KR20210110793A - 적층판 및 적층판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

경량화를 도모하는 것과 함께 강성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 흡음성능도 높일 수 있는 적층판 및 그 제조방법을 제공한다. 판 모양의 페이퍼 허니컴 구조체(4)를 구비하는 코어층(2)과, 그 페이퍼 허니컴 구조체(4)를 그 두께방향 양측에서 협지해 그 페이퍼 허니컴 구조체(4)에 일체화된 한 쌍의 섬유강화층(3)이 구비되어 있는 적층판(1)을 전제로 한다. 그 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5)에 발포수지(6)가 각각 채워지고, 코어층(2)이, 페이퍼 허니컴 구조체(4)와 그 각 관통공(5)에 채워지는 발포수지(6)에 의해 구성되어 있다. 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5)에 발포수지(6)를 채우는 데 있어서는, 형(型, 11)에 의한 압축력을 이용해 발포수지판(6A)을 각 관통공(5)에 충전재료로서 압입한다.

Description

적층판 및 적층판의 제조방법

본 발명은, 적층판 및 그 적층판의 제조방법에 관한 것이다.

적층판의 제조방법으로서, 특허문헌 1에 나타내는 바와 같이, 복수의 각 관통공(貫通孔)이 서로 이웃하게 하여 형성되는 판(板) 모양 다공체(多孔體)를 코어층으로서 준비하고, 그 다공체의 두께방향 양측에 섬유층을 배치하고, 그 각 섬유층에 미경화 상태의 수지를 각각 부여한 다음에, 그 수지가 부여된 양 섬유층을 상기 다공체를 향해 압축하는 것과 함께 그 수지를 경화시키는 것이 제안되어 있다. 이 적층판의 제조방법에 따르면, 적층판으로서, 다공체로 이루어지는 코어층의 두께방향의 양측을 한 쌍의 섬유강화층(섬유층에 함침된 수지가 경화한 것)에 의해 협지(挾持) 일체화한 것을 얻을 수 있으며, 이로써 다공체의 각 관통공으로 경량화를 도모하면서 섬유강화층과 다공체에 의해 강성(剛性)을 높인 성능을 실현할 수 있다.

일본국 특허 제5624327호 공보

그러나 상기 적층판에 있어서는, 코어층에 있어서, 다공체의 각 관통공이 기본적으로 공간으로서 존재하게 되어, 그 많은 공간의 존재에 근거하여 적층판의 흡음성능은 반드시 높지 않다. 이 때문에 이와 같은 적층판을 사용한 경우에는, 소음에 대해 소망의 차음성을 발휘할 수 없다.

본 발명은, 상기 실정에 비추어 이루어진 것으로, 그 제1의 목적은, 경량화를 도모하는 것과 함께 강성을 높일 수 있을 뿐 아니라 흡음성능을 높일 수 있는 적층판을 제공하는 것에 있다.

제2의 목적은, 경량화를 도모하는 것과 함께 강성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 흡음성능을 높일 수 있는 적층판을 간단하게 제조할 수 있는 적층판의 제조방법을 제공하는 것에 있다.

상기 제1의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 있어서는, 하기 (1)~(2)로 한 구성으로 되어 있다.

(1) 복수의 각 관통공이 서로 이웃하게 하여 형성되는 판 모양의 다공체를 구비하는 코어층과, 그 코어층에 있어서의 다공체를 그 다공체의 두께방향 양측에서 협지해 그 다공체에 대하여 일체화되는 한 쌍의 섬유강화층이 구비되어 있는 적층판에 있어서,

상기 다공체의 각 관통공에, 상기 한 쌍의 섬유강화층 사이에 걸쳐서 경화상태의 발포수지가 각각 채워져, 상기 코어층이, 그 다공체와 그 다공체에 있어서의 각 관통공에 채워지는 그 경화상태의 발포수지에 의해 구성되어 있는 구성으로 되어 있다.

이 구성에 의하면, 섬유강화층과 다공체에 의해 당해 적층판의 강성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 다공체의 각 관통공에 경화상태의 발포수지를 채움으로써 각 관통공이 형성하는 비교적 큰 공간을 없애는 것과 함께, 그 발포수지 내에 많은 공극(空隙)(기포)을 존재하게 하고, 그것들을 입력음의 에너지흡수에 이용함으로써, 소리의 감쇄효과(흡음효과)를 효과적으로 높일 수 있다. 그 한편 다공체의 각 관통공에 경화상태의 발포수지가 채워진다고 하여도, 그 발포수지가 비교적 경량이므로, 당해 적층판의 중량이 증대하는 것을 극력 억제할 수 있다. 이 때문에, 당해 적층판에 있어서는, 중량이 증대하는 것을 극력 억제하면서, 강성을 높일 수 있으며, 나아가서는 흡음성능을 높일 수 있다.

(2) 상기 (1)의 구성하에서,

상기 다공체가, 허니컴 구조로 형성되고,

상기 다공체의 각 관통공 내에, 상기 경화상태의 발포수지로서 발포 폴리우레탄이 채워지며,

상기 한 쌍의 각 섬유강화층이, 경화된 수지와, 그 경화된 수지 내에 함유되어 있는 섬유를 구비하고,

상기 한 쌍의 각 섬유강화층에 있어서의 경화된 수지와, 상기 다공체에 있어서의 각 관통공 내의 발포우레탄이 접착 일체화되어 있는 구성으로 되어 있다.

이 구성에 의하면, 허니컴 구조로 이루어지는 다공체의 각 관통공 내에 발포 폴리우레탄을 채우고, 섬유강화층으로서, 경화된 수지와 섬유를 구비하는 것을 이용함으로써, 전술한 (1)의 작용효과를 구체적으로 실현할 수 있다.

상기 제2의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 있어서는, 하기 (3)~(10)으로 한 구성으로 되어 있다.

(3) 복수의 각 관통공이 서로 이웃하게 하여 형성되는 판 모양의 다공체로서의 허니컴 구조체를 준비하고, 그 허니컴 구조체의 두께방향 양측에 섬유층을 배치하고, 그 각 섬유층에 그 각 섬유층의 외방측으로부터 미경화 상태의 수지를 각각 공급한 다음에, 그 수지가 공급된 양 섬유층을 상기 허니컴 구조체를 향해 압축하는 것과 동시에 그 압축상태하에서 그 수지를 경화시켜, 그 허니컴 구조체의 두께방향 양측에 섬유강화층을 형성하는 적층판의 제조방법에 있어서,

상기 허니컴 구조체의 두께방향 양측에 섬유층을 각각 배치하는 것에 수반하여, 그 섬유층 중의 적어도 한쪽 측의 섬유층과 상기 허니컴 구조체와의 사이에, 경화하며 또한 그 허니컴 구조체의 압축강도보다도 낮은 압축강도로 된 발포수지판을 개재시키고,

상기 양 섬유층을 상기 허니컴 구조체를 향해 압축하는 것에 수반하여, 그 압축력을 이용해 상기 발포수지판을 충전재료로서 상기 허니컴 구조체의 각 관통공에 압입하는 구성으로 되어 있다.

이 구성에 의하면, 허니컴 구조체의 각 관통공에, 한 쌍의 섬유강화층 사이에 걸쳐서 발포수지가 각각 채워지게 되어, 적층판으로서, 코어층이 허니컴 구조체와 그 각 관통공에 채워지는 경화상태의 발포수지에 의해 구성되는 것을 제조할 수 있다. 게다가 이 경우, 허니컴 구조체에 있어서의 각 관통공으로의 경화상태의 발포수지의 충전시에, 취급이 쉬운 발포수지판이 사용되고, 나아가서는, 섬유층을 허니컴 구조체를 향해 압축할 때의 압축력을 이용해서, 발포수지판을 충전재료로서 허니컴 구조체의 각 관통공으로 압입하기 때문에, 상기 적층판을 간단하게 제조할 수 있다. 게다가 또, 허니컴 구조체의 두께방향 양측에 섬유층을 각각 배치하는 것에 수반하여, 그 섬유층 중 적어도 한쪽 측의 섬유층과 허니컴 구조체와의 사이에, 경화하며 또한 허니컴 구조체의 압축강도보다도 낮은 압축강도로 된 발포수지판을 개재시키기 때문에, 그 적어도 한쪽 측의 섬유층에 공급되는 미경화 상태의 수지를 발포수지판에 의해 확실하게 세워서, 미경화 상태의 수지를 그 섬유층에 적확하게 소정량 함침시킬 수 있다. 이 결과, 허니컴 구조체 상에 배치(형성)되는 적어도 한쪽의 섬유경화층을 규격대로의 것으로 할 수 있는 것과 함께, 허니컴 구조체의 각 관통공 내에 대한 발포수지판의 압입량을 그 두께 조정으로 적확한 것으로 할 수 있다. 더하여, 상기 섬유층 중의 적어도 한쪽 측의 섬유층에 공급되는 미경화 상태의 수지와 발포수지판을, 이때 융합시킬 수 있어, 접착제의 도포작업 등을 특별히 마련하지 않아도, 다음의 공정(허니컴 구조체의 각 관통공 내로의 발포수지판의 압입공정)에 있어서, 허니컴 구조체 상에 배치(형성)되는 적어도 한쪽의 섬유강화층을 이 허니컴 구조체에 적확하게 일체화할 수 있다.

