JP3520223B2 - Method for manufacturing honeycomb panel structure - Google Patents

Method for manufacturing honeycomb panel structure

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JP3520223B2 JP16570099A JP16570099A JP3520223B2 JP 3520223 B2 JP3520223 B2 JP 3520223B2 JP 16570099 A JP16570099 A JP 16570099A JP 16570099 A JP16570099 A JP 16570099A JP 3520223 B2 JP3520223 B2 JP 3520223B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、規則的な形状(通
常6角形)のセルをもつパネル、即ちハニカムパネルと
して知られるパネルの製造方法に関係する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method of manufacturing a panel having cells of regular shape (usually hexagonal), ie a panel known as a honeycomb panel.

【0002】[0002]

【従来の技術】種々のシート材料を用いてシート材料か
らハニカムパネルの製造が可能である。以前はシート材
料を予め波形に成形して、この波形シートを平面部に沿
って接着していた。しかし、この方法は、セルの十分な
見当合わせが必要であって、現在では金属シートのよう
な高モジュラス材料に限り使用されている。
2. Description of the Related Art Honeycomb panels can be manufactured from various sheet materials. Previously, the sheet material was previously formed into a corrugated shape, and the corrugated sheet was adhered along the flat portion. However, this method requires good cell registration and is currently used only for high modulus materials such as metal sheets.

【0003】紙または同様な繊維状シート材料では、常
用の方法は、ノード(node)ラインとして知られる接着
剤の平行なラインを印刷するか又は適用している。この
印刷済のシート材料を個々のシートに切断し、隣り合う
シートのノードラインが互いに1/2ピッチ(ライン間
距離)だけラインから離れた位置に来るようにこのシー
トを積層する。得られた積層シート材は、数百〜数千枚
のシートから成るが、この数は必要とする最終ハニカム
ブロックのサイズに依存する。
For paper or similar fibrous sheet materials, the conventional method is to print or apply parallel lines of adhesive known as node lines. The printed sheet material is cut into individual sheets, and the sheets are laminated so that the node lines of adjacent sheets are located at positions separated from each other by ½ pitch (distance between lines). The resulting laminated sheet material consists of hundreds to thousands of sheets, this number depending on the size of the final honeycomb block required.

【0004】接着手段の性質に応じた方法で接着剤をセ
ットしてシートを結合し、得られたブロックを、その側
面にかけた圧力によりノードラインの方向と直角に展張
し、各セル点でシートを展張させ、即ち分割してセル状
構造体を作成する。得られたブロックをノードラインと
直角に切断してパネルを切り出し、複合パネル用のコア
を作成する。開口セルの表面を横切ってコアの1面また
は両面に表面シートを適用して、複合パネルを作成す
る。
An adhesive is set by a method according to the property of the adhering means to join the sheets, and the resulting block is expanded at right angles to the direction of the node line by the pressure applied to the side surface thereof, and the sheet is formed at each cell point. Are expanded, that is, divided to form a cellular structure. The obtained block is cut at a right angle to the node line to cut out a panel, and a core for a composite panel is prepared. A composite sheet is made by applying a face sheet across the surface of the open cells to one or both sides of the core.

【0005】これらのコアは、多くの業界で広範な用途
があり、例えば梱包、家具、表示パネルのような用途に
用いられ、そして、概してこれらの全ての用途で、強固
しかも軽量な部材の要求がある。
These cores have a wide range of applications in many industries, such as packaging, furniture, display panels, and, in all of these applications, the need for strong yet lightweight components. There is.

【0006】本来、これらのコアは、クラフト紙からで
きており、セルの紙壁は簡単な接着剤で結合され、ある
場合にはその後にコア材料の全表面を高分子樹脂でコー
テイングしている。
Originally, these cores were made of kraft paper, the paper walls of the cells being bonded with a simple adhesive, in some cases after which the entire surface of the core material was coated with a polymeric resin. .

【0007】しかし、紙製ハニカム材料は多くの欠点が
あり、例えば強度が小さい、特に圧縮強度に問題があ
る。このような紙製コア材料に樹脂を組み合わせた場
合、圧縮強度を可なり改良する効果はあるが、得られた
コア材料は極めて脆く、弾性に欠けている。
However, paper honeycomb materials have many drawbacks, for example, low strength, especially in compressive strength. When a resin is combined with such a paper core material, there is an effect of considerably improving the compressive strength, but the obtained core material is extremely brittle and lacks elasticity.

【0008】さらに、セルロースベースの紙製ハニカム
の主な欠点は、耐火性に欠ける点である。耐火性を付与
する技術には、比較的多孔質な紙、例えばクラフト紙か
ら作成したコアに水性フェノール樹脂を含浸させ、そし
て分散した粉体難燃剤を含有するポリマー(例えばラテ
ックスの形態)をコーテイングする方法がある。この方
法は英国特許GB−A−1444346に記載がある。
第1樹脂のコーテイングは、コア紙の耐湿性をより高め
るが、クラフト紙である故コアは極めて脆い。また、コ
アは、大変重くなる傾向があり、そしてクラフト紙から
作成される故機械的性質に乏しい。難燃剤を含有する紙
も試されたが、ノード接着剤の印刷が困難であり、そし
て一層固くて展張が困難であった。
A further major drawback of cellulose-based paper honeycombs is their lack of fire resistance. Techniques for imparting fire resistance include coating a polymer (eg, in the form of a latex) containing a powdered flame retardant on a core made of relatively porous paper, eg, kraft paper, impregnated with an aqueous phenolic resin. There is a way to do it. This method is described in British Patent GB-A-1444346.
The coating of the first resin enhances the moisture resistance of the core paper, but since it is kraft paper, the core is extremely brittle. Also, the core tends to be very heavy and has poor mechanical properties because it is made from kraft paper. Papers containing flame retardants were also tried, but they were difficult to print with node adhesives and were stiffer and difficult to spread.

