JP2005169635A

JP2005169635A - ハニカム状パネル材

Info

Publication number: JP2005169635A
Application number: JP2003408417A
Authority: JP
Inventors: Atsuo Aimoto; 渥夫相本; Masahiko Morofushi; 正彦諸伏
Original assignee: SHIN NIPPON KASEI KK
Current assignee: SHIN NIPPON KASEI KK
Priority date: 2003-12-08
Filing date: 2003-12-08
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】全く新しい形態のパネル材として、超軽量で腰が強く、段ボールのような紙粉飛散や吸湿による軟化変形の問題もなく、雨露に晒される屋外やクリーンルーム等でも支障なく使用可能であり、安価に製造できるものを提供する。
【解決手段】表面側に密に配列した独立凹部１１群を有して、裏面側に独立凹部１１群の逆形をなす独立凸部１２群を有する合成樹脂製の凹凸成形シート１に、非伸縮性の平坦シート２が凹凸成形シート１の裏面側の独立凸部１２群の頂部１２ａ…に接合して貼着一体化されてなるハニカム状パネルとした。
【選択図】図２

Description

本発明は、極めて軽量で腰が強く、防振、防音、断熱、緩衝、防汚、耐水、防湿等の多機能を備えた新素材としてのハニカム状パネル材に関する。

従来、パネル材としては、金属、木、合板、木質チップ、セラミック、石膏、ＡＬＣ（軽量発泡コンクリート）、合成樹脂、紙、これらの複合物や積層物等、多様な材質のものが知られるが、特に軽量という点では段ボールや熱可塑性樹脂の中空押出パネルが代表的である。

段ボールは、極めて軽量で比較的に腰が強く、且つ量産による低コスト化が実現しており、代表的なサイズの原版からの打ち抜きや裁断によって様々な形状のものを容易に製作でき、箱型容器等の包装材を始めとして、パネル芯材や内張り材等にも汎用されている。しかるに、段ボールでは、断裁時に生じて付着している紙粉や端面の摩耗によって生成した紙粉が飛散し易いことから、クリーンルーム等の浮遊塵を嫌う部位では使用できない上、水分を吸収して軟化するため、水濡れや高湿環境に弱く、雨露に晒される屋外では使用できないばかりか、これを用いた包装箱を段積みしている場合に軟化変形による荷崩れを生じたり、吸湿・乾燥の過程で反りや歪み等の変形を生じるといった問題があった。

一方、熱可塑性樹脂の中空押出パネルは、段ボールのような紙粉飛散や吸湿による軟化変形の問題はないが、パネルとしての剛性を確保する上で、かなり厚肉に設定して、且つ中空部を多孔状に分画する必要があり、これによって材料コストが高く付くと共に、軽量化の度合も小さくなる。

本発明は、上述の状況に鑑み、前記段ボールや熱可塑性樹脂の中空押出パネルに代替し得る新しいパネル材として、超軽量であって、段ボールのような紙粉飛散や吸湿による軟化変形の問題もなく、雨露に晒される屋外やクリーンルーム等でも支障なく使用可能であり、安価に製造できるものを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、図面の参照符号を付して示せば、表面側に密に配列した独立凹部１１群を有して、裏面側に前記独立凹部１１群の逆形をなす独立凸部１２群を有する合成樹脂製の凹凸成形シート１に、非伸縮性の平坦シート２が該凹凸成形シート１の裏面側の独立凸部１２群の頂部１２ａ…に接合して貼着一体化されてなるハニカム状パネル材Ａを要旨としている。なお、ここでいうシートとは、一般的にフィルムと称される厚みの薄いものも包含する。

同目的において、請求項２の発明は、表面側に密に配列した独立凹部１１群を有して、裏面側に前記独立凹部１１群の逆形をなす独立凸部１２群を有する２枚の合成樹脂製の凹凸成形シート１，１が、相互の裏面側の独立凸部１２群の頂部１２ａ…同士で接合して貼着一体化されてなるハニカム状パネル材Ｂを要旨としている。

