JP2006175867A - サンドイッチ構造体の製造方法およびそれに用いる接着フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】加熱工程が不要で、大型の設備を必要とせず、低コスト、低エネルギー消費量、かつ低労力で製造できるサンドイッチ構造体の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のサンドイッチ構造体の製造方法は、成形型内に、強化繊維材料、変性されたグリコールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂フィルム、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルム、コア材、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルム、変性されたグリコールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂フィルム、強化繊維材料を順次積層して積層体を形成する工程、成形型を閉じた状態で、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを硬化させる工程、成形型に設けたマトリックス樹脂注入孔からマトリックス樹脂を注入する工程、および、室温またはマトリックス樹脂の硬化温度に温度調節してマトリックス樹脂を硬化させる工程を含む。
【選択図】なし

Description

本発明は、本発明は、コアに前加工せず、一括でサンドイッチ構造材料を製造する液状樹脂注入成形法に関する。

繊維強化樹脂組成物はその軽量、高強度特性から今日幅広く使われている。特に長繊維強化熱硬化性樹脂組成物は、その軽量、高剛性、高強度特性から、金属材料代替品として、飛行機、船舶、鉄道車両、自動車、ゴルフクラブ、テニスラケット等によく用いられるに至った。また、その力学特性上、更に軽量化が見込めるためにサンドイッチ構造材料が注目されている。
しかしながら、その多くは、プレプレグを積層し、オートクレーブで加圧加熱して製造されており、生産に要する労働力、熱エネルギー、設備投資が多く必要であり、製造加工コストが高いという問題がある。そこで、ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）やＶＡＲＴＭ（Vacuum Assist RTM）と呼ばれる、ガラスや炭素繊維織物に液状熱硬化性樹脂を注入しこれを硬化成形する方法が開発されている。この方法は値段が高いプリプレグを使わず、織物の積層は簡易、オートクレーブを用いないためにプリプレグ法より低コストで繊維強化樹脂組成物の製造が可能である。

しかし、ＲＴＭ、ＶＡＲＴＭ等の液状樹脂を注入する、上記成形方法では、ハニカムコアやオープンセルフォームコア等の、その表面を閉じていない中空を有するコアを用いる場合、該コア内に液状樹脂が入り込み、そのコア重量を著しく増大させるため、それらコアを用いたサンドイッチ構造材料の成形には適していない。そのため、旧来通り別に成形した表皮材とコア材を接着してサンドイッチ構造材料を得る必要がある。最近では、コア材に予め遮蔽材を加熱接着加工した後に、該加工済みコアを他の部材と共に型に設置し、型締めあるいはバギング終了後に液状樹脂を注入し成形する方法も開発されている。しかし、この方法では、コアの加工のために別工程が必要なだけでなく、所望される成形物が曲面を有する場合、コアの曲面を得るためにコア加工用の金型が、サンドイッチ構造材料用の本型とは別に必要となるため、コストが高くなるという問題がある。

特許文献１では不浸透性樹脂フィルム及び非低粘度型フィルムを、特許文献２では、特定の樹脂/水分遮蔽フィルム及びフィルム接着剤を使用することが提案されている。また、特許文献３では、熱硬化型の接着性能を有するシール材の適用が提案されている。しかし、これらのサンドイッチ構造体の製造方法は、金型内で一括処理できるが、液状樹脂注入前に加熱し接着剤やシール材を硬化させハニカムコア等を密閉する必要があるため、依然として、コアシールのための加熱硬化工程を必要とする、という問題がある。
特開２００３−３９５７９号公報 特開平９−２９５３６２号公報 特開２０００−１６７９５０号公報

