JPH0788875A - 熱可塑性サンドイッチ板の製造方法 - Google Patents

熱可塑性サンドイッチ板の製造方法

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JPH0788875A
JPH0788875A JP5211008A JP21100893A JPH0788875A JP H0788875 A JPH0788875 A JP H0788875A JP 5211008 A JP5211008 A JP 5211008A JP 21100893 A JP21100893 A JP 21100893A JP H0788875 A JPH0788875 A JP H0788875A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 膨らみ及び／又はピットが存在しない平滑な
表面を持つサンドイッチ板を製造する。 【構成】 適当な溶剤又は発泡剤を内包するポリエーテ
ルイミドのような熱可塑性プラスチック材料のシートを
提供する工程と、ポリエーテルイミドのような類似の熱
可塑性材料から成る２つの繊維強化層の間に前記シート
を配置し、２つの圧力板の間に前記コアウェブ及び被覆
層から成るアッセンブリを配置する工程と、前記圧力板
に熱及び圧力を加えて前記コアウェブを発泡させる工程
と、予め設定された厚みの発泡層が得られると圧力板を
冷却する工程とを含む方法である。実施例によれば、被
覆層の１つは重量が０．１％を越えない溶剤の残留率を
有する。また他の実施例によれば、被覆層の少なくとも
一方に含まれる材料は、コア層の熱可塑性材料より高い
耐化学性を有する修正材料とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、１つの発泡コア層及び
２つの繊維強化被覆層から成るサンドイッチ板を製造す
る熱可塑性サンドイッチ板の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】１つの発泡コア層及び２つの繊維強化被
覆層から成る熱可塑性サンドイッチ板の例は、例えば欧
州特許０２６４４９５号及び欧州特許０３１３１７１号
に開示されている。このようなサンドイッチ板は、例え
ば軌道車輌や路面車輌はもとより、航空機、宇宙船や船
の内部部品を形成するための出発材料となる。この型式
のサンドイッチ板は、加圧と熱で相対的に容易に成形可
能であり、欧州特許０２６９１４８号のように、航空機
や宇宙船で特に重要となる優れた強度特性を持つ相対的
に軽量な部品を構成する。更に、ポリエーテルイミドの
ような特定の熱可塑性材料から選択すれば、良好な耐火
性又は難燃性が得られる。
【０００３】上述の先行技術資料には、このようなサン
ドイッチ板を製造する種々の方法が説明されている。よ
り詳しく説明されている方法では、熱及び圧力を加えな
がら、ポリエーテルイミド発泡層のような完成発泡コア
層が、例えばポリエーテルイミドを含浸したアラミド繊
維の布から成る２つの完成被覆層と組み合わさる。コア
層と被覆層の接着性を改善するために、発泡コア層に浅
い溝を設け、溝が設けられた層と被覆層との間に、溶剤
により前処理された熱可塑性材料であるポリエーテルイ
ミドのウェブを配置する提案がある。
【０００４】これに代えて、現場製造の可能性が欧州特
許０３１３１７１号で説明されている。実際に使用され
ているこの代替方法は、既に定義した方法を必要とす
る。コアウェブ及び被覆層アセンブリがプラスチック材
料の発泡に要する均一温度に達すると、直ちに圧力板は
予め設定された発泡層の厚みが得られるまで、プラスチ
ック材料のタイプ、溶剤及びコア層の希望厚みにより決
まる或る発泡カーブに従って引き離され、その後に圧力
