JP2011068066A - 不燃性化粧板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 表面層材料と不燃性芯材層材料とが積層されてなり、表面層と不燃性芯材層とを有する不燃性化粧板であって、
上記表面層材料は、表面層基材の意匠面である第一の面側にはメラミン樹脂を含有する樹脂が担持され、意匠面と反対側である第二の面側にはウレタンアクリル樹脂を含有する樹脂が担持されてなり、
上記不燃性芯材層は、第一のアルミニウム層と、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、又は、二酸化珪素とアルミナの混合物から選ばれる無機充填材と熱硬化性樹脂とを含む不燃性コア層材料と、第二のアルミニウム層とがこの順に積層されてなり、
上記表面層材料の第二の面側に上記不燃性芯材層材料が積層されてなることを特徴とする不燃性化粧板。
【選択図】図1
Description
その中でも、特に、アルミニウムは、比較的軽量で加工も容易であることから、耐熱性に関しては材料として適切であるといえる。しかし、アルミニウムをそのまま使用すると、コストが高騰し、その結果、使用量にも限界が生じる問題があった。
しかし、熱硬化性樹脂中への水酸化アルミニウムの分散混合や、得られた樹脂ワニスを塗布ないしは塗工することが必ずしも容易ではなく、その結果、主に、不織布や紙等の基材に樹脂を含浸させたプリプレグを積層して形成される化粧板として適用するには、高度な生産技術を要していた。
このため、現状では、化粧板として装飾的な外観を有しつつ、同時に充分な耐熱性をも併せ持つ板材は殆ど提供されていないのが実情である。
近年、意匠性に優れたメラミン樹脂化粧板として加熱曲げ加工が可能なポストフォームタイプの化粧板が開発され、扉等にも使用されてきたが、加熱曲げの加工性は4Rが限界であった。
曲げ加工に際しては、裏面を削る所謂Vカット、Uカット加工を行うことにより曲げ加工性は向上するが、薄くなると脆く割れやすくなるためメラミン樹脂化粧板ではあまり適さない。
一方、アルミニウムなどの金属箔にペンキによる塗装を行った場合では曲げ加工性は良好だが、剛性が不足し傷がつきやすく、また意匠性においても乏しいという問題があった。
(1)表面層材料と不燃性芯材層材料とが積層されてなり、表面層と不燃性芯材層とを有する不燃性化粧板であって、
上記表面層材料は、表面層基材の意匠面である第一の面側にはメラミン樹脂を含有する樹脂が担持され、意匠面と反対側である第二の面側にはウレタンアクリル樹脂を含有する樹脂が担持されてなり、
上記不燃性芯材層は、第一のアルミニウム層と、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、又は、二酸化珪素とアルミナの混合物から選ばれる無機充填材と熱硬化性樹脂とを含む不燃性コア層材料と、第二のアルミニウム層とがこの順に積層されてなり、
上記表面層材料の第二の面側に上記不燃性芯材層材料が積層されてなることを特徴とする不燃性化粧板。
(2)上記ウレタンアクリル樹脂は、ウレタンアクリル樹脂のエマルジョンを含有する水性クリヤーである上記(1)に記載の不燃性化粧板。
(3)上記アルミニウム層は、上記表面層材料に積層される側の表面に、エポキシ樹脂によるプライマー処理が施されているものである上記(1)又は(2)に記載の不燃性化粧板。
(4)上記アルミニウム層の厚みは、0.1〜0.3mmである上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の不燃性化粧板。
図1は、本発明の一実施の形態の不燃性化粧板101を示し、この不燃性化粧板101は、図1に示すように、不燃性芯材層12と、この不燃性芯材層12の表面に積層された表面層14とから成っている。
本発明の不燃性化粧板101、102は、表面層14の材料である表面層材料と、不燃性芯材層12の材料である不燃性芯材層材料とを重ね合わせて、これを加熱加圧成形して積層することにより製造することができる。
