JP4194725B2 - 人造石板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として内外装建材として用いられる人造石板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築物の内外壁における装飾効果を向上させる一つの方策として、天然石の風合いを建築物壁面に付与することがある。例えば、御影石、蛇紋岩、大理石等を加工した天然石材や人造石材(天然石やセラミックを粉砕して得た骨材を結合材等と混合し、種々の形状に成形加工したもの)を壁面に貼り付けることにより、当該壁面に美麗で荘厳な意匠を表現することが行われている。
【０００３】
ところで、コンクリート建築物等の内外壁面の仕上方法は、平坦に限られるものではなく、デザイン向上等の観点から凹凸に富む起伏形状(例えば天然石にみられるような大きな出っ張りや窪みのある起伏形状)とすることは珍しいことではない。しかしながら、そのような起伏構造を表面に有する天然石材を、構造躯体上にそのまま貼り付けることは、施工が難しくなることに加えて建物の壁部自体が非常に重たくなってしまう。このことは地震時の災害防止等の観点から好ましいことではない。
【０００４】
従って、従来このような起伏形状を内外壁面に表現する場合、表面が上記起伏形状に成形された比較的軽量の樹脂製や金属製のパネル材を構造躯体上に取り付けていた。而して、当該軽量パネル材の表面(化粧面)に上述のような天然石の風合いを表現させるために、取付け施工前あるいは施工後に当該起伏形状パネル材の起伏形状表面に典型的にはエマルションタイプのアクリル樹脂やポリエステル樹脂等の合成樹脂を結合材とし、これに天然石等を粉砕してなる細粒状の骨材を混合して調製した混合材を吹き付けていた。なお、このときに色調の異なる混合材を複数種併用することによってこれら混合材が入り混じって構成される模
様(色分け)が当該起伏形状パネル材の表面に形成されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような合成樹脂を結合材とし、これに天然石等を粉砕してなる細骨材状の骨材を混合して調整した混合材を使用して、天然石の風合いを表現する場合は、比較的混合材中の樹脂量を多くせざるを得ず、その結果として表面が可燃性となり、建築物の内外装の表面材としては、使用を制限される場合があった。
ところで、上記従来の起伏形状パネル材においては、上記混合材が化粧面に吹き付けられた結果、当該吹き付けられた混合材粒子に基づくランダムな凸凹が生じている。このため、パネル材の表面は骨材でざらざらした粗面になっており、石板としての質感がやや劣っていた。従って、内外装材としての質感、風合いをより高めるために当該粗面を均一に平滑化(研出し等)することが望まれている。しかしながら、このような起伏形状パネル材においては、その表面が上記凹凸に富む起伏形状となっている結果、手際よくローラーがけやグラインダー処理を施すのが不可能であり、当該起伏形状パネル材の混合材が吹き付けられた表面を、所望するようなほぼ均一に平滑化することが困難であった。
【０００６】
本発明は上述のごとき凹凸に富む起伏形状を有する内外装用パネル材における上記課題を根本から解決するものであり、その目的とするところは、天然石に近い風合いとほぼ均一に平滑化された表面とを兼備し、表面の難燃性に優れながらも、質感に優れる内外装用人造石板(天然石調パネル材)を提供することおよびそのような人造石板を製造する方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、建築物の内外装用人造石板であって、凹凸に富む起伏形状に成形された基板層と、当該基板層の裏面の起伏に沿って起伏形状に成形されたプレート層と、外基板層の表面の起伏に沿って被覆された多彩模様被膜から構成されている人造石板を提供するものである。ここで該基板層は、結合材と充填材を主成分として形成されており、該基板層の表面の多彩模様被膜は該起伏形状を維持しつつほぼ均一に平滑であることを特徴とするものである。さらに、基板層と多彩模様被膜層との複合層は、少なくともJIS A 1321「建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」に規定する難燃２級の性能を満足するものである。
【０００８】
なお、本明細書において「凹凸に富む起伏形状」とは、天然岩肌にみられるようなランダムな凸凹(出っ張りや窪み)からなる立体的形状を指した建築用プレート(板)状部材に関する用語であり、特定の形状に限定されるものではない。
例えば、石材におけるいわゆるこぶ出し形状(天然石の大きな出っ張りを落とした程度の起伏形状)が両面に表れているプレート状部材の立体的形状は、本明細書における「凹凸に富む起伏形状」に包含される一例であり、そのような形状のプレート状部材あるいはプレート層は、本明細書に関して「凹凸に富む起伏形状に成形されたプレート状部材あるいはプレート層」である。
【０００９】
本発明の人造石板には、上記基板層の凹凸に富む表面に、多彩模様被膜のほぼ平滑な表面が形成されており、当該表面(化粧面)に天然石に近い風合いと高い質感を付与することができる。また、塗布量の少ない薄膜を形成する多彩模様被膜により天然石に近い風合いを形成するため、質感を付与するために厚膜を形成する基板層形成材料中の樹脂量を少なくすることができ、基板層と多彩模様被膜との複合層を、JIS A 1321「建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」に規定する難燃２級の性能を満足するものとすることができる。さらに、本発明の人造石板においては、前記起伏形状に成形されたプレート層によって基板層を保持した結果、人造石板自体を重くすることなく凹凸に富み且つ平滑化した表面(化粧面)の形成が実現されている。このため、本発明の人造石板によれば、石板自体の軽量化に基づく構造躯体への取り付けや作業の簡便化を実現することができる。また、本発明の人造石板は、コンクリート等の構造躯体へ取り付けた際、上記プレート層裏面の起伏形状によって当該石板と構造躯体との間に空隙が確保される。これにより、本発明の人造石板によれば、断熱性および／または遮音性を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の人造石板として、好ましくは上記プレート層が熱硬化性樹脂または補強材料で補強された無機質体を主成分として形成されている人造石板を提供する。これにより、プレート層の強度向上を当該プレート層の厚みを増すことなく実現することができる。
【００１１】
また、本発明は、上記本発明の人造石板を製造する方法として、以下の工程:
(a)凹凸に富む起伏した形状が型面に転写された成形型の該型面に、塗装後に斑点状の模様を形成する異色粒子を少なくとも２種以上含有する多彩模様塗料を該型面における起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ吹き付ける工程
(b)前記(a)工程において、多彩模様塗料が吹き付けられた成形型中に、多彩模様被膜層との複合層が、JIS A 1321「建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」に規定する難燃２級の性能を満足する基板層形成材を、前記起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ塗布する工程
(c)前記(b)工程において、基板層形成材が塗布された成形型中に、プレート層成形材料を前記起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ塗布する工程
(d)硬化物を脱型する工程
または、
(a’)凹凸に富む起伏した形状が型面に転写された成形型の該型面に、基板層として、後工程で被覆する多彩模様被膜層との複合層が、JIS A 1321「建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」に規定する難燃２級の性能を満足するもの基板層形成材を、前記起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ塗布する工程
(b’)前記(a’)工程において、基板層形成材が塗布された成形型中に、プレート層成形材料を前記起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ塗布する工程
(c’)硬化物を脱型する工程
