JPH02170834A - 積層複合材料及びその製造方法 - Google Patents

積層複合材料及びその製造方法

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JPH02170834A JP1284651A JP28465189A JPH02170834A JP H02170834 A JPH02170834 A JP H02170834A JP 1284651 A JP1284651 A JP 1284651A JP 28465189 A JP28465189 A JP 28465189A JP H02170834 A JPH02170834 A JP H02170834A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、繊維強化熱硬化性樹脂層の積層から製造され
た積層複合材料を強化するためのインターリーフとして
有用な熱可塑性樹脂のインターリーフシートの改良に関
する。本発明はさらに、このようなインターリーフシー
トを組み込んだ改良された複合材料に関する。
繊維強化熱硬化性樹脂プレプレグおよび熱可塑性フィル
ムインターリーフ層から製造された積層複合材料は、熱
硬化性接着剤を用いて被覆された熱可塑性フィルムをイ
ンターリーフとして使用することにより改良される。熱
硬化性プレプレグ表皮を用いたハネカムコア〜を有する
複合材料において、熱可塑性フィルムは、ハネカムキャ
ビティーから水蒸気を排除する防湿層である。
繊維強化熱硬化性樹脂層の積層複合材料は、多くの産業
上の使用、例えば、航空機製造の構造材、のために製造
されてきた。繊維強化樹脂複合材料から製造されｔ；製
品は、単位重量あたり優れた強度を有する。複合材は、
強化繊維フィラメントを用いて充填した熱硬化性樹脂の
シートまたはテープを重ね合わせることから製造される
。繊維強化シートの製造に有用な種々の熱硬化性樹脂に
は、例えば、多数のエポキシ、ビスマレイミド、ポリア
ミドおよびアセチレン末端樹脂を含む。樹脂を強化する
ために使用される繊維には、グラファイトフィラメント
、炭素フィラメント、ガラスフィラメント、シリコンカ
ーバイド繊維またはポロン、アラミド、ポリイミド、レ
ーヨン、ポリベンズアミダゾールまたはポリベンゾチア
ゾール樹脂の樹脂フィラメント、金属被覆繊維またはフ
ィラメント等が含まれる。
繊維強化樹脂複合材料の強度および完全性を改善するた
めのインターリーフ層の使用は通常の複合材において繊
維強化シートよりも薄い熱硬化性樹脂のインターリーフ
シートの使用から始まった。
熱硬化性インターリーフから製造された複合材料構造は
、例えば、米国特許第４．５３９，２５３号に記載され
た。
繊維強化熱硬化性樹脂層の複合材料における熱可塑性樹
脂の使用は最近における発達である。米国特許第４．６
０４．３１９号には、繊維強化熱硬化性樹脂層複合材料
でのインターリーフとしての熱可塑性樹脂フィルムの使
用により達成された繊維強化樹脂複合材料の耐衝撃強さ
および靭性の改善が記述されてた。
熱可塑性インターリーフを用いた複合材料の製造におい
ては、繊維強化熱硬化性樹脂シートの積み重ね（ｓｔａ
ｃｋ）は、繊維強化樹脂プレプレグの中旬にはさまれた
熱可塑性樹脂フィルムのより薄いシートから出来上がっ
ている。次に積み重ねは、ばらばらの層としてのシート
を単一の積層複合材料に接着するために加熱しそして加
圧する。
複合材料における熱可塑性インターリーフの接着結合は
、隣接する層の熱硬化性樹脂の接着結合特性に大きく依
存する。熱硬化性樹脂の接着結合特性単独では、特に２
つのインターリーフ層が複合材料中に包みこまれるか、
またはともに積み上げ（レイアップ）られる場合は良好
な結合のためには不十分である。２つの熱可塑性インタ
ーリーフが互いに表面の接触する複合材料の領域におい
て、硬化後において接触しているインターリーフ表面の
結合がしばしば不十分であり、複合材料においてこのよ
うな領域が構造的弱点となる。
しかしながら、積層複合材料の製造において熱可塑性イ
ンターリーフを使用することから得られる利点は、重要
