JP6813940B2

JP6813940B2 - パネル

Info

Publication number: JP6813940B2
Application number: JP2015107993A
Authority: JP
Inventors: 隆之生喜; 賢悟山本; 道昭大園
Original assignee: NIPPON STEEL COATED SHEET CORPORATION
Current assignee: NIPPON STEEL COATED SHEET CORPORATION
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2021-01-13
Anticipated expiration: 2035-05-27
Also published as: JP2016223078A

Description

本発明は、パネルに関するものである。より詳しくは、壁材や天井材などの建材として利用可能なパネルに関するものである。

従来、二枚の金属外皮の間に断熱性や耐火性を有する芯材を充填してパネルを製造することが行われている。またパネルの意匠性や強度の向上を図るために、金属外皮として波板を用いることが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３３５２０５３号公報

しかし、波板の金属外皮は芯材と接着する面が凹凸面になっているため、平板の金属外皮に比べて芯材の表面との接着面積が少なくなることがあった。このため、平板の金属外皮を有するパネルと同条件で、波板の金属外皮と芯材とを接着しても、金属外皮と芯材とが剥離しやすく、金属外皮が膨れたりしてパネルの外観が低下するおそれがあった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、外観低下が少ないパネルを提供することを目的とするものである。

本発明に係るパネルは、断面形状が波板状に形成された凹凸面を有する金属外皮と平板状の芯材とを備え、前記凹凸面と前記芯材の表面とが接着剤で接着されたパネルであって、前記接着剤は、ウレタン系接着剤に発泡剤として水を０．１〜１．０質量％含有した未硬化の接着剤が硬化したものであり、発泡倍率が１．２〜１．８で発泡しており、前記凹凸面と前記芯材の表面との間に充填されて密着している、ことを特徴とする。

本発明は、芯材に接着される面が凹凸面に形成される金属外皮を用いても、金属外皮と芯材とが剥離しにくくなり、外観低下が少ないパネルを製造することができる。

図１Ａは、本発明の一例を示す断面図であり、図１Ｂは、本発明のパネルの横張りの状態を示す正面図、図１Ｃは、本発明のパネルの縦張りの状態を示す正面図である。図２は、本発明の一例を示す一部の断面図である。図３は、本発明の製造時のプレス工程を示す概略図である。図４Ａは、金属外皮の一例を示す一部の断面図であり、図４Ｂは、芯材の一例を示す一部の断面図であり、図４Ｃは、他の金属外皮の一例を示す一部の断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。

図１Ａは本実施形態で製造されるパネル１の一例を示している。このパネル１は、二枚の金属外皮２，３と芯材４を備えており、芯材４が二枚の金属外皮２，３の間に充填されてサンドイッチパネルとして形成されている。パネル１は正面視で略矩形板状に形成されている。パネル１の長手方向と平行な一端部には嵌合凹部５が略全長にわたって設けられている。またパネル１の上記一端部の表面には嵌合凹部５に沿って凹段部６が略全長にわたって設けられている。パネル１の長手方向と平行な他端部（上記一端部と反対側の端部）には嵌合凸部７が略全長にわたって設けられている。隣接して配設されるパネル１は嵌合凹部５と嵌合凸部７との嵌合により接続することができ、接続強度を高めることができる。またパネル１の上記他端部の表面には覆い片８が略全長にわたって設けられている。パネル１の表面には長手方向の略全長にわたって筋状の模様が形成されている。この筋状の模様は、パネル１の表面を構成する一方の金属外皮２が波板で形成されることにより発現されている。パネル１は横張りと縦張りの両方に用いることができる。横張りの場合、図１Ｂのように、上記筋状の模様が水平方向（横方向）に長くなるようにパネル１が施工される。縦張りの場合、図１Ｃのように、上記筋状の模様が鉛直方向（縦方向）に長くなるようにパネル１が施工される。パネル１は、筋状の模様が形成された金属外皮２を屋外側に向けて施工されることが多いが、これに限らず、筋状の模様が形成された金属外皮２を屋内側に向けて施工されることもある。

パネル１の長手方向の寸法は、任意に設定することができ、例えば、１０ｍ以上であってもよい。パネル１の働き幅（パネル１の長手方向と直交する方向の寸法）は、例えば、６００〜１０００ｍｍとすることができる。