(d’)脱型した、起伏形状の基板層とプレート層の積層物の基板層表面に、塗装後斑点状の模様を形成する異色粒子を少なくとも２種以上含有する多彩模様塗料を、該型面における起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ吹き付ける工程
を包含する、上記本発明の人造石板を製造するための方法を提供する。
ここで上記の各工程においては、それぞれの工程ごとに完全に硬化させても良いし、最終的に全体を硬化させる方法を用いても良い。
【００１２】
本発明の人造石板製造方法によれば、上記基板層形成材からなる凹凸に富み且つ平滑な表面が形成され、さらに多彩模様被膜により、天然石様の多彩模様が形成されるため、製造された人造石板に天然石に近い風合いと高い質感を付与することができる。また、人造石板の軽量化を実現することができる。
【００１３】
また、好ましい本発明の人造石板製造方法は、上記プレート層成形材料が熱硬化性樹脂または補強された無機質体を主成分として調製されている製造方法である。この方法によれば、プレート層の強度向上を当該プレート層の厚みを増すことなく実現させた本発明の人造石板を製造することができる。
また、特に好ましい本発明の人造石板製造方法として、上記(c)工程の前に、上記(b)工程において型面に吹き付けられた混合材の表面に当該混合材および上記プレート層成形材料のいずれにも接着し得るプライマーを塗布する工程を有する人造石板製造方法を提供する。この方法によれば、上記プレート層と基板層とが強固に結合した本発明の人造石板を製造することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の人造石板およびその製造方法の好適な一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
本発明の人造石板を製造するにあたって、使用される基板層形成材は、主成分の結合材として、セラック、ロジン等の天然樹脂、アルキド樹脂、アミノ樹脂、ビニル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコン樹脂等の合成樹脂や合成樹脂エマルション等の有機系、セメント、石膏、水ガラス、コロイダルシリカ等の無機系の何れも使用可能である。特に無機系のもの、無機系を主成分とする有機−無機複合系のものは、難燃性能の点から好ましい。無機系結合材を主成分とする事でJIS A 1321「建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」に規定する難燃１級の表面試験等の性能を満足させることも可能となる。
また、セメントを主成分し、合成樹脂エマルションを用い、それに各種の充填材で構成される有機−無機複合タイプは、合成樹脂エマルションとして軟質のものを使用することで、ある程度の曲げに追従できる可撓性を有しながらも難燃性を満足するためより好ましいものである。 このようなセメントと合成樹脂エマルションを結合材として複合させるものとしては、JIS A 6909「建築用仕上塗材」に規定する複層塗材ＣＥ、可撓形複層塗材ＣＥを例示することができる。
【００１６】
このようなセメントと混和する合成樹脂エマルションとしては、例えば、ポリ酢酸ビニル系、ポリアクリル酸エステル系、アクリル−スチレン共重合体系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系、酢酸ビニル−アクリル共重合体系、エチレン−塩化ビニル共重合体系、酢酸ビニル−ベオバ共重合体、エポキシ系エマルション、ウレタン系エマルション等があげられる。また、充填材としては、重質炭酸カルシウム、寒水石、カオリン、けい藻土、ホワイトカーボン、クレー、タルク、バライト粉、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、珪砂、ウォラストナイト、マイカ等の公知のものが使用できる。また、多彩模様塗料の下地色とするために、酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、黒鉛、べんがら、黄色酸化鉄、オーカー、クロムグリーン、群青等の無機顔料、β−ナフトール系、ナフトールＡＳ系、ピラゾロン系、ベンツイミダゾロン系等の不溶性アゾ顔料、パーマネントレッド、レーキレッド等の溶性アゾ顔料、アントラキノン系、ペリレン系、キナクリドン系等の縮合多環顔料、ファーストイエロー、ベンツイミダゾロンイエロー等のモノアゾ系顔料、パーマネントイエロー等のジスアゾ系顔料、イソインドリノンイエロー等の縮合アゾ系顔料、アントラキノン系顔料、キノフタロンイエロー等のキノフタロン系イエロー顔料、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルー、キナクリドンバイオレット等の有機顔料を配合してもよい。
【００１７】
また、本発明の人造石板を製造するにあたって好適に使用されるプレート層成形材料は、上記基板層形成材と同等かそれよりも優れた速硬性を有し、且つ、硬化した際の硬度および耐久性が高いものである。このことによって、硬化後の上記基板層にひび割れが発生するのを高い次元で防止することができる。
【００１８】
特に限定されるものではないが、このような条件を具備する有機系プレート層成形材料としては、熱硬化性樹脂、例えばメラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド系樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂を主成分として構成されているものが好適である。特にメラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ビニルエステル樹脂が成形加工の点で特に好ましい。また、さらに好ましい有機系プレート層成形材料は、ＦＲＰ(繊維強化プラスチック)材料である。例えば、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維材料で補強された不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、またはビニルエステル樹脂が好ましい。
これらの他、メタクリル樹脂等の熱可塑性樹脂を主体としたものも使用し得る。特にポリカーボネート樹脂のような硬化された際に強靱性を発揮し得るものがよい。
【００１９】
一方、無機系プレート層成形材料としては、種々のセメント・モルタル系無機質体が使用され得るが、本発明の実施にあたって好ましいものは補強材料で補強された無機質体である。そのような無機質体に添加され得る補強材料としてはガラス繊維等の無機繊維が好適であり、この他にも炭化ケイ素等の金属系繊維や炭素繊維が使用され得る。また、無機系接着剤で補強されたガラスウールから成る無機質体も無機系プレート層成形材料として使用し得る。無機系のプレート層成形材料を採用することにより、本発明の人造石板の防火性を向上させることができる。
なお、所定の速硬性、硬度に影響を与えない範囲において、上述の有機系・無機系プレート層成形材料に各種の混和材(例えば粒粉状の骨材や岩石粉末等の充填材、各種の硬化促進剤、顔料、防腐・防かび剤、消泡剤)を合有させることができる。
【００２０】
つぎに本発明の人造石板を製造するにあたって好適に使用される多彩模様被膜の形成材料としては、一回の塗付により多彩模様被膜を形成する多彩模様塗料があげられる。多彩模様塗料は、液状またはゲル状の２色以上の色粒が懸濁した構成となっている。このような塗料の構成は、ほぼ下記の分類に帰されるものである。
▲１▼水中油型（以下Ｏ／Ｗタイプという。）
水溶性の分散媒中に、色付けした有機溶剤ベースの塗料である分散相を、識別できる程度の大きさに不連続相として分散したタイプ。
▲２▼油中水型（以下Ｗ／Ｏタイプという。）
分散媒が油性であって、これに色付けした水性の分散相を不連続相として分散したタイプ。
▲３▼油中油型（以下Ｏ／Ｏタイプという。）
油性の分散媒を用い、これに有機溶剤ベースのエナメルで、分散媒に相溶しない色付けをしたゾル状物質を不連続相に分散したタイプ。
▲４▼水中水型（以下Ｗ／Ｗタイプという。）
水性の分散媒中に水性の色付けをしたゲル状物質を不連続相に分散したタイプ。
【００２１】
特に、水系のＯ／Ｗタイプ、Ｗ／Ｗタイプのものが好ましい。また、これら水系タイプにおける水性分散媒としては、水溶性樹脂溶液や合成樹脂エマルション等が使用できる。また、水性分散媒に着色を施し、多彩模様被膜における背景色とすることも可能である。