板に従って得られたサンドイッチ板も冷却される。
【０００５】この製造方法は、既に述べた第１の方法に
比べてより簡単であり、従ってより効率が良く、溝や中
間層の準備といった如何なる前処理もなしで、コア層と
被覆層との間で安定した接着が得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このようにして得られ
たサンドイッチ板は、一般に膨らみ及び／又はピットの
形式から成る表面凹凸を示し、被覆層表面に不均一に分
布している。これらの膨らみ及び／又はピットは、例え
ば６ｍｍのより薄い板で明瞭となり、最終的な厚みと、
発泡コア層及び板表面又は何れかの発泡密度とによって
より顕著に大きく現れる。加熱及び加圧下にあるコア層
の発泡期間中に、溶剤がコア層から開放され、被覆層の
熱可塑性材料に作用する。コア層から被覆層への溶剤の
遷移は、これらの層の安定接着を得る上でむしろ必要な
ことである。これでは、まだ既に述べた不均一性が何故
できるかを説明できない。
【０００７】本発明の目的は、現在使用されている上述
の方法の上述の問題を解決し、上述のタイプのサンドイ
ッチ板を製造する方法を提供し、膨らみ及び／又はピッ
トが存在しないほぼスムーズな外部表面を有するサンド
イッチ板を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの第１発明に係る熱可塑性サンドイッチ板の製造方法
は、１つの発泡コア層と２つの繊維強化被覆層から成る
サンドイッチ板を製造する方法であって、適当な溶剤又
は発泡剤を内包するポリエーテルイミドのような熱可塑
性プラスチック材料のシートを提供する工程と、ポリエ
ーテルイミドのような類似の熱可塑性材料から成る２つ
の繊維強化層の間に前記シートを配置し、２つの圧力板
の間に前記コアウェブ及び被覆層から成るアセンブリを
配置する工程と、前記圧力板に熱及び圧力を加えて前記
コアウェブを発泡させる工程と、予め設定された厚みの
発泡層が得られると圧力板を冷却する工程とを含み、前
記被覆層の１つは重量の０．１％を越えない溶剤の残留
率を有することを特徴とする。
【０００９】また、第２発明に係る熱可塑性サンドイッ
チ板の製造方法は、１つの発泡コア層と２つの繊維強化
被覆層から成るサンドイッチ板を製造する方法であっ
て、適当な溶剤又は発泡剤を内包するポリエーテルイミ
ドのような熱可塑性プラスチック材料のシートを提供す
る工程と、ポリエーテルイミドといった類似の熱可塑性
材料からなる２つの繊維強化層の間に前記シートを配置
し、２つの圧力板の間に前記コアウェブ及び被覆層から
成るアセンブリを配置する工程と、前記圧力板に熱及び
圧力を加えて、前記コアウェブを発泡させる工程と、予
め設定された厚みの発泡層が得られると圧力板を冷却す
る工程とを含み、前記被覆層の少なくとも１つの熱可塑
性材料は、前記コア層の熱可塑性材料よりも高い耐化学
性を有する修正材料であることを特徴とする。
【００１０】
【作用】このような構成を有する熱可塑性サンドイッチ
板の製造方法は、適当な溶剤又は発泡剤を内包するポリ
エーテルイミドのような熱可塑性プラスチック材料のシ
ートを提供する工程と、ポリエーテルイミドのような類
似の熱可塑性材料から成る２つの繊維強化層の間に前記
シートを配置し、２つの圧力板の間に前記コアウェブ及
び被覆層から成るアセンブリを配置する工程と、前記圧
力板に熱及び圧力を加えて前記コアウェブを発泡させる
工程と、予め設定された厚みの発泡層が得られると圧力
板を冷却する工程とを含み、得られたサンドイッチ板の
表面に膨らみ及び／又はピットが生じない。
【００１１】
【実施例】本発明は、上述の被覆層の表面の凹凸が、被
覆層全体に均等に分布してなくて、前に形成された被覆
層に残留している重量の０．５％の残留溶剤によって発