また、請求項３の発明は、上記請求項１又は２のハニカム状パネル材Ａ，Ｂにおいて、前記凹凸成形シート１における表面側の独立凹部１１群を区画する境界稜線部１３がジグザグ状の非直線的に連続する構成としている。

更に、請求項４の発明は、上記請求項１〜３のいずれかのハニカム状パネル材Ａ，Ｂにおいて、前記凹凸成形シート１が熱可塑性樹脂の真空成形物又は圧空成形物からなる構成としている。

請求項１の発明に係るハニカム状パネルでは、凹凸成形シート自体は形態的に独立凹部群を有する裏面側が全体的に凸面をなすように湾曲し易いが、その裏面側の独立凸部群の頂部に非伸縮性の平坦シートが貼着していることにより、独立凸部同士の頂部間隔が一定化して拡大不能になるため、上記湾曲方向への曲げ抵抗が非常に大きくなり、もって該凹凸成形シートの厚みが薄くとも大きな耐撓み強度が得られ、パネルとして超軽量で腰が強いものとなる。しかも、このハニカム状パネルは、凹凸成形シート側の独立凸部の周囲部が平坦シートとの間で中空部を構成するから、該中空部の空気層による断熱効果が得られ、また面圧に対する独立凸部群の弾性変形作用と中空部の空気層のクッション作用とが相俟って大きな緩衝効果を発揮できると共に、該弾性変形と空気層による振動吸収で高い防振効果も得られる。更に、凹凸成形シート側を外面として使用した場合、表面の独立凹部群の存在と中空部の空気層とによって音波が減衰されるため、優れた防音効果も発揮でき、また合成樹脂表面による良好な防汚性、耐水性、防湿性が得られ、段ボールのような吸湿による軟化や粉塵の発生もない。

請求項２の発明に係るハニカム状パネルでは、２枚の合成樹脂製凹凸成形シートの各々は前記同様に湾曲し易いが、両シートが裏面側の独立凸部群の頂部同士で接合貼着していることにより、各シートにおける独立凸部同士の頂部間隔が一定化して拡大不能になるため、各々のシートの上記湾曲方向に対する曲げ抵抗が非常に大きくなり、しかも両シートの曲げ抵抗の大きい湾曲方向が互いに反方向になるためにパネル全体としての耐撓み強度は極めて大きくなり、パネルとして超軽量で非常に腰が強いものとなる。しかして、このハニカム状パネルは、両シート間に両者の独立凸部の周囲部による中空部が構成されると共に、面圧に対して両シートの独立凸部群が弾性変形し得るから、前記請求項１のハニカム状パネル以上の断熱効果、緩衝効果、防振効果、防音効果が得られると共に、両面が合成樹脂材になって防汚性、耐水性、防湿性も良好となり、吸湿軟化や粉塵発生もない。

請求項３の発明によれば、凹凸成形シートの表面側の独立凹部群を区画する境界稜線部がジグザグ状になっていることから、曲げに対して直線状の折れ線部ができず、もって当該凹凸成形シート自体の腰が強く、これを用いたハニカム状パネルはより大きな耐撓み強度を有するものとなる。

請求項４の発明によれば、凹凸成形シートが熱可塑性樹脂の真空成形物又は圧空成形物からなるため、該凹凸成形シートとして特に厚みが薄く均一なものを安価に調達でき、これを用いてより軽量で高品質なハニカム状パネルを提供できる。

以下、本発明に係るハニカム状パネルの実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１〜図４は第一実施形態のハニカム状パネルＡ、図５及び図６は第二実施形態のハニカム状パネルＢを示す。

