JP3917790B2 - 断熱パネルの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の金属外皮間に断熱材を充填させる断熱パネルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属外皮間に断熱材を充填する断熱パネルの製造は、上下の金属フープ材を連続して送り出し、このような金属フープ材の両側端に折り曲げ加工を施して嵌合部となる屈曲成形部を形成し、この上下の金属フープ材間にウレタンフォームミックスやフェノールフォームミックス等の発泡性のプラスチックフォームミックスを充填し、上下の金属フープ材を加熱してプラスチックフォームミックスを反応させることにより発泡させて金属フープ材間にプラスチックフォームからなる断熱材を形成して長尺の断熱板材を形成し、その後、断熱板材を所定寸法に切断手段にて切断していたものであった。
【０００３】
ここで、ウレタンフォームミックス、フェノールフォームミックス、プラスチックフォームミックスとは、それぞれウレタンフォーム、フェノールフォーム、プラスチックフォームを生成するための発泡性の反応性組成物をいう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上下の金属外皮間にプラスチックフォームミックスを充填する際に、プラスチックフォームミックスが均一に充填されず、その結果、均一な品質の断熱材が形成されずに、断熱パネルに部分的に断熱性や強度のムラが生じるおそれがあった。また上記のような従来の連続工法においては、断熱材を形成する際にプラスチックフォームミックスの反応が完全には完了せず、断熱材を形成した後、経時変化により断熱材中に残存する未反応のプラスチックフォームミックスが反応して発泡し、断熱パネルにフクレが発生するおそれがあった。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、金属外皮間に断熱材を充填する断熱パネルの製造方法において、品質が均一な断熱材を形成することができると共に、断熱材の形成工程を経た後の断熱パネルのフクレの発生を防止することができる、断熱パネルの製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る断熱パネルの製造方法は、一対の金属外皮１，２間に断熱材３を充填させる断熱パネルＡの製造方法において、金属外皮１，２となる一対の金属フープ材５，６を搬送しながら、各金属フープ材５，６の両側端部を屈曲成形して屈曲成形部７を形成し、各金属フープ材５，６の両側の屈曲成形部７同士を対向させた状態で、対向する屈曲成形部７間を除く金属フープ材５，６間の領域に、プラスチックフォームからなる板状の断熱芯材３ａを挿着し、対向する屈曲成形部７間にプラスチックフォームミックスを注入し、屈曲成形部７間のプラスチックフォームミックスを加熱反応させることにより発泡させて発泡成形体３ｂを成形すると共に発泡成形体３ｂと断熱芯材３ａと一体化させ、両側端部に屈曲成形部７と発泡成形体３ｂとで構成される嵌合部４を形成することを特徴とするものである。
【０００７】
また請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、断熱芯材３ａと発泡成形体３ｂとを、フェノールフォームにて形成することを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
本発明において製造される断熱パネルＡは、図６に示すように、一対の金属外皮１，２間に断熱材３が充填されたものであり、その両端の各側端部には、嵌合部４として、嵌合凹部４ａ及び嵌合凸部４ｂがそれぞれ形成されている。この嵌合凹部４ａ及び嵌合凸部４ｂは、折り曲げ加工が施された金属外皮１，２の両側端部にて構成されており、同一の形状を有する二つの断熱パネルＡにおいて、一方の断熱パネルＡの嵌合凸部４ｂと他方の断熱パネルＡの嵌合凹部４ａとが嵌合するように形成され、断熱パネルＡの取付け施工時においては、嵌合凸部４ｂと嵌合凹部４ａとを嵌合させることにより、断熱パネルＡ同士を接続するものである。
【００１０】
金属外皮１，２としては、亜鉛鉄板、アルミニウム板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム亜鉛合金めっき鋼板、ステンレス鋼板、チタン鋼板等の金属板、あるいは、これら金属板に一般の塗料で着色したり、塩化ビニル樹脂、アクリルフィルム、フッ素樹脂等で被覆したものなどが採用される。
【００１１】
図１に本発明に係る断熱パネルＡの製造工程の一例の概要を示す。
【００１２】
この断熱パネルＡの製造工程は、一対の長尺の金属フープ材５，６を連続的に搬送しながら、この金属フープ材５，６間に断熱材３を形成して長尺な断熱板材Ｂを構成し、この断熱板材Ｂから断熱パネルＡを切り出すものである。
【００１３】
金属外皮１，２となる一対の長尺の金属フープ材５，６はそれぞれペイオフリール８，９に巻取られている。金属フープ材５，６は、その表面を互いに対向させながらペイオフリール８，９から連続的に繰出される。
【００１４】
各金属フープ材５，６が繰出された搬送路には、それぞれ成形機１０，１０が設けられており、金属フープ材５，６は、成形機１０，１０に備えられた成形ロール等により両端部が屈曲成形され、嵌合部４となる屈曲成形部７が成形される。
【００１５】
