JP2011524266A - 粒子材料を結合させることによる物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

粒子材料を結合させて連続するパネルまたはシートなどの物品を製造するための方法および装置を提供する。粒子状の供給材料が熱硬化性の結合剤と混合され、混合物２１が金型２５へと供給され、圧縮される。混合物は電極２８、２９の間に圧縮されて保持され、結合剤を誘導的または誘電的に加熱して硬化させるために、高周波（ＲＦ）場が電極間に印加される。金型２５への進入に先立ち、混合物は最初に取り入れ領域３２へと供給され、金型における混合物の形状と実質的に同じ形状に成形される。その結果、取り入れ領域３２における混合物の加熱に起因する結合剤の硬化が、混合物が所望の最終形状にある状態で生じる。取り入れ領域の形状および寸法、混合物の前進の距離など、作業パラメータも開示される。

Description

本発明は、パネル、シート、その他の形状に成形された、粒子材料で部分的に構成された結合体または物品の製造に関するものであり、特にその製造方法およびその方法による製品に関するものである。

特許文献１であるオーストラリア特許明細書第ＡＵ−４８９４７／９３号（特許番号第６５１２８５号）に、もみ殻および／またはもみ殻を粉砕することによって得られた粒子を含む供給材料に、結合剤を混ぜ合わせて構成される物体を製造するためのプロセスが記載されている。この結合剤は、熱硬化性の組成物を含むものである。供給材料と結合剤の混合物が、例えば金型またはプレスによっておおむね物体の所望の形状へと成形され、その後に、適切な周波数および強度のＲＦ（Radio Frequency）場を適切な時間にわたって印加することによって混合物に誘電加熱を生じさせて結合剤を硬化させ、必要とされる形状を実質的に有する付着体が形成される。次いで、物体が金型またはプレスから取り出される。特に、もみ殻ならびにその特性および調製に関するさらなる背景情報について、この特許明細書を参照することができる。

さらに、特許文献２である本出願人によるオーストラリア特許明細書ＡＵ−２００１１００３２７には、もみ殻を用いて押し出しによって物体を形成するためのプロセスが記載されている。この特許明細書も、その全てが、そのような結合体において使用することができる粒子状物質、充てん材、結合剤、添加剤、補強材、などについてのさらなる背景情報を提供する目的で、ここでの言及によって本明細書に援用される。

従来からの提案または製品ならびにプロセスについての上述の言及および説明は、それらがこの技術分野における公知の一般的知識であると言明するものでも自認するものでもなく、上述の言及および説明を、そのような言明または自認であると解釈してはならない。

特に結合体の連続生産を企てる場合について、ＲＦ加熱および硬化における問題点が、図面の図１および２に関連して大まかに後述される。しかしながら、これらの図は、本出願人の知るかぎりにおいて、公知の装置または公にされた装置を描いたものではなく、むしろ本発明者が直面し、本発明によって解決された困難を説明するものである。

オーストラリア特許明細書第ＡＵ−４８９４７／９３号（特許番号第６５１２８５号） オーストラリア特許明細書ＡＵ−２００１１００３２７号

本発明の目的は、少なくとも部分的に粒子材料で構成された結合体を製造するための製造方法であって、公知の方法またはこれまでに提案された方法の有用な代案をもたらすことができる方法を提供することにある。
また本発明のさらなる好ましい目的は、バッチ式のシステムにおける問題点を克服し、高周波加熱（ＲＦ：Radio Frequency）を使用した連続するボードまたはパネルあるいは他の連続する結合体の製造を可能にすることにある。

本発明の第１の態様によれば、少なくとも一部が粒子材料で構成された結合体を製造するための方法であって、
粒子材料を相当の割合で含んでいる供給材料を用意するステップと、
熱硬化性の接着物質または熱によって活性化される接着物質を含んでいる結合剤を、前記結合剤が前記粒子材料の表面のうちのかなりの割合に接触するように、前記供給材料へ導入するステップと、
前記結合剤を有している供給材料の混合物を製造すべき形状に成形するために金型に送り込むステップと、
前記混合物を、前記結合剤が充分に硬化して、結合した前記粒子材料を含む一体の結合体としてのさらなる取り扱いが可能になるまで、前記金型において加熱するステップとを含み、
さらに、前記混合物を前記金型の前の取り入れ領域を通って送り、取り入れ領域において、前記混合物を金型で成形される形状と実質的に同じ形状に成形し、取り入れ領域に滞在する前記混合物が加熱されることによる前記結合剤の硬化の進行を、最終形状における結合剤の硬化に寄与させるステップを含む方法が提供される。

