JPH0598730A - 建築ビルデイングブロツク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 比較的廉価かつ比較的軽量であり、耐衝撃及
び耐摩耗性に優れた外面を有する、搬送容易な成形プラ
スチック材料で作られた建築ビルディングブロックを提
供することにある。 【構成】 ブロック１０の対向する外面の間に間隔を隔
てて置かれた継ぎ目をもつ中空のブロック包囲体を形成
するように継ぎ目に沿って結合された複数の中空半型部
材１２，１４を含み、前記外面のうち少なくとも１つに
は、薄くて堅く、透明な耐摩耗性、耐化学性の防護コー
ティングが設けられている、建築ビルディングブロッ
ク。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は建築ビルディングブロッ
クに関し、より詳細には、ブロックの少なくとも一方の
面に恒久的に結合されたプラスチック樹脂の薄くて堅く
透明な耐摩耗表面コーティングをもつ搬送容易な成形プ
ラスチック材料で作られた、新規かつ改良した軽量の建
築ビルディングブロックに関する。

【従来の技術】本発明の軽量成形プラスチックビルディ
ングブロックは、普通のガラスビルディングブロックと
比較して多くの特徴及び利点を提供するが、これらの特
徴は、（１）５０パーセント乃至７０パーセントの重量
の減少、（２）外力及び内力に対する大きな衝撃抵抗、
（３）プラスチックブロックが通常の状態ではほぼ破壊
不能であること、（４）通常のガラスブロックよりも約
２５０倍強いこと、（５）通常のガラスブロックと比較
して熱効率が２０乃至３０パーセント向上したこと、
（６）通常のガラスブロックと同等か或いはそれ以上の
光学性能を有すること、（７）安全性が向上したこと、
（８）色彩が限定されず、色彩の選択範囲が広いこと、
（９）取外し可能なスナップ嵌めコネクタを使用するの
で、組み立ての際に熟練労働力が不要であること、（１
０）通常のモルタル継ぎ目の適所にＲＴＶシリコン又は
他の接着剤を使用して、特殊な工具及び建築技術の必要
性をなくしたこと、（１１）真空蒸着、スパッタ等を使
用して、金、銀又は他の金属の比較的廉価な内面を有す
る装飾的な特徴を得ること、（１２）会社のロゴ、イニ
シャル、特殊な図形や形状等の図案や表示を、外面に容
易に且つ経済的に設けることができること、及び（１
３）装飾及び／又は安全のため、ブロックの内面を飾り
易いこと、を有する。本発明による新規かつ改良した建
築ビルディングブロックは、１９８９年８月３日に出願
された米国特許出願第０７／３８９３３８号に十分に記
載された型式の応力の小さな射出成形法で製造される。
ガラスブロック又はガラス煉瓦として通常知られた種々
の建築ビルディングブロックが、内壁、外壁及び／又は
他の型式の建物に使用するために、長年に亘り開発され
てきた。オーストリア特許第１６９１５１号、同第１６
３２０９号、ベルギー特許第５６７５９４号、カナダ特
許第７１２３００号、仏国特許第１１５５００５号、同
第１１８６０６３号、同第１１９６４６１号、同第１３
４１６５３号、米国特許第９５１０１０号、同２１７０
６０２号、同第２１９４７５６号、同３３８７４２１
号、同第３４２２５８８号、同第３４３８１６５号、同
第３７９８８６１号、同第３９５４３２６号、同第４０
０４３９２号、同第４６２８６５２号及び同第４８５２
３２１号は全体的に、建築用のガラスブロック又はガラ
ス煉瓦を開示しているが、これらは、比較的重く、壊れ
易く、低強度であり、損傷し易く、断熱又は伝熱特性が
悪いという欠点のうち１つ以上を有している。

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、新規
かつ改良した建築ビルディングブロック、より詳細に
は、搬送容易な成形プラスチック材料で作られた新規か
つ改良した建築ビルディングブロックを提供することで
ある。より詳細には、本発明の目的は、現在入手可能な
普通のガラスブロック又はガラス煉瓦と比較して顕著な
利点を有する、上述の多くの重要な利点を備えた新規か
つ改良した建築ビルディングブロックを提供することで
ある。本発明の別の目的は、比較的廉価かつ比較的軽量
であり、耐衝撃及び耐摩耗性に優れた外面を有する、搬
送容易な成形プラスチック材料で作られた新規かつ改良
した建築ビルディングブロックを提供することである。
本発明の別の目的は、通常の状態又は乱用状態でさえ
も、ほぼ破壊不能であり、かつ、ガラスブロックよりも
約２５０倍強い、新規かつ改良した建築ビルディングブ
ロックを提供することである。本発明の別の目的は、熱
効率を飛躍的に向上させ、かつ、ガラスと同等の光学品
質を有して、安全性を高めた新規かつ改良した建築ビル
ディングブロックを提供することである。本発明の別の
目的は、色彩の選択が限定されず、かつ、壁又は多くの
ブロックを使用する他の構造体を作る際に熟練した労働
力を必要としないようにスナップ嵌め組立体を備えた、
新規かつ改良した建築ビルディングブロックを提供する
ことである。本発明の別の目的は、モルタル継ぎ目の適
所にシリコン又は他の接着剤を使用し、かくして、ガラ
スブロックで従来必要とされていた特殊な工具及び熟練
した労働力を不要とした新規かつ改良した建築ビルディ
ングブロックを提供することである。本発明の別の目的
は、金、銀及び／又は他の装飾金属の鏡状内面を形成す
るための廉価な手段を利用した新規かつ改良した建築ビ
ルディングブロックを提供することである。本発明の別
の目的は、表面に一体成形された表示及び図形の貼付が
容易である新規かつ改良した建築ビルディンブロックを
提供することである。本発明のさらに別の目的は、装飾
用図案を配置し且つ安全の必要性のために内部から容易
