(57)【要約】  本発明は、少なくとも１層の外側層と、少なくとも１層の外側層に接着剤を塗布することで外側層に接着結合されたコア層と、を有する軽量建築用ボードであって、接着剤の塗布を、水平に、又は水平から１５℃以下の僅かな偏差をもって、好ましくは外側層と平行に装着される１個以上の回転板を用いて行なう方法に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１層の外側層と、該少なくとも１層の外側層に施与される接着剤によって外側層に接着結合されたコア層と、を有する軽量建築用ボードの製造方法であって、
接着剤の施与を、
水平に、又は水平から１５°以下の僅かな偏差で、好ましくは外側層と平行に取り付けられる１個以上の回転板を用いて行なうことを特徴とする方法。
【請求項２】
回転平板は、円形平板状であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
回転平板は、カスケード状に上昇する縁部を有する平面板状であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
回転平板は、楕円形状であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
回転平板は、平面状の、少なくとも４個の突端を有する平面星形であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
回転平板は、少なくとも４個の突端を有する平面星形であり、該４個の突端で上方に屈曲していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
回転平板は、星形に構成され、４個又は５個の突端を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
４個又は５個の突端を有する平面状の星形回転平板は、直線部分を持たず、丸みを帯びた隅部のみを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
４個又は５個の突端を有する平面状の星形回転平板は、上方に屈曲している突端を備えた４個又は５個の突端を有する平面星形であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
カスケード状に上昇する縁部を有する平面板状の回転板は、孔又は溝状の出口オリフィスを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
一方の上に他方が配置された少なくとも２個の回転板を使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
接着剤を下側及び／又は上側の外側層ａ）、及び／又はコア層ｂ）の下側面及び／又は上側面に施与するために、
カスケード状に上昇する縁部を有する平面板、一方の上に他方が取り付けられた複数の平板、楕円板、又は４個又は５個の突端を有する平面星形板を、回転板として使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
使用される接着剤は、イソシアネートベースの接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
パーティクルボード、ＭＤＦボード、ＯＳＢボード、プラスチックボード、又は金属板を、外側層として使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
紙、板、木、又は軽金属を含むハニカム、折曲又はプラグ形構造物を、コア層として使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
好ましくは、８０から４００ｋｇ／ｍ3の密度を有する軽量木材を主材料とするボードを、コア層として使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも１層の外側層をコア層に接着結合することによって軽量建築用ボードを製造する装置において、
外側層に接着剤を施与するために、前記装置は、水平に、又は水平から１５°以下の僅かな偏差で、好ましくは外側層と平行に取り付けられる、１個の又は一方の上に他方が取り付けられる複数の回転板を含むことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量建築用ボードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軽量建築用ボードは、２層の外側層と、この外側層の間に配置されこれらの層と接着されている少なくとも１層のコア層と、からなる複合要素である。この軽量建築用ボードは、家具製造産業において使用されるか、又は、建築産業において軽量建築要素として使用される。
