JPS6233899A - ハニカムコア用基材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野ン 本発明は耐蝕性、耐水性、耐湿性、軽量性に優れたハニ
カムコア用基材に関する。本発明のハニカムコア用基材
は耐水性、耐湿性はいうまでもなく機械的強度、耐熱性
、接着剤等の樹脂裏抜防止性に優れ℃おりかつ４！量で
あるため航空機部材車輌部材、ｎ材、船舶部材、製図板
部材、スキ一部材あるいはオープンショーケースの整流
板、紡糸筒の整流板。

照明用ルーバー材、プレス機械の緩衝材などに用いるハ
ニカムコアとして利用することができる。

〈従来技術〉 従来のハニカムコアとしてはアルミニウム怒、クラフト
ペーパー等を基材とするものが使用されてぎた。例えば
アルミニウム箔から成るハニカムコアは強度的に高い水
準にあり航空機部材などに使用されている。しかしなが
らこのような航空機等の部材においては、更に高度の軽
１化ならびに強度的信頼性が要請され、さら（軽くて強
い−・ニカムコ７の開発が望まれてきた〇 一方、クラフトペーパーを基材とするハニカムコアも一
般に使用されており、これは軽量ではあるが、機械的強
度の不足していること、湿潤時の寸法変化が大きいこと
、耐蝕性が低いことなどの欠点を持っている。また軽量
かつ熱的安定性の高い基材として、いわゆるノーメック
スペーパーＣ商標名）な基材トして、用いたハニカムコ
アが使用されている。

即ち、ポリメタフェニレンイソフタルアミド豪鼠維とポ
リメタフェニレンイソフタルアミドパルプとを混抄して
シート状とした合成紙な基材とするものであるが素材自
体が高価であるため航空機等の特殊分野に限って用いら
れているにとどまり、更に広範囲な分野での使用には至
っていない。

〈発明の目的〉 本発明の目的はこのような欠点を克服することＶＣある
。即ち、軽量、高強力でろ抄、更に耐熱性、耐湿性、耐
水性、耐蝕性に優れかつ安価なハニカムコア用基材を堤
供することにある。

〈発明の構成〉 即ち本発明は「偏平度が２．５〜３０．０の延伸ポリエ
ステル短繊維８０〜２０重量％、未延伸ポリエステル短
繊維０〜８０重量％、低融点ポリエステル短繊維Ｏ〜８
０重１俤からなカ、空隙率が５ｏｅｓ以下でかつ透気度
ｂ”−２００ｓｅｃ／　ｌ　Ｏ０ｒａ１以上のポリエス
テル紙からなるハニカムコア用基材」であり、「８０〜
２０重量％の延伸ポリエステル偏平短礒維０〜８０重量
％の未延伸ポリエステル短繊維０〜８０重量％の低融点
ポリエステル短繊維を混合し湿式抄紙したのも熱圧加工
することを特徴とするハニカムコア用基材の製造力先で
、ちる。

本発明において空！！ｌｌｉ率とは、Ｊ　Ｉ　Ｓ　Ｐ−
８１１８に基づきポリエステル紙の厚み（２）をピーコ
ックノダみ計で副定し次式より算出した値でちる。

真比重（ｙ〆一）） 又、透気度とはＪＩＳ　　Ｐ−８１１７に基づきポリエ
ステル紙の６４５．１６−の面積部分を空気１００　ｍ
ｌが通過するのに要する平均秒数である。

一般に・・二カムコア用基材（合成７紙）からハニカム
コアを製造するには合成紙を積層後展張する。

たとえばポリエステル紙の上に所定のセルサイズになる
ようにストライプ状に接着剤を塗工しく特公昭３９−７
６４０号′公報、特開昭５３−１３４０７５号公報等）
、その塗工したシートを牛ピッチずつすらせなりｓら重
ね合わせたのち熱プレスを行って未展張物を得る。

ついで所定のコア厚みてカットし展張して〔例えば特開
昭５３−１２９２６７号公報〕、ハニカム状に至ったと
ころで熱硬化性樹脂を１工または合成せ乙めたのち加熱
兇浬を施すことにより固定化したハニカムコアを得る。

本発明の・〈ニカムコア用基材（ポリエステル合成紙）
は空隙率が６０チ以下、好ましくは５０％以下であり、
かつ透気度は２００Ｓ６ｅ／１００４以上、好ましくは
６００Ｍｔ／１（１０ｄ以上のものである。

