JPH10146904A - 繊維強化プラスチック製のハニカムコアおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１に、再硬化に伴う接着剤の劣化、そして
成形性の悪化が防止されると共に、第２に、耐熱温度が
高く耐熱性が大きく向上し、第３に、しかもこれらが簡
単容易に実現される、繊維強化プラスチック製のハニカ
ムコアおよびその製造方法を提案する。 【解決手段】 この繊維強化プラスチック製のハニカム
コアおよびその製造方法では、再硬化されても軟化温度
が変化しない変性熱硬化性樹脂Ｂを採用して、繊維１２
と付着，含浸，混入等により組み合わせた母材シート１
３を、セル壁１６に用いてなる。更にこれと併用して、
後処理にて補強用の熱硬化性樹脂を、セル壁１６の外表
面に付着，含浸せしめてなる。そして、このようにセル
壁１６を構成する変性熱硬化性樹脂Ｂやセル壁１６外表
面の熱硬化性樹脂Ａは、個別に初期硬化された後、より
高温で共に再硬化されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化プラスチ
ック製のハニカムコアおよびその製造方法に関する。す
なわち、繊維と樹脂とを組み合わせた繊維強化プラスチ
ック（ＦＲＰ）製よりなり、例えば曲面成形用に使用さ
れるハニカムコア、およびその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図５は、この種従来例に係る繊維強化プ
ラスチック製のハニカムコアおよびその製造の説明に供
し、（１）図は繊維織物の斜視図、（２）図は母材シー
トの斜視図、（３）図は波板の斜視図、（４）図は平板
の斜視図、（５）図は重積，接着された波板そしてハニ
カムコアの正面図である。図６も、同この種従来例の説
明に供する斜視図であり、（１）図はハニカムコアを、
（２）図は浴槽に浸漬中のハニカムコアを示す。

【０００３】これらの図面にも示したように、繊維強化
プラスチック製のハニカムコア１は、一般のハニカムコ
アと同様に、セル壁２にて区画形成された中空柱状の多
数のセル３の平面的集合体よりなり、セル壁２間が接着
剤４（図５の（５）図を参照）にて接着されている。そ
して、この種従来例の繊維強化プラスチック製のハニカ
ムコア１は、セル壁２の母材シート５として、エポキシ
樹脂その他の熱硬化性樹脂Ａを繊維６に付着，含浸，混
入等により組み合わせてなる、繊維強化プラスチックが
用いられており、多くの場合、更に後処理として浴槽７
に浸漬することにより、補強用の熱硬化性樹脂Ａがこの
ようなセル壁２の外表面に付着，含浸されてなる。そし
て例えば、曲面成形に供され、セル端面８が所定曲率を
備えるように全体的に曲げられる。

【０００４】そして、このような繊維強化プラスチック
製のハニカムコア１は、従来、次の工程を辿って製造さ
れていた。まず、図５の（１）図，（２）図に示した
ようにエポキシ樹脂その他の熱硬化性樹脂Ａを、繊維６
に、付着，含浸，混入等により組み合わせてなる、プリ
プレグ状の繊維強化プラスチックが、母材シート５とし
て準備される。次に、図５の（３）図に示したよう
に、この母材シート５をギアやラック等のコルゲート成
形装置に供給して、波形の凹凸が連続的に折曲形成され
た波板９を成形する。これと共に図示例では、図５の
（４）図に示したように、平坦な母材シート５のままの
平板１０が準備される。そして、このような波板９およ
び平板１０は、例えばエポキシ樹脂が用いられた場合
は、２００°Ｃの温度で加熱されることにより、熱硬化
性樹脂Ａが（初期）硬化せしめられる。

【０００５】しかる後、図５の（５）図に示したよう
に、複数枚の波板９を、順次平板１０を介装しつつ、相
互間で底部と頂部とを合わせる位置関係で、接着剤４を
介装しつつ重積すると共に、加熱加圧により相互間を接
着する。この接着剤４（例えば所定の熱硬化性樹脂が用
いられている）の硬化，接着用の加熱温度は、例えば１
８０°Ｃである。もって、図５の（５）図に示したよ
うに波板９および平板１０をセル壁２とした、セル３の
平面的集合体よりなるハニカムコア１や、図６の（１）
図に示したように平板１０を介装せず波板９のみをセル
壁２とした、セル３の平面的集合体よりなるハニカムコ
ア１が得られる。それから、図６の（２）図に示した
ように、後処理として、このハニカムコア１を熱硬化性
樹脂Ａの浴槽７に浸漬することにより、補強用の熱硬化
性樹脂Ａを、セル壁２の外表面に付着，含浸した後、前
述に準じ例えば（エポキシ樹脂が用いられた場合は）２
００°Ｃで加熱することにより、この補強用の熱硬化性
樹脂Ａを（初期）硬化せしめる。そして、この繊維強
化プラスチック製のハニカムコア１は、セル端面８が所
定曲率を備えるべく曲面成形に供される（後述の図４も
参照）。この曲面成形用の加熱温度は、熱硬化性樹脂Ａ
として例えばエポキシ樹脂が用いられ、前述により２０
０°Ｃで（初期）硬化された場合は、事後の（完全）軟
化温度（ガラス転移点）である２２０°Ｃ程度に設定さ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来例にあっては、次の問題が指摘されていた。すなわ
ち、このように曲面成形され使用に供された繊維強化プ
ラスチック製のハニカムコア１について、高温度域での
強度が低く耐熱性が悪い、という問題が指摘されてい
た。

