JPH064306B2

JPH064306B2 - ハニカムパネル

Info

Publication number: JPH064306B2
Application number: JP63178531A
Authority: JP
Inventors: 武明馬場; 圭三難波; 泰永伊藤; 淑男新岡
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 1988-07-18
Filing date: 1988-07-18
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2009-01-19
Also published as: JPH0226730A

Description

【発明の詳細な説明】発明の目的［産業上の利用分野］本発明は、ハニカムコアと面板とを固着して形成される
ハニカムパネルに関する。

［従来の技術］ハニカムパネルは、軽量性、剛性、断熱性、遮音性、エ
ネルギー吸収性など優れた性質を持つ素材であることか
ら、近年、輸送、建築などの多用な分野に用いられてい
る。

この種のハニカムパネルは、比較的柔らかい金属、例え
ばアルミニウムやその合金からなる板材、あるいはアル
ミニウム箔、鉄箔等の金属箔、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のプラスチックのシートからなる積層用素材を
積層し、接着剤等によって一定間隔をおいた位置で板材
または素材を互いに固着し、こうして構成された積層体
を厚み方向に展張することによりハニカム状のハニカム
コアを形成し、この積層体を形成する各素材の両縁部、
即ちハニカムコアの表裏面に、接着剤等によって面板を
固着してなるように構成されていた。

ところで、こうしたハニカムパネルを改良したものとし
て、ハニカムコアの中空部に合成樹脂性発泡体を充填し
て、断熱性、遮音性、コアセルの防振性を向上したもの
（実公昭６１−３０８４４号公報の「サンドイッチパネ
ル」。）、ハニカムコアにセメント等を充填して、耐火
性を得たもの（特公昭６１−５９０１号公報の「耐火ハ
ニカムパネル」。）、ハニカムコアに面板を固着してな
るハニカムパネルの表面にセラミックカラー層を転写し
て、美観性、耐候性等を向上したもの（特開昭６３−１
７００２７号公報の「アルミニウム製ハニカム複合
板」）等が、既に提案されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、それらのハニカムパネルは、その最大の
長所である軽量性および剛性を高めるために、面板およ
びハニカムコアを薄肉化し、さらにハニカムコアのセル
サイズを大型化するようになされているが、このため
に、面板に局部的な荷重が掛かると、面板が局部変形し
易い問題（即ち、耐局部荷重性が低い問題）を有してい
た。また、異物が衝突したときに窪みが生じたままにな
り易い問題（即ち、耐デント性が低い問題）を有してい
た。

さらに、それらハニカムパネルは、工場地帯や海岸地帯
等のような腐食性雰囲気下で用いられると、面板の表面
が容易に腐食し易い問題を有していた。また、車両のエ
ンジン周辺、排ガス管周辺等の高温下で用いると、従来
のものでは耐熱性に劣る問題も有していた。

このような問題を解決するものとして特開昭６３−１７
００２７号公報の「アルミニウム製ハニカム複合板」が
提案されたが、このものは、釉薬の焼付けや転写に際し
てろう材の融点（約５７０〜６００℃）と同程度あるい
はそれ以上の高温度に加熱する必要があることから、釉
薬焼付け時や転写時にろう材が溶融して垂れ流れてしま
い、ろう付部の破断を生じることがあった。これを避け
るために面板に釉薬焼付け後あるいセラミックカラー層
を転写後、面板とハニカムコアとをろう付する手法を採
用すると、例えばハニカムパネルの面板に適した程度の
薄いアルミニウム板では釉薬焼付けやセラミックカラー
転写時に熱変形してしまうという問題があった。あるい
は、仮に熱変形に耐え得る程度の厚板を使用すれば、ハ
ニカムパネルの重要な長所である軽量性を失うことにな
るという問題があった。

なお、ハニカムコアの中空部に剛性樹脂性発泡体を充填
した構成のものは、断熱性、遮音性には優れているが、
耐熱性、耐局部荷重性や耐デント性においては、合成樹
脂性発泡体を充填しないものと何等変わるものではな
く、また、ハニカムコアにセメント等を充填した構成の
ものは、ハニカムパネル本来の長所である軽量性を損な
う問題を有していた。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、ハニカ
ムパネル本来の長所である軽量性および剛性を損ねるこ
となしに、耐局部荷重性や耐デント性、耐熱性、耐食性
を向上させることのできるハニカムパネルを提供するこ
とを目的とする。

