JP4693829B2 - 樹脂板の接合方法 - Google Patents

Description

この発明は、プラスチック段ボール板などの熱可塑性樹脂製の樹脂板の端面同士を接合して、より寸法の大きい樹脂板を得る方法に関する。

ポリプロピレンなどの樹脂で製造された樹脂板は、木製板や紙製の段ボールと比べて耐水性及び耐久性があり、リサイクルだけでなくリユースもし易いため、輸送用コンテナなどの物流資材などに広く用いられている。このような樹脂板としては、無垢板だけでなく、樹脂の使用量が少ないながら十分な強度を有するプラスチック段ボール板やプラスチック気泡ボードなどの中空構造板、樹脂を発泡させて独立孔や連通孔などの細孔を内部に生じさせた発泡プラスチックボードなどが用いられている。

このうち、プラスチック段ボールは、互いに平行な板状部分である複数のライナと、そのライナ同士を垂直に連結し、互いに平行に複数並んだリブとを熱可塑性樹脂で製造した、ライナ間に空洞を有する中空構造板である。この平行に並んだリブにより、ライナに対して垂直な力に対しても、リブと平行な端面にかかる力に対しても、プラスチック段ボールは高い強度を発揮する。

しかし、複数のプラスチック段ボール板を接合し、より寸法幅の大きな接合プラスチック段ボール板を得ようとしても、接着剤による強固な接着は困難である。

このため、図１８に示すような、Ｈ型枠材２で二つのプラスチック段ボール板１を挟み、これをプラスチックリベット３で止める接合方法が提案されている。

また、図１９に示すようなプラスチック段ボール板の、リブ１ｂに平行な方向の端部において、ライナ１ａとリブ１ｂにより形成される空間に、同じ樹脂製の接続用中子５を挟み込んで（図１９（ａ））、上下から熱と圧力をかけて変形させて接合させる（図１９（ｂ））方法が提案されている（特許文献１）。

さらに、これらとは別に、図２０に示すように他の接合部品を用いることなく、二つのプラスチック段ボール板の端部を一部重ねて（図２０（ａ））、重なった面を熱溶着して固める（図２０（ｂ））接合方法が行われている。

一方、上記のプラスチック気泡ボードとしては、複数のキャップ状の突起１７ｂを有するキャップシート１７ｃのベースとなる一方の面にフラットシート１７ａを貼り合わせた図５（ａ）及び（ｂ）に記載のようなプラスチック気泡ボード１７がある。また、それとは逆に、キャップシート１７ｃの突起１７ｂ上にフラットシート１７ａを貼り合わせた、図５（ｃ）（ｄ）に記載のようなプラスチック気泡ボード１７’がある。さらに、キャップシート１７ｃの両面にフラットシート１７ａを貼り合わせた図６（ａ）及び（ｂ）に記載のようなプラスチック気泡ボード１７”もある。これらのプラスチック気泡ボードでも、同様の方法により接合することが行われている。また、図２１に記載のような、内部に連通孔や独立孔などの細孔２０ａを有する発泡プラスチックボード２０でも、同様の方法により接合させることが行われている。

特開２００４−１３６６２０号公報

しかしながら、図１８に記載の方法では、樹脂板以外に別途、Ｈ型枠材２やプラスチックリベット３などの接合部品を用意した上で精度の高い接合工程を行う必要があるため、製造工程全体の生産性を低下させることになってしまった。また、図１９に記載の方法は、連続した中空部分を有するプラスチック段ボール板以外では、接続用中子５を間に挿入できないために、無垢板やプラスチック気泡ボード、発泡プラスチックボードでの接合は出来なかった。さらに、図２０に記載の方法では、他の接合部品は不要で接合工程は単純であるものの、上下に大きく段差が生じてしまい、フラットな外観に整えることが難しく、また、中空部分を有する中空構造板でなければ板の圧縮ができないために、無垢板の接合には適用できなかった。

そこでこの発明は、単純な接合工程で、接合面に生じる段差を抑えて熱可塑性樹脂製の樹脂板を接合することを目的とする。

この発明は、互いに接合を行う、熱可塑性樹脂製である二枚の樹脂板を、熱可塑性樹脂を溶融可能な温度であるヒートバーで加熱した熱可塑性樹脂同士の接着によって、端面同士を向かい合わせに接着させることで、上記の課題を解決したのである。

すなわち、それぞれの樹脂板の端面をヒートバーで直接加熱溶融した後で突き合わせて接合する方法か、又は、ヒートバーで加熱溶融した同じ熱可塑性樹脂製の接合板の両面にそれぞれの樹脂板の一つの端面を接着させることで一体化させる方法か、いずれの方法により、接合に関する端面又は接合板の表面をヒートバーで加熱溶融させて押し込むだけの単純な接合工程で二つの熱可塑性樹脂製の樹脂板を一体化させることができる。

このうち、直接に加熱した樹脂板の端面同士を突き合わせて接合する場合は、端面付近を加熱溶融してその溶融部分の樹脂だけで接合するため、接合部分の板上両表面に生じる盛上部は、重ね合わせによる接合で生じる段差よりも十分に小さいものとなる。さらに、この盛上部を切除しても、強度の低下はそれほど大きなものではないため、接合部分をフラットな平面としやすい。

