JPH0976378A - ペーパーハニカムの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 これまで量産のできなかった未含浸及び含浸
ペーパーハニカムを安価に大量に供給することを目的と
している。 【構成】前工程で原料の紙に樹脂液を含浸させ、または
水分等を含浸し柔らかくした状態でハニカムの成型と厚
さ切断を行い、展張乾燥させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は未含浸または樹脂含浸ペ
ーパーハニカムの製造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在未含浸のペーパーハニカムは原紙を
多角形のドラムに巻取る方式（特許出願公告番号昭３７
−６９８３）で行われており、ドラムより取り外したと
き積層品はすでに接着がほぼ完了した図２のハニカムブ
ロックとなる。樹脂含浸のハニカムを製造する場合はハ
ニカムブロックの両端を切断してハニカムブロック図３
のように仕上げて展張し、図４のような展張治具に取り
付け、樹脂槽にドブづけして乾燥する工程を経て作られ
る。こうしてできた展張状態のハニカム図５を任意厚さ
に切断するにはバンドソーで行う。樹脂含浸のコア材に
はこの方法以外にロールコア（特許公告 昭３５−１８
２９８）もあるが、これも展張状態のものを切断するこ
とになり、バンドソーが必須となることに変わりはな
い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図１に示した角ドラム
に巻き取る方式は、圧締ロール１で巻取った材料を圧着
して接着を完了させるため、スピードが制限され、生産
能率が非常に悪い。またセルサイズの小さいハニカムの
製作には大きな困難をともなう。たとえばセルサイズが
３．２ｍｍのようなセルの小さいハニカムを成型する場
合、５０ｇ／ｍ^２程度のクラフト紙を使用することにな
る。セルサイズが小さい場合これ以上坪量の大きい紙つ
まり厚い紙を使用するとハニカムのブロックを作る事は
できても、その後の展張が紙の層間剥離のためにできな
くなるからである。

【０００４】このような薄い紙に水溶性接着剤を使用す
ると、接着剤の水分のために紙が波状に変形するため見
かけ上、紙が厚くなり所定厚さになるまで巻き取ると、
次第にその外径は凹凸が激しくなり、最初は角ドラムに
沿って巻かれていても最終的には円に近くなり、積層が
不安定で接着剤線の正常位置を保つことができず、事実
上巻取成型は不可能になる。つまりセルサイズの小さい
ハニカムは未含浸であっても成型が極めて難しいのであ
る。

【０００５】溶剤タイプの接着剤を使用すれば、波型の
変形は生じないから問題なく巻き取る事はできるが、今
度は接着剤が紙を通過して裏面に染み出し、接着不要の
所を接着してしまう。これを防ぐために接着剤を特殊な
配合にすると、もともと高価な接着剤がさらに高価にな
り溶剤タイプは実用的でないものになる。樹脂含浸ハニ
カムの製法は図３に示したハニカムブロックを展張し、
図４に示したような治具に展張固定しアルコール溶性フ
ェノール樹脂槽に浸漬し、乾燥硬化させ、硬化後はこの
治具より取り外すというのが従来の方法である。

【０００６】そしてこの固定治具はハニカムと共に樹脂
液に浸漬され、硬化炉を通過するため付着した樹脂が毎
回肥大していくので定期的な清掃を必要とする。しかし
ながらこのような含浸工程は人手を要し、また自動化す
るにしてもきわめて複雑な操作となる。また溶剤タイプ
の含浸樹脂は比較的高価であり、また溶剤性であるが故
に防爆対策の設備が必要となる。含浸樹脂の種類として
は水溶性樹脂も考えられる。例えば尿素樹脂の場合は比
較的安価であるが、一般に粘度が高く含浸性が悪く紙に
吸収しずらい。必要な含浸量を得るために濃度を上げる
と、上下の含浸ムラが大きくなり、下面に近いほど含浸
率が高くなる。

【０００７】それを防ぐために濃度を低くすると今度は
含浸ムラは少なくなるが、必要な含浸量が得られないと
いうことになる。また水溶性フェノール樹脂の場合は逆
に吸収が早く瞬時に紙を濡らしてしまう。そのため紙は
極端に弱くなる上に、ハニカムの含水時の重量も重くな
り、治具の格子で受けている下面が圧壊して乾燥のため
の通気を悪くし、また余分な水分を吸収し過ぎるために
乾燥のエネルギー消費も大きくなる。このように問題が
多く、これまでハニカムに水溶性樹脂を使用することが
できなかった。

