本发明涉及一种结构体的制造方法、蒙皮材料的准备方法及蒙皮材料的加热条件设定方法。
背景技术：
作为具有轻质性及高强度的材料，已知有一种使热固性树脂含浸于增强纤维而成的复合材料。复合材料使用于飞机、汽车及船舶等。为了提高具有各种性质的芯材的强度，已知有将复合材料作为蒙皮材料粘接于芯材的表面而用作结构体的方法(参考专利文献1)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-022171号公报
发明要解决的技术课题
在专利文献1的方法中，对芯材和蒙皮材料，使用密封加压加热设备，将内部设为真空，一边通过加压源进行加压，一边升温至热固性树脂的固化温度并保持一定时间，由此使热固性树脂固化来粘接，由此获得高成型品质的结构体。作为密封加压加热设备，可举出专利文献1中记载的真空密闭设备及通过气体使内部高压化来进行加压的同时进行加热的高压釜设备等。
然而，在专利文献1的方法中，根据芯材及蒙皮材料的性质，有可能导致成型不良。例如，对芯材使用在平面方向上排列沿厚度方向贯穿的孔而形成的蜂窝结构材料时，伴随蒙皮材料在高压高温下变形，蒙皮材料有可能朝向芯材的孔产生凹陷(凹部)。
并且，为了减少这些成型不良的可能性，在一个结构体的制造中采用了如下方法，即，首先，仅对蒙皮材料使用密封加压加热设备进行加压的同时进行加热，接着，对进行加压及加热的蒙皮材料和芯材使用密封加压加热设备进行加压的同时进行加热来粘接。在此，关于使用密封加压加热设备进行加压及加热的方法，每一次所需的时间长，且每一次所需的成本高。因此，在一个结构体的制造中，进行两次使用密封加压加热设备进行加压及加热的方法具有制造效率大幅降低的问题。因此，为了降低成本，若不使用密封加压加热设备，不进行加压而进行加热，则当蒙皮材料中所含的热固性树脂产生挥发成分时，伴随蒙皮材料产生挥发成分，有可能导致蒙皮材料产生气孔(孔隙)。
技术实现要素：
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够不使制造效率大幅降低而将芯材和蒙皮材料适宜地粘接来高品质地制造的结构体的制造方法、蒙皮材料的准备方法及蒙皮材料的加热条件设定方法。
用于解决技术课题的手段
为了解决上述课题并实现目的，一种结构体的制造方法，所述结构体包含：芯材，其为在平面方向上排列有沿厚度方向贯穿而形成的孔的蜂窝结构材料；及蒙皮材料，层叠于所述芯材的表面，所述结构体的制造方法的特征在于，所述蒙皮材料包含热固性树脂，所述结构体的制造方法具有：真空加热步骤，将所述蒙皮材料放置于袋内，并将所述袋内设为真空且将所述袋外设为大气压下而进行加热，由此使所述热固性树脂半固化；层叠步骤，在所述芯材的所述表面侧层叠所述热固性树脂半固化而成的所述蒙皮材料；及密封加压加热步骤，使用密封加压加热设备对所述层叠的所述芯材和所述蒙皮材料进行加压的同时进行加热，由此将所述芯材和所述蒙皮材料粘接而一体化。
根据该结构，包括将蒙皮材料放置于袋内，将袋内设为真空且将袋外设为大气压下而进行加热，由此使热固性树脂半固化的真空加热步骤，且仅包括一次在一个结构体的制造中，使用密封加压加热设备进行加压的同时进行加热的密封加压加热步骤，因此不使制造效率大幅降低而将芯材和蒙皮材料适宜地粘接，关于包含具有轻质性和高刚性的蜂窝结构材料的结构体，能够减少在蒙皮材料中产生凹陷(凹部)的可能性，从而能够高品质地制造。
在这些结构中，优选所述热固性树脂含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分，所述真空加热步骤具有：第一真空加热步骤，在所述低温度的区域对所述蒙皮材料加热规定时间，由此从所述蒙皮材料产生所述第一挥发成分并将其去除；及第二真空加热步骤，在所述第一真空加热步骤之后，对所述蒙皮材料进一步进行加热，由此使去除了所述第一挥发成分的所述热固性树脂半固化。根据该结构，包括当热固性树脂含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分时，将蒙皮材料放置于袋内，并将袋内设为真空且将袋外设为大气压下，且在低温度的区域加热规定时间，由此从蒙皮材料去除第一挥发成分的第一真空加热步骤，因此不使制造效率大幅降低而将芯材和蒙皮材料适宜地粘接，关于结构体，能够减少在蒙皮材料中产生气孔(孔隙)的可能性，从而能够高品质地制造。
为了解决上述课题并实现目的，一种结构体的制造方法，所述结构体包含芯材及层叠于所述芯材的表面的蒙皮材料，所述结构体的制造方法的特征在于，所述蒙皮材料包含含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分的热固性树脂，所述结构体的制造方法具有：第一真空加热步骤，将所述蒙皮材料放置于袋内，并将所述袋内设为真空且将所述袋外设为大气压下，且在所述低温度的区域加热规定时间，由此从所述蒙皮材料产生所述第一挥发成分并将其去除；第二真空加热步骤，在所述第一真空加热步骤之后，将所述蒙皮材料放置于袋内，并将所述袋内设为真空且将所述袋外设为大气压下而进行加热，由此使去除了所述第一挥发成分的所述热固性树脂半固化；层叠步骤，在所述芯材的所述表面侧层叠所述热固性树脂半固化而成的所述蒙皮材料；及密封加压加热步骤，使用密封加压加热设备对所述层叠的所述芯材和所述蒙皮材料进行加压的同时进行加热，由此将所述芯材和所述蒙皮材料粘接而一体化。
