JPS58197014A - 熱可塑性シ−トの連続融着方法 - Google Patents

熱可塑性シ−トの連続融着方法

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JPS58197014A
JPS58197014A JP58029185A JP2918583A JPS58197014A JP S58197014 A JPS58197014 A JP S58197014A JP 58029185 A JP58029185 A JP 58029185A JP 2918583 A JP2918583 A JP 2918583A JP S58197014 A JPS58197014 A JP S58197014A
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JP
Japan
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sheets
additional material
sheet
temperature
fused
Prior art date
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Pending
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JP58029185A
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English (en)
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ハイネル・イ・ハンメル
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SHIYUREEGERU RININGU TEKUNOROJ
SHIYUREEGERU RININGU TEKUNOROJII GmbH
Original Assignee
SHIYUREEGERU RININGU TEKUNOROJ
SHIYUREEGERU RININGU TEKUNOROJII GmbH
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Publication date
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Publication of JPS58197014A publication Critical patent/JPS58197014A/ja
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    • C09J2400/20—Presence of organic materials
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱可塑性の２枚のシート（パネル状のものも
含む）の連続した重なり部分において、その重なって互
いに面している面を加熱し、加圧して融着する方法に関
するものである。
ポリオレフィンのシート或いはパネルの重なり部分の融
着において、従来では、重なっている端の部分或いは重
なって互いに面している面は、融解温度以上に加熱して
、継ぎ目が冷えるまで押圧し、融着操作が終った後方を
加えても、該継き目は安定した形状を保つようにしてい
る。しかしながら、この方法は、接合面が充分に加熱で
きない場合や、加熱した後抑圧が施されるまでに接合さ
れるべき面の温度が下がって融解温度以下になってしま
う場合は実施できない。上述の様な好ましくない場合の
例として、たとえば、防水或いは広面積にわたる屋根の
カバー等に厚さ３調程度の広大なサイズを持つポリエチ
レンのパネルを長い継き目に渡って融着する場合がある
。不連続な厚さや熱するべきシートの端の位置か加熱素
子の位置とすれる場合は、加熱にむらが生じる。また、
気候の変化は、融着の冷却期間に変化をもたらす。
さらに、シートの端をささえている部分、特に地面の凸
凹は、不均一な抑圧をもたらす等の公知の方法において
は絶対確実な融着の継ぎ目を得ることは困難であった。
本発明は上記従来の融着方法の欠点に鑑みてなされたも