(4) 상기 (3)의 구성 하에서,

상기 발포수지판으로서, 그 발포수지판의 압축강도가 상기 허니컴 구조체의 압축강도보다도 작으며 또한 그 허니컴 구조체의 압축강도보다도 작은 소정의 압축강도 이상이 되며, 게다가 그 발포수지판의 단위 두께 당의 신장률이 소정 값 이하가 된 것을 사용하는 구성으로 되어 있다.

이 구성에 의하면, 허니컴 구조체에 대한 발포수지판의 삽입 양부(良否)에 발포수지판의 압축강도와 신장률이 관여된다고 하는 본건 발명자의 착상 하에, 적층판이 제조될 때, 발포수지판으로서, 본건 발명자가 얻은 지견(知見)에 근거한 조건을 충족시키는 것을 사용하는 것만으로, 그 발포수지판을 충전재료로서 허니컴 구조체의 각 관통공에 확실하게 압입할 수 있어, 상기 적층판을 간단하게 제조할 수 있다.

(5) 상기 (4)의 구성 하에서,

상기 발포수지판의 단위 두께 당의 신장률에 대한 소정 값을 결정하는 데 있어, 그 발포수지판의 판 두께와 신장률에 근거하는, 상기 허니컴 구조체에 대한 그 발포수지판의 삽입결과의 양부를 이용해, 그 발포수지판의 판 두께와 신장률을 좌표축으로 하는 좌표상에 있어서, 그 허니컴 구조체에 대한 그 발포수지판의 삽입결과의 양부를 구획하는 경계선을 작성하고, 그 경계선의 구배(句配)를 구하는 구성으로 되어 있다.

이 구성에 의하면, 실제의 발포수지판의 판 두께와 신장률, 그리고 그것들에 근거하는 허니컴 구조체에 대한 발포수지판의 삽입결과의 양부를 이용해, 경계선을 작성하여 그 경계선의 구배를 구하기 때문에, 소정값(발포수지판의 단위 두께당의 신장률의 상한값)으로서, 현실의 상황에 맞는 적확한 것을 얻을 수 있다.

(6) 상기 (3) ~ (5) 중 어느 한 구성 하에서,

상기 발포수지판으로서, 발포 정도가 다른 복수 종류의 것을 준비하여, 제조에 있어서, 그 복수 종류의 발포수지판 중에서 사용을 위한 발포수지판을 선택하는 구성으로 되어 있다.

이 구성에 의하면, 유저는, 흡음특성의 관점에서, 발포수지판을 적절히 선택할 수 있어, 흡음특성에 관하여, 사용 용도에 따른 바람직한 적층판을 제조할 수 있다. 즉, 흡음특성에 관하여, 발포수지판의 발포 정도가 높을수록 높아지는 경향을 나타내고, 발포수지판의 발포 정도가 낮을수록 저하되는 경향을 나타내게 되며, 이 발포수지판의 발포 정도에 따른 경향을 파악하여, 발포 정도가 다른 복수 종류의 발포수지판을 준비해 두고, 그것으로부터 선택함으로써 소망의 흡음특성의 적층판을 신속하게 제조할 수 있다.

(7) 상기 (3) ~ (6) 중 어느 한 구성 하에서,

상기 발포수지판이, 판 모양의 발포 폴리우레탄이고,

상기 섬유층에 부여하는 수지가 폴리우레탄 생성혼합물인 구성으로 되어 있다.

이 구성에 의하면, 폴리우레탄의 특성, 성질을 당해 적층판에 반영시키고, 당해 적층판에 있어서, 폴리우레탄의 특성, 성질을 이용할 수 있다.

(8) 복수의 각 관통공이 서로 이웃하게 하여 형성되는 판 모양의 다공체를 준비하고, 그 다공체의 두께방향 양측에 섬유층을 배치하여 그 섬유층 중의 한쪽 섬유층 및 다른 쪽 섬유층에 미경화 상태의 수지를 각각 부여한 다음에, 그 수지가 부여된 양 섬유층을 상기 다공체를 향해 압축하는 것과 함께 그 압축상태하에서 이 수지를 경화시키는 적층판의 제조방법에 있어서,

상기 미경화 상태의 수지로서, 미경화 상태의 발포수지를 사용하고,

상기 다른 쪽의 섬유층으로서, 상기 미경화 상태의 발포수지에 대한 투과성에 관하여, 그 다른 쪽 섬유층의 투과성이 상기 한쪽의 섬유층의 투과성보다도 높은 것을 사용하고,

게다가, 상기 다른 쪽의 섬유층을 상방에 면한 자세 상태로 하고, 그 다른 쪽 섬유층에 대한 상기 미경화 상태의 발포수지의 부여에 의해 그 미경화 상태의 발포수지를 그 다른 쪽의 섬유층을 개재해 상기 다공체의 각 관통공 내에 공급하는 구성으로 되어 있다.

이 구성에 의하면, 미경화 상태의 액상(液狀)의 발포수지를 다공체의 각 관통공에 다른 쪽의 섬유층을 개재해 공급하고, 그 미경화 상태의 액상의 발포수지가 외부로 누출되는 것을, 한쪽의 섬유층의 투과 곤란한 성질을 이용함으로써 억제할 수 있어, 다공체의 각 관통공 내에 미경화 상태의 액상의 발포수지를 세워서 발포, 경화시킬 수 있다. 물론 이 경우, 다른 쪽의 섬유층뿐만 아니라, 한쪽의 섬유층에도 미경화 상태의 발포수지가 함침되게 되어, 그것들의 미경화 상태의 발포수지의 발포, 경화에 의해 한쪽의 섬유층 및 다른 쪽의 섬유층이 섬유강화층으로서 각각 형성된다. 이 때문에, 발포섬유판을 충전재료로서 다공체의 각 관통공 내에 충전하는 경우와는 달리, 다공체와 발포섬유판과의 상대적 관계나, 그 발포수지판의 성능 등을 검토하지 않고, 다공체의 각 관통공 내에 경화상태의 발포수지를 적확하게 채울 수 있어, 당해 적층판을 용이하게 제조할 수 있다.

(9) 상기 (8)의 구성 하에서,

상기 다른 쪽의 섬유층에 대한 상기 미경화 상태의 발포수지의 부여만으로, 그 미경화 상태의 발포수지를, 그 다른 쪽의 섬유층, 상기 다공체의 각 관통공을 개재해 상기 한쪽의 섬유층에도 부여하는 구성으로 되어 있다.

이 구성에 의하면, 다공체 상의 다른 쪽의 섬유층을, 당초부터 상방에 면하는 자세 상태로 유지한 채로, 한쪽의 섬유층에도 미경화 상태의 발포수지를 함침시킬 수 있어, 다공체 등의 자세 상태를 변경할(반전시킬) 필요성을 없앨 수 있다. 이로써 작업부담을 경감할 수 있다.

(10) 상기 (8)의 구성 하에서,

상기 다른 쪽의 섬유층을 상방에 면하는 자세 상태로 하여, 그 다른 쪽의 섬유층에 대하여 상기 미경화 상태의 발포수지를 부여함에 앞서, 상기 한쪽의 섬유층에 대하여 상기 미경화 상태의 발포수지를 부여하여 그 미경화 상태의 발포수지를 그 한쪽의 섬유층에 함침시키는 구성으로 되어 있다.

이 구성에 의하면, 미경화 상태의 발포수지의 발포, 경화에 의해 한쪽의 섬유층 및 다른 쪽의 섬유층이 섬유강화층으로서 각각 형성될 뿐만 아니라, 미경화 상태의 액상의 발포수지를 다공체의 각 관통공에 다른 쪽의 섬유층을 개재해 공급하고, 그 미경화 상태의 액상의 발포수지가 외부로 누출되는 것을, 한쪽의 섬유층의 투과 곤란한 성질 및 그 한쪽의 섬유층에 함침, 부착되는 미경화 상태의 발포수지를 이용함으로써 억제할 수 있어, 다공체의 각 관통공 내에 미경화 상태의 액상의 발포수지를 확실하게 세워서 발포, 경화시킬 수 있다. 이 때문에, 이 경우도 발포수지판을 충전재료로서 다공체의 각 관통공 내에 충전하는 경우와는 달리, 다공체와 발포수지판과의 상대적 관계나, 그 발포수지판의 성능 등을 검토하지 않고, 다공체의 각 관통공 내에 경화 상태의 발포수지를 적확하게 채울 수 있어, 당해 적층판을 용이하게 제조할 수 있다.