根据该结构，包括当热固性树脂含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分时，将蒙皮材料放置于袋内，并将袋内设为真空且将袋外设为大气压下，且在低温度的区域加热规定时间，由此从蒙皮材料去除第一挥发成分的第一真空加热步骤，且仅包括一次在一个结构体的制造中，使用密封加压加热设备进行加压的同时进行加热的密封加压加热步骤，因此无论在芯材的表面是否形成有孔，均不使制造效率大幅降低而将芯材和蒙皮材料适宜地粘接，关于结构体，能够减少在蒙皮材料中产生气孔(孔隙)的可能性，从而能够高品质地制造。
在包括第一真空加热步骤和第二真空加热步骤的结构中，优选所述热固性树脂还含有在包含所述固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分，在所述第二真空加热步骤中，在所述固化温度以下的温度下对所述蒙皮材料进行加热，由此使去除了所述第一挥发成分的所述热固性树脂半固化。根据该结构，在第二真空加热步骤中，当热固性树脂含有在包含固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分时，将蒙皮材料放置于袋内，并将袋内设为真空且将袋外设为大气压下，且在固化温度以下的温度下进行加热，因此能够在不产生第二挥发成分的状态下使蒙皮材料半固化，因此不使制造效率大幅降低而将芯材和蒙皮材料适宜地粘接，关于结构体，能够减少在蒙皮材料中产生气孔(孔隙)的可能性，从而能够高品质地制造。
在包括第一真空加热步骤和第二真空加热步骤的结构中，优选通过对所述热固性树脂进行热重分析，根据判定所述热固性树脂是否含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分的判定结果和判定是否含有在包含所述固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分的判定结果，设定所述第一真空加热步骤及所述第二真空加热步骤的加热条件。根据该结构，根据通过对热固性树脂进行热重分析来获得的两个判定结果优化第一真空加热步骤和第二真空加热步骤的加热条件，因此关于结构体，能够减少在蒙皮材料中产生气孔(孔隙)的可能性，从而能够高品质地制造。
在这些结构中，优选在所述层叠步骤中，通过膜状的粘接剂层，将所述热固性树脂半固化而成的所述蒙皮材料层叠于所述芯材的所述表面侧，在所述密封加压加热步骤中，通过所述粘接剂层，将所述芯材和所述蒙皮材料粘接而一体化。根据该结构，通过膜状的粘接剂层，将芯材和蒙皮材料粘接，因此能够获得扩大了芯材及蒙皮材料的变化的多种多样的结构体。
为了解决上述课题并实现目的，一种蒙皮材料的准备方法，在包含芯材及层叠于所述芯材的表面的蒙皮材料的结构体的制造中，准备所述蒙皮材料，所述蒙皮材料的准备方法的特征在于，所述蒙皮材料包含含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分的热固性树脂，所述蒙皮材料的准备方法具有：第一真空加热步骤，将所述蒙皮材料放置于袋内，并将所述袋内设为真空且将所述袋外设为大气压下，且在比所述热固性树脂固化的固化温度低的低温度的区域加热规定时间，由此从所述蒙皮材料产生所述第一挥发成分并将其去除；及第二真空加热步骤，在所述第一真空加热步骤之后，将所述蒙皮材料放置于袋内，并将所述袋内设为真空且将所述袋外设为大气压下而进行加热，由此使去除了所述第一挥发成分的所述热固性树脂半固化。
根据该结构，包括当热固性树脂含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分时，将蒙皮材料放置于袋内，并将袋内设为真空且将袋外设为大气压下，且在低温度的区域加热规定时间，由此从蒙皮材料产生第一挥发成分并将其去除的第一真空加热步骤，且仅包括一次在一个结构体的制造中，使用密封加压加热设备进行加压的同时进行加热的密封加压加热步骤，因此无论在芯材的表面是否形成有孔，均能够不使制造效率大幅降低而将芯材和蒙皮材料适宜地粘接，关于结构体，能够减少在与芯材粘接时在蒙皮材料中产生气孔(孔隙)的可能性，从而能够高品质地制造。
为了解决上述课题并实现目的，一种蒙皮材料的加热条件设定方法，在包含芯材及层叠于所述芯材的表面的蒙皮材料的结构体的制造中，设定准备所述蒙皮材料的蒙皮材料的准备方法中的加热条件，所述蒙皮材料的加热条件设定方法的特征在于，具有：热重分析步骤，对所述蒙皮材料中所含的热固性树脂进行热重分析；第一判定步骤，根据所述热重分析的结果，判定所述热固性树脂是否含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分；第二判定步骤，根据所述热重分析的结果，判定所述热固性树脂是否含有在包含所述固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分；第一真空加热步骤设定步骤，当在所述第一判定步骤中判定为所述热固性树脂含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分时，将所述蒙皮材料放置于袋内，并将所述袋内设为真空且将所述袋外设为大气压下，且在所述低温度的区域加热规定时间，由此设定从所述蒙皮材料产生所述第一挥发成分并将其去除的第一真空加热步骤；及第二真空加热步骤设定步骤，当在所述第二判定步骤中判定为所述热固性树脂含有在包含所述固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分时，将所述蒙皮材料放置于袋内，并将所述袋内设为真空且将所述袋外设为大气压下，且在所述固化温度以下的温度下进行加热，由此设定使去除了所述第一挥发成分的所述热固性树脂半固化的第二真空加热步骤，当判定为不含有在包含所述固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分时，设定将所述蒙皮材料放置于袋内，并将所述袋内设为真空且将所述袋外设为大气压下而进行加热，由此使去除了所述第一挥发成分的所述热固性树脂半固化的第二真空加热步骤。
