(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量性に優れていると共に長期間に亘る使用によっても機械的強度の低下が殆どなく、断熱性に優れた枠体構造を提供する。【解決手段】枠態構造は、構築物の開口部に配設され且つ内部に長手方向に延びる空隙部１１ａ、１２ａが形成されている合成樹脂製の枠辺部１１、１２を矩形状に組み合わせて形成された枠体部と、枠体部の枠辺部１１、１２の空隙部１１ａ、１２ａ内に配設され且つ繊維強化熱可塑性樹脂成形体を含む芯材２とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構築物の開口部に配設され且つ内部に長手方向に延びる空隙部が形成されている合成樹脂製の枠辺部を矩形状に組み合わせて形成された枠体部と、
上記枠体部の枠辺部の空隙部内に配設され且つ繊維強化熱可塑性樹脂成形体を含む芯材とを有することを特徴とする枠体構造。
【請求項２】
芯材は、熱可塑性樹脂層と、この熱可塑性樹脂層の少なくとも一面に積層一体化された繊維強化熱可塑性樹脂成形体とを含むことを特徴とする請求項１に記載の枠体構造。
【請求項３】
繊維強化熱可塑性樹脂成形体は、連続繊維を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の枠体構造。
【請求項４】
繊維強化熱可塑性樹脂成形体は、極性基を有する熱可塑性樹脂を含有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の枠体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、枠体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅、ビルなどの構築物の開口部には、サッシ枠が一体的に設けられ、このサッシ枠の開口部内に、サッシが閉止状態に又は開閉自在に配設されている。
【０００３】
通常、サッシ枠及びサッシの枠体は、ステンレスなどの金属から構成されているため重く、施工者の負担が大きいという問題点があり、この問題点を解決するために、サッシ枠及びサッシの枠体を合成樹脂から形成することが試みられている。
【０００４】
特許文献１には、２個の縦枠、鴨居部材、敷居部材と、サッシ枠外側の網戸サッシ嵌合レールの全てを、合成樹脂により一体的に成形したサッシ枠が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３３９６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のサッシ枠は、その縦枠、鴨居、敷居及び無目が合成樹脂から形成されており、必要な剛性を付与するために、内部に形成された空隙部に引き物材（裏板）がインサートされている。この引き物材は、スチール又はアルミニウムなどの金属から形成されている（段落番号〔０００９〕）。
【０００７】
従って、サッシの枠体を合成樹脂から形成したとしても、その内部に金属製の引き物材がインサートされているため、サッシの重量が依然として重いという問題点を有している。
【０００８】
更に、引き物材が金属から形成されているため、引き物材の熱伝導性が高く、サッシ枠及びサッシの断熱性が低いという問題点を有すると共に、長期間に亘る使用によって引き物材が錆び、機械的強度が低下するという問題点を有している。
【０００９】
本発明は、軽量性に優れていると共に長期間に亘る使用によっても機械的強度の低下が殆どなく、断熱性に優れた枠体構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の枠体構造は、
構築物の開口部に配設され且つ内部に長手方向に延びる空隙部が形成されている合成樹脂製の枠辺部を矩形状に組み合わせて形成された枠体部と、
上記枠体部の枠辺部の空隙部内に配設され且つ繊維強化熱可塑性樹脂成形体を含む芯材とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の枠体構造は、合成樹脂製の枠体部内に繊維強化熱可塑性樹脂成形体を含む芯材が配設されていることから、枠体部は軽量性に優れており、運搬及び施工を容易に行うことができる。
【００１２】
枠体部内に配設された芯材は、繊維強化熱可塑性成形体を含むので、長期間の使用にもかかわらず、錆びが生じることはなく、長期間に亘って優れた品質を維持する。
【００１３】
また、枠体部内に配設された芯材は、繊維強化熱可塑性成形体を含み、熱伝導性が低いので、枠体構造は、優れた断熱性を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の枠体構造を示した正面図である。
