JP7356840B2 - 表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体とその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハニカムコアの両面に、熱硬化性樹脂が含浸硬化した表面材が積層され、少なくとも一側の表面には凹凸が賦形されたハニカム積層体とその製造方法に関する。

ハニカムコアの両面に、熱硬化性樹脂が含浸硬化した表面材が積層されたハニカム積層体は、軽量で高剛性のため、航空機、自動車、建築等の分野で用いられている。

ハニカム積層体の製造には、熱硬化性樹脂が含浸したプリプレグをハニカムコアの両面に配置し、プリプレグの熱硬化性樹脂を硬化させることにより、プリプレグが硬化した表面材の形成と、表面材とハニカムコアの接着とを同時に行うコキュア成形がある。

また、表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体として、予め表面に凹凸が形成されたハニカムコアを用い、そのハニカムコアの両面に表面材を積層したものがある（特許文献１）。

また、ハニカム積層体は、プリプレグの熱硬化性樹脂によってハニカムコアの壁の端部で表面材（プリプレグ）と接着し、ハニカムコアの壁で包囲される中空部分では表面材と接着していないため、ハニカムコアと表面材との接着強度を高めるには、ハニカムコアの壁と表面材との間に形成されるフィレットを良好に形成することが重要である。フィレットは、表面材（プリプレグ）からハニカムコアの壁に沿って熱硬化性樹脂が盛り上がってハニカムコアの壁を挟むように形成されたものである。

フィレットを良好に形成する方法として、プリプレグの熱硬化性樹脂に、粘度調整したエポキシ樹脂組成物を用いることが提案されている（特許文献２）。

特許第３２８９７４４号公報 特許第４６３９８９９号公報

しかし、従来の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体は、予めハニカムコアの表面に凹凸を形成しておく必要があり、製造コストが嵩む問題がある。さらに、凹凸が形成されているハニカムコアの表面に表面材を積層する際に、表面材がハニカムコアの凹凸の位置で浮いたりして、正しく表面材をハニカムコアに積層できないおそれがある。

また、粘度調整したエポキシ樹脂組成物をプリプレグの熱硬化性樹脂に用いてフィレットを形成する方法では、表面材の内面（裏面）から盛り上がったフィレットで、ハニカムコアの壁の端部が挟まれているだけであるため、接着強度が高いものではなかった。

本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、予めハニカムコアの表面に凹凸を形成しておく必要が無く、表面材とハニカムコアとの積層一体化と同時に、ハニカムコアに凹凸を形成して積層体の表面に凹凸を賦形することができるハニカム積層体と、その製造方法の提供を目的とする。

第１の態様は、ハニカムコアの両面に表面材が積層されて少なくとも一側の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体であって、前記ハニカムコアはアルミハニカムからなり、前記表面材は、熱硬化性樹脂が含浸硬化したものからなり、前記表面の凹の位置では、前記ハニカムコアが厚み方向に潰されていることを特徴とする。

第２の態様は、第１の態様において、前記表面材は、炭素繊維体（炭素繊維織物、一方向炭素繊維シートもしくはそれらが複合して積層されたもの)に多孔質シートが積層された表面材用部材に熱硬化性樹脂が含浸硬化したものからなり、前記表面材と前記ハニカムコアは、前記多孔質シートと前記ハニカムコアが当接し、前記多孔質シートと前記ハニカムコアとの当接位置では、前記多孔質シート内に前記ハニカムコアが食い込んで前記多孔質シートから滲出した熱硬化性樹脂が硬化していることを特徴とする。

第３の態様は、第２の態様において、前記多孔質シートの厚みが０．５～２ｍｍであることを特徴とする。

第４の態様は、第２の態様又は第３の態様において、前記多孔質シートは発泡体または不織布からなることを特徴とする。

第５の態様は、第４の態様において、前記発泡体の密度が５～１００ｋｇ／ｍ^３であり、前記不織布の目付が２～２００ｇ／ｍ^２であることを特徴とする。

第６の態様は、第１の態様から第５の態様の何れか一つの態様において、前記ハニカムコアのセルサイズが１／３２～１／１インチであることを特徴とする。

第７の態様は、ハニカムコアの両面に表面材が積層されて少なくとも一側の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体の製造方法において、前記ハニカムコアはアルミハニカムからなり、表面材用部材に熱硬化性樹脂を含浸させて含浸済み表面材用部材を得る含浸工程と、前記ハニカムコアの両面に前記含浸済み表面材用部材を配置して圧縮加熱用積層体を得る積層工程と、型面に凸部を有するプレス成形用型を用いて前記圧縮加熱用積層体を圧縮、加熱することにより、前記型面の凸部で前記ハニカムコアを厚み方向に潰し、該ハニカムコアの潰れた部分で前記圧縮加熱用積層体の表面に凹を形成して該凹の部分とその隣の部分とからなる凹凸に賦形し、前記含浸済み表面材用部材内の熱硬化性樹脂、及び前記含浸済み表面材用部材から滲出した熱硬化性樹脂を硬化させ、前記ハニカムコアと前記表面材用部材から形成した前記表面材とを一体化する圧縮加熱賦形工程と、を有することを特徴とする。

