JPH04113832A - ハニカムコアーの構造 - Google Patents

ハニカムコアーの構造

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JPH04113832A
JPH04113832A JP2233999A JP23399990A JPH04113832A JP H04113832 A JPH04113832 A JP H04113832A JP 2233999 A JP2233999 A JP 2233999A JP 23399990 A JP23399990 A JP 23399990A JP H04113832 A JPH04113832 A JP H04113832A
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Takeshi Goto
後藤　孟
Toshihiro Hattori
敏裕 服部
Tadashi Yokochi
横地　忠
Setsuo Kashiyama
樫山　節夫
Yukihiro Sumikawa
住川　幸博
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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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】 （産業上の利用分野） 本発明はハニカムコア−の軽量化と高性能化を目的とす
る新規なハニカムコア−の構造に関する。
（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）ハニカ
ムコア−はその使用目的によって種々な材料が利用され
るが　その代表的な材料は金属（例えばアルミニウム板
）と紙状物（例えばセルロースバルブからなる紙あるい
は合成繊維を主原料とする紙ンがあり、それらの材料の
物性は等方材料である。
一方ハニカムコアーを軽量構造として利用する場合ハニ
カムコア−を構成するコアーリボンにはコアー軸方向の
圧縮及び剪断応力が発生することが一般的には多い。
このような発生応力から考えると従来の材料である金属
箔あるいは従来の紙の如く等方材料は必ずしも有利では
ない。
このような考えに立って例えば第３３回Ｉｎｔｅｒｎａ
ｔｉｏｎａｌ　　ＳＡＭＰＥＳｙｍｐｏｓｉｕｍ　　ａ
ｎｄ　　Ｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎ　　３３巻　７３〜７７
頁（１９８８）に記載されている如く、異方性材料であ
る織物（経糸方向と緯糸方向はその構造を選ぶことによ
って同じ物性を示すが、例えば経糸方向に対して４５度
方向については経・緯糸方向と同一物性を示さない）を
利用してハニカムリボンの性能を最大限に引き出そうと
する手法も考えられている。
しかし織物をハニカムリボンとして利用する場合下記の
ような問題点がある。
ａ　異方性の方向が経糸、緯糸方向すなわちＯ”／９０
°方向のみであり任意の異方性を実現することが出来な
い ｂ　ハニカムリボンは一般に極めて薄い材料であり織物
を用いる場合、過剰品質になりやす（要求物性を織物で
得ようとすると極（細い糸状を用いなければならないた
め技術的にも費用的にも実用的でない Ｃコアーの軸方向の圧縮座屈に対しコアーリボンの厚さ
は有効である。しかし軽量であることが必要である。換
言すれば出来るだけ低比重の材料であることが好ましい
、織物は高密度でありこのような意味では必ずしも好ま
しい材料ではない ｄ　織物は経糸と緯糸が屈曲交叉し構成されたものであ
る。このような補強成分が屈曲した構造はその糸軸方向
の圧縮強度にとって好ましい形態ではない織物を用いて
リボン方向に±４５°の異方性を持たせようとするとき
長尺のリボンを得るためにはバイアスクロスを用いる必
要があり技術的経済的問題がある 等数多くの問題点がある。
本発明は任意の異方性を持つ高性能のハニカムコア−構
造を得ようとするものである。
（課題を解決するための手段） 即ち本発明の要旨は特定の方向に配向している短繊維を
