JP3273095B2 - 2つの外層とコアを有する複合パネル - Google Patents
2つの外層とコアを有する複合パネルInfo
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Description
有する複合パネルに関する。コアは充填材と結合剤とを
含む混合物からなる。本発明はまた、その複合パネルの
使用に関する。
合物からなるコアとを有する複合パネルは、ドイツ特許
(DE-PS)第2842858号において公知であ
り、それには、コア材料は少なくとも42.5wt%の
Al(OH)3 を含有し、結合剤としては流動性の有機材
で反応性の樹脂混合物すなわち本質的にジューロプラス
チック(duroplastics)を用いる必要があることが記載
されている。
されるので、その複合パネルは全ての要求を満足するこ
とができない。特に、公知の複合パネルを例えば構造要
素と正面要素に成形するために曲げることの容易さと程
度に限界がある。
特に成形するかまたは折り曲げることによって加工する
ことができて、それと同時に、不燃性の建築材料または
建築要素として分類されるための要求を満足する複合パ
ネルを提供することである。
れ、コアとなる混合物は下記のものを含有する: a)圧縮された状態にあって0.3〜1.0mmの平均粒
子サイズを有する35〜60wt%の水酸化アルミニウ
ムと、 b)5〜1500μmの平均粒径を有する15〜25w
t%の軽量充填材と、 c)10〜30μmの平均粒子サイズを有する12〜2
0wt%の微細粒状のまたは砕片状の水酸化アルミニウ
ムと、 d)10〜50μmの平均粒子サイズを有する0〜20
wt%の水酸化マグネシウム、または0.3〜1.0mm
の平均粒子サイズを有する0〜20wt%の水酸化マグ
ネシウム、および e)90〜140MPa の弾性率と400〜800%の
破断伸びを有する4〜10wt%のポリマーをベースと
した結合剤。
混合物は下記のものを有するのが好ましい: a)0.3〜1.0mmの平均粒子サイズを有する40〜
55wt%の圧縮された水酸化アルミニウムと、 b)5〜1500μmの平均粒径を有する20〜25w
t%の軽量充填材と、 c)10〜30μmの平均粒子サイズを有する12〜2
0wt%の微細粒状のまたは砕片状の水酸化アルミニウ
ムと、 d)10〜50μmの平均粒子サイズを有する0〜20
wt%の水酸化マグネシウム、および e)90〜140MPa の弾性率と400〜800%の
破断伸びを有する6〜10wt%のポリマーをベースと
した結合剤。
混合物は下記のものを有するのが特に好ましい: a)0.3〜1.0mmの平均粒子サイズを有する35〜
55wt%の圧縮された水酸化アルミニウムと、 b)100〜300μmの平均粒径を有する20〜25
wt%の軽量充填材と、 c)10〜30μmの平均粒子サイズを有する14〜1
7wt%の微細粒状のまたは砕片状の水酸化アルミニウ
ムと、 d)10〜50μmの平均粒子サイズを有する14〜1
6wt%の水酸化マグネシウム、および e)90〜140MPa の弾性率と400〜800%の
破断伸びを有する7〜9wt%のポリマーをベースとし
た結合剤。
物全体を100wt%としたときの値である。
ィルム状、ストリップ状、または板状の材料からなる2
つの外層を有する。その材料は例えば、ポリ塩化ビニ
ル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、繊維
強化人造樹脂およびそれらの類似物質のようなプラスチ
ックからなり、例えば0.1〜5mmの厚さを有する。
好ましいものは、鉄系または非鉄系金属のような金属材
料であり、特に、鉄をベースとする材料、鋼、亜鉛、ス
ズ、亜鉛で被覆した鉄、銅、青銅、アルミニウム、アル
ミニウム合金などである。特に好ましいのはアルミニウ
ムとアルミニウム合金である。通常、外層の厚さは0.