次に、屈曲成形部７が形成された金属フープ材５，６間に、フェノールフォーム、ウレタンフォーム、エポキシフォーム、ポリスチレンフォーム、ユリアフォーム等のプラスチックフォームからなる板状の断熱芯材３ａが挿着される。この断熱芯材３ａは、所定寸法のものが金属フープ材５，６間に順次供給されて配置されることより挿着される。ここで断熱芯材３ａは、金属フープ材５，６間の、屈曲成形部７を除く領域間に配置されるものであり、断熱芯材３ａの幅寸法は、金属フープ材５，６の屈曲成形部７を除く幅寸法と略同一に形成される。このように断熱芯材３ａの幅寸法は、金属フープ材５，６の屈曲成形部７を除く幅寸法に依存して決定されるものであるが、通常は５００〜１０００ｍｍの寸法とすることが好ましい。また断熱芯材３ａの長さ寸法は１〜２ｍの範囲が好ましく、厚み寸法は２５〜１２０ｍｍの範囲が好ましい。具体的な例を挙げると、幅９１０ｍｍの断熱パネルＡを製造する場合に、断熱芯材３ａの幅を８１０ｍｍ、長さ２ｍ、厚み２５ｍｍとすることができる。
【００１６】
断熱芯材３ａを金属フープ材５，６間に挿着するにあたっては、成形機１０，１０を通過した金属フープ材５，６の搬送路間に向けて、断熱芯材３ａを金属フープ材５，６の搬送路の側方から供給する供給機構を設けるものであり、例えば断熱芯材３ａを金属フープ材５，６の搬送路間に搬送するコンベア機構を設けるものである。
【００１７】
また、断熱芯材３ａを金属フープ材５，６間に挿着するにあたっては、断熱芯材３ａと各金属フープ材５，６との間に接着剤２０を介在させる。この接着剤としては、ウレタン系接着剤やエポキシ系接着剤を用いることができ、例えば株式会社イーテック製の一液型の湿気硬化型ウレタン接着剤（品番「ＭＬＴ１８３」）を用いることができる。このときは、例えば、図１中に示すように、断熱芯材３ａを配置する前に下側の金属フープ材６の上面に接着剤２０を塗布し、この接着剤２０が塗布された下側の金属フープ材６の上面に断熱芯材３ａを配置し、次にこの断熱芯材３ａの上面に接着剤２０を塗布し、この接着剤２０が塗布された断熱芯材３ａの上面に上側の金属フープ材５を配置するものである。このとき下側の金属フープ材６の上面に接着剤２０を塗布する塗布装置１１ａは、断熱芯材３ａの供給位置よりも上流側における金属フープ材６の搬送路の上方に配置され、また断熱芯材３ａの上面に接着剤２０を塗布する塗布装置１１ｂは、断熱芯材３ａの供給機構における断熱芯材３ａの搬送路の上方に配置される。
【００１８】
ここで、塗布装置１１ａ，１１ｂとして、図２（ａ）に示すように、金属フープ材６や断熱芯材３ａの幅方向に沿って複数の噴出口が形成され、この噴出口から接着剤２０を金属フープ材６や断熱芯材３ａの表面に向けて噴出する方式を採用することもできる。このとき接着剤２０はビード状に塗布されるものである。すなわち、金属フープ材６や断熱芯材３ａの上面に、その搬送方向に沿って複数条の接着剤２０が塗布される。
【００１９】
また、図２（ｂ）に示すように、金属フープ材６や断熱芯材３ａの搬送方向と直交する方向に沿って往復運動しながら、塗布装置１１ａ，１１ｂが備える噴出口２１から接着剤２０を金属フープ材６や断熱芯材３ａの表面に向けて噴出する方式（トラバース方式）を採用することもできる。このとき接着剤２０は、金属フープ材６や断熱芯材３ａの上面に蛇行状に塗布される。
【００２０】
更に、接着剤２０の塗布装置１１ａ，１１ｂとしては、接着剤２０を金属フープ材５，６の表面の全面に塗布するものを用いることができる。この場合は、接着剤２０は、断熱芯材３ａには塗布せずに、断熱芯材３ａの両側に配置される各金属フープ材５，６の表面に塗布するものであり、断熱芯材３ａを配置する前に下側の金属フープ材６の上面に接着剤２０を塗布すると共に上側の金属フープ材５の下面に接着剤２０を塗布し、この接着剤２０が塗布された下側の金属フープ材６の上面と上側の金属フープ材５の下面の間に断熱芯材３ａを配置するものである。この場合、図３に示すように、下側の金属フープ材６の上面に接着剤２０を塗布する塗布装置１１ａは、断熱芯材３ａの供給位置よりも上流側における金属フープ材６の搬送路の上側に配置され、また上側の金属フープ材５の下面に接着剤２０を塗布する塗布装置１１ｂは、断熱芯材３ａの供給位置よりも上流側における金属フープ材５の搬送路の下側に配置される。このような塗布装置１１ａ，１１ｂとしては、図４に示すものを挙げることができる。
【００２１】
図４に示す例では、上側の金属フープ材５に接着剤２０を塗布する塗布装置１１ｂでは塗布ノズル２２が金属フープ材５の下面側に配置され、また下側の金属フープ材６に接着剤２０を塗布する塗布装置１１ａでは塗布ノズル２２が金属フープ材６の上面側に配置される。塗布ノズル２２はシリンダー２４のシリンダーロッド２５の先端に、スプリング２８を介して接続されており、塗布ノズル２２はシリンダー２４にて昇降自在に保持されている。すなわち、塗布ノズル２２はシリンダーロッド２５のスライド移動に従って昇降し、更にスプリング２８の伸縮によって若干の上下位置の変更が行えるようになっている。また塗布ノズル２２の先端には接着剤２０が噴出する複数個の噴出孔２３が、金属フープ材５，６の長手方向と略直交する方向に間隔を開けて並んで形成されている。また塗布ノズル２２の、噴出孔２３の前後両側の外面は断面略円弧状の均し部２６として形成されている。また塗布ノズル２２の金属フープ材５，６を介した反対側には、外周面が金属フープ材５，６に接触する支持ロール２７が配設されており、塗布ノズル２２の噴出口２３は、金属フープ材５，６と支持ロール２７とが接する部分に向けて開口するように形成されている。
【００２２】
このように形成された塗布装置１１ａ，１１ｂにて金属フープ材５，６の全面に接着剤２０を塗布するにあたっては、シリンダー２４を作動してシリンダーロッド２５を金属フープ材５，６に向けてスライド移動させ、塗布ノズル２２を噴出口２３の形成位置において金属フープ材５，６に当接させる。この状態で噴出口２３から接着剤２０を噴出し、このとき接着剤２０の噴出圧力を受けてスプリング２８が収縮して塗布ノズル２２が後退し、塗布ノズル２２と金属フープ材５，６との間に隙間ｄが形成される。噴出口２３から噴出した接着剤２０は均し部２６によって均されて、金属フープ材５，６の全面に、隙間ｄと同一の厚みに塗布されることとなる。
【００２３】
