WO2013011885A1 - 繊維強化樹脂を備える製品を少なくとも２つ製造する方法および装置 - Google Patents

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WO2013011885A1
WO2013011885A1 PCT/JP2012/067664 JP2012067664W WO2013011885A1 WO 2013011885 A1 WO2013011885 A1 WO 2013011885A1 JP 2012067664 W JP2012067664 W JP 2012067664W WO 2013011885 A1 WO2013011885 A1 WO 2013011885A1
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core
resin
mold
fiber reinforced
fiber
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英敬 服部
晃永 渡邉
宣也 林
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三菱重工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14631—Coating reinforcements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing at least two products including fiber reinforced resin.
  • a resin transfer molding (RTM) molding method As a method for producing a fiber reinforced resin, a resin transfer molding (RTM) molding method is known.
  • the RTM molding method is a method in which a fiber base material previously placed in a mold is injected and impregnated and then cured to mold a fiber reinforced resin (for example, International Publication No. 2007/013544 pamphlet). ). Since the entire surface of the fiber reinforced resin is covered with a molding die, the shape and the molding accuracy of the surface are high. Therefore, it has been proposed as a manufacturing method for structural members such as aircraft.
  • thermosetting resins such as epoxy resins are often used for aircraft structural members.
  • the resin material be heated to lower the viscosity in order to increase the impregnation property of the resin material into the fiber base material.
  • FIG. 1 when the thermosetting resin is heated, the curing reaction proceeds, so that the viscosity increases after a certain period of time from the heating, and the impregnation property decreases.
  • the RTM molding method like the autoclave molding method, requires control and management of temperature and time so that the inside of the mold is in a uniform cured state.
  • parts for aircraft structural members have strict quality requirements, so the requirements for temperature and time control and management are strict.
  • the present invention impregnates a fiber base material with a resin material even when the structure of the mold is complicated and the volume is increased when manufacturing at least two products including fiber reinforced resin.
  • An object of the present invention is to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus that are easy to control, can easily control and manage the temperature and time for curing a resin material, and can easily clean a mold.
  • the present invention is a method for producing at least two flat products having a fiber reinforced resin, and has at least the flat shape of the at least two products.
  • a step of preparing a mold in which two cavity portions are formed so as to overlap each other via a core, a step of disposing a fiber substrate in each of the at least two cavity portions of the mold, and the mold A step of injecting a resin material into the fiber base material and impregnating the fiber base material with the resin material; and curing the resin material to form the at least two products.
  • flat shape means a shape in which a product is crushed in one direction (that is, a direction in which a plurality of products are overlapped). Therefore, the flat product does not have a flat cross section, and may have a curved shape or a bent shape.
  • the cross section is corrugated, arc-shaped, bowl-shaped, cup-shaped, hat-shaped, comb-shaped, T-shaped, V-shaped, W-shaped, M-shaped, N-shaped, toward the overlapping direction
  • E-shaped, F-shaped, S-shaped, Z-shaped, L-shaped and the like in cross section may be superposed side by side in a row, or may be superposed side by side (ie, offset).
  • the at least two products may have different shapes, but preferably have substantially the same shape. Further, as the resin material, it is preferable to use a chain curable resin composition.
  • the product is preferably a composite material including a lightweight core and the fiber reinforced resin adjacent to at least a part of the surface of the lightweight core.
  • the step of arranging the fiber base includes a second core having a portion in which each of the lightening cores has substantially the same shape as a portion adjacent to the fiber reinforced resin in each cavity.
  • a cured resin comprising disposing a fiber base material adjacent to the second core, wherein the product forming step includes curing the resin material and then molding the fiber base material with the molding die.
  • the method further includes a step of separating the second core from the second core, and a step of integrating the lightweight core with a cured resin including the fiber base material to form the composite material.
  • the lightweight core and the fiber reinforced resin may be directly adjacent to each other or may be adjacent to each other through an adhesive.
  • the forming step of the composite material may include the fiber base at a position where the second core is disposed and a portion having substantially the same shape as the light weight core. You may integrate with the cured resin containing a material.
  • Another aspect of the present invention is an apparatus for producing at least two flat products having fiber reinforced resin, wherein at least two cavities having the flat shape of the at least two products have a fiber base material. After each is placed, a resin material is injected, the fiber base material is impregnated with the resin material, and cured, so that the mold for forming the fiber reinforced resin and the at least two cavity portions overlap. And a core positioned between the at least two cavity portions.
  • the product is preferably a composite material including a lightweight core and the fiber reinforced resin adjacent to at least a part of the surface of the lightweight core.
  • the device further includes a second core having a portion in the cavity having substantially the same shape as the portion adjacent to the fiber reinforced resin.
  • the second core may be configured such that a portion having substantially the same shape as the lightweight core is disposed in the cavity at the position of the lightweight core in the composite material.
  • the product including the fiber reinforced resin is limited to a flat product
  • the cavity of the mold is formed with a plurality of cavity portions having the flat shape of the product via the core.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a use state of the mold shown in FIG. 10 in Step 210 of the manufacturing method shown in FIG. 2.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a product obtained from the mold shown in FIG. 10 in Step 230 of the manufacturing method shown in FIG. 2.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view schematically illustrating step 230 of the manufacturing method shown in FIG. 2 when the mold shown in FIG. 13 or FIG. 15 is used.
  • an RTM molding apparatus 10 that is an embodiment of a manufacturing apparatus according to the present invention includes a molding die 11, and a cavity for molding a plurality of products in the molding die 11. 12 is formed.
  • the RTM molding apparatus 10 includes a pair of presses 14 that sandwich the molding die 11 between the upper and lower outer sides of the molding die 11 and apply pressure from the outside. It may be a mechanism. A press is preferable because the clamping force can be easily adjusted.
  • a resin injection port 15a for injecting a resin material into the cavity 12 is provided, and a suction port 15b is provided at the opposite end.
  • the resin injection port 15a is connected to a mechanism for injecting a resin material.
  • the injector 16 is connected.
  • the mechanism for injecting the resin material preferably has a function of pressurizing the inside of the mold.
  • the suction port 15 b may be connected to the vacuum pump 18 or the like via the vacuum line 17.
  • the vacuum line 17 may be provided with a vacuum trap 19 or the like in order to prevent the resin material from being sucked into the vacuum pump 18.
  • the mold 11 includes an upper mold 11a, a lower mold 11b, and a core 13 positioned in a cavity 12 formed by these two molds.
  • the cavity 12 is divided into two cavity portions 12a and 12b having a flat cross section with the core 13 interposed therebetween. Each of these cavity portions 12a and 12b is for molding one product.
  • the sealing material 17 for sealing a mating surface is arrange
  • the recess 13 a at the edge of the core 13 engages with the protruding portion 11 c on the inner wall of the lower mold 11 b, so that the core 13 is fixed at a predetermined position of the mold 11. Yes.
  • the present invention is not limited to this, and the core 13 may be fixed to a predetermined position by engaging with the upper mold 11a, not the lower mold 11b, or may be fixed using a jig or the like. The position may be fixed.
  • the upper mold 11a, the lower mold 11b, and the core 13 can be made of a material generally used as a mold material, and may be made of metal such as aluminum, aluminum alloy, iron, alloy steel such as stainless steel or invar, for example. However, it may be made of fiber reinforced resin or glass. Moreover, these can be comprised with a heat insulating material instead of such a non-insulating material.
  • the heat insulating material is not particularly limited, but the thermal conductivity is preferably 0.3 W / (m ⁇ K) or less, more preferably 0.2 W / (m ⁇ K), and most preferably 0.1 W / (m -K) The following materials are preferable.
  • the thing with a small volume specific heat is preferable, for example, the material below aluminum is preferable.
  • the thing with a small heat capacity is preferable, for example, the material below aluminum is preferable.
  • a polymer film having a heat-resistant surface and a foam inside can be used.
  • the flat fiber base material 1 is arrange
  • fibers for fiber reinforced resin such as glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber can be widely used. Parts such as jigs and nuts may be attached to the fiber base 1 as necessary.
  • position mold release materials (illustration omitted), such as a peel ply, between the core 13 and the fiber base material 1 as needed.
  • the surface of the core 13 may be released from the mold.
  • a structure for fixing the fiber base material 1 at a predetermined position may be provided in the core and the mold that are in contact with the fiber base material 21. For example, in FIG.
  • the upper mold 11 a, the lower mold 11 b, or the core 13 may be provided. If the fiber base material 1 is arrange
  • step 120 for injecting a resin material into the cavity 12 is performed.
  • a resin material is injected into the cavity 12 from the injector 16 or the like through the resin injection port 15a.
  • the resin material may be preheated before injection.
  • the resin material includes a resin flow path between the end portion of the core 13 and the lower mold 11b, a resin flow path between the upper mold 11a and the lower mold 11b, and the fiber base 1, and the core 13 and the fiber base.
  • the two cavities 12a and 12b are quickly filled by flowing in the mold 11 through the resin flow path between the two. If necessary, a resin flow path through which a resin material flows may be provided in each part of the upper mold 11a, the lower mold 11b, and the core 13.
