樹脂シートの接合方法
【課題】接合される面の樹脂の融点が異なる２種類の樹脂シートを溶着により接合できるようにする。
【解決手段】表面がＰＶＣ（融点１５０℃）に覆われた第１樹脂シート１と、ＥＴＦＥ（融点２７０℃）からなる第２樹脂フィルム２を以下のように接合する。第２樹脂フィルム２の第１樹脂シート１に重ね合わせられる接合範囲２１に孔２２を複数穿つ。第１樹脂シート１、第２樹脂フィルム２、表面がＰＶＣで覆われた第３樹脂シート３をその順に重ねる。それらを、ＰＶＣの融点以上、ＥＴＦＥの融点以下の温度で押圧しつつ加熱する。第１樹脂シート１と第３樹脂シート３が孔２２を介して溶着され、第１樹脂シート１と第２樹脂フィルム２が接合される。
【解決手段】表面がＰＶＣ（融点１５０℃）に覆われた第１樹脂シート１と、ＥＴＦＥ（融点２７０℃）からなる第２樹脂フィルム２を以下のように接合する。第２樹脂フィルム２の第１樹脂シート１に重ね合わせられる接合範囲２１に孔２２を複数穿つ。第１樹脂シート１、第２樹脂フィルム２、表面がＰＶＣで覆われた第３樹脂シート３をその順に重ねる。それらを、ＰＶＣの融点以上、ＥＴＦＥの融点以下の温度で押圧しつつ加熱する。第１樹脂シート１と第３樹脂シート３が孔２２を介して溶着され、第１樹脂シート１と第２樹脂フィルム２が接合される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂シート同士、より詳細には、そのそれぞれが融点の異なる樹脂でできた樹脂シート同士を接合する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば膜構造物を構築するための建材として用いられる膜材料としての樹脂シートが公知である。
樹脂シートには様々なものがあり、合成樹脂製のフィルム、合成繊維製の織布や編物、または、天然繊維や合成繊維、無機繊維等による織布や編物等によって形成された芯材の少なくとも片方の面に上記合成樹脂を被覆したシート等がある。また樹脂シートに用いることのできる合成樹脂としては、例えば、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）を挙げられる。また、上記フッ素樹脂として利用可能なものとしては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）等様々なものを挙げられる。また、上記合成繊維としては、以上に挙げた合成樹脂を繊維にしたものを挙げられる。
樹脂シートは、特に建材として用いられる場合にはその大面積化が不可欠であり、例えば、その隣接するもの同士を接合することが必要となることが多い。大面積化を図る場合には、同じ樹脂シート同士を接合する事が一般的であるため、樹脂シートの接合は、接合の対象となる部分、例えば、２つの矩形の樹脂シートの縁部同士を重ね合わせて、その部分を加熱し溶着させることによって実現されている。
大面積化を図る場合の溶着に限らないが、一般的に樹脂シート同士の溶着は、以下のようにして行なわれる。即ち、樹脂シートの接合の対象となる重ね合わせられた部分に対して、両樹脂シートを圧接させるような圧力をかけつつ、樹脂シートを形成する樹脂（より詳細には、両樹脂シートの接合される面を形成している樹脂）の融点よりも幾らか高い温度で加熱する。そうすると、両樹脂シートの接合される面を形成している樹脂の一部が溶融し、それがあたかも接着剤の如く機能することで、溶融した樹脂が硬化した後において、両樹脂シートが接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３３１１９８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、樹脂シートの接合を行なう場合にかかる溶着を用いることができない場合もある。それは、接合の対象となる両樹脂シートを形成する樹脂、例えば、両樹脂シートの接合される面に露出した樹脂の融点が異なる場合である。
両樹脂シートを形成する樹脂の融点が異なる場合、例えば、融点が高い方の樹脂の融点よりも低い温度で接合を行なうのであれば、融点が高い方の樹脂にて形成されている方の樹脂シートの樹脂は溶融しないので、溶着の強度は不十分となり、融点が高い方の樹脂の融点よりも高い温度で接合を行なうのであれば、融点が低い方の樹脂にて形成されている方の樹脂シートの樹脂は完全に溶融してしまい、場合によってはその樹脂シートの全体が溶融するなどして、接合ができない事態が生じてしまうことすら考えられる。
【０００５】
このような事情があるため、両樹脂シートを形成する樹脂の融点が異なる場合の接合は、もっぱら接着剤を用いて行なわれている。
しかしながら、接着剤を用いての接合では、接着剤の塗布が人的作業となるため接合部の強度にバラツキが出る可能性が高く、信頼度が低いなりがちである。また、接着剤が硬化するまでに時間がかかるため、接着作業に非常に時間がかかることがある。更に、接着剤のほうがシートよりも早く経年劣化することがあり、特にシートに張力が付与される膜構造物に使用するにあっては、接合部が剥離しやすくなり易い。これらの不具合があるため、融点が異なる樹脂でできたシート同士の接合であっても、溶着による接合を行なえるのであればその方が好ましい。
【０００６】
本願発明は、接合の対象となる両樹脂シートを形成する樹脂の融点が異なる場合であっても、溶着によりそれらを接合できるようにするための技術を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するため、本願発明者は以下の発明を提案する。
本願発明は、接合される側の面が所定の樹脂である第１樹脂にて形成された樹脂製のシートである第１樹脂シートと、前記第１樹脂よりも融点の高い所定の樹脂である第２樹脂にて主に形成された樹脂製のシートである第２樹脂シートとを、接合する範囲である接合範囲で互いに重ね合わせて接合する、樹脂シートの接合方法である。
この樹脂シートの接合方法では、前記第２樹脂シートとして、少なくともその前記接合範囲に複数の孔が穿たれているものを用いる。そして、前記第２樹脂シートの前記第１樹脂シートと反対側に、前記第２樹脂シートと対向する側の面が前記第１樹脂と熱溶着可能な樹脂である第３樹脂にて形成された第３樹脂シートを、前記接合範囲にある前記孔の少なくとも１つを覆うようにして配し、その状態で、前記第２樹脂の融点の温度よりも低く、且つ前記第１樹脂の融点及び前記第３樹脂の融点のうちの高温のものよりも高い温度で加熱して、前記第１樹脂シートと前記第３樹脂シートを溶着することで、前記第１樹脂シートと前記第２樹脂シートの接合をなす。
この樹脂シートの接合方法では、第１樹脂シートと第２樹脂シートの溶着をなす代わりに、孔の穿たれた第２樹脂シートを挟み込む第１樹脂シート及び第３樹脂シートを第２樹脂シートに穿たれた孔を介して溶着することとしている。その結果、第２樹脂シートは、第１樹脂シートと接合されるのである。
【０００８】
上述の課題を解決するため、本願発明者はまた、以下の発明を提案する。
その発明は、接合される側の面が所定の樹脂である第１樹脂にて形成された樹脂製のシートである第１樹脂シートと、前記第１樹脂よりも融点の高い所定の樹脂である第２樹脂にて主に形成された樹脂製のシートである第２樹脂シートとを、接合する範囲である接合範囲で互いに重ね合わせて接合する、樹脂シートの接合方法である。
そして、この樹脂シートの接合方法では、前記第２樹脂シートの、少なくともその前記接合範囲に複数の孔を穿ち、前記第２樹脂シートの前記第１樹脂シートと反対側に、前記第２樹脂シートと対向する側の面が前記第１樹脂と熱溶着可能な樹脂である第３樹脂にて形成された第３樹脂シートを、前記接合範囲にある前記孔の少なくとも１つを覆うようにして配し、その状態で、前記第２樹脂の融点の温度よりも低く、且つ前記第１樹脂の融点及び前記第３樹脂の融点のうちの高温のものよりも高い温度で加熱して、前記第１樹脂シートと前記第３樹脂シートを溶着することで、前記第１樹脂シートと前記第２樹脂シートの接合をなす。
