JPH0450240A - Phenolic resin prepreg for sandwich panel and sandwich panel and production thereof - Google Patents
Phenolic resin prepreg for sandwich panel and sandwich panel and production thereofInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、強度と難燃性、低煙性のバランスがとれたサ
ンドイッチパネル用フェノール系樹脂プリプレグと、そ
のようなプリプレグを用いて製造されるサンドイッチパ
ネルおよびその製造方法に関する。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention is directed to a phenolic resin prepreg for sandwich panels that has a good balance of strength, flame retardance, and low smoke properties, and a product manufactured using such a prepreg. The present invention relates to a sandwich panel and a method for manufacturing the same.
本発明のサンドイッチパネルは、航空機の化粧室、厨房
あるいは床材等の内装用材として有用である。The sandwich panel of the present invention is useful as an interior material for aircraft restrooms, kitchens, flooring, and the like.
〈従来の技術〉
ハニカムサンドイッチパネルの表面材として用いるプリ
プレグとしては、ハニカムコアとの接着性、パネル強度
等の性質に優れるため、主にエポキシ樹脂系プリプレグ
が用いられていた。 ところが、近年、難燃性、低煙性
が要求される化粧室、厨房あるいは床材等の用途へのプ
リプレグの需要が高まり、それに伴ない、フェノール樹
脂系プリプレグが着目されるようになってきた。 しか
し、フェノール系樹脂の硬化物は脆く、また、接着力に
劣るため、フェノール系樹脂プリプレグを用いたサンド
イッチパネルは、強度の点で不満足なものであった。<Prior Art> As the prepreg used as the surface material of honeycomb sandwich panels, epoxy resin prepreg has been mainly used because it has excellent properties such as adhesiveness with the honeycomb core and panel strength. However, in recent years, the demand for prepregs for applications such as restrooms, kitchens, and flooring materials that require flame retardancy and low smoke properties has increased, and as a result, phenolic resin prepregs have been attracting attention. . However, since the cured product of phenolic resin is brittle and has poor adhesive strength, sandwich panels using phenolic resin prepreg have been unsatisfactory in terms of strength.
そこで、フェノール系樹脂にポリビニルホルマール、ポ
リビニルブチラール、各種ゴム等の各種材料を添加した
プリプレグ用フェノール系樹脂組成物が提案された。
しかし、フェノール系樹脂へのこれら各種材料の添加に
より、プリプレグ硬化後の強度は改善されたが、フェノ
ール系樹脂の大きな特徴である難燃性、低煙性が損なわ
れてしまうことが明らかとなった。Therefore, a phenolic resin composition for prepregs has been proposed in which various materials such as polyvinyl formal, polyvinyl butyral, and various rubbers are added to a phenolic resin.
However, although the addition of these various materials to phenolic resins improved the strength of the prepreg after curing, it became clear that flame retardancy and low smoke properties, which are major characteristics of phenolic resins, were impaired. Ta.
〈発明が解決しようとする課題〉
本発明は、上記の事実に鑑みてなされたものであり、硬
化後の強度と難燃性、低煙性のバランスがよいサンドイ
ッチパネル用フェノール系樹脂プリプレグと、そのよう
なプリプレグを用いて製造されるサンドイッチパネルお
よびその製造方法の提供を目的とする。<Problems to be Solved by the Invention> The present invention has been made in view of the above facts, and provides a phenolic resin prepreg for sandwich panels that has a good balance of strength, flame retardance, and low smoke after curing, and The present invention aims to provide a sandwich panel manufactured using such prepreg and a method for manufacturing the same.
〈課題を解決するための手段〉
本発明第一の態様は、含浸樹脂が熱硬化性フェノール系
樹脂であるプリプレグであって、その片側表面にポリビ
ニルアルコール層を有することを特徴とするサンドイッ
チパネル用フェノール系樹脂プリプレグである。<Means for Solving the Problems> A first aspect of the present invention is a prepreg for a sandwich panel in which the impregnated resin is a thermosetting phenolic resin, and has a polyvinyl alcohol layer on one surface thereof. It is a phenolic resin prepreg.
前記ポリビニルアルコール層中のポリビニルアルコール
は、固形分重量比で、前記熱硬化性フェノール系樹脂１
００重量部に対して１０〜４０重量部であるのがよい。The polyvinyl alcohol in the polyvinyl alcohol layer has a solid content weight ratio of 1 to 1 of the thermosetting phenolic resin.
The amount is preferably 10 to 40 parts by weight per 00 parts by weight.
