JP2732376B2 - 板状樹脂材の接合方法 - Google Patents

板状樹脂材の接合方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、熱可塑性合成樹脂
製のシート及びフィルム及びパネルなどの板状樹脂材の
接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば２枚のポリエチレンシート
を長手側端縁で重ね合せ、その間に熱板を差し込んで通
過させて行き、接合面を溶融させて融着させる技術があ
り、これは廃棄物処分場、貯水池、プール、ビル防水の
遮水シートの施工に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のポリエチレンシ
ートの接合方法では、接合面を一気に融着させることが
できず、接合に時間と手間を要すると共に、接合面の樹
脂に均一に熱を加えることが困難で安定した接合強度を
得難いという問題があった。
【０００４】本発明は、熱可塑性合成樹脂製のシート及
びフィルム及びパネルなどの板状樹脂材を、時間と手間
をかけることなく簡単に接合し、且つ、接合面の樹脂に
均一に熱を加え、安定した接合強度を得るようにした、
板状樹脂材の接合方法を提供することを目的としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の板状樹脂材の第１の接合方法は、板状樹脂材との接合
端部を少なくとも２つ以上有し、且つ、この接合端部の
板状樹脂材との接合面に導電線を埋込んだ樹脂製の継手
体を用い、導電線に電力を供給することにより、板状樹
脂材と継手体を融着させるものである。
【０００６】また第２の接合方法は、接合させる板状樹
脂材の一方の接合面に導電線を埋込み、この導電線に電
力を供給することにより、板状樹脂材を直接融着させる
ものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、板状樹脂材の接合方法の実
施例を図１乃至図１１を参照して説明する。図１乃至図
４において、図中（１）はソケット形の継手体で、板状
樹脂材である帯状の樹脂シート（２）の長手側一側端部
を全長にわたって所定幅だけ差込むことができる接合端
部である断面コ形の溝（３）を２つ有し、この２つの溝
（３）は同一平面内で相反する方向に一端を開放するよ
うに設けられている。
【０００８】溝（３）の幅は樹脂シート（２）の肉厚と
略同じに形成され、溝（３）の周囲の継手体（３）の肉
厚も樹脂シート（２）の肉厚と略同じに形成されてい
る。
【０００９】各溝（３）に差込まれた樹脂シート（２）
の表面及び裏面に接合する継手体（１）の溝両側壁部
（３ａ）（３ｂ）には継手体（１）の全長にわたって１
本の導電線（４）が真直ぐに埋込まれている。
【００１０】継手体（１）の４本の導電線（４）の一端
にはそれぞれターミナルピン（５）が半田付けで固着さ
れ、各ターミナルピン（５）は継手体（１）の短手側一
端面に突出して設けられる、各導電線（４）の他端は継
手体（１）の短手側他端外側で相互に結線されて０ポイ
ント（Ｐ）を形成している。また図１の仮想線に示す如
く、継手体（１）の短手側一端面で各溝（３）を囲うＵ
ターン部（４ａ）を設ける１本の導電線で２本の平行導
電線（４）を各溝（３）ごとに設けることにより、継手
体（１）同士の端面融着（接合）を行うことができる。
【００１１】導電線（４）としては電流を流すことによ
り抵抗熱を発するニクロム線などが使用される。
【００１２】また溝（３）への樹脂シート（２）の差込
み幅を溝（３）の深さより若干少なくして溝（３）の底
面（３ｃ）とそれに対向する樹脂シート（２）の差込み
端面（２ａ）との間に隙間をあけるためのストッパー
（６）を溝両側壁部（３ａ）（３ｂ）に突出形成してい
る。
【００１３】上記継手体（１）はその断面形状と同じ形
状の押出し口を有するノズル金型を押出成形機に装着す
ることにより押出成形によって製造でき、その成形材料
は樹脂シート（２）と同じ樹脂が使用される。また各導
電線（４）はそれぞれ継手体（１）の押出成形時に同時
に埋込み（インサート）することができる。
【００１４】而して、継手体（１）の両側から各溝
（３）に樹脂シート（２）の長手側一側端部をストッパ
ー（６）に当接するまで差込み、且つ、全長にわたって
差込み、２枚の樹脂シート（２）を接合状態にセット
し、融着コントローラ（７）から各ターミナルピン
（５）を介して各導電線（４）に所定の電流を所定時間
流し、各導電線（４）の発熱によって相互に接合してい
