JP2008238472A - サンドイッチパネル - Google Patents

Abstract

【課題】鋼板の厚みを薄くして軽量化することができ、しかも外観品質を維持可能なサンドイッチパネルを提供する。
【解決手段】上下両面に対向配置された鋼板製の面材間に発泡性樹脂芯材が発泡成形されてなるサンドイッチパネルであって、
面材の表面に凹凸の繰り返し形状が形成されている。好ましくは、凹凸の繰り返し形状を幅方向端部にのみ形成する。好ましくは、上下の鋼板製の面材の厚さを０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ未満とし、凹凸の深さを０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下とする。好ましくは、凹凸の深さを１．５ｍｍ以下にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、上下両面に対向配置された鋼板製の面材間に発泡性樹脂芯材が発泡成形されてなるサンドイッチパネルに関するものである。

かかるサンドイッチパネルの構成例は、例えば、下記特許文献１，２などに開示されている。サンドイッチパネルは、例えば、硬質ポリウレタンフォームを鋼板製の上面材と下面材によりサンドイッチした構造を有しており、建築外壁用の断熱パネルなどとして利用されている。このサンドイッチパネルの製造工程においては、鋼板製の上面材を巻き付けたロールと、鋼板製の下面材を巻き付けたロールから、夫々ロールを引き出していき、これら面材間に硬質ポリウレタンフォーム（発泡性樹脂芯材に相当）を発泡させて成形する。かかるサンドイッチパネルは、帯状の形態で連続的に製造されていき、裁断装置により所定サイズのパネルとなるように裁断される。

また、搬送される上面材と下面材の間に配置されたミキシングヘッドから発泡原液組成物を下面材の面上に吐出させ、その後、いわゆるダブルコンベアにより帯状サンドイッチパネルの形態で搬送させながら発泡処理が行われる。このダブルコンベアは、帯状サンドイッチパネルの上下に位置する第１コンベア装置を備えているとともに、帯状サンドイッチパネルの幅方向両端部の位置する第２コンベア装置が設けられている。第２コンベア装置は、ブロックが多数連結されたブロックコンベアとして構成されており、帯状サンドイッチパネルの側面部をブロックで押え付けながら搬送している
特開２００５−１７８１３６号公報 特開２００４−９０２４１号公報

かかる両面が鋼板のサンドイッチパネルにおいて、発泡性樹脂芯材の強度が不足していたり、芯材の充填度合いが悪くてボイドなどが内部に発生すると、鋼板表面が歪み、凹凸部が発生する。そのため、外観品質を低下させる恐れがある。これを防止するためには、鋼板の板厚を０．５ｍｍ以上の厚いものを使用することで所望の強度を確保している。

しかしながら、サンドイッチパネル全体のコストに占める鋼板のコストも大きく、厚みが大きいほどコストが高くなる傾向がある。また、厚みを大きくすることで全体の重量も大きくなり、施工時や運搬時などの取り扱いが容易なものではなかった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、鋼板の厚みを薄くして軽量化することができ、しかも外観品質を維持可能なサンドイッチパネルを提供することである。

上記課題を解決するため本発明に係るサンドイッチパネルは、
上下両面に対向配置された鋼板製の面材間に発泡性樹脂芯材が発泡成形されてなるサンドイッチパネルであって、
前記面材の表面に凹凸の繰り返し形状が形成されていることを特徴とするものである。

この構成によると、鋼板製の面材の表面に凹凸の繰り返し形状（いわゆる、コルゲート形状）が形成されている。かかる凹凸形状を形成することで、鋼板の強度を上げることができる。従って、鋼板の厚みを薄くして軽量化することができ、しかも外観品質を維持可能なサンドイッチパネルを提供することができる。

本発明において、凹凸の繰り返し形状を幅方向端部にのみ形成することが好ましい。

ボイドの発生や歪みは幅方向端部で発生しやすいため、凹凸の繰り返し形状は、幅方向端部のみに形成すれば、所望の強度を確保することができる。

本発明において、上下の鋼板製の面材の厚さを０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ未満とし、凹凸の深さを０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下としたことが好ましい。

