JPH08323900A - 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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１に、繊維基材に樹脂を付着，含浸，混入
等する手間，時間，設備，管理等を別に要することな
く、ハニカムコアが簡単容易に、コスト面に優れて製造
でき、第２に、樹脂量のコントロールも容易かつ確実化
し、品質面にも優れ、第３に、材料ロスの無駄も一掃さ
れ、この面からもコスト面に優れた、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。 【構成】 この製造方法では、別々に準備，供給された
繊維基材の帯状シート５と樹脂の帯状シート６を、搬送
しつつ一体的に接触させると共に加熱して、プリプレグ
状の帯状シート１０とし、更に、コルゲート成形装置３
に供給して加熱加圧することにより、繊維基材に樹脂が
付着，含浸，混入等により組み合わされた、繊維強化プ
ラスチック製の波板１３を成形する。そして波板１３を
切断，重積，接合することにより、繊維強化プラスチッ
ク製のハニカムコアが製造される。

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、繊維
基材と樹脂を組み合わせた繊維強化プラスチック（ＦＲ
Ｐ）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】図２は、この種従来例の製造方法の説明
に供する正面説明図であり、（１）図は準備されたプリ
プレグシートを、（２）図は波板の成形工程を、（３）
図は成形された波板を、（４）図は波板を重積，接合す
る工程を示す。同図にも示したように、繊維強化プラス
チック製のハニカムコアは、従来一般的に次の工程を辿
って製造されていた。すなわち図２の（１）図に示した
ように、まず、予め準備された母材たる繊維強化プラス
チック製のプリプレグシート１を、所定長さ毎に切断し
た後、図２の（２）図に示したように、ギアやラック２
等のコルゲート成形装置３に供給して加熱加圧すること
により、図２の（３）図に示したように波板４に成形し
た後、所定長さ毎に切断されたこのような複数枚の波板
４を、谷部と頂部とを合わせる位置関係で重積，接合
し、もって図３に示したように、波板４をセル壁Ａとし
て区画形成された中空柱状のセルＢ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Ｃを得てい
た。このように、この種従来例の製造方法では、予め、
繊維基材に樹脂が付着，含浸，混入等により組み合わさ
れた、繊維強化プラスチック製のプリプレグシート１が
準備され、それから、このプリプレグシート１を波板４
に成形して、ハニカムコアＣを製造していた。

【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。まず第
１に、上述したように従来は、予め繊維基材に樹脂を付
着，含浸，混入等により組み合わせた、繊維強化プラス
チック製のプリプレグシート１が準備されていたが、こ
のようなプリプレグシート１の加工，準備に非常に手間
取り、コスト高となるという問題が指摘されていた。す
なわち、繊維基材に樹脂を付着，含浸，混入等するため
には、溶融時の流動性・粘性の低い樹脂について一旦溶
剤を混入して稀釈すると共に、専用炉その他の高いレベ
ルの高温高圧設備等を要し、しかも、ボイド，空孔，隙
間なく密に確実に繊維基材と樹脂とを一体化するために
は、これらの液温，粘度，加熱温度等々について非常に
厳格な条件設定，管理が要求されていた。このように従
来は、繊維強化プラスチック製のプリプレグシート１を
予め加工，準備するため、つまり、繊維基材に樹脂を付
着，含浸，混入等して組み合わせるために、大きな手間
や時間を要すると共に、専用の設備や条件設定，管理を
要し、準備，加工されたプリプレグシート１が非常に高
価なものとなり、結局、製造される繊維強化プラスチッ
ク製のハニカムコアＣが非常にコスト高となる、という
問題が指摘されていた。ちなみに従来は、このようなプ
リプレグシート１に関し、その準備，加工費が材料費の
軽く倍以上にもなる状況にあった。

【０００４】第２に、上述に関連して、繊維強化プラス
チック製のプリプレグシート１を加工，準備する際は、
従来、樹脂に一旦溶剤が混入され稀釈されると共に、事
後溶剤が蒸発，除去されていたが、その間の液温，粘
度，加熱温度等の条件設定，管理が面倒かつ微妙であ
り、樹脂量のコントロールが容易でないという問題も指
摘されていた。すなわち、繊維強化プラスチック中の繊
維基材に対する樹脂の割合は、ハニカムコアＣの用途に
応じ４０％，３５％，３０％等々の目標値に設定される
が、上述により樹脂量のコントロールが容易でないこと
に起因し、その公差・誤差はプラス・マイナス３％程度
にも達しており、結局、製造される繊維強化プラスチッ
ク製のハニカムコアＣの品質面に問題が指摘されてい
た。

