特許 7003585 繊維強化樹脂成形品、及び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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-06

(45)【発行日】2022-02-10

(54)【発明の名称】繊維強化樹脂成形品、及び繊維強化樹脂成形品の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 39/24 20060101AFI20220203BHJP

   B29C 39/10 20060101ALI20220203BHJP

【ＦＩ】

B29C39/24

B29C39/10

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2017216295

(22)【出願日】2017-11-09

(65)【公開番号】P2019084787

(43)【公開日】2019-06-06

【審査請求日】2020-08-28

(73)【特許権者】

【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】110001036

【氏名又は名称】特許業務法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】廣田 茂則

【審査官】田代 吉成

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２６０２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－４３１７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ３９／２４

Ｂ２９Ｃ ３９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発泡樹脂製の板状のコア材と、前記コア材の表面及び裏面にそれぞれ重ねられる一対のシート状の補強繊維基材とを有する積層体と、
前記積層体に含浸された未硬化状態の樹脂が硬化されてなる樹脂部とを備える繊維強化樹脂成形品であって、
前記積層体の前記コア材は、前記表面及び裏面に、又は内部に形成され、未硬化状態の前記樹脂を面方向に沿って流す流路と、厚み方向に貫通しつつ、前記流路と繋がる孔部からなり、前記補強繊維基材越しに外部から未硬化状態の前記樹脂が供給される供給口とを有し、
前記樹脂部は、前記流路を埋める流路樹脂部と、前記供給口を埋める供給口樹脂部とを有し、
前記積層体の前記コア材は、前記流路として使用される隙間が形成されるように互いに重ねられ、各々が板状をなした一対の単位コア材を有し、
前記樹脂部は、前記流路樹脂部として、前記隙間を埋める隙間樹脂部を有する繊維強化樹脂成形品。

【請求項2】

前記積層体の前記コア材は、一対の前記単位コア材の間に配され、前記隙間を確保するスペーサ部を有する請求項１に記載の繊維強化樹脂成形品。

【請求項3】

発泡樹脂製の板状のコア材と、前記コア材の表面及び裏面にそれぞれ重ねられる一対のシート状の補強繊維基材とを有する積層体と、
前記積層体に含浸された未硬化状態の樹脂が硬化されてなる樹脂部とを備える繊維強化樹脂成形品であって、
前記積層体の前記コア材は、前記表面及び裏面に、又は内部に形成され、未硬化状態の前記樹脂を面方向に沿って流す流路と、厚み方向に貫通しつつ、前記流路と繋がる孔部からなり、前記補強繊維基材越しに外部から未硬化状態の前記樹脂が供給される供給口とを有し、
前記樹脂部は、前記流路を埋める流路樹脂部と、前記供給口を埋める供給口樹脂部とを有し、
前記積層体の前記コア材は、前記内部に形成され、前記流路として使用される空洞部を有し、
前記樹脂部は、前記流路樹脂部として、前記空洞部を埋める空洞樹脂部を有する繊維強化樹脂成形品。

【請求項4】

前記積層体の前記コア材は、前記流路と、一方の前記補強繊維基材に面する表面側又は他方の前記補強繊維基材とを連絡し、未硬化状態の前記樹脂の流れを分岐させる分岐路を有し、
前記樹脂部は、前記分岐路を埋める分岐路樹脂部を有する請求項１～請求項３の何れか一項に記載の繊維強化樹脂成形品。

【請求項5】

請求項１～請求項４の何れか一項に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、
前記積層体が収容された成形型のキャビティに、外部から未硬化状態の樹脂が供給されると、前記補強繊維基材越しに前記供給口に未硬化状態の樹脂が供給され、かつ前記樹脂が前記流路に沿って流れる樹脂供給工程とを備え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、及び繊維強化樹脂成形品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

カーボン繊維やガラス繊維等の補強繊維で強化された樹脂成形品が広く用いられている。このような樹脂成形品の一例として、発泡樹脂からなるコア材の表裏面にシート状の補強繊維基材が重ねられた積層物を、熱硬化性樹脂で固めたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の樹脂成形品は、ＲＴＭ(Resin Transfer Molding)法を利用して成形されており、具体的には、成形型のキャビティ内に上記積層物がセットされた状態で、キャビティ内に未硬化状態の流動性を備えた熱硬化性樹脂が注入され、その樹脂が前記積層物の補強繊維基材等に含浸された状態で熱硬化されることにより、上記樹脂成形品が製造されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平０４－２２４９１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

成形型のキャビティ内に熱硬化性樹脂を高い圧力で供給すると、積層物のコア材が潰れてしまう可能性がある。そのため、この種の成形品の製造工程では、樹脂の注入圧力を極力、低く抑えたいという事情があった。しかしながら、樹脂の注入圧力を低く設定すると、積層物中やキャビティ内の隅々に樹脂が行き渡るまでに時間が長くかってしまい、生産効率が低下する。特に、熱硬化性樹脂の粘性が高いと、樹脂が積層物中やキャビティ内の隅々に行き渡るまでに時間がかかってしまう。

【0005】

本発明の目的は、製造時に未硬化状態の樹脂が行き渡り易い構造を備えた繊維強化樹脂成形品等を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る繊維強化樹脂成形品は、発泡樹脂製の板状のコア材と、前記コア材の表面及び裏面にそれぞれ重ねられる一対のシート状の補強繊維基材とを有する積層体と、前記積層体に含浸された未硬化状態の樹脂が硬化されてなる樹脂部とを備える繊維強化樹脂成形品であって、前記積層体の前記コア材は、前記表面及び裏面に、又は内部に形成され、未硬化状態の前記樹脂を面方向に沿って流す流路と、厚み方向に貫通しつつ、前記流路と繋がる孔部からなり、前記補強繊維基材越しに外部から未硬化状態の前記樹脂が供給される供給口とを有し、前記樹脂部は、前記流路を埋める流路樹脂部と、前記供給口を埋める供給口樹脂部とを有する。