金属外皮２，３は、従来から建材を形成する際に使用される金属板を所定の形状に成形したものであり、例えば、鋼板、亜鉛めっき鋼板、ガルバリウム鋼板（登録商標）、エスジーエル（登録商標）鋼板、塗装鋼板などを挙げることができる。金属外皮２，３の板厚（Ｔ２及びＴ３）も特に限定は無く、例えば、０．３〜２．０ｍｍとすることができる。

芯材４としては断熱性を有するものが好ましく、さらに防火性や耐火性を有するものであることが好ましい。具体的には、芯材４としてはロックウールやグラスウールなどの無機繊維体や、ウレタンフォームやフェノールフォームなどの樹脂発泡体、石膏ボード等の無機質材を用いることができる。芯材４はその断熱性やパネル強度等を考慮して、厚み（Ｔ４）は２０〜１５０ｍｍ、密度は２０〜２００ｋｇ／ｍ^３にするのが好ましいが、これに限定されるものではない。

芯材４は平板状に形成されている。芯材４の金属外皮２，３と接着される面は、ほとんど凹凸のない平坦面に形成されている。芯材４の金属外皮２，３と接着される面は多少凹凸面であってもよいが、この場合、芯材４の金属外皮２と接着される面の凹凸の高低差は、金属外皮２の凹凸面２６の凹凸の高低差よりも、小さいほうが好ましい。

芯材４はパネル１の全体にわたって一枚物であっても良いし、複数個のブロック状物を並設して芯材４を形成しても良い。また、芯材４はパネル１の厚み方向（金属外皮２と３が対向する方向）に複数の層が積層されて形成されていても良い。この場合、異なる材料で形成される複数の層が積層されて芯材４が形成されていても良い。例えば、石膏ボードからなる層と樹脂発泡体からなる層とが積層されて芯材４が形成されていたり、無機繊維体からなる層と樹脂発泡体からなる層とが積層されて芯材４が形成されていても良い。また、パネル１の周端部には、上記無機繊維体や樹脂発泡体よりも耐火性の高い材料で形成された耐火芯材が設けられていることが好ましく、この場合、耐火芯材は、例えば、石膏や珪酸カルシウムなどの無機質材料などで形成されていることが好ましい。

芯材４と一方の金属外皮２とは、硬化した接着剤２４を介してほとんど隙間なく密着して接着されている。また、芯材４と他方の金属外皮３とは、硬化した接着剤２５を介してほとんど隙間なく密着して接着されている。従って、芯材４と金属外皮２，３とは強固に接着されており、芯材４の表面から剥離しにくくなっている。また、芯材４と凹凸面２６を有する金属外皮２とを接着する硬化した接着剤２４は発泡している。従って、硬化した接着剤２４には多数の微細な気泡が含まれている。硬化した接着剤２４は、芯材４と凹凸面２６との間にほとんど隙間が生じないように充填されている。尚、芯材４と他方の金属外皮３とを接着する硬化した接着剤２５は発泡していても良いし、発泡していなくても良い。

上記のようなパネル１は、以下のようにして製造される。

まず、ロール成形等により平板状の金属板から所定の形状の金属外皮２、３が形成される。一方の金属外皮２はパネル１の表面を構成するものであり、金属外皮２の長手方向の一端部には凹部形成片９や凹段部６が形成され、金属外皮２の長手方向の他端部には覆い片８や凸部形成片１０が形成される。また金属外皮２は上記の一端部と他端部を除く大部分がエンボス加工やリブ加工等により、波板状に形成される。金属外皮２の波板状部分の断面形状は、図２に示すように、複数の山部１１と複数の谷部１２とがパネル１の働き幅の方向に交互に並ぶように形成されている。隣り合う山部１１、１１の間隔（ピッチ）Ｐと隣り合う谷部１２、１２の間隔（ピッチ）Ｐは、例えば、６〜６０ｍｍに形成されている。また山部１１の高さ（谷部１２の深さ）Ｈは、例えば、０．５〜３ｍｍに形成されている。好ましくは、間隔Ｐは１５〜４０ｍｍ、高さＨは０．６〜１．５ｍｍに形成され、最も好ましくは、間隔Ｐは２３〜２５ｍｍ、高さＨは０．７〜０．９ｍｍに形成される。山部１１の頂部や谷部１２の底部は鈍角に形成されるが、鋭角に形成されていてもよく、また曲面に形成されていても良い。このような金属外皮２は後述の芯材４と接着される面が凹凸面２６に形成されている。他方の金属外皮３はパネル１の裏面を構成するものであり、金属外皮３の長手方向の一端部には凹部形成片３０が形成され、金属外皮３の長手方向の他端部には凸部形成片２３が形成される。金属外皮３は上記の一端部と他端部を除く大部分が平板状に形成されている。