  • the two cavities 12a and 12b have a flat cross section and are arranged so as to overlap with each other, so that the resin material can be easily filled in the two cavities 12a and 12b. And a resin material impregnates the fiber base material 1 each arrange
  • the vacuum pipe may be closed and pressurized by a mechanism for injecting the resin material, for example, the injector 16 or the like. By applying pressure with the injector 16 or the like, the impregnation of the resin material can be promoted. Further, after filling the cavity 12 with the resin material, the suction port 15b may be closed as necessary, and the pressure in the cavity 12 may be increased by the pressure from the resin injection port 15a (step 122).
  • the applied pressure is preferably 3 atm or more, more preferably 5 atm or more, and most preferably 10 atm or more.
  • the upper limit of the pressure in the cavity 14 is not particularly limited, but is preferably 100 atm or less.
  • step 130 for curing the injected resin material is performed.
  • Curing is performed by applying heat or heat and ultraviolet light (UV) or both according to the resin material to be used.
  • the application of heat can be performed by a heating function provided in, for example, a press 14 or a heater incorporated in a forming jig.
  • UV irradiation can be performed by a UV lamp (not shown) or the like.
  • the two cavities 12a and 12b into which the resin material is injected have a flat cross section and are arranged so as to overlap with each other, so that heating, time control and management for curing can be easily performed. Can do.
  • the product including the fiber reinforced resin is taken out from the mold 11.
  • the mold 11 has a complicated structure for molding two products, but the two cavities 12a and 12b are connected via a core 13 that is removed from the upper mold 11a and the lower mold 11b. Since it is formed, the mold 11 can be easily cleaned.
  • the resin material to be used is not particularly limited, but a chain curable resin composition is preferably used.
  • “Chain-curing type resin composition” means curing by irradiation of energy rays such as heat and UV, and during curing, curing reaction heat is generated, and the curing reaction is chained by this curing reaction heat. The curing reaction heat is continuously generated and the curing reaction proceeds in a chain by self-generated heat of the curing reaction without irradiation of energy rays regardless of the presence or absence of the energy ray shielding substance in the composition.
  • a chain curable resin composition for example, a photopolymerization resin component such as a photopolymerizable oligomer or a photopolymerizable monomer, a photopolymerization initiator, and a light / polymer that initiates polymerization with both light and heat.
  • blended the polymerization initiator component which consists of a binary system which uses a thermal polymerization initiator as a component can be used.
  • the photopolymerizable resin component cationic resins are preferable, epoxy resins are more preferable, alicyclic epoxy resins, glycidyl ether type epoxy resins, and epoxidized polyolefin resins are more preferable.
  • photopolymerization initiator diazonium salts, iodonium salts, pyridinium salts, phosphonium salts, sulfonium salts, iron-allene compounds and sulfonic acid esters are preferred.
  • photo / thermal polymerization initiator aryl sulfonium salts are preferred.
  • the polymerization initiator component is preferably contained in an amount of 0.5 to 6.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photopolymerizable resin component.
  • the weight ratio of photo / thermal polymerization initiator / photopolymerization initiator is preferably 1 to 4.
  • a chain curable resin composition for example, a resin in which a photopolymerization initiator component and a curing agent component used for curing the photopolymerizable resin component at room temperature or heat are mixed with a photopolymerizable resin component
  • a composition can also be used (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-89639, Japanese Patent No. 4108084, Japanese Patent No. 4241721).
  • an epoxy resin having a cyclic ether structure in the molecular structure is preferable as the photopolymerizable resin component.
  • the photopolymerization initiator component is preferably an iron-allene compound or a sulfonium salt.
  • An acid anhydride is preferred as the curing agent component.
  • the curing agent component is preferably blended at a ratio of 0.1 to 1.4 mol with respect to 1 mol of the photopolymerizable resin component. Further, the photopolymerization initiator component is preferably blended at a ratio of 0.1 to 6.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total weight of other components other than the photopolymerization initiator component in the resin composition.
  • a chain-curable resin composition for example, it contains an alicyclic epoxy compound having two cyclohexene oxides in the molecule and a modified bisphenol A type epoxy resin, and the content of the alicyclic epoxy compound is A resin composition of 25 to 90% by mass when the total of the two components is 100% by mass, an alicyclic epoxy compound having two cyclohexene oxides in the molecule, a modified bisphenol A type epoxy resin,
  • a resin composition containing a liquid bisphenol-type epoxy resin and having an alicyclic epoxy compound content of 25 to 90% by mass when the total of the three components is 100% by mass can be used ( JP 2011-079989 A).
  • a chain curing reaction can be caused and the resin material in the mold 11 can be cured. Even if the core 13 has a shape in which it is difficult to uniformly apply energy for curing to the entire resin material, the chain curing reaction proceeds in a chain due to the self-generated heat, so the resin can be formed in a short time. Curing of the entire material can be completed.
  • the curing time varies depending on the size of the molding object, the plate thickness, the type of resin, and the like. For example, in the case of a general CFRP having a length and width of 1 m and a thickness of about 2 mm, curing is started from the start of chain curing.
  • the curing may be performed until the resin material can be handled. For example, handling is possible if the cured resin material containing the fiber substrate maintains its shape at room temperature. When the chain curing reaction is completed, the chain curing resin composition is cured to such a state that it can be handled.
  • step 130 of curing the injected resin material is performed.
  • the curing in the curing step 130 includes semi-curing.
  • “semi-cured” is a state in which the resin material is solidified, but the crosslinking reaction has not been completely completed, and is cured to a state where it can be handled. .
  • the resin material may be completely cured in this curing step 130.
  • the temperature when heat is used in the curing step 130 varies depending on the composition of the resin material and the catalyst used, but is preferably, for example, 80 ° C. to 250 ° C., more preferably 110 ° C. or higher, and even more preferably 150 ° C. or higher.
  • the temperature control of the resin material in hardening can be easily performed by using a non-insulating material for the mold 11 and the core 13.
  • step 140 After the curing step 130, a step 140 of taking out the core and the fiber reinforced resin from the mold is performed.
  • step 132 which cools a shaping
  • cooling equipment such as water cooling (not shown) can be used.
  • a curable resin or a thermoplastic resin can be used in addition to the chain curable resin composition.
  • the curable resin for example, epoxy resin, phenol resin, bismaleimide resin, polyimide resin, unsaturated polyester resin, benzoxazine resin, or the like can be used.
  • the curable resin is heated in the curing step 130, it is preferably in the range of 100 to 350 ° C., depending on the composition.
  • a thermoplastic resin PPS, PEEK, PEKK, PEK, PI, PEI, PA etc. can be used, for example.
  • the molding die 11 is not limited to the embodiment of FIG. 4, and the structures of the embodiments shown in FIGS. 5 to 9 can be employed.
  • the molding die 21 has four cavity portions 22a to 22d having a flat cross section overlapped via three cores 23 between the upper die 21a and the lower die 21b. It is formed. Even when the four cavity portions 22a to 22d are formed in this way, the resin material flows through the resin flow path between the end portion of the core 23 and the lower mold 21b, and in parallel in the four cavity portions 22a to 22d. Meet promptly. And since the resin material easily impregnates the four fiber base materials 2 arranged in each cavity part, even four products can be simultaneously and easily molded simultaneously.
  • the number of products to be molded at the same time is not particularly limited, but if the distance between heaters or the water cooling mechanism is too large, the efficiency of heating and cooling will decrease and unevenness will increase, so it will be appropriate for the product.
  • a distance is preferred.
  • the distance between the heaters is preferably within 1 m, and more preferably within 50 cm.
  • the molding die 31 has a shape in which a plurality of overlapping cavity portions 32a to 32b are curved in a waveform in its cross section. Even in such a curved shape, the resin material easily fills the inside of the plurality of cavities 32a to 32c and impregnates the disposed fiber base material 3 as in the flat shape. The effect of can be obtained.
  • a plurality of cavity portions 42a to 42b having a shape whose cross section is bent into a hat shape are formed. Even in such a shape, the resin material easily fills the plurality of cavities 42a to 42c and impregnates the disposed fiber base material 4 as in the flat shape, and therefore has the same effect as the flat shape. Can be obtained.
  • a plurality of cavity portions 52a to 52b having a shape whose cross section is bent into an N-shape are formed. Even in such a shape, the resin material easily fills the plurality of cavities 52a to 52c and impregnates the arranged fiber base 5 as in the flat shape. Can be obtained.
  • a plurality of cavity portions 62a to 62b having a shape whose cross section is bent into a V shape are formed. Even in such a shape, since the resin material easily fills the plurality of cavities 62a to 62c and impregnates the arranged fiber base 6 as in the flat shape, the same effect as the flat shape is obtained. Can be obtained.
  • the molding die 71 used in the present embodiment includes an upper die 71 a, a lower die 71 b, and a first core 73.
  • Two cavities 72a and 72b having the shape of the composite material to be molded are formed inside the mold and the first core.
  • the mold 71 includes a second core 74 having a weight-reducing core of the composite material to be molded having substantially the same shape as a portion adjacent to the fiber reinforced resin.
  • the second core 74 is disposed in a position corresponding to the weight-reducing core of the composite material to be molded in each of the cavity portions 72a and 72b.
  • the second core 74 is fixed at a predetermined position by the structure of the upper mold 71a, the lower mold 71b, the first core 73, a jig, or the like.
  • the fiber base material 7 is arrange
  • a release material (not shown) such as a peel ply may be disposed between the second core 74 and the fiber base material 7.
  • the surface of the second core 74 may be released.
  • a step 120 of injecting a resin material into the cavity is performed.
  • step 112 which decompresses the inside of a shaping
  • the inside of the cavity is preferably decompressed to a vacuum state.