好ましくは、所望の形状に形成された供給材料および結合剤の前記混合物が、前記金型において圧縮され、前記結合剤が圧縮の解除および前記結合体の取り扱いを可能にするために充分に硬化するための時間にわたって前記金型内で圧縮された状態に置かれる。前記取り入れ領域を、絶縁材料で構成された取り入れガイドによって定めることができる。好ましくは、前記取り入れガイドは、前記金型が実質的に前記取り入れガイドの連続であって、前記取り入れ領域内の混合物が前記金型へと滑らかに送り込まれるように、前記金型と実質的に同じ輪郭および間隔を有している。好ましくは、前記金型は、前記混合物がいかなる介在移行領域も存在させずに前記取り入れ領域から前記金型へと通過するように、前記取り入れ領域の連続する延長である。

好ましい実施形態においては、前記加熱が、間に前記混合物が位置する対向した導電性の金型プレート（電極）によって加えられるＲＦエネルギーによる加熱を含むことができ、前記取り入れガイドが、電気絶縁性の材料で構成される。好ましくは、前記金型へと進入する前の前記混合物が送られる前記取り入れ領域の長さが、少なくとも前記金型プレートの間隔に等しく、最も好ましくは前記金型プレートの間隔の約２〜３倍の範囲にあり、前記取り入れ領域において成形されて前記取り入れ領域に滞在する混合物の長さが、前記金型プレートの間の間隔に実質的に等しいか、あるいはそれよりも大きい。この実施形態による装置の試験が、金型プレートを隔てている距離の約３倍の取り入れ領域の長さにて、成功を収めている。

好ましくは、前記混合物が、前記取り入れ領域への混合物の前進の方向に徐々に狭くなる形状を有している入り口を通って前記取り入れ領域へと送り込まれ、前記入り口を通って前記取り入れ領域へと送り込まれるにつれて前記混合物は徐々に圧縮される。

好ましくは、前記送り込むステップが、間欠的に移動させられる前記取り入れ領域の混合物の各々のバッチが、今や金型内に位置する先行のバッチの連続する延長であるように、前記混合物を前記取り入れ領域から前記金型へとバッチにて、あるいは間欠的な移動の様相で送り込むことを含んでおり、次々に形成されて前記金型から出る硬化したバッチが、間欠的な様相で現れる連続体を形成する。この方法において、金型内のバッチのすぐ上流に位置し、金型内の混合物の加熱時に少なくとも或る程度の加熱を被る前記取り入れ領域のバッチの先頭部分が、金型へと進められたときに、自身のバッチの加熱サイクルにおいて金型内に実質的に完全に滞在するように、金型内で金型の出口よりも前に位置する。

好ましい方法においては、前記取り入れ領域から前記金型への経路に沿った各々のバッチまたは間欠的な移動により混合物が送られる長手方向の距離が、混合物の加熱が行われる金型の長手方向の長さよりも小さいことで、すべての混合物が、金型の長手方向の境界の完全に内側で滞留する。

好ましくは、前記金型が、金型における混合物の加熱の際に混合物を金型内に側方から閉じ込める側壁を有している。前記金型の側壁は、金型において混合物中の結合剤を硬化させる各々の作業の終わりにおいて、結合体の金型からの解放を促進するために、金型を通る混合物の前進の方向にわずかに広がっていてよい。これに代え、あるいはこれに加えて、前記金型の側壁が、金型における混合物の圧縮および加熱のステップの開始前に、混合物を金型内に側方から閉じ込めるためにお互いに向かって移動可能であってよく、金型内での結合剤の硬化によって形成された結合体を解放するために、お互いから離れるように移動可能であってよい。

好ましい方法は、取り入れ領域および金型へと送り込まれる混合物の上面および下面の少なくとも一方に面部材を配置し、面部材を取り入れ領域および金型を通って前進させるステップをさらに含むことができる。考えられる一方法においては、前記面部材が、結合体の表面部分を形成するよう、金型内での混合物中の結合剤の硬化後に金型から現れる結合体のそれぞれの表面に付着したままである。考えられる別の方法においては、前記面部材が、結合体が金型から現れた後で結合体のそれぞれの表面から取り除かれることで、その除去可能な面部材によって、金型内の混合物が金型の表面に接触して金型の表面を汚すことを防止することができる。

好ましくは、前記面部材が取り入れ領域に進入して金型へと進むようにロールから徐々に供給される可撓性シート材料を含んでおり、表面シートが、粒子材料および結合剤の混合物を取り入れ領域および金型の表面との直接接触から隔てる。前記可撓性シートは、金型から現れる結合体の最終的な幅よりも幅広くてよく、該可撓性シートの側縁を、混合物を横方向への広がりに抗して金型内に囲むことを助けるための横部材を形成するように形作ることができる。

