蜂窝板层叠体的制造方法及蜂窝板层叠体的制作方法
【专利摘要】在以蜂窝材料为基底的层叠材料中，在成为基底的蜂窝材料和夹持蜂窝材料的两个面材的粘接中，存在如下问题：将刚性大、平面精度高的平面构件，与为线条并且不完全平坦的蜂窝构件粘接，粘接力不能足够大。在由吸音面、吸音层、反射面构成的层叠体中，吸音面由发泡体构成，吸音层由蜂窝材料和使硬质泡沫材料填充于空间部而成的层构成，并且具有如下构造：将粘接剂涂布于吸音层的蜂窝材料的前端部，使该前端部抵接于所述吸音面，使其陷入该发泡体并粘接，此外，成为蜂窝材料的相反侧的面的遮音面由发泡体构成，具有如下粘接构造：将粘接剂整面地涂布于与所述蜂窝材料相接的面，使该蜂窝材料的蜂窝单元隔壁的相反侧的前端部抵接于所述遮音面，使其陷入整面地涂布有粘接剂的该发泡体。
【专利说明】蜂窝板层叠体的制造方法及蜂窝板层叠体
【技术领域】
[0001]本发明有关以隔音/隔热领域为对象的蜂窝板层叠体的制造方法及该层叠体。
【背景技术】
[0002]在以蜂窝材料为芯材、具有夹入蜂窝材料的两个面材的蜂窝板层叠体的使用领域中，有飞机、铁道车辆、建材。在这些领域中，作为轻量化及强度构件的使用方法是普遍的，多以蜂窝的蜂窝单元空间内无填充物的中空状态使用。
[0003]与此对比，通过具有吸音、隔热性能的金属或纤维强化塑料材料(FRP、CFRP、KFRP)构成夹介蜂窝材料的两面，作为吸音隔热层叠体广泛地使用于船舶、飞机等(专利文献1)，进一步，以具有吸音特性的构件填充蜂窝的蜂窝单元空间，作为吸音层，向遮音特性更好的层叠体改良(专利文献2)。
[0004]专利文献1:日本实开昭62-19304
[0005]专利文献2:日本特许3806744号
[0006]文献I的实用新型名称为“吸音隔热板”。其为夹介蜂窝材料的两面粘接有作为多孔质吸音隔热材料的玻璃棉、岩棉的板，蜂窝材料的蜂窝单元为中空。
[0007]文献2的发明名称为“通气性夹层板的制造方法及夹层板”。酚醛泡沫填充于蜂窝的蜂窝单元空间，构成吸音层，具有夹入蜂窝材料的两个面，将具有吸音构造的通气性的铝纤维材料用于一面作为吸音面，将无柔软性的遮音板粘接于另一面作为遮音面。
【发明内容】
[0008](发明要解决的问题)
[0009]在以蜂窝材料作为基底的层叠材料中，在专利文献I及2记载的技术中，在成为基底的蜂窝材料和夹持蜂窝材料的两个面材的粘接中存在问题。
[0010]即，为了夹持蜂窝材料而与蜂窝材料粘接的面材，均为为了增强作为吸音材料或者遮音材料的效果，由主要以金属等刚体为主体、平面精度高的材料构成。
[0011]另一方面，由于应该垂直地粘接于这些面材的六角形状的蜂窝材料的蜂窝单元隔壁的壁厚较薄，粘接所涉及的蜂窝单元隔壁前端部形成线条，并且相对于粘接面不平坦而呈凸凹。
[0012]从而，刚性大、平面精度高的平面构件与为六角线条、不完全平坦的构件以对接状进行粘接，由于粘接面积不充分，因此无法得到大的粘接力。
[0013]并且，由于填充于蜂窝单元内部的泡沫材料也是厚度不均，因此，对于粘接力的加强没有大的作用。
[0014]如此，由于得到的粘接力小，根据情况，在蜂窝材料和面材之间产生间隙，降低遮音效果，作为对抗噪音的构造材料是不适合的，并且招致作为蜂窝板层叠体的整体的强度不足，作为建材，存在适用范围受限的问题。
