(57)【要約】【課題】表面板材に反りが発生しにくく、剛性の高いドア用板材を提供することを課題とする。【解決手段】本発明にかかるドア用板材１０においては表面板材１３の両面に寸法安定性の良い強化層１５，１５を貼り合わせることにより、表面板材１３の反りを防止することができるとともに、ドア用板材１０全体の寸法安定性も向上させることができる。強化層１５においては、接着剤としての樹脂接着層１５ｂやセメントペースト１５ｄにガラスクロス等の強化布１５ａを介在させることにより良好な寸法安定性を得ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材に表面板材を層状に貼り合わせてなる略板状のドア用板材において、
上記表面板材は、一対の強化布が両面から貼り合わされることを特徴とするドア用板材。
【請求項２】
上記表板材と上記強化布とを貼り合わせる接着剤はセメントペーストであることを特徴とする請求項１に記載のドア用板材。
【請求項３】
上記表板材と上記強化布とを貼り合わせる接着剤は樹脂プリプレグシートであることを特徴とする請求項１に記載のドア用板材。
【請求項４】
上記樹脂プリプレグシートには強化フィラーが介在していることを特徴とする請求項３に記載のドア用板材。
【請求項５】
上記樹脂プリプレグシートには上記強化布が予め含浸されていることを特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載のドア用板材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドア用板材に関し、複数の板材を組み合わせて形成するドア用板材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のドア用板材として、図９に示すように表面板材４の内側に繊維強化プラスチックプリプレグシート５を貼り合わせたものが知られている（例えば、特許文献１、参照。）。
かかる構成によれば、繊維強化プラスチックプリプレグシート５が表面板材４の面方向への寸法安定性を向上させるため、木質系材料等の寸法安定性が良くないものであっても表面板材４の素材として使用することが可能であった。
【特許文献１】特開平８−１７４５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来のドア用板材１においては、木質系の材料で構成された表面板材４の外側部分は湿度や温度により大きく寸法変化をするのに対して、表面板材４の内側のみが繊維強化プラスチックプリプレグシート５により寸法変化が抑えられるため、膨張率の不均衡が生じ、これにより表面板材４に反りが発生するという問題があった。また、表面板材４の内側に繊維強化プラスチックプリプレグシート５を貼り合わせただけでは、ドア用板材１としての剛性も不十分であるという課題もあった。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、表面板材に反りが発生しにくく、剛性の高いドア用板材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明は、芯材に表面板材を層状に貼り合わせてなる略板状のドア用板材において、上記表面板材は、一対の強化布が両面から貼り合わされる構成としてある。
すなわち、芯材と表面板材とを層状に貼り合わせることにより形成される略板状のドア用板材において、上記表面板材の両面から一対の強化布が貼り合わされる。上記表面板材の厚み方向の両外縁が寸法安定性のよい上記強化布により構成されるため、上記表面板材の厚み方向の両外縁が面方向に伸縮することが防止される。従って、温度や湿度等の環境変化に対する上記表面板材の寸法安定性を向上させることができる。また、上記表面板材の厚み方向の両外縁における寸法変化は上記表面板材の曲げモーメントを発生させる要因となる。従って、上記表面板材の厚み方向の両外縁における寸法変化を上記強化布により抑制することにより反りを防止することができる。さらに、上記表面板材の厚み方向の外縁の両方に上記強化布が貼り付けられるため、仮に上記強化布が寸法変化を起こしたとしても、上記表面板材の厚み方向の両外縁における寸法変化率を同等とすることができる。従って、上記表面板材に反りを発生させるような曲げモーメントを発生させることを抑制することができる。また、外側の上記強化布が伸びを許容しないため、機械的に上記表面板材を曲げようとしても、簡単に上記表面板材を曲げることはできない。すなわち、上記表面板材の曲げ剛性を向上させることができる。
