JP3204591B2 - 繊維強化プラスチック製のハニカムコアの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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。すなわち、波板
を利用した、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製のハニ
カムコアの製造方法に、関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の繊維強化プラスチック製のハニ
カムコアの製造方法では、まず、ガラス繊維，カーボン
繊維，セラミック繊維等の繊維状基材シートの両面に、
エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を、浸漬処理等により付
着，含浸せしめた母材が準備される。そして、加熱によ
り半硬化したプリプレグ状の母材を、ギアやラック等の
コルゲート成形装置を用い加圧すると共に加熱硬化せし
めて波板に成形加工した後、このような複数枚の波板を
重積，接着することにより、繊維強化プラスチック製の
ハニカムコアが製造されていた。なお、このような製造
方法によらず、熱硬化性樹脂に代え熱可塑性樹脂を用い
た、繊維強化プラスチック製のハニカムコアの製造方法
も開発されていた。そしてこの製造方法では、まず、繊
維状基材シートの両面に、フィルム状の熱可塑性樹脂を
貼り合わせて、プレス装置を用いた加圧と加熱冷却によ
り一体化された母材が準備される。それから、再加熱に
より軟化したプリプレグ状の母材を、コルゲート成形装
置を用い加圧すると共に冷却硬化せしめて波板に成形加
工した後、このような複数枚の波板を重積，接着するこ
とにより、繊維強化プラスチック製のハニカムコアが製
造されていた。

【０００３】

【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。まず、
前述した熱硬化性樹脂を用いた従来例にあっては、母材
を波板に成形加工する際、加熱硬化に極めて長時間を要
し、成形加工コストがかさむという難点があった。つま
り、従来の熱硬化性樹脂を用いた製造方法および製造さ
れた繊維強化プラスチック製のハニカムコアについて
は、製造コスト面に問題が指摘されていた。

【０００４】次に、前述した熱可塑性樹脂を用いた従来
例にあっては、このような長時間の加熱を要しない反
面、次の問題が指摘されていた。第１に、繊維状基材シ
ートにフィルム状の熱可塑性樹脂を貼り合わせて、加圧
と加熱冷却により一体化された母材を用いるので、フィ
ルム化や一体化の処理が面倒で手間がかかり、母材の準
備コストがかさむという難点があった。つまり、従来の
熱可塑性樹脂を用いた製造方法および製造された繊維強
化プラスチック製のハニカムコアについては、この面か
ら製造コスト面に問題が指摘されていた。第２に、プレ
ス装置を用いて一体化された母材を用いるので、プレス
装置のプレス面積により制約を受け、広い面積の母材が
得られないという難点があった。そこで、従来の熱可塑
性樹脂を用いた製造方法および製造された繊維強化プラ
スチック製のハニカムコアについては、広い大型のもの
が得られないという問題も指摘されていた。

【０００５】第３に、製造された繊維強化プラスチック
製のハニカムコアについては、その剛性・強度を一段と
高めるため、後処理として、そのセル壁の外表面に熱硬
化性樹脂や熱可塑性樹脂を、浸漬処理等により付着，含
浸させることが多いが、このような付着，含浸が困難化
することがあった。すなわち、そのセル壁の母材は、繊
維状基材シートにフィルム状の熱可塑性樹脂を貼り合わ
せて一体化した構造よりなり、その外表面は、極めてフ
ラットで凹凸等が全く存在せず表面積が狭いので、事
後、これに対し外側から更に熱硬化性樹脂や熱可塑性樹
脂を付着，含浸させようとした場合、このような樹脂が
接合固定されにくいと共に剥離しやすく、結局、付着，
含浸が困難化することが多かった。このように、従来の
熱可塑性樹脂を用いた製造方法および製造された繊維強
化プラスチック製のハニカムコアについては、事後の補
強が容易でないという問題が指摘されていた。