【０００５】第３に、更に前述により予め加工，準備さ
れた繊維強化プラスチック製のプリプレグシート１は、
波板４への成形そしてハニカムコアＣへの製造に際し、
定尺寸法毎に切断されていたが、その材料ロス，板取り
ロス，切断除去ロスが大きく、この面からも、製造され
る繊維強化プラスチック製のハニカムコアＣについて、
コスト面に問題が指摘されていた。特に最近は、より高
い剛性・強度が求められ、繊維強化プラスチックの繊維
基材として、高価なガラス繊維等が用いられることが多
く、ハニカムコアＣの製造に必要な量に合わせ、これに
見合った必要最小限な量のプリプレグシート１を使用す
るようにしたい、つまり、不用分として切断除去される
プリプレグシート１つまり繊維基材や樹脂の無駄をなく
したい、との要望が強まっていた。

【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
基材の帯状シートと樹脂の帯状シートとを同時に加熱加
圧して、繊維強化プラスチック製の波板を成形するよう
にしたことにより、第１に、繊維基材に樹脂を付着，含
浸，混入等するための手間，時間，設備，管理等を別に
要することがなく、第２に、樹脂量のコントロールも容
易かつ確実であり、第３に、材料ロスの無駄もない、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、別々に準備，供給された繊維基材の帯状シー
トと樹脂の帯状シートとを、同方向に搬送しつつ一体的
に接触させると共に加熱して、全体をプリプレグ状の帯
状シートとする。それから、該プリプレグ状の帯状シー
トを更に搬送し、ギアやラック等のコルゲート成形装置
に供給して加熱加圧することにより、波形の凹凸が連続
的に折曲形成されると共に、繊維基材に樹脂が付着，含
浸，混入等により組み合わされた繊維強化プラスチック
製の波板を成形する。しかる後、所定長さ毎に切断され
た複数枚の該波板を、谷部と頂部とを合わせる位置関係
で重積，接合することにより、中空柱状のセルの平面的
集合体であるハニカムコアが得られる。

【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。この製造方法では、別々に準備，供給
された繊維基材の帯状シートと樹脂の帯状シートとを、
搬送しつつ接触させ加熱してプリプレグ状とし、更にコ
ルゲート成形装置に供給して加熱加圧することにより、
繊維基材に樹脂が付着，含浸，混入等により組み合わさ
れた、繊維強化プラスチック製の波板を成形する。そし
て波板を切断，重積，接合することにより、繊維強化プ
ラスチック製のハニカムコアが製造される。

【０００９】そこでこの製造方法では、第１に、加熱加
圧により、繊維基材と樹脂から波板を成形しつつ、繊維
基材に樹脂が付着，含浸，混入等により組み合わされて
行く。このように、繊維基材と樹脂の組み合わせが波板
への成形と共に行われるので、その分、手間や時間が削
減され専用の高温高圧設備や条件設定，管理が不要とな
る等、繊維強化プラスチック製のハニカムコアが簡単容
易に製造される。第２に、この繊維強化プラスチック製
のハニカムコアは、樹脂の帯状シートの肉厚を選択使用
することにより、その樹脂量を容易かつ確実にコントロ
ールできる。第３に、材料ロス，板取りロス，切断除去
ロスが発生せず、ハニカムコアの製造に必要な量に合わ
せ、これに見合った量の繊維基材や樹脂が無駄なく使用
される。

【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は、本発明の実施例の説明
に供する正面説明図であり、（１）図は、準備工程，加
熱工程，波板の成形工程等を示し、（２）図は、接着剤
の塗布工程を示す。

