シート状の成形材料とその成形方法
【課題】成形型に形成されている排気口を塞ぐことのないプリプレグ等のシート状の成形材料とその成形方法との提供。
【解決手段】合成樹脂成分と強化繊維成分とを含むシート状の成形材料１における上面１ｂと下面１ａとのうちの一方の面が成形材料１とともに変形して成形型１２の表面１２ａに密着可能な第１の熱可塑性合成樹脂フィルム２で被覆され、成形材料１がそのフィルム２との複合体３を形成する。複合体３はフィルム２が成形型１２の表面１２ａに密着するようにして成形される。
【解決手段】合成樹脂成分と強化繊維成分とを含むシート状の成形材料１における上面１ｂと下面１ａとのうちの一方の面が成形材料１とともに変形して成形型１２の表面１２ａに密着可能な第１の熱可塑性合成樹脂フィルム２で被覆され、成形材料１がそのフィルム２との複合体３を形成する。複合体３はフィルム２が成形型１２の表面１２ａに密着するようにして成形される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、合成樹脂成分と強化繊維成分とを含むシート状の成形材料とその成形方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂成分である熱硬化性合成樹脂または熱可塑性合成樹脂と、強化繊維成分であるカーボン繊維やガラス繊維とを含むシート状の成形材料として、プリプレグやシートモールディングコンパウンド（ＳＨＥＥＴ−ＭＯＬＤＩＮＧ ＣＯＭＰＯＵＮＤ，ＳＭＣ）は周知である。また、その成形材料を所要の形状に成形するための真空成形や真空圧空成形、プレス成形等の成形方法も周知である。
【０００３】
たとえば、特開平６−１４３４５０号公報（特許文献１）に記載された浴槽の製造方法では、浴槽の表面層構成用の樹脂シートと、裏面構成用の熱硬化性樹脂のプリプレグシートとを積層して加熱軟化させ、しかる後に真空圧を使用して浴槽形状の真空成形型に引き込んで成形する。その後、その真空成形型を使用してプリプレグシートをさらに加熱して硬化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１４３４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プリプレグやＳＭＣを成形するための真空成形型には、真空成形型とそれにセットされているプリプレグやＳＭＣとの間の空気を吸引排出するための吸引口が形成されていて、その吸引口は真空ポンプ等の真空源につながっている。一方、成形に先立って加熱されたプリプレグやＳＭＣでは、それに含まれる熱硬化性合成樹脂が粘度の低い状態にあって、吸引口に吸引される空気とともにその吸引口に流入し、その後に硬化して吸引口を塞ぐということがある。そのような状態になった真空成形型は、硬化した樹脂を吸引口から取り除かなければ再使用することができない。
【０００６】
この発明では、成形型を使用してプリプレグやＳＭＣ等のシート状の成形材料を成形するときに、成形型に形成されている排気口や吸引口を成形材料に含まれている合成樹脂成分で塞ぐことがないような成形材料とその成形材料の成形方法とを提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するためのこの発明は、シート状の成形材料に係る第１発明と、その成形材料の成形方法に係る第２発明とを含んでいる。
【０００８】
その第１発明が対象とするのは、上下面を有し、合成樹脂成分と前記合成樹脂成分を含浸させた強化繊維成分とを含み、加熱軟化した状態で成形型の表面を倣うように変形することによって成形されるシート状の成形材料である。
【０００９】
また、第１発明が特徴とするところは、次のとおりである。すなわち、前記成形材料は、前記上下面のうちの一方の面が前記成形材料とともに変形して前記成形型の表面に密着可能な第１の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆されることによって、前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムとの複合体を形成している。
【００１０】
第１発明の実施態様の一つにおいて、前記成形材料は、前記一方の面の反対面が前記成形材料とともに成形可能な第２の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆されている。
【００１１】
第１発明の実施態様の他の一つにおいて、前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムと前記第２の熱可塑性合成樹脂フィルムとは、前記成形材料の周縁から延出して重なり合い、前記周縁に沿って形成されたシールラインにおいて気密状態で互いに接合し、前記シールラインの内側が脱気状態および脱気可能な状態のいずれかの状態にある。
【００１２】
第１発明の実施態様の他の一つにおいて、前記成形材料は、プリプレグおよびシートモールディングコンパウンドのいずれかである。
【００１３】
第２発明が対象とするのは、上下面を有し、合成樹脂成分と前記合成樹脂成分を含浸させた強化繊維成分とを含むシート状の成形材料を加熱軟化させ、所要形状を有する成形型の表面を倣うように変形させることによって前記成形材料を成形する方法である。
【００１４】
また、第２発明が特徴とするところは、次のとおりである。すなわち、前記成形材料は、前記上下面のうちの一方の面が前記成形材料とともに変形して前記成形型の表面に密着可能な第１の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆されることによって、前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムとの複合体を形成している。前記成形型の周囲に設けられたクランプ手段を介して前記複合体を前記成形型の上方にセットして前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムを前記成形型の表面に対向させる。前記複合体のうちの少なくとも前記成形材料を加熱軟化させた状態で前記複合体に空気圧を作用させて前記複合体を前記成形型の表面に密着させる。しかる後に、前記複合体を冷却して前記成形型から取り外すことによって、前記複合体から前記成形材料の成形品を得る。
【００１５】
第２発明の実施態様の一つにおいて、前記空気圧として真空圧および加圧空気の少なくとも一方を使用する。
【００１６】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記成形型には、前記成形型の表面と前記複合体との間の空気を前記成形型の外へ排出することが可能な通気孔が形成されている。
【００１７】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記成形型の上方にセットした前記複合体の上方には、前記複合体を介して前記成形型に対向し前記複合体に向かって加圧空気の圧力を作用させることが可能な加圧室を設け、前記加圧空気の圧力によって前記複合体が前記成形型の表面を倣うように前記複合体を変形させる。
【００１８】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記通気孔が真空源につながっている。
