(57)【要約】【課題】軽量、高強度かつ安価で、従来に比べて難燃性に優れた難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体の製造方法、および、難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体を提供する。【解決手段】ハニカムコア、および、前記ハニカムコアの上面および下面に設けられた２枚の難燃性の繊維強化熱硬化性積層板からなる難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体の製造方法であって、ハニカムコアを用意し、前記ハニカムコアに難燃剤を含浸させ、乾燥させる工程、前記難燃剤が含浸された前記ハニカムコアに、熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、加熱し、硬化させる工程、および、前記難燃剤および熱硬化性樹脂組成物が含浸された前記ハニカムコアの上面および下面に接着剤を用いて前記難燃性の繊維強化熱硬化性積層板をそれぞれ固定する工程を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハニカムコア、および、前記ハニカムコアの上面および下面に設けられた２枚の難燃性の繊維強化熱硬化性積層板からなる難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体の製造方法であって、
ハニカムコアを用意し、前記ハニカムコアに難燃剤を含浸させ、乾燥させる工程、
前記難燃剤が含浸された前記ハニカムコアに、熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、加熱し、硬化させる工程、および、
前記難燃剤および熱硬化性樹脂組成物が含浸された前記ハニカムコアの上面および下面に接着剤を用いて前記難燃性の繊維強化熱硬化性積層板をそれぞれ固定する工程を含むことを特徴とする難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体の製造方法。
【請求項２】
前記ハニカムコアが紙からなることを特徴とする請求項１に記載の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体の製造方法。
【請求項３】
前記難燃剤としてリン酸窒素化合物を用いることを特徴とする請求項１または２に記載の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体の製造方法。
【請求項４】
前記熱硬化性樹脂組成物としてフェノール樹脂を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体の製造方法。
【請求項５】
前記難燃性の繊維強化熱硬化性積層板は、複数のクロスにフェノール樹脂を含浸させ、乾燥させた後、前記クロスを積層して加熱加圧成形することによって得ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体の製造方法。
【請求項６】
ハニカムコア、および、前記ハニカムコアの上面および下面に固定された２枚の難燃性の繊維強化熱硬化性積層板からなる難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体であって、
前記ハニカムコアは、難燃剤および熱硬化性樹脂組成物が含浸されており難燃性を有することを特徴とする難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体。
【請求項７】
前記ハニカムコアが紙からなることを特徴とする請求項６に記載の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体。
【請求項８】
前記難燃剤がリン酸窒素化合物であることを特徴とする請求項６または７に記載の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体。
【請求項９】
前記熱硬化性樹脂組成物がフェノール樹脂であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体。
【請求項１０】
前記難燃性の繊維強化熱硬化性積層板が、フェノール樹脂が含浸された複数のクロスからなる積層体であることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体の製造方法、および、難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
軽量な板材として、ハニカムコアを用いたものが従来から存在しており、ハニカムコアの材質については大きく分けると２種類存在する。１つ目は、アルミなどの金属のハニカムコアを用いた板材（特許文献１，２参照）であり、２つ目は非金属のハニカムコアを用いた板材（特許文献２参照）である。金属のハニカムコアを用いた板材は、単位重量あたりの強度・剛性が高く、航空機から建築までさまざまな分野で幅広く使用されているが、高価であるという問題があった。非金属のハニカムコアを用いた板材は、アラミドからなるハニカムコア、紙からなるハニカムコアを用いたものが存在しているが、紙からなるハニカムコアを用いたものは、軽量で、圧縮強度が高く、アルミやアラミドに比べて安価であるが、難燃性に問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０７７２０号公報
【特許文献２】特開２０１５−４４３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２では、ハニカムコアの材質に関係なく板材に難燃性を持たせるために、ハニカムコアをサンドイッチするパネルに難燃性の高い熱可塑性スーパーエンプラ繊維を使用したプラスチック板を用いていることから、ハニカムコアをサンドイッチするパネルの製造方法が複雑で、製造コストが増加し、また、原料も高価であることから価格的に問題がある。また、表面の板材だけに難燃性を持たせたとしても、ハニカムコアが紙などの場合、より広い用途で使用することを想定すると、難燃性が不十分となる可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、軽量、高強度かつ安価で、従来よりも難燃性に優れた難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体の製造方法、および、難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体の製造方法は、ハニカムコア、および、前記ハニカムコアの上面および下面に設けられた２枚の難燃性の繊維強化熱硬化性積層板からなる難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体の製造方法であって、ハニカムコアを用意し、前記ハニカムコアに難燃剤を含浸させ、乾燥させる工程、前記難燃剤が含浸された前記ハニカムコアに、熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、加熱し、硬化させる工程、および、前記難燃剤および熱硬化性樹脂組成物が含浸された前記ハニカムコアの上面および下面に接着剤を用いて前記難燃性の繊維強化熱硬化性積層板をそれぞれ固定する工程を含むことを特徴とする。