1〜3mmであり、また0.3〜2mmが有用であり、
またアルミニウムとアルミニウム合金の外層については
0.5〜1.25mmが好適である。両層は同じ材料から
なっていてもよく、同じ厚さを有していてもよい。ま
た、2つの外層を異なる材料にすることもできる。その
場合の2つの外層の厚さは、同じであっても異なってい
てもよい。
スチックにすることができる。
耐火性にすることができる。またプラスチックを例えば
繊維によって強化することができるし、あるいは例えば
発泡材としてもよい。
る。あるいは混合物が同種であるかまたは異種である複
数の層からなっていてもよく、また所望によっては、そ
れらの層は、金属ホイル、ストリップ、板、紙、ボー
ド、プラスチックフィルム、および/またはプラスチッ
クシートのような表面積の大きな材料からなる1つまた
は2つ以上の層によって互いに分離されていてもよい。
それらの間に例えばアルミニウムホイルのような金属ホ
イルからなるコアがあり、そのコアの両側にコア混合物
の層が存在するものである。
A)0423074号明細書に記載されている方法に
よってコア材料に結合される。与えられた条件下でコア
混合物が適当な結合特性を示すならば、それを外層に直
接結合することができる。また、外層をコア材料に恒久
的に結合させるためには、外層とコアの間に接着剤また
は結合促進剤または接着性ストリップのような接着促進
物質を供給することもできる。同じ原理を、2つ以上の
コア層からなるか、所望によってはそれらの間に大きな
表面積を有する材料を伴うような、他のタイプのコアに
も適用できる。
0.3〜1mmの水酸化アルミニウムは、実際には圧縮
されているかまたは粒状化されている。一般的には、そ
れらは粉砕することによって所望の粒子サイズに分断さ
れる。最小の粒子サイズは例えば0.2mmであり、最
大の粒子サイズは1.5mmである。それはまた、工業
上は99.5%の水酸化アルミニウムAl(OH)3 と、製
造する過程で生じる典型的不純物からなる残部を含んで
いてもよい。
微細粒状のまたは砕片状の水酸化アルミニウムは、例え
ば5μmの最小粒子サイズと50μmの最大粒子サイズ
を有する。そのような微細粒子からなる水酸化アルミニ
ウムは、例えばバイヤー法による特殊な核生成方法を用
いるか、または高度に希釈された苛性アルミン酸塩溶液
から析出させて製造することができる。
すると、それは2Al(OH)3→Al2O3+3H2O の式
に従って吸熱的に水を放出する。
は250 kJ/kgであり、このことが水酸化アルミニ
ウムが耐火性である理由を説明する。Al(OH)3 の分
解のために消費される熱と、その結果起こる水の蒸発に
よって、酸素の侵入が妨害される。
軽石、アルミナからなる添加物、粘土、煙突の塵、例え
ば粒状化の目的で湿潤され水を蒸発させることによって
膨張させた廃物、膨張した粘土、中空の球形コランダ
ム、石炭殻、粒状れんが、バーミキュライト、パーライ
ト、膨張した雲母、膨張したパーライト、ケイ藻土、膨
張した砂、粒状の石、その他である。
の、好ましくは200μm以下の、特に100〜300
μmまたは100〜200μmの粒子サイズを有する。
ラスと発泡ガラスである。中空の球形ガラスと発泡ガラ
スは、例えば酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ナト
リウム、または酸化鉛を含有するシリカガラスから製造
することができる。ケイ酸アルミニウムの中空球形ガラ
スが好ましい。中空の球形ガラスの密度は、例えば0.
4〜0.9g/cm3(見掛密度)である。
ルミニウムを含有するシリカガラスから製造された、サ
イズが5〜500μmで平均直径が100〜300μm
の中空球形ガラスである。
の20〜25wt%を占める。
は、90〜140MPa の弾性率と400〜800%の
破断伸びを有するポリマーをベースとした結合剤を4〜
10wt%含有する。好ましいコア混合物は、結合剤を
6〜10wt%、特に7〜9wt%含有する。使用可能
な結合剤は、例えばポリマー、ポリマー混合物、ホモポ
リマー、またはコポリマーであり、通常はポリオレフィ
ンをベースとする熱可塑性樹脂である。
脂は、ポリエチレン例えば35高密度ポリエチレン(H
DPE、密度0.944g/cm3 以上)、中密度ポリエ
チレン(MDPE、密度0.926〜0.940g/c
m3)、線状中密度ポリエチレン(LMDPE、密度0.
