(57)【要約】  多数本の強化繊維からなる強化繊維基材から形成され、少なくとも一つの直線部と該直線部に連なる少なくとも一つの屈曲部とからなる横断面形状を有する強化繊維ビームと、前記強化繊維基材の表面の少なくとも一部に、その長手方向に沿って、接着樹脂により接着一体化された離型シートとからなる繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム。表面に離型シートが接着一体化された長尺のフラットな強化繊維基材を、その横断面形状において、屈曲部が形成されるように賦形し、予備賦形体を製造する工程と当該予備賦形体と他の予備賦形体とを接着一体化する予備賦形体一体化工程とを含む繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの製造方法。
2008090911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数本の強化繊維からなる強化繊維基材から形成され、少なくとも一つの直線部と該直線部に連なる少なくとも一つの屈曲部とからなる横断面形状を有する強化繊維ビームと、前記強化繊維基材の表面の少なくとも一部に、その長手方向に沿って、接着樹脂により接着一体化された離型シートとからなる繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームであり、前記強化繊維基材は、その内部に、マトリックス樹脂導入空間を有し、前記プリフォームは、その表面の少なくとも一部に、前記マトリックス樹脂導入空間に通じるマトリックス樹脂流通部を有する繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム。
【請求項２】
前記離型シートが、前記強化繊維基材の厚み方向の端面を除く、あるいは、端面も含む表面の全面に設けられている請求項１に記載の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム。
【請求項３】
前記繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームにおける前記強化繊維の体積含有率Ｖｐｆが、４５乃至６５％である請求項１に記載の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム。
【請求項４】
前記強化繊維基材が、強化繊維布帛からなる請求項１に記載の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム。
【請求項５】
前記強化繊維基材が、互いに接着樹脂により接着された複数枚の前記強化繊維布帛の積層体からなる請求項４に記載の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム。
【請求項６】
前記強化繊維基材は、前記強化繊維布帛の積層枚数が減少するプライドロップ部を有する請求項５に記載の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム。
【請求項７】
前記強化繊維ビームの横断面形状における高さが、その長手方向に変化している請求項１に記載の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム。
【請求項８】
前記離型シートが、ポリエステル繊維の布帛からなる請求項１に記載の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム。
【請求項９】
前記強化繊維ビームが、少なくとも二つの屈曲部を有し、これら二つの屈曲部が互いに背中合わせに位置することにより、前記強化繊維ビームの横断面形状において、前記強化繊維基材の分岐部が形成されている請求項１に記載の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム。
【請求項１０】
前記強化繊維基材が、強化繊維布帛からなり、前記強化繊維ビームが、少なくとも二つの屈曲部を有し、これら二つの屈曲部が互いに背中合わせに位置することにより、前記強化繊維ビームの横断面形状において、前記強化繊維基材の分岐部が形成され、前記離型シートが、前記強化繊維基材の表面の一部に設けられ、前記強化繊維基材の表面の他の部分が、前記プリフォームの表面に露出している請求項１に記載の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム。
【請求項１１】
前記強化繊維基材が、強化繊維布帛からなり、前記強化繊維ビームが、少なくとも二つの屈曲部を有し、これら二つの屈曲部が互いに背中合わせに位置することにより、前記強化繊維ビームの横断面形状において、前記強化繊維基材の分岐部が形成され、前記離型シートが、前記強化繊維基材の厚み方向の端面を除く、あるいは、端面も含む表面の全面に設けられている請求項１に記載の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム。
【請求項１２】
前記強化繊維ビームの横断面形状が、Ｔ形、Ｉ形、Ｈ形、あるいは、Ｊ形である請求項９に記載の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム。
【請求項１３】
前記強化繊維ビームの横断面形状が、Ｌ形、Ｚ形、Ｃ形、あるいは、ハット形である請求項１に記載の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム。
【請求項１４】
（ａ）多数本の強化繊維からなり、内部にマトリックス樹脂導入空間を有し、表面に接着樹脂が付着されている強化繊維基材を、加工位置に供給する強化繊維基材供給工程、
（ｂ）離型シートを、前記加工位置に供給する離型シート供給工程、
（ｃ）前記加工位置において、供給された前記強化繊維基材の表面の少なくとも一部に、その長手方向に沿って、供給された前記離型シートを積層する離型シート積層工程、
（ｄ）前記強化繊維基材と該強化繊維基材の表面に積層された前記離型シートとを加熱および加圧し、前記接着樹脂により、前記強化繊維基材の表面に前記離型シートを接着一体化する離型シート接着工程、および、
（ｅ）前記離型シートが接着一体化された前記強化繊維基材を、賦形型を用いて、加熱および／または加圧することにより、少なくとも一つの直線部と該直線部に連なる少なくとも一つの屈曲部とからなる横断面形状を有する繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームを成形する賦形工程、
からなる繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの製造方法。
【請求項１５】
前記離型シート積層工程において、前記強化繊維基材の厚み方向の端面を除く、あるいは、端面も含む表面の全面に、前記離型シートが積層される請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームにおける前記強化繊維の体積含有率Ｖｐｆが、４５乃至６５％である請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記強化繊維基材が、強化繊維布帛からなる請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記強化繊維基材が、互いに接着樹脂により接着された複数枚の前記強化繊維布帛の積層体からなる請求項１７に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記離型シートが、ポリエステル繊維の布帛からなる請求項１４に記載の製造方法。
【請求項２０】
（ａ）前記強化繊維基材供給工程における前記強化繊維基材が連続した強化繊維基材シートであり、前記強化繊維基材供給工程が、該連続した強化繊維基材シートが、前記加工位置において加工される所定の長さになるまで、連続して供給される供給時間帯と前記所定の長さが供給された後その供給が停止する供給停止時間帯とを有する強化繊維基材シート間欠供給工程からなり、
（ｂ）前記離型シート供給工程における前記離型シートが連続した離型シートであり、前記離型シート供給工程が、該連続した離型シートが、前記加工位置において加工される所定の長さになるまで、連続して供給される供給時間帯と前記所定の長さが供給された後その供給が停止する供給停止時間帯とを有する離型シート間欠供給工程からなり、かつ、
（ｃ）前記強化繊維基材シート間欠供給工程における強化繊維基材シートの供給と前記離型シート間欠供給工程における離型シートの供給とが、間欠的に少なくとも２回、互いに同期して行われる、
請求項１４に記載の製造方法。
【請求項２１】
（ａ）前記強化繊維基材シート間欠供給工程における前記強化繊維基材シートの供給が、互いに独立した複数の強化繊維基材シート供給ラインにより行われ、
（ｂ）前記離型シート間欠供給工程における前記離型シートの供給が、前記複数の強化繊維基材シート供給ラインに対応するように、共用される一つの、あるいは、互いに独立した複数の離型シート供給ラインにより行われ、
（ｃ）前記離型シート積層工程における前記複数の強化繊維基材シート供給ラインから供給される複数の強化繊維基材シートと前記離型シート供給ラインから供給される離型シートとの積層が、互いに独立した複数の離型シート積層ラインにより行われ、
（ｄ）前記離型シート接着工程における前記強化繊維基材シートと前記離型シートとの一体化が、前記複数の離型シート積層ラインに対応する互いに独立した複数の離型シート接着ラインにより行われ、かつ、
（ｅ）前記賦形工程が、
（ｅ−１）前記複数の離型シート接着ラインにおいて、前記強化繊維基材シートと前記離型シートとが、それぞれ別々に一体化された互いに独立した離型シート付き強化繊維基材シートのうちの少なくとも一つの離型シート付き強化繊維基材シートを、賦形型を用いて、加熱および／または加圧することにより、少なくとの一つの直線部と該直線部に連なる少なくとの一つの屈曲部とからなる横断面形状を有するように予備的に賦形する第１の予備賦形工程と、
（ｅ−２）前記残りの離型シート付き強化繊維基材シートを、賦形型を用いて、加熱および／または加圧することにより、予備的に賦形する第２の予備賦形工程と、
（ｅ−３）前記第１の予備賦形工程で得られた第１の予備賦形体と前記第２の予備賦形工程で得られた第２の予備賦形体とを接着一体化する予備賦形体接着工程とからなる、
請求項２０に記載の製造方法。
【請求項２２】
（ａ）前記複数の強化繊維基材シート供給ラインが、第１の強化繊維基材シート供給ライン、第２の強化繊維基材シート供給ライン、および、第３の強化繊維基材シート供給ラインからなり、前記第１の強化繊維基材シート供給ラインから、連続した第１の強化繊維基材シートが供給され、前記第２の強化繊維基材シート供給ラインから、連続した第２の強化繊維基材シートが供給され、前記第３の強化繊維基材シート供給ラインから、連続した第３の強化繊維基材シートが供給され、
（ｂ）前記第１の強化繊維基材シート供給ラインおよび前記第２の強化繊維基材シート供給ラインに対し、第１の離型シートを供給する第１の離型シート供給ラインが用意され、
（ｃ）前記離型シート積層工程において、前記第１の強化繊維基材シートと前記第２の強化繊維基材シートとに、それらの同じ片側の表面において、前記第１の離型シートが積層され、
（ｄ）前記離型シート接着工程において、前記第１の離型シートは、前記第１の強化繊維基材シートと前記第２の強化繊維基材シートとに接着一体化され、第１の離型シート付き強化繊維基材シートが形成され、
（ｅ）前記第１の予備賦形工程において、前記第１の離型シート付き強化繊維基材シートにおける第１の強化繊維基材シートの屈曲部と第２の強化繊維基材シートの屈曲部とが互いに背中合わせに位置するように、かつ、前記第１の離型シートが前記屈曲部の内側湾曲面に位置する状態で、前記第１の離型シート付き強化繊維基材シートがＴ形に賦形され、横断面形状がＴ形の第１の予備賦形体が形成され、
（ｆ）前記第２の予備賦形工程において、前記第３の強化繊維基材シートが平板に賦形され、平板の第２の予備賦形体が形成され、
（ｇ）前記予備賦形体接着工程において、前記Ｔ形の第１の予備賦形体の前記第１の離型シートが存在していない頂部表面と前記平板の第２の予備賦形体の底面とが接着一体化される、
請求項２１に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記第３の強化繊維基材シート供給ラインに対し、第２の離型シートを供給する第２の離型シート供給ラインが用意され、前記離型シート積層工程において、前記第３の強化繊維基材シートに、前記第１の離型シートが積層される面とは反対側に位置する片側の表面において、前記第２の離型シートが積層され、前記離型シート接着工程において、前記第２の離型シートは、前記第３の強化繊維基材シートに接着一体化され、第２の離型シート付き強化繊維基材シートが形成され、前記第２の予備賦形工程において、前記第２の離型シート付き強化繊維基材シートが平板に賦形され、平板の第２の予備賦形体が形成され、前記予備賦形体接着工程において、前記Ｔ形の第１の予備賦形体の前記第１の離型シートが存在していない頂部表面と前記平板の第２の予備賦形体の前記第２の離型シートが存在していない底面とが接着一体化される請求項２２に記載の製造方法。
【請求項２４】
前記第２の予備賦形体の形成において、前記離型シート接着工程、および、前記第２の予備賦形工程のいずれか一つが省略され、残りの工程により、前記各工程における前記強化繊維基材シートおよび前記離型シートに対する加工処理が行われる請求項２３に記載の製造方法。
【請求項２５】
前記Ｔ形の第１の予備賦形体の頂部表面と前記平板の第２の予備賦形体の底面とが一体化されて形成される繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの前記頂部表面と前記平板の底面との間に形成される間隙を埋めるように、該間隙に、線状の連続した充填材が、前記強化繊維基材シートの間欠的供給に同期して、供給される請求項２２に記載の製造方法。
【請求項２６】
（ａ）多数本の強化繊維からなり、内部にマトリックス樹脂導入空間を有し、表面に接着樹脂が付着されている強化繊維基材を、加工位置に供給する強化繊維基材供給装置、
（ｂ）離型シートを、前記加工位置に供給する離型シート供給装置、
（ｃ）前記加工位置において、供給された前記強化繊維基材の表面の少なくとも一部に、その長手方向に沿って、供給された前記離型シートを積層する離型シート積層装置、
（ｄ）前記強化繊維基材と該強化繊維基材の表面に積層された前記離型シートとを加熱および加圧し、前記接着樹脂により、前記強化繊維基材の表面に前記離型シートを接着一体化する離型シート接着装置、および、
（ｅ）前記離型シートが接着一体化された前記強化繊維基材を、賦形型を用いて、加熱および／または加圧することにより、少なくとも一つの直線部と該直線部に連なる少なくとも一つの屈曲部とからなる横断面形状を有する繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームを成形する賦形装置、
からなる繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの製造装置。
【請求項２７】
（ａ）繊維強化樹脂ビーム成形用の成形型内に、請求項１に記載の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームに接着一体化されている離型シートが前記成形型の成形面に向かい合う状態で、前記繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームが配置される工程と、
（ｂ）前記成形型のマトリックス樹脂流入口と該樹脂流入口側に位置する前記繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの表面との間に、樹脂拡散媒体が配置される工程と、
（ｃ）前記マトリックス樹脂流入口から、前記樹脂拡散媒体を通して、前記繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの前記マトリックス樹脂導入空間に、マトリックス樹脂が注入される工程と、
（ｄ）マトリックス樹脂が含浸した前記繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームを、前記成形型から取り出す工程と、
