WO2022080340A1 - 長尺発泡体シートの製造方法、複合材の製造方法、及び、長尺発泡体シート - Google Patents

長尺発泡体シートの製造方法、複合材の製造方法、及び、長尺発泡体シート Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a long foam sheet used for a material such as a composite material.
  • Patent Document 1 describes a fiber-reinforced composite material laminate having a core portion containing a foamed resin and a surface layer portion having a thermosetting resin containing carbon fibers.
  • Patent Document 2 describes that a rectangular foam is cut (sliced) using a cutting machine as a method for manufacturing a thermoplastic resin foam film laminated on an aluminum foil.
  • Patent Document 3 describes a method for producing a foam sheet from a columnar foam block. In this method, a long and thin foam sheet is produced by continuously slicing a columnar foam block with a slicing blade in a manner of peeling the skin from the outer peripheral surface.
  • foam sheets are manufactured in the form of thin sheets from the time of foam molding by an extrusion foaming method or the like, but many foam sheets are manufactured by cutting out from a foam block to a predetermined thickness. In this case, the foam sheet is inevitably in the form of a single leaf.
  • the foamed film (foam sheet) produced by the method for producing a thermoplastic resin foamed film described in Patent Document 2 also has a sheet-like shape.
  • the inventor of the present application has made an invention relating to a composite material having an island-like structure in which the core material layer is composed of a large number of plate-like pieces, and has filed a patent application (Japanese Patent Application No. 2020-24756).
  • a method of obtaining a core material layer composed of a large number of plate-shaped pieces for example, there is a method of punching a foam sheet.
  • the foam sheet is sheet-fed, it is difficult to continuously perform the punching process. Further, when the foam sheet is sheet-fed, continuous processing is difficult even when it is desired to continuously bond the foam sheet to a long roll material such as a metal film or a fiber reinforced resin.
  • the inventor of the present application considered preparing a long foam sheet in order to realize continuous processing and improve productivity.
  • the method for producing a long foam sheet described in Patent Document 3 it is necessary to mold the foam into a cylindrical shape.
  • the material and thickness of the foam that can be processed and the accuracy thereof are extremely limited.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and is capable of producing a long foam sheet with a highly accurate thickness without being limited to the material and thickness of the foam. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a body sheet.
  • a sheet pasting step of arranging and pasting a large number of foam sheets side by side on one side of a long base sheet is executed, and the base sheet is oriented in the length direction.
  • This is a method for manufacturing a long foam sheet, which manufactures a long foam sheet in which a large number of foam sheets are connected.
  • the slicing step of creating a foam sheet by slicing the foam block and the curling habit of the foam sheet created by the slicing step are described.
  • the sheet stretching step of reducing is further executed, and in the sheet pasting step, the foam sheet whose winding habit is reduced by the sheet stretching step is pasted on the base sheet.
  • a slicing step of creating a foam sheet by slicing a foam block and a foam sheet created by the slicing step are subject to inspection before the sheet pasting step. , At least one of the weight or thickness is inspected, and an inspection step of selecting a foam sheet that meets the sorting criteria is further executed. It will be pasted.
  • the foam sheet is a hard foam sheet.
  • a fifth invention comprises a cutting step of dividing a foam sheet constituting a long foam sheet manufactured by the production method of any one of the first to fourth inventions into a large number of plate-shaped pieces by a cutting process. It is a method for manufacturing a composite material, which comprises performing a laminating step of sandwiching a large number of plate-shaped pieces divided by a cutting step between a pair of sheets for a skin material to manufacture a composite material.
  • the sheet connecting step of connecting the adjacent foam sheets on the base sheet by the connecting member is further executed after the sheet pasting step and before the cutting step.
  • the seventh invention in the sixth invention, removes chips other than a large number of plate-shaped pieces from the foam sheet after cutting by winding.
  • an intermediate sheet in which a large number of plate-shaped pieces are attached to the base sheet is prepared, and after the cutting step, the intermediate sheet is placed on the intermediate sheet.
  • a transfer step of transferring a large number of plate-shaped pieces to one of a pair of skin material sheets is executed, and in the laminating step, a large number of plate-shaped pieces transferred from the other of the pair of skin material sheets by the transfer step. Stack on one piece.
  • an intermediate sheet in which a large number of plate-shaped pieces are attached to the base sheet is produced, and in the laminating step, a pair of skin materials. Place the intermediate sheet between the sheets.
  • a tenth invention is a long foaming process for producing a long foam sheet in which a large number of foam sheets are connected by executing a sheet connecting step of arranging a large number of foam sheets in a fixed direction and connecting them by a connecting member. This is a method for manufacturing a body sheet.
  • the eleventh invention includes a long base sheet and a large number of foam sheets attached side by side in the length direction of the base sheet on one side of the base sheet, and is rolled into a roll. It is a long foam sheet.
  • a long foam sheet is manufactured by arranging and pasting a large number of foam sheets on one side of a long base sheet.
  • a long foam sheet with a high-precision thickness from a columnar foam block without being limited by the material and thickness of the foam, but a foam sheet having a short length is used. If there is, it is possible to prepare a large number of products manufactured with high precision thickness. Therefore, by arranging and pasting a large number of foam sheets side by side, it is possible to manufacture a long foam sheet with a highly accurate thickness without being limited by the material and thickness of the foam.
  • FIG. 1 is a perspective view of the composite material according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the composite material according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view of the core material layer of the composite material according to the embodiment on the side where the chamfered portion is formed.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the transfer sheet according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a slicing step of the first manufacturing step according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram for explaining a sheet stretching step of the first manufacturing step according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view for explaining a sheet attaching step of the first manufacturing step according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view of the composite material according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the composite material according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view of the core material layer of the composite material according to the embodiment on the side where the
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a production line used in the second production process according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a cutting step of the second manufacturing step according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining the transfer step of the third manufacturing step according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a laminating step of the third manufacturing step according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the composite material according to the embodiment when the gap is filled with the cured resin.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the laminated lumber in the process of manufacturing the composite lumber according to the first modification.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining a transfer process in the manufacturing process of the adhesive core material sheet according to the second modification.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the composite material manufacturing sheet according to the third modification.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the composite material according to the fourth modification.
  • FIG. 17 is a perspective view of the composite material according to the fifth modification.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a cylindrical body using the composite material according to the fifth modification.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view for explaining how a notch is formed between adjacent plate-shaped pieces at the time of press cutting in the composite material according to another modification.
  • FIG. 20 is a perspective view for explaining a sheet connecting step of the first manufacturing step with respect to a method of manufacturing a long foam sheet according to another modification.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining a slicing step of the first manufacturing step according to another modification.
  • the present embodiment is a method for producing a composite material 30 to which the method for producing a long foam sheet (long foam film) 12 according to the present invention is applied.
  • the structure of the composite material 30 and the structure of the transfer sheet 10 used for manufacturing the composite material 30 will be described, and then the method of manufacturing the composite material 30 will be described.
  • the composite material 30 is a panel having a sandwich structure.
  • the composite material 30 is on the side opposite to the core material layer (also referred to as “intermediate layer”) 20, the first skin material 31 laminated on the core material layer 20, and the first skin material 31 in the core material layer 20.
  • a second skin material 32 that is laminated and sandwiches the core material layer 20 together with the first skin material 31 is provided.
  • the composite material 30 can be used, for example, as a panel material in which light weight and rigidity are more important than strength.
  • the composite material 30 is a structural material such as a moving body such as an aircraft, an automobile or a bicycle (sports bicycle, etc.), an electric device, an electronic device, an office device, a home electric appliance, a medical device, or a panel material of a building material. It can be used for such purposes.
  • the composite material 30 can be used as an aerodynamic component constituting the exterior.
  • Each of the skin materials 31 and 32 is, for example, a skin material or a panel material made of a material different from the core material layer 20.
  • any of metal-based, plastic-based, and inorganic-based materials may be used.
  • fiber reinforced plastic is used as the material of each of the skin materials 31 and 32.
  • a fiber reinforced plastic reinforced with carbon fiber can be used.
  • the fiber reinforced resin a prepreg in which carbon fibers are impregnated with a resin (matrix) (for example, "Pyrofil prepreg (registered trademark)" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) can be used.
  • a thermosetting epoxy resin is used for the matrix of this prepreg.
  • any of inorganic fiber, organic fiber, and metal fiber may be used, and for example, glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, polyethylene fiber, polyester fiber, and tungsten fiber may be used. , Steel fiber, boron fiber and the like can be used.
  • a thermosetting resin or a thermoplastic resin may be used, and for example, polyester resin, epoxy resin, phenol resin, vinyl ester resin, polyimide resin, polypropylene resin, nylon.
  • a resin, a polyether ether ketone resin, a polybutylene terephthalate resin, a bismaleimide resin, or the like can be used.
  • the core material layer 20 is laminated on each of the skin materials 31 and 32.
  • a large number of plate-shaped pieces 13 having the same thickness are arranged on a two-dimensional plane as a core material.
  • a large number of plate-shaped pieces 13 are arranged along the surface of each of the skin materials 31 and 32.
  • Each plate-shaped piece 13 is a small piece of a thin flat plate.
  • Each plate-shaped piece 13 has the same material, the same shape, and the same size.
  • "many" in "many plate-shaped pieces” means 10 or more.
  • the number of plate-shaped pieces 13 in the core material layer 20 is at least 10 or more. In addition, this number may be 50 or more.
  • a material having a lower density than the skin materials 31 and 32 can be used.
  • a hard resin foam is used as the material of the plate-shaped piece 13.
  • the density of the plate-shaped piece 13 is, for example, a value in the range of 30 kg / m 3 or more and 500 kg / m 3 or less.
  • Examples of the hard resin foam used for the material of the plate-shaped piece 13 include polystyrene foam, polyvinyl chloride foam, cellulose acetate foam foam, polyurethane foam, phenol foam, epoxy foam, acrylic foam, and polymethacrylicimide.
  • Examples thereof include foams, polypropylene foams, polyethylene terephthalate foams, polycarbonate foams, polyamideimide foams, and polyphenylene sulfide foams.
  • a polymethacrylicimide (PMI) closed cell foam for example, "ROHACELL (registered trademark)" (EVONIC Industries AG)
  • PMI polymethacrylicimide
  • the planar shape (outer peripheral shape) of the plate-shaped piece 13 is a regular polygon (regular hexagon in this embodiment).
  • a triangle, a quadrangle, a hexagon, or an isosceles pentagon can be selected.
  • the planar shape of the plate-shaped piece 13 may be other than these shapes, and other polygons, circles, ellipses, or the like can be selected.
  • the planar shape of the plate-shaped piece 13 may be chamfered at each corner when a polygon is used as the basic shape.
  • the thickness of the plate-shaped piece 13 can be, for example, in the range of 0.05 mm or more and 10 mm or less (for example, 0.05 mm or more and 2 mm or less). Further, regarding the plane dimension of the plate-shaped piece 13, the average value of the distance from the center of gravity to the outer circumference (the average value of 360 degrees; the radius in the case of a circle) shall be a value in the range of 3 mm or more and 50 mm or less (for example, 5 mm). When the plate-shaped piece 13 is a regular hexagon, the length of one side can be set to a value in the range of 3 mm or more and 10 mm or less (for example, 5 mm). However, the dimensions of the plate-shaped piece 13 may be a value outside the range described in this paragraph.