であり、そして実質的利益がある。
本発明の目的は、繊維強化樹脂複合材料の製造において
熱可塑性フィルムのインターリーフ層としての使用によ
り得られる利点を与え、そして上述のような欠点を除去
または実質的に減少するような改善されたインターリー
フシートを与えることである。
本発明のこの目的および他の目的は、複合材料中におい
てインターリーフ層として両側を熱硬化性粘着性樹脂の
薄膜により被覆した熱可塑性樹脂フィルムを使用するこ
とにより達成される。
熱硬化性樹脂組成、即ちプレプレグにおいて強化するフ
ィラメントを充填する母材樹脂は、好ましくは、ある特
定の性質を示す。母材樹脂は、「ニート（小節）（ｎｅ
ａｔ）Ｊを試験する場合、または強化を行わない場合に
は、剪断力を受けた場合、特に高温下および湿った状況
において最小の剛性を示すべきである。母材樹脂は、高
温、乾燥状況において、１８０°Ｆ〜２７０°Ｆの温度
において剪断を受けた場合、少なくとも９０．０００ｐ
ｓｉの剪断弾性率を有するべきである。母材樹脂は、高
温、湿潤状件、例えば、１４日間の間１４０°Ｆで水中
でソーキングした後、１８０’Ｆ〜２７０°Ｆの温度に
おいて剪断を受けた場合、少なくとも５０．０００ｐｓ
ｉの剪断弾性率を有するべきである。母材樹脂は室温お
よび極低温例えば、−６７°Ｆにおいて約１００，００
０以上の剪断弾性率を有することも又このましい。しか
しこれは通常１８０°〜２００″Ｆにおける剪断弾性率
が５０．０００ｐｓ　ｉ程度である場合である。
好ましい母材樹脂組成は、高温で湿った条件下において
は、９０，０００ｐｓｉもしくはそれ以上の初期剪断弾
性率を示し、そして室温及び低温下においては１３０，
０ＯＯｐｓｉもしくはそれ以上の初期剪断弾性率を示す
。母材樹脂としての使用に最も好ましい熱硬化性樹脂は
高い強度、例えば、３０００ｐｓ　ｉを超える、最も好
ましくは５０００ｐｓ　ｉもしくはそれ以上の極限応力
を示す。
これらの特性を有し、そしてインターリーフを行った複
合材料の製造のだめの繊維強化プレプレグにおける使用
に適する多くの適当な母材樹脂が知られている。多くが
米国特許第４，６０４．３１９号に記載されている。そ
れらには、一般に通常の温度条件での使用に適する複合
材料の製造のためのエポキシ樹脂およびより高い温度で
硬化され、より高い温度での利用に耐えることのできる
ポリイミド樹脂が含まれる。
本発明の複合材料での使用のためのインターリーフの製
造のための被覆された熱可塑性フィルムは、一般に米国
特許第４．６０４，３１９号においてインターリーフと
しての使用として記述されたものと同一のフィルムであ
る。
インターリーフは、形成工程を通じて及び完成した複合
材料中で個々の連続した熱可塑性層を維持することので
きる熱可塑性樹脂からならなければならない。好ましく
は、熱可塑性樹脂のガラス転移温度、Ｔｇは、比較的高
く１４０°Ｃ以上でありそして幾つかの好ましい具体例
においてはより高い。インターリーフを入れた複合材料
において個々の熱可塑性および熱硬化性層の間の強固な
接着を形成するために熱可塑性樹脂は、繊維強化シート
の熱硬化性樹脂と接着することができるものでなければ
ならない。
インターリーフシートの熱可塑性樹脂は、高分子ｔエン
ジニアリングサーモプラスチック、例えば、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリアラミド、ポリアクリレート、ポ
リカーボネート、ポリ（エステルカーボネート）、ポリ
ベンズイミダゾール、ポリイミド、ポリエーテルイミド
、ポリアミドイミド等からなる。好ましくは熱可塑性樹
脂は、ポリエーテルエーテルケトン、例えば、ＰＥＥＫ
（ＩＣＩ）、ポリイミド、例えばＫＡＰＴＯＮ　　（デ
ュポン）、またはポリエーテルイミド、例えば、ＵＬＴ
ＥＭ　（ゼネラル　エレクトリック）または下記の他の
ものである。該熱可塑性樹脂は、一定の利用においてイ
ンターリーフの適当な耐溶剤性または他の材料特性を達
成するために必要であるかまｔ；は望ましいため、少量
（４０重量％まで）の熱硬化性樹脂を含んでいてもよく
、その熱硬化性樹脂は、母材と同一の組成でもよい。加
