(57)【要約】【課題】熱硬化性樹脂の均質度を向上させることができる引抜成形材料の製造方法及び引抜成形材料の製造装置を提供すること。【解決手段】引抜成形材料の製造装置１００は、第１開繊部１１２と、第２開繊部１１３と、閉繊部１１４と、張力付加部１１５と、含浸部と、成形型１４０と、を含む。第１開繊部１１２及び第２開繊部１１３は、強化繊維２４´´´の束を開繊して強化繊維２４´の束とする。閉繊部１１４は、第１開繊部１１２及び第２開繊部１１３で開繊した強化繊維２４´の束を閉繊して強化繊維２４の束とする。張力付加部１１５は、閉繊部１１４を通過する強化繊維２４の束に、強化繊維２４の延びる方向に沿って張力をかける。含浸部は、強化繊維２４の束に熱硬化性樹脂２６を含浸させる。成形型１４０は、熱硬化性樹脂２６を含浸させた強化繊維２４の束を、引抜成形する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた引抜成形材料の製造方法であって、
前記強化繊維の束を開繊する開繊工程と、
前記開繊工程で開繊した前記強化繊維の束を、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけながら、幅方向長さと厚み方向長さとの少なくともいずれかを狭めて閉繊する閉繊工程と、
前記閉繊工程で閉繊された前記強化繊維の束に前記熱硬化性樹脂を含浸させる含浸工程と、
前記含浸工程で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維の束を、前記強化繊維の延在する方向に沿って引抜成形して引抜成形材料を形成する引抜成形工程と、
を含むことを特徴とする引抜成形材料の製造方法。
【請求項２】
前記開繊工程は、
前記強化繊維の束を開繊する第１開繊工程と、
前記第１開繊工程により開繊した前記強化繊維の束をさらに開繊する第２開繊工程と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の引抜成形材料の製造方法。
【請求項３】
前記第１開繊工程は、空気を吹き付けること、振動を加えること及び棒状の部材に押し付けることの少なくともいずれかの処理により、前記強化繊維の束を開繊することを特徴とする請求項２に記載の引抜成形材料の製造方法。
【請求項４】
前記第２開繊工程は、空気を吹き付けること、振動を加えること、棒状の部材に押し付けること及び前記強化繊維の延びる方向に対して交差する方向に歯が配置された櫛状部に通過させることの少なくともいずれかの処理により、前記強化繊維の束をさらに開繊することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の引抜成形材料の製造方法。
【請求項５】
前記含浸工程では、前記強化繊維の束を前記熱硬化性樹脂で満たされた樹脂プールに浸した後、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけながら、含浸させた前記熱硬化性樹脂の量の前記強化繊維に対する割合を均一にすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の引抜成形材料の製造方法。
【請求項６】
前記含浸工程では、前記強化繊維の束に前記熱硬化性樹脂を吹き付けて均一に塗布することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の引抜成形材料の製造方法。
【請求項７】
前記含浸工程で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維の束を、前記引抜成形工程を施す前に、前記強化繊維の束の周囲を真空に引くことで前記熱硬化性樹脂を脱気する真空脱気工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の引抜成形材料の製造方法。
【請求項８】
前記含浸工程で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維の束を、前記引抜成形工程を施す前に、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけて、前記張力を調整する張力調整工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の引抜成形材料の製造方法。
【請求項９】
強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた引抜成形材料の製造方法であって、
前記強化繊維のシートを前記熱硬化性樹脂で満たされた樹脂プールに浸して前記強化繊維のシートに前記熱硬化性樹脂を均一に含浸させた後、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけながら、含浸させた前記熱硬化性樹脂の量の前記強化繊維に対する割合を均一にする含浸工程と、
前記含浸工程で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維のシートを、前記強化繊維の延在する方向に沿って引抜成形して引抜成形材料を形成する引抜成形工程と、
を含むことを特徴とする引抜成形材料の製造方法。
【請求項１０】
強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた引抜成形材料の製造方法であって、
前記強化繊維のシートに前記熱硬化性樹脂を吹き付けて均一に塗布して、前記強化繊維のシートに前記熱硬化性樹脂を均一に含浸させる含浸工程と、
前記含浸工程で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維のシートを、前記強化繊維の延在する方向に沿って引抜成形して引抜成形材料を形成する引抜成形工程と、
を含むことを特徴とする引抜成形材料の製造方法。
【請求項１１】
前記含浸工程で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維のシートを、前記引抜成形工程を施す前に、前記強化繊維のシートの周囲を真空に引くことで前記熱硬化性樹脂を脱気する真空脱気工程をさらに含むことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の引抜成形材料の製造方法。
【請求項１２】