【0009】日本特許JP06272190、A294
0927(ネッテツ工業社)には、65〜80%の耐火
性粉末、3477難燃剤樹脂粉末と15〜25のセルロ
ース繊維より成るシートの記載があるが、これは本質的
にはセルロース繊維製の紙ではなく無機質シートであ
る。同社の他の特許(JP08103979,A296
0423)では、ハニカムに成形したこのシートから成
るコアに燐酸グアニジンのような難燃化剤を含浸させて
いる。
Japanese Patents JP06272190, A294
0927 (Nettetsu Kogyo Co., Ltd.) describes a sheet consisting of 65 to 80% of fire resistant powder, 3477 flame retardant resin powder and 15 to 25 of cellulose fiber, which is essentially a paper made of cellulose fiber. Not an inorganic sheet. Other patents of the same company (JP08103979, A296
0423), a core made of this sheet formed into a honeycomb is impregnated with a flame retardant such as guanidine phosphate.

【0010】この欠点の認識の上に立って、複合品製造
業界では、他の紙様の材料、特にアラミド紙、即ち高芳
香族性ポリアミド樹脂の繊維から製造した材料をベース
にしたハニカムコア材料を開発した。最もよく知られた
例は、ノーメックス(商標)というポリ(m−フェニレ
ンイソフタルアミド)(デユポン社の製品)である。こ
れらのアラミド紙は、繊維の形態いわゆる化学繊維とし
て1種またはそれ以上の繊維例えばノーメックスまたは
ケブラー(商標)から成り、非貫通性シートに成形され
ている。
Recognizing this drawback, in the composite manufacturing industry, honeycomb core materials based on other paper-like materials, in particular aramid paper, ie materials made from fibers of highly aromatic polyamide resin, are used. Was developed. The best known example is Nomex ™ poly (m-phenylene isophthalamide) (a product of Deupon). These aramid papers consist of one or more fibers in the form of fibers, so-called chemical fibres, such as Nomex or Kevlar® and are formed into non-penetrable sheets.

【0011】このようなコアーの開発は、現在より多く
の需要に適合するもので、例えば航空機や船舶の床材
料、スキーやスノーボード用の部材、および軽量、強
固、強靱な構造材料が要求されるその他の用途で採用さ
れるようになった。しかし、アラミド紙は紙に比較して
コストが高く、多くの用途でこのコストがアラミドコア
の使用を阻んでいる。
The development of such a core meets today's increasing demands, and requires, for example, floor materials for aircraft and ships, members for skis and snowboards, and lightweight, strong and strong structural materials. It has been adopted for other purposes. However, aramid paper is more expensive than paper, and this cost prevents the use of aramid cores in many applications.

【0012】その他の要素は、使用する在来種の紙(ク
ラフト紙)に起因する重量と貧弱な性質である。コアの
重量(密度)とセル状構造体の強度の改善が望まれる。
Other factors are the weight and poor nature of the conventional paper used (kraft paper). It is desired to improve the weight (density) of the core and the strength of the cellular structure.

【0013】アラミド紙ハニカムの製造では、シートの
積層品またはブロックを加熱したプレス内に配置しノー
ドライン接着剤を硬化した後、これらを展張して6角形
のセルを作成する。展張前に、アラミド紙ブロックに水
を噴霧して展張を容易にするが、この方法はクラフト紙
のようなセルロース紙に適用できない。その理由は、紙
は湿潤により破壊するので湿潤した紙は展張できない。
In the manufacture of aramid paper honeycombs, sheet laminates or blocks are placed in a heated press to cure the node line adhesive and then expanded to form hexagonal cells. Prior to spreading, the aramid paper block is sprayed with water to facilitate spreading, but this method is not applicable to cellulosic paper such as kraft paper. The reason is that the paper breaks due to wetting, so wet paper cannot be spread.

【0014】アラミド紙を展張したブロックは、展張し
た状態でアラミド樹脂のガラス転移温度(Tg)以上の
温度に加熱しそして冷却して、この形状にセットする。
セルロースベース紙では、セルロースがそのTgより可
なり低い温度で熱劣化する故、セルロースベース紙をこ
の方法で「ヒートセット」できない。
The aramid paper-expanded block is set in this shape by heating it to a temperature above the glass transition temperature (Tg) of the aramid resin in the expanded state and cooling it.
Cellulose-based papers cannot be "heat-set" in this way because cellulose thermally degrades at temperatures well below its Tg.

