JP4113566B1 - 繊維強化樹脂パネルとその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】曲げや圧縮に強く、かつ安価で軽い繊維強化樹脂パネルとその製造方法置を提供する。
【解決手段】繊維強化樹脂製パネル１は、熱硬化性樹脂５が含浸された繊維シート４によって波形状に形成された繊維強化樹脂層２ａの両面に発泡樹脂層３が接合され、この発泡樹脂層３の外面３ａに熱硬化性樹脂５が含浸された繊維シート４からなる繊維強化樹脂層２ｂが接合されるとともに、発泡樹脂層３が繊維強化樹脂層２ａに接する波形面３ｂの凹部６と外面３ａに挟まれる部分に浸透して硬化した熱硬化性樹脂５によって繊維強化樹脂層２ａ，２ｂが互いに接合された構造となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、建築現場等で足場などに使用されるパネルに係り、特に軽くて安価であり、かつ、高い剛性を有する繊維強化樹脂パネルとその製造方法に関する。

建築現場等では作業者の通路や作業用の床として足場と呼ばれる平板材が使用される。そして、足場は作業者や荷物の重量によって変形しないように高い剛性が必要とされるため、一般に金属製であることが多い。しかしながら、足場が鉄製の場合には、剛性は十分であるが、重いため、運搬や設置の際に取り扱いが容易でない。これに対し、アルミ合金製の足場は軽く、剛性も高いが、高価である。そこで、安価で軽く、高い剛性を有し、かつ、足場として利用可能なパネルについて、従来、盛んに研究がなされており、それに関して既に幾つかの発明や考案が開示されている。

例えば、特許文献１には、「建築用複合材」という名称で壁材や床材等に用いられる軽量かつ高強度な建築材に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示された発明は、ポリスチレンフォームなどの発泡樹脂からなる板状の芯材層と、この芯材層の少なくとも一方の面に接着される繊維層とを備えるものである。
このような構造によれば、接着剤となる樹脂が含浸された繊維シートからなる繊維層が芯材への水分の浸透を阻むとともに、芯材の曲げ強度を高めるという作用を有する。また、発泡樹脂からなる芯材は総重量を軽くする効果がある。これにより、建築材の軽量化及び高強度化を図ることができる。

次に、特許文献２には、「ＦＲＰ被覆積層板」という名称で、住宅の建設現場などで路面の養生を図るのに適したＦＲＰ被覆積層板に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示された発明は、発泡ポリウレタン樹脂等の発泡樹脂と多数のガラス長繊維とを素材とする成形体をガラス長繊維の方向が異なるように複数積層し、その積層体の外面にＦＲＰ（繊維強化樹脂）を被覆したことを特徴としている。
このような構造によれば、方向が異なるように設置された多数のガラス長繊維やＦＲＰが積層体の曲げ剛性を高めるように作用する。これにより、必要な強度を確保しつつ、積層体の軽量化を図ることが可能となる。

特許文献３には、「積層成形品及びその製造方法」という名称で、ボルトナット等の機械的結合部材や接着剤等を使用することなく、繊維補強熱可塑性樹脂積層体と発泡樹脂体とが低圧下で強固に接合された複合成形品とその製造方法に関する発明が開示されている。
特許文献３に開示された発明は、骨材となる繊維シートに熱可塑性樹脂を含浸させた一方向繊維補強熱可塑性樹脂板の積層体と、発泡樹脂体とが接着剤を用いることなく、それぞれの樹脂が相互に溶融、混和、固化して形成される層によって接合されたことを特徴としている。
このような構造によれば、加熱溶融された熱可塑性樹脂の流動が繊維によって制限され、積層体の形状が保持される。また、溶融状態の熱可塑性樹脂積層体から供給される熱によって発泡樹脂体の表層が溶融し、熱可塑性樹脂積層体と発泡樹脂体が互いに溶着する。さらに、繊維シートに含浸させる樹脂として熱可塑性樹脂を使用しているため、熱硬化性樹脂を使用する場合に必要な反応、養生の時間が不要となる。これにより、機械的結合部材や接着剤等を使用せずに、熱可塑性樹脂積層体と発泡樹脂体とを短時間で互いに強固に接合することが可能となる。

特開平６−１２３１５８号公報 特開平９−２６２９２３号公報 特許第３１６５２６３号公報

しかしながら、上述の従来技術である特許文献１及び特許文献２に開示された発明においては、繊維によって曲げに対する強度を高めることができるものの、厚さ方向の圧縮に対する強度を高めることができないという課題があった。なお、繊維層の単位厚さあたりの積層数を増やすことによれば、厚さ方向の圧縮に対する強度を高めることは可能である。ただし、この場合、発泡樹脂層に対する繊維層の割合が増すことになるため、軽量化が難しくなる。

