JPH08156186A - 複合板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スキン層の増大を行うことなく強度や剛性を
最大限に引き出すことを可能にする複合板および製造方
法の提供。 【構成】 平板状芯材１の少なくとも片面に少なくとも
２本の凹溝４を列状に並べ、その表面に長繊維ｆからな
る繊維強化樹脂スキン層２を長繊維ｆが凹溝４に交差す
るように積層し、該凹溝４にスキン層部分を埋込みロッ
ド３と共に埋設する。製造方法では、未硬化樹脂を含浸
した長繊維からなるスキン層をその長繊維が凹溝に交差
するように貼り合わせ、埋込みロッドと共に凹溝内に押
し込むことにより該スキン層を緊張させたのち、未硬化
樹脂を硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平板状の芯材と繊維強
化樹脂層からなる複合板とその製造方法に関し、特にＸ
線機器用平天板の他、床材、壁板などに使用される複合
板とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線機器用の平天板は、発泡体からなる
平板状の芯材の両面に、炭素繊維強化樹脂のスキン層が
サンドイッチ状に積層された複合板として構成されてい
る。このような複合板の製造に当たり、芯材にスキン層
の材料を積層する方法としては、例えば未硬化樹脂を塗
布した炭素繊維クロス原反を接着するか、或いは炭素繊
維クロスプリプレグを接着する方法の二通りある。しか
し、いずれの場合も、積層時にスキン層に緩みを発生す
ることが避けられない。

【０００３】このようにスキン層が緩みを発生した状態
で積層されていると、そのスキン層の補強効果が減殺さ
れ、複合板にしたときに十分な強度や剛性を発現するこ
とができない。そのため、所要の強度や剛性を得るた
め、スキン層の積層数を増やしたり、或いは補強用繊維
の容量を増やしたりしなければならず、コストの増大を
招く結果になっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、スキ
ン層の増大を行うことなく強度や剛性を最大限に引き出
すことを可能にする複合板およびその製造方法を提供す
ることにある。本発明の他の目的は、スキン層の補強効
果を最大限に引き出すことにより、低コストで生産可能
な複合板およびその製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の複合板は、平板状の芯材の少なくとも片面に少な
くとも２本の凹溝を列状に並べて設け、該芯材表面に長
繊維からなる繊維強化樹脂のスキン層を前記長繊維が前
記凹溝に交差するように積層すると共に、該凹溝に対応
するスキン層部分を埋込みロッドと共に該凹溝内に埋設
させたことを特徴とするものである。

【０００６】また、本発明による複合板の製造方法は、
平板状の芯材の少なくとも片面に少なくとも２本の凹溝
を列状に並べるように形成し、該芯材の表面に未硬化樹
脂を含浸した長繊維からなるスキン層を前記長繊維が前
記凹溝と交差するように配置し、前記スキン層の該凹溝
に対応する部分を埋込みロッドと共に該凹溝内に押し込
むことにより該スキン層における前記長繊維を緊張さ
せ、次いで該スキン層の未硬化樹脂を硬化させることを
特徴とするものである。

【０００７】このように芯材の少なくとも片面に少なく
とも２本の凹溝を列状に設け、この凹溝にスキン層の一
部を埋込みロッドと共に押し込むことにより、スキン層
の補強用長繊維を緊張状態にすることができる。したが
って、長繊維が有する強度や弾性率を最大限に発現させ
ることができ、最少量の補強用長繊維で最大の補強効果
を発揮することができる。また、その結果として、低コ
ストで高性能の複合板を生産可能にする。

【０００８】本発明において、複合板を構成する芯材と
しては、樹脂やベニヤ板等の木質材料等が好ましく使用
される。特に、樹脂は発泡体を使用することが好まし
く、その樹脂発泡体の材質には、ウレタン、アクリル、
ポリエチレン、スチレン、フェノール等を使用すること
ができる。また、複合板を構成するスキン層には、長繊
維からなる繊維強化樹脂が使用される。その補強用長繊
維には、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、ポリエ
チレン繊維などを使用することができる。補強用長繊維
は、経糸と緯糸から織製されたクロスにして使用しても
よく、また一方向に引き揃えられたシート（所謂ＵＤ）
として使用するようにしてもよい。