この方法は、選択的に交換可能な摩耗シートを用意し、取り入れ領域を完全に通過し、金型の下面に金型を連続的に通過して延びるように配置し、取り入れ領域および金型の面を摩耗および付着から保護する犠牲摩耗部材をもたらすステップを含むことができる。

さらに本発明は、本発明による方法によって製造された少なくとも部分的に粒子材料で構成された結合体を提供する。

さらに本発明は、少なくとも部分的に粒子材料で構成された結合体を製造するための装置であって、本発明による方法の各ステップを実行するように動作することができる手段を備えている装置を提供する。

本発明の第２の特定の態様によれば、少なくとも一部が粒子材料で構成された結合体を製造するための装置であって、
粒子材料を相当の割合で含んでいる供給材料に、熱硬化性の接着物質または熱によって活性化される接着物質を含んでいる結合剤を、前記結合剤が前記粒子材料の表面のうちのかなりの割合に接触するように導入するための手段と、
実質的に製造すべき物体の形状を有している金型と、
前記結合剤を有している供給材料の前記混合物を、実質的に製造すべき物体の形状を採用するように、金型へと送り込むための手段と、
前記混合物を、前記結合剤が充分に硬化して、結合した前記粒子材料を含む一体の結合体としてのさらなる取り扱いが可能になるまで、前記金型において加熱するための手段と、
前記混合物が前記金型への進入前に送り込まれて通過する取り入れ領域とを備えており、ここで、前記混合物が、後に金型で成形される形状と実質的に同じ形状に成形され、取り入れ領域に滞在する前記混合物が加熱されることによる前記結合剤の硬化の進行を、最終形状における結合剤の硬化に寄与させることを特徴とする装置が提供される。

以下に、本発明について考えられる好ましい特徴を、添付の図面を参照しつつ説明する。しかしながら、図面に示され図面を参照しつつ説明される特徴を、本発明の範囲を限定するものとして解釈してはならない。

金型内の粒子材料および結合剤の混合物を加熱するためにＲＦエネルギーを使用する金型の概略の側面図である。 連続パネルの製造を試みるために図１の金型を使用して生じる問題の概略図である。 本発明の態様を具現化する連続パネルの製造装置の概略の断面図である。 図３の装置において使用される金型の態様の概略の斜視図である。

図３の結合体は、パネルまたはボードであるが、本発明は、この単一の製品には限られない。例えば、連続棒、梁、波形または他の断面形状の物体、アーチ形のパイプ被覆材などを製造することが可能である。連続する結合体、パネル、または成形体を、熱硬化性の樹脂と混合することができる任意の粒子材料または繊維材料を使用して製作することができる。そのような材料として、例えば、好ましくは所望の長さに切断され、裂かれ、薄片にされ、あるいは刻まれた麦わら（麦わらを裂き、縒り合せるシステムについては、例えばＢａｃｈらの米国特許第５９３２０３８号を参照されたい）、あるいは任意の他のわらまたは繊維（燕麦わら、稲わら、もみ殻そのものまたは粉砕したもみ殻）、任意のセルロース、セルロース誘導体、またはリグノセルロース系の材料、農業繊維、綿、合成有機繊維（例えば、レーヨン）、無機繊維（例えば、ガラス繊維または鉱物繊維）が挙げられ、あるいは充てん材または補強材料を含むこれらの任意の組み合わせまたは割合が挙げられる。他の原料として、難燃材、害虫抑止剤、殺虫剤など、保護用の物質を挙げることができる。種々の材料の層を、さまざまな物理的特性、音響特性、熱特性、および／または装飾の美的効果を付与するために配置することができる。

高周波（ＲＦ）加熱が、前記樹脂または結合剤の加熱または養生のための加熱源として好ましい。しかしながら、本発明はＲＦ加熱に限定されず、加熱された金型プレートを使用する伝導加熱や、加熱された流体（例えば、空気）を金型内に保持された混合物に通すことによる加熱も適用可能である。

熱によって硬化または養生が促進され、あるいは硬化または養生のために熱を必要とする任意の適切な樹脂を、使用することができる。例えば、ＭＤＩ（ジメチルメタンジイソシアネート）、ｐＭＤＩといった種類の樹脂であり、Suprasec1041という結合剤が、Huntsman Polyurethanesから入手可能な適切な樹脂である。ある種類のＭＤＩは、水に分散させることができ、約８０℃で硬化し、ろう状（waxy）の表面を有する麦わら等に有用である。