前記含浸工程で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維のシートを、前記引抜成形工程を施す前に、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけて、前記張力を調整する張力調整工程をさらに含むことを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の引抜成形材料の製造方法。
【請求項１３】
強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた引抜成形材料の製造装置であって、
前記強化繊維の束を開繊する開繊部と、
入口から出口にかけて徐々に幅方向長さと厚み方向長さとの少なくともいずれかが狭められた部材を含み、前記開繊部で開繊した前記強化繊維の束を閉繊する閉繊部と、
前記閉繊部の下流に設けられ、前記閉繊部を通過する前記強化繊維の束に、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかける張力付加部と、
前記閉繊部により閉繊された前記強化繊維の束に前記熱硬化性樹脂を含浸させる含浸部と、
前記含浸部により前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維の束を、前記強化繊維の延在する方向に沿って引抜成形して引抜成形材料を形成する成形型と、
を含むことを特徴とする引抜成形材料の製造装置。
【請求項１４】
前記開繊部は、
前記強化繊維の束を開繊する第１開繊部と、
前記第１開繊工程により開繊した前記強化繊維の束をさらに開繊する第２開繊部と、
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の引抜成形材料の製造装置。
【請求項１５】
前記第１開繊部は、前記強化繊維の束に空気を吹き付ける空気吹付部、前記強化繊維の束に振動を加える振動付加部及び前記強化繊維の束を棒状の部材に押し付ける棒状押付部の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１４に記載の引抜成形材料の製造装置。
【請求項１６】
前記第２開繊部は、前記強化繊維の束に空気を吹き付ける空気吹付部、前記強化繊維の束に振動を加える振動付加部、前記強化繊維の束を棒状の部材に押し付ける棒状押付部及び前記強化繊維の延びる方向に対して交差する方向に歯が配置された櫛状部の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の引抜成形材料の製造装置。
【請求項１７】
前記含浸部は、
前記強化繊維の束を浸す前記熱硬化性樹脂で満たされた樹脂プールと、
前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけながら、含浸させた前記熱硬化性樹脂の量の前記強化繊維に対する割合を均一にする樹脂均質化部と、
を含むことを特徴とする請求項１３から請求項１６のいずれか１項に記載の引抜成形材料の製造装置。
【請求項１８】
前記樹脂均質化部は、
入口から出口にかけて徐々に幅方向長さと厚み方向長さとの少なくともいずれかが狭められた型を含む第１樹脂均質化部と、
前記厚み方向に向けて押圧する一対のロールを含む第２樹脂均質化部と、
を含むことを特徴とする請求項１７に記載の引抜成形材料の製造装置。
【請求項１９】
前記含浸部は、前記強化繊維の束に前記熱硬化性樹脂を吹き付けて均一に塗布する樹脂吹付部を含むことを特徴とする請求項１３から請求項１６のいずれか１項に記載の引抜成形材料の製造装置。
【請求項２０】
前記含浸部で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維の束を、前記成形型に導入する前に、前記強化繊維の束の周囲を真空に引くことで前記熱硬化性樹脂を脱気する真空脱気部をさらに含むことを特徴とする請求項１３から請求項１９のいずれか１項に記載の引抜成形材料の製造装置。
【請求項２１】
前記含浸部で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維の束を、前記成形型に導入する前に、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけて、前記張力を調整する張力調整部をさらに含むことを特徴とする請求項１３から請求項２０のいずれか１項に記載の引抜成形材料の製造装置。
【請求項２２】
強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた引抜成形材料の製造装置であって、
前記強化繊維のシートを浸す前記熱硬化性樹脂で満たされた樹脂プールと、
前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけながら、含浸させた前記熱硬化性樹脂の量の前記強化繊維に対する割合を均一にする樹脂均質化部と、
前記樹脂プール及び前記樹脂均質化部により前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維のシートを、前記強化繊維の延在する方向に沿って引抜成形して引抜成形材料を形成する成形型と、
を含むことを特徴とする引抜成形材料の製造装置。
【請求項２３】
前記樹脂均質化部は、
入口から出口にかけて徐々に幅方向長さと厚み方向長さとの少なくともいずれかが狭められた型を含む第１樹脂均質化部と、
前記厚み方向に向けて押圧する一対のロールを含む第２樹脂均質化部と、
を含むことを特徴とする請求項２２に記載の引抜成形材料の製造装置。
【請求項２４】
強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた引抜成形材料の製造装置であって、
前記強化繊維のシートに前記熱硬化性樹脂を吹き付けて均一に塗布する樹脂吹付部と、
前記樹脂吹付部により前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維のシートを、前記強化繊維の延在する方向に沿って引抜成形して引抜成形材料を形成する成形型と、
を含むことを特徴とする引抜成形材料の製造装置。
【請求項２５】
前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維のシートを、前記成形型に導入する前に、前記強化繊維のシートの周囲を真空に引くことで前記熱硬化性樹脂を脱気する真空脱気部をさらに含むことを特徴とする請求項２２から請求項２４のいずれか１項に記載の引抜成形材料の製造装置。
【請求項２６】