本発明の不燃性化粧板は、
表面層材料と不燃性芯材層材料とが積層されてなり、表面層と不燃性芯材層とを有する不燃性化粧板であって、
上記表面層材料は、表面層基材の意匠面である第一の面側にはメラミン樹脂を含有する樹脂が担持され、意匠面と反対側である第二の面側にはウレタンアクリル樹脂を含有する樹脂が担持されてなり、
上記不燃性芯材層は、第一のアルミニウム層と、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、又は、二酸化珪素とアルミナの混合物から選ばれる無機充填材と熱硬化性樹脂とを含む不燃性コア層材料と、第二のアルミニウム層とがこの順に積層されてなり、
上記表面層材料の第二の面側に前記不燃性芯材層材料が積層されてなることを特徴とする。
まず、本発明の不燃性化粧板を構成する表面層材料について説明する。
本発明の不燃性化粧板で用いられる表面層材料は、表面層基材の意匠面である第一の面側にはメラミン樹脂を含有する樹脂が担持され、意匠面と反対側である第二の面側にはウレタンアクリル樹脂を含有する樹脂が担持されてなるものである。
表面層基材の坪量としては特に限定されないが、坪量40〜150g/m2のものを好適に用いることができる。
ここで用いられるメラミン樹脂としては、通常、メラミンに対するホルムアルデヒドの反応モル比(ホルムアルデヒド/メラミン:以下、単に反応モル比ということがある)を1.0〜4.0、好ましくは1.0〜2.0として反応させて得られたものを好適に用いることができる。
また、上記メラミン樹脂とともに、ウレタンアクリル樹脂を用いることもできる。これにより、不燃性化粧板の表面硬度を有しながら、曲げ加工性を向上させることができる。
ここで用いられるウレタンアクリル樹脂を含有する樹脂としては、ウレタンアクリル樹脂のエマルジョンを含有する水性クリヤーであることが好ましい。ウレタン樹脂とアクリル樹脂とは、各々がアルミニウム層との接着強度が高く、また、微粒子状のエマルジョンとすることで微粒子中にウレタンアクリル樹脂が微細な複合樹脂として存在できるため、アルミニウム層との良好な接着強度を発現することができる。そして、水性クリヤータイプ(透明なもの)とすることにより、表面層が有する意匠面の色調に及ぼす影響を抑制することができる。
上記塗工手段としては例えば、スプレー装置、シャワー装置、キスコーター、コンマコーターなどの手法を適用することができ、その後、50〜60℃程度で加熱乾燥して溶剤の大半を除去することにより、本発明の表面層材料を得ることができる。
<2.1 アルミニウム層>
次に、本発明の不燃性化粧板を構成する不燃性芯材層材料について説明する。
上記不燃性芯材層材料は、第一のアルミニウム層と、不燃性コア層材料と、第二のアルミニウム層から構成される。
まず、上記第一及び第二のアルミニウム層について説明する。
ここで用いられるアルミニウム層は、アルミニウム箔又はアルミニウム板を適用することができ、不燃性化粧板に、耐熱性、不燃性、剛性などを付与することができる。
次に、不燃性コア層材料について説明する。
本発明の不燃性化粧板において、不燃性コア層は、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、または二酸化珪素とアルミナの混合物から選ばれる無機充填材と熱硬化性樹脂とを含むものである。
具体的には、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、または二酸化珪素とアルミナの混合物から選ばれる無機充填材と、メラミン樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂とを含む配合物を調製し、この配合物を板状に固形化したもの、あるいは、この配合物をガラス繊維不織布に含浸させたシート形状のプリプレグを用いることができる。