空隙率が６０％を越えかつ透気度が２００濃／　１００
Ｗ／未満のときは、紙構造としては孔部が多数存在し、
かつそれらの孔の多くが紙面の表裏を連通する構造とな
る。かかる合成紙を用いてハニカムコアを製造すると塗
工する接着剤が紙の裏側に滲み出しく樹脂の裏抜け）、
熱プレス接着する際に接着されてはならない部分まで接
着することになる。ハニカムコアを製造するＶＡＫｉ工
する接着剤としてはエポキシ系、フェノール系、　Ｔ＋
：トイミド系、ポリアミドイミド系等の樹脂を用いろこ
とができる。またハニカムコアを固定するために用いる
不化性樹脂としてはエポキシ系。

フェノール系、ポリイミ　ド系、Ｉ＋！リアミ　トイミ
ド系などの樹脂を用いることができる。なお本発明の目
的をｊＸわない範囲でこの樹脂に各種の安定剤、離燃剤
等の第３成分を基材に対し１５重ｔ−％以下らり加して
もよい。

空；Ｘす率が６０９６以下でめシかつ透気度が２ｏｏｓ
ｅｃ／ｌｏｏスｌ未溝であると紙構造としてけ孔部ｈ−
そｊ８多くは存在しないがそれらの孔が紙ｔｉｉの看Ｊ
Ａケ連】Δする確率が高い１造となろ０従って・−二カ
ムコアを製造する際に塗工する接着剤が紙の畳側へ滲み
出すことが多くこれを熱プレス接着する際罠接情され℃
はならない部位まで接着される。更にノ＼ニカムコアを
固定する！ＩＡ硬化性樹脂がやはり紙の内部、更には裏
面まで浸透するので得られたハニカムコアが硬化し、そ
の結果、ハニカムコアの衝撃エネルギー技収作用が損な
われ易い。

空隙率が６０％を越えかつ透気度が２００ｓｅｃ／１ｏ
ｏｙ以上であると、紙構造としては、孔部が多（存在す
るものの、それりの孔の多くが紙面の表裏を連通せず紙
内部あるいは紙表面りるいは紙裏面に孤立して存在する
慣通となる。従ってハニカムコアを製造する際に酋工す
る接着剤が紙の裏側へ８み田すことはなくなりハニカム
コアを固定する熱硬化性樹脂が紙の内部まで浸透するこ
ともない。しかし空隙率が高いため基材強度が低下しハ
ニカムコアとしての圧縮強度も不十分となる。

本発明においてポリエステルとは例えば、インフタルは
、ナレ７タル酸、ジフェニルジカルボン酸、ナフタリン
ジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、７ジ゛ビン敢
、−ｔ！バシン酸ｔデカンジカルボン酸などの脂肪族ジ
カルボン酸、またはへキサヒドロテレフタル酸の如き脂
肪族ジカルボン酸な二塩基醗成分としエチレングリコー
ル、　７　ａピレングリコール。

トリメチレングリコール、デトラメチレングリコール、
デカメチレングリコール、ジエチレングリコール、２．
２−ジメチルｌａパンジオール、ヘキサしトーキシリレ
ングリコール。

キシリレングリフールなどの脂肪族、脂環族または芳香
族グリコールめるいはポリエチレングリコールの如さポ
リオキシアルキレングリコールをグリコール成分とする
ポリニスデルなとである・これも二１２！！酸成分また
はグリコール成分をそれぞれ１８１或いは２種以上組合
せた共重合ポリエステルであってもよい。

特に好ましい例としてはポリエチレンテレフタレート、
ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリトリメチレン
テレフタレートあるいは米Ｔ：ＩＡ特許第３，７６３．
１０９号公ｌｉ、同３．０２３，１９２号公報、同３．
６５１１０１４号公報あるいは同３，７６６．ｒ　４６
号公報等に記載されているポリニスデルエラストマー等
を用いてもよい。

さらに可塑性や溶融粘度を増大させるためＫｌ１合体に
可塑剤、増粘剤などを添加してもよい。また！＆維の添
加剤とし℃一般に使用される光安定剤、顔料、熱安定剤
ｌｌ剤、滑剤、＠消剤等を添加してもよい。