このような水溶性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース、エチルセルロース、セルロースアセテートフタレート、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、キサンタンガム、澱粉等が使用可能であり、場合によりベントナイト、シリカゲル等の無機系のものを代用することも可能である。合成樹脂エマルションとしては、
特に限定されず、一般的なものが使用できる。例えば、重合性不飽和二重結合を有するモノマーをエマルション重合して得られるもの、または、予め合成した樹脂を、水系分散媒に分散剤を使用して分散したものの何れでもよく、さらに粉末型のエマルションでもよい。ただし、粉末型の場合は使用時に水の添加が必要となる。
【００２２】
これらの合成樹脂エマルションの種類を例示すると、ポリ酢酸ビニル系、ポリアクリル酸エステル系、アクリル−スチレン共重合体系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系、酢酸ビニル−アクリル共重合体系、エチレン−塩化ビニル共重合体系、酢酸ビニル−ベオバ共重合体等のうち少なくとも１種以上を使用する。また、内部架橋形や反応硬化形のアクリル系、ウレタン系、エポキシ系の合成樹脂エマルションを用いることもできる。
【００２３】
次に水性分散媒に分散する分散相粒子としては、分散媒に溶解しないことが条件であり、分散媒と非相溶の有機溶剤、バインダー、着色材を必須成分とする溶剤系エナメル（Ｏ／Ｗタイプ）や、バインダー、着色材を必須成分とするゲル粒子（Ｗ／Ｗタイプ）があげられる。
【００２４】
溶剤系エナメルに使用されるバインダーとしては、公知のものが使用されるが、アクリル樹脂系等の熱可塑性のものが好適に使用される。このようなアクリル樹脂に使用されるモノマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート等のアクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステル、さらに共重合モノマーとして、スチレン、ビニルトルエン、ビニルトリメトキシシラン、γ―（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等があげられる。また、ゲル粒子に使用されるバインダーとしては、キサンタンガムやジェランガムを使用することが可能である。
【００２５】
また、前述の溶剤系エナメルは、分散媒中の水溶性樹脂と反応して架橋を生じるようなゲル化剤を構成成分として含有しておき、分散媒中に攪拌しながら混合する場合もある。このとき、分散媒中の水溶性樹脂が溶剤系エナメル粒子の表面に吸着した状態で架橋ゲル化膜を形成するため、溶剤系エナメルのカプセル粒子が生じる。このようなカプセル粒子は、多彩模様塗料の貯蔵時においても、粒子が融着しがたく、粒子に混合によって崩れない程度の強度を付与することができるため好ましい方法である。
【００２６】
溶剤系エナメルやゲル粒子に混合する着色材は、一般的に塗料に配合する顔料、充填材等、すなわち体質顔料、着色顔料を包含するものである。このような体質顔料としては、重質炭酸カルシウム、寒水石、カオリン、けい藻土、ホワイトカーボン、タルク、バライト粉、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、珪砂、ウォラストナイト、マイカ等があげられる。また、着色顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、黒鉛、べんがら、黄色酸化鉄、オーカー、クロムグリーン、群青等の無機顔料、β−ナフトール系、ナフトールＡＳ系、ピラゾロン系、ベンツイミダゾロン系等の不溶性アゾ顔料、パーマネントレッド、レーキレッド等の溶性アゾ顔料、アントラキノン系、ペリレン系、キナクリドン系等の縮合多環顔料、ファーストイエロー、ベンツイミダゾロンイエロー等のモノアゾ系顔料、パーマネントイエロー等のジスアゾ系顔料、イソインドリノンイエロー等の縮合アゾ系顔料、アントラキノン系顔料、キノフタロンイエロー等のキノフタロン系イエロー顔料、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルー、キナクリドンバイオレット等の有機顔料があげられる。
【００２７】
多彩模様塗料は、以上のような構成成分によって調整された、着色粒子分散液の異色のものを複数組み合わせて、塗装後の塗膜が多彩色相を呈する被膜を形成するものである。また、場合によっては、着色粒子として、着色マイカ等のリン片状粒子の複数色を、水系分散媒に分散した形態の多彩模様塗料を使用することも可能である。さらに防火性能を阻害しない範囲でトップコートを施すこともできる。
【００２８】
以下、本発明の人造石板およびその製造方法の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図1は本実施形態に係る本発明の人造石板製造方法を好適に実施するための成形型１０を模式的に示す断面図である。なお、以下の実施手順は、御影石に近似した風合いを有する凹凸に富む起伏形状の人造石板１を製造する場合の好適な一例である。
【００２９】
まず、こぶ出し状の大きな凸凹のある天然の岩肌に火炎を照射して表面をバーナー処理する。次いで、その表面に軟化状態のシリコンゴムを塗布し、硬化させる。これにより、硬化したシリコンゴムの表面に天然の岩に対応した大きな凹凸に富む起伏形状のパターンが形成(転写)される。このシリコンゴムを得たことによって、図１に示す人造石板成形用の成形型１０が提供される。.
【００３０】
次いで、この成形型１０の型面１０ａに人造石板１の最表面層を構成する多彩模様被膜２を形成する多彩模様塗料（ここでは、エスケー化研株式会社製「ハイブリトーン」）を吹き付ける。すなわち、図２に示すように、予め調製しておいた多彩模様塗料を所定の多彩スプレーガンノズル１１から成形型１０の型面１０ａ上に吹き付ける。このとき、ノズルおよび／または成形型１を適宜移動させ、型面１０における凹凸に富む起伏形状に沿ってほぼ均等に、多彩模様塗料粒子が分布するように塗布し硬化させる。
【００３１】
次に図３に示すように、この多彩模様被膜の塗布面に対して、起伏形状を維持しながら、基板層形成材（ここでは複層塗材ＣＥであるエスケー化研株式会社製「ミラクマウント」）を噴出ノズル１２から吹き付ける。このとき、噴出ノズルおよび／または成形型１を適宜移動させ、型面１０における凹凸に富む起伏形状に沿って、ほぼ均等に吹き付ける。このとき、基板層形成材からなる層が多彩模様被膜２の面に積層形成される。
【００３２】
次いで、起伏形状に形成された上記基板層形成材からなる基板層３上に人造石板１のプレート層４の原料となるプレート層成形材料を塗布する。以下、これを図面参照しつつ詳述する。
図４に示すように、上記吹き付けた基板層形成材が硬化後に、上記プレート層成形材料(ここでは、ガラス繊維で補強された不飽和ポリエステル樹脂からなる有機系プレート層成形材料)を塗布する。
すなわち、図４に示すように、プレート層成形材料を吐出ノズル１３から吐出し、予め混合材上に吹き付けたガラス繊維を合浸させつつ均等に基板層上に塗布する。このとき、吐出ノズル１３および／または成形型１０を適宜移動させることによってあるいは刷毛やへら若しくはローラーを適宜用いることによって、基板層起伏形状に沿ってほぼ均等にガラス繊維合浸樹脂材料(即ちFRP材料)を塗布する。これにより、図５に示すように、上記型面１０ａの起伏形状に沿って起伏形状を維持した当該プレート層成形材料から成る層(即ち硬化前のプレート層４)が型面１０ａ上に形成されていく。
【００３３】
なお、より好ましい人造石板製造方法として、図６に示すように、基板層３を構成する基板層形成材と、プレート層４を構成するプレート層成形材料との結合力をより向上させるため、当該混合材を吹き付けた後、プレート層成形材料を塗布する前に、所定のプライマー５(接着付与剤)を当該混合材上に塗布することが好ましい。なお、プライマー５の選択は、混合材とプレート層成形材料との材料の選択に応じて適宜変更され得るものであるが、例えば、混合材中の結合材料にアクリルエマルジョン系樹脂を採用し、プレート層成形材料にガラス織維で補強されたモルタル系無機質体を採用する場合には、エポキシ樹脂系接着剤等がプライマー５として使用し得る。
【００３４】
