JPH0435934A

JPH0435934A - 積層板構造

Info

Publication number: JPH0435934A
Application number: JP13996990A
Authority: JP
Inventors: Katsuro Obata; 小畠　克朗; Noriyuki Furuya; 古屋　則之; Kozo Kimura; 耕三木村
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1992-02-06
Anticipated expiration: 2011-10-23
Also published as: JP2547467B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は積層板構造に係わり、特に所定の厚みを有し
て３次元方向に強化された繊維強化樹脂を補強材として
使用する積層板構造に関する。

（従来の技術）一般に、繊維強化樹脂シート（以降ＦＲＰシートと略す
）は、炭素繊維やアラミド繊維等の高強度で高弾性な特
性を有する繊維系素材の長繊維を一方向に方向性を揃え
て配し、これにエポキシ樹脂等の硬化性樹脂剤を含浸さ
せたシート材を積層し、樹脂剤の硬化により長繊維とシ
ート材とを体化させて作られている。このため、このよ
うにして製造されるＦＲＰシートには繊維の配向方向に
応じた力学的な方向性が生しる。つまり、ｆａ維が配向
された縦方向の力に対しては強固になるか、横方向の力
に対しては非常に弱いものとなる。

したがって、縦方向と横方向との双方の力に対して強固
なＦＲＰンートを製造する場合には、上記単方向性のＦ
ＲＰンートを更に多層に、その方向性を異ならせて積層
形成するようにしている。

すなわち、例えば特公昭５６−５４２０７号公報等に示
されているように、一方向性強化繊維に硬化性樹脂剤を
含浸させプリプレグによって所望の厚みを有する板状の
ＦＲＰシートを作る場合には、その繊維の配向を交差さ
せた状態で積層し、繊維配向による熱収縮差、及びこれ
による反りなどを矯正するとともに、各方向に対する強
度をもたせた状態で要求厚みに応じて一体に硬化させ、
所定厚みのＦＲＰシートを得るようにしている。

なお、このようにして積層形成されたＦＲＰシートは縦
横の２次元方向の力に対しては十分な強度を確保し得る
ものの、厚み方向の力に対しては各層間は樹脂によって
相互に接着されているだけなので十分な強度及び弾性を
得ることができず、面と直角の方向に作用する力に対し
てはベニア板のように層間剥離が生ずる虞れがあり、平
面的な用途以外に構造材として使用するには不向きな点
があった。このためこの欠点を除去するために、例えば
特公昭６２−２５０９４号公報等に示されるように、各
層間を貫通して炭素繊維のニードルを配することで３次
元方向の力に対する強度を確保するようにしたＦＲＰシ
ート構造も提案されている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、近年にあっては建築構造物にＦＲＰの複合材
を多用して、躯体の軽量化や施工の省力化を可及的に図
ろうという技術的傾向が高まってきている。そして、そ
の複合材の１つに、セメント板等の板材に補強材として
ＦＲＰシートを一体的に固着して積層形成し、このよう
にして得られた積層板を床材や壁材等に採用しようとす
る考えがある。

しかしながら、前述したような従来のＦＲＰシートでは
、これをある程度の厚みを有してパネル状に形成するに
は、そのパネルの厚み中心を対称にして、長繊維の配向
が同一となるように３層以上に何層にもその長繊維を積
層し、かついろいろな方向に繊維を配向させる必要があ
り、さらに３次元方向に強度を持たせるには、各層間を
貫通して炭素繊維のニードルを配する必要があるので、
構造が複雑化して製造が面倒となり、コストが高騰する
欠点があった。またそればかりか、成形されるＦＲＰシ
ートの表面は滑らかなものとなるため、これに積層する
セメント板等の板材との付着性に劣る不都合があり、こ
れ故両者の一体性を確保することが難しく、その接合部
の強度面にも不安が残るといった問題があった。

この発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、セメント板等の板材とこれに補強材
として積層する繊維強化樹脂とを強固に結着し得ると共
に、３次元方向に対して強度を有する積層板構造を廉価
に提供することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、この発明は、炭素繊維やアラ
ミド繊維などの繊維系素材の短繊維を３次元方向に絡め
て所定厚みのフェルト状繊維体に形成し、該フェルト状
繊維体に硬化性樹脂を含浸させると共に該フェルト状繊
維体の表面にセメント板等の板材を積層して、これらフ
ェルト状繊維体と板材とを前記樹脂の硬化により一体的
に固着させて積層板を構成する。

（作　用）短繊維を３次元方向に絡めて形成したフェルト状繊維体
の表面は、短繊維の末端が毛羽立つた状態になっている
ので、当該フェルト状繊維体に硬化性樹脂を含浸させて
、その表面に板材を積層して樹脂の硬化により、それら
フェルト状繊維体と板材とを一体的に固着させると、毛
羽立った状態の各短繊維の末端が板材に対してアンカー
として強固に結着し、板材と繊維強化樹脂とが相互に強
靭に付着した強固な積層板が得られる。また、よ維強化
樹脂自体も、短繊維が３次元方向に絡められてなるフェ
ルト状繊維体に硬化性樹脂が含浸されて一体的に硬化形
成されるので、３次元方向に対する強度を有し、かつ製
造も容易で廉価に提供し得る。