る継手体（１）の溝側壁部（３ａ）の樹脂と樹脂シート
（２）表面の樹脂並びに溝側壁部（３ｂ）の樹脂と樹脂
シート（２）裏面の樹脂を樹脂シート（２）の全長にわ
たって一気に溶融させて融着し、２枚の樹脂シート
（２）の一側端部をその端面が突き合う状態で相互に接
合させるものである。また接合面の樹脂に均一に熱を加
えることができるので、未接合箇所が発生せず、また接
合強度も一定で、安定した高い接合強度を得ることがで
きる。
【００１５】２枚の樹脂シート（２）を接合後、各樹脂
シート（２）の差込み端面（２ａ）と継手体（１）の溝
底面（３ｃ）の間の隙間によって、継手体（１）の短手
側の一端面から他端面に貫通する管状の空間（８）が各
溝（３）ごとに形成され、その空間（８）にそれぞれ高
圧空気を送り込み、各融着部からの空気漏れの有無を調
べることにより、接合が完全に行われたか否かを検査す
ることができる。また接合面融着検査方法には、シート
（２）表面の接合部に検査器より高電圧出力を発しシー
トと埋込まれた導電線（４）間の融着検査ができる。
【００１６】以上のように２枚の樹脂シート（２）の接
合が、継手体（１）の各溝（３）に各樹脂シート（２）
を差込む作業と、各導電線（４）に数十秒乃至数分間通
電する作業だけで簡単に行うことができる。
【００１７】継手体（１）と樹脂シート（２）の成形材
料によって溶融温度が相違し、また継手体（１）と樹脂
シート（２）の肉厚及び外気温によって必要な融着時間
も相違するため、コントローラ（７）は継手体（１）と
樹脂シート（２）の種類によって、その成形材料を溶融
温度に加熱するように各導電線（４）の通電量及び時間
を制御する。またこれによって融着部の樹脂の劣化も防
止している。
【００１８】尚、導電線（４）は継手体（１）と樹脂シ
ート（２）の接合幅の中央部を融着させる位置に埋込む
ことが好ましい。また導電線（４）を一つの接合面で複
数本平行に設けたり、１本の導電線（４）を蛇行させて
埋込むことにより、接合面全面を融着させることもでき
る。また導電線（４）は裸線を示したが、継手体（１）
と樹脂シート（２）の成形材料と同じ樹脂で被覆した被
覆線を用いてもよい。また導電線（４）は継手体（１）
に完全に埋込む場合と、溝（３）内に一部を露呈させた
状態で埋込む場合がある。
【００１９】また、図１８に示す如く、継手体（１）へ
の導電線（４）の埋め込み構造において、樹脂シート
（２）の表面側の導電線（４）と裏面側の導電線（４）
の埋め込み位置を樹脂シート（２）の幅方向に異ならせ
ることにより、加熱溶融過程で変形圧力が継手体（１）
と樹脂シート（２）に掛り、折れ曲がった状態で接合さ
れ、より大きな接合強度が得られるので効果的である。
尚、形成される継手体（１）に上記のような接合状態を
得ることができる締付応力を持たすようにしてもよい。
【００２０】上記実施例では樹脂シート（２）の表面と
裏面を継手体（１）に融着させたがさらに図５に示す如
く、継手体（１）の各溝底面（３ｃ）にもこの全長にわ
たって導電線（４）を真直ぐに埋込み、樹脂シート
（２）の溝（３）への差込み端面（２ａ）と溝底面（３
ｃ）も融着させる継手体としてもよい。この場合には溝
（３）にストッパー（６）は設けない。
【００２１】また継手体（１）の形態はソケット形のも
のの他、図６に示す如く２枚の樹脂シート（２）を直角
に接合させるエルボ形の継手体や、図７に示す如く、３
枚の樹脂シート（２）をＴ字形に接合させるＴ形または
Ｙ形の継手体や、図８に示す如く、４枚の樹脂シート
（２）を十字形に接合させるクロス形の継手体など、水
道管やガス管の管継手と同様に、樹脂シート（２）の接
合枚数及び接合方向に応じて継手体（１）の形態は適宜
選択できる。
【００２２】また、図９に示すように、２本のソケット
型の継手体（１）を用いて２枚の樹脂シート（２）をチ
ューブ状に接合させることも行え、この接合形態によっ
て、例えば既に配管されて使用されている金属管（５
０）で分解できず、チューブ状に成形された被覆シート
（フィルム）では、金属管（５０）の被覆が行えなかっ
たものが可能となる。
【００２３】また、前記継手体（１）は、樹脂シート
（２）との接合端部を溝（３）としたが、逆に、図１０
に示すように、樹脂シート（２）の端面に形成する溝に
嵌め合う凸条（３′）を接合端部としてもよく、また
は、図１１に示すように、樹脂シート（２）の端部に重
ね合せる舌片（３″）を接合端部としてもよく、継手体
（１）の接合端部の形態も接合形態や接合強度に応じて
適宜選択できる。
【００２４】以下樹脂シートの第２の接合方法の実施例
