JP2013132838A - ペーパーハニカムを芯材とした複合パネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フラッシュ構造のような枠材となる木材を使用せず、枠材を組む工程、最終寸法に仕上げる工程などの作業にかかる手間を少なくして、小ロットの場合にでも生産性に優れ、尚且つ軽量でありながらも剛性も確保された複合パネル及びその製造方法を提供する。
【解決手段】矩形平板状の複合パネルは表面材４のサイズに敷き詰められたペーパーハニカム３の上下面へ表面材４を貼り合せ、最終寸法に切断された上面に表面材４、中間にペーパーハニカム３、下面に表面材４で構成される３層構造のパネルの端面に木口材２を直接貼り付ける。
【選択図】図１

Description

本発明は各種建具、家具、店舗什器、内装パネルなどに使用される複合パネルに関するものである。

従来、複合パネルとして図５に示すようなフラッシュ構造がある。フラッシュ構造とは最終製品となる寸法に合わせた木製の枠材５を作成し、枠材５の上下両面に化粧板８、８を接着してから木口面に木口材９を貼って仕上げられる複合パネルである。

フラッシュ構造で作られる複合パネルは枠材５の中に空洞部分７が発生し、無垢芯材を使用するよりは相当な軽量化と使用される材料が少なくなる事から低価格な製品が得られる一方で、製造工程としては枠材５となる木材を任意のサイズに切断してから枠材５を組む工程、化粧板８，８を貼り付ける工程、正寸に切断する工程など手間が掛かると同時に枠材５の入っていない空洞部分７に関しては何も無い状態になるので複合パネルとしての剛性は部分的に低いものとなってしまう。

そこで、剛性を向上させる必要がある場合に付いては枠材５の中にある空洞部分７にペーパーハニカム６等を入れてやることによって軽量であることを維持しながら空洞部分７の剛性を向上させているが、更に工程が多岐に渡り手間が掛かってしまうという課題がある。

また、前述した通り最終製品となる寸法よりやや大きめの寸法に合わせて枠材５をあらかじめ組む必要があり、更に化粧板８も切断しておく必要があるなど少量多品種の場合には生産効率が非常に悪いものとなってしまう。

そう言った課題を解決するために先行技術として、特許文献１に開示されたパネルのように、化粧板４のサイズに合わせて枠材５を組んで一回の化粧板８，８の貼り合わせで複数枚の複合パネルが取れる事が記載されているが、それでもあらかじめ最終製品に近いサイズの枠材５を準備する必要がある。

特開２００９−２６９２９９号

そこで本発明は、この様なフラッシュ構造の枠材となる木材の使用をせず、手間を少なくして生産性に優れ、なおかつ軽量でありながら剛性も確保された複合パネル及びその製造方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は次の様に構成した事を特徴とする。

まず、請求項１に記載の発明は、矩形平板状の複合パネルであって、ペーパーハニカムでなる芯材と、その上下両面に貼り付けられた化粧板と、少なくとも１つの木口面に貼り付けられた木口材とでなることを特徴とする。

次に請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の複合パネルにおいて、使用されるペーパーハニカムの密度が６ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の複合パネルにおいて、木口材は接着材塗布量２００ｇ／ｍ２以上で木口面に貼り付けられていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、ペーパーハニカムの上下両面に化粧板を貼り合せ、これを最終製品とするサイズに切断した後、少なくとも１つの木口面に木口材を貼り合せて製造されることを特徴とする。

まず、請求項１の発明によれば、矩形平板状の複合パネルであって、ペーパーハニカムでなる芯材と、その上下両面に貼り付けられた化粧板と、少なくとも１つの木口面に貼り付けられた木口材とでなることを特徴とするとある。

ペーパーハニカムの上下両面へ化粧板を貼り付け、断面部へ直接木口材を縁貼りすることで枠材となる木材を使用しないことから従来の枠材を必要とするフラッシュ構造のパネルと比較して同一の化粧板及び木口材を使用した場合には軽量化がはかれるという利点に加えて内部にはペーパーハニカムが充填されていることから大きな空洞が内部に発生せず、複合パネルの剛性も向上している。

次に請求項２に記載の発明によれば、ペーパーハニカムの密度を６ｇ／ｃｍ３以上のものを使用するので、どの部分で切断しても木口処理を行う場合に必要な最低限の接着面積が確保できるようになる。

複合パネル内に設置されるペーパーハニカムは通常、平面で見た場合に三角形、四角形、六角形に構成されており、密度が大きくなれば形状の目の細かさは反比例して小さくなっていくので、密度が大きい程に断面に見えてくる接着に必要な面が多くなり、実使用上で木口材の剥離などが発生しないと判断している５００ｇ／ｃｍの接着強度を確保出来ることとなり、密度が６ｇ／ｃｍ３未満のものを使用すると接着強度が確保出来ない。
表１にペーパーハニカムの密度ごとに接着強度を測定したデータを記載する。
試験に用いた材料はペーパーハニカムの厚みが２０ｍｍ、木口材が厚み１ｍｍで巾２０ｍｍ、接着剤はホットメルト接着剤を使用した。
ホットメルト接着剤の塗布量は２００ｇ／ｍ２に設定し、１８０度方向へ速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張り、接着強度を測定した。