この様に従来の技術では、ハニカムコアやオープンセルフォームコア等の、その表面に、閉じていない中空を有するコアのシールを加熱により行う必要がある。特に大型品のVARTM成形においては大型のオーブンが必要になり、その設備費用及び運転費用は甚大になる。そのため、この加熱工程を無くし、エネルギー及び労力の削減が可能な方法が強く望まれていた。
従って、本発明の目的は、上記従来の技術が抱える問題点を解消しうるサンドイッチ構造体の製造方法およびそれに用いる接着フィルムを提供することである。より具体的には、本発明の目的は、加熱工程が不要で、大型の設備を必要とせず、低コスト、低エネルギー消費量、かつ低労力で製造できるサンドイッチ構造体の製造方法およびそれに用いる接着フィルムを提供することにある。

本発明のサンドイッチ構造体の製造方法は、
成形型内に、実質的にマトリックス樹脂を含まない強化繊維材料、変性されたグリコールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂フィルム、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルム、オープンセルフォームおよびハニカムから選択されるコア材、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルム、変性されたグリコールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂フィルム、実質的にマトリックス樹脂を含まない強化繊維材料を順次積層して積層体を形成する工程、
成形型を閉じた状態で、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを硬化させる工程、
成形型に設けたマトリックス樹脂注入孔からマトリックス樹脂を注入する工程、および、
室温またはマトリックス樹脂の硬化温度に温度調節してマトリックス樹脂を硬化させる工程を含む。
ここで、前記共重合ポリエステル樹脂として、シクロアルカンジオールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂を挙げることができる。
同様に、前記共重合ポリエステル樹脂として、シクロアルカンジオールをアルコール成分として用いた共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂を挙げることができる。
同様に、前記変性されたグリコールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂フィルムおよび前記室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムは、前記共重合ポリエステル樹脂フィルムと、前記共重合ポリエステル樹脂フィルム上に均一に担持された室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物とからなる接着性フィルムを予め形成していてもよい。
同様に、前記室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムは担持体として布帛を有していてもよい。
同様に、前記担持体として用いる布帛が不織布であってもよい。
同様に、前記室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを形成する、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物の粘度は、２〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましい。
同様に、前記室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを形成する、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物として、ビニル重合性化合物で構成されるものを挙げることができる。
同様に、前記ビニル重合性化合物の例として、ビニルエステル樹脂を挙げることができる。
同様に、前記室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを形成する、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物は粘度向上剤を含んでいてもよい。
前記粘度向上剤の例として、ポリエチレンオキサイドを挙げることができる。
同様に、前記室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを形成する、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物が重合遅延剤を含有していてもよい。
前記重合遅延剤の例として、４−メトキシフェノールを挙げることができる。
同様に、前記成形型として、成形型内部を減圧することができる成形型を用いることができる。
同様に、前記室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを硬化させる工程は、減圧状態で行ってもよい。
同様に、前記成形型内に、実質的にマトリックス樹脂を含まない強化繊維材料、変性されたグリコールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂フィルム、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルム、オープンセルフォームおよびハニカムから選択されるコア材、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルム、変性されたグリコールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂フィルム、実質的にマトリックス樹脂を含まない強化繊維材料の順に積層して積層体を形成する工程と、
前記成形型を閉じた状態で、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを硬化させる工程との間に、上型および／または下型を押圧する工程を更に有していてもよい。
同様に、前記マトリックス樹脂の例として、ビニルエステル樹脂、およびエポキシ樹脂を挙げることができる。
同様に、前記コア材の周囲には、前記マトリックス樹脂が前記コアに侵入することを防ぐ枠材が配されていてもよい。
本発明の接着フィルムは、変性されたグリコールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂フィルムと、
前記共重合ポリエステル樹脂フィルム上に均一に担持させた、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物とを有する。

本発明では、コアをシールするための加熱工程を経ることなく、マトリックス樹脂のコア内への浸入を防止することが可能であり、かつ、表皮材と変性されたグリコールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂フィルムは接着する。また、マトリックス樹脂を常温硬化可能なものにすることによって、加熱工程を完全に除去することができる。したがって、本発明は、液状樹脂を注入する、閉じていない中空を有するコアを有するサンドイッチ構造材料の成形において、加熱工程を経ることなくサンドイッチ構造材料を成形でき、使用エネルギー及び設備コストを削減し得るものである。

