(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥機(12)により、無機質繊維の集合体よりなる直方体形状のマット(2)が規定の密度及び成形厚さに乾燥成形された連続マットを、切断機(13)により規定の長さに切断し、
該マットの長手方向の長さに対応して設置されたストッパ(15)位置まで搬送し、
該ストッパ(15)の開閉時間の調節により、間欠搬送される各マット間に所定長さの間隔を形成し、
該間隔の長さを、次に説明する長さ、即ち上面を被覆するフィルム(3)が、隣接するマットの互いに対峙する前後の各端面を被覆する長さに、各マットの下面を被覆するフィルム(4)に接着される接着長さを加えた所定長さを保有できる長さとし、
個々のマットの上下両面の上下の各フィルム(3, 4)による被覆並びにマット下面両側における上下フィルム同士の接着を行ったのち、
上下両面及び左右両側面を上下のフィルムで被覆され、
一連に連なったマット列を、たるみ吸収調節部(21)を経由させて、前後両端面のシール部へ移行させ、
シール部に設置されている位置センサーにより、シール部直下に位置した前記隣接するマット間の間隔長さの中心位置をシール部の中心に合致させて前記マット列を停止させ、
次いで前記シール部直下で隣接する２個のマットの互いに対峙する端面の上部に臨む両マットの上面の所定幅部分を、各端面が規定厚さとなるまで圧縮して拘束し、
次に前記拘束状態のまま、上面のフィルム(3)を両端面(9A, 10A)に沿わせて下面のフィルムに当接するまで押圧して重ね、
続いて、両端面に近接した２位置で重なった上下のフィルムを接着し、
次に前記２位置の接着部の中間で上下のフィルムを切断し、個々に独立した断熱材とすることを特徴とする断熱材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてグラスウール、ロックウール等の無機質繊維製のマットが、外被材たるフィルムで上下両面、左右側面、前後両端面の全表面が被覆された断熱材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のグラスウール、ロックウール等の無機質繊維製の断熱材は、施工時にその繊維特有のチクチクする刺激性があるため、これを防止すること、及び結露による前記断熱材の劣化を防止するために前記断熱材の上下両面及び長手方向に沿った両側面を外被材たるフィルムにより被覆している。
【０００３】
しかしながら特許第２８２０６４１号公報に開示されているように前述の外被材たるフィルムで被覆された断熱材Ａの場合、該マットの前後の両端部Ｂは図８に示されるように外被材で被覆されていないため、この部分からの繊維の飛散によるチクチクする刺激性の不快感を与えるものであった。
【０００４】
また特開昭５３−９６０７６号公報、特開平６−７９８４９号公報並びに実開昭５２−１６２７１０号公報に、無機性繊維性マットの上下面、側面及び前後端面即ち全表面を外被材たるフィルムで、被覆することが開示されているが、これらの被覆された前記マットは荷造り、梱包の作業性の向上のため圧縮して梱包することが通例であり、その作業性の向上のため、外被材たるフィルムに空気抜孔を設けたり、該フィルムの端縁の被覆合わせ面たる耳部に通気性を持たせ、圧縮梱包時に前記マット内の空気を迅速に脱気し、かつ外被材たるフィルムの膨らみによる破れを防ぐこと共に施工開梱時には速やかな空気の流入が行われ、膨隆するようにすることを主目的としている。
【０００５】
即ち特開昭５３−９６０７６号公報に開示されたものは、適宜厚みを有する一定長さの前記マットを順次適当間隔あけて走行させながらその上下面に外被材たるフィルムを連続に重ね合わせ、左右両側面で加熱融着し、また走行途中の適宜位置で前記マットの前後両端部を加熱融着し、その融着部分の中間をカットして、一定の長さの断熱材を製造する手段が開示されている。
【０００６】