【０００３】
このようなボードは、長い間にわたって知られており、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００４】
一般に木材ボード、特に、パーティクルボード、中密度繊維板（ＭＤＦボード）、又は配向性ストランドを含むボード（ＯＳＢボード）と、プラスチックボード、特にアルミニウムを含む金属シート、又はこれらボードの組み合わせたものが外側層として使用される。使用される外側層の厚さは、好ましくは、０．５ｍｍから２０ｍｍであり、特に、１ｍｍから１０ｍｍである。
【０００５】
コア層として、低質量のシート状構造物が使用される。このコア層は、好ましくは、８０から４００ｋｇ／ｍ3の密度を有する紙、板、木、又は軽金属（特に、アルミニウム）、又は木材ベースの軽量ボード等の軽量材料を含む、例えば、ハニカム、折り畳み又はプラグ形構造である。
【０００６】
軽量建築用ボードは、通常、外側層をコア層に不連続的に接着する、又は特に、連続的に接着することで製造される。この接着は、外側層及び／又はコア層に接着剤を適用し、そして、接着剤を硬化させそれらの要素を互いに強固に接着させて一体化させることによって行なわれることが好ましい。
【０００７】
通常、接着剤は、特許文献２に記載されている塗布ヘッド、特許文献３に記載されているローラ、又は特許文献４に記載されているノズルを用いて塗布される。
【０００８】
【特許文献１】ＤＥ６７００９０
【特許文献２】ＥＰ１０２９６６５
【特許文献３】ＤＥ４２３７０２５
【特許文献４】ＷＯ９５／２８５３３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ローラを使用することの欠点は、汚れる傾向にあることである。更に、しばしば、接着剤が多量に塗布されてしまう。ノズルを使用することの欠点は、エアロゾルが生成される危険があることである。また、この両方の方法は、１成分接着剤、又は２成分熱溶融性接着剤の使用に限定される。
【００１０】
従って、外側層及び／又はコア層に全体的に接着剤が可能な限り一様に分布されるととともに、連続的な製造を可能とし、エアロゾルを実質的に発生させることなく実行でき、少量の接着剤の使用でも十分な接着力を確保できる方法を発見することが目的とされていた。その方法は、連続的又は非連続的に実行可能であるべきである。
【００１１】
本発明の目的は、接着剤を外側層及び／又はコア層に施与することができ、ほぼエアロゾルが放出されず、メンテナンスをほとんど要することなく、全ての種の接着剤が使用可能であり、また、連続的な製造が可能で、軽量建築用ボードの全幅に亘り、要求された量において可能な限りの接着剤の一様な分布が確保される軽量建築用ボードの製造方法を適用することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
驚くべきことに、上記目的は、水平に、好ましくは、外側層と平行に配置される少なくとも１個の回転板を用いて接着剤を外側層に施与することによって達成される。
【００１３】
従って、本発明は、少なくとも１層の外側層、及びこの少なくとも１層の外側層に接着剤を塗布することでその外側層に接着結合されたコア層を有する軽量建築用ボードの製造方法に関し、この方法においては、接着剤の施与を、水平に、又は水平から１５℃以下の僅かな偏差をもって、好ましくは前記外側層と平行に取り付けられる、１個の又は一方の上に他方が配置される複数の回転板を用いて行なうことを特徴とする。
【００１４】
更に、本発明は、少なくとも１層の外側層をコア層に接着結合することによって軽量建築用ボードを製造する装置に関し、外側層に接着剤を施与するために、装置は、水平に、又は水平から１５℃以下の僅かな偏差で、好ましくは外側層と平行に取り付けられる、１個の又は一方の上に他方が取り付けられる複数の回転板を含むことを特徴とする。
【００１５】
接着剤は、水平に、好ましくは下側の外側層と平行に取り付けられ、駆動手段により回転する板を用いて塗布される。この板を、水平に対して１５°以下の僅かな偏差をもって取り付けても良い。板は、円形又は楕円形でも良い。円形の場合、外側層の中央部分と比較して、外側層の端部領域に接着剤が集積される可能性がある。従って、外側層の端部領域における接着剤の集積を最小化するために、板が僅かに楕円形状であることが望ましい。好ましくは、円板の幅に対する長さの比は、１〜１．８、特に好ましくは、１〜１．４、特に、１．０〜１．２５である。
【００１６】
一方の上に他方が配置された板の場合、接着剤を一番上の板に施すことが好ましい。接着剤の下の板への送出は、上に載っている板の孔部を通して行なわれる。孔部の数は、１００−９００ｍｍ2あたり、好ましくは、１００−６５０ｍｍ2あたり、特に好ましくは、１００−４００ｍｍ2あたりで、それぞれ、４〜１２、好ましくは、４〜８、特に好ましくは４個である。好ましくは、２〜４、特に好ましく２個の板を、重ねて使用する。
