特許 7252021 樹脂注入成形品およびその製造方法

(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】2023-03-27

(45)【発行日】2023-04-04

(54)【発明の名称】樹脂注入成形品およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 39/24 20060101AFI20230328BHJP

   B29C 39/10 20060101ALI20230328BHJP

   B29C 70/16 20060101ALI20230328BHJP

   B29C 70/48 20060101ALI20230328BHJP

【ＦＩ】

B29C39/24

B29C39/10

B29C70/16

B29C70/48

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019054988

(22)【出願日】2019-03-22

(65)【公開番号】P2020152062

(43)【公開日】2020-09-24

【審査請求日】2022-01-14

(73)【特許権者】

【識別番号】390026538

【氏名又は名称】ダイキョーニシカワ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000131810

【氏名又は名称】株式会社ジェイエスピー

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮本 嗣久

(72)【発明者】

【氏名】村井 誠

(72)【発明者】

【氏名】中村 晴彦

(72)【発明者】

【氏名】助信 哲康

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 秀浩

(72)【発明者】

【氏名】森田 敏夫

【審査官】田代 吉成

(56)【参考文献】

【文献】特開平５－１４７０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－８６５７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ３９／２４

Ｂ２９Ｃ ３９／１０

Ｂ２９Ｃ ７０／１６

Ｂ２９Ｃ ７０／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂発泡体からなる板状のコア材（3）と、
前記コア材（3）の厚さ方向における少なくとも一方側の面に設けられた、マトリックス樹脂（29）が繊維シート状物（27）に含浸されてなる繊維強化樹脂層（5）と、を備え、
前記コア材（3）が、相対的に薄肉な薄肉部（7）と、該薄肉部（7）に対して当該コア材（3）の厚さ方向に突出した相対的に厚肉な厚肉部（9）とを有する樹脂注入成形品であって、
前記厚肉部（9）の突出した部分（11）のみに、前記コア材（3）の面内方向において一方側から他方側に向けて延びる樹脂流路（17）が設けられ、
前記樹脂流路（17）には、前記繊維強化樹脂層（5）のマトリックス樹脂（29）が充填されている
ことを特徴とする樹脂注入成形品。

【請求項2】

請求項１に記載された樹脂注入成形品において、

前記樹脂流路（17）として、前記厚肉部（9）の突出した部分（11）のうち前記コア材（3）の面内方向における少なくとも一方側の側面（13）から突出側の端面（22）にかけて形成された第１の溝状凹部（19）が設けられている
ことを特徴とする樹脂注入成形品。

【請求項3】

請求項１または２に記載された樹脂注入成形品において、
前記厚肉部（9）の突出した部分（11）は、前記コア材（3）の周縁に沿って延びる環状に設けられ、
前記第１の溝状凹部（19）は、前記厚肉部（9）の突出した部分（11）の周方向において互いに間隔をあけて複数設けられる
ことを特徴とする樹脂注入成形品。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載された樹脂注入成形品において、
前記厚肉部（9）の突出した部分（11）は、前記コア材（3）の周縁に沿って延びる環状に設けられ、
前記樹脂流路（17）として、前記厚肉部（9）の突出した部分（11）の外周側面（13）に当該厚肉部（9）の周方向に沿って延びる第２の溝状凹部（21）が設けられている
ことを特徴とする樹脂注入成形品。

【請求項5】

樹脂発泡体からなる板状のコア材（3）と、
前記コア材（3）の厚さ方向における少なくとも一方側の面に設けられた、マトリックス樹脂（29）が繊維シート状物（27）に含浸されてなる繊維強化樹脂層（5）と、を備え、
前記コア材（3）が、相対的に薄肉な薄肉部（7）と、該薄肉部（7）に対して当該コア材（3）の厚さ方向に突出した相対的に厚肉な厚肉部（9）とを有する樹脂注入成形品であって、
前記厚肉部（9）の突出した部分（11）には、前記コア材（3）の面内方向において一方側から他方側に向けて延びる樹脂流路（17）が設けられ、
前記樹脂流路（17）には、前記繊維強化樹脂層（5）のマトリックス樹脂（29）が充填され、
前記樹脂流路（17）は、前記厚肉部（9）の突出した部分（11）のうち前記コア材（3）の面内方向における一方側から他方側に貫通した貫通孔（35）である
ことを特徴とする樹脂注入成形品。

【請求項6】

請求項１、２および５のいずれか１項に記載された樹脂注入成形品において、
前記厚肉部（9）の突出した部分（11）は、前記コア材（3）の面内方向における少なくとも一方向に延びる凸部（11）を構成している
ことを特徴とする樹脂注入成形品。

【請求項7】

樹脂発泡体からなる板状のコア材（3）と繊維シート状物（27）とを準備する準備ステップと、
前記コア材（3）および前記繊維シート状物（27）を、前記繊維シート状物（27）が前記コア材（3）の厚さ方向における少なくとも一方側の面に配置された状態に成形型（103）にセットした後、該成形型（103）を型閉めすることにより、当該成形型（103）内に前記コア材（3）および前記繊維シート状物（27）が配置されたキャビティ（119）を形成するセットステップと、
前記キャビティ（119）にマトリックス樹脂（29）を注入することにより、該マトリックス樹脂（29）を前記繊維シート状物（27）に含浸させる含浸ステップと、
前記繊維シート状物（27）に含浸した前記マトリックス樹脂（29）を硬化させることにより、前記繊維シート状物（27）が前記マトリックス樹脂（29）で固められた繊維強化樹脂層（5）を成形する硬化ステップと、
前記繊維強化樹脂層（5）が前記コア材（3）に成形されてなる樹脂注入成形品（1）を、前記成形型（103）を型開きして該成形型（103）から取り出す脱型ステップと、を含み、
前記準備ステップでは、前記コア材（3）として、相対的に薄肉な薄肉部（7）と、該薄肉部（7）に対して当該コア材（3）の厚さ方向に突出した相対的に厚肉な厚肉部（9）とを有し、前記厚肉部（9）の突出した部分（11）のみに、前記コア材（3）の面内方向において一方側から他方側に向けて延びる樹脂流路（17）が設けられたコア材（3）を準備し、
前記含浸ステップでは、前記マトリックス樹脂（29）を、前記キャビティ（119）に対して前記厚肉部（9）の突出した部分（11）と対応する箇所で前記樹脂流路（17）に流通させて充填する
ことを特徴とする樹脂注入成形品の製造方法。

【請求項8】

請求項７に記載された樹脂注入成形品の製造方法において、
前記準備ステップでは、前記コア材（3）として、前記樹脂流路（17）である第１の溝状凹部（19）が前記厚肉部（9）の突出した部分（11）のうち前記コア材（3）の面内方向における少なくとも一方側の側面（13）から突出側の端面（22）にかけて形成されているコア材（3）を準備する
ことを特徴とする樹脂注入成形品の製造方法。

【請求項9】

請求項７または８に記載された樹脂注入成形品の製造方法において、
前記準備ステップでは、前記コア材（3）として、前記厚肉部（9）の突出した部分（11）が前記コア材（3）の周縁に沿って延びる環状に設けられ、前記第１の溝状凹部（19）が前記厚肉部（9）の突出した部分の周方向において互いに間隔をあけて複数設けられたコア材（3）を準備する
ことを特徴とする樹脂注入成形品の製造方法。

