ハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネル
【課題】軽量で強固で低コストに製造できるハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルの提供を図る。
【解決手段】ハニカム芯材のセル内に発泡樹脂体が充填されるハニカムパネルの製造方法において、所定寸法の外枠部を有し、セルの両開口方向に長尺なブロック状の樹脂製ハニカム芯材ブロックＡを押し出しにより成形する押出成形工程と、該押出成形工程により得られた長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロックＡのセル内に発泡樹脂体を発泡させて充填する発泡樹脂体充填工程と、該発泡樹脂体充填工程により得られた長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロックＢを所定厚のパネル状に切り分ける切断工程と、該切断工程により得られた樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを、所定寸法の二枚の面板間に縦横所定数配置し、これらの結合手段が接着剤又は溶着のいずれかにより結合される結合工程と、から構成される手段を採る。
【解決手段】ハニカム芯材のセル内に発泡樹脂体が充填されるハニカムパネルの製造方法において、所定寸法の外枠部を有し、セルの両開口方向に長尺なブロック状の樹脂製ハニカム芯材ブロックＡを押し出しにより成形する押出成形工程と、該押出成形工程により得られた長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロックＡのセル内に発泡樹脂体を発泡させて充填する発泡樹脂体充填工程と、該発泡樹脂体充填工程により得られた長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロックＢを所定厚のパネル状に切り分ける切断工程と、該切断工程により得られた樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを、所定寸法の二枚の面板間に縦横所定数配置し、これらの結合手段が接着剤又は溶着のいずれかにより結合される結合工程と、から構成される手段を採る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量で強固で低コストのハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建築用のハニカム複合材は、枠組みされた枠体の空間にペーパーハニカム等の軽量芯材を充填させた中間層の両面に接着剤を介してラワン材等のベニア合板を貼着させて、軽量性、強靭性、平坦性、面圧性などの構造的特性を持って建築用の建具、ドア、床材としてや、基礎工事用のコンクリートパネル、建築構造壁材として広く利用されている。
【０００３】
しかしながら、それらの建築用のハニカム複合材は、他の建築構造材と比較して多くの高機能を備えている反面、ハニカムパネルの組み立てや展張など複雑な製造工程を数多く必要とするため製造コストが高コストになるという問題点が生じているものであった。
【０００４】
さらに、ハニカム芯材の空間部に発泡樹脂体を充填させて軽量性、強靭性、平坦性、面圧性のほかに防音性、防火性、断熱性を備えたハニカム複合材は、さらに複雑な製造工程と高度な加工技術を必要とするため製造コストも必然的にコスト高になる問題点が生じるものであった。
【０００５】
例えば、両面にベニア板を用いて発泡樹脂体を充填させたハニカム複合材の製造にあたっては、枠組みする枠体の製作ならびに組み立て作業工程、ハニカム芯材の手配と展張作業工程、発泡樹脂体の充填作業工程、ベニア板の接着剤の塗布作業工程が必要とされ、それらの工程を一つの生産ラインで一貫して製造することは各加工工程の所要時間がまちまちであるため自動化された生産ラインを組むことは困難なものであった。
【０００６】
また、両面に合成樹脂パネル板を用いて発泡樹脂体を充填させハニカム複合材の製造にあたっては、枠組みする枠体の製作と組み立て工程、ハニカム芯材の手配と展張作業工程、発泡樹脂体の充填工程、ハニカム芯材と合成樹脂パネル板の溶着工程が必要とされ、木製のパネル板と同様にそれらの工程を一つの生産ラインで一貫して製造することは各工程の所要時間がまちまちであると同時に、溶着工程で特殊加工装置を必要とするため作業環境的にも自動化された生産ラインを組むことは困難なものであった。
【０００７】
従来より、上記の問題を解決しようとする発泡樹脂体を充填させたハニカム複合材の製造技術が提案されている。例えば、成形用型枠によってハニカム空間内にハニカムコアの表面から発泡樹脂体が溢れでない形態に発泡樹脂体を充填してハニカム構造体を製造する方法の「ハニカム構造体及びその製造方法」(特許文献1参照)が提案されている。
【０００８】
しかしながら、上記の提案は、成形用型枠と既製のハニカムコアを準備し、該ハニカム空間内に発泡樹脂体を充填して発泡樹脂体が溢れ出ないようにハニカム構造体を手作業によって製造しなければならないことから、自動化ラインの導入を困難なものとし、さらに発泡樹脂体の硬化時間や、充填量の目視管理を必要とするもので製造コストの低廉化が図れないと共に手作業による品質のバラツキ偏差を管理できる提案ではなかった。
【０００９】
また、一方向に整列させた連続長繊維を重量含有率40％以上80％以下の範囲で配合したプリプレグからなる繊維強化熱可塑性樹脂シートの両面に紙シートを接合させた補強プレートを、枠体と芯材からなる中間層の片面または両面に接着剤を介して一体化した「複合板およびその製造方法」(特許文献２参照)や、ハニカム体の両面に発泡性フェノール樹脂と無機質繊維シートとの複合物を積層し、その外側にホットメルトフィルムまたは熱硬化性樹脂を介して表皮材を積層して加熱加圧し、発泡性フェノール樹脂を発泡硬化させて一体成形した「断熱パネルおよびその製造方法」(特許文献３参照)や、マット状繊維物の少なくとも片面に発泡性フェノール樹脂を散布し付着した発泡性フェノール樹脂複合物とハニカムコアとを、発泡性フェノール樹脂がハニカムコアの各セル内に充填されるように積層し、更に発泡性フェノール樹脂複合物とハニカムコアとの積層物の両面又はいずれかの片面にマット状繊維物とは異なる材質からなる表面材を積層し加熱圧締して成形した「ハニカム複合成形物およびその製造方法」(特許文献４参照)が提案されている。
【００１０】
しかしながら、それらの提案は、無機質のプリプレグシート材をハニカムコアと表面材の間に積層して防火性、耐火性、強靭性等の機能性を追求する製造方法であって、発泡樹脂体の充填型枠や既製のハニカムコアを使用したハニカム構造体の製造方法ならびにそれを使ったハニカムパネルであることからハニカム構造体自体のコストダウン化を図ることを目的とした提案ではなかった。
【００１１】
本発明者は、以上のようなハニカム構造体及びその製造方法の問題点を鑑み、ハニカム構造体の製造方法ならびにそれを使ったハニカムパネルのコストダウン化に着目し、ハニカム構造体の製造方法においてハニカム構造体の製造工程と発泡樹脂体の充填工程を自動化して生産ラインを組むことができないものかとの着想の下、ハニカム構造体を押出成形加工によって長尺化し、該長尺化したハニカム構造体に発泡樹脂体を充填加工し、該長尺化して発泡樹脂体が充填されたハニカム構造体を所定厚のパネル状に切断加工し、さらに所定寸法の二枚の面板間に縦横所定数配置して結合する製造方法を開発し、本発明の「ハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネル」の提案に至るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４-２７６３１０号公報
【特許文献２】特開平１０-４４２８１号公報
【特許文献３】特開平８-２００８６号公報
