JP7146519B2

JP7146519B2 - 繊維強化樹脂成形体及び繊維強化樹脂成形体の製造方法

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Publication number: JP7146519B2
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Inventors: 淳大藪
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Description

本開示は、熱硬化性樹脂と繊維を含む繊維強化樹脂成形体に関する。

従来、基材としてのプリプレグにシートモールディングコンパウンドが積層されてなる繊維強化樹脂成形体が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような繊維強化樹脂成形体では、シートモールディングコンパウンドによって、繊維強化樹脂成形体の表面に補強リブやボスのような局所的な突部等が形成される。

特許第４０１５５８４号公報（段落［００２０］）

上述した従来の繊維強化樹脂成形体において、シートモールディングコンパウンドからなる部位と基材との固定の安定化が望まれている。

上記課題を解決するためになされた発明の第１態様は、板状の基材の表裏のうち少なくとも一方の面に、第１の熱硬化性樹脂を含むシートモールディングコンパウンドからなる表層構成部が部分的に積層されてなり、前記基材は、前記シートモールディングコンパウンドに含まれる繊維よりも繊維長の長い補強繊維と第２の熱硬化性樹脂とを含み、前記第１の熱硬化性樹脂と前記第２の熱硬化性樹脂とが硬化することにより、前記基材と前記表層構成部とが一体化した繊維強化樹脂成形体であって、前記表層構成部は、前記基材に埋め込まれ、前記基材と反対側を向く面に、突部又は凹部からなる賦形部を有し、前記表層構成部のうち前記賦形部以外の部分は、前記基材と略面一に配置され、前記第２の熱硬化性樹脂は、前記第１の熱硬化性樹脂に比べて、硬化温度が高い、又は、硬化時間が長い、繊維強化樹脂成形体である。

ここで、硬化温度が高いとは、熱硬化性樹脂を一定時間で硬化させるために必要な温度が高い、という意味である。また、硬化時間が長いとは、熱硬化性樹脂を一定の温度で硬化させるために必要な時間が長い、という意味である。

発明の第２態様は、前記基材は、熱硬化性樹脂発泡体からなり連続気泡を有する発泡シートの表裏のうち少なくとも一方の面に、前記補強繊維からなる１対の繊維シートが積層されると共に、前記発泡シートと前記１対の繊維シートとに前記第２の熱硬化性樹脂が含浸してなり、前記発泡シートのうち、厚み方向で前記表層構成部と重なる部分は、厚み方向で前記表層構成部と重ならない部分に比べて、厚み方向に圧縮されている、第１態様に記載の繊維強化樹脂成形体である。

発明の第３態様は、前記基材の前記少なくとも一方の面には、複数の前記表層構成部が互いに離れて設けられ、各表層構成部に前記賦形部が設けられている、第１態様又は第２態様に記載の繊維強化樹脂成形体である。

発明の第４態様は、第１の熱硬化性樹脂を含むシートモールディングコンパウンドと、前記シートモールディングコンパウンドに含まれる繊維よりも繊維長の長い補強繊維と第２の熱硬化性樹脂とを含む基材用シートと、を用意し、前記シートモールディングコンパウンドを前記基材用シートの表裏のうち少なくとも一方の面に部分的に重ね、加熱プレス成形により、前記第１の熱硬化性樹脂と前記第２の熱硬化性樹脂とを硬化させて、前記基材用シートから形成した基材と、前記シートモールディングコンパウンドから形成した表層構成部と、を一体化する繊維強化樹脂成形体の製造方法であって、前記表層構成部を形成する際に、前記表層構成部のうち前記基材と反対側を向く面に、突部又は凹部からなる賦形部を形成し、前記第２の熱硬化性樹脂として、前記第１の熱硬化性樹脂に比べて、前記加熱プレス成形の温度において硬化時間が長いものを用いる、繊維強化樹脂成形体の製造方法である。

発明の第５態様は、前記基材用シートとして、熱硬化性樹脂発泡体からなり連続気泡を有する発泡シートの表裏のうち少なくとも一方の面に、前記補強繊維からなる繊維シートが積層され、前記第２の熱硬化性樹脂が含浸したものを用いる、第４態様に記載の繊維強化樹脂成形体の製造方法である。