からなる繊維強化樹脂ビームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム、その製造方法、その製造装置、および、繊維強化樹脂ビームの製造方法に関する。本発明の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームは、マトリックス樹脂を用いてレジントランスファー成形法により、繊維強化樹脂ビームを製造する際に、好ましく用いられる。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などの強化繊維と樹脂とからなる繊維強化樹脂成形体は、軽量でかつ高い耐久性を有するため、自動車や航空機などにおける各種の構造部材として用いられている。【０００３】
繊維強化樹脂成形体を成形する方法としては、例えば、強化繊維シートに樹脂が含浸されたプリプレグシートを積層した積層体を、オートクレーブ中で加圧および加熱して、樹脂を硬化させるオートクレーブ成形法が、一般的に用いられている。【０００４】
しかしながら、プリプレグシートを使用するオートクレーブ成形法では、複雑な３次元形状の成形体の成形が難しいという問題があった。また、材料費や成形時間がかかり過ぎて、成形体の製造コストが高くなるという問題があった。それ故に、プリプレグシートを使用するオートクレーブ成形法で製造される成形体は、その適用用途が広がっていかないのが現状である。【０００５】
一方、オートクレーブ成形法の前記問題を解決する繊維強化樹脂成形体の成形方法として、マトリックス樹脂が付着されていない強化繊維基材（ドライな強化繊維基材）中の空間にマトリックス樹脂を注入し、含浸させるレジントランスファー成形法（ＲＴＭ法）がある。このレジントランスファー成形法には、マトリックス樹脂の注入に際し、雰囲気を真空圧に維持する真空レジントランスファー成形法（真空ＲＴＭ法）もある。【０００６】
レジントランスファー成形法においては、通常、ドライな強化繊維布帛を複数枚積層した積層体を成形型内に配置し、低粘度の液状マトリックス樹脂を積層体に注入することにより、積層体にマトリックス樹脂を含浸させ、その後、それをオーブンなどにより加熱することにより、マトリックス樹脂を硬化させて、繊維強化樹脂成形体（いわゆる複合材料）が成形される。【０００７】
このように、レジントランスファー成形法においては、ドライな強化繊維基材が使用されるため、強化繊維基材を複雑な３次元形状に沿わせて賦形することが可能となる。しかし、強化繊維布帛を必要枚数順次重ねて単に成形型内に置いただけでは、強化繊維布帛が著しいシワを有さずに強化繊維がほぼ均一に位置し、かつ、高い繊維体積含有率Ｖｆ（成形体の総体積中で強化繊維が占める体積の１００分率）を有する複合材料を製造することは難しい。【０００８】
この問題を解決する方法として、ドライな強化繊維布帛を複数枚積層した積層体を、成形すべき成形体の形状を考慮して、その形状に見合った形状に予め賦形したプリフォームを製作し、それを用いて成形体を成形する方法が採用される。しかし、このプリフォームを製作する手間、および、プリフォームの品質が、複合材料の製造コストと品質に多大な影響をもたらしている。【０００９】
更に、プリフォームにマトリックス樹脂を注入、含浸するために、プリフォームの表面にはマトリックス樹脂を拡散させるための樹脂拡散媒体（通常、メディア資材と呼ばれている）を配置する必要があり、かつ、メディア資材の成形品への一体化を防ぐために、プリフォームとメディア資材の間に、離型資材（離型シート）を配置する必要がある。【００１０】
しかしながら、離型資材は、通常、ポリアミドやポリエステル繊維などの布帛であり、メディア資材は、通常、ポリアミドなどで形成された網状物（メッシュ）であるため、プリフォームの表面の所望の位置に、これら資材を単に置いただけでは、これらがその位置に固定され難い。そのため、成形型内にプリフォームを配置する際に、何らかの固定手段、多くの場合、接着テープを用いて、手作業により、成形型内に挿入されたプリフォームの表面へのこれら資材の固定作業が必要とされていた。【００１１】
特に、横断面形状において屈曲部、あるいは、分岐部を有する複雑な形状のプリフォームの表面に、離型資材を配置し、固定するには、かなりの手間がかかり、レジントランスファー成形法のコストメリットを減殺させる問題があった。【００１２】
成形型における繊維強化樹脂成形体の成形が完了した後、成形体の表面に付着されている離型資材は、成形体の表面から剥離させる必要がある。そのため、離型資材は、その厚さが薄く、良好な接着性を有さない、かつ、滑り易い材料から形成されている場合が多い。このような材料からなる離型資材は、プリフォームの表面への配置が一層困難となり、配置作業に、慎重さと繊細な神経が求められる。【００１３】
また、離型資材は、上述の通り、通常、ポリアミドやポリエステル繊維などの織布であるため、伸縮性に乏しく、ぴったりとプリフォームの形状に沿わせて配置しないと、成形型がプリフォームに押し付けられた際に、離型資材にシワが生じ、あるいは、プリフォームの屈曲部の位置における離型資材の突っ張りが生じ、成形型が所望の位置まで押し付けられず、離型資材とプリフォームとの間に生じた隙間にマトリックス樹脂が溜まり、樹脂リッチな部分が形成され、成形された樹脂成形体の品質を劣化させる問題もあった。【００１４】
これらの問題のうち、プリフォームの作製工程の手間を軽減することを目的とした、繊維強化樹脂ビーム成形用のプリフォームの連続製造装置が、提案されている（特許文献１参照）。このプリフォームの連続製造装置は、２本のシート状の連続した強化繊維布帛を搬送してゆく過程で、それぞれの横断面形状がＵ字状に、かつ、互い背中合わせになるように折り曲げ、それぞれのＵ字状の底面同士を積層、接着して、連続的にプリフォームを製造するものである。【００１５】
しかしながら、この提案の装置は、強化繊維基材をプリフォーム形状に整えて、プリフォームを製造するためだけのものである。従って、このプリフォームを成形型に収容して、収容されたプリフォームにマトリックス樹脂を含浸させて、複合材料を成形するまでの製造コストおよび製造される複合材料の品質に多大な影響を与える、離型資材の配置に関する技術については、この提案は、何等教えていない。この提案は、最終的に要求される低コストで高品質な複合材料を製造したいとの要望に対して、十分なものとはいえない。
【特許文献１】特開２００５−３２４５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、レジントランスファー成形法により繊維強化樹脂ビームを製造する場合に好ましく用いられ、前記従来技術の問題点を解決した、繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームを提供することにある。【００１７】
本発明の他の目的は、そのような繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの製造方法および製造装置を提供することにある。【００１８】
本発明の更に他の目的は、そのような繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームを用いた繊維強化樹脂ビームの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームは、次の通りである。【００２０】
多数本の強化繊維からなる強化繊維基材から形成され、少なくとも一つの直線部と該直線部に連なる少なくとも一つの屈曲部とからなる横断面形状を有する強化繊維ビームと、前記強化繊維基材の表面の少なくとも一部に、その長手方向に沿って、接着樹脂により接着一体化された離型シートとからなる繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームであり、前記強化繊維基材は、その内部に、マトリックス樹脂導入空間を有し、前記プリフォームは、その表面の少なくとも一部に、前記マトリックス樹脂導入空間に通じるマトリックス樹脂流通部を有する繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム。【００２１】
前記離型シートは、前記強化繊維基材の厚み方向の端面を除く、あるいは、端面も含む表面の全面に設けられていても良い。【００２２】
前記繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームにおける前記強化繊維の体積含有率Ｖｐｆは、４５乃至６５％であることが好ましい。【００２３】
前記強化繊維基材は、強化繊維布帛からなることが好ましい。【００２４】
前記強化繊維基材は、互いに接着樹脂により接着された複数枚の前記強化繊維布帛の積層体からなることがより好ましい。【００２５】
前記強化繊維基材は、前記強化繊維布帛の積層枚数が減少するプライドロップ部を有していても良い。【００２６】
前記強化繊維ビームの横断面形状における高さが、その長手方向に変化していても良い。【００２７】
前記離型シートは、ポリエステル繊維の布帛からなることが好ましい。【００２８】
前記強化繊維ビームは、少なくとも二つの屈曲部を有し、これら二つの屈曲部が互いに背中合わせに位置することにより、前記強化繊維ビームの横断面形状において、前記強化繊維基材の分岐部が形成されていても良い。【００２９】
前記強化繊維基材が、強化繊維布帛からなり、前記強化繊維ビームが、少なくとも二つの屈曲部を有し、これら二つの屈曲部が互いに背中合わせに位置することにより、前記強化繊維ビームの横断面形状において、前記強化繊維基材の分岐部が形成され、前記離型シートが、前記強化繊維基材の表面の一部に設けられ、前記強化繊維基材の表面の他の部分が、前記プリフォームの表面に露出していても良い。【００３０】
前記強化繊維基材が、強化繊維布帛からなり、前記強化繊維ビームが、少なくとも二つの屈曲部を有し、これら二つの屈曲部が互いに背中合わせに位置することにより、前記強化繊維ビームの横断面形状において、前記強化繊維基材の分岐部が形成され、前記離型シートが、前記強化繊維基材の厚み方向の端面を除く、あるいは、端面も含む表面の全面に設けられていても良い。【００３１】
前記強化繊維ビームの横断面形状が、Ｔ形、Ｉ形、Ｈ形、あるいは、Ｊ形であっても良い。【００３２】
前記強化繊維ビームの横断面形状が、Ｌ形、Ｚ形、Ｃ形あるいは、ハット形であっても良い。【００３３】
本発明の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの製造方法は、次の通りである。【００３４】
（ａ）多数本の強化繊維からなり、内部にマトリックス樹脂導入空間を有し、表面に接着樹脂が付着されている強化繊維基材を、加工位置に供給する強化繊維基材供給工程、
（ｂ）離型シートを、前記加工位置に供給する離型シート供給工程、
（ｃ）前記加工位置において、供給された前記強化繊維基材の表面の少なくとも一部に、その長手方向に沿って、供給された前記離型シートを積層する離型シート積層工程、
（ｄ）前記強化繊維基材と該強化繊維基材の表面に積層された前記離型シートとを加熱および加圧し、前記接着樹脂により、前記強化繊維基材の表面に前記離型シートを接着一体化する離型シート接着工程、および、
（ｅ）前記離型シートが接着一体化された前記強化繊維基材を、賦形型を用いて、加熱および／または加圧することにより、少なくとも一つの直線部と該直線部に連なる少なくとも一つの屈曲部とからなる横断面形状を有する繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームを成形する賦形工程、
からなる繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの製造方法。【００３５】
前記離型シート積層工程において、前記強化繊維基材の厚み方向の端面を除く、あるいは、端面も含む表面の全面に、前記離型シートが積層されていても良い。【００３６】
前記繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームにおける前記強化繊維の体積含有率Ｖｐｆが、４５乃至６５％であることが好ましい。【００３７】
前記強化繊維基材供給工程において用いられる前記強化繊維基材が、強化繊維布帛からなることが好ましい。【００３８】
前記強化繊維基材供給工程において用いられる前記強化繊維基材が、互いに接着樹脂により接着された複数枚の前記強化繊維布帛の積層体からなることが好ましい。【００３９】
前記離型シート供給工程において用いられる前記離型シートが、ポリエステル繊維の布帛からなることが好ましい。【００４０】
本発明の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの製造方法において、
（ａ）前記強化繊維基材供給工程における前記強化繊維基材が連続した強化繊維基材シートであり、前記強化繊維基材供給工程が、該連続した強化繊維基材シートが、前記加工位置において加工される所定の長さになるまで、連続して供給される供給時間帯と前記所定の長さが供給された後その供給が停止する供給停止時間帯とを有する強化繊維基材シート間欠供給工程からなり、
（ｂ）前記離型シート供給工程における前記離型シートが連続した離型シートであり、前記離型シート供給工程が、該連続した離型シートが、前記加工位置において加工される所定の長さになるまで、連続して供給される供給時間帯と前記所定の長さが供給された後その供給が停止する供給停止時間帯とを有する離型シート間欠供給工程からなり、かつ、
（ｃ）前記強化繊維基材シート間欠供給工程における強化繊維基材シートの供給と前記離型シート間欠供給工程における離型シートの供給とが、間欠的に少なくとも２回、互いに同期して行われる、
ことが好ましい。【００４１】
本発明の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの製造方法において、
（ａ）前記強化繊維基材シート間欠供給工程における前記強化繊維基材シートの供給が、互いに独立した複数の強化繊維基材シート供給ラインにより行われ、
（ｂ）前記離型シート間欠供給工程における前記離型シートの供給が、前記複数の強化繊維基材シート供給ラインに対応するように、共用される一つの、あるいは、互いに独立した複数の離型シート供給ラインにより行われ、
（ｃ）前記離型シート積層工程における前記複数の強化繊維基材シート供給ラインから供給される複数の強化繊維基材シートと前記離型シート供給ラインから供給される離型シートとの積層が、互いに独立した複数の離型シート積層ラインにより行われ、
（ｄ）前記離型シート接着工程における前記強化繊維基材シートと前記離型シートとの一体化が、前記複数の離型シート積層ラインに対応する互いに独立した複数の離型シート接着ラインにより行われ、かつ、
（ｅ）前記賦形工程が、
（ｅ−１）前記複数の離型シート接着ラインにおいて、前記強化繊維基材シートと前記離型シートとが、それぞれ別々に一体化された互いに独立した離型シート付き強化繊維基材シートのうちの少なくとも一つの離型シート付き強化繊維基材シートを、賦形型を用いて、加熱および／または加圧することにより、少なくとの一つの直線部と該直線部に連なる少なくとの一つの屈曲部とからなる横断面形状を有するように予備的に賦形する第１の予備賦形工程と、
（ｅ−２）前記残りの離型シート付き強化繊維基材シートを、賦形型を用いて、加熱および／または加圧することにより、予備的に賦形する第２の予備賦形工程と、
（ｅ−３）前記第１の予備賦形工程で得られた第１の予備賦形体と前記第２の予備賦形工程で得られた第２の予備賦形体とを接着一体化する予備賦形体接着工程とからなる、
ことが好ましい。【００４２】
本発明の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの製造方法において、
（ａ）前記複数の強化繊維基材シート供給ラインが、第１の強化繊維基材シート供給ライン、第２の強化繊維基材シート供給ライン、および、第３の強化繊維基材シート供給ラインからなり、前記第１の強化繊維基材シート供給ラインから、連続した第１の強化繊維基材シートが供給され、前記第２の強化繊維基材シート供給ラインから、連続した第２の強化繊維基材シートが供給され、前記第３の強化繊維基材シート供給ラインから、連続した第３の強化繊維基材シートが供給され、
（ｂ）前記第１の強化繊維基材シート供給ラインおよび前記第２の強化繊維基材シート供給ラインに対し、第１の離型シートを供給する第１の離型シート供給ラインが用意され、
（ｃ）前記離型シート積層工程において、前記第１の強化繊維基材シートと前記第２の強化繊維基材シートとに、それらの同じ片側の表面において、前記第１の離型シートが積層され、
（ｄ）前記離型シート接着工程において、前記第１の離型シートは、前記第１の強化繊維基材シートと前記第２の強化繊維基材シートとに接着一体化され、第１の離型シート付き強化繊維基材シートが形成され、