つまり、第２樹脂シートの孔は、第１樹脂シートと第２樹脂シートの接合が行なわれるときに、例えば接合の作業が行なわれる現場で穿たれていてもよいのである。もちろん、第２樹脂シートの孔は予め穿たれていても構わない。
【０００９】
本願発明における第１樹脂シート、第２樹脂シート、第３樹脂シートはいずれも、一層又は多層の樹脂のみからなるフィルム、繊維製の布（織物、編物を問わない。）の少なくとも接合される側の面に樹脂を一層又は多層被覆したシート、合成繊維による織物を用いることができる。
本願発明の第１樹脂、第２樹脂、第３樹脂として用いることのできる樹脂としては、例えば、フッ素樹脂、ＰＶＣ、ＰＥ、ＰＰ、ＥＶＡ、ＰＵを挙げられる。また、上記フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＰＶＦ等を挙げられる。また、上記合成繊維としては、以上に挙げた合成樹脂を繊維にしたものを挙げられる。
上述したように、第１樹脂シートは、少なくとも接合される側の面が第１樹脂にて形成され、第３樹脂シートは、少なくとも接合される側の面が第３樹脂にて形成される。これらの樹脂としては、上記樹脂のうち例示したような熱可塑性樹脂が使用される。
これに対し、第２樹脂シートは、第２樹脂にて主に形成される。本願において、「第２樹脂にて主に形成される」という文言は、「第２樹脂シートを構成する樹脂のうち、第２樹脂が重量比で最も大きい」ことを意味することとする。特に、「第２樹脂シートを構成する樹脂のうち、第２樹脂が５０重量％以上含まれる」という条件が満足されるのであれば、「第２樹脂にて主に形成される」という条件が間違いなく満足されるものとする。
例えば、第２樹脂シートが樹脂のみからなる多層のシートであり、各層が異なる樹脂でできている場合、異なる樹脂のうち最も含まれる重量の大きなものが第２樹脂となる。また、第２樹脂シートが、繊維製の布の少なくとも接合される側の面に樹脂を一層又は多層被覆したシートである場合には、布を除いた樹脂のうち最も含まれる重量の大きなものが第２樹脂となる。
【００１０】
本願発明では、第２樹脂シートの孔は、第２樹脂シートのうちの第１樹脂シートと接合される範囲である接合範囲に穿たれていれば足り、また、接合範囲外にも穿たれていてもよい。孔が、接合作業が行なわれる際に穿たれるか否かを問わずこれは同様である。なお、孔の形状、大きさ等は適当に決定することができる。孔の形状の例として、矩形、円形を挙げることができる。
本願発明では、第３樹脂シートを、接合範囲にある前記孔の少なくとも１つを覆うようにして配する。第３樹脂シートで覆われた孔を介して、第１樹脂シートと、第２樹脂シートが溶着されるのであるから、第３樹脂シートで覆われる孔の数がより多ければ、第１樹脂シートと第３樹脂シートの溶着の強度が、ひいては第１樹脂シートと第２樹脂シートの接合の強度が大きくなる。もっとも、孔の数や面積があまりに大であると第２樹脂シートの強度自体に影響が生じることもありうるので、その点も考慮して、孔の形状、大きさ、数、配置方法などを決定するのがよい。第３樹脂シートが覆う第２樹脂シートの孔の数は、第１樹脂シートと第２樹脂シートの接合の強度が十分になる範囲で決定されることになる。
なお、第２樹脂シートに設けられる本願発明における孔は、例えば第２樹脂シートの少なくとも接合される部分が合成繊維による織物である場合には、繊維間に当初から存在している空隙を孔に流用することができる。もちろんこのような場合には、本願発明における孔を新たに設けるには及ばない。この場合には、第２樹脂シートの全体に孔が開いている場合も当然に生じうる。上述の如き織物である第２樹脂シートが、繊維間の隙間が大きいメッシュ状の織物である場合、メッシュの目を本願発明における孔として流用することは容易である。
前記第３樹脂シートの形状、大きさは、第２樹脂シートのどの孔を覆うようにするかということに照らして適宜決定することができるが、第３樹脂シートは、前記複数の孔を略すべて覆うようになっていてもよい。また、複数の孔が接合範囲外にまである場合には接合範囲外のものまで含めて複数の孔を略すべて覆うようになっていてもよい。
前記第３樹脂シートの形状、大きさは、例えば、前記接合範囲に対応した大きさ、形状とすることができる。この場合、第３樹脂シートは、前記第２樹脂シートの前記第１樹脂シートと反対側に配されるとき、前記接合範囲のすべてを覆うようにして配されてもよい。そうすれば、第３樹脂シートは、第２樹脂シートの接合範囲にある孔を、事実上すべて覆うことになる。
また、前記第３樹脂シートは、前記接合範囲のすべてを覆い、且つ第２樹脂シートの先端側から食み出すことのできる大きさ、形状とされていてもよい。この場合第３シートは、前記第２樹脂シートの前記第１樹脂シートと反対側に配されるとき、前記接合範囲のすべてを覆い、且つ第２樹脂シートの先端側から食み出すようにして配されてもよい。こうすると、前記第１樹脂シートと前記第３樹脂シートを溶着する際に、第３樹脂シートの第２樹脂シートの先端側から食み出した部分を、前記第１樹脂シートと溶着することができる。このようにすることで、第１樹脂シートと第３樹脂シートの接合をより強固なものとすることができるようになる。
【００１１】
本願発明では、上述のように、第１樹脂と第３樹脂は、熱溶着可能であればよく、そのためには共に熱可塑性樹脂であれば良い。また、より好ましくは、第１樹脂と第３樹脂の融点を略等しくするのが良い。本願において、第１樹脂と第３樹脂の融点が略等しいとは、両者の温度差が２０℃以下程度であることを意味するものとする。第１樹脂と第３樹脂の融点がこの程度の温度差であれば、第１樹脂シートと第２樹脂シートの溶着によって、相互の樹脂に悪影響を及ぼす可能性を低くすることが可能だからである。
本願発明における前記第１樹脂と、前記第３樹脂は同種の樹脂であってもよい。この場合、第１樹脂と、第３樹脂の融点は、添加物の違いなどにより多少異なることはあるであろうが、基本的に同じになるため、一番効率よく溶着することが可能となる。
また、本願発明は、第１樹脂と第２樹脂の融点の温度差が大きい場合に特に有用である。融点の温度差が大きい場合ほど、両者の溶着による接合が難しくなるからである。第１樹脂と第３樹脂の融点が異なる場合まで考慮すれば、本願発明は、前記第１樹脂と前記第３樹脂のうちその融点が高い方の融点の温度と、前記第２樹脂の融点の温度の差が４０℃以上である場合に特にその作用効果を発揮するといえる。
第１樹脂シートと第３樹脂シートを加熱するときの温度は、上述したように、第１樹脂と第３樹脂のうちその融点が高い方の融点の温度よりも高く、且つ第２樹脂の融点の温度よりも低い温度とする。第１樹脂と第３樹脂のうちその融点が高い方の融点の温度と、第２樹脂の融点の温度の差が４０℃以上である場合には、第１樹脂シートと第３樹脂シートを加熱するときの温度を、第１樹脂と第３樹脂のうちその融点が高い方の融点の温度よりも、５℃〜７０℃高い範囲、かつ第２樹脂の融点の温度よりも低い温度とするのが好ましい。このような温度条件で加熱を行なうと、第１樹脂シートと第３樹脂シートの溶着を確実に行なえる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本願発明の第１実施形態による樹脂シートの接合方法を概略的に示す斜視図。
【図２】図１に示された第１樹脂シート、第２樹脂シート、第３樹脂シートの位置関係を示す平面図。
