(57)【要約】  接合前にハニカムのエッジにナイロン系（ポリアミド）接着剤を塗布することにより、ハニカムと複合表面シート間のコア−表皮の接合を改良する。ポリアミド接着剤によるハニカムのエッジコーティングは、特に、プリプレグのマトリックス樹脂がプリプレグをハニカムに固着するように設計されている時に、ハニカムとプリプレグ表面シート間の接合強度を更に高めるために有用である。
2008511478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面シートをハニカムに接合する方法であって、
前記ハニカムに接合するための内部表面、及び外部表面を含む表面シートを提供するステップであって、前記表面シートが少なくとも一種の繊維層及び樹脂マトリックスを含むステップ、
複数のハニカムセルの輪郭を明示する壁を有するハニカムを提供するステップであって、前記壁が前記表面シートの内部表面に接合するための少なくとも１個のエッジを有するステップ、
前記の少なくとも１個のエッジに接着剤を塗布してエッジコーテッドハニカムを形成するステップであって、前記接着剤がポリアミドを含むステップ、と
前記表面シートを前記エッジコーテッドハニカムに接合するステップを含む方法。
【請求項２】
前記接着剤がポリアミド及び熱硬化性樹脂を含む請求項１に記載の表面シートをハニカムに接合する方法。
【請求項３】
前記熱硬化性樹脂が、エポキシ及びフェノール樹脂からなる群から選ばれる請求項２に記載の表面シートをハニカムに接合する方法。
【請求項４】
前記接着剤が、４０から９０重量％のポリアミドを含む請求項１に記載の表面シートをハニカムに接合する方法。
【請求項５】
前記ハニカムが、樹脂含浸紙、樹脂含浸ガラス繊維、及び樹脂含浸炭素繊維からなる群から選ばれた複合材料を含む請求項１に記載の表面シートをハニカムに接合する方法。
【請求項６】
前記表面シートがプリプレグを含む請求項１に記載の表面シートをハニカムに接合する方法。
【請求項７】
前記プリプレグが粘着性である請求項６に記載の表面シートをハニカムに接合する方法。
【請求項８】
前記樹脂マトリックスが熱硬化性樹脂を含む請求項７に記載の表面シートをハニカムに接合する方法。
【請求項９】
前記樹脂マトリックスが熱可塑性樹脂を含む請求項８に記載の表面シートをハニカムに接合する方法。
【請求項１０】
前記樹脂マトリックスが未硬化であり、前記表面シートを前記エッジコーテッドハニカムに接合する前記ステップが、前記未硬化樹脂マトリックスを硬化する追加のステップを含む請求項１に記載の表面シートをハニカムに接合する方法。
【請求項１１】
プリプレグ表面シートが、ハニカムに接合するための内部表面及び外部表面を含み、前記ハニカムが、複数のハニカムセルの輪郭を明示する壁を含み、前記壁が、前記プリプレグ表面シートの内部表面に接合するための少なくとも１個のエッジを有する、前記プリプレグ表面シートを前記ハニカムに接合する方法において、前記の少なくとも１個のエッジに接着剤を塗布してエッジコーテッドハニカムを形成することを含む改良であって、前記接着剤がポリアミドを含み、かつ前記表面シートを前記エッジコーテッドハニカムに接合する改良。
【請求項１２】
前記接着剤が、ポリアミド及び熱硬化性樹脂を含む請求項１１に記載のプリプレグ表面シートをハニカムに接合する改良された方法。
【請求項１３】
前記熱硬化性樹脂が、エポキシ及びフェノール樹脂からなる群から選ばれる請求項１２に記載のプリプレグ表面シートをハニカムに接合する改良された方法。
【請求項１４】
前記接着剤が、４０から９０重量％のポリアミドを含む請求項１２に記載のプリプレグ表面シートをハニカムに接合する改良された方法。
【請求項１５】
前記ハニカムが、樹脂含浸紙、樹脂含浸ガラス繊維、及び樹脂含浸炭素繊維からなる群から選ばれた複合材料を含む請求項１１に記載のプリプレグ表面シートをハニカムに接合する改良された方法。
【請求項１６】
前記プリプレグが粘着性である請求項１１に記載のプリプレグ表面シートをハニカムに接合する改良された方法。
【請求項１７】
前記プリプレグ表面シートが、少なくとも１種の繊維層及びマトリックス樹脂を含み、前記マトリックス樹脂が熱硬化性樹脂を含む請求項１１に記載のプリプレグ表面シートをハニカムに接合する改良された方法。
【請求項１８】
前記マトリックス樹脂が熱可塑性樹脂を含む請求項１７に記載のプリプレグ表面シートをハニカムに接合する改良された方法。
【請求項１９】
ハニカムサンドイッチパネルであって、
前記ハニカムに接合される内部表面、及び外部表面を含む表面シートであって、少なくとも一種の繊維層及び樹脂マトリックスを含む表面シート、
複数のハニカムセルの輪郭を明示する壁を有するハニカムであって、前記壁が、前記表面シートの内部表面に接合される少なくとも１個のエッジを有するハニカム、と
前記の１個のエッジに配置されて前記表面シートと前記ハニカム間を接合する接着剤であって、前記接着剤がポリアミドを含む接着剤、を含むハニカムサンドイッチパネル。
【請求項２０】
前記表面シートがプリプレグである請求項１９に記載のハニカムサンドイッチパネル。
【請求項２１】
前記プリプレグが粘着性である請求項２０に記載のハニカムサンドイッチパネル。
【請求項２２】
前記樹脂マトリックスが熱硬化性樹脂を含む請求項２０に記載のハニカムサンドイッチパネル。
【請求項２３】
前記樹脂マトリックスが熱可塑性樹脂を含む請求項２１に記載のハニカムサンドイッチパネル。
【請求項２４】
前記プリプレグ中の前記樹脂マトリックスが硬化されて硬化ハニカムサンドイッチパネルを提供する請求項１９に記載のハニカムサンドイッチパネル。
【請求項２５】
前記表面シートが、前記硬化ハニカムサンドイッチパネルから強制的に除かれる時、前記ハニカム壁が引き離され、かつ前記接合部がそのまま残るように、十分な量の前記接着剤が、前記１個のエッジに配置される請求項２４に記載の硬化ハニカムサンドイッチパネル。
【請求項２６】
前記接着剤が、ポリアミド及び熱硬化性樹脂を含む請求項１９に記載のハニカムサンドイッチパネル。
【請求項２７】
前記熱硬化性樹脂が、エポキシ及びフェノール樹脂からなる群から選ばれる請求項２６に記載のハニカムサンドイッチパネル。
【請求項２８】
前記接着剤が、４０から９０重量％のポリアミドを含む請求項１９に記載のハニカムサンドイッチパネル。
【請求項２９】
前記ハニカムが、樹脂含浸紙、樹脂含浸ガラス繊維、及び樹脂含浸炭素繊維からなる群から選ばれた複合材料を含む請求項１９に記載のハニカムサンドイッチパネル。
【請求項３０】
前記樹脂マトリックスが硬化されて硬化ハニカムサンドイッチパネルを形成する請求項１９に記載のハニカムサンドイッチパネル。
【請求項３１】
前記接着剤がＥＬＶＡＭＩＤＥ  ８０６６を含む請求項１に記載の表面シートをハニカムに接合する方法。
【請求項３２】
前記接着剤がＥＬＶＡＭＩＤＥ  ８０６６を含む請求項１１に記載のプリプレグ表面シートをハニカムに接合する改良された方法。
【請求項３３】
前記接着剤がＥＬＶＡＭＩＤＥ  ８０６６を含む請求項１９に記載のハニカムサンドイッチパネル。
【請求項３４】
前記ハニカムの前記少なくとも１個のエッジに塗布される前記接着剤の量が、１０ｇ／平方フィート未満である請求項１１に記載のプリプレグ表面シートをハニカムに接合する改良された方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、サンドイッチパネル、及びその他の関連する構造用複合材料に関する。サンドイッチパネルは、典型的には、ハニカムなどのコア材料の相対する側面に接着的に接合してサンドイッチパネルを作製する表面シート（また、「表皮」とも呼ぶ）から構成される。特に、本発明は、ハニカムと表面シート間の接合を改良するためのハニカム処理に関する。本発明は、特に、表面シートが複合材料から製造されるサンドイッチパネルに応用できる。
【背景技術】
【０００２】