  • step 114 of drying the fiber base material in the mold is performed as necessary. Drying can be performed by heating the mold 71 with the press 14 as described above. Moreover, you may heat the shaping
  • the decompression step 112 may be performed after the drying step 114. If necessary, the resin material may be preheated before injection.
  • each cavity 72 The resin material injected into each cavity 72 is impregnated into each fiber substrate 7. At this time, the resin material is pressurized as necessary. Thereby, the impregnation of the resin material can be promoted.
  • the suction port 15b may be closed and the pressure in the cavity 72 may be increased by the pressure from the resin injection port 15a (step 112 in FIG. 1).
  • the mold 71 may be further tightened using the press 14 as necessary.
  • step 130 of curing the injected resin material is performed.
  • the curing in the curing step 130 includes semi-curing.
  • the resin material may be completely cured in this curing step 130.
  • a step 140 of taking out two types of cores and fiber reinforced resin from the mold is performed.
  • the upper mold 71a is removed, the mold 71 is opened, and the cured resin containing the fiber base material molded by the mold 71, that is, the fiber reinforced resin and the second core 74 are taken out. Then, the fiber reinforced resin and the second core 74 are separated. When the peel ply is arranged between them, the peel ply is also separated.
  • step 122 which cools the shaping
  • step 210 is performed in which the honeycomb material and the fiber reinforced resin are arranged in the mold.
  • the honeycomb material 8b is disposed at the position where the second core in the mold 71 is disposed
  • the fiber reinforced resin 8a is disposed at the position where the fiber base material is disposed.
  • the resin material is not limited to the honeycomb material 8b, and a foamed resin body such as Lohacell (registered trademark) may be used as long as it is a lightweight core that can reduce the weight of the composite to be molded.
  • a film adhesive (not shown) may be disposed between the honeycomb material 8b and the fiber reinforced resin 8a.
  • an epoxy resin adhesive or the like can also be used.
  • the same resin composition as what was used for the resin material can be used as an adhesive agent, for example, you may use the chain-curing-type resin composition mentioned above.
  • the upper die 71a and the lower die 71b are closed. After closing the mold, if necessary, the mold 71 is sandwiched by the press 14 positioned outside the upper mold 71a and the lower mold 71b, and pressure is applied from the outside.
  • a step 212 of evacuating the inside of the mold is performed as necessary.
  • the evacuation can be performed by depressurizing the inside of the mold 71 to a vacuum state using the vacuum pump 18.
  • Step 220 for integrating the honeycomb material and the fiber reinforced resin is performed.
  • the fiber reinforced resin 8a since the fiber reinforced resin 8a has already been cured in the curing step 130, even if the fiber reinforced resin 8a is in direct contact with and integrated with the honeycomb material 8b, the resin remains in the holes on the surface of the honeycomb material 8b. Inflow can be prevented.
  • the integration can be performed, for example, by heating the forming die 71 with a heater (not shown) incorporated in the press 14 or the forming die 10.
  • a heater not shown
  • the honeycomb material 8b and the fiber reinforced resin 8a can be bonded and integrated by heating until the fiber reinforced resin 8a is completely cured.
  • an adhesive if it is a thermosetting adhesive, the honeycomb material 8b and the fiber reinforced resin 8a can be bonded and integrated by heating to a temperature higher than the curing temperature of the adhesive. Further, this heating can simultaneously perform post-curing of the fiber reinforced resin in a semi-cured state and curing of the adhesive, thereby improving the adhesion quality and shortening the production time.
  • the adhesive is not a thermosetting type, the honeycomb material and the fiber reinforced resin can be bonded and integrated without any particular heating.
  • the integration accuracy of the composite material can be further increased.
  • the integration accuracy of the composite material can be increased.
  • the heating temperature in the integration step 220 is preferably equal to or higher than the glass transition temperature of the fiber reinforced resin 8a.
  • the resin component of the fiber reinforced resin 8a is softened. Therefore, the surface of the fiber reinforced resin 8a is deformed according to the shape of the honeycomb material 8b, and the molding accuracy of the composite material can be improved. it can. From this viewpoint, it is preferable to use a resin composition having a glass transition temperature of preferably 80 to 200 ° C., more preferably 80 to 150 ° C., as the semi-cured fiber reinforced resin 8a.
  • step 230 is performed to take out the composite material from the mold.
  • the upper die 71a is opened, and as shown in FIG. 12, two composite materials 8 having a three-layer structure including a core layer of the honeycomb material 8b and two layers of fiber reinforced resin 8a sandwiching the core layer from both sides are formed from the molding die. It can be taken out.
  • the composite material 8 since the composite material 8 only includes an adhesive as necessary in addition to the fiber reinforced resin 8a and the honeycomb material 8b, the weight of the composite material does not increase.
  • the fiber reinforced resin 8a is molded by using the molding die 71 for molding the composite material in steps 110 to 140, the dimensions are stable, it is easy to fit the honeycomb material 8b, and the composite material has high molding accuracy.
  • the material 8 can be obtained. Furthermore, by adopting such an RTM molding method, it can be produced at a higher rate than the molding method using a prepreg.
  • the composite material 8 having a three-layer structure in which the honeycomb material 8b is sandwiched between two fiber reinforced resins 8a from both sides is shown.
  • the present invention is not limited to this.
  • a composite material in which one fiber-reinforced resin is adjacent to one surface of the honeycomb material can also be manufactured. It is also possible to manufacture a composite material having a multi-layer structure in which the entire circumference of the honeycomb material is covered with a fiber reinforced resin.
  • the composite material 8 is manufactured using the second core 74 having the same overall shape as the honeycomb material 8b.
  • the present invention is not limited to this.
  • a composite material can be manufactured using a core including a portion having the same shape as the honeycomb material. In this case, among the positions where the core is disposed, the honeycomb material is disposed at the position of the portion having the same shape as the honeycomb material, and a hollow member or a solid member is disposed at the remaining core portion. Place. Thereby, the composite material provided with the honeycomb material, the hollow or solid member, and the fiber reinforced resin adjacent to these can be obtained.
  • a composite material can be manufactured using a core in which the honeycomb material includes a portion having substantially the same shape as a portion adjacent to the fiber reinforced resin.
  • the composite material formed by the forming die 91 includes the thick honeycomb material 8d, and the fiber reinforced resins 8c and 8e of the composite material are molded.
  • the thickness of the second core 84 is set to the thickness of the second core 84 while maintaining the surface of the second core 84 substantially the same shape as the portion where the honeycomb material is adjacent to the fiber reinforced resin. Make it thinner than 8d.
  • the angle between the two fiber reinforced resins molded in the molding die 81 is set to two layers of fibers in the composite material. The angle between the reinforced resins can be changed.
  • the size of the second core 84 smaller than that of the honeycomb material 8d, it is possible to reduce energy required for molding the fiber reinforced resin in the molding die 81, and to cure the step 130 or the like.
  • the temperature inside the mold 81 can be easily controlled, and the second core 84 can be easily handled.
  • the upper mold and the lower mold have the product molding surface directly, but the present invention is not limited to this.
  • the third core 85 adjacent to the upper mold 81a or the lower mold 81b may have a molding surface of the product to be molded.
  • a frame mold 81d having a cylindrical shape may be provided between the upper mold 81a and the lower mold 81b.
  • the third core 85 is preferably fixed to the upper mold 81a or the lower mold 81b, or preferably integrated with the upper mold 81a or the lower mold 81b.
  • the third core 85 As a method of fixing the third core 85 to the upper mold 81a or the lower mold 81b, for example, a bolt or a pin (not shown) is provided between the joint surfaces of the third core 85 and the upper mold 81a or the lower mold 81b. You may combine directly. Alternatively, the third core 85 may be fixed to the frame mold 81d.
  • FIG. 14 shows a film-like adhesive 8f that is disposed as necessary between the honeycomb material 8d and the fiber reinforced resins 8c and 8e in the molding die 91 for molding the composite material.
  • the molding die 81 used in the series of steps 110 to 140 for molding the fiber reinforced resin and the molding die 91 used in the integration step 220 are a frame.
  • the heights of the molds 81d and 91d are different.
  • the molding die 81 used in steps 110 to 140 and the molding die 91 used in step 220 are the first medium.
  • the shapes of the children 83 and 93 are different.
  • the widths of the upper molds 81a and 91a and the lower molds 81b and 91b are different, but in the molding molds 81 and 91, the fourth core is disposed adjacent to the frame molds 81d and 91d.
  • the upper molds 81a and 91a and the lower molds 81b and 91b can have the same width.
  • the honeycomb material 8d may have substantially the same shape as the portion adjacent to the fiber reinforced resins 8c and 8e.
  • the second core 87 sandwiched between the two fiber reinforced resins to be molded has substantially the same shape as the portion where the honeycomb material 8d is adjacent to the other fiber reinforced resin, and is made of the composite material. It also has a molding surface.
  • the composite material is manufactured by integrating the honeycomb material and the fiber reinforced resin using the molding die 91.
  • the present invention is not limited to this, and FIG.
  • the honeycomb material 8d and the fiber reinforced resins 8c and 8e are arranged at predetermined positions and sealed in a bag 100 made of a sheet-like or film-like material, and an oven or an autoclave or the like ( Even if this bag is heated by (not shown), a composite material in which the honeycomb material 8d and the fiber reinforced resins 8c and 8e are integrated can be manufactured.