不燃性コア層をこの形態で用いる場合、上記配合物中における無機充填材と熱硬化性樹脂との配合比率は、両者の合計全体に対して、固形分換算で、二酸化珪素とアルミナの混合物は90〜95重量%、フェノール樹脂は10〜5重量%とすることが好ましい。これにより、不燃性と機械的強度との特性バランスを効果的に発現することができる。
二酸化珪素とアルミナは、平均粒径が10〜30μmのものを好ましく使用することができる。なお、粒子径の大きいものと小さいものを混合使用し、最密充填してもよい。
不燃性コア層としてこの形態のものを用いる場合、形成される不燃性コア層の厚みとしては特に限定されないが、2〜3mmとすることが好ましい。
g/cm2超のガラス繊維不織布では、積層による成形時に各層間の密着性が不十分となることがある。
この場合、水酸化アルミニウム及び/又は水酸化マグネシウムの配合率の方を高く設定するのは、充分な不燃性を確保するためであり、メラミン樹脂は、無機充填材の結合剤(バインダ)としての役割を有する。
この配合物において、固形分に対する水、アルコール等の溶剤(もともと樹脂に含有されているものも含む)の割合を希釈率とすると、希釈率は、配合物中の樹脂の割合にもよるが、通常0.05〜0.5程度、好ましくは0.1〜0.3程度である。この範囲より小さいと配合物の粘度が高く塗工が行いにくい場合があり、一方、この範囲より大きいと粘度が低くなり塗工された配合物がガラス繊維不織布上に保持されにくいことがある。
〜60倍程度とする。上記下限値未満では、必要厚さを維持しにくくなり、表面平滑性も充分でないことがあるためである。更に、耐燃性の低下、コスト上昇となる。一方、上記上限値を越えると、耐燃性はよいが、積層前の材料の取扱い時に崩れやすい等の欠点を生じることがある。
ガラス繊維不織布に含浸させたシート形状のプリプレグを用いた場合は、これを薄く形成することができ、基材である各ガラス繊維不織布に無機充填材と樹脂とを充分に含浸させることが容易となると共に、1枚の厚い基材に含浸させた場合と異なり、無機充填材が内部まで充分に含浸した複数のプリプレグによって、不燃性コア層のほぼ全ての断面において、万遍なく充分に無機充填材を分散させることができるため、不燃性効果を高めることができる。
なお、この不燃性コア層18は、少なくとも、以上に説明した形態のものを有すれば、他に補強層等を備えていてもよい。
次に、本発明の不燃性化粧板について説明する。
本発明の不燃性化粧板は、以上に説明した表面層材料と不燃性芯材層材料とが積層されてなり、表面層と不燃性芯材層とを有するものである。
この表面層材料は、不燃性芯材層材料の表面に積層され一体化されるが、表面層は不燃性芯材層の両面側に設けることもできる。これにより、不燃性化粧板の反りを抑制することができる。
具体的には、まず、不燃性芯材層材料として、第一のアルミニウム層と、一枚もしくは複数枚の不燃性コア層材料と、第二のアルミニウム層とをこの順に重ね合わせる。
次に、表面層材料を一枚(不燃性化粧板の片面に表面層を設ける場合)もしくは二枚(不燃性化粧板の両面に表面層を設ける場合)用意し、表面層材料の第二の面側と不燃性芯
材層材料とを重ね合わせる。
本発明の不燃性化粧板は、上記の構成を加熱加圧成形して積層することにより製造することができる。
加熱加圧成形時には、用いた熱硬化性樹脂が硬化する程度の温度で加熱しながら、6〜10Mpa程度で加圧することが好ましい。成形時には鏡面仕上げ板、エンボス板またはエンボスフィルム等を重ね合わせることができ、これにより、ミラー仕上げ、エンボス仕上げ等の表面に仕上げることもできる。
(1)表面層材料の調製
表面層基材として、米坪80g/m2の酸化チタン含有化粧紙を用いた。
上記基材の第一の面側(意匠面側)には、メラミン樹脂(反応モル比1.4、樹脂固形分50重量%)と、ウレタンアクリル樹脂エマルジョンを含有する水性クリヤー(中央理化工業社製「SU−100」)を、固形分比率で90:10(メラミン樹脂:ウレタンアクリル樹脂)で混ぜたものを固形分で50g/m2塗工した。
