JP2009537346A - 複合板および複合板を排水する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、第１のカバー層（３）と、第２のカバー層（５）と、第１のカバー層と第２のカバー層（３、５）の間に配置され、且つ、第１のカバー層（３）に向って少なくとも部分的に開き、壁によって互いに分離される複数のセル（９）を有するコア層（７）と、を含む複合板（１）およびそのような複合板（１）を排水する方法に関する。簡単な且つ継続された方法で、液体の浸入抵抗あるいは液体蓄積の形成抵抗を改善した複合板（１）を提供するために、排水層（１３）が第１のカバー層（３）に設けられ、セル（９）が、排水層（１３）によって少なくとも部分的に覆われることが提案される。
【選択図】なし

Description

本発明は、第１のカバー層と、第２のカバー層と、第１のカバー層と第２のカバー層の間に配置され、且つ、第１のカバー層に向って少なくとも部分的に開き、壁によって互いに分離される複数のセルを有するコア層と、を含む複合板、およびそのような複合板を排水する方法に関する。

現在では、主に、例えば、Ｎｏｍｅｘ（ノメックス（登録商標））として特定されるアラミド繊維材料からなる「ハニカム」コアと、ガラス繊維プレプレグおよび／または炭素繊維プレプレグのカバー層と、を有する閉サンドイッチ構造が、航空機内部を被覆あるいは内張りするために用いられている。しかしながら、その種の複合板は、その中へ入る、あるいはその中を通る、液体あるいはガスの形態の流体に関して完全に閉鎖されている。しかしながら、ガス透過性の欠如は、この種の複合板が、消音に関する音響要求を十分に満たさないという考慮を必要とすることに気付くであろう。

特に、消音を考慮して設計された複合板は、例えば、独国特許発明第２２１１０５１号、独国特許公開公報第３９１３２５５号、欧州特許第０７４７２８５号、および独国実用新案第２００１６０５１号から知られている。ここで、各々の場合、少なくとも１つのカバー層が、少なくとも部分的なガス透過性を許容する複数の孔または微小孔を有する。

カバー層の開口は、また、液体、例えば、凝縮水をコア層のセルまたはハニカムの中に浸入させることが理解されるであろう。セルまたはハニカムの中に流入する水により、複合板の材料の腐食あるいは腐朽が生じることがある。特に、循環解凍／凍結負荷状態の場合、望ましくない層間剥離結果を有することがある。入り込む液体が、開口の閉鎖を生じさせ、それに対応して消音特性を劣化させることがあるという事実がそれに加わる。

独国特許発明第２２１１０５１号は、とりわけ、板の中に浸入した液体の除去のために、セルの壁が、カバー層に隣接し、且つ、液体が流れ去ることができる開口を備えることを提案する。しかしながら、それらの開口またはスロットは、複合板の製造を複雑にし、複合板の消音特性に予測できない影響を及ぼすことがあるという不利な点を有することに気付くであろう。

従って、本発明の側面は、上記の不利な点を回避し、簡単な且つ継続した方法で液体の浸入抵抗あるいは液体蓄積の形成抵抗を改善した本明細書の冒頭部分に記載した種類の複合板、およびそのような複合板を排水する方法を提供することにある。

本発明によれば、第１のカバー層と、第２のカバー層と、第１のカバー層と第２のカバー層の間に配置され、且つ、第１のカバー層に向って少なくとも部分的に開き、壁によって互いに分離される、複数のセルを有するコア層と、を含み、第１のカバー層が、排水層を有し、セルが、排水層によって少なくとも部分的に覆われる、複合板が提案される。

更に、そのような複合板のコア層を排水する方法であって、第１のカバー層に、それぞれセルの開口を少なくとも部分的に覆う排水層を設けるステップと、第１のカバー層に向って少なくとも部分的に開き、壁によって互いに分離される複数のセルから液体を、排水層によって、受けるステップと、液体を排水層および複合板から取り除くステップと、を含む、複合板のコア層を排水する方法が提案される。