また、特許文献３に開示された発明は、２枚の繊維補強熱可塑性樹脂積層体が平行をなすように発泡樹脂体の両側にそれぞれ接合された箇所では、発泡樹脂の厚さ方向の圧縮に対して強度を高める作用が発揮されないという課題があった。

本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、曲げや圧縮に強く、かつ安価で軽い繊維強化樹脂パネルとその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明である繊維強化樹脂パネルは、波板状の第一の繊維強化樹脂層と、この第一の繊維強化樹脂層の両面にそれぞれ接合される一対の発泡樹脂層と、この発泡樹脂層の外面に接合される第二の繊維強化樹脂層とを備え、第一の繊維強化樹脂層及び前記第二の繊維強化樹脂層は、樹脂が含浸された繊維シートからなり、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層からそれぞれ滲み出て発泡樹脂層に浸透した樹脂は、発泡樹脂層が第一の繊維強化樹脂層に接する波形面の凹部と外面に挟まれる部分において混合硬化していることを特徴とするものである。
このような構造の繊維強化樹脂パネルでは、発泡樹脂層は全体の総重量を軽減するという作用を有する。さらに、第二の繊維強化樹脂層は、引っ張りや曲げに対する発泡樹脂層の剛性を高めるとともに、発泡樹脂層の内部への水分等の浸透を阻止するという作用を有する。加えて、第一の繊維強化樹脂層は波板状をなしていることから、引っ張りや曲げに対してのみならず、せん断や圧縮に対しても発泡樹脂層の剛性を高めるという作用を有する。また、表面張力が小さい樹脂が発泡樹脂層の内部に浸透するという作用を有する。そして、それぞれの繊維強化樹脂層から発泡樹脂層に浸透して互いに混ざり合い硬化した樹脂は、第一の繊維強化樹脂層、第二の繊維強化樹脂層及び発泡樹脂層を互いに接合する接着剤として作用する。

請求項２記載の発明は、波板状の第一の繊維強化樹脂層と、この第一の繊維強化樹脂層の両面にそれぞれ接合される一対の発泡樹脂層と、この発泡樹脂層の外面に接合される第二の繊維強化樹脂層とを備え、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層は、発泡樹脂層が第一の繊維強化樹脂層に接する波形面の凹部と外面に挟まれる部分において互いに接合され、発泡樹脂層は、波形面の凹部と外面に挟まれる部分において厚さ方向に穿設された貫通孔と、この貫通孔内に流し込まれて硬化した接着剤とを備えることを特徴とするものである。
このような構造の繊維強化樹脂パネルにおいては、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層からそれぞれ滲み出した樹脂が貫通孔に流れ込んで容易に混合するという作用を有する。すなわち、各繊維強化樹脂層に含有される樹脂が、上記接着剤となる。これに対して、各繊維強化樹脂層に含有される樹脂とは別個の接着剤を用いることによれば、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層から樹脂が滲み出さない場合でも、この接着剤によって各繊維強化樹脂層が互いに接合されるという作用を有する。

請求項３記載の発明は、請求項１に記載の繊維強化樹脂パネルにおいて、波形面の凹部と外面に挟まれる部分の肉厚が０．５〜２ｍｍであることを特徴とするものである。
発泡樹脂層の波形面の凹部と外面に挟まれる部分は、肉厚が０．５ｍｍより薄い場合、破損し易いが、上記構造の繊維強化樹脂パネルにおいては、発泡樹脂層の波形面の凹部と外面に挟まれる部分の肉厚が０．５ｍｍ以上であることから、破損し難い。また、発泡樹脂層の波形面の凹部と外面に挟まれる部分の肉厚が厚過ぎると、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層からそれぞれ滲み出した樹脂が発泡樹脂層に浸透した後、上記部分において混ざり合うまでに要する時間が長くなる。さらに、このとき第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層から十分な量の樹脂が滲み出して混ざり合うようにするためには、多量の樹脂が必要となる。そして、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層に接合される発泡樹脂層は、深さが略１ｍｍ以内である表層部において最も剛性が高く、その深さが深くなるにつれて剛性は低下する。従って、第一の繊維強化樹脂層又は第二の繊維強化樹脂層からの深さが１ｍｍを超える箇所では、発泡樹脂層の内部に浸透した樹脂が硬化した状態にあっても高い剛性を確保することは難しい。これに対し、上記構造の繊維強化樹脂パネルにおいては、発泡樹脂層の波形面の凹部と外面に挟まれる部分の肉厚が２ｍｍ以下であることから、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層からそれぞれ滲み出した樹脂をこの部分で十分に混ざり合わせるのに要する時間や樹脂の量が節約される。さらに、発泡樹脂層の波形面の凹部と外面に挟まれる部分は、硬化した樹脂によって高い剛性が確保される。これにより、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層は互いに強固に接合されことになる。

