JP2002239629A - 金属製サイディングの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 幅方向に切除又は切り欠いてもキャンバーＣ
の発生量が少ない金属製サイディングＰを得る。 【構成】 エンボス加工及び／又はプレス成形で金属帯
Ｓの幅方向中央部に凹凸模様Ｄをつけた後、幅方向両端
部を嵌合部Ｆ，Ｍにロール成形し、金属帯Ｓと裏面シー
トＢとの間に発泡樹脂Ｒを充填した金属製サイディング
Ｐを製造する際、嵌合部Ｆ，Ｍの成形中又は成形後に、
凹凸模様Ｄが付けられた金属帯Ｓの幅方向中央部をロー
ル圧下する。ロール圧下には、ロール成形機６の下流側
に配置され、或いはロール成形機６の後段側に組み込ま
れ、硬質ゴム１２Ｕ，１２Ｄがライニングされたピンチ
ロール１０Ｕ，１０Ｄが使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外壁材として使用され
る金属製サイディングの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属製サイディングは、住宅等の外壁材
として使用される建材であり、隣り合うサイディングと
連結固定するため雌雄の嵌合部が幅方向両側に形成され
ている。雄嵌合部と雌嵌合部を噛み合わせて複数の金属
製サイディングを連結することによって、必要面積の壁
面が構築される。最近では、外観意匠性を高めた金属製
サイディングとして、広幅面にレンガ模様等の凹凸を組
み合わせた模様をつけた製品が多くなっており、深い凹
凸で立体感を増した模様が好まれる傾向にある。金属製
サイディングは、通常、平坦な金属板又は金属帯が素材
として使用される。金属帯の幅方向中央部にプレス成
形，エンボスロール等で凹凸模様を付与した後、ロール
成形により幅方向両端部に嵌合部を形成し、裏面側に発
泡樹脂を充填することにより製造される。

【０００３】本発明者等が特開２００１−１０５８号公
報で紹介した方法では、図１に示すラインで金属製サイ
ディングが製造される。金属製サイディングの素材とな
る金属帯Ｓは、ペイオフリール１から払い出され、ロー
ルフィーダ３によってプレス４に送り込まれる。プレス
４では、凹凸のエンボス模様が付けられる。凹凸模様の
種類や深さによっては、プレス４に代えてエンボスロー
ル２も使用できる。次いで、ピット５を経てロール成形
機６に送られ、幅方向両側に嵌合部がロール成形され
る。

【０００４】凹凸模様及び嵌合部が形成された金属帯Ｓ
を面板とし、裏面側にウレタン等の発泡性樹脂Ｒを注入
した後、裏面シートＢと貼り合わされる。裏面シートＢ
が重ね合わされた金属帯Ｓを加熱炉７に装入して加熱す
ると、発泡性樹脂ｒが発泡反応を開始し、金属帯Ｓ及び
裏面シートＢで閉じられた空間が発泡樹脂Ｒで充填され
る。金属帯Ｓ／裏面シートＢ間の閉鎖空間すみずみまで
発泡樹脂Ｒを行き渡らせる上で、ダブルコンベア８を用
いて金属帯Ｓ及び裏面シートＢを搬送することが好まし
い。

【０００５】内部が発泡樹脂Ｒで充填された金属帯Ｓ・
裏面シートＢは、加熱炉７から送り出された後、カッタ
ー９で所定長さに切断された金属製サイディング（製
品）Ｐとなる。製造された金属製サイディングＰは、た
とえば図２に示すように、凹凸模様が付けられた金属帯
Ｓと裏面シートＢとの間が発泡樹脂Ｒで充填され、幅方
向両側に雄嵌合部Ｍ及び雌嵌合部Ｆを備えている。雄嵌
合部Ｍから雌嵌合部Ｆまでが働き幅Ｗとされ、製品長さ
Ｌはカッター９による定寸切断で定まる。

