JP2015212779A - 吸遮音パネルの製造方法及び構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】フォーム材・ハニカム材・非通気性表面材に吸水性材を選択し、接着剤は吸水性材料に接着剤が染み込むエマルジョン系接着剤を選択し、周囲材料に接着剤を染み込ませる効果で、材料の補強と接着強度を確保できる、吸遮音機能を有するサンドイッチパネル構造体を提供する。
【解決手段】ハニカム材２の頂部両面にエマルジョン系接着剤４を付着させ、一方の頂部に通気性表面材１を接着し、接着剤４の硬化前に吸水性の連通気泡硬質フォーム材５を表面材１に接するまでハニカムセル空間に押し込み、他方の頂部に付着させた接着剤３を吸水性フォーム材５でハニカム材壁に添い下部まで押し延ばし、セル壁と吸水性フォーム材５を接着させ、吸水性フォーム材５の表面材１に接していない面に非通気性表面材８をエマルジョン系接着剤１３により接着する。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸遮音サンドイッチパネルの製造方法及びサンドイッチパネル構造体に関する

航空機・鉄道車両・建材等の分野で、軽量で高強度な構造体として、ハニカム材の両面を表面材で挟み込んだ３層構造のサンドイッチパネル構造体が広く使用されているが、ハニカム材セル内は空間の状態である。空間にしている理由は重量及び価格低減にあるが、断熱・吸遮音機能等に高い性能が要求される場合、性能に見合う材料を選択し空間を充填することが有効である。その場合、派生するいくつかの解決すべき問題が知られている。

第１は、ハニカム材セル空間に充填する材料としてよく知られているフォーム材が材質として脆く、その表面に切り粉が付着しており、またハニカム材に圧入するときに粉屑がでる。これらの粉がフォーム材と表面材との間に介在し、フォーム材と表面材の接着力が弱まることが知られている。

第２は、サンドイッチパネル構造体の端部に位置する不完全な形状のハニカム材セル内から充填材が落下（脱落）することである。この落下は、パネル構造体を現地合わせで、裁断したときに新たな不完全セルを発生させるので、パネル裁断時にも問題となる。

第３は、サンドイッチパネルを構成する材料として接着剤が重要な役目を持つが、密閉構造体となるサンドイッチパネルに、価格及び扱い性で長所のあるエマルジョン系の接着剤の使用ができないという問題である。その理由は、接着剤に水が含まれている点にある。
接着剤の含有されている水が十分に除去出来ないと、水による構成材の錆び、水の内蔵による断熱性、吸音性等の性能低下、更に水の影響で接着不良による構造体の変形、破損等が発生する。従って水の影響のない熱硬化型の接着剤（エポキシ系、ウレタン系等）を使用せざるを得ないという問題である。

特許文献１には、フェノール樹脂発泡体を使用しパネルを製作する場合、樹脂の脆さ、樹脂発泡体（フォーム材）に付着する粉末による接着力不足を招来する対策として、多孔心材（ハニカム材）を樹脂発泡体から露出させ、露出部に表面材を接着させる方法が提案されている。

当該文献の実施例の図１は多孔心材で樹脂発泡体を貫通し、多孔心材の外側端面を露出させる構造、図２は樹脂発泡体の片方の面に部分的に多孔心材を圧入し、多孔心材の外側端面を露出させる構造、図３は樹脂発泡体の両面からハニカム材を圧入し、多孔心材の外側端面を露出させた構造である。

また、セル内から樹脂発泡体の脱落を防止するために、多孔心材の樹脂発泡体に押し込まれる端部（内側端部という）にゴム系接着剤を塗布する方法が提案されている。
図１、図３は内側端部にゴム系接着剤が塗布した多孔心材を樹脂発泡体の圧入面からに樹脂発泡体に圧入する場合を示し、特に図３の場合は樹脂発泡体を挟むように両面から多孔心材を圧入し、多孔心材の内側端部にゴム系接着剤が塗布された面を突き合わせ、ハニカム材面を接着させた構造を示している。しかしながら接着剤を端部に付着させた構造では脱落を完全には防げないという問題が残る。

また、特許文献１は、接着剤についてもエマルジョン系に限定した記載はなく、樹脂発泡体（フォーム材）についても、独立気泡・連通気泡・吸水性等に限定した記述はない。

特許文献２は、ハニカム材を芯材にして内壁材、襖材、ドア材、床材等に用いるパネル状芯材の製造方法に関する文献であるが、ハニカム材をフォーム材に貫通させた条件で使い、表装材とハニカム材を接着させる構造である。表装材との強い接着力を得るために、特許文献１のようなハニカム材を露出させる等、特記した接着方法の記載はない。

