JP2005193481A - 金属サイディング及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、金属表面材自体に着目することによって、経時的な反りが十分防止可能な金属サイディング及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明は、金属表面材、合成樹脂発泡体及び裏面材を積層して成る三層構造の金属サイディングにおいて、金属表面材として、合成樹脂発泡体層に対して凹面（又は凸面）となる形状を平面形状へ塑性変形させたことによる永久歪みを有する金属表面材を用いた金属サイディング、及び長尺の金属表面材の幅方向両側にその嵌合部を立設し、該嵌合部の立設側に合成樹脂発泡体を形成し、続いて発泡体を裏面材にて覆う従来の金属サイディングの製造行程において、金属表面材を、合成樹脂発泡体層に対して凹面（又は凸面）を形成するように湾曲させる行程と、その後前記金属表面材の凹面（又は凸面）を元の平面形状に戻す行程とを設けた金属サイディング材の製造方法である。

Description

本発明は、建築物、構造物などの外壁材にとして有用な金属サイディング及びその製造方法に関する。

金属サイディングは、金属の表面材、芯材及び裏面材の三層構造からなるが、これらの材料間の経時的環境変化（温度変化、湿度変化等）による伸縮度の違いから、表面材に凸状又は凹状の反りが経時的に発生していた。これを解決するものとして、裏面材として用いる裏面紙を加熱処理して熱収縮させておく金属サイディングの生産方法（特許文献１）や裏面材としてガラス基材層及び保護層を用いた金属サイディング（特許文献２）が開示されており、いずれも裏面材に着目した発明である。

しかし、従来、一般的には、金属サイディングの金属表面材側が凸状に反りやすいことから、連続的に供給される金属表面材と裏面紙との間に発泡性樹脂を注入し、ついでダブルコンベア間に搬送して発泡成形する所謂連続生産方式において、ダブルコンベア間で発泡して三層構造にした長尺の金属サイディングを、三層構造のまま凹み形成用ロールを通過させて金属表面材に凹状形状を付与し、その後経時的に凸状に膨らむ反りに対抗させる措置が取られていた。

ところが、このような三層構造の金属サイディングにそのまま凹状形状を付与する方法は、三層構造であるためその剛性も大きく、金属表面材自体に凹状の癖がつきにくいばかりか、凹みの程度を大きくしすぎれば芯材と面材が剥離するので、結局反り対策としては不十分なものとなり、その改善が求められていた。
特開平１０−４４３６０ 特開２００２−４５２８

そこで、本発明は、金属表面材自体に着目することによって、経時的な反りが十分防止可能な金属サイディング及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために鋭意研究した結果、金属表面材に予め反りを形成させそれを平板状に戻す成形をなし、該金属表面材を、完成後の金属サイディング材が経時的に発生する反りの方向（反りによる膨らみの方向）とは金属表面材の元の（平板状に戻す前の）反りの方向（反りによる膨らみの方向）が反対方向になるように用いて金属サイディング材を製造すれば、その金属サイディング材はその後の経時的な反りを十分防止できることを見いだし、本発明を完成させた。

すなわち、本発明のうち第１の発明は、金属表面材、合成樹脂発泡体及び裏面材を積層して成る三層構造の金属サイディングにおいて、金属表面材として、合成樹脂発泡体層に対して凹面（又は凸面）となる形状を平面形状へ塑性変形させたことによる永久歪みを有する金属表面材を、元の凹面（又は凸面）方向が合成樹脂発泡体側に向くように用いたことを特徴とする金属サイディングである。

本発明において、平面形状にする前の金属表面材の形状を合成樹脂発泡体層に対して凹面とするか凸面とするかは、経時的変化による反りの方向によって選択する。すなわち、経時的変化による金属サイディングの反りが合成樹脂発泡体層に対して凸状になれば、金属表面材としては合成樹脂発泡体層に対して凹面の形状を、凹状になれば凸面の形状を選択すればよい（以下、同じ）。

