JP2003311776A - 樹脂トランスファー成型法によるサンドイッチパネルの製造方法 - Google Patents
樹脂トランスファー成型法によるサンドイッチパネルの製造方法Info
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Landscapes
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハニカム形状の芯材を用いた場合であっても
容易に曲面形状とすることができ、軽量かつ高強度、高
剛性のサンドイッチパネルの製造方法を提供する。 【解決手段】 繊維質補強材及び繊維からなる芯材を金
型キャビティー内に配置し、芯材を圧縮して樹脂トラン
スファー成型法により樹脂を注入した後、芯材の形状を
復元させ、その後樹脂を加熱硬化させるサンドイッチパ
ネルの製造方法。芯材としてハニカム形状の編織物を用
いることにより容易にハニカムサンドイッチパネルとす
ることができる。
容易に曲面形状とすることができ、軽量かつ高強度、高
剛性のサンドイッチパネルの製造方法を提供する。 【解決手段】 繊維質補強材及び繊維からなる芯材を金
型キャビティー内に配置し、芯材を圧縮して樹脂トラン
スファー成型法により樹脂を注入した後、芯材の形状を
復元させ、その後樹脂を加熱硬化させるサンドイッチパ
ネルの製造方法。芯材としてハニカム形状の編織物を用
いることにより容易にハニカムサンドイッチパネルとす
ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、織物、不織布等の
繊維からなる芯材を金型キャビティー内で圧縮して樹脂
を含浸させ、芯材を初期の形状に復元させた後、含浸さ
せた樹脂を加熱硬化させる樹脂トランスファー成型法に
よるサンドイッチパネルの製造方法に関する。
繊維からなる芯材を金型キャビティー内で圧縮して樹脂
を含浸させ、芯材を初期の形状に復元させた後、含浸さ
せた樹脂を加熱硬化させる樹脂トランスファー成型法に
よるサンドイッチパネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】サンドイッチパネルは耐衝撃、耐食、耐
摩耗など、それぞれの使用目的に応じて選択した２枚の
表面板で、せん断剛性のある軽量の芯材を挟んで一体構
造にした複合構造材で、大きな曲げ剛性が得られる軽構
造材として、非常に多くの用途に採用されている。
摩耗など、それぞれの使用目的に応じて選択した２枚の
表面板で、せん断剛性のある軽量の芯材を挟んで一体構
造にした複合構造材で、大きな曲げ剛性が得られる軽構
造材として、非常に多くの用途に採用されている。
【０００３】特に、ハニカムコアを用いたサンドイッチ
パネルは、軽量で、高剛性などの優れた機械的特性を有
することから、航空機、船舶などの構造体や建材などに
広く使用されている。ハニカムコアとしては、アルミ箔
からなるアルミハニカムコア、強化繊維とマトリックス
樹脂からなる繊維強化樹脂（ＦＲＰ）ハニカムコア、耐
火性を目的としてアラミド繊維の不織布にフェノール樹
脂を含浸させたアラミドハニカムコア等が用いられてい
る。
パネルは、軽量で、高剛性などの優れた機械的特性を有
することから、航空機、船舶などの構造体や建材などに
広く使用されている。ハニカムコアとしては、アルミ箔
からなるアルミハニカムコア、強化繊維とマトリックス
樹脂からなる繊維強化樹脂（ＦＲＰ）ハニカムコア、耐
火性を目的としてアラミド繊維の不織布にフェノール樹
脂を含浸させたアラミドハニカムコア等が用いられてい
る。
【０００４】ハニカムコアを用いたサンドイッチパネル
で曲面を有する構造物を形成する場合において、通常は
樹脂が硬化した状態のＦＲＰハニカムコアを所定の曲面
形状に変形させるないしは所定の曲面に沿うように機械
で切削するなどした後、表面板でハニカムコアを挟んで
製造している。ハニカムコアはそのままでは変形させる
こと自体が困難である。一方、切削して曲面へ加工する
場合は、材料ロスが大きく、コストが高くなるという問
題がある。
で曲面を有する構造物を形成する場合において、通常は
樹脂が硬化した状態のＦＲＰハニカムコアを所定の曲面
形状に変形させるないしは所定の曲面に沿うように機械
で切削するなどした後、表面板でハニカムコアを挟んで
製造している。ハニカムコアはそのままでは変形させる
こと自体が困難である。一方、切削して曲面へ加工する
場合は、材料ロスが大きく、コストが高くなるという問
題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
ハニカムコアを用いる場合であっても容易に曲面形状と
することができ、軽量かつ高強度、高剛性のサンドイッ
チパネルの製造方法を提供することにある。
ハニカムコアを用いる場合であっても容易に曲面形状と
することができ、軽量かつ高強度、高剛性のサンドイッ
