JP2016211270A - 押出樹脂成形体からなる中空長尺建材およびその接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ビス等の固定具による接合固定を可能とし、簡便な構造でありながら、施工位置の選択許容度が比較的大きく簡便な施工を可能とし、中空長尺建材を相互に、または角材や面材としての中実の樹脂材や木質材との接合強度を簡便に向上させることができ、しかも中空長尺建材の生産性を向上させ、コスト低減を図ることができる押出樹脂成形体からなる中空長尺建材とその接合構造を提供する。【解決手段】押出樹脂成形体からなる中空長尺建材１において、端部３の中空部２に多孔質体４または発泡樹脂体５が充填されており、多孔質体または発泡樹脂体の表面に樹脂補強層６が配設されている。【選択図】図１

Description

本発明は、押出樹脂成形体からなる中空長尺建材およびその接合構造に関する。

従来より、住宅用のドア枠や、ドアパネル等を構成する長尺建材として押出樹脂成形体が利用されている。押出樹脂成形体は、一般に長尺で金型の形状に応じて多様な断面形状に加工することが可能であり、かつ、耐水性や耐久性に優れているという特徴を有している。また、押出樹脂成形体は、中実、中空のいずれの態様も取り得る。長尺の建材として用いる場合には、合成樹脂の使用量を減らし、コスト低減が可能であって、しかも軽量で施工現場での取り回しに優れていることから中空とされることが多い。

ただ、押出樹脂成形体からなる中空長尺建材を相互に、または中実の角材や面材と接合固定する際には、中空であるため、ビス固定やダボ固定が難しいという問題があった。

そこで、これまでにも、中空長尺建材を確実、かつ安定して接合固定するための方策が検討されている。例えば、その端部において相互に接合するために、別体としてのダボ等の接合部材を用いることが試みられている。しかし、この場合には、別部材としての接合部材を用意することが必要であって、しかも、これまでの接合部材では、強固に、確実安定に接合するために複雑な形状、構造を有し、その製造と共に、施工に置いても簡便ではなかった。

一方、このような別部材としての接合部材を用いることのない方策も試みられている。例えば、押出樹脂成形体内の中空内部に補強リブを設けるとともに、この補強リブの一部にビス孔を有する円筒部を設けて、ビス固定を可能とする構造である（例えば、特許文献１参照）。

図５（ａ）（ｂ）に示すように、この押出樹脂成形体５１では、補強リブ５２に、ビス孔５３を持つ円筒部５４を設けている。特に、図５（ｂ）の構造では、補強リブ５２の一側面と内部が断面円形のビス孔５３となった円筒部５４の外面とが一体に連なるように沿設されている。このため、押出樹脂成形体５１は、内部が中空であるにも関わらず、ビス固定が比較的容易であって中空の押出樹脂成形体と相互に、または中実の角材や面材と確実に接合固定を行うことができるとされている。

しかしながら、特許文献１に記載された押出樹脂成形体５１では、内部が断面円形のビス孔５３となった円筒部５４を押出成形することは必ずしも容易ではない。また円筒部５４が、押出成形の特性上、押出樹脂成形体５１の長手方向の全長にわたって凸条に形成される。これは、押出樹脂成形体５１の端部以外においては不要なものであって、原料樹脂の消費量を増やし製造コストの上昇につながる。そしてまた、ビス孔５３の位置が決められていることから、ビス固定に際しての施工上の位置変更の許容度、自由度が小さいという問題がある。さらには、ビス孔５３での補強リブ５２のみにビスによる接合固定の強度を負荷させることには構造強度の観点からの懸念があった。

なお、接合固定とは別の観点からの中空部の強度向上については、中空の押出樹脂成形体の端部に蓋材を取り付ける構造も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

この構造では、図６に示すように、押出樹脂成形体６１は、補強用リブ６２を有する中空体であり、押出樹脂成形体６１の対向する面と補強用リブ６２とによって中空部６３が形成されている。一方、蓋体６４では、側板６５の内面に凸部６６が立設されており、凸部６６を、押出し樹脂成形体６１の中空部６３と嵌合させて、押出樹脂成形体６１に取り付けている。また、蓋体６４の側板６５の内面には、押出樹脂成形体６１の補強用リブ６２と当接する位置に、突起６７が列状に形成されており、突起６７と補強用リブ６２とを超音波溶着することで押出樹脂成形体６１の端部と蓋体６４を簡便かつ強固に固定することができるとされている。