【０００６】金属製サイディングＰは所定規格の働き幅
Ｗをもつ製品として製造されるが、金属製サイディング
Ｐが施工される住宅等の外壁の寸法は働き幅Ｗの倍数で
ないことが多い。覗き窓，透かしやドアを外壁等に取り
付ける場合もある。施工現場や設計条件における種々の
要因に応じて金属製サイディングＰの幅を調整するた
め、金属製サイディングＰの全長にわたって幅方向一側
を切除し、或いは幅方向一側を切り欠く作業が頻繁に行
われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】金属製サイディングＰ
の幅方向一側を切除又は切り欠くと、切断線を内側とし
て金属製サイディングＰが曲るキャンバーＣが発生する
ことがある（図３）。キャンバーＣの発生は、金属製サ
イディングＰに付与されている残留応力の幅方向分布が
一様でないことに原因がある。すなわち、金属製サイデ
ィングＰの凹凸模様が付けられている幅方向中央部には
凹凸模様Ｄの付与に起因する長手方向の引張り応力が残
留しており、凹凸模様Ｄのない幅方向端部では残留応力
が少なくなっている。

【０００８】残留応力の幅方向分布は、両側に嵌合部
Ｍ，Ｆのある状態（図３ａ）では左右の対称性が維持さ
れているが、幅方向一側の切除又は切欠きによって左右
の対称性が失われる（図３ｂ）。その結果、引張残留応
力の一部が解放され、幅方向一側が切除又は切り欠かれ
た金属製サイディングＰが横曲りする。キャンバーＣが
発生した金属製サイディングＰは、隣り合う金属製サイ
ディングとの間で目地の不揃い，凹凸模様の不連続等を
発生させ、構築された外壁等の見栄えを悪くする。場合
によっては、金属製サイディングＰの継ぎ合せ自体がで
きなくなる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、凹凸模様を付け
た金属製サイディングの幅方向中央部に残留している引
張残留応力を緩和することにより、幅方向一側の切除又
は切欠きで生じるキャンバーの発生量を抑え、見栄えや
施工性のよい外壁等の構築を可能にした金属製サイディ
ングを製造することを目的とする。

【００１０】本発明の製造方法は、その目的を達成する
ため、ロールエンボス加工及び／又はプレス成形で金属
帯の幅方向中央部に凹凸模様をつけた後、幅方向両端部
を雌雄嵌合部にロール成形し、金属帯と裏面シートとの
間に発泡樹脂を充填して金属製サイディングを製造する
際、雌雄嵌合部の成形中又は成形後に、金属帯の幅方向
中央部をロール圧下することを特徴とする。

【００１１】凹凸模様が付けられた幅方向中央部のロー
ル圧下には、ロール成形機の下流側に配置され、或いは
ロール成形機の後段側に組み込まれ、硬質ゴムがライニ
ングされたピンチロールが使用される。凹凸模様を付け
た金属製サイディングの幅方向中央部における最大厚み
Ｔを基準としてＴ×（４５〜８０）％の範囲にピンチロ
ールのロールギャップＧを設定するとき、ロール圧下に
よるキャンバーの抑制が最も効果的になる。

【００１２】

【実施の形態】金属製サイディングＰの引張り残留応力
が幅方向に一様でないことがキャンバーＣの発生原因で
あるとの前提で、引張り残留応力の幅方向分布がキャン
バーＣの発生如何に及ぼす影響を種々調査検討した。金
属製サイディングＰの幅方向中央部がエンボスロール２
やプレス４で加工されると、凹凸模様Ｄに応じた材料の
引込みＸが幅方向中央部に生じるが、幅方向両端部Ｅで
は材料引込みＸがない。そのため、幅方向中央部に比較
して幅方向両端部に余剰長さが生じる。余剰長さは、幅
方向両端部ＥにウネリＹとなって現れる（図４）。

【００１３】ウネリＹのある幅方向両端部Ｅは、エンボ
スロール２又はプレス４で凹凸模様Ｄを幅方向中央部に
つけた後でロール成形機６によって雄嵌合部Ｍ及び雌嵌
合部Ｆが形成される個所である。そこで、嵌合部Ｆ，Ｍ
の成形後又は成形中に凹凸模様Ｄがつけられている幅方
向中央部を圧下することによって、幅方向中央部を若干
塑性変形させ、幅方向中央部の変形として引張り残留応
力を解放する。ロール成形機６から送り出された後で金
属帯Ｓの幅方向中央部を圧下する場合、一対又は複数対
のピンチロール１０Ｕ，１０Ｄをロール成形機６の下流
側に配置する。ピンチロール１０Ｕ，１０Ｄは、ロール
本体１１Ｕ，１１Ｄにウレタン等の硬質ゴム１２Ｕ，１
２Ｄをライニングしている（図５）。