以下、本発明の好ましい態様について説明する。
『サンドイッチ構造体』
本発明におけるサンドイッチ構造体は、強化繊維材料によって強化された樹脂板からなる表皮材と、表皮材に挟まれたコア材とによって構成される。本発明のサンドイッチ構造体ではコア材や表皮材の厚みに特に制限はなく、任意の所望された要求特性により設計できる。

『成形型』
本発明における成形型の材質に関しては特に制限はない。また、成形型は、片型あるいは両型で構成される。片型では、片型を下型とした場合、上型には樹脂フィルム等の被覆材を用いる。この場合、型を上型にしても下型にしてもよい。本発明における成形型には内部を減圧にすることができることが望ましい。

『強化繊維材料』
本発明に用いられる強化繊維材料に特に制限されない。例えば、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、アラミド繊維やポリエチレン繊維や液晶ポリマー繊維やポリアセタール繊維等の有機繊維、アルミナ繊維や炭化珪素繊維等の無機繊維、金属繊維等が挙げられる。また、これらの複合された強化繊維織物や編物も使用できる。

『共重合ポリエステル樹脂』
本発明における共重合ポリエステル樹脂は、変性されたグリコールをアルコール成分として用いたものであり、不浸透性樹脂フィルムとして機能し、硬化前のマトリックス樹脂はこれを遮蔽し、硬化後のマトリックス樹脂と接着するものである。なお、変性されたグリコールとは、アルキル基やシクロアルカン基などの官能基が付加したジオールのことである。
共重合ポリエステル樹脂の中でも、シクロアルカンジオールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂が好ましく、シクロアルカンジオールをアルコール成分として用いた共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂がより好ましい。

『室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルム』
本発明で使用される室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムは単一で固体状である必要はなく、液状あるいは粘性状熱硬化性樹脂組成物が担持体で担持されていてもよい。担持体としては樹脂フィルム、布状物、織物、不織布等が挙げられる。好ましくは不織布や樹脂フィルムである。室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを構成する室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物はその粘度が２〜２００Ｐａ・ｓであることが好ましい。
ここで、粘度が２Ｐａ・ｓを下回ると、コア材の上側の該樹脂組成物が重力により下方に落ち過ぎて、表皮材とコア材の接着に必要な量が保持できない、という問題が生じる。一方、粘度が２００Ｐａ・ｓを上回ると、コア材の上側の該樹脂組成物が重力により下方にほとんど垂れず、表皮材とコア材の接着に必要な量を供給できない、という問題が生じる。
熱硬化性樹脂組成物の粘度を前記範囲にするためには、この粘度を持つ熱硬化性樹脂を選択することもできるし、粘度向上剤を添加することで達成することもできる。反応時間を調節することにより、反応により増粘させて所望の粘度でコア材に積層することで達成することもできる。粘度向上剤に特に制限されないが、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンオキサイドが好ましく、ポリエチレンオキサイドがさらに好ましい。

室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを構成する室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物は、例えば、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、PITI樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミド樹脂、BCB樹脂、COPNA樹脂、ゴム樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、アクリル樹脂、シアノアクリレート樹脂、酢酸エステル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。好ましくはビニル重合性化合物で構成されることが好ましい。さらに好ましくはビニルエステル樹脂である。

室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを構成する室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物は、その可使時間を延長するために重合遅延剤を添加することができる。例えば、４−メトキシフェノール、ハイドロキノン、２，４−ペンタンジオンがある。好ましい重合遅延剤は４−メトキシフェノールである。