（ｅ）前記第１の予備賦形工程において、前記第１の離型シート付き強化繊維基材シートにおける第１の強化繊維基材シートの屈曲部と第２の強化繊維基材シートの屈曲部とが互いに背中合わせに位置するように、かつ、前記第１の離型シートが前記屈曲部の内側湾曲面に位置する状態で、前記第１の離型シート付き強化繊維基材シートがＴ形に賦形され、横断面形状がＴ形の第１の予備賦形体が形成され、
（ｆ）前記第２の予備賦形工程において、前記第３の強化繊維基材シートが平板に賦形され、平板の第２の予備賦形体が形成され、
（ｇ）前記予備賦形体接着工程において、前記Ｔ形の第１の予備賦形体の前記第１の離型シートが存在していない頂部表面と前記平板の第２の予備賦形体の底面とが接着一体化される、
ことが好ましい。【００４３】
この態様において、前記第３の強化繊維基材シート供給ラインに対し、第２の離型シートを供給する第２の離型シート供給ラインが用意され、前記離型シート積層工程において、前記第３の強化繊維基材シートに、前記第１の離型シートが積層される面とは反対側に位置する片側の表面において、前記第２の離型シートが積層され、前記離型シート接着工程において、前記第２の離型シートは、前記第３の強化繊維基材シートに接着一体化され、第２の離型シート付き強化繊維基材シートが形成され、前記第２の予備賦形工程において、前記第２の離型シート付き強化繊維基材シートが平板に賦形され、平板の第２の予備賦形体が形成され、前記予備賦形体接着工程において、前記Ｔ形の第１の予備賦形体の前記第１の離型シートが存在していない頂部表面と前記平板の第２の予備賦形体の前記第２の離型シートが存在していない底面とが接着一体化されようにしても良い。【００４４】
本発明の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの製造方法において、前記第２の予備賦形体の形成において、前記離型シート接着工程、および、前記第２の予備賦形工程のいずれか一つが省略され、残りの工程により、前記各工程における前記強化繊維基材シートおよび前記離型シートに対する加工処理が行われても良い。【００４５】
本発明の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの製造方法において、前記Ｔ形の第１の予備賦形体の頂部表面と前記平板の第２の予備賦形体の底面とが一体化されて形成される繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの前記頂部表面と前記平板の底面との間に形成される間隙を埋めるように、該間隙に、線状の連続した充填材が、前記強化繊維基材シートの間欠的供給に同期して、供給されても良い。【００４６】
本発明の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの製造装置は、次の通りである。【００４７】
（ａ）多数本の強化繊維からなり、内部にマトリックス樹脂導入空間を有し、表面に接着樹脂が付着されている強化繊維基材を、加工位置に供給する強化繊維基材供給装置、
（ｂ）離型シートを、前記加工位置に供給する離型シート供給装置、
（ｃ）前記加工位置において、供給された前記強化繊維基材の表面の少なくとも一部に、その長手方向に沿って、供給された前記離型シートを積層する離型シート積層装置、
（ｄ）前記強化繊維基材と該強化繊維基材の表面に積層された前記離型シートとを加熱および加圧し、前記接着樹脂により、前記強化繊維基材の表面に前記離型シートを接着一体化する離型シート接着装置、および、
（ｅ）前記離型シートが接着一体化された前記強化繊維基材を、賦形型を用いて、加熱および／または加圧することにより、少なくとも一つの直線部と該直線部に連なる少なくとも一つの屈曲部とからなる横断面形状を有する繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームを成形する賦形装置、
からなる繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの製造装置。【００４８】
本発明の繊維強化樹脂ビームの製造方法は、次の通りである。【００４９】
（ａ）繊維強化樹脂ビーム成形用の成形型内に、請求項１に記載の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームに接着一体化されている離型シートが前記成形型の成形面に向かい合う状態で、前記繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームが配置される工程と、
（ｂ）前記成形型のマトリックス樹脂流入口と該樹脂流入口側に位置する前記繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの表面との間に、樹脂拡散媒体が配置される工程と、
（ｃ）前記マトリックス樹脂流入口から、前記樹脂拡散媒体を通して、前記繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの前記マトリックス樹脂導入空間に、マトリックス樹脂が注入される工程と、
（ｄ）マトリックス樹脂が含浸した前記繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームを、前記成形型から取り出す工程と、
からなる繊維強化樹脂ビームの製造方法。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、ドライな強化繊維基材の表面に離型シートが接着樹脂により接着一体化しているプリフォームが提供される。レジントランスファー成形法において、このプリフォームを用いることにより、成形型内に離型用シートを個別に配置する手間が大幅に低減され、かつ、離型シートがプリフォームの形状にぴったりと接着一体化されているため、従来、離型シートとプリフォームとの間に発生していた隙間にマトリックス樹脂が溜まることにより生じていた樹脂リッチな部分の形成が抑制される。【００５１】
その結果、本発明のプリフォームが用いられて成形された繊維強化樹脂ビームは、良好な品質を有する。この繊維強化樹脂ビームは、例えば、自動車における各種の構造部材、あるいは、航空機における各種の構造部材（例えば、ストリンガーやスパー）として好ましく用いられる。【００５２】
また、トリミングにより、本発明のプリフォームの形状を整える必要がある場合、強化繊維基材の表面に離型シートが接着一体化されているため、トリミングの際の強化繊維基材を形成している強化繊維の毛羽立ちが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、本発明の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの一例の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームにおける強化繊維ビームの横断面形状の８つの例のそれぞれの横断面図の羅列である。
【図３】図３は、繊維強化樹脂ビームの一態様を、Ｉ形横断面形状を有する本発明のプリフォームとマトリックス樹脂を用いて、レジントランスファー成形法により成形する状態を説明する成形装置の概略横断面図である。
【図４】図４は、繊維強化樹脂ビームを、Ｉ形横断面形状を有する従来のプリフォームとマトリックス樹脂を用いて、レジントランスファー成形法により成形する状態を説明する成形装置の概略横断面図である。
【図５】図５は、繊維強化樹脂ビームの他の一態様を、Ｉ形横断面形状を有する本発明のプリフォームとマトリックス樹脂を用いて、レジントランスファー成形法により成形する状態を説明する成形装置の概略横断面図である。
【図６】図６は、本発明のプリフォームの製造工程の離型シート接着工程において、強化繊維基材と離型シートとを接着一体化する際に用いられる離型シート接着装置の一例の概略正面図である。
【図７】図７は、本発明のプリフォームの製造工程の離型シート接着工程において、強化繊維基材と離型シートとを接着一体化する際に用いられる離型シート接着装置の他の一例の概略正面図である。
【図８】図８は、本発明のプリフォームの製造工程の予備賦形工程において、強化繊維基材と離型シートとを予備賦形する際に用いられる予備賦形型の一例の概略横断面図である。
【図９】図９は、本発明のプリフォームの製造工程の予備賦体接着工程において用いられる予備賦形体接着装置の一例の概略横断面図である。
【図１０】図１０は、本発明のプライドロップ部分を有するプリフォームの一例の斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０に示す本発明のプリフォームのプライドロップ部分の詳細縦断面図である。
【図１２】図１２は、Ｉ形横断面形状を有する本発明のプリフォームの製造装置の一例の概略斜視図である。
【図１３】図１３は、本発明のプリフォームの形状を整えるために用いられるトリミング装置の一例の概略斜視図である。
【図１４】図１４は、本発明のプリフォームの形状を整えるために用いられるトリミング装置の他の一例の概略斜視図である。
【図１５】図１５は、本発明のプリフォームの製造工程の離型シート接着工程において、強化繊維基材と離型シートとを接着一体化する際に用いられる離型シート接着装置の他の一例の概略正面図である。
【図１６】図１６は、Ｔ形横断面形状を有する本発明のプリフォームを製造する製造装置の一例の概略斜視図である。
【図１７】図１７は、図１５に示す離型シート接着装置を用いて、共用される１枚の離型シートの表面に間隔をおいて左右２枚の強化繊維基材が載置された状態で、離型シートの上面にそれぞれの強化繊維基材の下面が接着一体化される態様を説明するための離型シート接着装置の概略正面図である。
【図１８】図１８は、図１６に示す賦形装置２０５Ｂの概略正面図である。
【図１９】図１９は、図１６の離型シート接着装置２０４Ｂ（図１７の離型シート接着装置９６）にて離型シートが一体化された強化繊維基材が賦形装置２０５Ｂへと移動する過程における離型シートが一体化された強化繊維基材の形状の変化を説明する概略横断面図である。
【図２０】図２０は、図１６に示す予備賦形体接着装置２０８の概略横断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１１、１１ａ：本発明のプリフォーム
１２：多数本の強化繊維からなる強化繊維基材
１２Ｂ１、１２Ｂ２：屈曲部
１２Ｓ１：直線部（垂直部）（ウェブ部）
１２Ｓ２、１２Ｓ３：直線部（水平部）（フランジ部）
１２ｂ：強化繊維ビーム
１２ｐ、１２ｐＳ：離型シート
１３：多数本の強化繊維からなる強化繊維基材
１３Ｂ１、１３Ｂ２：屈曲部
１３Ｓ１：直線部（垂直部）（ウェブ部）
１３Ｓ２、１３Ｓ３：直線部（水平部）（フランジ部）
１３ｂ：強化繊維ビーム
１３ｆ：強化繊維布帛
１３ｐ、１３ｐＳ：離型シート
１４：多数本の強化繊維からなる強化繊維基材
１４ｐ：離型シート
１５：多数本の強化繊維からなる強化繊維基材
１５ｐ：離型シート
１６Ｂ１、１６Ｂ２：分岐部
１６ｂ：強化繊維ビーム
１７Ｆ１、１７Ｆ２：充填材
２１ａ：Ｌ形のビーム
２１ｂ：Ｚ形のビーム
２１ｃ：Ｃ形のビーム
２１ｄ：ハット形のビーム
２１ｅ：Ｔ形のビーム
２１ｆ：Ｉ形のビーム
２１ｇ：Ｈ形のビーム
２１ｈ：Ｊ形のビーム
３１：成形装置
３２：装置基体
３３：プリフォーム収容空間
３４ａ、３４ｂ：マトリックス樹脂注入口
３５ａ、３５ｂ：成形型
３６ａ、３６ｂ：成形型
３７：間隙
３８：真空吸引口
３９ａ、３９ｂ、３９ｃ：樹脂拡散媒体
４０：バギングフィルム
４１ａ、４１ｂ：シーラント
５１：従来のプリフォーム
５２ｐ：離型シート
５３ｐ：離型シート
５４ｐ：離型シート
５５ｐ：離型シート
５５ＬＣ１、５５ＬＣ２、５５ＲＣ１、５５ＲＣ２：屈曲部
５９ａ、５９ｃ、５９ｂ：樹脂拡散媒体
６１：成形装置（コボンド法）
７１：パネル材
７１ｐ：離型シート
８１：離型シート接着装置
８１ａ：平板プレス
８２：下型
８３：上型
８４：離型シート
８５：強化繊維基材
９１：離型シート接着装置
９２：下型
９３：上型
９３ａ：突起（圧子）
９４：離型シート
９５：強化繊維基材
９６：離型シート接着装置
９７：下型
９８：上型
９８ａ：突出平坦部分
９９：離型シート
１００：強化繊維基材
１０１：賦形装置
１０２：下型
１０３：上型
１０３ａ：凹溝
１０４ａ：右側型
１０４ｂ：左側型
１１１：予備賦形体接着装置
１１２：下型
１１３ａ：右側型
１１３ｂ：左側型
１１４：上型
１２０：下側予備賦形体
１２１ａ：右側予備賦形体
１２１ｂ：左側予備賦形体
１２２：上側予備賦形体
１３１：本発明のプリフォーム
１３２ａ：上側フランジ部
１３２ｂ：下側フランジ部
１３３ａ：プライドロップ
１３３ｂ：プライドロップ
１３５：プライドロップ開始位置
１３６：プライドロップ終了位置
１３３ｓ：スロープ
１４１：プリフォームの製造装置
１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃ、１４２Ｄ：成形ライン
１４３：プリフォーム引取ライン
１４４Ａ、１４４Ｂ、１４４Ｃ、１４４Ｄ：離型シート接着装置
１４５Ａ、１４５Ｂ、１４５Ｃ、１４５Ｄ：賦形装置
１４６Ａ：平板のプリフォーム
１４６Ｂ：Ｃ形のプリフォーム
１４６Ｃ：Ｃ形のプリフォーム
１４６Ｄ：平板のプリフォーム
１４７Ａ、１４７Ｂ、１４７Ｃ、１４７Ｄ：予備賦形体
１４８：予備賦形体接着装置
１５２：本発明のプリフォーム
１６１Ａ、１６１Ｂ：充填材
１６２Ａ、１６２Ｂ：充填材供給ライン
１７１：トリミング装置
１７２ａ、１７２ｂ：上トリミング刃
１７２ｃ、１７２ｄ：下トリミング刃
１７６：トリミング装置
１７７ａ、１７７ｂ：上トリミング刃
１７７ｃ、１７７ｄ：下トリミング刃
１７８ａ、１７８ｂ：テーパー部分
２０１：プリフォームの製造装置
２０３：プリフォーム引取ライン
２０２Ａ、２０２Ｂ：成形ライン
２０４Ａ：賦形装置
２０４Ｂ：離型シート接着装置
２０５Ｂ：賦形装置
２０６Ａ：平板のプリフォーム
２０６Ｂ：Ｔ形のプリフォーム
２０７Ａ：平板の予備賦形体
２０７Ｂ：Ｔ形の予備賦形体
２０８：予備賦形体接着装置
２１１Ｂｆ１、２１１Ｂｆ２：強化繊維基材シート
２１１Ｂｐ：広幅の１枚の離型シート
２１２：本発明のプリフォーム
２２１：充填材
２２２：充填材供給ライン
３００：隙間
３０２：右側型
３０３：左側型
３０４：拡幅ロール
３０５：凹部
３０７：右側型
３０８：左側型
３０９：上型
３１０：空隙部
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
本発明の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム（以下において、単に、本発明のプリフォームと云う場合がある）は、多数本の強化繊維からなる強化繊維基材から形成され、少なくとも一つの直線部と該直線部に連なる少なくとも一つの屈曲部とからなる横断面形状を有する強化繊維ビームと、前記強化繊維基材の表面の少なくとも一部に、その長手方向に沿って、接着樹脂により接着一体化された離型シートとからなる。【００５６】
本発明のプリフォームの特徴の一つは、マトリックス樹脂を用いて樹脂成形体を成形する成形型に配置される前の状態、すなわち、成形型の外にある状態において、離型シートが強化繊維基材に接着樹脂により接着一体化されている点にある。【００５７】
図１を用いて、本発明のプリフォームの一例を説明する。図１に示す本発明のプリフォーム１１は、横断面形状がＩ形のプリフォームの一例である。【００５８】
図１において、プリフォーム１１は、多数本の強化繊維からなる強化繊維基材１２、多数本の強化繊維からなる強化繊維基材１３、多数本の強化繊維からなる強化繊維基材１４、および、多数本の強化繊維からなる強化繊維基材１５により形成されている。それぞれの強化繊維基材は、その内部に、多数本の強化繊維間に存在する空間によって形成されるマトリックス樹脂導入空間を有している。【００５９】
それぞれの強化繊維基材の片側の表面（プリフォーム１１の外表面を形成している表面）には、その全面に亘り、離型シート１２ｐ、１３ｐ、１４ｐ、１５ｐが、接着樹脂により接着一体化されている。それぞれの離型シートは、強化繊維基材のマトリックス樹脂導入空間に通じるマトリックス樹脂流通部を有している。【００６０】
強化繊維基材１２は、その横断面形状がＣ形であり、二つの屈曲部１２Ｂ１、１２Ｂ２を有している。屈曲部１２Ｂ１の一端は、直線部（垂直部）１２Ｓ１に連なり、他端は、直線部（水平部）１２Ｓ２に連なり、屈曲部１２Ｂ２の一端は、直線部（垂直部）１２Ｓ１に連なり、他端は、直線部（水平部）１２Ｓ３に連なり、強化繊維ビーム１２ｂを形成している。【００６１】
