JPH06504001A

JPH06504001A - 熱可塑性プラスチックハニカムの連続的製造方法

Info

Publication number: JPH06504001A
Application number: JP3511475A
Authority: JP
Inventors: フェル，バリー，マイケル
Original assignee: ヘクセルコーポレイション
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 1994-05-12
Also published as: WO1991019611A2; EP0459223A2; CA2043540C; US5312511A; WO1991019611A3; EP0459223A3; CA2043540A1; US5139596A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】熱可塑性プラスチックハニカムの　゛　法貢見技術１　発明の分野本発明は、繊維強化又は非繊維強化熱可Ｖ性プラスチックハニカムの連続的製造方法に関する。更に詳しくは本発明は、このようなハニカム力τ、経済的な連続的手段で製造できる方法に関する。

２　関連技術の説明紙製のハニカムは、中国人により約２千年前に初めて製造された。　しか獣その時点では、装飾用として用いらね、構造材としては用いられなかった。今日のようにハニカム構造材が利用されたのは、ちょうど１９４０年以降からである。

そして現在は約十社が種々のコアを製造している。

ハニカム構造材は、サンドイッチパネルの構造物に用いるのが主な用途であるが、エネルギー吸収、空気流方向変換、光拡散および無線周波数シールドにも用いられる。

米国特許４．５００．５８３号（Ｎａｕｌ）は、樹脂含浸ガラスウール成型品製のハニカム構造材を開示している。特に、尿素−フェノールホルムアルデヒド樹脂のような未硬化結合剤を約２０乃至２５重量パーセント含むガラスウールブランケットを２分割モールド中で加入加圧し、波形シートに成形している。次に複数の波状シートを互いに接着剤で接着してハニカム構造を形成することができる。

米国特許２．７３４．８４３号（Ｓｔｅｅｌｅ）ＩＩ連続的に移動するウェブ材表面に接着剤を縦方向に一定の間隔を置いて平行線状に塗布上このウェブ材を同サイズの平らなシートにばらばらに切断し次いで前記シートを、複数の一定の間隔を置いて平行線状に塗布された接着剤によって隣接シートに接着した各シートの表側（シートの表側では接着剤の線に対し交互に平行な関係にある）と裏側で互いに接着してハニカムを製造する方法を開示している。

米国特許３．０３２．４５８号（Ｄａｐｏｎｔｅ　ｅｔ　ａｌ）ｌ戯複数の柔軟性シート材の層を、縦列と横列と力咬差する配列内に配置されたバッチ内の層間に分布し且つ各中間層の表面における［ｌＪと前記層の裏面における１ＨＩＪとが交互に存在すると共に、表面及び裏面における横列が一致するように配置された接着剤によって接着剤により一体的に結着し次いで、薄片内のシート材料が接触する対の面がパッチの一つの横列の少なくとも一部によって、それらの幅の一部分の上にだけ一体的に結着するような位置で横列の方向に積層体を薄片状に切断して膨張可能な構造ハニカム材を製造する方法を開示している。

米国特許３．０２８，４８１号（Ｃｏｖｅｒ　ｔ）１４非波形金属条を合成ハニカム溶接操作の一部分として波形化する金属ハニカム材の形成方法を開示している。このハニカム（戴実質的にハニカムの厚さ以上の円周を有する三日月型電極によって溶接される。

米国特許３．２２５，４３３号（戴予め形成した波形ウェブが伸びたり変形したりする問題を解決するため、結合点−非結合点の関係に波形金属ウェブを整列する方法を開示している。

米国特許４，１２８．６７８号（Ｍｅｔｃａｌｆｅ等）（戯熱硬化性接着物質を含む未硬化の条形繊維フェルトがら断熱材を製造する方法及び装置を開示している。フェルト１３　まず未硬化の≦神副こわたって伸びる波形の螺旋形配列に形成してから、硬化させる。硬化したフェルト檄　２つの部分のフェルトに縦に切断した後、各部分のフェルトに沿ってＵ型の連続物を形成するように波形を切断する。

米国制定法発明登録Ｈ４７（Ｍｏｎ　ｉ　ｂ）Ｌ樹脂含浸繊維層に面したアラミドハニカムコアの軽量構造パネルを開示している。ここでコア表面とこれと対面する層間の引き剥し強度ｉＬ　コア表面とこれと対面する層間に硬化性樹脂を満たしたアラミド繊維を少なくとも５０％含むスパン織り織布の挿入によって改善される。

米国特許４，０１２．７３８号（Ｗｒ　ｉ　ｇｈ　ｔ）　１４比較的高い誘電率を有する絶縁材料の層と磁気浸透性の比較的高い透磁率を有する磁性材料の層とで構成された超短波輻射吸収装置を開示している。

米国特許３．６００，２４９号Ｄａｅｋｓｏｎ　ｅｔ　ａｌ、）は、以下の工程で構成される強化プラスチックハニカムの製造方法及び装置を開示している。

（１）それ自体の重量で変形する織布、例え（ｆ、ガラス繊維繊布に充分な量の熱硬化性樹脂を含浸し、硬化後膨張させながら、ガラス繊維織布にそれ自体の重量で変形Ｉ７ないないようなボディを持たせる工程、（２）含浸したガラス繊維織布に、織布の反対側に接着剤が浸透しないように接着剤を線状に塗布した後、前記接着剤ラインを比較的非粘着状態に促進する工程、（３）こうして得られたガラス繊維織布のシートを、隣接したシート上の接着剤ラインと交互に配列する関係で１つのシート上の接着剤ラインによって積層する工程、（４）こうして形成された積層体に対して熱及び圧力を加えて、接着剤を積層体内の次の隣接シートの表面にｒ６接着する工程：　（５）積層体を膨張させてハニカム形態を形成する工程、（６）工程（５）において作った膨張積層体に熱及び圧力を加えで含浸樹脂と接着剤とを充分に硬化させる工程、（７）工程（６）において形成された硬質ハニカム構造を多量の未硬化樹脂に浸漬する工程、及び（８）この浸漬に続いて、こうして硬質ハニカム構造にコ・−ティングされた樹脂を硬化する工程とにより構成される。

米国特許３．３２１．３５５号（Ｈｏｌｌａｎｄ）は、織布強化プラスチックからハニカム構造を製造する方法を開示している。ここで最終ハニカム製品内の織布の縦糸及び横糸は、ハニカムセルの縦軸に対して斜めに配置される。特にこの方法は、織布の縦糸が平行に延び、織布の横糸が各断面の第１対平行側面に垂直に、且つ各断面の第２対平行側面に対して鋭角に延びている実質的に同形状で同寸法の織布強化プラスチック材料からなる複数の非矩形平行四辺形断面を供給する工程と、これらの断面の１つを他方の断面に積層体状に重ねる工程と、前記第２対の平行側面に垂直に延びる、間隙をおいた平行な接着ラインに沿って互いに接着する工程からなり、連続的に重ねられた側面の前記接着ライン代互いに交互に配置さね−ハニカム構造を形成するようにした方法である。

米国特許３．５９８．６７６号（Ｎｏ　ｂ　ｌ　ｅ）　Ｌ前述のＨｏ１ｌａｎｄ特許の無駄な材料を減らす改良を行ったものである。即ち、矩形コアを作るため平行四辺形コアの部分を刈り込む工程を除去したものである。特にこの改良方法（戴断面の第１及び第２側面が互１．ｘ４ミ且つ織布の縦糸もしくは横糸に対して実質的に平行であり、また断面の第３及び第４側面が互いに実質的に平行で、且つ前記織布の縦糸及び横糸に対して傾いた角度で配置された複数の織布強化プラスチック材料の非矩形平行四辺形断面（各断面の第３及び第４側面間の距離は実質的に等しい）を形成する工程と、連続的関係において前記断面の第１及び第２側面を合わせて前記断面の１つの第３及び第４側面間の距離と同じＱＬ　及び連続的関係において合わさっているすべての断面の第１側面の合計とほぼ同じ長さを有するウェブを形成する（前記合わせた断面の第３及び第４側面はウェブの側端部を形成する）工程と、前記ウェブから複数の同じ矩形断面を切断する（各矩形断面の２つの側面代ウェブの側端に垂直に切断される）工程と、前記複数の矩形断面を１つずつ積層体状に重ねる工程と、互いに実質的に平行で、且つ前記重ねた矩形断面の２つの側面に垂直である、間隙をおいて配置された接着剤ラインに沿って前記複数の矩形断面を互いに接着して（隣接する積層断面の接着剤ライン告実質的に互いに平行で、且つ前記重ねた矩形断面の２つの側面に垂直な縦軸を有する複数の隣接セルを形成するために互いに交互に配列されている）、前記織布の縦糸及び横糸が前記セルの縦軸に対して斜めに配置されたバイアス織りハニカムコア構造を形成する工程とで構成される。