『コア材』
本発明に用いられるコア材は中空を有するものである。具体的には、オープンセルフォームやハニカム材が挙げられる。本発明に用いられるオープンセルフォームには特に制限は無い。その構成体は有機材料や無機材料ともに用いることができる。ポリウレタンフォーム、ポリメタクリルイミドフォーム、ポリアクリレートフォーム、ポリ塩化ビニルフォーム、カーボンフォーム等が挙げられる。
本発明に用いられるハニカム材に特に制限は無い。その構成体は有機材料、金属材料、無機材料ともに用いることができる。アルミハニカム、ステンレスハニカム、スチールハニカム、ケブラーハニカム、ノーメックスハニカム、カーボンハニカム、ポリ塩化ビニルハニカム、ポリプロピレンハニカム、ポリエチレンハニカム、ポリウレタンハニカム、ポリカーボネートハニカム、ポリエーテルイミドハニカム、セラミックスハニカム等が挙げられる。好ましくはアルミハニカム、ノーメックスハニカム、ケブラーハニカム、カーボンハニカムである。

『上記材料の積層方法』
成形型の片型内に、実質的にマトリックス樹脂をまだ含まない強化繊維材料を所望の量配置する。次いで、共重合ポリエステル樹脂フィルム、室温で硬化する熱硬化性樹脂フィルムを配置する。次いで、所望のコア材を設置した後、室温で硬化する熱硬化性樹脂フィルム、共重合ポリエステル樹脂フィルム、実質的にマトリックス樹脂をまだ含まない強化繊維材料を所望の量配置する。これにもうひとつの片型を合わせるかナイロンフィルム等のバッグフィルムにてバギングする。両型構成の場合、型締め圧を加える。このとき型内を脱気し減圧してもよい。片型構成の場合、バッグ内を真空ポンプ等で減圧する。この、両型では型締めあるいは片型では減圧している時に、すなわち、部材が成形型形状に沿った時に、該熱硬化性樹脂フィルムが硬化することが好ましい。

『マトリックス樹脂の注入方法』
マトリックス樹脂は、圧入されても構わないし、型内の負圧を利用して注入されても構わない。

『マトリックス樹脂の硬化方法』
マトリックス樹脂は所望の工程で硬化できる。室温で硬化させても構わないし、所望の温度に加熱しても構わない。型内を減圧している場合は、マトリックス樹脂硬化中も減圧していることが好ましい。

以下、実施例により本発明を説明するが、これにより本発明が何らかの制限を受けるものではない。

[使用原材料]
炭素繊維織物として、TR3110MS （三菱レイヨン製）を用いた。
不織布として、下記のものを用いた。
エクーレ3501A（東洋紡製）
エクーレ3151A（東洋紡製）
共重合ポリエステル樹脂フィルム（以下、PET-Gフィルムという）として、シクロアルカンジオールをアルコール成分として用いたダイアフィクス PG-WHI（三菱樹脂製：0.2mm厚、0.1mm厚及び0.05mm厚)を用いた。
熱硬化性樹脂として、下記のものを用いた。
ビニルエステル樹脂 デラケイン モメンタム（DERAKANE MOMENTUM） 411-350 (ダウケミカル製)
開始剤 トリゴノックス(Trigonox) 239A （アクゾノベル製）
促進剤 ヌオデクス（NUODEX） （ コンデア サーボ（CONDEA Servo） LLC製：６質量％ コバルトイオン溶液）
増粘剤としてポリエチレンオキサイド (サイエンティフィックポリマープロダクツ社製、Mw 400000)を用いた。
また、重合遅延剤として、４−メトキシフェノール(シグマ−アルドリッチ(Sigma-Aldrich)社製、９９質量％)を用いた。
ハニカムコアとしては、下記のものを用いた。
アルミハニカム デューラ（DURA） 5056 1.6-3/8 (アルコア社製)
(10mm厚、密度26 kg/m³、セルサイズ9.5mm)
アルミハニカム デューラ（DURA） 5056 3.4-1/4 (アルコア社製)
(10mm厚、密度55 kg/m³、セルサイズ6.4mm)