請求項４記載の発明である繊維強化樹脂パネルの製造方法は、発泡樹脂からなる第一の平板材及び第二の平板材に波形面をそれぞれ形成する工程と、樹脂を含有する波板状の第一の繊維強化樹脂層を第一の平板材の波形面に形成する工程と、この第一の強化樹脂層を介して第一の平板材の波形面の凹凸に第二の平板材の波形面が略符合するように設置する工程と、第一の平板材又は第二の平板材の外面に樹脂を含有する第二の繊維強化樹脂層を形成する工程と、第一の平板材及び第二の平板材に第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層をそれぞれ接合するとともに、第一の繊維強化樹脂層と第二の繊維強化樹脂層とを互いに接合する工程とを備えることを特徴とするものである。
このような繊維強化樹脂パネルの製造方法によれば、請求項１における波板状の第一の繊維強化樹脂層と、その両面にそれぞれ接合される一対の発泡樹脂層と、発泡樹脂層の外面に接合される第二の繊維強化樹脂層が、高価な設備や材料を用いることなく、簡単な工程で形成される。

請求項５記載の発明である繊維強化樹脂パネルの製造方法は、請求項４記載の繊維強化樹脂パネルの製造方法において、第一の繊維強化樹脂層は第一の平板材の波形面に第一の繊維シートを布設し樹脂を含浸させることにより形成され、第二の繊維強化樹脂層は第一の平板材又は第二の平板材の外面に第二の繊維シートを布設し樹脂を含浸させることにより形成され、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維樹脂層は樹脂を硬化させることにより第一の平板材及び第二の平板材に接合され、第一の平板材又は第二の平板材が波形面の凹部と第一の平板材又は第二の平板材の外面に挟まれる部分において第一の繊維シート及び第二の繊維シートにそれぞれ含浸させた樹脂を混合硬化させる工程とを備えることを特徴とするものである。
このような繊維強化樹脂パネルの製造方法によれば、第一の平板材の波形面に布設した第一の繊維シートと、第一の平板材及び第二の平板材の外面に布設した第二の繊維シートに樹脂を含浸させた後、第一の平板材又は第二の平板材の波形面の凹部と第一の平板材又は第二の平板材の外面に挟まれる部分において第一の繊維シートに含浸させた樹脂と第二の繊維シートに含浸させた樹脂を混合硬化させる手順としていることから、この部分における樹脂の混合に対して時間的余裕を設け易い。なお、上記製造方法においては、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層を形成する順番は特に限定されない。すなわち、本請求項に記載の繊維強化樹脂パネルの製造方法には、第一の繊維強化樹脂層を形成した後に、第二の繊維強化樹脂層を形成する場合のみならず、第一の繊維強化樹脂層を形成する前に、第二の繊維強化樹脂層のうちの少なくとも一部を形成する場合も含まれる。

請求項６記載の発明は、請求項４記載の繊維強化樹脂パネルの製造方法において、第一の平板材の波形面に第一の繊維強化樹脂層を形成する前に第一の平板材又は第二の平板材に対し、波形面の凹部と外面に挟まれる部分において厚さ方向に貫通孔を穿設する工程と、この貫通孔に接着剤を流し込む工程と、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層を形成した後に接着剤を硬化させて第一の繊維強化樹脂層と第二の繊維強化樹脂層とを互いに接合する工程とを備えることを特徴とするものである。
このような製造方法によれば、貫通孔内に流し込まれて硬化した接着剤によって第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層が互いに接合された請求項２記載の繊維強化樹脂パネルが容易に製造される。

請求項７記載の発明は、請求項５に記載の繊維強化樹脂パネルの製造方法において、第一の平板材又は第二の平板材において、波形面の谷部と外面に挟まれる部分の肉厚を０．５〜２ｍｍとすることを特徴とするものである。
このような繊維強化樹脂パネルの製造方法によれば、第一の平板材又は第二の平板材において、波形面の谷部と外面に挟まれる部分の肉厚を０．５ｍｍ以上としているため、破損し難い。従って、波形面の加工作業が容易となる。また、上記部分の肉厚を２ｍｍ以下としているため、第一の繊維シート及び第二の繊維シートからそれぞれ滲み出して第一の平板材又は第二の平板材に浸透した樹脂が上記部分において混ざり合うのに要する時間が短縮されるとともに、樹脂の必要量が節約される。そして、樹脂の硬化により上記部分の剛性が高くなる。これにより、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層は互いに強固に接合される。

以上説明したように、本発明の請求項１記載の繊維強化樹脂パネルにおいては、耐水性や強度を高めるとともに、軽量化を図ることができる。また、金属材料を使用しないため、製造コストを安くすることができる。さらに、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層から滲み出した樹脂によって両者が接合され、接着剤を別個に用いる必要がなく、接着剤を塗布する工程も不要であるため、製造コストが削減される。