【００１７】
板は、完全に平坦であるか、又は下方に向く側が曲線状又は傾斜状となっていても良い。曲線状又は傾斜状の端部の高さは、好ましくは、１．０−３０ｍｍである。下方に向く側が曲線状又は傾斜状の板が、好ましい。接着剤の放出を確保するために、傾斜部分に孔部又は溝部を導入しても良い。径、及び孔部又は溝部の数は、外側層上で可及的に一様な接着剤の精巧な塗布分布が可能となり、板に施される全ての材料を放出させることができ、板のメンテナンス作業を最小限にするように、相互に調整される。好ましくは、傾斜部は、０．５〜５ｍｍ、好ましくは１６〜５０ｍｍの径又は幅を備えた４〜６４の孔部又は溝部、又は１〜４ｍｍの径又は幅を備えた溝部、又は特に好ましくは、２〜４ｍｍの径又は幅を備えた２０〜４０の孔部又は溝部を有する。溝部は、最上部が開口していることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
一つの実施の形態として、円板は、カスケード状である。図１は、このような円板の側面視である。カスケードは、回転の軸（Ａ）から外側に向かって上昇するように配置されている。接着剤の一部がこのカスケード変遷点でより下方の外側層に放出されるように、１つのカスケードから隣接するカスケードへの変遷点（Ｂ）において、孔部が板に設けられていても良い。このようなカスケード状の板によって、下部の外側層への接着剤の極めて一様な塗布が確保される。板への接着剤の塗布は、回転軸の出来る限り近くで行われる。驚くべきことに、確実に回転軸の前方又は後方において、接着剤の接着点が製造方向に平行である場合、接着剤が下方の外側層全体に特に一様に分布されることが発見された。２〜４、好ましくは、２〜３、特に好ましくは、２つのカスケードを有する回転板を使用しても良い。
【００１９】
接着剤の塗布用に板に導入される孔部又は溝部の外側層に対する傾斜角度は、０〜７０°、好ましくは、１０〜７０°、特に好ましくは、３０〜６０°である。孔部をカスケードの変遷点、及び外側の傾斜部分に設けても良い。孔部の数は、内側のカスケードから外側のカスケードに向かうにつれて増加する。１．０〜５．０ｍｍの径を備えた４〜３０、好ましくは、１２〜２５、特に好ましくは１２〜２０の孔部が、回転軸に対して最内部のカスケード変遷点（Ｂ）に設けられている。最外部の傾斜部分（Ｃ）において、孔部又は溝部の数は、４〜６４、好ましくは、１６〜５０、特に好ましくは、２０〜４０であり、１．０〜１．５ｍｍの径を有する。板の特に好ましい実施の形態において、外側の傾斜部分における孔部又は溝部は、外側層に対して交互に異なる傾斜を持つように形成される。隣接するカスケードの径の比ｄn／ｄn-1は、１．２から４．５、好ましくは、２〜４である。孔部は、異なるカスケードに対して、異なる角度及び径を備えていても良い。一般的に、孔部の径は、板の端部に向かうにつれて減少する。
【００２０】
板が長円形板の場合、長円形の長手側を基準として、外側層の幅に応じて、０．０５から０．４ｍ、好ましくは、０．１〜０．３ｍ、特に好ましくは、０．１２から０．２５ｍの径を有する。それは、湿潤される外側層の上方、０．０２〜０．２ｍ、好ましくは、０．０３〜０．１８ｍ、特に好ましくは０．０３〜０．１５ｍの高さで取り付けられる。
【００２１】
回転板は、平面状の、又は少なくとも４個の突端、好ましくは平面視で丸みを帯びた直線部分を持たない４又は５個の突端を備えた星形に形成されても良い。なお、この星形は、その突端が上方に向かって屈曲していても良い。また、回転板は、上述のように、カスケード状で外側に向かって上昇する縁部、及び外側オリフィス、特に、孔部を有する平面円板形でも良い。
【００２２】
下方の外側層における接着剤の湿潤半径は、好ましくは、０．２５〜２．４ｍ、特に、０．３５〜１．２０ｍである。
【００２３】
一般的に、１個の円板によって、十分な接着剤の塗布を確保することができる。接着剤がより広い領域に塗布される場合、上述のように、少なくとも２個の回転円板を使用することが有効である。なお、この円板は、それらが相互に隣接する又はオフセットする状態で、その一方が他方の裏側に位置するように取り付けられる。これにより、接着剤が円板上に長い時間残余して硬化してしまうことを防止することができる。
【００２４】
円板の回転速度は、好ましくは、２００〜２５００ｍｉｎ-1、特に好ましくは２００〜２０００ｍｉｎ-1、及び特に、３００〜１５００ｍｉｎ-1である。
【００２５】
外側層に塗布される接着剤の量は、２０〜３００ｇ／ｍ2、好ましくは、４０〜２００ｇ／ｍ2、特に好ましくは、５０〜１２０ｇ／ｍ2である。
【００２６】