根据该结构，根据通过对热固性树脂进行热重分析来获得的两个判定结果优化第一真空加热步骤和第二真空加热步骤的加热条件，因此无论在芯材的表面是否形成有孔，均能够更可靠地减少在与芯材粘接时在蒙皮材料中产生气孔(孔隙)的可能性，从而能够高品质地制造结构体。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够不使制造效率大幅降低而将芯材和蒙皮材料适宜地粘接来高品质地制造的结构体的制造方法、蒙皮材料的准备方法及蒙皮材料的加热条件设定方法。
附图说明
图1是利用本发明的第一实施方式所涉及的结构体的制造方法来制造的结构体的概略结构图。
图2是本发明的第一实施方式所涉及的结构体的制造方法的流程图。
图3是说明图2的真空加热步骤的说明图。
图4是说明图2的密封加压加热步骤的说明图。
图5是本发明的第二实施方式所涉及的真空加热步骤的流程图。
图6是表示图1的蒙皮材料中所含的热固性树脂的粘度特性的图。
图7是表示图1的蒙皮材料中所含的热固性树脂的粘度特性的图。
图8是表示图1的蒙皮材料中所含的热固性树脂的热重特性的图。
图9是表示能够用于图1的蒙皮材料的各种热固性树脂的热重特性的例子的图。
图10是说明图5的真空加热步骤的温度分布的说明图。
图11是本发明的第二实施方式所涉及的真空加热步骤中的蒙皮材料的加热条件设定方法的流程图。
图12是利用光学显微镜拍摄利用本发明的第二实施方式所涉及的结构体的制造方法来制造的结构体中的蒙皮材料的截面的照片的一例。
图13是利用光学显微镜拍摄利用比较例所涉及的结构体的制造方法来制造的结构体中的蒙皮材料的截面的照片的一例。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明所涉及的实施方式进行详细说明。另外，本发明并不限定于该实施方式。并且，实施方式中的构成要件中包含本领域技术人员能够替换且容易替换的内容或者实质上相同的内容。而且，以下所记载的构成要件能够适当进行组合。
[第一实施方式]
图1是利用本发明的第一实施方式所涉及的结构体的制造方法来制造的结构体10的概略结构图。如图1所示，结构体10包含芯材12、蒙皮材料14及粘接剂层16。蒙皮材料14通过膜状的粘接剂层16层叠并粘接于芯材12的两侧的表面12a。另外，在图1中，为了说明结构体10，分开描绘了芯材12、蒙皮材料14及粘接剂层16。
芯材12是在平面方向上排列有沿厚度方向贯穿而形成的孔的蜂窝结构材料。关于用于芯材12的蜂窝结构材料，在第一实施方式中例示有孔沿厚度方向贯穿而形成为六棱柱状，且隔着沿厚度方向延伸而形成的板材在平面方向上无间隙地排列的方式。用于芯材12的蜂窝结构材料并不限定于此，可以是孔沿厚度方向贯穿而形成为三棱柱状或四棱柱状，且隔着沿厚度方向延伸而形成的板材在平面方向上无间隙地排列的方式。并且，用于芯材12的蜂窝结构材料也可以是具有容易与挠性芯所示的曲面形状融合的凸字的孔的方式。用于芯材12的蜂窝结构材料还可以是贯穿的孔规则或者不规则地排列的方式，也可以是未贯穿的孔规则或者不规则地排列的方式。芯材12由在后述的密封加压加热步骤s6(参考图2)中在高压且高温的环境下不会显著地产生物理变形和化学反应，且可充分地耐受能够保存形状的程度的材料形成。
蒙皮材料14包含热固性树脂。作为蒙皮材料14例示了使热固性树脂含浸于增强纤维而成的平板状的复合材料。用于蒙皮材料14的复合材料具有轻质性及高强度。关于用于蒙皮材料14的复合材料中所含的增强纤维，在第一实施方式中例示了碳纤维，但并不限定于此，可以是其他金属纤维。并且，蒙皮材料14可以不包含增强纤维。关于用于蒙皮材料14的复合材料中所含的热固性树脂，在第一实施方式中例示了具有环氧系树脂的树脂。当用于蒙皮材料14的复合材料中所含的热固性树脂具有环氧系树脂时，进一步具有轻质性及高强度，因此优选。
芯材12的表面12a和蒙皮材料14的表面优选为除了在芯材12的表面12a形成有孔的区域以外可相互无间隙地对准的形状。关于芯材12的表面12a和蒙皮材料14的表面，在第一实施方式中例示平面，但并不限定于此，可以是平缓的曲面、具有折弯部的折弯面。
芯材12的表面12a和蒙皮材料14的表面优选面方向的形状大致相同，此时，蒙皮材料14完全覆盖并保护芯材12的表面12a，并且能够堵塞设置于芯材12的表面12a的孔。此外，当蒙皮材料14的表面的面方向的形状在所有方向上大于芯材12的表面12a时，蒙皮材料14完全覆盖并保护芯材12的表面12a，并且能够堵塞设置于芯材12的表面12a的孔。并且，当蒙皮材料14的表面的面方向的形状在所有方向上小于芯材12的表面12a时，蒙皮材料14覆盖并保护芯材12的表面12a的一部分，并且堵塞设置于芯材12的表面12a的孔，除此以外，能够使芯材12的表面12a另一部分露出。
粘接剂层16为膜状，且设置于芯材12的表面12a与蒙皮材料14的表面之间。关于构成粘接剂层16的粘接剂，通过用于芯材12的材料、用于蒙皮材料14的增强纤维及热固性树脂、以及在密封加压加热步骤s6(参考图2)中赋予的压力及温度等环境等，可适当进行选择。关于粘接剂层16，在第一实施方式中进行了设置，但当通过用于芯材12的材料及用于蒙皮材料14的材料将芯材12和蒙皮材料14粘接时，例如，当通过蒙皮材料14中所含的热固性树脂的固化将芯材12和蒙皮材料14粘接时，可以不进行设置。
