JP2003118019A - Ｆｒｐ構造体およびその製造方法 - Google Patents
Ｆｒｐ構造体およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 より確実に、ＦＲＰ構造体の意匠面に樹脂の
硬化収縮に起因する引け模様を発生させないようにする
とともに、成形時の樹脂の良好な流動性を確保して成形
サイクルを短縮し、生産性を向上することが可能な、Ｆ
ＲＰ構造体とその製造方法を提案する。 【解決手段】 コア材の両面に、強化繊維基材と樹脂と
を含むＦＲＰ層を有するサンドイッチ構造のＦＲＰ構造
体であって、構造体の意匠面側のＦＲＰ層における強化
繊維基材と、コア材との間に、樹脂拡散媒体が配置され
て該ＦＲＰ層と一体に成形されていることを特徴とする
ＦＲＰ構造体、およびその製造方法。
硬化収縮に起因する引け模様を発生させないようにする
とともに、成形時の樹脂の良好な流動性を確保して成形
サイクルを短縮し、生産性を向上することが可能な、Ｆ
ＲＰ構造体とその製造方法を提案する。 【解決手段】 コア材の両面に、強化繊維基材と樹脂と
を含むＦＲＰ層を有するサンドイッチ構造のＦＲＰ構造
体であって、構造体の意匠面側のＦＲＰ層における強化
繊維基材と、コア材との間に、樹脂拡散媒体が配置され
て該ＦＲＰ層と一体に成形されていることを特徴とする
ＦＲＰ構造体、およびその製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＲＰ構造体およ
びその製造方法に関し、とくに、成形の際の樹脂の良好
な拡散性と意匠面の良好な仕上がりとを両立させ、か
つ、成形サイクルを短縮でき生産性の向上をはかること
ができるＦＲＰ構造体およびその製造方法に関する。
びその製造方法に関し、とくに、成形の際の樹脂の良好
な拡散性と意匠面の良好な仕上がりとを両立させ、か
つ、成形サイクルを短縮でき生産性の向上をはかること
ができるＦＲＰ構造体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】コア材の両面側に強化繊維基材を配置
し、コア材の面に沿う方向に樹脂を流動させ強化繊維基
材に含浸させてＦＲＰ層を形成し、サンドイッチ構造の
ＦＲＰ構造体を成形する技術が知られている。また、こ
の成形においては、樹脂の拡散性を向上するために、コ
ア材にその面方向に延びる複数の溝を形成し、注入した
樹脂を溝に沿わせて流動、拡散させるようにした技術も
知られている。
し、コア材の面に沿う方向に樹脂を流動させ強化繊維基
材に含浸させてＦＲＰ層を形成し、サンドイッチ構造の
ＦＲＰ構造体を成形する技術が知られている。また、こ
の成形においては、樹脂の拡散性を向上するために、コ
ア材にその面方向に延びる複数の溝を形成し、注入した
樹脂を溝に沿わせて流動、拡散させるようにした技術も
知られている。
【０００３】とくに、成形サイクルを早めるための樹脂
流動性を高める手段として、コア材の表面に樹脂拡散溝
を形成することは、極めて有効な手段である。しかし、
コア材の、構造体の意匠面側の面にこのような溝が形成
されていると、樹脂硬化時に溝内に残っている樹脂が収
縮を起こし、凹状の引けを生じるため、成形後のＦＲＰ
構造体の意匠面にすじ状の欠点が生じ、意匠面に高い平
滑性が要求される自動車用外板等のＦＲＰ構造体では、
製品不良の原因となる。そのため、コア材のとくに意匠
面側には樹脂拡散溝を形成することはできない。
流動性を高める手段として、コア材の表面に樹脂拡散溝
を形成することは、極めて有効な手段である。しかし、
コア材の、構造体の意匠面側の面にこのような溝が形成
されていると、樹脂硬化時に溝内に残っている樹脂が収
縮を起こし、凹状の引けを生じるため、成形後のＦＲＰ
構造体の意匠面にすじ状の欠点が生じ、意匠面に高い平
滑性が要求される自動車用外板等のＦＲＰ構造体では、
製品不良の原因となる。そのため、コア材のとくに意匠
面側には樹脂拡散溝を形成することはできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような問題に対
し、未だ出願未公開の段階にあるが、先に本出願人によ
り、コア材の反意匠面側にのみ樹脂拡散溝を形成し、そ
の溝底からコア材の意匠面側へと貫通する樹脂流動孔を
設けて、意匠面側については樹脂拡散溝を形成すること
なく樹脂の広がりを改善できるようにした構造が提案さ
れている（特願２０００−２７５９１７号）。
し、未だ出願未公開の段階にあるが、先に本出願人によ
り、コア材の反意匠面側にのみ樹脂拡散溝を形成し、そ
の溝底からコア材の意匠面側へと貫通する樹脂流動孔を
設けて、意匠面側については樹脂拡散溝を形成すること
なく樹脂の広がりを改善できるようにした構造が提案さ
れている（特願２０００−２７５９１７号）。
【０００５】しかし、この先に提案した構造において
も、コア材の貫通孔に残った樹脂に引けが生じるため、
成形されたＦＲＰ構造体の意匠面において、その貫通孔
に対応する部位に凹状の欠陥が生じることがあり、引け
対策としては未だ不十分であることが判明した。
も、コア材の貫通孔に残った樹脂に引けが生じるため、
成形されたＦＲＰ構造体の意匠面において、その貫通孔
に対応する部位に凹状の欠陥が生じることがあり、引け
対策としては未だ不十分であることが判明した。
【０００６】そこで本発明の課題は、より確実に、ＦＲ
Ｐ構造体の意匠面に樹脂の硬化収縮に起因する引け模様
を発生させないようにするとともに、成形時の樹脂の良
好な流動性を確保して成形サイクルを短縮し、生産性を
向上することが可能な、ＦＲＰ構造体とその製造方法を