に照らされる新規かつ改良した建築ビルディングブロッ
クを提供することである。

【課題を解決するための手段】本発明の上述の及びその
他の目的及び利点は、ガラスブロック又はガラス煉瓦に
略似た、搬送容易な成形プラスチック材料で作られた新
規かつ改良した建築ビルディングブロックによって、達
成される。本発明の建築ビルディングブロックは、ブロ
ックの一対の対向した外面の間に間隔を隔てて介在した
継ぎ目接合部をもつ中空ブロック包囲体を形成するよう
に、継ぎ目に沿って接合された複数の中空半型部材を含
む。各半型部材は連続成形内面を有し、ブロックの外面
の１つからなる外面を備えており、この外面の１つは、
継ぎ目接合部の１つの接合縁となる自由縁をもつ内向き
周縁フランジに周囲が一体に接合されている。ブロック
の対向した外面の少なくとも１つには、薄く、堅く、透
明かつ耐摩耗性で耐化学性の紫外線を防護するプラスチ
ック樹脂の防護コーティング層が設けられており、この
コーティング層は、所望ならば、種々の色彩効果を得る
ように色付けしても良い。ブロックの内面及び／又は外
面には、会社のロゴ、宣伝スローガン、名前、図案等の
ような所望の一体成形表示を設けても良い。ブロックの
内面及び／又は外面には、半型部材を組み立てる前に又
は組立てた後に、真空蒸着、ペイント、スパッタ等によ
って貼付される種々の表示を設けても良く、所望なら
ば、装飾内部照明を設けても良い。

【実施例】図面を特に参照すると、図１、図２及び図３
には、本発明の特徴に従って構成されかつ全体が参照番
号１０で示される、透光性の成形プラスチック材料で形
成された新規な改良した建築ビルディングブロックの１
つの実施例が示されている。ビルディングブロック１０
は注入成形プロセスで透光性の成形プラスチック材料で
形成され、一対の半型部材１２及び１４を有し、これら
の半型部材は、正方形のようなほぼ長方形でありかつ図
示のように隅部が丸められた一対の両側の外面１８及び
２０と平行にこれらの間に配置したシーム継手を形成す
る構造を除いて実質的に同一である。各半型部材１２及
び１４は、一体に成形した周囲縁フランジ２２及び２４
をそれぞれ有し、これらのフランジは、ブロック１０の
側面１８及び２０の周囲で結合されており、図２に示す
ようにシーム継手１６に向かって内方に延びている。内
部自由縁に沿って、各連続した周囲縁フランジ２２又は
２４は反対の半型部材に形成された溝２８に着座するよ
うになっているさね要素２６を有し、このため、２つの
部材を図２及び図７に示すように組み立てたとき、完全
に中空な包囲体が形成され、ブロック１０の内部は、必
要なときに、外部環境の粒子が入らないように密封され
る。目ちがい継手がブロック１０の両側の外部側面１８
及び２０の丁度中間にシームラインに沿って形成され、
化学結合剤、音波融着、エポキシ結合剤又はシリコン蒸
気シールによって水密及び気密にされることができる。
後述するように、非密封ユニットが装飾用内部照明又は
他の形式のディスプレーに利用されてもよい。シーム継
手１６に沿って設けられた結合により物理的な強度が得
られ、著しく強度のある中空ブロック包囲体が得られ
る。図１に示すように、装飾用建築ビルディングブロッ
ク１０は丸い隅部を持ち、側面１８及び２０は、図示の
ように、多角形である。なお、好ましい形状は正方形で
ある。それぞれの中空半型部材１２及び１４の内方に延
びる周囲縁フランジ２２及び２４の周囲に、外方に突出
する周囲リブ又は出張り３０が設けられており、リブは
それぞれの側面１８又は２０の外面より内側に配置され
かつ図２、図７、図８及び図９に最もよく示すようにほ
ぼ長方形横断面で形成されている。各リブ３０は外方に
面する側縁部３２を有し、この側縁部は、それぞれの半
型部材１２又は１４の隣接した平らな側面１８又は２０
と連続した丸い移行部、即ち隅部３４に接合している。
各リブ３０は、また、それぞれの周囲縁フランジ２２及
び２４の外面と平行な幅広の面３６を有する。複数のブ
ロック１０を図１、図２及び図７に示すように互いに組
み立てると、リブ面３６は図１に示すように適切に選ん
だ平行な間隔を隔てた関係に維持される。なお、この間
隔を文字「Ｓ」で示す。ブロックを互いに組み立てたと
き、リブ３０間の間隔Ｓにより、ブロックを互いに組み
立ててビルディング壁や他の構造物を形成するときに用
いられるモルタル３８やシリコーンシーラント５６用の
魅力のある、滑らかな均一寸法の継手が得られる。周囲
リブ３０の外縁面（側縁部）３２は、モルタル継手３８
を図２に示すようにリブ３０の外面３２と同一面になる
ように最終的に仕上げることができるような滑らかな同
一面内にある表面となっているが、ブロック１０の半型
部材１２及び１４の外面１８及び２０よりわずかに内方
に位置する。これにより、図１及び２に示すブロック１
０で組み立てられる壁や他の構造物に対して極めて綺麗
な外観が得られる。本発明によると、ブロックを構造物
に組み立てるのを助けかつ隣接するブロックのリブ３０
間に正確な均一な間隔Ｓを維持しながらブロックを正確
な位置に確実に組み立てるために、各ブロック１０は複
数のスナップばめコネクタ４０を備えており、このコネ
クタ４０は、リブ３０と継手シーム１６に沿ったブロッ
クの接合縁部の中間でそれぞれの半型部材１２及び１４
に一体に形成されている。図３に拡大して詳細に示すよ
うに、各スナップばめコネクタ４０は、三角形状の突起
４４と、拡大外端突起４８を持つフィンガ、即ちさね４
６との間に形成された溝４２を有し、さね４６は、一対
のブロックを互いにスナップばめするとき、隣接のブロ
ックに形成された溝５０の拡大内端部分にスナップばめ
で受入れられるようになっている。１つのブロックのさ
ね４６は、隣接するブロックの隣接するリブ３０の面３
６の間にスペ−ス（間隔）Ｓを正確に維持して確実にブ