発明の第６態様は、前記加熱プレス成形を行うための成形金型の成形面に、前記表層構成部の前記賦形部を形成するための表面形成部を複数設けておき、前記加熱プレス成形を行うにあたって、前記シートモールディングコンパウンドを複数枚用意し、それら複数枚のシートモールディングコンパウンドを、互いに離して前記成形面の前記表面形成部に重ねる、第４態様又は第５態様に記載の繊維強化樹脂成形体の製造方法である。

発明の第１態様、第４態様では、基材に含まれる第２の熱硬化性樹脂が、シートモールディングコンパウンドに含まれる第１の熱硬化性樹脂よりも、硬化温度が高いか、又は、硬化時間が長くなっている。従って、繊維強化樹脂成形体の製造時に、第１の熱硬化性樹脂を硬化させてから、第２の熱硬化性樹脂を硬化させることができ、第１の熱硬化性樹脂が硬化して硬くなった表層構成部の形状に、基材を追従させた状態に形成することが容易となる。これにより、表層構成部が基材に埋め込まれて、シートモールディングコンパウンドからなる表層構成部と基材との固定の安定を図ることが可能となる。また、表層構成部のうち突部又は凹部からなる賦形部以外の部分を、基材と略面一に配置することで、突部の突出量又は凹部の深さについて寸法精度の安定化を図ることが可能となる。

発明の第２態様では、基材には、連続気泡を有する発泡シートが設けられる。そして、発泡シートのうち厚み方向で表層構成部と重なる部分は、厚み方向で表層構成部と重ならない部分に比べて、厚み方向に圧縮されている。本態様によれば、発泡シートのうち厚み方向で表層構成部と重なる部分が圧縮されることによって、表層構成部を基材に埋め込まれた状態に形成し易くすることができる。また、発明の第５態様によっても、発泡シートのうち厚み方向でシートモールディングコンパウンドと重なる部分を圧縮することにより、表層構成部を基材に埋め込まれた状態に形成し易くすることができる。

発明の第３態様、第６態様では、突部又は凹部からなる賦形部が複数設けられる。本態様によれば、複数の賦形部全てに亘って１つのシートモールディングコンパウンドからなる表層構成部が形成される場合に比べて、表層構成部を形成するためのシートモールディングコンパウンドの使用量を少なくすることが可能となる。

本開示の一実施形態に係る繊維強化樹脂成形体の斜視図繊維強化樹脂成形体の側断面図繊維強化樹脂成形体のボス周辺の拡大側断面図成形金型で加熱プレス成形する前の基材用シートとシートモールディングコンパウンドとの側断面図成形金型で加熱プレス成形された後の基材と表層構成部との側断面図（Ａ）加熱プレス成形される前の基材用シートとシートモールディングコンパウンドの拡大側断面図、（Ｂ）成形金型内で第１の熱硬化樹脂が硬化したときの基材用シートと表層構成部の拡大側断面図、（Ａ）成形金型内で変形した基材用シートの拡大側面図、（Ｂ）成形金型内で形成された基材の拡大側断面図第１と第２の熱硬化性樹脂の加熱時間と硬化度の関係を概念的に示すグラフ他の実施形態に係る繊維強化樹脂成形体の斜視図他の実施形態に係る繊維強化樹脂成形体の側断面図他の実施形態に係る繊維強化樹脂成形体の側断面図

図１には、本開示の一実施形態に係る繊維強化樹脂成形体１０が示されている。本実施形態の繊維強化樹脂成形体１０は、例えば、自転車の部品等に用いられる。繊維強化樹脂成形体１０は、板状の基材２０を有し、その基材２０の表裏の一方の面である第１面２０Ａから、突部（具体的には、補強リブ１３とボス１４）が突出した構成となっている。なお、本実施形態では、基材２０の他方の面である第２面２０Ｂ（図２参照）は、平坦面となっているが、第２面２０Ｂは、凹凸を有していてもよいし、湾曲面であってもよい。

具体的には、図２に示されるように、繊維強化樹脂成形体１０は、基材２０の第１面２０Ａに、補強リブ１３とボス１４を構成する表層構成部３０が部分的に積層されてなる。表層構成部３０は、繊維と第１の熱硬化性樹脂を含むシートモールディングコンパウンド（以下、ＳＭＣということとする。）からなる。