生するという驚くべき事実に基づいている。
【００１２】本発明による実施例の１つによれば、上述
のタイプの方法が提供され、被覆層の少なくとも１つで
は溶剤の残留率は、重量の０．１％を越えることはな
い。通常よりも大幅に低い溶剤の残留率を有する被覆層
を使用することにより、これら被覆層は、サンドイッチ
板の製造工程が完了するまでは、製造工程中にコア層か
ら遷移する溶剤の動作に対して優先性を示す位置を持た
ないほぼ均一な層として作用する。
【００１３】本発明の他の実施例によれば、上述のタイ
プの方法が提供され、被覆層の少なくとも１つの熱可塑
性材料は、コア層の熱可塑性材料よりも高い耐化学性を
持つように修正材料である。
【００１４】なお「コアシート」なる用語は、例えば繊
維強化層を間に挟んだ複数のシートを含む多重シートを
意味することを意図している。以下に、本発明を多数の
例によって説明する。
【００１５】例１ ゼネラルエレクトリック社の商標アルテム１０００（Ｕ
ｌｔｅｍ １０００）の標準グレードで知られる、重量
比で１６−１８％の揮発溶剤ジクロロメタンが加えられ
る６００ミクロンのポリエーテルイミドのシートが、ポ
リエーテルイミド（アルテム １０００）を含浸したガ
ラス繊維布（タイプ：八枚朱子織、スタイル７７８１）
から成る約０．５ｍｍの厚みの２つの被覆層の間に配置
される。これら被覆層の製造工程中に、乾燥工程は溶剤
（Ｎ−メチルピロリジノン）の残留率が重量比で０．１
％を越えないようになるまで延長される。
【００１６】コアシート及び被覆層アセンブリは、温度
約１９０℃で加熱されている２つの圧力板の間に配置さ
れる。圧力板には、約０．４ｋＰａ／ｃｍ2 の圧力が加
えられる。約２０秒後に、アセンブリは約１８５℃の均
一温度に上昇する。選択したシートのタイプに応じて調
整された発泡カーブに従って、１０ｍｍの希望発泡コア
層の厚みが得られるまで、圧力板の間隔は引き離され
る。この厚みは約１２秒後に得られる。冷却すると、得
られたサンドイッチ板は膨らみ及び／又はピットが存在
しない両面の滑らかな表面を示し、板の強度は現在使用
の方法により得られるサンドイッチ板のそれと同様な強
度である。
【００１７】例えば１２００ミクロンの厚み厚いのコア
シートを使用すると、発泡工程はより長い時間を必要と
し、発泡期間に溶剤が被覆層の熱可塑性材料に作用する
ために、溶剤がコアシートから遷移するためのより長い
時間を必要とし、他の条件が同一の場合は、膨らみ及び
／又はピットが形成されるような一傾向があることが観
測されている。
【００１８】例２ １５−１７％の重量比のジクロロメタンを加えた、例１
で使用されたものと同じタイプの１２００ミクロンの厚
みのポリエーテルイミドのシートが、（修正タイプ ア
ルテム Ｄ ５００１（Ｕｌｔｅｍ Ｄ ５００１））
のポリエーテルイミドを含浸したガラス繊維布（タイ
プ：八枚朱子織）から成る約０．５ｍｍの厚みの２つの
被覆層の間に配置される。これら被覆層の製造工程中
に、乾燥工程は溶剤（Ｎ−メチルピロリジノン）の残留
率が重量比で０．１％を越えないようになるまで延長さ
れる。
【００１９】コアシート及び被覆層アセンブリは、温度
約１９０℃で加熱されている２つの圧力板の間に配置さ
れ、圧力板には約０．４ｋＰａ／ｃｍ2 の圧力が加えら
れる。約２６秒後に、アセンブリは約１８５℃の均一温
度に上昇する。選択したシートのタイプに応じて調整さ
れた発泡カーブに従って、２０ｍｍの希望発泡コア層の
厚みが得られるまで、圧力板の間隔は引き離される。こ
の厚みは約１８秒後に得られる。冷却すると、得られた
サンドイッチ板は膨らみもピットも存在しない滑らかな
表面の両面を有する。
【００２０】本例では、発泡所用時間がより長いという
好ましくない影響は、被覆層で使用された修正型ポリエ
ーテルイミドのより高い耐化学性により補償される。こ