サンドイッチパネルは、高強度及び軽量化が必要な各種の用途に用いられる。大部分のサンドイッチパネルに用いられるコアは、軽量ハニカム、硬質フォーム、紙又は木材のいずれかである。ハニカムは、その強度と重量の高い比率、及び高い耐疲労破損の故に、ポピュラーなコア材料である。ハニカムコアを製造するために、金属及び複合材料を含む各種の製品が使用されている。
【０００３】
また、ハニカムの側面（「エッジ」とも呼ぶ）に接合される表面シートは、金属及び複合材料を含む各種の材料から製造されている。全てのサンドイッチパネルの構成物において重要な視点は、表面シートをハニカムに接合する方法である。通常、表面シートをコアに接合するために接着剤が用いられる。負荷が一つの表面材から他方へ伝達され、かつ構造体が通常用いられる応力計算法を受け入れて示唆される条件を満たすために、接着剤は表面材又は表皮をコアに強力に固着させなければならない。接着剤が失敗した時には、パネルの強度はきわめて弱くなる。ハニカムをコアとして用いるサンドイッチパネルにおいては、接着剤が特に重要である。その理由は、ハニカムのエッジが表面シートに接触する面積が比較的に小さいからである。
【０００４】
複合表面シートをハニカムに貼り付ける一つの方法は、少なくとも１種の繊維強化層及び未硬化樹脂マトリックスを含むプリプレグシートを形成することを含む。プリプレグは、複合材料産業で用いる技術用語であり、樹脂を予備含浸し最終硬化できるようになったマット、織物、不織布材料、トウ（ｔｏｗ）、又はロービング（ｒｏｖｉｎｇ）のことである。典型的には、フィルム接着剤がプリプレグコア集成体に加えられ、次に、高められた温度でプリプレグ樹脂及び接着剤樹脂を硬化させることにより接合される。フィルム接着剤は、個別の合わせ層（ｐｌｙ  ｌａｙｅｒ）又はプリプレグシートの一体部分として貼り合わすことができる。
【０００５】
ハニカムサンドイッチパネルは、パネルの剛性及び構造強度を基本的要件とする多くの用途で使用される。加えて、また、ハニカムサンドイッチパネルは、パネル重量が基本的に重要な航空宇宙産業で広く使用される。その結果として、構造的強度を犠牲にすることなく、ハニカムサンドイッチパネルの重量を減少させる計画的な努力がなされ、継続されている。重量軽減を研究する一つの分野が、個別の接着剤層の削減である。これは、粘着性（ｓｅｌｆ−ａｄｈｅｓｉｖｅ）の複合材料から表面シートを作製することにより達成された。このような粘着性プリプレグに用いられる樹脂は、適切な構造強度を提供し、一方でハニカムに対する適切な接着力を提供するという二元的な要求を満たさなければならない。代表的な粘着性表面シートは、公開された欧州特許出願番号ＥＰ０９２７７３７Ａ１及びＥＰ０８１９７２３Ａ１、及び米国特許第６，４４０，２５７号及び第６，５０８，９１０号で説明されている。
【０００６】
表面シートをハニカムに接合する代替法は、ハニカムのエッジに接着剤を塗布することを含む。この接着剤は、通常、接着剤にハニカムのエッジを「浸漬する」ことにより塗布される。このタイプの接合に用いられる接着剤は、通常、「浸漬」樹脂又は接着剤と呼ばれる。この方法の利点は、接着剤が表面シート全面に分布されるのではなく、ハニカムが表面シートに接触する部分にだけ配置されることである。一般的に、この方法は、アルミニウム及びその他の金属表面シートなどの非粘着性の表面シートをハニカムに接合するために用いられる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に従えば、ハニカムコアに接合される内部表面、及び外部表面を有する少なくとも一つの表面シートを含むハニカムサンドイッチパネルが提供される。この表面シートは、少なくとも一つの繊維層及び樹脂マトリックスを含む。このハニカムは、複数のハニカムセルの輪郭を決める壁を含み、この壁は、表面シートの内部表面に接合される少なくとも一つのエッジを有する。本発明の一つの特徴として、ポリアミド（一般的な例は、普通「ナイロン」と呼ばれる）を含む接着剤が、表面シートをハニカムに接合するために用いられる。表面シートが樹脂マトリックスを含む場合に、ポリアミドを含む接着剤の使用が、ハニカムと表面シート間の特に強力な接合を実現することが発見された。本発明に従うポリアミド接着剤の使用は、ハニカムとプリプレグ表面シート間の接合強度を高めることに特に有効であることが判った。
【０００８】
本発明の更なる特徴として、プリプレグのために用いた樹脂マトリクスが熱硬化性樹脂を含む場合に、ポリアミドを含む接着剤は、ハニカムとプリプレグ表面シート間の接合強度を高める。プリプレグ樹脂マトリクスが、ゴム及び／又は熱可塑性樹脂で強化された熱硬化性樹脂を含む場合に、ポリアミド接着剤の使用は、粘着性プリプレグ表面シートの接合強度を高める点で特に有効である。本発明のある実施形態では、ポリアミド接着剤により提供される接合強度は、コアから表面シートを分離する（ドラム式剥離試験で）時に、ハニカム壁が引き裂かれ、一方表面シートとハニカム間の接合は損なわれずに残るような強度である。このような実施形態では、表面シートをパネルから剥がす時に、接着剤の接合はコアより強いので、サンドイッチパネルは、凝集破壊するのではなく、コア破壊を受ける。
【０００９】
本発明の追加の特徴として、ポリアミドを含む接着剤は、表面シートを、複合材料から製造されたハニカムに接合するために特によく適している。ハニカムの製造工程では、通常、ハニカム切片は、ハニカムの大きなブロックから切り出される。ブロックからのハニカムの切り出しは、繊維を露出させ、「ぎざぎざした」又は「毛羽立った」エッジを形成し易く、これが表面シートに対する接合を困難にする傾向がある。したがって、接合強度を改良するために、複合ハニカムのエッジは、一般的に、接合に先立って、研磨、機械加工又はその他の表面処理法によって処理され、露出した繊維を除去し、ハニカムエッジを平滑にする。本発明に従うポリアミド接着剤は、毛羽立った又は平滑なハニカムが使用される場合にも、良好な接合強度を提供する。したがって、所望するならば、複合ハニカムから毛羽立ったエッジの除去に時間を費やすステップが削除できる。
【００１０】
本発明は、ポリアミド接着剤でエッジコートされたハニカムを用いて作製される、上記のようなサンドイッチパネルを包含するばかりでなく、このようなサンドイッチパネルを作製するために表面シートをハニカムに接合する方法も包含する。この方法は、ハニカムコアに接合するための内部表面、及び外部表面を含む表面シートを提供することを包含し、その際、表面シートは、少なくとも一つの繊維層及び樹脂マトリックス含む。複数のハニカムセルの輪郭を決める壁を含むハニカムが提供され、その際、この壁は、表面シートの内部表面に接合するための少なくとも一つのエッジを有する。ナイロンを含む接着剤がハニカムエッジに塗布されてエッジコーテッドハニカムを提供し、これが、次に、表面シートに接合される。
【００１１】
本発明に従って製造された完成サンドイッチパネルは、軽量化及び構造的に強い材料が必要な各種の状況で使用できる。しかし、本発明は、多数の厳しい機械的かつ化学的要件が満たされなければならず、と同時に重量制限を越えてはならない航空宇宙用途での使用に特によく適している。付属の図面と関連付けて、以下の詳細な説明を参照すれば、本発明の上記の特徴、多くの他の特徴及び付属の利点がよりよく理解されるであろう。
【００１２】
図１は、本発明に従い、ナイロン接着剤（ポリアミド又は変性ポリアミド）を用いてハニカムを表面シートに接合する前の、好ましい代表的ハニカムコア及び二つの複合表面シートの斜視図である。
【００１３】
図２は、図１に示した構成材料が、一緒に接合され、硬化されて最終のハニカムサンドイッチパネルを作製する、好ましい代表的サンドイッチパネルの斜視図である。
【００１４】
図３は、表面シートに接合されている単一のエッジコーテッドハニカム壁を示す、本発明に従う代表的方法の部分線図の説明である。
