JPH03189133A

JPH03189133A - 積層パネル

Info

Publication number: JPH03189133A
Application number: JP1328898A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Fukazawa; 義人深沢
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1989-12-19
Filing date: 1989-12-19
Publication date: 1991-08-19

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、建築物の内装材や外装材、例えば商店の壁材
、天井材として、また家具調度品の化粧材として、ある
いは船舶、航空機及び車両の内装パネル、間仕切りパネ
ルとして有用な積層体に係り、さらに詳しくは広い温度
範囲にわたってパネルの反りが生じないように°、かつ
、高い防音性及び防振性を有するように改良された積層
パネルに関する。

（従来の技術）石材は、一般に意匠的価値が大きく、断熱性に優れてい
るなどの利点を有することから、昔から建築物の内装材
、外装材、床材等に幅広く利用されている。

（発明が解決しようとする課題）しかし、石材は、脆い、重い、加工性が悪い等の欠点を
有し、かつ施工性が悪いために、従来大寸法の建築材と
して使用することはきわめて困難であった。近年商用ビ
ル特に高層ビルの建築が盛んであるが、その中に石材を
うまく組み込むことができるよう施工性を改良すること
が望まれていた。

最近、特開昭５６−８２１７号公報等に示されるように
、大理石等の石材スラブの両面に裏材を圧接しその状態
で石材スラブの厚み中央を切断分離して薄層の石材を得
る技術が開発され、そして英国特許筒１．２１５．５０
１号公報等において薄層の石材を使用したパネルが提案
されている。

前記したパネルは、軽量でかつ容易に切断でき、施工性
に優れており、しかも意匠的効果も高いという長所を有
する。その反面、該パネルは、広い温度範囲（例えば０
°Ｃ〜８０°Ｃ）の雰囲気下で使用すると、“反る”と
いう新たな問題が発生し、経時的使用に充分に耐えられ
るものでないことが確認された。上記パネルの反り傾向
は、寸法が大きくなる程大きくなり、とりわけパネルが
６００Ｘ６００ｍのサイズを越えるものになると、反り
が著しく目立つようになり、実用上大きな問題となる。

さらに、該パネルは、層間に高弾性率の接着剤を使用し
ているため、眉間で振動をよく伝え、かつ、軽量裏材を
使用しているため、間仕切り板等に使用する場合、防音
性、防振性において、むく石等に比べかなり劣っていた
。

本発明の目的は、上述の欠点を解消し、様々な温度条件
下で長期間使用しても、反りが全く、あるいは殆ど生じ
ず、かつ、防音性及び防振性の高い薄層石表皮を有する
積層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）本発明者等は、上記の課題を解決するべく、薄層石表皮
を有する積層体について鋭意研究したところ、薄層石表
皮と板状体間に使用する応力緩和層が式（１）を満足す
るものであると、パネルの反りの発生が効果的に抑えら
れ、かつ高い防音、防振性能を有し、しかも積層パネル
に一般に求められる軽量、高強度、高剛性という特性を
維持することができることを見出し、本発明を完成した
。

すなわち、本発明の積層パネルは薄層石表皮と板状体間
に応力緩和層を有し、前記応力緩和層が次の式（１）を
満足するものであることを特徴とするものである。

０．５≦Ｍ／ｔ≦３０．０　　　　　（１）式において
、Ｍ、ｔは次の意味を有する。

Ｍ：５０％引張力　　（）ｃｇ／ｃｍ）ｔ：応力緩和層
の厚み（ｍ＋ｓ）本発明で利用する薄層石表皮は、天然綿、石例えば大理
石（マーブル）、花崗石（グラナイト）、または各種セ
ラミック、人造石等より成る、厚さ０．５〜２５．０　
ｍ、好ましくは３〜１０閣の薄板材を包含するものであ
る。

