JP2020001270A - 複合材及び複合材の硬化方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる複合材を提供することを目的とする。【解決手段】複合材１は、ハニカムコア２と、第１のスキン材４と、第２のスキン材６と、耐雷メッシュ７と、樹脂材料８と、を備え、樹脂材料８のうち、ハニカムコア２の端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分９には、樹脂材料８が配置されていない。第１のスキン材４とハニカムコア２との間に、第１のフィルム接着剤３が配置されており、第２のスキン材６とハニカムコア２との間に、第２のフィルム接着剤５が配置されており、樹脂材料８における近傍部分９には、第１のフィルム接着剤３及び第２のフィルム接着剤５よりも低目付の第４のフィルム接着剤が配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、複合材及び複合材の硬化方法に関するものである。
近年、曲げ応力、せん断応力等に対して優れた強度を発揮する複合材ハニカムサンドイッチパネルが、航空機等の構造材として使用されている。複合材ハニカムサンドイッチパネルは、軽量のコア材（ハニカムコア）の上下面に高強度のスキン材を配したサンドイッチ構造となっている。これらスキン材とハニカムコアとの接着には、フィルム状接着剤が使用されることがある。このような複合材ハニカムサンドイッチパネルの例としては、例えば特許文献１に記載されているものが報告されている。
雷撃による損傷を防ぐため、航空機構造に使用される複合材ハニカムサンドイッチパネルにおいては、一般に空力面に耐雷メッシュを取り付けている。従来、複合材ハニカムサンドイッチパネルへの耐雷メッシュの取り付けに当たっては、硬化前の複合材ハニカムサンドイッチパネル（以下、これを単に「複合材」と言う）において、空力面に耐雷メッシュと樹脂材料（例えばフィルム接着剤（耐雷メッシュを複合材に一体化させるための接着剤）や表面調整剤）とを適用する。
特開２００７−１５３８５号公報
以下、図９，１０を示して、上記のような複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造方法について説明する。図９は、従来の複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造方法の一例（二次接着成形）を説明するための概略図である。図９（ａ）はスキン材形成用のプリプレグが用意された状態を示す図であり、図９（ｂ）は積層されたプリプレグが硬化される状態を示す図であり、図９（ｃ）は複合材が硬化される状態を示す図である。
二次接着成形による製造方法においては、まず、図９（ａ）に示すように、上下２種類のスキン材の材料であるプリプレグ１１０を例えば３枚ずつ用意し、これらをそれぞれ積層する。次に、図９（ｂ）に示すように、積層した未硬化のプリプレグ１１１をそれぞれ別のオートクレーブバッグ１１２に封入してオートクレーブにて硬化する。これにより、プリプレグを硬化して、硬化後プリプレグ１１３を２つ得る。このとき、図中では省略しているが、２つのうち一方の硬化後プリプレグ１１３には、後述の樹脂材料１０８及び耐雷メッシュ１０７を一緒に硬化させて一体化させている。
この後、下から樹脂材料１０８、耐雷メッシュ１０７、硬化後プリプレグ１１３、第２のフィルム接着剤１０５、ハニカムコア１０２、第１のフィルム接着剤１０３、硬化後プリプレグ１１３の順に積層して複合材１０１を得る（図９（ｃ））。なお、図９（ｃ）中では分離して描いているが、樹脂材料１０８、耐雷メッシュ１０７、及び図９（ｃ）中紙面下側の硬化後プリプレグ１１３は一体化されている。得られた複合材１０１をオートクレーブバッグ１１２に封入してオートクレーブにて硬化することで、複合材ハニカムサンドイッチパネルを得ることができる。
複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造に当たっては、現状、図９に示すような二次接着成形による製造方法が一般的である。しかし、この製造方法では、オートクレーブの運転を２回以上行う必要があり、硬化するための費用が増大するという欠点があった。そこで、例えば特許文献１等に報告されているように、オートクレーブの運転回数を削減するため、図１０に示すような、１回のオートクレーブにて複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造を行う１Ｓｈｏｔ成形が試みられている。以下、図１０を示してこのような１Ｓｈｏｔ成形による複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造方法について説明する。図１０（ａ）は複合材が用意された状態を示す図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の複合材が硬化される状態を示す図である。
１Ｓｈｏｔ成形においては、図１０（ａ）に示すように、図９（ｃ）の複合材１０１のうち、硬化後プリプレグ１１３を未硬化のプリプレグ１１１に替えたものを複合材１０１’として用意する。次に、図１０（ｂ）に示すように、この複合材１０１’をオートクレーブバッグ１１２に封入してオートクレーブにて硬化する。これにより、１回のオートクレーブにて複合材ハニカムサンドイッチパネルを製造することができる。従って、１Ｓｈｏｔ成形であれば、オートクレーブの運転費用を削減できるほか、硬化用バッグ作業が１回となることから成形費用を削減できる。また、二次接着成形で必要となるスキン硬化後のラフトリム作業及び治具清掃作業が不要となる。
