JP7003584B2 - 繊維強化樹脂成形品の製造方法、及び繊維強化樹脂成形品 - Google Patents

Description

本発明は、繊維強化樹脂成形品の製造方法、及び繊維強化樹脂成形品に関する。

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。

熱硬化性樹脂としては、例えば、主剤と硬化剤からなる二液混合型のエポキシ樹脂が利用される。このような二液混合型の熱硬化性樹脂は、ミキシングヘッドを備えた樹脂供給装置を利用して、主剤と硬化剤とを衝突混合させながら成形型内に注入される。

特開平０４－２２４９１５号公報

熱硬化性樹脂の注入圧力が高いと、積層物のコア材が潰れる虞があるため、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、主剤及び硬化剤が共に低流量で供給されるため、互いに混ざり難くなるという問題があった。

なお、樹脂供給装置のミキシングヘッドにおいて、互いに低流量である主剤と硬化剤とを衝突させる距離を短く設定することで、混合性を向上させることも考えられる。しかしながら、このような場合、主剤及び硬化剤がミキシングヘッド内で硬化してしまう虞があり、問題となっていた。

本発明の目的は、未硬化状態の樹脂を混合し易い繊維強化樹脂成形品の製造方法等を提供することである。

本発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法は、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、樹脂供給装置から供給された未硬化状態の樹脂が、前記成形型に穿設された注入孔から注入される際に、一方の端部に前記樹脂が供給される供給口を含みかつ他方の端部に排出口を含む筒状の本体部と、前記本体部の内部に収容され前記供給口から前記排出口へ向かって流れる樹脂を混合する混合部とを有する混合器が、前記注入孔に装着された状態で、前記キャビティに前記樹脂が注入される樹脂注入工程を備える。

前記繊維強化樹脂成形品の製造方法において、前記樹脂注入工程では、前記混合器の前記排出口が、前記積層体の表面に宛がわれた状態又は前記積層体の内部に収容された状態で、前記キャビティに前記樹脂が注入されてもよい。

前記繊維強化樹脂成形品の製造方法において、前記樹脂注入工程では、前記混合器は、互いに分離可能な上流部と下流部とからなり、前記上流部は、前記供給口を含み、かつ前記注入孔に装着され、前記下流部は、前記排出口を含み、かつ前記積層体の内部に収容された状態で、前記上流部に接続されるものであってもよい。

前記繊維強化樹脂成形品の製造方法において、前記樹脂注入工程では、前記積層体は、前記混合器の前記排出口側を収容する取付孔を有するものであってもよい。

前記繊維強化樹脂成形品の製造方法において、前記樹脂注入工程では、前記積層体の前記コア材は、厚み方向に貫通する複数の孔部からなり、前記コア材の前記表面側と前記裏面側とを連通する複数の分岐路を有するものであってもよい。

前記繊維強化樹脂成形品の製造方法において、前記樹脂注入工程では、未硬化状態の前記樹脂は、主剤と硬化剤とからなる二液混合型の熱硬化性樹脂からなり、前記樹脂供給装置は、前記主剤と前記硬化剤とを衝突混合させながら前記熱硬化性樹脂を供給するスタティックミキサーを有するものであってもよい。

また、本発明に係る繊維強化樹脂成形品は、前記何れかに記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法により製造されたものからなる。

本発明によれば、未硬化状態の樹脂を混合し易い繊維強化樹脂成形品の製造方法等を提供することができる。

実施形態１の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 成形装置の固定金型に、コア材と一対の補強繊維基材からなる積層体がセットされる工程を示す説明図 一部が切り欠かれた状態の混合器の斜視図 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 樹脂注入工程において、樹脂供給装置から供給された樹脂を、更に混合器を利用して混合しながら、キャビティ内及び積層体内に注入する様子を示す説明図 固定金型から成形品が脱型される工程（脱型工程）を示す説明図 実施形態２の混合器を利用した成形品の製造方法における樹脂注入工程を示す説明図 実施形態３の成形品の製造方法における樹脂注入工程を示す説明図 実施形態４の混合器を利用した成形品の製造方法における樹脂注入工程を示す説明図