本発明の請求項２記載の繊維強化樹脂パネルにおいては、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層からの樹脂の滲み出しの有無に関係なく、第一の繊維強化樹脂層と第二の繊維強化樹脂層を確実に接合することが可能である。

本発明の請求項３記載の繊維強化樹脂パネルにおいては、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層を、請求項１記載の発明よりもさらに強固に接合させることができる。

本発明の請求項４記載の繊維強化樹脂パネルの製造方法によれば、請求項１記載の繊維強化樹脂パネルを安価にかつ容易に製造することができる。

本発明の請求項５記載の繊維強化樹脂パネルの製造方法によれば、発泡樹脂層の波形面の凹部と外面に挟まれる部分において第一の繊維強化樹脂層と第二の繊維強化樹脂層が互いに強固に接合された請求項１記載の繊維強化樹脂パネルを容易に製造することが可能である。

本発明の請求項６記載の繊維強化樹脂パネルの製造方法によれば、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂層からの樹脂の滲み出しの有無に関係なく、第一の繊維強化樹脂層と第二の繊維強化樹脂層が互いに接合された繊維強化樹脂パネルを容易に製造することができる。

本発明の請求項７記載の繊維強化樹脂パネルの製造方法においては、製造時の作業効率を高めることができる。また、第一の繊維強化樹脂層及び第二の繊維強化樹脂が請求項５記載の発明の場合よりもさらに強固に接合された繊維強化樹脂パネルを容易に製造することが可能である。

本発明の最良の実施の形態に係る繊維強化樹脂パネルとその製造方法について図１乃至図６を用いて説明する。

本実施例の繊維強化樹脂パネルの構造について図１乃至図３を用いて説明する（特に、請求項１乃至請求項３に対応）。
図１（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の実施の形態に係る繊維強化樹脂パネルの外観斜視図及び断面図であり、図２（ａ）乃至（ｃ）は本実施例の繊維強化樹脂パネルを構成する発泡樹脂層の波形面の凹部近傍における熱硬化性樹脂の状態を説明するための模式図である。また、図３（ａ）及び（ｂ）は本実施例の繊維強化樹脂パネルの変形例を示す断面図である。
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施例の繊維強化樹脂パネル１は、熱硬化性樹脂５が含浸されたガラスクロスからなる繊維シート４によって波板状の繊維強化樹脂層２ａが形成され、その両面にそれぞれ接合される発泡スチロールによって発泡樹脂層３が形成されるとともに、この発泡樹脂層３の外面３ａに布設されるガラスクロスからなる繊維シート４に熱硬化性樹脂５が含浸されて繊維強化樹脂層２ｂが形成されている。そして、図２（ａ）に示すように、矢印Ａ，Ｂの向きに繊維強化樹脂層２ａ，２ｂから滲み出して発泡樹脂層３が繊維強化樹脂層２ａに接する波形面３ｂの凹部６と外面３ａに挟まれる部分に滲み込んだ熱硬化性樹脂５が、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように混ざり合って硬化した状態となっている。なお、繊維強化樹脂パネル１の厚さは５ｍｍ以上であり、発泡樹脂層３の波形面３ｂの凹部６と外面３ａに挟まれる部分の肉厚は０．５〜２ｍｍである。

発泡樹脂層３を形成する発泡スチロールは、ブタンなどの炭化水素ガスを吸収させた直径１ｍｍ程度の球状の原料（ポリスチレンビーズ）に１００℃以上の蒸気をあて、発泡させることにより製造される。このとき、内部に存在する気泡は繋がることなく、互いに独立して存在するため、発泡スチロールは防水性を有することになる。しかし、実際には、互いに密着した状態のポリスチレンビーズにもわずかながら隙間が存在するため、発泡スチロールの表面を水で濡らすと、水はポリスチレンビーズの隙間を通って少しずつ発泡スチロールの内部へ浸透する。そして、本実施例で使用する熱硬化性樹脂５は、溶融した状態では水よりも表面張力が小さいため、発泡スチロールの内部に容易に浸透する。
従って、上記構造の繊維強化樹脂パネル１においては、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂを構成する熱硬化性樹脂５が発泡樹脂層３に浸透し、図２（ｃ）に示すように、発泡樹脂層３の波形面３ｂの凹部６と外面３ａに挟まれる部分において混ざり合うことになる。なお、熱硬化性樹脂５は硬化することで繊維強化樹脂層２ａ，２ｂを発泡樹脂層３に接合する接着剤として作用する。そして、発泡樹脂層３の波形面３ｂの凹部６と外面３ａに挟まれる部分に存在する前述の熱硬化性樹脂５は硬化することにより、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂを互いに強固に接合するという作用を有する。つまり、熱硬化性樹脂５が含浸された発泡樹脂層３を、熱硬化性樹脂５が含浸された繊維強化樹脂層２ａ，２ｂによって挟みながら、熱硬化性樹脂５を硬化させることで、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂを強固に接合するのである。
これにより、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂが発泡樹脂層３に接合されただけの場合に比べて、繊維強化樹脂パネル１の剛性は格段に高められる。また、発泡樹脂層３は全体の総重量を軽減するという作用を有する。
さらに、発泡樹脂層３の外面３ａに接合される繊維強化樹脂層２ｂは、引っ張りや曲げに対する発泡樹脂層３の剛性を高めるとともに、前述のポリスチレンビーズの隙間を埋めることで発泡樹脂層３の内部への水分等の浸透を阻止するという作用を有する。加えて、繊維強化樹脂層２ａは波板状をなしていることから、引っ張りや曲げに対してのみならず、せん断や圧縮に対しても発泡樹脂層３の剛性を高めるという作用を有する。そして、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂを構成する熱硬化性樹脂５は、硬化時の架橋反応が不可逆であるため、高温で軟化する熱可塑性樹脂を使用する場合に比べて繊維強化樹脂パネル１の耐熱性が高いという作用を有する。

