JP6514016B2 - 貼り合わせ積層材、貼り合わせ積層材の製造方法、家具および内装材 - Google Patents

Description

本発明は、家具や内装材の少なくとも一部に好適に利用可能で、強度が高く、かつ見た目の良好な貼り合わせ積層材、貼り合わせ積層材の製造方法、家具および内装材に関するものである。

従来より、椅子の背もたれや肘掛部分などを構成する家具用構成材として、木質系のものが利用されている。木質系の家具用構成材は、一般に、少なくとも芯材および木質系表面材などの構成材料に接着剤を塗布して互いに積層し、成形型で圧接することで得られる、貼り合わせ積層材と言えるものであり、滑らかな曲線を得るために少なくとも一部が湾曲した形状に成形されることが多い。

このような家具用構成材は、例えば椅子の背もたれとして用いられると、使用者がもたれかかることで後方に力が加えられることから、家具の一部として用いられる場合に外部から受ける力に対して、薄くても反り返りなどを抑制可能な高い強度を有することが好ましい。そこで、特許文献１には、このような木質系表面材を有する家具用構成材に強度を付与するため、芯材と木質系表面材との間に炭素繊維エポキシ樹脂硬化層を設け、炭素繊維エポキシ樹脂硬化層によって強度を高めた家具用構成材を椅子の一部として用いることが開示されている。

特開昭６３−８５１３９号公報

ところで、特許文献１に開示の家具用構成材は、芯材、炭素繊維エポキシ樹脂未硬化層、木質系表面材をこの順で積層した後、金型で圧接しつつ、炭素繊維エポキシ樹脂未硬化層を硬化させて製造される。なお、積層時点で、炭素繊維エポキシ樹脂未硬化層にはエポキシ樹脂系接着剤が十分に塗布されている。

硬化前のエポキシ樹脂やエポキシ樹脂系接着剤は粘度が低いので、炭素繊維エポキシ樹脂未硬化層は、硬化前には他の構成材料とともに金型中で容易に変形し、硬化後は、高い強度を家具用構成材に付与することができる。すなわち、低粘度であるためにエポキシ樹脂やエポキシ樹脂系接着剤が炭素繊維間に浸透して曲げ加工を容易としつつ、硬化後には炭素繊維同士を固定して強度を高めることができる。

しかしながら、表面材として木質系のものを用いると、このように低粘度のエポキシ樹脂やエポキシ樹脂系接着剤が浸透し、木質系表面材の外側からエポキシ樹脂やエポキシ樹脂系接着剤が透けて見え、家具用構成材の見た目を悪くするという問題がある。このような問題は、椅子以外の家具に木質系表面材を有する家具用構成材を用いた場合も同様にして起こり得るものである。また、上記のような貼り合わせ積層材は、家具用構成材としてだけでなく、手摺りなどの内装材としても利用することが考えられ、内装材として利用する場合にも同様に見た目を悪くする問題が発生する。

本発明は、上記のような課題を解消することを目的としており、具体的には、炭素繊維により高い強度を有しつつ、炭素繊維同士を固定するエポキシ樹脂などの炭素繊維強化樹脂が木質系表面材の外側から透けて見えることがなく、見た目が良好で、家具および内装材の少なくとも一部として適切に利用可能な貼り合わせ積層材、貼り合わせ積層材の製造方法、家具および内装材を提供することを目的とする。

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明の貼り合わせ積層材は、少なくとも芯材および木質系表面材を有する積層一体構造のものであって、前記芯材と前記木質系表面材との間に、炭素繊維シートに炭素繊維強化樹脂を含浸硬化させてなる強化層を有するとともに、前記強化層と前記木質系表面材との間に、未硬化状態の炭素繊維強化樹脂を遮断可能な浸透防止層を有し、前記浸透防止層が、第１層と、前記第１層における、前記強化層の側の面に貼り付けられた、前記未硬化状態の炭素繊維強化樹脂を吸収可能な第２層と、を含む多層構造であることを特徴とする。

このような構成であると、木質系表面材に比較的近い位置に、未硬化の炭素繊維強化樹脂を含浸させた炭素繊維シートを積層してから炭素繊維強化樹脂を硬化させて製造される場合であっても、強化層と木質系表面材との間にある浸透防止層が、低粘度である硬化前の炭素繊維強化樹脂を遮り、炭素繊維強化樹脂が木質系表面材に浸透することを防止できるので、木質系表面材の外側から炭素繊維強化樹脂が透けて見えることがない。したがって、完成した貼り合わせ積層材がたとえ薄肉なものでも、見た目が良好であるとともに、強化層によって強度が高く、家具および内装材の少なくとも一部として適切に利用可能な貼り合わせ積層材を実現することができる。