【００１９】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記複合体には、前記加圧空気の押圧力を作用させるとともに、前記成形型の表面と前記複合体との間の前記空気を前記真空源を使用して排出して前記真空圧を作用させる。
【００２０】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記複合体における前記成形材料は、前記一方の面の反対面が第２の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆してあり、前記複合体を前記第２の熱可塑性合成樹脂フィルムとともに成形する。
【００２１】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記複合体は、前記成形型の上方に保持された前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムの上に前記成形材料を前記一方の面が下向きとなるようにして載せることにより得られるものである。
【００２２】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記複合体では前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムと前記第２の熱可塑性合成樹脂フィルムとが前記成形材料の周縁に沿って気密状態でシールされることによって袋を形成し、前記袋の内側を脱気した後に前記複合体を成形する。
【００２３】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記成形材料は、前記合成樹脂成分が熱硬化性合成樹脂および熱可塑性合成樹脂のいずれかである。
【００２４】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記成形材料がプリプレグおよびシートモールディングコンパウンドのいずれかである。
【発明の効果】
【００２５】
この発明に係るシート状の成形材料とその成形材料の成形方法によれば、成形材料は成形型の表面と向かい合う面が第１の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆されていて、その第１のフィルムとともに成形型の表面に密着して成形されるから、成形材料に含まれる熱硬化性合成樹脂や熱可塑性合成樹脂は、加熱されることによってその粘度が低くなっていても、成形型に形成されている通気孔に流入することがない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】成形装置の部分破断斜視図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】プリプレグ複合体の成形過程を示す図。
【図４】成形後のプリプレグ複合体の断面図。
【図５】トレーの斜視図。
【図６】プリプレグ複合体の成形過程の一例を示す図３と同様な図。
【図７】プリプレグ複合体の一態様を示すその複合体の部分破断斜視図。
【図８】図７の部分拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
添付の図面を参照してこの発明に係るシート状の成形材料とその成形方法とについて、成形材料としてプリプレグを例にとって説明すると、以下のとおりである。
【００２８】
図１は、プリプレグ１を成形するための装置１１の部分破断斜視図である。プリプレグ１は、合成樹脂成分と、その合成樹脂成分を含浸させた強化繊維成分（いずれも図示せず）とを含むシート状のもので、その下面１ａを被覆するこの発明においての第１の熱可塑性合成樹脂フィルムである熱可塑性合成樹脂フィルム２と一体になってプリプレグ複合体３を形成している。装置１１は、成形型１２と、プリプレグ複合体３に対してのクランプ手段である下枠１３ａと上枠１３ｂとを含む保持枠１３と、プリプレグ複合体３に対しての加熱手段であるヒータユニット１４（図２参照）とを含んでいる。成形型１２は、プリプレグ複合体３のうちの少なくともプリプレグ１を所要の形状に成形するためのもので、図示例においてはキャビティ部１６と周縁部１７とを含み、キャビティ部１６には複数の通気孔１８が形成されている。
【００２９】
図２は、図１におけるプリプレグ複合体３のＩＩ−ＩＩ線断面図であるが、プリプレグ複合体３は下枠１３ａと上枠１３ｂとでクランプされてヒータユニット１４によって加熱されている状態にあって、下枠１３ａと上枠１３ｂとヒータユニット１４との断面が併せて示してある。保持枠１３は、図の上下方向Ａにおいて、下枠１３ａが固定された状態にある一方、上枠１３ｂは上昇と下降とが可能に形成されていて、図では下降した状態にあり、下枠１３ａと協働してプリプレグ複合体３のうちのフィルム２をその周縁部において狭持している。
【００３０】
図２のヒータユニット１４は、下側ヒータユニット１４ａと上側ヒータユニット１４ｂとを含み、それぞれのヒータユニット１４ａ，１４ｂが図２の横方向Ｂにおいて前進後退運動可能に形成されている。図示のヒータユニット１４ａ，１４ｂは前進位置にあり、その前進位置ではプリプレグ複合体３を上下方向から所要時間加熱して、プリプレグ１とフィルム２とを軟化させることができる。所要時間の加熱が終了したヒータユニット１４ａ，１４ｂは、プリプレグ複合体３に対して自動的に後退して仮想線で示す図の右方の位置にまで移動する。ヒータユニット１４ａ，１４ｂのそれぞれは、棒状等の適宜の形状に形成された赤外線ヒータ素子１５ａ，１５ｂと、これらヒータ素子１５ａ，１５ｂが取り付けられた断熱カバー１７ａ，１７ｂとを有する。
【００３１】
図３は、加熱終了後のプリプレグ複合体３が成形される過程の一部分を示す、プリプレグ複合体３と成形型１２との断面図である。ヒータユニット１４が後退した状態にあるプリプレグ複合体３に対して、図１の成形型１２が上昇して、成形型１２の周縁部１７がプリプレグ複合体３におけるフィルム２に密着している。この状態にあるプリプレグ複合体３とキャビティ部１６との間には、成形のための空気圧として通気孔１８を介して真空圧を作用させ、プリプレグ複合体３を減圧状態にあるキャビティ部１６の内側へ引き込んで、キャビティ部１６の表面形状を倣うように変形させる（仮想線で示されたプリプレグ複合体３を参照）。プリプレグ複合体３は、それを成形型１２から取り出しても変形することがない程度の温度、たとえば室温にまで冷却した後に成形型１２から取り出す。プリプレグ複合体３の冷却を促進したい場合には、成形型１２の内部に冷却水を流したり、プリプレグ複合体３に対して冷却用の風を吹き付けたりすることができる。なお、この発明において使用されるフィルム２は、プリプレグ複合体３が成形されるときに、成形型１２の表面１２ａに密着すべきものとして使用される。一方、プリプレグ複合体３におけるプリプレグ１は、下面１ａと上面１ｂとを有するものであり、図示例では下面１ａがフィルム２によって被覆されているのであるが、プリプレグ１の上面１ｂが成形型１２の表面１２ａと対向するようにしてプリプレグ複合体３を成形したいときには、その上面１ｂがフィルム２によって被覆される。すなわち、一連の成形過程を経るプリプレグ１は、下面１ａおよび上面１ｂのうちの少なくとも片面がフィルム２によって被覆されているというものである。
【００３２】