一対の金属フープ材５，６間に断熱芯材３ａが挿着された後、各金属フープ材５，６の屈曲成形部７同士がそれぞれ対向し、かつ金属フープ材５，６と断熱芯材３ａの表面同士を密接させた状態で、後述するようにダブルコンベア１３に搬入されるが、ダブルコンベア１３に搬入される直前に、一対の金属フープ材５，６の両側の隙間から屈曲成形部７同士の間に発泡性のプラスチックフォームミックスが注入される。プラスチックフォームミックスとしては、このプラスチックフォームミックスを反応させて発泡成形してなるプラスチックフォームと、断熱芯材３ａを構成するプラスチックフォームとの密着性が良好なものであれば、特に限られるものではないが、特に断熱芯材３ａを形成するために用いたものと同一の組成を有するものであれば、プラスチックフォームミックスから形成される発泡成形体３ｂと断熱芯材３ａとの強い密着性が得られる。
【００２４】
ここで、プラスチックフォームミックスを注入する注入装置１６は、断熱芯材３ａの供給位置よりも下流側であり、かつ、ダブルコンベア１３よりもすぐ上流側の位置に配置され、搬送路の側方に向けて金属フープ材５，６間の隙間にプラスチックフォームミックスを注入するように形成されている。
【００２５】
断熱芯材３ａとプラスチックフォームミックスとが間に介在した一対の金属フープ材５，６は、上下に成形コンベア１２，１２を、隙間をあけた状態で対向させて構成されるダブルコンベア１３に搬入される。金属フープ材５，６は、このダブルコンベア１３の成形コンベア１２，１２間に挟まれた状態で搬送され、成形コンベア１２，１２からの圧力により金属フープ材５，６と断熱芯材３ａとが接着成形される。このときダブルコンベア１３は、上下に配置した温風ダクト等によって加熱され、そのため金属フープ材５，６が好ましくは４０〜７０℃の温度範囲で３〜７分間加熱されて、プラスチックフォームミックスが反応して発泡されるものであり、特にフェノールフォームミックスを注入する場合は、５０℃の温度に加熱することが好ましい。
【００２６】
このようにしてダブルコンベア１３にてプラスチックフォームミックスが反応して発泡し、複雑な形状を有する屈曲成形部７の形状に沿って膨脹してプラスチックフォームからなる発泡成形体３ｂが形成されるものであり、この発泡成形体３ｂは断熱芯材３ａと一体化して断熱材３が構成される。このため、一対の金属フープ材５，６間に断熱材３が充填された断熱板材Ｂが構成される。このとき対向する断熱板材Ｂの両側には、嵌合部４として、嵌合凹部４ａと嵌合凸部４ｂとが、金属フープ材５，６の相対向する屈曲成形部７及び屈曲成形部７間の発泡成形体３ｂによって形成される。
【００２７】
また、ダブルコンベア１３の両側には図５（ａ）に示すように成形コンベア１２，１２間にサイドシールコンベア１４が設置される。尚、図５中では、金属フープ材５，６の両端部に形成される屈曲成形部７は、図示を省略している。サイドシールコンベア１４は、例えば可撓性材料にてループ状に形成され、ダブルコンベア１３の周回運動と連動して周回運動するように形成されている。このサイドシールコンベア１４の周回軌道は、成形コンベア１２，１２間の隙間を含むものであり、成形コンベア１２，１２間の隙間において金属フープ材５，６の両側面を押さえて、屈曲成形部７間に注入されたプラスチックフォームミックスの漏出を防止するものである。このサイドシールコンベア１４は、その断面形状を、断熱パネルＡの嵌合部４の側端面の形状に対応する形状に形成することにより、プラスチックフォームミックスの漏出を効果的に防止すると共に、プラスチックフォームミックスの反応による発泡によって屈曲成形部７が変形することを防止して、嵌合部４の成形性を向上するものである。すなわち、嵌合凸部４ｂ側に配置されるサイドシールコンベア１４ｂの断面形状を、図５（ｂ）に示すように、嵌合凸部に対応する形状に形成し、嵌合凹部４ａ側に配置されるサイドシールコンベア１４ａの断面形状を、図５（ｃ）に示すように嵌合凹部４ａに対応する形状に形成するものである。尚、サイドシールコンベア１４の構成としては、図示したもの以外の適宜の構成を採用することができる。
【００２８】
次に、ダブルコンベア１３から導出された断熱板材Ｂは、ダブルコンベア１３の下流側に設けられたバンドソーのような切断装置１７により所定寸法に切断されて、表裏の金属外皮１，２間に断熱材３が形成されると共に両側にそれぞれ嵌合部４が形成された断熱パネルＡが製造される。
【００２９】
断熱板材Ｂから切り出された断熱パネルＡは、下面に複数の吸着パット１９を有する移載装置１８（パイラー）によって順次移載されて、必要に応じて次工程に搬送されるものである。
【００３０】
上記のようにして断熱パネルＡを製造すると、断熱パネルＡを構成する断熱材３のうちの大部分は、予めプラスチックフォームからなる板状の断熱芯材３ａを金属フープ材５，６間に挿着するので、断熱材３の反応ムラをなくして、均一な断熱材３を形成することができ、更に、断熱パネルＡの製造後における未反応のプラスチックフォームミックスの反応を抑制して、断熱パネルＡにフクレが発生することを防止することができるものである。しかも、嵌合部４においては、嵌合部４を構成する屈曲成形部７間に発泡性のプラスチックフォームミックスを注入し、このプラスチックフォームミックスを屈曲成形部７間において反応させると共に断熱芯材３ａと一体化させることにより断熱材３を形成するので、複雑な形状を有する嵌合部４における断熱材３の充填性が良好なものである。
【００３１】
また、嵌合部４が形成される部分も、断熱芯材３ａと同様な予め発泡成形された部材を介装することにより形成しようとすると、その部材は嵌合部４の複雑な形状に合わせて切削加工等を施しておかねばならず、製造工程が煩雑になるものであるが、断熱材３のうち、嵌合部４が形成される部分のみを上記のような発泡成形体３ｂにて形成することにより、切削工程を経ずに嵌合部４の形状に沿った断熱材３を形成することができ、製造工程が簡略化されるものである。