【0007】

前記繊維強化樹脂成形品において、前記積層体の前記コア材は、前記流路として使用される隙間が形成されるように互いに重ねられ、各々が板状をなした一対の単位コア材を有し、前記樹脂部は、前記流路樹脂部として、前記隙間を埋める隙間樹脂部を有するものであってもよい。

【0008】

前記繊維強化樹脂成形品において、前記積層体の前記コア材は、一対の前記単位コア材の間に配され、前記隙間を確保するスペーサ部を有することが好ましい。

【0009】

前記繊維強化樹脂成形品において、前記積層体の前記コア材は、少なくとも前記裏面に形成され、前記流路として使用される溝を有し、前記樹脂部は、前記流路樹脂部として、前記溝を埋める溝樹脂部を有するものであってもよい。

【0010】

前記繊維強化樹脂成形品において、前記積層体の前記コア材は、前記内部に形成され、前記流路として使用される空洞部を有し、前記樹脂部は、前記流路樹脂部として、前記空洞部を埋める空洞樹脂部を有するものであってもよい。

【0011】

前記繊維強化樹脂成形品において、前記積層体の前記コア材は、前記流路と、一方の前記補強繊維基材に面する表面側又は他方の前記補強繊維基材とを連絡し、未硬化状態の前記樹脂の流れを分岐させる分岐路を有し、前記樹脂部は、前記分岐路を埋める分岐路樹脂部を有することが好ましい。

【0012】

また、本発明に係る繊維強化樹脂成形品は、発泡樹脂製の板状のコア材と、前記コア材の表面及び裏面にそれぞれ重ねられる一対のシート状の補強繊維基材とを有する積層体と、前記積層体に含浸された未硬化状態の樹脂が硬化されてなる樹脂部とを備える繊維強化樹脂成形品であって、前記積層体の前記コア材は、隣り合った端面同士の間に、面方向に沿って延びかつ厚み方向に貫通する長手状の貫通流路が形成されるように、分割された一対の分割コア材を有し、前記樹脂部は、長手状の前記貫通流路を埋める貫通流路樹脂部を有する。

【0013】

前記繊維強化樹脂成形品において、前記積層体の前記コア材は、厚み方向に貫通する孔部からなり、一方の前記補強繊維基材に面する表面側と、他方の前記補強繊維基材に面する裏面側とを連通する連通路を有し、前記樹脂部は、前記連通路を埋める連通路樹脂部を有することが好ましい。

【0014】

また、本発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法は、前記何れかに記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、前記積層体が収容された成形型のキャビティに、外部から未硬化状態の樹脂が供給されると、前記補強繊維基材越しに前記供給口に未硬化状態の樹脂が供給され、かつ前記樹脂が前記流路に沿って流れる樹脂供給工程とを備える。

【0015】

また、本発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法は、前記何れかに記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、前記積層体が収容された成形型のキャビティに、外部から未硬化状態の樹脂が供給されると、前記補強繊維基材越しに前記貫通流路に未硬化状態の樹脂が供給され、かつ前記樹脂が前記貫通流路に沿って流れる樹脂供給工程とを備える。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、製造時に未硬化状態の樹脂が行き渡り易い構造を備えた繊維強化樹脂成形品等を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】繊維強化樹脂成形品の断面構成を模式的に表した説明図

【図2】成形装置の固定金型に、一対の単位コア材からなるコア材と一対の補強繊維基材とからなる積層体がセットされる工程を示す説明図

【図3】型締め工程において、可動金型が固定金型に向かって近づく様子を示す説明図

【図4】型締めされた成形型のキャビティに未硬化状態の樹脂が注入される工程を示す説明図

【図5】キャビティ内の積層体に、注入孔から供給された樹脂が行き渡る様子を示す説明図

【図6】固定金型から成形品が脱型される工程を示す説明図

【図7】実施形態２の成形品の断面構成を模式的に表した説明図

【図8】実施形態２の成形品の製造工程において、キャビティ内の積層体に、注入孔から供給された樹脂が行き渡る様子を示す説明図

【図9】実施形態３の成形品の断面構成を模式的に表した説明図

【図10】実施形態３のコア材の斜視図

【図11】実施形態３の成形品の製造工程において、キャビティ内の積層体に、注入孔から供給された樹脂が行き渡る様子を示す説明図

【図12】実施形態４の成形品の断面構成を模式的に表した説明図

【図13】実施形態４の成形品の製造工程において、キャビティ内の積層体に、注入孔から供給された樹脂が行き渡る様子を示す説明図

【図14】実施形態５の成形品の断面構成を模式的に表した説明図

【図15】実施形態５のコア材の平面図

【図16】実施形態５の成形品の製造工程において、キャビティ内の積層体に、注入孔から供給された樹脂が行き渡る様子を示す説明図

【発明を実施するための形態】

【0018】

＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態１を、図１～図６を参照しつつ説明する。本実施形態では、繊維強化樹脂成形品１０、及びその製造方法について例示する。先ず、図１を参照しつつ、繊維強化樹脂成形品１０について説明する。

【0019】

〔繊維強化樹脂成形品〕
図１は、繊維強化樹脂成形品（以下、成形品）１０の断面構成を模式的に表した説明図である。成形品１０は、軽量かつ高剛性であり、車両用シートの一部（例えば、バックボード）として利用される。このような成形品１０は、コア材１１と、コア材１１の表裏面にそれぞれ重ねられる一対のシート状の補強繊維基材１２ａ，１２ｂと、補強繊維基材１２ａ，１２ｂ等に含浸された後、硬化される熱硬化性樹脂からなる樹脂部１３とを備えている。なお、一対の補強繊維基材１２ａ，１２ｂのうち、補強繊維基材１２ａは、表面１１ａ１側（図１の上側）に配され、補強繊維基材１２ｂは、裏面１１ｂ１側（図１の下側）に配される。