【0015】しかし、紙製ハニカムの形状をセットする
ことは望ましいことであり、さもなくばひと度展張され
ればハニカムの崩壊がおきる。また、樹脂コーテイング
の前に、展張した紙製ハニカムをその展張枠から取り除
くことが望ましい。展張ハニカムが展張枠に取り付けら
れている時に、展張ハニカムに樹脂コーテイングするこ
とは、やって出来ないことはないが、通常は好都合では
ない。その理由は、硬化工程終了後に、硬化樹脂を枠か
ら取り除くという問題があるためである。
However, it is desirable to set the shape of the paper honeycomb, otherwise the honeycomb will collapse once it is expanded. It is also desirable to remove the spread paper honeycomb from its spreading frame prior to resin coating. It is not impossible to coat the expanded honeycomb with a resin when the expanded honeycomb is attached to the expansion frame, but it is usually not convenient. The reason is that there is a problem that the cured resin is removed from the frame after the curing process.

【0016】展張枠上でのヒートセットは、クラフト紙
では効果的であった。クラフト紙に固有の湿潤接触の故
にこの方法が可能である。しかし、多くの場合、クラフ
ト紙を連続的に展張して最終的な位置に給送する故、ク
ラフト紙製コアを安定化させる必要はない。
Heat setting on the spreading frame was effective with kraft paper. This method is possible because of the wet contact inherent in kraft paper. However, in many cases it is not necessary to stabilize the kraft paper core as the kraft paper is continuously spread and fed to its final position.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、低コスト且
つ軽量、強固、強靱な紙製ハニカムパネルおよびその製
造方法を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a low cost, light weight, strong and tough paper honeycomb panel and a method for manufacturing the same.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、緻密な、非孔
質セルロース紙から展張したセル状構造体を形成したセ
ル状材料の製造方法を提供するもので、前記の紙は30
ml/分以下の通気性であり、セル状構造体に水性組成
物を適用した後十分に加熱して構造体を安定化させ、得
られたセル状構造体に熱硬化性樹脂を塗布し、樹脂を硬
化させる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of making a cellular material in which expanded cellular structures are formed from dense, non-porous cellulose paper, said paper comprising 30
It has a breathability of not more than ml / min, and after applying the aqueous composition to the cellular structure, it is sufficiently heated to stabilize the structure, and the resulting cellular structure is coated with a thermosetting resin, Cure the resin.

【0019】他の観点では、本発明は、複合セル状材料
のためのセル状構造コアを提供するもので、セル壁が3
0ml/分以下の通気性(セルに形成前に)を有する、
形状がセットされた、緻密な、低気孔性セルロースベー
ス紙から形成される。形状セットとは、外的な強制力な
くして、セル壁を形成するシートがセル形状を維持する
ことを意味する。
In another aspect, the invention provides a cellular structural core for a composite cellular material having three cell walls.
Has a breathability of 0 ml / min or less (before forming into cells),
Formed from shape-set, dense, low porosity cellulose-based paper. Shape set means that the sheets forming the cell walls maintain the cell shape without any external force.

【0020】好適には、水性液体は難燃剤材料の溶液で
ある。この方法は、紙を材料として軽量ハニカムを製造
するもので、このハニカムはアラミド紙で得られる傑出
した性能に極めてよく匹敵し、しかもコストを可なり低
減し、且つ水性溶液が難燃剤を含有するので、アラミド
製セル状構造体の優れた難燃性に匹敵する。
Preferably, the aqueous liquid is a solution of flame retardant material. This method produces a lightweight honeycomb using paper as a material, which is extremely comparable to the outstanding performance obtained with aramid paper, yet significantly reduces the cost, and the aqueous solution contains a flame retardant. Therefore, it is comparable to the excellent flame retardancy of the aramid cellular structure.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】セル状構造体は、概ね前記した如
く、接着剤のノードラインを施したシートを積み重ね
る、熱圧下で接着剤を硬化させる、硬化した積層品をハ
ニカム展張枠に配置する、セル状構造体を展張する、展
張した構造体に水または他の水性液体を噴霧する、十分
な時間加熱してセル状構造体の形状をセットする、セッ
トした構造体を展張枠から取り出す、熱硬化性樹脂を適
用して樹脂を硬化させる工程から成る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As described above, the cell-shaped structure is formed by stacking sheets having adhesive node lines, curing the adhesive under heat and pressure, and arranging the cured laminate in a honeycomb expansion frame. Spreading the cellular structure, spraying the expanded structure with water or other aqueous liquid, heating for a sufficient time to set the shape of the cellular structure, removing the set structure from the spreading frame, It consists of applying a thermosetting resin to cure the resin.

【0022】セットしたセル状構造体は、セッテイング
工程後に、しかも樹脂浸漬前に展張枠から容易に取り出
し可能である。水性液体が難燃剤を含有する故、初期の
紙製造工程で難燃剤を混合する必要がなくなる。水性液
体は、噴霧または他の技術、例えば浸漬またはカーテイ
ンコーテイングによって適用可能である。
The set cellular structure can be easily taken out of the spreading frame after the setting step and before the resin is dipped. Since the aqueous liquid contains the flame retardant, it is not necessary to mix the flame retardant in the initial paper manufacturing process. Aqueous liquids can be applied by spraying or other techniques, such as dipping or Curtain coating.

【0023】セル状構造体をセットするために用いる水
性液体は、単純な水であるか、または殺菌剤を含む殺虫
剤、界面活性剤、と好ましくは、水の浸透を助け且つ難
燃剤を浸透させるための有機液体を含有する。
The aqueous liquid used to set the cellular structure is simple water or an insecticide containing a bactericide, a surfactant, and, preferably, a water penetration and flame retardant penetration aid. It contains an organic liquid.

