JPH032055B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はハニカムコア用積層体の製造法に関す
るものであり、箔又はシートなどの帯状素材を利
用して連続的かつ効率的に多種類のハニカムコア
用積層体を製造する方法に関するものである。 近年特に輸送、建築などの分野における構造物
において種々の複合材料が検討され、採用されて
おり省エネルギー、軽量化、低コスト化、機能
性、デザイン上等の要求を満たしている。ハニカ
ムサンドイツチ構造体は各種複合材料中において
もその重量に対する強度が最も高く、高剛性であ
り、吸音性、断熱性、エネルギー吸収性など優れ
た機能をもつ素材でありながら各種の複合素材の
中でも検討が十分されておらず、広く使用されて
いるとはいいがたい状況にある。その理由はハニ
カムパネル自体が他の複合素材と比較して著しく
高価なことと、生産性が低いためであり、なかん
ずく通常の平板として使用する場合においてはハ
ニカムパネルを構成するハニカムコア自体の価格
が著しく高いためであることは等しく指摘されて
きたことである。 ハニカムコアの製造方法としては、箔又はシー
トなどの帯状素材を積層接着して積層体となしそ
れを展張するという方法が一般的であり、この積
層接着をいかに効率よく実施するかというのがハ
ニカムコアひいてはハニカムパネルの製造の合理
化、効率化にとり最大の問題点であり、いままで
にも種々の提案がなされている。しかしながらそ
れらは例えば一定の大きさに切断された数百枚と
いう数の接着剤の塗布された箔、フイルムを一枚
一枚積み重ねてから加圧加熱して接着するという
繁雑で且つ困難な作業を伴うものが主であつた。 一方、種々のサイズのハニカムコア用積層体を
生産性よく製造する方法として、定められた塗布
間隔及び塗布幅で、しかも、それらが一定の模様
を有し、その模様を繰返しながら幅方向に平行線
条に、接着剤が片面もしくは両面に塗布されたア
ルミ箔、フイルム等の帯状素材を円筒ドラムに連
続的に巻き取りながら接着積層させる方法、ある
いは定められた塗布間隔及び塗布幅で、しかも、
それらが一定の模様を有し、その模様を繰返しな
がら幅方向に平行線条に、かつ両面に接着剤の塗
布された帯状素材と接着剤の塗布されていない帯
状素材を交互に円筒ドラムに巻き取りつつ接着積
層させる方法により、ハニカムコア用積層体を製
造する方法が提案されている。しかしながら、こ
れ等の方法はアルミ箔、フイルム等の帯状素材に
厚みがあるので、接着剤の塗布位置が巻きとられ
た帯状素材の層毎にずれ、このずれは巻き取られ
た帯状素材の積層数の増加に伴つて著るしく増大
する。例えば、接着剤の塗布されたアルミ箔、フ
イルム等の厚みをｔ（μｍ）とし、積層数をｎと
すれば接着剤の塗布位置のずれ（積層数ｎ後にお
ける位置ずれ）にはつぎのような関係式が成立す
る。 積層間の位置ずれ……Sn＝（ｎ−１）・2πt 位置ずれの増加分……△Sn＝Sn−Sn_-1＝2πt 即ち、積層が進むにつれて、Snが増加し、そ
の結果、展張後のハニカム形状の変形が増大す
る。そして、上記式におけるSnが接着剤塗布間
隔（ピツチ）の1/2の長さに相当すると展張は全
く不可能となる。一例を挙げれば、セルサイズ3/
８”帯状素材の厚み50μｍとすると次式により塗
布間隔は22mmとなる。 Ｐ＝58.66C ただしＰ：塗布間隔（mm） Ｃ：セルサイズ（inch） これより、Sn＝22/2＝（ｎ−１）2πt、ｎ＝36
となり36層毎に正常なハニカムコア形状に展張可
能な積層状態と、展張不可能な積層状態が反復さ
れることとなる。 以上のような理由で、円筒ドラムに巻き取つて
接着積層させる方法は、接着剤の塗布位置ずれが
