JPS58197015A - 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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JPS58197015A
JPS58197015A JP58029186A JP2918683A JPS58197015A JP S58197015 A JPS58197015 A JP S58197015A JP 58029186 A JP58029186 A JP 58029186A JP 2918683 A JP2918683 A JP 2918683A JP S58197015 A JPS58197015 A JP S58197015A
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JP
Japan
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sheets
additional material
sheet
temperature
fusion
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JP58029186A
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JPS6112776B2 (ja
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ハイネル・イ・ハンメル
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SHIYUREEGERU RININGU TEKUNOROJ
SHIYUREEGERU RININGU TEKUNOROJII GmbH
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SHIYUREEGERU RININGU TEKUNOROJ
SHIYUREEGERU RININGU TEKUNOROJII GmbH
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Publication of JPS6112776B2 publication Critical patent/JPS6112776B2/ja
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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】 のものも含む）の連続した重なし部分において、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、該継ぎ目が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
き々い場合や、加熱した後押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３ｍｍ程度の広大々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へきシートの端の位置が加熱
素子の位置とずれる場合は、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、不均一な押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がある場合や、峻可
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１て挿入する。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
要な温度をもた彦くても、追加材料により接合面は加熱
できるので、接合面自身６もっ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
温度になる寸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７得る。
追加材料を使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は、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
空洞が存在し々いため、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へて異々つだ作用
を果たす。
追加材料は、充分々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
するのに充分々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Ｖ′ｉ
２から３ｍ７１１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Ｑ、　５　ｍｍからＱ、　３　ｍｍ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Ａから
グ３の間の厚さにあるべきである。
多くの場合、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。例えば、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々や
かであれば、ローラはシート或いはパネル面を押しあげ
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、重々っている部分の縦断
面帯は押圧される前までは適温１て保たれんこの縦断面
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が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が
、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、加圧は融着継ぎ目が冷えて融着
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ｙ
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
力が継ぎ目に作用する場合があることを予期しなけれは
々らない。
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
必要があることがわかり、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２ｍｍ以上の厚さを有するパネルの接
合に適合する。し７かしながら連続して接合作業を行う
場合長いカロ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が必要であり、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、もし、ささえ面、又は基盤が平たんで々かっ
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。したがって、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、意識的に融着継ぎ閣内におい
て所定の相関連動を起すのに利用する。事実上融着継ぎ
目部分の小規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ぎ回部が耐え得る程度の
最低限変寸で低下せしめる。
但し融着継ぎ目の変形が、何らかの継ぎ目の損傷を生じ
々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
望捷しく、この意味においても上記程度の厚さを維持す
ることが望せしい。
２枚のソ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。す々わち、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２、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
多くはぞ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つ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彦い。
すなわち注出ノズルから押し出された追加材料をその注
出口と、２枚のシートの接合面が加圧装置により接合さ
れる部分との間において引っ張る必要がある。種々の状
態に適応する様に上記注出ノズル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上においてシートに
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はしわや波が生じにくい。
２枚の接合面において、圧縮き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、圧縮ローラの下部
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。
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、かつ融着継き目において熱によ
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、特に外気の葡き（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が敷かれである。
シート２，３の素材はポリエチレンで、その厚さは２５
關から３．　Ｑ　ｍｍ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
２０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）によシ必要な速
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を回転自在に設け、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、側脚部と、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、必要々圧力、例えば１．５に
９／ｃｍの圧力を融着継ぎ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個す車輪が設けられており、前輪９と後
輪２２との間にはかなりの間隔が置かれであるので基盤
の凹凸に関係々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の後方に必要々長さの加圧帯をた
やすく設けることができる。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
が、横方向には移動しなり様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
持ち上げ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つの噴出ノズルのへ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（へる
。
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側倒系に
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
る初期温度が比較的高いとみ々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、連結できるような材料
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
々から挿入されるととができる。
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、柔軟に々る温度
まで昇けられる。例えば、ポリエチレンの場合は、１０
０°（）−１３０”Ｃの表面温度に達する必要がある。
測定温度に依存する加熱容量は、融着開始帯１１す々わ
ち、追加材料がおおいかぶさり、接合が始まる部分にお
いてたとえ初期温度が、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とにはさ捷れたわ
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と融着開始帯
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
ことができる。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ができ、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。
例えば、２．５ｍｍから３朋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０．３ｍ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２ｍｍから３ｍｍの厚さを有しその幅は約４
ＣｆｒＬ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、捷た他の一部（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υ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
ることか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）熱可塑性材料より々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Ａ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
を加熱し、かつ上記型々つた上下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が、
融着すべきシート或いはパネルの１枚の厚さより厚く々
ら々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の温度に応じ
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）項のいすわ、か−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。
（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１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−
・側部において、突出せしめることを特徴とする方法。
００　　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
り々る／−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
形成し々か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Ｉ／−１’ｒｉパネル２，３の間
の温度を測定して温度情報計重々つた上下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、連続的に継ぎ目を形成する
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００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。
ａ２　　前記第ａ］）項による融着装置において、前記
前輪９をローラの形状に構成したことを特徴とするもの
。
（１３前記第σ２項による融着装置において、前記車両
枠組み２０を３個のローラにて支持し、該３個のローラ
の内の１個す々わち前輪９を、前記加圧ローラとしたこ
とを特徴とするもの。
ａ４　　前記第００項より第（Ｌ３項のいずれか一項に
よる融着装置において、前記押出装置の注出ノズル６を
、該融着装置の操作中・Ｃ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・ α■　前記第００項より第σゆ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、該赤外線放射体５の
後方に配置した少なくとも１本の熱風噴出ノズル１２と
よりなることを特徴とするもの。
α０　前記第σＱ項より第０９項のいずれか一項による
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　シート或いはパネル、４　爪、
５−赤外線放射体、５・キャスタ、６庄出ノズル、７　
接合面、８　追加材料、９　前輪、１１　融着開始帯、
１２　熱風噴出ノズル、１３・一温度検知器、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)

    【特許請求の範囲】
  1. （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、上記上方シートの接合面を持
    ち上げて上記追加材料注出ノズルを両シートの接合面間
    に導入する工程と、 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いてシートの接合面を加
    圧するとともに、該加圧ローラとしての車輪の加圧力を
    、追加材料が凝固する以前に除去する工程とを含むこと
    を特徴とするシート連続融着方法。
JP58029186A 1974-05-29 1983-02-22 熱可塑性シ−トの連続融着方法 Granted JPS58197015A (ja)

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US58124475A 1975-05-27 1975-05-27

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NL7506390A (nl) 1975-12-02
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CA1065239A (en) 1979-10-30
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