本発明は、複合板のセルにいかなる浸透液体も残ることなしに、あるいは、もしカバー層が排水機能を果たすならば、セルの壁に浸透液体の排出のために孔を開ける必要なしに、音響のために望ましいガス透過性を達成することができるという理解に基づく。浸透液体は、排水層によっても少なくとも部分的に画成されるセルの内部から、排水層に流入し、該排水層中で、液体がセルからコア層の外に排出される。もしセル内部を画成する手段が、液体を受け入れ、且つ液体をセル内部から取り除く機能を有するならば、かくして、それにより、絶えずセルの内部が十分に乾燥したままになり、かくして、繰り返す凍結および解凍によって引き起こされるストレスおよび層間剥離のリスクから実質的に保護されることになる。

本発明の形態では、排水層は、液体排水織物を含み、織物は、特に、親水性である。織布あるいは不織布は、孔、小さな開口、または同様の手段を容易に備えることができ、それらに関して、毛細管力により、液体を織物にあるいは織物繊維の間に流入させ、次いで、液体が、一部は蒸発によって、一部は液体に作用する力の結果として、例えば、重力の結果として織物から取り除かれる。特に航空機、主として航空機の内部での使用を必要とする状況では、ここで、液体は水であることが想定され、水は、最もしばしば複合板の内部に浸透し、起こり得る損傷の大部分を引き起こす。従って、もし織物が水を排出するのに特に十分に適するならば、有利である。

もし織物がポリエステルベース、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に基づいた織物であれば、好ましい。その種類の織物は、特に抵抗性であり、十分に加工することができる。織りの性質は、特にメッシュサイズおよびメッシュの種類を設定し、それによって液体排出効果に影響を及ぼすことが可能である。

ここで、もし織物が防火基準ＤＩＮ４１０２パート１／Ｂ１およびＥＮ１０２１パート１＋２に従うならば、特に好ましい。そのように、その織物を有する複合板を、更なる処理なしで航空機に用いることができ、それに関して、航空機に既に採用されている既知の部品を、付加的な加工を必要とすることなしに複合板の更なる構成要素として用いることができる。

更なる形態では、排水層は、コア層を越えて延びる排水フリンジを有し、排水フリンジは、特に、コア層から離れる方向に狭くなる形状のものである。そのような排水フリンジは、例えば、剪断力の作用のために起こるように、排水層によって受け入れられた液体の、排水層からの除去を容易にすることが見出された。その目的のため、複合板を垂直に用いるとき、排水フリンジは、好ましくは、複合板の下端に配置されなければならない。複合板が水平に設置されるとき、排水層をコア層の下に配置するのが好ましく、この場合、すると、更に排水フリンジが複合板から下方にぶら下がる。

本発明による複合板の更なる有利な形態では、第１のカバー層が、排水層とコア層の間に配置された第１の貫通通路層を更に有し、第１の貫通通路層は、排水層によって少なくとも部分的に覆われた開口を備える。コア層から出る液体の望ましい排出は、また、排水層とコア層との間に、例えば、複合板の望ましい安定性に貢献できる第１の貫通通路層を配置し、その第１の貫通通路層が開口を備え、排水層がそれらの開口を通してコア層のセルの内部と隣接するようになり、排出されるべき液体が第１の貫通通路層の開口を通ることができるとき、達成されることが分かった。製造の容易さのために、コア層が第１の貫通通路層に連結されるのが好ましく、その場合、排水層がその第１の貫通通路層の上に配置されるが、本発明によれば、排水層が別の、あるいは付加的な層とコア層との間に配置されるように、別の、あるいは付加的な層を設けることもできる。