あるため、形状の変形のないハニカムコアを形成
する展張可能積層数が極めて小さな範囲に限られ
るという大きな難点を有する。本発明者等は、円
筒ドラムによる接着積層により、ハニカムコア用
積層体を製造する場合の上記問題点の解消につい
て鋭意検討を加え、上記問題点のないハニカムコ
ア用積層体の製造法を見出し、本発明を完成し
た。 即ち、本発明は定められた塗布間隔及び塗布幅
で、しかも、それらが一定の模様を有し、その模
様を繰返しながら幅方向に平行線条に、かつ両面
に接着剤の塗布された帯状素材と、接着剤の塗布
されていない帯状素材を交互に、または片面もし
くは両面に上記繰返し模様で幅方向に平行線条に
接着剤の塗布された帯状素材のみを、円筒ドラム
に巻き取りつつ接着させ、ハニカムコア用積層体
を製造するに当り、巻き取られた帯状素材の積層
数の増加により生じる円筒ドラムの巻き取り径の
増加に応じて前記接着剤の一定塗布模様の拡大ま
たは接着壁塗布部分もしくは接着剤未塗布部分の
幅を増加させることを特徴とするハニカムコア用
積層体の製造法を要旨とするものである。 以下、本発明を更に詳細に説明する。 本発明における帯状素材としては、通常のハニ
カムコア用基材として用いられている素材、すな
わち、アルミ箔、鉄箔等の金属箔類、板紙、樹脂
含浸紙、合成紙などの紙類、ポリエチレン、ポリ
プロピレン等のプラスチツクのシート及びそれら
の繊維補強品などの広範囲のものが使用できる。
本発明において、帯状素材は単一素材とするのが
ハニカムコアの特性上および製造上一般的ではあ
るが、多種の素材を組み合わせて併用することも
可能である。 本発明に用いられる接着剤としては、水又はそ
の他の溶剤に溶解又は分散させて、あるいは粉末
又は固形状でいわゆるホツトメルトタイプとし
て、あるいは無溶媒の液状で接着剤として用いら
れる熱可塑性もくしは熱硬化性樹脂類が適用で
き、それぞれの帯状素材に塗布後乾燥又は予備加
熱等により皮膜を形成し、それらの素材を積層し
た後での加熱加圧又は加圧により両素材を接着で
きるものであればよい。本発明にとり好ましい接
着剤は、エポキシ−フエノール、エポキシ−ナイ
ロン、エポキシ−ニトリル等のエポキシ系、ナイ
ロン系、ポリエステル系、ポリオレフイン系等の
熱可塑性または熱硬化性樹脂からなるものであ
り、これらを使用した場合にはハニカムコアとし
ての性能を十分に与える接着が容易に可能とな
る。 接着剤を帯状素材に塗布する手段としては、接
着剤の形状、特性により任意のものを選択すれば
よく、一般的には液状接着剤が用いられることが
多くその場合にはロールコーター、特に帯状素材
に幅方向に平行に間隔をおいて一定の塗布幅でか
つそれらに一定の模様を持たせかつ繰返しながら
塗布するためにロール表面がその塗布に対応でき
るように加工されたロールを用いて塗布するのが
よい。 なお本発明において接着剤を塗布する前に、必
要に応じて、素材に対してプライマーを塗布する
ことも可能であり、素材によつては接着効果を、
更に発揮することができる。 本発明において、帯状素材には接着剤が幅方向
に平行に片面または両面に塗布されるのである
が、接着剤の塗布幅、塗布ピツチ及び模様は最終
製品であるハニカムコアをどの様な形状にするか
によつて決められるものであり、いかなる対応に
も応じられるものである。例えば、第１図、第２
図、および第３図の断面図で示すように、表裏両
面に交互に接着剤１１，１２を塗布した帯状素材
７と接着剤を塗布しない帯状素材７ａとを交互に
積層した積層体からは展張することによつて第６
図、第７図、第８図のようなハニカムコアが得ら
れる。また第４図および第５図のように、片面の
みに接着剤１１を塗布した２枚の帯状素材７のみ
からなる積層体からは、やはり第８図、第７図の