图2是本发明的第一实施方式所涉及的结构体的制造方法的流程图。以下，使用图2对具有如上所述的结构的结构体10的制造方法进行说明。如图2所示，本发明的第一实施方式所涉及的结构体的制造方法具有真空加热步骤s2、层叠步骤s4及密封加压加热步骤s6。
图3是说明图2的真空加热步骤s2的说明图。如图3所示，真空加热步骤s2中，首先，层叠构成蒙皮材料14的复合材料的板材14a。在此，在图3中，层叠有3层复合材料的板材14a，但并不限定于此，可以仅为1层，也可以为2层、4层以上。真空加热步骤s2中，接着，将层叠的板材14a放置于袋膜等袋22内，并将袋22内设为真空而投入到真空加热设备20中，且将袋22外设为大气压下，通过真空加热设备20进行加热。真空加热步骤s2中，由此，利用袋22的外部的大气压与袋22的真空之间的气压差对板材14a在包含层叠方向的所有方向上进行加压，并且使板材14a中所含的热固性树脂半固化、即通过进行热固性树脂的凝胶化来使蒙皮材料14一体化。通过真空加热步骤s2，蒙皮材料14在随后进行说明的密封加压加热步骤s6中投入到密封加压加热设备30(参考图4)中之前，成为热固性树脂半固化而成的状态、即被预固化(precure)的状态。
层叠步骤s4中，将在真空加热步骤s2中热固性树脂半固化而成的蒙皮材料14层叠于芯材12的表面12a。在层叠步骤s4中，优选通过膜状的粘接剂层16，将在真空加热步骤s2中热固性树脂半固化而成的蒙皮材料14层叠于芯材12的表面12a。具体而言，在第一实施方式中，在层叠步骤s4中，如图1所示，从一侧朝向另一侧，依次层叠有蒙皮材料14、粘接剂层16、芯材12、粘接剂层16及蒙皮材料14。
图4是说明图2的密封加压加热步骤s6的说明图。密封加压加热步骤s6中，首先，利用袋膜等材料覆盖通过层叠步骤s4层叠的芯材12和蒙皮材料14，在将袋膜等材料内设为真空状态之后，投入到密封加压加热设备30中。密封加压加热步骤s6中，接着，将密封加压加热设备30的内部密封，对所投入的芯材12和蒙皮材料14在包含层叠方向的所有方向上进行加压，并且升温至热固性树脂的固化温度而保持一定时间，由此将芯材12和蒙皮材料14粘接而一体化。在密封加压加热步骤s6中，当在层叠步骤s4中将粘接剂层16层叠于芯材12与蒙皮材料14之间时，通过粘接剂层16，将芯材12和蒙皮材料14粘接而一体化。并且，在密封加压加热步骤s6中，当在层叠步骤s4中将粘接剂层16未层叠于芯材12与蒙皮材料14之间时，通过用于芯材12的材料及用于蒙皮材料14的材料，例如，通过蒙皮材料14中所含的热固性树脂的固化，将芯材12和蒙皮材料14粘接而一体化。通过以上，获得结构体10。
在密封加压加热步骤s6中，在第一实施方式中，将高压釜设备用作密封加压加热设备30，利用气体使密封加压加热设备30的内部高压化，由此进行加压的同时进行加热。
本发明的第一实施方式所涉及的结构体的制造方法中，具有如上所述的结构，因此在真空加热步骤s2中，在密封加压加热步骤s6之前，将蒙皮材料14放置于袋22内，并将袋22内设为真空且将袋22外设为大气压下而进行加热，由此能够使热固性树脂半固化。因此，本发明的第一实施方式所涉及的结构体的制造方法中，即使在芯材12为在平面方向上排列有沿厚度方向贯穿而形成的孔的蜂窝结构材料的情况下，也能够减少在蒙皮材料14的密封加压加热步骤s6中的高压高温下的变形。由此，本发明的第一实施方式所涉及的结构体的制造方法中，能够减少在蒙皮材料14中朝向芯材12的孔产生凹陷(凹部)的可能性，从而能够高品质地制造包含具有轻质性和高刚性的蜂窝结构材料的结构体10。而且，本发明的第一实施方式所涉及的结构体的制造方法中，在一个结构体10的制造中，仅包括一次使用密封加压加热设备30进行加压的同时进行加热的密封加压加热步骤s6，因此能够不使制造效率大幅降低而将芯材12和蒙皮材料14适宜地粘接。
本发明的第一实施方式所涉及的结构体的制造方法中，在层叠步骤s4中，通过膜状的粘接剂层16，将热固性树脂半固化而成的蒙皮材料14层叠于芯材12的表面12a侧，在密封加压加热步骤s6中，通过粘接剂层16，将芯材12和蒙皮材料14粘接而一体化。因此，本发明的第一实施方式所涉及的结构体的制造方法中，通过膜状的粘接剂层16，将芯材12和蒙皮材料14粘接，因此能够获得扩大了芯材12及蒙皮材料14的变化的多种多样的结构体。
另外，本发明的第一实施方式所涉及的结构体的制造方法中，在芯材12的两侧的表面12a侧层叠有蒙皮材料14，但并不限定于此，也可以在芯材12的任一侧的表面12a侧层叠蒙皮材料14。并且，本发明的第一实施方式所涉及的结构体的制造方法中，对层叠于芯材12的两侧的表面12a侧的蒙皮材料14实施了真空加热步骤s2的处理，但并不限定于此，也可以仅对欲减少产生凹陷(凹部)的可能性的一侧的蒙皮材料14、例如当结构体10用于飞机、汽车及船舶等时仅对成为气动面的一侧的蒙皮材料14实施真空加热步骤s2的处理。
[第二实施方式]
图5是本发明的第二实施方式所涉及的真空加热步骤s2的流程图。如图5所示，本发明的第二实施方式所涉及的结构体的制造方法是将真空加热步骤s2变更为具有第一真空加热步骤s12和第二真空加热步骤s14的步骤的方法。本发明的第二实施方式所涉及的结构体的制造方法与本发明的第一实施方式所涉及的结构体的制造方法不同，所使用的芯材12并不限定于在平面方向上排列有沿厚度方向贯穿而形成的孔的蜂窝结构材料，也可以未形成有孔。另外，关于其他结构，第二实施方式所涉及的结构体的制造方法与第一实施方式所涉及的结构体的制造方法相同。以下，对第二实施方式所涉及的结构体的制造方法进行说明。第二实施方式所涉及的结构体的制造方法中，对其他与第一实施方式相同的结构使用与第一实施方式相同的符号组，并省略其详细的说明。