さらに、硬化前の炭素繊維強化樹脂を確実に遮るとともに、浸透防止層のところで貼り合わせ積層材が剥がれることを有効に防止するためには、前記浸透防止層が、樹脂シートの両面に紙が貼り付けられた３層構造の浸透防止シートによって構成されており、前記樹脂シートが、前記第１層を形成し、前記樹脂シートにおける前記強化層の側の面に貼り付けられた前記紙が、前記第２層を形成することが好適である。

とりわけ、種々の方向に対して十分な強度を有する貼り合わせ積層材とするためには、前記炭素繊維シートが、同一方向に延びる複数の炭素繊維によって構成され、前記強化層では、前記炭素繊維の延在方向が互いに交差するように複数の炭素繊維シートを積層している構成とすることが好適である。

また、単一の炭素繊維シートで、種々の方向に対する貼り合わせ積層材の強度を確保するためには、前記炭素繊維シートが、複数の炭素繊維が束になった炭素繊維束によって構成され、複数の炭素繊維束が互いに交差して重なり合いながら編み込まれている構成とすることが好適である。

さらに、家具または内装材の一部に利用した場合、貼り合わせ積層材を曲げる方向に対しても、反り返す方向に対しても、十分な強度を発揮するためには、前記強化層が、前記芯材の両面にそれぞれ形成されている構成とすることが好適である。

また、木質系表面材として厚みの薄いものを用いた場合に、炭素繊維シートや炭素繊維強化樹脂が木質系表面材の外側から透けて見えることを抑制するとともに、面取りによって炭素繊維シートが露出することを抑制するためには、前記木質系表面材と強化層との間に単板を有する構成とすることが好適である。

一方、本発明の貼り合わせ積層材の製造方法は、少なくとも芯材および木質系表面材を有する積層一体構造のものを製造する方法であって、前記木質系表面材と前記芯材との間に未硬化状態の炭素繊維強化樹脂を含浸させた炭素繊維シートが介在し、前記木質系表面材と前記炭素繊維シートとの間に、前記未硬化状態の炭素繊維強化樹脂を遮断可能な浸透防止層が介在する積層体を、前記炭素繊維強化樹脂を硬化させつつ圧接し、前記浸透防止層が、第１層と、前記第１層における、前記炭素繊維シートの側の面に貼り付けられた、前記未硬化状態の炭素繊維強化樹脂を吸収可能な第２層と、を含む多層構造であることを特徴とする。

このような構成であると、木質系表面材から比較的近い位置に、未硬化状態の炭素繊維強化樹脂を含浸させた炭素繊維シートが積層される場合であっても、炭素繊維シートと木質系表面材との間にある浸透防止層が未硬化の炭素繊維強化樹脂を遮り、炭素繊維強化樹脂が木質系表面材に浸透することを防止できる。したがって、見た目が良好であるとともに、炭素繊維強化樹脂が炭素繊維シートに含浸硬化した強化層によって強度が高く、かつ家具および内装材の少なくとも一部として適切に利用可能な貼り合わせ積層材を簡単、確実に製造することができる。

この場合に、適切な曲げ加工を可能にするためには、前記積層体が、前記芯材の両面に前記木質系表面材が設けられるとともに、少なくとも一方の前記木質系表面材と前記芯材との間に未硬化状態の炭素繊維強化樹脂を含浸させた炭素繊維シートが介在し、少なくとも一方の前記木質系表面材と前記炭素繊維シートとの間に浸透防止層が介在するものであり、当該積層体を成形型内に設置し、当該成形型で前記積層体を圧接しつつ、前記炭素繊維強化樹脂を硬化させることが好適である。

さらに、本発明の家具は、上記貼り合わせ積層材を少なくとも一部に利用することを特徴とする。このような構成であると、見た目が良好で、かつ十分な強度を有する家具を実現することができる。

また、本発明の内装材は、上記貼り合わせ積層材を少なくとも一部に利用することを特徴とする。このような構成であると、見た目が良好で、かつ十分な強度を有する内装材を実現することができる。