前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維のシートを、前記成形型に導入する前に、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけて、前記張力を調整する張力調整部をさらに含むことを特徴とする請求項２２から請求項２５のいずれか１項に記載の引抜成形材料の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、引抜成形材料の製造方法及び引抜成形材料の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軽量性及び高い強度を有する材料には、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた複合材料が知られている。複合材料は、航空機、自動車及び船舶等に用いられている。複合材料を成形する方法としては、複合材料の基材を引抜成形する方法が知られている。複合材料の基材の引抜成形材料の内部品質、強度特性等を向上させるために、複合材料の基材に用いる強化繊維を開繊する方法が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−２５４９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１７は、従来の引抜成形材料の製造装置２００の概略構成図である。図１８は、従来の引抜成形材料の製造装置２００で製造される引抜成形材料２１０の断面概略図である。特許文献１の方法を含む従来の方法で引抜成形材料を製造する引抜成形材料の製造装置２００は、図１７に示すように、強化繊維を供給する繊維供給部２０２と、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させる樹脂プール２０４と、熱硬化性樹脂を含浸させた強化繊維を引抜成形する成形型２０６と、を備える。引抜成形材料の製造装置２００は、引抜成形材料２１０を製造する。引抜成形材料２１０は、強化繊維２１２と、熱硬化性樹脂２１４とを有する。強化繊維２１２は、引抜成形材料２１０が引抜成形材料の製造装置２００で製造されるため、真直度が低くなる。そのため、熱硬化性樹脂２１４は、図１８に示すように、均質度が低くなる。
【０００５】
特許文献１の方法を含む従来の方法では、複合材料の基材に用いる強化繊維を開繊してから、従来の引抜成形材料の製造装置２００で引抜成形材料２１０を製造する。そのため、複合材料の基材に用いる強化繊維２１２を開繊しない場合と比較して、複合材料の基材の引抜成形材料の内部品質、強度特性等が向上する。しかし、強化繊維２１２を開繊したまま熱硬化性樹脂２１４を含浸させることから、熱硬化性樹脂２１４の開繊が十分でない為、期待した真直度が得られず、複合材料の基材の引抜成形材料の内部品質、強度特性等は、航空機、自動車及び船舶等に用いるには不十分であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複合材料の基材を引抜成形して製造される引抜成形材料において、熱硬化性樹脂の均質度を向上させることができる引抜成形材料の製造方法及び引抜成形材料の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、引抜成形材料の製造方法は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた引抜成形材料の製造方法であって、前記強化繊維の束を開繊する開繊工程と、前記開繊工程で開繊した前記強化繊維の束を、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけながら、幅方向長さと厚み方向長さとの少なくともいずれかを狭めて閉繊する閉繊工程と、前記閉繊工程で閉繊された前記強化繊維の束に前記熱硬化性樹脂を含浸させる含浸工程と、前記含浸工程で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維の束を、前記強化繊維の延在する方向に沿って引抜成形して引抜成形材料を形成する引抜成形工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、開繊工程で十分に開繊した強化繊維の束を、強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけながら、幅方向長さと厚み方向長さとの少なくともいずれかを狭めて閉繊する閉繊工程を含むので、強化繊維の真直度を向上させることができ、その後の含浸工程で強化繊維に含浸される熱硬化性樹脂の均質度を向上させることができる。
【０００９】
この構成において、前記開繊工程は、前記強化繊維の束を開繊する第１開繊工程と、前記第１開繊工程により開繊した前記強化繊維の束をさらに開繊する第２開繊工程と、を含むことが好ましい。この構成によれば、強化繊維を広く開繊して、強化繊維のねじれ及び強化繊維の開いた状態を解消することができるので、強化繊維の真直度をより向上させることができ、その後の含浸工程で強化繊維に含浸される熱硬化性樹脂の均質度をより向上させることができる。
【００１０】
この第１開繊工程と第２開繊工程とを含む構成において、前記第１開繊工程は、空気を吹き付けること、振動を加えること及び棒状の部材に押し付けることの少なくともいずれかの処理により、前記強化繊維の束を開繊することが好ましい。また、この第１開繊工程と第２開繊工程とを含む構成において、前記第２開繊工程は、空気を吹き付けること、振動を加えること、棒状の部材に押し付けること及び前記強化繊維の延びる方向に対して交差する方向に歯が配置された櫛状部に通過させることの少なくともいずれかの処理により、前記強化繊維の束をさらに開繊することが好ましい。ただし、第２開繊工程は、第１開繊工程とは異なる処理を含むことが好ましい。これらの構成によれば、強化繊維の真直度をより向上させることができ、その後の含浸工程で強化繊維に含浸される熱硬化性樹脂の均質度をより向上させることができる。
【００１１】
これらの構成において、前記含浸工程では、前記強化繊維の束を前記熱硬化性樹脂で満たされた樹脂プールに浸した後、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけながら、含浸させた前記熱硬化性樹脂の量の前記強化繊維に対する割合を均一にすることが好ましい。あるいは、これらの構成において、前記含浸工程では、前記強化繊維の束に前記熱硬化性樹脂を吹き付けて均一に塗布することが好ましい。これらの構成によれば、含浸工程で強化繊維に含浸される熱硬化性樹脂の均質度を向上させることができる。
【００１２】