图6是表示图1的蒙皮材料14中所含的热固性树脂的粘度特性的一例的图。关于蒙皮材料14中所含的热固性树脂，当将升温速度δt设为恒定值a来测定粘度的温度依赖性时，例如，获得图6的曲线41所示的粘度特性。如图6的曲线41所示，蒙皮材料14中所含的热固性树脂在作为热固性树脂固化的温度的区域的固化温度区域中具有粘度成为极小的粘度极小区域42。如图6的曲线41所示，蒙皮材料14中所含的热固性树脂在成为粘度极小区域42的温度为止与通常的液体同样地粘度单调地减少，当超过成为粘度极小区域42的温度时，伴随进行热固性树脂的凝胶化、或热固性树脂固化，切换为粘度单调地增加的状态。成为粘度极小区域42的温度根据升温速度δt发生变化。
如图6所示，温度t1是低于成为粘度极小区域42的温度的温度，是热固性树脂不固化的温度。如图6所示，温度t2是低于成为粘度极小区域42的温度且高于温度t1的温度，是固化温度以下的温度。在此，固化温度是指包含于热固性树脂固化的固化温度区域中的温度中的一个温度。并且，温度t2是进行热固性树脂的凝胶化的温度。温度t1低于100℃，优选例示70℃以上且80℃以下。温度t2为100℃以上，优选例示130℃以上且150℃以下。
图7是表示图1的蒙皮材料14中所含的热固性树脂的粘度特性的一例的图。关于蒙皮材料14中所含的热固性树脂，当在以温度t1保持的环境下，测定粘度的以温度t1保持的时间的时间依赖性时，例如，获得图7的曲线43所示的粘度特性。如图7的曲线43所示，蒙皮材料14中所含的热固性树脂放置于以热固性树脂不固化的温度t1保持的环境下，由此大致保持温度t1时的粘度。如后述，蒙皮材料14中所含的热固性树脂在以温度t1保持的环境下，伴随产生第一挥发成分，粘度非常平缓而单调地增加。
关于蒙皮材料14中所含的热固性树脂，当在以温度t2保持的环境下，测定粘度的以温度t2保持的时间的时间依赖性时，例如，获得图7的曲线44所示的粘度特性。如图7的曲线44所示，蒙皮材料14中所含的热固性树脂放置于以进行热固性树脂的凝胶化的温度t2保持的环境下，由此伴随进行热固性树脂的凝胶化，粘度急剧单调地增加。
图8是表示图1的蒙皮材料14中所含的热固性树脂的热重特性的一例的图。关于蒙皮材料14中所含的热固性树脂，当将升温速度δt设为恒定而进行测定重量比率的温度依赖性的热重分析(thermalgravimetricanalysis，tga)时，例如，获得图8的曲线46所示的热重特性。如图8的曲线46所示，蒙皮材料14中所含的热固性树脂具有在温度t1以下时重量比率急剧减少的第一区域47、在温度t1以上且温度t2以下时重量比率大致恒定的区域及在温度t2以上时重量比率急剧减少的第二区域48。
根据图8的曲线46所示的热重特性，可知蒙皮材料14中所含的热固性树脂含有在作为比固化温度低的低温度的区域的第一区域47产生的第一挥发成分。并且，根据图8的曲线46所示的热重特性，可知蒙皮材料14中所含的热固性树脂含有在作为包含固化温度的高温度的区域的第二区域48产生的第二挥发成分。并且，根据图8的曲线46所示的热重特性，可知蒙皮材料14中所含的热固性树脂不含有在第一区域47与第二区域48之间产生的挥发成分。
图9是表示能够用于图1的蒙皮材料14的各种热固性树脂的热重特性的例子的图。如图9所示，能够用于蒙皮材料14的各种热固性树脂可获得具有曲线51所示的热重特性、曲线52所示的热重特性及曲线53所示的热重特性主要这3种倾向的热重特性。曲线51所示的热重特性与上述图8的曲线46所示的热重特性相同，因此省略其详细的说明。
与曲线51所示的热重特性相比，曲线52所示的热重特性是在作为包含固化温度的高温度的区域的第二区域，重量比率不会急剧减少的、即是基于不含有在第二区域产生的第二挥发成分的热固性树脂的热重特性。与曲线51所示的热重特性相比，曲线53所示的热重特性是在作为比固化温度低的低温度的区域的第一区域与作为包含固化温度的高温度的区域的第二区域之间，重量比率也会减少的、即是基于还含有在第一区域与第二区域之间产生的挥发成分的热固性树脂的热重特性。
如图5所示，本发明的第二实施方式所涉及的结构体的制造方法中的真空加热步骤s2具有第一真空加热步骤s12及第二真空加热步骤s14。本发明的第二实施方式所涉及的结构体的制造方法中的真空加热步骤s2是在包含芯材12和蒙皮材料14的结构体10的制造中准备蒙皮材料14的蒙皮材料的准备方法。
当蒙皮材料14中所含的热固性树脂含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分时，进行第一真空加热步骤s12。例如，当热固性树脂具有图8的曲线46所示的热重特性时及热固性树脂具有图9的曲线51、曲线52、曲线53所示的热重特性时等，进行第一真空加热步骤s12。第一真空加热步骤s12中，在这些时候将蒙皮材料14放置于袋22内，并将袋22内设为真空且将袋22外设为大气压下，且以包含于产生该第一挥发成分的低温度的区域中的温度t1加热规定时间，由此使热固性树脂的粘度降低，从蒙皮材料14产生第一挥发成分并将其去除。
第二真空加热步骤s14中，在第一真空加热步骤s12之后，将蒙皮材料14放置于袋22内，并将袋22内设为真空且将袋22外设为大气压下而进行加热，由此使去除了第一挥发成分的热固性树脂半固化。
当蒙皮材料14中所含的热固性树脂还含有在包含固化的固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分时，第二真空加热步骤s14中优选将蒙皮材料14放置于袋22内，并将袋22内设为真空且将袋22外设为大气压下，且在该固化温度以下的温度下进行加热，由此提升热固性树脂的粘度，使尽量不产生第二挥发成分。例如，当热固性树脂具有图8的曲线46所示的热重特性时及当热固性树脂具有图9的曲线51、曲线53所示的热重特性时等，第二真空加热步骤s14中优选在作为该固化温度以下的温度的温度t2下进行加热。
