(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開位置に配置された上型枠に固定された上面材と、下型枠に固定された下面材との間に、ポリウレタン発泡原液を注入し、これらを重ね合わせてサンドイッチ状にする断熱パネルの製造方法において、
前記上型枠と下型枠は一方の端部を支点とし、この支点周りに回動可能であり、
前記上型枠または下型枠のいずれか一方又は双方が、多数の吸引孔群を有する吸引器具取付部を有していると共に、前記吸引器具が、前記吸引器具取付部に装着可能になっていて、前記上型枠に設置された面材を吸引固定可能であり、
前記上面材を前記上型枠に設けられた吸引器具により吸引して前記上型枠へ固定し、
前記ポリウレタン発泡原液の注入を、前記上下型枠の外側方より前記下型枠に固定された前記下面材に向けて注入すると共に、前記上型枠を閉位置に回動して、前記下面材上に注入された前記ポリウレタン発泡原液上に前記上面材を重ね合わせることにより、これらをサンドイッチ状に一体化することを特徴とする断熱パネルの製造方法。
【請求項２】
前記上面材を固定した前記上型枠を、前記下面材を固定した前記下型枠と５〜２０°の待機角度で前記開位置に待機させる請求項１の断熱パネルの製造方法。
【請求項３】
前記上型枠または下型枠のいずれか一方又は双方に、マグネットが設けられている請求項１又は２の断熱パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は断熱パネルの製造方法と面材設置型枠に関し、詳しくは、ポリウレタン発泡を断熱材としてその外側に面材をサンドイッチ状に配置した断熱パネルの製造方法とこの方法に用いる面材設置型枠に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発泡ポリウレタンを中間に配置すると共にその両面に薄い面材をサンドイッチ状にした断熱パネルは、内外装材料として多用されている。面材としては、紙、ポリプロピレンやＦＲＰ（強化プラスチック）や塩化ビニール等の樹脂板、鋼やアルミニウムのような金属板、木質材などが用いられ、大きさも１×２〜３ｍ程度のものが取り扱い上の便利さから、多く用いられている。
【０００３】
このような断熱パネルの製造方法は、例えば図４、５に示すように、ヒンジ機構を有する上下型枠１、２内に、予め上面材３と下面材４とを、約７５°以上の待機角度θ0 で片開き状に位置しておき、その間にポリウレタン発泡原液５を注入するミキシングヘッド６を所定位置から下面材の幅方向、長さ方向に対して順次移動（トラバース）させて、下面材４の略全面にわたって均等になるよう注入する。注入が完了するとミキシングヘッド６を退避させ、その後、速やかに片開き状に開放位置にある上面材３を閉鎖方向に移動させ、注入したポリウレタン発泡原液上に被覆するようにして押し付け、所定圧に加圧するようにしている。
【０００４】
上面材３が鋼板の場合は、これを上型枠１内に配置するのにマグネット（永久磁石）７を上型枠１側に設けておくことにより、上型枠１内に上面材３を容易かつ確実に配置することができる。上面材３が、鋼板のような磁性体以外の樹脂、アルミニウム、紙、木質材あるいはこれらの複合物の場合には、マグネットを用いて着脱させることはできず、もっぱら粘着テープ等を利用して着脱を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の方法は、ポリウレタン発泡原液を注入し終わったミキシングヘッド６を、その都度退避させていることから、ポリウレタン発泡原液の反応速度をミキシングヘッド６の退避動作に合わせてコントロールする必要があり、微妙な調整を要するなど、必ずしも生産性を高くすることはできなかった。しかも、ミキシングヘッド６が退避した後の上面材３の重ね合わせ工程でも、上面材側の待機角度が大きいため、素早く上面材を閉位置に回動させることができない、というもどかしさがある。つまり、図４、５に示したように、上下型枠を開いておき、ここにポリウレタン発泡原液を注入する、いわゆるオーブン注入工法では、注入後、直ちにポリウレタンが発泡を開始するため、上型枠を閉位置に回動し、発泡圧に抗して押圧するのを通常３０秒以内に行う必要があり、このような一連の作業を素早く行わなければならず、作業の遅滞は許されない。
【０００６】
一方、ポリウレタン発泡原液の反応時間を遅くするにも、発泡したポリウレタンの熟成時間を考慮すると限界があり、このことが生産コストの高騰にも反映される結果となっており、改良技術の開発が待たれていた。
【０００７】
