ハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体
【課題】べースとなるハニカム材とハニカム材を挟む二つの面材との接着において、剛性が大きく、平面精度の高い平面部材と線条でかつ完全に平坦なハニカム材を提供する。
【解決手段】吸音面、吸音層、反射面からなる積層体において、吸音面は発泡体４よりなり、吸音層はハニカム材と空間部に硬質フォーム材３を充填させた層から成り、吸音層のハニカム材の先端部に接着剤２を塗布し、該先端部を上記吸音面に対して押し当て、該発泡体に食い込ませて接着させた構造を有し、さらにハニカム材の反対側の面となる遮音面は、発泡体６からなり、上記ハニカム材と接する面に接着剤５を一面に塗布し、該ハニカム材セル隔壁１の逆の先端部を上記遮音面に対して押し当て、接着剤を一面に塗布した該発泡体に食い込ませた接着構造を有するハニカムパネル積層体。
【解決手段】吸音面、吸音層、反射面からなる積層体において、吸音面は発泡体４よりなり、吸音層はハニカム材と空間部に硬質フォーム材３を充填させた層から成り、吸音層のハニカム材の先端部に接着剤２を塗布し、該先端部を上記吸音面に対して押し当て、該発泡体に食い込ませて接着させた構造を有し、さらにハニカム材の反対側の面となる遮音面は、発泡体６からなり、上記ハニカム材と接する面に接着剤５を一面に塗布し、該ハニカム材セル隔壁１の逆の先端部を上記遮音面に対して押し当て、接着剤を一面に塗布した該発泡体に食い込ませた接着構造を有するハニカムパネル積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は防音・断熱分野を対象としたハニカムパネル積層体の製造方法及び該積層体に関する
【背景技術】
【０００２】
ハニカム材を芯材とし、ハニカム材を挟み込む二つの面材を有するハニカムパネル積層体の使用分野には、航空機、鉄道車両、建材がある。これら分野では、軽量化及び強度部材としての使われ方が一般的であり、ハニカムセル空間に充填物のない中空状態で使用されることが多かった。
【０００３】
これに対して、ハニカム材を介した両面を吸音、断熱性能を持つ金属或いは繊維強化プラスチック材（ＦＲＰ，ＣＦＲＰ，ＫＦＲＰ）で構成し、吸音断熱積層体として船舶、航空機等に広く使用されるようになり（特許文献１）、さらにハニカムセル空間を吸音特性を有する部材で充填し、吸音層とし、より遮音特性のよい積層体へと改良されていった（特許文献２）。
【特許文献１】実開昭６２−１９３０４
【特許文献２】特許３８０６７４４号
【０００４】
文献１は考案の名称が「吸音断熱パネル」である。ハニカム材を介した両面に多孔質吸音断熱材であるグラスウール、ロックウールを粘着したパネルであるが、ハニカム材セルは中空である。
【０００５】
文献２は発明の名称が「通気性サンドイッチパネルの製造方法及びサンドイッチパネル」である。ハニカムセル空間にフェノールフォームが充填され、吸音層を構成し、ハニカム材を挟み込む二つの面を有し、片方の面に吸音構造を持つ通気性のアルミ繊維材を用い吸音面とし、他方の面には柔軟性がない遮音板を接着し、遮音面としている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ハニカム材をベースとした積層材において、特許文献１及び２に記載の技術では、ベースとなるハニカム材とハニカム材を挟む二つの面材との接着に問題があった。
【０００７】
すなわち、ハニカム材を挟むようにして、ハニカム材と接着する面材は、いずれも吸音材または遮音材としての効果を高めるために、主に金属等の剛体が主体で、平面精度の高い材料から構成されている。
【０００８】
一方、これら面材に対して、垂直に接着すべき６角形状のハニカム材のセル隔壁の肉厚が薄いため、接着に係るセル隔壁先端部は線条をなし、しかも接着面に対して平坦でなく凸凹である。
【０００９】
したがって、剛性が大きく、平面精度の高い平面部材と六角線条でかつ完全に平坦でない部材をバットジョイント状で接着することとなり、接着面積が十分にとれないため、大きな接着力が得られない。
【００１０】
また、セル内部に充填されるフォーム材も厚さが不均一なので、接着力の補強には大きな役に立たない。
このように、得られる接着力が小さいために、場合によっては、ハニカム材と面材の間に間隙を生じ、遮音効果を減じ、騒音対策の構造材としては、不適切となり、またハニカムパネル積層体としての全体の強度不足を招来し、建材として、適用範囲が限定されるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
吸音面、吸音層、反射面からなる積層体において、吸音面はスポンジ系発泡体よりなり、吸音層はハニカム材と該ハニカム材セルの空間部に硬質フォーム材を充填させた層から成り、吸音層を構成するハニカム材のセル隔壁の六角形線条先端部に接着剤を塗布し、該ハニカム材セル隔壁先端部を上記吸音面に対して押し当て、接着剤を塗布した該セル隔壁先端部を該発泡体に食い込ませて接着させた構造を有し、さらに上記吸音面とは平行でかつ該ハニカム材の反対側の面となる遮音面は、スポンジ系発泡体からなり、上記ハニカム材と接する面に接着剤を一面に塗布し、該ハニカム材セル隔壁の接着剤を塗布した先端部と逆側の先端部を上記遮音面に対して押し当て、該セル隔壁先端部を接着剤を一面に塗布した該発泡体に食い込ませた接着構造を有することを特徴とするハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体を提供する。
【００１２】
ハニカム材に対する接着に適した吸音面材及び遮音面材の材料として、柔軟なスポンジ系発泡体を選択する。厚さの均一でないハニカム材及びフォーム材に対し、スポンジ系発泡体の柔軟性を生かし、ハニカム材をスポンジ系発泡体に食い込ませ、接着させる。この様にすることで、接着部位は線から面に変わり、接着部位の面積が増え、接着が強固となり、ハニカムパネル積層体全体の造りも安定する。
【発明の効果】
【００１３】
ハニカム材を介した吸音面および遮音面の面材として、スポンジ系発泡体の一つである柔軟な気泡ポリエチレンフォーム材を使用し、ハニカム材セルの空間部の充填材として連通気泡の硬質フェノール材を使用し、厚さ１５ｍｍで重量０．８０．６ｋｇ／ｍ２、 厚さ３８ｍｍでは重量２．０ｋｇ／ｍ２の軽量で強固な積層体を得た。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ハニカム材セル隔壁先端部に接着剤を塗布した図
【図２】吸音面の気泡ポリエチレンンフォーム材に接着剤のついたハニカ ム材のセル隔壁先端部を食い込ませ接着した図
【図３】ハニカム材セル空間に連通気泡の硬質フェノールフォーム材を充填した図
【図３−１】ハニカム材セル隔壁先端部及び充填フォーム材の凸凹面に平らな 剛体材を合わせた図
【図４】遮音材のポリエチレンフォーム材が加圧によりハニカム材のセル隔壁 先端部に食い込んだ状態と厚さの不揃いな充填フォーム材に密着し、接着した図
【図４−１】図４の遮音面６のハニカム材と逆の面の外側に接着剤及び接着剤 保護紙を貼り付けた図
【図４−２】図４及び図４−１のハニカムパネル積層体を曲げた図
【図５】独立気泡ポリエチレンフォーム材面に剛体材を接着した図
【図５−１】曲げた剛体材に図４−１のハニカムパネル積層体を接着した図
【図６−１】既設の現場駆体（平面構造体）に図４−１のハニカムパネル積層体を接着した図
【図６−２】既設の現場駆体（曲面構造体）に図４−１のハニカムパネル積層体を接着させた図