一方、接合板を用いて接合する場合も、接合板の大きさを端面の大きさに近いものとすれば、余った部分を切除することで、強度の低下をほとんど起こすことなく接合部分をフラットな平面とすることができる。また、端面を直接突き合わせる場合と違って、接合板を間に挟むため、それぞれの上記樹脂板が内部に中空部分を有する中空構造板でありかつその端面が揃っていなくても、接合板を厚みのあるものとして、中空構造板の端面を上記接合板にめり込ませて接着させてしまえば接合させることができる。このため、厚みが異なる樹脂板の端面同士であっても十分な強度で接合させることができる。

上記の接合板を用いて接合する具体的な手順としては、二つの方法が挙げられる。第一の方法は、まず、一方の樹脂板の一つの端面に上記接合板の一方の表面を当接させた上で、上記接合板の他方の表面にヒートバーの一方の面を当接させて上記接合板を加熱溶融するとともに、一方の樹脂板の一つの端面と上記接合板の一方の表面とを当接させて、上記接合板を介して上記ヒートバーの熱を伝えて上記樹脂板の一つの端面も加熱溶融させて、一方の樹脂板の一つの端面と上記接合板の一方の表面とを接着させ、その後ヒートバーを離して接着状況を確認する。それから再度ヒートバーの一方の面と上記接合板の他方の表面とを当接させ、かつヒートバーの他方の面と他方の樹脂板の一つの端面を当接させて、それらを加熱溶融させた上で、ヒートバーから離した上記接合板の他方の表面と他方の樹脂板の一つの端面とを接着させる方法である。第二の方法は、上記第一の方法において、上記接合板の一方の表面と一方の樹脂板とを接着させている間に、ヒートバーの他方の面で他方の樹脂板の端面を加熱溶融させ、ヒートバーを離してすぐに上記接合板の他方の表面と他方の樹脂板とを接着させる方法である。これらの方法のうち、第一の方法の方が、時間がかかる分接着精度は高くなる。逆に、第二の方法の方が、時間効率は高い。

なお、端面同士を突き合わせて接合する場合は、接合部分で樹脂を圧縮して縮めるために、得られる接合樹脂板の大きさは、接合する樹脂板二枚分の大きさよりも小さなものとなる。特に、中空部分を有する中空構造板の場合は、圧縮幅が大きなものとなる。ただし、接合板を用いて接合する場合には、接合板が接着に大きく寄与するために、大きさの縮小が比較的小さくなり、得られる接合樹脂板の大きさは元の樹脂板二枚分の大きさに近いものとなる。

なお、上記ヒートバーとして、接触面をフッ素樹脂加工したものを用いるか、又はテフロン（登録商標）シートなどのフッ素樹脂加工したプラスチックシートを介して上記ヒートバーを上記接合板や上記樹脂板の端面と接触させるとよい。フッ素樹脂加工していないヒートバーを直接上記接合板や上記樹脂板に当てると、それらを構成する熱可塑性樹脂がヒートバーに付着して、ヒートバーを離した後の表面が荒れてしまい、均一に接着させることができずに、接合が不十分になってしまうことがあるためである。

この発明にかかる接合方法では、複雑な部品を必要とせず、単純な加熱と突き合わせで二つの樹脂板を接合できるので、従来の接合方法に比べて、作業性を向上させることができる。これらの方法により、樹脂板としては、無垢板や、プラスチック段ボール板及びプラスチック気泡ボードなどの中空構造板、発泡プラスチックボードのいずれであっても容易に端面同士を接合できる。接合された接合樹脂板は、一般に生産可能な無垢板、プラスチック段ボール板やプラスチック気泡ボード、発泡プラスチックボードなどの樹脂板の大きさよりも大きなものとすることができ、それらを用いてサイズの大きなプラスチックコンテナを容易に製造することができる。

以下、この発明について、具体的な実施形態を挙げて詳細に説明する。この発明は、熱可塑性樹脂製であり、内部に中空部分を有する樹脂板を接合させる接合方法である。まず、第一の実施形態として、前記樹脂板同士を直接に接合させる実施形態について説明する。この実施形態では、前記樹脂板として、図１（ａ）に記載のような、ライナ１１ａ間にリブ１１ｂを設けた、複数のプラスチック段ボール板１１、１１’の端面同士を直接に接合する。

この実施形態では、まず図１（ａ）のように、接合させる２枚のプラスチック段ボール板１１、１１’を、テーブル１３上に並べる。この２枚のプラスチック段ボール板１１、１１’は厚さが同じものである。テーブル１３には、後述する接合時の盛り上がりを阻害しないための溝１４が設けられて、それぞれのプラスチック段ボール板１１、１１’が載っている面を分断しているが、それぞれのプラスチック段ボール板１１、１１’が載っている面は、同一の高さの平面上にある。ライナ１１ａ同士を接着させるために、高さを揃える必要があるからである。

これらのプラスチック段ボール板１１，１１’の接合を行う端面１１ｃ、１１ｃ’を向かい合わせ、その間にヒートバー１２を設置する。位置関係上、ヒートバー１２は溝１４上に設置することになる。予め向かい合わせておくことは必ずしも必要ではないが、向かい合わせておくと加熱後すぐに接合ができるため、効率良く加熱と接合とを行うことができ、生産性を向上させることができる。

このヒートバー１２とは、プラスチック段ボール板１１、１１’の端面１１ｃ、１１ｃ’を十分に加熱可能である物体であり、プラスチック段ボール板１１、１１’を構成する樹脂を軟化、溶融可能な温度である必要がある。このヒートバー１２としては、図１（ａ）のように、両面で加熱可能な１つのヒートバーを用いてもよいし、２つのヒートバーをそれぞれの端面１１ｃ、１１ｃ’に当ててもよい。作業効率の点では、図１（ａ）の実施形態のように、平行な面を有する一つのヒートバー１２の両面に当てるようにするとよい。