[0015](解决技术问题的技术方案)[0016]本发明鉴于以上问题，提供一种蜂窝板层叠体的制造方法，其特征在于，在由吸音面、吸音层、遮音面构成的层叠体中，吸音面由海绵类发泡体构成，吸音层由蜂窝材料和使硬质泡沫材料填充于该蜂窝材料的蜂窝单元的空间部而成的层构成，将粘接剂涂布于构成该吸音层的该蜂窝材料的蜂窝单元隔壁的六角形线条前端部，将该蜂窝单元隔壁的六角形线条前端部对接于由海绵类发泡体构成的所述吸音面，进一步对涂布有粘接剂的该蜂窝单元隔壁的六角形线条前端部施加压力并推压，使其陷入该海绵类发泡体并粘接，进一步，与所述吸音面平行并且成为该蜂窝材料的相反侧的面的遮音面，由海绵类发泡体构成，将粘接剂整面地涂布于该遮音面的与所述蜂窝材料相接的面，将该蜂窝材料的蜂窝单元隔壁的与涂布有粘接剂的前端部相反侧的前端部，对接于由海绵类发泡体构成的所述遮音面的涂布有粘接剂的面，进一步对该相反侧的前端部施加压力并推压，使其陷入整面地涂布有粘接剂的该海绵类发泡体并粘接。
[0017]作为适合对于蜂窝材料的粘接的吸音面材料及遮音面材料的材料，选择柔软的海绵类发泡体。对于厚度不均的蜂窝材料及泡沫材料，发挥海绵类发泡体的柔软性,使蜂窝材料陷入海绵类发泡体并使其粘接。通过上述，粘接部位从线变为面，粘接部位的面积增加，粘接变得强固，蜂窝板层叠体整体的构造稳定。
[0018](发明的效果)
[0019]作为夹介蜂窝材料的吸音面及遮音面的面材，使用作为海绵类发泡体之一的柔软的气泡聚乙烯泡沫材料，作为蜂窝材料的蜂窝单元的空间部的填充材料，使用连通气泡的硬质酚醛材料，得到厚度15mm时重量为0.8kg/m2、厚度38mm时重量为2.0kg/m2的轻量、强固的层叠体。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是将粘接剂涂布于蜂窝材料的蜂窝单元隔壁前端部的图。
[0021]图2是使附有粘接剂的蜂窝材料的蜂窝单元隔壁前端部陷入吸音面的气泡聚乙烯泡沫材料并粘接的图。
[0022]图3是将连通气泡的硬质酚醛泡沫材料填充于蜂窝材料的蜂窝单元空间的图。
[0023]图3-1是使平坦的刚体材料配合于蜂窝材料的蜂窝单元隔壁前端部及填充泡沫材料的凸凹面的图。
[0024]图4是遮音材料的聚乙烯泡沫材料通过加压而陷入蜂窝材料的蜂窝单元隔壁前端部的状态和与厚度不整齐的填充泡沫材料紧贴、粘接的图。
[0025]图4-1是将粘接剂及粘接剂保护纸贴附于图4的遮音面6的与蜂窝材料相反的面的外侧的图。
[0026]图4-2是将图4及图4-1的蜂窝板层叠体弯曲的图。
[0027]图5是将刚体材料粘接于独立气泡聚乙烯泡沫材料面的图。
[0028]图5-1是将图4-1的蜂窝板层叠体粘接于弯曲的刚体材料的图。
[0029]图6-1是将图4-1的蜂窝板层叠体粘接于既有的现场架构(平面构造体)的图。
[0030]图6-2是将图4-1的蜂窝板层叠体粘接于既有的现场架构(曲面构造体)的图。
[0031]图7是表示蜂窝材料的蜂窝单元构造及易弯曲方向的图。
[0032]符号说明[0033]1:蜂窝材料的蜂窝单元隔壁
[0034]2:涂布于蜂窝材料的蜂窝单元隔壁的前端部的醋酸乙烯类树脂粘接剂
[0035]3:蜂窝单元填充材料的连通气泡硬质酚醛泡沫材料
[0036]4:吸音面的柔软的连通气泡聚乙烯泡沫材料
[0037]5:遮音材料独立气泡聚乙烯泡沫材料的粘接所使用的粘接剂
[0038]6:遮音材料的柔软的独立气泡聚乙烯泡沫材料
