JP7439478B2 - 内装材 - Google Patents

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Description

本発明は、内装材に関する。
従来、グラスウール等からなる基材の表面に、塩化ビニル樹脂系フィルムやガラスクロス等からなる化粧シートを貼り合わせた内装材が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1に記載の内装材によれば、軽量で且つ吸音性を向上可能となっている。
特開平9-207286号公報
ところで、このような内装材には、軽量性と吸音性とのさらなる向上が要求される。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、軽量で且つ吸音性に優れた内装材を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、(a)基材の一方の面側に、表面材を有し、(b)表面材は、三軸織物である内装材であることを要旨とする。
本発明の一態様によれば、多孔質で孔が裏面まで貫通している三軸織物を用いるため、軽量で且つ吸音性に優れた内装材を提供することができる。
第1の実施形態に係る内装材を示す断面図である。 第2の実施形態に係る内装材を示す断面図である。 第3の実施形態に係る内装材を示す断面図である。 変形例に係る内装材を示す断面図である。 変形例に係る内装材を示す断面図である。 変形例に係る内装材を示す断面図である。 第4の実施形態に係る内装材を示す断面図である。 変形例に係る内装材を示す断面図である。
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
ここで、図面は模式的なものであり、厚さと平面寸法との関係、各層の厚さの比率等は現実のものとは異なる。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造等が下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
(第1の実施形態)
第1の実施形態に係る内装材1は、軽量で且つ吸音性に優れた内装材である。例えば、天井材に用いられる。
(構成)
図1に示すように、第1の実施形態に係る内装材1は、基材2の一方の面2a側に、表面材3を有している。また、基材2と表面材3との間には、基材2と表面材3とを張り合わせるための接着剤4が配置されている。内装材1の坪量は、2kg/m2以下とする。
また、内装材1は、ISO5660-1に準拠し、建築基準法第2条第9号及び建築基準法施工令第108条の2に基づく防耐火試験方法と性能評価規格に従うコーンカロリーメーター試験機による発熱性試験において(1)加熱開始後20分間の総発熱量(MJ/m)が8MJ/m以下であり、(2)加熱開始後20分間の最大発熱速度が10秒以上継続して200kW/mを超えず、(3)加熱開始後20分間、防火上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴がないという条件を満たす不燃性を有することが好ましい。
(基材)
基材2の材料としては、例えば、グラスウール、ガラスペーパー、又は無機系接着剤で固められたフェルト材を採用できる。無機系接着剤としては、例えば、シリカを主成分とするシリカ系接着剤、セラミックを主成分とするセラミック系接着剤、セメントを主成分とするセメント系接着剤を採用できる。基材2の材料にグラスウール等を採用することにより、基材2が多孔質となるため、基材2の軽量性及び吸音性を向上できる。特に、グラスウールは、厚みによって若干異なってくるが、単体で残響室法において平均吸音率0.5%~1.0%程度の吸音性能を有しているため、吸音性の向上の点からより好ましい。
また、基材2の材料としてグラスウールを用いる場合には、基材2の厚さは8mm以上24mm以下が好ましい。8mmより薄い場合には、内装材1の吸音性能が低くなる。内装材1の吸音性能は、残響室法において平均吸音率が5%以上であることが好ましい。また、24mmより厚い場合には、重量が増大するとともに、不燃性の確保が困難となる。
また、基材2は、ISO5660-1に準拠し、建築基準法第2条第9号及び建築基準法施工令第108条の2に基づく防耐火試験方法と性能評価規格に従うコーンカロリーメーター試験機による発熱性試験において(1)加熱開始後20分間の総発熱量(MJ/m)が4MJ/m以下であり(2)加熱開始後20分間の最大発熱速度が10秒以上継続して200kW/mを超えず(3)加熱開始後20分間、防火上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴がないという条件を満たす不燃性を有することが好ましい。このような不燃性を有することにより、内装材1全体の発熱量に余裕ができるため、内装材1に不燃性を付与しつつも、表面材3へ加飾を行うことができ、内装材1の意匠性を向上できる。