【００１５】
図４は、ハニカムから表面シートを強制剥離する時に、サンドイッチパネルがコア破壊を受ける、本発明の実施形態を示す部分線図である。
【００１６】
本発明に従うナイロン（ポリアミド）接着剤を用いて、複合表面シート（特に粘着性プリプレグ）とハニカムコアの接合を改良して、軽量化かつ構造強度が特に重要な設計基準になる航空宇宙用途向けの軽量構造パネルを作製することが好ましい。しかし、当業者は、本発明が航空宇宙用途に限定されるものではなく、複合材料から製造される表面シートを有するハニカムサンドイッチパネルに対するニーズが存在する任意の場面で使用できることを理解するであろう。
【００１７】
航空宇宙用途の好ましい代表的ハニカムサンドイッチパネルの三つの基本的構成材料が、パネル作製前の図１に示される。この構成材料は、複数のハニカムセル１３を形成する壁１１を有するハニカムコア１２を含む。壁は、１４及び１６で示されるハニカムの表面又はエッジを形成するエッジを有する。その他の二つの構成材料は、プリプレグ表面シート１７及び１９である。表面シート１７及び１９は、ハニカムエッジに接合するための内部表面２１及び２３をそれぞれ含む。また、表面シート１７及び１９は、外部表面２５及び２７をそれぞれ含む。本発明に従えば、ハニカム１２のエッジ１４及び１６が、必須成分としてポリアミドを含有する接着剤（図１では認識できない）を塗布されてエッジコーテッドハニカムを作製する。ポリアミド接着剤（ポリアミドコーティング）の使用は、表面シート１７及び１９とハニカム１２の接合を改良し、一方で、得られたパネルの重量をほとんど増加させない。未硬化プリプレグ表面シート又は表皮１７及び１９を、エッジコーテッドハニカム１２に貼りつけ、次に硬化させて図２に示したように表面シート１８及び２０を作製する。
【００１８】
図３は、本発明に従って、ハニカムを表面シート１９の一つに接合する方法を示す部分線図の説明である。簡潔に言えば、図３は、単一の壁１６の接合を示し、ハニカムのエッジ１６の全体が、ポリアミド接着剤（コーティング）で塗布されている。図３に示したように、ハニカム壁１１のエッジ下部が、ポリアミド接着剤（ポリアミドコーティング）１５で塗布され、その後、未硬化プリプレグ表面シート１９の下部に接合される。矢印３０で示したように、ポリアミド接着剤（ポリアミドコーティング）がプリプレグ１９上に部分的に流動するように、エッジコーテッドハニカムが表面シート１９に対して配置され、フィレット２８及び２９を形成する。次に、矢印４０で示したように、プリプレグが硬化して、硬化表面シート２０を含む最終のサンドイッチパネル１０を形成する。
【００１９】
ハニカムコア１２は、ハニカムコアを形成するために用いられる任意の材料から製造することができる。代表的なハニカムコア材料は、アルミニウム、アラミド、炭素又はガラス繊維複合材料、樹脂含浸紙、不織スパンボンデッドポリプロピレン、スパンボンデッドナイロン、スパンボンデッドポエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などを含む。代表的な好ましいハニカム材料は、アラミド系基体であり、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏｍｐａｎｙ（ウイルミントン、デラウエア州）から入手できる商品名ＮＯＭＥＸ（登録商標）の下で販売されている材料などである。ＮＯＭＥＸ（登録商標）から製造されたハニカムコアは、Ｈｅｘｃｅｌ社（ダブリン、カリフォルニア州）から販売されている。好ましい代表的なＮＯＭＥＸ（登録商標）ハニカムは、Ｈｅｘｃｅｌ社から入手できるＨＲＨ（登録商標）１０を含む。別の好ましいハニカム材料は、ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）である。好ましい代表的なＫＥＶＬＡＲ（登録商標）ハニカムは、商品名ＨＲＨ（登録商標）３６の下でＨｅｘｃｅｌ社から入手できる。また、炭素又はガラス複合材料から製造されたハニカムが好ましく、典型的には、炭素又はガラス繊維、及びフェノール樹脂及び／又はポリイミドマトリックスを含む。ハニカムは、典型的には硬化した形態で供給され、以下に説明するポリアミド系接着剤を塗布する以外には更なる処理を必要とせず、表皮又は表面シートに接合される。ハニカムの大きなブロックからハニカム切片を切り出す時に繊維が露出することにより存在する恐れがある「毛羽立った」エッジを除去するために、所望により、コアを研磨することができ、又は機械加工することができる。しかし、先に述べたように、エッジコーティングとして本発明に従うポリアミド系接着剤の使用は、製造時にハニカムエッジ上に露出する繊維の除去を省略するか、又はその必要を少なくとも実質的に減少させる。
【００２０】
ハニカムの寸法は大きく変更できる。航空宇宙用途では、ハニカムコアは、典型的には、１／８から１／２インチ（３．２〜１２．７ｍｍ）のセル（即ち、直径／断面）であり、このコアは、１／４インチ（６．４ｍｍ）から２インチ（５０．８ｍｍ）の厚さ（ハニカムエッジ間の距離）を有する。また、ハニカム壁の厚さは様々であることができ、典型的なハニカム壁は、約０．００１インチ（０．２５ｍｍ）から０．００５インチ（０．１３ｍｍ）の厚さである。用いられるセル寸法、壁厚さ、及び材料密度の組み合わせが、ポンド／立方フィート（ｐｃｆ）で表されるコア重量を決める。約２ｐｃｆから８ｐｃｆの重量を有する複合ハニカムが好ましい。
【００２１】
ハニカムに接合される表面シートは、複合サンドイッチパネル構造に用いられる任意の材料から製造することができる。通常、このような複合材料は、一層以上の繊維及び樹脂マトリックスを含む。プリプレグ表面シート１７及び１９に用いられる繊維は、複合積層材を形成するために用いられる任意の繊維材料であることができる。代表的繊維材料は、ガラス、アラミド、炭素、セラミック及びそれらの複合物を含む。この繊維は、織物状、一方向又はランダム繊維マットの形態であってもよい。織物状炭素繊維が好ましく、平織り、ハーネスサテン、あや、及びバスケット織りスタイルなどがあり、８０から６００ｇｓｍの面積重量を有するが、１９０から３００ｇｓｍがより好ましい。炭素繊維は、３，００００から４０，０００フィラメント／トウを有することができ、より好ましくは３，０００から１２，０００フィラメント／トウである。これらの全ては市販されている。また、同様な型式のガラス繊維が用いることができ、最も普遍的には、３０３ｇｓｍで７７８１、かつ１０７ｇｓｍで１２０である。一方向構造を用いる時、典型的プライ重量は、炭素では１５０ｇｓｍ、かつガラスでは２５０ｇｓｍである。
【００２２】
複合材料は、ハニカムに接合する前に予備硬化されてもよいが、樹脂マトリックスが、接合前に、未硬化又は部分硬化状態であることが好ましい。未硬化表面シートは、硬化、及び表面シートとハニカムの接合を単一のステップに組み合わせ、かつ接合工程時に、ハニカム上に存在するポリアミド系接着剤を未硬化樹脂マトリックスと相互作用させるので、未硬化表面シートが好ましい。好ましい形態はプリプレグ、又は未硬化表面シートの種類である。
【００２３】
プリプレグのための樹脂マトリックスは、エポキシ、シアネートエステル、フェノール、ベンゾオキサジン、ポリイミド、又はビスマレイミドなどの熱硬化樹脂を含まなくてはならない。ある種の特有の接着性（粘着性プリプレグ）をもつプリプレグが特に好ましい。公布された米国特許第６，４４０，２５７号及び第６，５０８，９１０号に記載された種類のプリプレグは、接着剤を使用することなく、ハニカムに接合して適切なサンドイッチパネルを作製することができる粘着性プリプレグの例である。このプリプレグは、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の組み合わせである樹脂マトリックスを含む。ハニカムエッジに塗布されたナイロン接着剤の使用は、ハニカムとこの種類の粘着性表面シート間の接合強度が予想外に向上することが判った。