当蒙皮材料14中所含的热固性树脂还含有在作为比固化温度低的低温度的区域的第一区域与作为包含固化温度的高温度的区域的第二区域之间也产生的挥发成分时，例如，当热固性树脂具有图9的曲线53所示的热重特性时，第二真空加热步骤s14中优选将蒙皮材料14放置于袋22内，并将袋22内设为真空且将袋22外设为大气压下，且在将包含第二挥发成分的挥发成分的产生量控制在最小限度的温度下进行加热。
当蒙皮材料14中所含的热固性树脂不含有在包含固化的固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分时，例如，当热固性树脂具有图9的曲线52所示的热重特性时，不会产生包含第二挥发成分的挥发成分，因此第二真空加热步骤s14中优选将蒙皮材料14放置于袋22内，并将袋22内设为真空且将袋22外设为大气压下，且在适合于热固性树脂的固化的高温度的区域中进行加热。
图10是说明图5的真空加热步骤s2的温度分布55的说明图。如图10所示，真空加热步骤s2所涉及的温度分布55具有在升温至温度t1为止之后，以温度t1保持规定时间的第一真空加热区域56及在第一真空加热区域56之后升温至温度t2以下的规定温度为止之后，以温度t2以下的规定温度保持规定时间的第二真空加热区域57。图10所示的第一真空加热区域56是进行基于第一真空加热步骤s12的加热处理的区域，图10所示的第二真空加热区域57是进行基于第二真空加热步骤s14的加热处理的区域。当连续进行第一真空加热步骤s12和第二真空加热步骤s14时使用温度分布55。
图11是本发明的第二实施方式所涉及的蒙皮材料的加热条件设定方法的流程图。关于本发明的第二实施方式所涉及的结构体的制造方法的真空加热步骤s2中的第一真空加热步骤s12及第二真空加热步骤s14的加热条件，根据图11所示的蒙皮材料的加热条件设定方法进行设定。即，图11所示的蒙皮材料的加热条件设定方法是在包含芯材12和蒙皮材料14的结构体10的制造中设定准备蒙皮材料14的蒙皮材料的准备方法中的加热条件的方法。如图11所示，本发明的第二实施方式所涉及的蒙皮材料的加热条件设定方法具有热重分析步骤s22、第一判定步骤s24、第二判定步骤s26、第一真空加热步骤设定步骤s28及第二真空加热步骤设定步骤s30。
热重分析步骤s22中，对蒙皮材料14中所含的热固性树脂进行热重分析。在热重分析步骤s22中，根据热固性树脂，可获得例如，图8的曲线46所示的热重特性、图9的曲线51、曲线52及曲线53所示的热重特性等。
第一判定步骤s24中，根据在热重分析步骤s22中获得的热重分析的结果，判定热固性树脂是否含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分。在第一判定步骤s24中，当在热重分析步骤s22中获得的热重分析的结果为例如，热固性树脂具有图8的曲线46所示的热重特性时及热固性树脂具有图9的曲线51、曲线52、曲线53所示的热重特性时，判定为热固性树脂含有在温度t1以下的低温度的区域产生的第一挥发成分。
第二判定步骤s26中，根据在热重分析步骤s22中获得的热重分析的结果，判定热固性树脂是否含有在包含固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分。在第二判定步骤s26中，当在热重分析步骤s22中获得的热重分析的结果为例如，热固性树脂具有图8的曲线46所示的热重特性时及热固性树脂具有图9的曲线51、曲线53所示的热重特性时，判定为热固性树脂含有在温度t2以上的高温度的区域产生的第二挥发成分。
第一真空加热步骤设定步骤s28在第一判定步骤s24之后进行，且当在第一判定步骤s24中判定为热固性树脂含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分时，在真空加热步骤s2中设定第一真空加热步骤s12。在第一真空加热步骤设定步骤s28中，例如，当热固性树脂具有图8的曲线46所示的热重特性时及热固性树脂具有图9的曲线51、曲线52、曲线53所示的热重特性时，将图10的第一真空加热区域56设定成温度分布55。
在第一真空加热步骤设定步骤s28中，当在第一判定步骤s24中判定为热固性树脂不含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分时，在真空加热步骤s2不设定第一真空加热步骤s12。因此，当在第一真空加热步骤设定步骤s28中不设定第一真空加热步骤s12，而在第二真空加热步骤设定步骤s30中设定第二真空加热步骤s14时，在升温至第二真空加热步骤s14中的加热温度之后，以该加热温度保持规定时间的温度分布在真空加热步骤s2中被设定。
第二真空加热步骤设定步骤s30在第二判定步骤s26之后进行，且根据第二判定步骤s26中的判定结果，设定第二真空加热步骤s14。在第二真空加热步骤设定步骤s30中，当在第二判定步骤s26中判定为热固性树脂含有在包含固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分时，在真空加热步骤s2中设定将蒙皮材料14放置于袋22内，并将袋22内设为真空且将袋22外设为大气压下，且在该固化温度以下的温度下进行加热的第二真空加热步骤s14。在第二真空加热步骤设定步骤s30中，例如，当热固性树脂具有图8的曲线46所示的热重特性时及热固性树脂具有图9的曲线51、曲线53所示的热重特性时，将图10的第二真空加热区域57设定成温度分布55。
