JP6840277B1

JP6840277B1 - 積層板の製造方法

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Publication number: JP6840277B1
Application number: JP2020029005A
Authority: JP
Inventors: 滋杉原; 藤本　聡; 聡藤本
Original assignee: SUGIHARA CO.,LTD
Current assignee: SUGIHARA CO.,LTD
Priority date: 2020-02-25
Filing date: 2020-02-25
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2040-02-25
Also published as: KR20210110793A; JP2021133524A; CN113573907A; US20220118732A1; KR102489969B1; US11590728B2; CN113573907B; WO2021171716A1

Abstract

【課題】軽量化を図ると共に剛性を高めることができ、かつ吸音性能をも高めることができる積層板及びその製造方法を提供する。【解決手段】板状のペーパーハニカム構造体４を備えるコア層２と、そのペーパーハニカム構造体４をその厚み方向両側から挟持してそのペーパーハニカム構造体４に一体化される一対の繊維強化層３とが備えられている積層板１を前提とする。そのペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５に発泡樹脂６がそれぞれ満たされて、コア層２が、ペーパーハニカム構造体４とその各貫通孔５に満たされる発泡樹脂６とにより構成されている。ペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５に発泡樹脂６を満たすに当たっては、型による圧縮力を利用して発泡樹脂板を各貫通孔５に充填材料として押し込む。【選択図】図１

Description

本発明は、積層板の製造方法に関する。

積層板の製造方法として、特許文献１に示すように、複数の各貫通孔が隣合うようにして形成される板状の多孔体をコア層として用意し、該多孔体の厚み方向両側に繊維層を配置し、該各繊維層に未硬化状態の樹脂をそれぞれ付与した上で、該樹脂が付与された両繊維層を前記多孔体に向けて圧縮すると共に該圧縮状態の下で該樹脂を硬化させることが提案されている。この積層板の製造方法によれば、積層板として、多孔体からなるコア層の厚み方向両側を一対の繊維強化層（繊維層に含侵された樹脂が硬化したもの）により挟持一体化したものを得ることができ、これにより、多孔体の各貫通孔をもって軽量化を図りつつ繊維強化層と多孔体とにより剛性を高めた性能を実現することができる。

特許第５６２４３２７号公報

しかし、上記積層板においては、コア層において、多孔体の各貫通孔が基本的に空間として存在することになり、その多くの空間の存在に基づき積層板の吸音性能は必ずしも高くない。このため、このような積層板を用いた場合には、騒音に対して所望の遮音性を発揮することができない。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、その目的は、軽量化を図ると共に剛性を高めることができるだけでなく吸音性能をも高めることができる積層板を簡単に製造できる積層板の製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するために本発明にあっては、下記（１）〜（８）とした構成とされている。

（１）複数の各貫通孔が隣合うようにして形成される板状の多孔体としてのハニカム構造体を用意し、該ハニカム構造体の厚み方向両側に繊維層を配置し、該各繊維層に該各繊維層の外方側から未硬化状態の樹脂をそれぞれ供給した上で、該樹脂が供給された両繊維層を前記ハニカム構造体に向けて圧縮すると共に該圧縮状態の下で該樹脂を硬化させて、該ハニカム構造体の厚み方向両側に繊維強化層を形成する積層板の製造方法において、
前記ハニカム構造体の厚み方向両側に繊維層をそれぞれ配置するに伴い、該繊維層のうちの少なくとも一方側の繊維層と前記ハニカム構造体との間に、硬化し且つ該ハニカム構造体の圧縮強度よりも低い圧縮強度とされる発泡樹脂板を介在させ、
前記両繊維層を前記ハニカム構造体に向けて圧縮するに伴い、その圧縮力を利用して前記発泡樹脂板を充填材料として前記ハニカム構造体の各貫通孔に押し込む構成とされている。

この構成によれば、ハニカム構造体の各貫通孔に、一対の繊維強化層間に亘って発泡樹脂がそれぞれ満たされることになり、積層板として、コア層がハニカム構造体とその各貫通孔に満たされる硬化状態の発泡樹脂とにより構成されるものを製造できる。この結果、繊維強化層とハニカム構造体とにより当該積層板の剛性を高めることができるだけでなく、ハニカム構造体の各貫通孔に硬化状態の発泡樹脂を満たすことにより各貫通孔が形成する比較的大きな空間をなくすと共に、その発泡樹脂内に多くの空隙（気泡）を存在させ、それらを入力音のエネルギ吸収に利用することにより、音の減衰効果（吸音効果）を効果的に高めることができる。その一方で、ハニカム構造体の各貫通孔に硬化状態の発泡樹脂が満たされるとしても、その発泡樹脂が比較的軽量であることから、当該積層板の重量が増大することを極力抑えることができる。しかもこの場合、ハニカム構造体における各貫通孔への硬化状態の発泡樹脂の充填に際し、取り扱い易い発泡樹脂板が用いられ、さらには、繊維層をハニカム構造体に向けて圧縮する際の圧縮力を利用して、発泡樹脂板を充填材料としてハニカム構造体の各貫通孔に押し込むことから、上記積層板を簡単に製造することができる。

（２）前記（１）の構成の下で、
前記発泡樹脂板として、該発泡樹脂板の圧縮強度が前記ハニカム構造体の圧縮強度よりも小さく且つ該ハニカム構造体の圧縮強度よりも小さい所定の圧縮強度以上とされ、しかも、該発泡樹脂板の単位厚み当たりの伸び率が所定値以下とされたものを用いる構成とされている。

この構成によれば、ハニカム構造体に対する発泡樹脂板の挿入の良否に発泡樹脂板の圧縮強度と伸び率とが関与するとの本件発明者の着想の下、積層板が製造される際、発泡樹脂板として、本件発明者が得た知見に基づく条件を満たすものを用いるだけで、その発泡樹脂板を充填材料としてハニカム構造体の各貫通孔に確実に押し込むことができ、上記積層板を簡単に製造することができる。