次に、金属外皮２の芯材４と接着する方の面に未硬化の接着剤２４が塗布される。また金属外皮３の芯材４と接着する方の面に未硬化の接着剤２５が塗布される。未硬化の接着剤２４、２５としてはウレタン系接着剤、フェノール系接着剤、エポキシ系接着剤などが挙げられる。未硬化の接着剤２４には発泡剤が含有されている。発泡剤としては水（炭酸ガス）などが例示される。発泡剤は未硬化の接着剤２４の全量に対して０．１〜１．０質量％の割合で含有されていることが好ましい。尚、未硬化の接着剤２５にも同様に発泡剤が含有されていても良い。未硬化の接着剤２４、２５の塗布量は、例えば、５０〜４００ｇ／ｍ^２とすることができる。未硬化の接着剤２４、２５は塗布可能な程度の粘度を有する液状であることが好ましい。

次に、液状の未硬化の接着剤２４を介して一方の金属外皮２と平板状の芯材４の片面とを重ね合わせると共に未硬化の接着剤２５を介して他方の金属外皮３と平板状の芯材４の他の片面とを重ね合わせることによって、金属外皮２，３と芯材４とが積層された積層体２２が形成される。積層体２２では芯材４の片面と金属外皮２の凹凸面２６とが未硬化の接着剤２４を介して重ねられている。芯材４が、石膏ボードからなる層と、樹脂発泡体や無機繊維体からなる層とが積層されて形成されている場合、樹脂発泡体や無機繊維体からなる層の表面と金属外皮２の凹凸面２６とが未硬化の接着剤２４を介して重ねられる。

次に、積層体２２はプレス機によりプレス（加圧）される。図３に示すように、プレス機１３としては一対の加圧コンベア１４，１５を備えたものを例示することができる。加圧コンベア１４は一対の回転軸１６，１７に無端ループ状にベルト１８を掛け渡すことにより形成されている。ベルト１８は回転軸１６，１７の回転駆動により前進後退自在に形成されている。加圧コンベア１５も一対の回転軸１９，２０に無端ループ状にベルト２１を掛け渡すことにより形成されている。ベルト２１は回転軸１９，２０の回転駆動により前進後退自在に形成されている。加圧コンベア１４と加圧コンベア１５は上下に対向して配置されている。ベルト１８の回転軸１６，１７よりも下側に位置する時の進行方向と、ベルト２１の回転軸１９，２０よりも上側に位置する時の進行方向とが一致している。

そして、積層体２２は、加圧コンベア１４のベルト１８と加圧コンベア１５のベルト２１とで上下に挟まれることによりプレスされる。また、プレス時にはベルト１８とベルト２１が進行しており、これにより、積層体２２はベルト１８、２１で略水平に搬送されながらプレスされる。このプレスにより、一方の金属外皮２の凹凸面２６が未硬化の接着剤２４を介して芯材４の片面に押し付けられ、他方の金属外皮３が未硬化の接着剤２５を介して芯材４の他の片面に押し付けられる。また未硬化の接着剤２４に含まれている発泡剤により気泡が未硬化の接着剤２４中に発生し、未硬化の接着剤２４が発泡する。このとき、気泡が発生しやすいように、プレス時に積層体２２を加温してもよい。

発泡した未硬化の接着剤２４は発泡倍率が２倍以下であることが好ましい。発泡倍率とは、発泡後の未硬化の接着剤２４の体積を発泡前の未硬化の接着剤２４の体積で除した値である。発泡した未硬化の接着剤２４の発泡倍率が２倍より大きくなると、金属外皮２と芯材４との間から未硬化の接着剤２４が漏れ出やすくなり、パネル１の表面が漏れ出た接着剤２４で汚染されてパネル１の外観が低下するおそれがある。発泡した未硬化の接着剤２４の発泡倍率は１．２〜１．８であることがより好ましい。尚、未硬化の接着剤２５としては、接着剤２４と同様に、発泡剤を含有するものであっても良い。