在第二真空加热步骤设定步骤s30中，当在第二判定步骤s26中判定为热固性树脂不含有在包含固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分时，在真空加热步骤s2中设定将蒙皮材料14放置于袋22内，并将袋22内设为真空且将袋22外设为大气压下，且在适合于热固性树脂的固化的高温度的区域进行加热的第二真空加热步骤s14。在第二真空加热步骤设定步骤s30中，例如，当热固性树脂具有图9的曲线52所示的热重特性时，在适合于热固性树脂的固化的高温度的区域中保持规定时间的温度分布在真空加热步骤s2中被设定。
本发明的第二实施方式所涉及的结构体的制造方法、蒙皮材料的准备方法及蒙皮材料的加热条件设定方法具有如上所述的结构，因此当热固性树脂含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分时，包括将蒙皮材料14放置于袋22内，并将袋22内设为真空且将袋22外设为大气压下，且在低温度的区域中加热规定时间，由此从蒙皮材料14产生第一挥发成分并将其去除的第一真空加热步骤s12。因此，无论在芯材12是否形成有孔，本发明的第二实施方式所涉及的结构体的制造方法、蒙皮材料的准备方法及蒙皮材料的加热条件设定方法均能够减少从蒙皮材料14产生并封闭在蒙皮材料14的内部而残留的第一挥发成分，因此关于结构体10，能够减少在蒙皮材料14的内部产生气孔(孔隙)的可能性，从而能够高品质地制造。而且，无论在芯材12是否形成有孔，本发明的第二实施方式所涉及的结构体的制造方法、蒙皮材料的准备方法及蒙皮材料的加热条件设定方法均与本发明的第一实施方式所涉及的结构体的制造方法同样地，在一个结构体10的制造中，仅包括一次使用密封加压加热设备30进行加压的同时进行加热的密封加压加热步骤s6，因此能够不使制造效率大幅降低而将芯材12和蒙皮材料14适宜地粘接。
本发明的第二实施方式所涉及的结构体的制造方法、蒙皮材料的准备方法及蒙皮材料的加热条件设定方法中，在第二真空加热步骤s14中，当热固性树脂还含有在包含固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分时，将蒙皮材料14放置于袋22内，并将袋22内设为真空且将袋22外设为大气压下，且在固化温度以下的温度下进行加热。因此，无论在芯材12是否形成有孔，本发明的第二实施方式所涉及的结构体的制造方法、蒙皮材料的准备方法及蒙皮材料的加热条件设定方法均能够在不产生第二挥发成分的状态下使蒙皮材料14半固化，因此能够减少从蒙皮材料14产生并封闭在蒙皮材料14的内部而残留的第二挥发成分，因此关于结构体10，能够进一步减少在蒙皮材料14的内部产生气孔(孔隙)的可能性，从而能够高品质地制造。
本发明的第二实施方式所涉及的结构体的制造方法、蒙皮材料的准备方法及蒙皮材料的加热条件设定方法中，根据通过对热固性树脂进行热重分析来获得的两个判定结果，优化第一真空加热步骤s12和第二真空加热步骤s14的加热条件。因此，无论在芯材12是否形成有孔，本发明的第二实施方式所涉及的结构体的制造方法、蒙皮材料的准备方法及蒙皮材料的加热条件设定方法均能够减少从蒙皮材料14产生并封闭在蒙皮材料14的内部而残留的各种挥发成分，因此能够更可靠地减少在蒙皮材料14的内部产生气孔(孔隙)的可能性，从而能够高品质地制造。
图12是利用光学显微镜拍摄利用本发明的第二实施方式所涉及的结构体的制造方法来制造的结构体10中的蒙皮材料14的截面的照片的一例。即，图12中示出剖视图的蒙皮材料14在第一真空加热步骤s12中进行产生第一挥发成分并将其去除的处理，并在第二真空加热步骤s14中进行以尽量不产生第二挥发成分的方式进行半固化的处理之后，与芯材12粘接而一体化。
图13是利用光学显微镜拍摄利用比较例所涉及的结构体的制造方法来制造的结构体100中的蒙皮材料114的截面的照片的一例。图13中示出剖视图的蒙皮材料114不经过基于第一实施方式或第二实施方式所涉及的真空加热步骤s2的处理并与芯材12粘接而一体化。
如图12所示，可知在蒙皮材料14的内部未产生气孔(孔隙)。另一方面，如图13所示，可知在蒙皮材料114的内部产生有多个气孔(孔隙)。根据图12所示的蒙皮材料14与图13所示的蒙皮材料114的比较，能够确认在本发明的第二实施方式所涉及的结构体的制造方法中的第一真空加热步骤s12及第二真空加热步骤s14中减少在蒙皮材料14的内部产生气孔(孔隙)的可能性。
附图标记说明
10、100-结构体，12-芯材，12a-表面，14、114-蒙皮材料，14a-板材，16-粘接剂层，20-真空加热设备，22-袋，30-密封加压加热设备，41、43、44、46、51、52、53-曲线，42-粘度极小区域，47-第一区域，48-第二区域，55-温度分布，56-第一真空加热区域，57-第二真空加热区域。
1.一种结构体的制造方法，所述结构体包含：芯材，其为在平面方向上排列有沿厚度方向贯穿而形成的孔的蜂窝结构材料；及蒙皮材料，层叠于所述芯材的表面，所述结构体的制造方法的特征在于，
所述蒙皮材料包含热固性树脂，
所述结构体的制造方法具有：
真空加热步骤，将所述蒙皮材料放置于袋内，并将所述袋内设为真空且将所述袋外设为大气压下而进行加热，由此使所述热固性树脂半固化；
层叠步骤，在所述芯材的所述表面侧层叠所述热固性树脂半固化而成的所述蒙皮材料；及
密封加压加热步骤，使用密封加压加热设备对所述层叠的所述芯材和所述蒙皮材料进行加压的同时进行加热，由此将所述芯材和所述蒙皮材料粘接而一体化。