第一実施形態のハニカム状パネルＡは、図１〜図４に示すように、合成樹脂製の凹凸成形シート１と、その裏面側に貼着された非伸縮性の平坦シート２とで構成されている。そして、凹凸成形シート１は、表面側に略正六角形をなす独立凹部１１…群を有すると共に、裏面側に各独立凹部１１の逆形つまり表面側の凹形が裏面側で凸形となった略正六角錐台形の独立凸部１２…群を有しており、これら独立凸部１２…群の各頂部１２ａにおいて平坦シート２に接合固着している。従って、このハニカム状パネルＡの一面側は平坦面に独立凹部１１…群が開口した状態であり、他面側は凹凸のない平面状をなしている。

凹凸成形シート１の表面側の独立凹部１１…群（裏面側の独立凸部１２…群）は、隣接する相互の六角形の各辺が平行になるように、互いに６０°の角度をなす３方向に沿って定間隔で密に配列しており、これによって図１で示すように表面側の独立凹部１１…群を区画する境界稜線部１３が上記３方向のいずれにも図示一点鎖線Ｌの如くジグザグ状の非直線的に連続する形になっている。なお、境界稜線部１３は該凹凸成形シート１の表面側全体で面一になっている。

また、凹凸成形シート１の周縁部は二段に折曲して裏面側へ独立凸部１２…群と同高さに突出した断面Ｌ字形の突縁部１４を形成しており、図２に示すように、凹凸成形シート１はその全周にわたって該突縁部１４でも平坦シート２の周縁部に接合固着されている。しかして、凹凸成形シート１の裏面側と平坦シート２との間には、独立凸部１２間の空間（各独立凸部１２の周囲）によって略シート全域にわたって連続する中空部３が構成されており、この中空部３は上記の凹凸成形シート１と平坦シート２との周縁部の接合によって外部に対して閉鎖している。

凹凸成形シート１としては、凹凸状の成形形状を保ち得る自己保形性があればよく、一般的にいう硬質ないし半硬質合成樹脂が用いられるが、特に厚みが薄く均一なものを安価に量産できる点からポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の汎用熱可塑性樹脂の真空成形物及び圧空成形物が好適であり、独立気泡の発泡シートの同様成形物も使用可能である。また、該凹凸成形シート１の厚さは、非発泡シートでは０．１〜３ｍｍの範囲、発泡シートでは０．５〜１０ｍｍの範囲が好適であり、薄過ぎては充分な強度が得られず、逆に厚過ぎてはパネルが重くなると共にそれ自体でパネルとしての撓み強度を確保できるために平坦シート２と組合わせる意義が薄れる。

平坦シート２としては、ゴムのような弾性伸縮を生じないものであればよく、剛性の大きいものから柔軟性のあるものまで特に材質的な制約なく使用可能であり、例えば、凹凸成形シートと同様の硬質ないし半硬質合成樹脂シート、硬質ないし半硬質発泡合成樹脂シート、軟質合成樹脂シート、金属蒸着合成樹脂シート、金属箔−合成樹脂ラミネートシート、布材−合成樹脂ラミネートシート、ＦＲＰ板、金属シート（金属箔）、樹脂含浸ガラスクロス、樹脂含浸不織布、樹脂含浸織布等が挙げられる。また、平坦シート２の厚さは０．１〜３ｍｍ程度とするのがよい。

凹凸成形シート１と平坦シート２との貼着手段としては、加熱融着、高周波加熱、超音波接着等で直接に接合固着する方法、凹凸成形シート１の各凸部１２の頂面及び突縁部１４の頂面と平坦シート２の内面との一方又は両方に接着剤を塗着して接着する方法、図３に示すように接着シート４を介して接着する方法のいずれをも採用できる。なお、接着シート４としては、両面感圧接着シート又はテープ、ホットメルト接着剤シート等を使用できる。