また積層体２２を挟んで加圧する際の加圧コンベア１４のベルト１８と加圧コンベア１５のベルト１８との間隔Ｌは、最終製品のパネル１に厚みと同等か、やや小さめとなるように、プレス機１３が調整されるのが好ましい。この場合、加圧コンベア１４と加圧コンベア１５との間に、例えば、スペーサを設けてもよい。

この後、発泡した未硬化の接着剤２４と未硬化の接着剤２５とが硬化することにより、金属外皮２と芯材４とが硬化した接着剤２４で接着されて一体化されると共に金属外皮３と芯材４とが硬化した接着剤２５で接着されて一体化され、パネル１が形成される。このようなパネル１では、未硬化の接着剤２４が発泡により体積を増加しながら芯材４の表面と凹凸面２６との間の隙間に広がっていき、その後に硬化する。従って、芯材４と接着される面が凹凸面２６に形成される金属外皮２を用いても、凹凸面２６と芯材４の表面の間に隙間が生じにくくなり、硬化した接着剤２４を介して凹凸面２６と芯材４の表面とが密着することになり、金属外皮２と芯材４とが剥離しにくくなる。尚、プレス時及びそれ以降において積層体２２を加温して未硬化の接着剤２４，２５の硬化を促進してもよい。また、凹部形成片９と凹部形成片３０とが対向してその間がパネル１の嵌合凹部５として形成される。また、凸部形成片１０と凸部形成片２３との間に芯材４の端部が挟まれてパネル１の嵌合凸部７が形成される。

本実施の形態は、金属外皮２の芯材４に接着される面が凹凸面に形成されているものに適用が可能である。従って、金属外皮２が波板に形成される場合の他に、エンボス加工等により任意の形状の模様が金属外皮２に形成されていても良い。またパネル１の裏面を構成する他方の金属外皮３が波板等に形成され、金属外皮３の芯材４に接着される面が凹凸面に形成されていてもよい。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１）
最終製品のパネル１の厚み（設計上のパネル１の厚み）を５０ｍｍとした製造方法を説明する。

金属外皮２は板厚Ｔ２が０．５ｍｍのガルバリウム鋼板で形成されている。金属外皮２の一端部（上端部）には凹部形成片９や凹段部６が形成され、他端部（下端部）には覆い片８や凸部形成片１０が形成されている。また金属外皮２はほぼ全体（一端部や他端部以外の部分）の断面形状が波板状に形成され、複数の山部１１と複数の谷部１２とが働き幅の方向（上下方向）に交互に並ぶように形成されている。隣り合う山部１１、１１の間隔（ピッチ）Ｐと隣り合う谷部１２、１２の間隔（ピッチ）Ｐは、２４ｍｍに形成されている。また山部１１の高さ（谷部１２の深さ）Ｈは、０．８ｍｍに形成されている。波板状の金属外皮２の裏面（芯材４と接着される面）は凹凸面２６として形成されている。

金属外皮３は板厚Ｔ３が０．５ｍｍのガルバリウム鋼板で形成されている。金属外皮３の一端部（上端部）には凹部形成片３０が形成され、他端部（下端部）には凸部形成片２３が形成されている。金属外皮３はほぼ全体（一端部や他端部以外の部分）が平板状に形成されている。

芯材４は厚みＴ４が４９ｍｍで密度４５ｋｇ／ｍ^３のウレタンフォーム板で形成されている。芯材４は複数のブロック状のウレタンフォームを組合せて形成されている。芯材４の両表面はほとんど凹凸のない平坦面に形成されている。

未硬化の接着剤２４、２５としては、液状のウレタン系接着剤が用いられている。未硬化の接着剤２４には発泡剤として水（炭酸ガス）が含有されている。発泡剤は液状の未硬化の接着剤２４中に０．２質量％含有されている。

プレス機１３としては図３に示すものが用いられる。ベルト１８、２１は材質が鋼製プレートで形成されている。またプレス機１３の長手方向（ベルト１８、２１の進行方向）の寸法は約３０ｍである。