図２及び図３に示されるように、表層構成部３０は、基材２０と反対側を向く面に、賦形部を有する構成となっている。具体的には、表層構成部３０は、薄板状をなして基材２０に重ねられるベース部３１と、そのベース部３１のうち基材２０と反対側を向く露出面３１Ａから突出する上述の賦形部としての表面突部３２と、からなる。また、本実施形態では、補強リブ１３を構成する表層構成部３０と、ボス１４を構成する表層構成部３０とが、別に設けられ、互いに離れて配置されている。そして、各表層構成部３０の表面突部３２が、それぞれ補強リブ１３とボス１４を構成している。

基材２０は、発泡シート２１の表裏の両面に、１対の繊維シート２２，２２が積層された構成を有する。発泡シート２１は、熱硬化性樹脂からなる連続気泡発泡体で構成され、発泡シート２１には第２の熱硬化性樹脂が含浸している。また、本実施形態では、繊維シート２２は、表層構成部３０を構成するＳＭＣの繊維よりも繊維長が長い補強繊維から構成されていると共に、繊維シート２２にも第２の熱硬化性樹脂が含浸している。そして、発泡シート２１と１対の繊維シート２２，２２に含浸した第２の熱硬化性樹脂が硬化することによって発泡シート２１と１対の繊維シート２２，２２とが一体化されている。

ここで、表層構成部３０のベース部３１は、基材２０に埋め込まれていて、基材２０に密着している。表層構成部３０のうち表面突部３２以外の部分は、基材２０と略面一に配置されている。具体的には、表層構成部３０のベース部３１の露出面３１Ａと基材２０の第１面２０Ａとが略面一となっている。

また、基材２０の発泡シート２１のうち、厚み方向で表層構成部３０と重なる部分は、厚み方向で表層構成部３０と重ならない部分に比べて、ベース部３１の厚みと略同じ分だけ圧縮されて薄くなっている。

繊維強化樹脂成形体１０では、表層構成部３０に含まれる第１の熱硬化性樹脂と、基材２０に含浸された第２の熱硬化性樹脂とが硬化することにより、表層構成部３０と基材２０とが一体化している。ここで、第２の熱硬化性樹脂は、第１の熱硬化性樹脂よりも、熱硬化し難くなっている。即ち、第２の熱硬化性樹脂は、第１の熱硬化性樹脂よりも、一定の温度で硬化するために必要な時間である硬化時間が長いか、又は、一定時間で硬化するために必要な温度である硬化温度が高くなっている。

繊維強化樹脂成形体１０の各構成要素、即ち、発泡シート２１、繊維シート２２、第１の熱硬化性樹脂、第２の熱硬化性樹脂、及び、ＳＭＣの詳細については、以下のようになっている。

発泡シート２１を構成する発泡体としては、例えば、ウレタン樹脂発泡体、メラミン樹脂発泡体等が挙げられる。また、発泡シート２１の厚みは、例えば、基材２０の厚み０．５～３０ｍｍに対して、０．１～２９．５ｍｍとなっている。

繊維シート２２としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等の繊維によって構成されたものを用いることができる。また、繊維シート２２は、例えば、織物、編み物、不織布等の形態であってもよい。織物の織り方としては、平織、綾織、朱子織、三軸織等が挙げられる。また、繊維シート２２は、一方向又は複数方向に配向した繊維から構成されていてもよい。なお、軽量化と剛性向上の観点から、繊維シート２２を構成する繊維としては、炭素繊維が好ましい。また、剛性向上の観点から、繊維シート２２は、繊維織物から構成されることが好ましい。熱硬化性樹脂が含浸した繊維シート２２としては、例えば、プリプレグが挙げられる。

また、繊維シート２２を構成する繊維としては、ＳＭＣの繊維より繊維長が長いものが好ましく、例えば、ＳＭＣの繊維よりも数平均繊維長が長いものが挙げられる。また、繊維シート２２としては、例えば、連続繊維又は不連続繊維からなるものが挙げられる。繊維シート２２は、剛性の観点から、５ｍｍ以上の繊維長のものが好ましい。また、繊維シート２２は、剛性、第２の熱硬化性樹脂の含浸性、軽量性の観点から、目付量が９０～４００ｇ／ｍ^２のものが好ましい。

ＳＭＣとしては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維等の繊維を含むものを用いることができる。なお、軽量化と剛性向上の観点から、ＳＭＣを構成する繊維としては、炭素繊維が好ましい。ＳＭＣを構成する繊維としては、３０ｍｍ以下の繊維長のものが好ましい。