提案することにある。
Ｐ構造体の意匠面に樹脂の硬化収縮に起因する引け模様
を発生させないようにするとともに、成形時の樹脂の良
好な流動性を確保して成形サイクルを短縮し、生産性を
向上することが可能な、ＦＲＰ構造体とその製造方法を
提案することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るＦＲＰ構造体は、コア材の両面に、強
化繊維基材と樹脂とを含むＦＲＰ層を有するサンドイッ
チ構造のＦＲＰ構造体であって、構造体の意匠面側のＦ
ＲＰ層における強化繊維基材と、コア材との間に、樹脂
拡散媒体が配置されて該ＦＲＰ層と一体に成形されてい
ることを特徴とするものからなる。
に、本発明に係るＦＲＰ構造体は、コア材の両面に、強
化繊維基材と樹脂とを含むＦＲＰ層を有するサンドイッ
チ構造のＦＲＰ構造体であって、構造体の意匠面側のＦ
ＲＰ層における強化繊維基材と、コア材との間に、樹脂
拡散媒体が配置されて該ＦＲＰ層と一体に成形されてい
ることを特徴とするものからなる。
【０００８】このＦＲＰ構造体においては、上記コア
材の、構造体の反意匠面に対応する面に、樹脂拡散溝が
形成されている構成、コア材に、構造体の反意匠面に
対応する面から意匠面に対応する面へと貫通する樹脂流
動孔が形成されている構成、コア材の、構造体の反意
匠面に対応する面に、樹脂拡散溝が形成されており、該
樹脂拡散溝の溝底から、コア材の、構造体の意匠面に対
応する面へと貫通する樹脂流動孔が形成されている構成
を採用することができる。引け発生防止と良好な樹脂流
動性を両立させる面からは、の構成が最も好ましい。
材の、構造体の反意匠面に対応する面に、樹脂拡散溝が
形成されている構成、コア材に、構造体の反意匠面に
対応する面から意匠面に対応する面へと貫通する樹脂流
動孔が形成されている構成、コア材の、構造体の反意
匠面に対応する面に、樹脂拡散溝が形成されており、該
樹脂拡散溝の溝底から、コア材の、構造体の意匠面に対
応する面へと貫通する樹脂流動孔が形成されている構成
を採用することができる。引け発生防止と良好な樹脂流
動性を両立させる面からは、の構成が最も好ましい。
【０００９】本発明に係るＦＲＰ構造体の製造方法は、
コア材の両面に強化繊維基材を配し、該強化繊維基材に
樹脂を含浸させることによりＦＲＰ層を形成してサンド
イッチ構造のＦＲＰ構造体を製造するに際し、コア材の
片面側において、コア材の表面に樹脂拡散媒体を直接接
触させて配置し、その上に強化繊維基材を配置した後、
樹脂を前記樹脂拡散媒体を介して拡散させつつ強化繊維
基材に含浸させ、樹脂拡散媒体を構造体中に残したまま
樹脂を硬化させることを特徴とする方法からなる。
コア材の両面に強化繊維基材を配し、該強化繊維基材に
樹脂を含浸させることによりＦＲＰ層を形成してサンド
イッチ構造のＦＲＰ構造体を製造するに際し、コア材の
片面側において、コア材の表面に樹脂拡散媒体を直接接
触させて配置し、その上に強化繊維基材を配置した後、
樹脂を前記樹脂拡散媒体を介して拡散させつつ強化繊維
基材に含浸させ、樹脂拡散媒体を構造体中に残したまま
樹脂を硬化させることを特徴とする方法からなる。
【００１０】このＦＲＰ構造体の製造方法においては、
前記同様、コア材として、構造体の反意匠面に対応す
る面に、樹脂拡散溝が形成されたものを用いる方法、
コア材として、構造体の反意匠面に対応する面から意匠
面に対応する面へと貫通する樹脂流動孔が形成されたも
のを用いる方法、コア材として、構造体の反意匠面に
対応する面に、樹脂拡散溝が形成されており、該樹脂拡
散溝の溝底から、コア材の、構造体の意匠面に対応する
面へと貫通する樹脂流動孔が形成されたものを用いる方
法を採用することができる。やはり、引け発生防止と良
好な樹脂流動性を両立させる面からは、の方法が最も
好ましい。
前記同様、コア材として、構造体の反意匠面に対応す
る面に、樹脂拡散溝が形成されたものを用いる方法、
コア材として、構造体の反意匠面に対応する面から意匠
面に対応する面へと貫通する樹脂流動孔が形成されたも
のを用いる方法、コア材として、構造体の反意匠面に
対応する面に、樹脂拡散溝が形成されており、該樹脂拡
散溝の溝底から、コア材の、構造体の意匠面に対応する
面へと貫通する樹脂流動孔が形成されたものを用いる方
法を採用することができる。やはり、引け発生防止と良
好な樹脂流動性を両立させる面からは、の方法が最も
好ましい。
【００１１】上記方法においては、少なくとも構造体の
意匠面を、成形型の型面側の面として成形することがで
きる。
意匠面を、成形型の型面側の面として成形することがで
きる。
【００１２】上記のような本発明に係るＦＲＰ構造体お
よびその製造方法において、構造体の意匠面側において
は、コア材と強化繊維基材との間に樹脂拡散媒体が介在
された形態で、その樹脂拡散媒体を構造体中に残したま
ま一体に成形されるので、樹脂が硬化収縮する際にも、
樹脂拡散媒体の存在によって局部的な引けの発生が効果
的に防止される。一方、樹脂拡散媒体が介在されている
ことにより、樹脂の良好な拡散性が確保され、樹脂は均
一かつ迅速に強化繊維基材に含浸される。したがって、
意匠面側において、樹脂の良好な流動性が確保されつ
つ、引けの発生が防止される。樹脂の良好な流動性によ
り、成形サイクルが短縮されて生産性が向上され、樹脂
の硬化収縮に伴う引けの発生が防止されることにより、
意匠面の平滑性が確保されてＦＲＰ構造体の優れた意匠
面品質が得られる。
よびその製造方法において、構造体の意匠面側において
は、コア材と強化繊維基材との間に樹脂拡散媒体が介在
された形態で、その樹脂拡散媒体を構造体中に残したま