また、本発明の第二の態様は、前記サンドイッチパネル
用フェノール系樹脂プリプレグの硬化物とハニカムコア
で構成され、該プリプレグのポリビニルアルコール層を
有する面がハニカムコア側に向けられてハニカムコアと
接着してなることを特徴とするサンドイッチパネルであ
る。In addition, a second aspect of the present invention is composed of a cured product of the phenolic resin prepreg for sandwich panels and a honeycomb core, and the surface of the prepreg having the polyvinyl alcohol layer is directed toward the honeycomb core and is bonded to the honeycomb core. It is a sandwich panel characterized by:
さらに、本発明の第三の態様は、前記サンドイッチパネ
ル用フェノール系樹脂プリプレグのポリビニルアルコー
ル層を有する面にハニカムコアを当接した後、２０〜１
５０℃に加熱保持することを特徴とするサンドイッチパ
ネルの製造方法である。Further, in a third aspect of the present invention, after a honeycomb core is brought into contact with the surface having the polyvinyl alcohol layer of the phenolic resin prepreg for sandwich panels,
This is a method for manufacturing a sandwich panel characterized by heating and maintaining the panel at 50°C.
以下に、本発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.
本発明第一の態様のプリプレグは、その含浸樹脂が熱硬
化性フェノール系樹脂であり、かつ、その片側表面にポ
リビニルアルコール層を有する点に特徴がある。The prepreg of the first aspect of the present invention is characterized in that its impregnated resin is a thermosetting phenolic resin, and that it has a polyvinyl alcohol layer on one surface thereof.
本発明のプリプレグを構成する熱硬化性フェノール系樹
脂とは、フェノール、クレゾールやキシレノール等のア
ルキルフェノール、あるいは、さらに、アルキルフェノ
ールのベンゼン環の水素原子の一部がハロゲン原子で置
換されたハロゲン化アルキルフェノール等の各種フェノ
ール類と、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、フル
フラール等のアルデヒド類との縮合反応によって合成さ
れる樹脂である。The thermosetting phenolic resin constituting the prepreg of the present invention is phenol, alkylphenol such as cresol or xylenol, or halogenated alkylphenol in which some of the hydrogen atoms in the benzene ring of alkylphenol are substituted with halogen atoms. It is a resin synthesized by a condensation reaction between various phenols and aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, and furfural.
熱硬化性フェノール系樹脂は、その合成時の触媒によっ
て二種類に大別され、その一方は、酸性触媒によって合
成されるノボラック形フェノール樹脂であり、他方は、
塩基性触媒によって合成されるレゾール形フェノール樹
脂である。 なお、ノボラック形フェノール樹脂は、加
熱硬化に際し、触媒としてヘキサメチレンテトラミン等
のアミン系硬化剤を特徴とする特許レゾール形フェノー
ル樹脂は、加熱のみでよい。Thermosetting phenolic resins are roughly divided into two types depending on the catalyst used during their synthesis.One of them is a novolac type phenolic resin that is synthesized using an acidic catalyst, and the other is a
It is a resol type phenolic resin synthesized using a basic catalyst. In addition, when the novolak type phenol resin is heated and cured, the patented resol type phenol resin, which is characterized by an amine curing agent such as hexamethylenetetramine as a catalyst, only needs to be heated.
本発明のプリプレグを構成する繊維は、特に限定されず
、有機繊維であっても無機繊維であってもよい。The fibers constituting the prepreg of the present invention are not particularly limited, and may be organic fibers or inorganic fibers.
プリプレグに一般的に使用されている繊維には、ポリア
ミド繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、炭素繊維
、ガラス繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ポリエ
チレン繊維、炭化ケイ素−チタン繊維等があるので、用
途に応じ、適宜選択して用いればよい。 −例を挙げる
と、本発明のプリプレグを、航空機の化粧室用壁材とし
て用いられるサンドイッチパネルの製造材料として用い
る場合は、布状のガラス繊維を選択するとよい。Fibers commonly used for prepreg include polyamide fibers, aramid fibers, polyester fibers, carbon fibers, glass fibers, silicon carbide fibers, alumina fibers, polyethylene fibers, silicon carbide-titanium fibers, etc. It may be selected and used as appropriate. - For example, when the prepreg of the present invention is used as a manufacturing material for sandwich panels used as wall materials for aircraft lavatories, cloth-like glass fibers may be selected.
本発明のプリプレグは、その片側表面にのみポリビニル
アルコール層を有する。 ポリビニルアルコールは、接
着性、柔軟性に優れるポリマーであり、また、前記熱硬
化性フェノール系樹脂に添加して用いると、硬化後のプ
リプレグの強度を高めることのできる化合物である。The prepreg of the present invention has a polyvinyl alcohol layer only on one surface thereof. Polyvinyl alcohol is a polymer with excellent adhesiveness and flexibility, and is also a compound that can increase the strength of the prepreg after curing when added to the thermosetting phenolic resin.
しかし、前記の如く、フェノール系樹脂に他の材料を添
加すると、硬化後のプリプレグの難燃性が低下する。
そこで、本発明では、プリプレグの片側表面にのみポリ
ビニルアルコール層を設け、サンドイッチパネルの製造
に際しては、ポリビニルアルコール層のある面をハニカ
ムコアの方（内側）に向けることによって、ハニカムコ
アとプリプレグとの接着性を高め、プリプレグの難燃性
、低煙性の低下を最小限にとどめると共に、熱硬化性フ
ェノール系樹脂中に一部混入するポリビニルアルコール
により、熱硬化性フェノール系樹脂の硬化後の強度の改
善を図るものである。 また、ポリビニルアルコール層
中に一部混入する熱硬化性フェノール系樹脂により、ポ
リビニルアルコール層の融点降下を図るものである。
なお、後述するように、本発明のプリプレグを加熱した
際に、ポリビニルアルコール層は、その本来の融点（約
１８０”Ｃ）よりもかなり低い温度で融解することから
、本発明のプリプレグは、ポリビニルアルコールと熱硬
化性フェノール系樹脂とが濃度勾配をもって相互に混ざ
りあった状態となっているものと推測された。However, as described above, when other materials are added to the phenolic resin, the flame retardance of the prepreg after curing is reduced.
