JPH04310585A - 装飾材料及びその製法 - 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】本発明は各種建築物の内・外装材
あるいは自動車等の車輛用内装材等として有用な装飾材
料、及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建築物の内・外装材として使用される高
級装飾材として、御影石や大理石等の天然石材を薄く切
削加工して貼合せ材としたものが知られている。しかし
ながらこれらの天然石材では、ある程度の強度（特に耐
衝撃強度や曲げ強度等）を確保するためかなり厚肉にし
なければならない。

【０００３】そのため貼合材料としての容積や重量等が
かなり大きくなり、スペース上あるいはハンドリング面
での問題があるばかりでなく、たとえば自動車の内装材
等として使用すると車体軽量化の要請に逆行することに
なり、美麗で高級感を有しているにもかかわらず自動車
用内装材等として汎用されるには至っていない。

【０００４】こうした状況の下で、たとえば特開昭６３
−２４２９８４号公報には、薄肉天然石材の裏面に、原
糸強度の高い合成繊維を含む布帛を重ね合わせ、これに
耐食性樹脂を付与して硬化させた裏打補強天然石材が提
案されている。この発明では、合成繊維として高強力ポ
リエステル及び高強力ナイロン繊維を使用するものであ
るが、これらの繊維は高強力ではあるものの曲げ弾性率
が低いため天然石材に対する補強効果が乏しい。しかも
補強用の布帛に耐食性樹脂を付与する作業は、ハンドレ
イアップ法あるいは樹脂溶液の流し込みによって行なわ
れるため、該樹脂が天然石材側に回り込んで表面を汚染
したり、あるいは離型作業が極めて困難になるという問
題がある。

【０００５】また更に他の公知技術として、特開昭６３
−２４７４５５号公報に記載されている様に、天然石材
に金属板を薄打ちして強化する方法も知られているが、
この方法では補強用として金属板が用いられるため軽量
化の要請には応え難い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、その目的は、石材
を薄肉、軽量化すると共に衝撃強度や曲げ強度を満足の
いく程度まで改善し、自動車用内装材等としても有効に
活用し得る様な装飾材料及びその製造方法を提供しよう
とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る装飾材料の構成は、石材からなる
薄板の裏面に、曲げ弾性率が１５００ｋｇ／ｍｍ２以上
の繊維強化樹脂よりなる補強材層が積層されたものであ
るところに要旨を有するものである。

【０００８】また本発明に係る製法の構成は、金型内に
薄肉石板と上記繊維強化樹脂のプリプレグを積重ねて載
置した後、これらを５０ｋｇ／ｃｍ２以上の面圧で加圧
加熱して上記プリプレグを石板上に延展し硬化させるこ
とによって、薄肉石板を繊維強化樹脂層によって裏面か
ら補強するところに要旨を有するものである。

【０００９】

【作用】本発明の装飾材料は、上記の様に石材を薄くす
ることによって軽量化すると共に、該薄肉石板を高い曲
げ弾性率の繊維強化樹脂で裏打ちして補強することによ
り、衝撃強度、曲げ強度、曲げ弾性率等を高めたもので
あり、同程度の強度を有する比較的厚肉の石板に比べて
全体の容積及び重量を著しく減少することができるので
、内張り等のハンドリング性もよく、しかも表面側は石
材の有する美的装飾感をそのまま残しており、車輛用内
装材をはじめとして軽量性の要求される装飾材料として
極めて有用である。

【００１０】本発明で使用される石材としては、御影石
や大理石等の天然石材のほか、疑似人工石等を使用する
ことができ、その厚みは、軽量化の目的をより有効に果
たす意味から１０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ程度以下
にするのがよい。

【００１１】また補強用として裏打ちされる繊維強化樹
脂材としては、各種内装材、外装材としての要求強度を
確保するため、硬化状態での曲げ強度が１５ｋｇ／ｍｍ
２程度以上で曲げ弾性率が１５００ｋｇ／ｍｍ２以上の
ものを使用する必要があり、特に曲げ弾性率が不足する
ものでは、本発明で意図する様な特性の装飾材料を得る
ことができない。またこの繊維強化樹脂材は、内装材と
して十分な耐熱性を発揮し得る様、軟化もしくは分解温
度が２００℃以上のものが好ましく、しかも軽量化の目
的を果すため１．５ｇ／ｍｍ３以下のものが好ましい。 該強化樹脂の石板に対する裏打ち量は厚みで０．５ｍｍ
　以上とするのがよく、それ未満では充分な補強効果が
得られないばかりでなく、均一な裏打ち層を形成しにく
くなる。

【００１２】繊維強化樹脂材を構成する繊維及び樹脂の
種類には特に制限はないが、上記の様に１５００ｋｇ／
ｍｍ２以上といった高レベルの曲げ弾性率を得るには、
繊維及び樹脂のいずれについても優れた物性を示すもの
を選択使用すべきであり、繊維として特に好ましいのは
弾性率が高く、高弾性率の繊維強化樹脂材の得らえる炭
素繊維、アラミド繊維、金属繊維等の高強度繊維であり
、また合成樹脂として特に好ましいのは、熱硬化型のフ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ
アミド樹脂等である。