【図２】Ａ−Ａ線断面図である。
【図３】芯材を示した断面図である。
【図４】本発明の枠体構造の他の一例を示した正面図である。
【図５】Ｂ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の枠体構造の一例を図面を参照しつつ説明する。枠体部１がサッシの枠体（障子の框）である場合を例に挙げて説明する。
【００１６】
枠体部１は、図１に示したように、一対の合成樹脂製の縦枠辺部11、11と、この縦枠辺部11、11の互いに対向する端部同士を接合一体化する一対の合成樹脂製の横枠辺部12、12とからなり、正面矩形枠状に形成されており、枠体部１の縦枠辺部11、11と横枠辺部12、12とで囲まれた空間部には、ガラス、金属板などの板材６が矩形枠状の支持部材３を介して配設一体化されている。なお、下側の横枠辺部12の下端面には必要に応じて戸車（図示せず）が配設されている。
【００１７】
縦枠辺部11及び横枠辺部12を構成している合成樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリ塩化ビニルなどの塩素含有樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレートなどのポリエステル系樹脂などが挙げられる。合成樹脂としては、極性基を有する合成樹脂が好ましく、塩素含有樹脂がより好ましい。本発明において、極性基とは、分子に大きな双極子モーメントを与える原子又は原子団をいい、具体的には、アミノ基、カルボキシ基、塩素原子などのハロゲン原子などが挙げられる。
【００１８】
合成樹脂に極性基を導入する方法としては、特に限定されず、溶融法又は溶液法などの公知の変性処理方法によって合成樹脂中に極性基を導入する方法などが挙げられる。例えば、ポリプロピレン系樹脂に公知の方法で酸変性処理を施した酸変性ポリプロピレン系樹脂を用いることも好ましい。
【００１９】
縦枠辺部11及び横枠辺部12のそれぞれの内部には、図２に示したように、長手方向に延びる平面矩形状の空隙部11a、12aが縦枠辺部11及び横枠辺部12の長さ方向の両端を貫通した状態に形成されており、縦枠辺部11の空隙部11aと横枠辺部12の空隙部12aとは対向部において連結、連通した状態となっている。なお、空隙部11a、12aの平面形状は、矩形状に限定されず、凹状、凸状などの異型状であってもよい。
【００２０】
そして、縦枠辺部11及び横枠辺部12を補強するために、縦枠辺部11及び横枠辺部12の空隙部11a、12a内にはその長さ方向の全長に亘って芯材２が配設されている。なお、芯材２は、縦枠辺部11及び横枠辺部12の空隙部11a、12a内において長さ方向の全長に亘って配設されている必要はなく、部分的に配設されていてもよい。芯材２は、縦枠辺部11及び横枠辺部12の空隙部11a、12aの内側壁面11a1、12a1に沿って配設されている中央部21と、この中央部21の前後端の全長から外方に向かって延設され且つ縦枠辺部11及び横枠辺部12の空隙部11a、12aの内側壁面11a1、12a1の前後端から外方に延びる前後壁面11a2、12a2に沿って配設されている前後部22、23とを有しており、断面コ字状に形成されている。なお、図２では、芯材が断面コ字状に形成されている場合を示したが、これに限定されるものではなく、縦枠辺部11及び横枠辺部12の空隙部11a、12aの壁面に概ね沿って配設されていればよい。
【００２１】
芯材２は、図３に示したように、熱可塑性樹脂層2aと、この熱可塑性樹脂層2aの両面に積層一体化された繊維強化熱可塑性樹脂成形体2b、2cとを有している。
【００２２】
芯材２の熱可塑性樹脂層2aを構成している熱可塑性樹脂は、特に限定されず、例えば、ポリ塩化ビニルなどの塩素含有樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリサルファイド系樹脂などが挙げられる。
【００２３】
芯材２の熱可塑性樹脂層2aには繊維は含有されていないことが好ましく、繊維を含有していないことによって芯材２の熱伝導性を低く抑え、枠体構造の断熱性を向上させることができる。
【００２４】
芯材２の繊維強化熱可塑性樹脂成形体2b、2cは、繊維強化熱可塑性樹脂シートを熱成形することによって形成されている。繊維強化熱可塑性樹脂シートは、繊維に熱可塑性樹脂を含浸させることによって構成されている。
【００２５】
繊維としては、特に限定されず、例えば、炭素繊維、ガラス繊維などの無機系繊維などが挙げられるが、炭素繊維が好ましい。炭素繊維としては、例えば、ＰＡＮ系炭素繊維、ＰＩＴＣＨ系炭素繊維などが挙げられる。ガラス繊維としては、例えば、Ｅガラス繊維などが挙げられる。