ま一体に成形されるので、樹脂が硬化収縮する際にも、
樹脂拡散媒体の存在によって局部的な引けの発生が効果
的に防止される。一方、樹脂拡散媒体が介在されている
ことにより、樹脂の良好な拡散性が確保され、樹脂は均
一かつ迅速に強化繊維基材に含浸される。したがって、
意匠面側において、樹脂の良好な流動性が確保されつ
つ、引けの発生が防止される。樹脂の良好な流動性によ
り、成形サイクルが短縮されて生産性が向上され、樹脂
の硬化収縮に伴う引けの発生が防止されることにより、
意匠面の平滑性が確保されてＦＲＰ構造体の優れた意匠
面品質が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態を、図面を参照して説明する。図１〜図４は、本発
明による代表的な実施の各形態を、模式的に示してい
る。図１に示す第１形態に係るＦＲＰ構造体３０では、
発泡体（たとえば、ウレタンフォーム）等からなるコア
材３１の意匠面側に、コア材の表面に直接接触させて樹
脂拡散媒体３２が配置され、その上に強化繊維基材３３
が配置される。樹脂拡散媒体３２は、たとえば合成繊維
製のメッシュからなり、強化繊維基材３３に比べ樹脂流
動抵抗が１／３〜１／２０程度と低く、樹脂を良好に流
動させつつ強化繊維基材３３に含浸させるためのもので
ある。
形態を、図面を参照して説明する。図１〜図４は、本発
明による代表的な実施の各形態を、模式的に示してい
る。図１に示す第１形態に係るＦＲＰ構造体３０では、
発泡体（たとえば、ウレタンフォーム）等からなるコア
材３１の意匠面側に、コア材の表面に直接接触させて樹
脂拡散媒体３２が配置され、その上に強化繊維基材３３
が配置される。樹脂拡散媒体３２は、たとえば合成繊維
製のメッシュからなり、強化繊維基材３３に比べ樹脂流
動抵抗が１／３〜１／２０程度と低く、樹脂を良好に流
動させつつ強化繊維基材３３に含浸させるためのもので
ある。
【００１４】強化繊維基材３３は、たとえば、複数枚積
層配置されるが、配置の形態や配置される強化繊維基材
自体の形態はとくに限定されない。織物の形態が好まし
いが、一方向性織物、マットと組み合わせたものも可能
である。また、強化繊維の種類もとくに限定されず、炭
素繊維やガラス繊維、アラミド繊維、さらにはこれらを
併用した強化繊維が例示される。
層配置されるが、配置の形態や配置される強化繊維基材
自体の形態はとくに限定されない。織物の形態が好まし
いが、一方向性織物、マットと組み合わせたものも可能
である。また、強化繊維の種類もとくに限定されず、炭
素繊維やガラス繊維、アラミド繊維、さらにはこれらを
併用した強化繊維が例示される。
【００１５】成形過程では、ＦＲＰのマトリックス樹脂
となる樹脂３４が注入され、該樹脂３４が樹脂拡散媒体
３２を介して良好に拡散されつつ、強化繊維基材３３に
均一かつ迅速に含浸されていく。含浸された樹脂３４を
硬化させることにより、意匠面側のＦＲＰ層３５が形成
される。樹脂拡散媒体３２は、成形されるＦＲＰ構造体
３０中に残され、ＦＲＰ層３２内に一体成形される。
となる樹脂３４が注入され、該樹脂３４が樹脂拡散媒体
３２を介して良好に拡散されつつ、強化繊維基材３３に
均一かつ迅速に含浸されていく。含浸された樹脂３４を
硬化させることにより、意匠面側のＦＲＰ層３５が形成
される。樹脂拡散媒体３２は、成形されるＦＲＰ構造体
３０中に残され、ＦＲＰ層３２内に一体成形される。
【００１６】注入される樹脂の種類はとくに限定され
ず、ＦＲＰのマトリックス樹脂となるものであればあら
ゆる樹脂が使用可能である。たとえば、エポキシ樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノ
ール樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリエステル、ポリオレ
フィン、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂、さらにはこ
れらの混合樹脂等を使用できる。
ず、ＦＲＰのマトリックス樹脂となるものであればあら
ゆる樹脂が使用可能である。たとえば、エポキシ樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノ
ール樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリエステル、ポリオレ
フィン、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂、さらにはこ
れらの混合樹脂等を使用できる。
【００１７】一方コア材３１の反意匠面側には、上記と
同様の強化繊維基材３６が配され、その上に本実施態様
では離形資材としての離形織布３７が配され、その上に
上記と同様の樹脂拡散媒体３８が配されている。注入さ
れる樹脂３４は、樹脂拡散媒体３８を介して良好に拡散
されつつ、離形織布３７を透過して強化繊維基材３６に
含浸される。成形後には、樹脂拡散媒体３８は離形織布
３７と一緒に剥離されて除去され、残った強化繊維基材
３６とマトリックス樹脂３４からなるＦＲＰ層３９が反
意匠面側のＦＲＰ層として成形される。その結果、コア
材３１の各面にＦＲＰ層３５、３９を備えたサンドイッ
チ構造のＦＲＰ構造体３０が成形される。
同様の強化繊維基材３６が配され、その上に本実施態様
では離形資材としての離形織布３７が配され、その上に
上記と同様の樹脂拡散媒体３８が配されている。注入さ
れる樹脂３４は、樹脂拡散媒体３８を介して良好に拡散
されつつ、離形織布３７を透過して強化繊維基材３６に
