JPS60107336A - 複合積層パネル - Google Patents

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】 〔技術分野〕 本発明は、軽量かつ強度、剛性、寸法安定性、耐久性の
優れた木／炭素繊維複合材料積層ノ（ネルに関する。

〔従来技術〕

家具、建材に使用される材料として、木材が多用されて
いるが、高級木材の原料涸渇の傾向がある他、材料特性
として吸湿等の影響による寸法変化、耐久性に問題を孕
んでいる。又近年高層建築の増加に伴ない、軽量にして
強度、剛性の得られる建材への要望が極めて高くなって
来た。又産業用ロボット等に＠量、高剛性、寸法安定性
の良好なアームが要望されている。

〔発明の目的〕

本発明は、これら従来材料の有する問題点をＭ決し、今
後の技術的要望に答える材料につぎ鋭意検討を進め、木
と炭素繊維複合材料（ＣＦ’）ＬＰ）の組合せ材料が極
めて効果的であり、特に木板とＣＦ　ＲＰの複合ｍｓパ
ネルが、現在、木材の用途展開において性能的に限界と
なっている分野を大きく打開し得るものであることを見
出したものである。

〔発明の構成〕

本発明の要旨は、単層もしくは積層木板に対し、その表
面層及び／又は中間層に１層以上のＣＦＲＰ＆を貼着し
、ＣＦＲＰ板の木板に対する厚み比率が１：０．０１〜
ｌ：１の範囲となるよう結合一体化せしめた木／ＣＦＲ
Ｐ複合積層パネルにある。

本発明の積層パネルの製造法は、例えば１イ）単層もし
くは積層木版に対し、ＣＦＲＰＱｔ層板を接着剤を介し
て、必要に応じ加熱、加圧下に貼着せしめる、 （０１単層もしくは積層木板に対し、炭素繊維に未硬化
の熱硬化性樹脂を含浸せしめて得られるシート状プリプ
レグを単層もしくは積層状態にて貼着し、必要に応じて
接着剤の介在下加熱、加圧１にてグリプレグ樹脂を硬化
せしめると同時に木版と一体結合せしめる、（ハ）連続
ＣＦＲＰ板もしくは連続シート状炭素繊維プリプレグに
必要に応じ接着剤介在１に木板を貼着せしめ、加熱、加
圧ロール又は無限規道式加熱、加圧プレートを通過せし
めて連続的に製造する方式などが挙げられる。

本発明の単層もしくは積層木版としては、建材に使用し
得る公知の木材（杉、松、檜、桜、欅、ラワン等）が挙
げられる。

又、ＣＦＲＰ材としては、ポリアクリロニトリル（ＰＡ
Ｎ）系、ピッチ系等の高強度、高弾性炭素繊維の他、一
般グレードのピッチ系炭素繊維の一方向引揃えシート、
織物、編物、マット、紙状物、ロービングを平面に展開
したスズレッドロービング等のシート状物に公知の熱硬
化性樹脂（エポキシ、ポリエステル、フェノール、ビニ
ルエステル、ポリイミド等）及び熱可塑性樹脂（ナイロ
ン、ボリグロビレン、ＡＢＳ、ポリカーボネート等の樹
脂）を含浸せしめ、必要に応じ積層硬化せしめたものが
挙げられる。

木版とＣＦＲＰとを貼着させる接着剤としては、エポキ
シ樹脂系、アクリル系、その他公知の接着剤を適宜選定
使用することが可能である。

木板とＣＦＲＰの積層構成としては、木版の表面片面又
は両面にＣＦＲＰを貼る方法とＣＦＲＰの両面に木板を
貼る方法、その他、木板とＣＦＲＰを間隔を置いて多重
積層する方法がとられる。

軽量かつ高剛性の材料を得るためには、木板の両表面層
にＣＦＲＰを位置せしめたサンドインチ構造体が効果的
である。又木目外観、木材タッチを生かすためには外層
を木版にすることが効果的である。木版とＣＦＲＰの貼
合せ構成の一例を第１図に示す。これらの方法により軽
量、高性能の建材、家具、柱材、機器用アーム等の材料
が得られる。更にＣＦＲＰを外層に出した積層パネルで
は表面を塗装する等により。

