JP2016520458A - 床又は壁装部品用の複合パネル及びそのようなパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、両側に２つのスキンが位置付けられたポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）で作られたハニカムコア（１）を備え、スキンのそれぞれが、・内側プライ（２，３）と、・対応する内側プライ（２，３）と接触している外側プライ（４，５）とを備え、内側プライ（２，３）が、‐ハニカムコア（１）と接触しているＥガラス繊維織物（２ａ，３ａ）と、‐第１方向に配向された一方向性炭素繊維のシート（２ｂ，３ｂ）とを備え、外側プライ（４，５）が、‐第１方向とは異なる第２方向に配向された一方向性炭素繊維のシート（４ａ，５ａ）であって、各外側プライ（４，５）のが、対応するのに対向するシート（４ａ，５ｂ）と、‐Ｅガラス繊維織物（４ｂ，５ｂ）とを備える、衝撃に対する耐性及び剥離に対する耐性を有する軽量複合パネル（１０）を提案する。ガラス繊維織物（２ａ，３ａ，４ｂ，５ｂ）は、少なくとも７０重量％のエポキシ樹脂が含浸され、３０ｇ／ｍ２以下の質量を有する。炭素繊維シート（２ｂ，３ｂ，４ａ，５ａ）は、２７５〜３００ＧＰａの弾性率を有し、３０〜４０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸され、１００ｇｍ２以下の質量を有する。

Description

本発明は、床又は仕切りの壁装部品、家具型のサイドパネル又は部材用の複合パネル、及び、そのようなパネルの製造方法に関する。

多くの分野、特に航空学において、重量の増加は、装備のエネルギー効率を改善するための重要な問題である。

重量の増加は、一般に、これらの分野における他の主要な問題である機械的強度と背反するものである。

航空機の例では、多くの構成要素が、低重量で機械的強度が強化された複合材料からなる。

現在、床又は壁装部品の多くが、中央のハニカムコア（又は「ｎｉｄａコア」）と、そのハニカムコアの両側に貼り着けられた２つの「スキン」とを備える複合パネルからなる。これらのスキンは、同一の又は異なる材料の１つ又は幾つかの層を備える。

具体的に、現在使用されている複合パネルは、Ｈｅｘｃｅｌ社又はＡｌｃｏｒｅ Ｂｒｉｇａｎｔｉｎｅ社から入手可能な比重９８ｋｇ／ｍ^３のアルミニウム１／８ｎｉｄａコア（３．２ｍｍメッシュ）と、４Ｈサテン型の織り方に織られ、Ｈｅｘｃｅｌ社から入手可能なエポキシ樹脂１４５４を予め含浸させたポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）２０９１４型（Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）という商品名でよりよく知られる）の外側スキンとからなる層の積層体で形成されている。

ドレーピングは、パネルの機械的強度に影響を及ぼすことなく、重ねられた装飾的な織物の全体を覆うことを考慮して手動で行われる。

これらのパネルを使用する位置において支持体に取り付けるために、取付インサートが設けられる。現在使用されているインサートは、直径が３０ｍｍの、構造用接着剤又は高密度化樹脂型の接着剤を用いて接着接合されたステンレス鋼のものである。

各パネルの縁部は、密度が０．６８の特定の縁取り用樹脂で被覆される。

現在のパネルは、剥離、すなわち異なる層の分離に対して非常に耐性があるという利点を有する。従って、それらは、利用者の通過により発生する摩耗や摩擦に対して耐性を有する床となる。

しかしながら、現在のパネルには多くの欠点がある。航空機に関しては、その質量は、増々多くなっている制約的建造要件に対して相変わらず重すぎる。

更に、これらは、カーボンスキンを備える本発明に係るパネルよりも、局所的な荷重下での変形が顕著である。この現象は、スキンに使用されるＫｅｖｌａｒ（登録商標）繊維が、炭素繊維よりも弾性力の高い繊維であるために起こる。