【図３】本願発明の第１実施形態による樹脂シートの接合方法により接合される前の樹脂シートの状態を示す断面図（Ａ）、及び接合された後の樹脂シートの状態を示す断面図（Ｂ）。
【図４】本願発明の第２実施形態による樹脂シートの接合方法を概略的に説明するための平面図（Ａ）、及び断面図（Ｂ）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい第１、第２実施形態を説明する。各実施形態で共通するものには共通する符号を付すこととし、共通する説明は場合により省略するものとする。
【００１４】
≪第１実施形態≫
第１実施形態では、図１の斜視図と図２の平面図に示した、第１樹脂シート１と、第２樹脂シート２の接合を行い、その接合に際して、第３樹脂シート３を用いる。なお、第１樹脂シート１、第２樹脂シート２、第３樹脂シート３はそれぞれ、本願発明でいう第１樹脂シート、第２樹脂シート、第３樹脂シートに相当する。
第１樹脂シート１、第２樹脂シート２、第３樹脂シート３はいずれも、一層又は多層の樹脂のみからなるフィルム、繊維製の布（織物、編物を問わない。）の少なくとも接合される側の面に樹脂を一層又は多層被覆したシート、合成繊維による織物を用いることができる。これには限られないが、この実施形態では、第１樹脂シート１、第２樹脂シート２はともに同幅の矩形である。第３樹脂シート３は、長さが５０ｍｍ程で、第１樹脂シート１、第２樹脂シート２と同幅の矩形とされている。
【００１５】
この実施形態では、第１樹脂シート１として、これには限られないが、ポリエステル製の繊維で織られた織布である基材の両面全体を、樹脂、より詳細にはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）一層で被覆したシートを用いる。なお、この実施形態の第１樹脂シート１では、接合の対象となる範囲の表面を形成する樹脂がＰＶＣとなるので、ＰＶＣが本願発明でいう第１樹脂となる。なお、第１樹脂であるＰＶＣの融点は、この実施形態では、１５０℃である。
この実施形態では、第２樹脂シート２として、これには限られないが、その全体が、樹脂、より詳細にはフッ素樹脂、更に詳細にはエチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）でできた一層物のフィルムを用いる。なお、この実施形態の第２樹脂シート２では、第２樹脂シート２の全体がＥＴＦＥでできており、第２樹脂シート２を主に形成する樹脂がＥＴＦＥであるということになるので、ＥＴＦＥが本願発明でいう第２樹脂となる。なお、第２樹脂であるＥＴＦＥの融点は２７０℃である。
この実施形態では、第３樹脂シート３として、これには限られないが、ポリエステル製の繊維で織られた織布である基材の両面全体を、樹脂、より詳細にはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）一層で被覆したシートを用いる。つまり、第３樹脂シート３は、樹脂シートとしてみた場合には、第１樹脂シート１と同じものである。なお、この実施形態では、本願発明でいう第３樹脂は、ＰＶＣとなる。なお、第３樹脂は、第１樹脂と熱溶着可能なもの（例えば、融点の差が２０℃以内であり、好ましくは融点が略同じであるもの）であれば、第１樹脂と必ずしも融点が同じである必要はなく、また第１樹脂と同じ樹脂である必要もない。
なお、この実施形態では、第１樹脂と第２樹脂の融点が同じでともに１５０℃であり、第３樹脂の融点は２７０度であるから、第１樹脂と第２樹脂のうち融点が高いものの融点と、第３樹脂の融点との差は１２０℃となる。
【００１６】
第１樹脂シート１のうち、符号１１で示された範囲が第２樹脂シート２との接合が行なわれることが予定された第１樹脂シート１における接合範囲である。
第２樹脂シート２のうち、符号２１で示された範囲が第１樹脂シート１との接合が行なわれることが予定された第２樹脂シート２における接合範囲である。
第３樹脂シート３は、必ずしもこの限りではないが、第１樹脂シート１における接合範囲１１及びこれと大きさ、形状が一致した第２樹脂シート２における接合範囲２１の全体を覆うことができ、且つ第２樹脂シート２の先端側（図１、２及び後述の図３における右側）に食み出すことのできる大きさ、形状とされている。
もっとも、第３樹脂シート３は、必ずしもこのような大きさ、形状である必要はなく、接合範囲１１、接合範囲２１と同じ大きさ、形状であってもよいし、場合によってはそれより小さくてもよい。第３樹脂シートは、接合範囲１１、接合範囲１２の全体を覆わず、且つ第２樹脂シート２の先端側に食み出すことのできる大きさ、形状であってもよい。
【００１７】
これらを接合させるにあたり、この実施形態では、第２樹脂シート２のうちの接合の対象となる部分である第２樹脂の接合範囲２１に、孔２２を穿つ。もっともこの孔２２は、予め穿たれていてもよいし、第２樹脂シート２が、合成樹脂製の繊維で織られた繊維間の隙間が大きいメッシュ状の織物である場合であって、メッシュの目を上記孔２２と同様の機能を果たすものとして流用することができる場合等は、改めて穿つ必要はない。
この実施形態における孔２２は、これには限られないが、矩形である。また、その孔２２の大きさは、これもこれには限られないが、１０ｍｍ×２０ｍｍである。この実施形態における孔２２は、接合範囲２１に含まれる第２樹脂シート２の辺に沿って、複数連続して設けられている。必ずしもこれには限られないが、隣接する孔２２の間隔はこの実施形態では１０ｍｍとされている。
【００１８】
第１樹脂シート１と第２樹脂シート２を接合するには、上述の第３樹脂シート３を、第２樹脂シート２の第１樹脂シート１と反対側の面に配する（図３（Ａ））。なお、このとき、第３樹脂シート３は、図２に示したように、重ね合わされた第１樹脂シート１における接合範囲１１及び第２樹脂シート２の接合範囲２１をすべて覆い、且つその先端が、第２樹脂シート２の先端側から食み出した状態となる。
そして、第１樹脂シート１、第２樹脂シート２、第３樹脂シート３を押接しながら、加熱を行い、第１樹脂シート１と第３樹脂シート３とを溶着する。これに用いる加熱溶着機は既製品でよく、一般的な熱板溶着機を用いることができる。熱板の加熱の温度は、第１樹脂及び第３樹脂の融点の温度のうち高いものよりも高く、且つ第２樹脂の融点の温度よりも低い範囲で適宜選択する。この実施形態では、第１樹脂と第３樹脂がともにＰＶＣで、この実施形態で使用したＰＶＣの融点は１５０℃であり、また、第２樹脂がＥＴＦＥで、その融点が２７０℃であるから、加熱の温度は１５０℃から２７０℃の間で決定される。この実施形態では、第１樹脂シート１と第３樹脂シート３の溶着が確実に行えるとともに、第１樹脂と第３樹脂の溶融が過剰に進まないような温度ということで、加熱の温度を、第１樹脂及び第３樹脂の融点のうちの高い方の温度よりも、５℃〜７０℃高く、かつ第２樹脂の融点の温度よりも低い温度の範囲内で選択することとし、１５５℃〜２２０℃の間で加熱の温度を選択するものとし、実際には１７０℃で加熱した。
そのような条件で加熱を行なうと、第１樹脂シート１と第３樹脂シート３は、図３（Ｂ）に示したように、孔２２を介して溶着され、また、第３樹脂シート３の先端側が、第１樹脂シート１と第２樹脂シート２を介在させることなく溶着される。
その結果、第１樹脂シート１と第２樹脂シート２の接合が実現される。
【００１９】
≪第２実施形態≫
第２実施形態による樹脂シートの接合方法を、図４を用いて説明する。
図４（Ａ）は、第１実施形態における図２に対応する平面図、図４（Ｂ）は、実施形態における図３（Ａ）に相当する断面図である。
【００２０】
第２実施形態の樹脂シートの接合方法は、第１実施形態の樹脂シートの接合方法と大きく変るところはない。