【０００５】
上記強化布の素材としては面方向への膨張係数が低く、温度や湿度等の環境変化に依存せず安定しているものが好ましい。例えば、炭素繊維やガラス繊維やアラミド等の低膨張樹脂繊維や金属繊維で形成したものを使用することができる。また、上記の素材により布状に形成してあればよく、織布と不織布のいずれも使用することができる。不織布によれば膨張率に方向性を無くすことができる。また、上記表面板材としては、それ自体に剛性や寸法安定性を有していなくても、上記強化布により良好な機械特性となることが保証されるため、種々の材質を適用することができる。例えば、木材や木質系プラスチック等も使用することができるし、金属素材や合成樹脂素材を使用することも可能である。
【０００６】
また、請求項２にかかる発明は、上記表板材と上記強化布とを貼り合わせる接着剤はセメントペーストである構成としてある。
すなわち、硬化後には硬質となり寸法安定性の良いセメントペーストを接着剤とすることにより、上記表面板材の厚み方向の両外縁における寸法安定性を向上させることができる。従って、上記表面板材の曲げ剛性を向上させ、上記表面板材が反るのを防止することができる。
【０００７】
さらに、請求項３にかかる発明は、上記表板材と上記強化布とを貼り合わせる接着剤は樹脂プリプレグシートである構成としてある。
すなわち、樹脂プリプレグシートを接着剤として使用することにより、接着剤をシート状に扱うことができるため作業性が向上する。上記強化布を一対の上記樹脂プリプレグシートによって表裏から挟み込むように組み合わせておき加熱プレス等を行うことにより接着を行うことができる。樹脂プリプレグシートによればプレス後の接着剤層の膜厚を均一とすることができるため、上記ドア用板材の板厚の仕上がり精度を向上させることができる。
【０００８】
また、請求項４にかかる発明は、上記樹脂プリプレグシートには強化フィラーが介在している構成としてある。
すなわち、上記接着剤を樹脂で構成した場合に、上記接着剤の機械特性を強化フィラーにより向上させることができる。すなわち、寸法安定性が向上し上記表板材の寸法変化を抑制することができるとともに、上記表板材の反りを防止することが可能となる。また、上記強化フィラーを上記強化布の繊維の隙間に入り込ませることができる。これにより、上記強化布の繊維の動きを規制することができるため、上記強化布の剛性を向上させることができる。従って、上記表板材の反りをより効果的に防止することができる。
【０００９】
また、請求項５にかかる発明は、上記樹脂プリプレグシートには上記強化布が予め含浸されている構成としてある。
すなわち、加熱プレス等を行う前に予め上記強化布と上記樹脂プリプレグシートとを組み合わせておく必要がないため、作業性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、請求項１にかかる発明によれば、表面板材の剛性を向上させ、反りを防止することができる。
請求項２にかかる発明によれば、セメントペーストにより表面板材の剛性をさらに向上させることができる。
請求項３にかかる発明によれば、簡易な接着方法を提供することができる。
請求項４にかかる発明によれば、強化フィラーにより表面板材の剛性をさらに向上させることができる。
請求項５にかかる発明によれば、作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）第一の実施形態：
（２）第二の実施形態：
（３）まとめ：
【００１２】
（１）第一の実施形態：
図１は本発明の一実施形態にかかるドア用板材を斜めから見て示しており、図２は同ドア用板材の断面を見て示している。同図においてドア用板材１０は、枠材１２と、芯材１１と、表裏一対の表面板材１３，１３と、四層の強化層１５，１５，１５，１５とを積層することにより形成されている。枠材１２は矩形枠状に形成されており、同枠材１２の内側には矩形板状の芯材１１が嵌め込まれている。枠材１２と芯材１１とは厚みが同等となるように形成されているため、枠材１２と芯材１１とで表面側および裏面側にそれぞれ平坦な面を形成している。枠材１２と芯材１１の厚みは１０〜１００ｍｍとするのが好ましい。