基材の高周波加熱のためにバッチシステムを使用する際に直面する多くの問題の中でも特に、この方法を使用する際における混合物のハンドリングが面倒かつ厄介な問題である。モールドまたは金型は非鉄の材料で製作する必要があるが、それらは寿命が短く、保守が面倒な品物である。モールドまたは金型の垂直な側壁または表面間に製品が蓄積することで、通電中の電極からのいわゆる「フラッシオーバ」すなわち短絡放電の危険が高まり、高周波発生器の深刻な損傷が引き起こされる可能性がある。このフラッシオーバは、特に高電圧の変圧器を含むキャパシタ、送信バルブ（または、管）、高価な高周波発生器等を完全に動作不能にしてしまい、修理不能にしてしまうこともある。

ＭＤＩおよびｐＭＤＩといった種類の樹脂は、他の種類の樹脂または結合剤よりも金属電極または金型表面に付着し易いが、金型プレートと樹脂−粒子状物質の基材混合物との間に分離の層またはシートあるいは膜（さまざまな種類の紙、コート紙、プラスチックの種類のフィルムを含むプラスチックシート、または積層シート）を設けることで、この問題を取り除ける傾向がある。金型が濡れることがないように、防水膜の使用が好ましい。金型の濡れは、アーク放電（フラッシオーバ）を促進する。また、例えば金型の上流でコンベアへと噴き付けられるワックスなど、剥離用の化合物も入手および使用可能であるが、塗布がより困難である。

基材混合物を囲み、あるいは包んで、金型またはプレスにおいて基材混合物をより管理しやすく保持するために、下側の分離シートの側方を（例えば、プラウの「土工板」のようなガイドを使用して）上方へと折り曲げ、さらに／あるいは上側の分離シートの側方を下方へと折り曲げることが好ましい。分離シートが剥離フィルムの形態である場合には、ひとたびプレスを通過した後で再利用でき、あるいは廃棄してもよい。あるいは、所望であれば、混合物を金型表面に接することがないように分離するほかに、剥離フィルムが、形成後の結合体の一体の一部分となってもよい。

バッチ式の成型システムには、次のようないくつかの問題が存在する。
（ａ）金型およびモールドの装填および取り外し（特に高周波加熱が使用される場合に、すべてのモールドおよび金型を非金属材料から製作しなければならないため）、ならびに金型およびモールドの清掃および保守が、きわめてコスト高であり、頻繁に必要である。バッチシステムを使用する場合には、（ｉ）金型またはモールドをプレスへと、またプレスを通って運ぶための手の込んだシャトルまたは横断システム、（ｉｉ）プレスモールドまたは金型の非効率的な充てんおよび排出、ならびに（ｉｉｉ）使用の間の清掃も必要である。

（ｂ）大きな面積の全体にわたって熱を一様に制御することが難しい。

（ｃ）製品の面積が大きくなるほど、高周波発生器を製品に合わせて調節することが難しくなり、あるいは負荷を発生器に適合させ、あるいは発生器に合わせて調節することが難しくなる。

高周波を熱源として用いた連続するボードまたはパネルあるいは他の連続する形状の製造における本発明の発明者が発見した問題または困難は、非圧縮の上流側の樹脂結合剤および粒子状物質の混合物（または、基材）１１、すなわち金型１５の通電中の電極１８、１９の向こう側または外側の混合物１１も、通電中の電極間の距離と少なくともほぼ同じ距離まで、加熱されることである。これは図１および２に示されており、ＲＦ場１０が１０ａにおいて、上側および下側の金型部材１６、１７によって形成される金型１５の入り口においてエッジ１６ａ、１７ａの向こうへと伸びているのが図示されている。

このように、使用時のＲＦ場１０ａが、金型１５の入り口１５ａの外側の混合物１１に影響を及ぼし、混合物が金型に進入する前に混合物中の結合剤の硬化を開始させる。これは、非圧縮状態の基材１１の結合剤が、そのような非圧縮の状態で少なくとも部分的に硬化し、あるいは固まるため、深刻な問題を引き起こす。そのような基材がその後に間欠的に移動させられ、金型１５において圧縮下におかれ、所望の厚さおよび密度へと金型内で圧縮された状態に保持され、ＲＦ加熱が通電中の電極１８、１９の間で生じる場合に、金型１５への進入前に少なくとも部分的に固まった結合剤は、結合剤が金型またはプレス１５の圧縮領域に進入する前に非圧縮の状態ですでに硬化し、あるいは固まっているため、基材の該当の部位を結合した圧縮状態に保持することができない。

このようにして製作されたパネルまたはボードは、やはり図２の１３に概略的に（誇張して）示されているように膨張する傾向を有し、プレス１５への基材１１の送りの間欠的な移動の長さに等しい長さの部位において弱体化し、折れる傾向にある。