本発明におけるハニカムコア用基材に含まれる延伸ポリ
エステル偏平短繊維は偏平度が２．５〜３０．０の範囲
である。好ましくは３．５〜３０．０の範囲である。こ
こで偏平度とは繊維断面の長袖の長さと短軸の長さとの
比である。偏平度が２．５未満であると、基材内部の孔
構造が不適当な構造となり 一　　　　−接着剤やハニカムコ アを固定する熱硬化性樹脂などを基材内部へ浸透させて
しまう。

また偏平度が低いと短繊維同士の接触確率が低下するの
で基材の強度、モジュラスが向上せず、・・ニカムファ
の圧＠強度や膏撃吸収能力などが十分に発現されない。

一方、偏平度が礪めて大きいと４＆維を分散せしめる際
短繊維同士が、絡まった９鷹維集合体のよじれｂ″−発
生し易くな妙更ＫＦ水性り′−低下し、良好なる１７）
紙性が得られなくなるとともに地合が低下する。従って
１千度は２．５〜３０．０好史しくけ３．５〜３０．０
の範囲内にちることが必要である。

偏平性Ｉ攬堆はＣ彎成全壜碓の８０〜２０．ｔｚチを占
めることが必要である。ｓｏ：ｉ、ｔ％を越える場合、
バ・ｒングー戊分でちる未延伸４リエステル短繊維およ
び／または低融楳ポリニスナル＠櫨・値の占める比率う
ｔ低下し基材の強１度、モジュラスちるいはハニカムコ
アの圧惰強度が低下する。一方２０重４ｔチ未膚の場合
は偏平短ｊＲ維を混抄した効果の発現が不充分である。

即ち接着剤ちるいは贋脂などの裏板防止（生の向上ｂｘ
不充分となる。また孤伸短喉維成分ｈ＝低下するので、
祇の強度、モジュラス耐熱寸法安定性が低下する。延伸
ポリエステル偏平短繊維は、偏平効果による短繊維同士
の接触確率を高めるので、これは空隙率の低下と透気度
の増大とで示される接着剤および樹脂の裏抜を効果的に
防止するだけでなく、基材の強度、モジュラスも向上さ
せる。

本発明において未延伸ポリエステル短繊維とは複屈折が
０．０３以下のものを指し、紡糸工程を経ただけで延伸
工程な経℃いない繊維を指す。複屈折が０．０３以下で
あれば高速紡糸によって得られる未延伸配向糸を用いて
よい。ここで複屈折はナトリウム光源を用い、偏光顕微
鏡の光路にベレツク（Ｂｅｒｅｋ　）のコンペンセータ
ーを挿入しα−ブロムナフタリン中で測定して求める。

本発明におい℃低融点ポリエステル短繊維とは未逗伸ポ
リエステル短ｌａｍの溶融温度より少なくとも２０℃以
上低い温度で、延伸ポリエステル短繊維、あるいは延伸
ポリエステル偏平短繊維および未延伸４リエステル短繊
維を熱′融着せしめる繊維でする。このよ５な低融点ボ
ＩＩエステル繊維としては前述の二塩基酸成分またはグ
リコール成分をそれぞれ１種或いは２１以上組合せた共
重合ポリニスデルなどを用いることができる。またその
形態は、全溶融ｍｌ芯＠型、サイドバイサイド型などの
いずれでもよい。

バインダー成分である未延伸ポリエステル！Ｊ３ｉ繊維
および低融点ポリエステル短繊維の重量比は延伸ポリエ
ステル偏平短ａＭの重量比に左右されるが、この場合バ
インダー成分としては未延伸ポリエステル短繊維単独ら
るいは低融点ポリエステル短繊維単独あるいは未延伸ポ
リエステル短繊維および低融点ポリエステル短繊維の共
存のいずれでもよい。共存の場合の重量比はいかなる比
率でもよい。即ち未見伸ポリニスデル短鷹維または低融
点ポリエステル短繊維は各々０〜ｓｏ’ｍｉチの範囲が
良好である。

本発明に用いられる延伸ｇ　ＩＪエステル偏平短砿維お
よび／または未延伸ポリエステル短繊維および／または
低融点ポリエステル短繊維は繊度が０．０１ないし１５
デニール、繊維長が１ないし２５ｍの範囲内とするのが
好ましい。繊度が１５デニールを越えると得られる紙強
度が低下する。

該繊度が０．Ｏｌデニール未満では得られる紙の引裂強
度、６１低下する。一方、繊維長が２５ｆｌＩを越える
と得られる紙の地合が不良とな抄また繊維の抄紙機方向
への配向が高くなりすぎるため寸法安定性が低下する。