（３）前記（２）の構成の下で、
前記発泡樹脂板の単位厚み当たりの伸び率についての所定値を決定するに当たり、該発泡樹脂板の板厚と伸び率とに基づく、前記ハニカム構造体に対する該発泡樹脂板の挿入結果の良否を利用して、該発泡樹脂板の板厚と伸び率とを座標軸とする座標上において、該ハニカム構造体に対する該発泡樹脂板の挿入結果の良否を区画する境界線を作成し、該境界線の勾配を求める構成とされている。

この構成によれば、実際の発泡樹脂板の板厚と伸び率、そしてそれらに基づくハニカム構造体に対する発泡樹脂板の挿入結果の良否を利用して、境界線を作成しその境界線の勾配を求めることから、所定値（発泡樹脂板の単位厚み当たりの伸び率の上限値）として、現実の状況に即した的確なものを得ることができる。

（４）前記（１）〜（３）のいずれかの構成の下で、
前記発泡樹脂板として、発泡度合いが異なる複数種類のものを用意して、製造に当たって、該複数種類の発泡樹脂板の中から使用のための発泡樹脂板を選択する構成とされている。

この構成によれば、ユーザは、吸音特性の観点から、発泡樹脂板を適宜、選択することができ、吸音特性に関し、使用用途に応じた好ましい積層板を製造することができる。すなわち、吸音特性に関し、発泡樹脂板の発泡度合いが高いほど高まる傾向を示し、発泡樹脂板の発泡度合いが低いほど低下する傾向を示すことになり、この発泡樹脂板の発泡度合いによる傾向を捉え、発泡度合いの異なる複数種類の発泡樹脂板を用意しておき、それらから選択することにより、所望の吸音特性の積層板を迅速に製造できる。

（５）前記（１）〜（４）のいずれかの構成の下で、
前記発泡樹脂板が、板状の発泡ポリウレタンであり、
前記繊維層に供給する樹脂がポリウレタン生成混合物である構成とされている。

この構成によれば、ポリウレタンの特性、性質を当該積層板に反映させて、当該積層板において、ポリウレタンの特性、性質を利用することができる。

（６）複数の各貫通孔が隣合うようにして形成される板状の多孔体を用意し、該多孔体の厚み方向両側に繊維層を配置し、該繊維層のうちの一方の繊維層及び他方の繊維層に未硬化状態の樹脂をそれぞれ付与した上で、該樹脂が付与された両繊維層を前記多孔体に向けて圧縮すると共に該圧縮状態の下で該樹脂を硬化させる積層板の製造方法において、
前記未硬化状態の樹脂として、未硬化状態の発泡樹脂を用い、
前記他方の繊維層として、前記未硬化状態の発泡樹脂に対する透過性に関し、該他方の繊維層の透過性が前記一方の繊維層の透過性よりも高いものを用い、
その上で、先ず、前記一方の繊維層に対する前記未硬化状態の発泡樹脂の付与により該未硬化状態の発泡樹脂を該一方の繊維層に含浸させ、
次に、前記他方の繊維層を前記一方の繊維層よりも上側配置となる姿勢状態とした上で、該他方の繊維層に対する前記未硬化状態の発泡樹脂の付与により該未硬化状態の発泡樹脂を該他方の繊維層を介して前記多孔体の各貫通孔内に供給する構成とされている。

この構成によれば、未硬化状態の発泡樹脂の発泡、硬化により一方の繊維層及び他方の繊維層が繊維強化層としてそれぞれ形成されるだけでなく、未硬化状態の液状の発泡樹脂を多孔体の各貫通孔に他方の繊維層を介して供給し、その未硬化状態の液状の発泡樹脂が外部に漏れることを、一方の繊維層の透過困難な性質を利用することにより抑制でき、多孔体の各貫通孔内に未硬化状態の液状の発泡樹脂をとどまらせて発泡、硬化させることができる。このため、発泡樹脂板を充填材料として多孔体の各貫通孔内に充填する場合とは異なり、多孔体と発泡樹脂板との相対的関係や、その発泡樹脂板の性能等を検討することなく、多孔体の各貫通孔内に硬化状態の発泡樹脂を的確に満たすことができ、当該積層板を容易に製造できる。

（７）前記（６）の構成の下で、
前記多孔体がハニカム構造体をもって形成されている構成とされている。

この構成によれば、当該積層板において、ハニカム構造体を強度を高めるために利用できると共に、そのハニカム構造体における各貫通孔を発泡樹脂の充填のために有効に利用して、当該積層板において硬化状態の発泡樹脂の特性を的確に反映させることができる。
（８）前記（１）〜（５）、（７）のいずれかの構成の下で、
前記ハニカム構造体が、紙材製のペーパーハニカム構造体である構成とされている。

本発明によれば、重量が増大することを極力抑えつつ、剛性を高めることができ、さらには吸音性能をも高めることができる積層板を簡単に製造できる積層板の製造方法を提供できる。

