JP2021062745A - 補強ボード及び補強ボードの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、確認実験によって補強ボードの断熱効果を確認した。評価を行った実験例の詳細については、図7及び以下の通りである。
<実験例1>
実験例1の試験サンプルとして、上記実施形態の補強ボード10と同様の積層構造を有し(図2参照)、ルーフパネル91としての鉄板91T(図8参照)との間に上側凹部32により7mmの隙間を形成する補強ボード10を用いた。即ち、上側凹部32の深さ(頂面部30Mの上面と上側凹部32の底面との距離)が7mmである。実験例1の補強ボード10のサイズは、縦200mm×横300mmである。補強ボード10の厚み(厚肉部分の厚み。補強ボード10の下面と頂面部30Mとの距離)は、16mmである。補強ボード10の薄肉部分の厚み(ボード本体部11の厚み。補強ボード10の下面と上側凹部32の底面との距離)は、9mmである。また、上側突部30は、平面視格子状となっていて、互いに略平行となって隣接する突条31の中央部同士の間隔が100mmであり、突条31の幅(突条31の上端面の幅)が30mmである。なお、上側金属層24は、上側凹部32の底面のみに(詳細には、底面全体に)設けられている。
実験例2では、下側金属層23と上側金属層24のうち、下側金属層23のみが設けられている。その他の構成は、実験例1と同じである。
実験例3では、下側金属層23と上側金属層24のうち、上側金属層24のみが設けられている。その他の構成は、実験例1と同じである。
実験例4は、上記実施形態の補強ボード10と同様の積層構造を有するが、上側凹部32が設けられていない点が、実験例1と異なる。実験例4の補強ボードの厚み(ボード本体部11の厚み)は、9mmである。なお、発泡樹脂層21は、厚み約10mmの連続気泡構造の半硬質ポリウレタンフォームで構成されている。各補強層22、各金属層23,24、各面材25については、実験例1と同様である。本実験例の補強ボードは、ルーフパネル91としての鉄板91Tに全面的に貼り合わされる。
実験例5では、下側金属層23と上側金属層24のうち、上側金属層24のみを備えている。その他の構成は、実験例4と同じである。
実験例6では、下側金属層23と上側金属層24を両方とも備えていない(従来品の構成となっている)。その他の構成は、実験例4と同様である。
実験例7では、補強ボード10と、ルーフパネル91としての鉄板91T(図8参照)との間の隙間を(即ち、上側凹部32の深さを)5mmとし、補強ボード10のうち最も厚肉になった部分の厚みを14mm、ボード本体部11の厚みを9mmとしている。なお、発泡樹脂層21は、厚み約15mmの連続気泡構造の半硬質ポリウレタンフォームで構成されている。その他の構成は、実験例1と同じである。
実験例8では、補強ボード10と、ルーフパネル91としての鉄板91T(図8参照)との間の隙間を(即ち、上側凹部32の深さを)2mmとし、補強ボード10のうち最も厚肉になった部分の厚みを11mm、ボード本体部11の厚みを9mmとしている。なお、発泡樹脂層21は、厚み約12mmの連続気泡構造の半硬質ポリウレタンフォームで構成されている。その他の構成は、実験例1と同じである。
<断熱性能>
図8に示されるように、断熱性能の試験は、温度23℃、湿度50%の雰囲気下に設置した立方体状の試験ボックス60に、赤外線照射装置62で赤外線を照射することにより行った。試験ボックス60は、中空の断熱部材からなり、上面のみが開口61によって開放されている。そして、開口61を、鉄板91T(厚み0.6mm)で外側から(上方から)閉塞した。鉄板91Tの下面には、開口61に嵌合するサイズ(実験例1参照)の補強ボードの試験サンプル10Aを貼り合わせておき、試験サンプル10Aを、開口61内に配置した。また、開口61は、試験ボックス60の内側から(下方から)成形天井92(厚み5mm)にて閉塞されている。成形天井92は、試験サンプル10Aと間隔をあけて配置される。なお、成形天井92は、例えば、試験ボックス60の上面壁を脱着可能としておき、試験ボックス60の上面壁を外して上面壁に下側から取り付ければよい。試験ボックス60の一辺は約500mmである。