発明の構成［課題を解決するための手段］かかる目的を達成するために、前記課題を解決するため
の手段として、本発明は以下に示す構成を取った。即
ち、本発明のハニカムパネルは、共に金属製のハニカム
コアと面板とをろう付けして形成されるハニカムパネル
において、前記ろう付け後に、前記面板のハニカムコア
側とは反対の面に、セラミック材を溶着してなることを
要旨としている。

［作用］以上のように構成された本発明のハニカムパネルでは、
ハニカムコアと面板とをろう付けした後に、面板にセラ
ミック材を溶着している。

これは、ろう付け前の面板にセラミック材を溶着する
と、溶着時の熱によって面板が変形してしまい、その後
パネルとして成形することが困難となるためである。ま
た、共に金属製のハニカムコアと面板とを用いるのは、
例えば合成樹脂等のハニカムコアや面板では溶着時の熱
に耐えることができないためである。同様に、ハニカム
コアと面板とをろう付けするのは、接着剤では溶着時の
熱に耐えることができないためである。しかも、ハニカ
ムパネルと面板とをろう付けしてあるので、このものは
剛性に優れておりセラミック材の溶着に伴う熱変形を受
けない。

さらに、このような手順とすることにより、従来のろう
付けハニカムパネル製造工程に１工程（溶着）を付加す
るだけでよく、工程も複雑化しない。

セラミック材とは、例えば、アルミナ、チタニア、ジル
コニア等である。セラミック材の溶着厚さは、０．３μ
ｍ〜８ｍｍが好ましい。これは、セラミック材の溶着厚
さを０．３μｍ未満とすると、層が均一にならず、空孔
が多く発生し、耐食性が低下するからであり、８ｍｍを
越えると、重量が大きくなり、ハニカムパネルの長所で
ある軽量化において不利となるためである。

このハニカムパネルにおいては、セラミック材が面板の
ハニカムコア側と反対の面を被覆するように働いてい
る。このために、セラミック材の持つ高耐熱性、高耐食
性、高硬度の性質が反映されたハニカムパネルとなる。

［実施例］以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は、本発明の第１実施例のハニカムパネルの破断
斜視図である。

同図に示すように、本実施例のハニカムパネル１は、板
厚０．１４ｍｍのアルミニウム板（ＢＡ７ＰＣ）を用い
てセルサイズ３／４インチ、高さ１２．７ｍｍのハニカ
ム状に形成したハニカムコア３と、１０％のクラッド率
で被覆されたろう材層５を介してそのハニカムコア３の
厚み方向の裏面に固着される、板厚１．２ｍｍのアルミ
ニウム板（ＢＡ７ＰＣ）からなる下面板７と、１０％の
クラッド率で被覆されたろう材層９を介してハニカムコ
ア３の厚み方向の表面に固着される、下面板７と同一形
状、同一材質からなる上面板１１と、その上面板１１の
ハニカムコア３側とは反対の面に溶着されるセラミック
層１３と、から構成されている。

こうしたハニカムパネル１は、第２図に示すような手順
で製造されるが、その製造方法を次に説明する。まず、
ハニカムコア３の厚み方向の裏面および表面に、下面板
７および上面板１１をそれぞれ配列し、これら接触面に
ろう材層５，９を配し、ろう材層５，９を溶融、冷却す
ることにより各部材を接合して、ハニカムコア３に下面
板７，上面板１１が固着されたものを製造する（手順
１）。ついで、上面板１１のハニカムコア３側と反対の
面をショットブラスト等の方法で研掃して、表面粗さＲ
max１００ｓあるいはＲｚで１００ｚ程度の清浄面を得
る（手順２）。これは、上面板１１の表面（ハニカムコ
ア３側と反対の面）を凹凸を備えたものにすることで、
続く手順で溶着されるセラミック層の付着性を高めよう
とするもので、その粗さは、好ましくは、上記のような
ものが良いが、これに限るものではない。続いて、上記
研掃した上面板１１の表面に、セラミック（例えば、ア
ルミナ）の微粉末をプラズマ法（ガスを用いた方法、電
圧を印加した方法等でもよい。）によって溶射して（手
順３）、その表面をセラミック層１３で覆う（手順
４）。なお、この溶射したセラミック層１３の厚さは、
本実施例では１２０μｍである。続いて、このセラミッ
ク層１３の表面を研磨、研削して平滑にする平面処理を
施す（手順５）。こうして、ハニカムパネル１が完成さ
れるのである。