【０００８】アルコール溶性のフェノール樹脂を含浸し
硬化させた後は展張状態で固定されたハニカムブロック
ができ、厚さ切断にはバンドソーで行う。これらはすべ
て展張状態での作業となるため、そのスペースを大きく
専有するものとなり、またバンドソーの故に歩留りを悪
くさせ、さらに粉塵が発生し作業環境を悪くするなどの
問題を有していた。したがってハニカムに含浸する樹脂
の種類としては、アルコール溶性フェノール樹脂しか用
いられていないが、それでも高価なためにそのようなハ
ニカムはほとんど市場性のないものとなっている。

【０００９】ハニカムに成型してから、樹脂含浸する方
法は手数がかかるから、あらかじめ紙に含浸して硬化し
たものつまり含浸紙を使用するということも考えられ
る。この場合はハニカムブロックができた時はすでに含
浸硬化が完了しており、厚さ切断は当然ハニカムブロッ
ク図２の折畳状態にある。しかしこの方法においては、
含浸紙を作るための加熱硬化に長い距離を必要とするこ
と、またハニカムブロックが含浸硬化済みで硬くなって
いるため、断裁機の切断では厚さ精度が悪くなるので、
これも切断はバンドソーか丸鋸ということになり、歩留
りと粉塵の問題は解決しない。もっと根本的な問題とし
て、含浸量が多いと展張が極めて困難になり、通常は７
〜８％以下の含浸量にしなければならず、含浸率の高い
ハニカムの製造には全く適さない方法である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の諸所の問
題を解決し、未含浸または樹脂含浸ハニカムの高速生産
を可能にするものであり、さらには工程を簡素にしこれ
まで不可能であった特殊なハニカムをも製造可能にする
ものである。

【００１１】本発明の方式は最初の工程で含浸操作を行
い、未乾燥の状態で接着剤を塗布してドラムに巻き取
る。ついでドラムより取り外し、接着剤の硬化をまって
厚さ切断後展張して乾燥硬化させる。図６に従ってその
方法を概説する。２、２´は原料の紙である。これを含
浸液３の槽を通し、２本のロール４で余分の液を絞り、
ついでロール６、６´で接着剤を塗布する。５、５´は
原紙のエッジコントロールであり、接着剤条線の位置を
正常位に保つものである。接着剤は素材の進行方向と平
行に条線状に塗布する。これを巻取ドラム８で巻き取
る。７，７´はテンションコントロールであり、接着剤
の塗布速度と巻取ドラム８の巻き太りによる速度差を調
整するものである。

【００１２】巻取品が所定量に達すれば、これを切断し
て取り外す。取り外した直後はこの素材は円弧をなして
いるが、まだ接着剤が粘着性を有しているだけで硬化は
していないため、クリープを起こして自然と平板になっ
ていく。図７は本発明による別の方式であり、ドラムが
角の場合である。この場合は角の頂点で切断するから、
取り外した直後から平板になっている。角ドラムの場合
はこれまでのような圧締ロール１が不要となるから、そ
れを使用した場合よりはるかに速度を上げることが可能
となる。

【００１３】素材は濡れた状態であるから、円胴に巻い
ても、角ドラムに巻いても接着剤の収縮による紙の凹凸
が生じないので安定した積層ができる。ドラムより取り
外したブロックを要すれば接着剤が一定の接着力を発現
するまで常温放置するかまたは軽くプレスする。さてプ
レスした後のブロックは図２のような形状になる。これ
を断裁機で切断すると図８のようなスライスとなる。こ
れを展張して図４のような枠に必要枚数を固定し、常温
であるいは熱風で乾燥し次いでさらに高温の熱風で乾燥
硬化させることでハニカムが完成する。もちろん乾燥に
おける温度や時間は使用する樹脂の種類や量によって適
当に選定することができる。

【００１４】別の乾燥硬化方法としては、スライス図８
を図９のように互いに接合し、図１０のようにテーパー
のあるガイドを通過させ徐々に展張していき、図４の枠
に固定する方法を自動化することもできる。また図４の
固定枠を使用せず図１０のように展張の課程で乾燥硬化
させる方法も考えられる。これを数段重ねて行へば、さ
らに能率を上げる事もできる。