これらの構成において、前記含浸工程で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維の束を、前記引抜成形工程を施す前に、前記強化繊維の束の周囲を真空に引くことで前記熱硬化性樹脂を脱気する真空脱気工程をさらに含むことが好ましい。この構成によれば、強化繊維の束に含浸される熱硬化性樹脂のボイド（気泡）を除去することができ、内部品質をより向上させることができる。
【００１３】
これらの構成において、前記含浸工程で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維の束を、前記引抜成形工程を施す前に、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけて、前記張力を調整する張力調整工程をさらに含むことが好ましい。この構成によれば、強化繊維の真直度をより向上させることができ、強化繊維に含浸される熱硬化性樹脂の均質度をより向上させることができる。
【００１４】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、引抜成形材料の製造方法は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた引抜成形材料の製造方法であって、前記強化繊維のシートを前記熱硬化性樹脂で満たされた樹脂プールに浸して前記強化繊維のシートに前記熱硬化性樹脂を均一に含浸させた後、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけながら、含浸させた前記熱硬化性樹脂の量の前記強化繊維に対する割合を均一にする含浸工程と、前記含浸工程で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維のシートを、前記強化繊維の延在する方向に沿って引抜成形して引抜成形材料を形成する引抜成形工程と、を含むことを特徴とする。あるいは、上述した課題を解決し、目的を達成するために、引抜成形材料の製造方法は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた引抜成形材料の製造方法であって、前記強化繊維のシートに前記熱硬化性樹脂を吹き付けて均一に塗布して、前記強化繊維のシートに前記熱硬化性樹脂を均一に含浸させる含浸工程と、前記含浸工程で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維のシートを、前記強化繊維の延在する方向に沿って引抜成形して引抜成形材料を形成する引抜成形工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
これらの強化繊維のシートに熱硬化性樹脂を均一に含浸させる構成によれば、強化繊維がシート状に加工された後でも、含浸工程で強化繊維に含浸される熱硬化性樹脂の割合を均一にするので、強化繊維に含浸される熱硬化性樹脂の均質度を向上させることができる。
【００１６】
これらの強化繊維のシートに熱硬化性樹脂を均一に含浸させる構成において、前記含浸工程で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維のシートを、前記引抜成形工程を施す前に、前記強化繊維のシートの周囲を真空に引くことで前記熱硬化性樹脂を脱気する真空脱気工程をさらに含むことが好ましい。この構成によれば、強化繊維のシートに含浸される熱硬化性樹脂のボイド（気泡）を除去することができ、内部品質をより向上させることができる。
【００１７】
これらの強化繊維のシートに熱硬化性樹脂を均一に含浸させる構成において、前記含浸工程で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維のシートを、前記引抜成形工程を施す前に、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけて、前記張力を調整する張力調整工程をさらに含むことが好ましい。この構成によれば、強化繊維がシート状に加工された後でも、強化繊維の真直度を向上させることができ、また、強化繊維に含浸される熱硬化性樹脂の均質度をより向上させることができる。
【００１８】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、引抜成形材料の製造装置は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた引抜成形材料の製造装置であって、前記強化繊維の束を開繊する開繊部と、入口から出口にかけて徐々に幅方向長さと厚み方向長さとの少なくともいずれかが狭められた部材を含み、前記開繊部で開繊した前記強化繊維の束を閉繊する閉繊部と、前記閉繊部の下流に設けられ、前記閉繊部を通過する前記強化繊維の束に、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかける張力付加部と、前記閉繊部により閉繊された前記強化繊維の束に前記熱硬化性樹脂を含浸させる含浸部と、前記含浸部により前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維の束を、前記強化繊維の延在する方向に沿って引抜成形して引抜成形材料を形成する成形型と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、開繊工程で開繊した強化繊維の束を閉繊する閉繊部と、閉繊部の下流に設けられ、閉繊部を通過する強化繊維の束に、強化繊維の延びる方向に沿って張力をかける張力付加部と、を含むので、強化繊維の真直度を向上させることができ、その後の含浸工程で強化繊維に含浸される熱硬化性樹脂の均質度を向上させることができる。
【００２０】
この構成において、前記開繊部は、前記強化繊維の束を開繊する第１開繊部と、前記第１開繊工程により開繊した前記強化繊維の束をさらに開繊する第２開繊部と、を含むことが好ましい。この構成によれば、強化繊維を広く開繊して、強化繊維のねじれ及び強化繊維の開いた状態を解消することができるので、強化繊維の真直度をより向上させることができ、その後の含浸工程で強化繊維に含浸される熱硬化性樹脂の均質度をより向上させることができる。
【００２１】
