JPH02223434A - 端面のみに樹脂が付着されたコアを使用したサンドイッチパネル - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、特殊なハニカムコアを使用したサンドイッチ
パネルに係り、より詳しくは樹脂を端面のみに付着させ
た該コアを使用したサンドイッチパネルに関するもので
ある。

（従来の技術） 近年、サンドイッチパネルは、建築材料としであるいは
航空機用材料として幅広く利用されている。サンドイッ
チパネルは、サンドイッチ構造を有することから、軽い
、剛性が高い、また遮音性かすぐれているなどの好まし
い性能を有し、従って、建造物の構成を多様化てき、ま
た建造物の構成を容易ならしめプレハブ化しやすい等の
利点を有する。

従来、このような特徴を有するサンドイッチパネルの製
造において、表面材（スキン）とコアの接着は、フィル
ム状接着性樹脂を表面材とコアの間に差し入れるが、あ
るいは表面板の裏面全体に接着性樹脂を塗布しそして該
表面板とコアを接着する方法によりなされていた。

しかし、本来、コアと表面板の接着には、表面板と当接
するコア端面付近の接着性樹脂のみか関与しており、そ
の他の大部分の同樹脂は、不要なものであるため、上記
両者の接着方法の改良が望まれていた。

近年、特開昭５３−１３４０４０号公報等に示されるよ
うに、ハニカムコアのセルエツジのみに接着剤を塗布す
る手段および方法か開発されている。

また最近、接着剤の使用量を減少させるため、特開昭６
０−１２００４５号公報等に示されるように、ハニカム
コアの表裏両面に、２種の樹脂をそれぞれ１００〜２０
０ｇ／ｌ１１２の塗布量て同時に塗布する技術が開発さ
れ、モして該ハニカムコアを用いて作られたサンドイッ
チパネルは、良好な接着性を有することか報告されてい
る。

（発明か解決しようとする課題） しかし、上記のようなハニカムサンドイッチパネルは、
コアの片面側について２００　ｇ　／　ｍ　２以上の接
着性樹脂をも有しているため、使用樹脂量か必ずしも経
済的なものとは言えず、しかも該サンドイッチパネルの
燃焼試験を行った場合、多量の発熱か起きかつ多量の有
毒ガスか発生し、建設省て定める不燃建材の基準試験に
合格することか困難であるという問題がある。また、上
記のサンドイッチパネルをスピーカーの振動板等に使用
した場合、接着剤の樹脂量が多すぎるため、振動特性を
著しく損ねる等の欠点があった。

本発明は、上記の事情に基づいてなされたものて、その
目的は、サンドイッチパネルとして充分な強度を維持し
た上て、接着剤の樹脂量を低減することかてき、もって
パネルの不燃化、振動特性の改良などを図ることがてき
るハニカムサンドイッチパネルを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、使用する樹脂量を低減させるため接着強
度と樹脂の性質および樹脂量の関係を詳細に検討し、鋭
意工夫をした結果、良好なフィレット作成性能を有する
フィレット形成性樹脂をサンドイッチパネルのハニカム
コアの表裏両側の端面のみに、片面につき２０〜１２０
ｇ／ｍ２の量て付着させることにより、強度面などにお
いて実用上問題とならずまた不燃材料の試験に合格てき
さらに振動特性等が向上するハニカムサンドイッチパネ
ルを作ることかできることを見出し、本発明を完成する
に至った。

すなわち、本発明のサンドイッチパネルは、フィレット
形成性樹脂をハニカムコアの表裏両側の端面のみに、好
ましくは片面あたり２０〜１２０ｇ／ｍ”の量て付着さ
せたコアを使用したことを特徴とするものである。

本発明において、フィシ・シト形成性樹脂とは、本発明
のサンドイッチパネルを作成した場合、ハニカムコアと
スキンの当接部において、該コアとスキンの接着を有効
なものとする良好なフィレットを形成することかてきる
性能を有する樹脂をいう。

良好なフィレットとは、成形後のサンドイッチパネルの
樹脂フィレット部付近を示す第１図の断面図において、
フィレットの底辺の幅ａと高さｂの長さの比率か１　：
　０．２〜５であるフィレット１をいい、とくにフィレ
ットの断面曲線Ｃが同図に示すようなつりがね状の曲線
となるようなフィレットは、経済性等の理由により、よ
り好ましい。