米国特許３．７５９，７７５号（Ｓｈｅｐｈｅｒｄ）＋Ｌ吸収性で、かさばり且つ非常に低い繊維密度を有する安定なウェブの製造方法を開示している。特＆ミ繊維製の空気を含むウェブに揮発性液体を充分に含浸させている。この揮発性液体に１戴熱により活性化する結合剤を少量含有させたり、或は繊維のウェブに１戴少量の熱可塑性プラスチック繊維又は粉末の状態で結合剤を分散、含有させてもよい。次に、こうして含浸させたウェブ１戴好ましくは誘電加熱等の方法により加熱して液体を蒸発させ、これによりウェブは爆発的に膨張し　また少量の結合剤は繊維を確実に相互結合させてウェブの上部構造を維持する。

米国特許３．１３４，７０５号で（戴一度に１つの結合部−非結合部ずつ１対の熱融着器で波形熱可塑性プラスチックウェブを共融することによりフランジ付の非強化ハニカム材の製造を開示している。得られたハニカムＩＬ積荷用として折り畳【へ加熱したプラテン間に置くことにより、再膨張すると共にフランジがつけられる。

米国特許３．３６６．５２５号（Ｊａｃｋｓｏｎ口戯所定部分で加熱及び加圧を行う熱融着可能なプラスチックシートから）じカム等の薄層からなる構造物の形成方法を開示している。例えｊｆ、１０インチ幅及び４ミル厚のポリエチレンウェブを、１８インチの長さの材料のシートに切断する。剥離フィルムを、０゜１３５インチ幅の露出又は剥離フィルムのない領域により間隔をおし）で配置されたシート上に０．４４１インチ幅のラインに印刷する。シートを型内で積層した後、加熱、加圧して剥離フィルムのない領域で隣接するシートと共に融着させる。

型を冷却し、減圧し次いで熱融着シートの積層体を型から取り除く。その後、積層体を膨張条件まで加熱し、引っ張り、次いで、こうして形成されたハニカムを冷却する。

上記書類より容易に明らかなよう番ミ繊維強化プラスチックからハニカム構造を製造するに（戯種々の含浸及び／又は浸透等、多数のウェブ処理工程が必要である。高ｕ慣Ｍ率及び優れた取扱性を得る場合（戴バイアス上で織られたウェブの切断及びその再配向のため、更に多くの処理工程が必要である。

米国特許３，３５６，５５５号（Ｊａｃｓｏｎ）１４ハニカムコアのバッチ式製造方法を開示している。この方法（戴　６角形のバーを有するかご型ローラーを固定ベッド上で複数の６角形大型バーと共に操作して、前進するかご型）（−と固定ベッドバーとの間で、加熱した熱可塑性プラスチックウェブを圧縮する工程によって波形ウェブを供給する。次にこうして製造された波形ウェブを、固定へ・ノドの大型バー上に第一波形ウェブを配置した後、ウェブ上の結合部に小型）（−を配置することによってハニカム構造に組み立てる。次に第二波形シートを第一ウェブの非結合部に隣接するシートの結合部で配置する。小型バーの追加層を頂部に置き、所望厚さのハニカムが得られるまでこの工程を繰り返す。この組み立て部材（戴その後、カウル（ｃａｕｌ）板及びプラテン間に置き、加熱して最終ハニカム製品とする。

英国特許Ａ−２１８８８６６には、熱可塑性プラスチックハニカムのバッチ式製造方法が開示されている。この方法（戯米国特許３．３５６，５５５号（Ｊａｃｋｓｏｎ）に開示された所定形状の形成体を隣接する波形熱可塑性プラスチックシート間に配置し、この組み立て部材を加圧し次いで加熱して熱可塑性プラスチックハニカムを溶融する。このようなバッチ式操作によって一個の複合セルハニカム部材を作った後、この部材を更に積層、溶融される部材とする。前述の方法ｉｔ全く新たに形成されたハニカム構造を加圧し加熱することを必要とする。

発明の目的以上の関連技術の方法は、ハニカムの加工に長時間の加熱及び冷却のサイクルを必要とするバッチ式方法か、或は限られた大きさのハニカムでしかも最適の特性を持たないハニカム用だけの膨張方法によってハニカムコアを製造している。

Ｊａｅｋｓｏｎ′５５５及び英国特許′８６６の方法頃極めて多くの高価な金属形成体の層を使用しなければならない。例え（戯４つの脚の長さ０１２５のセル幅で、４つのセルの高さしか持たないハニカムで１１１４００を越える金属形成体が必要となる。更に、このようなバッチ方式は時間がかかる上、熱可塑性プラスチック溶融及び接着にはハニカム構造全体を加圧する必要がある。

更くウェブ材の隣接する結合部及び非結合部の表面１転隣接していない表面の厚さの２倍なので、この厚さの相違は金属形成体を使用したハニカムの組み立ての際、置換誤差を生じさせる。この誤差は各連続セル層によって拡大されるので、レイアップ（ｌａｙｕｐ）の間及び圧力下に硬化させる間、揃えたコアを維持するのは実際に不可能である。形成体を非対称、即ち平坦な６角形に製造した場合、レイアップは促進されるが、２倍の厚さの隣接層は溶融中、初期の厚さの約８０％に圧縮されるので、固化結合（ｃｏｎｓｏｌ　１ｄａｔ　１ｏｎ）中もなお変形が起こる。

本発明の目的頃ハニカム材料層の半分、即ちセルの高さの半分を連続方式で予め作ったハニカムに加えることにより、連続方式でハニカムを製造することである。

更に本発明の目的檄時間のかかるバッチ操作を避けるため、多数セルの高さを有するハニカム製品をバッチ式で製造する際＆ミ複数の金属形成体を使用すると共に、カウル及び加圧したプラテンを使用することである。

ハニカムの製造及び使用の分野に精通する者の表現法でＩＬ　ハニカムの厚さは波形に平行な寸法と考えらね、長さは波形と同じ表面に沿った方向であるが、これに直角の方向であり、幅は波形の平面に垂直にセルを横切る方向（厚さ及び長さ方向）である。

図面の簡単な説明図１−　挿入された第１の形成体及び部分的に挿入された第２の形成体によるハニカム形成ベッドの図である。

図２Ａ−２Ｃ結合部−非結合部間の接触部分及び一度に半身のセル層ずつハニカムを製造する際の繊維強化波形層の最上層及び後ろから２番目の層と共＆ミ第１及び第２の形成体の端部を示す形成ベッドの側面図である。

図３−　選択的加熱を行うために用いられるホットシューを示すベッドの側面図である。

図４−　繊維ウェブの一体化した波形を有する結合部−非結合部間の接触部分の加圧溶融を熱空気の衝突により行う歯車の使用を示す側面図である。

図５−　ハニカムを製造するのに使用できる種々の幾何学的波形の形態図である。

図６−　ホットシュー型又はプラテン型選択的加熱手段の１つの形態の　等角図である。

図７−　熱気体衝突加熱手段の１つの形態の等角図である。

図８Ａ−８Ｂ　４つ及び５つの歯を付けた波形化及び／又は固化結合ローラーの他の幾何学的形態図である。

図９−　ウェブを更に固化結合させる第２０−ラーを示す２重歯付きローラーの実施態様である。

図１ＯＡ−ベッド端部でラップオーバーを伴う２方向性の波形化／固化結合を行う２つのローラーの実施態様である。

図１０Ｂ−ローラーアッセンブリーの回転を示す図１１の２つのローラーによる方法を示す。

図１０Ｃ−逆方向への始動時点での図１１の２つのローラーによる方法を示す。

図１１Ａ−１１Ｂ　頂部ハニカム層におけるウェブ−ウェブ間の関係及び未固化ウェブ及び固化結合ウェブ間の厚さの違いを示す。

図１２　熱気体加熱手段の別の形態を示す。

発明を実施するための好ましい形憇前記目的頃下記の連続的製造方法の発見により計らずも連成された。（ａ）適当な形状の第１セツトの金属形成体を、１つの形成体カー少なくとも一つのセルの厚さのハニカム構造の最上層の各々のセル内に位置するように配置し、（ｂ）第１セツトの側面にセル空間周波数の半分で置換された第２セツトの金属形成体を、ハニカムの上部表面に位置する非結合部の凹みに配置Ｌ　（Ｃ）熱可塑性プラスチック波形ウェブを、波形ウェブの非結合部の底部表面がハニカムの結合部の頂部表面と接するよう９ミ最上段セントの金属形成体の上に置き、　（ｄ）結合部−非結合部表面又はデーム（ｄｅｒｎｅ）をこれら表面の選択的加熱手段によって溶融し、　（ｅ）最下段セットの形成体をこのコアから取出し新たに形成されたハニカムセルの溶融した結合部−非結合部表面の厚さを越すのに十分な高さで持ち］−げた後、ハニカムの頂部表面に沿って結合部の凹みに配置しこの置換によって形成体の最上部表面とし、　（ｆ）更に熱可塑性プラスチック波形ウェブを、波形つ、ブの非結合部底部表面が、ハニカムの結合部の頂部表面と接するように金属形成体の最上部の−にに置き、　（ｇ）この隣接する結合部−非結合部表面を、これら表面の選択的加熱によって溶融し、次いで（ｈ）（ｅ）〜（ｇ）の工程を本質的に限定されない所望のハニカム幅が得られるまで繰り返す。

