JP2002508715A - サンドイッチパネルのプレス方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、その両面が薄い外装材によってライニングされた再整列層状ミネラルウールスラブから成るサンドイッチ製品を、その方法に使用される接着層の同時養生と組み合わせて、プレスして積層化する方法に関する。積層化の圧力は、最小圧と最大圧との間で調節され、これらの圧力限界は共に、含まれる材料の特性、即ち、ミネラルウール、外装材、及び接着剤の特性に関係する各圧力限界の作用によって決められる。

Description

【発明の詳細な説明】 サンドイッチパネルのプレス方法 サンドイッチパネル構造は、極めて長年に渡って、建築物や船舶に使用されて きた。建築物に於けるその最初の出現は、コアと呼ばれる絶縁層によって互いに 分離された薄いコンクリートスラブとしてであった。これらの構造中のコアは、 概して、そのサンドイッチ構造の一体性を維持するのに必要な力を支えることが 出来ないため、前記スラブ間には、通常、ブリッジが設けられる。後年、外装が 金属シートやラミネーション層等の薄いスキン層によって形成されたサンドイッ チ構造が導入された。これらのサンドイッチ構造は、通常、オフィスや産業用空 間に於ける間仕切りとして、あるいは、船舶に於ける隔壁として使用された。 サンドイッチ構造に於ける薄くてフレキシブルな外装材の導入と同時に、より 剛性の高いコアに対する必要性が生じた。この必要性は、発泡ポリマー材によっ て満たすことが出来たが、耐火性や防音性に関する規制に関するもの等のその他 の要因によって、慣例としてコア材としてミネラルウールが選択されるようにな った。コアの適当な剛性を達成するためには、より密度の高いコア材を使用する だけで十分な場合もあった。しかしながら、大半の場合、そのコアは、主として 、層状化法と呼ばれる方法によって作られた。 ミネラルウールスラブの製造に於いて、繊維の配向と層状化とは、本来的に、 主な繊維配向が、スラブ面と平行になり、かつ、スラブ平面に対して平行な層ど うしへのスラブの分割が、その他の配向を有する層への分割よりも容易に発生す るように形成される。このような繊維配向と層形成とにより、製造されたミネラ ルウールスラブは、異方性の高いものとなる。その結果、スラブは、その他の方 向に於いてよりも、スラブ表面に対して垂直に加えられる圧力下での変形に対す る抵抗が実質的に小さい等といった、非均一的な特性を示すものとなる。更に、 スラブの断熱性は、その厚さ方向に於いて最も高いので、ミネラルウールが、主 として、この本来的な繊維配向で使用されてきたことは明白である。 しかしながら、断熱性が、常にミネラルウール製品に必要とされる唯一の性質 というわけではなく、その主たる性質ということですらない。圧縮力に対する製 品の高い抵抗が最も望ましい場合もある。この特性は、ミネラルウールの密度を 増加さ せるか、又は、バインダの量を増加するか、或いは、これらの両方によって改良 することができる。しかしながら、これらの方法は製品の製造コストを増大させ るものである。別のアプローチは、繊維の配向によって繊維構造を改変する方法 である。ここで、断熱性の低下は、厚みをわずかに増加させることによって容易 に相殺することができ、これは、通常、高密度ウールグレードを使用したり、バ インダ量を増やす場合ほどには製造コストを増大させない。 再整列は種々の方法によって行うことができる。その最も革新的な技術の一つ は、スラブ製造中に於いて、繊維を、ミネラルウール製品の主平面と平行に配置 する代りに、直交に整列されるように、繊維の主整列線を回転させる方法である 。 後者のアプローチは、所謂層状化法に使用される。ここでは、そのバインダを 完全に養生した状態の従来のミネラルウールスラブを、比較的に幅の狭い複数の ストリップに切断して、層部材として使用する。これらを、その長手軸心回りで ９０度回転させ、層状スラブと呼ばれる新たな平坦な構造にアセンブリー化する 。その結果、この層状スラブは、その層部材を切り出す前の元のスラブに比較し て、スラブ表面に対して加えられる外部圧力下に於ける変形に対して大幅に改善 された抵抗を提供することができる。この技術は、複数の用途に使用されており 、その一例がたとえばＷＯ９０／０７０３９に開示されている。 当該技術分野では、これ以外の繊維再整列法も知られてはいるが、多かれ少な かれ同じ原理に基づくものである。