第８の態様は、第７の態様において、前記表面材用部材は、炭素繊維体（炭素繊維織物、一方向炭素繊維シートもしくはそれらが複合して積層されたもの)に多孔質シートが積層されたものからなり、前記含浸工程は、前記表面材用部材に前記熱硬化性樹脂を含浸させて含浸済み表面材用部材を形成し、前記積層工程は、前記ハニカムコアの両面に、前記含浸済み表面材用部材を、前記多孔質シートが前記ハニカムコアと当接するように配置して圧縮加熱用積層体を形成し、前記圧縮加熱賦形工程は、前記型面に凸部を有するプレス成形用型を用いて前記圧縮加熱用積層体を圧縮、加熱することにより、前記型面の凸部で前記ハニカムコアを厚み方向に潰し、該ハニカムコアの潰れた部分で前記圧縮加熱用積層体の表面に凹を形成して該凹の部分とその隣の部分とからなる凹凸に賦形すると共に、前記多孔質シートに前記ハニカムコアを食い込ませ、該食い込んだ部分で前記多孔質シートから前記熱硬化性樹脂を滲出させ、該滲出した前記熱硬化性樹脂及び前記表面材用部材内の前記熱硬化性樹脂を硬化させ、前記ハニカムコアと前記含浸済み表面材用部材から形成した前記表面材とを一体化する、ことを特徴とする。

第９の態様は、第８の態様において、前記多孔質シートの厚みが０．５～２ｍｍであることを特徴とする。

第１０の態様は、第８の態様又は第９の態様において、前記多孔質シートは発泡体または不織布からなることを特徴とする。

第１１の態様は、第１０の態様において、前記発泡体の密度が５～１００ｋｇ／ｍ^３であり、前記不織布の目付が２～２００ｇ／ｍ^２であることを特徴とする。

第１２の態様は、第７の態様から第１１の態様の何れか一つの態様において、前記ハニカムコアのセルサイズが１／３２～１／１インチであることを特徴とする。

本発明の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体とその製造方法によれば、ハニカムコアと表面材との積層一体化の際に、型面に凸部を有するプレス成形用型を用いる圧縮加熱賦形工程によって、積層一体化と表面の凹凸賦形を同時に行うことが可能となり、予めハニカムコアに凹凸を形成しておく必要がなくなり、安価に製造できるようになる。さらに、凹凸の位置で表面材がハニカムコアに密着し、浮き上がったりするおそれの無いハニカム積層体を得ることができる。

また、ハニカムコアの両面の表面材を、炭素繊維体（炭素繊維織物、一方向炭素繊維シートもしくはそれらが複合して積層されたもの)に多孔質シートが積層された表面材用部材に熱硬化性樹脂が含浸硬化したものとし、表面材の多孔質シートにハニカムコアが食い込んで、多孔質シートから滲出した熱硬化性樹脂が硬化している構成とすることにより、ハニカムコアと表面材との接着強度が良好なものになる。ハニカム積層体は、ハニカムコア内の区画に空間を有するので、軽量で、強固なものとなる。

さらに、表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体の製造の際、ハニカムコアが多孔質シートに食い込むことにより、その部分で多孔質シートが圧縮されて熱硬化性樹脂が滲出し、その滲出した熱硬化性樹脂が、ハニカムコアの食い込んだ壁に沿って盛り上がった状態で硬化し、良好にフィレットを形成する。また、製造されたハニカム積層体は、表面材の多孔質シートにハニカムコアが食い込んでいることにより得られる接着強度増大効果と、フィレットにより得られる接着強度増大との両方の効果により、ハニカムコアと表面材との接着が強固（表面材の剥離強度が大）になる。また、ハニカム積層体は、ハニカムコア内の区画に空間を有するので、軽量で、上記のように強固なものとなる。

本発明におけるハニカム積層体の一実施形態について一部を切り欠いて示す平面図である。 図１の２－２断面図である。 本発明の製造方法の一実施形態における含浸工程を示す図である。 本発明の製造方法の一実施形態における積層工程を示す図である。 本発明の製造方法の一実施形態における加熱圧縮工程を示す図である。