【０００７】
前記ハニカムコアが紙からなり、前記難燃剤としてリン酸窒素化合物を用い、前記熱硬化性樹脂組成物としてフェノール樹脂を用いる。
【０００８】
さらに、前記難燃性の繊維強化熱硬化性積層板は、複数のクロスにフェノール樹脂を含浸させ、乾燥させた後、前記クロスを積層して加熱加圧成形することによって得る。
【０００９】
本発明の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体は、ハニカムコア、および、前記ハニカムコアの上面および下面に固定された２枚の難燃性の繊維強化熱硬化性積層板からなる難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体であって、前記ハニカムコアは、難燃剤および熱硬化性樹脂組成物が含浸されており難燃性を有することを特徴とする。
【００１０】
前記ハニカムコアが紙からなり、前記難燃剤がリン酸窒素化合物であり、前記熱硬化性樹脂組成物がフェノール樹脂である。
【００１１】
さらに、前記難燃性の繊維強化熱硬化性積層板が、フェノール樹脂が含浸された複数のクロスからなる積層体である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体の製造方法は、ハニカムコア、および、前記ハニカムコアの上面および下面に設けられた２枚の難燃性の繊維強化熱硬化性積層板からなる難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体の製造方法であって、ハニカムコアを用意し、前記ハニカムコアに難燃剤を含浸させ、乾燥させる工程、前記難燃剤が含浸された前記ハニカムコアに、熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、加熱し、硬化させる工程、および、前記難燃剤および熱硬化性樹脂組成物が含浸された前記ハニカムコアの上面および下面に接着剤を用いて前記難燃性の繊維強化熱硬化性積層板をそれぞれ固定する工程を含むことにより、軽量、高強度かつ難燃性に優れたハニカムコアサンドイッチパネル構造体を安価で製造することが可能となる。
【００１３】
本発明の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体は、ハニカムコア、および、前記ハニカムコアの上面および下面に固定された２枚の難燃性の繊維強化熱硬化性積層板からなる難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体であって、前記ハニカムコアは、難燃剤および熱硬化性樹脂組成物が含浸されており難燃性を有することにより、軽量、高強度、かつ安価で、難燃性に優れた難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体を実現することができ、より広範囲の用途で使用することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体の断面図である。
【図２】難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体を分解した状態の斜視図である。
【図３】別の形態のハニカムコアの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１の製造方法および難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１を、図を用いて説明する。図１に示すのは、本発明の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１の断面図であり、図２に示すのは、難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１を分解した状態の斜視図である。
【００１６】
まず初めに、本発明の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１について説明する。図１に示すように、本発明の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１は、ハニカムコア２、および、前記ハニカムコア２の上面および下面に設けられた２枚の難燃性の繊維強化熱硬化性積層板３から構成され、建築資材、家具など様々な用途で用いられる。
【００１７】
前記ハニカムコア２は、蜂の巣のような六角形、または、その他の同一の立体図形（セル）を隙間なく並べた構造体であり、本実施形態では、図２に示すように、複数の六角形から構成されているが、その他の形状を用いることも可能であり、例えば、図３に示すような、円筒状のロールコアの形態を用いることも可能である。そして、前記ハニカムコア２は、難燃剤、および、熱硬化性樹脂組成物が含浸されており、難燃性を有している。
【００１８】
前記ハニカムコア２は、材質として紙を用いることが好ましく、クラフト紙などを用いる。そして、前記難燃剤としてリン酸窒素化合物を用い、前記熱硬化性樹脂組成物としてフェノール樹脂を用いることが好ましい。
【００１９】
２枚の前記難燃性の繊維強化熱硬化性積層板３は、接着剤４を用いて前記ハニカムコア２の上面および下面に固定されている。前記難燃性の繊維強化熱硬化性積層板３は、フェノール樹脂を含浸させたクロスからなる積層体である。難燃性の繊維強化熱硬化性積層板３で使用するクロスは、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維等を材質とし、平織、綾織、朱子織等の織り方で編まれたクロスを用いる。前記難燃性の繊維強化熱硬化性積層板３の構造については製造方法の所で詳しく説明する。また、前記接着剤４としては、エポキシ樹脂などを用いる。
【００２０】
このように、本発明の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１は、難燃剤が含浸されたハニカムコア２および難燃性の繊維強化熱硬化性積層板３から構成されたサンドイッチ構造を有することにより、軽量、高強度、かつ安価で、優れた難燃性を有し、様々な用途で使用することができるようになる。
【００２１】