＜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。

〔繊維強化樹脂成形品〕
図１は、実施形態１の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の表面１１ａ及び裏面１１ｂ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１１ａ側（図１の上側）に配され、補強繊維基材１２ｂは、裏面１１ｂ側（図１の下側）に配される。また、補強繊維基材１２ａ，１２ｂを、まとめて「補強繊維基材１２」と称する。

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。そのため、コア材１１自体は、未硬化状態の樹脂を含浸し難い構成となっている。本実施形態のコア材１１は、補強繊維基材１２よりも厚みの大きな板状（層状）をなしている。コア材１１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。なお、本実施形態のコア材１１は、１つの層（つまり、単層）からなるものの、他の実施形態においては、複数のコア材１１が積層された多層構造の状態で使用されてもよい。

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）の織物からなり、未硬化状態の樹脂を含浸し易い構成となっている。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。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。

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。

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。

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。

なお、後述するように、成形品１０は、静止型の混合器５０を利用して製造される。

〔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、混合器５０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、コア材１１と一対の補強繊維基材１２ａ，１２ｂからなる積層体Ｘがセットされる工程を示す説明図である。

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４等参照）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、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。

図２に示されるように、積層体Ｘには、混合器５０が取り付けられている。なお、説明の便宜上、図２等において、混合器５０は簡略化されている。積層体Ｘの表側の補強繊維基材１２ａ及びコア材１１には、それぞれ混合器５０が挿し込まれる取付孔１２１及び取付孔１１１が設けられている。取付孔１２１，１１１の位置は、積層体Ｘが成形型３０内にセットされた状態で、可動金型３２が備える注入孔３３（後述）の位置と重なるように設定されている。混合器５０の下端側は、積層体Ｘの内部に収容されているものの、その上端側は、積層体Ｘから突出する形で露出している。

図３は、一部が切り欠かれた状態の混合器５０の斜視図である。混合器５０は、後述する樹脂供給装置４０から吐出された二液混合型の熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）Ｒを更に混合する器具である。混合器５０は、筒状の本体部５１と、本体部５１内に静止した状態で収容される螺旋状の混合部５２とを備えている。本体部５１の上端側は、先細り状の円柱状をなしており、その下端側は、円柱状をなしている。本体部５１の上端には、樹脂供給装置４０から吐出された樹脂Ｒが供給される開口端状の供給口５１ａが設けられ、その下端には、混合部５２で混合された樹脂Ｒが排出される開口端状の排出口５１ｂが設けられている。本実施形態の混合器５０は、合成樹脂の成形品からなる。混合器５０は、使い捨て器具であり、１つの成形品１０の製造について、１つ利用される。

本実施形態の場合、積層体Ｘは、上記のように混合器５０が取付孔１２１及び取付孔１１１に取り付けられた状態で、固定金型３１の成形面３１ａ上に載せられている。また、積層体Ｘの周縁は、立ち上がった状態となっている。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等には、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。

図２に示されるように、積層体Ｘのコア材１１は、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。

図４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４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。

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Ｒを注入するための注入孔（スプルー）３３が穿設されている。注入孔３３の上流側には、樹脂供給装置４０のノズル４１が挿着される孔部３５が穿設けられている。注入孔３３は、孔部３５と繋がるように可動金型３２を貫通する形で設けられている。注入孔３３の下流側は、成形型３０のキャビティＣと繋がっている。孔部３５に挿着されたノズル４１から樹脂Ｒが吐出されると、その樹脂Ｒは、後述するように注入孔３３内に装着された混合器５０内を通過して、キャビティＣ内に供給される。

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。

図５は、型締め後の樹脂注入工程において、樹脂供給装置４０から供給された樹脂Ｒを、更に混合器５０を利用して混合しながら、キャビティＣ内及び積層体Ｘ内に注入する様子を示す説明図である。図５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。そして、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。

図５に示されるように、型締め状態において、積層体Ｘから突出した混合器５０の上端側は、可動金型３２の注入孔３３に装着される。注入孔３３は、上流側から下流側に向かって内径が徐々に大きくなるように設定されている。積層体Ｘから露出した混合器５０の上端側の外周面は、注入孔３３を構成する壁面に対して隙間なく密着した状態となっている。