以下、本発明における表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体及びその製造方法について図面を用いて説明する。
図１及び図２に示す本発明の一実施形態に係る表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体１０は、ハニカムコア１１と、ハニカムコア１１の両面に積層一体化された表面材２１とからなり、表面に凹１８と凸１９が賦形され、ハニカムコア１１と表面材２１との接着強度（表面材の剥離強度）が高いものである。
なお、凸１９は凹１８の隣の部分であり、表面に凹１８が形成されることによって、凹１８の隣の部分が相対的に高くなって凸１９を構成する。

また、表面の凹１８は複数の平行な直線状に限られず、井桁状、曲線状、円形状等であってもよい。さらに一本の凹１８の深さを部分的に変化させて、一本の凹１８の部分自体に凹凸を形成したり、複数の凹１８間で深さを異ならせて複雑な凹凸を形成したりしてもよい。
さらに、表面の凹凸は、片面に限られず両面に設けたり、両面で同一又は異なる凹凸としてもよい。

ハニカムコア１１は、壁１３によって空間が区画されたセル１５を複数有する。ハニカムコア１１は、セル１５の平面形状が本実施形態のような六角形（ハニカム）からなるものの他に、四角形、三角形、五角形、八角形、フルート形（波形）、円形等からなるものがあり、限定されない。ハニカムコア１１の強度や製造のし易さからは、セルの平面形状が六角形のものが好ましい。

ハニカムコア１１は、表面の凹１８の部分に位置する壁１３Ａが、ハニカムコア１１の厚み（高さ）方向に圧縮されて潰された状態となっている。
ハニカムコア１１の材質としては、紙、金属、樹脂、セラミック、アラミド繊維シート等を挙げることができるが、表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体１０の製造時に、ハニカムコア１１を厚み方向に潰して凹凸を形成し易くするためにアルミニウム（アルミハニカム）が好ましい。また、ハニカムコア１１のセルサイズ（目開き）ｄは、小さすぎるとハニカムコア１１の重量が増大して重くなったり、ハニカムコアを厚み方向に潰し難くなって凹凸の賦形が困難になったりする。一方、ハニカムコア１１のセルサイズ（目開き）ｄが、大きすぎると表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体１０の強度低下や表面材２１の窪みの原因となる。このため、ハニカムコア１１のセルサイズ（目開き）ｄは、１／３２～１／１インチの範囲が好ましく、１／３２～１／２インチがより好ましい。また、ハニカムコア１１の高さ（厚み）は、低すぎると嵩の割に重くなり、高すぎるとハニカムコア１１の強度低下を生じることから、２～１５０ｍｍの範囲が好ましい。また、ハニカムコア１１の壁の厚みは、厚すぎるとプレス成形時につぶれず、形状を形成しにくくなることから、２ｍｍ以下が好ましい。

表面材２１は、炭素繊維体（炭素繊維織物、一方向炭素繊維シートもしくはそれらが複合して積層されたもの)２３に多孔質シート２５が積層された表面材用部材２７に熱硬化性樹脂が含浸硬化したものからなる。ハニカムコア１１の壁１３Ａが厚み方向に潰された部分では、壁１３Ａの潰れによって形成されたハニカムコア１１の表面の凹面に沿って表面材２１が積層されている。
表面材２１の厚みは、窪みなどの自然変形を防ぐため及び軽量性のため、各側で０．２～３．０ｍｍが好ましい。

炭素繊維体２３は、ハニカムコア１１の各側において一層に限られず、複数層の積層（複層）で構成してもよい。
炭素繊維体２３は、軽量及び高剛性に優れるものであり、特に、繊維が一方向のみではない織り方のもの（織物）が好ましく、例えば、縦糸と横糸で構成される平織、綾織、朱子織及び３方向の糸で構成される三軸織などが好適である。また、炭素繊維体２３は、熱硬化性樹脂の含浸及び剛性の点から、繊維重さが９０～４００ｇ／ｍ^２のものが好ましい。

多孔質シート２５は、発泡体または不織布からなり、ハニカムコア１１が当接して該当接位置でハニカムコア１１が多孔質シート２５内に食い込んでいる。
多孔質シートの厚みは、薄すぎるとハニカムコア１１の食い込みできなくなり。一方、厚すぎると重くなり、また熱硬化性樹脂のハニカムコア１１への染み出しが不十分となり、接着強度の増大が効果的でなくなるため、０．５～２ｍｍが好ましい。