鋼板製の面材をかかる厚さにすることで、軽量化を図ることができると共に、表面の凹凸形状により強度も確保することができる。また、凹凸の深さを上記の範囲に設定することで、外観性能も維持することができる。

本発明において、凹凸の深さを１．５ｍｍ以下としたことが特に好ましい。かかる範囲に設定することで、更に軽量化を図ることができると共に、表面の凹凸形状により強度も確保することができる。また、凹凸の深さを上記の範囲に設定することで、凹凸をより目立たなくすることができ、外観性能も維持することができる。

本発明において、凹凸のピッチを１２０ｍｍ以上１６０ｍｍ以下にしたことが好ましい。

かかる範囲に設定することで、凹凸形状を形成しやすくすることができ、外観性能も維持することができる。

本発明に係るサンドイッチパネルを製造するための設備の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、サンドイッチパネル製造設備を模式的に示す側面図である。かかるサンドイッチパネルは、例えば、建築用の壁材として用いられる。

図１において、帯状の下面材１は下側に設置された鋼板ロール３から順次引き出されていき、帯状の上面材２は、上側に設置された鋼板ロール４から順次引き出されて搬送される。

鋼板ロール３から引き出された下面材１は、下面材搬送機構７により搬送されると共に、鋼板ロール４から引き出された上面材２は、上面材搬送機構８により搬送される。

予熱室９は、搬送される上下面材１，２を予熱するものであり、この予熱室９の下流側にミキシングヘッド１０（原液供給装置に相当）が配置される。ミキシングヘッド１０は、ポリイソシアネート成分と、ポリオール化合物、発泡剤などを含むポリオール組成物とを混合した発泡原液組成物が、ノズルから下面材１の面上に幅方向に均一な原液厚さになるように吐出される。

鋼板ロール３，４から引き出された下面材１と上面材２の距離は、下流側に向かうほど徐々に狭くなるように設定されている。ミキシングヘッド１０は、ちょうど下面材１と上面材２の間に配置されている。ミキシングヘッド１０の更に下流側には、発泡室１１（発泡搬送部に相当）が設けられており、所定の温度に設定されている。この発泡室１１において、上下面材１，２を搬送しながら、ウレタン原液を発泡・硬化させて上下面材間にウレタンフォームを生成し、切断装置１３において帯状のサンドイッチパネルを所定の寸法に裁断することで、製品としてのサンドイッチパネルＰが製造される。

発泡室１１においては、図1に示すように、上下のコンベア（スラットコンベアが用いられる）により帯状サンドイッチパネルを挟持するような形態で搬送しながら発泡処理が行なわれる。また、図1には示されていないが、帯状サンドイッチパネルの左右方向（幅方向端部）もブロックコンベアにより押圧された状態で搬送される。すなわち、帯状サンドイッチパネルは、上下方向と左右方向の両方を押え付けられながら搬送され発泡処理が行なわれる。

＜サンドイッチパネルの構成＞
図２は、図１の設備を用いて製造されたサンドイッチパネルＰの外観形状を示す図である。図３は、下面材１及び上面材２の断面形状を拡大して示す図である。図２には、種々のサンドイッチパネルＰの形状を示している。

図２に示すように、上下面材１，２は、鋼板製であるが表面に凹凸の繰り返し形状（以下、コルゲート形状という）が形成されている。かかるコルゲート形状を形成することで、面材１，２の強度を上げることができる。サンドイッチパネルＰにおいて、発泡性樹脂芯材の強度が不足していたり、芯材の充填度合いが悪くてボイドなどが内部に発生すると、面材表面が歪み、凹凸部が発生する。特に、幅方向の端部ＰＳは、前述のようにブロックコンベアにより押さえつけた状態で搬送されるので、ガスの抜けが良好ではない。面材表面に凹凸が発生すると、外観品質を低下させる恐れがある。これを防止するためには、鋼板の板厚を０．５ｍｍ以上の厚いものを使用すれば所望の強度を確保することができるが、重量が大きくなる。