【００１１】この製造方法では、まず、繊維基材の帯状
シート５と樹脂の帯状シート６とが準備される。帯状シ
ート５の繊維基材としては、ガラス繊維，ケブラー繊
維，カーボン繊維，セラミック繊維，金属繊維，樹脂繊
維，綿布繊維，その他織・不織の複合繊維等々、各種の
繊維が用いられる。帯状シート６の樹脂としては、エポ
キシ系の樹脂，フェノール系の樹脂，ポリイミド系の樹
脂，ポリエステル系の樹脂，その他の熱硬化性の樹脂や
熱可塑性の樹脂が用いられ、これらが平坦なフィルム状
のものとして準備される。なお繊維基材の帯状シート５
中に、この段階で既に若干ながら樹脂が、付着，含浸，
混入されたタイプのものも使用可能であり、このような
タイプのものも、本明細書中では繊維基材の帯状シート
５に含める。

【００１２】そしてこの製造方法では、このような繊維
基材の帯状シート５と樹脂の帯状シート６とが、それぞ
れ、リール７に巻かれ別々に準備された状態から巻き出
され、ガイドロール８を介し加熱加圧装置９へと供給さ
れる。そして加熱加圧装置９にて、図中矢示した方向に
搬送されつつ、一体的に接触されると共に加熱され、も
って全体がプリプレグ状の帯状シート１０とされる。す
なわち、繊維基材の帯状シート５と樹脂の帯状シート６
は、加熱加圧装置９に供給され、その圧着ロール１１間
を通されることにより、上下に重ねられ一体的に接触さ
れると共に、加熱されることにより、半硬化状態で柔軟
性を備えたプリプレグ状の帯状シート１０とされる。

【００１３】このような予備処理が施された後、この製
造方法では、このプリプレグ状の帯状シート１０を更に
搬送し、ギア１２やラック２等のコルゲート成形装置３
に供給して、加熱加圧することにより、波形の凹凸が連
続的に折曲形成されると共に、繊維基材に樹脂が付着，
含浸，混入等により組み合わされた繊維強化プラスチッ
ク製の波板１３が成形される。

【００１４】この工程について、更に詳述する。コルゲ
ート成形装置３は、図示例では上下１対のギア１２とラ
ック２よりなるが、上下１対のギア１２を用いることも
考えられ、更に、その他各種のプレス装置やベルト式金
型を用いることも可能である。そしてプリプレグ状の帯
状シート１０は、コルゲート成形装置３のギヤ１２とラ
ック２間に挿入されて表裏両側から挟み込まれ、加熱加
圧されることにより、波形の凹凸が連続的に折曲形成さ
れた波板１３に成形される。波板１３は、図示の台形状
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、短手方向に直線的で平行かつ長手方向に連
続的に、所定ピッチと高さで折曲形成されたものよりな
る。これと共にこの波板１３は、プリプレグ状の帯状シ
ート１０を構成していた繊維基材に、同様にプリプレグ
状の帯状シート１０を構成していた樹脂が、加熱加圧に
より付着，含浸，混入等されて組み合わされ、もって、
両者が一体化された繊維強化プラスチック製の波板１３
として成形される。

【００１５】それから、この製造方法では、所定長さ毎
に切断された複数枚の繊維強化プラスチック製の波板１
３を、谷部と頂部とを合わせる位置関係で重積，接合す
ることにより、図３に示したように、中空柱状のセルＢ
の平面的集合体であるハニカムコアＣが製造される。

【００１６】この工程について、更に詳述する。すなわ
ち、前述により成形された繊維強化プラスチック製の波
板１３は、例えば、波の谷部下面や頂部上面等に、ノー
ドボンドつまり接着剤１４が塗布されて乾燥されると共
に、所定長さ毎に切断される。なお図示例では、トレー
Ｔ中の接着剤１４をピックアップロール１５を介しプリ
ントロール１６にて塗布する方式よりなるが、接着剤１
４を塗布スタンプにて塗布する方式も可能である。さて
しかる後、複数枚の波板１３が、上下で波の半ピッチ分
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（前述した図２の（４）図も参照）。な
お、このような波板１３間に、前述した所に準じプリプ
レグ状の帯状シート１０を上下からプレスして得られた
繊維強化プラスチック製の平板（図示せず）が、更に介
装される場合もある。しかる後、このように重積された
波板１３は、更に加熱加圧されることにより、その樹脂
が硬化すると共に、塗布されていた接着剤１４も硬化し
て相互間が接着される（前述により更に平板が介装され
ていた場合は、各波板１３とこの平板間も接着され
る）。なお図示例では、接着剤１４を用いた接合方式が
採用されていたが、これによらず、ろう材を用いた接合
方式や、波板１３を構成する樹脂自体の加熱による溶融
硬化を利用した接合方式、等々も考えられる。