最後に、これらは、衝撃に対する耐性が低く、例えばカーペット（ｃａｒｐｅｔｉｎｇ）等の保護層で被覆する必要がある。

従って、本発明は、床又は軽量壁装部品に、局所的な荷重下での剛性、並びに、衝撃及び剥離に対する耐性を与えることを可能とすることを対象とする。

本発明は、アルミニウムハニカムコアをＫｅｖｌａｒ（登録商標）ハニカムコアと交換することを提案する。

この材料は、剥離に対する感度が大きいことで知られ、実用的には、この種のパネルのハニカムコアを製造するのには使用されていない。

本発明は、特に、優れた剥離に対する特性のみならず機械的特性をも保持しながらハニカムコアにそのような材料を使用することを可能とする。

この目的のために、本発明の目的は、
・ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）のハニカムコアと、
そのハニカムコアの両側に位置付けられ、
・ハニカムコアと接触している内側プライ、及び
・対応する内側プライと接触している外側プライとを備え、
内側プライが、
‐少なくとも７０重量％のエポキシ樹脂が含浸され、３０ｇ／ｍ^２以下の質量を有するガラス繊維組織Ｅであって、ハニカムコアと接触している織物と、
‐第１方向に沿って配向され、２７５〜３００ＧＰａの弾性率を有し、１００ｇ／ｍ^２以下の質量を有し、３０〜４０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸された一方向性炭素繊維のウェブと
を備え、
外側プライが、
‐内側プライの炭素繊維ウェブの第１方向とは異なる第２方向に沿って配向され、２７５〜３００ＧＰａの弾性率を有し、１００ｇ／ｍ^２以下の質量を有し、３０〜４０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸された一方向性炭素繊維のウェブであって、各外側プライの一方向性炭素繊維のウェブが、対応する内側プライの一方向性炭素繊維のウェブに対向している、ウェブと、
‐３０ｇ／ｍ^２以下の質量を有し、少なくとも７０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸されたガラス繊維織物Ｅと
を備えることを特徴とする複合パネルである。

Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ハニカムと接触させた、エポキシ樹脂が過含浸（少なくとも７０％の含浸）されたＥ型のガラス繊維の織物のウェブの存在によって、技術水準のパネルのものと同等の剥離に対する耐性を得ることが可能になる。このガラスウェブは、スキンの外面上にも存在して、炭素により誘発される腐食（例えば、飛行機のアルミニウムサブ構造体の腐食）及び局所的な衝撃に対する保護を提供する。

他の実施例によれば、
‐エポキシ樹脂は、自己消火性であってもよく；
‐ハニカムコアは、いわゆる「リボン方向」である方向Ｌと、方向Ｌに対して垂直ないわゆる「展張方向」である方向Ｗとを有し、ここで一方向性炭素繊維のウェブの第１方向は、リボン方向である方向Ｌに対して垂直であってもよく；
‐外側プライの炭素繊維ウェブの第２方向は、内側プライの炭素繊維ウェブの第１方向に対して、４５°〜１３５°、好ましくは６０°〜１２０°、有利には９０°の角度を形成していてもよく；
‐パネルは、１００ｇ／ｍ^２以下の質量を有し、３０〜４５重量％のエポキシ樹脂が予め含浸され、外側プライの一方向性炭素繊維のウェブの一方向性炭素繊維のものと同じ第２方向に沿って配向された少なくとも１枚、好ましくは１〜４枚の一方向性炭素繊維のウェブを、内側プライと外側プライとの間に更に備えてもよく；
‐ガラス繊維Ｅが、
・３，４００ＭＰａに等しい最大引張強さと、
・約７０，０００ＭＰａの弾性率と、
・２．５ｇ／ｃｍ^３に等しい相対比重とを有してもよく；
‐炭素繊維が、
・４，０００〜７，０００ＭＰａの最大引張強さと、
・２７５，０００〜３００，０００ＭＰａの弾性率と、
・１．８ｇ／ｃｍ^３に等しい相対比重とを有してもよく；
‐パネルは、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂と組み合わせられたパラアラミド繊維の織物を更に備えてもよく；
‐パネルは、ポリアミドイミド（Ｔｏｒｌｏｎ（登録商標））の取付インサート（３０）を更に備えてもよい。

また、本発明の目的は、前述の複合パネルの製造方法であって、
（ａ）ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）のハニカムコアの両側に、内側プライを載置する工程であって、内側プライが、
‐ハニカムコアと接触し、３０ｇ／ｍ^２以下の質量を有し、少なくとも７０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸されたガラス繊維織物Ｅと、
‐ガラス繊維織物Ｅと接触し、２７５〜３００ＧＰａの弾性率を有し、１００ｇ／ｍ^２以下の質量を有し、３０〜４０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸され、第１方向に沿って炭素繊維が配向されるように位置付けられる一方向性炭素繊維のウェブとを備える、工程と、
（ｃ）複合層を得るために、各内側プライの一方向性炭素繊維ウェブ上に、外側プライを載置する工程であって、外側プライが、
‐対応する内側プライの一方向性炭素繊維のウェブに対向し、内側プライの炭素繊維のウェブの第１方向とは異なる第２方向に沿って繊維が配向されるように位置付けられ、２７５〜３００ＧＰａの弾性率を有し、１００ｇ／ｍ^２以下の質量を有し、３０〜４０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸された一方向性炭素繊維のウェブと、
‐第２方向に沿って配向された一方向性炭素繊維のウェブと接触し、３０ｇ／ｍ^２以下の質量を有し、少なくとも７０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸されたガラス繊維織物Ｅとを備える、工程とを含むことを特徴とする方法である。