本発明は、以上説明した構成であるから、木質系表面材に比較的近い位置に、未硬化の炭素繊維強化樹脂を含浸させた炭素繊維シートを積層してから炭素繊維強化樹脂を硬化させて製造される場合であっても、浸透防止層が硬化前の炭素繊維強化樹脂を遮り、木質系表面材の外側から炭素繊維強化樹脂が透けて見えることがないので、見た目が良好であるとともに、強化層によって強度が高く、家具および内装材の少なくとも一部として適切に利用可能な貼り合わせ積層材、貼り合わせ積層材の製造方法、家具および内装材を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る家具用構成材を模式的に示す部分断面図。 同家具用構成材が適用された椅子を示す斜視図。 同家具用構成材の製造方法を説明するための図。 同家具用構成材の製造方法を説明するための図。 同家具用構成材が適用されたテーブルを示す斜視図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

図１に示すように、本実施形態の貼り合わせ積層材としての家具用構成材１は、少なくとも芯材１０および木質系表面材４０を有する積層一体構造のものであり、図２に示すように、例えば椅子１００Ａ，１００Ｂの背もたれ１０２Ａ，１０２Ｂなどに利用される。

図１に示すように、家具用構成材１は、芯材１０の両面に、強化層２０，２０、浸透防止シート３０，３０及び木質系表面材（突板）４０，４０がそれぞれこの順で積層されて形成される。なお、図１は模式図であるため各層の厚みは捨象している。

芯材１０は、複数の単板１１（本実施形態では３枚）が、熱硬化性接着剤たとえばメラミン樹脂系接着剤によって互いに重なって接着されたものである。単板としては例えばブナ材が用いられる。なお、単板は任意の枚数積層することができる。

強化層２０は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＰＲ）２０´によって構成されている。炭素繊維強化プラスチック２０´は、複数の炭素繊維（ＣＦ）２２ａからなる炭素繊維シート２１，２１´に炭素繊維強化樹脂としてのエポキシ樹脂が浸透硬化して形成される。なお、本実施形態では炭素繊維強化樹脂としてエポキシ樹脂を用いるが、これに限定されず、エポキシ樹脂以外のものを用いてもよい。炭素繊維シート２１，２１´は、炭素繊維２２ａの束である炭素繊維束２２が同一方向に複数配列してなるものであり、炭素繊維束２２，２２同士は紐状の束縛部材２４で編み込んだ状態に固定されている。本実施形態では、炭素繊維シート２１，２１´は２枚が互いに重ねられており、一方の炭素繊維シート２１の炭素繊維２２ａがＡ１方向に延び、他方の炭素繊維シート２１´の炭素繊維２２ａが、Ａ１方向と略直交する（本実施形態では９０°で交差する）Ａ２方向に延びるように配置される。炭素繊維２２ａは、それが引っ張られる方向に対しては高い強度を発揮するものである。そのため、炭素繊維シート２１はＡ１方向への引っ張り力に対する強度が高く、炭素繊維シート２１´はＡ２方向への引っ張り力に対する強度が高い。

エポキシ樹脂は、主剤と硬化剤とからなるエポキシ樹脂系接着剤であり、これらを混合して所定時間経過すると硬化するものである。硬化前のエポキシ樹脂は低粘度であることから、家具用構成材１の製造時、炭素繊維シート２１，２１´に塗布されたエポキシ樹脂は、炭素繊維２２ａ，２２ａ同士の隙間にすぐに浸透し（浸透性が高い）、作業性が良好となる。エポキシ樹脂が硬化すると、炭素繊維２２ａ，２２ａ同士が互いに強固に固定され、炭素繊維強化プラスチック２０´となる。

浸透防止層としての浸透防止シート３０は、不透水性の樹脂シート３２の両面に強化紙３１が貼り付けられて構成される。このような浸透防止シート３０により、家具用構成材１の製造時、硬化前の低粘度のエポキシ樹脂を遮り、エポキシ樹脂が木質系表面材４０に到達することを防止している。浸透防止シート３０と木質系表面材４０とは、水溶性接着剤たとえば酢酸ビニル系接着剤によって互いに接着している。酢酸ビニル系接着剤は水分が蒸発すると固まるものである。このような浸透防止シート３０は、例えば建築用途で従来より用いられるものを適用できる。