ロックを互いに係止するように、隣接のブロックの溝４
２にスナップばめされるようになっている。各ブロック
１０はほぼ多角形形状であり、それぞれの半型部材１２
及び１４の連続した周囲縁フランジ２２及び２４は、端
と端とが一体に結合された複数のほぼ平らなフランジセ
グメントを有するように形成されており、１つ又はそれ
以上のスナップばめコネクタ４０が平らなフランジセグ
メントの各々に設けられており、上下関係に又は並置関
係に配置した隣接のブロックのスナップばめコネクタ４
０ときちんと嵌まり合うようにブロックの隅部に対して
適当な位置に配置されている。スナップばめコネクタ４
０は、ブロック１０を確実に互いに固定する構造上の相
互結合要素としての機能に加えて、スペーサとして役立
つ。一旦ブロック１０をスナップばめコネクタ４０で互
いに固定すると、モルタル３８又は他のシーラント／接
着剤がブロック間のスペースＳに導入されてブロック間
のスペースを充填し、スナップばめコネクタ４０を包囲
し、このため、モルタル又はシリコーン充填剤が適所に
置かれた後は、コネクタはブロックの仕上げ壁の外部か
らは見えない。スナップばめコネクタ４０はブロック１
０のフランジ２２及び２４と一体に形成されているの
で、熟練してない作業者でもブロックを希望通り組み立
て、その後モルタルガンやコーキングガンでモルタル３
８や他の種類の充填剤５６をブロック間のスペースＳに
挿入でき、手先の器用さや熟練はほとんど必要としな
い。次に、特に図７を参照すると、正確に自動的に配列
することにより、ブロック１０を容易に積み重ねるため
のスペーサ装置の変形例が示されている。各ブロック１
０は、所定の長さのスペーサピン５４を受け入れるため
に、リブの隅部近くに正確に配置した正確な深さの複数
の盲穴５２を備えており、スペーサピンは盲穴に挿入さ
れて隣接するブロックの隣接するリブ３０の面３６の間
に所定のスペースＳを維持する。スペーサピン５２の長
さを増すと、明らかに、モルタル継手の厚みが増大する
ことになる。普通のモルタルに加えて、白色や灰色やそ
の他の色のＲＴＶ充填剤として知られたシリコーン充填
剤が隣接するブロック１０の縁部分を容易に相互結合し
かつモルタルと同様な風雨密シールを作るために利用さ
れてもよい。シリコーン充填剤ストリップ５６を普通の
コーキングガンで適所に置いてもよい。ブロック１０を
心出しし互いに結合する他の手段として、１／１６イン
チ（０．１５ｃｍ）乃至３／３２インチ（０．２３ｃ
ｍ）の厚さの両面テープをリブ３０のリブ面３６に沿っ
て取付けてブロックを互いに一時的に固定してもよい。
これらのテープは、図７に示すように、ブロック１０の
隣接する縁部分の間にシリコーン充填剤がはみ出すこと
ができるように、連続してない短いセグメントに形成さ
れてもよい。次に、図８を参照すると、ブロック１０用
のシーム継手の変形例が示されており、この変形例で
は、継手の溝の１つ（２８ａで示す）には、半型部材１
２及び１４の間に連続した音波融着部を作るために、三
角形断面形状の細長いリブ２９が設けられている。シリ
コーンシーラントの結合及び密封ストリップ５６が、融
着が完了し部材１２及び１４を互いに堅くプレスした後
に、設けられてもよい。超高周波音波エネルギーを三角
形状リブ２９の領域に加えると、リブと、反対側の半型
部材１２の隣接のさね２６との間に溶融が生じ、次い
で、部材１２及び１４は互いに堅くプレスされて完成し
たブロック１０として密封した中空包囲体を形成する。
次に、図９を参照すると、継手シーム１６ｂの変形例が
半型部材１２及び１４を結合するために設けられてお
り、この変形例では、円形断面形状の溝３１が、２つの
半型部材１２及び１４を接着し確実に結合して水密及び
気密の密封継手１６ｂを形成するようにそれぞれの部材
に加えられる流体又は液体の化学結合混合物を受け入れ
る液体流路を設けるために、各半型のさねの面及び溝の
面の接合部に沿って設けられている。なお、シリコーン
接着シーラント又は充填剤５６のストリップは図示のよ
うにそれぞれの側縁フランジ２２及び２４の外面に設け
られてもよい。次に、図４を参照すると、別の実施例の
飾用建築ビルディングブロック１０Ａが示されており、
この実施例では、電球５８が、電球に電力を供給すると
側面１８及び２０の一方又は両方を照明するように、ブ
ロックの中空内部に取付けられている。電球はソケット
６０に支持されており、このソケット６０は、上端が固
定されておりかつ側縁フランジ２４の上部の平らな壁セ
グメントに設けられた孔を外方に貫通するＪ形状管状要
素６２から支持されている。電力コード６４が電力を供
給して電球を点灯させるために設けられており、電力コ
ードは、前述のようにブロックが壁又は他の構造体に並
べられたときの隣接するブロック間のスペースＳ内で、
ブロック列に沿って延びることができる。図２、図７、
図８及び図９を参照すると、中空半型部材１２及び１４
の内面には、電球５８等で内部から照らすと、ブロック
１０Ａ内で広範な種々の光線パターンや装飾的効果を与
えるために、任意の所望の形状の、成形した不規則な面
１９及び２１がそれぞれ設けられてもよい。次に、図５
を参照すると、別の実施例の装飾用建築ビルディングブ
ロック１０ｂが示されており、この実施例では、会社の
ロゴや名前のような表示がブロックの半型部材１２の内
面又は外面１８ｂに恒久的に成形されている。前述の出
願中の米国特許に既に説明されているように、参考のた
めに本明細書にも記載するが、半型部材の内面は、必要
ならば、平らに作られ、会社のロゴ又は他の表示又は転
写印刷がその内面に加えられて、金、銀のような反射性
金属、鏡面仕上げ又は他の金属で形成され、これらの金
属が所望に応じてブロック１０ｂの内面又は外面に真空
蒸着されてもよい。さらに、既に述べたように、半型部
