(57)【要約】【課題】簡単な構造で発泡樹脂の充填性を高めるとともに、鋼材と裏面材との間からの発泡樹脂の漏出を防止することができる発泡樹脂複合金属板の成形装置を提供する。【解決手段】発泡樹脂複合金属板２０の成形装置１００は、裏面材２１に当接可能な上金型３と、鋼板２２に当接可能な下金型４と、上金型３及び下金型４に圧力を加えるエアバッグ６とを備え、上金型３には、少なくとも１つの通気溝３１が形成されるとともに、通気溝３１の内側には弾性部材９ａ，９ｂが設けられ、上金型３と下金型４との間に裏面材２１及び鋼板２２が挟み込まれた状態において、発泡樹脂充填空間Ｘの空気は通気溝３１を介して外部に流出可能であり、かつ、弾性部材９ａ，９ｂと鋼板２２との間には裏面材２１が持ち上がり可能であるとともに発泡樹脂Ｈの漏出が不可能な間隙Ｄが設けられる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板と、前記鋼板に接する裏面材と、前記鋼板と前記裏面材との間に形成される発泡樹脂充填空間に充填される発泡樹脂とを有する発泡樹脂複合金属板を製造するための成形装置であって、
前記裏面材に当接可能な上金型と、
前記鋼板に当接可能な下金型と、
前記上金型と前記下金型との間に前記裏面材及び前記鋼板が挟み込まれるように、前記上金型及び前記下金型に圧力を加える加圧部とを備え、
前記上金型には少なくとも１つの通気溝が形成されるとともに、前記通気溝の内側には弾性部材が設けられ、
前記上金型と前記下金型との間に前記裏面材及び前記鋼板が挟み込まれた状態において、前記発泡樹脂充填空間の空気は前記通気溝を介して外部に流出可能であり、かつ、前記弾性部材と前記鋼板との間には、前記裏面材が持ち上がり可能であるとともに前記発泡樹脂の漏出が不可能な間隙が設けられる発泡樹脂複合金属板の成形装置。
【請求項２】
前記弾性部材は、円形状の断面を有する請求項１に記載の発泡樹脂複合金属板の成形装置。
【請求項３】
前記弾性部材は円柱形状のゴム部材であり、
前記上金型には、前記弾性部材が嵌合する嵌合溝が形成され、
前記嵌合溝は前記通気溝と交差して形成される請求項２に記載の発泡樹脂複合金属板の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発泡樹脂複合金属板の成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属板と発泡樹脂とを組み合わせた発泡樹脂複合金属板は、屋根材や壁材等の建材向けパネルとして用いられる。発泡樹脂複合金属板の製造方法としては、上下一対の金型からなる成形装置に鋼板と裏面材とをセットして挟み込み、鋼材と裏面材との間の空間に発泡樹脂を注入するとともに発泡させて充填させる方法がある。この時、発泡樹脂は発泡に伴って膨張することから、発泡樹脂複合金属板の内部より空気を抜くため、鋼材と裏面材との間にはベントホール等の排気孔が形成される必要がある。しかしながら、図７に示すように、従来の成形金型１１０にセットした鋼板１２２と裏面材１２１との間で発泡樹脂Ｈ’を発泡膨張させる場合、排気孔１３３が広すぎると発泡樹脂Ｈ’が外部に漏れ出てしまうおそれがあった。また、排気孔が狭過ぎると発泡樹脂複合金属板の内部の内圧が高くなってしまうため、良好な充填が得られない。
【０００３】
ここで、特許文献１には、金型にウレタン原料を注入し、これを発泡させて所望の形状のモールドウレタンパッドを成形する方法が記載されている。この方法では、密閉状態のモールド型成形金型に外部に貫通した通気孔が形成され、その通気孔にチューブを介して接続された圧力調整器が設けられる。そして、成形品ごとに異なる金型内の容量や形状の違いに応じて、圧力調整器によって金型の内部の圧力が調整され、充填性の向上と共に金型からのウレタン原料の漏出が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８９９５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示す方法は、鋼材と組み合わせないウレタンパッドを製造することを前提に金型の内部の圧力を調整するものである。これに対して、鋼材と裏面材との間に発泡樹脂を充填させる発泡樹脂複合金属板を製造する場合、鋼材又は裏面材に通気孔を形成することができない。また、鋼材と裏面材との間のベントホール等の間隙に特許文献１に記載されるような圧力調整器を接続させると、成形装置の全体の構成が複雑になってしまうおそれがある。