上記の家具用構成材１は、前述のように、例えば図２（ａ），（ｂ）に示すような椅子１００Ａ，１００Ｂの座面１０１及び背もたれ１０２Ａ，１０２Ｂを一体で構成するものとして利用可能である。家具用構成材１は、略矩形状の座面１０１の後端部から略直角に湾曲させることで背もたれ１０２Ａ，１０２Ｂを構成している。椅子１００Ａ，１００Ｂは、背もたれ１０２Ａ，１０２Ｂの上部を構成する背１２２ａ，１１２ａと、背もたれ１０２Ａ，１０２Ｂの一部（具体的には下部）の幅が小さく構成された背支杆１２２ｂ，１１２ｂとを有し、さらに椅子１００Ｂでは、座部１０１の左右方向端部（中央より変位した位置）から幅狭な背支杆１１２ｂが延びるとともに、背もたれ１０２Ｂの一部（具体的には背１１２ａ）に開口１１２ｃが形成されるなど、一見、強度的に不安を感じさせる形状である。しかしながら、家具用構成材１が強化層２０により十分な強度を有することから、図２に示すように背もたれ１０２Ａ，１０２Ｂの一部（具体的には背支杆１１２ｂ，１２２ｂ）の幅を小さくしても、曲げ強度が確保される。また、同図（ｂ）に示すように、背支杆１１２ｂが座部１０１の左右方向端部から延びている場合、背１１２ａにもたれると、背支杆１１２ｂには矢印Ｘで示すねじり方向に力が掛かるが、このようなねじれが生じる箇所でも十分なねじり強度を確保することができる。そのため、椅子１００Ａ，１００Ｂのデザインの自由度を高めることができる。

次に、図３，４を用いて家具用構成材１の製造方法を説明する。

まず、図３に示すように、芯材１０となる複数枚（本実施形態では３枚）の単板１１の表面にメラミン樹脂系接着剤１１ａを塗布する。具体的には、芯材１０となる複数枚の単板１１のうち内側に配置される単板１１を、メラミン樹脂系接着剤１１ａを表面に付着させた一対のローラＲ，Ｒ間に通すことで、単板１１の両面にメラミン樹脂系接着剤１１ａをそれぞれ塗布する。また、芯材１０となる複数枚の単板１１のうち外側に配置される２枚の単板１１，１１を外表面１１ｂ１を内側に向けて互いに重ね合わせ、その状態で、メラミン樹脂系接着剤１１ａが表面に付着した一対のローラＲ，Ｒ間に通す。これにより、メラミン樹脂系接着剤１１ａを、当該単板１１，１１の外表面１１ｂ１には塗布せずに、単板１１，１１の内表面１１ｂ２にそれぞれ塗布する。この２枚の単板１１，１１の外表面１１ｂ１を外側に向け、当該単板１１，１１で、メラミン樹脂系接着剤１１ａが両面に塗布された単板１１を挟み込み、互いに重ね合わせて下側の第１成形型５１内に配置し、上側の第１成形型５２を降ろして圧接しつつ高周波加熱を行う。これにより、各単板１１同士が接着して一体化し、所定形状に成形された芯材１０となる。

次に、図４に示すように、木質系表面材４０の裏面に浸透防止シート３０を酢酸ビニル系接着剤３３で接着する。その後、浸透防止シート３０のうち木質系表面材４０と反対側の面に、主剤と硬化剤との混合直後で粘度の低い未硬化状態のエポキシ樹脂２３を塗布して炭素繊維シート２１（２１´）を重ね合わせ、エポキシ樹脂２３が炭素繊維シート２１（２１´）に浸透して表面からしみ出すまで図示しないローラでしごく。さらに、炭素繊維シート２１（２１´）に未硬化状態のエポキシ樹脂２３を塗布し、この炭素繊維シート２１（２１´）と炭素繊維２２ａの延在方向が略直交するように炭素繊維シート２１´（２１）をもう１枚重ね合わせ、エポキシ樹脂２３が炭素繊維シート２１´（２１）に浸透して表面からしみ出すまで図示しないローラでしごく。このようにして作製した強化層形成表面材４０ａを２枚用意し、これらを前述のようにして得た芯材１０の両面にそれぞれ貼り付けて積層体１Ａを得る。なお、エポキシ樹脂２３を塗布する手順は上記に限定されず、炭素繊維シート２１（２１´）を重ねた後に、それに浸透させるエポキシ樹脂２３を塗布するようにしてもよい。この積層体１Ａを下側の第２成形型５３に入れ、上側の第２成形型５４を降ろして圧接し、エポキシ樹脂２３を硬化させて一体化させる。このとき、芯材１０は第１成形型５１，５２で加熱された後であるため、芯材１０に残った余熱により、エポキシ樹脂２３の硬化が促進される。このようにして、家具用構成材１が得られる。

以上のように、本実施形態の貼り合わせ積層材としての家具用構成材１は、少なくとも芯材１０および木質系表面材４０を有する積層一体構造のものであって、芯材１０と木質系表面材４０との間に、炭素繊維シート２１，２１´に炭素繊維強化樹脂としてのエポキシ樹脂２３を含浸硬化させてなる強化層２０を有するとともに、強化層２０と木質系表面材４０との間に、不透水性の浸透防止層としての浸透防止シート３０を有するように構成したものである。