【請求項10】

請求項７～９のいずれか１項に記載された樹脂注入成形品の製造方法において、
前記準備ステップでは、前記コア材（3）として、前記厚肉部（9）の突出した部分（11）が前記コア材（3）の周縁に沿って延びる環状に設けられ、前記樹脂流路（17）である第２の溝状凹部（21）が前記厚肉部（9）の突出した部分（11）の外周側面（13）に当該厚肉部（9）の周方向に沿って延びるコア材（3）を準備する
ことを特徴とする樹脂注入成形品の製造方法。

【請求項11】

樹脂発泡体からなる板状のコア材（3）と繊維シート状物（27）とを準備する準備ステップと、
前記コア材（3）および前記繊維シート状物（27）を、前記繊維シート状物（27）が前記コア材（3）の厚さ方向における少なくとも一方側の面に配置された状態に成形型（103）にセットした後、該成形型（103）を型閉めすることにより、当該成形型（103）内に前記コア材（3）および前記繊維シート状物（27）が配置されたキャビティ（119）を形成するセットステップと、
前記キャビティ（119）にマトリックス樹脂（29）を注入することにより、該マトリックス樹脂（29）を前記繊維シート状物（27）に含浸させる含浸ステップと、
前記繊維シート状物（27）に含浸した前記マトリックス樹脂（29）を硬化させることにより、前記繊維シート状物（27）が前記マトリックス樹脂（29）で固められた繊維強化樹脂層（5）を成形する硬化ステップと、
前記繊維強化樹脂層（5）が前記コア材（3）に成形されてなる樹脂注入成形品（1）を、前記成形型（103）を型開きして該成形型（103）から取り出す脱型ステップと、を含み、
前記準備ステップでは、前記コア材（3）として、相対的に薄肉な薄肉部（7）と、該薄肉部（7）に対して当該コア材（3）の厚さ方向に突出した相対的に厚肉な厚肉部（9）とを有し、前記厚肉部（9）の突出した部分（11）に、前記コア材（3）の面内方向における一方側から他方側に貫通している樹脂流路（17）が設けられたコア材（3）を準備し、
前記含浸ステップでは、前記マトリックス樹脂（29）を、前記キャビティ（119）に対して前記厚肉部（9）の突出した部分（11）と対応する箇所で前記樹脂流路（17）に流通させて充填する
ことを特徴とする樹脂注入成形品の製造方法。

【請求項12】

請求項７、８および１１のいずれか１項に記載された樹脂注入成形品の製造方法において、
前記準備ステップでは、前記コア材（3）として、前記厚肉部（9）の突出した部分（11）が少なくとも一方向に延びる凸部（11）を構成しているコア材（3）を準備する
ことを特徴とする樹脂注入成形品の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、繊維シート状物にマトリックス樹脂を含浸させてなる繊維強化樹脂層が樹脂発泡体からなるコア材に設けられた樹脂注入成形品、およびＲＴＭ（Resin Transfer Molding）法を用いた当該樹脂注入成形品の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＲＴＭ法を用いた樹脂注入成形品の製造方法では、繊維シート状物をコア材と共に成形型にセットし、成形型を型閉めして、繊維シート状物およびコア材が配置されたキャビティ（成形空間）を減圧し、減圧されたキャビティに液状のマトリックス樹脂を加圧注入することにより、マトリックス樹脂を繊維シート状物に含浸させた後に、繊維シート状物に含浸したマトリックス樹脂を硬化させて繊維強化樹脂層を形成することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

ＲＴＭ法を用いて製造される樹脂注入成形品のコア材には、軽量化を図るために樹脂発泡体が用いられ、その剛性を高めるべく相対的に厚肉な厚肉部が設けられていることがある。そうした樹脂注入成形品では、コア材の厚肉部がその他の相対的に薄肉な薄肉部に対して厚さ方向における一方側、例えば樹脂注入成形品の裏側に突出しており、マトリックス樹脂を繊維シート状物に含浸させてなる繊維強化樹脂層が厚肉部の突出した部分を覆うように設けられている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００５－１６９７８６号公報

【文献】特開平０５－０９６５６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

コア材が厚肉部を有する樹脂注入成形品の製造においては、成形型のキャビティに注入されたマトリックス樹脂が、コア材における厚肉部の突出した部分に対応する箇所を流れる際に淀んでスムーズに流れにくい。このため、マトリックス樹脂がキャビティにおけるコア材の突出した部分と対応する箇所に溜まり気味になって、コア材の厚肉部で突出した部分にかかるマトリックス樹脂の圧力が高くなり、当該コア材の突出した部分がマトリックス樹脂の圧力により潰れやすい。

【0006】

そうなると、キャビティにおけるコア材が潰れた箇所では、マトリックス樹脂の充填が過多になることに起因して、マトリックス樹脂の温度が高くなるため、コア材の厚肉部で突出した部分では、マトリックス樹脂が劣化したり茶色などに変色したりする。また、キャビティにおいて、コア材が潰れた箇所にはマトリックス樹脂が過多充填される分、その他の箇所では、マトリックス樹脂の充填量が不足して、繊維シート状物に未含浸部が発生してしまう。

【0007】

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コア材が厚肉部を有する樹脂注入成形品において、コア材の厚肉部で突出した部分がマトリックス樹脂の圧力により潰れるのを抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するために、本発明では、成形型のキャビティに注入されたマトリックス樹脂がコア材の厚肉部で突出した部分と対応する箇所をスムーズに流れるようにコア材の構成を工夫した。

【0009】

具体的には、本発明は、樹脂発泡体からなる板状のコア材と、コア材の厚さ方向における少なくとも一方側の面に設けられた、マトリックス樹脂が繊維シート状物に含浸されてなる繊維強化樹脂層とを備えた樹脂注入成形品を対象とする。

【0010】

本発明に係る樹脂注入成形品では、コア材が、相対的に薄肉な薄肉部と、薄肉部に対して当該コア材の厚さ方向に突出した相対的に厚肉な厚肉部とを有する。そして、コア材における厚肉部の突出した部分には、コア材の面内方向において一方側から他方側に向けて延びる樹脂流路が設けられ、樹脂流路には、繊維強化樹脂層のマトリックス樹脂が充填されている。ここでいう「面内方向」とは、コア材の厚さ方向と直交する任意の方向を意味する。

【0011】

この構成によると、コア材における厚肉部の突出した部分にコア材の面内方向において一方側から他方側に向けて延びる樹脂流路を設けるようにしたので、ＲＴＭ法を用いて樹脂注入成形品を好適に製造することができる。すなわち、ＲＴＭ法を用いる樹脂注入成形品の製造においては、成形型のキャビティに注入された液状のマトリックス樹脂が、コア材における厚肉部の突出した部分で樹脂流路を流通することによりスムーズに流れる。これによって、マトリックス樹脂がキャビティにおけるコア材の厚肉部で突出した部分と対応する箇所に溜まりにくくなり、当該コア材の突出した部分がマトリックス樹脂の圧力により潰れるのを抑制することができる。

【0012】

上記樹脂注入成形品において、樹脂流路として、コア材における厚肉部の突出した部分のうち当該コア材の面内方向における少なくとも一方側の側面から突出側の端面にかけて形成された溝状凹部が設けられていてもよい。

【0013】

この構成によると、樹脂流路を溝状凹部によって構成するようにしたので、ＲＴＭ法を用いる樹脂注入成形品の製造において、成形型のキャビティに注入された液状のマトリックス樹脂を、コア材の厚肉部の突出した部分と対応する箇所で溝状凹部に流通させることによりスムーズに流すことができる。それにより、本発明による上記作用効果を具体的に得ることができる。

【0014】

上記樹脂注入成形品において、樹脂流路として、コア材における厚肉部の突出した部分のうちコア材の面内方向における一方側から他方側に貫通した貫通孔が設けられていてもよい。