本発明の手段によれ＋ｆ、バッチ式操作に関連した欠点もなく、連続的＆へ且つ効果的な費用で事実上いかなる大きさのハニカムも得ことができる。バッチ式の欠点とは、例えば多数のバーや形成体を使用し、また時間がかかるバッチ式溶融下程であり、ハニカムコアアッセンブリー全体又はその一部を加圧して仕上げなければならないことである。

波形シー）・及び最終的にはハニカム製品の製造に有用な熱可塑性プラスチックマトリックスシートは、熱可塑性プラスチック、好ましくはエンジニアリング的熱り塑性プラスチックで目、つ繊維質の強化材を含有する。

有用な熱可塑性プラスチックとＩ７ては下記のものが挙げられる。種々のポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンチレフタレ−・ト。

脂肪族ポリアミド、例えば特に、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４、ナイロン１ｚ及びナイロン６１２、すべての芳香族ポリアミド又はアラミド、例えは商品名Ｋｅｖａｒとして製造されているもの；脂肪族／芳香族ポリアミド混合物、ポリアルキレンポリマー、例えばポリプロピレン及びポリエチレン、ポリオキシアルキレンポリマー、例えばポリオキシメチレンポリマー、ポリフェニレンオキシド。ポリフェニレンスルフィド、−〇−のような基に結合するアリーレン基間に散在する種々のポリアリーレンポリマー。

↓ （ここでＲ＋Ｌ　Ｃ＋　Ｃｐｓアルキル又はアリール基又は水素である。）等であり、特＆ミポリスルホン、ポリエステルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン及びその他の変形物：熱可塑性ポリイミド、例えｌｆ、最初は熱可塑性である力（、硬化して高温で架橋構造を形成するポリイミド。

熱可塑性プラスチックの前記リスト（戴例示的なものであり、限定されるものではない。また同様に有用なものは、熱可塑性プラスチックの混合物や、少量、即ち約２０ル３０スチックとの混合物、例えｆｆ，　ビスマレイミド、エポキシ樹脂及びシアネートエステル樹脂の混合物がある。熱可塑性プラスチックと熱硬化性樹脂との混合物を使用する場合には、ハニカムを最終的に熱処理する必要があるかもしれなし箋。この熱処理は、コンベアベルト上の加熱帯にハニカムを通過させる等によって連続的に行うことができる。熱硬化性樹脂の硬化に必要な温度ｉｉ．−（！ｉｉ：に熱可塑性プラスチックの溶融１１度よりもかなり低く、従って］じカムの変形が生じない程度の温度が良い。

本発明のハニカムの製造に使用される有用な強化繊維（３熱可塑性プラスチックの溶融に必要な力「Ｌ温度において十分な機械的特性を保ついかなる繊維からも選択できる。こうしてポリプロピレンやポリエチレンテレフタレートのような低融点熱可塑性プラスチックを使用した場合、高温熱可塑性プラスチック繊維、即ちアラミド、ポリスルホン又はポリエーテルケトンが使用できる。しかし強イｎ維としては、ガラ人石莢、炭素、炭化ケイ素等が好ま１，い。

この’Ｊ（ｔＪＩｆＩは各種形態で使用できる１、例えば、縫い針又はフェルト地織機でイ千意に縫えるスフのランダムマントは、醇れた連続繊維のマット等として利用してもよい。しかＬ−　方向性テープ又は織布等の形態で強（［を利用するのが好まＩ２い３，史に、同じ熱可塑性プラスチックを含浸Ｉまた波形シート内で、異なったｍ維形態の複数の層を利用することが可能である。例えば、一方向性テープを２枚の織布間に挟んでテープの繊維方向における強度を増大させたり、或は２枚の織布を互いに４５度の角度に向かせることにより、はぼ等友釣なアッセンブリーとすることができる。これらの手段によって引張強さ及び圧縮力を特定の用途に適するように調整することができる。同様な方法で衝撃抵抗及び電磁気的特性を繊維材料層の種類、例えばガラス繊維及び炭素繊維及び／又は粉末の層に従って変化させることができる。

本発明におけるハニカムコアの製造に使用される繊維強化熱可醪性プラスヂ・ツクシートは、１種以上の８強化層を熱可塑性プラスチック、熱可塑性プラスチックの混合物、熱可塑性プラスチックと熱硬化性樹脂との混合物で含浸することにより製造される。好適な含浸方法叫　この技術分野に精通する者にとって周知の方法である。例え（Ｉ、溶融含浸法は高融点熱可塑性プラスチックにも使用されているが、この方法は、低い融点又はガラス転移温度を有する熱可塑性プラスチックに特に有用である。融解含浸法は低溶融粘度を有する熱可塑性プラスチックに特に有効であり、溶解度力Ｃ限定された熱可塑性プラスチックに対しては事実上必須である，、熱可塑性プラスチックが可溶性である場合も溶解含浸注力？ＩＪ用される。どちらの場合も熱可塑性プラスチック／繊維の含有量は広範囲に変化させることができる。好ましくは繊維の含有量は２０〜８０重量パーセント、更に好ましくは３０〜７０重量パーセント、最も好ましくは６０〜７０重量パーセントである。しかし本発明の選択的加熱の点から、熱可塑性プラスチック繊維の含有量が非常に低くても、１００％でも、或は繊維を含まないシートも使用できる。繊維強化された熱可塑性プラスチックシート又はウェブの厚さは一般的には０．００１インチ〜０　０１０インチである。本方法で使用可能な非強化熱可塑性プラスチックシートも同じ厚さでよい。

〕じカムは１００％の熱可塑性プラスチックウェブ材料からも製造できる。これらの材料は、配向され又は配向されていない連続又は切断された熱可塑性プラスチック繊維、例えばポリエチレン、ポリプロピレン又はポリエステルで構成できる。このようなウェブの例としてｊｆ，Ｒｅｅｍｙ　Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ。

Ｏｌｄ　Ｈｉｃｋｏｒｙ製の商品名Ｔｙｐａｒ及びＴｅｋｔｏｎポリプロピレンスパンポンドウェブ及びＲｅｅｍａｙスパンボンドポリエステルウェブやデュポン社製の商品名Ｔｙｖｅｋスパンポンドオレフィン高密度ポリエチレンウェブがある。これらの材料は固化結合させると、完全に溶融して固形熱可塑性プラスチックウェブを形成できるか、或は単に二、三種の繊維が溶融するだけで熱可塑性プラスチック繊維を含む熱可塑性プラスチックマトリックスを形成できる。後者の状態頃　２種の異なる熱可塑性プラスチック、例えばポリエチレンとポリプロピレン、を含むすべての熱可塑性プラスチックスパンボンド材料、又は異なった融点を有する単−族の熱可塑性プラスチックを使用した時にも実現できる。

１００％スパンポンドさ汰　またカレンダーがけされたウェブのようなウェブ＋４１００％の繊維媒質（通常、すべての繊維は同じ樹脂のタイプから作られる）として説明できる。この繊維媒質１戴非常に微細な単繊維直径から作り、カレンダーがけした場合、液体及び気体を本質的に通さないものとなる。従って本方法ではウェブを圧密繊維／マトリックス複合体又は１００％樹脂フィルムウェブから作り、それ故、本明細書の各所で述べたこれらの１成分及び２成分系ウェブの場合と同様な方法で加工することができる。ウェブ１戴それらの接着剤表面に沿って溶融しこれにより結合することができるが、接着部以外の所で高密度加工した繊維性能を保つことができる。

本発明のハニカムの製造において、繊維強化熱可塑性プラスチックシート（戴完成したハニカムの半身セルを表す形態に波形化する必要がある。図５（戴　３つの異なった半身セルの波形形態を図示している。５Ａで（戴セル型＋４波形の深さによって四角形又は長方形となる。５Ｂで１４波形は正弦波形であり、底部ベル状に似たセル形を形成する。５Ｃで（戯半身セルの波形は台形状であり、最も好ましい６角形セル構造を形成する。以降の本明細書で（九本方法及びここで使用される装置は６角形セル構造のハニカムの形成について説明することとする。

しかし、他のセル形のハニカムを得るのに必要な変形を行うこと（叡この技術分野に精通ずる者にと・って容易に明白であろう。

繊維強化及び非繊維強化のシートは、従来法、例えば米国特Ｆｌ−３，４５６，５５５号及び同時係属中の親出願に記載されるような、噛み合わせの歯を付けた歯車間で熱シー　トを圧縮する方法により波形にすることかできる。この技術分野に精通する者にとって周知の他の方法も利用できる。この波形シーｈはハニカムコアの厚さと同じ幅を持つ連続したリボン状に作ってもよい味或はそれぞれハニカムの長さ及び厚さに相当する長さと幅を持つ個々のシートとして作ってもよい。