以上詳述したように、本第１実施例のハニカムパネル１
では、セラミック層１３が上面板１１のハニカムコア３
側と反対の面を覆うように溶着されている。このため
に、ハニカムパネル本来の長所である軽量性および剛性
を損ねることなしに、耐局部荷重性や耐デント性、耐熱
性、耐食性に優れている。

本実施例のセラミックパネル１が、耐局部荷重性や耐デ
ント性、耐食性にいかに優れているかを、試験結果と共
に、次に説明する。

まず、耐局部荷重性を試験する局部荷重試験を行った。
この試験は、第３図に示すように、ハニカムコア３のセ
ルサイズよりも小さい径（例えば、４ｍｍ）の丸棒２１
を用いて、ハニカムコア３のセル中央部に上面板１１を
介して、次第に大きな荷重を加えて、その変形、破断を
調べるもので、その試験結果を第１表に示す。なお、従
来のハニカムパネルと比較する意味で、セラミック層１
３を被覆していないハニカムパネル（両面板７，１１、
ハニカムコア３は、本実施例と同一形状、同一材料とし
た。以下これを従来のハニカムパネルＡという。）の試
験結果も第１表に示した。また、ハニカムパネルの表面
に下ぐすりの釉薬を塗布し５８０℃で焼成した後、その
表面に転写シート（ＰｂＯ４５〜５５，ＳｉＯ_２４０〜
３０，Ｂ_２Ｏ_３３．５，ＴｉＯ_２４．０〜２．０，Ａｌ
_２Ｏ_３６．０〜４．０（重量％）からなるフリット８５
〜９０重量部に無機顔料１５〜１０重量部、オイル２０
〜２５重量部を練り合わせてセラミックカラー組成物を
つくり、これを台紙に印刷し、その上に熱感応性接着剤
層を施して転写シートとしたもの、特開昭６３−１７０
０２７号第２頁右上欄に記載の転写シートと同等）を転
写し、５８０℃に加熱して有機物を分解、気化させ、下
層の釉層に焼付けてセラミックカラー層（厚さ０．１２
ｍｍ）を形成した従来のハニカムパネル（以下、従来の
ハニカムパネルＢという）の試験結果も第１表に示し
た。

この第１表から明らかなように、本実施例のハニカムパ
ネル１は、耐局部荷重性においてきわめて優れている。
なお、転写によるセラミックコーティングを施した従来
のハニカムパネルＢは、セラミックコーティングを施さ
なかった従来のハニカムパネルＡと比較しても、耐局部
荷重性が極度に劣っており、転写によるセラミックコー
ティング手法の欠点を示している。

また、耐デント性を試験するマイクロビッカース試験を
行なった。なお、この試験に用いたハニカムパネル１の
サイズ、材質は、以下のようなものである。

両面板７，１１：板厚１ｍｍのアルミニウム板（ＢＡ２
３ＰＣ）ハニカムコア３：板厚０．２ｍｍのアルミニウム板（Ｂ
Ａ２３ＰＣ）、セルサイズ３／４インチ、高さ１２．７
ｍｍセラミック層１３（Ａ例）：厚さ８０μｍのチタニア，ジルコニア混合材（Ｂ例）：厚さ５ｍｍのアルミナなお、従来例の試料Ｃは、セラミック層１３が被覆され
ていないもので、上記のものと同サイズ、同材質であ
る。また従来例の試料Ｄは、上記のものと同サイズ、同
材質で作られたハニカムパネルの表面に、前記従来のハ
ニカムパネルＢと同様に厚さ０．１２ｍｍのセラミック
カラー層を転写、形成したものである。これらの試験結
果を第２表に示す。