他の実施例によれば、
‐この方法は、１００ｇ／ｍ^２以下の質量を有し、３０〜４０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸された少なくとも１枚の一方向性炭素繊維のウェブを、工程（ｃ）において載置される外側プライの一方向性炭素繊維のウェブの一方向性炭素繊維のものと同じ第２方向に沿って配向されるように載置する工程（ｂ）を、工程（ａ）と工程（ｃ）との間に更に備えてもよく；
‐工程（ａ）の前に、その端部に刃を備えるフライス盤を用いて、ハニカムコアの各面を機械加工してもよく、且つ／又は；
‐パネルを、その厚さの少なくとも一部分において局所的に機械加工して、接着剤で定位置に保持されたポリアミドイミドの取付インサートが内部に位置付けられるウェルを形成してもよい。

本発明の他の特徴は、添付の図面を参照してなされる以下の詳細な説明から明らかとなろう。

本発明に係るパネルに使用されるハニカム層の概略斜視図を示す。 本発明に係るパネルの第１実施例の概略断面図を示す。 追加の補強層を備える、本発明に係るパネルの一実施例の概略断面図を示す。 追加の補強層を備える、本発明に係るパネルの他の実施例の概略断面図を示す。 追加の補強層を備える、本発明に係るパネルの他の実施例の概略断面図を示す。 追加の補強層を備える、本発明に係るパネルの他の実施例の概略断面図を示す。 追加の補強層を備える、本発明に係るパネルの他の実施例の概略断面図を示す。 本発明に係るパネルに使用されるＫｅｖｌａｒ（登録商標）ハニカムコアの機械加工の概略断面図を示す。 本発明に係るパネルにおけるインサートの概略断面図を示す。

本明細書において、以下の言葉及び表現は以下の定義を有する。
‐ウェブ：ウェブは、不織繊維の一方向性集合体であり、糊や樹脂、接着剤等の任意の手段によりまとめて保持される。これとは反対に、織物は、１つ又は幾つかの織り方（例えば、キャンバス、サテン、綾織り、又は他の織り方）で撚り合わせられた繊維の二方向性インタフェース（縦糸及びメッシュ）である。
‐予め含浸された：予め含浸されたウェブ又は織物は、パネルを生産する前に、その製造時にウェブ又は織物と混合された樹脂を備える。
‐含浸率又は樹脂率は、ウェブ又は予め含浸された織物の総重量と樹脂の重量との比率に１００を乗じたものである。
‐Ｅ型のガラス繊維は、以下の化学的特徴を有する。

そして、その機械的特性は、ウェブを形成する後者の編み方によってある程度実質的に決まる。
‐ハニカム構造を有する層（図１を参照）は、互いに対して垂直な３つの方向、つまり、いわゆる《展張方向》である方向Ｗ（一般に角度参照：０°として捉えられる）と、方向Ｗに対して垂直な（０°である方向Ｗに対して９０°）いわゆる《リボン方向》である方向Ｌと、層の高さを表す方向ｈとを備える。
‐中間弾性率：炭素繊維は、２７５〜３００ＧＰａのヤング率（又は弾性率）を有する場合、《中間弾性率》であるといわれる。対して、３５０〜４５０ＧＰａのヤング率（又は弾性率）を有する場合、その炭素繊維は《高弾性率を有する》といわれ、２４０ＧＰａ未満のヤング率（又は弾性率）を有する場合、その炭素繊維は《低耐性の》又は標準的であるといわれる。
‐ガラス繊維は、以下のように分類してもよい。７０ＧＰａのヤング率（又は弾性率）を有する《標準の》ガラス繊維Ｅ、８５〜９０ＧＰａのヤング率（又は弾性率）を有するいわゆる「高耐性の」ガラス繊維Ｓ及びＲ、及び、非常に良好な誘電特性を提供するガラス繊維Ｄである。他のガラス繊維、例えば、塩基性媒体において耐性を有するもの（ＡＲガラス）、化学媒体において耐性を有するもの（Ｃガラス）及び酸性媒体において耐性を有するもの（Ｅ−ＣＲガラス）も存在する。

図２〜７は、本発明に係る複合パネルの実施例を示す。

図２に示すパネル１０は、
・Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ハニカムコア１（ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド））と、
・そのハニカムコア１の両側に位置付けられ、ハニカムコア１と接触する内側プライ２‐３、及び、対応する内側プライ（すなわち、ハニカム層１に対して同じ側）と接触する外側プライ４‐５と
を備える。