【０００７】つまり、この種従来例の繊維強化プラスチ
ック製のハニカムコア１は、前記のように、繊維６に
熱硬化性樹脂Ａを組み合わせた母材シート５をセル壁２
に用いると共に、前記のように、補強用の熱硬化性樹
脂Ａを用いてなる。そこで、熱硬化性樹脂Ａが例えばエ
ポキシ樹脂の場合、前記やのように、例えば２００
°Ｃの温度で（初期）硬化した後は、その一般的な特性
に基づき前記のように、事後の（完全）軟化温度（ガ
ラス転移点）が２００°Ｃから２０°Ｃ上昇した２２０
°Ｃとなると共に、その軟化開始温度が、この２２０°
Ｃより１００°Ｃ下の１２０°Ｃとなる。従って、曲面
成形された後、製品として使用に供された従来の繊維強
化プラスチック製のハニカムコア１は、その熱硬化性樹
脂Ａが例えばエポキシ樹脂の場合は、（完全）軟化温度
（ガラス転移点）たる例えば２２０°Ｃ以上の高温度域
では、強度が無に等しいと共に、軟化開始温度たる１２
０°Ｃを越えると、柔らかくなり始めるので強度が低下
し、結局、その耐熱温度は１２０°Ｃとされていた。そ
こで、この種従来例の繊維強化プラスチック製のハニカ
ムコア１は、曲面への成形性と共に耐熱性が要求される
製品、例えば航空機のエンジンカバーとしての使用に、
問題が指摘されていた。

【０００８】このような問題に対処すべく、耐熱性を向
上させるために再硬化実施することも従来提案されてい
たが、接着剤４が劣化し成形性に問題が指摘されてい
た。すなわち、前記で得られた繊維強化プラスチック
製のハニカムコア１について、前記の曲面成形前に、
その熱硬化性樹脂Ａの再硬化を実施する。例えばエポキ
シ樹脂の場合、２００°Ｃでの（初期）硬化後に、より
高温の２４０°Ｃで再硬化せしめる。すると、熱硬化性
樹脂Ａの一般的な特性に基づき、再硬化後の（完全）軟
化温度（ガラス転移点）が、（初期）硬化後の例えば前
記２２０°Ｃより上昇すべく変化し、２４０°Ｃより２
０°Ｃ上昇した２６０°Ｃとなり、軟化開始温度が、こ
の２６０°Ｃより１００°Ｃ下の１６０°Ｃとなる。従
って、このように再硬化された繊維強化プラスチック製
のハニカムコア１は、前記の曲面成形時においては、
その加熱温度が、その熱硬化性樹脂Ａ例えばエポキシ樹
脂の（完全）軟化温度（ガラス転移点）の２６０°Ｃに
設定されると共に、製品として使用に供された際の耐熱
温度が、軟化開始温度たる例えば１６０°Ｃとなり、前
述した従来の１２０°Ｃに比し、高温度域での強度に優
れ、大きく耐熱性が向上することになる。

【０００９】しかしながら、この再硬化を実施する従来
例は、このように耐熱性が向上する反面、接着剤４の劣
化が進むという致命的難点が生じ、実用化に至っていな
かった。すなわち、従来の繊維強化プラスチック製のハ
ニカムコア１は、再硬化を実施すると、前記の曲面成
形時の加熱温度が、例えば２６０°Ｃの（完全）軟化温
度（ガラス転移点）に設定されるが、このような曲面成
形時に、前記でセル壁２間の接着用に使用され硬化し
ていた接着剤４が、この２６０°Ｃの温度に耐えられず
劣化してしまう。この種の接着剤４は、一般的に例えば
１８０°Ｃで硬化して接着用として機能するが、事後も
しも２２０°Ｃを越える高温領域にさらされると、急激
に劣化が進み、２６０°Ｃに達すると、接着用として機
能しなくなる。

【００１０】もって、前記の曲面成形時に、接着剤４
にて接着されていたセル壁２の剥がれが進行し、ハニカ
ムコア１としての形状保持が困難となり、曲面への成形
性に問題が生じることになる。このように再硬化を実施
すると、接着剤４の劣化，成形性の悪化という問題が生
じるので、再硬化を実施するという対処策は、従来実用
化されていなかった。

【００１１】本発明は、このような実情に鑑み、上記従
来例の課題を解決すべくなされたものであって、再硬化
されても軟化温度が変化しない変性熱硬化性樹脂を採用
して、繊維と組み合わせた母材シートを用い、更に、後
処理として一般的な熱硬化性樹脂を補強用に併用して、
曲面成形等に供するようにしたことにより、第１に、再
硬化に伴う接着剤の劣化そして成形性の低下が防止され
ると共に、第２に、同時に耐熱性に優れてなり、第３
に、しかもこれらが簡単容易に実現される、繊維強化プ
ラスチック製のハニカムコアおよびその製造方法を提案
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
る本発明の技術的手段は、次のとおりである。まず、請
求項１については次のとおり。すなわち、この請求項１
の繊維強化プラスチック製のハニカムコアは、セル壁に
て区画形成された中空柱状の多数のセルの平面的集合体
よりなり、該セル壁間が接着剤にて接着されてなる。該
セル壁の母材シートとしては、再硬化されても軟化温度
が変化しなくなる物質が添加された変性エポキシ樹脂そ
の他の変性熱硬化性樹脂を、繊維に、付着，含浸，混入
等により組み合わせてなる、繊維強化プラスチックが用
いられている。そして、初期硬化後により高温で再硬化
されているが、該変性熱硬化性樹脂の特性により、軟化
温度が上昇することなく初期硬化後と変化がないこと、
を特徴とする。

【００１３】次に、請求項２については次のとおり。す
なわち、この請求項２の繊維強化プラスチック製のハニ
カムコアは、請求項１に記載した繊維強化プラスチック
製のハニカムコアにおいて、更に後処理として、補強用
の熱硬化性樹脂が該セル壁の外表面に付着，含浸されて
いる。そして該熱硬化性樹脂は、初期硬化後により高温
で再硬化され、その一般的な特性に基づき、軟化温度が
変化し初期硬化後に、より上昇していること、を特徴と
する。請求項３については、次のとおり。請求項３の繊
維強化プラスチック製のハニカムコアは、請求項１に記
載した繊維強化プラスチック製のハニカムコアであっ
て、曲面成形に供され、該軟化温度で加熱しつつセル端
面が所定曲率を備えるように全体的に曲げられること、
を特徴とする。

