Preparation of composite panel that the ornamental stone or an equivalent material as a base material

【発明の詳細な説明】 この発明は、下記（ｉ）〜（viii）の工程を含む、平スラブ状の装飾石またはこれと同等材を基材とする複合パネルの製法に関する： （ｉ） スラブのパックを形成させ、 （ii） 該スラブのパックを液密容器内へ封入し、 （iii） 該容器内を真空にし、 （iv） 硬化性液状バインダーを該容器内へ真空下で導入することによって、該バインダーをスラブの間隙へ浸透させて該スラブのパックを被覆し、 （ｖ） 真空を解放することによって、該バインダーを充分に浸透させ、 （vi） 該バインダーを硬化させることによって、ブロック内にスラブの凝固パックを形成させ、 （vii） 該ブロックを容器から離脱させ、 （viii） 該ブロックを多重切断処理に付すことによってパネルを製造する。

この発明に最も関連のある先行技術は米国特許第4,092,
393号明細書に記載されている。 この既知の方法においては、大理石製または他の装飾石（ornamental stone）
製の平スラブのパックを形成させ、該平スラブパックから得られる凝固ブロックをスラブ面に垂直な多重切断処理（multiple cutting）に付すことによって、異なるタイプの出発原料スラブのコントラストによって形成される幾何学的模様を有する複合スラブが製造される。

この発明の目的は、この従来技術の原理を応用することによって、易切断性の異なる石材製スラブまたは強化材製シート等を出発原料として多種多様な複合パネルを製造することである。

この発明によれば、該目的は次の方法によって達成された。 即ち、該方法においては、（ｉ）石材またはこれと同等材の装飾スラブから構成される連続層およびスラブまたはシートから構成される補強層を支持基板上に連続的に交互配置させることによってパック（pack）を形成させ、（ii）支持基板上に保持されたパックの周囲に、
少なくともパック層の端部の周辺に周縁空間が残存するような状態で容器を形成させ、（iii）液状バインダーを該周縁空間内へ充分に充填して硬化させることによって、該パック層の端部に相当するブロック面上に密閉被覆層を形成させ、（iv）複数層の中間面に沿って多重切断処理をおこなうことによってパネルが製造される。

この発明による方法は、あらゆるタイプの石材スラブ、
特に花崗岩スラブを含むパネルの製造に適している。

米国特許第4177789号明細書には、最終工程として、予備スラブの中間面に沿って鋸挽をおこなう工程を含む大理石製または他の石材製のスラブを製造する方法が開示されている。

本件出願の優先日以後に発行された国際公開WO89/11958
号公報には、石材等の建造材製ブロックの切断または鋸挽による強化パネルの製法が開示されている。 花崗岩スラブを組み入れたパネルをこの方法によって製造することは困難である。

上記国際公開公報に記載の方法においては、多重切断処理に付されるブロックを出発材料とし、該ブロックのサイズと形状は型枠の形態に適合させなければならない。
大理石の場合には、適合したサイズや形状を有していなくても、ブロックを容易に四角にすることができる。 しかしながら、花崗岩ブロックを適価で四角にすることは不可能である。

花崗岩ブロックの四角化は、普通の用途において常用される操作ではない。 花崗岩ブロックは、通常は四角化処理に付されず、鋸挽されるので、非常に異なるサイズを有するスラブが得られる。

この発明方法によれば、利用可能な種々のサイズから選択されるサイズと実質上同一のサイズを有するサイズを用いることによってパックを形成させることができる。

各パネルが石層と補強層の交互積層を含む複合パネルの製造法はヨーロッパ特許出願第252,434号明細書に開示されている。

この種の複合パネルを製造するためには、各エレメントが２つの対置する外側の石層および／または介在補強層を含む複合エレメントを形成させなければならない。 これらのエレメントは、スペーサーを介在させた状態でパック状に接合され、各エレメント間の間隙にはフィラーが少なくとも部分的に充填される。 このようにして製造されるパックはプレスで締め付けた後、石製スラブの正中面に沿って鋸挽される。