【００２４】
樹脂マトリックスを形成するために用いられる好ましい樹脂は、エポキシ及び／又はシアネートエステル及び／又はビスマレイミド樹脂、及び一種以上の硬化剤を含む。また、樹脂マトリックスは、米国特許第６，４４０，２５７号及び第６，５０８，９１０号に記載されたように、粘度調節剤及び熱可塑性フィレット形成性粒子を含むことが好ましい。粘度調節剤及びフィレット形成性粒子が、樹脂マトリックス中に含有される場合、先ず樹脂が粘度調節剤と混合されて樹脂混合物を形成する。必要であれば、粘度調節剤を完全に溶解することを保証するために混合物が加熱される。次に、硬化剤及びフィレット形成剤が樹脂混合物に添加される。この最終樹脂混合物は、フィレット形成粒子が樹脂に溶解する温度より低い温度で保たれる。その結果、このステージでは、フィレット形成粒子が樹脂全体に亘って均一に混合されていることが好ましく、フィレット形成粒子は、実質的な程度に溶解していないので、樹脂粘度が受け入れ難いレベルまで高くなることがない。樹脂が繊維に浸透してプリプレグを形成できるようでなければならないので、樹脂混合物の粘度は重要である。本明細書の意図するところでは、当初の粒子重量の少なくとも９０重量％を維持する粒子は、実質的な程度に溶解していないと考察される。当初粒子の１０重量％未満しか、樹脂中にもとのままで存在しない場合、粒子が実質的に溶解していると考察される。
【００２５】
フィレット形成粒子を含有する、プリプレグを製造するために用いる最終的な樹脂混合物の粘度は、１５０と１，５００ポアズの間でなければならない。好ましい粘度は、３００と１，２００ポアズの間である。前記の粘度範囲は、レオメトリー動的分析法（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ  ＲＤＡ２）により、２℃／分、１０ラド／秒、及び０．８〜１．０ｍｍのギャップの設定で粘度測定した時の、プリプレグ製造前の最終的樹脂混合物に対する最低限の粘度を表している。硬化／接合工程で、フィレット形成粒子が溶解する時に、樹脂混合物の粘度は、徐々に増加する。
【００２６】
フィレット形成樹脂は、プリプレグ製造工程で、繊維層による粒子の固有濾過のためにプリプレグの表面に向かって濃縮される傾向がある。代替の方法として、樹脂がプリプレグフィルムに成形された後、又は樹脂が繊維層に含浸された後に、フィレット形成粒子を樹脂表面に塗布してもよい（例えば、粉末沈積法により）。このようにして、フィレット形成粒子が、プリプレグ表面上に実質的に分配される。いずれの場合にも、プリプレグがコア材料に貼り合わされ、かつ硬化されるまでは、フィレット形成粒子が溶解しないように、樹脂温度は十分に低いレベルに維持されている。
【００２７】
エッジコーテッドコアに貼り合わせた後、フィレット形成粒子を実質的に溶解し、プリプレグを硬化し、かつポリアミド接着剤を硬化するために、プリプレグは、十分な時間、十分なレベルに加熱される。溶解した熱可塑性粒子は、接合の粘り強さを高め、かつポリアミド接着剤（同様に、プリプレグマトリックス樹脂中に存在する熱硬化樹脂）と相互作用して接合を更に強化する。
【００２８】
プリプレグマトリックス樹脂を製造するために用いることができる代表的熱硬化性樹脂は、フェノール、ベンゾオキサジン、ポリイミド、エポキシ、シアネートエステル、及びビスマレイミド樹脂を含む。代表的エポキシ及びシアネートエステル樹脂は、グリシジル−ｐ−アミノフェノール、テトラグリシジルジアミノジフェニル−メタンなどのグリシジルアミン型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（例えば、Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社、ブルースタ、ニューヨーク州から入手できるＥＣＮ１２９９）及びレゾルシノール型エポキシ樹脂などのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂；１，１'−ビス（４−シアナトフェニル）エタン（Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社、ブルースタ、ニューヨーク州から入手できるＡｒｏＣｙ  Ｌ−１０）、１，３−ビス（４−シアナトフェニル−１−１−（１−メチルエチリデン））ベンゼン（Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社、ブルースタ、ニューヨーク州から入手できるＲＴＸ３６６）などのシアネートエステルを含む。エポキシ樹脂が好ましい。特に好ましいエポキシブレンドは、三官能性エポキシ及び二官能性ビス−Ｆエポキシの混合物を含む。
【００２９】
また、基本のプリプレグマトリックス樹脂を作製するために、硬化剤及び粘度調節剤（任意選択）が、熱硬化性樹脂に添加される。硬化剤は、好ましくはアミン硬化剤であり、粘度調節剤は、好ましくは、熱硬化性樹脂に溶解する熱可塑性材料である。
【００３０】
各種のマトリックス樹脂を、複合表面シートに用いることができるが、エポキシ及びシアネートエステル配合物に基づいたマトリックス樹脂が好ましい。加えて、ハニカムのそれぞれの表面上に二つのプリプレグ層をもつサンドイッチパネルが好ましい。この二つの層は、好ましくは、縦方向に２層（０／９０）又は２層（±４５、０／９０）がハニカムの長手方向に配列されている。当業者は、本発明が二つ以上の繊維層を含む多層表面シートにも応用できることを認識するであろう。
【００３１】
代表的な好ましい表面シートマトリックス樹脂配合は、以下のようである：
（１）１から７０重量部のエポキシ、
５から４０重量部のアミン硬化剤、
１から３０重量部の粘度調節剤、及び
５から５０重量部の熱可塑性フィレット形成粒子、
（２）１０から４０重量部の三官能性エポキシ樹脂、
１０から４０重量部の二官能性エポキシ樹脂、
１１から２５重量部の芳香族硬化剤、
０から３重量部の非芳香族硬化剤、
５から１５重量部の粘度調節剤、及び
８から３０重量部の熱可塑性フィレット形成粒子。
【００３２】
エポキシは、三官能エポキシ、二官能エポキシ、及び多くの三官能エポキシと二官能エポキシの組み合わせからなる。また、四官能エポキシも用いることができる。代表的三官能エポキシは、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール及びＮ，Ｎ−ジグリシジル−４−グリシジルオキシアニリン（Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社、ブルースタ、ニューヨーク州から入手できるＭＹ−０５１０又はＭＹ−０５００）がある。この樹脂に用いることができる代表的二官能エポキシは、Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社、ブルースタ、ニューヨーク州から入手できるＧＹ−２８１、ＬＹ−９７０３、及びＧＹ−２８５などのビス−Ｆエポキシを含む。ＧＹ−６０１０（Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社、ブルースタ、ニューヨーク州）及びＤＥＲ  ３３１（ダウケミカル社、ミッドランド、ミシガン州）などのビス−Ａエポキシが、適したビスフェノール−Ａ型エポキシであり、使用できる。代表的四官能エポキシは、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン（Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社、ブルースタ、ニューヨーク州から入手できるＭＹ−７２１、ＭＹ−７２０及びＭＹ−９５１２）である。その他の適切なエポキシは、フェノールノボラック型エポキシ、クレゾールノボラック型エポキシ、レゾルシノール型エポキシを含む。好ましいビス−Ｆエポキシは、Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社、ブルースタ、ニューヨーク州から入手できるＧＹ−２８１及びＧＹ−２８５を含む。