【図７】ハニカム材セル構造及び曲げ易い方向を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態における第一の特徴は吸音面の部材に関する。一般にスポンジ系気泡体の気泡構造には、連通気泡構造を有するものと、独立気泡構造を有するものとの２通りがあり、吸音性能では気泡が連通した構造を持つ連通気泡材が適し、遮音性能では、気泡が個々にに独立し、気泡内に発泡ガスが封入された独立気泡材が適する。
【００１６】
したがって、吸音面の部材としては、柔軟性に富む連通気泡のスポンジ系気泡体であれば、材質を選ばないが、ポリエチレン、ウレタン、ゴム及びポリプロピレン系の連通気泡体の中から、本発明では、連通気泡で柔軟性を持つポリエチレンフォーム材、密度３５ｋｇ／ｍ３のスーパーオプセル品名ＬＣ−３０００＃２ＮＮ(三和化工社製)を選択した。
【００１７】
本発明の実施形態における第２の特徴は、吸音面材とハニカム材を接着させる粘性接着剤に関する。ハニカム材と吸音面材である連通気泡のポリエチレンフォーム材を接着させる接着剤にエマルジョン系（酢酸ビニール樹脂系、コニシ社製）を使用する。しかし、エポキシ・ウレタン・アクリル・シリコーン系接着剤でも良い。
【００１８】
接着剤の選択条件を挙げるとすれば、粘度１５，０００〜７０，０００ｍＰａｓ（３０°Ｃ）が望ましい範囲であり、更に望ましくは３０，０００〜７０，０００ｍＰａｓの範囲が良く、塗布作業時間が２０分以上ある材料が良い。
【００１９】
本発明の実施形態における第３の特徴は、吸音層を形成するハニカム材に関する。セル形状は選ばないが、材質は紙を基材にしフェノール、ケイ酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、防水剤等を含浸させたハニカム材が適切である。
【００２０】
本発明の実施形態における第４の特徴は、ハニカム材セルに充填する吸音フォーム材に関する。連通気泡の硬質フォーム材の中から、硬質フェノールフォーム材密度２０ｋｇ／ｍ３を選択した。フォーム材は水分吸収及び蒸発作用があり、又難燃性については、ライター試験でも着火し難い材料である。又硬質の連通気泡材を採用した第一の目的は吸音機能である。
【００２１】
本発明の実施形態における第５の特徴は、遮音材（反射材）に関する。柔軟性を持った独立気泡体の中からポリエチレンフォーム材、密度３５ｋｇ／ｍ３の品名サンペルカL−２５０１ＮＮ（三和化工社製）を選択した。
【００２２】
本発明の実施形態における第６の特徴は、遮音機能を持つ独立気泡ポリエチレンフォーム材に塗布してある接着剤に関する。
【００２３】
独立気泡のポリエチレンフォーム材には、事前に両面或いは片面に常温硬化型の弾性のある接着剤（主材アクリル樹脂系ＳＫダイン８０１Ｂ、硬化剤ウレタン系樹脂系Ｌ−４５からなる、綜研化学社製）が一面に塗布され、使用前は保護シートで接着面がカバーされている。
【実施例】
【００２４】
図１は、厚さ７ｍｍ又は３０ｍｍのセルサイズ１２ｍｍ（相対面するセル隔壁の間隔１２ｍｍの正六角形）のフェノール樹脂含浸紙質ハニカム材セル隔壁１とその先端部に塗布した酢酸ビニール系樹脂接着剤２を示す図である。接着剤はハニカム材セル隔壁１の先端部だけでなくセル隔壁立ち上がりの壁面にまで付着させる。
【００２５】
図２は接着剤の塗布されたハニカム材セル隔壁１の先端部を吸音面になる厚さ３ｍｍ、密度３５ｋｇ／ｍ３の連通気泡ポリエチレンフォーム材４に突き合せ、１００ｋｇ／ｍ２前後の圧力でハニカム材セル隔壁を吸音面材に食い込むようにさせて接着させた図である。
【００２６】
加圧により、ハニカム材セル隔壁１の先端部である接着剤塗布部２は柔軟なフォーム材４に食い込み、接着剤によりフォーム材がハニカム材セル隔壁１の先端部を挟む状態で接着され、これによりハニカム材セル隔壁面を含め接着面積が十分に大きくなり、接着強度の向上を実現した。
【００２７】
図３はハニカム材セル空間に厚さ７ｍｍ又は３０ｍｍ,密度２０ｋｇ／ｍ３の連通気泡硬質フェノールフォーム材３を押し込み充填した図である。充填圧力でセル充填材である連通気泡硬質フェノールフォーム材が吸音面材である連通気泡ポリエチレンフォーム材に押しつけられることになるので、充填圧力で硬質フェノールフォーム材の連通気泡が壊れない条件の密度バランス、充填圧の選択が重要である。
【００２８】
図３はハニカム材セル隔壁１及び充填されたフォーム材３の高さが同一に揃った面状態を示しているが、実際は、その部分を拡大してみると図３−１の状態になっている。この不揃いの面に、硬く面精度が整った遮音材となる剛体（金属板等）遮音面１０を接着しようとすると、凹凸のある不揃いの面に剛体遮音面１０がなじまず隙間が出来、接着しない部分が発生する。
【００２９】
この対策として、遮音面を構成するのに柔軟な遮音材として独立気泡のポリエチレンフォーム材６を選択した。
【００３０】
図４は、剛体性を有する遮音面１０に代わって、厚さ５ｍｍ、密度３５ｋｇ／ｍ３の独立気泡ポリエチレンフォーム材の柔軟性のある遮音面６を用いた場合の状態を示している。また、ハニカム材セル空間には、連通気泡硬質フォーム材３が充填されいる。
【００３１】
図３−１に示したように、一般には、ハニカム材セル隔壁１とフォーム材３の高さは不揃いであるが、この状態にあるときに、独立気泡ポリエチレンフォーム材製の柔軟性ある遮音面６をハニカム材セル隔壁１に１００ｋｇ／ｍ２の圧力で押しつけと行くと、図４に示すようにハニカム材セル隔壁１の先端部が遮音面６の独立気泡ポリエチレン材に食い込んだ状態１１となる。
【００３２】
そこで、ハニカム材セル隔壁１の先端部が食い込んで行く遮音面６の表面に予めアクリル／ウレタン樹脂系接着剤５を塗布して置くとハニカム材セル隔壁１および充填材３に凹凸があっても、柔軟な独立気泡ポリエチレンフォーム材で出来ている遮音面６は、ハニカム材セル隔壁１及び充填材３と全面的に密着する状態１１となり、強固な接着力を生じる。
【００３３】
図４のアクリル/ウレタン樹脂接着剤５は接着強度の面から選択しているが、本目的に合う強度の接着剤であれば、これに限定されるものでない。
【００３４】
また、図４の構造は、遮音面６の肉厚が薄い場合には、ハニカムパネル積層体としての強度はあまり大きくならないので、自立性及び遮音効果には限界がある。
【００３５】
自立性及び遮音性を高める一手法として、遮音面の外側にさらに補強のための剛体（金属板等）を貼り付けることが考えられる。
これを実現する為に、図４−１のように遮音面６を構成する独立気泡ポリエチレンフォーム材の両面に接着剤５を塗布（図５で遮音面６の両面に破線で示されている）しておき、ハニカム材セル隔壁１と接触する面と反対側の接着剤面の外側には、剥離し易い保護紙１７をさらに貼り付けておく。
【００３６】
非通気で質量の大きい剛体材料の保護板７（図５）を貼り付けるにあたり、まず独立気泡ポリエチレンフォーム材の遮音面６に塗られた接着剤５の上に予め張られた保護紙１７（図４−１）を剥がし、その後に剛体保護板７をあらためて貼り付けることにより、自立性が高く、また遮音性の高いハニカムパネル積層体が得られる。
【００３７】
逆に、図４及び図４−１に示すハニカムパネル積層体の場合、強度アップのための剛体保護板７を接着せず、吸音面、遮音面にはポリエチレンフォーム材を用い、ハニカム材は紙を基材として、フェノール、ケイ酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、防水剤等を含浸させたものを用い、ハニカム材セルの充填材として、連通硬質フェノールフォーム材を採用しており、いずれの材質もカッター、又はハサミで容易に切断できる程度の硬さのものであるので、ハニカムパネル積層体そのものが加工性に優れると言う特徴がある。
