(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を本体ボードに貼り合わせる工程を含む外壁の製造方法において、
前記工程は、金属板及び本体ボードの少なくとも一方の面に接着剤を塗布して接着剤層を形成し、金属板及び本体ボードを接着剤層を介して貼り合わせ、塗布した接着剤の発泡による接着力低下が起こらない温度まで高周波数の電磁波により金属板を誘導加熱し、この誘導加熱の直後に、金属板及び本体ボードをローラにより加圧することを特徴とする外壁の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板を石膏ボード等に貼り合わせる工程を含む外壁の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開昭５４−１２１１１号公報には、金属薄板と石膏ボードを接着剤により貼り合わせた複合板が開示されている。この複合板は、建築基準法に基づく告示１３５７号及び１３５９号に記載の防火や準耐火構造材に該当するものである。
【０００３】
この様な複合板は、まず図６（ａ）に示す様に金属板１０１を搬送しつつ、接着剤を接着剤塗布装置１０２により金属板１０１の片面に塗布し、図６（ｂ）に示す様に石膏ボード１０３を金属板１０１に重ね合わせ、図６（ｃ）に示す様に金属板１０１及び石膏ボード１０３をピンチローラ１０４により加圧し、図６（ｄ）に示す様に複数組の金属板１０１及び石膏ボード１０３を積層して加圧し、金属板１０１及び石膏ボード１０３間の密接性を維持した状態で、半日〜１日の間放置して、接着剤の乾燥及び硬化を待機する。そして、図７（ｅ）に示す様にフレーム１０５を石膏ボード１０３に貼り合わせ、図７（ｆ）に示す様に金属板１０１の縁を折り曲げて、フレーム１０５の４辺を金属板１０１の縁により包み込み、これにより図７（ｇ）に示す様に複合板１０６を形成する。更に、複合板１０６の金属板１０１の表面に塗装等を施して、複合板１０６を仕上げる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、接着剤の乾燥を怠ると、金属板１０１及び石膏ボード１０３が部分的に剥離して、両者間に空気層が発生し易くなり、金属板１０１の表面の塗装等に際し、この空気層が金属板１０１の膨れ不良等の原因となる。このため、上記従来の様に金属板１０１及び石膏ボード１０３の積層物が放置される半日〜１日という時間を短縮することはできなかった。従って、金属板１０１及び石膏ボード１０３の積層物を放置するためのスペースを格別に必要とした。特に、多数枚の積層物を放置する場合は、広いスペースを格別に設ける必要があり、設備投資のコストが高くなった。
【０００５】
一方、金属板１０１及び石膏ボード１０３の積層物を養生炉に収容し、この積層物を４０〜６０℃で十数分加熱して、接着材を乾燥させるという方法がある。この場合は、多数枚の積層物を順次加熱して、接着剤を乾燥させることができるので、広いスペースを必要としない。しかしながら、大きな養生炉を設置する必要があり、設備投資のコストが高くなった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、金属板を本体ボードに確実に貼り合わせることができ、かつ設備投資のコストを抑えることが可能な外壁の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、金属板を本体ボードに貼り合わせる工程を含む外壁の製造方法において、
前記工程は、金属板及び本体ボードの少なくとも一方の面に接着剤を塗布して接着剤層を形成し、金属板及び本体ボードを接着剤層を介して貼り合わせ、塗布した接着剤の発泡による接着力低下が起こらない温度まで高周波数の電磁波により金属板を誘導加熱し、この誘導加熱の直後に、金属板及び本体ボードをローラにより加圧することを特徴とする。
【０００８】
この様な本発明の製造方法によれば、金属板及び本体ボードを接着剤層を介して貼り合わせ、高周波数の電磁波により金属板を誘導加熱し、この直後に金属板及び本体ボードをローラにより加圧している。金属板を誘導加熱すると、熱伝導により接着剤層が加熱され、接着材が短時間で硬化する。金属板の誘導加熱直後に、金属板及び本体ボードをローラにより加圧すれば、金属板及び本体ボードを密接させた状態で、接着剤を硬化させることができる。また、接着剤層の加熱により接着剤層に気泡等が生じたとしても、ローラの加圧により気泡を接着剤層から追い出すことができる。尚、金属板を誘導加熱してからローラの加圧を行わずに長時間が経過すると、接着剤層の気泡等が残存して、金属板及び本体ボード間に空隙が存在した状態で、接着剤が硬化してしまう。また、ローラの加圧直後に、金属板の誘導加熱により接着剤を加熱すると、この加熱により生じた接着剤層の気泡等を追い出すことができなくなる。