第１の発明において、「凹面（又は凸面）となる形状を平面形状へ塑性変形させたことによる永久歪みを有する金属表面材」とは、元々凹面（又は凸面）形状であったものを、平面形状にしたものであってもよいし、平面形状のものを凹面（又は凸面）形状にし、その後平面形状に戻したものであってもよい。なお、本発明において、塑性変形後の平面形状は、いわゆる平坦な形状の他、多少の膨らみがあってもよい。すなわち、元の膨らみの程度を、強制的に平坦状にしたことによる永久歪が残っておればよい（以下同じ）。

本発明のうち第２の発明は、長尺の金属表面材の両側に同方向に金属サイディングの嵌合部を立設し、該嵌合部と該嵌合部間の金属表面材で形成される空間に合成樹脂発泡体層を形成し、続いて該発泡体層を裏面材にて覆う金属サイディングの製造行程において、金属表面材を、合成樹脂発泡体層に対して凹面（又は凸面）を形成するように湾曲させる行程と、その後前記金属表面材の凹面（又は凸面）を元の平面形状に戻す行程とを設けたことを特徴とする金属サイディング材の製造方法である。

「長尺の表面材の両側に同方向に金属サイディングの嵌合部を立設し、該嵌合部と該嵌合部間の金属表面材で形成される空間に合成樹脂発泡体層を形成し、続いて該発泡体層を裏面紙にて覆う金属サイディングの製造行程」には、嵌合部の立設前及び裏面材で覆った後の行程をも含む。したがって、この発明においては、嵌合部の立設前〜裏面材で覆った後の行程において、金属表面材を、合成樹脂発泡体層に対して凹面（又は凸面）を形成するように湾曲させる行程と、その後該金属表面材の凹面（又は凸面）を元の平面形状に戻す行程とが、継続して或いは分離して含まれていればよいことを意味する。

本発明のうち第３の発明は、長尺の金属表面材の両側に同方向に金属サイディングの嵌合部を立設し、次に該嵌合部間の金属表面材を、合成樹脂発泡体層に対して凹面（又は凸面）を形成するように湾曲させ、その後湾曲した金属表面材と前記嵌合部とで形成される空間に合成樹脂発泡体層を形成することを特徴とする前記第２発明記載の金属サイディング材の製造方法である。

本発明のうち第４の発明は、長尺の金属表面材を、合成樹脂発泡体層に対して凹面（又は凸面）を形成するように湾曲させ、次にその両側に同方向に金属サイディングの嵌合部を立設し、その後湾曲した金属表面材と前記嵌合部とで形成される空間に合成樹脂発泡体層を形成することを特徴とする前記第２発明記載の金属サイディング材の製造方法である。

第３及び第４の発明は、第２の発明において、金属表面材への凹面（又は凸面）形状を形成する行程を合成樹脂発泡体層形成前に行なうものである。合成樹脂発泡体層形成前に金属表面材のみに凹面（又は凸面）形状をあらかじめ形成するので、凹面（又は凸面）の膨らみの程度を容易に大きくできるメリットを有する。なお、これを平面形状に戻す工程も合成樹脂発泡体層形成前に行なうのが好ましい。膨らみを残存させることなく、平面に戻す作業が容易であるからである。

本発明において、金属表面材は金属板であればよいが、通常薄板であり、アルミニウム板、鉄板、鋼板等が好適に用いられる。合成樹脂発泡体は合成樹脂を用いる発泡体であればよいが、硬質プラスチックフォームが好適に用いられる。また、裏面材としては、金属サイディングの分野で補強用面材として用いられるものであれば特に限定されないが、アスベスト紙、クラフト紙、ポリエステル紙、アルミ箔紙やポリエチレンシートなどの１種或いはその２種以上をラミネートした構造の裏面紙（例えば、アルミクラフト紙、アルミ蒸着紙）が好適に用いられる。なお、金属サイディングの嵌合部とは、金属サイディング同士を相互に接続するためのもので、通常、金属表面材の幅方向の両端部を、オス、メス構造を形成するように、折り曲げて作成する。

本発明の金属サイディング及び本発明の方法により製造した金属サイディングは、従来発生していた凸状（又は凹状）の経時的な反りを十分防止でき、経時的な環境変化に対しても十分耐え、平面形状を維持することができる。これは、あらかじめ経時的反りの方向とは反対方向に凹状（又は凸状）に湾曲させその後平面形状に塑性変形させたことによる金属表面材の永久歪みが、裏面材等の伸縮等によって形成される凸状（又は凹状）の反りに対し、効果的に抵抗しているためと考えられる。