本発明による複合板の他の形態では、第２のカバー層が、開口を有する第２の貫通通路層を有し、更に複数のセルが、第２の貫通通路層の開口領域で、それぞれ少なくとも部分的に第２のカバー層に開き、第２のカバー層、コア層、および第１のカバー層を通る、および／またはその逆方向に通る、ガスのための貫通通路が設けられる。もし複合板が、それぞれ、１つのカバー層から他のカバー層まで複合板全体を通る、通路あるいは開口を備えるならば、ガス、ここでは特に空気が、それらの開口あるいは通路を通ることができ、それによって複合板の有益な消音特性を提供する。

本発明による複合板の好ましい形態では、第１あるいは第２のカバー層が導電性層を有し、導電性層は、特に、導電性繊維を有する。導電性層によって、複合板は、電場あるいは電界場を遮るのに適する。導電性層は、また、第２の貫通通路層と同一であってもよい。

それに関して、もし導電性層が導電性層を越えて突出し、更なる複合板の導電性層と接触可能な導電性コンタクト要素を備えるならば、好ましい。そのように、様々な複合板を素早く簡単な方法で、据付け時に、すでに互いに電気接触するようにでき、それに関して、その付加的な連結要素あるいは付加的な取付け部を不要にすることが可能である。

好ましくは、本発明による複合板は、排水層が内側に配置されるように、航空機の内部の被覆材として用いられる。複合板は、壁被覆材として実質的に垂直に、あるいは、天井被覆材として実質的に水平に用いることができる。

好ましくは、コア層のセルを互いに分離する壁は、コア層に関して実質的に直交して延び、すなわち、コア層の長手方向長さの方向に関して直交し、あるいは、コア層の表面に対して直交し、それによって十分な安定性のほかに、排出されるべき液体が排水層に対して排出されるようになる。しかしながら、壁はコア層の表面に関して正確に直交して延びる必要があるわけではなく、それらは、コア層の表面に対して傾いて延びてもよく、それに関して、傾きはそれぞれの場所および使用の目的に依存して設定してよく、異なっていてよい。

本発明の好ましい形態を添付図面を参照してより詳細に記載する。

異なる実施形態における相互に対応する要素は、相互に対応する参照番号によって示される。視点の向きは、例示のために役立ち、限定するものとはみなされない。

図１は、本発明による第１の複合板あるいはパネル１の概略断面図を分解した状態で示す。複合板は、第１のカバー層３および第２のカバー層５を有し、それらの間にコア層７が配置される。コア層７は、コア層７に関して直交して延び、各々、第１および第２のカバー層３、５に向って開く、複数のセル（図示せず）を含む。セルを、以下に、より詳細に記載する。第１のカバー層３は、排水層１３、排水フリンジ１５、および第１の貫通通路層１７を含む。第１の貫通通路層１７は、排水層１３とコア層７の間に配置される。排水フリンジ１５は、第１の貫通通路層１７と反対の関係にある、排水層１３の側に配置される。排水フリンジ１５は、排水層１３の表面の一部の上に延び、且つまた、排水層１３を越えて延びる。第２のカバー層５は、第２の貫通通路層２１、導電性層２７、およびコンタクト要素２９を含む。第２の貫通通路層２１は、導電性層２７とコア層７との間に配置される。コンタクト要素２９は、導電性層２７の反対側に配置される。

ここで有利に用いられる排水層１３は、例えば、Ｔｒｅｖｉｒａ ＣＳ（トレビラＣＳ（登録商標））の名称のもとに商業的に入手可能な親水性織物を含む。織物は、１００％ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなり、耐炎性であり、約１５０ｇ／ｍ²の表面積に対する重量のものであり、乾燥状態で、約０．５ｍｍの厚さのものである。排水層１３は、空気中で速乾性であり、耐裂性、耐洗濯性、耐磨耗性であり、難燃であり、いかなる菌の生長をも支持しない。更に、排水層１３の織物は、熱的に溶接することができ、約１００Ｎｓ／ｍ³の範囲の低流れ抵抗を有する。それは、有利な流体透過性を提供する。