  • the fiber reinforced resins 8c and 8e sealed in the bag 100 are molded by a molding die using a core having a portion in which the honeycomb material 8d has substantially the same shape as a portion adjacent to the fiber reinforced resin. Therefore, a composite material having a predetermined shape can be obtained without using a molding die when integrating with the honeycomb material 8d.
  • the bag 100 may be sealed via a lower mold 101 and a sealing material 102 as shown in FIG. Further, if necessary, a core having a molding surface of the composite material used in the molding die, in this case, the third core 85 may be disposed on the lower die 101, or the core 85 is integrated with the lower die 101. What you did is fine.
  • a composite material including a honeycomb material and a hollow or solid member can be obtained as in the case of integration using a mold.
  • the shape is not limited to the case where the entire core has the same shape as the entire honeycomb material, and the core only needs to have a portion having the same shape as the portion adjacent to the fiber reinforced resin.
  • a heating function can be provided by providing a heater or the like (not shown) in the core. Thereby, heating of the mold in the drying step 114 and heating of the resin material in the curing step 130 can be promoted.
  • a cooling function can be provided by providing water cooling, a Peltier element, etc. in a core. Thereby, cooling of the shaping
  • the second cores 74 and 84 of the molds 71 and 81 are expanded or contracted by heating or the like between the placement step 110 and the curing step 130, and have substantially the same shape as the lightweight core. But you can.
  • such an expansion function and a contraction function can be imparted by forming the core using a metal having a high linear expansion coefficient such as aluminum, rubber, a silicon bag, or the like.
  • a part of the core may be melted to have substantially the same shape as the lightweight core.
  • a material of the part where such dissolution occurs for example, a water-soluble resin, a wax packed with a film, or the like can be used.

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Abstract

繊維強化樹脂を備える製品を少なくとも２つ製造する際、成形型の構造が複雑で、容積も大きくなっても、繊維基材へ樹脂材を含浸するのが容易で、樹脂材を硬化するための温度および時間の制御、管理が容易で、且つ、成形型の清掃も容易とする。繊維強化樹脂を備える扁平形状の製品を複数同時に製造するために、先ず、この複数の製品の扁平形状を有する複数のキャビティ部１２ａ、１２ｂが、中子１３を介して重なるように形成される成形型１１を用意する。そして、このキャビティ部に、繊維基材１をそれぞれ配置し、成形型１１内に樹脂材を注入して、繊維基材１にこの樹脂材を含浸、硬化することで、繊維硬化樹脂を備える製品を複数同時に成型する。

Description

繊維強化樹脂を備える製品を少なくとも２つ製造する方法および装置
　本発明は、繊維強化樹脂を備える製品を少なくとも２つ製造する方法および装置に関する。
　繊維強化樹脂を製造する方法として、樹脂トランスファモールディング（ＲＴＭ）成形法が知られている。ＲＴＭ成形法は、成形型内に予め配置した繊維基材に、樹脂を注入して含浸させた後、硬化し、繊維強化樹脂を成形する方法である（例えば、国際公開第２００７／０１３５４４号パンフレット）。成形型で繊維強化樹脂の全面を覆うため、形状や表面の成型精度が高く、よって、航空機などの構造部材用の製造法として提案されている。
国際公開第２００７／０１３５４４号パンフレット
　ＲＴＭ成形法に用いられる樹脂は多岐にわたるが、航空機の構造部材用としては、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を使用することが多い。熱硬化性樹脂を成形型内に注入する際、繊維基材への樹脂材の含浸性を高めるため、樹脂材を加熱し、粘度を下げることが推奨されている。しかしながら、図１に示すように、熱硬化性樹脂を加熱した場合は硬化反応が進んでしまうため、加熱から一定時間経過後は粘度が高くなり、含浸性が低下する。よって、樹脂材が、含浸に適した粘度域を有する含浸可能時間は限られることから、ＲＴＭ成形法によって複雑な形状を有する製品や、大きな容積を有する製品を成型するのは難しいという問題がある。
　ＲＴＭ成形法は、オートクレーブ成形法と同様に、成形型内が均一な硬化状態となるような温度および時間の制御、管理が必要となる。特に、航空機の構造部材用の部品では、品質要求が厳しくなるので、温度および時間の制御、管理に対する要求も厳格となる。
　よって、ＲＴＭ成形法での生産性を向上させるために、１つの成形型で複数の製品を同時に成形するには、上記の問題点から、非常に困難であることがわかる。すなわち、第一に、成形型の構造が複雑になり、製品の容積も大きくなることから、繊維基材へ樹脂材を十分に含浸することが難しくなる。第二に、硬化状態を決定する温度および時間の制御、管理が、一つ製品を成型する場合よりも、複雑、困難になる。また、これらに加え、第三に、成形型が複雑になることから、成形型の清掃も煩雑化し、作業性が低下する。
　そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、繊維強化樹脂を備える製品を少なくとも２つ製造する際、成形型の構造が複雑で、容積も大きくなっても、繊維基材へ樹脂材を含浸するのが容易で、樹脂材を硬化するための温度および時間の制御、管理が容易で、且つ、成形型の清掃も容易に行うことができる製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するために、本発明は、その一態様として、繊維強化樹脂を備える扁平形状の製品を少なくとも２つ製造する方法であって、前記少なくとも２つの製品の前記扁平形状を有する少なくとも２つのキャビティ部が、中子を介して重なるように形成される成形型を用意するステップと、前記成形型の前記少なくとも２つのキャビティ部に、繊維基材をそれぞれ配置するステップと、前記成形型内に樹脂材を注入して、前記繊維基材にこの樹脂材を含浸するステップと、前記樹脂材を硬化して、前記少なくとも２つの製品を形成するステップとを含むものである。
　ここで、本明細書において、「扁平形状」とは、製品を一方の方向（すなわち、複数の製品を重ね合わせる方向）に潰した形状をいう。よって、扁平形状の製品は、その断面が平らな形状に留まらず、その断面が湾曲した形状であっても、折れ曲がった形状であってもよい。このような扁平形状としては、例えば、断面が波形、円弧形、椀形、コップ形、ハット形、櫛形、Ｔ字形、Ｖ字形、Ｗ字形、Ｍ字形、Ｎ字形、重ね合わせる方向に向かって断面がＥ字形、Ｆ字形、Ｓ字形、Ｚ字形、Ｌ字形などの形状がある。これら形状は、一列に並べて重ね合わせてもよいし、または、互い違いに（すなわちオフセットに）並べて重ね合わせてもよい。