第１実施形態に係る積層板を模式的に示す説明図。第１実施形態に係る積層板を、繊維強化層を除いた状態で平面的に示す説明図。各種コア層の厚み方向両側を一対の繊維強化層により挟持した積層板について、剛性と目付（ｇ／ｍ²）との関係を調べた実験結果を示す図。各種コア層の厚み方向両側を一対の繊維強化層により挟持した積層板について、音響透過損失と周波数との関係を調べた実験結果を示す図。音響透過損失テスト内容を簡易的に示す図。第１実施形態に係る製造工程を説明する工程図。積層部品の準備、積層部品の積層、繊維シートに対する未硬化状態の熱硬化性樹脂の付与の各工程を模式的に説明する説明図。積層部品の積層後に型による圧縮・加熱工程を模式的に説明する説明図。各種試験片（発泡樹脂板）の圧縮強度と、その各種試験片を取り出した発泡樹脂板についてのペーパーハニカム構造体への挿入判定結果とを示す図。各種試験片（発泡樹脂板）の伸び率と、その各種試験片を取り出した樹脂板についてのペーパーハニカム構造体への挿入判定結果とを示す図。図１０から得た各種試験片（発泡樹脂板）の伸び率と板厚とに基づき、所定値としての単位厚み当たりの伸び率を求める方法を説明する説明図。第２実施形態に係る製造方法を模式的に説明する説明図。第３実施形態に係る製造工程を説明する工程図。第３実施形態における積層部品の準備、積層部品の積層の各工程を模式的に説明する説明図。第３実施形態における一方の繊維シートに対する液状（未硬化状態）の発泡樹脂の付与工程を模式的に説明する説明図。第３実施形態における他方の繊維シートに対する液状（未硬化状態）の発泡樹脂の付与工程を模式的に説明する説明図。一方の繊維シートを拡大して示す写真図（倍率：等倍）。他方の繊維シートを拡大して示す写真図（倍率：等倍）。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１、図２において、符号１は、第１実施形態に係る積層板を示す。この積層板１は、コア層２と、そのコア層２の厚み方向両側を一体的に挟持する一対の繊維強化層３と、を備えている。

前記コア層２は、多孔体４と、その多孔体４の各貫通孔５内に充填される硬化状態の発泡樹脂６と、からなる。多孔体４は、ハニカム構造の下で、一定厚みを維持しつつ板状に形成されており、その多孔体４における各貫通孔５は、その各開口を例えば正六角形にした状態でその多孔体４の厚み方向にそれぞれ貫通している。この多孔体４の素材としては、紙材（クラフト紙、中芯原紙等）、プラスチック、金属等を適宜、用いることができ、本実施形態においては、その多孔体４は、紙材を用いたいわゆるペーパーハニカム構造体として形成されている。以下、多孔体４として、ペーパーハニカム構造体（以下、符号４を用いる）を用いて説明する。このペーパーハニカム構造体４としては、厚みが例えば５ｍｍ〜３０ｍｍ程度の範囲の所定値、その素材の箔厚が０．１ｍｍ〜０．１２ｍｍ、相当貫通孔径（セルサイズ）が４ｍｍ〜５０ｍｍ（好ましくは６ｍｍ〜２５ｍｍ）、厚み方向の圧縮強度（元の板厚の１０％変形時の圧縮強度）が、６５ｋＰａ前後（相当貫通孔径としてのセルサイズ２５ｍｍ前後、板厚５ｍｍ前後）〜４００ｋＰａ前後（相当貫通孔径としてのセルサイズ６ｍｍ前後、板厚２０ｍｍ前後）であるものが好ましい。このペーパーハニカム構造体４は、上記ハニカム構造に基づく剛性により積層板１の剛性を高めると共に、その各貫通孔５内の空間を発泡樹脂６を充填するための充填空間として提供する役割を果たす。

前記硬化状態の発泡樹脂６は、ペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内に満たされた状態となっている。各貫通孔５内の比較的大きな空間を埋めると共に、その発泡樹脂６内部の気泡に基づく空隙を利用して、音の減衰効果（吸音効果）が高め、積層板１の遮音機能を高めるためである。この発泡樹脂６としては、発泡（気泡）に基づいて内部に空隙を有するものであれば、どのような樹脂をも用いることができ、本実施形態においては、発泡樹脂６として発泡ポリウレタンが用いられている。この発泡ポリウレタンの発泡度として、所定範囲のものが用意されており、その中から、積層板の使用目的との関係から、適宜のものが選択される。

前記一対の各繊維強化層３は、コア層２の厚み方向両側を覆って、コア層２（多孔体４）と共に積層板１の剛性を高める役割を果たす。この各繊維強化層３の表面は、平坦面として形成されており、その各繊維強化層３の表面には、必要に応じて、不織布等の表皮材が接着剤を用いて接着される。この一対の各繊維強化層３は、硬化された熱硬化性樹脂８Ａと、その硬化された熱硬化性樹脂８Ａ内に含有されている繊維９と、からなる。硬化した熱硬化性樹脂８Ａとしては、本実施形態においては、ウレタン樹脂（発泡ウレタン樹脂）が用いられており、そのウレタン樹脂は、例えば、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを化学反応させることにより生成される。この熱硬化性樹脂８Ａは、コア層２における硬化状態の発泡樹脂６（発泡ポリウレタン）に接着されると共にペーパーハニカム構造体４に接着されることになっており、これにより、各繊維強化層３とコア層２とは一体化している。

前記繊維９としては、ガラスファイバーが用いられている。この繊維９は、前記硬化後の熱硬化性樹脂８Ａ内に存在して、その剛性を高める役割を果たす。

このような積層板１においては、繊維強化層３とペーパーハニカム構造体４とにより当該積層板１の剛性を高めることができるだけでなく、ペーパーハニカム構造体４における各貫通孔５内の比較的大きな空間を硬化状態の発泡樹脂６により埋めて遮断性を高めると共に、その発泡樹脂６内部の多くの空隙（気泡）を入力音のエネルギ吸収に効果的に利用することにより、音の減衰効果（吸音効果）を高めることができる。しかもこの場合、ペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５に発泡樹脂６として特に発泡ポリウレタンが満たされていることから、その発泡ポリウレタンの特性を当該積層板１に反映させることができる。これにより、当該積層板１をリアパッケージトレイ、リアシートバックボード、リアトランクボード等として用いることが、好ましいものとなる。

図３は、各種コア層２の厚み方向両側を一対の繊維強化層３より挟持した積層板１ついて、剛性と目付（ｇ／ｍ²）との関係を示した実験結果である。実験に当たっては、コア層２の厚み、一対の各繊維強化層３の各条件に関して、共通実験条件とし、コア層２の構成のみを異ならせた。剛性の大小の判断については、積層板１に２００Ｎを作用させたときの変位量を測定し、その変位量が小さいものほど剛性が高いものとして判断した。目付（ｇ／ｍ²）は単位面積当たりのコア層の重量を示す。実験例において、コア層２の構成要素としてペーパーハニカム構造体４が用いられる場合には、そのペーパーハニカム構造体４の単位面積当たりの貫通孔５の数が目付に反映されたものとなり、単位面積当たりの貫通孔５の数が増大（目が細かいこと）するほど、目付が増大することになる。

