JPH06259082A - 発泡材料パネル - Google Patents

発泡材料パネル

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JPH06259082A
JPH06259082A JP15516293A JP15516293A JPH06259082A JP H06259082 A JPH06259082 A JP H06259082A JP 15516293 A JP15516293 A JP 15516293A JP 15516293 A JP15516293 A JP 15516293A JP H06259082 A JPH06259082 A JP H06259082A
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panel
foam
material panel
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Bernhard Eder
ベルンハルト エダー
Guenther Priestner
グンテール プリエシュトナー
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C A Gurainaa & Soehne GmbH
Greiner & Soehne C A
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C A Gurainaa & Soehne GmbH
Greiner & Soehne C A
CA Greiner and Soehne GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は吸音発泡材料パネルの提供を目的と
する。 【構成】 本発明は1又は複数の発泡材料パネル(1
9)より成る発泡材料パネル(1)、特に成形部品に関
する。これらは、少なくとも一部の領域で永久変形した
気泡ウェブ(13,14)及び/又は気泡壁(12)を
含んで成る柔軟で任意的に弾性な発泡材料より成る。発
泡材料パネル(1)の中心領域(9)は、中心領域とそ
の表面(5,6)の間に位置する中間領域(25,2
6)より高い容積重量へと可塑的に変形されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は発泡材料パネル、特に1
又は複数の発泡材料パネルより成る成形部品に関する。
【0002】より詳しくは本発明は、少なくとも一定の
領域において永久的に変形した気泡ウェブ及び/又は気
泡壁を含んで成る柔軟な、そして必要ならば弾性な発泡
材料の1又は複数の発泡材料パネルより成る成形部品に
関する。
【0003】
【従来の技術】GB−OS 2,040,948号に関
して、吸音発泡材料パネルの製造のための方法が特許さ
れており、かかる吸音発泡材料パネルは主として独立気
泡プラスチックより成る。吸音発泡材料パネルの製法
は、最終発泡材料パネルをそのもとの厚みの約50〜6
0%にまで機械的に圧縮するような方法で実施され、こ
れにより独立気泡構造又は気泡構造を破壊せしめ、そし
て個々の気泡間の個々の気泡ウェブを破裂させている。
気泡構造又は気泡壁のそれぞれを壊わすパネルの圧縮は
高い空気浸透性、それ故より良い吸音性をもたらす、パ
ネルの圧縮は120℃以下の温度で行われる。しかしな
がら、この方法における欠点は、特に発泡材料の様々な
製品特性を有する気泡構造の機械的応力により、発泡プ
ラスチックの気泡ウェブ及び独立気泡の壁が機械的圧縮
の際に実際に破壊されることが常に保障されない、それ
故多くの場合において所望の消音が得られないことがあ
ることにある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は発泡材
料パネルの提供、関連してかかる発泡材料パネルの製造
の創作にあり、これにより適当な数の連続気泡を有する
発泡材料パネルにおける所望の空気浸透性を、その気泡
構造の改質を介して所望の防音特性と合わせることがで
きる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、発泡材
料パネル又は成形部品の中心領域が、この中心領域とそ
の表面との間に位置する発泡材料パネル又は成形部品の
少なくとも1箇所の中間領域より高い容積重量にまで可
塑的に変形しているときに得られる。非常に簡単である
ように思われるこの解決案の驚くべき利点は、発泡材料
パネルの基本的な連続気泡中心領域が、密度の上昇だけ
でなく、空気通路の断面の減少、それ故空音(air
sound)通過が減衰状態となる空気通過のためのバ
ルブ効果をもたらすようなよく方向付けされた状況に圧
縮されうることにある。他方、密度の上昇により、この
中心領域は構造由来消音部品としても同時に働き、それ
故、均一に発泡したプラスチックより成る発泡材料パネ
ルにより、使用者の両方の要件、即ち十分なる音響及び
構造由来消音が満足されうる。この解決案の更なる利点
は、その初期密度の約20〜30倍に圧縮された中心領
域が転移ゾーンから縁領域に至るまで広がり、この縁領
域の密度が初期状態を保つように変化せず、それ故音に
より空気の流れの消失又は徐々たる減衰が達成されるこ
とに由来する。更に、中心領域を圧縮することにより、
パネルの全断面にわたって均一な圧縮又は密度の上昇が
達成される。
【0006】更なる有利な態様は、発泡材料パネルの中
心領域における気泡壁又は気泡ウェブがより高い容積重
量及び高い密度へと熱的に圧縮されることを特徴とす