以下、測定方法について説明する。
フラットワイズ引張強度
これについては、ASTM C297に準拠して行った。サンドイッチパネルを縦76mm、横76mmにグライダーカッターにて切り出した。サンドブラスターで表面を粗し、アルミブロックに接着剤（ロックタイト ハイゾール（Loctite Hysol） EA 9309.3NA、硬化時間：室温48時間以上）で固定した。引張試験にて表皮材のコアからの剥離強度を測定した。測定数は5とした。
測定装置としては、下記のものを用いた。
インストロン（Instron）4484
ロードセル 30kN
また、クロスヘッドスピードは 0.5 mm/分であった。

単位面積あたりの重量（Areal weight）
単位面積あたりの重量については、サンドイッチパネルを縦76mm、横76mmにグライダーカッターにて切り出した。最小目盛りが0.01mmのノギスで縦横各3点にて長さを測定し平均した。この値から面積を求めた。電子天秤（最小値0.1mg）で重量を量った。パネルサンプルの重量を面積で割った値を単位面積あたりの重量とする。単位はg/m²である。

[実施例１]
テーブルの上にPET-Gフィルム(0.2mm厚)（300mm×210mm）を設置し、その上に不織布エクーレ3501A（292mm×203mm）を一枚設置した。調合された含浸用ビニルエステル樹脂（ビニルエステル樹脂100重量部、開始剤2重量部、促進剤0.033重量部：負圧0.085MPa以上で3分間脱泡したもの）34ｇを手早く不織布エクーレ3501Aにパテナイフを使って含浸させ、接着フィルム（１）を得た。この時の含浸樹脂の単位面積あたりの重量は5.7 ×10² g/m²であった。同様にもう一つ接着フィルム（１）を得た。別のテーブルの上に離形剤を塗布し乾燥させた。次いで厚手の不織布（368mm×279mm）を一枚設置し、その上にピールプライ（368mm×305mm）を一枚及び炭素繊維織物（318mm×229mm）を二枚設置した。設置した炭素繊維織物の上に不織布が上になるように接着フィルム（１）を一枚設置した。次いで、ハニカムコア デューラ 5056 1.6-3/8（267mm×178mm）を設置し、さらに不織布が下になるように接着フィルム（１）を設置した。そして、その上に炭素繊維織物（318mm×229mm）を二枚設置した。次いでピールプライ（368mm×305mm）を一枚設置し、厚手の不織布（267mm×229mm）を一枚設置した。
液状樹脂の注入口をサンドイッチ構造材料用コア材の横に該コア材縦方向に沿うように線状に、また注入された液状樹脂が上側下側両方の不織布内を浸透するように設置した。該コア材をはさんで注入口の反対側に脱気口を注入口と同様に線状に設置した。次いでナイロン製バッグフィルムを被せシールテープでテーブルと接着し密閉した。次いで真空ポンプでバッグ内を負圧0.085MPa以上に脱気した。バッギング終了時間は含浸用ビニルエステル樹脂調合後３２分後であった。30mm×30mmの不織布エクーレに含浸用熱硬化性樹脂を含浸させナイロンフィルム上に放置し含浸用ビニルエステル樹脂の硬化状況を観察した。含浸用ビニルエステル樹脂のタックが無くなったのは含浸用ビニルエステル樹脂調合後２２３分後であった。
含浸用ビニルエステル樹脂調合後３９０分後に、十分な量の調合されたビニルエステル樹脂（ビニルエステル樹脂100重量部、開始剤2重量部、促進剤0.1重量部：負圧0.085MPa以上で3分間脱泡したもの）を注入口側から負圧を利用して注入した。目視で液状樹脂がバッグ内を十分に満たしたことを確認した後、注入口を閉じた。脱気しながら常温硬化させ一晩放置し、サンドイッチ構造物であるサンドイッチパネル（１）を得た。成形中、室温は19℃であった。

[実施例２]
バッギング終了時間が含浸用ビニルエステル樹脂調合後５６分後に及びマトリックス樹脂注入時間を含浸用ビニルエステル樹脂調合後２７７分後に調整した以外は実施例１と同様に行いサンドイッチパネル（２）を得た。室温は21℃であった。含浸用ビニルエステル樹脂のタックが無くなったのは含浸用ビニルエステル樹脂調合後１２５分後であった。