(11) 상기 (10)의 구성 하에서,

상기 다공체의 두께방향 한쪽 측에 상기 한쪽의 섬유층을 배치하여, 그 한쪽의 섬유층에 상기 미경화 상태의 발포수지를 공급하고,

그 후, 상기 다공체 및 상기 한쪽의 섬유층을 반전시켜서, 그 다공체의 두께방향 다른 쪽 측에 상기 다른 쪽의 섬유층을 배치하고, 그 다른 쪽의 섬유층에 상기 미경화 상태의 발포수지를 공급하는 구성으로 되어 있다.

이 구성에 의하면, 한쪽의 섬유층 및 다른 쪽의 섬유층에 미경화 상태의 발포수지를 각 공급하기 직전에, 그 각 섬유층을 다공체에 배치하여도, 상기(10)의 경우와 같은 작용효과를 얻을 수 있다.

(12) 상기 (8) ~ (11)의 어느 한 구성 하에서,

상기 다공체가 허니컴 구조체로서 형성되어 있는 구성으로 되어 있다.

이 구성에 의하면, 당해 적층판에 있어서, 허니컴 구조체를 강도를 높이기 위해 이용할 수 있는 것과 함께, 그 허니컴 구조체에 있어서의 각 관통공을 발포수지의 충전을 위해 유효하게 이용하여, 당해 적층판에 있어서 경화상태의 발포수지의 특성을 적확하게 반영시킬 수 있다.

(13) 상기 (1) ~ (7), (12) 중 어느 한 구성 하에서,

상기 허니컴 구조체가, 종이재제의 페이퍼 허니컴 구조체인 구성으로 되어 있다.

이 구성에 의하면, 허니컴 구조체로서, 종이재제의 페이퍼 허니컴 구조체를 사용하는 경우라도, 상기 (1) ~ (7), (12)의 구성의 경우와 같은 작용효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면, 중량이 증대하는 것을 극력 억제하면서, 강성을 높일 수 있으며, 나아가서는 흡음성능을 높일 수 있는 적층판 및 그 제조방법을 제공할 수 이Te

도 1은 제1실시형태에 관계된 적층판을 모식적으로 보여주는 설명도이다.
도 2는 제1실시형태에 관계된 적층판을, 섬유강화층을 제외한 상태에서 평면적으로 보여주는 설명도이다.
도 3은 각종 코어층의 두께방향 양측을 한 쌍의 섬유강화층에 의해 협지(挾持)한 적층판에 대해 강성(剛性)과 목부(目付)(g/㎡)와의 관계를 조사한 실험결과를 보여주는 도면이다.
도 4는 각종 코어층의 두께방향 양측을 한 쌍의 섬유강화층에 의해 협지한 적층판에 대해 음향투과손실과 주파수와의 관계를 조사한 실험결과를 보여주는 도면이다.
도 5는 음향투과손실 테스트내용을 간단히 보여주는 도면이다.
도 6은 제1실시형태에 관계된 제조공정을 설명하는 공정도이다.
도 7은 적층부품의 준비, 적층부품의 적층, 섬유시트에 대한 미경화 상태의 열경화성 수지의 부여의 각 공정을 모식적으로 설명하는 설명도이다.
도 8은 적층부품의 적층 후에 형(型)에 의한 압축·가열 공정을 모식적으로 설명하는 설명도이다.
도 9는 각종 시험편(발포수지판)의 압축강도와, 그 각종 시험편을 취출(取出)한 발포수지판에 대한 페이퍼 허니컴 구조체로의 삽입판정결과를 보여주는 도면이다.
도 10은, 각종 시험편(발포수지판)의 신장률과, 그 각종 시험편을 취출한 발포수지판에 대한 페이퍼 허니컴 구조체로의 삽입판정결과를 보여주는 도면이다.
도 11은 도 10에서 얻은 각종 시험편(발포수지판)의 신장률과 판 두께에 근거하여, 소정 값으로서의 단위 두께 당의 신장률을 구하는 방법을 설명하는 설명도이다.
도 12는 제2실시형태에 관계된 제조방법을 모식적으로 설명하는 설명도이다.
도 13은 제3실시형태에 관계된 제조공정을 설명하는 공정도이다.
도 14는 제3실시형태에 있어서의 적층부품의 준비, 적층부품의 적층의 각 공정을 모식적으로 설명하는 설명도이다.
도 15는 제3실시형태에 있어서의 한쪽의 섬유시트에 대한 액상(미경화 상태)의 발포수지의 부여공정을 모식적으로 설명하는 설명도이다.
도 16은 제3실시형태에 있어서의 다른 쪽의 섬유시트에 대한 액상(미경화 상태)의 발포수지의 부여공정을 모식적으로 설명하는 설명도이다.
도 17은 한쪽의 섬유시트를 확대해 보여주는 사진도이다(배율: 등배).
도 18은 다른 쪽의 섬유시트를 확대해 보여주는 사진도이다(배울: 등배).
도 19는 제4실시형태에 있어서의 적층부품의 적층상태를 모식적으로 설명하는 설명도이다.
도 20은 제4실시형태에 있어서의 다른 쪽의 섬유시트에 대한 액상(미경화 상태)의 발포수지의 부여공정을 모식적으로 설명하는 설명도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 근거하여 설명한다.

도 1, 도 2에 있어서, 부호 1은, 제1실시형태에 관계되는 적층판을 나타낸다. 이 적층판(1)은, 코어층(2)과, 그 코어층(2)의 두께방향 양측을 일체적으로 협지하는 한 쌍의 섬유강화층(3)을 구비하고 있다.

상기 코어층(2)은, 다공체(4)와, 그 다공체(4)의 각 관통공(5) 내에 충전되는 경화상태의 발포수지(6)로 이루어진다. 다공체(3)는, 허니컴 구조하에서, 일정 두께를 유지하면서 판 모양으로 형성되어 있고, 그 다공체(4)에 있어서의 각 관통공(5)은, 그 각 개구(開口)를 예를 들면 정육각형으로 한 상태에서 그 다공체(4)의 두께방향으로 각각 관통하고 있다. 이 다공체(4)의 소재로서는, 종이재(그래프트지, 중심 원지(中芯原紙) 등), 플라스틱, 금속 등을 적절히 이용할 수 있어, 본 실시형태에 있어서는, 그 다공체(4)는, 종이재를 사용한 소위 페이퍼 허니컴 구조체로서 형성되어 있다. 이하, 다공체(4)로서, 페이퍼 허니컴 구조체(이하, 부호(4)를 사용하는)를 사용해 설명한다. 이 페이퍼 허니컴 구조체(4)로서는, 두께가 예를 들면, 5 ㎜~3 ㎜ 정도 범위의 소정 값, 그 소재의 박(箔) 두께가 0.1 ㎜~0.12 ㎜, 상당 관통공 지름(셀 사이즈)이 4 ㎜~50 ㎜(바람직하게는 6 ㎜~25 ㎜), 두께방향의 압축강도(원래의 판 두께의 10% 변형시의 압축강도가) 65 kPa 전후(상당 관통공 지름으로서의 셀 사이즈 25 ㎜ 전후, 판 두께 5 ㎜ 전후)~400 kPa 전후(상당 관통공 지름으로서의 셀 사이즈 6 ㎜ 전후, 판 두께 20 ㎜ 전후)인 것이 바람직하다. 이 페이퍼 허니컴 구조체는, 상기 허니컴 구조체에 근거한 강성에 의해 적층판(1)의 강성을 높이는 것과 함께, 그 각 관통공(5) 내의 공간을 발포수지(6)를 충전하기 위한 충전공간으로서 제공하는 역할을 한다.

상기 경화상태의 발포수지(6)는, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내에 채워진 상태로 되어 있다. 각 관통공(5) 내의 비교적 큰 공간을 메우는 것과 함께, 그 발포수지(6) 내부의 기포에 근거한 공극을 이용해, 소리의 감쇄 효과(흡음효과)가 높아져, 적층판(1)의 차음기능을 높이기 때문이다. 이 발포수지(6)로서는, 발포(기포)에 근거하여 내부에 공극을 갖는 것이라면, 어떠한 수지도 사용할 수 있어, 본 실시형태에 있어서는, 발포수지(6)로서 발포 폴리우레탄이 사용되고 있다. 이 발포 폴리우레탄의 발포도로서, 소정범위의 것이 준비되어 있으며, 그 중에서 적층판의 사용목적과의 관계로부터 적절한 것이 선택된다.