【００１７】このような各工程を辿ることにより、図３
に示した繊維強化プラスチック製のハニカムコアＣが製
造される。このハニカムコアＣは、前述により重積，接
合された繊維強化プラスチック製の波板１３（更には前
述した平板）をセル壁Ａとして、各々独立空間に区画形
成された中空柱状の多数のセルＢの平面的集合体よりな
る。なお、セル壁ＡそしてセルＢ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、台
形状，略三角形状，略四角形状，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Ｃ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、等々の特性が知られ、広く各
種の構造材として使用される。なお、このような繊維強
化プラスチック製のハニカムコアＣについて、より高い
剛性・強度が要求される場合には、後処理として、セル
壁Ａの外表面に更に樹脂を付着，含浸させる補強が実施
される。

【００１８】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。すなわち図１に示したよ
うに、この繊維強化プラスチック製のハニカムコアＣの
製造方法では、別々に準備，供給された繊維基材の帯状
シート５と樹脂の帯状シート６とを、搬送しつつ一体的
に接触させると共に、加熱してプリプレグ状の帯状シー
ト１０とし、更に、コルゲート成形装置３に供給して加
熱加圧することにより、繊維基材に樹脂が付着，含浸，
混入等により一体化して組み合わされた、繊維強化プラ
スチック製の波板１３を成形する。そして、成形された
波板１３を切断，重積，接合することにより、図３に示
した繊維強化プラスチック製のハニカムコアＣが製造さ
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Ｃの製造方法によると、次の第１，第２，第３のよ
うになる。

【００１９】第１に、この製造方法では、繊維基材と樹
脂とが、帯状シート５，６として搬送されつつ一体的に
接触，加熱されてプリプレグ状の帯状シート１０とさ
れ、更に、コルゲート成形装置３にて加熱加圧され、も
って、繊維基材に樹脂が付着，含浸，混入等により組み
合わされた繊維強化プラスチック製の波板１３とされ
る。つまりこの製造方法では、前述した図２のこの種従
来例のように、予め先に繊維基材に樹脂を付着，含浸，
混入等により組み合わせた繊維強化プラスチックのプリ
プレグシート１を加工，準備しておいて、これを、コル
ゲート成形装置３にて加熱加圧して波板４に成形するの
ではなく、コルゲート成形装置３等による加熱加圧によ
り、繊維基材と樹脂から波板１３を成形しつつ、同時に
繊維基材に樹脂が付着，含浸，混入等されて行く。この
ようにこの製造方法では、繊維基材と樹脂の組み合わせ
が、波板１３への成形と共に行われるので、その分、手
間や時間が削減され専用の高温高圧設備や条件設定，管
理が不要となる等、繊維強化プラスチック製のハニカム
コアＣが、簡単容易に製造可能となる。

【００２０】第２に、ところで繊維強化プラスチック中
の樹脂の割合は、ハニカムコアＣの用途に応じ、４０
％，３５％，３０％等々の目標値に設定される。そして
これは、このような目標値に対応した肉厚よりなる樹脂
の帯状シート６を、最初の工程で選択使用することによ
り、プラス・マイナス１．５％程度の公差・誤差のもと
に実現される等、この繊維強化プラスチック製のハニカ
ムコアＣの製造方法にあっては、その樹脂量が容易かつ
確実にコントロールできる。

【００２１】第３に、この製造方法では前述したよう
に、加熱加圧により、繊維基材と樹脂から波板１３を成
形しつつ、繊維基材に樹脂が付着，含浸，混入等されて
行く。もって、前述した図２のこの種従来例のように、
予め先に繊維基材に樹脂を付着，含浸，混入等した繊維
強化プラスチックのプリプレグシート１を加工，準備し
ておき、これを波板４に成形していた場合のように、途
中で定尺寸法毎の切断を要せず、材料ロス，板取りロ
ス，切断除去ロスが発生せず、不用分として切断除去さ
れるプリプレグシート１の無駄、つまり繊維基材や樹脂
の無駄が一掃される。このように、この製造方法による
と、ハニカムコアＣの製造に必要な量に合わせ、これに
見合った必要最小限な量の繊維基材や樹脂のみが使用さ
れるようになる。