　前記少なくとも２つの製品は、異なる形状であってもよいが、実質的に同一の形状を有することが好ましい。また、前記樹脂材としては、連鎖硬化型の樹脂組成物を用いることが好ましい。
　前記製品は、軽量化コアと、前記軽量化コアの表面の少なくとも一部に隣接して前記繊維強化樹脂を備える複合材であることが好ましい。この場合、前記繊維基材の配置ステップは、前記各キャビティ内に、前記軽量化コアが前記繊維強化樹脂と隣接する部分と実質的に同一の形状を有する部分を具備する第２の中子と、この第２の中子に隣接して繊維基材を配置することを含み、前記製品の形成ステップが、前記樹脂材を硬化した後、前記成形型で成型した前記繊維基材を含む硬化樹脂を、前記第２の中子と分離するステップと、前記軽量化コアを、前記繊維基材を含む硬化樹脂と一体化し、前記複合材を形成するステップとを更に含むことが好ましい。なお、本発明の複合材は、前記軽量化コアと前記繊維強化樹脂とが、直接的に隣接してもよいし、接着剤を介して隣接してもよい。
　また、前記複合材の形成ステップは、前記軽量化コアを、前記第２の中子を配置した位置であって前記軽量化コアと実質的に同一の形状を有する部分の位置で、前記繊維基材を含む硬化樹脂と一体化してもよい。
　本発明は、別の態様として、繊維強化樹脂を備える扁平形状の製品を少なくとも２つ製造する装置であって、前記少なくとも２つの製品の前記扁平形状を有する少なくとも２つのキャビティ部内に、繊維基材をそれぞれ配置した後、樹脂材を注入し、前記繊維基材にこの樹脂材を含浸し、硬化することで、前記繊維強化樹脂を形成する成形型と、前記少なくとも２つのキャビティ部が重なるように、前記少なくとも２つのキャビティ部の間に介して位置する中子とを備えるものである。
　前記製品は、軽量化コアと、前記軽量化コアの表面の少なくとも一部に隣接して前記繊維強化樹脂を備える複合材が好ましい。この場合、前記装置は、前記キャビティ内に、前記軽量化コアが前記繊維強化樹脂と隣接する部分と実質的に同一の形状を有する部分を具備する第２の中子を更に備えることが好ましい。前記第２の中子は、前記キャビティ内において、前記複合材における前記軽量化コアの位置に、前記軽量化コアと実質的に同一の形状を有する部分が配置されるようにしてもよい。
　このように本発明によれば、繊維強化樹脂を備える製品を扁平形状の製品に限定し、成形型のキャビティを、このような製品の扁平形状を有する複数のキャビティ部が、中子を介して重なるように形成されるようにしたことで、成形型の構造が複雑で、容積が大きくなっても、繊維基材へ樹脂材を含浸するのが短時間で容易にでき、また、樹脂材を硬化するための温度および時間の制御、管理も容易で、且つ、成形型の清掃も容易に行うことができる。
本発明に係る繊維強化樹脂を備える製品を製造する際の樹脂含浸時における温度、粘度、時間の関係を示すグラフである。 本発明に係る繊維強化樹脂を備える製品を製造する方法の一実施の形態を説明するフローチャートである。 本発明に係る繊維強化樹脂を備える製品を製造する装置の一実施の形態を示す模式図である。 図３に示す装置の成形型の一実施例を模式的に示す断面図である。 図３に示す装置の成形型の一実施例を模式的に示す断面図である。 図３に示す装置の成形型の一実施例を模式的に示す断面図である。 図３に示す装置の成形型の一実施例を模式的に示す断面図である。 図３に示す装置の成形型の一実施例を模式的に示す断面図である。 図３に示す装置の成形型の一実施例を模式的に示す断面図である。 図３に示す装置の成形型の一実施例を模式的に示す断面図である。 図２に示す製造方法のステップ２１０において、図１０に示す成形型の使用状態を模式的に示す断面図である。 図２に示す製造方法のステップ２３０において、図１０に示す成形型から得られる製品を模式的に示す断面図である。 図３に示す装置の成形型の一実施例を模式的に示す断面図である。 図１３に示す成型型で得た繊維強化樹脂を用いて、図２に示す製造方法のステップ２２０を模式的に説明する断面図である。 図３に示す装置の成形型の一実施例を模式的に示す断面図である。 図１３又は図１５に示す成形型を用いた場合の図２に示す製造方法のステップ２３０を模式的に説明する断面図である。
　以下、添付図面を参照して、本発明の一実施の形態について説明する。図２に示すように、本実施の形態における複数の繊維強化樹脂を備える製品の製造方法１００では、先ず、成形型に中子と繊維基材を配置するステップ１１０を行う。図３に示すように、本発明に係る製造装置の一実施の形態であるＲＴＭ成形装置１０は、成形型１１を備え、この成形型１１の内部には、複数の製品を成型するためのキャビティ１２が形成される。なお、このＲＴＭ成形装置１０は、成形型１１の上下の外側に、この成形型１１を挟み込み、外側から圧力をかける一対のプレス１４を備えているが、成形型１１を閉じて固定できる他の機構でもよい。プレスであれば型締め力を調整しやすいため、好ましい。
　成形型１１の一方の端部には、キャビティ１２内に樹脂材を注入するための樹脂注入口１５ａを備え、その反対端には、吸引口１５ｂを備える。樹脂注入口１５ａは、樹脂材を注入するための機構と接続する。例えば、インジェクタ１６と接続する。樹脂材を注入するための機構には成形型内を加圧する機能が付帯していることが好ましい。吸引口１５ｂは、真空ライン１７を介して、真空ポンプ１８等と接続してもよい。なお、真空ライン１７には、樹脂材が真空ポンプ１８に吸い込まれるのを防ぐため、真空トラップ１９等を設けてもよい。
　成形型１１について更に詳しく説明する。図３に示すように、この実施例では、成形型１１は、上型１１ａと下型１１ｂと、これら２つの型により形成されるキャビティ１２内に位置する中子１３を備える。そして、このキャビティ１２は、この中子１３を介して重なる断面が平らな形状を有する２つのキャビティ部１２ａ、１２ｂに分割される。これらキャビティ部１２ａ、１２ｂのそれぞれが、１つの製品を成型するためのものである。上型１１ａと下型１１ｂの間には、合わせ面を封止するための封止材１７を配置する。
　図３に示すように、中子１３の縁部の窪み部１３ａが、下型１１ｂの内壁の突出部１１ｃに係合することによって、中子１３が成形型１１の所定の位置に固定されている。なお、本発明は、これに限定されず、中子１３は、下型１１ｂではなく、上型１１ａと係合して所定の位置に固定してもよく、また、治具などを用いて所定の位置に固定してもよい。
　上型１１ａ、下型１１ｂ、及び中子１３は、一般的に型材として利用される材料を使用でき、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、ステンレス鋼やインバー等の合金鋼等の金属製でもよいし、繊維強化樹脂やガラス製でもよい。また、これらは、このような非断熱性材料ではく、断熱性材料で構成することもできる。断熱性材料としては、特に限定されないが、熱伝導率が好ましくは０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、更に好ましくは０．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、最も好ましくは０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材料が好ましい。また、材料としては、容積比熱が小さいものが好ましく、例えばアルミニウム以下の材料が好ましい。また、材料としては、熱容量が小さいものが好ましく、例えばアルミニウム以下の材料が好ましい。例えば、表面が耐熱性の高分子フィルムで、内部が発泡体のものを用いることができる。
　そして、２つのキャビティ部１２ａ、１２ｂ内に、それぞれ平らな繊維基材１を配置する。繊維基材１としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維などの繊維強化樹脂用の繊維を広く使用することができる。繊維基材１には、必要により、治具や、ナット等の部品を付けてもよい。なお、必要に応じて、中子１３と繊維基材１との間には、ピールプライなどの離型材（図示省略）を配置してもよい。または、中子１３の表面を離型処理してもよい。または、中子１３を離型材料で構成してもよい。必要により、繊維基材１を所定の位置に固定するための構造を、繊維基材２１に接する中子及び成形型に設けてもよい。例えば、図４では、上型１１ａ、下型１１ｂ、又は中子１３に設けてもよい。成形型１１内に、中子１３とともに繊維基材１を配置したら、上型１１ａと下型１１ｂを閉じる。なお、型を閉じた後、必要に応じて、プレス１４等により成形型１１を挟み込み、外側から圧力をかける。
　次に、キャビティ１２内に樹脂材を注入するステップ１２０を行う。なお、樹脂注入ステップの前に、必要に応じて、吸引口１５ｂおよび真空ライン１７を通じて、真空ポンプ１８等によりキャビティ１２内を減圧するステップ１１２や、成形型内の繊維基材を乾燥するステップ１０４を行う。特にキャビティ内１２を真空状態になるまで減圧することが好ましい。また、必要に応じて、成形型１１を加温しても良い。加温する場合は、含浸温度や乾燥温度等の所定の温度まで加温する。なお、図２では、減圧ステップ１１２の後に乾燥ステップ１１４を行う場合を示したが、乾燥ステップ１１４の後に減圧ステップ１１２を行ってもよい。また、必要に応じて、樹脂材は、注入前に、予備加熱しておいてもよい。その後、樹脂注入口１５ａを介してインジェクタ１６等から樹脂材をキャビティ１２内に注入する。樹脂材は、注入前に、予備加熱しておいてもよい。樹脂材は、中子１３の端部と下型１１ｂとの間の樹脂流路や、上型１１ａや下型１１ｂと繊維基材１との間の樹脂流路、中子１３と繊維基材１との間の樹脂流路を通じて成形型１１内を流れて、２つのキャビティ部１２ａ、１２ｂ内を速やかに満たす。なお、必要により、上型１１ａや、下型１１ｂ、中子１３の各部に、樹脂材が流れる樹脂流路を設けてもよい。