【0015】

この構成によると、樹脂流路を貫通孔によって構成するようにしたので、ＲＴＭ法を用いる樹脂注入成形品の製造において、成形型のキャビティに注入された液状のマトリックス樹脂を、コア材の厚肉部で突出した部分と対応する箇所で貫通孔に流通させることによりスムーズに流すことができる。それにより、本発明による上記作用効果を具体的に得ることができる。

【0016】

上記樹脂注入成形品において、樹脂流路は、互いに間隔をあけて複数設けられていてもよい。

【0017】

この構成によると、樹脂流路を互いに間隔をあけて複数設けるようにしたので、ＲＴＭ法を用いる樹脂注入成形品の製造において、成形型のキャビティに注入された液状のマトリックス樹脂が複数の樹脂流路に流通し、キャビティにおけるコア材の厚肉部で突出した部分と対応する箇所でマトリックス樹脂をスムーズに流すのに有利である。

【0018】

上記樹脂注入成形品において、樹脂流路は、コア材における厚肉部の突出した部分の周側面にも当該厚肉部の周方向に沿って延びるように設けられていてもよい。

【0019】

この構成によると、樹脂流路を厚肉部の突出した部分の周側面にもその周方向に沿って延びるように設けるようにしたので、ＲＴＭ法を用いる樹脂注入成形品の製造において、成形型のキャビティに注入されたマトリックス樹脂が樹脂流路を伝って厚肉部の突出した部分の側部をスムーズに流れ、マトリックス樹脂をキャビティに速やかに充填することができる。それにより、本発明による上記作用効果を好適に得ることができる他、樹脂注入成形品の生産性を向上させることができる。

【0020】

上記樹脂注入成形品において、コア材における厚肉部の突出した部分は、コア材の面内方向における少なくとも一方向に延びる凸部を構成していてもよい。

【0021】

この構成によると、コア材における厚肉部の突出した部分が少なくとも一方向に延びる凸部を構成するようにしたので、厚肉部の突出した部分が補強リブとして機能し、樹脂注入成形品の剛性を高めることができる。

【0022】

上記樹脂注入成形品において、コア材における厚肉部の突出した部分は、コア材の周縁に沿って延びる環状に設けられていてもよい。

【0023】

この構成によると、コア材における厚肉部の突出した部分をコア材の周縁に沿って延びる環状に設けるようにしたので、コア材の曲げ方向に関わらず厚肉部による補強作用が得られる。したがって、そのように厚肉部の突出した部分を環状に設けることは、樹脂注入成形品の剛性を高めるのに有利である。

【0024】

上記樹脂注入成形品において、コア材における厚肉部の突出した部分は、当該コア材の裏側に設けられていてもよい。この場合、コア材における厚肉部の突出した部分は、当該コア材の表側に設けられていなくてもよい。

【0025】

この構成によると、コア材の裏側のみに厚肉部の突出した部分を設けるようにしたので、コア材の表側で樹脂注入成形品の意匠面を平坦に構成することができる。そうした樹脂注入成形品は、自動車用途などの外装パネル（ボディパネルの外面部）に好適である。

【0026】

また、本発明は、樹脂注入成形品の製造方法を対象とする。本発明に係る樹脂注入成形品の製造方法は、樹脂発泡体からなる板状のコア材と繊維シート状物とを準備する準備ステップと、コア材および繊維シート状物を、繊維シート状物がコア材の厚さ方向における少なくとも一方側の面に配置された状態に成形型にセットした後、その成形型を型閉めすることにより、当該成形型内にコア材および繊維シート状物が配置されたキャビティを形成するセットステップとを含む。

【0027】

本発明に係る樹脂注入成形品の製造方法はさらに、キャビティにマトリックス樹脂を注入することにより、マトリックス樹脂を繊維シート状物に含浸させる含浸ステップと、繊維シート状物に含浸したマトリックス樹脂を硬化させることにより、繊維シート状物がマトリックス樹脂で固められた繊維強化樹脂層を成形する硬化ステップと、繊維強化樹脂層がコア材に成形されてなる樹脂注入成形品を、成形型を型開きして成形型から取り出す脱型ステップとを含む。

【0028】

そして、本発明に係る樹脂注入成形品の製造方法において、準備ステップでは、コア材として、相対的に薄肉な薄肉部と、薄肉部に対して当該コア材の厚さ方向に突出した相対的に厚肉な厚肉部とを有し、厚肉部の突出した部分に、当該コア材の面内方向において一方側から他方側に向けて延びる樹脂流路が設けられたコア材を準備する。そして、含浸ステップでは、マトリックス樹脂を、キャビティに対してコア材における厚肉部の突出した部分と対応する箇所で樹脂流路に流通させて充填する。

【0029】

この構成によると、コア材として、その面内方向における一方側から他方側に向けて延びる樹脂流路が厚肉部の突出した部分に設けられたコア材を用いるようにしたので、含侵ステップにおいて、成形型のキャビティに注入された液状のマトリックス樹脂が、コア材における厚肉部の突出した部分で樹脂流路を流通することによりスムーズに流れる。これによって、マトリックス樹脂がキャビティにおけるコア材の厚肉部で突出した部分と対応する箇所に溜まりにくくなり、当該コア材の突出した部分がマトリックス樹脂の圧力により潰れるのを抑制することができる。

【0030】

上記樹脂注入成形品の製造方法において、準備ステップでは、コア材として、樹脂流路である溝状凹部が厚肉部の突出した部分のうちコア材の面内方向における少なくとも一方側の側面から突出側の端面にかけて形成されているコア材を準備してもよい。

【0031】

この構成によると、コア材として、樹脂流路である溝状凹部が厚肉部の突出した部分のうちコア材の面内方向における少なくとも一方側の側面から突出側の端面にかけて形成されているコア材を用いるようにしたので、含侵ステップにおいて、成形型のキャビティに注入された液状のマトリックス樹脂を、コア材の厚肉部の突出した部分と対応する箇所で溝状凹部に流通させることによりスムーズに流すことができる。それにより、本発明による上記作用効果を具体的に得ることができる。

【0032】

上記樹脂注入成形品の製造方法において、準備ステップでは、コア材として、樹脂流路である貫通孔が厚肉部の突出した部分のうちコア材の面内方向における一方側から他方側に貫通しているコア材を準備してもよい。

【0033】

この構成によると、コア材として、樹脂流路である貫通孔が厚肉部の突出した部分のうちコア材の面内方向における一方側から他方側に貫通しているコア材を用いるようにしたので、含侵ステップにおいて、成形型のキャビティに注入されたマトリックス樹脂を、コア材の厚肉部に対応する箇所で貫通孔に流通させることによりスムーズに流すことができる。それにより、本発明による上記作用効果を具体的に得ることができる。

【0034】

上記樹脂注入成形品の製造方法において、準備ステップでは、コア材として、樹脂流路が互いに間隔をあけて複数設けられているコア材を準備してもよい。

【0035】

この構成によると、コア材として、樹脂流路が互いに間隔をあけて複数設けられているコア材を用いるようにしたので、含侵ステップにおいて、成形型のキャビティに注入された液状のマトリックス樹脂が複数の樹脂流路にそれぞれ流通し、コア材の厚肉部の突出した部分と対応する箇所でマトリックス樹脂をスムーズに流すのに有利である。

【0036】

上記樹脂注入成形品の製造方法において、準備ステップでは、コア材として、樹脂流路が厚肉部の突出した部分の側周面にも当該厚肉部の周方向に沿って延びるように設けられているコア材を準備してもよい。