次に、本発明の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１の製造方法について説明する。まず初めに、クラフト紙などの紙からなるハニカムコア２を用意し、前記ハニカムコア２にリン酸窒素化合物などの難燃剤を含浸させる。この時、前記ハニカムコア２に対して、前処理として５０〜８０℃で２４時間乾燥処理を行い、その後、前記難燃剤を前記ハニカムコア２に３０分間含浸させる。前記難燃剤の含浸量は、１０％以上としており、好ましくは、２０％以上とする。その後、前記ハニカムコア２を、１２０℃で３０分乾燥させると、難燃性のハニカムコア２が得られる。
【００２２】
前記ハニカムコア２が乾燥したら、さらに、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、その後、加熱することによって硬化させる。この時、熱硬化性樹脂組成物としてフェノール樹脂を用いた場合、フェノール樹脂を前記ハニカムコア２に１分間含浸させ、その後、１２０℃で３０分以上乾燥させる。フェノール樹脂の含浸量は、１０％以上としており、好ましくは、２０％以上とする。このようにして、難燃剤および熱硬化性樹脂組成物が含浸されたハニカムコア２ができる。
【００２３】
次に、難燃性の繊維強化熱硬化性積層板３を得る工程について説明する。複数のクロスを用意し、クロスにフェノール樹脂を含浸させて乾燥させる。その後、フェノール樹脂が含浸された複数のクロスを所定の枚数を積層して加熱加圧成形することにより、難燃性の繊維強化熱硬化性積層板３を得る。加熱加圧成形を行う際の条件は適宜設定可能であるが、温度は１５０℃、時間は２時間、圧力は３ＭＰａとしている。
【００２４】
このようにして得られた２枚の難燃性の繊維強化熱硬化性積層板３に、エポキシ樹脂などの接着剤４を貼り合わせた後、図２に示すように、難燃剤および熱硬化性樹脂組成物が含浸されたハニカムコア２の上面および下面に配置して固定し、その後、所定の厚みのスペーサを挿入して、加熱加圧成形を行うと、本発明の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１が完成する。加熱加圧成形を行う際の条件は適宜設定可能であるが、温度は１００〜１３０℃、時間は２時間、圧力は２〜３ＭＰａとすることが好ましい。
【００２５】
このような製造方法で得られた難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１は、軽量かつ安価でありながら十分な強度を有するだけではなく、従来よりも優れた難燃性を有しており、さらに、ハロゲン、三酸化アンチモンなどを用いることなく製造していることから環境負荷を低減するという効果も奏する。
【００２６】
本発明の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１の難燃性などの効果について実施例および比較例を用いて詳しく説明する。
【実施例】
【００２７】
クラフト紙からなるハニカムコア２に、リン酸窒素系難燃剤を含浸させて乾燥させた後、更にフェノール樹脂を含浸し、熱硬化させることにより、難燃性を有するハニカムコア２を用意する。そして、２枚の難燃性の繊維強化熱硬化性積層板３を用意し、２枚の前記難燃性の繊維強化熱硬化性積層板３に接着剤４を貼り合わせた後、前記ハニカムコア２の上面および下面に固定する。その後、加熱加圧成形することによって、厚さ１１ｍｍの難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１を用意する。
【００２８】
比較例として、実施例の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１のハニカムコア２を、難燃剤を含浸させていないハニカムコアに変更したハニカムコアサンドイッチパネル構造体を用意する。比較例のハニカムコアサンドイッチパネル構造体のその他の構造は、実施例と同じ条件とする。
【００２９】
このようにして用意した実施例の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１および比較例のハニカムコアサンドイッチパネル構造体について、難燃性についてはＵＬ９４規格の燃焼性試験を行い、発煙性についてはＮＢＳスモークチャンバーを用いた発煙性試験を行い、以下の表１に示すような結果を得た。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
難燃性については、実施例の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１は、表１に示すように、ＵＬ９４規格のＶ−０相当の結果を得た。ＵＬ９４規格は、Ｖ−０の上に５Ｖが存在するが、５Ｖは極めて厳しい基準であるため、通常用途ではＶ−０相当であれば実用上は十分な難燃性を有することになる。これに対し、比較例のハニカムコアサンドイッチパネル構造体は、燃焼性試験の際に着火したために難燃性に問題があるといえる。このように、本発明の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１は優れた難燃性を有している。
【００３２】
実施例の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１のＮＢＳスモークチャンバーを用いた発煙性試験の結果は、表１に示すように、４分間最大発煙量がＤｍ２００以下の基準を満たすという結果を得た。Ｄｍ２００以下の基準は、隔壁、内張り、又は、天井張りの表面に使用される材料に求められる性能であり、発煙性においても優れた性能を有することを示している。これに対し、比較例のハニカムコアサンドイッチパネル構造体は、発煙性試験の結果、分間最大発煙量がＤｍ２００以下を満たしていないことから、本発明の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１は発煙性においても優れた効果を有しているといえる。
【００３３】
難燃性および発煙性以外を比較した結果についても表１に示している。価格については、実施例および比較例は共に、ハニカムコアにクラフト紙を用いていることから、安価であり同等であるが、圧縮強度については、実施例の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体１の方が高いという結果が得られた。
【００３４】
これらのことから、本発明の難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体は、軽量、高強度かつ安価で、従来よりも難燃性に優れていることから、様々な用途で使用することができるようになる。
【符号の説明】
【００３５】
１    難燃性ハニカムコアサンドイッチパネル構造体
２    ハニカムコア
３    難燃性の繊維強化熱硬化性積層板
４    接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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