JP7005283B2

JP7005283B2 - 構造体の製造方法、スキン材の準備方法及びスキン材の加熱条件設定方法

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Publication number: JP7005283B2
Application number: JP2017211676A
Authority: JP
Inventors: 一希野間; 政之山下; 将征金升; 美琴大森; 浩庸秋山; 敏生小佐々; 駿一森島
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-11-01
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2022-02-10
Anticipated expiration: 2037-11-01
Also published as: US20210187877A1; WO2019087440A1; EP3686000A1; CN111246995A; EP3686000A4; JP2019084677A; US11673351B2

Description

本発明は、構造体の製造方法、スキン材の準備方法及びスキン材の加熱条件設定方法に関する。

軽量性及び高い強度を有する材料には、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた複合材料が知られている。複合材料は、航空機、自動車及び船舶等に用いられている。複合材料は、種々の性質を有するコア材の強度を高めるために、スキン材としてコア材の表面に接着して構造体として用いられる方法が知られている（特許文献１参照）。

特開２００５－０２２１７１号公報

特許文献１の方法では、密封加圧加熱設備を用いて、コア材とスキン材とを、内部を真空とし、加圧源により加圧しながら、熱硬化性樹脂の硬化温度まで昇温して一定時間保持することで熱硬化性樹脂を硬化させて接着することにより、高い成形品質の構造体を得ている。密封加圧加熱設備としては、特許文献１に記載されている真空密閉設備、及び、内部を気体で高圧化することで加圧しながら加熱するオートクレーブ設備等が挙げられる。

しかしながら、特許文献１の方法では、コア材及びスキン材の性質に応じて、成形不良となる可能性があった。例えば、コア材に厚さ方向に貫通した穴が平面方向に配列して形成されたハニカム構造材を用いた場合、スキン材が高圧高温下で変形してしまうことに伴い、スキン材がコア材の穴に向かって陥没（ディンプル）を発生させてしまう可能性があった。

また、これらの成形不良の可能性を低減するために、１つの構造体の製造において、まず、スキン材のみで密封加圧加熱設備を用いて加圧しながら加熱し、次に、加圧及び加熱したスキン材とコア材とを密封加圧加熱設備を用いて加圧しながら加熱して接着する方法が採用されていた。ここで、密封加圧加熱設備を用いて加圧及び加熱する方法は、１回あたりにかかる時間が長く、かつ、１回あたりにかかるコストが高い。このため、１つの構造体の製造において、密封加圧加熱設備を用いて加圧及び加熱する方法を２回も行うことは、製造の効率が大幅に低下するという問題があった。そこで、コストを低減するために、密封加圧加熱設備を用いることなく、加圧せずに加熱すると、スキン材に含まれる熱硬化性樹脂が揮発成分を発生させる場合、スキン材が揮発成分を発生させてしまうことに伴い、スキン材が気孔（ボイド）を発生させてしまう可能性があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造の効率を大幅に低下させることなくコア材とスキン材とを好適に接着して、高品質に製造できる構造体の製造方法、スキン材の準備方法及びスキン材の加熱条件設定方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、構造体の製造方法は、厚さ方向に貫通して形成された穴が平面方向に配列されたハニカム構造材であるコア材と、前記コア材の表面に積層されたスキン材と、を含む構造体の製造方法であって、前記スキン材は、熱硬化性樹脂を含み、前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として加熱することで、前記熱硬化性樹脂を半硬化させる真空加熱ステップと、前記コア材の前記表面の側に、前記熱硬化性樹脂が半硬化した前記スキン材を積層する積層ステップと、前記積層した前記コア材と前記スキン材とを密封加圧加熱設備を用いて加圧しながら加熱することで、前記コア材と前記スキン材とを接着して一体化する密封加圧加熱ステップと、を有することを特徴とする。

この構成によれば、スキン材をバッグ内に置き、バッグ内を真空にしてバッグ外を大気圧下として加熱することで、熱硬化性樹脂を半硬化させる真空加熱ステップを含み、かつ、１つの構造体の製造において、密封加圧加熱設備を用いて加圧しながら加熱する密封加圧加熱ステップを１回しか含まないので、製造の効率を大幅に低下させることなくコア材とスキン材とを好適に接着し、軽量かつ高剛性を有するハニカム構造材を含む構造体について、スキン材に陥没（ディンプル）が生じる可能性を低減することができ、高品質に製造できる。

これらの構成において、前記熱硬化性樹脂は、硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有し、前記真空加熱ステップは、前記スキン材を前記低温度の領域で所定の時間加熱することで、前記スキン材から前記第１揮発成分を発生させて除去する第１真空加熱ステップと、前記第１真空加熱ステップの後で、前記スキン材をさらに加熱することで、前記第１揮発成分が除去された前記熱硬化性樹脂を半硬化させる第２真空加熱ステップと、を有することが好ましい。この構成によれば、熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有する場合、スキン材をバッグ内に置き、バッグ内を真空にしてバッグ外を大気圧下として、かつ、低温度の領域で所定の時間加熱することで、スキン材から第１揮発成分を除去する第１真空加熱ステップを含むので、製造の効率を大幅に低下させることなくコア材とスキン材とを好適に接着し、構造体について、スキン材に気孔（ボイド）が生じる可能性を低減することができ、高品質に製造できる。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、構造体の製造方法は、コア材と、前記コア材の表面に積層されたスキン材と、を含む構造体の製造方法であって、前記スキン材は、硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有する熱硬化性樹脂を含み、前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として、かつ、前記低温度の領域で所定の時間加熱することで、前記スキン材から前記第１揮発成分を発生させて除去する第１真空加熱ステップと、前記第１真空加熱ステップの後で、前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として加熱することで、前記第１揮発成分が除去された前記熱硬化性樹脂を半硬化させる第２真空加熱ステップと、前記コア材の前記表面の側に、前記熱硬化性樹脂が半硬化した前記スキン材を積層する積層ステップと、前記積層した前記コア材と前記スキン材とを密封加圧加熱設備を用いて加圧しながら加熱することで、前記コア材と前記スキン材とを接着して一体化する密封加圧加熱ステップと、を有することを特徴とする。

