JPH06312473A - ハニカムコアおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１に、３次曲面等への適用性・曲面加工性
に優れると共に、第２に、機械的強度や耐熱強度にも優
れ、第３に、軽量であり、第４に、電波透過性を備え、
第５に、比較的簡単な製造方法により容易に製造され、
大量生産できコスト面にも優れてなる、ハニカムコアお
よびその製造方法を提案する。 【構成】 この製造方法では、母材シート１として、ガ
ラス繊維に変性フェノール樹脂を付着，含浸せしめたプ
リプレグシートが用いられ、条線状に塗布された接着剤
２にて接着，重積，展張することにより、ハニカムコア
３が成形される。そして後処理として、このハニカムコ
ア３は更に、補強用の変性フェノール樹脂６が付着，含
浸せしめられており、この変性フェノール樹脂６が未硬
化の状態で、３次曲面等への曲面加工が施された後、こ
のような補強用の変性フェノール樹脂６が完全硬化され
てなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハニカムコアおよびそ
の製造方法に関する。すなわち、例えば曲面アンテナパ
ネルの芯材や、レーダーアンテナ等を収容する航空機用
のレドームパネルの芯材等として用いられ、３次曲面へ
の適用性・曲面加工性，強度，電波透過性等々を備えた
ハニカムコア、およびその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ハニカムコアは、中空柱状のセルの平面
的集合体よりなり、そのセルを形成するセル壁の母材シ
ートとしては、アルミ箔等の金属箔、クラフト紙等のペ
ーパーシート、ポリ塩化ビニール等の樹脂シート，アラ
ミド樹脂等を用いた複合材シート、等々が一般的に用い
られている。そしてハニカムコアは、このような母材シ
ートを条線状に接着，重積，展張して成形され、セル形
状が正六角形のものが代表的であるが、このような従来
より一般的なハニカムコアは、平面的強度には優れるも
のの、曲面への適用性・曲面加工性に難点がある。そこ
で従来は、セル形状を略正方形に近くなるまで過展張し
たオーバーエキスパンドタイプのハニカムコアや、セル
形状が特殊な略凸字状・吊鐘状をなすタイプのハニカム
コアが開発使用されていた。

【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、
前述したオーバーエキスパンドタイプの従来のハニカム
コアは、２次曲面への適用・曲面加工は容易であるもの
の、３次曲面への適用・曲面加工は困難である、という
問題が指摘されていた。他方、前述したセル形状が特殊
な略凸字状・吊鐘状をなすタイプの従来のハニカムコア
は、３次曲面への適用・曲面加工が容易であるものの、
特殊なセル形状を得るために、製造方法が極めて複雑で
歩留まりが悪く、大量生産が困難で高価である、という
問題が指摘されていた。

【０００４】なお、このようなセル形状面の問題以外に
も母材面の問題として、母材シートに樹脂を用いたハニ
カムコアに関しては、次の点が指摘されていた。まず、
成形後に樹脂が硬化するので、３次曲面に適用・曲面加
工する際に、極めて大きな力を要すると共に割れが生じ
やすく、３次曲面への適用性・曲面加工性に難があっ
た。これに対し、硬化後も高柔軟性を備えた樹脂を用い
ると、機械的強度が不足することになる。又、母材シー
ト間の接着には通常、２液性の常温硬化型の接着剤が使
用されており、加熱硬化型の接着剤を使用できないこと
が多く、この面からも機械的強度や耐熱強度が不足して
いた。このように、従来の樹脂を用いたハニカムコアに
ついては、機械的強度等に問題があった。

【０００５】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、請求
項１，２共に、母材シートとして、ガラス繊維に変性フ
ェノール樹脂を付着，含浸せしめたプリプレグシートが
用いられると共に、セル壁に補強用の変性フェノール樹
脂が付着，含浸せしめられ、未硬化の状態で曲面加工を
施すようにしたことにより、第１に、３次曲面等への適
用性・曲面加工性に優れると共に、第２に、機械的強度
等にも優れ、第３に、軽量であり、第４に、電波透過性
を備え、第５に、しかも容易に大量生産できコスト面に
も優れた、ハニカムコアおよびその製造方法を提案する
ことを目的とする。

