JPH05278154A - ハニカムコア - Google Patents

ハニカムコア

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JPH05278154A
JPH05278154A JP7710192A JP7710192A JPH05278154A JP H05278154 A JPH05278154 A JP H05278154A JP 7710192 A JP7710192 A JP 7710192A JP 7710192 A JP7710192 A JP 7710192A JP H05278154 A JPH05278154 A JP H05278154A
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JP
Japan
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honeycomb core
resin
synthetic paper
fibers
synthetic
Prior art date
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Pending
Application number
JP7710192A
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English (en)
Inventor
Shiro Yamamoto
至郎 山本
Akio Nakaishi
昭夫 中石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 合成紙と樹脂からなるハニカムコアにおい
て、機械的物性等の向上したものを提供する。 【構成】 例えばアラミドフィブリッドとアラミド繊維
からなる合成紙と熱硬化性樹脂等の樹脂類からなるハニ
カムコアにおいて、上記樹脂類に短繊維又はウィスカー
を混入・分散させて樹脂層を補強する。合成紙で作った
ハニカムコアに短繊維、ウィスカーを分散させた樹脂を
付着・含浸させ、硬化させることにより機械的物性等の
改善されたハニカムコアが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規なハニカムコアに関
するものである。更に詳細には、合成紙と例えばアラミ
ド繊維等の耐熱性補強短繊維と耐熱性樹脂とにより構成
された、軽量でかつ高強力のハニカムコアに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、ハニカムコアは軽量でかつ高強力
の構造体として有用であり、その素材としては、アルミ
ニウム箔、クラフト紙等の素材が使用されている。例え
ば、アルミニウム箔からなるハニカムコアは強度的に高
い水準にあり、航空機の部材等に使用されている。しか
しながら、このような航空機等の部材においては、さら
に高度な軽量性ならびに強度的信頼性が要求されるよう
になり、さらに軽くて強いハニカムコアの開発が望まれ
ている。
【0003】一方、クラフト紙を基材とするハニカムコ
アも、軽量かつ安価であるものの、機械的強度の不足及
び温度や湿度による収縮が大きい等の欠点をもってい
る。
【0004】近年、より軽量でかつ熱的に安定なハニカ
ムコア用基材として、アラミド(全芳香族ポリアミド)
からなる合成紙が注目されている。これはポリメタフェ
ニレンイソフタルアミド繊維とポリメタフェニレンイソ
フタルアミドのフィブリッド(合成パルプ)を混抄して
シート状とした耐熱合成紙を基材としたもので、一般に
は、この合成紙によりハニカムコアを作成した後、これ
にエポキシ樹脂、フェノール樹脂等の未硬化液を含浸さ
せ、しかる後加熱硬化させたものである。
【0005】ところで、上記合成紙は、一般には、樹脂
の浸透性が乏しいものが用いられる。従って、このよう
にして得られるハニカムコアの性能は合成紙製のハニカ
ムコア表面に後で樹脂を塗布したものと酷似し、その強
度等の物性は合成紙と樹脂との物性で定まるものになっ
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述の如きアラミド合
成紙と耐熱樹脂とを用いたハニカムコアは、その優れた
耐蝕性、耐疲労特性から、近年、航空機材料として盛ん
に用いられている。その構造材料としての力学特性も優