ようなハニカムコアが得られる。一般的には、外
観、強度、生産性の面から正六角形乃至はそれに
近い同一の形状が連続しているものが求められる
ので、そういう場合には次の様な間隔及び幅を選
定することが好ましい。 即ち、両面に接着剤が塗布され、かつ表面と裏
面とに交互に、しかも平行線条に塗布された帯状
素材と接着剤の塗布されていない帯状素材を用い
る場合は、表裏両面を通しての塗布位置が全て一
定間隔にあること、換言すると表面の二つの一定
間隔にある接着剤塗布位置の丁度中間の裏側に裏
面側の接着剤の塗布位置が来るように積層され第
２図の様な形状が好ましい。同様、片面のみに接
着剤１１を塗布した第５図のような帯状素材７の
みを用いる場合も、一方の帯状素材７の接着剤１
１の塗布位置が他方の帯状素材７の接着剤１１塗
布位置の丁度中間の裏面位置即ち、断面図でみた
とき、接着剤１１の塗布位置が等間隔な市松模様
となるように積層されるのが理想的である。 さらに、展張したときに形成されるハニカムコ
アの形状が最も市場で求められる正六角形のもの
を得るには、上記いずれの場合も接着剤の塗布部
分の幅と、無塗布部分の幅がすべて帯状素材７の
長手方向において等間隔であることが必要であ
り、第３図、第４図のように接着剤の塗布された
ものを積層することが、ハニカムコアとするのに
最も好ましい。 本発明における円筒ドラムは、帯状素材を連続
的に巻き取りながら接着積層し、ハニカムコア用
積層体を形成させるものである。そのために該円
筒ロールは両面に接着剤の塗布された帯状素材と
無塗布の帯状素材を交互に、または片面もしくは
両面に接着剤の塗布された帯状素材の１枚もしく
は２枚以上を重ね合わせて巻き取り、周上で帯状
素材どうしを次々と接着させていくための加熱手
段を備えた構造を有しているものが好ましく、か
つ得られる積層体がハニカムコア用となりうるた
めに、一定の模様を構成する接着剤塗布間隔及び
塗布幅が積層体中の同一位置で重なる様な外円周
を有している必要がある。そのためには両面に接
着剤の塗布された帯状素材を用いる場合は、その
外周が上記模様の繰返し幅（例えば第１図〜第５
図中のＷで示される長さ）の整数倍であること、
また、片面もしくは両面に接着剤の塗布された帯
状素材のみを用いる場合は、上記模様の繰返し幅
の２分の１の奇数倍であることが好ましい。 さらにまた、この円筒ドラムには多種類のハニ
カムコア用積層体が同一のドラムから製造できる
ように、接着剤の塗布模様の繰返し幅の変更に応
じて、外周長を変更（縮少又は延長）する手段例
えば円筒ドラムを分割し、それぞれの分割部分の
間隔を調節する方法、あるいは、円筒ドマラムの
内側から周上に１個乃至複数個の突起を出してそ
の高さを調節する方法などの機構を設けることが
出来る。なおこの外周長を調節する機構は副次的
に巻き締めとか加熱によるシワの発生防止にも役
立つものでもある。 次の表１は、厚みが50μｍで片面のみに接着剤
の塗布された帯状素材を用いて、1/4”、3/8”お
よび3/4”の各種セルサイズのハニカムコア用の
積層体を得た場合の操作例である。

【表】 ※２ 円周ドラムとロールコーターの回転比
以上の例から分かるように、同一の塗布ロール
コーターおよび円筒ドラムを共用すて各種サイズ
のハニカムコア用積層体を製造することができ、
その際、セルサイズの異なるものを製造したい場
合には円筒ドラム径の僅かな調整で対処できるも
のである。 以上の様な円筒ドラムに帯状素材が巻き取ら
れ、接着積層され、ハニカムコア用積層体が得ら
れるのであるが、前記のように、従来の方法では
帯状素材、即ち、箔、フイルム等の厚みによる巻
き取つた積層体外形の増加により実質的な円筒ド
ラムの外周長の増加による接着剤塗布位置のずれ
