JP4539294B2 - ハニカムサンドイッチパネルの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、周波数選択板（frequency selective surface)を積層したハニカムサンドイッチパネル及びその製造方法にかかわり、更に詳しくは艦船用レドーム（ＡＥＭ／Ｓ：エンクローズドマスト）等に使用される周波数選択板を積層した大型のハニカムサンドイッチパネル及びバキューム樹脂トランスファー成形法（ＶａＲＴＭ：Vacuum-assisted Resin Transfer Molding) により製造するハニカムサンドイッチパネルの製造方法に関するものである。

従来、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）パネル等の樹脂成形物を製造する場合、樹脂トランスファー成形法（ＲＴＭ）またはバキューム樹脂トランスファー成形法（ＶａＲＴＭ）が知られているが、特に船舶等の分野では近年大型船体の繊維強化プラスチックパネル化の開発に伴って、大型樹脂成形物はオートクレーブ法に入れて成形するには限度があるため、バキューム樹脂トランスファー成形法（ＶａＲＴＭ）による繊維強化プラスチックパネルの開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。

また、近年では艦船の上構マスト部のステルス化（レーダー等に捕捉され難くする）のために、周波数選択板（FSS ：frequency selective surface)を適用した艦船用レドーム（ＡＥＭ／Ｓ：エンクローズドマスト）の開発も進んでいる。

然しながら、艦船用レドームは、スキン材にＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）を使用したハニカムコアサンドイッチパネル構造をしており、パネルを組み合わせた多面体構造になっている上、オートクレーブの硬化設備では成型出来ない大きなサイズであることから、製造が大変であり、更に上記のような周波数選択板を艦船用レドームに組込んだ成形方法は未だ提案されていないのが現実である。
特開２００１−９６６１１号公報

この発明は、かかる従来の問題点に着目して案出されたもので、特に周波数選択板を組込んだ大型の繊維強化プラスチックパネルを容易に製造することが出来るハニカムサンドイッチパネル及びその製造方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するための、本発明のハニカムサンドイッチパネルの製造方法は、金属製のベース部材上にゴム状弾性シートを敷設し、このゴム状弾性シート上に、繊維補強基材、周波数選択板を表裏面に接着した非金属材料から成るハニカムコアを設置し、更に繊維補強基材を少なくとも一層以上順次積層させた後、その全体をフィルム状のバキュームバックで覆い、該バキュームバック内の積層体をバッキュームした状態で反応樹脂材料を供給し、前記繊維補強基材に反応樹脂材料を含浸硬化させることを要旨とするものである。

ここで、前記ハニカムコアを、芳香族ポリアミド繊維、発泡材、シンタクチックフォーム及び木材から選ばれた一つにより構成するものである。

このような製造方法により、周波数選択板を組込んだ大型の繊維強化プラスチックパネルを容易に製造することが出来る。

この発明は、上記のように構成したので、周波数選択板を組込んだ大型の繊維強化プラスチックパネルをバキューム樹脂トランスファー成形法（ＶａＲＴＭ）による容易に製造することが出来、更に、バキューム樹脂トランスファー成形法で、ハニカムコア材として、樹脂や木材等に比べて安価で、軽量な芳香族ポリアミドハニカムコア（ノーメックス（登録商標）ハニカムコア）を使用することが出来る効果がある。

また、バキューム樹脂トランスファー成形法でハニカムサンドイッチパネルを製造する際、反応樹脂材料が熱容量の大きい金属製のベース部材に直接接触することがなく、この結果、反応樹脂材料の反応熱が金属製のベース部材に吸熱されることがなく樹脂成形物の硬化不良を有効に防止することが出来る効果がある。

以下、添付図面に基づきこの発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明のハニカムサンドイッチパネルの製造方法により製造した周波数選択板を組込んだハニカムサンドイッチパネルの分解斜視図を、図２はそのハニカムサンドイッチパネルの斜視図をそれぞれ示している。このハニカムサンドイッチパネルは、非金属材料により成形したハニカムコア１の表裏面に、フィルム状のエポキシ系接着材から成る接着剤２を介して特定の周波数を透過、または遮断する周波数選択板３（FSS ：frequency selective surface)を積層すると共に、その周波数選択板３の表面に繊維強化樹脂シート４を一体的に積層して構成するものである。