また、発泡樹脂層３の波形面３ｂの凹部６と外面３ａに挟まれる部分は、肉厚が０．５ｍｍより薄いと、破損し易いが、本実施例の繊維強化樹脂パネル１においては、上記薄肉部分の肉厚が０．５ｍｍ以上であるため、破損し難い。なお、発泡樹脂層３の波形面３ｂの凹部６と外面３ａに挟まれる部分が厚いと、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂからそれぞれ滲み出して発泡樹脂層３に浸透した熱硬化性樹脂５が波形面３ｂの凹部６と外面３ａに挟まれる部分において混ざり合うまでに要する時間が長くなる。また、このとき、熱硬化性樹脂５が互いに十分に混ざり合うようにするためには、多量の熱硬化性樹脂５が必要となる。
そして、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂに接合される発泡樹脂層３は、深さが略１ｍｍ以内である表層部において最も剛性が高く、その深さが深くなるにつれて剛性は低下する。すなわち、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂからの深さが１ｍｍを超える箇所では、発泡樹脂層３の内部で熱硬化性樹脂が硬化していても、深さが略１ｍｍ以内の表層部と同程度の剛性を確保することは難しい。
これに対し、本実施例の繊維強化樹脂パネル１においては、発泡樹脂層３の波形面３ｂの凹部６と外面３ａに挟まれる部分は、肉厚が２ｍｍ以下であるため、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂからそれぞれ滲み出した熱硬化性樹脂５が十分に混ざり合うのに要する時間や熱硬化性樹脂５の量が節約されるとともに、熱硬化性樹脂５の硬化によって高い剛性が確保されるという作用を有する。これにより、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂは互いに強固に接合されることになる。

以上説明したように、繊維強化樹脂パネル１においては、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂが互いに強固に接合されるため、高い強度を確保することができる。また、金属材料に代えて安価な発泡スチロールを発泡樹脂層３として使用しているため、軽量化と低価格化を図ることが可能である。すなわち、本実施例の繊維強化樹脂パネル１によれば、安価で軽くて強度に優れた足場を容易に実現することができる。

なお、本実施例の繊維強化樹脂パネル１は図１に示す構造に限定されるものではない。例えば、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、繊維強化樹脂層２ａの断面が曲線ではなく直線で形成されるようにしても良い。この場合、波形面３ｂを形成するために行う後述の発泡スチロール製の平板材の加工が容易となるため、本実施例の場合よりもさらに製造コストの削減を図ることが可能である。また、図１（ａ）とは異なり、繊維強化樹脂パネル１の端面に繊維強化樹脂層２ｂを形成した構造としても良い。
さらに、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂを構成する繊維シート４はガラスクロスに限らず、例えば、ガラス不織布や炭化珪素繊維あるいは炭素繊維等の有機繊維やステンレス等の金属繊維であっても良い。
加えて、発泡スチロールに代えてポリプロピレンやポリウレタンなどからなる発泡樹脂によって発泡樹脂層３を形成することもできる。また、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂを構成する熱硬化性樹脂５もエポキシ樹脂に限定されるものではなく、適宜変更可能である。すなわち、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等を使用することもできる。
また、発泡樹脂層３の波形面３ｂの凹部６と外面３ａに挟まれる部分において厚さ方向に貫通孔を設けた構造とすることもできる。この場合、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂから滲み出た熱硬化性樹脂５が貫通孔に流れ込んで容易に混合する。そして、貫通孔の内部で硬化した熱硬化性樹脂５は繊維強化樹脂層２ａ，２ｂを互いに接合する接着剤として作用する。これに対し、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂからの熱硬化性樹脂５の滲み出しが少ないか、又は全く滲み出しが無い場合には、予め準備しておいた接着剤を上記貫通孔に流し込んで硬化させることにより、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂを接合することができる。なお、このとき使用する接着剤は、熱硬化性樹脂５と同じものであっても良いし、異なるものであっても良い。このように発泡樹脂層３に上記貫通孔を設けることによれば、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂからの熱硬化性樹脂５の滲み出しの有無によらず、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂを確実に接合することができる。
さらに、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂは、繊維シート４に熱硬化性樹脂５の代わりに熱可塑性樹脂を含浸させた構造であっても良い。なお、使用可能な熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリサルフォンなどが挙げられる。