る、これにより、この熱的圧縮を通じて永久的な可塑的
変形が達成されることで発泡材料パネルの冷却後にてさ
えも長い時間にわたりこの音響特性が保たされることが
可能となることで有利である。
【0007】中心領域を可塑的変形を介してプロフィー
ル要素へと変形される他の開発も更に有利であり、なぜ
ならその中心領域において一体化されたプレート状構造
を有するサンドイッチ様構造部材が一片の発泡プラスチ
ックブロックより生成されうるからである。中心領域に
おける補強層の密度とその保有特性を合わせることによ
り、防音要素への様々な機械的応力が簡単になくなりう
る。
【0008】他の開発は、発泡材料パネル又は成形部品
の表面の方向において、隣接の中間領域のうちの1箇所
と比べた中心領域の圧縮係数が5〜50にあることにあ
る。発泡材料パネルの中心領域における様々な圧縮係数
の適用により同一の原材料を様々なる範囲の用途に利用
することができるという事実にかかわらず、剛性、強度
及び構造由来消音特性に関するほとんどの種々の目的に
それらは容易に採用されうる。
【0009】更なる別の態様は、発泡材料パネルの表面
に隣接する縁領域のうちの1つにおける容積重量が約4
0kgs /m3 〜500kgs /m3 であることを特徴と
し、ここで発泡材料パネル(1,31)の中心領域
(9)は約1,200kg/m3 〜2,500kg/m3
容積重量を示す。これは一様な構造より成る構造部材を
その中心領域に生じせしめ(即ち、完全材料)、ここで
その縁領域が弾性、且つ、弾性的に変形性であること
は、高弾性フォームの特徴を表わしうる。
【0010】発泡材料パネルの密度が中心領域から表面
に向って小さくなる開発において、中心領域から広がる
密度範囲により、任意の追加の手段を伴うことなく発泡
材料パネルの対称的な取付けが容易に達成されうる。
【0011】熱的に変形及び圧縮された気泡壁及び/又
は気泡ウェブ又は気泡構造に基づき、中心領域と縁領域
との間の中間領域と比較して、発泡材料パネルの1又は
複数の表面がより高い密度を有している別の態様は、発
泡材料パネルの表面及び中心領域のまわりの大気の分布
及び消音特性が例えば表層の弾性のような強度にとって
の要件に適応し、そしてかかる発泡材料パネルがその耐
強度性に原因して様々な製品に容易に適用されうるとい
う利点を有する。
【0012】補強材を発泡材料パネルの縁領域の中に成
形する又は固めるように挿入及び/又は包埋する有利な
態様は、例えば自動車、貨車又は航空機におけるより高
い振動及び加速力に対してより耐性でもある発泡材料パ
ネルを音響ボードの背に取付ける、個々の表面ゾーンの
故意の補強を可能とする。
【0013】発泡材料パネルが高弾性フォーム構造より
成る態様は、集成又は構造由来消音性のため、中心領域
における高弾性、且つ自己弾性防振ゾーン及び一様(s
olid)な抵抗ゾーンを有する最終発泡材料パネルの
広範にわたる様々な有利な特徴を可能とする。
【0014】中心領域、及び/又は中間領域、及び/又
は縁領域に充填材料、特に廃棄プラスチックを施す別の
態様に基づき、固有材料の構造体は圧力、音又は温度の
作用下にあるとき、その強度、弾性及び反射特性により
それらの応力に耐えながら様々な条件にかけられうる。
【0015】充填材料が熱可塑性樹脂、各々の鉱物及び
熱硬化性不純物を含む軟質発泡材料又は廃棄プラスチッ
クの発泡材料顆粒より成る開発は、可能としては高めの
単位重量を有するプラスチックスクラップの再利用及び
開発を可能とし、発泡材料パネルの圧縮ゾーンにおいて
単位重量の一様な上昇及び安定が達せられうる。
【0016】発泡材料パネルが複数の個々のパネル、好
ましくは様々な容積重量及び/又は密度及び/又は気泡
構造及び/又は材料を有し、それらが接着剤及び/又は
発泡及び/又は成形加工によって互いに連結されている
ものを有する有利な開発は、仕上げた発泡材料パネルの
個々のゾーンが異なるため、そして各々の用途の範囲の
ため、基礎的な原材料が利用されうる。
【0017】補強材がファイバー、糸及び/又はプレー
ト及び/又はプロフィールのアルミニウム又は合成成分
より成る態様は、発泡材料パネルの個々のパネルを、そ
れらの中心領域をエネルギー照射、例えばマイクロ波又
は高周波線により熱することによって接続せしめること
を可能とする。
【0018】補強材が特定の合金を含むスチールより成
る、特にかかる材料のネット及び/又はグリッドより成
る開発は、エネルギー照射による発泡材料パネルの処理
を可能としながら高強度材料の代替を可能とする。
【0019】本発明はまた、発泡材料、特に、柔軟でそ
れぞれ弾性な発泡材料に由来する1又は複数の発泡材料
パネルより成る成形部品であって、その気泡ウェブ及び
/又は壁が圧力及び/又は温度の作用のもとでその後少
なくとも部分的な領域において破壊及び/又は永久的に
変形するものの製造方法を述べる。
【0020】本法は、発泡材料パネルを好ましくは圧力
及び圧縮の作用のもとでエネルギー照射に付すことを特
徴とし、この照射は分子への振動エネルギーの放出に基
づき中心領域から縁領域に至る発泡材料パネルの材料成
分の加熱をもたらしめる。本法の利点は非常に高い温度
での均一な加熱、それ故高エネルギーを、発泡材料パネ
ルの表層の任意の有害な変質、破壊又は燃焼を伴うこと
なく、発泡材料パネルの中心領域から表面にわたって適
用できることにある。このことは、発泡材料パネルの内
側の重い層の圧縮及び製造にかかる製造時間を大いに短
くし、そして中心領域における密度の制御上昇をもたら
す。同時に、ここでの圧縮すべき気泡構造又は領域の加
熱後に発泡材料パネルを加圧下に保っておかなければな