前記ハニカムコア１としては、非金属材料である芳香族ポリアミド（ノーメックス（登録商標））の他、樹脂材、発泡材、シンタクチックフォーム、木材から選ばれた一つにより構成し、この実施形態では、樹脂や木材等に比べて安価で、軽量な芳香族ポリアミド繊維により形成したハニカムコアを使用する。また、前記接着剤２としては、フィルム状のエポキシ系接着材を使用する。

また、周波数選択板３（FSS ：frequency selective surface)は、軽金属板により形成され、また特定の周波数を透過、または遮断するために、軽金属板の厚さや、種々の貫通孔を形成して使用するものである。

次に、上記のようなハニカムサンドイッチパネルを、バキューム樹脂トランスファー成形法（ＶａＲＴＭ）により製造する方法を図３を参照しながら説明する。

先ず、金属製のベース部材５上にゴム状弾性シート６を敷設し、このゴム状弾性シート上６に、繊維強化樹脂シート４（繊維補強基材）、周波数選択板３を接着剤２を介して表裏面に接着した非金属材料から成るハニカムコア１（芳香族ポリアミドハニカムコア）を載置し、更に繊維強化樹脂シート４（繊維補強基材）を少なくとも一層以上順次積層させた後、積層体全体を樹脂材料投入口７とバキューム配管８を周縁の一部に配設したフィルム状のバキュームバック９で覆い、周縁部をベース部材５上に接着テープ１０等で密閉する。

その後、バキュームバック９内の積層体をバキューム配管８に接続したバキュームポンプＰでバッキュームし、内部を真空状態にした状態で樹脂材料供給タンク１１に接続する樹脂材料投入口７から積層体の繊維強化樹脂シート４に常温硬化型の反応樹脂材料Ｑ（例えば、ビニールエステル等の熱可塑性材料）を供給して含浸させ、反応樹脂材料Ｑの反応熱により含浸硬化させる。

このように、反応樹脂材料Ｑを供給して含浸硬化させるので、反応樹脂材料Ｑが熱容量の大きい金属製のベース部材５に直接接触することがなく、この結果、樹脂成形物Ｗの発熱した反応熱が金属製のベース部材５に吸熱されることがなく硬化不良を有効に防止することが出来る。

また、ゴム状弾性シート６は、樹脂材料に対する離型効果もあるため、予め離型剤を塗布する必要がなく、金属製モールドや金属製プレートから樹脂成形物Ｗを円滑に離型または剥離させることが出来る。この結果、生産性の向上を図ることも可能となる。

本発明のハニカムサンドイッチパネルの製造方法により製造したハニカムサンドイッチパネルの分解斜視図である。 図１のハニカムサンドイッチパネルの斜視図である。 本発明のハニカムサンドイッチパネルの製造方法を実施するためのバキューム樹脂トランスファー成形装置の一部拡大断面図である。

符号の説明

１ ハニカムコア ２ 接着剤
３ 周波数選択板 ４ 繊維強化樹脂シート
５ ベース部材 ６ ゴム状弾性シート
７ 樹脂材料投入口 ８ バキューム配管
９ バキュームバック １０ 接着テープ
１１ 樹脂材料供給タンク
Ｑ 常温硬化型の反応樹脂材料

Claims (2)

1. 金属製のベース部材上にゴム状弾性シートを敷設し、このゴム状弾性シート上に、繊維補強基材、周波数選択板を表裏面に接着した非金属材料から成るハニカムコアを設置し、更に繊維補強基材を少なくとも一層以上順次積層させた後、その全体をフィルム状のバキュームバックで覆い、該バキュームバック内の積層体をバッキュームした状態で反応樹脂材料を供給し、前記繊維補強基材に反応樹脂材料を含浸硬化させるハニカムサンドイッチパネルの製造方法。
2. 前記ハニカムコアを、芳香族ポリアミド繊維、発泡材、シンタクチックフォーム及び木材から選ばれた一つにより構成する請求項１に記載のハニカムサンドイッチパネルの製造方法。

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