また特開平６−７９８４９号公報に開示されたものは、グラスウール等の断熱材たるマットと熱可塑性樹脂フィルム とを同時に供給し、該フィルムを前記マットの供給方向前後端において部分的に加熱融着し、次いで該熱融着部分を切断すると共に、非熱融着部分を供給方向にひき裂くことにより、該フィルムを一定の長さに切断し、その切断したフィルムで両側面並びに前記前後両端面を被覆し、断熱材を形成するものが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述の開示されているものは、以下のような問題点を有している。
即ち、前記マットの長手方向の前後両端面を被覆するための十分な長さのフィルム 、即ち図２に示すごとく、フィルムのシールの長さＬ１に相当する余分なフィルム が必要となり、製造工程において前記長さＬ１が大きくなればなるほど材料費がコスト高となり、このコスト高を抑制するためには、前記シール長さＬ１ を小さくすることが必要であるがその手段が提案されていない。
【０００８】
前記マットと該マットの上下両面を被覆するフィルムとの関係を示す図３において、前記マットの前後端の耳部寸法Ｗが長すぎると、圧縮梱包工程で梱包機に狭まったり絡まったりする機械との干渉が故障の原因となり、作業性の低下となるのみではなく、施工時にも施工枠から耳部がはみ出し、それを修正するための切除等の余分な作業が必要となり、施工時間が長くなるという問題点がある。
【０００９】
また主として圧縮梱包される断熱吸音材の場合、その密度に応じてJIS規定の厚さ寸法の１／２〜１／１０程度に圧縮梱包されるが、施工開始時には、JIS規定厚さ寸法に復元する必要がある。
【００１０】
このため前記問題点を解決するために前記フィルムのシール長さＬ１を短くした場合、前記マットの圧縮による反発力により、上下のフィルムの接着部がはがれる恐れがある。
【００１１】
また前記前後端面間のマットをJIS規定厚さ寸法より小さく圧縮してフィルムで被覆するために、前記シール長さＬ１を小さくした場合、復元時に全体のフィルム 張力が大となってマットを圧迫するためJIS規定厚さ寸法に復元しないという問題点がある。
【００１２】
またフィルムの張力で前記マットを圧縮した状態で熱融着を行うため、該フィルム張力が接着部分を横ずれさせる方向に作用し、不完全になったり、フィルムが破れたりする問題点があり、この問題を解決するためには、前記フィルム を厚くすることが考えられるが、これはコスト高を招く欠点がある。
【００１３】
本発明は、前述の問題点を解決し、規格構造、規格強度等の製品品質を損なうことなく、しかも生産性も施工性もよく、しかもコスト高を伴うことのない全表面を外被材たるフィルムで被覆された断熱材の連続的な製造方法を提供することを課題としている。
【００１５】
請求項１の発明では乾燥機により無機質繊維の集合体よりなる直方体形状のマットが規定の密度及び成形厚さに乾燥成形された連続マットを、規定長さに切断機により切断し、
該マットの長手方向の長さに対応して設置されたストッパ位置まで搬送し、
該ストッパの開閉時間の調節により、間欠搬送される各マット間に所定長さの間隔を形成し、
該間隔の長さを次に説明する長さ、即ち上面を被覆するフィルムが隣接するマットの互いに対峙する前後の各端面を被覆する長さに各マットの下面を被覆するフィルムに接着される接着長さを加えた所定長さを保有できる長さとし、
個々のマットの上下両面及び左右両側面の上下の各フィルムによる被覆並びにマット下面両側における上下両フィルム同士の接着を行ったのち、
上下両面及び左右両側面を上下にフィルムで被覆され、
一連に連なったマット列を、たるみ吸収調節部を経由させて、前後両端面のシール部へ移行させ、
シール部に設置されている位置センサーにより、シール部直下に位置した前記隣接するマット間の間隔長さの中心の位置をシール部の中心に合致させて前記マット列を停止させ、
次いで前記シール部直下で隣接する２個のマットの互いに対峙する端面の上部に臨む両マットの上面の所定幅部分を、各端面が規定厚さとなるまで圧縮して拘束し、