【０００６】

【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。まず、請求項１
については、次のとおり。すなわちこのハニカムコア
は、中空柱状のセルの平面的集合体であって、該セルを
形成するセル壁の母材シートとして、ガラス繊維に変性
フェノール樹脂を付着，含浸せしめたプリプレグシート
が用いられており、該母材シートを、条線状に塗布され
た接着剤にて接着，重積，展張して成形される。そして
これと共に、該セル壁に、補強用の変性フェノール樹脂
が付着，含浸せしめられており、補強用の該変性フェノ
ール樹脂が未硬化の状態で曲面加工が施されている。

【０００７】次に、請求項２については次のとおり。す
なわち、このハニカムコアの製造方法では、まず、ガラ
ス繊維に変性フェノール樹脂を付着，含浸せしめたプリ
プレグシートを、母材シートとして準備し、該母材シー
トに接着剤を条線状に塗布した後、条線状に塗布された
該接着剤が半ピッチずつずれた位置関係となるように、
複数枚の該母材シートがブロック状に重積される。そし
てしかる後、加熱により該接着剤を硬化させることによ
り、重積された該母材シート間を接着してから、重積方
向に引張力を加えて展張することにより、中空柱状のセ
ルの平面的集合体であるハニカムコアが成形される。し
かる後、該ハニカムコアについて後処理として、該母材
シートにて形成されたセル壁に、補強用の変性フェノー
ル樹脂が付着，含浸せしめられ、補強用の該変性フェノ
ール樹脂が未硬化の状態で曲面加工が施された後、加熱
により該変性フェノール樹脂が完全硬化される。

【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。本発明では、母材シートとして、ガラ
ス繊維に変性フェノール樹脂を付着，含浸せしめたプリ
プレグシートが用いられ、条線状に接着，重積，展張す
ることによりハニカムコアが成形され、後処理として、
補強用の変性フェノール樹脂が付着，含浸せしめられ、
未硬化の状態で３次曲面等への曲面加工が施された後、
この補強用の変性フェノール樹脂が完全硬化され、その
曲面形状が安定的に保持される。

【０００９】そこで第１に、母材シートは、そのプリプ
レグシートの変性フェノール樹脂にてその完全硬化後も
柔軟性を備えていると共に、補強用の変性フェノール樹
脂が未硬化で柔軟性を備えた状態で、曲面加工される。
これらにより、このハニカムコアは高柔軟性を備え、３
次曲面等の曲面形状に確実にフィットし、容易に適用・
曲面加工される。

【００１０】これと共に第２に、このような曲面加工後
に、補強用の変性フェノール樹脂が完全硬化され、又、
接着剤として加熱硬化型のものが使用されるので、この
ハニカムコアは、機械的強度や耐熱強度等に優れてい
る。第３に、このハニカムコアは、母材シートとして所
定のプリプレグシートが用いられるので、軽量である。
第４に、同様の理由により電波透過性を備えている。第
５に、しかもこのハニカムコアは、一般的な製造方法と
同様に接着，重積，展張により成形されると共に、補強
用の変性フェノール樹脂を付着，含浸させ、未硬化の状
態で曲面加工される。このようにこのハニカムコアは、
比較的簡単な製造方法により容易に製造される。

【００１１】

【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は本発明の実
施例の説明に供し、図１はハニカムコアの要部を拡大し
た正面説明図、図２はハニカムコアの各製造工程を示す
斜視概略図、図３はハニカムコアの斜視図である。