炭素繊維の独特の深みのある模様が表われ、意匠効果を
発揮することが出来る。

木版とＣＦＲＰ板の厚み比率は、性能発揮効果と材料費
のバランスの点で１：０．０１〜１：１とすることが望
ましい。

本発明の複合積層パネルを効率よく生産しコストダウ／
を図るには、連続ＣＦＲＰ板もしくは連続シート状炭素
繊７維プリプレグに接着剤を介在せしめつつ木板を貼着
し、加熱、加圧ロール又は無限規道式加熱、加圧プレー
トを通過せしめて連続複合積層パネルを製造するのがよ
い。

この場合、炭素繊維薄板をロール状に巻いた連続板やロ
ール状連続一方向引揃えプリプレグシート又はブリグレ
グクロスを用い、接着フイルムと木製連続板を同時供給
し、加熱、加圧ゾーンを通過させる方式で、例えば第２
図に示すような方法によって製造される。

以１、本発明を実施例によって具体的に説明する。

実施例１ ラワンからなる２、５龍の合板に対し、ＰＡＮ系高強度
炭素繊維系一方向引揃えシートを、交互積層した０、　
５　間のＣＦＲＰ板を常温硬化型エポキシ接着剤で加圧
接着したところ、表１に示す物性の木／ＣＦＲＰ複合櫃
層パネルを得た。

この複合積層パネルは、強度、剛性は９　ｍｍ厚の合板
と同等で約６０％の軽量化効果が達成された。又表面は
炭素繊維複合材料特有の高級重厚感をもち、家具、建材
として有効に利用出来た。

表１ 実施例２ ０．２５　ｍｗｔ厚みの高強度炭素繊維織物にエポキシ
樹脂含浸したプリプレグを３朋厚みのラワン合板と重ね
合せ、ホットプレスを用いて加圧。

加熱したところ、６　ｍ厚み相当の合板に匹敵する強度
、剛性を有し、片面木目調、片面カーボンクロス口調の
複合積層パネルが得られた。

これは寸法安定性のよい家具、建材ノくネルとして有効
であった。

実施例３ ０、２５　朋厚みの一方向引揃え炭素繊維プリプレグを
ロールかう引き出しつつ、１．５龍厚みのロール状合板
を上下から供給し、挟み込んで、無限規道加圧、加熱プ
レートゾーンを通すことによって中間層にＣＦＲＰを挟
み込んだ合板／ＣＦＲＰ複合１ｆＰｔＮパネルを連続的
に製造した。

この合板は、取扱いは木材と同様に行なえ、かつ剛性、
寸法安定性がよく、耐久性の必要な軽量家具として最適
であった。

実施例４ 高強度炭素繊維からなる０、　２５　ｙｍｔｇ厚みの一
方向引揃えシー）１１枚と２．７５　朋厚みのラワン合
板１０枚を積層し、プレスにより加熱、加圧することに
より、一体硬化成形することにより厚み約３０龍の複合
１′Ｒ＃パネルを得た。

このパネルを適当な巾で切断することにより軽量、高剛
性柱材とすることが出来た。

またこの柱材は、軽量、高剛性、寸法安定性がよく、削
り、穴あげ、ボルト留めが可能のため、ロボットアーム
、その他産業機械用アームとして適性を有していた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の木／ＣＦＲＰ複合積層パネルの構成
例、第２図は、本発明のパネルを連続的に製造するプロ
セス例を各示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　単層もしくは積層木板に対し、その表面及び／
   又は中間層に１層以上の炭素繊維複合材料板を木版に対
   する厚み比率が１：０．０１〜１：ｌの範囲となるよう
   貼着結合せしめたことを特徴とする木／炭素繊維複合材
   料複合積層パネル。
2. （２）単層もしくは積層木板に対し、炭素繊維複合材料
   板を接着剤を介して、必要に応じ加熱。 加圧下に貼着して、一体結合せしめたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の複合積層パネル。
3. （３）単層もしくは積層木板に刻し、炭素繊維に未硬化
   の熱硬化性樹脂を含浸せしめて得られるシート状プリプ
   レグを単層もしくは積層した状態にて貼着し、必要に応
   じ接着剤の介在下、加熱、加圧下にプリプレグ樹脂を硬
   化すると同時に木版と一体結合せしめたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の複合積層パネル。
4. （４）連続炭素繊維複合材料板もしくは連続シート状炭
   素繊維プリプレグに、必要に応じ接着剤介在下に、木板
   を貼着して、加熱、加圧ゾーンを通過させ、一体結合せ
   しめたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複
   合積層パネル。