このような構成であると、木質系表面材４０に比較的近い位置に、未硬化のエポキシ樹脂２３を含浸させた炭素繊維シート２１、２１´を積層してからエポキシ樹脂２３を硬化させて製造される場合であっても、強化層２０と木質系表面材４０との間にある浸透防止シート３０が硬化前のエポキシ樹脂２３を遮り、エポキシ樹脂２３が木質系表面材４０に浸透することを防止できるので、たとえ着色されたエポキシ樹脂２３を用いたとしても、木質系表面材４０の外側からエポキシ樹脂２３が透けて見えることがない。したがって、完成した家具用構成材１がたとえ薄肉なものでも、見た目が良好であるとともに、強化層２０によって高い強度を有し、椅子１００Ａ，１００Ｂなどの家具の少なくとも一部として適切に利用可能な家具用構成材１を実現することができる。

また、浸透防止シート３０が、不透水性の樹脂シート３２の両面に強化紙３１が貼り付けられた３層構造であることから、強化紙３１によって引っ張る方向に対する浸透防止シート３０の強度を高めることができる。また、本実施形態のように、硬化前のエポキシ樹脂２３を含浸させた炭素繊維シート２１、２１´を浸透防止シート３０に重ね合わせる場合には、樹脂シート３２よりも吸水性の高い強化紙３１に硬化前のエポキシ樹脂２３が吸収されるので、エポキシ樹脂２３を介して浸透防止シート３０を十分な強度で強化層２０に接着させることができる。したがって、浸透防止層として例えば樹脂シート３２のみで構成されるものを用いる場合よりも、家具用構成材１中での浸透防止シート３０の接着力が高くなり、浸透防止シート３０のところで家具用構成材１が剥がれるのを有効に防止することができる。

特に、炭素繊維シート２１，２１´は、同一方向に延びる複数の炭素繊維２２ａによって構成され、強化層２０では、炭素繊維２２ａの延在方向が互いに交差、具体的には略直交するように２枚の炭素繊維シート２１，２１´を積層して構成したものである。炭素繊維２２ａは引っ張り方向に対しては十分な強度を発揮する。そのため、炭素繊維２２ａの延在方向が互いに交差するように２枚の炭素繊維シート２１，２１´を積層した強化層２０とすることで、一方向だけでなく各方向に対して強度を発揮する家具用構成材１とすることができる。例えば、図２（ｂ）に示すような椅子１００Ｂの背もたれ１０２Ｂとして家具用構成材１を利用した場合、背１１２ａにもたれると背支杆１１２ｂには矢印Ｘで示すねじれ方向への力も加わるが、炭素繊維２２ａの延在方向が略水平方向である炭素繊維シート２１（２１´）によって、ねじれ方向に対しても高い強度を発揮し、割れにくくすることができる。

とりわけ、強化層２０が芯材１０の両面にそれぞれ形成されていることから、家具用構成材１の反りを効果的に抑え、椅子１００Ａ，１００Ｂの形態を適切に保持するとともに、強度をより高めることができる。

例えば、図２（ａ）に示すような椅子１００Ａの座部１０１および背もたれ１０２Ａに家具用構成材１を利用した場合、背１２２ａに後方に向けて力が加えられると、背支杆１２２ｂのうち、芯材１０よりも後方にある強化層２０の炭素繊維シート２１（２１´）を構成する炭素繊維２２ａには圧縮方向に力が加わるので、十分な強度が発揮されないとしても、芯材１０よりも前方にある強化層２０の炭素繊維シート２１（２１´）を構成する炭素繊維２２ａには引っ張り方向に力が加わるので、十分な強度が発揮される。そのため、背もたれ１０２Ａに後方に向けて力が加えられると、芯材１０よりも前方に設けられた強化層２０によって背もたれ１０２Ａの反りが抑制される。一方、背もたれ１０２Ａの背１２２ａに何らかの原因で前方に向けて力が加えられると、芯材１０よりも前方にある強化層２０の炭素繊維シート２１（２１´）を構成する炭素繊維２２ａには圧縮方向に力が加わるので、十分な強度が発揮されないとしても、芯材１０よりも後方にある強化層２０の炭素繊維シート２１（２１´）を構成する炭素繊維２２ａには引っ張り方向に力が加わるので、十分な強度が発揮される。そのため、背もたれ１０２Ａに前方に向けて力が加えられると、芯材１０よりも後方に設けられた強化層２０によって背もたれ１０２Ａの反りが抑制される。したがって、背もたれ１０２Ａに前方または後方のどちらから力が加えられたとしても、背もたれ１０２Ａの反りを効果的に抑制することができる。また、このような反り抑制の効果は、強化層２０同士の間隔が空いているほど顕著になるので、家具用構成材１を薄くしつつ強度を高めるためには、強化層２０は木質系表面材４０のできるだけ近くに位置づけられることが好ましい。