らない時間及びエネルギー供給の作用時間は、製造時間
を10〜20%短縮できる。
【0021】高周波線又はマイクロ波により形成され、
そして好ましくは20MHz 〜40MHz であるエネルギー
照射の手段は、発泡材料パネルの内側の発泡材料の所望
の加熱及び圧縮効果を達成せしめる従来技術に既に知ら
れる加熱装置の利用を可能にする。
【0022】発泡材料パネル又は高弾性フォームの中に
含まれている気泡性布帛又は廃棄プラスチック又は気泡
材料顆粒を発泡材料パネルの中心領域においてその凍結
点より高い温度にまで熱して少なくともその表面を可塑
化させ、これによって、それらを発泡材料パネルの加圧
及び圧縮の作用のもとで特にプレート型プロフィール材
へと圧縮する、そして発泡材料パネルにおける圧力を廃
棄プラスチック又は発泡材料顆粒の可塑化気泡壁又は気
泡構造が少なくとも部分的にその凍結点まで冷えるまで
保持する有利な方法は、より短い時間で凝固点に達する
よう処理製品又は発泡材料顆粒をエネルギー照射の直後
に冷やす又は低温空気を浸透させることができるという
前記の処理に関連する利点を有しており、なぜなら加熱
したパネル型要素をその温度にする必要がないからであ
る。
【0023】発泡材料パネルの製造前に発泡プラスチッ
ク材料を作るために粉砕した、ちぎった又は切った形態
における原料に熱可塑性及び/又は熱硬化性プラスチッ
ク及び/又は生地及び/又は鉱物充填材料を加える方法
により、この発泡材料パネルの強度は廃棄プラスチック
を加えることによって任意的に改質されうる。
【0024】125mm3 の最大フロックサイズを有する
充填材料により処理した場合、たとえ充填材を加えたと
きでも、これらの個々の部品の十分なる接着性及び連結
が新たに加えられた発泡プラスチックによって確実とな
り続ける。
【0025】プロフィール要素をプレスチルドの中で作
る前後の手段により、非圧縮縁領域、即ち中心領域と表
層間に作られる連続的な開口部は発泡材料パネルの優れ
た通気性をもたらし、これに充填材料が加えられ、従っ
てより密となる。
【0026】最後に、熱的に圧縮すべき中心領域又は縁
領域における加熱温度が、充填材料として加えられた大
部分のプラスチック材料の凍結温度を超えるような手段
に従って処理されたとき、利用する凝集剤も十分に熱的
に圧縮されうることで有利である。
【0027】図1は成形部品として開発した発泡材料パ
ネル1を示す。この発泡材料パネル1は2枚の表層2,
3に連結されている。表層2,3と発泡材料パネル1と
の連結はあらゆる手段で可能である。従って、それらを
接着層で連結させることが可能である。この接着層は表
面全体にわたって適用すべきでなく、表層5又は6の上
に分布している接着ゾーンによってのみ発泡材料パネル
1を連結させるように適用されているべきである。表層
2,3と発泡材料パネル1との結合は融合性接着ホイ
ル、融合性粉末又はプレプレグによって行われていても
よい。融合性粉末はフェノール系樹脂粉末より主として
成り、これは接着剤として働くだけでなく、発泡材料パ
ネルの追加の補強材としても働く。他方、融合性接着ホ
イルは通常ポリエチレンホイル又はポリウレタン接着ホ
イルである。他方、プレプレグは室温及びその表面上で
の局所的大気圧のもとで非接着性包埋材であり、これは
所望するならばファイバー又は糸、布帛、ネット、グリ
ット等によって補強されていてよい。圧力及び温度の作
用のもとで、このプレプレグ中の接着剤は活性化され、
そしてその接着効果を示す。更に、ほとんどの発泡プラ
スチックにおいて、このプレプレグの中に含まれる接着
剤又はプラスチック材料が、圧力及び温度の作用のもと
でガスを発生する可能性があり、このことは接着剤の発
泡を起こさせ、即ち、プラスチック材料の場合は膨張プ
ラスチックをもたらし、そしてこれらのプレプレグ又は
その付近における層に強い結合をもたらす。
【0028】補強材7、例えば挿入金属プレートを表層
5,6に施して、これらの領域における構造部材を更に
固定、即ち、発泡材料パネル1を固定部品8に連結させ
ることができる。
【0029】発泡材料パネル1は中心領域9及び2つの
縁領域10,11を含んで成る。
【0030】図2に示す通り、2つの縁領域10,11
により囲まれた中心領域9は、立体的に変形した気泡壁
12及び気泡ウェブ13,14より成る。しかしながら
縁領域10,11において、気泡ウェブ15及び気泡壁
16はその初期状態に保たれ、発泡工程によって本質的
にほとんど変化せず、そして主として連続気泡17及び
非常にわずかな独立気泡17より成る発泡材料19を形
成する立体フレームワークより成る。この発泡材料19
はソフトフォーム、例えばポリウレタン又はポリエーテ
ルフォーム又はその他の同等材料より成る。このソフト
フォームは通常ブロックフォームと同じ方法で作られ、
これは周知のカットオフプロセスによって個々の発泡材
料パネル1に分散される。
【0031】縁領域10,11と比べ、中心領域9は実
質的に高めの密度を示し、なぜなら気泡壁12と気泡ウ
ェブ13,14は圧力及び同時加熱の作用のもとで圧縮
又は変形し、そして個々の気泡ウェブ13,14と気泡
壁12との間の空間が、縁領域10,11における気泡
壁16と気泡ウェブ15のそれと比べて小さくなるから
である。このことは中心領域においていわゆる「クラッ
キング」プロセスを起こさせる(これは熱的クラッキン
グとしても知られている)。
【0032】このプロセスの間、発泡材料パネルがその
中心領域9のみでなく、その表面又は少なくとも一表面
又はそれを囲む側端の領域も加熱されていることが有利