【００１４】次に、請求項４については次のとおり。請
求項４は、セル壁にて区画形成された中空柱状の多数の
セルの平面的集合体よりなる、繊維強化プラスチック製
のハニカムコアの製造方法に関する。そしてまず、再硬
化されても軟化温度が変化しなくなる物質が添加された
変性エポキシ樹脂その他の変性熱硬化性樹脂を、繊維
に、付着，含浸，混入等により組み合わせてなる、プリ
プレグ状の繊維強化プラスチックを母材シートとして準
備する。そして次に、該母材シートをギアやラック等の
コルゲート成形装置に供給して、波形の凹凸が連続的に
折曲形成された波板を成形すると共に、加熱により該変
性熱硬化性樹脂を初期硬化させる。それから、複数枚の
該波板を、相互間で底部と頂部とを合わせる位置関係
で、接着剤を介装しつつ重積すると共に、加熱加圧によ
り相互間を接着する。もって、該波板をセル壁としたセ
ルの平面的集合体よりなるハニカムコアが得られる。

【００１５】それから後処理として、補強用の熱硬化性
樹脂を該セル壁の外表面に付着，含浸して、加熱により
該熱硬化性樹脂を初期硬化させる。しかる後、より高温
での加熱により再硬化が行われ、この再硬化により、該
セル壁を構成する該変性熱硬化性樹脂は、その特性によ
り再硬化後も軟化温度が上昇することなくその前記初期
硬化後と変化がないのに対し、補強用の該熱硬化性樹脂
は、その一般的な特性に基づき再硬化後は軟化温度が変
化し、その前記初期硬化後より上昇していること、を特
徴とする。

【００１６】このように、この繊維強化プラスチック製
のハニカムコア、およびこの製造方法で得られた繊維強
化プラスチック製のハニカムコアは、変性熱硬化性樹脂
を繊維と組み合わせた母材シートをセル壁に用い、更に
これと併用して、補強用の熱硬化性樹脂を、セル壁の外
表面に付着，含浸してなる。この変性熱硬化性樹脂や熱
硬化性樹脂は、それぞれ初期硬化された後、より高温で
共に再硬化されており、もって変性熱硬化性樹脂は、軟
化温度が上昇せず初期硬化後と変化がないのに対し、熱
硬化性樹脂は、軟化温度が変化し初期硬化後より上昇し
ている。

【００１７】そこで、この繊維強化プラスチック製のハ
ニカムコアは、事後に曲面成形する際、セル壁を構成す
る変性熱硬化性樹脂の軟化温度で加熱されて、全体的に
曲げられる。なおその際、セル壁外表面の熱硬化性樹脂
は、軟化温度がより高いものの、軟化開始温度は越えて
いる。つまり、外表面の熱硬化性樹脂は、一応柔らかい
ものの多少硬さが存する状態にあるが、この多少の硬さ
の点は、セル壁側の変性熱硬化性樹脂の完全軟化によ
り、十分カバーされている。又、セル壁間を接着する接
着剤は、曲面成形に際し、このような変性熱硬化性樹脂
の軟化温度で加熱されても、劣化することはない。

【００１８】そして、この繊維強化プラスチック製のハ
ニカムコアは、曲面成形後に使用に供されるが、セル壁
外表面に付着，含浸された補強用の熱硬化性樹脂の軟化
温度そして軟化開始温度は、再硬化により初期硬化後よ
り上昇しており、セル壁外表面の耐熱温度が高く、全体
的な耐熱性に優れている。なお、セル壁を構成する変性
熱硬化性樹脂は、軟化温度そして軟化開始温度が低い
が、この点は、セル壁外表面を覆う熱硬化性樹脂の軟化
温度そして軟化開始温度の高さで、十分にカバーされて
いる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下本発明を、図面に示す発明の
実施の形態に基づいて、詳細に説明する。図１，図２，
図３，図４は、本発明の実施の形態の説明に供する。

【００２０】そして、図１はその１例の説明に供し、図
１の（１）図は繊維織物の斜視図、（２）図は母材シー
トの斜視図、（３）図は波板の斜視図、（４）図は平板
の斜視図、（５）図は重積，接着された波板そしてハニ
カムコアの正面図である。図２は他の例の説明に供する
斜視図であり、図２の（１）図は繊維織物を、（２）図
は母材シートを、（３）図は接着剤を配設した母材シー
トを、（４）図は重積，接着された母材シートを、
（５）図は展張された母材シートそしてハニカムコア
を、それぞれ示す。図３も斜視図であり、図３の（１）
図はハニカムコアを、（２）図は浴槽に浸漬中のハニカ
ムコアを示す。図４も斜視図であり、図４の（１）図は
曲面成形中の状態を、（２）図は曲面成形後の状態を示
す。

【００２１】まず、この繊維強化プラスチック製のハニ
カムコアの製造方法、について述べる。図１に示したコ
ルゲート法による製造方法では、まず、再硬化されて
も軟化温度が変化しなくなる物質が添加された変性エポ
キシ樹脂、その他の変性熱硬化性樹脂Ｂを、繊維１２に
付着，含浸，混入等により組み合わせてなる、プリプレ
グ状の繊維強化プラスチックが、母材シート１３として
準備される。

【００２２】このようなの工程について、更に詳述す
る。図１の（１）図に示した繊維１２の織物としては、
例えば炭素繊維で織った織物が用いられるが、他にガラ
ス繊維，ケブラー繊維，セラミック繊維，金属繊維，樹
脂繊維，その他の繊維１２の織物も、選択的に使用可能
である。なお、繊維１２の織り方としては、平織、朱子
織，綾織，その他各種の織り方が考えられ、その重量
は、１２５ｇ／ｍ² から５００ｇ／ｍ² 程度、例えば２
００ｇ／ｍ² 程度よりなる。又、変性熱硬化性樹脂Ｂと
しては、例えば変性エポキシ樹脂，変性ナイロン樹脂，
変性フェノール樹脂，変性ビニール樹脂，その他が選択
的に使用され、これらは、エポキシ樹脂，ナイロン樹
脂，フェノール樹脂，ビニール樹脂，その他について、
その初期硬化後により高温で再硬化されてもその完全軟
化温度（ガラス転移点）が変化しなくなるような物質
（例えば、ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂、あるい
はノボラック型，臭素化型，脂環式型のエポキシ樹脂、
更に硬化剤の種類で分類すると、アミン硬化型，酸無水
物硬化型，フェノールノボラック硬化型のエポキシ樹脂
等）を、添加したものよりなる。そして図１の（２）図
に示したように、繊維１２に変性熱硬化性樹脂Ｂを、付
着，含浸，混入等により組み合わせ，しみ込ませた後、
余分な溶剤を蒸発させて乾燥させたシート状の繊維強化
プラスチックが、母材シート１３として準備される。こ
のような繊維強化プラスチックの母材シート１３中の繊
維１２と変性熱硬化性樹脂Ｂとの構成比は、重量％で例
えば７０％対３０％よりなるが、８０％対２０％から４
０％対６０％の範囲内で、各種の構成比も可能である。
そして、このように準備された繊維強化プラスチックの
母材シート１３は、まだ完全硬化することもなく柔軟性
を備えたプリプレグ状をなす。