チパネルの製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、以下に記載するものである。
明は、以下に記載するものである。
【０００７】〔１〕 繊維質補強材及び繊維からなる芯
材を金型キャビティー内に配置し、芯材を圧縮して樹脂
トランスファー成型法により樹脂を注入した後、芯材の
形状を復元させ、その後樹脂を加熱硬化させるサンドイ
ッチパネルの製造方法。
材を金型キャビティー内に配置し、芯材を圧縮して樹脂
トランスファー成型法により樹脂を注入した後、芯材の
形状を復元させ、その後樹脂を加熱硬化させるサンドイ
ッチパネルの製造方法。
【０００８】〔２〕 芯材がハニカム形状の編織物であ
る〔１〕記載の製造方法。
る〔１〕記載の製造方法。
【０００９】〔３〕 サンドイッチパネルが曲面形状を
有するものである〔１〕又は〔２〕に記載の製造方法。
有するものである〔１〕又は〔２〕に記載の製造方法。
【００１０】〔４〕 繊維質補強材が炭素繊維であっ
て、芯材が有機繊維である〔１〕乃至〔４〕のいずれか
に記載の製造方法。
て、芯材が有機繊維である〔１〕乃至〔４〕のいずれか
に記載の製造方法。
【００１１】〔５〕 繊維質補強材が炭素繊維織物であ
って、芯材が三次元配向繊維材である〔１〕記載の製造
方法。
って、芯材が三次元配向繊維材である〔１〕記載の製造
方法。
【００１２】〔６〕 繊維質補強材が樹脂を含浸したプ
リプレグである〔１〕乃至〔５〕のいずれかに記載の製
造方法。
リプレグである〔１〕乃至〔５〕のいずれかに記載の製
造方法。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明のサンドイッチパネルの製
造方法は、まず金型キャビティー内に、繊維質補強材と
繊維からなる芯材とを配置する。このとき、芯材の上下
に繊維質補強材を配置して芯材を繊維質補強材が挟むよ
うにする。次に、芯材を圧縮した状態で、樹脂トランス
ファー成型法により加熱した金型キャビティー内に加熱
溶融した樹脂を注入する。その後、芯材を復元させ、こ
の状態で樹脂を加熱硬化させることによりサンドイッチ
パネルを製造する。芯材の圧縮及び復元は、金型キャビ
ティー内の容積を増減させることにより行うことができ
る。
造方法は、まず金型キャビティー内に、繊維質補強材と
繊維からなる芯材とを配置する。このとき、芯材の上下
に繊維質補強材を配置して芯材を繊維質補強材が挟むよ
うにする。次に、芯材を圧縮した状態で、樹脂トランス
ファー成型法により加熱した金型キャビティー内に加熱
溶融した樹脂を注入する。その後、芯材を復元させ、こ
の状態で樹脂を加熱硬化させることによりサンドイッチ
パネルを製造する。芯材の圧縮及び復元は、金型キャビ
ティー内の容積を増減させることにより行うことができ
る。
【００１４】芯材としてセルを有するものを用いた場合
には、芯材の圧縮は芯材の空隙が構成するセルが潰れて
セル壁が密着する程度まで行うことが好ましい。
には、芯材の圧縮は芯材の空隙が構成するセルが潰れて
セル壁が密着する程度まで行うことが好ましい。
【００１５】樹脂の注入は、低い射出圧力で樹脂を注入
することができ、金型や成型品に無理な圧力がかからな
いため必要により真空アシストを用いた低圧封入成形法
を用いることが好ましい。
することができ、金型や成型品に無理な圧力がかからな
いため必要により真空アシストを用いた低圧封入成形法
を用いることが好ましい。
【００１６】注入する樹脂としては、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシアクリレ
ート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、フェノキシ樹
脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂が使用できるが、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂が好ましい。
ェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシアクリレ
ート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、フェノキシ樹
脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂が使用できるが、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂が好ましい。
【００１７】注入する樹脂量としては、製造するサンド
イッチパネルの使用目的により異なるが、一般的には芯
材を復元した際に、芯材の当初の空隙に近い空隙を再現
できるような樹脂量とすることにより、より軽量で剛性
の高いサンドイッチパネルが得られる。
イッチパネルの使用目的により異なるが、一般的には芯
