JPH0381447A

JPH0381447A - 複合ストーンパネル

Info

Publication number: JPH0381447A
Application number: JP21727489A
Authority: JP
Inventors: Kazunao Kubodera; 窪寺　一直; Sakanori Ito; 栄記伊藤; Keiji Yamamoto; 啓二山本
Original assignee: Nippon Steel Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 1989-08-25
Filing date: 1989-08-25
Publication date: 1991-04-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、高級感を有する石材を表面材とし、施行性、
難燃性、断熱性及び遮音性に優れた複合ス・トーンパネ
ルに関する。

〔従来の技術〕

天然石を表面材とするストーンパネルは美観、耐久性に
優れた構造材となるため、近年大型建造物の内装材等に
広く用いられるようになってきた。

しかし、この天然石を一枚板でそのまま施行する場合に
は、天然石の強度上の問題からある程度の厚みの板を用
いなければならず、重量が相当かさんで施行上困難を来
していた。この欠点を補うために、すなわち充分な強度
を維持しつつ軽量化するために、天然石の薄板の裏側に
補強のためにプラスチックのような有機材料を裏打ちし
たり、ハニカムコアのような軽量、高剛性の構成物と複
合化したストーンパネルが開発されている。

このような技術については、既に多くの提案がなされて
おり、例えば特開昭６３−４２．８５７号公報、特開昭
６３−４２．８６３号公報あるいは特開昭６３−４２．
８５１号公報等が知られている。

すなわち、このような複合パネルは、繊維強化プラスチ
ック板、軽量発泡シート、ハニカムコア等の芯材の両面
若しくは片面に薄い石材を貼りつけた構造になっている
。そして、この芯材としては、ガラス繊維等の強化繊維
に樹脂、エラストマー等を含浸させた繊維強化プラスチ
ックや、ポリウレタン、塩化ビニール、フェノール樹脂
等の軽量発泡シートや、紙、金属等でできているハニカ
ムコア等が使用される。この芯材は表面材の裏側に接着
することにより補強材としての役割をはたすほか、サン
ドイッチパネルの芯材として強度、剛性向上に寄与して
いる。さらに空気層を包含するために断熱、遮音性が向
上する。

そして、従来、これらのサンドイッチパネルを製造する
際、スキン材と芯材の接着には、一般にシート状のフィ
ルム接着剤を用いる方法が採用されている。しかしなが
ら、スキン材とコア材の接着強度が充分でないと、サン
ドイッチパネルに曲げ荷重が作用した場合にスキン材の
強度を充分生かすことができなくなり、充分な耐荷重が
発揮されなくなる。そこで、用いるフィルム接着剤には
充分な接着強度が要求されると共に、芯材としてハニカ
ム材あるいは発泡材を使用する場合には接着面積を充分
に確保できないので、樹脂のフローをコントロールして
スキン材とコア材の接触部分にフィレットと称する樹脂
溜まりの部分を作るようにすることが必要になる。この
ため、従来のフィルム接着剤では、その接着強度に優れ
、変性の自由度が大きいエポキシ樹脂が広く用いられて
きた。

しかしながら、裏打ちに用いるプラスチックシートやハ
ニカムコアとの接着に用いられるエポキシ樹脂等の接着
剤は、可燃物であり、さらに燃焼時には有毒ガスが発生
するため、−検板での施行時にはあまり問題にならなか
った火災時の安全性という点で重大な問題を引き起こす
可能性がでてきた。

一方、近年火災時の安全性の観点から、多人数が集まる
場所での内装に用いる材料の難燃規制が強化されつつあ
り、この動きは先ず航空機の内装材に始まり、次第に車
両等の内装パネルあるいは建築物の内壁材に広がりつつ
ある。このため、航空機の内装材においては、今までは
広範に使用されてきた難燃エポキシ樹脂を用いたスキン
材あるいはフィルム接着剤でも、燃焼時の発煙、発熱の
点でその使用が難しくなり、材料の代替が必要になって
きた。この結果、古くから難燃特性が良いことで知られ
ているフェノール樹脂の使用が検討されはじめてきた。