しかしながら、特許文献２に記載された補強構造では、蓋体６４の構造は複雑で製造も容易ではない。しかも、押出樹脂成形体６１の端部の構造は補強されているものの、この補強はあくまで蓋材６４との固定を補強しているにすぎず、押出樹脂成形体６１からなる中空の長尺建材を相互に、または中実の樹脂材や木質材との接合固定についての検討は必ずしも十分とは言えなかった。

実開昭６０−１２２号公報 登実第３０２５９１６号公報

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、ビス等の固定具による接合固定を可能として、簡便な構造でありながら、施工位置の選択許容度が比較的大きく簡便な施工を可能とし、中空長尺建材を相互に、または角材や面材としての中実の樹脂材や木質材との接合強度を向上させることができ、しかも中空長尺建材の生産性を向上させ、コスト低減を図ることができる押出樹脂成形体からなる中空長尺建材の接合構造を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するために、本発明の中空長尺建材は、押出樹脂成形体からなる中空長尺建材において、端部の中空部に多孔質体または発泡樹脂体が充填されており、前記多孔質体または発泡樹脂体の表面に樹脂補強層が配設されていることを特徴とする。

また、本発明の中空長尺建材の接合構造は、押出樹脂成形体からなる中空長尺建材の接合構造であって、前記中空長尺建材は、端部の中空部に多孔質体または発泡樹脂体が充填され、その表面に樹脂補強層が配設されており、前記中空長尺建材の端面を塞ぐように接合材が配置され、前記接合材および前記樹脂補強層を貫通し、前記中空長尺建材の前記中空部に充填された多孔質体または発泡樹脂体まで達する固定具により接合固定されることを特徴とする。

本発明の中空長尺建材とこれを用いた接合構造は、ビス等の固定具による接合固定を可能とし、簡便な構造でありながら、施工位置の選択許容度が比較的大きく簡便な施工を可能とし、中空長尺建材を相互に、または角材や面材としての中実の樹脂材や木質材との接合強度を簡便に向上させることができ、しかも中空長尺建材の生産性を向上させ、コスト低減を図ることができる。

本発明の中空長尺建材とその接合構造の一実施形態を示した分解斜視図である。 本発明の中空長尺建材の接合構造を用いたビス固定による接合の一実施形態を示した概略断面図である。 本発明の中空長尺建材の接合構造を用いたビス固定による接合の別の一実施形態を示した概略断面図である。 本発明の中空長尺建材の接合構造を用いたダボ固定による接合の一実施形態を示した概略断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、従来の中空長尺建材としての押出樹脂成形体を示した概略断面図である。 従来の中空長尺建材としての押出樹脂成形体の端部構造を示した分解斜視図である。

図１は、本発明の中空長尺建材とその接合構造の一実施形態を示した分解斜視図である。図２は、本発明の中空長尺建材の接合構造を用いたビス固定による接合の一実施形態を示した概略断面図である。図３は、中空長尺建材の接合構造を用いたビス固定による接合の別の一実施形態を示した概略断面図である。また、図４は、本発明の中空長尺建材の接合構造を用いたダボ固定による接合の一実施形態を示した概略断面図である。

図１に示すように、押出樹脂成形体からなる中空長尺建材１は、外形が板状であって、長手方向に貫通する中空部２を備えている。この中空部２においては、例えば図２に例示したように、その端部３には多孔質体４または発泡樹脂体５が充填されている。そして、多孔質体４または発泡樹脂体５の表面には、樹脂補強層６が配設されている。

また、中空長尺建材１の接合構造では、中空長尺建材１は、端部３の中空部２に多孔質体４または発泡樹脂体５が充填され、その表面に樹脂補強層６が配設される。そして、中空長尺建材１の端面を塞ぐように接合材９が配置され、接合材９および樹脂補強層６を貫通し、中空長尺建材１の中空部２に充填された多孔質体４または発泡樹脂体５まで達する固定具８により固定される。

本発明の中空長尺建材１およびその接合構造においては、多孔質体４が、繊維の集合体であることが好ましい。

また、本発明の中空長尺建材１およびその接合構造においては、樹脂補強層６が発泡ウレタン樹脂層であることが好ましい。

中空長尺建材１は、押出樹脂成形体からなる。前記押出樹脂成形体の原料となる樹脂は、通常の押出樹脂成形体の原料として用いられている樹脂であれば特に限定されない。例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタラート、アクリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂等の熱可塑性樹脂が例示される。これらの熱可塑性樹脂は、単独または２種以上を併用したものが例示される。なお、前記熱可塑性樹脂は、バージンのものに限定されるものではなく、使用後の廃プラスチックや再生プラスチックであってもよい。