一つの典型的な方法は、未養生バインダによ って湿潤されたミネラルウールマットを硬化窯に入れる前に、その搬送方向に対 して直角に、このミネラルウールマットから複数の層部材を切断し、その後、こ の切断された層部材を、その長手軸心回りで９０度回転させ、次に、中程度の圧 力下で互いに並置させ、再整列された材料から成る新たなマットを形成し、これ を次に養生窯に投入する方法である。ここでは、前記バインダの養生によって、 繊維が互いに結合されるだけでなく、高い強度を有する層間結合が形成される。 養生窯に投入する前に行われる層部材の整列は、次の方法によっても実行する ことができる。すなわち、搬送されるミネラルウールマットを機械の方向に細断 して、複数の連続した幅の狭いストリップ状とし、次に、これらのストリップを その長手軸芯回りに９０度回転させ、次に、中程度の圧力下で並置状態に整列さ せて、再整 列された材料から成る新たな搬送マットを形成し、これを、その後、養生窯に通 し、ここで、上述したように製造処理を続ける。 これらの例示的方法によって、異方性の高い真の層状特性を持ったミネラルウ ール構造が得られる。又、当該技術に於いて、要求がそれほど過酷でない用途の 層状性の低いスラブ構造を形成可能な他の代替方法も知られている。そのような 再整列法の一つは、繊維マットを長手方向に圧縮する方法である。この方法では 、搬送されるミネラルウールマットが養生窯に入れられる時に、その進行を妨げ られる。その搬送の減速の結果、繊維配列が当初はマット面と平行であったマッ トは、長手方向に多かれ少なかれ圧縮され、これによって、繊維が搬送されるマ ットの主平面に対して鈍角に整列される。養生窯を通過した後、そのように長手 方向に圧縮されたミネラルウールマットは、従来のミネラルウールスラブと真の 層状スラブとの中間の品質を示すものとなる。原則的に、前記長手方向に圧縮さ れたスラブは、従来のミネラルウールスラブよりも製造上不経済ではないのに対 して、真の層状構造を持つスラブの製造は、常に本質的にコストが高い。 ミネラルウールマットを当初は比較的薄く作成し、次に、このマットを、蛇行 式にプリーツ加工し、より厚いマットを作る技術によって、真の層状構造の特性 により近い構造が達成される。このようなプリーツ状ミネラルウールマットは、 このプリーツ状マットの両外側平面の近傍に位置する繊維を除けば、マットの主 平面に対して本質的に直交する繊維配向を有するものとなる。十分に薄いミネラ ルウールマットから出発する場合、真の層状マットの構造からのこの逸脱は、無 視できるであろう。従って、このミネラルウールプリーツ加工法によって、真の 層状構造と等しい特性で、しかも、より経済的な製造法によるスラブ構造が与え られ、その結果、製造ラインから「擬似層状性」スラブとして直接生じる再整列 ミネラルウールスラブを得ることができる。 下記の記載に於いて、サンドイッチ構造に使用されるミネラルウールスラブは 、相互に結合された別々のストリップから作られる真の層状タイプのものである ことが前提とされている。しかしながら、ここに開示される技術は、多かれ少な かれこれと同等の特性を有する他のミネラルウール構造にも適用可能であるとい うことが理解されなければならない。 当該技術に於けるその後の開発によって、金属シートで被覆されたサンドイッ チパネルは、外壁や天井のライニング等へと用途が拡大している。これらの目的 の為には、建築用のサンドイッチ状部材の長さを、間仕切りや船舶の隔壁に於い て通常必要とされるよりも本質的に長くしなければならない。このような長手の サンドイッチ構造は、それらサンドイッチ構造に使用される構造部材の大幅な最 適化、更に、これら部材の相互作用の大幅な最適化に基づく最大強度を持つよう に設計される必要がある。同じ要件は、これら構造の製造技術にも当てはまる。 図１ａを参照すると、このタイプのサンドイッチ構造の製造方法は、原則とし て、隣どうしに整列された複数の層部材２、又は、同様の層部材が隣接した列か らなる再整列ミネラルウールスラブ１を形成するステップと、次に、このミネラ ルウールスラブの外側面と、一般にシートで形成された外装材３の内側面とに接 着層４を塗布後、このように形成されたミネラルウールスラブの両側を外装材３ でライニングするステップとを有する。