中空ＦＲＰの製造方法
【課題】中子に、強化繊維基材を該中子の翼弦長方向に巻付けたプリフォームを用いて中空構造の翼形状を持つＦＲＰ部材をＲＴＭ成形で作成する際に、注入樹脂圧力による中子の寸法変動が引き起こすヒケや樹脂リッチといった外観不良、マトリックス樹脂の中子内部への浸透による重量増、界面との剥離による強度低下の無く、安定して製造できる方法を提供すること。
【解決手段】断面の少なくとも一部に直線部を有する翼形状の中空構造の中子に、強化繊維基材を該中子の翼弦長方向に巻付けたプリフォームを作成する際に、下記式を満たすように巻き付け張力を制御したプリフォームを作成し、該プリフォームに内圧を付与しながら、ＲＴＭ成形する。 １００＊｛Ｘ−（Ｙ＋Ｚ）｝／Ｚ＝Ａ（Ａ≦０）・・・（１） ０．３≦｜Ａ｜＜０．７ ・・・（２）式中Ｘ：強化繊維を巻き付けた後の翼弦長寸法Ｙ：巻付けた強化繊維基材の厚みＺ：中子単体の翼弦長寸法
【解決手段】断面の少なくとも一部に直線部を有する翼形状の中空構造の中子に、強化繊維基材を該中子の翼弦長方向に巻付けたプリフォームを作成する際に、下記式を満たすように巻き付け張力を制御したプリフォームを作成し、該プリフォームに内圧を付与しながら、ＲＴＭ成形する。 １００＊｛Ｘ−（Ｙ＋Ｚ）｝／Ｚ＝Ａ（Ａ≦０）・・・（１） ０．３≦｜Ａ｜＜０．７ ・・・（２）式中Ｘ：強化繊維を巻き付けた後の翼弦長寸法Ｙ：巻付けた強化繊維基材の厚みＺ：中子単体の翼弦長寸法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＲＴＭ（Ｒｅｓｉｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｌｄｉｎｇ）成形法における中空構造の翼形状を持つ強化繊維プラスチック製部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用途を始めとして比較的軽量で高剛性のものが得られるという理由で、強化繊維基材としてガラス繊維や炭素繊維を用いた強化繊維プラスチック製部材（以降ＦＲＰと記す）が注目されるようになってきた。
【０００３】
ＦＲＰの製造方法としてはオートクレーブ成形法、プレス成形法、ＲＴＭ（Ｒｅｓｉｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｌｄｉｎｇ）成形法（以降ＲＴＭ成形法と記す）などが広く知られおり、中でもＲＴＭ成形法は成形精度、量産性に優れた成形方法といえる。
【０００４】
例えば自動車のリアスポイラや送風機など軽量性、高剛性、高品位性が必要とされる翼形状を持つ部材をＲＴＭ成形法にて成形する場合、例えば発泡ポリウレタン等の軽量な弾性材料の中子に強化繊維を巻付けたプリフォーム、または上下分割された強化繊維で中子を包み込んだプリフォームを成形型内にセットし、型内に熱硬化性樹脂を注入し、成形型の温度で樹脂を硬化させる事により製造できる事が知られている。（特許文献１、特許文献２参照）。しかし、強化繊維と中子との複合構造にでは、成形体の剛性は向上しているものの、注入樹脂圧力による中子の寸法変動が引き起こすヒケと呼ばれる表面の凹み、マトリックス樹脂の中子内部への浸透による重量増、界面での剥離による強度低下など潜在的な問題点が多く残されている。そこで、軽量性、高剛性、高品位性といった要素を損なう事無く、ＦＲＰ中に中子の無い、または残らない、中空構造の翼形状を持つＦＲＰ製部材をＲＴＭ成形法で製造できる技術が必要となってくる。
【特許文献１】特開平２―９２５２４号公報
【特許文献２】特開平７−１６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする課題は、中子に、強化繊維基材を該中子の翼弦長方向に巻付けたプリフォームを用いて中空構造の翼形状を持つＦＲＰ部材をＲＴＭ成形で作成する際に、注入樹脂圧力による中子の寸法変動が引き起こすヒケや樹脂リッチといった外観不良、マトリックス樹脂の中子内部への浸透による重量増、界面との剥離による強度低下の無く、安定して製造できる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、以下の構成を採用する。
（１）断面の少なくとも一部に直線部を有する翼形状の中空構造の中子に、強化繊維基材を該中子の翼弦長方向に巻付けたプリフォームを作成する際に、下記式を満たすように巻き付け張力を制御し作成し、該プリフォームに内圧を付与しながら、ＲＴＭ成形することを特徴としたＦＲＰの製造方法。
【０００７】
１００＊｛Ｘ−（Ｙ＋Ｚ）｝／Ｚ＝Ａ（Ａ≦０）・・・（１）
０．３≦｜Ａ｜＜０．７ ・・・（２）
式中
Ｘ：強化繊維を巻き付けた後の翼弦長寸法
Ｙ：巻付けた強化繊維基材の厚み
Ｚ：中子単体の翼弦長寸法
（２）強化繊維基材の引っ張り弾性率が５０ＧＰａ以上の強化繊維を使用する前記（１）に記載のＦＲＰの製造方法。
（３）中子材料の曲げ弾性率が３００〜１０，０００ＭＰａの範囲である前記（１）または（２）のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法
（４）板厚が０．６〜４．０ｍｍの中子である前記（１）〜（３）のいずれかに記載のＦＲＰの製造方法。
（５）ＲＴＭ成形後、ＦＲＰ体内から中子を除去する前記（１）〜（４）のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法
（６）中子の材料がマトリックス樹脂との離型性を有するものである前記（１）〜（５）のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法
（７）少なくとも一つの開口部を有する中子を用いる事を特徴とした前記（１）〜（６）のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法。
（８）熱可塑性樹脂材料の中子を使用することを特徴とした前記（１）〜（７）のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法。