第２実施形態の樹脂シートの接合方法でも、第１樹脂シート１と、第２樹脂シート２の接合を行い、その接合に際して、第３樹脂シート３を用いる。
【００２１】
第１樹脂シート１、第２樹脂シート２、第３樹脂シート３は、基本的に第１実施形態の場合と同様である。第１樹脂シート１、第２樹脂シート２、第３樹脂シート３はともに、樹脂シートとして見た場合には、第１実施形態のものと同様である。
ただし、第３樹脂シート３は、その長さという点で第１実施形態の場合と異なる。第３樹脂シート３の長さは、４０ｍｍ程度であり、第１樹脂シート１における接合範囲１１及びこれと大きさ、形状が一致した第２樹脂シート２における接合範囲２１の全体を覆うことができないものとなっている。第３樹脂シート３の長さが短くされているのは、接合範囲２１に設けられる孔２２が接合範囲２１の全面に及んでいないことに関係するが、この点については追って触れる。
【００２２】
第１樹脂シート１、第２樹脂シート２、第３樹脂シート３を接合させるにあたり、この実施形態では、第２樹脂シート２のうちの接合の対象となる部分である第２樹脂の接合範囲２１に、孔２２を穿つ。
この実施形態における孔２２は、これには限られないが、円形である。また、その孔２２の大きさは、これもこれには限られないが、直径１０ｍｍである。この実施形態における孔２２は、接合範囲２１に含まれる第２樹脂シート２の辺に沿って、複数連続してジグザグに設けられている。孔２２は接合範囲２１の全範囲ではなく、接合範囲２１の一部、より詳細には第２樹脂シート２の先端寄りの一部にのみ設けられている。
【００２３】
第１樹脂シート１と第２樹脂シート２を接合するには、上述の第３樹脂シート３を、第２樹脂シート２の第１樹脂シート１と反対側の面に配する（図４（Ａ）、（Ｂ））。なお、このとき、第３樹脂シート３の先端の辺は、第２樹脂シート２の先端の辺に重なるようにする。上述したように、第３樹脂シート３は、第１樹脂シート１における接合範囲１１及び第２樹脂シート２の接合範囲２１をすべて覆うようにはなっていないが、上述の状態で、第２樹脂シート２に設けられた孔２２をすべて覆うようにはなっている。
そして、第１樹脂シート１、第２樹脂シート２、第３樹脂シート３を押接しながら、加熱を行い、第１樹脂シート１と第３樹脂シート３とを溶着する。加熱に用いる加熱溶着機、加熱の温度についての条件は、第１実施形態の場合と同様である。
そのような条件で加熱を行なうと、第１樹脂シート１と第３樹脂シート３は、第１実施形態の場合と同様に、孔２２を介して溶着される。
その結果、第１樹脂シート１と第２樹脂シート２の接合が実現される。
【００２４】
≪実験例≫
第１実施形態、第２実施形態で説明した樹脂シートの接合方法を用いて接合された樹脂シートの接合の強度を、実験により確認した。
【００２５】
［第１実施形態の方法で接合したシート］
第１実施形態の樹脂シートの接合方法で接合した第１樹脂シート１、第２樹脂シート２、及び第３樹脂シート３を、２つの孔２２と、その両側の５ｍｍずつのマージンを含む幅４０ｍｍに第１樹脂シート１と第２樹脂シート２の長さ方向に沿って切断し、第１樹脂シート１と、第２樹脂シート２の適宜の箇所を互いに離反する向きで引っ張ることにより、接合の強度を試験した。
その試験結果は、以下の通りである。
【表１】
【００２６】
テストは、１〜５の５回行なった。
その結果、引張強さの平均は、１０１Ｎ／４ｃｍ（１２．６ＭＰａ）となり、破断はいずれも接合範囲２１外の第２樹脂シート２で生じた。
【００２７】
［第２実施形態の方法で接合したシート］
第２実施形態の樹脂シートの接合方法で接合した第１樹脂シート１と第２樹脂シート２を、第１樹脂シート１と、第２樹脂シート２の適宜の箇所を互いに離反する向きで引っ張ることにより、接合の強度を試験した。なお、第１樹脂シート１、第２樹脂シート２の幅はいずれも３６０ｍｍであった。
その試験結果は、以下の通りである。
【表２】
【００２８】
テストは、１〜３の３回行なった。
その結果、引張強さの平均は、１２６２Ｎ／３６ｃｍ（１７．５ＭＰａ）となった。なお、破断は第１実施形態と同様にいずれも接合範囲２１外の第２樹脂シート２で生じた。
【符号の説明】
【００２９】
１ 第１樹脂シート
２ 第２樹脂シート
３ 第３樹脂シート
１１ 接合範囲
２１ 接合範囲
２２ 孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂シート同士、より詳細には、そのそれぞれが融点の異なる樹脂でできた樹脂シート同士を接合する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば膜構造物を構築するための建材として用いられる膜材料としての樹脂シートが公知である。
樹脂シートには様々なものがあり、合成樹脂製のフィルム、合成繊維製の織布や編物、または、天然繊維や合成繊維、無機繊維等による織布や編物等によって形成された芯材の少なくとも片方の面に上記合成樹脂を被覆したシート等がある。また樹脂シートに用いることのできる合成樹脂としては、例えば、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）を挙げられる。また、上記フッ素樹脂として利用可能なものとしては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）等様々なものを挙げられる。また、上記合成繊維としては、以上に挙げた合成樹脂を繊維にしたものを挙げられる。
樹脂シートは、特に建材として用いられる場合にはその大面積化が不可欠であり、例えば、その隣接するもの同士を接合することが必要となることが多い。大面積化を図る場合には、同じ樹脂シート同士を接合する事が一般的であるため、樹脂シートの接合は、接合の対象となる部分、例えば、２つの矩形の樹脂シートの縁部同士を重ね合わせて、その部分を加熱し溶着させることによって実現されている。
大面積化を図る場合の溶着に限らないが、一般的に樹脂シート同士の溶着は、以下のようにして行なわれる。即ち、樹脂シートの接合の対象となる重ね合わせられた部分に対して、両樹脂シートを圧接させるような圧力をかけつつ、樹脂シートを形成する樹脂（より詳細には、両樹脂シートの接合される面を形成している樹脂）の融点よりも幾らか高い温度で加熱する。そうすると、両樹脂シートの接合される面を形成している樹脂の一部が溶融し、それがあたかも接着剤の如く機能することで、溶融した樹脂が硬化した後において、両樹脂シートが接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３３１１９８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、樹脂シートの接合を行なう場合にかかる溶着を用いることができない場合もある。それは、接合の対象となる両樹脂シートを形成する樹脂、例えば、両樹脂シートの接合される面に露出した樹脂の融点が異なる場合である。
両樹脂シートを形成する樹脂の融点が異なる場合、例えば、融点が高い方の樹脂の融点よりも低い温度で接合を行なうのであれば、融点が高い方の樹脂にて形成されている方の樹脂シートの樹脂は溶融しないので、溶着の強度は不十分となり、融点が高い方の樹脂の融点よりも高い温度で接合を行なうのであれば、融点が低い方の樹脂にて形成されている方の樹脂シートの樹脂は完全に溶融してしまい、場合によってはその樹脂シートの全体が溶融するなどして、接合ができない事態が生じてしまうことすら考えられる。
【０００５】
このような事情があるため、両樹脂シートを形成する樹脂の融点が異なる場合の接合は、もっぱら接着剤を用いて行なわれている。