また、特許文献２には、ハニカム材とフォームの結合度を高め、脱落の防止に役立つと思われる方法として、接着剤を予めハニカム材セルの内面に浸漬や吹付等により塗布する提案がなされている。しかしながら、この塗布作業は、多孔心材のセル壁面に接着剤を適量かつ均一に塗布する必要があり、接着剤塗布時の歩留まり・付着接着剤のダレ・塗布量の加減・作業環境悪化等の点につて多大の注意を払う必要があり、コストアップは避けられないという問題があった。

また、特許文献２には、接着剤につてもエマルジョン系に限定した記載はなく、フォーム材についても、独立気泡・連通気泡・吸水性等に限定した記述はない。

特許文献３には、フォームの脆さ及び粉末による接着力不足対策にいての記載はない。
また、特許文献３には、ハニカム材セルからの充填フォーム材の落下（脱落）についてはハニカム材とフォーム材を接着させず、ハニカム材よりフォーム材を大きくした「縁廻し部」を設ける技術が提案されている。しかしこの方法では端部は良いが、構造体を裁断して使用する場合、裁断部の充填フォーム材の落下を防止できないという課題が残る。

また、特許文献３の技術は、芯材にフォーム材を充填したハニカム構造として、通気性表面材と非通気性表面材で両面を接着させる構造である。接着剤に関し、通気性表面材は予めハニカム材の先端部に限ってエマルジョン系接着剤を塗布し、通気性表面材とハニカム材を接着させ、非通気性表面材はフォーム材充填後にエポキシ系接着剤で接着させる方法の記載があるがエマルジョン系の接着剤には触れていない。

さらに、フェノールフォーム材の吸水性を活用し、エマルジョン系の接着剤を染み込ませ、フォーム材及び接着面を補強させて解消させる方法についての記載はない。

特許文献４では、フォーム材の脆さ及び粉末対策には触れていないが、図３、４ではハニカム材の上下方向の一端又は両端を充填材の表面から所定長だけ突出される方法の記載がある。又落下防止についてはハニカム材よりフォーム材を大きくした「縁取り」の記載がある。しかしこの落下対策では文献３と同様、端部は良いが構造体を切断する場合、切断部に落下の課題が残る。

また、接着剤につてもエマルジョン系に限定した記載はなく、フォーム材については吸水性等に限定した記述はない。

特開平７−８８９９５号 特開平１−１９８９５１号 特許第３８０６７４４号 特許第４４１８８６２号

第１に、難燃性・断熱性・吸遮音性に優れた硬質フェノールフォーム材をサンドイッチパネル構造体の芯材とし、表面材と接着する構造で使用する場合、材料固有の脆さが障害になる。特に密度が２０ｋｇ／ｍ３前後と低く、気泡が連通化したフォーム材では、「脆さ」の問題が顕著となる。この対策が出来ないと構造体の強度を保持できず芯材として使用することが出来ない。防音分野に用いる吸遮音材の材料構成では、吸音面は強度のない多孔の通気性表面材であり、しかも吸音性能を維持するために部分的な接着構造が求められため強度確保が更に難しい。このため遮音面の非通気性表面材に吸音面の強度不足を補う高強度な接着構造が求められるが、硬質フェノールフォーム材の脆さに起因する接着力の低下防止が課題である。

第２に、ハニカム材セルに充填したフォーム材が構造体製造時や裁断加工時にセルから落下するのを防止するのが課題である。

第３に、構造体の接着剤にエマルジョン系接着剤を使用する場合、構造体に残留する水分が構造体に腐食、接着不良、重量増加等、悪影響を及ぼすのを防止するのが課題である。

本発明は、掛る課題に鑑みなされたもので、ハニカム材の頂部両面に限ってエマルジョン系接着剤を付着させ、上記ハニカム材の一方の頂部に通気性表面材を接着し、上記エマルジョン系接着剤の硬化前に吸水性連通気泡硬質フォーム材を上記通気性表面材に接するまでハニカム材のセル空間内に押し込み、ハニカム材と吸水性の連通気泡硬質フォーム材の固定は、上記ハニカム材の他方の頂部に付着させたエマルジョン系接着剤を吸水性の連通気泡硬質フォーム材でハニカム材壁面に沿い下部まで押し延ばしながらハニカム材壁と吸水性の連通気泡硬質フォーム材を接着させ、接着剤の付着時より接着面積を拡大し接着させることを特徴とし、上記吸水性連通気泡硬質フォーム材の前記通気性表面材に接していない面に非通気性表面材をエマルジョン系接着剤により接着し、吸水性の連通気泡硬質フォーム材の持つ吸水力により吸水性の連通気泡硬質フォーム材の気泡壁面まで接着剤を染み込ませ接着剤接触部付近のフォーム材を強化させた工程からなる製造方法及び吸遮音機能を有するサンドイッチパネル構造体を提供する。