前記シート状の外装材の断面形状は、必 ずしも、完全な平坦なプロフィールである必要はなく、むしろ、その主平面から の楔（くさび）状又は溝状の規則的な偏りを含むように、或いは、起伏状エッジ を含むように形成することが可能である。 一般に、前記再整列層部材は、平坦な側面を備えた層状ミネラルウールスラブ が形成されるように、同じ高さに形成されている。しかしながら、場合によって は、たとえば、特定の美観効果を達成することが望ましい場合もあり、その場合 、前記ミネラルウールスラブを、種々の高さを備えた、更に、場合によっては種 々の幅を備えた複数のストリップを組み合わせて形成することができる。この技 術は、図１ｂに示されている。ここで、層部材２’は、層部材２”よりも高さが 大きく、幅が狭い。その結果、層状スラブ１’は、起伏状表面を有するものとな る。前記構造の外装材シート３’は、図１ａに示すように平面状であり、これに 対して、他の外装材シート３”は、層状構造の上面と同様に起伏状に形成されて いる。両方の外装材は、層状構造のエッジ面につながった下方に曲折したエッジ を有する。 実際には、起伏状の層状コアは、複数の別々のストリップを組み合わせて形成 されたミネラルウール製コアを使用することによってのみ製造することができる 。 前記接着剤は、熱硬化タイプのものが好ましいが、自己養生タイプの他に、超 音 波への暴露が必要なもの等、外部から養生するタイプも使用可能である。加熱そ の他の外部からの作用下で行われるプレス作業によって、前記外装材が前記ミネ ラルウール製コアに接合され、接着剤が養生される。制御されたプレス結果を得 るために、プレスはストッパーに向けてなされ、このストッパーが、プレスプラ テン間の最小距離を、従って延（ひ）いては、プレス内のサンドイッチ製品の最 終厚みを決定する。 しかしながら、予め設定された値に向けて寸法制御されたプレスを行うこの技 術は、凹凸のある外表面や、低品質の接着接合等という形態の不良な結果を産み 出す。製品の機能に関しても、上記の欠点は、たとえパネル表面のディンプルや 皺の形態で発生する非常に小さな凹凸であっても、特に、最も一般的に使用され る全体が平坦なパネルでは良く目立つものであるため、視覚的な問題の原因とな る。同時に、製品の強度も低下し、これは通常は許容されない。これらの問題を 克服するために取り分け、多量の接着剤を使用すること、外装材を厚くすること 、高密度のグレードのミネラルウールを用いながらバインダ量も増やすこと、等 の試みがなされたが、これらの対策では、製造コストが著しく増大し、同時に、 その最終結果を満足できる程度まで改善出来ない、或いは、十分に制御可能な最 終結果が得られない。ここで、最後に述べるが決して軽んじられない厄介な点は 、製造された部材のサンプルがたまたま上述した欠点のないものであっても、同 様にコストの高い対策を講じなければならないことにある。 このような背景から、広範囲で徹底的な研究とテストとが行われ、その結果、 本発明に導かれたのである。行われた研究によって、主要な問題点は、一部には 、ミネラルウール材の剛性のばらつきに、また別の一部には、僅かではあるが予 期されない厚みのばらつきに、さらに、特に、加熱された場合に、プレスの最中 に軽減される外装材の内部応力に起因することが明らかとなった。 上述した最初の問題は、再整列された繊維構造を有するすべてのコア材におい て発生するものであり、もしもプレス工程が、プレスプラテン間の予め設定され たギャップで終了する寸法制御操作として行われる場合、実質的に解決できない 。 第２の主要な問題は、層状コア構造に於いて特に顕著であり、層状再整列ミネ ラルウール製コアの製造との関連から部分的には解決可能である。ここでは二つ のア プローチが可能である。一つの方法は、先ず、従来タイプの複数のミネラルウー ルボードを、積み重ねるように組み合わせ、次に、これらを互いに結合させた後 、複数の層部材を切り出す。すなわち、層状再整列ミネラルウール製コアの完成 品の形成に必要な全ての層部材が、当初の積層されたボードから、単一工具（通 常は、帯鋸又は帯ナイフ）のみを使用した一作業によって切り出される。しかし 、この方法は、起伏状サンドイッチ製品の製造には適していない。 最初のミネラルウールボードの相互接合は、バインダによって行うか、或いは 、特許公報ＳＥ３６８９４９号に開示されているように、積層から切断される層 状スラブの面と平行な積層ボードの端面に外部結合層を接着することによって実 施でき、これによって、前記結合層は、製造されるサンドイッチ構造の外側面を も形成することになる。 