しかしながら、接着剤を用いての接合では、接着剤の塗布が人的作業となるため接合部の強度にバラツキが出る可能性が高く、信頼度が低いなりがちである。また、接着剤が硬化するまでに時間がかかるため、接着作業に非常に時間がかかることがある。更に、接着剤のほうがシートよりも早く経年劣化することがあり、特にシートに張力が付与される膜構造物に使用するにあっては、接合部が剥離しやすくなり易い。これらの不具合があるため、融点が異なる樹脂でできたシート同士の接合であっても、溶着による接合を行なえるのであればその方が好ましい。
【０００６】
本願発明は、接合の対象となる両樹脂シートを形成する樹脂の融点が異なる場合であっても、溶着によりそれらを接合できるようにするための技術を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するため、本願発明者は以下の発明を提案する。
本願発明は、接合される側の面が所定の樹脂である第１樹脂にて形成された樹脂製のシートである第１樹脂シートと、前記第１樹脂よりも融点の高い所定の樹脂である第２樹脂にて主に形成された樹脂製のシートである第２樹脂シートとを、接合する範囲である接合範囲で互いに重ね合わせて接合する、樹脂シートの接合方法である。
この樹脂シートの接合方法では、前記第２樹脂シートとして、少なくともその前記接合範囲に複数の孔が穿たれているものを用いる。そして、前記第２樹脂シートの前記第１樹脂シートと反対側に、前記第２樹脂シートと対向する側の面が前記第１樹脂と熱溶着可能な樹脂である第３樹脂にて形成された第３樹脂シートを、前記接合範囲にある前記孔の少なくとも１つを覆うようにして配し、その状態で、前記第２樹脂の融点の温度よりも低く、且つ前記第１樹脂の融点及び前記第３樹脂の融点のうちの高温のものよりも高い温度で加熱して、前記第１樹脂シートと前記第３樹脂シートを溶着することで、前記第１樹脂シートと前記第２樹脂シートの接合をなす。
この樹脂シートの接合方法では、第１樹脂シートと第２樹脂シートの溶着をなす代わりに、孔の穿たれた第２樹脂シートを挟み込む第１樹脂シート及び第３樹脂シートを第２樹脂シートに穿たれた孔を介して溶着することとしている。その結果、第２樹脂シートは、第１樹脂シートと接合されるのである。
【０００８】
上述の課題を解決するため、本願発明者はまた、以下の発明を提案する。
その発明は、接合される側の面が所定の樹脂である第１樹脂にて形成された樹脂製のシートである第１樹脂シートと、前記第１樹脂よりも融点の高い所定の樹脂である第２樹脂にて主に形成された樹脂製のシートである第２樹脂シートとを、接合する範囲である接合範囲で互いに重ね合わせて接合する、樹脂シートの接合方法である。
そして、この樹脂シートの接合方法では、前記第２樹脂シートの、少なくともその前記接合範囲に複数の孔を穿ち、前記第２樹脂シートの前記第１樹脂シートと反対側に、前記第２樹脂シートと対向する側の面が前記第１樹脂と熱溶着可能な樹脂である第３樹脂にて形成された第３樹脂シートを、前記接合範囲にある前記孔の少なくとも１つを覆うようにして配し、その状態で、前記第２樹脂の融点の温度よりも低く、且つ前記第１樹脂の融点及び前記第３樹脂の融点のうちの高温のものよりも高い温度で加熱して、前記第１樹脂シートと前記第３樹脂シートを溶着することで、前記第１樹脂シートと前記第２樹脂シートの接合をなす。
つまり、第２樹脂シートの孔は、第１樹脂シートと第２樹脂シートの接合が行なわれるときに、例えば接合の作業が行なわれる現場で穿たれていてもよいのである。もちろん、第２樹脂シートの孔は予め穿たれていても構わない。
【０００９】
本願発明における第１樹脂シート、第２樹脂シート、第３樹脂シートはいずれも、一層又は多層の樹脂のみからなるフィルム、繊維製の布（織物、編物を問わない。）の少なくとも接合される側の面に樹脂を一層又は多層被覆したシート、合成繊維による織物を用いることができる。
本願発明の第１樹脂、第２樹脂、第３樹脂として用いることのできる樹脂としては、例えば、フッ素樹脂、ＰＶＣ、ＰＥ、ＰＰ、ＥＶＡ、ＰＵを挙げられる。また、上記フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＰＶＦ等を挙げられる。また、上記合成繊維としては、以上に挙げた合成樹脂を繊維にしたものを挙げられる。
上述したように、第１樹脂シートは、少なくとも接合される側の面が第１樹脂にて形成され、第３樹脂シートは、少なくとも接合される側の面が第３樹脂にて形成される。これらの樹脂としては、上記樹脂のうち例示したような熱可塑性樹脂が使用される。
これに対し、第２樹脂シートは、第２樹脂にて主に形成される。本願において、「第２樹脂にて主に形成される」という文言は、「第２樹脂シートを構成する樹脂のうち、第２樹脂が重量比で最も大きい」ことを意味することとする。特に、「第２樹脂シートを構成する樹脂のうち、第２樹脂が５０重量％以上含まれる」という条件が満足されるのであれば、「第２樹脂にて主に形成される」という条件が間違いなく満足されるものとする。
例えば、第２樹脂シートが樹脂のみからなる多層のシートであり、各層が異なる樹脂でできている場合、異なる樹脂のうち最も含まれる重量の大きなものが第２樹脂となる。また、第２樹脂シートが、繊維製の布の少なくとも接合される側の面に樹脂を一層又は多層被覆したシートである場合には、布を除いた樹脂のうち最も含まれる重量の大きなものが第２樹脂となる。
【００１０】
本願発明では、第２樹脂シートの孔は、第２樹脂シートのうちの第１樹脂シートと接合される範囲である接合範囲に穿たれていれば足り、また、接合範囲外にも穿たれていてもよい。孔が、接合作業が行なわれる際に穿たれるか否かを問わずこれは同様である。なお、孔の形状、大きさ等は適当に決定することができる。孔の形状の例として、矩形、円形を挙げることができる。
本願発明では、第３樹脂シートを、接合範囲にある前記孔の少なくとも１つを覆うようにして配する。第３樹脂シートで覆われた孔を介して、第１樹脂シートと、第２樹脂シートが溶着されるのであるから、第３樹脂シートで覆われる孔の数がより多ければ、第１樹脂シートと第３樹脂シートの溶着の強度が、ひいては第１樹脂シートと第２樹脂シートの接合の強度が大きくなる。もっとも、孔の数や面積があまりに大であると第２樹脂シートの強度自体に影響が生じることもありうるので、その点も考慮して、孔の形状、大きさ、数、配置方法などを決定するのがよい。第３樹脂シートが覆う第２樹脂シートの孔の数は、第１樹脂シートと第２樹脂シートの接合の強度が十分になる範囲で決定されることになる。
なお、第２樹脂シートに設けられる本願発明における孔は、例えば第２樹脂シートの少なくとも接合される部分が合成繊維による織物である場合には、繊維間に当初から存在している空隙を孔に流用することができる。もちろんこのような場合には、本願発明における孔を新たに設けるには及ばない。この場合には、第２樹脂シートの全体に孔が開いている場合も当然に生じうる。上述の如き織物である第２樹脂シートが、繊維間の隙間が大きいメッシュ状の織物である場合、メッシュの目を本願発明における孔として流用することは容易である。
前記第３樹脂シートの形状、大きさは、第２樹脂シートのどの孔を覆うようにするかということに照らして適宜決定することができるが、第３樹脂シートは、前記複数の孔を略すべて覆うようになっていてもよい。また、複数の孔が接合範囲外にまである場合には接合範囲外のものまで含めて複数の孔を略すべて覆うようになっていてもよい。
前記第３樹脂シートの形状、大きさは、例えば、前記接合範囲に対応した大きさ、形状とすることができる。この場合、第３樹脂シートは、前記第２樹脂シートの前記第１樹脂シートと反対側に配されるとき、前記接合範囲のすべてを覆うようにして配されてもよい。そうすれば、第３樹脂シートは、第２樹脂シートの接合範囲にある孔を、事実上すべて覆うことになる。