型締め後、樹脂注入工程の前に、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。

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。

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Ｒ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ｒ１と硬化剤ｒ２からなる二液混合型のエポキシ樹脂Ｒを成形型３０内に供給する。樹脂供給装置４０は、主剤ｒ１と硬化剤ｒ２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４２を備えている。主剤ｒ１と硬化剤ｒ２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４２に送られる。主剤ｒ１は、主剤用のノズル孔４２ａから混合室４３に吐出され、硬化剤ｒ２は、硬化剤用のノズル孔４２ｂから混合室４３に吐出される。その際、主剤ｒ１と硬化剤ｒ２は、互いに衝突する形で、混合室４３に吐出される。このように、ミキシングヘッド４２内で主剤ｒ１と硬化剤ｒ２が衝突しながらある程度混ざり合い、それらの混合物からなる未硬化状態のエポキシ樹脂Ｒが、ミキシングヘッド４２の先端にあるノズル４１から吐出される。

図５に示されるように、樹脂供給装置４０のノズル４１は、孔部３５に挿着された状態で混合器５０の供給口５１ａと接続しており、ノズル４１から吐出された樹脂Ｒは、供給口５１ａから混合器５０内に供給される。混合器５０内に供給された樹脂Ｒは、螺旋状の混合部５２を通過する際に更に混合され、その後、本体部５１の下端にある排出口５１ｂから外部に排出される。このようにして、主剤ｒ１と硬化剤ｒ２とが互いによく混合された状態で、キャビティＣ内の積層体Ｘ内に樹脂Ｒが供給される。混合器５０から排出された樹脂Ｒは、裏側の補強繊維基材１２ｂ内を面方向に広がりつつ移動する。その後、積層体Ｘに樹脂Ｒが十分含浸され、かつキャビティＣ内が樹脂Ｒで充填されるまで、樹脂供給装置４０から樹脂Ｒが供給される。

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。

なお、混合器５０の周囲や内部にも、樹脂Ｒが存在しているため、混合器５０は、積層体Ｘに対して一体的に固定された状態となる。樹脂Ｒの硬化後、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。

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。

以上のように、樹脂供給装置４０から供給された樹脂Ｒを更に、混合器５０を利用して混合することで、キャビティＣ内及び積層体Ｘ内により確実に混合された樹脂Ｒを供給することができる。その結果、成形品１０の樹脂部１３が均質化され、成形品１０の品質低下（例えば、ガラス転移温度Ｔｇ低下、強度等の諸物性の低下）が抑制される。

また、本実施形態の混合器５０は、予め積層体Ｘに取り付けることが可能であり、しかも、注入孔３３に装着し易い構成となっている。

＜実施形態２＞
次いで、本発明の実施形態２を、図７を参照しつつ説明する。図７は、実施形態２の混合器５０Ａを利用した成形品の製造方法における樹脂注入工程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。また、実施形態２以降の各実施形態を示す図において、各混合器は、説明の便宜上、簡略化されている。

本実施形態で利用される混合器５０Ａは、実施形態１と同様、筒状の本体部５１Ａと、本体部５１Ａ内に静止された状態で収容される螺旋状の混合部５２Ａとを備えている。ただし、本実施形態の混合器５０Ａは、積層体ＸＡとは独立しており、可動金型３２の注入孔３３にのみ収容される大きさに設定されている。混合器５０Ａは、成形型３０の型締めの際に、注入孔３３内に装着される。本体部５１Ａの上端には、樹脂供給装置のノズル４１から吐出された樹脂Ｒが供給される開口端状の供給口５１Ａａが設けられ、その下端には、混合部５２Ａで混合された樹脂Ｒが排出される開口端状の排出口５１Ａｂが設けられている。

積層体ＸＡが成形型３０のキャビティＣ内に収容された状態において、混合器５０Ａは、排出口５１Ａｂが積層体ＸＡの表側の補強繊維基材１２ａ（つまり、積層体ＸＡの表面）に宛がわれた状態で、可動金型３２の注入孔３３内に装着されている。なお、混合器５０Ａの供給口５１Ａａは、成形型３０内において、ノズル４１の開口端と繋がっている。