このヒートバー１２の表面はフッ素樹脂加工されており、端面１１ｃ、１１ｃ’を加熱した後これらから離す際に、端面の熱可塑性樹脂とくっついて剥がれにくくなり、端面１１ｃ、１１ｃ’を接着前に変形させてしまうことを防いでいる。なお、図示しないが、フッ素樹脂加工するのではなく、端面１１ｃ、１１ｃ’とヒートバー１２との間に、フッ素樹脂加工されたプラスチックシートを介して加熱しても、同様の効果が得られる。

それぞれのプラスチック段ボール板１１，１１’をヒートバー１２に当接させて、図１（ｂ）のように、それぞれのプラスチック段ボール板１１、１１’の端面１１ｃ、１１ｃ’を加熱させる。こうして、端面１１ｃ、１１ｃ’付近の樹脂を溶融させる。なお、このとき壁面の樹脂が完全に液体となって流れ出すまで加熱するのではなく、溶融した樹脂が表面に留まる程度に加熱を留めておくと、接合すべき端面が維持されて接合しやすいので好ましい。

このヒートバー１２による加熱時間は、用いる樹脂やヒートバーの温度により変わるが、不足すると端面が十分に溶融しないおそれがある。一方で、長すぎると、溶融しすぎて、端面付近が形状を保てなくなるおそれがある。

上記のように端面付近を溶融させたら、プラスチック段ボール板１１，１１’からヒートバー１２を離し、その後、図１（ｃ）のように端面１１ｃ，１１ｃ’同士を突き合わせて接合させる。加熱後に端面が冷却され固化してしまうと接合が出来なくなるため、ヒートバー１２から離した後はできるだけ速やかに端面１１ｃ，１１ｃ’同士を突き合わせることが好ましい。このため、ヒートバー１２に接触させる前から、予め端面１１ｃと端面１１ｃ’とを上記のように向かい合わせておくことが望ましい。

上記の端面１１ｃ、１１ｃ’を突き合わせる際には、単に接触させるだけではなく、両端から接合面に向かって圧力をかけておくことが好ましい。単に接触させるだけでは、溶融した樹脂が固まるまでに十分に一体化しない場合があるので、十分に接合できる程度の圧力を掛けるとよい。ただし、端面同士の位置関係がずれて段差を生じてしまったり、外れてしまったりしない程度の圧力に留めておくことが必要である。

上記の突き合わせの後、空冷することにより溶融していた接合部分の樹脂が一体化して固まれば、プラスチック段ボール板の接合が完了し、２枚分のプラスチック段ボール板を合わせた板が得られる。

ただし、上記の突き合わせの際に、両側から押されて変形する接合面の近傍の樹脂が、図１（ｃ）のように、ライナ１１ａの上下方向に盛り上がる場合がある。この盛上部１１ｄが下方に形成されることで接合部分が上に押し上げられて接合が不十分となることを防ぐために、盛上部１１ｄが生じても下方のテーブル１３面と接触しないようにした溝１４を有するテーブル１３上で作業を行うことが好ましい。この盛上部１１ｄは、両方のプラスチック段ボール板１１、１１’の樹脂が合わさったものであり、接合部分の接合力を強めるものであるので、外観及び実用上問題とならない場合は、そのままにしておいてもよい。

また、外観上の美しさや、実用上な理由でフラットな平面が求められる場合には、図１（ｄ）に記載のように、この盛上部１１ｄを切刃１５により削除してもよい。ただし、盛上部１１ｄは樹脂が接合している部分であり、この部分を切除するとその分接合に寄与する樹脂が減少して接合強度を低下させてしまう。このため、図２に記載のように、盛上部１１ｄとなる部分をプレスすると、接合部分の表面をほぼフラットにしつつ、接合部分１１ｅの強度の減少を抑えることができる。具体的には、図１（ｃ）までの手順を行って、二つのプラスチック段ボール板１１、１１’を接合させた後、その接合部分１１ｅから盛り上がった盛上部１１ｄが柔らかいうちに、上下方向から平面を持つプレス器１６によりプレスして（図２（ａ，ｂ））、盛上部１１ｄを形成している樹脂を、ライナ１１ａの表面に近い高さに潰し、平らな面１１ｆを形成させる（図２（ｃ））。

なお、接合を行う端面１１ｃ、１１ｃ’は、図１（ａ）の配置のようにリブ１１ｂに交差する面、すなわち、ライナ１１ａ及びリブ１１ｂの切断面が露出している側の切断面だけではなく、平行に配されたリブ１１ｂに平行な面、すなわち、図１（ａ）における手前側と奥側の端部にある、ライナ１１ａの切断面により形成される仮想的な平面であってもよい。すなわち、一方向だけではなく、縦横方向のどちらにもプラスチック段ボール板を接合することができ、また、接合した接合プラスチック段ボール板をさらに接合することで、より大きな接合プラスチック段ボール板を製造することができる。

ただし、リブ１１ｂに交差する面同士を接合させる方が、リブ１１ｂの分だけ溶融して接合する樹脂の量が多いため、接合力は高くなる。また、リブ１１ｂの切断面が露出している側の切断面同士を接合させる場合には、端面を接触させる際に、互いのプラスチック段ボール板１１、１１’のリブ１１ｂ同士が接着するように横位置を揃えておくと、ライナ１１ａだけでなく、リブ１１ｂでも接合されるため、接合力を強めることができるので好ましい。