一方、本実施形態の家具用構成材１の製造方法は、少なくとも芯材１０および木質系表面材４０を有する積層一体構造のものを製造する方法であって、木質系表面材４０と芯材１０との間に未硬化状態のエポキシ樹脂２３を含浸させた炭素繊維シート２１（２１´）が介在し、木質系表面材４０と炭素繊維シート２１（２１´）との間に浸透防止シート３０が介在する積層体１Ａを、エポキシ樹脂２３を硬化させつつ圧接する。

このような構成であると、木質系表面材４０と比較的近い位置に、未硬化状態のエポキシ樹脂２３を含浸させた炭素繊維シート２１（２１´）が積層される場合であっても、炭素繊維シート２１（２１´）と木質系表面材４０との間にある浸透防止シート３０が未硬化のエポキシ樹脂２３を遮り、エポキシ樹脂２３が木質系表面材４０に浸透することを防止できる。したがって、見た目が良好であるとともに、エポキシ樹脂２３が炭素繊維シート２１（２１´）に含浸硬化した強化層２０によって強度が高く、かつ椅子１００Ａ，１００Ｂなどの家具の少なくとも一部として適切に利用可能な家具用構成材１を簡単、確実に製造することができる。

特に本実施形態の家具用構成材１の製造方法において、積層体１Ａは、芯材１０の両面に木質系表面材４０，４０が設けられるとともに、両方の木質系表面材４０，４０と芯材１０との間に未硬化状態のエポキシ樹脂２３を含浸させた炭素繊維シート２１，２１´が介在し、両方の木質系表面材４０，４０と炭素繊維シート２１，２１´との間に浸透防止シート３０が介在するものであり、当該積層体１Ａを成形型５３，５４内に設置し、成形型５３，５４で積層体１Ａを圧接しつつ、エポキシ樹脂２３を硬化させる。

このような構成であると、未硬化状態のエポキシ樹脂２３を含浸させた炭素繊維シート２１，２１´を有する積層体１Ａを成形型５３，５４内に設置するので、炭素繊維シート２１，２１´の形状を成形型５３，５４に合わせて容易に変形させることができる。その状態でエポキシ樹脂２３を硬化させることで、エポキシ樹脂２３で炭素繊維シート２１，２１´を隣接する芯材１０や浸透防止シート３０と接着させつつ、炭素繊維２２ａ同士を固定して、家具用構成材１の強度を高めることができる。また、エポキシ樹脂２３の硬化前では、強化層２０と木質系表面材４０との間にある浸透防止シート３０がエポキシ樹脂２３を遮り、エポキシ樹脂２３が木質系表面材４０に浸透することを防止できる。したがって、適切な曲げ加工を可能にしつつ、見た目が良好で、かつ椅子１００Ａ，１００Ｂなどの家具の少なくとも一部として適切に利用可能な家具用構成材１を簡単、確実に製造することができる。

さらに、本実施形態の家具である椅子１００Ａ，１００Ｂは、上記家具用構成材１を少なくとも一部に利用することから、見た目が良好であるとともに、十分な強度を有することから、椅子１００Ａ，１００Ｂの形状の自由度を高めることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

例えば、本実施形態では、木質系表面材４０と、浸透防止シート３０と、強化層２０と、芯材１０とで構成されるが、さらに他の板状部材やシート状部材を介在させてもよい。このような構成としては、例えば、木質系表面材４０、単板、浸透防止シート３０、強化層２０および芯材１０をこの順で設けた構成や、木質系表面材４０、浸透防止シート３０、単板、強化層２０および芯材１０をこの順で設けた構成など、木質系表面材４０と強化層２０との間にさらに単板（例えばブナ材）を介在させた構成が挙げられる。仮に木質系表面材４０として、ウォールナットやオーク材などからなる薄い素材（例えば厚さ０．３ｍｍ程度）を利用すると、炭素繊維シート２１，２１´やエポキシ樹脂２３などが木質系表面材４０の外側から透けて見える場合があるが、木質系表面材４０と強化層２０との間に単板を介在させることで、木質系表面材４０の外側から炭素繊維シート２１，２１´などが透けて見えることを防止でき、見た目を良好にすることができる。また、木質系表面材４０と比較的近い位置に強化層２０が積層されている場合に、椅子１００Ａ，１００Ｂの背もたれ１０２Ａ，１０２Ｂの縁などを面取りすると、強化層２０の炭素繊維シート２１（２１´）が露出しやすいが、木質系表面材４０と強化層２０との間に単板を介在させて、当該単板が面取りで削られるようにすることで、炭素繊維シート２１（２１´）の露出を抑制することができる。