また、中空長尺建材１の原料となる前記樹脂組成物としては、前記熱可塑性樹脂に木粉を配合し、混練して押出成形することによって得られる、ウッドプラスチック複合材（Wood Plastic Composite, WPC）を用いることができる。このウッドプラスチック複合材は、木質感などの天然の風合いを備え、かつ軽量で取り扱い易いことから、例えば、建物の床材、ドアパネル、家具、屋外用ベンチなどに広く利用されている。

前記木粉としては、ウッドプラスチック複合材に通常用いられている木粉であれば特に限定されない。

中空長尺建材１の中空部２に充填される多孔質体４は、例えば繊維の集合体であって、この繊維の集合体は、繊維状の材料と熱可塑性樹脂を混練成形したものであってよい。前記繊維状の材料は、天然繊維であってもよいし、化学繊維であってもよい。前記天然繊維としては、例えば植物繊維が例示される。この植物繊維としては、通常、木質繊維ボードなどに用いられる植物繊維であれば特に限定されないが、強度や耐久性、寸法安定性等の基本性能を考慮すると、麻系天然繊維、ヤシ繊維または農産廃棄物繊維のいずれか１種以上であることが好ましい。麻系天然繊維としては、例えば、ケナフ、亜麻、ラミー、大麻、ジュート、ヘンプ、サイザル等の麻類植物の靭皮から採取される繊維、マニラ麻やサイザル麻等の麻類植物の茎または葉の筋から採取される繊維が例示される。これらの麻系天然繊維は、植物原料を機械的に解繊することによって得られ、針葉樹繊維や広葉樹繊維等の木材繊維に比べて約２〜１４倍の高い引張強度を有している。ヤシ繊維としては、例えば、油ヤシから得られる油ヤシ繊維、ココヤシから得られるココヤシ繊維が例示される。農産廃棄物繊維としては、例えば、さとうきびの搾りかす、とうもろこし、竹、イネ等の農産廃棄物を原料とする繊維が例示される。また、植物繊維を加工して得られる紙、パルプなどが例示される。これらの植物繊維は、単独または２種以上を併用したものが例示される。このような植物繊維を繊維状の材料として用いることによって、植物の持つ多孔質構造を生かして繊維の集合体の表面のみならず、内部の一部にまで樹脂補強層６を構成する樹脂を浸透させることができる。

また、前記繊維状の材料と混練する前記熱可塑性樹脂としては、中空長尺建材１を構成する押出樹脂成形体の原料と同様の熱可塑性樹脂を用いることができる。なお、コスト高にはなるものの、樹脂補強層６との密着性の観点からより好ましくは、後述の樹脂補強層６に用いられる発泡樹脂や熱硬化性樹脂と極性の近いＡＢＳ樹脂などを用いることが好ましい。

発泡樹脂体５を構成する発泡樹脂としては、発泡樹脂成形体の材料として通常用いられている発泡樹脂であれば特に限定されない。例えば、発泡ウレタン樹脂、発泡フェノール樹脂、発泡メラミン樹脂などを単独または２種以上を併用したものが例示される。なお、発泡樹脂として自己発泡性の樹脂を用いる場合、中空長尺建材１の中空部２に、液状の発泡樹脂を直接充填し、中空部２内で発泡硬化させて中空部２に発泡樹脂体５を充填させることも可能である。

樹脂補強層６を構成する樹脂は、通常樹脂成形体の製造に用いられる樹脂や塗膜の製造に用いられる樹脂であれば特に限定されないが、発泡ウレタン樹脂、発泡フェノール樹脂、発泡メラミン樹脂などの発泡樹脂を単独または２種以上を併用したものが例示され、特に、発泡ウレタン樹脂であることが好ましい。また、樹脂補強層６を構成する樹脂として、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フルフラール樹脂、イソシアネート樹脂等の熱硬化性樹脂を単独または２種類以上を併用したものも例示される。なお、樹脂補強層６を構成する発泡樹脂を、発泡樹脂体５の表面に塗布する場合には、樹脂補強層６を構成する発泡樹脂の発泡倍率を、発泡樹脂体５を構成する樹脂の発泡倍率より低くして、硬質にすることが好ましい。

このような樹脂を多孔質体４または発泡樹脂体５の表面に塗布することで、多孔質体４または発泡樹脂体５の表面のみならず、多孔質体４内部の空隙や発泡樹脂体５の内部の気泡部分にまで樹脂が浸透する。このため、多孔質体４または発泡樹脂体５の表面だけではなく、内部の一部も硬化させて樹脂補強層６が配設される。

