繊維強化プラスチックの製造方法
【課題】曲面形状の繊維強化プラスチックを製造する真空ＲＴＭ成形法において、プリフォームと成形品との外形形状の長さの違いによる成形品端部に生じる段差、樹脂溜まりを解消し、成形後のトリム加工を省くと共に、優れた品質の繊維強化プラスチックを得る製造方法を提供する。
【解決手段】曲面または屈曲形状を有する金型１０１に強化繊維基材からなるプリフォーム２を配置し、プリフォーム２をバッグ材３で覆って内部を真空吸引し、プリフォーム２に樹脂１０を注入して硬化させ、樹脂硬化後の繊維強化プラスチックの厚みをプリフォーム２の厚みより変化させる繊維強化プラスチックの製造方法において、前記繊維強化プラスチックの端面が所望の形状となるように、幅および／または長さの異なる強化繊維基材を積層してプリフォーム２をあらかじめ形成する。
【解決手段】曲面または屈曲形状を有する金型１０１に強化繊維基材からなるプリフォーム２を配置し、プリフォーム２をバッグ材３で覆って内部を真空吸引し、プリフォーム２に樹脂１０を注入して硬化させ、樹脂硬化後の繊維強化プラスチックの厚みをプリフォーム２の厚みより変化させる繊維強化プラスチックの製造方法において、前記繊維強化プラスチックの端面が所望の形状となるように、幅および／または長さの異なる強化繊維基材を積層してプリフォーム２をあらかじめ形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）成形法を用いた繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰとも称す）の製造方法に関し、特に、曲面形状を有するＦＲＰを製造する際に、樹脂硬化後にトリム加工をすることなく、品質に優れた、所望の形状のＦＲＰを得ることが可能なＦＲＰの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＲＰは軽量で高い機械特性を発揮できる材料であり、各種分野に使用されている。ＦＲＰの代表的な製造方法として、プリプレグ法、ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）法、真空ＲＴＭ成形法などが知られている。
【０００３】
プレプレグ法は、プリプレグと称される予め強化繊維に半硬化の樹脂を含浸させたシートを、オートクレーブと呼ばれる圧力釜の中で加熱・加圧して樹脂を硬化する成形法である。ＲＴＭ法は、両面金型のキャビティ内に強化繊維を配置し、当該キャビティ内に樹脂を加圧注入して強化繊維に樹脂を注入し硬化する成形法である。
【０００４】
一方、真空ＲＴＭ成形法は、金型上に強化繊維を配置し、強化繊維全体をバッグ材で密閉してバッグ材内部を減圧し、樹脂を減圧されたバッグ材内部と外部圧力（大気圧）との差圧を利用して樹脂を強化繊維に注入し、樹脂を硬化させ、硬化後に脱型してＦＲＰを得る方法である。真空ＲＴＭ成形法は、加圧設備などが不要で、非常に簡易な設備で製造できる。
【０００５】
ＦＲＰの製造方法においては、特許文献１の通り、一般的には、成形（樹脂硬化）後に、ＦＲＰを正寸に調整すること、および、端部の樹脂溜まりを除去することを目的に、成形品の端部をトリム（切断）加工する工程を設けることが多い。
【０００６】
特許文献２の図５に例示の通り、特に曲面のように内側の層と外側の層で周長差が生じうる形状に強化繊維を配置する場合には、成形品の端部で周長差の分だけ強化繊維層がずれて、段差が生じるため、成形品の端部の段差に樹脂溜まりが生じ、その部分が強度上の欠陥になる問題が生じる。そのため、成形品の端部をトリム（切断）加工して樹脂溜まりを除去する。
【０００７】
また、ＲＴＭ法のように、強化繊維に樹脂を注入する成形法においては、特許文献３の通り、樹脂を注入する前に、プリフォームと呼ばれる強化繊維の構造体を形成し、プリフォームの時に外形をトリムする場合がある。両面の金型を用いる場合には、プリフォームと成形品の厚みはほぼ等しく、厚みの変化が無いため、プリフォームの形状をＦＲＰの最終形状とすることが出来る。
【０００８】
一方、真空ＲＴＭ成形法は、特許文献４に記載の通り、プリフォームに対し樹脂を注入・排出し、成形中にプリフォーム全体の体積が変化するため、プリフォームとＦＲＰは、みかけの厚みが異なる特徴がある。したがって、曲面形状を有する成形品を製造する場合には、プリフォームとＦＲＰでは、外側の周長（外形形状の長さ）が変化するため、成形後にＦＲＰの端部に段差が生じ、トリム加工をしない場合には、樹脂溜まりが出来、そこが強度上の欠陥になる問題が生じる。また、樹脂溜まりを除去するためには、最終的にＦＲＰをトリム加工する必要があり、材料の無駄・廃棄物の増加が生じる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−１８０７５７号公報
【特許文献２】特開２００２−０５９４７８号公報
【特許文献３】特開２００７−１１８５７７号公報
【特許文献４】特開２００４−１３０５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明の課題は、従来技術の問題を解決し、曲面形状のＦＲＰを製造する真空ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）成形法において、成形時の厚みの変化を考慮して、成形後のＦＲＰが製品の設計形状になるように、プリフォームの端部の形状をあらかじめ調整しておくことにより、成形後のＦＲＰのトリム加工を省略し、かつ、樹脂溜まりの無い優れた品質のＦＲＰを得ることが可能な繊維強化プラスチックの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る繊維強化プラスチックの製造方法は、以下の手段をとる。
【００１２】
すなわち、曲面または屈曲形状を有する金型に強化繊維基材からなるプリフォームを配置し、プリフォームをバッグ材で覆って内部を真空吸引し、プリフォームに樹脂を注入して硬化させ、樹脂硬化後の繊維強化プラスチックの厚みをプリフォームの厚みより変化させる繊維強化プラスチックの製造方法において、前記繊維強化プラスチックの端面が所望の形状となるように、幅および／または長さの異なる強化繊維基材を積層してプリフォームをあらかじめ形成するものである。