　２つのキャビティ部１２ａ、１２ｂは、断面が平らな形状で、これらが重ね合わさって配置されていることから、樹脂材を２つのキャビティ部１２ａ、１２ｂ内に容易に満たすことができる。そして、樹脂材は、それぞれ配置された繊維基材１に容易に含浸する。この際、必要に応じて、真空配管を閉じ、樹脂材を注入するための機構、例えば、インジェクタ１６等により加圧してもよい。インジェクタ１６等によって加圧することで、樹脂材の含浸を促進することができる。また、樹脂材でキャビティ１２内を満たした後、必要に応じて、吸引口１５ｂを閉じ、樹脂注入口１５ａからの圧力により、キャビティ１２内の圧力を加圧してもよい（ステップ１２２）。加圧力としては３気圧以上が好ましく、５気圧以上が更に好ましく、１０気圧以上が最も好ましい。また、キャビティ１４内の圧力の上限は、特に限定されないが、１００気圧以下が好ましい。樹脂材が繊維基材１に含浸した後、必要に応じて、プレス１４等を用いて更に成形型１１を締め込んでもよい。
　そして、注入した樹脂材を硬化するステップ１３０を行う。硬化は、用いる樹脂材に合せて、熱、または熱と紫外線（ＵＶ）またはこれら両方を付与することで行う。熱の付与は、例えばプレス１４等や成形治具に組み込まれたヒーター等が備える加熱機能により行うことができる。また、ＵＶの照射は、ＵＶランプ（図示省略）等により行うことができる。樹脂材が注入された２つのキャビティ部１２ａ、１２ｂは、断面が平らな形状で、これらが重ね合わさって配置されていることから、硬化のための加熱および時間の制御、管理を容易に行うことができる。樹脂材が硬化したら、成形型１１から、繊維強化樹脂を備えた製品を取り出す。
　また、成形型１１は、２つの製品を成型するために複雑な構造を有しているが、２つのキャビティ部１２ａ、１２ｂは、上型１１ａと下型１１ｂから取り外される中子１３を介して形成されるため、成形型１１の清掃は容易である。
　なお、用いる樹脂材としては、特に限定されないが、連鎖硬化型の樹脂組成物を用いることが好ましい。「連鎖硬化型の樹脂組成物」とは、熱やＵＶ等のエネルギー線の照射により硬化を開始し、硬化の際、硬化反応熱が発生して、この硬化反応熱により硬化反応が連鎖的に進行して硬化反応熱が連続的に発生し、組成物中のエネルギー線遮蔽性物質の有無に関わらず、エネルギー線の照射無しで硬化反応の自己発生熱により硬化反応が連鎖的に進行する特性を有する樹脂である（特開平１１－１９３３２２号公報、特許第３９５０２４１号公報、特許第３９４４２１７号公報）。
　このような連鎖硬化型の樹脂組成物として、例えば、光重合性オリゴマーや光重合性モノマーなどの光重合性樹脂成分に、光重合開始剤と、光と熱の双方で重合を開始させる光・熱重合開始剤を成分とする２元系以上からなる重合開始剤成分を配合した樹脂組成物を用いることができる。光重合性樹脂成分としては、カチオン系樹脂が好ましく、エポキシ樹脂がより好ましく、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、エポキシ化ポリオレフィン樹脂がさらに好ましい。光重合開始剤としては、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩、ピリジニウム塩、ホスホニウム塩、スルホニウム塩、鉄－アレン化合物およびスルホン酸エステルが好ましい。光・熱重合開始剤としては、アリール系スルホニウム塩が好ましい。光重合性樹脂成分１００重量部に対し、重合開始剤成分０．５～６．０重量部を含むことが好ましい。光・熱重合開始剤／光重合開始剤の重量比は１～４であることが好ましい。
　また、連鎖硬化型の樹脂組成物として、例えば、光重合性樹脂成分に、光重合開始剤成分と、光重合性樹脂成分を常温硬化または加熱硬化させるのに用いる硬化剤成分とを配合した樹脂組成物も用いることができる（特開２００１－８９６３９号公報、特許第４１０８０９４号公報、特許第４２４１７２１号公報）。この樹脂組成物では、光重合性樹脂成分として、分子構造に環状エーテル構造を有するエポキシ樹脂が好ましい。光重合開始剤成分としては、鉄－アレン系化合物やスルホニウム塩が好ましい。硬化剤成分としては酸無水物が好ましい。光重合性樹脂成分１ｍｏｌに対し、硬化剤成分を０．１～１．４ｍｏｌの比率で配合することが好ましい。また、樹脂組成物中の光重合開始剤成分以外の他成分の総重量１００重量部に対し、光重合開始剤成分を０．１～６．０重量部の比率で配合することが好ましい。
　さらに、連鎖硬化型の樹脂組成物として、例えば、分子内に２個のシクロヘキセンオキシドを有する脂環式エポキシ化合物と、変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とを含有し、脂環式エポキシ化合物の含有量が、上記２成分の合計を１００質量％とした際の２５～９０質量％である樹脂組成物や、分子内に２個のシクロヘキセンオキシドを有する脂環式エポキシ化合物と、変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂とを含有し、脂環式エポキシ化合物の含有量が、上記３成分の合計を１００質量％とした際の２５～９０質量％である樹脂組成物を用いることができる（特開２０１１－０７９９８９号公報）。
　このような連鎖硬化型の樹脂組成物を用いることで、熱やＵＶ等のエネルギーを与えることにより、連鎖硬化反応を起こし、成形型１１内の樹脂材を硬化することができる。中子１３が樹脂材全体に均等に硬化のためのエネルギーを与えるのが困難な形状であっても、連鎖硬化反応は、自己発生熱により硬化反応が連鎖的に進行するため、短時間で樹脂材全体の硬化を完了することができる。硬化時間は、成形対象の大きさや板厚、樹脂の種類等によって変わるものの、例えば、縦横の長さが１ｍで厚さが２ｍｍ程度の一般的なＣＦＲＰの場合であれば、連鎖硬化開始から硬化完了まで１～１０分程度である。硬化は、樹脂材をハンドリング可能な状態にまで硬化すればよい。例えば、繊維基材を含む硬化した樹脂材が常温でその形状を維持する状態であれば、ハンドリング可能である。連鎖硬化反応が完了すると、連鎖硬化型の樹脂組成物は、このようなハンドリング可能な状態にまで硬化する。
　そして、樹脂注入ステップの後、注入した樹脂材を硬化するステップ１３０を行う。なお、硬化ステップ１３０における硬化は、半硬化も含むものである。本明細書において、「半硬化」とは、樹脂材が固体化しているが、架橋反応が全ては完了していない状態の硬化であって、ハンドリング可能な状態にまで硬化している状態である。もちろん、この硬化ステップ１３０で、樹脂材を完全硬化してもよい。硬化ステップ１３０に熱を用いる場合の温度は、その樹脂材の組成や用いる触媒によって異なるが、例えば、８０℃～２５０℃が好ましく、中でも１１０℃以上がより好ましく、１５０℃以上が更に好ましい。また、成形型１１及び中子１３に非断熱性材料を用いることで、硬化における樹脂材の温度制御を容易に行うことができる。
　硬化ステップ１３０の後、成形型から中子と繊維強化樹脂を取り出すステップ１４０を行う。なお、この取り出しステップ１３０の前に、必要に応じて、成形型を冷却するステップ１３２を行う。冷却は、例えば、水冷等の冷却設備（図示省略）を用いることができる。成形型１１を冷却することで、成形型１１の取り扱いや、その中から中子１３及び繊維強化樹脂の取り出しが、安全かつ容易に行える。
　樹脂材としては、連鎖硬化型の樹脂組成物の他、硬化型樹脂や熱可塑性樹脂を用いることもできる。硬化型樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等を用いることができる。硬化ステップ１３０における硬化型樹脂の加熱する場合は、その組成によって異なるが、１００～３５０℃の範囲とすることが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫＫ、ＰＥＫ、ＰＩ、ＰＥＩ、ＰＡ等を用いることができる。
　成形型１１としては、図４の実施例に限定されず、図５～図９に示す各実施例の構造を採用することができる。例えば、図５に示すように、成形型２１は、上型２１ａと下型２１ｂとの間に３つの中子２３を介して、断面が平らな４つのキャビティ部２２ａ～２２ｄが重ね合わさるように形成される。このように４つのキャビティ部２２ａ～２２ｄを形成しても、樹脂材は、中子２３の端部と下型２１ｂとの間の樹脂流路を流れ、並列に４つのキャビティ部２２ａ～２２ｄ内を速やかに満たす。そして、樹脂材は各キャビティ部に配置した４つの繊維基材２に容易に含浸するので、４つの製品であっても同様に容易に同時成型することができる。同時に成型する製品の数のとして特に制限はないが、ヒーター間の距離や水冷機構の距離が広くなりすぎると、加熱や冷却の効率が低下し、ムラも大きくなるため、製品に合わせて適切な距離であることが好ましい。たとえば、ヒーター間の距離は１ｍ以内が好ましく、５０ｃｍ以内が更に好ましい。
　また、図６に示すように、成形型３１は、重ね合わさる複数のキャビティ部３２ａ～３２ｂが、その断面において波形に湾曲する形状を有している。このように湾曲した形状であっても、平らな形状と同様に、樹脂材は複数のキャビティ部３２ａ～３２ｃ内を容易に満たし、配置した繊維基材３に含浸するので、平らな形状と同様の効果を得ることができる。
　図７に示す成形型４１では、断面がハット型に折れ曲がった形状を有する複数のキャビティ部４２ａ～４２ｂが形成されている。このような形状であっても、平らな形状と同様に、樹脂材は複数のキャビティ部４２ａ～４２ｃ内を容易に満たし、配置した繊維基材４に含浸するので、平らな形状と同様の効果を得ることができる。
　図８に示す成形型５１では、断面がＮ字型に折れ曲がった形状を有する複数のキャビティ部５２ａ～５２ｂが形成されている。このような形状であっても、平らな形状と同様に、樹脂材は複数のキャビティ部５２ａ～５２ｃ内を容易に満たし、配置した繊維基材５に含浸するので、平らな形状と同様の効果を得ることができる。