この既知の方法には、とりわけ、次の様な欠点がある。
即ち、パックによって占められる空間を、廃棄されるフィラーが充填される間隙を付与するように最大限に利用できないことである。 さらに、徹底的含浸による石材の改良はできない。

この発明の別の特徴と利点は、この発明の非限定的な実施態様を示す添付図に基づいた以下の詳細な説明によってより良く理解できる。

図１は本発明の第一態様によってスラブパックまたは層パックを形成させるための製造工程中の支持構造体の斜視図である。

図２および図３は、層パックを形成中の該支持構造体の平面図と側面図をそれぞれ示す。

図４は、層パック形成中の別態様の構造体の側面図である。

図５は、パック形成中において、切断面を正確に位置決めするためのスラブの位置検出システムの詳細な斜視図である。

図６は、図５は示すシステムを用いる位置決め操作を示す模式図である。

図７は、層パックの周囲に形成される容器の種々のエレメントの斜視図である。

図８は、ブロックおよび該ブロックの周囲に形成された容器の上方からの平面図である。

図９は、図８のIX−IX線に沿った縦断面図である。

図10は、図９に対応する強化ブロックのみを示す縦断面図である。

図11は、ブロックのスラブの部分的断面図であって、本発明による方法によって得られる種々の複合パネルの一部を示す。

図１〜図３において、（10）は高強度金属製支持構造体を一般的に示す。 構造体（10）には、相互に直角で強固に固定された底部壁（12）と側部壁（14）が含まれる。

層パックまたはスラブパックを形成させるためには、以下に説明するように、これらの壁部（12）および（14）
は、例えば、油圧ジャッキ（16）を用いて、数度の角度αで傾斜させるのが好ましい。

底部壁（12）は平坦な耐荷重性表面（18）を有する。 側部壁（14）は、該表面（18）の側部に平坦な表面（20）
を有する。

支持構造体（10）上に層パックを形成させる製造工程においては、後述する目的のために、大理石または他の石材の廃棄スラブから成る床張り（22）を用いて耐荷重性表面を被うのが好ましい。

スペーサーエレメント（24）、好ましくは材質が木材等のストリップ形態のスペーサーエレメントは、後述する目的のために、床張り（22）上に互い違いに配設される。

ストリップ形態の別のスペーサーエレメント（26）を、
後述する目的のために、側部壁（14）の表面（20）上に形成させるか、または当接する。

前述の操作に際しては、スラブ（Ｌ）の層から成るパック（Ｐ）の形成は、第一のスラブ（Ｌ）を側部壁（14）
においてスペーサーストリップ（26）にもたれさせた状態から開始する。 耐荷重性表面（18）を側部壁（14）の方向に傾斜させると共に、該側部壁の表面（20）を外側へ傾斜させることによって、緊密パックの形成を促進し、これを維持することができる。

支持構造体（10）の寸法は、市販の最長スラブ、例えば、長さが3.50mで、幅が1.55mのスラブを収納できる寸法にするのが好ましい。

パック（Ｐ）がより短いスラブから成る場合には、以下においてさらに言及するように、パック（Ｐ）によって占有されない空間を箱形フィラーエレメント（28）で満たせばよい。 支持構造体（10）は、スラブの長さに応じて使用する寸法の異なる各種の箱形フィラーエレメント（28）を具備していてもよい。

図４は、図３に示す状態を左方向へほぼ90度回転させた状態を示す。 この場合、指示番号としては同一のものを用いた。

図４に示す態様においては、底部壁（14）またはそのスペーサーエレメント（26）上へのスラブ（Ｌ）の載置から開始して、各層またはスラブを順次配置させることによってパックが形成される。

吸着器（32）を具備した装置（30）を用いて、層または少なくとも比較的重いスラブを積層させるのが効果的である。

図４に示す態様においては、２つの壁（12）および（1
4）は、積層されるスラブ（Ｌ）が、タイルまたはスラブ（22）の被覆層に当接される側部壁（12）のスペーサーエレメント（24）に隣接するように傾斜させるのが好ましい。