のであって、融着重ね面に温度むらかある場合や、熱可
塑性のシートの端が凹凸のある面に置かれていても、熱
可塑性のシート（パネル状のものも含む）の重なり合っ
た部分の融着を確実に行ない得る方法を提供することを
その目的とする。
本発明においては、上述の目的を達成するために、前も
って加熱された２枚のシートの接合面の間に、追加熱可
塑性材料をさらに挿入する。該熱可塑性材料の挿入は、
融着帯に追加熱付与することにあり、この追加材料の量
と温度は、自動的に操作する機械により、きわめて正確
に調節できるので、追加熱量は正確に限定できる。たと
え接合面の温度が、接合を行なうに際して充分必要な温
度をもたなくても、追加材料により接合面は加熱できる
ので、接合面自身のもつ温度は接合を行なうに際して決
定的な要素にはならないので、適切な融着が保証できる
。接合面を予め加熱した時に出る熱と追加材料の熱とが
加圧域において接合面の温度を所定値まで上昇させるの
に充分であれば、接合すべき面を融解温度以上の温度に
なるまで加熱する必要はない。
シートの端が波形であったり、ささえ面が平らでないた
めに２枚の接合面が互いに平行でない場合においても、
追加材料の使用により補正し得る。
追加材料を便、用して可塑性の・面を接合することは、
公知である。しかしながら、かかる従来公知の場合にお
いては、追加材料は存在する空洞例えば、Ｖ字型の継ぎ
目を充填することのみを目的とするものであった。互い
に重なり合った２枚のシートの接合においては、補充す
べき空洞が存在しないため、互いに面している面を直接
に融解温度まで加熱し、押圧し得るので、従来は追加材
料の使用の必要はないと、考えられていた。本発明にお
いては、追加材料は空洞をうめることを目的とするもの
ではなく、熱を運ぶことを目的とし、追加材料の作用は
、Ｖ字型継ぎ目の接合における作用と比べて異なった作
用を果たす。
追加材料は、充分な量と熱量を必要とする。すなわち、
各融着すべき継ぎ目における追加材料の量は、熱を伝達
するのに充分な量であることが必要である。はとんどの
場合、追加材料の厚さは、押圧される前においては２か
ら３調程度のものである。あまりにも厚さが薄いと、接
合部分に達するまでに追加材料が冷えてしまう恐れがあ
る。押圧された後は、追加材料の厚さは一般的に０．５
’ＷＩ＋から０．８　ｒｔｔｒｎの間であるべきである
。しかしながら、押圧した後の追加材料の厚さは、余分
な張力を生じさせないため平均して２枚の融着されるシ
ート或いはパネルの一番薄い部分の厚さよりも厚くなっ
てはならない。追加材料の層の厚さは、好ましくはシー
ト或いはパネルの一番薄い部分の厚さの１７３から２７
３の間の厚さにあるべきである。
多（の場合、融着されるべきシート或いはパネルの端が
しなやかなほど扱いにくい。例えは、加圧作業に加圧ロ
ーラが用いられた場合、もし融着されるべき端がしなや
かであれば、ローラはシート或いはパネル面を押しあけ
て、該ローラの前方に波状部を形成し、しわの原因とな
る。さらに端部の熱膨張によりしわは一層ひどくなる。
本発明にかかる融着方法においては、接合するための重
なって゛いる面を加熱する場合、重なっている部分の縦
断面帯は押圧される前までは適温に保たれる。
この縦断面帯は、融着される面の部分において加熱され
、その融着面から離間方向に向うに従って順次常温に保
たれる。この部分においては、融着される面が柔軟にさ
れても本来の強度が確保できる。
局部的加熱により連続融着作業か施こされる部分を安定
に融着する方法は、本発明の特にすぐれた特徴であるか
、熱を追加材料により局部的に供給するならば、上記作
業の実施に必要とされる融着部分における迅速かつ慎重
な加熱作業を有利に行うことができる。
従来の装置においては、加圧は融着継き目が冷えて融着
操作後に起こる種々の張力に対して抵抗できるまで持続
するのが普通である。
本発明を実施するに際しては、大多数の場合において、
接合すべきシート或いはパネルは、融着装置の外部にお
いて、例えば、支持台上に載置することにより、何らか
の方法で、種々の状態の定位置に固定される。しかし、
応力は材料において固有のものであり、上述の固定も平
面ではないので、直接に融着を行なった後では種々の力
が継き目に作用する場合かあることを予期しなければな
らない。　　　　　　　　　　）、、 従来までの経験により加圧は比較的長い間持続しておく