本発明の実施形態によれば、図３に示されているとおり、粒子状物質および樹脂の混合物２１が、コンベア２３上に形成および配置される。コンベア２３は、ＲＦ透過性の材料（例えば、カンバスまたは他の布地、合成または天然ゴム、ポリマー材料、など）で作られた連続するベルトとすることができる。コンベア２３が、混合物２１を通電中の電極（プレート）２８、２９を含んでいるプレスまたは金型２５へと運ぶ。

プレート２８、２９が、上側および下側の金型表面を構成しており、例えば混合物を長手方向Ｘに導入する際に間隔を広げるべく上側の金型部分１６を上昇させ、次いで混合物を所望の密度へと圧縮するために金型部分１６を元の方向に動かすことによって、これらの金型表面の間で混合物２１が圧縮される。金型部分１６、１７が、平面であるとして図示されているが、例えば方向Ｘの波形など、他の外形を有することも可能である。約２：１〜４：１の間の圧縮比が、音または熱の絶縁に有用な比較的開放的な構造のパネルを生み出す一方で、約４：１よりも大きい圧縮比は、より反射性および物理的強度が高い「クラフトウッド」状のより高密度のボードを生み出す。

プレート２８、２９の間が主硬化領域３１であり、主硬化領域３１は絶縁材料で構成された取り入れ案内部３６、３７による主硬化領域３１の上流の取り入れ領域３２によって延長されている。取り入れ領域３２は、通電中の電極２８、２９と同じ高さで、通電中の電極２８、２９と同じ平面に位置する対向面３３、３４を有しており、通電中の電極２８、２９の間の離間の距離と同様、または好ましくは通電中の電極２８、２９の間の離間の距離よりも長い長さＢにわたって延びている。案内部３６、３７を、金型を開閉するために金型部分２６、２７と一緒に動くように、金型部分２６、２７へと固定することができる。したがって、混合物または基材２１が、取り入れ領域３２において、通電中の電極２８、２９の間の主硬化領域３１における圧縮状態と同じ圧縮状態に保持される。

混合物２１は、混合物の取り入れ領域３２への前進の方向Ｘに徐々に狭くなる形状を有している入り口３０を通って取り入れ領域３２へと送り込まれ、入り口を通って取り入れ領域へと送り込まれるにつれて徐々に圧縮される。入り口３０の下流において、取り入れ領域は、取り入れ領域から主硬化領域３１への混合物の放出および前進を促進するために、前進の方向にきわめてわずかに広がる面を有することができる。

主硬化領域３１に圧縮された状態で保持された混合物２１ｂ中の結合剤の水分を誘電加熱するために、ＲＦ場が電極２８、２９によって選択的に印加される。加えて、入り口３１の上流の或る程度の誘導または誘電加熱の作用、ならびに／あるいは混合物における熱の伝達（例えば、混合物を通って移動する加熱された空気または蒸気による）によって、基材２１の一部が、通電中の電極の領域３１よりもさらに上流において、通電中の電極２８、２９の間に直接的に位置する主硬化領域３１における基材２１の圧縮状態と同じ圧縮状態のもとで、少なくとも部分的に硬化し、あるいは固まる可能性がある。しかしそのような硬化は、プレス金型の絶縁性の延長部分（取り入れ領域３２）に圧縮されて保持された基材２１ａの全長Ｂにおいて生じるわけではない。このように上流側において金型の形状と同じ形状に圧縮を行うことで、高周波を熱源として使用する連続的に形成される結合形状の製造の問題を克服する進歩的かつ新規な方法がもたらされる。

１５０ｍｍおよびそれ以上にもなる厚さのパネルを高周波を使用して製作できるため、通電中の電極の上流の延長の絶縁性の金型の長さＢは、最大で３００ｍｍの長さ、またはそれ以上とすることができる。

金型またはプレスの上側の金型部材２６（および、付随の取り入れ領域の部材３６）が上昇されたとき、基材の部位２１ａが主硬化領域３１へ向かって前方に動かされる。この基材の部位２１ａは、通電中の電極２８、２９の間の基材の部位２１ｂと同じ圧縮および厚さのもとで、主硬化領域３１の上流において圧縮され、含有する結合剤が部分的に硬化させられ、あるいは固められたものである。

この取り入れ領域３２において主硬化領域３１の入り口３１ａの上流にあって少なくとも部分的に硬化させられ、あるいは固まった基材２１の部位２１ａは、通電中の電極２８、２９の間において完全に硬化される。好ましくは、部位２１ａはプレス金型の電極領域３１の下方位置へ動かされ、最も好ましくは、プレス金型の電極領域３１の出口３１ｂのわずかに前の位置へと動かされる（出口３１ｂのわずかに後ろまで動かされても、依然として有効な結合を達成できるが）。このようにして、連続する複合パネルまたはボード２２を高周波場を熱源として使用して製造することができる。

