(57)【要約】【課題】互いに熱膨張係数の異なる樹脂構造体に金属板を挟持させた複合構造体において、融着時に樹脂構造体に歪みやクラック、不融着部分が生じるのをより簡便な方法で防止する。【解決手段】樹脂構造体３に第１の金属板２１、第２の金属板２２を挟持させ、第１の金属板２１を基部３０に熱融着させてその表面から中空状の凸部３１を複数形成し、凸部３１における頂面３３には第２の金属板２２を熱融着させ、基部３０における３以上の凸部３１間の外周が交わる領域に、孔３８を形成させることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂構造体に金属板を挟持させた複合構造体であって、
上記樹脂構造体は、第１の金属板が熱融着される基部の表面から中空状の凸部が複数形成され、上記凸部における頂面には第２の金属板が熱融着され、上記基部における３以上の凸部間の外周が交わる領域には、非貫通孔又は貫通孔が形成されていること
を特徴とする複合構造体。
【請求項２】
樹脂構造体に金属板を挟持させた複合構造体であって、
上記樹脂構造体は、第１の金属板が接着される基部の表面から中空状の凸部が複数形成され、上記凸部における頂面には第２の金属板が接着され、上記基部における３以上の凸部間の外周が交わる領域には、非貫通孔又は貫通孔が形成されていること
を特徴とする複合構造体。
【請求項３】
上記凸部は、千鳥配列又は正方配列されていること
を特徴とする請求項１又は２記載の複合構造体。
【請求項４】
複数の凸部間の外周が交わる領域に形成される非貫通孔又は貫通孔は、当該領域毎に１又は複数設けられていること
を特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項記載の複合構造体。
【請求項５】
上記非貫通孔は、上記樹脂構造体の板厚の２０〜３０％の深さであること
を特徴とする請求項１〜４のうち何れか１項記載の複合構造体。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項記載の複合構造体に用いられ、
上記第１の金属板が熱融着される基部の表面から中空状の凸部が複数形成され、上記凸部における頂面には第２の金属板が熱融着され、上記基部における少なくとも複数の凸部間の外周が交わる領域には、非貫通孔又は貫通孔が形成されていること
を特徴とする樹脂構造体。
【請求項７】
樹脂構造体の表裏に金属板を熱融着により貼り合わせる複合構造体の製造方法であって、
基部の表面から中空状の凸部が互いに間隔をあけて複数形成され、上記基部における３以上の凸部間の外周が交わる領域には非貫通孔又は貫通孔が形成されている樹脂構造体の上記基部に第１の金属板を当接させるとともに、上記凸部における頂面には第２の金属板を当接させ、
これらを加熱することにより上記樹脂構造体の基部を上記第１の金属板に熱融着させ、上記凸部における頂面に上記第２の金属板を熱融着させること
を特徴とする複合構造体の製造方法。
【請求項８】
上記加熱時において上記樹脂構造体における上記複数の凸部の外周が交わる領域に向けて熱膨張する樹脂を上記非貫通孔又は貫通孔に流し込ませることにより、当該熱膨張を吸収すること
を特徴とする請求項７記載の複合構造体の製造方法。
【請求項９】
樹脂構造体の表裏に金属板を熱融着により貼り合わせる複合構造体の製造方法であって、
基部の表面から中空状の凸部が互いに間隔をあけて複数形成され、上記基部における３以上の凸部間の外周が交わる領域には非貫通孔又は貫通孔が形成されている樹脂構造体の上記基部に第１の金属板を接着剤を介して当接させるとともに、上記凸部における頂面には第２の金属板を接着剤を介して当接させ、
これらを加熱することにより上記樹脂構造体の基部を上記第１の金属板に接着剤により接着させ、上記凸部における頂面に上記第２の金属板を接着剤により接着させること
を特徴とする複合構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、壁材、床材、屋根材等の建築用部材等に使用され、樹脂構造体に金属板を挟持させた複合構造体及びその製造方法、樹脂構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、壁材、床材、屋根材等の建築用部材等に使用される、樹脂構造体と金属板との複合構造体が各種提案され、実用化に至っている。この複合構造体は、互いに熱膨張係数の相違する樹脂と金属からなる異種材料を互いに貼り合わせて溶着させるものであることから、互いの熱膨張係数の差異に基づいて樹脂構造体に歪みやクラックが生じる場合もあり、樹脂構造体がいびつな形状に膨出する形状不良が生じる場合もある。また金属板よりも熱膨張係数の大きい樹脂構造体は、熱膨張時に平面状に延伸するため、特に樹脂構造体と金属板との互いの中央部の界面に不融着又は不接着部が発生してしまう場合もある。