そして、金属外皮２の芯材４に接着する面に未硬化の接着剤２４を２２０ｇ／ｍ^２で塗布し、金属外皮３の芯材４に接着する面に未硬化の接着剤２５を２５０ｇ／ｍ^２で塗布する。次に、芯材４の片面に未硬化の接着剤２４を介して金属外皮２を重ねあわせると共に芯材４の他の片面に未硬化の接着剤２５を介して金属外皮３を重ねあわせ、積層体２２を形成する。次に、積層体２２をプレス機１３でプレスする。ここで、加圧コンベア１４のベルト１８と加圧コンベア１５のベルト２１との間隔Ｌは５０．０ｍｍになるように調整する。また、積層体２２をプレス機１３でプレスしている時には、積層体２２の金属外皮２、３が７０℃となるように加熱する。また積層体２２はベルト１８、２１により５．０ｍ／分の速度で搬送されながらプレスされる。そして、このプレスで未硬化の接着剤２４，２５を硬化させることにより金属外皮２、３と芯材４とを接着することにより、芯材４を二枚の金属外皮２，３の間に設けたパネル１を形成する。このパネル１では、硬化した接着剤２４が発泡剤により気泡を含んで発泡している。発泡した接着剤２４の発泡倍率は１．２倍であった。尚、パネル１の厚みは約５０ｍｍで働き幅は９１０ｍｍである。

（実施例２）
発泡剤が液状の未硬化の接着剤２４中に０．６質量％含有され、硬化した接着剤２４の発泡倍率が１．８であった。このようにする以外は実施例１と同様にしてパネル１を製造した。

（実施例３）
発泡剤が液状の未硬化の接着剤２４中に１．０質量％含有され、硬化した接着剤２４の発泡倍率が２．０であった。このようにする以外は実施例１と同様にしてパネル１を製造した。

（実施例４）
発泡剤が液状の未硬化の接着剤２４中に１．２質量％含有され、硬化した接着剤２４の発泡倍率が２．５であった。このようにする以外は実施例１と同様にしてパネル１を製造した。

（比較例）
発泡剤が液状の未硬化の接着剤２４中に含有されておらず、硬化した接着剤２４の発泡倍率が１．０であった。このようにする以外は実施例１と同様にしてパネル１を製造した。

［外観評価］
パネル１の外観を観察する。金属外皮２と芯材４の間から硬化した接着剤２４が漏れ出ていないものを良と評価し、金属外皮２と芯材４の間から硬化した接着剤２４が少し漏れ出ているものを普通と評価し、金属外皮２と芯材４の間から硬化した接着剤２４が多く漏れ出ているものを不良と評価する。

［密着性評価］
金属外皮２と芯材４との密着性の評価として、金属外皮２と芯材４との剥離強度を測定する。剥離強度の測定は、パネル１から１００ｍｍ×１００ｍｍの試験体を採取し、試験体の金属外皮２の表面に対して垂直方向で芯材４から剥がす方向に引っ張り力を加える。そして、金属外皮２が芯材４から剥離して試験体が破壊するまでの引っ張り力を加え続け、引っ張り力の最大値を測定した。

比較例では、芯材４と凹凸面２６との間に硬化した接着剤２４が充填されていない部分が多く生じ、芯材４と金属外皮２との接着面積が小さくなって芯材４と金属外皮２とが剥離しやすくなって密着性が低下する。

実施例１〜４では、芯材４と凹凸面２６との間に硬化した接着剤２４が充填されていない部分が少ないかほとんど発生せず、芯材４と金属外皮２との接着面積が大きくなって芯材４と金属外皮２とが剥離しにくくなって密着性が向上する。特に、実施例１〜３では硬化した接着剤２４の漏れ出しもほとんどなく、接着剤による外観低下が少ない。

１パネル
２金属外皮
３金属外皮
４芯材
２２積層体
２４接着剤
２６凹凸面

Claims

断面形状が波板状に形成された凹凸面を有する金属外皮と、平板状の芯材とを備え、前記凹凸面と前記芯材の表面とが接着剤で接着されたパネルであって、
前記接着剤は、ウレタン系接着剤に発泡剤として水を０．１〜１．０質量％含有した未硬化の接着剤が硬化したものであり、発泡倍率が１．２〜１．８で発泡しており、
前記凹凸面と前記芯材の表面との間に充填されて密着している、
ことを特徴とするパネル。