【００１３】
また、前記繊維強化プラスチックの端面が所望の形状となるように、前記プリフォームの端面を樹脂注入前にトリムすることもできる。
【００１４】
前記プリフォームは、あらかじめ該曲面形状に沿って賦形し、形状を固定することも可能である。また、前記プリフォームを、少なくとも熱可塑性樹脂を含む樹脂材料が付与された強化繊維基材で構成することもできる。
【００１５】
また、前記プリフォームの厚みを所望の繊維強化プラスチックの厚みと同じ厚みになるまで前記プリフォームを圧縮した状態において、該プリフォームの端面をトリムすることもできる。
【００１６】
本発明に係る繊維強化プラスチックの製造方法は、前記製造方法で得られる繊維強化プラスチックの端面が、金型表面に対して略直角である構造にも適用できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る繊維強化プラスチックの製造方法によれば、ＦＲＰのトリム加工を省略することにより、樹脂の無駄・廃棄物の削減をすることが出来、かつ、強度上の欠点となる樹脂溜まりの無い優れた品質の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る真空ＲＴＭ成形方法を説明するための成形装置の断面図である。
【図２】従来技術の問題点を説明するためのプリフォームの断面図である。
【図３】本発明の製造方法に係る第１の実施の形態を説明するための断面図である。
【図４】本発明の製造方法に係る第２の実施の形態を説明するための構成図である。
【図５】本発明の製造方法に係る第３の実施の形態を説明するための構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、図面に記載された具体的な態様に限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明に係る真空ＲＴＭ成形方法を説明するための成形装置の断面図である。図２は、従来技術の問題点を説明するためのプリフォームの断面図である。
【００２１】
図１のとおり、曲面または屈曲形状を有する金型１０１上に強化繊維基材を複数層重ねたプリフォーム２を配置し、プリフォーム全体をバッグ材３で覆って、シーラント５により密閉し、通気材料１１、吸引ライン８、真空トラップ７を介して真空ポンプ６と連通されたバッグ材の内部を減圧し、バッグ材の内部と樹脂にかかる大気圧の差圧により、注入ライン９を介して樹脂１０をプリフォーム２に注入する。樹脂がプリフォーム全体に含浸した後、注入ラインを閉止し、プリフォーム内の余剰な樹脂を吸引ラインから真空トラップに排出させ、その後プリフォーム内の樹脂を硬化させて、金型より脱型してＦＲＰを得る。表面方向への樹脂の拡散性を向上させるために、プリフォーム上に樹脂拡散媒体４を配置しても良い。
【００２２】
真空ＲＴＭ成形方法におけるキャビティは、金型とバッグ材で構成される空隙に相当する。バッグ材はフィルム等の可撓性を持った材料で構成されるため、キャビティ内の圧力状態等によって容積や寸法が変化しうる。プリフォームに対して樹脂を注入、排出することにより、プリフォームに体積変化が生じ、成形中にプリフォームの厚みが変化する特徴がある。すなわち、真空ＲＴＭ成形方法においては、プリフォームの厚みと、樹脂硬化後のＦＲＰの厚みが異なる特徴がある。
【００２３】
したがって、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、曲面または屈曲形状を有する金型１を用いた真空ＲＴＭ成形法において、プリフォームの厚みＴ０と、樹脂硬化後の製品形状のＦＲＰの厚みＴ１が異なる場合には、プリフォームとＦＲＰでは、厚みの変化分だけ、バッグ材側に配置された強化繊維基材の必要長さ１２（以下、周長とも称する）に差が生じる問題がある。
【００２４】
すなわち、最終的な厚みがプリフォームよりも薄いＦＲＰを成形した場合には、樹脂の硬化に伴ってＦＲＰのコーナー部の強化繊維基材の必要長さがプリフォームよりも短くなるため、バッグ材側の強化繊維基材の周長１２に余りが生ずる。これにより、ＦＲＰ端部の断面を示す図２（ｃ）のように、強化繊維基材の周長差に起因して、ＦＲＰの端部が金型表面に対して斜行した形状となる。
【００２５】
そのため、ＦＲＰの端部に強化繊維が欠如した部分、すなわち樹脂溜まり１３が形成される問題が生じる。ＦＲＰに樹脂溜まり１３が生じた場合、強化繊維が存在しないために必要とされる強度等が発揮されない欠点となるため、トリム（切断加工）により樹脂溜まり１３を除去する必要がある。トリムを実施する場合には、製品の正寸よりも長い成形品を製作した後に、正寸に切断加工する必要があり、強化繊維と樹脂の無駄が増加し、廃棄物の増加になる。また、トリム加工が出来ない形状の成形品の場合は、製品内に樹脂溜まりが残り、強度上の欠点となる品質上の問題が生じるおそれがある。
【００２６】
本発明に係る曲面または屈曲形状を有する金型とは、金型上に同一サイズの強化繊維基材を複数層積み重ねて配置した場合に、金型表面側とバッグ材側とで、その周長が異なるために、強化繊維基材層の端部が金型表面に対して垂直にならない（斜面）形状になることをいう。具体的には、曲面状の形状、あるいは、互いに交わる少なくとも２つの平面方向に屈曲した形状のことをいう。また、金型の材質については、特に限定しないが、金属製、プラスチック製、ＦＲＰ製などがあげられる。
【００２７】
図３は本発明の製造方法に係る第１の実施の形態を説明するための断面図である。
【００２８】
本実施の形態においては、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、屈曲部を有した金型を用いて、厚みＴ０のプリフォームから、樹脂硬化後の厚みＴ１（Ｔ０＞Ｔ１）のＦＲＰを成形するものである。最終的なＦＲＰの所望の製品形状は、ＦＲＰ端部が、金型面に対して垂直な端面を有することが好ましい。
【００２９】