ＳＭＣの第１の熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシアクリレート樹脂、又は、これらの樹脂のうち２種類以上の樹脂の混合樹脂、等が挙げられる。

なお、表層構成部３０に設けられる補強リブ１３としては、例えば、突出量が０．１～３０ｍｍで、最小幅が０．５～１０ｍｍであるものが挙げられる。また、ボス１４としては、例えば、突出量が０．１～３０ｍｍで、内径と外径の差が０．５～１０．０ｍｍのものが挙げられる。

基材２０の第２の熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、又は、これらの樹脂の混合樹脂、等が挙げられる。これらの樹脂を用いることにより、剛性の向上が図られる。

繊維強化樹脂成形体１０は、以下のようにして製造される。まず、複数のシートが用意される。具体的には、連続気泡を有する発泡シート２１、１対の繊維シート２２，２２、及び、第１の熱硬化性樹脂を含むＳＭＣ３０Ｓ、が用意される。発泡シート２１と各繊維シート２２には、第２の熱硬化性樹脂を含浸させておく。第２の硬化性樹脂としては、第１の硬化性樹脂に比べて、硬化温度が高いか、又は、硬化時間が長いものを用いればよい。なお、第２の熱硬化性樹脂は、発泡シート２１と繊維シート２２のうち一方にのみ含浸させておいてもよい。また、発泡シート２１としては、後述する加熱プレス成形での圧縮容易性、第２の熱硬化性樹脂の含浸性、軽量性、剛性の観点から、密度が５～８０ｋｇ／ｍ^３のものを用いるのが好ましい。

本実施形態の例では、第１の熱硬化性樹脂としてビニールエステル樹脂とエポキシアクリレート樹脂との混合樹脂を用い、第２の熱硬化性樹脂として第１の熱硬化性樹脂よりも硬化時間が高く且つ硬化時間も長いフェノール樹脂を用いた。また、発泡シート２１としてウレタン樹脂発泡体からなるものを用い、繊維シート２２として炭素繊維織物からなるプリプレグ、ＳＭＣとして炭素繊維を有するものを用いた。

次いで、発泡シート２１と繊維シート２２とＳＭＣ３０Ｓとが重ねられて、成形金型７０によって加熱プレス成形される。

図４には、成形金型７０が示されている。同図に示されるように、成形金型７０は、上型７１と下型７２とから構成される。本実施形態では、上型７１の成形面は、平坦となっている一方、下型７２の成形面には、補強リブ１３とボス１４をそれぞれ形成するための表面形成部として成形凹部７３，７４が設けられている。詳細には、成形凹部７３は、溝状となっていると共に、成形凹部７４は、円筒状の凹部となっている。なお、下型７２の成形面のうち成形凹部７３，７４が設けられた部分以外は、平坦になっている。

加熱プレス成形を行うにあたっては、まず、成形金型７０が型開き状態にされて、ＳＭＣ３０Ｓが、下型７２の成形凹部７３，７４を覆うように下型７２の成形面に部分的に重ねられる（図４及び図６（Ａ）参照）。本実施形態では、成形凹部７３を覆うＳＭＣ３０Ｓと成形凹部７４を覆うＳＭＣ３０Ｓとは、別に設けられ、互いに離れて配置される。また、各ＳＭＣ３０Ｓは、各成形凹部７３，７４を満たすのに必要な量、即ち、補強リブ１３、ボス１４の形成に必要な量、よりも多い量となっている。

そして、発泡シート２１の両面に１対の繊維シート２２，２２が重ねられた基材用シート２０Ｓが、ＳＭＣ３０Ｓの上に重ねられ、成形金型７０が型閉じされる。すると、図５及び図６（Ｂ）に示されるように、加熱されて流動性が生じたＳＭＣ３０Ｓが、成形凹部７３，７４に流れ込む。また、ＳＭＣ３０Ｓのうち成形凹部７３，７４に入りきれなかった余剰部分は、薄板状となって成形凹部７３，７４の上に残る。一方、基材用シート２０Ｓ（特に、発泡シート２１）は、成形金型７０に加熱プレスされることにより圧縮される。