各内側プライ２‐３は、
‐３０ｇ／ｍ^２以下の質量を有し、少なくとも７０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸されたガラス繊維織物Ｅ２ａ‐３ａであって、ハニカムコア１と接触する織物２ａ‐３ａと、
‐中間弾性率を有し、第１方向に配向され、３０〜４０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸され、２７５〜３００ＧＰａの弾性率を有し、１００ｇ／ｍ^２以下の質量を有する一方向性炭素繊維のウェブ２ｂ‐３ｂと
を備える。

ハニカム層１と接触する、過剰な樹脂（７０％超のエポキシ樹脂）が含まれた低質量（３０ｇ／ｍ^２以下）のＥ型のガラス繊維織物は、ハニカムにＫｅｖｌａｒ（登録商標）を使用しているにもかかわらず、剥離に対する優れた耐性を得ることを可能にする。この強度は、技術水準のパネルのものと同程度、あるいはむしろそれよりも良好である。剥離に対する耐性の測定は、航空認証ＡＳＴＭ Ｄ１７８１の規定に従った測定方法であるいわゆる《クライミングドラム》測定により行った。

本発明に係るガラス繊維織物は、炭素により誘発される腐食（例えば飛行機のアルミニウムサブ構造体の腐食）及び局所的な衝撃に対する良好な保護を得ることも可能にする。

腐食に対する耐性の測定は、航空認証ＡＢＤ００３１の規定に従い行った。

局所的な衝撃に対する耐性の測定は、航空認証ＡＳＴＭ Ｄ３０２９の規定及びＡｉｒｂｕｓ（登録商標）社のＡＩＴＭ１．００５７の規定に従い行った。

一方向性炭素繊維のウェブ２ｂ，３ｂは、炭素繊維の配向の第１方向に沿って配向されている。炭素繊維の配向の第１方向は、ハニカムのリボン方向であるＬ方向（９０°）、又は、このリボン方向に対して垂直な方向Ｗ（０°）、すなわち展張方向とすることができる。

有利には、ウェブ２ｂ，３ｂにおける炭素繊維の配向の第１方向は、リボン方向に対して垂直な方向Ｗ（０°）、すなわち展張方向である。

図２において、この配向は、断面繊維を表す点の線により図式化されている。もちろん、この表示は正しい尺度ではなく、実際には、繊維は互いに対してずっと接近している。

この配置によって、変形したパネルでの約４％を超える変形に対するパネルの耐性の向上を得ることが可能となる。

各外側プライ４‐５は、
‐弾性率が２７５〜３００ＧＰａの中間弾性率を有し、１００ｇ／ｍ^２以下の質量を有し、３０〜４０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸された一方向性炭素繊維のウェブ４ａ‐５ａと、
‐３０ｇ／ｍ^２以下の質量を有し、少なくとも７０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸されたガラス繊維組織Ｅ４ｂ‐５ｂであって、周囲媒体と接触する織物４ｂ‐５ｂと
を備える。

ウェブ４ａ‐５ａは、対応する内側プライの一方向性炭素繊維のウェブ２ｂ‐３ｂと対向するように位置付けられる。

ウェブ４ａ‐５ａの一方向性炭素繊維は、内側プライの炭素繊維のウェブ２ｂ‐３ｂの第１方向とは異なる第２方向に沿って配向されている。

外側プライの炭素繊維のウェブの第２方向は、内側プライの炭素繊維のウェブの第１方向Ｗに対して、４５°〜１３５°、好ましくは６０°〜１２０°の角度を形成している。

有利には、第２方向と第１方向との間の角度は、９０°（±３°）である。言い換えると、外側プライのウェブの炭素繊維は、対応する内側プライのウェブの炭素繊維に対して垂直である。これは、ウェブ２ｂ及び３ｂの炭素繊維の配向の第２方向が、リボン方向である方向Ｌであることを意味する。

対応する内側プライの炭素繊維に対する外側プライの炭素繊維の垂直な位置付けに適合させる（を守る）ことにより、双方のウェブ間の角度が９０°（±３°）とは異なる場合よりも、変形のみならず衝撃及び機械的応力に対しても外側プライの良好な耐性を保証することが可能である。

炭素繊維のウェブ２ｂ‐３ｂ‐４ａ‐５ａ及びガラス繊維の織物２ａ‐３ａ‐４ｂ‐５ｂに含浸させるのに使用されるエポキシ樹脂は、Ｇｕｒｉｔ社で開発されたＥＰ１３７型のエポキシ樹脂であり、これは、航空規格ＦＡＲ２５．８５３の耐火性の要件のみならず、航空認証ＡＢＤ００３１の発煙、毒性及び放熱の要件をも満たすものである。

炭素繊維は、
・好ましくは５，６００ＭＰａに等しい最大引張強さ（最大引張強さは、４，０００〜７，０００ＭＰａであってもよい）と、
・２９０，０００ＭＰａの弾性率（弾性率は、２７５，０００〜３００，０００ＭＰａであってもよい）と、
・１．８ｇ／ｃｍ^３に等しい相対比重と
有する。