図３に示す実験結果によれば、各種コア層２毎に一定の傾向を示した。図３中、グループＡ〜Ｃは、コア層２の構成に応じた実験値の集まりを示しており、グループＡはコア層２をポリウレタン層としたものであり、グループＢはコア層２としてペーパーハニカム構造体４（セルサイズ６ｍｍ、板厚１８ｍｍ）を用いたものであり、グループＣは上記ペーパーハニカム構造体４（グループＢに使用のもの）における各貫通孔５に発泡樹脂６を満たした（充填した）ものである。このようなグループＡ〜Ｃにおいて、剛性については、グループＡに対して、グループＢ，Ｃが高くなり、グループＢとＣとは、ほぼ同程度の高い剛性を示した。コア層２（積層板１）の重量については、グループＡが最も軽い重量を示す一方、グループＢ及びＣは、グループＡよりも多少、重くなることを示した。そして、グループＣは、若干、グループＢよりも重くなる傾向を示すものの、その差はあまり生じないことを示した。ペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５に硬化状態の発泡樹脂６が満たされるとしても、その発泡樹脂６が比較的軽量であるためと考えられる。

図４は、各種コア層２の厚み方向両側を一対の繊維強化層３により挟持した積層板１ついての音響性能を示した実験結果である。実験に当たっては、図５に示す実験条件の下で音響透過損失テストを行った（試験方法：JIS A 1416）。すなわち、残響室と無響室との間に、各種コア層２を構成する試験片１Ｓ（厚さ：１５ｍｍ、面積：５００ｍｍ×５００ｍｍ、目付（単位面積当たりの重量）：３１５０ｇ／ｍ²）をセットし、その試験片１Ｓの面のうち、残響室側の面の周縁部にスペーサ２３を突出した状態で設けて５０ｍｍの間隔を確保し、そのスペーサ２３の先端開口を鉄板（厚み０．６ｍｍ）２２により覆う。その上で、残響室内のスピーカ２４から音を発生させ、試験片１Ｓに対する入力パワーと、無響室に臨む試験片１Ｓの面からの透過パワーとを計測し、それらと試験片１Ｓの面積とから音響透過損失を算出した。各種積層板の試験片１Ｓとしては、コア層２をポリウレタン層としたもの、コア層２としてペーパーハニカム構造体４を用いたもの、コア層２として上記ペーパーハニカム構造体４における各貫通孔５に硬化状態の発泡樹脂６を満たした（充填した）ものを用いた。

図４に示す実験結果によれば、各種積層板の試験片１Ｓのうち、コア層２をポリウレタン層としたものが、透過損失が最も大きい（遮音性能効果が最も大きい）特性線ｆａを示し、コア層２としてペーパーハニカム構造体４を用いたものが、透過損失が最も小さい（遮音性能効果が最も小さい）特性線ｆｂを示した。そして、コア層２として上記ペーパーハニカムにおける各貫通孔５に硬化状態の発泡樹脂６を満たした（充填した）ものが、前記特性線ｆａとｆｂとの中間値をなす特性線ｆｃを示した。

次に、上記積層板１の製造方法について、図６に示す工程図に従って説明する。

先ず、図６に示すように、積層板１の積層部品を準備する。具体的には、コア層２の構成部品となるペーパーハニカム構造体４、コア層２の構成部品として、ペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内に充填される硬化状態の発泡樹脂となる発泡樹脂板６Ａ、繊維層をなす繊維シート７、未硬化状態の液状の熱硬化性樹脂（ポリウレタン生成混合物）８Ｂが用意される（図７参照）。

前記ペーパーハニカム構造体４としては、前述の板状のペーパーハニカム構造体４が用いられる。ペーパーハニカム構造体４の構成は、前述の通りであり、本実施形態においては、相当貫通孔径としてのセルサイズが６ｍｍ、板厚が１８ｍｍ、圧縮強度（元の板厚の１０％変形時の圧縮強度）が３７１．１ｋＰａのものが用いられる。

前記発泡樹脂板６Ａとしては、取扱い容易性、作業容易性の観点から所定厚みのものが用意される。本実施形態においては、接着剤との相性の観点から、発泡ポリウレタン樹脂板が用いられ、所定の吸音性能を確保する観点から、その空隙率（発泡度合い）は、所定範囲とされている。この発泡樹脂板６Ａは、ペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５に充填できるようにすべく、その相当量に対応した所定厚みのものに成形されていると共に、その圧縮強度（ｋＰａ）、単位厚み当たりの伸び率（％／ｍｍ）が所定のものとされている。

前記繊維シート７には、繊維を絡めてシート状にしたもの（例えばチョップドストランドマット）が用いられる。この繊維シート７は、その厚みを０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度とすることが好ましい。

未硬化状態の熱硬化性樹脂８Ｂとしては、本実施形態においては、ポリウレタン生成混合物（ウレタン樹脂）が用いられる。具体的には、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分等が混合された液状のものが用いられる。

次に、図６に示すように、上記積層部品４，６Ａ，７を積層して積層体１０を形成する。積層部品４，６Ａ，７の積層に際しては、図７に示すように、ペーパーハニカム構造体４の厚み方向一方側に一方の繊維シート７が配置され、ペーパーハニカム構造体４の厚み方向他方側には、そのペーパーハニカム構造体４から離れる方向に順に、発泡樹脂板６Ａ、他方の繊維シート７が配置される。この積層部品４，６Ａ，７の積層作業には、ロボット（ハンド）が用いられ、そのロボットは、積層部品４，６Ａ，７を順次、積層する。