上記第２表から明かなように、本実施例によるＡ例およ
びＢ例のハニカムパネルは、耐デント性においてきわめ
て優れている。なお、転写によるセラミックコーティン
グを施した従来のハニカムパネルＤは耐デント性が極度
に劣っており、転写によるセラミックコーティング手法
の欠点を示している。

つぎに、耐食性を試験する乾湿交互浸漬試験およびＣＡ
ＳＳ試験を行なった。乾湿交互浸漬試験とは、３％のＮ
ａＣｌ（ＰＨ３）に４０℃の状態で３０分間浸漬し、５
０℃の熱風に３０分間晒し、その後の時間経過に伴う表
面変化を調べるものである。また、ＣＡＳＳ試験とは、
ＪＩＳＨ８６８１で定められる試験で、４％ＮａＣｌ＋
０．２６ｇ／ＣｕＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ（ＰＨ３）に５０
℃の状態で連続噴霧し、その後の時間経過に伴う表面変
化を調べるものである。なお、これら試験に用いたハニ
カムパネル１のサイズ、材質は、以下のようなものであ
る。

両面板７，１１：板厚１．２ｍｍのアルミニウム板（Ｂ
Ａ７ＰＣ）ハニカムコア３：板厚０．１４ｍｍのアルミニウム板
（ＢＡ７ＰＣ）、セルサイズ３／４インチ、高さ１２．
７ｍｍセラミック層１３：厚さ０．５μｍのアルミナまた、従来例の試料Ｅは、セラミック層１３が被覆され
ていないもので、上記のものと同サイズ、同材質であ
る。従来例の試料Ｆは、上記と同サイズ、同材質で製作
したハニカムパネルの表面に、前述の従来のハニカムパ
ネルＢと同様に厚さ０．１２ｍｍのセラミックカラー層
を転写、形成したものである。これらの試験の結果を第
３表に示す。

第３表から明かなように、本実施例のハニカムパネル１
は、従来例Ｅおよび従来例Ｆと比較して耐食性に優れて
いる。

以上の試験結果からも、本実施例のハニカムパネル１
が、耐極部荷重性、耐デント性及び耐食性に優れている
ことが分かる。一方、転写によるセラミックコーティン
グを施した場合は、第３表の従来例Ｆは従来例Ｅに比べ
て耐食性がわずかに向上しているものの、第１表および
第２表に示すように耐局部荷重性および耐デント性が極
度に低下し、実用性に乏しいことが分かる。

なお、前記実施例は、セラミック層１３で、上面板１１
のハニカムコア側と反対の面を被覆するように構成され
ているが、場合によっては、さらに、下面板７のハニカ
ムコア側と反対の面もセラミック層で覆うように構成し
てもよい。

また、セラミック層１３の溶着される上面板１１の厚さ
は、アルミニウム製の場合、好ましくは、３０μｍ以上
である必要がある。というのは、その面板１１が３０μ
ｍより薄いと、セラミックを溶射して被覆しようとする
ときに、その溶射の熱により面板１１が溶融し、セラミ
ック層１３が形成されにくいためである。

なお、本実施例では、ハニカムコア３と上面板１１とが
ろう材により固着されているが、これは、セラミック層
１３を形成する際に発生する溶射熱により、その固着性
能が劣化することを防ぐためである。というのは、ハニ
カムコア３と上面板１１とを樹脂接着材によって接着し
た場合、溶射熱により、その接着部分が溶融し接着性能
が劣化することがあり、こうした不都合を防止するため
に、ろう材により両者を接合するように構成している。

次に本発明の第２実施例を説明する。

第４図は、第２実施例のハニカムパネルの正面図であ
る。本実施例のハニカムパネルの第１実施例との相違点
は、上面板１１に被覆されたセラミック層１３の表面
が、さらテフロン（Du Pont社製フッ素樹脂）加工され
た点にあり、ハニカムコア３、下面板７は第１実施例と
同じである。即ち、本実施例のハニカムパネル３１は、
第１実施例と同じ様に、ハニカムコア３の厚み方向の両
面には、ろう材層５，９を介して下面板７および上面板
１１が固着され、その上面板１１のハニカムコア側と反
対の面はセラミック層１３で被覆されており、しかも、
そのセラミック層１３の表面は、テフロン層３３で覆わ
れている。なお、本実施例では、ハニカムコア３、下面
板７、上面板１１、セラミック層１３の形状、材料は第
１実施例と同じものであり、テフロン層３３は、厚さ４
０μｍである。