この構成によれば、熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有する場合、スキン材をバッグ内に置き、バッグ内を真空にしてバッグ外を大気圧下として、かつ、低温度の領域で所定の時間加熱することで、スキン材から第１揮発成分を除去する第１真空加熱ステップを含み、かつ、１つの構造体の製造において、密封加圧加熱設備を用いて加圧しながら加熱する密封加圧加熱ステップを１回しか含まないので、コア材の表面に穴が形成されているか否かに関わらず、製造の効率を大幅に低下させることなくコア材とスキン材とを好適に接着し、構造体について、スキン材に気孔（ボイド）が生じる可能性を低減することができ、高品質に製造できる。

第１真空加熱ステップと第２真空加熱ステップとを含む構成において、前記熱硬化性樹脂は、前記硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分をさらに含有し、前記第２真空加熱ステップでは、前記スキン材を前記硬化温度以下の温度で加熱することで、前記第１揮発成分が除去された前記熱硬化性樹脂を半硬化させることが好ましい。この構成によれば、第２真空加熱ステップでは、熱硬化性樹脂が硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有する場合、スキン材をバッグ内に置き、バッグ内を真空にしてバッグ外を大気圧下として、かつ、硬化温度以下の温度で加熱するので、第２揮発成分を発生させない状態でスキン材を半硬化させることができるため、製造の効率を大幅に低下させることなくコア材とスキン材とを好適に接着し、構造体について、スキン材に気孔（ボイド）が生じる可能性を低減することができ、高品質に製造できる。

第１真空加熱ステップと第２真空加熱ステップとを含む構成において、前記第１真空加熱ステップ及び前記第２真空加熱ステップの加熱条件は、前記熱硬化性樹脂を熱重量分析することで、前記熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有するか否かを判定した判定結果と、前記硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有するか否かを判定した判定結果とに基づいて、設定されることが好ましい。この構成によれば、第１真空加熱ステップと第２真空加熱ステップとの加熱条件を、熱硬化性樹脂を熱重量分析することで得られる２つの判定結果に基づいて最適化するので、構造体について、スキン材に気孔（ボイド）が生じる可能性を低減することができ、高品質に製造できる。

これらの構成において、前記積層ステップでは、前記コア材の前記表面の側に、フィルム状の接着剤層を介して、前記熱硬化性樹脂が半硬化した前記スキン材を積層し、前記密封加圧加熱ステップでは、前記接着剤層により、前記コア材と前記スキン材とを接着して一体化することが好ましい。この構成によれば、フィルム状の接着剤層を介して、コア材とスキン材とを接着するので、コア材及びスキン材のバリエーションを広げた多種多様な構造体を得ることができる。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、スキン材の準備方法は、コア材と、前記コア材の表面に積層されたスキン材と、を含む構造体の製造にあたり、前記スキン材を準備するスキン材の準備方法であって、前記スキン材は、硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有する熱硬化性樹脂を含み、前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として、かつ、前記熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で所定の時間加熱することで、前記スキン材から前記第１揮発成分を発生させて除去する第１真空加熱ステップと、前記第１真空加熱ステップの後で、前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として加熱することで、前記第１揮発成分が除去された前記熱硬化性樹脂を半硬化させる第２真空加熱ステップと、を有することを特徴とする。

この構成によれば、熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有する場合、スキン材をバッグ内に置き、バッグ内を真空にしてバッグ外を大気圧下として、かつ、低温度の領域で所定の時間加熱することで、スキン材から第１揮発成分を発生させて除去する第１真空加熱ステップを含み、かつ、１つの構造体の製造において、密封加圧加熱設備を用いて加圧しながら加熱する密封加圧加熱ステップを１回しか含ませないので、コア材の表面に穴が形成されているか否かに関わらず、製造の効率を大幅に低下させることなくコア材とスキン材とを好適に接着することを可能にし、構造体について、コア材と接着した際にスキン材に気孔（ボイド）が生じる可能性を低減することができ高品質に製造できる。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、スキン材の加熱条件設定方法は、コア材と、前記コア材の表面に積層されたスキン材と、を含む構造体の製造にあたり、前記スキン材を準備するスキン材の準備方法における加熱条件を設定するスキン材の加熱条件設定方法であって、前記スキン材に含まれる熱硬化性樹脂を熱重量分析する熱重量分析ステップと、前記熱重量分析の結果に基づいて、前記熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有するか否かを判定する第１判定ステップと、前記熱重量分析の結果に基づいて、前記熱硬化性樹脂が前記硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有するか否かを判定する第２判定ステップと、前記第１判定ステップで、前記熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有すると判定した場合、前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として、かつ、前記低温度の領域で所定の時間加熱することで、前記スキン材から前記第１揮発成分を発生させて除去する第１真空加熱ステップを設定する第１真空加熱ステップ設定ステップと、前記第２判定ステップで、前記熱硬化性樹脂が前記硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有すると判定した場合、前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として、かつ、前記硬化温度以下の温度で加熱することで、前記第１揮発成分が除去された前記熱硬化性樹脂を半硬化させる第２真空加熱ステップを設定し、前記硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有しないと判定した場合、前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として加熱することで、前記第１揮発成分が除去された前記熱硬化性樹脂を半硬化させる第２真空加熱ステップを設定する第２真空加熱ステップ設定ステップと、を有することを特徴とする。

この構成によれば、第１真空加熱ステップと第２真空加熱ステップとの加熱条件を、熱硬化性樹脂を熱重量分析することで得られる２つの判定結果に基づいて最適化するので、コア材の表面に穴が形成されているか否かに関わらず、コア材と接着した際にスキン材に気孔（ボイド）が生じる可能性をより確実に低減することができ、構造体を高品質に製造できる。

