JPH0622956B2 - ハニカムサンドイッチ構造パネルの製造方法 - Google Patents

ハニカムサンドイッチ構造パネルの製造方法

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JPH0622956B2
JPH0622956B2 JP1078124A JP7812489A JPH0622956B2 JP H0622956 B2 JPH0622956 B2 JP H0622956B2 JP 1078124 A JP1078124 A JP 1078124A JP 7812489 A JP7812489 A JP 7812489A JP H0622956 B2 JPH0622956 B2 JP H0622956B2
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裕介 園田
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はハニカムサンドイッチ構造パネルの製造方法に
関する。更に詳しくは、常温で非粘着風の湿気硬化型ウ
レタンホットメルト接着剤を用いて表面板を加熱接着加
工してなるサンドイッチ構造パネルの製造方法に関す
る。
(従来技術の説明) ハニカムサンドイッチ構造パネルは軽量で、強度、断熱
性、防音機能に優れているので、室内外の間仕切、ドア
等の建材や、家具、黒板、事務用機器のハウジングなど
に多用されている。その構造はハニカムと俗称されてい
る紙、プラスチックシート、金属箔をハニカム状、ある
いは六角形以外の複雑な形状に成形してなるロールコア
状の、いわゆるハニカムシートを芯材として、その両面
に各種の表面板、例えば、金属板、プラスチック板、木
質板を接着して製造されている。
接着剤の塗布はハニカムコア側あるいは表面板側のいず
れか、あるいは両者に塗布されている。塗布方法はスプ
レイ、ロールコーター法が通常採用されている。
これに用いる接着剤として、従来よりクロロプレン系な
どの溶液型接着剤が代表的であるが、溶剤による公害、
および火災発生の危険性がある。これらの欠点のない接
着剤としてエチレン一酢ビ共重合体やスチレン−ブタジ
ェン−スチレン共重合体を主成分とするホットメルト接
着剤がある。しかしながらこの接着剤は、塗布接着時に
140゜C〜200゜Cの高温を必要とする一方で、本
質的には熱可塑性であるためサンドイッチ構造パネルと
しての耐熱性は不充分で60〜80゜Cでの接着強度は
急激に低下し、紙製ハニカムの場合必要とされているハ
ニカムの材質破壊は得られない。
その他の接着剤では無溶剤型で耐熱性、耐久性の良い接
着剤として常温で、液状の一液型ウレタン系、二液型ウ
レタン系、およびエポキシ系等の各種の接着剤などいわ
ゆる湿気硬化型接着剤や熱硬化性接着剤が提案されてい
る。
これらは常温で、液状であるため塗布設備はクロロプレ
ン系接着剤と同様に安価な設備ですむが、その一方にお
いて塗布後の取扱いには非常に苦労する。すなわちハニ
カムコアの両面に塗布した後、下面側の接着剤が作業装
置上に付着し、その清掃に時間を要している。
通常、ピン状の支持具で把み、次工程の表面板との重ね
合わせ作業場所に搬送されているが、不安定であるた
め、搬送中に落下したり、振動するため重ね合わせの位
置精度が悪く、その修正作業はベタツキのため困難であ
り時間を要している。
これらの点は塗布作業、接着作業の合理化、自動化の大
きな障害になっている。
更に熱硬化性接着剤の硬化のためには、時間短縮のため
加熱プレスが行われているが、通常4〜5分間で完了さ
せるためには100゜C以上、1〜2分間で完了するた
めには140゜C以上を必要とする。
高温でプレスすれば、必然的に冷却時間を延長しなけれ
ばならないし、表面材の表面を軟化させ、エンボスの消
失、光沢の変化を生じ易い。
このため表面板がプラスチック板、塗装金属板、その中
でも塩ビ鋼板に使用する場合、100゜C以下の低温で