含浸される。成形後には、樹脂拡散媒体３８は離形織布
３７と一緒に剥離されて除去され、残った強化繊維基材
３６とマトリックス樹脂３４からなるＦＲＰ層３９が反
意匠面側のＦＲＰ層として成形される。その結果、コア
材３１の各面にＦＲＰ層３５、３９を備えたサンドイッ
チ構造のＦＲＰ構造体３０が成形される。
【００１８】上記第１形態においては、とくに意匠面側
において、コア材３１の表面と強化繊維基材３３との間
に樹脂拡散媒体３２が介在されているので、樹脂３４の
良好な流動性と、樹脂３４の硬化収縮に伴う引けの発生
が防止され、引けのない、平滑な意匠面が得られる。
において、コア材３１の表面と強化繊維基材３３との間
に樹脂拡散媒体３２が介在されているので、樹脂３４の
良好な流動性と、樹脂３４の硬化収縮に伴う引けの発生
が防止され、引けのない、平滑な意匠面が得られる。
【００１９】図２に示す第２形態に係るＦＲＰ構造体４
０では、コア材４１の意匠面側の形態は第１形態と同じ
であるが、コア材４１の反意匠面側の表面上に、複数の
樹脂拡散溝４２が形成されている。この樹脂拡散溝４２
は、コア材４１の表面上で樹脂を良好に拡散させるため
のもので、第１形態における樹脂拡散媒体３８と同等の
機能を果たす。したがってこの第２形態では、コア材４
１の反意匠面側には強化繊維基材４３のみが配され、注
入された樹脂３４は、樹脂拡散溝４２によって良好に拡
散されつつ、強化繊維基材４３に含浸される。意匠面側
では第１形態と同様平滑な優れた意匠面が形成され、反
意匠面側では離形織布や樹脂拡散媒体を剥離する必要が
ないので、成形がより容易になり、成形サイクルがより
短縮される。
０では、コア材４１の意匠面側の形態は第１形態と同じ
であるが、コア材４１の反意匠面側の表面上に、複数の
樹脂拡散溝４２が形成されている。この樹脂拡散溝４２
は、コア材４１の表面上で樹脂を良好に拡散させるため
のもので、第１形態における樹脂拡散媒体３８と同等の
機能を果たす。したがってこの第２形態では、コア材４
１の反意匠面側には強化繊維基材４３のみが配され、注
入された樹脂３４は、樹脂拡散溝４２によって良好に拡
散されつつ、強化繊維基材４３に含浸される。意匠面側
では第１形態と同様平滑な優れた意匠面が形成され、反
意匠面側では離形織布や樹脂拡散媒体を剥離する必要が
ないので、成形がより容易になり、成形サイクルがより
短縮される。
【００２０】図３に示す第３形態に係るＦＲＰ構造体５
０では、第１形態に比べ、コア材５１にその厚み方向に
貫通する複数の樹脂流動孔５２が形成されている。その
他の構成は、実質的に第１形態と同じである。この第３
形態では、コア材５１の樹脂流動孔５２を通して、樹脂
３４は意匠面側と反意匠面側との間を実質的に自由に流
動できるので、両面側においてより良好かつ均一な樹脂
拡散が達成される。そして意匠面側においては、強化繊
維基材３３とコア材５１との間に介在する樹脂拡散媒体
３２により、樹脂の硬化収縮に伴う引けの発生が防止さ
れ、平滑な優れた意匠面が形成される。
０では、第１形態に比べ、コア材５１にその厚み方向に
貫通する複数の樹脂流動孔５２が形成されている。その
他の構成は、実質的に第１形態と同じである。この第３
形態では、コア材５１の樹脂流動孔５２を通して、樹脂
３４は意匠面側と反意匠面側との間を実質的に自由に流
動できるので、両面側においてより良好かつ均一な樹脂
拡散が達成される。そして意匠面側においては、強化繊
維基材３３とコア材５１との間に介在する樹脂拡散媒体
３２により、樹脂の硬化収縮に伴う引けの発生が防止さ
れ、平滑な優れた意匠面が形成される。
【００２１】図４に示す第４形態に係るＦＲＰ構造体６
０では、第２形態に比べ、コア材６１に、反意匠面側に
形成された各樹脂拡散溝４２の溝底から意匠面側へと貫
通する樹脂流動孔６２が形成されている。その他の構成
は、実質的に第２形態と同じである。この第４形態で
は、コア材６１の反意匠面側においては樹脂拡散溝４２
により樹脂３４の良好な流動性が確保されるとともに、
樹脂流動孔６２を通して樹脂３４は意匠面側と反意匠面
側との間を実質的に自由に流動できるので、両面側にお
いてより良好かつ均一な樹脂拡散が達成される。そして
意匠面側においては、強化繊維基材３３とコア材６１と
の間に介在する樹脂拡散媒体３２により、樹脂の硬化収
縮に伴う引けの発生が防止され、平滑な優れた意匠面が
得られる。
０では、第２形態に比べ、コア材６１に、反意匠面側に
形成された各樹脂拡散溝４２の溝底から意匠面側へと貫
通する樹脂流動孔６２が形成されている。その他の構成
は、実質的に第２形態と同じである。この第４形態で
は、コア材６１の反意匠面側においては樹脂拡散溝４２
により樹脂３４の良好な流動性が確保されるとともに、
樹脂流動孔６２を通して樹脂３４は意匠面側と反意匠面
側との間を実質的に自由に流動できるので、両面側にお
いてより良好かつ均一な樹脂拡散が達成される。そして
意匠面側においては、強化繊維基材３３とコア材６１と
の間に介在する樹脂拡散媒体３２により、樹脂の硬化収
縮に伴う引けの発生が防止され、平滑な優れた意匠面が
得られる。
【００２２】上記第１〜第４形態のうち、樹脂の均一な
流動性、成形の容易性、成形サイクルの短縮化、さらに
はより平滑で優れた意匠面形成の面から、第４形態が最
も好ましい。とくに自動車用外板のように、外観上厳し
い意匠性が要求されるものの場合には、第４形態が最適
である。
流動性、成形の容易性、成形サイクルの短縮化、さらに
はより平滑で優れた意匠面形成の面から、第４形態が最
も好ましい。とくに自動車用外板のように、外観上厳し
い意匠性が要求されるものの場合には、第４形態が最適