【００２３】次に、この製造方法では、このような母
材シート１３をギアやラック等のコルゲート成形装置に
供給して、波形の凹凸が連続的に折曲成形された波板１
４を成形すると共に、加熱により変性熱硬化性樹脂Ｂを
初期硬化させる。

【００２４】このようなの工程について、更に詳述す
る。前述したの工程で準備されたプリプレグ状の母材
シート１３は、ギヤとギヤ，ギヤとラック等よりなるコ
ルゲート成形装置に供給されて、加圧成形される。すな
わち、図１の（３）図に示したように、波形の凹凸が短
手方向に直線的で平行、かつ長手方向に繰り返し連続的
に、所定ピッチと高さで折曲形成された波板１４が、成
形される。なお、波板１４の波形の凹凸の断面形状は、
図示の台形状のほか、略三角形状，略四角形状，その他
の各種形状のものも可能である。そして図示例では、こ
のような波板１４と共に、図１の（４）図に示したよう
に、平坦な母材シート１３のままの平板１５が準備され
る。これと共に、このような波板１４および平板１５
は、変性熱硬化性樹脂Ｂが例えば変性エポキシ樹脂の場
合は、２００°Ｃで加熱されることにより、初期硬化せ
しめられる。なお事後は、温度をより下げることによ
り、そのまま硬化状態にて保持される。又、この初期硬
化温度は、変性熱硬化性樹脂Ｂの種類により、例えば１
５０°Ｃから２２０°Ｃの範囲内で、適宜設定される。

【００２５】それから、この製造方法では、複数枚の
波板１４を、相互間で底部と頂部とを合わせる位置関係
で、接着剤４を介装しつつ重積すると共に、加熱加圧に
より相互間を接着する。

【００２６】このようなの工程について、更に詳述す
る。前述したの工程で成形，初期硬化された波板１４
は、その波形の凹凸の底部下面や頂部上面に、接着剤４
を条線状に塗布して乾燥させた後、所定長さ毎に切断さ
れる。それから、図１の（５）図に示したように、複数
枚の波板１４間に、図示例ではそれぞれバイセクトシー
トとも称される平板１５を介装しつつ、上下の波板１４
間で順次波の半ピッチ分ずつずれ、底部と頂部とを合わ
せる位置関係で上下に重積する。このように各波板１４
は、接着剤４や平板１５を介して、全体的に空間が存し
た積層ブロック状に重積される。それから加熱加圧する
ことにより、塗布されていた接着剤４にて、各波板１４
間が平板１５を介し、条線状に接着される。この接着剤
４の硬化，接着用の加熱温度は、代表的には１８０°Ｃ
に設定されるが、接着剤４の成分によっては（例えばエ
ポキシ樹脂，ナイロン樹脂，フェノール樹脂等の熱硬化
性樹脂が用いられる）、１５０°Ｃから２５０°Ｃの範
囲内で設定されることもある。又、接着剤４は、波板１
４の母材シート１３の構成内容（どのような種類の繊維
１２や、軟化温度の変性熱硬化性樹脂Ｂが用いられてい
るか）や、コスト面に鑑み選択される。

【００２７】そして、この製造方法ではこのような
，，の工程を辿ることにより、波板１４をセル壁
１６として区画形成された中空柱状の多数のセル１７の
平面的集合体よりなる、繊維強化プラスチック製のハニ
カムコア１１が得られる。

【００２８】このようなの工程について、更に詳述す
る。前述したの工程で重積，接着された波板１４をセ
ル壁１６とし、図１の（５）図の例では更に平板１５を
もセル壁１６とし、又、図３の（１）図の例では平板１
５を介装することなく、波板１４のみを重積，接合して
セル壁１６とすることにより、それぞれ、繊維強化プラ
スチック製のハニカムコア１１が得られる。このハニカ
ムコア１１は、前述した繊維強化プラスチック製の母材
シート１３よりなるセル壁１６にて区画形成された空間
たる各セル１７よりなり、セル１７の断面形状は、図示
の台形状や正六角形状のものが代表的であるが、略三角
形状，略四角形状，その他各種形状のものも可能であ
る。そして、この繊維強化プラスチック製のハニカムコ
ア１１は、一般のものと同様に、重量比強度に優れ、軽
量であると共に高い剛性・強度を備え、又、整流効果，
平面精度，保温性，遮音性にも優れ、単位容積当りの表
面積が大である、等々の特性が知られ、広く各種の構造
材として使用される。

【００２９】ところで、この繊維強化プラスチック製の
ハニカムコア１１は、上述した図１に示した例では、い
わゆるコルゲート法にて製造されていたが、これに限定
されるものではなく、図２に示したいわゆる展張法によ
っても製造可能である。ここで、この図２の展張法につ
いて概説しておく。

【００３０】この展張法による製造方法では、まず、
図２の（１）図や（２）図に示したように、再硬化され
ても軟化温度が変化しない物質が添加された変性エポキ
シ樹脂、その他の変性熱硬化性樹脂Ｂを、繊維１２に、
付着，含浸，混入等により組み合わせてなる、プリプレ
グ状の繊維強化プラスチックが、母材シート１３として
準備される。このような、変性熱硬化性樹脂Ｂ，繊維１
２，母材シート１３等の詳細は、コルゲート法について
前述したところに準じるので、その説明は省略する。

【００３１】次に、この展張法による製造方法では、
図２の（３）図，（４）図に示したように、この母材シ
ート１３に接着剤４を所定ピッチで条線状に塗布した
後、一定長さ毎に切断してから、この接着剤４が半ピッ
チずつずれた位置関係で、複数枚の母材シート１３を重
積して、加熱加圧により相互間を接着する。用いられる
接着剤４やその加熱温度等については、コルゲート法に
ついて前述したところに準じるので、その説明は省略す
る。

