JP2023018969A - Laminate panel material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高強度の素材と安価で軽量な低強度の素材を積層してパネル状のパネル材とした積層パネル材に関し、詳しくは、防振性、防音性や振動減衰性を付与した積層パネル材に関するものである。 The present invention relates to a laminated panel material made by laminating a high-strength material and a cheap, lightweight, low-strength material to form a panel-shaped panel material. It relates to panel material.
近年、炭素繊維強化プラスチック（CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastics）などの比較的高価だが軽量で高強度、高剛性の素材が開発され、発泡樹脂や木材などの安価で軽量の素材に高強度の素材を組み合わせて積層した様々な用途の積層パネルが提案されている。 In recent years, relatively expensive but lightweight, high-strength, and high-rigidity materials such as CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics) have been developed. Laminated panels for various applications that are combined and laminated have been proposed.
例えば、特許文献１には、板状の樹脂発泡体５などの芯材の両面に金属シート４を接着し、その長辺の縁沿いにＣＦＲＰからなる補強層３を接着した積層パネル１が開示されている（特許文献１の明細書の段落［００６１］～［００６４］、図面の図１，図２等参照）。
For example, Patent Literature 1 discloses a laminated panel 1 in which a
この特許文献１に記載の積層パネル１は、軽量、高剛性、安価で、かつ放熱性、耐熱寸法安定性に優れたとされ、パソコン、ＯＡ機器、ＡＶ機器、携帯電話、電話機、ファクシミリ、家電製品、玩具用品、フラットパネルディスプレイなどの種々の電気・電子機器の筐体用パネルに用いることができるとされている。 The laminated panel 1 described in Patent Document 1 is lightweight, highly rigid, inexpensive, and excellent in heat dissipation and heat-resistant dimensional stability. , toys, and flat panel displays.
また、このような特許文献１に記載の積層パネル１は、種々の筐体や床材、壁材などの用途に応じた所定の強度を有する構造用パネルとして用いる。このため、樹脂発泡体５と金属シート４、金属シート４とＣＦＲＰからなる補強層３とを接着する接着剤は、一般的に、硬化した時の接着強度（引張せん断接着強度）の高い、エポキシ系接着剤やアクリル系接着剤が使用されている（特許文献１の明細書の段落［００３２］，［００５４］等参照）。
In addition, the laminated panel 1 described in Patent Document 1 is used as a structural panel having a predetermined strength according to applications such as various housings, floor materials, and wall materials. For this reason, the adhesive for bonding the resin foam 5 and the
このため、積層パネルに防振性、防音性、または振動減衰性を付与するためには、支持フレームや支持材と縁を切り、別途、ゴム弾性体からなるゴム材を貼着（接着）することで対処している。しかし、そうすると、ゴム材の分だけ重さや厚みが増え、接着手間が増えるだけでなく、せっかく極限まで積層パネルを軽量化したり厚さを薄くしたりしたことが台無しになってしまうという問題がある。 Therefore, in order to impart anti-vibration, sound-insulating, or vibration-damping properties to the laminated panel, the edges of the support frame and support material are cut, and a rubber material consisting of a rubber elastic body is attached (adhered) separately. is being dealt with. However, doing so increases the weight and thickness of the rubber material, which not only increases the time and effort required for bonding, but also ruins the efforts made to reduce the weight and thickness of the laminated panel to the utmost limit. .
一方、ブチルゴムは、ポリマー自体に自己粘着性を有し、反発力が非常に小さく、衝撃を吸収できる非常に高い衝撃エネルギー吸収性を有していることが知られており、振動減衰効果が高く、防振（振動防止）や免振・制振に活用されている。 On the other hand, butyl rubber is known to have self-adhesiveness in the polymer itself, very small repulsive force, and very high impact energy absorption that can absorb impact, and has a high vibration damping effect. , anti-vibration (anti-vibration) and anti-vibration/damping.
例えば、特許文献２には、拘束層としての床下パネル（３）と、被拘束層としての減衰層（２）とが設けられており、該減衰層（２）が、床下パネル（３）よりも小さな弾性係数を有しており、振動ダンパが車両底板（１）に固定された時に前記減衰層（２）が車両底板（１）と床下パネル（３）との間に配置されるようになっている車両底板（１）に使用するための振動ダンパが開示されている。また、減衰層（２）の材料としてブチルゴム、ブチルゴム箔が例示されている（特許文献２の特許請求の範囲の請求項１，１４，２０、明細書の段落［００３５］，［００３６］，［００４０］、図面の図２，図５，図７等参照）。
For example, in
しかし、特許文献２に記載の振動ダンパは、減衰層（２）の材料としてブチルゴムが念頭に置かれているものの、層間の結合は締結具で結合するものであり、高強度の素材と安価で軽量な低強度の素材を積層した構造用積層パネルの層間の接着剤にブチルゴムを使用するという着想はなく、車両の底板を兼用する振動ダンパの用途にとどまっていた。例えば、特許文献２には、減衰層を車両底板に固定するために、接着剤を設けるべきことが記載されている（特許文献２の明細書の段落［００１０］，［００１１］，［００３８］、図面の図５参照）。
However, in the vibration damper described in
接着剤自体に防振性を付与するとの着想に至っていないのは、前述のように、所定の強度が求められる構造用パネルに積層パネルを採用した場合、その層間の接着剤は、硬化した時の接着強度（引張せん断接着強度）が高いものでないと、高強度の素材を用いても積層パネル材全体のせん断剛性（せん断弾性率）が低下してしまうと考えられていたからと推測される。 The reason why the idea of imparting vibration isolation to the adhesive itself has not been reached is because, as mentioned above, when a laminated panel is used for a structural panel that requires a certain level of strength, the adhesive between the layers is This is presumably because it was believed that unless the adhesive strength (tensile shear adhesive strength) of the laminated panel material is high, the shear rigidity (shear elastic modulus) of the entire laminated panel material will decrease even if a high-strength material is used.