また、前記第３樹脂シートは、前記接合範囲のすべてを覆い、且つ第２樹脂シートの先端側から食み出すことのできる大きさ、形状とされていてもよい。この場合第３シートは、前記第２樹脂シートの前記第１樹脂シートと反対側に配されるとき、前記接合範囲のすべてを覆い、且つ第２樹脂シートの先端側から食み出すようにして配されてもよい。こうすると、前記第１樹脂シートと前記第３樹脂シートを溶着する際に、第３樹脂シートの第２樹脂シートの先端側から食み出した部分を、前記第１樹脂シートと溶着することができる。このようにすることで、第１樹脂シートと第３樹脂シートの接合をより強固なものとすることができるようになる。
【００１１】
本願発明では、上述のように、第１樹脂と第３樹脂は、熱溶着可能であればよく、そのためには共に熱可塑性樹脂であれば良い。また、より好ましくは、第１樹脂と第３樹脂の融点を略等しくするのが良い。本願において、第１樹脂と第３樹脂の融点が略等しいとは、両者の温度差が２０℃以下程度であることを意味するものとする。第１樹脂と第３樹脂の融点がこの程度の温度差であれば、第１樹脂シートと第２樹脂シートの溶着によって、相互の樹脂に悪影響を及ぼす可能性を低くすることが可能だからである。
本願発明における前記第１樹脂と、前記第３樹脂は同種の樹脂であってもよい。この場合、第１樹脂と、第３樹脂の融点は、添加物の違いなどにより多少異なることはあるであろうが、基本的に同じになるため、一番効率よく溶着することが可能となる。
また、本願発明は、第１樹脂と第２樹脂の融点の温度差が大きい場合に特に有用である。融点の温度差が大きい場合ほど、両者の溶着による接合が難しくなるからである。第１樹脂と第３樹脂の融点が異なる場合まで考慮すれば、本願発明は、前記第１樹脂と前記第３樹脂のうちその融点が高い方の融点の温度と、前記第２樹脂の融点の温度の差が４０℃以上である場合に特にその作用効果を発揮するといえる。
第１樹脂シートと第３樹脂シートを加熱するときの温度は、上述したように、第１樹脂と第３樹脂のうちその融点が高い方の融点の温度よりも高く、且つ第２樹脂の融点の温度よりも低い温度とする。第１樹脂と第３樹脂のうちその融点が高い方の融点の温度と、第２樹脂の融点の温度の差が４０℃以上である場合には、第１樹脂シートと第３樹脂シートを加熱するときの温度を、第１樹脂と第３樹脂のうちその融点が高い方の融点の温度よりも、５℃〜７０℃高い範囲、かつ第２樹脂の融点の温度よりも低い温度とするのが好ましい。このような温度条件で加熱を行なうと、第１樹脂シートと第３樹脂シートの溶着を確実に行なえる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本願発明の第１実施形態による樹脂シートの接合方法を概略的に示す斜視図。
【図２】図１に示された第１樹脂シート、第２樹脂シート、第３樹脂シートの位置関係を示す平面図。
【図３】本願発明の第１実施形態による樹脂シートの接合方法により接合される前の樹脂シートの状態を示す断面図（Ａ）、及び接合された後の樹脂シートの状態を示す断面図（Ｂ）。
【図４】本願発明の第２実施形態による樹脂シートの接合方法を概略的に説明するための平面図（Ａ）、及び断面図（Ｂ）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい第１、第２実施形態を説明する。各実施形態で共通するものには共通する符号を付すこととし、共通する説明は場合により省略するものとする。
【００１４】
≪第１実施形態≫
第１実施形態では、図１の斜視図と図２の平面図に示した、第１樹脂シート１と、第２樹脂シート２の接合を行い、その接合に際して、第３樹脂シート３を用いる。なお、第１樹脂シート１、第２樹脂シート２、第３樹脂シート３はそれぞれ、本願発明でいう第１樹脂シート、第２樹脂シート、第３樹脂シートに相当する。
第１樹脂シート１、第２樹脂シート２、第３樹脂シート３はいずれも、一層又は多層の樹脂のみからなるフィルム、繊維製の布（織物、編物を問わない。）の少なくとも接合される側の面に樹脂を一層又は多層被覆したシート、合成繊維による織物を用いることができる。これには限られないが、この実施形態では、第１樹脂シート１、第２樹脂シート２はともに同幅の矩形である。第３樹脂シート３は、長さが５０ｍｍ程で、第１樹脂シート１、第２樹脂シート２と同幅の矩形とされている。
【００１５】
この実施形態では、第１樹脂シート１として、これには限られないが、ポリエステル製の繊維で織られた織布である基材の両面全体を、樹脂、より詳細にはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）一層で被覆したシートを用いる。なお、この実施形態の第１樹脂シート１では、接合の対象となる範囲の表面を形成する樹脂がＰＶＣとなるので、ＰＶＣが本願発明でいう第１樹脂となる。なお、第１樹脂であるＰＶＣの融点は、この実施形態では、１５０℃である。
この実施形態では、第２樹脂シート２として、これには限られないが、その全体が、樹脂、より詳細にはフッ素樹脂、更に詳細にはエチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）でできた一層物のフィルムを用いる。なお、この実施形態の第２樹脂シート２では、第２樹脂シート２の全体がＥＴＦＥでできており、第２樹脂シート２を主に形成する樹脂がＥＴＦＥであるということになるので、ＥＴＦＥが本願発明でいう第２樹脂となる。なお、第２樹脂であるＥＴＦＥの融点は２７０℃である。
この実施形態では、第３樹脂シート３として、これには限られないが、ポリエステル製の繊維で織られた織布である基材の両面全体を、樹脂、より詳細にはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）一層で被覆したシートを用いる。つまり、第３樹脂シート３は、樹脂シートとしてみた場合には、第１樹脂シート１と同じものである。なお、この実施形態では、本願発明でいう第３樹脂は、ＰＶＣとなる。なお、第３樹脂は、第１樹脂と熱溶着可能なもの（例えば、融点の差が２０℃以内であり、好ましくは融点が略同じであるもの）であれば、第１樹脂と必ずしも融点が同じである必要はなく、また第１樹脂と同じ樹脂である必要もない。
なお、この実施形態では、第１樹脂と第２樹脂の融点が同じでともに１５０℃であり、第３樹脂の融点は２７０度であるから、第１樹脂と第２樹脂のうち融点が高いものの融点と、第３樹脂の融点との差は１２０℃となる。
【００１６】
第１樹脂シート１のうち、符号１１で示された範囲が第２樹脂シート２との接合が行なわれることが予定された第１樹脂シート１における接合範囲である。
第２樹脂シート２のうち、符号２１で示された範囲が第１樹脂シート１との接合が行なわれることが予定された第２樹脂シート２における接合範囲である。
第３樹脂シート３は、必ずしもこの限りではないが、第１樹脂シート１における接合範囲１１及びこれと大きさ、形状が一致した第２樹脂シート２における接合範囲２１の全体を覆うことができ、且つ第２樹脂シート２の先端側（図１、２及び後述の図３における右側）に食み出すことのできる大きさ、形状とされている。
もっとも、第３樹脂シート３は、必ずしもこのような大きさ、形状である必要はなく、接合範囲１１、接合範囲２１と同じ大きさ、形状であってもよいし、場合によってはそれより小さくてもよい。第３樹脂シートは、接合範囲１１、接合範囲１２の全体を覆わず、且つ第２樹脂シート２の先端側に食み出すことのできる大きさ、形状であってもよい。
【００１７】