【００３８】
また、従来技術のハニカムパネル積層体では、ハニカム材を挟み込む吸音面および遮音面の構成材には剛体（金属）が主に用いられていたので、曲面化し難く、曲面状対応形のハニカムパネル積層体が実現できていなかった。
【００３９】
ハニカムパネル積層体の実際の使用にあたっては、積層体全体を曲面として利用できると大変都合がよく、曲面対応可能なハニカムパネル積層体の実現が待望されていた。
【００４０】
その点、本願請求項１に記載の発明は、吸音面及び遮音面に柔軟性のあるポリエチレンフォーム材を用いているので、曲面対応が可能である。問題はハニカム構造の吸音層が曲面に対応出来るかどうかにある。
【００４１】
図７は、ハニカム材が、正六角形のハニカム単位セル１６によって平面を隙間なく埋めることによって、強度を発揮する構造になっていることを示している。実際にこの単位セルで敷き詰められたハニカム材を使って吸音層を構成するのであるから、曲げに対しては強く、どの方向も同じ強度を有していると思われる。
【００４２】
しかしながら、実際のハニカム層の作り方は、単位セルを敷きつめ繋いでゆく方法ではなく、沢山の帯状の材料を帯面が互いに平行になるように並べ、図７のセル隔壁１２のところを接着して作成する。したがって、セル隔壁１２のところは、帯状材料が２重になっていて、しかも接着剤で貼り合わせた構成になっている。それに対し、それ以外のセル隔壁は１重構成であり、接着剤も塗布されていない。
【００４３】
したがって、セル隔壁１２の強度が他に比べて２倍以上は強い構造になっていることが想定される。この条件で、各セル隔壁にひねり応力をかけた場合、相対的に小さいひねり応力でセル隔壁１２以外はひねり変形し、セル隔壁１２は、相対的に大きなひねり応力をかけないとひねり変形しない。
そこで、図７でセル隔壁１２に垂直な面１４の面内でハニカムパネル積層体全体を彎曲させよう（例えば１５の矢印の方向、紙面にたいして上下方向に曲げる）と、徐々に応力を加えて行くと、比較的初期段階に、セル隔壁１２以外のセル隔壁がひねり応力によりひねり変形する。その段階ではセル隔壁１２はひねり変形することはないが、この方向に彎曲するには、セル隔壁１２がひねり変形する必要がないので、ハニカムパネル積層体全体として彎曲させることが出来る。これに対し、面１４とは異なる面内で彎曲させようとすると程度の差はあるが、セル隔壁１２がどうしてもひねり変形することが必要になるが、セル隔壁１２は、２重構造でしかも接着剤で強固に固められているので、ひねり応力に対する耐力が大きく、容易にひねり変形をしない。したがって、ハニカムパネル積層体を全体として、容易に彎曲させることが出来ない。
【００４４】
一般のハニカム材は、セル隔壁１２が２重構造を構成し、その接着に接着力が十分に高い接着剤を用いているので、ハニカムパネル積層体を２重構造をしている面に垂直な面内で彎曲させることは容易にできるが、その他の面内では、なかなか彎曲しないと言う特性を持っていることが分かった。
【００４５】
したがって、ハニカムパネル積層体は、ハニカム材のセル配置方向に対して曲げ易い方向があるので、曲げて使用する場合には、この曲げ易い方向を捉えて曲げる必要がある。また自立性のために剛体保護板を用いるときには、曲面状の剛体保護板を用意し、ハニカムパネル積層体を曲げ易い方向に曲面状に曲げ、彎曲した独立気泡のポリエチレンフォーム材に塗布してある接着剤面を剛体に押し当て接着させることで目的を達成することが出来る。
【００４６】
この原理を応用して、例えば、図４及び図４−１構造体を円弧の矢印１３方向（紙面内の上下方向）に曲げた場合を示したのが、図４−２である。また、図５−１は、事前に５０Ｒに曲げられた厚さ２ｍｍのアルミ板８に、全体厚さ１５ｍｍ（ハニカム材／充填フォーム材厚７ｍｍ）で、図４−１の構造を有するハニカムパネル積層体の保護紙１７を剥がし、アルミ板８のＲ面に合わせ、押し当て接着させたものである。
【００４７】
図６−１及び６−２は、図４−１を用い、現場の騒音発生源を囲んでいる既設の鉄板（コンクリート・木質材等非通気材の場合もある）の壁面９に合わせ、保護紙１７を剥がし、接着剤５によって貼り付けた図である。図６−１は平面板に、図６−２は曲面体に貼り付けた図である。矢印１３は紙面内上下の向きに彎曲させたことを示す。
【００４８】
また、本発明のハニカムパネル積層体の減音性能について、説明する。
３４５×３２０×３００Ｈ ｍｍ角での６面が吸遮音構造のＢＯＸにより、減音性能を測定した結果を表１に示す。測定において、騒音の音源基準はセイコウ目覚まし時計スーパー雷電（直近ＭＡＸ値１００ｄＢＡ））を使用し、音源はＢＯＸの中心、音源と測定機器（リオンＮＡ−２７）の距離は５００ｍｍを測定基準とした。尚アルミ板付構造のハニカムパネル積層体の場合のアルミ板厚は、比較基準ＢＯＸのアルミ板１．２ｍｍ厚に合わせた。
表１ 単位：ｄＢＡ
表１において、本発明（ケース１）は、図４の構造を有するハニカムパネル積層体で、積層体の厚さは３８．０ｍｍで、内訳は、連通気泡ポリエチレンフォーム厚３ｍｍ、接着剤、ハニカム材及び充填フェノールフォーム厚３０ｍｍ、接着剤、独立気泡ポリエチレンフォーム厚５ｍｍである。
【００４９】
本発明（ケース２）は、図５の構造を有するハニカムパネル積層体で、積層体の厚さは１６．２ｍｍで、内訳は、連通気泡ポリエチレンフォーム厚３ｍｍ、接着剤、ハニカム材及び充填フェノールフォーム厚７ｍｍ、接着剤、独立気泡ポリエチレンフォーム厚５ｍｍ、アルミ板厚１．２ｍｍである。
【００５０】
本発明（ケース３）は、図５の構造を有するハニカムパネル積層体で、積層体の厚さは３９．２ｍｍで、内訳は連通気泡ポリエチレンフォーム厚３ｍｍ、接着剤、ハニカム材及び充填フェノールフォーム厚３０ｍｍ、接着剤、独立気泡ポリエチレンフォーム厚５ｍｍ、アルミ板厚１．２ｍｍである。
【００５１】
先行技術は、特許文献２の構成を有するハニカムパネル積層体で、積層体の厚さ３２．８ｍｍ厚で、内訳はアルミ繊維材厚１．６ｍｍ、接着剤、ハニカム材及び充填フェノールフォーム厚３０ｍｍ、接着剤、アルミ板厚１．２ｍｍである。
基準音源は、ハニカムパネル積層体の代わりに、アルミ板厚１．２ｍｍで囲った反射ＢＯＸである。
【００５２】
本発明（ケース１）と音源基準とを比較をすると、音源基準より周波数全域で１１〜２３ｄＢ減音し、平均で１７ｄＢの減音効果があり実用性が確認できた。
【００５３】
更に本発明（ケース１）の外側に１．２ｍｍ厚のアルミ板を接着させた本発明（ケース３）では、本発明（ケース１）に対して、２５００Ｈｚ以上で７〜２０ｄＢ、平均で１５ｄＢの減音値の上乗せ効果が確認された。
又本発明（ケース１）を本発明（ケース２）と比較すると、全体厚さが１６．２ｍｍと薄いに係らず、３１５０Ｈｚ以上では、本発明（ケース２）の方が、本発明（ケース１）より減音効果が大きいことが分かった。。
【００５４】
本発明（ケース２）と吸音構造のない音源基準を比較すると、１２５０〜２５００Ｈｚの周波数帯で１０ｄＢの減音、３１５０〜１００００Ｈｚの周波数帯で２８〜３６ｄＢの減音値を得た。又本発明（その３）では、ハニカム/フォームを３０ｍｍの厚さにした効果が出て、１２５０〜２５００Ｈｚの周波数帯で１７〜２１ｄＢの減音、この領域で本発明（ケース２）に対して、７〜１１ｄＢ改善。又３１５０〜１００００Ｈｚの周波数帯では３３〜３８ｄＢの減音値を得た。このことより、３１５０Ｈｚ以上の領域では本発明（ケース２）の全体厚さ１６．２ｍｍと本発明（ケース３）３９．２ｍｍの厚さの差が出てこないことが分かった。
【００５５】