【０００９】スキン層のマトリックスとしては、エポキ
シ、不飽和ポリエステル、ビニルエステルなどの熱硬化
性樹脂が好ましく使用される。複合板に積層加工する前
のスキン層の材料には、予め未硬化のマトリックス樹脂
が含浸されたクロスプリプレグまたはＵＤプリプレグを
使用してもよく、或いはクロスまたはＵＤに未硬化のマ
トリックス樹脂を塗布して使用してもよい。

【００１０】埋込みロッドは、ロッド状のものであれば
特に材料は限定されない。例えば、長繊維を一方向に引
き揃えて補強材とする繊維強化樹脂や、スチール、アル
ミニウム等の金属を使用することができる。好ましく
は、軽量化の観点から繊維強化樹脂を使用するのがよ
く、特に炭素繊維強化樹脂、アラミド繊維強化樹脂、ガ
ラス繊維強化樹脂は比剛性が高いので好ましい。

【００１１】本発明において、芯材には片面だけにスキ
ン層を積層してもよいが、好ましくは両面に積層するこ
とが望ましい。スキン層の厚さはとしては、０．２mm〜
３mmとするのが適当である。芯材の表面に設ける凹溝は
少なくとも２本であって、芯材の表面積に応じて適宜本
数を設定すればよい。凹溝の形状は好ましくは直線状に
形成し、かつ複数本を互いに平行に設けることが望まし
い。また、この直線状の凹溝に応じて、埋込みロッドの
形状も直線状にする。

【００１２】また、スキン層は芯材の表面に積層する場
合、その長繊維の方向を凹溝の方向に交差するように配
置する。好ましくは、スキン層の長繊維の方向と凹溝の
方向とが直交する関係になるのがよい。上述のように凹
溝と埋込みロッドとが直線状、かつ互いに平行であり、
またスキン層の長繊維を凹溝の方向に直交するように配
置することにより、この状態でスキン層を埋込みロッド
と共に芯材の凹溝内に埋込むと、スキン層は長繊維の緩
みが無くなって、芯材の全面にムラなく均一な緊張状態
になる。その結果、最少量のスキン層で最大の補強効果
を発揮させることができる。

【００１３】以下、図に示す実施例を参照して本発明を
説明する。図１は、本発明による複合板の一例を、要部
を破断して示す斜視図である。複合板Ｃは樹脂発泡体の
芯材１と繊維強化樹脂のスキン層２と埋込みロッド３か
ら構成されている。また、必要により、複合板Ｃの面内
の随所にボルト取付箇所として、複数の木ボス５が設け
られている。

【００１４】芯材１の両面には、それぞれ左右２本ずつ
の直線状の凹溝４が互いに平行に設けられ、それらの凹
溝４の中にスキン層２が上面側に配置した直線状の埋込
みロッド３によって押し込められている。また、スキン
層２は長繊維ｆを補強繊維とする繊維強化樹脂から構成
されており、その長繊維ｆが凹溝４及び埋込みロッド３
の方向に直交するように配置されている。このような配
置により、スキン層２は長繊維ｆが全体に緩みのない緊
張状態になっている。

【００１５】図２は、上述した複合板の製造工程の一部
を説明するものである。複合板の製造にあたり、まず芯
材１には両面にそれぞれ２本ずつの直線状の凹溝４が形
成される。この凹溝４は芯材１を成形するときに一体形
成してもよく、或いは研削により後加工により形成して
もよい。このように凹溝４を設けた芯材１の表面に、未
硬化樹脂を含浸または塗布したスキン層２を、その長繊
維ｆの方向が凹溝４と直交する位置関係になるように覆
う。