そこで、本発明においては、図２、図３に示すようにコルゲート形状を有する面材１，２を使用しているので、厚さを薄くしても所望の強度を維持することができる。また、厚さの薄い面材１，２を使用することで、軽量化も図ることができる。

図２（ａ）は、凹凸の繰り返し方向が、サンドイッチパネルＰの幅方向に沿って形成されている。（ｂ）は凹凸の繰り返し方向が、サンドイッチパネルＰの搬送方向に沿って形成されている。（ｃ）は、凹凸の形成方向は（ａ）と同じであるが、コルゲート形状は幅方向端部にのみ形成されている。前述のように、ボイドの発生は端部において生じやすいので、パネルの変形も幅方向端部において生じやすい。従って、コルゲート形状も少なくとも幅方向端部にのみ設けておけばよい。

図２に示すようなコルゲート形状は、予め鋼板に形成しておき、これを図１に示すような鋼板ロール３，４から繰り出すように構成することができる。あるいは、鋼板ロール３，４は、通常のコルゲート形状のない上下面材１，２としておき、上下面材１，２を繰り出した後に、コルゲート形状を追加加工するように構成してもよい。コルゲート形状は、プレス加工などにより形成することができる。

図３は、コルゲート形状の詳細を示す図である。まず、上下面材１，２の厚みｔは、０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ未満の比較的薄い鋼板を使用することができる。なお、鋼板の種類については、特に限定されるものではない。厚みｔは、例えば、０．２７ｍｍ、０．３５ｍｍなどを使用することができる。かかる厚みの鋼板を使用することで、従来のサンドイッチパネルよりも２０〜４０％の計量化を図ることができる。軽量化に伴い、製品の積み込みや加工時におけるハンドリングが容易になる。

図３に示すように凸部２ａの幅Ｗ１、凹部２ｂの幅Ｗ２、凹凸のピッチＷ（＝Ｗ１＋Ｗ２）、凹凸の深さｈについては、次のように設定することが好ましい。まず、凹凸の深さは、０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下とすることが好ましく、０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とすることがより好ましい。かかる範囲に設定することで、強度を確保しながら、外観性能も維持することができる。

また、凹凸のピッチＷについては、１２０ｍｍ以上１６０ｍｍ以下にすることが好ましい。かかる範囲に設定することで、凹凸形状を形成しやすくすることができ、外観性能も維持することができる。凸部２ａの幅Ｗ１と凹部２ｂの幅Ｗ２は、同じに設定してもよいし、異ならせてもよい。

＜別実施形態＞
コルゲート形状については、本実施形態の形状に限定されるものではなく、種々の変形例が考えられる。対象となるサンドイッチパネルの大きさ、形状については、特定のものに限定されるものではない。

サンドイッチパネル製造設備を模式的に示す側面図 サンドイッチパネルの外観形状を示す図 下面材及び上面材の断面形状を拡大して示す図

符号の説明

ｈ 凹凸深さ
ｔ 厚み
Ｐ サンドイッチパネル
ＰＳ 幅方向端部
Ｗ ピッチ
１ 下面材
２ 上面材
２ａ 凸部
２ｂ 凹部
１０ ミキシングヘッド

Claims (5)

1. 上下両面に対向配置された鋼板製の面材間に発泡性樹脂芯材が発泡成形されてなるサンドイッチパネルであって、
   前記面材の表面に凹凸の繰り返し形状が形成されていることを特徴とするサンドイッチパネル。
2. 凹凸の繰り返し形状を幅方向端部にのみ形成することを特徴とする請求項1に記載のサンドイッチパネル。
3. 上下の鋼板製の面材の厚さを０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ未満とし、凹凸の深さを０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のサンドイッチパネル。
4. 凹凸の深さを１．５ｍｍ以下としたことを特徴とする請求項３に記載のサンドイッチパネル。
5. 凹凸のピッチを１２０ｍｍ以上１６０ｍｍ以下にしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のサンドイッチパネル。

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