次に、繊維強化樹脂パネル１ａの製造方法について図５及び図６を適宜参照しながら図４を用いて説明する（特に、請求項４乃至請求項７に対応）。
図４は本実施例の繊維強化樹脂パネルの製造手順を示す工程図であり、図５（ａ）乃至（ｅ）及び図６（ａ）乃至（ｃ）は図４の各工程における繊維強化樹脂パネルの縦断面を示す模式図である。なお、図１に示した構成要素については同一の符号を付してその説明を省略する。
まず、図４のステップＳ１において、一対の発泡スチロール製の平板材７の片面をそれぞれ波形に加工し、凹部６と外面３ａに挟まれる部分の肉厚が０．５〜２ｍｍとなるように波形面３ｂを形成する（図５（ａ））。
次に、図４のステップＳ２では、波形面３ｂが形成された平板材７の波形面３ｂに対して熱硬化性樹脂５としてエポキシ樹脂を刷毛等の塗装治具を用いて塗布する（図５（ｂ））。このようにしてエポキシ樹脂が塗布された平板材７の波形面３ｂに、図４のステップＳ３で、繊維シート４としてガラスクロスを布設する（図５（ｃ））。そして、図４のステップＳ４では、このガラスクロスの表面に刷毛等の塗装治具を用いて再びエポキシ樹脂を塗布し、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させた状態の繊維強化樹脂層２ａを形成する（図５（ｄ））。
さらに、波形面３ｂに繊維強化樹脂層２ａが形成された平板材７に対し、図４のステップＳ５において、別の平板材７を波形面３ｂの凹凸が繊維強化樹脂層２ａの凹凸に略符合するように密着させる（図５（ｅ））。このようにして、繊維強化樹脂層２ａの両面に配置された平板材７，７によって発泡樹脂層３，３が形成される。
次に、図４のステップＳ６において、熱硬化性樹脂５としてエポキシ樹脂を刷毛等の塗装治具を用いて平板材７，７の外面３ａに塗布する（図６（ａ））。このようにしてエポキシ樹脂が塗布された平板材７，７の外面３ａに、図４のステップＳ７で、繊維シート４としてガラスクロスを布設する（図６（ｂ））。そして、図４のステップＳ８では、このガラスクロスの表面にローラを用いて加圧しながらエポキシ樹脂を塗布し、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させた状態の繊維強化樹脂層２ｂを形成する（図６（ｃ））。なお、ローラの加圧により、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂを構成するガラスクロス内の空気は外部に放出される。
最後に、この状態のまま、２５℃の温度条件で３０分放置して繊維強化樹脂層２ａ，２ｂのエポキシ樹脂を硬化させる（図４のステップＳ９）。なお、エポキシ樹脂を硬化させるには、硬化剤及び促進剤が必要である。そして、表１に示すように、エポキシ樹脂の硬化に要する時間は、硬化剤と促進剤の添加量及び周囲の温度によって変化する。すなわち、エポキシ樹脂の硬化時間は、硬化剤と促進剤の添加量を増やすと短くなり、硬化剤と促進剤の添加量を減らすと長くなる。また、エポキシ樹脂の硬化時間は、周囲の温度が高い場合には短くなり、周囲の温度が低い場合には長くなる。本実施例では、硬化剤と促進剤の添加量をそれぞれ０．５%及び１．０％としているが、これに限定されるものではなく、適宜変更可能である。ただし、エポキシ樹脂の硬化時間が短すぎる場合には、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂからそれぞれ滲み出して平板材７の波形面３ｂの凹部６と外面３ａに挟まれる部分に浸透したエポキシ樹脂の混合が完了する前に、硬化してしまい、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂの接合が不十分となるおそれがある。従って、この部分においてエポキシ樹脂が混合するのに要する時間よりもエポキシ樹脂の硬化時間が長くなるように、硬化剤と促進剤の添加量は温度条件も考慮しながら決定することが必要である。