外側プライに使用されるガラス繊維の織物４ｂ‐５ｂは、内側プライに使用されているものと同一である。

ガラス繊維Ｅは、
・好ましくは３，４００ＭＰａに等しい最大引張強さと、
・７０，０００ＭＰａ程度の弾性率と、
・２．５ｇ／ｃｍ^３に等しい相対比重と
を有する。

最大引張強さ及び弾性率は、ＡＳＴＭ Ｄ３３７９法により測定される。

相対比重は、ＡＳＴＭ Ｄ３８００法により測定される。

内側プライ及び外側プライにおいて、中間弾性率を有する一方向性炭素繊維を使用することによって、高耐性を有する炭素繊維よりも、力に対する良好な耐性が得られる。

本発明に係る複合パネルを製造するために、以下の方法が適用される。

工程（ａ）において、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）のハニカムコア１の両側に、内側プライ２‐３を載置する。内側プライ２‐３は、
‐ハニカムコア１と接触し、３０ｇ／ｍ^２以下の質量を有し、少なくとも７０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸されたガラス繊維Ｅの織物２ａ‐３ａと、
‐ガラス繊維Ｅの織物２ａ‐３ａと接触し、２７５〜３００ＧＰａの弾性率を有し、１００ｇ／ｍ^２以下の質量を有し、３０〜４０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸され、第１方向に沿って炭素繊維が配向されるように位置付けられる一方向性炭素繊維のウェブ２ｂ‐３ｂとを備える。

工程（ｃ）において、複合積層体を得るために、各内側プライ２，３の一方向性炭素繊維のウェブ２ｂ‐３ｂ上に、外側プライ４，５を載置する。外側プライ４‐５は、
‐対応する内側プライの一方向性炭素繊維のウェブ２ｂ‐３ｂに対向し、内側プライの炭素繊維ウェブ２ｂ‐３ｂの第１方向とは異なる第２方向に沿って繊維が配向されるように位置付けられ、２７５〜３００ＧＰａの弾性率を有し、１００ｇ／ｍ^２以下の質量を有し、３０〜４０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸された一方向性炭素繊維のウェブ４ａ‐５ａと、
‐第２方向に沿って配向された一方向性炭素繊維のウェブ４ａ‐５ａと接触し、３０ｇ／ｍ^２以下の質量を有し、少なくとも７０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸されたガラス繊維Ｅの織物４ｂ‐５ｂと
を備える。

ある用途においては、追加の剛性要件を満たすように、炭素繊維のウェブの数を増やしてもよい。この場合、工程（ａ）と工程（ｃ）との間において、それぞれが一方向性炭素繊維の単一のウェブからなる中間プライを、工程（ｃ）において載置される外側プライの一方向性炭素繊維のウェブの一方向性炭素繊維のものと同じ第２方向に沿って載置する。

工程（ｃ）を行った後、これらの中間プライを、内側プライと外側プライとの間に挿入する。

中間プライに使用される炭素繊維のウェブは、内側プライ及び外側プライに使用されるものと同一である。

これらの実施例を、図３〜６に示す。ここで、パネルは、低質量（１００ｇ／ｍ^２以下）で、中間弾性率を有し、自己消火性エポキシ樹脂が予め含浸された（３０〜４０重量％の含浸率）炭素繊維の追加のウェブを、それぞれ１枚（６ａ）、２枚（６ａ‐６ｂ）、３枚（６ａ‐６ｂ‐６ｃ）、４枚（６ａ‐６ｂ‐６ｃ‐６ｄ）、５枚（６ａ‐６ｂ‐６ｃ‐６ｄ‐６ｅ）備える。

本発明によれば、一方向性炭素繊維の追加のウェブの配向は、常にリボン方向（９０°）に沿っている。

この配置によって、パネルの総重量に対して、パネルの変形に対する最適な耐性を有するパネルを得ることが可能となる。

Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ハニカムコア１（ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド））は、７２ｋｇ／ｍ^３〜９６ｋｇ／ｍ^３の比重を有すると有利である。

使用されるハニカムコア１は、０．４ｍｍのメッシュサイズと、７０μｍ〜７２μｍの紙厚とを有すると有利である。コア１の高さｈは、スキン（内側プライ、外側プライ、及び任意に１枚以上の中間プライにより形成される）の厚さと、パネルに要求される規定を満たすために航空機メーカーが必要とする複合パネルの厚さとに応じて計算される。