Therefore, in the present invention, a polyvinyl alcohol layer is provided only on one surface of the prepreg, and when manufacturing a sandwich panel, the surface with the polyvinyl alcohol layer is directed toward the honeycomb core (inside), so that the honeycomb core and the prepreg are bonded. In addition to increasing adhesion and minimizing the deterioration of the prepreg's flame retardancy and low smoke properties, polyvinyl alcohol, which is partially mixed in the thermosetting phenolic resin, increases the strength of the thermosetting phenolic resin after curing. The aim is to improve the Furthermore, the thermosetting phenolic resin partially mixed in the polyvinyl alcohol layer is intended to lower the melting point of the polyvinyl alcohol layer.
As will be described later, when the prepreg of the present invention is heated, the polyvinyl alcohol layer melts at a temperature considerably lower than its original melting point (approximately 180"C). It was assumed that the alcohol and thermosetting phenolic resin were mixed with each other with a concentration gradient.
本発明のプリプレグにおけるポリビニルアルコール層の
比率は、ポリビニルアルコール層中のポリビニルアルコ
ールが、固形分重量比で、前記熱硬化性フェノール系樹
脂１００重量部に対して１０〜４０重量部となる比率が
好ましい。 ポリビニルアルコールが１０重量部未満で
あると、ハニカムコアとの接着性や熱硬化性フェノール
系樹脂硬化後の強度の点で、十分な効果が得られに（＜
、一方、４０重量部超であると、熱硬化性フェノール系
樹脂硬化後の難燃性、低煙性を損なうことがある。The ratio of the polyvinyl alcohol layer in the prepreg of the present invention is preferably such that the polyvinyl alcohol in the polyvinyl alcohol layer is in a solid content weight ratio of 10 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermosetting phenolic resin. . If the amount of polyvinyl alcohol is less than 10 parts by weight, sufficient effects may not be obtained in terms of adhesiveness with the honeycomb core and strength after curing of the thermosetting phenolic resin (<
On the other hand, if it exceeds 40 parts by weight, the flame retardancy and low smoke properties of the thermosetting phenolic resin after curing may be impaired.
なお、ポリビニルアルコール層の形成に用いるポリビニ
ルアルコールの分子量は特に限定されないが、ポバール
Ｅ−０５（電気化学工業練製、平均重合度５５０）、ポ
バールＢ−１７（電気化学工業■製、平均重合度１，７
００）等の市販品があるので、これらを用いればよし１
。The molecular weight of the polyvinyl alcohol used to form the polyvinyl alcohol layer is not particularly limited, but Poval E-05 (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Kuri, average degree of polymerization 550), Poval B-17 (manufactured by Denki Kagaku Kogyo ■, average degree of polymerization 550), 1,7
There are commercially available products such as 00), so you can use these 1
.
本発明のプリプレグは、その製造方法は特に限定されな
いが、以下に、好適製造方法を述べる。Although the manufacturing method of the prepreg of the present invention is not particularly limited, a preferred manufacturing method will be described below.
第一の工程は、熱硬化性フェノール系樹脂を有機あるい
は無機繊維布に含浸させる工程である。 この工程では
、メタノール、エタノール等の低級アルコール、メチル
エチルケトン等のケトンあるいは水等の適当な溶媒に、
６０〜８０重量％程度の濃度に熱硬化性フェノール系樹
脂を溶解させて用いるが、前記の如く、ノボラック形フ
ェノール樹脂を用いる場合は、アミン系硬化剤も同時に
用いる。 また、この他、本発明の趣旨を損なわない範
囲で、シリカ、亜鉛華、水和アルミナ、雲母等の各種増
量剤や、テトラブロムビスフェノールＡ、三酸化アンチ
モン等の難燃剤等を添加して組成物として用いてもよい
。The first step is a step of impregnating an organic or inorganic fiber cloth with a thermosetting phenolic resin. In this step, a suitable solvent such as a lower alcohol such as methanol or ethanol, a ketone such as methyl ethyl ketone, or water is used.
A thermosetting phenolic resin is dissolved to a concentration of about 60 to 80% by weight and used, but as described above, when a novolac type phenolic resin is used, an amine curing agent is also used at the same time. In addition, various fillers such as silica, zinc white, hydrated alumina, and mica, and flame retardants such as tetrabromobisphenol A and antimony trioxide may be added to the composition without departing from the spirit of the present invention. It can also be used as an object.