ハニカム材厚さと充填フォーム厚さが同一な先行技術（特許文献２）と本発明（ケース３）の比較では、２５００Ｈｚ以下で３〜５ｄＢ、３１５０Ｈｚ以上では１０〜１５ｄＢ、本発明（ケース３）が良い値を得た。又、先行技術（特許文献２）と本発明（ケース２）の比較では、厚さが前者は３２．８ｍｍ，後者は、１６．２ｍｍと２倍の差があっても４０００Ｈｚ以上では８〜１３ｄＢ、後者の方が良い値を示し、本発明の高い有効性を示している。
【００５６】
また、本発明の断熱性能の評価であるが、本発明構造の図５で、ハニカム及びフェノールフォーム材厚みが３０ｍｍの断熱性能を測定すると熱貫流抵抗値は、１．０７ｍ２・ｋ／Ｗ（建材試験センター測定）であった。
【００５７】
この値を断熱材基準である建設省告示第九百九十八号（平成１１年３月３０日）の０．６ｍ２・ｋ／Ｗと比較すると、基準値以上の熱断熱性能を有することが判明した。
【００５８】
また、本発明の難燃性の評価であるが、（社）日本鉄道車両機械技術協会が実施している「鉄道車両用材料燃焼試験」で難燃性の試験を受けた。
【００５９】
実施試験体の構成条件は吸音表面材に連通気泡ポリエチレンフォーム材、吸音層にフェノール樹脂含浸ハニカム材にフェノールフォーム材を充填、遮音材に独立気泡ポリエチレンフォーム材、接着剤はエマルジョン系、アクリル・ウレタン樹脂系による図５構造体で、火元を図５における遮音材４側に配置して試験が行われた。試験結果は車材燃試Ｎｏ．２３−４８２Ｋで報告され、合格した。
【００６０】
曲面への対応性については、すでの前述したが、本発明構造体を曲げる場合、６角形ハニカム材要素の扱いが重要になる。
ハニカム材は、ハニカム６角形を形成する６面の内、図７に示したセル隔壁１２の２面が２重の接着層で強化されており、接着層であるセル隔離壁１２と垂直をなす平面１４の中では曲げ易く、セル隔壁１２と平行な面内では曲げ難い。
【００６１】
この特性と、ハニカム芯材を介し、ハニカム材の両面に接着しているポリエチレンフォーム材の柔軟性を生かすと曲げに追従が出来る。図４−２で、矢印１３の円弧方向に曲げた時、内側は収縮し、外側は伸びる。又紙質ハニカム材には固有の弾力性があり追従し易い。
【００６２】
接着部の安定についても、柔軟フォームにハニカム材が食い込み、ハニカム材を挟んだ状態の接着状態の本発明製造方法が、伸縮に追従し、接着部の剥離防止の対策になる事が確認された。
【００６３】
図４及び図４−１構造を曲げた図４−２及び図５−１は、ハニカム材及びフォーム材は伸縮し、又充填している連通気泡フェノールフォーム材がハニカムセル壁内で固定されていないため、これら材料が自由に動くことで、曲げ伸縮に対する追従性が確保出来た。
【００６４】
又実施工面でも、厚さ１５ｍｍの図４−１構造を、５０Ｒの曲面構造体に容易に合わせることが容易に出来た。
図５−１及び図６−２を事前に目的物のＲに合わせ、図４−１構造に予め曲げ癖をつけておくと取り付けし易い。矢印１３の円弧方向に伸縮し、曲面体への取付けが容易になる。
【００６５】
又本発明によるハニカムパネル積層体のコストは、表面が剛体である先行技術にみられる金属構造のハニカムパネル積層体と比較すると数分の一になる。
【００６６】
生産工程の短縮についても、吸音面に塗布した酢酸ビニール系接着剤の水分は、接着剤に接する連通気泡ポリエチレンフォーム材及びハニカム材に充填した連通気泡硬質フェノールフォーム材が吸水性であることから接着剤の水分を瞬時に脱水させることが出来、工程短縮に結びついた。
【００６７】
又遮音面の接着についても別工程で予め塗布した、アクリル/ウレタン樹脂接着剤は独立気泡のポリエチレンフォーム材に合わせるだけで強固な接着強度が得られ、一般的なエポキシ系接着剤（硬化時間が常温で１０時間）と比較すると硬化時間短縮及び危険物安全性・臭気対策を得た。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明によるハニカムパネル積層体は高周波騒音対策の低価格、薄型・軽量・加工性が要求される分野に有用である。又断熱材としての利用も可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１：ハニカム材セル隔壁
２： ハニカム材セル隔壁の先端部に塗布された酢酸ビニール系樹脂接着剤３：セル充填材の連通気泡硬質フェノールフォーム材
４：吸音面の柔軟な連通気泡ポリエチレンフォーム材
５：遮音材独立気泡ポリエチレンフォーム材の接着に使用する接着剤
６：遮音材の柔軟な独立気泡ポリエチレンフォーム材
７：平板の剛体材
８：事前に曲げられた剛体材
９：現場の既設遮音構造体の平板及び曲面体（金属、コンクリート製等）
１０：遮音材である平らな剛体材
１１：ハニカム材がポリエチレンフォーム材に食い込んだ部分
１２：ハニカム材の形状を維持する接着部分
１３：円弧方向へ曲る方向を示した矢印
１４：隔壁に垂直な平面
１５：曲げる方向を示した矢印
１６：６角形ハニカム材要素図
１７：接着剤用の保護紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は防音・断熱分野を対象としたハニカムパネル積層体の製造方法及び該積層体に関する
【背景技術】
【０００２】
ハニカム材を芯材とし、ハニカム材を挟み込む二つの面材を有するハニカムパネル積層体の使用分野には、航空機、鉄道車両、建材がある。これら分野では、軽量化及び強度部材としての使われ方が一般的であり、ハニカムセル空間に充填物のない中空状態で使用されることが多かった。
【０００３】
これに対して、ハニカム材を介した両面を吸音、断熱性能を持つ金属或いは繊維強化プラスチック材（ＦＲＰ，ＣＦＲＰ，ＫＦＲＰ）で構成し、吸音断熱積層体として船舶、航空機等に広く使用されるようになり（特許文献１）、さらにハニカムセル空間を吸音特性を有する部材で充填し、吸音層とし、より遮音特性のよい積層体へと改良されていった（特許文献２）。
【特許文献１】実開昭６２−１９３０４
【特許文献２】特許３８０６７４４号
【０００４】
文献１は考案の名称が「吸音断熱パネル」である。ハニカム材を介した両面に多孔質吸音断熱材であるグラスウール、ロックウールを粘着したパネルであるが、ハニカム材セルは中空である。
【０００５】
文献２は発明の名称が「通気性サンドイッチパネルの製造方法及びサンドイッチパネル」である。ハニカムセル空間にフェノールフォームが充填され、吸音層を構成し、ハニカム材を挟み込む二つの面を有し、片方の面に吸音構造を持つ通気性のアルミ繊維材を用い吸音面とし、他方の面には柔軟性がない遮音板を接着し、遮音面としている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ハニカム材をベースとした積層材において、特許文献１及び２に記載の技術では、ベースとなるハニカム材とハニカム材を挟む二つの面材との接着に問題があった。
【０００７】
すなわち、ハニカム材を挟むようにして、ハニカム材と接着する面材は、いずれも吸音材または遮音材としての効果を高めるために、主に金属等の剛体が主体で、平面精度の高い材料から構成されている。
【０００８】
一方、これら面材に対して、垂直に接着すべき６角形状のハニカム材のセル隔壁の肉厚が薄いため、接着に係るセル隔壁先端部は線条をなし、しかも接着面に対して平坦でなく凸凹である。
【０００９】
したがって、剛性が大きく、平面精度の高い平面部材と六角線条でかつ完全に平坦でない部材をバットジョイント状で接着することとなり、接着面積が十分にとれないため、大きな接着力が得られない。
【００１０】
また、セル内部に充填されるフォーム材も厚さが不均一なので、接着力の補強には大きな役に立たない。