【００３２】それから、この展張法による製造方法で
は、図２の（５）図に示したように、重積，接着された
母材シート１３について、重積方向に引張力を加えて展
張する。これにより、重積されていた各母材シート１３
は、接着剤４による条線状の接着箇所の縁に沿って折曲
されると共に、非接着箇所が分離，隔離，変形する。そ
して加熱することにより、母材シート１３の変性熱硬化
性樹脂Ｂを、初期硬化させる。この変性熱硬化性樹脂Ｂ
の初期硬化については、コルゲート法について前述した
ところに準じる。

【００３３】このようにして、この展張法による製造
方法では、この，，の工程を辿ることにより、図
２の（５）図や図３の（１）図に示したように、展張さ
れた母材シート１３をセル壁１６とし、このようなセル
壁１６にて区画形成された中空柱状の多数のセル１７の
平面的集合体よりなる、繊維強化プラスチック製のハニ
カムコア１１が得られる。このハニカムコア１１につい
ては、コルゲート法について前述したところに準じるの
で、その説明は省略する。このように、この繊維強化プ
ラスチック製のハニカムコア１１は、前記，，，
の工程を辿る図１のコルゲート法のほか、前記，
，，の工程を辿る図２の展張法によっても、製造
可能である。

【００３４】さて、このようなコルゲート法によるか
展張法によるかを問わず、このように製造された繊維強
化プラスチック製のハニカムコア１１は、次に後処理と
して、補強用の熱硬化性樹脂Ａが、セル壁１６の外表面
に付着，含浸せしめられ、加熱により初期硬化せしめら
れる。

【００３５】このようなの工程について、更に詳述す
る。コルゲート法や展張法にて、前記，，，の
工程を辿って製造された繊維強化プラスチック製のハニ
カムコア１１は、まず、図３の（２）図に示したよう
に、浴槽７中に浸漬される。浴槽７中には、通常のポリ
イミド樹脂，エポキシ樹脂，ナイロン樹脂，フェノール
樹脂，その他，適宜選択された熱硬化性樹脂Ａが、溶剤
と共に溶液状態で貯溜されている。そして、このような
浴槽７中に浸漬されることにより、繊維強化プラスチッ
ク製のハニカムコア１１のセル壁１６外表面に、補強用
の熱硬化性樹脂Ａが、コーティングにより付着，含浸せ
しめられる。

【００３６】それから、このように付着，含浸が施され
た繊維強化プラスチック製のハニカムコア１１は、浴槽
７から取り出された後、１２０°Ｃ程度の熱風オーブン
にて乾燥せしめられ、溶剤が除去される。それから、補
強用の熱硬化性樹脂Ａが例えばポリイミド樹脂の場合
は、２００°Ｃで加熱されることにより初期硬化され
る。なお事後は、温度をより下げることにより、そのま
ま硬化状態にて保持される。又、この初期硬化温度は、
熱硬化性樹脂Ａの種類により、例えば１５０°Ｃから２
５０°Ｃの範囲内で、適宜設定される。

【００３７】しかる後、この製造方法では、初期硬化
の後に温度を下げることにより硬化状態にて保持されて
いた、繊維強化プラスチック製のハニカムコア１１につ
いて、より高温での加熱が実施され、再硬化が行われ
る。そこで、この繊維強化プラスチック製のハニカムコ
ア１１のセル壁１６を構成する変性熱硬化性樹脂Ｂは、
その特性により、再硬化後も軟化温度が上昇することな
く、その前記初期硬化後と軟化温度が変化しないのに対
し、補強用の熱硬化性樹脂Ａは、その一般的な特性に基
づき、再硬化後は軟化温度が変化し、その前記初期硬化
後より軟化温度が上昇する。

【００３８】このようなの工程について、更に詳述す
る。初期硬化された繊維強化プラスチック製のハニカム
コア１１は、前述したの後処理で、補強用の熱硬化性
樹脂Ａが付着，含浸，初期硬化せしめられた後、最終処
理として再硬化が実施される。この再硬化温度は、例え
ば、セル壁１６の母材シート１３の変性熱硬化性樹脂Ｂ
として変性エポキシ樹脂が用いられると共に、補強用に
後処理にてセル壁１６外表面に付着，含浸される熱硬化
性樹脂Ａとしてポリイミド樹脂が用いられていた場合に
は、２４０°Ｃに設定される。なお、この再硬化温度
は、用いられる変性熱硬化性樹脂Ｂや熱硬化性樹脂Ａの
種類により、例えば１５０°Ｃから３５０°Ｃの範囲内
で、適宜設定される。

【００３９】さて、まずセル壁１６を構成する変性熱硬
化性樹脂Ｂとして、例えば変性エポキシ樹脂が用いられ
た場合は、前述したの工程で、２００°Ｃで加熱され
初期硬化されているが、これを更にこのの工程で、よ
り高温の２４０°Ｃで再硬化せしめる。すると、この変
性熱硬化性樹脂Ｂたる変性エポキシ樹脂は、その特性に
基づき、この再硬化後も（完全）軟化温度（ガラス転移
点）が上昇することなく、２００°Ｃでの初期硬化後と
変化がなく、（完全）軟化温度（ガラス転移点）は、２
００°Ｃに２０°Ｃを加えた２２０°Ｃのままとなって
いる。もって、その柔らかくなり始める軟化開始温度
も、この（完全）軟化温度（ガラス転移点）より１００
°Ｃ下の１２０°Ｃのままとなっている。

【００４０】これに対し、セル壁１６外表面に補強用に
付着，含浸される熱硬化性樹脂Ａ、例えばポリイミド樹
脂は、前述したの工程で２００°Ｃで加熱され初期硬
化されているが、これを更にこのの工程で、より高温
の２４０°Ｃで再硬化せしめる。すると、この熱硬化性
樹脂Ａたるポリイミド樹脂は、その一般的な特性に基づ
き、この再硬化により（完全）軟化温度（ガラス転移
点）が２００°Ｃの初期硬化後の２２０°Ｃから上昇
し、２４０°Ｃの再硬化温度より２０°Ｃ上の２６０°
Ｃに変化する。そこで、その柔らかくなり始める軟化開
始温度も、この（完全）軟化温度（ガラス転移点）の１
００°Ｃ下の１６０°Ｃに変化する。

