(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンボス加工及び／又はプレス成形で金属帯の幅方向中央部に凹凸模様をつけた後、ロール成形機で幅方向両端部を雌雄嵌合部にロール成形し、金属帯と裏面シートとの間に発泡樹脂を充填して金属製サイディングを製造する際、雌雄嵌合部の成形中又は成形後に、金属帯の幅方向中央部をロール圧下することを特徴とする金属製サイディングの製造方法。
【請求項２】
硬質ゴムがライニングされたピンチロールを前記ロール成形機の下流側に配置し、該ピンチロールで金属帯の幅方向中央部をロール圧下する請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
硬質ゴムがライニングされたピンチロールを前記ロール成形機の後段側に組み込み、該ピンチロールで金属帯の幅方向中央部をロール圧下する請求項１記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、外壁材として使用される金属製サイディングの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属製サイディングは、住宅等の外壁材として使用される建材であり、隣り合うサイディングと連結固定するため雌雄の嵌合部が幅方向両側に形成されている。雄嵌合部と雌嵌合部を噛み合わせて複数の金属製サイディングを連結することによって、必要面積の壁面が構築される。最近では、外観意匠性を高めた金属製サイディングとして、広幅面にレンガ模様等の凹凸を組み合わせた模様をつけた製品が多くなっており、深い凹凸で立体感を増した模様が好まれる傾向にある。
金属製サイディングは、通常、平坦な金属板又は金属帯が素材として使用される。金属帯の幅方向中央部にプレス成形，エンボスロール等で凹凸模様を付与した後、ロール成形により幅方向両端部に嵌合部を形成し、裏面側に発泡樹脂を充填することにより製造される。
【０００３】
本発明者等が特開２００１−１０５８号公報で紹介した方法では、図１に示すラインで金属製サイディングが製造される。金属製サイディングの素材となる金属帯Ｓは、ペイオフリール１から払い出され、ロールフィーダ３によってプレス４に送り込まれる。プレス４では、凹凸のエンボス模様が付けられる。凹凸模様の種類や深さによっては、プレス４に代えてエンボスロール２も使用できる。次いで、ピット５を経てロール成形機６に送られ、幅方向両側に嵌合部がロール成形される。
【０００４】
凹凸模様及び嵌合部が形成された金属帯Ｓを面板とし、裏面側にウレタン等の発泡性樹脂Ｒを注入した後、裏面シートＢと貼り合わされる。裏面シートＢが重ね合わされた金属帯Ｓを加熱炉７に装入して加熱すると、発泡性樹脂ｒが発泡反応を開始し、金属帯Ｓ及び裏面シートＢで閉じられた空間が発泡樹脂Ｒで充填される。金属帯Ｓ／裏面シートＢ間の閉鎖空間すみずみまで発泡樹脂Ｒを行き渡らせる上で、ダブルコンベア８を用いて金属帯Ｓ及び裏面シートＢを搬送することが好ましい。
【０００５】
内部が発泡樹脂Ｒで充填された金属帯Ｓ・裏面シートＢは、加熱炉７から送り出された後、カッター９で所定長さに切断された金属製サイディング（製品）Ｐとなる。
製造された金属製サイディングＰは、たとえば図２に示すように、凹凸模様が付けられた金属帯Ｓと裏面シートＢとの間が発泡樹脂Ｒで充填され、幅方向両側に雄嵌合部Ｍ及び雌嵌合部Ｆを備えている。雄嵌合部Ｍから雌嵌合部Ｆまでが働き幅Ｗとされ、製品長さＬはカッター９による定寸切断で定まる。
【０００６】
金属製サイディングＰは所定規格の働き幅Ｗをもつ製品として製造されるが、金属製サイディングＰが施工される住宅等の外壁の寸法は働き幅Ｗの倍数でないことが多い。覗き窓，透かしやドアを外壁等に取り付ける場合もある。施工現場や設計条件における種々の要因に応じて金属製サイディングＰの幅を調整するため、金属製サイディングＰの全長にわたって幅方向一側を切除し、或いは幅方向一側を切り欠く作業が頻繁に行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
金属製サイディングＰの幅方向一側を切除又は切り欠くと、切断線を内側として金属製サイディングＰが曲るキャンバーＣが発生することがある（図３）。キャンバーＣの発生は、金属製サイディングＰに付与されている残留応力の幅方向分布が一様でないことに原因がある。すなわち、金属製サイディングＰの凹凸模様が付けられている幅方向中央部には凹凸模様Ｄの付与に起因する長手方向の引張り応力が残留しており、凹凸模様Ｄのない幅方向端部では残留応力が少なくなっている。
【０００８】