繊維長ｂ’　ｌ　ｍ未満のとき、得られる紙の強度、お
よび引裂強度は極めて低くなる。本発明のポリエステル
紙は延伸ポリエステル偏平短繊維および／または未延伸
４リエステル短繊維および／または低融点ポリニスデル
短繊維を通常の湿式抄紙法、即ち円網式、長網式、短網
式抄紙機等を用いて抄紙後、熱圧加工を施すことＫよっ
て得られる。抄紙に際しては原料繊維の分散性を向上さ
せ、得られる紙の地合を向上させるため増粘剤、特に、
アニオン系の増粘剤を用いるのが望ましい。

熱圧加工は従来公知の方法を用いてよいが、たとえば熱
圧ロールを用いる場合、ロール表面温度は１９０〜２４
０℃、望ましくは２００〜２３０℃、加工速度は０．５
ｍ／分以上、望ましくは３ＷＬ／分以上、線圧はｘＯｋ
ｇ／ｃｍ以上、望ましくは５ｏｋｇ／ｃｒｎ以上である
。

本発明において延伸ポリエステル偏平短繊維および未延
伸ポリエステル短繊維および低融点ポリエステル短繊維
を混合して湿式抄紙する際に、必要ＶＣ応じて木材パル
プや他の重合体のパルプ状物質あるいは雲母、カオリン
。

タルク、ガラスフレークス等の無機質粒子などを内添す
ることもできる。これらの添加物は、ハニカムコア用基
材としての紙構造なより強固にするための含浸剤、充填
剤として効果的である。本発明の／％ニカムコ７用基材
は、これらの添加物を添加後、抄紙し熱圧加工しても良
く、あるいは添加物を添加後、抄紙し熱圧加工して更に
樹脂ｊＪＤ工しても良い。

この場合、倒指としてはポリエチレン、ポリスチレン、
ポリブテン等の如きポリオレフデル系、ニトロセルロー
ス系、酢ｍセルーーｘ　系、　ａ　９ン系、ロジンエス
テル系、ケトン系、フルキッド系、尿素系、フェノール
系。

メラミン系、ユリア系、エポキシ系、デルペン系等の樹
脂を用いることができる。一般的には同種あるいは接着
性良好な樹脂の組合せを選択する方が望ましい。

繊維に樹脂を含有せしめる方法としては含浸法、スプレ
ー法、コーティング法などを用いること６ｔできるがい
ずれも乾燥、硬化工程が必要である。

〈発明の効果〉 本発明の基材を用いたハニカムコアは従来からのアルミ
ニウム箔を基材とするノ・ニカムコアに比べ軽量であり
また圧縮弾性回復性が高いため、整流板として用いた場
合など外部からの衝＄に対して変形が少ないという利点
がある◎又りラフトペーパーな基材とするノル二カムフ
ァに比べ、機緘的強度が高くとりわけ耐湿性及び耐水寸
法安定性、耐蝕性が高いと’−’５利点がある。又ノー
メックスペーパー（商標名）を基材とするハニカムコア
に比べて樹脂の裏抜防止性が高い。

本発明のハニカムコア用基材はポリエステル紙であるた
め軽量であシ耐熱性、耐湿性。

耐水性、耐蝕性に優れる。

更に偏平短繊維を含有しているので緻密で透気度の高い
紙構造を有し、その結果本発明の基材は高強度、高モジ
ュラスであり更には接着剤の滲み出しによるトラブルや
ハニカムコアを固定する際の樹脂がキ会＃内部へ浸透す
ることによるコアの脆化現象などが全くな（％。

〈実施例〉 以下に実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例および比較例において各特性は下記の方法によっ
て測定した。