【００３３】
代表的硬化剤は、ジシアンジアミド、３，３−ジアミノジフェニルスルホン（３，３−ＤＤＳ）、３−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノ又はグリシジルシラン、ＣｕＡｃＡｃ／ノニルフェノール（１／０．１）、４，４'−ジアミノジフェニルスルホン（４，４'−ＤＤＳ）、４，４'−メチレンビス（２−イソプロピル−６−メチルアニリン）、例えばＬｏｎｚａｃｕｒｅ  Ｍ−ＭＩＰＡ（Ｌｏｎｚａ社、フェーローン、ニュージャージ州）、４，４'−メチレンビス（２，６−ジイソプロピルアニリン）、例えばＬｏｎｚａｃｕｒｅ  Ｍ−ＤＩＰＡ（Ｌｏｎｚａ社、フェーローン、ニュージャージ州）を含む。ジシアンジアミド及び３，３−ＤＤＳが好ましい硬化剤である。３，３−ＤＤＳとジシアンジアミドの組み合わせが特に好ましい。
【００３４】
代表的粘度調節剤は、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ社（ピッツフィールド、マサチューセッツ州）から入手できるＵＬＴＥＭ（登録商標）１０００Ｐなどの熱可塑性ポリエーテルイミド、住友化学社（大阪、日本）から入手できる５００３Ｐなどの微粉化ポリエーテルスルホン、Ｈｅｘｃｅｌ社（ダブリン、カリフォルニア州）から入手できるＨＲＩ−１、及びＨｕｎｔｓｍａｎ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社（ブルースタ、ニューヨーク州）から入手できるポリイミドＭＡＴＲＩＭＩＤ（登録商標）９７２５を含む。ＵＬＴＥＭ（登録商標）１０００Ｐ及び微粉化ＰＥＳが好ましい。微粉化ＰＥＳが特に好ましい。レオメトリー動的分析法（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ  ＲＤＡ２）を用いて、２℃／分、１０ラッド／秒、及び０．８〜１．０ｍｍギャップの設定で粘度を測定した時、最終樹脂混合物の最小粘度が１５０と１，５００ポアズの間に維持されるならば、エポキシ樹脂混合物に添加される粘度調節剤の量及び種類は、変更することができる。先に述べたように、３００と１，２００ポアズの間の最小粘度をもつ混合物が好ましい。フィレット形成粒子を添加する前のプリプレグ樹脂の粘度は、室温で約５０ポアズと２，０００ポアズの間でなければならない。好ましい粘度範囲は、室温で約１００ポアズから１，５００ポアズである。
【００３５】
緻密化（ｄｅｎｓｉｆｉｅｄ）ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）及び緻密化ポリエーテルイミド粒子が、好適なフィレット形成粒子として用いることができる。緻密化ＰＥＳ粒子が好ましい。好ましくは、緻密化ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）粒子は、米国特許第４，９４５，１５４号の技術に従って製造される。この内容を参考として本明細書に援用する。ＰＥＳ粒子の平均粒子径は、１から１５０ミクロンの範囲である。１から５０ミクロンの平均粒子径が好ましく、１０から２５ミクロンの平均粒子径が特に好ましい。微小球は、一般的に球形状であり、この緻密化微小球粉末をミクロン篩に通過させて分級する。この粒子のガラス転移温度（Ｔｇ）が２００℃超であることが好ましい。
【００３６】
所望により、使用するＰＥＳは、「微小化」することができる。微小化ＰＥＳは、ＰＥＳ粒子とよばれ、粒子を磨砕することにより、又は業界で知られているその他の研磨製造技術を用いて製造される粗表面の特徴を有する。また、微小化ＰＥＳ粒子は、業界で知られた噴霧及び乾燥法を用いて製造することができる。微小化ＰＥＳ粒子は、好ましくは、１２０ミクロン未満の径である。５０ミクロン未満の径の粒子が特に好ましく、１０から２５ミクロンの範囲が特に好ましい。
【００３７】
プリプレグ樹脂は、先ずエポキシ成分どうしを混合し、次にポリエーテルイミド又は微小化ＰＥＳ粘度調節剤を徐々に添加することにより製造される。得られた混合物は、約１３０℃に加熱し、十分な時間混合してポリエーテルイミド／ＰＥＳ粒子を溶解させる。いったんポリエーテルイミド／ＰＥＳが溶解したら、混合物は約７５℃に冷却される。次に、芳香族アミン硬化剤及びフィレット形成性緻密化ＰＥＳ粒子が混合物に添加される。硬化剤及び緻密化ＰＥＳ粒子を樹脂に混合する間、樹脂は約７０℃〜７５℃より低い温度に維持しなければならない。最終の樹脂は、レオメトリー動的分析法（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ  ＲＤＡ２）を用いて、２℃／分、１０ラッド／秒、及び０．８〜１．０ｍｍギャップの設定で粘度を測定した時、１５０から１，５００ポアズの間の最小粘度を有する。好ましい粘度範囲は、３００から１，２００ポアズである。
【００３８】
完成樹脂は、所望の繊維生地に塗布してプリプレグを形成する。プリプレグの樹脂含有量は、多くの種々の因子に応じて変更することができ、サンドイッチパネルに対して所望される機械的かつ構造的性特性を達成させる。プリプレグが、３５〜４５重量％の樹脂含有量であることが好ましい。
【００３９】
プリプレグは、真空及び／又は圧力を使用して、エッジコーテッドハニカムに接合され、加熱されて、プリプレグ及びポリアミド接着剤を硬化させて、ハニカムにしっかり接合した硬化表面シートを形成させる。プリプレグを硬化させエッジコーテッドハニカムに接合するために必要な真空、圧力及び熱の量は、特定のマトリックス樹脂配合、特定のポリアミド接着剤配合、プリプレグ中の樹脂マトリックスの量、及びハニカムエッジ上のポリアミド接着剤の量に応じて変更できる。一般的に、ハニカムとプリプレグ表面シートの間で良好な接触を行ない、適切に接合が行われることを保証するために、プリプレグに十分な圧力を適用しなければならない。マトリックス樹脂中にフィレット形成粒子が存在する時には、硬化／接合工程で緻密化ＰＥＳ粒子が実質的に溶解するように、温度及びその他の硬化条件が選択される。
【００４０】
本発明に従えば、ポリアミド接着剤は、複合表面シートと接合する前に、ハニカムのエッジに塗布される。この接着剤は、主成分としてポリアミド（ナイロン）を含む。この種の接着剤は、本明細書では、「ナイロン接着剤」又は「ポリアミド接着剤」とよばれ、主成分としてナイロン（少なくとも４０重量％、好ましくは少なくとも６０重量％）を含む任意の既知の接着剤化合物を含む。ポリアミド接着剤は、市販されており、典型的には、６０から１００重量％の範囲の量のポリアミドを含む。また、ポリアミド接着剤には、エポキシなどのその他の成分が、例えば、全ポリアミド接着剤の４０〜６０重量％の濃度で混合されてもよい。使用することができる代表的なポリアミドの種類は、ナイロン６６、ナイロン６１２、ナイロン６を含む。
【００４１】
ポリアミド接着剤は、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏｍｐａｎｙ（ウイルミントン、デラウエア州）から、商品名ＮＹＳＯＬ（以前にはＺＹＴＥＬ）及びＥＬＶＡＭＩＤＥの下で販売されている。ＮＹＳＯＬ及びＥＬＶＡＭＩＤＥは、エッジコーティング用として好ましいポリアミド（ナイロン）接着剤である。その他の代表的な市販のポリアミド接着剤は、Ａｔｏｆｉｎａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社（フィラデルフィア、ペンシルバニア州）から入手できるＯＲＧＡＳＯＬ、及びＥＭＳ−Ｃｈｉｍｅ社（サムター、サウスカロライナ州）から入手できるＧＲＩＬＡＭＩＤ  ＴＲ５５である。代表的な好ましいポリアミド接着剤は、ＥＬＶＡＭＩＤＥ  ８０６１、８０６６及び８０２３Ｒ、及びＮＹＳＯＬ  １０２０を含む。