上述のようにしてプレート層成形材料を塗布した後、好ましくは高温乾燥室で所定時間養生等する。養生終了後、人造石板１を型10から取り出す。その結果、図７に示すように、凹凸に富む起伏形状に成形された基板層３と、該基板層３の起伏に沿って起伏形状に成形されたプレート層４と、基板層の表面に御影石模様に被覆された多彩模様被膜層が積層された、本発明の人造石板１が得られる。
【００３５】
このようにして得られた人造石板1は、その表面層である多彩模様被膜層2が、あたかも天然石の外観のようにごつごつした凹凸に富む起伏形状を有しており、しかもその表面は脱型したままのほぼ均一に平滑化された状態となっている。一方、このごつごつした凹凸に富む起伏形状の基板層３を保持するプレート層４も、当該起伏形状に沿った同様の起伏形状に薄く成形されている結果、石板自体がランダムな凹凸に富む起伏形状(立体的形状)をしている。このため、本発明の人造石板１では、石板自体を重くすることなく凹凸に富み且つ平滑した表面(化粧面)の形成が実現されている。また、本実施形態において製造された人造石板１では、基板層形成材中のアクリルエマルジョン系結合材と、プレート層成形材料中の不飽和ポリエステル樹脂との親和性がよく、石板自体の厚みが薄く軽量であるにもかかわらず基板層３とプレート層４(ここではFRPから成る層)との結合が強固である。しかして、図８に示すように、本発明の人造石板１によれば、石板自体の厚みが薄く軽量であるため、典型的にはボルト１４止め等によって簡単に内外壁の構造躯体に取り付けることができる。また、プレート層４を凹凸に富む起伏形状に成形した結果、従来の平坦なボード系仕上げ材と異なり、当該人造石板１と構造躯体１５との間に空隙を確保することができる(図８参照)。このため、本発明の人造石板１によれば、当該空隙に軽量な遮音材(例えばロックウール材)や断熱材(例えばセラミックファイバーや発泡プラスチック)を充填することが可能となり、建物内外装における断熱性および/または遮音性を向上させることができる。
【００３６】
また、本発明によれば、本発明の人造石板１を建物の内外装用材として直接構造躯体１５に取り付けるだけでなく、例えば、図９に示すように、ALCパネルその他のボード系取り付け材２４の化粧面に予め接着剤その他の接合手段によって本発明の人造石板１を張り付けたことを特徴とする天然石調の内外装用パネル材２０を提供することができる。このパネル材２０は、本発明の人造石板１が張り付けられている結果、その表面(化粧面)が天然石の外観のようにごつごつした凹凸に富む起伏形状を有しており、しかもその表面がほぼ均一に平滑化された状態となっている。このため、このパネル材２０を構造躯体に取り付けた場合、その後の仕上げ塗材等による仕上げ処理を行う手間を省くことができる。また、上記パネル材２０においては、図９に示すように、その基材となるALCパネルその他のボード系取り付け材２４と本発明の人造石板１との間に空隙が確保されるため、例えば当該空隙に軽量な遮音材(例えばロックウール材)や断熱材(例えばセラミックファイバーや発泡プラスチック)を充填することによって遮音性、断熱性の高い軽量パネル材を容易に提供することができる。
【００３７】
一方、本発明の人造石板およびその製造方法の好適な実施形態の他の例としては、成形型１０の型面１０ａを用いることは、前述と同様であるが、最初に１０ａに対して、基板層形成材を塗布し、続いてプレート層形成材料を塗布し、脱型後に基板層の表面に起伏した形状に沿って、多彩模様塗料を吹き付け乾燥硬化させる方法による。このとき、多彩模様塗料以外の各層の形成材料は、前述と同様の方法によって塗布すれば良い。
【００３８】
以上、本発明の人造石板1およびその製造方法の好適な実施形態を説明したが、本発明を上記実施形態に限定することを意図したものではない。本発明の人造石板製造方法においては、その製造工程において上記(a)工程（斑点状の多彩模様被膜層を形成する、多彩模様塗料吹き付け工程）、上記(b)工程(起伏形状を形成・維持する基板層形成材吹き付け工程)、上記(c)工程(起伏形状を形成・維持するプレート層成形材料塗布工程)、および、上記(d)工程（脱型工程）が適切に実施されればよく、その他の工程(型材料の選択を含む成型用型の調製工程、各種成分の混合比の決定を含む基板層形成材やプレート層成形材料、多彩模様塗料の調製工程等)については、従来の人造石板製造法における従来手段をそのまま適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、天然石に近い雰囲気をかもしだした凹凸に富む起伏形状の人造石板を、当該石板自体をことさらに重くしたり厚くすることなく実用的な工程で簡便に製造することができる。
すなわち、上述の本発明の人造石板製造方法によれば、凹凸に富む起伏形状に成形された基板層と、当該基板層の起伏に沿って起伏形状に成形されたプレート層、および基板層表面に積層された多彩模様被膜とから構成された凹凸に富む起伏形状の本発明の人造石板を製造することができる。この方法で得られた本発明の人造石板は、天然石に近い外観とほぼ均一に平滑化された表面とを兼備しており、質感に優れる内外装用建築材として使用され得る。また、プレート層自体も同様の起伏形状(立体的形状)を有する結果、人造石板自体の軽量化に貢献し得る。さらに、本発明においては、基板層と多彩模様被膜層との複合層が、JIS A 1321「建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」に規定する難燃２級の性能を満足し、さらに要すれば難燃１級の性能を満足するという優れた防火性能を有している。また、本発明の人造石板を構造躯体に取り付けた際には、当該プレート層と構造躯体表面との間に遮音性および／または断熱性に寄与する空隙を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の人造石板を製造するための成形型を模式的に示した断面図である。
【図２】本発明の人造石板製造方法における多彩模様塗料の吹き付け工程を模式的に示した説明図である。
【図３】本発明の人造石板製造方法における基板層成形材料の塗布工程を模式的に示した説明図である。
【図４】本発明の人造石板製造方法におけるプレート層成形材料の塗布工程を模式的に示した説明図である。
【図５】本発明の人造石板製造方法によって得られた人造石板の構成を脱型前に模式的に示した断面図である。
【図６】本発明の人造石板製造方法におけるプライマー塗布処理後のプレート層成形材料の塗布工程を模式的に示した説明図である。
【図７】本発明の人造石板を模式的に示した斜視図である。
【図８】本発明の人造石板を構造躯体に取り付けた状態を模式的に示した断面図である。
【図９】本発明の人造石板が張り付けられた内外装用パネル材を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
１ 人造石板
２ 多彩模様被膜
３ 基板層
４ プレート層
５ プライマー層
１０ 成形型
１１ 多彩スプレーガンノズル
１２ 噴出ノズル
１３ 吐出ノズル
１４ ボルト
１５ 構造躯体
２０ 内外装用パネル材
２４ ボード系取り付け材
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として内外装建材として用いられる人造石板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築物の内外壁における装飾効果を向上させる一つの方策として、天然石の風合いを建築物壁面に付与することがある。例えば、御影石、蛇紋岩、大理石等を加工した天然石材や人造石材(天然石やセラミックを粉砕して得た骨材を結合材等と混合し、種々の形状に成形加工したもの)を壁面に貼り付けることにより、当該壁面に美麗で荘厳な意匠を表現することが行われている。
【０００３】
ところで、コンクリート建築物等の内外壁面の仕上方法は、平坦に限られるものではなく、デザイン向上等の観点から凹凸に富む起伏形状(例えば天然石にみられるような大きな出っ張りや窪みのある起伏形状)とすることは珍しいことではない。しかしながら、そのような起伏構造を表面に有する天然石材を、構造躯体上にそのまま貼り付けることは、施工が難しくなることに加えて建物の壁部自体が非常に重たくなってしまう。このことは地震時の災害防止等の観点から好ましいことではない。
【０００４】
従って、従来このような起伏形状を内外壁面に表現する場合、表面が上記起伏形状に成形された比較的軽量の樹脂製や金属製のパネル材を構造躯体上に取り付けていた。而して、当該軽量パネル材の表面(化粧面)に上述のような天然石の風合いを表現させるために、取付け施工前あるいは施工後に当該起伏形状パネル材の起伏形状表面に典型的にはエマルションタイプのアクリル樹脂やポリエステル樹脂等の合成樹脂を結合材とし、これに天然石等を粉砕してなる細粒状の骨材を混合して調製した混合材を吹き付けていた。なお、このときに色調の異なる混合材を複数種併用することによってこれら混合材が入り混じって構成される模