本実施形態の積層体ＸＡは、コア材１１Ａと、コア材１１Ａの表裏面にそれぞれ重ねられる補強繊維基材１２ａ，１２ｂとを備えている。コア材１１Ａは、実施形態１と同様、発泡樹脂の板材からなる。特に、本実施形態のコア材１１Ａには、キャビティＣ内にセットされた状態において、混合器５０Ａの供給口５１ａと重なる箇所に、貫通孔状の樹脂供給路１１２Ａが設けられている。また、樹脂供給路１１２Ａ内には、補強繊維基材１２と同様のカーボン繊維の織物からなる充填材１１３Ａが充填されている。樹脂供給路１１２Ａの開口端は、混合器５０Ａの排出口５１Ａｂよりも小さく、排出口５１Ａｂの内側に収まる大きさとなっている。

樹脂供給装置４０のノズル４１から吐出された樹脂Ｒは、実施形態１と同様、混合器５０Ａ内で混合され、その後、排出口５１ＡｂからキャビティＣ内の積層体ＸＡに向かって排出される。排出口５１Ａｂから排出された樹脂Ｒは、表側の補強繊維基材１２ａ越しに、コア材１１Ａの樹脂供給路１１２Ａ内に供給される。樹脂供給路１１２Ａ内に供給された樹脂Ｒは、裏側の補強繊維基材１２ｂに含浸されつつ、コア材１１Ａの裏面１１Ａ２及び固定金型３１の成形面３１ａに沿うように補強繊維基材１２ｂ内を面方向に移動する。なお、排出口５１Ａｂから排出された樹脂Ｒの中には、樹脂供給路１１２Ａ内に供給されず、表側の補強繊維基材１２ａに供給されるものもある。そのような樹脂Ｒは、表側の補強繊維基材１２ａに含浸されつつ、コア材１１Ａの表面１１Ａ１及び可動金型３２の成形面３２ａに沿うように補強繊維基材１２ａ内を面方向に移動する。

このように、混合器５０Ａを利用して、キャビティＣ内及び積層体ＸＡ内に、より確実に混合された樹脂Ｒを供給することができる。本実施形態の混合器５０Ａは、樹脂Ｒの硬化工程後、積層体ＸＡの表側の補強繊維基材１２ａ上に固定された状態となる。混合器５０Ａは、必要に応じて、成形体から分離される。なお、混合器５０Ａの存在が特に問題とならなければ、成形品に混合器５０Ａが取り付けられたままでもよい。

以上のように、成形品の製造過程（樹脂注入工程）において、樹脂供給装置から供給された樹脂Ｒを更に、混合器５０Ａを利用して混合しつつ、積層体ＸＡ及びキャビティＣに注入してもよい。

＜実施形態３＞
次いで、本発明の実施形態３を、図８を参照しつつ説明する。図８は、実施形態３の成形品の製造方法における樹脂注入工程を示す説明図である。本実施形態では、上記実施形態２と同様の混合器５０Ａが利用され、混合器５０Ａの下端が、積層体ＸＢの表面に宛がわれた状態で使用される。本実施形態は、上記実施形態２と比べて、使用する積層体ＸＢの構成のみが異なる。積層体ＸＢは、コア材１１Ｂと、その表裏面に重ねられる補強繊維基材１２ａ，１２ｂとを備えている。コア材１１Ｂには、厚み方向に貫通する複数の分岐路１１４Ｂを備えている。分岐路１１４Ｂは、主として、表側の補強繊維基材１２ａに含浸され、面方向に移動する樹脂Ｒの流れを、裏側の補強繊維基材１２ｂに分岐させる。なお、分岐路１１４Ｂは、裏側の補強繊維基材１２ｂに含浸され、面方向に移動する樹脂Ｒを表側の補強繊維基材１２ａへ移動させる場合もある。本実施形態のように、型締め状態の成形型３０において、注入孔３３に装着された混合器５０Ａと重なるように、コア材１１Ｂを厚み方向に貫通する孔（例えば、実施形態２の樹脂供給路１１２Ａ）が設けられていなくても、その代わりに複数の分岐路１１４Ｂがコア材１１Ｂに設けられることで、積層体ＸＢの表側の補強繊維基材１２ａのみならず、裏側の補強繊維基材１２ｂにも、混合器５０Ａで混合された樹脂Ｒを効率よく供給することができる。