発泡体としては、熱硬化性樹脂の含浸を可能にするために連続気泡構造の発泡体が好ましく、例えば、ウレタン樹脂発泡体又はメラミン樹脂発泡体を挙げることができる。また、メラミン樹脂発泡体は良好な難燃性を有するため、ハニカム積層体１０に難燃性が求められる場合に好適なものである。発泡体の密度（ＪＩＳ Ｋ ７２２２）は、低すぎると熱硬化性樹脂の含浸性及び保持性が悪くなり、一方、高すぎるとハニカムコアが食い込めなくなるため、５～１００ｋｇ／ｍ^３が好ましく、より好ましくは２０～８０ｋｇ／ｍ^３である。

不織布としては炭素繊維不織布、ガラス不織布、ナイロン不織布、ＰＥＴ不織布等を挙げることができる。また不織布の目付量は小さすぎると含浸性及び保持性が悪くなり、一方、大きすぎるとハニカムコアが食い込めなくなるため、２～２００ｇ／ｍ^２が好ましい。

また、図２に示すように、ハニカムコア１１が多孔質シート２５内に食い込んでいる位置では、多孔質シート２５が圧縮されて熱硬化性樹脂が滲出し、その滲出した熱硬化性樹脂が、ハニカムコア１１の食い込んだ壁１３に沿って盛り上がり、該壁１３の端部を挟んだ状態となって硬化し、フィレット１７を形成している。

熱硬化性樹脂は、特に限定されないが、表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体１０の剛性を高めるためには、熱硬化性樹脂自体がある程度の剛性を有する必要があり、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合物、ウレタン樹脂からなる群より選択することができる。また、表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体１０に難燃性が求められる場合、熱硬化性樹脂は難燃性のものが好ましい。フェノール樹脂は良好な難燃性を有するために好適である。熱硬化性樹脂の含浸量は、含浸後の表面材用部材に対して５０～８０重量％が好ましい。

ハニカムコア１１と表面材２１の一体化は、表面材用部材２７に含浸している熱硬化性樹脂が、ハニカム積層体１０の製造時に多孔質シート２５から滲出してハニカムコア１１と接触し、さらに前記フィレット１７を形成して硬化することにより行われる。

次に、本発明の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体１０の製造方法について説明する。
凹凸が賦形されたハニカム積層体１０の製造方法は、含浸工程、積層工程、圧縮加熱賦形工程とからなる。
含浸工程では、炭素繊維体に多孔質シートが積層された表面材用部材に熱硬化性樹脂を含浸させて含浸済み表面材用部材を作製する。含浸工程の一例を次に示す。
図３の例では、まず図３の（３－１）に示すように、炭素繊維体２３Ａに熱硬化性樹脂Ｆを含浸させて含浸済み炭素繊維体２３Ｂを形成する。炭素繊維体２３Ａ及び熱硬化性樹脂Ｆは、前記ハニカム積層体１０において説明した炭素繊維体及び熱硬化性樹脂と同じである。含浸時に用いる熱硬化性樹脂Ｆは、未硬化の液状からなる。

次に図３の（３－２）に示すように、含浸済み炭素繊維体２３Ｂの片面に多孔質シート２５Ａを積層し、含浸済み表面材用部材２７Ａを形成する。その際、含浸済み炭素繊維体２３Ｂの表面に付着している熱硬化性樹脂のタック性（粘着性）により、多孔質シート２５Ａを含浸済み炭素繊維体２３Ｂの片面に貼り付けることができる。含浸済み炭素繊維体２３Ｂに積層された多孔質シート２５Ａには、多孔質シート２５Ａと接する含浸済み炭素繊維体２３Ｂの表面に付着している熱硬化性樹脂が含浸する。多孔質シート２５Ａは、前記ハニカム積層体１０において説明した多孔質シートと同じである。

熱硬化性樹脂Ｆは、含浸を容易にするため、溶剤に溶かしたものが好ましく、含浸後に、含浸済み表面材用部材２７Ａを、熱硬化性樹脂Ｆの硬化反応を生じない低い温度で乾燥させることにより、溶剤を除去する。

含浸手段は、液状の熱硬化性樹脂Ｆを収容した槽に炭素繊維体２３Ａを浸ける方法、スプレーにより行う方法、ロールコータにより行う方法等、適宜の方法により行うことができる。

なお、前記ハニカム積層体１０における表面材２１の炭素繊維体２３を複数層とする場合、前記含浸済み炭素繊維体２３Ｂを複数枚積層した後に前記多孔質シート２５Ａを積層することにより、前記含浸済み表面材用部材２７Ａを形成する。