である。
【００２３】上記第４形態について、より具体的なＦＲ
Ｐ構造体の製造方法を示す。図５および図６は、本発明
の一実施態様に係るＦＲＰ構造体の製造方法を実施する
ための成形装置を示している。図５において、１は、発
泡体（たとえば、ウレタンフォーム）からなるコア材を
示しており、このコア材１の両面に、強化繊維基材２が
配置される。本実施態様では、強化繊維基材２は、複数
枚積層配置されているが、配置の形態、配置される強化
繊維の形態はとくに限定されない。また、強化繊維の種
類もとくに限定されず、前述したように、炭素繊維やガ
ラス繊維、アラミド繊維、さらにはこれらを併用した強
化繊維を用いることができる。
Ｐ構造体の製造方法を示す。図５および図６は、本発明
の一実施態様に係るＦＲＰ構造体の製造方法を実施する
ための成形装置を示している。図５において、１は、発
泡体（たとえば、ウレタンフォーム）からなるコア材を
示しており、このコア材１の両面に、強化繊維基材２が
配置される。本実施態様では、強化繊維基材２は、複数
枚積層配置されているが、配置の形態、配置される強化
繊維の形態はとくに限定されない。また、強化繊維の種
類もとくに限定されず、前述したように、炭素繊維やガ
ラス繊維、アラミド繊維、さらにはこれらを併用した強
化繊維を用いることができる。
【００２４】コア材１の片面（反意匠面）には、コア材
１の面方向に並行に延びる複数の樹脂拡散溝３が形成さ
れており、各樹脂拡散溝３は、コア材１の一辺側から他
辺側まで貫通するように延びている。各樹脂拡散溝３の
溝底からは、コア材１の他面へと貫通する樹脂流動孔４
が設けられている。樹脂流動孔４は、一つの樹脂拡散溝
３に対し溝長手方向に複数配設されている。本実施態様
では、各樹脂流動孔４の径は、各樹脂拡散溝３の溝幅と
実質的に同じ大きさに設定されている。また、各樹脂流
動孔４は、隣接する樹脂拡散溝３に対して設けられる樹
脂流動孔４が千鳥状に配設されるように設けられている
ことが好ましい。
１の面方向に並行に延びる複数の樹脂拡散溝３が形成さ
れており、各樹脂拡散溝３は、コア材１の一辺側から他
辺側まで貫通するように延びている。各樹脂拡散溝３の
溝底からは、コア材１の他面へと貫通する樹脂流動孔４
が設けられている。樹脂流動孔４は、一つの樹脂拡散溝
３に対し溝長手方向に複数配設されている。本実施態様
では、各樹脂流動孔４の径は、各樹脂拡散溝３の溝幅と
実質的に同じ大きさに設定されている。また、各樹脂流
動孔４は、隣接する樹脂拡散溝３に対して設けられる樹
脂流動孔４が千鳥状に配設されるように設けられている
ことが好ましい。
【００２５】コア材１は、図５、図６に示すように、そ
の両面に強化繊維基材２が配された状態にて、成形型と
しての金型からなる下型５に収容されるが、前述の第４
形態に示したように、意匠面側においては、コア材１と
強化繊維基材２との間に、コア材１の表面に直接接触さ
せてメッシュ状の樹脂拡散媒体２０が介在される。本実
施態様では、金型からなる上型６が閉じられ、コア材１
と強化繊維基材２がキャビティ７内に所定の状態で収容
される。
の両面に強化繊維基材２が配された状態にて、成形型と
しての金型からなる下型５に収容されるが、前述の第４
形態に示したように、意匠面側においては、コア材１と
強化繊維基材２との間に、コア材１の表面に直接接触さ
せてメッシュ状の樹脂拡散媒体２０が介在される。本実
施態様では、金型からなる上型６が閉じられ、コア材１
と強化繊維基材２がキャビティ７内に所定の状態で収容
される。
【００２６】下型５には、コア材１の樹脂拡散溝３が延
設されている両側の辺に相当する下型５の両辺部分に、
樹脂注入ライン８、真空吸引ライン９が設けられてお
り、樹脂注入ライン８側に注入された樹脂が、キャビテ
ィ７内を樹脂拡散溝３延設方向に沿って拡散、流動され
た後、真空吸引ライン９側へと流動するようになってい
る。
設されている両側の辺に相当する下型５の両辺部分に、
樹脂注入ライン８、真空吸引ライン９が設けられてお
り、樹脂注入ライン８側に注入された樹脂が、キャビテ
ィ７内を樹脂拡散溝３延設方向に沿って拡散、流動され
た後、真空吸引ライン９側へと流動するようになってい
る。
【００２７】上型６には、樹脂注入ポート１０と真空吸
引ポート１１とが設けられており、樹脂注入ポート１０
が樹脂注入ライン８へと連通し、真空吸引ポート１１が
真空吸引ライン９へと連通するようになっている。図示
を省略した真空ポンプ等の吸引源により、真空吸引ポー
ト１１、真空吸引ライン９を介してキャビティ７内が吸
引減圧され、それを利用して、樹脂注入ポート１０、樹
脂注入ライン８を介してキャビティ７内に樹脂が注入さ
れる。
引ポート１１とが設けられており、樹脂注入ポート１０
が樹脂注入ライン８へと連通し、真空吸引ポート１１が
真空吸引ライン９へと連通するようになっている。図示
を省略した真空ポンプ等の吸引源により、真空吸引ポー
ト１１、真空吸引ライン９を介してキャビティ７内が吸
引減圧され、それを利用して、樹脂注入ポート１０、樹
脂注入ライン８を介してキャビティ７内に樹脂が注入さ
れる。
【００２８】注入される樹脂の種類はとくに限定され
ず、ＦＲＰのマトリックス樹脂となるものであればあら
ゆる樹脂が使用可能である。たとえば、前述したよう
に、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエ
ステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリ
エステル、ポリオレフィン、ポリアミド樹脂等の熱可塑
性樹脂、さらにはこれらの混合樹脂等を使用できる。