ここで、通常、複合材ハニカムサンドイッチパネルの成形に当たり、ハニカムコアの側面に圧力がかかることにより発生するコアクラッシュを低減するために、ハニカムコアの端部を斜め３０°程度に削ぎ落とす面取り（チャンファ）加工を行う。このような面取り加工を行ったハニカムコアを備える複合材を１ｓｈｏｔ成形する場合について、以下図１１を示して説明する。
図１１は図１０（ｂ）の複合材１０１’の硬化時における、ハニカムコアの端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。図１１に示すように、ハニカムコア１０２の端部に面取り加工を施した場合、この端部が傾斜した形状となるため、ハニカムコア１０２の端部の先端に向かうにつれて、未硬化のプリプレグ１１１がハニカムコア１０２の端部の形状になじみにくくなる。また、このハニカムコア１０２の端部は傾斜した形状になっているため、端部の先端に相対的にオートクレーブの圧力がかかりにくい部分が生じてしまう。このような複合材１０１’について１Ｓｈｏｔ成形を行うと、ハニカムコア１０２の先端の相対的にオートクレーブ圧力がかかりにくい箇所で、最外層に配置した樹脂材料１０８が溜まる（接着剤溜り１１４が生じる）ことがある。接着剤溜り１１４が生じてしまうと、この接着剤溜り１１４によりスキン材（図１１中、紙面下側の未硬化のプリプレグ１１１）の繊維が屈曲（リンクル）してしまい、得られる複合材ハニカムサンドイッチパネルの強度低下が生じてしまうという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる複合材を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、ハニカムコアと、該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第１のスキン材と、前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第２のスキン材と、前記第２のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、該耐雷メッシュの前記第２のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備え、前記樹脂材料のうち、前記ハニカムコアの端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分には、前記樹脂材料が配置されていない複合材を提供する。
本発明の第１態様に係る複合材においては、樹脂材料のうち、ハニカムコアの端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分には、樹脂材料が配置されていない。航空機構造に使用される複合材においては、一般に空力面に耐雷メッシュと樹脂材料を適用する。この複合材において、特にハニカムコアの端部に面取り加工を施す場合、この端部の先端に相対的にオートクレーブの圧力がかかりにくい部分が生じてしまう。この状態で複合材を硬化させると、この部分において、最外層に配置した樹脂材料（例えばフィルム接着剤や表面調整剤）が溜まってしまう（接着剤溜りが生じる）ことがある。接着剤溜りが生じてしまうと、スキン材の繊維が屈曲（リンクル）し、強度低下を招く恐れがある。ここで、本発明のように、（ハニカムコアの下部に配置されている）樹脂材料のうち、ハニカムコアの端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分に樹脂材料が配置されていない場合、接着剤溜りが生じやすい部分にもともと接着剤が存在しない。従って、硬化時に上記部分に周囲から接着剤が流動してきても、接着剤溜りを生じるには至らない。従って、複合材の硬化時における接着剤溜りの発生を抑制することができる。即ち、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。また、このような本発明の複合材であれば、航空機構造に好適に使用することができる。なお、上記近傍部分の大きさとしては、例えば、左右方向の長さは、水平視で５ｍｍ〜３０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲とすればよい。また、奥行方向の長さは、水平視で、ハニカムコアの奥行方向の寸法＋５ｍｍ〜ハニカムコアの奥行方向の寸法＋３０ｍｍ、好ましくはハニカムコアの奥行方向の寸法＋５ｍｍ〜ハニカムコアの奥行方向の寸法＋２０ｍｍの範囲とすればよい。また、水平視で、樹脂材料の厚みに対して、上記近傍部分の左右方向の長さを２０〜１５０倍、好ましくは２５〜１００倍の長さとし、上記近傍部分の奥行方向の長さを２０〜１５０倍、好ましくは２５〜１００倍の長さとすればよい。