このように、得られる接着力が小さいために、場合によっては、ハニカム材と面材の間に間隙を生じ、遮音効果を減じ、騒音対策の構造材としては、不適切となり、またハニカムパネル積層体としての全体の強度不足を招来し、建材として、適用範囲が限定されるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
吸音面、吸音層、反射面からなる積層体において、吸音面はスポンジ系発泡体よりなり、吸音層はハニカム材と該ハニカム材セルの空間部に硬質フォーム材を充填させた層から成り、吸音層を構成するハニカム材のセル隔壁の六角形線条先端部に接着剤を塗布し、該ハニカム材セル隔壁先端部を上記吸音面に対して押し当て、接着剤を塗布した該セル隔壁先端部を該発泡体に食い込ませて接着させた構造を有し、さらに上記吸音面とは平行でかつ該ハニカム材の反対側の面となる遮音面は、スポンジ系発泡体からなり、上記ハニカム材と接する面に接着剤を一面に塗布し、該ハニカム材セル隔壁の接着剤を塗布した先端部と逆側の先端部を上記遮音面に対して押し当て、該セル隔壁先端部を接着剤を一面に塗布した該発泡体に食い込ませた接着構造を有することを特徴とするハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体を提供する。
【００１２】
ハニカム材に対する接着に適した吸音面材及び遮音面材の材料として、柔軟なスポンジ系発泡体を選択する。厚さの均一でないハニカム材及びフォーム材に対し、スポンジ系発泡体の柔軟性を生かし、ハニカム材をスポンジ系発泡体に食い込ませ、接着させる。この様にすることで、接着部位は線から面に変わり、接着部位の面積が増え、接着が強固となり、ハニカムパネル積層体全体の造りも安定する。
【発明の効果】
【００１３】
ハニカム材を介した吸音面および遮音面の面材として、スポンジ系発泡体の一つである柔軟な気泡ポリエチレンフォーム材を使用し、ハニカム材セルの空間部の充填材として連通気泡の硬質フェノール材を使用し、厚さ１５ｍｍで重量０．８０．６ｋｇ／ｍ２、 厚さ３８ｍｍでは重量２．０ｋｇ／ｍ２の軽量で強固な積層体を得た。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ハニカム材セル隔壁先端部に接着剤を塗布した図
【図２】吸音面の気泡ポリエチレンンフォーム材に接着剤のついたハニカ ム材のセル隔壁先端部を食い込ませ接着した図
【図３】ハニカム材セル空間に連通気泡の硬質フェノールフォーム材を充填した図
【図３−１】ハニカム材セル隔壁先端部及び充填フォーム材の凸凹面に平らな 剛体材を合わせた図
【図４】遮音材のポリエチレンフォーム材が加圧によりハニカム材のセル隔壁 先端部に食い込んだ状態と厚さの不揃いな充填フォーム材に密着し、接着した図
【図４−１】図４の遮音面６のハニカム材と逆の面の外側に接着剤及び接着剤 保護紙を貼り付けた図
【図４−２】図４及び図４−１のハニカムパネル積層体を曲げた図
【図５】独立気泡ポリエチレンフォーム材面に剛体材を接着した図
【図５−１】曲げた剛体材に図４−１のハニカムパネル積層体を接着した図
【図６−１】既設の現場駆体（平面構造体）に図４−１のハニカムパネル積層体を接着した図
【図６−２】既設の現場駆体（曲面構造体）に図４−１のハニカムパネル積層体を接着させた図
【図７】ハニカム材セル構造及び曲げ易い方向を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態における第一の特徴は吸音面の部材に関する。一般にスポンジ系気泡体の気泡構造には、連通気泡構造を有するものと、独立気泡構造を有するものとの２通りがあり、吸音性能では気泡が連通した構造を持つ連通気泡材が適し、遮音性能では、気泡が個々にに独立し、気泡内に発泡ガスが封入された独立気泡材が適する。
【００１６】
したがって、吸音面の部材としては、柔軟性に富む連通気泡のスポンジ系気泡体であれば、材質を選ばないが、ポリエチレン、ウレタン、ゴム及びポリプロピレン系の連通気泡体の中から、本発明では、連通気泡で柔軟性を持つポリエチレンフォーム材、密度３５ｋｇ／ｍ３のスーパーオプセル品名ＬＣ−３０００＃２ＮＮ(三和化工社製)を選択した。
【００１７】
本発明の実施形態における第２の特徴は、吸音面材とハニカム材を接着させる粘性接着剤に関する。ハニカム材と吸音面材である連通気泡のポリエチレンフォーム材を接着させる接着剤にエマルジョン系（酢酸ビニール樹脂系、コニシ社製）を使用する。しかし、エポキシ・ウレタン・アクリル・シリコーン系接着剤でも良い。
【００１８】
接着剤の選択条件を挙げるとすれば、粘度１５，０００〜７０，０００ｍＰａｓ（３０°Ｃ）が望ましい範囲であり、更に望ましくは３０，０００〜７０，０００ｍＰａｓの範囲が良く、塗布作業時間が２０分以上ある材料が良い。
【００１９】
本発明の実施形態における第３の特徴は、吸音層を形成するハニカム材に関する。セル形状は選ばないが、材質は紙を基材にしフェノール、ケイ酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、防水剤等を含浸させたハニカム材が適切である。
【００２０】
本発明の実施形態における第４の特徴は、ハニカム材セルに充填する吸音フォーム材に関する。連通気泡の硬質フォーム材の中から、硬質フェノールフォーム材密度２０ｋｇ／ｍ３を選択した。フォーム材は水分吸収及び蒸発作用があり、又難燃性については、ライター試験でも着火し難い材料である。又硬質の連通気泡材を採用した第一の目的は吸音機能である。
【００２１】
本発明の実施形態における第５の特徴は、遮音材（反射材）に関する。柔軟性を持った独立気泡体の中からポリエチレンフォーム材、密度３５ｋｇ／ｍ３の品名サンペルカL−２５０１ＮＮ（三和化工社製）を選択した。
【００２２】
本発明の実施形態における第６の特徴は、遮音機能を持つ独立気泡ポリエチレンフォーム材に塗布してある接着剤に関する。
【００２３】
独立気泡のポリエチレンフォーム材には、事前に両面或いは片面に常温硬化型の弾性のある接着剤（主材アクリル樹脂系ＳＫダイン８０１Ｂ、硬化剤ウレタン系樹脂系Ｌ−４５からなる、綜研化学社製）が一面に塗布され、使用前は保護シートで接着面がカバーされている。
【実施例】
【００２４】
図１は、厚さ７ｍｍ又は３０ｍｍのセルサイズ１２ｍｍ（相対面するセル隔壁の間隔１２ｍｍの正六角形）のフェノール樹脂含浸紙質ハニカム材セル隔壁１とその先端部に塗布した酢酸ビニール系樹脂接着剤２を示す図である。接着剤はハニカム材セル隔壁１の先端部だけでなくセル隔壁立ち上がりの壁面にまで付着させる。
【００２５】
図２は接着剤の塗布されたハニカム材セル隔壁１の先端部を吸音面になる厚さ３ｍｍ、密度３５ｋｇ／ｍ３の連通気泡ポリエチレンフォーム材４に突き合せ、１００ｋｇ／ｍ２前後の圧力でハニカム材セル隔壁を吸音面材に食い込むようにさせて接着させた図である。
【００２６】
加圧により、ハニカム材セル隔壁１の先端部である接着剤塗布部２は柔軟なフォーム材４に食い込み、接着剤によりフォーム材がハニカム材セル隔壁１の先端部を挟む状態で接着され、これによりハニカム材セル隔壁面を含め接着面積が十分に大きくなり、接着強度の向上を実現した。
【００２７】
図３はハニカム材セル空間に厚さ７ｍｍ又は３０ｍｍ,密度２０ｋｇ／ｍ３の連通気泡硬質フェノールフォーム材３を押し込み充填した図である。充填圧力でセル充填材である連通気泡硬質フェノールフォーム材が吸音面材である連通気泡ポリエチレンフォーム材に押しつけられることになるので、充填圧力で硬質フェノールフォーム材の連通気泡が壊れない条件の密度バランス、充填圧の選択が重要である。
【００２８】