れは、発泡時にコア層から遷移するジクロロメタンは、
被覆層の材料により長い時間作用するが、この作用の影
響は例１ほど大きくはないことを意味する。
【００２１】コア層の熱可塑性材料と被覆層との間の耐
化学性の差は、異なった組成を有すプラスチックを選択
することによって実現できる。例として、ポリエーテル
スルホンをコア層に使用し、ポリエーテルイミド（アル
テムＤ５００１のアルテム１０００）を被覆層に使用す
る。コア層及び被覆層には、同一タイプの熱可塑性材料
を使用するのが好ましく、強度の点からポリエーテルイ
ミドが好ましい。
【００２２】例３ ゼネラルエレクトリック社の商標アルテム１０００（Ｕ
ｌｔｅｍ １０００）の標準グレードで知られる、重量
比で１７−１９％の揮発溶剤ジクロロメタンが加えられ
る３００ミクロンのポリエーテルイミドシートが、ポリ
エーテルイミド修正型（アルテム ５００１）を含浸し
たガラス繊維布（タイプ：八枚朱子織、スタイル７７８
１）から成る約０．５ｍｍの厚みの２つの被覆層の間に
配置される。被覆層の溶剤（Ｎ−メチルピロリジノン）
の残留率が重量比で０．５％である。ポリエーテルイミ
ド５００１の耐化学性は、ポリエーテルイミド１０００
のそれよりも高い。これら被覆層の製造工程中に、乾燥
工程は溶剤（Ｎ−メチルピロリジノン）の残留率が重量
比で０．１％を越えないようになるまで延長される。
【００２３】コアシート及び被覆層アセンブリは、温度
約１９０℃で加熱されている２つの圧力板中に配置され
る。圧力板には、約０．４ｋＰａ／ｃｍ2 の圧力が加え
られる。約１７秒後に、アセンブリは約１８５℃の均一
温度に上昇する。選択したシートのタイプに応じて調整
された発泡カーブに従って、２０ｍｍの希望発泡コア層
の厚みが得られるまで、圧力板の間隔は引き離される。
この厚みは、約８秒後に得られる。
【００２４】冷却すると、得られたサンドイッチ板は約
７５ｋｇ／ｍ3 の密度を有し、膨らみ及び／又はピット
が存在しない滑らかな表面の両面を有し、板の強度は現
在利用されている方法により得られるサンドイッチ板の
それと同じ強度である。
【００２５】例えば９００ミクロンのより厚い厚みのコ
アシートを厚さ１０ｍｍまで膨らませ、密度約１１０ｋ
ｇ／ｍ3 とした場合に、発泡工程はより長い時間を要
し、ジクロロメタンはより多量となり、他の条件が同一
とすると発泡時にコアシートから遷移する溶剤は、被覆
層の熱可塑性材料へより長くかつ広範囲に作用し、この
ことにより被覆層の板材料の耐化学性の増加にも拘ら
ず、膨らみ及び／又はピットが形成されるような一傾向
が観測される。
【００２６】例４ １４−１６％の重量比のジクロロメタンを加えた、例１
で使用されたものと同じ型の１９００ミクロンの厚みの
ポリエーテルイミドのシートが、（修正タイプアルテム
Ｄ ５００１（Ｕｌｔｅｍ Ｄ ５００１））のポリ
エーテルイミドを含浸したガラス繊維布（タイプ：八枚
朱子織）から成る約０．５ｍｍの厚みの２つの被覆層の
間に配置される。これら被覆層の製造工程中に、乾燥工
程は溶剤（Ｎ−メチルピロリジノン）の残留率が重量比
で０．１％を越えないようになるまで延長される。
【００２７】コアシート及び被覆層アセンブリは、温度
約１９０℃で加熱されている２つの圧力板の間に配置さ
れ、圧力板には約０．４ｋＰａ／ｃｍ2 の圧力が加えら
れる。約３２秒後に、アセンブリは約１８５℃の均一温
度に上昇する。選択したシートのタイプに応じて調整さ
れた発泡カーブに従って、２０ｍｍの希望発泡コア層の
厚みが得られるまで、圧力板の間隔は引き離される。こ
の厚みは約１８秒後に得られ、発泡密度は１１０ｋｇ／
ｍ3 である。
【００２８】冷却すると、得られたサンドイッチ板は膨
らみもピットも存在しない滑らかな表面を両面に有す
る。