更に、上記従来技術では、磁性体以外の面材に対する型枠への固定を粘着テープにより行っているが、この方法は作業性が必ずしも良くないのみならず、粘着テープが消耗品として扱われるためコスト的に不利であった。近時、特に面材として重量の嵩む鋼板以外の材料の使用が増える傾向にあり、改良技術の出現要請は高いものがある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて、ポリウレタン発泡原液の注入後における上面材の重ね合わせ時間を短くして生産性を高めることを可能にすると共に、作業性を高めて製造コストを低減可能なサンドイッチ状の断熱パネルの製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は各請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係る断熱パネルの製造方法の特徴構成は、開位置に配置された上型枠に固定された上面材と、下型枠に固定された下面材との間に、ポリウレタン発泡原液を注入し、これらを重ね合わせてサンドイッチ状にする方法において、
前記上型枠と下型枠は一方の端部を支点とし、この支点周りに回動可能であり、
前記上型枠または下型枠のいずれか一方又は双方が、多数の吸引孔群を有する吸引器具取付部を有していると共に、前記吸引器具が、前記吸引器具取付部に装着可能になっていて、前記上型枠に設置された面材を吸引固定可能であり、
前記上面材を前記上型枠に設けられた吸引器具により吸引して前記上型枠へ固定し、
前記ポリウレタン発泡原液の注入を、前記上下型枠の外側方より前記下型枠に固定された前記下面材に向けて注入すると共に、前記上型枠を閉位置に回動して、前記下面材上に注入された前記ポリウレタン発泡原液上に前記上面材を重ね合わせることにより、これらをサンドイッチ状に一体化することにある。
【００１０】
この構成によれば、上下型枠の外側方よりポリウレタン発泡原液の注入を行うようにしているので、注入終了後、注入装置を退避させる必要がなく、上型枠に固定された上面材を素早く注入されたポリウレタン発泡原液側に重ね合わせることができるので、従来技術に比べてこの間の時間短縮を顕著に達成できることになる。従って、ポリウレタン発泡原液の反応時間を殊更遅くする必要もなく、無理な材料調整をする必要がないため、作業性が安定すると共に、製造歩留りの高い、生産効率の高い製造方法となる。尚、本発明において外側方とは、上下型枠を互いに閉位置に回動する際の型枠の回動軌跡外を意味するものとする。
【００１１】
その結果、本発明によれば、ポリウレタン発泡原液の注入後における上面材の重ね合わせ時間を短くして生産性を高めることを可能にすると共に、作業性を高めて製造コストを低減可能なサンドイッチ状の断熱パネルの製造方法を提供することができた。
【００１２】
前記上面材の前記上型枠への固定を、前記上型枠に設けられた吸引器具により吸引して固定することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、面材が、樹脂、アルミニウム、紙、木質材などのような非磁性材料であっても、上面材を上型枠に容易に安定して固定できるので、固定作業がはかどるのみならず、従来技術のように消耗品であるテープを使用する必要がないので、製造コストを低減できて都合がよい。
【００１４】
前記上面材を固定した前記上型枠を、前記下面材を固定した前記下型枠と５〜２０°の待機角度で前記開位置に待機させることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、前記下型枠に対して前記上型枠の待機角度（開口角度に相当）が小さいと、ポリウレタン発泡原液を注入した後に、上型枠を閉位置に回動する時間を一層短くできて都合がよい。待機角度が５°未満では面材が広い面積を有する場合に、均等にポリウレタン発泡原液を注入する作業が困難となり、待機角度が２０°を越える場合は、上型枠を回動する時間短縮がそれほど大きく達成できず好ましくない。特に、待機角度は１０〜１５°であることがより好ましい。もっとも、下面材の幅が著しく広い（注入距離が長くなる）場合は、開位置のときの開口高さを１５０〜２００ｍｍ程度確保可能な待機角度にすることが作業上好ましい。
【００１６】
又、本発明に係る面材設置型枠の特徴構成は、一方の端部を支点とし、この支点周りに回動可能な上型枠と下型枠とを備え、これら上型枠または下型枠のいずれか一方又は双方に、型枠側に面材を吸引固定する吸引器具を装着可能なことにある。
【００１７】