でありうる。これは加熱中心領域から縁領域への熱エネ
ルギーの放射を少なくする、即ち、中心領域9における
熱の増大に更に役立つ。発泡材料パネルの表層5,6上
でのその全体的な加熱に比べてのこの解決案の利点は、
発泡材料パネル1の中心領域9を同時に熱しながらの表
面の加熱のために必要とされる熱エネルギーが小さくな
り、それ故表面5,6付近における発泡材料粒子の破壊
又は燃焼をもたらすような高温が必要でなくなることに
ある。
【0033】温度及び圧力の作用のもとでの発泡材料パ
ネル1の気泡構造の圧縮に基づき、中心領域9の容積重
量は縁領域10,11の容積重量(約40kg/m3 〜5
00kg/m3 )の5倍〜30倍、好ましくは20倍(即
ち1,200kg/m3 〜2,500kg/m3 )となりう
る。
【0034】気泡ウェブ13,14又は気泡壁12をそ
の可塑性状態又は表層が粘着となるまで軟化するような
状態へと変形させることにより、これらの気泡ウェブ1
3,14又は気泡壁12の永久的変形及び圧縮が達成さ
れる。これは続く剛化の際、多重ファイバープレートの
形態におけるパネルの形成をもたらす。変形し、且つ、
他のものとフェルト化した大量の気泡ウェブはそれ故中
心領域9において発泡材料パネル1のプレート様剛化の
ための非常に強い繊維構造を形成する。
【0035】中心領域9における発泡材料パネル1のプ
レート様剛化は0.5mm/5mmの厚さ、必要ならばもっ
と厚くてよい。全体的に厚い発泡材料パネル1を任意の
必要とされる用途の条件に適応させることができ、そし
てこれは2cm〜20cmでありうる。関連して、発泡材料
パネル1の表面の適切な加熱により、中心領域9だけで
なく、表面における気泡ウェブの圧縮又は変形を達成す
る、即ち、発泡材料パネル1の表面を補強するように熱
クラッキングを行う、又は所望の強度は消音特性等を得
ることも可能である。発泡材料パネル1の様々な層の様
々な強度はサンドイッチ構造、それ故応力性(stre
ssable)構造部材の形成をもたらす。更に、表面
の同時加熱により、変形、特に立体変形が達せられる。
【0036】凝固点以下となった後、変形気泡ウェブ1
3,14と気泡壁12をその圧縮及び連結形態において
固定し、これは中心領域9における所望の密度が保持さ
れることを保障する。
【0037】気泡構造が中心領域9において圧縮される
際、通過する空気の通過容量又は断面積は小さくなり、
従って、空気は変形気泡グリドを通じるいくつかの迂回
路通らねばならず、それ故空気の流れは遅くなる。これ
は、中心領域における圧縮比に依存して、空気音響の減
速及び低下並びに消音、そして同時に、中心領域9にお
ける密度の上昇に依存して、構造由来消音をもたらす。
【0038】熱エネルギーの捕獲、即ち、例えば発泡材
料パネル1の中心領域9の加熱は、高周波数、中周波数
もしくは赤外線加熱、又は混合周波数を有するエネルギ
ー波によって好適に行われうる。特に高周波数放射、い
わゆるマイクロ波を用いるとき、加熱すべき構造は内側
から外側に向って(即ち、中心領域から表面5,6に向
って)熱せられる。このことは、2つの表面において、
発泡材料パネル1の弾性的に変形性なスプリング様活性
領域を獲得せしめる非常に良好な条件をもたらし、他
方、中心領域9において重い層、即ち、マス層が構造由
来消音性のために形成されることができ、この音はサイ
ンドイッチパネルの隣接の弾性及びスプリング様作動未
収縮ゾーン又はその振動によって消音されうる。
【0039】発泡材料パネル1の表面への熱エネルギー
は電気加熱棒又は成形要素から発泡材料パネル1上への
熱湯もしくは油の流れによって供給されうる。電気加熱
棒の利点は、それらがす早く調節でき、そして個々のパ
ネルへの熱供給が正確にモニターされうることにある。
電気加熱要素の配備及び水又は油による加熱のために必
要な装置は、所望の温度を調節及びモニターするコント
ロール装置の業界によく知られている。
【0040】発泡材料パネル1の個々の領域に供給すべ
き熱エネルギーは、プラスチック材料が燃えない又は完
全に液状しないが、しかしながら個々の気泡ウェブ及び
壁がその内部剛性を失い、そして破断することなく圧力
のもとで可塑的に変形するように照射すべきである。そ
れらをその表面上で可塑化する程度にまで熱することが
有利であり、これにより変形プロセスの際の接着力に基
づき他へと粘着又は接着し、発泡材料パネル1の様々な
領域における圧縮部位はその後の冷却プロセスの際に保
たれうる。
【0041】図3はプロフィール要素20の形態におけ
る発泡材料パネル1の態様を示す。ここでは台形の表層
21,22を示しており、この例示形態は複数の様々な
表面形態の例として選んだにすぎない。
【0042】プロフィール要素20は圧縮され、そして
線形プレート、ブロック又はブロックより作ったパネル
より、圧力及び同時加熱のもとで数回形取りすることで
変形され、例えば表面21,22において作られた圧縮
縁ゾーン23,24及び中間領域25,26は保持さ
れ、これはパネルの中心に向って初期構造を提示してい
る。プロフィール要素20の中心領域9のコアゾーン2
7は圧縮気泡構造を示し、縁ゾーン23,24及び非圧
縮領域25,26に対するコアゾーン27の圧縮比に依
存して、空気音響の対応の減少及び消音が達せられる。
同時に、コアゾーン27中の密度の上昇に依存して、構
造由来消音が起こる。表面21,22のプロフィール化
態様に基づき、圧縮縁ゾーン23,24に依存する音響
反射の放射に関する高い能力のバランスがとれる。
【0043】様々な層における気泡構造の改質に基づい
てサンドイッチ構造として組立てたプロフィール要素2