図４，５において、図４は図３に仮想線で示されている成形後のプリプレグ複合体３の断面図であり、図５は成形後のプリプレグ複合体３から得られたトレー２０の斜視図である。成形型１２から取り出された成形後のプリプレグ複合体３は不要な部分１９が仮想線で示されたトリミングラインＴに沿って切り取られ、所要形状を有する成形品の一例であるトレー２０となる。
【００３３】
図示例のプリプレグ複合体３は、成形型１２に作用する真空圧を使用して成形されるものであるが、成形される過程においては、プリプレグ複合体３におけるフィルム２が成形型１２の表面１２ａ、より具体的にはキャビティ部１６の表面１６ａに密着し、プリプレグ１はそのフィルム２を介してキャビティ部１６の表面１６ａを倣うように変形する。それゆえ、プリプレグ１が加熱されて軟化し、プリプレグ１に含まれる合成樹脂成分がたとえ流動し易い状態になっても、その合成樹脂成分は通気孔１８へ流入するということがない。それゆえにまた、プリプレグ複合体３を使用する成形型１２では、通気孔１８に合成樹脂成分が詰まって成形型１２を速やかに反復使用することが困難になるということがない。なお、シート状のプリプレグ１（図１参照）から表面に皺のない三次元形状のトレー２０を得るためには、三次元形状を二次元形状に展開してプリプレグ１にとっての最適な裁断形状を指示することができる、たとえば米国ＶＩＳＴＡＧＹ社のＦｉｂｅｒＳＩＭ（登録商標）の如きコンピュータソフトウエアを使用することが好ましい。
【００３４】
このように成形されるプリプレグ複合体３においてはまた、プリプレグ１とフィルム２とについて、トレー２０となったときに、互いに強く接合して容易に剥離することのない組み合わせと、互いに接合することなく容易に剥離する組み合わせとがある。プリプレグ１とフィルム２とが容易に剥離することのない組み合わせである場合には、フィルム２がトレー２０の表面の汚れや損傷を防ぐ保護フィルムになり得る。フィルム２が着色したものや模様付けしたものである場合には、トレー２０に対しての装飾効果がある。フィルム２に導電性のものを使用する場合には、成形品であるトレー２０にＥＭＩシールド効果を持たせることもできる。フィルム２にアクリル樹脂系のものを使用すれば、フィルム２で被覆してあるトレー２０の面の耐候性を向上させることができる。また、トレー２０がフィルム２の存在を不要とするもである場合には、プリプレグ１とフィルム２との剥離が容易な組み合わせを採用することができる。その組み合わせのためのフィルム２には、たとえばフッ素樹脂のフィルムがある。この発明においてはさらにまた、フィルム２が室温において容易に伸長するものである場合には、プリプレグ１のみが成形温度にまで加熱してあるプリプレグ複合体３を使用してトレー２０を成形することもできる。プリプレグ１は、図示例の如く予めプリプレグ複合体３とされたものを成形型１２に対してセットして成形することができる他に、成形型１２の上方に保持されているフィルム２の上にプリプレグ１の下面１ａが下側となるようにしてプリプレグ１を載せることによってプリプレグ１とフィルム２との複合体３とすることもできる。
【００３５】
図６は、プリプレグ複合体３を成形する方法の他の一例を示す装置１１についての図３と同様な図である。図６においては、支持枠１３にクランプされて加熱され、軟化した状態にあるプリプレグ複合体３に対して、図の下方からは成形型１２の周縁部１７が密着し、図の上方からは上下方向Ａへ往復運動可能な加圧ユニット３１の周縁部３２が密着している。加圧ユニット３１には、プリプレグ複合体３を介して成形型１２に対向する加圧室３３と、加圧ユニット３１の外部に設けられた加圧空気供給源（図示せず）につながる加圧空気導入管部３４とが含まれている。かような装置１１では、プリプレグ複合体３に対して、成形型１２からは通気孔１８を介して真空圧、すなわち図示の真空吸引力２５を作用させると同時に、加圧ユニット３１からは加圧空気導入管部３４が供給する加圧空気３６によって押圧力３５を作用させて、プリプレグ複合体３がキャビティ部１６の表面を忠実に倣うことを可能にすることができる。キャビティ部１６に対して吸引、加圧されたプリプレグ複合体３が室温近傍にまで冷却されたなら、キャビティ部１６と加圧室３３とを大気に対して開放し、しかる後に成形型１２を下降させる一方、加圧ユニット３１を上昇させる。さらに、上枠１３ｂを上昇させて成形後のプリプレグ複合体３を装置１１から取り出す。なお、図６の装置１１では、プリプレグ複合体３に対して加圧空気３６による押圧力３５のみ作用させて、真空吸引力２５を作用させずにプリプレグ複合体３を成形することもできる。そのときの通気孔１８は、キャビティ部１６の空気を排出するための排気孔として使用される。
【００３６】
図７は、図１，２に例示のプリプレグ複合体３とは異なる態様に形成されているプリプレグ複合体３の部分破断斜視図である。図７のプリプレグ複合体３は、プリプレグ１と、プリプレグ１の下面１ａを被覆する第１の熱可塑性合成樹脂フィルム２ａ（第１フィルム２ａともいう）と、プリプレグ１の上面１ｂを被覆する第２の熱可塑性合成樹脂フィルム２ｂ（第２フィルム２ｂともいう）とを含んでいる。プリプレグ複合体３はまた、第１フィルム２ａと第２フィルム２ｂとの間に介在する通気パイプ４１を含んでいる。第１フィルム２ａと第２フィルム２ｂとは、プリプレグ１の周縁から延出して互いに重なり合い、その周縁に沿ってプリプレグ１を一周するシールライン４２において気密状態でシールされている。
【００３７】
図８は、図７において仮想線ＶＩＩＩで囲まれている部分の拡大図である。通気パイプ４１は、その外端部４１ａがシールライン４２の外側にあり、内端部４１ｂが第１フィルム２ａと第２フィルム２ｂとの間にあって、シールライン４２の内側にまで延びている。第１フィルム２ａと第２フィルム２ｂとは、通気パイプ４１の外周面に対しても気密状態となるように密着しており、これら第１，第２フィルム２ａ，２ｂにおけるシールライン４２よりも内側の部分は、通気パイプ４１を介してシールライン４２よりも外側の部分に通気可能につながる袋４５を形成している。
【００３８】
図７，８に例示のプリプレグ複合体３では、それをヒータユニット１４（図２参照）で加熱することに先立って、通気パイプ４１の外端部４１ａを適宜の真空源につなぎ、シールライン４２の内側に対しての脱気操作を行う。脱気操作が終了したならば、通気パイプ４１を適宜の部位において密封するか、または図８に仮想線で示されている追加のシールライン４３を第１フィルム２ａと第２フィルム２ｂとに形成することによって、シールライン４２の内側が脱気されて減圧状態にあるプリプレグ複合体３を得る。かようなプリプレグ複合体３では、それを加熱後に図３や図６に例示の如くに成形したときに、プリプレグ１と第１フィルム２ａとの間および／またはプリプレグ１と第２フィルム２ｂとの間に気泡が生じることを抑えることができる。プリプレグ複合体３は、図７の如く脱気可能な態様のものとして需要者に供給することができる他に、シールライン４２の内側が脱気されている態様のものとして供給することもできる。
【００３９】