材１２及び１４の成形プラスチック材料に、所望に応じ
て、広範囲の種々の色や影で薄く着色し、美観や装飾性
の着色を設けるばかりでなく、ブロックを伝わる熱伝導
を減少させてもよい。次に、図６を参照すると、別の実
施例の装飾用建築ビルディングブロック１０ｃが示され
ており、この実施例では、複数の光伝達性の繊維状の細
長い素子６８を有する内部照明の変形例が設けられてお
り、これらの素子６８は内方に延びる周囲縁フランジ２
４の上面のセグメントの開口を通してブロック１０ｃの
内部に導入されている。これらの光伝達性の細長い繊維
状素子６８は広範囲の種々の照明効果を与えるために種
々の異なったパターンに配列されてもよい。繊維はブロ
ック１０の外部ではプラスチックシース又はガイドチュ
ーブ７０内に含まれており、このガイドチューブ７０は
電球室７２に接続されており、電球室内で、電球７４が
点灯されて光エネルギーを繊維素子の光受領内端に向け
る。電球７４は普通の電力コード７５を通して給電され
る。１つそれ以上の通気孔７６が、中空包囲体の内部を
通して空気を循環させて点灯及び（又は）照明過程で発
生する余分な熱を運び去るように、ブロック１０Ａ、１
０ｂ、１０ｃの半型部材１２及び１４の周囲縁フランジ
２４の低い位置に設けられてもよい。通気孔７８は、ま
た、集積する湿気をブロックの内部から時々排出するの
にも役立つ。本発明によると、特殊な建築ビルディング
ブロック１０が低応力の注入成形プロセスで形成され、
このプロセスでは、製造後にブロック内に残留している
内部応力が１５００ｐｓｉ以下であり、かつ成形した外
部の側面１８又は２０の少なくとも一方は光学特性を持
つ表面仕上げを有する。ポリカーボネート樹脂又はアク
リル樹脂のようなプラスチック樹脂が、比較的低い温度
の液体状態で、精密な高研磨の金属モールドに注入さ
れ、モールドのキャビティに置いたまま固体状態に硬化
される。用いられる樹脂を６０，０００ｐｓｉまでの高
い初期注入圧力でモールドに注入し、樹脂を迅速にモー
ルドキャビティ内に引き込むために真空をモールドキャ
ビティ内に加え、一方樹脂状材料がモールドキャビティ
に最初に入り充填するとき樹脂状材料の早まった表皮形
成、即ち外皮形成を排除するように、キャビティ表面を
比較的高温に維持する。このことにより、注入作業にお
いてモールドキャビティの充填を迅速に完了することが
確保される。半型部材１２及び１４の成形樹脂は、部材
がモールドキャビティ内に依然として保持されている間
に比較的短期間で硬化され、その後、モールドを開いて
半型部材をモールドから取り出すときには、内部応力を
さらに減少させるための付加的なアニール（徐冷）プロ
セスは必要ない。ブロックの半型部材１２及び１４内
の、モールド又はプロセスにより誘起された内部応力の
大部分又は全部をなくすことによって、半型部材の表面
は、流し塗、浸せき又は噴霧によって加えられる、耐磨
耗性ポリサイロキシン樹脂及び（又は）紫外線（ＵＶ）
硬化性樹脂層の薄くて丈夫で硬質な透明被膜、又は保護
被膜と一層容易に結合できる。耐磨粍性の、光沢のある
外観を持った、透明な保護被膜の表面層を、高度の清浄
度を持ち精密な湿気制御装置を備えた処理室内で加える
（なお、相対湿度は３５％乃至５０％の範囲内が好まし
い）。適当な硬化時間を与えて、ブロック１０（このブ
ロックは低応力の注入成形樹脂で形成されたものであ
る）の光学特性を持つ表面に恒久的に結合される非常に
透明で硬質の外面被膜を作る。得られたブロックは、外
観が極めて美しく、ガラス製ブロックやガラス製レンガ
に極めて似ており、それと同時に、ガラスよりも多くの
顕著な利点を有するものである。本発明によると、半型
部材１２及び１４は、好ましくは、注入成形されるポリ
カーボネート又はアクリル性プラスチック樹脂で構成さ
れ、これらの樹脂は、それらの透明度及び高い光伝達能
力があるので、選ばれたものである。さらに、これらの
樹脂は、比較的低い熱伝導性と高い衝撃強度を持ち、比
較的価格が安く、また、かなり多量の物理的な障害を受
けたとしても、ほとんど脱色、ひび割れ、亀裂なしに長
期間紫外線や風雨に耐える優秀な能力を有する。樹脂は
後述するような低応力高温注入成形プロセスで成形さ
れ、このプロセスでは、最終成形半型部材１２及び１４
は、製造と最終硬化が完了した後には、代表的には、４
００ｐｓｉと１５００ｐｓｉの間の範囲内の極めて低い
恒久的な内部応力を持つ。好ましくは、モールドに流し
込むときと成形プロセス中は、樹脂状材料内に形成され
る内部応力は最大でも１５００ｐｓｉのレベルかそれ以
下に維持される。これらの低応力の成形部材１２及び１
４を製造するために、樹脂製造業者が推薦するような高
温制限値またはその付近の温度で、樹脂をモールドキャ
ビティ内に注入する。例えば、ポリカーボネートを利用
するときには、６００乃至６１０°Ｆの温度を用いて流
動度を増大させ、モールドコアを横切ってモールドのキ
ャビティ内に流入するのを助ける。モールドの入口の初
期注入圧力は６０，０００ｐｓｉ程度でよく、樹脂の必
要量を迅速に運んで、極めて短時間に、例えば約１秒か
２秒で、モールドキャビティを充填するように３０，０
００ｐｓｉ乃至６０，０００ｐｓｉの範囲が好ましい。
さらに、注入成形プロセスを行っている間、液体樹脂を
押してモールドキャビティ内に迅速に引っ張り込むよう
に、樹脂を流し込む前に、モールドキャビティを真空ポ
ンプで真空にする。大気中で水銀柱２７インチ（６８ｃ
ｍ）乃至２８インチ（７１ｃｍ）程度の真空がモールド
キャビティと真空ポンプの間に連結された吸気ラインに
より維持されるのが好ましい。樹脂は、モールドの充填
が完了した後、２５秒乃至４５秒の時間間隔中モールド
キャビティ内に保持された状態で、硬化される。必要な
硬化時間は成形すべき半型部材１２及び１４の壁厚によ