上記の２つの方法にはいずれも大きな欠点がある。当初のミネラルウールボー ドを相互結合して一つの積層にすると、コストが高くなり、断熱性能が低下し、 耐火性能が低下する。また、外側結合層を制御可能な要領でミネラルウールボー ドの積層の端面に接着することは困難である。外部結合用として、別の材料層を 新たに付加すると、製造コストが高騰する。 前記第２の方法では、複数のストリップを、ミネラルウールスラブから同時に 、又は連続する複数の工程によって切り出し、次に、これらを互いに結合して、 層状再整列ミネラルウールスラブを形成する時、その下面は元から平坦且つスム ースであるが、その上面については、それをスムースにし且つ下面と平行にする には研磨が必要となる。ここでは、特に、起伏状サンドイッチ構造を製造する場 合、ダストの放出と材料のロスを伴う付加的な作業工程が必要となる。更に、研 磨装置のメンテナンスと運転とによって、決して無視できないコストが発生する 。 実際には、層部材の高さには、小さな、意図しないばらつきが有ること、複数 の層状ストリップの相互接合によって形成される層状再整列ミネラルウールスラ ブの少なくとも一つの側面は完全に平滑ではないこと、或いは、起伏状層状スラ ブの場合なら、十分に規則的ではない断面が有ること、等は不可避である。 本発明の目的は、一般には、プレスプラテン間に設けられたストッパーによっ て決まる予め設定された厚さに向けて実施される従来式のプレス工程を、必要に 応じ て加熱下で行われる新規なプレス方法に置き換えることによって達成され、この 方法は、製造されるサンドイッチ構造に使用されるミネラルウール製コア、外装 材、及びバインダ等の部材の特性によって特定のインターバル内に決めれる圧力 によってプレスする工程を有する。ここで、前記プレス操作の二つの終点は、二 つの異なる現象によって支配されている。 第１の現象は下限を決定する。この下限の地点に於ける主要な目的は、最適な 結合結果を達成することにある。結合の品質は、外装材をミネラルウール製コア から引き剥がすと言う内容の引張り強度テストで結合強度を調べることによって 制御可能である。分離は、凝集破壊又は接着破壊のいずれかの形態で発生し得る 。凝集破壊の場合、分離は、含有材料のいずれか一つに発生する。ここで、その 破壊は、通常、接着剤を含まないミネラルウール部分、即ち、そのミネラルウー ルスラブの或る深さで発生する。接着が破壊される場合もある。接着破壊は、ミ ネラルウール製コアと接着層との界面、若しくは、接着層と外装材との間の界面 で発生する。今回、最終製品内の接着破壊のリスクがなくなるほど高い圧力でプ レス工程を行えば、最も強度の高いサンドイッチ構造が得られることが判った。 従って、加える圧力の下限値は、製品内に接着破壊が発生しない最低圧に等しい 。これが、本発明の基本概念を実行する上での最初の段階である。 この加える圧力を前記下限値から少しずつ増大することにより、最終的には、 それがミネラルウール構造に対して悪影響を与え、これによって、サンドイッチ 構造の強度が低下するようなレベルに達する筈である。従って、ミネラルウール 製コアが、破壊されることなく、加えられる圧力を受けるだけの十分な強度を持 っていることを確認することが必須である。従来は、この前提条件は、場合によ ってはウール繊維を再整列させる度合いの選択によって補足されつつ、主として 、適当な密度とバインダ含有量のグレードを持つミネラルウールを選択すること によって満たされていた。他の変更可能なパラメータは、繊維径と、ウールの繊 維含有量である。後に詳述するように、圧力の有害な影響は、ミネラルウール製 コアの降伏圧力限界において既に始まる可能性がある。 最大圧、言い換えれば、本発明における圧力がその中に納まらなければならな いインターバルの上限を決定するためには、一方では、再整列されたミネラルウ ール が圧力下で挙動するかを、また他方では、サンドイッチ構造のコアの働きをする 再整列ミネラルウールスラブが、非均質な変形特性を有する個々の部材から形成 されることを考慮する必要がある。 再整列されたミネラルウール片は、圧力下では主として、図３に示された挙動 を示す。プロットの横軸は変形量、縦軸は加えられた圧力を示す。プロットの実 際の値は、密度、バインダ含有量、再整列度その他のパラメータに依存するので 、両軸は絶対単位では較正されていない。