ず、ＦＲＰのマトリックス樹脂となるものであればあら
ゆる樹脂が使用可能である。たとえば、前述したよう
に、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエ
ステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリ
エステル、ポリオレフィン、ポリアミド樹脂等の熱可塑
性樹脂、さらにはこれらの混合樹脂等を使用できる。
【００２９】樹脂注入ライン８に流入された樹脂は、該
注入ライン８内に拡がり、樹脂注入ライン８からキャビ
ティ７内に流入される。このとき、流入樹脂１２は、コ
ア材１の両面側へと流入しようとするが、樹脂注入ライ
ン８からの流入部がコア材１の図の上面側（反意匠面
側）に位置しているので、大半の樹脂はこの面側に流入
され、樹脂拡散溝３に沿って流動するとともに、該面上
に配置されている強化繊維基材２に拡散、含浸される。
注入ライン８内に拡がり、樹脂注入ライン８からキャビ
ティ７内に流入される。このとき、流入樹脂１２は、コ
ア材１の両面側へと流入しようとするが、樹脂注入ライ
ン８からの流入部がコア材１の図の上面側（反意匠面
側）に位置しているので、大半の樹脂はこの面側に流入
され、樹脂拡散溝３に沿って流動するとともに、該面上
に配置されている強化繊維基材２に拡散、含浸される。
【００３０】そして、樹脂拡散溝３内を流動する樹脂の
一部は、樹脂流動孔４を通してコア材１の他面側（反意
匠面側）へと流入され、該他面側に樹脂が供給される。
樹脂流動孔４の数や配設ピッチを適切に設定することに
より、他面側にも必要十分な量の樹脂が供給される。供
給された樹脂は、樹脂拡散媒体２０によって良好かつ迅
速に拡散されつつ、強化繊維基材２に含浸される。
一部は、樹脂流動孔４を通してコア材１の他面側（反意
匠面側）へと流入され、該他面側に樹脂が供給される。
樹脂流動孔４の数や配設ピッチを適切に設定することに
より、他面側にも必要十分な量の樹脂が供給される。供
給された樹脂は、樹脂拡散媒体２０によって良好かつ迅
速に拡散されつつ、強化繊維基材２に含浸される。
【００３１】強化繊維基材２に樹脂が含浸されることに
より、コア材１の両面にＦＲＰ層が形成され、サンドイ
ッチ構造のＦＲＰ構造体が成形される。本実施態様で
は、図５の下面側が、ＦＲＰ構造体の意匠面を構成する
ようになっている。この意匠面側に樹脂拡散媒体２０が
存在していることにより、樹脂の硬化収縮に伴う引けの
発生が適切に防止され、平滑な優れた意匠面が得られ
る。
より、コア材１の両面にＦＲＰ層が形成され、サンドイ
ッチ構造のＦＲＰ構造体が成形される。本実施態様で
は、図５の下面側が、ＦＲＰ構造体の意匠面を構成する
ようになっている。この意匠面側に樹脂拡散媒体２０が
存在していることにより、樹脂の硬化収縮に伴う引けの
発生が適切に防止され、平滑な優れた意匠面が得られ
る。
【００３２】この樹脂拡散媒体２０は、ＦＲＰ構造体成
形後にも意匠面側のＦＲＰ層内に一体的に残され、製品
の一部となる。一体的に残された樹脂拡散媒体２０は、
コア材１の一部とみなすことができるため、成形された
ＦＲＰ構造体の物性上も特に影響はない。
形後にも意匠面側のＦＲＰ層内に一体的に残され、製品
の一部となる。一体的に残された樹脂拡散媒体２０は、
コア材１の一部とみなすことができるため、成形された
ＦＲＰ構造体の物性上も特に影響はない。
【００３３】上記のような成形においては、使用材料は
特に限定されないが、たとえば自動車用外板としてＦＲ
Ｐ構造体を成形する場合には、以下のような材料を例示
できる。 強化繊維基材：東レ（株）製”トレカ”Ｔ３００クロ
ス−２００ｇ／ｍ2 目付×３プライ（３プライの構成
は、０／９０°×±４５°×０／９０°） コア：ポリウレタン製フォームコア、２０倍発泡体、
厚さ１２ｍｍ 溝加工：幅１．５ｍｍ×深さ３ｍｍ、ピッチ２０ｍｍ 孔加工：口径１．０ｍｍ貫通、ピッチ２０ｍｍ×２０ｍ
ｍ 樹脂：東レ（株）製アミン硬化系エポキシ樹脂「ＴＲ
−Ｃ３２」 樹脂拡散媒体：ポリプロピレン製＃１５０メッシュの
織物
特に限定されないが、たとえば自動車用外板としてＦＲ
Ｐ構造体を成形する場合には、以下のような材料を例示
できる。 強化繊維基材：東レ（株）製”トレカ”Ｔ３００クロ
ス−２００ｇ／ｍ2 目付×３プライ（３プライの構成
は、０／９０°×±４５°×０／９０°） コア：ポリウレタン製フォームコア、２０倍発泡体、
厚さ１２ｍｍ 溝加工：幅１．５ｍｍ×深さ３ｍｍ、ピッチ２０ｍｍ 孔加工：口径１．０ｍｍ貫通、ピッチ２０ｍｍ×２０ｍ
ｍ 樹脂：東レ（株）製アミン硬化系エポキシ樹脂「ＴＲ
−Ｃ３２」 樹脂拡散媒体：ポリプロピレン製＃１５０メッシュの
織物
【００３４】なお、上記実施態様では、上型に金型を使
用したが、たとえば図７に別の実施態様を示すように、
下型２１のみに金型を使用し、その中にコア材１と強化
繊維基材２および樹脂拡散媒体２０を収容して、上型の
代わりにシート状バッグ基材２２を使用することもでき
る。バッグ基材２２に、樹脂注入ポート２３と真空吸引
ポート２４を設けておけばよい。
用したが、たとえば図７に別の実施態様を示すように、
下型２１のみに金型を使用し、その中にコア材１と強化
繊維基材２および樹脂拡散媒体２０を収容して、上型の
代わりにシート状バッグ基材２２を使用することもでき
る。バッグ基材２２に、樹脂注入ポート２３と真空吸引
ポート２４を設けておけばよい。
【００３５】また、上記実施態様では、型内を減圧し、
その真空圧を利用して樹脂注入、拡散を行うようにした
が、樹脂の流動速度を高めるために、加圧を利用して樹