0は高い内部剛性そして同時に高い消音挙動を示し、こ
れによりプロフィール要素20はノイズにさらされる領
域において消音要素として適する。従って、プロフィー
ル要素20を支持及び固定するのに付属品はほんとどい
らない。
【0044】図4は複数の異なる気泡構造を有する個々
のパネル28,29,30より成る発泡材料パネル1を
示す。初期の密度を有する個々のパネル28,29,3
0を種々の容積重量に圧縮する。例えば、コアゾーン2
7を形成する個々のパネル29を温度及び圧力の作用の
もとで構造由来消音に適する高密度にまで変形すること
により圧縮する。それ故、縁領域10,11を構成する
個々のパネル28,29,30は低密度気泡構造を示
す。連結領域32における個々のパネル28,29は接
着剤、融合性接着ホイル又は融合性粉末より成りうる接
着層33によって他へと連結されていてよく、この接着
層は面全体又は例示の通りに部分的に適用されていてよ
い。更に、連結領域34における個々のパネル28,2
9,30の間にプレート様構造部材35、例えばハード
PVC又は木材もしくは金属、可能としてはアルミニウ
ムより成るものを置いて、接着層36,37によって個
々のパネル28,29,30と連結させることができ
る。固体物質より成るこの構造部材35は様々な目的に
役立ちうる。これは発泡材料パネル1の必要な剛性を保
障することができ、そして発泡材料パネル1の中心に構
造由来消音をもたらすことができる。
【0045】構造部材35が中に包埋されている個々の
パネル28,29,30より成るサンドイッチ様発泡材
料パネルの製造に関する利点は、温度の効果のもとで活
性化される接着剤38の利用にある。これは温度及び圧
力の作用のもとでコアゾーン27を形成する個々のパネ
ル29の圧縮を個々のパネル28,30をそれぞれ構造
部材35に結合させるのと同時に達成せしめる単一作業
を可能とする。これはサンドイッチ様発泡材料パネル1
が安価で製造できることを可能にする。
【0046】図5は本発明に関するプロセスを実施する
装置を示している。例えばブロックチルドの中で製造さ
れる発泡材料ブロックを適切な切断メカニズムにより発
泡材料パネル1へと切る。これらの発泡材料パネル1を
高さ調節可能コンベアー、詳しくはコンベアー40を有
するマニプレーター39によって加熱備品42(マニプ
レーター39の後ろに配置され、そして高周波オスシレ
ーター41が備っている)へと運ばれる。この加熱備品
42の中で、発泡及びそれに続く冷却によって発泡材料
ブロック又は発泡材料パネル1の製造の際に作られた安
定化発泡材料パネル1又は発泡材料ブロックを次に好ま
しくは二系くぼり(two−partrecess)に
挿入する。あらかじめ決められた時間にわたり、発泡材
料パネル1、従って発泡材料ブロックを次に高周波オス
シレーターにより高周波放射、詳しくは20〜40MHz
にかける。分子を振動させるこの高周波放射は熱を起こ
させる。
【0047】分子の振動に対する最も強い耐性は、高周
波放射にかける断片、詳しくは発泡材料パネル1の中心
領域において起こるため、加熱は通常中心から行う。そ
れ故、連続気泡ウェブ及び独立気泡壁は、それらが溶融
して少なくともその表面が粘着性となるように加熱及び
可塑化させる。分子鎖のクラッキングはそれ故発泡材料
パネル1に及ぼす温度及び圧力によって誘発される。パ
ネルの中心領域の強加熱は立体的な熱エネルギーを誘発
し、そして非常に短い分子鎖の形成を防ぎ、材料が互い
に十分に保ち合い、そしてオイルクラック生成物が生成
されないようにする。
【0048】通常の環境のもとでは、発泡材料パネル1
における連続気泡部分は独立気泡部分より大きく、従っ
て連続気泡プラスチック中の連続気泡の数は、全てのケ
ースにおいて独立気泡数よりはるかに多い。
【0049】更に、発泡材料ブロック、即ち、発泡材料
パネル1の少なくとも一面又は周辺側端も同時に熱する
ことが可能であるが、絶対的に必要なわけではない。表
面ゾーンの加熱は通常加熱備品42の内側の側壁、又は
マニプレーター43の後ろに配置され、そして発泡プラ
スチック材料又は発泡材料パネル1の立体的変形のため
に採用されている形取りプレス44の壁を加熱すること
により行う。加熱備品42は有利には加熱プレスとして
も開発されていてよく、これにより発泡プラスチック材
料ブロック又は発泡材料パネル1の加熱は加熱備品42
の近くで圧力のもとで行われもする。加熱備品42にお
ける側面又は形取りプレス44の加熱は、電気加熱カー
トリッジ又は側面を流れる同程度に加熱された液体を用
いることにより、当業界に知られる様々な態様に従って
行われうる。発泡プラスチックブロック又は発泡材料パ
ネル1の少なくとも1面又は複数の表層及び周囲の側端
を同時加熱する利点は、発泡材料パネル1の表面に向う
熱エネルギーの損失がこれらのゾーンを同時に加熱する
ことによって防げることに由来する。
【0050】中心領域と縁ゾーンの同時加熱の更なる利
点は、ほとんど熱エネルギーがエネルギー放射によって
発泡材料パネルの中心領域に適用されるため、発泡材料
パネル1のための加熱プレート付近の温度を200℃〜
250℃以下の範囲に保つことができることに由来す
る。これらの温度は発泡材料パネル1の内側に適切な熱
集積をなすのに十分であり、従って高周波放射から熱エ
ネルギーは発せられない。しかしながらこの熱エネルギ
ーは、気泡構造の熱的圧縮のために発泡材料パネル1の
表面を覆う全エネルギーを必要とするプロセスの際に利
用されるものほど高くないべきである。これは発泡材料
パネル1の表面上の油状クラック生成物より成るグリー
ス状のフィルムの形成を防ぐ。このグリース状のフィル