なお、他の実施形態においては、実施形態２の樹脂供給口と共に、本実施形態の分岐路１１４Ｂが併用されてもよい。

＜実施形態４＞
次いで、本発明の実施形態４を、図９を参照しつつ説明する。図９は、実施形態４の混合器５０Ｃを利用した成形品の製造方法における樹脂注入工程を示す説明図である。本実施形態の混合器５０Ｃは、上流側と下流側とで別れる２部品からなる。具体的には、可動金型３２の注入孔３３に収容される形で装着される上流部５０Ｃ１と、積層体ＸＣ内に設けられた取付孔１１５Ｃに挿入される形で取り付けられる下流部５０Ｃ２とからなる。このような混合器５０Ｃは、図９に示されるように、積層体ＸＣがセットされた型締め状態の成形型３０内において、上流部５０Ｃ１と下流部５０Ｃ２とが繋がって一体化する。

上流部５０Ｃ１は、成形型３０の型開き時に、可動金型３２の注入孔３３に装着される。上流部５０Ｃ１の上端（つまり、混合器５０Ｃの上端）には、樹脂供給装置４０から吐出された樹脂Ｒが供給される開口端状の供給口５１Ｃａが設けられている。下流部５０Ｃ２は、成形型３０の型開き時に、積層体ＸＣがキャビティＣ（固定金型３１の成形面３１ａ）にセットされる前に、又はそれにセットされた後、コア材１１Ｃに設けられた取付孔１１５Ｃに挿し込まれる形で取り付けられる。下流部５０Ｃ２の下端（つまり、混合器５０Ｃの下端）には、本体部５１Ｃ内の混合部５２Ｃで混合された樹脂Ｒを外部へ排出する開口端状の排出口５１Ｃｂが設けられている。

混合器５０Ｃの本体部５１Ｃは、上流部５０Ｃ１側の部分と、下流部５０Ｃ２側の部分からなり、また、混合器５０Ｃの混合部５２Ｃも、上流部５０Ｃ１側の部分と、下流部５０Ｃ２側の部分からなる。上流部５０Ｃ１及び下流部５０Ｃ２が一体化すると、１つの本体部５１Ｃが形成されると共に、１つの混合部５２Ｃが形成される。なお、上流部５０Ｃ１及び下流部５０Ｃ２が一体化した状態において、上流部５０Ｃ１の下端５１Ｃｃと、下流部５０Ｃ２の上端５１Ｃｄとは、互いに突き当てられた形となる。

積層体ＸＣのコア材１１Ｃが備える取付孔１１５Ｃは、コア材１１Ｃを厚み方向に貫通する形で設けられている。取付孔１１５Ｃは、混合器５０Ｃの下流部５０Ｃ２のみを収容する。なお、取付孔１１５Ｃの表側の開口縁部１１６Ｃは、取付孔１１５Ｃを取り囲みつつ、コア材１１Ｃの表面１１Ｃ１から盛り上がった形をなしている。この開口縁部１１６Ｃは、積層体ＸＣの状態において、表側の補強繊維基材１２ａから露出した状態となっている。つまり、補強繊維基材１２ａには、開口縁部１１６Ｃ及び取付孔１１５Ｃに収容された混合器５０Ｃの下流部５０Ｃ２を露出させる円形状の窓部１２ｃが設けられている。また、コア材１１Ｃには、表面１１Ｃ１側と裏面１１Ｃ２側とを連通する貫通孔状の分岐路１１４Ｃが複数設けられている。

図９に示されるように、型締め状態の成形型３０内において、積層体ＸＣに取り付けられた下流部５０Ｃ２と、可動金型３２の注入孔３３にセットされていた上流部５０Ｃ１とが一体化されて、１つの混合器５０Ｃが得られる。このような混合器５０Ｃの供給口５１Ｃａから、混合器５０Ｃ内に樹脂Ｒが供給され、その後、本体部５１Ｃ内の混合部５２Ｃで混合されると、排出口５１Ｃｂから樹脂Ｒが積層体ＸＣ内に排出される。その際、排出口５１Ｃｂから排出された樹脂Ｒは、裏側の補強繊維基材１２ｂに含浸されつつ、固定金型３１の成形面３１ａ及びコア材１１Ｃの裏面１１Ｃ２に沿う形で、補強繊維基材１２ｂ内を面方向に広がるように移動する。補強繊維基材１２ｂ内を移動する樹脂Ｒの一部は、分岐路１１４Ｃを通って、コア材１１Ｃの表面１１Ｃ１側へ移動し、表側の補強繊維基材１２ａに供給される。