（９）ブロー成形の中子を使用する事を特徴とした前記（１）〜（８）のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、従来のＲＴＭ成形法に比べて軽量で、安定的に強度を発現し、かつ高品位性を得られる中空構造の翼形状を持つＦＲＰ部材が製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
本発明におけるＦＲＰとは、強化繊維により強化されている樹脂を指し、強化繊維基材としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維等の無機繊維、あるいはアラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維が挙げられる。ＦＲＰのマトリックス樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられ、さらには、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂も使用可能である。
【００１１】
特に、本発明に係わるＲＴＭ成形法で使用する樹脂としては、粘度が低く強化繊維基材への含浸が容易な熱硬化性樹脂、または熱可塑性樹脂を形成するＲＩＭ（Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）用モノマーが好適である。その中でもＦＲＰの熱収縮を低減させ、クラックの発生を抑えることができるという点から、熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂、ゴム成分などを配合した変性エポキシ樹脂やビニルエステル樹脂が、また熱可塑性樹脂としてはナイロン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂などが好ましい。
【００１２】
本発明に係わる中空構造の翼形状を持つ中空の中子の材質としては、ポリプロピレンやポリエチレン、ＡＢＳ、ナイロンなどの熱可塑性樹脂、天然ゴム、シリコンゴム、ネオプレンゴム等が挙げられるが、マトリックス樹脂との離型性を有する（極性がない）ポリプロピレンが好ましい。中子の成形法としては、ブロー成形や回転成形で成形された中空構造体や、フィルムを融着して袋状にした中空構造体、ディッピングにより風船状に形状を有したゴム製中空構造体等が挙げられる。中でも、複雑な曲面形状や、凹凸の激しい形状にも対応可能で、環境面に対してもリサイクルが容易なブロー成形で成形された中空構造体が好ましい。
【００１３】
本発明で使用する成形型は、例えば上型と下型から構成されるものを用いる。かかる型を用いた場合、上型が金型昇降装置で上方に配置されている間に、下型へ強化繊維基材を配設する。この強化繊維基材は、賦形型によって、下型に納まり易いように製品形状に賦形されたプリフォームとして予め作製されている。この成形型の材質としては、ＦＲＰ、鋳鋼、構造用炭素鋼、アルミニウム合金、亜鉛合金、ニッケル電鋳、銅電鋳などが挙げられる。量産には、剛性、耐熱性、耐久性の面から構造用炭素鋼が好適である。
図１は、本発明の一実施態様に係る中空構造の翼形状を持つＦＲＰ製部材の製造方法を実施するための成形システムを示している。図１において、２は、上型と下型からなる成形金型を示しており、その上型が金型昇降装置１に取り付けられている。金型昇降装置１は、油圧ポンプ１０、油圧シリンダー１１を備えた油圧ユニット９を有しており、上型の作動、加圧が油圧により制御されるようになっている。
【００１４】
成形金型２は、図２に示すように例えばアンダーカット部を有する成形体の場合、下型の一部に分割型１８を配設することもできる。その分割型で生じる型のパーティング部に意匠層基材を挟圧した状態でＲＴＭ成形を行い、基材の乱れを防止して意匠層全体に高品位を獲得することもできる。
【００１５】
そして、成形金型２には、注入口８ａに繋がる樹脂注入流路１３、排出口８ｂに繋がる排出路１４が接続されている。樹脂注入流路１３、排出路１４は各々注入バルブ２２ａ、排出バルブ２２ｂを介して注入口８ａ、排出口８ｂに接続する。注入バルブ２２ａ、排出バルブ２２ｂの開閉作動およびその作動タイミングは、制御装置２２ｃからの指令に基づいて行われる。
【００１６】
樹脂注入時の樹脂注入流路１３、排出路１４の途中に設置する注入バルブ２２ａや排出バルブ２２ｂは、バイスグリップ等により、直接作業者により流路を挟むことで全域開閉や口径を変化させることができる。例えば図２に示すように、上型１６と下型１７からなる成形金型の上型１６側へと接続された樹脂注入流路１３、排出路１４の途中に、バイスグリップ２１を設けることができる。
【００１７】
樹脂注入流路１３には樹脂注入装置３が接続されている。樹脂注入装置３は、主剤タンク５、硬化剤タンク６にそれぞれ主剤、硬化剤を収容し、それぞれのタンクは加温できる機構を備えているとともに、真空ポンプ２４により真空脱泡できるようになっている。樹脂注入時にはそれぞれのタンクから加圧装置２３により樹脂を樹脂注入流路１３に向かって押し流す。逆止弁１２を介して設けられた加圧装置２３にはシリンジポンプを用いており、シリンジを同時に押し出すことで定量性も確保することが、２液混合により硬化する樹脂には好ましい。主剤、硬化剤は混合ユニット４で混合され、樹脂注入流路１３に至る。排出路１４には、真空ポンプ７ａあるいは加圧ポンプ７ｂへの樹脂の流入を防ぐために、樹脂トラップ１５が介装されている。
【００１８】
樹脂注入流路１３の材料は十分な流量の確保と樹脂との適合性（温度や耐溶剤性、耐圧）を考慮する必要がある。チューブには口径５〜３０ｍｍのものを用い、樹脂の注入圧力に耐えるために１．０ＭＰａ以上の耐圧性、樹脂硬化時の温度に耐えるために１００℃以上の耐熱性が必要となり、厚みが２ｍｍ程度の“テフロン（登録商標）”などのフッ素樹脂製チューブが好適である。ただし、“テフロン（登録商標）”以外にも、比較的安価なポリエチレン、ナイロン等のプラスチック製のチューブやスチール、アルミ等の金属管であってもよい。
【００１９】
