特開 2024-74363 繊維強化樹脂成形品の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024074363

(43)【公開日】2024-05-31

(54)【発明の名称】繊維強化樹脂成形品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 39/24 20060101AFI20240524BHJP

   B29C 39/10 20060101ALI20240524BHJP

   B29C 70/48 20060101ALI20240524BHJP

【ＦＩ】

B29C39/24

B29C39/10

B29C70/48

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022185466

(22)【出願日】2022-11-21

(71)【出願人】

【識別番号】000241500

【氏名又は名称】トヨタ紡織株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】梅村 康太

【テーマコード（参考）】

4F204

4F205

【Ｆターム（参考）】

4F204AA36

4F204AC05

4F204AD16

4F204AH26

4F204AM28

4F204AM32

4F204EA03

4F204EB01

4F204EB12

4F204EF27

4F204EK17

4F205AA36

4F205AC05

4F205AD16

4F205AH26

4F205AM28

4F205HA12

4F205HA27

4F205HA33

4F205HA35

4F205HB01

4F205HB12

4F205HF30

4F205HG02

4F205HK05

(57)【要約】

【課題】目止め剤を用いた熱硬化を行うことなく、賦形後の補強繊維基材を成形型に形崩れしないよう移し替えることが可能な繊維強化樹脂成形品の製造方法を提供すること。
【解決手段】シート状の補強繊維基材２に熱硬化性樹脂を含浸させて熱硬化させることで得られる繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、賦形工程において賦形した補強繊維基材２を賦形上型１１の賦形面１１Ａに係合させて密着させたまま賦形上型１１を成形下型２２に移動させて型締めすることで、補強繊維基材２を成形下型２２の成形面２２Ａ上に受け渡す型移動セット工程Ｓ３を有する。型移動セット工程Ｓ３の後、補強繊維基材２を成形面２２Ａ上に残して賦形上型１１を成形下型２２から型開きしし、成形型２０のキャビティ内に熱硬化性樹脂を注入して熱硬化させる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート状の補強繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸させて熱硬化させることで得られる繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、
前記補強繊維基材を賦形型にセットし型締めにより前記補強繊維基材を賦形する賦形工程と、
前記賦形型のうち前記熱硬化性樹脂を成形する成形型の下型である成形下型の成形面に適合する賦形面を有する移動対応型の型開き後に前記移動対応型の前記賦形面に前記補強繊維基材を係合部の係合により密着させたまま前記移動対応型を前記成形下型に型締めして前記補強繊維基材を前記成形下型の前記成形面上に受け渡す型移動セット工程と、
前記補強繊維基材を前記成形面上に残して前記移動対応型を前記成形下型から型開きしした後に前記成形型のキャビティ内に前記熱硬化性樹脂を注入して熱硬化させる樹脂成形工程と、を有する繊維強化樹脂成形品の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、
前記補強繊維基材が、不織布である繊維強化樹脂成形品の製造方法。

【請求項3】

請求項２に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、
前記賦形工程の後に前記賦形型を型締めしたまま前記補強繊維基材の端部を前記賦形型内に設けられた切断刃により切断する基材切断工程を更に有する繊維強化樹脂成形品の製造方法。

【請求項4】

請求項１又は請求項２に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、
前記補強繊維基材を前記移動対応型の前記賦形面に密着させる前記係合部が、成形後の前記繊維強化樹脂成形品の意匠面を構成する表層フィルムであり、前記補強繊維基材と共に前記賦形型にセットされて賦形後の真空引きにより前記補強繊維基材を前記移動対応型の前記賦形面に密着させる前記表層フィルムから成る繊維強化樹脂成形品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、繊維強化樹脂成形品の製造方法に関する。詳しくは、シート状の補強繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸させて熱硬化させることで得られる繊維強化樹脂成形品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ＲＴＭ(Resin Transfer Molding)成形法を用いた繊維強化樹脂成形品の製造方法が開示されている。具体的には、ＲＴＭ成形法では、先ず、カーボン繊維やガラス繊維等の補強繊維から成るシート状の補強繊維基材を、賦形型にセットして所定形状に賦形する。次いで、賦形した補強繊維基材を成形型のキャビティ内にセットする。そして、キャビティ内に熱硬化性樹脂を注入して補強繊維基材に含浸させつつ熱硬化させる。それにより、補強繊維基材と一体化された樹脂成形品である繊維強化樹脂成形品が成形される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４６７０３１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の構成では、補強繊維基材の賦形後の形崩れを防止するため、賦形時に補強繊維基材を目止め剤を用いて熱硬化させている。それにより、賦形した補強繊維基材を賦形型から成形型に移し替える際の形崩れが防止されている。しかし、補強繊維基材に目止め剤が塗布されることで、樹脂成形時に熱硬化性樹脂が含浸しにくくなるおそれがある。また、成形に係る工数も増大する。そこで、本発明は、目止め剤を用いた熱硬化を行うことなく、賦形後の補強繊維基材を成形型に形崩れしないよう移し替えることが可能な繊維強化樹脂成形品の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する手段として、本発明の繊維強化樹脂成形品の製造方法は、次の手段をとる。