(表面材)
表面材3の材料としては、例えば、三軸織物を採用できる。三軸織物を採用することにより、表面材3が多孔質となるため、表面材3を軽量化でき、また吸音性を向上できる。また、三軸織物を構成する繊維は、例えば、ガラス繊維、炭素繊維を採用できる。特にガラス繊維が好ましい。ガラス繊維を用いることにより、内装材1に不燃性を付与できる。
(接着剤)
接着剤4の材料としては、例えば、固形分100%のホットメルト接着剤、固形分100%のポリウレタン(PUR)系樹脂接着剤、高粘度のウレタン系樹脂接着剤、高粘度のゴム系接着剤を採用できる。ホットメルト接着剤としては、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂(EVA樹脂)、ポリアミド系樹脂が挙げられる。接着剤4の材料に固形分100%のホットメルト接着剤等を用いることにより、基材2や表面材3の多孔質の細孔に接着剤4が入りこむことを抑制でき、基材2と表面材3との密着強度の低下を抑制できる。また、高粘度としては、例えば、粘度40Pa・s以上、より好ましくは50Pa・s以上を採用できる。
(製造方法)
次に、第1の実施形態に係る内装材1の製造方法の一例について説明する。
まず、基材2(例えば、グラスウール)を用意する。続いて、基材2の一方の面上に、シート状又は網目状に形成した接着剤4(例えば、ホットメルト接着剤)、及び表面材3(例えば、三軸織物)をこの順に積層して積層体を形成する。続いて、積層体を温度100℃前後の環境に30秒程度静置して接着剤4(ホットメルト接着剤)を溶かし、基材2と表面材3とを貼り合わせる。これにより、第1の実施形態に係る内装材1を製造する。
以上説明したように、第1の実施形態に係る内装材1では、基材2の一方の面側に表面材3を有するようにし、表面材3を三軸織物とした。それゆえ、多孔質で孔が裏面まで貫通している三軸織物を用いるため、軽量で且つ吸音性に優れた内装材1を提供できる。
また、第1の実施形態に係る内装材1では、内装材1の坪量を2kg/m2以下とした。すなわち、内装材1の坪量を制限し、内装材1を軽量なものとした。それゆえ、例えば、内装材1が天井材に用いられ、天井材が地震等で脱落し、人に当たったとしても、人に重大な危害が加わることを防止することができる。また、内装材1の坪量を制限することで、国土交通省が定める「構造耐力上安全な天井の構造方法」による特定天井、つまり、複数のルートでの検証が必要な天井と異なるものとすることができる。すなわち、検証が必要のない天井とすることができ、検証のための複雑な計算等を省略することができる。
ちなみに、三軸織物は、単体で膜パネルとして用いられるのが一般的だが、多孔質で裏面まで孔が貫通しているため、三軸織物単体による膜パネルは、不燃性能を有さない。
(第2の実施形態)
次に、本開示の第2の実施形態に係る内装材1について説明する。図2は、第2の実施形態に係る内装材1を示す断面図である。図2において、図1に対応する部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
(構成)
第2の実施形態に係る内装材1は、図2に示すように、表面材3(三軸織物)の繊維間に樹脂5が含浸されており、樹脂5が硬化されている点、基材2と表面材3とが樹脂5によって貼り合わされている点、図1の接着剤4が省略されている点が、第1の実施形態に係る内装材1と異なっている。すなわち、三軸織物を、剛性保持のための芯材とする構成となっている。
樹脂5としては、例えば、熱可塑性樹脂を採用できる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)樹脂、ポリエチレンナフタレート(PEN)樹脂、液晶ポリエステル樹脂等のポリエステル樹脂や、ポリエチレン(PE)樹脂、ポリプロピレン(PP)樹脂、ポリブチレン樹脂等のポリオレフィン樹脂や、スチレン系樹脂の他や、ポリオキシメチレン(POM)樹脂、ポリアミド(PA)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリメチレンメタクリレート(PMMA)樹脂、ポリ塩化ビニル(PVC)樹脂、ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂、ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂、変性PPE樹脂、熱可塑性ポリイミド(PI)樹脂、ポリアミドイミド(PAI)樹脂、ポリエーテルイミド(PEI)樹脂、ポリスルホン(PSU)樹脂、変性PSU樹脂、ポリエーテルスルホン(PES)樹脂、ポリケトン(PK)樹脂、ポリエーテルケトン(PEK)樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)樹脂、ポリアリレート(PAR)樹脂、ポリエーテルニトリル(PEN)樹脂、熱可塑性フェノール系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等のフッ素系樹脂、更にポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリイソプレン系樹脂、フッ素系樹脂等の熱可塑エラストマー等や、これらの共重合体、変性体、及び2種類以上ブレンドした樹脂が挙げられる。
(製造方法)
次に、第2の実施形態に係る内装材1の製造方法の一例について説明する。
まず、基材2(例えば、グラスウール)を用意する。続いて、樹脂5(例えば、熱可塑性樹脂)を水に溶解・分散させた水系含浸液に表面材3を浸漬し、表面材3に樹脂5を含浸させる。続いて、基材2の一方の面上に、樹脂5を含浸させた表面材3を積層して積層体を形成する。続いて、積層体の樹脂5をコールドプレスで硬化させて、樹脂5で基材2と表面材3とを貼り合わせる。これにより、第2の実施形態に係る内装材1を製造する。
以上説明したように、第2の実施形態に係る内装材1は、表面材3(三軸織物)の繊維間に樹脂5が含浸されており、樹脂5が硬化されているようにした。それゆえ、表面材3(三軸織物)の剛性を向上でき、基材2を薄型化でき、基材2を軽量化でき、内装材1を全体として軽量化できる。ここで、二軸(縦糸、横糸)織物は、樹脂5で硬化させても縦方向と横方向とに方向性があり、何れかの方向に撓む。これに対し、表面材3に用いられる三軸織物は、方向性が斜め方向であるため、樹脂5で硬化させると剛性が保たれる。
ここで、軽量天井に使用される天井材の機能性としては、不燃性、軽量性及び吸音性があり、さらに、大判(例えば、1m×1.5m)で施工できることが要求される。このような要求に対し、従来、天井材には、グラスウール、ロックウール等の軽量不燃材が用いられている。しかしながら、これらの軽量不燃材には、以下の問題がある。
・グラスウール:発熱量が高く(6MJ)、加飾をすると不燃性を付与できない。発熱量は、厚みを薄くすれば低減できるが、剛性も低下するため、大判で施工できない。
・ロックウール:坪量が70~100kg/m2と重いため、軽量性を有しない。
また、市場には、「かるてん(登録商標)」や「カールトン(登録商標)」という軽量天井用材料がある。しかし、これらの軽量天井用材料には、以下の問題がある。
・かるてん:不織材をガラス繊維で挟み込んだ天井材であるため、重量が0.7kg/m2と軽く不燃性もあるが、剛性がなく、大判で施工できない。
・カールトン:厚さ0.7mmのシートをマグネットで固定する天井材であるが、「かるてん」と同様に、剛性がないため、大判で施工できない。
したがって、従来、上記要求を満たす内装材、つまり、不燃性、軽量性及び吸音性があり、さらに、大判で施工できる(剛性を有する)内装材は市場等になかった。
これに対し、第2の実施形態に係る内装材1は、硬化させた三軸織物を表面材3とし、薄くしたグラスウール(基材2)に張り合わせることで、不燃、軽量、吸音性能があり、さらに、大判で施工できる(剛性を有する)内装材1を提供することができる。
また、三軸織物を樹脂5で硬化させることで、成型性を付与できる。それゆえ、例えば、基材2が、グラスウールやフェルト材等のクッション性があって復元率が高く、型押しで成型しても凹凸の保持が困難な材料で形成されたとしても、型押しによる凹凸を保持でき、意匠性を向上できる。また、成型性を付与することで、天井システムへの応用が可能となる。現状としては、四方枠で天井材を支える天井システムが主流だが、例えば、パネルの中心に10mm程度の直線状の凹凸を成型し、成型した凹凸に天井システムの枠を配置することで、枠の本数を少なくすることができる。また、曲線形状に成型することや、部分的に段差を付けて成型することができるため、フラットな天井だけでなく、ドーム状の天井を設けることができ、また、建築物の梁等の段差に対応することもできる。
また、第2の実施形態に係る内装材1では、基材2と表面材3とが、樹脂5で貼り合わされるようにした。それゆえ、接着剤4を塗布する工程を省略でき、省力化できる。