상기 한 쌍의 각 섬유강화층(3)은, 코어층(2)의 두께방향 양측을 덮어서 코어층(2)(다공체(3))과 함께 적층판(1)의 강성을 높이는 역할을 한다. 이 각 섬유강화층(3)의 표면은, 평탄면으로서 형성되어 있으며, 그 각 섬유강화층(3)의 표면에는, 필요에 따라서 부직포 등의 표피재가 접착제를 사용해 접착된다. 이 한 쌍 각 섬유강화층(3)은, 경화된 열경화성 수지(8A)와, 그 경화된 열경화성 수지(8A) 내에 함유되어 있는 섬유(9)로 이루어진다. 경화된 열경화성 수지(8A)로서는, 본 실시형태에 있어서는, 우레탄수지(발포 우레탄수지)가 사용되고 있으며, 그 우레탄수지는, 예를 들면, 폴리올성분과 폴리이소시아네이트성분을 화학 반응시킴으로써 생성된다. 이 열경화성 수지(8A)는, 코어층(2)에 있어서의 경화 상태의 발포수지(6)(발포 우레탄)에 접착되는 것과 함께 페이퍼 허니컴 구조체(4)에 접착되게 되어 있으며, 이로써, 각 섬유강화층(3)과 코어층(2)은 일체화하고 있다.

상기 섬유(9)로서는, 유리섬유가 사용되고 있다. 이 섬유(9)는, 상기 경화 후의 열경화성 수지(8A) 내에 존재하여, 그 강성을 높이는 역할을 한다.

이와 같은 적층판(1)에 있어서는, 섬유강화층(3)과 페이퍼 허니컴 구조체(4)에 의해 당해 적층판(1)의 강성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 페이퍼 허니컴 구조체(4)에 있어서의 각 관통공(5) 내의 비교적 큰 공간을 경화상태의 발포수지(6)에 의해 메워서 차단성을 높이는 것과 함께, 그 발포수지(6) 내부의 많은 공극(기포)을 입력음의 에너지흡수에 효과적으로 이용함으로써, 소리의 감쇄 효과(흡음효과)를 높일 수 있다. 게다가 이 경우, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5)에 발포수지(6)로서 특히 발포 우레탄이 채워져 있기 때문에, 이 발포 우레탄의 특성을 당해 적층판(1)에 반영시킬 수 있다. 이로써, 당해 적층판(1)을 리어 패키지 트레이, 리어 시트 백보드, 리어 트렁크 보드 등으로서 사용하는 것이 바람직하다.

도 3은, 각종 코어층(2)의 두께방향 양측을 한 쌍의 섬유강화층(3)에서 협지한 적층판(1)에 대하여, 강성과 목부(g/㎡)와의 관계를 나타낸 실험결과이다. 실험에 있어서는, 코어층(2)의 두께, 한 쌍의 각 섬유강화층(3)의 각 조건에 관하여, 공통실험조건으로 하고, 코어층(2)의 구성만을 다르게 하였다. 강성의 대소의 판단에 대해서는, 적층판(1)에 200 N을 작용시켰을 때의 변위량을 측정하고, 그 변위량이 작은 것일수록 강성이 높은 것으로서 판단하였다. 목부(g/㎡)는 단위 면적당의 코어층의 중량을 나타낸다. 실험 예에 있어서, 코어층(2)의 구성요소로서 페이퍼 허니컴 구조체(4)가 사용되는 경우에는, 그 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 단위 면적당의 관통공(5)의 수가 목부에 반영되는 것이 되어, 단위 면적당의 관통공(5)의 수가 증대(촘촘한 것)할수록 목부가 증대하게 된다.

도 3에 나타내는 실험결과에 의하면, 각종 코어층(2)마다 일정한 경향을 나타내었다. 도 3중, 그룹 A~C는, 코어층(2)의 구성에 따른 실험값의 집합을 나타내고 있으며, 그룹 A는 코어층(2)을 폴리우레탄층으로 한 것이고, 그룹 B는 코어층(2)으로서 페이퍼 허니컴 구조체(4)(셀 사이즈 6 ㎜, 판 두께 18 ㎜)를 사용한 것이고, 그룹 C는 상기 페이퍼 허니컴 구조체(4)(그룹 B에 사용한 것)에 있어서의 각 관통공(5)에 발포수지(6)를 채운(충전한) 것이다. 이와 같은 그룹 A~C에 있어서, 강성에 대해서는, 그룹 A에 대해 그룹 B, C가 높아지고, 그룹 B와 C는, 거의 같은 정도의 높은 강성을 나타내었다. 코어층(2)(적층판(1))의 중량에 대해서는, 그룹 A가 가장 가벼운 중량을 나타내는 한편, 그룹 B 및 C는, 그룹 A보다도 다소 무거워짐을 나타내었다. 그리고 그룹 C는 약간 그룹 B보다도 무거워지는 경향을 나타내지만, 그 차이는 그다지 발생하지 않음을 나타내었다. 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5)에 경화상태의 발포수지(6)가 채워진다고 하여도, 그 발포수지(6)가 비교적 경량이기 때문이라 생각된다.

도 4는, 각종 코어층(2)의 두께방향 양측을 한 쌍의 섬유강화층(3)에 의해 협지한 적층판(1)에 대한 음향성능을 나타낸 실험결과이다. 실험에 있어서는, 도 5에 나타내는 실험조건하에서 음향투과손실 테스트를 행하였다(시험방법: JIS A 1416). 즉, 잔향실(殘響室)과 무향실(無響室)과의 사이에, 각종 코어층(2)을 구성하는 시험편 1S(두께: 15 ㎜, 면적: 500 ㎜ × 500 ㎜, 목부(단위 면적당의 중량): 3150 g/㎡)를 세트로 하고, 그 시험편 1S의 면 중, 잔향실측의 면의 주연부(周緣部)에 스페이서(23)를 돌출한 상태로 마련하여 50 ㎜의 간격을 확보하고, 그 스페이서(23)의 선단 개구를 철판(두께 0.6 ㎜)(22)에 의해 덮는다. 게다가, 잔향실 내의 스피커(24)에서 소리를 발생시켜, 시험편 1S에 대한 입력 파워와, 무향실에 면한 시험편 1S의 면에서의 투과파워를 계측하고, 그것들과 시험편 1S의 면적으로부터 음향투과손실을 산출하였다. 각종 적층판의 시험편 1S로서는, 코어층(2)을 폴리우레탄층으로 한 것, 코어층(2)으로서 페이퍼 허니컴 구조체(4)를 사용한 것, 코어층(2)으로서 상기 페이퍼 허니컴 구조체(4)에 있어서의 각 관통공(5)에 경화상태의 발포수지(6)를 채운 것(충전한) 것을 사용하였다.

도 4에 나타내는 실험결과에 의하면, 각종 적층판의 시험편 1S 중, 코어층(2)을 폴리우레탄층으로 한 것이, 투과손실이 가장 큰(차음성능효과가 가장 큰) 특성 선 fa를 나타내고, 코어층(2)으로서 페이퍼 허니컴 구조체(4)를 사용한 것이, 투과손실이 가장 작은(차음성능효과가 가장 작은) 특성선 fb를 나타내었다. 그리고 코어층(2)으로서 상기 페이퍼 허니컴에 있어서의 각 관통공(5)에 경화상태의 발포수지(6)를 채운(충전한) 것이, 상기 특성선 fa와 fb와의 중간 값을 이루는 특성선 fc를 나타내었다.

다음으로, 상기 적층판(1)의 제조방법에 대해서는, 도 6에 나타내는 공정도에 따라 설명한다.

먼저, 도 6에 나타내는 바와 같이, 적층판(1)의 적층부품을 준비한다. 구체적으로는, 코어층(2)의 구성부품이 되는 페이퍼 허니컴 구조체(4), 코어층(2)의 구성부품으로서 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내에 충전되는 경화상태의 발포수지가 되는 발포수지판(6A), 섬유층을 이루는 섬유시트(7), 미경화 상태의 액상의 열경화성 수지(폴리우레탄 생성혼합물)(8B)가 준비된다(도 7 참조).

상기 페이퍼 허니컴 구조체(4)로서는, 전술한 판 모양의 페이퍼 허니컴 구조체(4)가 사용된다. 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 구성은, 전술한대로이며, 본 실시형태에 있어서는, 상당 관통공 지름으로서의 셀 사이즈가 6 ㎜, 판 두께가 18 ㎜, 압축강도(원래의 판 두께의 10 % 변형시의 압축강도)가 371.1 kPa인 것이 사용된다.

상기 발포수지판(6A)으로서는, 취급용이성, 작업용이성의 관점에서 소정두께의 것이 준비된다. 본 실시형태에 있어서는, 접착제와의 상성(相性)의 관점에서 발포 폴리우레탄 수지판이 사용되고, 소정의 흡음성능을 확보하는 관점에서, 그 공극률(발포정도)은, 소정 범위로 되어 있다. 이 발포수지판(6A)은, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5)에 충전할 수 있도록, 그 상당량에 대응한 소정 두께의 것으로 성형되어 있는 동시에, 그 압축강도(kPa), 단위 두께 당의 신장률(%/㎜)이 소정의 것으로 되어 있다.