【００１３】繊維強化樹脂は、上記繊維よりなる不織布
もしくは織布に前記樹脂を含浸することによって製造し
、あるいは前記樹脂中にチョップド繊維を混入してＢＭ
Ｃ（ＢｕｌＫＭｏｌｄｉｎｇ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）とし
たものであってもよい。 しかもこれらの中でも最も高い補強効果が得られるのは
、不織布に樹脂を含浸させたものである。

【００１４】尚樹脂に対する強化繊維の配合量は２０〜
４５重量％の範囲が好ましく、強化繊維の配合量が不足
する場合は十分な補強効果が得られ難く、一方多過ぎる
と延展性が悪くなって裏打ち加工性が低下する。

【００１５】本発明の装飾材料を製造するに当たっては
、金型内に薄肉石板と前述の様にして得た繊維強化樹脂
のプリプレグを積重ねて載置した後、これらに５０ｋｇ
／ｃｍ２以上の面圧をかけて加圧加熱すると、該プリプ
レグは薄く延展され硬化すると共に石板の裏面に接着し
、本発明の装飾材料が得られる。

【００１６】たとえば図１は、本発明に係る装飾材料の
製法を例示する概略見取り図、図２は図１の横断面相当
図であり、上方の開口された金型１に、薄肉石板２を装
入し、その上に繊維強化樹脂よりなるプリプレグ３を載
置した後、上方より押圧部材４を降下させ、プリプレグ
３を高圧で石板２上に延展させながら加熱硬化させる。 この場合、プリプレグ３を装入してからその上に薄肉石
板を重ねて加圧加熱することも可能である。この様に高
圧成形法を採用すると、薄肉石板２が金型１の面に圧接
されるため、該石板２の表面側に回り込んで侵入するこ
とがなく、表面側が樹脂により汚染されたり金型面に接
合して離型困難になる、といった問題を生じる恐れがな
い。

【００１７】尚加熱手段は特に限定されないが、最も一
般的なのは、金型１及び押圧部材４内にヒーターを埋め
込んでおき、加圧と同時に任意の温度に加熱し得る様に
したものである。成形温度は繊維強化樹脂を構成する樹
脂の種類によって異なるが、当該樹脂の硬化温度近傍に
設定するのがよく、標準的な温度として示すならば１３
０〜２００℃の範囲である。

【００１８】このときの成形温度が低過ぎると、プリプ
レグ３の流動性を十分に高めることができないため、圧
縮成形して薄層状とするのに過度の圧力が必要になるば
かりでなく、熱硬化に長時間を要するため生産性が悪く
、一方成形温度が高過ぎる場合は、プリプレグ３が薄層
状となる前に硬化し、均等な厚みの繊維強化樹脂層が形
成され難くなる。

【００１９】圧縮成形を効率良く実施するうえでより好
ましいのは、金型１を予め１００〜１４０℃程度に予熱
しておき、圧縮成形の際に押圧部材４からの加熱によっ
て所定の成形温度にまで高める方法である。尚この圧縮
成形時に与えられる圧力は、石板２を金型面に密着させ
て樹脂の回り込みを阻止すると共に、プリプレグ３を均
等な厚さに延展させて石板２の裏面に密着させるうえで
重要であり、５０ｋｇ／ｃｍ２以上に設定する必要があ
る。圧力が不足する場合は、プリプレグ３の一部が石板
２と金型１の間に侵入して表面を汚染したり、プリプレ
グ３の延展が不十分となって裏打ち層の厚みが不均一に
なるばかりでなく、石板２との密着性も悪くなる。圧力
の上限は特に存在しないが、必要以上に圧力を高めるこ
とは経済的にも作業性の点からも不利であり、また金型
１の耐圧性も必要以上に高めなければならなくなるので
、通常５００ｋｇ／ｃｍ２程度に止めるのがよい。成形
性や経済性等を総合的に加味してより一般的な成形圧力
は８０〜４００ｋｇ／ｃｍ２の範囲である。

【００２０】尚図１，２ではブロック状の繊維強化樹脂
プリプレグを用いる例を示したが、シート状の繊維強化
樹脂プリプレグを使用した場合の成形法も上記の例と実
質的に変わらない。

【００２１】上記の加熱加圧状態で数分〜数十分保持す
ると、プリプレグ３は硬化すると共に石板２と強固に接
着する。従って押圧部材４を上昇させて金型１から加圧
成形体を取り出すと、たとえば図３（断面図）に示す如
く石板２が繊維強化樹脂硬化層３ａによって裏打ちされ
た装飾材料が得られる。