[0039]7:平板的刚体材料
[0040]8:事先弯曲的刚体材料
[0041]9:现场的既有遮音构造材料的平板及曲面体(金属、混凝土制等)
[0042]10:作为遮音材料的平坦的刚体材料
[0043]11:蜂窝材料陷入聚乙烯泡沫材料的部分
[0044]12:维持蜂窝材料的形状的粘接部分
[0045]13:表示向圆弧方向弯曲的方向的箭头
[0046]14:垂直于隔壁的平面
[0047]15:表示弯曲的方向的箭头
[0048]16:六角形蜂窝材料要素图
[0049]17:粘接剂用的保护纸。
【具体实施方式】
[0050]本发明的实施方式中的第一特征有关吸音面的构件。一般来说，在海绵类气泡体的气泡构造中，包含具有连通气泡构造、和具有独立气泡构造这两类，就吸音性能而言，适于具有气泡连通的构造的连通气泡材料，就遮音性能而言，适于气泡分别独立的、发泡气体被封入气泡内的独立气泡材料。
[0051]因此，作为吸音面的构件，只要是富于柔软性的连通气泡的海绵类气泡体，不必选择材质，可以从聚乙烯、聚氨酯、橡胶及聚丙烯类的连通气泡体之中选择，在本发明中，选择为连通气泡的、具有柔软性的聚乙烯泡沫材料、密度35kg/m3的7 — /、°一才A品名LC-3000#2NN (三和化工社制)。
[0052]本发明的实施方式中的第二特征有关使吸音面材料和蜂窝材料粘接的粘性粘接齐U。在使蜂窝材料和作为吸音面材料的连通气泡的聚乙烯泡沫材料粘接的粘接剂中，使用乳胶类(醋酸乙烯树脂类、〕二、>社制)。但是，也可以是环氧/聚氨酯/丙烯/硅酮类粘接剂。
[0053]如果列举粘接剂的选择条件的话，那么粘度15，000?70，OOOmPas (30°C)是优选的范围，更优选30，000?70，OOOmPas的范围，涂布作业时间为20分钟以上的材料。
[0054]本发明的实施方式中的第三特征有关形成吸音层的蜂窝材料。蜂窝单元形状不必选择，材质为以纸为基材，含浸有酚醛、硅酸镁、氢氧化铝、防水剂等的蜂窝材料是适合的。
[0055]本发明的实施方式中的第四特征有关填充于蜂窝材料的蜂窝单元的吸音泡沫材料。从连通气泡的硬质泡沫材料中选择硬质酚醛泡沫材料密度20kg/m3。泡沫材料具有水分吸收及蒸发作用，并且关于防火性，为在引火试验中也难以着火的材料。并且，采用硬质的连通气泡材料的第一目的为吸音性能。[0056]本发明的实施方式中的第五特征有关遮音材料(反射材料)。从具有柔软性的独立气泡体之中选择聚乙烯泡沫材料、密度35kg/m3的品名寸> O力L-2501NN (三和化工社制)。
[0057]本发明的实施方式中的第六特征有关涂布于具有遮音性能的独立气泡聚乙烯泡沫材料的粘接剂。
[0058]对于独立气泡的聚乙烯泡沫材料，事先在双面或单面，整面地涂布常温固化型的具有弹性的粘接剂(主材由丙烯树脂类SK夕' ^ > 801B、固化剂聚氨酯类树脂类L-45构成，綜研化学社制)，使用前通过保护片材覆盖粘接面。
[0059](实施例)
[0060]图1为表示厚度7mm或者30mm的蜂窝单元尺寸12mm (相对面的蜂窝单元隔壁的间隔12_的正六角形)的酚醛树脂含浸纸质蜂窝材料的蜂窝单元隔壁I和涂布于其前端部的醋酸乙烯类树脂粘接剂2的图。粘接剂不仅附着至蜂窝材料的蜂窝单元隔壁I的前端部，而且使其附着至蜂窝单元隔壁立起的壁面。