って決まる。比較的厚いリブ又は壁が必要であるときに
は、モールドキャビティ内での付加的な硬化時間が与え
られ、例えば、６０秒乃至９０秒が必要である。２２０
乃至２４０°Ｆの温度範囲で−２０°Ｆの露点温度にお
いて４時間までの付加的な硬化時間が必要なとき与えら
れる。高い初期樹脂温度（５７５°Ｆ乃至６１０°
Ｆ）、モールドキャビティの入口部分における高いモー
ルド表面温度（２００°Ｆ乃至２３０°Ｆ）及び高い初
期注入圧力の組み合わせが最終製品の成形ブロック１０
に最終的な低い内部応力状態を発生させるのに極めて重
要である。過去においては、従来の注入成形プロセスで
は、しばしば比較的高い内部応力が成形プラスチック製
品に形成される結果となった。ときには、２，５００ｐ
ｓｉを越えることがあった。このような高いレベルの応
力を持つと、これらの成形プラスチック製品と該プラス
チック製品に加えられる硬質表面被覆との間の接着性が
低く、−４０°Ｆと１７０°Ｆの間の通常の熱サイクリ
ング（繰り返し）を受けるときには、被膜層の微小亀裂
の形成及び樹脂基板と外側の被膜層の間の層剥離が生じ
る。外部被膜層の微小亀裂及び成形した下側のプラスチ
ック樹脂基板からの外側の被膜層の層剥離を生じさせる
これらの傾向は、従来の成形作業において基板に発生し
た比較的高い内部応力の結果によるものであると考えら
れる。熱サイクリングが起きるとき、高いレベルの内部
応力により、微小亀裂及び層剥離を助成する傾向にある
樹脂状基板の移動が生じる。この傾向を減らすために、
別の二次作業において前の製品を後に徐冷することがし
ばしば必要であった。なお、後の徐冷はコスト高となり
時間を浪費するものである。さらに、代表的な徐冷プロ
セスは、極めて精密な制御が与えられない限りは、広範
囲に変動し、結果が一致しないものである。このことは
やはりコスト高となり時間を浪費するものである。本発
明の教示に従って製造した成形プラスチック基板に生じ
るプロセス誘起内部応力が比較的低いレベルであるの
で、基板表面と硬質の保護用の外側被膜層との間の恒久
的な接着が著しく改良され、高価で時間を浪費する後の
徐冷作業も同時になくされる。過去において、内部応力
を基板内で約７５０ｐｓｉのレベルにまで減少させるた
めに、後の徐冷プロセスを行うことは一般的であり、こ
の高価で制御が困難な二次作業がなくなることが本発明
によって得られた大きな経済的要因である。本発明に従
って、半型部材１２及び１４を１５００ｐｓｉ又はそれ
以下のプロセス誘起内部応力の低いレベルを確保するよ
うに前述のように成形した後で、かつ部材の最終硬化が
完了して外側側面１８及び２０に光学特性を持つ表面仕
上げを形成した後に、プラスチック樹脂の薄い透明な透
光性の耐磨耗性の耐紫外線の比較的硬質な保護被膜又は
層を基板の外面に加える。この薄い外側保護層は１ミル
までの最大厚みに達してもよく、基板の表面に付着して
後に層剥離しないような恒久的な結合を形成する。加熱
ランプの下を半型部材１２及び１４を通過させることに
より保護層を硬化させるが、代表的な作業では、薄い硬
質な外側保護層又は被膜の表面温度が２２０°Ｆ乃至２
４０°Ｆになるように、加熱ランプの側を毎分１５乃至
３０フィート（４．５ｍ乃至９ｍ）の速度で部材を移動
させる。硬質表面保護層又は被膜は、風雨及び（又は）
紫外線に対する長時間の露出を経験したときでも、優秀
な耐磨耗性とブロック１０及び該ブロックの基板の劣化
に対する優秀な耐性を有する。さらに、前述の方法で製
造した成形プラスチックブロック１０は基板と外側の保
護被膜層の間の層剥離に十分抵抗できるものである。一
般に、適当な外側保護層は、流し塗、浸せき塗、噴霧塗
の作業中に、硬化した基板に塗布されるポリサイクロシ
ン樹脂から成り、このため、得られた外側側面１８及び
２０は、普通のガラスブロックに極めて似ている非常に
光沢性のある硬質仕上げとなる。さらに、一般の人の目
から見ると、本発明のブロックが以前からあったガラス
ブロックとは実際には異なったものであることを確認す
ることはしばしば困難である。本発明によれば、ブロッ
ク１０の半型部材１２及び１４の一方又は両方を、モー
ルドプロセス前又はモールドプロセス中に着色材料を基
板の成形樹脂中に導入することにより、希望する影や色
に容易に薄く色どることができる。部材が薄く色どりさ
れることにより、熱効率が改良され、光の伝達が減少さ
れる。薄く着色した影は、ブロックの面１８及び２０を
通る有害な赤外線及び紫外線領域の放射線を特に減少さ
せる形成のものであってもよい。ポリカーボネート及び
アクリル基板は容易にかつ経済的に薄く色どりできてブ
ロンズ色、灰色、白色等のような建築上好ましし影及び
色を作り、これらの影及び色は透明ガラスに代えて恒久
的な装飾性を与える。装飾性に加えて、薄く着色したブ
ロック１０には２つの別な利点がある。薄い着色の特徴
により、ブロック１０の壁の内部の人は外側を観察する
ことによって高い安全性を確保できると同時に、侵入者
が内部にいるときにも安全性が確保できる。その理由
は、薄く着色した面の光の伝達の減少が２０％乃至６０
％であるからである。人は薄く着色したブロックの壁を
通して侵入者の行動を容易に観察できる。ポリカーボネ
ート樹脂のブロック１０により、損害が最小であるか全
くないような優れた防犯及び侵入防止が得られる。その
理由は、ブロックが通常の衝撃では実際上破壊されない
からである。小口径の小火器による損傷に対する安全性
も３／１６インチ（０．４７ｃｍ）の外側側面の厚み及
び（又は）１／８インチ（０．３１ｃｍ）の内部壁面の
側面の厚みを持つブロック１０を用いたブロック壁構造
で得られる。建築上及び安全上の薄い着色により、構造
物又は壁の希望する場所に加熱空気又は冷却空気を保持
する効果を持つと同時に、赤外線及び紫外線領域の光線