【００４２】
上記した市販のポリアミド接着剤は、通常、固体として提供される。この固体ポリアミド接着剤は、水とアルコールの混合物などの適切な溶媒に溶解されてハニカムエッジに塗布する溶液が作製される。溶媒が蒸発され、ハニカムエッジ上にポリアミドコーティングが残される。エタノール、ベンジルアルコール、及びエタノールとベンジルアルコールの混合物が、好適な溶媒である。ポリアミドを溶解するために用いる溶媒の量を変更して、ハニカムエッジに塗布するために、所望の粘度を有する溶液を提供できる。一般的に、ポリアミド接着剤溶液は、１０から５０重量％のポリアミドを含むであろう。
【００４３】
最終的なハニカムサンドイッチパネルは、高温度（約１６０°Ｆ／７１℃以上）及び／又は高湿度（８０％相対湿度以上）環境で使用するために設計されてもよい。このような状況では、ポリアミドが１種以上の熱硬化性樹脂と組み合わされて、このような高温度及び／又は高湿度条件で十分に機能するポリアミド接着剤を作製することが好ましい。本発明に従う高温度／高湿度ポリアミド接着剤を作製するために、ポリアミドと組み合わすことができる代表的な熱硬化性樹脂の種類は、エポキシ、シアネートエステル、ビスマレイミド、及びフェノール樹脂である。エポキシ及びフェノール樹脂が好ましい。この樹脂は単独又は組み合わせて用いることができる。代表的エポキシは、上に述べた通りである。代表的フェノール樹脂は、Ｄｕｒｅｚ社（アデスン、テキサス州）から入手できる２３−９８３  Ｒｅｓｉｎ、及びＤｕｒｅｚ社（アデスン、テキサス州）から入手できる２３０５６などの任意の市販のフェノール樹脂を含む。好ましい高温度／高湿度ポリアミド接着剤は、４０から９０重量％の範囲の量のポリアミド及び１０から６重量％の範囲の量の一種以上の熱硬化性樹脂を含む。業界でよく知られているように、この樹脂用の適切な硬化剤が含まれる必要がある。業界でよく知られているように、カップリング剤及びその他の従来の添加剤が含まれてもよい。加えて、高温度／高湿度ポリアミド接着剤溶液を作製するために、トルエン及びキシレンなどの熱硬化性樹脂用の溶媒を用いて、ポリアミド（上記のような）溶液と組み合わせる樹脂溶液を作製することができる。このような溶液における熱硬化性樹脂の量は、典型的には、１０から８０重量％の範囲であろう。
【００４４】
ポリアミド接着剤は、均一なエッジコーティングができる任意の技術を用いて、ハニカムエッジに塗布することができる。好ましい方法は、ハニカムエッジをポリアミド接着剤溶液の層中に浸漬又は押圧することである。ポリアミド接着剤溶液を平滑な表面に注ぎ、かつガードナーナイフ又はその他の適切なブレードを用いて接着剤を広げることにより、接着剤層を形成することが好ましい。この目的は、０．００１インチ（０．０２５４ｍｍ）から０．０５０インチ（１．３ｍｍ）の厚さをもつ、均一で肉厚な層を形成することである。この接着剤層の好適な厚さの範囲は、０．００３（０．０８ｍｍ）インチから０．００８（０．２０ｍｍ）インチである。所望により、コアの厚さ、セルサイズ、及び壁の厚さ、並びにハニカムに接合される特定の表面シートに応じて、この層の厚みは、この範囲を超えて、増減することができる。この接着剤溶液層の厚さは、ハニカムエッジ上のコーティングの深さ（図３における「Ｄ」を参照）を決める。任意の所定のハニカム−表面シートの組み合わせに対するエッジコーティングの好ましい深さは、エッジコーティングの深さの変更、及び得られたハニカム−表面シート接合の接合（剥離）強度の測定を含む通常の実験法により決めることができる。
【００４５】
ハニカムエッジは、このハニカムエッジを接着剤層上に単純に置き、ハニカムを下方に移動して基底面に接触させることにより、接着剤でコートされる。次に、このハニカムは、接着剤層に浸漬されたハニカム壁の部位にだけ残る接着剤溶液と共に、基底面から引き上げられる。若し溶媒が残留しているのであれば、溶媒を蒸発させて、ハニカムエッジ上にポリアミド接着剤のコーティングを残す。この方法によるハニカムのエッジコーティングは、よく知られており、かつハニカムエッジに接着剤の均一コーティングを行うための簡単かつ効果的方法を提供するので好ましい方法である。また、所望するならば、接着剤の粉末コーティング、噴霧、ローラー又はブラシ塗布を含むその他の方法も用いることができ、特に比較的大きいハニカムコアのエッジコーティングに用いられる。
【００４６】
過大な重量をパネル構造に加えることなく、所望する程度の接合強度が得られるならば、ハニカムエッジに塗布されるポリアミド接着剤の量は変更できる。また、高接合強度及び軽量化の最適組み合わせを実現するポリアミド接着剤の量は、通常の試験法により決めることができる。これは、エッジコーティングの深さ（Ｄ）を変更するだけでなく、ポリアミド接着剤溶液の粘度及び粘着性を変更することにより達成できる。また、溶媒の蒸発後、コアを再浸漬して追加の接着剤を取り上げることができる。この再浸漬工程は、所望するレベルの接着剤塗布量を達成するために必要な回数を繰り返すことができる。乾燥温度は、ポリアミド溶液に用いた溶媒に依存する。水系コーティングでは、乾燥時間は、通常、１２１℃で４分である。ハニカムエッジに塗布されるポリアミド接着剤の量は、好ましくは１ｇ／ｆｔ2と１０ｇ／ｆｔ2の間である。しかし、使用される接着剤の量は、ハニカムサンドイッチパネルの意図する用途、及び所望するパネル重量及び表面シート剥離強度の組み合わせ次第で広範囲に変更できる。
【００４７】
ポリアミド接着剤及び表面シート樹脂マトリックスにより形成される接合は、ハニカムの構造強度と同等又はより大きい強度であることが好ましい。例えば、（表面シートがハニカムから強制的に引き剥がされる時に）、ハニカムと表面シートの接合の間で接合５４が破壊する前に、ハニカム本体（図４において５０で示される）が表面シート５３から切り離される(矢印５２を参照)ように、ポリアミド接着剤、プリプレグ表面シート及びハニカムが選ばれることが好ましい。本発明に従って、ポリアミド接着剤エッジコーティングと複合表面シートを組み合わせて用いることは、表面シートとハニカム間に十分に高い接合強度を実現するので、剥離試験時に接合が破壊する前に、少なくともコアの部分が構造的に破壊を受けるようなサンドイッチパネルを製造することが通常可能になる。本発明により実現される特に高い接合強度は、パネルの全体的強度が表面シートとコア間の接合ではなくコアの構造強度により制約されるような、パネル構造から最大構造強度を得ることを可能にする。
【００４８】
以下に実施例を説明する。
【００４９】
（比較例１）
以下の配合でプリプレグマトリックス樹脂を製造した：
２３重量％のＭＹ−０５１０（Ｎ，Ｎ−ジグリシジル−４−グリシジルオキシアニリン、
２５重量％のＧＹ２８１（ビス−Ｆエポキシ）、
１９重量％の３，３−ジアミノジフェニルスルホン（３，３−ＤＤＳ）、
７重量％のＵＬＴＥＭ（登録商標）１０００Ｐ（ポリエーテルアイミド）、と
２６重量％の緻密化ＰＥＳ。
【００５０】
この緻密化ＰＥＳは、住友化学社（大阪、日本）から入手できるＰＥＳ  ５００３Ｐから製造した。ＰＥＳは、米国特許第４，９４５，１５４号に従って緻密化した。ＭＹ０５１０及びＧＹ２８１を、先ず混合容器内で混合し、約１０分間加熱し７０℃にした。次に、ＵＬＴＥＭ（登録商標）１０００Ｐ粒子を加え、得られた混合物を混合しながら約７５分間加熱して１３０℃として、ＵＬＴＥＭ（登録商標）１０００Ｐ粒子を十分溶解した。次に、この混合物を７５℃に冷却し、３，３−ＤＤＳを加えて約１５分間混合した。続いて、緻密化ＰＥＳを徐々に加え、約１０分間混合して、最終の樹脂混合物を実現した。レオメトリー動的分析法を用いて、先に記載したように、均一な樹脂の粘度を全硬化温度範囲（即ち、２０℃から１７７℃）にわたって測定した。樹脂の最小粘度は９００ポアズであった。