[0061]图2为使涂布有粘接剂的蜂窝材料的蜂窝单元隔壁I的前端部，对接于成为吸音面的厚度3mm、密度35kg/m3的连通气泡聚乙烯泡沫材料4，以100kg/m2左右的压力使蜂窝材料的蜂窝单元隔壁陷入吸音面材料并使其粘接的图。
[0062]通过加压，作为蜂窝材料的蜂窝单元隔壁I的前端部的粘接剂涂布部2陷入柔软的泡沫材料4，通过粘接剂以泡沫材料夹持蜂窝材料的蜂窝单元隔壁I的前端部的状态而被粘接，由此，包含蜂窝材料的蜂窝单元隔壁面在内，粘接面积变得足够大，实现粘接强度的提升。
[0063]图3为将厚度7mm或者30mm、密度20kg/m3的连通气泡硬质酚醛泡沫材料3压入填充于蜂窝材料的蜂窝单元空间的图。由于作为蜂窝单元填充材料的连通气泡硬质酚醛泡沫材料，通过填充压力被推压入作为吸音面材料的连通气泡聚乙烯泡沫材料，因此如下条件的密度平衡、填充压的选择是重要的:硬质酚醛泡沫材料的连通气泡不会因填充压力而破溃。
[0064]图3示出了蜂窝材料的蜂窝单元隔壁I及被填充的泡沫材料3的高度同一地整齐的面状态，但是实际上，放大该部分来看，成为图3-1的状态。如果欲将作为坚硬并且面精度整齐的遮音材料的刚体(金属板等)遮音面10，粘接于该不整齐的面的话，那么刚体遮音面10不贴合于有凹凸的不整齐的面，出现间隙，产生不粘接的部分。
[0065]作为对策，在构成遮音面方面，选择独立气泡的聚乙烯泡沫材料6作为柔软的遮音材料。
[0066]图4表示代替具有刚体性的遮音面10，使用厚度5mm、密度35kg/m3的独立气泡聚乙烯泡沫材料的具有柔软性的遮音面6的情况的状态。并且，蜂窝材料的蜂窝单元空间内填充有连通气泡硬质泡沫材料3。
[0067]如图3-1所示，一般地，蜂窝材料的蜂窝单元隔壁I和泡沫材料3的高度不整齐，当处于这种状态时，如果以100kg/m2的压力将独立气泡聚乙烯泡沫材料制的具有柔软性的遮音面6推压至蜂窝材料的蜂窝单元隔壁1，则如图4所示，成为蜂窝材料的蜂窝单元隔壁I的前端部陷入遮音面6的独立气泡聚乙烯泡沫材料的状态11。
[0068]于是，如果预先将丙烯/聚氨酯树脂类粘接剂5，涂布于蜂窝材料的蜂窝单元隔壁I的前端部将陷入的遮音面6的表面，那么即便蜂窝材料的蜂窝单元隔壁I及填充材料3存在凹凸，也会成为柔软的独立气泡聚乙烯泡沫材料形成的遮音面6全面地与蜂窝材料的蜂窝单元隔壁I及填充材料3紧贴的状态11，产生强固的粘接力。
[0069]图4的丙烯/聚氨酯树脂粘接剂5是从粘接强度的方面来选择的。只要是符合本目的的强度的粘接剂，并不限定于此。
[0070]并且，在图4的构造中，在遮音面6的壁厚较薄的情况下，由于作为蜂窝板层叠体的强度并不很大，因此在自立性及遮音效果上有局限性。
[0071]作为提高自立性及遮音性的一个方法，可以考虑进一步将用于加强的刚体(金属板等)贴附于遮音面的外侧。
[0072]为了实现这点，如图4-1所示，预先将粘接剂5涂布于构成遮音面6的独立气泡聚乙烯泡沫材料的两面(在图5中，在遮音面6的两面以虚线示出)，进一步将易剥离的保护纸17贴附于与蜂窝材料的蜂窝单元隔壁I接触的面的相反侧的粘接剂面的外侧。
[0073]当贴附非通气的、质量大的刚体材料的保护板7 (图5)时，首先将涂布于独立气泡聚乙烯泡沫材料的遮音面6的粘接剂5之上的预先贴着的保护纸17 (图4-1)剥开，之后，通过将刚体保护板7重新贴附，得到自立性高、并且遮音性高的蜂窝板层叠体。