図３に示すとおり、プリフォーム２の端部において、金型と垂直方向の基準線に対する、バッグ材側の強化繊維基材層の長さが、金型表面側に配置された強化繊維基材層の長さよりも、（Ｔ０−Ｔ１）だけ短くなるように、比例的に長さを変化させた所定枚数の強化繊維基材を、金型表面上に順次積層して、厚みＴ０のプリフォーム２を形成する。ここで、本発明に用いられるプリフォームは、樹脂の含浸されていない強化繊維で構成された繊維構造体を指し、強化繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などがあり、繊維構造体の形態としては、例えば、織物の積層体などがある。
【００３０】
ここで、強化繊維基材の周長は、プリフォームを形成する強化繊維基材の配置方向によって、強化繊維基材の幅方向、長さ方向のいずれかを変化させるものである。また、３次元的な複雑形状のプリフォームを賦形する場合等には、幅方向と長さ方向の両方向を変化させることが重要である。
【００３１】
図１に示すとおり、前記プリフォーム２全体をバッグ材で覆って、シーラントにより密閉し、吸引ライン、真空トラップを介して真空ポンプと連通されたバッグ材の内部を減圧し、バッグ材の内部と樹脂にかかる圧力の差圧により、注入ラインを介して樹脂をプリフォームに注入する。ここで、本発明に用いられるバッグ材は、可撓性を有したシートであれば、特には限定しないが、例えば、ナイロンなどの有機合成フィルムやシリコーンなどのゴム状弾性体が挙げられる。樹脂がプリフォーム全体に含浸した後、樹脂注入ラインを閉止して、樹脂の吸引ラインから余剰な樹脂を排出する。プリフォームから樹脂を排出するに伴って、プリフォームの厚みが減少し、初期の厚みＴ０よりも薄い厚みＴ１になったところで、樹脂を硬化させて脱型し、厚みＴ１のＦＲＰ２１を得る。前記ＦＲＰ２１は、端部の形状が金型面に対して垂直であり、かつ、樹脂リッチが無い。また、ＦＲＰをトリムする必要が無いため、強化繊維や樹脂の無駄、廃棄物の削減が出来る。
【００３２】
図４は本発明の製造方法に係る第２の実施の形態を説明するための構成図である。
【００３３】
本実施の形態においては、半径Ｒの１／４円弧断面を有した金型１０１の上に、複数枚の強化繊維基材を積層し、厚みＴ２のプリフォーム２を、予め概曲面形状に沿って賦形したものである。本発明に用いるプリフォームは、固定手段により、形状が固定されていることが好ましい。固定手段としては、強化繊維基材が固定される方法であれば特に限定はしないが、例えば、繊維材料で基材を縫合して固定する手段や、樹脂材料により基材同士を接着する手段がある。なかでも、少なくとも熱可塑性樹脂を含む樹脂材料を付与した強化繊維基材を用いて加熱・冷却し、形状を固定することが好ましい。また、最終的なＦＲＰ２２の所望の製品形状は、厚みがＴ３であり、かつ、ＦＲＰ２２の端面が金型表面に対して垂直になったものである。
【００３４】
賦形後、プリフォームの端部において、金型と垂直方向の基準線に対する、バッグ材側の強化繊維外層の長さが、金型側の強化繊維内層の長さよりも（１／２）×π×（Ｔ３−Ｔ２）短くなるカット形状２３に、プリフォームの端面部を金属製のカッター３１などを用いて斜めに切断する。第１の実施の形態に対し、サイズの異なる強化繊維基材を準備する必要が無いため、簡易に所定のプリフォームを準備することが出来る。
【００３５】
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同じように、図１に示すとおり、プリフォームに樹脂を注入・硬化させて脱型し、厚みＴ３のＦＲＰ２２を得る。
【００３６】
図５は本発明の製造方法に係る第３の実施の形態を説明するための構成図である。
【００３７】
本実施の形態においては、第２の実施の形態と同じように、厚みＴ２のプリフォームを、予め概曲面形状に沿って賦形した後、最終的な製品形状の厚みがＴ３であり、かつ、端部の断面が、金型面に対して垂直なＦＲＰを成形する。
【００３８】
本実施の形態においては、賦形後、プリフォームの厚みが製品形状の厚みと同じになるように、プリフォームを圧縮した状態において、樹脂硬化後におけるＦＲＰ端面が所望の製品形状となるように、プリフォームの段階で端面を予めトリムするものである。すなわち、プリフォームの厚みがＴ３になるように、金型上でプリフォームを加圧圧縮した状態において、プリフォームの端面が金型表面と垂直となるように、金属製のカッター３１などを用いて切断するものである。
【００３９】
加圧の手段については、製品の厚みまで圧縮できる方法であれば、特に限定はしない。例えば、金型と同形状の下型１０２の上にプリフォームを配置し、プリフォームのバッグ面側から、製品形状と同形状の上型１０３を用いて、厚みがＴ３になるまで、圧縮シリンダ３２などを用いて圧縮した後、プリフォームの端部をトリムしても良い。両面から金型で圧縮することによって、プリフォームの形状を精度良く切断することが出来る。また、金型の端部を基準にして、プリフォームをトリムすることが、切断寸法を安定化する観点から、より好ましい。
【００４０】
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同じように、図１に示すとおり、プリフォームに樹脂を注入・硬化させて脱型し、厚みＴ３のＦＲＰ得る。
【００４１】
なお、上記の説明においては、樹脂硬化後におけるＦＲＰの厚みがプリフォームの厚みより薄くなる態様を挙げて説明したが、本発明は上記に限定されことなく、樹脂硬化後におけるＦＲＰの厚みがプリフォームの厚みより厚くなる場合にも適用できる。すなわち、プリフォームに樹脂を多量に含浸させ、強化繊維の含有率の低いＦＲＰを成形する場合等にも、本発明を適用することができる。
【実施例】
【００４２】
（実施例１）
図４に示すとおり、本実施例は、半径Ｒの１／４円弧断面を有した金型を用いて、厚み１０．０ｍｍ（Ｔ２）のプリフォームから、樹脂硬化後の厚み８．６ｍｍ（Ｔ３）のＦＲＰを成形するものとした。所望のＦＲＰの製品形状は、ＦＲＰの端部が、金型面に対して垂直な端面を有するものとした。
【００４３】
東レ株式会社製炭素繊維Ｔ８００Ｓ（ＰＡＮ系炭素繊維、２４，０００フィラメント）の一方向織物（目付１９０ｇ／ｍ２）に熱可塑性樹脂を分散付与した一方向性炭素繊維織物（東レ株式会社製、品名ＣＺ８４３３ＤＰ）を、４８枚切断し、円弧断面を有したスチール製の金型１０１の上に４８枚の炭素繊維織物を順次積層して、厚み１０．０ｍｍの強化繊維プリフォーム２を用意した。
【００４４】