このダイヤグラムは、真の層状ミネラ ルウールスラブの比較的単純な挙動を示しているが、その変形メカニズムの記述 は、原則的に他のタイプの再整列ミネラルウール構造にも当てはまる。 圧力下でのスラブ構造の変化は、厳密に定義された用語による記述には従わな い。従って、下記の記載は、モデリング理論に基づいており、収集された実験デ ータの数の膨大さに拘わらず一つのモデルを表わす。グラフの原点では、与えら れる圧力はゼロであり、従って、変形量もゼロである。圧力の増加に伴い、試験 片の初期変形量は、図中に文字Ａで示す当初曲線領域内で緩慢な変形率に変化す る。適応性降伏段階と呼ばれるこの領域は、与えられた圧力下でミネラルウール スラブの不規則な形状の頂上部が連続的に降伏することによって、試験装置の加 圧板のスムースな面と面一になる段階を表わしている。ここでは、プレス板がど のようにして最初に先ず一つ又は複数の突出した繊維に出会うかと、これらの突 出した繊維が無視できる程度の抵抗しか及ぼさないかが、容易に確認できる。次 に、より多くの繊維および繊維束が圧縮力の作用を受けると、変形に対する抵抗 は次第に高い値に達する。 次第に、ミネラルウール構造の全体が圧力下で変形する状況に達する。ここで 、曲線は、増大する圧力と変形量との関係が本質的に比例する、弾性領域と呼ば れる領域Ｂに入る。この領域では、モデリング理論に従って、図４ａに垂直線と して描かれた理想繊維面が、未だ相互の間隔と平行性とを保ちながら垂直方向に 降伏し始めるような、コアの干渉性（コヒーレント）圧縮が発生する。図４ｂは このプロセスを示し、ここでは、繊維面の干渉性変形はＳ字状の線として描かれ ている。 繊維層の均一性と、繊維層どうしの相互類似性次第では、弾性領域は、より大 きな、或いはより小さな変形インターバルに延びる。又、ここでは弾性は、殆ど 完全である。 前記荷重圧力が十分に高い値まで増えると、変形は、非干渉性又は無秩序的破 壊段階に入り、ここでは、図３の領域Ｃ及び図４ｃに対応して、繊維平面は最早 平行性を保っていない。 前記弾性領域Ｂから前記非干渉性破壊領域Ｃへの遷移点は、降伏圧力限界と称 され、これは図３のＰｇとして示されている。 更に大きな変形が起きた場合に構造が示す倒壊では、加える圧力を増す必要は 全く無く、他方、構造の変形は図３の領域Ｄが示すように継続する。この領域は 、例えば鋼鉄の降伏強度と同等である。領域Ｃ内では、減圧に応じて初期の厚み を回復するミネラルウール製コアの能力は部分的に喪失され、領域Ｄでは同傾向 が更に大きくなる。領域Ｃから領域Ｄへの遷移箇所が、干渉性破壊限界と呼ばれ る。 本質的に平坦な繊維層から成る材料では、降伏圧力限界値は、圧縮破壊限界値 の約７０−８０％の値を取り得る。 平坦でない繊維層からなる材料と、非干渉性構造を有する材料の場合には、そ の降伏圧限界の判定は困難を伴う。これらの場合、Ｐｇの値は、圧縮破壊限界値 の百分率（通常は７０％を示す）として定義されるか、若しくは、破壊点が判定 不能である場合には、材料の厚さに或る変形（典型的には１％）を発生させる圧 力として定義される。 本発明は、多かれ少なかれ再整列されたミネラルウールスラブを形成する個々 の部材が、一方では、当初異なる高さを有し得ること、及び、他方では、種々の 形状の圧力−変形曲線を示すが、これは飽くまでも図３の曲線に類似した曲線で あるという知見に基づいている。これは図５に例示されており、ここには３本の 圧力−変形曲線がプロットされている。曲線（ａ）は、比較的平坦な上下エッジ を備え、且つ、比較的剛性の高いストリップ部材を表わしている。その結果、遷 移領域が狭く、その圧力−変形曲線の弾性領域は極めて急峻で、その降伏圧はむ しろ低い。曲線（ｂ）は、高さは同じだが剛性の低いストリップの特性を示し、 ここでは、遷移領域は広く、圧力−変形曲線の弾性領域の急峻性は低く、その降 伏圧力は若干高い。最後に、曲線（ｃ）は、高さの低いストリップ部材を表わし ている。すなわち、このストリップ部材は、先の二つの部材が或る程度の圧縮変 形を受けた後に、変形と、スラブ全体の変形抵抗への寄与を開始する。 以上から、三つの層部材における或る変形量δでは、図５の曲線(ａ)，(ｂ)及 び（ｃ）に応じて、層部材ｂは圧力Ｐｂ下では弾性領域内にあり、一方、層部材 ａに作用する圧力Ｐａは、既に部材の不可逆的変形を発生させていることが明ら かである。