の発生は避けられないものであつた。 帯状素材一層ごとの接着剤塗布位置のずれは、
微少であるため、前記したように、一定数以下に
積層されたハニカムコア用の積層体の製造には支
障を生じないが、より多く積層されたハニカムコ
ア用の積層体を製造しようとするときには大きな
問題となるものであつた。 上記定められた塗布間隔及び塗布幅で、しか
も、それらが一定の模様を有し、その模様を繰返
しながら、幅方向に平行線条に、接着剤の塗布さ
れた帯状素材を巻き取りながら積層接着させる際
に生ずるずれによりハニカムコアの製造に制限が
課せられていたことが、積層数の増加、すなわち
帯状素材の厚みによる巻き取りの円筒ロールの実
質的な外周長の増加に応じて、上記模様を拡大す
るか、または接着剤塗布部分もしくは接着剤未塗
布部分の幅を増加することにより、より具体的に
は、円筒ドラムでの巻き取り径の増大に応じて、
接着剤塗布模様を調整し、巻き取り一周長内にお
ける接着剤条もしくは塗布模様の個数を常に一定
にすることにより、何等の問題もなく、積層数に
制限のないハニカムコア用積層体の製造が可能に
なつたのである。 模様の拡大または接着剤塗布部分もしくは未塗
布部分の幅を増加する方法の具体例としては種々
考えられるが、従来の製造方法の簡単な手直しで
可能な次の方法が、本発明にとり好ましい方法で
ある。 すなわち、円筒ドラムへの接着剤を塗布した帯
状素材の積層による積層数の増加、換言すれば巻
き取り径の増加（外周長の増加）に応じて、接着
剤塗布ロールの回転数を制御して帯状素材の走行
速度に対する塗布ロールの回転速度を異ならせる
ことにより両者間にスリツプ状態を生じせしめる
接着剤塗布調整機構を接着剤塗布ロールと円筒ド
ラムとの間に設ける方法である。該接着剤塗布調
整機構としては、例えば円筒ドラムの巻き取り径
を光電管などを用いた非接触式又は接触式による
直接法により感知し、塗布ロールでの塗布幅及び
間隔が巻き取り径の増大量に応じて大きくなるよ
うに塗布ロールの回転数を制御する機構、あるい
は円筒ドラムと塗布ロールをチエイン、歯車、タ
イミングベルトなどで結合し、ドラムと塗布ロー
ルの回転比を一定に設定し、巻き取り径の増大に
伴い、塗布幅及び間隔もそれに応じて自然に大き
くなるようにする機構等が挙げられる。 この様な方法により拡大される模様は、その模
様の繰返し幅Ｗが次の式を満足する様に拡大させ
るのが好ましい。 D_o-2／D₀W₁＜W_o＜D_o+2／D₀W₁ ただしD₀：円筒ドラムの半径 D_o：見掛けの円筒ドラムの半径（D₀に帯状素
材ｎ枚積層されたときの厚みを加えたもの） W_o：ｎ層目における繰返し幅 以上のようにして、接着剤が表裏両面に塗布さ
れた帯状素材と無塗布の帯状素材が交互に、また
は片面もしくは両面に接着剤の塗布された帯状素
材のみを、円筒ドラムに巻き取りながら積層する
ことにより、円筒ドラム周上に、帯状素材を層と
する積層体が形成される。また、この際、帯状素
材は１枚ずつあるいは２枚以上を同時にあるいは
また、重ね合せながら巻き取ることも可能であ
る。ただし片面もしくは両面に接着剤の塗布され
た帯状素材のみを用いて２枚以上を同時にあるい
は重ね合せながら巻き取るときは、接着剤が形成
する模様が重なり合う上下２層で、まつたく同じ
位置にくることは避けることが好ましく、特に好
ましくは、第４図または第５図に示されるよう
に、上下の層において、繰返し幅の２分の１ずつ
ずらして積層する。 円筒ロールに巻きとられた帯状素材を加熱加圧
して接着する手段としては、円筒ドラムに接して
加圧用ロール、特に加熱手段を有している加圧用
ロールを設けるのがよく、それにより連続的に接
着積層が可能となる。巻き取り速度が早く１個の
加圧ロールでは接着が十分に行なわれないときは