【0020】

コア材１１は、独立気泡構造を有する合成樹脂製（所謂、発泡樹脂製）の部材である。本実施形態のコア材１１は、各々が板状をなした一対の単位コア材１１ａ，１１ｂが積層されたものからなる。一対の単位コア材１１ａ，１１ｂのうち、単位コア材１１ａは、表側（図１の上側）に配され、単位コア材１１ｂは、裏側（図１の下側）に配される。なお、コア材１１は、全体的には、各補強繊維基材１２ａ，１２ｂよりも厚みの大きな板状（層状）をなしている。コア材１１（単位コア材１１ａ，１１ｂ）に利用される合成樹脂としては、例えば、アクリル樹脂が挙げられる。単位コア材１１ａ，１１ｂは、比較的薄いため、所定の口金（ダイ）を利用した押出成形で製造することができ、コスト的に優れた部材である。

【0021】

厚み方向で重ねられた単位コア材１１ａ，１１ｂの間には、極僅かな隙間１１０が形成される。この隙間１１０は、後述するように、成形品１０の製造工程において、未硬化状態の樹脂Ｒを面方向に沿って流す流路１１０として利用される。そして、この隙間（流路）１１０は、成形品１０の状態において、面状に薄く広がった状態で硬化した、樹脂部１３の一部（流路樹脂部の一例である隙間樹脂部）１３０によって埋められた状態となる。

【0022】

また、表側の単位コア材１１ａには、厚み方向に貫通しつつ、流路（隙間）１１０と繋がる孔部１１１からなる供給口１１１が設けられている。供給口１１１は、後述するように、成形品１０の製造工程において、表側の一方の補強繊維基材１２ａ越しに外部から、未硬化状態の樹脂Ｒが供給される部分である。なお、供給口１１１内には、補強繊維基材１２ａ，１２ｂと同種の素材からなる充填材１２１が充填されている。そのような供給口（孔部）１１１は、成形品１０の状態において、充填材１２１に含浸された状態で硬化した、樹脂部１３の一部（供給口樹脂部）１３１によって埋められた状態となる。

【0023】

また、表側の単位コア材１１ａは、隙間（流路）１１０と、表側の一方の補強繊維基材１２ａに面する表面１１ａ１側とを連絡する分岐路１１２ａを備えている。分岐路１１２ａは、単位コア材１１ａに複数箇所設けられており、各々が単位コア材１１ａを厚み方向に貫通する細径の孔部からなる。これに対し、裏側の単位コア材１１ｂは、隙間（流路）１１０と、裏側の他方の補強繊維基材１２ｂに面する裏面１１ｂ側とを連絡する分岐路１１２ｂを備えている。分岐路１１２ｂは、単位コア材１１ｂに複数箇所設けられており、各々が単位コア材１１ｂを厚み方向に貫通する細径の孔部からなる。本明細書において、分岐路１１２ａ，１１２ｂをまとめて表現する場合、「分岐路１１２」とする。分岐路１１２は、成形品１０の状態において、厚み方向に沿って細長く延びた状態で硬化した、樹脂部１３の一部（分岐路樹脂部１３２）によって埋められた状態となる。

【0024】

補強繊維基材１２は、シート状に加工されたカーボン繊維（炭素繊維）の織物からなる。補強繊維基材１２としては、カーボン繊維以外に、ガラス繊維等の他の繊維が利用されてもよいが、高強度を備える等の観点より、カーボン繊維からなる補強繊維基材１２が最も好ましい。本実施形態の場合、表側の補強繊維基材１２ａと、裏側の補強繊維基材１２ｂは、互いに同じ厚みのカーボン繊維の織物からなる。本明細書において、表側の補強繊維基材１２ａと、裏側の補強繊維基材１２ｂをまとめて表現する場合、「補強繊維基材１２」とする。

【0025】

図１に示されるように、コア材１１は、一対の補強繊維基材１２ａ，１２ｂによって表裏面側から挟まれており、それらは、所謂、サンドイッチ構造となっている。

【0026】

樹脂部１３に利用される熱硬化性樹脂としては、ＲＴＭ法で一般的に用いられるもの（例えば、二液混合型のエポキシ樹脂）が用いられる。なお、熱硬化性樹脂としては、無色透明なものが利用されてもよいし、着色剤が添加されているものが利用されてもよい。

【0027】

成形品１０において、樹脂部１３を構成する熱硬化性樹脂の硬化物は、補強繊維基材１２の内部のみならず、補強繊維基材１２の表面を覆うように形成される。そのため、成形品１０において、樹脂部１３は、コア材１１と一対の補強繊維基材１２ａ，１２ｂからなる積層体の全体を包み込むように形成されている。

【0028】

このような成形品１０は、コア材１１を含むため、軽量性、及び高剛性を維持しつつ、比較的高価である補強繊維基材１２（特に、カーボン繊維製）の使用量を低減することができる。また、コア材１１は、流路１１０、供給口１１１、及び分岐路１１２を備えるため、成形品１０の製造工程において、樹脂の供給圧力（注入圧力）が比較的、低い場合であっても、成形品１０の細部に、未硬化状態の樹脂を行き渡らせ易い。

【0029】

〔繊維強化樹脂成形品の製造方法〕
次いで、図２～図６を参照しつつ、成形装置２０を利用した成形品１０の製造方法を説明する。図２は、成形装置２０の固定金型３１に、一対の単位コア材１１ａ，１１ｂからなるコア材１１と一対の補強繊維基材１２ａ，１２ｂとからなる積層体Ｘがセットされる工程を示す説明図である。