次に前記拘束状態のまま、上面のフィルムを両端面に沿わせて下面のフィルムに当接するまで押圧して重ね、
続いて両端面に近接した位置２で重なった上下のフィルムを接着し、
次にフィルムを切断し、個々の独立した断熱材とするという構成とした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明により製造された断熱材の一例を示しており、無機質繊維の集合体よりなる直方体形状の断熱材たるマット２が、合成樹脂フィルムよりなる上面を覆う外被材たる上面のフィルム３と、下面を覆う外被材たる下面のフィルム４とにより、長手方向の木端面たる左右の側面５の下縁に連続する所定幅部分６並びに木口面たる前後の両端面９，１０の下縁に連続する耳部１１において接着されシールされて１個の断熱材１とされている。
【００１７】
前記フィルム３は、マット２の木端面たる両側面５に沿って下面位置まで折曲げられ、下面を被覆している前記フィルム４に前記所定幅部分６で接着されており、前後の木口面たる両端面９、１０では上面のフィルムが後述されるシール機の押縮動作によりマット２と共に、前記フィルム４に向かって、押圧され、前記耳部１１で接着されることにより、前記マット２は、前記フィルム３と４とにより全周がシールされるから繊維の飛散によるチクチクする刺激性の不快感を防止している断熱材１に成形されている。
【００１８】
前記マット２の上面及び木端面たる両側面５を被覆する前記上面のフィルム３には、複数列の空気抜孔７が長手方向に向かって断続して穿孔されており、かつ後述される前記マット２の前後の木口面たる両端面９，１０を被覆する部分にも、前記空気抜孔７が穿孔されている。
【００１９】
前記空気抜孔７を穿孔することによって、前記マット２を圧縮梱包する時、該空気抜孔７から前記フィルム ３，４により被覆されたマット２内の空気の放出が容易とされる構造のものである。
【００２０】
前記フィルム ３，４の前記マット２の長手方向の両側面５の下縁に連続する所定幅部分６には、前記マット２の長手方向に走る複数列に点状または線状の個々に独立した接着点群８Ａが配置されており、また前記耳部１１にも接着点群８Ｂが形成されている。
【００２１】
図２は図１に示される前記マット２の上下両面が前記フィルム ３，４により被覆接着されるマットの連続製造過程において、前記マット２の長さＬと、隣接する個々のマット２の前後の木口面たる端面を被覆するフィルム ３，４によるシール長さＬ１との長さの関係を示す模式図である。
【００２２】
前記マット２の前後の両端面９，１０を被覆するために必要とする前記フィルム３の長さと、下面を被覆するフィルム４にフィルム３を接着する長さとの和がＬ１で示されており、この長さＬ１は製造コストのアップを防ぐために、図３に示すように前記マット２の前後の両端面９，１０間のマットの成形厚さＣが圧縮状態から復元された際に製品のJIS規定寸法に限りなく近似した値を保持できるようにするために前記両端面９，１０における規定厚さａを、押縮されたマット２のそれぞれの端面９Ａ、１０Ａが維持できるよう、マット２の上面から測った圧縮寸法たる所定深さＨが決定され、前記Ｌ１の長さが決定される。
【００２３】
従来の断熱材では図３中に鎖線で示す如く端面９，１０が角張った形のマット２を隣接するマットの対峙する端面間の上部のフィルム３を下部フィルム４に向けて押圧する作用によって同時に圧縮するものであり、前記規定厚さａの確保という技術思想は全く考慮されていない。このため、圧縮時には、図５のマット圧縮模式図に示される如く、規定厚さより１０〜３０％増の点線で示す厚い状態から前述の如く圧縮され、上下のフィルムが前記両端面で切断されるため、個々のマットの前後両端面間のマット全体に上面のフィルム３を介して作用した押圧力の反発弾性が上下のフィルムの接着部分に集中して作用し接着部分において剥離、引き裂き等が生じやすいのみでなく、前後両端面間のマットは、前記上面のフィルム３を介して作用した引張り張力による押圧力のため、全体として弓形に湾曲した表面形状となり、両端面間に図３に示す均一な成形厚さＣを確保することができない。