상기 섬유시트(7)에는, 섬유를 휘감아서 시트모양으로 한 것(예를 들면 찹 스트랜드 매트)이 사용된다. 이 섬유시트(7)는, 그 두께를 0.1 ㎜~0.3 ㎜ 정도로 하는 것이 바람직하다.

미경화 상태의 열경화성 수지(8B)로서는, 본 실시형태에 있어서는, 폴리우레탄 생성혼합물(우레탄수지)이 사용된다. 구체적으로는, 폴리올성분, 폴리이소시아네이트성분 등이 혼합된 액상의 것이 사용된다.

다음으로, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 적층부품(4, 6A, 7)을 적층하여 적층체(10)를 형성한다. 적층부품(4, 6A, 7)의 적층 시에는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 두께방향 한쪽 측에 한쪽의 섬유시트(7)가 배치되고, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 두께방향 다른 쪽 측에는, 그 페이퍼 허니컴 구조체(4)로부터 멀어지는 방향으로 순서대로, 발포수지판(6A), 다른 쪽의 섬유시트(7)가 배치된다. 이 적층부품(4, 6A, 7)의 적층작업에는, 로봇(핸드)이 사용되고, 이 로봇은 적층부품(4, 6A, 7)을 순차적으로 적층한다.

다음으로, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 적층체(10)의 양 외표면에 위치하는 각 섬유시트(7)에 미경화 상태의 액상의 열경화성 수지(8B)를 부여(공급)한다. 섬유강화층(3)을 형성하는 것과 함께 그 섬유강화층(3)을 코어층(2)에 접착할 수 있도록, 섬유시트(7)에 그 액상의 열경화성 수지(8B)를 함침시키기 위해서이다. 이 때문에, 각 섬유시트(7)에 그 액상의 열경화성 수지(8B)를 부여함에 있어서, 그 액상의 열경화성 수지(8B)의 도포, 스프레이 등이 행해진다. 이 경우, 액상의 열경화성 수지(8B)를 적층체(10)에 부여함에 있어서는, 로봇이 전술한 적층체(10)를 파지(把持)한 상태에서 수지부여장치(스프레이장치)로 반송하고, 그 수지부여장치에 의해 적층체(10)의 두께방향의 양 면에 대하여 액상의 열경화성 수지가 부여된다.

다음으로, 도 6, 도 8에 나타내는 바와 같이, 미경화 상태의 액상의 열경화성 수지가 부여된 적층체(10)를 형(型, 11) 내로 반입하여, 그 적층체(10)를 가열하면서 압축한다. 섬유시트(7)에 대한 액상의 열경화성 수지(8B)의 함침을 촉진하고, 그 열경화성 수지(8B)를 경화시킴으로써, 섬유강화층(3)(경화수지 중에 섬유시트(7)의 섬유(9)가 함유한 것)을 적층체(10)의 두께 방향 양 외측으로 형성하는 것과 함께, 그 각 섬유강화층(3)을 발포수지판(6A) 내지는 페이퍼 허니컴 구조체(4)에 접착하기 위해서이다. 나아가서는, 이때의 압축력을 페이퍼 허니컴 구조체(4)에 대한 발포수지판(6A)의 압입력으로서 이용함으로써, 발포수지판(6A)을 충전재료로서 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내에 채우도록 충전하기 위해서이기도 하다.

이 경우, 발포수지판(6A)으로서는, 그 압축강도가, 페이퍼 허니컴 구조체의 압축강도보다도 작으며, 또한 그 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 압축강도보다도 작은 소정의 압축강도보다도 커진 것(소정의 압축강도 이상)이 사용된다. 발포수지판(6A)을 페이퍼 허니컴 구조체(4) 상에 올려서 압축하였을 때, 페이퍼 허니컴 구조체(4)가 눌리지 않도록 하는 한편, 발포수지판(6A)이 과도하게 눌리지 않도록 하기 위해서이다. 보다 구체적으로는, 발포수지판(6A)이 페이퍼 허니컴 구조체(4)를 향해 압축될 때, 발포수지판(6A)에 있어서, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5)에 면하는 부분에 발포수지판(6A)의 몸체(肉)(재료)가 급격하게 이동하면서 부풀어 오르는 등에 의해, 발포수지판(6A)이 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5)에 들어갈 수 없게 되는 점을 고려한 것이다. 이 때문에 본 실시형태에 있어서는, 상기 소정의 압축강도로서 44.3 kPa가 설정되고, 발포수지판(6A)으로서 그 압축강도가 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 전술한 압축강도(371.1 kPa)보다도 작으며 또한 상기 소정의 압축강도(44.3 kPa) 이상의 것이 사용되고 있다.

또 이 경우, 발포수지판(6A)에 있어서, 단위 두께 당의 신장률(%/㎜)도 고려되고 있다. 발포수지판(6A)을, 극력 찢어지기 쉽게 해서 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내로 삽입하기 쉽게 하기 위해서이다. 이 때문에 발포수지판(6a)으로서, 그 단위 두께 당의 신장률이 소정 값 이하의 것이 선택되고 있으며, 본 실시형태에 있어서는, 상기 소정 값으로서 0.9(%/㎜)가 설정되어 있다. 물론 이 경우, 발포수지판(6A)의 단위 당의 신장률은, 상기 소정 값보다도 작을수록 바람직하지만, 발포수지판(6A)의 제품, 부재로서 취급할 수 있도록 하는 것이 전제가 되기 때문에, 이러한 점을 고려하여 하한값이 설정되게 된다.

또 이 경우, 적층체(10)의 형(11) 내로의 반입은, 전술한 로봇이 앞 공정(수지부여장치에 의해 적층체(10)의 두께방향 양면에 대하여 미경화 상태의 열경화성 수지가 부여되는 공정)에서 계속 행하게 된다. 형(11)에 의한 적층체(10)의 압축은, 양 섬유시트(7)를 페이퍼 허니컴 구조체(4)에 눌러 붙이는 방향이고, 이때의 압축력은, 페이퍼 허니컴 구조체(4) 및 발포수지판(6A)의 전술한 조건을 고려하여, 발포수지판(6A)이 충전재료로서 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내에 압입되도록 설정되어 있다. 또 형(11)(히터)에 의한 가열은, 섬유시트(7)에 부여된 미경화 상태의 열경화성 수지(8B)의 경화 온도, 경화시간을 고려하여 설정되어 있다. 이러한 일련의 형 내의 처리에 의해 당해 적층판(1)이 제조된다.

이후, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제조된 적층판(1)이 형(11) 내로부터 취출되고, 제조공정은 종료된다.

따라서, 이 제조방법에 의하면, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5)의 전체에 발포수지(6)가 각각 채워져서 적층판(1)으로서 코어층(2)이 페이퍼 허니컴 구조체(다공체)(4)와 그 각 관통공(5)에 채워지는 발포수지(6)에 의해 구성된 것이 제조된다. 게다가 이 경우, 섬유시트(7)를 페이퍼 허니컴 구조체(4)를 향해 압축할 때의 압축력을 이용함으로써, 발포수지판(6A)을 충전재료로서 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5)에 적확하게 압입할 수 있어 상기 적층판(1)을 간단하게 제조할 수 있다.

실시예

상기 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내로의 발포수지판(6A)의 압입(삽입)을 뒷받침하도록, 발포수지판(6A)의 압축강도, 신장률(단위 면적당의 신장률)에 대해 실험을 행하였다.

(1) 압축강도

각종 발포수지판(발포 폴리우레탄 수지판)의 시험편에 대해 압축강도를 측정하였다. 시험은, JIS규격(JIS K 7220;2006)에 근거하여, 각종 시험편으로서 50 ㎜×50 ㎜인 것을 시험속도 1 ㎜/min으로 압축하고, 원래의 판 두께의 10 % 변형시의 하중을 측정하였다. 또 각종 시험편의 취출재료인 발포수지판을 페이퍼 허니컴 구조체(4) 상에 올려 가압하고, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내에 발포수지판이 충전재료로서 채워진 삽입(충전)상태가 되는지의 여부를 판정하였다. 이때 페이퍼 허니컴 구조체(4)로서, 상당 관통공 지름으로서의 셀 사이즈가 6 ㎜, 판 두께가 18 ㎜, 압축강도(원래의 판 두께의 10 % 변형시의 압축강도)가 371.1 kPa인 것을 사용하여 발포수지판에 대한 가압력을 1000 N으로 하였다.