プリフォーム２の端部において、金型と垂直方向の基準線に対する、バッグ材側の強化繊維外層の長さが、金型側の強化繊維内層の長さよりも２．２ｍｍ（算出式：（１／２）×π×（Ｔ２−Ｔ３））短くなるカット形状２３に、プリフォームの端面部をステンレス製のカッター３１を用いて斜めに切断した。
【００４５】
図１のとおり、円弧断面を有したスチール製の金型１の上に、強化繊維プリフォーム２を配置し、樹脂拡散媒体４として、ポリプロピレン製のメッシュ材（東京ポリマー製ＴＳＸ−４００Ｐ）を配置した。強化繊維プリフォーム２をバッグ材３（ナイロン製フィルム、０．０５ｍｍ厚さ）で覆い、シーラント５（ＲＩＣＨＭＯＮＤ製、ＳＭ５１２６）で周囲を密閉し、真空吸引ライン８、真空トラップ７を介して連通された真空ポンプ６により、バッグ材３の内部を絶対圧で２ｋＰａ以下まで減圧した。
【００４６】
つぎに、成形装置全体を６０℃に設定したオーブン内に投入し、プリフォーム温度が６０℃になるまで、加熱を行った。次に、樹脂注入ライン９を開放して、エポキシ樹脂１０の注入を開始した。本実施例では、エポキシ樹脂として、東レ株式会社製ＴＲ−Ａ３７を使用した。樹脂注入から３０分が経過した後に、樹脂注入ラインを閉止し、樹脂吸引ラインから余剰な樹脂を排出した。プリフォーム２から樹脂を排出するに伴って、プリフォーム２の厚みが減少し、厚み８．６ｍｍになったところで、樹脂吸引ラインを閉止し、オーブンの設定温度を１２０℃まで上昇させ、４時間保持して樹脂を硬化した。最後に、室温まで冷却し、金型１からＦＲＰを脱型した。
【００４７】
得られたＦＲＰの外観を確認した結果、ＦＲＰの端部形状は金型面に対して垂直であった。また、端部には強化繊維の欠如による樹脂リッチは無く、所望の品質のＦＲＰを得ることが出来た。
【００４８】
（実施例２）
本実施例は、実施例１と同様に、半径Ｒの１／４円弧断面を有した金型を用いて、厚み１０．０ｍｍ（Ｔ２）のプリフォームから、樹脂硬化後の厚み８．６ｍｍ（Ｔ３）のＦＲＰを成形するものとした。所望のＦＲＰの製品形状は、ＦＲＰの端部が、金型面に対して垂直な端面を有するものとした。
【００４９】
図５に示すとおり、東レ株式会社製炭素繊維Ｔ８００Ｓ（ＰＡＮ系炭素繊維、２４，０００フィラメント）の一方向織物（目付１９０ｇ／ｍ２）に熱可塑性樹脂を分散付与した炭素繊維織物（東レ株式会社製、品名ＣＺ８４３３ＤＰ）を、４８枚切断し、図１に示す成形金型１０１と同形状の円弧断面を有したスチール製の下型１０２の上に４８枚の炭素繊維織物を順次積層して、厚み１０．０ｍｍの強化繊維プリフォーム２を用意した。
【００５０】
プリフォームの上に、製品形状と同形状の上型１０３を配置し、プリフォームの厚みＴ３が８．６ｍｍになるまで、圧空式の圧縮シリンダ３２を用いて、下型を加圧し、プリフォーム２を圧縮した（上型と圧縮シリンダは、剛直なフレームで固定した。図示は省略した。）。プリフォームを上型１０３の端部を基準にして、プリフォームの端面が下型表面と垂直となるように、スチール製の押し切りカッター３１を用いてトリムした。加圧時には、下型を８０℃に加熱した後、室温まで冷却し、前記熱可塑性樹脂により、炭素繊維織物同士を接着して、プリフォームの形状を固定した。
【００５１】
図１のとおり、前記プリフォーム２を成形金型１０１の上に配置し、実施例１と同じ方法で樹脂を注入・硬化した。得られたＦＲＰの外観を確認した結果、ＦＲＰの端部形状は金型面に対して垂直であった。また、端部には強化繊維の欠如による樹脂リッチは無く、所望の品質のＦＲＰを得ることが出来た。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、あらゆる強化繊維プラスチックの製造方法に適用することができ、とくに、曲面または屈曲形状を有する複雑形状、または、厚みが厚い部材の製造に好適であり、例えば、車両、船舶、航空機、建築部材などの産業用途、あるいはスポーツ用途など、種々の分野に用いられる広範囲なＦＲＰの製造方法に適用が可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１：金型
２：プリフォーム
３：バッグ材
４：樹脂拡散媒体
５：シーラント
６：真空ポンプ
７：真空トラップ
８：吸引ライン
９：注入ライン
１０：樹脂
１１：通気材料
１２：バッグ材側に配置された強化繊維基材の必要長さ
１３：樹脂溜まり
２１：厚みＴ１のＦＲＰ
２２：厚みＴ３のＦＲＰ
２３：カット形状
３１：カッター
３２：圧縮シリンダ
１０１：金型
１０２：下型
１０３：上型
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）成形法を用いた繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰとも称す）の製造方法に関し、特に、曲面形状を有するＦＲＰを製造する際に、樹脂硬化後にトリム加工をすることなく、品質に優れた、所望の形状のＦＲＰを得ることが可能なＦＲＰの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＲＰは軽量で高い機械特性を発揮できる材料であり、各種分野に使用されている。ＦＲＰの代表的な製造方法として、プリプレグ法、ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）法、真空ＲＴＭ成形法などが知られている。
【０００３】
プレプレグ法は、プリプレグと称される予め強化繊維に半硬化の樹脂を含浸させたシートを、オートクレーブと呼ばれる圧力釜の中で加熱・加圧して樹脂を硬化する成形法である。ＲＴＭ法は、両面金型のキャビティ内に強化繊維を配置し、当該キャビティ内に樹脂を加圧注入して強化繊維に樹脂を注入し硬化する成形法である。
【０００４】
一方、真空ＲＴＭ成形法は、金型上に強化繊維を配置し、強化繊維全体をバッグ材で密閉してバッグ材内部を減圧し、樹脂を減圧されたバッグ材内部と外部圧力（大気圧）との差圧を利用して樹脂を強化繊維に注入し、樹脂を硬化させ、硬化後に脱型してＦＲＰを得る方法である。真空ＲＴＭ成形法は、加圧設備などが不要で、非常に簡易な設備で製造できる。
【０００５】
ＦＲＰの製造方法においては、特許文献１の通り、一般的には、成形（樹脂硬化）後に、ＦＲＰを正寸に調整すること、および、端部の樹脂溜まりを除去することを目的に、成形品の端部をトリム（切断）加工する工程を設けることが多い。