【００２４】
本発明により製造された断熱材では、図３に示す如くマットの前後の端面９，１０を、後述するシール機により、予めシールの接着部分やマットでの上面に有害な作用を与えないように規定厚さａに応じてを圧縮寸法たる所定深さＨを規定してマットでの端部９Ａ、１０Ａを圧縮し、前後両端面間の上面のフィルムに過大な引張り張力を発生させないので、前記作業の断熱材の如き問題は発生しない。
【００２５】
以上説明した断熱材において、断熱材１の上面のフィルム３及び下面フィルム４のいずれか一方または双方に複数の空気抜穴を開設し、断熱材に透湿性を保有させることは容易に設計変更できる事柄であり、また断熱材１の前後方向両端面に形成されている耳部１１の接着部分を単列または複列の連続線状、不連続の短線状、点状等の構造としたり、該不連続な接着部分の不連続部分を空気抜間隙とすることも常套的な設計変更事項である。
【００２６】
また前記断熱材において上面、下面の両フィルム３，４とマット２との接着、該フィルム同士の接着はフィルム自体の感熱接着能によっても、ホットメルト系その他任意の接着剤による接着であってもよいことは勿論であると共に、該断熱材は吸音断熱材として機能しうることはいうまでもない事項である。
【００２７】
図６及び図７は、請求項１の発明の実施の一例を示しており、図６は実施例の製造装置１００による製造工程間を示すもので、直方体形状の断熱材たるマット２は、規定の密度及び成形厚さに乾燥機１２によって乾燥成形され、コンベヤ１４によって搬送され、切断機１３によって規定の長さに切断されてストッパ１５の位置まで搬送されると、ストッパ１５の開閉時間の調節によって各マット２の送り間隔が規制され、各マット２は間欠的に搬送される。
【００２８】
一方、該マット２の上下面を被覆する前記上面のフィルム３と下面フィルム４とは前記マット２の搬送速度に同調して、それぞれ上面のフィルム送り装置１８及び下面のフィルム送り装置１９により、前記マット２の上下面を被覆しながら連続して引き出される。
【００２９】
この間、前記フィルム送り装置１８，１９より引き出される前記フィルム３，４に対峙して配置された上面のスプレー装置１６と下面スプレー装置１７とによりフィルム３と４は、それぞれマット２の上下面と接着された後、マット２の両端面の接着装置２０に搬入され、図１に示されるようにフィルム３と４の両側の端縁たる所定幅部分６には、前述の接着点群８Ａが形成される。
【００３０】
この工程では搬送コンベヤ１４は連続送りとされるものの、マット２の前後の両端面９，１０の被覆工程では、後述されるシール機２２が前記両端面９，１０に対する被覆及び前記フィルム３，４の接着と切断との工程を行うので、前記マット２では間欠コンベヤ３２の停止中に、マット２の圧縮と接着とが行われ、マット２は、連続送りから間欠送りとなるため、マット２とフィルム３，４とは共に搬送速度調節のためのたるみ調節部２１が配置されており、コンベヤ１４の搬送は、上述の速度変化に対応して無理のない搬送が行われる。
【００３１】
前記フィルム３，４によるマット２の前後両端面の接着を行う場合、特開昭５３−９６０７６に開示されるようにコンベヤを間欠送りとせずにシール機２２をマット２の移動速度と同調させて行う方法もあるが、設備費、運動機構の単純性、操作性、接着の確実性等を考慮し、本発明では間欠送りによる固定位置で行うものである。従って固定位置での接着時間中のマット２のたるみは、たるみ吸収調節部２１で吸収、消去する。次いで全表面を被覆された個々のマット２は次の梱包工程へ搬送される。
【００３２】
図７は、シール機２２の構造の概要を示す略示断面図であり、前記マット２の前後の両端面９，１０を被覆するのに必要最小限の長さのシール長さＬ１を確保するために、まずマット２はシール機２２に設置された図示省略の位置センサーにより１／２Ｌ１ に相当する位置を検知され、当該位置をシール機２２の中心位置で合致させて停止する。
【００３３】