こうして構成された本第２実施例のハニカムパネル３１
は、第１実施例と同様に、軽量性および剛性を損ねるこ
となしに、耐局部荷重性や耐デント性に優れ、しかも、
セラミック層１３の表面をテフロン層３３で被覆してい
るために、従来のものは勿論のこと第１実施例と比べて
も、耐食性、耐久性、耐熱性、耐候性、装飾性（美観）
の点で、より優れている。

ここで、本実施例のハニカムパネル３１についても、既
述した、耐食性を試験する乾湿交互浸漬試験およびＣＡ
ＳＳ試験を行なった。試験の結果を第４表に示す。な
お、比較例として前記の第３表に示した従来のハニカム
パネルＥおよび従来のハニカムパネルＦについての試験
結果を併掲する。

第４表から明かなように、セラミック材を溶着した上層
にテフロンを被覆した、本実施例のハニカムパネル３１
は、きわめて優れた耐食性を備えている。

なお、従来から、アルミニウム板にテフロンを被覆する
技術があるが、こうした技術では、両者を接着プライマ
ーを介して接着する必要があるのに対して、本実施例に
おいては、上面板１１（アルミニウム板）に溶射されて
溶着したセラミック層１３の表面が、第５図に示すよう
に、適当な凹凸１３ａと空孔１３ｂを備えたものである
ことから、テフロンがこれら凸部１３ａや空孔１３ｂに
入り込んで、アンカー効果（スパイク効果）となり、テ
フロン層３３は、接着プライマーを必要とせずに確実に
固着される。

第２実施例では、セラミック層１３の表面をテフロンで
被覆するように構成されていたが、テフロンに替えて無
機質材料で被覆しても、第２実施例と同様な効果を奏す
ることができる。なお、このとき、無機質材料は、セラ
ミック層１３により、直接、アルミニウムの上面板１１
に接触することがないために、アルカリ性の無機質材料
によりアルミニウムが侵食されるようなことがない。

以上、本発明の実施例を詳述してきたが、本発明は、前
記実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲において種々なる態様にて実施するこ
とができるのは勿論のことである。

発明の効果以上詳述したように本発明のハニカムパネルは、ハニカ
ムパネル本来の長所である軽量性および剛性を損ねるこ
となしに、耐局部荷重性や耐デント性、耐熱性、耐食性
に優れている。しかも、従来のろう付けハニカムパネル
製造工程に溶着工程を付加するだけでよく、製造工程も
複雑化しない。

また、セラミック材を溶着する方式であるので、溶着時
においては面板の表面部分のみ加熱されるだけで、面板
全体あるいはハニカムパネル全体が加熱されることはな
い。溶着によって面板またはハニカムパネルにもたらさ
れる熱量も小さく、ハニカムパネル内部のろう材を溶融
させることはない。このため、ハニカムパネルには、高
温加熱によるろう付部分の破断や面板の熱変形などを生
じることはなく、セラミックをコーティングしたハニカ
ムパネルの品質はきわめて良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のハニカムパネルの破断斜
視図、第２図はそのハニカムパネルの製造手順を表す説
明図、第３図はハニカムパネルの耐局部荷重性を試験す
る局部荷重試験の方法を表す破断斜視図、第４図は本発
明の第２実施例のハニカムパネルの正面図、第５図はそ
のハニカムパネルのテフロン層の固着具合いを説明する
ための説明図である。１，３１…ハニカムパネル３…ハニカムコア５，９…ろう材層７…下面板１１…上面板１３…セラミック層３３…テフロン層

フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−240543（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−109095（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−170027（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】共に金属製のハニカムコアと面板とをろう
付けして形成されるハニカムパネルにおいて、前記ろう付け後に、前記面板のハニカムコア側とは反対
の面に、セラミック材を溶着してなることを特徴とする
ハニカムパネル。