【００１６】次いで、図２に示すように、上記各凹溝４
に対応するスキン層２の部分に埋込みロッド３を押し当
てると共に、矢印Ａのように凹溝４の中に押し込むよう
にする。この押込み操作により、スキン層２の一部が埋
込みロッド３と共に凹溝４内に押し込まれ、その際にス
キン層２が凹溝４に押し込まれた長さに相当する部分を
矢印Ｂのように凹溝４側に引っ張られる。その結果、ス
キン層２を構成する長繊維ｆは緩みの無い緊張状態に変
化する。

【００１７】次いで、上記のように芯材にスキン層を貼
り合わせた複合体を加熱し、スキン層２の未硬化樹脂を
硬化させて複合板Ｃにする。この複合板Ｃは、スキン層
の長繊維の緩みが無く、芯材の全面にムラなく均一な緊
張状態になっているため、最少量のスキン層で最大の補
強効果を発揮するようになる。なお、このように形成さ
れた複合板の表面には、必要によりメラミン板や化粧板
などを貼るようにしてもよい。上述した複合板は、Ｘ線
機器用の平天板として有効に利用できるほかに、床材、
壁板などとしても利用することができる。

【００１８】

【実施例】芯材としてアクリル発泡体（１０倍発泡）の
板材を使用し、またスキン層として目付量３２０gr／ｍ
² 、厚さ０．５mmの炭素繊維クロスプリプレグを使用
し、かつ埋込みロッドとして炭素繊維強化樹脂からなる
ロッド材（３mm×６mm×２１００mm）を使用することに
より、図１のように芯材の両面にスキン層を積層し、大
きさが１２．５mm×６３０mm×２１００mmであるＸ線機
器用平天板（本発明の複合板）を製作した。

【００１９】また、比較として、芯材とスキン層をそれ
ぞれ本発明に使用したと同じ材料を使用し、凹溝や埋込
みロッドは設けない従来構造の上記本発明と同一大きさ
を有するＸ線機器用平天板（従来の複合板）を製作し
た。これら２種類の平天板について、それぞれ両端部を
ボルトで固定すると共に、中央部に７０kgの荷重を負荷
したときに発生する撓みを測定した。

【００２０】その結果、従来構造の平天板は２．５mmの
撓みを発生したのに対し、本発明の平天板では１．９mm
の撓みを発生だけであり、約２５％の曲げ強度の向上が
あることを確認した。

【００２１】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、スキン
層の補強繊維の性能を最大限に引き出すことができ、ス
キン層を増大することなく最少限の量で強度や剛性を最
大限に引き出すことが可能になる。また、スキン層の補
強効果を最大限に引き出すことができるので、高性能の
複合板を低コストで生産可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る複合板について、その
要部を破断して示す斜視図である。

【図２】本発明の複合板の製造工程の一部を図示する説
明図である。

【符号の説明】

１ 芯材 ２ スキン層 ３ 埋込みロッド ４ 凹溝 ｆ （スキン層を構成する）長繊維

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状の芯材の少なくとも片面に少なく
   とも２本の凹溝を列状に並べて設け、該芯材表面に長繊
   維からなる繊維強化樹脂のスキン層を前記長繊維が前記
   凹溝に交差するように積層すると共に、該凹溝に対応す
   るスキン層部分を埋込みロッドと共に該凹溝内に埋設さ
   せた複合板。
2. 【請求項２】 平板状の芯材の少なくとも片面に少なく
   とも２本の凹溝を列状に並べるように形成し、該芯材の
   表面に未硬化樹脂を含浸した長繊維からなるスキン層を
   前記長繊維が前記凹溝と交差するように配置し、前記ス
   キン層の該凹溝に対応する部分を埋込みロッドと共に該
   凹溝内に押し込むことにより該スキン層における前記長
   繊維を緊張させ、次いで該スキン層の未硬化樹脂を硬化
   させる複合板の製造方法。