２成分接着剤を使用することによって、高又は低圧混合器、好ましくは低圧混合器を使用することが可能となり、接着剤が回転円板に塗布される前に機械的に混合され、例えば、下流攪拌部材等の適切な塗布装置を用いて円板に塗布される。円板が駆動装置により回転駆動されている場合、接着剤は、円板の下方に存在して連続的に移送される外側層に亘って広範囲に分配される。例えば、樹脂を含む静的又は動的混合器を、混合及び接着剤の円板への塗布のために使用しても良い。塗布する接着剤の量は、外側層における平方メートルあたりの所望の塗布量を実現できるように、連続作動装置の速度に合わせて調整される。
【００２７】
湿潤される層からの円板の高さ、円板の径、及び回転速度は、放出される接着剤が外側層をその端部まで可及的に一様に湿潤させるとともに、通常、接着剤が、上述の範囲に存在するように、相互に調整される。
【００２８】
接着剤は、回転によって水平方向に飛散され、水平に、好ましくは回転板の下方においてこの板と平行に存在する外側層に全体的に分配される。驚くべきことに、現在では、上述の手法によって、塗布を、実質的にエアロゾルを発生させることなく行なうことが可能であることがわかっている。
【００２９】
エアロゾルは、およそ１０-7〜１０3ｃｍの小さい径を有する細かく分布した液体粒子を持つ空気等の気体を含むコロイド系として定義される。
【００３０】
経済的観点から必要である接着剤の少量の塗布量では、接着剤を用いた下方の外側層の完全な湿潤が困難となる可能性がある。しかしながら、驚くべきことに、現在では、少量の塗布量の場合に本発明にしたがう手法による塗布を用いることによって、下方の外側層のコーティングによって、処理された外側層とその上に位置するコア層との間における要求された引張強度が十分に達成されることが発見されている。
【００３１】
更に、驚くべきことに、塗布される接着剤の量が５０〜２００ｇ／ｍ2の範囲である場合に、外側層への接着剤の塗布のパターンが、より一様となるということが発見されている。塗布のパターンの一様性は、外側層の表面に亘る接着剤の分布を視覚的に評価することによって測定される。さらなる測定の可能性として、ペーパーストリップ（paper strip）をユニットに配置し、接着剤によって湿潤する前と後でその計量を行なう。
【００３２】
下方の外側層に接着剤が塗布された後に、コア層が施される。上方の外側層はそこに施される。このために、上方の外側層も同様に上述のように接着剤により湿潤されている。そして、円板が回転され、その接着剤で覆われている側がコア層に配置される。
【００３３】
原則的に、上述のように、接着剤をコア層に添加して、外側層に取り付けることも可能である。しかしながら、外側層に接着剤を塗布した場合よりも接着強度が低くなることがわかっている。
【００３４】
使用される接着剤は、この目的で使用されることに対して慣例の知られている接着剤で良い。重要なことは、円板を用いて外側層に塗布することが可能で、塗布された後でもまだ接着力が働くような粘度を接着剤が有しているということである。それは、例えば、ポリウレタン、尿素、酢酸ポリビニルベースの接着剤でも良い。
【００３５】
本発明にしたがう方法の好ましい実施の形態において、使用される接着剤は、イソシアネートベースのものである。一般的にこの接着剤は、ポリイソシアネートを、イソシアネートに対して反応性のある２個の水素原子を有する化合物と反応させることによって得られる。反応比は、反応混合物中におけるイソシアネートに反応性のある基に対するイソシアネート基の数の比が、０．８〜１．８：１、好ましくは１〜１．６：１となるように選択されることが好ましい。
【００３６】
使用されるポリイソシアネート類は、慣例的な脂肪族、環状脂肪族、及び特に、芳香族ジ及び／又はポリイソシアネートである。トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、及び特に、ジフェニルメタンジイソシアネートとポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート（粗製ＭＤＩ）との混合物が好ましい。
【００３７】
ＢＡＳＦ社製のイソシアネート類であるＬｕｐｒａｎａｔ（登録商標）Ｍ１０、ＬｕｐｒａｎａｔＭ２０、ＬｕｐｒａｎａｔＭ５０、ＬｕｐｒａｎａｔＭ７０、及びＬｕｐｒａｎａｔＭ２００を使用することが好ましい。
【００３８】
イソシアネート類と反応性のある少なくとも２個の水素原子を有する適切な化合物は、一般的に、ＯＨ基、ＳＨ基、ＮＨ基、ＮＨ2基、及びＣＨ酸基、例えば、β−ジケト基等の２個以上の反応基を分子中に持つ。
【００３９】
ポリエーテルオール及び／又はポリエステロールを使用することが好ましく、ポリエーテルポリオールを使用することが特に好ましい。使用されるポリエーテルオール及び／又はポリエステロールのヒドロキシル価は、好ましくは、２５から８００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、一般的に分子量が４００を越える。ポリウレタンは、鎖延長剤及び／又は架橋剤を用いて、又は用いることなく製造することができる。使用される鎖延長剤及び／又は架橋剤は、特に、２又は３官能性のアミン及びアルコールであり、特に、４００未満の分子量、好ましくは、６０から３００の分子量を有するジオール及び／又はトリオールである。