これらを接合させるにあたり、この実施形態では、第２樹脂シート２のうちの接合の対象となる部分である第２樹脂の接合範囲２１に、孔２２を穿つ。もっともこの孔２２は、予め穿たれていてもよいし、第２樹脂シート２が、合成樹脂製の繊維で織られた繊維間の隙間が大きいメッシュ状の織物である場合であって、メッシュの目を上記孔２２と同様の機能を果たすものとして流用することができる場合等は、改めて穿つ必要はない。
この実施形態における孔２２は、これには限られないが、矩形である。また、その孔２２の大きさは、これもこれには限られないが、１０ｍｍ×２０ｍｍである。この実施形態における孔２２は、接合範囲２１に含まれる第２樹脂シート２の辺に沿って、複数連続して設けられている。必ずしもこれには限られないが、隣接する孔２２の間隔はこの実施形態では１０ｍｍとされている。
【００１８】
第１樹脂シート１と第２樹脂シート２を接合するには、上述の第３樹脂シート３を、第２樹脂シート２の第１樹脂シート１と反対側の面に配する（図３（Ａ））。なお、このとき、第３樹脂シート３は、図２に示したように、重ね合わされた第１樹脂シート１における接合範囲１１及び第２樹脂シート２の接合範囲２１をすべて覆い、且つその先端が、第２樹脂シート２の先端側から食み出した状態となる。
そして、第１樹脂シート１、第２樹脂シート２、第３樹脂シート３を押接しながら、加熱を行い、第１樹脂シート１と第３樹脂シート３とを溶着する。これに用いる加熱溶着機は既製品でよく、一般的な熱板溶着機を用いることができる。熱板の加熱の温度は、第１樹脂及び第３樹脂の融点の温度のうち高いものよりも高く、且つ第２樹脂の融点の温度よりも低い範囲で適宜選択する。この実施形態では、第１樹脂と第３樹脂がともにＰＶＣで、この実施形態で使用したＰＶＣの融点は１５０℃であり、また、第２樹脂がＥＴＦＥで、その融点が２７０℃であるから、加熱の温度は１５０℃から２７０℃の間で決定される。この実施形態では、第１樹脂シート１と第３樹脂シート３の溶着が確実に行えるとともに、第１樹脂と第３樹脂の溶融が過剰に進まないような温度ということで、加熱の温度を、第１樹脂及び第３樹脂の融点のうちの高い方の温度よりも、５℃〜７０℃高く、かつ第２樹脂の融点の温度よりも低い温度の範囲内で選択することとし、１５５℃〜２２０℃の間で加熱の温度を選択するものとし、実際には１７０℃で加熱した。
そのような条件で加熱を行なうと、第１樹脂シート１と第３樹脂シート３は、図３（Ｂ）に示したように、孔２２を介して溶着され、また、第３樹脂シート３の先端側が、第１樹脂シート１と第２樹脂シート２を介在させることなく溶着される。
その結果、第１樹脂シート１と第２樹脂シート２の接合が実現される。
【００１９】
≪第２実施形態≫
第２実施形態による樹脂シートの接合方法を、図４を用いて説明する。
図４（Ａ）は、第１実施形態における図２に対応する平面図、図４（Ｂ）は、実施形態における図３（Ａ）に相当する断面図である。
【００２０】
第２実施形態の樹脂シートの接合方法は、第１実施形態の樹脂シートの接合方法と大きく変るところはない。
第２実施形態の樹脂シートの接合方法でも、第１樹脂シート１と、第２樹脂シート２の接合を行い、その接合に際して、第３樹脂シート３を用いる。
【００２１】
第１樹脂シート１、第２樹脂シート２、第３樹脂シート３は、基本的に第１実施形態の場合と同様である。第１樹脂シート１、第２樹脂シート２、第３樹脂シート３はともに、樹脂シートとして見た場合には、第１実施形態のものと同様である。
ただし、第３樹脂シート３は、その長さという点で第１実施形態の場合と異なる。第３樹脂シート３の長さは、４０ｍｍ程度であり、第１樹脂シート１における接合範囲１１及びこれと大きさ、形状が一致した第２樹脂シート２における接合範囲２１の全体を覆うことができないものとなっている。第３樹脂シート３の長さが短くされているのは、接合範囲２１に設けられる孔２２が接合範囲２１の全面に及んでいないことに関係するが、この点については追って触れる。
【００２２】
第１樹脂シート１、第２樹脂シート２、第３樹脂シート３を接合させるにあたり、この実施形態では、第２樹脂シート２のうちの接合の対象となる部分である第２樹脂の接合範囲２１に、孔２２を穿つ。
この実施形態における孔２２は、これには限られないが、円形である。また、その孔２２の大きさは、これもこれには限られないが、直径１０ｍｍである。この実施形態における孔２２は、接合範囲２１に含まれる第２樹脂シート２の辺に沿って、複数連続してジグザグに設けられている。孔２２は接合範囲２１の全範囲ではなく、接合範囲２１の一部、より詳細には第２樹脂シート２の先端寄りの一部にのみ設けられている。
【００２３】
第１樹脂シート１と第２樹脂シート２を接合するには、上述の第３樹脂シート３を、第２樹脂シート２の第１樹脂シート１と反対側の面に配する（図４（Ａ）、（Ｂ））。なお、このとき、第３樹脂シート３の先端の辺は、第２樹脂シート２の先端の辺に重なるようにする。上述したように、第３樹脂シート３は、第１樹脂シート１における接合範囲１１及び第２樹脂シート２の接合範囲２１をすべて覆うようにはなっていないが、上述の状態で、第２樹脂シート２に設けられた孔２２をすべて覆うようにはなっている。
そして、第１樹脂シート１、第２樹脂シート２、第３樹脂シート３を押接しながら、加熱を行い、第１樹脂シート１と第３樹脂シート３とを溶着する。加熱に用いる加熱溶着機、加熱の温度についての条件は、第１実施形態の場合と同様である。
そのような条件で加熱を行なうと、第１樹脂シート１と第３樹脂シート３は、第１実施形態の場合と同様に、孔２２を介して溶着される。
その結果、第１樹脂シート１と第２樹脂シート２の接合が実現される。
【００２４】
≪実験例≫
第１実施形態、第２実施形態で説明した樹脂シートの接合方法を用いて接合された樹脂シートの接合の強度を、実験により確認した。
【００２５】
［第１実施形態の方法で接合したシート］
第１実施形態の樹脂シートの接合方法で接合した第１樹脂シート１、第２樹脂シート２、及び第３樹脂シート３を、２つの孔２２と、その両側の５ｍｍずつのマージンを含む幅４０ｍｍに第１樹脂シート１と第２樹脂シート２の長さ方向に沿って切断し、第１樹脂シート１と、第２樹脂シート２の適宜の箇所を互いに離反する向きで引っ張ることにより、接合の強度を試験した。
その試験結果は、以下の通りである。
【表１】
【００２６】
テストは、１〜５の５回行なった。
その結果、引張強さの平均は、１０１Ｎ／４ｃｍ（１２．６ＭＰａ）となり、破断はいずれも接合範囲２１外の第２樹脂シート２で生じた。
【００２７】
［第２実施形態の方法で接合したシート］
第２実施形態の樹脂シートの接合方法で接合した第１樹脂シート１と第２樹脂シート２を、第１樹脂シート１と、第２樹脂シート２の適宜の箇所を互いに離反する向きで引っ張ることにより、接合の強度を試験した。なお、第１樹脂シート１、第２樹脂シート２の幅はいずれも３６０ｍｍであった。
その試験結果は、以下の通りである。
【表２】
【００２８】
テストは、１〜３の３回行なった。
その結果、引張強さの平均は、１２６２Ｎ／３６ｃｍ（１７．５ＭＰａ）となった。なお、破断は第１実施形態と同様にいずれも接合範囲２１外の第２樹脂シート２で生じた。
【符号の説明】
【００２９】
１ 第１樹脂シート
２ 第２樹脂シート
３ 第３樹脂シート
１１ 接合範囲
２１ 接合範囲
２２ 孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合される側の面が所定の樹脂である第１樹脂にて形成された樹脂製のシートである第１樹脂シートと、前記第１樹脂よりも融点の高い所定の樹脂である第２樹脂にて主に形成された樹脂製のシートである第２樹脂シートとを、接合する範囲である接合範囲で互いに重ね合わせて接合する、樹脂シートの接合方法であって、