ムは分子鎖を短くする、それ故所望材料の結合を妨げる
加熱し過ぎに原因する。
【0051】更に、発泡材料パネル1又は発泡プラスチ
ックブロックの表面又は側端付近の同程度の予備加熱
は、表面における連続気泡の統合又は部分的な独立をも
たらすように加熱するならば、表面の圧縮又は熱的クラ
ッキングももたらしうる。これにより、図3に示す発泡
材料パネルであって、表面21,22及び中心領域にお
いて高めの密度を示す、即ち、連続気泡の容量がその間
の中間ゾーン25と26におけるそれより実質的に小さ
いパネルの製造を可能とする。表面を形取りする又は中
心領域9を熱するための様々な温度はこの装置のコント
ロールシステム上の備品を手動で調節することにより予
備決定するか、又は全コントロール及び作業プログラム
の形態でコンピューターによって自動的にプログラムさ
れることができる。
【0052】中心領域及び表面21,22を熱する温度
は発泡プラスチックブロック又は発泡材料パネル1に含
まれる凝集剤の構造にのみ依存するわけではない。以降
により詳しく説明する通り、廃棄プラスチック、例えば
熱硬化性樹脂もしくは熱可塑性樹脂、又は砕細したもし
くはちぎった様々な発泡プラスチック材料を含む発泡材
料パネル1(詳しくは、固形化温度又は凍結温度又は流
動温度が、発泡プラスチックブロック又は発泡材料パネ
ル1の製造のために用いた発泡プラスチックのそれより
高い凝集剤を一定量含むような材料)に関して、凝集剤
又は廃棄プラスチック又は再利用材料を全く含まない純
粋な発泡プラスチックよりも高い加熱温度又はエネルギ
ー供給を適用することができる。従って、例えば液圧プ
ランジャー45の備っていることのある、加熱備品42
の後方に配置した形取りプレス44の中で気泡構造及び
気泡壁の十分なる圧縮及び結合を起こさせることが可能
である。この形取りプレス44は水平面である程度分割
された二次成形用手段46を有し、これにより特に上部
47は例えば液圧シリンダー49のようなプレスドライ
ブユニット48により下部に対して垂直上に調節するこ
とができる。
【0053】同時に、この二次成形用手段46の下部5
0はパンチ雌型ダイ51として好適に作られ、そして水
平コンベアー52に置かれている。二次成形用手段46
が低部50を解放させると、その上に置かれている変形
発泡材料パネル1が形取りプレス44の領域からこの形
取りプレスの後ろに置かれているパンチングマシン5
3、例えば液圧式プレス54へと移される(その中に液
圧シリンダー56によって動く、低部50より成るパン
チ雌型ダイ51の方向に対して位置調節可能なパンチ雄
型ダイ55がある)。
【0054】この二次成形用手段46において、少なく
ともコアゾーン27において凍結点よりも高く加熱さ
れ、それ故その領域において圧縮の生じている発泡材料
パネル1に圧力をかけて、上部47と低部50の外形に
より変形させ、この発泡材料パネルをこの二次成形用手
段46によって圧力を適用した直後に凍結点にまで冷や
し、これによって二次成形用手段46によって所望の形
態に固定する。詳しくは、もしこの発泡プラスチックブ
ロックもしくは発泡材料パネル1がかなり大量の連続気
泡を有するか、又は二次成形用手段46における圧縮の
後に十分に連続気泡を有し続けており、そのためにこの
加熱成形表面における熱エネルギーが完全になくなって
おらず、それ故この発泡プラスチックブロック又は発泡
材料パネル1の熱的クラック部分が変形しうる場合、こ
れに冷風を吹き通すことによって冷却してよい。あらゆ
る場合において、クラッキングプロセス後の弾性を考慮
すると、発泡プラスチックブロック又は発泡材料パネル
1の冷却は可塑化点より低く行うべきである。
【0055】パンチングマシン53により行う外形セク
ションを利用して(その外形はパンチ雌型ダイ51とパ
ンチ雄型ダイ55により予め決められる)変形発泡材料
パネル1を作り、その後かかる成形体57を、二次成形
用手段46の低部50を形取りプレス44のもとの位置
に戻して取り出し、そして水平コンベアー52によっ
て、実時間熱せられた次の発泡材料パネル1を変形させ
るために運び込む。
【0056】本装置の形態は短期サイクル及び均一な製
品の品質を同時に提供するように本発明の方法を実施す
ることを可能とする。
【0057】図6は発泡プラスチックより作った本発明
の発泡材料パネル1を示す。この目的のため、ポリエー
テル、ポリメタン、フェノール系又はポリウレタンフォ
ームであって40〜500kg/m3 の容積重量を有する
ものが利用できる。ここでこの主として連続発泡材料1
9において、気泡ウェブ13,14を示し、充填材料5
8,59,60,61は異なる外形の中に包埋されてい
る。この充填材料58〜61は縁領域10,11のみで
なく、中心領域9にもむろんある。しかしながら、図面
を理解しやすくするため、中心領域9に示していない。
【0058】充填材料58及び59は発泡材料、例えば
熱硬化性樹脂に由来する再利用プラスチックスクラップ
より成りうる。従って、製造中に浮き出るような発泡プ
ラスチックのカットスクラップを適切な予備処理によっ
て細い片へと切り、次に充填材料として新たな発泡材料
パネル1又は発泡プラスチックブロックへと発泡され
る。PVC熱硬化性樹脂とは別に、充填材料59はポリ
エチレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、A
BS、ポリオレフィン、フェノール類、ポリプロピレン
及びポリスチレン断片を含みうる。しかしながら、合成
又は天然繊維に由来する生地スクラップより成る充填材