様(色分け)が当該起伏形状パネル材の表面に形成されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような合成樹脂を結合材とし、これに天然石等を粉砕してなる細骨材状の骨材を混合して調整した混合材を使用して、天然石の風合いを表現する場合は、比較的混合材中の樹脂量を多くせざるを得ず、その結果として表面が可燃性となり、建築物の内外装の表面材としては、使用を制限される場合があった。
ところで、上記従来の起伏形状パネル材においては、上記混合材が化粧面に吹き付けられた結果、当該吹き付けられた混合材粒子に基づくランダムな凸凹が生じている。このため、パネル材の表面は骨材でざらざらした粗面になっており、石板としての質感がやや劣っていた。従って、内外装材としての質感、風合いをより高めるために当該粗面を均一に平滑化(研出し等)することが望まれている。しかしながら、このような起伏形状パネル材においては、その表面が上記凹凸に富む起伏形状となっている結果、手際よくローラーがけやグラインダー処理を施すのが不可能であり、当該起伏形状パネル材の混合材が吹き付けられた表面を、所望するようなほぼ均一に平滑化することが困難であった。
【０００６】
本発明は上述のごとき凹凸に富む起伏形状を有する内外装用パネル材における上記課題を根本から解決するものであり、その目的とするところは、天然石に近い風合いとほぼ均一に平滑化された表面とを兼備し、表面の難燃性に優れながらも、質感に優れる内外装用人造石板(天然石調パネル材)を提供することおよびそのような人造石板を製造する方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、建築物の内外装用人造石板であって、凹凸に富む起伏形状に成形された基板層と、当該基板層の裏面の起伏に沿って起伏形状に成形されたプレート層と、外基板層の表面の起伏に沿って被覆された多彩模様被膜から構成されている人造石板を提供するものである。ここで該基板層は、結合材と充填材を主成分として形成されており、該基板層の表面の多彩模様被膜は該起伏形状を維持しつつほぼ均一に平滑であることを特徴とするものである。さらに、基板層と多彩模様被膜層との複合層は、少なくともJIS A 1321「建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」に規定する難燃２級の性能を満足するものである。
【０００８】
なお、本明細書において「凹凸に富む起伏形状」とは、天然岩肌にみられるようなランダムな凸凹(出っ張りや窪み)からなる立体的形状を指した建築用プレート(板)状部材に関する用語であり、特定の形状に限定されるものではない。
例えば、石材におけるいわゆるこぶ出し形状(天然石の大きな出っ張りを落とした程度の起伏形状)が両面に表れているプレート状部材の立体的形状は、本明細書における「凹凸に富む起伏形状」に包含される一例であり、そのような形状のプレート状部材あるいはプレート層は、本明細書に関して「凹凸に富む起伏形状に成形されたプレート状部材あるいはプレート層」である。
【０００９】
本発明の人造石板には、上記基板層の凹凸に富む表面に、多彩模様被膜のほぼ平滑な表面が形成されており、当該表面(化粧面)に天然石に近い風合いと高い質感を付与することができる。また、塗布量の少ない薄膜を形成する多彩模様被膜により天然石に近い風合いを形成するため、質感を付与するために厚膜を形成する基板層形成材料中の樹脂量を少なくすることができ、基板層と多彩模様被膜との複合層を、JIS A 1321「建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」に規定する難燃２級の性能を満足するものとすることができる。さらに、本発明の人造石板においては、前記起伏形状に成形されたプレート層によって基板層を保持した結果、人造石板自体を重くすることなく凹凸に富み且つ平滑化した表面(化粧面)の形成が実現されている。このため、本発明の人造石板によれば、石板自体の軽量化に基づく構造躯体への取り付けや作業の簡便化を実現することができる。また、本発明の人造石板は、コンクリート等の構造躯体へ取り付けた際、上記プレート層裏面の起伏形状によって当該石板と構造躯体との間に空隙が確保される。これにより、本発明の人造石板によれば、断熱性および／または遮音性を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の人造石板として、好ましくは上記プレート層が熱硬化性樹脂または補強材料で補強された無機質体を主成分として形成されている人造石板を提供する。これにより、プレート層の強度向上を当該プレート層の厚みを増すことなく実現することができる。
【００１１】
また、本発明は、上記本発明の人造石板を製造する方法として、以下の工程:
(a)凹凸に富む起伏した形状が型面に転写された成形型の該型面に、塗装後に斑点状の模様を形成する異色粒子を少なくとも２種以上含有する多彩模様塗料を該型面における起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ吹き付ける工程
(b)前記(a)工程において、多彩模様塗料が吹き付けられた成形型中に、多彩模様被膜層との複合層が、JIS A 1321「建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」に規定する難燃２級の性能を満足する基板層形成材を、前記起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ塗布する工程
(c)前記(b)工程において、基板層形成材が塗布された成形型中に、プレート層成形材料を前記起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ塗布する工程
(d)硬化物を脱型する工程
または、
(a’)凹凸に富む起伏した形状が型面に転写された成形型の該型面に、基板層として、後工程で被覆する多彩模様被膜層との複合層が、JIS A 1321「建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」に規定する難燃２級の性能を満足するもの基板層形成材を、前記起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ塗布する工程
(b’)前記(a’)工程において、基板層形成材が塗布された成形型中に、プレート層成形材料を前記起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ塗布する工程
(c’)硬化物を脱型する工程
(d’)脱型した、起伏形状の基板層とプレート層の積層物の基板層表面に、塗装後斑点状の模様を形成する異色粒子を少なくとも２種以上含有する多彩模様塗料を、該型面における起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ吹き付ける工程
を包含する、上記本発明の人造石板を製造するための方法を提供する。
ここで上記の各工程においては、それぞれの工程ごとに完全に硬化させても良いし、最終的に全体を硬化させる方法を用いても良い。
【００１２】
本発明の人造石板製造方法によれば、上記基板層形成材からなる凹凸に富み且つ平滑な表面が形成され、さらに多彩模様被膜により、天然石様の多彩模様が形成されるため、製造された人造石板に天然石に近い風合いと高い質感を付与することができる。また、人造石板の軽量化を実現することができる。
【００１３】
また、好ましい本発明の人造石板製造方法は、上記プレート層成形材料が熱硬化性樹脂または補強された無機質体を主成分として調製されている製造方法である。この方法によれば、プレート層の強度向上を当該プレート層の厚みを増すことなく実現させた本発明の人造石板を製造することができる。
また、特に好ましい本発明の人造石板製造方法として、上記(c)工程の前に、上記(b)工程において型面に吹き付けられた混合材の表面に当該混合材および上記プレート層成形材料のいずれにも接着し得るプライマーを塗布する工程を有する人造石板製造方法を提供する。この方法によれば、上記プレート層と基板層とが強固に結合した本発明の人造石板を製造することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の人造石板およびその製造方法の好適な一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