【００３２】
上記のようにして断熱パネルＡを製造するにあたり、断熱芯材３ａとしては、フェノールフォームミックス、ウレタンフォームミックス、エポキシフォームミックス、ポリスチレンフォームミックス、ユリアフォームミックス等の発泡性のプラスチックフォームミックスを加熱発泡成形して板状に成形したプラスチックフォームからなるものを用いることができる。
【００３３】
表１に、種々のプラスチックフォームについての性能評価を示す。この性能評価は、平成９年１１月７日１０時００分から１６時３５に東京貨物運送厚生年金基金会館にて開催された情報セミナー「フェノール樹脂による建材開発−有機高分子材料開発の最近の進歩と建材への応用開発−」において発表されたデータに基づくものである。尚、表中の燃焼性の評価は、建設省昭和４５年告示１８２８号及び建設省昭和５１年告知１２３１号に基づくものである。また酸素指数と最大光遮断率は、それぞれＡｈｒｅｎｓ，Ｈ．Ｗ．，Ｚａｈｒａｄｎｉｋ，Ｂ．，Ｊ．Ｆｉｒｅ ａｎｄ Ｆｌａｍｍ．，２，２６０（１９７３）及びＢａｌｌ，Ｇ．Ｗ．ｅｔａｌ；Ｊ．Ｃｅｌｌｕｌａｒ ｐｌａｓｔｉｃｓ，Ｓｅｐ／Ｏｃｔ２４１，（１９７１）の各文献に記載されている方法に基づいて測定されたものである。
【００３４】
【表１】
【００３５】
表１に示す通り、これらのプラスチックフォームのうち、フェノールフォームにて形成された具体例１のプラスチックフォームは特に燃焼性が低いものであり、また燃焼性以外の性質は、他のプラスチックフォームと同等の水準にある。このようなフェノールフォームにて形成されたプラスチックフォームを用いると、断熱パネルＡの耐火性を特に向上することができる。
【００３６】
また、注入装置１６から注入されるプラスチックフォームミックスとしてフェノールフォームミックスを用いることによって、フェノールフォームにて発泡成形体３ｂを構成すると、断熱パネルＡの耐火性を向上することができる。また断熱芯材３ａと発泡成形体３ｂとを共にフェノールフォームにて形成すると、断熱パネルＡの断熱材３を全てフェノールフォームにて形成することとなって、断熱パネルＡの耐火性を更に向上することができ、更に断熱芯材３ａと発泡成形体３ｂとの間の密着性を向上することができる。
【００３７】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１に係る断熱パネルの製造方法は、一対の金属外皮間に断熱材を充填させる断熱パネルの製造方法において、金属外皮となる一対の金属フープ材を搬送しながら、各金属フープ材の両側端部を屈曲成形して屈曲成形部を形成し、各金属フープ材の両側の屈曲成形部同士を対向させた状態で、対向する屈曲成形部間を除く金属フープ材間の領域に、プラスチックフォームからなる板状の断熱芯材を挿着し、対向する屈曲成形部間にプラスチックフォームミックスを注入し、屈曲成形部間のプラスチックフォームミックスを加熱反応させることにより発泡させて発泡成形体を成形すると共に発泡成形体と断熱芯材と一体化させ、両側端部に屈曲成形部と発泡成形体とで構成される嵌合部を形成するため、断熱パネルを構成する断熱材のうちの大部分は、予めプラスチックフォームからなる断熱芯材にて構成されることとなり、断熱材の反応ムラをなくして、均一な断熱材を形成することができると共に断熱パネルの製造後における未反応のプラスチックフォームミックスの反応による発泡を抑制して、断熱パネルにフクレが発生することを防止することができるものであり、また、複雑な形状を有する嵌合部における断熱材の充填性が良好なものである。また、このように断熱材のうち、嵌合部が形成される部分のみを発泡成形体にて形成することにより、切削工程を経ずに嵌合部の形状に沿った断熱材を形成することができ、製造工程が簡略化されるものである。
【００３８】
また請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、断熱芯材と発泡成形体とを、フェノールフォームにて形成するため、断熱材を構成する断熱芯材と発泡成形体との密着性を向上することができると共に、断熱パネルの耐火性を向上することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は平面の概略図、（ｂ）は正面の概略図である。
【図２】図１に示す実施の形態における、接着剤の塗布装置の例を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）は概略の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態の他例を示すものであり、（ａ）は平面の概略図、（ｂ）は正面の概略図である。
【図４】図３に示す実施の形態における、接着剤の塗布装置の例を示すものであり、（ａ）から（ｃ）は接着剤の塗布動作を示す概略の断面図である。
【図５】図１又は図３に示す実施の形態におけるサイドシールコンベアの構成の一例を示すものであり、（ａ）は一部の斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は一部の断面図である。
【図６】断熱パネルの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ 断熱パネル
１ 金属外皮
２ 金属外皮
３ 断熱材
３ａ 断熱芯材
３ｂ 発泡成形体
４ 嵌合部
５ 金属フープ材
６ 金属フープ材
７ 屈曲成形部