排出路１４の材料は、樹脂注入流路１３と同様に十分な流量の確保と樹脂との適合性（温度や耐溶剤性、耐圧）を考慮する必要がある。排出路１４としてはスチール、アルミ等の金属管、あるいはポリエチレン、ナイロン、 “テフロン（登録商標）”等のプラスチック製のチューブが挙げられるが、直径５〜１０ｍｍ、厚み１〜２ｍｍの “テフロン（登録商標）”製チューブが作業性の面からより好適である。
【００２０】
樹脂の加圧は、前述の如きシリンジポンプなどによる加圧方法によれば定量性も得られる。樹脂の注入圧Ｐｉは０．１〜１．０ＭＰａの範囲で用いるのが好ましい。ここで樹脂の注入圧Ｐｉとは、加圧装置２３により加圧される最大圧力を指し、図１の注入樹脂の圧力計３１で表示させる圧力を表す。最終的に樹脂が型内の基材に完全に含浸され排出路１４まで到達したら排出路１４を閉じ、その後暫くしてから樹脂注入流路１３も閉じて樹脂注入を終了する。成形金型２は、例えば温調機２５、２６によって加温されており、これにより樹脂を硬化させる。なお、型内樹脂圧Ｐｍとは、型内樹脂の圧力計３２の圧力を表す。従って、注入圧Ｐｉとの関係は Ｐｍ≦Ｐｉとなり、樹脂が成形金型内を流動しているときは Ｐｍ＜Ｐｉとなる。樹脂が完全に型内に充填され、排出バルブ２２ｂが閉鎖されて樹脂流動が停止した状態で、且つ樹脂注入ポンプより樹脂圧が掛かっているときに始めてＰｍ＝Ｐｉとなる。 本発明の一実施形態として、中空構造の翼形状を持つ構造体に係わる成形方法に関し、以下に説明する。
先ず、中空構造の翼形状をもつＦＲＰ製部材のＲＴＭ成形に用いる成形金型２を図６、図７に示す。上型４２、下型４３からなる成形金型２は、樹脂を注入する注入口４６ａと型内を真空吸引する吸引排出口４６ｂが設けられ、中空構造の中子内部に気体等の圧力をかける圧空口４１が設けられた構造である。Ａは注入樹脂、Ｂは、型内からの空気や余剰樹脂の吸引、Ｃは中空中子への供給圧縮空気（圧空）をそれぞれ示している。 中空翼構の翼形状を持つＦＲＰ部材を成形する場合、以下の工程を順次実施していく。
（１）図５に示すような中空構造の翼形状を持つ中子３４に、強化繊維基材３６、４０を該中子の翼弦長方向に巻付けたプリフォーム３３を作成する際に、下記式を満たすように巻き付け張力を制御し作成し、該プリフォームを作成する。
【００２１】
１００＊｛Ｘ−（Ｙ＋Ｚ）｝／Ｚ＝Ａ（Ａ≦０）・・・（１）
０．３≦｜Ａ｜＜０．７ ・・・（２）
式中
Ｘ：強化繊維を巻き付けた後の翼弦長寸法
Ｙ：巻付けた強化繊維基材の厚み
Ｚ：中子単体の翼弦長寸法
（２）次に、図６に示すように、上記プリフォーム３３を下型のキャビティ（プリフォームとほぼ同一形状）に配置する。
（３）上型４２をプレス機等で下降させ、図７のように下型に押圧して成形金型内を密閉させる。その状態で、樹脂注入用チューブを注入口４６ａに、吸引排出用チューブを吸引排出口４６ｂに繋ぐ。また、圧空封入用チューブを中空中子３４に設けた圧空口４１に繋ぐ。
（４）その後、中空中子３４内に上記圧空口４１より所定の圧力をなす圧空を封入し、中空中子３４を膨張させる。
（５）膨張した中空中子３４によって、該中空中子の外周に配置された強化繊維基材３６，４０が成形金型のキャビティ面に押圧させる。
（６）次に、注入口４６ａを閉鎖した状態で吸引排出口４６ｂより真空吸引して、成形金型内を減圧し続ける。
（７）その状態で、注入口４６ａを開放し、図１に示す樹脂注入装置３より加圧された樹脂を注入する。
（８）注入口４６ａより注入された樹脂は一旦樹脂注入用ランナー４４に貯蔵された後、吸引用ランナー４５に向かって流動する。その間に注入樹脂は強化繊維基材３６，３９に含浸する。
（９）その後、注入された加圧樹脂が吸引排出口４６ｂより流出し始めたら、該吸引排出口４６ｂを図２に示すバイスグリップ２１などにより閉鎖する。
（１０）そして、樹脂注入装置を稼働しながら上記注入口４６ａより樹脂圧（静圧）を掛けながら、吸引排出口４６ｂを閉鎖したままの状態で所定の時間保持する。
（１１）成形金型は、当初［工程（２）］より所定の温度に加熱しておき、上記工程（１０）で樹脂を硬化させる。
（１２）次に、下型４３から上型４２を僅かであるが上昇させた後、中子３４に圧空口４１から真空圧を掛け（数秒でよい）、中子を収縮変形させることによって中空構造を持つ翼形状のＦＲＰ成形体を下型４３から離型させる。
それによって、脱型用冶工具等によるＦＲＰ成形体の傷付きを防止し、且つ脱型に要する時間を短縮することが可能となる。
（１３）そして、上型４２を完全に上昇させた後、中空構造の翼形状を持つＦＲＰ成形品を下型４３より脱型させる。
【実施例】
【００２２】
下に、本発明の実施例に基づいて、より具体的に説明する。実施例では以下の強化繊維基材、樹脂、中子を使用した。
（１）基材
東レ（株）製炭素繊維織物ＣＯ６３４３（織り組織：Ｔ３００平織り，織物目付：約３００ｇ／ｍ２、機幅１０００ｍｍ）
（２）樹脂
“エピコート（登録商標）”８２８／ＴＲ−Ｃ３５Ｈ＝１００／１０
但し、“エピコート（登録商標）”８２８： ジャパン エポキシ レジン（株）製エポキシ樹脂、
ＴＲ−Ｃ３５Ｈ：東レ（株）製、イミダゾール誘導体（３）中子：長さ１２００ｍｍ、幅２５０ｍｍの中空翼断面形状のポリプロピレン製ブロ−成形体（平均厚み：約１．７ｍｍ）。
＜実施例１＞
図３〜図５にプリフォームの製造方法を示す。図３に示すように、効率的に強化繊維プリフォームを製造するために独自で考案した基材巻き付けシステム４７を用いて、予め翼弦長寸法を測定しておいた中子３４の周囲に、原反３５から巻きだした基材３６を貼り付け、中子を回転させながら２回巻きつける。その後、熱融着性のテープ３７をアイロン３８で貼り付け、テープを除熱させた後もう１回基材を巻き付ける（計３回の巻き付け）。図４に示すように、予め中子の変形量を見込んで算出された６ｋｇｆの重り３９を、中子と原反の間にのせ基材に張力をしっかりかけた状態で、熱融着テープ上３７にあたる部分に、３回目に巻き付けた基材の上からアイロン３８で熱をかけ基材同士を接着させ、接着部の直ぐ近くで原反を切る。
【００２３】
その後、翼弦長寸法を確認し、下式を満たす範囲にあるかを確認する。
【００２４】
１００＊｛Ｘ−（Ｙ＋Ｚ）｝／Ｚ＝Ａ（Ａ≦０）・・・（１）
０．３≦｜Ａ｜＜０．７ ・・・（２）