【０００６】
この発明は、このような問題を解決するためになされ、簡単な構造で発泡樹脂の充填性を高めるとともに、鋼材と裏面材との間からの発泡樹脂の漏出を防止することができる発泡樹脂複合金属板の成形装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、この発明に係る発泡樹脂複合金属板の成形装置は、鋼板と、鋼板に接する裏面材と、鋼板と裏面材との間に形成される発泡樹脂充填空間に充填される発泡樹脂とを有する発泡樹脂複合金属板を製造するためのものであって、裏面材に当接可能な上金型と、鋼板に当接可能な下金型と、上金型と下金型との間に裏面材及び鋼材が挟み込まれるように、上金型及び下金型に圧力を加える加圧部とを備え、上金型には少なくとも１つの通気溝が形成されるとともに、通気溝の内側には弾性部材が設けられ、上金型と下金型との間に裏面材及び鋼板が挟み込まれた状態において、発泡樹脂充填空間の空気は通気溝を介して外部に流出可能であり、かつ、弾性部材と鋼板との間には、裏面材が持ち上がり可能であるとともに発泡樹脂の漏出が不可能な間隙が設けられる。
【０００８】
また、この発明に係る発泡樹脂複合金属板の成形装置の弾性部材は、円形の断面を有してもよい。
【０００９】
また、弾性部材は円柱形状のゴム部材であり、上金型には、弾性部材が嵌合する嵌合溝が形成され、嵌合溝は通気溝と交差して形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る発泡樹脂複合金属板の成形装置によれば、簡単な構造で鋼材と裏面材との間から発泡樹脂の漏出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態に係る発泡樹脂複合金属板の成形装置の上金型及び下金型並びに上金型と下金型との間に挟まれる鋼板及び裏面材を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す成形装置の上金型の下面の形状を示す平面図である。
【図３】図１に示す成形装置を用いて行う発泡樹脂複合金属板の製造方法の一工程を示す図であり、具体的には、鋼板の凹部に発泡樹脂を注入した後、鋼材の上に裏面材を載せる工程を示す図である。
【図４】図１に示す成形装置を用いて行う発泡樹脂複合金属板の製造方法の一工程を示す図であり、具体的には、図３に示す工程の後、上金型と下金型との間に鋼板及び裏面材を挟み込んで発泡樹脂を発泡させる工程を示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す成形装置の通気溝の近傍における発泡樹脂複合金属板の発泡樹脂の充填の様子を模式的に示す図である。
【図６】図１に示す成形装置に設置された発泡樹脂複合金属板の発泡樹脂の充填が完了した様子を模式的に示す図である。