吸遮音材のための材料構成として、吸音面側材に繊維系通気性表面材、ハニカム材、吸水性の連通気泡硬質フェノールフォーム材を使用し、遮音面側材に非通気性表面材、非通気性表面材とハニカム材、フォーム材を複合化する接着にエマルジョン系接着剤を選択する。通気性表面材の吸音性能（通気面性能）を維持する方法として、予めハニカム材頂部のみにエマルジョン系接着剤を付着させ、その後に接着剤の付着面を通気性表面材に合わせ通気面性能を確保させた状態にする。

この結果、接着剤の流動により繊維系の通気性表面材に絡めた接着状態となり、接着強度が得られる。脆い吸水性の連通気泡硬質フェノールフォーム材はハニカム材の接着後に押し込む。この順序によれば、ハニカム材と通気性表面材との接着を先行させていることからフォーム材の脆さがあっても押し込みによって生じる粉屑が外部に出ることがなく接着の障害が起きない。尚、ハニカム材にフォーム材を貫通させて使用する場合と、フォーム材より薄い条件（貫通させない）で使用する場合とを選択できる。

非通気性表面材と脆い吸水性の連通気泡硬質フェノールフォーム材の接着状態としては、ハニカム材とフォーム材の複合面である場合（両材が同一厚さ）、フォーム材単体面（ハニカム材が薄い）の場合がある。本願では非通気性表面材、フォーム材、ハニカム材に吸水性材を用い、接着剤にエマルジョン系接着剤を選択した。非通気性表面材と吸水性の連通気泡硬質フェノールフォーム材の接着は、エマルジョン系接着剤を非通気性表面材側に塗布し、フォーム材とハニカム材の複合面、又はフォーム材単体面を合わせる。

合わせると水溶性である接着剤は接触する吸水性材料に染み込み、接着剤の付着面を固めると同時に染み込んだ層部までも補強させ、周囲材料を一体構造にさせる。又染み込んだ接着剤は、接着剤の硬化後に接着剤による強化構造体を成し、接触材料の防水性をも発現させる。

ハニカム材セルから充填フォーム材を落下させない手段として、ハニカム材頂部の両面又は片面にエマルジョン系接着剤を塊状にして付着させ、付着した面に吸水性の連通気泡硬質フォーム材を押し当て、エマルジョン系接着剤の硬化前に、ハニカム材のセル空間内に吸水性の連通気泡硬質フォーム材を押し込む。

この押し込みで、付着したエマルジョン系接着剤がハニカム材壁面に沿い下部まで押し延ばされ、同時に吸水性連通気泡硬質フォーム材と吸水性ハニカム材に接着剤が染み込む。この手段によれば、接着剤の押し延ばし動作で接着剤の付着時より接着面積が拡大でき、フォーム材及びハニカム材に染み込んだ接着剤により、接着力が増し落下が防げる。

吸遮音構造体の残留水分対策は、遮音面に使用する非通気性表面材以外は通気性を有する材料を使用することにより、乾湿時に空気中に放散することで解消することが出来る。吸音面には多孔の材料、特にアルミ繊維材は熱吸収が良く水分蒸発に有効である。フォーム材には連通気泡の材料を選択する。

脆いフォーム材との接着強度不足に関する課題は、フォーム材・ハニカム材・非通気性表面材に吸水性材を選択し、接着剤は吸水性材料に接着剤が染み込むエマルジョン系接着剤を選択し、周囲材料に接着剤を染み込ませる効果で、材料の補強と接着強度を確保することで解消することができた。

フォーム材のハニカム材セルからの落下対策は、吸水性のハニカム材及びフォーム材の選択とエマルジョン系接着剤の組合せで、（１）ハニカム材頂部に付着させた接着剤をフォーム材の押し込み動作で押し延ばし、ハニカム材セル壁とフォーム材との接着面積を拡大し、（２）同時に接着剤を吸水性のハニカム材及びフォーム材に染み込ませることにより強固な接着状態を実現し、落下防止を図ることができた。