一方、リブ１１ｂに平行な端面同士を接合させる場合は、基本的には図３（ａ）のように、ライナ１１ａの突出部分１１ｈ同士で接合することとなる。この場合、突き合わされたライナ１１ａの突出部分１１ｈ同士が圧縮変形されて接合して、図３（ｂ）に示すような接合部分１１ｅを形成することとなる。

また、接合を行うリブ１１ｂに平行な端面のうちの片方、又は両方が、図４（ａ）の右に示すプラスチック段ボール板１１’のようにライナ１１ａの突出部分１１ｈを有さず、リブ１１ｂの側面１１ｇが露出していると、その側面１１ｇに図４（ｂ）のように樹脂が一体化することで、図３の場合よりも高い接合力を確保することができる。側面１１ｇはライナ１１ａ間を繋いでおり、そこから伸びただけの突出部分１１ｈよりも強固な構造になっているため、そこに接合することで接合部分全体が強固になるからである。ただし、このような効果を得るには、図４のようにプラスチック段ボール板１１の切断面をリブ１１ｂの側面１１ｇに正確に揃える必要があり、作業上困難であるため、生産効率を下げてでも十分な接合力を必要とする場合に行うことが好ましい。

なお、リブ１１ｂに交差する面とリブ１１ｂに平行な面とを組み合わせて接合させてもよい。この場合、接合はライナ１１ａの端面同士を突き合わせることによる。

また、この発明で用いるプラスチック段ボール板のリブ１１ｂは、図１のようにライナ１１ａに対して垂直に配されたものに限定されず、ライナ１１ａに対して斜めに配されたものでもよいし、ライナ１１ａと接合した別個の波板状の部品であってもよい。

また、この実施形態で接合させる樹脂板としては、上記のプラスチック段ボール板以外に、図５（ａ）乃至（ｄ）、図６（ａ）（ｂ）に示すような、プラスチック気泡ボード１７，１７’，１７”が挙げられる。まず、図５（ａ）に断面を、図５（ｂ）に斜視図を示すプラスチック気泡ボード１７は、複数のキャップ状の突起１７ｂを有するキャップシート１７ｃのベースとなる一方の面に、フラットシート１７ａを貼り合わせたものである。このキャップシート１７ｃの突起１７ｂは密ではなく、ベースとなる方向から押し込まれた形に成形されており、この突起１７ｂの部分が中空部分となる。その製造方法は、例えば、溶融押し出しした一枚のシートを、ベースとなる側の面から複数の円柱状突起により押し込んで形成させてキャップシート１７ｃを形成し、そのベースとなる側の面に平面状のフラットシート１７ａを熱溶着させる方法や、同じ形状のキャップシート１７ｃを射出成形により形成させて同様のフラットシート１７ａを熱溶着させる方法などが挙げられる。

また、図５（ｃ）に断面を、図５（ｄ）に斜視図を示すプラスチック気泡ボード１７’は、図５（ａ）（ｂ）に記載のプラスチック気泡ボード１７とは逆に、キャップシート１７ｃの突起１７ｂの先端側の一方の面にフラットシート１７ａを貼り合わせたものである。これは、キャップシート１７ｃのベース部分とフラットシート１７ａとの間が全て中空部分となっており、その中空部分である突起１７ｂ同士の隙間が繋がっている。

さらに、図６（ａ）に断面を、図６（ｂ）に斜視図を示すプラスチック気泡ボード１７”は、上記のキャップシート１７ｃの両方の面にフラットシート１７ａを貼り合わせたものである。これは、図５（ｃ）（ｄ）に記載のプラスチック気泡ボード１７’よりも高い強度を有し、同様にフラットシート１７ａとキャップシート１７ｃとの間が繋がった中空部分となっているものである。

これらのプラスチック気泡ボード１７、１７’、１７”としては、具体的にはプラパール（登録商標）の名前で呼ばれる製品がある。このようなプラスチック気泡ボード１７、１７’、１７”は、上記のプラスチック段ボールと同様の方法により接合できるが、プラスチック段ボールと違って端面の方向による違いが無く、どの端面で接合してもフラットシート１７ａ及びキャップシート１７ｃの樹脂が同様に溶けて接合できるため、どの方向で接合しても、接合強度がほぼ一定のものとなる。

図５（ａ），（ｂ）に記載の、フラットシート１７ａを、キャップシート１７ｃのベースとなる一面にのみ貼り合わせたプラスチック気泡ボード１７を、この発明により接合した場合の断面図を図７（ａ）に、斜視図を図７（ｂ）に示す。また、図５（ｃ）、（ｄ）に記載の、フラットシート１７ａを、キャップシート１７ｃの突起１７ｂ上の一面にのみ貼り合わせたプラスチック気泡ボード１７’を接合した断面図を図７（ｃ）に、斜視図を図７（ｄ）に示す。いずれも、フラットシート１７ａとキャップシート１７ｃが圧縮変形された樹脂によって、端面に露出したくぼみ１７ｄが埋まり、両面方向に盛上部１７ｅを有する接合部分１７ｆが生じる。

さらに、図６（ａ）、（ｂ）に記載のフラットシート１７ａをキャップシート１７ｃの両面に貼り合わせたプラスチック気泡ボード１７”を上記の実施形態により接合した場合の断面図を図８（ａ）に、斜視図を図８（ｂ）に示す。プラスチック気泡ボード１７、１７’の場合と同様に、両面方向に盛上部１７ｅを有する接合部分１７ｆが生じる。