【0006】

すなわち、本発明の第１の発明は、シート状の補強繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸させて熱硬化させることで得られる繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、前記補強繊維基材を賦形型にセットし型締めにより前記補強繊維基材を賦形する賦形工程と、前記賦形型のうち前記熱硬化性樹脂を成形する成形型の下型である成形下型の成形面に適合する賦形面を有する移動対応型の型開き後に前記移動対応型の前記賦形面に前記補強繊維基材を係合部の係合により密着させたまま前記移動対応型を前記成形下型に型締めして前記補強繊維基材を前記成形下型の前記成形面上に受け渡す型移動セット工程と、前記補強繊維基材を前記成形面上に残して前記移動対応型を前記成形下型から型開きしした後に前記成形型のキャビティ内に前記熱硬化性樹脂を注入して熱硬化させる樹脂成形工程と、を有する繊維強化樹脂成形品の製造方法である。

【0007】

第１の発明によれば、型移動セット工程により、賦形後の補強繊維基材を移動対応型の賦形面に密着させたまま、成形下型に形崩れさせることなくセットすることができる。したがって、目止め剤を用いた熱硬化による形状固化を行うことなく、賦形後の補強繊維基材を成形型に適切に移し替えて繊維強化樹脂成形品の成形を行うことができる。

【0008】

本発明の第２の発明は、上記第１の発明において、前記補強繊維基材が、不織布である繊維強化樹脂成形品の製造方法である。

【0009】

第２の発明によれば、目止め剤を用いた熱硬化処理が現実的でない不織布を用いて繊維強化樹脂成形品を適切に成形することが可能となる。また、不織布は、織物や編み物よりもスプリングバックが生じにくいことから、賦形後の補強繊維基材をより形崩れさせにくくすることができる。また、補強繊維基材を不織布とすることで、織物や編み物よりも裁断面の解れにくい構成とすることができる。したがって、補強繊維基材の賦形及び賦形後の端部の切断を適切に行うことができる。

【0010】

本発明の第３の発明は、上記第２の発明において、前記賦形工程の後に前記賦形型を型締めしたまま前記補強繊維基材の端部を前記賦形型内に設けられた切断刃により切断する基材切断工程を更に有する繊維強化樹脂成形品の製造方法である。

【0011】

第３の発明によれば、繊維強化樹脂成形品の成形後に端部を切断する構成と比べて、端部の切断を簡便かつ適切に行うことができる。詳しくは、不織布は、織物等と異なり、型締めによる圧縮前後で厚さ寸法が大きく変化する構成とされるが、このような特性を持つ不織布を補強繊維基材として用いても、賦形後の端部の切断を適切に行うことが可能となる。

【0012】

本発明の第４の発明は、上記第１又は第２の発明において、前記補強繊維基材を前記移動対応型の前記賦形面に密着させる前記係合部が、成形後の前記繊維強化樹脂成形品の意匠面を構成する表層フィルムであり、前記補強繊維基材と共に前記賦形型にセットされて賦形後の真空引きにより前記補強繊維基材を前記移動対応型の前記賦形面に密着させる前記表層フィルムから成る繊維強化樹脂成形品の製造方法である。

【0013】

第４の発明によれば、成形後の繊維強化樹脂成形品の意匠面を構成する表層フィルムを用いて、賦形時に補強繊維基材を移動対応型の賦形面に合理的かつ適切に密着させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１の実施形態に係る繊維強化樹脂成形品の概略構成を示す斜視図である。