【０００６】本発明は、このような実情に鑑み、上記従
来例の問題点を解決すべくなされたものであって、繊維
状基材シートに熱可塑性樹脂を溶射法にて付着，含浸せ
しめた母材を用いてなることにより、第１に、製造コス
ト面に優れ、第２に、広い大型のものも容易に得られ、
第３に、事後の補強も確実に可能な、繊維強化プラスチ
ック製のハニカムコアの製造方法を提案することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明の技術的手段は、次のとおりである。すなわち、この
繊維強化プラスチック製のハニカムコアの製造方法で
は、まず、繊維状基材シートに熱可塑性樹脂が溶射法に
て付着，含浸された母材が準備され、該母材は、溶射さ
れた該熱可塑性樹脂により、外表面に、細かく密な多数
の凹凸が全体的に形成されている。次に、プリプレグ状
の該母材を、波形の凹凸が連続的に折曲形成された波板
に、成形加工する。それから、該母材により構成された
複数枚の該波板を、谷部と頂部とを合わせて重積，接着
することにより、該波板をセル壁とし、該セル壁にて形
成された中空柱状の多数のセルの平面的集合体である、
繊維強化プラスチック製のハニカムコアを得る。しかる
後、該ハニカムコアについて後処理として、細かく密な
多数の凹凸が全体的に形成され、その分だけ表面積が広
くなっている該セル壁の外表面に、補強用の熱硬化性樹
脂や熱可塑性樹脂が、その浴槽への浸漬により一体的に
付着，含浸せしめられること、を特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明は、このような手段よりなるので、次の
ように作用する。この繊維強化プラスチック製のハニカ
ムコアの製造方法では、セル壁の母材として、繊維状基
材シートに熱可塑性樹脂を溶射法にて付着，含浸せしめ
たものを用いてなる。そして、このような母材を波板に
成形加工した後、この波板を重積，接着することによ
り、母材そして波板にてセル壁が形成された、繊維強化
プラスチック製のハニカムコアが得られる。得られたハ
ニカムコアについては、後処理として、熱硬化性樹脂や
熱可塑性樹脂が、浸漬によりセル壁の外表面に付着，含
浸せしめられる。そこで第１に、セル壁の母材は、繊維
状基材シートに熱可塑性樹脂をスプレイする溶射法によ
り、簡単容易に準備され、面倒で手間取る熱可塑性樹脂
のフィルム化や繊維状基材シートへの一体化等の処理を
要しない。又、熱硬化性樹脂ではなく熱可塑性樹脂を用
いるので、波板への成形加工に際し、加熱硬化のように
長時間を要することなく、短時間のうちに冷却硬化され
る。もって、この製造方法は、母材の準備コストや、波
板への成形加工コストが低減される等、製造コスト面に
優れている。第２に、この母材は、溶射法にて準備され
るので、その広さ・面積が自在であり、面積の広いもの
も制約なく得られる。つまり、プレス装置を用い一体化
して得られるものではなく、プレス装置のプレス面積に
よる制約を受けることもない。従って、このような母材
を成形加工した波板や、これを重積，接着したハニカム
コアについても、広く大型のものが容易に製造可能であ
る。

【０００９】第３に、この繊維強化プラスチック製のハ
ニカムコアについては、その剛性・強度を一段と高める
ため、後処理として、そのセル壁の外表面に熱硬化性樹
脂や熱可塑性樹脂が、浸漬処理により付着，含浸され
る。その際、このセル壁そしてその母材は、繊維状基材
シートに熱可塑性樹脂が溶射法にて付着，含浸されたも
のよりなり、その外表面には、溶射された熱可塑性樹脂
にて細かく密な多数の凹凸が形成されている。もって、
後処理として実施される熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂の
付着，含浸は、このように溶射に起因し細かく密な凹凸
が全体的に存し、その分表面積が広いセル壁の外表面に
対して行われるので、両者間は一体構造的に確実に接合
固定され、強力な付着，含浸が実現される。この製造方
法にあっては、このように、何ら支障なく剥離のおそれ
もなく、補強のための付着，含浸が行え、もって、剛性
・強度が確実に向上せしめられた繊維強化プラスチック
製のハニカムコアが得られる。

【００１０】

【実施例】以下本発明を、図面に示すその実施例に基づ
いて、詳細に説明する。図１，図２，図３，図４は、本
発明の実施例の説明に供し、図１の（１）図は、熱可塑
性樹脂を溶射法にて付着，含浸させる工程の斜視図、図
１の（２）図は、波板に成形加工する工程の斜視図であ
る。図２は製造された繊維強化プラスチック製のハニカ
ムコアの正面図、図３は、そのセル壁（母材）の断面拡
大図であり、図４の（１）図は、後処理として樹脂を付
着，含浸せしめる工程の斜視図、図４の（２）図は、事
後の乾燥，硬化工程の斜視図である。