パック（Ｐ）が形成された後、構造体（10）は、以下において説明するバインダーを注ぐために、図４に示す状態から図３に示す状態に復帰させる。

図１〜図３に示す態様において、パック（Ｐ）の形成中は、図７および図８において（34）で示す補強タイをパックの上部表面に間隔をおいて接着するのが好ましい。
これらのタイプとしては、パックの形成中にスラブに接着された大理石等の廃棄スラブを利用してもよい。 あるいは、これらのタイは、２つまたはそれ以上の連接する石製スラブにまたがって配設されるＵ字形の金属製ブラケットであってもよい。

パックのスラブの正確な位置決めをするための簡便なシステムは、図５および図６に基づいて説明する。

図１および図２において、パック（Ｐ）の形成中に、底部壁（12）の対置端部に沿って固定された２つの装置（36）が示されている。

図５に示すように、各々の装置（36）は、相互に平行に配置されたガイドロッド（40）とねじ切ロッド（42）を備えた細長フレーム（38）を有する。 該装置（36）は、
２本のロッド（40）および（42）が、スラブ（Ｌ）のパックが形成される方向に対して平行に位置するように配設される。

フレーム（38）は、これらのロッドに対して平行に位置して固定スケールとして機能するストリップ（44）を具有する。 該スケールの目盛りは、ストリップ（44）に形成されたホール（46）から構成される。 目盛りまたはホールの間隔についてはさらに後述する。

キャリッジ（48）は、２本のロッド（40）および（42）
を摺動可能であって、ねじ切ロッド（42）にかみ合う雌ねじ（図示せず）を有する。 ハンドル（49）の回転によって、キャリッジ（48）は、ロッド（40）および（42）
によって構成されるガイドに沿って摺動する。

キャリッジ（48）はレーザーガン（50）を搬送し、該レーザーガンは、スラブ（Ｌ）の対応するエッジに対して実質上平行な光線（52）が形成されるようにレーザービームを放射する。

実例として、キャリッジ（48）にペグ（53）を設け、該ペグを断続的に配設されたホール（46）に嵌合させる。

図６において、ホール（46）は、（BL）で示される切断部材（ブレードまたはダイアモンド線等）を有する多重切断フレームの切断ピッチ（PT）の間隔で配設される。
ブレード間の間隔（PT）は異なっていてもよく、層のパック（Ｐ）から製造されるブロックの切断部位に応じて設定すればよい。 これについてはさらに後述する。

図６においては、最終的な多重切断に際して、ブレード（BL）の位置に正確に対応しなければならない切断面は（CP）で示される。 これらの切断面（CP）は、パックの一部を構成するスラブ（LS）の内部に位置し、該スラブの間には、製造される複合パネルにおいて補強等の機能を発揮する一層もしくはそれ以上の中間層（IL）が介在する。

パックの形成は、中央の切断面（CP ₁ ）に沿って切断がおこなわれるような位置にスラブ（LS ₁ ）を配置させると考えられる。 スラブ（LS ₁ ）の材質は、以下に説明するように、石または他の材料、例えばアスベストメント等であってもよい。

オペレーターがスラブ（LS ₁ ）を図５および図６に示す状態に配置させた時点で、ハンドル（49）を回転させてキャリッジ（48）を移動させ、該スラブに対応するホール（46）にベグ（43）をかみ合わせる。 次いで、ガン（50）からスラブ（LS ₁ ）上に光線（52）が放射される。 光線（52）が目的とする切断面（CP ₁ ）から、例えば、図６に示すような誤差（△）によってずれた場合には、オペレーターは、切断面（CP ₂ ）に沿って切断されるその次のスラブ（LS ₂ ）の位置決めに際して、この差（△）を考慮しなければならない。 しかしながら、あるスラブから次のスラブへの位置決め誤差（△）は、LS ₁
のようなスラブ全体の厚さ（４〜5cmのオーダー）に比べて、一般に無視し得る大きさ（1mmのオーダー）であるので、所定の切断面（CP ₁ ）からいずれかの方向への切断誤差はそれほど重要なものではない。