926〜0.940g/cm3)、低密度ポリエチレン
(LDPE、密度0.910〜0.925g/cm3)、お
よび線状低密度ポリエチレン(LLDPE、密度0.9
16〜0.925g/cm3)と、ポリプロピレン例えば
アタクチックの、アイソタクチックの、非晶質の、およ
び結晶質のポリプロピレンおよびそれらの所望の混合物
と、ポリ-1-ブテン、ポリ-3-メチルブテン、ポリ-4-
メチルペンテンと、それらのコポリマー例えばビニルア
セテートを含むポリエチレン、あるいはビニルアセテー
トとアクリル酸エステルを含むポリエチレンと、ビニル
アルコールと、アクリル酸例えば約11%のアクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸、アクリル酸エステル、
マレイン酸エステル、メタクリル酸エステル、テトラフ
ルオルエチレン、またはポリプロピレン、およびそれら
の混合物とエチレンとのコポリマーのようなイオノマー
樹脂と、ランダムコポリマーと、ブロックポリマーと、
あるいはそれらのオレフィン−エラストマー混合物など
である。ポリエチレンとポリエチレンコポリマーが好ま
しい。
チレンを含有する結合剤を6〜10wt%含むものであ
る。
して粉末状または粒状で粒子サイズが10〜30μmの
ポリオレフィンをベースとする熱可塑性樹脂である。こ
の粒子サイズの熱可塑性樹脂として特に好ましいのは、
ポリエチレンとヘテロポリマーとのコポリマー、例えば
5〜25%のアクリル酸またはアクリル酸エステルとマ
レイン酸またはマレイン酸エステルを含有するエチレン
グラフトポリマーである。
もよい。好ましいコア混合物は、発煙抑制剤を含むもの
である。
O2)2・H2O、または2ZnO・(B2O3)・(H2O)3.5 か
ら、またはメタロセン型の活性物質特にフェロセンか
ら、または金属アセチルアセトニエートから製造するこ
とができる。発煙抑制剤は特に、微細な粉末状例えば3
0〜80μmの粒子サイズを有するものを用いることが
できる。発煙抑制剤は、例えばコア混合物について3w
t%以下、通常は0.1〜0.5wt%の量で用いること
ができる。
質繊維または無機質繊維を、例えば3wt%以下、通常
は0.1〜0.3wt%の量で含んでいてもよい。そのよ
うな繊維の例は、綿繊維やレーヨン繊維のようなセルロ
ース含有繊維、羊毛繊維、ポリアミド、ポリオレフィ
ン、またはポリエステル繊維、炭素繊維、およびガラス
繊維、ガラス-セラミック繊維、鉱物繊維、スラグ繊
維、炭素繊維、ホウ素繊維、または金属繊維である。好
ましいのは、ガラス繊維、ガラス-セラミック繊維、お
よび鉱物繊維である。繊維は、長さが3〜4mmで直径
が5〜50μmのものを用いることができる。
ば連続運転されるかまたは不連続運転される強制ミキサ
ー、スクリューミキサー、タンブルミキサー、流動ミキ
サー、その他のミキサーのような、固体が得られるミキ
サー中でドライブレンドすることによって、混合して製
造される。
造し、そのコアが充填材と結合剤を含有する混合物から
なる場合、コア混合物は、個々の成分を混合することに
よって調製し、またそれは90〜140MPa の弾性率
と400〜800%の破断伸びを有するポリマーをベー
スとすることができて、また好ましくはポリオレフィン
をベースとして平均粒子サイズが10〜30μmのもの
とすることができる。
るためのさらなる方法は、例えばヨーロッパ公開特許
(EP A)0087546号明細書またはヨーロッパ