【0024】セル状構造体に適用する水性液体の量は、
加熱時にセッテイング効果が得られるように効果的な水
性液体を混合するという、簡単な試験で容易に決定でき
る。液体の量は、ブロック全体の紙の表面を丁度湿潤す
るものである。ブロックが液体で飽和し、ボタ落ちする
ような過剰の水分の添加は、ブロックの崩壊を招くので
回避すべきである。特に、液体が難燃剤を含有する場合
には、溶液または分散液の量および溶液または分散液の
濃度は、難燃剤の適量を紙製構造体に蓄積できるような
量である。望ましいセッテイングは、構造体に工業用途
として十分な剛性を付与する程度である。水性液体を適
用後、セル状構造体に残留する水性液体の量は、セル状
構造体ブロックの重量に対し4〜20重量%がよい。適
用する液体量は、セル状構造体を過度に軟化させるよう
であってはならないことに注目すべきである。
The amount of aqueous liquid applied to the cellular structure is
It can be easily determined by a simple test of mixing an effective aqueous liquid so as to obtain a setting effect when heated. The amount of liquid is just that which wets the surface of the paper across the block. Addition of excess water such that the block becomes saturated with liquid and drops off should be avoided as it causes the block to collapse. In particular, if the liquid contains a flame retardant, the amount of solution or dispersion and the concentration of the solution or dispersion are such that a suitable amount of flame retardant can be accumulated in the paper structure. The desired setting is to provide the structure with sufficient rigidity for industrial use. After applying the aqueous liquid, the amount of the aqueous liquid remaining in the cellular structure is preferably 4 to 20% by weight based on the weight of the cellular structure block. It should be noted that the amount of liquid applied should not appear to soften the cellular structure excessively.

【0025】本発明で使用する紙は、グラシン紙として
知られる種類の紙で代表される、通気性が30ml/分
以下の緻密な紙である。この紙の製造では、紙パルプを
高度に叩解または精製して、紙の繊維を得るかまたは繊
維にほぐす。また、得られたシートは、高度なカレンダ
ー加工を施す。得られた紙は、緻密であり且つ半透明で
ある。この種の紙の製造は、エンサイクロペデイア・オ
ブ・ポリマーサイエンス・アンド・テクノロジー、19
68年、第9巻、719頁、ジョン・ウイリーの紙の章
に説明がある。
The paper used in the present invention is a dense paper having a breathability of 30 ml / min or less, which is represented by a type of paper known as glassine paper. In the manufacture of this paper, paper pulp is highly beaten or refined to obtain or loosen the fibers of the paper. In addition, the obtained sheet is subjected to advanced calendering. The resulting paper is dense and translucent. Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 19
1968, Vol. 9, p. 719, chapter of John Willie's paper.

【0026】この紙の低気孔率は、通気性とは異なる液
体のピックアップ(pick-up) を測定して得られるウィッ
キング力(wicking force) (後に詳述)で立証される。
The low porosity of this paper is evidenced by the wicking force (detailed below) obtained by measuring the pick-up of liquids, which is different from breathability.

【0027】本発明で使用する紙は、これまでハニカム
セル構造体作成に使用されたことがない。この紙は成形
し難いので、それ故であろうと考えられる。従って、本
発明の方法は、このような紙を用いセル状構造体の成形
を可能にした点において、驚異的である。
The paper used in the present invention has never been used to make a honeycomb cell structure. It is believed that this is because the paper is difficult to mold. Therefore, the method of the present invention is surprising in that it enables molding of a cellular structure using such paper.

【0028】本発明の方法で使用する紙は、極めて緻密
な紙であり、平滑な表面、高い強度と30ml/分以下
の通気性の低気孔率を有する。紙の重量は、30〜15
0g/m2である。しかし、表面は、セル状構造体の形
成に用いる樹脂材料を表面に接着できる程度に十分に多
孔性でなければならない。この理由から、カレンダー加
工の後続いて、撥水表面を作る物質で表面処理した、例
えばシリコーン加工表面またはフッ化組成物で処理した
表面のグラシン紙は、通常本発明に不適切であり、これ
らの紙は樹脂材料の接着を妨げる傾向がある。また、こ
の紙は低ウイッキング力であり、即ち有機溶液を吸収す
る傾向をもっている。
The paper used in the method of the present invention is a very dense paper, has a smooth surface, high strength and a low porosity of less than 30 ml / min breathability. Paper weight is 30 ~ 15
It is 0 g / m 2 . However, the surface must be sufficiently porous to allow the resin material used to form the cellular structure to adhere to the surface. For this reason, glassine papers that have been calendered and subsequently surface treated with a material that creates a water repellent surface, such as a silicone treated surface or a surface treated with a fluorinated composition, are usually unsuitable for the present invention, and Paper tends to interfere with the adhesion of resinous materials. Also, this paper has a low wicking power, ie it tends to absorb organic solutions.

