JP2014173247A

JP2014173247A - 金属サイディング用金属板及びその製造方法

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Publication number: JP2014173247A
Application number: JP2013044340A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Yoshida; 剛之吉田; Naohiro Watanabe; 真弘渡辺; Yuichi Okada; 裕一岡田
Original assignee: Nisshin A&C Co Ltd; Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd; Nippon Steel Coated Sheet Corp
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2014-09-22

Abstract

【課題】凹型目地や凹凸が深い模様や長手方向で同一な凹凸状の柄部を形成した金属サイディング用金属板であっても、金属板にねじれや反りがなく、良好な外観の柄部を備えた金属サイディング用金属板を提供する。
【解決手段】長手方向中央に所望の凹凸状柄部を転写成形する凹凸と、当該凹凸の両側にリング状の一対の凹凸部が設けられているエンボスロールを用いて金属板をロール成形し、表面の幅方向中央に長手方向で同一な凹凸状の柄部と幅方向両側に嵌合部を設けた金属板であって、前記柄部と前記嵌合部の間に長手方向のいずれでも同じ断面形状の溝が設けられている金属サイディング用金属板を得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、建物の外壁等に用いられる金属サイディング用の金属板及びその製造方法に関する。

従来より、建物の外壁等においては、発泡ポリウレタン等の外表面にエンボス加工を施した被覆金属板を配した金属サイディングが用いられている。金属サイディングは、経年変化に対する耐久性が高く、軽量で取り扱いやすいことが特徴である。また、意匠性の観点から、エンボス加工等によって、表面に様々な凹凸形状、模様等が付されている。

このような金属サイディングに用いられる金属板は、通常、原板である金属帯板にエンボスロール、プレス型等の成形型によるエンボス加工が施されることによって柄部が成形されている。そして、金属サイディングを建物の外壁等に取り付ける際には、当該金属サイディングの複数枚を連結させる必要があるため、金属板の両端に嵌合部を成形している。例えば、一方側を嵌合凸部に、他方側を嵌合凹部に形成し、両者を嵌合させることで、建物の外壁等に複数の金属サイディングを組み付けている。

建物の外壁等に使用される金属サイディングにあっては、近年、さらなる高級感、重厚感が求められ、高意匠化が進んでいる。これに伴って、金属サイディングを構成する金属板の柄部の目地を深く形成することが望まれている。金属サイディングを構成する金属板は図１に示すように幅方向で中央が柄部、両端が図２に示すような嵌合部となっている。そのためエンボス加工では金属板の中央部のみに柄部を付与するが、両端の嵌合部は平坦なままであるため、長手方向に縮んだ柄部に対して両端が長く波打つ形状になる。波打った形状の金属板のまま嵌合部に形状成形するとシワや、ひずみを生じ、また、深さによっては、成形ができない等の問題がある。

このように、金属板にエンボス加工で柄を付与する場合には、端部にも柄部と同様の深さの柄を形成して金属板端部における波打ちの発生を防止することが必要となる。しかし、目地が深い場合、嵌合部の形状成形時にひずみが生じて成形できない問題が発生する。
そこで、例えば特許文献１では、表面に凹型目地の柄部を有する金属板であって、端部において凹型目地に近接して外方へと向って並ぶ帯状溝を設けるとともに、帯状溝の配設部に隣接して該帯状溝とは異形の波打ち防止用柄を設けることを提案している。

特開２０１１−９４３２７号公報

しかしながら、凹型目地や凹凸が深い模様や長手方向で同一な凹凸状の柄部の場合、図３に示すように加工によるひずみが大きく、材料が流入しやすい柄部の端と、拘束が大きく材料の流入がない柄部の中央付近とでは、長手方向の縮み量に差が生じることで柄部の端が波打った形状になる場合がある。さらにデザインや模様によっては、柄部の中央付近の中でも長手方向の縮み量に差が生じて波打ちが発生したりする。

特に長手方向で同一な凹凸状の溝模の場合、柄部の材料流入し易い端と中央付近で大きな縮み差が生じて、金属板自体にねじれや反りが生じる場合がある。
本発明は、このような問題点を解消するために案出されたものであり、凹型目地や凹凸が深い模様や長手方向で同一な凹凸状の柄部を形成した金属サイディング用金属板であっても、金属板にねじれや反りがなく、良好な外観の柄部を備えた金属サイディング用金属板を提供することを目的とするものである。