  • each plate-shaped piece 13 In the core material layer 20, all the plate-shaped pieces 13 are separated from each other and are separate bodies. The entire circumference of each plate-shaped piece 13 is separated from all adjacent plate-shaped pieces 13 with a gap 16. Each plate-shaped piece 13 has an island-like structure independent of each other. Adjacent plate-shaped pieces 13 are not connected to each other by a connecting portion made of the same material as the plate-shaped piece 13.
  • the composite material 30 is a multi-web panel in which each of the skin materials 31 and 32 functions as a flange in an I-shaped beam structure, and each plate-shaped piece 13 functions as a web, and each plate-shaped piece 13 functions as a core material. Is.
  • the adjacent plate-shaped pieces 13 face each other with a gap 16 on each side.
  • the width W of the gap 16 varies depending on the size of the gap between the adjacent blades 24 in the upper mold 23 described later.
  • the width W of the gap 16 is constant along the sides facing each other. Further, in each plate-shaped piece 13, the width W of the gap 16 facing each side is equal to each other.
  • the dimension of the width W of the gap 16 is appropriately designed according to the size of the composite material 30, and can be, for example, in the range of 0 mm or more and 10 mm or less.
  • a large number of plate-shaped pieces 13 are regularly arranged. A large number of plate-shaped pieces 13 are evenly spread.
  • the arrangement of the plate-shaped pieces 13 a staggered arrangement in which the positions of the plate-shaped pieces 13 are shifted by half a pitch between adjacent plate-shaped pieces 13L is adopted.
  • the planar shape of each plate-shaped piece 13 is a regular hexagon, and the arrangement of the plate-shaped pieces 13 can be said to be a honeycomb arrangement in which a gap is formed between the adjacent plate-shaped pieces 13.
  • each plate-shaped piece 13 (one surface of both sides 13a and 13b parallel to the arrangement surface of each plate-shaped piece 13) 13a (lower surface in FIG. 2) is chamfered over the entire circumference.
  • the portion 13c is formed.
  • the chamfered portion 13c is a trace (cutting mark) indicating that the plate-shaped piece 13 is formed by punching, and is an arc-shaped curved surface (for example, an R surface of about 0.05 mm) or an outer side like an arc. It is a curved surface that bulges out.
  • the shape of the chamfered portion 13c changes depending on the shape of the sword of the blade 24 used in the punching process and the like.
  • the dimensions of the chamfered portion 13c are substantially uniform over the entire circumference.
  • the "main surface" of the plate-shaped piece 13 is the front side or the back side surface.
  • plate-shaped pieces 13 for example, all plate-shaped pieces 13 of the core material layer 20
  • the orientation of the cuts in the thickness direction is the same as each other.
  • chamfered portions 13c are formed on the outer periphery of the main surface 13a on the same side in the thickness direction.
  • the transfer sheet 10 is a sheet capable of transferring a large number of plate-shaped pieces 13 from the base sheet 11 to another structural material (a structure having an adhesive or adhesive surface).
  • the transfer sheet 10 corresponds to an intermediate sheet.
  • the "intermediate sheet (intermediate material)" refers to a sheet produced in an intermediate process in the manufacturing process of the composite material 30.
  • the transfer sheet 10 includes a core material layer 20 and a base material sheet 11 on which the core material layer 20 is laminated.
  • the base sheet 11 is created by cutting a long base sheet 11A, which will be described later.
  • a cutting scratch (V-shaped groove) 43 when a large number of plate-shaped pieces 13 are cut remains (see FIG. 9).
  • adjacent plate-shaped pieces 13 are separated by a gap 16.
  • a chamfered portion 13c is formed on the outer periphery of the main surface 13a on the same side of each plate-shaped piece 13 in the thickness direction.
  • a large number of plate-shaped pieces 13 are detachably attached to the surface of the base sheet 11.
  • Each plate-shaped piece 13 is held by the pressure-sensitive adhesive layer 18 on the base sheet 11 with a constant adhesive force.
  • the main surface 13b on the side opposite to the main surface 13a on the chamfered portion 13c side is attached to the base sheet 11. If the surface of the base sheet 11 is sticky, the pressure-sensitive adhesive layer 18 may be omitted.
  • the arrangement of the plate-shaped pieces 13 on the base material sheet 11 is the basis of the arrangement of the plate-shaped pieces 13 in the core material layer 20 of the composite material 30.
  • the plan view of the core material layer 20 of the transfer sheet 10 is the same as that of FIG.
  • the method for manufacturing the composite material 30 includes a first manufacturing step for manufacturing the foam roll 12, a second manufacturing step for manufacturing the transfer sheet 10 using the foam roll 12 obtained in the first manufacturing step, and a second manufacturing step.
  • the third manufacturing step of manufacturing the composite material 30 using the transfer sheet 10 obtained in the manufacturing step is performed in this order.
  • the foam roll 12 corresponds to a long foam sheet.
  • the sheet pasting step of continuously arranging and pasting the (sheet-leaf foam sheet) 14 is executed in this order, and a large number of foam sheets 14 are arranged in a roll shape in the length direction of the base sheet 11A.
  • the rolled foam roll 12 is manufactured.
  • a sheet stretching step and an inspection step are performed between the slicing step and the sheet pasting step.
  • "many" in “many foam sheets” means 5 or more.
  • the number of foam sheets 14 in the foam roll 12 is at least 5 (when the foam block 35 having the dimensions described in the next paragraph is used, the length of the foam roll 12 is 5000 mm or more). In some cases, the number of sheets is 10 or more (the length of the foam roll 12 is 10000 mm or more).
  • the foam block 35 and the base sheet 11A are prepared as materials, respectively.
  • a substantially rectangular parallelepiped hard resin foam for example, a polymethacrylicimide (PMI) closed cell foam
  • the dimensions of the foam block 35 are, for example, 2000 mm in length, 1000 mm in width, and 50 mm in thickness.
  • the base sheet 11A is a long sheet wound in a roll shape.
  • the base sheet 11A has a uniform thickness in the length direction, and the thickness is, for example, in the range of 0.01 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the width of the base sheet 11A needs to be equal to or larger than the width of the foam sheet 14, and is equal to the width of the foam sheet 14 in the present embodiment.
  • the base material sheet 11A for example, a resin sheet or film (thermoplastic resin sheet or the like) is used.
  • resin used for the base sheet 11 various resins such as polyethylene, polypropylene, urethane, polyester, polyethylene terephthalate (PET), and polycarbonate can be used.
  • PET polyethylene terephthalate
  • an acrylic, urethane, or silicone-based adhesive is applied to one surface of the base sheet 11A over the entire surface. That is, the long base sheet 11A is an adhesive tape (or a slightly adhesive tape).
  • a separate sheet (not shown) is laminated on the back surface.
  • a rubber or paper sheet (or film) may be used in addition to the resin sheet.
  • the slicing step slicing is performed to cut the foam block 35 with a uniform thickness (value in the range of 0.05 mm or more and 10 mm or less (for example, 0.05 mm or more and 2 mm or less)).
  • the foam block 35 is cut by the slicing blade 36 while moving at least one of the foam block 35 and the slicing blade 36 in a certain direction.
  • cutting is performed while moving the foam block 35 out of the slicing blade 36 and the foam block 35.
  • slicing is repeatedly performed on each of the plurality of foam blocks 35 to produce a large number of foam sheets 14 having the same thickness.
  • the description of the member for fixing the slicing blade 36 is omitted.
  • each foam sheet 14 obtained by slicing remains curled and curled in the sliced direction. Therefore, in the present embodiment, a sheet stretching step for reducing the winding habit of the foam sheet 14 is performed before the sheet pasting step. Further, usually, the density of the foam block 35 is not uniform, and there is a possibility that the weight may vary among a large number of foam sheets 14 produced in the slicing step. Further, since the foam block 35 also varies in hardness as the density varies, there is a possibility that the thickness also varies among a large number of foam sheets 14 produced in the slicing step. Therefore, in the present embodiment, an inspection step of selecting the foam sheet 14 by inspecting at least one of the weight and the thickness is performed before the sheet pasting step.
  • Both the sheet stretching step and the inspection step may be omitted, or only one of them may be performed. Further, regarding the inspection process, only one of the weight and the thickness may be inspected. Further, in the order of the sheet stretching step and the inspection step, the sheet stretching step may be performed first, or the inspection step may be performed first. Further, a sheet stretching step may be performed between the weight inspection step and the thickness inspection step.
  • the foam sheet 14 having a curl is put into the stretching device 55 shown in FIG. 6 one by one, and the foam sheet 14 is stretched.
  • the stretching device 55 drives the belt 56 and conveys the foam sheet 14 inserted between the adjacent rollers 72 and 74 by the belt 56, while the belt 56 and the rollers 74 and the adjacent rollers 73, It is a device that stretches the foam sheet 14 by passing the foam sheet 14 between 74.
  • some of the rollers 73 and 74 are thermal rollers, and the foam sheet 14 is heated by the rollers 73 and 74 so that the curl of the foam sheet 14 is effectively removed. There is.
  • the stretching device 55 includes a plurality of rollers 71 to 74, a belt 56 composed of an endless belt, and a drive motor (not shown) that rotates at least one roller 71 to rotationally drive the belt 56. It is equipped with.
  • the belt 56 is wound around a first roller 71 and a second roller 72 and a third roller 73 arranged apart from the first roller 71.
  • the belt 56 has a traveling track recessed inward by a fourth roller 74 arranged between the second roller 72 and the third roller 73.
  • the second roller 72, the third roller 73, and the fourth roller 74 are arranged next to each other with a gap in the vertical direction.
  • the foam sheet 14 inserted between the second roller 72 and the fourth roller 74 is conveyed around the fourth roller 74 in a state of being sandwiched between the fourth roller 74 and the belt 56. It is further stretched, passed through the gap between the third roller 73 and the fourth roller 74, and is conveyed and stretched around the third roller 73. Then, the foam sheet 14 stretched substantially straight is conveyed to the first roller 71 side and picked up by the operator.
  • the foam sheet 14 is inspected for weight and thickness, and the foam sheet 14 is selected.
  • sorting criteria set for each of weight and thickness are used.
  • the weight selection criterion is that the weight measurement value of the foam sheet 14 is included in the error range (for example, within ⁇ 10%) with respect to the design value of the weight.
  • the thickness selection criterion is that the thickness measurement value of the foam sheet 14 is included in the error range (for example, ⁇ 10% range) with respect to the design value of the thickness.
  • weight measurement and thickness measurement are performed on each foam sheet 14, foam sheet 14 that does not meet the selection criteria in either the weight measurement value or the thickness measurement value is excluded, and foam that meets both selection criteria. Only the body sheet 14 is sorted.
  • the roll-shaped base material sheet 11A installed on the first reel 81 is unwound and wound around the second reel 82.
  • the base sheet 11A moves between the two reels 81 and 82.
  • the foam sheet 14 is stuck to the base sheet 11A between the two reels 81 and 82 while the base sheet 11A is stopped while repeatedly moving and stopping the base sheet 11A. I do.
  • the sheet attaching step a plurality of foam sheets 14 are arranged and attached so as not to overlap each other without a gap (or with a slight gap) along the length direction of the base sheet 11A. Then, the base sheet 11A to which a large number of foam sheets 14 are attached is wound around the second reel 82, and the foam roll 12 is completed.