【００４１】本発明に係る繊維強化プラスチック製のハ
ニカムコア１１は、前述した，，，の製造工程
を辿り、かつの後処理との最終処理が施されて、最
終的に製造が完了する。

【００４２】そして、このように製造が完了した繊維強
化プラスチック製のハニカムコア１１は、セル壁１６に
て区画形成された中空柱状の多数のセル１７の平面的集
合体よりなり、セル壁１６間が接着剤４にて接着されて
なる。そして、セル壁１６の母材シート１３として、再
硬化されても（完全）軟化温度（ガラス転移点）が変化
しなくなる物質が添加された変性エポキシ樹脂その他の
変性熱硬化性樹脂Ｂを、繊維１２に付着，含浸，混入等
により組み合わせてなる、繊維強化プラスチックが用い
られており、更に後処理として、補強用の熱硬化性樹脂
Ａがセル壁１６外表面に付着，含浸されている。そして
初期硬化後に、より高温で再硬化されているが、セル壁
１６を構成する変性熱硬化性樹脂Ｂは、その特性によ
り、（完全）軟化温度（ガラス転移点）が上昇すること
なく初期硬化後と変化がないのに対し、セル壁１６外表
面に付着，含浸された熱硬化性樹脂Ａは、その一般的な
特性に基づき、（完全）軟化温度（ガラス転移点）が変
化し初期硬化後より上昇している。因みに、このような
繊維強化プラスチック製のハニカムコア１１の構成比
は、重量％で例えば、繊維１２が４０％、変性熱硬化性
樹脂Ｂたる変性エポキシ樹脂が２７％、熱硬化性樹脂Ａ
たるフェノール樹脂が２７％、接着剤４が６％程度より
なる。

【００４３】さて、この繊維強化プラスチック製のハ
ニカムコア１１は、事後、曲面成形に供され、セル壁１
６を構成する変性熱硬化性樹脂Ｂの軟化温度にて加熱さ
れつつ、セル端面１８が所定曲率を備えるように全体的
に曲げられる。

【００４４】このようなの曲面成形について、更に詳
述する。この繊維強化プラスチック製のハニカムコア１
１は、全体的に２次曲面等に内外にわん曲され、もっ
て、わん曲した各種構造材として使用される。すなわ
ち、この繊維強化プラスチック製のハニカムコア１１
は、図４の（１）図に示したように、上下１対のわん曲
した凹凸治具たる上型１９と下型２０との間に供給され
ると共に、セル壁１６を構成する変性熱硬化性樹脂Ｂた
る変性エポキシ樹脂の（完全）軟化温度（ガラス転移
点）、つまり２２０°Ｃで加熱される。このように加熱
しつつ、上型１９と下型２０にて上下から加圧力を加え
ることにより、繊維強化プラスチック製のハニカムコア
１１は、図４の（２）図に示したように、全体的に２次
曲面等に曲面成形される。なお、このような曲面成形
後、繊維強化プラスチック製のハニカムコア１１は、冷
却されることにより、わん曲したまま硬化する。

【００４５】本発明は、以上説明したように構成されて
いる。そこで以下のようになる。このように、この繊維
強化プラスチック製のハニカムコア１１、および、前述
した，，，そして，の工程よりなる製造方
法を辿って得られた繊維強化プラスチック製のハニカム
コア１１は、再硬化されても（完全）軟化温度（ガラス
転移点）が変化しない変性熱硬化性樹脂Ｂを採用して、
繊維１２と付着，含浸，混入等により組み合わせた母材
シート１３を、セル壁１６に用いてなる。更にこれと併
用し、後処理にて補強用の熱硬化性樹脂Ａを、セル壁１
６の外表面に付着，含浸してなる。

【００４６】このようなセル壁１６を構成する変性熱硬
化性樹脂Ｂやセル壁１６外表面の熱硬化性樹脂Ａは、そ
れぞれ個別に初期硬化された後、より高温で共に再硬化
されてなる。そして、この再硬化により、セル壁１６を
構成する変性熱硬化性樹脂Ｂは、その特性により、（完
全）軟化温度（ガラス転移点）が上昇せず初期硬化後と
変化がないのに対し（例えば変性エポキシ樹脂の場合は
２２０°Ｃ）、セル壁１６外表面の補強用の熱硬化性樹
脂Ａは、その一般的な特性に基づき、（完全）軟化温度
（ガラス転移点）が変化し初期硬化後より上昇している
（例えばポリイミド樹脂の場合は２６０°Ｃ）。

【００４７】そこで、この繊維強化プラスチック製のハ
ニカムコア１１は、事後に曲面成形する際、セル壁１６
を構成する変性熱硬化性樹脂Ｂの（完全）軟化温度（ガ
ラス転移点）で加熱されて、完全軟化することにより
（例えば変性エポキシ樹脂の場合は２２０°Ｃ）、全体
的に曲げられる。なおその際、セル壁１６外表面の補強
用の熱硬化性樹脂Ａは、その（完全）軟化温度（ガラス
転移点）がより高いが（例えばポリイミド樹脂の場合は
２６０°Ｃ）、その軟化開始温度（例えばポリイミド樹
脂の場合は１６０°Ｃ）は越えている。つまり、セル壁
１６外表面の補強用の熱硬化性樹脂Ａは、一応柔らかい
ものの多少硬さが存する状態にあるが、この多少の硬さ
の点は、上述によりセル壁１６側の変性熱硬化性樹脂Ｂ
の完全軟化により十分カバーされており、全体的にはス
ムーズに曲面成形される。又、セル壁１６間を接着する
接着剤４は、曲面成形に際し、このような変性熱硬化性
樹脂Ｂの（完全）軟化温度（ガラス転移点）で加熱され
ても（例えば変性エポキシ樹脂の場合は２２０°Ｃ）、
劣化することはない（一般的な接着剤４の場合その硬化
温度１８０°Ｃで劣化開始温度は２２０°Ｃを越えた場
合である）。