前記複合材において、前記第１のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第１のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第１のフィルム接着剤が配置されており、前記第２のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第２のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第２のフィルム接着剤が配置されており、前記樹脂材料における前記近傍部分には、前記第１のフィルム接着剤及び前記第２のフィルム接着剤よりも低目付の第４のフィルム接着剤が配置されていることが好ましい。
上記のように樹脂材料における近傍部分に、第１のフィルム接着剤及び第２のフィルム接着剤よりも低目付の（樹脂量の少ない）第４のフィルム接着剤が配置されていれば、複合材の硬化後における、樹脂量不足による複合材の表面（下面）の気泡の残存を抑制することができる。
また、本発明は、ハニカムコアと、該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第１のスキン材と、前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第２のスキン材と、前記第２のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、該耐雷メッシュの前記第２のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備え、前記樹脂材料は、低目付の樹脂材料である複合材を提供する。
本発明の第２態様に係る複合材においては、樹脂材料は、（例えば第１のフィルム接着剤及び第２のフィルム接着剤よりも）低目付の（樹脂量の少ない）樹脂材料となっている。このように樹脂材料として樹脂量の少ないものを用いることにより、樹脂材料全体における樹脂の量を低減することができる。これにより、硬化時に接着剤溜りが生じやすい部分に流動する樹脂の量を減らすことができるので、複合材の硬化時における接着剤溜りの発生を抑制することができる。従って、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。また、このような本発明の複合材であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
上記複合材において、前記第１のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第１のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第１のフィルム接着剤が配置されており、前記第２のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第２のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第２のフィルム接着剤が配置されており、前記樹脂材料は、前記第１のフィルム接着剤及び前記第２のフィルム接着剤よりも低目付の樹脂材料であることが好ましい。
このようにすれば、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことをより確実に抑制することができる。
上記複合材において、前記樹脂材料の目付は、０．０２ｐｓｆ〜０．０４ｐｓｆであることが好ましい。
低目付の樹脂材料としては、具体的にはこのような目付を有するものを挙げることができる。
また、本発明は、ハニカムコアと、該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第１のスキン材と、前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第２のスキン材と、前記第２のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、該耐雷メッシュの前記第２のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備え、前記樹脂材料は、高粘度の樹脂材料であることを特徴とする複合材を提供する。
本発明の第３態様に係る複合材においては、樹脂材料は、（例えば第１のフィルム接着剤及び第２のフィルム接着剤よりも）高粘度の樹脂材料となっている。ここで、本発明のように、（ハニカムコアの下部に配置されている）樹脂材料が、高粘度（例えば１，０００Ｐａ・Ｓ）であれば、複合材の硬化時における接着剤の流動性を低下させることができる。これにより、接着剤が流動して、ハニカムコアの端部の先端近傍に溜まってしまうことを抑制することができる。従って、複合材の硬化時における接着剤溜りの発生を抑制することができる。即ち、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。また、このような本発明の複合材であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
上記複合材において、前記第１のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第１のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第１のフィルム接着剤が配置されており、前記第２のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第２のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第２のフィルム接着剤が配置されており、前記樹脂材料は、前記第１のフィルム接着剤及び前記第２のフィルム接着剤よりも高粘度の樹脂材料であることが好ましい。