式中
Ｘ：強化繊維を巻き付けた後の翼弦長寸法
Ｙ：巻付けた強化繊維基材の厚み
Ｚ：中子単体の翼弦長寸法
寸法確認後、図５に示すように予め所定寸法にカットされた基材３６と同質の基材４０を、巻き付け始めと巻き終わりがプリフォーム内に残らないようコの字型に１回巻き付け、強化繊維プリフォーム３３を作製した。
上記強化繊維プリフォーム３３を図１に示す成形金型２（上型４２，下型４３で構成）内にセットした。詳しくは、図６の下型４３に該強化繊維プリフォーム３３をセットして上型４２を下降して型締めした後、図７に示す樹脂注入口４６ａ、吸引排出口４６ｂ及び圧空口４１にチューブを接続（図は省略）した。
【００２５】
次に、中空中子３４に０．５ＭＰａに加圧された圧空を封入して保持した。成形金型２は上下型（４２、４３）共に温水加熱機である温調機２６に接続されており、型温が９５℃に保持されるようにセットした。また、この成形金型２は樹脂トラップ１５を介して真空ポンプ７ａに連通しており、上記型締めの後、排出バルブ２２ｂの開放により型内を真空吸引させた。
【００２６】
次に、排出バルブ２２ｂを閉鎖した後、主剤、硬化剤を個別に真空脱泡した後混合された樹脂ａを、注入口４６ａに連通する注入バルブ２２ａを開放して樹脂注入装置３から型内に樹脂圧Ｐｉ＝０．５ＭＰａで注入した。注入開始後、約１分で樹脂ａの余剰分が少量該排出バルブ２２ｂ側に流出してきた。それから、３０秒間排出バルブ２２ｂを閉鎖し、次いで２０秒間排出バルブ２２ｂを開放した。そして、この排出バルブ２２ｂの閉鎖と開放を３回繰り返し、最後に排出バルブ２２ｂを閉じ、１５秒後次いで注入バルブ２２ａも閉鎖した。その後、そのままの状態を１５分間保持し、樹脂ａを硬化させた。硬化中は圧空口４１以外のチューブは外し、チューブ内部の樹脂は洗浄しておく。
【００２７】
硬化後、中空構造ＦＲＰ成形体中の中空中子３４の圧力を大気開放した。そして、成形金型２の上型４２を上昇させ、約１５ｍｍ浮かせた状態で停止した。次に中空中子３４を真空圧引きしそのまま保持させたところ、中空構造ＦＲＰ成形体が成形金型２より離型した。
【００２８】
この後、上型４２を完全に上昇させ、中空中子３４と共に中空構造ＦＲＰ成形体を成形金型２より取り出した。
【００２９】
そして、中空中子３４と共に中空構造ＦＲＰ成形体を十分除熱したところで、中空中子３４を開口部から引き抜くことができた。
【００３０】
該成形体は軽量で、一様な中空断面を有し、非常に高品位の表面を有していた。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、中空構造の翼形状を持つＦＲＰ成形体、特に軽量性、強化繊維織物の織り目をみせる意匠性が要求されるものに利用できる。用途としては、風車翼、自動車用スポイラー、その他一般産業用中空部材などに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施態様に係るＲＴＭ成形システムの系統図である。
【図２】本発明の一実施態様に係る成形金型の概略斜視図である。
【図３】本発明の一例を示す基材巻き付けシステムによる強化繊維プリフォームの製造方法である。
【図４】本発明の一例を示す基材巻き付けシステムによる強化繊維プリフォームの製造方法である。
【図５】本発明の一例を示す強化繊維プリフォームの断面図である。
【図６】図５に示す強化繊維プリフォームの成形金型への配置図である。
【図７】図５における強化繊維プリフォーム配置後の型締め状態図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 金型昇降装置
２ 成形金型
３ 樹脂注入装置
４ 混合ユニット
５ 主剤タンク
６ 硬化剤タンク
７ａ 真空ポンプ
７ｂ 加圧ポンプ
８ａ 注入口
８ｂ 排出口
９ 油圧ユニット
１０ 油圧ポンプ
１１ 油圧シリンダー
１２ 逆止弁
１３ 樹脂注入流路
１４ 排出路
１５ 樹脂トラップ
１６ 上型
１７ 下型
１８ 分割型
２１ バイスグリップ
２２ａ 注入バルブ
２２ｂ 排出バルブ
２２ｃ 制御装置
２３ 加圧装置
２４ 真空ポンプ
２５、２６ 温調機
３１ 注入樹脂の圧力計
３２ 型内樹脂の圧力計
３３ 強化繊維プリフォーム
３４ 中空中子
３５ 原反
３６、４０ 強化繊維基材
３７ 熱融着テープ
３８ アイロン
３９ 重り
４１ 圧空口
４２ 上型
４３ 下型
４４ 樹脂注入用ランナー
４５ 吸引排出用ランナー
４６ａ注入口
４６ｂ吸引排出口
４７ 基材巻き付けシステム
【技術分野】
【０００１】
本発明はＲＴＭ（Ｒｅｓｉｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｌｄｉｎｇ）成形法における中空構造の翼形状を持つ強化繊維プラスチック製部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用途を始めとして比較的軽量で高剛性のものが得られるという理由で、強化繊維基材としてガラス繊維や炭素繊維を用いた強化繊維プラスチック製部材（以降ＦＲＰと記す）が注目されるようになってきた。
【０００３】
ＦＲＰの製造方法としてはオートクレーブ成形法、プレス成形法、ＲＴＭ（Ｒｅｓｉｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｌｄｉｎｇ）成形法（以降ＲＴＭ成形法と記す）などが広く知られおり、中でもＲＴＭ成形法は成形精度、量産性に優れた成形方法といえる。
【０００４】
例えば自動車のリアスポイラや送風機など軽量性、高剛性、高品位性が必要とされる翼形状を持つ部材をＲＴＭ成形法にて成形する場合、例えば発泡ポリウレタン等の軽量な弾性材料の中子に強化繊維を巻付けたプリフォーム、または上下分割された強化繊維で中子を包み込んだプリフォームを成形型内にセットし、型内に熱硬化性樹脂を注入し、成形型の温度で樹脂を硬化させる事により製造できる事が知られている。（特許文献１、特許文献２参照）。しかし、強化繊維と中子との複合構造にでは、成形体の剛性は向上しているものの、注入樹脂圧力による中子の寸法変動が引き起こすヒケと呼ばれる表面の凹み、マトリックス樹脂の中子内部への浸透による重量増、界面での剥離による強度低下など潜在的な問題点が多く残されている。そこで、軽量性、高剛性、高品位性といった要素を損なう事無く、ＦＲＰ中に中子の無い、または残らない、中空構造の翼形状を持つＦＲＰ製部材をＲＴＭ成形法で製造できる技術が必要となってくる。