このように、複数の部品に分かれた混合器５０Ｃを利用しても、キャビティＣ内及び積層体ＸＡ内に、より確実に混合された樹脂Ｒを供給することができる。混合器５０Ｃの下流部５０Ｃ２のみが、積層体ＸＣから突出しないように内部に収容されることで、混合器５０Ｃが積層体ＸＣから出っ張り、周辺にある物（例えば、成形型３０）等と干渉することが抑制される。なお、混合器５０Ｃは、樹脂Ｒの硬化工程後、積層体ＸＣの表側の補強繊維基材１２ａ上に固定された状態となる。混合器５０Ｃは、必要に応じて、成形体から分離される。なお、混合器５０Ｃの存在が特に問題とならなければ、成形品に混合器５０Ｃが取り付けられたままでもよい。また、混合器５０Ｃのうち、上流部５０Ｃ１のみを成形品から除去してもよい。本実施形態の場合、上流部５０Ｃ１のみ、下流部５０Ｃ２から分離し易い構成となっている。

＜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。

（１）上記実施形態１等において、混合器は、合成樹脂の成形品からなるものの、本発明の目的を損なわない限り、これに限られず、他の実施形態においては、例えば、金属製等の他の素材から形成される混合器であってもよい。

（２）上記実施形態１等において、混合器内の混合部の形状は、螺旋状をなしていたが、本発明の目的を損なわない限り、これに限られず、他の実施形態においては、例えば、公知のスタティックミキサーで使用される混合部の形状が適用されてもよい。

（３）他の実施形態においては、可動金型に穿設される注入孔及び混合器をそれぞれ長く設定し、樹脂を混合する距離を長く設定してもよい。混合器の長さ等の諸条件は、目的に応じて適宜、設定される。

（４）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。

１０…繊維強化樹脂成形品（成形品）、１１…コア材、１２ａ，１２ｂ…補強繊維基材、１３…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）、３３…注入孔、３２ａ…成形面、４０…樹脂供給装置、５０…混合器、５１…本体部、５２…混合部、Ｃ…キャビティ、Ｒ…未硬化状態の樹脂、Ｘ…積層体

Claims (6)

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、樹脂供給装置から供給された未硬化状態の樹脂が、前記成形型に穿設された注入孔から注入される際に、一方の端部に前記樹脂が供給される供給口を含みかつ他方の端部に排出口を含む筒状の本体部と、前記本体部の内部に収容され前記供給口から前記排出口へ向かって流れる樹脂を混合する混合部とを有する混合器が、前記注入孔に装着された状態で、前記キャビティに前記樹脂が注入される樹脂注入工程を備え、
   前記樹脂注入工程において、前記混合器の前記排出口が、前記積層体の表面に宛がわれた状態又は前記積層体の内部に収容された状態で、前記キャビティに前記樹脂が注入される繊維強化樹脂成形品の製造方法。
2. 前記樹脂注入工程において、前記混合器は、互いに分離可能な上流部と下流部とからなり、前記上流部は、前記供給口を含み、かつ前記注入孔に装着され、前記下流部は、前記排出口を含み、かつ前記積層体の内部に収容された状態で、前記上流部に接続される請求項１に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。
3. 前記樹脂注入工程において、前記積層体は、前記混合器の前記排出口側を収容する取付孔を有する請求項１または請求項２に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。
4. 前記樹脂注入工程において、前記積層体の前記コア材は、厚み方向に貫通する複数の孔部からなり、前記コア材の前記表面側と前記裏面側とを連通する複数の分岐路を有する請求項１～請求項３の何れか一項に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。
5. 前記樹脂注入工程において、未硬化状態の前記樹脂は、主剤と硬化剤とからなる二液混合型の熱硬化性樹脂からなり、前記樹脂供給装置は、前記主剤と前記硬化剤とを衝突混合させながら前記熱硬化性樹脂を供給するスタティックミキサーを有する請求項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。
6. 請求項１～請求項５の何れか一項に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法により製造された繊維強化樹脂成形品。

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