構成材料の残留水分が問題による弊害については、構造体の構成材は非通気性表面材以外を純度の高いアルミ繊維材（アルミ純度９９．５％以上）、連通気泡硬質フェノールフォーム材を選択した通気構造による材料構成で水分の適正な乾湿時の自然放散効果を実現した。

Ａ ハニカム材頂部の両面に接着剤の塊を付着させ、一方の面を通気性表面材に押し当て、通気性表面材に接着させた図である。Ｂ 接着剤塗布面の符号４に吸水性硬質フォーム材を当てハニカム材セルに吸水性硬質フォーム材を押し込み、押し込み動作で符号４の接着剤がハニカム材壁面に押し延ばされ、ハニカム材と吸水性硬質フォーム材が接着された図であるＣ エマルジョン系接着剤を塗布した符号８の非通気性表面材を図１のＢの吸水性硬質フォーム材とハニカム材面に合わせ、接着させた図である。 図１の符号４のハニカム材頂部に付着させた接着剤を吸水性硬質フォーム材でハニカム材壁に沿って押し延ばし、吸水性の連通気泡硬質フォーム材を押し込んだ図である。 通気性表面材の反対面である非通気性表面材にエマルジョン系接着剤を塗布し、吸水性の連通気泡硬質フォーム材に染み込ませ、接着させた図である。 Ａ ハニカム材の符号４の面にエマルジョン系接着剤の塊を付着させた図である。Ｂ 付着させたエマルジョン系接着剤を吸水性の連通気泡硬質フォーム材でハニカム壁に沿い押し延ばした図である。 Ａ ハニカム材の両面符号４、９にエマルジョン系接着剤を塗布させた図である。Ｂ ハニカム材の吸水性硬質フォーム材を押し込み側の符号４に付着させたエマルジョン系接着剤をハニカム材壁に沿い押し延ばし、符号９のエマルジョン系接着剤を吸水性の連通気泡硬質フォーム材の押し込み圧で水平方向に延ばした図である。この場合、離型するため下敷板符号１１を敷く。 Ａ ハニカム材の符号９にエマルジョン系接着剤を付着させ、離型下敷板符号１１の上にハニカム材を合わせた図である。Ｂ 吸水性の連通気泡硬質フォーム材の押し込み動作の圧で符号９の接着剤が下敷板に沿い水平方向に延びた図である。 Ａ 図４のＢの両面に非通気性表面材を接着させた図。Ｂ 図４のＢの片面に通気性表面材、他面に非通気性表面材を接着させた図。

通気性表面材（吸音面側材）としては繊維系（金属系、無機系、有機系）、孔空き板（金属系、無機系、有機系）、スポンジ系が使える。本発明ではハニカム材と接着した強度、軽量化及び腐食対策、吸音性の面からアルミ純度の高いエキスパンドメタルで挟まれたアルミ繊維材（ユニックス「品名ポアル」：厚さ１．６ｍｍ、開孔率４０％、アルミ純度９９．５〜９９．７％）を使用した。

吸音層を形成する吸水性のフォーム材は、気泡が連通した硬質のフェノール、ウレタン系フォーム材が適正であるが他樹脂系でも良い。本発明の実施例では、脆いがハニカム材セルへの充填性（押し込み）に適正がある吸水性で連通気泡の硬質フェノールフォーム材（オアシス、松村工芸アクア：密度２０ｋｇ／ｍ３）を選択した。

吸水性のフォーム材を選択するのはエマルジョン系接着剤をフォーム材気泡壁面に染み込ませるためである。又室内の衛生性を維持するために硬質フェノールフォーム材は、ホルムアルデヒド放散量をＪＩＳＡ、６９２１（壁紙）或いはＪＩＳ Ａ１９０１（建築基準法第20条の５第４号）の基準値以下の材料とした。

ハニカム材は難燃、臭気、強度、断熱性、充填性、吸水性で選択し、通気性表面材との通気開孔の確保、吸遮音性保持、非通気性表面材との強度確保で使用する。ハニカム材の材質としては、金属、樹脂系等の非吸水性材料も使えるが、吸水性材料を選べば、接着剤がフェノールフォーム材気泡壁面と同時にハニカム材壁面にも染み込んで、より強固なフェノールフォーム材気泡壁面とハニカム材壁面の接着力が実現できる。なお、非吸水性のハニカム材などを選択する場合は、接着剤としてアクリル樹脂エマルジョン系・酢酸ビニル樹脂エマルジョン系以外のエマルジョン系及びエポキシ系・ウレタン系等、適正な接着剤の選定が重要である。