脂注入、拡散を行うようにすることもできる。すなわ
ち、注入樹脂を、積極的に加圧し（たとえば、１〜３ｋ
ｇ／ｃｍ2 程度の圧力で加圧し）、樹脂の注入、拡散速
度を高めることにより、一層迅速な成形が可能となり、
生産性を大幅に高めることが可能となる。この加圧注入
は、図７に示したようなフレキシブルなバッグ基材を用
いる場合には比較的適用しづらいが、図５に示したよう
な上下型を用いる場合には、容易に適用できる。
その真空圧を利用して樹脂注入、拡散を行うようにした
が、樹脂の流動速度を高めるために、加圧を利用して樹
脂注入、拡散を行うようにすることもできる。すなわ
ち、注入樹脂を、積極的に加圧し（たとえば、１〜３ｋ
ｇ／ｃｍ2 程度の圧力で加圧し）、樹脂の注入、拡散速
度を高めることにより、一層迅速な成形が可能となり、
生産性を大幅に高めることが可能となる。この加圧注入
は、図７に示したようなフレキシブルなバッグ基材を用
いる場合には比較的適用しづらいが、図５に示したよう
な上下型を用いる場合には、容易に適用できる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＦＲＰ構
造体およびその製造方法によれば、サンドイッチ構造の
ＦＲＰ構造体を成形するに際し、意匠面側のコア材と強
化繊維基材との間に樹脂拡散媒体を介在させて一体成形
することにより、とくに意匠面側での樹脂の良好な流動
性を確保して短時間での効率のよい成形を可能にすると
ともに、意匠面における樹脂引けの問題を解消でき、優
れた品質のＦＲＰ構造体を高い生産性をもって製造する
ことができる。
造体およびその製造方法によれば、サンドイッチ構造の
ＦＲＰ構造体を成形するに際し、意匠面側のコア材と強
化繊維基材との間に樹脂拡散媒体を介在させて一体成形
することにより、とくに意匠面側での樹脂の良好な流動
性を確保して短時間での効率のよい成形を可能にすると
ともに、意匠面における樹脂引けの問題を解消でき、優
れた品質のＦＲＰ構造体を高い生産性をもって製造する
ことができる。
【図１】本発明の第１形態に係るＦＲＰ構造体の概略構
成図である。
成図である。
【図２】本発明の第２形態に係るＦＲＰ構造体の概略構
成図である。
成図である。
【図３】本発明の第３形態に係るＦＲＰ構造体の概略構
成図である。
成図である。
【図４】本発明の第４形態に係るＦＲＰ構造体の概略構
成図である。
成図である。
【図５】本発明の一実施態様に係るＦＲＰ構造体の製造
方法を実施する成形装置の概略斜視図である。
方法を実施する成形装置の概略斜視図である。
【図６】図５の成形装置の断面図である。
【図７】本発明の別の実施態様に係る成形装置の概略断
面図である。
面図である。
１ コア材
２ 強化繊維基材
３ 樹脂拡散溝
４ 樹脂流動孔（貫通孔）
５、２１ 下型
６ 上型
７ キャビティ
８ 樹脂注入ライン
９ 真空吸引ライン
１０、２３ 樹脂注入ポート
１１、２４ 真空吸引ポート
１２ 樹脂
２２ バッグ基材
３０、４０、５０、６０ ＦＲＰ構造体
３１、４１、５１、６１ コア材
３２ 樹脂拡散媒体
３３、３６、４３ 強化繊維基材
３４ 樹脂
３５、３９ ＦＲＰ層
３７ 離形織布
３８ 樹脂拡散媒体
４２ 樹脂拡散溝
５２、６２ 樹脂流動孔
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4F072 AA04 AA07 AA08 AB06 AB09
AB10 AB28 AB30 AD04 AD08
AD13 AD23 AD37 AD38 AD44
AG03 AG20 AH04 AH12 AH25
AL09
4F100 AK01A AK01D AR00C AT00B
BA04 BA07 BA10A BA10D
DC01C DD05B DG01A DG01D
DH01A DH01D EH072 EJ202
EJ422 HB00D JL02 JL06
4F205 AA36 AC05 AD16 AG03 AJ08
HA06 HA14 HA22 HA33 HA35
HA44 HB01 HB13 HC05 HF01
HF23 HF30 HK02 HK17 HM06
HT12 HT26
Claims (9)
- 【請求項１】 コア材の両面に、強化繊維基材と樹脂と
を含むＦＲＰ層を有するサンドイッチ構造のＦＲＰ構造
体であって、構造体の意匠面側のＦＲＰ層における強化
繊維基材と、コア材との間に、樹脂拡散媒体が配置され
て該ＦＲＰ層と一体に成形されていることを特徴とする
ＦＲＰ構造体。 - 【請求項２】 コア材の、構造体の反意匠面に対応する
面に、樹脂拡散溝が形成されている、請求項１のＦＲＰ
構造体。 - 【請求項３】 コア材に、構造体の反意匠面に対応する
面から意匠面に対応する面へと貫通する樹脂流動孔が形
成されている、請求項１のＦＲＰ構造体。 - 【請求項４】 コア材の、構造体の反意匠面に対応する
面に、樹脂拡散溝が形成されており、該樹脂拡散溝の溝
底から、コア材の、構造体の意匠面に対応する面へと貫
通する樹脂流動孔が形成されている、請求項１のＦＲＰ
構造体。 - 【請求項５】 コア材の両面に強化繊維基材を配し、該
強化繊維基材に樹脂を含浸させることによりＦＲＰ層を
形成してサンドイッチ構造のＦＲＰ構造体を製造するに
際し、コア材の片面側において、コア材の表面に樹脂拡
散媒体を直接接触させて配置し、その上に強化繊維基材
を配置した後、樹脂を前記樹脂拡散媒体を介して拡散さ
せつつ強化繊維基材に含浸させ、樹脂拡散媒体を構造体
中に残したまま樹脂を硬化させることを特徴とする、Ｆ
ＲＰ構造体の製造方法。 - 【請求項６】 コア材として、構造体の反意匠面に対応