れたものではあるが、航空機の進歩とそれに伴う用途の
多様化等から、航空機等のコストパーフォーマンスが求
められ、更なる軽量化を求めて、なお一層の物性向上が
望まれるようになっている。また、航空機の安全性等か
ら、一層の難燃化も求められている。
【0007】本発明はかかる要請に応えようとするもの
であり、合成紙と樹脂とで形成するハニカムコアの利点
を維持しつつ、物性及び難燃性の向上した新規なハニカ
ムコアを提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】アラミド合成紙と樹脂と
を用いたハニカムコアは、通常、アラミド合成紙で出来
たハニカムコアを未硬化の樹脂又はその原料からなる液
状組成物に浸漬し、該ハニカムコアを構成する合成紙に
樹脂を付着・含浸させて硬化したものであるが、樹脂を
完全には合成紙中へ浸透させずに、合成紙の全表面を樹
脂が覆ったものとなっている。つまり、樹脂層/アラミ
ド合成紙を主とした層/樹脂層で形成されている、いわ
ゆるマイクロサンドイッチ構造を形成している。
【0009】従って、その力学的特性は、樹脂層/アラ
ミド合成紙を主とした層/樹脂層の複合体として定ま
る。
【0010】本発明は、この樹脂層を、短繊維、ウィス
カー等で補強してハニカムコアの物性を向上させたもの
である。この際、短繊維、ウィスカー等を無機物とすれ
ば、難燃性も向上させ得る。従って、本発明によれば、
アラミド紙に含浸させる樹脂又はその原料に予め短繊維
又はウィスカーを添加してハニカムコアを形成する方法
が採用される。
【0011】即ち、本発明の骨子は、合成紙と短繊維及
び/又はウィスカーを含む樹脂とを用いてハニカムコア
とすることであり、通常の場合、合成紙でハニカムコア
を作り、このハニカムコアを短繊維及び/又はウィスカ
ーを含む樹脂又はその原料からなる液状組成物に浸漬
し、ハニカムコアを構成する合成紙の表面を上記樹脂又
はその原料で覆った後、液から引き上げて加熱すること
等により上記樹脂を硬化させたことを特徴とするハニカ
ムコアである。
【0012】本発明において、ハニカムコアを構成する
合成紙としては、短繊維と合成フィブリッドからなる紙
を用いるのが普通である。合成フィブリッドがアラミド
のフィブリッドであれば耐熱性、難燃性に富むこと、そ
して更に主としてポリメタフェニレンイソフタルアミド
のフィブリッドであれば既に工業化されており入手し易
いことから、好ましい。また、短繊維がアラミド繊維で
あれば紙としての接着性から高物性の合成紙が得易く、
かつ耐熱性、難燃性に富むことから、特に好ましく、特
にポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維は既に工業
化されており入手し易いので実用上好ましい。
【0013】上述の如く、本発明のハニカムコアは、多
くの場合、まず合成紙でハニカムコアを作り、次にこの
ハニカムコアを短繊維及び/又はウィスカーを含む樹脂
液又はその原料液に浸漬し、液中から引き上げて加熱等
により樹脂を硬化させて得るのが普通であるが、合成紙
を波型に成形して凸部を突き合わせて接着してハニカム
コアとし、このハニカムコアを短繊維及び/又はウィス
カーを含む樹脂液又はその原料液に浸漬し、引き上げて
加熱すること等により樹脂を硬化させて得ることが好ま
しい。しかしながら、予め合成紙を短繊維及び/又はウ
ィスカーを含む樹脂液又はその原料液に浸漬し、引き上
げて樹脂を硬化したのちにハニカムコアとすることもで
きるし、合成紙を短繊維及び/又はウィスカーを含む樹
脂又はその原料を塗布して硬化させたのち、ハニカムコ
アとすることもできる。
【0014】合成紙としては、短繊維と合成フィブリッ
ドからなる紙を用いるのが普通であるが、これに限定さ
れず、本発明の主旨から、合成フィブリッドのみ、繊維
のみ、繊維と天然パルプからなる合成紙でもよく、繊維
とフィブリッドの他にその他の成分を含むものであって
もよい。同様に、ハニカムコアに用いる素材は、アラミ
ド、特にポリメタフェニレンイソフタルアミドを用いる
のが普通であるが、その他の素材、例えばアリレート等
の耐熱ポリエステル、ポリアクリロニトリル、その他の
耐熱ポリマーでもよい。要は目的に合致した素材で合成
紙としたものであればよい。
【0015】本発明に用いる樹脂は、熱硬化性樹脂、熱
可塑性樹脂の何れであることもでき、多くの場合、熱硬