しかし、本願発明者は、ＣＦＲＰなどの高強度素材は、目付量を増加するなど、比較的簡単に強度調整が可能であり、積層パネル材全体のせん断剛性（せん断弾性係数）が低下しても他の素材の組み合わせ等により、この問題を解決できることを見出し、接着剤に衝撃吸収性能や振動減衰効果の高い自己粘着性を有するゴム状の弾性体材料を採用することを想到するに至った。 However, the inventor of the present application believes that the strength of high-strength materials such as CFRP can be adjusted relatively easily by increasing the basis weight, and even if the shear rigidity (shear elastic modulus) of the entire laminated panel material decreases, We found that this problem could be solved by combining other materials, etc., and came up with the idea of using a self-adhesive rubber-like elastic material with high shock absorption performance and vibration damping effect as the adhesive.
そこで、本発明は、前述した問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、接着剤に衝撃吸収性能の高い自己粘着性を有するゴム状の弾性体材料を用いることにより重さや厚さを大きく変更しなくてもパネル材自体に防振性、防音性や振動減衰性を付与した積層パネル材を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been devised in view of the problems described above, and an object of the present invention is to use a self-adhesive rubber-like elastic material with high impact absorption performance as an adhesive. To provide a laminated panel material imparting anti-vibration, sound-insulating and vibration damping properties to the panel material itself without greatly changing weight and thickness.
第１発明に係る構造用積層パネル材は、４５０ＭＰａ以上の引張強度を有する高強度シート材と４５０ＭＰａ未満の引張強度を有する低強度シート材を組み合わせて積層してパネル材とした積層パネル材であって、最外層または前記最外層と接する内側の層に前記高強度シート材が配置され、積層した各層を接着する層間接着剤に自己粘着性を有するゴム材を含有することを特徴とする。 A structural laminated panel material according to the first invention is a laminated panel material obtained by laminating a combination of a high-strength sheet material having a tensile strength of 450 MPa or more and a low-strength sheet material having a tensile strength of less than 450 MPa. The high-strength sheet material is arranged in the outermost layer or the inner layer in contact with the outermost layer, and the interlayer adhesive that bonds the laminated layers contains a self-adhesive rubber material.
第２発明に係る積層パネル材は、４０ＧＰａ以上のヤング率を有する高剛性シート材と４０ＧＰａ未満のヤング率を有する低剛性シート材を組み合わせて積層してパネル材とした積層パネル材であって、最外層または前記最外層と接する内側の層に前記高剛性シート材が配置され、積層した各層を接着する層間接着剤に自己粘着性を有するゴム状の弾性体材料を含有することを特徴とする。 A laminated panel material according to a second invention is a laminated panel material obtained by laminating a combination of a high-rigidity sheet material having a Young's modulus of 40 GPa or more and a low-rigidity sheet material having a Young's modulus of less than 40 GPa, wherein The high-rigidity sheet material is arranged in the outermost layer or an inner layer in contact with the outermost layer, and the interlayer adhesive for bonding the laminated layers contains a rubber-like elastic material having self-adhesiveness. .
第３発明に係る積層パネル材は、請求項１または２に記載の積層パネル材において、前記層間接着剤は、ブチルゴムを含有するブチルゴム系粘着剤であることを特徴とする。
A laminated panel material according to a third invention is the laminated panel material according to
第４発明に係る積層パネル材は、請求項１または２に記載の構造用積層パネル材において、前記層間接着剤は、硬化後もゴム状弾性を示す弾性接着剤であることを特徴とする。
A laminated panel material according to a fourth invention is the structural laminated panel material according to
第５発明に係る構造用積層パネル材は、請求項１ないし４のいずれかに記載の構造用積層パネル材において、前記高強度シート材は、少なくとも一部が炭素繊維強化プラスチックであることを特徴とする。 A structural laminated panel material according to a fifth aspect of the invention is the structural laminated panel material according to any one of claims 1 to 4, wherein at least part of the high-strength sheet material is made of carbon fiber reinforced plastic. and
第６発明に係る構造用積層パネル材は、請求項１ないし５のいずれかに記載の合構造用積層パネル材において、前記低強度シート材は、木質系板材、樹脂プレート、樹脂発泡体、またはハニカム構造体であることを特徴とする。 A structural laminated panel material according to a sixth aspect of the invention is the composite structural laminated panel material according to any one of claims 1 to 5, wherein the low-strength sheet material is a wooden board, a resin plate, a resin foam, or It is characterized by being a honeycomb structure.
第１発明～第６発明によれば、最外層または最外層と接する内側の層に高強度シート材または高剛性シート材が配置されているので、積層パネル材を軽量としつつ断面性能を向上させることができるとともに、接着剤に衝撃吸収性能の高い材料を用いることにより重さや厚さを大きく変更しなくてもパネル材自体に防振性、防音性および振動減衰性を付与することができる。このため、積層パネル材を薄くしても振動が速やかに収束し、振動による不快感やビビり音などの騒音問題も解消することができる。 According to the first to sixth inventions, the high-strength sheet material or the high-rigidity sheet material is arranged in the outermost layer or the inner layer in contact with the outermost layer, so that the laminated panel material can be made lightweight and the cross-sectional performance can be improved. In addition, by using a material with high impact absorption performance for the adhesive, the panel material itself can be provided with anti-vibration, sound-proof and vibration-damping properties without significantly changing the weight and thickness. Therefore, even if the laminated panel material is made thin, the vibration is quickly converged, and noise problems such as unpleasant feeling and chattering due to vibration can be resolved.