【００１１】この繊維強化プラスチック製のハニカムコ
ア１の製造方法では、まず、図１の（１）図に示したよ
うに、繊維状基材シート２に熱可塑性樹脂３が、溶射法
にて付着，含浸された、母材４が準備される。

【００１２】このような母材４の準備工程について、更
に詳述する。まず、繊維状基材シート２としては、ガラ
ス繊維，カーボン繊維，セラミック繊維，ケブラー繊
維，金属繊維，樹脂繊維，その他の織，不織の繊維状シ
ートが用いられる。なお、繊維状基材シート２として不
織の繊維状シートが用いられた際、そのままでは溶射時
にシート形状が維持できない場合には、事前にバインダ
ーを用いシート形状に確実に保持された後、溶射が行わ
れる。又、溶射法としては、火炎法やプラズマ法等が利
用されるが、雰囲気下で材料の熱劣化が起こりやすい場
合には、不活性ガス中で溶射が実施される。そして、そ
の溶射ガン５により、熱可塑性樹脂３が供給されたパウ
ダー状から溶融された後、繊維状基材シート２の表裏両
面又はそのいずれか片面に対し、吹き付けられスプレイ
される。このようにして、繊維状基材シート２に熱可塑
性樹脂３が溶射法にてコーティングされ、付着，含浸さ
れた母材４が準備される（図３も参照）。なお、図１の
（１）図中６はリールであり、このリール６に巻かれて
いた繊維状基材シート２が、平坦な帯状に巻き戻された
後、溶射ガン５下へと供給される。

【００１３】この製造方法では、しかる後、プリプレグ
状の母材４が、図１の（２）図に示したように、波形の
凹凸が連続的に折曲形成された波板７に、成形加工され
る。

【００１４】このような波板７の成形加工工程につい
て、更に詳述する。まず、上述により繊維状基材シート
２に熱可塑性樹脂３が付着，含浸された母材４は、一
旦、加熱により軟化され柔軟性・粘性が高められプリプ
レグ状とされた後、図示例では、上下に対向設されたギ
ア８を用いたコルゲート成形装置９に供給される。そし
て、母材４はギア８間に挟み込まれ、噛み込まれつつ送
られ加圧されることにより、波板７に成形加工される。
そして、これと共に冷却硬化された波板７は、図示例の
台形状のほか、略三角形状，略四角形状，その他各種形
状の波形の凹凸が、所定ピッチと高さで長手方向に連続
的に折曲形成されたものよりなる。

【００１５】この製造方法では、しかる後、複数枚のこ
のような波板７を、谷部と頂部とを合わせて重積，接着
することにより、図２に示したごとく、中空柱状のセル
１０の平面的集合体である繊維強化プラスチック製のハ
ニカムコア１が得られる。

【００１６】このような重積，接着工程について、更に
詳述する。まず、上述により成形加工された波板７につ
いて、その波の谷部下面や頂部上面等の短手方向条線部
に対し、接着剤１１が塗布される。それから、このよう
に接着剤１１が塗布された波板７は、接着剤１１を乾燥
した後、所定長さ毎に切断される。そして、多数枚の波
板７が、上下で順次波の半ピッチ分ずつずらされ上下相
互間で谷部と頂部とを合わせる位置関係のもとに、全体
的に空間が存した積層ブロック状に重積されるが、この
ような波板７間に平板が介裝される場合もある。しかる
後、このように重積された波板７は、炉中等で接着剤１
１の融点温度にて加熱加圧されることにより、塗布され
ていた接着剤１１が溶融硬化され、もって重積されてい
た各波板７間が接着される。

【００１７】この製造方法では、このような各工程を辿
ることにより、前述した母材４により構成された波板７
をセル壁１２とし、各々独立空間に区画された中空柱状
の多数のセル１０の平面的集合体である、繊維強化プラ
スチック製のハニカムコア１が得られる。

【００１８】繊維強化プラスチック製のハニカムコア１
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は、そのセル１０を形成するセル壁１
２の母材４として、図３に示したように、繊維状基材シ
ート２に熱可塑性樹脂３が予め溶射法にて付着，含浸せ
しめられた繊維強化プラスチックが用いられている。な
お、そのセル壁１２そしてセル１０の断面形状は、図示
の正六角形状のものが代表的であるが、これによらず三
角形，四角形，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１
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、等々の特性を備えてなる。