【0037】

この構成によると、コア材として、樹脂流路が厚肉部の突出した部分の側周面にもその周方向に沿って延びるように設けられているコア材を用いるようにしたので、含侵ステップにおいて、成形型のキャビティに注入されたマトリックス樹脂が樹脂流路を伝って厚肉部の突出した部分の側部をスムーズに流れ、マトリックス樹脂をキャビティに速やかに充填することができる。それにより、本発明による上記作用効果を好適に得ることができる他、樹脂注入成形品の生産性を向上させることができる。

【0038】

上記樹脂注入成形品の製造方法において、準備ステップでは、コア材として、厚肉部の突出した部分がコア材の面内方向における少なくとも一方向に延びる凸部を構成しているコア材を準備してもよい。

【0039】

この構成によると、コア材として、厚肉部の突出した部分が少なくとも一方向に延びる凸部を構成しているコア材を用いるようにしたので、厚肉部の突出した部分が補強リブとして機能し、樹脂注入成形品の剛性を高めることができる。

【0040】

上記樹脂注入成形品の製造方法において、準備ステップでは、コア材として、厚肉部の突出した部分がコア材の周縁に沿って延びる環状に設けられているコア材を準備してもよい。

【0041】

この構成によると、コア材として、厚肉部の突出した部分がコア材の周縁に沿って延びる環状に設けられているコア材を用いるようにしたので、コア材の曲げ方向に関わらず厚肉部による補強作用が得られる。したがって、そのように厚肉部の突出した部分が環状に設けられたコア材を用いることは、樹脂注入成形品の剛性を高めるのに有利である。

【0042】

上記樹脂注入成形品の製造方法において、準備ステップでは、コア材として、厚肉部の突出した部分がコア材の裏側に設けられているコア材を準備してもよい。この場合、コア材としては、厚肉部の突出した部分がコア材の表側に設けられていないコア材を準備してもよい。

【0043】

この構成によると、コア材として、厚肉部の突出した部分がコア材の裏側のみに設けられているコア材を用いるようにしたので、コア材の表側で樹脂注入成形品の意匠面を平坦に構成することができる。そうした樹脂注入成形品は、自動車用途などの外装パネル（ボディパネルの外面部）に好適である。

【発明の効果】

【0044】

本発明に係る樹脂注入成形品およびその製造方法によれば、コア材が厚肉部を有する樹脂注入成形品において、コア材の厚肉部で突出した部分がマトリックス樹脂の圧力により潰れるのを抑制することができる。その結果、当該樹脂注入成形品において、繊維強化樹脂層のマトリックス樹脂が劣化および変色するのを抑制し、且つマトリックス樹脂の未含浸部が繊維シート状物に発生するのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る樹脂注入成形品の概略的な斜視図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る樹脂注入成形品を構成するコア材の概略的な平面図である。

【図3】図３は、図１のIII－III線における樹脂注入成形品の断面図である。

【図4】図４は、図１のIV－IV線における樹脂注入成形品の断面図である。

【図5】図５は、第１の実施形態に係る樹脂注入成形品の製造方法に用いる成形装置と樹脂注入成形部品の構成部材を示す図である。

【図6】図６は、第１の実施形態に係る樹脂注入成形品の製造方法におけるセットステップの様子を示す図である。

【図7】図７は、第１の実施形態に係る樹脂注入成形品の製造方法における含浸ステップの様子を示す図である。

【図8】図８は、図７のVIIIで囲んだ、成形型における樹脂注入成形品の厚肉部およびその周辺の成形箇所を示す図である。

【図9】図９は、第１の実施形態に係る樹脂注入成形品の製造方法における脱型ステップの様子を示す図である。

【図10】図１０は、第２の実施形態に係る樹脂注入成形品の概略的な斜視図である。

【図11】図１１は、第２の実施形態に係る樹脂注入成形品を構成するコア材の概略的な平面図である。

【図12】図１２は、図１０のXII－XII線における樹脂注入成形品の断面図である。

【図13】図１３は、第２の実施形態に係る樹脂注入成形品の製造方法における含浸ステップの様子を示す図である。

【図14】図１４は、図１３のXIVで囲んだ、成形型における樹脂注入成形品の厚肉部およびその周辺の成形箇所を示す図である。

【図15】図１５は、変形例に係る樹脂注入成形品の概略的な平面図である。

【図16】図１６は、図１５のXVI－XVI線における樹脂注入成形品の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0046】

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

【0047】

《第１の実施形態》
図１は、この第１の実施形態に係る樹脂注入成形品１の概略的な斜視図である。図２は、当該樹脂注入成形品１を構成するコア材３の概略的な平面図である。図３は、図１のIII－III線における樹脂注入成形品１の断面図である。図４は、図１のIV－IV線における樹脂注入成形品１の断面図である。図１に示す樹脂注入成形品１は、例えば、自動車の車体ルーフの外面部を構成するルーフパネルに用いられる。

【0048】

－ 樹脂注入成形品の構成 －
この樹脂注入成形品１は、図１、図３および図４に示すように、樹脂発泡体からなる板状のコア材３と、コア材３の外側に設けられた繊維強化樹脂層５とを備えている。

【0049】

コア材３は、図１および図２に示すように、平面視で矩形状に形成されている。このコア材３は、相対的に薄肉な薄肉部７と、相対的に厚肉な厚肉部９とを有している。薄肉部７の厚さｔ１は、例えば３ｍｍ以上且つ１０ｍｍ以下である。厚肉部９の厚さｔ２は、例えば１０ｍｍ以上且つ４０ｍｍ以下である。この厚肉部９は、コア材３の周縁部に設けられており、薄肉部７に対してコア材３の厚さ方向における一方側、具体的にはコア材３の裏側に突出している。

【0050】

厚肉部９の突出した部分は、コア材３の周縁に沿って延びる矩形環状に設けられ、薄肉部７を囲う厚肉凸部１１を構成している。この厚肉凸部１１は、コア材３の面内方向において縦横二方向に延びており、補強リブとして機能し、樹脂注入成形品１の剛性を高める役割を担う。厚肉凸部１１の外周側に臨む外周側面１３は、コア材３の厚さ方向と略平行に形成されている。他方、厚肉凸部１１の内周側に臨む内周側面１５は、コア材３の厚さ方向に対してコア材３の内方（中心側）に向かうほど厚肉凸部１１の厚さが暫減するように傾斜している。

【0051】

厚肉凸部１１には、樹脂注入成形品１の製造において繊維強化樹脂層５に含浸させる液状のマトリックス樹脂２９を流通させるための樹脂流路１７が設けられている。この樹脂流路１７としては、マトリックス樹脂２９を厚肉凸部１１の外周側から内周側に流通させるための第１の溝状凹部１９と、マトリックス樹脂２９を厚肉凸部１１の外周に流通させるための第２の溝状凹部２１とが設けられている。

【0052】

第１の溝状凹部１９は、厚肉凸部１１の周方向において互いに間隔をあけて複数（図１および図２に示す例では１３本）設けられている。これら各第１の溝状凹部１９は、厚肉凸部１１のうちコア材３の面内方向における一方側の側面、具体的には厚肉凸部１１の外周側面１３から突出側の端面２２（つまり厚肉凸部１１の裏面）にかけて形成され、厚肉凸部１１の内周側に開放されている。当該第１の溝状凹部１９の深さｄ１は、例えば１ｍｍ以上且つ５ｍｍ以下である。