強化繊維基材１３は、その横断面形状がＣ形であり、二つの屈曲部１３Ｂ１、１３Ｂ２を有している。屈曲部１３Ｂ１の一端は、直線部（垂直部）１３Ｓ１に連なり、他端は、直線部（水平部）１３Ｓ２に連なり、屈曲部１３Ｂ２の一端は、直線部（垂直部）１３Ｓ１に連なり、他端は、直線部（水平部）１３Ｓ３に連なり、強化繊維ビーム１３ｂを形成している。【００６２】
強化繊維基材１２の横断面形状のＣ形と強化繊維基材１３の横断面形状のＣ形とは、その向きが逆であり、直線部（垂直部）１２Ｓ１と直線部（垂直部）１３Ｓ１において、互いに背中合わせに位置し、互いに接着樹脂により接着一体化されている。【００６３】
強化繊維基材１４と強化繊維基材１５とは、それぞれ平板の強化繊維基材からなる。強化繊維基材１４の下面は、強化繊維基材１２の上面（直線部（水平部）１２Ｓ２）と強化繊維基材１３の上面（直線部（水平部）１３Ｓ２）とに、接着樹脂により接着一体化されている。【００６４】
強化繊維ビーム１２ｂと強化繊維ビーム１３ｂとが互いに背中合わせに接合されて一体化されてなる強化繊維ビーム１６ｂは、上側に分岐部１６Ｂ１と下側に分岐部１６Ｂ２を有する。分岐部１６Ｂ１の上面と強化繊維基材１４の下面との間に形成される隙間には、必要に応じて、充填材１７Ｆ１が挿入される。同様に、分岐部１６Ｂ２の下面と強化繊維基材１５の上面との間に形成される隙間には、必要に応じて、充填材１７Ｆ２が挿入される。【００６５】
強化繊維ビーム１２ｂの直線部（垂直部）１２Ｓ１は、通常、ウェブ部と呼称される。強化繊維ビーム１２ｂの直線部（水平部）１２Ｓ２は、通常、フランジ部と呼称される。同様に、強化繊維ビーム１２ｂの直線部（水平部）１２Ｓ３は、通常、フランジ部と呼称される。強化繊維ビーム１３ｂの直線部（垂直部）１３Ｓ１、直線部（水平部）１３Ｓ２および直線部（水平部）１３Ｓ３についても、それぞれ同様に呼称される。【００６６】
横断面形状がＩ形のプリフォーム１１において、上下の水平部分は、通常、フランジ部と呼称され、上下水平部分の間の垂直部分は、通常、ウェブ部と呼称される。プリフォーム１１は、例えば、航空機や自動車の構造材として用いられる所望の寸法を有する繊維強化樹脂ビームに見合った寸法の横幅、高さ、および、長さを有する。【００６７】
図２に、本発明の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームにおける強化繊維ビームの横断面形状の８例が示される。図２（ａ）には、横断面形状がＬ形のビーム２１ａが示される。ビーム２１ａは、一つの屈曲部２１ａＢ１、その一端に連なる直線部（垂直部）２１ａＳ１、および、その他端に連なる直線部（水平部）２１ａＳ２を有する。【００６８】
図２（ｂ）には、横断面形状がＺ形のビーム２１ｂが示される。ビーム２１ｂは、二つの屈曲部２１ｂＢ１、２１ｂＢ２を有する。【００６９】
図２（ｃ）には、横断面形状がＣ形のビーム２１ｃが示される。ビーム２１ｃの横断面形状は、図１の強化繊維ビーム１２ｂあるいは１３ｂの横断面形状と同じであり、二つの屈曲部２１ｃＢ１、２１ｃＢ２を有する。【００７０】
図２（ｄ）には、横断面形状がハット形のビーム２１ｄが示される。ビーム２１ｄは、四つの屈曲部２１ｄＢ１、２１ｄＢ２、２１ｄＢ３、２１ｄＢ４を有する。【００７１】
図２（ｅ）には、横断面形状がＴ形のビーム２１ｅが示される。ビーム２１ｅは、二つの屈曲部２１ｅＢ１、２１ｅＢ２を有する。Ｔ形ビーム２１ｅの直線部（垂直部）２１ｅＳ１は、通常、ウェブ部２１ｅＷと呼称される。Ｔ形ビーム２１ｅの直線部（水平部）２１ｅＳ２は、通常、フランジ部２１ｅＦと呼称される。フランジ部２１ｅＦが左右に分かれる箇所は、通常、分岐部２１ｅＢと呼称される。【００７２】
図２（ｆ）には、横断面形状がＩ形のビーム２１ｆが示される。ビーム２１ｆの横断面形状は、図１の強化繊維ビーム１６ｂの横断面形状と同じであり、四つの屈曲部２１ｆＢ１、２１ｆＢ２、２１ｆＢ３、２１ｆＢ４を有する。【００７３】
図２（ｇ）には、横断面形状がＨ形のビーム２１ｇが示される。ビーム２１ｇは、四つの屈曲部２１ｇＢ１、２１ｇＢ２、２１ｇＢ３、２１ｇＢ４を有する。このＨ形のビーム２１ｇは、形状的には、Ｉ形のビーム２１ｆを横に倒した場合と同じと見ることが出来る。【００７４】
図２（ｈ）には、横断面形状がＪ形のビーム２１ｈが示される。ビーム２１ｈは、三つの屈曲部２１ｈＢ１、２１ｈＢ２、２１ｈＢ３を有する。【００７５】
図２において、図２（ｅ）のＴ形のビーム２１ｅと同様に、各図において符号は省略されているが、図（ｆ）のＩ形のビーム２１ｆ、図２（ｇ）のＨ形のビーム２１ｇ、および、図２（ｈ）のＪ形のビーム２１ｈは、ウェブ部２１ｆＷ、２１ｇＷ、２１ｈＷからフランジ部２１ｆＦ、２１ｇＦ、２１ｈＦへと屈曲部を経て連続して延びる強化繊維基材に分岐部２１ｆＢ、２１ｇＢ、２１ｈＢを有する。【００７６】
図１に、Ｉ形の横断面形状を有する強化繊維ビーム１６ｂが示されているが、図２に示される各強化繊維ビームは、図１のＩ形の強化繊維ビーム１６ｂに替えて、用いることが出来る。これにより、種々の横断面形状を有する強化繊維ビームが用意される。【００７７】
図３に、本発明の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォームの一例である図１に示されるＩ形のプリフォームを用いた繊維強化樹脂ビームの製造に用いられる成形装置の横断面概略図が示される。【００７８】
図３において、成形装置３１は、床あるいは基台（図示省略）に載置された平板からなる装置基体３２を有する。装置基体３２の上面に、装置基体３２の長手方向（図３において、紙面に垂直な方向）に沿って延びるプリフォーム収容空間３３が設けられている。【００７９】
プリフォーム収容空間３３の左右には、装置基体３２の長手方向に沿って、右側マトリックス樹脂注入口３４ａと左側マトリックス樹脂注入口３４ｂとが、装置基体３２の上面に対し、上下方向に、必要に応じて水平方向に、移動自在に取り付けられている。【００８０】
成形装置３１は、水平方向に、必要に応じて上下方向に、移動自在に基台に支持され、プリフォーム収容空間３３に対し離接自在な右側成形型３５ａと左側成形型３５ｂとを有し、更に、上下方向に、必要に応じて水平方向に、移動自在に基台に支持され、プリフォーム収容空間３３に対し離接自在な右側上成形型３６ａと左側上成形型３６ｂとを有する。右側上成形型３６ａと左側上成形型３６ｂとは、空気およびマトリックス樹脂が流通する間隙３７を有して、互いに位置している。【００８１】
右側上成形型３６ａと左側上成形型３６ｂとの上方には、真空吸引口３８が、上下方向に、必要に応じて水平方向に、移動自在に基台に支持され、右側上成形型３６ａと左側上成形型３６ｂとに対し離接自在に設けられている。【００８２】
更に、成形装置３１には、樹脂拡散媒体３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、バギングフィルム４０、および、シーラント４１ａ、４１ｂが、装備されている。樹脂拡散媒体（メディア）、バギングフィルム、および、シーラントとしては、成形条件に見合う市販品を用いることが出来る。【００８３】
上に、成形装置３１の構造の概略を説明したが、これらの構造からなる成形装置３１自体は、良く知られているもので、真空ＲＴＭ成形の一種である真空バッグ成形に多用されている。【００８４】
次に、図３の成形装置３１を使用して、図１に示す本発明の繊維強化樹脂ビーム成形用プリフォーム１１から、繊維強化樹脂ビームを製造する工程を説明する。【００８５】
先ず、図３の成形装置３１の装置基体３２の上に本発明のプリフォーム１１が載置され、プリフォーム収容空間３３に収容される。プリフォーム１１の表面には、既に、離型シート１２ｐ、１３ｐ、１４ｐ、１５ｐが接着され、プリフォーム１１と一体化されているので、プリフォーム１１をプリフォーム収容空間３３に収容した後、別途、離型シートをプリフォームの表面に配置する手作業は、全く不要である。【００８６】
次いで、プリフォーム収容空間３３に収容されたプリフォーム１１の表面に対し、樹脂拡散媒体３９ａ、３９ｂ、３９ｃが、手作業により、配置される。樹脂拡散媒体３９ｂの下端部は、右側マトリックス樹脂注入口３４ａまで、また、樹脂拡散媒体３９ｃの下端部は、左側マトリックス樹脂注入口３４ｂまで、それぞれ延びている。この樹脂拡散媒体の手作業により配置は、従来から行われている。【００８７】
なお、離型シート１３ｐは、プリフォーム１１の下側フランジ部の右側面まで、連続して延びているが、プリフォーム１１の下側フランジ部の右側面部分の離型シートを、別に用意し、用意した離型シート１３ｐＳを、予めプリフォーム１１に接着一体化することなく、成形装置３１において、手作業で、配置しても良い。【００８８】
同様に、離型シート１２ｐは、プリフォーム１１の下側フランジ部の左側面まで、連続して延びているが、プリフォーム１１の下側フランジ部の左側面部分の離型シートを、別に用意し、用意した離型シート１２ｐＳを、予めプリフォーム１１に接着一体化することなく、成形装置３１において、手作業で、配置しても良い。ただし、手作業を省くことからは、離型シートが、フランジ部の側面部分まで、連続して延びていることが好ましい。【００８９】
次いで、右側成形型３５ａ、左側成形型３５ｂ、右側上成形型３６ａ、および、左側上成形型３６ｂが、基台に設けられた移動機構により、プリフォーム１１の表面に、樹脂拡散媒体を介して、当接される。その後、各成形型、右側マトリックス樹脂注入口３４ａ、左側マトリックス樹脂注入口３４ｂ、および、真空吸引口３８が、外界から遮断されるように、これらがバギングフィルム４０により覆われる。【００９０】
バギングフィルム４０の端部と装置基体３２との間は、シーラント４１ａ、４１ｂによりシールされる。これで、成形装置３１におけるマトリックス樹脂注入の準備工程が完了する。この準備工程自体は、従来から知られている。【００９１】
準備作業が完了後、真空吸引口３８によるバギングフィルム４０の内側の減圧作用により、左右のマトリックス樹脂注入口３４ａ、３４ｂからマトリックス樹脂が導入され、樹脂拡散媒体および離型シートを通過し、プリフォーム１１のマトリックス樹脂導入空間へと侵入し、プリフォーム１１に、マトリックス樹脂が含浸される。この樹脂含浸工程自体は、従来から知られている。【００９２】
樹脂含浸工程終了後、マトリックス樹脂の固化を待って、形成された繊維強化樹脂ビームが、成形装置３１から取り出される。このいわゆる脱型工程も、従来から知られている。【００９３】
本発明のプリフォームを用いたレジントランスファー成形法においては、プリフォームに予め離型シートが接着一体化されているため、プリフォームを成形型に収容する作業において、離型シートを成形装置内において別途配置する煩雑な作業が不要となる。【００９４】
また、離型シートがプリフォームに接着一体化されているため、樹脂拡散媒体、成形型あるいは他の資材を成形装置内において配置する際、離型シートが成形装置内に落下したり、位置ずれを起こすことがない。そのため、安心して、極めて容易に、マトリックス樹脂注入の準備作業を完了させることが出来る。これにより、作業工数を大幅に短縮することが出来る。【００９５】
更に、型をプリフォーム側に移動させる際に、離型シートにシワが発生したり、離型シートが突っ張って成形型が正規の位置まで移動出来ないような不具合も生じない。そのため、このような不具合により生じる樹脂ビームにおける樹脂リッチな部分の発生や強化繊維の体積含有率（Ｖｆ）の低下問題も抑制される。その結果、品質の良い繊維強化樹脂ビームの製造が可能となる。【００９６】
図４は、横断面形状がＩ形の従来のプリフォーム５１を用いて、図３に示す成形装置３１により、繊維強化樹脂ビームを成形する場合のマトリックス樹脂をプリフォームに注入する前の準備工程を説明する横断面概略図である。図４の成形装置３１は、図３の成形装置３１と同じ構造を有しているため、成形装置の各部品には、図３と同じ符号が付けられている。【００９７】
図４において、先ず、成形装置３１の装置基体３２の上に、離型シート５５ｐが載置され、その上に、従来のプリフォーム５１が載置され、プリフォーム収容空間３３に収容される。従来のプリフォーム５１は、本発明のプリフォーム１１と横断面形状がＩ形である点では同じであるが、その表面に離型シートが接着されていない点で相違する。【００９８】
次いで、離型シート５３ｐが、プリフォーム５１の右側側面のＣ形の凹部の表面に沿って、手作業により配置される。この場合、必要に応じて、離型シート５３ｐは、プリフォーム５１の表面に、接着テープなどの止着資材により、仮止めされる。その後、樹脂拡散媒体５９ｂが、既に配置されている離型シート５３ｐの外表面に沿って、配置される。樹脂拡散媒体５９ｂの下端部は、右側マトリックス樹脂注入口３４ａまで延びている。【００９９】
プリフォーム５１の左側側面のＣ形の凹部の表面に対しても、同様の作業が行われる。すなわち、離型シート５２ｐが、プリフォーム５１の左側側面のＣ形の凹部の表面に沿って、手作業により配置される。この場合、必要に応じて、離型シート５２ｐは、プリフォーム５１の表面に、接着テープなどの止着資材により、仮止めされる。その後、樹脂拡散媒体５９ｃが、既に配置されている離型シート５２ｐの外表面に沿って、配置される。樹脂拡散媒体５９ｃの下端部は、左側マトリックス樹脂注入口３４ｂまで延びている。更に、プリフォーム５１の上面に、離型シート５４ｐが載置され、その上に、樹脂拡散媒体５９ａが載置される。【０１００】
次いで、右側成形型３５ａ、左側成形型３５ｂ、右側上成形型３６ａ、および、左側上成形型３６ｂのそれぞれを、プリフォーム５１の表面に向かい、基台に設けられた移動機構により、移動させる作業が行われる。これらの移動作業のうち、右側上成形型３６ａ、および、左側上成形型３６ｂの移動は、順調に行われ、離型シート５４ｐは、樹脂拡散媒体５９ａを介して、プリフォーム５１の上面に、押し付けられ、所望の位置に、配置される。【０１０１】
しかしながら、右側成形型３５ａの移動は、離型シート５３ｐがプリフォーム５１の表面の所望の位置に到達する前に、移動が不可能になる問題が生じる。左側成形型３５ｂの移動においても、同様の問題が生じる。【０１０２】
この問題の原因を調べたところ、その原因は、屈曲部５５ＲＣ１、５５ＲＣ２、５５ＬＣ１、５５ＬＣ２において、予め配置した離型シート５２ｐ、５３ｐが突っ張り状態になることや、離型シート５２ｐ、５３ｐに部分的に折れたたまれたシワが生じることがあることが判明した。離型シートの突っ張り状態や、シワが生じると、離型シートとプリフォームとの間に、空隙が形成されることが判明した。【０１０３】
また、この状態で、すなわち、所望の位置まで成形型が移動出来ない状態において、マトリックス樹脂をプリフォーム５１に注入した場合、得られる繊維強化樹脂ビームは、屈曲部５５ＲＣ１、５５ＲＣ２、５５ＬＣ１、５５ＬＣ２において、前記空隙に残存する余分な樹脂により形成された樹脂リッチな部分を有し、均質な繊維強化樹脂ビームとはならないことが判明した。更に、プリフォーム５１のウェブ部分の強化繊維の密度が低下し、強化繊維の体積含有率（Ｖｆ）が、意図した値より低下し、高品質の繊維強化樹脂ビームが得られないことが判明した。【０１０４】
このような問題を少しでも解消するためには、予め離型シートが接着一体化されていない従来のプリフォームを用いる場合、離型シートの成形装置における配置作業を、極めて慎重に行う必要がある。そのためには、多くの労力と時間が必要となる。特に、横断面形状がＩ形のプリフォームを使用する場合、分岐部が２箇所（屈曲部が４箇所）ある。【０１０５】
この場合、ウェブ部の垂直面や上部フランジ部の水平な下面に、重力に逆らって、離型シートを配置する作業が必要となる。このような作業の途中あるいは作業後に、配置した離型シートの位置ずれや落下が発生し易い。そのため、離型シートの配置には、とりわけ、労力と時間とを要する。【０１０６】
繊維強化樹脂ビームは、別のパネル構造部材に一体化されて、パネルの補強部材として、使用されることが多い。図３の成形装置３１により製造された繊維強化樹脂ビームを、別途用意されるパネル材に、接着一体化しても良いが、そのための接着工程が必要となる。この接着工程を省き、繊維強化樹脂ビームの製造と、パネル材への接着とを同時に実施する方法が、図５を用いて説明される。この方法は、コボンド法と呼称されている。【０１０７】
図５は、コボンド法を実施するための成形装置６１の横断面概略図である。図５における成形装置６１の装置的構造は、図３の成形装置３１と同じである。従って、図５において、代表的な装置部品については、図３に用いられている符号と同じ符号が用いられている。図３と図５との相違点は、図５においては、パネル材７１が、装置基体３２の上面に載置され、その上に、本発明のプリフォーム１１ａが載置されている点である。【０１０８】
