JP2008307824A - サンドイッチパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】板状の矩形面材を使用してパネルを製造する場合においても、容易かつ確実に複数の矩形面材を繋いで帯状の面材を形成し、連続発泡が可能なサンドイッチパネル製造方法を提供する。
【解決手段】コンベア３上に先行載置された矩形板面材１の上流側端縁１ｂの上に、後続載置される矩形板面材１の下流側端縁１ｃを重ねるようにして順次載置する工程と、先行載置された矩形板面材１の上流側端縁１ｂの上面側に塗布されたホットメルト樹脂２を加熱して溶融させ、後続載置された矩形板面材１をその自重により先行載置された矩形板面材１の上流側端縁１ｂの上に接合させて帯状の下面材８とする工程と、帯状の上面材４を供給する工程と、下面材８の上にミキシングヘッド９からポリウレタンフォーム発泡原液組成物を供給し、上下面材間で発泡硬化させて帯状のパネルとする工程と、帯状のパネルを所定の長さに裁断する工程とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、上下両面に対向配置された面材間に硬質ポリウレタンフォームが発泡成形されてなる帯状のサンドイッチパネルを製造するためのサンドイッチパネル製造方法に関するものである。

帯状のサンドイッチパネルを製造する工程の一例は、下記特許文献１，２に開示されている。サンドイッチパネルは、例えば、硬質ポリウレタンフォームを鋼板により形成された上面材と下面材によりサンドイッチした構造を有しており、建築用の断熱パネルなどとして利用されている。このサンドイッチパネルの製造工程においては、上面材を巻き付けたロールと、下面材を巻き付けたロールから、夫々ロールを引き出していき、その後、下面材の上にポリウレタンフォーム発泡原液組成物を供給し、これら面材間に硬質ポリウレタンフォームを発泡させて成形する。

また、サンドイッチパネルの表面を波型などの形状に成型したい場合には、ロールから引き出される鋼板を成型機で波型などの形状に成型していき、その後、下面材の上にポリウレタンフォーム発泡原液組成物を供給し、硬質ポリウレタンフォームを発泡させる。かかるサンドイッチパネルは、帯状の形態で連続的に製造されていき、裁断装置により所定サイズのパネルとなるように裁断される。

特開平１０−２２６０１０号公報 特開２００５−１７８１３６号公報

サンドイッチパネルの面材として、錆が発生しないように鋼板に代えて繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）の面材を使用する場合がある。繊維強化プラスチックは、サンドイッチパネルの製造工程の中で、上述の鋼板のようにロールから引き出して成型機で波型などの形状に成型することは困難であるため、あらかじめ、波型などに成型した繊維強化プラスチックの板状の矩形面材を準備しておき、１枚ずつサンドイッチパネルを製造する。しかし、板状の矩形面材を１枚ずつ使用したのでは効率が悪いため、複数の板状の矩形面材をテープで繋いで帯状の面材を形成し、連続的に発泡するなどの方法が考えられる。

しかし、複数の矩形面材をテープで繋ぐには時間もコストがかかるという問題がある。また、波型などの成型形状に沿って隙間無くテープを貼り、隣り合う矩形面材の成型形状どうしを確実に合わせて繋がなければ、その繋ぎ目からポリウレタンフォーム発泡原液組成物が漏れる可能性もある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、板状の矩形面材を使用してサンドイッチパネルを製造する場合においても、容易かつ確実に複数の矩形面材を繋いで帯状の面材を形成し、連続発泡が可能なサンドイッチパネル製造方法を提供することである。

上記課題を解決するため本発明に係るサンドイッチパネル製造方法は、
コンベア上に先行載置された矩形板面材の上流側端縁の上に、後続載置される矩形板面材の下流側端縁を重ねるようにして矩形板面材を順次載置する載置工程と、
前記先行載置された矩形板面材の上流側端縁の上面側または前記後続載置された矩形板面材の下流側端縁の下面側に塗布されたホットメルト樹脂を加熱して溶融させ、前記後続載置された矩形板面材をその自重により前記先行載置された矩形板面材の上流側端縁の上に接合させて帯状の下面材とする接合工程と、
帯状の上面材を供給する上面材供給工程と、
前記下面材の上にミキシングヘッドからポリウレタンフォーム発泡原液組成物を供給し、前記上下面材間で発泡硬化させて帯状のサンドイッチパネルとする発泡工程と、
前記帯状のサンドイッチパネルを所定の長さに裁断する裁断工程とを備えることを特徴とする。