を含む有害な日光の光伝達を減少できる。この特徴によ
り、加熱及び冷却コストの減少に伴う経済性が得られ、
或る環境では、内部の家具等に対する日光による損傷を
防止できる。新規なブロック１０の安全性により、以前
では安全ではない、即ち危険であると考えられていた領
域でも建築上自由に使用できるようになり、ガラスの破
損が共同住居、町中の家、マンション、公共ビル、建物
内の共通使用通路内では危険であるような設備に著しい
改良が得られる。樹脂の溶融及び流れの制御により、本
発明のブロック１０の成形透明基板内に１０００ｐｓｉ
以下の応力レベルを維持できる。低い応力レベルは基板
の物理特性を最適にし、耐塗料被膜や耐磨耗被膜のよう
な二次被膜の付着力を改良する。低応力レベルは熱サイ
クリングの両限界値に起因する成形基板の膨張及び収縮
を著しく減少させる。低応力注入成形を達成するのに用
いられる３つの基本的な製造要素がある。即ち、（１）
高品質鋼製注入モールド、（２）マイクロプロセッサ制
御式、閉じたループの成形機及び（３）製造仕様の狭い
範囲に合致するように樹脂製造業者によって保証された
アクリル又はポリカーボネートの成形樹脂／基板であ
る。高品質の予め焼戻しした３２−３４ＲＣ鋼が用いら
れて、ブロックの半型１２及び１４のアクリル及びポリ
カーボネート成形樹脂に対する透光量を８４％−９４％
で最適にするように、光学特性を持つ表面仕上げを与え
る。モールドコア及びキャビティプレートの熱制御が与
えられてモールド表面の温度を均一に制御し分配し、冷
却ラインがモールド表面にわたって半径方向に又は横断
ハッチパターンで設けられる。モールド表面温度のモニ
タは、モールドコア及びキャビティ表面の下方に設置さ
れかつ成形機のプロセスコントローラと接続された熱電
対によって行われる。冷却水の流れと温度の制御は、モ
ールドの半型当たり２乃至４つのユニットを持つ温度制
御器によって与えられる。各制御器は注入成形機のマイ
クロプロセスコンンローラに接続されている。モールド
プレートの通気が樹脂注入充填からのキャビティ空気圧
力を排気するのに用いられ、真空ベンチュリを用いこの
真空ベンチュリを注入機のマイクロプロセスコントロー
ラに接続する真空通気プロセスによって行われる。樹脂
の充填速度は流れの先端圧力をなくし又は最少にするた
めに充填からのキャビティ圧力の増大の排出速度に同期
される。マイクロプロセッサモニタ式圧力トランスデュ
ーサが各モールドの半型に配置されて流れの長さに沿っ
た重要な箇所の圧力をモニタし、モールド充填のバラン
スと低圧力要件を確保する。ブロック１０は、油圧系、
注入機構、モールドクランピングユニット及び注入形式
の高品質モールドと接続されたマイクロコンピュータを
有す成形機で製造される。マイクロコンピュータは成形
プロセスの重要な機能の各々をモニタし制御し、熱電
対、圧力トランスデューサ及び真空ベンチュリを介して
注入モールドから受ける情報を用いる。適当な成形機の
種々の国際的な製造業者の中に、カナダ国オンタリオ州
グエルフに所在のエンゼルマシーナリーが含まれる。ブ
ロック１０を製造するのに用いられる樹脂の制御は所望
の物理的特性及び光学特性を維持するのに重要である。
成形ブロック１０のガラス状表面の付着及び歪みを最少
にするために最少量の剥離剤しか必要としない。適当な
ポリカーボネート樹脂はペンシルバニア州ピッツバーグ
に所在のモベイケミカルカンパニ及びマサチューセッツ
州ピッツフィールドに所在のジネラルエレクトリックカ
ンパニによって製造されている。適当なアクリル樹脂
は、ペンシルバニア州フィラデルフィアのロームアンド
ハース、カリフォルニア州ロスアンジェルスのコンチネ
ンタルポリマ及びニュージャージ州マウントアーリント
ンのサイロプラスチックスによって製造されている。半
型部材１２及び１４用の耐磨耗透明保護被膜が流し塗、
浸せき塗又は噴霧塗による二次作業で塗布される。特注
の被覆設備が用いられ、さらにプロセス環境は清浄度と
湿気制御（クラス１００及び３５−５０％の相対湿度）
を要する。硬化時間及び被膜上のフィルム成長の厚みの
精密な制御が本体の半型部材１２及び１４のプラスチッ
ク樹脂に対する適当な付着力及び耐磨耗性を維持するの
に重要である。ブロック１０に用いられる耐磨耗被膜は
ポリシロキサン及び紫外線硬化剤を含む。これらの材料
は、半型部材１２又は１４の軟質なアクリル又はポリカ
ーボネート表面にガラスと同様な硬度を与える。耐磨耗
性に加えて、化学品に対する耐性のための主要な保護が
得られ、紫外線日光又は紫外線放射ランプ／光からの保
護が得られる。ブロック１０の保護被膜の塗布用に特殊
に作られた標準のタイプでない設備が現在存在するが、
適当な被膜塗布ユニットがミシガン州グランドのシオリ
カインコーポレーテッド及びコネチカット州フェアフィ
ールドのロックウエルコーポレーションによって製造さ
れている。ブロック１０、１０Ａ、１０ｂ及び１０ｃ
は、他の壁部品と関連して又は独立に装飾用又は機能上
の照明ユニットとして有効である。装飾性の伝言又はロ
ゴがシルクスクリーニング、パッド印刷、ホットスタン
ピング、エアブラシ真空金属化、スパッタリング、又は
吹き付け印刷により、ブロックの側面１８及び２０の内
面に設けられる。ブロック１０、１０Ａ、１０ｂ、１０
ｃの基本構造及び組立体が少なくとも２つの別個の態様
で使用者に提供されうる。半型部材１２及び１４は装飾
用側面１８及び２０に鏡像を持っても持たなくてもよ
い。密封されていないブロック１０等が、周囲縁フラン
ジ２２及び２４の平らなフランジセグメントの開口を通
して内部に接近できるので、照明や他の表示目的のため
に使用できる。半型部材の一方１２又は１４を他方から
完全に取り外すことにより完全に接近できることは価値
あることであり、装飾品、電球及び（又は）照明以外の
絵を挿入するための完全に開放された接近が得られる。