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の金属外皮間に断熱材を充填させる断熱パネルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属外皮間に断熱材を充填する断熱パネルの製造は、上下の金属フープ材を連続して送り出し、このような金属フープ材の両側端に折り曲げ加工を施して嵌合部となる屈曲成形部を形成し、この上下の金属フープ材間にウレタンフォームミックスやフェノールフォームミックス等の発泡性のプラスチックフォームミックスを充填し、上下の金属フープ材を加熱してプラスチックフォームミックスを反応させることにより発泡させて金属フープ材間にプラスチックフォームからなる断熱材を形成して長尺の断熱板材を形成し、その後、断熱板材を所定寸法に切断手段にて切断していたものであった。
【０００３】
ここで、ウレタンフォームミックス、フェノールフォームミックス、プラスチックフォームミックスとは、それぞれウレタンフォーム、フェノールフォーム、プラスチックフォームを生成するための発泡性の反応性組成物をいう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上下の金属外皮間にプラスチックフォームミックスを充填する際に、プラスチックフォームミックスが均一に充填されず、その結果、均一な品質の断熱材が形成されずに、断熱パネルに部分的に断熱性や強度のムラが生じるおそれがあった。また上記のような従来の連続工法においては、断熱材を形成する際にプラスチックフォームミックスの反応が完全には完了せず、断熱材を形成した後、経時変化により断熱材中に残存する未反応のプラスチックフォームミックスが反応して発泡し、断熱パネルにフクレが発生するおそれがあった。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、金属外皮間に断熱材を充填する断熱パネルの製造方法において、品質が均一な断熱材を形成することができると共に、断熱材の形成工程を経た後の断熱パネルのフクレの発生を防止することができる、断熱パネルの製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る断熱パネルの製造方法は、一対の金属外皮１，２間に断熱材３を充填させる断熱パネルＡの製造方法において、金属外皮１，２となる一対の金属フープ材５，６を搬送しながら、各金属フープ材５，６の両側端部を屈曲成形して屈曲成形部７を形成し、各金属フープ材５，６の両側の屈曲成形部７同士を対向させた状態で、対向する屈曲成形部７間を除く金属フープ材５，６間の領域に、プラスチックフォームからなる板状の断熱芯材３ａを挿着し、対向する屈曲成形部７間にプラスチックフォームミックスを注入し、屈曲成形部７間のプラスチックフォームミックスを加熱反応させることにより発泡させて発泡成形体３ｂを成形すると共に発泡成形体３ｂと断熱芯材３ａと一体化させ、両側端部に屈曲成形部７と発泡成形体３ｂとで構成される嵌合部４を形成することを特徴とするものである。
【０００７】
また請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、断熱芯材３ａと発泡成形体３ｂとを、フェノールフォームにて形成することを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
本発明において製造される断熱パネルＡは、図６に示すように、一対の金属外皮１，２間に断熱材３が充填されたものであり、その両端の各側端部には、嵌合部４として、嵌合凹部４ａ及び嵌合凸部４ｂがそれぞれ形成されている。この嵌合凹部４ａ及び嵌合凸部４ｂは、折り曲げ加工が施された金属外皮１，２の両側端部にて構成されており、同一の形状を有する二つの断熱パネルＡにおいて、一方の断熱パネルＡの嵌合凸部４ｂと他方の断熱パネルＡの嵌合凹部４ａとが嵌合するように形成され、断熱パネルＡの取付け施工時においては、嵌合凸部４ｂと嵌合凹部４ａとを嵌合させることにより、断熱パネルＡ同士を接続するものである。
【００１０】
金属外皮１，２としては、亜鉛鉄板、アルミニウム板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム亜鉛合金めっき鋼板、ステンレス鋼板、チタン鋼板等の金属板、あるいは、これら金属板に一般の塗料で着色したり、塩化ビニル樹脂、アクリルフィルム、フッ素樹脂等で被覆したものなどが採用される。
【００１１】
図１に本発明に係る断熱パネルＡの製造工程の一例の概要を示す。
【００１２】
この断熱パネルＡの製造工程は、一対の長尺の金属フープ材５，６を連続的に搬送しながら、この金属フープ材５，６間に断熱材３を形成して長尺な断熱板材Ｂを構成し、この断熱板材Ｂから断熱パネルＡを切り出すものである。
【００１３】
金属外皮１，２となる一対の長尺の金属フープ材５，６はそれぞれペイオフリール８，９に巻取られている。金属フープ材５，６は、その表面を互いに対向させながらペイオフリール８，９から連続的に繰出される。
【００１４】
各金属フープ材５，６が繰出された搬送路には、それぞれ成形機１０，１０が設けられており、金属フープ材５，６は、成形機１０，１０に備えられた成形ロール等により両端部が屈曲成形され、嵌合部４となる屈曲成形部７が成形される。
【００１５】
次に、屈曲成形部７が形成された金属フープ材５，６間に、フェノールフォーム、ウレタンフォーム、エポキシフォーム、ポリスチレンフォーム、ユリアフォーム等のプラスチックフォームからなる板状の断熱芯材３ａが挿着される。この断熱芯材３ａは、所定寸法のものが金属フープ材５，６間に順次供給されて配置されることより挿着される。ここで断熱芯材３ａは、金属フープ材５，６間の、屈曲成形部７を除く領域間に配置されるものであり、断熱芯材３ａの幅寸法は、金属フープ材５，６の屈曲成形部７を除く幅寸法と略同一に形成される。このように断熱芯材３ａの幅寸法は、金属フープ材５，６の屈曲成形部７を除く幅寸法に依存して決定されるものであるが、通常は５００〜１０００ｍｍの寸法とすることが好ましい。また断熱芯材３ａの長さ寸法は１〜２ｍの範囲が好ましく、厚み寸法は２５〜１２０ｍｍの範囲が好ましい。具体的な例を挙げると、幅９１０ｍｍの断熱パネルＡを製造する場合に、断熱芯材３ａの幅を８１０ｍｍ、長さ２ｍ、厚み２５ｍｍとすることができる。