この発明において、シート状の成形材料には、プリプレグ１に代えてシートモールディングコンパウンド（ＳＨＥＥＴ−ＭＯＬＤＩＮＧ ＣＯＭＰＯＵＮＤ、以下ではＳＭＣという）を使用することができ、そのＳＭＣが熱可塑性合成樹脂フィルム２と一体になったＳＭＣ複合体をプリプレグ複合体３に代えて使用することができる。プリプレグ複合体３のうちのプリプレグ１に使用される合成樹脂成分の例にはエポキシ樹脂やフェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性合成樹脂の他に、６ナイロンや６６ナイロン、ポリカーボネート、ポリプロピレン等の熱可塑性合成樹脂がある。また、これらの合成樹脂成分を含浸させる強化繊維成分の例にはガラス繊維や炭素繊維、アラミド繊維、商品名ザイロン（登録商標）で知られるＰＢＯ繊維、チラノ繊維（登録商標）等があり、これらの強化繊維は織布や不織布、トウ、ロービング等の状態で使用される。トウやロービングは、適宜の長さに切り揃えて使用することができる。熱可塑性合成樹脂フィルム２の例には、塩化ビニル、アクリル、ポリカーボネート、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン等の樹脂で形成されたものがある。ＳＭＣに使用される合成樹脂の例には、不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂、フェノール樹脂等があり、強化繊維成分の例にはガラス繊維や炭素繊維等がある。
【００４０】
シート状成形材料やその複合体を加熱するための手段には、図示例の赤外線ヒータ素子１５ａ，１５ｂの他に、熱風等の適宜の手段の使用が可能である。また、シート状の成形材料やその複合体は、装置１１とは別体の加熱装置によって加熱軟化させた後に装置１１にセットすることもできる。プリプレグやＳＭＣの複合体に作用させる加圧空気の圧力に格別の制約はないが、一般的には１ｋｇ／ｃｍ２〜２０ｋｇ／ｃｍ２の圧力であることが好ましい。
【符号の説明】
【００４１】
１ 成形材料（プリプレグ）
１ａ 下面
１ｂ 上面
２ 第１の熱可塑性合成樹脂フィルム（熱可塑性合成樹脂フィルム）
２ａ 第１の熱可塑性合成樹脂フィルム（第１フィルム）
２ｂ 第２の熱可塑性合成樹脂フィルム（第２フィルム）
３ 複合体
１２ 成形型
１２ａ 表面
１３ クランプ手段（保持枠）
１３ａ クランプ手段（下枠）
１３ｂ クランプ手段（上枠）
１８ 通気孔
３３ 加圧室
３５ 押圧力
３６ 加圧空気
４２ シールライン
４５ 袋
【技術分野】
【０００１】
この発明は、合成樹脂成分と強化繊維成分とを含むシート状の成形材料とその成形方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂成分である熱硬化性合成樹脂または熱可塑性合成樹脂と、強化繊維成分であるカーボン繊維やガラス繊維とを含むシート状の成形材料として、プリプレグやシートモールディングコンパウンド（ＳＨＥＥＴ−ＭＯＬＤＩＮＧ ＣＯＭＰＯＵＮＤ，ＳＭＣ）は周知である。また、その成形材料を所要の形状に成形するための真空成形や真空圧空成形、プレス成形等の成形方法も周知である。
【０００３】
たとえば、特開平６−１４３４５０号公報（特許文献１）に記載された浴槽の製造方法では、浴槽の表面層構成用の樹脂シートと、裏面構成用の熱硬化性樹脂のプリプレグシートとを積層して加熱軟化させ、しかる後に真空圧を使用して浴槽形状の真空成形型に引き込んで成形する。その後、その真空成形型を使用してプリプレグシートをさらに加熱して硬化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１４３４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プリプレグやＳＭＣを成形するための真空成形型には、真空成形型とそれにセットされているプリプレグやＳＭＣとの間の空気を吸引排出するための吸引口が形成されていて、その吸引口は真空ポンプ等の真空源につながっている。一方、成形に先立って加熱されたプリプレグやＳＭＣでは、それに含まれる熱硬化性合成樹脂が粘度の低い状態にあって、吸引口に吸引される空気とともにその吸引口に流入し、その後に硬化して吸引口を塞ぐということがある。そのような状態になった真空成形型は、硬化した樹脂を吸引口から取り除かなければ再使用することができない。
【０００６】
この発明では、成形型を使用してプリプレグやＳＭＣ等のシート状の成形材料を成形するときに、成形型に形成されている排気口や吸引口を成形材料に含まれている合成樹脂成分で塞ぐことがないような成形材料とその成形材料の成形方法とを提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するためのこの発明は、シート状の成形材料に係る第１発明と、その成形材料の成形方法に係る第２発明とを含んでいる。
【０００８】
その第１発明が対象とするのは、上下面を有し、合成樹脂成分と前記合成樹脂成分を含浸させた強化繊維成分とを含み、加熱軟化した状態で成形型の表面を倣うように変形することによって成形されるシート状の成形材料である。
【０００９】
また、第１発明が特徴とするところは、次のとおりである。すなわち、前記成形材料は、前記上下面のうちの一方の面が前記成形材料とともに変形して前記成形型の表面に密着可能な第１の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆されることによって、前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムとの複合体を形成している。
【００１０】
第１発明の実施態様の一つにおいて、前記成形材料は、前記一方の面の反対面が前記成形材料とともに成形可能な第２の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆されている。
【００１１】
第１発明の実施態様の他の一つにおいて、前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムと前記第２の熱可塑性合成樹脂フィルムとは、前記成形材料の周縁から延出して重なり合い、前記周縁に沿って形成されたシールラインにおいて気密状態で互いに接合し、前記シールラインの内側が脱気状態および脱気可能な状態のいずれかの状態にある。
【００１２】
第１発明の実施態様の他の一つにおいて、前記成形材料は、プリプレグおよびシートモールディングコンパウンドのいずれかである。
【００１３】
第２発明が対象とするのは、上下面を有し、合成樹脂成分と前記合成樹脂成分を含浸させた強化繊維成分とを含むシート状の成形材料を加熱軟化させ、所要形状を有する成形型の表面を倣うように変形させることによって前記成形材料を成形する方法である。
【００１４】
また、第２発明が特徴とするところは、次のとおりである。すなわち、前記成形材料は、前記上下面のうちの一方の面が前記成形材料とともに変形して前記成形型の表面に密着可能な第１の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆されることによって、前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムとの複合体を形成している。前記成形型の周囲に設けられたクランプ手段を介して前記複合体を前記成形型の上方にセットして前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムを前記成形型の表面に対向させる。前記複合体のうちの少なくとも前記成形材料を加熱軟化させた状態で前記複合体に空気圧を作用させて前記複合体を前記成形型の表面に密着させる。しかる後に、前記複合体を冷却して前記成形型から取り外すことによって、前記複合体から前記成形材料の成形品を得る。