【特許文献４】特開平８-１７４７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記問題点を鑑み、軽量で強固で低コストのハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルの提供を図る。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、ハニカム芯材のセル内に発泡樹脂体が充填されるハニカムパネルの製造方法において、所定寸法の外枠部を有し、セルの両開口方向に長尺なブロック状の樹脂製ハニカム芯材ブロックＡを押し出しにより成形する押出成形工程と、該押出成形工程により得られた長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロックＡのセル内に発泡樹脂体を発泡させて充填する発泡樹脂体充填工程と、該発泡樹脂体充填工程により得られた長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロックＢを所定厚のパネル状に切り分ける切断工程と、該切断工程により得られた樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを、所定寸法の二枚の面板間に縦横所定数配置し、これらの結合手段が接着剤又は溶着のいずれかにより結合される結合工程と、から構成されている手段を採る。
【００１５】
また本発明は、請求項１記載のハニカムパネルの製造方法により製造されるハニカムパネルであって、前記結合工程における二枚の面板が所定厚の木製パネルであり、該木製パネルと前記樹脂製ハニカム芯材ブロックＣとの結合手段、並びに隣設される前記樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士の結合手段が、いずれも接着剤によるものである手段を採る。
【００１６】
また本発明は、請求項１記載のハニカムパネルの製造方法により製造されるハニカムパネルであって、前記結合工程における二枚の面板が所定厚の樹脂製パネルであり、該樹脂製パネルと前記樹脂製ハニカム芯材ブロックＣとの結合手段、並びに隣設される前記樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士の結合手段が、接着剤又は溶着のいずれかによるものである手段を採る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、切断工程で所定厚のパネル状に切り分けられた樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを複数組み合わせて芯材を構成することによって従来の製造工程におけるハニカム材料の切断積層工程、接着工程、ホットプレス工程、ハニカム積層体の切断工程、切断されたハニカム積層材の展張工程、枠体の切断工程、枠体の穴空け工程、枠体の組み付け工程、など一連の複雑な工程を省略できるため、製造コストの大幅なコストダウン化が図れるものである。さらにセルと枠体が一体成形されているため、接着剤を必要とせずに一体成形による堅牢性を増すことができるもので、従来に増して材料コストならびに作業コストの低廉と、ハニカムパネル自体の品質向上が図れる優れた効果を奏する。
【００１８】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、ハニカム芯材のセル内に発泡樹脂体が充填されるハニカムパネルの製造方法において、押出成形工程と、発泡樹脂体充填工程と、切断工程と、結合工程と、で構成することによって、全ての工程が一本の生産ライン上で機械化することができるため、手作業による工程が省力され製造ラインの自動化が図られる優れた効果を奏する。
【００１９】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、発泡樹脂体充填工程と、切断工程の後工程において、加工が終了した時点で在庫調整ができるもので、発泡樹脂体充填工程後においては、ハニカムパネルの受注数量合わせて生産調整し、切断工程後においては、ハニカムパネルの厚み寸法の規格に合わせて生産調整することができるもので、需要量の変化に合わせて小ロットの生産調整が素早くできる優れた効果を奏する。
【００２０】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、発泡樹脂体充填工程の後に長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロックＢを所定厚のパネル状に切り分けてセルと発泡樹脂体の切断面が極めて綺麗な平坦面と滑らかさを形成しているため、接着精度の向上と、ハニカムパネル完成時の寸法精度の向上、密着性、堅牢性の向上が図れる優れた効果を奏する。
【００２１】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを任意の形状に複数組み合わせることによって所望する形状ならびに寸法が得られるため、直線、曲線、刳り抜き、切り欠き等の形状の対応ならびに、規格寸法の配置などの設計の自由度と、規格設計における配置個数の把握など設計施工における仕様の多様化が図れる優れた効果を奏する。
【００２２】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣのセルに発泡剤が充填されているため、断熱効果や遮音効果を発揮し、近年の省エネ対策や生活音問題などにも資するといった優れた効果を発揮する。
【００２３】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、縦横及び厚みが同一寸法の合板に比べ、遥かに軽量であることから、建築構造物全体の重量を軽減することが可能となる。特に、平成２３年３月１１日に発生した東北地方太平洋沖地震により、今後の建築資材には軽量・高剛性が強く求められると考えられるが、このような要望にも応えることができるという優れた効果を奏する。
【００２４】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣの縁部に平面状の外枠が存在する為、このような枠体のないハニカム芯材を用いたハニカムパネルと比較して、パネル面に垂直に掛かる荷重に強く、また更に、該平面状の外枠同士が、面状に接着されることで、平面方向の歪みや撓みに対する剛性も強いという優れた効果を奏する。
【００２５】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、芯材に樹脂製ハニカム芯材ブロックを用いることによって、樹脂製ハニカム芯材ブロック同士の接着ならびに樹脂製パネルとの接着手段において、例えば超音波溶着、振動溶着、熱可塑性樹脂シート溶着など接着剤の塗布および接着剤の乾燥時間を要しない接着手段を採用することができるため、製造コストの低廉と加工時間の短縮が図られる優れた効果を奏する。
【００２６】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣの枠体一部またはセル内の一部に樹脂を充填した肉厚部を押出成形段階で形成することによって釘、ネジ、ヘリサート等の接合部材よる接合手段が可能となり、外部構造体との接合、取り付けが容易にできる優れた効果を奏する。
【００２７】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、枠体を必要としない製造ラインの自動化を図ることによって大幅な製造コストダウンが図れることは元より、接合工程において無機質のプリプレグシート材をハニカムコアと表面材の間に積層して防火性、耐火性、強靭性等の機能性を追求することができる優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明におけるハニカムパネルの製造方法におけるフローチャート図ならびに製造加工状態を示す模式図である。（実施例１）
【図２】本発明におけるハニカムパネルの製造工程別のハニカムパネルの完成図である。
【図３】請求項１におけるハニカムパネルの実施形態を示す説明図である。
【図４】請求項２におけるハニカムパネルの実施形態を示す説明図である。（実施例２）
【図５】請求項３におけるハニカムパネルの実施形態を示す説明図である。（実施例３）