残留応力の幅方向分布は、両側に嵌合部Ｍ，Ｆのある状態（図３ａ）では左右の対称性が維持されているが、幅方向一側の切除又は切欠きによって左右の対称性が失われる（図３ｂ）。その結果、引張残留応力の一部が解放され、幅方向一側が切除又は切り欠かれた金属製サイディングＰが横曲りする。
キャンバーＣが発生した金属製サイディングＰは、隣り合う金属製サイディングとの間で目地の不揃い，凹凸模様の不連続等を発生させ、構築された外壁等の見栄えを悪くする。場合によっては、金属製サイディングＰの継ぎ合せ自体ができなくなる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、凹凸模様を付けた金属製サイディングの幅方向中央部に残留している引張残留応力を緩和することにより、幅方向一側の切除又は切欠きで生じるキャンバーの発生量を抑え、見栄えや施工性のよい外壁等の構築を可能にした金属製サイディングを製造することを目的とする。
【００１０】
本発明の製造方法は、その目的を達成するため、エンボス加工及び／又はプレス成形で金属帯の幅方向中央部に凹凸模様をつけた後、ロール成形機で幅方向両端部を雌雄嵌合部にロール成形し、金属帯と裏面シートとの間に発泡樹脂を充填して金属製サイディングを製造する際、雌雄嵌合部の成形中又は成形後に、金属帯の幅方向中央部をロール圧下することを特徴とする。
【００１１】
凹凸模様が付けられた幅方向中央部のロール圧下には、ロール成形機の下流側に配置され、或いはロール成形機の後段側に組み込まれ、硬質ゴムがライニングされたピンチロールが使用される。凹凸模様を付けた金属製サイディングの幅方向中央部における最大厚みＴを基準としてＴ×（４５〜８０）％の範囲にピンチロールのロールギャップＧを設定するとき、ロール圧下によるキャンバーの抑制が最も効果的になる。
【００１２】
【実施の形態】
金属製サイディングＰの引張り残留応力が幅方向に一様でないことがキャンバーＣの発生原因であるとの前提で、引張り残留応力の幅方向分布がキャンバーＣの発生如何に及ぼす影響を種々調査検討した。
金属製サイディングＰの幅方向中央部がエンボスロール２やプレス４で加工されると、凹凸模様Ｄに応じた材料の引込みＸが幅方向中央部に生じるが、幅方向両端部Ｅでは材料引込みＸがない。そのため、幅方向中央部に比較して幅方向両端部に余剰長さが生じる。余剰長さは、幅方向両端部ＥにウネリＹとなって現れる（図４）。
【００１３】
ウネリＹのある幅方向両端部Ｅは、エンボスロール２又はプレス４で凹凸模様Ｄを幅方向中央部につけた後でロール成形機６によって雄嵌合部Ｍ及び雌嵌合部Ｆが形成される個所である。そこで、嵌合部Ｆ，Ｍの成形後又は成形中に凹凸模様Ｄがつけられている幅方向中央部を圧下することによって、幅方向中央部を若干塑性変形させ、幅方向中央部の変形として引張り残留応力を解放する。
ロール成形機６から送り出された後で金属帯Ｓの幅方向中央部を圧下する場合、一対又は複数対のピンチロール１０Ｕ，１０Ｄをロール成形機６の下流側に配置する。ピンチロール１０Ｕ，１０Ｄは、ロール本体１１Ｕ，１１Ｄにウレタン等の硬質ゴム１２Ｕ，１２Ｄをライニングしている（図５）。
【００１４】
嵌合部Ｆ，Ｍの成形中に金属帯Ｓの幅方向中央部を圧下する場合、ピンチロールが組み込まれた成形機構２０（図６）をロール成形機６の後段側に配置する。成形機構２０は、金属製サイディングＰの幅方向両側を所定形状の嵌合部Ｆ，Ｍに成形する成形ロール２１ＬＵ，２１ＬＤ及び２１ＲＵ，２１ＲＤをそれぞれのロール軸２２Ｕ，２２Ｄに挿通しており、成形ロール２１ＬＵ，２１ＬＤと成形ロール２１ＲＵ，２１ＲＤとの間にピンチロール２３Ｕ，２３Ｄが介装されている。ピンチロール２３Ｕ，２３Ｄは、図５の場合と同様にウレタン等の硬質ゴム１２Ｕ，１２Ｄでライニングされている。
【００１５】
上ロール１０Ｕ／下ロール１０Ｄ間のロールギャップＧ（図５）又は上ピンチロール２３Ｕ／下ピンチロール２３Ｄ間のロールギャップＧ（図６）は、凹凸模様Ｄが付けられている金属製サイディングＰの幅方向中央部に残留している引張り残留応力を効率よく解放する上で、幅方向中央部の最大厚みをＴとするとき、Ｔ×（８０〜４５）％の範囲に設定することが好ましい。
【００１６】
最大厚みＴの８０％を超えるロールギャップＧでは、ピンチロール１０Ｕ，１０Ｄ又は２３Ｕ，２３Ｄによる圧下量が少なく、引張り残留応力が十分に解放されない。その結果、金属製サイディングＰを幅方向に切除又は切り欠いたとき、大きなキャンバーＣが依然として生じやすい。逆に、最大厚みＴの４５％を下回るロールギャップＧで金属製サイディングＰの幅方向中央部を圧下すると、凹凸模様Ｄが浅くなり、或いは目地部のシャープさが損なわれる。極端な場合には、幅方向中央部が過剰な長さにまで延ばされ、逆方向のキャンバーＣが発生する虞もある。
【００１７】