この構成によれば、型枠の一方の端部を支点として、この支点周りに回動可能にしているので、ポリウレタン発泡原液の注入作業が素早くできると共に、使用する面材が樹脂、アルミニウム、紙、木質材などのような非磁性材料であっても、面材を型枠に容易に安定して固定できるので、固定作業がはかどるのみならず、従来技術のように消耗品であるテープを使用する必要がないので、断熱パネルの製造コストを低減できて都合がよい。
【００１８】
前記上型枠または下型枠のいずれか一方又は双方が、多数の吸引孔群を有する吸引器具取付部を有していると共に、前記吸引器具が、前記吸引器具取付部に装着可能になっていて、前記上型枠に設置された面材を吸引固定することが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、発泡したポリウレタンが面材の吸引器具取付部相当個所に局部的に過大な発泡圧を与えることを防止でき、かつ安定して面材を固定・保持できて都合がよい。
【００２０】
前記上型枠または下型枠のいずれか一方又は双方に、マグネットが設けられていることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、吸引器具とマグネットとの併用により、上型枠への面材の固定を容易確実に行うことができる。又、下型枠にマグネットを設けておくと、下型枠への下面材の位置決めが容易確実となって、断熱パネル製造作業を一層作業性良く行えて都合がよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る断熱パネルの製造方法とこれに用いる面材設置型枠を、図１〜３を参照して詳細に説明する。図１は、図５に示したと同様に、ヒンジ機構を有する上下型枠１、２に、予め上面材３と下面材４を夫々固定した面材設置型枠Ａを示す。この面材設置型枠Ａは、従来技術のものと異なり、待機角度θを約１０〜１５°の片開き状にしておき、下型枠２に収納・固定されている下面材４上に、ポリウレタン発泡原液５を注入するミキシングヘッド６を、上下型枠１、２の外側方に配置するようになっている。
【００２３】
この実施形態では、ミキシングヘッド６が上下型枠１、２の外側方に配置されてポリウレタン発泡原液５を注入するようにしているので、ポリウレタン発泡原液５の注入終了後、ミキシングヘッド６を退避させることなく、素早く上型枠２を閉位置に倒伏することができる。のみならず、待機角度θ自体が従来技術の場合と比べて格段に小さいことから、迅速に上型枠２、つまり上面材３を閉位置に回動させることができるものとなっている。上下型枠１、２の開閉動作は、手動で行ってもよいし、両型枠が互いに近接している端部に回動軸を設けておくと共に、電動式に回転駆動させるための電動モータを備えて、この電動モータにより回動軸を駆動させることによって機械的に行うようにしてもよい。
【００２４】
ミキシングヘッド６からのポリウレタン発泡原液５の注入は、図１に示すように、ミキシングヘッド６を下型枠１の長辺方向に沿って移動させつつ、ミキシングヘッド６の注入口６ａを幾分上下に揺動させて注入する。このようにすることにより、下型枠１に収容・固定された下面材４の奥側（上下型枠１、２の接続側端）近傍にまで、ポリウレタン発泡原液５の注入を十分に行き渡らせることができる。もとより、ミキシングヘッド６の注入口６ａの上下揺動を行わせずに、あるいは注入口６ａの上下揺動と共に、ミキシングヘッド６自体の上下動作を行わせるように構成してもよい。ポリウレタン発泡原液５の注入は、ミキシングヘッド６の高さ、注入口６ａの揺動角度、吐出量などを調整することにより最適な注入方式を選択可能である。
【００２５】
更に、上型枠１には、図２に示すように、一例として直径１５０ｍｍφ程度大きさを有する吸引器具取付部８が上型枠全面に略均等に複数個（図２では８個）設けられていて、この吸引器具取付部８に吸引器具９を配置し、図外の吸引装置によって吸引することにより、上面材３を固定する。吸引装置は、特に限定されるものではなく、例えば真空ポンプに接続された減圧機構を有するものでもよいし、吸引ブロワーを用いて吸引するような方式のもの等を採用できる。特に、後者の装置は、前者に比べて吸引力は多少劣るものの、設備コストが低く、かつ連続吸引が容易であるため都合がよい。
【００２６】