  • a sheet connecting step of connecting the adjacent foam sheets 14 on the long base sheet 11A with the tape 85 may be further executed as in FIG. 20.
  • the tape 85 corresponds to a connecting member and is attached along the seam of the adjacent foam sheets 14, and the adjacent foam sheets 14 are connected to each other.
  • a cutting step of dividing each foam sheet 14 constituting the foam roll 12 into a large number of plate-shaped pieces 13 by a cutting process is executed.
  • the transfer sheet 10 shown in FIG. 4 is manufactured by performing a punching process (press cut) on the foam sheet 14 in a state of being attached to the base sheet 11A.
  • the foam roll 12 is installed on the reel 51 of the production line 50 shown in FIG. Then, the foam sheet 14 is unwound from the foam roll 12 together with the base sheet 11A in the longitudinal direction and passed through the press device 15 shown in FIG. 9A. Then, the foam sheet 14 on the lower die 22 of the press device 15 is press-cut by being vertically cut by the blade 24 of the upper die 23. At that time, as shown in FIG. 9B, the base sheet 11A is not cut, but is so-called half-cut (that is, cut to the extent that it does not penetrate). Chips 39 are formed between the blades 24 (see FIG. 9 (c)).
  • a large number of plate-shaped pieces 13 are formed on the base sheet 11A to manufacture the transfer sheet 10.
  • the planar shape of the blade 24 a shape corresponding to the outer peripheral shape of the plate-shaped piece 13 is used.
  • a regular hexagonal blade 24 is used in a plan view.
  • a large number of blades 24 are arranged on a two-dimensional plane with a gap.
  • burrs may be formed on the outer periphery of the main surface 13a of each plate-shaped piece 13 instead of the chamfered portion 13c.
  • the chips 39 other than the large number of plate-shaped pieces 13 are the net-like sheet 38.
  • the mesh sheet 38 composed of the chips 39 is taken up by the take-up reel 25 and removed (see FIG. 8). Further, a protective film 27 unwound from a roll provided on another reel 26 is laminated on the plate-shaped piece 13 side of the transfer sheet 10. A large number of plate-shaped pieces 13 are covered with a protective film 27. Further, in the present embodiment, the long transfer sheet 10 is cut to a predetermined length by the cutter 28 and divided into a plurality of transfer sheets 10. It should be noted that winding by the take-up reel 25, coating by the protective film 27, and cutting by the cutter 28 may be omitted.
  • the upper die 23 moves up and down with respect to the lower die 22 at the time of press cutting, but the press cutting may be performed by pressurizing the rotation by the rolling die (die cut roll).
  • a transfer step of transferring a large number of plate-shaped pieces 13 on the transfer sheet 10 to the first skin material sheet 31A and a transfer step of transferring a large number of plate-shaped pieces 13 transferred by the transfer step to the second skin material The laminating step of laminating the sheets 32A to form the laminated material 30B in which a large number of plate-shaped pieces 13 are sandwiched between the pair of skin material sheets 31A and 32A is executed in this order, and the composite material 30 is formed.
  • the skin material sheets 31A and 32A are the materials of the skin materials 31 and 32 (see FIG. 2) described above, and for example, a semi-cured prepreg (prepreg sheet) can be used.
  • the transfer step first, the first skin material sheet 31A is placed on the molding die (for example, the die) 33.
  • the transfer sheet 10 obtained in the second manufacturing step is arranged with respect to the first skin material sheet 31A on the molding die 33 with the plate-shaped piece 13 facing. Will be done.
  • FIG. 10B a large number of plate-shaped pieces 13 of the transfer sheet 10 are pressed against the first skin material sheet 31A.
  • the surface of the first skin material sheet 31A has adhesiveness. Therefore, a large number of plate-shaped pieces 13 are attached to the first skin material sheet 31A.
  • the base sheet 11 is peeled off from a large number of plate-shaped pieces 13.
  • the second skin material sheet 32A is separated so as to face the plate-shaped piece 13 side of the laminated material 30A obtained in the transfer step. Be placed.
  • the second skin material sheet 32A is laminated on the plate-shaped piece 13 side of the laminated material 30A.
  • the surface of the second skin material sheet 32A has adhesiveness. Therefore, a large number of plate-shaped pieces 13 are attached to the second skin material sheet 32A.
  • the laminated material 30B in which a large number of plate-shaped pieces 13 are sandwiched between the pair of skin material sheets 31A and 32A can be obtained.
  • the molding step is performed.
  • the laminated material 30B obtained in the laminating step is sealed by using the bagging film.
  • the laminated material 30B sealed by the bagging film is heated in the autoclave at a predetermined temperature and pressure (for example, 0.2 MPa, 130 ° C.) for a predetermined time (for example, 2 hours).
  • a predetermined temperature and pressure for example, 0.2 MPa, 130 ° C.
  • a predetermined time for example, 2 hours.
  • the semi-cured skin material sheets 31A and 32A become the fully cured skin materials 31 and 32.
  • the composite material 30 formed and hardened into a predetermined shape in the case of FIG. 11B, a flat plate shape
  • the resin (matrix) of the prepreg flows into the gap 16 between the plate-shaped pieces 13 to fill the gap 16 of the core material layer 20.
  • the resin that has flowed in is cured in the gap 16. Therefore, the local decrease in strength of the composite material 30 is suppressed.
  • the prepreg used as the material of the skin materials 31 and 32 when the gap 16 is large, a prepreg having a large amount of resin per unit area can be used.
  • a cured resin for example, a thermosetting type, a two-component reaction type, a moisture-reactive type adhesive, etc.
  • a cured resin for example, a thermosetting type, a two-component reaction type, a moisture-reactive type adhesive, etc.
  • the injected resin is cured in the gap 16.
  • a film-like adhesive may be added between the two skin materials 31 and 32. In this case, when the laminated material 30B is heated, the film-like adhesive is melted, and the melted adhesive (resin) flows into the gap 16 and is finally cured. In these cases, as shown in FIG.
  • the gap 16 between the adjacent plate-shaped pieces 13 is filled with the cured resin 6, the local strength decrease of the composite material 30 is suppressed, and the rigidity is also improved.
  • the filling of the cured resin can be performed even when the prepreg is not used as the material of the skin materials 31 and 32.
  • the matrix of the prepreg used for the skin material sheets 31A and 32A is a thermoplastic resin (for example, polyamide resin, polypropylene resin, polyether ether ketone resin)
  • the matrix is formed after a molding step such as pressure heating press molding.
  • the curing step is performed by cooling the laminated material 30B in an atmosphere having a temperature lower than the curing temperature (for example, room temperature), and the composite material 30 is completed.
  • the long foam sheet 12 is manufactured by arranging and pasting a large number of foam sheets 14 created by the slicing step on one side of the long base sheet 11A. As described above, it is possible to prepare a large number of foam sheets 14 having a substantially uniform thickness as long as the foam sheet 14 has a short length. Therefore, by attaching a large number of foam sheets 14 side by side, it is possible to manufacture a long foam sheet 12 having a substantially uniform thickness in the length direction.
  • the foam sheet 14 since the curling habit of the foam sheet 14 is reduced by the sheet stretching step, the foam sheet 14 can be stuck at an accurate position in the sheet sticking step.
  • the foam sheet 14 that satisfies the selection criteria for each of the weight and the weight is attached to the base sheet 11A by the inspection step, so that the foam sheet 14 layer of the long foam sheet 12 is formed.
  • the weight and thickness in the length direction can be further made uniform.
  • the chips 39 become the mesh sheet 38 and can be easily removed, the intermediate sheet 10 and the composite material 30 can be efficiently manufactured.
  • a large number of plate-shaped pieces 13 in the core material layer 20 are arranged by using the transfer sheet 10. Therefore, it is not necessary to arrange a large number of plate-shaped pieces 13 individually, and the core material layer 20 can be easily formed.
  • the laminated material 30B shown in FIG. 13 is manufactured by sandwiching the intermediate sheet 10 as it is between a pair of skin material sheets 31A and 32A in the laminating step without executing the transfer step.
  • the intermediate sheet 10 is used as an adhesive core sheet in which the base sheet 11 is melted.
  • an adhesive is used so that each plate-shaped piece 13 can be peeled off from the base sheet 11, but when used as an adhesive core sheet, the base sheet 11 is used.
  • an adhesive is used to attach the foam sheet 14 to the foam sheet 14.
  • the intermediate sheet 10 and the second skin material sheet 32A are laminated in this order on the first skin material sheet 31A on the molding die 33.
  • the plate-shaped piece 13 side may be attached to the first skin material sheet 31A.
  • the base sheet 11 side may be attached to the first skin material sheet 31A (not shown).
  • the laminated material 30B is obtained. Since the method for producing the composite material 30 from the laminated material 30B is the same as that in the above-described embodiment, the description thereof will be omitted.
  • a resin sheet for example, a sheet-like adhesive, a prepreg, etc.
  • a plurality of intermediate sheets 10 may be used as the adhesive core sheet for manufacturing one composite material 30.
  • the sheet-like adhesive 111 is attached to the plate-like piece 13 side of the transfer sheet 10 (first intermediate sheet).
  • a separate sheet 141 is laminated on the back surface thereof.
  • the base sheet 11 is peeled off from the large number of plate-shaped pieces 13 to transfer the large number of plate-shaped pieces 13 to the sheet-shaped adhesive 111 as the second intermediate sheet.
  • the adhesive core sheet 60 is manufactured.
  • the laminated material 30B is manufactured by sandwiching the adhesive core material sheet 60 between the pair of skin material sheets 31A and 32A, similarly to the adhesive core material sheet 10 of the first modification. ..
  • ⁇ Third modification example> In this modification, in the transfer step, a large number of plate-shaped pieces 13 on the transfer sheet (first intermediate sheet) 10 are transferred to the prepreg 31A, and the composite material manufacturing sheet (second intermediate sheet) 70 shown in FIG. 15 is transferred. Is manufactured. That is, in the second intermediate sheet, the semi-cured prepreg 31A is used instead of the sheet-like adhesive 111 of the second modification. As the prepreg 31A, a prepreg 31A having a separate sheet 141 laminated on the back surface can be used. The prepreg 31A corresponds to a sheet for a skin material. Then, in the laminating step, the composite material manufacturing sheet 70 is installed on the mold with the prepreg 31A on the lower side, and the prepreg 31B corresponding to the skin material sheet is laminated from the upper side.
  • the composite material 130 has a second core material layer 21 having a large number of plate-shaped pieces 13 arranged along the surface of the second skin material 32, and a first core material. Further, an intermediate adhesive layer 17 arranged between the layer 20 and the second core material layer 21 is provided.
  • the intermediate adhesive layer 17 is configured by using a sheet-like adhesive (also referred to as a film-like adhesive or an adhesive sheet) that is melted by heating and thermally cured as it is, and the first core material layer 20 and the second core material layer 21 are formed. Glue.
  • the first core material layer 20 and the intermediate adhesive layer 17 are integrated with the first skin material sheet 31A on the mold. It can be manufactured by a procedure in which a large number of plate-shaped pieces 13 are transferred from the transfer sheet 10 to the intermediate adhesive layer 17 after laminating the adhesive core material sheets, and further laminating the second skin material sheet 32A. Further, the composite material manufacturing sheet 70 of the third modification is installed on the mold with the prepreg 31A facing down, and the adhesive core sheet 10 and the prepreg 32A of the first modification are laminated in order from above. It can also be manufactured by the procedure of.