[0074]相反，在图4及图4-1所示的蜂窝板层叠体的情况下，不粘接用于强度提升的刚体保护板7，将聚乙烯泡沫材料用于吸音面、遮音面，蜂窝材料使用以纸为基材、含浸有酚醛、硅酸镁、氢氧化铝、防水剂等的材料，作为蜂窝材料的蜂窝单元的填充材料，采用连通硬质酚醛泡沫材料，由于上述材料都是能够用小刀、剪刀容易地切断的程度的硬度，因此可以说，具有蜂窝板层叠体本身的加工性优异的特征。
[0075]并且，在现有技术的蜂窝板层叠体中，由于夹入蜂窝材料的吸音面及遮音面的构成材料中主要使用刚体(金属)，因此难以曲面化、不能实现曲面状对应形的蜂窝板层叠体。
[0076]在蜂窝板层叠体的实际使用中，期待实现如下的蜂窝板层叠体:将层叠体整体作为曲面使用时非常方便，能够对应曲面。
[0077]这一点，在本申请技术方案所记载的发明中，由于将具有柔软性的聚乙烯泡沫材料用于吸首面及遮首面，能够对应曲面。问题在于蜂窝构造的吸首层能否对应曲面。
[0078]图7示出蜂窝材料通过以正六角形的蜂窝单位蜂窝单元16无间隙地填满平面，从而成为发挥强度的构造。由于使用实际上以该单位蜂窝单元铺满的蜂窝材料构成吸音层，因此，可以认为对于弯曲强硬，并且在哪个方向上都具有相同的强度。
[0079]但是，实际的蜂窝层的制作方法，并非将单位蜂窝单元铺满延续的方法，而是以带面相互平行的方式排列很多的带状的材料，粘接图7的蜂窝单元隔壁12的部位而作成。因此，蜂窝单元隔壁12的部位，形成带状材料为双层、并且通过粘接剂贴合的构成。与此对t匕，除此之外的蜂窝单元隔壁为单层构成，也不涂布粘接剂。
[0080]因此，可以设想蜂窝单元隔壁12的强度比其他强2倍以上的强固构造。这种条件下，当向各蜂窝单元隔壁施加扭曲应力的情况下，蜂窝单元隔壁12以外由于相对小的扭曲应力而扭曲变形，蜂窝单元隔壁12如果不施加相对大的扭曲应力则不会扭曲变形。
[0081]因此，如果在图7的垂直于蜂窝单元隔壁12的面14的面内欲将蜂窝板层叠体整体弯曲(例如15的箭头的方向，相对于纸面向上下方向弯曲)，逐渐施加应力，在比较初期的阶段，蜂窝单元隔壁12以外的蜂窝单元隔壁由于扭曲应力而扭曲变形。在该阶段，蜂窝单元隔壁12不会扭曲变形，向这个方向弯曲不需要蜂窝单元隔壁12进行扭曲变形，因此能够使蜂窝板层叠体整体弯曲。与此对比，如果要在与面14不同的面内使其弯曲的话，虽然程度有所不同，但无论如何需要蜂窝单元隔壁12进行扭曲变形，但由于蜂窝单元隔壁12为双层构造并且通过粘接剂强固地被加强，因此对于扭曲应力的耐力大，不容易发生扭曲变形。从而，不能使蜂窝板层叠体作为整体容易地弯曲。
[0082]一般的蜂窝材料，蜂窝单元隔壁12构成双层构造，将粘接力足够高的粘接剂用于其粘接，因此可知具有如下特性:能够容易地使蜂窝板层叠体在与形成双层构造的面垂直的面内弯曲，但是在其他的面内却难以弯曲。
[0083]因此，由于蜂窝板层叠体具有相对于蜂窝材料的蜂窝单元配置方向易于弯曲的方向，因此当弯曲使用的情况下，需要捕捉该易于弯曲的方向而弯曲。并且，当为了自立性而使用刚体保护板的时候，准备曲面状的刚体保护板，将蜂窝板层叠体向易于弯曲的方向弯曲为曲面状，使涂布于弯曲的独立气泡的聚乙烯泡沫材料的粘接剂面抵接于刚体并使其粘接，从而能够达成目的。
[0084]应用该原理，例如表示将图4及图4-1构造体向圆弧的箭头13方向(纸面内的上下方向)弯曲的情况的图，为图4-2。并且，图5-1为对于事先弯曲为50R的厚度2mm的铝板8，将整体厚度15mm(蜂窝材料/填充泡沫材料厚度7mm)、具有图4_1构造的蜂窝板层叠体的保护纸17剥开，配合铝板8的R面，抵接并使其粘接。
