JPH06505285A - 加熱により膨張するように作られた圧縮された気泡プラスチック材料により耐力接合を形成するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 加熱により膨張するように作られた圧縮された気泡プラスチック材料により耐力 接合を形成するための方法及び装置 本発明は、室温で安定な形を有し、接合部域中に挿入後、加熱により膨張せしめ られ、かくして接合部域全体が充填される圧縮された気泡（ｃｅｌｌｕｌａｒ） プラスチック材料の使用により耐力（Ｌｏａｄ　−ｂｅａｒｉｎｇ　）接合を形 成する方法に関する。別法として、結合は、プラスチック充填剤材料の膨張相中 高温下に溶融し、これによって充填剤材料と基体材料の間に結合を形成する、ホ ットメルト接着剤又は硬化剤を有するホットメルト接着剤によって確実にするこ とができる。

この方法により、充填剤材料を加熱したとき、接合部域が充填され、圧力が接着 剤上に作用し、基体材料への結合が一度かつ同時に確実になされる。更に本発明 方法によれば接合を作るための成分は取り扱うとき乾燥している。

この方法は、サンドイッチ構造でのコア材料の耐力接合に応用できる、しかしそ れはビルディング構造物におけるコンクリートパネル、壁パネル、窓パネル等を 接合するためにも応用できる。

技術の現状 接合部域を充填するために多くの方法がある。既に特許になった方法の例に次の ものがある：　ＵＳ３８０６５６６：　ＵＳ４８９８６３０　、ＵＳ４６４７７ １６　、ＤＥ−Ａ１９６３２６７及びＤＥ−Ａ１７８４４６７゜しかしながら上 記方法の殆どに共通なのは、主として穴、間隙又は密閉空間を充填又は封止する ことにあり、耐力接合を形成することにはない、更に殆どの方法が化学的方法、 例えば発泡又は加硫に基づいている０本発明方法は、その代わりに、室温で圧縮 されたガスの形での強力なエネルギーに基づいており、次いでエネルギーが高温 （プラスチック充填剤材料の加熱撓み温度）で放出される。

ＤＥ−Ａ１７８４４６７においては、非化学的な村上方法が記載されている。こ の方法は連続気泡を有する弾性プラスチック材料の圧縮に基づいている。この方 法は剛性で耐力接合を形成するためには応用できない、更にこの方法で使用する プラスチック材料は、圧縮されたとき、室温で寸法安定性を有しない、ｔＪｓ４ ６４７７１６には本発明方法に類似した方法が記載されている。しかしながらこ の場合においてさえも目的は封止することにある。

封止された電気接続を得るため、圧縮された気泡プラスチック材料は、コネクタ を完全に封入する収縮チューブとワイヤの間に置かれる。その後コネクタを通常 の方法で加熱する。加熱はホットエアガンによるのが適当であると考えられてい る、これによると、チューブが収縮し、気泡プラスチック材料片は膨張し、かく してコネクタを封止する、この特許には気泡プラスチック材料（この特許では封 止部材と称している）にホットメルト接着剤を適用し、これにより更に適切な封 止を得ることを確実にする可能性も述べている。従って前記特許は電気コネクタ を封止する方法を記載しており、耐力接合を形成する方法ではない。

応用例 木ｍ五！ サンドイッチ構造におけるコア材料として気泡プラスチック材料を使用する０例 えば舟及びボートはしばしばこの原理によって構成される。コア材料はボートの 形で形成された木製構造物に固定される０次に繊維強化プラスチックをコア材料 の内側及び外側の両方に適用する。この種のサンドイッチ構造物に使用されるコ ア材料は各種の大きさのボードの形である。ボードを一緒に取りつけたとき、そ れらの間に間隙が残る。サンドイッチ構造物中でカの連続相互作用を得るため、 これらの間隙は、ボードの縁を一緒に接合する材料で充填される。現在まで、こ れは約０．６〜１．５Ｋｇ／ｄｍ”の密度を有するパテ配合物を用いてなされて いる。気泡プラスチック材料は通常０．０４５〜０．２５Ｋｇ／ｄｍ”の密度を 有する。パテ配合物を用いると、構造物の重量を増大し、これは望ましくなく、 コア材料に不連続を生ぜしめ、これは例えば衝撃を受けた場合、又は構造物が適 音になったときサンドインチ構造物の強度に負の影響を与えることがある。他の 負の影響には音響伝達及び熱伝達の発生がある。

通常第１図に示す形状の接合部はパテ配合物を注入することによって充填される 。この方法は不完全な充填接合を生ぜしめ、サンドイッチ構造物を弱（する結果 を示している。