前記含浸工程は、炭素繊維体２３Ａと多孔質シート２５Ａのそれぞれに熱硬化性樹脂Ｆを含浸させた後に積層して、含浸済み表面材用部材２７Ａを作製してもよい。また、予め炭素繊維体２３Ａに多孔質シート２５Ａを積層して含浸前の表面材用部材を作製し、その表面材用部材に熱硬化性樹脂を含浸させて含浸済み表面材用部材２７Ａを作製してもよい。

積層工程では、図４に示すように、ハニカムコア１１Ａの両面に含浸済み表面材用部材２７Ａを配置して圧縮加熱用積層体１０Ａを得る。その際、含浸済み表面材用部材２７Ａは、多孔質シート２５Ａを内側（ハニカムコア側）にして、多孔質シート２５Ａとハニカムコア１１Ａが対向して接するようにする。ハニカムコア１１Ａは、前記ハニカム積層体１０において説明したとおりである。なお、積層作業は、次に行う圧縮加熱賦形工程（図５）で用いるプレス成形用下型３１の上面に、含浸済み表面材用部材２７Ａ、ハニカムコア１１Ａ、含浸済み表面材用部材２７Ａの順に重ねて行ってもよい。また、含浸済み表面材用部材２７Ａとハニカムコア１１Ａは、平面サイズが同サイズのものが好ましい。

圧縮加熱賦形工程では、図５に示すように、圧縮加熱用積層体１０Ａをプレス成形用下型３１と上型３３とにより圧縮すると共に加熱する。プレス成形用上型３３の型面（プレス面）には、前記表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体１０の凹１８を賦形するための凸部３５が、前記凹１８の形状、位置に対応して形成されている。凸部の高さ（型面からの突出量）は、前記表面に凹凸が賦形されたハニカム成形体１０の厚みより小とされ、好ましくはハニカムコア１１Ａの厚みより小である。

圧縮程度は、前記表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体１０における表面材２１の厚みが、０．２ｍｍ～表面材２１の厚み（非圧縮状態）となるように圧縮する。なお、予め前記プレス成形用下型３１と上型３３間の間隔を変化させてハニカム積層体を実際に製造し、得られたハニカム積層体における表面材の厚みを測定して目的の表面材の厚みとなるプレス成形用下型３１と上型３３間の間隔を見つける。圧縮加熱賦形工程時、プレス成形用下型３１と上型３３間には適宜の位置にスペーサを設置して、プレス成形用下型３１と上型３３間が所定間隔となるようにする。また、圧縮加熱用積層体１０Ａの加熱方法は特に限定されないが、プレス成形用下型３１と上型３３にヒーター等の加熱手段を設けて、プレス成形用下型３１と上型３３を介して加熱するのが簡単である。加熱温度は、熱硬化性樹脂の硬化反応温度以上とされる。

圧縮加熱賦形工程時に圧縮加熱用積層体１０Ａが圧縮されると、含浸済み炭素繊維体２３Ｂに含浸している熱硬化性樹脂が押し出されて、含浸済み炭素繊維体２３Ｂと接している多孔質シート２５Ａに含浸し、含浸済み表面材用部材２７Ａの全体に含浸する。なお、多孔質シート２５Ａには、前記含浸工程においてすでに熱硬化性樹脂が含浸しているが、この圧縮加熱賦形工程によって、多孔質シート２５Ａにさらに熱硬化性樹脂が含浸する。また、圧縮加熱賦形工程によって、多孔質シート２５Ａは、ハニカムコア１１Ａと当接している部位がハニカムコア１１Ａの壁の端部によって圧縮されて窪み、ハニカムコア１１Ａが食い込む。ハニカムコア１１Ａが食い込んだ部位では、多孔質シート２５Ａ内の熱硬化性樹脂が滲出し、その滲出した熱硬化性樹脂が、ハニカムコア１１Ａの壁に沿って盛り上がって壁の端部を挟んだ状態となる。

また、圧縮加熱用積層体１０Ａは、プレス成形用上型３３の凸部３５で圧縮された部分で、ハニカムコア１１が厚み方向に壁が押し潰されて圧縮加熱用積層体１０Ａの表面に凹が賦形される。

熱硬化性樹脂は加熱により硬化反応を開始し、熱硬化性樹脂の硬化によって含浸済み表面材用部材２７Ａから前記表面材２１が形成され、該表面材２１とハニカムコア１１Ａ（１１）が接着一体化し、表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体１０が形成される。また、多孔質シートとハニカムコアの当接位置で、滲出した熱硬化性樹脂が、前記ハニカムコア１１Ａの壁に沿って盛り上がり、ハニカムコア１１Ａの壁の端部を挟んだ状態で熱硬化性樹脂が硬化することにより、前記フィレット１７が形成される。その後、加熱圧縮を解除して前記表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体１０を得る。前記表面の凹凸は、前記プレス成形用上型３３の凸部３５で賦形された前記凹１８の部分と、その隣で相対的に凸になった前記凸１９の部分で構成される。