[実施例３]
バッギング終了時間が含浸用ビニルエステル樹脂調合後４５分後に及びマトリックス樹脂注入時間を含浸用ビニルエステル樹脂調合後２８４分後に調整した以外は実施例１と同様に行いサンドイッチパネル（３）を得た。室温は21℃であった。含浸用ビニルエステル樹脂のタックが無くなったのは含浸用ビニルエステル樹脂調合後１２１分後であった。

[実施例４]
テーブルの上にPET-Gフィルム(0.05mm厚)（300mm×210mm）を設置し、その上に不織布エクーレ3151A（292mm×203mm）を一枚設置した。含浸用ビニルエステル（ビニルエステル樹脂100重量部、開始剤4重量部、促進剤0.033重量部）に増粘剤（ポリエチレンオキサイド)）を3.09部、重合遅延剤（４−メトキシフェノール）を0.1部加えよく撹拌した。負圧0.085MPa以上で3分間脱泡した含浸用ビニルエステル23ｇを手早く不織布エクーレ3151Aにパテナイフを使って含浸させ、接着フィルム（２）を得た。この時の含浸樹脂の単位面積あたりの重量は3.8 ×10² g/m²であった。同様にもう一つ接着フィルム（２）を得た。別のテーブルの上に離形剤を塗布し乾燥させた。次いで厚手の不織布（368mm×279mm）を一枚設置し、その上にピールプライ（368mm×305mm）を一枚及び炭素繊維織物（318mm×229mm）を二枚設置した。設置した炭素繊維織物の上に不織布が上になるように接着フィルム（２）を一枚設置した。次いで、ハニカムコア デューラ 5056 1.6-3/8（267mm×178mm）を設置し、さらに不織布が下になるように接着フィルム（２）を設置した。そして、その上に炭素繊維織物（318mm×229mm）を二枚設置した。次いでピールプライ（368mm×305mm）を一枚設置し、厚手の不織布（267mm×229mm）を一枚設置した。
液状樹脂の注入口をサンドイッチ構造材料用コア材の横に該コア材縦方向に沿うように線状に、また注入された液状樹脂が上側下側両方の不織布内を浸透するように設置した。該コア材をはさんで注入口の反対側に脱気口を注入口と同様に線状に設置した。次いでナイロン製バッグフィルムを被せシールテープでテーブルと接着し密閉した。次いで真空ポンプでバッグ内を負圧0.085MPa以上に脱気した。バッギング終了時間は含浸用ビニルエステル樹脂調合後６５分後であった。
含浸用ビニルエステル樹脂調合後２６８２分後に、十分な量の調合されたビニルエステル樹脂（ビニルエステル樹脂100重量部、開始剤2重量部、促進剤0.1重量部：負圧0.085MPa以上で3分間脱泡したもの）を注入口側から負圧を利用して注入した。目視で液状樹脂がバッグ内を十分に満たしたことを確認した後、注入口を閉じた。脱気しながら常温硬化させ一晩放置し、サンドイッチ構造物であるサンドイッチパネル（４）を得た。成形中、室温は21℃であった。

[実施例５]
ハニカムコアをデューラ 5056 3.4-1/4に、PET-Gフィルムの厚みを0.1mmに、不織布エクーレを3501Aに、含浸用ビニルエステルのエクーレへの含浸量を33gに変更し、バッギング終了時間が含浸用ビニルエステル樹脂調合後５２分後に及びマトリックス樹脂注入時間を含浸用ビニルエステル樹脂調合後３１６６分後に調整した以外は実施例４と同様に行いサンドイッチパネル（５）を得た。成形中、室温は19℃であった。