【0030】

成形装置２０は、一方の分割金型である固定金型３１と、他方の分割金型である可動金型３２（図３参照）とを有する成形型３０を備えている。固定金型３１は、成形品１０の裏側を形作る成形面３１ａを備えている。成形面３１ａは、中央側が凹状に窪んだ形をなしている。図２には、型開き状態の成形型３０が示されており、成形面３１ａが上方を向くように、固定金型３１が水平な床面上に配置されている。型開き状態において、固定金型３１の上方には、可動金型３２が待機しているが、図２では、省略されている。このような型開き状態の固定金型３１の成形面３１ａ上に、一対の単位コア材１１ａ，１１ｂからなるコア材１１と一対の補強繊維基材１２ａ，１２ｂからなる積層体Ｘが載せられる（セット工程）。積層体Ｘは、成形面３１ａの形状に倣った状態で、固定金型３１にセットされる。本実施形態の場合、周縁が立ち上がった状態で、積層体Ｘが固定金型３１の成形面３１ａ上に載せられている。積層体Ｘは、予め成形面３１ａの形に倣った形状に成形（プリフォーム）されてもよい。積層体Ｘを構成する補強繊維基材１２ａ，１２ｂには、予めバインダ（例えば、粉末状の接着剤）が付与されており、そのバインダの作用で、積層体Ｘが所定形状に保たれている。なお、成形面３１ａに積層体Ｘを押し付ける等して成形面３１ａを利用して積層体Ｘを賦形してもよい。

【0031】

図２に示されるように、積層体Ｘのコア材１１は、比較的、厚みの小さい単位コア材１１ａ，１１ｂが重ねられたものからなる。また、コア材１１は、平面視で、補強繊維基材１２ａ，１２ｂよりも小さく、コア材１１の周縁の外側に、補強繊維基材１２ａ，１２ｂの周縁が配された状態となっている。そして、補強繊維基材１２ａ，１２ｂの周縁同士は、コア材１１を介さずに、直接、互いに重なった状態となっている。

【0032】

図３は、型締め工程において、可動金型３２が固定金型３１に向かって近づく様子を示す説明図である。図３に示されるように、固定金型３１の上方で待機していた可動金型３２が、固定金型３１側に向かって近づくように下降することで、成形型３０の型締めが行われる（型締め工程）。可動金型３２は、油圧シリンダー等を備えた公知の昇降機構（往復機構）（不図示）を利用して昇降駆動する。このような可動金型３２には、成形品１０の表側を形作る成形面３２ａが設けられている。成形面３２ａは、中央側が凸状に盛り上がった形をなしている。成形面３２ａは、固定金型３１側を向く可動金型３２の内側（内面側）に設けられている。なお、後述するように、型締め状態の成形型３０において、可動金型３２の成形面３２ａと、固定金型３１の成形面３１ａで囲まれた空間が、成形型３０のキャビティＣとなる。

【0033】

可動金型３２は、全体的には、固定金型３１の凹状の成形面３１ａを覆うような蓋状をなしている。このような可動金型３２の中央部分には、成形型３０内に樹脂を注入するための注入孔（スプルー）３３が設けられている。注入孔３３は、可動金型３２を貫通する形で設けられており、成形型３０のキャビティＣに連通している。そして、そのような注入孔３３には、樹脂供給装置４０のノズル４１が接続されている。

【0034】

樹脂供給装置４０は、成形型３０のキャビティＣに未硬化状態の熱硬化性樹脂を供給する装置である。本実施形態の樹脂供給装置４０は、主剤と硬化剤からなる二液混合型のエポキシ樹脂（樹脂Ｒ）を成形型３０内に供給する。樹脂供給装置４０は、主剤と硬化剤とを衝突混合させながら成形型３０側へ吐出するミキシングヘッドを備えている。主剤と硬化剤は、それぞれ所定のタンク内に収容されており、各々の圧送ポンプによって正確な配合比でミキシングヘッドに送られる。そして、ミキシングヘッド内で主剤と硬化剤が互いに衝突しながら混ざり合い、それらの混合物からなる未硬化状態のエポキシ樹脂が、ミキシングヘッドの先端にあるノズル４１から吐出される。ノズル４１から吐出された樹脂は、注入孔３３を介してキャビティＣに注入される。

【0035】

また、可動金型３２の内側（内面側）の周縁側には、キャビティＣの周縁を取り囲むシール部材３４が設けられている。このようなシール部材３４が、型締め時に固定金型３１と可動金型３２との間で挟まれることにより、キャビティＣの周りにある可動金型３２と固定金型３１の間の隙間が密封される。

【0036】

図４は、型締めされた成形型３０のキャビティＣに未硬化状態の樹脂Ｒが注入される工程を示す説明図である。図４に示されるように、成形型３０が型締めされると、固定金型３１の成形面３１ａと、可動金型３２の成形面３２ａとで囲まれた空間が１つのキャビティＣとして形成される。型締めされた成形型３０のキャビティＣには、積層体Ｘが収容された状態となっている。

【0037】

型締め後、成形装置２０が備える負圧付与機構（不図示）を利用して、キャビティＣ内のガスが外部に排出され、キャビティＣ内が負圧状態にされる（負圧付与工程）。成形型３０の可動金型３２には、貫通孔状の排気孔（不図示）が設けられており、その排気孔を介してキャビティＣ内のガスが、真空ポンプにより外部へ排出される。