本発明において、板状体とは、曲げ剛性Ｓが、１×１０
６以上、より好ましくはｌＸｌ０’以上のものが使用さ
れる。曲げ剛性ＳがｌＸｌ０’未満のものでは、板状体
の剛性が弱いために、本発明応力緩和層の効果を十分に
発揮することができない。

本発明において、曲げ剛性Ｓとは下式（２）で求められ
るものである。

５＝６Ｘ１０　　フ／　Ｄ　　　　　　　　　　　　　
　　　　（２）上式においてＤ（ｍｍ）は、板状体を３
点曲げ試験にかけ、４５ｋｇの荷重をかけた時点でのス
パン中央部でのたわみ量である。試験方法は第７．８．
９図の通りであり、３点曲げ用試験体７のサイズは７６
（タテ）Ｘ６００（ヨコ）閣、載荷棒１１（材質：鋼）
は幅１５が７６ｍ＋ａ、先端部の半径１４が１２．７ｍ
、支持金棒１３（材ｉｔ：鋼）は幅７６ｍｍ、先端部の
半径１６が１２．７閣、支持用板１２（材質：鋼）は７
６ｍａ（タテ１８）Ｘ２５ｍ＋ａ（ヨコ１７）Ｘ５ｍ（
厚み１９）、３点曲げスパン長さ１０は４００ｍｍ、平
均荷重速度３ｍ／分とした。

本発明に用いられる板状体としては、む（木板、木材合
板、金属板、樹脂板、ＦＲＰ板、軽量コンクリート板及
び、コアの片側または両側にスキンを圧着した従来公知
のサンドインチ構造体を利用することができ、その中で
も従来公知のサンドインチ構造体が、軽量かつ剛性が高
い等の理由でより好ましく使用される。

金属板としては、例えばアルミニウム、ステンレス鋼、
鉄、チタン鋼等並びに、各種金属から成る合金鋼等を板
状に加工したものが使用できる。樹脂板としては、アク
リル樹脂板や、メラミン樹脂板のような、硬質合成樹脂
等からなる板及び、硬質合成樹脂の発泡体を板状に成形
したものが好ましく使用される。

ＦＲＰ板としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂、特
に熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリ
イミド樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ジアリルフタ
レート樹脂などと、強化繊維例えばガラス繊維、炭素繊
維、アラミド繊維（ケブラー繊維）、ポロン繊維、シリ
コンカーバイド繊維等の短繊維や長繊維とからなる複合
板、及びそれらの積層板が好ましく使用される。軽量コ
ンクリート板としては、Ｊ　Ｉ　Ｓ　Ａ６５０１　（建
築用構成材（コンクリート壁パネル）　、Ｊ　Ｉ　５Ａ
５４１６　（オートクレーブ養生した軽量気はうコンク
リート製品）　、ＪＩＳＡ６５１１　（空洞プレストレ
ストコンクリートパネル）等を使用することができる。

サンドインチ構造体に使用するコアとしては、金属箔例
えばアルミニウム箔やステンレス鋼箔、または薄層有機
シート、薄層無機シートなどの芯材でハニカム構造（六
角形セルのもの、あるいは擬似六角形セルや四角形セル
のもの）に成形されたもの、あるいは熱可塑性樹脂や熱
硬化性樹脂の発泡体、軽量コンクリート、軽量石材、並
びにシラスバルーン等を結合した軽量芯材などに使用す
ることができる。ハニカム構造のコアの場合、コア箔の
厚みが５μｍないし１００μｍ、好ましくは４０Ｍｍな
いし８０μｍ、セルサイズ（対面する辺間の間隔）が、
３閤ないし３０ｍ＋ａ、好ましくは５ＩＩｎないし１５
ｍｍ、厚みが５ａｍないし５０■、好ましくは１０皿な
いし３０Ｍのものが使用される。