もっとも、オペレーターは、誤差（△）が次の被切断スラブ（LS ₂ ）に対して補正されなければならないことに留意すべきである。 この誤差を補正するために、オペレーターは入手可能なストックのなかから、パックの構成成分であって、先の切断面（CP ₁ ）において生じた誤差を次の切断面において補正するための１またはそれ以上の中間層（IL）またはくさびシートを選択できる。 選択されるくさびシートまたは中間層は、対応する最終的な複合パネルの構成部材であってもよく、あるいは、以下に説明するように、消耗用分離層であってもよい。

レーザー光線（52）を利用することによって、CP ₁等の切断面が所定の切断位置に対応するかどうかをチェックできるだけでなく、LS ₁等のスラブが予かじめ配置されたパック層に対して平行であるかどうかをチェックし、
必要に応じてこれを平行に調整するのに役立つ。 このようなチェック操作は、図１および図２に示すように、２
台の検知装置を用いることによって、スラブの２つの端部においておこなうのが好ましい。

以下に説明する注型容器を形成する前に、装置（36）は除去される。

図７〜図９に示すように、構造体（10）は、後述する液状バインダーを注型するための容器の一部として利用される。

この容器（Ｃ）の一般的な形態は、上部が開放する箱型の形態である。 容器の底部壁および側部壁の一方は、構造体（10）の底部壁（12）および側部壁（14）からそれぞれ構成される。 容器の他の壁部は、２つの端部壁（5
4）と第２の側部壁（56）から構成される。 これらの３
つの壁（54）および（56）は壁（12）および（14）のエッジへボルトで締め付けられるか、または封止ストリップ（図示せず）を介在させる剛直なクランプ系（図示せず）を用いて連結される。 側部壁（56）は、ストリップ（26）と類似のストリップまたはスペーサーエレメント（58）（図８参照）を含んでいるのが好ましい。

フィラーエレメント（28）を使用した場合には、該エレメントを容器（Ｃ）の一方の端部壁（54）の側に残存させ、該エレメントの占める空間へ余分なバインダーが充填されるのを防止することができる。

図７〜図９から明らかなように、パック（Ｐ）と容器（50）の全壁部との間には周縁空間が残存する。 特に、
床張り（24）とパック（Ｐ）の底部面との間には周縁空間領域（60）が存在し、また、パックと側部壁（14）および（56）との間には、側部空間領域（62）が存在する。 フィラーエレメント（28）と各々の端部壁（54）との間にも空間領域（64）および（66）が存在する。 これらの周縁空間領域（64）および（66）は、パック（Ｐ）
の連接スラブのセンタリングを正確かつ注意深くおこなうことによって容易に形成させることができる。

箱形の容器（Ｃ）および該容器内に収容されたパック（Ｐ）は、米国特許第4,013,809号明細書に記載の方法による含浸処理に付される。 これについては後述する。

特に、パックと容器はまず第一に、パックに含浸する水を除去するために、乾燥と予備加熱工程に付される。

しかしながら、乾燥と予備加熱工程は、パック（Ｐ）の形成前の石製スラブについておこなうのが好ましい。

この場合、後述する含浸処理をパックの形成後、例えば、翌日、数時間おこなうときには、パック（Ｐ）を加熱してもよい。

含浸処理は、米国特許第4,013,809号および同第4,092,3
93号各明細書に記載の方法に従ってオートクレーブ内でおこなう。

簡単のために、「樹脂」という用語は以下の説明においては、いずれかの適当な硬化性液状生成物を示す意味で使用する。 しかしながら、好ましい樹脂は２成分系のいわゆる熱硬化性合成樹脂（エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂およびその他の樹脂）である。

いずれにしても、含浸樹脂は比較的長い時間内または短い時間内において、内部での化学的変化によって硬化し、該硬化によって次の効果をもたらす特性を有するものである： （ｉ） 後述する非固着性層以外の占有空間の全壁部に強固に接着する。