【特許文献１】特開平２―９２５２４号公報
【特許文献２】特開平７−１６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする課題は、中子に、強化繊維基材を該中子の翼弦長方向に巻付けたプリフォームを用いて中空構造の翼形状を持つＦＲＰ部材をＲＴＭ成形で作成する際に、注入樹脂圧力による中子の寸法変動が引き起こすヒケや樹脂リッチといった外観不良、マトリックス樹脂の中子内部への浸透による重量増、界面との剥離による強度低下の無く、安定して製造できる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、以下の構成を採用する。
（１）断面の少なくとも一部に直線部を有する翼形状の中空構造の中子に、強化繊維基材を該中子の翼弦長方向に巻付けたプリフォームを作成する際に、下記式を満たすように巻き付け張力を制御し作成し、該プリフォームに内圧を付与しながら、ＲＴＭ成形することを特徴としたＦＲＰの製造方法。
【０００７】
１００＊｛Ｘ−（Ｙ＋Ｚ）｝／Ｚ＝Ａ（Ａ≦０）・・・（１）
０．３≦｜Ａ｜＜０．７ ・・・（２）
式中
Ｘ：強化繊維を巻き付けた後の翼弦長寸法
Ｙ：巻付けた強化繊維基材の厚み
Ｚ：中子単体の翼弦長寸法
（２）強化繊維基材の引っ張り弾性率が５０ＧＰａ以上の強化繊維を使用する前記（１）に記載のＦＲＰの製造方法。
（３）中子材料の曲げ弾性率が３００〜１０，０００ＭＰａの範囲である前記（１）または（２）のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法
（４）板厚が０．６〜４．０ｍｍの中子である前記（１）〜（３）のいずれかに記載のＦＲＰの製造方法。
（５）ＲＴＭ成形後、ＦＲＰ体内から中子を除去する前記（１）〜（４）のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法
（６）中子の材料がマトリックス樹脂との離型性を有するものである前記（１）〜（５）のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法
（７）少なくとも一つの開口部を有する中子を用いる事を特徴とした前記（１）〜（６）のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法。
（８）熱可塑性樹脂材料の中子を使用することを特徴とした前記（１）〜（７）のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法。
（９）ブロー成形の中子を使用する事を特徴とした前記（１）〜（８）のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、従来のＲＴＭ成形法に比べて軽量で、安定的に強度を発現し、かつ高品位性を得られる中空構造の翼形状を持つＦＲＰ部材が製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
本発明におけるＦＲＰとは、強化繊維により強化されている樹脂を指し、強化繊維基材としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維等の無機繊維、あるいはアラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維が挙げられる。ＦＲＰのマトリックス樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられ、さらには、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の熱可塑性樹脂も使用可能である。
【００１１】
特に、本発明に係わるＲＴＭ成形法で使用する樹脂としては、粘度が低く強化繊維基材への含浸が容易な熱硬化性樹脂、または熱可塑性樹脂を形成するＲＩＭ（Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）用モノマーが好適である。その中でもＦＲＰの熱収縮を低減させ、クラックの発生を抑えることができるという点から、熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂、ゴム成分などを配合した変性エポキシ樹脂やビニルエステル樹脂が、また熱可塑性樹脂としてはナイロン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂などが好ましい。
【００１２】
本発明に係わる中空構造の翼形状を持つ中空の中子の材質としては、ポリプロピレンやポリエチレン、ＡＢＳ、ナイロンなどの熱可塑性樹脂、天然ゴム、シリコンゴム、ネオプレンゴム等が挙げられるが、マトリックス樹脂との離型性を有する（極性がない）ポリプロピレンが好ましい。中子の成形法としては、ブロー成形や回転成形で成形された中空構造体や、フィルムを融着して袋状にした中空構造体、ディッピングにより風船状に形状を有したゴム製中空構造体等が挙げられる。中でも、複雑な曲面形状や、凹凸の激しい形状にも対応可能で、環境面に対してもリサイクルが容易なブロー成形で成形された中空構造体が好ましい。
【００１３】
本発明で使用する成形型は、例えば上型と下型から構成されるものを用いる。かかる型を用いた場合、上型が金型昇降装置で上方に配置されている間に、下型へ強化繊維基材を配設する。この強化繊維基材は、賦形型によって、下型に納まり易いように製品形状に賦形されたプリフォームとして予め作製されている。この成形型の材質としては、ＦＲＰ、鋳鋼、構造用炭素鋼、アルミニウム合金、亜鉛合金、ニッケル電鋳、銅電鋳などが挙げられる。量産には、剛性、耐熱性、耐久性の面から構造用炭素鋼が好適である。