一方、スキンとしては、金属板、樹脂板、ＦＲＰ板等を
利用することができ、また、これらを組み合わせたもの
を使用することもできる。

特に、軽量性及び剛性の面から、金属板では、０．１ｍ
ｍないし３閣のＡｆ合金板及びステンレス板が、ＦＲＰ
板では、０．３Ｍないし３１１１１１のエポキシ樹脂と
ガラス繊維とからなる複合板、及びそれらの積層板が好
ましく用いられる。

これら板状体の表面は、平坦なものであっても凹凸のあ
るものであってもよく、また部分的に孔が穿設されてい
ても本発明の効果を妨げるものでなければその適用はい
っこうに差し支えない。また、板状体の厚みは、５ｍｍ
ないし５０胴、より好ましくは、１０ｍないし３０鵬の
ものが使用される。

応力緩和層とは、薄層石表皮と板状体それぞれの熱膨張
率の違い等により生ずる伸縮量の差より発生する応力を
、緩和させるために有利な層であり、該積層パネルにお
いて、薄層石表皮と板状体間の層をさし、単層でも積層
でも構わない。

５０％引張力は、応力緩和層の応力緩和効果の程度を表
わすために用いる指数で、以下の方法で求めることがで
きる。まず、作製後、２０°Ｃ１湿度５０％の雰囲気下
に３０日放置した本発明積層パネルを、第４図に示すよ
うに、５０×５０１１ＩＩ１１に切り出し、ＡＳＴＭ　
　Ｃ−２９７６１に示されている方法に準じ、引張り速
さ１ｍ／分で表裏両面に直交する方向８．８方向に引張
り試験を行ない試験終了後、試験チャート上で試験体が
０．５　Ｘ　ｔ　ｗａ、伸びた時点での試験チャート上
での荷重を読み取り、その値から単位面積当りの応力を
計算し、その値を５０％引張力と定義した。

応力緩和層としては、シリコン系、アクリル系、エポキ
シ系樹脂等及びそれら発泡体、さらにネオプレンゴム、
ブチルゴム、ブタジェンゴム等の各種ゴム及びそれらの
発泡体、さらには、樹脂及びゴムの混合物及び積層物が
使用される。

特に、シリコン樹脂系接着剤は、薄層石材に対する接着
性がよく、かつ、接着後の耐水性に優れている等の利点
があるため、より好ましく使用される。

また、シリコン樹脂系接着剤は、−液量、及び二液混合
型に大別されるが、本発明積層パネルのように、大面積
の板同士を貼り合せる場合には、水分の供給が十分かつ
速やかに行われにくいため、−液量の接着剤は、硬化が
十分に行われない場合がある、よって二液混合型のもの
がより少量の水分で硬化する等の理由より好ましく用い
られる。

さらに、本発明の応力緩和層は、必ずしもパネル全面に
設ける必要はなく、好ましくはストライプ状あるいは点
状に設けることにより、応力緩和層全体としての応力緩
和効果が増し、よって反りを小さくすることができる。

本発明の応力緩和層を第１０図のごとくストライプ状２
０あるいは点状２１に設けることもできる。この場合に
はストライプあるいは点それぞれの間隔２２，２３．２
４を５ｏＩＩＩ１以内に納めることにより、薄層石表面
からの衝撃力等に強く、かつ、反りの小さい積層パネル
を得ることができる。

応力緩和層の厚みｔは、０．１ないし１０．０ｍ＊。

好ましくは０．２ないし２．　Ｏｗｔａの範囲のものが
使用される。また、５０％引張力Ｍは、０．５ないし２
０．０ｋｇ／ｃｄ、好ましくは、１．０ないし１５．０
ｋｇ／ｃ艷の範囲のものが使用される。さらに、Ｍ／Ｌ
は０．５〜３０．好ましくは３〜２５の範囲のものが使
用される。

ｔが０．１より薄い、あるいは、Ｍが２０ｋｇ／ｄより
大きい場合、さらにはＭ／ｔが３０．０より大きい場合
には、薄層石板と板状体の線膨張率の差により生じる応
力を十分に緩和することができず大きな反りが発生する
。