【図2】繊維強化樹脂成形品の製造方法を示すフローチャートである。

【図3】補強繊維基材を賦形型にセットする工程を示す図である。

【図4】賦形工程を示す図である。

【図5】賦形型を型締めしたまま補強繊維基材の端部を切断する工程を示す図である。

【図6】型開き後に補強繊維基材を賦形上型に密着させたまま成形下型へと移動させる工程を示す図である。

【図7】賦形上型を成形下型に型締めする工程を示す図である。

【図8】賦形上型を成形下型から型開きする工程を示す図である。

【図9】成形上型を成形下型に型締めする工程を示す図である。

【図10】成形型のキャビティ内を減圧する工程を示す図である。

【図11】キャビティ内に熱硬化性樹脂を充填する工程を示す図である。

【図12】上流側の開閉弁が開弁される工程を示す図である。

【図13】その次の開閉弁が開弁される工程を示す図である。

【図14】更にその次の開閉弁が開弁される工程を示す図である。

【図15】開閉繰り返し工程によりキャビティ内の空気が排出される様子を示す図である。

【図16】成形上型を成形下型から型開きして製品を脱型する工程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。

【0016】

《第１の実施形態》
（繊維強化樹脂成形品１の製造方法）
始めに、本発明の第１の実施形態に係る繊維強化樹脂成形品（以下、成形品）１及びその製造方法（以下、本製造方法）について、図１～図１６を用いて説明する。以下の説明において、具体的な参照図を示さない場合、或いは参照図に該当する符号がない場合には、図１～図１６のいずれかの図を適宜参照するものとする。

【0017】

図１に示すように、成形品１は、車両用シート１００のシートバック１０１のフレームとして構成される。具体的には、成形品１は、着席者の背部を包み込むように支持することが可能な凹形状に湾曲したシェル状のフレームとして構成される。上記シェル状のフレームである成形品１の前面には、着席者の背部を弾性的に支持するためのクッション材である不図示のバックパッドが設けられる。

【0018】

成形品１は、シート状の補強繊維基材２に、熱硬化性樹脂３を含浸させて一体的に熱硬化させて成形した複合材料から成る。成形品１は、全体が緩やかに凹形状に湾曲すると共に、周縁部が反り返るように曲げられた形状とされる。

【0019】

成形品１は、ＲＴＭ(Resin Transfer Molding)成形法を用いて成形される。具体的には、図２に示すように、成形品１は、賦形工程Ｓ１、基材切断工程Ｓ２、型移動セット工程Ｓ３、減圧工程Ｓ４、樹脂注入工程Ｓ５、開閉繰り返し工程Ｓ６、及び脱型工程Ｓ７の順に従って成形される。減圧工程Ｓ４、樹脂注入工程Ｓ５、及び開閉繰り返し工程Ｓ６が、樹脂成形工程ＳＲに相当する工程となる。

【0020】

賦形工程Ｓ１は、図３～図４に示すように、シート状の補強繊維基材２を賦形型１０を用いて製品形状に賦形する工程である。賦形型１０は、補強繊維基材２を製品形状に合わせた形に賦形することができる賦形面１１Ａ，１２Ａを備えた賦形上型１１と賦形下型１２とを備える。基材切断工程Ｓ２は、図５に示すように、賦形された補強繊維基材２の端部を賦形型１０内に設けられた切断刃１３により切断して製品形状にする工程である。

【0021】

型移動セット工程Ｓ３は、図６～図８に示すように、賦形型１０を型開きした後に、賦形した補強繊維基材２を賦形型１０の上型である賦形上型１１に密着させたまま樹脂成形の成形型２０の下型である成形下型２２へと移動させてセットする工程である。減圧工程Ｓ４は、図９に示すように成形型２０を型締めした後、図１０に示すように補強繊維基材２がセットされたキャビティＣ内をベント２１Ｃを介して真空引きする工程である。

【0022】

樹脂注入工程Ｓ５は、図１１に示すように、減圧されたキャビティＣ内に熱硬化性樹脂３を注入して充填する工程である。開閉繰り返し工程Ｓ６は、図１２～図１４に示すように、樹脂注入工程Ｓ５の最中に、ベント２１Ｃの閉弁と開弁とを繰り返すことで、ベント２１Ｃを介したキャビティＣ内の保圧と減圧とを反復的に行う工程である。この工程により、図１５に示すように、キャビティＣ内の空気（気泡）が押し潰されながら次第に外部へと排出される。脱型工程Ｓ７は、図１６に示すように、上記成形型２０の加熱による熱硬化により成形された成形品１を成形型２０の型開きと共に脱型する工程である。