なお、上記の実施形態の説明では、多孔質シートを設けてハニカムコアを食い込ませる例を示したが、多孔質シートを設けず、ハニカムコアを食い込ませること無くハニカム積層体の表面に凹凸を賦形してもよい。
また、上記の実施形態の説明では、複数の平行な凹を表面に形成する場合を示したが、井桁状に凹を形成したり、円形や波形等の曲線状にしたりしてもよい。さらに、ハニカム積層体の片面にのみ凹凸を賦形した例を示したが、ハニカム積層体の両面に凹凸賦形してもよい。その場合、プレス成形用下型の型面と上型の型面の両方に、凹部賦形用の凸部を設ける。
また、ハニカムコアの壁部を潰す程度を部分的に異ならせて、ハニカム積層体の表面に賦形される凹部の深さを部分的に異ならせることにより、凹部の深さが異なる凹凸を形成してもよい。その場合、プレス成形用型の型面の凹部賦形用の凸部は、部分的に高さを変化させる。

フェノール樹脂溶液（住友ベークライト株式会社製、品名：ＰＲ－５５７９１Ｂ、樹脂濃度６０ｗｔ％エタノール溶液）中に、綾織の炭素繊維織物（帝人株式会社製、品名；Ｗ－３１６１、繊維重さ２００ｇ／ｍ^２）を漬け、取り出して含浸済み炭素繊維織物（炭素繊維体）を作製した。炭素繊維織物（炭素繊維体）は、２００×３５０ｍｍの平面サイズに裁断したもの（重量１４ｇ／枚）を用いた。

同様にして必要な枚数の含浸済み炭素繊維織物（炭素繊維体）を作製し、それらのうち、実施例１に使用する２枚の含浸済み炭素繊維織物の片面には、炭素繊維織物に含浸した熱硬化性樹脂のタック性を利用して多孔質シートを貼り付けた。なお、実施例２に使用する含浸済み炭素繊維織物には、多孔質シートを貼り付けなかった。

多孔質シートは、シート状の軟質ウレタンフォーム（連通気泡構造、株式会社イノアックコーポレーション製、品名：ＭＦ－５０、厚み０．７ｍｍ、密度３０ｋｇ／ｍ^３）を用いた。

その後、多孔質シートが貼り付けられた含浸済み炭素繊維織物と、多孔質シートが貼り付けられていない含浸済み炭素繊維織物を、２５℃の室温で２時間自然乾燥させ、さらに６０℃の雰囲気下で１時間乾燥させて、多孔質シート有りのプリプレグと、多孔質シート無しのプリプレグを作製した。

ハニカムコアとして、セルサイズ１／８インチのアルミハニカム（昭和飛行機株式会社製、品名：ＡＬ－１／８－５０５２－．００１、厚み３ｍｍ、重量３７ｇ／枚）を、２００×３５０ｍｍの平面サイズに裁断して用いた。

実施例１については、予め離型剤を表面に塗布したＳＵＳ製のプレス成形用の下型の上に、多孔質シート無しのプリプレグ２枚、多孔質シート有りのプリプレグ１枚、ハニカムコア、多孔質シート有りのプリプレグ１枚、多孔質シート無しのプリプレグ２枚を、この順に重ねて配置し、その際に多孔質シートがハニカムコアと当接するようにした。それにより、ハニカムコアとプリプレグの多孔質シートが当接するようにして、プリプレグをハニカムコアの両面に配置した構成の圧縮加熱用積層体を、プレス成形用下型上にセットした。なお、多孔質シート無しのプリプレグと多孔質シート有りのプリプレグの積層体は、含浸済み表面材用部材に相当する。

一方、実施例２については、予め離型剤を表面に塗布したＳＵＳ製のプレス成形用の下型の上に、多孔質シート無しのプリプレグ２枚、ハニカムコア、多孔質シート無しのプリプレグ２枚を、この順に重ねて配置した。なお、多孔質シート無しのプリプレグの積層体は、含浸済み表面材用部材に相当する。