又形状は六角形に限定せず丸、三角、四角でも良く通気性表面材の開孔が維持できれば良い。本実施例ではセラミックス系（グランデックス、ＨＲ−１５Ｈ、セルサイズ１５ｍｍ、吸水性）を使用した。

通気性表面材（アルミ繊維材）との接着に用いる接着剤は価格、作業性、安全性、性状面からアクリル樹脂エマルジョン系接着剤のアイカＲＡ−２３３（アクリル樹脂４７％、シリカ８％、他０．７％、水４５％、２０°Ｃ粘度３５Ｐａ・Ｓ）を選択した。このアクリル樹脂エマルジョン系接着剤にはシリカが配合されていることから流動性が抑制され、通気性表面材として多孔率４０％のアルミ繊維材を選択した場合、接着剤がアルミ繊維材に良く絡んで繊維に止まり、表面に染み出さない。

この粘度が低くても流動性が抑制されるアクリル樹脂エマルジョン系接着剤がアルミ材質との接着性と通気性表面材の多孔維持に適正がある。接着剤としては、ウレタン系・エポキシ系等の反応型接着剤或いは溶剤系も作業性・価格・性能等を判断材料にいれなければ使用できない事はない。

ハニカム材と吸水性で連通気泡の硬質フェノールフォーム材の接着剤は酢酸ビニル樹脂エマルジョン系（酢酸ビニル樹脂４３．５〜４６．５％、水５３．５〜５６．５％、２３°Ｃ粘度３５〜６５Ｐａ・Ｓ）を選択した。アクリル樹脂エマルジョン系接着剤より同温度で比較すると粘度が高いが、水分量が多くシリカ等無機フィラーが配合されていないため流動性が良く、フォーム材の押し込みで接着剤がハニカム壁に押し延される効果がでる。又水分量も多いためハニカム材及び硬質フェノールフォーム材への染み込みが良い。

非通気性表面材との接着剤は価格、流動性・染みこみ、粘度等から酢酸ビニル樹脂エマルジョン系（酢酸ビニル樹脂４３．５〜４６．５％、水５３．５〜５６．５％、２３°Ｃ粘度３５〜６５Ｐａ・Ｓ）に適正がある。

非通気性表面材（遮音面材）は含水性及び吸水性を持つ材料に適正がある。本願ではフライアッシュを原料とした窯業系（ウベ、ＵＢボード厚さ１２ｍｍ、含水率１０％）、石膏系材（スラグ石膏ボード含水率８％）を選択した。尚、本願が目的とする性能は得られないが、非通気性表面材は、接着剤及び通気構造等の条件を整えれば、吸水性のない金属、樹脂系、木質、無機系も使用できる。

通気性表面材（吸音面）の接着については、通気性表面材であるアルミ繊維材とハニカム材との接着は、アクリル樹脂エマルジョン系接着剤を使用する。

ハニカム材壁とフォーム材の接着については、ハニカム材とフォーム材は吸水性材を選択し、この材料の接着は酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤を使用する。酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤によりハニカム材とフォーム材に接着剤が染み込み一体化し、接着剤の接触表面部及び染み込んだ芯部まで補強される。

非通気性表面材とフォーム材の接着については、非通気性表面材とフォーム材の接着に酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤を使用する。酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤を非通気性表面材に塗布し、吸水性の連通気泡硬質フェノールフォーム材面を合わせる。接着剤に溶けた水分は非通気性表面材及び吸水性の連通気泡硬質フェノールフォーム材の内部まで染みこみ、接着に不具合を起こすフォーム材表面に付着したフォーム粉末も固める。

材料に吸収された水分の処理については、本願の目的とする構造体の材料構成として、非通気性表面材以外は、通気性で純度の高いアルミ繊維材（アルミ純度99.5%以上）と連通気泡硬質フェノールフォーム材で構成し、材料の残留水分は通気構造により乾湿時に自然放散させる。

図１のＡは、エマルジョン系接着剤を３０ｍｍハニカム材頂部両面の一方に符号３のアクリル樹脂エマルジョン系接着剤を、他方には符号４の酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤をそれぞれに２〜４ｍｍの塊として付着させ、符号３を通気性表面材符号１に押し当てた図である。図１のＡの通気性表面材符号１は開孔率が４０％のエキスパンドメタルで挟んだアルミ繊維材で、符号３の接着剤が符号１の繊維に絡んだ状態の接着構造を示している。