なお、これらの図７（ａ）乃至（ｄ）、図８（ａ）（ｂ）に示す接合したプラスチック気泡ボードは、そのまま用いてもよいが、フラットな面を必要とする場合は、図１（ｄ）と同様に盛上部１７ｅを切除してもよいし、図２と同様の手順により盛上部１７ｅをプレス器でプレスしてフラットな面を得てもよい。

さらに、この実施形態で接合させる樹脂板としては、樹脂を発泡剤などにより発泡させて内部に連通孔や独立孔などの細孔２０ａを形成させた板である発泡プラスチックボード２０を用いることもできる。その発泡プラスチックボード２０を上記の実施形態と同様にして接合した場合の断面図を図９（ａ）に、斜視図を図９（ｂ）に示す。上記と同様に、両面付近に盛上部を有する接合部分２０ｂが生じる。この接合部分２０ｂも、上記の場合と同様に切除することが好ましい。

さらにまた、この実施形態で接合させる樹脂板としては、内部に空洞部分や発泡部分を有さず全体が樹脂で形成された無垢板１９を用いることもできる。その無垢板１９を上記の実施形態と同様にして接合した場合の断面図を図１０（ａ）に、斜視図を図１０（ｂ）に示す。上記と同様に、両面付近に盛上部を有する接合部分１９ａが生じる。この接合部分１９ａは、接着させる端面にくぼみをつくる空洞部分が無いため、上下前後方向にはみ出しやすいため、出来るだけ切除しておくことが好ましい。

次に、第二の実施形態として、熱可塑性樹脂製である接合板を間に挟んで上記樹脂板をそれぞれ前記接合板に接着させて接合させる実施形態について説明する。まず、上記と同様のプラスチック段ボール板１１、１１’の接合を行う場合について説明する。図１１（ａ）に示すように、テーブル１３上に並べたプラスチック段ボール板１１、１１’の、接合をさせる端面１１ｃ，１１ｃ’の間に、ヒートバー１２と接合板１８とを並べて設置する。ヒートバー１２と接合板１８は、溝１４上に設置する。この状態での断面図を図１１（ｂ）に示す。接合板１８は、プラスチック段ボール板１１とヒートバー１２とに挟まれており、ヒートバー１２の一方の面１２ａは接合板１８を向き、ヒートバー１２の他方の面１２ｂは他方のプラスチック段ボール板１１’の端面１１ｃ’を向いている。

この接合板１８は、熱可塑性樹脂製で、ヒートバー１２によって加熱溶融可能なものである。接合するプラスチック段ボール板１１、１１’と同一の熱可塑性樹脂製であると、接合力がより強固になる。この実施形態で用いる接合板１８は熱可塑性樹脂の無垢板であり、厚さは０．５〜２０ｍｍであると好ましい。０．５ｍｍ未満では薄すぎて接着力が確保できないおそれがあり、２０ｍｍを超えると厚すぎて加熱する面とは逆の面まで溶融することが難しくなるためである。

なお、この接合板１８は必ずしも無垢板でなくてもよく、プラスチック段ボール板やプラスチック気泡ボードの他、樹脂を内部で発泡させた発泡プラスチックシートでもよい。プラスチック段ボール板やプラスチック気泡ボードである場合、厚みは１〜１５ｍｍであると好ましい。また、発泡プラスチックシートである場合、厚みは０．５〜１５ｍｍであると好ましい。いずれも、下限以下では接着強度が不十分になるおそれがあり、上限を上回ると接着面の十分な溶融ができなくなるおそれがある。

この接合板１８の大きさは、少なくとも接合させる端面１１ｃ、１１ｃ’と同一か、それより大きいものである。この実施形態で用いる接合板１８は、左右方向が端面１１ｃ、１１ｃ’より大きく、上下方向に端面１１ｃ、１１ｃ’より大きいため、端面１１ｃに露出する上下のライナ１１ａの切断面の両方とも強固に接着することができる。溝１４上に設置することで、接合板１８の下端が下方のライナ１１ａよりも下になるため、下側のライナ１１ａとの接着時に隙間を生じにくくすることができる。

上記の状態から、一方のプラスチック段ボール板１１の端面１１ｃに、接合板１８の一方の表面１８ａを当て、接合板１８の他方の表面１８ｂにヒートバー１２を当てる。ヒートバー１２により、両方の面１８ａ，１８ｂの表面樹脂と、接合板１８に接している端面１１ｃとが接着可能となるまで、接合板１８全体と端面１１ｃとを加熱して溶融させる。この状態を図１１（ｃ）に示す。この状態で、接触しているプラスチック段ボール板１１の端面１１ｃを接合板１８の一方の表面１８ａに向かって押し込み、接着させる。

その後、接合板１８の他方の表面１８ｂからヒートバー１２を一旦離す。この状態を図１１（ｄ）に示す。ここで、接合板１８の一方の表面１８ａと一方のプラスチック段ボール板１１の端面１１ｃとが確かに接着されていることを確認する。確認する方法は、単に目視で確認するだけでなく、冷却後の接合板１８とプラスチック段ボール板１１との位置関係が一方に力を加えて動かすことでずれないかどうか確かめるといった方法が挙げられる。

上記の接着が確かにされていることを確認したら、ヒートバー１２を再び、プラスチック段ボール板１１、１１’の間に戻して、ヒートバー１２の一方の面１２ａを接合板１８の他方の表面１８ｂに接触させて再び加熱溶融させる。これとともに、ヒートバー１２の他方の面１２ｂに、まだ接着させていないプラスチック段ボール板１１’の端面１１ｃ’を当ててこの端面１１ｃ’を加熱溶融させる。この状態を図１１（ｅ）に示す。