そして、請求項３に記載の発明によれば、木口材は接着材塗布量２００ｇ／ｍ２以上で木口面に貼り付けられていることとあるが、被着体がペーパーハニカムという中空形状のものなので、所定の場所で切断された断面は凹凸になり、その凹凸の中までしっかりと接着剤が食い込む様に接着剤を従来よりも多量に塗布することによって接着面積を増加させ、結果として接着強度の確保が出来る。
表２に接着剤の塗布量による木口部分への木口材の接着強度と接着部分の状態を記載する。
試験に用いた材料はペーパーハニカムの厚みが２０ｍｍで密度が６ｇ／ｃｍ３、木口材が厚み１ｍｍで巾２０ｍｍ、接着剤はホットメルト接着剤を使用した。
強度測定は１８０度方向へ速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張った。

また、請求項２及び請求項３の発明から従来のパネル製造などに使用される縁貼機などを用いて接着される木口材の使用が可能となり、製品となる複合パネルの外観も従来のフラッシュ構造で作成される複合パネルと同等のものが出来上がることになる。

最後に請求項４に記載の発明によればペーパーハニカムの上下両面に化粧板を貼り合せ、これを最終製品とするサイズに切断した後、少なくとも１つの木口面に木口材を貼り合せることを特徴とする複合パネルの製造方法とある。

ペーパーハニカムの上下部へ化粧板を貼り付け、断面部へ直接木口材を縁貼りすることから、従来のフラッシュ構造の様にあらかじめ枠材を最終製品に近い寸法で組んでおき、更に化粧板を貼り付け後に最終製品のサイズに合わせて微調整の切断をする必要はなく、カット前の化粧板のサイズで複合パネルを作成し、最終製品となるサイズに切断するだけで良くなるので作業工程の簡略化が図れる。

本発明の実施の形態に付いて説明する。

図１に示すようにペーパーハニカム３でなる芯材と、その上下両面に貼り付けられた化粧板４，４と、少なくとも１つの木口面にホットメルト接着剤２を用いて貼り付けられた木口材１とでなる複合パネルである。

この実施形態では、前記ペーパーハニカム３は厚み２０ｍｍでセル形状四角形の密度６ｇ／ｃｍ３のもの、表面材４，４には厚み２．５ｍｍの高圧メラミン化粧板、接着剤２は酢酸ビニル樹脂を主成分としたホットメルト接着剤が２００ｇ／ｍ２塗布され、木口材１は厚み１ｍｍで幅２３ｍｍのＡＢＳ樹脂製のものを使用し、巾９００ｍｍ、奥行き３００ｍｍ、厚み２５ｍｍの複合パネルとした。

製造方法は図１に示す様にセル形状が四角形で密度６ｇ／ｃｍ３のペーパーハニカム３を表面材４の縦９１０ｍｍ、横１８２０ｍｍのサイズにあわせて敷き詰めたあと、表面材４、４をエチレン酢酸ビニル樹脂製の接着剤で貼り合わせる。

表面材４は高圧メラミン化粧板以外にカラー合板、ポリエステル化粧合板、プリント合板、低圧メラミン化粧板、各種樹脂板等が使用可能である。

複合パネルの加工後に発生する反りを考慮すると上下に使用する表面材４、４は同じ種類のものを使用することが望ましい。

表面材４の縦９１０ｍｍ、横１８２０ｍｍのサイズで作成された上面に表面材４、中間にペーパーハニカム３、下面に表面材４で構成される３層構造のパネルを最終製品となる巾９００ｍｍ、奥行き３００ｍｍの大きさから木口材１の厚み１ｍｍを引いた巾８９８ｍｍ、奥行き２９８ｍｍの３層構造のパネルを切断する。

本実施の形態においては縦９１０ｍｍ、横１８２０ｍｍの３層構造のパネルから１枚のパネルに切断したが、同サイズであれば６枚分を一気に取る事ができ、更に残った範囲で切断できるのであれば、別サイズのパネルを取る事も可能であり、非常に加工効率が良いものとなる。

このときに内部に敷き詰められたペーパーハニカム３のどの部分で切断されるかによって接着に必要な面積が得られるかどうかが変わってくることになり、図３に示すようにａ−ａ´で切断された場合（図４）とｂ−ｂ´で切断された場合（図５）とでは発生するペーパーハニカム３の断面ｅの数が変わってくるがペーパーハニカム３のセル寸法ｃは、ペーパーハニカム３の密度を６ｇ／ｃｍ３以上のものを使用することによって最も断面ｅの数が最低となるａ−ａ´で切断された場合でも木口材１の接着に必要な断面ｅの数が確保されることになる。