上記基材の第二の面側には、ウレタンアクリル樹脂エマルジョンを含有する水性クリヤー(中央理化工業社製「SU−100」)を固形分で40g/m2塗工した。
これにより、表面層材料(a1)を得た
(2)芯材層材料の調製
(2.1)アルミニウム層
表面層材料に積層される側の表面をエポキシ樹脂によるプライマー処理を施した厚み0.3mmのアルミニウム箔を用い、アルミニウム層(b1)とした。
(2.2)不燃性コア層材料
坪量75g/m2 、比重0.23g/cm3 、有機バインダー量11重量%のガラス繊維不織布に、水酸化マグネシウム(平均粒子径10μm)70重量%と、メラミン樹脂(反応モル比1.5、樹脂固形分50重量%)30重量%(固形分換算)とからなる混合物100重量部に対して、水15重量部及びアルコール15重量部を加えた配合物を塗工し、120℃の条件で加熱乾燥して含浸率20倍の不燃性コア層材料(c1)を得た。(3)不燃性化粧板の製造
上記で得られた各材料を用い、これらを(a1)1枚、(b1)1枚、(c1)4枚、(b1)1枚の順に積層し、140℃、8MPaの条件下で20分間加熱加圧成形して、厚さ4.1mmの不燃性化粧板(1)を得た。
(1)表面層材料の調製
表面層基材として、米坪80g/m2の酸化チタン含有化粧紙を用いた。
上記基材の第一の面側(意匠面側)には、メラミン樹脂(反応モル比1.4、樹脂固形分50重量%)を固形分で50g/m2塗工した。
上記基材の第二の面側には、ウレタンアクリル樹脂エマルジョンを含有する水性クリヤー(中央理化工業社製「SU−100」)を固形分で40g/m2塗工した。
これにより、表面層材料(a2)を得た
(2)芯材層材料の調製
(2.1)アルミニウム層
表面層材料に積層される側の表面をエポキシ樹脂によるプライマー処理を施した厚み0.1mmのアルミニウム箔を用い、アルミニウム層(b2)とした。
(2.2)不燃性コア層材料
平均粒子径30μmの二酸化珪素と平均粒子径10μmのアルミナの混合物(二酸化珪
素:アルミナ=100:1 重量比率)94重量%とフェノール樹脂6重量%(固形分換算)とからなる混合物を120℃の条件で固め、厚み3mmの不燃性コア層(c2)を得た。
(3)不燃性化粧板の製造
上記で得られた各材料を用い、これらを(a2)1枚、(b2)1枚、(c2)1枚、(b2)1枚の順に積層し、140℃、8MPaの条件下で20分間加熱加圧成形して、厚さ3.9mmの不燃性化粧板(2)を得た。
(1)表面層材料の調製
表面層基材として、米坪80g/m2の酸化チタン含有化粧紙を用いた。
上記基材の第一と第二の面にメラミン樹脂(反応モル比1.4、樹脂固形分50重量%)を固形分で各55g/m2ずつ、計110g/m2塗工し、表面層材料(a3)を得た。
(2)芯材層材料の調製
(2.1)アルミニウム層
表面層材料に積層される側の表面をエポキシ樹脂によるプライマー処理を施した厚み0.1mmのアルミニウム箔を用い、アルミニウム層(b3)とした。
(2.2)不燃性コア層材料
坪量75g/m2 、比重0.23g/cm3 、有機バインダー量11重量%のガラス繊維不織布に、水酸化アルミニウム(平均粒子径10μm)70重量%と、メラミン樹脂(反応モル比1.5、樹脂固形分50重量%)30重量%(固形分換算)とからなる混合物100重量部に対して、水15重量部及びアルコール15重量部を加えた配合物を塗工し、120℃の条件で加熱乾燥して含浸率20倍の不燃性コア層材料(c3)を得た。(3)接着層材料の調製
米坪146g/m2のクラフト紙を用い、これにレゾール型フェノール樹脂を固形分で110g/m2塗工して接着層材料(d3)を得た。
(4)不燃性化粧板の製造
上記で得られた各材料を用い、これらを(a3)1枚、(d3)1枚、(b3)1枚、(c3)4枚、(b3)1枚の順に積層し、140℃、8MPaの条件下で20分間加熱加圧成形して、厚さ4.1mmの化粧板(3)を得た。
(1)表面層材料の調製
表面層基材として、米坪80g/m2の酸化チタン含有化粧紙を用いた。
上記基材の第一と第二の面にメラミン樹脂(反応モル比1.4、樹脂固形分50重量%)を固形分で各55g/m2ずつ、計110g/m2塗工し、表面層材料(a4)を得た。