【0023】

図６～図８に示すように、成形型２０は、そのキャビティＣ内にセットされた補強繊維基材２を賦形された製品形状に合わせた形に樹脂成形することのできる成形面２１Ａ，２２Ａを備えた成形上型２１と成形下型２２とを備える。賦形上型１１の賦形面１１Ａは、成形上型２１の成形面２１Ａに対応した面形状、すなわち略同一の面形状に形成されている。また、賦形下型１２の賦形面１２Ａは、成形下型２２の成形面２２Ａに対応した面形状、すなわち略同一の面形状に形成されている。

【0024】

本製造方法によれば、型移動セット工程Ｓ３（図６～図８参照）により、賦形した補強繊維基材２を賦形上型１１に密着させたまま成形下型２２へと移動させて成形下型２２にセットすることができる。すなわち、賦形した補強繊維基材２を賦形上型１１から取り外すことなく、密着させたままの状態で、成形下型２２上へと移し替えることができる。したがって、目止め剤を用いて補強繊維基材２を賦形した形に熱硬化させなくとも、補強繊維基材２を形崩れさせることなく成形下型２２上へと移し替えることができる。

【0025】

また、本製造方法によれば、開閉繰り返し工程Ｓ６（図１２～図１４参照）により、キャビティＣ内の空気を適切に排出した状態で熱硬化性樹脂３を補強繊維基材２に含浸させて熱硬化させることができる。したがって、成形品１にボイドが発生することを適切に抑制することができる。

【0026】

以下、上述した各工程の詳細について、順に説明する。先ず、図３～図４を参照しながら、賦形工程Ｓ１について説明する。図３に示すように、賦形工程Ｓ１では、先ず、シート状の補強繊維基材２を、薄膜状の表層フィルム４と共に、賦形型１０の下型である賦形下型１２の賦形面１２Ａ上にセットする。

【0027】

補強繊維基材２は、炭素繊維不織布を複数層に重ね合わせた積層体から成る。補強繊維基材２は、炭素繊維の他、ガラス繊維又はアラミド繊維から成るものであっても良い。また、補強繊維基材２は、不織布の他、織物又は編物から成るものであっても良い。表層フィルム４は、成形品１の表面に薄膜状の意匠面を形成する合成樹脂膜である。表層フィルム４は、補強繊維基材２より先に賦形下型１２の賦形面１２Ａ上にセットされ、その上に補強繊維基材２が積層状に重ね合わされるようにセットされる。

【0028】

次に、図４に示すように、賦形型１０の上型である賦形上型１１を賦形下型１２に型締めする。それにより、賦形下型１２上にセットされた表層フィルム４及び補強繊維基材２が、賦形下型１２の賦形面１２Ａと賦形上型１１の賦形面１１Ａとの間に押し挟まれて、これら賦形面１２Ａ，１１Ａに沿った形に賦形される。

【0029】

次に、図５に示すように、基材切断工程Ｓ２において、賦形型１０を型締めしたまま、賦形型１０内にある補強繊維基材２及び表層フィルム４の端部を、賦形型１０内に設けられた切断刃１３により切断する。切断刃１３は、具体的な図示は省略されているが、賦形上型１１内にセットされて、型締めと共に賦形下型１２の賦形面１２Ａに向かって押下されることにより補強繊維基材２及び表層フィルム４の端部を製品形状に切断する構成とされる。

【0030】

上記基材切断工程Ｓ２において補強繊維基材２及び表層フィルム４の端部の切断を行うことで、樹脂成形後に端部を切断する構成と比べて、端部が硬化していない分、切断を簡便に行うことができる。また、補強繊維基材２が不織布より成ることから、裁断面の解れにくい構成とすることができる。

【0031】

次に、図６～図８を参照しながら、型移動セット工程Ｓ３について説明する。図６に示すように、型移動セット工程Ｓ３では、先ず、賦形上型１１を賦形下型１２から型開きする。その際、不図示の真空ポンプを用いて、賦形上型１１に形成された不図示の通気孔から補強繊維基材２及び表層フィルム４を賦形上型１１の賦形面１１Ａに密着させるように真空引きしながら賦形上型１１を型開きする。