本発明の人造石板を製造するにあたって、使用される基板層形成材は、主成分の結合材として、セラック、ロジン等の天然樹脂、アルキド樹脂、アミノ樹脂、ビニル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコン樹脂等の合成樹脂や合成樹脂エマルション等の有機系、セメント、石膏、水ガラス、コロイダルシリカ等の無機系の何れも使用可能である。特に無機系のもの、無機系を主成分とする有機−無機複合系のものは、難燃性能の点から好ましい。無機系結合材を主成分とする事でJIS A 1321「建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」に規定する難燃１級の表面試験等の性能を満足させることも可能となる。
また、セメントを主成分し、合成樹脂エマルションを用い、それに各種の充填材で構成される有機−無機複合タイプは、合成樹脂エマルションとして軟質のものを使用することで、ある程度の曲げに追従できる可撓性を有しながらも難燃性を満足するためより好ましいものである。 このようなセメントと合成樹脂エマルションを結合材として複合させるものとしては、JIS A 6909「建築用仕上塗材」に規定する複層塗材ＣＥ、可撓形複層塗材ＣＥを例示することができる。
【００１６】
このようなセメントと混和する合成樹脂エマルションとしては、例えば、ポリ酢酸ビニル系、ポリアクリル酸エステル系、アクリル−スチレン共重合体系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系、酢酸ビニル−アクリル共重合体系、エチレン−塩化ビニル共重合体系、酢酸ビニル−ベオバ共重合体、エポキシ系エマルション、ウレタン系エマルション等があげられる。また、充填材としては、重質炭酸カルシウム、寒水石、カオリン、けい藻土、ホワイトカーボン、クレー、タルク、バライト粉、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、珪砂、ウォラストナイト、マイカ等の公知のものが使用できる。また、多彩模様塗料の下地色とするために、酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、黒鉛、べんがら、黄色酸化鉄、オーカー、クロムグリーン、群青等の無機顔料、β−ナフトール系、ナフトールＡＳ系、ピラゾロン系、ベンツイミダゾロン系等の不溶性アゾ顔料、パーマネントレッド、レーキレッド等の溶性アゾ顔料、アントラキノン系、ペリレン系、キナクリドン系等の縮合多環顔料、ファーストイエロー、ベンツイミダゾロンイエロー等のモノアゾ系顔料、パーマネントイエロー等のジスアゾ系顔料、イソインドリノンイエロー等の縮合アゾ系顔料、アントラキノン系顔料、キノフタロンイエロー等のキノフタロン系イエロー顔料、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルー、キナクリドンバイオレット等の有機顔料を配合してもよい。
【００１７】
また、本発明の人造石板を製造するにあたって好適に使用されるプレート層成形材料は、上記基板層形成材と同等かそれよりも優れた速硬性を有し、且つ、硬化した際の硬度および耐久性が高いものである。このことによって、硬化後の上記基板層にひび割れが発生するのを高い次元で防止することができる。
【００１８】
特に限定されるものではないが、このような条件を具備する有機系プレート層成形材料としては、熱硬化性樹脂、例えばメラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド系樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂を主成分として構成されているものが好適である。特にメラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ビニルエステル樹脂が成形加工の点で特に好ましい。また、さらに好ましい有機系プレート層成形材料は、ＦＲＰ(繊維強化プラスチック)材料である。例えば、ガラス繊維や炭素繊維等の繊維材料で補強された不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、またはビニルエステル樹脂が好ましい。
これらの他、メタクリル樹脂等の熱可塑性樹脂を主体としたものも使用し得る。特にポリカーボネート樹脂のような硬化された際に強靱性を発揮し得るものがよい。
【００１９】
一方、無機系プレート層成形材料としては、種々のセメント・モルタル系無機質体が使用され得るが、本発明の実施にあたって好ましいものは補強材料で補強された無機質体である。そのような無機質体に添加され得る補強材料としてはガラス繊維等の無機繊維が好適であり、この他にも炭化ケイ素等の金属系繊維や炭素繊維が使用され得る。また、無機系接着剤で補強されたガラスウールから成る無機質体も無機系プレート層成形材料として使用し得る。無機系のプレート層成形材料を採用することにより、本発明の人造石板の防火性を向上させることができる。
なお、所定の速硬性、硬度に影響を与えない範囲において、上述の有機系・無機系プレート層成形材料に各種の混和材(例えば粒粉状の骨材や岩石粉末等の充填材、各種の硬化促進剤、顔料、防腐・防かび剤、消泡剤)を合有させることができる。
【００２０】
つぎに本発明の人造石板を製造するにあたって好適に使用される多彩模様被膜の形成材料としては、一回の塗付により多彩模様被膜を形成する多彩模様塗料があげられる。多彩模様塗料は、液状またはゲル状の２色以上の色粒が懸濁した構成となっている。このような塗料の構成は、ほぼ下記の分類に帰されるものである。
▲１▼水中油型（以下Ｏ／Ｗタイプという。）
水溶性の分散媒中に、色付けした有機溶剤ベースの塗料である分散相を、識別できる程度の大きさに不連続相として分散したタイプ。
▲２▼油中水型（以下Ｗ／Ｏタイプという。）
分散媒が油性であって、これに色付けした水性の分散相を不連続相として分散したタイプ。
▲３▼油中油型（以下Ｏ／Ｏタイプという。）
油性の分散媒を用い、これに有機溶剤ベースのエナメルで、分散媒に相溶しない色付けをしたゾル状物質を不連続相に分散したタイプ。
▲４▼水中水型（以下Ｗ／Ｗタイプという。）
水性の分散媒中に水性の色付けをしたゲル状物質を不連続相に分散したタイプ。
【００２１】
特に、水系のＯ／Ｗタイプ、Ｗ／Ｗタイプのものが好ましい。また、これら水系タイプにおける水性分散媒としては、水溶性樹脂溶液や合成樹脂エマルション等が使用できる。また、水性分散媒に着色を施し、多彩模様被膜における背景色とすることも可能である。
このような水溶性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース、エチルセルロース、セルロースアセテートフタレート、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、キサンタンガム、澱粉等が使用可能であり、場合によりベントナイト、シリカゲル等の無機系のものを代用することも可能である。合成樹脂エマルションとしては、
特に限定されず、一般的なものが使用できる。例えば、重合性不飽和二重結合を有するモノマーをエマルション重合して得られるもの、または、予め合成した樹脂を、水系分散媒に分散剤を使用して分散したものの何れでもよく、さらに粉末型のエマルションでもよい。ただし、粉末型の場合は使用時に水の添加が必要となる。
【００２２】
これらの合成樹脂エマルションの種類を例示すると、ポリ酢酸ビニル系、ポリアクリル酸エステル系、アクリル−スチレン共重合体系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系、酢酸ビニル−アクリル共重合体系、エチレン−塩化ビニル共重合体系、酢酸ビニル−ベオバ共重合体等のうち少なくとも１種以上を使用する。また、内部架橋形や反応硬化形のアクリル系、ウレタン系、エポキシ系の合成樹脂エマルションを用いることもできる。
【００２３】
次に水性分散媒に分散する分散相粒子としては、分散媒に溶解しないことが条件であり、分散媒と非相溶の有機溶剤、バインダー、着色材を必須成分とする溶剤系エナメル（Ｏ／Ｗタイプ）や、バインダー、着色材を必須成分とするゲル粒子（Ｗ／Ｗタイプ）があげられる。
【００２４】