特に、第３および第４発明によれば、層間接着剤にブチルゴム系粘着剤または弾性接着剤を用いるので、ブチルゴムの極めて高い振動減衰効果や弾性接着剤の振動減衰効果により積層パネル材の振動を速やかに収束させることができ、振動による起因する騒音問題や振動が続くことによる不快感や機器の誤作動などの不具合を解消することができる。 In particular, according to the third and fourth inventions, since a butyl rubber adhesive or an elastic adhesive is used as the interlayer adhesive, the vibration of the laminated panel material is suppressed by the extremely high vibration damping effect of the butyl rubber and the vibration damping effect of the elastic adhesive. It can be quickly converged, and problems such as noise caused by vibration, discomfort caused by continuous vibration, and malfunction of equipment can be resolved.
特に、第５発明によれば、高強度シート材の少なくとも一部に炭素繊維強化プラスチックを用いるので、ＦＲＰの軽量、高強度、高剛性の性能を発揮して構造用積層パネル材を軽量で薄くすることができるとともに、薄く軽量としても振動による起因する不具合を解消することができる。 In particular, according to the fifth invention, carbon fiber reinforced plastic is used for at least a part of the high-strength sheet material. In addition, even if it is made thin and light, it is possible to eliminate problems caused by vibration.
特に、第６発明によれば、低強度シート材が、木質系板材、樹脂プレート、樹脂発泡体、またはハニカム構造体であるので、構造用積層パネル材自体の断面性能を維持しつつ安価で軽量とすることができる。 In particular, according to the sixth invention, since the low-strength sheet material is a wooden board material, a resin plate, a resin foam, or a honeycomb structure, it is inexpensive and lightweight while maintaining the cross-sectional performance of the structural laminated panel material itself. can be
以下、本発明の実施形態に係る構造用積層パネル材について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, a structural laminated panel material according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
［第１実施形態］
先ず、図１を用いて、本発明の第１実施形態に係る積層パネル材１積層パネル材１について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る積層パネル材１を示す模式断面図である。なお、図中のＸは、積層パネル材１の長手方向Ｘを示し、Ｙは、積層パネル材１の短手方向Ｙを示し、Ｚは、上下方向Ｚを示している。
[First embodiment]
First, a laminated panel material 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a laminated panel material 1 according to a first embodiment of the invention. In the drawings, X indicates the longitudinal direction X of the laminated panel member 1, Y indicates the lateral direction Y of the laminated panel member 1, and Z indicates the vertical direction Z. As shown in FIG.
第１実施形態に係る積層パネル材１は、高強度シート材２と低強度シート材３を組み合わせて積層して、種々の用途に応じた所定の設計強度を有する平面視矩形状のパネル材とした構造用積層パネル材である。図１に示すように、この積層パネル材１は、低強度シート材３の表裏両面に層間接着剤４で高強度シート材２を接着して積層したものである。
The laminated panel member 1 according to the first embodiment is a panel member having a rectangular shape in plan view and having a predetermined design strength according to various uses by combining and laminating high-
（高強度シート材）
高強度シート材２は、補強繊維を熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂からなるマトリックス樹脂で含侵硬化させてシート状とした繊維強化プラスチック（FRP: Fiber Reinforced Plastics）や金属シートなどの引張強度が４５０ＭＰａ以上となっている高強度の素材からなるシート状の部材である。４５０ＭＰａ以上としたのは、汎用鋼材である一般構造用圧延鋼材の強度を基準としたものである。また、高強度シート材２の引張強度の上限値としては、入手の容易なものを考慮すると後述の炭素繊維強化プラスチックの３３００ＭＰａと考えられる。
(High-strength sheet material)
The high-
補強繊維としては、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維、ボロン繊維、などがあげられる。特に、補強繊維をカーボン繊維とした炭素繊維強化プラスチック（CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastics）は、引張強度が７００～３３００ＭＰａと非常に強度の幅が広くて高強度であり、且つ、剛性率（引張弾性率）が５５～４５０ＧＰａと高剛性であり、軽量であるため好ましい。 Examples of reinforcing fibers include glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, polyethylene fibers, Zylon fibers, and boron fibers. In particular, CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics), which uses carbon fiber as the reinforcing fiber, has a very wide range of tensile strength of 700 to 3300 MPa, high strength, and rigidity (tensile elasticity modulus) is 55 to 450 GPa, which is high rigidity and light weight.
また、炭素繊維強化プラスチックは、炭素繊維シートの厚さや目付量の設定や変更を容易に行うことができ、比較的簡単に強度調整が可能である。このため、炭素繊維強化プラスチックは、接着剤変更に伴う接着強度低下に起因する積層パネル材１全体のせん断剛性（せん断弾性係数）の低下を補うことができる点で利点がある。 In addition, carbon fiber reinforced plastics allow easy setting and change of the thickness and basis weight of the carbon fiber sheet, and the strength can be adjusted relatively easily. Therefore, the carbon fiber reinforced plastic is advantageous in that it can compensate for the decrease in the shear rigidity (shear elastic modulus) of the entire laminated panel material 1 due to the decrease in adhesive strength due to the change of the adhesive.