本発明によれば、製造の効率を大幅に低下させることなくコア材とスキン材とを好適に接着して、高品質に製造できる構造体の製造方法、スキン材の準備方法及びスキン材の加熱条件設定方法を提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る構造体の製造方法で製造される構造体の概略構成図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る構造体の製造方法のフローチャートである。図３は、図２の真空加熱ステップを説明する説明図である。図４は、図２の密封加圧加熱ステップを説明する説明図である。図５は、本発明の第２の実施形態に係る真空加熱ステップのフローチャートである。図６は、図１のスキン材に含まれる熱硬化性樹脂の粘度特性を示す図である。図７は、図１のスキン材に含まれる熱硬化性樹脂の粘度特性を示す図である。図８は、図１のスキン材に含まれる熱硬化性樹脂の熱重量特性を示す図である。図９は、図１のスキン材に用いることができる種々の熱硬化性樹脂の熱重量特性の例を示す図である。図１０は、図５の真空加熱ステップの温度プロファイルを説明する説明図である。図１１は、本発明の第２の実施形態に係る真空加熱ステップにおけるスキン材の加熱条件設定方法のフローチャートである。図１２は、本発明の第２の実施形態に係る構造体の製造方法で製造した構造体におけるスキン材の断面を光学顕微鏡で撮影した写真の一例である。図１３は、比較例に係る構造体の製造方法で製造した構造体におけるスキン材の断面を光学顕微鏡で撮影した写真の一例である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る構造体の製造方法で製造される構造体１０の概略構成図である。構造体１０は、図１に示すように、コア材１２と、スキン材１４と、接着剤層１６と、を含む。スキン材１４は、コア材１２の両方側の表面１２ａに、フィルム状の接着剤層１６を介して積層され、接着されている。なお、図１では、構造体１０の説明のために、コア材１２と、スキン材１４と、接着剤層１６と、を分離して描いている。

コア材１２は、厚さ方向に貫通して形成された穴が平面方向に配列されたハニカム構造材である。コア材１２に用いられるハニカム構造材は、第１の実施形態では、穴が厚さ方向に貫通して六角柱状に形成されており、厚さ方向に延びて形成された板材を挟んで平面方向に隙間なく配列された形態が例示される。コア材１２に用いられるハニカム構造材は、これに限定されず、穴が厚さ方向に貫通して三角柱状または四角柱状に形成されており、厚さ方向に延びて形成された板材を挟んで平面方向に隙間なく配列された形態であってもよい。また、コア材１２に用いられるハニカム構造材は、フレックスコアに例示される曲面形状に馴染みやすい凸字の穴が開いた形態であってもよい。コア材１２に用いられるハニカム構造材は、その他、貫通している穴が規則的あるいは不規則的に配列された形態でも、貫通していない穴が規則的あるいは不規則的に配列された形態でも構わない。コア材１２は、後述する密封加圧加熱ステップＳ６（図２参照）で高圧かつ高温の環境において物理的な変形や化学的な反応が著しく起きることなく、十分に形状を保存できる程度に耐えられる材料で形成されている。

スキン材１４は、熱硬化性樹脂を含む。スキン材１４は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた平板状の複合材料が例示される。スキン材１４に用いられる複合材料は、軽量性及び高い強度を有する。スキン材１４に用いられる複合材料に含まれる強化繊維は、第１の実施形態では炭素繊維が例示されるが、これに限定されることはなく、その他の金属繊維でもよい。また、スキン材１４は、強化繊維を含まなくてもよい。スキン材１４に用いられる複合材料に含まれる熱硬化性樹脂は、第１の実施形態ではエポキシ系樹脂を有する樹脂が例示される。スキン材１４に用いられる複合材料に含まれる熱硬化性樹脂がエポキシ系樹脂を有する場合、さらに軽量性及び高い強度を有するので、好ましい。

コア材１２の表面１２ａと、スキン材１４の表面とは、コア材１２の表面１２ａに穴が形成されている領域を除いて、互いに隙間なく合わせられる形状であることが好ましい。コア材１２の表面１２ａと、スキン材１４の表面とは、第１の実施形態では平面が例示されるが、これに限定されることはなく、緩やかな曲面、折れ曲がり部を有する折り曲げ面であってもよい。

コア材１２の表面１２ａと、スキン材１４の表面とは、面方向の形状がほぼ同じであることが好ましく、この場合、スキン材１４は、完全にコア材１２の表面１２ａを覆い、保護するとともに、コア材１２の表面１２ａに設けられた穴を塞ぐことができる。その他、スキン材１４の表面がコア材１２の表面１２ａよりも、面方向の形状が全方向において大きい場合には、スキン材１４は、完全にコア材１２の表面１２ａを覆い、保護するとともに、コア材１２の表面１２ａに設けられた穴を塞ぐことができる。また、スキン材１４の表面がコア材１２の表面１２ａよりも、面方向の形状が全方向において小さい場合には、スキン材１４は、コア材１２の表面１２ａの一部を覆い、保護するとともに、コア材１２の表面１２ａに設けられた穴を塞ぐことに加えて、コア材１２の表面１２ａのその他の一部を露出させることができる。

接着剤層１６は、フィルム状であり、コア材１２の表面１２ａと、スキン材１４の表面との間に設けられる。接着剤層１６を構成する接着剤は、コア材１２に用いられる材料、スキン材１４に用いられる強化繊維及び熱硬化性樹脂、並びに、密封加圧加熱ステップＳ６（図２参照）で付与される圧力及び温度等の環境等によって適宜選択される。接着剤層１６は、第１の実施形態では設けたが、コア材１２に用いられている材料及びスキン材１４に用いられている材料によりコア材１２とスキン材１４とを接着する場合、例えば、スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂の硬化によってコア材１２とスキン材１４とを接着する場合には、設けなくてもよい。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る構造体の製造方法のフローチャートである。以上のような構成を有する構造体１０の製造方法について以下に図２を用いて説明する。本発明の第１の実施形態に係る構造体の製造方法は、図２に示すように、真空加熱ステップＳ２と、積層ステップＳ４と、密封加圧加熱ステップＳ６と、を有する。

図３は、図２の真空加熱ステップＳ２を説明する説明図である。真空加熱ステップＳ２は、まず、図３に示すように、スキン材１４を構成する複合材料の板材１４ａを積層する。ここで、図３では、複合材料の板材１４ａを３層積層しているが、これに限定されることはなく、１層のみでも、２層でも、４層以上でもよい。真空加熱ステップＳ２は、次に、積層した板材１４ａをバッグフィルム等のバッグ２２内に置き、バッグ２２内を真空にして真空加熱設備２０に投入して、バッグ２２外を大気圧下として真空加熱設備２０により加熱する。真空加熱ステップＳ２は、これにより、バッグ２２の外部の大気圧とバッグ２２の真空との気圧差を利用して板材１４ａを積層方向を含む全方向に加圧しながら、板材１４ａに含まれる熱硬化性樹脂を半硬化させる、すなわち熱硬化性樹脂のゲル化を進めることでスキン材１４を一体化させるステップである。スキン材１４は、真空加熱ステップＳ２により、追って説明する密封加圧加熱ステップＳ６で密封加圧加熱設備３０（図４参照）に投入される前に、熱硬化性樹脂が半硬化した状態、すなわちプリキュア（Pre Cure）された状態となる。