空隙率：　ＪＩＳ　　Ｐ−８１１８に基づきポリエステ
ル紙の厚み（Ｃ＋ａ）をピーコック厚み計で測定し次式
よシ算出した。

この場合ポリエステル紙の真の比重として１．３８を用
いた。

透気度：　ＪＩＳ　　Ｐ−８１１７Ｋ基づきポリエステ
ル紙の６４５．１６−の面積部分 を空気ＩＱＱＮｌが通過するのに要 する平均秒数で表した。

強　度：　ＪＩＳ　　Ｐ−ａｌｔ３　Ｋ基づき定速伸長
型万能引張試験機で試料長５０ ｇ４鳳、試料４１１５　ｔｍ　、引張速度Ｚｏｏチ／ｉ
で測定した。

モジュラス：上記強度試験における初期荷重−伸び曲線
におけろ最大勾配より算 出した。

樹脂鉱車　：フェノール樹脂（群栄化学■製ＰＬ−２２
１５）の１Ｏ７ｆ量チメタノールｆｃｉ液１．６１を脱
脂綿に滴下しその上に紙サンプル、７紙（東洋 ＠ｍ／１６ｚＰ紙）２枚、ｗｔｍｒｃヲｉ次重ね、＊上
部より８ボンドの荷 重を３０秒間かけた。このとき、 紙サンプルを通り抜けて７紙へ滲 み出したフェノール樹脂溶液の重 量を７紙の重量変化より次式で算 出した。

樹脂裏抜率（働 １．６ 実施例１−１３　　比較例１−１２ 単糸繊暢度１．５デニール、＊維長５襲の延伸ポリエチ
レンテレフタレート短繊維＜偏平度１、Ｕ〜３２．０　
）　＋単糸繊度１．１デニールＩ　繊維長５０の未延伸
ポリエチレンテレフタレート短繊維、単糸礒度４．０デ
ニール、繊維長５Ｈの低融点ポリエチレンプレフタレー
ト短繊維（融点２２０℃）を第１宍に示す種々の重量比
で混綿し角型抄紙機を用いて抄紙し１２０℃のロータリ
ードライヤーを用いて乾燥し坪量６５１　／　ｄのポリ
エステル紙を得た。得られた紙を表面温度２２０℃、線
圧１００に？／ｃａの金属／ペーパーロールから成るニ
ップ型カレンダーロールで熱圧加工した。

詳細な条件および性能を第１表に示す。

第１表より明らかな様ＶＣ１偏平度１．０（丸断面）の
場合は未延伸ポリエステル短繊維の重量比にかかわらず
樹脂は裏抜けする。この場合は一般に？！隙率が高く透
気度が低い構造であり更に強度、モジュラスも低い（比
較例１〜５）。

一方、偏平度４．０（偏平断面）の場合は空隙率はいず
れも６０％以下とな妙透気度は２００ＳｅＣ／１００Ｉ
Ｌ／以上となる。それに伴い樹脂裏抜率が低下し、かつ
強度、モジュラスは大きくなる。

但し、未延伸ポリエステル短愼維り″−９０１１量チで
は強度、モジュラスが小さく１０重量％では強度、モジ
ュラスが更に小さく樹脂裏抜率が大きい（比較例６〜７
）。

更に偏平度の大きい場合（偏平度１５）も同様であるが
、偏平度が大きい程、強度、モジュラスは向上する傾向
ｈｚある（実施例４〜７．比較例８〜９）。しかし偏平
度が３０を越えると。

徐々に強度、モジュラスが低下する。

更に未延伸ポリエステル短繊維と低融点ポリニスデル短
繊維の１抄系および未延伸ポリエステル短！ｔ　ｍの代
りに低融点ポリエステル短繊維を用いた場合も同様の傾
向を示す。偏平度４．０であっても延伸ポリニスデル短
（Ｉｔ維がｌＯ１全１量チわるいは一９０重量％以上で
は性能が不良であｈ（比較例１１〜１２）、２０〜８０
重量−であれば良好である（実施例８〜！３）。

手続補正書 昭和６１年５　月ン２日

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）偏平度が２．５〜３０．０の延伸ポリエステル短
   繊維８０〜２０重量％、未延伸ポリエステル短繊維０〜
   ８０重量％、低融点ポリエステル短繊維０〜８０％から
   なり、空隙率が６０％以下でかつ透気度が２００ｓｅｃ
   ／１００ｍｌ以上のポリエステル紙から成ることを特徴
   とするハニカムコア用基材
2. （２）すべての構成繊維が繊度０．０１〜１５デニール
   、繊維長１〜２５ｍｍである特許請求の範囲第（１）項
   に記載のハニカムコア用基材
3. （３）８０〜２０重量％の延伸ポリエステル偏平短繊維
   、０〜８０重量％の未延伸ポリエステル短繊維、０〜８
   ０重量％の低融点ポリエステル短繊維を混合し湿式抄紙
   したのち熱圧加工することを特徴とするハニカムコア用
   基材の製造方法
4. （４）すべての構成短繊維が繊度０．０１〜１５デニー
   ル、繊維長１〜２５ｍｍである特許請求の範囲第（３）
   項に記載のハニカムコア用基材の製造方法