必要があることかわかり、かつ連続して接合作業が行な
われる場合は、当然加圧帯の長さも長くなる。上述の加
圧の持続は、特に２馴以上の厚さを有するパネルの接合
に適合する。しかしながら連続して接合作業を行う場合
長い加圧帯を利用するのは困難なことである。長い加圧
帯を利用するには、適切な長さの加圧部分を有する連続
して作業を行なう装置か必要であり、かかる加圧部分は
軌道、レール、又は類似の形状のものを用いる必要があ
り、も化、ささえ面、又は基盤が平たんでなかったら上
記加圧装置の作動は不確実なものになる。さらに、上記
加圧装置は、非直線融着継ぎ目に対しては適用できない
。したかつて、本発明の重要な特徴としては上記形式の
加圧装置は含まない。本発明にかかる融着法においては
、加圧力は追加材料が固体化する前に除去し融着継ぎ目
に作用する力は、意識的に融着継き口内において所定の
相関連動を起すのに利用する。事実上融着継ぎ目部分の
小輝模の変形でさえも加えられた力の最大値を、未だ強
固に融着していない継き口部が耐え得る程度の最低限度
まで低下せしめる。
但し融着継き目の変形が、何らかの継き目の損傷を生じ
ないことを確実にするため、又十分な変形量を確保する
ため、追加材料を押圧された後所定の厚さとすることが
望ましく、この意味においても上記程度の厚さを維持す
ることが望ましい。
２枚のシートの接合面の間に実際接合時と同時に追加材
料を挿入することは有利である。すなわち、もし追加材
料が２枚のシートの接合面のいずれか一方の接合面に先
んじて接触し、接合した場合、その接触面の温度が追加
材料の温度と比べて低かった場合、追加材料の熱量の多
くはその一方の接合面に吸収されてしまい、追加材料に
はもはや他方の接合面を融着しうるだけの必要な熱量が
残っていない。この様な不備な点をなくすため、まず、
追加材料を押し出し、供給する速さは、融着装置の進行
速度よりも速くなってはいけない。
要がある。種々の状態に適応する様に上記注出ノ４の高
さは融着作業中において、調節可能とし、加圧域の前方
においてシートにしわや波が生じても追加材料は２枚の
接合面が常に圧縮接合される部分の前方において形成す
る角度の２等分線上に沿って接合面に供給されるように
する。その結果、シートの接合された接合面におけるし
わや波が生じにくい。２枚の接合面において、圧縮され
た後の追加材料が、接合面の少なくとも一方の端からは
み出した状態を形成すると継ぎ目の強度は一層強化され
、シート或いはパネルの１側縁にそって盛り上がり部が
形成される。
上述の方法を実施する装置は、２枚のシートの接合面を
加熱する装置と、追加材料を注出して２枚のシートの接
合面の間に上下自在に調節しうる様に設けられた注出ノ
ズルと、車体のガイド枠に設けられた加圧装置を有する
。上記ガイド枠には、断え間なく動作する駆動系統を設
け、その駆動系統により融着装置の進行速度は必要に応
じた速度に変えられる。加圧帯は、相当の長さをもつ必
要はなく、加圧装置はローラの形態をとる。すなわち安
価な凹凸のあるささえ面であっても、圧縮口−ラの下部
においては均等の圧力が加わるように、ガイド枠に３つ
の支持ローラを設け、その３つのローラのうち１つのロ
ーラを加圧ローラとして用いるっ 本発明による方法を実施するに際して、追加材料は最少
量を用いる必要があり、かつ融着継ぎ目において熱によ
る応力を極力押えるためには、接合面へ供給する熱量を
正確に制御する必要がある。
そのためには、接合面へ供給する熱量は、その接合面の
有する温度に依存して制御する必要がある。
接合面が熱せられてから温度を測定することは、困難な
ため、本発明による実施例においては　接合面が熱せら
れる前に測定される。検知された温度により、加熱する
ための供給熱の熱量は、自動的に或いは手動的に制御さ
れる。赤外線電熱器は、特に外気の動き（風）に依存し
ない熱量が伝達できるから簡単に制御できる。一方、熱
風式ヒータは熱風により、加熱される面を取り囲み、か
つ追加材料の帯を冷たい外気から保護するという利点が
ある。ゆえに、本発明においては、常時、赤外線電熱器
を用い、かつ少なくとも１組の熱風式ヒータを赤外線電
熱器の進行方向から見て後方に設ける。
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
第１図から第４図までにおいてささえ面１の上に、下方