次に、図６に示すように、上記積層体１０の両外表面に位置する各繊維シート７に未硬化状態の液状の熱硬化性樹脂８Ｂを付与する。繊維強化層３を形成すると共にその繊維強化層３をコア層２に接着するべく、繊維シート７にその液状の熱硬化性樹脂８Ｂを含侵させるためである。このため、各繊維シート７にその液状の熱硬化性樹脂８Ｂを付与するに当たり、その液状の熱硬化性樹脂８Ｂの塗布、スプレー等が行われる。この場合、液状の熱硬化性樹脂８Ｂを積層体１０に付与するに当たっては、ロボットが前述の積層体１０を把持した状態で樹脂付与装置（スプレー装置）に搬送し、その樹脂付与装置により積層体１０の肉厚方向両面に対して液状の熱硬化性樹脂が付与される。

次に、図６、図８に示すように、未硬化状態の液状の熱硬化性樹脂が付与された積層体１０を型１１内に搬入して、その積層体１０を加熱しつつ圧縮する。繊維シート７に対する液状の熱硬化性樹脂８Ｂの含侵を促進し、その熱硬化性樹脂８Ｂを硬化させることにより、繊維強化層３（硬化樹脂中に繊維シート７の繊維９が含有したもの）を積層体１０の厚み方向両外側に形成すると共に、その各繊維強化層３を発泡樹脂板６Ａないしはペーパーハニカム構造体４に接着するためである。さらには、この際の圧縮力をペーパーハニカム構造体４に対する発泡樹脂板６Ａの押込み力として利用することにより、発泡樹脂板６Ａを充填材料としてペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内に満たすように充填するためでもある。

この場合、発泡樹脂板６Ａとしては、その圧縮強度が、ペーパーハニカム構造体４の圧縮強度よりも小さく、且つそのペーパーハニカム構造体４の圧縮強度よりも小さい所定の圧縮強度よりも大きくされたものが用いられる。発泡樹脂板６Ａをペーパーハニカム構造体４上に載せて圧縮したときに、ペーパーハニカム構造体４が押しつぶされないようにする一方で、発泡樹脂板６Ａが過度に押しつぶされないようにするためである。より具体的には、発泡樹脂板６Ａがペーパーハニカム構造体４に向けて圧縮される際、発泡樹脂板６Ａにおいて、ペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５に臨む部分に発泡樹脂板６Ａの肉（材料）が急激に移動して膨らむこと等により、発泡樹脂板６Ａがペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５に入り込めなくなることを考慮したのである。このため、本実施形態においては、上記所定の圧縮強度として、４４．３ｋＰａが設定され、発泡樹脂板６Ａとして、その圧縮強度がペーパーハニカム構造体４の前述の圧縮強度（３７１．１ｋＰａ）よりも小さく且つ上記所定の圧縮強度（４４．３ｋＰａ）以上であるものが用いられている。

またこの場合、発泡樹脂板６Ａにおいて、単位厚み当たりの伸び率（％／ｍｍ）も考慮されている。発泡樹脂板６Ａを、極力ちぎれ易くして、ペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内に挿入し易くするためである。このため、発泡樹脂板６Ａとして、その単位厚み当たりの伸び率が所定値以下のものが選択されており、本実施形態においては、上記所定値として、０．９（％／ｍｍ）が設定されている。勿論この場合、発泡樹脂板６Ａの単位厚み当たりの伸び率は、上記所定値よりも小さいほど好ましいが、発泡樹脂板６Ａを製品、部材として扱えるようにすることが前提となることから、そのことを考慮して下限値が設定されることになる。

またこの場合、積層体１０の型１１内への搬入は、前述のロボットが、前工程（樹脂付与装置により積層体１０の肉厚方向両面に対して未硬化状態の熱硬化性樹脂が付与される工程）から引き続き行うことになる。型１１による積層体１０の圧縮は、両繊維シート７をペーパーハニカム構造体４に押し付ける方向であり、このときの圧縮力は、ペーパーハニカム構造体４及び発泡樹脂板６Ａの前述の条件を考慮して、発泡樹脂板６Ａが充填材料としてペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内に押し込まれるように設定されている。また、型１１（ヒータ）による加熱は、繊維シート７に付与された未硬化状態の熱硬化性樹脂８Ｂの硬化温度、硬化時間を考慮して設定されている。この一連の型内の処理により、当該積層板１が製造される。

この後、図６に示すように、製造された積層板１が型１１内から取り出され、製造工程は終了する。

したがって、この製造方法によれば、ペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５の全体に発泡樹脂６がそれぞれ満たされて、積層板１として、コア層２がペーパーハニカム構造体（多孔体）４とその各貫通孔５に満たされる発泡樹脂６とにより構成されたものが製造される。しかもこの場合、繊維シート７をペーパーハニカム構造体４に向けて圧縮する際の圧縮力を利用することにより、発泡樹脂板６Ａを充填材料としてペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５に的確に押し込むことができ、上記積層板１を簡単に製造することができる。

上記ペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内への発泡樹脂板６Ａの押込み（挿入）を裏付けるべく、発泡樹脂板６Ａの圧縮強度、伸び率（単位厚み当たりの伸び率）について実験を行った。

（１）圧縮強度
各種発泡樹脂板（発泡ポリウレタン樹脂板）の試験片について、圧縮強度を測定した。試験は、ＪＩＳ規格（JIS K 7220;2006）に基づき、各種試験片として５０ｍｍ×５０ｍｍのものを試験速度１ｍｍ／ｍｉｎで圧縮し、元の板厚の１０％変形時の荷重を測定した。また、各種試験片の取り出し材料である発泡樹脂板をペーパーハニカム構造体４上に載せて加圧し、ペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内に発泡樹脂板が充填材料として満たされた挿入（充填）状態になるか否かを判定した。このとき、ペーパーハニカム構造体４として、相当貫通孔径としてのセルサイズが６ｍｍ、板厚が１８ｍｍ、圧縮強度（元の板厚の１０％変形時の圧縮強度）が３７１．１ｋＰａのものを用い、発泡樹脂板に対する加圧力を１０００Ｎとした。