これとは対照的に、圧力Ｐｃを受ける層部材ｃは、まだ圧力−変形曲 線の弾性領域すら通過していない。 その結果、ミネラルウールスラブは、保有するすべての層状ストリップ又は層 部材を平均した特性を示すであろう。その結果、ミネラルウールスラブ全体とし ては、固有の適応性領域と弾性領域、及び、固有の降伏圧とを有することになる 。本発明の第２の基本概念は、プレス圧が後者を超えるのを防止することにある 。 従って、本発明は、平坦な再整列ミネラルウールスラブを、このミネラルウー ルスラブの両面に接着剤を塗布した上で、ポリマー被覆シート状の金属板等の薄 い剛性の外装材とプレスして積層することで、サンドイッチ構造を形成し、この 場合に前記プレスが、一方で接着層内での接着破壊を避けるのに必要な最小圧力 限界Ｐ１によって規定され、他方でプレス操作中の平均降伏圧力限界Ｐ２によっ て規定される圧力インターバル内の圧力を用いて行われることに配慮し、ここで 、サンドイッチ構造の基本構成部材、即ち、ミネラルウール製コア、外装材、及 び接着剤が、Ｐ１＜Ｐ２となるように選択される方法からなる。 使用される前記接着剤は、熱硬化タイプで、その熱はプレス工程中に与えられ るものとすることができる。或いは、前記接着剤は、たとえば、超音波等の熱以 外の外部作用によって養生可能で、その外部作用がプレス作業中に対応して加え られる種類でも良い。 より正確には、本発明は、加えられた圧力がミネラルウールスラブの弾性圧力 限界に到達した時に、同スラブ内の隣接する一つ又は複数の部材については、既 にその限界を大幅に通り過ぎているやも知れないという知見に基づいている。し かし、統計的及び実験的研究の結果は、通常の条件下では、構造に実質的なダメ ージを与えることなく、積層化圧力をミネラルウールスラブの平均弾性圧力限界 の７０％まで高め得ることを示している。限界値の５０％のレベルでは、その安 全性は更に高くなる。 上述したように、本記載は主として、複数の別々の再整列された層状ストリッ プ からなるミネラルウールスラブを対象にしている。しかし、同じ原理は、他のタ イプの繊維面再整列によって形成された全てのミネラルウールスラブにも適用可 能であり、但しこの場合、層状ストリップはミネラルウールスラブの他の部分に 対応するかも知れない。 上述した方法に依って製作されたサンドイッチ構造は一般に非常に良好な構造 特性を示すが、構造の片面又は両面が、プレス後のミネラルウールスラブ中に存 在する不均一な厚み又は弾性に基づいて、電信状（原文英語で“telegraphing” ）の隆起／窪みを示す可能性がある。このような隆起／窪みが透けて見えること は、特に、完全に平坦な面からの極く僅かな逸脱でも見える特定の照明条件下で は非常に不都合である。 パネルの表面皺は、ｍｍ／ｍの形で表現される表面プロフィールの偏りとして 最も適切に測定され、もしもその偏りが０．５ｍｍ／ｍ以下に留まれば許容可能 な平坦性が達成される。また、これは本発明との関連で調査されており、特にミ ネラルウールスラブが並置又は並列状態に互いに組み付けられた複数の層状スト リップから構成される場合には、限定のための基礎を新たに構成する。 ここで、十分に高い積層化圧力を使用する場合、制御不能なコアの厚みのばら つきに起因するコア表面上の凹凸スポットの除去は、相互に作用する二つの部分 プロセスによって行われる。これらの部分プロセスの一方は、過剰に背の高いス トリップ又はパーツのより強力な圧縮からなり、他方の部分的プロセスは、スラ ブ中に当接配置された背丈の異なる２つの部材の間に未だ残っている高さの違い を埋める接着剤の流動からなる。これは配置を示した図２ａ及び２ｂから明らか であり、ここでは、多数の層部材が組み合わされ、平坦な上部外装材材用の基材 として使われるように意図された平坦な表面を形成している。図２ａはプレス前 の状態を示し、図２ｂはプレス後の状態を示している。これらの図には、三つの 層部材５，６及び７、上部外装材８、及び、接着層９が図示されている。接着層 ９は、外装材８の下面に塗布された状態で図示されているが、実際には、層部材 ５−７の上側エッジ面に塗布することも可能である。 プレス前は、層部材は互いに若干異なる背丈を有し、そのため層部材６は他の 層部材より低い。プレス中に、全ての層部材が圧力を受け、圧縮される。最も背 の高 い部材は低い部材よりもプレスされ、これにより、高さの偏りは殆ど完全に同等 になる。もし幾らかでも高さの違いが残る場合は、接着剤によって満たされる。 