JPH04296552A - 複合パネル及びその製造方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は壁材、床材等に使用され
る寸法安定性、軽量性、加工性に優れた高強度複合パネ
ル及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】一般に、建築物の壁及び床材等に利用され
るパネルは寸法安定性、軽量性、加工性に優れ、物理的
性質としては耐疲労性、耐衝撃性が要求されるが、特に
床材として用いる場合には破壊靭性に対する要求が大き
い。このための材料として、軽石を主体とするコア層と
、無機質繊維で強化された表層からなる軽量成形体につ
いては公知である（特公昭５９−１３４７３号公報）。 しかし、この方法で得られる、例えば床材として用いら
れる標準的なパネルではＯＡフロアとしての基本的な要
求物性は満たすものの、さらに要求性能の厳しいＦＡフ
ロアとしてはさらに大きな強度が要求されるため、それ
に対応する必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
欠点を改善し、軽量で耐久性、加工性に優れ、特に床材
として要求される破壊靭性を向上させた複合パネル及び
その製造方法を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するために研究を行い、強化用短繊維と無機質粉体
及び熱硬化性樹脂を主体とする表面層と、無機質軽量骨
材と無機質粉体及び熱硬化性樹脂を主体とするコア層と
、該表面層の片面または両面に、熱硬化性樹脂を含浸し
、または無処理の繊維シ−ト、ネットまたはクロスを接
着してなる構成とするものであり、更にこれらの製造方
法によっては、より破壊靭性に優れた複合パネルができ
ることを見出した。

【０００５】以下本発明を図面に従って詳細に説明する
。図１は本発明によって得られる繊維シ−トまたはクロ
スを接着した複合パネルの構造を示す断面図である。 図１において、符号１は無機質粉体と熱硬化性樹脂の混
合物、２は強化用短繊維、３は無機質軽量骨材、４は繊
維シ−トまたはクロスである。これらによって表面層５
及びコア層６から構成している。また、本発明に係る無
機質粉体１としては、炭酸カルシュウム、ケイ砂、アル
ミナ、マイカ、ガラスパウダ−、ガラスバル−ン、フラ
イアッシュ、海砂等の一般に熱硬化性樹脂充填材として
用いられる無機質粉体がそれぞれ単独において、或いは
組み合わせて使用可能であるが、しかし、得られるパネ
ルの加工性からは粗粒フライアッシュが特に望ましい。 また、熱硬化性樹脂としては、フェノ−ル樹脂、ユリア
樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂等の汎用のものであれば良い。熱硬化性樹脂の添
加量は使用する無機質粉体の種類や樹脂の種類によって
多少異なり、また、表面層とコア層とでも異なるので、
個々の場合に応じて設定すべきであるが、要求性能、経
済性の観点から、無機質粉体１００重量部に対して熱硬
化性樹脂が１０〜５０部の範囲が望ましい。また、混合
物１には必要に応じて撥水剤、滑剤等の添加剤を配合す
ることも出来る。

【０００６】次に、　強化用短繊維２については、ガラ
ス繊維、ロックウ−ル、カ−ボン繊維、金属繊維等の無
機質繊維、　ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ビニロ
ン繊維、アラミド繊維等の有機質繊維があるが、成形操
作上からは収束されたストランド状の繊維が好ましい。 更に、無機質軽量骨材３は軽石、火山れき、パ−ライト
、膨張頁岩、水砕スラグ等が用いられる。繊維シ−トま
たはクロス４はガラス、カ−ボン等の無機繊維、ナイロ
ン、ポリエステル、ビニロン、アラミド等の有機繊維か
らなる繊維シ−ト、ネットまたはクロスが用いられる。 これらのクロスはそのまま生地で用いても、また、熱硬
化性樹脂を含浸して用いても良い。