【0038】

キャビティＣ内の負圧が所定の値になったところで、所定の弁装置（不図示）が作動し、排気孔からのガスの排出が停止される。そして、キャビティＣ内は、気密状態で保たれる。その後、このような状態のキャビティＣ内に、樹脂供給装置４０を利用して未硬化状態の樹脂（エポキシ樹脂）が注入される。本実施形態の場合、樹脂供給装置４０の注入圧力は、積層体Ｘのコア材１１が潰れること等を抑制するために、比較的、低圧力（例えば、０．３ＭＰａ～５ＭＰａ、好ましくは１ＭＰａ以下）に設定される。

【0039】

樹脂供給装置４０は、主剤と硬化剤とからなる二液混合型のエポキシ樹脂（樹脂Ｒ）を、衝突混合させながら、キャビティＣ内へ注入する（樹脂供給工程）。図５は、キャビティＣ内の積層体Ｘに、注入孔３３から供給された樹脂Ｒが行き渡る様子を示す説明図である。図５に示されるように、供給口１１１の真上に注入孔３３が配されるように、積層体ＸがキャビティＣ内にセットされている。供給口１１１は、表側の単位コア材１１ａを貫通する孔部からなり、平面視で、注入孔３３よりも小さな円形状をなしている。供給口１１１の中には、カーボン繊維の織物からなる充填材１２１が充填されており、単位コア材１１ａ内に大きな空隙が形成されることが抑制されている。

【0040】

注入孔３３から供給された樹脂Ｒは、キャビティＣ内において、表側の補強繊維基材１２ａ越しに、コア材１１の供給口１１１に供給される。補強繊維基材１２ａは、カーボン繊維の織物からなるため、多孔質状であり、未硬化状態の樹脂Ｒを含浸し易く、しかも樹脂Ｒを通過させ易い。なお、注入孔３３から供給された樹脂Ｒの一部は、コア材１１の表面に沿いつつ、表側の補強繊維基材１１の内部を面方向に広がるように移動する。

【0041】

供給口１１１に供給された樹脂Ｒは、供給口１１１と繋がる単位コア材１１ａ，１１ｂの間の隙間（流路）１１０に供給される。隙間１１０に供給された樹脂Ｒは、面状に広がるように隙間１１０内を移動する。隙間１１０内を移動する際に、樹脂Ｒの一部は、単位コア材１１ａ，１１ｂに設けられている各分岐路１１２（１１２ａ，１１２ｂ）に浸入し、表側の補強繊維基材１２ａや、裏側の補強繊維基材１２ａにそれぞれ供給される。注入孔３３に樹脂Ｒが供給され続け、キャビティＣ内が樹脂で埋め尽くされると、積層体Ｘの表側の補強繊維基材１２ａ及び裏側の補強繊維基材１２ｂは、それぞれ樹脂Ｒに含浸された状態となる。また、積層体Ｘ内に樹脂Ｒを行き渡らせるための流路として利用された、コア材１１の隙間１１０、供給口１１１及び分岐路１１２は、何れも樹脂Ｒで埋められた状態となっている。

【0042】

積層体Ｘのコア材１１は独立気泡構造の発泡樹脂からなるため、コア材１１に未硬化状態の樹脂Ｒを積極的に含浸させることはできないものの、上記のようにコア材１１に供給口１１１、隙間（流路）１１０及び分岐路１１２を設けることで、コア材１１と各補強繊維基材１２ａ，１２ｂとの間等に、効率よく樹脂Ｒを行き渡らせることができる。

【0043】

未硬化状態である液状の樹脂Ｒ（エポキシ樹脂）は、粘性が低いため（例えば、数ｍＰａ・ｓ～数１００ｍＰａ・ｓ程度）、樹脂の注入圧力が低くても、積層体Ｘに含浸され易い。つまり、エポキシ樹脂は隙間１１０や分岐路１１２等の小さなスペースでも移動することができる。

【0044】

成形型３０のキャビティＣ内が樹脂Ｒで充填された後、樹脂Ｒの吐出が停止され、その後、キャビティＣ内が保圧（保圧工程）される。そして、キャビティＣ内が保圧された状態で、成形型３０内の樹脂Ｒの硬化が行われる（硬化工程）。成形型３０には、図示されない加熱装置（ヒーター等）が備えられており、その加熱装置により成形型３０が加熱されることで、キャビティＣ内の樹脂Ｒの硬化が行われる。

【0045】

隙間１１０内の樹脂Ｒが硬化すると、隙間樹脂部１３０（流路樹脂部の一例、図１参照）となり、供給口１１１内の樹脂Ｒが硬化すると、供給口樹脂部１３１（図１参照）となり、分岐路１１２内の樹脂Ｒが硬化すると、分岐路樹脂部１３２（図１参照）となる。その後、成形型３０が型開きされる（型開き工程）。型開きの際、可動金型３２が固定金型３１から離れるように上昇する。

【0046】

図６は、固定金型３１から成形品１０が脱型される工程（脱型工程）を示す説明図である。型開き後、固定金型３１の成形面３１ａ上に残された成形品１０が、成形面３１ａから取り外される。このようにして、成形装置２０を利用して、成形品１０が製造される。

【0047】

以上のように、コア材１１の内部に、未硬化状態の樹脂Ｒを平面方向に通す流路（隙間１１０）を形成することで、成形品１０の外観に影響を与えることなく、キャビティＣ内及び積層体Ｘ内に樹脂Ｒを行き渡らせることができる。樹脂Ｒの注入圧力が低圧の場合や、樹脂Ｒの粘度が高い場合でも、短時間で成形型のキャビティＣ内に樹脂Ｒを隅々まで行き渡らせることができる。