（ii） 接触する石材または他の材料と実質上比較し得る機械的強度をもたらす。

好ましい態様によれば、含浸樹脂は、米国特許第4,092,
393号明細書に記載のように、適当な分散システムを用い、高真空下において上部から注ぐことによって箱形容器（Ｃ）内へ導入される。 この方法によれば、パック（Ｐ）の層はさらに乾燥処理に付され、液状樹脂は容器へ導入した時点で脱ガス処理に付される。

注型中は、樹脂はパックの個々のスラブ（Ｌ）の間の間隙内へ浸透し、その側部領域（62）、（64）および（6
6）を通って周縁空間内へ降下し、ストリップ（24）で限定される入り組んだ迷路に沿って底部空間（60）まで達した後、スラブ（Ｌ）の間の間隙内へ侵入して完全に含浸する。

含浸樹脂の導入は、パック（Ｐ）が、図９の（70）に示すように、数cmの液圧で浸されたときに停止される。

別の変形態様によれば、パック（Ｐ）が収納された同じ容器をふた体（図示せず）を用いて密閉することによって、オートクレーブとして利用してもよい。

石材が非常に緻密なために、該材料の芯部の小さな間隙内へ樹脂が深く含浸しない場合、あるいは、以下に説明するように、使用に供される他のシートやスラブが、樹脂フィラーの導入段階で全表面を十分に湿潤させるような材質と形態を有する場合であっても、材料内部への実際の樹脂含浸は必要ではない。

しかしながら、大抵の場合には、石材等は欠陥や間隙等を有しているので、このような条件が問題になることはなく、樹脂の含浸は実際上はおこなわれる。 このような含浸は、米国特許第4,013,809号明細書に記載の方法によっておこなうことができる。 即ち、オートクレーブおよび／または密閉容器内へ、硬化前の液状樹脂に過圧を印加させることによって、石材や他の層内の全空洞部（間隙、クラックおよびその他の欠陥）への樹脂の含浸を強制的におこなわせる。

米国特許第4,013,809号明細書に記載のように、過圧を印加させるためには、オートクレーブまたは密閉容器の内圧を大気圧に戻すだけでよく、これによって樹脂の自由表面に圧力差がもたらされる。

樹脂または他のバインダーが硬化すると、図10に示すような複合ブロック（72）が得られる。 該複合ブロックにおいては、層間の全ての間隙および個々の層中の全ての隙間や空洞には樹脂が充填される。 該複合ブロック（7
2）は、内部を密閉する硬化した樹脂層もしくは他のバインダー層（74）によって閉じ込められる。 ブロック（72）の内部の種々の層は、これらを結合させる樹脂だけでなく、包被する層（74）の周囲の大気圧によって、
相互に強固に接着される。 このことは特に有用であるが、就中、以下に説明するように、ブロック（72）内に非接着層が存在するときに有用である。

図１に示す床張り（22）の利点を図10に基づいて説明する。 この床張りは、多重切断工程の最後に切断されるブロック（72）の底部面へ、樹脂または他のバインダーによって結合された状態にある。

特に花崗岩の場合には、切断は、損耗の早いブレードによっておこなわれる。 ブレードの損耗の度合は、端部よりも中央部の方が激しいので、その形態は、図10の（7
6）で示すようなアーチ状の形態を有する。 ブレードが切断工程の終了に向って、図10の（76a）で示すような状態に達したときに、ブレードの端部がブロックの材質と類似の材料と当接してブロック（72）の下方を切断もしくは鋸挽するようにするのが望ましい。 床張り（22）
は、実際は該材料を構成するので、その端部において部分的に鋸挽され、一方、ブレードの中央部は、ブロック（72）の中央部の切断または鋸挽を完了する。

ブロック（72）と一体となった床張り（22）は該ブロックの基底部を構成し、取扱い中の該ブロックの底部面を保護する。

この種のブロックから製造されるパック（Ｐ）およびパネルの種々の可能な構成のうちの一部を図11に基づいて説明する。

樹脂または他のバインダーから成る包被体またはカプセルは、図11においても（74）で示される。 切断面はPCで示される。 切断面（CP）に沿って切断されるスラブは添え字付の文字LSで示される。