도 9는, 상기 측정결과 및 삽입판정결과를 나타낸다. 이 도 9의 결과에 의하면, 각종 시험편의 압축강도는, 모두 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 압축강도보다도 작고, 게다가 그 중에서 압축강도가 소정의 압축강도(본 실험결과에 있어서는 44.3 kPa) 이상이 대부분인 발포수지판이 충전재료로서, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내에 삽입되고, 발포수지판의 압축강도가 소정의 압축강도(44.3 kPa)에 도달하지 않는 발포수지판에 대해서는, 충전재료로서 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내에 적정하게 삽입할 수 없었다. 이러한 점에서, 발포수지판이 페이퍼 허니컴 구조체(4)를 향해 압축될 때, 페이퍼 허니컴 구조체(4)가 눌려지지 않도록 하기 위해 발포수지판의 압축강도를 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 압축강도보다도 작게 할 필요가 있는 한편, 발포수지판의 과도한 변형에 의해 페이퍼 허니컴 구조체(4)에 있어서의 각 관통공(5)으로 발포수지판이 들어가기 어려워지는 점(저항)이 증대하는 것을 억제하기 위해, 발포수지판의 압축강도에 대해서는 소정의 압축강도(본 실험결과에 있어서는 44.3 kPa) 이상으로 하는 것이 필요하다고 생각된다.

(2) 신장률(단위 두께 당의 신장률)

각종 발포수지판(발포 폴리우레탄 수지판)의 시험편에 대해 신장률을 측정하였다. 시험편은, JIS규격(JIS K 6400-5;2012)에 근거하여 각종 시험편에 대해 인장속도 5 ㎜/min으로 인장하고, 그때 측정한 소정 값에 근거하여 신장률을 구하였다. 이 경우, 각종 시험편의 시험당, 3개의 같은 시험편의 시험결과의 평균값을 각종 시험편의 시험결과로 하였다. 또 각종 시험편이, 도 9에 있어서 사용한 시험편과 같은 것일 때에는, 시험결과를 나타내는 도 10의 "샘플 No"에 있어서, 선두의 숫자를 도 9의 경우에 나타내는 "샘플 No"의 숫자와 같게 하였다. 더욱이, 발포수지판에서의 각종 시험편의 취출당, 같은 발포수지판(밀도가 동일) 하에서 그 시험편의 신장방향의 방향을 90도 다르게 한 것(발포수지판의 세로방향 및 가로방향인 것)을 각각 준비하고, 그것들의 각 방향의 것을 후술하는 도 10의 밀도란에서 밀도(값)을 같게 하면서도, "(세로)" "(가로)"로 해 구별하여 나타내고, 그것을 "샘플 No"에서 선두 숫자에 이어지는 숫자 "-1"에 의해 "세로" 방향의 것, 선두 숫자에 이어지는 숫자 "-2"에 의해 "(가로)"방향의 것으로 나타내었다.

도 10은, 각종 시험편에 대한 신장률(%)과 삽입판정결과를 나타내고, 도 11은, 그 각종 시험편에 대한 신장률(%)을 시험편의 판 두께와의 관계로 플롯한 것을 나타낸다. 이 도 10, 도 11에 의하면, 삽입판정결과가 양호한 것(도 10 중에서 "○"로 나타냄)이, 시험편의 판 두께의 증대에 수반하여 신장률이 증대하는 경향에 있으나, 모두 비교적 작은 신장률을 나타내며, 도 11에 있어서, 삽입판정결과가 양호한 플롯은, 직선모양으로 나란한 경향을 나타내었다. 이 때문에 도 11에 있어서, 그 삽입판정결과가 양호한 플롯의 경향을 이용해 경계선 B를 작도(作圖)하고, 그 경계선 B의 구배(句配) θ로부터 단위 두께 당의 신장률을 소정 값으로서 구하고, 그 소정 값을, 요구되는 찢어지기 쉬움의 상한값(찢어지기 어려움의 하한값)으로 하였다. 이것에 대하여, 발포수지판의 삽입판정결과가 양호하지 않은 것(도 10 중에서 "×"으로 나타냄)에 대해서는, 상기 경계선 B보다도 높은 신장률을 나타내고, 발포수지판의 신장률이 작을수록 발포수지판이 찢어지기 쉬워져 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내에 삽입하기 쉬워지는 것을 뒷받침하였다. 물론 이 경우, 발포수지판은, 제품, 부재로서 취급되는 한, 그것을 채울 만큼의 신장률, 단위 두께당의 신장률(하한값)이 최저한, 필요한 것임은 전술하였다.

상기 도 11에 나타내는 본 실험의 경계선 B의 구배 θ로부터, 단위 면적당의 신장률 0.9(%/㎜)로서 읽을 수 있다. 이 때문에 발포수지판(6A)의 찢어지기 쉬움의 관점에서 발포수지판(6A)의 단위 두께 당의 신장률에 대해 0.9(%/㎜) 이하로 하는 것이 필요하다고 생각된다.

도 12는 제2실시형태, 도 13~도 18은 제3실시형태, 도 19, 도 20은 제4실시형태를 나타낸다. 제2실시형태~제4실시형태에 있어서, 상기 제1실시행태와 동일 구성요소에 대해서는 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

도 12에 나타내는 제2실시형태에 있어서는, 제조공정에 있어서의 페이퍼 허니컴 구조체(4)에 대한 발포수지판(6A)의 적층 시에, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 두께방향 양측에 발포수지판(6A)이 배치된다. 이 때문에, 적층체(10)를 형에 의해 압축할 때에, 각 발포수지판(6A)을 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 두께방향 양측으로부터 각 관통공(5) 내로 넣을 수 있게 되어, 각 관통공(5)에 발포수지(6)를 채움에 있어, 그 충전처리를 적확하게 행할 수 있다. 물론 이 경우, 각 발포수지판(6A)의 두께는, 페이퍼 허니컴 구조체(4)에 있어서의 각 관통공(5)에 발포수지(6)를 채워진 상태로 충전하는 관점에서 설정된다.

도 13~도 18에 나타내는 제3실시형태는, 상기 제1실시형태에 관계되는 적층판(1)을 제조하기 위한 제조방법의 변형예를 나타낸다. 이 제3실시형태에 있어서는, 한쪽의 섬유시트(7A), 다른 쪽의 섬유시트(7B)로서, 투과성이 다른 것을 이용해 미경화 상태의 액상의 발포수지를 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 관통공(5) 내로 부여(공급)하는 것과 함께 그곳에 고정시켜 두고, 그 발포수지를 그 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내에서 발포시키는 것으로 하고 있다. 구체적으로 도 13에 나타내는 공정도에 따라 설명한다.

먼저 도 13에 나타내는 바와 같이, 적층판(1)의 적층부품을 준비함에 있어, 코어층(2)의 구성부품이 되는 페이퍼 허니컴 구조체(4), 한쪽의 섬유층을 구성하는 한쪽의 섬유시트(7A), 다른 쪽의 섬유층을 구성하는 다른 쪽의 섬유시트(7B), 섬유강화층(3)을 형성하기 위한 섬유 및 경화상태의 발포수지(6)가 되는 미경화 상태의 액상의 발포수지(8C)가 준비된다(도 14 참조).

페이퍼 허니컴 구조체(4)에 대해서는, 상기 제1실시형태와 같은 것이 사용된다. 물론, 페이퍼 허니컴 구조체(4) 이외의 페이퍼 허니컴 구조체(4)를 사용할 수도 있다.

미경화 상태의 액상의 발포수지(8C)로서는, 본 실시형태에 있어서는, 상기 제1실시형태에 있어서, 섬유시트(7)에 함침시킨 다음에 경화시켜서 섬유강화층(3)을 형성한 발포 우레탄섬유(8)(폴리우레탄 생성혼합물)(8B)가 사용되고 있고, 이 발포 우레탄수지는, 후술하는 바와 같이 섬유시트(7A(7B))와 협동하여 섬유강화층(3)을 형성하는 것뿐만 아니라, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내에 충전되어, 그곳에서 경화상태의 발포수지(6)가 된다.

한쪽의 섬유시트(7A)에는, 상기 제1실시형태와 마찬가지로, 찹 스트랜드 매트가 사용된다. 이 한쪽의 섬유시트(7A)는, 도 17에 나타내는 바와 같이, 전술한 액상의 발포수지(8C)의 투과성에 관하여, 그 액상의 발포수지(8C)가 함침할 수 있는 정도가 되며, 그 한쪽의 섬유시트(7A)에 대한 액상의 발포수지(8C)의 투과성은 억제된 것(투과 곤란한 것)으로 되어 있다. 다른 쪽의 섬유시트(7B)에는, 도 18에 나타내는 바와 같은 유리섬유가 사용된다. 이 다른 쪽의 섬유시트(7B)는, 액상의 발포수지(8C)의 투과성에 관하여, 한쪽의 섬유시트(7A)보다도 높은 것으로 되어 있으며, 액상의 발포수지(8C)는 다른 쪽의 섬유시트(7B)를 용이하게 통과 가능하게 되어 있다.