溶剤系エナメルに使用されるバインダーとしては、公知のものが使用されるが、アクリル樹脂系等の熱可塑性のものが好適に使用される。このようなアクリル樹脂に使用されるモノマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート等のアクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステル、さらに共重合モノマーとして、スチレン、ビニルトルエン、ビニルトリメトキシシラン、γ―（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等があげられる。また、ゲル粒子に使用されるバインダーとしては、キサンタンガムやジェランガムを使用することが可能である。
【００２５】
また、前述の溶剤系エナメルは、分散媒中の水溶性樹脂と反応して架橋を生じるようなゲル化剤を構成成分として含有しておき、分散媒中に攪拌しながら混合する場合もある。このとき、分散媒中の水溶性樹脂が溶剤系エナメル粒子の表面に吸着した状態で架橋ゲル化膜を形成するため、溶剤系エナメルのカプセル粒子が生じる。このようなカプセル粒子は、多彩模様塗料の貯蔵時においても、粒子が融着しがたく、粒子に混合によって崩れない程度の強度を付与することができるため好ましい方法である。
【００２６】
溶剤系エナメルやゲル粒子に混合する着色材は、一般的に塗料に配合する顔料、充填材等、すなわち体質顔料、着色顔料を包含するものである。このような体質顔料としては、重質炭酸カルシウム、寒水石、カオリン、けい藻土、ホワイトカーボン、タルク、バライト粉、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、珪砂、ウォラストナイト、マイカ等があげられる。また、着色顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、黒鉛、べんがら、黄色酸化鉄、オーカー、クロムグリーン、群青等の無機顔料、β−ナフトール系、ナフトールＡＳ系、ピラゾロン系、ベンツイミダゾロン系等の不溶性アゾ顔料、パーマネントレッド、レーキレッド等の溶性アゾ顔料、アントラキノン系、ペリレン系、キナクリドン系等の縮合多環顔料、ファーストイエロー、ベンツイミダゾロンイエロー等のモノアゾ系顔料、パーマネントイエロー等のジスアゾ系顔料、イソインドリノンイエロー等の縮合アゾ系顔料、アントラキノン系顔料、キノフタロンイエロー等のキノフタロン系イエロー顔料、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルー、キナクリドンバイオレット等の有機顔料があげられる。
【００２７】
多彩模様塗料は、以上のような構成成分によって調整された、着色粒子分散液の異色のものを複数組み合わせて、塗装後の塗膜が多彩色相を呈する被膜を形成するものである。また、場合によっては、着色粒子として、着色マイカ等のリン片状粒子の複数色を、水系分散媒に分散した形態の多彩模様塗料を使用することも可能である。さらに防火性能を阻害しない範囲でトップコートを施すこともできる。
【００２８】
以下、本発明の人造石板およびその製造方法の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図1は本実施形態に係る本発明の人造石板製造方法を好適に実施するための成形型１０を模式的に示す断面図である。なお、以下の実施手順は、御影石に近似した風合いを有する凹凸に富む起伏形状の人造石板１を製造する場合の好適な一例である。
【００２９】
まず、こぶ出し状の大きな凸凹のある天然の岩肌に火炎を照射して表面をバーナー処理する。次いで、その表面に軟化状態のシリコンゴムを塗布し、硬化させる。これにより、硬化したシリコンゴムの表面に天然の岩に対応した大きな凹凸に富む起伏形状のパターンが形成(転写)される。このシリコンゴムを得たことによって、図１に示す人造石板成形用の成形型１０が提供される。.
【００３０】
次いで、この成形型１０の型面１０ａに人造石板１の最表面層を構成する多彩模様被膜２を形成する多彩模様塗料（ここでは、エスケー化研株式会社製「ハイブリトーン」）を吹き付ける。すなわち、図２に示すように、予め調製しておいた多彩模様塗料を所定の多彩スプレーガンノズル１１から成形型１０の型面１０ａ上に吹き付ける。このとき、ノズルおよび／または成形型１を適宜移動させ、型面１０における凹凸に富む起伏形状に沿ってほぼ均等に、多彩模様塗料粒子が分布するように塗布し硬化させる。
【００３１】
次に図３に示すように、この多彩模様被膜の塗布面に対して、起伏形状を維持しながら、基板層形成材（ここでは複層塗材ＣＥであるエスケー化研株式会社製「ミラクマウント」）を噴出ノズル１２から吹き付ける。このとき、噴出ノズルおよび／または成形型１を適宜移動させ、型面１０における凹凸に富む起伏形状に沿って、ほぼ均等に吹き付ける。このとき、基板層形成材からなる層が多彩模様被膜２の面に積層形成される。
【００３２】
次いで、起伏形状に形成された上記基板層形成材からなる基板層３上に人造石板１のプレート層４の原料となるプレート層成形材料を塗布する。以下、これを図面参照しつつ詳述する。
図４に示すように、上記吹き付けた基板層形成材が硬化後に、上記プレート層成形材料(ここでは、ガラス繊維で補強された不飽和ポリエステル樹脂からなる有機系プレート層成形材料)を塗布する。
すなわち、図４に示すように、プレート層成形材料を吐出ノズル１３から吐出し、予め混合材上に吹き付けたガラス繊維を合浸させつつ均等に基板層上に塗布する。このとき、吐出ノズル１３および／または成形型１０を適宜移動させることによってあるいは刷毛やへら若しくはローラーを適宜用いることによって、基板層起伏形状に沿ってほぼ均等にガラス繊維合浸樹脂材料(即ちFRP材料)を塗布する。これにより、図５に示すように、上記型面１０ａの起伏形状に沿って起伏形状を維持した当該プレート層成形材料から成る層(即ち硬化前のプレート層４)が型面１０ａ上に形成されていく。
【００３３】
なお、より好ましい人造石板製造方法として、図６に示すように、基板層３を構成する基板層形成材と、プレート層４を構成するプレート層成形材料との結合力をより向上させるため、当該混合材を吹き付けた後、プレート層成形材料を塗布する前に、所定のプライマー５(接着付与剤)を当該混合材上に塗布することが好ましい。なお、プライマー５の選択は、混合材とプレート層成形材料との材料の選択に応じて適宜変更され得るものであるが、例えば、混合材中の結合材料にアクリルエマルジョン系樹脂を採用し、プレート層成形材料にガラス織維で補強されたモルタル系無機質体を採用する場合には、エポキシ樹脂系接着剤等がプライマー５として使用し得る。
【００３４】
上述のようにしてプレート層成形材料を塗布した後、好ましくは高温乾燥室で所定時間養生等する。養生終了後、人造石板１を型10から取り出す。その結果、図７に示すように、凹凸に富む起伏形状に成形された基板層３と、該基板層３の起伏に沿って起伏形状に成形されたプレート層４と、基板層の表面に御影石模様に被覆された多彩模様被膜層が積層された、本発明の人造石板１が得られる。
【００３５】
このようにして得られた人造石板1は、その表面層である多彩模様被膜層2が、あたかも天然石の外観のようにごつごつした凹凸に富む起伏形状を有しており、しかもその表面は脱型したままのほぼ均一に平滑化された状態となっている。一方、このごつごつした凹凸に富む起伏形状の基板層３を保持するプレート層４も、当該起伏形状に沿った同様の起伏形状に薄く成形されている結果、石板自体がランダムな凹凸に富む起伏形状(立体的形状)をしている。このため、本発明の人造石板１では、石板自体を重くすることなく凹凸に富み且つ平滑した表面(化粧面)の形成が実現されている。また、本実施形態において製造された人造石板１では、基板層形成材中のアクリルエマルジョン系結合材と、プレート層成形材料中の不飽和ポリエステル樹脂との親和性がよく、石板自体の厚みが薄く軽量であるにもかかわらず基板層３とプレート層４(ここではFRPから成る層)との結合が強固である。しかして、図８に示すように、本発明の人造石板１によれば、石板自体の厚みが薄く軽量であるため、典型的にはボルト１４止め等によって簡単に内外壁の構造躯体に取り付けることができる。また、プレート層４を凹凸に富む起伏形状に成形した結果、従来の平坦なボード系仕上げ材と異なり、当該人造石板１と構造躯体１５との間に空隙を確保することができる(図８参照)。このため、本発明の人造石板１によれば、当該空隙に軽量な遮音材(例えばロックウール材)や断熱材(例えばセラミックファイバーや発泡プラスチック)を充填することが可能となり、建物内外装における断熱性および/または遮音性を向上させることができる。