コボンド法において用いられる本発明のプリフォーム１１ａの特徴は、パネル材７１に当接される表面に、離型シートが存在しない点である。この表面の一部に離型シートが存在しない本発明のプリフォームは、存在させない表面を除いて、他の表面に、離型シートを接着一体化して作成されても良い。しかし、図１に示されるように、実質的に全面に離型シートが接着一体化されているプリフォームを用いて、表面において離型シートが不要な部分の離型シートを剥離することで作製されても良い。離型シートは、強化繊維基材の表面を保護するのにも役立つため、後者の作製法の方が好ましい。すなわち、コボンド法を実施する直前に、不要な箇所の離型シートを除去して、成形に供するのが良い。【０１０９】
マトリックス樹脂が含浸していない強化繊維基材は、取り扱い時に、強化繊維の毛羽立ちが発生する場合がある。この毛羽立ちの発生を抑制する観点から、強化繊維基材の上下表面の少なくとも一方の表面の全面に離型シートが接着一体化されていることが好ましい。同じ観点から、強化繊維基材の長手方向に沿った両側面の少なくとも一方の側面の全面に離型シートが接着一体化されていることが好ましい。【０１１０】
図５において、パネル材７１の上面とプリフォーム１１ａの下面とが接する部分７２には、離型シートが存在しない。これにより、プリフォーム１１ａに含浸したマトリックス樹脂はプリフォーム１１ａを通過して、パネル材７１の上面に到達し、マトリックス樹脂の硬化に伴い、パネル材７１とプリフォーム１１ａを接着する。【０１１１】
なお、パネル材７１の上面で、樹脂拡散媒体３９ｂ、３９ｃに接する部分に、離型シート７１ｐが存在するが、この離型シート７１ｐは、成形装置６１の装置基体３２にパネル材７１が載置された後に、その表面に、手作業により載置されても良い。しかし、本発明のプリフォームと同様に、パネル材７１の必要な箇所に、離型シートが予め接着樹脂で接着一体化されていても良い。後者の場合、パネル材７１の上面の全面に離型シートが接着一体化されたものが用意され、コボンド法を実施する直前に、不要な箇所の離型シートを除去しても良い。また、他の方法として、離型シート１２ｐ、１３ｐをそれぞれ左側マトリックス樹脂注入口３４ｂと右側マトリックス樹脂注入口３４ａに届くだけの広さのものとすることで、離型シート７１ｐを不要とすることもできる。【０１１２】
本発明のプリフォームにおいて用いられる強化繊維基材は、多数本の強化繊維から形成されている。用いられる強化繊維としては、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維、ポリエチレン（ＰＥ）繊維などの有機繊維、あるいは、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、ピッチ系などの炭素繊維などがある。炭素繊維は、比強度および比弾性率に優れ、ほとんど吸水しないので、航空機や自動車用の繊維強化樹脂ビームの作成する場合に、好ましく用いられる。【０１１３】
強化繊維基材の形態は、多数本の強化繊維からなる布帛、すなわち、強化繊維布帛であることが好ましい。強化繊維布帛の形態としては、織物、編物、組物、あるいは、強化繊維が一方向に引き揃えられているシート（一方向シート）がある。織物としては、一方向性織物、二方向性織物、あるいは、多軸織物がある。【０１１４】
多くの場合、強化繊維基材は、複数枚の強化繊維布帛が積層された積層体からなる。積層体において、複数枚の強化繊維布帛は、互いに接着樹脂により接着一体化されている。強化繊維布帛間の接着の形態は、接着樹脂による点状、線状などの部分的な接着であっても良い。強化繊維の配列方向が一方向である強化繊維布帛の複数枚が積層され、かつ、積層体を出来るだけ均質な構造にする必要がある場合は、各層の強化繊維の配列方向がそれぞれ異なるように各強化繊維布帛が積層される。【０１１５】
本発明のプリフォームにおいて用いられる離型シートは、マトリックス樹脂の流通性を有する必要があるため、多数本の繊維からなる布帛であることが好ましい。離型シートは、繊維強化樹脂ビームが製造された後、製造された繊維強化樹脂ビームの表面から剥離する必要があるため、離型シートを形成する布帛は、織布であることが好ましい。離型シートに用いられる繊維は、ポリエステル繊維、あるいは、ポリアミド繊維であることが好ましい。離型シートは、種々の形態のものが市販されているので、強化繊維基材への接着性や成形条件に応じて、適宜選択することが出来る。【０１１６】
上述した通り、離型シートは、繊維強化樹脂ビームが製造された後、製造された繊維強化樹脂ビームの表面から剥離する必要がある。離型シートが取り除かれた繊維強化樹脂ビームの表面に、他の部材を接着一体化させる場合がある。この場合において、離型シートがポリエステル繊維の織布から形成されていると、離型シートを剥離した表面は、離型シートが他の繊維素材からなる織布から形成されている場合の離型シートを剥離した表面に比べて、他の部材に対する接着性が良好である。【０１１７】
従って、離型シートは、ポリエステル繊維の織布から形成されていることが好ましい。また、従って、他の部材を接着する必要がない場合、あるいは、他の部材を接着はするが、接着性に問題がない場合は、他の繊維素材、例えば、ポリアミド繊維の織布から形成された離型シートを使用することが可能である。【０１１８】
強化繊維基材と離型シートとの接着に用いられる接着樹脂は、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂のいずれでも良い。離型シートを常温で強化繊維基材に貼り付ける場合は、常温で接着性のない樹脂を溶媒で溶解し、常温での接着性を付与したものを使用するのが良い。こうすることで、溶媒揮発後に常温でドライな状態が保たれる。一方、後述する連続化されたプリフォームの製造工程によりプリフォームを製造する場合は、熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。【０１１９】
熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、ポリ酢酸ビニル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアラミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリエチレン、ポリプロピレン、酢酸セルロースなどの樹脂を使用することが出来る。【０１２０】
なお、樹脂の選択に当たり、離型シートの強化繊維基材との接着性の観点だけでなく、成形される繊維強化樹脂ビームの耐衝撃特性、例えば、衝撃付与後の常温圧縮強度（ＣＡＩ−Compression After Impact）を向上させる観点も含めて選定されることが好ましい。【０１２１】
複数枚の強化繊維布帛が互いに接着された積層体を形成する場合に使用される接着樹脂としては、上述した強化繊維基材と離型シートとの接着に用いられる接着樹脂と同様の樹脂を使用することが出来る。【０１２２】
強化繊維基材の表面に離型シートを接着一体化するために、強化繊維基材の表面に付着させる接着樹脂の付着量、および、複数枚の強化繊維布帛同士を接着一体化するために、隣り合う強化繊維布帛の一方の強化繊維布帛の表面に付着させる接着樹脂の付着量は、２ｇ／ｍ２乃至４０ｇ／ｍ２であることが好ましい。【０１２３】
付着量の下限値は、接着される相互の部材が、その後に必要となる加工工程において、容易に剥離せず、プリフォームの所望の形態を保つのに好ましい値である。付着量の上限値は、付着量が多すぎて、マトリックス樹脂のプリフォーム中への含浸が阻害されたり、あるいは接着樹脂が占める層間が厚くなることで、成形される繊維強化樹脂ビームの重量増加を引き起こすことを防ぐための好ましい値である。【０１２４】
接着樹脂の強化繊維基材への付着形態は、点状、または、連続あるいは不連続な線状であることが好ましい。このような形態で接着樹脂が強化繊維基材に付着していることにより、マトリックス樹脂のプリフォーム中への含浸性が向上する。【０１２５】
離型シートを繊維強化基材の表面に接着樹脂により接着一体化して本発明のプリフォームを作成する手法としては、三通りある。【０１２６】
第１の方法は、先ず、強化繊維基材（強化繊維基材シート）の表面に離型シートを積層し、次いで、積層された離型シートと強化繊維基材シートとを加熱および／または加圧し、接着樹脂により、離型シートと強化繊維基材シートとを接着一体化し、その後、離型シートが接着一体化された強化繊維基材シートを、横断面形状において少なくとも一つの屈曲部が形成されるように、賦形型を用いて、加熱および／または加圧し、形状付与を行うことからなる。【０１２７】
第２の方法は、第１の方法における離型シートと強化繊維基材シートとの接着一体化と強化繊維基材シートへの形状付与とを一つの賦形工程（一つの賦形装置）において同時に行う方法である。すなわち、強化繊維基材シートの表面に載置された離型シートと強化繊維基材シートとを一体として、加熱および／または加圧し、離型シートの強化繊維基材シートへの接着一体化と離型シートと共に強化繊維基材シートの形状付与とが行われる。【０１２８】
第３の方法は、先ず、平板の強化繊維基材（強化繊維基材シート）を、横断面形状において少なくとも一つの屈曲部が形成されるように、賦形型を用いて、加熱および／または加圧し、形状付与を行い、その後、形状付与された強化繊維基材シートの表面に離型シートを積層し、積層された離型シートと強化繊維基材シートとを加熱および／または加圧し、接着樹脂により、離型シートと強化繊維基材シートとを接着一体化することからなる。【０１２９】
第１から第３の方法において、離型シートを強化繊維基材シートの表面に積層した際に、離型シートと強化繊維基材シートとの間に接着樹脂を配置する必要があるが、接着樹脂は、あらかじめ強化繊維基材シートの表面に付着しておいても良いし、逆に離型シートの表面に付着しておいても良い。特に、形状の付与が行われる強化繊維基材が強化繊維布帛の積層体である場合、強化繊維布帛の両面に、熱可塑性樹脂からなる接着樹脂が付着されていることが好ましい。この場合、接着樹脂が、加熱および加圧を受けて、塑性変形し、積層されている強化繊維布帛同士の層間が、より強固に接着され、プリフォームの形状の固定に役立つと共に、強化繊維布帛に付着した接着樹脂が強化繊維基材シート表面に露出し、離型シートを接着樹脂により強化繊維布帛の積層体の表面へ接着一体化できる。【０１３０】
第３の方法は、強化繊維基材の賦形が行われた後に、賦形された強化繊維基材、すなわち、横断面形状において少なくとも一つの屈曲部が存在する強化繊維基材に、離型シートを貼着する方法であるため、横断面形状によっては、所望の位置に離型シートを貼着するのが難しくなることがある。その点から、第３の方法よりも、第１の方法の方が、自由度があると云える。【０１３１】
また、第２の方法は、第１の方法より、工程が簡略化されることにより、設備化における設備費が低減でき、製造コストの削減に有利と云えるが、第１の方法では、強化繊維基材シートと離型シートを共に平坦な状態で積層して接着一体化できるため、双方のシートの置決めが容易であるため、正確な位置に離型シートを貼着することが容易であるのに比べ、第２の方法では強化繊維基材シートに屈曲部を形成する作業を行いつつ、離型シートの接着を行うため、第１の方法に比べ正確な位置に離型シートを貼着するのが難しい。以上の理由から、第１から第３の方法の中で、第１の方法が最も好ましい。【０１３２】
図６は、第１の方法において、離型シートを強化繊維基材の表面に接着樹脂により接着一体化するための離型シート接着装置の一例の横断面概略図である。図６において、離型シート接着装置８１は、基台（図示省略）の上面に固定された平板の下型８２と基台に支持された上下動機構（図示省略）に取り付けられた平板の上型８３とからなる。上型８３および下型８２には、加熱手段が内蔵されている。この形式の装置は、通常、平板プレス８１ａと呼称されている。【０１３３】
離型シート８４が、下型８２の上表面に載置される。次いで、離型シート８４の上表面に、接着樹脂が付着されている強化繊維基材８５が載置される。この準備作業が完了した後、上型８３が、上下動機構により、下型８２に向かい、下降し、強化繊維基材８５を離型シート８４に押圧する。押圧した状態が一定時間保持されることにより、強化繊維基材８５と離型シート８４とは、接着一体化に必要な一定時間の加熱および加圧を受け、強化繊維基材８５の表面に付着されていた接着樹脂により、離型シート８４が強化繊維基材８５の下表面に接着一体化される。【０１３４】
接着一体化が完了した後、上型８３は、上下動機構により、上方に移動し、離型シートが接着一体化した強化繊維基材が、離型シート接着装置８１から取り出される。取り出された強化繊維基材は、離型シートが一体化されているため、その取り扱い性は、良好である。【０１３５】
図６の離型シート接着装置８１における上型８３および下型８２の長手方向（紙面に垂直な方向）の長さ（型長さ）が、接着処理する基材の長手方向の長さより、短い場合は、一旦、型長さ分の接着処理をした後、型を開き、基材を次の接着処理する部位が型の位置に位置するように移動させ、次いで、型を閉め、次の接着処理が行われる。すなわち、基材の移動と基材の移動停止中の接着処理とが間欠的に交互に必要回数行われ、長尺の基材が処理される。【０１３６】
下型８２への基材の載置は、長尺ではなく、型長さ以下の一定長の基材の場合は、一定長の基材を供給トレイ（図示せず）を用いて供給することにより、あるいは、手作業で行われても良い。一方、長さが型長さを超える長尺の基材（連続基材）で、間欠移動処理が必要となる場合は、離型シート接着装置８１に、原料基材の間欠供給装置（図示せず）と処理された基材の間欠引取装置（図示せず）が、装備される。【０１３７】
図７は、離型シートを強化繊維基材の表面に接着樹脂により接着一体化するための離型シート接着装置の他の一例の横断面概略図である。図７において、離型シート接着装置９１は、図６の離型シート接着装置８１と同様に、下型９２と上型９３を有する。【０１３８】
図６の離型シート接着装置８１と図７の離型シート接着装置９１との相違点は、上型９３の下面が平面ではなく、上型９３の下面に複数の突起９３ａが設けられている点である。この突起９３ａは、通常、圧子と呼称されている。離型シート接着装置９１のこの相違点を除く他の構成は、離型シート接着装置８１の構成と同じである。【０１３９】
離型シート接着装置９１を用いることにより、離型シート９４と強化繊維基材９５とは、接着樹脂により、接着一体化されるが、両者の実際の接着部位は、突起（圧子）９３ａの位置に応じて散在したものとなり、両者は部分接着される。一方、図６の平板プレス８１ａを用いた場合は、離型シート８４と強化繊維基材８５との接着部位は、両者が向かい合う全面に亘り、両者は全面接着される。【０１４０】
この全面接着により離型シートが一体化された強化繊維基材は、後に賦形される際に、賦形される形状によっては、接着されている離型シートにシワが生じる場合がある。そのような場合、部分接着により離型シートが一体化された強化繊維基材を用いると、このシワの発生を防止することが出来る。【０１４１】
更に、離型シート接着装置の他の一例を、図１５に示す。図１５において、離型シート接着装置９６は、図６の離型シート接着装置８１と同様に、下型９７と上型９８を有する。図６の離型シート接着装置８１と図１５の離型シート接着装置９６との相違点は、上型９８の下面の中央部に一つだけ、下面から突出して形成された突出平坦部分９８ａが設けられている点である。離型シート接着装置９６のこの相違点を除く他の構成は、離型シート接着装置８１の構成と同じである。【０１４２】
離型シート接着装置９６を用いることにより、離型シート９９と強化繊維基材１００とは、接着樹脂により、接着一体化されるが、両者の接着部位は、突出平坦部分９８ａに対応した部分だけとなり、両者は部分接着される。突出平坦部分９８ａの領域、すなわち、部分接着される領域を、後の工程で屈曲部を形成する際の横断面形状において、屈曲部とならない領域に位置させることで、離型シートは後の工程での屈曲部形成に際して強化繊維基材シートに拘束されることがないため、適正な曲面を形成でき、前述の突起（圧子）９３ａによる部分接着同様、離型シートのシワを防止することができる。【０１４３】
図８に、強化繊維基材、あるいは、離型シートが接着一体化された強化繊維基材を、その横断面形状において、少なくとも一つの屈曲部が形成されるように賦形する賦形装置の一例が示される。このような賦形装置自体は、従来から知られている。【０１４４】
図８は、賦形装置１０１の概略横断面図である。賦形装置１０１は、基台（図示省略）に固定された下型１０２、基台に上下方向に移動可能に支持された上型１０３、基台に左右方向に移動可能に支持された右側型１０４ａ、および、基台に左右方向に移動可能に支持された左側型１０４ｂからなる。【０１４５】