  • the core material layers 20 and 21 are made into two layers in this modification, the core material layers 20 and 21 may be made into three or more layers. Also in this case, the intermediate adhesive layer 17 is provided between the core material layers 20 and 21 adjacent to each other in the thickness direction. Further, a prepreg or a thermosetting resin sheet (epoxy resin or the like) may be used for the intermediate adhesive layer 17 without using a sheet-like adhesive.
  • a prepreg or a thermosetting resin sheet epoxy resin or the like
  • the plate-shaped piece 13 has a two-layer structure in the core material layer 20.
  • each plate-shaped piece 13 when compared with the composite material having the same thickness, each plate-shaped piece 13 is thinner than the composite material 30 having a single-layer structure. Therefore, the tensile strain generated on one side of each plate-shaped piece 13 becomes small, and even when a low toughness hard resin foam is used for the plate-shaped piece 13, damage is unlikely to occur. According to this modification, it is possible to provide a composite material 30 having excellent formability into a three-dimensional shape.
  • the composite material 131 has a canaoutheastern structure. Further, in the core material layer 20 on the skin material 31, strip-shaped plate-shaped pieces 13 are arranged in a certain direction. A gap 16 is formed between the adjacent plate-shaped pieces 13. Although the plate-shaped piece 13 is not divided in the length direction in FIG. 17, the plate-shaped piece 13 may be divided in the length direction.
  • the foam sheet 14 in a state of being attached to the base sheet 11A is punched (press cut), so that the strip-shaped plate-shaped pieces 13 are formed on the base sheet 11A.
  • a transfer sheet (not shown) in which is arranged in a certain direction is manufactured. Then, in the transfer step, a large number of plate-shaped pieces 13 on the transfer sheet are transferred to the skin material sheet 31A such as a prepreg.
  • the cylindrical body 100 can be manufactured by winding the composite material 131 in a cylindrical shape.
  • the cylindrical body 100 shown in FIG. 18 is obtained.
  • the core material layer 20 is not laminated on both end portions 31a of the skin material 31, and one end portion 31a serves as a sticking allowance on the inner peripheral surface (one sticking point to the outer skin material 31).
  • the other end 31a is laminated so as to cover the outermost plate-shaped piece 13. Further, even when the composite material 131 is wound with the skin material 31 side as the outside, the cylindrical body 100 can be obtained.
  • one end 31a is laminated so as to cover the innermost plate-shaped piece 13, and the other end 31a is used as a sticking allowance on the outer peripheral surface (a place to be stuck to the inner skin material 31). Become. On the innermost side, the end portion 31a of the skin material 31 is laminated so as to cover the plurality of plate-shaped pieces 13.
  • the foam sheet 14 may be cut into a large number of plate-shaped pieces 13 by laser cutting instead of press cutting. Further, the foam sheet 14 may be cut into a large number of plate-shaped pieces 13 by using a cutting device (cutting plotter) that moves the blade along the shape to be cut.
  • a cutting device cutting plotter
  • the adjacent plate-shaped pieces 13 in the core material layer 20 are separated by a gap 16, but the adjacent plate-shaped pieces 13 may be separated by the notch 40. good.
  • adjacent plate-shaped pieces 13 are cut by the same blade 24.
  • a blade 24 having a regular hexagonal arrangement pattern is used.
  • FIG. 19 (c) when the blade 24 is pulled out, the plate-shaped piece 13 elastically deformed in the state of FIG. 19 (b) is restored, and between the adjacent plate-shaped pieces 13. A notch 40 remains in.
  • the long base sheet 11 is used for manufacturing the long foam sheet, but the base sheet 11 may be omitted. That is, in the method for manufacturing a long foam sheet, a sheet connecting step of arranging a large number of foam sheets 14 in a certain direction and connecting them with a connecting member (tape) 85 is executed, and a large number of foam sheets 14 are connected. A long foam sheet may be manufactured (see FIG. 20).
  • the inner portion of the blade 24 used for punching is used as the core material to form the core material layer 20 having an island-like structure.
  • the inner portion of the 24 may be used as chips, and the outer portion of the blade 24 may be used as the core material.
  • a full cut is performed in which both the foam sheet 14 and the base sheet 11 are cut in the thickness direction by the blade 24.
  • the core material layer 20 has a structure in which a large number of chambers (chambers having a planar shape of the blade 24) are formed, and when the planar shape of the blade 24 is a regular hexagon, it has a honeycomb structure.
  • the slicing process may be applied as the slicing process in the slicing process.
  • the foam block 35 is passed through the straight portion of the rotating endless thin band knife 80 in the width direction of the band knife 80 to block the foam block. 35 is sliced to make a foam sheet 14.
  • the foam block 35 may be fed to the band knife 80 by the roller 81, or as shown in FIG. 21 (c), the table 82 on which the foam block 14 is placed is placed. May be moved to feed the foam block 35 to the band knife 80.
  • the foam sheet 14 has almost no curl, so that the sheet stretching step may be omitted.
  • 21 (a) is a perspective view
  • FIGS. 21 (b) and 21 (c) are cross-sectional views. Further, in FIG. 21A, the description of the pulley or the like for rotating the band knife 80 is omitted.
  • a metal-based material may be used as the material of the skin materials 31 and 32.
  • each plate-shaped piece 13 is joined to the skin materials 31 and 32 by an adhesive.