【００４０】
接着剤のポリオール成分は、２５℃で、５０〜１０００ｍＰａｓ、好ましくは、１００〜８００ｍＰａｓ、特に、好ましくは、１００〜４００ｍＰａｓの粘度を有することが好ましい。
【００４１】
接着剤中に、添加又は反応性防炎剤が適宜存在していても良い。一般的に、このような防炎剤は、全ポリオール成分量に対して０．１〜３０質量％の量で使用される。
【００４２】
ポリイソシアネートとポリオールの反応において、物理的発泡剤を添加しないことが好ましい。接着剤の体積の増加を小さくするために、化学的発泡剤、好ましくは、水を、適宜ギ酸と混合して添加する。この体積の増加は、外側層及びコア層の接触表面の間における凹凸を補う機能、及びハニカム状、又は他の穿孔された、多孔質、或いはネット状の材料の接着結合の場合において、接着剤のコア層への接着領域を増加させる機能を果たす。従って、硬化されたポリウレタン接着剤は、２００から１２００ｇ／リットル、好ましくは、１００から１０００ｇ／リットル、特に好ましくは、２００から９００ｇ／リットルの密度を有する。
【００４３】
一般的に、パーティクルボード、ＭＤＦボード又はＯＳＢボード、及びプラスチックボード、特にアルミニウムを含む金属板、又はそれらボードを組み合わせたものは、上述のように、外側層として使用される。
【００４４】
低質量のシート状構造物をコア層として使用する。この構造物は、例えば、好ましくは、８０〜４００ｋｇ／ｍ3、特に好ましくは１２０〜２５０ｋｇ／ｍ3、及び特に１８０〜２５０ｋｇ／ｍ3の密度を有する紙、板材、木、又は軽金属（特に、アルミニウム）、又は木材ベースのボード等の軽量材料を含むハニカム、折曲又はプラグ形構造物である。
【００４５】
紙、板材、木、又は軽金属（特に、アルミニウム）、又は木材ベースのボード等の軽量材料を含むハニカム、折曲又はプラグ形構造物を使用することが好ましい。構造物の形態は、例えば、六角形ハニカム形でストリップ状の切り込みを有する材料であり、図２に示すように、それは、一方を他方に垂直に挿入可能であり、そして接着点で接着結合可能である。また、構造物の形態は、波形又はジグザグ形（１）のストリップ状材料であり、この材料は、図３及び図４に示す接触点において、外側層（２）に接着結合可能である。
【００４６】
実際には、軽量建築用ボードを製造するために、可能な限り粘着力のある薄い接着フィルムを施すことが目的とされる。驚くべきことに、現在では、接着剤が表面上で離散的な点で存在する場合に有利であることが知られている。従って、液滴の形態で塗布されることで得られる点状の接着剤によって、実質的に改良された強度を達成することができる。
【００４７】
上述のように、非連続的又は連続的に軽量建築用ボードの製造が行なわれる。非連続的製造において、適切なサイズに切断された下方及び上方の外側層に接着剤が塗布される場合、コア層が下方の外側層に施され、上方の外側層がそこに施される。
【００４８】
少なくとも下方の外側層を連続的にローラから取外し、接着剤をそこに塗布しコア層を施すことも可能である。上方の外側層は、同様に、ローラから連続的に取外され、適切なサイズに切断された部品の形態で施される。
【００４９】
本発明にしたがう方法によって、高い引張強度を有する軽量建築用ボードを、接着剤の倹約的な使用で製造することができる。接着剤を塗布する装置は、極めて良好な操作信頼性を有し、メンテナンスをほとんど要しない。また、この装置は、軽量建築用ボードを製造するための既存の装置における問題を持つことなく、設置可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本実施の形態の回転板の側面図である。
【図２】コア層として使用する構造物の形態を示している。
【図３】コア層及び外側層の形態を示している。
【符号の説明】
【００５１】
１        コア層
２        外側層
Ａ        回転軸
Ｂ        変遷点
Ｃ        傾斜部分
【図１】
2009526932.tif 000003
【図２】
2009526932.tif 000004
【図３】
2009526932.tif 000005
【図４】
2009526932.tif 000006
【国際調査報告】
2009526932.tif 000007
2009526932.tif 000008
2009526932.tif 000009
2009526932.tif 000010
2009526932.tif 000011
2009526932.tif 000012