また、良好なフィレットを作成する性能を有するための
樹脂は、まず、コアの端面に樹脂を付着させる場合に適
応しうる程度の粘度、表面張力、チクソトロピー性等を
有するものであることがより好ましく、また、樹脂を付
着させたコアを使用してサンドイッチパネルを作成する
場合にも適応しつる程度の粘度、表面張力、ぬれ角等を
有するものであることがより好ましい。

このような観点より、本発明に用いるフィレット形成性
樹脂としては、所定のフィレット作成温度において、樹
脂の粘度か３〜３０００ボイズの範囲にありかつ流れ性
能指数が２〜６０の範囲にある樹脂が好ましい。

樹脂の粘度か３ポイズ未満であると、樹脂か流れすきて
しまいフィレットか殆ど形成されず、方樹脂の粘度が３
０００ボイスを越えると、樹脂の流動か極めて悪く良好
なフィレットか形成されない。

また、流れ性能指数か２未満であると、樹脂かスキンあ
るいはコア上て流れに〈〈なり良好なフィレットか形成
されず、一方流れ性能指数か６０より大きいと、樹脂か
流れすぎてしまい良好なフィレットか形成されない。

ここて、流れ性能指数とは、粘度、表面張力、ぬれ性等
の複雑な因子を含み本発明において定義される指数をい
い、具体的には、次の方法により測定、算出される。

まず、０．５ｇの樹脂を直径１３ｍｍの錠剤に成形し、
次にフィレット形成温度に設定しかつ６０°に傾斜させ
た、スキンの接着面またはコアの端面と同し材質、同し
表面状態の板材の上に、上記錠剤を置き、３０分間放置
した後、溶融して流れた距離ａと、錠剤の厚さｈとを測
定し、次式 ８式％ に従って流れ性能指数を算出する。

本発明においては、上記２種の板材のそれぞれの表面で
求められた流れ性能指数か両方とも、２〜６０の範囲に
入る樹脂が、より好ましい。

本発明に適用てきる樹脂は、コアとスキンを接着させる
際に、良好なフィレット作成性能を有する有機系接着剤
である。

有機系接着剤としては、例えば、常温硬化性接着剤、熱
硬化性接着剤、あるいは熱可塑性接着剤等があり、特に
従来より建築物の外装用として利用されてきた構造用接
着剤が最も好ましい。

常温硬化性接着剤および熱硬化性接着剤としては、例え
ばエポキシ系、不飽和ポリエステル系、ポリウレタン系
、フェノール系、フラン系、シリコン系およびポリアシ
ド系接着剤などがあり、それぞれ単独て、あるいは一種
以上の混合物として使用することかてきる。

熱可塑性接着剤としては、例えばエチレン−塩化ビニル
共重合体系、フタジエン系、ポリアミド系、ポリイミド
系、ポリエチレン系、ポリエステル系、ポリスチレン系
、およびポリサルホン系接着剤などがあり、それぞれ単
独て、あるいは一種以上の混合物として使用することが
てきる。

また、常温硬化性、熱硬化性、および熱可塑性の接着剤
を共に混合してもよく、また難燃化剤や無機充填剤など
の他の添加剤、改良剤などを混合することか好ましい。

本発明における難燃化剤としては、臭素化ビスフェノー
ルＡ型等の臭素化樹脂、あるいはポリクロルパラフィン
、デカブロモジフェニルエーテル等のハロゲン化化合物
などが使用でき、その添加量は、本発明樹脂中において
、３０重量％以下に押えることにより、良好なフィレッ
ト作成性能を有しかつある程度の強度を有する樹脂を作
成することかてきる。

また本発明における無機充填剤としては、アルミナ、シ
リカ、タルク、石英粉末、長石粉末、マイカ、炭酸カル
シウム、つオラストナイト、水酸化アルミニウム、水酸
化マグネシウム、および三酸化アンチモン等が使用てき
、添加量は、粘度、流れ性能指数を参考にしながら、本
発明樹脂中において、５０重量％以下の範囲内で調節す
ることにより、十分な強度と良好なフィレット作成性能
を有する樹脂を作成することかできる。

無機充填剤の粒子径は、粘度および流れ性能指数かそれ
ぞれ一定の範囲内に維持されるように調節し、かつ樹脂
強度の低下を防ぐために、長径が２．０ＪＬｍ以下の粒
子を使用するのか好ましい。