【０００３】
このため、特許文献１には、樹脂板と互いに熱膨張係数の異なる異種材料（無機ガラス、金属板等）とを接着する際に、柔軟性に富む接着剤と、引張強さに富む接着剤とを交互に配置する技術が開示されている。この特許文献１の開示技術では、柔軟性に富む接着剤による緩衝作用により歪みやクラックの発生を抑制する。他方、引張強さに富む接着剤により接着力を維持する。これにより、加熱冷却による熱膨張差、熱吸収差を低減させる。
【０００４】
また、特許文献２には、互いに熱膨張係数の異なる異種材料を接着する際に、熱膨張率の低い材料を引き伸ばすことにより、熱膨張係数の高い材料の膨張量とほぼ等しくなるように調整して接合する技術が開示されている。これにより、異種材料間の熱膨張率差に起因する残留熱歪差を低減させるが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−７３１９８号公報
【特許文献２】特開２００６−９５９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１の開示技術では、柔軟性に富む接着剤と、引張強さに富む接着剤とを交互に配置する作業が別途必要となり、製造工程が複雑化するため、製造労力の負担が大きく、製造効率を向上させることができないという問題点があった。また、互いに接着させるべき異種材料が変わる都度、接着剤の材料選定が必要となるため、製法の汎用性を向上させることができないという問題点もあった。
【０００７】
また、特許文献２の開示技術では、表面材の４辺をアルミ治具で固定するため、バッチ式の生産のみ可能となり、ロール式による連続生産には対応できないという問題点があった。
【０００８】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、互いに熱膨張係数の異なる樹脂構造体に金属板を挟持させた複合構造体における樹脂構造体の歪みやクラックなどをより簡便な方法で防止することが可能な複合構造体及びその製造方法、樹脂構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上述した課題を解決するために、樹脂構造体に金属板を挟持させ、第１の金属板を基部に熱融着させてその表面から中空状の凸部を複数形成し、上記凸部における頂面には第２の金属板を熱融着させ、上記基部における３以上の凸部間の外周が交わる領域に、非貫通孔又は貫通孔を形成させた複合構造体を発明した。
【００１０】
即ち、請求項１記載の複合構造体は、樹脂構造体に金属板を挟持させた複合構造体であって、上記樹脂構造体は、第１の金属板が熱融着される基部の表面から中空状の凸部が複数形成され、上記凸部における頂面には第２の金属板が熱融着され、上記基部における３以上の凸部間の外周が交わる領域には、非貫通孔又は貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の複合構造体は、樹脂構造体に金属板を挟持させた複合構造体であって、上記樹脂構造体は、第１の金属板が接着される基部の表面から中空状の凸部が複数形成され、上記凸部における頂面には第２の金属板が接着され、上記基部における３以上の凸部間の外周が交わる領域には、非貫通孔又は貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の複合構造体は、請求項１又は２記載の発明において、上記凸部は、千鳥配列又は正方配列されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の複合構造体は、請求項１〜３のうち何れか１項記載の発明において、複数の凸部間の外周が交わる領域に形成される非貫通孔又は貫通孔は、当該領域毎に１又は複数設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の複合構造体は、請求項１〜４のうち何れか１項記載の発明において、上記非貫通孔は、上記樹脂構造体の板厚の２０〜３０％の