このようにすれば、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことをより確実に抑制することができる。
前記複合材において、前記樹脂材料の前記耐雷メッシュとは反対側の面には、さらに、表面に凹凸が形成されたフィルムが配置されていることが好ましい。
上記のように樹脂材料の耐雷メッシュとは反対側の面に、表面に凹凸が形成されたフィルムが配置されていれば、フィルムの凹凸により、複合材の硬化時において脱気回路が確保されるため、複合材の表面（下面）に気泡が残存してしまうことを抑制することができる。これにより、表面性状を向上させることができる。
前記複合材において、前記ハニカムコアの端部は、前記第２のスキン材側に傾斜するように面取り加工が施されていることが好ましい。
上記のように、本発明においては、ハニカムコアの端部に面取り加工を施すことができる。
また、本発明は、上述の複合材を一括で硬化する複合材の硬化方法を提供する。
本発明の複合材は、一括で硬化を行って成形（１Ｓｈｏｔ成形）しても、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを十分に抑制することができる。従って、１Ｓｈｏｔ成形を行うことで、オートクレーブの運転費用を削減できるほか、硬化用バッグで硬化する作業が１回となるため、成形費用も削減できる。また、二次接着成形で必要となる、スキン材硬化後のラフトリム作業と治具清掃作業とが不要になるため、簡便である。
本発明の複合材であれば、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。
本発明の第１実施形態に係る複合材の硬化時における、ハニカムコアの端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態に係る複合材の硬化時における、ハニカムコアの端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る複合材の硬化時における、ハニカムコアの端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。 本発明の第４実施形態に係る複合材の硬化時における、ハニカムコアの端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。 本発明の第５実施形態に係る複合材の硬化時における、ハニカムコアの端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。 本発明の第６実施形態に係る複合材の硬化時における、ハニカムコアの端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。 本発明の第７実施形態に係る複合材の硬化時における、ハニカムコアの端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係る複合材の構成を説明するための斜視図である。 従来の複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造方法の一例を説明するための概略図であり、（ａ）スキン材形成用のプリプレグが用意された状態を示す図、（ｂ）積層したプリプレグが硬化される状態を示す図、及び（ｃ）複合材が硬化される状態を示す図である。 従来の複合材ハニカムサンドイッチパネルの製造方法の別の一例を説明するための概略図であり、（ａ）複合材が用意された状態を示す図、及び（ｂ）図１０（ａ）の複合材が硬化される状態を示す図である。 図１０（ｂ）の複合材の硬化時における、ハニカムコアの端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。
以下、本発明に係る複合材の一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る複合材について、図１，８を用いて説明する。
図８は、本実施形態に係る複合材の構成を説明するための斜視図である。
図８に示すように、本実施形態に係る複合材１は、ハニカムコア２と、第１のフィルム接着剤３と、第１のスキン材４と、第２のフィルム接着剤５と、第２のスキン材６と、耐雷メッシュ７と、第３のフィルム接着剤（樹脂材料）８と、を備えている。具体的には、第１のフィルム接着剤３はハニカムコア２の一方の面（上面）に配置され、第１のスキン材４は第１のフィルム接着剤３を介してハニカムコア２に接着される。一方、第２のフィルム接着剤５はハニカムコア２の一方の面とは反対側の面（下面）に配置され、第２のスキン材６は第２のフィルム接着剤５を介してハニカムコア２に接着される。そして、耐雷メッシュ７は第２のスキン材６のハニカムコア２に接着される面とは反対側の面上に配置されており、第３のフィルム接着剤８は耐雷メッシュ７の第２のスキン材６側とは反対側の面に配置されている。
ハニカムコア２の端部は、後述するように、第２のスキン材６側に傾斜するように面取り加工が施されている。また、第１のスキン材４及び第２のスキン材６は、未硬化のプリプレグを例えば複数枚積層したものである。また、後述するように、第３のフィルム接着剤８の一部には、第３のフィルム接着剤が配置されていない。