【００１３】
ここで、枠材１２としては、例えば木材薄片集成板や単板の繊維方向を平行に揃えて重ね積層接着してなる平行合板（ＬＶＬ）や単板の繊維方向が交互に直角となるよう重ね積層接着してなる直交合板（Ｒ／Ｃ）等を使用することができる。また、合成樹脂に木質系素材を混合させ成型したウッドプラスチックにより枠材１２を形成することも可能である。芯材１１は、例えば発泡プラスチック板や軽重木質繊維板や軽重ケイ酸カルシウム板等から形成することができる。さらに、発泡プラスチックとしては、例えばポリウレタンフォームやフェノール樹脂発泡体や発泡ビニル樹脂等を使用することができる。
【００１４】
枠材１２と芯材１１とで形成された平坦な面のそれぞれ外側には一対の強化層１５，１５が薄板状に形成されており、さらに同強化層１５，１５の外側には一対の表面板材１３，１３が張り合わされている。表面板材１３，１３のそれぞれ外側における表層には一対の強化層１５，１５が形成されている。すなわち、表面板材１３，１３は二対の強化層１５，１５，１５，１５により表裏両面から挟み込まれている。表面板材１３，１３は、例えば木質系素材で形成することが可能であり、化粧単板や合板や中密度繊維板（ＭＤＦ）などのファイバーボードや合板に突板を貼り合わせた板材やファイバーボードに突板を貼り合わせた板材等により形成することができる。なお、表面板材１３，１３の板厚は０．５〜５．０ｍｍとするのが好ましい。
【００１５】
表面板材１３，１３と強化層１５，１５，１５，１５と枠材１２の外形は全て同じとなるように形成されており、これらを積層したドア用板材１０は全体として矩形板状となっている。そして、例えばドア用板材１０の一辺にヒンジを取り付け、同ヒンジが取り付けられた一辺に対向する一辺の周縁にドアノブやロック機構等を配設することにより、ドア用板材１０をドアとして利用することが可能となる。
【００１６】
図３は強化層１５を斜めから見て示しており、図４は強化層１５の断面を見て示している。同図において、強化層１５は強化布１５ａと樹脂接着層１５ｂとフィラー１５ｃとから構成されている。強化層１５の厚みは、０．２〜１．０ｍｍとされている。強化布１５ａは、ガラス繊維で形成された縦糸と横糸を織り込んで形成したガラスクロスであり、厚みが０．２ｍｍ程度以下とされている。縦糸と横糸は単糸であっても良いし、複数の単糸を撚り集めたものであっても良い。ガラス繊維は、繊維方向の引っ張りに対する弾性係数が高く、ガラス繊維の素材の選択や縦糸と横糸の構成によっては強化布１５ａの弾性係数を１０００ｋｇ／ｍｍ以上とすることも可能である。また、ガラス繊維は、熱膨張係数も低く強化布１５ａの熱膨張係数を１００ｐｐｍ／℃以下とすることも可能であるため、周囲環境によらず強化層１５は寸法安定性に優れている。その他ガラス繊維の有する物性により良好な強度や耐熱性や防火性を得ることも可能となっている。
【００１７】
樹脂接着層１５ｂは、エポキシ樹脂やフェノール樹脂やメラミン樹脂等といった熱硬化性樹脂、および、ポリプロピレンやポリエチレンやポリスチレンや塩化ビニル等といった熱硬化性樹脂を素材として使用することができる。樹脂接着層１５ｂは、多数の球形強化フィラー１５ｃを内部に均一に分散させている。強化フィラー１５ｃは、樹脂接着層１５ｂのヤング率や低熱膨張性等といった機械特性を向上させることができれば良く、例えばシリカやフライアッシュ等のセラミック粒や、水酸化アルミニウムやアルミナ等の金属化合物等を素材として使用することができる。また、強化フィラー１５ｃは、球形であるものに限られず棒状や繊維状に形成されていても良いし、樹脂接着層１５ｂにおける凝集を防止したり、樹脂接着層１５ｂとの界面剥離を防止したりする目的により表面処理がされているものであっても良い。
【００１８】
このようにすることにより、強化層１５は面方向の寸法安定性に優れ、環境が変化したり外力が加わったりした際の面方向の伸縮量を非常に少なくすることができる。また、強化布１５ａと強化フィラー１５ｃは、樹脂接着層１５ｂの曲げ剛性を向上させることができる。特に、強化フィラー１５ｃが強化布１５ａの縦糸や横糸の隙間に入り込んで、樹脂接着層１５ｂにおける縦糸や横糸の変位を妨げるため、強化層１５全体として高い曲げ剛性を実現することが可能となっている。