なお、この際、有機あるいは無機繊維を３０〜７０重量
％とじ、残部を熱硬化性フェノール系樹脂（組成物）と
するのがよい。At this time, it is preferable that 30 to 70% by weight of organic or inorganic fibers be bound, and the remainder be thermosetting phenolic resin (composition).
第二の工程は乾燥工程である。 乾燥は、通常、約８０
〜１２０℃で５〜２０分間程度行なえばよい。The second step is a drying step. Drying is usually about 80
What is necessary is just to carry out about 5 to 20 minutes at -120 degreeC.
第三の工程は、ポリビニルアルコール水溶液の塗布工程
である。 ５〜３０重量％、好ましくは１０〜１５重量
％程度の濃度のポリビニルアルコール水溶液を、スプレ
ー、ロールコータ−等を用いて、第二工程終了後のプリ
プレグの片面のみに塗布すればよい。The third step is a step of applying a polyvinyl alcohol aqueous solution. An aqueous polyvinyl alcohol solution having a concentration of about 5 to 30% by weight, preferably about 10 to 15% by weight may be applied to only one side of the prepreg after the second step using a sprayer, a roll coater, or the like.
第四の工程は乾燥工程である。 この工程は、約８０〜
１２０℃で、５〜２０分間程度乾燥を行なえばよい。The fourth step is a drying step. This process is approximately 80~
Drying may be performed at 120° C. for about 5 to 20 minutes.
上記の第一〜第四の工程により、本発明のプリプレグが
製造されるが、第三および第四の工程は、くり返し行な
ってもよい。The prepreg of the present invention is manufactured through the first to fourth steps described above, but the third and fourth steps may be repeated.
本発明第二の態様は、本発明第一の態様のプリプレグの
硬化物とハニカムコアで構成されるサンドイッチパネル
である。The second aspect of the present invention is a sandwich panel composed of the cured prepreg of the first aspect of the present invention and a honeycomb core.
図面に基づいて説明する。The explanation will be based on the drawings.
本発明のサンドイッチパネルｌＯの代表例は、第１図に
示すように、二枚のプリプレグｌａ、ｌｂの各々が、内
側（ハニカムコア２側）にポリビニルアルコール層４を
有する面、外側にフェノール系樹脂層３の面がくるよう
に配置され、プリプレグｌａ、ｌｂ間にハニカムコア２
が配置され、かつ、フェノール系樹脂層３は硬化し、ポ
リビニルアルコール層４はハニカムコア２に接着してな
るものである。As shown in FIG. 1, a typical example of the sandwich panel 1O of the present invention has two prepregs la and lb each having a polyvinyl alcohol layer 4 on the inside (honeycomb core 2 side) and a phenolic layer on the outside. The honeycomb core 2 is arranged so that the surface of the resin layer 3 faces, and the honeycomb core 2 is placed between the prepreg la and lb.
are arranged, the phenolic resin layer 3 is cured, and the polyvinyl alcohol layer 4 is adhered to the honeycomb core 2.
また、プリプレグｌａ、ｌｂのいずれかあるいは両方の
さらに外側に、本発明の、あるいはポリビニルアルコー
ル層４を有さない一般のプリプレグが配置され、プリプ
レグ部分が積層されてなるものも、本発明のサンドイッ
チパネルである。 なお、本発明のプリプレグｌａ。Furthermore, the sandwich of the present invention may also be formed by placing the prepreg of the present invention or a general prepreg without the polyvinyl alcohol layer 4 on the outer side of either or both of the prepregs la and lb, and laminating the prepreg parts. It is a panel. Note that the prepreg la of the present invention.
１ｂよりも外側に配置されるプリプレグとしては、工程
の簡略化の観点からは本発明の、方、難燃性、低煙性の
観点からは一般のプリプレグを用いることが好ましい。As the prepreg disposed outside 1b, it is preferable to use the prepreg of the present invention from the viewpoint of process simplification, and the general prepreg from the viewpoint of flame retardancy and low smoke properties.
さらには、ハニカムコアが２個以上用いられたもの、例
えば第２図に示すように、ハニカムコア２ａの両側には
、プリプレグ１ａおよび１ｂが、ハニカムコア２ａ側に
ポリビニルアルコール層４を有する面を向けて配置され
、ハニカムコア２ｂの両側には、プリプレグ１ｃおよび
１ｄが、ハニカムコア２ｂ側にポリビニルアルコール層
４を有する面を向けて配置され、かつ、プリプレグ１ｂ
および１ｃが、各々のフェノール系樹脂層３，３側の面
同士で繋がっているものである。 もちろん、フェノー
ル系樹脂層３は硬化し、ポリビニルアルコール層４はハ
ニカムコア２に接着している。Furthermore, in a case where two or more honeycomb cores are used, for example, as shown in FIG. On both sides of the honeycomb core 2b, prepregs 1c and 1d are arranged with the surface having the polyvinyl alcohol layer 4 facing the honeycomb core 2b, and the prepreg 1b
and 1c are connected to each other at their respective phenolic resin layer 3, 3 side surfaces. Of course, the phenolic resin layer 3 is cured, and the polyvinyl alcohol layer 4 is adhered to the honeycomb core 2.