【００１２】この製造方法では、まず、図２の（ａ）図
に示したように、ガラス繊維に変性フェノール樹脂を付
着，含浸せしめたプリプレグシート、つまり、所定のガ
ラス繊維の強化プラスチックシート（ＦＲＰシート）の
プリプレグ状態のものが、母材シート１として準備され
る。ガラス繊維としては、一般的な繊維強化プラスチッ
ク（ＦＲＰ）において用いられているものが使用され、
変性フェノール樹脂としては、例えば油変性フェノール
樹脂のように、形状保持が可能な程度に硬化された後
も、柔軟性を備えてなるものが使用される。そして、織
物状をなすガラス繊維を、例えば変性フェノール樹脂の
溶液中に浸漬することにより、ガラス繊維に変性フェノ
ール樹脂が、付着せしめられたり含浸せしめられてコー
ティングされ、もって、極薄で帯状をなす所定のプリプ
レグシートの母材シート１が準備される。なお、付着，
含浸せしめられた変性フェノール樹脂については、まず
未硬化と完全硬化の中間の半硬化の状態に保持される。

【００１３】次に、図２の（ｂ）図に示したように、こ
のように準備された母材シート１を、所定サイズ毎に切
断すると共に、図２の（ｃ）図に示したように、接着剤
２を、一定の方向，ピッチ，幅にて条線状に塗布する
（勿論、この図２の（ｂ）図の切断工程と図２の（ｃ）
図の塗布工程とは、順序を逆にしてもよい）。この接着
剤２としては、熱硬化性樹脂を用いた加熱硬化型のもの
が使用される。それから、塗布された接着剤２を乾燥し
た後、図２の（ｄ）図に示したように、このように条線
状に塗布された接着剤２が、上下でそれぞれ半ピッチず
つずれた位置関係となるように、母材シート１を多数
枚、１枚おきに左右にずらしながらブロック状に重積す
る。

【００１４】しかる後、加圧加熱することにより、塗布
されていた接着剤２が溶融硬化され、もって重積された
母材シート１間が接着される。なお、母材シート１を形
成するプリプリグシートの変性フェノール樹脂は、前述
により半硬化の状態に保持されているので、接着剤２に
よる加熱接着に際し、重積された母材シート１間が直接
的に溶着されるようなことはない（もって前述した加熱
硬化型の接着剤２が使用可能となる）。さてそれから、
図２の（ｅ）図に示すように、重積，接着された母材シ
ート１を、重積方向を展張方向Ｗとして引張力を加えて
展張することにより、図３に示したハニカムコア３が形
成される。そして、前述した接着剤２の加熱接着温度よ
り高温にて加熱することにより、セル壁４を形成する母
材シート１つまりプリプリグについて、半硬化の状態に
保持されていた変性フェノール樹脂を完全硬化させ、も
って以降、ハニカムコア３の形状を安定的に保持させ
る。

【００１５】さて、このようにして成形されたハニカム
コア３は、図３に示したように、母材シート１によりセ
ル壁４が形成され、このようなセル壁４により各々独立
空間に区画された中空柱状のセル５の平面的集合体より
なる。なお、セル壁４そしてセル５の断面形状は、図示
の正六角形のほか、その他各種形状のものも可能であ
る。そしてハニカムコア３は一般的に、重量比強度に優
れ、軽量であると共に高い剛性・機械的強度を備え、
又、整流効果，平面精度，保温性，遮音性等にも優れ、
単位容積当りの表面積が大である、等々の特性が知られ
ている。

【００１６】さてこの製造方法では、次に、このように
成形されたハニカムコア３が必要な厚さに切断されてス
ライスされる（図３中Ｔは、厚さ方向を示す）。それか
ら図１に示したように、後処理として、このように成形
されたハニカムコア３について、母材シート１にて形成
されたセル壁４に、補強用の変性フェノール樹脂６が付
着，含浸せしめられる。そしてハニカムコア３は、この
補強用の変性フェノール樹脂６が未硬化の状態で曲面加
工が施された後、加熱により補強用の変性フェノール樹
脂６が完全硬化せしめられる。