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、押出成形工程と発泡樹脂体充填工程と切断工程と結合工程とで構成した製造方法において、特に、押出成形工程で長尺なブロック状の樹脂製ハニカム芯材ブロックＡを成形し、係る長尺状態においてセル内に発泡樹脂体を発泡させ、その後にパネル状に切り分けるという構成を採用した点、及び芯材に外枠付きの樹脂で押し出し成形したことを最大の特徴とするものである。以下、実施例を図面に基づいて説明する。
【００３０】
尚、本実施例で示す寸法ならびに形状は、下記に述べる実施例に特に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の主旨に逸脱しない範囲で任意に変更することができる。
【実施例１】
【００３１】
図１は、本発明におけるハニカムパネルの製造方法におけるフローチャート図ならびに製造加工状態を示す模式図である。
図１（a）はフローチャート図を示し、図１（b）は模式図を示す。
本発明におけるハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネル1は、押出成形工程Ｓ1と、発泡樹脂体充填工程Ｓ2と、切断工程Ｓ3と、結合工程Ｓ4と、で構成されるものである。
【００３２】
押出成形工程Ｓ1は、所定寸法の外枠部２１を有し、セル２０の両開口方向に長尺なブロック状の樹脂製ハニカム芯材ブロック１０をハニカムコアと枠体で構成される金型を有する押出成形機Ｐによって成形加工する工程である。該加工工程を簡単に説明すると、チップやパレット状に加工されたビレット（素材）をホッパーに入れて乾燥させて加熱した後、スクリューの刃で切り刻み、さらに加熱して溶融した状態にする。その溶融したビレットはハニカム状に加工された金型へ押し出され、その後ハニカム芯材ブロックの形状を模った金型から外部に押し出される。その後金型や水タンクを通して冷却し、固形化したものである。その後、成形された樹脂製ハニカム芯材ブロック１０が単体で成形されることによって従来のハニカム材と比較してハニカム材を展張することなく製造できる上、セル２０の側壁の接着が必要とされないため高価な接着剤と接着工数、切断と接着と展張の専用設備が不要となり、さらには面板３２の外枠も不要となるため大きなコストダウン化が図れるものである。
尚、この押出成形工程Ｓ1で成形された長尺の樹脂製ハニカム芯材ブロック１０の形状（図２(a)参照）を、以下樹脂製ハニカム芯材ブロックＡと表記して説明する。
【００３３】
樹脂製ハニカム芯材ブロック１０の素材としては、熱可塑性樹脂素材であれば特に材質を特定するものではないが、ポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂を用いることがコスト的ならびに軽量化の観点から望ましいが、その他ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）などが挙げられる。
【００３４】
セル２０の形状は、各図に示すような正六角形が望ましいが、その他、例えば四角形、三角形、円形、楕円形など連続して形成される形状であれば特に限定されるものではない。
【００３５】
発泡樹脂体充填工程Ｓ2は、前工程の押出成形工程Ｓ1により得られた長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロックＡのセル２０内に発泡樹脂体２３を充填する加工工程である。発泡樹脂体２３の充填過程を簡単に説明すると、上記の樹脂製ハニカム芯材ブロックＡを押出金型に見立て、片側を封鎖し、もう一方の片側から発泡樹脂体２３を射出する汎用射出成形機Ｈで樹脂製ハニカム芯材ブロックＡのセル２０内に発泡樹脂体２３を射出して固めるものである。尚、この発泡樹脂体充填工程Ｓ2で充填された樹脂製ハニカム芯材ブロック１０の形状（図２(b)参照）を、以下樹脂製ハニカム芯材ブロックＢと表記して説明する。
【００３６】
発泡樹脂体２３は、発泡性の樹脂であれば特に材質を特定するものではないが、堅くて難燃性のある押出ポリスチレン（ＸＰＳ）や、不燃性の高い発泡性フェノール樹脂などが挙げられる。
【００３７】
切断工程Ｓ3は、前工程の発泡樹脂体充填工程により得られた長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロック１０を所定厚のパネル状に切り分ける加工工程である。切断過程を簡単に説明すると、前工程で加工された長尺の発泡樹脂体２３が充填された樹脂製ハニカム芯材ブロックＢを汎用切断機Ｄ（シャーリング、レーザービーム、ウォータージェット等）で面板３２の厚み規格寸法に合わせてスライス状に切断するものである。切断された樹脂製ハニカム芯材ブロックＣは、例えば30ｃｍ×30ｃｍで厚み寸法は合板パネルの規格寸法の２枚の面板３２の厚みを差し引いた寸法で製造される。切断された樹脂製ハニカム芯材ブロックＣは切断された時点で製品として成り立つため不要な心材の発生や切断不良品が発生することがないことから製造コストを押し上げることなく経済的である。尚、この切断工程Ｓ3で切断された樹脂製ハニカム芯材ブロック１０の形状（図２(c)参照）を、以下樹脂製ハニカム芯材ブロックＣと表記して説明する。
【００３８】
結合工程Ｓ4は、前工程の切断工程により得られた樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士を結合し、所定寸法の二枚の面板３２間に縦横所定数配置し、これらの結合手段が接着剤２４又は溶着のいずれかにより結合する加工工程である。
【００３９】
樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士を結合する工程は、複数の樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを規格のパネル外形寸法に合わせて配置し、隣り合う樹脂製ハニカム芯材ブロックＣの外枠体２１同士を樹脂系接着剤で接着するものである。外形寸法（厚みは所定寸法）の大きさは基本的に30ｃｍ×30ｃｍと、60ｃｍ×60ｃｍと、90ｃｍ×90ｃｍの３種類が用意される。（詳細は図３参照）
【００４０】
所定寸法の二枚の面板３２間に縦横所定数配置して結合する工程は、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士が所定の寸法に結合された樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを所定寸法の二枚の面板３２間に縦横所定数配置して接着剤２４又は溶着のいずれかにより結合させるものである。
【００４１】
結合方法は、二枚の面板３２が木製パネル３０場合は、スプレー機または刷毛塗りで接着剤を塗布する方法と、接着剤２４を含有したシート材を熱溶着する方法を採用し、二枚の面板３２が樹脂製パネル３１場合は、接着剤２４を含有したシート材を熱溶着する方法と、超音波溶着、振動溶着等の機械的溶着手段のいずれかの方法で結合させる。なお、面板には、薄いアルミやスチールなどの金属製パネルであっても、切断工程S3におけるシャーリング等の応力によって樹脂製ハニカム芯材ブロックＣが圧縮破壊しない程度のせん断応力で切断可能なものや、レーザーカット、ウォータージェット等で加工できるものであれば、前記木製パネル３０同様に接着しても有効である。
【００４２】
図２は、本発明におけるハニカムパネルの製造工程別のハニカムパネルの完成図である。
図２（a）〜（e）は各工程における樹脂製ハニカム芯材ブロックの斜視図と平面図である。押出成形工程Ｓ1で成形された樹脂製ハニカム芯材ブロックＡは、外形形状は長尺なブロック状を形成し、断面形状は外枠部２１内にハニカム状のコアを隣設して形成される。また、外枠部２１の一部またはセル２０内の一部に樹脂を充填した肉厚部２２を押出成形段階で形成することによって釘、ネジ、ヘリサート等の接合部材よる接合手段が可能となり、外部構造体との接合、取り付けが容易にできる構造に成形することができるものである。
【００４３】
発泡樹脂体充填工程Ｓ2で発泡樹脂体２３が充填された樹脂製ハニカム芯材ブロックＢは、発泡樹脂体２３を汎用射出成形機Ｈで充填させているため、セル２０内の隅々まで発泡樹脂体２３が確実に充填することができる共に、ハニカムパネル１の仕様に合わせて発泡樹脂体２３の種類や発泡度や硬化時間を自由に変えられるもので、さらに需要量に合わせて暫時本工程内で生産調整が行えるものである。