図１に示すように、第１実施形態に係る積層パネル材１は、低強度シート材３の表裏両面に、最外層となる高強度シート材２が配置されて接着されている。ここで、積層パネル材１に曲げ応力が作用した場合、部材断面の端部に生じる縁応力が最大となる。このため、最外層となる低強度シート材３の表裏両面に引張強度の高い高強度シート材２が配置されていることで、この縁応力に効果的に対抗することができ、積層パネル材１の断面性能（断面積、断面二次モーメント、断面係数、断面二次半径などの断面に関する性能）が向上するからである。
As shown in FIG. 1, in the laminated panel material 1 according to the first embodiment, the high-
但し、本発明に係る積層パネル材は、高強度シート材２の外側にさらに化粧用シートなどの被覆層を設けてもよい。最外層に被覆層を設けることにより、積層パネル材１と同様の強度や剛性を確保しつつ見栄えを良くして、防傷性や耐久性を向上させることができるからである。要するに、本発明に係る積層パネル材は、最外層または最外層と接する内側の層に高強度シート材２や後述の高剛性シート材が設けられていればよい。
However, in the laminated panel material according to the present invention, a coating layer such as a decorative sheet may be further provided on the outer side of the high-
また、高強度シート材２は、４０ＧＰａ以上のヤング率（引張弾性率）を有する高剛性シート材としても構わない。高剛性シート材は、高強度シート材２と同様に積層パネル材とした際に種々の用途に応じた所定の設計強度や断面性能を発揮することができるからである。また、４０ＧＰａを基準としたのは、入手容易な汎用金属のマグネシウム合金のヤング率を基準としたものである。また、高剛性シート材のヤング率の上限値としては、入手の容易なものを考慮すると前述の炭素繊維強化プラスチックの４５０ＧＰａと考えられる。
Also, the high-
（低強度シート材）
低強度シート材３は、安価で軽量な板状の部材であり、高強度シート材２と比べて低強度、即ち、引張強度が４５０ＭＰａ未満の部材である。なお、低強度シート材３の引張強度の下限値は、後述の樹脂発泡体程度の１００ＭＰａ以上と考えられる。具体的には、低強度シート材３は、木質系板材、樹脂プレート、樹脂発泡体、ハニカム構造体など、が好適に用いられる。汎用部材であり、安価でいつでも入手できるとともに積層パネル材１全体を軽量とすることができるからである。
(low-strength sheet material)
The low-
ここで、木質系板材とは、原料の木材を大小のエレメント（構成要素）に分解し、再構成した木質系材料からなる板材であり、具体的には、合板、パーティクルボード、配向性ストランドボード、ファイバーボードなどが挙げられる。 Here, the wood-based board refers to a board made of a wood-based material that is reconstituted by decomposing the raw material wood into large and small elements (components). Specifically, it includes plywood, particle board, and oriented strand board. , fiberboard, etc.
樹脂プレートは、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、ポリイミドなどの汎用樹脂からなる板状の部材である。 The resin plate is a plate-like member made of general-purpose resin such as polycarbonate, polyamide, polyvinyl chloride, polypropylene, ABS resin, and polyimide.
樹脂発泡体は、樹脂を発泡させて発泡状（フォーム状）や多孔質形状として容積を大きくし、かさ比重を低下させた発泡プラスチックである。具体的には、樹脂発泡体は、軟質ポリウレタンフォーム、硬質ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、ＥＶＡ架橋発泡体、ＰＥＴ樹脂発泡体、フェノールフォームなどが挙げられる。 A resin foam is a foamed plastic obtained by foaming a resin to form a foam or porous shape to increase the volume and reduce the bulk specific gravity. Specifically, resin foams include flexible polyurethane foams, rigid polyurethane foams, polystyrene foams, polyethylene foams, polypropylene foams, EVA cross-linked foams, PET resin foams, phenol foams, and the like.
ハニカム構造体は、軽量な素材から三角形・四角形・六角形などの平面視で同一図形の仕切で平面充填されたハチの巣状の構造体である。ハニカム構造体は、空間を多くとることで軽量化できるとともに、ハニカム構造で面圧縮に対抗できるため、積層パネル材１全体の曲げ剛性をあまり低下させることがない。 A honeycomb structure is a honeycomb-like structure in which lightweight materials are filled with partitions having the same shape when viewed from above, such as triangles, squares, and hexagons. The honeycomb structure can be made lighter by taking up a lot of space, and the honeycomb structure can withstand surface compression.
なお、低強度シート材３も、４０ＧＰａ未満のヤング率（引張弾性率）を有する低剛性シート材としても構わない。複数層積層した積層シート材が全体として用途に応じた所定の設計強度や断面性能を有するパネル材であればよいからである。
The low-
（層間接着剤）
層間接着剤４は、図１に示すように、高強度シート材２と低強度シート材３とを接着する自己粘着性を有するゴム材を含有する接着剤である。勿論、同種または異種の高強度シート材２同士、同種または異種の低強度シート材３同士などの積層パネル材１の層間に介装されて接着するのに用いられてもよいことは云うまでもない。
(Interlayer adhesive)
The
また、層間接着剤４は、ブチルゴムを含有するブチルゴム系粘着剤が好適である。ブチルゴムは、従来のエポキシ系接着剤やアクリル系接着剤よりは接着力や硬化時の接着強度（引張せん断接着強度）は低下する。しかし、一方、ブチルゴムは、天然ゴムと同等にポリマー自体に自己粘着性があり、振動減衰効果が高く衝撃吸収性が良好であり、積層パネル材自体に防振性、防音性、および振動減衰性を付与することができるという利点がある。なお、自己粘着性を有するゴム材としては、ブチルゴムの他、プロロプレンゴムを挙げることができる。
Moreover, the
同様に、層間接着剤４は、シリコーン系・変成シリコーン系またはポリオロールとポリイソジンアネート硬化剤で構成されるウレタン系など、からなり、硬化後も約－４０℃～８０℃の温度帯でせん断弾性率の変化がなだらかなゴム状弾性領域有し、ゴム状弾性を示す弾性接着剤としても構わない。弾性接着剤も、ブチルゴム系粘着剤と同様に、振動減衰効果が高く衝撃吸収性が良好だからである。
Similarly, the
なお、当然ながら、積層パネル材１は、特許文献２に記載の振動ダンパと相違して、高強度シート材２と低強度シート材３との接着に、締結具で結合して補う必要はなく、層間接着剤４の接着力だけで足りる。
It should be noted that, of course, unlike the vibration damper described in
以上説明した第１実施形態に係る積層パネル材１によれば、最外層に高強度シート材２が配置されているので、積層パネル材１を軽量としつつ断面性能を向上させることができる。また、層間接着剤４に衝撃吸収性能の高い材料を用いることにより重さや厚さを大きく変更しなくても積層パネル材１自体に防振性、防音性、および振動減衰性を付与することができる。このため、積層パネル材１を薄くしても振動が速やかに収束し、振動による不快感やビビり音などの騒音問題も解消することができる。
According to the laminated panel material 1 according to the first embodiment described above, since the high-
また、積層パネル材１によれば、層間接着剤４にブチルゴム系粘着剤を用いるので、ブチルゴムの極めて高い振動減衰効果で振動を速やかに収束させることができ、振動による起因する騒音問題や振動が続くことによる不快感や機器の誤作動などの不具合を解消することができる。