次に、図１を示して本実施形態に係る複合材１における、ハニカムコア２の端部の先端近傍の構成について具体的に説明する。図１は本実施形態に係る複合材１の硬化時における、ハニカムコア２の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。図１に示すように、ハニカムコア２の端部は、第２のスキン材６側に例えば３０°傾斜するように面取り加工が施されている。第３のフィルム接着剤８のうち、ハニカムコア２の（面取り加工が施された）端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分９には第３のフィルム接着剤８が配置されていない。
近傍部分９の形状は、ハニカムコア２の端部の先端の領域に対応する領域を含んでさえいれば、特に限定されず、例えば長方形や台形等の任意の形状とすることができる。
なお、上記近傍部分９の大きさとしては、例えば、左右方向（図１中の左右方向）の長さは、水平視で５ｍｍ〜３０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲とすればよい。また、奥行方向（図１中の紙面奥行方向）の長さは、水平視で、ハニカムコア２の奥行方向の寸法＋５ｍｍ〜ハニカムコア２の奥行方向の寸法＋３０ｍｍ、好ましくはハニカムコア２の奥行方向の寸法＋５ｍｍ〜ハニカムコア２の奥行方向の寸法＋２０ｍｍの範囲とすればよい。また、水平視で、第３のフィルム接着剤８の厚みに対して、上記近傍部分９の左右方向の長さを２０〜１５０倍、好ましくは２５〜１００倍の長さとし、上記近傍部分９の奥行方向の長さを２０〜１５０倍、好ましくは２５〜１００倍の長さとすればよい。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態に係る複合材１においては、第３のフィルム接着剤８のうち、ハニカムコア２の（面取り加工が施された）端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分９には第３のフィルム接着剤８が配置されていない。本実施形態のように、（ハニカムコア２の下部に配置されている）第３のフィルム接着剤８において、ハニカムコア２の端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分９に第３のフィルム接着剤８が配置されていない場合、接着剤溜りが生じやすい部分にもともと接着剤が存在しない。従って、硬化時に上記部分に周囲から接着剤が流動してきても、接着剤溜りを生じるには至らない。従って、複合材１の硬化時における接着剤溜りの発生を抑制することができる。即ち、複合材１の硬化時において、スキン材（第２のスキン材６）の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。また、このような本実施形態の複合材１であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について、図２を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第１実施形態と基本的に同様であるが、第１実施形態とは、第３のフィルム接着剤８の耐雷メッシュ７とは反対側の面（下面）に、表面に凹凸が形成されたフィルム２２が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
図２は、本実施形態に係る複合材２１の硬化時における、ハニカムコア２の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。本実施形態に係る複合材２１においては、第３のフィルム接着剤８の耐雷メッシュ７とは反対側の面（下面）に、表面に凹凸が形成されたフィルム２２が配置されている。
この表面に凹凸が形成されたフィルム２２は離型フィルムであり、具体的にはツールテック（登録商標）等のガラス繊維をＰＴＦＥでコーティングした離型ファブリックを挙げることができる。表面に凹凸が形成されたフィルム２２は複合材２１の硬化後に複合材２１から剥がされる。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態の複合材２１は、第３のフィルム接着剤８の耐雷メッシュ７とは反対側の面に、表面に凹凸が形成されたフィルム２２が配置されている。これにより、フィルムの凹凸により、複合材２１の硬化時において脱気回路が確保されるため、複合材２１の表面（下面）に気泡が残存してしまうことを抑制することができる。これにより、表面性状を向上させることができる。
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について、図３を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第１実施形態と基本的に同様であるが、第１実施形態とは、近傍部分９に、第１のフィルム接着剤３及び第２のフィルム接着剤５よりも低目付の第４のフィルム接着剤３２が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
