JP2009525199A - サンドイッチ物質 - Google Patents
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Abstract
２の表面層とコア物質とを含んでいるサンドイッチ状物質であって、該コア物質が、繊維強化プラスチック層によって互いに結合されている熱可塑性ハニカム状物質の層から成るサンドイッチ状物質から構成されており、かつ当該プラスチック層が当該表面層に対して直角であるサンドイッチ状物質、およびこのようなサンドイッチ状物質を製造する方法
【選択図】図１
【選択図】図１
Description
本発明はサンドイッチ状物質に関する。サンドイッチ状物質は知られており、通常、ほとんどの場合にハニカム状物質であるコアと２の表面層とから成る。この構成によって、軽量でありかつ良好な剛性を有する物質が得られる。コアおよび表面層の種類を様々に変えることによって、サンドイッチ状物質の特性は、ある程度まで適合化されることができる。
一般に、サンドイッチ状物質は、ほどほどから良好までにわたる圧縮強さを有するが、実際には高い値は得られることができない。しかしながら、軽い重量および高い圧縮強さを併せ持つ板状物質またはサンドイッチ状物質の必要性が存在する。本明細書では、いわゆる支柱板が関係してくることができ、これはクレーンまたは他の重量車両の支柱の下に使用される板である。
このような車両が重い荷を移動し、積み込みまたは荷降ろししなければならないときに、しばしばその安定のために脚または支柱が拡げられる。道路表面の保護のためおよび支柱の支持のために、板がその下に敷かれる。５０トンの荷揚能力を有する車両について４の脚が使用されるときは、これはしたがって板当たり１２．５トンの平均重量ということになる。使用中、重量はしばしば４脚にわたって均一には分布していないので、板当たりの荷重は３５トン超まで増加することがある。一般に、吊荷重量の７０％まで荷重は増加することがあると言うことができる。従来、これらの板については、様々な物質、たとえば竹、木材、鋼板片、圧縮プラスチックおよびリサイクル造粒物等が使用されてきた。
これらの板の欠点は、その重い重量である。第一に、車両の全重量の法的制限の故に、板の重量が車両の有効積載能力を犠牲にするので、結果として輸送中の車両の有効積載能力がより小さくなることのために、これは不利である。第二に、最大軸圧力に関する欧州法の故におよび板と荷重との在りうる不均一な分布の故に、積載能力がより低度にしか有効利用されることができないという結果が起こりうる。最後に、重い重量は人間工学的観点から不利である。重い板を吊り上げ支柱の下に敷かなければならない従業員に、重い板は負担をかける。
したがって、一方において、鋼、アルミニウムまたはプラスチックの現行の板よりも重量においてはるかに軽く、したがってより容易に取り扱われることができ、他方において、支柱板として使用されることができるような非常に高い圧縮強さおよび曲げ剛性を有するサンドイッチ状物質を提供することが本発明の目的である。しかし、支柱板の使用の際に、支柱板の永久変形または破断さえもが関わってこないで、下地の凹凸および傾斜を適切に補償するために、支柱板がある程度の弾性を有することも重要である。
本発明は、非常に高い圧縮強さを依然として有する、ハニカム状物質に基づいたサンドイッチ状物質を提供することが可能であるという驚くべき洞察に基づいている。互いの上に接着された熱可塑性ハニカム状物質の多数の層を、表面層上に直角に、すなわち表面層に対して９０％回転させて置くことによって、非常に高い圧縮強さおよび曲げ剛性を有する物質が得られることがわかった。熱可塑性物質を選択することによっても、（一時的な）変形のために要求される所望の弾性が、得られる。
本発明は、したがって２の表面層とコア物質とを含んでいるサンドイッチ状物質であって、該コア物質が、繊維強化プラスチック層によって互いに結合されている熱可塑性ハニカム状物質の２の層から成るサンドイッチ状物質から構成されており、かつ該プラスチック層が表面層に対して直角であるサンドイッチ状物質にも関する。
熱可塑性ハニカム状物質の互いの層上に繊維強化プラスチックの中間層を施与し、該中間層がハニカム状物質の層の間の接着もまたもたらしつつ、繊維強化プラスチックの層に対して直角に該物質を鋸で切断して所望の厚さを有するコア物質を得、そして該コア物質上に表面層を施すことによって、本発明に従うサンドイッチ状物質は製造されることができる。
製造に使用される物質は、慣用のサンドイッチ状物質を製造するためにも使用される慣用の生成物であることができる。コア物質は熱可塑性ハニカム状物質に基づいている。ハニカム状物質は熱可塑性物質から製造され、好ましくはポリオレフィン、スチレンポリマー、ポリカーボネートおよびポリフェニレンエーテル樹脂、より特にはポリプロピレン、ポリエチレンおよびポリカーボネートから成る群から選択される。最も好まれるのはポリプロピレンの使用である。
ハニカム状物質の層は、繊維強化プラスチック、好ましくは熱硬化性プラスチック、たとえばエポキシ樹脂、ウレタン樹脂または不飽和ポリエステル樹脂を含浸されたガラス繊維の層によって互いに結合される。これらの層の厚さ、すなわちハニカム状物質の高さは、好ましくは０．３〜１．５ｃｍ、より特には０．５〜１．０ｃｍであるけれども、高い値になればなるほど、最大圧縮強さおよび曲げ剛性がそれだけ小さくなることは重要である。
ハニカム状物質の層からこのようにして構成されたブロックは、繊維強化プラスチック層の面に垂直に鋸で切断され、鋸で切り分けられた表面上に表面層が固定される。所望の寸法に応じて、鋸で切り分けられた多数の板が、表面層の間に並列に施与されることができる。