化性樹脂が好ましい。このような樹脂としては、エポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹
脂、フェノール樹脂、シクロオレフィン(例えば「メト
ン」)樹脂などが挙げられる。しかし、ポリアミド樹
脂、フェノキシ樹脂等の熱可塑性樹脂も用いられる。熱
硬化性樹脂の場合、未硬化の樹脂に短繊維、ウィスカー
等を分散させ、これに予めハニカムコア化した合成紙を
浸漬して引き上げるか、未硬化の樹脂を塗布・含浸した
後、加熱等により樹脂を硬化させる。合成紙をそのまま
樹脂液中に浸漬して引き上げるか、塗布・含浸して硬化
させた後、ハニカムコアとすることもできる。
【0016】一方、熱可塑性樹脂の場合には溶融又は溶
解して用いることができる。しかしながら実用上は、熱
硬化性樹脂を用いることが好ましい。
【0017】本発明方法に用いる樹脂液又はその原料液
に混合する短繊維は、補強用の短繊維であり、高強力、
高弾性率のものが好ましい。かかる短繊維としては例え
ばガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維
等の無機繊維やアラミド繊維、ポリアリレート繊維、高
強度ポリオレフィン繊維(例えば高重合度ポリエチレン
と呼ばれる高強度繊維等)の有機繊維が挙げられる。短
繊維は樹脂に分散させるため、実用上短いものが好まし
く、せいぜい5mm以下、特に2mm以下の長さのものを用
いる。ミルドファイバーと呼ばれるものも好ましい。ウ
ィスカーである場合にはガラス、炭素、アルミナ、炭化
珪素、窒化珪素等のウィスカーが挙げられる。樹脂液又
はその原料液中の短繊維の割合は短繊維の種類や液の状
態等を考慮して適宜選定すればよいが、一般には5〜5
0重量%が好ましい。
【0018】本発明において、ハニカムコアの製造にお
いては、例えば合成紙に間隔を設けて平行に糊となる樹
脂を塗布し、半乾して糊の位置をずらして同方向に並べ
て積層し、プレス乾燥してこれを展開してハニカムコア
をつくり、予め準備した樹脂又はその原料の液状組成物
に短繊維、ウィスカー等を混合した浴に、該ハニカムコ
アを浸漬して引き上げ、ハニカムコアに付着・含浸した
樹脂を硬化させて樹脂/アラミド合成紙/樹脂のハニカ
ムコアとすることが一つの好ましい方法である。しか
し、本発明の主旨より、先に説明した他のハニカムコア
の成形方法や、例えばパイプ状の紙筒を束ねて接着する
等の方法でハニカムコア状の成形物を得、これに上記樹
脂を含浸する等の方法にも応用できることは当然であ
る。
【0019】
【発明の効果】上述の如き本発明によれば、ハニカムコ
アを構成する合成紙の少くとも表面に存在する樹脂が補
強されているので、力学的特性の優れたハニカムコアが
得られる。また、必要に応じ短繊維、ウィスカーの種類
を選ぶことで、難燃性も向上させ得る。特に、合成紙と
樹脂の割合が後者の比率が多い場合、格別好ましい結果
が得られる。
【0020】
【実施例】次に実施例をあげて本発明を詳細に説明す
る。これらは本発明の具体例を示して説明するためのも
のであって、本発明の範囲を制限するものではない。
【0021】
【実施例1】 (a)合成紙の準備 特公昭47―10863号公報記載の方法に基づいて界
面重合法でポリメタフェニレンイソフタルアミドのポリ
マーを準備した。N―メチル―2―ピロリドンに溶解し
て測定した固有粘度(I.V.)は1.35であり、無
機塩類を含まないものである。このポリマーを特公昭4
8―17551号公報に記載の方法に基づいて繊維とし
た。強度は4.5g/de、伸度は18%であった。これ
を長さ6mmに切断した。
【0022】同様に上記のポリマーを特公昭52―15
1621号公報に記載の沈澱装置(直径150mm)を用
いてフィブリッドとした。濾水度はカナディアン濾水度
で110mlであった。
【0023】上記のフィブリッドと繊維とを60/40
の重量比で混合して大型のタッピー型抄紙機を用いて5
00mm×500mmの大きさに抄き、充分に乾燥して加熱
後、290℃、300kg/cmで熱圧して合成紙を得た。
この紙の坪量は64g/m2、強度は6.5kg/mm2
伸度は5.4%であった。
【0024】(b)ハニカムコアの作成 エポキシ樹脂として、「エピコート828」を40部、
「エピコート871」を60部、「エピキュアZ」を2
0部混合して準備し、28mmピッチ、幅7mmで上記の如
く準備した合成紙に平行に塗布した。これを一夜乾燥