図３は、本実施形態に係る複合材３１の硬化時における、ハニカムコア２の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。本実施形態に係る複合材３１においては、第３のフィルム接着剤８における近傍部分９には、第１のフィルム接着剤３及び第２のフィルム接着剤５よりも低目付の第４のフィルム接着剤３２が配置されている。なお、目付とは、フィルム接着剤の単位面積当たりの重量を意味する。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態の複合材３１は、第３のフィルム接着剤８における近傍部分９に、第１のフィルム接着剤３及び第２のフィルム接着剤５よりも低目付の（樹脂量の少ない）第４のフィルム接着剤３２が配置されている。これにより、複合材３１の硬化後における、樹脂量不足による複合材３１の表面（下面）の気泡の残存を抑制することができる。
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について、図４を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第１実施形態と基本的に同様であるが、第１実施形態とは、第３のフィルム接着剤８の代わりに、第１のフィルム接着剤３及び第２のフィルム接着剤５よりも低目付のフィルム接着剤である第３のフィルム接着剤４８が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
図４は、本実施形態に係る複合材４１の硬化時における、ハニカムコア２の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。本実施形態に係る複合材４１においては、第３のフィルム接着剤４８は、第１のフィルム接着剤３及び第２のフィルム接着剤５よりも低目付のフィルム接着剤となっている。具体的には、第１のフィルム接着剤３及び第２のフィルム接着剤５の目付を０．０６ｐｓｆ（ポンド／スクエアシート）とし、第３のフィルム接着剤４８の目付を、０．０３ｐｓｆとすればよいが、この例に限定されない。好ましくは、第３のフィルム接着剤４８の目付は、０．０２ｐｓｆ〜０．０４ｐｓｆである。また、粘度が高いフィルム接着剤を用いる場合、第３のフィルム接着剤８の目付が０．０６ｐｓｆ以上の場合であっても、接着剤溜りの発生を抑制することが可能である。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態に係る複合材４１においては、第３のフィルム接着剤４８は、低目付の（樹脂量の少ない）樹脂材料となっている。このように第３のフィルム接着剤４８として樹脂量の少ないものを用いることにより、第３のフィルム接着剤４８全体における樹脂の量を低減することができる。これにより、硬化時に接着剤溜りが生じやすい部分に流動する樹脂の量を減らすことができるので、複合材４１の硬化時における接着剤溜りの発生を抑制することができる。従って、複合材４１の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。また、このような複合材４１であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第４実施形態と基本的に同様であるが、第４実施形態とは、第３のフィルム接着剤４８の耐雷メッシュ７とは反対側の面（下面）に、表面に凹凸が形成されたフィルム２２が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第４実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
図５は、本実施形態に係る複合材５１の硬化時における、ハニカムコア２の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。本実施形態に係る複合材５１においては、第３のフィルム接着剤４８の耐雷メッシュ７とは反対側の面（下面）に、表面に凹凸が形成されたフィルム２２が配置されている。この表面に凹凸が形成されたフィルム２２としては、第２実施形態で説明したものと同様のものを用いることができる。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態の複合材５１は、第３のフィルム接着剤４８の耐雷メッシュ７とは反対側の面に、表面に凹凸が形成されたフィルム２２が配置されている。これにより、フィルムの凹凸により、複合材５１の硬化時において脱気回路が確保されるため、複合材５１の表面（下面）に気泡が残存してしまうことを抑制することができる。これにより、表面性状を向上させることができる。
〔第６実施形態〕
次に、本発明の第６実施形態について、図６を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第１実施形態と基本的に同様であるが、第１実施形態とは、第３のフィルム接着剤８の代わりに、第１のフィルム接着剤３及び第２のフィルム接着剤５よりも高粘度のフィルム接着剤である第３のフィルム接着剤６８が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