【００１５】さて本発明における含浸液は水溶性フェノ
ール樹脂、アルコール溶性フェノール樹脂、尿素樹脂な
どの樹脂液以外にも、水だけまたは水に溶解する無機物
例えば難燃剤や水ガラスなども含浸液として利用するこ
とができる。水だけでは含浸しずらいサイズの利いた紙
もあり、そのような場合は水にメタノールのような水に
溶解する溶剤を適当に添加することで含浸量を調整する
こともできる。さらには含浸液の温度を上げることによ
り含浸させやすくすることもできる。本発明では紙一枚
を含浸して絞ることができるので、含浸液の選択の幅が
大きくなる。またハニカムにしてから含浸する場合は、
ハニカムの展張した体積以上の含浸液量を必要とし、そ
の管理も容易ではない。しかし本発明では含浸液量は非
常に少なくて済むので特殊な含浸液でも管理は容易とな
る。

【００１６】含浸液は樹脂以外に水だけでも使用でき
る。単に水に濡らすことによってもセルサイズの小さい
ものの巻取成型が容易になるのであり、特にハニカムの
難燃処理には大きな効果を発揮することになる。樹脂液
の場合は紙に対して、３０％以下の固形分が適当であ
り、この程度であればロールで絞ったあとの状態は、指
触では樹脂の粘着を感じない。しかし樹脂の種類にもよ
るが３５％程度を超えると、粘着の傾向が表れてくるの
で、このような含浸率の高いハニカムは本発明の方法で
は生産できない。しかしペーパーハニカムでは３０％程
度が含浸量としてほぼ上限であり、これ以上含浸しても
ハニカムが脆くなるだけで、かえって悪い結果になる。
したがって本発明の方式によれば必要にして充分な高含
浸のハニカムを製造することができる。

【００１７】本発明における接着剤は特に重要である。
水分または未硬化の樹脂を含んだ紙を高速で湿式積層す
るのであるから、接着剤の種類、粘度、チクソトロピー
性、固形分量など成型状況に合わせて、配合しなければ
ならない。これまでのペーパーハニカムに通常使用され
る酢酸ビニールエマルジョン単体ではあまり効果を発揮
しない。この接着剤は水分が除去されて接着力を発現す
るのであり、本発明においては紙に含まれている水分に
より、接着力の発現が非常に遅くなる。これを避けるに
は酢酸ビニールエマルジョンと尿素樹脂の混合とする
か、尿素樹脂またはフェノール樹脂のそれぞれの単体ま
たはそれらの混合物に充填剤や硬化剤などを配合したも
のを使用するのが良い。

【００１８】本発明における巻取ドラムは円胴に巻くの
が理想的であるが、角ドラムでも可能である。前述のよ
うな接着剤の配合をもってすれば、円胴にまいた巻取品
は数十センチの厚さであっても、充分にフレキシブルで
ある。比較的フレキシブルでない場合にのみ、角ドラム
が必要になる。紙が濡れているから、接着剤の浸透を遅
くし、接着剤の選定とあいまって、積層品はフレキシビ
リティになる。紙が濡れているから、紙の水分による変
形を押さえ、かつ柔らかくなり、落ち着いて安定した積
層品となり、高速積層が可能になる。円胴に巻いた場
合、積層品の上面の１箇所を切断しただけで、取り外す
ことができ作業能率が上がる。円胴の直下で受けると、
それは短時間で平板の積層品となる。

【００１９】常温でプレスして接着剤がほぼ硬化した段
階でも積層品は最初の水分を含んだままである。この状
態で厚さ切断を断裁機で行う。ハニカムブロックを断裁
機で切断する場合、通常は図１１における切断厚さＨお
よび積層厚さＷが大きいほどそして積層品が硬い程、厚
さ精度が悪くなる。本発明においては、紙は濡れている
ので常態より２５〜３５％厚さが増える。つまり従来と
同じ積層枚数とすればＷがそれだけ増えることになる
が、逆に紙の硬さは約１／１０に低下する。総体的な結
果として切断は容易になり、精度も向上することにな
る。バンドソーの場合に比べると歩留りは良く、粉塵も
生じない、また切断速度も早くなるというメリットがあ
る。

【作用】

【００２０】本発明によれば、含浸した紙を強制的にロ
ールで絞るため、ハニカムを展張して含浸する従来の方
法より均一に含浸ができる事である。また含浸を最初の
工程で行うためにこれまで使用できなかった含浸のしづ
らい尿素樹脂や、含浸しやすいつまり吸収の早い水溶性
フェノール樹脂を使用できるようにした事である。さら
には常態の紙に水溶性接着剤を塗布すると膨張により、
凹凸が生じて巻取が不整になるのを、予め含浸工程を経
て濡れた状態にするためにスムーズに巻取ができること
である。