【００１９】
表面板材１３，１３の厚み方向の両外縁に寸法安定性の良い強化層１５，１５，１５，１５を貼り合わせることにより、表面板材１３，１３の厚み方向の両外縁における寸法変化を抑えることができる。従って、表面板材１３，１３の厚み方向の両外縁が収縮膨張することにより表面板材１３，１３を反らせるような曲げモーメントを発生しないようにすることができ、反りを防止することができる。特に、室内外で気温差がある場合でも表面板材１３，１３の片側の面だけが膨張したり、収縮したりして表面板材１３，１３に反りを発生させることはない。また、上述のとおり強化層１５自体も高い曲げ剛性を有しているため、さらに表面板材１３，１３を反りにくくさせることができる。
【００２０】
特に、気温や湿度や直射日光等の周囲環境の影響を直接受けるドア用板材１０の厚み方向の最外縁に強化層１５，１５を形成しておくことにより、ドア用板材１０全体を反らすような曲げモーメントの発生も防止することができる。むろん、ドア用板材１０全体としての面方向の寸法安定性も向上するため、寸法変化によりドアの開閉性が悪化するようなこともない。また、ドア用板材１０の厚み方向の最外縁に強化層１５，１５を形成しておくことにより、ドア用板材１０をガラスクロスで形成された強化布１５ａで保護することができるため、ドア用板材１０の耐火性を向上させたり、表面に傷を付きにくくしたりすることができる。
【００２１】
図５は、ドア用板材１０を形成する様子を模式的に示している。同図において、枠材１２の内側に芯材１１が嵌め込まれ、その外側に一対の強化層１５，１５が配置されている。同一対の強化層１５，１５の外側には一対の表面板材１３，１３が配置され、そのさらに外側には一対の強化層１５，１５が配置されている。そして、以上のように組み合わされたドア用板材１０の各構成部材は、ドア用板材１０の法線方向上下からプレス板Ａ，Ａにより加圧される。プレス板Ａ，Ａは平坦な面によりドア用板材１０に接触し、ドア用板材１０を加熱しながら加圧する。
【００２２】
強化層１５，１５は上述のように強化布１５ａと樹脂接着層１５ｂと強化フィラー１５ｃとで構成されているが、溶融状態の樹脂接着層１５ｂに強化フィラー１５ｃを混練させ、同混練した樹脂接着層１５ｂに強化布１５ａを含浸させ、樹脂接着層１５ｂを一次硬化させることにより形成されている。すなわち、強化層１５，１５は強化布１５ａを含浸させたプリプレグとして供給されている。このようにすることにより、接着剤を塗布したりする必要はなく、材料をシートとして扱うことができるため作業性が向上する。また、各部材の組み合わせにおいて、強化層１５を構成するプリプレグの重ね枚数は任意に変更することが可能である。従って、ドア用板材１０の剛性や寸法安定性や耐火性をさらに向上させたい場合には、重ね枚数を増加させてドア用板材１０を形成することも可能である。また、プリプレグによれば接着層の膜厚も均一化することができるため、ドア用板材１０の厚みの仕上がり精度を向上させることもできる。
【００２３】
プレス板Ａ，Ａが加熱しながら加圧すると、樹脂接着層１５ｂは軟化あるいは溶融し、接触する表面板材１３，１３に接着する。表面板材１３，１３や枠材１２を木質系材料で構成することにより、表面板材１３，１３の繊維の隙間に軟化あるいは溶融した樹脂接着層１５ｂが染みこんで良好な接着強度を得ることができる。そして、樹脂接着層１５ｂが熱硬化性の樹脂である場合には、そのまま最終硬化温度に到達させることにより樹脂接着層１５ｂを硬化させることができ、ドア用板材１０を一体化させることができる。一方、樹脂接着層１５ｂが熱可塑性の樹脂である場合には、冷却することにより樹脂接着層１５ｂを硬化させることができ、ドア用板材１０を一体化させることができる。
【００２４】
また、接着面に気泡等が入ると接合強度が低下したり、膨張して界面剥がれを起こしたりする原因となるため、真空下において脱気しながらプレス板Ａ，Ａがプレスを行うことが望ましい。プレスを行う際の加熱温度は、芯材１１が変質を起こさない程度の温度としておくことが好ましい。ただし、樹脂接着層１５ｂの素材として光硬化型のものや化学反応により硬化するものを採用することも可能である。その場合は各硬化条件においてプレスを行えば良い。