このようなハニカム状パネルＡにあっては、凹凸成形シート１の厚みが薄くても大きな耐撓み強度が得られ、パネルとして超軽量で腰が強いという特徴を備えている。すなわち、凹凸成形シート１自体は、図４の仮想線で示すように独立凹部１２…群を有する裏面側が全体的に凸面をなすように湾曲し易く、この湾曲によって隣接する独立凹部１２，１２の頂部間隔Ｄ₁がＤ₂へと拡大するが、これら独立凸部１２…群の頂部に非伸縮性の平坦シート１２を貼着することにより、該頂部間隔がＤ₁に一定化して拡大不能になる。従って、上記湾曲方向への曲げ抵抗が非常に大きくなり、もって凹凸成形シート１の厚みが薄くても大きな耐撓み強度が得られる。これは、平坦シート１２が柔軟な材料であっても同様である。

しかも、このハニカム状パネルＡでは、凹凸成形シート１の表面側の独立凹部１１…群を区画する境界稜線部１３がジグザグ状の非直線的に連続する形になっているため、該凹凸成形シート１は曲げに対して直線状の折れ線部ができず、もって当該凹凸成形シート自体の腰が強いことから、パネルとしてもより大きな耐撓み強度が得られる。

また、このハニカム状パネルＡは、凹凸成形シート１と平坦シート２との間に中空部３を有するから、該中空部３の空気層による断熱効果が得られる一方、面圧を受けた際に独立凸部１２…群が弾性変形すると共に中空部３の空気層によるクッション作用を生じることから、大きな緩衝効果を発揮できると共に、該弾性変形と空気層による振動吸収によって高い防振効果も得られる。更に、このハニカム状パネルＡは、凹凸成形シート１側を外面として使用した場合、表面の独立凹部１１…群の存在と中空部３の空気層とによって音波が減衰されるため、優れた防音効果も発揮でき、また表面が合成樹脂からなることにより、良好な防汚性、耐水性、防湿性が得られ、段ボールのような吸湿による軟化や粉塵の発生もないため、雨露に晒される屋外やクリーンルーム等でも支障なく使用可能であり、しかも低コストで製造できる利点がある。

第二実施形態のハニカム状パネルＢは、図５及び図６に示すように、前記第一実施形態のハニカム状パネルＡに用いたものと同様の凹凸成形シート１の２枚が、相互の裏面側の独立凸部１２…群の頂部１２ａ…同士で接合して貼着一体化されたものであり、両シート１，１間には両者の独立凸部１２間の空間（各独立凸部１２の周囲）が合わさった形で略シート全域にわたって連続する中空部３が構成されている。しかして、このハニカム状パネルＢの周縁部では、その全周にわたって、両凹凸成形シート１，１の断面Ｌ字形の突縁部１４，１４（図６参照）同士で接合しており、これによって中空部３が外部に対して閉鎖している。

なお、両凹凸成形シート１，１の貼着手段としては、前記第一実施形態のハニカム状パネルＡの凹凸成形シート１と平坦シート２との貼着と同様に、加熱融着、高周波加熱、超音波接着等で直接に接合固着する方法、両凹凸成形シート１，１の一方又は両方における各凸部１２の頂面に接着剤を塗着して接着する方法、両シート１，１間に介在させた両面感圧接着シート又はテープ、ホットメルト接着剤シート等の接着シートによって接着する方法のいずれをも採用できる。

このハニカム状パネルＢにおいても、両凹凸成形シート１，１の厚みが薄くても大きな耐撓み強度が得られ、パネルとして超軽量で極めて腰が強いという特徴を備えている。すなわち、２枚の合成樹脂製凹凸成形シート１，１の各々は前記同様に湾曲し易い（図４参照）が、両シート１，１が裏面側の独立凸部１２…群の各頂部１２ａ，１２ａ同士で接合貼着していることにより、各シート１における独立凸部１２同士の頂部間隔が一定化して拡大不能になる。従って、各々のシート１の上記湾曲方向に対する曲げ抵抗が非常に大きくなり、しかも両シート１，１の曲げ抵抗の大きい湾曲方向が互いに反方向になるため、パネル全体としての耐撓み強度が極めて大きくなる。また、このハニカム状パネルＢでも、各凹凸成形シート１は表面側の独立凹部１１…群を区画する境界稜線部１３のジグザグ状の非直線的な連続によって腰が強いため、パネルとしてもより大きな耐撓み強度が得られる。