積層ステップＳ４は、コア材１２の表面１２ａに、真空加熱ステップＳ２で熱硬化性樹脂が半硬化したスキン材１４を積層するステップである。積層ステップＳ４では、コア材１２の表面１２ａに、フィルム状の接着剤層１６を介して、真空加熱ステップＳ２で熱硬化性樹脂が半硬化したスキン材１４を積層することが好ましい。具体的には、第１の実施形態では、積層ステップＳ４において、図１に示すように、一方側から他方側に向かって、スキン材１４、接着剤層１６、コア材１２、接着剤層１６、スキン材１４の順に積層される。

図４は、図２の密封加圧加熱ステップＳ６を説明する説明図である。密封加圧加熱ステップＳ６は、まず、積層ステップＳ４によって積層されたコア材１２とスキン材１４とをバッグフィルム等の材料で覆い、バッグフィルム等の材料内を真空状態にした後に、密封加圧加熱設備３０に投入する。密封加圧加熱ステップＳ６は、次に、密封加圧加熱設備３０の内部を密封して、投入されたコア材１２とスキン材１４とに対して積層方向を含む全方向に加圧しながら、熱硬化性樹脂の硬化温度まで昇温して一定時間保持することで、コア材１２とスキン材１４とを接着して一体化するステップである。密封加圧加熱ステップＳ６では、積層ステップＳ４でコア材１２とスキン材１４との間に接着剤層１６を積層している場合、接着剤層１６により、コア材１２とスキン材１４とを接着して一体化する。また、密封加圧加熱ステップＳ６では、積層ステップＳ４でコア材１２とスキン材１４との間に接着剤層１６を積層していない場合、コア材１２に用いられている材料及びスキン材１４に用いられている材料によって、例えば、スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂の硬化によって、コア材１２とスキン材１４とを接着して一体化する。以上により、構造体１０が得られる。

密封加圧加熱ステップＳ６では、第１の実施形態では、密封加圧加熱設備３０としてオートクレーブ設備を用いて、密封加圧加熱設備３０の内部を気体で高圧化することで加圧しながら加熱している。

本発明の第１の実施形態に係る構造体の製造方法は、以上のような構成を有するので、真空加熱ステップＳ２で、密封加圧加熱ステップＳ６よりも前に、スキン材１４をバッグ２２内に置き、バッグ２２内を真空にして、バッグ２２外を大気圧下として加熱することで、熱硬化性樹脂を半硬化させることができる。このため、本発明の第１の実施形態に係る構造体の製造方法は、コア材１２が厚さ方向に貫通して形成された穴が平面方向に配列されたハニカム構造材である場合であっても、スキン材１４の密封加圧加熱ステップＳ６における高圧高温下での変形を低減することができる。これにより、本発明の第１の実施形態に係る構造体の製造方法は、スキン材１４においてコア材１２の穴に向かって陥没（ディンプル）が生じる可能性を低減することができ、軽量かつ高剛性を有するハニカム構造材を含む構造体１０を高品質に製造できる。さらに、本発明の第１の実施形態に係る構造体の製造方法は、１つの構造体１０の製造において、密封加圧加熱設備３０を用いて加圧しながら加熱する密封加圧加熱ステップＳ６を１回しか含まないので、製造の効率を大幅に低下させることなくコア材１２とスキン材１４とを好適に接着することができる。

本発明の第１の実施形態に係る構造体の製造方法は、積層ステップＳ４で、コア材１２の表面１２ａの側に、フィルム状の接着剤層１６を介して、熱硬化性樹脂が半硬化したスキン材１４を積層し、密封加圧加熱ステップＳ６で、接着剤層１６により、コア材１２とスキン材１４とを接着して一体化している。このため、本発明の第１の実施形態に係る構造体の製造方法は、フィルム状の接着剤層１６を介して、コア材１２とスキン材１４とを接着するので、コア材１２及びスキン材１４のバリエーションを広げた多種多様な構造体を得ることができる。

なお、本発明の第１の実施形態に係る構造体の製造方法は、コア材１２の両方側の表面１２ａの側にスキン材１４を積層しているが、これに限定されることはなく、コア材１２のいずれか一方側の表面１２ａの側にスキン材１４を積層してもよい。また、本発明の第１の実施形態に係る構造体の製造方法は、コア材１２の両方側の表面１２ａの側に積層するスキン材１４に対して、真空加熱ステップＳ２の処理を施しているが、これに限定されることはなく、陥没（ディンプル）が生じる可能性を低減したい一方側のスキン材１４にのみ、例えば構造体１０が航空機、自動車及び船舶等に用いられる場合に空力面となる側のスキン材１４にのみ、真空加熱ステップＳ２の処理を施してもよい。

［第２の実施形態］
図５は、本発明の第２の実施形態に係る真空加熱ステップＳ２のフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係る構造体の製造方法は、図５に示すように、真空加熱ステップＳ２を、第１真空加熱ステップＳ１２と、第２真空加熱ステップＳ１４とを有するステップに変更したものである。本発明の第２の実施形態に係る構造体の製造方法は、本発明の第１の実施形態に係る構造体の製造方法とは異なり、用いられるコア材１２が、厚さ方向に貫通して形成された穴が平面方向に配列されたハニカム構造材に限定されず、穴が形成されていなくても構わない。なお、第２の実施形態に係る構造体の製造方法は、他の構成については、第１の実施形態に係る構造体の製造方法と同様である。第２の実施形態に係る構造体の製造方法について、以下に説明する。第２の実施形態に係る構造体の製造方法は、その他の第１の実施形態と同様の構成に第１の実施形態と同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。