端面１１ｃ’と他方の表面１８ｂとが十分に溶融されたら、ヒートバー１２を離し、この端面１１ｃ’と他方の表面１８ｂとが冷却されて固まる前に、速やかに押し付けて接着させる。この状態を図１１（ｆ）に示す。プラスチック段ボール板１１，１１’の間が接合板１８によって接合されており、接合板１８の上方端と下方端は、プラスチック段ボール板１１，１１’の上下のライナ１１ａの表面からそれぞれはみ出している。はみ出すように接着させることで、それぞれのライナ１１ａの切断面を余すことなく接着させることができる。ただし、このようにはみ出していると接合した板を用いる際に邪魔になり、見た目もよくないため、冷却後にこの余剰部分１８ｃを切刃１５でそれぞれ切除する。この状態を図１１（ｇ）に示す。これにより、接合部分をフラットにすることができる。また、図示しないが、リブ１１ｂと平行な方向すなわち上記の左右方向にはみ出した余剰部分も、同様に切刃１５で切除するとよい。以上の手順により、二枚のプラスチック段ボール板１１、１１’が接合された接合樹脂板を得ることができる。

次に、第三の実施形態を、図１２を用いて説明する。この実施形態は、上記の第二の実施形態と同様に接合板１８を用いて二つの樹脂板の端面を接合するものである。ここでは、上記の図１１と同様に、プラスチック段ボール板１１，１１’の端面１１ｃ、１１ｃ’を接合する場合について説明する。上記の図１１（ａ）と同様に、二つのプラスチック段ボール板１１、１１’の間にある溝１４に接合板１８とヒートバー１２とを並べる。この状態を図１２（ａ）に示す。

それから、プラスチック段ボール板１１、１１’の間を詰めて、端面１１ｃを接合板１８の一方の表面１８ａに接触させ、接合板１８の他方の表面１８ｂをヒートバー１２の一方の面１２ａに接触させ、端面１１ｃ’をヒートバー１２の他方の面１２ｂに接触させる。この状態を図１２（ｂ）に示す。ヒートバー１２と接触した接合板１８は加熱溶融されて、一方の表面１８ａまで溶融されるとともに、その一方の表面１８ａと接触しているプラスチック段ボール板１１の端面１１ｃも加熱溶融されることになる。この状態で、接合板１８の一方の表面１８ａと、そこに押し込まれるプラスチック段ボール板１１の端面１１ｃとが接着される。

次に、ヒートバー１２を他方の表面１８ｂ及び端面１１ｃ’から離す。この状態を図１２（ｃ）に示す。他方の表面１８ｂ及び端面１１ｃ’が溶融して接着可能な温度である間に、速やかにプラスチック段ボール板１１’を接合板１８の他方の表面１８ｂへ押し付けて接着させる。その状態を図１２（ｄ）に示す。上記の第二の実施形態と同様に、接合板１８が接合されたプラスチック段ボール板１１，１１’の表面からはみ出しているため、接合板１８が冷却された後に、図１２（ｅ）に示すように、切刃１５でライナ１１ａ上表面の余剰部分１８ｃを切除し、また、第二の実施形態と同様に左右方向の余剰部分も切除する。以上の手順により、二枚のプラスチック段ボール板１１、１１’が接合された接合樹脂板を得ることができる。

上記の第二、第三の実施形態を比較すると、第二の実施形態の方が、一旦端面１１ｃと一方の表面１８ａとの接着を確認してから他方の表面１８ｂと他方の端面１１ｃ’との接着を行う分、作業に時間がかかるが、その分接着の精度が高く、仕上がりのよい接合樹脂板が得られる。逆に、第三の実施形態は、精度以上に作業速度を求められる場合に有効な手順である。

また、これら第二、第三の実施形態でも、上記の第一の実施形態と同様に、ヒートバー１２として、表面がフッ素樹脂加工されたものを用いるか、又は、フッ素樹脂加工されたプラスチックシートを介して、上記の接合板１８や端面１１ｃ、１１ｃ’を加熱する。接合板１８を介して二つのプラスチック段ボール板１１、１１’を接着させるので、上記の第一の実施形態ほどではないが、それでも、加熱後にヒートバー１２で加熱していた表面が荒れるようであると、接着面が変形して確かな接着強度が得られなくなるおそれがある。

これら第二、第三の実施形態で接合させる熱可塑性樹脂製の樹脂板は、図１１、図１２のようにプラスチック段ボール板だけでなく、図５及び図６に記載のようなプラスチック気泡ボード１７，１７’、１７”を用いても同様の接合が可能である。

プラスチック気泡ボード１７を、接合板１８を用いて接合した状態の断面図を図１３（ａ）に、斜視図を図１３（ｂ）に示す。また、プラスチック気泡ボード１７’を、接合板１８を用いて接合した状態の断面図を図１３（ｃ）に、斜視図を図１３（ｄ）に示す。いずれも、接合板１８があるために、キャップシート１７ｃ同士の接着が、上記の第一の実施形態で樹脂を押し込んで圧縮することで接着させた場合よりも強固なものとなる。

また、キャップシート１７ｃを二枚のフラットシート１７ａで挟んだプラスチック気泡ボード１７”の接着であっても、同様の接合が可能である。接合した状態の断面図を図１４（ａ）に、斜視図を図１４（ｂ）に示す。