図１は、本発明の一実施態様に係る中空構造の翼形状を持つＦＲＰ製部材の製造方法を実施するための成形システムを示している。図１において、２は、上型と下型からなる成形金型を示しており、その上型が金型昇降装置１に取り付けられている。金型昇降装置１は、油圧ポンプ１０、油圧シリンダー１１を備えた油圧ユニット９を有しており、上型の作動、加圧が油圧により制御されるようになっている。
【００１４】
成形金型２は、図２に示すように例えばアンダーカット部を有する成形体の場合、下型の一部に分割型１８を配設することもできる。その分割型で生じる型のパーティング部に意匠層基材を挟圧した状態でＲＴＭ成形を行い、基材の乱れを防止して意匠層全体に高品位を獲得することもできる。
【００１５】
そして、成形金型２には、注入口８ａに繋がる樹脂注入流路１３、排出口８ｂに繋がる排出路１４が接続されている。樹脂注入流路１３、排出路１４は各々注入バルブ２２ａ、排出バルブ２２ｂを介して注入口８ａ、排出口８ｂに接続する。注入バルブ２２ａ、排出バルブ２２ｂの開閉作動およびその作動タイミングは、制御装置２２ｃからの指令に基づいて行われる。
【００１６】
樹脂注入時の樹脂注入流路１３、排出路１４の途中に設置する注入バルブ２２ａや排出バルブ２２ｂは、バイスグリップ等により、直接作業者により流路を挟むことで全域開閉や口径を変化させることができる。例えば図２に示すように、上型１６と下型１７からなる成形金型の上型１６側へと接続された樹脂注入流路１３、排出路１４の途中に、バイスグリップ２１を設けることができる。
【００１７】
樹脂注入流路１３には樹脂注入装置３が接続されている。樹脂注入装置３は、主剤タンク５、硬化剤タンク６にそれぞれ主剤、硬化剤を収容し、それぞれのタンクは加温できる機構を備えているとともに、真空ポンプ２４により真空脱泡できるようになっている。樹脂注入時にはそれぞれのタンクから加圧装置２３により樹脂を樹脂注入流路１３に向かって押し流す。逆止弁１２を介して設けられた加圧装置２３にはシリンジポンプを用いており、シリンジを同時に押し出すことで定量性も確保することが、２液混合により硬化する樹脂には好ましい。主剤、硬化剤は混合ユニット４で混合され、樹脂注入流路１３に至る。排出路１４には、真空ポンプ７ａあるいは加圧ポンプ７ｂへの樹脂の流入を防ぐために、樹脂トラップ１５が介装されている。
【００１８】
樹脂注入流路１３の材料は十分な流量の確保と樹脂との適合性（温度や耐溶剤性、耐圧）を考慮する必要がある。チューブには口径５〜３０ｍｍのものを用い、樹脂の注入圧力に耐えるために１．０ＭＰａ以上の耐圧性、樹脂硬化時の温度に耐えるために１００℃以上の耐熱性が必要となり、厚みが２ｍｍ程度の“テフロン（登録商標）”などのフッ素樹脂製チューブが好適である。ただし、“テフロン（登録商標）”以外にも、比較的安価なポリエチレン、ナイロン等のプラスチック製のチューブやスチール、アルミ等の金属管であってもよい。
【００１９】
排出路１４の材料は、樹脂注入流路１３と同様に十分な流量の確保と樹脂との適合性（温度や耐溶剤性、耐圧）を考慮する必要がある。排出路１４としてはスチール、アルミ等の金属管、あるいはポリエチレン、ナイロン、 “テフロン（登録商標）”等のプラスチック製のチューブが挙げられるが、直径５〜１０ｍｍ、厚み１〜２ｍｍの “テフロン（登録商標）”製チューブが作業性の面からより好適である。
【００２０】
樹脂の加圧は、前述の如きシリンジポンプなどによる加圧方法によれば定量性も得られる。樹脂の注入圧Ｐｉは０．１〜１．０ＭＰａの範囲で用いるのが好ましい。ここで樹脂の注入圧Ｐｉとは、加圧装置２３により加圧される最大圧力を指し、図１の注入樹脂の圧力計３１で表示させる圧力を表す。最終的に樹脂が型内の基材に完全に含浸され排出路１４まで到達したら排出路１４を閉じ、その後暫くしてから樹脂注入流路１３も閉じて樹脂注入を終了する。成形金型２は、例えば温調機２５、２６によって加温されており、これにより樹脂を硬化させる。なお、型内樹脂圧Ｐｍとは、型内樹脂の圧力計３２の圧力を表す。従って、注入圧Ｐｉとの関係は Ｐｍ≦Ｐｉとなり、樹脂が成形金型内を流動しているときは Ｐｍ＜Ｐｉとなる。樹脂が完全に型内に充填され、排出バルブ２２ｂが閉鎖されて樹脂流動が停止した状態で、且つ樹脂注入ポンプより樹脂圧が掛かっているときに始めてＰｍ＝Ｐｉとなる。 本発明の一実施形態として、中空構造の翼形状を持つ構造体に係わる成形方法に関し、以下に説明する。
先ず、中空構造の翼形状をもつＦＲＰ製部材のＲＴＭ成形に用いる成形金型２を図６、図７に示す。上型４２、下型４３からなる成形金型２は、樹脂を注入する注入口４６ａと型内を真空吸引する吸引排出口４６ｂが設けられ、中空構造の中子内部に気体等の圧力をかける圧空口４１が設けられた構造である。Ａは注入樹脂、Ｂは、型内からの空気や余剰樹脂の吸引、Ｃは中空中子への供給圧縮空気（圧空）をそれぞれ示している。 中空翼構の翼形状を持つＦＲＰ部材を成形する場合、以下の工程を順次実施していく。
（１）図５に示すような中空構造の翼形状を持つ中子３４に、強化繊維基材３６、４０を該中子の翼弦長方向に巻付けたプリフォーム３３を作成する際に、下記式を満たすように巻き付け張力を制御し作成し、該プリフォームを作成する。
【００２１】
１００＊｛Ｘ−（Ｙ＋Ｚ）｝／Ｚ＝Ａ（Ａ≦０）・・・（１）
０．３≦｜Ａ｜＜０．７ ・・・（２）
式中
Ｘ：強化繊維を巻き付けた後の翼弦長寸法
Ｙ：巻付けた強化繊維基材の厚み
Ｚ：中子単体の翼弦長寸法
（２）次に、図６に示すように、上記プリフォーム３３を下型のキャビティ（プリフォームとほぼ同一形状）に配置する。
（３）上型４２をプレス機等で下降させ、図７のように下型に押圧して成形金型内を密閉させる。その状態で、樹脂注入用チューブを注入口４６ａに、吸引排出用チューブを吸引排出口４６ｂに繋ぐ。また、圧空封入用チューブを中空中子３４に設けた圧空口４１に繋ぐ。
（４）その後、中空中子３４内に上記圧空口４１より所定の圧力をなす圧空を封入し、中空中子３４を膨張させる。
（５）膨張した中空中子３４によって、該中空中子の外周に配置された強化繊維基材３６，４０が成形金型のキャビティ面に押圧させる。