また、本実施形態では、成形型５１，５２を用いて芯材１０を作製した後、成形型５３，５４を用いて芯材１０と強化層形成表面材４０ａとを一体化しており、２工程で成形を行っているが、家具用構成材１の全ての構成要素を同時に成形型に入れて一体化し、１工程で成形を行ってもよい。

さらに、本実施形態では強化層２０が芯材１０の両面にそれぞれ設けられているが、片面にだけ設けられてもよい。この場合、浸透防止シート３０は、強化層２０がある側にのみ設けられてもよい。或いは、芯材１０内に強化層２０を設けるなどして、家具用構成材１中に３つ以上の強化層２０を設けてもよい。

また、本実施形態では、各強化層２０に２枚の炭素繊維シート２１，２１´が用いられているが、各強化層２０に１枚の炭素繊維シート２１（２１´）が用いられるだけであってもよく、各強化層２０に３枚以上の炭素繊維シート２１，２１´が用いられてもよい。各強化層２０に炭素繊維シート２１，２１´が複数枚設けられる場合、各炭素繊維シート２１，２１´を構成する炭素繊維２２ａの延在方向のなす角度は９０°に限定されず、例えば６０°であってもよい。

また、本実施形態では、強化層２０が有する炭素繊維シート２１（２１´）として、炭素繊維２２ａの束である炭素繊維束２２が同一方向に複数配列してなるものを用いるが、図１の右下の拡大平面図にて示すように、複数の炭素繊維束２２が互いに交差（クロス）して重なり合いながら編み込まれてなる炭素繊維シート２１Ａを用いてもよい。このような炭素繊維シート２１Ａを用いることで、炭素繊維２２ａの延在方向が互いに交差するように積層させた複数の炭素繊維シート２１，２１´を用いることなく、単一の炭素繊維シート２１Ａで、一方向だけでなく各方向に対して家具用構成材１の強度を確保することができる。

さらに、本実施形態では、家具用構成材１が椅子１００Ａ，１００Ｂの座面１０１および背もたれ１０２Ａ，１０２Ｂに用いられるが、椅子１００Ａ，１００Ｂの座部１０１のみ、或いは背もたれ１０２Ａ，１０２Ｂのみに家具用構成材１が用いられてもよく、椅子１００Ａ，１００Ｂの脚１０３（特に下向きハの字状に開く脚）や図示しない肘（特にＬ字肘やラウンド肘）などに用いてもよい。

また、家具用構成材１は、椅子１００Ａ，１００Ｂ以外の家具、例えば図５に示すようなテーブル１１０に適用されてもよい。テーブル１１０は、比較的薄肉な１枚の家具用構成材１の両端部を略直角に湾曲させる曲げ加工を行って作製されるもので、天板１１３およびその四隅近傍から下方に延びる脚１１１を備える。また、天板１１３には複数の開口１１４，１１４が形成されている。このように、比較的薄肉な家具用構成材１のみで構成され、さらに天板１１３に開口１１４が形成されるという、一見、強度的に不安を感じる形状であっても、家具用構成材１を用いて作製されているので、十分な強度を備えつつ、形状の自由度が高いテーブル１１０とすることができる。

さらに、本実施形態では芯材１０の両面に木質系表面材４０，４０がそれぞれ設けられるが、芯材１０の一方の面のみに木質系表面材４０が設けられる構成であってもよい。この場合、芯材１０の他方の面には、例えばメラミン系化粧板など他の種類の板材を設ける。メラミン系化粧板は、例えばクロロプレンゴム系接着剤を利用して芯材１０に接着される。このような家具用構成材は、家具の平面な部分、例えばテーブルの天板などに用いられることが好ましく、テーブルの天板に用いられる場合、木質系表面材４０を天板の裏側とし、メラミン系化粧板を天板の表側とすることが考えられる。また、このような家具用構成材は、例えば、図４に示すような成形型５３，５４を使用せず、積層体を図示しないローラで押さえて圧着させることで作製する。なお、芯材１０の両側に木質系表面材４０，４０が設けられる場合であっても、このようにローラで押さえて圧着させることで作製してもよい。