この第１開繊部と第２開繊部とを含む構成において、前記第１開繊部は、前記強化繊維の束に空気を吹き付ける空気吹付部、前記強化繊維の束に振動を加える振動付加部及び前記強化繊維の束を棒状の部材に押し付ける棒状押付部の少なくともいずれかを含むことが好ましい。また、この第１開繊工程と第２開繊工程とを含む構成において、前記第２開繊部は、前記強化繊維の束に空気を吹き付ける空気吹付部、前記強化繊維の束に振動を加える振動付加部、前記強化繊維の束を棒状の部材に押し付ける棒状押付部及び前記強化繊維の延びる方向に対して交差する方向に歯が配置された櫛状部の少なくともいずれかを含むことが好ましい。ただし、第２開繊部は、第１開繊部とは異なる処理をする処理部を含むことが好ましい。これらの構成によれば、強化繊維の真直度をより向上させることができ、その後の含浸工程で強化繊維に含浸される熱硬化性樹脂の均質度をより向上させることができる。
【００２２】
これらの構成において、前記含浸部は、前記強化繊維の束を浸す前記熱硬化性樹脂で満たされた樹脂プールと、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけながら、含浸させた前記熱硬化性樹脂の量の前記強化繊維に対する割合を均一にする樹脂均質化部と、を含むことが好ましい。さらに、前記樹脂均質化部は、入口から出口にかけて徐々に幅方向長さと厚み方向長さとの少なくともいずれかが狭められた型を含む第１樹脂均質化部と、前記厚み方向に向けて押圧する一対のロールを含む第２樹脂均質化部と、を含むことがより好ましい。あるいは、これらの構成において、前記含浸部は、前記強化繊維の束に前記熱硬化性樹脂を吹き付けて均一に塗布する樹脂吹付部を含むことが好ましい。これらの構成によれば、含浸部で強化繊維に含浸される熱硬化性樹脂の均質度をより向上させることができる。
【００２３】
これらの構成において、前記含浸部で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維の束を、前記成形型に導入する前に、前記強化繊維の束の周囲を真空に引くことで前記熱硬化性樹脂を脱気する真空脱気部をさらに含むことが好ましい。この構成によれば、強化繊維の束に含浸される熱硬化性樹脂のボイド（気泡）を除去することができ、内部品質をより向上させることができる。
【００２４】
これらの構成において、前記含浸部で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維の束を、前記成形型に導入する前に、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけて、前記張力を調整する張力調整部をさらに含むことが好ましい。この構成によれば、強化繊維の真直度をより向上させることができ、強化繊維に含浸される熱硬化性樹脂の均質度をより向上させることができる。
【００２５】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、引抜成形材料の製造装置は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた引抜成形材料の製造装置であって、前記強化繊維のシートを浸す前記熱硬化性樹脂で満たされた樹脂プールと、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけながら、含浸させた前記熱硬化性樹脂の量の前記強化繊維に対する割合を均一にする樹脂均質化部と、前記樹脂プール及び前記樹脂均質化部により前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維のシートを、前記強化繊維の延在する方向に沿って引抜成形して引抜成形材料を形成する成形型と、を含むことを特徴とする。さらに、前記樹脂均質化部は、入口から出口にかけて徐々に幅方向長さと厚み方向長さとの少なくともいずれかが狭められた型を含む第１樹脂均質化部と、前記厚み方向に向けて押圧する一対のロールを含む第２樹脂均質化部と、を含むことがより好ましい。あるいは、上述した課題を解決し、目的を達成するために、引抜成形材料の製造装置は、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた引抜成形材料の製造装置であって、前記強化繊維のシートに前記熱硬化性樹脂を吹き付けて均一に塗布する樹脂吹付部と、前記樹脂吹付部により前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維のシートを、前記強化繊維の延在する方向に沿って引抜成形して引抜成形材料を形成する成形型と、を含むことを特徴とする。
【００２６】
これらの構成によれば、強化繊維がシート状に加工された後でも、含浸部で強化繊維に含浸される熱硬化性樹脂の割合を均一にするので、強化繊維に含浸される熱硬化性樹脂の均質度を向上させることができる。
【００２７】
これらの構成において、前記含浸部で前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維のシートを、前記成形型に導入する前に、前記強化繊維のシートの周囲を真空に引くことで前記熱硬化性樹脂を脱気する真空脱気部をさらに含むことが好ましい。この構成によれば、強化繊維のシートに含浸される熱硬化性樹脂のボイド（気泡）を除去することができ、内部品質をより向上させることができる。
【００２８】
これらの強化繊維のシートに熱硬化性樹脂を均一に含浸させる構成において、前記熱硬化性樹脂を含浸させた前記強化繊維のシートを、前記成形型に導入する前に、前記強化繊維の延びる方向に沿って張力をかけて、前記張力を調整する張力調整部をさらに含むことが好ましい。この構成によれば、強化繊維がシート状に加工された後でも、強化繊維の真直度を向上させることができ、また、強化繊維に含浸される熱硬化性樹脂の均質度をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、複合材料の基材を引抜成形して製造される引抜成形材料において、熱硬化性樹脂の均質度を向上させることができる引抜成形材料の製造方法及び引抜成形材料の製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置で製造される引抜成形材料の一例を示す概略構成図である。
【図２】図２は、図１の引抜成形材料の断面概略図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置の一例の一部の概略構成図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置の一例の一部の概略構成図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置に用いられる強化繊維の束の一例を示す斜視図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置に用いられる強化繊維の束の一例を示す斜視図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置に用いられる強化繊維の束の一例を示す斜視図である。