公開特許0423074号明細書に記載されている方法
によることができる。
方法のうちの一つによって製造することができ、特に1
〜50バールの圧力(5〜25バールが特に有効)を適
用し、同時に120〜250℃の温度(特に220℃)
を適用して、特にバンドタイププレス(band-type pres
s)を用いて製造することができる。それによって外層
は、所望により粘着性フィルムのような接着手段を用い
て、コアに恒久的に結合され、コアは圧力と熱によって
硬化する。そのようにして製造された複合パネルは、さ
らに必要に応じて、例えば、のこ引き、ミリング(mill
ing)、剪断などによって所定のサイズに切断され、あ
るいは穿孔や切断によって凹所が形成されるような加工
を行うことができる。また、パネルを例えば曲げや折重
ねによって成形することも可能で、その操作のために
は、外層の一方、特に屈曲する内側の外層に1つまたは
2つ以上の切欠きやスリットを形成するのが有効であ
る。切欠きやスリットはコアまで伸びていてもよい。
れるコアは曲げ操作を受けることができて、コアまたは
コアの残りの部分によって支持される外層には、曲げラ
インに沿って滑らかな縁が形成される。
いて、それは構造材料として、建築構造物の正面パネル
や外装板、建築物の分割壁、自動車や船舶の製造、機材
や機械類の製造などを用途とする。
ることができる構造材料として、建築構造物の正面パネ
ルや外装板、建築物の分割壁、自動車や船舶の製造、機
材や機械類の製造である。
するきわめて高い耐性によって特徴づけられる。また、
パネルは火中にあってほんのわずかな量の燃焼ガスしか
発生しない。その燃焼ガスは、ポリオレフィンが用いら
れてそれが燃焼してCO2 と水が発生するときにかなり
有害であり、一方、無機成分はせいぜい水しか発生しな
い。本発明に係る複合パネルは、例えばDIN4102
A2(耐火性規格)の分類を満足する。
は、特に示さない限り重量基準である。
ミニウム54.2wt%、微細粒状の水酸化アルミニウ
ム15.6wt%、結合剤7.6wt%、および発煙抑制
剤0.2wt%を含有する充填剤が調製された。その混
合物は、成分を個々にミキサーに投入し、1分間混合す
ることによって調製された。その混合物からなる5.3
mmの層が、下側の外層の上に置かれ、上側の外層によ
って覆われた。上側と下側の外層は、厚さ0.5mmの
アルミニウムのシートもしくはストリップであった。3
つの層は、プレス中で190℃で20×105Pa の圧
力を1分間適用することによって複合材にされた。得ら
れた複合パネルの厚さと密度は、それぞれ3mmおよび
1.45g/cm3 であった。
ための成分は以下の通りであった: 中空の球形ガラス:22.4%、 圧縮した水酸化アルミニウム:39.2%、 微細粒状の水酸化アルミニウム:15.6%、 水酸化マグネシウム:15.2%、 結合剤:7.6%。
ための成分は以下の通りであった: 中空の球形ガラス:22.4%、 圧縮した水酸化アルミニウム:39.0%、 微細粒状の水酸化アルミニウム:15.6%、 水酸化マグネシウム:15.2%、 結合剤:7.6%、 繊維:0.2%。
ための成分は以下の通りであった: 中空の球形ガラス:22.4%、 圧縮した水酸化アルミニウム:54.0%、 微細粒状の水酸化アルミニウム:15.6%、 結合剤:7.6%、 発煙抑制剤:0.2%、 繊維:0.2%。
はケイ酸アルミニウムガラスで平均粒径が100μmで
あり、圧縮した水酸化アルミニウムの粒径は0.5〜1.