(第3の実施形態)
次に、本開示の第3の実施形態に係る内装材1について説明する。図3は、第3の実施形態に係る内装材1を示す断面図である。図3において、図1に対応する部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
(構成)
第3の実施形態に係る内装材1は、図3に示すように、表面材3の基材2側の面と反対の面側に加飾層6が形成されている点が、第1の実施形態に係る内装材1と異なっている。すなわち、第1の実施形態に係る内装材1の表面に加飾層6が形成された構成となっている。具体的には、基材2の一方の面2a側に、表面材3及び加飾層6をこの順に有するとともに、基材2と表面材3とが接着剤4で貼り合わされた構成となっている。
加飾層6は、印刷インキが塗布されて形成された層である。印刷インキとしては、例えば、無機系インキ、有機系インキを採用できる。印刷方法としては、例えば、インクジェット印刷法、ドブ漬け法を採用できる。例えば、多彩なグラデーションの表現を行う場合、インクジェット印刷法が用いられる。また、単色の表現を行う場合、ドブ漬け法が用いられる。印刷インキの硬化方法としては、例えば、UV硬化法、熱硬化法を採用できる。
(製造方法)
次に、第3の実施形態に係る内装材1の製造方法の一例について説明する。
まず、表面材3(例えば、三軸織物)を用意する。続いて、表面材3の一方の面に、印刷時のインキの裏抜けを防止するために、バックシートを張り合わせる。バックシートの粘着力は、2.5N/25mm以上3.5N/25mm以下とする。2.5N/25mmより小さい場合には、接着面積が少ないため、バックシートが剥がれる。一方、3.5N/25mmより大きい場合には、印刷終了後の剥離時に表面材3の端部がほつれる。続いて、インクジェット印刷によって、バックシートが貼り付けられていない表面材3の面にインクを塗布して、加飾層6を形成する。続いて、表面材3からバックシートを剥がす。
続いて、加飾層6を形成した表面材3を、樹脂7を水に溶解・分散させた水系含浸液に浸漬し、表面材3に樹脂7を含浸させる。樹脂7の含浸方法としては、例えば、枚葉での樹脂含浸、グラビア印刷と同様にロール/ロールでドブ漬けのインキパンを介した樹脂含浸を採用できる。樹脂7としては、不燃性能の観点から、無機系樹脂が好ましいが、例えば、耐候性等の機能性を付与する場合には、有機系の添加剤を用いてもよい。硬化方法としては、例えば、熱硬化、UV硬化を採用できる。続いて、基材2の一方の面上に、樹脂5を含浸させた表面材3を積層して第1の積層体を形成する。続いて、基材2の一方の面上に、シート状又は網目状に形成した接着剤4(例えば、ホットメルト接着剤)、及び第1の積層体をこの順に積層して第2の積層体を形成する。続いて、第2の積層体を温度100℃前後の環境に30秒程度静置して接着剤4を溶かし、基材2と表面材3とを貼り合わせる。これにより、第3の実施形態に係る内装材1を製造する。
以上説明したように、第3の実施形態に係る内装材1は、表面材3の基材2側の面と反対の面側に加飾層6を有するため、内装材1の意匠性を向上することができる。
(変形例)
(1)なお、第3の実施形態に係る内装材1では、第1の実施形態に係る内装材1の表面に加飾層6が形成された構成とする例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、図4に示すように、第2の実施形態に係る内装材1の表面(表面材3の基材2側の面と反対の面)に加飾層6が形成された構成としてもよい。
(2)また、第3の実施形態に係る内装材1では、基材2と表面材3とを貼り合わせる前に加飾層6を形成する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、図5及び図6に示すように、基材2と表面材3とを貼り合わせた後に加飾層6を形成する構成としてもよい。図5は、第1の実施形態に係る内装材1の表面に加飾層6を形成した場合を示す図である。また、図6は、第2の実施形態に係る内装材1の表面に加飾層6を形成した場合を示す図である。この場合、加飾層6が最表層となるため、印刷インキとしては、例えば、耐候性処方を施したインキを採用できる。また、加飾層6の印刷方法としては、例えば、インクジェット印刷法、シルク印刷法を採用できる。
(第4の実施形態)
次に、本開示の第4の実施形態に係る内装材1について説明する。図7は、第4の実施形態に係る内装材1を示す断面図である。図7において、図1に対応する部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