ここで、上述のように、基材用シート２０Ｓの第２の熱硬化性樹脂は、ＳＭＣ３０Ｓの第１の熱硬化性樹脂よりも、硬化時間が長くなっている。従って、図６（Ｂ）に示されるように、成形金型７０内で、ＳＭＣ３０Ｓの第１の熱硬化性樹脂が、第２の熱硬化性樹脂よりも先に硬化することとなる（図６（Ｂ）、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）では、第１と第２の熱硬化性樹脂のうち硬化しきった熱硬化性樹脂を含む部分が灰色で示されている）。なお、ここで、図８には、成形金型７０内での一定の加熱温度における、第１及び第２の熱硬化性樹脂の硬化度と加熱時間との関係が概念的に示されていて、図７において第１と第２の熱硬化性樹脂がそれぞれ硬化しきったタイミングＴ１、Ｔ２のときが、それぞれ図６（Ｂ）、図７（Ｂ）に示す状態である。

第１の熱硬化性樹脂が硬化すると、ＳＭＣ３０Ｓから表層構成部３０が形成される。このとき、ＳＭＣ３０Ｓのうち成形凹部７３，７４に入り込んだ部分により、それぞれ補強リブ１３とボス１４（即ち、各表面突部３２）が形成されると共に、ＳＭＣ３０Ｓのうち成形凹部７３，７４に入りきらなかった薄板状の余剰部分により、ベース部３１が形成される。

ここで、図８に示されるように、第１の熱硬化性樹脂が硬化しきってからもタイミングＴ２までは、第２の熱硬化性樹脂は硬化しきっていないので、基材用シート２０Ｓが硬化しきっておらず、図６（Ｂ）から図７（Ａ）への変化に示されるように、基材用シート２０Ｓを変形させて表層構成部３０の形状に追従させることができる。これにより、ベース部３１を基材用シート２０Ｓに埋め込んで、ベース部３１と基材用シート２０Ｓとのうち下型７２と対向する部分同士を略面一にすることができる。また、このとき、基材用シート２０Ｓの発泡シート２１のうち、厚み方向で表層構成部３０のベース部３１と重なる部分は、厚み方向でベース部３１と重ならない部分に比べて、ベース部３１の厚みと略同じ分だけ圧縮されることとなる。

図７（Ｂ）に示されるように、基材用シート２０Ｓの第２の熱硬化性樹脂が硬化しきると、基材用シート２０Ｓが硬化する。このとき、発泡シート２１と１対の繊維シート２２，２２とが一体化して基材２０が形成されると共に、基材２０と表層構成部３０とが一体化する（図５参照）。

次いで、成形金型７０が型開きされて、基材２０と表層構成部３０が成形金型７０から外され、図２に示される繊維強化樹脂成形体１０が完成する。

本実施形態に係る繊維強化樹脂成形体１０の構成及び繊維強化樹脂成形体１０の製造方法に関する説明は以上である。次に、繊維強化樹脂成形体１０及びその製造方法の作用効果について説明する。

本実施形態の繊維強化樹脂成形体１０及びその製造方法では、基材２０に含まれる第２の熱硬化性樹脂が、ＳＭＣに含まれる第１の熱硬化性樹脂よりも、硬化温度が高いか、又は、硬化時間が長くなっている。従って、繊維強化樹脂成形体１０の製造時に、ＳＭＣの第１の熱硬化性樹脂を硬化させてから、基材用シート２０Ｓの第２の熱硬化性樹脂を硬化させることができ、第１の熱硬化性樹脂が硬化して硬くなった表層構成部３０の形状に、基材２０を追従させた状態に形成することが容易となる。これにより、表層構成部３０が基材２０に埋め込まれて、ＳＭＣからなる表層構成部３０と基材２０との固定の安定を図ることが可能となる。また、表層構成部３０のベース部３１を、基材と略面一に配置することで、表面突部３２の突出量について寸法精度の安定化を図ることが可能となる。しかも、ベース部３１が基材２０の第１面２０Ａと略面一になることにより、下型７２と基材用シート２０Ｓとの間に、ベース部３１の略厚み分のスペースが生じることを防ぐことができ、基材２０の厚み精度の向上が図られると共に、基材２０の設計において設計自由度の向上を図ることができる。