料60を利用することも可能である。小さな断片より成
ることもあるこれらの生地スクラップは古いカーペッ
ト、布、カーテン等の再利用製品より成りうる。最後
に、チョークのような鉱物材料、又は類似の製品を充填
材料として用いるか、又は難燃材、例えば水酸化アルミ
ニウム等と混ぜて用いてよい。少なくとも一定の領域に
おいてクラックしている熱的圧縮発泡材料パネルが特製
の統合特性又は特別な密度を有すべき事態において、糸
もしくは繊維、又は糸及び繊維より成る布帛、織布生
地、ネットもしくはグリッド又は一定の長さに調節され
た繊維を含ませることも可能である。
【0059】これらの充填材料を、発泡材料パネル1又
は発泡プラスチックブロックの製造のためにチルドに入
れる前に混合し、それ故発泡材料パネル1又は発泡プラ
スチックブロック全体に同時に分散させる。この処理
中、発泡プラスチックの製造のために用いる材料は新た
に獲得した原材料より成る必要がなく、再利用材料より
成りうることを考慮する必要があるであろう。図7は中
心領域9に加えて、縁領域10,11付近、特に表面2
1,22に隣接する領域において、熱的変形又はクラッ
キングを介して気泡構造の圧縮が生じうることを示して
いる。これはまた縁領域10,11における圧縮にかか
わらず、表面21,22が全体的に密閉されていなく、
数多くの連続気泡を示し続けていることも示している。
しかしながら、かかる発泡プラスチックブロック又は発
泡材料パネル1の表面21,22において最少の空気浸
透性を可能とするため、このパネルが熱的圧縮を行った
後に穴が開けられうることが条件となりうる。
【0060】本プロセスにより、最終発泡プラスチック
ブロック又は発泡材料パネル1の少なくとも縁領域1
0,11において熱した針又は中空ピースを突くことが
理解される。これは中空空間を作り上げ、これにより発
泡材料パネル1又は発泡プラスチックブロックの表面の
隣りの変形していない連続気泡に空気を侵入させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に関する発泡材料パネルの正面断面図。
【図2】図1に示した本発明の発泡材料パネルの一部の
略図。
【図3】プロフィール要素として作った本発明の発泡材
料パネルの正面断面図。
【図4】本発明の複数の独立発泡材料パネルより成る発
泡材料パネルの略図。
【図5】本発明の発泡材料パネルの製造のためのプラン
トの略図。
【図6】本発明の発泡材料パネルの内側に配置された充
填材料を有する発泡材料パネルの別の態様の略図。
【図7】本発明の発泡材料パネルの一画の略図。
【符号の説明】
1…発泡材料パネル 2,3…表層 4…接着層 5,6…表面 7…補強材 8…固定部品 9…中心領域 10,11…縁領域 12,16…気泡壁 13,14,15…気泡ウェブ 17…連続気泡 18…独立気泡 19…発泡材料 20…プロフィール要素 21,22…表層 23,24…縁領域 25,26…中間領域 27…コアゾーン 28,29,30…独立パネル 31…発泡材料パネル 32,34…連結領域 33…接着層 35…構造部材 36,37…接着層 38…接着剤 39…マニプレーター 40…ベルトコンベアー 41…高周波オスシレーター 42…加熱備品 43…マニプレーター 44…形取りプレス 45…プレスプランジャー 46…二次成形用手段 47…上部 48…プレスドライブユニット 49…液圧シリンダー 50…低部 51…パンチ雌型ダイ 52…水平コンベアー 53…パンチングマシン 54…液圧プレス 55…パンチ雄型ダイ 56…液圧シリンダー 57…成形体 58,59,60,61…充填材料

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発泡材料パネル(1,31)又は成形部
    品の中心領域(9)が、それとその表面(5,6,2
    1,22)との間に位置する発泡材料パネル(1,3
    1)又は成形部品の少なくとも一中間領域(25,2
    6)より高い容積重量へと可塑的に変形していることを
    特徴とする、少なくともある領域において永久的に変形
    した気泡ウェブ及び/又は壁を含んで成る柔軟で任意的
    に弾性な発泡材料パネルの1又は複数の発泡材料パネル
    より成る発泡材料パネル又は成形部品。
  2. 【請求項2】 発泡材料パネル(11,31)の中心領
    域(9)における気泡壁(12,16)又は気泡ウェブ
    (13,14,15)がより高い容積重量及びより高い
    密度へと熱的に圧縮されていることを特徴とする、請求
    項1に記載の発泡材料パネル。
  3. 【請求項3】 中心領域(9)が可塑的変形によってプ
    ロフィール要素(20)へと変形していることを特徴と
    する、請求項1又は2に記載の発泡材料パネル。
  4. 【請求項4】 発泡材料パネル(1,31)又は成形部
    品の表面(5,6,21,22)の方向において、中心
    領域(9)の、隣接の中間領域(25,26)に対する
    圧縮系数が5〜20である、請求項1〜3のいづれか1
    項に記載の発泡材料パネル。
  5. 【請求項5】 発泡材料パネル(1,31)の表面
    (5,6,21,22)に隣接する縁領域(23,2
    4)のうちの一方の容積重量が約40kg/m3 〜500
    kg/m3 であり、他方、発泡材料パネル(1,31)の
    中心領域(9)が約1,200kg/m3 〜2,500kg
    /m3 の容積重量を示す、請求項1〜4のいづれか1項
    に記載の発泡材料パネル。