このような製造方法によれば、波板状の繊維強化樹脂層２ａと、その両面にそれぞれ接合される発泡樹脂層３と、発泡樹脂層３の外面３ａに布設される繊維強化樹脂層２ｂが、高価な設備や材料を用いることなく、簡単な工程で形成される。
また、平板材７の波形面３ｂにエポキシ樹脂を塗布した後、平板材７の外面３ｂにローラを用いて加圧しながらエポキシ樹脂を塗布することにより、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂのガラスクロスに残留する空気が１回の工程で効率よく放出される。
さらに、ローラの加圧により、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂからのエポキシ樹脂の滲み出しと平板材７への浸透が促進される。なお、波形面３ｂから平板材７の内部に浸透して硬化したエポキシ樹脂は、繊維強化樹脂層２ｂを介して平板材７，７を互いに接合する接着剤として作用する。特に、平板材７の波形面３ｂの凹部６と外面３ａに挟まれる部分に浸透して硬化したエポキシ樹脂は繊維強化樹脂層２ａ，２ｂを互いに接合するという作用を有する。
また、外面３ａから平板材７の内部に浸透して硬化したエポキシ樹脂は、繊維強化樹脂層２ｂを平板材７，７に接合するという作用を有する。加えて、本実施例の製造方法によれば、平板材７の外面３ａ及び波形面３ｂに対するエポキシ樹脂の塗布が完了して、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂから滲み出したエポキシ樹脂が平板材７の波形面３ｂの凹部６と外面３ａに挟まれる部分に浸透した後にエポキシ樹脂を硬化させる手順としているため、上記部分においてエポキシ樹脂を十分に混合させる時間的余裕を設け易い。
また、平板材７の波形面３ｂの凹部６と外面３ａに挟まれる部分は、肉厚を０．５ｍｍ以上としているため、破損し難い。従って、波形面３ｂを加工する際の作業性が良い。
さらに、平板材７の波形面３ｂの凹部６と外面３ａに挟まれる部分の肉厚を２ｍｍ以下としているため、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂからそれぞれ滲み出して平板材７に浸透したエポキシ樹脂が上記部分において混ざり合うのに要する時間が短縮されるとともに、エポキシ樹脂の必要量が節約される。加えて、エポキシ樹脂の硬化により上記部分の剛性が高くなる。これにより、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂは互いに強固に接合される。

以上説明したように、本実施例の製造方法によれば、互いに強固に接合された繊維強化樹脂層２ａ，２ｂと発泡樹脂層とからなる軽くて強度に優れた繊維強化樹脂パネル１を安価に製造することが可能である。また、発泡樹脂層３の波形面３ｂの凹部６における強度が高く、破損し難いことから、製造時の作業効率を高めることができる。これにより、さらに製造コストの削減を図ることが可能となる。

なお、本実施例の繊維強化樹脂パネルの製造方法は、図４乃至図６に示す場合に限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、図４においてステップ２〜ステップＳ４とステップＳ６〜ステップＳ８の順番を入れ替えても良い。また、平板材７の外面３ａに接する繊維強化樹脂層２ｂの一部を平板材７の波形面３ｂに接する繊維強化樹脂層２ａよりも先に形成しても良い。
さらに、図４のステップＳ２又はステップＳ６でエポキシ樹脂を塗布する前に一対の平板材７，７の少なくともいずれか一方の波形面３ｂの凹部６と外面３ａに挟まれる部分において厚さ方向に貫通孔を穿設する工程を加えても良い。この場合、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂから滲み出たエポキシ樹脂が貫通孔に流れ込んで混合し、最終的に硬化して繊維強化樹脂層２ａ，２ｂを接合する接着剤として機能する。なお、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂからのエポキシ樹脂の滲み出しが少ないか、又は全く滲み出しが無い場合には、別個に準備しておいた接着剤を上記貫通孔に流し込む工程が必要となる。いずれにしても、このような製造方法によれば、繊維強化樹脂層２ａ，２ｂを互いに確実に接合することが可能である。
また、本実施例の繊維強化樹脂パネルの製造方法においては、ガラクスクロスにエポキシ樹脂を含浸させて繊維強化樹脂層２ａ，２ｂを形成しているが、必ずしも、この方法に限定されるものではなく、適宜変更可能である。すなわち、エポキシ樹脂の代わりに、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等をガラスクロスに含浸させても良い。また、熱硬化性樹脂の代わりに、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリサルフォン等の熱可塑性樹脂を用いても良い。

請求項１乃至請求項７に記載された発明は、建築場等で使用される足場以外にも家屋等の壁に使用される断熱ボードなどの建築用資材に対して適用可能である。

（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の実施の形態に係る繊維強化樹脂パネルの外観斜視図及び断面図である。 （ａ）乃至（ｃ）は本実施例の繊維強化樹脂パネルを構成する発泡樹脂層の波形面の凹部近傍における熱硬化性樹脂の状態を説明するための模式図である。 （ａ）及び（ｂ）は本実施例の繊維強化樹脂パネルの変形例を示す断面図である。 本実施例の繊維強化樹脂パネルの製造手順を示す工程図である。 （ａ）乃至（ｅ）は図４の各工程における繊維強化樹脂パネルの縦断面を示す模式図である。 （ａ）乃至（ｃ）は図４の各工程における繊維強化樹脂パネルの縦断面を示す模式図である。