もちろん、シートはハニカムの寸法よりも大きなサイズで供給し所望の形状に切断してもよいカー　これは時間や材料の浪費となる。

波形シートは、どんな形状でも使用するかなり前に波形にしてもよいし、或は一体化又は統合（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ）製造工程でハニカムをレイアンプする直前に波形にしてもよい。低係数繊維、例えば高温熱可塑性プラスチック又はガラスを含有した波形繊維強化熱可塑性プラスチックシートをロール状に作ってからイ吏用してもよい。しかし炭素繊維及び炭化ケイ素繊維で１４　その係数は事実上、曲げ加工が不可能となるほど高く、従ってこれらの材料は予めシート状に作っておくか、或は別法として、ハニカム構造にレイアップする直前又は同時に波形にすることによってこの工程内でまとめなければならない。

図１において、６角形セルハニカムに対し６角形横断面を有し　固定ブロック（２）によって固定されている最下部形成体（１）ＩＬベッドレール（３）上に予め形成されたハニカム出発材のセルの上部層を通って挿入される。挿入手段としては電気サーボモーター、空気又は水圧モーター、その他の同様な手段が挙げられる。次いで最上部形成体（４）去ハニカムの上部に挿入され、形成体はハニカムコアの上部にある非結合部凹みを充填する。ロンド（形成体）を移動する方法及びそれらを上げたり下げたりする方法については、機械分野に精通する者ならば容易に示唆されるであろう。適切な方法についての詳しい説明威例えばここで照会した米国特許３．２８３，１１８号を参照することができる。波形シート（明白に示されていない）を、第２シートの非結合部がハニカムの最上部層の結合部と接するように最上部ロンドの上部に置く。少なくとも第□及び第２シートの結合部−非結合法面（デーム）を加熱、加圧１へ結合部−非結合部表面を溶融させる。次に最下部セット形成体を取り除き、持ち上げた後、ハニカムセルの新しく形成された上部列の非結合部凹みに挿入し工程の形成体の最上部セクトとする。その結果、ハニカム（戴半身セル大きさの分だけ大きくなる。

更に図１において、両セットの金属形成体（１及び４）の高拐戴ベッドフレーム（５）の高さを上げたり下げたりすることにより調整できる。水圧及び空気圧ピストン等の種々の手段を用いてこのような上げ下げを行うことができる。形成体固定ブロック］戴自由に浮動したり、蝶番で動かすことができる抵柱状ブロック（８）に取り付けられた線状ベアリング（７）によってそれらの動きを制御するのが好ましい。形成体の上げ下げのその他の同様な方法について（戴　この分野に精通する者ならば容易に示唆されるであろう。

Ｌ部波形がこの現存ハニカムに溶融した後、前述の最下部バー（１）を取り除き、ビスＩ・ン（６）によって、直前に溶融させた結合部−非結合部表面の厚さを越える高さまで持ち上＆デ、再挿入して工程内で最上部形成体とする。画ベッドフレームを、その後、半身セルの高さまで下げ、次いで最上となったバーを僅か下げて、２セツトの形成体とそれらの間に配置されたハニカム材料間に圧力を加える（ｅｓｔａｂｌｉｓｈ）。上げ下げの順序（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）Ｌ最終結果が同じか又はそれと同等になる範囲で変化できる。図１において、固化結合は歯付きローラー（９）と熱空気加熱手段（図示せず）によるものである。

ハニカム形成の順序を図２Ａ−２Ｃに示す。図２Ａ−２ＣｉＬ図１にハニカム材料を設置した状態で貫通した断面図である。図２Ａにおける（１）ＩＬハニカム（２）の最上部セル層に配置されたバー又は形成体の最下列である。形成体の最上列（４）を、非結合部の凹みに挿入し底部（１）及び最上部（４）の形成体間でハニカム（２）を捉えて締結させる。波形繊維強化熱可塑性プラスチックウェブ又は波形非強化ウェブの層（３）を最上バー（４）の上に重ね、結合部−非結合部凹みデーム（５）において固化結合する。最下部形成体（１）を取り除き、固化結合された結合部−非結合部デームの厚さと同等以上に持ち上く再挿入して図２Ｂの状態とする。

図２Ｂの符号は図２Ａの符号と一致させた。図２Ａの最下部形成体が図２８の最上形成体（１）となり、一方、図２Ａの最上形成体（４）が図２Ｂの最下部形成体（４）となり、またハニカム（２）は半身セルによって幅が増加したことを示している。波形ウェブの他方の層を下に置き、加熱、加圧により固化結合させ、更に、最下形成体（４）を取り除き、持ち上げ、再挿入して、再度図２Ｃ（図２Ａにおいても同じ）において最上部形成体（４）とする。しかし図２０におけるハニカム構造（２）は、完全なセルによって幅が増加したことを示している。本工程は、所望の幅を有するハニカムを形成するまで繰り返す。

前記工程に従って本発明を実施する際は、結合部−非結合部表面を加熱すること、及びこれら表面を互いに強力な結着を形成するように溶融、拡散させるためこれらの表面を加圧することが必要である。本工程は場合によって（転結合部及び非結合部が面している表面に適当なフィルム状接着剤を付着させることにより、補助することができる。しか慝　この方法は一般に工程及び材料の追加を必要とするので、好ましくない。多くの同様な結合部−非結合部接触表面の加熱、溶融手段（戯容易に想儂することができる力τ、同時に１つ以上のデームを溶融することが好ましい。このような手段の１つであるホットシューを図３及び図６に示す。

図３において、ホントシュー（４）＋Ｌ　ホットシュー底部にある突出部（２）が繊維強化熱可塑性プラスチック又は非繊維強化熱可塑性プラスチック波形シートの上部に非結合部凹みに適合する状態となるように配置される。ホットシュー（戴波形と平行な方向でハニカムを横切って、即ち厚さ方向を横断して拭う（ｗ　ｉ　ｐｅ）。ホットシューの底部表面ミ金属、セラミック、グラファイト又はその他の材料から作ることができ、その底部に（戴形状と空間周波数がセルの形状とハニカムの幅に相当する突出部を有する。ホットシューの幅ＩＬ製造されるハニカムの長さと一致するのが好ましい。これは、このようなサイズであれ＋！、ホットシューの１通路内においてハニカムの長さを横切るハニカムの半身セルの奥行きいっばいまで溶融できるがらである。しがし例えばハニカムの幅の断片と一致した幅を有するホットシューでも利用可能であり、また多数の通路を作るようにホットシューを指示することも可能である。その塩ハニカムの長さ部分に沿って結合部−非結合部を溶融する種々のホットシューが利用可能である。

ホットシュー（戴　また熱可塑性プラスチックの溶融温度以上の温度にホットシューの底部表面を維持するのに十分な一体的（ｉｎｔｅｇｒａｌ）加熱手段を有する。この加熱手段ｉＬ抵抗加熱コイル、カートリッジヒーター、又は可撓性金属チューブから供給される熱空気でもよい。カートリッジヒーターを、図３で、その端部から符号（３）で示す。図６は、空気多岐管を有するホットシューを示している。加熱用の熱空気又は冷却用の冷却空気は、多岐管入口（１）に供給され、加熱・冷却路（２）に分配される。載置孔（３０転アツセンブリー（図示せず）上にホットシュー又はプラテンを載せるために用いられる。このアッセンブリー（戴溶融を行う圧力下のハニカムにプラテンを横断させる（ｔｒａｖｅｒｓｅ）のに用いられている。縦方向に延びる突出部（４０瓢表面（５）を半径方向に横切り、しかもハニカムの幅方向に沿って、結合部−非結合部接触領域に更に有効に圧力を伝達させると共くシュー表面上の樹脂の集積を防止させることが好ましい。一方、シュー又は熱可塑性プラスチックシート表面に剥離剤を塗布することは必ずしも必要ではない力Ｃ１このようなコーティングは場合によっては望ましい。樹脂の集積防止を補助するため、滑り易いが、或は非粘着性のコーティングを突出部（４）の表面に行うことも可能である。この方法は低溶融性熱可望性プラスチックに対ｔで特に有用であるカｔ　コーティングの耐久性及び高温ではホットシュー表面に接着しないことにより高融点の熱可塑性プラスチックに対しては問題が生じ得る。ホットシュー接着方法の利点屯ホットシューが滑り動作を行なう溶融領域から取り除かれるので、ホントシューが溶融領域を離れる前に冷却する必要がないということである。

