JP2000238049A - サンドイッチパネルの製造方法及びサンドイッチパネル - Google Patents

サンドイッチパネルの製造方法及びサンドイッチパネル

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JP2000238049A
JP2000238049A JP11044616A JP4461699A JP2000238049A JP 2000238049 A JP2000238049 A JP 2000238049A JP 11044616 A JP11044616 A JP 11044616A JP 4461699 A JP4461699 A JP 4461699A JP 2000238049 A JP2000238049 A JP 2000238049A
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JP
Japan
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sandwich panel
foam
work
stock solution
manufacturing
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JP11044616A
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English (en)
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Takahiro Nakai
孝弘 中井
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Toyo Tire Corp
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Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造時に生じる変形の発生を防止するサンド
イッチパネルの製造方法及び該製造方法で製造したサン
ドイッチパネルを提供する。 【解決手段】上面材2と下面材3が対向配置してなり、
上面及び下面の少なくとも片方に凸部または凹部があっ
て上面に平行な対称軸を持たない断面形状を有するワー
ク1、2の凸部7が形成する空間の一部または全部を発
泡体8で埋め、残余の空間にウレタン原液を注入して発
泡、硬化させるサンドイッチパネルの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、上面及び下面の少
なくとも片方の表面に凹凸部があるワークにフォームを
充填した構造を有し、建築物の壁のコーナー、屋根など
に用いるサンドイッチパネル製造方法及び該製造方法で
製造したサンドイッチパネルに関する。
【0002】
【従来技術】図3に断面が示される従来のコーナー用サ
ンドイッチパネルは、厚さが0.3〜0.6mmの鋼板を
L字形に折り曲げてなる大きさの異なる面材の2枚が1
組になって上下に対向配置し、周縁に側壁を連設した函
状のコーナー用ワーク内にウレタン原液を噴射注入して
発泡硬化させ、成生したウレタンフォームで空間を充填
させて上面材及び下面材とで一体化する方法で製造され
ていた。一般的コーナー用サンドイッチパネルの大きさ
は、長さが1000〜8000mm、L字形の1辺の幅W
が200〜1000mm、厚さtが40〜200mmであ
る。
【0003】屋根用サンドイッチパネルは、種々の断面
形状を有するものが製造される。一例を図4示す。図4
に断面が示される屋根用サンドイッチパネルは、平板の
上面材と折板の下面材が1組になって上下に対向配置
し、上面材の周縁に側壁が連設した函状のワーク内にウ
レタン原液を噴射注入して発泡硬化させ、成生したウレ
タンフォームで空間を充填させて上面材及び下面材とで
一体化する方法で製造されていた。一般的屋根用サンド
イッチパネルの大きさは、長さが1000〜8000m
m、幅Wが600〜1200mm、折板の凸部の幅wが1
00〜200mm、高さhが50〜150mm、凸部を除い
た部分の厚さtが30〜50mmである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ワークに注入されたウ
レタン原液が発泡硬化する化学反応は発熱反応であり、
成生したウレタンフォームは熱伝導不良体であるので、