0mmであり、微細粒状の水酸化アルミニウムの粒径は
25〜50μmであり、水酸化マグネシウムの平均粒径
は25〜50μmであり、結合剤は主としてポリエチレ
ンを含むターポリマーであり、発煙抑制剤はフェロセン
であり、繊維は3mmのガラス繊維であった。
Claims (10)
- 【請求項1】 2つの外層と、充填材と結合剤を含む混
合物からなるコアとを有する複合パネルであって、前記
コア混合物は: a)圧縮された状態にあって0.3〜1.0mmの平均粒
子サイズを有する35〜60wt%の水酸化アルミニウ
ムと、 b)5〜1500μmの平均粒径を有する15〜25w
t%の軽量充填材と、 c)10〜30μmの平均粒子サイズを有する12〜2
0wt%の微細粒状のまたは砕片状の水酸化アルミニウ
ムと、 d)10〜50μmの平均粒子サイズを有する0〜20
wt%の水酸化マグネシウム、または0.3〜1.0mm
の平均粒子サイズを有する0〜20wt%の水酸化マグ
ネシウム、および e)90〜140MPa の弾性率と400〜800%の
破断伸びを有する4〜10wt%のポリマーをベースと
した結合剤、 を含有することを特徴とする複合パネル。 - 【請求項2】 前記コア混合物は: a)0.3〜1.0mmの平均粒子サイズを有する40〜
55wt%の圧縮された水酸化アルミニウムと、 b)5〜1500μmの平均粒径を有する20〜25w
t%の軽量充填材と、 c)10〜30μmの平均粒子サイズを有する12〜2
0wt%の微細粒状のまたは砕片状の水酸化アルミニウ
ムと、 d)10〜50μmの平均粒子サイズを有する0〜20
wt%の水酸化マグネシウム、および e)90〜140MPa の弾性率と400〜800%の
破断伸びを有する6〜10wt%のポリマーをベースと
した結合剤、 を含有することを特徴とする請求項1に記載の複合パネ
ル。 - 【請求項3】 前記コア混合物は: a)0.3〜1.0mmの平均粒子サイズを有する35〜
55wt%の圧縮された水酸化アルミニウムと、 b)100〜300μmの平均粒径を有する20〜25
wt%の軽量充填材と、 c)10〜30μmの平均粒子サイズを有する14〜1
7wt%の微細粒状のまたは砕片状の水酸化アルミニウ
ムと、 d)10〜50μmの平均粒子サイズを有する14〜1
6wt%の水酸化マグネシウム、および e)90〜140MPa の弾性率と400〜800%の
破断伸びを有する7〜9wt%のポリマーをベースとし
た結合剤、 を含有することを特徴とする請求項1に記載の複合パネ
ル。 - 【請求項4】 前記コア混合物は、充填材として中空の
球形ガラスを含有する、請求項1に記載の複合パネル。 - 【請求項5】 前記コア混合物は、コア混合物の重量基
準で0.5wt%以下の発煙抑制剤を含有する、請求項
1に記載の複合パネル。 - 【請求項6】 前記コア混合物は、コア混合物の重量基
準で3wt%以下の繊維を含有する、請求項1に記載の
複合パネル。 - 【請求項7】コア混合物中の結合剤は、コア混合物の重
量基準で6〜10wt%の量であり、かつ前記結合剤は
ポリエチレンを含有する、請求項1に記載の複合パネ
ル。 - 【請求項8】 構造材料として、建築構造物の正面パネ
ルや外装板、建築物の分割壁、自動車や船舶の製造、機
材や機械類の製造への、請求項1に記載の複合パネルの
使用。 - 【請求項9】 曲げることができる構造材料として、建
築構造物の正面パネルや外装板、建築物の分割壁、自動
車や船舶の製造、機材や機械類の製造への、請求項1に
記載の複合パネルの使用。 - 【請求項10】 2つの外層とコアを有する請求項1に
記載の複合パネルの製造方法であって、前記コアは充填
材と結合剤を含む混合物を含有し、前記コア混合物は個
々の成分を混合することによって調製され、前記結合剤
は、ポリマーをベースとしていて、90〜140MPa
の弾性率と400〜800%の破断伸びを有し、好まし
くはポリオレフィンをベースとしていて、10〜30μ
mの平均粒子サイズを有することを特徴とする複合パネ
ルの製造方法。
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