ここて、粒子の長径とは粒子の各部分の径のうち最も長
い径の長さをいう。

また、上記無機充填剤の粒子表面に、シラン処理等の特
殊加工を施すことにより、良好なフィレット作成性能を
有しかつ高強度の樹脂を作成することもできる。

本発明におけるコアとしては、金属箔例えばアルミニウ
ム合金箔やステンレス鋼箔、薄層無機シート、または薄
層有機シート例えばノーメックスペーパーなどを用い、
ハニカム構造（六角形セルや擬似六角形セルのもの）に
成形されたものを使用することがてきる。

ハニカム構造のコアのコア箔の厚みは、５ｉＬないし　
１００ＩＬの範囲が好ましく、またセルサイズ（対面す
る辺と辺の間隔）は、３．１７５　ａｍ　　ないし４５
．００ｍｍの範囲のものを使用することかできる。

また、コア全体の厚みについては、制限がないが、通常
２．０ｍｍ　〜１００．０＋ａｍのものがよく使用され
る。

さらに、コアの端面等に、＃８０〜＃２０口０の研摩処
理、あるいは薬品処理を施したものは、接着強度を向上
させるので、使用上好ましい。

本発明において、ハニカムコアの端面とは、該ハニカム
コアの貫通孔に直角な外側表面、およびその表面から貫
通孔内に１０ｍｍ程度入ったところまての範囲のハニカ
ムコア表面部分をいう。

本発明におけるスキンとしては、金属材料、無機材料、
または有機材料をそれぞれ単独であるいはそれらの複合
物として使用することかできる。

金属材料のスキンとしては、例えばアルミニウム、鉄、
もしくはチタン鋼等並びにこれらの合金鋼例えばステン
レス鋼からなる、薄板またはその加工品を使用すること
かてきる。

有機材料のスキンとしては、アクリル樹脂板やメラミン
樹脂板のような、硬質合成樹脂板またはその加工品を使
用することができる。

無機材料のスキンとしては、軽量気泡コンクリート、セ
ラミック発泡体、大理石、御影石等からなる、薄板また
はその加工品を使用することかできる。

さらに、有機材料と無機材料の複合物である繊維強化プ
ラスチック（ＦＲＰ）板またはその加工品を使用するこ
とかできる。

好ましいスキンは、アルミニウム合金、ステンレス鋼お
よびチタン合金のような金属材料、ガラス、大理石およ
び御影石のような無機材料、または繊維強化プラスチッ
クからなるものである。

これらスキンの表面は、平坦なものが好ましいが、部分
的に孔が穿設された有孔板であっても、本発明の効果を
妨げるものてなければその適用はいっこうに差し支えな
い。

さらに、ハニカムコアとの接触面側のスキン表面に、＃
８０〜＄２０００の研摩処理あるいは薬品処理を施した
スキンは、接着強度を大いに向上させるので、使用上よ
り好ましい。

本発明て用いるフィレット形成性樹脂の使用量は、ハニ
カムコアの表裏両端面について、片面あたり２０〜１２
０ｇ／ｍ”の付着量であるのが好ましい。

２０ｇ／ｍ２より少ない樹脂付着量であると、パネルに
成形した場合コアとスキンの接着強度が急激に低下し、
また１２０ｇ／ｍ２より多い樹脂付着量であると、成形
したパネルにおいてコアとスキンの接着強度は良好とな
るものの、経済的てないばかりが、振動特性や不燃性等
が著しく悪化する。

（作用） 本発明のサンドイツトパネルは、ハニカムコアの端面に
、フィレット形成性樹脂、即ちフィレット形成温度にお
いて粘度が３〜３０００ボイズてありかつ流れ性能指数
か２〜６０である樹脂を使用しているため、サンドイッ
チパネルの成形においてハニカムコアとスキンの接着部
に良好なフィレットか作成されたものとなっている。

この良好なフィレットは、コアとスキンとの接着を充分
なものとし、従って成形したサンドイッチパネルにおい
て、圧縮強度および引っ張り強度などの機械的特性が充
分に発揮しうる。

また、本発明のサンドイッチパネルは、ハニカムコアの
端面のみに樹脂を付着して成形したものであるのて、パ
ネル成形にあたり使用樹脂量を大幅に減少てき、従って
不燃性能が改良されまた振動特性なども向上する。