日による　の　゛の 充填剤材料は、高温下に気泡プラスチック材料のストリツブ（２）を−緒に押圧 する（第２図参照）、かくしてそれらの厚さを、方法によって要求される厚さに 、例えば元の厚さの３０％に減少する（第３図参照）。圧縮し７たストリップは 、圧力を除く前に冷却させることにより、ストリップは、圧力が除去された後で さえもその減少した厚さを維持する。湿分硬化ホットメルト接着剤のフィルム（ ４）を、圧縮中又はその後に充填剤材料に適用する。接着剤被覆を有する充填剤 材料を接合部域（１）中に挿入する（第４図参照）。充填剤材料のストリップを 約７０℃に加熱することにより、充填剤材料は軟化し、接合部域が充填されるま で内部過圧のため膨張する。充填剤材料及び接着剤を加熱したとき、接着剤が溶 融し、充填剤材料が膨張するため、それが接着剤を基体材料に対し押圧し、かく して結合が充填剤材料と基体材料（５）の間に形成される（第５図参照）。冷却 後、充填剤材料は硬化し、その元の性質を再び得る。充填剤材料の硬化で、それ 以上の膨張を防止し、これが接合を安定のままでいることを確実にする。接着剤 は空気の湿分により硬化する。

良好な引張及び圧縮強度のみならず剪断強度の如き耐力特性を有する接合を得る ため、この方法は次の用件を満さなければならない： １、充填剤材料は設定強度要件に合格しなければならない２、接着は設定強度要 件に合格しなければならない。

３、充填剤材料と基体材料の間の結合は、接合を作る成分、即ち充填剤材料、ホ ットメルト接着剤、及び基体材料に設定されたのと同じ要件に合格しなければな らない。

最後の要件に合格するためには、充填剤材料は接合部域を完全に充填しなければ ならない、即ち充填剤材料は接合部全体に沿って均一かつ完全に膨張しなければ ならない。

又ホットメルト接着剤は、充填剤材料が接着剤上に必要な圧力を作用している間 完全に溶融しなければならない。これは、熱が、上記要件に合致しつるように適 用されなければならぬことを意味する。本発明は例えばサンドイッチ構造物中の 本質的に耐久性の接合を形成する問題の解決を提供する。

本発明は、比較的低温例えば６０℃で結合可能であり、充填剤材料が膨張したと きその元の形を再現する方法を提供する。従って充填剤ストリップの大きさは予 め決めてお（ことができる。−力比学的発泡による膨張は常に制御不能である。

本発明においては、独立気泡を有する剛性気泡プラスチック材料を使用する。こ れは、完成した接合の充分な強度及び剛性を確実にするためばかりでなく、膨張 を生ぜしめる不可欠要件である。

方法の実施例 ・　の　告 所望寸法で、充填剤材料のストリップを、基体材料例えばＰＶＣ気泡材料から鋸 で切り取るか他の手段で切り取る。接着剤上で充分な圧力を達成させるため、圧 縮前の充填剤材料のストリップは、圧縮前に、それらが挿入されるべき接合部域 より少し厚くすべきである。充填剤材料のストリップが厚（なればなる程、加熱 段階中に充填剤材料が膨張するとき接着剤上の圧力は大となる。しかし充填剤材 料が最大強度を再現させるときには、充填剤材料はできる限り完全に膨張しなけ ればならない、従って材料中の気泡は最大球形酸を有し、か（して所望の強度を 与えるようにする。

次に充填剤材料を、約８０℃に加熱した加熱装置中に入れる。加熱後、次に充填 剤材料をプレス中に置き、それを元の厚さの約２０〜５０％に圧縮する。この操 作中に充填剤材料はホットメルト接着剤のフィルムで被覆できる、これは充填剤 材料からの圧力及び熱のため、計画した方法で充填剤材料に接着する。もしもホ ットメルト接着剤のフィルムを、それを適用する数分前（プレス段階直前）に作 るならば、ホットメルト接着剤は、それらが剛化した後でさえも充填剤材料にな お接着するであろう。

ホットメルト接着剤は後の段階で充填剤材料に適用することもできる。最も簡単 な方法は、充填剤材料を接合部域中に挿入する前に接着剤フィルムを充填剤材料 のストリップの周囲に折り曲げてつけることである。接着剤フィルムは充填剤材 料の各側に一つを適用する二つの別々の層からなることさえできる。

マイクロ　による　魅 充填剤材料の圧縮したストリップを接合部域に挿入し、電磁放射線、例えばマイ クロ波によって加熱する。例えばポリウレタンからなるホットメルト接着剤は、 電磁界によって影響を受け、かくして加熱されるようになる。充填剤材料は、接 着剤が加熱されるとき間接的に加熱される。電磁界は、それが接合部域で均質で あるように形成されるから、ホットメルト接着剤の直後でかつ均一な加熱が生起 する。これによって充填剤材料の間接加熱も均一になる。膨張が均一で、接着剤 上に均一に分布した圧力が得られる。

舟及びボートでサンドイッチ構造物を用いる殆どの場合において、コア材料とし てＰＶＣが使用される。ＰｖＣは電磁界によって殆ど全く影響を受けない、従っ て加熱されるようにならない。同じことが、コア材料と同じ材料から有利に作る ことができる充填剤材料に適用される。生起する加熱は、全集成体の非常に小さ い容量からなるホットメルト接着剤から来るだけである。しかしながらこの熱は 充填剤材料を所望する程度に膨張させるのに充分である。圧縮された状態での充 填剤材料は非常に薄く、接合部域の幅に対して非常に少ない質量を含み、これは 何ら困難なく加熱されるようになる。