【００４８】これと共に、この繊維強化プラスチック製
のハニカムコア１１は、このような曲面成形後に使用に
供されるが、そのセル壁１６外表面には、補強用の熱硬
化性樹脂Ａが付着，含浸されている。そして、この熱硬
化性樹脂Ａの（完全）軟化温度（ガラス転移点）は、再
硬化により初期硬化後より上昇しており（例えばポリイ
ミド樹脂の場合は２６０°Ｃ）、軟化開始温度も上昇し
ている（例えばポリイミド樹脂の場合は１６０°Ｃ）。
このように、この繊維強化プラスチック製のハニカムコ
ア１１は、セル壁１６外表面の耐熱温度が比較的高いの
で、全体的な耐熱性にも優れている。なお、セル壁１６
を構成する変性熱硬化性樹脂Ｂは、（完全）軟化温度
（ガラス転移点）そして軟化開始温度が低いが（例えば
変性エポキシ樹脂の場合は２２０°Ｃと１２０°Ｃ）、
この点は、このようなセル壁１６外表面を覆う上述した
補強用の熱硬化性樹脂Ａの（完全）軟化温度（ガラス転
移点）そして軟化開始温度の高さで、十分にカバーされ
ており（例えばポリイミド樹脂の場合は２６０°Ｃと１
６０°Ｃ）、全体的には高い耐熱温度が維持される。さ
てそこで、この繊維強化プラスチック製のハニカムコア
１１およびその製造方法にあっては、次の第１，第２，
第３のようになる。

【００４９】第１に、この繊維強化プラスチック製のハ
ニカムコア１１、およびこの製造方法で得られた繊維強
化プラスチック製のハニカムコア１１は、変性熱硬化性
樹脂Ｂを繊維１２と組み合わせた母材シート１３を、セ
ル壁１６に用いてなる。そこで、変性熱硬化性樹脂Ｂの
特性に基づき、再硬化後も（完全）軟化温度（ガラス転
移点）が上昇せず、初期硬化後と変化がないので、事後
の曲面成形時にその（完全）軟化温度（ガラス転移点）
で加熱しても、セル壁１６間の接着剤４の劣化は回避さ
れる。

【００５０】例えば、変性熱硬化性樹脂Ｂとして変性エ
ポキシ樹脂が用いられた場合、２００°Ｃで初期硬化し
た後、２４０°Ｃで再硬化されても、（完全）軟化温度
（ガラス転移点）は２２０°Ｃと変化しないので、曲面
成形時の加熱温度は２２０°Ｃに設定される。そこで、
一般的に２２０°Ｃを越えると劣化が進む接着剤４につ
いて、曲面成形時における劣化は回避される。

【００５１】第２に、この繊維強化プラスチック製のハ
ニカムコア１１、およびこの製造方法で得られた繊維強
化プラスチック製のハニカムコア１１は、後処理にてセ
ル壁１６外表面に付着，含浸されていた補強用の熱硬化
性樹脂Ａが、その一般的な特性に基づき、再硬化により
（完全）軟化温度（ガラス転移点）が上昇すべく変化
し、軟化開始温度も上昇している。そこで製品として使
用に供された際の耐熱温度が、高くなっている。

【００５２】例えば、熱硬化性樹脂Ａとしてエポキシ樹
脂が用いられた場合、２００°Ｃで初期硬化した後、２
４０°Ｃで再硬化させると、このセル壁１６外表面のエ
ポキシ樹脂の（完全）軟化温度（ガラス転移点）は２６
０°Ｃとなり、軟化開始温度も１６０°Ｃとなる。そこ
で、製品として使用に供された際の耐熱温度は、この軟
化開始温度の１６０°Ｃとなり、前述したこの種従来例
の１２０°Ｃに比し、耐熱性が大きく向上する。例え
ば、１４９°Ｃにおいて圧縮強度テストを実施した場
合、同じ構成や寸法のものにおいて、初期硬化のみの場
合は６８ｋｇ／ｃｍ² 程度が限界値となるのに対し、再
硬化を実施すると１４８ｋｇ／ｃｍ² 程度が限界値とな
る。

【００５３】第３に、このような繊維強化プラスチック
製のハニカムコア１１は、所定の変性熱硬化性樹脂Ｂを
繊維１２と組み合わせた母材シート１３を採用し、更に
補強用に後処理にて付着，含浸される熱硬化性樹脂Ａを
併用して、初期硬化と再硬化とを実施した、簡単な構成
よりなる。そして、従来より一般的なコルゲート法や展
張法にて、製造される。

【００５４】

【発明の効果】本発明に係る繊維強化プラスチック製の
ハニカムコアおよびその製造方法は、以上説明したよう
に、再硬化されても軟化温度が変化しない変性熱硬化性
樹脂を採用して、繊維と組み合わせた母材シートを用
い、更に、後処理として一般的な熱硬化性樹脂を補強用
に併用して、曲面成形等に供するようにしたことによ
り、次の効果を発揮する。

【００５５】第１に、再硬化に伴う接着剤の劣化、そし
て成形性の悪化が防止される。すなわち、この繊維強化
プラスチック製のハニカムコア、およびこの製造方法で
得られた繊維強化プラスチック製のハニカムコアは、変
性熱硬化性樹脂を繊維と組み合わせた母材シートを、セ
ル壁に用いてなる。そこで、変性熱硬化性樹脂の特性に
基づき、再硬化後も軟化温度が上昇せず初期硬化後と変
化がないので、曲面成形時にその軟化温度で加熱して
も、セル壁間の接着剤の劣化が回避される。

【００５６】このように、セル壁間の接着剤が接着機能
を全うするので、曲面成形時におけるセル壁の接着剥が
れも防止され、ハニカムコアとしての形状が滞りなく保
持される。もって、前述したこの種従来例において、再
硬化を実施した場合に指摘されていた成形性の悪化が防
止され、実用化に支障が生じなくなる。

【００５７】第２に、これと共に耐熱性にも優れてな
る。すなわち、この繊維強化プラスチック製のハニカム
コア、およびこの製造方法で得られた繊維強化プラスチ
ック製のハニカムコアは、後処理にてセル壁外表面に付
着，含浸されていた補強用の熱硬化性樹脂が、その一般
的な特性に基づき、再硬化により軟化温度が上昇すべく
変化し、軟化開始温度も上昇している。もって、製品と
して使用に供された際の耐熱温度が高く、高温度域での
強度に優れ、耐熱性が大きく向上する。そこで、この繊
維強化プラスチック製のハニカムコアは、曲面への成形
性と共に耐熱性が要求される製品、例えば航空機のエン
ジンカバーとして、支障なく使用可能となる。