する面に、樹脂拡散溝が形成されたものを用いる、請求
項５のＦＲＰ構造体の製造方法。 - 【請求項７】 コア材として、構造体の反意匠面に対応
する面から意匠面に対応する面へと貫通する樹脂流動孔
が形成されたものを用いる、請求項５のＦＲＰ構造体の
製造方法。 - 【請求項８】 コア材として、構造体の反意匠面に対応
する面に、樹脂拡散溝が形成されており、該樹脂拡散溝
の溝底から、コア材の、構造体の意匠面に対応する面へ
と貫通する樹脂流動孔が形成されたものを用いる、請求
項５のＦＲＰ構造体の製造方法。 - 【請求項９】 少なくとも構造体の意匠面を、成形型の
型面側の面として成形する、請求項５〜８のいずれかに
記載のＦＲＰ構造体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001312447A JP3832727B2 (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | Ｆｒｐ構造体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001312447A JP3832727B2 (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | Ｆｒｐ構造体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003118019A true JP2003118019A (ja) | 2003-04-23 |
| JP3832727B2 JP3832727B2 (ja) | 2006-10-11 |
Family
ID=19131101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001312447A Expired - Fee Related JP3832727B2 (ja) | 2001-10-10 | 2001-10-10 | Ｆｒｐ構造体およびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3832727B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007269015A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-10-18 | Toray Ind Inc | 繊維強化樹脂の製造方法 |
| JP2008132650A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Toray Ind Inc | 強化繊維積層体およびその製造方法 |
| JP2008132697A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Toray Ind Inc | 繊維強化樹脂およびその製造方法 |
| JP2009012359A (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Toho Tenax Co Ltd | 発泡体コアを有するｆｒｐ成形品の成形方法 |
| US7943078B2 (en) | 2004-02-17 | 2011-05-17 | Toray Industries, Inc. | RTM molding method and device |
| KR101332539B1 (ko) * | 2006-03-08 | 2013-11-22 | 도레이 카부시키가이샤 | 섬유 강화 수지의 제조 방법 |
-
2001
- 2001-10-10 JP JP2001312447A patent/JP3832727B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7943078B2 (en) | 2004-02-17 | 2011-05-17 | Toray Industries, Inc. | RTM molding method and device |
| JP2007269015A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-10-18 | Toray Ind Inc | 繊維強化樹脂の製造方法 |
| KR101332539B1 (ko) * | 2006-03-08 | 2013-11-22 | 도레이 카부시키가이샤 | 섬유 강화 수지의 제조 방법 |
| JP2008132650A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Toray Ind Inc | 強化繊維積層体およびその製造方法 |
| JP2008132697A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Toray Ind Inc | 繊維強化樹脂およびその製造方法 |
| JP2009012359A (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Toho Tenax Co Ltd | 発泡体コアを有するｆｒｐ成形品の成形方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3832727B2 (ja) | 2006-10-11 |
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