【図７】従来の例に係る成形装置に設置された発泡樹脂複合金属板の発泡樹脂の漏出の様子を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように、発泡樹脂複合金属板２０を製造するための成形装置１００は、互いに上下方向に対向する上金型３と下金型４とを備える。また、下金型４の上面側には略長方形状の枠状部分である金型枠４１が設けられている。下金型４の下面側にはゴム材料又は繊維材料によって形成される一対のエアバッグ６が設けられる。また、下金型４と上金型３との間には、発泡樹脂複合金属板２０の裏面材２１と鋼板２２とがセットされる。すなわち、成形装置１００の上金型３及び下金型４は間に裏面材２１及び鋼板２２を挟み込むことができ、上金型３は裏面材２１に当接し、また、下金型４は鋼板２２に当接する。また、鋼板２２には絞り加工又は張り出し加工等のプレス加工によって連続する側壁部２３が形成され、側壁部２３に囲まれる領域の内側は凹部２４を構成する。また、凹部２４の周りには鋼材周縁部２７が形成される。なお、鋼板２２の凹部２４の側壁部２３は、下金型４の金型枠４１の内側に嵌合可能な形状に形成されている。そして、裏面材２１は、鋼板２２の上面に、凹部２４の上を覆って閉鎖するように載せられる。鋼板２２に載せられる裏面材２１は、鋼板２２の鋼材周縁部２７に接触する。
なお、エアバッグ６は加圧部を構成する。
【００１３】
ここで、裏面材２１の材料は、好ましくは、アルミ箔、アルミ蒸着紙、水酸化アルミ紙、炭酸カルシウム紙、不織布、織布、ガラス繊維不織布、金属蒸着不織布、樹脂フィルムの少なくとも一以上を含むものとする。
【００１４】
また、鋼板２２は、例えば、溶融Ｚｎ系めっき鋼板、溶融Ａｌめっき鋼板、溶融Ｚｎ系めっきステンレス鋼板、溶融Ａｌめっきステンレス鋼板、ステンレス鋼板、Ａｌ板、Ｔｉ板、塗装溶融Ｚｎ系めっき鋼板、塗装溶融Ａｌめっき鋼板、塗装溶融Ｚｎ系めっきステンレス鋼板、塗装溶融Ａｌめっきステンレス鋼板、塗装ステンレス鋼板、塗装Ａｌ板又は塗装Ｔｉ板であるものとする。
【００１５】
図２に示すように、上金型３の下面側には複数の通気溝３１が形成されている。これらの通気溝３１は、上金型３の各々の辺毎に３個ずつ、外周に沿って一定の間隔で並ぶように設けられる。また、上金型３の下面側には、通気溝３１と直交するように交差して延びる嵌合溝３２ａ，３２ｂが形成される。一対の嵌合溝３２ａの各々は、上金型３の長辺に沿って延びるとともに、上金型３の長辺に設けられる３個の通気溝３１と直交する。また同様に、一対の嵌合溝３２ｂの各々は、上金型３の短辺に沿って延びるとともに、上金型３の短辺に設けられる３個の通気溝３１と直交する。また、上金型３の長辺に沿う嵌合溝３２ａの各々には弾性部材９ａが嵌合され、上金型３の短辺に沿う嵌合溝３２ｂの各々には弾性部材９ｂが嵌合される。弾性部材９ａ，９ｂは略円柱形状のゴム部材であり、略円形状の断面を有する。ここで、弾性部材９ａ，９ｂの各々は、嵌合溝３２ａ，３２ｂに沿って延び、通気溝３１を横切るように設けられている。すなわち、各々の通気溝３１の内側の一部には弾性部材９ａ，９ｂが設けられた状態となる。
【００１６】
次に、発泡樹脂複合金属板２０の発泡樹脂の充填方法について図３〜６を用いて説明する。なお、図３〜６では、模式的に通気溝３１及び弾性部材９ａを各々１つだけ記載しているが、その他の通気溝３１及び弾性部材９ａ，９ｂの構造も同様のものとする。
まず、上金型３及び下金型４を温水によって加熱した後、図３に示すように、鋼板２２を下金型４に載せ、鋼板２２の凹部２４に発泡樹脂Ｈの原料を注入する。そして、凹部２４の上部を覆うように裏面材２１を載せる。ここで、裏面材２１と鋼板２２の凹部２４との間には、発泡樹脂Ｈが充填される発泡樹脂充填空間Ｘが形成される。
なお、発泡樹脂Ｈは、発泡樹脂複合金属板２０の芯材であり、材料としては、例えばイソシアヌレート、ウレタン、フェノール樹脂等が用いられる。
【００１７】