深さであることを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の樹脂構造体は、請求項１〜５の何れか１項記載の複合構造体に用いられ、上記第１の金属板が熱融着される基部の表面から中空状の凸部が互いに間隔をあけて複数形成され、上記凸部における頂面には第２の金属板が熱融着され、上記基部における少なくとも複数の凸部間の外周が交わる領域には、非貫通孔又は貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の複合構造体の製造方法は、樹脂構造体の表裏に金属板を熱融着により貼り合わせる複合構造体の製造方法であって、基部の表面から中空状の凸部が互いに間隔をあけて複数形成され、上記基部における３以上の凸部間の外周が交わる領域には非貫通孔又は貫通孔が形成されている樹脂構造体の上記基部に第１の金属板を当接させるとともに、上記凸部における頂面には第２の金属板を当接させ、これらを加熱することにより上記樹脂構造体の基部を上記第１の金属板に熱融着させ、上記凸部における頂面に上記第２の金属板を熱融着させることを特徴とする。
【００１７】
請求項８記載の複合構造体の製造方法は、請求項７記載の発明において、上記加熱時において上記樹脂構造体における上記複数の凸部の外周が交わる領域に向けて熱膨張する樹脂を上記非貫通孔又は貫通孔に流し込ませることにより、当該熱膨張を吸収することを特徴とする。
【００１８】
請求項９記載の複合構造体の製造方法は、樹脂構造体の表裏に金属板を熱融着により貼り合わせる複合構造体の製造方法であって、基部の表面から中空状の凸部が互いに間隔をあけて複数形成され、上記基部における３以上の凸部間の外周が交わる領域には非貫通孔又は貫通孔が形成されている樹脂構造体の上記基部に第１の金属板を接着剤を介して当接させるとともに、上記凸部における頂面には第２の金属板を接着剤を介して当接させ、これらを加熱することにより上記樹脂構造体の基部を上記第１の金属板に接着剤により接着させ、上記凸部における頂面に上記第２の金属板を接着剤により接着させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
上述した構成からなる本発明によれば、製造時の加熱により、凸部の外周に沿って樹脂の熱膨張による体積増加をこの孔において吸収することが可能となり、ひいては樹脂構造体の基部全体の熱膨張が抑えられる。その結果、樹脂構造体は、金属板との間で相対的な熱膨張差を抑えられることとなる。
【００２０】
このため、本発明によれば、製造時の加熱により、金属板と樹脂構造体との熱膨張係数の差異による、樹脂構造体側の歪みやクラックが生じるのを防止することができる。また、樹脂構造体と、金属板との熱膨張係数の差異により、互いの接合面において不融着又は不接着部分が生じるのを防止することが可能となる。更に樹脂構造体と、金属板との間で相対的な熱膨張差が低減されることから、樹脂構造体がいびつな形状に膨出する形状不良を低減させることが可能となる。
【００２１】
特に本発明によれば、樹脂構造体の表裏の形状、換言すれば金属板との接合面の形状が異なる場合や、金属板と樹脂構造体間の形状、アスペクト比が大きく異なる場合においても、上述の如き効果を奏する。
【００２２】
しかも本発明によれば、これらの樹脂構造体と、金属板との接合を従来と同様の製造装置で製造することができ、特に新たな工程を導入する必要もないことから、製造方法自体が複雑化することなく、製造容易性を向上させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を適用した複合構造体を上側から視認した組立斜視図である。
【図２】本発明を適用した複合構造体を下側から視認した組立斜視図である。
【図３】組み立てた後の複合構造体における斜視図である。
【図４】本発明を適用した複合構造体の側断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明を適用した複合構造体に用いられる樹脂構造体の斜視図であり、（ｂ）は、その断面図である。
【図６】本発明を適用した複合構造体に用いられる樹脂構造体の平面図である。
【図７】樹脂構造体に設けられる孔の位置について説明するための図である。
【図８】図７（ａ）におけるＢ−Ｂ´断面図である。
【図９】本発明を適用した複合構造体を製造するための製造装置について説明するための図である。