【００２６】
繊維強化熱可塑性樹脂シートを構成している熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリ塩化ビニルなどの塩素含有樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン系樹脂及びポリエステル系樹脂などが挙げられ、極性基を有する熱可塑性樹脂が好ましく、極性基を有する熱可塑性樹脂が好ましく、塩素含有樹脂がより好ましい。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン系樹脂及びポリプロピレン系樹脂が挙げられる。ポリアミド樹脂としては、例えば、脂肪族ポリアミド樹脂が挙げられ、具体的には、ポリアミド６６、ポリアミド６及びポリアミド１２などが挙げられる。ポリスチレン系樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ＡＳ樹脂及びＡＢＳ樹脂などが挙げられる。ポリエステル系樹脂としては、脂肪族ポリエステル樹脂が挙げられ、具体的には、ポリ乳酸などが挙げられる。
【００２７】
熱可塑性樹脂に極性基を導入する方法としては、特に限定されず、溶融法又は溶液法などの公知の変性処理方法によって熱可塑性樹脂中に極性基を導入する方法などが挙げられる。例えば、ポリプロピレン系樹脂に公知の方法で酸変性処理を施した酸変性ポリプロピレン系樹脂を用いることも好ましい。
【００２８】
繊維は、縦枠辺部11及び横枠辺部12の空隙部11a、12aの長さ方向に引き揃えられた状態の連続繊維であってもよいし、平織、綾織、朱子織などのような織布状であってもよいが、枠体部１の縦枠辺部11及び横枠辺部12がその長さ方向に交差する方向に歪んだ場合にあってもこの歪みに対して撓みながら円滑に順応することができるので、繊維は、縦枠辺部11及び横枠辺部12の空隙部11a、12aの長さ方向に引き揃えられた連続繊維であることが好ましい。
【００２９】
芯材２の製造方法としては、特に限定されず、例えば、（１）合成樹脂シートの両面又は片面に繊維強化熱可塑性樹脂シートを積層一体化させてなる積層シートを加熱して所望形状に熱成形する方法、（２）合成樹脂シートを押出機から押出し、この押出された合成樹脂シートの両面又は片面に繊維強化熱可塑性樹脂シートを積層して積層シートを製造し、この積層シートを加熱状態にて所望形状に熱成形する方法などが挙げられる。上記（１）及び（２）の熱成形において、芯材２は、熱可塑性樹脂層2aを含有していることから、熱成形時に溶融することによって、繊維強化熱可塑性樹脂シートの繊維同士のバインダとしての作用を奏し、芯材２を縦枠辺部11及び横枠辺部12の空隙部11a、12aの形状に沿って正確に熱成形することができる。
【００３０】
縦枠辺部11の空隙部11a内に挿入されている芯材２と、横枠辺部12の空隙部12a内に挿入されている芯材２とは、これらの対向する端部同士が熱融着一体化されていることが好ましい。縦枠辺部11及び横枠辺部12の空隙部11a、12a内に挿入されている芯材２、２の対向端部同士が熱融着一体化していることによって、芯材２が全体として枠状に形成され、枠体部１をより強固に補強することができる。
【００３１】
図２に示したように、矩形枠状の支持部材３の底板部31と、縦枠辺部11及び横枠辺部12の空隙部11a、12aを構成している内側壁部11b、12bとを貫通する固定部材５（螺子など）を芯材２に貫通させることによって、縦枠辺部11及び横枠辺部12の空隙部11a、12a内に挿入されている芯材２、２が縦枠辺部11及び横枠辺部12のそれぞれに一体化されている。
【００３２】
芯材２は、熱可塑性樹脂層2a及び繊維強化熱可塑性樹脂成形体2b、2cから構成され、樹脂成分として熱可塑性樹脂を含有し、熱硬化性樹脂を含有していない。従って、螺子などの固定部材５を芯材２に貫通させる際に発生する熱によって、芯材２を構成している熱可塑性樹脂層2a及び繊維強化熱可塑性樹脂成形体2b、2cに含まれている熱可塑性樹脂が溶融し、この溶融した熱可塑性樹脂が固定部材５を貫通させている貫通孔の開口端部に堆積した状態となり、芯材２の貫通孔近傍の強度を向上させることができる。従って、芯材２、２を縦枠辺部11及び横枠辺部12の空隙部11a、12a内に挿入した状態にて縦枠辺部11及び横枠辺部12に強固に固定させることができ、縦枠辺部11及び横枠辺部12を芯材２、２によって長期間に亘って安定的に補強することができる。
【００３３】