【００５１】
表面シートは、１９３ｇｓｍの３Ｋ  ＰＷ織布を含有する１ｍ2当たり１３８ｇの樹脂のプリプレグを先ず作製することにより製造された。プリプレグは、以下のように作製した。
【００５２】
リバースロールコーターを用いて、約１７５°Ｆ（７９℃）で、樹脂を剥離紙上に塗布して、６９ｇ／ｍ2を含有するフィルムを作製した。この樹脂フィルムを１９３ｇ／ｍ2の面積重量を有する炭素繊維（織布形態の）に含浸させた。
【００５３】
このプリプレグを、２２インチ（５６ｃｍ）Ｈｇの減圧下で、１／８インチ（０．３１ｃｍ）のセル、１／２インチ（１．２７ｃｍ）厚さを有するＨＲＨ（登録商標）１０コアに貼り合わせ、４５ｐｓｉの圧力下、１７７℃で２時間硬化させ、２０ｐｓｉの圧力でガス抜きして、２℃／分の速度で傾斜冷却した。得られた試験片について、ＡＳＴＭ  Ｄ１７８１に従って剥離試験を実施した。全ての表面シートは２０から３３インチ−ポンド／３インチ幅の剥離強度を示した。
【００５４】
（比較例２）
樹脂を作製するために以下の成分を用いたことを除いては、比較例１と同様な方法で、プリプレグマトリックス樹脂を製造した：
２１重量部のＭＹ−０５１０、
２１重量部のＡｃｒｏＣｙ（登録商標）Ｌ−１０、
２１重量部のＧＹ２８１、
９重量部のＵＬＴＥＭ（登録商標）１０００Ｐ
１．５重量部のＣｕＡｃＡｃ／ノニルフェノール（１／０．１）、と
２６．５重量部の緻密化ＰＥＳ。
【００５５】
この均一樹脂混合物の最小粘度は、約５００ポアズであることが判った。最終の樹脂混合物の粘度は、比較例１に説明したように測定した。最終樹脂混合物を用いて、比較例１と同様な方法で、プリプレグを作製し、かつＨＲＨ（登録商標）１０コアに貼り付けた。得られた表面シートの剥離強度は２６インチ−ポンド／３インチ幅であった。
【００５６】
（比較例３）
下記の配合を用いて、プリプレグマトリックス樹脂を製造した：
２７．０重量％のＭＹ−０５１０（Ｎ，Ｎ−ジグリシジル−４−グリシジルオキシアニリン）、
２４．９重量％のＧＹ２８５（ビス−Ｆエポキシ）、
１５．８重量％の３，３'−ジアミノジフェニルスルホン、
１．３重量％のジシアンジアミド、
１３．５重量％の微小化ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、と
１７．５重量％の緻密化ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）。
【００５７】
ＭＹ−０５１０、ＧＹ２８１及び３，３−ＤＤＳの量は、±１５％まで変更して、樹脂配合を作製することができる。また、ＰＥＳの両種類の量は、±４０％ まで変更できる。ジシアンジアミドの量は、±５０％まで変更できる。
【００５８】
緻密化ＰＥＳは、比較例１及び２で用いたものと同一であった。平均粒子径は、１０〜２５ミクロンであり、５ミクロンより小さいものが１３重量％以下、４０ミクロンより大きいものが４重量％以下であった。２４．９重量部のＧＹ２８５及び６．０重量部のＭＹ−０５１０を樹脂反応釜で混合し、攪拌しながら６５℃に加熱した。この温度に到達した時、樹脂反応釜に１３．５重量部の微小化ＰＥＳ  ５００３Ｐを添加する。次に、この混合物を１２８±２℃に加熱し、この温度で７５分間維持する。７５分の最後に、加熱を取り除き、２１重量部のＭＹ−０５１０を反応釜に加える。攪拌を継続して混合物を６５℃に冷却する。１５．８部の３，３−ＤＤＳを加えて、１５分間混合する。次に、１．３部のジシアンジアミドを加えて、混合物を６５℃で５分間攪拌する。最後に、１７．５部の緻密化ＰＥＳを加えて、１０分間攪拌する。この樹脂の最小粘度は、比較例１で説明したように測定し、約３７０ポアズであることが判った。１９３ｇｓｍの３Ｋ  ＰＷ炭素織布を含有する１ｍ2当たり７０ｇの樹脂のプリプレグを先ず作製することによりパネルを製造した。プリプレグは、以下のように作製した：
【００５９】
リバースロールコーターを用いて、約１６５°Ｆ（７４℃）で、樹脂を剥離紙上に塗布して、７０ｇ／ｍ2を含有するフィルムを作製した。この樹脂フィルムを１９３ｇ／ｍ2の面積重量を有する炭素繊維織布に含浸させた。次に、このプリプレグを、比較例１と同様な方法で、ＨＲＨ（登録商標）１０コアに貼り付けて硬化させた。剥離強度は、３ポンドコア上で約３２インチ−ポンド／３インチ幅であり、８ポンドコア上で約３１インチ−ポンド／３インチ幅であった。
【００６０】
（比較例４）
ＨＲＨ（登録商標）１０に代わるコアとして、ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）製の２．５ｐｃｆのＨＲＨ（登録商標）３６を用いた以外は、比較例３と同様な方法でサンドイッチパネルを製造した。剥離強度は、１２から１８インチ−ポンド／３インチ幅であることが判った。
【００６１】
（比較例５）
ＨＲＨ（登録商標）３６コアを、ポリアミド接着剤を含まない種々のコーティングでエッジコートした以外は、比較例４と同様な方法でサンドイッチパネルを製造した。材料の一つは、Ｃｙｔｅｅ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ社（ウエストパターソン、ニュージャージ州）から入手できる市販の陰イオン活性剤であるＡ−２２であった。米国特許００／５５７５８８２Ａに記載されたように、Ａ−２２陰イオン活性剤の２重量％溶液にコアを浸漬した後には、ハニカム弾性率の顕著な増加が観察された。第二のエッジコーティング材料は、ＨＲＨ（登録商標）１０コアなどの非金属コア用の典型的フェノール樹脂である２３０５６であった。２３０５６は、Ｄｕｒｅｚ社（アジソン、テキサス州）から販売されている。第三の材料は、缶用コーティングとして用いられている変性フェノール樹脂であるフェノリックコーティング９４−９１７であった。フェノリックコーティング９４−９１７は、Ｄｕｒｅｚ社（アジソン、テキサス州）から販売されている。ハニカムエッジは、約６．３ｇ／ｆｔ2のそれぞれのコーティングで塗布された。得られたパネルの剥離強度の全ては、１１インチ−ポンド／３インチ幅未満であった。
【実施例１】
【００６２】
接着剤の深さ「Ｄ」が０．００５インチ（０．１３ｍｍ）と０．００８インチ（０．２０ｍｍ）の間になるように、ハニカムエッジをＮＹＳＯＬ  １０２０（また、ＺＹＴＥＬ  ＦＥ３１００１８としても知られる）ポリアミド接着剤の水溶液で塗布する以外は、比較例１および２と同様な方法でサンドイッチパネルを製造する。以下のように接着剤（コーティング）をハニカムエッジに塗布する：（１）平滑、水平なガラステーブル面を脱脂溶媒で洗浄して全ての破壊屑及び汚れを除去する；（２）ガードナーナイフをテーブル面に置き、所望のフィルム厚さを実現するためにナイフの両端に設定するギャップを調節する；（３）テーブル面上にガードナーナイフと平行にポリアミド溶液を注ぎ、ナイフの両端に均等な圧力をかけて接着剤を横切ってナイフを引きずり、コア面積よりやや大きい薄いフィルムを作製する；（４）得られたフィルムを目視検査して一定厚みの均一フィルムが形成されたことを確認する；（５）コアをフィルム面上におき、ばらつきのない圧力で手動により下方に加圧し、接着剤フィルムをコアに均一に塗布する；（６）次に、テーブル面からコアを持ち上げ、電気オーブン中で、２５０°Ｆ（１２１℃）で４分間乾燥する；（７）コーティングの前後にコアを秤量して、コアエッジ上に残ったナイロン接着剤量を測定する；及び（８）所望のポリアミド塗布量（この実施例では３と１０ｇ／ｆｔ2の間である）を得るために必要であれば、この工程を繰り返す。この実施例で製造したパネルは、約９０インチ−ポンド／３インチ幅の剥離強度である。コアエッジと表皮又は表面シート間の接着接合力は十分に強力であり、剥離試験時に、ハニカム壁（コアと表皮の接合部ではなく）が、ハニカムエッジの少なくとも一部の上方で、構造的に破壊するであろう。
【実施例２】
【００６３】