【００５８】第３に、しかもこれは、簡単容易に実現さ
れる。すなわち、このように成形性や耐熱性に優れた繊
維強化プラスチック製のハニカムコアは、所定の変性熱
硬化性樹脂を繊維と組み合わせた母材シートを採用し、
更に、補強用に後処理にて付着，含浸される熱硬化性樹
脂を併用して、初期硬化と再硬化とを実施した、簡単な
構成よりなる。そして、従来より一般的な製造方法によ
り、コスト面にも優れ容易に製造される。このように、
この種従来例に存した課題がすべて解決される等、本発
明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る繊維強化プラスチック製のハニカ
ムコアおよびその製造方法について、発明の実施の形態
の説明に供し、（１）図は繊維織物の斜視図、（２）図
は母材シートの斜視図、（３）図は波板の斜視図、
（４）図は平板の斜視図、（５）図は重積，接着された
波板そしてハニカムコアの正面図である。

【図２】同発明の実施の形態の他の例の説明に供する斜
視図であり、（１）図は、繊維織物を、（２）図は母材
シートを、（３）図は接着剤を配設した母材シートを、
（４）図は重積，接着された母材シートを、（５）図は
展張された母材シートそしてハニカムコアを、それぞれ
示す。

【図３】同発明の実施の形態の説明に供する斜視図であ
り、（１）図はハニカムコアを、（２）図は浴槽に浸漬
中のハニカムコアを示す。

【図４】同発明の実施の形態の説明に供する斜視図であ
り、（１）図は曲面成形中の状態を、（２）図は曲面成
形後の状態を示す。

【図５】この種従来例に係る繊維強化プラスチック製の
ハニカムコアおよびその製造方法の説明に供し、（１）
図は繊維織物の斜視図、（２）図は母材シートの斜視
図、（３）図は波板の斜視図、（４）図は平板の斜視
図、（５）図は重積，接着された波板そしてハニカムコ
アの正面図である。

【図６】同この種従来例の説明に供する斜視図であり、
（１）図はハニカムコアを、（２）図は浴槽に浸漬中の
ハニカムコアを示す。

【符号の説明】

１ ハニカムコア（従来例のもの） ２ セル壁（従来例のもの） ３ セル（従来例のもの） ４ 接着剤 ５ 母材シート（従来例のもの） ６ 繊維（従来例のもの） ７ 浴槽 ８ セル端面（従来例のもの） ９ 波板（従来例のもの） １０ 平板（従来例のもの） １１ ハニカムコア（本発明のもの） １２ 繊維（本発明のもの） １３ 母材シート（本発明のもの） １４ 波板（本発明のもの） １５ 平板（本発明のもの） １６ セル壁（本発明のもの） １７ セル（本発明のもの） １８ セル端面（本発明のもの） １９ 上型 ２０ 下型 Ａ 熱硬化性樹脂 Ｂ 変性熱硬化性樹脂

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セル壁にて区画形成された中空柱状の多
   数のセルの平面的集合体よりなり、該セル壁間が接着剤
   にて接着されてなる、繊維強化プラスチック製のハニカ
   ムコアであって、 該セル壁の母材シートとして、再硬化されても軟化温度
   が変化しなくなる物質が添加された変性エポキシ樹脂そ
   の他の変性熱硬化性樹脂を、繊維に、付着，含浸，混入
   等により組み合わせてなる、繊維強化プラスチックが用
   いられており、 初期硬化後により高温で再硬化されているが、該変性熱
   硬化性樹脂の特性により、軟化温度が上昇することなく
   初期硬化後と変化がないこと、を特徴とする繊維強化プ
   ラスチック製のハニカムコア。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した繊維強化プラスチッ
   ク製のハニカムコアであって、更に後処理として、補強
   用の熱硬化性樹脂が該セル壁の外表面に付着，含浸され
   ており、 該熱硬化性樹脂は、初期硬化後により高温で再硬化さ
   れ、その一般的な特性に基づき、軟化温度が変化し初期
   硬化後より上昇していること、を特徴とする繊維強化プ
   ラスチック製のハニカムコア。
3. 【請求項３】 請求項１に記載した繊維強化プラスチッ
   ク製のハニカムコアであって、曲面成形に供され、該軟
   化温度で加熱しつつセル端面が所定曲率を備えるように
   全体的に曲げられること、を特徴とする繊維強化プラス
   チック製のハニカムコア。
4. 【請求項４】 セル壁にて区画形成された中空柱状の多
   数のセルの平面的集合体よりなる、繊維強化プラスチッ
   ク製のハニカムコアの製造方法であって、 まず、再硬化されても軟化温度が変化しなくなる物質が
   添加された変性エポキシ樹脂その他の変性熱硬化性樹脂
   を、繊維に、付着，含浸，混入等により組み合わせてな
   る、プリプレグ状の繊維強化プラスチックを母材シート
   として準備し、 次に、該母材シートをギアやラック等のコルゲート成形
   装置に供給して、波形の凹凸が連続的に折曲形成された
   波板を成形すると共に、加熱により該変性熱硬化性樹脂
   を初期硬化させた後、 複数枚の該波板を、相互間で底部と頂部とを合わせる位
   置関係で、接着剤を介装しつつ重積すると共に加熱加圧
   により相互間を接着し、もって、該波板をセル壁とした
   セルの平面的集合体よりなるハニカムコアとした後、 後処理として、補強用の熱硬化性樹脂を該セル壁の外表
   面に付着，含浸して、加熱により該熱硬化性樹脂を初期
   硬化させ、 しかる後、より高温での加熱により再硬化が行われ、該
   セル壁を構成する該変性熱硬化性樹脂は、その特性によ
   り再硬化後も軟化温度が上昇することなくその前記初期
   硬化後と変化がないのに対し、補強用の該熱硬化性樹脂
   は、その一般的な特性に基づき再硬化後は軟化温度が変
   化し、その前記初期硬化後より上昇していること、を特
   徴とする繊維強化プラスチック製のハニカムコアの製造
   方法。