行わねばならないため、硬化に長時間を必要とし、作業
効率は低下する。
(発明が解決しようとする課題) そこで、本発明は鋭意努力し研究を重ねた結果、接着剤
として常温で粘着性のない湿気硬化型ウレタン系ホット
メルト接着剤を用いることにより、上述した通りの数多
くの問題点を全て解決できることを可能にしたものであ
り、ハニカムに加熱塗布した後の搬送作業性、表面板と
の重ね合わせ作業性が極めて良好で、加熱プレス温度の
低温化、短時間化を達成でき、しかもパネルとしての耐
熱性、耐久征を従来技術より高くした画期的なハニカム
サンドイッチ構造パネルの製造方法を提供するものであ
る。
(課題を解決するための手段) 本発明て用いる常温で粘着性のない湿気硬化型ウレタン
系ホットメルト接着剤(以下、本発明接着剤と称す。)
は、ポリイソシアネート化合物(ジフェニルメタンジイ
ソシアネート、ジメチルジフェルメタンジイソシアネー
ト、シクロヘキシルメタンジイソシアネート、トリレン
ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、
キシレンジイソシアネート、P−フェニレンジイソシア
ネートなど)と1分子中に1ケ以上、好ましくは2〜3
ヶの活性水素を有するポリオール(ポリオキシアルキレ
ンエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アク
リルポリオール、ポリブタジェンポリオールなどのゴム
系ポリオールひまし油誘導体など)の1種または2種以
上を設定する物性値が得られるように適宜選択するとと
もに、配合比を決定して、これらを60゜C〜130゜
Cの加熱下で数時間反応させて得られるウレタンプレポ
リマーを主成分とする。これに必要に応じて、通常の配
合剤、例えば熱可塑性ポリマー(ポリウレタン、エチレ
ン系共重合体、プロピレン系共重合体、塩化ビニル系共
重合体、各種ゴム、アクリル共重合体)、タッキファイ
ヤー樹脂(クマロン樹脂、ケトン樹脂、スチレン樹脂、
変性スチレン樹脂、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂、
水添石油樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂、各種エス
テル化ロジンなど)可塑剤(ジオクチールフタレート、
ブチルベンジルフタレート、ジノニルフタレート、ジエ
チレングリコールジベンゾエート、アルキル多環芳香族
炭化水素類、塩素化パラフィンなど)、充填剤(炭酸カ
ルシウム、クレー、タルクなど)、顔料、触媒(ジブチ
ルチンジラウレート、ジブチルチンジオクテート、ジメ
チルシクロヘキシルアミン、ジメチルベンジルアミ
ン)、密着性付与剤(シラン化合物など)、チキソトロ
ピー性付与剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を配合した
系で構成される。
上記ウレタンプレポリマーの合成においてポリイソシア
ネート化合物とポリオールをNCO基/OH基が1.5
〜より大なる割合で反応させ、その結果得られたウレタ
ンプレポリマー中のNCO基が、通常0.5〜10重量
%となるように設定する。
また本発明の接着剤調整に際し、添加剤の配合割合とし
ては、通常ウレタンプレポリマー100部に対して、熱
可塑ポリマーを0〜30部、タッキファイヤー樹脂を0
〜100部、可塑剤を0〜10部、充填剤を0〜50
部、その他の配合剤を適量範囲で配合する。これらの添
加剤は予め加熱真空乾燥等の方法により脱水、脱湿して
おく。混合は加熱可能な混合機を用いて80゜C〜13
0゜Cにチッ素ガスをパージするなどの方法で、空気と
遮断しつつ行う。
配合剤は、全配合物を混合するすることが、通常である
が、ポットライフや作業効率上2分割以上に分割して調
整し、塗布直前に混合機を用いて混合するか、あるいは
ロールコーター等は塗布機上で混合しても良い。
(作 用) 本発明の接着剤が常温で非粘着性であるがこの非粘着性