主硬化領域３１における加熱は、ＭＤＩおよびｐＭＤＩ結合剤においては、約８０℃とすることができる。金型の上流へと移動して樹脂を希薄化して制御不能かつ非一様な結合状態を生じさせる可能性がある蒸気が形成されることがないように、温度を１００℃未満とすることが好ましい。

望ましくは少なくとも主硬化領域３１において一様な基材の密度を達成するために、基材２１の側面の支持を必要とすることが、明らかになっている。これは、少なくとも硬化領域３１の長さＡに沿い、好ましくは金型アセンブリ３６、２６、４６および３７、２７、４７の実質的に全長（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）に沿って、方向Ｘに平行な側壁を有している図４の装置によって達成できる。

これらの側壁４１、４２を、基材２１が金型の領域３１へと進入できるように、適切な手段４３によって外へと移動させることができる。また基材の前方への間欠的な移動が完了したときに、側壁４１、４２をプレス電極２８、２９の側方へと内側に移動させ、圧縮に先立って基材２１ｂを電極２８、２９の側縁と同じ高さに保持するとともに、基材が金型の領域３１から外へと側方に押し出され、基材２１の中央よりも低い密度になることがないようにすることができる。

図４に概略的に示されているとおり、下側の金型部分２７は、上側の金型部分２６よりも幅広く、側壁４１、４２は、混合物２１を側壁４１、４２の内側に常に閉じ込めるために下側の金型部分の上面の上方に保たれるが、上側の金型部材２６は、側壁４１、４２の間にぴったりと適合するように下方へと移動する。

硬化してボード２２を形成した基材２１ｂを、例えば絶縁性の出口領域延長部４６、４７の間の出口領域３３へと、出口端３１ｂを通って間欠的に移動させることができるよう、側壁４１、４２をプレス金型の電極２８、２９から離れるように横方向に外へと動かすことができる。領域３１において硬化が完了しない場合、出口領域３３における或る程度の滞在時間が、硬化をさらに進行させる。次いで、サイクルが再び開始される。成形されて結合した製品２２の主硬化領域３１からの解放および前進を促進するために、側壁４１、４２の横方向の移動に代え、あるいは側壁４１、４２の横方向の移動に加えて、該側壁を、例えば数度（１°〜５°など）または１２００ｍｍの金型長さＡについて５ｍｍだけ、製品の進行方向Ｘに広げてもよい。

側壁４１、４２が電極２８、２９の縁に対して保持され、あるいはそれらのわずかに外側に保持される場合に、基材の水分レベルを照射時間により決定することができる。壁４１、４２を電極２８、２９よりもわずかに外側に位置させることで、特に湿った結合剤が使用される場合における金型の側方におけるフラッシオーバの危険を少なくすることができる。

横パネルとして図示されている側壁４１、４２の代わりに、直立面を有するエンドレスベルトで側壁を形成し、基材の移動と一緒に間欠的に移動させてもよい。

取り入れ領域および金型を通って進められるよう、例えばロール５１、５６から、面部材５０、５５が取り入れ領域３１および金型２５へと送り込まれる混合物２１の上面および下面へ供給される。面部材５０、５５は、結合体の表面部分を形成するように、金型における混合物中の結合剤の硬化後に金型から現れる結合体２２の上面および下面のそれぞれに付着したままである。しかしながら、代案においては、上側の面部材５０の後縁部分５３がローラ５４の周囲の上面から引き離されている図４に示されているように、一方または両方の面部材５０、５５を、結合体２２が出口領域３３から現れた後で、結合体のそれぞれの表面から取り除いてもよい。一方または両方の面部材を取り除くことによって、金型内の混合物が、対面する金型の表面に接触して汚すことを、取り外し可能な面部材によって防止することができる。

図示のように、各々の面部材５０、５５は取り入れ領域３２から金型へと進むことができるように、ロール５２、５６から徐々に送り込まれる可撓性シート材料を含むもので、表面シートが、粒子状物質および結合剤の混合物２１を取り入れ領域３２および金型２５の表面と直接接触しないように隔てている。図３に示されるとおり、上側の表面シート５０については、可撓性シートが、金型から現れる結合体２２の最終的な幅よりも幅広くてよい。また可撓性シート５０は例えばプラウの土工板に似ている成形部材５８に接触して側縁が下方へと折り曲げられ、混合物２１ｂを横方向の膨張に対して金型内に囲む助けとなる横部材５９を形成する。

図４は、取り入れ領域３２を完全に通過し、連続的に金型２５の下側の面において金型２５を通って広がるように位置し、取り入れ領域および金型の面を摩耗から保護する犠牲摩耗部材である摩耗シート４８を概略的に示している。