キャンバーＣの発生原因である引張り残留応力は、幅方向中央部の圧下による塑性変形として解放される。仮に残留していても、金属製サイディングＰに変形をもたらすような大きな引張り残留応力でなくなる。その結果、製品である金属製サイディングＰを所定幅に切除又は切り欠いても、見栄えに悪影響を及ぼすようなキャンバーＣの発生がなく、良好な外観をもった外壁等が施工現場の状況に応じて構築される。
なお、以上の例では、プレス４で凹凸模様Ｄをつける方法を説明した。しかし、本発明はこれに拘束されることなく、プレス４に代えてエンボスロール２を使用し、或いはエンボスロール２及びプレス４の双方を使用して金属製サイディングＰを製造する場合にも同様に適用される。
【００１８】
【実施例】
板厚０．３５ｍｍ，板幅５９４ｍｍの鋼板を図１の金属製サイディング製造ラインに通板し、折板幅方向中央部に凹凸模様Ｄを付けた製品長さＬ＝３０００ｍｍの金属製サイディングＰを製造した。折板素材には、表１に示すＳＰＣＣ材及びＳＰＣＤ材の二種類を使用した。
【００１９】
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【００２０】
幅方向に二つの目地部で区画された３つの凸部で構成されている深さ約２．６５ｍｍの凹凸模様Ｄ（図２）を、４４３ｍｍの幅領域に形成した。凹凸模様Ｄが付けられている部分で、金属製サイディングＰの最大厚みＴは３．０ｍｍであった。
嵌合部Ｆ，Ｍの成形中又は成形後に幅方向中央部を圧下することなく製造した金属製サイディングＰを中心線に沿って右パーツＰＲ，左パーツＰＬに二分（図３ａ）した後、左パーツＰＬと右パーツＰＲとを突き合わせたところ、両者の合せ目にＳＰＣＤ材では約６ｍｍ，ＳＰＣＣ材では約１４ｍｍのキャンバーＣが発生していた。
【００２１】
他方、嵌合部Ｆ，Ｍ成形後、最大厚みＴより小さなロールギャップＧに設定したピンチロール１０Ｕ，１０Ｄで幅方向中央部を圧下する工程を付加して製造された金属製サイディングＰでは、キャンバーＣが減少した。ロールギャップＧがキャンバーＣに及ぼす影響を調査するため、種々のロールギャップＧに設定したピンチロール１０Ｕ，１０Ｄで圧下した金属製サイディングＰについてキャンバーＣを定量計測した。
【００２２】
金属製サイディングＰの最大厚みＴとロールギャップＧとの差ΔＧ（Ｔ−Ｇ）を指標として計測結果を整理したところ、ＳＰＣＤ材では０．６ｍｍ以上の差ΔＧでキャンバーＣの減少傾向が検出された（図７）。差ΔＧ＝０．６ｍｍは、Ｇ／Ｔの比率８０％に当たる。しかし、差ΔＧを１．５ｍｍと大きく設定した場合、ＳＰＣＣ材では逆方向のキャンバーＣが発生した。差ΔＧを更に１．６５ｍｍを超えて大きくすると、実用上問題となる過大（５ｍｍ以上）な逆方向のキャンバーＣが発生した。差ΔＧ＝１．６５ｍｍは、Ｇ／Ｔの比率４５％に当たる。
【００２３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明においては、幅方向中央部に凹凸模様をつけた後で幅方向両端部に嵌合部をロール成形して金属製サイディングの面板を製造する際、嵌合部の成形中又は成形後に凹凸模様のある幅方向中央部を圧下することによって、幅方向中央部の引張り残留応力を塑性変形として解放している。そのため、製造された金属製サイディングを施工現場の状況等に応じて幅方向に切除又は切り欠いても、キャンバーの発生が抑えられ、目地部の不一致や模様の非連続性がなくなる。したがって、見栄えのよい外壁が構築される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  発泡樹脂を充填した金属製サイディングの製造ラインを示す概略図
【図２】  金属製サイディングの断面図及び平面図
【図３】  金属製サイディング（ａ）を幅方向に切り離したときキャンバー（ｂ）が生じることを示す説明図
【図４】  幅方向中央部に凹凸模様を付けた金属帯の幅方向両端部にウネリが生じることを示す説明図
【図５】  ロール成形機の下流側に配置されるピンチロール
【図６】  ロール成形機の後段側に組み込まれるピンチロール
【図７】  金属製サイディングの最大厚みＴとロールギャップＧとの差ΔＧ（Ｔ−Ｇ）が金属製サイディングのキャンバーに及ぼす影響を示したグラフ
【符号の説明】
２：エンボスロール    ４：プレス    ６：ロール成形機
１０Ｕ，１０Ｄ，２３Ｕ，２３Ｄ：ピンチロール    １２Ｕ，１２Ｄ，２４Ｕ，２４Ｄ：硬質ゴム
Ｐ：金属製サイディング（製品）    Ｓ：金属帯（面板）    Ｂ：裏面シート
Ｒ：発泡樹脂    Ｆ，Ｍ：嵌合部    Ｗ：働き幅    Ｌ：製品長さ    Ｃ：キャンバー
【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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