本発明の金属サイディング用金属板は、その目的を達成するため、表面の幅方向中央に凹型目地や凹凸の深い模様、長手方向で同一な凹凸状の柄部と幅方向両側に嵌合部を設けた金属板であって、前記柄部と前記嵌合部の間に長手方向のいずれでも同じ断面形状の溝が設けられていることを特徴とする。
さらに、嵌合部にも図４に示すような波打ち防止用の柄が形成されていることが好ましい。
また、金属板素材としては、めっき鋼板或いは塗装鋼板が好ましい。

このような金属サイディング用金属板は、長手方向中央に所望の凹凸状柄部を転写成形する凹凸と、当該凹凸の両側にリング状の一対の凹凸部が設けられているエンボスロールを用いて金属板をエンボス加工することで製造することができる。

本発明は、柄部と嵌合部の間に断面形状が長手方向に均一な溝を設けることによって、柄部にエンボスを成形する際に柄の端部への材料流入を抑制し、柄部の幅方向張力を均一化して柄部の長手方向縮み量を均一化でき、金属板にねじれや反りがなく、良好な外観の柄部を呈する金属サイディング用金属板を得ることができる。

エンボス加工を施した金属板の表面を模式的に示した図金属サイディングの嵌合状態を説明する図エンボス成形時における長手方向の収縮の発生状況を説明する概念図嵌合部の波打ちを防止するために設けた柄の図実施例におけるエンボス加工を施した金属板の表面を模式的に示した図実施例における材料流入防止用溝を示した図

昨近、住宅の壁や屋根用の建材として、表面に凹凸模様が付された鋼板等の金属板が用いられることが多くなっている。特に住宅の外壁に使われるものは金属サイディングと称され、柄を付けた金属板の側端部に嵌合形状部を設け、裏側となる面に断熱材や消音材を貼り付けて使用される。
一般的に金属板表面に凹凸柄を付ける加工をエンボス加工と称し、凹凸柄を付けるためのロールをエンボスロールと称している。エンボスロールは上下１対で金属板を挟み圧下することで、凹凸模様を転写することができる。

金属サイディングでは、通常、表面に凹凸模様が付された金属板の両側端に、当該金属板の端部に曲げ加工を施すことにより雄雌の嵌合部が形成され、図２に見られるように、当該雄雌の嵌合部が互いに嵌合されて複数の金属サイディングが連結され、住宅の壁等に貼り付けられている。
凹凸柄形成時には図１，図４，図５中Ａ，Ｇに示すように、金属板両側端の嵌合部にも波打ち防止用柄を形成して前記の幅方向の長手方向収縮量の不均一の低減化を図っているが、冒頭にも記載したように、金属サイディングの高意匠化に伴って深さが深い（高低差が大きい）凹凸柄が要求されるようになり、前記波打ち防止用柄の採用によっても幅方向の長手方向収縮量の不均一を十分に低減することができなくなっている。

本発明者らは、柄部の端部に近い部位と柄部中央部位とで縮み差が生じる原因が、嵌合部からの材料の流入量の違いによると推測し、嵌合部から柄部の端への材料の流入を抑制すれば、柄部における縮み量が均一化され、金属板に生じるねじれや反りが低減すると予測した。そして、嵌合部から柄部の端への材料の流入防止策として、図６に示すように、嵌合部と柄部の間に、金属板長手方向に、長手方向いずれの部位においても断面形状が同一な溝を設けることにした。いわゆる材料流入防止用の溝である。

溝の位置は外壁にした際、外から見えない位置で柄部に近い場所が好ましい。また、溝の深さと幅は金属サイディング同士の嵌合に支障がでない範囲で深く広い方が好ましい。
もちろん、金属板両側端の嵌合部にも、従前のものと同様、図１，図４，図５中Ａ，Ｇに示すような凹凸柄を形成しておくことが好ましい。波打ち防止用柄としては、金属板長手方向に収縮するような、例えば波目模様等が挙げられる。
金属サイディング用の金属板としては、特に材質が限定されるものではない。アルミニウム合金板でも構わないが、強度的な面を考慮すると鋼板を用いることが好ましい。また風雨に対する耐久性を考慮すると、耐食性を備えためっき鋼板や塗装鋼板を用いることが好ましい。