またさらに、本発明の貼り合わせ積層材を家具用構成材１としてだけでなく、内装材として利用してもよい。内装材として利用する場合、貼り合わせ積層材が、例えば手摺り、階段の踏み板、床材、備え付けの収納のような造作物および備え付けのカウンターの少なくとも一部を構成することになる。そのためこのような内装材は、見た目が良好であるとともに、十分な強度を有し、形状の自由度を高めることができる。

さらに、本発明の貼り合わせ積層材は、成形型５１〜５４などによる曲げ加工が施されず、フラットな形状のものであってもよい。

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…家具用構成材（貼り合わせ積層材）
１Ａ…積層体
１０…芯材
２０…強化層
２１，２１´，２１Ａ…炭素繊維シート
２２…炭素繊維束
２２ａ…炭素繊維
２３…エポキシ樹脂（炭素繊維強化樹脂）
３０…浸透防止シート（浸透防止層）
３２…樹脂シート
３１…強化紙（紙）
４０…木質系表面材
５３，５４…成形型
１００Ａ，１００Ｂ…椅子（家具）
１１０…テーブル（家具）

Claims (10)

1. 少なくとも芯材および木質系表面材を有する積層一体構造の貼り合わせ積層材であって、前記芯材と前記木質系表面材との間に、炭素繊維シートに炭素繊維強化樹脂を含浸硬化させてなる強化層を有するとともに、前記強化層と前記木質系表面材との間に、未硬化状態の炭素繊維強化樹脂を遮断可能な浸透防止層を有し、
   前記浸透防止層が、
   第１層と、前記第１層における、前記強化層の側の面に貼り付けられた、前記未硬化状態の炭素繊維強化樹脂を吸収可能な第２層と、を含む多層構造であることを特徴とする貼り合わせ積層材。
2. 前記浸透防止層が、樹脂シートの両面に紙が貼り付けられた３層構造の浸透防止シートによって構成されており、
   前記樹脂シートが、前記第１層を形成し、前記樹脂シートにおける前記強化層の側の面に貼り付けられた前記紙が、前記第２層を形成する、請求項１記載の貼り合わせ積層材。
3. 前記炭素繊維シートは、同一方向に延びる複数の炭素繊維によって構成され、
   前記強化層では、前記炭素繊維の延在方向が互いに交差するように複数の炭素繊維シートを積層している請求項１又は２記載の貼り合わせ積層材。
4. 前記炭素繊維シートは、複数の炭素繊維が束になった炭素繊維束によって構成され、複数の炭素繊維束が互いに交差して重なり合いながら編み込まれている請求項１又は２記載の貼り合わせ積層材。
5. 前記強化層が、前記芯材の両面にそれぞれ形成されている請求項１〜４の何れかに記載の貼り合わせ積層材。
6. 前記木質系表面材と前記強化層との間に単板を有する請求項１〜５の何れかに記載の貼り合わせ積層材。
7. 少なくとも芯材および木質系表面材を有する積層一体構造の貼り合わせ積層材の製造方法であって、
   前記木質系表面材と前記芯材との間に未硬化状態の炭素繊維強化樹脂を含浸させた炭素繊維シートが介在し、前記木質系表面材と前記炭素繊維シートとの間に、前記未硬化状態の炭素繊維強化樹脂を遮断可能な浸透防止層が介在する積層体を、前記炭素繊維強化樹脂を硬化させつつ圧接し、
   前記浸透防止層が、
   第１層と、前記第１層における、前記炭素繊維シートの側の面に貼り付けられた、前記未硬化状態の炭素繊維強化樹脂を吸収可能な第２層と、を含む多層構造であることを特徴とする貼り合わせ積層材の製造方法。
8. 前記積層体は、前記芯材の両面に前記木質系表面材が設けられるとともに、少なくとも一方の前記木質系表面材と前記芯材との間に未硬化状態の炭素繊維強化樹脂を含浸させた炭素繊維シートが介在し、少なくとも一方の前記木質系表面材と前記炭素繊維シートとの間に浸透防止層が介在するものであり、当該積層体を成形型内に設置し、当該成形型で前記積層体を圧接しつつ、前記炭素繊維強化樹脂を硬化させることを特徴とする請求項７記載の貼り合わせ積層材の製造方法。
9. 請求項１〜６の何れか１つに記載の貼り合わせ積層材を少なくとも一部に利用することを特徴とする家具。
10. 請求項１〜６の何れか１つに記載の貼り合わせ積層材を少なくとも一部に利用することを特徴とする内装材。
    

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