この方法の仕上げ段階は、膨猥段階中に押し出された過剰のホットメルト接着剤 を除去することにある。硬化処理完了後桟るものは、良好に充填された耐力接合 である。ＰｖＣ以外の気泡プラスチックを、例えばＰＵＲ，ＰＳ等の気泡プラス チックを充填剤材料として、又はコア材料として使用できる。大部分の気泡プラ スチックは電磁放射線によって殆ど影響を受けない、従って加熱手段の利点が維 持される。即ち基体材料の不必要な加熱が避けられる。ホットメルト接着剤の形 でのポリウレタンは非常に急速に加熱されるようになるが、同じ材料の気泡プラ スチックは、同じ時間で電磁放射線により殆ど全（加熱されないことに注目すべ きである。しかしながら充分に長い時間の後には、例えばマイクロ波放射線によ り殆どの気泡プラスチック材料が均一に加熱されるようになるであろう。しかし ながらたとえばＰｖＣに対しては、これは不安定な方法で生じ、材料中に局部的 に制御できない温度上昇を生ぜしめる。これは望ましくない、従って間接加熱が 更に有利である。

気泡プラスチック材料の製造において使用される化学的処理の間に、電磁放射線 によって影響を受ける添加剤を使用することもできる。かかる添加剤の例には粉 末石炭及び粉末鋼がある。しかしながら、これは材料を更に高価にし、発泡中問 題も生ぜしめる。従って充分に良好な性質を有する気泡プラスチック材料を得る ことが困難である。

１１工旦工懲 サンドイッチ構造物で舟又はボートを建造するとき、熱は熱風装置、電気ブラン ケット等により適用できる。熱風により加熱するとき、構造物が含まれる材料が 損傷を受けないよう温度を調整するために注意を払わなければならない。これは 、１回に比較的長い時間、例えば数時間熱を適用する大きな構造物においては特 に重要である。

国際調査報告 ｌ１１−一１１１艷１＾−ｍｌｅｊｌｌａａ　Ｔｌａ　ρＣＴ／ＳＥ　９２１０ ００７６国際調査報告 ；＝ニー二：　＝＝；＝３；；＝−１“−一１開ゴ暦“−゛−−ｔｈｅｍｍｈＰ ｓ−０１１ｉｃａＩＩＩｓＭｗｗｍｍ−ｍｍａｎ−嘲ｋｈｗｅ−−−１呻ｖｄｗ ａｍｋｗ−−智ｃ―−１ｅｍｌａ１ｗ＋ｍ１求|陶・ フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，Ｓ　識別記号　庁内整理番号Ｅ　０４　Ｂ　１／６ ８４ ／／　Ｂ　２９　Ｋ　１０５：０４ Ｂ２９Ｌ　３１：１０　４Ｆ （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、ＡＴ、ＡＵ 、ＢＢ、ＢＧ、ＢＲ，ＣＡ、ＣＨ，Ｃ３，ＤＥ、　ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＩ、　Ｇ Ｂ、　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、　ＬＵ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、 　ＮＬ。

Ｎｏ、ＰＬ、ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ、ＳＥ、ＵＳＩ （７２）発明者　リヨーニョー、　アンデルススウェーデン、　１７１　４０　 ソルナ、　ヴイレベルグスヴエーゲン　９ （７２）発明者　グリップ、　スフェンスウェーデン、　１８４　３２　オーケ ルスベルガ、　オフセンスチイニルナス　ヴエグ（７２）発明者　トルク、　オ ーケ スウェーデン、　１４２　４３　）−ロングスンド、レヴイヴエーゲン　２４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．充填剤材料（２）として気泡プラスチック材料を使用し；気泡プラスチック を室温で安定である形に圧縮し（３）；少なくとも充填剤材料の結合面に接着剤 （４）を付与し（第４図）；充填剤材料（３）及び（４）を接合面（１）中に挿 入し（第４図）；そして加熱することにより充填剤材料を膨張させ、かくして充 填剤材料の溶融面を接合部域の限定面に対し押圧し（第５図）、その後充填剤材 料を冷却させることを特徴とする耐力接合を形成する方法。 ２．ホットメルト接着剤又は硬化剤を有するホットメルト接着剤である接着剤（ ４）を使用し、前記接着剤を充填剤材料の加熱相中に溶融させる請求の範囲第１ 項記載の方法。 ３．液体の形での一成分又は二成分接着剤（４）を使用する請求の範囲第１項記 載の方法。 ４．液体の形での一成分又は二成分接着剤（４）の使用、又はホットメルト接着 剤又は硬化剤を有するホットメルト接着剤の使用をし、前記接着剤を電磁放射線 により加熱する請求の範囲第１項記載の方法。 ５．加熱下に膨張し、両側を接続剤フィルム（４）で彼覆した（第４図）圧縮さ れた気泡プラスチック（３）のストリップであることを特徴とする耐力接合を形 成するために使用する充填剤材料。