【００２２】また上記圧縮成形の際に使用する押圧部材
４の圧縮成形面（下面）に、たとえば図２に破線で示す
如く任意形状の穴６を多数形成しておけば、圧縮成形工
程でこの穴６に繊維強化樹脂が侵入して硬化し、たとえ
ば図４（見取り図）に示す如く、繊維強化樹脂硬化層３
ａの石板２とは反対側の面に多数の突起（リブやボス）
５を形成することができ、内・外装材として使用すると
きの貼り合わせ強度を高めることも可能となる。また押
圧部材４に設けられる穴６の形状・構造を工夫すれば、
たとえば図５（Ａ）、（Ｂ）に示す如く繊維強化樹脂硬
化層３ａの背面にフック状あるいは円筒状等の突起５を
形成することも可能であり、それにより貼り合わせ強度
を一段と高めることができる。

【００２３】

【実施例】天然の大理石を切削加工して厚さ３ｍｍの薄
肉石板（曲げ強度：２．７ｋｇ／ｍｍ２，曲げ弾性率：
３２８０ｋｇ／ｍｍ２）とし、これを図１，２に示した
様な金型１内に装入した後、該金型１を約１４０℃に加
熱した。次いで該薄肉石板上に、炭素繊維不織布にフェ
ノール樹脂を含浸させたプリプレグ（炭素繊維不織布／
フェノール樹脂＝３０重量％、硬化状態での曲げ強度：
２５ｋｇ／ｍｍ２、曲げ弾性率：１８００ｋｇ／ｍｍ２
）を載置した後、約１４０℃に加熱した押圧部材４を降
下させて４００ｋｇ／ｃｍ２の面圧で加圧し、同温度で
約３分間保持することによりプリプレグを完全硬化させ
た。

【００２４】その後脱型して圧縮成形体を取り出したと
ころ、薄肉石板１の裏面に３ｍｍ厚さの炭素繊維強化フ
ェノール樹脂硬化物層３ａが強固に接合した装飾材料が
得られた。この装飾材料を裏当材側へ曲げたときの曲げ
強度は２９．７ｋｇ／ｍｍ２，曲げ弾性率は３２１０ｋ
ｇ／ｍｍ２であり、内・外装用の装飾材料として様々の
用途に適用し得る強度を有していた。

【００２５】また該装飾材料の石板面側の表面モース硬
度は６であって十分な硬度を有しており、外観も大理石
と全く変わらず、しかも重量は１０．９ｋｇ／ｍ２［同
じ厚み（６ｍｍ）の石材の重量は２６．５ｋｇ／ｍ２］
と極めて軽量であった。また曲げ剥離試験においても薄
肉石板２と樹脂硬化層の剥離は全く見られず、両者は頑
強に接合していることが確認された。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、薄
肉に加工した石板に繊維強化樹脂を裏打ちして強化する
ことにより、石板の有する落着いた高級な美的装飾感を
有し、且つ軽量で内・外装作業性の良好な装飾材料を提
供し得ることになった。殊に本発明の装飾材料は、従来
の天然石材製内・外装材に比べて格段に軽量であり、且
つ曲げ強度や曲げ弾性にも優れたものであるから、表面
側の石材部を研磨するときに石材が割れたりする様な恐
れがなく、表面仕上をより安全に効率よく行なうことが
できるばかりでなく、多少の曲げ力が加わる部位に用い
た場合でも割れを起こすことがない。従って、たとえば
自動車等の如く軽量化の要望が強く、且つ曲面に貼合わ
されることの多い車輛用内装材等としても支障なく利用
することができ、石材としての外観を備えた装飾材料の
用途を大幅に拡大し得ることになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る装飾材料の製法を例示する概略見
取り図である。

【図２】本発明に係る装飾材料の製法を例示する概略断
面説明図である。

【図３】本発明に係る装飾材料を例示する断面説明図で
ある。

【図４】本発明に係る他の装飾材料を例示する見取り図
である。

【図５】本発明に係る更に他の装飾材料を例示する一部
破断見取図である。

【符号の説明】

１　　金型 ２　　薄肉石板 ３　　繊維強化樹脂プリプレグ ４　　押圧部材 ５　　突起

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　薄肉石板の裏面に、曲げ弾性率が１５
   ００ｋｇ／ｍｍ２以上の繊維強化樹脂よりなる補強材層
   が積層されたものであることを特徴とする装飾材料。
2. 【請求項２】　　金型内に薄肉石板と繊維強化樹脂のプ
   リプレグを積重ねて載置した後、これらを５０ｋｇ／ｃ
   ｍ２以上の面圧で加圧加熱し上記プリプレグを石板上に
   延展し硬化させることを特徴とする、薄肉石板の裏面が
   繊維強化樹脂層で補強された装飾材料の製法。
3. 【請求項３】　　金型の加圧面に突起形成用の凹部を設
   けておき、加圧加熱工程でプリプレグを該凹部に侵入・
   硬化させることによって、繊維強化樹脂層の表面にボス
   状またはリブ状の突起を一体成形する請求項２記載の製
   法。