を得るには、接着剤の塗布作業性、加熱プレス温度、時
間等の製造装置および作業性から要求される特性、およ
びパネルとしての耐熱性、耐久性、および価格などを統
合的に考慮して決定する。
その方法として、まずプレポリマーの融点を40゜C以
上にすることであり、この場合、プレポリマー単独で他
の、添加剤を使用しないでも非粘着性は達成される。
他の方法として熱可塑性ポリマー、タッキファイヤー樹
脂などTGや融点の高い材料を配合して、プレポリマー
の融点が40゜C以下であっても配合物としての融点を
40゜C以上とし非粘着性とするなどの方法もある。
このようにして調整される本発明の接着剤は加熱により
塗布するのに適した粘度になる。
すなわち、90゜C〜140゜Cで1,000〜50,
000CPS程度が得られる。
接着剤の塗布面は、本発明の接着剤の場合、接着剤の使
用量が最も少なくてすむハニカムコア側のみで、必要な
接着特性を得ることが出来る。
塗布方法はロールコーター法が良いが、スプレイ法も場
合によっては採用される。
ホットメルト性であるので、塗布直後より冷却により急
激に増粘し流動性を失い、ハニカム表面上に留まり、不
要部分にタレ落ちない。
また、数秒ないしは数分以内に固化し、非粘着性にな
る。片面を塗布した後わずかな冷却時間を設けるだけ
で、反転して他面を連続的に塗布することが出来る。ま
た、両面を同時に塗布することも、塗布後わずかな距離
(または時間)ピン状の支度具で保持することで可能で
ある。
塗布されたハニカムはローラーコンベアまたはハンガー
コンベア等で重ね合わせ作業場所に搬送され加熱プレス
される。このプレス温度は融点をわずかに越える温度で
充分であり、表面材との接着に必要な時間は0.5〜2
分程度の時間で充分であり、次いで当該プレスをそのま
ま40゜C以下に冷却するか、あるいは他の冷却専用の
プレスに移し、冷却される。この段階で接着剤は未硬化
の状態であるが、得られたパネル製品をたい積、梱包、
運搬しても充分な強度を有している。
接着剤の硬化は空気中の水分あるいはハニカムおよび表
面板夫々の接着剤界面の水分により進行し、夏期には1
日、冬期には2〜3日程度の日数で、パネルの破壊試験
を行なったとき、充分な接着強度を得ることが出来る。
(実施例) 次に実施例をあげて本発明を具体的に説明する。
製造例1. (接着剤の調整) アジピン酸と1.4ブタンジオールを主成分とするポリ
エステルポリオール(官能基数 2.0 分子量 4,0
00)4,000gとジフェニルメタンジイソシアネー
ト500gを混合撹拌しながら100゜Cで4時間反応
させてウレタンプレポリマー(100゜Cでの粘度、1
0,000CPS、活性NCO基含量1.8重量%)を
得た。
得られたプレポリマー全量に、予め加熱乾燥した炭酸カ
ルシウム100gとジブチルチンジラウレート1gを混
合した湿気硬化型ウレタン系ホットメルト性接着剤を得
た。
この接着剤の融点は65゜Cで、常温では全く粘着性は
なかった。
製造例.2 (接着剤の調整) ポリエチレン−プロピレンエーテルジオール(分子量1
000)1,000g、水添ポリブタジェンジオール
(分子量1000)1,000gとジフェニルメタンジ
イソシアネート800gを混合撹拌しながら80゜Cで
2時間反応させ、常温では粘稠なペースト状のウレタン
プレポリマー(NCO含料3.5%)を得た。この全量
を130゜Cに加熱してポリスチレン系の石油樹脂(融
点120゜C)800gとジブチルチンジラウレートを
0.5g配合して、更に2時間混合撹拌して、湿気硬化
型ウレタン系ホットメルト接着剤を得た。
この接着剤の粘度は100゜Cで、7,000CPSで
あり、融点は50゜Cで常温では全く粘着性はなかっ
た。
実施例.1 紙製ハニカムコア(厚み25mm.巾900mm、長さ1,
800mm)の片面に製造例−1の接着剤を120゜Cで
50g/m2塗布した。
30秒後他面にも同様に塗布したが支障なく作業出来
た。
次いで、前記塗布したハニカムコアを、塗装鋼板上に設
定した位置に設置し、その上にもう一枚の塗装鋼板を重