本実施形態の繊維強化樹脂成形体１０では、基材２０には、連続気泡を有する発泡シート２１が設けられる。そして、発泡シート２１のうち厚み方向で表層構成部３０と重なる部分は、厚み方向で表層構成部３０と重ならない部分に比べて、厚み方向に圧縮されている。本実施形態の繊維強化樹脂成形体１０によれば、発泡シート２１のうち厚み方向で表層構成部３０と重なる部分を圧縮することによって、表層構成部３０を基材２０に埋め込まれた状態に形成し易くすることができ、ベース部３１と基材２０の第１面２０Ａとを略面一に配置し易くすることができる。また、本実施形態の繊維強化樹脂成形体１０の製造方法によっても、発泡シート２１のうち厚み方向でＳＭＣ３０Ｓと重なる部分を圧縮することにより、表層構成部３０を基材２０に埋め込まれた状態に形成し易くすることができる。しかも、本実施形態によれば、発泡シート２１によって加熱プレス成形時の歪みを吸収し、基材２０の第２面２０Ｂにおいて厚み方向で表層構成部３０と重なる部分に、ヒケ等が発生することを抑制可能となり、第２面２０Ｂが不均一な外観になることを抑制可能となる。

本実施形態では、表面突部３２が設けられる表層構成部３０が複数設けられ、それら複数の表層構成部３０が互いに離れて配置される。本実施形態によれば、複数の表面突部３２全てに亘って１つのＳＭＣからなる表層構成部３０が形成される場合に比べて、表層構成部３０を形成するためのＳＭＣの使用量を少なくすることが可能となる。

［確認実験］
以下、繊維強化樹脂成形体１０を上述の製造方法で製造した実験例について説明する。

＜材料＞
本実験例では、繊維強化樹脂成形体１０を構成する各構成要素について、以下の材料を用いた。
発泡シート２１：株式会社イノアックコーポレーション製の「バソテクト（登録商標）Ｇ＋」（密度：９．２ｋｇ／ｍ^３、厚み５．０ｍｍで、２００ｍｍ×２００ｍｍのサイズにカットしたものを用いた。）
繊維シート２２：東邦テナックス株式会社製の「Ｗ－３１６１－Ｌ」（連続繊維からなる炭素繊維織物で、目付量が２００ｇ／ｍ^２。発泡シート２１と同様のサイズにカットしたものを用いた。）
第２の熱硬化性樹脂：住友ベークライト株式会社製の「スミライトレジン（登録商標）ＰＲ－５５７９１」（フェノール樹脂。ガラス転移温度：１５１℃）
シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）：三菱ケミカル株式会社製の「パイロフィル（登録商標）ＳＴＲ１２０Ｎ１３１」（厚み２．０ｍｍ、繊維長２５．４ｍｍ。第１の熱硬化性樹脂としてビニールエステル樹脂とエポキシアクリレート樹脂の混合樹脂を含有。ガラス転移温度：１３０℃）

＜成形条件＞
本実験例の加熱プレス成形の成形条件としては、成形温度を１５０℃、成形圧力を２０ＭＰａ、成形時間を１０分とした。

＜実験結果＞
上記の材料及び成形条件で、加熱プレス成形を行ったところ、補強リブ１３とボス１４が形成される共に、表層構成部３０のベース部３１と基材２０の第１面２０Ａとが面一となった繊維強化樹脂成形体１０が得られた。具体的には、繊維強化樹脂成形体１０において、補強リブ１３とボス１４（即ち、表面突部３２）を除いた部分の厚みは、１．０ｍｍとなった。詳細には、繊維強化樹脂成形体１０において基材２０と表層構成部３０が厚み方向で重なっていない部分では、発泡シート２１が０．５０ｍｍ、各繊維シート２２が０．２５ｍｍであった。また、繊維強化樹脂成形体１０において基材２０と表層構成部３０が厚み方向で重なっている部分では、発泡シート２１が０．１０ｍｍ、各繊維シート２２が０．２５ｍｍ、表層構成部３０のベース部３１が０．４０ｍｍであった。

この繊維強化樹脂成形体１０では、基材２０とＳＭＣからなる表層構成部３０とが十分に固定されていることが確認できたと共に、寸法精度が良好であった。さらに、基材２０の第２面２０Ｂにおいて厚み方向で表層構成部３０と重なる部分は、ヒケ等が生じて不均一な外観になることもなく、良好な外観であった。