【図１０】樹脂構造体の金属板に対する相対的な熱変形挙動について説明するための図である。
【図１１】樹脂構造体を第１の金属板と第２の金属板に対して接着剤を介して接着する例について説明するための図である。
【図１２】本発明を適用した複合構造体を製造するための製造装置について説明するための他の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明をする。
【００２５】
図１は、本発明を適用した樹脂構造体と金属板とからなる複合構造体１の上側から視認した組立斜視図であり、図２はその複合構造体１を下側から視認した組立斜視図である。更に図３は、組み立てた後の複合構造体１における斜視図であり、図４は、その側断面図を示している。
【００２６】
複合構造体１は、樹脂構造体３と、この樹脂構造体３の一方から熱融着させる第１の金属板２１と、この樹脂構造体３の他方から熱融着させる第２の金属板２２とを備えている。
【００２７】
樹脂構造体３の材質は、熱可塑性樹脂であれば特に限定されるものではなく、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等のオレフィン系樹脂、その他の合成樹脂を使用する。図５（ａ）は、樹脂構造体３の斜視図であり、図５（ｂ）は、樹脂構造体３の断面図である。樹脂構造体３は、平板上の基部３０の表面に中空状の凸部３１が間隔をあけて複数形成されている。この凸部３１は、基部３０の表面から立ち上げられた壁部３２と、この壁部３２の壁部先端部に接続する頂面３３を備えている。壁部３２における周側壁の全周の壁部先端部から頂面３３が形成されている。即ち、壁部３２における壁部先端部が頂面３３により閉塞され、基部３０の表面から中空状に膨出する立状体からなる凸部３１が全体としてキャップ状の突起とされている。また凸部３１において、壁部３２における周側壁の全周及び頂面３３により覆われる空洞３５は、開空間とされており、第１の金属板２１が取り付けられるＣ側から見た場合、空洞３５の内形の形状に応じた窪みが形成されている状態となる。
【００２８】
図６（ａ）、（ｂ）は、樹脂構造体３の平面図を示している。基部３０の上に形成された凸部３１は、平面視において図６（ａ）に示すような正方配置とされていてもよいし、図６（ｂ）に示すような千鳥配置とされていてもよい。また、これに限らず、他のいかなる規則的、又は不規則的な配列とされていてもよい。
【００２９】
また凸部３１の断面形状としては、断面円形状とされていてもよいし、特に図６（ａ）に示すような正方配置の場合には、断面正方形状とされていてもよい。また図６（ｂ）に示すような千鳥配置の場合には、断面正六角形状とされていてもよい。また、凸部３１の断面形状は、他のいかなる規則的又は不規則的な形状とされていてもよい。
【００３０】
樹脂構造体３には、基部３０における３以上の凸部３１間の外周が交わる領域３７に、孔３８が形成されている。ここで図７（ａ）に示すように基部３０において個々の凸部３１ａ〜３１ｄ毎に外周３９ａ〜３９ｄが形成されているものとしたとき、領域Ｍは、あくまで２つの凸部３１ａ、３１ｂ間の外周が交わる領域であることから、これは孔３８の形成位置から除外される。これに対して、領域Ｎは、４つの凸部３１ａ〜３１ｄの外周３９ａ〜３９ｄが交わる領域であることから、当該位置に孔３８が形成されることとなる。
【００３１】
また図７（ｂ）に示すように基部３０において個々の凸部３１ｄ〜３１ｆ毎に外周３９ｄ〜３９ｆが形成されているものとしたとき、領域Ｍは、あくまで２つの凸部３１ｄ、３１ｅ間の外周が交わる領域であることから、これは孔３８の形成位置から除外される。これに対して、領域Ｎは、３つの凸部３１ｄ〜３１ｆの外周３９ｄ〜３９ｆが交わる領域であることから、当該位置に孔３８が形成されることとなる。
【００３２】
孔３８は、領域Ｎに形成されているものであればいかなるサイズ、いかなる個数で形成されていてもよい。また孔３８の形状は、円形、正多角形のような規則的な形状のみならず、不規則な形状とされていてもよい。また領域Ｎの中央部に孔３８が形成されている場合に限定されるものではなく、３以上の外周３９が交わる領域であればいかなる箇所に形成されていてもよい。
【００３３】