【００１９】そして、この製造方法では、このような繊
維強化プラスチック製のハニカムコア１については、よ
り一層剛性・強度を向上させるため、更に後処理とし
て、そのセル壁１２の外表面に熱硬化性樹脂１３や熱可
塑性樹脂３が、付着，含浸される。

【００２０】このような、後処理について更に詳述す
る。すなわち、前述により得られた繊維強化プラスチッ
ク製のハニカムコア１は、図４の（１）図に示したよう
に、まず浴槽１４中に浸漬される。浴槽１４中には、図
示例では液状態の熱硬化性樹脂１３が貯溜されている
が、これによらず、加熱溶融されて液状態とされた熱可
塑性樹脂３が貯溜される場合もある。さて、このような
浴槽１４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１のセル壁１２の外表面に、補強
用の熱硬化性樹脂１３や熱可塑性樹脂３が、付着，含浸
される。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１は、浴槽１４か
ら取り出された後、熱硬化性樹脂１３が付着，含浸され
た図示例にあっては、図４の（２）図に示したように、
ヒーター１５等の熱源にて加熱，乾燥され、もって付
着，含浸されていた熱硬化性樹脂１３が硬化して、セル
壁１２の外表面に強力に接合固定される。なお図示例に
よらず、熱硬化性樹脂１３に代え熱可塑性樹脂３が付
着，含浸された場合には、冷却，乾燥により硬化され
て、セル壁１２の外表面に接合固定される。このように
して付着，含浸された熱硬化性樹脂１３や熱可塑性樹脂
３により、繊維強化プラスチック製のハニカムコア１の
剛性・強度が補強される。

【００２１】本発明は、以上説明したようになってい
る。そこで以下のようになる。この繊維強化プラスチッ
ク製のハニカムコア１およびその製造方法では、セル壁
１２の母材４として、繊維状基材シート２に熱可塑性樹
脂３を溶射法にて付着，含浸せしめたものを用いてなる
（図１の（１）図および図３参照）。そして、このよう
な母材４を加圧冷却により波板７に成形加工した後（図
１の（２）図参照）、これを重積，接着することによ
り、母材４そして波板７にてセル壁１２が形成された、
繊維強化プラスチック製のハニカムコア１が得られる
（図２参照）。得られたハニカムコア１については、後
処理として、熱硬化性樹脂１３や熱可塑性樹脂３が、そ
の浴槽１４への浸漬により、セル壁１２の外表面に付
着，含浸せしめられる。そこで、この繊維強化プラスチ
ック製のハニカムコア１の製造方法にあっては、次の第
１，第２，第３のようになる。

【００２２】第１に、そのセル壁１２の母材４は、繊維
状基材シート２に熱可塑性樹脂３を溶射ガン５にてスプ
レイする溶射法により、簡単容易に準備される。つま
り、この母材４は、前述したこの種従来例のように、面
倒で手間取る熱可塑性樹脂３のフィルム化や繊維状基材
シート２への一体化等の処理を要することなく、溶射法
にて簡単容易に得られる。又、熱硬化性樹脂１３ではな
く熱可塑性樹脂３を用いてなるので、波板７への成形加
工に際し、加熱硬化のように長時間を要することなく、
短時間のうちに冷却硬化される。もって、この繊維強化
プラスチック製のハニカムコア１の製造方法は、母材４
の準備コストや、波板７への成形加工コストが低減され
る等、製造コスト面に優れている。

【００２３】第２に、この母材４は、繊維状基材シート
２に熱可塑性樹脂３を、溶射法にて付着，含浸させるこ
とにより準備されるので、その広さ・面積は自在であ
り、面積の広いものも制約なく得られる。つまり、この
母材４は、前述したこの種従来例のように、プレス装置
を用い一体化して得られるものではなく、プレス装置の
プレス面積による制約を受けることもない。従って、こ
のような母材４を成形加工した波板７や、これを重積，
接着した繊維強化プラスチック製のハニカムコア１につ
いても、広く大型のものが容易に製造可能である。

【００２４】第３に、この繊維強化プラスチック製のハ
ニカムコア１については、その剛性・強度を一段と高め
るため、後処理として、そのセル壁１２の外表面に熱硬
化性樹脂１３や熱可塑性樹脂３が、浸漬処理により付
着，含浸される。その際、この繊維強化プラスチック製
のハニカムコア１のセル壁１２そしてその母材４は、繊
維状基材シート２に熱可塑性樹脂３が溶射法にて付着，
含浸されたものよりなり、その外表面には、溶射された
熱可塑性樹脂３にて、細かく密な多数の凹凸が形成され
ている（図３参照）。