【0048】

＜実施形態２＞
次いで、本発明の実施形態２を、図７及び図８を参照しつつ説明する。図７は、実施形態２の成形品１０Ａの断面構成を模式的に表した説明図であり、図８は、実施形態２の成形品１０Ａの製造工程において、キャビティＣ内の積層体ＸＡに、注入孔３３から供給された樹脂Ｒが行き渡る様子を示す説明図である。なお、実施形態２以降の各実施形態では、上記実施形態１の成形品１０と同じ構成については、実施形態１と同じ符号を付し、その詳細説明は適宜、省略する。

【0049】

本実施形態の成形品１０Ａは、図７に示されるように、コア材１１Ａと、コア材１１Ａの表面１１Ａａ１及び裏面１１Ａｂ１に重ねられる一対の補強繊維基材１２ａ、１２ｂと、補強繊維基材１２ａ，１２ｂ等に含浸された後、硬化される熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなる樹脂部１３Ａとを備えている。コア材１１Ａは、一対の単位コア部材１１Ａａ，１１Ａｂが重ねられたものからなり、それらの間の隙間１１０Ａが、未硬化状態の樹脂Ｒを通す流路となっている。

【0050】

本実施形態の場合、表側の単位コア部材１１Ａａの内面側（裏側の補強繊維基材１２ｂと対向する面側）には、スペーサ部１１３Ａが複数個設けられている。スペーサ部１１３Ａは、単位コア部材１１ａの内面から凸状に盛り上がった形を成しており、そのようなスペーサ部１１３Ａにより、単位コア部材１１Ａａ，１１Ａｂの間に隙間１１０Ａが形成され易くなっている。このような隙間１１０Ａは、樹脂部１３Ａの一部である隙間樹脂部（流路樹脂部の一例）１３０Ａで埋められている。

【0051】

コア材１１Ａを構成する表側の単位コア部材１１Ａａには、実施形態１と同様、充填材１２１Ａが充填された供給口１１１Ａが形成されている。そして、その供給口１１１Ａは、樹脂部１３Ａの一部である供給口樹脂部１３１Ａで埋められている。また、各単位コア部材１１Ａａ，１１Ａｂには、実施形態１と同様、複数の分岐路１１２Ａが形成されている。そして、各分岐路１１２Ａは、樹脂部１３Ａの一部である分岐路樹脂部１３２Ａで埋められている。

【0052】

図８に示されるように、積層体ＸＡがセットされた成形型のキャビティＣ内に、注入孔３３より未硬化状態（液状）の樹脂Ｒが供給されると、その樹脂Ｒは、実施形態１と同様、表側の補強繊維基材１２ａ越しに、積層体ＸＡ内に供給される。そして、補強繊維基材１２ａを通って供給口１１１Ａに供給された樹脂Ｒは、隙間１１０Ａ内で面状に広がるように移動しつつ、その途中で各分岐路１１２Ａに分配される。特に、本実施形態の場合、隙間１１０Ａがスペーサ部１１３Ａにより確実に確保されるため、樹脂Ｒが、隙間１１０Ａ内を面状に広がるように移動し易い。そのため、本実施形態では、未硬化状態の樹脂Ｒを、キャビティＣ内及び積層体ＸＡ内（特に、各補強繊維基材１２ａ，１２ｂ等）に、効率よく行き渡らせることができる。

【0053】

＜実施形態３＞
次いで、本発明の実施形態３を、図９～図１１を参照しつつ説明する。図９は、実施形態３の成形品１０Ｂの断面構成を模式的に表した説明図であり、図１０は、実施形態３のコア材１１Ｂの斜視図であり、図１１は、実施形態３の成形品１０Ｂの製造工程において、キャビティＣ内の積層体ＸＢに、注入孔３３から供給された樹脂Ｒが行き渡る様子を示す説明図である。

【0054】

本実施形態の成形品１０Ｂは、図９に示されるように、コア材１１Ｂと、コア材１１Ｂの表面１１Ｂ１及び裏面１１Ｂ２に重ねられる一対の補強繊維基材１２ａ，１２ｂと、補強繊維基材１２ａ，１２ｂ等に含浸された後、硬化される熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなる樹脂部１３Ｂとを備えている。コア材１１Ｂは、一枚の発泡樹脂製の板材からなる。コア材１１Ｂには、表側の補強繊維基材１２ａ越しに未硬化状態の樹脂Ｒが供給される貫通孔状の供給口１１１Ｂが設けられている。この供給口１１１Ｂ内には、図９に示されるように、実施形態１等と同様、カーボン繊維の織物からなる充填材１２１Ｂが充填されている。そして、成形品１０Ｂの状態において、充填材１２１Ｂが充填された供給口１１１Ｂ内は、樹脂部１３Ｂの一部である供給口樹脂部１３１Ｂで埋められている。また、コア材１１Ｂの裏面１１Ｂ２には、供給口１１Ｂと接続しつつ、面方向に沿って延びる形で複数の溝１１０Ｂが設けられている。溝１１０Ｂは、未硬化状態の樹脂Ｒを通す流路であり、特に、コア材１１Ｂの裏面１１Ｂ２に樹脂Ｒが行き渡り易いように設けられている。

【0055】

また、成形品１０Ｂの状態において、溝１１０Ｂは、樹脂部１３Ｂの一部である溝樹脂部１３０Ｂで埋められている。また、コア材１１Ｂには、厚み方向に貫通する形で設けられた複数の分岐路１１２Ｂが設けられている。各分岐路１１２Ｂは、裏面１１Ｂ２側の溝１１０Ｂと表面１１Ｂ１側とを連通する。そして、成形品１０Ｂの状態において、各分岐路１１２Ｂは、樹脂部１３Ｂの一部である分岐路樹脂部１３２Ｂで埋められている。