図９は、上記測定結果及び挿入判定結果を示す。この図９の結果によれば、各種試験片の圧縮強度は、いずれも、ペーパーハニカム構造体４の圧縮強度よりも小さく、しかも、そのうちで圧縮強度が所定の圧縮強度（本実験結果においては４４．３ｋＰａ）以上のほとんどの発泡樹脂板が、充填材料として、ペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内に挿入され、発泡樹脂板の圧縮強度が所定の圧縮強度（４４．３ｋＰａ）に達しない発泡樹脂板については、充填材料として、ペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内に適正に挿入することができなかった。このことから、発泡樹脂板がペーパーハニカム構造体４に向けて圧縮される際、ペーパーハニカム構造体４が押しつぶされないようにするために、発泡樹脂板の圧縮強度をペーパーハニカム構造体４の圧縮強度よりも小さくする必要がある一方で、発泡樹脂板の過度の変形によりペーパーハニカム構造体４における各貫通孔５へ発泡樹脂板が入り込みにくくなること（抵抗）が増大することを抑制するため、発泡樹脂板の圧縮強度については、所定の圧縮強度（本実験結果においては、４４．３ｋＰａ）以上とすることが必要であると考えられる。

（２）伸び率（単位厚み当たりの伸び率）
各種発泡樹脂板（発泡ポリウレタン樹脂板）の試験片について、伸び率を測定した。試験は、ＪＩＳ規格（JIS K 6400-5;2012）に基づき、各種試験片について引張速度５ｍｍ／ｍｉｎで引張り、その際測定した測定値に基づき伸び率を求めた。この場合、各種試験片の試験に当たり、３つの同じ試験片の試験結果の平均値を各種試験片の試験結果とした。また、各種試験片が、図９において用いた試験片と同じものであるときには、試験結果を示す図１０の「サンプルＮｏ」において、先頭の数字を、図９に示す「サンプルＮｏ」の数字と同じとした。さらに、発泡樹脂板からの各種試験片の取り出しに当たり、同じ発泡樹脂板（密度が同じ）の下で、その試験片の伸び方向の向きを９０度異ならせたもの（発泡樹脂板の縦方向及び横方向のもの）をそれぞれ準備し、それら各方向のものを、後述の図１０の密度欄において、密度（値）を同じにしつつも、「（縦）」「（横）」として区別して示し、そのことを、「サンプルＮｏ」において、先頭数字に続く数字「−１」により「（縦）」方向のもの、先頭数字に続く数字「−２」により「（横）」方向のものとして示した。

図１０は、各種試験片についての伸び率（％）と挿入判定結果を示し、図１１は、その各種試験片についての伸び率（％）を試験片の板厚との関係でプロットしたものを示す。この図１０、図１１によれば、挿入判定結果が良好なもの（図１０中で「〇」をもって示す）が、試験片の板厚の増大に伴い伸び率が増大する傾向にあるものの、いずれも比較的小さい伸び率を示し、図１１おいて、挿入判定結果が良好なプロットは、直線状に並ぶ傾向を示した。このため、図１１において、その挿入判定結果が良好なプロットの傾向を利用して境界線Ｂを作図し、その境界線Ｂの勾配θから、単位厚み当たりの伸び率を所定値として求め、その所定値を、要求されるちぎれ易さの上限値（ちぎれにくさの下限値）とした。これに対して、発泡樹脂板の挿入判定結果が良好でないもの（図１０中で「×」をもって示す）については、上記境界線Ｂよりも高い伸び率を示し、発泡樹脂板の伸び率が小さいほど発泡樹脂板がちぎれ易くなってペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内に挿入し易くなることを裏付けた。勿論この場合、発泡樹脂板は、製品、部材として扱われる限り、それを満たすだけの伸び率、単位厚み当たりの伸び率（下限値）が最低限、必要であることは前述した。

上記図１１に示す本実験の境界線Ｂの勾配θから、単位厚み当たりの伸び率を０．９（％／ｍｍ）として読み取ることができる。このため、発泡樹脂板６Ａのちぎれ易さの観点から、発泡樹脂板６Ａの単位厚み当たりの伸び率について、０．９（％／ｍｍ）以下とすることが必要であると考えられる。

図１２は第２実施形態、図１３〜図１８は第３実施形態を示す。第２実施形態、第３実施形態において、前記第１実施形態と同一構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。

図１２に示す第２実施形態においては、製造工程におけるペーパーハニカム構造体４に対する発泡樹脂板６Ａの積層に際し、ペーパーハニカム構造体４の厚み方向両側に発泡樹脂板６Ａが配置される。このため、積層体１０を型により圧縮するに際して、各発泡樹脂板６Ａをペーパーハニカム構造体４の厚み方向両側から各貫通孔５内に入れることができることになり、各貫通孔５に発泡樹脂６を満たすに当たり、その充填処理を的確に行うことができる。勿論この場合、各発泡樹脂板６Ａの厚みは、ペーパーハニカム構造体４における各貫通孔５に発泡樹脂６を満たされた状態に充填する観点から設定される。

図１３〜図１８に示す第３実施形態は、前記第１実施形態に係る積層板１を製造するための製造方法の変形例を示す。この第３実施形態においては、一方の繊維シート７Ａ，他方の繊維シート７Ｂとして、透過性が異なるものを利用して、未硬化状態の液状の発泡樹脂をペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内に付与すると共にそこにとどめ置き、その発泡樹脂をそのペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内で発泡させることとしている。具体的に、図１３に示す工程図に従って説明する。