波形繊維強化熱可塑性プラスチックシートの結合部−非結合部一体（ｍａｔｉｎｇ）表面を溶融する他の方法頃加熱したプラテンを使用することである。このようなプラテンも図６に示す。プラテンの表面の尾根部又は突出部（４）ｌｋハニカムセルの形及び空間周波数に相当する。滑動ホットシューを用いた場合のように、その横断面は平らな結合部−非結合部表面を有するセル形状のため番へたとえセル形状が６角形であっても、通常はセルの非一体表面（セル壁）は加熱する必要がないので、−角形である。加熱されたプラテン頃波形熱可塑性プラスチックシートの結合部−非結合部表面で溶融させる時間と十分な圧力で露出したハニカム表面を加圧させる。必要な圧力は、結合部−非結合部表面で通常５゜ｐｓｉ　（０，３４ＭＰａ）以上で、これは別の表現では１２インチ×４８インチ（３０，５ｃｍＸ　１．　Ｉ　２　ｃｍ）のプラテン表面上で４５トンの圧力で表される。

この大きな圧力の値は、プラテンと機械かび実質構造の機械のベッドの両方を要求するので２、二のようなプラテンの使用に対して欠αをもたらす。ホットシューとブラーΣ・ンの本質的な相違点どして（礼　プラテンは一般に上下の動作だけで同化結合されるハニカムヒに配置されるのに対し、ホットシュー檄滑動によりハニカムを横断して拭うことである。またホットシュー達一般的に図６の表面（５）を半径方向に横断１−その結果、少量の樹脂を拾い上げると共四回動又は滑動のいずれかによって同化結合される表面に適用できる凹型歯型となる。

プラテン溶融の欠点と１−て鷹その他、プラテン鷹通常滑動によって取り除かれないので、接着表面から取り除く前に熱可塑性プラスチックの溶融温度以下に冷却しなければならないことである。温度が高すぎると、樹脂の持ち上がりが生じる可能性がある。たとえ低温であっても、樹脂の移行が問題となるので、動剥離剤の使用が要求されることになる。商品名Ｆｒｅｋｏｔｅのような標準剥離剤を、プラテン突出部に接する結合部−非結合部表面上にある非結合部上に計量又は塗布するか、例えばローラー、その他の同等の手段によってプラテン突出部の上部表面に塗布してもよい。剥離剤のコーティング鷹これから置かれる次のシートの非結合部に引続き接着される波形熱可塑性プラスチックシートの上部層の結合部表面に接触しないよう、注意しなければならない。

プラテンにより与えられる圧力のために、アッセンブリー内にある形成体ミ下方へ特にベッドのエツジから最も離れた中央部分に沿って曲がり得る。ハニカム全体の幅に沿って圧力を十分に保ち且つ均一にするためをミプラテンの表面は、前述のように、ロッドの置換を考慮して、僅かに凸面状に機動ロエしてもよい。

プラテンは加熱・冷却のサイクルを通過しなければならないので、　これらのサイクルを行なう速度（ｒ　ａ　ｔ　ｅ１訳製造の見地から重要である。このため、モノリシックグラファイトで構成されたプラテンを使用すると有利である。このようなプラテンは、１９９０年４月２４日に出願された米国同時係属出願Ｎｏ、０７１５１３．６３４号、書類名「モノリシックグラファイト圧力プラテン及び繊維強（Ｉｆｆ造材料の同化結合における用途」に記載されており、参考としてここでも取り上げである。柔らかいグラファイト表面を保護するためＧミ米国同時係属出願Ｎｏ、０７７４８８．９３２号に記載されるように、グラフアイｉ・プラテンは薄い金属コーティングでコードンてもよい。このグラファイトプラテンｉｌｌ　高い伝熱率、通常は鋼プラテンの２倍の伝熱率と更に、プラテン表面の温度均一性が大きいという２重の利点を有する。

加熱された第３形成体も利用可能である。しかしロッド上のプラテンは、この欠点を避けるために利用できるけれども、この方法は均一に圧力を加えることにより問題が生じる。その他の溶融方法慰例え（Ｌ集束赤外光、超音波エネルギー、レーザーエネルギー又は熱空気等の適当な手段によって結合部−非結合部表面を加熱すること、及び前記装置、即ちシュー、プラテン、ロッド又は単に圧力を加える同様な手段のうちの１つを使用することである。これらの装置（戴加圧溶融中に必然的に起こる伝熱を補うため（ｏｆｆ　５ｅｔ）いくらかの加熱を必要とする場合もある。しかしこの場合、加熱と冷却のサイクルと加熱の程度頃熱の相当部分頃単にシュー、プラテン又はロッドによって供給されるよりもむしろ結合部−非結合部表面自体に適用されるので、実質的に少ない。特に最速の工程東低熱質量（ｌｏｗ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｍａｓｓ）を有する繊維強化又は非強化ウェブだけが加熱される時に得られる。

熱可塑性プラスチックハニカムの他の製造方法を、図４及び図９−１１の装置で説明する。この方法檄　これまで説明したものと類似しているカー溶融手段は改善さね、波形にする工程は本方法に導入することができる。この好ましい方法において、最下部形成体（７０戴最上部ロンド（６）が挿入さね、次いで波形繊維強化熱可塑性プラスチックシートが最上部ロッドの上に配置される前に最上部形成体セルを通してベッドフレーム内に挿入される。波形シート及びウェブ１４前もって波形にされるか、置かれる時に波形にされる。結合部−非結合部表面表面哄その後、誘電加熱、集束赤外光、熱気体又は他の同等の手段によって選択的に加熱さねへ次いで溶融に必要な圧力が波形の方向（ハニカムの長さに沿って）に対し横方向に移動する歯付きシリンダーにより供給される。この組み合わせ（戴ウェブが既に設置してあり、第３の形成体によって保持されていれ＋２セル方向に平行に使用することも可能である。場合によっては、上部熱可塑性プラスチックシートの非接触部分を縦方向に延びるスリットを有する適当な邪魔板によって熱源から遮蔽する必要がある。前記スリットの空間周波数１ｉ、結合部−非結合部周波数及び位置に相当する。邪魔板なしの本方法を図４で示す。図４において、歯付きシリンダー又は歯車（１）は、ハニカムの上部表面を横切って回転して、結合部−非結合部接触部分（２）に圧力を供給する。歯付き歯車（戴好ましく（戯ハニカムの厚さと同じ幅か、又はほぼそれを等分した啄即ち厚さの３分の１より広い寸法、好ましくは厚さの２分の１より広い寸法を有する。加熱手段（３）（ここでは熱気体のジェット）はシリンダーの通路の上方にある。シリンダーの歯（戴圧力が回転運動で滑らかに印加されるように凸面を有すると有利である。

非波形のウェブ材（４）はガイド（５）を通って供給される。これにより波形化及び固化結合がこの製造工程に統合される。最上部形成体（６）及び最下部形成体（７）は、図１及び２Ａ−２Ｃを参照して既に述べたように取り除かれれて再度挿入される。

歯付きシリンダーの代わりに、適当な幾何学をバーを有するかご型シリンダーを使用してもよい。しかし、この方法は特に微細なセル幅のハニカムに対しロッドが変形すること、及びバーがシリンダーと同じ熱質量を持たないという２つの欠点を生じる。シリンダー又はかごは加熱されず、むしろ樹脂の移行を避けるよう十分低い温度に維持することが望ましい。この歯付きローラー法によって、ハニカム固化結合は、１５リネアル（ｌｉｎｅａｌ）インチ７秒（３８センチ／秒）以上の速さで行われる。４つ及び５つの歯を付けたローラーの他の幾何学形を図８Ａ及び図８Ｂに示す。適当な幾何学形を有する長いプランジャー及び他の同様な手段も利用可能である。

最も好ましい実施態様では、熱可塑性プラスチックウェブは、一つの統合された工程で波形化され溶融される。この方法によって、波形となる前のウェブの取扱いに伴う問題が避けられる。時として、波形材料を正確な寸法で作るのは困難なので、これは重要なことである。更に、ウェブを広げたり変形したすせず、従って結合部−非結合部の空間的関係なくしてハニカム上部表面にこのような材料を供給することは通常は困難なことである。この好ましい方法においては、熱可塑性プラスチックウェブ（飄ロールから非波形状態で供給される。このウェブはハニカムの最上部層の上に置かペハニカム及びウェブの間者は同時に加熱される。

このウェブは前述したよう＆ミ歯付き歯車が移動することによって同時に波形化さね、溶融される。

図１１Ａ及びＩＩＢＩＬ歯付きローラーを使用した場合の固化結合工程を拡大したもので、熱気体、超短波、又は輻射加熱（加熱手段は図示せず）による好ましい方法を図示している。図１１Ａで鷹繊維強化ウェブの上部ウェブ（６）は図中で最も左にある最上部セットのロッド（１）上にある。底部ウェブ（５）は、最上部及び最下部ロッドの間に完全に示された最も左にある部材である最下部セットのロッド（２）上にある。波形となっていないウェブの厚さをＢ−Ｂで示す。