【００１７】これらについて詳述すると、まず、このよ
うな補強用の変性フェノール樹脂６としては、貯蔵安定
性が向上するように例えば熱可塑性樹脂等を添加した変
性フェノール樹脂６、つまり、完全硬化後において必要
な強度が出る変性フェノール樹脂６が使用される。そし
て前述によりスライスされたハニカムコア３を、例え
ば、補強用の変性フェノール樹脂６の溶液中に浸漬する
ことにより、ハニカムコア３のセル壁４の外表面に、補
強用の変性フェノール樹脂６が、付着せしめられたり含
浸せしめられてコーティングされる。それから、このよ
うに付着，含浸せしめられた補強用の変性フェノール樹
脂６が完全硬化しない程度の温度にて加熱することによ
り、余分な溶剤分等が除去され、もって、完全硬化に至
らない所定の未硬化の状態の変性フェノール樹脂６によ
り、高柔軟性を備えたハニカムコア３が得られる。そし
て、このような高柔軟性を備えた状態のハニカムコア３
が、事後、必要な３次曲面等の曲面形状に曲面加工され
る。曲面加工されたハニカムコア３は、変性フェノール
樹脂６の完全硬化温度にて加熱することにより、補強用
の変性フェノール樹脂６が完全硬化され、もって、ハニ
カムコア３は、曲面加工された曲面形状に以降安定的に
保持される。

【００１８】さて、このような製造方法を辿ることによ
り、次のハニカムコア３が得られる。すなわちこのハニ
カムコア３は、中空柱状のセル５の平面的集合体であっ
て、セル５を形成するセル壁４の母材シート１として、
ガラス繊維に変性フェノール樹脂を付着，含浸せしめた
プリプレグシートが用いられており、このような母材シ
ート１を、条線状に塗布された接着剤２にて接着，重
積，展張して成形されてなる。そしてこのハニカムコア
３は、そのセル壁４に、補強用の変性フェノール樹脂６
が付着，含浸せしめられており、補強用の変性フェノー
ル樹脂６が未硬化の状態で曲面加工が施され、変性フェ
ノール樹脂６は曲面加工後に完全硬化されてなる。

【００１９】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。すなわち、このハニカム
コア３およびその製造方法では、母材シート１として、
ガラス繊維に変性フェノール樹脂を付着，含浸せしめた
プリプレグシートが用いられ、条線状に塗布された接着
剤２にて接着，重積，展張することにより、ハニカムコ
ア３が成形され、そのセル５の形状は例えば正六角形を
なす（図２，図３参照）。そして後処理として、このハ
ニカムコア３には、更に補強用の変性フェノール樹脂６
が付着，含浸せしめられており、この補強用の変性フェ
ノール樹脂６が未硬化の状態で３次曲面等への曲面加工
が施された後、変性フェノール樹脂６は完全硬化される
（図１参照）。そこで、このハニカムコア３およびその
製造方法によると、次の第１，第２，第３，第４，第５
のようになる。

【００２０】第１に、このハニカムコア３の母材シート
１は、ガラス繊維に変性フェノール樹脂を付着，含浸せ
しめたプリプリグシートよりなり、このプリプレグシー
トの変性フェノール樹脂は、完全硬化後も柔軟性を備え
ている。これと共にこのハニカムコア３は、後処理とし
て付着，含浸せしめられた補強用の変性フェノール樹脂
６が未硬化の状態にて、つまり柔軟性を十分に備えた状
態で、曲面加工される。これらにより、このハニカムコ
ア３は高柔軟性を備えた状態で、２次曲面は勿論のこと
複雑な３次曲面等の曲面形状に、確実にフィットし容易
に適用・曲面加工される。

【００２１】これと共に第２に、このような曲面加工後
において、このハニカムコア３では、未硬化の状態で付
着，含浸されていた補強用の変性フェノール樹脂６が、
完全硬化され、曲面加工された曲面形状にて安定的に保
持される。これと共にこのハニカムコア３では、接着剤
２として加熱硬化型のものが使用される。これらによ
り、このハニカムコア３は機械的強度や耐熱強度等に優
れている。第３に、このハニカムコア３は、セル壁４の
母材シート１として、ガラス繊維に変性フェノール樹脂
を付着，含浸せしめたプリプリグシートが用いられてい
るので、軽量である。つまり、ハニカムコア３の一般的
特性である重量比強度に優れると共に、特に軽量であ
る。第４に、上述の第３と同様の理由により、このハニ
カムコア３は電波透過性を備えている。