【0053】

第２の溝状凹部２１は、厚肉凸部１１の外周側面１３における基端部に、厚肉部９の周方向に沿って全周に亘り設けられている。この第２の溝状凹部２１は、複数の第１の溝状凹部１９同士を厚肉凸部１１の外周側面１３で連通させている。当該第２の溝状凹部２１の深さｄ２は、例えば１ｍｍ以上且つ５ｍｍ以下である。そして、これら各第１の溝状凹部１９および第２の溝状凹部２１にはいずれにも、繊維強化樹脂層５のマトリックス樹脂２９が充填されている。

【0054】

コア材３は、図３および図４に示すように、ベースとなる概ね矩形板状の第１のコア材構成物２３と、第１のコア材構成物２３の外周縁部の裏面に設けられた矩形環状の第２のコア材構成物２５とによって構成されている。第１のコア材構成物２３は、コア材３における薄肉部７全体と厚肉部９の表側の部分とを構成している。第２のコア材構成物２５は、コア材３における厚肉部９の裏側の部分、つまり厚肉凸部１１を構成している。

【0055】

第１のコア材構成物２３および第２のコア材構成物２５はそれぞれ、多数の発泡粒子と、それら多数の発泡粒子を内包するように覆うシェルとによって構成されており、多数の発泡粒子がシェルで結着一体化された樹脂発泡体である。発泡粒子は、球体や楕円体、円柱などの形状を有し、熱可塑性樹脂からなる。発泡粒子に用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂およびポリアミド樹脂が挙げられる。

【0056】

シェルは、強化繊維および無機粒子を含有した熱可塑性樹脂からなる。強化繊維としては、例えば、炭素繊維やガラス繊維、セルロースなどの有機繊維のうちから選ばれる１種以上の短繊維が採用され得る。無機粒子は、例えばタルクや炭酸カルシウムからなる。シェルに用いられる熱硬化性樹脂としては、例えば、ビニルエステル系樹脂やフェノール系樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂が用いられる。

【0057】

繊維強化樹脂層５は、繊維シート状物２７と、繊維シート状物２７を内包したマトリックス樹脂２９とによって構成され、マトリックス樹脂２９が繊維シート状物２７に含浸されてなる。繊維シート状物２７をなす強化繊維同士は、マトリックス樹脂２９により結着一体化されている。この繊維強化樹脂層５は、コア材３の全体を覆っており、繊維シート状物２７として、コア材３の表面を覆う第１の繊維シート状物３１と、コア材３の裏面および両側面を覆う第２の繊維シート状物３３とを含んでいる。

【0058】

それら第１の繊維シート状物３１および第２の繊維シート状物３３はいずれも、強化繊維の集合体であって、織物や不織布などの態様を採り得る。例えば、第１の繊維シート状物３１および第２の繊維シート状物３３には、多数本の強化繊維を一方向に引き揃えたＵＤ（Uni-Direction）材が複数積層された構成を採用してもよいし、多方向に積層した繊維束を補助糸によりステッチ加工されたＮＣＦ（Non-Crimp Fabric）を単層で用いた或いは複数積層した構成を採用してもよい。

【0059】

強化繊維としては、例えば、炭素繊維やガラス繊維、セラミックス繊維などの無機繊維、ステンレス繊維やスチール繊維などの金属繊維、アラミド繊維やポリエチレン繊維などの有機繊維が挙げられる。なかでも、炭素繊維は、軽量であるにも関わらず優れた機械的性質を有している。第１の繊維シート状物３１および第２の繊維シート状物３３には、強化繊維が一種単独で用いられていてもよいし、二種以上の強化繊維が併用されていてもよい。

【0060】

マトリックス樹脂２９は、第１の繊維シート状物３１および第２の繊維シート状物３３の全体に満遍なく含浸された状態で硬化されている。このマトリックス樹脂２９は、第１の繊維シート状物３１および第２の繊維シート状物３３を固めると共に、それら両方の繊維シート状物３１，３３の外面を覆って、樹脂注入成形品１の表層を形成している。すなわち、樹脂注入成形品１の外殻はマトリックス樹脂２９からなる。当該マトリックス樹脂２９としては熱硬化性樹脂が用いられる。

【0061】

マトリックス樹脂２９に用いられる熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン、ビニルエステル樹脂、シアン酸エスエル樹脂が挙げられる。なかでも、エポキシ樹脂およびビニルエステル樹脂は、耐熱性、衝撃吸収性、耐薬品性に優れた特性を有している。熱硬化性樹脂には、硬化剤や硬化促進剤、難燃材などの添加剤が含有されていてもよい。また、マトリックス樹脂２９には、熱硬化性樹脂が一種単独で用いられてもよいし、二種以上の熱硬化性樹脂が併用されていてもよい。

【0062】

－ 樹脂注入成形品の製造方法 －
上記構成の樹脂注入成形品１はＲＴＭ法を用いて製造される。図５は、樹脂注入成形品１の製造に用いられる成形装置１０１と、樹脂注入成形品１の構成部材（コア材３、第１の繊維シート状物３１および第２の繊維シート状物３３）とを示す図である。樹脂注入成形品１の製造は、図５に示す成形装置１０１を用いて行われる。

【0063】

成形装置１０１は、コア材３に繊維強化樹脂層５を成形するための成形型１０３と、成形型１０３内のキャビティ１１９を減圧する真空吸引装置１０５と、成形型１０３内のキャビティ１１９にマトリックス樹脂２９を注入する樹脂注入装置１０７と、成形型１０３の温度を制御する加熱装置（不図示）とを備えている。

【0064】

成形型１０３は、互いに対向して配置されたキャビ型１１１とコア型１１３とによって構成されている。キャビ型１１１は、固定型であって、第１の繊維シート状物３１がコア材３と共に載置される第１の成形面１１５を有している。第１の成形面１１５は、樹脂注入成形品１の表面を成形するための面であって、図５では平坦形状に示すが、樹脂注入成形品１がなすルーフパネルに応じた形状とされている。コア型１１３は、可動型であって、樹脂注入成形品１の裏面および両側面を成形するための凹状の第２の成形面１１７を有している。この第２の成形面１１７も、樹脂注入成形品１がなすルーフパネルに応じた形状とされている。

【0065】

これらキャビ型１１１およびコア型１１３は、互いに型閉めされることで第１の成形面１１５と第２の成形面１１７との間にキャビティ（成形空間）１１９を形成する。コア型１１３には、真空吸引ポート１２１と樹脂注入ポート１２３とが設けられている。

【0066】

真空吸引ポート１２１の開口は、キャビティ１１９の中央部に位置付けられている。他方、樹脂注入ポート１２３の開口は、キャビティ１１９の外周側に位置付けられている。樹脂注入ポート１２３の下流側部分は、キャビティ１１９にマトリックス樹脂２９を注入するためのゲート１２５を構成している。この実施形態において、ゲート１２５は、コア型１１３に１つだけ設けられて、キャビティ１１９の片側で開口している。

【0067】

真空吸引装置１０５は、コア型１１３の真空吸引ポート１２１に真空吸引経路１２７を介して接続されている。そして、真空吸引装置１０５は、真空吸引経路１２７を通じて真空吸引ポート１２１からキャビティ１１９を減圧するようになっている。真空吸引経路１２７の途中には、開閉弁１２９が設けられている。

【0068】

樹脂注入装置１０７は、コア型１１３の樹脂注入ポート１２３に樹脂注入経路１３１を介して接続されている。そして、樹脂注入装置１０７は、樹脂注入経路１３１を通じて樹脂注入ポート１２３下流のゲート１２５から液状のマトリックス樹脂２９をキャビティ１１９に加圧注入するようになっている。樹脂注入経路１３１の途中には、開閉弁１３３が設けられている。