それぞれ対応する排水層１３が、図を参照して記載する更なる実施形態に用いられる。しかしながら、他の排水層を本発明の他の形態および実施形態に用いることもできる。それに関して、とりわけ、排水層の材料、寸法、および構造は、変えることができる。

好ましい形態では、排水層１３は、複合板１の中に浸入した望ましくない液体として、水をセルから取り除くために、親水性のものである。その変形例として、特定の使用領域で、浸入したオイルを排出するために、親油性排水層を用いることもできる。

第１および第２の貫通通路層１７、２１およびコア層７は、互いに独立して、非金属および／または金属材料を含むのがよい。好ましい非金属材料の例は、ガラスプレプレグ、炭素プレプレグ、あるいはプラスチック材料である。好ましい金属材料の例は、鋼、チタン、およびアルミニウムである。

好ましくは、焼付け作業（例えば、オートクレーブでの）および／または接着作業、例えばコポリアミドによって、様々な層を接合して、本発明による複合板を提供する。変形例として、あるいは追加して、接合を作る既知の可能な方法を用いることもできる。接着作業は、加熱あるいは冷却して行うことができる。溶接、例えば、超音波溶接および／またはスポット溶接の形態も可能である。複合板の異なる要素を接合する、異なる方法を用いることもできる。もしコンタクト要素２９および／または排水フリンジ１５として別々の要素が設けられるならば、それらも、そのような方法で、排水層１３あるいは導電性層２７にそれぞれ固定されるのがよい。更に、その目的のために、それ自体が既知の接合あるいは連結要素を用いることもできる。

導電性層２７は、ファラデー箱の作動モードに対応する電磁場を遮蔽するのに役立つ。例えば、本発明による複数の複合板を含むキャビン内張り材について、それを効果的になすことができるために、隣接する複合板の導電性層は、互いに接触することができなければならない。それは、複合板の縁を越えて突出し、隣接して配置された更なる複合板の導電性層と電気的に接触することができる、導電性層２７と電気的に接触するコンタクト要素２９によって簡単な方法で行うことができる。複合板１の導電性層２７と複合板を用いる航空機の支持構造との間のコンタクト要素２９によって、電気的接続を作ることができることも、また、提供される。

図２は、本発明による複合板１の分解状態における概略斜視図を示す。複合板１は、図１に示すものと実質的に対応する。図２の複合板１は、排水フリンジ１５が別々の要素の形態で設けられず、排水層１３に一体的に連結している点で、図１の複合板と実質上異なる。排水フリンジ１５は、実際の複合板１あるいはコア層７をそれぞれ越えて排水層１３の連続部を示す。コア層７のセルの内側から排出された水、この実施例では水が、例えば、重力の結果として排水層１３の中を移動する。その液体が、今、垂直据付け状態では、複合板１の下端に配置され、複合板１が水平に据付けられているとき、複合板１からぶら下がる、排水フリンジ１５に流入するとき、排水フリンジ１５の外端での重力が排水層に作用する毛細管力に打ち勝ち、水滴が形成され、滴り落ちる。それは、外端のポイントまでテーパする排水フリンジ１５によって有利に促進される。

図３は、それぞれ図１あるいは図２に示すように、本発明による第１あるいは第２の複合板１の分解状態の拡大概略断面図を示す。既に上に記載したように、複合板１のコア層７は、第１および第２の貫通通路層１７、２１によって包囲される。各場合で織物の形態の排水層１３および導電性層２７が、それぞれ、コア層７と反対側である、貫通通路層のそれぞれの面に配置される。

コア層７は、壁１１を有する複数のセル９を含む。セル９は、コア層７の中に横方向に延び、各々、第１および第２の貫通通路層１７、２３に向ってそれぞれ開く。ここに図示する実施形態では、セル９は、コア層７の長手方向に壁１１によって画成され、コア層７の中に横方向に直線に延びる。