  • the hard resin foam is used as the material of the plate-shaped piece 13, but when the slicing step is performed, any foam that can form the foam block 35 into a substantially rectangular shape by foam molding is suitable.
  • a type of foam other than the hard resin foam may be used. Further, even when the slicing process is not performed, a foam of a type other than the hard resin foam may be used.
  • the shapes of all the plate-shaped pieces 13 in the core material layer 20 do not have to be the same.
  • the planar shape of the plate-shaped piece 13 at the portion of the composite material 30 may be determined according to the curvature of the portion.
  • the composite material 30 shown in FIG. 2 may have a canaoutheastern structure by omitting the second skin material 32.
  • the plate-shaped piece 13 side of the composite material 30 is attached to the structural material to be reinforced.
  • the core material layer 20 is sandwiched between the first skin material 31 and the structural material to be reinforced.
  • the core material layer 20 having a canaoutheastern structure does not form a central layer unlike the sandwich structure, but forms a central layer between the first skin material 31 and the structural material to be reinforced after being attached to the reinforcement target. ..
  • the present invention is applicable to a method for manufacturing a long foam sheet used for a material such as a composite material.
  • Transfer sheet (intermediate sheet) 11 Base material sheet 11A Long base material sheet 12 Foam roll (long foam sheet) 13 Plate-shaped piece 14 Foam sheet 20 Core material layer 30 Composite material 31, 32 Outer skin material 31A, 32A Outer skin material sheet 35 Foam block 36 Slicing blade

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Abstract

発泡体の材質や厚みに限定されることなく、高精度な厚みで長尺発泡体シートを製造することが可能な長尺発泡体シートの製造方法を提供するために、長尺発泡体シート１２の製造方法は、発泡体ブロック３５をスライス加工することにより発泡体シート１４を作成するスライス工程と、長尺の基材シート１１Ａの片面上に、スライス工程により作成された多数の発泡体シート１４を並べて貼り付けるシート貼付工程とを実行して、基材シート１１Ａの長さ方向に多数の発泡体シート１４が連なった長尺発泡体シート１２を製造する。

Description

長尺発泡体シートの製造方法、複合材の製造方法、及び、長尺発泡体シート
　本発明は、複合材などの材料に用いられる長尺発泡体シートの製造方法等に関する。
　従来から、表皮材の間に芯材が設けられた複合材が知られている。この芯材の材料としては、発泡体を好適に用いることができる。特許文献１には、発泡樹脂を含有する芯部と、炭素繊維を含有する熱硬化性樹脂を有る表層部とを備えた、繊維強化複合材料積層体が記載されている。
　他方、特許文献２には、アルミニウム箔に積層される熱可塑性樹脂発泡フィルムの製造方法として、切削機を用いて方形状発泡体を切削（スライス加工）することが記載されている。また、特許文献３には、円柱状発泡体ブロックから発泡体シートを製造する方法が記載されている。この方法では、スライス加工刃で円柱状発泡体ブロックを外周面から皮を剥く要領で連続してスライス加工することによって、長尺で薄物の発泡体シートが製造される。
特開２０１９－６０３７号公報 ＷＯ２０１０／０４７２７４号国際公開パンフレット 特開昭６３－１９２３５号公報
　ところで、発泡体シートは、押出発泡法などにより発泡成形時から薄いシート状に製造されるものがあるが、多くの発泡体シートは、発泡体ブロックから所定の厚みに切り出すことにより製造される。この場合、発泡体シートは、必然的に枚葉状となる。特許文献２に記載の熱可塑性樹脂発泡フィルムの製造方法により製造される発泡フィルム（発泡体シート）も、枚葉状となる。
　他方、本願発明者は、芯材層が多数の板状片により構成された島状構造の複合材などに関する発明をなし、特許出願（特願２０２０－２４７５６号）を行った。多数の板状片により構成された芯材層を得る方法としては、例えば、発泡体シートに対し打抜き加工を行う方法がある。ところが、発泡体シートが枚葉状である場合、打抜き加工を連続的に行うことは困難である。また、発泡体シートが枚葉状である場合は、金属フィルムや繊維強化樹脂など長尺ロール材に対し発泡体シートを連続的に貼り合わせたい時も、連続加工は困難である。
　そこで、本願発明者は、連続加工を実現して生産性を向上させるために、長尺発泡体シートを準備することを考えた。しかし、特許文献３に記載の長尺発泡体シートの製造方法では、円柱形状で発泡体を成形する必要がある。さらに、その円柱状発泡体に合わせたスライス加工機による加工では、加工可能な発泡体の材質や厚み及びその精度がきわめて限定される。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、発泡体の材質や厚みに限定されることなく、高精度な厚みで長尺発泡体シートを製造することが可能な長尺発泡体シートの製造方法を提供することを目的とする。
　上述の課題を解決するべく、第１の発明は、長尺の基材シートの片面上に、多数の発泡体シートを並べて貼り付けるシート貼付工程を実行して、基材シートの長さ方向に多数の発泡体シートが連なった長尺発泡体シートを製造する、長尺発泡体シートの製造方法である。
　第２の発明は、第１の発明において、シート貼付工程前に、発泡体ブロックをスライス加工することにより発泡体シートを作成するスライス工程と、スライス工程により作成された発泡体シートの巻き癖を低減するシート延伸工程とをさらに実行し、シート貼付工程では、シート延伸工程により巻き癖が低減された発泡体シートが、基材シートに貼り付けられる。
　第３の発明は、第１の発明において、シート貼付工程前に、発泡体ブロックをスライス加工することにより発泡体シートを作成するスライス工程と、スライス工程により作成された発泡体シートを検査対象として、重量又は厚みの少なくとも一方の検査を行い、選別基準を満たす発泡体シートを選別する検査工程とをさらに実行しシート貼付工程では、検査工程において選別基準を満たす発泡体シートが、基材シートに貼り付けられる。
　第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、発泡体シートは、硬質発泡体のシートである。
　第５の発明は、第１乃至４の何れか１つの発明の製造方法により製造された長尺発泡体シートを構成する発泡体シートを、切断加工により多数の板状片に分割する切断工程と、切断工程により分割された多数の板状片を、一対の表皮材用シートの間に挟む積層工程とを実行して、複合材を製造する、複合材の製造方法である。
　第６の発明は、第５の発明において、シート貼付工程後で切断工程前に、基材シート上において隣り合う発泡体シートを連結部材により連結するシート連結工程をさらに実行する。
　第７の発明は、第６の発明において、切断加工後の発泡体シートのうち、多数の板状片以外の切り屑を、巻き取りにより除去する。
　第８の発明は、第５乃至７の何れか１つの発明において、切断工程では、基材シートに多数の板状片が貼り付けられた中間シートが作成され、切断工程後に、中間シート上の多数の板状片を、一対の表皮材用シートのうち一方に転写する転写工程を実行し、積層工程では、一対の表皮材用シートのうち他方を、転写工程により転写された多数の板状片に積層する。
　第９の発明は、第５乃至７の何れか１つの発明において、切断工程では、基材シートに多数の板状片が貼り付けられた中間シートが作成され、積層工程では、一対の表皮材用シートの間に中間シートを挟む。
　第１０の発明は、一定方向に多数の発泡体シートを並べながら連結部材により連結するシート連結工程を実行して、多数の発泡体シートが連なった長尺発泡体シートを製造する、長尺発泡体シートの製造方法である。
　第１１の発明は、長尺の基材シートと、基材シートの片面上に、基材シートの長さ方向に並べて貼り付けられた多数の発泡体シートとを備え、ロール状に巻かれた長尺発泡体シートである。
　本発明では、多数の発泡体シートを長尺の基材シートの片面上に並べて貼り付けることにより、長尺発泡体シートが製造される。ここで、発泡体の材質や厚みに限定されることなく、円柱状発泡体ブロックから高精度な厚みで長尺発泡体シートを作成することは困難であるが、長さが短い発泡体シートであれば、高精度な厚みで製造したものを多数準備することは可能である。そのため、多数の発泡体シートを並べて貼り付けることにより、発泡体の材質や厚みに限定されることなく、高精度な厚みで長尺発泡体シートを製造することができる。
図１は、実施形態に係る複合材の斜視図である。 図２は、実施形態に係る複合材の断面図である。 図３は、実施形態に係る複合材の芯材層について、面取り部が形成されている側の平面図である。 図４は、実施形態に係る転写シートの断面図である。 図５は、実施形態に係る第１製造工程のスライス工程を説明するための断面図である。 図６は、実施形態に係る第１製造工程のシート延伸工程を説明するための概略構成図である。 図７は、実施形態に係る第１製造工程のシート貼付工程を説明するための斜視図である。 図８は、実施形態に係る第２製造工程で用いる製造ラインの概略構成図である。 図９は、実施形態に係る第２製造工程の切断工程を説明するための断面図である。 図１０は、実施形態に係る第３製造工程の転写工程を説明するための断面図である。 図１１は、実施形態に係る第３製造工程の積層工程を説明するための断面図である。 図１２は、実施形態に係る複合材において、隙間に硬化樹脂を充填する場合の断面図である。 図１３は、第１変形例に係る複合材の製造過程の積層材の断面図である。 図１４は、第２変形例に係る接着用芯材シートの製造過程における転写工程を説明するための断面図である。 図１５は、第３変形例に係る複合材製造用シートの断面図である。 図１６は、第４変形例に係る複合材の断面図である。 図１７は、第５変形例に係る複合材の斜視図である。 図１８は、第５変形例に係る複合材を用いた円筒体の断面図である。 図１９は、その他の変形例に係る複合材において、プレスカットの際に、隣り合う板状片の間に切れ込みが形成される様子を説明するための断面図である。 図２０は、その他の変形例に係る長尺発泡体シートの製造方法について、第１製造工程のシート連結工程を説明するための斜視図である。 図２１は、その他の変形例に係る第１製造工程のスライス工程を説明するための図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の一例であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
　本実施形態は、本発明に係る長尺発泡体シート（長尺発泡体フィルム）１２の製造方法を適用した複合材３０の製造方法である。以下では、複合材３０の構成、及び、複合材３０の製造に用いられる転写シート１０の構成について説明を行った後に、複合材３０の製造方法について説明を行う。
［複合材の構成］