し、80℃で70分保持し、糊(エポキシ樹脂)を塗布
した位置が交互になるように多数積層した。これを14
0℃、80kg/mm2 でプレスし、接着後、取り外して5
mmf幅に切断し、展張して合成紙のみのハニカムコアと
した。
【0025】一方、フェノール樹脂「セメダイン#11
0」をメチルエチルケトンに溶かして20重量%溶液と
し、更に30重量%相当のチタン酸カリウムウィスカー
(商標名「ディスモ」)を添加した。これに合成紙のハ
ニカムコアを浸漬して引き上げ、加熱乾燥硬化させるこ
とを4回繰り返した。
【0026】得られたハニカムコアは、密度0.1g/
cm3 、圧縮強度32kg/m2 であった。なお、チタン酸
カリウムウィスカーを併用しなかったものは、密度0.
08g/cm2 、圧縮強度18kg/m2 であった。
【0027】
【実施例2】実施例1において、フェノール樹脂に混合
したチタン酸カリウムウィスカーの代わりに、ガラス繊
維のミルドファイバーを用いたことを除いては全く同様
にしてハニカムコアを作成した。
【0028】得られたハニカムコアは、密度0.09g
/cm3 、圧縮強度22g/cm2 であった。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハニカム状に形成した合成紙と少くとも
    その表面に存在する短繊維及び/又はウィスカーを含む
    樹脂とからなることを特徴とするハニカムコア。
  2. 【請求項2】 合成紙でハニカムコアを作り、このハニ
    カムコアを短繊維及び/又はウィスカーを含む樹脂又は
    その原料を含む液状組成物に浸漬した後、引き上げてハ
    ニカムコアに付着及び/又は含浸した樹脂を硬化せしめ
    てなることを特徴とする請求項1記載のハニカムコア。
  3. 【請求項3】 合成紙が、主として繊維と合成フィブリ
    ッドとからなることを特徴とする請求項1又は2記載の
    ハニカムコア。
  4. 【請求項4】 合成フィブリッドが、主としてアラミド
    からなるフィブリッドであることを特徴とする請求項3
    記載のハニカムコア。
  5. 【請求項5】 合成フィブリッドが、主としてポリメタ
    フェニレンイソフタルアミドからなるフィブリッドであ
    ることを特徴とする請求項3記載のハニカムコア。
  6. 【請求項6】 合成紙に含まれる繊維が、アラミド繊維
    であることを特徴とする請求項3、4又は5記載のハニ
    カムコア。
  7. 【請求項7】 合成紙に含まれる繊維が、主としてポリ
    メタフェニレンイソフタルアミドからなる短繊維である
    ことを特徴とする請求項3、4、5又は6記載のハニカ
    ムコア。
JP7710192A 1992-03-31 1992-03-31 ハニカムコア Pending JPH05278154A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008076405A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-26 E.I. Du Pont De Nemours And Company Honeycomb having a low coefficient of thermal expansion and articles made from same
WO2008076398A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Honeycomb from controlled porosity paper
WO2008076404A3 (en) * 2006-12-15 2009-08-20 Du Pont Honeycomb from paper having flame retardant thermoplastic binder

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US7771811B2 (en) 2006-12-15 2010-08-10 E.I. Du Pont De Nemours And Company Honeycomb from controlled porosity paper

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