（６）次に、注入口４６ａを閉鎖した状態で吸引排出口４６ｂより真空吸引して、成形金型内を減圧し続ける。
（７）その状態で、注入口４６ａを開放し、図１に示す樹脂注入装置３より加圧された樹脂を注入する。
（８）注入口４６ａより注入された樹脂は一旦樹脂注入用ランナー４４に貯蔵された後、吸引用ランナー４５に向かって流動する。その間に注入樹脂は強化繊維基材３６，３９に含浸する。
（９）その後、注入された加圧樹脂が吸引排出口４６ｂより流出し始めたら、該吸引排出口４６ｂを図２に示すバイスグリップ２１などにより閉鎖する。
（１０）そして、樹脂注入装置を稼働しながら上記注入口４６ａより樹脂圧（静圧）を掛けながら、吸引排出口４６ｂを閉鎖したままの状態で所定の時間保持する。
（１１）成形金型は、当初［工程（２）］より所定の温度に加熱しておき、上記工程（１０）で樹脂を硬化させる。
（１２）次に、下型４３から上型４２を僅かであるが上昇させた後、中子３４に圧空口４１から真空圧を掛け（数秒でよい）、中子を収縮変形させることによって中空構造を持つ翼形状のＦＲＰ成形体を下型４３から離型させる。
それによって、脱型用冶工具等によるＦＲＰ成形体の傷付きを防止し、且つ脱型に要する時間を短縮することが可能となる。
（１３）そして、上型４２を完全に上昇させた後、中空構造の翼形状を持つＦＲＰ成形品を下型４３より脱型させる。
【実施例】
【００２２】
下に、本発明の実施例に基づいて、より具体的に説明する。実施例では以下の強化繊維基材、樹脂、中子を使用した。
（１）基材
東レ（株）製炭素繊維織物ＣＯ６３４３（織り組織：Ｔ３００平織り，織物目付：約３００ｇ／ｍ２、機幅１０００ｍｍ）
（２）樹脂
“エピコート（登録商標）”８２８／ＴＲ−Ｃ３５Ｈ＝１００／１０
但し、“エピコート（登録商標）”８２８： ジャパン エポキシ レジン（株）製エポキシ樹脂、
ＴＲ−Ｃ３５Ｈ：東レ（株）製、イミダゾール誘導体（３）中子：長さ１２００ｍｍ、幅２５０ｍｍの中空翼断面形状のポリプロピレン製ブロ−成形体（平均厚み：約１．７ｍｍ）。
＜実施例１＞
図３〜図５にプリフォームの製造方法を示す。図３に示すように、効率的に強化繊維プリフォームを製造するために独自で考案した基材巻き付けシステム４７を用いて、予め翼弦長寸法を測定しておいた中子３４の周囲に、原反３５から巻きだした基材３６を貼り付け、中子を回転させながら２回巻きつける。その後、熱融着性のテープ３７をアイロン３８で貼り付け、テープを除熱させた後もう１回基材を巻き付ける（計３回の巻き付け）。図４に示すように、予め中子の変形量を見込んで算出された６ｋｇｆの重り３９を、中子と原反の間にのせ基材に張力をしっかりかけた状態で、熱融着テープ上３７にあたる部分に、３回目に巻き付けた基材の上からアイロン３８で熱をかけ基材同士を接着させ、接着部の直ぐ近くで原反を切る。
【００２３】
その後、翼弦長寸法を確認し、下式を満たす範囲にあるかを確認する。
【００２４】
１００＊｛Ｘ−（Ｙ＋Ｚ）｝／Ｚ＝Ａ（Ａ≦０）・・・（１）
０．３≦｜Ａ｜＜０．７ ・・・（２）
式中
Ｘ：強化繊維を巻き付けた後の翼弦長寸法
Ｙ：巻付けた強化繊維基材の厚み
Ｚ：中子単体の翼弦長寸法
寸法確認後、図５に示すように予め所定寸法にカットされた基材３６と同質の基材４０を、巻き付け始めと巻き終わりがプリフォーム内に残らないようコの字型に１回巻き付け、強化繊維プリフォーム３３を作製した。
上記強化繊維プリフォーム３３を図１に示す成形金型２（上型４２，下型４３で構成）内にセットした。詳しくは、図６の下型４３に該強化繊維プリフォーム３３をセットして上型４２を下降して型締めした後、図７に示す樹脂注入口４６ａ、吸引排出口４６ｂ及び圧空口４１にチューブを接続（図は省略）した。
【００２５】
次に、中空中子３４に０．５ＭＰａに加圧された圧空を封入して保持した。成形金型２は上下型（４２、４３）共に温水加熱機である温調機２６に接続されており、型温が９５℃に保持されるようにセットした。また、この成形金型２は樹脂トラップ１５を介して真空ポンプ７ａに連通しており、上記型締めの後、排出バルブ２２ｂの開放により型内を真空吸引させた。
【００２６】
次に、排出バルブ２２ｂを閉鎖した後、主剤、硬化剤を個別に真空脱泡した後混合された樹脂ａを、注入口４６ａに連通する注入バルブ２２ａを開放して樹脂注入装置３から型内に樹脂圧Ｐｉ＝０．５ＭＰａで注入した。注入開始後、約１分で樹脂ａの余剰分が少量該排出バルブ２２ｂ側に流出してきた。それから、３０秒間排出バルブ２２ｂを閉鎖し、次いで２０秒間排出バルブ２２ｂを開放した。そして、この排出バルブ２２ｂの閉鎖と開放を３回繰り返し、最後に排出バルブ２２ｂを閉じ、１５秒後次いで注入バルブ２２ａも閉鎖した。その後、そのままの状態を１５分間保持し、樹脂ａを硬化させた。硬化中は圧空口４１以外のチューブは外し、チューブ内部の樹脂は洗浄しておく。
【００２７】
硬化後、中空構造ＦＲＰ成形体中の中空中子３４の圧力を大気開放した。そして、成形金型２の上型４２を上昇させ、約１５ｍｍ浮かせた状態で停止した。次に中空中子３４を真空圧引きしそのまま保持させたところ、中空構造ＦＲＰ成形体が成形金型２より離型した。
【００２８】
この後、上型４２を完全に上昇させ、中空中子３４と共に中空構造ＦＲＰ成形体を成形金型２より取り出した。
【００２９】
そして、中空中子３４と共に中空構造ＦＲＰ成形体を十分除熱したところで、中空中子３４を開口部から引き抜くことができた。
【００３０】
該成形体は軽量で、一様な中空断面を有し、非常に高品位の表面を有していた。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、中空構造の翼形状を持つＦＲＰ成形体、特に軽量性、強化繊維織物の織り目をみせる意匠性が要求されるものに利用できる。用途としては、風車翼、自動車用スポイラー、その他一般産業用中空部材などに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施態様に係るＲＴＭ成形システムの系統図である。
【図２】本発明の一実施態様に係る成形金型の概略斜視図である。
【図３】本発明の一例を示す基材巻き付けシステムによる強化繊維プリフォームの製造方法である。