다음으로, 도 13 도 14에 나타내는 바와 같이, 상기 적층부품(7B, 4, 7a)을 적층해 적층체(10)를 형성한다. 적층부품(7B, 4, 7a)의 적층 시에는, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 두께방향 한쪽 측에 한쪽의 섬유시트(7A)가 배치되고, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 두께 방향 다른 쪽 측에는, 다른 쪽의 섬유시트(7B)가 배치된다. 이 경우, 적층체(10)는, 한쪽의 섬유시트(7A)가 다른 쪽의 섬유시트(7B)보다도 상측 배치가 되는 자세 상태로 된다. 이 적층부품(7B, 4, 7a)의 적층작업에는, 상기 제1실시형태와 마찬가지로, 로봇(핸드)이 사용되고, 그 로봇은, 적층부품(7B, 4, 7a)을 순차적으로 적층하고, 그 적층된 적층부품(7B, 4, 7a)을 파지한다.

다음으로, 도 13, 도 15에 나타내는 바와 같이, 상기 적층체(10)의 상면에 위치하는 한쪽의 섬유시트(7A)에 상방 측으로부터 액상(미경화 상태)의 발포수지(8C)를 부여(공급)한다. 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 두께방향 한쪽 측에 섬유강화층(3)을 형성할 수 있도록, 한쪽의 섬유시트(7A)에 액상의 발포수지(8C)를 함침시키기 때문이다. 이 발포수지(8C)가 섬유시트(7A)에 함침되었을 때에는, 그 발포수지(8C)가 경화 전이라도, 한쪽의 섬유시트(7A)의 밀도, 발포수지(8C)의 점도, 발포수지(8C)와 한쪽의 섬유시트(7A)의 섬유와의 얽힘 등에 의해 한쪽의 섬유시트(7A)에 대한 발포수지(8C)의 부착 정도는 높은 것이 되어, 발포수지(8C)는, 한쪽의 섬유시트(7A)를 통과해 하방으로 유동하지 않는다. 이 경우, 액상의 발포수지(8C)를 한쪽의 섬유시트(7A)에 부여함에 있어서는, 상기 제1실시형태와 마찬가지로, 로봇이 전술한 적층체(10)를 파지한 상태에서 도시를 생략한 수지부여장치(스프레이장치)에 반송하게 된다.

상기 한쪽의 섬유시트(7A)에 대한 액상의 발포수지(8C)의 부여를 끝내면, 적층체(10)는, 도시를 생략한 로봇에 의해 반전되어 다른 쪽의 섬유시트(7B)가 한쪽의 섬유시트(7A)보다도 상측 배치가 되는 자세 상태로 된다(도 16 참조). 이때 한쪽의 섬유시트(7A)에 함침된 액상의 발포수지(8C)는, 한쪽의 섬유시트(7A)에 강하게 부착하고 있기 때문에, 대부분 적하(滴下)하는 일은 없다.

다른 쪽의 섬유시트(7B)가 한쪽의 섬유시트(7A)보다도 상측 배치가 되는 자세 상태가 되면 도 13, 도 16에 나타내는 바와 같이, 다른 쪽의 섬유시트(7A)에 그 상방 측으로부터 액상(미경화 상태)의 발포수지(8C)를 부여(공급)한다. 액상의 발포수지(8C)를, 다른 쪽의 섬유시트(7B)의 투과성을 이용해 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내로 공급하는 것과 함께 다른 쪽의 섬유시트(7B)에 함침시키기 위해서이다. 이때 액상의 발포수지(8C)는, 다른 쪽의 섬유시트(7B)를 개재해 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내에 흘러들어가게 되지만, 다른 쪽의 섬유시트(7B)의 하방 측에 배치된 한쪽의 섬유시트(7A)는, 촘촘한 내부구조, 나아가서는 그 섬유시트(7A)에 함침, 부착하는 발포수지(8C)에 근거하여, 액상의 발포수지(8C)가 외부로 누출되는 것을 억제하게 되어, 각 관통공(5) 내에 있어서의 액상의 발포수지(8C)는, 다른 쪽의 섬유시트(7B)에 대한 액상의 발포수지(8C)의 부여(공급)에 수반하여, 증가해 섬유시트(7B)에 함침하는 상태가 될 때까지 도달한다. 이 액상의 발포수지(8C)가 섬유시트(7B)에 함침되어 소정의 상태가 되면, 다른 쪽의 섬유시트(7B)에 대한 액상의 발포수지(8C)의 부여(공급)는 정지된다.

다른 쪽의 섬유시트(7B)에 대한 액상의 발포수지(8C)의 부여공정이 종료되면, 상기 제1실시형태에 있어서의 제조방법과 마찬가지로, 로봇이, 액상의 열경화성 수지가 부여된 적층체(10)를 형(11) 내로 반입하고, 형(11)은, 그 적층체(10)를 가열하면서 압축한다. 이것에 의해, 액상의 발포수지가 발포, 경화하게 되어, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내에 경화상태의 발포수지(6)가 채워진 상태에서 충전되는 것과 함께, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 두께방향 양측에 섬유강화층(3)이 형성되게 된다. 이것에 의해, 당해 적층판(1)이 제조된 것이며, 그 제조된 적층판(1)은, 형(11) 내로부터 취출되어 제조공정을 종료한다.

따라서, 이 제3실시형태에 있어서도, 제1실시형태와 같은 적층판(1)을 제조할 수 있다. 게다가 이 제조방법에 있어서는, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내에 액상의 발포수지(8C)를 고정시켜 발포, 경화시킬 수 있으므로, 발포수지판(6A)을 충전재료로서 각 관통공(5) 내에 충전하는 경우와는 달리, 페이퍼 허니컴 구조체(4)와 발포수지판(6A)과의 상대적 관계나, 그 발포수지판(6A)의 성능 등을 검토할 필요가 없어진다. 이 때문에, 이러한 관점에서 당해 적층판(1)의 제조를 용이하게 할 수 있다.

도 19, 도 20에 나타내는 제4실시형태는, 상기 제3실시형태의 변형예를 나타낸다. 이 제4실시형태에 있어서는, 제3실시형태와 같은 구성 부재(한쪽의 섬유시트(7A), 다른 쪽의 섬유시트(7B), 페이퍼 허니컴 구조체(4), 액상의 발포수지(8C) 등)을 사용해 페이퍼 허니컴 구조체(4) 등을 반전시키지 않아도, 당해 적층판(1)을 제조하는 내용을 나타낸다.

이 제4실시형태에 있어서는, 적층체(10)를 형성할 때에, 도 19에 나타내는 바와 같이, 액상의 발포수지(8C)의 투과성에 관하여, 한쪽의 섬유시트(7A)보다도 높은 다른 쪽의 섬유시트(7B)가 그 한쪽의 섬유시트(7A)보다도 상측 배치가 되는 자세 상태가 된다. 물론 이 경우도, 이 적층부품(7A, 4, 7B)의 적층작업에는, 제3실시형태와 마찬가지로 로봇(핸드)이 사용되며, 그 로봇은 적층부품(7A, 4, 7B)을 순차적으로 적층하고, 그 적층된 적층부품(7A, 4, 7B)을 파지한다.

다음으로, 도 20에 나타내는 바와 같이, 상기 자세 상태(다른 쪽의 섬유시트(7B)가 한쪽의 섬유시트(7A)보다도 상측 배치가 되는 자세 상태)를 유지하면서(반전하지 않고), 그 다른 쪽의 섬유시트(7B)에 그 상방 측에서 액상(미경화 상태)의 발포수지(8C)가 부여(공급)된다. 이로써, 액상의 발포수지(8C)는, 다른 쪽의 섬유시트(7B)의 투과성을 이용해 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 각 관통공(5) 내로 공급되고, 그 각 관통공(5)을 거쳐서 한쪽의 섬유시트(7A)에 도달하게 된다. 이 때문에, 한쪽의 섬유시트(7A)는, 그 촘촘한 내부구조에 근거하여 액상의 발포수지(8C)를 함침시키면서도, 외부로 누출되는 것을 억제하며, 나아가서는 그 섬유시트(7A)에 액상의 발포수지(8C)가 함침, 부착됨에 수반하여, 그것들과 섬유시트(7A)는, 협동하여 공급되는 액상의 발포수지(8C)가 외부로 누출되는 것을 한층 억제한다.

액상의 발포수지(8C)가 한쪽의 섬유시트(7A) 및 다른 쪽의 섬유시트(7B)에 소정의 상태까지 함침되면, 다른 쪽의 섬유시트(7B)에 대한 액상의 발포수지(8C)의 부여(공급)가 정지되고, 로봇은, 제3실시형태와 마찬가지로 그 액상의 열경화성 수지가 부여된 적층체(10)를 형(11) 내에 반입한다. 이어서 형(11)은, 그 적층체(10)를 가열하면서 압축함으로써, 그 결과 당해 적층판(1)이 제조된다.

따라서, 이 제4실시형태에 관계된 제조방법에 있어서는, 당해 적층판(1)을 제조할 수 있음은 물론, 페이퍼 허니컴 구조체(4) 상의 다른 쪽의 섬유시트(7B)를, 당초부터 상방에 면한 자세 상태로 유지함으로써, 한쪽의 섬유시트(7a)와 다른 쪽의 섬유시트(7B)와의 사이에서 자세 상태를 변경할 필요성(반전시킬 필요성)을 없앨 수 있어 작업부담을 경감할 수 있다.