この時、符号４の酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤は未硬化の状態にある。但しこの工程では、符号４の接着剤はハニカム材に付着させず、ハニカム材と通気性表面材のみを接着させた後に符号4の接着剤を付着させる場合もある。

フォーム材の充填は、通気性表面材と符号３の接着剤で接着されたハニカム材の反対面の符号4の接着剤が硬化しない状態の時に、図１のＢのように厚さ３０ｍｍの吸水性の連通気泡硬質フォーム材符号５を当て、押し込む。本条件によればフォーム材の脆さは関係しない。むしろ脆いフォーム材の方が押し込み易く、この脆さ（サクサク状態）は充填の抵抗によるフォーム材気泡を破壊させない。

押し込み動作において、ハニカム材に付着させた流動性の良い酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤は、吸水性の連通気泡硬質フォーム材に対し滑り効果の発現により、押し込み抵抗が低減されることから気泡構造が壊れない効果も得られた。又酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤は、吸水性の連通気泡硬質フェノールフォーム材に良く染みこみ、ハニカム材とフォーム材を一体化さる効果もでた。

図１によるサンドイッチパネル構造体の完成状態を図１のＣに示す。非通気性表面材符号８に酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤符号１３を塗布し、非通気性表面材符号８と吸水性の連通気泡のフェノールフォーム材とハニカム材の面に酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤を符号７の如く染み込ませ、非通気性表面材と吸水性の連通気泡のフェノールフォーム材とハニカム材を接着させて完成する。

図２は図１のＡの条件と同じであるが、フォーム材は厚さ８６ｍｍ、密度２０ｋｇ／ｍ３の吸水性の連通気泡硬質フェノールフォーム材符号１２で、厚さ１５ｍｍのハニカム材に押し込んだ図である。図２は押し込みによりハニカム材頂部に塗布した符号４の接着剤が符号６のようにハニカム壁面に部分的に押し延ばされ、フォーム材に密着された図である。

実測ではハニカム材頂部に付着した接着剤の２〜４ｍｍ塊が押し込みによる動作で５〜１５ｍｍまで延ばされ付着面積を拡大させた。接着剤の一部は通気性表面材符号１まで押し延ばされた状態も確認でき、酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤が吸水性で連通気泡の硬質フェノールフォーム材に染み込んだ良好な接着状態も確認された。

ハニカム材とフォーム材部分の接着力が強いので、ハニカム材面に接着させた重量２．５ｋｇ／ｍ^２のエキスパンドメタルで挟まれたアルミ繊維材は、フォーム材からハニカム材と共に抜け落ちたり、或いはフォーム材に押し込まれたハニカム部分の緩み等がなく、強く固定されることが確認できた。

図３は非通気性表面材を符号１２のフォーム材の面に合わせた図で、符号８の非通気性表面材側に塗布した酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤符号13が吸水性の連通気泡硬質フェノールフォーム材に符号７の如く染み込んだ図である。

図３には示されていないが、フォーム材の内部を更に詳細に見ると、フォーム材は、多数の微細な気泡より構成されている。個々の気泡はフォーム材気泡壁面で分離され、内部に空気を有している。連通気泡硬質フォーム材の吸水力により、連通気泡硬質フォーム材の気泡壁面まで接着剤が染み込み、全体としては接着剤接触部付近のフォーム材が強化される。

染みこみの確認実験によれば高さ７８ｍｍ、幅２９ｍｍ、厚さ１６ｍｍの吸水性の連通気泡硬質フェノールフォーム材の吸水性は、水面高さが１５ｍｍとなるよう水を入れた容器に、１５秒間浸漬させた時の吸い上げ高さは、水面より１５ｍｍ高い３０ｍｍまで吸い上げ染みこんだ。一方、水の代わりにエマルジョン系接着剤(コニシＣＸ−５０、酢酸ビニル樹脂系)）で試した場合は５ｍｍ高い２０ｍｍまで吸い上げ染み込んだ。又フォームの吸水重量で見た場合、水のみの場合は１４ｇ、エマルジョン系の場合は６ｇの増量になった。

試験体に接着剤が染み込んだ後の重量は、水分を乾燥させた後に計測した所、当初の０．５ｇが１．５ｇと３倍に増加した。接着剤がフォーム材に染みこみ、増量している確認を得た。この結果を比較すると、染み込んでいないフォームは指でなぜると粉状であり、又フォーム切断時の切り粉が付着している状態であるが、染み込んだフォーム材は脆さがなくなり硬くなって、又粉末も固定されて同一材化し、接着させる材料として良好な状態を得た。