えて、インターリーフ中に強化材、例えば、マッドスク
リム、ウィスカー、粒状、チョツプドファイバーまたは
他のセカンドフェーズ強化材を利用することは、本発明
の実施には有利であり、そして通常強化材料は、適する
様々な量例えば、インターリーフの全重量の約５０重量
％まで用いられる。
熱可塑性インターリーフ樹脂は、最小の初期剪断弾性率
もまた示さなければならない、そして加えて最小の応力
以上の伸びを示さなければならない。この初期弾性率は
、大きな構造変形なしに強化繊維層の間の転移荷重（ｔ
ｒａｎｓｆｅｒ　　１ｏａｄ）であると考えられている
。この目的のためにインターリーフ材料は高温において
５０，０００ｐｓｉ以上、好ましくは１８０”Ｆ〜２７
０゜Ｆにおいて９０．０００ｐｓｉ以上の初期剪断弾性
率ををさなければならない。室温においては、インター
リーフの初期剪断弾性率は、少なくとも約１００，０Ｏ
Ｏｐｓ　ｉ　（好ましくは少なくとも１３０．０００ｐ
ｓｉ）であり、−６７’Ｆでは、剪′断弾性率は、少な
くとも１３０，０００ｐｓｉ（好ましくは少なくとも１
５０．０００ｐｓｉ）であるべきである。しかしながら
、母材樹脂にとって室温及び低温でのこのような値は昇
温下で高い剪断弾性率を予期させたであろう。最も好ま
しくは、使用される温度において、複合材料を形成し、
硬化するためにインターリーフ樹脂は未硬化若しくは部
分的に硬化された熱硬化性マトリックスまたは被覆樹脂
に少し溶解する。このことにより、各インターフェイス
における接着結合が容易になる。インターリーフ樹脂は
、もちろん約４７５゜Ｆまでの硬化温度において独立し
た層を維持することができなければならない。
熱可塑性インターリーフ樹脂は、剪断を受けたとき初期
剛性（高弾性率）を示すが、しかしある水準の剪断応力
において、伸びを示す（高極限歪）。
樹脂が、応力に応じて高い伸びを示しはじめる点が、樹
脂の「降伏強さ」であり、そしてここにおける目的のた
めには、高温、例えば、１８０ａＦをこえる温度におい
ては、これは、少なくとも約３０００ｐｓ　ｉでなけれ
ばならない。最も好ましいインターリーフ樹脂は、少な
くとも約６０００ｐｓｉの室温降伏強さおよび少なくと
も約５００Ｑｐｓ　ｉの高温降伏強さを有する。
高温での利用のために、少なくとも２８５℃のガラス転
移温度を有する熱可塑性樹脂のフィルムを使用すること
が望ましい。高温複合材料でのインターリーフとしての
使用のために適する高温特性を有する熱可塑性フィルム
は、熱可塑性ポリイミドおよびｌ　８５’Ｆ以上のガラ
ス転移温度を有するポリエーテルイミドからなる。これ
らにはＫＡＰＴＯＮ１ＵＰ■ＬＥＸ　　ＳおよびＵＰＬ
ＥＸＲの商標において市販されているフィルムが含まれ
る。ＵＰＬＥＸ　　Ｒが特に好ましい。これらのフィル
ムは、製造社から受は取るときに、プラズマエツチング
またはコロナ放電により表面処理されている。そしてこ
のような表面処理によりフィルムの結合特性が、増加さ
れる。溶媒例えば、塩化メチレンを用いた処理をさらに
施すことによってもまｔ；結合力を増加させることがで
きることが見いだされる。
ＫＡＰＴＯＮ　（デュポン）は、熱可塑性ポリエーテル
イミド樹脂フィルムである。
ＵＰＩＬＥＸ　　５（ＩＣＩ）ｌ：ｉ、熱可塑性ポリイ
ミド樹脂フィルムである。
ＵＰＩＬＥＸ　　Ｒは（ＩＣＩ）は、熱可塑性ポリイミ
ド樹脂フィルムである。
被覆されていないインターリーフフィルムの厚さは、約
０．３ミル（７，６ミクロン）ないし約５ミル（０，１
３ミクロン）の範囲であり、そして、好ましくは０．５
ないし１．０ミル（１３〜２５ミクロン）であってよい
。フィルムの両側の被覆の厚さは、０．１ないし５ミル
（２，５〜１２７ミクロン）、そして好ましくは０．２
５ないし２ミル（６，３ないし５１ミクロン）であって
よい。
エポキシ積層複合材料を製造するためには、硬化のため
の温度及び使用において達する温度は、熱硬化性ビスマ
レイミド樹脂複合材料はど厳しくはない。もちろんエポ
キシまたはビスマレイミド樹脂プレプレグのどちらかと
ともに使用するためにインターリーフとして上記と同一