【００１５】
第２発明の実施態様の一つにおいて、前記空気圧として真空圧および加圧空気の少なくとも一方を使用する。
【００１６】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記成形型には、前記成形型の表面と前記複合体との間の空気を前記成形型の外へ排出することが可能な通気孔が形成されている。
【００１７】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記成形型の上方にセットした前記複合体の上方には、前記複合体を介して前記成形型に対向し前記複合体に向かって加圧空気の圧力を作用させることが可能な加圧室を設け、前記加圧空気の圧力によって前記複合体が前記成形型の表面を倣うように前記複合体を変形させる。
【００１８】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記通気孔が真空源につながっている。
【００１９】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記複合体には、前記加圧空気の押圧力を作用させるとともに、前記成形型の表面と前記複合体との間の前記空気を前記真空源を使用して排出して前記真空圧を作用させる。
【００２０】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記複合体における前記成形材料は、前記一方の面の反対面が第２の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆してあり、前記複合体を前記第２の熱可塑性合成樹脂フィルムとともに成形する。
【００２１】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記複合体は、前記成形型の上方に保持された前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムの上に前記成形材料を前記一方の面が下向きとなるようにして載せることにより得られるものである。
【００２２】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記複合体では前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムと前記第２の熱可塑性合成樹脂フィルムとが前記成形材料の周縁に沿って気密状態でシールされることによって袋を形成し、前記袋の内側を脱気した後に前記複合体を成形する。
【００２３】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記成形材料は、前記合成樹脂成分が熱硬化性合成樹脂および熱可塑性合成樹脂のいずれかである。
【００２４】
第２発明の実施態様の他の一つにおいて、前記成形材料がプリプレグおよびシートモールディングコンパウンドのいずれかである。
【発明の効果】
【００２５】
この発明に係るシート状の成形材料とその成形材料の成形方法によれば、成形材料は成形型の表面と向かい合う面が第１の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆されていて、その第１のフィルムとともに成形型の表面に密着して成形されるから、成形材料に含まれる熱硬化性合成樹脂や熱可塑性合成樹脂は、加熱されることによってその粘度が低くなっていても、成形型に形成されている通気孔に流入することがない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】成形装置の部分破断斜視図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】プリプレグ複合体の成形過程を示す図。
【図４】成形後のプリプレグ複合体の断面図。
【図５】トレーの斜視図。
【図６】プリプレグ複合体の成形過程の一例を示す図３と同様な図。
【図７】プリプレグ複合体の一態様を示すその複合体の部分破断斜視図。
【図８】図７の部分拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
添付の図面を参照してこの発明に係るシート状の成形材料とその成形方法とについて、成形材料としてプリプレグを例にとって説明すると、以下のとおりである。
【００２８】
図１は、プリプレグ１を成形するための装置１１の部分破断斜視図である。プリプレグ１は、合成樹脂成分と、その合成樹脂成分を含浸させた強化繊維成分（いずれも図示せず）とを含むシート状のもので、その下面１ａを被覆するこの発明においての第１の熱可塑性合成樹脂フィルムである熱可塑性合成樹脂フィルム２と一体になってプリプレグ複合体３を形成している。装置１１は、成形型１２と、プリプレグ複合体３に対してのクランプ手段である下枠１３ａと上枠１３ｂとを含む保持枠１３と、プリプレグ複合体３に対しての加熱手段であるヒータユニット１４（図２参照）とを含んでいる。成形型１２は、プリプレグ複合体３のうちの少なくともプリプレグ１を所要の形状に成形するためのもので、図示例においてはキャビティ部１６と周縁部１７とを含み、キャビティ部１６には複数の通気孔１８が形成されている。
【００２９】
図２は、図１におけるプリプレグ複合体３のＩＩ−ＩＩ線断面図であるが、プリプレグ複合体３は下枠１３ａと上枠１３ｂとでクランプされてヒータユニット１４によって加熱されている状態にあって、下枠１３ａと上枠１３ｂとヒータユニット１４との断面が併せて示してある。保持枠１３は、図の上下方向Ａにおいて、下枠１３ａが固定された状態にある一方、上枠１３ｂは上昇と下降とが可能に形成されていて、図では下降した状態にあり、下枠１３ａと協働してプリプレグ複合体３のうちのフィルム２をその周縁部において狭持している。
【００３０】
図２のヒータユニット１４は、下側ヒータユニット１４ａと上側ヒータユニット１４ｂとを含み、それぞれのヒータユニット１４ａ，１４ｂが図２の横方向Ｂにおいて前進後退運動可能に形成されている。図示のヒータユニット１４ａ，１４ｂは前進位置にあり、その前進位置ではプリプレグ複合体３を上下方向から所要時間加熱して、プリプレグ１とフィルム２とを軟化させることができる。所要時間の加熱が終了したヒータユニット１４ａ，１４ｂは、プリプレグ複合体３に対して自動的に後退して仮想線で示す図の右方の位置にまで移動する。ヒータユニット１４ａ，１４ｂのそれぞれは、棒状等の適宜の形状に形成された赤外線ヒータ素子１５ａ，１５ｂと、これらヒータ素子１５ａ，１５ｂが取り付けられた断熱カバー１７ａ，１７ｂとを有する。
【００３１】