図３はハニカム材セル隔壁１及び充填されたフォーム材３の高さが同一に揃った面状態を示しているが、実際は、その部分を拡大してみると図３−１の状態になっている。この不揃いの面に、硬く面精度が整った遮音材となる剛体（金属板等）遮音面１０を接着しようとすると、凹凸のある不揃いの面に剛体遮音面１０がなじまず隙間が出来、接着しない部分が発生する。
【００２９】
この対策として、遮音面を構成するのに柔軟な遮音材として独立気泡のポリエチレンフォーム材６を選択した。
【００３０】
図４は、剛体性を有する遮音面１０に代わって、厚さ５ｍｍ、密度３５ｋｇ／ｍ３の独立気泡ポリエチレンフォーム材の柔軟性のある遮音面６を用いた場合の状態を示している。また、ハニカム材セル空間には、連通気泡硬質フォーム材３が充填されいる。
【００３１】
図３−１に示したように、一般には、ハニカム材セル隔壁１とフォーム材３の高さは不揃いであるが、この状態にあるときに、独立気泡ポリエチレンフォーム材製の柔軟性ある遮音面６をハニカム材セル隔壁１に１００ｋｇ／ｍ２の圧力で押しつけと行くと、図４に示すようにハニカム材セル隔壁１の先端部が遮音面６の独立気泡ポリエチレン材に食い込んだ状態１１となる。
【００３２】
そこで、ハニカム材セル隔壁１の先端部が食い込んで行く遮音面６の表面に予めアクリル／ウレタン樹脂系接着剤５を塗布して置くとハニカム材セル隔壁１および充填材３に凹凸があっても、柔軟な独立気泡ポリエチレンフォーム材で出来ている遮音面６は、ハニカム材セル隔壁１及び充填材３と全面的に密着する状態１１となり、強固な接着力を生じる。
【００３３】
図４のアクリル/ウレタン樹脂接着剤５は接着強度の面から選択しているが、本目的に合う強度の接着剤であれば、これに限定されるものでない。
【００３４】
また、図４の構造は、遮音面６の肉厚が薄い場合には、ハニカムパネル積層体としての強度はあまり大きくならないので、自立性及び遮音効果には限界がある。
【００３５】
自立性及び遮音性を高める一手法として、遮音面の外側にさらに補強のための剛体（金属板等）を貼り付けることが考えられる。
これを実現する為に、図４−１のように遮音面６を構成する独立気泡ポリエチレンフォーム材の両面に接着剤５を塗布（図５で遮音面６の両面に破線で示されている）しておき、ハニカム材セル隔壁１と接触する面と反対側の接着剤面の外側には、剥離し易い保護紙１７をさらに貼り付けておく。
【００３６】
非通気で質量の大きい剛体材料の保護板７（図５）を貼り付けるにあたり、まず独立気泡ポリエチレンフォーム材の遮音面６に塗られた接着剤５の上に予め張られた保護紙１７（図４−１）を剥がし、その後に剛体保護板７をあらためて貼り付けることにより、自立性が高く、また遮音性の高いハニカムパネル積層体が得られる。
【００３７】
逆に、図４及び図４−１に示すハニカムパネル積層体の場合、強度アップのための剛体保護板７を接着せず、吸音面、遮音面にはポリエチレンフォーム材を用い、ハニカム材は紙を基材として、フェノール、ケイ酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、防水剤等を含浸させたものを用い、ハニカム材セルの充填材として、連通硬質フェノールフォーム材を採用しており、いずれの材質もカッター、又はハサミで容易に切断できる程度の硬さのものであるので、ハニカムパネル積層体そのものが加工性に優れると言う特徴がある。
【００３８】
また、従来技術のハニカムパネル積層体では、ハニカム材を挟み込む吸音面および遮音面の構成材には剛体（金属）が主に用いられていたので、曲面化し難く、曲面状対応形のハニカムパネル積層体が実現できていなかった。
【００３９】
ハニカムパネル積層体の実際の使用にあたっては、積層体全体を曲面として利用できると大変都合がよく、曲面対応可能なハニカムパネル積層体の実現が待望されていた。
【００４０】
その点、本願請求項１に記載の発明は、吸音面及び遮音面に柔軟性のあるポリエチレンフォーム材を用いているので、曲面対応が可能である。問題はハニカム構造の吸音層が曲面に対応出来るかどうかにある。
【００４１】
図７は、ハニカム材が、正六角形のハニカム単位セル１６によって平面を隙間なく埋めることによって、強度を発揮する構造になっていることを示している。実際にこの単位セルで敷き詰められたハニカム材を使って吸音層を構成するのであるから、曲げに対しては強く、どの方向も同じ強度を有していると思われる。
【００４２】
しかしながら、実際のハニカム層の作り方は、単位セルを敷きつめ繋いでゆく方法ではなく、沢山の帯状の材料を帯面が互いに平行になるように並べ、図７のセル隔壁１２のところを接着して作成する。したがって、セル隔壁１２のところは、帯状材料が２重になっていて、しかも接着剤で貼り合わせた構成になっている。それに対し、それ以外のセル隔壁は１重構成であり、接着剤も塗布されていない。
【００４３】
したがって、セル隔壁１２の強度が他に比べて２倍以上は強い構造になっていることが想定される。この条件で、各セル隔壁にひねり応力をかけた場合、相対的に小さいひねり応力でセル隔壁１２以外はひねり変形し、セル隔壁１２は、相対的に大きなひねり応力をかけないとひねり変形しない。
そこで、図７でセル隔壁１２に垂直な面１４の面内でハニカムパネル積層体全体を彎曲させよう（例えば１５の矢印の方向、紙面にたいして上下方向に曲げる）と、徐々に応力を加えて行くと、比較的初期段階に、セル隔壁１２以外のセル隔壁がひねり応力によりひねり変形する。その段階ではセル隔壁１２はひねり変形することはないが、この方向に彎曲するには、セル隔壁１２がひねり変形する必要がないので、ハニカムパネル積層体全体として彎曲させることが出来る。これに対し、面１４とは異なる面内で彎曲させようとすると程度の差はあるが、セル隔壁１２がどうしてもひねり変形することが必要になるが、セル隔壁１２は、２重構造でしかも接着剤で強固に固められているので、ひねり応力に対する耐力が大きく、容易にひねり変形をしない。したがって、ハニカムパネル積層体を全体として、容易に彎曲させることが出来ない。
【００４４】
一般のハニカム材は、セル隔壁１２が２重構造を構成し、その接着に接着力が十分に高い接着剤を用いているので、ハニカムパネル積層体を２重構造をしている面に垂直な面内で彎曲させることは容易にできるが、その他の面内では、なかなか彎曲しないと言う特性を持っていることが分かった。
【００４５】
したがって、ハニカムパネル積層体は、ハニカム材のセル配置方向に対して曲げ易い方向があるので、曲げて使用する場合には、この曲げ易い方向を捉えて曲げる必要がある。また自立性のために剛体保護板を用いるときには、曲面状の剛体保護板を用意し、ハニカムパネル積層体を曲げ易い方向に曲面状に曲げ、彎曲した独立気泡のポリエチレンフォーム材に塗布してある接着剤面を剛体に押し当て接着させることで目的を達成することが出来る。
【００４６】
この原理を応用して、例えば、図４及び図４−１構造体を円弧の矢印１３方向（紙面内の上下方向）に曲げた場合を示したのが、図４−２である。また、図５−１は、事前に５０Ｒに曲げられた厚さ２ｍｍのアルミ板８に、全体厚さ１５ｍｍ（ハニカム材／充填フォーム材厚７ｍｍ）で、図４−１の構造を有するハニカムパネル積層体の保護紙１７を剥がし、アルミ板８のＲ面に合わせ、押し当て接着させたものである。
【００４７】
図６−１及び６−２は、図４−１を用い、現場の騒音発生源を囲んでいる既設の鉄板（コンクリート・木質材等非通気材の場合もある）の壁面９に合わせ、保護紙１７を剥がし、接着剤５によって貼り付けた図である。図６−１は平面板に、図６−２は曲面体に貼り付けた図である。矢印１３は紙面内上下の向きに彎曲させたことを示す。
【００４８】
また、本発明のハニカムパネル積層体の減音性能について、説明する。