シート３とこれに融着すべきシート２か敷かれである。
シート２，３の素材はポリエチレンで、その厚さは２．
５馴から３．０ｒｒｎの間とする。
第１図に示した融着装置はシート２，３が重なっている
部分に沿って進行するものとする。
第１図において融着装置は、車体すなわち車両枠組み２
０により構成されており、その車両枠組み２０の後方に
強固な軸により、２個の後輪２２を回転可能にとりつけ
る。該後輪２２はモータ（図示せず）により必要な速度
で駆動することができる。副枠組み２９は車両枠組み端
部２８に連結されており該副枠組み２９の前方には前輪
９を回転自在に設は該前輪９は操作棒２３により操作す
ることができる。車両枠組み２０の前端は副枠組み２９
の前端においてささえられており、軸２７により垂直方
向の高さが調節できるように構成しである。
第１図は融着装置の主要部分のみ概略的に示すもので、
該融着装置主要部、すなわち、追加材料突き出し部と、
熱風送風機と、制御部と、駆動モータ部と、さらに必要
ならば他の装置を車両枠組み２０の上に搭載する。前輪
９を加圧装置として用い、必要な圧力、例えば１．５　
Ｋ？　／　ｃｒｈの圧力を融着継き目に伝えるように車
両の重量を分布する。
車両には前記３個の車輪か設けられており、前輪９と後
輪２２との間にはかなりの間隔か置かれであるので基盤
の凹凸に関係なく常に一定の圧力が得られる。もし、前
輪９による数センチメートルの加圧帯では充分に圧縮で
きない場合は、前輪９の後方に必要な長さの加圧帯をた
やすく設けることかできる。前輪９の前方に設けられた
延長部材２４は副枠組み２９に支点により回動自在に設
けられ、地面の凹凸に従う様垂直方向には可動であるか
、横方向には移動しない横車両枠に強固に取り付けられ
る。延長部材２４の先端には赤外線放射体５を設けてあ
り、その放射体５の両端には上下に回動自在でかつキャ
スタ５′が備わっており、２つのキャスタ５′の間隔は
接合される重なった面に沿って必要な距離だけ離間して
いる。さらに爪４を上から重なっているシート３の端を
持ち上けるために設けてもよい。温度測定装置１３は赤
外線放射体５のさらに前方の２枚の接合面の間に設けら
れており、接合される面の表面温度をその位置において
、適切な公知の方法により検知する。
赤外線放射体の後方には延長部材２４に強固に取り付け
た２つの熱風噴出ノズル１２が設けられており、この熱
風噴出ノズル１２も重なった面の間に延在している。こ
れらの２つの噴出ノズルの内、前方にある噴出ノズルは
接合される面の方向に熱風が噴出するように構成されて
おり、後方にある噴出ノズルは後方の構成部分を熱する
ため、後方に向って熱風を噴出する。各熱風噴出ノズル
は車両枠組みに装備された熱風送風機に連結されている
。
赤外線放射体と熱風噴出ノズル、またはそのいずれかの
熱容量は温度測定装置１３の測定結果をもとに制御系に
より調節することができ、その結果、測定温度が低いと
みなされる場合は熱容量を増加し、同様に接合面におけ
る初期温度か比較的高いとみなされる場合は熱容量を減
少する。
追加材料の注出ノズル６は熱風噴出ノズル１２と前輪９
との間に位置している。ノズル６は縦方向に調節可能な
車両枠組み２０に取り付けてあり、薄くて幅のある帯状
の追加材料を接合される面の間に注入する。追加材料は
、接合される２つの面を融着し、連結てきるような９料
である。車両枠組み２０の前端における垂直方向の調節
ができることは、ノズル６は常に２枚の接合面の中心に
保持することができ、その結果、帯状の追加材料は圧縮
ローラである前輪９の前において常に一定の角度を保ち
ながら挿入されることができる。
２枚の接合される接合面７は赤外線放射体５と熱風噴出
ノズル１２とにより集中的に加熱され、柔軟になる温度
まで昇けられる。例えば、ポリエチレンの場合は、１０
０℃〜１３０℃の表面温度に達する必要かある。測定温
度に依存する加熱容量は、融着開始帯１１すなわち、追
加材料かおおいかぶさり、接合が始まる部分においてた
とえ初期温度か、風の影響や、−日の時間差や、気候の
違いや、太陽の当りぐあい等により変動しても必要な表
面温度を得ていることを保証する。
熱風噴出ノズル１２と融着開始帯１１とにはさまれたわ
ずか数センチメートルの部分において、帯状の追加材料
や接合面を急激に集中的に冷却するような可能性はない
。また、一定の温度状態は、第二の熱風噴出ノズルによ