なお、第２図に示す例では、プリプレグ１ｂおよび１ｃ
のかわりに、両側にポリビニルアルコール層４を有する
熱硬化性フェノール系樹脂プリプレグの利用も考えられ
る。In the example shown in FIG. 2, prepregs 1b and 1c
Instead, it is also conceivable to use a thermosetting phenolic resin prepreg having polyvinyl alcohol layers 4 on both sides.
このような本発明のサンドイッチパネルのハニカムコア
部分の材質は、特に限定されないが、アラミド（例えば
デュポン社製ノーメックスコア）、紙、アルミニウム等
が例示される。The material of the honeycomb core portion of the sandwich panel of the present invention is not particularly limited, but examples thereof include aramid (for example, Nomex core manufactured by DuPont), paper, aluminum, and the like.
これらの中で、アラミドは、軽量であること、強度に優
れること等の諸性質を有するため、航空機の化粧室用壁
材に用いるサンドイッチパネルのハニカムコアの材質と
して好適である。Among these, aramid has various properties such as being lightweight and having excellent strength, and is therefore suitable as a material for the honeycomb core of a sandwich panel used as a wall material for an aircraft restroom.
本発明第二の態様のサンドイッチパネルは、その製造方
法は限定されないが、本発明第三の態様の方法で製造す
ることが好ましい。Although the manufacturing method of the sandwich panel according to the second aspect of the present invention is not limited, it is preferably manufactured by the method according to the third aspect of the present invention.
すなわち、本発明第一の態様のプリプレグのポリビニル
アルコール層を有する面にハニカムコアを当接した後、
１２０〜１５０℃に加熱保持することによって、プリプ
レグ中のフェノール系樹脂を硬化させると共に、ポリビ
ニルアルコールをハニカムコアに接着させる方法である
。That is, after a honeycomb core is brought into contact with the surface having the polyvinyl alcohol layer of the prepreg of the first aspect of the present invention,
This is a method of curing the phenolic resin in the prepreg and adhering polyvinyl alcohol to the honeycomb core by heating and holding at 120 to 150°C.
サンドイッチパネルの製造には、一般に、真空バッグ成
形等の方法が適用されているが、本発明第三の態様の製
造方法を真空バッグ成形法に適用するのが好ましい。Although methods such as vacuum bag molding are generally applied to the manufacture of sandwich panels, it is preferable to apply the manufacturing method of the third aspect of the present invention to the vacuum bag molding method.
ところで、本発明法は、プリプレグ中のフェノール系樹
脂の硬化とポリビニルアルコールのハニカムコアへの接
着のための加熱温度が低い点に特徴を有する。 本発明
法゛の加熱温度は、ポリビニルアルコールの融点（約１
８０℃）よりも低い。By the way, the method of the present invention is characterized in that the heating temperature for curing the phenolic resin in the prepreg and adhering polyvinyl alcohol to the honeycomb core is low. The heating temperature in the method of the present invention is the melting point of polyvinyl alcohol (approximately 1
80℃).
本発明法では、サンドイッチパネル製造時の加熱温度が
低いにもかかわらず、ポリビニルアルコールがハニカム
コアに接着するが、その理由は下記の通りであると推測
される。In the method of the present invention, polyvinyl alcohol adheres to the honeycomb core despite the low heating temperature during sandwich panel production, and the reason is presumed to be as follows.
本発明者は、熱硬化性フェノール系樹脂プリプレグの上
にポリビニルアルコール製シートをのせ、その上にハニ
カムコアをのせ、さらにその上にポリビニルアルコール
製シートと熱硬化性フェノール系樹脂プリプレグとを順
次のせ、１３０℃に加熱して真空バッグ成形を行ない、
サンドイッチパネルを製造しようとした。 このサンド
イッチパネルの構成は、基本的には第１図に示す本発明
のサンドイッチパネルと同様である。 ところが、ポリ
ビニルアルコールが融解しないため、サンドイッチパネ
ルは製造できなかった。 にもかかわらず、熱硬化性フ
ェノール系樹脂プリプレグおよびポリビニルアルコール
製シートのかわりに本発明第一の態様のプリプレグを用
いればサンドイッチパネルが製造できるのは、本発明第
一の態様のプリプレグのポリビニルアルコール層の形成
時、おそらくは乾燥の工程において、フェノール系樹脂
の一部がポリビニルアルコール層中に混入すると共にポ
リビニルアルコールの一部もフェノール系樹脂層に混入
するために、本発明第一の態様のプリプレグは、ポリビ
ニルアルコール層とフェノール系樹脂層が濃度勾配をも
って連続しているものとなっているためであると考えら
れる。The present inventor places a polyvinyl alcohol sheet on a thermosetting phenolic resin prepreg, places a honeycomb core on top of it, and then sequentially places a polyvinyl alcohol sheet and a thermosetting phenolic resin prepreg on top of it. , heated to 130°C and formed into a vacuum bag,
An attempt was made to manufacture a sandwich panel. The structure of this sandwich panel is basically the same as the sandwich panel of the present invention shown in FIG. However, because polyvinyl alcohol did not melt, sandwich panels could not be manufactured. Nevertheless, sandwich panels can be manufactured by using the prepreg of the first aspect of the present invention instead of the thermosetting phenolic resin prepreg and the polyvinyl alcohol sheet. During formation of the layer, possibly during the drying process, a portion of the phenolic resin is mixed into the polyvinyl alcohol layer, and a portion of the polyvinyl alcohol is also mixed into the phenolic resin layer. This is considered to be because the polyvinyl alcohol layer and the phenolic resin layer are continuous with a concentration gradient.