図６は、本実施形態に係る複合材６１の硬化時における、ハニカムコア２の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。本実施形態に係る複合材６１においては、第３のフィルム接着剤６８は、第１のフィルム接着剤３及び第２のフィルム接着剤５よりも高粘度のフィルム接着剤となっている。具体的には、第１のフィルム接着剤３及び第２のフィルム接着剤５の粘度を１００Ｐａ・Ｓ程度とし、第３のフィルム接着剤６８の粘度を、１，０００Ｐａ・Ｓ程度とすればよいが、この例に限定されない。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態に係る複合材６１においては、第３のフィルム接着剤６８は、高粘度の樹脂材料となっている。ここで、本実施形態のように、（ハニカムコア２の下部に配置されている）第３のフィルム接着剤６８が、高粘度（例えば１，０００Ｐａ・Ｓ）であれば、複合材６１の硬化時における接着剤の流動性を低下させることができる。これにより、接着剤が流動して、ハニカムコア２の端部の先端近傍に溜まってしまうことを抑制することができる。従って、複合材６１の硬化時における接着剤溜りの発生を抑制することができる。即ち、複合材６１の硬化時において、スキン材（第２のスキン材６）の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを抑制することができる。また、このような複合材６１であれば、航空機構造に好適に使用することができる。
〔第７実施形態〕
次に、本発明の第７実施形態について、図７を用いて説明する。
本実施形態の基本構成は、第６実施形態と基本的に同様であるが、第６実施形態とは、第３のフィルム接着剤６８の耐雷メッシュ７とは反対側の面（下面）に、表面に凹凸が形成されたフィルム２２が配置されている点が異なっている。よって、本実施形態においては、この異なっている部分を説明し、その他の重複するものについては説明を省略する。
なお、第６実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。
図７は、本実施形態に係る複合材７１の硬化時における、ハニカムコア２の端部の先端近傍の状態を示す縦断面図である。本実施形態に係る複合材７１においては、第３のフィルム接着剤６８の耐雷メッシュ７とは反対側の面（下面）に、表面に凹凸が形成されたフィルム２２が配置されている。この表面に凹凸が形成されたフィルム２２としては、第２実施形態で説明したものと同様のものを用いることができる。
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態の複合材７１は、第３のフィルム接着剤６８の耐雷メッシュ７とは反対側の面に、表面に凹凸が形成されたフィルム２２が配置されている。これにより、フィルムの凹凸により、複合材７１の硬化時において脱気回路が確保されるため、複合材７１の表面（下面）に気泡が残存してしまうことを抑制することができる。これにより、表面性状を向上させることができる。
以上説明したような本発明の複合材は、一括で硬化することができる。本発明の複合材であれば、一括で硬化を行って成形（１Ｓｈｏｔ成形）しても、複合材の硬化時において、スキン材の繊維が屈曲し、強度低下を招くことを十分に抑制することができる。従って、１Ｓｈｏｔ成形を行うことで、オートクレーブの運転費用を削減できるほか、硬化用バッグで硬化する作業が１回となるため、成形費用も削減できる。また、二次接着成形で必要となる、スキン材硬化後のラフトリム作業と治具清掃作業とが不要になるため、簡便である。
また、以上説明したような本発明の複合材は、将来民間機用舵面構造、将来ヘリ・宇宙往還機用パネル、航空機用床材、新交通及び鉄道車両の床材・フレーム材等、軽量・高剛性の複合材ハニカムサンドイッチパネルを必要とする製品に好適に適用可能である。
また、以上に説明した本発明の複合材の一実施形態においては、樹脂材料として第３のフィルム接着剤８，４８，６８を使用する場合を一例として説明したが、これらに限定されない。具体的には、第３のフィルム接着剤の代わりに表面調整剤などを用いてもよい。
また、以上に説明した本発明の複合材の一実施形態においては、第１のフィルム接着剤３と第２のフィルム接着剤５とを使用する場合を一例として説明したが、これらの２つのフィルム接着剤を使用しない態様としてもよい。このようにすれば、フィルム接着剤が不要となるので、コストを下げることができる。また、上記２つのフィルム接着剤を使用しない態様とした場合においても、１Ｓｈｏｔ成形で成形を行うことができる。このとき、ハニカムコアに２つのスキン材（未硬化のプリプレグ）が直接接着される。
また、以上に説明した本発明の複合材の一実施形態においては、ハニカムコア２の端部に面取り加工する場合を一例として説明したが、面取り加工は行わなくてもよい。ハニカムコアに面取り加工を行わない場合においても、上記のような接着剤溜りが生じることが予想されるが、本発明のように複合材を構成すれば、このような接着剤溜りの発生を抑制することができる。
１，２１，３１，４１，５１，６１，７１ 複合材
２ ハニカムコア
３ 第１のフィルム接着剤
４ 第１のスキン材
５ 第２のフィルム接着剤
６ 第２のスキン材
７ 耐雷メッシュ
８，４８，６８ 第３のフィルム接着剤（樹脂材料）
９ 近傍部分
２２ 表面に凹凸が形成されたフィルム
３２ 第４のフィルム接着剤

Claims (10)

  1. ハニカムコアと、
    該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第１のスキン材と、