【０００６】
特許文献２の図５に例示の通り、特に曲面のように内側の層と外側の層で周長差が生じうる形状に強化繊維を配置する場合には、成形品の端部で周長差の分だけ強化繊維層がずれて、段差が生じるため、成形品の端部の段差に樹脂溜まりが生じ、その部分が強度上の欠陥になる問題が生じる。そのため、成形品の端部をトリム（切断）加工して樹脂溜まりを除去する。
【０００７】
また、ＲＴＭ法のように、強化繊維に樹脂を注入する成形法においては、特許文献３の通り、樹脂を注入する前に、プリフォームと呼ばれる強化繊維の構造体を形成し、プリフォームの時に外形をトリムする場合がある。両面の金型を用いる場合には、プリフォームと成形品の厚みはほぼ等しく、厚みの変化が無いため、プリフォームの形状をＦＲＰの最終形状とすることが出来る。
【０００８】
一方、真空ＲＴＭ成形法は、特許文献４に記載の通り、プリフォームに対し樹脂を注入・排出し、成形中にプリフォーム全体の体積が変化するため、プリフォームとＦＲＰは、みかけの厚みが異なる特徴がある。したがって、曲面形状を有する成形品を製造する場合には、プリフォームとＦＲＰでは、外側の周長（外形形状の長さ）が変化するため、成形後にＦＲＰの端部に段差が生じ、トリム加工をしない場合には、樹脂溜まりが出来、そこが強度上の欠陥になる問題が生じる。また、樹脂溜まりを除去するためには、最終的にＦＲＰをトリム加工する必要があり、材料の無駄・廃棄物の増加が生じる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−１８０７５７号公報
【特許文献２】特開２００２−０５９４７８号公報
【特許文献３】特開２００７−１１８５７７号公報
【特許文献４】特開２００４−１３０５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明の課題は、従来技術の問題を解決し、曲面形状のＦＲＰを製造する真空ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）成形法において、成形時の厚みの変化を考慮して、成形後のＦＲＰが製品の設計形状になるように、プリフォームの端部の形状をあらかじめ調整しておくことにより、成形後のＦＲＰのトリム加工を省略し、かつ、樹脂溜まりの無い優れた品質のＦＲＰを得ることが可能な繊維強化プラスチックの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る繊維強化プラスチックの製造方法は、以下の手段をとる。
【００１２】
すなわち、曲面または屈曲形状を有する金型に強化繊維基材からなるプリフォームを配置し、プリフォームをバッグ材で覆って内部を真空吸引し、プリフォームに樹脂を注入して硬化させ、樹脂硬化後の繊維強化プラスチックの厚みをプリフォームの厚みより変化させる繊維強化プラスチックの製造方法において、前記繊維強化プラスチックの端面が所望の形状となるように、幅および／または長さの異なる強化繊維基材を積層してプリフォームをあらかじめ形成するものである。
【００１３】
また、前記繊維強化プラスチックの端面が所望の形状となるように、前記プリフォームの端面を樹脂注入前にトリムすることもできる。
【００１４】
前記プリフォームは、あらかじめ該曲面形状に沿って賦形し、形状を固定することも可能である。また、前記プリフォームを、少なくとも熱可塑性樹脂を含む樹脂材料が付与された強化繊維基材で構成することもできる。
【００１５】
また、前記プリフォームの厚みを所望の繊維強化プラスチックの厚みと同じ厚みになるまで前記プリフォームを圧縮した状態において、該プリフォームの端面をトリムすることもできる。
【００１６】
本発明に係る繊維強化プラスチックの製造方法は、前記製造方法で得られる繊維強化プラスチックの端面が、金型表面に対して略直角である構造にも適用できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る繊維強化プラスチックの製造方法によれば、ＦＲＰのトリム加工を省略することにより、樹脂の無駄・廃棄物の削減をすることが出来、かつ、強度上の欠点となる樹脂溜まりの無い優れた品質の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る真空ＲＴＭ成形方法を説明するための成形装置の断面図である。
【図２】従来技術の問題点を説明するためのプリフォームの断面図である。
【図３】本発明の製造方法に係る第１の実施の形態を説明するための断面図である。
【図４】本発明の製造方法に係る第２の実施の形態を説明するための構成図である。
【図５】本発明の製造方法に係る第３の実施の形態を説明するための構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、図面に記載された具体的な態様に限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明に係る真空ＲＴＭ成形方法を説明するための成形装置の断面図である。図２は、従来技術の問題点を説明するためのプリフォームの断面図である。
【００２１】
図１のとおり、曲面または屈曲形状を有する金型１０１上に強化繊維基材を複数層重ねたプリフォーム２を配置し、プリフォーム全体をバッグ材３で覆って、シーラント５により密閉し、通気材料１１、吸引ライン８、真空トラップ７を介して真空ポンプ６と連通されたバッグ材の内部を減圧し、バッグ材の内部と樹脂にかかる大気圧の差圧により、注入ライン９を介して樹脂１０をプリフォーム２に注入する。樹脂がプリフォーム全体に含浸した後、注入ラインを閉止し、プリフォーム内の余剰な樹脂を吸引ラインから真空トラップに排出させ、その後プリフォーム内の樹脂を硬化させて、金型より脱型してＦＲＰを得る。表面方向への樹脂の拡散性を向上させるために、プリフォーム上に樹脂拡散媒体４を配置しても良い。
【００２２】
真空ＲＴＭ成形方法におけるキャビティは、金型とバッグ材で構成される空隙に相当する。バッグ材はフィルム等の可撓性を持った材料で構成されるため、キャビティ内の圧力状態等によって容積や寸法が変化しうる。プリフォームに対して樹脂を注入、排出することにより、プリフォームに体積変化が生じ、成形中にプリフォームの厚みが変化する特徴がある。すなわち、真空ＲＴＭ成形方法においては、プリフォームの厚みと、樹脂硬化後のＦＲＰの厚みが異なる特徴がある。