【００１６】
断熱芯材３ａを金属フープ材５，６間に挿着するにあたっては、成形機１０，１０を通過した金属フープ材５，６の搬送路間に向けて、断熱芯材３ａを金属フープ材５，６の搬送路の側方から供給する供給機構を設けるものであり、例えば断熱芯材３ａを金属フープ材５，６の搬送路間に搬送するコンベア機構を設けるものである。
【００１７】
また、断熱芯材３ａを金属フープ材５，６間に挿着するにあたっては、断熱芯材３ａと各金属フープ材５，６との間に接着剤２０を介在させる。この接着剤としては、ウレタン系接着剤やエポキシ系接着剤を用いることができ、例えば株式会社イーテック製の一液型の湿気硬化型ウレタン接着剤（品番「ＭＬＴ１８３」）を用いることができる。このときは、例えば、図１中に示すように、断熱芯材３ａを配置する前に下側の金属フープ材６の上面に接着剤２０を塗布し、この接着剤２０が塗布された下側の金属フープ材６の上面に断熱芯材３ａを配置し、次にこの断熱芯材３ａの上面に接着剤２０を塗布し、この接着剤２０が塗布された断熱芯材３ａの上面に上側の金属フープ材５を配置するものである。このとき下側の金属フープ材６の上面に接着剤２０を塗布する塗布装置１１ａは、断熱芯材３ａの供給位置よりも上流側における金属フープ材６の搬送路の上方に配置され、また断熱芯材３ａの上面に接着剤２０を塗布する塗布装置１１ｂは、断熱芯材３ａの供給機構における断熱芯材３ａの搬送路の上方に配置される。
【００１８】
ここで、塗布装置１１ａ，１１ｂとして、図２（ａ）に示すように、金属フープ材６や断熱芯材３ａの幅方向に沿って複数の噴出口が形成され、この噴出口から接着剤２０を金属フープ材６や断熱芯材３ａの表面に向けて噴出する方式を採用することもできる。このとき接着剤２０はビード状に塗布されるものである。すなわち、金属フープ材６や断熱芯材３ａの上面に、その搬送方向に沿って複数条の接着剤２０が塗布される。
【００１９】
また、図２（ｂ）に示すように、金属フープ材６や断熱芯材３ａの搬送方向と直交する方向に沿って往復運動しながら、塗布装置１１ａ，１１ｂが備える噴出口２１から接着剤２０を金属フープ材６や断熱芯材３ａの表面に向けて噴出する方式（トラバース方式）を採用することもできる。このとき接着剤２０は、金属フープ材６や断熱芯材３ａの上面に蛇行状に塗布される。
【００２０】
更に、接着剤２０の塗布装置１１ａ，１１ｂとしては、接着剤２０を金属フープ材５，６の表面の全面に塗布するものを用いることができる。この場合は、接着剤２０は、断熱芯材３ａには塗布せずに、断熱芯材３ａの両側に配置される各金属フープ材５，６の表面に塗布するものであり、断熱芯材３ａを配置する前に下側の金属フープ材６の上面に接着剤２０を塗布すると共に上側の金属フープ材５の下面に接着剤２０を塗布し、この接着剤２０が塗布された下側の金属フープ材６の上面と上側の金属フープ材５の下面の間に断熱芯材３ａを配置するものである。この場合、図３に示すように、下側の金属フープ材６の上面に接着剤２０を塗布する塗布装置１１ａは、断熱芯材３ａの供給位置よりも上流側における金属フープ材６の搬送路の上側に配置され、また上側の金属フープ材５の下面に接着剤２０を塗布する塗布装置１１ｂは、断熱芯材３ａの供給位置よりも上流側における金属フープ材５の搬送路の下側に配置される。このような塗布装置１１ａ，１１ｂとしては、図４に示すものを挙げることができる。
【００２１】
図４に示す例では、上側の金属フープ材５に接着剤２０を塗布する塗布装置１１ｂでは塗布ノズル２２が金属フープ材５の下面側に配置され、また下側の金属フープ材６に接着剤２０を塗布する塗布装置１１ａでは塗布ノズル２２が金属フープ材６の上面側に配置される。塗布ノズル２２はシリンダー２４のシリンダーロッド２５の先端に、スプリング２８を介して接続されており、塗布ノズル２２はシリンダー２４にて昇降自在に保持されている。すなわち、塗布ノズル２２はシリンダーロッド２５のスライド移動に従って昇降し、更にスプリング２８の伸縮によって若干の上下位置の変更が行えるようになっている。また塗布ノズル２２の先端には接着剤２０が噴出する複数個の噴出孔２３が、金属フープ材５，６の長手方向と略直交する方向に間隔を開けて並んで形成されている。また塗布ノズル２２の、噴出孔２３の前後両側の外面は断面略円弧状の均し部２６として形成されている。また塗布ノズル２２の金属フープ材５，６を介した反対側には、外周面が金属フープ材５，６に接触する支持ロール２７が配設されており、塗布ノズル２２の噴出口２３は、金属フープ材５，６と支持ロール２７とが接する部分に向けて開口するように形成されている。
【００２２】
このように形成された塗布装置１１ａ，１１ｂにて金属フープ材５，６の全面に接着剤２０を塗布するにあたっては、シリンダー２４を作動してシリンダーロッド２５を金属フープ材５，６に向けてスライド移動させ、塗布ノズル２２を噴出口２３の形成位置において金属フープ材５，６に当接させる。この状態で噴出口２３から接着剤２０を噴出し、このとき接着剤２０の噴出圧力を受けてスプリング２８が収縮して塗布ノズル２２が後退し、塗布ノズル２２と金属フープ材５，６との間に隙間ｄが形成される。噴出口２３から噴出した接着剤２０は均し部２６によって均されて、金属フープ材５，６の全面に、隙間ｄと同一の厚みに塗布されることとなる。
【００２３】
一対の金属フープ材５，６間に断熱芯材３ａが挿着された後、各金属フープ材５，６の屈曲成形部７同士がそれぞれ対向し、かつ金属フープ材５，６と断熱芯材３ａの表面同士を密接させた状態で、後述するようにダブルコンベア１３に搬入されるが、ダブルコンベア１３に搬入される直前に、一対の金属フープ材５，６の両側の隙間から屈曲成形部７同士の間に発泡性のプラスチックフォームミックスが注入される。プラスチックフォームミックスとしては、このプラスチックフォームミックスを反応させて発泡成形してなるプラスチックフォームと、断熱芯材３ａを構成するプラスチックフォームとの密着性が良好なものであれば、特に限られるものではないが、特に断熱芯材３ａを形成するために用いたものと同一の組成を有するものであれば、プラスチックフォームミックスから形成される発泡成形体３ｂと断熱芯材３ａとの強い密着性が得られる。