また、ｔが１０．０　ｅｘａより大きい、あるいはＭ／
ｔが０．５より小さい場合には、該積層パネルを壁等に
施工した場合、応力緩和層において薄層石板の自重等に
より発生する剪断力によって薄層石板と板状体間に大き
なズレが生じ、使用上問題となる。さらにＭが０．５ｋ
ｇ／ｃｊより小さい場合には、上記理由に加え、応力緩
和層自体の凝集力が弱いために、外力が加わった場合、
応力緩和層で破壊が発生し易く、積層パネルとして使用
することが出来ない。

（作　用）本発明の積層パネルは、異材質の積層構造を有するにも
拘わらず、表面の薄層石表皮と板状体間に上記式（１）
を満足する応力緩和層を有するため軽量で、高強度、高
剛性、さらに高い防音性及び防振性を有した上で、温度
の変化に対しパネルの反りを格段に小さくすることがで
きる。

本発明者は、いろいろと研究し、検討した結果、上記の
事実を確認している。これは応力緩和層を有し、かつ前
記応力緩和層が式（１）の条件を満足することにより薄
層石表皮と板状体のそれぞれの熱膨張率の違い等による
伸縮量の差から両面間に発生する応力を緩和することが
でき、その結果として反りが減少することを示している
。

さらに（１）の条件を満足するような応力緩和層を有す
るために、薄層石表皮面あるいは板状体面から伝達され
る振動を応力緩和層で減衰させる効果も得られ、その結
果として、高い防音性及び防振性が得られる。

（実　施　例）以下、本発明の実施例及び比較例を説明する。

実施例１〜４これら実施例の積層パネルは、ＦＲＰ板をスキン材とし
て使用した、ハニカムサンドイッチパネルを板状体とし
て使用した場合の例であり、第１．２図に示すように、
厚さ４．５　ｍｍＯ薄層石表皮（大理石）１を板状体２
のスキン表面に該応力緩和層（実施例１．２・・・二液
混合型シリコン系接着剤（Ａ社製）実施例３，４・・・
二液混合型シリコン系接着剤（Ｂ社製））を介して貼り
合わせ圧着してなる、長さ２ｍ、輻１ｍの大きさをもつ
積層パネルである。板状体２は、ＦＲＰ板（厚さ０．５
　ｍ　）のスキン４を、厚さ７６μｍのアルミニウム箔
よりなり、セルサイズ６．３５閣、コア厚１８ｍのハニ
カムコア３の上下両面に貼着したものである。

比較例１．２は実施例１〜４と同じ薄層石表皮と板状体
を使用し、かつ（１）式を満足しない応力緩和層を有す
る積層パネルである。

実施例５〜８これら実施例の積層パネルは、５ＵＳ４３０をスキン材
として使用した。ハニカムサンドイッチパネルを板状体
として使用した場合の例であり、実施例１〜４の板状体
のスキンを、ＦＲＰから５ＵＳ４３０　（厚さ０．１５
■）に変えた積層パネルである。

比較例３．４は、実施例５〜８と同じ薄層石表皮と板状
体を使用し、かつ（１）式を満足しない応力緩和層を有
する積層パネルである。

試験例製作した実施例及び比較例の積層パネルについて夫々反
り試験を行った。

供試パネルを０°Ｃｌ２Ｏ℃、及び８０°Ｃの恒温室中
に２４時時間上置いたものを、各温度下において、第６
図に示すようにパネル四隅を結ぶ二本の対角線が交差す
る位置Ａにおける反り量δを測定した。ここで第５図（
ａ）に示すように薄層石表皮１が膨れるように反る場合
を正の反りと定め、−力筒５図０））に示すように薄層
石表皮１が凹むように反る場合を負の反りと定め、正負
の反り量を算定することにした。