の熱可塑性フィルムが好ましい。それらのフィルムの性
質は、米国特許第４．６０４．３１９号に示されたよう
に繊維強化エポキシ樹脂複合材料の強度及び靭性の改善
に適する。
熱可塑性インターリーフシートを被覆するための熱硬化
性接着組成は、複合材料の強化熱硬化性層を硬化するた
めに使用される温度において熱硬化性接着結合を形成す
ることができなければならない。被覆樹脂は、複合材料
を製造する工程において強化熱硬化性樹脂層と個々の熱
可塑性インターリーフＮを接着することができなければ
ならない。また、インターリーフ上の熱硬化性接着被覆
は、複合材料硬化温度において１つのインターリーフと
他のものと接着しなければならない。熱可塑性シートの
各表面上の熱硬化性接着被覆は、繊維強化層のと同一の
熱硬化性樹脂組成の配合物であってよい。または、硬化
温度において熱可塑性層および熱硬化性層の両方と接着
することができる他の樹脂でも良い。
熱可塑性インターリーフシートを被覆するための配合中
における使用のための熱硬化性樹脂組成は、積層複合材
料製造のために使用される繊維強化熱硬化性樹脂プレプ
レグの製造のために使用される、それらの熱硬化性エポ
キシ、ビスマレイミド、ポリアミドおよびアセチレン末
端樹脂を含む。
エポキシプレプレグの複合材料中において有用な被覆さ
れたインターリーフを含む積層を製造するために、我々
は好んで複合材料中の熱可塑性インターリーフおよびエ
ポキシプレプレグの両方と接着結合を形成することがで
きるエポキシ被覆配合物を使用することが好ましい。イ
ンターリーフ層を被覆するのに有用な熱硬化性エポキシ
樹脂プレポリマーは、米国特許第４，６０４．３１９号
に記載されているポリエポキシドからなるものを含む。
それらのプレポリマーは多価フェノールの多官能性エー
テル、ハロゲン化ジフェノール、ノボラック、ポリフェ
ノールおよびジノ１０パラフインの縮合によるポリフェ
ノール製品のポリグリシジルエーテルを含む。他には、
芳香族アミンのポリエポキシ化合物及びエビクロロヒド
リンが含まれる。また、ポリカルボン酸のグリシジルエ
ステルまたはエポキシシクロヘキシルエステル、多価ア
ルコールのグリシジルエーテル、多価チオールのポリグ
リシジルチオエーテル等が含まれる。積層複合材料にお
いて有用なエポキシ樹脂製造のために適するポリエポキ
シドは、よく知られている。
熱硬化性エポキシ樹脂製造のための熱硬化性配合物には
、硬化剤、通常ジアミンまたは他のポリアミン、また他
の適する熱硬化性エポキシ硬化剤が含まれる。
熱硬化性被覆配合中において使用することのできるポリ
イミドモノマーには米国特許第３，５２８．９５０号、
第３．７４５．１４９号、第４゜２３３．２５８号及び
第４．１６６．１７０号に記載されているものが含まれ
る。高温用組成のためには、我々は特に好んでビスマレ
イミドを使用する。該七ツマ−は、硬化性反応物なしで
使用することができるが、しかし我々は好んで硬化性反
応物を使用する。ポリイミド熱硬化性樹脂組成中で使用
される最も好ましい硬化性反応物の１つは、０．０−ジ
アリルビスフェノールＡである。被覆の粘着性を調節す
るために被覆配合中において、硬化性反応物のビスマレ
イミドにたいする重量比が０．２５ないし４の範囲にお
ける割合を使用することができる。好ましい割合は、ｌ
：ｌである。
好ましい具体例において熱可塑性インターリーフシート
を被覆する樹脂は、室温において少し粘りけがある。こ
のことは、複合材料を製造するためにシートを積み重ね
る際に、インターリーフシートの位置を保つのに役立つ
。熱硬化性樹脂被覆の粘着性は、熱硬化配合剤の硬化剤
（パートＢ）の量を変えることにより調整することがで
きる。
本発明の熱可塑性インターリーフシートのだめの好まし
い熱硬化性粘着被覆は、熱硬化性ビスマレイミド樹脂先
駆物質の混合物である。最も好ましい混合物の１成分は
テクノケミツク（Ｔｅｃｈｎｏｃｈｅｍｉ　ｃ）ＧＭＢ
Ｈから入手されるＣＯＭＰＩＭＩＤＥ　　３５３である
。これは、メチルジアニリンビスマレイミド、及びトル
エンジアニリンビスマレイミド及びトリメチルヘキサエ
チレンジアミンビスマレイミドの共融混合物である。