【００２４】
ここで、プラスチックフォームミックスを注入する注入装置１６は、断熱芯材３ａの供給位置よりも下流側であり、かつ、ダブルコンベア１３よりもすぐ上流側の位置に配置され、搬送路の側方に向けて金属フープ材５，６間の隙間にプラスチックフォームミックスを注入するように形成されている。
【００２５】
断熱芯材３ａとプラスチックフォームミックスとが間に介在した一対の金属フープ材５，６は、上下に成形コンベア１２，１２を、隙間をあけた状態で対向させて構成されるダブルコンベア１３に搬入される。金属フープ材５，６は、このダブルコンベア１３の成形コンベア１２，１２間に挟まれた状態で搬送され、成形コンベア１２，１２からの圧力により金属フープ材５，６と断熱芯材３ａとが接着成形される。このときダブルコンベア１３は、上下に配置した温風ダクト等によって加熱され、そのため金属フープ材５，６が好ましくは４０〜７０℃の温度範囲で３〜７分間加熱されて、プラスチックフォームミックスが反応して発泡されるものであり、特にフェノールフォームミックスを注入する場合は、５０℃の温度に加熱することが好ましい。
【００２６】
このようにしてダブルコンベア１３にてプラスチックフォームミックスが反応して発泡し、複雑な形状を有する屈曲成形部７の形状に沿って膨脹してプラスチックフォームからなる発泡成形体３ｂが形成されるものであり、この発泡成形体３ｂは断熱芯材３ａと一体化して断熱材３が構成される。このため、一対の金属フープ材５，６間に断熱材３が充填された断熱板材Ｂが構成される。このとき対向する断熱板材Ｂの両側には、嵌合部４として、嵌合凹部４ａと嵌合凸部４ｂとが、金属フープ材５，６の相対向する屈曲成形部７及び屈曲成形部７間の発泡成形体３ｂによって形成される。
【００２７】
また、ダブルコンベア１３の両側には図５（ａ）に示すように成形コンベア１２，１２間にサイドシールコンベア１４が設置される。尚、図５中では、金属フープ材５，６の両端部に形成される屈曲成形部７は、図示を省略している。サイドシールコンベア１４は、例えば可撓性材料にてループ状に形成され、ダブルコンベア１３の周回運動と連動して周回運動するように形成されている。このサイドシールコンベア１４の周回軌道は、成形コンベア１２，１２間の隙間を含むものであり、成形コンベア１２，１２間の隙間において金属フープ材５，６の両側面を押さえて、屈曲成形部７間に注入されたプラスチックフォームミックスの漏出を防止するものである。このサイドシールコンベア１４は、その断面形状を、断熱パネルＡの嵌合部４の側端面の形状に対応する形状に形成することにより、プラスチックフォームミックスの漏出を効果的に防止すると共に、プラスチックフォームミックスの反応による発泡によって屈曲成形部７が変形することを防止して、嵌合部４の成形性を向上するものである。すなわち、嵌合凸部４ｂ側に配置されるサイドシールコンベア１４ｂの断面形状を、図５（ｂ）に示すように、嵌合凸部に対応する形状に形成し、嵌合凹部４ａ側に配置されるサイドシールコンベア１４ａの断面形状を、図５（ｃ）に示すように嵌合凹部４ａに対応する形状に形成するものである。尚、サイドシールコンベア１４の構成としては、図示したもの以外の適宜の構成を採用することができる。
【００２８】
次に、ダブルコンベア１３から導出された断熱板材Ｂは、ダブルコンベア１３の下流側に設けられたバンドソーのような切断装置１７により所定寸法に切断されて、表裏の金属外皮１，２間に断熱材３が形成されると共に両側にそれぞれ嵌合部４が形成された断熱パネルＡが製造される。
【００２９】
断熱板材Ｂから切り出された断熱パネルＡは、下面に複数の吸着パット１９を有する移載装置１８（パイラー）によって順次移載されて、必要に応じて次工程に搬送されるものである。
【００３０】
上記のようにして断熱パネルＡを製造すると、断熱パネルＡを構成する断熱材３のうちの大部分は、予めプラスチックフォームからなる板状の断熱芯材３ａを金属フープ材５，６間に挿着するので、断熱材３の反応ムラをなくして、均一な断熱材３を形成することができ、更に、断熱パネルＡの製造後における未反応のプラスチックフォームミックスの反応を抑制して、断熱パネルＡにフクレが発生することを防止することができるものである。しかも、嵌合部４においては、嵌合部４を構成する屈曲成形部７間に発泡性のプラスチックフォームミックスを注入し、このプラスチックフォームミックスを屈曲成形部７間において反応させると共に断熱芯材３ａと一体化させることにより断熱材３を形成するので、複雑な形状を有する嵌合部４における断熱材３の充填性が良好なものである。
【００３１】
また、嵌合部４が形成される部分も、断熱芯材３ａと同様な予め発泡成形された部材を介装することにより形成しようとすると、その部材は嵌合部４の複雑な形状に合わせて切削加工等を施しておかねばならず、製造工程が煩雑になるものであるが、断熱材３のうち、嵌合部４が形成される部分のみを上記のような発泡成形体３ｂにて形成することにより、切削工程を経ずに嵌合部４の形状に沿った断熱材３を形成することができ、製造工程が簡略化されるものである。
【００３２】
上記のようにして断熱パネルＡを製造するにあたり、断熱芯材３ａとしては、フェノールフォームミックス、ウレタンフォームミックス、エポキシフォームミックス、ポリスチレンフォームミックス、ユリアフォームミックス等の発泡性のプラスチックフォームミックスを加熱発泡成形して板状に成形したプラスチックフォームからなるものを用いることができる。
【００３３】