（実施例） 以下、本発明の詳細な説明する。

接着のための樹脂として、常温て液状のエポキシ樹脂（
アラルタイトＲ２ｆｉＯ（日本チバガイギー■製））、
常温て固体のエポキシ樹脂（アラルタイ）Ｒ７０７２（
日本チバガイギー■製））、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、および水酸化アルミニウム（平均粒子４ｋ）を配
合割合を変えて混合し、下記の第１表に示すように粘度
および流れ性能指数の異なる樹脂をそれぞれ作成し、各
試験体に使用した。なお、流れ性能指数は上記の方法に
より測定した。

なお、上記の樹脂は、エポキシ樹脂を熱硬化させるため
に、該混合物のエポキシ１００重量部に対して、ジシア
ンジアジド４部、および３−（３，４−ジクロルフェニ
ル）−１，１−Ｎ−ジメチル尿素５部を各々混合してな
る。

また、コアには、アルミ′ニウムハニカムコア（３００
３合金製、箔厚７６ル、セルサイズ１／４ｉｎｃｈ、厚
み１８■）を使用した。

また、スキンには、ステンレス鋼板（ｓｕｓ　４３０製
、厚み０．１５　ａｍ）を使用した。

試験体は、上記アルミハニカムコアの表裏両端面にロー
ル塗布法により上記樹脂を塗布し、次いて該コアの両面
を上記スキンてはさみ、そして１３０℃、３ｋｇ／ｃＩ
１１２．　１時間の条件でプレスを行なうことにより作
成した。

各試験体について、ＦＷＴ強度試験を行ない、その結果
を下記の第１表に示す。ＦＷＴ強度試験は、ＭＩ　Ｌ−
３ＴＤ−４０１Ｂによる試験方法に従った。

そして、評価はＦＷＴ強度が３０Ｋｇ／ｃｍ２以上のと
き、合格（○）とし、同強度が３０Ｋｇ／ｃｍ２未満の
とき、不合格（Ｘ）とした。

第１表 第　１　表（続き） 実施例工ないし実施例３のサンドイッチパネルはコア端
面部に良好なフィレットを有しており、また同パネルは
、この表よりわかるように、十分な強度を持ち、かつ使
用樹脂量を低減させることかできた。なお、実施例１は
、接着剤−スキン間の界面破壊てあったが、実施例２お
よび実施例３は、全面コア破壊であった。

一方、比較例工ないし比較例１３のサンドイッチパネル
は、コア端面部に良好なフィレットを有しておらず、第
１表に示すように、接着強度は、サンドイッチパネルと
しては不充分なものであった。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のサンドイッチパネルは、
ハニカムコアとスキンの接着部に良好なフィレットを有
しているため、使用樹脂量か大幅に減少しているにも拘
らず、従来品と比較して、急激な接着強度の低下は起こ
らず、低目付のものてあっても十分な接着強度を発揮す
ることがてきる。

その上、本発明のサンドイッチパネルは、燃焼試験を行
った場合、発熱量、発煙量、有毒ガス量か大幅に減少し
、その結果不燃化か改良され、不燃建材の試験に充分に
合格しつるものとなる。

さらに、本発明のサンドイッチパネルは、樹脂量の減少
によって、これをスピーカー等の振動板等に使用した場
合、振動特性に関する影響か減少する。

また同時に、経済性か大幅に向上したことはいうまても
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ハニカムコアを使用して成形されたサンドイ
ッチパネルの樹脂フィレット部付近を示す断面図である
。 図中 ａ−−フィレットの底辺の幅 ｂ−−フィレットの高さ Ｃ−−フィレットの断面曲線 ｄ−−コア 一スキン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィレット形成性樹脂をハニカムコアの表裏両側
   の端面に付着させてなる、コアを使用したハニカムサン
   ドイッチパネル。
2. （２）フィレット形成性樹脂が、コアの表裏両端面につ
   いて、片面あたり２０〜１２０ｇ／ｍ＾２使用された請
   求項１記載のハニカムサンドイッチパネル。
3. （３）ハニカムコアが、アルミニウム合金箔やステンレ
   ス鋼箔のような金属箔またはノーメックスペーパーのよ
   うな薄層有機シートを用いて、六角形セルまたは擬似六
   角形セルからなるハニカム構造に成形してなる請求項２
   記載のハニカムサンドイッチパネル。
4. （４）スキンが、アルミニウム合金、ステンレス鋼およ
   びチタン合金のような金属材料、ガラス、大理石および
   御影石のような無機材料、または繊維強化プラスチック
   からなる請求項２記載のハニカムサンドイッチパネル。