実施例１及び実施例２において、プレス成形用下型の四隅には、各実施例で作製する表面に凹凸が賦形された積層体の厚みに応じた厚みのＳＵＳ製スペーサ（実施例１では４．５ｍｍ、実施例２では４．０ｍｍ）を配置し、プレス成形用下型上の圧縮加熱用積層体を、型面に井桁状の凸部（凹部賦形用の凸部）を設けたプレス成形用上型で押圧し、圧縮及び加熱を行い、フェノール樹脂を反応硬化させた。各凸部の幅は１ｍｍ、深さは３ｍｍ、凸部の間隔は１００ｍｍである。圧縮及び加熱は、１５０℃で３０分間、１０ＭＰａの面圧をかけて行った。その際の圧縮加熱用積層体の加熱は、プレス成形用下型と上型に取り付けられた鋳込みヒーターにより行った。

その後、プレス成形用下型と上型を室温で冷却させた後に、プレス成形用下型と上型を開き、表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体を得た。賦形された凹凸は、プレス成形用上型の井桁状凸部で圧縮賦形された井桁状の凹部とその隣の部分（凹部間の部分）とで構成される。
また、多孔質シート有りプレグを用いた実施例１では、多孔質有りプリプレグの多孔質シートにアルミハニカムが食い込み、該食い込み位置で明確にフィリップが形成されていた。
一方、多孔質シート有りプレグを用いていない実施例２では、多孔質無しプリプレグとアルミハニカムが当接して熱硬化性樹脂が硬化しており、当接部にはフィリップがほとんど形成されていなかった。

このように、本発明によれば、表面材とハニカムコアの積層一体化と同時に、ハニカムコアに凹凸を形成して積層体の表面に凹凸を賦形することができる。
さらに、表面材の多孔質シートにハニカムコアが食い込んで、多孔質シートから滲出した熱硬化性樹脂が硬化している構成とすることにより、フィレットを良好に形成し、ハニカムコアと表面材との接着強度（剥離強度）を良好なものにできる。

１０ ハニカム積層体
１０Ａ 圧縮加熱用積層体
１１、１１Ａ ハニカムコア
１３ 壁
１３Ａ 表面の凹の部分に位置する壁
１７ フィレット
１８ 凹
１９ 凸
２１ 表面材
２３、２３Ａ 炭素繊維体
２３Ｂ 含浸済み炭素繊維体
２５、２５Ａ 多孔質シート
２７ 表面材用部材
２７Ａ 含浸済み表面材用部材
３１ プレス成形用下型
３２ プレス成形用上型
３５ 凹部賦形用凸部

Claims (12)