図６は、図１のスキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂の粘度特性の一例を示す図である。スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂は、昇温速度ΔＴを一定値Ａとして粘度の温度依存性を測定すると、例えば、図６の曲線４１に示す粘度特性が得られる。スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂は、図６の曲線４１に示すように、熱硬化性樹脂が硬化する温度の領域である硬化温度領域において、粘度が極小となる粘度極小領域４２を有する。スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂は、図６の曲線４１に示すように、粘度極小領域４２となる温度まで、一般の液体と同様に粘度が単調に減少し、粘度極小領域４２となる温度を超えると、熱硬化性樹脂のゲル化が進行すること、または、熱硬化性樹脂が硬化することに伴い粘度が単調に増加する状態に切り替わる。粘度極小領域４２となる温度は、昇温速度ΔＴに応じて、変化する。

温度Ｔ１は、図６に示すように、粘度極小領域４２となる温度よりも低い温度であり、熱硬化性樹脂が硬化しない温度である。温度Ｔ２は、図６に示すように、粘度極小領域４２となる温度よりも低く、温度Ｔ１よりも高い温度であり、硬化温度以下の温度である。ここで、硬化温度とは、熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度領域に含まれる温度のうちの１つの温度である。また、温度Ｔ２は、熱硬化性樹脂のゲル化が進行する温度である。温度Ｔ１は、１００℃未満であり、好ましくは７０℃以上８０℃以下が例示される。温度Ｔ２は、１００℃以上であり、好ましくは１３０℃以上１５０℃以下が例示される。

図７は、図１のスキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂の粘度特性の一例を示す図である。スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂は、温度Ｔ１で保持した環境下で、粘度の温度Ｔ１で保持した時間の時間依存性を測定すると、例えば、図７の曲線４３に示す粘度特性が得られる。スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂は、図７の曲線４３に示すように、熱硬化性樹脂が硬化しない温度Ｔ１で保持した環境下に置かれることで、概ね、温度Ｔ１における粘度を保持する。スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂は、後述するように、温度Ｔ１で保持した環境下で、第１揮発成分を発生させることに伴い、粘度が非常に緩やかに単調に増加する。

スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂は、温度Ｔ２で保持した環境下で、粘度の温度Ｔ２で保持した時間の時間依存性を測定すると、例えば、図７の曲線４４に示す粘度特性が得られる。スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂は、図７の曲線４４に示すように、熱硬化性樹脂のゲル化が進行する温度Ｔ２で保持した環境下に置かれることで、熱硬化性樹脂のゲル化が進行することに伴い、粘度が急激に単調に増加する。

図８は、図１のスキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂の熱重量特性の一例を示す図である。スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂は、昇温速度ΔＴを一定として重量比率の温度依存性を測定する熱重量分析 (Thermal Gravimetric Analysis、ＴＧＡ）を行うと、例えば、図８の曲線４６に示す熱重量特性が得られる。スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂は、図８の曲線４６に示すように、温度Ｔ１以下において重量比率が急激に減少する第１領域４７と、温度Ｔ１以上温度Ｔ２以下において重量比率がほぼ一定の領域と、温度Ｔ２以上において重量比率が急激に減少する第２領域４８と、を有する。

スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂は、図８の曲線４６に示す熱重量特性から、硬化温度よりも低温度の領域である第１領域４７で発生する第１揮発成分を含有していることがわかる。また、スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂は、図８の曲線４６に示す熱重量特性から、硬化温度を含む高温度の領域である第２領域４８で発生する第２揮発成分を含有していることがわかる。また、スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂は、図８の曲線４６に示す熱重量特性から、第１領域４７と第２領域４８との間で発生する揮発成分を含有していないことがわかる。

図９は、図１のスキン材１４に用いることができる種々の熱硬化性樹脂の熱重量特性の例を示す図である。スキン材１４に用いることができる種々の熱硬化性樹脂は、図９に示すように、曲線５１に示す熱重量特性、曲線５２に示す熱重量特性及び曲線５３に示す熱重量特性の、主として３種類の傾向を有する熱重量特性が得られる。曲線５１に示す熱重量特性は、上記した図８の曲線４６に示す熱重量特性と同様であるため、その詳細な説明を省略する。

曲線５２に示す熱重量特性は、曲線５１に示す熱重量特性と比較して、硬化温度を含む高温度の領域である第２領域で、重量比率が急激に減少しない、すなわち、第２領域で発生する第２揮発成分を含有しない熱硬化性樹脂によるものである。曲線５３に示す熱重量特性は、曲線５１に示す熱重量特性と比較して、硬化温度よりも低温度の領域である第１領域と、硬化温度を含む高温度の領域である第２領域との間でも重量比率が減少する、すなわち、第１領域と第２領域との間で発生する揮発成分をさらに含有している熱硬化性樹脂によるものである。

本発明の第２の実施形態に係る構造体の製造方法における真空加熱ステップＳ２は、図５に示すように、第１真空加熱ステップＳ１２と、第２真空加熱ステップＳ１４と、を有する。本発明の第２の実施形態に係る構造体の製造方法における真空加熱ステップＳ２は、コア材１２とスキン材１４とを含む構造体１０の製造にあたり、スキン材１４を準備するスキン材の準備方法である。

第１真空加熱ステップＳ１２は、スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂が、硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有する場合に行われるステップである。第１真空加熱ステップＳ１２は、例えば、熱硬化性樹脂が図８の曲線４６に示す熱重量特性を有する場合、及び、熱硬化性樹脂が図９の曲線５１、曲線５２、曲線５３に示す熱重量特性を有する場合などに行われるステップである。第１真空加熱ステップＳ１２は、これらの場合、スキン材１４をバッグ２２内に置き、バッグ２２内を真空にして、バッグ２２外を大気圧下として、かつ、この第１揮発成分を発生させる低温度の領域に含まれる温度Ｔ１で所定の時間加熱することで、熱硬化性樹脂の粘度を低下させ、スキン材１４から第１揮発成分を発生させて除去するステップである。

第２真空加熱ステップＳ１４は、第１真空加熱ステップＳ１２の後で、スキン材１４をバッグ２２内に置き、バッグ２２内を真空にして、バッグ２２外を大気圧下として加熱することで、第１揮発成分が除去された熱硬化性樹脂を半硬化させるステップである。