【０００７】次に、本発明パネルの製造手段の一例につ
いて述べる。無機質粉体に熱硬化性樹脂を配合し、両者
を混合撹拌或いは混練する。液状樹脂の場合は必要な流
動性となるまで溶剤を蒸発調整し、無機質粉体と熱硬化
性樹脂の乾式混合物１を造る。次いでこの混合物１に強
化用短繊維２を配合して、適当な離型用シ−トの上に一
定量散布し、表面層用マットを形成する。　このとき特
にストランド状の繊維を使用した場合には、混合物１と
強化用短繊維２とをあらかじめ混合することなしに、離
型用のシ−トの上に混合物１を散布し、次いでストラン
ド状の繊維を散布し、さらにその上に再度混合物１を散
布する操作によって、強化用短繊維２が無機質粉体と熱
硬化性樹脂の混合物１に分散したマットを形成すること
ができる。この方法によっては繊維を機械的に損傷せず
、同時に配合量の自由度を大きくできる。また、強化用
短繊維２を使用せず、混合物１のみを散布することもで
きる。

【０００８】次いで、無機質粉体と熱硬化性樹脂の混合
物１に無機質軽量骨材３を配合し、表面層５より成る表
層用マットの上に散布し、コア層６よりなるコア用マッ
トを形成する。また、３層構造とする場合には、さらに
その上に上述と同様の方法で表層用マットを散布し、熱
プレスによって所定時間加熱圧縮する。加熱圧縮により
、熱硬化性樹脂は反応硬化し、無機質粉体は圧密され空
隙を減じ、強化用短繊維、無機質軽量骨材が強固に固着
された層構造の複合体製品が形成される。この複合体製
品の片面または両面に繊維シ−ト、ネットまたはクロス
４を接着して本発明は完成するが、その手段としては、
マットを形成する際にその片面または両面に繊維シ−ト
、ネットまたはクロス４を置いて熱プレスで硬化させる
ときに全体を一体化しても良く、また硬化した複合体に
２次的に接着しても良い。このようにして、繊維シ−ト
、ネットまたはクロス４が接着し、そして一体化された
複合パネルが製造される。

【０００９】

【作用】このようにして３層構造の複合パネルの片面に
繊維シ−ト、ネットまたはクロスを接着し、そして一体
化された複合パネルは、表面に繊維シ−ト、ネットまた
はクロスが存在するため　、鋼板に変わって破壊靭性が
極めて向上するものである。特に本発明の特徴とする、
このクロス４については種々のものがあるがグラスクロ
ス、砥石用クロス、ロ−ビングクロス等が代表的なもの
である。また特に、補強用短繊維としてガラス短繊維を
使用し、比較的少量の熱硬化性樹脂で無機質粉体が結合
されている場合の複合材料の曲げ破壊挙動は微細クラッ
クが発生する初期領域と、繊維の引き抜けによる後期領
域に分けて考えることが出来る。また、変位量は初期に
は小さく、後期で大きい。更に、短繊維が含まれない場
合には破壊挙動の後期領域は見られない。これら、複合
材料にガラス繊維シ−トがオ−バ−レイされた場合の曲
げ破壊挙動は、短繊維を含む系では顕著に破壊強度が向
上し、特に後期領域の強度的伸びが大きかった。また、
短繊維を含まない系ではオ−バ−レイ効果はそれほど大
きくはなく、また、破壊挙動の後期領域も見られなかっ
た。このことは、長繊維からなる繊維シ−トは特に変位
量の大きい後期領域で効果的に変位を抑えたために、繊
維の引き抜きの抑制作用を示したと考えられた。従って
、短繊維を含む系の高強度化には繊維シ−トのオ−バ−
レイは効果的であることが示された。