In addition, according to the laminated panel material 1, since the butyl rubber-based adhesive is used as the
さらに、積層パネル材１によれば、高強度シート材２に炭素繊維強化プラスチックを用いることにより、炭素繊維強化プラスチックの軽量、高強度、高剛性の性能を発揮して積層パネル材１を軽量で薄くすることができる。その上、積層パネル材１薄く軽量としてもブチルゴム系粘着剤からなる層間接着剤４を介装するので、振動に起因する不具合を解消することができる。
Furthermore, according to the laminated panel material 1, by using carbon fiber reinforced plastic for the high-
［第２実施形態］
次に、図２を用いて、本発明の第２実施形態に係る積層パネル材１’について説明する。図２は、本発明の第２実施形態に係る積層パネル材１’を示す模式断面図である。なお、図中のＸは、積層パネル材１の長手方向Ｘを示し、Ｙは、積層パネル材１の短手方向Ｙを示し、Ｚは、上下方向Ｚを示している。第２実施形態に係る積層パネル材１’が、前述の第１実施形態に係る積層パネル材１と相違する点は、高強度シート材２と低強度シート材３の層数と層間接着剤の層数の違いであり、同一構成は同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
[Second embodiment]
Next, a laminated panel material 1' according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a laminated panel material 1' according to a second embodiment of the invention. In the drawings, X indicates the longitudinal direction X of the laminated panel member 1, Y indicates the lateral direction Y of the laminated panel member 1, and Z indicates the vertical direction Z. As shown in FIG. The laminated panel material 1' according to the second embodiment differs from the laminated panel material 1 according to the first embodiment described above in the number of layers of the high-
第２実施形態に係る積層パネル材１’は、図２に示すように、３層の低強度シート材３と、それらの間に介装される２層の高強度シート材２と、３層の低強度シート材３の表裏外側に配置された２層の高強度シート材２と、それらの間を接着する６層の層間接着剤４など、から構成されている。
As shown in FIG. 2, the laminated panel material 1' according to the second embodiment includes three layers of low-
また、最外層の２層の高強度シート材２と、低強度シート材３の間に介装される２層の高強度シート材２とは、種類が相違する。例えば、最外層の２層の高強度シート材２は、炭素繊維強化プラスチック２ａであり、低強度シート材３の間に介装される２層の高強度シート材２は、厚さ３ｍｍ以下の薄鋼板２ｂである。
The two layers of high-
このように、第２実施形態に係る積層パネル材１’も積層パネル材１と同様に、少なくとも、最外層または被覆層を最外層としてその内側の層には、高強度シート材２（炭素繊維強化プラスチック２ａ）が配置されている。積層パネル材１と同様に、積層パネル材１’の断面性能が向上するからである。 Thus, in the laminated panel material 1' according to the second embodiment, as in the laminated panel material 1, at least the outermost layer or the coating layer is the outermost layer, and the inner layer contains the high-strength sheet material 2 (carbon fiber A reinforced plastic 2a) is arranged. This is because, like the laminated panel material 1, the cross-sectional performance of the laminated panel material 1' is improved.
勿論、高強度シート材２および低強度シート材３は、前述の高剛性シート材および低剛性シート材としても構わない。複数層積層した積層シート材が全体として用途に応じた所定の設計強度を有するパネル材であればよいからである。
Of course, the high-
以上説明した第２実施形態に係る積層パネル材１’によれば、前記作用効果に加え、積層パネル材１’の積層数が増えるために、接着剤変更に伴う接着強度低下に起因する積層パネル材１全体のせん断剛性（せん断弾性係数）の低下を補い易くなる。 According to the laminated panel material 1' according to the second embodiment described above, in addition to the above effects, the number of laminated layers of the laminated panel material 1' increases, so the laminated panel material caused by the decrease in adhesive strength due to the change of the adhesive It becomes easy to compensate for the decrease in the shear rigidity (shear elastic modulus) of the entire material 1 .
また、積層パネル材１’によれば、繊維方向に強くこれと直交する方向に力の弱い異方性を有し、強度の高い炭素繊維強化プラスチック２ａを最外層または最外層と接する内側の層に配置するとともに、それより内側に等方性を有してせん断力に対抗できる金属シートである薄鋼板２ｂを配置することにより、接着強度低下に起因する積層パネル材１全体のせん断剛性の低下を補うことができる。
In addition, according to the laminated panel material 1', the outermost layer or the inner layer in contact with the outermost layer is the carbon fiber reinforced plastic 2a having anisotropy that is strong in the fiber direction and weak in the direction perpendicular to it, and has high strength. In addition, by arranging the
このように、本実施形態に係る積層パネル材１’は、パネル材の設計段階で従来の接着剤と比べて層間接着剤４の接着強度の低下を見込み、他の複数層の高強度シート材２のせん断剛性等の強度を上げて補うことで、積層パネル材１’自体に防振性、防音性、および振動減衰性を付与することができる。また、防振性を付与する際に、積層パネル材１’自体の重さや厚さを大きく変更する必要もない。
As described above, the laminated panel material 1' according to the present embodiment anticipates a decrease in the adhesive strength of the
以上、本発明の実施形態に係る積層パネル材１，１’について詳細に説明した。しかし、前述したまたは図示した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎない。よって、例示した実施形態によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。 The laminated panel members 1, 1' according to the embodiments of the present invention have been described above in detail. However, each embodiment described or illustrated is merely one embodiment specific for carrying out the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be construed to be limited by the illustrated embodiments.