第２真空加熱ステップＳ１４は、スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂が、硬化する硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分をさらに含有する場合、スキン材１４をバッグ２２内に置き、バッグ２２内を真空にして、バッグ２２外を大気圧下として、かつ、この硬化温度以下の温度で加熱することで、熱硬化性樹脂の粘度を上昇させ、第２揮発成分をできるだけ発生させないようにすることが好ましい。例えば、第２真空加熱ステップＳ１４は、熱硬化性樹脂が図８の曲線４６に示す熱重量特性を有する場合、及び、熱硬化性樹脂が図９の曲線５１、曲線５３に示す熱重量特性を有する場合などに、この硬化温度以下の温度である温度Ｔ２で加熱することが好ましい。

第２真空加熱ステップＳ１４は、スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂が、硬化温度よりも低温度の領域である第１領域と、硬化温度を含む高温度の領域である第２領域との間でも発生する揮発成分をさらに含有する場合、例えば、熱硬化性樹脂が図９の曲線５３に示す熱重量特性を有する場合、スキン材１４をバッグ２２内に置き、バッグ２２内を真空にして、バッグ２２外を大気圧下として、かつ、第２揮発成分を含む揮発成分の発生量を最小限度に抑える温度で加熱することが好ましい。

第２真空加熱ステップＳ１４は、スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂が、硬化する硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有しない場合、例えば、熱硬化性樹脂が図９の曲線５２に示す熱重量特性を有する場合、第２揮発成分を含む揮発成分が発生することがないので、スキン材１４をバッグ２２内に置き、バッグ２２内を真空にして、バッグ２２外を大気圧下として、かつ、熱硬化性樹脂の硬化に適した高温度の領域で加熱することが好ましい。

図１０は、図５の真空加熱ステップＳ２の温度プロファイル５５を説明する説明図である。真空加熱ステップＳ２に係る温度プロファイル５５は、図１０に示すように、温度Ｔ１まで昇温した後、温度Ｔ１で所定の時間保持する第１真空加熱領域５６と、第１真空加熱領域５６の後に温度Ｔ２以下の所定の温度まで昇温した後、温度Ｔ２以下の所定の温度で所定の時間保持する第２真空加熱領域５７と、を有する。図１０に示す第１真空加熱領域５６は、第１真空加熱ステップＳ１２による加熱処理が行われる領域であり、図１０に示す第２真空加熱領域５７は、第２真空加熱ステップＳ１４による加熱処理が行われる領域である。温度プロファイル５５は、第１真空加熱ステップＳ１２と第２真空加熱ステップＳ１４とを連続して行う場合に用いられる。

図１１は、本発明の第２の実施形態に係るスキン材の加熱条件設定方法のフローチャートである。本発明の第２の実施形態に係る構造体の製造方法の真空加熱ステップＳ２における第１真空加熱ステップＳ１２及び第２真空加熱ステップＳ１４の加熱条件は、図１１に示すスキン材の加熱条件設定方法に基づいて設定する。すなわち、図１１に示すスキン材の加熱条件設定方法は、コア材１２とスキン材１４とを含む構造体１０の製造にあたり、スキン材１４を準備するスキン材の準備方法における加熱条件を設定する方法である。本発明の第２の実施形態に係るスキン材の加熱条件設定方法は、図１１に示すように、熱重量分析ステップＳ２２と、第１判定ステップＳ２４と、第２判定ステップＳ２６と、第１真空加熱ステップ設定ステップＳ２８と、第２真空加熱ステップ設定ステップＳ３０と、を有する。

熱重量分析ステップＳ２２は、スキン材１４に含まれる熱硬化性樹脂を熱重量分析するステップである。熱重量分析ステップＳ２２では、熱硬化性樹脂に応じて、例えば、図８の曲線４６に示す熱重量特性、図９の曲線５１、曲線５２及び曲線５３に示す熱重量特性等が得られる。

第１判定ステップＳ２４は、熱重量分析ステップＳ２２で得た熱重量分析の結果に基づいて、熱硬化性樹脂が、硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有するか否かを判定するステップである。第１判定ステップＳ２４では、熱重量分析ステップＳ２２で得た熱重量分析の結果が、例えば、熱硬化性樹脂が図８の曲線４６に示す熱重量特性を有する場合、及び、熱硬化性樹脂が図９の曲線５１、曲線５２、曲線５３に示す熱重量特性を有する場合、熱硬化性樹脂が、温度Ｔ１以下の低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有すると判定する。

第２判定ステップＳ２６は、熱重量分析ステップＳ２２で得た熱重量分析の結果に基づいて、熱硬化性樹脂が、硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有するか否かを判定するステップである。第２判定ステップＳ２６では、熱重量分析ステップＳ２２で得た熱重量分析の結果が、例えば、熱硬化性樹脂が図８の曲線４６に示す熱重量特性を有する場合、及び、熱硬化性樹脂が図９の曲線５１、曲線５３に示す熱重量特性を有する場合、熱硬化性樹脂が、温度Ｔ２以上の高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有すると判定する。

第１真空加熱ステップ設定ステップＳ２８は、第１判定ステップＳ２４の後に行われ、第１判定ステップＳ２４で、熱硬化性樹脂が、硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有すると判定した場合、真空加熱ステップＳ２において第１真空加熱ステップＳ１２を設定するステップである。第１真空加熱ステップ設定ステップＳ２８では、例えば、熱硬化性樹脂が図８の曲線４６に示す熱重量特性を有する場合、及び、熱硬化性樹脂が図９の曲線５１、曲線５２、曲線５３に示す熱重量特性を有する場合、図１０の第１真空加熱領域５６を温度プロファイル５５に設定する。

第１真空加熱ステップ設定ステップＳ２８では、第１判定ステップＳ２４で、熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有しないと判定した場合、真空加熱ステップＳ２において第１真空加熱ステップＳ１２を設定しない。このため、第１真空加熱ステップ設定ステップＳ２８で第１真空加熱ステップＳ１２を設定せず、第２真空加熱ステップ設定ステップＳ３０で第２真空加熱ステップＳ１４を設定する場合、第２真空加熱ステップＳ１４における加熱温度まで昇温した後、この加熱温度で所定の時間保持する温度プロファイルが、真空加熱ステップＳ２で設定される。