しかしながら、このフェノール樹脂は、確かに難燃特性
においてはエポキシ樹脂を凌駕し、熱硬化性樹脂として
は最高の特性を有しているが、力学的特性においてエポ
キシ樹脂には及ばず、いわゆる脆い樹脂であるため、ス
キン材においては強化繊維の強度を充分発現し得す、ま
た、接着剤として使用した場合もその接着強度が低いと
いう問題があった。すなわち、フェノール樹脂を使用し
た場合、その難燃特性は良好であるが、強度が低く、エ
ポキシ樹脂と同等の強度を得るためには補強材が余分に
必要になり、サンドイッチパネルにすることによる軽量
効果が充分に発揮されないという問題があった。さらに
、フェノール樹脂は溶剤を含んでいるため、フィルム接
着剤に加工するのが難しく、シかも、フローコントロー
ルのための変性の自由度も小さいという問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、石材の薄板を表面材とし、これを芯材
に張り合わせて製造される複合ストーンパネルであり、
難燃特性に優れ、燃焼時の煙の発生が少なく、かつ、充
分な軽量化、強度を有する複合ストーンパネルを提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本発明は、繊維強化プラスチック板、軽量発
泡シート、ハニカムコア等の芯材の両面若しくは片面に
薄い石材を貼りつけて形成された複合ストーンパネルで
あり、これら芯材と石材との間がフェノール系接着層で
結合されている複合ストーンパネルである。そして、本
発明において、このフェノール系接着層を形成するため
のものとしては、（１）フェノール樹脂及びこのフェノ
ール樹脂に対して相溶性を有する熱可塑性樹脂を必須成
分として含有するフェノール接着剤、及び／又は、（２
）ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の有機繊維に
フェノール樹脂を含浸させて得られたフェノール樹脂プ
リプレグが使用される。

以下、本発明の詳細な説明する。

先ず、本発明のいう複合ストーンパネルとは、先に述べ
たように、繊維強化プラスチック板、軽量発泡シートあ
るいはハニカムコアの如き芯材の両面あるいは片面に薄
い石材を貼りつけた構造をしているものである。このよ
うな芯材としては、ガラス繊維等の強化繊維に樹脂、エ
ラストマー等を含浸させた繊維強化プラスチックや、ポ
リウレタン、塩化ビニール、フェノール樹脂等の軽量発
泡シートや、紙、金属等でてきているハニカムコア等が
挙げられる。さらに、芯材としては、断熱性、遮音性及
び耐火性を考慮すると、微小な空孔を有するアルミニウ
ムハニカムが好適であるが、必ずしもこれに限定される
ものではない。

また、表面の石材としては、美観その他の点から天然石
が望ましく、また、その厚さについては強度及び重さの
点から３〜１５ｍｍ程度が望ましい。

本発明においては、上記芯材と石材との間をフェノール
系接着層で固着するが、このフェノール系接着層は、下
記の材料、すなわち、（１）フェノール樹脂及びこのフ
ェノール樹脂に対して相溶性を有する熱可塑性樹脂を必
須成分として含有するフェノール接着剤、及び／又は、
（２）ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の有機繊
維にフェノール樹脂を含浸させて得られたフェノール樹
脂プリプレグを使用して形成される。

先ず、フェノール接着剤については、液状のもの、フィ
ルム状のもの等のいずれの態様も取りうるが、揮発分の
量あるいは接着剤の均−塗布等の点更には取扱い上の点
から、フィルム状の方が簡易かつより有効である。

このフェノール接着剤のフィルム加工には二つの方法が
考えられる。先ず、ベースのフェノール樹脂、熱可塑性
樹脂及びその他の添加剤を含んだ樹脂組成物を調製し、
表面をシリコン等により離型加工した紙等の上にこの樹
脂組成物を塗布し、次いで溶剤を除去してフィルムを得
る方法があり、また、ベースのフェノール樹脂に熱可塑
性樹脂を加熱溶解させ、添加剤を加え、常温で使い易い
粘度になるまでフェノール樹脂中の揮発分を除去した後
、適当な温度に加熱しながら離型紙上に薄く塗布してフ
ィルムを得る方法である。これら両方法を比較すると、
前者は熱可塑性樹脂の含有率が高く、高粘度の樹脂をフ
ィルム状にするのに適しており、設備も比較的簡単なも
ので製造可能であり、後者の方法は、設備が複雑になり
高価になってしまい、また使用可能な樹脂粘度の範囲が
狭いという欠点があるが、厚さや重量の精密なコントロ
ールが可能である。これら両方法は目的のフィルム接着
剤の品質、要求特性、樹脂組成にあわせて使い分けられ
る。

これらの接着層に用いられるフェノール樹脂としては、
一般的に知られているノボラック型フェノール樹脂やレ
ゾール型フェノール樹脂が使用可能であるが、プリプレ
グあるいはフィルム加工の容易さ、プリプレグあるいは
フィルムの取り扱い易さ等から、液状のレゾール型フェ
ノール樹脂が好適に使用される。