【００２２】

【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
基材の帯状シートと樹脂の帯状シートとを同時に加熱加
圧して、繊維強化プラスチック製の波板を成形するよう
にしたことにより、次の効果を発揮する。

【００２３】第１に、繊維基材に樹脂を付着，含浸，混
入等するための手間，時間，設備，管理等を、別に要す
ることもなく、コスト面に優れている。すなわちこの製
造方法では、前述したこの種従来例のように、予め繊維
基材に樹脂を付着，含浸，混入等させて繊維強化プラス
チックとしたプリプレグシートを加工，準備するのでは
なく、波板に成形しつつこれらを行うようにしたので、
その分、手間や時間が削減されると共に、専用の高温高
圧設備や条件設定，管理等が不要となる。もって、繊維
強化プラスチック製のハニカムコアが、より簡単容易に
コスト面に優れ製造可能となる。

【００２４】第２に、樹脂量のコントロールも、容易か
つ確実化する。すなわちこの製造方法では、前述したこ
の種従来例のように、溶剤の混入，蒸発等に伴う面倒か
つ微妙な液温，粘度，加熱温度等の条件設定，管理を要
せず、用いられる樹脂の帯状シートの肉厚選択により、
繊維強化プラスチック中の樹脂の割合を、４０％，３５
％，３０％等々の目標値に対し、プラス・マイナス１．
５％程度の公差・誤差とすることが可能となる。このよ
うに、公差・誤差がプラス・マイナス３％程度もあった
前述したこの種従来例に比し、樹脂量が容易かつ確実に
コントロールされ、品質面に優れた繊維強化プラスチッ
ク製のハニカムコアを得ることができるようになる。

【００２５】第３に、材料ロスの無駄も一掃される。す
なわちこの製造方法では、前述したこの種従来例のよう
に、材料ロス，板取りロス，切断除去ロスがなく、不用
分として切断除去されるプリプレグシートつまり繊維基
材や樹脂の無駄が一掃され、特に最近、より高い剛性・
強度が求められ繊維基材として高価なガラス繊維等が多
用されつつある状況に鑑み、このようなロス・無駄が一
掃される意義は大きい。このように、繊維強化プラスチ
ック製のハニカムコアが、この面からもコスト面に優れ
て製造可能となる。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
ムコアの製造方法について、その実施例の説明に供する
正面説明図であり、（１）図は、準備工程，加熱工程，
波板の成形工程等を示し、（２）図は、接着剤の塗布工
程を示す。

【図２】従来例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説明に供する正面説明図であり、
（１）図は、準備されたプリプレグシートを、（２）図
は、波板の成形工程を、（３）図は、成形された波板
を、（４）図は、波板を重積，接合する工程を示す。

【図３】ハニカムコアの斜視図である。

【符号の説明】

１ プリプレグシート ２ ラック ３ コルゲート成形装置 ４ 波板（従来例のもの） ５ 繊維基材の帯状シート ６ 樹脂の帯状シート ７ リール ８ ガイドロール ９ 加熱加圧装置 １０ プリプレグ状の帯状シート １１ 圧着ロール １２ ギア １３ 波板（本発明のもの） １４ 接着剤 １５ ピックアップロール １６ プリントロール Ａ セル壁 Ｂ セル Ｃ ハニカムコア Ｔ トレー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 まず、別々に準備，供給された繊維基材
   の帯状シートと樹脂の帯状シートとを、同方向に搬送し
   つつ一体的に接触させると共に加熱して、全体をプリプ
   レグ状の帯状シートとしてから、 該プリプレグ状の帯状シートを更に搬送し、ギアやラッ
   ク等のコルゲート成形装置に供給して加熱加圧すること
   により、波形の凹凸が連続的に折曲形成されると共に、
   繊維基材に樹脂が付着，含浸，混入等により組み合わさ
   れた繊維強化プラスチック製の波板を成形した後、 所定長さ毎に切断された複数枚の該波板を、谷部と頂部
   とを合わせる位置関係で重積，接合することにより、中
   空柱状のセルの平面的集合体であるハニカムコアを得る
   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。