図１１Ａの（３）での横断面Ａ−ＩＬ結合面化されたウェブを示しその厚さ鷹一般にＢ−Ｂ厚×２倍の約８ｏ％に相当する。波形化／固化結合の間、ウェブは加熱される、又、波形化／固化結合ローラ（１１図の９）憾図１１Ａの４にウェブを置き、固化結合させる。図１１Ｂは実際に全て熱可塑性プラスチックウェブである１００％のウェブ力を強化繊維である元の２倍の厚さの７０〜５０％以下に変化し得る圧縮の程度を示している。熱可塑性プラスチックの含浸程度を高くすると、圧縮の予想程度が大きくなる。

更にＩＩＢにおいて、固化結合前の２倍の厚さが断面Ｂ−Ｂであり、　一方、Ａ −Ａは固化結合した厚さであり、Ｂ−Ｂ厚の約８０％である。　（８）で（戴置化結合前のウェブとほぼ同じ厚さか、又は特に熱可塑性プラスチック含有量の大きいウェブの場合、その厚さよりも若干薄い可能性のあるハニカム側壁を示している。ローラーの幾何学形＋１　これら側壁上に高い圧力を加えるか、小さい圧力を加えるか、或は圧力をかけないかにより調整される。

再び１１Ａにおいて、完全に固化結合した結合部−非結合部デームを（３）で示した。同化結合前のウェブ（７）ＩＬ加熱手段（図示せず）によって加熱されたローラー（図示せず）によって波形化されると共＆ミ固化結合さ粗またローラ（４）と最上部セットのバー（形成体）との間で圧縮される。

図引戴　２次接着時の固化結合の例を示している。波形化／固化結合歯車（１）の通路の（組−更に完全な接着を行うために２次溶融／固化結合用くすでに溶融された結合部−非結合部表面（３）を加熱する任意の２次溶剛４２１０熱源（２）がある。接着圧力は第２０−ラー（４）によって供給される。一方、加熱は２次エアジェツト（２）によって供給される。ローラーは、移動台（５）に搭載さね、形成体のベッドの端部に達すると、ウェブの端部を切断した後、持ち上げられて開始位置に旋回して戻される。この２次接着法に（３図１０Ａ−１０Ｃに図示されｔ：連続２電波形化／固化結合ローラーシステムも使用できる。この場合、２対の２次接着歯車と２次ジェットが使用される。、一つは回転可能な中央の波形／固化結合歯車の前方で、もう一方はその後方で使用される。

図１０Ａ−１０Ｃに、次のハニカムを置く前に、歯付きローラー及び選択的加熱手段を最初の開始位置に旋回して戻す操作を除いたハニカムの形成方法を示す。

この実施態様では、２つの熱空気加熱手段が使用されている。熱可塑性プラスチックウェブは、固化結合及び波形を付ける１対のローラー（１）、　（２）が左から右へ通過するよう置かれる。底部ローラー（１）は波形化及び固化結合を行う。

波形となっていないウェブ（７）ｌｋガイド（８）を通って供給される。ウェブの波形化及び溶融用の熱空気は、図７及び図１２に示すような熱空気ジェット（３）によって供給される。先頭ウェブがベッド端部で最後部形成体（４）に到達すると、加熱手段（３）への気体流は停止し、置方ｌＪの形成体は引っ込めらね、結合固化した結合部−非結合部の厚さよりも僅かに高い位置に持ちとげらね、最−に列の形成体となって再挿入さｔ′ＬＳ次いでハニカムまで下げらね、好ましくはハニカムの最」一部層と底部セットの形成体間に圧力を生じさせる。次ぎに、１対の波形化／固化結合ローラーを有する移動台（５）は図１０Ｂに示されるように、ロッドが交換され最上部形成体端部（図１０Ｃの４）の回りでウェブを覆うように時計回りに回転する。次ぎにローラーは右から左へ旋回し、それと共に固化結合温度にウェブを加熱するために左手の加熱手段（６）が始動される。その行程の最後で、左手の熱空気ジェット（６）が停止さねへ前述のように最底部形成体は、引き抜か瓢持ち上げら瓢挿入さね、締めらね、また固化結合歯車移動台は元の位置に逆時計回りに回転する。この工程Ｉ戯所望のハニカム幅が得れるまで繰り返される。

図１０Ｂは、ベッドの端部に途中まで降りているケースで、部分的時計回りの回転をしている図１０Ａの装置を示している。いがなる特定の形成体も「最後」の形成体にすることができる。図１０Ｃは、ジェット（３）が停止している間、熱空気ジェット（６）が熱を供給しながら、右から左へ旋回している装置を示している。波形となっていないウェブ（７）ＩＬ　ガイド（８）を通って２つのローラー（１）及び（２）の間に供給される。

図１２は４つ又は５つの歯が付いた固化結合ローラーを使用した場合、結合部− 非結合部デームの全ての固化結合の欠陥を除去するために開発された気体衝突ジェット（２）の形態を示している。図１２において、チューブ（１）を通って運ばれる主要熱気体服スリット（３）を通ってジェットを供給する。放出穴（５）（戴処理される非波形ウェブの低表面に衝突する熱気体ジェット（４）内に設けられる。長いノズルは放出流から主要気体流を分ける内側遮断板を構成している。長いノズルを使用することにより、非結合部凹みの影の部分は除去さね、その結果完全な固化結合を形成する。

下記の例（戴数多くの繊維補強材によって行ったものであり、例え（Ｉ、１０８．１１２．１２０及び７７８１の織布形及び１〜３オンスの不織布形のガラスファイバーウェブ：平行な一方向テース　２８２織布形及び０．５＝４オンス不織布形カーボンフアイバーウエブ、ケンダル形１２０９不織布では商品名Ｎｏｍｅｘファイバーがある。商品名Ｔｙｖｅｋｌ　１０８５Ａ型スパンボンド１００％ポリエチレンウェブ、商品名Ｔｙｐａｒ３３５３型１００％ポリプロピレンウェブ、及び商品名ＲｅｅｍａｙＴ−５５０型１００％ポリエステルウェブも包男１した使用樹脂＋４ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、商品名ＵＩＴＲＡＳＯＮ２０００液晶ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、及びナイロンである。

例１多数の熱可塑性プラスチック繊維強化ハニカムを、歯付き歯車同化結合ローラーはないカー回転及び滑動熱シュー備えた図１の装置を用いてセル寸法１／８インチ及び１重４インチで製造した。回転熱シュー鷹接触表面温度が７００−９００ −　Ｆ　（３７１−４８２−Ｃ）となるように１０００″　Ｆ（５３８°　Ｃ）に加熱されたワットロウ（Ｗａ　ｔ　ｌ　ｏｗ）２０００ワツトのカートリッジヒーターで加熱した半径フインチの表面を有する。結合部−非結合部表面への圧力ｉ４ｓ。

−１４０ボンド／１平方インチ（ｐｓｉ）の間で変化させた。波形（波の長さに沿って）に対し゛Ｃ横方向における接着速度は、２−６インチ／秒（５−１５ｃｍ／秒）であった。

製造されたハニカム材は、熱可塑性プラスチック繊維強化及び非強化ウェブを前もつで波形にした片を最上部セントの形成体上に置き、結合部−非結合部デームを溶融するのに十分な程度に結合部−非結合部デーム上をホットシュー又は滑動プラテンで加圧することにより作った。

使用した滑動プラテンは、結合部方向に１インチ（２，５ｃｍ）〜６インチ（１５ｃｍ）の間で変化させた。単一結合部幅滑動ホットシューとハニカム全体の輻に相当する滑動ホットシュー　（滑動プラテン）とを使用した。横方向の速度は前述の回転プラテンを用いたように変化させ７’：ｏ　プラテン材料としてはステンレススチール、アルミニウム及びモノリシックグラファイトを使用した。加熱はプラテンの表面で一定に接触するストリップヒーター（１０００−３０００ワツト・ワットロー）によって行なつ九単−結合部滑動プラテンは２ミルのステンレススチール箔で覆った直径１／８インチのカートリッジヒーターを使用した。この加熱装置はプラテンの最底部表面を構成している。ヒータ一温度はウェブ表面＋：、オ＆ｆル温度カ６５０−８５０°Ｆ　（３４３〜４５４°Ｃ）トナルヨウニ８ｏＯ〜１２００°Ｆ（４２７〜６４９°Ｃ）の間で変化させた。ウェブ表面における圧力は通常８０〜１６０ポンド７１平方インチ（ｐｓｉ）であった。

例２図６に示すような固定プラテン（回転も滑動もしない）を使用した他は例１の方法を繰り返した。プラテンは溶融結合部−非結合部デームから取り除く前に冷却しなければならないので、プラテン材としてグラファイト及びセラミックプラテンを選択した。慶、速熱サイクルによって低熱質量を有するプラテンを指令した。