を図１２乃至図１７を参照して説明する。
【００２５】図１２乃至図１５において、図中（１２）
は板状樹脂材である帯状の樹脂シートで、その長手側一
側端部でその一表面に２本の導電線（１４）が全長にわ
たって真直ぐに平行に埋込まれている。
【００２６】導電線（１４）の一端にはそれぞれターミ
ナルピン（１５）が半田付けで固着され、各ターミナル
ピン（１５）は樹脂シート（１２）の短手側一端面に突
出して設けられる、各導電線（１４）の他端は樹脂シー
ト（１２）の短手側他端外側で結線されて０ポイント
（Ｐ′）を形成している。尚、平行導電体を構成するこ
とにより端面融着も行うことができる。
【００２７】導電線（１４）としては電流を流すことに
より抵抗熱を発するニクロム線などが使用される。
【００２８】上記樹脂シート（１２）はその断面形状と
同じ形状の押出し口を有する金型を押出成形機に装着す
ることにより押出成形によって製造でき、また各導電線
（１４）はそれぞれ樹脂シート（１２）成形時に同時に
埋込み（インサート）することができる。
【００２９】而して、１枚の樹脂シート（１２）の導電
線（１４）を埋込んだ長手側一端部と他の１枚の樹脂シ
ート（１２）の導電線（１４）を埋込んでいない長手側
一端部を重ね合わせ、２枚の樹脂シート（２）を接合状
態にセットし、融着コントローラ（１７）から各ターミ
ナルピン（１５）を介して各導電線（１４）に所定の電
流を所定時間を流し、各導電線（４）の発熱によって相
互に接合している各樹脂シート（１２）長手側一端部の
樹脂を一気に溶融させて融着し、２枚の樹脂シート（１
２）の長手側一端部を重合状態で接合させるものであ
る。また接合面の樹脂に均一に熱を加えることができる
ので、未接合箇所を発生せず、また接合強度も一定で、
安定した高い接合強度を得ることができる。
【００３０】２枚の樹脂シート（１２）を接合後、各導
電線（１４）の間の非融着部の各樹脂シート（１２）を
離反させることによって、樹脂シート（１２）の短手側
の一端面から他端面に貫通する管状の空間（１８）が接
合面に形成され、その空間（１８）に高圧空気を送り込
み、各融着部からの空気漏れの有無を調べることによ
り、接合が完全に行われたか否かを検査することができ
る。また接合面融着検査方法には、シート（１２）表面
の接合部に検査器により高電圧出力を発しシートと埋込
まれた導電線（１４）間の融着検査ができる。
【００３１】以上のように２枚の樹脂シート（１２）の
接合が、これら２枚の樹脂シート（１２）の長手側一側
端部を重ね合わせる作業と、各導電線（１４）に数十秒
乃至数分間通電する作業だけで簡単に行うことができ
る。
【００３２】樹脂シート（１２）の成形材料によって溶
融温度が相違し、また樹脂シート（１２）の肉厚及び外
気温によって必要な融着時間も相違するため、コントロ
ーラ（１７）は樹脂シート（２）の種類によって、その
成形材料を溶融温度に加熱するように各導電線（１４）
の通電量及び時間を制御する。またこれによって融着部
の樹脂の劣化も防止している。
【００３３】尚、導電線（１４）は樹脂シート（２）の
接合幅の両端部より所定幅内側に入った位置を融着させ
る位置に埋込むことが好ましい。また導電線（１４）を
一つの接合面で２本平行に設けたが、１本でも充分高い
接合強度を得ることができる一方、３本以上平行に設け
たり１本の導電線（１４）を蛇行させて埋込むことによ
り、接合面全面を融着させることもできる。また導電線
（１４）は裸線を示したが、樹脂シート（１２）の成形
材料と同じ樹脂で被覆した被覆線を用いてもよい。また
導電線（１４）は樹脂シート（１２）に完全に埋込む場
合と、一部を樹脂シート（１２）表面に露呈させた状態
で埋込む場合がある。
【００３４】上記実施例では２枚の樹脂シート（１２）
の長手側一端部を重合状態で接合させたが樹脂シート
（１２）の端面に導電線（１４）を埋込み、他の樹脂シ
ート（１２）の端面を突き合わせた状態で接合させた
り、他の樹脂シート（１２）の一表面に突き合わせた状
態で接合させることもできる。
【００３５】以上のように、本発明にかかる板状樹脂材
の接合方法は、廃棄物処分場、貯水池、プール、ビル防
水の遮水シートの構成単位であるポリエチレンシートな
ど薄板状樹脂材の接合方法として、また、水、池、ガ
ス、空気の配管で既に使用されている金属製または非金
属製の管、その他電線などを被覆する被覆チューブの構
成単位であるポリエチレンシート（フィルム）など薄板
状樹脂材の接合方法として、また従来では金属パネルを
構成単位として作られるタンクなどの立体物を剛性を有
する樹脂パネルを構成単位として作る場合に、その樹脂