　複合材３０は、図１及び図２に示すように、サンドイッチ構造のパネルである。複合材３０は、芯材層（「中間層」とも言う。）２０と、芯材層２０に積層された第１表皮材３１と、芯材層２０における第１表皮材３１とは反対側に積層されて第１表皮材３１と共に芯材層２０を挟む第２表皮材３２とを備えている。複合材３０は、例えば、強度に比べて軽量かつ剛性が重視されるパネル材に用いることができる。具体的に、複合材３０は、構造材料として、航空機、自動車又は自転車（スポーツ用自転車など）などの移動体、電気機器、電子機器、オフィス機器、家電機器、医療機器、又は、建材のパネル材などに用いることができる。移動体の場合、複合材３０は、外装を構成する空力部品として用いることができる。
　各表皮材３１，３２は、芯材層２０とは異種の材料で構成された、例えば皮材又はパネル材である。各表皮材３１，３２の材料としては、金属系、プラスチック系、又は無機系の何れを用いてもよい。本実施形態では、各表皮材３１，３２の材料に、繊維強化プラスチックを用いている。繊維強化プラスチックとしては、炭素繊維により強化された繊維強化プラスチックを用いることができる。この繊維強化樹脂としては、炭素繊維に樹脂（マトリクス）を含浸させたプリプレグ（例えば、三菱ケミカル株式会社製の「パイロフィルプリプレグ（登録商標）」）を用いることができる。このプリプレグのマトリクスには、熱硬化性エポキシ樹脂を用いている。
　なお、繊維強化プラスチックの繊維としては、無機系繊維、有機系繊維、又は、金属系繊維の何れを用いてもよく、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリエステル繊維、タングステン繊維、スチール繊維、ボロン繊維などを用いることができる。また、繊維強化プラスチックのマトリックスとしては、熱硬化性樹脂、又は、熱可塑性樹脂の何れを用いてもよく、例えば、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、又は、ビスマレイミド樹脂などを用いることができる。
　芯材層２０は、各表皮材３１，３２に積層されている。芯材層２０では、互いに同じ厚みの多数の板状片１３が、芯材として二次元平面上に配列されている。多数の板状片１３は、各表皮材３１，３２の表面に沿って並べられている。各板状片１３は、薄い平板の小片である。各板状片１３は、同じ材質であると共に、同じ形状で同じ大きさである。なお、本明細書において「多数の板状片」における「多数」とは、１０以上を意味する。芯材層２０における板状片１３の枚数は、少なくとも１０枚以上である。なお、この枚数は、５０枚以上の場合もある。
　板状片１３には、表皮材３１，３２より密度が軽い材料を用いることができる。本実施形態では、板状片１３の材料として、硬質樹脂発泡体が用いられている。板状片１３の密度は、例えば、３０ｋｇ／ｍ３以上５００ｋｇ／ｍ３以下の範囲の値である。
　板状片１３の材料に用いる硬質樹脂発泡体としては、ポリスチレン発泡体、ポリ塩化ビニル発泡体、酢酸セルロースフォーム発泡体、ポリウレタン発泡体、フェノール発泡体、エポキシ発泡体、アクリル発泡体、ポリメタクリルイミド発泡体、ポリプロピレン発泡体、ポリエチレンテレフタレート発泡体、ポリカーボネート発泡体、ポリアミドイミド発泡体、又は、ポリフェニレンサルファイド発泡体などを挙げることができる。これらの中で例えばポリメタクリルイミド発泡体については、ポリメタクリルイミド（ＰＭＩ）独立気泡発泡体（例えば、「ＲＯＨＡＣＥＬＬ（登録商標）」（ＥＶＯＮＩＣ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　ＡＧ））を用いることができる。
　芯材層２０では、図３に示すように、板状片１３の平面形状（外周形状）が、正多角形（本実施形態では正六角形）である。なお、板状片１３の平面形状は、多数の板状片１３を均一に敷き詰める場合、三角形、四角形、六角形、又は、等辺五角形を選択することができる。また、板状片１３の平面形状は、これらの形状以外でもよく、他の多角形、円形、又は、楕円形などを選択することもできる。板状片１３の平面形状は、多角形を基本形状とする場合、各角に面取りがなされていてもよい。
　板状片１３の厚みは、例えば、０．０５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲（例えば、０．０５ｍｍ以上２ｍｍ以下）にすることができる。また、板状片１３の平面寸法について、重心から外周までの距離の平均値（３６０度の平均値。円形の場合は半径）は３ｍｍ以上５０ｍｍ以下の範囲の値（例えば、５ｍｍ）にすることができ、板状片１３が正六角形の場合、一辺の長さは３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲の値（例えば、５ｍｍ）にすることができる。但し、板状片１３の寸法は、この段落に記載した範囲外の値にしてもよい。
　芯材層２０では、全ての板状片１３が、互いに分離されて別体となっている。各板状片１３の全周囲は、隣り合う全ての板状片１３に対し隙間１６を隔てて分離されている。各板状片１３は、互いに独立した島状構造となっている。隣り合う板状片１３は、板状片１３と同じ材料の接続部により互いに接続されていない。複合材３０は、各表皮材３１，３２がＩ型ビーム構造におけるフランジ、各板状片１３がウェブとして機能するマルチウェブパネルであり、各板状片１３が芯材として機能するサンドイッチ構造のパネルである。
　隣り合う板状片１３は、一辺同士が隙間１６を存して互いに向かい合っている。隙間１６の幅Ｗは、後述する上型２３において隣り合う刃２４の隙間の大きさ等に応じて変わる。隙間１６の幅Ｗは、互いに向かい合う辺に沿って一定である。また、各板状片１３では、各辺が臨む隙間１６の幅Ｗが互いに等しい。隙間１６の幅Ｗの寸法は、複合材３０のサイズなどに応じて適宜設計され、例えば０ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲にすることができる。
　芯材層２０では、多数の板状片１３が規則的に配置されている。多数の板状片１３は、均一に敷き詰められている。本実施形態では、板状片１３の配置として、隣り合う板状片列１３Ｌの間で、板状片１３の位置が半ピッチずれた千鳥配置を採用している。本実施形態では、各板状片１３の平面形状が正六角形であり、板状片１３の配置は、隣り合う板状片１３の間に隙間が形成されたハニカム配置ということもできる。
　各板状片１３の一方の主面（各板状片１３の配列面に平行な両面１３ａ，１３ｂの一方の面）１３ａ（図２では下面）の外周には、全周に亘って、面取り部１３ｃが形成されている。面取り部１３ｃは、板状片１３が打抜き加工により成形されたことを示す痕跡（切断痕）であり、円弧状の曲面（例えば、０．０５ｍｍ程度のＲ面）、又は、円弧のように外側に膨出した曲面である。面取り部１３ｃの形状は、打抜き加工で用いる刃２４の鋒形状などによって変わる。各板状片１３において、面取り部１３ｃの寸法は全周に亘って略均一である。なお、本明細書において板状片１３の「主面」とは、表側又は裏側の面である。
　また、多数の板状片１３（例えば、芯材層２０の全ての板状片１３）では、後述する転写シート１０を用いて製造された痕跡として、外周に形成される切断痕から判別される厚さ方向の切断の向きが、互いに同じである。具体的に、多数の板状片１３では、厚さ方向において同じ側の主面１３ａの外周に面取り部１３ｃが形成されている。
［転写シートの構成］
　次に、複合材３０の製造に用いる転写シート１０について説明を行う。転写シート１０は、基材シート１１から他の構造材（表面に粘着性又は接着性がある構造体）へ多数の板状片１３を転写可能なシートである。転写シート１０は、中間シートに相当する。なお、本明細書で、「中間シート（中間材）」は、複合材３０の製造過程における中間工程で作成されるシートのことをいう。
　転写シート１０は、図４に示すように、芯材層２０と、芯材層２０が積層された基材シート１１とを備えている。基材シート１１は、後述する長尺の基材シート１１Ａの切断により作成されたものである。基材シート１１の芯材層２０側の面には、多数の板状片１３を切断した際の切断傷（Ｖ型の溝）４３が残っている（図９参照）。また、芯材層２０では、隣り合う板状片１３が、隙間１６を隔てて分離されている。芯材層２０では、厚さ方向において各板状片１３における同じ側の主面１３ａの外周に面取り部１３ｃが形成されている。
　多数の板状片１３は、基材シート１１の表面に剥離可能に貼り付けられている。各板状片１３は、粘着剤層１８により、基材シート１１に一定の粘着力で保持されている。各板状片１３は、面取り部１３ｃ側の主面１３ａとは反対側の主面１３ｂが、基材シート１１に貼り付けられている。なお、基材シート１１の表面に粘着性がある場合、粘着剤層１８を省略してもよい。
　基材シート１１上における板状片１３の配列は、複合材３０の芯材層２０における板状片１３の配列の元になっている。転写シート１０の芯材層２０の平面図は、図３と同じになる。
［複合材の製造方法］
　複合材３０の製造方法は、発泡体ロール１２を製造する第１製造工程と、第１製造工程で得られた発泡体ロール１２を用いて転写シート１０を製造する第２製造工程と、第２製造工程で得られた転写シート１０を用いて複合材３０を製造する第３製造工程とを、この順番で行う。なお、発泡体ロール１２は長尺発泡体シートに相当する。
　第１製造工程では、発泡体ブロック３５をスライス加工することにより発泡体シート１４を作成するスライス工程と、長尺の基材シート１１Ａの表面上に、スライス工程により作成された多数の発泡体シート（枚葉状の発泡体シート）１４を連続的に並べて貼り付けるシート貼付工程とが、この順番で実行されて、基材シート１１Ａの長さ方向に多数の発泡体シート１４が連なってロール状に巻かれた発泡体ロール１２が製造される。なお、本実施形態では、こられの工程以外に、スライス工程とシート貼付工程との間に、シート延伸工程と検査工程が行われる。また、本明細書において「多数の発泡体シート」における「多数」とは、５以上を意味する。すなわち、発泡体ロール１２における発泡体シート１４の枚数は、少なくとも５枚以上（次の段落に記載の寸法の発泡体ブロック３５を用いる場合、発泡体ロール１２の長さは５０００ｍｍ以上）である。なお、この枚数は、１０枚以上の場合（発泡体ロール１２の長さは１００００ｍｍ以上の場合）もある。
　第１製造工程では、材料として、発泡体ブロック３５と基材シート１１Ａとがそれぞれ準備される。発泡体ブロック３５には、略直方体状の硬質樹脂発泡体（例えば、ポリメタクリルイミド（ＰＭＩ）独立気泡発泡体）を用いることができる。発泡体ブロック３５の寸法は、例えば、長さ２０００ｍｍ、幅１０００ｍｍ、厚み５０ｍｍである。
　一方、基材シート１１Ａは、ロール状に巻かれた長尺シートである。基材シート１１Ａは、長さ方向に亘って厚さが均一で、その厚さが、例えば０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲にある。基材シート１１Ａの幅は、発泡体シート１４の幅以上必要であり、本実施形態では発泡体シート１４の幅に等しい。
　基材シート１１Ａには、例えば、樹脂製のシート又はフィルム（熱可塑性樹脂シートなど）が用いられている。基材シート１１に用いる樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ウレタン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又は、ポリカーボネートなど様々なものを用いることができる。なお、本実施形態では、基材シート１１Ａの片面に、全面に亘って、アクリル系、ウレタン系、又は、シリコーン系などの粘着剤が塗布されている。つまり、長尺の基材シート１１Ａは粘着テープ（又は微粘着テープ）である。また、基材シート１１Ａは、裏面にセパレートシート（図示省略）が積層されてものを用いることができる。また、基材シート１１は、樹脂製以外に、ゴム製又は紙製のシート（又はフィルム）を用いることもできる。
　スライス工程では、均一な厚さ（０．０５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲の値（例えば、０．０５ｍｍ以上２ｍｍ以下））で発泡体ブロック３５を切断するスライス加工が行われる。このスライス加工では、発泡体ブロック３５とスライス用刃物３６との少なくとも一方を一定の方向に移動させながら、スライス用刃物３６により発泡体ブロック３５を切断する。図５では、スライス用刃物３６と発泡体ブロック３５のうち発泡体ブロック３５を移動させながら切断を行う。スライス工程では、複数の発泡体ブロック３５の各々に対しスライス加工が繰り返し行われ、互いに同じ厚みの多数の発泡体シート１４が作成される。なお、図５では、スライス用刃物３６を固定する部材の記載を省略している。
　ここで、スライス加工により得られた各発泡体シート１４は、巻き癖が残り、スライスした方向に丸まった状態となる。そのため、本実施形態では、シート貼付工程前に、発泡体シート１４の巻き癖を低減するシート延伸工程が行われる。また、通常、発泡体ブロック３５の密度は均一ではなく、スライス工程で作成される多数の発泡体シート１４の間では、重量にバラつきが生じる虞がある。さらに発泡体ブロック３５は密度のバラつきに伴って固さもバラつくため、スライス工程で作成される多数の発泡体シート１４の間では、厚みにもバラつきが生じる虞がある。そのため、本実施形態では、シート貼付工程前に、重量又は厚みの少なくとも一方の検査により発泡体シート１４を選別する検査工程が行われる。