プラテン表面の上部と接触するストリップヒーター（戯ゆっくりと加熱（７−１０分／サイクル）することを証明した。ヒータ一温度は通常１２００−１５００・　Ｆ（６４９〜８１６’Ｃ）とした。好ましい加熱源＋４　プラテンの上部に接した熱空気衝突を行うＨ）ＩＴ　Ｍｏｅｎシステムであ・りな。エアジェツト口の寸法（ミ　プラテン表面７口寸法の距紅２〜８に応じて００２０インチ（００５ｃｍ）　〜０．１００インチの範囲で設けられた。１２００−１６００°　Ｆ（６４９−８７１−Ｃ）の圧縮空気を１０〜２０ポンド／１平方インチ（ｐｓｉｇ）の背圧で供給した。この方法を用いることによって、ＰＥＥＫボリエーテルケＩ・ン又はＰＥＳホリエーテルスルホンのような４００°　Ｆ（２０４°Ｃ）範囲のＴｇ及び６５０〜８ｏＯ″Ｆの融点を有する熱可Ｗ性プラスチソクマＩ・リックスで１〜４分のサイクル時間が観察された。

例３本例によって製造したハニカムでは、前もって波形化したシートを例１と同様に置き、熱可塑性プラスチックウェブを加熱するため熱空気又は赤外熱を用いた。

固化結合は例１及び２と同様に、回転、滑動、又は固定プラテンによって行なった。この方法の欠点（戴加熱によって波形ウェブが変形することのないように、また結合部−非結合部デームの位置が移動しないよう番ミ固定装置を必要とすることである。

例４図４に示すような１０個の歯を持つ波形化／固化結合ローラーを備えた図１の形成体ベッドを用いた。ローラーの歯の間隔及び幾何学形はウェブの厚さを考慮して所望のハニカムの幾何学形く形成体形）を基にしている。慣用の設計技術を各々の試用に適した幾何学形を決定するのに使用した。この試験で使用した歯付き歯車の幾何学形１ｉ、図４に示した。

図７に示された幾何学形を有する熱空気ジェットを、図４の２に示したように波形化／固化結合の直前＆ミ波形化していない熱可塑性プラスチックウェブに熱空気を供給するのに使用した。５０〜１００ボンド／１平方インチ（ｐ　ｓ　ｉ　ｇ）の背圧及び５０〜１１００５ＣＦの流量で窒素を吹（ＡＤＣ熱気体トーチにより、ウェブ表面において通常１１００〜１４００°　Ｆ　（５９３−７６０・　Ｃ）から８００〜９００−　Ｆ　（４２７〜４８２°Ｃ）の出口気体温度を生じさせた。圧縮空気を用いるＨＴＴ　Ｍｏｅｎユニットも使用した。ノズルの型と寸法は材料構成及び幅に依存する力Ｃ１通常のノズルはウェブまでの距離と１寸法との比２〜８を持っていた。

非波形材料を熱空気ジェットによりハニカム上部表面に供給し、　１〜２０インチ／秒（２，５〜５１　ａｍ／秒）特に６〜１２インチ／秒（１５〜３０ｃｍ／秒）の速度で、５０〜３００ポンド／１平方インチ（ｐｓｉ）特に８０〜１６０ポンド７１平方インチ（ｐｓｉ）の結合部−非結合部デームにかかる圧力でローラーを動かす。こうして得られた固化結合速度の測定値の具体例ＩＬ７７８１織りガラスファイバー／ポリフェニレンスルフィドを用いた場合１０インチ／秒（２５４ｃｍ／秒）　、　１１２織りガラスファイバー／ポリエーテルスルホンを用いた場合６インチ／秒（１５，２ｃｍ／秒）、及び商品名ＴｙｖｅｋＳＴｙｐａｒ及びＲｅｅｍａｙを用いた場合１５インチ／秒（３８，１ｃｍ／秒）である。本例で使用したローラーの幅１ｊ１１．５インチ（２９，２ｃｍ）であった。

ローラー及びウェブ力ｆ、形成体の列の端部に到達した時、気体流は停止させ、ウェブはレーザーナイフで切断しまたローラー及び非波形ウェブは始動位置に旋回させた。この位置で、最下部ロッドを取り除き、固化結合した結合部−非結合部表面の厚さよりも高く上く再挿入し締め付けた。次いで波形化及び固化結合の工程を所望のハニカム幅に到達するまで繰り返した。

この工程により更に完全なセル形を有する均一なウェブが形成された。　二、三のウェブ材料の場合に鷹前進する歯付きローラーから最も離れた部分において結合部−非結合部デームの接着が不完全であることに気付いた。しがしこの問題はノズル設計の変更、例えば図１２の変形気体衝突付きの図８Ａ及び８Ｂの４つ及び５つの歯が付いた結合ローラーを使用することにより軽減される。図９に示した第２溶融工程も優れた固化結合をもたらす。

セル方向へ±４５°傾け、且つ３５重量パーセントのポリエーテルスルホンを含浸した１０８型織りガラスから本例に従って製造した３　３　ポンド／立方フィート、１／４インチのセルハニカムを製造し試験して下記の結果を得た。

平面圧縮　１５８ポンド／１平方インチ（ｐｓｉ）たわみ　３５０ポンド平面剪断　９８８ポンドこれらの値は熱硬化性ハニカムの場合と比較すると有利である。熱可塑性プラスチックハニカムの場合ＬＬ上部バ木ル及び底部パネルを除く１フイートの立方体ハニカム構造を僅か１分で形成するのに対し、類似の熱硬化性プラスチックハニカム、又は接着剤で接着した熱可塑性プラスチックハニカムの場合【３同サイズの構造を形成するのに２４時間以上もかかる。

例５−７電磁誘導接着、超音波接着及び繊維の抵抗加熱を試用した。これらはいずれも材料同士の接着には成功したが、十分な加熱工程速度及び精度を達成することは困難であった。

家庭用電子レンジ（２５ギガヘルツで作動すると共に７００ワット以上の出力を持っているものとする）からのＲＦ源、及び一端がＲＦ源に接続し他端が圧力表面／エネルギーウィンドウとしてＲＦ透明エポキシが充填された矩形導波管コンポネントを使用して電磁誘導接着実験を行った。出力の程度（戴樹脂の種類、ウェブの厚さ及びファイバーの種類の関数として変化させた。エポキシウィンドウの温度制限のため、ポリエチレン及びナイロンのような低融点樹脂だけを使用した。これらの樹脂自体は関連する損失条件が殆どないか又はないので、一般にＲＦ輻射に対する材料の感度を高めるため、損失媒体、例えばカーボンブラックや鉄カポニル粉末を少量加える必要があった。ガラス強化系は一つの接着部当り２秒以下で接着できたが、樹脂中のカーボン繊維の存在（礼通常この輻射に対し繊維の高い反射性によって十分な加熱ができなかった。

この技術分野における超音波実験＋４１０００ワツト音波及び材料の工業的超音波溶接ユニットを用いた。これらのユニット版クリスタルコンバーターにより発振電気信号を機械的信号に変換させる原理に基づいて作動する。次ぎにこの機械的振動を適当な形状の調整されたホーンに通す。この振動性ホーンが２つのウェブ表面互いに振動させ、引続きこの２つの材料を共に溶解するのに十分な摩擦熱を蓄積すると、熱可塑性プラスチック材料の溶融が起こる。数個のホーン（直径　１５０インチのフェースホーン及び４インチ×　１４４インチのフェースホーン）を作り、１．１から１２．５までの幅をもつ増幅器を用いて試験した。

その結果、２秒未満／結合部で十分な接合強度力ｑ辱られることが判明した。試験は、織布型及び不織布型の両方においてガラス／ＰＥ５ＳＰＰＳ、及びＰＥＥＫ均等物について行った。非強化樹脂ウェブは、強化されたものの平均２倍の速さで接着した。ガラス強化系はグラファイト系よりも約２５〜５０パーセント速かった。ホーン表面は、結合接着部分全体を均一に接着するために、絶対に正確な位置（一端から他端までのロッド表面に平行な）に置かれなければならなかった。

もし正確な位置に置かれなけれ！！、粗末で、不均一な接着になるものである。

ホーンの形状のため、これは容易に達成できるものではなく、ウェブとロッドとの不可避の不均一性を補償する自動整！り搭載装置が必要となる。このような障害鷹多数の結合部分にわたってウェブの厚さ又はロッド表面を一定にすることが困難であることから、更に多面ホーン設計上の潜在的な障害となる。これは前述の固定プラテン法で直面した、偏々のプラテン圧力成分を克服する必要があるという問題と本質的に同じである。しかしホーンは最適エネルギー移動を起こさせるために、ブースター一体面及び材料の両方に密接していなければならないので、この位置（ｆｉｘ）は超音波を用いた場合と同じようをミ有効ではない。従って実行可能と思われる唯一の方法は、それら自身のコンバーターによって各々駆動される一連の単面ホーンを使用することである。しか狐多数プラテン法と同様、効果をもたらすには更に高いレベルの機械的複雑性が必要となる。