上型１０３の下面には、横断面形状がＵ形（Ｃ形）の凹溝１０３ａが、上型１０３の長手方向（紙面に垂直な方向）に、設けられている。下型１０２の上面は、賦形基材の厚みを考慮して、上型１０３の凹溝１０３ａに嵌合する横断面形状が逆Ｕ形の頂部とされている。右側型１０４ａの左側面、および、左側型１０４ｂの右側面は、それぞれ平面である。下型１０２、上型１０３、右側型１０４ａ、および、左側型１０４ｂのそれぞれには、加熱手段が内蔵されている。【０１４６】
図８により、図７の離型シート接着装置９１により形成された平らな離型シート９４が接着一体化された強化繊維基材９５が、横断面形状がＣ形の本発明のプリフォームに賦形される過程が説明される。図８において、先ず、平らな離型シート９４が接着一体化された強化繊維基材９５が、下型１０２の上面に載置される。次いで、上型１０３が下降し、下型１０２との間で、離型シート９４が接着一体化された強化繊維基材９５の幅方向の中央部を加熱および加圧する。【０１４７】
また、右側型１０４ａが、下型１０２の方向に移動し、右側型１０４ａと下型１０２との間で、離型シート９４が接着一体化された強化繊維基材９５の幅方向の右側端部を加熱および加圧する。【０１４８】
更に、左側型１０４ｂが、下型１０２の方向に移動し、左側型１０４ｂと下型１０２との間で、離型シート９４が接着一体化された強化繊維基材９５の幅方向の左側端部を加熱および加圧する。【０１４９】
これらの型による加熱および加圧により、当初平らであった離型シート９４が接着一体化された強化繊維基材９５は、横断面形状において、右側の屈曲部と左側の屈曲部を有する本発明のプリフォームとなる。【０１５０】
離型シートが接着一体化した強化繊維基材は加熱されることにより、離型シートと強化繊維基材とを接着一体化している接着樹脂、ならびに、強化繊維基材における強化繊維布帛同士を接着一体化している接着樹脂が、軟化する。この軟化により、各基材の移動の自由度が確保され、賦形装置における賦形性が向上し、その結果、賦形中の離型シートや強化繊維基材のシワの発生が抑制される。このため、離型シートが接着一体化した強化繊維基材は、賦形装置１０１に投入する際に、前もって加熱してから投入するのが良い。【０１５１】
ただし、例えば、図７や図１５に示す離型シート接着装置を用いて用意された離型シートが強化繊維基材に部分接着されている基材を用いる場合は、部分接着により、各基材の移動の自由度が得られるので、この場合は、賦形装置において各基材の前もっての加熱を省略したとき、各基材のシワの発生がないことが確認出来れば、各基材の前もっての加熱を省略しても良い。【０１５２】
図８の賦形装置１０１において、右側型１０４ａと左側型１０４ｂとを廃止し、上型１０３の下面に設けられている凹溝１０３ａの深さを大きくして、上型１０３と下型１０２とにより基材を賦形する賦形装置としても良いが、この場合、賦形中に、各基材にシワが発生し易くなる。従って、シワ発生を抑制するには、賦形装置は、図８に示すように、右側型１０４ａと左側型１０４ｂが設けられた分割型であることが好ましい。【０１５３】
図８の賦形装置１０１の長手方向（紙面に垂直な方向）の長さ（型長さ）が、賦形処理する基材の長手方向の長さより、短い場合は、一旦、型長さの賦形処理をした後、型を開き、基材を次の賦形処理する部位が型の位置に位置するように移動させ、次いで、型を閉め、次の賦形処理を行えば良い。すなわち、間欠処理を必要回数行うことにより、長尺の基材を処理することが出来る。【０１５４】
下型１０２への載置は、基材が型長さ以下の場合は、手作業で行われても良いが、長さが型長さを超える長尺の基材で、間欠処理が必要となる場合は、賦形装置１０１に、基材供給装置（図示せず）と基材引取装置（図示せず）が、装備されていると良い。【０１５５】
図８に示す賦形装置１０１は、Ｃ形（Ｕ形）の横断面形状に賦形する際に用いられる賦形装置であるが、そこに用いられる型の横断面形状を変えることにより、例えば、図２に示すような種々の横断面形状の賦形体を製造することが出来る。しかし、横断面形状が複雑な賦形体を、一つの賦形装置により製造するには、装置的な困難が伴う。この困難を回避するため、あるいは、賦形工程を単純化するために、単純な横断面形状からなる賦形体の複数を合体させ、所望とする賦形体を製造するのが良い。この場合の合体される前の各賦形体は、予備賦形体と呼称される。【０１５６】
図９は、複数の予備賦形体から一つの賦形体を製造するための予備賦形体接着装置１１１の一例の横断面概略図である。予備賦形体接着装置１１１は、基台（図示せず）に上下方向に移動可能に支持された下型１１２、基台に水平方向に移動可能に支持された右側型１１３ａ、基台に固定された左側型１１３ｂ、基台に上下方向に移動可能に支持された上型１１４とからなる。【０１５７】
右側型１１３ａの下面と左側型１１３ｂの下面とは、下型１１２の上面に対し、配置される予備賦形体の厚み分を考慮して、間隔をおいて、位置している。右側型１１３ａの上面と左側型１１３ｂの上面とは、上型１１４の下面に対し、配置される予備賦形体の厚み分を考慮して、間隔をおいて、位置している。下型１１２、右側型１１３ａ、左側型１１３ｂ、および、上型１１４のそれぞれには、加熱手段が内蔵されている。【０１５８】
図９において、下型１１２の上面には、平板の下側予備賦形体１２０載置されている。この下側予備賦形体１２０は、離型シートが接着一体化されていない強化繊維基材であるが、複数枚の強化繊維布帛が、加熱および／または加圧下で接着樹脂により予め接着一体化、すなわち、予備賦形されている。【０１５９】
下側予備賦形体１２０の上面に、Ｃ形右側予備賦形体１２１ａとＣ形左側予備賦形体１２１ｂが、それぞれ背中合わせに載置されている。Ｃ形右側予備賦形体１２１ａとＣ形左側予備賦形体１２１ｂとの上面には、平板の上側予備賦形体１２２が載置されている。【０１６０】
Ｃ形右側予備賦形体１２１ａとＣ形左側予備賦形体１２１ｂとは、図８に示す賦形装置１０１により、予備賦形され、離型シート９４が接着一体化した強化繊維基材９５からなる。上側予備賦形体１２２は、図７に示す離型シート接着装置９１により、離型シート９４と強化繊維基材９５とが接着一体化され、すなわち、予備賦形され、離型シート９４が接着一体化した強化繊維基材９５からなる。【０１６１】
各予備賦形体の一体化は、右側型１１３ａが、右側予備賦形体１２１ａの上側フランジ部の下面と下側フランジ部の上面に沿って、Ｃ形の凹部に進入し、その作用により、左側型１１３ｂが、左側予備賦形体１２１ｂの上側フランジ部の下面と下側フランジ部の上面に沿って、Ｃ形の凹部に進入し、それぞれの予備賦形体のウェブ部を挟んで押圧すると共に、それと同時あるいは多少時間をおいて、上型１１４と下型１１２それぞれが下降、および上昇し、上側予備賦形体１２２、および、下側予備賦形体１２０を押圧することにより、行われる。【０１６２】
各予備賦形体同士の接着一体化は、各予備賦形体に含まれている接着樹脂により、行われる。なお、必要に応じて、接着一体化の前に、各予備賦形体同士の接合面に、改めて、接着樹脂を付着させても良い。この各予備賦形体の接着一体化工程により、本発明のプリフォームが成形される。【０１６３】
図９の予備賦形体接着装置１１１の長手方向（紙面に垂直な方向）の長さ（型長さ）が、接着処理する基材の長手方向の長さより、短い場合は、一旦、型長さ分の接着処理をした後、型を開き、基材を次の接着処理する部位が型の位置に位置するように移動させ、次いで、型を閉め、次の接着処理を行えば良い。すなわち、間欠処理を必要回数行うことにより、長尺の基材を処理することが出来る。【０１６４】
予備賦形体接着装置１１１への各基材のセットは、基材が型長さ以下の場合は、手作業で行われても良いが、長さが型長さを超える長尺の基材で、間欠処理が必要となる場合は、予備賦形体接着装置１１１に、基材供給装置（図示せず）と基材引取装置（図示せず）が、装備されていると良い。【０１６５】
離型シート接着装置、賦形装置、および、予備賦形体接着装置における各型の加熱手段としては、例えば、シリコンヒーターなどの電熱加熱手段、あるいは、温水、温油などの熱媒加熱手段が用いられる。また、それぞれの装置における各型の加圧手段としては、例えば、コンプレッサーにより発生させた圧空加圧手段が用いられる。【０１６６】
横断面形状における高さが、長手方向において、変化している繊維強化樹脂ビームが求められることがある。特に、航空機用の構造部材、中でも翼構造部材に用いられる繊維強化樹脂ビームにおいて、横断面形状における高さが変化しているビームが必要となる場合がある。【０１６７】
分岐点を有し、高さ変化も有する強化繊維基材に、真空バッグ成形の際に、離型シートを、繊維強化基材の表面形状に沿って、配置することは極めて困難である。この困難性は、真空バッグ成形において、本発明のプリフォーム、すなわち、離型シートが強化繊維基材に予め接着樹脂により接着一体化されているプリフォームを使用することにより、解決される。【０１６８】
ウェブ部および／またはフランジ部の厚さが、長手方向において、変化している繊維強化樹脂ビームが求められることがある。この厚さの変化は、通常、ウェブ部および／またはフランジ部における強化繊維布帛の積層枚数を増減させることにより形成される。従って、この厚さの変化は、プライドロップと呼称されている。【０１６９】
図１０は、フランジ部にプライドロップを有するＩ形の本発明のプリフォームの一例の斜視図である。図１０において、本発明のプリフォーム１３１は、上側フランジ部１３２ａにプライドロップ１３３ａを、また、下側フランジ部１３２ｂにプライドロップ１３３ｂを有する。プリフォーム１３１は、これらプライドロップを有する点以外は、図１に示すＩ形の本発明のプリフォーム１１と同じである。従って、図１０において、図１に示すプリフォーム１１の構成部材と同じ部材については、同じ符号が付けられている。【０１７０】
図１１は、図１０に示すプリフォーム１３１の下側フランジ部の側面図である。下側フランジ部における強化繊維基材１３を形成している多数枚の強化繊維布帛１３ｆの積層枚数が、プライドロップ１３３ｂの開始位置１３５から終了位置１３６に向かい、減少している。図１１には、強化繊維布帛１３ｆの積層枚数が３枚減少している例が示されている。強化繊維布帛１３ｆの積層枚数の減少により、フランジ部の強化繊維基材１３の表面には、スロープ１３３ｓが形成される。強化繊維基材１３のスロープ１３３ｓの表面とその両側の平坦部との表面に亘り連続した離型シート１３ｐが接着樹脂により接着一体化されている。【０１７１】
分岐点を有し、プライドロップも有する強化繊維基材に、真空バッグ成形の際に、離型シートを、繊維強化基材の表面形状に沿って、配置することは極めて困難である。この困難性は、真空バッグ成形において、本発明のプリフォーム、すなわち、離型シートが強化繊維基材に予め接着樹脂により接着一体化されているプリフォームを使用することにより、解決される。【０１７２】
本発明のプリフォームにおける強化繊維の体積含有率Ｖｐｆは、４５乃至６５％であることが好ましい。【０１７３】
強化繊維の体積含有率Ｖｐｆは、プリフォームに大気圧相当の圧力０．１ＭＰａをかけた状態における強化繊維基材の厚みｔ（ｍｍ）から、次式に基づき算出される。【０１７４】
Ｖｐｆ＝Ｆ×ｐ／ρ／ｔ／１０
ここで、Ｆ：基材における強化繊維の目付（ｇ／ｍ２）、ｐ：基材における強化繊維布帛の積層枚数、ρ：基材における強化繊維の密度（ｇ／ｃｍ３）である。【０１７５】
プリフォームの厚みＴ１（ｍｍ）の測定は、ＪＩＳ−Ｒ−７６０２（１９９５）に記載の炭素繊維織物試験方法に記載の厚さの測定方法にて、圧力を０．１ＭＰａに変更して、測定される。【０１７６】
真空圧を利用した真空ＲＴＭ成形法においては、通常、プリフォームに大気圧をかけた状態において、プリフォームにマトリックス樹脂が注入、含浸される。そのため、大気圧相当の０．１ＭＰａの圧力をかけたときのプリフォームにおける強化繊維の体積含有率Ｖｐｆを測定する。【０１７７】
本発明のプリフォームは、表層を構成する強化繊維布帛の表面に離型シートが接着樹脂により接着一体化されているため、強化繊維基材の厚みｔ（ｍｍ）は、前記プリフォームの厚みの測定により求められたプリフォームの厚みＴ１（ｍｍ）から、離型シートの厚みＴ２を差し引くことにより、求められる。【０１７８】
プリフォームが複雑な形状をしていて、ＪＩＳ−Ｒ−７６０２（１９９５）に基づいた測定方法にて測定ができない場合には、プリフォームから測定用のサンプルを切り出して、大気圧下で、プリフォームの厚みＴ１（ｍｍ）を測定する。この場合、プリフォームの厚みが変化しないように、注意して、測定用のサンプルを切り出す必要がある。【０１７９】
測定用のサンプルの切り出しも不可能な場合は、プリフォームを金型上に載置し、バギングフィルムで覆い、真空バッグすることにより、プリフォームに大気圧がかかった状態にて、プリフォーム、金型、バギングフィルムの合計の総厚みを測定し、総厚みから金型、バギングフィルムの厚みを差し引くことにより、プリフォームの厚みを測定する。【０１８０】
強化繊維の体積含有率Ｖｐｆが４５％未満であると、そのプリフォームから成形された繊維強化樹脂ビームにおける強化繊維の体積含有率Ｖｆが低く、成形された繊維強化樹脂ビームの重量増加をもたらすので、好ましくない。【０１８１】
強化繊維の体積含有率Ｖｐｆが低い、例えば、Ｖｐｆが４５％未満のプリフォームにマトリックス樹脂を注入、含浸後、マトリックス樹脂の注入を中止し、吸引口からプリフォーム内部に余分に含浸しているマトリックス樹脂を吸引、除去することにより、所望の強化繊維の体積含有率Ｖｆになるように調整する方法がある。しかし、この方法を適用したとしても、大型の構造部材において、部材の全体に亘り均一に余分のマトリックス樹脂を吸引、除去することが困難である。また、吸引、除去されるマトリックス樹脂は廃棄されるため、製造コストがかさむ問題がある。【０１８２】
強化繊維の体積含有率Ｖｐｆが６５％を超える場合、プリフォームの強化繊維密度が高すぎるため、プリフォームへのマトリックス樹脂の含浸が困難になり、樹脂の未含浸部分が発生する場合があるため、好ましくない。この観点から、強化繊維の体積含有率Ｖｐｆは、５０乃至６０％であることがより好ましい。【０１８３】
予備賦形体接着装置は、複数の予備賦形体を一体化するだけでなく、製造されるプリフォームにおける強化繊維体積含有率Ｖｐｆを制御する機能も有する。強化繊維体積含有率Ｖｐｆの値が所望とする値になるように、強化繊維基材の強化繊維、強化繊維により形成される基材の構造、あるいは、強化繊維基材を形成する複数枚の強化繊維布帛の組み合わせなどの選択により強化繊維基材の構成が決められる。一方、必要な場合は、強化繊維体積含有率Ｖｐｆの値は、予備賦形体接着装置における各型による各基材の加熱および加圧による各基材の厚みの微調整により、最終的に調整することが可能である。【０１８４】
そのため、予備賦形体接着装置は、複数の予備賦形体を接着一体化できるだけでなく、プリフォームの強化繊維体積含有率Ｖｐｆを制御できるような加熱および加圧機構を有することが好ましい。【０１８５】
強化繊維体積含有率Ｖｐｆの微調整は、同様の加熱および加圧作用を利用して、賦形装置においても行うことが可能であり、賦形装置において、強化繊維体積含有率Ｖｐｆの微調整が行われた各予備賦形体を、予備賦形体接着装置にて、接着一体化しても良い。予備賦形体接着装置における各型の動きよりも、賦形装置における各型の動きの方が単純である場合は、賦形装置において強化繊維体積含有率Ｖｐｆの微調整を行う方が好ましい。【０１８６】
一方、賦形装置において得られる予備賦形体の強化繊維体積含有率Ｖｐｆが、所望とするプリフォームの強化繊維体積含有率Ｖｐｆよりも低いと、予備賦形体接着装置において、各予備賦形体を複雑な形状を有するプリフォーム形状に接着一体化するに加え、複雑なプリフォーム形状において、更に、加熱および加圧の調整が必要となるため、このような場合は、強化繊維体積含有率Ｖｐｆの微調整は、賦形装置において行われることが好ましい。【０１８７】
図１２は、４本の連続した強化繊維基材シート（テープ、バンド、あるいは、ストリップ）と４本の連続した離型シート（テープ、バンド、あるいは、ストリップ）とから、図１に示すＩ形の本発明のプリフォームを製造する製造装置の概略斜視図である。図１２において、プリフォームの製造装置１４１は、その入口側に、８つの連続シート供給ラインを有し、その出口側に、本発明のプリフォーム引取ライン１４３を有する。【０１８８】
図１２において、８つの連続シート供給ラインは、上側から順に、上側フランジ部離型シート供給ライン１４２Ａｐ、上側フランジ部強化繊維基材シート供給ライン１４２Ａｆ、右Ｃ形ウェブ部強化繊維基材シート供給ライン１４２Ｂｆ、右Ｃ形ウェブ部離型シート供給ライン１４２Ｂｐ、左Ｃ形ウェブ部強化繊維基材シート供給ライン１４２Ｃｆ、左Ｃ形ウェブ部離型シート供給ライン１４２Ｃｐ、下側フランジ部強化繊維基材シート供給ライン１４２Ｄｆ、および、下側フランジ部離型シート供給ライン１４２Ｄｐとからなる。【０１８９】