【0069】

そのような成形装置１０１を用いる樹脂注入成形品１の製造方法は、準備ステップと、セットステップと、含侵ステップと、硬化ステップと、脱型ステップとを含む。この樹脂注入成形品１の製造方法について、図６～図９を参照しながら以下に説明する。

【0070】

図６は、樹脂注入成形品１の製造方法におけるセットステップの様子を示す図である。図７は、樹脂注入成形品１の製造方法における含浸ステップの様子を示す図である。図８は、図７のVIIIで囲んだ、成形型１０３における樹脂注入成形品１の厚肉部９およびその周辺の成形箇所を示す図である。図９は、樹脂注入成形品１の製造方法における脱型ステップの様子を示す図である。

【0071】

準備ステップでは、それぞれ予め作製された、上述の樹脂発泡体からなる板状のコア材３と、第１の繊維シート状物３１および第２の繊維シート状物３３とを準備する。このとき、コア材３としては、上述したように、相対的に薄肉な薄肉部７と、薄肉部７に対して当該コア材３の裏側に突出した相対的に厚肉な厚肉部９とを有し、厚肉部９の突出した部分がなす厚肉凸部１１に、樹脂流路１７として複数の第１の溝状凹部１９と第２の溝状凹部２１とが設けられたコア材３を準備する。

【0072】

コア材３は、第１のコア材構成物２３および第２のコア材構成物２５を別々に成形した後に、それら両方のコア材構成物２３，２５を互いに貼り合わせて作製されていてもよい。また、コア材３は、第１のコア材構成物２３および第２のコア材構成物２５のうち一方のコア材構成物を先に成形し、先に成形した一方のコア材構成物を他方のコア材構成物を成形するための成形型にセットして、一方のコア材構成物に他方のコア材構成物を直接成形して作製されていてもよい。

【0073】

次に行うセットステップでは、第１の繊維シート状物３１、コア材３および第２の繊維シート状物３３を、この順にキャビ型１１１の第１の成形面１１５に積層し（図５参照）、第１の繊維シート状物３１がコア材３の厚さ方向における一方側（キャビ型１１１における第１の成形面１１５側）に、第２の繊維シート状物３３がコア材３の厚さ方向における他方側（第１の成形面１１５が臨む側）にそれぞれ配置された状態にセットする。

【0074】

そして、図６に示すように、成形型１０３を型閉めすることにより、当該成形型１０３内にコア材３と第１の繊維シート状物３１および第２の繊維シート状物３３とが配置されたキャビティ１１９を形成する。なお、このとき、キャビ型１１１の成形面１０５と第１の繊維シート状物３１との間、およびコア型１１３の成形面１０７と第２の繊維シート状物３３との間にパスメディアやフローメディアと呼ばれる樹脂拡散媒体をそれぞれ配置してもよい。

【0075】

次に行う含浸ステップでは、まず、真空吸引装置１０５の開閉弁１２９を開状態として真空吸引装置１０５を作動させることにより、真空吸引ポート１２１を通じてキャビティ１１９を真空吸引により減圧する。そうしてキャビティ１１９を減圧しつつ、図７に示すように、樹脂注入装置１０７の開閉弁１３３を開状態として樹脂注入装置１０７を作動させることにより、樹脂注入ポート１２３を通じてゲート１２５からキャビティ１１９に液状のマトリックス樹脂２９を加圧注入して隅々にまで行き渡らせる。なお、真空吸引装置１０５によるキャビティ１１９の減圧は、キャビティ１１９にマトリックス樹脂２９を注入するタイミングで止めてもよい。

【0076】

ここで、マトリックス樹脂２９をキャビティ１１９の中程に開口するゲートからキャビティ１１９の高さ方向（キャビティ１１９に配置されたコア材３の厚さ方向に相当する方向）に向けて注入すると、マトリックス樹脂２９の注入圧により、第１の繊維シート状物３１、コア材３および第２の繊維シート状物３３の積層体がキャビ型１１１側に押圧されるため、第１の繊維シート状物３１に含浸されるマトリックス樹脂２９の量が、第２の繊維シート状物３３に含浸されるマトリックス樹脂２９の量に比べて少なくなり、コア材３の表側における繊維強化樹脂層５の厚さを調整しにくい。

【0077】

これに対し、この第１の実施形態に係る樹脂注入成形品１の製造方法では、マトリックス樹脂２９をキャビティ１１９の外周側から内方に注入するので、第１の繊維シート状物３１、コア材３および第２の繊維シート状物３３の積層体がマトリックス樹脂２９の注入圧によりキャビ型１１１側に押圧されず、コア材３の表側における繊維強化樹脂層５の厚さを調整することが容易である。

【0078】

含浸ステップでは、所定量のマトリックス樹脂２９をキャビティ１１９に注入し終えると、真空吸引装置１０５によるキャビティ１１９の減圧を止めて開閉弁１２９を閉じると共に、樹脂注入装置１０７によるキャビティ１１９へのマトリックス樹脂１９の注入を止めて開閉弁１３３を閉じる。なお、真空吸引装置１０５によるキャビティ１１９の減圧は、キャビティ１１９にマトリックス樹脂２９を注入し始めるタイミングやマトリックス樹脂２９の注入途中で止めてもよい。

【0079】

この含浸ステップにおいて、成形型１０３のキャビティ１１９に注入されたマトリックス樹脂２９は、第２の溝状凹部２１に流通し、第２の溝状凹部２１を伝ってコア材３の厚肉凸部１１の外周をスムーズに流れると共に、図８に矢印で示すように、厚肉凸部１１において第１の溝状凹部１９を流通することにより、その厚肉凸部１１の外周側から内周側に向けてスムーズに流れる。そのことで、マトリックス樹脂２９がキャビティ１１９全体に速やかに充填される上、マトリックス樹脂２９がキャビティ１１９におけるコア材３の厚肉凸部１１に対応する箇所に溜まりにくくなり、厚肉凸部１１にかかるマトリックス樹脂２９の圧力が高くなるのを抑えられる。

【0080】

次に行う硬化ステップでは、加熱装置により成形型１０３の温度を液状のマトリックス樹脂２９が硬化する所定の温度にまで加熱することにより、第１の繊維シート状物３１および第２の繊維シート状物３３に含浸したマトリックス樹脂２９を硬化させる。それにより、第１の繊維シート状物３１および第２の繊維シート状物３３がそれぞれマトリックス樹脂２９で固められた繊維強化樹脂層５をコア材３の外側に成形する。

【0081】

次に行う脱型ステップでは、図９に示すように、成形型１０３を型開きして、繊維強化樹脂層５がコア材３に成形されてなる樹脂注入成形品１を成形型１０３から取り出す。しかる後、樹脂注入成形品１に付いているゲート残渣物２０１やその他の不要片２０３を切除する端末処理を施す。このようにして、樹脂注入成形品１を製造することができる。

【0082】

この第１の実施形態に係る樹脂注入成形品１によると、コア材３の厚肉凸部１１に外周側から内周側に向けて延びる第１の溝状凹部１９を当該厚肉凸部１１の周方向に互いに間隔をあけて複数設け、コア材３の厚肉凸部１１の外周側面１３にその周方向に沿って延びる第２の溝状凹部２１を全周に亘り設けるようにしたので、上述の如くＲＴＭ法を用いる樹脂注入成形品１の製造方法により、樹脂注入成形品１を好適に製造することができる。