【図８】図８は、第１開繊処理が施された強化繊維の束の一例を示す斜視図である。
【図９】図９は、第１開繊処理及び第２開繊処理が施された強化繊維の束の一例を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、図３及び図４の引抜成形材料の製造装置に含まれる閉繊部の一例の概略構成図である。
【図１１】図１１は、閉繊処理が施された強化繊維の束の一例を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、図３及び図４の引抜成形材料の製造装置に含まれる含浸部の一例の概略構成図である。
【図１３】図１３は、図１２の含浸部に含まれる樹脂均質化部の一例及び真空脱気部の一例を示すＡ−Ａ断面概略図である。
【図１４】図１４は、含浸部の別の一例の概略構成図である。
【図１５】図１５は、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造方法のフローの一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、第２の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置の一例の概略構成図である。
【図１７】図１７は、従来の引抜成形材料の製造装置の概略構成図である。
【図１８】図１８は、従来の引抜成形材料の製造装置で製造される引抜成形材料の断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００３２】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置で製造される引抜成形材料の一例である引抜成形材料１０を示す概略構成図である。図２は、図１の引抜成形材料１０の断面概略図である。引抜成形材料１０は、図１に示すＸ軸方向である長手方向に沿って引抜成形されたものであり、Ｘ軸方向に延びた形状を有する。引抜成形材料１０は、図１に示すＹＺ平面内、すなわち長手方向に直交する平面内に所定の形状を有する。引抜成形材料１０は、第１の実施形態及び第２の実施形態ではＴ字状に成形されているが、これに限定されることなく、Ｉ字状、Ｈ字状、コの字状及び円筒形状等、いかなる形状に成形されていてもよい。
【００３３】
引抜成形材料１０は、図１及び図２に示すように、複数枚の複合材料の基材２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、間隙材料２２と、を備える。複数枚の複合材料の基材２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、Ｘ軸方向に沿って延びるシート状であり、引抜成形の際に、ＹＺ平面内の所定の形状となるように、変形されて加工されている。複合材料の基材２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、いずれも、Ｘ軸方向に沿って延びる強化繊維２４ａ、２４ｂ、２４ｃと、強化繊維２４ａ、２４ｂ、２４ｃに含浸させた熱硬化性樹脂２６ａ、２６ｂ、２６ｃと、を含む複合材料である。複合材料の基材２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、所定の形状に引抜成形された複合材料成形体を形成している。以下において、複合材料の基材２０ａ、２０ｂ、２０ｃを区別しない場合は適宜、複合材料の基材２０と称する。また、以下において、強化繊維２４ａ、２４ｂ、２４ｃを区別しない場合は適宜、強化繊維２４と称する。また、以下において、熱硬化性樹脂２６ａ、２６ｂ、２６ｃを区別しない場合は適宜、熱硬化性樹脂２６と称する。
【００３４】
強化繊維２４は、従来の引抜成形材料２１０に含まれる強化繊維２１２と比較して、真直度が高い。また、熱硬化性樹脂２６は、従来の引抜成形材料２１０に含まれる熱硬化性樹脂２１４と比較して、均質度が高い。均質度は、含浸させた熱硬化性樹脂の量の強化繊維に対する割合が均一である度合いを表すものである。
【００３５】
強化繊維２４は、５μｍ以上７μｍ以下の範囲内の基本繊維を数１００本から数１０００本程度束ねたものが例示される。強化繊維２４を構成する基本繊維は、いずれも炭素繊維が例示される。強化繊維２４を構成する基本繊維は、これに限定されず、その他のプラスチック繊維、ガラス繊維又は金属繊維でもよい。熱硬化性樹脂２６は、いずれもエポキシ樹脂が例示される。熱硬化性樹脂２６は、これに限定されず、その他の熱硬化性樹脂でもよい。
【００３６】
熱硬化性樹脂２６は、軟化状態と、硬化状態と、半硬化状態となることができる。軟化状態は、熱硬化性樹脂２６を熱硬化させる前の状態である。軟化状態は、自己支持性を有さない状態であり、支持体に支持されていない場合に形状を保持できない状態である。軟化状態は、加熱されて、熱硬化性樹脂２６が熱硬化反応をすることができる状態である。硬化状態は、熱硬化性樹脂２６を熱硬化させた後の状態である。硬化状態は、自己支持性を有する状態であり、支持体に支持されていない場合でも形状を保持できる状態である。硬化状態は、加熱されても、熱硬化性樹脂２６が熱硬化反応をすることができない状態である。半硬化状態は、軟化状態と硬化状態との間の状態である。半硬化状態は、硬化状態よりも弱い程度の熱硬化を熱硬化性樹脂２６にさせた状態である。半硬化状態は、自己支持性を有する状態であり、支持体に支持されていない場合でも形状を保持できる状態である。半硬化状態は、加熱されて、熱硬化性樹脂２６が熱硬化反応をすることができる状態である。複合材料の基材２０は、引抜成形に際し、又は引抜成形後に所定の加熱処理をされて、熱硬化性樹脂２６が半硬化状態であるプリプレグであるか、又は熱硬化性樹脂２６が硬化状態であることが好ましい。
【００３７】
間隙材料２２は、引抜成形された複数枚の複合材料の基材２０ａ、２０ｂ、２０ｃの間隙、すなわち複合材料成形体の間隙に配されている。間隙材料２２は、第１の実施形態及び第２の実施形態では、炭素繊維等の強化繊維に樹脂を含浸させたプリプレグを束ねることで形成されるヌードル状フィラーが例示されるが、本発明はこれに限定されず、その他の強化繊維と熱硬化性樹脂とを組み合わせたものでも良い。
【００３８】