【００４４】
切断工程Ｓ3で所定厚のパネル状に切り分けられた樹脂製ハニカム芯材ブロックＣは、汎用切断機Ｄ（シャーリング、レーザービーム、ウォータージェット等）で面板３２の厚み規格寸法に合わせて切断できるため、切断表面が平坦であると共に滑らかであることから接着効果が高く厚み設計の自由度が高いものであり、さらに需要量に合わせて暫時本工程内で生産調整が行えるものである。
【００４５】
結合工程Ｓ4で接着層又は溶着のいずれかにより結合された樹脂製ハニカム芯材ブロックＣは、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ自体が枠体の機能を果たすためハニカムパネル１の枠体が不要となり軽量化が図れると共に、接着工程が樹脂製ハニカム芯材ブロック１０同士の接着ならびに樹脂製ハニカム芯材ブロック１０と面板３２の接着が最終工程になることから接着乾燥時間が不要となり、さらに各工程の作業を機械化することが可能になることから人手作業を必要としない自動生産ラインを組むことができるものである。
【００４６】
図３は、請求項１におけるハニカムパネルの実施形態を示す説明図である。
図３（a）は樹脂製ハニカム芯材ブロックＣの外形寸法が30ｃｍ×30ｃｍ（厚みは所定寸法）の場合の実施形態を示す説明図である。
例えば、サブロク板（90ｃｍ×180ｃｍ）においては、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを面板３２上に縦３個×横６個を配置し、もう１枚の面板３２を被せて結合するものである。
【００４７】
図３（b）は樹脂製ハニカム芯材ブロックＣの外形寸法が60ｃｍ×60ｃｍ（厚みは所定寸法）の場合の実施形態を示す説明図である。
例えば、シハチ板（120ｃｍ×240ｃｍ）においては、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを面板３２上に縦２個×横４個を配置し、もう１枚の面板３２を被せて結合するものである。
【００４８】
図３（c）は樹脂製ハニカム芯材ブロックＣの外形寸法が90ｃｍ×90ｃｍ（厚みは所定寸法）の場合の実施形態を示す説明図である。
例えば、サブロク板（90ｃｍ×180ｃｍ）においては、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを面板３２上に縦１個×横２個を配置し、もう１枚の面板３２を被せて結合するものである。
【実施例２】
【００４９】
図４は、請求項２におけるハニカムパネルの実施形態を示す説明図である。
請求項２記載のハニカムパネルの製造方法により製造されるハニカムパネル１は、結合工程における二枚の面板３２が所定厚の木製パネル３０であり、該木製パネル３０と樹脂製ハニカム芯材ブロックＣとの結合手段、並びに隣設される樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士の結合手段が、いずれも接着剤２４による手段を採るものである。
【００５０】
面板３２が木製であることによってその利用される用途は、建築用の建具、ドア、床材としてや、基礎工事用のコンクリートパネル、建築構造壁材として広く利用することができるものである。また、外枠部２１の一部またはセル２０内の一部に、樹脂を充填した肉厚部２２を押出成形段階で形成することによって釘、ネジ、ヘリサート等の接合部材よる接合手段が可能となり、面板３２の表面に、その肉厚部２２の位置を示すマークポイントを表示することにより外部構造体との接合、取り付けが容易に行えるハニカムパネル１が提供できるものである。
【００５１】
樹脂製ハニカム芯材ブロックＣと木製の面板３２を接着する接着剤２４としては、エポキシ樹脂系接着剤が使われ、例えばセメダイン社のスーパーＸなどが挙げられる。
【実施例３】
【００５２】
図５は、請求項３におけるハニカムパネルの実施形態を示す説明図である。
請求項３記載のハニカムパネルの製造方法により製造されるハニカムパネル１は、結合工程における二枚の面板３２が所定厚の樹脂製パネル３１であり、該樹脂製パネル３１と樹脂製ハニカム芯材ブロックＣとの結合手段、並びに隣設される樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士の結合手段が、接着剤２４又は溶着のいずれかによる手段を採るものである。
【００５３】
樹脂製ハニカム芯材ブロックＣと樹脂製の面板２４を接着する接着方法としては、スプレー機または刷毛塗りで塗布する方法と、接着剤２４を含有したシート材を熱溶着させる方法と、超音波溶着、振動溶着等の機械的溶着方法のいずれかの方法で結合させるものである。
【００５４】
スプレー機または刷毛塗りで塗布する方法は、小規模な工場で生産される場合に有効で、初期の設備投資を必要としないなどの経済的メリットがあるものである。
【００５５】
接着剤を含有したシート材を接着する方法は、樹脂製ハニカム芯材ブロック１０全体を一枚のシート材または樹脂製ハニカム芯材ブロック１０の発泡樹脂体２３以外のセル２０と外枠部２１の箇所を刳り抜いたシート材を使用して効率よく接着または熱溶着することができるものである。
【００５６】
超音波溶着、振動溶着等の機械的溶着方法は、従来の高価な接着剤２４を使用しないで機械的溶着手段で熱溶着するもので、コスト高、人による作業負担、乾燥時間、接着精度などの問題点を解決することができるものである。
【００５７】
溶着方法で使用される各部材の材質は、融点の相関関係から樹脂製ハニカム芯材ブロック１０ならびに面板３２おいては低融点樹脂を使用し、発泡樹脂体２３においては高融点発泡樹脂を使用することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明におけるハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルは、建築用の建具、ドア、床材、としてや、基礎工事用のコンクリートパネル、建築構造壁材に限定されず、自動車・航空機・船舶・鉄道用の防音・防振材、運送用梱包・搬送材、精密機器包装材などのハニカム構造材における全ての分野で幅広く利用できるもので、本発明におけるハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルの産業上の利用可能性は極めて大であるものと解する。
【符号の説明】
【００５９】
１ ハニカムパネル
１０ 樹脂製ハニカム芯材ブロック
２０ セル
２１ 外枠部
２２ 肉厚部
２３ 発泡樹脂体
２４ 接着剤
３０ 木製パネル
３１ 樹脂製パネル
３２ 面板
Ｓ1
押出成形工程
Ｓ2
発泡樹脂体充填工程
Ｓ3
切断工程
Ｓ4
結合工程
Ａ 樹脂製ハニカム芯材ブロック
Ｂ 樹脂製ハニカム芯材ブロック
Ｃ 樹脂製ハニカム芯材ブロック
Ｐ 押出成形機
Ｄ 汎用切断機
Ｈ 汎用射出成形機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量で強固で低コストのハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建築用のハニカム複合材は、枠組みされた枠体の空間にペーパーハニカム等の軽量芯材を充填させた中間層の両面に接着剤を介してラワン材等のベニア合板を貼着させて、軽量性、強靭性、平坦性、面圧性などの構造的特性を持って建築用の建具、ドア、床材としてや、基礎工事用のコンクリートパネル、建築構造壁材として広く利用されている。
【０００３】
しかしながら、それらの建築用のハニカム複合材は、他の建築構造材と比較して多くの高機能を備えている反面、ハニカムパネルの組み立てや展張など複雑な製造工程を数多く必要とするため製造コストが高コストになるという問題点が生じているものであった。
【０００４】
さらに、ハニカム芯材の空間部に発泡樹脂体を充填させて軽量性、強靭性、平坦性、面圧性のほかに防音性、防火性、断熱性を備えたハニカム複合材は、さらに複雑な製造工程と高度な加工技術を必要とするため製造コストも必然的にコスト高になる問題点が生じるものであった。
【０００５】