【0083】

この第１の実施形態に係る樹脂注入成形品１の製造方法によると、コア材３として、厚肉凸部１１に外周側から内周側に向けて延びる第１の溝状凹部１９が当該厚肉凸部１１の周方向に互いに間隔をあけて複数設けられたコア材３を用いるようにしたので、含浸ステップにおいて、成形型１０３のキャビティ１１９に注入された液状のマトリックス樹脂２９が、キャビティ１１９におけるコア材３の厚肉凸部１１に対応する箇所に溜まりにくくなり、コア材３の厚肉凸部１１がマトリックス樹脂２９の圧力により潰れるのを抑制することができる。その結果、繊維強化樹脂層５のマトリックス樹脂２９が劣化および変色するのを抑制し、且つマトリックス樹脂２９の未含浸部が第１の繊維シート状物３１および第２の繊維シート状物３３に発生するのを抑制することができる。

【0084】

また、この第１の実施形態に係る樹脂注入成形品１の製造方法によると、コア材３として、第２の溝状凹部２１がコア材３の厚肉凸部１１の外周側面１３にその周方向に沿って延びるように設けられているコア材３を用いるようにしたので、含侵ステップにおいて、成形型１０３のキャビティ１１９に注入された液状のマトリックス樹脂２９が第２の溝状凹部２１を伝ってコア材の厚肉凸部１１の外周をスムーズに流れ、マトリックス樹脂２９をキャビティ１１９全体に速やかに充填することができる。それにより、コア材３の厚肉凸部１１の潰れ、マトリックス樹脂２９の劣化および変色、および繊維シート状物２７における未含浸部の発生を抑制できる、といった上記作用効果が好適に得られることに加え、樹脂注入成形品１の生産性を向上させることができる。

【0085】

《第２の実施形態》
この第２の実施形態に係る樹脂注入成形品１は、樹脂流路１７の構成が上記第１の実施形態と異なる。なお、この第２の実施形態では、樹脂流路１７の構成が上記第１の実施形態と異なる他は樹脂注入成形品１について上記第１の実施形態と同様に構成されているので、構成の異なる樹脂流路１７とそれに関連した事項についてのみ説明し、同一の構成箇所は図１～図９に基づく上記実施形態１の説明に譲ることにして、その詳細な説明を省略する。

【0086】

図１０は、この第２の実施形態に係る樹脂注入成形品１の概略的な斜視図である。図１１は、この第２の実施形態に係る樹脂注入成形品１を構成するコア材３の概略的な平面図である。図１２は、図１０のXII－XII線における樹脂注入成形品１の断面図である。この第２の実施形態における樹脂注入成形品１では、図１０～図１２に示すように、コア材３の厚肉凸部１１に、当該厚肉凸部１１の外周側から内周側に貫通した貫通孔３５が樹脂流路１７として設けられている。

【0087】

貫通孔３５は、コア材３の厚肉凸部１１の周方向において互いに間隔をあけて複数（図に示す例では１３本）設けられている。これら各貫通孔３５は、コア材３の厚肉凸部１１の外周側面１３と内周側面１５とにそれぞれ開口し、直線状に延びる円筒形に形成されている。当該貫通孔３５の直径Φは、例えば１ｍｍ以上且つ５ｍｍ以下である。

【0088】

上記構成の樹脂注入成形品１は、上記第１の実施形態で説明した成形装置１０１にてＲＴＭ法を用いて製造される。この樹脂注入成形品１の製造方法について、図１３および図１４を参照しながら以下に説明する。図１３は、この第２の実施形態に係る樹脂注入成形品１の製造方法における含浸ステップの様子を示す図である。図１４は、図１２のXIVで囲んだ、成形型１０３における樹脂注入成形品１の厚肉部９およびその周辺の成形箇所を示す図である。

【0089】

樹脂注入成形品１の製造方法は、準備ステップと、セットステップと、含侵ステップと、硬化ステップと、脱型ステップとを含む。なお、この第２の実施形態に係る樹脂注入成形品１の製造方法では、セットステップ、硬化ステップおよび脱型ステップは、上記第１の実施形態に係る樹脂注入成形品１の製造方法と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

【0090】

準備ステップでは、それぞれ予め作製された、上述の樹脂発泡体からなる板状のコア材３と、第１の繊維シート状物３１および第２の繊維シート状物３３とを準備する。このとき、コア材３としては、上述したように、相対的に薄肉な薄肉部７と、薄肉部７に対して当該コア材３の裏側に突出した相対的に厚肉な厚肉部９とを有し、厚肉部９の突出した部分がなす厚肉凸部１１に、樹脂流路１７として複数の貫通孔３５が設けられたコア材３を準備する。

【0091】

コア材３の各貫通孔３５は、上述したような方法で第１のコア材構成物２３および第２のコア材構成物２５の接合体を拵えた後、その接合体に複数の貫通孔３５を形成する穿孔加工を施して形成されていてもよい。また、コア材３の各貫通孔３５は、第２のコア材構成物２５を成形する際に、当該第２のコア材構成物２５を成形する成形型にチューブ状や棒状の孔開け用部材を配置しておき、第２のコア材構成物２５を成形した後、第２のコア材構成物２５から孔開け用部材を引き抜くことで形成されていてもよい。

【0092】

次に行うセットステップでは、上記第１の実施形態における樹脂注入成形品１の製造方法と同様に、第１の繊維シート状物３１、コア材３および第２の繊維シート状物３３をキャビ型１１１にセットし、成形型１０３を型閉めして、当該成形型１０３内にコア材３と第１の繊維シート状物３１および第２の繊維シート状物３３とが配置されたキャビティ１１９を形成する。

【0093】

次に行う含浸ステップでは、上記第１の実施形態における樹脂注入成形品１の製造方法と同様に、成形型１０３のキャビティ１１９を減圧した後、図１３に示すように、そのキャビティ１１９に液状のマトリックス樹脂２９を加圧注入して隅々にまで行き渡らせる。このとき、成形型１０３のキャビティ１１９に注入されたマトリックス樹脂２９は、図１４に矢印で示すように、コア材３の厚肉凸部１１において貫通孔３５を流通することにより、コア材３の厚肉凸部１１の外周側から内周側に向けてスムーズに流れる。そのことで、マトリックス樹脂２９がキャビティ１１９におけるコア材３の厚肉凸部１１に対応する箇所に溜まりにくくなり、厚肉凸部１１にかかるマトリックス樹脂２９の圧力が高くなるのを抑えられる。

【0094】

その後、硬化ステップ、脱型ステップおよび端末処理を、上記第１の実施形態における樹脂注入成形品１の製造方法と同様に行う。このようにして、樹脂注入成形品１を製造することができる。

【0095】

この第２の実施形態に係る樹脂注入成形品１によると、コア材３の厚肉凸部１１に外周側から内周側に向けて延びる貫通孔３５を当該厚肉凸部１１の周方向に互いに間隔をあけて複数設けるようにしたので、上述の如くＲＴＭ法を用いる樹脂注入成形品１の製造方法により、樹脂注入成形品１を好適に製造することができる。

【0096】

この第２の実施形態に係る樹脂注入成形品１の製造方法によると、コア材３として、厚肉凸部１１に外周側から内周側に向けて延びる貫通孔３５が厚肉凸部１１の周方向に互いに間隔をあけて複数設けられたコア材３を用いるようにしたので、含浸ステップにおいて、成形型１０３のキャビティ１１９に加圧注入された液状のマトリックス樹脂２９が、キャビティ１１９におけるコア材３の厚肉凸部１１に対応する箇所に溜まりにくくなり、コア材３の厚肉凸部１１がマトリックス樹脂２９の圧力により潰れるのを抑制することができる。その結果、繊維強化樹脂層５のマトリックス樹脂２９が劣化および変色するのを抑制し、且つマトリックス樹脂２９の未含浸部が第１の繊維シート状物３１および第２の繊維シート状物３３に発生するのを抑制することができる。