例えば、一方向性炭素繊維のウェブ及びそのガラス繊維キャンバスＥは、０．１２５ｍｍの厚さを有する。一方向性炭素繊維の単一のウェブは、０．１ｍｍの厚さを有する。

例えば、
図２の実施例の場合、コア１の高さｈは、１０ｍｍの厚さを有するパネル（組み合わせられたコア及びスキン）の要件を満たすように、９．５ｍｍであり、
図３の実施例の場合、コア１の高さｈは、９．３ｍｍであり、
図４の実施例の場合、コア１の高さｈは、１６ｍｍの厚さを有するパネル（組み合わせられたコア及びスキン）の要件を満たすように、１５．１ｍｍであり、
図５の実施例の場合、コア１の高さｈは、１４．９ｍｍであり、
図６の実施例の場合、コア１の高さｈは、１４．７ｍｍであり、
図７の実施例の場合、コア１の高さｈは、９．５ｍｍである。

１５０ｄａＮ程度の打ち抜き応力（例えば、スティレットヒールによる）だけではなく耐圧縮性及び耐せん断性に適合させることができるように、９６ｋｇ／ｍ^３の比重を有するコア１を使用することが推奨される。

本発明に係る積層体を用いることによって、アルミニウムハニカムコアを覆うＫｅｖｌａｒ織物からなる先行技術のパネルにより得られる７．２Ｊと比較して、衝撃に対して極めて良好な挙動（１２Ｊまでの耐性）を有する複合パネルが得られる。

衝撃に対するパネルの耐性は、Ａｉｒｂｕｓ（登録商標）のＡＩＴＭ１．００５７に従った自由落下塔を用いて測定される。

ある用途においては、コア１の比重は、４５μｍ〜４７μｍの紙厚に対して７２ｋｇ／ｍ^３としてもよい。このＮｉｄａの使用は、打ち抜き要件をキャンセルしてもよいときや、スキン厚さ（１枚又は幾つかの中間プライが存在）が、１５０ｄａＮの打ち抜き応力に適合させるのに十分な場合に実施できる。

組立体のロバスト性を向上させる必要がある場合には、複合パネルの外側プライのうち少なくとも１つの外側面（ガラス繊維Ｅの織物の層４ｂ）に、３５０ｇ／ｍ^２に達しうるパラアラミド／ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）型の外側層１１（図７を参照）を貼着してもよい。この外側層は、０．２５０ｍｍの厚さを有し、質量増加を最小限に抑えて最適化しながら、１６Ｊまでの衝撃に対する複合パネル全体の保護を保証する。

衝撃に対するパネルの耐性は、Ａｉｒｂｕｓ（登録商標）のＡＩＴＭ１．００５７に従った自由落下塔を用いて測定される。

本発明に係る複合パネルは、その可撓性により衝撃に対する耐性及び減衰を向上させるＭｏｎｔａｐｒｅｎｅ２７９６社型の接着剤を用いて、低温条件下でこの層を貼着してもよい。

低温接着剤による接合によって、それらの材料が大きく異なる膨張率を有している場合でも、それらを組み合わせることが可能になる。

先行技術のパネルの場合、接着剤による接合は高温条件下で行わなければならず、パネルのバランシングが必要となり、更にこのパラアラミド／ＰＥＩ層の両方の外側プライを覆う必要がある。

本発明に係るパネルの特徴、特に、外方に存在するガラス繊維Ｅの織物及び異なる配向を有する炭素繊維の内側ウェブによって、パネルのバランシング（単一面におけるパラアラミド／ＰＥＩ層との接着剤による接合）、ひいてはパネルの全体重量の制限を回避することが可能になる。

Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）コア１の表面条件は、剥離条件に適合させるための重要なデータである。この剥離は、１５ｄａＮより大きな剥離を保持するために、先行技術（アルミニウム）のハニカムで得られるものに近い必要がある。

この目的のために、図８で示すように、工程（ａ）の前に、本発明は、一端が回転シャフト２１と係合され自由端が刃２２を備えるフライス盤２０を用いて、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）コア１の各面を機械加工することを提案する。この種のフライス盤は、特に、Ｎｅｕｈａｕｓｅｒ−Ｃｏｎｔｒｏｘ ＧｍｂＨにより製造されている（例えば、参照番号７３００−０１７−０５０−２３−１０の、ダイヤモンドコーティング及びＰＶＤ切削板を有する多歯フライス盤）。

この種のフライス盤を使用することによって、製造時のバリを抑制し、内側プライをコアに貼り付けたときに、剥離が、Ｋｅｖｌａｒのハニカムでは決して得ることのできない１５ｄａＮを超えるような表面条件を得ることが可能になる。