１，１’：構造用積層パネル材
２：高強度シート材
２ａ：炭素繊維強化プラスチック（繊維強化プラスチック）
２ｂ：薄鋼板（金属シート）
３：低強度シート材
４：層間接着剤
1, 1': structural laminated panel material 2: high-
2b: Thin steel plate (metal sheet)
3: Low-strength sheet material 4: Interlayer adhesive
第１発明に係る積層パネル材は、４５０ＭＰａ以上の引張強度を有する高強度シート材と４５０ＭＰａ未満の引張強度を有する低強度シート材を組み合わせて積層してパネル材とした積層パネル材であって、最外層または前記最外層と接する内側の層に前記高強度シート材が配置され、積層した各層を接着する層間接着剤に自己粘着性を有するゴム材を含有することを特徴とする。 A laminated panel material according to a first invention is a laminated panel material obtained by laminating a combination of a high-strength sheet material having a tensile strength of 450 MPa or more and a low-strength sheet material having a tensile strength of less than 450 MPa, wherein The high-strength sheet material is arranged in the outermost layer or an inner layer in contact with the outermost layer, and the interlayer adhesive that bonds the laminated layers contains a self-adhesive rubber material.
第４発明に係る積層パネル材は、請求項１または２に記載の積層パネル材において、前記層間接着剤は、硬化後もゴム状弾性を示す弾性接着剤であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a laminated panel material according to
第５発明に係る積層パネル材は、請求項１ないし４のいずれかに記載の積層パネル材において、前記高強度シート材は、少なくとも一部が炭素繊維強化プラスチックであることを特徴とする。 A laminated panel member according to a fifth aspect of the invention is the laminated panel member according to any one of claims 1 to 4, wherein at least a portion of the high-strength sheet member is made of carbon fiber reinforced plastic.
第６発明に係る積層パネル材は、請求項１ないし５のいずれかに記載の積層パネル材において、前記低強度シート材は、木質系板材、樹脂プレート、樹脂発泡体、またはハニカム構造体であることを特徴とする。 A laminated panel member according to a sixth aspect of the invention is the laminated panel member according to any one of claims 1 to 5, wherein the low-strength sheet member is a wooden board, a resin plate, a resin foam, or a honeycomb structure. It is characterized by
特に、第５発明によれば、高強度シート材の少なくとも一部に炭素繊維強化プラスチックを用いるので、ＦＲＰの軽量、高強度、高剛性の性能を発揮して積層パネル材を軽量で薄くすることができるとともに、薄く軽量としても振動による起因する不具合を解消することができる。 In particular, according to the fifth invention, since carbon fiber reinforced plastic is used for at least a part of the high-strength sheet material, the lightweight, high-strength, and high-rigidity performance of FRP can be exhibited to make the laminated panel material lightweight and thin. In addition, even if it is made thin and light, it is possible to eliminate problems caused by vibration.
特に、第６発明によれば、低強度シート材が、木質系板材、樹脂プレート、樹脂発泡体、またはハニカム構造体であるので、積層パネル材自体の断面性能を維持しつつ安価で軽量とすることができる。 In particular, according to the sixth invention, since the low-strength sheet material is a wood-based board material, a resin plate, a resin foam, or a honeycomb structure, the laminated panel material itself maintains cross-sectional performance, and is inexpensive and lightweight. be able to.
以下、本発明の実施形態に係る積層パネル材について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, a laminated panel material according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
［第１実施形態］
先ず、図１を用いて、本発明の第１実施形態に係る積層パネル材１について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る積層パネル材１を示す模式断面図である。なお、図中のＸは、積層パネル材１の長手方向Ｘを示し、Ｙは、積層パネル材１の短手方向Ｙを示し、Ｚは、上下方向Ｚを示している。
[First embodiment]
First, a laminated panel material 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a laminated panel material 1 according to a first embodiment of the invention. In the drawings, X indicates the longitudinal direction X of the laminated panel member 1, Y indicates the lateral direction Y of the laminated panel member 1, and Z indicates the vertical direction Z. As shown in FIG.
（低強度シート材）
低強度シート材３は、安価で軽量な板状の部材であり、高強度シート材２と比べて低強度、即ち、引張強度が４５０ＭＰａ未満の部材である。なお、低強度シート材３の引張強度の下限値は、後述の樹脂発泡体程度の数ＭＰａ（例えば、３ＭＰａ）以上と考えられる。具体的には、低強度シート材３は、木質系板材、樹脂プレート、樹脂発泡体、ハニカム構造体など、が好適に用いられる。汎用部材であり、安価でいつでも入手できるとともに積層パネル材１全体を軽量とすることができるからである。
(low-strength sheet material)
The low-
１，１’：積層パネル材
２：高強度シート材
２ａ：炭素繊維強化プラスチック（繊維強化プラスチック）
２ｂ：薄鋼板（金属シート）
３：低強度シート材
４：層間接着剤
1, 1': laminated panel material 2: high-
2b: Thin steel plate (metal sheet)
3: Low-strength sheet material 4: Interlayer adhesive
第１発明に係る積層パネル材は、４５０ＭＰａ以上の引張強度を有する高強度シート材と４５０ＭＰａ未満の引張強度を有する低強度シート材を組み合わせて積層してパネル材とした積層パネル材であって、最外層または前記最外層と接する内側の層に前記高強度シート材として少なくとも一部に炭素繊維強化プラスチックが配置され、積層した各層を接着する層間接着剤に防振性、防音性や振動減衰性を付与するブチルゴムを含有するブチルゴム系粘着剤または硬化後もゴム状弾性を示す弾性接着剤が用いられていることを特徴とする。 A laminated panel material according to a first invention is a laminated panel material obtained by laminating a combination of a high-strength sheet material having a tensile strength of 450 MPa or more and a low-strength sheet material having a tensile strength of less than 450 MPa, wherein The outermost layer or the inner layer in contact with the outermost layer is at least partly arranged with carbon fiber reinforced plastic as the high-strength sheet material, and the interlayer adhesive that bonds the laminated layers has vibration-proof, sound-proof and vibration-damping properties. A butyl rubber-based pressure-sensitive adhesive containing butyl rubber that imparts or an elastic adhesive that exhibits rubber-like elasticity even after curing is used.
