JPS5852494B2 - 複合構造材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は繊維で補強された合成樹脂発泡体から主として
なり建材等に用いられる複合構造材に関するものである
。

近時、建材等に用いる構造材として繊維で補強された合
成樹脂発泡体が提供されているが、これは表面強度が低
く傷がつきゃすく又圧縮強度が小さいため局部的に圧力
がか＼るとその部分に凹みを生じ易い等の欠点を有して
いる。

又、合成樹脂発泡体を芯体とし、ＦＲＰ板を表面材とす
るサンドインチ構造材も知られて居りこの構造材によれ
ば表面強度の向上が出来るにしても、圧縮強度を上げて
局部的な圧力により凹みを生じない様にするには厚内の
表面材を使用する必要があるのでコスト高となって経済
性に劣り、又、曲げ剛性や曲げ強度をもたせるには構造
材の肉厚を大きくするか若しくは厚内の表面材を使用す
る必要がある。

本発明は上記の如き従来の合成樹脂発泡体が用いられた
構造材の欠点にかんがみ、表面強度及び圧縮強度にすぐ
れ、曲げ剛性や曲げ強度にもすぐれ、さらに低コストで
製造出来、経済性にもすぐれている構造材を提供せんと
して種々検討せる結果なし得たものであり、その要旨は
埋設された多数の繊維により補強された合成樹脂発泡成
形体の少くとも１面に、合成樹脂が含有せしめられたシ
ート状繊維層の複数個が設けられ、該シート状繊維層の
間には骨材と合成樹脂発泡体とが充填され、上記合成樹
脂発泡成形体、シート状繊維層、骨材及び合成樹脂発泡
体は有互に固着することにより１体化されていることを
特徴とする複合構造材に存する。

本発明に用いられる合成樹脂発泡成形体は多数の繊維が
埋設されることによって補強されたものであるが、この
発泡成形体を構成する樹脂の種類としては従来使用され
ている熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が適宜用いられて良
い。

そして本発明に於ては上記発泡成形体として製造の容易
さの点や構造材として要求される耐熱性等の理由により
発泡性の熱硬化性樹脂液を発泡させると共に硬化させる
ことによって得られる熱硬化性樹脂発泡体が用いられる
ことが好ましく、好適に用いられる合成樹脂の具体例と
してはポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フ
ェノール樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。

次に、上記合成樹脂発泡成形体に埋設される繊維の種類
としては、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、天然繊維
、合成繊維、レーヨン等が挙げられ特にガラス繊維が好
ましい。

又、繊維の形状としては短繊維でも用いることが出来る
が、長繊維の方が補強の点から好ましく、特に連続長繊
維のものを用いるのが好ましい。

又、多数の繊維が埋設された合成樹脂発泡成形体を用意
するには、例えば、多数の繊維よりなる繊維束に発泡性
の樹脂液を含浸させ、これを発泡させると同時に硬化さ
せ適宜な形状に成形するとか、発泡性樹脂粒子中に多数
の繊維を分散させたものを発泡成形するとか、その他公
知の方法が採用されて良い。

次に、合成樹脂が含有せしめられたシート状繊維層とは
、繊維がシート状になされたものに合成樹脂が加えられ
、これらが１体化されて層状になされたものを指し、こ
れに用いられる繊維としてはすでに述べた種類の繊維、
特に好ましくはガラス繊維が用いられ、又、繊維をシー
ト状にするには、繊維を織成したり、不織布となしたり
、網状となしたり、短繊維を集めてマット状となしたり
することにより行い得る。

又、合成樹脂をシート状繊維に１体化するには、硬化性
樹脂液をシート状繊維に含浸させて硬化させたり、合成
樹脂を溶剤に溶かして用意した合成樹脂溶液をシート状
繊維に含浸させて溶剤を揮発させたり、熱可塑性合成樹
脂を繊維の間に介在する様に加熱溶融させたりすること
等により行い得るが、特に熱硬化性樹脂液を用いるが本
発明に於て好ましい。

しかして前記合成樹脂発泡成形体の少くとも１面に設け
られる複数個の前記合成樹脂含有シート状繊維層の間に
は骨材と合成樹脂発泡体とが充填されるのであるが、該
骨材とは粒状ないしは粗粒状の固体物質を指し、例えば
珪砂、炭酸カルシウム、タルク、シラスバルーン、パー
ライト、ガラスバルーン等が用いられる。

又、上記合成樹脂発泡体に用いられる樹脂は、前記合成
樹脂発泡成形体と同じ種類であっても又は異なった種類
であっても良く、さらに熱可塑性樹脂であっても熱硬化
性樹脂であっても良いが、耐久性、耐熱性、製造の容易
さ等の点から特に熱硬化性樹脂が用いられるのが好まし
い。