【００１４】嵌合部Ｆ，Ｍの成形中に金属帯Ｓの幅方向
中央部を圧下する場合、ピンチロールが組み込まれた成
形機構２０（図６）をロール成形機６の後段側に配置す
る。成形機構２０は、金属製サイディングＰの幅方向両
側を所定形状の嵌合部Ｆ，Ｍに成形する成形ロール２１
ＬＵ，２１ＬＤ及び２１ＲＵ，２１ＲＤをそれぞれのロ
ール軸２２Ｕ，２２Ｄに挿通しており、成形ロール２１
ＬＵ，２１ＬＤと成形ロール２１ＲＵ，２１ＲＤとの間
にピンチロール２３Ｕ，２３Ｄが介装されている。ピン
チロール２３Ｕ，２３Ｄは、図５の場合と同様にウレタ
ン等の硬質ゴム１２Ｕ，１２Ｄでライニングされてい
る。

【００１５】上ロール１０Ｕ／下ロール１０Ｄ間のロー
ルギャップＧ（図５）又は上ピンチロール２３Ｕ／下ピ
ンチロール２３Ｄ間のロールギャップＧ（図６）は、凹
凸模様Ｄが付けられている金属製サイディングＰの幅方
向中央部に残留している引張り残留応力を効率よく解放
する上で、幅方向中央部の最大厚みをＴとするとき、Ｔ
×（８０〜４５）％の範囲に設定することが好ましい。

【００１６】最大厚みＴの８０％を超えるロールギャッ
プＧでは、ピンチロール１０Ｕ，１０Ｄ又は２３Ｕ，２
３Ｄによる圧下量が少なく、引張り残留応力が十分に解
放されない。その結果、金属製サイディングＰを幅方向
に切除又は切り欠いたとき、大きなキャンバーＣが依然
として生じやすい。逆に、最大厚みＴの４５％を下回る
ロールギャップＧで金属製サイディングＰの幅方向中央
部を圧下すると、凹凸模様Ｄが浅くなり、或いは目地部
のシャープさが損なわれる。極端な場合には、幅方向中
央部が過剰な長さにまで延ばされ、逆方向のキャンバー
Ｃが発生する虞もある。

【００１７】キャンバーＣの発生原因である引張り残留
応力は、幅方向中央部の圧下による塑性変形として解放
される。仮に残留していても、金属製サイディングＰに
変形をもたらすような大きな引張り残留応力でなくな
る。その結果、製品である金属製サイディングＰを所定
幅に切除又は切り欠いても、見栄えに悪影響を及ぼすよ
うなキャンバーＣの発生がなく、良好な外観をもった外
壁等が施工現場の状況に応じて構築される。なお、以上
の例では、プレス４で凹凸模様Ｄをつける方法を説明し
た。しかし、本発明はこれに拘束されることなく、プレ
ス４に代えてエンボスロール２を使用し、或いはエンボ
スロール２及びプレス４の双方を使用して金属製サイデ
ィングＰを製造する場合にも同様に適用される。

【００１８】

【実施例】板厚０．３５ｍｍ，板幅５９４ｍｍの鋼板を
図１の金属製サイディング製造ラインに通板し、折板幅
方向中央部に凹凸模様Ｄを付けた製品長さＬ＝３０００
ｍｍの金属製サイディングＰを製造した。折板素材に
は、表１に示すＳＰＣＣ材及びＳＰＣＤ材の二種類を使
用した。

【００１９】

【００２０】幅方向に二つの目地部で区画された３つの
凸部で構成されている深さ約２．６５ｍｍの凹凸模様Ｄ
（図２）を、４４３ｍｍの幅領域に形成した。凹凸模様
Ｄが付けられている部分で、金属製サイディングＰの最
大厚みＴは３．０ｍｍであった。嵌合部Ｆ，Ｍの成形中
又は成形後に幅方向中央部を圧下することなく製造した
金属製サイディングＰを中心線に沿って右パーツＰＲ，
左パーツＰＬに二分（図３ａ）した後、左パーツＰＬと
右パーツＰＲとを突き合わせたところ、両者の合せ目に
ＳＰＣＤ材では約６ｍｍ，ＳＰＣＣ材では約１４ｍｍの
キャンバーＣが発生していた。

【００２１】他方、嵌合部Ｆ，Ｍ成形後、最大厚みＴよ
り小さなロールギャップＧに設定したピンチロール１０
Ｕ，１０Ｄで幅方向中央部を圧下する工程を付加して製
造された金属製サイディングＰでは、キャンバーＣが減
少した。ロールギャップＧがキャンバーＣに及ぼす影響
を調査するため、種々のロールギャップＧに設定したピ
ンチロール１０Ｕ，１０Ｄで圧下した金属製サイディン
グＰについてキャンバーＣを定量計測した。