【0029】ノードラインを作成するために使用する樹
脂は、紙材料からセル状構造体を製造する場合に従来よ
り使用されている、例えば熱硬化性エポキシ接着剤のよ
うな樹脂である。代表的な接着剤は、珪酸ナトリウム、
澱粉、ポリ酢酸ビニル、フェノール樹脂、レゾルシン・
ホルムアルデヒド樹脂、尿素・ホルムアルデフィド樹脂
とエポキシ樹脂である。1/3は室温で接着可能であ
り、残りはしばしば加熱を必要とする。
The resin used to make the node lines is the resin conventionally used, for example, thermosetting epoxy adhesives, when making cellular structures from paper materials. A typical adhesive is sodium silicate,
Starch, polyvinyl acetate, phenol resin, resorcin
Formaldehyde resin, urea-formaldehyde resin and epoxy resin. One third is bondable at room temperature, the rest often requires heating.

【0030】本発明の特に好適な実施態様では、水性溶
液は、難燃剤を含有する溶液または分散液である。好適
な難燃剤物質は、窒素を含む燐酸塩、特にポリ燐酸塩で
あり、そして窒含有燐酸塩、特にアミン、アンモニウム
またはメラミンそして最適にはポリ燐酸アンモニウムで
ある。使用できる難燃剤の他の種類は、オルト燐酸アン
モニウム、燐酸エチレンジアミン、および他種アミン燐
酸塩、例えば燐酸メラミンである。これらに代わって、
またはこれらに追加して使用できるその他の化合物に
は、臭化化合物、例えば臭化フェノール、臭化イミドと
臭化脂環式化合物、塩化化合物、例えば塩化パラフィ
ン、アルミナ三水化物、水酸化マグネシウム、硼酸亜
鉛、と芳香族燐酸エステルおよびホスホン酸エステルが
ある。水性液体中の難燃剤の量は、適用後にコア上に残
される水性液体の量に依存する。通常は、0.1〜40
重量%の燐酸塩溶液が使用される。
In a particularly preferred embodiment of the invention, the aqueous solution is a solution or dispersion containing a flame retardant. Suitable flame retardant materials are nitrogen-containing phosphates, especially polyphosphates, and nitrogen-containing phosphates, especially amines, ammonium or melamine and optimally ammonium polyphosphate. Other types of flame retardants that can be used are ammonium orthophosphate, ethylenediamine phosphate, and other amine phosphates such as melamine phosphate. Instead of these,
Or other compounds that can be used in addition to these include brominated compounds such as brominated phenols, brominated imides and cycloaliphatic compounds, chlorinated compounds such as paraffin chloride, alumina trihydrate, magnesium hydroxide, There are zinc borates and aromatic phosphates and phosphonates. The amount of flame retardant in the aqueous liquid depends on the amount of aqueous liquid left on the core after application. Usually, 0.1-40
A wt% phosphate solution is used.

【0031】添加する難燃剤の量は、乾燥総コア重量に
対し0.5〜20重量%の乾燥難燃剤重量となるような
量、特に5〜10重量%である。水性システムとしてセ
ル状構造体の壁に難燃剤を適用し続いて乾燥することに
より、難燃剤のコーテイングを残留させ、または浸漬す
ることにより構造体のボデー中に難燃剤を浸透させても
よい。
The amount of flame retardant added is such that it gives a dry flame retardant weight of 0.5 to 20% by weight, in particular 5 to 10% by weight, based on the total dry core weight. The flame retardant may be applied to the walls of the cellular structure as an aqueous system and subsequently dried to leave a coating of the flame retardant, or by dipping to penetrate the flame retardant into the body of the structure.

【0032】ブロックをヒートセッテイングする加熱条
件と時間は、ブロックのサイズおよび紙厚とセルサイズ
因子にある程度依存する。この方法は、100〜190
°Cで1分〜1時間、好適には10〜40分の条件で実
施する。代表的な組み合わせは、40°Cで20分、ま
たはブロックの重量が減少しなくなるまでの時間であ
る。
The heating conditions and time for heat setting the block depend to some extent on the block size, paper thickness and cell size factor. This method is 100-190
It is carried out under conditions of 1 ° C. to 1 hour, preferably 10 to 40 minutes. A typical combination is 20 minutes at 40 ° C. or time until the weight of the block no longer decreases.

【0033】添加する水の量、加熱時間と温度は、経験
的に決められるが、しかし、セット安定性をもつセル構
造体を作成し、外力から解放された時、構造体がそのセ
ル形状を維持できることを簡単に試験することにより決
めてもよい。しばしば、紙シートを折り畳み、水分を与
え、少し加熱して、外力解放時にシートが折り畳み状態
を維持できるか否かにより、組み合わせ条件の初期的近
似値をきめることが可能である。
The amount of water added, the heating time and the temperature are empirically determined, but when a cell structure having set stability is prepared and the structure is released from an external force, the structure changes its cell shape. It may be determined by simple testing that it can be maintained. Often, the paper sheets can be folded, moistened, and slightly heated to determine the initial approximation of the combination conditions depending on whether the sheets can remain folded when external force is released.