第２発明に係る積層パネル材は、４０ＧＰａ以上のヤング率を有する高剛性シート材と４０ＧＰａ未満のヤング率を有する低弾性率シート材を組み合わせて積層してパネル材とした積層パネル材であって、最外層または前記最外層と接する内側の層に前記高剛性シート材として少なくとも一部に炭素繊維強化プラスチックが配置され、積層した各層を接着する層間接着剤に防振性、防音性や振動減衰性を付与するブチルゴムを含有するブチルゴム系粘着剤または硬化後もゴム状弾性を示す弾性接着剤が用いられていることを特徴とする。 A laminated panel material according to a second invention is a laminated panel material obtained by laminating a combination of a high-rigidity sheet material having a Young's modulus of 40 GPa or more and a low elastic modulus sheet material having a Young's modulus of less than 40 GPa. , the outermost layer or the inner layer in contact with the outermost layer is at least partly arranged with carbon fiber reinforced plastic as the high-rigidity sheet material, and the interlayer adhesive that bonds the laminated layers has vibration-proof, sound-proof and vibration-damping properties. A butyl rubber-based pressure-sensitive adhesive containing butyl rubber that imparts properties or an elastic adhesive that exhibits rubber-like elasticity even after curing is used.
第３発明に係る積層パネル材は、請求項１または２に記載の積層パネル材において、前記低強度シート材は、木質系板材、樹脂プレート、樹脂発泡体、またはハニカム構造体であることを特徴とする。
A laminated panel member according to a third aspect of the invention is the laminated panel member according to
第１発明～第３発明によれば、最外層または最外層と接する内側の層に高強度シート材または高剛性シート材が配置されているので、積層パネル材を軽量としつつ断面性能を向上させることができるとともに、接着剤に衝撃吸収性能の高い材料を用いることにより重さや厚さを大きく変更しなくてもパネル材自体に防振性、防音性および振動減衰性を付与することができる。このため、積層パネル材を薄くしても振動が速やかに収束し、振動による不快感やビビり音などの騒音問題も解消することができる。
また、第１発明～第３発明によれば、層間接着剤にブチルゴム系粘着剤または弾性接着剤を用いるので、ブチルゴムの極めて高い振動減衰効果や弾性接着剤の振動減衰効果により積層パネル材の振動を速やかに収束させることができ、振動による起因する騒音問題や振動が続くことによる不快感や機器の誤作動などの不具合を解消することができる。
その上、第１発明～第３発明によれば、高強度シート材の少なくとも一部に炭素繊維強化プラスチックを用いるので、ＦＲＰの軽量、高強度、高剛性の性能を発揮して構造用積層パネル材を軽量で薄くすることができるとともに、薄く軽量としても振動による起因する不具合を解消することができる。
According to the first to third inventions, the high-strength sheet material or the high-rigidity sheet material is arranged in the outermost layer or the inner layer in contact with the outermost layer, so that the laminated panel material can be made lightweight and the cross-sectional performance can be improved. In addition, by using a material with high impact absorption performance for the adhesive, the panel material itself can be provided with anti-vibration, sound-proof and vibration-damping properties without significantly changing the weight and thickness. Therefore, even if the laminated panel material is made thin, the vibration is quickly converged, and noise problems such as unpleasant feeling and chattering due to vibration can be resolved.
In addition, according to the first to third inventions, since the butyl rubber-based pressure-sensitive adhesive or elastic adhesive is used as the interlayer adhesive, the vibration of the laminated panel material is enhanced by the extremely high vibration damping effect of the butyl rubber and the vibration damping effect of the elastic adhesive. can be quickly converged, and problems such as noise problems caused by vibrations, discomfort caused by continuous vibrations, and equipment malfunctions can be resolved.
In addition, according to the first to third inventions, since carbon fiber reinforced plastic is used for at least a part of the high-strength sheet material, the performance of light weight, high strength, and high rigidity of FRP can be exhibited to produce a structural laminated panel. The material can be made light and thin, and even if it is made thin and light, problems caused by vibration can be eliminated.
特に、第３発明によれば、低強度シート材が、木質系板材であるので、積層パネル材自体の断面性能を維持しつつ安価で軽量とすることができる。 In particular, according to the third invention, since the low-strength sheet material is a wooden board material, it is possible to reduce the cost and weight while maintaining the cross-sectional performance of the laminated panel material itself.
第１発明に係る積層パネル材は、４５０ＭＰａ以上の引張強度を有する高強度シート材と４５０ＭＰａ未満の引張強度を有する低強度シート材を組み合わせて積層してパネル材とした積層パネル材であって、最外層または前記最外層と接する内側の層に前記高強度シート材として少なくとも一部に炭素繊維強化プラスチックが配置され、積層した各層を接着する層間接着剤にブチルゴムを含有するブチルゴム系粘着剤または弾性接着剤が用いられ、前記低強度シート材は、木質系板材であることを特徴とする。 A laminated panel material according to a first invention is a laminated panel material obtained by laminating a combination of a high-strength sheet material having a tensile strength of 450 MPa or more and a low-strength sheet material having a tensile strength of less than 450 MPa, wherein A butyl rubber-based pressure-sensitive adhesive containing carbon fiber reinforced plastic as the high-strength sheet material in at least a part of the outermost layer or the inner layer in contact with the outermost layer, and containing butyl rubber as an interlayer adhesive for bonding the laminated layers. Alternatively, an elastic adhesive is used , and the low-strength sheet material is a wooden board .