これらの金属板を、表面に所望の凹凸柄が刻設されたエンボスロールを備えたエンボスロールスタンドを通板し、適当な長さに裁断すれば金属サイディング用金属板が得られる。生産性を考慮すると、エンボスロールスタンドを通販した後に、直に金属板両側端の嵌合部にロール成形により折り曲げて嵌合部を形作り、その後に発泡ウレタン等の断熱材や消音材を充填し、必要に応じて加熱して断熱材等を発泡させ、その後、適当な長さに裁断すれば金属サイディングが一つのラインで製造される。

次に、塗装鋼板を用いて金属サイディングを製造した例を紹介する。
板厚0.27mm、幅508mmの塗装鋼板にエンボス加工を施した。柄は底辺の幅が17mm、上面の幅が15mm、高さ1.5mmの台形の凸形状が表面で長手方向に同一なものを使用した。柄を付けるためのエンボスロールは従来形状と材料流入防止用溝が付与されているものの２種類を用意して比較した。従来の金属サイディング用金属板を得るためのエンボスロールとして、径が200mm、長さが600mmで、上ロールは表面に、高さ1.60mmで幅15mmの凸状の溝が幅方向に１２本、下ロールは幅17mmの凹状の溝が凸状と同一の個所に１２本存在している柄部と、塗装鋼板の両側の端面から板幅中央に向かって69.5mmに、深さ0.4mmで1.0mm間隔の捨て柄としての波目模様が形成される凹凸が設けられたエンボスロールを用いた。これに対して本発明の金属サイディング用金属板を得るためのエンボスロールとして、上記形状に加えて、柄部と嵌合部の間の中央に幅2.0mm深さ0.4mmの溝形成される凹凸が設けられたエンボスロールを用いた。

上記従来態様及び本発明態様とも、ライン速度15m／minでコイルを通板した。予めコイルには長手方向の任意の個所に１m間隔で幅方向のケガキ線を入れておいた。コイルの１m間隔でケガかれた線がエンボス成形を通過し、嵌合部を曲げて嵌合形成するロール成形機入り口までの間で止めてケガキ線の間隔を測定することで、エンボス成形における長手方向の縮み量を測定した。
そして、測定は柄部と嵌合部の間に形成した溝がある、なしで収縮量を比較した。図５におけるＢ〜Ｆの位置における長手方向の縮み量を溝がある時とない時で測定した結果を表１に示す。

エンボスロールに溝を付与しない場合、材料流入が少ないＤ位置では0.48%縮んだのに対し、Ｃ位置では0.28%、Ｅ位置で0.45%、材料流入し易いＢ位置とＦ位置ではそれぞれ0.08%と0.02%であり、中央付近のＤ位置に比べて0.43%程度の差異が生じた。このエンボス成形した鋼帯を金属サイディングにしたところ、Ｆの位置の外観に波打ちと反りが生じた。
次にエンボスロールに溝を付与した場合は、Ｄ位置で0.55%の縮み量だったのに対し、材料流入し易いＢ、Ｆ位置でもそれぞれ0.50%と0.45%であり、中央付近のＤ位置に比べ0.075%程度の差異しか生じなかった。このエンボス成形した鋼帯を金属サイディングにしたところ、外観に波打ちもなく、反りも生じなかった。

以上に結果から、金属サイディング用金属板を製造するに際し、柄部と嵌合部の間に断面形状が長手方向に均一な溝を設けることによって、柄部にエンボスを成形する際に柄の端部への材料流入を抑制し、柄部の幅方向張力を均一化して柄部の長手方向縮み量を均一化でき、金属板にねじれや反りがなく、良好な外観の柄部を呈する金属サイディング用金属板が得られることが理解できる。

Claims

表面の幅方向中央に長手方向で同一な凹凸状の柄部と幅方向両側に嵌合部を設けた金属板であって、前記柄部と前記嵌合部の間に長手方向のいずれでも同じ断面形状の溝が設けられていることを特徴とする金属サイディング用金属板。
嵌合部に波打ち防止用柄が形成されている請求項１に記載の金属サイディング用金属板。
金属板がめっき鋼板である請求項１又は２に記載の金属サイディング用金属板。
金属板が塗装鋼板である請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属サイディング用金属板。
長手方向中央に所望の凹凸状柄部を転写成形する凹凸と、当該凹凸の両側にリング状の一対の凹凸部が設けられているエンボスロールを用いて金属板をロール成形することを特徴とする金属サイディング用金属板の製造方法。
リング状の一対の凹凸部の外側に波打ち防止用柄を転写成形する凹凸が設けられているエンボスロールを用いる請求項５に記載の金属サイディング用金属板の製造方法。