繊維（この場合はカーボン又はグラファイト）自体の抵抗加熱を試用した。ＡＣ／ＤＣ溶接機を用いて、周囲の繊維を加熱するため、ＡＣ及びＤＣの電流を種々変化させてカーボン繊維に通した。加熱立ち上がり時間は非常に速かったが、加熱が始まっても加熱程度のコンバ−ターましいので、カーボン繊維と一定に接触、維持するのは困難であった。サイクル時間（戴　２秒未満／結合部と速かったが、結合部−結合部間の熱量は非常に変わり易かった。この方法はロッド芯の加熱にも適用した。元の鋼製ロッド（３寸法安定性を損なうことなく、素早く加熱し冷却することが困難なので、これらの金属ロッドは５ｔａｃｋｐｏｌｅ社製のモノリシックカーボンロッドと置換した。既に波形化した上部ウェブを回転状態にした際、ロッドに大電流／低電圧のエネルギー源を接続した。ロッドは十分な温度で加熱した後、両材料層にその熱を移動させなければならないので、この工程はもともと遅いが、有効である。ウェブの上部層の場合と同様に、ロッドに連続的方法で電流を印加するため鋼の導電体片を使用した。この方法を用いて約１０秒／結合部の接着時間が得られた。ロッドの他の加熱方法代熱源用のカーボンロッド内に小さな（直径１７８インチ）カートリッジ加熱器を挿入するものであった。この方法の欠点はカートリッジ加熱源のサイクルが遅いことである。

この方法における接着時間は平均２０秒以上／接着部であった。

特表十〇−５０４００１（１０）国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．ａ）少なくとも１列のセルを有するハニカム構造の最上部セル内に第１セットの金属形成体を配置し、ｂ）量上部ハニカム表面の非結合部凹みに、セルの空間的周波数の半分で置換された第２セットの金属形成体を配置し、ｃ）前記波形ウェブの非結合部が前記ハニカム構造の最上層の露出した結合部と一致するように、繊維強化熱可塑性プラスチックの波形ウェブを最上列の金属形成体上に供給し、ｄ）この結合部−非結合部表面を溶融するに十分な量で、少なくとも結合部−非結合部ゲームを加熱及び加圧し、ｅ）最下部セットの形成体を取り除き、前記形成体を、溶融した結合部−非結合部表面の厚さ以上に持ち上げ、次いでこの移動によって最上部形成体となった量上部ハニカム表面の非結合部凹み内にロッドを再挿入し、次いでｆ）所望の深さを有するハニカムが得られるまで前記（ａ）〜（ｅ）の工程を操り返す、ことを特徴とする繊維強化熱可塑性プラスチックハニカムコアの連続的製造方法。
２．前記（ｄ）の加熱及び加圧の適用が、ハニカムの空間的周波数に応じた幅に沿って１列以上の突起物を有する滑動ホットシューで構成される加熱及び加圧手段によって行われる請求項１記載の方法。
３．前記（ｄ）の加熱及び加圧の適用が、ハニカムの空間的周波数に応じた幅に沿って突起物の列を有する非滑動プラテンで構成される加熱及び加圧手段によって行われる請求項１記載の方法。
４．前記（ｄ）の加熱及び加圧の適用が、少なくとも１つの結合部−非結合部ゲームの少なくとも１部と接触させるように置かれた超音波変換器で構成される加熱及び加圧手段によって行われる請求項１記載の方法。
５．前記（ｄ）の加熱及び加圧の適用が、ハニカムの厚さ又はこの厚さを割った厚さにほぼ等しい幅を有すると共に、長さに沿って表面から放射状に配置され、結合部−非結合部ゲームの最上部表面に接触するようにした突起物を有するローラーで構成される加圧手段と、加熱手段とで行われる請求項１記載の方法。
６．前記加熱手段が下記群から選択される請求項５記載の方法。ｉ）熱気体ジェットｉｉ）赤外輻射ｉｉｉ）超短波輻射ｉｖ）超音波エネルギーＶ）抵抗加熱Ｖｉ）導電加熱ｖｉｉ）レーザー加熱ｖｉｉｉ）以上の組合せ
７．前記波形ウェブが、加熱された繊維強化熱可塑性プラスチックウェブを前記ローラーと前記最上部形成体の間で波形化した後、前記波形ウェブの非結合部をハニカムの量上層の結合部に溶融することによって、前記溶融工程（ｄ）と実質的に同時に波形化される請求項５記載の方法。
８．第２の加圧溶融が、結合部−非結合部表面を更に接着するために用いられる請求項７記載載の方法。
９．前記第２加圧溶融が、加熱手段に引き続き第２ローラーによって行われる請求項８記載の方法。
１０．前記波形ウェブが軸上に搭載された１セットの上部ローラー及び下部ローラーの中間にある最上部列の金属形成体上に供給されてハニカム構造の端部に達し、前記金属形成体が再挿入された時（ｅ）、下部ローラーは前記ウェブから離れた方向へ枢軸旋回すると共に、上部ローラーは前記ウェブに向かって枢軸旋回し、これにより前記ウェブは最上部セットの金属形成体の末端の回りを覆った後、波形ウェブはこの形成体方向と逆方向に置かれる請求項１記載の方法。
１１．工程（ｄ）が、波形の長さに沿って前記ウェブを横断する、規本的に円筒形で、曲線面は前記ハニカムの結合部−非結合部ゲームの空間的周波数に相当する高さ及び凹みを有するロールによって行われる請求項１記載の方法。
１２．ａ）少なくとも１列のセルを有するハニカム構造の最上部セルに第１セットの金属形成体を配置し、ｂ）最上ハニカム表面の非結合部凹みに、セルの空間的周波数の半分で置換された第２セットの金属形成体を配置し、ｃ）熱可塑性プラスチック波形ウェブを、前記波形ウェブの非結合部が前記ハニカム構造の最上層の露出した結合部と一致するように、最上列の金属形成体上に供給し、ｄ）この結合部−非結合部表面を溶融するのに十分な量で、少なくとも結合部− 非結合部ゲームを加熱及び加圧し、ｅ）最下部セツトの形成体を取り除き、溶融した前記結合部−非結合部表面の厚さ以上に前記形成体を持ち上げ、次いでこの移動によって最北部形成体となる最上部ハニカム表面内の非結合部凹み内にロッドを再配置し、次いでｆ）所望の深さを有するハニカムが得られるまで前記（ａ）〜（ｅ）の工程を繰り返す、ことを特徴とする熱可塑性プラスチックハニカムコアの連続的製造方法。
１３．前記（ｄ）の加熱及び加圧の適用が、ハニカムの空間的周波数に応じた幅に沿って１列以上の突起物を有する滑動ホットシューで構成される加熱及び加圧手段によって行われる請求項１２記載の方法。
１４．前記（ｄ）の加熱及び加圧の適用が、ハニカムの空間的周波数に応じた幅に沿って突起物の列を有する非滑動プラテンで構成される加熱及び加圧手段によって行われる請求項１２記載の方法。
１５．前記（ｄ）の加熱及び加圧の適用が、少なくとも１つの結合部−非結合部ゲームの少なくとも１部と接触させるように置かれた超音波変換器で構成される加熱及び加圧手段によって行われる請求項１２記載の方法。
１６．前記（ｄ）の加熱及び加圧の適用が、ハニカムの厚さ又はこの厚さを割った厚さにほぼ等しい幅を有すると共に、長さに沿って表面から放射状に配置され、結合部−非結合部ゲームの最上部表面に接触するようにした突起物を有するローラーで構成される加圧手段と、加熱手段とで行われる請求項１２記載の方法。
１７．前記加熱手段が下記群から選択される請求項１６記載の方法。ｉ）熱気体ジェットｉｉ）赤外輻射ｉｉｉ）超短波輻射ｉｖ）超音波エネルギーＶ）抵抗加熱ｖｉ）導電加熱ｖｉｉ）以上の組合せ
１８．前記波形ウェブが、加熱された熱可塑性プラスチックウェブを前記ローラーと前記最上部形成体の間で波形化した後、前記波形ウェブの非結合部をハニカムの最上層の結合部に溶融することによって、前記溶融工程（ｄ）と実質的に同時に波形化される請求項１６記載の方法。
１９．第２の加圧溶融が、結合部−非結合部表面を更に接着するために用いられる請求項１８記載の方法。
２０．前記第２加圧溶融が、加熱手段に引き続き第２ローラーによって行われる請求項１９記載の方法。
２１．前記波形ウェブが軸上に搭載された１セットの上部ローラー及び下部ローラーの中間にある最上部列の金属形成体上に供給されてハニカム構造の端部に達し、前記金属形成体が再挿入された時（ｅ）、下部ローラーは前記ウェブから離れた方向へ枢軸旋回すると共に、上部ローラーは前記ウェブに向かって枢軸旋回し、これにより前記ウェブは最上部セットの金属形成体の末端の回りを覆った後、波形ウェブはこの形成体方向と逆方向に置かれる請求項１２記載の方法。
２２．工程（ｄ）が、波形の長さに沿って前記ウェブを横断する、基本的に円筒形で、曲線面は前記ハニカムの結合部−非結合部ゲームの空間的周波数に相当する高さ及び凹みを有する熱ロールによって行われる請求項１２記載の方法。