さらに、図１５に記載のような、樹脂の内部を発泡させて細孔２０ａを形成させた発泡プラスチックボード２０でも同様に接合が可能である。二枚のプラスチックボード２０を、接合板１８を用いて接合した状態の断面図を図１５に（ａ）に、斜視図を図１５（ｂ）に示す。

さらにまた、図１６に記載のような、内部に空洞を有さない無垢板１９であっても同様に接合が可能である。二枚の無垢板１９を、接合板１８を用いて接合した状態の断面図を図１６（ａ）に、斜視図を図１６（ｂ）に示す。

なお、この実施形態では、接合させるプラスチック段ボール板１１、１１’や、プラスチック気泡ボード１７、１７’、１７”、発泡プラスチックボード２０，無垢板１９の厚さが異なる物であっても接合可能である。また、互いに種類の異なる中空構造板、発泡プラスチックボードや無垢板であっても接合が可能である。

さらに、上記樹脂板としては、上記のいずれの実施形態でも、上記したプラスチック段ボール板やプラスチック気泡ボード、発泡プラスチックボード、無垢板などの樹脂板の代わりとして、上記の樹脂板に熱可塑性樹脂製の不織布を貼り合わせたり、熱可塑性樹脂製の発泡層を積層させたりしたものや、それぞれの樹脂板同士をさらに積層させたものなどが使用可能である。また、上記のプラスチック気泡ボードのキャップシートは、上記の形状に限られるものではなく、例えば、キャップシートが両面から突起を形成するように押し込まれた形となったものや、突起が円柱以外の任意の形となったものも挙げられる。これらの中空構造板も、板全体が熱可塑性樹脂製であれば、この発明を適用して接合することが可能である。ただし、いずれの樹脂板も、力を加えなければ自重で変形したりしない程度の強度を持っていることが好ましい。自重で変形する程度に柔らかいものであると、端面の封止が難しく、また、板として使いづらいので端面を封止する意義に乏しくなってしまう。

この発明で用いる樹脂板を構成する材料は、熱可塑性樹脂であることが必要であり、例えばポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィンが挙げられる。この中でも特に、溶融させるために必要な温度上、ポリプロピレン製であると製造しやすい。

この発明により接合された樹脂板２１は、例えば、図１７に示すようなプラスチックコンテナの周壁に用いることができる。このプラスチックコンテナは、底盤２２の隅に枠材２４を立て（図１７（ａ））、その枠材２４で樹脂板２１を挟んで周壁とし（図１７（ｂ））、その上に蓋２３をしたものである。ここで、接合部分２１ａで２枚の樹脂板を接合した大きな樹脂板２１を用いることで、従来のプラスチックコンテナよりも大きなプラスチックコンテナを製造することができる。

（ａ）第一の実施形態で用いる接合プラスチック段ボール板の接合の初期時点での配置を示す概略図、（ｂ）ヒートバーによる加熱時の断面図、（ｃ）接合時の断面図、（ｄ）盛上部の切除時の断面図 （ａ）接合部分へのプレスを行う際の断面図、（ｂ）プレス時の断面図、（ｃ）プレス後の断面図 （ａ）リブに平行な面のライナの突出部分同士の接合を行う際の断面図、（ｂ）接合時の断面図 （ａ）リブに平行な面のライナの突出部分とリブとの接合を示す断面図、（ｂ）接合後の断面図 （ａ）この発明で用いるキャップシートの一面にフラットシートを貼り付けたプラスチック気泡ボードの断面図、（ｂ）（ａ）の斜視図、（ｃ）キャップシートの突起上にフラットシートを貼り付けたプラスチック気泡ボードの断面図、（ｄ）（ｃ）の斜視図 （ａ）この発明で用いるキャップシートの両面にフラットシートを貼り付けたプラスチック気泡ボードの断面図、（ｂ）（ａ）の斜視図 （ａ）ベース側面にフラットシートを貼り付けたプラスチック気泡ボードを接合した断面図、（ｂ）（ａ）の斜視図、（ｃ）突起上にフラットシートを貼り付けたプラスチック気泡ボードを接合した断面図、（ｄ）（ｃ）の斜視図 （ａ）両面にフラットシートを貼り付けたプラスチック気泡ボードを接合した断面図、（ｂ）（ａ）の斜視図 （ａ）発泡プラスチックボードを接合した断面図、（ｂ）（ａ）の斜視図 （ａ）無垢板を接合した断面図、（ｂ）（ａ）の斜視図 （ａ）第二の実施形態で用いるプラスチック段ボール板の間にヒートバーと接合板を設置した概略図、（ｂ）一方の面を端面に押し付けた際の断面図、（ｃ）接合板の他方の面をヒートバーで加熱する際の断面図、（ｄ）加熱後にヒートバーを一旦離した際の断面図、（ｅ）ヒートバーを再び降ろし接合板と端面とを加熱する際の断面図、（ｆ）接合板の他方の面に端面を押し付けた際の断面図、（ｇ）余剰部分を切除する際の断面図 （ａ）第三の実施形態で用いるプラスチック段ボール板の間にヒートバーと接合板を設置した概略図、（ｂ）ヒートバーに接触させて加熱溶融させた接合板に一方の端面を接着させる際の断面図、（ｃ）ヒートバーを離す際の断面図、（ｄ）接合板の他方の面に他方の端面を当てて接着させた際の断面図、（ｅ）余剰部分を切除する際の断面図 （ａ）ベース側面にフラットシートを貼り付けたプラスチック気泡ボードを接合板により接合した断面図、（ｂ）（ａ）の斜視図、（ｃ）突起上にフラットシートを貼り付けたプラスチック気泡ボードを接合板により接合した断面図、（ｄ）（ｃ）の斜視図 （ａ）両面にフラットシートを貼り付けたプラスチック気泡ボードを接合板により接合した断面図、（ｂ）（ａ）の斜視図 （ａ）発泡プラスチックボードを接合板により接合した断面図、（ｂ）（ａ）の斜視図 （ａ）無垢板を接合板により接合した断面図、（ｂ）（ａ）の斜視図 （ａ）プラスチックコンテナの概略図、（ｂ）枠材と周壁との組み合わせ部分の拡大図 プラスチックリベットを用いた、従来の接合プラスチック段ボール板の断面図 （ａ）接続用中子を用いた、従来の接合プラスチック段ボール板の製造方法を示す概略図、（ｂ）熱圧により固定する際の断面図 （ａ）端部を重ねて熱溶着により接合する従来の接合プラスチック段ボール板の製造方法を示す概略図、（ｂ）圧着後の状態を示す断面図 発泡プラスチックボードの例を示す斜視図