切断面（CP）に沿った切断によって製造されるパネルは添え字付の文字PNで示される。 種々の補強層はRLで示される。 以下に説明する特定の補強層はRGで示される。 分離層はSLで示される。 分離層（SL）は、樹脂または他のバインダーと接着しない特性を有する剛直性もしくは可撓性の薄いシート、例えばポリエチレン製シート等であってもよく、あるいは、非接着性物質、例えば、２つの隣接するスラブまたはシートを交接面上に塗布されたシリコーンオイル層であってもよい。 分離層（SL）は、隣接層の一方もしくは他方の面上に、例えば接着剤等を用いて配置させてもよい。

補強層（RL）は、PNで示されるような最終的な複合パネル中の装飾材製層（LS）等と合体させるための固体製シートもしくはスラブによって構成されていてもよい。 例えば、補強層は、ガラス繊維等の繊維性材料、穿孔金属製シートまたは金属製もしくは他の材料製ネット等から構成されていてもよい。 補強層用の他の材料は、ガラス繊維等から成る織物もしくはマットまたぱプラスチックス製積層シート等であってもよい。 アスベストセメント補強層として使用してもよい。 この場合、LSのようなスラブはアスベストセメントであってもよく、該スラブは、切断面（CP）に沿って切断される。

一つの特別な場合としては、補強層はガラス製シート（RG）から構成されていてもよい。

図11に示すように、切断されない層、例えばRLおよびSL
等の端部には、ブロックＢの上部面において、凹部を形成させるのが好ましい。 このようにして、切断されるスラブ（LS）の上部間に形成される間隙には、硬化バインダーから成るブリッジ（78）が充填される。 この態様は、切断されるスラブ（LS）が花崗岩のときに特に有効である。 この場合、切断は、金属製の研摩グリットを用い、ブロックＢの上部面からおこなわれる。 ブリッジ（78）が存在しない場合には、ブロックの上部面全体を被うグリッドは、切断面（CP）に沿った切断工程中に分離層（SL）と隣接層との合体を維持する真空の望ましくない中断によって、RLやSL等の層の上部端を磨耗させる。

しかしながら、切断面（CP）に沿ったブロックＢの切断または鋸挽をおこなってバインダー包被層（74）を除去した後、個々のパネル（PN）を得るために分離をおこなう。

スラブ（LSa）の中央を切断し、ブロックＢの残こりの部分を非接着性層（SL）から分離させることによって得られる２枚のパネルPN ₁およびPN ₂は各々、１種またはそれ以上の前記の材料から成る１種もしくはそれ以上の補強層（RL）および石材層を含んでいてもよい（図11参照）。 同様の分離法によって得られるパネルPN ₃およびP
N ₄は異なった石材層を含んでいてもよい。

２枚のパネルPN ₅およびPN ₆は各々、可視表面が透明ガラス層（RG）によって被われたスラブ（LSc）の中央を通る切断によって得られる大理石層を含んでいてもよい。
この種のシートを製造する従来法は、米国特許第4,640,
850号明細書に記載のように、かなり複雑な方法である。 この方法によれば、ガラス製透明シートは、ポリビニルブチラール製シートによって石製スラブに固定される。

パネル（PN ₇ ）は、１種またはそれ以上の前記の材料から成る１つまたはそれ以上の補強層（RL）の介在によって永続的に連結された一対の石製スラブ（LSa）および（LSe）または石製スラブとアスベストセメント製スラブを含んでいてもよい。 複合パネルのその他の可能な構成に関しては、米国特許第5,131,378号明細書が参照文献となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−60318（ＪＰ，Ａ) 特公 昭60−23963（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭58−39800（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭46−29567（ＪＰ，Ｙ１) 米国特許4640850（ＵＳ，Ａ) 米国特許5131378（ＵＳ，Ａ) 国際公開89／11958（ＷＯ，Ａ) 欧州特許出願公開252434（ＥＰ，Ａ２)