図３は、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置の一例である引抜成形材料の製造装置１００の一部の概略構成図である。図４は、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置の一例である引抜成形材料の製造装置１００の一部の概略構成図である。引抜成形材料の製造装置１００は、図３及び図４に示すように、繊維供給部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃと、第１開繊部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃと、第２開繊部１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃと、閉繊部１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃと、張力付加部１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃと、樹脂プール１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃと、第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃと、第２樹脂均質化部１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃと、成形ローラ１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃと、間隙基材供給部１２０と、樹脂プール１２２と、張力調整部１３０と、成形型１４０と、を含む。第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃは、いずれも、第１樹脂均質化部と、そのすぐ下流側に隣接して設けられた真空脱気部１１７ｐ（図１３参照）とを含む。
【００３９】
繊維供給部１１０ａ、第１開繊部１１２ａ、第２開繊部１１３ａ、閉繊部１１４ａ、張力付加部１１５ａ、樹脂プール１１６ａ、第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７ａ、第２樹脂均質化部１１８ａ及び成形ローラ１１９ａは、成形型１４０に複合材料の基材２０ａの元となる複合材料の基材２０ａ´を導入するための一連の装置である。繊維供給部１１０ａは、複合材料の基材２０ａの強化繊維２４ａの元となる強化繊維２４ａ´´´の束をＸ軸方向に沿って供給する。第１開繊部１１２ａは、強化繊維２４ａ´´´の束を開繊して強化繊維２４ａ´´の束とする。第２開繊部１１３ａは、強化繊維２４ａ´´の束を開繊して強化繊維２４ａ´の束とする。閉繊部１１４ａは、強化繊維２４ａ´の束を閉繊して強化繊維２４ａの束とする。張力付加部１１５ａは、閉繊部１１４ａを通過する強化繊維２４ａ´の束に張力をかける。樹脂プール１１６ａは、熱硬化性樹脂２６ａを溜めたプールであり、強化繊維２４ａの束を浸すことで、強化繊維２４ａの束に熱硬化性樹脂２６ａを含浸させて、強化繊維２４ａがＸ軸方向に延びる複合材料の基材２０ａ´´を形成する。第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７ａ並びに第２樹脂均質化部１１８ａは、複合材料の基材２０ａ´´において、含浸させた熱硬化性樹脂２６ａの量の強化繊維２４ａに対する割合を均一にし、熱硬化性樹脂２６ａの内部のボイド（気泡）を除去することで、複合材料の基材２０ａ´とする。成形ローラ１１９ａは、複合材料の基材２０ａ´を、ＹＺ平面内の所定の形状となるように、変形して、張力調整部１３０に導入する。
【００４０】
繊維供給部１１０ｂ、第１開繊部１１２ｂ、第２開繊部１１３ｂ、閉繊部１１４ｂ、張力付加部１１５ｂ、樹脂プール１１６ｂ、第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７ｂ、第２樹脂均質化部１１８ｂ及び成形ローラ１１９ｂは、成形型１４０に複合材料の基材２０ｂの元となる複合材料の基材２０ｂ´を導入するための一連の装置である。繊維供給部１１０ｂは、複合材料の基材２０ｂの強化繊維２４ｂの元となる強化繊維２４ｂ´´´の束をＸ軸方向に沿って供給する。第１開繊部１１２ｂは、強化繊維２４ｂ´´´の束を開繊して強化繊維２４ｂ´´の束とする。第２開繊部１１３ｂは、強化繊維２４ｂ´´の束を開繊して強化繊維２４ｂ´の束とする。閉繊部１１４ｂは、強化繊維２４ｂ´の束を閉繊して強化繊維２４ｂの束とする。張力付加部１１５ｂは、閉繊部１１４ｂを通過する強化繊維２４ｂ´の束に張力をかける。樹脂プール１１６ｂは、熱硬化性樹脂２６ｂを溜めたプールであり、強化繊維２４ｂの束を浸すことで、強化繊維２４ｂの束に熱硬化性樹脂２６ｂを含浸させて、強化繊維２４ｂがＸ軸方向に延びる複合材料の基材２０ｂ´´を形成する。第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７ｂ並びに第２樹脂均質化部１１８ｂは、複合材料の基材２０ｂ´´において、含浸させた熱硬化性樹脂２６ｂの量の強化繊維２４ｂに対する割合を均一にし、熱硬化性樹脂２６ｂの内部のボイド（気泡）を除去することで、複合材料の基材２０ｂ´とする。成形ローラ１１９ｂは、複合材料の基材２０ｂ´を、ＹＺ平面内の所定の形状となるように、変形して、張力調整部１３０に導入する。
【００４１】
繊維供給部１１０ｃ、第１開繊部１１２ｃ、第２開繊部１１３ｃ、閉繊部１１４ｃ、張力付加部１１５ｃ、樹脂プール１１６ｃ、第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７ｃ、第２樹脂均質化部１１８ｃ及び成形ローラ１１９ｃは、成形型１４０に複合材料の基材２０ｃの元となる複合材料の基材２０ｃ´を導入するための一連の装置である。繊維供給部１１０ｃは、複合材料の基材２０ｃの強化繊維２４ｃの元となる強化繊維２４ｃ´´´の束をＸ軸方向に沿って供給する。第１開繊部１１２ｃは、強化繊維２４ｃ´´´の束を開繊して強化繊維２４ｃ´´の束とする。第２開繊部１１３ｃは、強化繊維２４ｃ´´の束を開繊して強化繊維２４ｃ´の束とする。閉繊部１１４ｃは、強化繊維２４ｃ´の束を閉繊して強化繊維２４ｃの束とする。張力付加部１１５ｃは、閉繊部１１４ｃを通過する強化繊維２４ｃ´の束に張力をかける。樹脂プール１１６ｃは、熱硬化性樹脂２６ｃを溜めたプールであり、強化繊維２４ｃの束を浸すことで、強化繊維２４ｃの束に熱硬化性樹脂２６ｃを含浸させて、強化繊維２４ｃがＸ軸方向に延びる複合材料の基材２０ｃ´´を形成する。第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７ｃ並びに第２樹脂均質化部１１８ｃは、複合材料の基材２０ｃ´´において、含浸させた熱硬化性樹脂２６ｃの量の強化繊維２４ｃに対する割合を均一にし、熱硬化性樹脂２６ｃの内部のボイド（気泡）を除去することで、複合材料の基材２０ｃ´とする。成形ローラ１１９ｃは、複合材料の基材２０ｃ´を、ＹＺ平面内の所定の形状となるように、変形して、張力調整部１３０に導入する。