【００２３】
したがって、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、曲面または屈曲形状を有する金型１を用いた真空ＲＴＭ成形法において、プリフォームの厚みＴ０と、樹脂硬化後の製品形状のＦＲＰの厚みＴ１が異なる場合には、プリフォームとＦＲＰでは、厚みの変化分だけ、バッグ材側に配置された強化繊維基材の必要長さ１２（以下、周長とも称する）に差が生じる問題がある。
【００２４】
すなわち、最終的な厚みがプリフォームよりも薄いＦＲＰを成形した場合には、樹脂の硬化に伴ってＦＲＰのコーナー部の強化繊維基材の必要長さがプリフォームよりも短くなるため、バッグ材側の強化繊維基材の周長１２に余りが生ずる。これにより、ＦＲＰ端部の断面を示す図２（ｃ）のように、強化繊維基材の周長差に起因して、ＦＲＰの端部が金型表面に対して斜行した形状となる。
【００２５】
そのため、ＦＲＰの端部に強化繊維が欠如した部分、すなわち樹脂溜まり１３が形成される問題が生じる。ＦＲＰに樹脂溜まり１３が生じた場合、強化繊維が存在しないために必要とされる強度等が発揮されない欠点となるため、トリム（切断加工）により樹脂溜まり１３を除去する必要がある。トリムを実施する場合には、製品の正寸よりも長い成形品を製作した後に、正寸に切断加工する必要があり、強化繊維と樹脂の無駄が増加し、廃棄物の増加になる。また、トリム加工が出来ない形状の成形品の場合は、製品内に樹脂溜まりが残り、強度上の欠点となる品質上の問題が生じるおそれがある。
【００２６】
本発明に係る曲面または屈曲形状を有する金型とは、金型上に同一サイズの強化繊維基材を複数層積み重ねて配置した場合に、金型表面側とバッグ材側とで、その周長が異なるために、強化繊維基材層の端部が金型表面に対して垂直にならない（斜面）形状になることをいう。具体的には、曲面状の形状、あるいは、互いに交わる少なくとも２つの平面方向に屈曲した形状のことをいう。また、金型の材質については、特に限定しないが、金属製、プラスチック製、ＦＲＰ製などがあげられる。
【００２７】
図３は本発明の製造方法に係る第１の実施の形態を説明するための断面図である。
【００２８】
本実施の形態においては、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、屈曲部を有した金型を用いて、厚みＴ０のプリフォームから、樹脂硬化後の厚みＴ１（Ｔ０＞Ｔ１）のＦＲＰを成形するものである。最終的なＦＲＰの所望の製品形状は、ＦＲＰ端部が、金型面に対して垂直な端面を有することが好ましい。
【００２９】
図３に示すとおり、プリフォーム２の端部において、金型と垂直方向の基準線に対する、バッグ材側の強化繊維基材層の長さが、金型表面側に配置された強化繊維基材層の長さよりも、（Ｔ０−Ｔ１）だけ短くなるように、比例的に長さを変化させた所定枚数の強化繊維基材を、金型表面上に順次積層して、厚みＴ０のプリフォーム２を形成する。ここで、本発明に用いられるプリフォームは、樹脂の含浸されていない強化繊維で構成された繊維構造体を指し、強化繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などがあり、繊維構造体の形態としては、例えば、織物の積層体などがある。
【００３０】
ここで、強化繊維基材の周長は、プリフォームを形成する強化繊維基材の配置方向によって、強化繊維基材の幅方向、長さ方向のいずれかを変化させるものである。また、３次元的な複雑形状のプリフォームを賦形する場合等には、幅方向と長さ方向の両方向を変化させることが重要である。
【００３１】
図１に示すとおり、前記プリフォーム２全体をバッグ材で覆って、シーラントにより密閉し、吸引ライン、真空トラップを介して真空ポンプと連通されたバッグ材の内部を減圧し、バッグ材の内部と樹脂にかかる圧力の差圧により、注入ラインを介して樹脂をプリフォームに注入する。ここで、本発明に用いられるバッグ材は、可撓性を有したシートであれば、特には限定しないが、例えば、ナイロンなどの有機合成フィルムやシリコーンなどのゴム状弾性体が挙げられる。樹脂がプリフォーム全体に含浸した後、樹脂注入ラインを閉止して、樹脂の吸引ラインから余剰な樹脂を排出する。プリフォームから樹脂を排出するに伴って、プリフォームの厚みが減少し、初期の厚みＴ０よりも薄い厚みＴ１になったところで、樹脂を硬化させて脱型し、厚みＴ１のＦＲＰ２１を得る。前記ＦＲＰ２１は、端部の形状が金型面に対して垂直であり、かつ、樹脂リッチが無い。また、ＦＲＰをトリムする必要が無いため、強化繊維や樹脂の無駄、廃棄物の削減が出来る。
【００３２】
図４は本発明の製造方法に係る第２の実施の形態を説明するための構成図である。
【００３３】
本実施の形態においては、半径Ｒの１／４円弧断面を有した金型１０１の上に、複数枚の強化繊維基材を積層し、厚みＴ２のプリフォーム２を、予め概曲面形状に沿って賦形したものである。本発明に用いるプリフォームは、固定手段により、形状が固定されていることが好ましい。固定手段としては、強化繊維基材が固定される方法であれば特に限定はしないが、例えば、繊維材料で基材を縫合して固定する手段や、樹脂材料により基材同士を接着する手段がある。なかでも、少なくとも熱可塑性樹脂を含む樹脂材料を付与した強化繊維基材を用いて加熱・冷却し、形状を固定することが好ましい。また、最終的なＦＲＰ２２の所望の製品形状は、厚みがＴ３であり、かつ、ＦＲＰ２２の端面が金型表面に対して垂直になったものである。
【００３４】
賦形後、プリフォームの端部において、金型と垂直方向の基準線に対する、バッグ材側の強化繊維外層の長さが、金型側の強化繊維内層の長さよりも（１／２）×π×（Ｔ３−Ｔ２）短くなるカット形状２３に、プリフォームの端面部を金属製のカッター３１などを用いて斜めに切断する。第１の実施の形態に対し、サイズの異なる強化繊維基材を準備する必要が無いため、簡易に所定のプリフォームを準備することが出来る。
【００３５】
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同じように、図１に示すとおり、プリフォームに樹脂を注入・硬化させて脱型し、厚みＴ３のＦＲＰ２２を得る。