    前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第２のスキン材と、
    前記第２のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、
    該耐雷メッシュの前記第２のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備え、
    前記樹脂材料のうち、前記ハニカムコアの端部の先端の領域に対応する領域の近傍部分には、前記樹脂材料が配置されていないことを特徴とする複合材。
  2. 前記第１のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第１のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第１のフィルム接着剤が配置されており、
    前記第２のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第２のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第２のフィルム接着剤が配置されており、
    前記樹脂材料における前記近傍部分には、前記第１のフィルム接着剤及び前記第２のフィルム接着剤よりも低目付の第４のフィルム接着剤が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の複合材。
  3. ハニカムコアと、
    該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第１のスキン材と、
    前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第２のスキン材と、
    前記第２のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、
    該耐雷メッシュの前記第２のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備え、
    前記樹脂材料は、低目付の樹脂材料であることを特徴とする複合材。
  4. 前記第１のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第１のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第１のフィルム接着剤が配置されており、
    前記第２のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第２のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第２のフィルム接着剤が配置されており、
    前記樹脂材料は、前記第１のフィルム接着剤及び前記第２のフィルム接着剤よりも低目付の樹脂材料であることを特徴とする請求項３に記載の複合材。
  5. 前記樹脂材料の目付は、０．０２ｐｓｆ〜０．０４ｐｓｆであることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の複合材。
  6. ハニカムコアと、
    該ハニカムコアの一方の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第１のスキン材と、
    前記ハニカムコアの一方の面とは反対側の面に配置されるとともに、前記ハニカムコアに接着される第２のスキン材と、
    前記第２のスキン材の前記ハニカムコアに接着される面とは反対側の面上に配置される耐雷メッシュと、
    該耐雷メッシュの前記第２のスキン材側とは反対側の面に配置される樹脂材料と、を備え、
    前記樹脂材料は、高粘度の樹脂材料であることを特徴とする複合材。
  7. 前記第１のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第１のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第１のフィルム接着剤が配置されており、
    前記第２のスキン材と前記ハニカムコアとの間に、前記第２のスキン材を前記ハニカムコアに接着させる第２のフィルム接着剤が配置されており、
    前記樹脂材料は、前記第１のフィルム接着剤及び前記第２のフィルム接着剤よりも高粘度の樹脂材料であることを特徴とする請求項６に記載の複合材。
  8. 前記樹脂材料の前記耐雷メッシュとは反対側の面には、さらに、表面に凹凸が形成されたフィルムが配置されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の複合材。
  9. 前記ハニカムコアの端部は、前記第２のスキン材側に傾斜するように面取り加工が施されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の複合材。
  10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の複合材を一括で硬化することを特徴とする複合材の硬化方法。
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