上記化学反応で発生した熱の大部分はウレタンフォーム
内部に一時蓄熱されてウレタンフォームの内部温度が上
昇する。ワークの表面が突出して充填された成生ウレタ
ンフォームの肉厚が大なっている部分は他の部分より発
熱が大になって中心部温度が高くなり、ウレタンフォー
ム内の温度分布は不均一になる。また、成生ウレタンフ
ォームのワークの放熱しやすい形状になっている場所に
接する部分は、発泡硬化する際に生じる熱が外部に逃げ
やすいので、他の部分より温度上昇が小さくなって温度
分布が不均一になる。反応が終了して冷却する際、温度
が高くなった部分ほど大きく収縮して内部に収縮の異同
が生じ、一次収縮応力が発生する。肉厚が大である部分
は肉厚が小の部分より温度が高くなったので大きく収縮
し、しかもウレタンフォームの量が多いので肉厚が大の
部分が収縮する方向に一次収縮応力が作用し、サンドイ
ッチパネルが変形する。昇温して面材が熱膨張する際、
面材の表面に沿って測定した幅方向の延べ長さ、所謂幅
の絶対寸法が大きい側、すなわち凸部のある側が反対側
より線膨張が大きくなってワークを変形させる応力が発
生し、ワークを歪ませて応力が緩和される。反応が終了
して冷却する際、上下面材の絶対寸法の大きい側、言い
換えれば凸部を有し、温度が高くなった側の面材の方が
大きく収縮してワークに収縮応力が発生する。昇温時の
膨脹応力は歪みによって緩和さているので、冷却時の収
縮応力の方が絶対値が大きくなり、冷却後上下面材に寸
法歪みが生じ、反り返り変形を起こさせ、ウレタンフォ
ームの収縮変形に重畳する。多数のサンドイッチパネル
を接いで建築物の屋根あるいは壁を形成するときに、変
形したサンドイッチパネルが存在すると不具合が生じる
ことがあるので、変形のないものが要望されている。
【0005】コーナー用サンドイッチパネルでは、図3
に示すように、ワークの折れ曲がり部分は放熱しやすい
ので、折れ曲がり部分を充填するウレタンフォーム部分
は上面材と下面材が対向している部分より上昇温度が低
くなって温度分布が不均一になる。上面材と下面材が対
向している部分は、折れ曲がり部分より上昇温度が高く
なったために一次収縮応力が大になって折れ曲がり角θ
が小さくなる変形が生じ、2点鎖線で示す形状になる。
【0006】屋根用サンドイッチパネルでは、図4に示
すように、下面材の凸部を充填するウレタンフォーム部
分は他の部分より肉厚が大になって温度が高くなったた
めに一次収縮応力が大になり、2点鎖線で示すように上
を凸にした反り返り変形が生じる。
【0007】本発明は、製造時に生じるウレタンフォー
ムの一次収縮応力が上面材側と下面材側で均衡して作用
するようにさせるとともに上下面材の絶対寸法の差異に
起因する熱膨張の差による寸法歪みを低減することによ
って、製造時に発生する変形の防止を可能にするサンド
イッチパネル製造方法及び該製造方法で製造したサンド
イッチパネルを提供することを目的にしたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】ワークの凸部の内側の空
間に断面が凸部内側断面と略同形または小さい発泡体を
配置して空間の全部または一部を埋め、ウレタン原液が
注入される空間が、上面材と下面材の離間距離が最小に
なる部分における離間距離の1/2点を通り、上面材ま
たは下面材に平行な直線に対して容積セグメントが大略
上下対称になる形状になれば、上記直線の上側と下側の
それぞれに作用する一次収縮応力が等しくなり、面材の
凸部の温度上昇が発泡体が埋設されていない部分より低
くなって熱膨張の差異による寸法歪みが小さくなり、パ
ネルに変形が生じなくなる。
【0009】すなわち本発明は、上面材と下面材が対向
配置してなり、上面及び下面の少なくとも片方に凸部ま
たは凹部があって上面に平行な対称軸を持たない断面形
状を有するワークにウレタン原液を注入して発泡、硬化
させるサンドイッチパネルの製造方法において、ワーク
の凸部が形成する空間の一部または全部を発泡体を配置
して埋め、残余の空間にウレタン原液を注入して発泡、
硬化させ、成生したウレタンフォームで空間を充填する
ことを特徴とするサンドイッチパネルの製造方法及び該
方法で製造されたサンドイッチパネルである。
【0010】ワークの凸部内側の空間に配置する発泡体
の材質は、発泡硬化で成生したウレタンフォームとほぼ
同じ程度の断熱性、遮音性、剛性を有するものであれば
限定されない。成生したウレタンフォームと同質である