第２成分は、チバガイギ（Ｃｉｂａ　　Ｇｅｉｇｙ）５
２９２のバートＡである４′４′−ビスマレイミドフェ
ニルメタンであり、そして第３成分はチバガイギ　５２
９２のバートＢ１即ち０．０−ジアニリンビスフェノー
ルＡである。
これらの成分は、下記に示される２つの好ましい被覆配
合物を製造するために混合され、完全にブレンドされる
。
配合物Ｉ　　　配合物■ 成分　　　　　　　重量％　　　　重量％コンビミド３
５３　　　４１％　　　　１２％チバガイギ５２９２ パートＡ　　　　　　　　１８％　　　　　４７％チバ
ガイギ５２９２ パートＢ　　　　　　　　４１％　　　　　４１％上記
配合■および配合物■の成分は、個々に１５０６Ｆ〜２
５０’Ｆの温度において組み合わされそして２時間の間
ミキサーにより完全にブレンドされる。配合物の粘度は
、必要に応じて溶媒の添加により調節することができる
。適した溶媒は連発性溶媒、例えば塩化メチレンである
。
熱可塑性フィルム表面に被覆配合物を塗布する前にフィ
ルム表面をプラズマまたはコロナ放電により照射処理を
することが好ましい。我々が好んで使用するフィルムは
、フィルム製造者によりそのような処理が既になされて
いるものである。さらに表面を洗浄するために表面の揮
発性有機溶媒による処理が好ましい。溶媒和プロセスに
より溶媒が表面をさらに活性化することができる。
調製されたフィルムを次に両側とも適当な溶媒中の選択
された配合物の連続した薄い被膜により被覆する。適す
る被覆方法、例えば、ドクターブレード、ロール塗布法
等を使用することができる。
被覆は、通常は約７０６Ｆないし１５０°Ｆの範囲の適
当な乾燥温度において揮発性溶媒の蒸発により乾燥させ
る。
熱可塑性フィルム上で被覆され乾燥させた上記の配合物
Ｉ及び配合物■では、フィルム上に多少粘着性のある被
覆が残る。この被覆されたフィルムは、インターリーフ
としての使用のための用意が整ったものである。
本発明は、下記のように、本発明の幾つかの好適な具体
化を例証する特定の実施例に言及することによりより詳
細に記述される。
実施例１ 表１に示されるように種々の厚さ及び表面処理を行った
被覆されたインターリーフ層が、上述の種類の幾つかの
熱可塑性フィルムから製造される。
上述の配合物！及び配合物■を塩化メチレン溶媒で希釈
された被覆配合物中を通して引くことにより個々のフィ
ルムに塗布し、そして次に被覆がフィルムに均一に広が
るようにフィルムをブレードを通して引く。被覆された
熱可塑性フィルムを完成させるために被覆を１１０°Ｆ
で乾燥する。フィルム上の完成した被覆の厚さは約０．
２５ミル（６３ミクロン）である。
複合材料は、試験及び対照のために被覆されたインター
リーフ及び被覆されていないインターリーフから製造さ
れる。各インターリーフフィルムを試験するために、２
４プライの１方向複合材料の中央に１シートのフィルム
をインターリーフとしてはさむことにより製造される。
これらの評価（測定）のために選択された繊維強化プレ
プレグ層のための熱硬化性樹脂材料は、アメリカンサイ
アナミドカンパニイ（Ａｍｅｒｉｃａ　　Ｃｙａｎａｍ
ｉｄ　　Ｃｏｍｐａｎｙ）のシコム（ｃｙｃ。
Ｍ）３１００（０°テープ７オルム（ｔａｐｅｆｏｒｍ
）のハイテックス（ｈｉｔｅｘ）４６グラフアイト繊維
により強化されたプレプレグ中のビスマレイミド組成物
）である。
プレプレグの厚さは、４ミルである。試験片は重ね合わ
され、そして以下の硬化および硬化後のサイクルにより
硬化される。
硬化：２７０’Ｆにまで１時間加熱 ２７０’Ｆで１時間保持 ８５ｐｓｉの圧力を加圧 ３５０”Ｆに昇温 ３５０°Ｆで６時間維持 加圧下で冷却 硬化後：４４０”Ｆにまで４時間加熱 ４４０’Ｆで１２時間維持 硬化した複合材料は全弛緩エネルギー（ｓｔｒａｉｎ　
　ｒｅｌｅａｓｅ　　ｅｎｅｒｇｙ）を試験される。こ
れは、ｉｎ、ｌｂｓ、／ｉｎ２で表され、眉間剪断を受
けた場合の層間破壊に対する抵抗の尺度である。該試験
は、エイ・ジェイ・ラッセル及びケイ・エヌ・ストリー
トｒファクターア７エクテイング　ザ　インターラミナ
ー　フラクチャー　エナジー　オン　グラファイト／エ