[比較例１]
テーブルの上に離形剤を塗布し乾燥させた。次いで厚手の不織布（368mm×279mm）を一枚設置し、その上にピールプライ（368mm×305mm）を一枚及び炭素繊維織物（318mm×229mm）を二枚設置した。その上にハニカムコア デューラ 5056 1.6-3/8（267mm×178mm）を設置し、さらにその上に炭素繊維織物（318mm×229mm）を二枚設置した。次いでピールプライ（368mm×305mm）を一枚設置し、厚手の不織布（267mm×229mm）を一枚設置した。
液状樹脂の注入口をサンドイッチ構造材料用コア材の横に該コア剤縦方向に沿うように線状にまた注入された液状樹脂が上側下側両方の不織布内を浸透するように設置した。該コア材をはさんで注入口の反対側に脱気口を注入口と同様に線状に設置した。次いでナイロン製バッグフィルムを被せシールテープでテーブルと接着し密閉した。次いで真空ポンプでバッグ内を負圧0.085MPa以上に脱気した。
その後、十分な量の調合されたビニルエステル樹脂（ビニルエステル樹脂100重量部、開始剤2重量部、促進剤0.1重量部：負圧0.085MPa以上で3分間脱泡したもの）を注入口側から負圧を利用して注入した。目視で液状樹脂がバッグ内を十分に満たしたことを確認した後、注入口を閉じた。脱気しながら一晩放置し、サンドイッチパネル（６）を得た。成形中、室温は23℃であった。

[参考例１]
テーブルの上に離形剤を塗布し乾燥させた。次いで炭素繊維織物（318mm×229mm）を二枚設置した。その上にピールプライ（368mm×305mm）を一枚設置し、厚手の不織布（295mm×280mm）を一枚設置した。液状樹脂の注入口を中央に線状に設置した。炭素繊維織物の両脇に脱気口を二つ注入口と同様に線状に設置した。次いでナイロン製バッグフィルムを被せシールテープでテーブルと接着し密閉した。次いで真空ポンプでバッグ内を負圧0.085MPa以上に脱気した。
その後、十分な量の調合されたビニルエステル樹脂（ビニルエステル樹脂100重量部、開始剤2重量部、促進剤0.1重量部：負圧0.085MPa以上で3分間脱泡したもの）を注入口側から負圧を利用して注入した。目視で液状樹脂がバッグ内を十分に満たしたことを確認した後、注入口を閉じた。脱気しながら一晩放置し、炭素繊維コンポジットシートを作製した。
この炭素繊維コンポジットシートの単位面積あたりの重量を測定したところ、6.0×10² g/m²であった。不織布エクーレ3501Aの単位面積あたりの重量を測定したところ、48 g/m² であった。アルミハニカム デューラ 5056 1.6-3/8の単位面積あたりの重量を測定したところ、2.7 ×10² g/m²であった。PET-Gフィルム(0.2mm厚)の単位面積あたりの重量を測定したところ、2.5×10² g/m²であった。炭素繊維コンポジット二枚、不織布エクーレ二枚、アルミハニカム、PET-Gフィルム二枚の単位面積あたりの重量の和に実施例１〜３で用いた遮蔽材二枚分の含浸樹脂の単位面積あたりの重量を加えると、その合計は３．２×１０^３ g/m²となった。