【００２５】
以上においては、強化布１５ａを含浸させたプリプレグにより強化層１５，１５が供給されるものを例示したが、樹脂接着層１５ｂと強化布１５ａとが別個に供給されるようにしても良い。この場合、図６に示すように、強化フィラー１５ｃを樹脂接着層１５ｂに混練させて形成した一対のプリプレグによって強化布１５ａが両側から挟み込まれるように組み合わせてプレスを行えばよい。プレス時においては強化布１５ａの繊維の隙間に樹脂接着層１５ｂの樹脂や強化フィラー１５ｃが入り込んで強固に接着するため、良好な接合強度を得ることができる。また、ドア用板材１０表面の見栄えを良くするために、最外の強化層１５，１５のさらに外側に化粧シート１６，１６を配置しプレスを行うようにしても良い。
【００２６】
（２）第二の実施形態：
第一の実施形態においては接着剤として樹脂接着層１５ｂを使用するものとしたが、樹脂接着層１５ｂの代わりにセメントペーストによりドア用板材１０を接着することも可能である。ただし、セメントは可撓性を有さないため、プリプレグのようにシート状に一次硬化させて供給することはできない。従って、図７に示すようにセメントペースト１５ｄを強化布１５ａの両面（最外の強化布１５ａにおいては内側面のみ）に塗布し、所定の硬化時間が経過するまで加圧状態を維持させればよい。セメントペースト１５ｄを強化布１５ａの両面に塗布するにあたっては、印刷やロールコートや含浸等の手法を採用することができる。
【００２７】
図８は、第二の実施形態にかかる強化層１５の断面を見て示している。同図において、セメントペースト１５ｄの大半がシリカやフライアッシュやスラグやアルミナ等といった硬質の粒子で構成されるため、セメントペースト１５ｄが硬化した強化層１５においてはこれらの硬質粒子が高密度で充填されることとなる。すなわち、第一の実施形態において強化フィラー１５ｃを高充填させた状態と同様とすることができる。従って、より良好な曲げ剛性や寸法安定性を得ることができ、表面板材１３の反りを確実に防止することが可能となる。
【００２８】
（３）まとめ：
以上説明したように、本発明にかかるドア用板材１０においては表面板材１３の両面に寸法安定性の良い強化層１５，１５を貼り合わせることにより、表面板材１３の反りを防止することができるとともに、ドア用板材１０全体の寸法安定性も向上させることができる。強化層１５においては、接着剤としての樹脂接着層１５ｂやセメントペースト１５ｄにガラスクロス等の強化布１５ａを介在させることにより良好な寸法安定性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明にかかるドア用板材の斜視図である。
【図２】本発明にかかるドア用板材の断面図である。
【図３】第一の実施形態にかかる強化層の内部構成図である。
【図４】第一の実施形態にかかる強化層の断面図である。
【図５】第一の実施形態にかかるドア用板材の製造工程を示す模式図である。
【図６】第一の実施形態にかかるドア用板材の製造工程を示す模式図である。
【図７】第二の実施形態にかかるドア用板材の製造工程を示す模式図である。
【図８】第二の実施形態にかかる強化層の断面図である。
【図９】従来のドア用板材の断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１，１０…ドア用板材
４，１３…表面板材
５…繊維強化プラスチックプリプレグシート
１１…芯材
１２…枠材
１５…強化層
１５ａ…強化布
１５ｂ…樹脂接着層
１５ｃ…強化フィラー
１５ｄ…セメントペースト
１６…化粧シート
【図１】
2005335150.tif 000003
【図２】
2005335150.tif 000004
【図３】
2005335150.tif 000005
【図４】
2005335150.tif 000006
【図５】
2005335150.tif 000007
【図６】
2005335150.tif 000008
【図７】
2005335150.tif 000009
【図８】
2005335150.tif 000010
【図９】
2005335150.tif 000011