ポキシ　ラミネーツ（Ｆａｃｏｔｒｓ　　Ａｆｆｅｃｔ
ｉｎｇ　　ヒｈｅ　　ＩｎｔｅｒｌａｍｉｎａｒＦｒａ
ｃｔｕｒｅ　　Ｅｎｅｒｙ　　ｏｆ　　Ｇｒａｐｈｉｔ
ｅ／Ｅｐｏｘｙ　　Ｌａｍ１ｎａｔｅｓ）Ｊプロシーデ
ィング　オン　ザ　フォウス　インターナショナル　コ
ンファレンス　オン　コンポジット　マテリアルス（Ｐ
ｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　　。
ｆ　　ｈｔｅ　　Ｆｏｕｒｔｈ　　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌ　　Ｃｃｎｆｅｒｅｒｎｃｅ　　ｏｎ　　Ｃ。
ｍｐｏｓｉＬｅ　　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）、ＩＣＣＭ−
ＩＶ、１９８２年ｌＯ月　東京、に記載されている。
熱硬化性被覆を有しない熱可塑性フィルムのインターリ
ーフ層を用いて製造した複合材料との対照のために、対
照複合材料は、インターリーフ層なしに製造された。そ
してそれらは配合物Ａ及びＢを用いて被覆された様々な
厚さのインターリーフを用いて製造された複合材料と比
較された。、各種類の試料について２つの試験がなされ
た。１つは、室温での試料についてなされ、他の試験は
、４００°Ｆに加熱された試料についてなされた。
２つの被覆されたフィルムを重ね合わせたインターリー
フを有する複合材料もまた製造され、試験された。２つ
の被覆されたフィルムを重ね合わせたインターリーフを
有する複合材料は、強度がなかった。２つの被覆されて
いない熱可塑性シートは、互いに接着しなかった。
上記配合物Ｉ及び配合物■により被覆されたインターリ
ーフを用いて製造された複合材料は、試験されたときに
、はとんどの場合、同一の熱可塑性樹脂によりそして同
一のフィルムの厚さの被覆されていないインターリーフ
フィルムを用いて製造された複合材料とほぼ匹敵するＧ
１１０価を示した。幾つかの試料において被覆されｔ；
フィルムは、被覆されていないフィルムよりもより強い
複合材料を製造したが、他の場合はそうではなかった。
２つの被覆されたフィルムを重ね合わせたインターリー
フを使用して製造された複合材料は、はとんどの場合、
被覆されていない同一のフィルムの単層のインターリー
フを用いて製造された複合材料のそれよりも良いＧ１０
価を有した。このことは、複合材料ｌ二おいて、２つの
インターリーフを表面と表面を接触させて重ね合わせる
場合は、被覆されないフィルムより被覆されたフィルム
を使用する利点を明らかにする。硬化された複合材料に
おいて２つの被覆されない熱可塑性インターリーフの間
の界面には、接着強度がない。被覆された熱可塑性シー
トを用いた場合は、２つの熱可塑性シートの間の接着強
度は、熱可塑性シート及び熱硬化性シートの間の接着強
度と同じまたは、より強固である。
表１において、試験された複合材料は下記の番号によっ
て特定されている。
１、Ｕｐｉｌｅｘ　　Ｒフィルムの単層、被覆なし ２、配合物Ｉを用いて被覆されたＵ　ｐ　ｉ　１ｅｘ　
　Ｒフィルムの単層 ３、それぞれ配合物Ｂを用いて被覆されたＵｐｉｌｅｘ
　　Ｒフィルムの単層 ４、それぞれ配合物Ｉを用いて被覆された２層のＵｐｉ
ｌｅｘ　　Ｒフィルム ５、それぞれ配合物■を用いて被覆された２層のＵｐｉ
ｌｅｘ　　Ｒフイルム 熱硬化性接着剤を用いて被覆された熱可塑性フィルムの
インターリーフシートは、ハネカム複合材料を接着する
ための接着シートとして使用することができる。連続的
な熱可塑性フィルムは、水蒸気がハネカム複合材料の外
壁からハネカムキャビティの中に入ることを防ぐ防湿層
を提供する。この用途のためには、我々はインターリー
フをハネカム層を接着するための通常の接着剤を用いて
製造することができる。アメリカン・サイアナミド・カ
ンバニイＦＭ　　３００接着樹脂シートは、その例であ
る。ＦＭ　　３００シリーズにおいて熱硬化性ゴム改質
エポキシ樹脂接着剤は、ハネカム複合材料の構成要素を
接着するだめの熱硬化性接着剤としての使用のために様
々な厚さのシートを構成している。ＦＭ　　３００　　