【００２２】金属製サイディングＰの最大厚みＴとロー
ルギャップＧとの差ΔＧ（Ｔ−Ｇ）を指標として計測結
果を整理したところ、ＳＰＣＤ材では０．６ｍｍ以上の
差ΔＧでキャンバーＣの減少傾向が検出された（図
７）。差ΔＧ＝０．６ｍｍは、Ｇ／Ｔの比率８０％に当
たる。しかし、差ΔＧを１．５ｍｍと大きく設定した場
合、ＳＰＣＣ材では逆方向のキャンバーＣが発生した。
差ΔＧを更に１．６５ｍｍを超えて大きくすると、実用
上問題となる過大（５ｍｍ以上）な逆方向のキャンバー
Ｃが発生した。差ΔＧ＝１．６５ｍｍは、Ｇ／Ｔの比率
４５％に当たる。

【００２３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、幅方向中央部に凹凸模様をつけた後で幅方向両端部
に嵌合部をロール成形して金属製サイディングの面板を
製造する際、嵌合部の成形中又は成形後に凹凸模様のあ
る幅方向中央部を圧下することによって、幅方向中央部
の引張り残留応力を塑性変形として解放している。その
ため、製造された金属製サイディングを施工現場の状況
等に応じて幅方向に切除又は切り欠いても、キャンバー
の発生が抑えられ、目地部の不一致や模様の非連続性が
なくなる。したがって、見栄えのよい外壁が構築され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 発泡樹脂を充填した金属製サイディングの製
造ラインを示す概略図

【図２】 金属製サイディングの断面図及び平面図

【図３】 金属製サイディング（ａ）を幅方向に切り離
したときキャンバー（ｂ）が生じることを示す説明図

【図４】 幅方向中央部に凹凸模様を付けた金属帯の幅
方向両端部にウネリが生じることを示す説明図

【図５】 ロール成形機の下流側に配置されるピンチロ
ール

【図６】 ロール成形機の後段側に組み込まれるピンチ
ロール

【図７】 金属製サイディングの最大厚みＴとロールギ
ャップＧとの差ΔＧ（Ｔ−Ｇ）が金属製サイディングの
キャンバーに及ぼす影響を示したグラフ

【符号の説明】

２：エンボスロール ４：プレス ６：ロール成形
機 １０Ｕ，１０Ｄ，２３Ｕ，２３Ｄ：ピンチロール １
２Ｕ，１２Ｄ，２４Ｕ，２４Ｄ：硬質ゴム Ｐ：金属製サイディング（製品） Ｓ：金属帯（面
板） Ｂ：裏面シート Ｒ：発泡樹脂 Ｆ，Ｍ：嵌合部 Ｗ：働き幅
Ｌ：製品長さ Ｃ：キャンバー

フロントページの続き (72)発明者 吉田 剛之 兵庫県尼崎市鶴町１番地 日新製鋼株式会 社技術研究所内 (72)発明者 三浦 教昌 兵庫県尼崎市鶴町１番地 日新製鋼株式会 社技術研究所内 Ｆターム(参考） 2E110 AA57 AB04 AB22 BA03 BA12 BB23 EA09 GA24Y GA32Y GB01W GB42X 2E162 CB02 DA09 4E003 AA01 BA00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンボス加工及び／又はプレス成形で金
   属帯の幅方向中央部に凹凸模様をつけた後、幅方向両端
   部を雌雄嵌合部にロール成形し、金属帯と裏面シートと
   の間に発泡樹脂を充填して金属製サイディングを製造す
   る際、雌雄嵌合部の成形中又は成形後に、金属帯の幅方
   向中央部をロール圧下することを特徴とする金属製サイ
   ディングの製造方法。
2. 【請求項２】 硬質ゴムがライニングされたピンチロー
   ルをロール成形機の下流側に配置し、該ピンチロールで
   金属帯の幅方向中央部をロール圧下する請求項１記載の
   製造方法。
3. 【請求項３】 硬質ゴムがライニングされたピンチロー
   ルをロール成形機の後段側に組み込み、該ピンチロール
   で金属帯の幅方向中央部をロール圧下する請求項１記載
   の製造方法。