しかしながら、本発明は、この実施例に限定されない。その点で、セル９の内部あるいは内部に含まれる液体が、排水層１３と確実に接触することができる限り、他の形態も可能である。コア層または貫通通路層を有するコア層は、通常のあるいはスロット付（単一／二重）ハニカムコア（膨張／膨張不足／膨張過ぎ）とカバー表面とを有する既知のハニカムサンドイッチ構造に対応するのがよく、コア（層）と排水層との間のカバー表面または貫通通路層は、液体が通ることができる開口を備える。そのようなカバー表面は、例えば、有孔である。

もし、例えば音響のために、複合板１に流体流通路があるようにするのが望ましいならば、次いで、他のカバー表面あるいは第２の貫通通路層２１が、また、第２の貫通通路層２１に向ってコア層７のセル９の開口と少なくとも部分的に一致する開口を備えるべきである。

図２では、第１の貫通通路層１７は、ガスおよび液体、好ましくは水が、流れ去るために、セル９の内部から排水層１３に流入することができる開口１９を有する。更に、第２の貫通通路層２１は、ガス、例えば空気がセル９に流入することができ、あるいはセル９から流出することができる、開口２３を有する。第２の貫通通路層２１の開口２３は、第１の貫通通路層１７のものよりも小さい。それにより、より少ない液体が第２の貫通通路層２１を通り、あるいは液体が第２の貫通通路層２１を全く通らないで、セル９の液体を、排水層１３によってもくろんだ経路に制御して運び去ることになっている。それにより、ガス、特に空気のためであって、液体、特に水のためではない、貫通通路２５を、複合板１に明らかに通すことになっている。

図３は、第１の貫通通路層１７の開口１９あるいは第２の貫通通路層２１の開口２３を、各々同じサイズのものであるとして示す。その場合、各場合に互いに対する開口１９、２３の間隔は、不規則である。しかしながら、開口のサイズは、また、層内で変えてもよいことに気付くであろう。同様に、一方あるいは両方の層の開口間の間隔は、規則的あるいは均一であることができる。

図４は、本発明による第３の複合板１の概略立面図を示す。図４の複合板１は、排水フリンジもコンタクト要素も有しない点で図１および２に示すものとは異なる。複合プレート１は、導電性織物２７を含む。等しい間隔で同じサイズの開口２３を有する第２の貫通通路層２１が、導電性織物２７の上に配置される。壁１１によって隣接したセルからそれぞれ画成されたハニカムセル９を有するコア層７が、第２の貫通通路層２１の上に配置される。均一に配置される等しいサイズの開口１９を有する第１の貫通通路層１７が、コア層７の上に配置される。複合板１は、第１の貫通通路層１７の上に配置され、且つ、セル９の内部から液体を受けてそれを運び去るために、開口１９を介してセル９の内部と接触する、排水層１３によって閉鎖される。

セルの実際の形状は、本発明にとって重要でないので、本発明は、図４に示すようなコア層のセルの実際のハニカム形状に限定されない。また、セルに他の既知の形状を、設けることができる。

図５は、本発明による方法の手順を図示する概略フロー図を示す。方法の第１のステップ５０は、複合板の第１のカバー層に排水層を設けるステップを含み、該複合板は、第１のカバー層と第２のカバー層を有し、それらの間に排水されるべきコア層が配置され、コア層は、各々、好ましくは、コア層に関して実質的に直交して延びる壁と、第１のカバー層に向う少なくとも１つの開口と、を有する、複数のセルを有し、排水層は、それぞれ、セルの開口を少なくとも部分的に覆う。方法の更なるステップ５２は、複数のセルから排水層を通して液体を受けることを含み、第３のステップ５４は、液体を排水層および複合板から取り除くことを含む。

液体を複合板の内部から運び去ることの能力のほかに、排水層は、また、更に、少なくとも粗い塵または砂が貫通通路層の開口を通して、複合板あるいはセル中に浸入するのを防止する特性を有し、かくして、それは、また、フィルタ要素として役立つ。