複数個設けて接着を十分に行なうのが好ましい。
この積層体は展張されてハニカムコアとなつたと
きの展張方向の長さに応じた積層量になつたとき
に円筒ドラムから取外され、目的とするハニカム
コアの高さに応じた幅で積層体の長手方向に、ま
た展張後の展張方向に直角な方向の長さに応じて
積層体の幅方向にそれぞれ平行に切断することに
より、ハニカムコア用積層体が容易に得られる。 なおこのハニカムコア用積層体は常法により展
張することによりハニカムコアとなり、ハニカム
パネルに適用される。 本発明方法においては帯状素材に接着剤を塗布
する工程と巻き取りし接着積層する工程とは前述
の如く両工程間の精密な調整を要するために同一
ライン上で行うのが管理上及び生産性の面から好
ましいものであるが、本発明の要求する両工程の
調整管理が行なえる限り、両工程を別々に実施す
ることも可能であり、溶剤等を使用する接着剤の
塗布、乾燥等を別の場所で実施した方が作業環境
上またはその他の理由により望ましい場合は分割
してもよい。 本発明方法で得られるハニカムコア用積層体は
展張されてハニカムコアとなる前は円筒状に巻き
取られた結果わん曲した構造となつており、わん
曲の大きい周方向（ハニカムコアとしては展張方
向と直角である面方向の長さ）についてその影響
を検討したが、このわん曲は円筒ドラムの径が特
に小さくなければ展張に何らの影響を与えること
なく、展張時に多少の手直しをすればコア形状を
ほとんどくずすことなくハニカムコアのブロツク
を得ることができた。特にドラム周長がハニカム
コア用積層体として切り出した周方向の長さが使
用するハニカムコアのＬ方向の長さの数倍以上、
好ましくは４倍以上であれば問題はほとんど生じ
ない。 本発明方法は、表裏両面に、幅方向に平行線条
に接着剤の塗布された帯状素材と無塗布の帯状素
材を重ね合わせること、又は両面もしくは片面の
みに接着剤の塗布された帯状素材のみを重ね合わ
せて巻き取りながら接着させることによつて連続
的に積層体を得るというハニカムコア用積層体の
製造方法が有する特長、すなわち、接着剤を塗布
した素材を１枚１枚重ねて積層し所望の積層量に
なつたときに、加圧加熱して接着して積層体を得
るという方法に比較し、連続的に生産できるこ
と、生産速度が速いことに加えて、積層時や接着
時における損失が少ないという優れた特長を有
し、特に接着剤が幅方向に平行に塗布されている
ことにより、帯状素材の幅方向がハニカムコアと
なつた場合の高さになるため、通常に要求される
高さのコアがほとんど制限なく製造し得ること
と、ハニカムコアの展張方向に直角方向になる面
方向の長さが帯状素材の長手方向（円筒ドラムに
巻き取られた積層体の周方向）であるため比較的
楽に大きなものが製造し得るという特長も有して
いる。 さらに、幅方向に平行に塗布されていることに
より、幅方向に垂直に塗布されて製造された積層
体に比較して、ハニカムコアとしての高さ方向が
周方向であるか幅方向であるかの違いにより生ず
る高さ方向におけるわん曲の差により、ハニカム
コアとしての重要な特性である圧縮強度をより大
きいものにすることができるという特長も有して
いる。 さらに本発明方法は、円筒ドラムに巻き取つて
接着積層させる方法が有する接着剤の塗布位置ず
れがあるため、形状の変形のないハニカムコアを
形成する展張可能積層数が極めて小さな範囲に限
られるという大きな難点を、巻き取り径の増加に
比例して、基材の走行速度に対する接着剤塗布ロ
ールの回転数を制御し、接着剤塗布状態を調整す
る機構を持たせることによつて解消するものであ
り、積層数に制限のないハニカムコア用積層体の
製造方法を提供するものである。 以上のように本発明方法は、従来検討されるこ