図7に示されるように、鉄板91Tとの間に隙間を設けた実験例1〜3,7〜8の補強ボードでは、従来品の実験例6の補強ボードよりも、断熱効果が発揮されていることが確認された。特に、下側金属層23と上側金属層24を両方備えた実験例1では、鉄板温度に対する天井下温度の低下温度が、45.5℃、従来品の実験例6に対する低下温度が2.1℃となり、優れた断熱性能が発揮された。また、下側金属層23と上側金属層24のうち一方の金属溶射層のみを備えた実験例2,3の中では、下側金属層23が設けられた実験例2の方が、断熱性能がずっと良好であった。また、実験例1に対して、隙間を5mmに変更した実験例7は、実験例1の断熱性能にはやや劣るものの優れた断熱性能が発揮された。同様に、隙間を2mmに変更した実験例8においても、断熱性能が発揮された。実験例1,7〜8より、隙間を5mm以上とすることで、優れた断熱性能が発揮されることが分かる。
(1)上記実施形態において、上側金属層24の形成は、積層体20Sの上面が上側凹部32が設けられる3次元形状に成形された後に行われたが、上側金属層24が、積層体20S(発泡樹脂層21、補強層22等)と一緒に成形されてもよい。この場合、例えば、金属層を含む膜体を、積層体20Sに重ね、それらを上型51と下型52でプレス成形することで、該膜体と積層体20Sが積層一体化された補強ボード10が形成されてもよい。上記膜体は、例えば、上側金属層24としての非通気性の金属箔からなるか、又は、非通気性のベース層に上側金属層24としての金属溶射層もしくは金属蒸着層が積層されてなる。ここで、膜体には、膜体が開裂するための開裂起点部(例えば、スリット等)を、上型51の成形凹部51Uと重なる形状に予め形成しておき、膜体と積層体20Sを上型51と下型52の間に配置する際に、開裂起点部を、上型51の成形凹部51Uに重ね合わせる。このような配置でプレス成形を行うことで、開裂起点部を起点として膜体を開裂させ、その裂け目から発泡樹脂層21を(詳細には、上側の補強層22及び面材25も)成形凹部51U内で上側に出して(相対的に突出させて)、上側突部30(頂面部30M)を形成することが可能となる。これにより、補強ボードの上面において、頂面部30Mに比べて上側凹部32内に、上側金属層24を形成し易くすることが可能となり、上側金属層24を上側凹部32内にのみ選択的に形成することも可能となる。このように、上側金属層24を頂面部30Mよりも上側凹部32の内面に形成し易くすることで補強ボード10の断熱性能をより向上させることが可能となる。なお、膜体に開裂起点部を設けず、補強ボード10の全面に亘って上側金属層24を形成してもよい。また、上側金属層24の面材25への目付量は、面材25に対して均一の目付量としてもよいし、部分的に目付量を変更してもよい。特に、膜体のうち上側凹部32内に配置される部分のプレス成形前の目付量を増やしておけば、発泡樹脂層21等と一緒に膜体を賦形後、上側金属層24の厚みを均一にすることが可能となる。なお、上側金属層24は、通気性を有する通気性シート(例えば、金属メッシュ等)で構成されていてもよい。また、下側金属層23を、発泡シート21に下側から重ねた面材25の例えば下面に金属溶射等で積層してから、積層体20Sをプレス成形して、補強ボード10を形成してもよい。
21 発泡樹脂層
23 下側金属層
24 上側金属層
30M 頂面部
32 上側凹部
90 車両
91 ルーフパネル
S 隙間
Claims (17)
- 車両のルーフパネルの下面に貼り合わされ、連続気泡構造の発泡樹脂層を含む積層構造をなした補強ボードであって、
前記ルーフパネルと前記補強ボードの間に隙間を形成する上側凹部が上面に形成され、