[測定]
サンドイッチパネルから試片を切り出しフラットワイズ引張強度及び単位面積あたりの重量を測定した。結果を表１に示す。

従来の方法である比較例ではマトリックス樹脂がハニカムセル内に浸入し得られたパネルの単位面積あたりの重量は甚大なものである。参考例に示したようにハニカムパネル（１）、（２）、（３）の各部材の合計の単位面積あたりの重量は３．２×１０^３ g/m²であり実施例のそれぞれのハニカムパネルの単位面積あたりの重量と同じ値である。したがって、マトリックス樹脂のコア内への浸入を１００％防止できることがわかる。また、ハニカムパネル（４）で示したように部材及び含浸用樹脂の塗布量の適正化及び、増粘剤を添加することにより、ハニカムパネル重量の低減と表面剤の剥離強度の向上を図ることができる。また、ハニカムパネル（５）に示したように、ハニカムコアのセルサイズを大きくすることにより剥離強度を増加することができる。
本発明では、コアをシールするための加熱工程を経ることなく、マトリックス樹脂のコア内への浸入を防止することが可能であり、かつ、表皮材と共重合樹脂ポリエステル樹脂フィルムは接着する。また、マトリックス樹脂を常温硬化可能なものにすることによって、加熱工程を完全に除去することができる。したがって、本発明は、液状樹脂を注入する、閉じていない中空を有するコアを有するサンドイッチ構造材料の成形において、加熱工程を経ることなくサンドイッチ構造材料を成形でき、使用エネルギー及び設備コストを削減し得るものである。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。

Claims (20)

1. サンドイッチ構造体の製造方法であって、下記の工程からなる:
   成形型内に、実質的にマトリックス樹脂を含まない強化繊維材料、変性されたグリコールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂フィルム、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルム、オープンセルフォームおよびハニカムから選択されるコア材、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルム、変性されたグリコールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂フィルム、実質的にマトリックス樹脂を含まない強化繊維材料を順次積層して積層体を形成する工程、
   成形型を閉じた状態で、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを硬化させる工程、
   前記成形型内にマトリックス樹脂を注入する工程、および、
   前記成形型内を室温または前記マトリックス樹脂の硬化温度に温度調節して前記マトリックス樹脂を硬化させる工程。
2. 請求項１に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記共重合ポリエステル樹脂が、シクロアルカンジオールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂である。
3. 請求項１に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記共重合ポリエステル樹脂が、シクロアルカンジオールをアルコール成分として用いた共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂である。
4. 請求項１に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記変性されたグリコールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂フィルムおよび前記室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムは、前記共重合ポリエステル樹脂フィルムと、前記共重合ポリエステル樹脂フィルム上に均一に担持された室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物とからなる接着性フィルムを予め形成している。
5. 請求項１に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムが担持体として布帛を有する。
6. 請求項５に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記担持体として用いる布帛が不織布である。
7. 請求項１に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを形成する、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物の粘度が２〜２００Ｐａ・ｓである。
8. 請求項１に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを形成する、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物がビニル重合性化合物で構成される。
9. 請求項８に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記ビニル重合性化合物がビニルエステル樹脂である。
10. 請求項８に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを形成する、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物が粘度向上剤を含む。
11. 請求項１０に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記粘度向上剤がポリエチレンオキサイドである。
12. 請求項８に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを形成する、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物が重合遅延剤を含有する。
13. 請求項１２に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記重合遅延剤が４−メトキシフェノールである。
14. 請求項１に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記成形型が、成形型内部を減圧することができる成形型である。
15. 請求項１に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを硬化させる工程が、減圧状態で行われる。
16. 請求項１に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記成形型内に、実質的にマトリックス樹脂を含まない強化繊維材料、変性されたグリコールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂フィルム、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルム、オープンセルフォームおよびハニカムから選択されるコア材、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルム、変性されたグリコールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂フィルム、実質的にマトリックス樹脂を含まない強化繊維材料の順に積層して積層体を形成する工程と、
    前記成形型を閉じた状態で、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物フィルムを硬化させる工程との間に、上型および／または下型を押圧する工程を更に有する。
17. 請求項１に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記マトリックス樹脂がビニルエステル樹脂である。
18. 請求項１に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記マトリックス樹脂がエポキシ樹脂である。
19. 請求項１に記載のサンドイッチ構造体の製造方法であって、前記コア材の周囲には、前記マトリックス樹脂が前記コアに侵入することを防ぐ枠材が配されている。
20. 変性されたグリコールをアルコール成分として用いた共重合ポリエステル樹脂フィルムと、
    前記共重合ポリエステル樹脂フィルム上に均一に担持させた、室温で硬化する熱硬化性樹脂組成物とを有する接着フィルム。