材を復元した際に、芯材の当初の空隙に近い空隙を再現
できるような樹脂量とすることにより、より軽量で剛性
の高いサンドイッチパネルが得られる。
【００１８】具体的には、サンドイッチパネルの繊維体
積含有率として４０〜７０％になるように樹脂量を調整
することが好ましい。
積含有率として４０〜７０％になるように樹脂量を調整
することが好ましい。
【００１９】樹脂には、必要により硬化剤、硬化促進剤
等の他の成分が含まれていてもよい。
等の他の成分が含まれていてもよい。
【００２０】芯材を復元させる場合には必ずしも圧縮前
の状態まで完全に復元させる必要はないが、軽量のサン
ドイッチパネルを得るためには、極力芯材を復元させる
ことが好ましい。
の状態まで完全に復元させる必要はないが、軽量のサン
ドイッチパネルを得るためには、極力芯材を復元させる
ことが好ましい。
【００２１】本発明により製造することができるサンド
イッチパネルの一例を図１に示す。
イッチパネルの一例を図１に示す。
【００２２】表皮層１は、繊維質補強材と、繊維質補強
材に含浸させ、硬化させた樹脂とからなる。
材に含浸させ、硬化させた樹脂とからなる。
【００２３】繊維質補強材としては、炭素繊維、ガラス
繊維、アラミド繊維等を挙げることができる。中でも、
強度、弾性率の観点から炭素繊維を用いることが好まし
い。炭素繊維は、アクリル系、ピッチ系、レーヨン系な
どいずれの由来であっても良い。またその形態としては
特に限定されず、例えば一方向に引き揃えた長繊維、単
一のトウ、不織布、織物等を挙げることができるが、織
物とすることが好ましい。
繊維、アラミド繊維等を挙げることができる。中でも、
強度、弾性率の観点から炭素繊維を用いることが好まし
い。炭素繊維は、アクリル系、ピッチ系、レーヨン系な
どいずれの由来であっても良い。またその形態としては
特に限定されず、例えば一方向に引き揃えた長繊維、単
一のトウ、不織布、織物等を挙げることができるが、織
物とすることが好ましい。
【００２４】炭素繊維を繊維質補強材として用いる場合
には、樹脂を含浸したプリプレグを用いることもでき
る。
には、樹脂を含浸したプリプレグを用いることもでき
る。
【００２５】コア層２は、繊維からなる芯材と、芯材に
含浸させ、硬化させた樹脂とからなる。
含浸させ、硬化させた樹脂とからなる。
【００２６】芯材としては、例えばガラス繊維で作られ
たパラビーム（商品名：パラビーム社製）等が使用でき
る。
たパラビーム（商品名：パラビーム社製）等が使用でき
る。
【００２７】芯材に用いる繊維としては、公知のものが
使用できるが、有機繊維が好ましく、ポリエステル、ポ
リエチレン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリアミ
ド等を挙げることができる。これらの繊維を芯材として
用いる際の形態としては、特に限定されず、不織布、織
物、編物等とすることができる。
使用できるが、有機繊維が好ましく、ポリエステル、ポ
リエチレン、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリアミ
ド等を挙げることができる。これらの繊維を芯材として
用いる際の形態としては、特に限定されず、不織布、織
物、編物等とすることができる。
【００２８】軽量かつ高剛性のサンドイッチパネルを得
ることを目的とする場合には、芯材として特にセル壁の
剛性が高い三次元に配向した繊維材を用いることが好ま
しく、柱状の開放セルを多数有する芯材を用いることが
更に好ましい。中でも、編織物の編織技術を駆使して、
多角形の柱状貫通孔を編織物全表面に形成したハニカム
形状の編織物を用いることが好ましい。
ることを目的とする場合には、芯材として特にセル壁の
剛性が高い三次元に配向した繊維材を用いることが好ま
しく、柱状の開放セルを多数有する芯材を用いることが
更に好ましい。中でも、編織物の編織技術を駆使して、
多角形の柱状貫通孔を編織物全表面に形成したハニカム
形状の編織物を用いることが好ましい。
【００２９】この場合、編織物の厚さは、用途により適
宜選択するものであるが、通常５〜１００ｍｍが好まし
い。
宜選択するものであるが、通常５〜１００ｍｍが好まし
い。
【００３０】ハニカム形状の編織物を芯材として用いた
サンドイッチパネルの一例の一部切欠平面図を図２に示
す。また、図２に示すサンドイッチパネルのコア層の拡
大斜視図を図３に示す。
サンドイッチパネルの一例の一部切欠平面図を図２に示
す。また、図２に示すサンドイッチパネルのコア層の拡
大斜視図を図３に示す。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、軽量で、高強度、高剛
性のサンドイッチパネルを製造することができる。特
に、ハニカムコアとする場合であっても、容易に曲面形
状のパネルとすることができる。
性のサンドイッチパネルを製造することができる。特