【００３６】
また、本発明によれば、本発明の人造石板１を建物の内外装用材として直接構造躯体１５に取り付けるだけでなく、例えば、図９に示すように、ALCパネルその他のボード系取り付け材２４の化粧面に予め接着剤その他の接合手段によって本発明の人造石板１を張り付けたことを特徴とする天然石調の内外装用パネル材２０を提供することができる。このパネル材２０は、本発明の人造石板１が張り付けられている結果、その表面(化粧面)が天然石の外観のようにごつごつした凹凸に富む起伏形状を有しており、しかもその表面がほぼ均一に平滑化された状態となっている。このため、このパネル材２０を構造躯体に取り付けた場合、その後の仕上げ塗材等による仕上げ処理を行う手間を省くことができる。また、上記パネル材２０においては、図９に示すように、その基材となるALCパネルその他のボード系取り付け材２４と本発明の人造石板１との間に空隙が確保されるため、例えば当該空隙に軽量な遮音材(例えばロックウール材)や断熱材(例えばセラミックファイバーや発泡プラスチック)を充填することによって遮音性、断熱性の高い軽量パネル材を容易に提供することができる。
【００３７】
一方、本発明の人造石板およびその製造方法の好適な実施形態の他の例としては、成形型１０の型面１０ａを用いることは、前述と同様であるが、最初に１０ａに対して、基板層形成材を塗布し、続いてプレート層形成材料を塗布し、脱型後に基板層の表面に起伏した形状に沿って、多彩模様塗料を吹き付け乾燥硬化させる方法による。このとき、多彩模様塗料以外の各層の形成材料は、前述と同様の方法によって塗布すれば良い。
【００３８】
以上、本発明の人造石板1およびその製造方法の好適な実施形態を説明したが、本発明を上記実施形態に限定することを意図したものではない。本発明の人造石板製造方法においては、その製造工程において上記(a)工程（斑点状の多彩模様被膜層を形成する、多彩模様塗料吹き付け工程）、上記(b)工程(起伏形状を形成・維持する基板層形成材吹き付け工程)、上記(c)工程(起伏形状を形成・維持するプレート層成形材料塗布工程)、および、上記(d)工程（脱型工程）が適切に実施されればよく、その他の工程(型材料の選択を含む成型用型の調製工程、各種成分の混合比の決定を含む基板層形成材やプレート層成形材料、多彩模様塗料の調製工程等)については、従来の人造石板製造法における従来手段をそのまま適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、天然石に近い雰囲気をかもしだした凹凸に富む起伏形状の人造石板を、当該石板自体をことさらに重くしたり厚くすることなく実用的な工程で簡便に製造することができる。
すなわち、上述の本発明の人造石板製造方法によれば、凹凸に富む起伏形状に成形された基板層と、当該基板層の起伏に沿って起伏形状に成形されたプレート層、および基板層表面に積層された多彩模様被膜とから構成された凹凸に富む起伏形状の本発明の人造石板を製造することができる。この方法で得られた本発明の人造石板は、天然石に近い外観とほぼ均一に平滑化された表面とを兼備しており、質感に優れる内外装用建築材として使用され得る。また、プレート層自体も同様の起伏形状(立体的形状)を有する結果、人造石板自体の軽量化に貢献し得る。さらに、本発明においては、基板層と多彩模様被膜層との複合層が、JIS A 1321「建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」に規定する難燃２級の性能を満足し、さらに要すれば難燃１級の性能を満足するという優れた防火性能を有している。また、本発明の人造石板を構造躯体に取り付けた際には、当該プレート層と構造躯体表面との間に遮音性および／または断熱性に寄与する空隙を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の人造石板を製造するための成形型を模式的に示した断面図である。
【図２】本発明の人造石板製造方法における多彩模様塗料の吹き付け工程を模式的に示した説明図である。
【図３】本発明の人造石板製造方法における基板層成形材料の塗布工程を模式的に示した説明図である。
【図４】本発明の人造石板製造方法におけるプレート層成形材料の塗布工程を模式的に示した説明図である。
【図５】本発明の人造石板製造方法によって得られた人造石板の構成を脱型前に模式的に示した断面図である。
【図６】本発明の人造石板製造方法におけるプライマー塗布処理後のプレート層成形材料の塗布工程を模式的に示した説明図である。
【図７】本発明の人造石板を模式的に示した斜視図である。
【図８】本発明の人造石板を構造躯体に取り付けた状態を模式的に示した断面図である。
【図９】本発明の人造石板が張り付けられた内外装用パネル材を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
１ 人造石板
２ 多彩模様被膜
３ 基板層
４ プレート層
５ プライマー層
１０ 成形型
１１ 多彩スプレーガンノズル
１２ 噴出ノズル
１３ 吐出ノズル
１４ ボルト
１５ 構造躯体
２０ 内外装用パネル材
２４ ボード系取り付け材
Claims (3)
- 建築物の内外装用人造石板であって、
無機系結合材及び合成樹脂エマルションを結合材とする基板層形成材によって、凹凸に富む起伏形状に成形された基板層と、繊維強化プラスチック材料からなるプレート層成形材料によって、該基板層の裏面の起伏に沿って起伏形状に成形されたプレート層と、該基板層の表面の起伏に沿って被覆された多彩模様被膜から構成されており、
ここで該基板層の表面の多彩模様被膜は、該起伏形状を維持しつつほぼ均一に平滑であり、該基板層と該多彩模様被膜層との複合層は、JIS A 1321「建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」に規定する難燃２級の性能を満足することを特徴とする人造石板。 - 以下の工程:
(a)凹凸に富む起伏した形状が型面に転写された成形型の該型面に、塗装後に斑点状の模様を形成する異色粒子を少なくとも２種以上含有する多彩模様塗料を、該型面における起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ吹き付ける工程
(b)前記(a)工程において、多彩模様塗料が吹き付けられた成形型中に、多彩模様被膜層との複合層が、JIS A 1321「建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」に規定する難燃２級の性能を満足する、無機系結合材及び合成樹脂エマルションを結合材とする基板層形成材を、前記起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ塗布する工程
(c)前記(b)工程において、基板層形成材が塗布された成形型中に、繊維強化プラスチック材料からなるプレート層成形材料を前記起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ塗布する工程
(d)硬化物を脱型する工程
を包含することを特徴とする人造石板を製造する方法。 - 以下の工程:
(a’)凹凸に富む起伏した形状が型面に転写された成形型の該型面に、基板層として、後工程で被覆する多彩模様被膜層との複合層が、JIS A 1321「建築物の内装材料及び工法の難燃性試験方法」に規定する難燃２級の性能を満足する、無機系結合材及び合成樹脂エマルションを結合材とする基板層形成材を、前記起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ塗布する工程
(b’)前記(a’)工程において、基板層形成材が塗布された成形型中に、繊維強化プラスチック材料からなるプレート層成形材料を前記起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ塗布する工程
(c’)硬化物を脱型する工程
(d’)脱型した、起伏形状の基板層とプレート層の積層物の基板層表面に、塗装後斑点状の模様を形成する異色粒子を少なくとも２種以上含有する多彩模様塗料を、該型面における起伏した形状に沿ってほぼ均等に起伏形状を維持しつつ吹き付ける工程
を包含することを特徴とする人造石板を製造する方法。
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