り後方に向って、上記熱風噴出ノズル１２と＠看開始帯
１１とにはさまれた部分を被覆するような雲状の熱風を
当てることにより保証される。しかしながら、接合部分
において互いに外側に向いているシートの表面は、熱の
放射や対流により冷やされているため、その外側に向い
ているシートの表面の温度は柔軟になる温度に比べて充
分に低い温度である。したがって、シートの端が重なっ
ている部分において、好ましくないしわよりは阻止する
ことかできる。また、すでにシートの端に存在するしわ
は、広範囲にわたって均一化することかでき、その効果
は、特に注出ノズル６の高さ調整により、さらに除去す
ることができる。
例えは、２．５　ｒｒｔｎから３１ｒｎの厚さを有する
ポリエチレンパネルの融着においては、１分間に０．３
　ｍから０．６ｍの接合作業が行なえる。第３図におけ
る帯状の追加材料８は２馴から３腹の厚さを有し、その
幅は約４ｃｍである。第３図における追加材料８の厚さ
は、第４図に示す融着後の追加材料１８の厚さよりも厚
い必要がある。追加材料８は、加圧ローラである前輪９
に圧縮されて、必要な量だけはみ出し、接合面７の完全
に重なっていない空間を充填して、均等に融着を行なう
。好ましくは、このはみ出し部分は上からかぶさってい
るシート３の端３１に沿って盛り上がり部３２を形成し
、そしてこの盛り上がり部３２の一部はシート２の接合
面７と融着し、また、他の一部はシート３の端面３１と
融着し、結果として融着強度はさらに一層強くなるが、
そのために盛り上がり部３２の大きさを一定にする必要
はない。
以上詳述の如く本発明は、上記した所期の目的を達成す
ることができる有用な発明であるが、以下に、その実施
の各種態様を列挙する。
（１）熱可塑性材料よりなるシート或いはパネルの端の
一連に重ねた部分を順次加熱し、加圧し、融着して、そ
して連続的に継ぎ目を形成する融着方法において、上記
シート或いはパネルの端を重なって継ぎ目を形成する部
分における重なった上下２枚のシート或いはパネル２，
３の間の温度を測定し、該測定した温度に応じて上記重
なった上下２枚のシート或いはパネル２，３の間の内側
を加熱し、かつ上記重なった上下２枚のシート或いはパ
ネル２．３の間に、すでに熱で可塑性を呈する状態にな
った追加材料８をはさみ込んでのち、上記シート或いは
パネル２，３の端が重なって継ぎ目をつくる部分の上か
ら加圧して連続的に継ぎ目を形成することを特徴とする
方法。
（２］　　前記第（１）項による方法において、前記加
圧力の継続時間は、上記追加材料８の加圧後の最終厚さ
か融着すべきシート或いはパネルの１枚の厚さより厚く
ならない程度であることを特徴とする方法。
（３）前記第（２）項による方法において、融着すべき
前記接合面７の加熱の度合を、該接合面７の温度に応し
て制御することを特徴とする方法。
（４）前記第（３）項による方法において、前記融着す
べき接合面７の温度を、該接合面７を加熱する前に測定
することを特徴とする方法。
（５）前記第（１）項より第（４）項のいずれか一項に
よる方法において、前記融着すべき接合面７を加圧する
前に、前記シート或いはパネルの重ね面の断面部を、上
記接合面７の加熱中適切な温度に保持することを特徴と
する方法。
（６）前記第（１）項より第（３）項のいずれか一項に
よる方法において、前記加圧力を、前記追加材料８の凝
固以前に除去することを特徴とする方法。
、１１１ （７）　　前記第（１）項より第（６）項のいずれか一
項による方法であって、前記追加材料８を、前記融着す
べき重ね面の両方に実質的に同時に付着することを特徴
とする方法。
（８）前記第（７）項による方法において、前記シート
或いはパネル、またはその支持体が、しわを有する場合
、前記追加材料８を供給する注出ノズル６が調整されて
、該注出ノズル６から注出した帯状の追加材料８は、前
記融着すべき重ね面により圧縮開始帯直前に形成された
角の２等分線の方向に実質的に位置することを特徴とす
る方法。
（９）前記第（１）項より第（２）項のいずれか一項に
よる方法において、前記追加材料８を、前記融着すべき
接合面７の間の空間より外方へ、少くとも該接合面７一
側部において、突出せしめることを特徴とする方法。
（１０）前記第（２）項より第（９）項のいずれか一項
による方法を実施する融着装置において熱可塑性材料よ