　図９に示す成形型６１では、断面がＶ字型に折れ曲がった形状を有する複数のキャビティ部６２ａ～６２ｂが形成されている。このような形状であっても、平らな形状と同様に、樹脂材は複数のキャビティ部６２ａ～６２ｃ内を容易に満たし、配置した繊維基材６に含浸するので、平らな形状と同様の効果を得ることができる。
　さらに、本発明によれば、製品として、軽量化コアと、軽量化コアの表面の少なくとも一部に隣接する繊維強化樹脂とを備える複合材を複数、同時に成型することができる。この製造方法の実施の形態を、図１および図１０～図１２を用いて説明する。
　本実施の形態においては、図１のフローチャートのステップ１１０では、上述してきた実施の形態と異なり、二種類の中子を成形型に配置する。本実施の形態に用いる成形型７１は、図１０に示すように、上型７１ａと下型７１ｂと第１の中子７３とを備える。これら型および第１の中子によって、その内部に、成形すべき複合材の形状を有するキャビティ部７２ａ、７２ｂが２つ形成される。また、成形型７１は、成形すべき複合材の軽量化コアが前記繊維強化樹脂と隣接する部分と実質的に同じ形状を有する第２の中子７４を備える。第２の中子７４は、各キャビティ部７２ａ、７２ｂ内において、成形すべき複合材の軽量化コアに対応する位置に配置される。第２の中子７４は、特に図示しないが、上型７１ａ、下型７１ｂ、第１の中子７３の構造や、治具などによって所定の位置に固定される。
　そして、各キャビティ部７２ａ、７２ｂ内に、成形すべき複合材の繊維強化樹脂の位置に、繊維基材７をそれぞれ配置する。必要に応じて、第２の中子７４と繊維基材７との間には、ピールプライなどの離型材（図示省略）を配置してもよい。または、第２の中子７４の表面を離型処理してもよい。または、第２の中子７４を離型材料で構成してもよい。
　次に、図２に示すように、キャビティ内に樹脂材を注入するステップ１２０を行う。なお、この樹脂注入ステップの前に、必要に応じて、成形型内を減圧するステップ１１２を行う。特に、キャビティ内を真空状態にまで減圧することが好ましい。また、図２に示すように、必要に応じて、成形型内の繊維基材を乾燥するステップ１１４を行う。乾燥は、上述したようにプレス１４により成形型７１を加熱することで行うことができる。また、必要に応じて、成形型７１を樹脂材の含浸温度まで加熱してもよい。もちろん、本実施の形態でも、乾燥ステップ１１４の後に減圧ステップ１１２を行ってもよい。また、必要に応じて、樹脂材は、注入前に、予備加熱をしておいてもよい。
　各キャビティ部７２内に注入された樹脂材は、各繊維基材７に含浸する。この際、必要に応じて、樹脂材を加圧する。これにより樹脂材の含浸を促進することができる。また、吸引口１５ｂを閉じ、樹脂注入口１５ａからの圧力により、キャビティ７２内の圧力を加圧してもよい（図１のステップ１１２）。樹脂材が繊維基材７に含浸した後、必要に応じて、プレス１４を用いて更に成形型７１を締め込んでもよい。
　そして、樹脂注入ステップの後、注入した樹脂材を硬化するステップ１３０を行う。なお、硬化ステップ１３０における硬化は、半硬化も含むものである。もちろん、この硬化ステップ１３０で、樹脂材を完全硬化してもよい。
　硬化ステップ１３０の後、図２に示すように、成形型から２種類の中子と繊維強化樹脂を取り出すステップ１４０を行う。上型７１ａを外して成形型７１を開き、成形型７１により成形された繊維基材を含む硬化樹脂、すなわち、繊維強化樹脂と第２の中子７４を取り出す。そして、繊維強化樹脂と第２の中子７４とを分離する。これらの間にピールプライを配置した場合、ピールプライも分離する。
　なお、この取り出しステップ１４０の前に、必要に応じて、成形型７１を冷却するステップ１２２を行う。冷却は、上述した実施の形態と同様である。
　繊維強化樹脂を分離したら、成形型にハニカム材と繊維強化樹脂を配置するステップ２１０を行う。図１１に示すように、成形型７１内の第２の中子を配置した位置に、ハニカム材８ｂを配置し、繊維基材を配置した位置に、繊維強化樹脂８ａを配置する。なお、ハニカム材８ｂに限定されず、成形すべき複合体の重量を軽量化できる軽量化コアであれば、例えば、ロハセル（登録商標）などの発泡樹脂体を用いることもできる。なお、必要に応じて、ハニカム材８ｂと繊維強化樹脂８ａとの間に、フィルム状の接着剤（図示省略）を配置してもよい。接着剤としては、エポキシ樹脂系接着剤などを用いることもできる。また、接着剤として、樹脂材に用いたものと同じ樹脂組成物を用いることができ、例えば、上述した連鎖硬化型の樹脂組成物を用いてもよい。
　成形型７１内に、ハニカム材８ｂと繊維強化樹脂８ａを配置したら、上型７１ａ、下型７１ｂを閉じる。型を閉じた後、必要に応じて、上型７１ａ及び下型７１ｂの外側に位置するプレス１４により成形型７１を挟み込み、外側から圧力をかける。
　なお、図９に示すように、ハニカム材と繊維強化樹脂を配置したら、必要に応じて、成形型内を真空引きするステップ２１２を行う。真空引きは、減圧ステップ１１２で説明したように、真空ポンプ１８を用いて成形型７１内を真空状態にまで減圧することで行うことができる。
　次に、ハニカム材と繊維強化樹脂とを一体化するステップ２２０を行う。図１１に示すように、繊維強化樹脂８ａは、硬化ステップ１３０で既に硬化してあるので、ハニカム材８ｂと直接的に接触して一体化しても、ハニカム材８ｂの表面の孔内に樹脂が流入するのを防ぐことができる。
　一体化は、例えば、プレス１４や成形型１０に組み込んだヒータ（図示省略）によって、成形型７１加熱することで行うことができる。例えば、繊維強化樹脂８ａが半硬化状態の場合、繊維強化樹脂８ａが完全に硬化するまで加熱することで、ハニカム材８ｂと繊維強化樹脂８ａを接着して、一体化することができる。例えば、接着剤を用いる場合は、熱硬化型の接着剤であれば、接着剤の硬化温度以上に加熱することで、ハニカム材８ｂと繊維強化樹脂８ａを接着して一体化することができる。また、この加熱は、半硬化状態の繊維強化樹脂のポストキュアと接着剤の硬化を同時に行うこともでき、これにより接着品質の向上と製造時間の短縮を図ることができる。なお、接着剤が熱硬化型でなければ、特に加熱することなく、ハニカム材と繊維強化樹脂を接着して一体化することができる。
　また、一体化ステップ２２０で成形型７１を加熱することで、複合材の一体化精度を更に高めることができる。特に半硬化状態の繊維強化樹脂８ａの場合には、複合材の一体化精度を高めることができる。一体化ステップ２２０での加熱温度は、繊維強化樹脂８ａのガラス転移温度以上とすることが好ましい。ガラス転移温度以上にすることで、繊維強化樹脂８ａの樹脂成分が軟化することから、繊維強化樹脂８ａの表面がハニカム材８ｂの形状に合わせて変形し、複合材の成型精度を向上することができる。この観点から、半硬化状態の繊維強化樹脂８ａとしては、ガラス転移温度が好ましくは８０～２００℃、より好ましくは８０～１５０℃の樹脂組成物を用いることが好ましい。
　そして、図２に示すように、成形型から複合材を取り出すステップ２３０を行う。上型７１ａを開き、図１２に示すように、ハニカム材８ｂのコア層と、それを両側から挟む２層の繊維強化樹脂８ａとを備える３層構造の複合材８を２つ、成形型から取り出すことができる。このように複合材８は、繊維強化樹脂８ａとハニカム材８ｂの他、必要に応じて接着剤を備えるだけであるので、複合材の重量は増加しない。また、繊維強化樹脂８ａは、ステップ１１０～１４０において複合材を成型する成形型７１を用いて成型されているので、寸法が安定しており、ハニカム材８ｂにフィットさせやすく、高い成型精度の複合材８を得ることができる。さらに、このようなＲＴＭ成形法を採用することで、プリプレグを用いる成形法に比べて、高レートで生産することができる。
　なお、図１０～図１２に示す実施の形態では、ハニカム材８ｂに対して、それを両側から２枚の繊維強化樹脂８ａで挟んだ３層構造の複合材８を製造する場合を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、本発明によれば、ハニカム材の片方の面に１枚の繊維強化樹脂が隣接する複合材を製造することもできる。また、ハニカム材の全周を、繊維強化樹脂で覆った複数層構造の複合材を製造することもできる。
　また、本実施の形態では、その全体形状がハニカム材８ｂと同一の形状を有する第２の中子７４を用いて複合材８を製造する場合を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ハニカム材と同一の形状を有する部分を含む中子を用いて複合材を製造することができる。この場合、中子を配置した位置のうち、ハニカム材と同一の形状を有する部分の位置には、ハニカム材を配置するとともに、残りの中子の部分には、中空の部材や中実の部材を配置する。これにより、ハニカム材と、中空または中実の部材と、これらに隣接した繊維強化樹脂とを備えた複合材を得ることができる。
　また、例えば、ハニカム材が繊維強化樹脂と隣接する部分と実質的に同一の形状を有する部分を含む中子を用いて複合材を製造することもできる。この場合、図１３及び図１４に示すように、成形型９１により形成される複合材は、厚みのあるハニカム材８ｄを備えるものであるが、この複合材の繊維強化樹脂８ｃ、８ｅを成型する成形型８１では、第２の中子８４の表面を、ハニカム材が繊維強化樹脂と隣接する部分と実質的に同一の形状を維持したまま、第２の中子８４の厚さを、ハニカム材８ｄよりも薄くする。なお、図１３に示すように、第２の中子８４の厚さをより薄くするために、成形型８１において成型される２枚の繊維強化樹脂間の角度を、複合材における２層の繊維強化樹脂間の角度と変えることもできる。