【００２５】もって、この製造方法において、後処理と
して実施される熱硬化性樹脂１３や熱可塑性樹脂３の付
着，含浸は、このように溶射に起因し細かく密な凹凸が
全体的に存し、その分表面積が広いセル壁１２の外表面
に対して行われるので、両者間は一体構造的に確実に接
合固定され、強力な付着，含浸が実現される。この製造
方法にあっては、このように、何ら支障なく剥離のおそ
れもなく付着，含浸が行え、もって、この繊維強化プラ
スチック製のハニカムコア１は、事後の剛性・強度の補
強が、確実に実施されてなる。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係る繊維強化プラスチック製の
ハニカムコアの製造方法は、以上説明したように、繊維
状基材シートに熱可塑性樹脂を溶射法にて付着，含浸せ
しめた母材を用いてなることにより、次の効果を発揮す
る。

【００２７】第１に、製造コスト面に優れている。すな
わち、前述したこの種従来例のように、波板への成形加
工に長時間を要したり、母材のフィルム化や一体化にコ
ストがかさむことはなく、溶射法により簡単容易に母材
が準備でき、もって、母材の準備コストや波板への成形
加工コストが低減される等、製造コスト面に優れてい
る。

【００２８】第２に、広い大型の繊維強化プラスチック
製のハニカムコアも容易に得られる。すなわち前述した
この種従来例のように、プレス装置のプレス面積による
制約を受けることもなく、溶射法にて準備される母材の
広さ・面積は自在であり、もって、広い大型の繊維強化
プラスチック製のハニカムコアも容易に製造可能であ
る。

【００２９】第３に、事後の補強も確実に可能である。
すなわち、前述したこの種従来例のように、後処理とし
てセル壁に熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を付着，含浸さ
せることが困難化するようなことはなく、容易かつ強力
にこのような付着，含浸が可能である。もって、この製
造方法では、繊維強化プラスチック製のハニカムコアに
ついて、剛性・強度の補強が、確実に実施可能である。
このように、この種従来例に存した問題点が一掃される
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
ムコアの製造方法の実施例の説明に供し、（１）図は、
熱可塑性樹脂を溶射法にて付着，含浸させる工程の斜視
図である。（２）図は、波板に成形加工する工程の斜視
図である。

【図２】同実施例の説明に供し、製造された繊維強化プ
ラスチック製のハニカムコアの正面図である。

【図３】同実施例の説明に供し、そのセル壁（母材）の
断面拡大図である。

【図４】同実施例の説明に供し、（１）図は、後処理と
して樹脂を付着，含浸せしめる工程の斜視図、（２）図
は、事後の乾燥，硬化工程の斜視図である。

【符号の説明】

１ 繊維強化プラスチック製のハニカムコア ２ 繊維状基材シート ３ 熱可塑性樹脂 ４ 母材 ５ 溶射ガン ６ リール ７ 波板 ８ ギア ９ コルゲート成形装置 １０ セル １１ 接着剤 １２ セル壁 １３ 熱硬化性樹脂 １４ 浴槽 １５ ヒーター

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 まず、繊維状基材シートに熱可塑性樹脂
   が溶射法にて付着，含浸された母材を準備し、該母材
   は、溶射された該熱可塑性樹脂により、外表面に、細か
   く密な多数の凹凸が全体的に形成されており、 次に、プリプレグ状の該母材を、波形の凹凸が連続的に
   折曲形成された波板に、成形加工した後、 該母材により構成された複数枚の該波板を、谷部と頂部
   とを合わせて重積，接着することにより、該波板をセル
   壁とし、該セル壁にて形成された中空柱状の多数のセル
   の平面的集合体である、繊維強化プラスチック製のハニ
   カムコアを得た後、 該ハニカムコアについて後処理として、細かく密な多数
   の凹凸が全体的に形成され、その分だけ表面積が広くな
   っている該セル壁の外表面に、補強用の熱硬化性樹脂や
   熱可塑性樹脂が、その浴槽への浸漬により一体的に付
   着，含浸せしめられること、を特徴とする繊維強化プラ
   スチック製のハニカムコアの製造方法。