符号の説明

１…繊維強化樹脂パネル ２ａ，２ｂ…繊維強化樹脂層 ３…発泡樹脂層 ３ａ…外面 ３ｂ…波形面 ４…繊維シート ５…熱硬化性樹脂 ６…凹部 ７…平板材 Ａ，Ｂ…矢印

Claims (7)

1. 波板状の第一の繊維強化樹脂層と、この第一の繊維強化樹脂層の両面にそれぞれ接合される一対の発泡樹脂層と、この発泡樹脂層の外面に接合される第二の繊維強化樹脂層とを備え、前記第一の繊維強化樹脂層及び前記第二の繊維強化樹脂層は、樹脂が含浸された繊維シートからなり、前記第一の繊維強化樹脂層及び前記第二の繊維強化樹脂層からそれぞれ滲み出て前記発泡樹脂層に浸透した前記樹脂は、前記発泡樹脂層が前記第一の繊維強化樹脂層に接する波形面の凹部と前記外面に挟まれる部分において混合硬化していることを特徴とする繊維強化樹脂パネル。
2. 波板状の第一の繊維強化樹脂層と、この第一の繊維強化樹脂層の両面にそれぞれ接合される一対の発泡樹脂層と、この発泡樹脂層の外面に接合される第二の繊維強化樹脂層とを備え、前記第一の繊維強化樹脂層及び前記第二の繊維強化樹脂層は、前記発泡樹脂層が前記第一の繊維強化樹脂層に接する波形面の凹部と前記外面に挟まれる部分において互いに接合され、前記発泡樹脂層は前記波形面の前記凹部と前記外面に挟まれる部分において厚さ方向に穿設された貫通孔と、この貫通孔内に流し込まれて硬化した接着剤とを備えることを特徴とする繊維強化樹脂パネル。
3. 前記波形面の前記凹部と前記外面に挟まれる部分の肉厚が０．５〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の繊維強化樹脂パネル。
4. 発泡樹脂からなる第一の平板材及び第二の平板材に波形面をそれぞれ形成する工程と、樹脂を含有する波板状の第一の繊維強化樹脂層を前記第一の平板材の前記波形面に形成する工程と、この第一の強化樹脂層を介して前記第一の平板材の前記波形面の凹凸に前記第二の平板材の前記波形面が略符合するように設置する工程と、前記第一の平板材又は前記第二の平板材の外面に前記樹脂を含有する第二の繊維強化樹脂層を形成する工程と、前記第一の平板材及び前記第二の平板材に前記第一の繊維強化樹脂層及び前記第二の繊維強化樹脂層をそれぞれ接合するとともに、前記第一の繊維強化樹脂層と前記第二の繊維強化樹脂層とを互いに接合する工程とを備えることを特徴とする繊維強化樹脂パネルの製造方法。
5. 前記第一の繊維強化樹脂層は前記第一の平板材の前記波形面に第一の繊維シートを布設し樹脂を含浸させることにより形成され、前記第二の繊維強化樹脂層は前記第一の平板材又は前記第二の平板材の外面に第二の繊維シートを布設し前記樹脂を含浸させることにより形成され、前記第一の繊維強化樹脂層及び前記第二の繊維樹脂層は前記樹脂を硬化させることにより前記第一の平板材及び前記第二の平板材に接合され、前記第一の平板材又は前記第二の平板材が前記波形面の凹部と前記第一の平板材又は前記第二の平板材の外面に挟まれる部分において前記第一の繊維シート及び前記第二の繊維シートにそれぞれ含浸させた前記樹脂を混合硬化させる工程とを備えることを特徴とする請求項４記載の繊維強化樹脂パネルの製造方法。
6. 前記第一の平板材の前記波形面に前記第一の繊維強化樹脂層を形成する前に前記第一の平板材又は前記第二の平板材に対し、前記波形面の前記凹部と前記外面に挟まれる部分において厚さ方向に貫通孔を穿設する工程と、前記貫通孔に接着剤を流し込む工程と、前記第一の繊維強化樹脂層及び前記第二の繊維強化樹脂層を形成した後に前記接着剤を硬化させて前記第一の繊維強化樹脂層と前記第二の繊維強化樹脂層とを互いに接合する工程とを備えることを特徴とする請求項４記載の繊維強化樹脂パネルの製造方法。
7. 前記第一の平板材又は前記第二の平板材において、前記波形面の前記凹部と前記外面に挟まれる部分の肉厚を０．５〜２ｍｍとすることを特徴とする請求項５記載の繊維強化樹脂パネルの製造方法。