ウェブの配向を上に規定しているように、ドレーピング（層を載置する方法）は、以下の制約に適合させなければならない。
・コア１の表面にある全てのけば又はバリを抑えることが必須であり、そうしないと、プライの剥離に対する耐性が悪化するだけではなく、パネルの機械的強度も悪化しうる。従って、バリのないＫｅｖｌａｒ（登録商標）ハニカムコアを使用する必要がある。
・一方の一方向性炭素繊維ウェブを他方の一方向性炭素繊維ウェブに載置する際に、それらの一方向性炭素繊維ウェブの幅が重ならないようにしなければならない。そうしないと、パネルの剥離に対する耐性及び機械的強度（たわみ）が悪化しうる。載置する間の２つの幅間の許容間隔は、０〜２ｍｍである。

本発明に係る複合パネルによって、組立体の質量の削減に直接繋がる部品を使用できる。

このため、技術水準のパネルで使用されているステンレス鋼インサートの代わりに、Ｔｏｒｌｏｎ（登録商標）の商品名で販売されているポリアミドイミド等の非金属の軽量材料の取付インサート３０（図９を参照）を使用することが可能である。

以下のインサートが使用できる：
・ＡＥＰ１０３５‐３Ｓ３７５型のフローティングインサート、又は
・ＡＥＰ１０３６‐３‐１２型の固定インサート。これらは、ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＥＤ ＰＲＯＤＵＣＴＳ，ＩＮＣから入手できる。

この種のＴｏｒｌｏｎ（登録商標）インサートによって、完成時に要求される各取り付けに対する５０質量％の向上が得られる。この種のインサートの使用は、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ハニカムコア１のスキンの保持力をかなり増大させる一方向性炭素繊維ウェブ２ｂ‐３ｂの下に織物２ａ‐３ａが存在することにより可能となる。この剥離に対するスキンのより大きな耐性によって、ｎｉｄａに孔を形成することにより、インサートに含まれそのインサート及びその接着剤だけではなく複合組立体（Ｎｉｄａ＋スキン＋インサート＋インサートの接着剤）に作用する力をより良好に分散させることが可能となる。

これらのインサート３０をパネルに取り付けるために、パネルの厚さの少なくとも一部分においてパネルを局所的に機械加工して、ポリアミドイミドの取付インサートが内部に位置付けられるウェルを生成する。機械加工では、例えば、インサートの直径より大きい直径３ｍｍの孔を形成する。そして、インサートを位置づけ、インサートとパネルとの間の空間にＡＸＳＯＮ（登録商標）から入手できるＡＤＥＫＩＴ（登録商標）Ａ１７１／Ｈ９９７１型の構造用接着剤を充填する。この接着剤により、インサートの保持を確実にし、また、その技術仕様において航空機メーカーにより要求される引張力及びせん断力に対する耐性を保証する。

従って、本発明は、技術水準のパネルと同等あるいはより良好な、軽量複合パネルを得ることを可能とする。

本発明に係るパネルは、複合床、複合仕切り、複合カバーパネル、家具、複合構造体として使用できる。

Claims (12)