なお、上記同様の成形温度及び成形圧で、加熱プレス成形の成形時間を３分とした場合、ＳＭＣの第１の熱硬化性樹脂が硬化していることが確認できた一方で、第２の熱硬化性樹脂が硬化しきっておらず、成形金型７０から基材２０を外す際に、基材２０が変形した。即ち、成形時間が３分経ったタイミングは、図８に示すタイミングＴ１以降で、タイミングＴ２の前であると考えられる。成形時間が１０分の場合、図８に示すタイミングＴ２を経過するため、ＳＭＣの第１の熱硬化性樹脂と、発泡シート２１及び繊維シート２２に含浸した第２の熱硬化性樹脂と、の両方が硬化しきり、上述のような良好な状態の繊維強化樹脂成形体１０を製造することができる。

［他の実施形態］
（１）上記実施形態では、表層構成部３０のうち基材２０と反対側を向く面に、賦形部として、表面突部３２が設けられていたが、図９及び図１０に示されるように、凹部３２Ｖが設けられていてもよい。この場合においても、表層構成部３０のベース部３１を、基材２０と略面一に配置することで、凹部３２Ｖの深さについて寸法精度の安定化を図ることが可能となる。なお、このような凹部３２Ｖは、溝であってもよいし、穴であってもよい。

（２）上記実施形態において、補強リブ１３とボス１４とをそれぞれ構成する２つの表面突部３２，３２同士が、１つの表層構成部３０に設けられていてもよい（即ち、１枚のＳＭＣから形成されてもよい）。

（３）上記実施形態では、基材２０が、繊維シート２２を発泡シート２１の表裏の両面に積層した構成であったが、繊維シート２２を発泡シート２１の表裏の一方の面のみに積層した構成であってもよい。この場合、表層構成部３０は、基材２０に対して、繊維シート２２側から積層されていてもよいし、図１１に示されるように発泡シート２１側から積層されていてもよい。

（４）上記実施形態において、発泡シート２１と繊維シート２２が積層された基材２０の構成として、発泡シート２１が２枚以上設けられる構成であってもよいし、繊維シート２２が３枚以上設けられる構成であってもよい。これらの場合、基材２０が、発泡シート２１と繊維シート２２を一枚ずつ交互に積層した構成であってもよいし、隣り合う発泡シート２１同士又は隣り合う繊維シート２２同士を含む構成であってもよい。また、これらの場合、基材２０のうち表層構成部３０が積層される最外層は、発泡シート２１によって構成されていてもよいし、繊維シート２２によって構成されていてもよい。

（５）上記実施形態では、基材２０を構成するシートが、発泡シート２１と繊維シート２２であったが、繊維シート２２のみであってもよい。この構成として、例えば、基材２０がプリプレグからなる構成が挙げられる。

（６）上記実施形態において、表層構成部３０が、基材２０の表裏の両面に設けられていてもよい。この場合、繊維強化樹脂成形体１０を製造する際に、基材用シート２０Ｓの表裏の両面にＳＭＣ３０Ｓが重ねられる。

（７）上記実施形態では、発泡シート２１と繊維シート２２とに含浸する熱硬化性樹脂が同じであったが、異なっていてもよい。この場合、発泡シート２１に含浸する熱硬化性樹脂と、繊維シート２２に含浸する熱硬化性樹脂とは、それぞれ、ＳＭＣを構成する第１の熱硬化性樹脂に比べて、硬化温度が高いか、又は、硬化時間が長いものが用いられる。