以上の実施例では、フォーム材を押し込んだハニカム材の両面に通気性表面材及び非通気性表面材を接着する構造について示したが、通気性表面材及び非通気性表面材を接着させないで、フォーム材を充填したハニカム材だけで使用する場合もある。この場合のハニカム材セルからフォーム材を落下させない接着剤の塗布方法として、以下の方法がある。

図４はハニカム材セル内にハニカム材と同じ厚さの吸水性の硬質フォーム材を押し込んだ構造体である。図４のＡは符号２のハニカム材の一方の頂部符号４に２〜４ｍｍ程度の接着剤塊を付着させる。図４のＢで、ハニカム材セル内にハニカム材と同じ厚さの吸水性の硬質フォーム材符号１４を押し込み、接着剤を符号６のようにハニカム材壁に部分的に押し延ばし、ハニカム材と吸水性の硬質フォーム材を接着させる。これにより、非通気性表面材及び通気性表面材を用いない構造体が得られる。

また、これによりハニカム材と吸水性の硬質フォーム材に酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤が染みこみ接着で一体化でき、落下させない構造体が得られた。使用する吸水性硬質フォーム材は連通気泡、独立気泡を限定しない。

また、吸水性の硬質フォーム材の材質はウレタン系フォーム材、フェノールフォーム材の限定はしない。接着剤の無理な押しつけで通気性表面の開孔の潰しを避けるため、吸水性の硬質フォーム材はハニカム材より薄くして通気性表面と間に空間を設けた構造にする場合も選択できる。

図５はハニカム材頂部の両面である符号４と９に酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤を塊として付着させ、酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤の流動性を利用し、吸水性の硬質フォーム材を押し込み時の圧力で押し伸ばし、ハニカム材壁面に吸水性の硬質フォーム材を接着できるようにする。

符号９の接着剤を付着させた側に下敷板として、予めポリエチレンフィルム、ポリエチレン板、テフロン（登録商標）板等の離型可能な材料符号１１を配置する。ハニカム材セルへのフォーム材の充填は、ハニカム材と同じ厚さの吸水性の硬質フォーム材を接着剤が接着したハニカム材の符号４の面に合わせた後に、吸水性の硬質フォーム材符号５を下敷板の反対側から押し込み、符号４の接着剤をハニカム材壁面に図５のＢの符号６のように部分的に引き延し吸水性硬質フォーム材とハニカム材を接着させる。

接着剤符号９はフォーム材の押し込み圧で符号１１の下敷板面に沿い水平方向に延ばされ、接着剤で表皮膜符号１０を造り、ハニカム材と吸水性の硬質フォーム材を一体化させる。

この方法によれば図４の構造体よりハニカム材と吸水性の硬質フォーム材の接着が安定し、落下しないハニカム構造体が得られる。符号１１の下敷板は吸水性の硬質フォーム材の押し込み後に外す。下敷板を外した後は、図４のＢと同じく、非通気性表面材及び通気性表面材を用いない構造のものが得られる。

図６はハニカム材符号２の吸水性硬質フォーム材を充填する面とは反対側の片方の頂部のみに符号９のエマルジョン系接着剤を付着させ、ハニカム材と同じ厚さの吸水性の硬質フォーム材を押し込んだ図である。押し込み圧により、符号９に付着させた接着剤は符号１０のように符号１１の下敷きに沿い水平方向に押し延ばされ、接着剤で表皮膜符号１０が造られ、吸水性の硬質フォーム材をハニカム材セル内に保持させる構造体となる。

この方法では接着剤の押し延ばしがなくハニカム材壁面に対する接着面積の拡大が起きないため、図４及び図５方法よりセル内の吸水性の硬質フォーム材は不安定である。符号１１の下敷板は吸水性の硬質フォーム材を押し込み後に外す。下敷板を外した後は、図４のＢと同じく、非通気性表面材及び通気性表面材を用いない構造のものが得られる。

図４のＢの構造の使い方は、図４のＢのようにハニカム材に吸水性の硬質フォーム材を充填したのみの材料で構造空間に断熱材・吸音材として嵌め込み使用する方法もあるが、図４のＢの両面に図７のＡのように符号１５の非通気性表面材を接着して、或いは図７のＢのように一方は符号１６の通気性表面材、他方は符号１５の非通気性表面材を接着して、断熱パネル材、又は吸遮音パネル材としての利用もできる。