硬質ウレタンフォームが好適である。発泡体の断面形状
は、ワークの凸部の内側の空間の断面と同形であって
も、変形が防止できるのであれば空間の断面より小さく
てなってもよい。断面を凸部空間内に配置された発泡体
と凸部内面との間にウレタン原液が浸入しうる間隙がで
きる程度の大きさにした空間断面の相似形にするのが好
ましい。発泡体の長さはワークの凸部内寸と同等または
少し小さくする。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の一実施形態に関わる製造
方法で製造したコーナー用サンドイッチパネルの断面図
である。コーナー用サンドイッチパネルの製造に用いる
コーナー用ワーク1は、鋼板をL字形に折り曲げた上面
材3と下面材4を対向配置し、側壁5を両面材の周縁に
跨設して形成した函状のものである。コーナー用ワーク
1の長手方向の端に連設されたL字形側壁の一方にウレ
タン原液注入孔10が直線部分のそれぞれに1つずつ設
けられている。コーナー用ワークの組み立てに先立っ
て、コーナー用ワーク1の凸部7の内側に辺の長さがL
字形の直線部分9の両面材の離間距離より僅かに小さい
正方形の断面を有し、長さがコーナー用ワーク1の内寸
より僅かに小さい発泡体8を配置しておく。発泡体8が
配置されているコーナー用ワーク1の内部にウレタン原
液注入孔10のそれぞれからウレタン原液を噴射注入し
た後、温度30〜60℃で10〜30分間加熱してウレ
タン原液を発泡硬化させ、成生したウレタンフォーム6
でコーナー用ワーク1内を充填さることにより、上面
材、下面材、発泡体及びウレタンフォームが一体化した
コーナー用サンドイッチパネルが作製される。
【0012】さらに本発明の他の実施形態を説明する。
図2は、他の実施形態に関わる製造法で製造した屋根用
サンドイッチパネルの断面図である。屋根用サンドイッ
チパネルの製造に用いる屋根用ワーク2は、鋼板でなる
上面材3と長手方向に平行する凸部が3か所設けられた
折板でなる下面材4を対向配置し、上面材3の周縁に連
設した側壁5の下端を下面材4に止着して函状に形成し
たものである。屋根用ワークの長手方向の端に連設され
た側壁の一方にウレタン原液注入孔10が設けられてい
る。図2の左端の凸部11は他の屋根用サンドイッチパ
ネルの凹部と嵌合して接合するために設ける。右の凸部
7と中央の凸部7のそれぞれに凸部断面と同形の断面を
有し、長さが屋根ワーク2の内寸より僅かに小さい発泡
体8を屋根用ワーク2の組み立てに先立って配置してお
く。発泡体8が配置された屋根ワーク2の内部にウレタ
ン原液注入孔10からウレタン原液を噴射注入した後、
温度30〜60℃で10〜30分間加熱してウレタン原
液を発泡硬化させ、成生したウレタンフォーム6で屋根
ワーク2内を充填さることにより、上面材、下面材、発
泡体およびウレタンフォームが一体化した屋根用サンド
イッチパネルが作製される。
【0013】
【実施例】実施例1 図1に示す構造のL字形の直線部分の幅Wを450mm、
厚さtを100mm、長さを1800mm、折り曲げ角度を
90度にして、辺の長さが95mmの正方形の断面を有
し、長さが1800mmの硬質ウレタンフォームでなる発
泡体8を凸部7の内側に配置したコーナー用ワーク1を
厚さ0.5mmのカラー鋼板を用いて作製した。長手方向
の端に連設した側壁の一方のL字形の直線部のそれぞれ
に設けた原液注入孔10からコーナー用ワーク1内に発
泡したときに密度が40gk/m3になる量のウレタン原
液を噴射注入した後、40℃で15分間加熱してコーナ
ー用サンドイッチパネルを試作した。試作したコーナー
用サンドイッチパネルの二股になって対向する上面材の
上端の離間距離を測定して折れ曲り角度θを求めた。折
れ曲り角度は89゜であった。発泡体を配置しない以外
は同条件にした比較例を試作して折れ曲り角度θを測定
した。折れ曲り角度は85゜であった。
【0014】実施例2 図2示す構造の上面材の幅Wを900mm、長さを180
0mmにし、下面材4に断面が台形で両上端間の幅wu
150mm、両下端間の幅wb が100mm、高さdが90
mmの凸部7の2つと嵌合連結するための凸部11を備
え、凸部7の内側に凸部と同形の断面を有し、長さが1
800mmの硬質ウレタンフォーム製の発泡体を配置し、
両面材の離間距離fを35mmにした屋根ワーク2を厚み
0.5mmのカラー鋼板で作製した。長手方向端の側壁の
一方に設けたウレタン原液注入孔10から屋根ワーク2
内に発泡したときに密度が40gk/m3になる量のウレ