好ましくはコア層のセルの壁は、防火ラッカーでコーティングされ、および／または難燃効果を有する材料を含む。それに関する例は、酸化シリコンナノ粒子（ＳｉＯ₂）を有するラッカーである。壁の材料に、例えば、特にコア層の製造時に既に導入することができる、フェノール樹脂、酸化シリコンナノ粒子を設けることも、有益である。

本発明による第１の複合板の概略分解断面図を示す。 本発明による第２の複合板の概略分解断面図を示す。 それぞれ図１および図２に示す本発明による第１あるいは第２の複合板の概略分解断面図を拡大して示す。 本発明による第３の複合板の概略立面図を示す。 本発明による方法の手順を図示する概略フロー図である。

Claims (11)

1. 第１のカバー層（３）と、
   第２のカバー層（５）と、
   第１のカバー層（３）と第２のカバー層（５）との間に配置され、且つ、第１のカバー層（３）に向って少なくとも部分的に開き、壁によって互いに分離された複数のセル（９）を有するコア層（７）と、を含む複合板において、
   第１のカバー層（３）が、排水層（１３）を有し、セル（９）が、排水層（１３）によって少なくとも部分的に覆われる、
   ことを特徴とする複合板（１）。
2. 排水層（１３）が、液体排出織物を含み、織物が、特に、親水性である、ことを特徴とする請求項１に記載の複合板（１）。
3. 織物が、ポリエステルベース、特に、ポリエチレンテレフタレートに基づいた織布である、ことを特徴とする請求項２に記載の複合板（１）。
4. 織物が、防火基準ＤＩＮ４１０２パート１／Ｂ１およびＥＮ１０２１パート１＋２に従う、ことを特徴とする請求項２または３に記載の複合板（１）。
5. 排水層（１３）が、コア層（７）を越えて延びる排水フリンジ（１５）を有し、排水フリンジ（１５）が、特に、コア層（７）から離れる方向に狭くなる形状のものである、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の複合板（１）。
6. 第１のカバー層（３）が、排水層（１３）とコア層との間に配置された第１の貫通通路層（１７）を更に有し、第１の貫通通路層（１７）が、排水層（１３）によって少なくとも部分的に覆われた開口（１９）を備える、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の複合板（１）。
7. 第２のカバー層（５）が、開口（２３）を有する第２の貫通通路層（２１）を有し、
   更に複数のセル（９）が、第２の貫通通路層（２１）の開口（２３）領域で、それぞれ少なくとも部分的に第２のカバー層（５）に開き、
   第２のカバー層（５）、コア層（７）、および第１のカバー層（３）を通る、および／またはその逆方向に通るガスのための貫通通路（２５）が、設けられる、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の複合板（１）。
8. 第１のカバー層（３）あるいは第２のカバー層（５）が、導電性層（２７）を有し、導電性層（２７）が、特に、導電性織物を有する、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の複合板（１）。
9. 導電性層（２７）が、導電性層（２７）を越えて突出し、更なる複合板の導電性層と接触可能な導電性コンタクト要素（２９）を備える、ことを特徴とする請求項８に記載の複合板（１）。
10. コア層（７）のセル（９）の壁（１１）が、コア層（７）に関して実質的に直交して延びる、ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の複合板（１）。
11. 第１のカバー層（３）と、第２のカバー層（５）と、を含み、それらの間にコア層（７）が配置され、コア層（７）が、第１のカバー層（５）に向って少なくとも部分的に開き、且つ、壁によって互いに分離される複数のセル（９）を有する複合板（１）のコア層（７）を排水する方法であって、
    第１のカバー層に排水層（１３）を設けるステップ（５０）を含み、セルが排水層（１３）によって少なくとも部分的に覆われ、
    排水層（１３）によって液体を複数のセル（９）から受けるステップ（５２）と、
    液体を排水層（１３）および複合板（１）から取り除くステップ（５４）と、を含む、
    ことを特徴とする方法。

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