（実　施　例）以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら説明
する。

第１図は、本発明による積層板構造の好適な一実施例を
示す一部破断の斜視図である。

この積層板構造は、炭素繊維やアラミド繊維などの高強
度で高弾性かつ耐蝕性に優れた繊維系素材の短繊維１を
補強材となすものであって、短繊維１を３次元方向に絡
ませて所定の厚みを有するフェルト状繊維体２に形成し
、このフェルト状繊維体２にエポキシ等の硬化性樹脂を
含浸させると共に、そのフェルト状繊維体２の表面にセ
メント板等の板材３，３を固着して積層板４を構成する
。

つまり、この積層板４は、フェルト状繊維体２に含浸さ
れた硬化性樹脂が未硬化状態であるうちに、当該フェル
ト状繊維体２の表面に板材３．３が押圧されて、その含
浸された樹脂の硬化によりそれらフェルト状繊維体２と
板材３，３とが一体的に固着されて形成される。

フェルト状繊維体２は、多数の短繊維１．・・・が３次
元方向に絡められてなるので、各短繊維１゜・・・間の
隙間が大きく、いわゆるスポンジ状となっていて、加圧
することで任意の厚みに圧縮できる。

そして、この短繊維１．・・・間の隙間中に含浸される
エポキシ樹脂は熱硬化形の樹脂であり、短繊維１、・・
・間を相互に一体化させた状態で固化し、所定以上の熱
が加えられると硬化する。

すなわち、短繊維１．・・・が３次元方向に配向されて
絡められ、かつ厚み方向に圧縮されて密実な状態で樹脂
で一体化されるため、面と直交する厚み方向の強度も十
分確保でき、しかも層間剥離のない３次元方向に強度の
高いものとなる。

また、フェルト状繊維体２の表面は厚み方向に配向され
た短繊維１．・・・の末端が起立して毛羽立った状態に
なっており、この毛羽立ちは当該表面に固着される板材
３．３に対してアンカーとして機能し、メカニカルな接
合効果を奏する。したがって、樹脂の硬化後はフェルト
状繊維体２と板材３．３とが強固に固着されて接合され
ることになり、両者は一体化されて強靭な積層板４を形
成する。

また、このようにしてなる積層板４は、フェルト状繊維
体２を硬化性樹脂で固めたＦＲＰを補強材にするので３
次元方向に対して高強度が得られるとともに、同程度の
強度を有するコンクリート板に比べて可及的な軽量化が
図れ、もつで取扱いが容易になり、施工性に優れる。し
かも、繊維強化樹脂は、従来のように長繊維を一方向に
揃えて配向した層を多層にその方向性を異ならせて積層
する作業が不要なので、従来に比べて製作が極めて簡単
で製造コストも安価となる。

また特に、短繊維１．・・・に炭素繊維を使用して積層
板４を形成し、これを建築物の外壁として採用するよう
にすれば、当該炭素繊維は電波を吸収する性質を有する
ので、反射波の発生を可及的に減することができ、電波
障害の防止化が図れるようになる。

第２図は、本発明の他の実施例を示す一部破断の斜視図
である。

この第２図に示す積層板４はフェルト状繊維体２に予め
多数の空洞部位Ｓを形成しておき、このフェルト状繊維
体２に板材３，３を固着することによってそれらの空洞
部位Ｓ・・・を密閉された断熱遮音空間として機能させ
るようにしたものであり、遮音性や断熱性に優れた特性
を期待でき、建築物の壁材や床材としての使用に特に有
用である。

（発明の効果）以上、実施例で詳細に説明したように、この発明にかか
る積層板構造によれば、短繊維を３次元方向に絡めて形
成したフェルト状繊維体の表面は、短繊維の末端が毛羽
立った状態になっているので、当該フェルト状繊維体に
硬化性樹脂を含浸させてその表面に板材を積層し、前記
樹脂の硬化により、それらフェルト状繊維体と板材とを
一体的に固着させると、毛羽立った状態の各短繊維の末
端か板材に対してアンカーとして強固に結着し、板材と
繊維強化樹脂とが相互に強靭に付着した強固な積層板を
得ることができる。また、繊維強化樹脂自体も、短繊維
が３次元方向に絡められてなるフェルト状繊維体に硬化
性樹脂が含浸されて一体的に硬化形成されるので、３次
元方向に対する強度を有し、かつ製造も容易であり、廉
価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は他の
実施例を示す斜視図である。１・・・短繊維　　　　　　　２・・フェルト状繊維体
３・・・板材　　　　　　　　４・・積層板Ｓ・・・空
洞部位

Claims

【特許請求の範囲】

（１）炭素繊維やアラミド繊維などの繊維系素材の短繊
維を３次元方向に絡めて所定厚みのフェルト状繊維体に
形成し、該フェルト状繊維体に硬化性樹脂を含浸させる
と共に該フェルト状繊維体の表面にセメント板等の板材
を積層して、これらフェルト状繊維体と板材とを前記樹
脂の硬化により一体的に固着させたことを特徴とする積
層板構造。
（２）前記フェルト状繊維体が空洞部位を有することを
特徴とする請求項１記載の積層板構造。