上側フランジ部離型シート供給ライン１４２Ａｐは、その上流側に、連続した上側フランジ部離型シート１５１Ａｐがロール状に巻かれている原料供給ロール（図示省略）が用意され、そこから、原料である連続した上側フランジ部離型シート１５１Ａｐが、上側フランジ部離型シート供給ライン１４２Ａｐへと、所定の処理長さが供給された後、供給が停止する間欠的な供給により供給される。【０１９０】
他の供給ライン１４２Ａｆ、１４２Ｂｆ、１４２Ｂｐ、１４２Ｃｆ、１４２Ｃｐ、１４２Ｄｆ、および、１４２Ｄｐも、それぞれの上流側に、上側フランジ部離型シート供給ライン１４２Ａｐと同様の原料供給ロール（図示省略）がそれぞれ用意され、そこから、それぞれの原料１５１Ａｆ、１５１Ｂｆ、１５１Ｂｐ、１５１Ｃｆ、１５１Ｃｐ、１５１Ｄｆ、および、１５１Ｄｐが、それぞれの供給ラインへと、所定の処理長さが供給された後、供給が停止する間欠的な供給により供給される。【０１９１】
上側フランジ部離型シート供給ライン１４２Ａｐと上側フランジ部強化繊維基材シート供給ライン１４２Ａｆとは、一組の成形ライン１４２Ａを形成している。右Ｃ形ウェブ部強化繊維基材シート供給ライン１４２Ｂｆと右Ｃ形ウェブ部離型シート供給ライン１４２Ｂｐとは、一組の成形ライン１４２Ｂを形成している。左Ｃ形ウェブ部強化繊維基材シート供給ライン１４２Ｃｆと左Ｃ形ウェブ部離型シート供給ライン１４２Ｃｐとは、一組の成形ライン１４２Ｃを形成している。下側フランジ部強化繊維基材シート供給ライン１４２Ｄｆと下側フランジ部離型シート供給ライン１４２Ｄｐとは、一組の成形ライン１４２Ｄを形成している。【０１９２】
成形ライン１４２Ａには、上流側から下流側に向かい、離型シート接着装置１４４Ａと賦形装置１４５Ａが設けられている。離型シート接着装置１４４Ａとしては、例えば、図６に示す離型シート接着装置８１、あるいは、図７に示す離型シート接着装置９１が、好ましく用いられる。賦形装置１４５Ａとしては、例えば、図６に示す離型シート接着装置８１と同様の装置が好ましく用いられる。【０１９３】
離型シート接着装置１４４Ａに、この装置の原料処理長さに見合った一定長の強化繊維基材シート１５１Ａｆと離型シート１５１Ａｐが、送り込まれ、停止する。その後、離型シート接着装置１４４Ａの型が閉じられ、加熱および加圧下に、強化繊維基材シート１５１Ａｆの上面に、離型シート１５１Ａｐが、接着一体化される。【０１９４】
次いで、離型シート１５１Ａｐが一体化された強化繊維基材１５１Ａｆは、賦形装置１４５Ａへと送給された後、そこで停止し、賦形装置１４５Ａにより、加熱および／または加圧下に、平板の形に賦形される。離型シート接着装置１４４Ａと賦形装置１４５Ａとの間欠的作動により、連続した離型シートが一体化された平板のプリフォーム１４６Ａが形成される。【０１９５】
離型シート接着装置１４４Ａと賦形装置１４５Ａとは、装置的ならびに動作的に大きな違いはないので、いずれか一つとし、他を省略することが出来る。【０１９６】
成形ライン１４２Ｄには、成形ライン１４２Ａの場合と全く同様に、上流側から下流側に向かい、離型シート接着装置１４４Ｄと賦形装置１４５Ｄが設けられている。離型シート接着装置１４４Ｄと賦形装置１４５Ｄとは、離型シート接着装置１４４Ａと賦形装置１４５Ａと全く同様の作動を行うので、詳細な説明は省略する。賦形装置１４５Ｄにより、連続した離型シートが一体化された平板のプリフォーム１４６Ｄが形成される。【０１９７】
成形ライン１４２Ｂには、上流側から下流側に向かい、離型シート接着装置１４４Ｂと賦形装置１４５Ｂが設けられている。離型シート接着装置１４４Ｂとしては、例えば、図６に示す離型シート接着装置８１、図７に示す離型シート接着装置９１、あるいは、図１５に示す離型シート接着装置９６が、好ましく用いられる。賦形装置１４５Ｂとしては、例えば、図８に示す賦形装置１０１が、好ましく用いられる。【０１９８】
離型シート接着装置１４４Ｂに、この装置の原料処理長さに見合った一定長の強化繊維基材シート１５１Ｂｆと離型シート１５１Ｂｐが、送り込まれ、停止する。その後、離型シート接着装置１４４Ｂの型が閉じられ、加熱および加圧下に、強化繊維基材シート１５１Ｂｆの下面に、離型シート１５１Ｂｐが、接着一体化される。【０１９９】
次いで、離型シート１５１Ｂｐが一体化された強化繊維基材１５１Ｂｆは、賦形装置１４５Ｂへと送給された後、そこで停止し、賦形装置１４５Ｂにより、加熱および／または加圧下に、Ｃ形に賦形される。離型シート接着装置１４４Ｂと賦形装置１４５Ｂとの間欠的作動により、連続した離型シートが一体化されたＣ形のプリフォーム１４６Ｂが形成される。【０２００】
成形ライン１４２Ｃには、成形ライン１４２Ｂの場合と全く同様に、上流側から下流側に向かい、離型シート接着装置１４４Ｃと賦形装置１４５Ｃが設けられている。離型シート接着装置１４４Ｃと賦形装置１４５Ｃとは、離型シート接着装置１４４Ｂと賦形装置１４５Ｂと全く同様の作動を行うので、詳細な説明は省略する。賦形装置１４５Ｃにより、連続した離型シートが一体化されたＣ形のプリフォーム１４６Ｃが形成される。【０２０１】
成形ライン１４２Ａにおいて成形された平板のプリフォーム１４６Ａは、予備賦形体１４７Ａである。成形ライン１４２Ｄにおいて成形された平板のプリフォーム１４６Ｄは、予備賦形体１４７Ｄである。成形ライン１４２Ｂにおいて成形されたＣ形のプリフォーム１４６Ｂは、予備賦形体１４７Ｂである。成形ライン１４２Ｃにおいて成形されたＣ形のプリフォーム１４６Ｃは、予備賦形体１４７Ｃである。【０２０２】
これらの予備賦形体１４７Ａ、１４７Ｂ、１４７Ｃ、および、１４７Ｄは、それぞれの賦形装置の下流側に設けられている予備賦形体接着装置１４８へと送給される。予備賦形体接着装置１４８としては、例えば、図９に示す予備賦形体接着装置１１１が好ましく用いられる。予備賦形体接着装置１４８において、それぞれの予備賦形体は、加熱および／または加圧下に、それぞれの強化繊維基材シートの接合面において、接着樹脂により接着一体化され、本発明のプリフォーム１５２を形成する。【０２０３】
形成されたプリフォーム１５２は、プリフォーム引取ライン１４３に沿って間欠的に引き取られる。各成形ラインおよびプリフォーム引取ラインの間欠的作動は、プリフォーム１５２の間欠的引き取りに同期して行われる。図１２において、プリフォームの製造装置１４１における各材料の間欠的移動のための装置の図示は、省略されているが、このような各材料の間欠的移動のための装置は、従来から良く知られているので、それを用いることが出来る。【０２０４】
図１２のプリフォームの製造装置１４１には、図１に示される分岐部１６Ｂ１の上面と強化繊維基材１４の下面との間に形成される空隙部を埋めるための充填材１６１Ａを予備賦形体接着装置１４８に供給するための充填材供給ライン１６２Ａ、および、分岐部１６Ｂ２の下面と強化繊維基材１５の上面との間に形成される空隙部を埋めるための充填材１６１Ｂを予備賦形体接着装置１４８に供給するための充填材供給ライン１６２Ｂも装備されている。充填材１６１Ａおよび充填材１６１Ｂは、それぞれの供給ラインに沿って、予備賦形体接着装置１４８へと間欠的に供給される。【０２０５】
図１２のプリフォームの製造装置１４１には、予備賦形体接着装置１４８の下流側に、プリフォーム１５２の端部をトリミングし、最終的に所定の横断面形状のプリフォームとするトリミング装置が設けられていても良い。このトリミング装置は、連続工程からは切り離して、独立して用意されていても良い。独立して用意されているトリミング装置は、予備賦形体接着装置（例えば、図９の予備賦形体接着装置）により製造されたプリフォームの端部を、必要に応じて、トリミングする際に用いられる。【０２０６】
図１３は、トリミング装置の一例の概略斜視図である。図１３において、図１２に示す予備賦形体接着装置１４８から移動してきたプリフォーム１５２の端部が、トリミング装置１７１によりトリミングされる。トリミング装置１７１は、上側に２つの上トリミング刃１７２ａ、１７２ｂを有し、下側に２つの下トリミング刃１７２ｃ、１７２ｄを有する。それぞれのトリミング刃は、基台（図示省略）に支持され、プリフォーム１５２の長手方向に移動可能とされている。それぞれのトリミング刃は、プリフォーム１５２の間欠的な移動に応じて、トリミング区間を往復動する。このようなトリミング装置自体は、市販されている。【０２０７】
上トリミング刃１７２ａ、１７２ｂにより、プリフォーム１５２の上フランジ部の長手方向の両側端部の形状が、整えられる。下トリミング刃１７２ｃ、１７２ｄにより、プリフォーム１５２の下フランジ部の長手方向の両側端部の形状が、整えられる。【０２０８】
図１４は、トリミング装置の他の一例の概略斜視図である。図１４において、図１２に示す予備賦形体接着装置１４８から移動してきたプリフォーム１５２の端部が、トリミング装置１７６によりトリミングされる。トリミング装置１７６は、上側に２つの上トリミング刃１７７ａ、１７７ｂを有し、下側に２つの下トリミング刃１７７ｃ、１７７ｄを有する。それぞれのトリミング刃は、基台（図示省略）に支持され、プリフォーム１５２の長手方向、および、幅方向に移動可能とされている。上トリミング刃１７７ａ、１７７ｂは、長手方向に一定距離移動した後、長手方向に移動しつつ、それぞれの間隔が開くように幅方向にも移動する。【０２０９】
これにより、プリフォーム１５２の上フランジ部にテーパー部分１７８ａが形成される。下トリミング刃１７７ｃ、１７７ｄについても、同様で、プリフォーム１５２の下ランジ部にテーパー部分１７８ｂが形成される。【０２１０】
それぞれのトリミング刃は、プリフォーム１５２の間欠的な移動に応じて、長手方向および／または幅方向のトリミング区間を往復動する。このようなトリミング装置自体は、市販されている。【０２１１】
本発明のプリフォーム１５２は、長手方向の側端部を所定の形状にトリミングする際に、表面に離型シートが接着一体化しているため、強化繊維基材（強化繊維布帛）の乱れが抑制される。そのため、トリミング後のプリフォームにおける強化繊維の乱れはなく、あるいは、僅少であり、形状の整った高品質のプリフォームが得られる。【０２１２】
一方、従来技術のプリフォームは、マトリックス樹脂が未含浸の状態であり、強化繊維が表面に露出しているため、トリミングに際して、強化繊維の配列が乱れ易い。そのため、トリミングは、精度良く、極めて慎重に行う必要があった。【０２１３】
図１６は、３本の連続した強化繊維基材シート（テープ、バンド、あるいは、ストリップ）と１本の連続した離型シート（テープ、バンド、あるいは、ストリップ）とから、図２（ｅ）に示すＴ形の本発明のプリフォームを製造する製造装置の概略斜視図である。なお、本態様では、離型シートは、Ｔ形のプリフォームの左右フランジ部のウェブ部側の面と、ウェブ部の周辺にかけて貼着することとする。図１６において、プリフォームの製造装置２０１は、その入口側に、４つの連続シート供給ラインを有し、その出口側に、本発明のプリフォーム引取ライン２０３を有する。【０２１４】
図１６において、４つの連続シート供給ラインは、上側から順に、上側フランジ部強化繊維基材シート供給ライン２０２Ａｆ、右Ｌ形強化繊維基材シート供給ライン２０２Ｂｆ１、左Ｌ形強化繊維基材シート供給ライン２０２Ｂｆ２、左右Ｌ形離型シート供給ライン２０２Ｂｐとからなる。【０２１５】
供給ライン２０２Ａｆ、２０２Ｂｆ１、２０２Ｂｆ２、２０２Ｂｐには、前述の図１２で示したＩ型のプリフォーム製造装置の場合と同様、それぞれの上流側に原料供給ロール（図示省略）がそれぞれ用意され、そこから、それぞれの原料２１１Ａｆ、２１１Ｂｆ１、２１１Ｂｆ２、２１１Ｂｐが、それぞれの供給ラインへと、所定の処理長さが供給された後、供給が停止する間欠的な供給により供給される。【０２１６】
上側フランジ部強化繊維基材シート供給ライン２０２Ａｆは成形ライン２０２Ａを形成している。右Ｌ形強化繊維基材シート供給ライン２０２Ｂｆ１と左Ｌ形強化繊維基材シート供給ライン２０２Ｂｆ２、および左右Ｌ形離型シート供給ライン２０２Ｂｐは一組の成形ライン２０２Ｂを形成している。【０２１７】
成形ライン２０２Ａには、上流側から下流側に向かい、賦形装置２０４Ａが設けられている。賦形装置２０４Ａとしては、例えば、図６に示す離型シート接着装置８１と同様の装置が好ましく用いられる。【０２１８】
賦形装置２０４Ａには、この装置の原料処理長さに見合った一定長の強化繊維基材シート２１１Ａｆが送り込まれ、停止する。その後、賦形装置２０４Ａの型が閉じられ、加熱および／または加圧下に、平板の形に賦形される。この賦形装置２０４Ａの間欠的作動により、連続した平板のプリフォーム２０６Ａが形成される。【０２１９】
成形ライン２０２Ｂには、上流側から下流側に向かい、離型シート接着装置２０４Ｂと賦形装置２０５Ｂが設けられている。離型シート接着装置２０４Ｂとしては、例えば、図６に示す離型シート接着装置８１、図７に示す離型シート接着装置９１、あるいは、図１５に示す離型シート接着装置９６が、好ましく用いられる。【０２２０】
離型シート接着装置２０４Ｂに、この装置の原料処理長さに見合った一定長の強化繊維基材シート２１１Ｂｆ１と強化繊維基材シート２１１Ｂｆ２、および、シート幅が前記２つの強化繊維基材シートを並べた幅よりも広い離型シート２１１Ｂｐが送り込まれ、停止する。【０２２１】
このときの長手方向断面の様子を、離型シート接着装置に図１５の離型シート接着装置９６を使用した場合について、図１７を用いて説明する。２つの強化繊維基材シート２１１Ｂｆ１、２１１Ｂｆ２は広幅の離型シート２１１Ｂｐの上に隙間３００を保って載置される。その後、この状態で離型シート接着装置２０４Ｂ（図１５の離型シート接着装置９６）の型が閉じられ、加熱および加圧下に、強化繊維基材シート２１１Ｂｆ１、および２１１Ｂｆ２下面に、１枚の離型シート２１１Ｂｐが接着一体化される。【０２２２】
このとき、図１７において、上型９８の突出平坦部分９８ａは、２つの強化繊維基材シート２１１Ｂｆ１、２１１Ｂｆ２が後の工程で屈曲部とならない、ウェブ部となる部分だけを加圧しているため、後の賦形装置で屈曲部を付与する際にシワが発生するのを防ぐことができる。【０２２３】
更に、図１７における隙間３００の幅は、強化繊維基材シート２１１Ｂｆ１と２１１Ｂｆ２の厚さを足した幅とするのが良い。ここでの「厚さ」は、強化繊維基材シートの強化繊維の体積含有率Ｖｐｆを４５乃至６５％としたときの厚さを指す。こうすることで、広幅の離型シート２１１Ｂｐが接着された強化繊維基材シート２１１Ｂｆ１、２１１Ｂｆ２を後の工程で隙間３００を支点として離型シート２１１Ｂｐを外側にして折り畳み、隙間３００の部分がＴ型のプリフォームのウェブ部の先端部分となった際に、２つの強化繊維基材シート２１１Ｂｆ１、２１１Ｂｆ２の端部をズレなく、確実に揃えることができる。【０２２４】
すなわち、離型シートにより、２つの強化繊維基材シート２１１Ｂｆ１、２１１Ｂｆ２の相対位置が規制されるので、左右２つの強化繊維基材シートはズレることができず、自ずと平行に接着され、強化繊維方向の精度において、高精度のプリフォームを製作することができる。また、ウェブ部の先端で離型シートのたるみ、および突っ張りがないため、後工程でマトリックス樹脂を注入・硬化して繊維強化樹脂ビームとなった際においても、ウェブ部の先端に樹脂リッチや未含浸部のない、高品位の製品となる。【０２２５】
次いで、離型シート２１１Ｂｐが一体化された強化繊維基材２１１Ｂｆ１、２１１Ｂｆ２は、賦形装置２０５Ｂへと送給された後、そこで停止し、賦形装置２０５Ｂにより、加熱および／または加圧下に、Ｔ形に賦形される。離型シート接着装置２０４Ｂと賦形装置２０５Ｂとの間欠的作動により、連続した離型シートがＴ型を囲むように一体化されたＴ形のプリフォーム２０６Ｂが形成される。【０２２６】
ここで、賦形装置２０５Ｂの詳細を、概略横断面図である図１８を用いて説明する。賦形装置２０５Ｂは、基台（図示省略）に固定された右側型３０２、基台に左右方向に移動可能に支持された左側型３０３、および、基台に上下・左右方向に移動可能に支持された拡幅ロール３０４からなる。右側型３０２の上面と左側型３０３の上面は共に平面で同一面上にあり、右側型３０２の左面と左側型３０３の右面は共に平面で、平行な位置関係にある。右側型３０２と左側型３０３のそれぞれには、加熱手段が内蔵されている。【０２２７】
離型シート接着装置２０４Ｂにより形成された、離型シート２１１Ｂｐが接着一体化された離型シート付きの強化繊維基材２１１Ｂｆ１、２１１Ｂｆ２は、賦形装置２０５Ｂに送給される過程で、図１９の概略横断面図のように、離型シートを外側にして折り畳まれ、かつ、折り畳んだ支点とは反対側の端部付近の強化繊維基材同士は互いに離れたＶ字形の状態とされる。【０２２８】
次いで、Ｖ字形となった、離型シート２１１Ｂｐが接着一体化された離型シート付きの強化繊維基材２１１Ｂｆ１、２１１Ｂｆ２は賦形装置２０５Ｂに導入され、ここでまず左側型３０３が右側型３０２の方向に移動し、右側型３０２と左側型３０３との間で、折り畳まれた支点側から中央付近にかけた、Ｔ形のウェブ部に相当する部分が加熱および加圧される。【０２２９】