ブロック１０はほとんど破壊できないものであり、この
安全性により保険の割増料金をかなり節約できる。この
安全性により、地下室の窓、入口ドアのサイドライト
や、ガラスの破損の可能性があるのでガラスブロックを
使用できない商業用及び住居用ビルディングの他の領域
で、ブロック１０、１０Ａ、１０ｂ、１０ｃ等の使用が
できる。ブロック１０は、現在使用しているガラスブロ
ックのこれらの領域で改良品又は高級品として使用でき
る。ブロック１０の本体樹脂を薄く着色すること又は保
護被膜層を薄く着色することにより、ブロックを外壁設
備で用いるとき、かなりの安全性が得られる。例えば、
日中では、外が容易に見えることは比較的変わらない
が、外部から内部に見ると６０％−８０％ほど減衰され
る。小口径の小火器による破損や破壊に対する安全性
は、ブロック１０の側面１８又は２０のポリカーボネー
トの厚い断面が弾丸の侵入を著しく減らすか侵入を全く
なくし、それによって人命が喪失する可能性を著しく減
らすので、極めて高いものである。ブロック１０は、ま
た、投石、瓶やバットによって叩くこと等から生じる一
般の野変行為に対して高い衝撃抵抗を持つ。亀裂や粉砕
による無視できない損傷がほとんどなくされ、このた
め、前述のような安全でない、危険な領域にブロック１
０を設置できる。ブロックは倉庫、車庫等の公共の家や
商業用ビルディングで特に有効である。ブロック１０を
着色及び薄く着色することにより、有害な日光、赤外線
及び紫外線の光帯域からの光伝達を減少し、加熱空気や
冷却空気を所望の設備の側に良好に保持でき、ブロック
の薄く着色した壁を通る熱と光の伝達が減少するので反
対側からの熱や冷却を良好に断熱する。この特徴によ
り、加熱や冷却コストの減少による経済性が得られ、内
部家具等が日光による損傷に対して保護される。本発明
の多数の変形及び変更が前述の明細書の照らして可能で
あり、従って、本発明は、特許請求の範囲内で、明細書
の説明とは異なるように実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の特徴に従って構成された新規
な改良した建築ビルディングブロックを示す側面図であ
る。

【図２】図２は、図１の線２−２に沿った横断面図であ
る。

【図３】図３は、図２の線３−３に沿った拡大横断面図
である。

【図４】図４は、内部照明装置を持つ本発明の装飾用建
築ビルディングブロックの１つの形態の斜視図である。

【図５】図５は、装飾用会社ロゴがブロックの側面に形
成された、本発明の装飾用建築ビルディングブロックの
他の形態の斜視図である。

【図６】図６は、別の形式の装飾用内部照明装置を持っ
た、本発明の装飾用建築ビルディングブロックのさらに
他の形態の斜視図である。

【図７】図７は、壁構造物又は他の組立体に組み立てら
れた一対のブロック間のスペーサを組み立て整列させる
別の装置を示す、図３と同様な部分拡大断面図である。

【図８】図８は、ブロックのまわりでブロックの両側の
側面の中間に設けられたシームの１つの形態を示す拡大
横断面図である。

【図９】図９は、本発明のブロックの両側の半型部材問
のシームのさらに他のシームを示す拡大部分横断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ ブロック １２ 半型部材 １４ 半型部材 １８ 側面 ２０ 側面 ２２ フランジ ２４ フランジ Ｓ 間隔（スペース） ３０ リブ ４０ スナップばめコネクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ０４Ｃ 1/40 Ｄ 9023−2Ｅ 9023−2Ｅ Ｅ０４Ｃ 1/10 Ｇ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 普通のガラスブロックに似せるように透
   光性の成形プラスチック材料で形成した建築ビルディン
   グブロックにおいて、 シームに沿って互いに結合されて中空ブロック包囲体を
   形成する複数の中空半型部材を有し、前記シームは前記
   ブロックの一対の両側の外側面の中間にあり、各半型部
   材は内面及び外面を有し、外面は内方に向く周囲縁フラ
   ンジに周囲で一体に接合された前記ブロックの外側面を
   有し、周囲縁フランジは前記シームの接合縁部を与える
   自由縁を有し、 前記ブロックの前記両側の外側面の少なくとの１つは、
   プラスチック樹脂の薄い、硬質の、透明な、耐磨耗、耐
   化学品及び耐紫外線の保護被膜が前記ブロックの前記１
   つの外側面に恒久的に結合されている、 ことを特徴とする建築ビルディングブロック。
2. 【請求項２】 請求項１記載の建築ビルディングブロッ
   クにおいて、前記ブロックを隣接のブロックに、これら
   のブロックの隣接する向き合った面を間隔を隔てた状態
   で、固定するための、前記半型部材の少なくとも１つの
   前記周囲縁フランジにある着脱可能なコネクタ手段を有
   する、ことを特徴とする建築ビルディングブロック。
3. 【請求項３】 請求項２記載の建築ビルディングブロッ
   クにおいて、 各前記半型部材の前記外側面は多角形形状の周囲を有
   し、その前記周囲縁フランジは前記外側面と垂直な、角
   度をなして交差する複数のほぼ平らなフランジセグメン
   トから成り、 前記コネクタ手段は前記外側面と前記シームの前記接合
   縁の間に配置された平らなフランジセグメント上の少な
   くとも１つのコネクタを有することを特徴とする建築ビ
   ルディングブロック。
4. 【請求項４】 請求項３記載の建築ビルディングブロッ
   クにおいて、前記コネクタは、隣接のブロックのスロッ
   トとさねに着脱可能に相互連結して前記ブロックと前記