　なお、シート延伸工程及び検査工程は、両方を省略してもよいし、片方だけ行ってもよい。また、検査工程について、重量と厚みのうち片方の検査だけを行ってもよい。また、シート延伸工程と検査工程の順番は、シート延伸工程を先に行ってもよいし、検査工程を先に行ってもよい。また、重量の検査工程と厚みの検査工程との間に、シート延伸工程を行ってもよい。
　シート延伸工程では、図６に示す延伸装置５５に、巻き癖が付いた発泡体シート１４を１枚ずつ投入して、発泡体シート１４を延伸する。延伸装置５５は、ベルト５６を駆動させて、隣り合うローラ７２，７４の間に投入された発泡体シート１４をベルト５６により搬送しながら、ベルト５６とローラ７４間、及び、隣り合うローラ７３，７４間に発泡体シート１４を通すことで、発泡体シート１４を延伸する装置である。延伸装置５５では、一部のローラ７３，７４が熱ローラであり、ローラ７３，７４により発泡体シート１４を加熱することで、発泡体シート１４の巻き癖が効果的に除去されるようにしている。
　具体的に、延伸装置５５は、複数のローラ７１～７４と、無端ベルトにより構成されたベルト５６と、ベルト５６を回転駆動させるために少なくとも１つのローラ７１を回転させる駆動モータ（図示省略）とを備えている。ベルト５６は、第１ローラ７１と、第１ローラ７１に離間して配置された第２ローラ７２及び第３ローラ７３とに巻き掛けられている。また、ベルト５６は、第２ローラ７２と第３ローラ７３の間に配置された第４ローラ７４により、走行軌道が内側に窪まされている。第２ローラ７２、第３ローラ７３、及び第４ローラ７４は、上下方向に隙間を介して隣り合って並んでいる。延伸装置５５では、第２ローラ７２と第４ローラ７４の間に投入された発泡体シート１４が、第４ローラ７４とベルト５６とに挟まれた状態で、第４ローラ７４の周りを搬送されて伸ばされ、さらに第３ローラ７３と第４ローラ７４の隙間を通り、第３ローラ７３の周りを搬送されて伸ばされる。そして、略真っすぐに伸ばされた発泡体シート１４は、第１ローラ７１側に搬送されて、作業者により拾い上げられる。
　検査工程では、発泡体シート１４を検査対象として、重量及び厚みの検査を行い、発泡体シート１４を選別する。この選別では、重量と厚みのそれぞれに対し定められた選別基準が用いられる。重量の選別基準は、発泡体シート１４の重量測定値が、重量の設計値に対する誤差範囲（例えば±１０％の範囲）内に含まれることである。一方、厚みの選別基準は、発泡体シート１４の厚み測定値が、厚みの設計値に対する誤差範囲（例えば±１０％の範囲）内に含まれることである。検査工程では、各発泡体シート１４に対し重量測定と厚み測定とを行い、重量測定値と厚み測定値の一方でも選別基準を満たさない発泡体シート１４は除外し、両方の選別基準を満たす発泡体シート１４だけが選別される。
　次に、シート貼付工程では、図７に示すように、第１リール８１に設置されたロール状の基材シート１１Ａが巻き出され、第２リール８２に巻き掛けられる。この状態で、第２リール８２により基材シート１１Ａを巻き取ると、２つのリール８１，８２間で基材シート１１Ａが移動する。シート貼付工程では、基材シート１１Ａの移動と停止を繰り返しながら、基材シート１１Ａを停止させている期間に、２つのリール８１，８２間で基材シート１１Ａに対し発泡体シート１４の貼り付けを行う。シート貼付工程では、基材シート１１Ａの長さ方向に沿って隙間なく（又は、僅かな隙間を存して）、複数の発泡体シート１４が、互いに重ならないように並べられて貼り付けられる。そして、第２リール８２には、多数の発泡体シート１４が貼り付けられた基材シート１１Ａが巻き取られてゆき、発泡体ロール１２ができあがる。
　なお、シート貼付工程後は、図２０と同様に、長尺の基材シート１１Ａ上において隣り合う発泡体シート１４をテープ８５により連結するシート連結工程をさらに実行してもよい。この場合、テープ８５は、連結部材に相当し、隣り合う発泡体シート１４の継ぎ目に沿って貼り付けられ、隣り合う発泡体シート１４が互いに連結される。
　次に、第２製造工程について説明を行う。
　第２製造工程では、発泡体ロール１２を構成する各発泡体シート１４を、切断加工により多数の板状片１３に分割する切断工程が実行される。切断工程では、基材シート１１Ａに貼り付けられた状態の発泡体シート１４に対し打抜き加工（プレスカット）を行うことにより、図４に示す転写シート１０が製造される。
　切断工程では、発泡体ロール１２が、図８に示す製造ライン５０のリール５１に設置される。そして、発泡体シート１４が、発泡体ロール１２から基材シート１１Ａとともに長手方向に巻き出され、図９（ａ）に示すプレス装置１５に通される。そして、プレス装置１５の下型２２上の発泡体シート１４が、上型２３の刃２４によって垂直に切り込まれることでプレスカットされる。その際、図９（ｂ）に示すように、基材シート１１Ａは、切断されることなく、いわゆるハーフカットされる（つまり、貫通しない程度に切断される）。刃２４の間には切り屑３９が形成される（図９（ｃ）参照）。本実施形態では、基材シート１１Ａ上で多数の板状片１３が成形され、転写シート１０が製造される。なお、刃２４の平面形状は、板状片１３の外周形状に対応したものを用いる。例えば、正六角形の板状片１３を成形する場合、平面視で正六角形の刃２４を用いる。上型２３では、多数の刃２４が隙間を隔てて２次元平面上に配列されている。また、打抜き加工において、切断条件によっては、各板状片１３の主面１３ａの外周に、面取り部１３ｃではなくバリが形成される場合もある。
　本実施形態では、切断加工後の発泡体シート１４のうち、多数の板状片１３以外の切り屑３９が、網状シート３８になっている。切り屑３９により構成された網状シート３８は、巻取リール２５により巻き取られて除去される（図８参照）。また、転写シート１０の板状片１３側には、別のリール２６に設けたロールから巻き出された保護フィルム２７が積層される。多数の板状片１３は、保護フィルム２７により被覆される。また、本実施形態では、カッター２８により長尺の転写シート１０を所定の長さで切断して、複数の転写シート１０に分割している。なお、巻取リール２５による巻き取り、保護フィルム２７による被覆、カッター２８による切断は省略してもよい。
　なお、本実施形態では、プレスカットの際に上型２３が下型２２に対して上下動するが、輪転金型（ダイカットロール）による輪転の加圧によってプレスカットを行ってもよい。
　次に、第３製造工程について説明を行う。
　第３製造工程では、転写シート１０上の多数の板状片１３を第１表皮材用シート３１Ａに転写する転写工程と、転写工程により転写された多数の板状片１３に第２表皮材用シート３２Ａを積層して一対の表皮材用シート３１Ａ，３２Ａの間に多数の板状片１３が挟まれた積層材３０Ｂを作成する積層工程とが、この順番で実行されて、複合材３０が製造される。各表皮材用シート３１Ａ，３２Ａは、上述の表皮材３１、３２（図２参照）の材料であり、例えば半硬化状態のプリプレグ（プリプレグシート）を用いることができる。
　転写工程では、まず成形型（例えば金型）３３上に第１表皮材用シート３１Ａが配置される。次に、図１０（ａ）に示すように、成形型３３上の第１表皮材用シート３１Ａに対し、第２製造工程で得られた転写シート１０が、板状片１３側を向けて配置される。次に、図１０（ｂ）に示すように、第１表皮材用シート３１Ａに対し、転写シート１０の多数の板状片１３が押し付けられる。第１表皮材用シート３１Ａは、表面が粘着性を有する。そのため、多数の板状片１３は、第１表皮材用シート３１Ａに貼り付けられる。そして、図１０（ｃ）に示すように、多数の板状片１３から基材シート１１を剥がす。そうすると、多数の板状片１３に対する第１表皮材用シート３１Ａの粘着力は、多数の板状片１３に対する粘着剤層１８の粘着力よりも大きいため、基材シート１１から第１表皮材用シート３１Ａに多数の板状片１３が転写される。
　次に、積層工程では、図１１（ａ）に示すように、まず転写工程で得られた積層材３０Ａの板状片１３側に対向するように、第２表皮材用シート３２Ａが離間して配置される。そして、図１１（ｂ）に示すように、第２表皮材用シート３２Ａが、積層材３０Ａの板状片１３側に積層される。第２表皮材用シート３２Ａは、表面が粘着性を有する。そのため、多数の板状片１３は、第２表皮材用シート３２Ａに貼り付けられる。以上により、一対の表皮材用シート３１Ａ，３２Ａにより多数の板状片１３が挟み込まれた積層材３０Ｂが得られる。
　そして、各表皮材用シート３１Ａ，３２Ａに用いるプリプレグのマトリクスが熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）の場合、成形工程が行われる。成形工程では、バギングフィルムを用いて、積層工程で得られた積層材３０Ｂが密閉される。そして、バギングフィルムにより密閉された積層材３０Ｂが、オートクレープ内において所定の温度及び圧力（例えば、０．２ＭＰａ、１３０℃）で、所定時間（例えば、２時間）に亘って加熱される。この加熱の過程で、半硬化状態の表皮材用シート３１Ａ，３２Ａは、完全硬化状態の表皮材３１，３２となる。その結果、所定形状（図１１（ｂ）の場合、平板状）に成形されて硬化した複合材３０が完成する。
　なお、成形工程では、積層材３０Ｂを加熱する際、プリプレグの樹脂（マトリクス）が、板状片１３間の隙間１６に流れ込み、芯材層２０の隙間１６が埋められる。流れ込んだ樹脂は隙間１６で硬化する。従って、複合材３０の局所的な強度低下が抑制される。また、各表皮材３１，３２の材料として用いるプリプレグは、隙間１６が大きい場合、単位面積当たりの樹脂量が多いものを用いることができる。
　また、板状片１３の隙間１６に、プリプレグのマトリクスとは別に硬化樹脂（例えば、熱硬化タイプ、２液反応タイプ、湿気で反応タイプの接着剤など）を、圧力差を利用して注入してもよい。注入した樹脂は隙間１６で硬化させる。また、２枚の表皮材３１，３２の間にフィルム状接着剤を追加してもよい。この場合、積層材３０Ｂを加熱する際にフィルム状接着剤が溶解し、溶解した接着剤（樹脂）が隙間１６に流れ込み、最終的に硬化する。これらの場合、図１２に示すように、隣り合う板状片１３の間の隙間１６が、硬化した樹脂６により埋められ、複合材３０の局所的な強度低下が抑制され、剛性も向上する。硬化樹脂の充填は、表皮材３１，３２の材料にプリプレグを用いない場合でも行うことができる。
　なお、各表皮材用シート３１Ａ，３２Ａに用いるプリプレグのマトリクスが熱可塑性樹脂（例えば、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂）の場合は、加圧加熱プレス成形などの成形工程後に、マトリクスの硬化温度より低い温度（例えば、室温）の雰囲気で、積層材３０Ｂを冷却することにより硬化工程が行われて、複合材３０が完成する。
［本実施形態の効果等］
　本実施形態では、スライス工程により作成された多数の発泡体シート１４を長尺の基材シート１１Ａの片面上に並べて貼り付けることにより、長尺発泡体シート１２が製造される。上述したように、長さが短い発泡体シート１４であれば、厚さが略均一のものを多数準備することは可能である。そのため、多数の発泡体シート１４を並べて貼り付けることにより、厚さが長さ方向において略均一の長尺発泡体シート１２を製造することができる。
　また、本実施形態では、シート延伸工程により発泡体シート１４の巻き癖が低減されるため、シート貼付工程において発泡体シート１４を正確な位置に貼り付けることができる。
　また、本実施形態では、検査工程により、重量と重みのそれぞれについて選別基準を満たす発泡体シート１４だけが、基材シート１１Ａに貼り付けられるため、長尺発泡体シート１２の発泡体シート１４層について、長さ方向における重量と厚みをさらに均一化することができる。
　また、本実施形態では、切り屑３９が網状シート３８となり容易に除去することができるため、中間シート１０及び複合材３０を効率的に製造することができる。
　また、本実施形態では、転写シート１０を利用して、芯材層２０における多数の板状片１３が配置される。そのため、多数の板状片１３を個々に配置する必要がなく、芯材層２０を容易に形成することができる。
＜第１変形例＞
　本変形例では、転写工程を実行せずに、積層工程において一対の表皮材用シート３１Ａ，３２Ａの間に中間シート１０をそのままを挟むことで、図１３に示す積層材３０Ｂを製造する。この場合、中間シート１０は、基材シート１１が溶解される接着用芯材シートとして用いられる。なお、中間シート１０を転写シートとして用いる場合は、基材シート１１から各板状片１３が剥離可能となるように粘着剤を用いるが、接着用芯材シートとして用いる場合は、基材シート１１に対する発泡体シート１４の貼り付けに、粘着剤だけでなく接着剤を用いることもできる。
　具体的に、第３製造工程では、成形型３３上の第１表皮材用シート３１Ａに対し、中間シート１０及び第２表皮材用シート３２Ａが、この順番で積層される。ここで、中間シート１０の積層については、図１３に示すように、板状片１３側を第１表皮材用シート３１Ａに貼り付けてもよい。また、基材シート１１側を第１表皮材用シート３１Ａに貼り付けてもよい（図示省略）。そして、第２表皮材用シート３２Ａの積層の結果、積層材３０Ｂが得られる。積層材３０Ｂから複合材３０を製造する方法は、上述の実施形態と同じであるため、説明は省略する。なお、隙間１６に埋める樹脂量が不足する場合は、芯材層２０の片面または両面に樹脂シート（例えば、シート状接着剤、プリプレグなど）を積層してもよい。また、１枚の複合材３０の製造に、接着用芯材シートとして複数の中間シート１０を用いてもよい。