３４５×３２０×３００Ｈ ｍｍ角での６面が吸遮音構造のＢＯＸにより、減音性能を測定した結果を表１に示す。測定において、騒音の音源基準はセイコウ目覚まし時計スーパー雷電（直近ＭＡＸ値１００ｄＢＡ））を使用し、音源はＢＯＸの中心、音源と測定機器（リオンＮＡ−２７）の距離は５００ｍｍを測定基準とした。尚アルミ板付構造のハニカムパネル積層体の場合のアルミ板厚は、比較基準ＢＯＸのアルミ板１．２ｍｍ厚に合わせた。
表１ 単位：ｄＢＡ
表１において、本発明（ケース１）は、図４の構造を有するハニカムパネル積層体で、積層体の厚さは３８．０ｍｍで、内訳は、連通気泡ポリエチレンフォーム厚３ｍｍ、接着剤、ハニカム材及び充填フェノールフォーム厚３０ｍｍ、接着剤、独立気泡ポリエチレンフォーム厚５ｍｍである。
【００４９】
本発明（ケース２）は、図５の構造を有するハニカムパネル積層体で、積層体の厚さは１６．２ｍｍで、内訳は、連通気泡ポリエチレンフォーム厚３ｍｍ、接着剤、ハニカム材及び充填フェノールフォーム厚７ｍｍ、接着剤、独立気泡ポリエチレンフォーム厚５ｍｍ、アルミ板厚１．２ｍｍである。
【００５０】
本発明（ケース３）は、図５の構造を有するハニカムパネル積層体で、積層体の厚さは３９．２ｍｍで、内訳は連通気泡ポリエチレンフォーム厚３ｍｍ、接着剤、ハニカム材及び充填フェノールフォーム厚３０ｍｍ、接着剤、独立気泡ポリエチレンフォーム厚５ｍｍ、アルミ板厚１．２ｍｍである。
【００５１】
先行技術は、特許文献２の構成を有するハニカムパネル積層体で、積層体の厚さ３２．８ｍｍ厚で、内訳はアルミ繊維材厚１．６ｍｍ、接着剤、ハニカム材及び充填フェノールフォーム厚３０ｍｍ、接着剤、アルミ板厚１．２ｍｍである。
基準音源は、ハニカムパネル積層体の代わりに、アルミ板厚１．２ｍｍで囲った反射ＢＯＸである。
【００５２】
本発明（ケース１）と音源基準とを比較をすると、音源基準より周波数全域で１１〜２３ｄＢ減音し、平均で１７ｄＢの減音効果があり実用性が確認できた。
【００５３】
更に本発明（ケース１）の外側に１．２ｍｍ厚のアルミ板を接着させた本発明（ケース３）では、本発明（ケース１）に対して、２５００Ｈｚ以上で７〜２０ｄＢ、平均で１５ｄＢの減音値の上乗せ効果が確認された。
又本発明（ケース１）を本発明（ケース２）と比較すると、全体厚さが１６．２ｍｍと薄いに係らず、３１５０Ｈｚ以上では、本発明（ケース２）の方が、本発明（ケース１）より減音効果が大きいことが分かった。。
【００５４】
本発明（ケース２）と吸音構造のない音源基準を比較すると、１２５０〜２５００Ｈｚの周波数帯で１０ｄＢの減音、３１５０〜１００００Ｈｚの周波数帯で２８〜３６ｄＢの減音値を得た。又本発明（その３）では、ハニカム/フォームを３０ｍｍの厚さにした効果が出て、１２５０〜２５００Ｈｚの周波数帯で１７〜２１ｄＢの減音、この領域で本発明（ケース２）に対して、７〜１１ｄＢ改善。又３１５０〜１００００Ｈｚの周波数帯では３３〜３８ｄＢの減音値を得た。このことより、３１５０Ｈｚ以上の領域では本発明（ケース２）の全体厚さ１６．２ｍｍと本発明（ケース３）３９．２ｍｍの厚さの差が出てこないことが分かった。
【００５５】
ハニカム材厚さと充填フォーム厚さが同一な先行技術（特許文献２）と本発明（ケース３）の比較では、２５００Ｈｚ以下で３〜５ｄＢ、３１５０Ｈｚ以上では１０〜１５ｄＢ、本発明（ケース３）が良い値を得た。又、先行技術（特許文献２）と本発明（ケース２）の比較では、厚さが前者は３２．８ｍｍ，後者は、１６．２ｍｍと２倍の差があっても４０００Ｈｚ以上では８〜１３ｄＢ、後者の方が良い値を示し、本発明の高い有効性を示している。
【００５６】
また、本発明の断熱性能の評価であるが、本発明構造の図５で、ハニカム及びフェノールフォーム材厚みが３０ｍｍの断熱性能を測定すると熱貫流抵抗値は、１．０７ｍ２・ｋ／Ｗ（建材試験センター測定）であった。
【００５７】
この値を断熱材基準である建設省告示第九百九十八号（平成１１年３月３０日）の０．６ｍ２・ｋ／Ｗと比較すると、基準値以上の熱断熱性能を有することが判明した。
【００５８】
また、本発明の難燃性の評価であるが、（社）日本鉄道車両機械技術協会が実施している「鉄道車両用材料燃焼試験」で難燃性の試験を受けた。
【００５９】
実施試験体の構成条件は吸音表面材に連通気泡ポリエチレンフォーム材、吸音層にフェノール樹脂含浸ハニカム材にフェノールフォーム材を充填、遮音材に独立気泡ポリエチレンフォーム材、接着剤はエマルジョン系、アクリル・ウレタン樹脂系による図５構造体で、火元を図５における遮音材４側に配置して試験が行われた。試験結果は車材燃試Ｎｏ．２３−４８２Ｋで報告され、合格した。
【００６０】
曲面への対応性については、すでの前述したが、本発明構造体を曲げる場合、６角形ハニカム材要素の扱いが重要になる。
ハニカム材は、ハニカム６角形を形成する６面の内、図７に示したセル隔壁１２の２面が２重の接着層で強化されており、接着層であるセル隔離壁１２と垂直をなす平面１４の中では曲げ易く、セル隔壁１２と平行な面内では曲げ難い。
【００６１】
この特性と、ハニカム芯材を介し、ハニカム材の両面に接着しているポリエチレンフォーム材の柔軟性を生かすと曲げに追従が出来る。図４−２で、矢印１３の円弧方向に曲げた時、内側は収縮し、外側は伸びる。又紙質ハニカム材には固有の弾力性があり追従し易い。
【００６２】
接着部の安定についても、柔軟フォームにハニカム材が食い込み、ハニカム材を挟んだ状態の接着状態の本発明製造方法が、伸縮に追従し、接着部の剥離防止の対策になる事が確認された。
【００６３】
図４及び図４−１構造を曲げた図４−２及び図５−１は、ハニカム材及びフォーム材は伸縮し、又充填している連通気泡フェノールフォーム材がハニカムセル壁内で固定されていないため、これら材料が自由に動くことで、曲げ伸縮に対する追従性が確保出来た。
【００６４】
又実施工面でも、厚さ１５ｍｍの図４−１構造を、５０Ｒの曲面構造体に容易に合わせることが容易に出来た。
図５−１及び図６−２を事前に目的物のＲに合わせ、図４−１構造に予め曲げ癖をつけておくと取り付けし易い。矢印１３の円弧方向に伸縮し、曲面体への取付けが容易になる。
【００６５】
又本発明によるハニカムパネル積層体のコストは、表面が剛体である先行技術にみられる金属構造のハニカムパネル積層体と比較すると数分の一になる。
【００６６】
生産工程の短縮についても、吸音面に塗布した酢酸ビニール系接着剤の水分は、接着剤に接する連通気泡ポリエチレンフォーム材及びハニカム材に充填した連通気泡硬質フェノールフォーム材が吸水性であることから接着剤の水分を瞬時に脱水させることが出来、工程短縮に結びついた。
【００６７】
又遮音面の接着についても別工程で予め塗布した、アクリル/ウレタン樹脂接着剤は独立気泡のポリエチレンフォーム材に合わせるだけで強固な接着強度が得られ、一般的なエポキシ系接着剤（硬化時間が常温で１０時間）と比較すると硬化時間短縮及び危険物安全性・臭気対策を得た。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明によるハニカムパネル積層体は高周波騒音対策の低価格、薄型・軽量・加工性が要求される分野に有用である。又断熱材としての利用も可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１：ハニカム材セル隔壁
２： ハニカム材セル隔壁の先端部に塗布された酢酸ビニール系樹脂接着剤３：セル充填材の連通気泡硬質フェノールフォーム材
４：吸音面の柔軟な連通気泡ポリエチレンフォーム材
５：遮音材独立気泡ポリエチレンフォーム材の接着に使用する接着剤