先ず、図１３に示すように、積層板１の積層部品を準備するに当たり、コア層２の構成部品となるペーパーハニカム構造体４、一方の繊維層を構成する一方の繊維シート７Ａ、他方の繊維層を構成する他方の繊維シート７Ｂ、繊維強化層３を形成するための樹脂及び硬化状態の発泡樹脂６となる未硬化状態の液状の発泡樹脂８Ｃが用意される（図１４参照）。

ペーパーハニカム構造体４については、前記第１実施形態と同様のものが用いられる。勿論、ペーパーハニカム構造体４以外のペーパーハニカム構造体４を用いることもできる。

未硬化状態の液状の発泡樹脂８Ｃとしては、本実施形態においては、前記第１実施形態において、繊維シート７に含侵させた上で硬化させて繊維強化層３を形成した発泡ウレタン樹脂８（ポリウレタン生成混合物）８Ｂが用いられており、この発泡ウレタン樹脂は、後述するように、繊維シート７Ａ（７Ｂ）と協働して繊維強化層３を形成するだけでなく、ペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内に充填され、そこにおいて硬化状態の発泡樹脂６となる。

一方の繊維シート７Ａには、前記第１実施形態同様、チョップドストランドマットが用いられる。この一方の繊維シート７Ａは、図１７に示すように、前述の液状の発泡樹脂８Ｃの透過性に関し、その液状の発泡樹脂８Ｃが含侵できる程度とされ、その一方の繊維シート７Ａに対する液状の発泡樹脂８Ｃの透過性は抑制されたもの（透過困難なもの）となっている。他方の繊維シート７Ｂには、図１８に示すようなガラスクロスが用いられる。この他方の繊維シート７Ｂは、液状の発泡樹脂８Ｃの透過性に関し、一方の繊維シート７Ａよりも高いものとなっており、液状の発泡樹脂８Ｃは他方の繊維シート７Ｂを容易に通過可能となっている。

次に、図１３、図１４に示すように、上記積層部品７Ａ，４，７Ｂを積層して積層体１０を形成する。積層部品７Ａ，４，７Ｂの積層に際しては、ペーパーハニカム構造体４の厚み方向一方側に一方の繊維シート７Ａが配置され、ペーパーハニカム構造体４の厚み方向他方側には、他方の繊維シート７Ｂが配置される。この場合、積層体１０は、一方の繊維シート７Ａが他方の繊維シート７Ｂよりも上側配置となる姿勢状態とされる。この積層部品７Ａ，４，７Ｂの積層作業には、前記第１実施形態同様、ロボット（ハンド）が用いられ、そのロボットは、積層部品７Ａ，４，７Ｂを順次、積層し、その積層された積層部品７Ａ，４，７Ｂを把持する。

次に、図１３、図１５に示すように、上記積層体１０の上面に位置する一方の繊維シート７Ａにその上方側から液状（未硬化状態）の発泡樹脂８Ｃを付与する。ペーパーハニカム構造体４の厚み方向一方側に繊維強化層３を形成するべく、一方の繊維シート７Ａに液状の発泡樹脂８Ｃを含侵させるためである。この発泡樹脂８Ｃが繊維シート７Ａに含侵されたときには、その発泡樹脂８Ｃが硬化前であっても、一方の繊維シート７Ａの密度、発泡樹脂８Ｃの粘度、発泡樹脂８Ｃと一方の繊維シート７Ａの繊維との絡み合い等により、一方の繊維シート７Ａに対する発泡樹脂８Ｃの付着度合いは高いものとなり、発泡樹脂８Ｃは、一方の繊維シート７Ａを通過して下方に流動しない。この場合、液状の発泡樹脂８Ｃを一方の繊維シート７Ａに付与するに当たっては、前記第1実施形態同様、ロボットが前述の積層体１０を把持した状態で図示を略す樹脂付与装置（スプレー装置）に搬送することになる。

上記一方の繊維シート７Ａに対する液状の発泡樹脂８Ｃの付与を終えると、積層体１０は、図示を略すロボットにより反転されて、他方の繊維シート７Ｂが一方の繊維シート７Ａよりも上側配置となる姿勢状態とされる（図１６参照）。このとき、一方の繊維シート７Ａに含侵された液状の発泡樹脂８Ｃは、一方の繊維シート７Ａに強く付着しているため、ほとんど滴下することはない。

他方の繊維シート７Ｂが一方の繊維シート７Ａよりも上側配置となる姿勢状態とされると、図１３、図１６に示すように、他方の繊維シート７Ａにその上方側から液状（未硬化状態）の発泡樹脂８Ｃを付与する。液状の発泡樹脂８Ｃを、他方の繊維シート７Ｂの透過性を利用してペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内に供給すると共に他方の繊維シート７Ｂに含侵させるためである。このとき、液状の発泡樹脂８Ｃは、他方の繊維シート７Ｂを介してペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内に流れ込むことになるが、他方の繊維シート７Ｂの下方側に配置された一方の繊維シート７Ａは、その密とされた内部構造、さらには、その繊維シート７Ａに含侵、付着する発泡樹脂８Ｃに基づき、液状の発泡樹脂８Ｃが外部に漏れることを抑制することになり、各貫通孔５内における液状の発泡樹脂８Ｃは、他方の繊維シート７Ｂに対する液状の発泡樹脂８Ｃの付与（供給）に伴い、増加して繊維シート７Ｂに含侵する状態になるまでに至る。この液状の発泡樹脂８Ｃが繊維シート７Ｂに含侵されて所定の状態になると、他方の繊維シート７Ｂに対する液状の発泡樹脂８Ｃの付与（供給）は停止される。

他方の繊維シート７Ｂに対する液状の発泡樹脂８Ｃの付与工程が終了すると、前記第１実施形態における製造方法同様、ロボットが、液状の熱硬化性樹脂が付与された積層体１０を型１１内に搬入し、型１１は、その積層体１０を加熱しつつ圧縮する。これにより、液状の発泡樹脂が発泡、硬化することになり、ペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内に硬化状態の発泡樹脂６が満たされた状態で充填されると共に、ペーパーハニカム構造体４の厚み方向両側に繊維強化層３が形成されることになる。これにより、当該積層板１が製造されたことになり、その製造された積層板１は、型１１内から取り出されて、製造工程を終了する。