フェノール樹脂に添加される熱可塑性樹脂は、ベースの
フェノール樹脂に対して相溶性を有することが必要であ
るが、その添加方法についてはホットメルトによる方法
でも、溶剤に溶かしてから添加する方法でもよい。この
熱可塑性樹脂として特に好適に使用されるのは、アルコ
ール可溶性の共重合ナイロン、ポリビニルホルマール、
ポリビニルアセタール等である。これらの熱可塑性樹脂
は、フェノール樹脂に対して優れた相溶性を有するばか
りでなく、特に樹脂組成物を薄く引き延ばしフィルム状
にした場合、ある程度の強度としなやかさを兼ね備えて
おり、非常に使い勝手のよいフィルムとなる。また、熱
可塑性樹脂自体が非常に靭性の高いものであるため、大
きな靭性改良効果があり、同時にフェノール樹脂のフロ
ーをコントロールするため、特にハニカムサンドイッチ
パネルのフィルム接着剤として使用した場合に良好なフ
ィレットを形成することができ、エポキシ樹脂並みの接
着強度を得ることが可能となる。

これらの熱可塑性樹脂の使用量は、樹脂組成物０重量部
である。これより少ないと靭性向上、フローコントロー
ル性及びフィルム加工性に問題が生じ、また、これより
多くなると難燃性の低下が問題になる。

次に、フェノール樹脂プリプレグについては、好ましい
例として、ガラスクロスにレゾール型フェノール樹脂を
含浸させたガラス／フェノールプリプレグが挙げられる
。さらに強度が必要な場合には、ガラス繊維よりさらに
強度の高いアラミド繊維、炭素繊維等が使用できるが、
コスト上昇は避けられない。代表的な樹脂含有率は３０
〜４５重量％程度である。

このフェノール樹脂プリプレグを製造するプリプレグ加
工には二つの方法が考えられる。先ず、ベースのフェノ
ール樹脂、熱可塑性樹脂及びその他の添加剤を含んだマ
トリックス樹脂組成物を調製し、このマトリックス樹脂
組成物を強化繊維に含浸させた後、溶剤を除去してプリ
プレグを得る方法である。また、他の方法は、ベースの
フェノール樹脂に熱可塑性樹脂を加熱溶解させ、添加剤
を加え、常温で使いやすい粘度になるまでフェノール樹
脂中の揮発分を除去してマトリックス樹脂組成物を調製
し、次いでこのマトリックス樹脂組成物を適当な温度に
加熱しながら離型紙上に薄く塗布して樹脂フィルムを作
り、次いでその樹脂フィルムの間、に強化繊維を挟み込
み、熱ロールで加熱加圧し、強化繊維中に樹脂を含浸さ
せてプリプレグを得る方法である。

これら両方法を比較すると、前者は熱可塑性樹脂の含有
率が高く、高粘度の樹脂をプリプレグにするのに適して
おり、設備も比較的簡単なもので製造可能であり、後者
の方法は、設備が複雑になり高価になってしまい、また
使用可能な樹脂粘度の範囲も狭いという欠点があるが、
厚さや重量の精密なコントロールが可能である。これら
両方法は、目的のプリプレグ接着剤の品質、要求特性、
樹脂組成にあわせて使い分けるのがよい。一般的には強
化繊維の織物を使用するクロスプリプレグの場合は前者
の方法を取る場合が多い。

本発明で使用するフェノール接着剤やフェノール樹脂プ
リプレグを製造するための樹脂組成物については、熱可
塑性樹脂の相溶性、プリプレグ加工性、フィルム加工性
、硬化物靭性等を改良するため、エポキシ樹脂を添加し
て変性することも好ましい態様である。この目的で添加
されるエポキシ樹脂は、添加効果に応じて種々使い分け
られるが、基本的にはどのようなエポキシ樹脂でも使用
可能である。−例を示すならば、エピコート８２８．１
００１．１００７　（油化シェルエポキシ■社製）のよ
うな液状または固形状のビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂や、ＤＥＮ４３１（ダウケミカル日本■社製）のよう
なフェノールノボラック型エポキシ樹脂や、ＥＣＮ１２
７３（日本チバガイギー■社製）のようなタレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂や、エビクロン８３０（大日本
インキ工業■社製）のようなビスフェノールＦ型エポキ
シ樹脂や、ＥＬＭ−４３４、ＥＬＭ−１２０（住友化学
工業■社製）のようなグリシジルアミン型エポキシ樹脂
のほか、臭素化エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エ
ポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂が挙
げられる。