なお、図４、図５及び図６の構成において、ハニカム材符号２が非吸水性であってもフェノールフォーム材気泡壁面との接着が可能であるが、ハニカム材符号２が吸水性であれば、より強固な接着力が実現できることを付言する。

１ 通気性表面材
２ ハニカム材
３ 通気性表面材側のハニカム材に付着させた接着剤
４ 吸水性の連通気泡硬質フォーム材と接着させるためのハニカム材に付着させた接着剤
５ 吸水性の連通気泡硬質フォーム材
６ 吸水性の連通気泡硬質フォーム材の押し込み動作でハニカム壁に押し延ばされた接着剤
７ 非通気性表面材に塗布し吸水性の連通気泡硬質フォーム材に染み込んだ接着剤
８ 非通気性表面材
９ 吸水性の連通気泡硬質フォーム材の押し込み側の反対面のハニカム材面に付着させた接着剤
１０ 接着剤が延ばされ出来た表皮膜
１１ ハニカム材に吸水性の連通気泡硬質フォーム材を押し込んだときに離型する下敷板
１２ ハニカム材より厚い吸水性の連通気泡硬質フォーム材
１３ 非通気性表面材に塗布した接着剤
１４ ハニカム材と同じ厚さの吸水性の連通気泡硬質フォーム材
１５ 非通気性表面材
１６ 通気性表面材

Claims (5)

1. ハニカム材の頂部両面に限ってエマルジョン系接着剤を付着させ、上記ハニカム材の一方の頂部に通気性表面材を接着し、上記エマルジョン系接着剤の硬化前に吸水性連通気泡硬質フォーム材を上記通気性表面材に接するまでハニカム材のセル空間内に押し込み、ハニカム材と吸水性の連通気泡硬質フォーム材の固定は、上記ハニカム材の他方の頂部に付着させたエマルジョン系接着剤を吸水性の連通気泡硬質フォーム材でハニカム材壁面に沿い下部まで押し延ばしながらハニカム材壁と吸水性の連通気泡硬質フォーム材を接着させ、接着剤の付着時より接着面積を拡大し接着させることを特徴とし、上記吸水性連通気泡硬質フォーム材の前記通気性表面材に接していない面に非通気性表面材をエマルジョン系接着剤により接着し、吸水性の連通気泡硬質フォーム材の持つ吸水力により吸水性の連通気泡硬質フォーム材の気泡壁面まで接着剤を染み込ませ接着剤接触部付近のフォーム材を強化させた工程からなる製造方法及び吸遮音機能を有するサンドイッチパネル構造体。
2. 上記吸水性連通気泡硬質フォーム材の厚さは、上記ハニカム材の厚さより厚いことを特徴とする請求項１に記載された製造方法により製造されたサンドイッチパネル構造体。
3. 上記通気性表面材のアルミ繊維材とハニカム材を接着させる接着剤はアクリル樹脂エマルジョン系接着剤（アクリル樹脂４７％、シリカ８％、他０．７％、水４５％、２０°Ｃ粘度３５Ｐａ・Ｓ）で、ハニカム材と吸水性の連通気泡硬質フォーム材及び吸水性の連通気泡硬質フォーム材と非通気性表面材を接着させる接着剤は酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤（酢酸ビニル樹脂４３．５〜４６．５％、水５３．５〜５６．５％、２３°Ｃ粘度３５〜６５Ｐａ・Ｓ）からなる請求項１または請求項２に記載された製造方法により製造された吸遮音機能を持つサンドイッチパネル構造体。
4. 上記のハニカム材、非通気性表面材は吸水性の材料からなる請求項１または請求項２に記載された製造方法により製造されたサンドイッチパネル構造体。
5. 通気性表面材に代わり離型可能な下敷板を使用し、ハニカム材頂部の片方或いは両面に酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤（酢酸ビニル樹脂４３．５〜４６．５％、水５３．５〜５６．５％、２３°Ｃ粘度３５〜６５Ｐａ・Ｓ）を付着させた後にハニカム材頂部と下敷板とを合わせ、下敷板とは反対側からハニカム材に硬質フォーム材を押し込み、酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤をハニカム材壁面に押し延ばしながらフォーム材気泡壁面に染みこませて接着させ、接着後に下敷板を外し、且つ非通気性表面材及び通気性表面材を用いないことを特徴とするハニカム構造体を得る製造方法。
   

Images