また、芯材２を構成している繊維強化熱可塑性樹脂成形体2bは熱可塑性樹脂を含有しており、芯材２を縦枠辺部11及び横枠辺部12の空隙部11a、12aの内面に熱融着一体化させることによって、縦枠辺部11及び横枠辺部12と、これらの空隙部11a、12aに挿入、配設されている芯材２、２とを更に強固に一体化させて、縦枠辺部11及び横枠辺部12を芯材２、２によって更に強固に補強させてもよい。
【００３４】
上記では、枠体部がサッシの枠体（障子の框）である場合を例に挙げて説明したが、枠体部１が、ビルや住宅などの構築物の開口部に一体的に取り付けられて開口部内にサッシ（障子）が配設されるサッシ枠であってもよい。
【００３５】
枠体部１は、図４に示したように、一対の合成樹脂製の縦枠辺部41、41と、この縦枠辺部41、41の互いに対向する端部同士を接合一体化する一対の合成樹脂製の横枠辺部42、42とからなり、正面矩形枠状に形成され、住宅やビルなどの構築物の開口部に配設一体化される。枠体部１の縦枠辺部41、41と横枠辺部42、42とで囲まれた空間部内には、例えば、上述した構造を有するサッシが公知の要領で水平方向に移動可能に配設されている。
【００３６】
縦枠辺部41及び横枠辺部42を構成している合成樹脂は、縦枠辺部11及び横枠辺部12を構成している合成樹脂と同様であるので説明を省略する。
【００３７】
縦枠辺部41及び横枠辺部42のそれぞれの内部には、図５に示したように、長手方向に延びる平面矩形状の空隙部41a、42aが縦枠辺部41及び横枠辺部42の両端を貫通した状態に形成されており、縦枠辺部41の空隙部41aと横枠辺部42の空隙部42aとは対向部において連結、連通した状態となっている。縦枠辺部41、42の空隙部41a、42aは、その長さ方向の全長に亘って区画壁部41a1、42a1によって二つの空隙分割部41a2、42a2に区画、分割されている。なお、空隙部41a、42aの平面形状は、矩形状に限定されず、凹状、凸状などの異型状であってもよい。
【００３８】
そして、縦枠辺部41及び横枠辺部42の空隙分割部41a2、42a2内にはその長さ方向の全長に亘って芯材２が配設されている。芯材２は、縦枠辺部41及び横枠辺部42の空隙分割部41a2、42a2の内側壁面41a3、42a3に沿って配設されている中央部21と、この中央部21の前後端の全長から外方に向かって延設され且つ縦枠辺部41及び横枠辺部42の空隙分割部41a2、42a2の内側壁面41a3、42a3の前端から外方に延びる前後壁面41a4、42a4に沿って配設されている前後部22、23とを有しており、断面コ字状に形成されている。芯材２は、図示しない螺子などの固定部材によって縦枠辺部41及び横枠辺部42に固定一体化されている。芯材２のその他の構成は、上述と同様の構成であるので、説明を省略する。
【００３９】
図２では、芯材が断面コ字状に形成されている場合を示したが、これに限定されるものではなく、縦枠辺部41及び横枠辺部42の空隙分割部41a2、42a2の壁面に概ね沿って配設されていればよい。
【００４０】
芯材２の縦枠辺部41及び横枠辺部42の空隙分割部41a2、42a2内における配設状態は、縦枠辺部11及び横枠辺部12の空隙部11a、12a内における配設状態と同様であるので、説明を省略する。
【００４１】
また、上記では、芯材として、熱可塑性樹脂層とこの熱可塑性樹脂層の両面に積層一体化された繊維強化熱可塑性樹脂成形体とを有する場合を説明したが、縦枠辺部及び横枠辺部を補強することができればよく、少なくとも繊維強化熱可塑性樹脂成形体を有しておればよい。
【００４２】
更に、芯材として、熱可塑性樹脂層とこの熱可塑性樹脂層の両面に積層一体化された繊維強化熱可塑性樹脂成形体とを有する三層構造の芯材を説明したが、これに限定されず、熱可塑性樹脂層と繊維強化熱可塑性樹脂成形体とが交互に複数層ずつ積層一体化された積層構造であってもよいし、熱可塑性樹脂層とこの熱可塑性樹脂層の片面のみに積層一体化された繊維強化熱可塑性樹脂成形体とを有する二層構造の芯材であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１     枠体部
11     縦枠辺部
11a    空隙部
12     横枠辺部
12a    空隙部
２     芯材
21     中央部
22     前部
23      後部
2a     熱可塑性樹脂層
2b,2c  繊維強化熱可塑性樹脂成形体
３     支持部材
５     固定部材
６      板材
41     縦枠辺部
41a    空隙部
41a2   空隙分割部
42     横枠辺部
42a    空隙部
42a2    空隙分割部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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