【図４】本発明の一例を示す基材巻き付けシステムによる強化繊維プリフォームの製造方法である。
【図５】本発明の一例を示す強化繊維プリフォームの断面図である。
【図６】図５に示す強化繊維プリフォームの成形金型への配置図である。
【図７】図５における強化繊維プリフォーム配置後の型締め状態図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 金型昇降装置
２ 成形金型
３ 樹脂注入装置
４ 混合ユニット
５ 主剤タンク
６ 硬化剤タンク
７ａ 真空ポンプ
７ｂ 加圧ポンプ
８ａ 注入口
８ｂ 排出口
９ 油圧ユニット
１０ 油圧ポンプ
１１ 油圧シリンダー
１２ 逆止弁
１３ 樹脂注入流路
１４ 排出路
１５ 樹脂トラップ
１６ 上型
１７ 下型
１８ 分割型
２１ バイスグリップ
２２ａ 注入バルブ
２２ｂ 排出バルブ
２２ｃ 制御装置
２３ 加圧装置
２４ 真空ポンプ
２５、２６ 温調機
３１ 注入樹脂の圧力計
３２ 型内樹脂の圧力計
３３ 強化繊維プリフォーム
３４ 中空中子
３５ 原反
３６、４０ 強化繊維基材
３７ 熱融着テープ
３８ アイロン
３９ 重り
４１ 圧空口
４２ 上型
４３ 下型
４４ 樹脂注入用ランナー
４５ 吸引排出用ランナー
４６ａ注入口
４６ｂ吸引排出口
４７ 基材巻き付けシステム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面の少なくとも一部に直線部を有する翼形状の中空構造の中子に、強化繊維基材を該中子の翼弦長方向に巻付けたプリフォームを作成する際に、下記式を満たすように巻き付け張力を制御したプリフォームを作成し、該プリフォームに内圧を付与しながら、ＲＴＭ成形することを特徴とするＦＲＰの製造方法。
１００＊｛Ｘ−（Ｙ＋Ｚ）｝／Ｚ＝Ａ（Ａ≦０）・・・（１）
０．３≦｜Ａ｜＜０．７ ・・・（２）
式中
Ｘ：強化繊維を巻き付けた後の翼弦長寸法
Ｙ：巻付けた強化繊維基材の厚み
Ｚ：中子単体の翼弦長寸法
【請求項２】
強化繊維基材の引っ張り弾性率が５０ＧＰａ以上の強化繊維を使用する請求項１に記載のＦＲＰの製造方法。
【請求項３】
中子材料の曲げ弾性率が３００〜１０，０００ＭＰａの範囲である請求項１または２のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法。
【請求項４】
板厚が０．６〜４．０ｍｍの中子である請求項１〜３のいずれかに記載のＦＲＰの製造方法。
【請求項５】
内圧成形後、ＦＲＰ体内から中子を除去する請求項１〜４のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法
【請求項６】
中子の材料がマトリックス樹脂との離型性を有するものである請求項１〜５のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法。
【請求項７】
少なくとも一つの開口部を有する中子を用いる事を特徴とした請求項１〜６のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法。
【請求項８】
熱可塑性樹脂材料の中子を使用することを特徴とした請求項１〜７のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法。
【請求項９】
ブロー成形の中子を使用する事を特徴とした請求項１〜８のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法。
【請求項１】
断面の少なくとも一部に直線部を有する翼形状の中空構造の中子に、強化繊維基材を該中子の翼弦長方向に巻付けたプリフォームを作成する際に、下記式を満たすように巻き付け張力を制御したプリフォームを作成し、該プリフォームに内圧を付与しながら、ＲＴＭ成形することを特徴とするＦＲＰの製造方法。
１００＊｛Ｘ−（Ｙ＋Ｚ）｝／Ｚ＝Ａ（Ａ≦０）・・・（１）
０．３≦｜Ａ｜＜０．７ ・・・（２）
式中
Ｘ：強化繊維を巻き付けた後の翼弦長寸法
Ｙ：巻付けた強化繊維基材の厚み
Ｚ：中子単体の翼弦長寸法
【請求項２】
強化繊維基材の引っ張り弾性率が５０ＧＰａ以上の強化繊維を使用する請求項１に記載のＦＲＰの製造方法。
【請求項３】
中子材料の曲げ弾性率が３００〜１０，０００ＭＰａの範囲である請求項１または２のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法。
【請求項４】
板厚が０．６〜４．０ｍｍの中子である請求項１〜３のいずれかに記載のＦＲＰの製造方法。
【請求項５】
内圧成形後、ＦＲＰ体内から中子を除去する請求項１〜４のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法
【請求項６】
中子の材料がマトリックス樹脂との離型性を有するものである請求項１〜５のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法。
【請求項７】
少なくとも一つの開口部を有する中子を用いる事を特徴とした請求項１〜６のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法。
【請求項８】
熱可塑性樹脂材料の中子を使用することを特徴とした請求項１〜７のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法。
【請求項９】
ブロー成形の中子を使用する事を特徴とした請求項１〜８のいずれかに記載のＦＲＰ製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−９０８１０（Ｐ２００７−９０８１０Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８６３３９（Ｐ２００５−２８６３３９）
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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