この構成によるサンドイッチパネル製造方法の作用・効果を説明する。板状の矩形面材（以下、矩形板面材と呼ぶ）が複数枚あらかじめ準備されている。各矩形板面材の一端縁の上面側または下面側には、ホットメルト樹脂を塗布しておく。まず初めに、コンベア上に矩形板面材を１枚載せる。次に、この矩形板面材のコンベア上流側の端縁の上に、別の矩形板面材をコンベア下流側の端縁が重なるようにコンベア上に順次載せる。このとき、先にコンベア上に載せられた矩形板面材の上流側端縁の上面側、または後にコンベア上に載せられた矩形板面材の下流側端縁の下面側が、ホットメルト樹脂が塗布された端縁部分となっている。コンベア上を搬送される複数の矩形板面材を加熱することで、各矩形板面材の重ねられた隙間のホットメルト樹脂を溶融させ、後から載せる矩形板面材を自重により先に載せた矩形板面材の上流側端縁の上に接合するようにして各矩形板面材を順次接合し、帯状の下面材としていく。また一方で、ロールなどから帯状の上面材を供給する。

ホットメルト樹脂を溶融後、帯状の下面材の上にミキシングヘッドからポリウレタンフォーム発泡原液組成物を供給し、下面材と上面材の間で発泡硬化させて、帯状のサンドイッチパネルとする。この帯状のサンドイッチパネルを所定の長さに裁断することで、矩形のサンドイッチパネルを製造する。したがって、ホットメルト樹脂を用いて各矩形板面材を接合すると、ホットメルト樹脂は矩形板面材の表面に隙間無く塗布しやすく、加熱するだけで接合することができるので、テープで接合する場合に比べ、作業が容易である。また、後から載せる矩形板面材の自重により先に載せた矩形板面材の上流側端縁と接合するようにして各矩形板面材を順次接合するので、各矩形板面材を容易かつ確実に隙間無く接合することができ、その繋ぎ目からポリウレタンフォーム発泡原液組成物が漏れる可能性も少ない。

本発明のサンドイッチパネルの製造方法において、前記矩形板面材は、繊維強化プラスチック製であることが好ましい。

繊維強化プラスチックは、サンドイッチパネルの製造工程の中で、鋼板のようにロールに巻いて引き出しながら使用することは困難であるため、あらかじめ板状に成型した繊維強化プラスチックの矩形面材を、ホットメルト樹脂により接合して帯状の下面材にすることが特に有効である。
本発明のサンドイッチパネルの製造方法において、前記矩形板面材は、波型に成型されている板状の矩形面材であることが好ましい。
波型に成型された板状の矩形面材は、ロールに巻いて引き出しながら使用することは困難であるため、あらかじめ波型に成型した板状の矩形面材を、ホットメルト樹脂により接合して帯状の下面材にすることが特に有効である。

本発明に係るサンドイッチパネル製造方法の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、サンドイッチパネルの下面材となる矩形板面材を示す斜視図である。かかるサンドイッチパネルは、例えば、建築用の屋根材、天井材、壁材として用いられる。

図１の矩形板面材１は、繊維強化プラスチック製であり、板状の矩形面材となっている。矩形板面材１は、あらかじめ波型に成型されている。矩形板面材１を波型とすることにより、最終製品としてのサンドイッチパネルの曲げ強度を上げることができる。また、矩形板面材１を波型とすることにより、建築用の屋根材として使用する場合には、排水効果を高めることができる。なお、波型の波の数や大きさは適宜選択することができる。また、本実施形態では矩形板面材１の形状を滑らかな波型としたが、角張った凹凸の繰り返し形状としてもよい。主として、滑らかな波型は屋根材として用いられ、角張った凹凸の波型は天井材、壁材として用いられるが、その逆に、滑らかな波型を壁材に用いる等しても何ら問題ない。