そして、本発明の複合構造材に於ては、前記合成樹脂発
泡成形体、シート状繊維層、骨材及び合成樹脂発泡体は
相互に固着することにより１体化されているのであるが
、この様に１体化するには、合成樹脂発泡成形体、シー
ト状繊維層等に用いる合成樹脂液が硬化する際の接着性
を利用して隣接するもの同志を固着させてもよく、又は
別に用意した接着剤を用いてこれらを接着させても良い
。

次に本発明の複合構造材について図面により説明する。

第１図は本発明の１実施例を示す斜視図、第２図は第１
図の円で囲まれた部分の拡大図、第３図は他の実施例を
示す斜視図であり、図中１は繊維により補強された合成
樹脂発泡成形体、２は合成樹脂発泡成形体１に埋設され
た繊維、３は合成樹脂が含有せしめられたシート状繊維
層、４は骨材、５は合成樹脂発泡体である。

第１図に示す複合構造材は、一方向に揃えられた繊維２
により補強された合成樹脂発泡成形体１の両面に上記シ
ート状繊維層３がそれぞれ２層設けられ、この２層の間
に骨材４及び合成樹脂発泡体５が充填されたものである
。

次に第３図に示す複合構造材は第１図に示されるのと同
様な合成樹脂発泡成形体１の両面にシート状繊維層３が
それぞれ３層設けられたものである。

そして上記３層のシート状繊維のうちの内部層と中間層
との間には粒径の大きい骨材４と合成樹脂発泡体５が充
填され、中間層と外部層との間には粒径の小さい骨材４
と合成樹脂発泡体５が充填された構造のものとなされて
おり、この様な骨材充填層が多層になされたものは、圧
縮強度や曲げ強度がさらにすぐれたものとなる。

又、本発明の複合構造材は合成樹脂発泡成形体１の１面
のみにシート状繊維層３が複数個設けられたものであっ
ても良く、又、上記複数個のシート状繊維層の数は必要
に応じて定められてよい。

次に、本発明の複合構造材を製造するには、埋設された
多数の繊維により補強された合成樹脂発泡成形体、合成
樹脂が含有せしめられたシート状繊維層、骨材と合成樹
脂発泡体より成る板状物をそれぞれ別個に用意し、これ
らを積層して適宜な接着剤により貼り合せて本発明の構
造のものに作成しても良いが、多数の繊維よりなる繊維
束に硬化し得る発泡性樹脂液を含浸させたものの少くと
も１面に、硬化し得る樹脂液が含浸させられたシ−ト状
繊維層をおき、その上に硬化し得る発泡性樹脂液が含浸
させられた骨材の層を設け、さらにその上を上記と同じ
シート状繊維層で覆い、必要に応じて上記骨材層とシー
ト状繊維層を繰返して設け、かくして得られた多層構造
のものを適宜な型に導き、該型内で樹脂液の硬化や発泡
を行って１体的に成型するのが能率的である。

本発明の複合構造材は上述の通りの構成のものであるの
で、繊維により補強された合成樹脂発泡体形体の少くと
も１面に設けられた複数個のシート状繊維層及び該シー
ト状繊維層の間に設けられた骨材と合成樹脂発泡体より
成る充填層により、表面強度が向上して表面に傷がつき
にくいものとなり、又、曲げ剛性や曲げ強度がすぐれた
ものとなり、さらに圧縮強度が向上し、局部的に圧縮力
を受けても凹みが生じにくいものとなるのであもそして
この様なすぐれた機械的強度は、合成樹脂発泡体形体の
発泡倍率を従来の構造材の発泡倍率よりも高くしても充
填発揮出来るのである。

又、本発明の複合構造材は、骨材などの安価な材料を用
いることが出来るので経済的にも有利なるものである。

又、シート状繊維層に使用する繊維がガラス繊維等の透
明な繊維である場合は、使用した骨材の模様が表面に現
出するので、該骨材の色調や大きさ等を適宜選択するこ
とにより、本発明複合構造材の表面に大理石模様やモザ
イク模様その他の好ましい模様を４付することが出来る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す斜視図、第２図は第１
図の円で囲まれた部分の拡大図、第３図は他の実施例を
示す斜視図である。 図中１は繊維により補強された合成樹脂発泡体形体、２
は繊維、３は合成樹脂が含有せしめられたシート状繊維
層、４は骨材、５は合成樹脂発泡体である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 埋設された多数の繊維により補強された合成樹脂発
   泡成形体の少くとも１面に、合成樹脂が含有せしめられ
   たシート状繊維層の複数個が設けられ、該シート状繊維
   層の間には骨材と合成樹脂発泡体とが充填され、上記合
   成樹脂発泡成形体、シート状繊維層、骨材及び合成樹脂
   発泡体は相互に固着することにより１体化されているこ
   とを特徴とする複合構造体。 ２ 合成樹脂が熱硬化性合成樹脂である特許請求の範囲
   第１項記載の複合構造材。 ３ 繊維がガラス繊維である特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の複合構造材。