【0034】本発明のコアのコーテイングのために用い
る樹脂は、フェノール、エポキシ、シアネートエステ
ル、ビス−マレイミド、ポリイミド、ベンゾビスオキサ
ジン、不飽和ポリエステル、と業界で周知のその他樹脂
の中から選択できる。樹脂は、好ましくは、EP0,8
20,858に先行記載されるように、熱硬化性ポリマ
ーまたは熱可塑性ポリマーの粒子を含有する。樹脂は、
難燃剤、例えば燐酸エステル型、または特にポリ燐酸ア
ンモニウムまたは他の微粒子状材料を含有してもよい
が、しかしこれは、上記の適用方法に従えば優れた耐火
性が得られる故、通常は不必要である。
The resin used for coating the core of the present invention can be selected from phenol, epoxy, cyanate ester, bis-maleimide, polyimide, benzobisoxazine, unsaturated polyester, and other resins well known in the art. The resin is preferably EP 0,8
20,858, containing particles of a thermosetting polymer or a thermoplastic polymer. The resin is
Flame retardants, such as the phosphate ester type, or especially ammonium polyphosphate or other finely divided materials may be included, but this is usually unsatisfactory because of the excellent fire resistance obtained by the above application methods. is necessary.

【0035】得られたハニカムを用いて在来のサンドイ
ッチ構造体を作成する。組立品には、コアと外皮の間に
接着層が存在してもよい。しかし分離された接着層の存
在は必ずしも必要ではない。接着剤を使用する場合は、
その接着剤は、業界で周知の種類の全てのものが使用で
き、即ち、フェノール、エポキシ、コンタクト(contac
t) または熱可塑性樹脂が使用できる。
A conventional sandwich structure is prepared using the obtained honeycomb. An adhesive layer may be present in the assembly between the core and the skin. However, the presence of a separate adhesive layer is not necessary. If you use glue,
The adhesive can be of any type known in the industry, namely phenol, epoxy, contact (contac).
t) or thermoplastics can be used.

【0036】コアの一面又は両面に1またはそれ以上の
外皮を形成してもよく、外皮は、金属、特にアルミニウ
ム;木材;プレプリグ、例えばガラス、炭素、ポリエチ
レンまたはケブラー強化プレプリグなどが使用され、プ
レプリグマトリックス材料は、業界で良く知られる材
料、例えばシアネートエステル、エポキシ、フェノー
ル、ポリエステルなど何れも使用でき、そして補強材は
単一方向性または多方向性でもよく、織布またはマット
の形態で使われ、或いは不連続性の繊維から成るもので
もよく;またはプレキュアー積層樹脂、例えばフェノー
ル、メラミン/ホルムアルデヒドまたは尿素/ホルムア
ルデヒド積層樹脂;または前記外皮の組み合わせ、例え
ば一面に金属外皮と他面にガラスプレプリグでもよい。
One or more skins may be formed on one or both sides of the core, which skin is made of metal, especially aluminum; wood; prepregs such as glass, carbon, polyethylene or Kevlar reinforced prepregs. The matrix material can be any material well known in the art, such as cyanate esters, epoxies, phenols, polyesters, and the reinforcement can be unidirectional or multidirectional and can be used in the form of woven or matte. Or composed of discontinuous fibers; or a precure laminating resin such as phenol, melamine / formaldehyde or urea / formaldehyde laminating resin; or a combination of said skins, eg a metal skin on one side and a glass prepreg on the other. But it's okay.

【0037】或る場合には、外皮を適用する前に、ハニ
カムセルをポリマーフォームで満たしてもよい。これ
は、高度な音響吸収と断熱性が要求される用途に有効で
ある。また、同じ理由で、セルを種々の種類の粉末で満
たしてもよい。
In some cases, the honeycomb cells may be filled with polymer foam prior to applying the skin. This is effective for applications that require a high degree of sound absorption and heat insulation. Also, for the same reason, the cells may be filled with different types of powders.

【0038】発明を付属の実施例を用いて説明するが、
これは発明を説明するために行うものである。
The invention will be described with reference to the accompanying examples.
This is done to explain the invention.

【0039】[0039]

【実施例】実施例1 65g/m2と94g/m2の漂白グラシン紙と無漂白グ
ラシン紙、40g/m 2の機械光沢紙、41g/m2のア
ラミド紙、89g/m2のクラフト紙、と80g/m2
漂白中性サイズ加工紙を用いてハニカムコアサンプルを
作成した。
【Example】Example 1 65 g / m2And 94 g / m2Bleached glassine paper and unbleached paper
Rusin paper, 40g / m 2Machine glossy paper, 41g / m2A
Ramide paper, 89g / m2Kraft paper, and 80g / m2of
Honeycomb core sample using bleached neutral size processed paper
Created.

【0040】この紙の通気性をベントセン(Bendtsen)試
験、BS6538:2を用いて測定し、結果を表1に記
録した。同表に、ウイッキング力の測定値として、有機
溶剤を吸収する傾向を示す。これは、記録式ミクロバラ
ンス(型式カーン・インスツルメントDCA315)を
用い測定するものであり、そして一定寸法の紙サンプル
を溶剤、この場合ヘキサデカン、に浸漬する時に作用す
る力を表している。表面張力により下方に作用する力
を、紙サンプルを貼付したミクロバランスで測定する。
The air permeability of this paper was measured using the Bendtsen test, BS 6538: 2 and the results are recorded in Table 1. The table shows the tendency to absorb an organic solvent as a measured value of the wicking force. It is measured using a recordable microbalance (Model Kahn Instrument DCA315) and represents the force exerted when dipping a paper sample of constant size in a solvent, in this case hexadecane. The force acting downward due to surface tension is measured with a microbalance on which a paper sample is attached.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】溶剤ベースの熱硬化性エポキシ接着剤を使
用してノードラインのパターンを紙に印刷し、乾燥して
溶剤を除去し、隣接するシートのノードラインが1/2
ピッチ分喰い違うようにシートを積層して、接着シート
のブロックを作成した。この積層品を、25バールの加
圧下で、140°C100分間硬化させた。硬化したブ
ロックを、汎用の展張枠を用いて、均質な6角セル形状
に展張したセル幅は、5mmまたは6.5mmであっ
た。
A pattern of node lines is printed on the paper using a solvent-based thermosetting epoxy adhesive and dried to remove the solvent, so that the node lines of adjacent sheets are ½
The sheets were laminated so as to cover each other by the pitch, and a block of the adhesive sheet was created. The laminate was cured under a pressure of 25 bar at 140 ° C for 100 minutes. The cured block was expanded into a uniform hexagonal cell shape using a general-purpose expansion frame, and the cell width was 5 mm or 6.5 mm.