[0085]图6-1及6-2是使用图4-1，配合包围现场的噪音发生源的既有的铁板(也有混凝土、木质材料等非通气材料的情况)的壁面9，剥开保护纸17，通过粘接剂5贴附的图。图6-1为贴附于平面板的图，图6-2为贴附于曲面体的图。箭头13表示向纸面内上下的方向弯曲。
[0086]并且，对于本 发明的蜂窝板层叠体的降噪性能进行说明。
[0087]在表1中示出通过345 X 320 X 300Hmm角的6面为吸遮音构造的BOX测定降噪性能的结果。在测定中，噪音的声源基准使用七^ ^々目覚i 時計^ 一^一雷電(最近MAX值IOOdBA),声源为BOX的中心、声源和测定仪器('J才> NA-27)的距离为500mm为测定基准。另外，带有铝板构造的蜂窝板层叠体的情况的铝板厚度，配合比较基准BOX的铝板1.2mm的厚度。
[0088]表1 单位 :dBA
[0089]
【权利要求】
1.一种蜂窝板层叠体的制造方法，其特征在于， 在由吸音面、吸音层、遮音面构成的层叠体中， 吸音面由海绵类发泡体构成， 吸音层由蜂窝材料和使硬质泡沫材料填充于该蜂窝材料的蜂窝单元的空间部而成的层构成， 将硬质泡沫材料填充于构成该吸音层的该蜂窝材料的蜂窝单元空间部之前，将粘接剂涂布于该蜂窝材料的蜂窝单元隔壁的六角形线条前端部以及蜂窝单元隔壁立起的壁面，将该蜂窝单元隔壁的六角形线条前端部对接于由海绵类发泡体构成的所述吸音面，进一步对涂布有粘接剂的该蜂窝单元隔壁的六角形线条前端部施加压力并推压，使其陷入该海绵类发泡体并粘接， 之后，对于与该蜂窝材料的厚度大致相同厚度的硬质泡沫材料，一边施加该硬质泡沫材料的气泡不至破溃程度的压力，一边从所述蜂窝材料的另一面将其推入该蜂窝材料的蜂窝空间部，以该蜂窝材料的蜂窝单元隔壁与该硬质泡沫材料的高度成为大致同一地整齐的面状态的方式，进行填充，从而构成吸音层， 进一步，与所述吸音面平行并且成为该蜂窝材料的相反侧的面的遮音面，由海绵类发泡体构成， 将粘接剂整面地涂布于该遮音面的与所述蜂窝材料相接的面，将该蜂窝材料的蜂窝单元隔壁与该硬质泡沫材料的高度成为大致同一地整齐的面状态的该吸音层的该蜂窝材料的蜂窝单元隔壁的与涂布有粘接剂的前端部相反侧的前端部，对接于由海绵类发泡体构成的所述遮音面的涂布有粘接剂的面，进一步对该相反侧的前端部施加压力并推压，使其陷入整面地涂布有粘接剂的该海绵类发泡体并粘接。
2.一种蜂窝板层叠体，其特征在于， 其为通过权利要求1所述的制造方法制造的层叠体， 构成吸音面的海绵类发泡体为连通气泡， 吸音层的硬质泡沫材料为连通气泡， 构成遮音面的海绵类发泡体为独立气泡。
3.根据权利要求2所述的蜂窝板层叠体，其特征在于， 吸音面及遮音面所使用的海绵类发泡体，由聚乙烯泡沫材料构成。
4.根据权利要求2所述的蜂窝板层叠体，其特征在于， 填充泡沫材料由硬质酚醛泡沫材料构成。
【文档编号】G10K11/16GK103733251SQ201280035772
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年10月9日 优先权日:2011年11月7日
【发明者】武纮一, 高桥邦雄, 高桥俊二, 植木喜彦 申请人:株式会社静科