Ｕは裏付けされていない、改質されたエポキシ樹脂フィ
ルムである。フィルムのサイズ（厚さ）は、１平方フイ
ート当たりのポンド（ｐｓｆ）で示され、それはシート
の重さである。ＦＭ　　３００　　Ｕ（０，０６ｐｓｆ
）は、１平方フイート当たり０．０６ポンドの裏付けさ
れていないシートである。ＦＭ　　３００　　Ｋは、メ
リヤスポリエステル生地を裏付けされた同一樹脂のシー
トである。ＦＭ　　３００は、ポリエステル織布を裏付
けされた同一樹脂である。ＦＭ３００シート中の改質エ
ポキシ組成は、ビスフェノールＡエポキシ、臭化ビスフ
ェノールＡエポキシ、およびテトラグリシジルメチレン
ジトルエンの混合物である。
被覆された熱可塑性インターリーフを製造するために我
々はＦＭ　　３００シリーズの熱硬化性接着剤の層を上
記の種類の熱可塑性インターリーフフィルムの両側に塗
布し、そして、それらをシートに接着するために若干加
熱（例えば１２０℃）してプレスする。このインターリ
ーフは、次にノ飄ネカムコアーを金属外皮または繊維強
化熱硬化性樹脂シートに接着するための接着インターリ
ーフとして使用される。
実施例２ ハネカムコアー複合材料を製造するために、被覆された
インターリーフ層は、従来の強化熱硬化性エポキシ外皮
を通じて湿気がハネカムキャビティ中に浸透することを
防止するために使用される。
しかしながら、被覆されたインターリーフの強度を試験
する際に我々は引張剪断及びサントイ・ソチ剥離試験（
Ｓａｎｄｗｉｃｈ　　ｐｅｅｌ　　ｔｅｓ（）において
インターリーフ強度のよりよい試験を得るためにエポキ
シ外皮よりむしろ金属外皮を使用する。
対照例は、７．８＃、ｌ／４”　　０．００４ＮＰ、５
０５２で示される１平方フイート当たり７゜９ポンドの
アルミニウム箔ハネカムをハネカムコアーとして使用し
て製造される。引張剪断試験において、試料は０．０６
３″’　　２０２４、Ｔ３、アルクラッドで示されたア
ルミニウム外皮を用いて製造される。外皮は、使用前に
２クロム酸ナトリウム及び）Ｉ、Ｓｏ、により表面をエ
ツチングされた。サンドイッチ剥離試験においては、試
料は０゜０２０”　　２０２４、Ｔ３、アルクラッドで
示されたアルミニウム外皮を用いて製造される。これら
の外皮は、上記の試料と同様使用前に酸でエツチングさ
れる。
ハネカムコアー複合材料は、試験のために下記の接着シ
ートを使用して製造される。
試料ＩＳＦＭ　　３００．０．０８ｐｓｆ試料２、ＦＭ
　　３００に、０．０８ｐｓｆ試料３、ＦＭ　　３００
Ｕ１０．０６ｐｓｆまた、複合材料は、試験のため被覆
された下記の熱可塑性インターリーフを使用して製造さ
れる。
すべての熱可塑性インターリーフは、０．５ミルの厚さ
のＵｐｉｌｅｘ　　Ｒである。熱硬化性シートは、下記
のようにインターリーフの両側に貼付される。
ハネカム側　　　　　　作文Ｕ 試料４　　ＦＭ３００Ｕ、　０．０３ｐｓｆ　　　　Ｆ
Ｍ３００ｔ＋１０．０３ｐｓｆ試料５　　ＦＭ３００Ｕ
、　０．０６ｐｓｒ　　　　ＦＭ３００Ｕ、　０．０３
ｐｓｆ試料６　　ＦＭ３００ＵＳ０．０６ｐｓｆ　　　
　ＦＭ３００ＬＩ、　０．０６ｐｓｆ試料７　　ＦＭ３
００．０．０８ｐｓｆ　　　　ＦＭ３００Ｕ、　０．０
３ｐｓｆ試料８　　ＦＭ３００に１０．０８ｐｓｆ　　
　　ＦＭ３０ＯＫ、　０．０８ｐｓｆ試験試料を組み立
てるために、接着シートは、指摘したようにハネカムコ
アー及び外皮の間に置かれ、そしてアセンブリイは、１
時間３５０°Ｆで加熱され、そして次に硬化を終了させ
るためにもう１時間３５０°Ｆで４０ｐｓｆで加圧され
る。
試料は、ＡＳＴＭ　　Ｄ１７８１クライミングドラム剥
離試験（Ｃ１ｉｍｂ　ｉｎｇ　　Ｄｒｕｍ　　Ｐｅｅｌ
　　Ｔｅ５ｔ）によりサンドイッチ剥離強度を試験され
、そしてＡＳＴＭ　　Ｄ１００２　　引張剪断試験によ
り引張剪断強度を試験される。試験は、マイナス６７６
Ｆ、７５’Ｆ、及び２５０’Ｆでなされた。サンドイッ
チ剥離試験は、ｉｎ。
ｌ　ｂ　ｓ　、　／　３　　インチとして報告され、そ
して引張剪断は、平方インチ当たりのポンド（ｐ　ｓ　
ｉ）として報告される。試験結果は、表■に示す。
衷１ 表■のデータは、被覆されたインターリーフシートは、