(構成)
第4の実施形態に係る内装材1は、図5に示すように、表面材3の基材2側の面と反対の面に凹凸模様8が形成されている点が、第1の実施形態と異なる。すなわち、第1の実施形態に係る内装材1の表面に凹凸模様8が形成された構成となっている。凹凸模様8の形成方法としては、例えば、基材2と表面材3との貼り合わせ時に、型材(例えば、アルミ製)でコールドプレスを行うことで、凹凸模様8を付与する方法を採用できる。
以上説明したように、第4の実施形態に係る内装材1は、表面材3の基材2側の面と反対の面に凹凸模様8を有するため、内装材1の意匠性を向上することができる。
(変形例)
なお、第4の実施形態に係る内装材1では、第1の実施形態に係る内装材1の表面に凹凸模様8が形成された構成とする例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、図8に示すように、第2の実施形態に係る内装材1の表面(表面材3の基材2側の面と反対の面)に凹凸模様8が形成された構成としてもよい。
1…内装材、2…基材、3…表面材、4…接着剤、5…樹脂、6…加飾層、7…樹脂、8…凹凸模様

Claims (10)

  1. 基材の一方の面側に、表面材を有し、
    前記表面材は、三軸織物であり、
    前記基材の材料は、グラスウール、ガラスペーパー、又は無機系接着剤で固められたフェルト材であり、
    坪量2kg/m 2 以下であることを特徴とする内装材。
  2. 前記基材の材料は、グラスウールであり、
    前記基材の厚さは、8mm以上24mm以下であることを特徴とする請求項に記載の内装材。
  3. 基材の一方の面側に、表面材を有し、
    前記表面材は、三軸織物であり、
    前記基材は、ISO5660-1に準拠し、建築基準法第2条第9号及び建築基準法施工令第108条の2に基づく防耐火試験方法と性能評価規格に従うコーンカロリーメーター試験機による発熱性試験において(1)加熱開始後20分間の総発熱量(MJ/m)が4MJ/m以下であり、(2)加熱開始後20分間の最大発熱速度が10秒以上継続して200kW/mを超えず、(3)加熱開始後20分間、防火上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴がないという条件を満たす不燃性を有し、
    坪量2kg/m 2 以下であることを特徴とする内装材。
  4. 基材の一方の面側に、表面材を有し、
    前記表面材は、三軸織物であり、
    前記基材と前記表面材との間に、前記基材と前記表面材とを張り合わせる接着剤が配置されており、
    坪量2kg/m 2 以下であることを特徴とする内装材。
  5. 前記接着剤は、固形分100%のホットメルト接着剤、固形分100%のポリウレタン系樹脂接着剤、高粘度のゴム系接着剤又は高粘度のウレタン系樹脂接着剤であることを特徴とする請求項に記載の内装材。
  6. 基材の一方の面側に、表面材を有し、
    前記表面材は、三軸織物であり、
    ISO5660-1に準拠し、建築基準法第2条第9号及び建築基準法施工令第108条の2に基づく防耐火試験方法と性能評価規格に従うコーンカロリーメーター試験機による発熱性試験において(1)加熱開始後20分間の総発熱量(MJ/m)が8MJ/m以下であり、(2)加熱開始後20分間の最大発熱速度が10秒以上継続して200kW/mを超えず、(3)加熱開始後20分間、防火上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴がないという条件を満たす不燃性を有し、
    坪量2kg/m 2 以下であることを特徴とする内装材。
  7. 前記三軸織物を構成する繊維は、ガラス繊維であることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の内装材。
  8. 前記三軸織物は、繊維間に樹脂が含浸されており、前記樹脂が硬化されていることを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載の内装材。
  9. 前記基材と前記表面材とは、前記樹脂で貼り合わされていることを特徴とする請求項8に記載の内装材。
  10. 前記表面材の前記基材側の面と反対の面側に加飾層を有することを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載の内装材。
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