本発明に係る金属サイディングは、本発明に係る次の製造方法によって得られる。

すなわち、本発明の製造方法を図１（一部（点線間）はメス嵌合部１ｂを切り欠いた切欠図になっている。）、図２に基づいて説明すると、金属表面材１の薄板を巻いたコイルからの金属表面材1を嵌合部成型器3を通して、その幅方向両端に図２に示すようなオス、メス嵌合部1ｃ、１ｂを形成しつつ供給し、かつ裏面紙２を巻いたコイルより裏面紙２を金属表面材１に対抗させて搬送し、面ニップ５の直前において、嵌合部1ｂ、１ｃと該嵌合部間の金属表面材１ａとで形成される空間に、発泡機６より発泡性樹脂原液７を注入し、加熱炉８内において、上下に配置されたコンベヤ9，9間で発泡させて得られる長尺の一体発泡成形体全体を、裁断機11にて所定の長さに裁断して金属表面材、合成樹脂発泡体、裏面材よりなる三層構造の金属サイディング12を生産する従来の生産行程において、図１に示すように、発泡性合成樹脂原液７を注入する前に、あらかじめ金属表面材１に、生産後経時的に発生する凸状の反りと反対方向（合成樹脂発泡体層が形成される側）に凹みを与える行程（凹面形状付与ロール４によって、図２（Ａ）→（Ｂ）に示すような凹みを付与する）を設け、その後その反りを元に戻す行程（通常の円筒状ロール１０によって平板に戻す）を設けて製造する。

本実施の形態において、金属表面材１に図２（Ｂ）に示す凹みを与えるために、例えば、図３に示すようなロールを用いることができる。

すなわち、図３（Ａ）は中央部が凸状に湾曲した形状の下部ロール４ａ２と中央部が凹状に湾曲した上部ロール４ａ１の組み合わせであり、図３（Ｂ）は中央部が凸状に湾曲した形状の下部ロール４ｂ２とその両端部をその両端部の形状に沿って押圧する二つの上部ロール４ｂ１の組み合わせであり、図３（Ｃ）は凸状の下部ロール４ｃ２とその両端部から少し離れた位置で金属表面材の両端部を押圧する図３（Ｂ）と同形状の二つの上部ロール４ｃ１との組み合わせであって、いずれも、図の反対側から手前側に、上下ロールの間を金属表面材１が通過して金属表面材１に凹面形状が付与される。

図３（Ａ）の場合は、金属表面材１の幅方向の大部分が上下のロールの形状にて規制された空間を通過するので、ほぼ一定の形状を再現性よく付加できる。また、図３（Ｂ）の場合は、金属表面材１の両端部だけが上部ロール４ｂ１と下部ロール４ｂ２にて狭持されるので、エネルギーコストを低下させ得る。また、図３（Ｃ）の場合は、二つの上部ロールと下部ロールの位置関係により、自由に金属表面材の中央部の凹みをある程度調節できるメリットを有す。

凹みの程度は、嵌合部間の幅が２７０ｍｍ〜４５０ｍｍの金属表面材において、図２（Ｂ）に示す凹みの最大深さｈが５ｍｍ〜１００ｍｍ好ましくは４０ｍｍ〜８０ｍｍにすればよい。５ｍｍ未満では平板に戻しても経時的な反りの抑制に十分ではなく、また１００ｍｍを超えると、平面形状に戻すことが困難で生産性を害することになるからである。

図１の生産ラインにおいて、図３に示すようなロール４を嵌合部成型器３の前又は後に設置し、上記したように生産ラインを動かせば、図２（Ａ）→（Ｂ）に示すような両端部の嵌合部１ｂ、１ｃの間に凹面形状が付与された金属表面材１が形成され、凹面形状の金属表面材１ａと嵌合部１ｂ、１ｃとで形成される空間に、注入機６より発泡性樹脂原液７を注入して加熱炉８内に搬送し上下に配置されたコンベア９，９間で連続的に発泡成形（樹脂発泡体１３を形成）した後、図１に示す平面形状付与ロール（通常の筒型ロール）１０を通過させると、金属表面材の凹み形状は、嵌合部の高さよりも少し膨らんだ樹脂発泡体を経由して筒型ロールの上下間で押圧されるので、平面形状に戻る。この場合、平面形状付与ロール１０を凹面形状付与ロール４の直後であって、注入機６の前に設置してよいのは勿論である。なお、平面形状は必ずしも完全に平坦になっている必要はなく、略平面形状であってもよく、したがって、多少凹みが残っていてもよい。