1. ハニカムコアの両面に表面材が積層されて少なくとも一側の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体であって、
   前記ハニカムコアは、アルミハニカムからなり、
   前記表面材は、熱硬化性樹脂が含浸硬化したものからなり、
   前記表面の凹の位置では、前記ハニカムコアが厚み方向に潰されていることを特徴とする表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体（ただし、内部に中空状のセルを有する板状のハニカム体と、前記ハニカム体の前記セルの開口を塞ぐように設けられた面材と、前記ハニカム体の前記中空状のセル内部に充填された熱硬化性樹脂と、前記熱硬化性樹脂が充填されたハニカム体の一部が押し潰されることで形成されたヒンジ部と、前記面材の外側に前記ヒンジ部に跨って設けられたヒンジシートと、前記ヒンジシートに開けられた開口部と、を有する、車両用ボード構造体を除く）。
2. ハニカムコアの両面に表面材が積層されて少なくとも一側の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体であって、
   前記ハニカムコアは、アルミハニカムからなり、
   前記表面材は、熱硬化性樹脂が含浸硬化したものからなり、
   前記表面の凹の位置では、前記ハニカムコアが厚み方向に潰されており、
   前記表面材は、炭素繊維体に多孔質シートが積層された表面材用部材に熱硬化性樹脂が含浸硬化したものからなり、
   前記表面材と前記ハニカムコアは、前記多孔質シートと前記ハニカムコアが当接し、
   前記多孔質シートと前記ハニカムコアとの当接位置では、前記多孔質シート内に前記ハニカムコアが食い込んで前記多孔質シートから滲出した熱硬化性樹脂が硬化していることを特徴とする表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体。
3. 前記多孔質シートの厚みが０．５～２ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体。
4. 前記多孔質シートは発泡体または不織布からなることを特徴とする請求項２または３に記載の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体。
5. 前記発泡体の密度が５～１００ｋｇ／ｍ^３であり、前記不織布の目付が２～２００ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項４に記載の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体。
6. 前記ハニカムコアのセルサイズが１／３２～１／１インチであることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体。
7. ハニカムコアの両面に表面材が積層されて少なくとも一側の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体（ただし、内部に中空状のセルを有する板状のハニカム体と、前記ハニカム体の前記セルの開口を塞ぐように設けられた面材と、前記ハニカム体の前記中空状のセル内部に充填された熱硬化性樹脂と、前記熱硬化性樹脂が充填されたハニカム体の一部が押し潰されることで形成されたヒンジ部と、前記面材の外側に前記ヒンジ部に跨って設けられたヒンジシートと、前記ヒンジシートに開けられた開口部と、を有する、車両用ボード構造体を除く）の製造方法において、
   前記ハニカムコアはアルミハニカムからなり、
   表面材用部材に熱硬化性樹脂を含浸させて含浸済み表面材用部材を得る含浸工程と、
   前記ハニカムコアの両面に前記含浸済み表面材用部材を配置して圧縮加熱用積層体を得る積層工程と、
   型面に凸部を有するプレス成形用型を用いて前記圧縮加熱用積層体を圧縮、加熱することにより、前記型面の凸部で前記ハニカムコアを厚み方向に潰し、該ハニカムコアの潰れた部分で前記圧縮加熱用積層体の表面に凹を形成して該凹の部分とその隣の部分とからなる凹凸に賦形し、前記含浸済み表面材用部材内の熱硬化性樹脂、及び前記含浸済み表面材用部材から滲出した熱硬化性樹脂を硬化させ（ただし、熱硬化性樹脂を発泡させてハニカム体の中空部に充填させる場合を除く）、前記ハニカムコアと前記表面材用部材から形成した前記表面材とを一体化する圧縮加熱賦形工程と、
   を有することを特徴とする表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体の製造方法。
8. ハニカムコアの両面に表面材が積層されて少なくとも一側の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体の製造方法において、
   前記ハニカムコアはアルミハニカムからなり、
   表面材用部材に熱硬化性樹脂を含浸させて含浸済み表面材用部材を得る含浸工程と、
   前記ハニカムコアの両面に前記含浸済み表面材用部材を配置して圧縮加熱用積層体を得る積層工程と、
   型面に凸部を有するプレス成形用型を用いて前記圧縮加熱用積層体を圧縮、加熱することにより、前記型面の凸部で前記ハニカムコアを厚み方向に潰し、該ハニカムコアの潰れた部分で前記圧縮加熱用積層体の表面に凹を形成して該凹の部分とその隣の部分とからなる凹凸に賦形し、前記含浸済み表面材用部材内の熱硬化性樹脂、及び前記含浸済み表面材用部材から滲出した熱硬化性樹脂を硬化させ、前記ハニカムコアと前記表面材用部材から形成した前記表面材とを一体化する圧縮加熱賦形工程と、
   を有し、
   前記表面材用部材は、炭素繊維体に多孔質シートが積層されたものからなり、
   前記含浸工程は、前記表面材用部材に前記熱硬化性樹脂を含浸させて含浸済み表面材用部材を形成し、
   前記積層工程は、前記ハニカムコアの両面に、前記含浸済み表面材用部材を、前記多孔質シートが前記ハニカムコアと当接するように配置して圧縮加熱用積層体を形成し、
   前記圧縮加熱賦形工程は、前記型面に凸部を有するプレス成形用型を用いて前記圧縮加熱用積層体を圧縮、加熱することにより、前記型面の凸部で前記ハニカムコアを厚み方向に潰し、該ハニカムコアの潰れた部分で前記圧縮加熱用積層体の表面に凹を形成して該凹
   の部分とその隣の部分とからなる凹凸に賦形すると共に、前記多孔質シートに前記ハニカムコアを食い込ませ、該食い込んだ部分で前記多孔質シートから前記熱硬化性樹脂を滲出させ、該滲出した前記熱硬化性樹脂及び前記表面材用部材内の前記熱硬化性樹脂を硬化させ、前記ハニカムコアと前記含浸済み表面材用部材から形成した前記表面材とを一体化する、
   ことを特徴とする表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体の製造方法。
9. 前記多孔質シートの厚みが０．５～２ｍｍであることを特徴とする表面に凹凸が賦形された請求項８に記載の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体の製造方法。
10. 前記多孔質シートは発泡体または不織布からなることを特徴とする請求項８または９に記載の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体の製造方法。
11. 前記発泡体の密度が５～１００ｋｇ／ｍ^３であり、前記不織布の目付が２～２００ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１０に記載の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体の製造方法。
12. 前記ハニカムコアのセルサイズが１／３２～１／１インチであることを特徴とする請求項７から１１の何れか一項に記載の表面に凹凸が賦形されたハニカム積層体の製造方法。

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