図８は、図７（ａ）におけるＢ−Ｂ´断面図を示している。孔３８は、図８（ａ）に示すように基部３０において貫通するように設けられている。但し、孔３８は、図８（ｂ）に示すように非貫通の孔として構成されていてもよい。かかる場合には、第１の金属板２１が当接される基部３０の底面側から形成された窪み状とされていてもよいし、基部３０の底面側と対向する上面側から形成された窪み状とされていてもよい。かかる場合において、この非貫通の孔３８の深さは、樹脂構造体３の板厚の２０〜３０％の深さとされていることが望ましい。その理由として、孔３８についてかかる深さとすることにより、熱膨張吸収機能を好適に発揮させることができるとともに、孔３８を形成することによる断面欠損が可能な限り低減できるためである。
【００３４】
第１の金属板２１、第２の金属板２２は、鋼板、アルミ合金板、ステンレス板、亜鉛合金板、銅板、或いはその他の金属板を用いるようにしてもよい。また第１の金属板２１、第２の金属板２２は、表面をメッキ処理した金属板を使用するようにしてもよい。第１の金属板２１、第２の金属板２２は、連続した又は短尺の板状又はシート状の金属板を用いるようにしてもよい。第１の金属板２１、第２の金属板２２の板厚寸法は、建築部分における床材、或いは屋根材等、使用される場所により、適宜設計される。
【００３５】
このような第１の金属板２１は、図３、４に示すように基部３０の底面側から融着される。その結果、中空状の凸部３１の底部がこの第１の金属板２１を介して閉塞されることとなり、空洞３５は、壁部３２における周側壁の全周及び頂面３３、更には第１の金属板２１により覆われる閉空間とされる。また、第２の金属板２２は、凸部３１における頂面３３に融着される。この結果、複合構造体１は、第１の金属板２１、樹脂構造体３、第２の金属板２２が順に積層されてなる板状体として構成することが可能となる。
【００３６】
上述の如き構成からなる複合構造体１を製造する場合、連続的に製造しても、断続的に製造してもよい。例えば、樹脂構造体３の表裏両面に第１の金属板２１、第２の金属板２２を融着させる場合には、図９に示す製造装置５により製造するようにしてもよい。この製造装置５において、樹脂構造体３は予めリール５２に巻いた状態で利用されるが、このリール５２に巻く前に、樹脂構造体３に対して孔３８の開孔工程が導入される。この孔３８の開孔工程では、例えば領域Ｎに応じた部位に孔開け用の針が形成された金型に基部３０を押し当てて開孔させるようにしてもよい。
【００３７】
この製造装置５によれば、第１コイル２０ａから繰り出される帯状の第１の金属板２１をリール５２から繰り出される帯状の樹脂構造体３に対してロール５４を介して沿わせて、加熱炉５３等により帯状の樹脂構造体３の融点に近い温度に金属板を加熱している。同様に第２コイル２０ｂから繰り出される帯状の第２の金属板２２をリール５２から繰り出される帯状の樹脂構造体３に対してロール５４を介して沿わせて、加熱炉５３等により帯状の樹脂構造体３の融点に近い温度に金属板を加熱している。
【００３８】
これにより、第１の金属板２１に接触している樹脂構造体３の基部３０が軟化し、第１の金属板２１の表面に融着することとなる。これと同時に、第２の金属板２２に接触している樹脂構造体３の凸部３１の頂面３３が軟化する結果、当該頂面３３が第２の金属板２２の表面に融着することとなる。ちなみにこの加熱炉５３の後段に形成された上下の金属製ロール５７により第１の金属板２１、第２の金属板２２を上下方向から加圧することで、これら金属板２１、２２による帯状の樹脂構造体３への融着をより着実に実行することが可能となる。
【００３９】
なお、上述の場合、帯状の樹脂構造体３に接触させるための金属製ロール５７は、特に加熱等を必要としないが、当該金属製ロール５７を、樹脂構造体３の融点よりも＋５℃〜＋１５℃に加熱するようにしてもよい。これにより、帯状の樹脂構造体３における融着する面側を軟化させ、金属板２１、２２に対して加圧して密着させた状態で融着して連続した帯状の複合構造体１を製造するようにしてもよい。得られた帯状の複合構造体１は、図示しない走行切断機等の切断装置により所定の長さに切断されると共に、空冷又は水冷等の手段により冷却することで所定の長さの複合構造体１が製造されることとなる。
【００４０】
最後に、所定の長さに切断された複合構造体１をレベラー５８に通過させる。このレベラー５８は、帯状の複合構造体１の表裏に形成された第１の金属板２１、第２の金属板２２を上下方向から加圧するためのロールである。複合構造体１をレベラー５８に通すことにより、その高さ等を微調整することが可能となり、いわゆる形状矯正を行うことが可能となる。
【００４１】