これが、層部材の高さの高さの相違の影響を除去する第２の部分プロセスである 。 プレス後、初期の層高さに向けて弾性回復が起こる。しかし、最も高い層部材 については、これより背丈の低い層部材が、外装材と接着剤を介して、これらの 高い層部材が初期高さに戻ることを妨げる。同じ効果は、一つの同じ層部材に生 じ得る高さのばらつきに対しても働き、更に、図に示されているように、プロフ ィールの意図せぬ偏りに対しても、その表面が起伏状であれば働く。もしも、当 初のスラブ内の高さの差が過剰に大きくなければ、これは、注意深く、但し、比 較的に実行可能で、コスト効果の高い後工程研磨を、個々の層部材に加えれば回 避でき、その結果、前記接着層を含み、均一な厚み又は適正な起伏を有するミネ ラルウールスラブが得られる。したがって、この外装材は、スムースな或いは適 切に起伏した表面を達成するのに必要な第１前提条件を満たす。 プレス中には、特に加熱下で行われるプレスの場合、外装材の内部応力が解放 され、その結果、皺の出現又は拡張が起こる可能性がある。従って、プレス工程 中の圧力は、これらのばらつきを均すために十分に高く保持される必要がある。 プレス後に無視できないレベルの皺が再出現するのを避けるために、そのような 傾向を抑制するのに十分な強度の接着剤を使用する必要がある。結論として、構 成接着剤と、ミネラルウール製コアと、プレス工程中に加える圧力と、使用され る加熱サイクルの間の組み合わせを、ウール中への接着剤の確実な侵入と、接着 剤とウールの結合と、接着剤のウール繊維による補強とが達成されるように設計 しなければならない。当業者であれば、上記の手引きに基づいて、実際の外装材 の要件を考慮に入れること、および、適切な開始点を選択することが可能であろ う。更に、ミネラルウール内への接着剤の十分な侵入も容易に実証可能である。 更に、プレス工程で必要な圧力は、適当な流動特性と湿潤特性を備えた接着剤 を選択し、さらに、坐屈傾向の少ない外装材を使用することによって達成される 。 次に、製品品質仕様と、実際に使用される製品部材の特性との制約条件内で、 プレス後の製品に許容される表面平坦性を達成するための、適切な圧力レベルＰ ３の選択について議論する。実際には、プレス中に最低圧力が加えられることと 、 Ｐ２＞Ｐ３となるように実際の部材が選択されることが同時に達成されれば、必 要な表面平坦性は得られる。したがって、プレス圧の下限は、Ｐ１及びＰ３より も高くなるだろう。 ミネラルウール製コアの平坦性は、特に、複数の互いに隣接した再配列ストリ ップ又は複数の再整列ストリップの列から構成される場合、プレス前及びプレス 中に於いて、ミネラルウールスラブの長手方向に対して直角なミネラルウールス ラブの面に圧縮力を加えることによって改善できる。これにより、比較的強度の 低い部材に作用する力を、隣接する部材に効果的に伝達することができる。同等 の効果は、ミネラルウールスラブを構成する隣接した再整列層状ストリップ又は 再整列ストリップの列に対して、プレス前及びプレス中に、ミネラルウールスラ ブの長手方向に平行な面に圧縮力を加えることでも達成される。 プレス中に接着剤が養生された後、加えられた圧力および／又は圧縮力は、恒 久的な効果が達成されるまで維持される。 接着剤を塗布する前のミネラルウール製コアから、遊離粒子状物質を除去する ことが重要である。この作業は、真空を使用することによって行うことができ、 コア状スラブを、ミネラルウール製コアの表面から遊離微粒子状物質を引き離す 役目を果たす非常に薄くて比較的強力なエアーナイフまたはエアーカーテンに通 せば、作業能率はさらに改善される。 繊維片から成る微粒子状物質は、静電力によってミネラルウールスラブに付着 し得ることが判っているので、多くの場合、それらの付着している繊維片とその 近傍を静電除去装置の影響下に置くことによってクリーニング効果を改善できる 。 技術的に且つ経済的に許容される最終結果のためには、適切な接着剤の選択が 重要である。ここで、ポリウレタン接着剤が、良好に機能することが判った。こ のグループでは、２成分グレードが特に有利である。接着剤はプレスによる積層 化に先だって外装材に塗布されるのが好ましい。接着剤の必要量は、ミネラルウ ール製コアの密度と構造、並びに接着剤に求められる平坦化能力とにある程度ま で依存する。一般に塗布量は、１００−４００ｇ／ｍ²の範囲であり、より好ま しくは約２００ｇ／ｍ²である。 