該シール機２２の構造について述べると、シール機２２には隣接するマット２Ａ、２Ｂの間の連続する耳部１１Ａ、１１Ｂ形成部の中心位置Ｃ１−Ｃ１に上シリンダ２４が配置され、該シリンダ２４の先端部に中心位置Ｃ１−Ｃ１の前後位置に対応して一対のヒータ２５が連続する耳部１１Ａ、１１Ｂ形成部に向かって下向きに配設されている。
【００３４】
前記上シリンダ２４に近接して、鎖線で示すようにマット２Ａ、２Ｂの両端部９，１０の位置に対応して、該端部９，１０を図３に示す所定寸法の規定厚さａに圧縮させる一対の押板２６が一対のシリンダ２７により上下駆動されるよう配置されている。
【００３５】
前記上シリンダ２４に対峙して下シリンダ２８が中心位置Ｃ１−Ｃ１において前記下面を被覆するフィルム４の下方、即ち連続する耳部１１Ａ、１１Ｂ形成部の下方に、前記上シリンダ２４に向かって上下駆動するよう配置され、また前記ヒータ２５にそれぞれ対峙する一対の受台２９が、下シリンダ２８の上端に付設されているテーブル３０にスプリングを介して支承されており、また前記受台２９の中央に位置して、前記連続する耳部１１Ａ、１１Ｂの形成部を中心位置Ｃ１−Ｃ１で切断するナイフ３１が配置されている。
【００３６】
前記隣接するマット２Ａ、２Ｂの耳部１１Ａ、１１Ｂの形成部の中心位置Ｃ１−Ｃ１をシール機２２の中心位置Ｃ１−Ｃ１に一致させて、該マット２Ａ、２Ｂが停止させられると、シリンダ２７が下降して押板２６により端面９，１０が、既述の規定厚さａに圧縮され、押板２６を境として、その前後のフィルム３がその位置に拘束され、次いで上シリンダ２４が下降し、同時に下シリンダ２８は上昇し、受台２９とヒータ２５とで耳部１１Ａ、１１Ｂの形成部が接着され、ナイフ３１で耳部１１Ａ、１１Ｂの形成部が中心位置Ｃ１−Ｃ１において切断され、耳部１１Ａ、１１Ｂが形成される。
【００３７】
なお、断熱材１の端面９，１０に位置する上面のフィルム３には、予め空気抜孔７が形成されている場合が多く、またヒータ２５による接着部は既述の如く一連のもの、不連続のもの、点状のもの等が選択され、不連続のもの、点状のものの場合は接着部間が通気路となる。
【００３８】
前記押え板２６はシール時に上シリンダー２４の下降より速く下降して、前記マット２の前後端面９，１０を先ず押縮し、図３に示されるように前記マット２の上面より圧縮寸法たる所定深さＨにまで圧縮された前記端面９Ａ，１０Ａの厚さが規定厚さａとなるように各寸法を設定することにより、予め設定された最小必要寸法のシール長さＬ１が得られる。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１の発明により製造された断熱材では、無機質繊維の集合体である直方体形状のマットを、合成樹脂フィルムで左右両側面を被覆し、所定幅部分で接着することは当然であるが、前記マットの前後両端面に対しても前記上面を被覆するフィルムによる被覆が行われ、マットの全表面が被覆され、接着されるからマットの端面から繊維が飛散してチクチクする刺激性不快感を防止できる効果がある。
【００４０】
また、上記のように構成したので、該端面を被覆するフィルムに無理なく必要な最小必要寸法のシール長さが確保できるので、被覆材のコストの節減が計れ、経済的効果を奏する。
【００４１】
マットの前後両端面を被覆するとき、該端面に沿う所定幅のマット部分を圧縮寸法たる所定深さだけ下面側へ、上面を被覆するフィルムと一体に押圧し、マット厚さを縮小させ、即ちマット長手方向において前後端面から所定の範囲部分のみを圧縮、縮小することにより該端面の被覆と接着が行われ、圧縮されたマット部分以外のマット部分は変化することなく成形厚さに維持されるから、前後両端面下縁の耳部の接着時のフィルムの張力は該端面部分にのみ作用し、従って被覆フィルムに対し、無理な引張り力は作用しないから、該フィルムの接着部分の剥がれとか、被覆の破れを防止できる効果がある。
【００４２】