例えば、両面にベニア板を用いて発泡樹脂体を充填させたハニカム複合材の製造にあたっては、枠組みする枠体の製作ならびに組み立て作業工程、ハニカム芯材の手配と展張作業工程、発泡樹脂体の充填作業工程、ベニア板の接着剤の塗布作業工程が必要とされ、それらの工程を一つの生産ラインで一貫して製造することは各加工工程の所要時間がまちまちであるため自動化された生産ラインを組むことは困難なものであった。
【０００６】
また、両面に合成樹脂パネル板を用いて発泡樹脂体を充填させハニカム複合材の製造にあたっては、枠組みする枠体の製作と組み立て工程、ハニカム芯材の手配と展張作業工程、発泡樹脂体の充填工程、ハニカム芯材と合成樹脂パネル板の溶着工程が必要とされ、木製のパネル板と同様にそれらの工程を一つの生産ラインで一貫して製造することは各工程の所要時間がまちまちであると同時に、溶着工程で特殊加工装置を必要とするため作業環境的にも自動化された生産ラインを組むことは困難なものであった。
【０００７】
従来より、上記の問題を解決しようとする発泡樹脂体を充填させたハニカム複合材の製造技術が提案されている。例えば、成形用型枠によってハニカム空間内にハニカムコアの表面から発泡樹脂体が溢れでない形態に発泡樹脂体を充填してハニカム構造体を製造する方法の「ハニカム構造体及びその製造方法」(特許文献1参照)が提案されている。
【０００８】
しかしながら、上記の提案は、成形用型枠と既製のハニカムコアを準備し、該ハニカム空間内に発泡樹脂体を充填して発泡樹脂体が溢れ出ないようにハニカム構造体を手作業によって製造しなければならないことから、自動化ラインの導入を困難なものとし、さらに発泡樹脂体の硬化時間や、充填量の目視管理を必要とするもので製造コストの低廉化が図れないと共に手作業による品質のバラツキ偏差を管理できる提案ではなかった。
【０００９】
また、一方向に整列させた連続長繊維を重量含有率40％以上80％以下の範囲で配合したプリプレグからなる繊維強化熱可塑性樹脂シートの両面に紙シートを接合させた補強プレートを、枠体と芯材からなる中間層の片面または両面に接着剤を介して一体化した「複合板およびその製造方法」(特許文献２参照)や、ハニカム体の両面に発泡性フェノール樹脂と無機質繊維シートとの複合物を積層し、その外側にホットメルトフィルムまたは熱硬化性樹脂を介して表皮材を積層して加熱加圧し、発泡性フェノール樹脂を発泡硬化させて一体成形した「断熱パネルおよびその製造方法」(特許文献３参照)や、マット状繊維物の少なくとも片面に発泡性フェノール樹脂を散布し付着した発泡性フェノール樹脂複合物とハニカムコアとを、発泡性フェノール樹脂がハニカムコアの各セル内に充填されるように積層し、更に発泡性フェノール樹脂複合物とハニカムコアとの積層物の両面又はいずれかの片面にマット状繊維物とは異なる材質からなる表面材を積層し加熱圧締して成形した「ハニカム複合成形物およびその製造方法」(特許文献４参照)が提案されている。
【００１０】
しかしながら、それらの提案は、無機質のプリプレグシート材をハニカムコアと表面材の間に積層して防火性、耐火性、強靭性等の機能性を追求する製造方法であって、発泡樹脂体の充填型枠や既製のハニカムコアを使用したハニカム構造体の製造方法ならびにそれを使ったハニカムパネルであることからハニカム構造体自体のコストダウン化を図ることを目的とした提案ではなかった。
【００１１】
本発明者は、以上のようなハニカム構造体及びその製造方法の問題点を鑑み、ハニカム構造体の製造方法ならびにそれを使ったハニカムパネルのコストダウン化に着目し、ハニカム構造体の製造方法においてハニカム構造体の製造工程と発泡樹脂体の充填工程を自動化して生産ラインを組むことができないものかとの着想の下、ハニカム構造体を押出成形加工によって長尺化し、該長尺化したハニカム構造体に発泡樹脂体を充填加工し、該長尺化して発泡樹脂体が充填されたハニカム構造体を所定厚のパネル状に切断加工し、さらに所定寸法の二枚の面板間に縦横所定数配置して結合する製造方法を開発し、本発明の「ハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネル」の提案に至るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４-２７６３１０号公報
【特許文献２】特開平１０-４４２８１号公報
【特許文献３】特開平８-２００８６号公報
【特許文献４】特開平８-１７４７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記問題点を鑑み、軽量で強固で低コストのハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルの提供を図る。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、ハニカム芯材のセル内に発泡樹脂体が充填されるハニカムパネルの製造方法において、所定寸法の外枠部を有し、セルの両開口方向に長尺なブロック状の樹脂製ハニカム芯材ブロックＡを押し出しにより成形する押出成形工程と、該押出成形工程により得られた長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロックＡのセル内に発泡樹脂体を発泡させて充填する発泡樹脂体充填工程と、該発泡樹脂体充填工程により得られた長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロックＢを所定厚のパネル状に切り分ける切断工程と、該切断工程により得られた樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを、所定寸法の二枚の面板間に縦横所定数配置し、これらの結合手段が接着剤又は溶着のいずれかにより結合される結合工程と、から構成されている手段を採る。
【００１５】
また本発明は、請求項１記載のハニカムパネルの製造方法により製造されるハニカムパネルであって、前記結合工程における二枚の面板が所定厚の木製パネルであり、該木製パネルと前記樹脂製ハニカム芯材ブロックＣとの結合手段、並びに隣設される前記樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士の結合手段が、いずれも接着剤によるものである手段を採る。
【００１６】
また本発明は、請求項１記載のハニカムパネルの製造方法により製造されるハニカムパネルであって、前記結合工程における二枚の面板が所定厚の樹脂製パネルであり、該樹脂製パネルと前記樹脂製ハニカム芯材ブロックＣとの結合手段、並びに隣設される前記樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士の結合手段が、接着剤又は溶着のいずれかによるものである手段を採る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、切断工程で所定厚のパネル状に切り分けられた樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを複数組み合わせて芯材を構成することによって従来の製造工程におけるハニカム材料の切断積層工程、接着工程、ホットプレス工程、ハニカム積層体の切断工程、切断されたハニカム積層材の展張工程、枠体の切断工程、枠体の穴空け工程、枠体の組み付け工程、など一連の複雑な工程を省略できるため、製造コストの大幅なコストダウン化が図れるものである。さらにセルと枠体が一体成形されているため、接着剤を必要とせずに一体成形による堅牢性を増すことができるもので、従来に増して材料コストならびに作業コストの低廉と、ハニカムパネル自体の品質向上が図れる優れた効果を奏する。
【００１８】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、ハニカム芯材のセル内に発泡樹脂体が充填されるハニカムパネルの製造方法において、押出成形工程と、発泡樹脂体充填工程と、切断工程と、結合工程と、で構成することによって、全ての工程が一本の生産ライン上で機械化することができるため、手作業による工程が省力され製造ラインの自動化が図られる優れた効果を奏する。