表面層も好ましくは繊維強化プラスチック、たとえばエポキシ樹脂を有するガラス繊維フリースから成る。これらの表面層は、鋸で切り分けられた表面に熱硬化性樹脂、たとえばエポキシ樹脂またはポリウレタン接着剤のような接着剤によって簡単に接着されることができる。
板が正方形でない場合には、ハニカム状物質の層はサンドイッチ状物質の長手面と平行であることが好まれる。何故ならば、このようにすれば最良の特性が得られるからである。
このようにして得られたサンドイッチ状物質は、重量に関しては現行のサンドイッチ状物質と同等であることができるが、支柱板として使用されるのに十分以上に適している圧縮強さおよび曲げ剛性を有し、支柱板として通常使用される物質、たとえば鋼、木材またはリサイクルプラスチックに対して明らかな有利点を有する。
該物質の厚さは、該物質の所望の用途および所望の剛性に依存する。好まれる厚さは０．５〜１５ｃｍ、好ましくは２〜１２ｃｍである。厚さの値が高ければ高いほど、驚くべきことに圧縮強さがそれだけ高くなることが注目される。
板の寸法は非常に広い限度内で様々であることができる。長さおよび幅の双方の最小寸法は１０ｃｍであり、他方、最大値はしたがって２５０ｃｍ以上であることができる。
本発明に従う物質の圧縮強さは、余裕をもって２ｋｇ／ｃｍ２以上である。現在のところの値は２５〜１１５ｋｇ／ｃｍ２またはそれ以上である。ハニカム層間のガラス繊維の厚さおよび／またはハニカム状物質の高さを調節することによって、この強さはさらに変えられることができる。より限定された高さのハニカム状物質を使用すると、より高い圧縮強さが得られる。
本発明は図面に基づいてさらに明確にされ、図１において概略図として本発明に従うサンドイッチ状物質の製造方法が説明され、図２において支柱の下への支柱板の敷設が示され、図３において支柱の詳細が、その下の本発明に従う支柱板とともに示される。
図１において、参照数字１はポリプロピレンのハニカム状コアを表し、これは熱硬化性（エポキシ）樹脂を含浸されているガラス繊維織物強化層（３）から成る。接着剤で接着されたサンドイッチ状ブロック（１）の幅全体にわたって、鋸による切断（２）が施される。鋸によって切り分けられた部分（４）は９０°傾けられる。接着剤による継ぎ目（５）は、したがってハニカム状物質の長手に垂直である。
ガラス繊維織物の表皮（６）が次に、傾けられた強化ハニカム状物質（４）の上に固定されまたは結合される。
（７）に、形成された支柱板の２の実施例、すなわち正方形板および長方形板が示される。本発明に従う板の寸法は１０ｃｍ〜３００ｃｍまたはそれ以上であることができる。支柱板のこのような寸法の例は、正方形板については３９０×３９０ｍｍまたは５００×５００ｍｍ、長方形板については１０００×８００ｍｍ、２０００×１０００ｍｍまたは２４００×１２００ｍｍである。
図２に、本発明に従う板がどのようにクレーンの基礎板（支柱）の下に施されるかが示され、他方、図３は支柱の詳細を、その下の本発明に従う支柱板とともに示す。
Claims (12)
- ２の表面層とコア物質とを含んでいるサンドイッチ状物質であって、該コア物質が、繊維強化プラスチック層によって互いに結合されている熱可塑性ハニカム状物質の層から成るサンドイッチ状物質から構成されており、かつ当該プラスチック層が当該表面層に対して直角であるサンドイッチ状物質。
- 熱可塑性ハニカム状物質が、ポリオレフィン、スチレンポリマー、ポリカーボネートおよびポリフェニレンエーテル樹脂、より特にはポリプロピレン、ポリエチレンおよびポリカーボネートから成る群から選択された物質から製造されている、請求項１に従うサンドイッチ状物質。
- 表面層が、繊維強化プラスチック、より特には硬化エポキシ樹脂から成っている、請求項１または２に従うサンドイッチ状物質。
- 繊維強化物がガラス繊維織物から成っている、請求項１〜３のいずれか１項に従うサンドイッチ状物質。
- コア物質の厚さが、０．５〜１５ｃｍ、好ましくは２〜１２ｃｍである、請求項１〜４のいずれか１項に従うサンドイッチ状物質。
- 当該ハニカム状物質の高さが、０．３〜１．５ｃｍ、好ましくは０．５〜１．０ｃｍである、請求項１〜４のいずれか１項に従うサンドイッチ状物質。
- コア物質中の繊維強化プラスチック層が、エポキシ樹脂およびガラス繊維織物から成っている、請求項１〜６のいずれか１項に従うサンドイッチ状物質。
- 請求項１〜７のいずれか１項に従うサンドイッチ状物質から成っている、重量輸送手段およびクレーン等の脚を支持するための支柱板。
- 少なくとも２ｋｇ／ｃｍ２、好ましくは少なくとも２５ｋｇ／ｃｍ２の圧縮強さを有している、請求項８に従う支柱板。
- 熱可塑性ハニカム状物質の互いの層上に繊維強化プラスチックの中間層を施与し、該中間層がハニカム状物質の層の間の接着もまたもたらし、繊維強化プラスチックの層に対して直角に該物質を鋸で切断して所望の厚さを有するコア物質を得、そして該コア物質上に表面層を施与することを含む、請求項１〜７のいずれか１項に従うサンドイッチ状物質を製造する方法。
- 繊維強化プラスチックの中間層を有するハニカム状物質の層が、該物質の高さが所望のサンドイッチ状物質の幅に少なくとも一致するまでの数だけ互いの上へと施与される、請求項１０に従う方法。
- 請求項１０または１１に従う方法を使用して得られることができるサンドイッチ状物質。
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