試験の結果及び評価を第１表に示す。

第　　１　　表ｄつ〔χ坂り１＋５６１−ｇ　＜、ｍ開明において間ｌ
のないことを意味する。

刻板り置力伏き（、実際の使用において太きｆ４”ｆ１
３となることを意味する。

第１表より板状体として、ＦＲＰ及び金属のスキンを有
するサンドインチパネルを使用しても、式（１）を満足
する実施例の積層パネルは広い温度範囲にわたって反り
が著しく小さいことがわかる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明のパネルは、薄層石表皮と
板状体間に応力緩和層を設け、５０％引張力Ｍと応力緩
和層の厚みｔから導き出される値で応力緩和層を限定し
たことにより、大面積のパネル、例えば６００Ｘ６００
■の寸法より大きいパネルであっても、パネルの反りを
広い温度範囲例えば０°Ｃないし８０℃の範囲にわたっ
てきわめて小さくすることができ、よってパネルの施工
が至って容易になり、同時に仕上りの外観も著しく向上
する。

さらに、本発明の応力緩和層を有するために、薄層石表
皮面あるいは板状体面から伝達される振動を応力緩和層
で減衰させる効果も得られ、その結果として、高い防音
性及び防振性が得られた。また、積層パネルとして求め
られる軽量、高強度、高剛性及び石材特有の意匠的効果
等の特性は良好に維持されることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例工ないし８及び比較例１ないし
４の積層パネルを示す斜視図、第２図は本発明の実施例
１ないし８及び比較例１ないし４の積層パネルを示す断
面図、第３図は本発明の板状体に軽量気泡コンクリート
板を使用した積層パネルを示す断面図、第４図は５０％
引張力測定用サンプルの引張り試験の方向を示す図、第
５図（ａ）、［有］）は積層パネルの反りの方向を示す
図で、同図（ａ）は正の反りを表わし、また同図（ロ）
は負の反りを表わす、第６図は積層パネルの反り量を測
定する方法を示す図、第７図は３点曲げ試験方法を示す
側面図、第８図は３点曲げ試験用載荷棒を示す斜視図、
第９図は３点曲げ試験用支持金棒及び支持用板を示す斜
視図、第１０図は応力緩和層がストライプあるいは点状
に設けられていることを示す石面からの応力緩和層の透
視図である。１・・・薄層石表皮、２・・・板状体、３・・・ハニカ
ムコア、４・・・スキン（ＦＲＰ、ＳＵＳ等）、５・・
・応力緩和層、６・・・軽量気泡コンクリート板、７・
・・積層パネル、Ａ・・・測定点、δ・・・反り量、ｔ
・・・応力緩和層の厚み、８・・・ＦＷＴ試験の引張り
方向、９・・・試験体長さ（ヨコ）、１０・・・３点曲
げスパン長さ、１１・・・載荷棒、１２・・・支持用板
、１３・・・支持金棒、１４・・・載荷棒先端部の半径
、１５・・・載荷棒の幅、１６・・・支持台棒先端部の
半径、１７・・・支持台板のヨコ、１８・・・支持台板
のタテ、１９・・・支持台板の厚み、２０・・・ストラ
イプ状に設けられた応力緩和層、２１・・・点状に設け
られた応力緩和層、２２・・・ストライプ状の応力緩和
層間の間隔、２３・・・ストライプ状と点状の一応力緩
和層間の間隔、２４・・・点状の応力緩和層間の間隔。第図第図（ａ）（ｂ）第図

Claims

【特許請求の範囲】薄層石表皮と板状体間に応力緩和層を有し、前記応力緩
和層が次の式（１）を満足するものであることを特徴と
する積層体。０．５≦Ｍ／ｔ≦３０．０（１）式において、Ｍ、ｔは次の意味を有する。Ｍ：５０％引張力（ｋｇ／ｃｍ＾２）ｔ：応力緩和層の厚み（ｍｍ）