【００２９】本例では、発泡所用時間がより長く、遷移
溶剤の量が多いという好ましくない影響は、被覆層で使
用された修正ポリエーテルイミドのより高い耐化学性に
より補償される。これは、発泡時にコア層から遷移する
ジクロロメタンは、被覆層の材料により長い時間作用す
るが、この作用の影響は例３ほど大きくはないことを意
味する。
【００３０】コア層の熱可塑性材料と被覆層との間の耐
化学性の差は、異なった組成を有すプラスチックを選択
することによって実現できるということは意味がある。
例として、ポリエーテルスルホンをコア層に使用し、ポ
リエーテルイミド（アルテムＤ５００１のアルテム１０
００）を被覆層に使用する。コア層及び被覆層には、同
一タイプの熱可塑性材料を使用するのが好ましく、強度
の点からポリエーテルイミドが好ましい。
【００３１】強化の目的で、上述の例に使用されたガラ
ス繊維の代りに、種々の他の強化繊維が使用可能であ
る。この意味で既述の先行技術の資料に説明されている
可能性を参照するとよい。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る熱可塑
性サンドイッチ板の製造方法によれば、得られた１つの
発泡コア層と２つの繊維強化被覆層から成るサンドイッ
チ板は膨らみ及び／又はピットが存在しない平滑な表面
を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 7:00 9:00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １つの発泡コア層と２つの繊維強化被覆
    層から成るサンドイッチ板を製造する方法であって、適
    当な溶剤又は発泡剤を内包するポリエーテルイミドのよ
    うな熱可塑性プラスチック材料のシートを提供する工程
    と、ポリエーテルイミドのような類似の熱可塑性材料か
    ら成る２つの繊維強化層の間に前記シートを配置し、２
    つの圧力板の間に前記コアウェブ及び被覆層から成るア
    センブリを配置する工程と、前記圧力板に熱及び圧力を
    加えて前記コアウェブを発泡させる工程と、予め設定さ
    れた厚みの発泡層が得られると圧力板を冷却する工程と
    を含み、前記被覆層の１つは重量の０．１％を越えない
    溶剤の残留率を有することを特徴とする熱可塑性サンド
    イッチ板の製造方法。
  2. 【請求項２】 １つの発泡コア層と２つの繊維強化被覆
    層から成るサンドイッチ板を製造する方法であって、適
    当な溶剤又は発泡剤を内包するポリエーテルイミドのよ
    うな熱可塑性プラスチック材料のシートを提供する工程
    と、ポリエーテルイミドといった類似の熱可塑性材料か
    らなる２つの繊維強化層の間に前記シートを配置し、２
    つの圧力板の間に前記コアウェブ及び被覆層から成るア
    センブリを配置する工程と、前記圧力板に熱及び圧力を
    加えて、前記コアウェブを発泡させる工程と、予め設定
    された厚みの発泡層が得られると圧力板を冷却する工程
    とを含み、前記被覆層の少なくとも１つの熱可塑性材料
    は、前記コア層の熱可塑性材料よりも高い耐化学性を有
    する修正材料であることを特徴とする熱可塑性サンドイ
    ッチ板の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記被覆層の少なくとも１つの熱可塑性
    材料は、前記コア層の熱可塑性材料よりも高い耐化学性
    を有する修正材料であることを特徴とする請求の範囲第
    １項に記載の熱可塑性サンドイッチ板の製造方法。
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