【００３６】
図５は本発明の製造方法に係る第３の実施の形態を説明するための構成図である。
【００３７】
本実施の形態においては、第２の実施の形態と同じように、厚みＴ２のプリフォームを、予め概曲面形状に沿って賦形した後、最終的な製品形状の厚みがＴ３であり、かつ、端部の断面が、金型面に対して垂直なＦＲＰを成形する。
【００３８】
本実施の形態においては、賦形後、プリフォームの厚みが製品形状の厚みと同じになるように、プリフォームを圧縮した状態において、樹脂硬化後におけるＦＲＰ端面が所望の製品形状となるように、プリフォームの段階で端面を予めトリムするものである。すなわち、プリフォームの厚みがＴ３になるように、金型上でプリフォームを加圧圧縮した状態において、プリフォームの端面が金型表面と垂直となるように、金属製のカッター３１などを用いて切断するものである。
【００３９】
加圧の手段については、製品の厚みまで圧縮できる方法であれば、特に限定はしない。例えば、金型と同形状の下型１０２の上にプリフォームを配置し、プリフォームのバッグ面側から、製品形状と同形状の上型１０３を用いて、厚みがＴ３になるまで、圧縮シリンダ３２などを用いて圧縮した後、プリフォームの端部をトリムしても良い。両面から金型で圧縮することによって、プリフォームの形状を精度良く切断することが出来る。また、金型の端部を基準にして、プリフォームをトリムすることが、切断寸法を安定化する観点から、より好ましい。
【００４０】
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同じように、図１に示すとおり、プリフォームに樹脂を注入・硬化させて脱型し、厚みＴ３のＦＲＰ得る。
【００４１】
なお、上記の説明においては、樹脂硬化後におけるＦＲＰの厚みがプリフォームの厚みより薄くなる態様を挙げて説明したが、本発明は上記に限定されことなく、樹脂硬化後におけるＦＲＰの厚みがプリフォームの厚みより厚くなる場合にも適用できる。すなわち、プリフォームに樹脂を多量に含浸させ、強化繊維の含有率の低いＦＲＰを成形する場合等にも、本発明を適用することができる。
【実施例】
【００４２】
（実施例１）
図４に示すとおり、本実施例は、半径Ｒの１／４円弧断面を有した金型を用いて、厚み１０．０ｍｍ（Ｔ２）のプリフォームから、樹脂硬化後の厚み８．６ｍｍ（Ｔ３）のＦＲＰを成形するものとした。所望のＦＲＰの製品形状は、ＦＲＰの端部が、金型面に対して垂直な端面を有するものとした。
【００４３】
東レ株式会社製炭素繊維Ｔ８００Ｓ（ＰＡＮ系炭素繊維、２４，０００フィラメント）の一方向織物（目付１９０ｇ／ｍ２）に熱可塑性樹脂を分散付与した一方向性炭素繊維織物（東レ株式会社製、品名ＣＺ８４３３ＤＰ）を、４８枚切断し、円弧断面を有したスチール製の金型１０１の上に４８枚の炭素繊維織物を順次積層して、厚み１０．０ｍｍの強化繊維プリフォーム２を用意した。
【００４４】
プリフォーム２の端部において、金型と垂直方向の基準線に対する、バッグ材側の強化繊維外層の長さが、金型側の強化繊維内層の長さよりも２．２ｍｍ（算出式：（１／２）×π×（Ｔ２−Ｔ３））短くなるカット形状２３に、プリフォームの端面部をステンレス製のカッター３１を用いて斜めに切断した。
【００４５】
図１のとおり、円弧断面を有したスチール製の金型１の上に、強化繊維プリフォーム２を配置し、樹脂拡散媒体４として、ポリプロピレン製のメッシュ材（東京ポリマー製ＴＳＸ−４００Ｐ）を配置した。強化繊維プリフォーム２をバッグ材３（ナイロン製フィルム、０．０５ｍｍ厚さ）で覆い、シーラント５（ＲＩＣＨＭＯＮＤ製、ＳＭ５１２６）で周囲を密閉し、真空吸引ライン８、真空トラップ７を介して連通された真空ポンプ６により、バッグ材３の内部を絶対圧で２ｋＰａ以下まで減圧した。
【００４６】
つぎに、成形装置全体を６０℃に設定したオーブン内に投入し、プリフォーム温度が６０℃になるまで、加熱を行った。次に、樹脂注入ライン９を開放して、エポキシ樹脂１０の注入を開始した。本実施例では、エポキシ樹脂として、東レ株式会社製ＴＲ−Ａ３７を使用した。樹脂注入から３０分が経過した後に、樹脂注入ラインを閉止し、樹脂吸引ラインから余剰な樹脂を排出した。プリフォーム２から樹脂を排出するに伴って、プリフォーム２の厚みが減少し、厚み８．６ｍｍになったところで、樹脂吸引ラインを閉止し、オーブンの設定温度を１２０℃まで上昇させ、４時間保持して樹脂を硬化した。最後に、室温まで冷却し、金型１からＦＲＰを脱型した。
【００４７】
得られたＦＲＰの外観を確認した結果、ＦＲＰの端部形状は金型面に対して垂直であった。また、端部には強化繊維の欠如による樹脂リッチは無く、所望の品質のＦＲＰを得ることが出来た。
【００４８】
（実施例２）
本実施例は、実施例１と同様に、半径Ｒの１／４円弧断面を有した金型を用いて、厚み１０．０ｍｍ（Ｔ２）のプリフォームから、樹脂硬化後の厚み８．６ｍｍ（Ｔ３）のＦＲＰを成形するものとした。所望のＦＲＰの製品形状は、ＦＲＰの端部が、金型面に対して垂直な端面を有するものとした。
【００４９】
図５に示すとおり、東レ株式会社製炭素繊維Ｔ８００Ｓ（ＰＡＮ系炭素繊維、２４，０００フィラメント）の一方向織物（目付１９０ｇ／ｍ２）に熱可塑性樹脂を分散付与した炭素繊維織物（東レ株式会社製、品名ＣＺ８４３３ＤＰ）を、４８枚切断し、図１に示す成形金型１０１と同形状の円弧断面を有したスチール製の下型１０２の上に４８枚の炭素繊維織物を順次積層して、厚み１０．０ｍｍの強化繊維プリフォーム２を用意した。
【００５０】
プリフォームの上に、製品形状と同形状の上型１０３を配置し、プリフォームの厚みＴ３が８．６ｍｍになるまで、圧空式の圧縮シリンダ３２を用いて、下型を加圧し、プリフォーム２を圧縮した（上型と圧縮シリンダは、剛直なフレームで固定した。図示は省略した。）。プリフォームを上型１０３の端部を基準にして、プリフォームの端面が下型表面と垂直となるように、スチール製の押し切りカッター３１を用いてトリムした。加圧時には、下型を８０℃に加熱した後、室温まで冷却し、前記熱可塑性樹脂により、炭素繊維織物同士を接着して、プリフォームの形状を固定した。
【００５１】