【0043】展張した紙製ブロックを、微細な水のミス
トを噴霧(ノメックス(商標)を除き)して形をセット
した後、これを140°Cのオーブンに40分間置い
た。好適な場合は、水のミストは溶解ポリ燐酸アンモニ
ウムを含有していた。
The spread paper block was sprayed with a fine mist of water (except Nomex ™) to set the shape and then placed in an oven at 140 ° C for 40 minutes. In the preferred case, the water mist contained dissolved ammonium polyphosphate.

【0044】得られたブロックをレゾール型フェノール
樹脂(フェノールとホルムアルデヒドのモル比が0.6
1:1)のアセトン溶液に浸漬した。空気パージして過
剰溶剤を除去した。コアをオーブンに入れ、硬化サイク
ル140°C1時間で処理した。各硬化ブロックをノー
ドラインと直角に切断して、12.7mmの厚さの薄片
を作成した。
The obtained block was resol type phenol resin (the molar ratio of phenol and formaldehyde was 0.6.
It was immersed in a 1: 1) acetone solution. Air purge was used to remove excess solvent. The core was placed in an oven and treated with a cure cycle of 140 ° C for 1 hour. Each cured block was cut at a right angle to the node line to make a slice with a thickness of 12.7 mm.

【0045】[0045]

【表2】 [Table 2]

【0046】100ml/分以上の通気性数値と110
mg以上のウイッキング力を有する紙からは、脆いハニ
カムコアサンプルが得られ、即ち、セルを圧縮した時、
紙は完全に破壊する。5ml/分の通気性数値と約10
4mのウイッキング力を有する紙は、フェノール樹脂を
塗布した場合、優れた機械特性を有するハニカムが得ら
れ脆さはない、即ち、セルを圧縮した時、樹脂にクラッ
クは入るが下層の紙は本来の形状を維持した。
Air permeability value of 100 ml / min or more and 110
Brittle honeycomb core samples were obtained from papers with a wicking power of mg or more, that is, when the cells were compressed,
The paper is completely destroyed. 5ml / min breathability value and about 10
A paper having a wicking power of 4 m is not brittle when a phenol resin is applied, and a honeycomb having excellent mechanical properties is obtained, that is, when the cell is compressed, the resin cracks but the lower paper is originally Maintained its shape.

【0047】コアの圧縮特性とショートビーム(short b
eam)剪断特性を下記のように試験した。ショートビーム
剪断試験片作成のために、ハニカムをガラス織布補強フ
ェノールプレプリグ(ガラス含有量57%)のシート間
に置いた。この試験片を5°C/分の速度で昇温するよ
う加熱して135°Cで90分間硬化させた。試験片を
150×75×12.7mmに切断した。圧縮試験用サ
ンプルは、四角形のコア75×75×12.7mmに切
断した。圧縮強度測定は、インストロン4483試験器
を0.5mm/分のクロスヘッド速度で行った。ショー
トビーム剪断試験は、ツイック2010試験器を用いて
2mm/分の速度で行った。結果は、3サンプルの平均
値として以下の表に示す。
The compression characteristics of the core and the short b
eam) Shear properties were tested as follows. The honeycombs were placed between sheets of woven glass reinforced phenolic prepreg (57% glass content) for short beam shear test specimen preparation. The test piece was heated at a rate of 5 ° C./minute so as to be cured at 135 ° C. for 90 minutes. The test piece was cut into 150 × 75 × 12.7 mm. The compression test sample was cut into a rectangular core 75 × 75 × 12.7 mm. Compressive strength measurements were made with an Instron 4483 tester at a crosshead speed of 0.5 mm / min. The short beam shear test was performed using a Twick 2010 tester at a speed of 2 mm / min. The results are shown in the table below as an average value of 3 samples.

【0048】[0048]

【表3】 [Table 3]

【0049】実施例2 展張した紙製コアに水性溶液を噴霧してポリ燐酸アンモ
ニウムを適用した後ヒートセッテイングして、一連のコ
アサンプルを製造した。実験2.3では、100部の水
に溶解したポリ燐酸アンモニウム(APP)溶液を作成
した。この溶液を展張した紙製コアに噴霧した後、コア
をオーブンに入れ140℃で40分間保ち、コアをセッ
トし且つポリ燐酸塩コーテイングを乾燥した。乾燥した
コアを実施例1と同様にレゾール型フェノール樹脂のア
セトン溶液に浸漬塗布した。
Example 2 A series of core samples were prepared by spraying an aqueous solution onto a spread paper core, applying ammonium polyphosphate and then heat setting. In Experiment 2.3, a solution of ammonium polyphosphate (APP) dissolved in 100 parts of water was prepared. After spraying this solution on a spread paper core, the core was placed in an oven and kept at 140 ° C for 40 minutes to set the core and dry the polyphosphate coating. Similarly to Example 1, the dried core was dipped and applied in an acetone solution of a resol-type phenol resin.