次いで、拡幅ロール３０４が、２つの強化繊維基材２１１Ｂｆ１、２１１Ｂｆ２との間に下降し、強化繊維基材２１１Ｂｆ１、２１１Ｂｆ２のなす凹部３０５に着地する。次いで拡幅ロール３０４は下方に圧力を加えたまま、紙面左方向に、強化繊維基材２１１Ｂｆ１の端部よりも左側まで移動し、強化繊維基材２１１Ｂｆ１の右側型３０２と左側型３０３に挟まれていない上の部分を左方向に折り曲げ、Ｔ形の左のウェブ部を形成する。【０２３０】
次いで、拡幅ロール３０４は上昇し、右側へ移動、再び下降して凹部３０５に着地し、先般同様に下方に圧力を加えたまま、今度は紙面右側方向に、強化繊維基材２１１Ｂｆ２の端部よりも右側まで移動し、強化繊維基材２１１Ｂｆ２の右側型３０２と左側型３０３に挟まれていない上の部分を右方向に折り曲げ、Ｔ形の右のウェブ部を形成する。【０２３１】
この拡幅ロール３０４の、強化繊維基材２１１Ｂｆ１、２１１Ｂｆ２の上部をそれぞれ左右に折り曲げる一連の動作を拡幅動作と呼称し、この拡幅動作を複数回行うことで、強化繊維基材２１１Ｂｆ１、２１１Ｂｆ２はシワなく、確実に屈曲部を形成される。【０２３２】
成形ライン２０２Ａにおいて成形された平板のプリフォーム２０６Ａは、予備賦形体２０７Ａである。成形ライン２０２Ｂにおいて成形されたＴ形のプリフォーム２０６Ｂは、予備賦形体２０７Ｂである。【０２３３】
これらの予備賦形体２０７Ａ、２０７Ｂは、それぞれの賦形装置の下流側に設けられている予備賦形体接着装置２０８へと送給される。予備賦形体接着装置２０８において、それぞれの予備賦形体は、加熱および／または加圧下に、それぞれの強化繊維基材シートの接合面において、接着樹脂により接着一体化され、本発明のプリフォーム２１２を形成する。【０２３４】
ここで、予備賦形体接着装置２０８の詳細を、概略横断面図である図２０を用いて説明する。予備賦形体接着装置２０８、基台（図示省略）に固定された右側型３０７、基台に左右方向に移動可能に支持された左側型３０８、および、基台に上下に移動可能に支持された上型３０９からなる。右側型３０７の上面と左側型３０８の上面は共に平面で同一面上にあり、右側型３０７の左面と左側型３０８の右面は共に平面で、平行な位置関係にある。上型３０９の下面は右側型３０７の上面と左側型３０８の上面がなす平面と平行な位置関係にある。右側型３０７、左側型３０８、および上型３０９のそれぞれには、加熱手段が内蔵されている。【０２３５】
予備賦形体２０７Ａ、２０７Ｂは予備賦形体接着装置２０８へ送給され、Ｔ形の予備賦形体２０７Ｂのフランジ部の上に平板状の予備賦形体２０７Ａを載せた状態で停止する。ここでまず、左側型３０８が右側型３０７の方向に移動し、右側型３０７と左側型３０８との間で、Ｔ形のウェブ部に相当する部分が加熱および加圧される。次いで、上型３０９が下降し、上型３０９と右側型３０７、および左側型３０８との間で、Ｔ形のフランジ部に相当する部分が加熱および加圧されることで、Ｔ形の予備賦形体２０７Ｂに平板状の予備賦形体２０７Ａが接着一体化される。【０２３６】
形成されたプリフォーム２１２は、プリフォーム引取ライン２０３に沿って間欠的に引き取られる。各成形ラインおよびプリフォーム引取ラインの間欠的作動は、プリフォーム２１２の間欠的引き取りに同期して行われる。図１６において、プリフォームの製造装置２０１における各材料の間欠的移動のための装置の図示は、省略されているが、このような各材料の間欠的移動のための装置は、従来から良く知られているので、それを用いることが出来る。【０２３７】
図１６のプリフォームの製造装置２０１には、図１２に示したＩ型プリフォームの製造装置と同様、分岐部に形成される空隙部（図２０の空隙部３１０）を埋めるための充填材２２１を予備賦形体接着装置２０８に供給するための充填材供給ライン２２２も装備されている。充填材２２１は、それぞれの供給ラインに沿って、予備賦形体接着装置２０８へと間欠的に供給される。【０２３８】
以上図１６を用いて説明したＴ型プリフォームの製造工程のように、まず１枚の離型シートに複数の強化繊維基材シートを、適正な隙間をもって接着し、この離型シート付きの強化繊維基材シートを元に所定断面形状のプリフォームを製作することで、強化繊維基材シートの相対位置にズレのない、高品位のプリフォームを得ることができる。また、強化繊維基材シートの端部も離型シートにて包むことがせき、表面保護の観点においても、優れたプリフォームを得ることができる。この方法は横断面形状がＴ形のプリフォームに限らず、Ｉ型の他、図２に示した他の断面形状のビームのプリフォームに適宜用いることができる。【０２３９】
次に、本発明の実施例と比較例を説明する。
【実施例１】
【０２４０】
＜炭素繊維布帛＞
強化繊維糸条として、フィラメント数が２４，０００本、幅５．４ｍｍ、引張強度が５．８ＧＰａ、引張弾性率が２９０ＧＰａの炭素繊維糸条をたて糸とし、２２．５デシテックスのカップリング剤を付着させたガラス繊維糸に、精練加工を施した１７デシテックスのナイロン６６フィラメント糸をカバーリングしたカバーリング糸をたて糸の補助糸として、精練加工を施した１７デシテックスのナイロン６６フィラメント糸をよこ糸として用いた、炭素繊維目付が１９０ｇ／ｃｍ２の一方向ノンクリンプ炭素繊維織物を用意した。【０２４１】
接着樹脂として、平均粒径が１２０μｍで、ガラス転移温度が７０℃の熱可塑性樹脂を含む粒子を用意した。この接着樹脂を、前記一方向ノンクリンプ炭素繊維織物の両面に均一に散布した。接着樹脂の散布量は、片面当たり１３ｇ／ｍ２とした。接着樹脂を散布した炭素繊維織物を２００℃に加熱し、炭素繊維織物の表面に散布した接着樹脂を付着させた。【０２４２】
＜炭素繊維基材＞
前記接着樹脂が付着した炭素繊維布帛を、４５°方向、０°方向、―４５°方向、９０°方向の繊維方向の角度を有する、幅１，０００ｍｍ、長さ５，０００ｍｍの炭素繊維布帛に裁断して、４５°／０°／―４５°／９０°／―４５°／０°／４５°の順に順次積層し、炭素繊維布帛の積層体を準備した。【０２４３】
この積層体を、加熱可能な平板と、先端の断面積が３ｍｍ２の円柱状の圧子がピッチ１０ｍｍで平板上に縦横に配列された加熱可能なアルミ合金製の接着治具との間に配置し、平板と接着治具とを８０℃に加熱して、積層体を８０℃に加熱するとともに、１つあたりの圧子にかかる圧力が０．１ＭＰａになるよう接着治具を調節して、接着治具の加圧部に相当する積層体の箇所を加圧し、炭素繊維布帛の表面に付着している接着樹脂により、加圧部の位置に対応する部位において、炭素繊維布帛同士を、接着一体化して、炭素繊維基材を作製した。【０２４４】
０°方向を長手方向として、幅１００ｍｍ、長さ５，０００ｍｍの寸法を有する２枚の炭素繊維基材シート、ならびに、幅１５０ｍｍ、長さ５，０００ｍｍの寸法を有する２枚の炭素繊維基材シートを、前記炭素繊維基材を裁断することにより用意した。
【実施例２】
【０２４５】
＜離型シートの強化繊維基材への接着一体化＞
幅１００ｍｍ、長さ５，０００ｍｍの離型シート２枚と、幅１５０ｍｍ、長さ５，０００ｍｍの離型シート２枚とを、目付け８５ｇ／ｍ２、厚さ０．１４ｍｍのポリエステル織物からなる離型シート（Ｒｉｃｈｍｏｎｄ  Ａｉｒｃｒａｆｔ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社製ピールプライ６０００１）を裁断することにより用意した。【０２４６】
実施例１で準備した幅１００ｍｍの炭素繊維基材の２枚のうちの１枚は、図１２に示す強化繊維基材シート１４２Ａｆとして、他の１枚は、強化繊維基材シート１４２Ｄｆとして用いた。また、実施例１で準備した幅１５０ｍｍの炭素繊維基材のうちの１枚は、図１２に示す強化繊維基材シート１４２Ｂｆとして、他の１枚は、強化繊維基材シート１４２Ｃｆとして用いた。【０２４７】
用意された幅１００ｍｍの離型シートの２枚のうちの１枚は、図１２に示す離型シート１４２Ａｐとして、他の１枚は、離型シート１４２Ｄｐとして用いた。また、用意された幅１５０ｍｍの離型シートの２枚のうちの１枚は、図１２に示す離型シート１４２Ｂｐとして、他の１枚は、離型シート１４２Ｃｐとして用いた。【０２４８】
離型シート１４２Ａｐと強化繊維基材シート１４２Ａｆとは、成形ライン１４２Ａにおいて、離型シート接着装置１４４Ａに、間欠的に供給された。この間欠供給に同期して、離型シート１４２Ｄｐと強化繊維基材シート１４２Ｄｆとは、成形ライン１４２Ｄにおいて、離型シート接着装置１４４Ｄに間欠的に供給された。【０２４９】
更に、この間欠供給に同期して、離型シート１４２Ｂｐと強化繊維基材シート１４２Ｂｆとは、成形ライン１４２Ｂにおいて、離型シート接着装置１４４Ｂに、間欠的に供給された。この間欠供給に同期して、離型シート１４２Ｃｐと強化繊維基材シート１４２Ｃｆとは、成形ライン１４２Ｃにおいて、離型シート接着装置１４４Ｃに間欠的に供給された。【０２５０】
それぞれの離型シート接着装置において、供給された離型シートと強化繊維基材シートとは、接着一体化された。この接着一体化における加熱温度は、９０℃、加圧圧力は、１．０ｋｇ／ｃｍ２（０．０９８ＭＰａ）とした。加熱加圧時間は、２分とした。それぞれの離型シート接着装置により、離型シートが強化繊維基材シートの片側の表面に接着一体化した帯状の強化繊維基材シートが４枚製造された。【０２５１】
成形ライン１４２Ａの離型シート接着装置１４４Ａにより製造された離型シートが接着一体化した強化繊維基材シートは、そのまま平板の予備賦形体１４６Ａとして使用可能なため、成形ライン１４２Ａにおける賦形装置１４５Ａの使用は省略された。同様に、成形ライン１４２Ｄにおける賦形装置１４５Ｄの使用も省略された。【０２５２】
成形ライン１４２Ｂの離型シート接着装置１４４Ｂにより製造された離型シートが接着一体化した強化繊維基材シートは、次いで、賦形装置１４５Ｂに供給された。また、成形ライン１４２Ｃの離型シート接着装置１４４Ｃにより製造された離型シートが接着一体化した強化繊維基材シートは、次いで、賦形装置１４５Ｃに供給された。賦形装置１４５Ｂ、および、賦形装置１４５Ｃにおいて、それぞれの離型シートが接着一体化した強化繊維基材シートは、横断面形状においてＣ形に賦形された。【０２５３】
この賦形における加熱温度は、９０℃、加圧圧力は、１．０ｋｇ／ｃｍ２（０．０９８ＭＰａ）とした。加熱加圧時間は、１０分とした。それぞれの賦形装置により、離型シートが強化繊維基材シートの片側の表面に接着一体化した横断面形状がＣ形の２本の予備賦形体１４６Ｂ、１４６Ｃが製造された。【０２５４】
予備賦形体１４６Ａ、１４６Ｄ、ならびに、予備賦形体１４６Ｂ、１４６Ｃを、長手方向に長さ６００ｍｍ製造した後、それらを切断し、成形ラインから取り出し、各予備賦形体（プリフォーム）における強化繊維体積含有率Ｖｐｆを測定した。【０２５５】
各予備賦形体の厚みの測定は、ＪＩＳ−Ｒ−７６０２（１９９５）に基づき、圧力のみ０．１ＭＰａとして、賦形体の５点の厚みを測定し、その平均値を賦形体のＶｐｆとした。ただし、接着している離型シートの厚みを差し引いた厚みを、各賦形体の厚みとした。【０２５６】
平板賦形体１４６Ａ、１４６Ｄの厚みの測定個所は、幅方向の中心で、長手方向に１００ｍｍ間隔で長手方向の全長に亘り測定した。Ｃ形賦形体１４６Ｂ、１４６Ｃの厚みの測定個所は、ウェブ部の高さの中心で、長手方向に１００ｍｍ間隔で長手方向の全長に亘り測定した。【０２５７】
その結果、プリフォームの強化繊維体積含有率Ｖｐｆは、全て５４．０±０．５％の範囲内に収まっていることを確認した。【０２５８】
平板の予備賦形体１４６Ａ、１４６Ｄ、ならびに、Ｃ形の予備賦形体１４６Ｂ、１４６Ｃのそれぞれを、予備賦形体接着装置１４８へと、間欠的に送給した。【０２５９】
一方、実施例１で使用した炭素繊維布帛を、幅方向に炭素繊維糸条が１３本配列された状態となるように裁断して、幅方向に折り畳み、２本の充填材１６１Ａ、１６１Ｂを用意した。用意された充填材１６１Ａ、１６１Ｂを、充填材供給ライン１６２Ａ、１６２Ｂを通じて、予備賦形体接着装置１４８へと、間欠的に送給した。【０２６０】
予備賦形体接着装置１４８において、それぞれの予備賦形体とそれぞれの充填材の供給が停止した後、予備賦形体接着装置１４８の各型を閉じ、加熱および加圧下に、各予備賦形体と各充填材との一体化を行った。この一体化における加熱温度は、９０℃、加圧圧力は、０．３ｋｇ／ｃｍ２（０．０２９４ＭＰａ）とした。加熱加圧時間は、１０分とした。これにより、強化繊維基材シートの全ての表面に離型シートが接着一体化されている横断面形状がＩ形の本発明のプリフォーム１５２が製造された。【０２６１】
製造されたＩ形のプリフォーム１５２のウェブ部の強化繊維体積含有率Ｖｐｆを、１００ｍｍ間隔で長手方向の全長に亘り測定した。全ての測定箇所において、強化繊維体積含有率Ｖｐｆは、５４．０±０．５％の範囲内に収まっていた。【０２６２】
また、Ｉ形のプリフォーム１５２の表面には、シワなどの不具合は見られず、高品質なプリフォームであることが確認された。【０２６３】
更に、表面に離型シートが接着一体化されているため、プリフォームの取り扱い性も良好で、表面に毛羽立ちなどの不具合も確認されなかった。この製造されたプリフォーム１５２を、その長手方向において、１，０００ｍｍで切断して、繊維強化樹脂ビーム成形用のプリフォームを作成した。
【実施例３】
【０２６４】
実施例２で準備した繊維強化樹脂ビーム成形用のプリフォームを、図３に示すのと同様の成形装置を用いて、繊維強化樹脂ビームを製造した。
この製造は、マトリックス樹脂をプリフォームに注入、含浸させた後、加熱温度１３０℃、加熱時間２時間の加熱を行い、マトリックス樹脂を前硬化させた。マトリックス樹脂の前硬化が完了した後、バギングフィルムおよび各型などを取り外し、脱型した。得られた繊維強化樹脂ビームを加熱温度１８０℃、加熱時間２時間の加熱を行い、マトリックス樹脂の後硬化を行い、成形を完了した。【０２６５】
製造された繊維強化樹脂ビームの外表面を確認した結果、シワもしくは樹脂リッチなどの不具合は確認されなかった。この繊維強化樹脂ビームのフランジ部およびウェブ部の厚みを長手方向に１００ｍｍ間隔で測定して、強化繊維体積含有率Ｖｆを測定した。強化繊維体積含有率Ｖｆの測定結果の全ては、５７．５±２．５％の範囲内に収まっていることが確認された。【０２６６】
また、長手方向に直交する方向に切断して、横断面を観察したが、分岐部付近のコーナー部に、樹脂リッチな部分は確認されなかった。
【比較例１】
【０２６７】
離型シートを用いない以外は、実施例１ならびに実施例２と同様にして、プリフォームを製造した。すなわち、このプリフォームは、表面に離型シートが接着一体化されていない従来のプリフォームである。
【０２６８】
成形装置の成形型において、この従来のプリフォームの表面に、離型シートとして、目付け８５ｇ／ｍ２、厚さ０．１４ｍｍのポリエステル織物からなる離型シート（Ｒｉｃｈｍｏｎｄ  Ａｉｒｃｒａｆｔ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社製ピールプライ６０００１）を配置して、成形準備を行った。しかし、成形装置への各資材の配置中に、離型シートがずれて、シワが生じ、分岐部付近のコーナー部にぴったりと沿わせることが出来ない問題が発生した。
【０２６９】
この状態で、実施例３と同様にして、繊維強化樹脂ビームの成形を行った。製造された繊維強化樹脂ビームの外表面を観察した結果、分岐部付近のコーナー部の長手方向に沿って樹脂リッチもしくは樹脂欠けの不具合が確認された。製造された繊維強化樹脂ビームの強化繊維体積含有率Ｖｆを測定した結果、ウェブ部分の強化繊維体積含有率Ｖｆが、５５．０％を下回る箇所が見出された。
【０２７０】
更に、実施例３と同様に、切断した横断面の観察をした結果、分岐部付近のコーナー部に、樹脂リッチもしくは樹脂欠けが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０２７１】
本発明によれば、ドライな強化繊維基材の表面に離型シートが接着樹脂により接着一体化しているプリフォームが提供される。レジントランスファー成形法において、このプリフォームを用いることにより、成形型内に離型用シートを個別に配置する手間が大幅に低減され、かつ、離型シートがプリフォームの形状にぴったりと接着一体化されているため、従来、離型シートとプリフォームとの間の隙間に生じていた樹脂リッチな部分の発生が抑制される。【０２７２】
その結果、本発明のプリフォームが用いられて成形された繊維強化樹脂ビームは、良好な品質を有する。この繊維強化樹脂ビームは、例えば、自動車における各種の構造部材、あるいは、航空機における各種の構造部材（例えば、ストリンガーやスパー）として好ましく用いられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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