従来の接着剤を用いて製造された複合材料と匹敵する強
さの複合材料を製造することができるこ之を明らかにす
る。強化エポキシ層及び熱可塑性インターリーフを有す
るハネカムコアー複合材料において、連続的な熱可塑性
インターリーフは、ハネカムコアーから水蒸気を排除す
る防湿層である。
本発明の主な構成と態様は以下の通りである。
ｌ１繊維強化熱硬化性樹脂層、及び複合材料中において
一方が繊維強化熱可塑性樹脂層であり他方がハネカムコ
アーまたは２番目の繊維強化熱硬化性樹脂層である２つ
の層の間の少なくとも１つの熱可塑性樹脂フィルムのイ
ンターリーフからなる積層複合材料において、該熱可塑
性樹脂フィルムが、両面共に熱硬化性接着樹脂により被
覆されることからなる改良。
２、複合材料において、被覆された熱可塑性樹脂フィル
ムが繊維強化熱硬化性樹脂層の間のインターリーフであ
る上記第１項記載の改良された積層複合材料。
３、熱可塑性樹脂フィルムが、熱可塑性ポリイミド樹脂
フィルムである上記第１項記載の改良された積層複合材
料。
４、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルムが熱硬化性ビスマ
レイミド接着剤を用いて被覆されそして被覆されたイン
ターリーフが繊維強化ビスマレイミド樹脂プレプレグの
間にある上記第３項記載の改良された積層複合材料。
５、複合材料が繊維強化熱硬化性樹脂プレプレグ外皮に
より覆われたハネカムコアーからなり、そして熱硬化性
樹脂接着剤により被覆された熱可塑性樹脂フィルムが、
繊維強化熱硬化性樹脂外皮及びハネカムコアーの間の層
である上記第１項記載の改良された積層複合材料。
６、熱可塑性樹脂フィルムを被覆する熱硬化性接着剤が
熱硬化性エポキシ接着剤である上記第５項記載の改良さ
れた積層複合材料。
７、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム及び該フィルムの
両面を被覆する熱硬化性ビスマレイミド接着配合物から
なるインターリーフシート。
８、繊維強化熱硬化性樹脂プレプレグ層からなる複合材
料層と、複合材料中の２つの熱硬化性プレプレグまたは
１つの熱硬化性プレプレグ及びハネカムコアーとの間の
、両面を熱硬化性接着樹脂配合物により被覆された熱可
塑性樹脂フィルムからなる少なくとも１つの熱可塑性イ
ンターリーフ層を積み重ね、そして該複合材料中の熱硬
化性樹脂を硬化させそして層を接着して積層複合材料に
するために複合材料を加圧及び加熱することにより核層
をインターリーフをはさんだ複合材料に形成することか
らなる積層複合材料の製造方法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、繊維強化熱硬化性樹脂層、及び複合材料中において
    一方が繊維強化熱可塑性樹脂層であり他方がハネカムコ
    アーまたは２つめの繊維強化熱硬化性樹脂層である２つ
    の層の間の少なくとも１つの熱可塑性樹脂フィルムのイ
    ンターリーフからなる積層複合材料において、該熱可塑
    性樹脂フィルムが、両面共に熱硬化性接着樹脂により被
    覆されることからなる改良。 ２、熱可塑性ポリイミド樹脂フィルム及び該フィルムの
    両面を被覆する熱硬化性ビスマレイミド接着配合物から
    なるインターリーフシート。 ３、繊維強化熱硬化性樹脂プレプレグ層からなる複合材
    料層と、複合材料中の２つの熱硬化性プレプレグ層また
    は１つの熱硬化性プレプレグ層及びハネカムコアーとの
    間の、両面を熱硬化性樹脂接着配合物により被覆された
    熱可塑性樹脂フィルムからなる少なくとも１つの熱可塑
    性インターリーフ層を積み重ね、そして該複合材料中の
    熱硬化性樹脂を硬化させそして層を結合して積層複合材
    料にするために複合材料を加圧及び加熱することにより
    該層をインターリーフをはさんだ複合材料に形成するこ
    とからなる積層複合材料の製造方法。
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