図３は、加熱終了後のプリプレグ複合体３が成形される過程の一部分を示す、プリプレグ複合体３と成形型１２との断面図である。ヒータユニット１４が後退した状態にあるプリプレグ複合体３に対して、図１の成形型１２が上昇して、成形型１２の周縁部１７がプリプレグ複合体３におけるフィルム２に密着している。この状態にあるプリプレグ複合体３とキャビティ部１６との間には、成形のための空気圧として通気孔１８を介して真空圧を作用させ、プリプレグ複合体３を減圧状態にあるキャビティ部１６の内側へ引き込んで、キャビティ部１６の表面形状を倣うように変形させる（仮想線で示されたプリプレグ複合体３を参照）。プリプレグ複合体３は、それを成形型１２から取り出しても変形することがない程度の温度、たとえば室温にまで冷却した後に成形型１２から取り出す。プリプレグ複合体３の冷却を促進したい場合には、成形型１２の内部に冷却水を流したり、プリプレグ複合体３に対して冷却用の風を吹き付けたりすることができる。なお、この発明において使用されるフィルム２は、プリプレグ複合体３が成形されるときに、成形型１２の表面１２ａに密着すべきものとして使用される。一方、プリプレグ複合体３におけるプリプレグ１は、下面１ａと上面１ｂとを有するものであり、図示例では下面１ａがフィルム２によって被覆されているのであるが、プリプレグ１の上面１ｂが成形型１２の表面１２ａと対向するようにしてプリプレグ複合体３を成形したいときには、その上面１ｂがフィルム２によって被覆される。すなわち、一連の成形過程を経るプリプレグ１は、下面１ａおよび上面１ｂのうちの少なくとも片面がフィルム２によって被覆されているというものである。
【００３２】
図４，５において、図４は図３に仮想線で示されている成形後のプリプレグ複合体３の断面図であり、図５は成形後のプリプレグ複合体３から得られたトレー２０の斜視図である。成形型１２から取り出された成形後のプリプレグ複合体３は不要な部分１９が仮想線で示されたトリミングラインＴに沿って切り取られ、所要形状を有する成形品の一例であるトレー２０となる。
【００３３】
図示例のプリプレグ複合体３は、成形型１２に作用する真空圧を使用して成形されるものであるが、成形される過程においては、プリプレグ複合体３におけるフィルム２が成形型１２の表面１２ａ、より具体的にはキャビティ部１６の表面１６ａに密着し、プリプレグ１はそのフィルム２を介してキャビティ部１６の表面１６ａを倣うように変形する。それゆえ、プリプレグ１が加熱されて軟化し、プリプレグ１に含まれる合成樹脂成分がたとえ流動し易い状態になっても、その合成樹脂成分は通気孔１８へ流入するということがない。それゆえにまた、プリプレグ複合体３を使用する成形型１２では、通気孔１８に合成樹脂成分が詰まって成形型１２を速やかに反復使用することが困難になるということがない。なお、シート状のプリプレグ１（図１参照）から表面に皺のない三次元形状のトレー２０を得るためには、三次元形状を二次元形状に展開してプリプレグ１にとっての最適な裁断形状を指示することができる、たとえば米国ＶＩＳＴＡＧＹ社のＦｉｂｅｒＳＩＭ（登録商標）の如きコンピュータソフトウエアを使用することが好ましい。
【００３４】
このように成形されるプリプレグ複合体３においてはまた、プリプレグ１とフィルム２とについて、トレー２０となったときに、互いに強く接合して容易に剥離することのない組み合わせと、互いに接合することなく容易に剥離する組み合わせとがある。プリプレグ１とフィルム２とが容易に剥離することのない組み合わせである場合には、フィルム２がトレー２０の表面の汚れや損傷を防ぐ保護フィルムになり得る。フィルム２が着色したものや模様付けしたものである場合には、トレー２０に対しての装飾効果がある。フィルム２に導電性のものを使用する場合には、成形品であるトレー２０にＥＭＩシールド効果を持たせることもできる。フィルム２にアクリル樹脂系のものを使用すれば、フィルム２で被覆してあるトレー２０の面の耐候性を向上させることができる。また、トレー２０がフィルム２の存在を不要とするもである場合には、プリプレグ１とフィルム２との剥離が容易な組み合わせを採用することができる。その組み合わせのためのフィルム２には、たとえばフッ素樹脂のフィルムがある。この発明においてはさらにまた、フィルム２が室温において容易に伸長するものである場合には、プリプレグ１のみが成形温度にまで加熱してあるプリプレグ複合体３を使用してトレー２０を成形することもできる。プリプレグ１は、図示例の如く予めプリプレグ複合体３とされたものを成形型１２に対してセットして成形することができる他に、成形型１２の上方に保持されているフィルム２の上にプリプレグ１の下面１ａが下側となるようにしてプリプレグ１を載せることによってプリプレグ１とフィルム２との複合体３とすることもできる。
【００３５】
図６は、プリプレグ複合体３を成形する方法の他の一例を示す装置１１についての図３と同様な図である。図６においては、支持枠１３にクランプされて加熱され、軟化した状態にあるプリプレグ複合体３に対して、図の下方からは成形型１２の周縁部１７が密着し、図の上方からは上下方向Ａへ往復運動可能な加圧ユニット３１の周縁部３２が密着している。加圧ユニット３１には、プリプレグ複合体３を介して成形型１２に対向する加圧室３３と、加圧ユニット３１の外部に設けられた加圧空気供給源（図示せず）につながる加圧空気導入管部３４とが含まれている。かような装置１１では、プリプレグ複合体３に対して、成形型１２からは通気孔１８を介して真空圧、すなわち図示の真空吸引力２５を作用させると同時に、加圧ユニット３１からは加圧空気導入管部３４が供給する加圧空気３６によって押圧力３５を作用させて、プリプレグ複合体３がキャビティ部１６の表面を忠実に倣うことを可能にすることができる。キャビティ部１６に対して吸引、加圧されたプリプレグ複合体３が室温近傍にまで冷却されたなら、キャビティ部１６と加圧室３３とを大気に対して開放し、しかる後に成形型１２を下降させる一方、加圧ユニット３１を上昇させる。さらに、上枠１３ｂを上昇させて成形後のプリプレグ複合体３を装置１１から取り出す。なお、図６の装置１１では、プリプレグ複合体３に対して加圧空気３６による押圧力３５のみ作用させて、真空吸引力２５を作用させずにプリプレグ複合体３を成形することもできる。そのときの通気孔１８は、キャビティ部１６の空気を排出するための排気孔として使用される。
【００３６】
図７は、図１，２に例示のプリプレグ複合体３とは異なる態様に形成されているプリプレグ複合体３の部分破断斜視図である。図７のプリプレグ複合体３は、プリプレグ１と、プリプレグ１の下面１ａを被覆する第１の熱可塑性合成樹脂フィルム２ａ（第１フィルム２ａともいう）と、プリプレグ１の上面１ｂを被覆する第２の熱可塑性合成樹脂フィルム２ｂ（第２フィルム２ｂともいう）とを含んでいる。プリプレグ複合体３はまた、第１フィルム２ａと第２フィルム２ｂとの間に介在する通気パイプ４１を含んでいる。第１フィルム２ａと第２フィルム２ｂとは、プリプレグ１の周縁から延出して互いに重なり合い、その周縁に沿ってプリプレグ１を一周するシールライン４２において気密状態でシールされている。
【００３７】
図８は、図７において仮想線ＶＩＩＩで囲まれている部分の拡大図である。通気パイプ４１は、その外端部４１ａがシールライン４２の外側にあり、内端部４１ｂが第１フィルム２ａと第２フィルム２ｂとの間にあって、シールライン４２の内側にまで延びている。第１フィルム２ａと第２フィルム２ｂとは、通気パイプ４１の外周面に対しても気密状態となるように密着しており、これら第１，第２フィルム２ａ，２ｂにおけるシールライン４２よりも内側の部分は、通気パイプ４１を介してシールライン４２よりも外側の部分に通気可能につながる袋４５を形成している。
【００３８】