層部材、延いては層状ミネラルウールスラブを製造する際の出発材料の役目を 果 たすミネラルウールスラブは、好ましくは、８０−１４０ｋｇ／ｍ³の密度と、 ２−５％のバインダ含有率を有するミネラルウールから形成される。他の方法に よって再整列されたミネラルウールスラブの場合も、ミネラルウール密度とバイ ンダ含有率として少なくともこれらの値を有する必要がある。 積層サンドイッチ部材に対して、改善された平坦性と、視覚的により完全な外 装面とを付与可能であると判明した方法は、プレス工程の前半のフェーズ中の非 常に短い期間だけ、積層化圧力を大幅に成いは完全に一時的に解除し、その直後 に、接着剤の養生に必要な期間だけ、或いは、製品の厚み内での正常な弾性回復 を除いた変形が起きるリスク無しに、サンドイッチ製品をプレスから安全に取り 出し可能になるまで、圧力を再び加えることに基づく。この方法は、外装材を、 たとえば、製品の加熱によって発生した可能性のある応力から解放することがで きる。 製品上の皺の発生を回避するために実施可能な一つの方法は、外装材をプレス プラテンから引張る方法である。この目的の為に、真空を使用することができ、 或いは、外装材が磁性材料からなる場合には、プラテン表面に作用する磁場を適 用できる。この方法によって、圧力Ｐ３を低下させることが可能であり、これは 、さもなければ高密度のミネラルウールのために高い圧力が必要であった可能性 のある場合に非常に有利である。 本発明は、連続式プレス加工とバッチ式プレス加工の両方に適しており、又、 これらの中間の方式、たとえば、プレスされる製品を、ステップ式に移動させる 動きや、高速と低速との間で周期的に変化する搬送速度で移動させる動きを伴う 方法にも適している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ブルニラ，エスコ フィンランド国 エフアイエヌ―21600 パルガス ピルヴァーゲン 13

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．平坦な再整列ミネラルウールスラブを、前記ミネラルウールスラブの両面に 接着剤によって結合されるポリマー被覆シート状の金属プレート等の薄くて剛性 を有する外装材と、プレスによって積層化するための方法であって、 前記積層化のためのプレス操作が、一方で、接着層内の接着破壊を回避するた めに必要な最低圧Ｐ１よって規定され、他方で、前記プレス操作中のミネラルウ ール製コアの平均弾性圧力限界Ｐ２によって規定されるインターバル内の制御さ れた圧力を用いて実施され、含まれる部材、即ち、前記ミネラルウールスラブ、 前記外装材、及び前記接着剤が、条件Ｐ１＜Ｐ２が支配的となるように選択され ることを特徴とする方法。 ２．前記圧力の上限は、前記ミネラルウールスラブの平均弾性圧力限界の７０％ 、より好ましくは５０％であることを特徴とする請求項１の方法。 ３．前記下限は、Ｐ１と、意図される恒久的な平坦性を前記外装材に提供するの に必要な圧力Ｐ３の内の高い方であり、これによって、前記含まれる部材、即ち 、前記ミネラルウールスラブ、前記外装材、及び前記接着剤は、条件Ｐ１＜Ｐ２ 及びＰ３＜Ｐ２が支配的となるように選択されることを特徴とする請求項１又は ２の方法。 ４．前記ミネラルウールスラブは、前記プレス前又はプレス中に於いて、その長 手方向に対して直交する、及び／又は、その長手方向に沿う主平面内で圧縮され ることを特徴とする先行する請求項のいずれかの方法。 ５．前記接着剤との接触の前に、遊離した微粒子状物質が前記ミネラルウールス ラブからクリーニングされることを特徴とする先行する請求項のいずれかの方法 。 ６．前記積層化のための圧力は、前記プレス工程の前半段階の非常に短い期間だ け 大幅に或いは完全に一時的に解除され、その直後に、製品の厚み内での正常な弾 性回復を除くあらゆるプレス後変形無しに、サンドイッチ製品がプレスから取り 出し可能なように、接着剤の養生に必要な期間だけ圧力が再び加えられることを 特徴とする先行する請求項のいずれかの方法。 ７．前記外装材は、真空又は磁場の補助を介してプレスプラテンから引張られる ことを特徴とする先行する請求項のいずれかの方法。 ８．前記接着剤は、熱または超音波等その他の、外部から加えられる作用下で養 生可能であり、前記外部作用は前記プレス中に加えられることを特徴とする前記 請求項のいずれかの方法。