図１のとおり、前記プリフォーム２を成形金型１０１の上に配置し、実施例１と同じ方法で樹脂を注入・硬化した。得られたＦＲＰの外観を確認した結果、ＦＲＰの端部形状は金型面に対して垂直であった。また、端部には強化繊維の欠如による樹脂リッチは無く、所望の品質のＦＲＰを得ることが出来た。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、あらゆる強化繊維プラスチックの製造方法に適用することができ、とくに、曲面または屈曲形状を有する複雑形状、または、厚みが厚い部材の製造に好適であり、例えば、車両、船舶、航空機、建築部材などの産業用途、あるいはスポーツ用途など、種々の分野に用いられる広範囲なＦＲＰの製造方法に適用が可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１：金型
２：プリフォーム
３：バッグ材
４：樹脂拡散媒体
５：シーラント
６：真空ポンプ
７：真空トラップ
８：吸引ライン
９：注入ライン
１０：樹脂
１１：通気材料
１２：バッグ材側に配置された強化繊維基材の必要長さ
１３：樹脂溜まり
２１：厚みＴ１のＦＲＰ
２２：厚みＴ３のＦＲＰ
２３：カット形状
３１：カッター
３２：圧縮シリンダ
１０１：金型
１０２：下型
１０３：上型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲面または屈曲形状を有する金型に強化繊維基材からなるプリフォームを配置し、プリフォームをバッグ材で覆って内部を真空吸引し、プリフォームに樹脂を注入して硬化させ、樹脂硬化後の繊維強化プラスチックの厚みをプリフォームの厚みより変化させる繊維強化プラスチックの製造方法において、前記繊維強化プラスチックの端面が所望の形状となるように、幅および／または長さの異なる強化繊維基材を積層してプリフォームをあらかじめ形成することを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項２】
曲面または屈曲形状を有する金型に強化繊維基材からなるプリフォームを配置し、プリフォームをバッグ材で覆って内部を真空吸引し、プリフォームに樹脂を注入して硬化させ、樹脂硬化後の繊維強化プラスチック厚みをプリフォームの厚みより変化させる繊維強化プラスチックの製造方法において、前記繊維強化プラスチックの端面が所望の形状となるように、前記プリフォームの端面を樹脂注入前にトリムすることを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項３】
前記プリフォームが、あらかじめ曲面形状に沿って賦形され、形状が固定されていることを特徴とする請求項２に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項４】
前記プリフォームが、少なくとも熱可塑性樹脂を含む樹脂材料が付与された強化繊維基材で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項５】
前記プリフォームの厚みを所望の繊維強化プラスチックの厚みと同じ厚みになるまで前記プリフォームを圧縮した状態において、該プリフォームの端面をトリムすることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法で得られた繊維強化プラスチックの端面が、金型表面に対して略直角であることを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項１】
曲面または屈曲形状を有する金型に強化繊維基材からなるプリフォームを配置し、プリフォームをバッグ材で覆って内部を真空吸引し、プリフォームに樹脂を注入して硬化させ、樹脂硬化後の繊維強化プラスチックの厚みをプリフォームの厚みより変化させる繊維強化プラスチックの製造方法において、前記繊維強化プラスチックの端面が所望の形状となるように、幅および／または長さの異なる強化繊維基材を積層してプリフォームをあらかじめ形成することを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項２】
曲面または屈曲形状を有する金型に強化繊維基材からなるプリフォームを配置し、プリフォームをバッグ材で覆って内部を真空吸引し、プリフォームに樹脂を注入して硬化させ、樹脂硬化後の繊維強化プラスチック厚みをプリフォームの厚みより変化させる繊維強化プラスチックの製造方法において、前記繊維強化プラスチックの端面が所望の形状となるように、前記プリフォームの端面を樹脂注入前にトリムすることを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項３】
前記プリフォームが、あらかじめ曲面形状に沿って賦形され、形状が固定されていることを特徴とする請求項２に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項４】
前記プリフォームが、少なくとも熱可塑性樹脂を含む樹脂材料が付与された強化繊維基材で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項５】
前記プリフォームの厚みを所望の繊維強化プラスチックの厚みと同じ厚みになるまで前記プリフォームを圧縮した状態において、該プリフォームの端面をトリムすることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法で得られた繊維強化プラスチックの端面が、金型表面に対して略直角であることを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−６６３９７（Ｐ２０１２−６６３９７Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１０６６０（Ｐ２０１０−２１０６６０）
【出願日】平成２２年９月２１日（２０１０．９．２１）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２１日（２０１０．９．２１）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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