プリプレグ表面シート又は表皮が、比較例３で用いたものと同一であったことを除いて、実施例１と同様な方法でサンドイッチパネルを製造した。ＨＲＨ（登録商標）１０（８ポンド）コアを、ＮＹＳＯＬ  １０２０ナイロン接着剤溶液でエッジコートして４．３ｇ／ｆｔ2の接着剤塗布量を実現した。コアエッジ上のコーティングの深さ「Ｄ」は、約０．００５インチ（０．１３ｍｍ）であった。このパネルの剥離強度は、９１インチ−ポンド／３インチ幅であり、ハニカムの実質的部分全体でハニカム内に構造的破壊が起こったが、コアと表皮の接合部では起きなかった。
【実施例３】
【００６４】
ＨＲＨ（登録商標）１０コアに代わり、ＨＲＨ（登録商標）３６（２．５ｐｃｆ）を置き換えたことを除いて、実施例２と同様な方法でサンドイッチパネルを製造した。６個の個別のコアのエッジを１．１、２．３、３．４、３．８、４．０及び６．２ｇ／ｆｔ2のポリアミド接着剤（即ち、実施例１に従いＮＹＳＯＬ  １０２０の４０％固体水溶液）で塗布した。得られたパネルの剥離強度は、それぞれ２６、３０、５９、７１、７１及び７６インチ−ポンド／３インチ幅であった。剥離試験時、表面シートは、表面シートとコア間の接合部で、コアから分離した。この実施例に基づけば、この特定の種類のサンドイッチパネル構造では、ハニカムエッジが、少なくとも３．０ｇ／ｆｔ2で、ポリアミド接着剤で塗布されていることが好ましい。
【実施例４】
【００６５】
ＮＹＳＯＬ  １０２０に代わり、ＥＬＶＡＭＩＤＥ  ８０２３Ｒを溶液で用いて、ハニカムに塗布した以外は、実施例３と同様な方法でサンドイッチパネルを製造した。溶液は、６４重量％のＥＬＶＡＭＩＤＥ  ８０２３Ｒ、１６重量％のエタノール、１０重量％のベンジルアルコール、及び９重量％の水から構成された。３個の個別のコアのエッジに、十分な溶液を塗布して、ナイロン接着剤の１．８、２．９及び３．７ｇ／ｆｔ2の塗布量を実現した。得られたパネルの剥離強度は、それぞれ３７、３９及び４２インチ−ポンド／３インチ幅であった。剥離試験時、表面シートは、表面シートとコア間の接合部で、コアから分離した。この実施例に基づけば、この特定の種類のサンドイッチパネル構造では、ハニカムエッジが、少なくとも１．０ｇ／ｆｔ2で、ポリアミド接着剤コーティングで塗布されていることが好ましい。
【実施例５】
【００６６】
プリプレグ表面シートが、Ｈｅｘｃｅｌ社から入手できるＦ５９３樹脂を用いて作製した以外は、実施例３と同様な方法でサンドイッチパネルを製造した。パネルの剥離強度は、約６３インチ−ポンド／３インチ幅であり、この時コアエッジは、約５．５ｇ／ｆｔ2のＮＹＳＯＬ  １０２０ポリアミド塗布重量であった。ポリアミドエッジコーティングを施すことなく、表面シートをコアに貼り付けた時、剥離強度は、僅かに約５インチ−ポンド／３インチ幅であった。
【実施例６】
【００６７】
ＮＹＳＯＬ  １０２０に代わり高温度／高湿度ポリアミド接着剤を用いることを除いて、実施例３と同様な方法でサンドイッチパネルを製造した。このポリアミド接着剤は、好ましくは、エポキシ及びフェノール樹脂、適切な量の硬化剤及び／又は樹脂用触媒（例えば、４，４'−ジアミノジフェニルスルホン（４−４−ＤＤＳ））及びＤｏｗ−Ｃｏｒｎｉｎｇ社（ミッドランド、ミシガン州）から入手できるＺ−６０４０などのカップリング剤と組み合わせたＥＬＶＡＭＩＤＥ  ８０２３Ｒから構成される。典型的な配合では、２５から３０重量％のＥＬＶＡＭＩＤＥ  ８０２３Ｒ溶液（エタノール：ベンジルアルコール＝１：２、重量で）を先ず作製した。次に、このポリアミド溶液を、１５から２５重量％のノボラックエポキシ溶液（例えば、トルエン／キシレン中の４５から５０重量％のＥＣＮ  １２９９エポキシ）及び５から１５重量％のフェノール樹脂（例えば、Ｄｕｒｅｚ社（アジソン、テキサス州）から入手できる２３−９８３Ｒｅｓｉｎ）と組み合わせた。また、０．５から２重量％の硬化剤（例えば、４−４−ＤＤＳ）、０．１から０．５重量％のフェノールユリア触媒（例えば、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ＆  Ｃｏｍｐａｎｙ（ウイルミントン、デラウエア州）から入手できるＤＩＵＲＯＮ）、及び０．１から０．５重量％のカップリング剤（例えば、Ｚ−６０４０）を含んだ。ＡＧＥＲＩＴＥ  Ｄ  Ｒｅｓｉｎ（ＲＴバンダービルト、ノールウオーク、コネチカット州）などのその他の添加剤を、少量（例えば、１重量％未満）添加してもよい。
【００６８】
上記の配合で製造され、２から４ｇ／ｆｔ2のポリアミド接着剤塗布量を有するサンドイッチパネルの剥離強度は、乾燥条件下の室温で測定した時、一般的に約３２インチ−ポンド／３インチ幅になるであろう。湿潤条件下（例えば、９５％相対湿度以上）、７１℃の高められた温度で測定した時、同一サンドイッチパネルの剥離強度は、一般的に約２５インチ−ポンド／３インチ幅に落下するに過ぎない。純ナイロンを含むポリアミド接着剤では、ナイロンが、エポキシに比べて、水の付着量が大きくなり易いので、剥離強度の典型的な読みは、室温（乾燥）で３７から４２インチ−ポンド／３インチ幅、高められた温度／湿潤の条件で２０から３４インチ−ポンド／３インチ幅である。
【実施例７】
【００６９】
ＮＹＳＯＬ  １０２０に代わり、ＥＬＶＡＭＩＤＥ  ８０６６を用いた以外は、実施例３と同様な方法でサンドイッチパネルを製造した。ハニカムに塗布した溶液は、１６重量％のＥＬＶＡＭＩＤＥ  ８０６６、３８重量％のエタノール、２３重量％のベンジルアルコール、及び２３重量％の水から構成された。２つの個別のコアのエッジに十分な溶液を塗布して、１．３及び３．９ｇ／ｆｔ2のポリアミド接着剤のエッジ塗布量を実現した。得られたパネルの剥離強度は、それぞれ１９．５及び５６．３インチ−ポンド／３インチ幅であった。
【実施例８】
【００７０】
ポリアミド接着剤として、ＮＹＳＯＬ  １０２０に代わり、ＧＲＩＬＡＭＩＤ  ＴＲ５５を用いた以外は、実施例３と同様な方法でサンドイッチパネルを製造した。２つの個別のコアのエッジを２．３及び４．８ｇ／ｆｔ2のポリアミド接着剤で塗布した。得られたパネルの剥離強度は、それぞれ室温で２２．８及び２６．０インチ−ポンド／３インチ幅であった。試験を湿潤条件下７１℃で実施した時、２個のパネルの剥離強度は、それぞれ２４．６及び２８．６インチ−ポンド／３インチ幅に増大した。ＧＲＩＬＡＭＩＤ  ＴＲ５５は、ナイロン１２系であり、ナイロン６系のＮＹＳＯＬ  １０２０などの他のポリアミド接着剤より非常に高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有することに留意すべきである。したがって、ナイロン１２からなり、かつ比較的高いＴｇを有するＧＲＩＬＡＭＩＤ  ＴＲ５５などのポリマー接着剤は、高められた温度及び／又は湿潤環境での使用により適している。
【００７１】
このように、本発明の代表的実施形態を説明したが、開示内のものは典型的なものに過ぎず、代替、調節及び変性が、本発明の範囲内で実施できることを当業者は留意すべきである。したがって、本発明は、上記の好ましい実施形態により制約されるものではなく、添付の特許請求の範囲でのみ制約される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】接着剤を用いてハニカムを表面シートに接合する前の、ハニカムコア及び複合表面シートを示す説明図である。
【図２】図１に示した構成材料が接合され製造されたハニカムサンドイッチパネルを示す説明図である。
【図３】表面シートに接合された一個のエッジコーテッドハニカム壁を示す説明図である。
【図４】ハニカムから表面シートを強制剥離する時に、コア破壊が起きることを示す説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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