更にペーパーハニカム３の密度が６ｇ／ｃｍ３以上を使用することによってセルの寸法ｃは小さくなるので、切断された時に発生する奥行きｄ１やｄ２の寸法も小さくなり、接着剤２を塗布した時に内部へ食い込んで行っても無駄になる接着材量が少なくなり、結果として木口材１の複合パネルの端面に対する接着強度が確保されることになる。

特に図３のａ−ａ´できっちりと切断される様なことはごく稀であり、大半の場合はｂ−ｂ´での切断になり、発生する断面形状は図５に示す様になり、その場合はｃ２部分に発生する三角形状の空洞部分ｆには接着剤２が充填されることになり木口材１の接着強度は十分なものとなる。

貼り付ける木口材１はＰＶＣ、ＡＢＳ、ＰＥＴ、アクリル、ＰＳ等の樹脂製木口材の他に紙製、突き板、各種化粧板のカット品などが使用出来る。

特に樹脂製木口材１を使用する場合は、下地のペーパーハニカムの凹凸が表面に出ないように、厚み０．７ｍｍ以上のものを使用することが好ましい。

手貼りで木口材１を貼り付ける場合は木口材とパネル木口部分の両側にウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコンゴム、ニトリルゴム等を主成分とした接着剤２を使用し、塗布量を合計で２００ｇ／ｍ２以上塗布して貼り付け、特にパネル木口部分の断面に発生する空洞部分ｆに接着剤２を出来るだけ充填させることが望ましい。

自動縁貼機を使用する場合はホットメルト接着剤２などを使用した上でパネル木口部分に２００ｇ／ｍ２以上の塗布量を確保する。

本発明で使用されるペーパーハニカムのセル形状は三角形、四角形、六角形のいずれの場合にも適用できる。

最後に本実施の形態に示した複合パネルとフラッシュ構造の複合パネルとの重量及び剛性を比較検証したデータを記載する。

両複合パネルの外寸法は幅９００ｍｍ、奥行き３００ｍｍ、厚み２５ｍｍとした。
フラッシュ構造の複合パネルは表面材に厚み２．５ｍｍの高圧メラミン化粧板を使用し、内部の芯材は４０ｍｍ×２０ｍｍのパーチクルボードを目の字になる様に組合せ、エッジ材にはＡＢＳ製の厚み１ｍｍのものを４方に貼り合せたものを使用した。

試験は重量を台秤で測定し、結果を表３に示す。

表からも分かるとおり、重量で約３０％の軽量化を実現できた。

剛性の評価は８００ｍｍのピッチにセットしたブラケットの上に複合パネルを置いて、複合パネルの中央部付近に荷重となるおもりをのせて、パネルのたわみ量を測定した。
結果を表４に示す。

表からも分かるとおり、各荷重における複合パネルのたわみ量を約２０％減少させることを実現できた。

フラッシュ構造の発明により過去のパーチクルボードやＭＤＦ等をそのまま使用したパネルに比べれば軽量で安価な複合パネルが製造出来る様になったが、フラッシュ構造は製造工程に様々な工程があってサイズが多岐にわたる場合の生産には不向きである。
この技術を利用することによって、少量多品種の場合にもフラッシュ構造の複合パネルと比較して生産性を向上させることができ、さらに軽量で剛性に優れた複合パネルを提供できる。

本発明の代表図である。 ペーパーハニカムを上部から見た図である。 図３のａ−ａ´線で切断したときのペーパーハニカムの断面図である。 図３のｂ−ｂ´線で切断したときのペーパーハニカムの断面図である。 フラッシュ構造の複合パネルの代表図である。

１、９ 木口材
２ 接着剤
３ ペーパーハニカム
４、８ 表面材
５ 木枠
６ フラッシュ構造内に入れるペーパーハニカム
７ フラッシュ構造の空洞
ａ−ａ´ パネルの切断位置
ｂ−ｂ´ パネルの切断位置
ｃ ペーパーハニカムのセル寸法
ｄ１、ｄ２ カット時に発生する空洞部分の奥行き
ｅ ペーパーハニカムの断面
ｆ カット時に発生する空洞部分

Claims (4)

1. 矩形平板状の複合パネルであって、ペーパーハニカムでなる芯材と、その上下両面に貼り付けられた化粧板と、少なくとも１つの木口面に貼り付けられた木口材とでなることを特徴とする複合パネル。
2. 前記ペーパーハニカムは、密度が６ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とする請求項１に記載の複合パネル。
3. 木口材は、接着材塗布量２００ｇ／ｍ２以上で木口面に貼り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の複合パネル。
4. ペーパーハニカムの上下両面に化粧板を貼り合せ、これを最終製品とするサイズに切断した後、少なくとも１つの木口面に木口材を貼り合せることを特徴とする複合パネルの製造方法。