したがって、この第３実施形態においても、第１実施形態と同様の積層板１を製造できる。しかもこの製造方法においては、ペーパーハニカム構造体４の各貫通孔５内に液状の発泡樹脂８Ｃをとどまらせて発泡、硬化させることができることから、発泡樹脂板６Ａを充填材料として各貫通孔５内に充填する場合と異なり、ペーパーハニカム構造体４と発泡樹脂板６Ａとの相対的関係や、その発泡樹脂板６Ａの性能等を検討する必要がなくなる。このため、この観点から、当該積層板１の製造を容易にすることができる。

以上実施形態について説明したが本発明にあっては、次の態様を包含する。
（１）発泡樹脂板として、発泡ポリウレタン以外の発泡樹脂からなる発泡樹脂板を用いること。
（２）液状の発泡樹脂８Ｃ（８Ｂ）として、ウレタン樹脂以外のものを用いること。

本発明は、積層板１を提供する当たり、重量の増大を極力抑制しつつ、剛性と吸音性能とを高めることに利用でき、さらには、そのような積層板１を簡単に製造することにも利用できる。

１積層板
２コア層
３繊維強化層
４ペーパーハニカム構造体（多孔体）
５貫通孔
６発泡樹脂
６Ａ発泡樹脂板
７繊維シート
７Ａ一方の繊維シート
７Ｂ他方の繊維シート
８Ａ硬化後の熱硬化性樹脂
８Ｂ未硬化状態の熱硬化性樹脂
８Ｃ液状（未硬化状態）の発泡樹脂
１０積層体
Ｂ境界線

Claims

複数の各貫通孔が隣合うようにして形成される板状の多孔体としてのハニカム構造体を用意し、該ハニカム構造体の厚み方向両側に繊維層を配置し、該各繊維層に該各繊維層の外方側から未硬化状態の樹脂をそれぞれ供給した上で、該樹脂が供給された両繊維層を前記ハニカム構造体に向けて圧縮すると共に該圧縮状態の下で該樹脂を硬化させて、該ハニカム構造体の厚み方向両側に繊維強化層を形成する積層板の製造方法において、
前記ハニカム構造体の厚み方向両側に繊維層をそれぞれ配置するに伴い、該繊維層のうちの少なくとも一方側の繊維層と前記ハニカム構造体との間に、硬化し且つ該ハニカム構造体の圧縮強度よりも低い圧縮強度とされる発泡樹脂板を介在させ、
前記両繊維層を前記ハニカム構造体に向けて圧縮するに伴い、その圧縮力を利用して前記発泡樹脂板を充填材料として前記ハニカム構造体の各貫通孔に押し込む、
ことを特徴とする積層板の製造方法。
請求項１において、
前記発泡樹脂板として、該発泡樹脂板の圧縮強度が前記ハニカム構造体の圧縮強度よりも小さく且つ該ハニカム構造体の圧縮強度よりも小さい所定の圧縮強度以上とされ、しかも、該発泡樹脂板の単位厚み当たりの伸び率が所定値以下とされたものを用いる、
ことを特徴とする積層板の製造方法。
請求項２において、
前記発泡樹脂板の単位厚み当たりの伸び率についての所定値を決定するに当たり、該発泡樹脂板の板厚と伸び率とに基づく、前記ハニカム構造体に対する該発泡樹脂板の挿入結果の良否を利用して、該発泡樹脂板の板厚と伸び率とを座標軸とする座標上において、該ハニカム構造体に対する該発泡樹脂板の挿入結果の良否を区画する境界線を作成し、該境界線の勾配を求める、
ことを特徴とする積層板の製造方法。
請求項１〜３のいずれか１項において、
前記発泡樹脂板として、発泡度合いが異なる複数種類のものを用意して、製造に当たって、該複数種類の発泡樹脂板の中から使用のための発泡樹脂板を選択する、
ことを特徴とする積層板の製造方法。
請求項１〜４のいずれか１項において、
前記発泡樹脂板が、板状の発泡ポリウレタンであり、
前記繊維層に供給する樹脂がポリウレタン生成混合物である、
ことを特徴とする積層板の製造方法。
複数の各貫通孔が隣合うようにして形成される板状の多孔体を用意し、該多孔体の厚み方向両側に繊維層を配置し、該繊維層のうちの一方の繊維層及び他方の繊維層に未硬化状態の樹脂をそれぞれ付与した上で、該樹脂が付与された両繊維層を前記多孔体に向けて圧縮すると共に該圧縮状態の下で該樹脂を硬化させる積層板の製造方法において、
前記未硬化状態の樹脂として、未硬化状態の発泡樹脂を用い、
前記他方の繊維層として、前記未硬化状態の発泡樹脂に対する透過性に関し、該他方の繊維層の透過性が前記一方の繊維層の透過性よりも高いものを用い、
その上で、先ず、前記一方の繊維層に対する前記未硬化状態の発泡樹脂の付与により該未硬化状態の発泡樹脂を該一方の繊維層に含浸させ、
次に、前記他方の繊維層を前記一方の繊維層よりも上側配置となる姿勢状態とした上で、該他方の繊維層に対する前記未硬化状態の発泡樹脂の付与により該未硬化状態の発泡樹脂を該他方の繊維層を介して前記多孔体の各貫通孔内に供給する、
ことを特徴とする積層板の製造方法。
請求項６において、
前記多孔体がハニカム構造体をもって形成されている、
ことを特徴とする積層板の製造方法。
請求項１〜５，７のいずれか１項において、
前記ハニカム構造体が、紙材製のペーパーハニカム構造体である、
ことを特徴とする積層板の製造方法。