従って、ポリビニルアルコール層は、ポリビニルアルコ
ール単独で構成されていないので、ポリビニルアルコー
ル単独の場合よりも低い温度で融解する。Therefore, since the polyvinyl alcohol layer is not composed of polyvinyl alcohol alone, it melts at a lower temperature than in the case of polyvinyl alcohol alone.
このように、本発明法でサンドイッチパネルを製造する
と、加熱温度を低（設定できるため、省資源化が達成さ
れ、かつ、ハニカムコアの材質の選択の幅が広がる。As described above, when a sandwich panel is manufactured by the method of the present invention, the heating temperature can be set at a low temperature, thereby achieving resource saving and widening the range of choices for the material of the honeycomb core.
〈実施例〉 以下に、実施例により、本発明を具体的に説明する。<Example> EXAMPLES The present invention will be specifically explained below with reference to Examples.
（実施例）
下記の方法によって試料を作製し、その性能評価を行な
った。(Example) A sample was prepared by the method described below, and its performance was evaluated.
結果は表１に示した。The results are shown in Table 1.
（１）プリプレグの作製
レゾール型フェノール樹脂溶液ＰＲ−５０４０４（住友
デュレズ社製、メタノールを溶媒とする７０重量％溶液
）中にガラス繊維を含浸させた。(1) Preparation of prepreg Glass fibers were impregnated into a resol type phenolic resin solution PR-50404 (manufactured by Sumitomo Durez Co., Ltd., a 70% by weight solution using methanol as a solvent).
なお、フェノール系樹脂とガラス繊維との比率は４０：
６０（固形分重量比）とした。 これを９０℃にて１５
分間乾燥し、プリプレグ−１を得た。The ratio of phenolic resin to glass fiber is 40:
60 (solid content weight ratio). This was heated to 90℃ for 15 minutes.
After drying for a minute, prepreg-1 was obtained.
プリプレグ−１の片面に、ポバールＢ−０５（電気化学
工業■製ポリビニルアルコール、平均重合度５５０）の
１０重量％水溶液の塗布と９０℃、１５分間の乾燥との
工程を繰り返し行なうことにより、ポリビニルアルコー
ル層を形成し、片面にポリビニルアルコール層を有する
プリプレグを得た。 なお、ポリビニルアルコールの量
は、固形分重量比で、前記フェノール系樹脂１００重量
部に対して１０重量部（プリプレグ−２）あるいは１５
重量部（プリプレグ−３）とした。By repeatedly applying a 10% by weight aqueous solution of Poval B-05 (polyvinyl alcohol manufactured by Denki Kagaku Kogyo ■, average degree of polymerization 550) on one side of prepreg-1 and drying at 90°C for 15 minutes, polyvinyl An alcohol layer was formed to obtain a prepreg having a polyvinyl alcohol layer on one side. The amount of polyvinyl alcohol is 10 parts by weight (prepreg-2) or 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the phenolic resin in terms of solid content weight ratio.
Parts by weight (prepreg-3).
また、スミエポキシＥＬＡ−１２８（住友化学工業■製
）４５重量％、エビクロンＥＰ−１５２（大日本インキ
化学工業＠製）９重量％、ジシアンジアミド６重量％を
含有するメタノール・メチルエチルケ［・ン（１：１）
混合溶液にガラス繊維を含浸させた。 なお、エポキシ
樹脂とガラス繊維との比率は４０二６０（固形分重量比
）とした。 これを９０℃にて１５分間乾燥し、プリプ
レグ−４を得た。In addition, methanol/methylethylketone (1: 1)
Glass fibers were impregnated with the mixed solution. Note that the ratio of epoxy resin to glass fiber was 40260 (solid content weight ratio). This was dried at 90°C for 15 minutes to obtain prepreg-4.
（２）サンドイッチパネルの製造
２枚のプリプレグ−１の間にノーメックスコア（デュポ
ン社製）を配し、１３０℃に加熱して真空バッグ成形を
行ない、サンドイッチパネルー１を得た。(2) Production of Sandwich Panel A Nomex core (manufactured by DuPont) was placed between two sheets of prepreg 1, heated to 130°C, and vacuum bag molded to obtain sandwich panel 1.