1. ・両側に２つのスキンが位置付けられたポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）のハニカムコア（１）を備え、
   前記スキンのそれぞれが、
   ・前記ハニカムコア（１）と接触している内側プライ（２，３）と、
   ・対応する前記内側プライ（２，３）と接触している外側プライ（４，５）と を備え、
   前記内側プライ（２，３）が、
   ‐少なくとも７０重量％のエポキシ樹脂が含浸され、３０ｇ／ｍ２以下の質量を有するガラス繊維Ｅの織物（２ａ，３ａ）であって、前記ハニカムコア（１）と接触している織物（２ａ，３ａ）と、
   ‐第１方向に沿って配向され、２７５〜３００ＧＰａの弾性率を有し、１００ｇ／ｍ２以下の質量を有し、３０〜４０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸された一方向性炭素繊維のウェブ（２ｂ，３ｂ）と
   を備え、
   前記外側プライ（４，５）が、
   ‐前記内側プライ（２，３）の前記炭素繊維のウェブ（２ｂ，３ｂ）の前記第１方向とは異なる第２方向に沿って配向され、２７５〜３００ＧＰａの弾性モジュールを有し、１００ｇ／ｍ２以下の質量を有し、３０〜４０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸された一方向性炭素繊維のウェブ（４ａ，５ａ）であって、各外側プライ（４，５）の前記一方向性炭素繊維のウェブ（４ａ，５ａ）が、対応する前記内側プライ（２，３）の前記一方向性炭素繊維のウェブ（２ｂ，３ｂ）に対向している、ウェブ（２ｂ，３ｂ）と、
   ‐３０ｇ／ｍ２以下の質量を有し、少なくとも７０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸されたガラス繊維Ｅの織物（４ｂ，５ｂ）と
   を備える
   ことを特徴とする複合パネル（１０）。
2. 前記エポキシ樹脂が自己消火性である、請求項１に記載の複合パネル。
3. 前記ハニカムコア（１）が、いわゆる「リボン方向」である方向Ｌと、前記方向Ｌに対して垂直ないわゆる「展張方向」である方向Ｗとを有し、
   前記一方向性炭素繊維のウェブの前記第１方向が、前記リボン方向である前記方向Ｌに対して垂直である、請求項１又は２に記載の複合パネル。
4. 前記外側プライの前記炭素繊維のウェブの前記第２方向が、前記内側プライの前記炭素繊維のウェブの前記第１方向に対して、４５°〜１３５°、好ましくは６０°〜１２０°、有利には９０°の角度を形成している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の複合パネル。
5. １００ｇ／ｍ２以下の質量を有し、３０〜４５重量％のエポキシ樹脂が予め含浸され、前記外側プライの前記一方向性炭素繊維のウェブ（４ａ，５ａ）の一方向性炭素繊維のものと同じ第２方向に沿って配向された少なくとも１枚、好ましくは１〜４枚の一方向性炭素繊維のウェブ（６，７，８，９）を、内側プライ（２，３）と外側プライ（４，５）との間に更に備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の複合パネル。
6. 前記ガラス繊維Ｅが、
   ３，４００ＭＰａに等しい最大引張強さと、
   約７０，０００ＭＰａの弾性率と、
   ２．５ｇ／ｃｍ３に等しい相対比重とを有し、
   前記炭素繊維が、
   ４，０００〜７，０００ＭＰａの最大引張強さと、
   ２７５，０００〜３００，０００ＭＰａの弾性率と、
   １．８ｇ／ｃｍ３に等しい相対比重とを有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の複合パネル。
7. ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂と組み合わせられたパラアラミド繊維の織物（１１）を更に備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の複合パネル。
8. ポリアミドイミド（Ｔｏｒｌｏｎ（登録商標））の取付インサート（３０）を更に備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の複合パネル。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の複合パネルの製造方法であって、
   （ａ）ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）のハニカムコア（１）の両側に、内側プライ（２，３）を載置する工程であって、前記内側プライ（２，３）が、
   ‐前記ハニカムコア（１）と接触し、３０ｇ／ｍ２以下の質量を有し、少なくとも７０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸されたガラス繊維Ｅの織物（２ａ，３ａ）と、
   ‐前記ガラス繊維Ｅの織物と接触し、２７５〜３００ＧＰａの弾性率を有し、１００ｇ／ｍ２以下の質量を有し、３０〜４０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸され、第１方向に沿って炭素繊維が配向されるように位置付けられる一方向性炭素繊維のウェブ（２ｂ，３ｂ）とを備える、工程と、
   （ｃ）複合層（１０）を得るために、各内側プライ（２，３）の前記一方向性炭素繊維のウェブ（２ｂ，３ｂ）に対向するように、外側プライ（４，５）を載置する工程であって、前記外側プライ（４，５）が、
   ‐対応する前記内側プライ（２，３）の前記一方向性炭素繊維のウェブ（２ｂ，３ｂ）に対向し、前記内側プライ（２，３）の前記炭素繊維のウェブ（２ｂ，３ｂ）の前記第１方向とは異なる第２方向に沿って繊維が配向されるように位置付けられ、２７５〜３００ＧＰａの弾性率を有し、１００ｇ／ｍ２以下の質量を有し、３０〜４０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸された一方向性炭素繊維のウェブ（４ａ，５ａ）と、
   ‐前記第２方向に沿って配向された前記一方向性炭素繊維のウェブ（４ａ，５ａ）と接触し、３０ｇ／ｍ２以下の質量を有し、少なくとも７０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸されたガラス繊維Ｅの織物（４ｂ，５ｂ）とを備える、工程とを含むことを特徴とする方法。
10. １００ｇ／ｍ２以下の質量を有し、３０〜４０重量％のエポキシ樹脂が予め含浸された少なくとも１枚の一方向性炭素繊維のウェブ（６，７，８，９）を、工程（ｃ）において載置される前記外側プライの前記一方向性炭素繊維のウェブ（４ａ，５ａ）の一方向性炭素繊維のものと同じ第２方向に沿って配向されるように載置する工程（ｂ）を、工程（ａ）と工程（ｃ）との間に更に備える、請求項９に記載の製造方法。
11. 工程（ａ）の前に、その端部に刃（２２）を備えるフライス盤（２０）を用いて、前記ハニカムコアの各面を機械加工する、請求項９又は１０に記載の製造方法。
12. 前記パネル（１０）を、その厚さの少なくとも一部分において局所的に機械加工して、接着剤で定位置に保持されたポリアミドイミドの取付インサート（３０）が内部に位置付けられるウェルを形成する、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の製造方法。