【００２１】さらには濡れているために接着力の発現を
遅らせる事、そのためにまた円胴に巻いても、ロスなく
容易に平板のブロックにできること、また円胴に巻くこ
とと、乾燥が不要なことのために高速で巻き取れること
を可能にしている。また厚さの切断についても、濡れた
状態の非常に柔らかい状態だから断裁機で精度よく切断
できるのであり、バンドソーの場合のように、歩留りが
悪い、作業スペースが大きい、粉塵が出るなどの問題が
解消されるのである。

【００２２】実施例１ 原紙をセミケミカル紙１１５ｇ／ｍ^２とし、含浸液を尿
素樹脂を固形分で２０％濃度にしたものを用いた。含浸
後ロールで絞った紙に対する含浸率はｗｅｔ状態で４０
％であった。セルサイズは１０ｍｍになるように接着剤
線を設定し、接着剤に尿素樹脂を主体にした配合とし
た。こうして作ったハニカムブロックを厚さ２５ｍｍに
切断し、展張後熱風により乾燥硬化させたのち圧縮強度
を測定すると、７ｋｇ／ｃｍ^２であった。

【００２３】実施例２ 原紙を５０ｇ／ｍ^２のクラフト紙とし、含浸液に水溶性
フェノール樹脂を固形分２０％濃度にしたものを用い
た。含浸後ロールで絞った後の紙に対する含浸率はｗｅ
ｔ状態で８０％であった。セルサイズが３．２ｍｍにな
るように接着剤線を設定し、接着剤にフェノール樹脂を
主体とした配合にした。こうして作ったハニカムブロッ
クを厚さ２５ｍｍに切断し、展張後乾燥硬化させた。こ
のハニカムの圧縮強度は２５ｋｇ／ｃｍ^２であった。

【００２４】実施例３ 原紙を１１５ｇ／ｍ^２のセミケミカル紙とし、含浸液に
水溶性フェノール樹脂を固形分２５％濃度にしたものを
用いた。含浸後絞りロールを通過した後の紙に対する含
浸率はｗｅｔ状態で７５％であった。セルサイズが６．
４ｍになるように接着剤線を設定し、酢酸ビニールエマ
ルジョンと尿素樹脂を主体の接着剤とした。乾燥後のハ
ニカムの強度は２４ｋｇ／ｃｍ^２であった。

【００２５】実施例４ 原紙をセミケミカル紙１１５ｇ／ｍ^２とし、含浸液には
水に難燃剤を２０％に溶解したものを使用した。含浸後
ロールで絞った紙に対する含浸率はｗｅｔ状態で３８％
であった。セルサイズが１２ｍｍになるよう接着剤線を
設定し、酢酸ビニールエマルジョンと尿素樹脂を主体の
接着剤とした。乾燥後のハニカムの強度は２ｋｇ／ｃｍ
^２であり、難燃効果があった。

【００２６】

【発明の効果】本発明により、これまでほとんど普及し
ていないセルサイズの小さいペーパーハニカムやまた高
強度の含浸ペーパーハニカムを安価に提供できるように
なった。

【００２７】

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のハニカム製法の一部説明図

【図２】本発明により製作したハニカムの途中図

【図３】ハニカムブロックの斜視図

【図４】ハニカム展張用の固定治具

【図５】含浸ハニカムの厚さ切断前の斜視図

【図６】本発明の全体説明図

【図７】本発明の別方式の説明図

【図８】切断されたハニカムスライス

【図９】折畳ハニカムを連続接合する説明図

【図１０】ハニカムの連続展張説明図

【図１１】ハニカムの切断状況の説明図

【符号の説明】

１ 押さえロール ２、２´ 原料の紙 ３ 含浸液 ４ 絞りロール ５、５´ エッジコントロール ６、６´ 接着剤塗布ロール ７、７´ テンションコントロール ８ 巻取円胴または角ドラム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２枚の原紙を走行させ、それに液状物を
   含浸させ、ついで接着剤を条線状に塗布してドラムに巻
   き取り、それを取り外し任意厚さに切断して、乾燥また
   は硬化させるペーパーハニカムの製造法。