上述の複合構造体１の製造方法では、加熱炉５３による加熱工程が加わる。樹脂構造体３と、第１の金属板２１、２２は互いに異なる熱膨張係数を有するため、この加熱工程において互いの熱膨張量は当然に異なるものとなる。即ち、樹脂構造体３は、金属板２１、２２と比較して熱膨張係数が大きいため、加熱炉５３による加熱工程では、金属板２１、２２よりも熱膨張量が大きくなる。
【００４２】
このような樹脂構造体３の金属板２１、２２に対する相対的な熱変形挙動を説明する上で、先ず凸部３１における頂面３３は、他の凸部３１における頂面３３と互いに離間している。このため、図１０（ａ）の頂面３３を上から視認した平面図に示すように、互いの凸部３１の頂面３３間で特に相対的な変形が拘束されることなく、頂面３３の外側に広がるように熱膨張が生じることとなる。これに対して、樹脂構造体３の基部３０については、図１０（ｂ）の基部３０を底面側から視認した底面図に示すように、凸部３１を構成する壁部３２を介して互いにハニカム状に連結している。即ち、基部３０は互いに壁部３２同士で連続していることから互いに拘束される関係にある。このため、加熱された場合に基部３０は、空洞３５の内側に向けて図中α方向へ膨張しようとする。このような空洞３５内側へのα方向膨張が生じた場合においても、上述のように基部３０は互いに壁部３２同士で拘束されていることから、結局はαと反対方向に向けて再び戻ろうとする。その結果、樹脂構造体３の熱膨張は基部３０における凸部３１の外周３９が担うこととなる。
【００４３】
そして、この基部３０における凸部３１の外周３９では、連続している壁部３２の外周３９に沿って樹脂がβ方向に膨張することとなる。即ち、凸部３１の外周から樹脂が分散しようとする方向に逃げることから、このβ方向は、外周３９に沿って互いに異なる２方向となる。
【００４４】
その結果、各凸部３１の外周が交わる領域Ｎには、それぞれの凸部３１の外周に沿ってβ方向に樹脂が集まってくることとなる。しかしながら、この領域Ｎには、貫通又は非貫通の孔３８が設けられている。このため、樹脂は孔３８へ膨張することとなる。このようにして樹脂の熱膨張による体積増加を孔３８において吸収することが可能となり、ひいては基部３０全体の熱膨張が抑えられる。その結果、樹脂構造体３は、金属板２１、２２との間で相対的な熱膨張差を抑えられることとなる。
【００４５】
ちなみに、領域Ｎにおいて形成されている孔３８は、貫通孔であっても非貫通孔であっても、樹脂は孔３８へ膨張することが可能となる。仮に孔３８が非貫通孔の場合には、その基部３０の底面側から形成された窪み状とされていても、基部３０の底面側と対向する上面側から形成された窪み状とされていても、同様に樹脂を吸収することが可能となる。
【００４６】
このため、本発明によれば、製造時の加熱により、樹脂構造体３と、金属板２１、２２との熱膨張係数の差異により、樹脂構造体３側に歪みやクラックが生じるのを防止することができる。また、樹脂構造体３と、金属板２１、２２との熱膨張係数の差異により、互いの接合界面において不融着部分が生じるのを防止することが可能となる。更に樹脂構造体３と、金属板２１、２２との間で相対的な熱膨張差が低減されることから、樹脂構造体３がいびつな形状に膨出する形状不良を低減させることが可能となる。
【００４７】
特に本発明によれば、樹脂構造体３の表裏の形状、換言すれば金属板２１、２２との接合面の形状が異なる場合や、金属板２１、２２と樹脂構造体３間の形状、アスペクト比が大きく異なる場合においても、上述の如き効果を奏する。
【００４８】
しかも本発明によれば、これらの樹脂構造体３と、金属板２１、２２との接合を従来と同様の製造装置で製造することができ、特に新たな工程を導入する必要もないことから、製造方法自体が複雑化することなく、製造容易性を向上させることもできる。
【００４９】
なお上述した実施の形態では、樹脂構造体３を熱融解させて、第１の金属板２１と第２の金属板２２とに融着させる場合を例にとり説明をしたが、これに限定されるものではない。例えば図１１に示すように、樹脂構造体３を第１の金属板２１と第２の金属板２２に対して接着剤６１を介して接着するようにしてもよい。かかる場合には、図１１（ａ）に示すように、樹脂構造体３に接着する前の第１の金属板２１及び第２の金属板２２の各接着面に接着剤６１を予め塗布しておく。そして接着時には、図１１（ｂ）に示すように、第１の金属板２１と樹脂構造体３における基部３０とを互いに接着剤６１を介して接着する。そして、第２の金属板２２と樹脂構造体３における頂面３３とを互いに接着剤６１を介して接着する。