【００１０】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。ブレ−ン値１５００ｃｍ２／ｇのフライアッ
シュ１００重量部、ノボラックタイプフェノ−ル樹脂２
２重量部、４０ｍｍの長さのガラス繊維チョップドスト
ランド９重量部を予めフェノ−ル樹脂を含浸した繊維ク
ロスを載せた離型用シ−トの上に毎平方メ−トル当り７
．９４ｋｇの割合で均等に散布し表面層とし、次に粒径
１４ｍｍ〜１ｍｍの範囲に乾燥調整した火山れき４２重
量部、フライアッシュ５０重量部、ノボラックタイプフ
ェノ−ル樹脂８を表面層の上に散布してコア層とする。 さらにこのコア層の上に再度表面層を散布して、その上
に繊維クロスを載せて、繊維クロスが両面に配置された
３層構造のマットとする。該マットを熱プレスに挿入し
て、温度１７０℃、最大圧力２０ｋｇ／ｃｍ２で２５分
間圧縮して、複合パネルを得る。このようにして造られ
た複合パネルは次のような性質となる。 厚み　　　　　　　　　　２５ｍｍ 比重　　　　　　　　　　０．９２ 曲げ強さ　　　　　　２８０ｋｇ／ｃｍ２曲げ弾性　　
　　　　７５０ｋｇ／ｍｍ２

【００１１】比較例１ 前記と同様な条件で繊維クロスを接合しない複合パネル
を製造した。このようにして得られた複合パネルは次の
ような性質となる。 厚み　　　　　　　　　　２５ｍｍ 比重　　　　　　　　　　０．９２ 曲げ強さ　　　　　　１８０ｋｇ／ｃｍ２曲げ弾性　　
　　　　６５０ｋｇ／ｍｍ２　　　　比較例２ 前記と同様な条件で４０ｍｍの長さのガラス繊維チョッ
プドストランドを混合しない複合パネルを製造した。こ
のようにして得られた複合パネルは次のような性質とな
る。 厚み　　　　　　　　　　２４．９ｍｍ比重　　　　　
　　　　　０．９２ 曲げ強さ　　　　　　１３０ｋｇ／ｃｍ２曲げ弾性　　
　　　　６００ｋｇ／ｍｍ２これら本発明と比較例との
複合パネル特性を図２に示す。すなわち、図２は変位と
曲げ荷重との関係を示すもので、本発明のガラス短繊維
及びガラスクロスを接合したものは顕著に破壊強度が向
上し、特に後期領域の強度的伸びが大きい。これに対し
て、比較例１及び２は同一製造条件にもかかわらず、ガ
ラス短繊維及びガラスクロスの有無によって、破壊強度
の向上並びに後期領域での強度的伸びが見られない。

【００１２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明では、無機質
複合体部分が吸水、吸湿に伴う膨張、収縮が少ないこと
に加えて、表面層が繊維強化された３層の層状構造を形
成して大きな剛性が付与し、　かつ繊維シ−トまたはク
ロスを接着一体化することにより、軽量で耐久性、加工
性に優れ、特に床材として要求される破壊靭性の極めて
向上した複合パネルとして利用度の高い製品にある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によって得られる繊維シ−トまたはクロ
スを接合した複合パネルの構造を示す正面断面図、

【図
２】複合パネルの変位と曲げ荷重との関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

１　　無機質粉体と熱硬化性樹脂の混合物、２　　強化
用短繊維、 ３　　無機質軽量骨材、 ４　　繊維シ−トまたはクロス、 ５　　表面層、 ６　　コア層、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　強化用短繊維と無機質粉体及び熱硬化
   性樹脂を主体とする表面層と、無機質軽量骨材と無機質
   粉体及び熱硬化性樹脂を主体とするコア層と、該表面層
   の片面または両面に、熱硬化性樹脂を含浸し、または無
   処理の繊維シ−ト、ネットまたはクロスを接着してなる
   ことを特徴とする複合パネル。
2. 【請求項２】　　表面層とコア層から成る積層板に繊維
   シ−ト等を接着した複合パネルの製造方法において、移
   送用コンベア上に載置した離型用シ−トの上に連続的に
   無機質粉体と熱硬化性樹脂との混合物及び強化用短繊維
   を主体とする表面層成形材並びに無機質軽量骨材と無機
   質粉体及び熱硬化性樹脂を主体とするコア層成形材を順
   次散布し、再度表面層成形材を散布した後、熱プレスで
   加熱圧縮することにより反応硬化、成形する際に予め離
   型用シ−トの上に繊維シ−ト等を敷くか、及び又は、積
   層原料の上に繊維シ−ト等を敷くことを特徴とする複合
   パネルの製造方法。