(2)芯材層材料の調製
(2.1)アルミニウム層
表面層材料に積層される側の表面をエポキシ樹脂によるプライマー処理を施した厚み0.3mmのアルミニウム箔を用い、アルミニウム層(b4)とした。
(2.2)不燃性コア層材料
坪量75g/m2 、比重0.23g/cm3 、有機バインダー量11重量%のガラス繊維不織布に、水酸化マグネシウム(平均粒子径10μm)70重量%と、メラミン樹脂(反応モル比1.5、樹脂固形分50重量%)30重量%(固形分換算)とからなる混合物100重量部に対して、水15重量部及びアルコール15重量部を加えた配合物を塗工し、120℃の条件で加熱乾燥して含浸率20倍の不燃性コア層材料(c4)を得た。(3)不燃性化粧板の製造
上記で得られた各材料を用い、これらを(a4)1枚、(b4)1枚、(c4)4枚、
(b4)1枚の順に積層し、140℃、8MPaの条件下で20分間加熱加圧成形して、厚さ4.1mmの化粧板(4)を得た。
1.不燃性試験
日本建築総合試験場の業務標準「防耐火性能試験・評価業務方法書」4.10 不燃性能試験・評価方法における、(2)ii)4.10.2 の発熱性試験・評価方法、及び
4.10.3 のガス有害性試験・評価方法、により実施した。
上記業務標準「防耐火性能試験・評価業務方法書」の上記項目には、建築基準法第2条第9号(不燃材料)の規定に基づく認定に係わる性能評価方法について記載されている。2.耐煮沸性試験
JIS K6902の耐煮沸性試験に準拠した方法で処理を行い、沸騰水中に2時間浸漬後の試験片の膨れ、層間はく離の有無を確認した。
3.曲げ成形性試験
各サンプルの表面層と反対側の面を予めUカットにて加工し、最も薄いところで0.5mmとなる様にした。曲げ成形性試験は該サンプルを用いて行った。
JIS K6902の曲げ成形性試験(A法)に準拠し、156℃、3Rにて外曲げ成形を行い、表面層の意匠面の割れの有無を確認した。
4.鉛筆硬度試験
JIS K5600に準拠して評価を行った。
これに対して、比較例1で得られた化粧板(3)は、不燃性は良好だが曲げ加工性が低下した。
また、比較例2で得られた化粧板(4)は、不燃性は良好だが、耐煮沸性、曲げ加工性が低下した。
そして、表面層(化粧層)には、従来の化粧板と同様の表面層基材が使用できるため、豊富な色柄から自由に選択でき、且つ、公共施設等における不燃性を有する材料の規制を受ける壁等の用途に広く適用することができるものである。
102 化粧板
12 不燃性芯材層
14 表面層
14A 化粧層
16 アルミニウム層
18 不燃性コア層
Claims (4)
- 表面層材料と不燃性芯材層材料とが積層されてなり、表面層と不燃性芯材層とを有する不燃性化粧板であって、
前記表面層材料は、表面層基材の意匠面である第一の面側にはメラミン樹脂を含有する樹脂が担持され、意匠面と反対側である第二の面側にはウレタンアクリル樹脂を含有する樹脂が担持されてなり、
前記不燃性芯材層は、第一のアルミニウム層と、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、又は、二酸化珪素とアルミナの混合物から選ばれる無機充填材と熱硬化性樹脂とを含む不燃性コア層材料と、第二のアルミニウム層とがこの順に積層されてなり、
前記表面層材料の第二の面側に前記不燃性芯材層材料が積層されてなることを特徴とする不燃性化粧板。 - 前記ウレタンアクリル樹脂は、ウレタンアクリル樹脂のエマルジョンを含有する水性クリヤーである請求項1に記載の不燃性化粧板。
- 前記アルミニウム層は、前記表面層材料に積層される側の表面に、エポキシ樹脂によるプライマー処理が施されているものである請求項1又は2に記載の不燃性化粧板。
- 前記アルミニウム層の厚みは、0.1〜0.3mmである請求項1ないし3のいずれかに記載の不燃性化粧板。
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