＜第２変形例＞
　本変形例では、転写工程において、転写シート１０上の多数の板状片１３を第１表皮材用シート３１Ａに転写するのではなく、シート状接着剤１１１に転写する。
　具体的に、転写工程では、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示すように、転写シート１０（第１中間シート）における板状片１３側にシート状接着剤１１１が貼り付けられる。シート状接着剤１１１は、その裏面にセパレートシート１４１が積層されたものを用いる。次に、図１４（ｃ）に示すように、多数の板状片１３から基材シート１１を剥がすことにより、シート状接着剤１１１に多数の板状片１３を転写し、第２中間シートとして接着用芯材シート６０が製造される。そして、積層工程では、第１変形例の接着用芯材シート１０と同様に、一対の表皮材用シート３１Ａ，３２Ａの間に接着用芯材シート６０を挟むことで、積層材３０Ｂを製造する。
＜第３変形例＞
　本変形例では、転写工程において、転写シート（第１中間シート）１０上の多数の板状片１３がプリプレグ３１Ａに転写されて、図１５に示す複合材製造用シート（第２中間シート）７０が製造される。つまり、第２中間シートにおいて、第２変形例のシート状接着剤１１１の代わりに、半硬化状態のプリプレグ３１Ａが用いられる。プリプレグ３１Ａには、裏面にセパレートシート１４１が積層されたもの用いることができる。プリプレグ３１Ａは、表皮材用シートに相当する。そして、積層工程では、プリプレグ３１Ａを下側にして複合材製造用シート７０が、金型上に設置されて、上側から、表皮材用シートに相当するプリプレグ３１Ｂが積層される。
＜第４変形例＞
　本変形例では、図１６に示すように、複合材１３０が、第２表皮材３２の表面に沿って並べられた多数の板状片１３を有する第２芯材層２１と、第１芯材層２０と第２芯材層２１の間に配置された中間接着層１７とをさらに備えている。中間接着層１７は、加熱により溶解してそのまま熱硬化するシート状接着剤（フィルム状接着剤又は接着シートともいう）を用いて構成され、第１芯材層２０と第２芯材層２１を接着する。
　本変形例に係る複合材１３０の製造方法について、成形工程前の積層材は、金型上の第１表皮材用シート３１Ａに対し、第１芯材層２０と中間接着層１７が一体化された接着用芯材シートを積層した後に、転写シート１０から中間接着層１７に対し多数の板状片１３を転写し、さらに第２表皮材用シート３２Ａを積層する手順で製造することができる。また、第３変形例の複合材製造用シート７０を、プリプレグ３１Ａを下側にして金型上に設置し、その上から第１変形例の接着用芯材シート１０、プリプレグ３２Ａを順番に積層する手順でも製造することができる。
　なお、本変形例において、芯材層２０，２１を２層にしているが、芯材層２０，２１を３層以上としてもよい。この場合も、厚さ方向に隣り合う芯材層２０，２１の間には、中間接着層１７が設けられる。また、中間接着層１７に、シート状接着剤を用いずに、プリプレグ、又は、熱硬化性樹脂シート（エポキシ樹脂など）を用いてもよい。
　本変形例では、芯材層２０において板状片１３が２層構造になっている。ここで、曲がった複合材３０を成形する場合、板状片１３の厚みが大きいほど、板状片１３の片面における引張歪みが大きくなり、板状片１３の厚さや曲げの大きさによっては、板状片１３の片面が引張歪みにより破損する虞がある。それに対し、本変形例は、同じ厚みの複合材で比較した場合、板状片１３が一層構造の複合材３０に比べ、各板状片１３が薄くなる。そのため、各板状片１３の片面に生じる引張歪みが小さくなり、低靭性の硬質樹脂発砲体を板状片１３に用いる場合であっても破損は生じにくい。本変形例によれば、三次元形状への成形性に優れた複合材３０を提供することができる。
＜第５変形例＞
　本変形例では、図１７に示すように、複合材１３１が、カナッペ構造である。また、表皮材３１上の芯材層２０では、短冊状の板状片１３が一定方向に並べられている。隣り合う板状片１３の間には隙間１６が形成されている。なお、図１７では、板状片１３がその長さ方向に分割されていないが、板状片１３をその長さ方向に分割してもよい。
　本変形例では、切断工程において、基材シート１１Ａに貼り付けられた状態の発泡体シート１４に対し打抜き加工（プレスカット）を行うことにより、基材シート１１Ａ上に短冊状の板状片１３が一定方向に並べられた転写シート（図示省略）が製造される。そして、転写工程において、転写シート上の多数の板状片１３が、プリプレグなどの表皮材用シート３１Ａに転写される。
　なお、複合材１３１を円筒状に巻くことで、円筒体１００を製造することができる。複合材１３１のうち表皮材３１側を内側として巻いた場合、図１８に示す円筒体１００が得られる。この場合、表皮材３１の両端部３１ａは、芯材層２０が積層されておらず、一方の端部３１ａが内周面での貼り代（１つ外側の表皮材３１への貼付箇所）となり、他方の端部３１ａが最も外側の板状片１３を覆うように積層される。また、複合材１３１のうち表皮材３１側を外側として巻いた場合でも、円筒体１００が得られる。この場合は、一方の端部３１ａが最も内側の板状片１３を覆うように積層され、他方の端部３１ａが外周面での貼り代（１つ内側の表皮材３１への貼付箇所）となる。最も内側に、表皮材３１の端部３１ａが、複数の板状片１３を覆うように積層される。
＜その他の変形例＞
　上述の実施形態において、プレスカットではなく、レーザーカットによって発泡体シート１４を切断して多数の板状片１３に分割してもよい。また、切断する形状に沿って刃を動かす切断装置（カッティングプロッター）を用いて、発泡体シート１４を切断して多数の板状片１３に分割してもよい。
　上述の実施形態では、芯材層２０において隣り合う板状片１３は、隙間１６を隔てて別体となっているが、隣り合う板状片１３は、切れ込み４０により別体となっていてもよい。この場合、図１９（ａ）及び図１９（ｂ）に示すように、隣り合う板状片１３が同じ刃２４により切断される。例えば、正六角形の板状片１３を成形する場合、正六角形の配列パターンの刃２４を用いる。そして、図１９（ｃ）に示すように、刃２４を引き抜いた際に、図１９（ｂ）の状態では弾性変形していた板状片１３が復元して、隣り合う板状片１３の間に切れ込み４０が残る。
　上述の実施形態では、長尺発泡体シートの製造に長尺の基材シート１１を用いたが、基材シート１１を省略してもよい。すなわち、長尺発泡体シートの製造方法は、一定方向に多数の発泡体シート１４を並べながら連結部材（テープ）８５により連結するシート連結工程を実行して、多数の発泡体シート１４が連なった長尺発泡体シートを製造してもよい（図２０参照）。
　上述の実施形態において、複数（例えば、２～１０枚）の発泡体シート１４が一定方向に並ぶように連結部材８５により連結した後に、多数の発泡体シート１４を基材シート１１に貼り付けてもよい。
　上述の実施形態では、長尺発泡体シート１２の発泡体シート１４のうち、打抜き加工に用いる刃２４の内側部分を芯材として用いることで、島状構造の芯材層２０としたが、刃２４の内側部分を切り屑とし、刃２４の外側部分を芯材として用いてもよい。この場合、打抜き加工では、上述のハーフカットではなく、刃２４により発泡体シート１４及び基材シート１１をともに厚さ方向に亘って切断するフルカットを行う。芯材層２０は、多数の部屋（刃２４の平面形状の部屋）が形成された構造となり、刃２４の平面形状が正六角形の場合はハニカム構造となる。
　上述の実施形態において、スライス工程のスライス加工として、漉き割り加工を適用してもよい。漉き割り加工では、図２１（ａ）に示すように、回動する無端の薄いバンドナイフ８０の直線部分に対して、バンドナイフ８０の幅方向に発泡体ブロック３５を通すことにより、発泡体ブロック３５がスライスされて発泡体シート１４が作成される。この場合、図２１（ｂ）に示すように、バンドナイフ８０に対し発泡体ブロック３５をローラ８１により送り込んでもよいし、図２１（ｃ）に示すように、発泡体ブロック１４を載せたテーブル８２を移動させて、バンドナイフ８０に対し発泡体ブロック３５を送り込んでもよい。漉き割り加工の場合、発泡体シート１４にほとんど巻き癖は生じないため、シート延伸工程を省略してもよい。なお、図２１（ａ）は斜視図、図２１（ｂ）及び図２１（ｃ）は断面図である。また、図２１（ａ）では、バンドナイフ８０を回転させるためのプーリ等の記載は省略している。
　上述の実施形態において、表皮材３１，３２の材料として、金属系のものを用いてもよい。この場合、各板状片１３は、接着剤により表皮材３１，３２に接合される。
　上述の実施形態では、板状片１３の材料に硬質樹脂発泡体を用いたが、スライス工程を行う場合、発泡成形により略直方体状に発泡体ブロック３５を成形できるタイプの発泡体であれば好適に用いることができ、硬質樹脂発泡体以外のタイプの発泡体を用いてもよい。また、スライス加工を行わない場合であっても、硬質樹脂発泡体以外のタイプの発泡体を用いてもよい。
　上述の実施形態において、芯材層２０における全ての板状片１３の形状は同一でなくてもよい。例えば、複合材３０における部位の曲率に応じて、その部位の板状片１３の平面形状を決定してもよい。
　上述の実施形態において、図２に示す複合材３０は、第２表皮材３２を省略して、カナッペ構造としてもよい。この場合、補強対象の構造材に対し、複合材３０の板状片１３側が貼り付けられる。芯材層２０は、第１表皮材３１と補強対象の構造材とに挟まれる。なお、カナッペ構造の芯材層２０は、サンドイッチ構造のように中心層を形成していないが、補強対象に貼り付け後に第１表皮材３１と補強対象の構造材と間で中心層を形成する。
　本発明は、複合材などの材料に用いられる長尺発泡体シートの製造方法等に適用可能である。
１０　　転写シート（中間シート）
１１　　基材シート
１１Ａ　長尺の基材シート
１２　　発泡体ロール（長尺発泡体シート）
１３　　板状片
１４　　発泡体シート
２０　　芯材層
３０　　複合材
３１，３２　表皮材
３１Ａ，３２Ａ　表皮材用シート
３５　　発泡体ブロック
３６　　スライス用刃物

Claims (11)

  1. 　長尺の基材シートの片面上に、多数の発泡体シートを並べて貼り付けるシート貼付工程を実行して、
    　前記基材シートの長さ方向に前記多数の発泡体シートが連なった長尺発泡体シートを製造する、長尺発泡体シートの製造方法。
  2. 　前記シート貼付工程前に、発泡体ブロックをスライス加工することにより発泡体シートを作成するスライス工程と、前記スライス工程により作成された発泡体シートの巻き癖を低減するシート延伸工程とをさらに実行し、
    　前記シート貼付工程では、前記シート延伸工程により巻き癖が低減された発泡体シートが、前記基材シートに貼り付けられる、請求項１に記載の長尺発泡体シートの製造方法。
  3. 　前記シート貼付工程前に、発泡体ブロックをスライス加工することにより発泡体シートを作成するスライス工程と、前記スライス工程により作成された発泡体シートを検査対象として、重量又は厚みの少なくとも一方の検査を行い、選別基準を満たす発泡体シートを選別する検査工程とをさらに実行し
    　前記シート貼付工程では、前記検査工程において前記選別基準を満たす発泡体シートが、前記基材シートに貼り付けられる、請求項１に記載の長尺発泡体シートの製造方法。
  4. 　前記発泡体シートは、硬質発泡体のシートである、請求項１乃至３の何れか１つに記載の長尺発泡体シートの製造方法。
  5. 　請求項１乃至４の何れか１つに記載の製造方法により製造された長尺発泡体シートを構成する発泡体シートを、切断加工により多数の板状片に分割する切断工程と、
    　前記切断工程により分割された前記多数の板状片を、一対の表皮材用シートの間に挟む積層工程とを実行して、
    　複合材を製造する、複合材の製造方法。
  6. 　前記シート貼付工程後で前記切断工程前に、前記基材シート上において隣り合う発泡体シートを連結部材により連結するシート連結工程をさらに実行する、請求項５に記載の複合材の製造方法。
  7. 　前記切断加工後の前記発泡体シートのうち、前記多数の板状片以外の切り屑を、巻き取りにより除去する、請求項６に記載の複合材の製造方法。
  8. 　前記切断工程では、前記基材シートに前記多数の板状片が貼り付けられた中間シートが作成され、
    　前記切断工程後に、前記中間シート上の多数の板状片を、前記一対の表皮材用シートのうち一方に転写する転写工程を実行し、
    　前記積層工程では、前記一対の表皮材用シートのうち他方を、前記転写工程により転写された前記多数の板状片に積層する、請求項５乃至７の何れか１つに記載の複合材の製造方法。
  9. 　前記切断工程では、前記基材シートに前記多数の板状片が貼り付けられた中間シートが作成され、
    　前記積層工程では、前記一対の表皮材用シートの間に前記中間シートを挟む、請求項５乃至７の何れか１つに記載の複合材の製造方法。
  10. 　一定方向に多数の発泡体シートを並べながら連結部材により連結するシート連結工程を実行して、
    　前記多数の発泡体シートが連なった長尺発泡体シートを製造する、長尺発泡体シートの製造方法。
  11. 　長尺の基材シートと、
    　前記基材シートの片面上に、前記基材シートの長さ方向に並べて貼り付けられた多数の発泡体シートとを備え、
    　ロール状に巻かれた長尺発泡体シート。
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