第２真空加熱ステップ設定ステップＳ３０は、第２判定ステップＳ２６の後に行われ、第２判定ステップＳ２６における判定結果に応じて、第２真空加熱ステップＳ１４を設定するステップである。第２真空加熱ステップ設定ステップＳ３０では、第２判定ステップＳ２６で、熱硬化性樹脂が、硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有すると判定した場合、真空加熱ステップＳ２において、スキン材１４をバッグ２２内に置き、バッグ２２内を真空にして、バッグ２２外を大気圧下として、かつ、この硬化温度以下の温度で加熱する第２真空加熱ステップＳ１４を設定する。第２真空加熱ステップ設定ステップＳ３０では、例えば、熱硬化性樹脂が図８の曲線４６に示す熱重量特性を有する場合、及び、熱硬化性樹脂が図９の曲線５１、曲線５３に示す熱重量特性を有する場合、図１０の第２真空加熱領域５７を温度プロファイル５５に設定する。

第２真空加熱ステップ設定ステップＳ３０では、第２判定ステップＳ２６で、熱硬化性樹脂が硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有しないと判定した場合、真空加熱ステップＳ２において、スキン材１４をバッグ２２内に置き、バッグ２２内を真空にして、バッグ２２外を大気圧下として、かつ、熱硬化性樹脂の硬化に適した高温度の領域で加熱する第２真空加熱ステップＳ１４を設定する。第２真空加熱ステップ設定ステップＳ３０では、例えば、熱硬化性樹脂が図９の曲線５２に示す熱重量特性を有する場合、熱硬化性樹脂の硬化に適した高温度の領域で所定の時間保持する温度プロファイルが、真空加熱ステップＳ２で設定される。

本発明の第２の実施形態に係る構造体の製造方法、スキン材の準備方法及びスキン材の加熱条件設定方法は、以上のような構成を有するので、熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有する場合、スキン材１４をバッグ２２内に置き、バッグ２２内を真空にして、バッグ２２外を大気圧下として、かつ、低温度の領域で所定の時間加熱することで、スキン材１４から第１揮発成分を発生させて除去する第１真空加熱ステップＳ１２を含む。このため、本発明の第２の実施形態に係る構造体の製造方法、スキン材の準備方法及びスキン材の加熱条件設定方法は、コア材１２に穴が形成されているか否かに関わらず、スキン材１４から発生してスキン材１４の内部に閉じ込められて残存する第１揮発成分を低減することができるので、構造体１０について、スキン材１４の内部に気孔（ボイド）が生じる可能性を低減することができ、高品質に製造できる。さらに、本発明の第２の実施形態に係る構造体の製造方法、スキン材の準備方法及びスキン材の加熱条件設定方法は、コア材１２に穴が形成されているか否かに関わらず、本発明の第１の実施形態に係る構造体の製造方法と同様に、１つの構造体１０の製造において、密封加圧加熱設備３０を用いて加圧しながら加熱する密封加圧加熱ステップＳ６を１回しか含まないので、製造の効率を大幅に低下させることなくコア材１２とスキン材１４とを好適に接着することができる。

本発明の第２の実施形態に係る構造体の製造方法、スキン材の準備方法及びスキン材の加熱条件設定方法は、第２真空加熱ステップＳ１４では、熱硬化性樹脂が硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分をさらに含有する場合、スキン材１４をバッグ２２内に置き、バッグ２２内を真空にして、バッグ２２外を大気圧下として、かつ、硬化温度以下の温度で加熱する。このため、本発明の第２の実施形態に係る構造体の製造方法、スキン材の準備方法及びスキン材の加熱条件設定方法は、コア材１２に穴が形成されているか否かに関わらず、第２揮発成分を発生させない状態でスキン材１４を半硬化させることができるため、スキン材１４から発生してスキン材１４の内部に閉じ込められて残存する第２揮発成分を低減することができるので、構造体１０について、スキン材１４の内部に気孔（ボイド）が生じる可能性をさらに低減することができ、高品質に製造できる。

本発明の第２の実施形態に係る構造体の製造方法、スキン材の準備方法及びスキン材の加熱条件設定方法は、第１真空加熱ステップＳ１２と第２真空加熱ステップＳ１４との加熱条件を、熱硬化性樹脂を熱重量分析することで得られる２つの判定結果に基づいて最適化する。このため、本発明の第２の実施形態に係る構造体の製造方法、スキン材の準備方法及びスキン材の加熱条件設定方法は、コア材１２に穴が形成されているか否かに関わらず、スキン材１４から発生してスキン材１４の内部に閉じ込められて残存する種々の揮発成分を低減することができるので、スキン材１４の内部に気孔（ボイド）が生じる可能性をより確実に低減することができ、高品質に製造できる。

図１２は、本発明の第２の実施形態に係る構造体の製造方法で製造した構造体１０におけるスキン材１４の断面を光学顕微鏡で撮影した写真の一例である。すなわち、図１２に断面図を示すスキン材１４は、第１真空加熱ステップＳ１２で第１揮発成分を発生させて除去する処理をし、第２真空加熱ステップＳ１４で第２揮発成分をできるだけ発生させないように半硬化する処理をした後、コア材１２と接着して一体化したものである。図１３は、比較例に係る構造体の製造方法で製造した構造体１００におけるスキン材１１４の断面を光学顕微鏡で撮影した写真の一例である。図１３に断面図を示すスキン材１１４は、第１の実施形態または第２の実施形態に係る真空加熱ステップＳ２による処理を経ることなく、コア材１２と接着して一体化したものである。

スキン材１４は、図１２に示すように、内部に気孔（ボイド）が生じていないことがわかる。一方、スキン材１１４は、図１３に示すように、内部に気孔（ボイド）が多数生じていることがわかる。図１２に示すスキン材１４と図１３に示すスキン材１１４との比較から、本発明の第２の実施形態に係る構造体の製造方法における第１真空加熱ステップＳ１２及び第２真空加熱ステップＳ１４は、スキン材１４の内部に気孔（ボイド）が生じる可能性を低減することが確認できる。

１０，１００構造体
１２コア材
１２ａ表面
１４，１１４スキン材
１４ａ板材
１６接着剤層
２０真空加熱設備
２２バッグ
３０密封加圧加熱設備
４１，４３，４４，４６，５１，５２，５３曲線
４２粘度極小領域
４７第１領域
４８第２領域
５５温度プロファイル
５６第１真空加熱領域
５７第２真空加熱領域