【0056】

図１１に示されるように、積層体ＸＢがセットされた成形型のキャビティＣ内に、注入孔３３より未硬化状態（液状）の樹脂Ｒが供給されると、その樹脂Ｒは、実施形態１と同様、表側の補強繊維基材１２ａ越しに、積層体ＸＢ内に供給される。そして、補強繊維基材１２ａを通って供給口１１１Ｂに供給された樹脂Ｒは、裏側の補強繊維基材１２ｂに含浸されながら、溝１１０Ｂに導かれつつ、コア材１１Ｂの裏面１１Ｂ２を覆うように面状に広がる。また、注入孔３３より供給された樹脂Ｒの一部は、コア材１１Ｂの表面１１Ｂ１に沿う形で、表側の補強繊維基材１２ａに含浸されつつ面状に広がる。

【0057】

本実施形態のように、コア材１１Ｂに供給口１１１Ｂ、溝１１０Ｂ、及び分岐路１１２Ｂを設けることで、未硬化状態の樹脂Ｒを、キャビティＣ内及び積層体ＸＢ内（特に、各補強繊維基材１２ａ，１２ｂ等）に効率よく行き渡らせることができる。

【0058】

＜実施形態４＞
次いで、本発明の実施形態４を、図１２及び図１３を参照しつつ説明する。図１２は、実施形態４の成形品１０Ｃの断面構成を模式的に表した説明図であり、図１３は、実施形態４の成形品１０Ｃの製造工程において、キャビティＣ内の積層体ＸＣに、注入孔３３から供給された樹脂Ｒが行き渡る様子を示す説明図である。

【0059】

本実施形態の成形品１０Ｃは、図１２に示されるように、コア材１１Ｃと、コア材１１Ｃの表面１１Ｃ１及び裏面１１Ｃ２に重ねられる一対の補強繊維基材１２ａ，１２ｂと、補強繊維基材１２ａ，１２ｂ等に含浸された後、硬化される熱硬化樹脂（エポキシ樹脂）からなる樹脂部１３Ｃとを備えている。コア材１１Ｃは、一枚の発泡樹脂製の板材からなり、コア材１１Ｃには、表側の補強繊維基材１２ａ越しに未硬化状態の樹脂が供給される貫通孔状の供給口１１１Ｃが設けられている。この供給口１１１Ｃ内には、図１２に示されるように、実施形態１等と同様、カーボン繊維の織物からなる充填材１２１Ｃが充填されている。そして、充填材１２１Ｃが充填された供給口１１１Ｃ内は、樹脂部１３Ｃの一部である供給口樹脂部１３１Ｃで埋められている。

【0060】

コア材１１Ｃの内部には、供給口１１Ｂと接続しつつ、面方向に沿って延びる空洞部１１０Ｃが設けられている。空洞部１１０Ｃは、未硬化状態の樹脂Ｒを通す流路であり、コア材１１Ｃ内に複数設けられている。また、コア材１１Ｃには、空洞部１１０Ｃと、コア材１１Ｃの表面１１Ｃ１側又は裏面１１Ｃ２側とを連絡し、空洞部１０Ｃ内を流れる樹脂Ｒの流れを分岐させる分岐路１１２Ｃが複数設けられている。成形品１０Ｃの状態において、空洞部１１０Ｃ内は、樹脂部１３Ｃの一部である空洞樹脂部１３０Ｃで埋められ、また、各分岐路１１２Ｃ内は、樹脂部１３Ｃの一部である分岐路樹脂部１３２Ｃで埋められている。

【0061】

図１３に示されるように、積層体ＸＣがセットされた成形型のキャビティＣ内に、注入孔３３より未硬化状態（液状）の樹脂Ｒが供給されると、その樹脂Ｒは、実施形態１と同様、表側の補強繊維基材１２ａ越しに、積層体ＸＣ内の供給口１１１Ｃに供給される。そして、補強繊維基材１２ａを通って供給口１１１Ｃに供給された樹脂Ｒの一部は、空洞部１３０Ｃ内に浸入し、更に、空洞部１３０Ｃに沿って面方向へ移動する。空洞部１３０Ｃ内を流れる樹脂Ｒは、適宜、分岐路１１２Ｃで分岐されるため、コア材１１Ｃの表面１１Ｃ１側及び裏面１１Ｃ２側に、それぞれ樹脂Ｒが行き渡る。また、供給口１１１Ｃから裏側の補強繊維基材１１ｂに供給された樹脂Ｒは、コア材１１Ｃの裏面１１Ｃ２に沿う形で、裏側の補強繊維基材１２ｂに含浸されつつ面状に広がる。また、注入孔３３より供給された樹脂Ｒの一部は、コア材１１Ｃの表面１１Ｃ１に沿う形で、表側の補強繊維基材１２ａに含浸されつつ面状に広がる。

【0062】

本実施形態のように、コア材１１Ｃに供給口１１Ｃ、空洞部１１０Ｃ、及び分岐路１１２Ｃを設けることで、未硬化状態の樹脂Ｒを、キャビティＣ内及び積層体ＸＣ内（特に、各補強繊維基材１２ａ，１２ｂ等）に効率よく行き渡らせることができる。

【0063】

＜実施形態５＞
次いで、本発明の実施形態５を、図１４～図１６を参照しつつ説明する。図１４は、実施形態５の成形品１０Ｄの断面構成を模式的に表した説明図であり、図１５は、実施形態５のコア材１４Ｄの平面図であり、図１６は、実施形態５の成形品１０Ｄの製造工程において、キャビティＣ内の積層体ＸＤに、注入孔３３から供給された樹脂Ｒが行き渡る様子を示す説明図である。