   隣接のブロックの前記隣接する向き合った面の間に維持
   するように前記平らなフランジセグメントから外方に突
   出するさねとスロットを有することを特徴とする建築ビ
   ルディングブロック。
5. 【請求項５】 請求項４記載の建築ビルディングブロッ
   クにおいて、各コネクタの前記さねは隣接のブロックの
   コネクタのスロットにスナップばめされるようになって
   いることを特徴とする建築ビルディングブロック。
6. 【請求項６】 請求項５記載の建築ビルディングブロッ
   クにおいて、前記さねとスロットは前記平らなフランジ
   セグメントから外方に角度をなして傾斜していることを
   特徴とする建築ビルディングブロック。
7. 【請求項７】 請求項２記載の建築ビルディングブロッ
   クにおいて、前記外側面から内方に間隔を隔てて各半型
   部材の前記周囲縁フランジに一体に形成されつ前記外側
   面から内方に間隔を隔てられ前記外側面の周囲に延びる
   外方に面する縁部を有する細長い連続したリブを有する
   ことを特徴とする建築ビルディングブロック。
8. 【請求項８】 請求項７記載の建築ビルディングブロッ
   クにおいて、前記リブが前記コネクタ手段より外方に配
   置されていることを特徴とする建築ビルディングブロッ
   ク。
9. 【請求項９】 請求項７記載の建築ビルディングブロッ
   クにおいて、各半型部材の前記外側面の周囲は丸めら
   れ、前記リブの前記外方に面する縁部を接合することを
   特徴とする建築ビルディングブロック。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の建築ビルディングブロ
    ックにおいて、前記シームの前記接合縁部は前記周囲縁
    フランジの前記自由縁にさね及び溝を有すことを特徴と
    する建築ビルディングブロック。
11. 【請求項１１】 ガラスブロックに似る透光性の成形プ
    ラスチック材料で形成された建築ビルディングブロック
    において、 周囲シームに沿って結合されて中空ビルディングブロッ
    クを形成するようになっている一対の半型を有し、前記
    シームはほぼ長方形形状の平行な両側の外面の中間にあ
    り、前記半型の各々は内面及び外面を有し、外面は前記
    外側面の１つと前記外側面の外側の周囲縁部に一体に結
    合された周囲縁フランジから成り、前記周囲縁フランジ
    は前記シームの１つの結合縁部を形成する内側周囲縁部
    を有し、 前記半型のうちの少なくとも１つの半型の前記外側面に
    恒久的に結合されたプラスチック樹脂の薄い、硬質の、
    透明な、耐磨耗、耐化学品、耐紫外線の保護被膜を有す
    る、 ことを特徴とする建築ビルディングブロック。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の建築ビルディングブ
    ロックにおいて、隣接するブロックの隣接するフランジ
    間に間隔を隔てた関係を維持するように前記ブロックの
    前記周囲縁フランジ上のスペーサ手段を有することを特
    徴とする建築ビルディングブロック。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載の建築ビルディングブ
    ロックにおいて、前記スペーサ手段が前記ブロックと前
    記隣接のブロックを着脱可能に相互結合する手段を有す
    ることを特徴とする建築ビルディングブロック。
14. 【請求項１４】 請求項１１記載の建築ビルディングブ
    ロックにおいて、前記ブロックの少なくとも１つの前記
    半型の前記側面上の表示手段を有することを特徴とする
    建築ビルディングブロック。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載の建築ビルディングブ
    ロックにおいて、前記表示手段が前記側面と一体に成形
    されていることを特徴とする建築ビルディングブロッ
    ク。
16. 【請求項１６】 請求項１１記載の建築ビルディングブ
    ロックにおいて、前記ブロックの前記側面の少なくとも
    １つを通して外方に光を透過させるための前記中空ビル
    ディングブロック内の照明手段を有することを特徴とす
    る建築ビルディングブロック。
17. 【請求項１７】 請求項１６記載の建築ビルディングブ
    ロックにおいて、前記照明手段は、透光性材料で形成さ
    れた細長い素子と、前記細長い素子の受光内端に隣接し
    た共通の光源とを有することを特徴とする建築ビルディ
    ングブロック。
18. 【請求項１８】 請求項１１記載の建築ビルディングブ
    ロックにおいて、前記スペーサ手段は、前記ブロックと
    隣接のブロックの隣接するフランジ間に選択した間隔を
    設けるように前記半型に形成した凹部に着座するように
    なっている向き合った端部分を有する複数の細長いスペ
    ーサから成ることを特徴とする建築ビルディングブロッ
    ク。
19. 【請求項１９】 請求項１１記載の建築ビルディングブ
    ロックにおいて、前記半型を互いに固定して前記ブロッ
    クを形成するために前記シームに沿って接着密封手段を
    有することを特徴とする建築ビルディングブロック。
20. 【請求項２０】 請求項１１記載の建築ビルディングブ
    ロックにおいて、前記ブロックの前記半型の前記接合縁
    部は目ちがい継手から成り、接着密封手段が前記継手に
    沿って塗布されて前記半型を互いに固定し、前記中空ブ
    ロックの内部を密封することを特徴とする建築ビルディ
    ングブロック。