Claims

コア材と、前記コア材の表面に積層されたスキン材と、を含む構造体の製造方法であって、
前記スキン材は、硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有する熱硬化性樹脂を含み、
前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として、かつ、前記低温度の領域で所定の時間加熱することで、前記スキン材から前記第１揮発成分を発生させて除去する第１真空加熱ステップと、
前記第１真空加熱ステップの後で、前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として加熱することで、前記第１揮発成分が除去された前記熱硬化性樹脂を半硬化させる第２真空加熱ステップと、
前記コア材の前記表面の側に、前記熱硬化性樹脂が半硬化した前記スキン材を積層する積層ステップと、
前記積層した前記コア材と前記スキン材とを密封加圧加熱設備を用いて加圧しながら加熱することで、前記コア材と前記スキン材とを接着して一体化する密封加圧加熱ステップと、
を有し、
前記第１真空加熱ステップ及び前記第２真空加熱ステップの加熱条件は、前記熱硬化性樹脂を熱重量分析することで、前記熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有するか否かを判定した判定結果と、前記硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有するか否かを判定した判定結果とに基づいて、設定されることを特徴とする構造体の製造方法。
コア材と、前記コア材の表面に積層されたスキン材と、を含む構造体の製造方法であって、
前記スキン材は、硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分と前記硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分とを含有する熱硬化性樹脂を含み、
前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として、かつ、前記低温度の領域で所定の時間加熱することで、前記スキン材から前記第１揮発成分を発生させて除去する第１真空加熱ステップと、
前記第１真空加熱ステップの後で、前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として、前記スキン材を前記硬化温度以下の前記第２揮発成分の発生量を抑える温度で加熱することで、前記第１揮発成分が除去された前記熱硬化性樹脂を半硬化させる第２真空加熱ステップと、
前記コア材の前記表面の側に、前記熱硬化性樹脂が半硬化した前記スキン材を積層する積層ステップと、
前記積層した前記コア材と前記スキン材とを密封加圧加熱設備を用いて加圧しながら加熱することで、前記コア材と前記スキン材とを接着して一体化する密封加圧加熱ステップと、
を有することを特徴とする構造体の製造方法。
前記第１真空加熱ステップ及び前記第２真空加熱ステップの加熱条件は、前記熱硬化性樹脂を熱重量分析することで、前記熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有するか否かを判定した判定結果と、前記硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有するか否かを判定した判定結果とに基づいて、設定されることを特徴とする請求項２に記載の構造体の製造方法。
前記積層ステップでは、前記コア材の前記表面の側に、フィルム状の接着剤層を介して、前記熱硬化性樹脂が半硬化した前記スキン材を積層し、
前記密封加圧加熱ステップでは、前記接着剤層により、前記コア材と前記スキン材とを接着して一体化することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の構造体の製造方法。
コア材と、前記コア材の表面に積層されたスキン材と、を含む構造体の製造にあたり、前記スキン材を準備するスキン材の準備方法であって、
前記スキン材は、硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有する熱硬化性樹脂を含み、
前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として、かつ、前記熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で所定の時間加熱することで、前記スキン材から前記第１揮発成分を発生させて除去する第１真空加熱ステップと、
前記第１真空加熱ステップの後で、前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として加熱することで、前記第１揮発成分が除去された前記熱硬化性樹脂を半硬化させる第２真空加熱ステップと、
を有し、
前記第１真空加熱ステップ及び前記第２真空加熱ステップの加熱条件は、前記熱硬化性樹脂を熱重量分析することで、前記熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有するか否かを判定した判定結果と、前記硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有するか否かを判定した判定結果とに基づいて、設定されることを特徴とするスキン材の準備方法。
コア材と、前記コア材の表面に積層されたスキン材と、を含む構造体の製造にあたり、前記スキン材を準備するスキン材の準備方法であって、
前記スキン材は、硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分と前記硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分とを含有する熱硬化性樹脂を含み、
前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として、かつ、前記熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で所定の時間加熱することで、前記スキン材から前記第１揮発成分を発生させて除去する第１真空加熱ステップと、
前記第１真空加熱ステップの後で、前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として、前記スキン材を前記硬化温度以下の前記第２揮発成分の発生量を抑える温度で加熱することで、前記第１揮発成分が除去された前記熱硬化性樹脂を半硬化させる第２真空加熱ステップと、
を有することを特徴とするスキン材の準備方法。
前記第１真空加熱ステップ及び前記第２真空加熱ステップの加熱条件は、前記熱硬化性樹脂を熱重量分析することで、前記熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有するか否かを判定した判定結果と、前記硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有するか否かを判定した判定結果とに基づいて、設定されることを特徴とする請求項６に記載のスキン材の準備方法。
コア材と、前記コア材の表面に積層されたスキン材と、を含む構造体の製造にあたり、前記スキン材を準備するスキン材の準備方法における加熱条件を設定するスキン材の加熱条件設定方法であって、
前記スキン材に含まれる熱硬化性樹脂を熱重量分析する熱重量分析ステップと、
前記熱重量分析の結果に基づいて、前記熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有するか否かを判定する第１判定ステップと、
前記熱重量分析の結果に基づいて、前記熱硬化性樹脂が前記硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有するか否かを判定する第２判定ステップと、
前記第１判定ステップで、前記熱硬化性樹脂が硬化する硬化温度よりも低温度の領域で発生する第１揮発成分を含有すると判定した場合、前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として、かつ、前記低温度の領域で所定の時間加熱することで、前記スキン材から前記第１揮発成分を発生させて除去する第１真空加熱ステップを設定する第１真空加熱ステップ設定ステップと、
前記第２判定ステップで、前記熱硬化性樹脂が前記硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有すると判定した場合、前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として、かつ、前記スキン材を前記硬化温度以下の前記第２揮発成分の発生量を抑える温度で加熱することで、前記第１揮発成分が除去された前記熱硬化性樹脂を半硬化させる第２真空加熱ステップを設定し、前記硬化温度を含む高温度の領域で発生する第２揮発成分を含有しないと判定した場合、前記スキン材をバッグ内に置き、前記バッグ内を真空にして前記バッグ外を大気圧下として、前記熱硬化性樹脂の硬化に適した高温度の領域で加熱することで、前記第１揮発成分が除去された前記熱硬化性樹脂を半硬化させる第２真空加熱ステップを設定する第２真空加熱ステップ設定ステップと、
を有することを特徴とするスキン材の加熱条件設定方法。