前記第２樹脂シートとして、少なくともその前記接合範囲に複数の孔が穿たれているものを用いるとともに、
前記第２樹脂シートの前記第１樹脂シートと反対側に、前記第２樹脂シートと対向する側の面が前記第１樹脂と熱溶着可能な樹脂である第３樹脂にて形成された第３樹脂シートを、前記接合範囲にある前記孔の少なくとも１つを覆うようにして配し、
その状態で、前記第２樹脂の融点の温度よりも低く、且つ前記第１樹脂の融点及び前記第３樹脂の融点のうちの高温のものよりも高い温度で加熱して、前記第１樹脂シートと前記第３樹脂シートを溶着することで、前記第１樹脂シートと前記第２樹脂シートの接合をなす、
樹脂シートの接合方法。
【請求項２】
接合される側の面が所定の樹脂である第１樹脂にて形成された樹脂製のシートである第１樹脂シートと、前記第１樹脂よりも融点の高い所定の樹脂である第２樹脂にて主に形成された樹脂製のシートである第２樹脂シートとを、接合する範囲である接合範囲で互いに重ね合わせて接合する、樹脂シートの接合方法であって、
前記第２樹脂シートの、少なくともその前記接合範囲に複数の孔を穿ち、
前記第２樹脂シートの前記第１樹脂シートと反対側に、前記第２樹脂シートと対向する側の面が前記第１樹脂と熱溶着可能な樹脂である第３樹脂にて形成された第３樹脂シートを、前記接合範囲にある前記孔の少なくとも１つを覆うようにして配し、
その状態で、前記第２樹脂の融点の温度よりも低く、且つ前記第１樹脂の融点及び前記第３樹脂の融点のうちの高温のものよりも高い温度で加熱して、前記第１樹脂シートと前記第３樹脂シートを溶着することで、前記第１樹脂シートと前記第２樹脂シートの接合をなす、
樹脂シートの接合方法。
【請求項３】
前記第３樹脂シートは、前記複数の孔を略すべて覆う、
請求項１又は２記載の樹脂シートの接合方法。
【請求項４】
前記第３樹脂シートは、前記接合範囲のすべてを覆う大きさ、形状とされ、前記第２樹脂シートの前記第１樹脂シートと反対側に配されるとき、前記接合範囲のすべてを覆うようにして配される、
請求項１又は２記載の樹脂シートの接合方法。
【請求項５】
前記第３樹脂シートは、前記接合範囲のすべてを覆い、且つ第２樹脂シートの先端側から食み出すことのできる大きさ、形状とされ、前記第２樹脂シートの前記第１樹脂シートと反対側に配されるとき、前記接合範囲のすべてを覆い、且つ第２樹脂シートの先端側から食み出すようにして配され、
前記第１樹脂シートと前記第３樹脂シートを溶着する際に、第３樹脂シートの第２樹脂シートの先端側から食み出した部分を、前記第１樹脂シートと溶着する、
請求項１又は２記載の樹脂シートの接合方法。
【請求項６】
前記第１樹脂と、前記第３樹脂は同種の樹脂である、
請求項１又は２記載の樹脂シートの接合方法。
【請求項７】
前記第１樹脂と前記第３樹脂のうちその融点が高い方の融点の温度と、前記第２樹脂の融点の温度の差が４０℃以上である、
請求項１又は２記載の樹脂シートの接合方法。
【請求項８】
前記第１樹脂シートと前記第３樹脂シートを加熱するときの温度を、前記第１樹脂と前記第３樹脂のうちその融点が高い方の融点の温度よりも、５℃〜７０℃高い範囲、かつ第２樹脂の融点の温度よりも低い温度とする、
請求項７記載の樹脂シートの接合方法。
【請求項１】
接合される側の面が所定の樹脂である第１樹脂にて形成された樹脂製のシートである第１樹脂シートと、前記第１樹脂よりも融点の高い所定の樹脂である第２樹脂にて主に形成された樹脂製のシートである第２樹脂シートとを、接合する範囲である接合範囲で互いに重ね合わせて接合する、樹脂シートの接合方法であって、
前記第２樹脂シートとして、少なくともその前記接合範囲に複数の孔が穿たれているものを用いるとともに、
前記第２樹脂シートの前記第１樹脂シートと反対側に、前記第２樹脂シートと対向する側の面が前記第１樹脂と熱溶着可能な樹脂である第３樹脂にて形成された第３樹脂シートを、前記接合範囲にある前記孔の少なくとも１つを覆うようにして配し、
その状態で、前記第２樹脂の融点の温度よりも低く、且つ前記第１樹脂の融点及び前記第３樹脂の融点のうちの高温のものよりも高い温度で加熱して、前記第１樹脂シートと前記第３樹脂シートを溶着することで、前記第１樹脂シートと前記第２樹脂シートの接合をなす、
樹脂シートの接合方法。
【請求項２】
接合される側の面が所定の樹脂である第１樹脂にて形成された樹脂製のシートである第１樹脂シートと、前記第１樹脂よりも融点の高い所定の樹脂である第２樹脂にて主に形成された樹脂製のシートである第２樹脂シートとを、接合する範囲である接合範囲で互いに重ね合わせて接合する、樹脂シートの接合方法であって、
前記第２樹脂シートの、少なくともその前記接合範囲に複数の孔を穿ち、
前記第２樹脂シートの前記第１樹脂シートと反対側に、前記第２樹脂シートと対向する側の面が前記第１樹脂と熱溶着可能な樹脂である第３樹脂にて形成された第３樹脂シートを、前記接合範囲にある前記孔の少なくとも１つを覆うようにして配し、
その状態で、前記第２樹脂の融点の温度よりも低く、且つ前記第１樹脂の融点及び前記第３樹脂の融点のうちの高温のものよりも高い温度で加熱して、前記第１樹脂シートと前記第３樹脂シートを溶着することで、前記第１樹脂シートと前記第２樹脂シートの接合をなす、
樹脂シートの接合方法。
【請求項３】
前記第３樹脂シートは、前記複数の孔を略すべて覆う、
請求項１又は２記載の樹脂シートの接合方法。
【請求項４】
前記第３樹脂シートは、前記接合範囲のすべてを覆う大きさ、形状とされ、前記第２樹脂シートの前記第１樹脂シートと反対側に配されるとき、前記接合範囲のすべてを覆うようにして配される、
請求項１又は２記載の樹脂シートの接合方法。
【請求項５】
前記第３樹脂シートは、前記接合範囲のすべてを覆い、且つ第２樹脂シートの先端側から食み出すことのできる大きさ、形状とされ、前記第２樹脂シートの前記第１樹脂シートと反対側に配されるとき、前記接合範囲のすべてを覆い、且つ第２樹脂シートの先端側から食み出すようにして配され、
前記第１樹脂シートと前記第３樹脂シートを溶着する際に、第３樹脂シートの第２樹脂シートの先端側から食み出した部分を、前記第１樹脂シートと溶着する、
請求項１又は２記載の樹脂シートの接合方法。
【請求項６】
前記第１樹脂と、前記第３樹脂は同種の樹脂である、
請求項１又は２記載の樹脂シートの接合方法。
【請求項７】
前記第１樹脂と前記第３樹脂のうちその融点が高い方の融点の温度と、前記第２樹脂の融点の温度の差が４０℃以上である、
請求項１又は２記載の樹脂シートの接合方法。
【請求項８】
前記第１樹脂シートと前記第３樹脂シートを加熱するときの温度を、前記第１樹脂と前記第３樹脂のうちその融点が高い方の融点の温度よりも、５℃〜７０℃高い範囲、かつ第２樹脂の融点の温度よりも低い温度とする、
請求項７記載の樹脂シートの接合方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１３５９７８（Ｐ２０１２−１３５９７８Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９０６９４（Ｐ２０１０−２９０６９４）
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００２０４１９２）太陽工業株式会社 (174)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００２０４１９２）太陽工業株式会社 (174)
【Ｆターム（参考）】
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