【０００９】
また、本発明の製造方法によれば、金属板及び本体ボードをローラにより加圧する直前に、高周波数の電磁波により金属板を誘導加熱すれば良いので、既存の製造ラインに金属板を誘導加熱するための装置を付設するだけで済み、格別なスペースや大きな養生炉等を必要とせず、設備投資のコストを抑えることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の製造方法の一実施形態を示す斜視図である。また、図２は、図１の各圧縮ローラ１１及び各高周波電磁コイル１２を示す側面図である。本実施形態の製造方法は、金属板と石膏ボードの接着及び加圧を行う方法であって、例えば図６及び図７に示す従来の製造方法における図６（ｃ），（ｄ）の代わりとして適用することができる。
【００１２】
図１及び図２に示す様に各圧縮ローラ１１の直前に、複数の高周波電磁コイル１２を配置している。各高周波電磁コイル１２は、各圧縮ローラ１１の長手方向に３個並べられ、かつ該長手方向に直交する方向に２個並べられており、合計で６個のものが配列されている。また、各高周波電磁コイル１２は、高周波数信号を印加されて、高周波数の電磁波を送出している。
【００１３】
本実施形態では、接着剤を金属板１３の片面に塗布して、接着剤層１５を形成し、石膏ボード１４を金属板１３に重ね合わせる。この金属板１３及び石膏ボード１４の積層物は、搬送路に沿って搬送され、各高周波電磁コイル１２の上方を通過する。この通過に際し、各高周波電磁コイル１２の磁束が金属板１３に交錯して、金属板１３に誘導電流が流れ、金属板１３の電気抵抗の損失によるジュール熱が発生し、金属板１３が誘導加熱される。この金属板１３の熱は、金属板１３の片面の接着剤層１５に伝導して、接着剤層１５を加熱し、接着剤層１５の硬化を促進する。そして、この直後に金属板１３及び石膏ボード１４の積層物を各圧縮ローラ１１へと導き、この積層物を各圧縮ローラ１１により加圧して、金属板１３及び石膏ボード１４を密接させる。これにより、金属板１３及び石膏ボード１４が密接した状態で、両者間の接着剤層１５が硬化する。更に、フレーム（図示せず）を石膏ボード１４に貼り合わせたり、金属板１３の表面に塗装等を施して、外壁を完成させる。
【００１４】
ここでは、例えば金属板１３として、厚みが０．６ｍｍの亜鉛メッキ鋼板を用いている。また、石膏ボード１４として、厚みが１２．５ｍｍのものを用いている。金属板１３及び石膏ボード１４の積層物は、幅が３００〜１０００ｍｍであり、長さが１０００〜３０００ｍｍである。更に、接着剤として、アクリル樹脂系エマルジョンを適用し、金属板１３の片面への塗布量を２００ｇ／ｍ2 としている。
【００１５】
また、高周波電磁コイル１２は、図３に示す様に幅（ｙ）が３００ｍｍであって、奥行き（ｘ）が１００ｍｍである。高周波電磁コイル１２の幅方向を圧縮ローラ１１の長手方向に一致させ、該方向に３個の高周波電磁コイル１２を並べて、各高周波電磁コイル１２の配置スペースの幅を少なくとも９００ｍｍとし、各高周波電磁コイル１２の電磁波により３００〜１０００ｍｍの幅の金属板１３を加熱することを可能にしている。また、高周波電磁コイル１２の奥行き方向を圧縮ローラ１１の長手方向と直交する方向に一致させて、該方向に２個の高周波電磁コイル１２を並べ、各高周波電磁コイル１２の配置スペースの奥行きを少なくとも２００ｍｍとしている。これらの高周波電磁コイル１２は、周波数４００ＫＨｚ、電力８ＫＷの高周波数信号を印加されて、高周波数の電磁波を送出する。
【００１６】
一方、接着剤の加熱温度に対する接着剤の硬化時間の特性を実験により確認したところ、図４のグラフに示す様な特性が得られた。図４のグラフから明らかな様に接着剤を６０〜９０℃に加熱すると、２０〜３０ｓｅｃで接着剤が硬化する。尚、加熱温度が１００℃以上では、接着剤が発泡化して、その接着力が劣化してしまう。
【００１７】
また、各高周波電磁コイル１２による金属板１３の加熱時間に対する金属板１３の加熱温度の特性を実験により確認したところ、図５のグラフに示す様な特性が得られた。図５のグラフから明らかな様に１ｓｅｃ程度の加熱時間で、金属板１３の加熱温度が６０〜９０℃に達する。
【００１８】
従って、金属板１３を各高周波電磁コイル１２により１ｓｅｃ程度加熱すれば、金属板１３の加熱温度が６０〜９０℃に達し、この金属板１３の熱により接着剤を２０〜３０ｓｅｃで硬化させることができる。先に述べた様に各高周波電磁コイル１２の配置スペースの奥行きが２００ｍｍであるから、金属板１３及び石膏ボード１４の積層物を２００ｍｍ／ｓｅｃの速度で搬送すれば、各高周波電磁コイル１２による１ｓｅｃ程度の加熱時間を金属板１３全体に一様に与えることができ、接着剤を２０〜３０ｓｅｃで硬化させることができる。