【0064】

本実施形態の成形品１０Ｄは、図１４に示されるように、コア材１１Ｄと、コア材１１Ｄの表面１１Ｄ１及び裏面１１Ｄ２に重ねられる一対の補強繊維基材１２ａ，１２ｂと、補強繊維基材１２ａ，１２ｂ等に含浸された後、硬化される熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなる樹脂部１３Ｄとを備えている。コア材１１Ｄは、面方向で分割された一対の分割コア材１１Ｄａ，１１Ｄｂからなる。分割コア材１１Ｄａ，１１Ｄｂは、それぞれ、発泡樹脂製の板材からなり、それらが隣り合った端面１１Ｄ３，１１Ｄ４同士の間に、面方向に沿って延びかつ厚み方向に貫通する長手状の貫通流路１１３Ｄが形成される。貫通流路１１３Ｄは、製造過程において、未硬化状態の樹脂Ｒを面方向に沿って通す流路ある。各端面１１Ｄ３，１１Ｄ４はそれぞれ長手状をなしており、それらの両端部に、それぞれ各端面１１Ｄ３，１１Ｄ４から突出した凸部１１５Ｄが設けられている。貫通流路１１３Ｄは、各端面１１Ｄ３，１１Ｄ４と、各凸部１１４Ｄとで囲まれた部分からなる。

【0065】

貫通流路１１３Ｄ内には、図１４及び図１５に示されるように、カーボン繊維の織物からなる充填材１２３Ｄが充填されている。そして、充填材１２３Ｄが充填された貫通流路１１３Ｄ内は、樹脂部１３Ｄの一部である貫通流路樹脂部１３３Ｄで埋められている。また、コア材１１Ｄ（分割コア材１１Ｄａ，１１Ｄｂ）には、厚み方向に貫通する孔部からなり、表面１１Ｄ１側と裏面１１Ｄ２側とを連通する連通路１１４Ｄが形成されている。連通路１１４Ｄは、各分割コア材１１Ｄａ，１１Ｄｂにそれぞれ複数設けられている。成形品１０Ｄの状態において、各分割コア材１１Ｄａ、１１Ｄｂには、樹脂部１３Ｄの一部である連通路樹脂部１３４Ｄで埋められている。

【0066】

図１６に示されるように、積層体ＸＤがセットされた成形型のキャビティＣ内に、注入孔３３より未硬化状態（液状）の樹脂Ｒが供給されると、その樹脂Ｒは、表側の補強繊維基材１２ａ越しに、積層体ＸＤ内の貫通流路１１３Ｄに供給される。そして、貫通流路１１３Ｄに供給された樹脂Ｒは、貫通流路１１３Ｄの長手方向等に沿って移動する。貫通流路１１３Ｄ内に浸入した樹脂Ｒの一部は、コア材１１Ｄの裏面１１Ｄ２に沿いつつ、裏側の補強繊維基材１２ｂに含浸された状態で、面状に広がる。注入孔３３より供給された樹脂Ｒの一部は、コア材１１Ｄの表面１１Ｄ１に沿う形で、表側の補強繊維基材１２ａに含浸されつつ面状に広がる。また、コア材１１Ｄの表面１１Ｄ１側の樹脂Ｒの一部は、連通路１１４Ｄを介して裏面側１１Ｄ２側へ移動する。場合によっては、裏面１１Ｄ２側の樹脂Ｒの一部が、表面１１Ｄ１側へ移動する。

【0067】

本実施形態のように、分割コア材１１Ｄａ，１１Ｄｂを組み合わせてコア材１１Ｄに貫通流路１１３Ｄを形成することで、未硬化状態の樹脂Ｒを、キャビティＣ内及び積層体ＸＤ内（特に、各補強繊維基材１２ａ，１２ｂ等）に効率よく行き渡らせることができる。特に、コア材１１Ｄ（分割コア材１１Ｄａ，１１Ｄｂ）に、複数の連通路１１４Ｄが形成されることで、更に、樹脂Ｒを効率よく行き渡らせることができる。

【0068】

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

【0069】

（１）上記実施形態１では、コア材が一対（２つ）の単位コア材を重ねたものが使用されていたが、本発明はこれに限られず、例えば、３つ以上の単位コア材を重ねたものを、コア材として使用されてもよい。

【0070】

（２）上記実施形態１では、同程度の厚みの単位コア材が使用されていたが、本発明の目的を損なわない限り、互いに厚みが異なる単位コア材が使用されてもよい。

【0071】

（３）上記実施形態２において、スペーサ部は、表側の単位コア材の一部から形成されていたが、他の実施形態においては、裏側の単位コア材の一部をスペーサ部として用いてもよいし、双方の単位コア材の一部をスペーサ部として用いてもよい。また、場合によっては、単位コア材とは別の部材を、スペーサ部として利用してもよい。

【0072】

（４）上記実施形態３において、溝は、コア材の裏面側に設けられていたが、他の実施形態においては、更にコア材の表面側に設けられていてもよい。なお、溝は、少なくともコア材の裏面に形成されることが好ましい。

【0073】

（５）上記実施形態５において、貫通流路を形成するための凸部は、隣り合った一対の分割コア材のうち、一方の分割コア材のみに形成されてもよく、貫通流路が形成されれば特に制限はない。

【0074】

（６）他の実施形態においては、ウレタン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を利用して、成形品を製造してもよい。

【符号の説明】

【0075】

１０…繊維強化樹脂成形品（成形品）、１１…コア材、１１０…流路（隙間）、１１１…供給口、１１２…分岐路、１２ａ，１２ｂ…補強繊維基材、１３…樹脂部、１３０…流路樹脂部（隙間樹脂部）、１３１…供給口樹脂部、１３２…分岐路樹脂部、２０…成形装置、３０…成形型、３1…固定金型（分割金型）、３１ａ…成形面、３２…可動金型（分割金型）、３２ａ…成形面、４０…樹脂供給装置、Ｃ…キャビティ、Ｒ…未硬化状態の樹脂、Ｘ…積層体

【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】