第２発明に係る積層パネル材は、４０ＧＰａ以上のヤング率を有する高剛性シート材と４０ＧＰａ未満のヤング率を有する低弾性率シート材を組み合わせて積層してパネル材とした積層パネル材であって、最外層または前記最外層と接する内側の層に前記高剛性シート材として少なくとも一部に炭素繊維強化プラスチックが配置され、積層した各層を接着する層間接着剤にブチルゴムを含有するブチルゴム系粘着剤または弾性接着剤が用いられ、前記低強度シート材は、木質系板材であることを特徴とする。 A laminated panel material according to a second invention is a laminated panel material obtained by laminating a combination of a high-rigidity sheet material having a Young's modulus of 40 GPa or more and a low elastic modulus sheet material having a Young's modulus of less than 40 GPa. , a butyl rubber-based pressure-sensitive adhesive containing butyl rubber as an interlayer adhesive for bonding the laminated layers, wherein carbon fiber reinforced plastic is disposed at least partially as the high-rigidity sheet material in the outermost layer or the inner layer in contact with the outermost layer, or An elastic adhesive is used , and the low-strength sheet material is a wooden board .
第１発明、第２発明によれば、最外層または最外層と接する内側の層に高強度シート材または高剛性シート材が配置されているので、積層パネル材を軽量としつつ断面性能を向上させることができるとともに、接着剤に衝撃吸収性能の高い材料を用いることにより重さや厚さを大きく変更しなくてもパネル材自体に防振性、防音性および振動減衰性を付与することができる。このため、積層パネル材を薄くしても振動が速やかに収束し、振動による不快感やビビり音などの騒音問題も解消することができる。
また、第１発明、第２発明によれば、層間接着剤にブチルゴム系粘着剤または弾性接着剤を用いるので、ブチルゴムの極めて高い振動減衰効果や弾性接着剤の振動減衰効果により積層パネル材の振動を速やかに収束させることができ、振動による起因する騒音問題や振動が続くことによる不快感や機器の誤作動などの不具合を解消することができる。
その上、第１発明、第２発明によれば、高強度シート材の少なくとも一部に炭素繊維強化プラスチックを用いるので、ＦＲＰの軽量、高強度、高剛性の性能を発揮して構造用積層パネル材を軽量で薄くすることができるとともに、薄く軽量としても振動による起因する不具合を解消することができる。
さらに、第１発明、第２発明によれば、低強度シート材が、木質系板材であるので、積層パネル材自体の断面性能を維持しつつ安価で軽量とすることができる。
According to the first and second inventions, the high-strength sheet material or the high-rigidity sheet material is arranged in the outermost layer or the inner layer in contact with the outermost layer, so that the laminated panel material can be made lightweight and the cross-sectional performance can be improved. In addition, by using a material with high impact absorption performance for the adhesive, the panel material itself can be provided with anti-vibration, sound-proof and vibration-damping properties without significantly changing the weight and thickness. Therefore, even if the laminated panel material is made thin, the vibration is quickly converged, and noise problems such as unpleasant feeling and chattering due to vibration can be solved.
In addition, according to the first and second inventions, since the butyl rubber-based pressure-sensitive adhesive or elastic adhesive is used as the interlayer adhesive, vibration of the laminated panel material can be reduced by the extremely high vibration damping effect of the butyl rubber and the vibration damping effect of the elastic adhesive. can be quickly converged, and problems such as noise problems caused by vibrations, discomfort caused by continuous vibrations, and equipment malfunctions can be resolved.
Moreover, according to the first and second inventions, since carbon fiber reinforced plastic is used for at least a part of the high-strength sheet material, the performance of light weight, high strength, and high rigidity of FRP can be exhibited to produce a structural laminated panel. The material can be made light and thin, and even if it is made thin and light, problems caused by vibration can be eliminated.
Furthermore, according to the first and second inventions, since the low-strength sheet material is a wooden board material, it is possible to reduce the cost and weight while maintaining the cross-sectional performance of the laminated panel material itself.
Claims (6)
最外層または前記最外層と接する内側の層に前記高強度シート材が配置され、
積層した各層を接着する層間接着剤に自己粘着性を有するゴム状の弾性体材料を含有すること
を特徴とする構造用積層パネル材。 A laminated panel material obtained by laminating a combination of a high-strength sheet material having a tensile strength of 450 MPa or more and a low-strength sheet material having a tensile strength of less than 450 MPa to form a panel material,
The high-strength sheet material is arranged in the outermost layer or an inner layer in contact with the outermost layer,
1. A structural laminated panel material characterized by containing a self-adhesive rubber-like elastic material in an interlayer adhesive for bonding each laminated layer.
最外層または前記最外層と接する内側の層に前記高剛性シート材が配置され、積層した各層を接着する層間接着剤に自己粘着性を有するゴム状の弾性体材料を含有すること
を特徴とする構造用積層パネル材。 A laminated panel material obtained by laminating a combination of a high-rigidity sheet material having a Young's modulus of 40 GPa or more and a low-rigidity sheet material having a Young's modulus of less than 40 GPa, wherein
The high-rigidity sheet material is arranged in the outermost layer or an inner layer in contact with the outermost layer, and the interlayer adhesive that adheres the laminated layers contains a rubber-like elastic material having self-adhesiveness. Structural laminated panel material.
を特徴とする請求項１または２に記載の構造用積層パネル材。 The structural laminated panel material according to claim 1 or 2, wherein the interlayer adhesive is a butyl rubber adhesive containing butyl rubber.
を特徴とする請求項１または２に記載の構造用積層パネル材。 The structural laminated panel material according to claim 1 or 2, wherein the interlayer adhesive is an elastic adhesive that exhibits rubber-like elasticity even after curing.
を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の構造用積層パネル材。 The structural laminated panel material according to any one of claims 1 to 4, wherein at least part of the high-strength sheet material is made of carbon fiber reinforced plastic.
を特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の構造用積層パネル材。 The structural laminated panel material according to any one of claims 1 to 5, wherein the low-strength sheet material is a wooden board material, a resin plate, a resin foam, or a honeycomb structure.
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