吸引器具取付部８には、小径の吸引孔８ａの多数個が上型枠１を貫通して形成されており、吸引器具取付部８に吸引器具である吸引パッド９を取付け、吸引孔８ａを通して吸引することにより、上面材３を上型枠１に確実に固定するようになっている。吸引パッド９に対する吸引制御は、例えば、吸引パッド９に吸引ブロワー（図示略）を接続させると共に、その途中経路に電磁バルブを配置して、この電磁バルブの開閉を制御する制御装置（図示略）の指示により、吸引力を最適となるように制御すると共に、併せて制御装置によりブロワーの吸引動作の開始あるいは終了の指示をする機構などが考えられる。つまり、上型枠１に上面材を固定する際には、当初吸引力を弱くして上面材の位置決めを容易にすると共に、位置決め完了した段階で吸引力を強くし、ポリウレタン発泡原液５の注入が終了し、上型枠１を閉位置に倒伏させた段階で吸引動作を停止する。もっとも、吸引機構あるいは吸引サイクルは、このような方法に限定されるものではなく、作業内容に応じて種々の変化を採用することができる。又、吸引器具取付部８の個数、大きさ等の形状は、面材の材質、形状などにより適宜変更可能であり、図２、３に示す例に限定されるものではなく、同様に吸引孔８ａについても、その個数、形状などは適宜目的に応じて選択できる。
【００２７】
【実施例】
幅および長さが約１×２ｍの大きさのＦＲＰ板２枚を上下の面材として用いると共に、両面材間に発泡ポリウレタンを断熱層とする浴室用の断熱パネルを製造する方法を試みた。まず、図１に示す４ｍｍ厚のアルミニウム製の上下型枠１、２内に、上記面材３、４を固定・配置する。上型枠１の表面には、図２に示すような直径１５０ｍｍφの吸引器具取付部８が４個つづ上下２列、計８個形成されており、各吸引器具取付部８には直径３〜５ｍｍ程度の吸引孔８ａの６００〜８００個が略均等に配置されるように、上型枠１を貫通して形成されている。
【００２８】
これら吸引器具取付部８に、図３に示すような吸引パッド９を取付け、吸引孔８ａを通して吸引することにより、上面材３を上型枠１に固定した。吸引パッド９に対する吸引制御は、吸引パッド９に吸引ブロワーを接続させると共に、その途中経路に電磁バルブを配置して、この電磁バルブの開閉を制御する制御装置の指示により行った。
【００２９】
上下型枠を約１５°に待機角度にしておき、ミキシングヘッド６の注入口６ａを上下に揺動させつつ、型枠の長辺方向に沿わせて移動させながら、ポリウレタン発泡原液を注入した。注入後、ミキシングヘッド６を退避させることなく直ちに上型枠を閉位置に回動させ、更にプレスにより押圧した。ポリウレタン発泡原液の注入開始から、発泡終了するまでの所要時間は２０秒以内であった。出来上がったサンドイッチ状パネルには、曲げ、歪、凹凸、その他の外観上の欠陥は全く認められなかった。
【００３０】
〔別実施の形態〕
（１）  上記実施形態では、樹脂板のような非磁性材を面材とする例を説明したが、鋼板などの磁性材を面材として使用する場合に利便性を高めるため、上下型枠、特に上型枠に、図３に示すように永久磁石からなるマグネット７を取り付けていてもよい。このようにすると、吸引器具９とマグネット７との併用により、型枠内に面材を容易確実に固定配置することができ、断熱パネル製造作業が一層容易に行えて好ましい。この場合、マグネットの磁力の強さなどは使用目的に応じて適宜変更可能である。更に、上型枠だけでなく、下型枠にもマグネットを取り付けておくと、下型枠に下面材を収容・固定配置する際の位置決め作業が容易となって、一層好ましい。
【００３１】
（２）  上記実施形態では、ミキシングヘッド６を型枠の長辺方向に沿って移動させる方法を示したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、短辺方向に沿って移動させる方法を採用してもよい。又、ミキシングヘッド６の移動動作、注入口６ａの揺動動作、注入制御、吸引器具の吸引動作、上下型枠の開閉動作などは、制御装置としてＣＰＵを用いたコンピュータ制御方式を採用することができる。
【００３２】
（３）  上記実施形態で下型枠２は、周囲に縁を有する構造の例を示したが、必ずしも縁を有する構造に限定されるものではなく、下型枠自体は平滑な単板で構成されていて、四周に当物を配置して、注入されるポリウレタン原液の流出を防止するような構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る断熱パネルの製造方法を説明する概略側面図
【図２】図１の面材設置型枠の背面方向からの概略斜視図
【図３】ポリウレタン発泡原液注入後に上型枠を閉位置にした状態を示す断面図
【図４】従来技術の断熱パネルの製造方法を説明する概略図
【図５】図４の概略側面図
【符号の説明】
１        上型枠
２        下型枠
３        上面材
４        下面材
５        ポリウレタン発泡原液
７        マグネット
８        吸引器具取付部
８ａ      吸引孔
９        吸引器具
【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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