【0097】

以上のように、本発明の例示として、好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須でない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることを以て、直ちにそれらの必須でない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

【0098】

例えば、上記第１および第２の実施形態について、以下のような構成としてもよい。

【0099】

図１５は、変形例に係る樹脂注入成形品１の概略的な平面図である。図１６は、図１５のXVI－XVI線における樹脂注入成形品１の断面図である。上記第１の実施形態では、コア材において、厚肉凸部１１（厚肉部９）は、コア材３の周縁部に矩形環状に設けられているとしたが、本発明はこれに限らない。図１５および図１６に示すように、コア材３の厚肉凸部１１は、コア材３の周縁から内側に間隔をあけて設けられていてもよい。

【0100】

その他、コア材３の厚肉凸部１１は、環状を複数に分断したような態様で設けられていてもよいし、互いに平行に並ぶ複数の壁状体をなす態様で設けられていてもよく、任意の位置に任意の形状で設けることができる。コア材３の厚肉凸部１１は、コア材３の剛性を補強する点で、コア材３の面内方向における少なくとも一方向に延びていることが好ましい。これらのことは、上記第２の実施形態においても同じである。

【0101】

上記第２の実施形態に係る樹脂注入成形品１では、コア材３の厚肉凸部１１に、樹脂流路１７として複数の貫通孔３５が形成されている態様を例示したが、本発明はこれに限らず、上記第１の実施形態に係る樹脂注入成形品１のコア材３と同様に、コア材３の厚肉凸部１１には、マトリックス樹脂２９を厚肉凸部１１の外周に流通させるための第２の溝状凹部２１が複数の貫通孔３５と併せて形成されていてもよい。

【0102】

上記第１および第２の実施形態に係る樹脂注入成形品１では、コア材３の厚肉部９が当該コア材３の裏側だけに突出しているとしたが、本発明はこれに限らない。コア材３の厚肉部９は、当該コア材３の表側、つまり樹脂注入成形品１の意匠面側に突出していてもよく、コア材３の表裏両側に突出していても構わない。これらの場合、コア材３の厚肉部９の表側に突出した部分にも、コア材３裏側の厚肉凸部１１と同様に、第１の溝状凹部１９または貫通孔３５が形成されていることが好ましく、第２の溝状凹部２１も併せて形成されていることがより好ましい。

【0103】

上記第１および第２の実施形態に係る樹脂注入成形品１では、繊維強化樹脂層５がコア材３の全体を覆っており、コア材３の表面を覆う第１の繊維シート状物３１と、コア材３の裏面および両側面を覆う第２の繊維シート状物３３とを含んでいるとしたが、本発明はこれに限らない。繊維強化樹脂層５は、樹脂注入成形品１の表面または裏面のみに設けられていてもよい。

【0104】

繊維強化樹脂層５が樹脂注入成形品１の裏面のみに設けられる場合、コア材３の表面には、第１の繊維シート状物３１がなく、マトリックス樹脂２９のみからなる表層が設けられていてもよい。また、繊維強化樹脂層５が樹脂注入成形品１の表面のみに設けられる場合、コア材３の裏面には、第２の繊維シート状物３３がなく、マトリックス樹脂２９のみからなる表層が設けられていてもよい。

【0105】

上記第１および第２の実施形態に係る樹脂注入成形品１では、コア材１が第１のコア材構成物２３および第２のコア材構成物２５からなる構成を例示したが、本発明はこれに限らない。コア材１は、第１のコア材構成物２３および第２のコア材構成物２５を一体化した形状に成形された一枚物の樹脂成形品であってもよい。

【0106】

上記第１および第２の実施形態に係る樹脂注入成形品１の製造方法では、含浸ステップにて、キャビティ１１９の外周側から内方にマトリックス樹脂２９を注入することを例示したが、本発明はこれに限らない。例えば、成形装置１０１において、樹脂注入ポート１２３下流のゲート１２５がコア型１１３の中央部位でキャビティ１１９の高さ方向に開口し、含浸ステップでは、当該ゲート１２５から第１の繊維シート状物３１、コア材３および第２の繊維シート状物３３の積層体の中央部分に向けてマトリックス樹脂２９を注入してもよい。

【0107】

上記実施形態に係る樹脂注入成形品１では、マトリックス樹脂２９として熱硬化性樹脂が用いられているとしたが、本発明はこれに限らない。マトリックス樹脂２９には、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、熱可塑性エポキシ樹脂、アミド系樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、サルファイド系樹脂、アクリル系樹脂などの熱可塑性樹脂が用いられてもよい。マトリックス樹脂には、熱可塑性樹脂が一種単独で用いられてもよいし、二種以上の熱可塑性樹脂が併用されてもよい。

【0108】

上記実施形態に係る樹脂注入成形品１では、第１のコア材構成物２３および第２のコア材構成物２５が多数の発泡粒子およびシェルからなるコアシェル構造の樹脂材料からなるとしたが、本発明はこれに限らない。第１のコア材構成物２３および第２のコア材構成物２５はいずれも、シェルを有しない発泡樹脂によって構成されていてもよい。

【0109】

上記第１の実施形態では、樹脂注入成形品１は自動車のルーフパネルに用いられるとしたが、本発明はこれに限らない。自動車のルーフパネルは、樹脂注入成形品１の用途の一例に過ぎず、樹脂注入成形品１は、ルーフパネル以外の自動車のボディパネル、シートやサスペンション、フロアなどの自動車部品に用いられてもよいし、自動車用途に限らず、航空機部品や自動車部品、船舶部品の他、風車ブレード、スポーツ用具、建築構造材などの他用途にも広く用いることが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0110】

以上説明したように、本発明は、繊維シート状物にマトリックス樹脂を含浸させてなる繊維強化樹脂層が樹脂発泡体からなるコア材に設けられた樹脂注入成形品、およびＲＴＭ法を用いた当該樹脂注入成形品の製造方法について有用である。

【符号の説明】

【0111】

ｔ１ … 薄肉部の厚さ
ｔ２ … 厚肉部の厚さ
ｄ１ … 第１の溝状凹部の深さ
ｄ２ … 第２の溝状凹部の深さ
Φ … 貫通孔の直径
１ … 樹脂注入成形品
３ … コア材
５ … 繊維強化樹脂層
７ … 薄肉部
９ … 厚肉部
１１ … 厚肉凸部
１３ … 外周側面
１５ … 内周側面
１７ … 樹脂流路
１９ … 第１の溝状凹部（樹脂流路）
２１ … 第２の溝状凹部（樹脂流路）
２２ … 端面
２３ … 第１のコア材構成物
２５ … 第２のコア材構成物
２７ … 繊維シート状物
２９ … マトリックス樹脂
３１ … 第１の繊維シート状物
３３ … 第２の繊維シート状物
３５ … 貫通孔（樹脂流路）
１０１ … 成形装置
１０３ … 成形型
１０５ … 真空吸引装置
１０７ … 樹脂注入装置
１１１ … キャビ型
１１３ … コア型
１１５ … 第１の成形面
１１７ … 第２の成形面
１１９ … キャビティ
１２１ … 真空吸引ポート
１２３ … 樹脂注入ポート
１２５ … ゲート
１２７ … 真空吸引経路
１２９ … 開閉弁
１３１ … 樹脂注入経路
１３３ … 開閉弁
２０１ … ゲート残渣物

【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】