りなるシート或いはパネルの端の一連に重ねた部分を順
次加熱し、加圧し、そして融着して、連続的に継ぎ目を
形成しながら移動する融着装置であって、上記シート或
いはパネルの端が重なって継ぎ目をつくる部分の重なっ
た上下２枚のシート或いはパネル２，３の間の温度を測
定して温度情報を出す温度検知器１３と、上記型なった
上下２枚のシート或いはパネル２，３の間の内側を加熱
するため、該重なった上下２枚のシート或いはパネルの
間に上記温度情報に応じて放射する熱容量を変える加熱
装置５，１２と、上記型なった上下２枚のシート或いは
パネルの間に、すでに熱で可塑性を呈する状態になった
追加材料８をはさみ込むための追加熱可塑性材料注出ノ
ズル６と、上記シート或いはパネルの端が重なって継ぎ
目をつくる部分を、該重なって継ぎ目をつくる部分の上
から加圧し、連続的に継き目を形成するローラとを、上
記融着装置の進行方向の前方から順番に備えたことを特
徴とするもの。
（１１）前記第（１０）項による融着装置において、該
装置に連続操作駆動系を設けたことを特徴とするもの。
（１２）前記第（１１）項による融着装置にお・１．）
で、前記前４９ｐ　「１−ラの形犬にｔ＊、Ｖしたこと
を特徴とするもの。
（１３）前記第（１２）項による融着装置において、前
記車両枠組み２０を３個のローラ〔こて支持し、該３個
のローラの内の１個すなわち前輪９を、前記加圧ローラ
としたことを特徴とするもの。
融着装置において、前記押出装置の注出）６を、△ 該融着装置の操作中において、垂直方向に調節可能とし
たことを特徴とするもの。
（１５）前記第ＱＯＩ項より第（１４）項のいずれか一
項による融着装置において、前記加熱装置は、赤外線放
射体５と、該融着装置の移動方向に対して、該赤外風噴
出ノ１２とよりなることを特徴とするもの。
△ （１６）前記第（１０）項より第（１９項のいずれか一
項によるを測定する温度検知器１３を、前融着用シート
或いはパネルの間に、かつ前記加熱装置の前方に配置し
たことを特徴とするもの。
【図面の簡単な説明】
第１図は融着装置の主要部分のみ概略的に示した側面図
で、第２図は融着装置の融着部の横拡大断面図で、第３
図は融着されるシート或いはパネルの間に追加材料が挿
入され、圧着される前の状態を示したシート或いはパネ
ルの縦断面図で、第４図は第３図においてローラにより
圧着されている状態を示す縦断面図である。 １・・・ささえ面、２，３・・・シート或いはバネ、・
ぺ４・・・爪、５・・・赤外保放射体、５・・・キャス
タ、６・・・輪、１１・・・融着開始帯、１２・・・熱
風噴出ノ、１３Δ ・・・温度検知器、２０・・・車両枠組み、２２・・・
後輪、２３・・・操作棒、２４・・・延長部材、２９・
・・副枠組み、３２−・・盛り上がり部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）熱可塑性材料よりなる２枚のシートの接合面を加熱
    し、それらの間に予め加熱された熱可塑性追加材料を供
    給しながら、上記シートの接合面を加圧して両シートを
    接合する連続融着方法において、 地面上に置いた下方のシートに上方のシートを重ね合せ
    る工程と、車輪と追加材料注出ノズルとを備えた融着装
    置を上記シートの接合面に沿って移動させて上記車輪を
    上記接合面上を転勤せしめる工程と、 接合すべき両シートの接合面間に、予め加熱されて溶融
    状態となった追加材料を上記注出ノズルより帯状に供給
    する工程と、 上記融着装置の車輪の少なくとも１つを加圧ローラとし
    て上記注出ノズルの後方より導びいてシートの接合面を
    加圧する工程とを含み、さらに、上記加圧工程において
    、加圧継続時間を、追加材料の加圧後の最終厚さが１枚
    のシートの厚さと同等以下になる程度としたことを特徴
    とするシート連続融着方法。
JP58029185A 1974-05-29 1983-02-22 熱可塑性シ−トの連続融着方法 Pending JPS58197014A (ja)

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US58124475A 1975-05-27 1975-05-27

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