前記発泡樹脂層に下側から通気性を有する第1の金属層が積層されている補強ボード。 - 前記第1の金属層は、金属溶射層である、請求項1に記載の補強ボード。
- 前記第1の金属層と前記発泡樹脂層との間に、通気性を有する第1の面材が配置されている、請求項1又は2に記載の補強ボード。
- 前記発泡樹脂層に上側から積層された第2の金属層を有する、請求項1から3のうち何れか1の請求項に記載の補強ボード。
- 前記第2の金属層は、前記ルーフパネルからの輻射熱を反射する熱反射層となっている、請求項4に記載の補強ボード。
- 前記補強ボードの上面のうち前記上側凹部以外の部分からなり、前記ルーフパネルに密着する上側密着部を有し、
前記上側密着部の表面において前記第2の金属層が設けられる割合よりも、前記上側凹部の内面において前記第2の金属層が設けられる割合の方が、大きくなっている、請求項4又は5に記載の補強ボード。 - 前記第2の金属層は、前記上側凹部の内面にのみ設けられている、請求項4から6のうち何れか1の請求項に記載の補強ボード。
- 前記第2の金属層は、金属溶射層である、請求項4から7のうち何れか1の請求項に記載の補強ボード。
- 前記第2の金属層と前記発泡樹脂層との間に、通気性を有する第2の面材が配置されている、請求項4から8のうち何れか1の請求項に記載の補強ボード。
- 前記発泡樹脂層に上側から積層された非通気層を有し、
前記非通気層は、非通気性の前記第2の金属層を含むか、又は、前記第2の金属層が非通気性のベース層に金属溶射もしくは金属蒸着により積層された構造を含む、請求項4から7のうち何れか1の請求項に記載の補強ボード。 - 前記上側凹部の深さは、2mm以上になっている、請求項1から10のうち何れか1の請求項に記載の補強ボード。
- 前記補強ボードの下面は、突部及び凹部が設けられていない略フラット形状になっている、請求項1から11のうち何れか1の請求項に記載の補強ボード。
- 前記補強ボードの上面のうち前記上側凹部以外の部分からなり、前記ルーフパネルに密着する上側密着部を有し、
前記上側密着部が、平面視格子状をなしている、請求項1から12のうち何れか1の請求項に記載の補強ボード。 - 請求項1から13のうち何れか1の請求項に記載の補強ボードの製造方法であって、
前記発泡樹脂層を含むボード材の上面を3次元形状に成形してから、前記ボード材に金属を溶射して通気性を有する前記金属層を形成する、補強ボードの製造方法。 - 請求項10に記載の補強ボードの製造方法であって、
プレスにより前記補強ボードを成形する1対の分割金型のうち前記補強ボードの上面を成形する一方の前記分割金型に、前記補強ボードのうち前記ルーフパネルと密着する上側密着部を奥面で成形する成形凹部を設けておき、
前記第2の金属層としての非通気性の金属箔からなるか、又は、非通気性のベース層に前記第2の金属層としての金属溶射層もしくは金属蒸着層が積層されてなる膜体に、前記膜体の開裂の起点となる開裂起点部を形成しておき、
前記プレスにあたって、前記発泡樹脂層を含むボード材に前記膜体を重ねたものを、前記1対の分割金型の間に配置する際に、前記ボード材よりも前記膜体を前記一方の分割金型側に配置し、前記成形凹部と前記開裂起点部とを重ねる、補強ボードの製造方法。 - 請求項3又は9に記載の補強ボードの製造方法であって、
前記金属層を、前記面材に金属を溶射することで形成し、
前記発泡樹脂層に前記面材及び前記金属層を重ねたものを、1対の分割金型でプレスして前記補強ボードを成形する、補強ボードの製造方法。 - 請求項9を引用する請求項16に記載の補強ボードの製造方法であって、
前記1対の分割金型のうち、前記補強ボードの上面を成形する一方の前記分割金型に、前記補強ボードの前記上側凹部を成形する成形突部を設けておき、
前記第2の金属層を形成するにあたり、前記第2の面材の上面のうち前記プレスにおいて前記一方の分割金型の前記成形突部と対向する部分にのみ前記金属を溶射する、補強ボードの製造方法。
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