また、このハニカム状パネルＢは、前記第一実施形態のハニカム状パネルＡと同様に、両凹凸成形シート１，１間の中空部３の空気層による断熱効果、面圧を受けた際の独立凸部１２…群の弾性変形と中空部３の空気層によるクッション作用に基づく大きな緩衝効果、該弾性変形と空気層による振動吸収による高い防振効果、表面の独立凹部１１…群の存在と中空部３の空気層とによる防音効果のいずれをも発揮できると共に、両側表面が合成樹脂からなることによる良好な防汚性、耐水性、防湿性が得られ、段ボールのような吸湿による軟化や粉塵の発生もなく、雨露に晒される屋外やクリーンルーム等でも支障なく使用できる上、低コストで製造できるという利点がある。

上記第一及び第二実施形態のハニカム状パネルＡ，Ｂに用いた凹凸成形シート１は独立凹部１１（独立凸部１２）の形状が略正六角形であるが、本発明のハニカム状パネルにおいては該形状を円形、楕円形、六角形以外の多角形等に種々設定可能である。ただし、当該凹凸成形シート１自体の腰を強くする上で、独立凹部１１…群を区画する境界稜線部１３がジグザグ状の非直線的に連続する形になることが望ましい。

また、凹凸成形シート１における独立凹部１１のサイズは、ハニカム状パネルの用途によって自ずと適正範囲があるが、一般的に最大径で３〜１００ｍｍ程度である。一方、独立凸部１２の基部径と突出高さとは、前者／後者の比で１／２〜１／１程度がよい。更に、凹凸成形シート１の表面側における独立凹部１１，１１同士の相互間隔（境界稜線部１３の最小幅）は、独立凹部１１の最大径の１／１０〜１／２程度がよい。

本発明の第一実施形態に係るハニカム状パネルの要部の平面図である。同ハニカム状パネルの凹凸成形シートと平坦シートとを直接に貼着した構成の図１におけるイ−イ線の断面矢視図である。同ハニカム状パネルの凹凸成形シートと平坦シートとを接着シートを介して貼着した構成の図１におけるイ−イ線の断面矢視図である。同ハニカム状パネルの凹凸成形シートと平坦シートとの接合前の状態を示す縦断側面図である。本発明の第二実施形態に係るハニカム状パネルの要部の縦断側面図である。同ハニカム状パネルの２枚の凹凸成形シートの接合前の状態を示す縦断側面図である。

符号の説明

Ａ，Ｂハニカム状パネル
１凹凸成形シート
１１独立凹部
１２独立凸部
１２ａ頂部
１３境界稜線部
２平坦シート
３中空部

Claims

表面側に密に配列した独立凹部群を有して、裏面側に前記独立凹部群の逆形をなす独立凸部群を有する合成樹脂製の凹凸成形シートに、非伸縮性の平坦シートが該凹凸成形シートの裏面側の独立凸部群の頂部に接合して貼着一体化されてなるハニカム状パネル材。
表面側に密に配列した独立凹部群を有して、裏面側に前記独立凹部群の逆形をなす独立凸部群を有する２枚の合成樹脂製の凹凸成形シートが、相互の裏面側の独立凸部群の頂部同士で接合して貼着一体化されてなるハニカム状パネル材。
前記凹凸成形シートにおける表面側の独立凹部群を区画する境界稜線部がジグザグ状の非直線的に連続する請求項１又は２に記載のハニカム状パネル材。
前記凹凸成形シートが熱可塑性樹脂の真空成形物又は圧空成形物からなる請求項１〜３のいずれかに記載のハニカム状パネル材。