プリプレグ−１のかわりにプリプレグ−２または３を用
い、ポリビニルアルコール層の面をノーメックスコアに
向けて配したほかは同様に処理し、サンドイッチパネル
−２、サンドイッチパネル−３を得た。Sandwich Panel-2 and Sandwich Panel-3 were obtained in the same manner except that Prepreg-2 or 3 was used instead of Prepreg-1 and the surface of the polyvinyl alcohol layer was oriented toward the Nomex core.
さらに、プリプレグ−１のかわりにプリプレグ−４を用
いたほかは同様に処理し、サンドイッチパネルー４を得
た。Furthermore, Sandwich Panel-4 was obtained in the same manner except that Prepreg-4 was used instead of Prepreg-1.
（３）接着性
ドラムピール法により、各サンドイッチパネルのプリプ
レグ−ハニカムコア間の接着力を測定した。(3) Adhesiveness The adhesive force between the prepreg and honeycomb core of each sandwich panel was measured by the drum peel method.
ドラムピール法は、下記の通りである。The drum peel method is as follows.
半径５０．８ｍｍ、高さ１１５．６ｍｍの円柱２１の両
端に、半径６３．５ｍｍ、高さ２１ｍｍの円柱２２が接
着されてなるドラム２０を用意した（第３ａ図参照）。A drum 20 was prepared in which a cylinder 22 with a radius of 63.5 mm and a height of 21 mm was adhered to both ends of a cylinder 21 with a radius of 50.8 mm and a height of 115.6 mm (see Fig. 3a).
このドラム２０の円柱２１部分表面に、第３ｂ図に示す
ように、サンドイッチパネル１０の端のプリプレグ１ａ
部分を接着し、サンドイッチパネル１０の他端のプリプ
レグ１ａ部分をクランプ３０に挟持させた（第３ｂ図参
照）。As shown in FIG. 3b, the prepreg 1a at the end of the sandwich panel 10 is applied to the surface of the cylinder 21 portion of the drum 20.
The portions were glued together, and the prepreg 1a portion at the other end of the sandwich panel 10 was held between the clamps 30 (see FIG. 3b).
次に、ドラム２０の円柱２２部分に接着されたフレキシ
ブル ローディング ストラップ４０を下方に引張り、
剥離、破壊等の異常が生じたときの引張り力を測定した
（第３ｃ図参照）。Next, the flexible loading strap 40 glued to the column 22 of the drum 20 is pulled downward,
The tensile force was measured when abnormalities such as peeling and destruction occurred (see Figure 3c).
ＭＩＬ規格によれば、ドラムピール法による接着力は１
０ｊ２ｂ−ｉ ｎ／３ ｉ ｎＷ以上でなければならな
い。According to the MIL standard, the adhesion strength by the drum peel method is 1.
Must be greater than or equal to 0j2b-i n/3 i nW.
（４）難燃性
ＦＡＡ （米連邦航空局）は、１９８６年８月に「航空
機内装材の燃焼基準」の改正を行ない、その評価法とし
て、ＡＳＴＭ Ｅ−９０６で規格化されているＯ３Ｕ法
（オハイオ州立大学の発熱量試験方法）を用いることを
決定した。 そこで、ＯＳＵ法に従い、各サンドイッチ
パネルの難燃性を評価した。(4) Flame retardancy The FAA (U.S. Federal Aviation Administration) revised the "Flammability Standards for Aircraft Interior Materials" in August 1986, and the O3U method standardized by ASTM E-906 was used as the evaluation method. (The Ohio State University calorific value test method) was decided to be used. Therefore, the flame retardancy of each sandwich panel was evaluated according to the OSU method.
ＦＡＡ規格によれば、試験最初の２分間における試料の
発熱速度は６５ ｋＷ／分／ｒｎ２以下、燃焼時間毎の
発熱量の最大値は６５ ｋＷ／分／ ｍ ２でなければ
ならない。According to FAA standards, the heat generation rate of the sample during the first two minutes of the test must be less than 65 kW/min/rn2, and the maximum value of the calorific value for each combustion time must be 65 kW/min/m2.
表１から明らかなように、本発明例は、接着性はＭＩＬ
規格を、また、難燃性はＦＡＡ規格を満足するものであ
った。As is clear from Table 1, the adhesiveness of the present invention example is MIL
The flame retardancy met the FAA standards.
比較例のうち、ポリビニルアルコール層を有さないフェ
ノール系樹脂プリプレグを用いた比較例１は、難燃性は
優れていたが接着性が劣り、ＭＩＬ規格を満足できず、
一方、エポキシ樹脂系プリプレグを用いた比較例２は、
接着性は優れでいたが難燃性が劣り、ＦＡＡ規格を満足
できなかった。Among the comparative examples, Comparative Example 1 using a phenolic resin prepreg without a polyvinyl alcohol layer had excellent flame retardancy but poor adhesion and could not meet the MIL standard.
On the other hand, in Comparative Example 2 using epoxy resin prepreg,
Although the adhesion was excellent, the flame retardance was poor and the FAA standards could not be met.