ね合わせて80゜Cに調節されたプレスで0.5kg/cm
2の圧力で1分間加熱加圧し、その後直ちに冷却水を通
じたプレスで0.5kg/cm2を加圧し冷却した。
この間、ハニカムコアの取扱いは非粘着性のため容易で
あり、位置合わせも容易であった。冷却プレスから取り
出した直後のサンドイッチ構造パネルの20゜Cでの剥
離強度は0.8kg/cmで、部分的にハニカムの材質破壊
を含んでいた。このものを20゜C−65%RH下で1
日放置した後の20゜Cでの強度は1.5kg/cm以上で
全面にわたりハニカムコアの材質破壊であった。
同様なテストを80゜Cで行なったが1.2kg/cmでハ
ニカムコア全面の材質破壊であった。
(注)剥離強度の測定方法 パネルを幅150mm、長さ100mmに切断し両面の鋼板
を20mm剥離して90度に折り曲げ、この部分の両側を
把み、オートグラフで200mm/分の速度で剥離させそ
の強度を測定した。
実施例−2 接着剤として製造例−2の接着剤を、また表面材として
塩ビ鋼板を用いた他は実施例−1と同様にしてハニカム
サンドイッチ構造パネルを得た。作業性は良好であり、
直後の20゜Cでの接着巾は1.0kg/cmで殆んどハニ
カムコアの材質破壊であり、1日後では1.5kg/cm以
上が、80゜Cでは1.2kg/cmでいずれもハニカムコ
ア全面の材質破壊であった。
比較例 SBS(スチレン−ブタジェン−スチレン)を主成分と
する接着剤(軟化点60゜C、180゜Cの粘度20,
000CPS)を用いて実施例−1と同様にして、パネ
ルを製造した。その結果塗布温度190゜C、加熱プレ
ス温度170゜Cでパネルを得ることが出来た。
この間、接着剤を塗布したハニカムコアの取扱い性は良
好であったが、冷却プレス時間には3分を必要とした。
また得られたパネルの剥離強度は20゜Cでは実施例−
1の結果と同様であったが、60゜Cでは0.4kg/cm
で接着剤の凝集破壊であった。
(本発明の効果) 以上のように、本発明のハニカムサンドイッチ構造パネ
ルの製造方法により、本件に関する従来技術の問題点が
全て解決され、その結果、搬送作業性および表面板との
重ね合わせ作業性並びに加熱プレス温度の低温化および
短時間化等の作業効率の向上が達成でき、しかも耐熱
性、耐久性が格段に進歩した画期的なハニカムサンドイ
ッチ構造パネルの提供が可能となった。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハニカムコアを芯材とし、その上下に表面
    板を接着してなるサンドイッチ構造パネルの製造に際し
    て、接着剤として、常温では非粘着性の湿気硬化型ウレ
    タン系ホットメルト接着剤を用い、加熱プレスにより接
    着することを特徴とするハニカムサンドイッチ構造パネ
    ルの製造方法
  2. 【請求項2】湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤
    の融点が40゜C以上である特許請求の範囲野第1項記
    載のハニカムサンドイッチ構造パネルの製造方法
  3. 【請求項3】湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤
    の塗布温度が90゜C〜140゜Cである特許請求の範
    囲第1項記載のハニカムサンドイッチ構造パネルの製造
    方法
  4. 【請求項4】加熱プレス温度が100゜C以下である特
    許請求の範囲第1項記載のハニカムサンドイッチ構造パ
    ネルの製造方法
  5. 【請求項5】湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤
    の塗布面がハニカムコアの両面である特許請求の範囲第
    1項記載のハニカムサンドイッチ構造パネルの製造方
    法。
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