図７，８に例示のプリプレグ複合体３では、それをヒータユニット１４（図２参照）で加熱することに先立って、通気パイプ４１の外端部４１ａを適宜の真空源につなぎ、シールライン４２の内側に対しての脱気操作を行う。脱気操作が終了したならば、通気パイプ４１を適宜の部位において密封するか、または図８に仮想線で示されている追加のシールライン４３を第１フィルム２ａと第２フィルム２ｂとに形成することによって、シールライン４２の内側が脱気されて減圧状態にあるプリプレグ複合体３を得る。かようなプリプレグ複合体３では、それを加熱後に図３や図６に例示の如くに成形したときに、プリプレグ１と第１フィルム２ａとの間および／またはプリプレグ１と第２フィルム２ｂとの間に気泡が生じることを抑えることができる。プリプレグ複合体３は、図７の如く脱気可能な態様のものとして需要者に供給することができる他に、シールライン４２の内側が脱気されている態様のものとして供給することもできる。
【００３９】
この発明において、シート状の成形材料には、プリプレグ１に代えてシートモールディングコンパウンド（ＳＨＥＥＴ−ＭＯＬＤＩＮＧ ＣＯＭＰＯＵＮＤ、以下ではＳＭＣという）を使用することができ、そのＳＭＣが熱可塑性合成樹脂フィルム２と一体になったＳＭＣ複合体をプリプレグ複合体３に代えて使用することができる。プリプレグ複合体３のうちのプリプレグ１に使用される合成樹脂成分の例にはエポキシ樹脂やフェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性合成樹脂の他に、６ナイロンや６６ナイロン、ポリカーボネート、ポリプロピレン等の熱可塑性合成樹脂がある。また、これらの合成樹脂成分を含浸させる強化繊維成分の例にはガラス繊維や炭素繊維、アラミド繊維、商品名ザイロン（登録商標）で知られるＰＢＯ繊維、チラノ繊維（登録商標）等があり、これらの強化繊維は織布や不織布、トウ、ロービング等の状態で使用される。トウやロービングは、適宜の長さに切り揃えて使用することができる。熱可塑性合成樹脂フィルム２の例には、塩化ビニル、アクリル、ポリカーボネート、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン等の樹脂で形成されたものがある。ＳＭＣに使用される合成樹脂の例には、不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂、フェノール樹脂等があり、強化繊維成分の例にはガラス繊維や炭素繊維等がある。
【００４０】
シート状成形材料やその複合体を加熱するための手段には、図示例の赤外線ヒータ素子１５ａ，１５ｂの他に、熱風等の適宜の手段の使用が可能である。また、シート状の成形材料やその複合体は、装置１１とは別体の加熱装置によって加熱軟化させた後に装置１１にセットすることもできる。プリプレグやＳＭＣの複合体に作用させる加圧空気の圧力に格別の制約はないが、一般的には１ｋｇ／ｃｍ２〜２０ｋｇ／ｃｍ２の圧力であることが好ましい。
【符号の説明】
【００４１】
１ 成形材料（プリプレグ）
１ａ 下面
１ｂ 上面
２ 第１の熱可塑性合成樹脂フィルム（熱可塑性合成樹脂フィルム）
２ａ 第１の熱可塑性合成樹脂フィルム（第１フィルム）
２ｂ 第２の熱可塑性合成樹脂フィルム（第２フィルム）
３ 複合体
１２ 成形型
１２ａ 表面
１３ クランプ手段（保持枠）
１３ａ クランプ手段（下枠）
１３ｂ クランプ手段（上枠）
１８ 通気孔
３３ 加圧室
３５ 押圧力
３６ 加圧空気
４２ シールライン
４５ 袋
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下面を有し、合成樹脂成分と前記合成樹脂成分を含浸させた強化繊維成分とを含み、加熱軟化した状態で成形型の表面を倣うように変形することによって成形されるシート状の成形材料であって、
前記成形材料は、前記上下面のうちの一方の面が前記成形材料とともに変形して前記成形型の表面に密着可能な第１の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆されることによって、前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムとの複合体を形成していることを特徴とする前記成形材料。
【請求項２】
前記成形材料は、前記一方の面の反対面が前記成形材料とともに成形可能な第２の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆されている請求項１記載の成形材料。
【請求項３】
前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムと前記第２の熱可塑性合成樹脂フィルムとが前記成形材料の周縁から延出して重なり合い、前記周縁に沿って形成されたシールラインにおいて気密状態で互いに接合し、前記シールラインの内側が脱気状態および脱気可能な状態のいずれかの状態にある請求項２記載の成形材料。
【請求項４】
前記成形材料がプリプレグおよびシートモールディングコンパウンドのいずれかである請求項１〜３のいずれかに記載の成形材料。
【請求項５】
上下面を有し、合成樹脂成分と前記合成樹脂成分を含浸させた強化繊維成分とを含むシート状の成形材料を加熱軟化させ、所要形状を有する成形型の表面を倣うように変形させることによって前記成形材料を成形する方法であって、
前記成形材料は、前記上下面のうちの一方の面が前記成形材料とともに変形して前記成形型の表面に密着可能な第１の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆されることによって、前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムとの複合体を形成しており、
前記成形型の周囲に設けられたクランプ手段を介して前記複合体を前記成形型の上方にセットして前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムを前記成形型の表面に対向させ、前記複合体のうちの少なくとも前記成形材料を加熱軟化させた状態で前記複合体に空気圧を作用させて前記複合体を前記成形型の表面に密着させ、しかる後に前記複合体を冷却して前記成形型から取り外すことによって、前記複合体から前記成形材料の成形品を得ることを特徴とする前記方法。
【請求項６】
前記空気圧として真空圧および加圧空気の少なくとも一方を使用する請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記成形型には、前記成形型の表面と前記複合体との間の空気を前記成形型の外へ排出することが可能な通気孔が形成されている請求項５または６記載の方法。
【請求項８】
前記成形型の上方にセットした前記複合体の上方には、前記複合体を介して前記成形型に対向し前記複合体に向かって加圧空気の圧力を作用させることが可能な加圧室を設け、前記加圧空気の圧力によって前記複合体が前記成形型の表面を倣うように前記複合体を変形させる請求項６または７記載の方法。
【請求項９】
前記通気孔が真空源につながっている請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