そして次に、図４に示すように、エアバッグ６に空気が供給され、下金型４は上方に押し上げられて上金型３との間で裏面材２１及び鋼板２２を挟み込む。なお、上金型３は位置を固定されているものとする。すなわち、エアバッグ６は、上金型３と下金型４との間に裏面材２１及び鋼板２２が挟み込まれるように、上金型３及び下金型４に圧力を加える。また、発泡樹脂Ｈは鋼板２２の凹部２４の内部で発泡し、膨張する。そして、発泡樹脂Ｈの発泡に伴って、発泡樹脂充填空間Ｘの内圧が高まる。また、弾性部材９ａと鋼板２２との間には間隙Ｄが設けられる。ここで、この間隙Ｄは、裏面材２１の一部が持ち上がり可能な程度の広さの間隔である。具体的には、図５に示す（ａ）から（ｂ）への変化に示されるように、発泡樹脂Ｈの発泡に伴って発泡樹脂充填空間Ｘの内圧が高まることにより、通気溝３１の内側で裏面材２１の一部が持ち上がり、弾性部材９ａに当接する。そして、図５（ｂ）に示す状態において、発泡樹脂充填空間Ｘの空気は裏面材２１と鋼板２２との間を通って外部に排出される。すなわち、上金型３と下金型４の間で発泡樹脂複合金属板２０が挟み込まれた状態で、発泡樹脂充填空間Ｘは通気溝３１を介して外部とを連通することができるため、発泡樹脂充填空間Ｘの空気は外部に流出することができる。
【００１８】
次に、発泡樹脂充填空間Ｘでの発泡樹脂Ｈの充填が進み、図５（ｃ）に示すように、膨張した発泡樹脂Ｈが裏面材２１を押し上げて通気溝３１の内側に流入した場合、弾性部材９ａを発泡樹脂Ｈが押圧することにより弾性部材９ａに抵抗力が生じる。そのため、発泡樹脂Ｈは、弾性部材９ａと鋼板２２との間の間隙Ｄを通ることができずに堰き止められる。すなわち、間隙Ｄは、裏面材２１が持ち上がり可能であるとともに発泡樹脂Ｈの漏出が不可能な広さとなっている。この間隙Ｄの間隔は、発泡樹脂Ｈの種類、弾性部材９ａ，９ｂの素材の種類、弾性部材９ａ，９ｂの断面の大きさ等に応じて適宜設定され得るものとする。
【００１９】
以上より、この実施の形態に係る成形装置１００では、上金型３と下金型４との間に裏面材２１及び鋼板２２が挟み込まれた状態において、弾性部材９ａ，９ｂと鋼板２２との間に裏面材２１が持ち上がり可能であるとともに発泡樹脂Ｈの漏出が不可能な間隙Ｄが設けられる。そのため、簡単な構造で、発泡樹脂充填空間Ｘの内部の空気を排気して内圧の上昇を防止することができ、発泡樹脂Ｈの良好な充填性を得ることができるとともに、発泡樹脂Ｈの外部への漏出が防止される。
【００２０】
また、弾性部材９ａ，９ｂは略円柱形状のゴム部材であり、円形状の断面を有している。このため、間隙Ｄに流入しようとする発泡樹脂Ｈに対して均一な抵抗力を働かせることができ、発泡樹脂Ｈの外部への漏出をより効果的に防止することができる。
【００２１】
また、上金型３には、弾性部材９ａ，９ｂが嵌合する嵌合溝３２ａ，３２ｂが設けられ、嵌合溝３２ａ，３２ｂは通気溝３１と交差して形成される。これによって、弾性部材９ａ，９ｂは通気溝３１を横切るように設けられ、各々の通気溝３１の内側の一部に弾性部材９ａ，９ｂが設けられた状態となるため、鋼板２２との間隙Ｄを確実に確保することができる。また、嵌合溝３２ａ，３２ｂに沿って各々の弾性部材９ａ，９ｂが複数の通気溝３１に対応して設けられるため、成形装置１００の部品点数を少なく抑えることができる。
【００２２】
なお、弾性部材は、各々の通気溝３１に対して１個ずつ設けられてもよい。また、上金型３に嵌合溝３２ａ，３２ｂを形成せずに、通気溝３１の各々に弾性部材を嵌め込んでも良い。
また、下金型４及び上金型３に圧力を加える加圧部は、エアバッグ６に限定されず、油圧式のものであってもよい。
【００２３】
また、実施の形態では、通気溝３１は上金型３の各々の辺毎に３個ずつ設けられているが、これに限定されない。上金型３のサイズに応じて通気溝３１の数を適宜変えることで、発泡樹脂Ｈの充填性をより効果的に向上させることができる。
【符号の説明】
【００２４】
３  上金型、４  下金型、６  エアバッグ（加圧部）、９ａ，９ｂ  弾性部材、２１  裏面材、２２  鋼板、３１  通気溝、３２ａ，３２ｂ  嵌合溝、１００  成形装置、Ｄ  間隙、Ｈ  発泡樹脂、Ｘ  発泡樹脂充填空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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