との少なかつた、帯状素材に幅方向に平行に塗布
するという方法の問題点を解決し、すぐれた生産
性と省力化をなしとげた新しい優れたハニカムコ
ア用積層体の製造方法である。 次に、本発明を実施例を示すフロー図に基づい
て説明する。第９図において、帯状素材コイル１
から繰り出される帯状素材７には、塗布ロール
５、後記の制御装置１４からの指令により制御さ
れた回転速度で回転する塗布ロール４により接着
剤３が裏面に幅方向へ、予め定めた一定の幅で等
間隔で第５図のように塗布される。帯状素材７は
矢印方向へ走行し、塗布された接着剤３は乾燥機
６により加熱乾燥され、帯状素材７上で皮膜を形
成し密着する。次に、帯状素材７は周長を、接着
剤塗布模様の繰返し幅Ｗの1/2の奇数倍に調節す
る突起機構１０を備えた円筒ドラム８に連続的に
巻き取られ、加熱手段を有し、円筒ドラム８の外
周に沿つて設けられる複数の加圧ロール９によ
り、加圧加熱されて接着され所望のハニカムコア
用積層体が形成される。１３は上記積層が進むに
つれて増大する巻き取り径を感知する光電管で、
１４は光電管からの感知信号を受け、塗布ロール
４に対し、円筒ドラム８への帯状素材７の巻き取
り径に応じ回転速度の減速すなわち接着剤塗布模
様を大きくすることを指令する制御装置である。 第１０図は、本発明の他の実施例のフロー図
で、同一の両面例えば第３図の帯状素材７のよう
に接着剤３の塗布された帯状素材７と接着剤の塗
布されない帯状素材７ａとからハニカムコア用積
層体を形成させる例を示す。同図において、円筒
ドラム８の周長は突起機構１０により、接着剤塗
布模様の繰返し幅Ｗの整数倍に調節されている。 第１１図は、本発明の他の実施例のフロー図
で、同一の片面（本図では表面）のみに接着剤３
を塗布した２枚の帯状素材からハニカムコア用積
層体を形成させる例を示す。同図において、位置
合せロール１５は前記第４図の断面図で示すよう
に、一方の帯状素材７における２つの接着剤塗布
位置の中間位置に他の帯状素材７における１つの
接着剤塗布位置が来るように位置調整するための
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図、第５図はそ
れぞれ帯状素材に対する接着剤塗布例の断面図、
第６図、第７図、第８図は、それぞれ第１図、第
２図ならびに第５図、第３図ならびに第４図の帯
状素材から得られるハニカムコアの形状を示す
図、第９図、第１０図および第１１図は本発明方
法のフロー例を示す図である。 １，２……帯状素材コイル、３……接着剤、
４，４ａ……ロールコーター、５，５ａ……塗布
ロール、６，６ａ……乾燥機、７，７ａ……帯状
素材、８……円筒ドラム、９……加圧ロール、１
０……突起機構、１１，１２……接着剤、１３…
…光電管、１４……制御装置、１５……位置合わ
せロール、Ｗ……模様の繰返し幅。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 定められた塗布間隔及び塗布幅で、しかも、
   それらが一定の模様を有し、その模様を繰返しな
   がら幅方向に平行線条に、かつ両面に接着剤の塗
   布された帯状素材と接着剤の塗布されていない帯
   状素材を交互に巻きとるか、または片面もしくは
   両面に上記繰返し模様で幅方向に平行線条に接着
   剤の塗布された帯状素材のみを、円筒ドラムに巻
   き取りつつ接着させ、ハニカムコア用積層体を製
   造するに当り、巻き取られた帯状素材の積層数の
   増加により生じる円筒ドラムの巻き取り径の増加
   に応じて前記接着剤の一定塗布模様の拡大または
   接着壁塗布部分もしくは接着剤未塗布部分の幅を
   増加させることを特徴とするハニカムコア用積層
   体の製造法。