【００１９】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、発泡樹脂体充填工程と、切断工程の後工程において、加工が終了した時点で在庫調整ができるもので、発泡樹脂体充填工程後においては、ハニカムパネルの受注数量合わせて生産調整し、切断工程後においては、ハニカムパネルの厚み寸法の規格に合わせて生産調整することができるもので、需要量の変化に合わせて小ロットの生産調整が素早くできる優れた効果を奏する。
【００２０】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、発泡樹脂体充填工程の後に長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロックＢを所定厚のパネル状に切り分けてセルと発泡樹脂体の切断面が極めて綺麗な平坦面と滑らかさを形成しているため、接着精度の向上と、ハニカムパネル完成時の寸法精度の向上、密着性、堅牢性の向上が図れる優れた効果を奏する。
【００２１】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを任意の形状に複数組み合わせることによって所望する形状ならびに寸法が得られるため、直線、曲線、刳り抜き、切り欠き等の形状の対応ならびに、規格寸法の配置などの設計の自由度と、規格設計における配置個数の把握など設計施工における仕様の多様化が図れる優れた効果を奏する。
【００２２】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣのセルに発泡剤が充填されているため、断熱効果や遮音効果を発揮し、近年の省エネ対策や生活音問題などにも資するといった優れた効果を発揮する。
【００２３】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、縦横及び厚みが同一寸法の合板に比べ、遥かに軽量であることから、建築構造物全体の重量を軽減することが可能となる。特に、平成２３年３月１１日に発生した東北地方太平洋沖地震により、今後の建築資材には軽量・高剛性が強く求められると考えられるが、このような要望にも応えることができるという優れた効果を奏する。
【００２４】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣの縁部に平面状の外枠が存在する為、このような枠体のないハニカム芯材を用いたハニカムパネルと比較して、パネル面に垂直に掛かる荷重に強く、また更に、該平面状の外枠同士が、面状に接着されることで、平面方向の歪みや撓みに対する剛性も強いという優れた効果を奏する。
【００２５】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、芯材に樹脂製ハニカム芯材ブロックを用いることによって、樹脂製ハニカム芯材ブロック同士の接着ならびに樹脂製パネルとの接着手段において、例えば超音波溶着、振動溶着、熱可塑性樹脂シート溶着など接着剤の塗布および接着剤の乾燥時間を要しない接着手段を採用することができるため、製造コストの低廉と加工時間の短縮が図られる優れた効果を奏する。
【００２６】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣの枠体一部またはセル内の一部に樹脂を充填した肉厚部を押出成形段階で形成することによって釘、ネジ、ヘリサート等の接合部材よる接合手段が可能となり、外部構造体との接合、取り付けが容易にできる優れた効果を奏する。
【００２７】
また本発明のハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルによれば、枠体を必要としない製造ラインの自動化を図ることによって大幅な製造コストダウンが図れることは元より、接合工程において無機質のプリプレグシート材をハニカムコアと表面材の間に積層して防火性、耐火性、強靭性等の機能性を追求することができる優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明におけるハニカムパネルの製造方法におけるフローチャート図ならびに製造加工状態を示す模式図である。（実施例１）
【図２】本発明におけるハニカムパネルの製造工程別のハニカムパネルの完成図である。
【図３】請求項１におけるハニカムパネルの実施形態を示す説明図である。
【図４】請求項２におけるハニカムパネルの実施形態を示す説明図である。（実施例２）
【図５】請求項３におけるハニカムパネルの実施形態を示す説明図である。（実施例３）
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、押出成形工程と発泡樹脂体充填工程と切断工程と結合工程とで構成した製造方法において、特に、押出成形工程で長尺なブロック状の樹脂製ハニカム芯材ブロックＡを成形し、係る長尺状態においてセル内に発泡樹脂体を発泡させ、その後にパネル状に切り分けるという構成を採用した点、及び芯材に外枠付きの樹脂で押し出し成形したことを最大の特徴とするものである。以下、実施例を図面に基づいて説明する。
【００３０】
尚、本実施例で示す寸法ならびに形状は、下記に述べる実施例に特に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の主旨に逸脱しない範囲で任意に変更することができる。
【実施例１】
【００３１】
図１は、本発明におけるハニカムパネルの製造方法におけるフローチャート図ならびに製造加工状態を示す模式図である。
図１（a）はフローチャート図を示し、図１（b）は模式図を示す。
本発明におけるハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネル1は、押出成形工程Ｓ1と、発泡樹脂体充填工程Ｓ2と、切断工程Ｓ3と、結合工程Ｓ4と、で構成されるものである。
【００３２】
押出成形工程Ｓ1は、所定寸法の外枠部２１を有し、セル２０の両開口方向に長尺なブロック状の樹脂製ハニカム芯材ブロック１０をハニカムコアと枠体で構成される金型を有する押出成形機Ｐによって成形加工する工程である。該加工工程を簡単に説明すると、チップやパレット状に加工されたビレット（素材）をホッパーに入れて乾燥させて加熱した後、スクリューの刃で切り刻み、さらに加熱して溶融した状態にする。その溶融したビレットはハニカム状に加工された金型へ押し出され、その後ハニカム芯材ブロックの形状を模った金型から外部に押し出される。その後金型や水タンクを通して冷却し、固形化したものである。その後、成形された樹脂製ハニカム芯材ブロック１０が単体で成形されることによって従来のハニカム材と比較してハニカム材を展張することなく製造できる上、セル２０の側壁の接着が必要とされないため高価な接着剤と接着工数、切断と接着と展張の専用設備が不要となり、さらには面板３２の外枠も不要となるため大きなコストダウン化が図れるものである。
尚、この押出成形工程Ｓ1で成形された長尺の樹脂製ハニカム芯材ブロック１０の形状（図２(a)参照）を、以下樹脂製ハニカム芯材ブロックＡと表記して説明する。
【００３３】
樹脂製ハニカム芯材ブロック１０の素材としては、熱可塑性樹脂素材であれば特に材質を特定するものではないが、ポリプロピレン（ＰＰ）等の合成樹脂を用いることがコスト的ならびに軽量化の観点から望ましいが、その他ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）などが挙げられる。
【００３４】
セル２０の形状は、各図に示すような正六角形が望ましいが、その他、例えば四角形、三角形、円形、楕円形など連続して形成される形状であれば特に限定されるものではない。
【００３５】
発泡樹脂体充填工程Ｓ2は、前工程の押出成形工程Ｓ1により得られた長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロックＡのセル２０内に発泡樹脂体２３を充填する加工工程である。発泡樹脂体２３の充填過程を簡単に説明すると、上記の樹脂製ハニカム芯材ブロックＡを押出金型に見立て、片側を封鎖し、もう一方の片側から発泡樹脂体２３を射出する汎用射出成形機Ｈで樹脂製ハニカム芯材ブロックＡのセル２０内に発泡樹脂体２３を射出して固めるものである。尚、この発泡樹脂体充填工程Ｓ2で充填された樹脂製ハニカム芯材ブロック１０の形状（図２(b)参照）を、以下樹脂製ハニカム芯材ブロックＢと表記して説明する。