【００５０】
図１２は、このような接着剤６１を塗布する工程が導入された製造装置５´を示している。この製造装置５´において、図９に示す製造装置５と同一の構成要素、部材に関しては、同一の符号を付すことにより、以下での説明を省略する。
【００５１】
この製造装置５´によれば、第１コイル２０ａから繰り出される帯状の第１の金属板２１の接着面に、接着剤塗布ローラー或いは接着剤吹き付け装置等の接着剤塗布部５１により接着剤を塗布して接着剤付きの帯状の第１の金属板２１とする。そして、この第１の金属板２１をリール５２から繰り出される帯状の樹脂構造体３に対してロール５４を介して沿わせて、加熱炉５３等により帯状の樹脂構造体３の融点に近い温度に金属板を加熱している。同様に第２コイル２０ｂから繰り出される帯状の第２の金属板２２の接着面に、接着剤塗布部５１により接着剤を塗布して接着剤付きの帯状の第２の金属板２２とする。そして、この第２の金属板２２をリール５２から繰り出される帯状の樹脂構造体３に対してロール５４を介して沿わせて、加熱炉５３等により帯状の樹脂構造体３の融点に近い温度に金属板を加熱している。
【００５２】
これにより、金属板２１及び金属板２２の各接着面に接着剤６１を予め塗布することができ、しかもその接着面を樹脂構造体３に押し当てることが可能となる。この状態で加熱炉５３を介して金属板２１、２２、樹脂構造体３を加熱することにより、第１の金属板２１と樹脂構造体３の基部３０との間にある接着剤６１によって接着することとなる。また第２の金属板２２と樹脂構造体３の頂面３３との間にある接着剤６１が接着することとなる。このとき、接着剤６１による接着のみならず、樹脂構造体３自身により金属板２１、２２と融着させることも合わせて実現するようにしてもよい。
【００５３】
このような製造装置５´により製造された複合構造体１についても、同様に加熱工程が入るが、上述と同様に樹脂は孔３８へ膨張することで、樹脂構造体３と金属板２１、２２との相対的な熱膨張差を抑えることができることから、上述と同様の作用効果を奏しえるものとなる。
【実施例１】
【００５４】
次に、本発明を適用した複合構造体１の作用効果について検証するために行った実験例について説明をする。
【００５５】
厚さ８ｍｍからなる上述した構造からなる樹脂構造体３の表裏に、厚さ４ｍｍからなる鋼板を金属板２１、２２として上述した製造装置５を用いて樹脂を熱融着させることにより貼り付けた。得られた複合構造体１のサイズは、幅６００ｍｍ、長さ９００ｍｍとしている。樹脂構造体３の材質は、ポリプロピレン樹脂であり、凸部３１の平面視における形状は、円形形状としている。製造装置５における加熱炉５３における加熱温度は、１５０℃〜２５０℃、望ましくは、１７０℃〜２３０℃℃である。
【００５６】
本発明例では、基部３０における領域Ｎに孔３８を設けている。これに対して比較例では、基部３０における領域Ｎに孔３８を設けない構成としている。本発明例と比較例についてそれぞれ製造装置５により製造した後の、樹脂構造体３と金属板２１、２２との界面に不融着部分が発生しているか否か目視で確認することとした。
【００５７】
その結果、本発明例は、樹脂構造体３と金属板２１、２２との界面に不融着部分は全く発生していなかった。
【００５８】
これに対して、比較例は、樹脂構造体３と金属板２１、２２との界面に、平面視におけるほぼ中央部を中心として幅約２００ｍｍ、長さ約４００ｍｍ程度の不溶着部分が発生していた。樹脂構造体３のエッジ部分が先に加熱されることで金属板２１、２２と先に融着してしまい、その後熱膨張率の差異に起因して樹脂構造体３の中央が平面方向に延伸する結果、金属板２１、２２との間で不融着部分が形成されることとなる。
【符号の説明】
【００５９】
１  複合構造体
３  樹脂構造体
５  製造装置
２０  コイル
２１  第１の金属板
２２  第２の金属板
３０  基部
３１  凸部
３２  壁部
３３  頂面
３５  空洞
３７  領域
３８  孔
３９  外周
５１  接着剤塗布部
５２  リール
５３  加熱炉
５４  ロール
５７  金属製ロール
５８  レベラー
６１  接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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