樹脂補強層６は、硬質であって、中空長尺建材１の中空部２の内面に多孔質体４または発泡樹脂体５を強固に固定することができる。また、樹脂補強層６を構成する樹脂が、多孔質体４または発泡樹脂体５の内部の空隙や気泡部分に浸透するため、多孔質体４または発泡樹脂体５の表面および内部の一部の硬さも上昇する。このようにして、図１、２に示すように、樹脂補強層６および多孔質体４または発泡樹脂体５に固定具８としてビス８ａを螺入し、接合固定することが可能とされている。また、図３に示すように樹脂補強層６および多孔質体４または発泡樹脂体５に所定の直径と深さの固定具受穴７を開口し、固定具８としてビス８ａを用いた接合固定が可能とされている。さらにまた、図４に示すように樹脂補強層６および多孔質体４または発泡樹脂体５に所定の直径と深さの固定具受穴７を開口し、固定具８としてテーパーをつけたダボ８ｂを用いた接合固定も可能とされている。なお、固定具受穴７は、貫通孔であってもよい。

上記のとおりの中空長尺建材１の接合構造は、たとえば、枠体やドアパネル等に適用可能である。例えば、枠体は、中空長尺建材１が接合材９の長さ方向の両端のそれぞれにおいて接合されることで構成される。この場合、接合材９には、中空長尺建材１の中空部２と対向する面を貫通するように固定具挿入孔１０が設けられる。接合材９は、中実であってもよいし、中空であってもよい。前記枠体の軽量化や製造コストの低減を考慮すると、接合材９も中空長尺建材１と同様の中空構造であることも考慮される。この場合、接合材９の端部３の中空部２にも多孔質体４または発泡樹脂体５を充填し、その表面に樹脂補強層６が配設されていることが好ましく考慮される。

前記枠体を作製する際には、まず、中空長尺建材１の端部３の中空部２に多孔質体４または発泡樹脂体５を充填し、その表面に樹脂補強層６を配設する。次いで、中空長尺建材１の端面を塞ぐように接合材７を配置し、固定具８を、接合材７および樹脂補強層６を貫通させ、中空長尺建材１の中空部２に充填された多孔質体４または発泡樹脂体５まで到達させる。

なお、中空長尺建材１の接合構造は、固定具挿入孔１０および固定具受穴７にビス８ａやダボ８ｂなどの固定具８を挿入するだけで枠体等を組み上げることができる。このため、中空長尺建材１の接合構造は、施工性に優れている。

上記のとおり、本発明の押出樹脂成形体からなる中空長尺建材の接合構造によって、中空長尺建材を相互にまたは中実材や面材と接合させる際に、接合の必要な中空部のみを簡便な手法で補強し、ビスやダボ等の固定具による接合を実現することができる。そして、ドアパネルを設置するために壁面開口部に設けられたドア枠や、開き戸、引き戸などのドアパネルを構成する枠体は、押出樹脂成形体からなる中空長尺建材１を接合して得られた枠体であるパネル構造を基材として有して形成される。たとえば、パネル構造の表面に取っ手を取り付けるなどしてドアパネルが形成される。

１ 中空長尺建材
２ 中空部
３ 端部
４ 多孔質体
５ 発泡樹脂体
６ 樹脂補強層
７ 固定具受穴
８ 固定具
８ａ ビス
８ｂ ダボ
９ 接合材
１０ 固定具挿入孔

Claims (6)

1. 押出樹脂成形体からなる中空長尺建材において、
   端部の中空部に多孔質体または発泡樹脂体が充填されており、
   前記多孔質体または発泡樹脂体の表面に樹脂補強層が配設されていることを特徴とする中空長尺建材。
2. 前記多孔質体が、繊維の集合体であることを特徴とする請求項１に記載の中空長尺建材。
3. 前記樹脂補強層が発泡ウレタン樹脂層であることを特徴とする請求項１に記載の中空長尺建材。
4. 押出樹脂成形体からなる中空長尺建材の接合構造であって、
   前記中空長尺建材は、端部の中空部に多孔質体または発泡樹脂体が充填され、その表面に樹脂補強層が配設されており、
   前記中空長尺建材の端面を塞ぐように接合材が配置され、前記接合材および前記樹脂補強層を貫通し、前記中空長尺建材の前記中空部に充填された多孔質体または発泡樹脂体まで達する固定具により固定されることを特徴とする押出樹脂成形体からなる中空長尺建材の接合構造。
5. 前記多孔質体が、繊維の集合体であることを特徴とする請求項４に記載の中空長尺建材の接合構造。
6. 前記樹脂補強層が発泡ウレタン樹脂層であることを特徴とする請求項４に記載の中空長尺建材の接合構造。

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