タン原液を噴射注入した後、40℃で15分間加熱して
屋根用サンドイッチパネルを試作した。試作した屋根用
サンドイッチパネルの反り返りを下記方法で測定した。
反り返りの測定結果は3mmであった。発泡体を配置しな
い以外は同条件にして比較例屋根用サンドイッチパネル
を試作し、反り返りを測定した。反り返りの測定結果は
20mmであった。
【0015】反り返りの測定方法 屋根用サンドイッチパネルを上面材側下にして定盤の上
に置き、幅方向の両端縁それぞれについて、定盤からの
下面材上端までの図3に示す離隔距離c1 、c 2を測定
し、両測定値の平均を反り返りとした。
【0016】
【発明の効果】上面材と下面材を対向配置して形成さ
れ、上面及び下面の少なくとも片方に凸部または凹部が
あって上面に平行な対称軸を持たない断面形状を有する
ワークの凸部が形成する空間内の一部または全部を発泡
体で埋めてウレタン原液が注入される空間を、両面材の
離間距離が最小になる部分の離間距離の1/2点を通
り、ワークの上面または下面の少なくとも一方に平行な
直線に対し空間容積セグメントが大略対称になる形状に
することにより、一次収縮応力による変形を防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明によって製造したコーナー用サ
ンドイッチパネルの断面図である。
【図2】図2は、本発明によって製造した屋根用サンド
イッチパネルの断面図である。
【図3】図3は、従来の製造方法によって製造したコー
ナー用サンドイッチパネルの断面図である。
【図4】図4は、従来の製造方法によって製造した屋根
用サンドイッチパネルの断面図である。
【符号の説明】
1 コーナー用ワーク 2 屋根用ワーク 3 上面材 4 下面材 5 側壁 6 ウレタンフォーム 7 凸部 8 発泡体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) E04C 2/30 E04C 2/30 B G // B29K 75:00 105:04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上面材と下面材が対向配置してなり、上面
    及び下面の少なくとも片方に凸部または凹部があって上
    面に平行な対称軸を持たない断面形状を有するワークに
    ウレタン原液を注入して発泡、硬化させるサンドイッチ
    パネルの製造方法において、ワークの凸部が形成する空
    間に発泡体を配置して空間の全部または一部を埋め、残
    余の空間にウレタン原液を注入して発泡、硬化させ、成
    生したウレタンフォームで空間を充填することを特徴と
    するサンドイッチパネルの製造方法。
  2. 【請求項2】断面がL字形の上面材と下面材を対向配置
    してなるコーナー用ワークの折れ曲がり角の内側に、断
    面がワークとの間にウレタン原液が浸入できる間隙を設
    け得る大きさである発泡体を配置して残余の空間にウレ
    タン原液を注入する請求項1記載のサンドイッチパネル
    の製造方法。
  3. 【請求項3】上面が平板、下面が折板でなる屋根用ワー
    クの凸部内側に、断面がワークとの間にウレタン原液が
    浸入できる間隙を設け得る大きさである発泡体を配置し
    てウレタン原液を注入する請求項1記載のサンドイッチ
    パネルの製造方法。
  4. 【請求項4】請求項1、2または3項に記載の発泡体が
    硬質ウレタンフォームであるサンドイッチパネルの製造
    方法。
  5. 【請求項5】請求項1、2、3又は4はのいずれかの1
    項に記載の製造方法によって製造したサンドイッチパネ
    ル。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020094462A (ja) * 2018-12-14 2020-06-18 Jfe鋼板株式会社 コーナーパネル

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020094462A (ja) * 2018-12-14 2020-06-18 Jfe鋼板株式会社 コーナーパネル
JP7245641B2 (ja) 2018-12-14 2023-03-24 Jfe鋼板株式会社 コーナーパネル

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