【0032】

それにより、表層フィルム４が気密性を高めるシール材となって、補強繊維基材２及び表層フィルム４が、賦形上型１１の賦形面１１Ａの形に沿って密着されたまま、すなわち賦形された形を崩すことなく保持したまま、賦形上型１１と共に賦形下型１２から取り出される。ここで、表層フィルム４が、本発明の「係合部」に相当する。

【0033】

次に、型開きした賦形上型１１を、型開き状態にある成形型２０の成形下型２２上へと移動させて、図７に示すように、成形下型２２に型締めする。具体的には、賦形上型１１の成形下型２２への型締めは、これらのうちの一方に設けられた位置決め用のピンを他方の孔に通す位置決めを伴って行われる。上記型締めにより、賦形上型１１にくっついている補強繊維基材２及び表層フィルム４が、成形下型２２の成形面２２Ａ上にセットされる。

【0034】

賦形上型１１の賦形面１１Ａは、成形上型２１の成形面２１Ａと略同一の面形状とされている。したがって、賦形上型１１を成形下型２２に型締めすることで、その賦形面１１Ａに密着されている補強繊維基材２及び表層フィルム４が、成形下型２２の成形面２２Ａに沿って配置された状態にセットされる。ここで、賦形上型１１が、本発明の「移動対応型」に相当する。

【0035】

次に、賦形上型１１を成形下型２２に型締めしたまま、賦形上型１１に掛けている真空引きを解除する。それにより、賦形上型１１の賦形面１１Ａに密着されていた補強繊維基材２及び表層フィルム４が、成形下型２２の成形面２２Ａ上に落とされる。次に、図８に示すように、賦形上型１１を成形下型２２から型開きする。それにより、補強繊維基材２及び表層フィルム４が、成形下型２２の成形面２２Ａ上に残されたまま、賦形上型１１のみが成形下型２２から型開きされる。

【0036】

上記型開き後、補強繊維基材２及び表層フィルム４は、成形下型２２の成形面２２Ａから浮き上がることなく、成形面２２Ａの形に沿った製品形状の形、すなわち賦形された形のまま保持される。その理由は、炭素繊維不織布から成る補強繊維基材２は、型開きにより除荷されても、賦形された形状を維持しやすいスプリングバックしにくい性質を備えるからである。

【0037】

なお、表層フィルム４は、その薄膜状の軟質なフィルムから成る構成により、補強繊維基材２と比べて復元力が弱く、補強繊維基材２を変形させるほどの弾発力は作用させないようになっている。したがって、この型移動セット工程Ｓ３により、賦形した補強繊維基材２及び表層フィルム４を賦形上型１１に密着させたまま、成形下型２２に形崩れさせることなくセットして受け渡すことができる。

【0038】

次に、図９～図１４を参照しながら、樹脂成形工程ＳＲ（減圧工程Ｓ４、樹脂注入工程Ｓ５、及び開閉繰り返し工程Ｓ６）について説明する。図９に示すように、先ず、減圧工程Ｓ４では、成形上型２１を、補強繊維基材２及び表層フィルム４がセットされた成形下型２２に型締めする。

【0039】

そして、図１０に示すように、型締めされた成形上型２１の成形面２１Ａと成形下型２２の成形面２２Ａとによって形成されるキャビティＣ内を、吸引管４１を介して接続された真空ポンプ４０を用いて真空引きする。真空ポンプ４０は、成形上型２１に形成されたベント２１Ｃ及びその先に接続された吸引管４１を介して外部からキャビティＣ内に吸引圧を掛けてキャビティＣ内を減圧するようになっている。吸引管４１には、その流れ方向の４箇所の位置に開閉弁Ｖ１～Ｖ４が設けられている。各開閉弁Ｖ１～Ｖ４は、互いの間を空けて設けられており、不図示の制御装置を介して個別に開閉切り替えされるようになっている。

【0040】

次に、図１１に示すように、上記減圧されたキャビティＣ内に、樹脂供給装置３０を用いて液体状態の熱硬化性樹脂３を注入する。樹脂供給装置３０は、液体状態の熱硬化性樹脂３を、成形上型２１に形成された注入孔２１Ｂからノズル３１を介してキャビティＣ内に注入する。

【0041】

本実施形態で用いられる熱硬化性樹脂３は、主剤と硬化剤とから成る二液混合型のエポキシ樹脂とされる。樹脂供給装置３０は、不図示のミキシングヘッドにおいてエポキシ樹脂の主剤と硬化剤とを所定の配合比で衝突混合させたものをミキシングヘッドの先端にあるノズル３１から注入孔２１Ｂを介してキャビティＣ内に注入する。