〈発明の効果〉
本発明により、硬化後の強度と難燃性、低煙性のバラン
スがよいサンドイッチパネル用フェノール系樹脂プリプ
レグと、そのようなプリプレグを用いて製造されるサン
ドイッチパネルおよびその製造方法が提供される。 従
って、航空機の分野を初めとする各種の分野の要求性能
に応えることのできるサンドイッチパネルが供給される
ようになる。<Effects of the Invention> The present invention provides a phenolic resin prepreg for sandwich panels with a good balance of strength, flame retardance, and low smoke properties after curing, a sandwich panel manufactured using such a prepreg, and a method for manufacturing the same. is provided. Therefore, sandwich panels that can meet the performance requirements of various fields including the aircraft field are now available.
また、本発明のサンドイッチパネルの製造方法によれば
、従来に比べてより低温での加工によってサンドイッチ
パネルを製造できるので、省資源化が達成されると共に
、ハニカムコアの材質の選択の幅が広がる。 従って、
従来は使用できなかった材料をハニカムコア部分に用い
たサンドイッチパネルが供給されるようになる。In addition, according to the method for manufacturing a sandwich panel of the present invention, the sandwich panel can be manufactured by processing at a lower temperature than conventional methods, so resource saving is achieved and the range of choices for the material of the honeycomb core is expanded. . Therefore,
Sandwich panels are now available that use materials for the honeycomb core that were previously unavailable.
第１図および第２図は、本発明のサンドイッチパネルの
一例を示す断面図である。
第３ａ図、第３ｂ図および第３Ｃ図は、ドラムビール法
を説明するための模式図である。
符号の説明
ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄ−プリプレグ、２．２ａ、２ｂ
・・・ノじカムコア、
３・・・フェノール系樹脂層、
４・・・ポリビニルアルコール層、
１０・・・サンドイッチパネル、
２０・・・ドラム、
２１．２２・・・円柱、
３０・・・クランプ、
４０・・・フレキシブル
ローディング
ストラップ1 and 2 are cross-sectional views showing an example of the sandwich panel of the present invention. FIG. 3a, FIG. 3b, and FIG. 3C are schematic diagrams for explaining the drum beer method. Code explanation LA, LB, LC, LD-prepreg, 2.2a, 2b
... Nozzle cam core, 3 ... Phenolic resin layer, 4 ... Polyvinyl alcohol layer, 10 ... Sandwich panel, 20 ... Drum, 21.22 ... Cylinder, 30 ... Clamp , 40...Flexible loading strap
Claims (4)
プレグであって、その片側表面にポリビニルアルコール
層を有することを特徴とするサンドイッチパネル用フェ
ノール系樹脂プリプレグ。(1) A phenolic resin prepreg for a sandwich panel, which is a prepreg in which the impregnated resin is a thermosetting phenolic resin, and has a polyvinyl alcohol layer on one surface thereof.
コールが、固形分重量比で、前記熱硬化性フェノール系
樹脂１００重量部に対して１０〜４０重量部である請求
項１に記載のサンドイッチパネル用フェノール系樹脂プ
リプレグ。(2) The polyvinyl alcohol for sandwich panels according to claim 1, wherein the polyvinyl alcohol in the polyvinyl alcohol layer is in a solid content weight ratio of 10 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermosetting phenolic resin. Resin prepreg.
フェノール系樹脂プリプレグの硬化物とハニカムコアで
構成され、該プリプレグのポリビニルアルコール層を有
する面がハニカムコア側に向けられてハニカムコアと接
着してなることを特徴とするサンドイッチパネル。(3) It is composed of a cured product of the phenolic resin prepreg for sandwich panels according to claim 1 or 2 and a honeycomb core, and the surface of the prepreg having the polyvinyl alcohol layer is oriented toward the honeycomb core and is bonded to the honeycomb core. A sandwich panel that is characterized by
フェノール系樹脂プリプレグのポリビニルアルコール層
を有する面にハニカムコアを当接した後、１２０〜１５
０℃に加熱保持することを特徴とするサンドイッチパネ
ルの製造方法。(4) After the honeycomb core is brought into contact with the surface having the polyvinyl alcohol layer of the phenolic resin prepreg for sandwich panels according to claim 1 or 2, the
A method for manufacturing a sandwich panel, which comprises heating and maintaining the panel at 0°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2159492A JPH0450240A (en) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | Phenolic resin prepreg for sandwich panel and sandwich panel and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2159492A JPH0450240A (en) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | Phenolic resin prepreg for sandwich panel and sandwich panel and production thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0450240A true JPH0450240A (en) | 1992-02-19 |
Family
ID=15694950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2159492A Pending JPH0450240A (en) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | Phenolic resin prepreg for sandwich panel and sandwich panel and production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0450240A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010118392A (en) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Fujitsu Ltd | Casing and method for forming the same |
| JP2022159128A (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-17 | 太陽インキ製造株式会社 | Resin laminate, and printed wiring board |
-
1990
- 1990-06-18 JP JP2159492A patent/JPH0450240A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010118392A (en) * | 2008-11-11 | 2010-05-27 | Fujitsu Ltd | Casing and method for forming the same |
| JP2022159128A (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-17 | 太陽インキ製造株式会社 | Resin laminate, and printed wiring board |
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