矩形板面材１の一端縁１ａの上面側または下面側には、ホットメルト樹脂２が幅方向に隙間無く塗布されている。ホットメルト樹脂２は、熱可塑性樹脂を主成分とし、加熱溶融して塗布される。塗布されたホットメルト樹脂２は、冷却され、常温では固形または半固形の状態となっている。ホットメルト樹脂２としては、例えば、セメダイン株式会社製のホットメルト接着剤ＨＭ２２４が使用される。

ホットメルト樹脂２が塗布された矩形板面材１は、図２に示すようにして積み上げられる。図２は、矩形板面材１が積み上げられた様子を側方から見た図であり、ホットメルト樹脂２が塗られた一端縁１ａが交互になるように矩形板面材１を積み上げられる。また、誤ってホットメルト樹脂２が溶融し、上に重ねられた矩形板面材１と接着されないように、各矩形板面材１は少しずつずらして積み上げられる。

図３は、サンドイッチパネル製造設備を模式的に示す側面図である。図３において、矩形板面材１は、コンベア３上に載せられ搬送される。初めに、矩形板面材１をコンベア３上に１枚載せる。次に、この矩形板面材１のコンベア３上流側の端縁１ｂの上に、別の矩形板面材１をコンベア３下流側の端縁１ｃが重なるようにコンベア上に載せる。より詳しくは、図４のように、隣り合う矩形板面材１は、幅方向の端縁を揃え、波型どうしが重なるようにし、かつ、各矩形板面材１の端縁１ｂ，１ｃがわずかに重なるように順次矩形板面材１をコンベア３上に載せていく。この矩形板面材１をコンベア３上に載せる作業は、人が行なってもよく、また、ロボットアームなどを制御することにより自動で行なってもよい。

この際、図３では、先にコンベア３上に載せられた矩形板面材１の上流側端縁１ｂの上面側が、ホットメルト樹脂２が塗布された一端縁１ａ部分としているが、その逆に、後にコンベア３上に載せられた矩形板面材１の下流側端縁１ｃの下面側が、ホットメルト樹脂２が塗布された一端縁１ａ部分としてもよい。すなわち、ホットメルト樹脂２が２枚の矩形板面材１の間に挟まれる形となるようにする。

帯状の上面材４は、上側に設置されたロール５から順次引き出されて搬送される。ロール５から引き出された上面材４は、上面材搬送機構６により搬送される。上面材４としては、例えば、アルミクラフト紙が用いられる。

コンベア３上を搬送される矩形板面材１は、予熱室７で加熱される。コンベア３上を搬送される複数の矩形板面材１を加熱すると、各矩形板面材１の重ねられた隙間のホットメルト樹脂２は溶融される。図５に、コンベア３上を搬送される矩形板面材１が、予熱室７を通過した後の様子を示す。後から載せた矩形板面材１は、その自重により、先に載せた矩形板面材１の上流側端縁１ｂの上にホットメルト樹脂２を圧着するように接合されていき、各矩形板面材１は順次接合され帯状の下面材８となっていく。したがって、図４のように隣り合う矩形板面材１は波型どうしが重なるように載置してあり、また、ホットメルト樹脂２を予熱室７で加熱するだけで後から載せる矩形板面材１の自重により先に載せた矩形板面材１と接合するので、各矩形板面材１を容易かつ確実に隙間無く接合することができる。

予熱室７の下流側にはミキシングヘッド９が配置される。ミキシングヘッド９は、ポリイソシアネート成分と、ポリオール化合物、発泡剤などを含むポリオール組成物とを混合したポリウレタンフォーム発泡原液組成物が、ノズルから下面材８の面上に幅方向に均一な原液厚さになるように吐出される。各矩形板面材１は隙間無く接合され帯状の下面材８を構成しており、その繋ぎ目からポリウレタンフォーム発泡原液組成物が漏れることはなく、連続的に発泡することができるので、板状の矩形板面材１を１枚ずつ使用してサンドイッチパネルを製造するのに比べ効率的である。