パネルなど板状樹脂材の接合方法などに有用であり、明
細書中の「板状樹脂材」はこれらシート、フィルム、パ
ネル状のものを包含する。
【００３６】
【発明の効果】以上実施例から明らかなように本発明
は、板状樹脂材との接合端部を少なくとも２つ以上有
し、且つ、この接合端部の板状樹脂材との接合面に導電
線を埋込んだ樹脂製の継手体を用い、導電線に電力を供
給することにより、板状樹脂材と継手体を融着させるも
ので、継手体とその接合端部に差込む板状樹脂材が一気
に融着され、接合時間と手間を削減できると共に、接合
面の樹脂に均一に熱を加え、安定した接合強度を得るこ
とができ、この効果は、接合させる板状樹脂材の一方の
接合面に導電線を埋込み、この導電線に電力を供給する
ことにより、板状樹脂材を直接融着させることでも得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の接合方法に用いる継手体の断面図。
【図２】樹脂シートの接合状態図。
【図３】継手体の平面図。
【図４】樹脂シートの接合部の断面図。
【図５】継手体の他の実施例を示す溝部縦断面図。
【図６】継手体の他の実施例を示す側面図。
【図７】継手体の他の実施例を示す側面図。
【図８】継手体の他の実施例を示す側面図。
【図９】樹脂シートの他の接合状態図。
【図１０】継手体の他の実施例を示す断面図。
【図１１】継手体の他の実施例を示す断面図。
【図１２】第２の接合方法に用いる樹脂シートの断面
図。
【図１３】樹脂シートの接合状態図。
【図１４】樹脂シートの平面図。
【図１５】樹脂シートの接合部の断面図。
【図１６】樹脂シートの他の接合状態図。
【図１７】樹脂シートの他の接合状態図。
【図１８】導電線の埋め込み構造の変形例を示す説明
図。
【符号の説明】
（１） 継手体 （２）（１２） 樹脂シート（板状樹脂材） （３） 溝（接合端部） （４）（１４） 導電線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−96078（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−51527（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−72753（ＪＰ，Ｕ)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】板状樹脂材の端部を差込む断面コ形の溝を
    ２つ以上有し、且つ、板状樹脂材の表面及び裏面に接合
    する溝両側壁部に導電線を埋込むと共に、板状樹脂材の
    表面側の導電線と裏面側の導電線の埋込み位置を板状樹
    脂材の幅方向に異ならせた樹脂製の継手体を用い、導電
    線に電力を供給することにより、板状樹脂材と継手体を
    融着させることを特徴とする板状樹脂材の接合方法。
  2. 【請求項２】板状樹脂材の端部を差込む断面コ形の溝を
    ２つ以上有し、且つ、板状樹脂材の表面及び裏面及び端
    面に接合する溝両側壁部及び底面に導電線を埋込むと共
    に、板状樹脂材の表面側の導電線と裏面側の導電線の埋
    込み位置を板状樹脂材の幅方向に異ならせた樹脂製の継
    手体を用い、導電線に電力を供給することにより、板状
    樹脂材と継手体を融着させることを特徴とする板状樹脂
    材の接合方法。
  3. 【請求項３】板状樹脂材の端部を溝底面との間に隙間が
    あくように差込む断面コ形の溝を２つ以上有し、且つ、
    板状樹脂材の表面及び裏面に接合する溝両側壁部に導雷
    線を埋込んだ樹脂製の継手体を用い、導電線に電力を供
    給することにより、板状樹脂材の表面及び裏面と継手体
    を融着させ、板状樹脂材の端面と継手体の溝底面の間の
    隙間によって継手体の一端から他端に貫通する管状の空
    間を形成することを特徴とする板状樹脂材の接合方法。
  4. 【請求項４】 板状樹脂材の端面と継手体の溝底面との
    間に隙間を形成するために、板状樹脂材の溝への差込み
    幅を規制するストッパーを溝両側壁部から溝内に突出形
    成した請求項３記載の板状樹脂材の接合方法。
  5. 【請求項５】 請求項１または請求項２または請求項３
    の継手体を用い、板状樹脂材をチューブ状に接合させる
    請求項１または請求項２または請求項３記載の板状樹脂
    材の接合方法。
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