　このようにハニカム材８ｄよりも第２の中子８４の大きさを小さくすることで、成形型８１において繊維強化樹脂を成型する際に必要なエネルギーを低減することができるとともに、硬化ステップ１３０等における成形型８１内の温度コントロールが容易になり、更に第２の中子８４の取り回しが容易になる。
　なお、図１～図１２に示した各実施の形態では、上型および下型が製品の成形面を直接有したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１３に示すように、上型８１ａ又は下型８１ｂと隣接する第３の中子８５が、成形すべき製品の成形面を有してもよい。また、上型８１ａと下型８１ｂとの間に、筒形状を有する枠型８１ｄを設けてもよい。第３の中子８５は、上型８１ａ又は下型８１ｂに固定されていることが好ましく、または、上型８１ａ又は下型８１ｂと一体化していることが好ましい。第３の中子８５を上型８１ａ又は下型８１ｂに固定する方法としては、例えば、第３の中子８５と上型８１ａ又は下型８１ｂの接合面間をボルトまたはピン（図示省略）で直接、結合してもよい。または、第３の中子８５を枠型８１ｄに固定してもよい。
　また、成形型８１で成型する２枚の繊維強化樹脂間の角度を複合材とは変えた場合、図１３に示すように、成形型８１において一方の繊維強化樹脂の長さが短くなることから、短い方の繊維強化樹脂を所定の形状に成型するために、枠型８１ｄに隣接して第４の中子８６を配置してもよい。図１４には、複合材を成形する成形型９１において、ハニカム材８ｄと繊維強化樹脂８ｃ、８ｅとの間に必要に応じて配置されるフィルム状の接着剤８ｆを示している。
　ハニカム材８ｄと第２の中子８４の大きさを変えた場合、繊維強化樹脂を成型する一連のステップ１１０～１４０で用いる成形型８１と、一体化ステップ２２０で用いる成形型９１とは、枠型８１ｄ、９１ｄの高さが異なるものとなる。また、成形型８１で成型する２枚の繊維強化樹脂間の角度を複合材とは変えた場合、ステップ１１０～１４０で用いる成形型８１とステップ２２０で用いる成形型９１とは、第１の中子８３、９３の形状が異なるものとなる。なお、この場合、上型８１ａ、９１ａ及び下型８１ｂ、９１ｂの幅も異なるものとなるが、成形型８１、９１において、枠型８１ｄ、９１ｄに隣接して第４の中子を配置するとともに、この第４の中子の大きさを調節することで、上型８１ａ、９１ａ及び下型８１ｂ、９１ｂの幅を同一にすることもできる。
　さらに、図１０～図１２及び図１３～図１４の各実施の形態では、２層の繊維強化樹脂に挟まれたハニカム材のコア層を備える複合材を製造する際、この２層の繊維強化樹脂を成型する成形型７１、８１において、これらの間に位置する第２の中子７４、８４のみが、ハニカム材が繊維強化樹脂と隣接する部分と実質的に同一の形状を有する場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１３の改変として図１５に示すように、この成形型８１では、一方の繊維強化樹脂の成型形状を天地逆にして、上型８１ａ又は下型８１ｂに隣接する第３の中子８８が、ハニカム材８ｄが繊維強化樹脂８ｃ、８ｅと隣接する部分と実質的に同一の形状を有するようにしてもよい。この場合、成型される２枚の繊維強化樹脂に挟まれる第２の中子８７は、ハニカム材８ｄが他方の繊維強化樹脂と隣接する部分と実質的に同一の形状を有するとともに、複合材の成型面も有する。
　さらに、上述した実施の形態では、ステップ２１０～２３０において、成形型９１を用いてハニカム材と繊維強化樹脂を一体化して複合材を製造したが、本発明はこれに限定されず、図１４の改変として図１６に示すように、ハニカム材８ｄと繊維強化樹脂８ｃ、８ｅとを所定の位置に配置して、シート状やフィルム状などの材料からなるバッグ１００に封入し、オーブン又はオートクレーブ等（図示省略）によってこのバッグを加熱しても、ハニカム材８ｄと繊維強化樹脂８ｃ、８ｅとを一体化した複合材を製造することができる。バッグ１００に封入する繊維強化樹脂８ｃ、８ｅは、ハニカム材８ｄが繊維強化樹脂と隣接する部分と実質的に同一の形状を有する部分を具備する中子を用いて成形型によって成型されていることから、ハニカム材８ｄとの一体化を行う際に成形型を用いなくても、所定の形状を有する複合材を得ることができる。なお、バッグ１００は、図１６に示すように、下型１０１とシール材１０２を介して密閉してもよい。また、必要により、成形型で用いた複合材の成形面を有する中子、ここでは第３の中子８５を下型１０１に配置してもよいし、中子８５が下型１０１と一体化したものでも良い。このようなバッグで一体化を行う場合でも、成形型で一体化を行う場合と同様に、ハニカム材と中空または中実の部材とを備えた複合材を得ることもできる。さらに、中子全体がハニカム材全体と形状が同一である場合に限られず、ハニカム材が繊維強化樹脂と隣接する部分と同一の形状を有する部分を中子が有しておればよい。
　また、成形型７１、８１の第２の中子７４、８４の構成として、例えば、中子にヒータ等（図示省略）を設けることで、加熱機能を付与することができる。これにより、乾燥ステップ１１４での成形型の加熱や硬化ステップ１３０での樹脂材の加熱を促進することができる。また、例えば、中子に水冷やペルチェ素子等を設けることで、冷却機能を付与することができる。これにより、冷却ステップ１３２での成形型の冷却を促進することができる。
　成形型７１、８１の第２の中子７４、８４は、配置ステップ１１０から硬化ステップ１３０の間において、加熱等により膨張して又は収縮して、軽量化コアと実質的に同じ形状を有するものでもよい。例えば、中子をアルミニウム等の高線膨張率な金属やゴム、シリコンバッグ等を用いて形成することで、このような膨張機能や収縮機能を付与することができる。また、中子の一部が溶解して、軽量化コアと実質的に同じ形状を有するものでもよい。このような溶解が起こる部分の材料としては、例えば、水溶性樹脂やフィルムでパッキングされたワックス等を用いることができる。
１～７　繊維基材
８　複合材
８ａ、８ｃ、８ｅ　繊維強化樹脂
８ｂ、８ｄ　ハニカム材
１０　ＲＴＭ成形装置
１１、２１、３１、４１、５１、６１、７１、８１、９１　成形型
１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ、６１ａ、７１ａ、８１ａ、９１ａ　上型
１１ｂ、２１ｂ、３１ｂ、４１ｂ、５１ｂ、６１ｂ、７１ｂ、８１ｂ、９１ｂ　下型
１２、２２、３２、４２、５２、６２、７２、８２　キャビティ
１３、２３、３３、４３、５３、６３　中子
１４　プレス
１５ａ　樹脂注入口
１５ｂ　吸引口
１６　インジェクタ
１７　真空ライン
１８　真空ポンプ
１９　真空トラップ
７３、８３、９３　第１の中子
７４、８４、８７、９４　第２の中子
８５、８８、９５　第３の中子
８６　第４の中子
１００　バッグ
１０１　下型
１０２　シール材

Claims (9)

  1. 　繊維強化樹脂を備える扁平形状の製品を少なくとも２つ製造する方法であって、
    　前記少なくとも２つの製品の前記扁平形状を有する少なくとも２つのキャビティ部が、中子を介して重なるように形成される成形型を用意するステップと、
    　前記成形型の前記少なくとも２つのキャビティ部に、繊維基材をそれぞれ配置するステップと、
    　前記成形型内に樹脂材を注入して、前記繊維基材にこの樹脂材を含浸するステップと、
    　前記樹脂材を硬化して、前記少なくとも２つの製品を形成するステップと
    　を含む方法。
  2. 　前記少なくとも２つの製品が、実質的に同一の形状を有する請求項１に記載の方法。
  3. 　前記樹脂材として、連鎖硬化型の樹脂組成物を用いる請求項１又は２に記載の方法。
  4. 　前記製品が、軽量化コアと、前記軽量化コアの表面の少なくとも一部に隣接して前記繊維強化樹脂を備える複合材である請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 　前記繊維基材の配置ステップが、前記各キャビティ内に、前記軽量化コアが前記繊維強化樹脂と隣接する部分と実質的に同一の形状を有する部分を備える第２の中子と、この第２の中子に隣接して繊維基材を配置することを含み、
    　前記製品の形成ステップが、前記樹脂材を硬化した後、
    　前記成形型で成型した前記繊維基材を含む硬化樹脂を、前記第２の中子と分離するステップと、
    　前記軽量化コアを、前記繊維基材を含む硬化樹脂と一体化し、前記複合材を形成するステップと
    　を更に含む請求項４に記載の方法。
  6. 　前記複合材の形成ステップが、前記軽量化コアを、前記第２の中子を配置した位置であって前記軽量化コアと実質的に同一の形状を有する部分の位置で、前記繊維基材を含む硬化樹脂と一体化することを含む請求項５に記載の方法。
  7. 　繊維強化樹脂を備える扁平形状の製品を少なくとも２つ製造する装置であって、
    　前記少なくとも２つの製品の前記扁平形状を有する少なくとも２つのキャビティ部内に、繊維基材をそれぞれ配置した後、樹脂材を注入し、前記繊維基材にこの樹脂材を含浸し、硬化することで、前記繊維強化樹脂を形成する成形型と、
    　前記少なくとも２つのキャビティ部が重なるように、前記少なくとも２つのキャビティ部の間に介して位置する中子と
    　を備える装置。
  8. 　前記製品が、軽量化コアと、前記軽量化コアの表面の少なくとも一部に隣接して前記繊維強化樹脂を備える複合材であって、
    　前記キャビティ内に、前記軽量化コアが前記繊維強化樹脂と隣接する部分と実質的に同一の形状を有する部分を具備する第２の中子を更に備える請求項７に記載の装置。
  9. 　前記第２の中子が、前記キャビティ内において、前記複合材における前記軽量化コアの位置に、前記軽量化コアと実質的に同一の形状を有する部分が配置される請求項８に記載の装置。
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