【００２２】第５に、しかもこのハニカムコア３は、従
来より一般的な製造方法と同様に、条線状に接着，重
積，展張する工程を辿ることにより成形されると共に、
後処理として補強用の変性フェノール樹脂６を付着，含
浸させ、未硬化の状態で曲面加工される。つまり前述し
た、セル５の形状が略凸字状・吊鐘状をなすタイプのこ
の種従来例にように、特殊なセル５の形状を得べく製造
方法が複雑化するようなこともない。このように、この
ハニカムコア３は、比較的簡単な製造方法により容易に
製造される。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係る請求項１，２のハニカムコ
アおよびその製造方法は、以上説明したように、母材シ
ートとして、ガラス繊維に変性フェノール樹脂を付着，
含浸せしめたプリプリグシートが用いられると共に、セ
ル壁に補強用の変性フェノール樹脂が付着，含浸せしめ
られ、未硬化の状態で曲面加工を施すようにしたことに
より、次の効果を発揮する。

【００２４】第１に、３次曲面等への適用性・曲面加工
性に優れている。すなわち、２次曲面は勿論のこと複雑
な３次曲面等の曲面形状に、確実にフィットし容易に適
用・曲面加工できる。そこで例えば、高い鏡面精度が要
求される曲面アンテナパネルの芯材や、レーダーアンテ
ナ等を収容する航空機用のレドームパネル等の芯材とし
て、使用可能である。

【００２５】これと共に第２に、機械的強度や耐熱強度
等にも優れ、第３に、軽量であり、第４に、電波透過性
を備えている。そこでこれらの面からも、例えば上述し
た曲面アンテナパネルの芯材や、レドームパネル等の芯
材として最適である。

【００２６】第５に、しかも比較的簡単な製造方法によ
り容易に製造され、歩留まり良く大量生産でき安価であ
る等、コスト面にも優れている。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】本発明に係るハニカムコアおよびその製造方法
の実施例の説明に供し、ハニカムコアの要部を拡大した
正面説明図である。

【図２】同実施例の説明に供し、（ａ）図は、母材シー
トを準備した工程を、（ｂ）図は、母材シートを切断し
た工程を、（ｃ）図は、接着剤を塗布した工程を、
（ｄ）図は、重積した工程を、（ｅ）図は、展張する工
程を示す、斜視概略図である。

【図３】同実施例の説明に供し、ハニカムコアの斜視図
である。

【符号の説明】

１ 母材シート ２ 接着剤 ３ ハニカムコア ４ セル壁 ５ セル ６ 補強用の変性フェノール樹脂 Ｔ 厚さ方向 Ｗ 展張方向

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空柱状のセルの平面的集合体であっ
   て、該セルを形成するセル壁の母材シートとして、ガラ
   ス繊維に変性フェノール樹脂を付着，含浸せしめたプリ
   プレグシートが用いられており、該母材シートを、条線
   状に塗布された接着剤にて接着，重積，展張して成形さ
   れると共に、 該セル壁に、補強用の変性フェノール樹脂が付着，含浸
   せしめられており、補強用の該変性フェノール樹脂が未
   硬化の状態で曲面加工が施されていること、を特徴とす
   るハニカムコア。
2. 【請求項２】 まず、ガラス繊維に変性フェノール樹脂
   を付着，含浸せしめたプリプレグシートを、母材シート
   として準備し、該母材シートに接着剤を条線状に塗布し
   た後、条線状に塗布された該接着剤が半ピッチずつずれ
   た位置関係となるように、複数枚の該母材シートをブロ
   ック状に重積し、 しかる後、加熱により該接着剤を硬化させることによ
   り、重積された該母材シート間を接着してから、重積方
   向に引張力を加えて展張することにより、中空柱状のセ
   ルの平面的集合体であるハニカムコアを成形した後、 該ハニカムコアについて後処理として、該母材シートに
   て形成されたセル壁に、補強用の変性フェノール樹脂が
   付着，含浸せしめられ、補強用の該変性フェノール樹脂
   が未硬化の状態で曲面加工が施された後、加熱により該
   変性フェノール樹脂が完全硬化されること、を特徴とす
   るハニカムコアの製造方法。