2.根据权利要求1所述的结构体的制造方法，其特征在于，
所述热固性树脂含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分，
所述真空加热步骤具有：
第一真空加热步骤，在所述低温度的区域对所述蒙皮材料加热规定时间，由此从所述蒙皮材料产生所述第一挥发成分并将其去除；及
第二真空加热步骤，在所述第一真空加热步骤之后，对所述蒙皮材料进一步进行加热，由此使去除了所述第一挥发成分的所述热固性树脂半固化。
3.一种结构体的制造方法，所述结构体包含芯材及层叠于所述芯材的表面的蒙皮材料，所述结构体的制造方法的特征在于，
所述蒙皮材料包含含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分的热固性树脂，
所述结构体的制造方法具有：
第一真空加热步骤，将所述蒙皮材料放置于袋内，并将所述袋内设为真空且将所述袋外设为大气压下，且在所述低温度的区域加热规定时间，由此从所述蒙皮材料产生所述第一挥发成分并将其去除；
第二真空加热步骤，在所述第一真空加热步骤之后，将所述蒙皮材料放置于袋内，并将所述袋内设为真空且将所述袋外设为大气压下而进行加热，由此使去除了所述第一挥发成分的所述热固性树脂半固化；
层叠步骤，在所述芯材的所述表面侧层叠所述热固性树脂半固化而成的所述蒙皮材料；及
密封加压加热步骤，使用密封加压加热设备对所述层叠的所述芯材和所述蒙皮材料进行加压的同时进行加热，由此将所述芯材和所述蒙皮材料粘接而一体化。
4.根据权利要求2或3所述的结构体的制造方法，其特征在于，
所述热固性树脂还含有在包含所述固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分，
在所述第二真空加热步骤中，在所述固化温度以下的温度下对所述蒙皮材料进行加热，由此使去除了所述第一挥发成分的所述热固性树脂半固化。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的结构体的制造方法，其特征在于，
通过对所述热固性树脂进行热重分析，根据判定所述热固性树脂是否含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分的判定结果和判定是否含有在包含所述固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分的判定结果，设定所述第一真空加热步骤及所述第二真空加热步骤的加热条件。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的结构体的制造方法，其特征在于，
在所述层叠步骤中，通过膜状的粘接剂层，将所述热固性树脂半固化而成的所述蒙皮材料层叠于所述芯材的所述表面侧，
在所述密封加压加热步骤中，通过所述粘接剂层，将所述芯材和所述蒙皮材料粘接而一体化。
7.一种蒙皮材料的准备方法，在包含芯材及层叠于所述芯材的表面的蒙皮材料的结构体的制造中，准备所述蒙皮材料，所述蒙皮材料的准备方法的特征在于，
所述蒙皮材料包含含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分的热固性树脂，
所述蒙皮材料的准备方法具有：
第一真空加热步骤，将所述蒙皮材料放置于袋内，并将所述袋内设为真空且将所述袋外设为大气压下，且在比所述热固性树脂固化的固化温度低的低温度的区域加热规定时间，由此从所述蒙皮材料产生所述第一挥发成分并将其去除；及
第二真空加热步骤，在所述第一真空加热步骤之后，将所述蒙皮材料放置于袋内，并将所述袋内设为真空且将所述袋外设为大气压下而进行加热，由此使去除了所述第一挥发成分的所述热固性树脂半固化。
8.一种蒙皮材料的加热条件设定方法，在包含芯材及层叠于所述芯材的表面的蒙皮材料的结构体的制造中，设定准备所述蒙皮材料的蒙皮材料的准备方法中的加热条件，所述蒙皮材料的加热条件设定方法的特征在于，具有：
热重分析步骤，对所述蒙皮材料中所含的热固性树脂进行热重分析；
第一判定步骤，根据所述热重分析的结果，判定所述热固性树脂是否含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分；
第二判定步骤，根据所述热重分析的结果，判定所述热固性树脂是否含有在包含所述固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分；
第一真空加热步骤设定步骤，当在所述第一判定步骤中判定为所述热固性树脂含有在比固化的固化温度低的低温度的区域产生的第一挥发成分时，将所述蒙皮材料放置于袋内，并将所述袋内设为真空且将所述袋外设为大气压下，且在所述低温度的区域加热规定时间，由此设定从所述蒙皮材料产生所述第一挥发成分并将其去除的第一真空加热步骤；及
第二真空加热步骤设定步骤，当在所述第二判定步骤中判定为所述热固性树脂含有在包含所述固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分时，将所述蒙皮材料放置于袋内，并将所述袋内设为真空且将所述袋外设为大气压下，且在所述固化温度以下的温度下进行加热，由此设定使去除了所述第一挥发成分的所述热固性树脂半固化的第二真空加热步骤，当判定为不含有在包含所述固化温度的高温度的区域产生的第二挥发成分时，将所述蒙皮材料放置于袋内，并将所述袋内设为真空且将所述袋外设为大气压下而进行加热，由此设定使去除了所述第一挥发成分的所述热固性树脂半固化的第二真空加热步骤。
技术总结