  6. 【請求項6】 発泡材料パネル(1,31)の密度が中
    心領域(9)から表層(5,6,21,22)に向って
    減少する、請求項1〜5のいづれか1項に記載の発泡材
    料パネル。
  7. 【請求項7】 発泡材料パネル(1,31)の1又はい
    くつかの面(5,6,21,22)が、熱的変形及び圧
    縮された気泡壁(12,16)及び/又は気泡ウェブ
    (13,14,15)又は気泡構造により、中心領域
    (9)と縁領域ゾーン(23,24)との間の中間領域
    (25,26)と比べて高い密度で圧縮されている、請
    求項1〜6のいづれか1項に記載の発泡材料パネル。
  8. 【請求項8】 補強材(7)が中心領域(9)及び/又
    は中間領域(25,26)の中に挿入及び/又は包埋さ
    れている、請求項1〜7のいづれか1項に記載の発泡材
    料パネル。
  9. 【請求項9】 補強材(7)が発泡材料パネル(1,3
    1)の縁領域(23,24)に挿入及び/又は包埋、即
    ち、成形又は固められている請求項1〜8のいづれか1
    項に記載の発泡材料パネル。
  10. 【請求項10】 発泡材料パネル(1,31)が高弾性
    フォーム構造より成る、請求項1〜9のいづれか1項に
    記載の発泡材料パネル。
  11. 【請求項11】 中心領域(9)及び/又は中間領域
    (25,26)及び/又は縁ゾーン(23,24)に充
    填材料(58〜61)が施されている、請求項1〜10
    のいづれか1項に記載の発泡材料パネル。
  12. 【請求項12】 充填材料(58〜61)が、熱可塑性
    樹脂、又は鉱物及び熱硬化性不純物を含む柔軟発泡材料
    又は廃棄プラスチックの発泡材料顆粒より成る、請求項
    1〜11のいづれか1項に記載の発泡材料パネル。
  13. 【請求項13】 発泡材料パネル(1,31)が、接着
    剤並びに/又は発泡及び/もしくは形取り処理により一
    緒に連結された、異なる容積重量及び/又は密度及び/
    又は気泡構造及び/又は材料を有する複数独立のパネル
    (28,29,30)より成る、請求項1〜12のいづ
    れか1項に記載の発泡材料パネル。
  14. 【請求項14】 補強材(7)が繊維、糸及び/又はプ
    レート及び/又はプロフィールのアルミニウム又は合成
    成分より成る、請求項1〜13のいづれか1項に記載の
    発泡材料パネル。。
  15. 【請求項15】 補強材(7)が特別な合金を有するス
    チールより成り、かかる材料のネット及び/又はグリッ
    ドである、請求項1〜14のいづれか1項に記載の発泡
    材料パネル。
  16. 【請求項16】 柔軟で弾性な発泡材料の1又は複数の
    発泡材料パネルの気泡ウェブ及び/又は壁を圧力及び/
    又は温度の作用のもとで少なくとも部分的に破壊及び/
    又は永久的に変形させる発泡材料パネルの製造方法であ
    って、この発泡材料パネル(1,31)を圧力及び圧縮
    の作用のもとでエネルギー放射に付し、これにより分子
    への振動エネルギーの放出に基づいて中心領域(9)か
    ら縁領域(23,24)に向う発泡材料パネル(1,3
    1)の材料成分の加熱をもたらすことを特徴とする方
    法。
  17. 【請求項17】 エネルギー放射が20MHz 〜40MHz
    の高周波放射又はマイクロ波より成る、請求項16に記
    載の方法。
  18. 【請求項18】 発泡材料パネル(1,31)又は高弾
    性フォームに含まれている気泡性布帛、又は廃棄プラス
    チック、又は発泡材料顆粒を、この発泡材料パネル
    (1,31)の中心領域(9)においてその凍結点より
    高く熱し、そして少なくともその表面(5,6,21,
    22)において可塑化させ、これにより、この発泡材料
    パネル(1,31)の圧力及び圧縮の作用のもとでプレ
    ート型プロフィール要素(20)の形へと圧縮するこ
    と、及びこの発泡材料パネル(1,31)における圧力
    を、この廃棄プラスチック又は発泡材料顆粒の可塑化気
    泡壁(12,16)又は気泡構造がその凍結点以下に少
    なくとも部分的に冷えるまで保持することを特徴とす
    る、請求項16又は17に記載の方法。
  19. 【請求項19】 発泡プラスチック材料を作るため、発
    泡材料パネル(1,31)の製造前に、熱可塑性樹脂及
    び/又は熱硬化性樹脂、及び/又は生地及び/又は鉱物
    充填材料を原材料に加えることを、特徴とする、請求項
    16〜18のいづれか1項に記載の方法。
  20. 【請求項20】 充填材料が125mm3 の最大フロック
    サイズを有する、請求項16〜19のいづれか1項に記
    載の方法。
  21. 【請求項21】 プレスチルド(44)の中でプロフィ
    ール要素(20)を作る前後に、中心領域(9)と表面
    (5,6,21,22)との間の非圧縮縁ゾーン(2
    3,24)の中に連続開口部を作る、請求項16〜20
    のいづれか1項に記載の方法。
  22. 【請求項22】 熱的圧縮すべき中心領域(9)又は縁
    ゾーン(23,24)における加熱温度を、充填材料と
    して加えた大部分の合成材料の凍結温度より高くする、
    請求項16〜21のいづれか1項に記載の方法。
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