前述の如く前後両端面及び該端面下縁から延出している耳部のフィルムによる被覆並びに接着時に、マット上面を被覆しているフィルムに無理な引張り力が作用しないことにより、断熱材は前後両端面間の大部分においてマットの成形厚さを保持する効果を奏する。
【００４３】
請求項１の発明によるとストッパの開閉時間の調節により、間欠搬送されるマット間に形成される間隔の長さを、隣接するマットの互いに対峙する端面を被覆するフィルム長さと、該端面下縁から延びる耳部の形成長さとの和に相当する長さに設定できるのでストッパの開閉時間の調節と管理を容易としうる効果を奏する。
【００４４】
マット搬送路において、シール部と間欠コンベヤとより上流側に、搬送されるマット列のたるみ吸収調節部を設けたので、シール部で個々のマットを停止させ、マットの前後両端面に対するフィルムの被覆、接着を行ってもシール部と間欠コンベヤとより上流側ではマットの連続搬送を行いうるので、生産効率の低下をまねくことが無い効果を奏する。
【００４５】
シール部では、隣接するマットの互いに対峙する端面の上部に臨む両マットの上面の所定幅部分を、規定厚さとなるまで押圧し、圧縮すると同時に、マットの上面を被覆するフィルムを押圧によって、拘束するので、前記の互いに対峙する端面間の上面のフィルムに引張り張力が作用したとしても、その張力がマットの上面を被覆するフィルムに作用することが無く、従ってマットの前後両端面間の厚さを均一な成形厚さに維持したままで、つまり上面を被覆するフィルムに作用する引張り張力による圧縮に起因する変形を生ずることなく、前後端面のフィルムによる被覆を行いうる効果を奏する。
【００４６】
また、シール部では位置センサーにより、隣接するマット間の間隔長さの中心をシール部の中心に合致させてマット列を停止させ、端面に対するフィルムの被覆、耳部の形成並びに耳部の切り離しを行うので、隣接するマットの互いに対峙する端面間の間隔の長さを前述の如く規制したとしても、隣接するマット即ち断熱材の切り離しは中心位置で正確に行われ、被覆するフィルムの無駄なしに高品質の断熱材を製造できる効果を奏する。
【００４７】
従って、請求項１の発明によれば、被覆フィルムの無駄なしに高品質の断熱材を高能率に生産しうる総合的な効果を奏しうるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明により製造された断熱マットの一例を一部省略して示した斜面図である。
【図２】 図１に示すものの連続製造工程における個々のマットの長さとシール長さとの関係を示す模式図である。
【図３】 図１に示されるマットの長さ方向の略示断面図である。
【図４】 図３に示すもののＸ−Ｘ線略示断面図である。
【図５】 従来の断熱材の被覆前後の変形状態を示す模式図である。
【図６】 請求項１の発明の実施の一例の工程を示す模式図である。
【図７】 図６に示す製造工程中のシール部の略示部分断面図である。
【図８】 従来例たる断熱材の構造を示す斜面図である。
【符号の説明】
１ 断熱材
２ マット
３ 上面のフィルム
４ 下面のフィルム
５ 両側面
６ 所定幅部分
７ 空気抜孔
８Ａ 接着点群
８Ｂ 接着点群
９ 端面
１０ 端面
１１ 耳部
１２ 乾燥機
２０ 接着装置
２１ たるみ吸収調節部
２２ シール機
２４ 上シリンダ
２５ ヒータ
２６ 押板
２７ シリンダ
２８ 下シリンダ
２９ 受台
３０ テーブル
３１ ナイフ
３２ 間欠コンベヤ
Ｈ 圧縮寸法たる所定深さ
Ｃ１ −Ｃ１ 接着点の中心位置
ａ 規定厚さ
Ｌ マットの長さ
Ｌ１ シールの長さ
Ｃ マットの成形厚さ
【図１】
0003971533.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003971533.tif 000004
【図４】
0003971533.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003971533.tif 000007
【図７】
0003971533.tif 000008
【図８】
0003971533.tif 000009