前記複合体には、前記加圧空気の押圧力を作用させるとともに、前記成形型の表面と前記複合体との間の前記空気を前記真空源を使用して排出して前記真空圧を作用させる請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記複合体における前記成形材料は、前記一方の面の反対面が第２の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆してあり、前記複合体を前記第２の熱可塑性合成樹脂フィルムとともに成形する請求項５〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記複合体は、前記成形型の上方に保持された前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムの上に前記成形材料を前記一方の面が下向きとなるようにして載せることにより得られるものである請求項５〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記複合体では前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムと前記第２の熱可塑性合成樹脂フィルムとが前記成形材料の周縁に沿って気密状態でシールされることによって袋を形成し、前記袋の内側を脱気した後に前記複合体を成形する請求項１１または１２記載の方法。
【請求項１４】
前記成形材料は、前記合成樹脂成分が熱硬化性合成樹脂および熱可塑性合成樹脂のいずれかである請求項５〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記成形材料は、プリプレグおよびシートモールディングコンパウンドのいずれかである請求項５〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１】
上下面を有し、合成樹脂成分と前記合成樹脂成分を含浸させた強化繊維成分とを含み、加熱軟化した状態で成形型の表面を倣うように変形することによって成形されるシート状の成形材料であって、
前記成形材料は、前記上下面のうちの一方の面が前記成形材料とともに変形して前記成形型の表面に密着可能な第１の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆されることによって、前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムとの複合体を形成していることを特徴とする前記成形材料。
【請求項２】
前記成形材料は、前記一方の面の反対面が前記成形材料とともに成形可能な第２の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆されている請求項１記載の成形材料。
【請求項３】
前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムと前記第２の熱可塑性合成樹脂フィルムとが前記成形材料の周縁から延出して重なり合い、前記周縁に沿って形成されたシールラインにおいて気密状態で互いに接合し、前記シールラインの内側が脱気状態および脱気可能な状態のいずれかの状態にある請求項２記載の成形材料。
【請求項４】
前記成形材料がプリプレグおよびシートモールディングコンパウンドのいずれかである請求項１〜３のいずれかに記載の成形材料。
【請求項５】
上下面を有し、合成樹脂成分と前記合成樹脂成分を含浸させた強化繊維成分とを含むシート状の成形材料を加熱軟化させ、所要形状を有する成形型の表面を倣うように変形させることによって前記成形材料を成形する方法であって、
前記成形材料は、前記上下面のうちの一方の面が前記成形材料とともに変形して前記成形型の表面に密着可能な第１の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆されることによって、前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムとの複合体を形成しており、
前記成形型の周囲に設けられたクランプ手段を介して前記複合体を前記成形型の上方にセットして前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムを前記成形型の表面に対向させ、前記複合体のうちの少なくとも前記成形材料を加熱軟化させた状態で前記複合体に空気圧を作用させて前記複合体を前記成形型の表面に密着させ、しかる後に前記複合体を冷却して前記成形型から取り外すことによって、前記複合体から前記成形材料の成形品を得ることを特徴とする前記方法。
【請求項６】
前記空気圧として真空圧および加圧空気の少なくとも一方を使用する請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記成形型には、前記成形型の表面と前記複合体との間の空気を前記成形型の外へ排出することが可能な通気孔が形成されている請求項５または６記載の方法。
【請求項８】
前記成形型の上方にセットした前記複合体の上方には、前記複合体を介して前記成形型に対向し前記複合体に向かって加圧空気の圧力を作用させることが可能な加圧室を設け、前記加圧空気の圧力によって前記複合体が前記成形型の表面を倣うように前記複合体を変形させる請求項６または７記載の方法。
【請求項９】
前記通気孔が真空源につながっている請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
前記複合体には、前記加圧空気の押圧力を作用させるとともに、前記成形型の表面と前記複合体との間の前記空気を前記真空源を使用して排出して前記真空圧を作用させる請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記複合体における前記成形材料は、前記一方の面の反対面が第２の熱可塑性合成樹脂フィルムで被覆してあり、前記複合体を前記第２の熱可塑性合成樹脂フィルムとともに成形する請求項５〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記複合体は、前記成形型の上方に保持された前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムの上に前記成形材料を前記一方の面が下向きとなるようにして載せることにより得られるものである請求項５〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記複合体では前記第１の熱可塑性合成樹脂フィルムと前記第２の熱可塑性合成樹脂フィルムとが前記成形材料の周縁に沿って気密状態でシールされることによって袋を形成し、前記袋の内側を脱気した後に前記複合体を成形する請求項１１または１２記載の方法。
【請求項１４】
前記成形材料は、前記合成樹脂成分が熱硬化性合成樹脂および熱可塑性合成樹脂のいずれかである請求項５〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記成形材料は、プリプレグおよびシートモールディングコンパウンドのいずれかである請求項５〜１４のいずれかに記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１６６４５１（Ｐ２０１２−１６６４５１Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２９１７５（Ｐ２０１１−２９１７５）
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（５０６３８３７８８）株式会社カナエ (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（５０６３８３７８８）株式会社カナエ (3)
【Ｆターム（参考）】
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