５０％以上含んでいる紙状物を複数枚積層した積層紙状
物によりハニカムリボンが構成されているハニカムコア
−の構造にある。
以下本発明を具体的に説明する。
ハニカムリボンを使用するハニカムコア−の代表的な構
造に六角形ハニカム、コルゲートハニカムがあるが便宜
上六角形ハニカムコア−について説明する。
第１図に六角形ハニカムコア−の斜視図を示す。六角形
ハニカムコア−を構成するセルＨは２枚のリボン２−１
．２−２によって形成されセル１−２は同様にリボン２
−１．２−３によって形成される。即ち一つのセルは二
枚のリボンによって形成される。
従来はセルを構成するリボンに金属箔又は無配向性の紙
等の等方材料を使用してきた。
本発明はリボンとして異方性（或は配向性）を有する紙
状物の積層体を用いることを特徴とする。例えば第１図
においてリボン２−１は第４胃高企轟芒千ｄ弓顯６．１
夏Ｉピ宜１リボンの長手方向に対し一４５°の配向角）
を有する紙状物の積層体である。
この様な配向角を有する紙状物の性質は、例えば米国特
許第４７１３２７６号明細書に記載されている様に紙状
物を構成する繊維の配向率（特定の方向に対し±５°の
角度以内に配向している繊維本数の全体繊維本数に対す
る割合を％表示）が５０％以上である時（通常の無配向
の紙の配向率は５，６％）に、紙状物の物性が顕著に向
上することが明らかにされており、本発明で用いられる
紙状物は特定の方向に配向している短繊維を５０％以上
含んでいることを特徴とするがその製造方法を特に限定
するものではない。
配向性を有する紙状物を構成する繊維はその用途の要求
によって定められるべきであるが、本発明の用途に於い
ては比剛性と比強度の高い繊維材料が好ましく炭素繊維
により構成された紙状物が最も好ましいものである。経
済性を考慮するとアラミド繊維も好ましく用途に応じて
使用される。
本発明で使用する短繊維の繊維長は、紙秋物のＶｆ（繊
維含有率）をある程度下げるために１００ｍｍ程度以下
が好ましい。即ち若干の繊維配向が乱された状態では繊
維間に空隙を生じ繊維の樹脂による固定が完全に行なわ
れると同時にリボン厚さが厚くなり座屈に対し有利とな
ることが判明した。
以下紙状物の積層法について説明する。
最も基本的な積層構造は第２図に示す如くリボン方向４
に対し＋４５°の配向角を有する紙状物３−１と一４５
°の配向角を有する紙状物３−２との積層体である。こ
のような積層法はコアーに働く剪断応力に対し最も有効
なものである。
また＋４５’、９０’　　−４５°の三枚積層を行なう
場合には剪断と圧縮性の向上に有効である。また要求に
よっては同一配向角のものを複数枚積層することも可能
でありコアーに要求される応力レベルによって任意の積
層体を得ることが可能となる。
このようにして得た積層体をハニカムに構成する時には
第３図に例示するごとくセルの中心ｐに対し対称構造と
なるように構成することが応力分布の均一化の面から及
びリボン接着強度の面から好ましい。
本発明において配向角を有する紙状物の構成は前述の如
（であるが、ハニカムの構成においては該紙状物を固定
するためのマトリックスが必要である。
マトリックスとしては一般には樹脂が用いられることが
多く、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、イミド樹脂等弾
性率の高いものを用いることが多い。また宇宙用途には
カーボンマトリックスが有効である。特に本発明のハニ
カムにおいては前述の如（紙が多孔質であることがカー
ボンマトリックスとするために有効であり、ハニカムリ
ボンとして織物を用いる場合に特に有利である。マトリ
ックス成分は作成されるハニカムの用途により適宜決定
されるべきである。
紙状物の取扱性を考慮すると紙状物に樹脂を含浸せしめ
しかるのち積層しリボンを得てその後六角形ハニカムに
必要なリボン賦型を行なうのが好ましい。
（実施例） 以下実施例により本発明を具体的に説明する実施例１ 特開昭６０−１９９９９６号公報に示された方法によっ
て太さ７〜８ミクロン、繊維長１２ｍｍ、弾性率２４ｔ
ｏｎ／ｍｒｒｆの炭素繊維が紙状物の長平方向に対して
９０＠の方向に７５％配向したＬｏｇ／ｒｒｒの配向炭
素繊維紙を得た。