表１に、種々のプラスチックフォームについての性能評価を示す。この性能評価は、平成９年１１月７日１０時００分から１６時３５に東京貨物運送厚生年金基金会館にて開催された情報セミナー「フェノール樹脂による建材開発−有機高分子材料開発の最近の進歩と建材への応用開発−」において発表されたデータに基づくものである。尚、表中の燃焼性の評価は、建設省昭和４５年告示１８２８号及び建設省昭和５１年告知１２３１号に基づくものである。また酸素指数と最大光遮断率は、それぞれＡｈｒｅｎｓ，Ｈ．Ｗ．，Ｚａｈｒａｄｎｉｋ，Ｂ．，Ｊ．Ｆｉｒｅ ａｎｄ Ｆｌａｍｍ．，２，２６０（１９７３）及びＢａｌｌ，Ｇ．Ｗ．ｅｔａｌ；Ｊ．Ｃｅｌｌｕｌａｒ ｐｌａｓｔｉｃｓ，Ｓｅｐ／Ｏｃｔ２４１，（１９７１）の各文献に記載されている方法に基づいて測定されたものである。
【００３４】
【表１】
表１に示す通り、これらのプラスチックフォームのうち、フェノールフォームにて形成された具体例１のプラスチックフォームは特に燃焼性が低いものであり、また燃焼性以外の性質は、他のプラスチックフォームと同等の水準にある。このようなフェノールフォームにて形成されたプラスチックフォームを用いると、断熱パネルＡの耐火性を特に向上することができる。
【００３６】
また、注入装置１６から注入されるプラスチックフォームミックスとしてフェノールフォームミックスを用いることによって、フェノールフォームにて発泡成形体３ｂを構成すると、断熱パネルＡの耐火性を向上することができる。また断熱芯材３ａと発泡成形体３ｂとを共にフェノールフォームにて形成すると、断熱パネルＡの断熱材３を全てフェノールフォームにて形成することとなって、断熱パネルＡの耐火性を更に向上することができ、更に断熱芯材３ａと発泡成形体３ｂとの間の密着性を向上することができる。
【００３７】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１に係る断熱パネルの製造方法は、一対の金属外皮間に断熱材を充填させる断熱パネルの製造方法において、金属外皮となる一対の金属フープ材を搬送しながら、各金属フープ材の両側端部を屈曲成形して屈曲成形部を形成し、各金属フープ材の両側の屈曲成形部同士を対向させた状態で、対向する屈曲成形部間を除く金属フープ材間の領域に、プラスチックフォームからなる板状の断熱芯材を挿着し、対向する屈曲成形部間にプラスチックフォームミックスを注入し、屈曲成形部間のプラスチックフォームミックスを加熱反応させることにより発泡させて発泡成形体を成形すると共に発泡成形体と断熱芯材と一体化させ、両側端部に屈曲成形部と発泡成形体とで構成される嵌合部を形成するため、断熱パネルを構成する断熱材のうちの大部分は、予めプラスチックフォームからなる断熱芯材にて構成されることとなり、断熱材の反応ムラをなくして、均一な断熱材を形成することができると共に断熱パネルの製造後における未反応のプラスチックフォームミックスの反応による発泡を抑制して、断熱パネルにフクレが発生することを防止することができるものであり、また、複雑な形状を有する嵌合部における断熱材の充填性が良好なものである。また、このように断熱材のうち、嵌合部が形成される部分のみを発泡成形体にて形成することにより、切削工程を経ずに嵌合部の形状に沿った断熱材を形成することができ、製造工程が簡略化されるものである。
【００３８】
また請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、断熱芯材と発泡成形体とを、フェノールフォームにて形成するため、断熱材を構成する断熱芯材と発泡成形体との密着性を向上することができると共に、断熱パネルの耐火性を向上することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は平面の概略図、（ｂ）は正面の概略図である。
【図２】図１に示す実施の形態における、接着剤の塗布装置の例を示すものであり、（ａ）及び（ｂ）は概略の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態の他例を示すものであり、（ａ）は平面の概略図、（ｂ）は正面の概略図である。
【図４】図３に示す実施の形態における、接着剤の塗布装置の例を示すものであり、（ａ）から（ｃ）は接着剤の塗布動作を示す概略の断面図である。
【図５】図１又は図３に示す実施の形態におけるサイドシールコンベアの構成の一例を示すものであり、（ａ）は一部の斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は一部の断面図である。
【図６】断熱パネルの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ 断熱パネル
１ 金属外皮
２ 金属外皮
３ 断熱材
３ａ 断熱芯材
３ｂ 発泡成形体
４ 嵌合部
５ 金属フープ材
６ 金属フープ材
７ 屈曲成形部
Claims (2)
- 一対の金属外皮間に断熱材を充填させる断熱パネルの製造方法において、金属外皮となる一対の金属フープ材を搬送しながら、各金属フープ材の両側端部を屈曲成形して屈曲成形部を形成し、各金属フープ材の両側の屈曲成形部同士を対向させた状態で、対向する屈曲成形部間を除く金属フープ材間の領域に、プラスチックフォームからなる板状の断熱芯材を挿着し、対向する屈曲成形部間にプラスチックフォームミックスを注入し、屈曲成形部間のプラスチックフォームミックスを加熱反応させることにより発泡させて発泡成形体を成形すると共に発泡成形体と断熱芯材と一体化させ、両側端部に屈曲成形部と発泡成形体とで構成される嵌合部を形成することを特徴とする断熱パネルの製造方法。
- 断熱芯材と発泡成形体とを、フェノールフォームにて形成することを特徴とする請求項１に記載の断熱パネルの製造方法。
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