本明細書に記載の好ましい方法および装置において、取り入れ領域の混合物２１ａの各バッチが、金型の硬化領域３１にある先行のバッチ２１ｂの連続する延長であり、金型２５から移動して出る順次に形成されて硬化したバッチが、間欠的な様相で現れる連続体２２を形成するように、取り入れ領域３２から金型２５へと間欠的な移動の様相でバッチ的に混合物２１が送り込まれることを、見て取ることができる。

特に、金型内のバッチ２１ｂのすぐ上流に位置し、金型内の混合物の加熱時に少なくとも或る程度の加熱にさらされる取り入れ領域３２のバッチ２１ａの先頭部分が、金型へと進められたときに、金型において金型の出口３１ｂよりも前に位置し、したがって、そのバッチの加熱サイクルのために金型内に実質的に完全に位置する。すなわち、取り入れ領域３２から金型２５への経路に沿った各バッチまたは間欠的な移動により混合物が送られる長手方向の距離が、混合物２１ｂの加熱が生じる金型の長手方向の長さＡよりも短いことで、混合物２１のすべてが、金型２５の長手方向の境界の完全に内側で滞留する。

本発明の装置により、混合物が金型の外側で或る程度の加熱および硬化を受ける領域においても弱点、変形、または他の欠陥を有さない連続するシートまたはパネル２２を製造することができる。成形および硬化のプロセスにおける組成または条件の些細なばらつきゆえに、特に低密度のパネルにおいて、最終的なボードの上面が、約１ｍｍ程度の軽微な高さのばらつきを有する可能性があるため、望ましくは上部を高品質な平面仕上げをもたらすために研削または研磨することができる。

最終的な製品は、例えば遊離のホルムアルデヒドを有さないことによって安全基準を満たし、例えば高温水および低温水への暴露の両方の試験において膨潤を示さず、浸水試験の後で内部結合の喪失を示さずに品質基準を満たすものである。

Claims (23)