ミキシングヘッド９の更に下流側には、発泡室１０が設けられており、所定の温度に設定されている。この発泡室１０において、帯状の下面材８と上面材４を搬送しながら、発泡原液組成物を発泡・硬化させて上下面材間にウレタンフォームを生成させ、帯状のサンドイッチパネルを製造する。発泡室１０においては、図３および図５に示すように、上下のコンベア（スラットコンベアが用いられる）により帯状サンドイッチパネルを挟持するような形態で搬送しながら発泡処理が行なわれる。また、図３および図５には示されていないが、帯状サンドイッチパネルの左右方向（幅方向端部）もブロックコンベアにより押圧された状態で搬送される。すなわち、帯状サンドイッチパネルは、上下方向と左右方向の両方を押え付けられながら搬送され発泡処理が行なわれる。

帯状のサンドイッチパネルは、裁断装置１１において所定の寸法に裁断され、製品としてのサンドイッチパネルＰが製造される。帯状のサンドイッチパネルを裁断する位置について図６を用いて説明する。隣り合う矩形板面材１は、端縁１ｂ，１ｃで重なり合い、ホットメルト樹脂２によって接合されている。そこで、帯状のサンドイッチパネルの裁断は、隣り合う矩形板面材１の重複箇所およびホットメルト樹脂２を避けるように、その両側の線Ｃで行なわれる。

＜別実施形態＞
本実施形態では、コンベア３上を搬送される矩形板面材１の搬送方向断面を波型の形状としたが、これを９０℃回転させ、搬送方向の側断面を波型の形状としてもよい。つまり、ホットメルト樹脂２を塗布する一端縁１ａを、図７（ａ）のようにしてもよい。そして、矩形板面材１をコンベア３上に載置するときには、隣り合う矩形板面材１を、例えば図７（ｂ）のように、それぞれの矩形板面材１の波型の一山分を重ねるようにする。

使用するホットメルト樹脂２は、溶融する温度（軟化点）が可能な限り低いものが好ましく、予熱室７の温度（６０〜７０℃）より低いことが特に好ましい。軟化点が予熱室７の温度よりも高い場合には、予熱室７の前に補助加熱装置などを設けてホットメルト樹脂２を溶融する必要がある。
本実施形態では、繊維強化プラスチック製の矩形板面材としたが、これに限られるものではなく、別工程であらかじめ成型された鋼板としてもよい。既に成型された鋼板を、ホットメルト樹脂２で接合して連続的に発泡することができるので、効率よくサンドイッチパネルを製造することができる。

矩形板面材を示す斜視図 矩形板面材を積み上げる方法を模式的に示す図 サンドイッチパネル製造装置を模式的に示す側面図 コンベア上に並べられた矩形板面材を示す図 矩形板面材が予熱室を通過した後を示す図 帯状のサンドイッチパネルの裁断位置を示す図 別実施形態の矩形板面材を示す斜視図

符号の説明

Ｐ サンドイッチパネル
１ 矩形板面材
１ａ 一端縁
１ｂ 上流側端縁
１ｃ 下流側端縁
２ ホットメルト樹脂
３ コンベア
４ 上面材
５ ロール
６ 上面材搬送機構
７ 予熱室
８ 下面材
９ ミキシングヘッド
１０ 発泡室
１１ 裁断装置

Claims (3)

1. コンベア上に先行載置された矩形板面材の上流側端縁の上に、後続載置される矩形板面材の下流側端縁を重ねるようにして矩形板面材を順次載置する載置工程と、
   前記先行載置された矩形板面材の上流側端縁の上面側または前記後続載置された矩形板面材の下流側端縁の下面側に塗布されたホットメルト樹脂を加熱して溶融させ、前記後続載置された矩形板面材をその自重により前記先行載置された矩形板面材の上流側端縁の上に接合させて帯状の下面材とする接合工程と、
   帯状の上面材を供給する上面材供給工程と、
   前記下面材の上にミキシングヘッドからポリウレタンフォーム発泡原液組成物を供給し、前記上下面材間で発泡硬化させて帯状のサンドイッチパネルとする発泡工程と、
   前記帯状のサンドイッチパネルを所定の長さに裁断する裁断工程とを備えるサンドイッチパネルの製造方法。
2. 前記矩形板面材は、繊維強化プラスチック製であることを特徴とする請求項１に記載のサンドイッチパネルの製造方法。
3. 前記矩形板面材は、波型に成型されている板状の矩形面材であることを特徴とする請求項１または２に記載のサンドイッチパネルの製造方法。
   

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