이상 실시형태에 대해 설명하였으나 본 발명에 있어서는, 다음의 태양(態樣)을 포함한다.

(1) 발포수지판으로서, 발포 폴리우레탄 이외의 발포수지로 이루어지는 발포수지판을 사용할 것.

(2) 액상의 발포수지(8C(8B))로서, 우레탄수지 이외의 것을 사용할 것.

(3) 제3실시형태에 있어서, 먼저, 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 두께방향 한쪽 측에 한쪽의 섬유시트(7A)를 배치해 그 한쪽의 섬유시트(7A)에 액상의 발포수지(8C)를 공급하고, 그 후, 그 페이퍼 허니컴 구조체(4) 및 한쪽의 섬유시트(7A)를

반전시켜서 그 페이퍼 허니컴 구조체(4)의 두께방향 다른 쪽 측(상방에 면한 측)에 다른 쪽의 섬유시트(7B)를 배치하고, 그 다른 쪽의 섬유시트(7B)에 액상의 발포수지(8C)를 공급할 것.

본 발명은, 적층판(1)을 제공함에 있어, 중량의 증대를 극력 억제하면서, 강성과 흡음성능을 높이는 것에 이용할 수 있으며, 나아가서는 그와 같은 적층판(1)을 간단하게 제조하는 것에도 이용할 수 있다.

1: 적층판
2: 코어층
3: 섬유강화층
4: 페이퍼 허니컴 구조체(다공체)
5: 관통공
6: 발포수지
6A: 발포수지판
7: 섬유시트(섬유층)
7A: 한쪽의 섬유시트(한쪽의 섬유층)
7B: 다른 쪽의 섬유시트(다른 쪽의 섬유층)
8A: 경화 후의 열경화성 수지
8B: 미경화 상태의 열경화성 수지
8C: 액상(미경화 상태)의 발포수지
10: 적층체
B: 경계선

Claims (13)

1. 복수의 각 관통공이 서로 이웃하게 하여 형성되는 판(板) 모양의 다공체(多孔體)를 구비하는 코어층과, 그 코어층에 있어서의 다공체를 그 다공체의 두께방향 양측에서 협지하여 그 다공체에 대하여 일체화되는 한 쌍의 섬유강화층이 구비되어 있는 적층판으로서,
   상기 다공체의 각 관통공(貫通孔)에, 상기 한 쌍의 섬유강화층 사이에 걸쳐서 경화상태의 발포수지가 각각 채워져서, 상기 코어층이, 그 다공체와 그 다공체에 있어서의 각 관통공에 채워지는 상기 경화상태의 발포수지에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층판.
2. 제1항에 있어서,
   상기 다공체가, 허니컴 구조로 형성되고,
   상기 다공체의 각 관통공 내에, 상기 경화상태의 발포수지로서 발포 폴리우레탄이 채워지고,
   상기 한 쌍의 각 섬유강화층이, 경화된 수지와, 그 경화된 수지 내에 함유되어 있는 섬유를 구비하고,
   상기 한 쌍의 각 섬유강화층에 있어서의 경화된 수지와, 상기 다공체에 있어서의 각 관통공 내의 발포 우레탄이 접착 일체화 되어 있는 것을 특징으로 하는 적층판.
3. 복수의 각 관통공이 서로 이웃하게 하여 형성되는 액상의 다공체로서의 허니컴 구조체를 준비하고, 그 허니컴 구조체의 두께방향 양측에 섬유층을 배치하고, 그 각 섬유층에 그 각 섬유층의 외방측으로부터 미경화 상태의 수지를 각각 공급한 다음에, 그 수지가 공급된 양 섬유층을 상기 허니컴 구조체를 향해 압축하는 것과 함께 그 압축상태하에서 그 수지를 경화시켜서, 그 허니컴 구조체의 두께방향 측에 섬유강화층을 형성하는 적층판의 제조방법으로서,
   상기 허니컴 구조체의 두께방향 양측에 섬유층을 각각 배치하는 것에 수반하여, 그 섬유층 중의 적어도 한쪽 측의 섬유층과 상기 허니컴 구조체와의 사이에, 경화하며 또한 그 허니컴 구조체의 압축강도보다도 낮은 압축강도로 된 발포수지판을 개재시키고,
   상기 양 섬유층을 상기 허니컴 구조체를 향해 압축하는 것에 수반하여, 그 압축력을 이용해 상기 발포수지판을 충전재료로서 상기 허니컴 구조체의 각 관통공에 압입하는 것을 특징으로 하는 적층판의 제조방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 발포수지판으로서, 그 발포수지판의 압축강도가 상기 허니컴 구조체의 압축강도보다도 작으며 또한 상기 허니컴 구조체의 압축강도보다도 작은 소정의 압축강도 이상이 되고, 게다가, 그 발포수지판의 단위 두께 당의 신장률이 소정 값 이하가 된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 적층판의 제조방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 발포수지판의 단위 두께 당의 신장률에 대한 소정 값을 결정함에 있어서, 그 발포수지판의 판 두께와 신장률에 근거한, 상기 허니컴 구조체에 대한 그 발포수지판의 삽입결과의 양부(良否)를 이용해, 그 발포수지판의 판 두께와 신장률을 좌표축으로 하는 좌표상에 있어서, 그 허니컴 구조체에 대한 그 발포수지판의 삽입결과의 양부를 구획하는 경계선을 작성하고, 그 경계선의 구배(句配)를 구하는 것을 특징으로 하는 적층판의 제조방법.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 발포수지판으로서, 발포 정도가 다른 복수 종류의 것을 준비해, 제조에 있어서, 그 복수 종류의 발포수지판 중에서 사용을 위한 발포수지판을 선택하는 것을 특징으로 하는 적층판의 제조방법.
7. 제3항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 발포수지판이, 판 모양의 발포 우레탄이고,
   상기 섬유층에 부여하는 수지가 폴리우레탄 생성혼합물인 것을 특징으로 하는 적층판이 제조방법.
8. 복수의 각 관통공이 서로 이웃하게 하여 형성되는 판 모양의 다공체를 준비하고, 그 다공체의 두께방향 양측에 섬유층을 배치하고, 상기 섬유층 중의 한쪽 섬유층 및 다른 쪽 섬유층에 미경화 상태의 수지를 각각 부여한 다음에, 그 수지가 부여된 양 섬유층을 상기 다공체를 향해 압축하는 것과 함께 그 압축상태하에서 그 수지를 경화시키는 적층판의 제조방법으로서,
   상기 미경화 상태의 수지로서, 미경화 상태의 발포수지를 사용하고,
   상기 다른 쪽의 섬유층으로서, 상기 미경화 상태의 발포수지에 대한 투과성에 관하여, 그 다른 쪽의 섬유층의 투과성이 상기 한쪽의 섬유층의 투과성보다도 높은 것을 사용하고,
   게다가, 상기 다른 쪽의 섬유층을 상방에 면한 자세 상태로 하고, 그 다른 쪽의 섬유층에 대한 상기 미경화 상태의 발포수지의 부여에 의해 그 미경화 상태의 발포수지를 그 다른 쪽의 섬유층을 개재해 상기 다공체의 각 관통공 내에 공급하는 것을 특징으로 하는 적층판의 제조방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 다른 쪽의 섬유층에 대한 상기 미경화 상태의 발포수지의 부여 만으로, 그 미경화 상태의 발포수지를, 그 다른 쪽의 섬유층, 상기 다공체의 각 관통공을 개재해 상기 한쪽의 섬유층에도 부여하는 것을 특징으로 하는 적층판의 제조방법.
10. 제8항에 있어서,
    상기 다른 쪽의 섬유층을 상방에 면한 자세 상태로서, 그 다른 쪽의 섬유층에 대해 상기 미경화 상태의 발포수지를 부여함에 앞서, 상기 한쪽의 섬유층에 대해 상기 미경화 상태의 발포수지를 부여해 그 미경화 상태의 발포수지를 그 한쪽의 섬유층에 함침시키는 것을 특징으로 하는 적층판의 제조방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 다공체의 두께방향 한쪽 측에 상기 한쪽의 섬유층을 배치해, 그 한쪽의 섬유층에 상기 미경화 상태의 발포수지를 공급하고,
    그 후, 상기 다공체 및 상기 한쪽의 섬유층을 반전시켜서, 그 다공체의 두께방향 다른 쪽 측에 상기 다른 쪽의 섬유층을 배치하고, 그 다른 쪽의 섬유층에 상기 미경화 상태의 발포수지를 공급하는 것을 특징으로 하는 적층판의 제조방법.
12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다공체가 허니컴 구조체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적층판의 제조방법.
13. 제1항 내지 7항, 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 허니컴 구조체가, 종이재제의 페이퍼 허니컴 구조체인 것을 특징으로 하는 적층판의 제조방법.
    

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