（８）上記実施形態において、表層構成部３０の表面突部３２は、例えば、突条、突壁、棒状の突部であってもよい。

１０繊維強化樹脂成形体
２０基材
３０表層構成部

Claims

板状の基材の表裏のうち少なくとも一方の面に、第１の熱硬化性樹脂を含むシートモールディングコンパウンドからなる表層構成部が部分的に積層されてなり、
前記基材は、前記シートモールディングコンパウンドに含まれる繊維よりも繊維長の長い補強繊維と第２の熱硬化性樹脂とを含み、
前記第１の熱硬化性樹脂と前記第２の熱硬化性樹脂とが硬化することにより、前記基材と前記表層構成部とが一体化した繊維強化樹脂成形体であって、
前記表層構成部は、前記基材に埋め込まれ、前記基材と反対側を向く面に、突部又は凹部からなる賦形部を有し、
前記表層構成部のうち前記賦形部以外の部分は、前記基材と略面一に配置され、
前記第２の熱硬化性樹脂は、前記第１の熱硬化性樹脂に比べて、硬化温度が高いか、又は、硬化時間が長く、
前記基材は、熱硬化性樹脂発泡体からなり連続気泡を有する発泡シートの表裏のうち少なくとも一方の面に、前記補強繊維からなる繊維シートが積層されると共に、前記発泡シートと前記繊維シートとに前記第２の熱硬化性樹脂が含浸してなる、繊維強化樹脂成形体。
板状の基材の表裏のうち少なくとも一方の面に、第１の熱硬化性樹脂を含むシートモールディングコンパウンドからなる表層構成部が部分的に積層されてなり、
前記基材は、前記シートモールディングコンパウンドに含まれる繊維よりも繊維長の長い補強繊維の、織物、編み物、不織布のいずれかからなる繊維シートと、第２の熱硬化性樹脂と、を含み、
前記第１の熱硬化性樹脂と前記第２の熱硬化性樹脂とが硬化することにより、前記基材と前記表層構成部とが一体化した繊維強化樹脂成形体であって、
前記表層構成部は、前記基材に埋め込まれ、前記基材と反対側を向く面に、突部又は凹部からなる賦形部を有し、
前記表層構成部のうち前記賦形部以外の部分は、前記基材と略面一に配置され、
前記第２の熱硬化性樹脂は、前記第１の熱硬化性樹脂に比べて、硬化温度が高い、又は、硬化時間が長い、繊維強化樹脂成形体。
前記基材の前記少なくとも一方の面には、複数の前記表層構成部が互いに離れて設けられ、各表層構成部に前記賦形部が設けられている、請求項１又は２に記載の繊維強化樹脂成形体。
第１の熱硬化性樹脂を含むシートモールディングコンパウンドと、前記シートモールディングコンパウンドに含まれる繊維よりも繊維長の長い補強繊維と第２の熱硬化性樹脂とを含む基材用シートと、を用意し、
前記シートモールディングコンパウンドを前記基材用シートの表裏のうち少なくとも一方の面に部分的に重ね、
加熱プレス成形により、前記第１の熱硬化性樹脂と前記第２の熱硬化性樹脂とを硬化させて、前記基材用シートから形成した基材と、前記シートモールディングコンパウンドから形成した表層構成部と、を一体化する繊維強化樹脂成形体の製造方法であって、
前記表層構成部を形成する際に、前記表層構成部のうち前記基材と反対側を向く面に、突部又は凹部からなる賦形部を形成し、
前記第２の熱硬化性樹脂として、前記第１の熱硬化性樹脂に比べて、前記加熱プレス成形の温度において硬化時間が長いものを用い、
前記基材用シートとして、熱硬化性樹脂発泡体からなり連続気泡を有する発泡シートの表裏のうち少なくとも一方の面に、前記補強繊維からなる繊維シートが積層され、前記第２の熱硬化性樹脂が含浸したものを用いる、繊維強化樹脂成形体の製造方法。
第１の熱硬化性樹脂を含むシートモールディングコンパウンドを用意すると共に、前記シートモールディングコンパウンドに含まれる繊維よりも繊維長の長い補強繊維の、織物、編み物、不織布のいずれかからなる繊維シートと、第２の熱硬化性樹脂と、を含む基材用シートを用意し、
前記シートモールディングコンパウンドを前記基材用シートの表裏のうち少なくとも一方の面に部分的に重ね、
加熱プレス成形により、前記第１の熱硬化性樹脂と前記第２の熱硬化性樹脂とを硬化させて、前記基材用シートから形成した基材と、前記シートモールディングコンパウンドから形成した表層構成部と、を一体化する繊維強化樹脂成形体の製造方法であって、
前記表層構成部を形成する際に、前記表層構成部のうち前記基材と反対側を向く面に、突部又は凹部からなる賦形部を形成し、
前記第２の熱硬化性樹脂として、前記第１の熱硬化性樹脂に比べて、前記加熱プレス成形の温度において硬化時間が長いものを用いる、繊維強化樹脂成形体の製造方法。
前記加熱プレス成形を行うための成形金型の成形面に、前記表層構成部の前記賦形部を形成するための表面形成部を複数設けておき、
前記加熱プレス成形を行うにあたって、前記シートモールディングコンパウンドを複数枚用意し、それら複数枚のシートモールディングコンパウンドを、互いに離して前記成形面の前記表面形成部に重ねる、請求項４又は５に記載の繊維強化樹脂成形体の製造方法。