符号の説明

１，１１，１１’ プラスチック段ボール板
２ Ｈ型枠材
３ プラスチックリベット
５ 接続用中子
１ａ，１１ａ ライナ
１ｂ，１１ｂ リブ
１１ｃ，１１ｃ’ （接合を行う）端面
１１ｄ 盛上部
１１ｅ 接合部分
１１ｆ 平らな面
１１ｇ （リブの）側面
１１ｈ （ライナの）突出部分
１２ ヒートバー
１２ａ 一方の面
１２ｂ 他方の面
１３ テーブル
１４ 溝
１５ 切刃
１７ （キャップシートのベース側面にフラットシートを貼り付けた）プラスチック気泡ボード
１７’ （キャップシートの突起上にフラットシートを貼り付けた）プラスチック気泡ボード
１７” （キャップシートの両面にフラットシートを貼り付けた）プラスチック気泡ボード
１７ａ フラットシート
１７ｂ 突起
１７ｃ キャップシート
１７ｄ くぼみ
１７ｅ 盛上部
１７ｆ 接合部分
１８ 接合板
１８ａ 一方の表面
１８ｂ 他方の表面
１８ｃ 余剰部分
１９ 無垢板
１９ａ 接合部分
２０ 発泡プラスチックボード
２０ａ 細孔
２０ｂ 接合部分
２１ （接合した）樹脂板
２１ａ 接合部分
２２ 底盤
２３ 蓋
２４ 枠材

Claims (3)

1. 互いに接合を行う、熱可塑性樹脂製である二枚の樹脂板を、熱可塑性樹脂を溶融可能な温度であるヒートバーで加熱した熱可塑性樹脂同士の接着によって、端面同士を向かい合わせに接着させる、樹脂板の接合方法であって、
   上記二枚の樹脂板の間に、熱可塑性樹脂製である接合板を挟み、上記接合板の他方の表面と上記ヒートバーの一方の面とを当接させ、かつ上記接合板の一方の表面と上記一方の樹脂板の一つの端面とを当接させて、上記接合板と、上記接合板を介して上記一方の樹脂板の一つの端面とを加熱溶融して、上記一方の樹脂板の一つの端面と上記接合板の一方の表面とを接着させ、上記ヒートバーを一旦上記接合板から離した後、
   上記接合板の他方の表面と上記ヒートバーの一方の面とを再び当接させて上記接合板の他方の表面を加熱溶融させるとともに、上記他方の樹脂板の一つの端面と上記ヒートバーの他方の面とを当接させて上記他方の樹脂板の一つの端面を加熱溶融させ、上記接合板の他方の表面と上記他方の樹脂板の一つの端面とが溶解している間に、上記他方の樹脂板の一つの端面と上記接合板の他方の表面とを接着させて、
   二枚の上記樹脂板を、上記接合板を介して一体化させる樹脂板の接合方法。
2. 互いに接合を行う、熱可塑性樹脂製である二枚の樹脂板を、熱可塑性樹脂を溶融可能な温度であるヒートバーで加熱した熱可塑性樹脂同士の接着によって、端面同士を向かい合わせに接着させる、樹脂板の接合方法であって、
   上記二枚の樹脂板の間に、熱可塑性樹脂製である接合板を挟み、上記接合板の他方の表面と上記ヒートバーの一方の面とを当接させ、かつ上記接合板の一方の表面と上記一方の樹脂板の一つの端面とを当接させて、上記接合板と、上記接合板を介して上記一方の樹脂板の一つの端面とを加熱溶融して、上記一方の樹脂板の一つの端面と上記接合板の一方の表面とを接着させるとともに、
   上記ヒートバーの他方の面と、上記他方の樹脂板の一つの端面とを当接させて、上記他方の樹脂板の一つの端面を加熱溶融させ、
   上記ヒートバーを上記接合板及び上記他方の樹脂板の一つの端面から離し、上記接合板の他方の表面と上記他方の樹脂板の一つの端面とが溶融して接着可能である間に、上記他方の樹脂板の一つの端面と上記接合板の他方の表面とを接着させて、
   二枚の上記樹脂板を、上記接合板を介して一体化させる樹脂板の接合方法。
3. 接着後に、上記樹脂板の接合部分からはみ出した上記接合板の余剰部分を切刃により切除する、請求項１又は２に記載の樹脂板の接合方法。

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