その後、裁断機１１にて所定の長さに裁断すれば本発明に係る金属サイディングが得られる。この金属サイディングは、経時的環境変化にも耐え、従来のように反りを形成しない。これは、あらかじめ経時的な反りの方向と反対方向に付与した凹面形状を平面形状に戻した永久歪みが抵抗力として作用し、凸状の反りの抑制に寄与しているものと考えられる。

本実施の形態に係る金属サイディングの金属表面材１としては、幅が２７０ｍｍ〜４５０ｍｍ、厚みが０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ程度の鋼板、鉄板、アルミニウム板などが好適に用いられる。この金属表面材は、その表面にカラー塗装やエンボス加工によって各種の装飾模様が施されていてもよく、さらに成型加工して所望の形状が付与されていてもよい。また、合成樹脂発泡体１３としては厚みが１２ｍｍ〜１８ｍｍの硬質ポリウレタンフォームが用いるのが好ましく、この発泡性樹脂原液７としては、硬質ポリウレタンフォームの原液を用いることができる。裏面紙２としては厚み０．３ｍｍ〜０．４４ｍｍのアルミ箔紙、アルミ蒸着紙、或いはＰＥＴ紙を用いるとよい。

は、本発明に係る金属サイディングの製造方法の一例を示す概略図である。また、図１において、点線間は、その間のメス嵌合部１ｂを一部切り欠いた状態の切欠図を示す。 は、金属表面材であって、（Ａ）はその幅方向両端にオス、メスの嵌合部を形成した状態の概略横断面図であり、（Ｂ）その中央に凹面を形成した状態の概略横断面図である。 は、金属表面材に凹面を形成させるためのロールの組合せの概略正面図であっであって、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の三例を示す。

符号の説明

１ 金属表面材
２ 裏面紙
３ 嵌合部成型機
４ 凹面形状付与ロール
５ 面ニップ
６ 注入機
７ 発泡性樹脂原液
８ 加熱炉
９ コンベア
１０ 平面形状付与ロール
１１ クロスカッター
１２ 金属サイディング
１３ 合成樹脂発泡体

Claims (4)

1. 金属表面材、合成樹脂発泡体及び裏面材を積層して成る三層構造の金属サイディングにおいて、金属表面材として、合成樹脂発泡体層に対して凹面（又は凸面）となる形状を平面形状へ塑性変形させたことによる永久歪みを有する金属表面材を、元の凹面（又は凸面）方向が合成樹脂発泡体側に向くように用いたことを特徴とする金属サイディング。
2. 長尺の金属表面材の幅方向両側に同方向に金属サイディングの嵌合部を立設し、該嵌合部と該嵌合部間の金属表面材で形成される空間に合成樹脂発泡体層を形成し、続いて該発泡体層を裏面材にて覆う金属サイディングの製造行程において、金属表面材を、合成樹脂発泡体層に対して凹面（又は凸面）を形成するように湾曲させる行程と、その後前記金属表面材の凹面（又は凸面）を元の平面形状に戻す行程とを設けたことを特徴とする金属サイディング材の製造方法。
3. 長尺の金属表面材の両側に同方向に金属サイディングの嵌合部を立設し、次に該嵌合部間の金属表面材を、合成樹脂発泡体層に対して凹面（又は凸面）を形成するように湾曲させ、その後湾曲した表面材と前記嵌合部とで形成される空間に合成樹脂発泡体層を形成することを特徴とする請求項２記載の金属サイディング材の製造方法。
4. 長尺の金属表面材を、合成樹脂発泡体層に対して凹面（又は凸面）を形成するように湾曲させ、次にその両側に同方向に金属サイディングの嵌合部を立設し、その後湾曲した表面材と前記嵌合部とで形成される空間に合成樹脂発泡体層を形成することを特徴とする請求項２記載の金属サイディング材の製造方法。