６：遮音材の柔軟な独立気泡ポリエチレンフォーム材
７：平板の剛体材
８：事前に曲げられた剛体材
９：現場の既設遮音構造体の平板及び曲面体（金属、コンクリート製等）
１０：遮音材である平らな剛体材
１１：ハニカム材がポリエチレンフォーム材に食い込んだ部分
１２：ハニカム材の形状を維持する接着部分
１３：円弧方向へ曲る方向を示した矢印
１４：隔壁に垂直な平面
１５：曲げる方向を示した矢印
１６：６角形ハニカム材要素図
１７：接着剤用の保護紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸音面、吸音層、反射面からなる積層体において、
吸音面はスポンジ系発泡体よりなり、
吸音層はハニカム材と該ハニカム材セルの空間部に硬質フォーム材を充填させた層から成り、
吸音層を構成するハニカム材のセル隔壁の六角形線条先端部に接着剤を塗布し、該ハニカム材セル隔壁先端部を上記吸音面に対して押し当て、接着剤を塗布した該セル隔壁先端部を該発泡体に食い込ませて接着させた構造を有し、
さらに上記吸音面とは平行でかつ該ハニカム材の反対側の面となる遮音面は、スポンジ系発泡体からなり、
上記ハニカム材と接する面に接着剤を一面に塗布し、該ハニカム材セル隔壁の接着剤を塗布した先端部と逆側の先端部を上記遮音面に対して押し当て、該セル隔壁先端部を接着剤を一面に塗布した該発泡体に食い込ませた接着構造を有する
ことを特徴とするハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体。
【請求項２】
請求項１に記載の積層体であって、
吸音面を構成するスポンジ系発泡体が連通気泡であり、
吸音層の硬質フォーム材が連通気泡であり、
遮音面を構成するスポンジ系発泡体が独立気泡である
ことを特徴とするハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体
【請求項３】
吸音面及び遮音面に使用するスポンジ系発泡体はポリエチレンフォーム材からなる請求項１又は請求項２に記載のハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体
【請求項４】
充填フォーム材は硬質フェノールフォーム材からなる請求項１又は請求項２に記載のハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体
【請求項５】
鉄道車両用材料燃焼試験の難燃性基準に合格する性能を持つ請求項１又は請求項２に記載のハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体
【請求項６】
独立気泡スポンジ系発泡体面のハニカム材に接着させた面とは反対側の面に、剛体よりなる遮音材を貼り合わせることを特徴とする請求項２記載のハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体
【請求項７】
帯状部材を用いて作成されるハニカム材において、隣接した６角形ハニカム材セルを互いに接着する隔壁面と垂直をなす面内でハニカムパネル積層体を彎曲させ、遮音面のスポンジ系発泡体の両面に塗布された接着剤の内、ハニカム材とは反対側の面に剛体よりなる曲面の遮音材を貼り合せることを特徴とする請求項１又は請求項２記載ののハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体
【請求項１】
吸音面、吸音層、反射面からなる積層体において、
吸音面はスポンジ系発泡体よりなり、
吸音層はハニカム材と該ハニカム材セルの空間部に硬質フォーム材を充填させた層から成り、
吸音層を構成するハニカム材のセル隔壁の六角形線条先端部に接着剤を塗布し、該ハニカム材セル隔壁先端部を上記吸音面に対して押し当て、接着剤を塗布した該セル隔壁先端部を該発泡体に食い込ませて接着させた構造を有し、
さらに上記吸音面とは平行でかつ該ハニカム材の反対側の面となる遮音面は、スポンジ系発泡体からなり、
上記ハニカム材と接する面に接着剤を一面に塗布し、該ハニカム材セル隔壁の接着剤を塗布した先端部と逆側の先端部を上記遮音面に対して押し当て、該セル隔壁先端部を接着剤を一面に塗布した該発泡体に食い込ませた接着構造を有する
ことを特徴とするハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体。
【請求項２】
請求項１に記載の積層体であって、
吸音面を構成するスポンジ系発泡体が連通気泡であり、
吸音層の硬質フォーム材が連通気泡であり、
遮音面を構成するスポンジ系発泡体が独立気泡である
ことを特徴とするハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体
【請求項３】
吸音面及び遮音面に使用するスポンジ系発泡体はポリエチレンフォーム材からなる請求項１又は請求項２に記載のハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体
【請求項４】
充填フォーム材は硬質フェノールフォーム材からなる請求項１又は請求項２に記載のハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体
【請求項５】
鉄道車両用材料燃焼試験の難燃性基準に合格する性能を持つ請求項１又は請求項２に記載のハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体
【請求項６】
独立気泡スポンジ系発泡体面のハニカム材に接着させた面とは反対側の面に、剛体よりなる遮音材を貼り合わせることを特徴とする請求項２記載のハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体
【請求項７】
帯状部材を用いて作成されるハニカム材において、隣接した６角形ハニカム材セルを互いに接着する隔壁面と垂直をなす面内でハニカムパネル積層体を彎曲させ、遮音面のスポンジ系発泡体の両面に塗布された接着剤の内、ハニカム材とは反対側の面に剛体よりなる曲面の遮音材を貼り合せることを特徴とする請求項１又は請求項２記載ののハニカムパネル積層体の製造方法及びハニカムパネル積層体
【図１】
【図２】
【図３】
【図３−１】
【図４】
【図４−１】
【図４−２】
【図５】
【図５−１】
【図６−１】
【図６−２】
【図７】
【図２】
【図３】
【図３−１】
【図４】
【図４−１】
【図４−２】
【図５】
【図５−１】
【図６−１】
【図６−２】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９７３４５（Ｐ２０１３−９７３４５Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４２９７０（Ｐ２０１１−２４２９７０）
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【特許番号】特許第５１２７９７５号（Ｐ５１２７９７５）
【特許公報発行日】平成２５年１月２３日（２０１３．１．２３）
【出願人】（５０６０８３８４４）株式会社 静科 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【特許番号】特許第５１２７９７５号（Ｐ５１２７９７５）
【特許公報発行日】平成２５年１月２３日（２０１３．１．２３）
【出願人】（５０６０８３８４４）株式会社 静科 (8)
【Ｆターム（参考）】
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