その低特性を悪化させない範囲で、難燃材、フィラー、
染料、硬化促進剤、反応遅延剤等の各種の添加剤を加え
ることもできる。

芯材と石材との間にフェノール系接着層を形成するに際
しては、上記フェノール接着剤及びフェノール樹脂プリ
プレグのいずれか一方を使用できるほか、これら両者を
併用することもでき、用途等に応じて適宜選択し得るも
のである。

また、上記フェノール系接着層により芯材と石材とが張
り合わされたサンドイッチパネルを製造するには、成形
特に芯材と石材との間に上記フェノール接着剤及び／又
はフェノール樹脂プリプレグを介装し、プレス成形機や
オートクレーブ等によって加熱加圧成形すればよ（、サ
ンドイッチパネルの製造が極めて容易になる。

〔実施例〕

以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明をさらに詳
細に説明する。

実施例１（１）フィルム接着剤の製造クレゾールを用いたレゾール型フェノール樹脂（大日本
インキ化学工業社製ニブライオ−フェンＪ３２６に、固
形分濃度：６１．２ＷｔＸ、　２５℃粘度：１１３ｃｐ
ｓ　、１５０℃ゲル化時間：２分、使用溶剤：メタノー
ル）３０重量部に対し、共重合ナイロン（東し■社製：
　ＣＭ−６０００）　７０重量部、エポキシ樹脂（油化
シェルエポキシ社製：エビコー）１００１）　　１０重
量部、及び、難燃剤として二酸化アンチモン１０重量部
を、エタノール：塩化メチレン＝１００：５の混合溶剤
に投入し、均一になるまで攪拌し、さらに室温で３０分
間攪拌した後、樹脂溶液をナイフコーターを使用して離
型紙上に薄く塗布した。

その後、室温で４時間放置して溶剤を揮発させた。その
結果、厚さ３５／ＩＪＷ１、目付４０　ｇ／ｒｒｒのし
なやかで強靭なフィルム接着剤が得られた。

（２）サンドイッチパネルの成形ガラスクロス（クラークシューベル社製、７７８１タイ
プ、８枚朱子織、目付３０４ｇ／ｒｒｒ；）にフェノー
ル樹脂を含浸させたガラスクロスプリプレグ（新日鐵化
学Ｃｍ製：　Ｌ−５２５、樹脂含有率３６ｗｔＸ）　２
プライと上記（１）で作成したフィルム接着剤１プライ
とを重ね合わせ、次に、アルミハニカムコア（昭和飛行
機社製：　Ａ　Ｌ　３／８−５０５２−００１）の両側
に接着層がハニカム側となるようにその外側に厚さ５閣
の天然大理石板を貼り合わせ、熱プレスを使用して１３
５℃×６０分間、３ｋｇ／ｃｎｆの条件で加熱加圧し複
合ストーンパネルを成形した。

得られたパネルについて燃焼特性を評価するために炎を
当てたところ、裏の接着層は黒く炭化したが、煙の発生
は少なかった。

比較例１実施例１で使用したフェノール樹脂及び熱可塑性樹脂を
主成分とするフィルム接着剤に代えて、エポキシ樹脂フ
ィルム接着剤（アメリカンシアナミド社製：ＦＭ−１２
３−２、目付：１５０ｇ／ポ）を用いた以外は、実施例
１と全く同じ方法で複合ストーンパネルを成形した。

このパネルについても、その燃焼特性を評価するために
実施例１と同様に炎をパネルにあてたところ、接着層か
ら大量の煙が発生した。

〔発明の効果〕

本発明の複合ストーンパネルは、軽量、高剛性であって
その製造上の施行性が大幅に向上しており、しかも、フ
ェノール樹脂の持つ難燃性を備えているため、他の樹脂
を用いたパネルに比べて火災時の発熱、発煙が大幅に減
少し、安全性が高いものである。従って、本発明の複合
ストーンパネルは、建築物の外装材、内装材、あるいは
建物内部の構造物、家具、さらには輸送機器、例えば船
舶、車両、航空機等の内装用パネルとして有用であり、
特に難燃、軽量、高強度といった特性を要求される航空
機内装材、車両等の内装パネルあるいは建築物の内壁材
に有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）繊維強化プラスチック板、軽量発泡シート、ハニ
カムコア等の芯材の両面若しくは片面に薄い石材を貼り
つけて形成された複合ストーンパネルであり、これら芯
材と石材との間がフェノール系接着層で結合されている
ことを特徴とする複合ストーンパネル。
（２）フェノール系接着層が、フェノール樹脂及びこの
フェノール樹脂に対して相溶性を有する熱可塑性樹脂を
必須成分として含有するフェノール接着剤からなる請求
項１記載の複合ストーンパネル。