【００３６】
発泡樹脂体２３は、発泡性の樹脂であれば特に材質を特定するものではないが、堅くて難燃性のある押出ポリスチレン（ＸＰＳ）や、不燃性の高い発泡性フェノール樹脂などが挙げられる。
【００３７】
切断工程Ｓ3は、前工程の発泡樹脂体充填工程により得られた長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロック１０を所定厚のパネル状に切り分ける加工工程である。切断過程を簡単に説明すると、前工程で加工された長尺の発泡樹脂体２３が充填された樹脂製ハニカム芯材ブロックＢを汎用切断機Ｄ（シャーリング、レーザービーム、ウォータージェット等）で面板３２の厚み規格寸法に合わせてスライス状に切断するものである。切断された樹脂製ハニカム芯材ブロックＣは、例えば30ｃｍ×30ｃｍで厚み寸法は合板パネルの規格寸法の２枚の面板３２の厚みを差し引いた寸法で製造される。切断された樹脂製ハニカム芯材ブロックＣは切断された時点で製品として成り立つため不要な心材の発生や切断不良品が発生することがないことから製造コストを押し上げることなく経済的である。尚、この切断工程Ｓ3で切断された樹脂製ハニカム芯材ブロック１０の形状（図２(c)参照）を、以下樹脂製ハニカム芯材ブロックＣと表記して説明する。
【００３８】
結合工程Ｓ4は、前工程の切断工程により得られた樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士を結合し、所定寸法の二枚の面板３２間に縦横所定数配置し、これらの結合手段が接着剤２４又は溶着のいずれかにより結合する加工工程である。
【００３９】
樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士を結合する工程は、複数の樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを規格のパネル外形寸法に合わせて配置し、隣り合う樹脂製ハニカム芯材ブロックＣの外枠体２１同士を樹脂系接着剤で接着するものである。外形寸法（厚みは所定寸法）の大きさは基本的に30ｃｍ×30ｃｍと、60ｃｍ×60ｃｍと、90ｃｍ×90ｃｍの３種類が用意される。（詳細は図３参照）
【００４０】
所定寸法の二枚の面板３２間に縦横所定数配置して結合する工程は、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士が所定の寸法に結合された樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを所定寸法の二枚の面板３２間に縦横所定数配置して接着剤２４又は溶着のいずれかにより結合させるものである。
【００４１】
結合方法は、二枚の面板３２が木製パネル３０場合は、スプレー機または刷毛塗りで接着剤を塗布する方法と、接着剤２４を含有したシート材を熱溶着する方法を採用し、二枚の面板３２が樹脂製パネル３１場合は、接着剤２４を含有したシート材を熱溶着する方法と、超音波溶着、振動溶着等の機械的溶着手段のいずれかの方法で結合させる。なお、面板には、薄いアルミやスチールなどの金属製パネルであっても、切断工程S3におけるシャーリング等の応力によって樹脂製ハニカム芯材ブロックＣが圧縮破壊しない程度のせん断応力で切断可能なものや、レーザーカット、ウォータージェット等で加工できるものであれば、前記木製パネル３０同様に接着しても有効である。
【００４２】
図２は、本発明におけるハニカムパネルの製造工程別のハニカムパネルの完成図である。
図２（a）〜（e）は各工程における樹脂製ハニカム芯材ブロックの斜視図と平面図である。押出成形工程Ｓ1で成形された樹脂製ハニカム芯材ブロックＡは、外形形状は長尺なブロック状を形成し、断面形状は外枠部２１内にハニカム状のコアを隣設して形成される。また、外枠部２１の一部またはセル２０内の一部に樹脂を充填した肉厚部２２を押出成形段階で形成することによって釘、ネジ、ヘリサート等の接合部材よる接合手段が可能となり、外部構造体との接合、取り付けが容易にできる構造に成形することができるものである。
【００４３】
発泡樹脂体充填工程Ｓ2で発泡樹脂体２３が充填された樹脂製ハニカム芯材ブロックＢは、発泡樹脂体２３を汎用射出成形機Ｈで充填させているため、セル２０内の隅々まで発泡樹脂体２３が確実に充填することができる共に、ハニカムパネル１の仕様に合わせて発泡樹脂体２３の種類や発泡度や硬化時間を自由に変えられるもので、さらに需要量に合わせて暫時本工程内で生産調整が行えるものである。
【００４４】
切断工程Ｓ3で所定厚のパネル状に切り分けられた樹脂製ハニカム芯材ブロックＣは、汎用切断機Ｄ（シャーリング、レーザービーム、ウォータージェット等）で面板３２の厚み規格寸法に合わせて切断できるため、切断表面が平坦であると共に滑らかであることから接着効果が高く厚み設計の自由度が高いものであり、さらに需要量に合わせて暫時本工程内で生産調整が行えるものである。
【００４５】
結合工程Ｓ4で接着層又は溶着のいずれかにより結合された樹脂製ハニカム芯材ブロックＣは、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ自体が枠体の機能を果たすためハニカムパネル１の枠体が不要となり軽量化が図れると共に、接着工程が樹脂製ハニカム芯材ブロック１０同士の接着ならびに樹脂製ハニカム芯材ブロック１０と面板３２の接着が最終工程になることから接着乾燥時間が不要となり、さらに各工程の作業を機械化することが可能になることから人手作業を必要としない自動生産ラインを組むことができるものである。
【００４６】
図３は、請求項１におけるハニカムパネルの実施形態を示す説明図である。
図３（a）は樹脂製ハニカム芯材ブロックＣの外形寸法が30ｃｍ×30ｃｍ（厚みは所定寸法）の場合の実施形態を示す説明図である。
例えば、サブロク板（90ｃｍ×180ｃｍ）においては、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを面板３２上に縦３個×横６個を配置し、もう１枚の面板３２を被せて結合するものである。
【００４７】
図３（b）は樹脂製ハニカム芯材ブロックＣの外形寸法が60ｃｍ×60ｃｍ（厚みは所定寸法）の場合の実施形態を示す説明図である。
例えば、シハチ板（120ｃｍ×240ｃｍ）においては、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを面板３２上に縦２個×横４個を配置し、もう１枚の面板３２を被せて結合するものである。
【００４８】
図３（c）は樹脂製ハニカム芯材ブロックＣの外形寸法が90ｃｍ×90ｃｍ（厚みは所定寸法）の場合の実施形態を示す説明図である。
例えば、サブロク板（90ｃｍ×180ｃｍ）においては、樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを面板３２上に縦１個×横２個を配置し、もう１枚の面板３２を被せて結合するものである。
【実施例２】
【００４９】
図４は、請求項２におけるハニカムパネルの実施形態を示す説明図である。
請求項２記載のハニカムパネルの製造方法により製造されるハニカムパネル１は、結合工程における二枚の面板３２が所定厚の木製パネル３０であり、該木製パネル３０と樹脂製ハニカム芯材ブロックＣとの結合手段、並びに隣設される樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士の結合手段が、いずれも接着剤２４による手段を採るものである。
【００５０】
面板３２が木製であることによってその利用される用途は、建築用の建具、ドア、床材としてや、基礎工事用のコンクリートパネル、建築構造壁材として広く利用することができるものである。また、外枠部２１の一部またはセル２０内の一部に、樹脂を充填した肉厚部２２を押出成形段階で形成することによって釘、ネジ、ヘリサート等の接合部材よる接合手段が可能となり、面板３２の表面に、その肉厚部２２の位置を示すマークポイントを表示することにより外部構造体との接合、取り付けが容易に行えるハニカムパネル１が提供できるものである。