【0050】実験2.4では、展張工程で添加するポリ
燐酸アンモニウムの外に、微粒子状水不溶性(8μ)ポ
リ燐酸アンモニウム(NH4 PO3 )n 、n>1
000、を固体フェノール樹脂100重量部に対してポ
リ燐酸アンモニウム20重量部の水準で、紙製ハニカム
コーテイングに使用するフェノール樹脂に分散させた。
In Experiment 2.4, in addition to ammonium polyphosphate added in the spreading step, finely particulate water-insoluble (8 μ) ammonium polyphosphate (NH 4 PO 3) n, n> 1
000 was dispersed at a level of 20 parts by weight of ammonium polyphosphate with respect to 100 parts by weight of the solid phenol resin in the phenol resin used for the paper honeycomb coating.

【0051】比較のために、難燃剤を適用しないセル状
構造体を、アラミド紙(2.1)とグラシン紙(2.
2)を用いて作成した。以下のように、材料の燃焼特性
を試験した。コア材料サンプルを垂直に挟持し、この下
方に820℃温度のブンゼンバーナー炎を置いた。60
秒後、試験片を炎から除いて焦げた範囲を記録した。難
燃特性を下記の表に示す。
For comparison, a cellular structure to which no flame retardant was applied was prepared by using aramid paper (2.1) and glassine paper (2.
2) was used. The flammability properties of the materials were tested as follows. The core material sample was vertically clamped, and a Bunsen burner flame at a temperature of 820 ° C. was placed below the sample. 60
After seconds, the test piece was removed from the flame and the charred area was recorded. The flame retardant properties are shown in the table below.

【0052】[0052]

【表4】 この結果は、優れた機械的特性と耐火性を備えたハニカ
ムコア材料が、本発明の方法から製造可能であることを
示す。
[Table 4] The results show that honeycomb core materials with excellent mechanical properties and fire resistance can be produced from the method of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グレアム ケムプ イギリス国 キャムブス,リントン,バ ック ロード 135 (72)発明者 ターレンス チャールズ ウェブ イギリス国 エセックス,サフロン ウ ォルデン,アーケスデン,ウィッケン ロード,ウィッケンブルック (56)参考文献 特開 平5−57825(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 1/00 - 35/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Graham Kemp, UK Cambs, Lynton, Backlord 135 (72) Inventor Tarens Charles Web England, Essex, Saffron Walden, Akersden, Wickenlord, Wickenbrook ( 56) References JP-A-5-57825 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B32B 1/00-35/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 緻密な、非孔質セルロ−ス紙から展張し
てセル状構造体を形成するセル状材料の製造方法であっ
て、前記の紙は30ml/分以下の通気性であり、セル
状構造体に水性組成物を適用した後十分に加熱して構造
体を安定化させ、得られたセル状構造体に熱硬化性樹脂
を塗布し、樹脂を硬化させることを特徴とする前記製造
方法。
1. A method for producing a cellular material, which is expanded from a dense, non-porous cellulose paper to form a cellular structure, said paper having a breathability of 30 ml / min or less, Characterized in that after applying the aqueous composition to the cellular structure to sufficiently heat the structure to stabilize the structure, a thermosetting resin is applied to the obtained cellular structure to cure the resin. Production method.
【請求項2】 紙が30〜150g/m2の重量であ
る、請求項1に記載する方法。
2. The method according to claim 1, wherein the paper has a weight of 30 to 150 g / m 2 .
【請求項3】 紙がグラシン紙である、請求項1または
2に記載する方法。
3. The method according to claim 1, wherein the paper is glassine paper.
【請求項4】 加熱を100〜190℃で1〜60分間
行う、請求項1〜3の何れか1項に記載する方法。
4. The method according to claim 1, wherein heating is performed at 100 to 190 ° C. for 1 to 60 minutes.
【請求項5】 水性組成物が溶液として又は溶液中に分
散して難燃剤を含有する、請求項1〜4の何れか1項に
記載する方法。
5. The method according to claim 1, wherein the aqueous composition contains the flame retardant as a solution or dispersed in the solution.
【請求項6】 難燃剤の量が乾燥コアに対して0.5〜
20乾燥重量%である、請求項5に記載する方法。
6. The amount of flame retardant is from 0.5 to dry core.
The method according to claim 5, which is 20% by dry weight.
【請求項7】 熱硬化性樹脂が難燃剤を含有する、請求
項1〜6の何れか1項に記載する方法。
7. The method according to claim 1, wherein the thermosetting resin contains a flame retardant.
【請求項8】 セル状構造体を薄片に切り分け、セル開
口部を含む表面に保護層を適用する、請求項1〜6の何
れか1項に記載する方法。
8. The method according to claim 1, wherein the cellular structure is cut into thin pieces, and a protective layer is applied to the surface including the cell openings.
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