【００１９】
また、金属板１３及び石膏ボード１４の積層物を２００ｍｍ／ｓｅｃの速度で搬送し、かつ図２に示す様に各圧縮ローラ１１の直前の１０００ｍｍ以内の範囲に各高周波電磁コイル１２を配置するものとすると、各高周波電磁コイル１２から各圧縮ローラ１１までの搬送時間が４ｓｅｃ程度となり、接着剤層１５が硬化する以前に、金属板１３及び石膏ボード１４の積層物を各圧縮ローラ１１により加圧して、加熱により生じた接着剤層１５の気泡を追い出し、金属板１３及び石膏ボード１４を密接させることができる。そして、各圧縮ローラ１１により加圧してから１５〜２５ｓｅｃで接着剤層１５が硬化することになり、金属板１３及び石膏ボード１４が密接した状態で接着される。
【００２０】
尚、仮に金属板１３を誘導加熱してから各圧縮ローラ１１の加圧を行わずに長時間が経過すると、接着剤層１５の気泡等が残存して、金属板１３及び石膏ボード１４間に空隙が存在した状態で、接着剤層１５が硬化してしまう。また、各圧縮ローラ１１による加圧直後に、金属板１３の誘導加熱により接着剤層１５を加熱すると、この加熱により生じた接着剤層１５の気泡等を追い出すことができなくなる。
【００２１】
この様に本実施形態では、金属板１３を各高周波電磁コイル１２の電磁波により誘導加熱し、熱伝導により金属板１３の片面の接着剤層１５を加熱して、接着剤層１５の硬化を促進させ、この直後に金属板１３及び石膏ボード１４の積層物を各圧縮ローラ１１により加圧しているので、金属板１３及び石膏ボード１４を密接させた状態で、両者間の接着剤層１５を硬化させることができる。
【００２２】
また、各高周波電磁コイル１２を既存の製造ラインに付設するだけで、本実施形態の製造方法を実施することができ、格別なスペースや大きな養生炉等を必要とせず、設備投資のコストを抑えることができる。更に、接着剤の乾燥及び硬化を待機する必要がなく、ラインの生産リードタイムを短縮して、生産効率を向上させることができる。
【００２３】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、金属板としては、誘導加熱を行い得るものであれば、如何なる材質のものであっても適用することができ、例えばＳＵＳ鋼板、鋼及びアルミ等からなる金属板等を適用することができる。また、各高周波電磁コイル１２を石膏ボード１４の上方に配置しても良い。この場合は、金属板１３と各高周波電磁コイル１２の離間距離、及び石膏ボード１４の透磁率を考慮して、各高周波電磁コイル１２に印加される高周波数信号の周波数や電力を設定する。更に、接着剤としては、加熱により硬化するものであれば、如何なる種類のものであっても適用することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、金属の誘導加熱直後に、金属板及び本体ボードをローラにより加圧しているので、金属板及び本体ボードを密接させた状態で、接着剤を硬化させることができる。また、接着剤層の加熱により接着剤層に気泡等が生じたとしても、ローラの加圧により気泡を接着剤層から追い出すことができる。また、既存の製造ラインに金属板を誘導加熱するための装置を付設するだけで済み、格別なスペースや大きな養生炉等を必要とせず、設備投資のコストを抑えることができる。更に、接着剤の乾燥及び硬化を待機する必要がなく、ラインの生産リードタイムを短縮して、生産効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の製造方法の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】  図１の各圧縮ローラ及び各高周波電磁コイルを示す側面図である。
【図３】  高周波電磁コイルを概略的に示す斜視図である。
【図４】  接着剤の加熱温度に対する接着剤の硬化時間の特性を示すグラフである。
【図５】  各高周波電磁コイルによる金属板の加熱時間に対する金属板の加熱温度の特性を示すグラフである。
【図６】  （ａ）〜（ｄ）は従来の製造方法を例示する図である。
【図７】  （ｅ）〜（ｇ）は図６に引き続く従来の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
１１  圧縮ローラ
１２  高周波電磁コイル
１３  金属板
１４  石膏ボード
１５  接着剤層
【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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