該紙状物に１５ｇ／ｒｒｒのエポキシ樹脂を含浸し樹脂
含有率６０％のプリプレグを得た。このプリプレグから
配向角が４５°となるように幅１００ｍｍのリボンを切
り出し、該リボンの表面同士が接するように積層するこ
とによって、リボンの長手方向に対して４５°の配向角
を有する樹脂が未硬化状態にある積層体プリプレグを得
た。
該積層体プリプレグをセルサイズ５ｍｍに相当する平面
状金型により、エポキシ樹脂な賦型硬化せしめセルサイ
ズ５ｍｍに相当する賦型されたハニカムリボンを得た。
次いで賦型されたハニカムリボンをエポキシ樹脂により
コアー中心に対して対称となるように積層接着し、その
後スライスすることによりリボン方向に対して±４５６
に配向した繊維からなるハニカムリボンを積１した厚さ
１０ｍｍのハニカムコア−を得た。
同様にしてリボン方向に対し０°／９０°の配向角を有
するハニカムコア−及び±６７．５゜の配向角を有する
ハニカムコア−を作成した。
さらに上記した三種類のハニカムコア−に樹脂を追加し
て針穴種類のハニカムコア−を得、アルミニウムハニカ
ムを加えた計上種類についてコアー比重（ＡＳＴＭ　　
Ｃ２７１）、圧縮強度（ＡＳＴＭ　　Ｃ３６５）、リボ
ン方向の剪断強度及び剪断弾性率（ＡＳＴＭ　　Ｃ２７
３）に準拠して測定した値をアルミニウムハニカムの物
性を１とした時の物性値の比率及びアルミニウムを１と
した時の比重換算値を（）内にそれぞれ第１表に示した
。
第１表から明らかなようにハニカムリボンを構成する繊
維の配向を制御することによりハニカム物性を向上せし
めることが出来る９ハニカムの物性は材料が定まれば密
度に比例するといわれ、本発明の繊維配向が制御された
ハニカムコア−は同一比重でアルミニウムコアーの物性
以上の性能が得られ且つ実密度が２５Ｋ　ｇｌｒｄとい
う極めて低いコアーは従来文献で示された織物を利用し
たコアーリボンでは到達し得ない低密度コアーである。
（効果） 本発明の繊維配向が制御された紙状物を積層して得たハ
ニカムコア−は、織物をハニカムリボンとして得たコア
ーに比較して ・積層される紙状物の繊維配向角と積層数を任意に選択
することが出来る ・織物は織物の組織を構成するために経糸又は緯糸の屈
曲が存在し座屈に対し不利であり、力紙状物では繊維の
直線性が得られ且つポーラスな構造であるため樹脂によ
る繊維の固定が十分に行なわれる利点がある ・このポーラスな構造はハニカムリボンの厚さを増大せ
しめること及び特にカーボンマトリックスの場合マトリ
ックス樹脂の炭素化に有利である ・織物では得られない極低密度のハニカムコア−が得ら
れる 等の優れた特長があり、極めて価値の高いものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のハニカムコア−の斜視図、第２図はハ
ニカムコア−を構成する紙状物の斜視図、第３図はハニ
カムコア−の平面図を各示す。 １−１．１−２　　コアーセル ２−１．２−２　　ハニカムリボン ３−１．３−２　　ハニカムリボンを構成するために積
層される繊維配向を有する紙状物４　ハニカムリボンの
長手方向 ｐ　セル中心 特許出願人　三菱レイヨン株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　特定の方向に配向している短繊維を５０％以上含ん
    でいる紙状物を複数枚積層した積層紙状物によりハニカ
    ムリボンが構成されていることを特徴とするハニカムコ
    アーの構造。 ２　ハニカムリボンが２種以上の配向角を有することを
    特徴とする請求項１記載の構造。 ３　配向角がリボン方向に対し±４５゜である積層紙状
    物よりなる請求項１記載の構造。 ４　コアーセルを構成する積層体がセル中心に対し対称
    構造であることを特徴とする請求項１記載の構造。 ５　短繊維の固定が炭素材料であることを特徴とする請
    求項１記載の構造。
JP2233999A 1990-09-04 1990-09-04 ハニカムコアーの構造 Pending JPH04113832A (ja)

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