【００５１】
樹脂製ハニカム芯材ブロックＣと木製の面板３２を接着する接着剤２４としては、エポキシ樹脂系接着剤が使われ、例えばセメダイン社のスーパーＸなどが挙げられる。
【実施例３】
【００５２】
図５は、請求項３におけるハニカムパネルの実施形態を示す説明図である。
請求項３記載のハニカムパネルの製造方法により製造されるハニカムパネル１は、結合工程における二枚の面板３２が所定厚の樹脂製パネル３１であり、該樹脂製パネル３１と樹脂製ハニカム芯材ブロックＣとの結合手段、並びに隣設される樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士の結合手段が、接着剤２４又は溶着のいずれかによる手段を採るものである。
【００５３】
樹脂製ハニカム芯材ブロックＣと樹脂製の面板２４を接着する接着方法としては、スプレー機または刷毛塗りで塗布する方法と、接着剤２４を含有したシート材を熱溶着させる方法と、超音波溶着、振動溶着等の機械的溶着方法のいずれかの方法で結合させるものである。
【００５４】
スプレー機または刷毛塗りで塗布する方法は、小規模な工場で生産される場合に有効で、初期の設備投資を必要としないなどの経済的メリットがあるものである。
【００５５】
接着剤を含有したシート材を接着する方法は、樹脂製ハニカム芯材ブロック１０全体を一枚のシート材または樹脂製ハニカム芯材ブロック１０の発泡樹脂体２３以外のセル２０と外枠部２１の箇所を刳り抜いたシート材を使用して効率よく接着または熱溶着することができるものである。
【００５６】
超音波溶着、振動溶着等の機械的溶着方法は、従来の高価な接着剤２４を使用しないで機械的溶着手段で熱溶着するもので、コスト高、人による作業負担、乾燥時間、接着精度などの問題点を解決することができるものである。
【００５７】
溶着方法で使用される各部材の材質は、融点の相関関係から樹脂製ハニカム芯材ブロック１０ならびに面板３２おいては低融点樹脂を使用し、発泡樹脂体２３においては高融点発泡樹脂を使用することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明におけるハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルは、建築用の建具、ドア、床材、としてや、基礎工事用のコンクリートパネル、建築構造壁材に限定されず、自動車・航空機・船舶・鉄道用の防音・防振材、運送用梱包・搬送材、精密機器包装材などのハニカム構造材における全ての分野で幅広く利用できるもので、本発明におけるハニカムパネルの製造方法とそれを利用したハニカムパネルの産業上の利用可能性は極めて大であるものと解する。
【符号の説明】
【００５９】
１ ハニカムパネル
１０ 樹脂製ハニカム芯材ブロック
２０ セル
２１ 外枠部
２２ 肉厚部
２３ 発泡樹脂体
２４ 接着剤
３０ 木製パネル
３１ 樹脂製パネル
３２ 面板
Ｓ1
押出成形工程
Ｓ2
発泡樹脂体充填工程
Ｓ3
切断工程
Ｓ4
結合工程
Ａ 樹脂製ハニカム芯材ブロック
Ｂ 樹脂製ハニカム芯材ブロック
Ｃ 樹脂製ハニカム芯材ブロック
Ｐ 押出成形機
Ｄ 汎用切断機
Ｈ 汎用射出成形機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハニカム芯材のセル内に発泡樹脂体が充填されるハニカムパネルの製造方法において、
所定寸法の外枠部を有し、セルの両開口方向に長尺なブロック状の樹脂製ハニカム芯材ブロックＡを押し出しにより成形する押出成形工程と、
該押出成形工程により得られた長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロックＡのセル内に発泡樹脂体を発泡させて充填する発泡樹脂体充填工程と、
該発泡樹脂体充填工程により得られた長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロックＢを所定厚のパネル状に切り分ける切断工程と、
該切断工程により得られた樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを、所定寸法の二枚の面板間に縦横所定数配置し、これらの結合手段が接着剤又は溶着のいずれかにより結合される結合工程と、
から構成されていることを特徴とするハニカムパネルの製造方法。
【請求項２】
前記請求項１記載のハニカムパネルの製造方法により製造されるハニカムパネルであって、
前記結合工程における二枚の面板が所定厚の木製パネルであり、該木製パネルと前記樹脂製ハニカム芯材ブロックＣとの結合手段、並びに隣設される前記樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士の結合手段が、いずれも接着剤によるものであることを特徴とするハニカムパネル。
【請求項３】
前記請求項１記載のハニカムパネルの製造方法により製造されるハニカムパネルであって、
前記結合工程における二枚の面板が所定厚の樹脂製パネルであり、該樹脂製パネルと前記樹脂製ハニカム芯材ブロックＣとの結合手段、並びに隣設される前記樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士の結合手段が、接着剤又は溶着のいずれかによるものであることを特徴とするハニカムパネル。
【請求項１】
ハニカム芯材のセル内に発泡樹脂体が充填されるハニカムパネルの製造方法において、
所定寸法の外枠部を有し、セルの両開口方向に長尺なブロック状の樹脂製ハニカム芯材ブロックＡを押し出しにより成形する押出成形工程と、
該押出成形工程により得られた長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロックＡのセル内に発泡樹脂体を発泡させて充填する発泡樹脂体充填工程と、
該発泡樹脂体充填工程により得られた長尺な樹脂製ハニカム芯材ブロックＢを所定厚のパネル状に切り分ける切断工程と、
該切断工程により得られた樹脂製ハニカム芯材ブロックＣを、所定寸法の二枚の面板間に縦横所定数配置し、これらの結合手段が接着剤又は溶着のいずれかにより結合される結合工程と、
から構成されていることを特徴とするハニカムパネルの製造方法。
【請求項２】
前記請求項１記載のハニカムパネルの製造方法により製造されるハニカムパネルであって、
前記結合工程における二枚の面板が所定厚の木製パネルであり、該木製パネルと前記樹脂製ハニカム芯材ブロックＣとの結合手段、並びに隣設される前記樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士の結合手段が、いずれも接着剤によるものであることを特徴とするハニカムパネル。
【請求項３】
前記請求項１記載のハニカムパネルの製造方法により製造されるハニカムパネルであって、
前記結合工程における二枚の面板が所定厚の樹脂製パネルであり、該樹脂製パネルと前記樹脂製ハニカム芯材ブロックＣとの結合手段、並びに隣設される前記樹脂製ハニカム芯材ブロックＣ同士の結合手段が、接着剤又は溶着のいずれかによるものであることを特徴とするハニカムパネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−４３４４６（Ｐ２０１３−４３４４６Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８５３５２（Ｐ２０１１−１８５３５２）
【出願日】平成２３年８月２６日（２０１１．８．２６）
【特許番号】特許第５１０８１３６号（Ｐ５１０８１３６）
【特許公報発行日】平成２４年１２月２６日（２０１２．１２．２６）
【出願人】（５１１０９４９１２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２６日（２０１１．８．２６）
【特許番号】特許第５１０８１３６号（Ｐ５１０８１３６）
【特許公報発行日】平成２４年１２月２６日（２０１２．１２．２６）
【出願人】（５１１０９４９１２）
【Ｆターム（参考）】
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