【0042】

熱硬化性樹脂３は、エポキシ樹脂の他、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、又はウレタン樹脂から成るものであっても良い。成形上型２１の下面の周縁には、図示は省略されているが、型締め時に成形下型２２の上面との間に押し挟まれてキャビティＣの周縁を密封するシール部材が設けられている。

【0043】

図１０に示す減圧工程Ｓ４では、成形上型２１を成形下型２２に型締めした後、先ず、真空ポンプ４０を用いてキャビティＣ内のガス（空気）をベント２１Ｃ及び吸引管４１を介して外部に排出し、キャビティＣ内を所定の負圧まで減圧する。その際、４つの開閉弁Ｖ１～Ｖ４は、それぞれ開弁させた状態としておく。

【0044】

そして、キャビティＣ内が所定の負圧まで減圧されたところで、４つの開閉弁Ｖ１～Ｖ４を閉弁する。それにより、キャビティＣに加え、４つの開閉弁Ｖ１～Ｖ４で仕切られた各空間も所定の負圧に減圧された気密状態に保たれる。上記４つの開閉弁Ｖ１～Ｖ４を閉弁した後、真空ポンプ４０の作動を停止させる。

【0045】

その後、図１１に示す樹脂注入工程Ｓ５において、上記減圧されたキャビティＣ内に樹脂供給装置３０から液体状態の熱硬化性樹脂３を注入する。この減圧環境下における注入により、液体状態の熱硬化性樹脂３がキャビティＣ内に広く行き渡った状態に充填される。また、それに伴い、キャビティＣ内に注入された液体状態の熱硬化性樹脂３が、キャビティＣ内の補強繊維基材２に含浸すると共に、補強繊維基材２に残る気泡を押し出しながらキャビティＣ内を流動する。

【0046】

キャビティＣ内に注入される熱硬化性樹脂３は、エポキシ樹脂から成ることから、液体状態における粘性が低い。したがって、樹脂供給装置３０による注入圧力が低くても、熱硬化性樹脂３がキャビティＣ内に広く行き渡るように充填され、かつ、補強繊維基材２に適切に含浸される。キャビティＣ内に液体状態の熱硬化性樹脂３が充填されていくと、キャビティＣ内の気泡が浮上していき、ベント２１Ｃに向かって移動する。

【0047】

キャビティＣ内に熱硬化性樹脂３が充填されることで、各開閉弁Ｖ１～Ｖ４の閉弁により保圧されたキャビティＣ内に熱硬化性樹脂３の注入圧が掛けられ、キャビティＣ内の内圧が上昇する。その結果、図１５に示すように、キャビティＣ内に気泡が残っている場合に、この気泡がキャビティＣの内圧により押し潰される。しかし、気泡が押し潰されるのに伴い、キャビティＣの内圧も徐々に上昇していくことから、内圧が一定以上となった時点で、樹脂供給装置３０による注入圧力だけでは気泡がそれ以上押し潰されない状態となる。

【0048】

そこで、次に、図１２～図１４に示すように、開閉繰り返し工程Ｓ６として、樹脂供給装置３０による熱硬化性樹脂３の注入を継続したまま、各開閉弁Ｖ１～Ｖ３をキャビティＣに近い上流側（開閉弁Ｖ１）から順に開弁する。それにより、キャビティＣ内の保圧と減圧とが繰り返し行われて、キャビティＣ内に残存する気泡が、熱硬化性樹脂３の注入圧により押し退けられる形でベント２１Ｃへと次第に排出される。

【0049】

具体的には、図１２に示すように、開閉繰り返し工程Ｓ６では、先ず、最も上流側の開閉弁Ｖ１が開弁される。それにより、開弁された開閉弁Ｖ１と閉弁されている開閉弁Ｖ２との間の負圧の作用により、キャビティＣ内が減圧される。

【0050】

その後、樹脂供給装置３０による熱硬化性樹脂３の注入が継続されていることから、キャビティＣの内圧が再び一定以上に上昇して保圧状態となる。その間、キャビティＣ内に充填された熱硬化性樹脂３の一部がベント２１Ｃから吸引管４１に漏出するが、熱硬化性樹脂３の漏出は、閉弁されている上流側から２番目の開閉弁Ｖ２の手前までに留められる。