1. 少なくとも一部が粒子材料で構成された結合体を製造するための方法であって、
   粒子材料を相当の割合で含んでいる供給材料を用意するステップと、
   熱硬化性の接着物質または熱によって活性化される接着物質を含んでいる結合剤を、前記結合剤が前記粒子材料の表面のうちのかなりの割合に接触するように、前記供給材料へ導入するステップと、
   前記結合剤を有している供給材料の混合物を製造すべき形状に成形するために金型に送り込むステップと、
   前記混合物を、前記結合剤が充分に硬化して、結合した前記粒子材料を含む一体の結合体としてのさらなる取り扱いが可能になるまで、前記金型において加熱するステップとを含み、
   さらに、前記混合物を前記金型の前の取り入れ領域を通って送り、取り入れ領域において、前記混合物を金型で成形される形状と実質的に同じ形状に成形し、取り入れ領域に滞在する前記混合物が加熱されることによる前記結合剤の硬化の進行を、最終形状における結合剤の硬化に寄与させるステップを含むことを特徴とする方法。
2. 所望の形状に形成された供給材料および結合剤の前記混合物が、前記金型において圧縮され、前記結合剤が圧縮の解除および前記結合体の取り扱いを可能にするに充分な程度に硬化する時間にわたって前記金型内で圧縮された状態に置かれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記取り入れ領域の輪郭が、絶縁材料で構成された取り入れガイドによって定められていることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記取り入れガイドは、前記金型が実質的に前記取り入れガイドの連続であって、前記取り入れ領域の混合物が前記金型へと滑らかに送り込まれるように、前記金型と実質的に同じ輪郭および間隔を有していることを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記金型が、前記混合物がいかなる介在移行領域も存在させずに前記取り入れ領域から前記金型へと通過するように、前記取り入れ領域に連続するものであることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記加熱が、間に前記混合物が位置する対向した導電性の金型プレートによって加えられるＲＦエネルギーによる加熱を含み、前記取り入れガイドが、電気絶縁性の材料で構成されていることを特徴とする請求項３、４、または５に記載の方法。
7. 前記金型へと進入する前の前記混合物が送られる前記取り入れ領域の長さが、少なくとも前記金型プレートの間隔に等しく、好ましくは前記金型プレートの間隔の約２〜３倍の範囲にあり、前記取り入れ領域において成形されて滞在する混合物の長さが、前記金型プレートの間の間隔に実質的に等しく、あるいはそれよりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記混合物が、前記取り入れ領域への混合物の前進の方向に徐々に狭くなる形状を有している入り口を通って前記取り入れ領域へと送り込まれ、前記入り口を通って前記取り入れ領域へと送り込まれるにつれて前記混合物が徐々に圧縮されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
9. 前記送り込むステップが、前記取り入れ領域の混合物の各々のバッチが、金型内に位置する先行のバッチの連続する延長であるように、前記混合物を前記取り入れ領域から前記金型へと間欠移動にて送り込むことを含み、次々に形成されて硬化したバッチが、金型から間欠的に排出されて連続体を形成することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
10. 前記金型内のバッチのすぐ上流に位置し、前記金型内の前記混合物の加熱時に少なくとも或る程度の加熱を被る前記取り入れ領域のバッチの先頭部分が、前記金型へと進められたときに、自身のバッチの加熱サイクルが前記金型内で実質的に完全に行われるように、金型の出口よりも前の前記金型内に位置することを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記取り入れ領域から前記金型への経路に沿った各々のバッチまたは間欠的な移動により前記混合物が送られる長手方向の距離を、前記混合物の加熱が行われる前記金型の長手方向の長さよりも小さくし、全ての混合物が前記金型の長手方向の境界の内側に完全に滞留するようにしたことを特徴とする請求項９に記載の方法。
12. 前記金型が、前記金型における前記混合物の加熱の間、前記混合物を前記金型内に側方から閉じ込める側壁を有していることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
13. 前記金型の前記側壁は、前記金型において前記混合物中の前記結合剤を硬化させる各々の作業の終わりにおいて、前記結合体の金型からの解放を促進するために、前記金型を通る前記混合物の前進の方向にわずかに広がっていることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記金型の前記側壁が、前記混合物を金型において加熱するステップの開始前に、前記混合物を前記金型内に側方から閉じ込めるためにお互いに向かって移動することができ、前記金型内での前記結合剤の硬化によって形成された前記結合体を解放するために、お互いから離れるように移動することを特徴とする請求項１２または１３に記載の方法。
15. 前記取り入れ領域および前記金型へと送り込まれる前記混合物の上面および下面の少なくとも一方に表面部材を配置し、この表面部材を前記取り入れ領域および前記金型を通って前進させることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の方法。
16. 前記表面部材が、前記結合体の表面部分を形成するよう、前記金型内での前記混合物中の前記結合剤の硬化後に前記金型から出た前記結合体のそれぞれの表面に付着したままであることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記面部材が、前記結合体が前記金型から出た後で前記結合体のそれぞれの表面から取り除かれることで、前記除去可能な面部材によって、前記混合物が前記金型の表面に接触して汚すことを防止することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
18. 前記面部材が、前記取り入れ領域に進入して前記金型へと進むようにロールから徐々に供給される可撓性シート材料を含んでおり、前記表面シートが、前記粒子材料および結合剤の混合物を前記取り入れ領域および金型の表面との直接接触から隔てることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれかに記載の方法。
19. 前記可撓性シートが、金型から出た結合体の最終的な幅よりも幅広く、前記可撓シートの側縁が、金型内の混合物を横方向へ拡がらないようにする横部材を形成するように形作られていることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 選択的に交換可能な摩耗シートが、前記取り入れ領域を完全に通過し、前記金型の下面を連続的に通過して延びるように配置され、前記取り入れ領域および前記金型の面を摩耗および付着から保護することを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載の方法。
21. 請求項１〜２０のいずれかに記載の方法によって製造されたことを特徴とする少なくとも一部が粒子材料で構成された結合体。
22. 少なくとも一部が粒子材料で構成された結合体を製造するための装置であって、請求項１〜２０のいずれかに記載の方法の各ステップを実行するように動作することができる手段を備えていることを特徴とする装置。
23. 少なくとも一部が粒子材料で構成された結合体を製造するための装置であって、
    粒子材料を相当の割合で含んでいる供給材料に、熱硬化性の接着物質または熱によって活性化される接着物質を含んでいる結合剤を、前記結合剤が前記粒子材料の表面のうちのかなりの割合に接触するように導入するための手段と、
    実質的に製造すべき物体の形状を有している金型と、
    前記結合剤を有している供給材料の前記混合物を、実質的に製造すべき物体の形状を採用するように、金型へと送り込むための手段と、
    前記混合物を、前記結合剤が充分に硬化して、結合した前記粒子材料を含む一体の結合体としてのさらなる取り扱いが可能になるまで、前記金型において加熱するための手段と、
    前記混合物が前記金型への進入前に送り込まれて通過する取り入れ領域とを備えており、ここで、前記混合物が、後に金型で成形される形状と実質的に同じ形状に成形され、取り入れ領域に滞在する前記混合物が加熱されることによる前記結合剤の硬化の進行を、最終形状における結合剤の硬化に寄与させることを特徴とする装置。
    

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