に、ハニカムコアとする場合であっても、容易に曲面形
状のパネルとすることができる。
【図１】 本発明により製造することができるサンドイ
ッチパネルの一例を示す斜視図である。
ッチパネルの一例を示す斜視図である。
【図２】 本発明により製造することができるサンドイ
ッチパネルの他の例を示す一部切欠平面図である。
ッチパネルの他の例を示す一部切欠平面図である。
【図３】 図２に示すサンドイッチパネルのコア層の一
部拡大斜視図である。
部拡大斜視図である。
１ 表皮層
２ コア層
１００ サンドイッチパネル
Claims (6)
- 【請求項１】 繊維質補強材及び繊維からなる芯材を金
型キャビティー内に配置し、芯材を圧縮して樹脂トラン
スファー成型法により樹脂を注入した後、芯材の形状を
復元させ、その後樹脂を加熱硬化させるサンドイッチパ
ネルの製造方法。 - 【請求項２】 芯材がハニカム形状の編織物である請求
項１記載の製造方法。 - 【請求項３】 サンドイッチパネルが曲面形状を有する
ものである請求項１又は２に記載の製造方法。 - 【請求項４】 繊維質補強材が炭素繊維であって、芯材
が有機繊維である請求項１乃至３のいずれかに記載の製
造方法。 - 【請求項５】 繊維質補強材が炭素繊維織物であって、
芯材が三次元配向繊維材である請求項１記載の製造方
法。 - 【請求項６】 繊維質補強材が樹脂を含浸したプリプレ
グである請求項１乃至５のいずれかに記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002117994A JP2003311776A (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | 樹脂トランスファー成型法によるサンドイッチパネルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002117994A JP2003311776A (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | 樹脂トランスファー成型法によるサンドイッチパネルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003311776A true JP2003311776A (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=29535030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002117994A Pending JP2003311776A (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | 樹脂トランスファー成型法によるサンドイッチパネルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003311776A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007251421A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Kyocera Chemical Corp | 映像音声出力装置 |
| JP2008297831A (ja) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Sumikei-Nikkei Engineering Co Ltd | 受圧構造物 |
| CN114589975A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-06-07 | 朱文华 | 一种凸台夹芯复合板材 |
-
2002
- 2002-04-19 JP JP2002117994A patent/JP2003311776A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007251421A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Kyocera Chemical Corp | 映像音声出力装置 |
| JP2008297831A (ja) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Sumikei-Nikkei Engineering Co Ltd | 受圧構造物 |
| CN114589975A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-06-07 | 朱文华 | 一种凸台夹芯复合板材 |
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