【0051】

続いて、図１３に示すように、上流側から２番目の開閉弁Ｖ２が開弁される。それにより、開弁された開閉弁Ｖ２と閉弁されている開閉弁Ｖ３との間の負圧の作用により、キャビティＣ内が減圧される。その後、樹脂供給装置３０による熱硬化性樹脂３の注入が継続されていることから、キャビティＣの内圧が再び一定以上に上昇して保圧状態となる。そしてその間、キャビティＣ内に充填された熱硬化性樹脂３の一部がベント２１Ｃから吸引管４１に漏出するが、熱硬化性樹脂３の漏出は、閉弁されている上流側から３番目の開閉弁Ｖ３の手前までに留められる。

【0052】

続いて、図１４に示すように、上流側から３番目の開閉弁Ｖ３が開弁される。それにより、開弁された開閉弁Ｖ３と閉弁されている開閉弁Ｖ４との間の負圧の作用により、キャビティＣ内が減圧される。その後、樹脂供給装置３０による熱硬化性樹脂３の注入が継続されていることから、キャビティＣの内圧が再び一定以上に上昇して保圧状態となる。そしてその間、キャビティＣ内に充填された熱硬化性樹脂３の一部がベント２１Ｃから吸引管４１に漏出するが、熱硬化性樹脂３の漏出は、閉弁されている上流側から４番目の開閉弁Ｖ４の手前までに留められる。

【0053】

上記開閉弁Ｖ１～Ｖ３の段階的な開弁により、キャビティＣ内の減圧と保圧とが繰り返される。そして、上記開閉繰り返し工程Ｓ６を経てキャビティＣ内に熱硬化性樹脂３が充填された後、樹脂供給装置３０による熱硬化性樹脂３の注入を停止し、キャビティＣ内を保圧状態にする。そして、この状態で、成形型２０の加熱に伴いキャビティＣ内の熱硬化性樹脂３を熱硬化させることにより、表層フィルム４及び補強繊維基材２と熱硬化性樹脂３とが一体化された成形品１が成形される。

【0054】

その後、図１６に示す脱型工程Ｓ７において、成形型２０を型開きし、成形した成形品１を成形下型２２から取り出す。以上の工程により、表面にボイドのない成形品１を成形することができる。

【0055】

以上をまとめると、本実施形態に係る繊維強化樹脂成形品１の製造方法は、次のような構成とされている。なお、以下において括弧書きで付す符号は、上記実施形態で示した各構成に対応する符号である。

【0056】

すなわち、繊維強化樹脂成形品（１）の製造方法は、シート状の補強繊維基材（２）に熱硬化性樹脂（３）を含浸させて熱硬化させることで得られる繊維強化樹脂成形品（１）の製造方法である。繊維強化樹脂成形品（１）の製造方法は、賦形工程（Ｓ１）と、型移動セット工程（Ｓ３）と、樹脂成形工程（ＳＲ）と、を有する。賦形工程（Ｓ１）は、補強繊維基材（２）を賦形型（１０）にセットし型締めにより補強繊維基材（２）を賦形する工程である。

【0057】

また、型移動セット工程（Ｓ３）は、賦形型（１０）のうち熱硬化性樹脂（３）を成形する成形型（２０）の下型である成形下型（２２）の成形面（２２Ａ）に適合する賦形面（１１Ａ）を有する移動対応型（１１）の型開き後に、移動対応型（１１）の賦形面（１１Ａ）に補強繊維基材（２）を係合部（４）の係合により密着させたまま移動対応型（１１）を成形下型（２２）に型締めして補強繊維基材（２）を成形下型（２２）の成形面（２２Ａ）上に受け渡す工程である。樹脂成形工程（ＳＲ）は、補強繊維基材（２）を成形面（２２Ａ）上に残して移動対応型（１１）を成形下型（２２）から型開きしした後に成形型（２０）のキャビティ（Ｃ）内に熱硬化性樹脂（３）を注入して熱硬化させる工程である。

【0058】

上記構成によれば、型移動セット工程（Ｓ３）により、賦形後の補強繊維基材（２）を移動対応型（１１）の賦形面（１１Ａ）に密着させたまま、成形下型（２２）に形崩れさせることなくセットすることができる。したがって、目止め剤を用いた熱硬化による形状固化を行うことなく、賦形後の補強繊維基材（２）を成形型（２０）に適切に移し替えて繊維強化樹脂成形品（１）の成形を行うことができる。

【0059】

また、補強繊維基材（２）が、不織布から成る。上記構成によれば、目止め剤を用いた熱硬化処理が現実的でない不織布を用いて繊維強化樹脂成形品（１）を適切に成形することが可能となる。また、不織布は、織物や編み物よりもスプリングバックが生じにくいことから、賦形後の補強繊維基材（２）をより形崩れさせにくくすることができる。また、補強繊維基材（２）を不織布とすることで、織物や編み物よりも裁断面の解れにくい構成とすることができる。したがって、補強繊維基材（２）の賦形及び賦形後の端部の切断を適切に行うことができる。

【0060】

また、繊維強化樹脂成形品（１）の製造方法が、賦形工程（Ｓ１）の後に賦形型（１０）を型締めしたまま補強繊維基材（２）の端部を賦形型（１０）内に設けられた切断刃（１３）により切断する基材切断工程（Ｓ２）を更に有する。上記構成によれば、繊維強化樹脂成形品（１）の成形後に端部を切断する構成と比べて、端部の切断を簡便かつ適切に行うことができる。詳しくは、不織布は、織物等と異なり、型締めによる圧縮前後で厚さ寸法が大きく変化する構成とされるが、このような特性を持つ不織布を補強繊維基材（２）として用いても、賦形後の端部の切断を適切に行うことが可能となる。

【0061】

また、補強繊維基材（２）を移動対応型（１１）の賦形面（１１Ａ）に密着させる係合部（４）が、成形後の繊維強化樹脂成形品（１）の意匠面を構成する表層フィルム（４）であり、補強繊維基材（２）と共に賦形型（１０）にセットされて賦形後の真空引きにより補強繊維基材（２）を移動対応型（１１）の賦形面（１１Ａ）に密着させる表層フィルム（４）から成る。上記構成によれば、成形後の繊維強化樹脂成形品（１）の意匠面を構成する表層フィルム（４）を用いて、賦形時に補強繊維基材（２）を移動対応型（１１）の賦形面（１１Ａ）に合理的かつ適切に密着させることができる。

【0062】

《その他の実施形態について》
以上、本発明の実施形態を１つの実施形態を用いて説明したが、本発明は上記実施形態の他、各種の形態で実施することができるものである。

【0063】

１．本発明の繊維強化樹脂成形品の製造方法は、いわゆるＲＴＭ(Resin Transfer Molding)成形法を用いるものであれば良く、ＶａＲＴＭ(Vacuum assisted Resin Transfer Molding)成形法を用いるものであっても良い。また、繊維強化樹脂成形品は、自動車や鉄道等の車両用のシートに適用されるものの他、航空機や船舶等の車両以外の乗物用のシートに適用されるものであっても良い。また、乗物の内装部品に適用されても良い。

【0064】

２．移動対応型は、成形下型の成形面に適合する賦形面を有する型であれば良く、賦形上型に限らず賦形下型から成るものであっても良い。すなわち、賦形下型を型開き後に上下反転させて、成形下型への型締めにより補強繊維基材を成形下型の成形面上に受け渡すという構成である。

【0065】

３．賦形した補強繊維基材を移動対応型の賦形面に係合させる係合部は、移動対応型に真空引きされる表層フィルムの他、補強繊維基材を移動対応型に固定するクランプやマグネットとすることもできる。

【符号の説明】

【0066】

１ 繊維強化樹脂成形品
２ 補強繊維基材
３ 熱硬化性樹脂
４ 表層フィルム（係合部）
１０ 賦形型
１１ 賦形上型（移動対応型）
１１Ａ 賦形面
１２ 賦形下型
１２Ａ 賦形面
１３ 切断刃
２０ 成形型
２１ 成形上型
２１Ａ 成形面
２１Ｂ 注入孔
２１Ｃ ベント
２２ 成形下型
２２Ａ 成形面
Ｃ キャビティ
３０ 樹脂供給装置
３１ ノズル
４０ 真空ポンプ
４１ 吸引管
Ｖ１～Ｖ４ 開閉弁
Ｓ１ 賦形工程
Ｓ２ 基材切断工程
Ｓ３ 型移動セット工程
Ｓ４ 減圧工程
Ｓ５ 樹脂注入工程
Ｓ６ 開閉繰り返し工程
Ｓ７ 脱型工程
ＳＲ 樹脂成形工程
１００ 車両用シート
１０１ シートバック

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】