【００４２】
以下において、複合材料の基材２０ａ´´、２０ｂ´´、２０ｃ´´を区別しない場合は適宜、複合材料の基材２０´´と称する。また、以下において、複合材料の基材２０ａ´、２０ｂ´、２０ｃ´を区別しない場合は適宜、複合材料の基材２０´と称する。また、以下において、強化繊維２４ａ´´´、２４ｂ´´´、２４ｃ´´´を区別しない場合は適宜、強化繊維２４´´´と称する。また、以下において、強化繊維２４ａ´´、２４ｂ´´、２４ｃ´´を区別しない場合は適宜、強化繊維２４´´と称する。また、以下において、強化繊維２４ａ´、２４ｂ´、２４ｃ´を区別しない場合は適宜、強化繊維２４´と称する。
【００４３】
以下において、繊維供給部１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃを区別しない場合は適宜、繊維供給部１１０と称する。また、以下において、第１開繊部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃを区別しない場合は適宜、第１開繊部１１２と称する。また、以下において、第２開繊部１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃを区別しない場合は適宜、第２開繊部１１３と称する。また、以下において、閉繊部１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃを区別しない場合は適宜、閉繊部１１４と称する。また、以下において、張力付加部１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃを区別しない場合は適宜、張力付加部１１５と称する。また、以下において、樹脂プール１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃを区別しない場合は適宜、樹脂プール１１６と称する。また、以下において、第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃを区別しない場合は適宜、第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７と称する。また、以下において、第２樹脂均質化部１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃを区別しない場合は適宜、第２樹脂均質化部１１８と称する。また、以下において、成形ローラ１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃを区別しない場合は適宜、成形ローラ１１９と称する。
【００４４】
間隙基材供給部１２０及び樹脂プール１２２は、成形型１４０に間隙材料２２の元となる間隙材料２２´を導入するための一連の装置である。間隙基材供給部１２０は、間隙材料２２の強化繊維の元となる強化繊維である間接基材２２´´を供給する。樹脂プール１２２は、間接基材２２´´に熱硬化性樹脂を含浸させて間隙材料２２´を形成する。
【００４５】
張力調整部１３０は、ＹＺ平面内の所定の形状となるように成形ローラ１１９等により変形された複合材料の基材２０´及び間隙材料２２´を、成形型１４０に導入する前に、複合材料の基材２０´及び間隙材料２２´に対して強化繊維２４の延びる方向、すなわち矢印１３２に示されるＸ軸方向に沿って張力をかける。張力調整部１３０は、成形型１４０に導入される前で、複合材料の基材２０´及び間隙材料２２´に対して強化繊維２４の延びる方向に沿って張力をかけることで、成形型１４０に導入される際における、複合材料の基材２０´及び間隙材料２２´に対して強化繊維２４の延びる方向にかかる張力を調整する。
【００４６】
張力調整部１３０によって強化繊維２４の延びる方向にかかる張力が調整された複合材料の基材２０´及び間隙材料２２´は、成形型１４０に導入される。成形型１４０は、各一連の装置から導入される複合材料の基材２０´及び間隙材料２２´を引抜成形加工する。複合材料の基材２０´及び間隙材料２２´は、矢印１４２の方向に沿って引抜成形されて加工される。
【００４７】
矢印１３２の方向は、矢印１４２の方向に沿っていることが好ましい。この場合、張力調整部１３０は、引抜成形加工の方向に張力をかけて張力を調整するので、強化繊維２４の真直度及び熱硬化性樹脂２６の均質度をより向上させることができる。
【００４８】
成形型１４０は、加熱部を有し、複合材料の基材２０´及び間隙材料２２´に含まれる熱硬化性樹脂２６等を半硬化状態又は硬化状態にすることが好ましい。あるいは、樹脂プール１１６及び樹脂プール１２２と成形型１４０との各間に加熱部を有し、複合材料の基材２０´及び間隙材料２２´に含まれる熱硬化性樹脂２４等を半硬化状態又は硬化状態にすることが好ましい。
【００４９】
図５は、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置に用いられる強化繊維２４´´´の束の一例である強化繊維の束３０ａを示す斜視図である。図６は、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置に用いられる強化繊維２４´´´の束の一例である強化繊維の束３０ｂを示す斜視図である。図７は、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置に用いられる強化繊維２４´´´の束の一例である強化繊維の束３０ｃを示す斜視図である。強化繊維の束３０ａ、強化繊維の束３０ｂ及び強化繊維の束３０ｃは、いずれもトウがＸ軸方向に沿って延びており、トウの断面方向がＹＺ面方向に沿っている。強化繊維の束３０ａ、強化繊維の束３０ｂ及び強化繊維の束３０ｃは、いずれもトウの延びている方向、すなわちＸ軸方向に沿う方向に向けて、繊維供給部１１０により供給される。強化繊維の束３０ａは、図５に示すように、トウ内部での不整及びトウ全体の不整がない正常な状態である。強化繊維の束３０ｂは、図６に示すように、トウ全体の不整はないものの、トウ内部での不整がある。強化繊維の束３０ｃは、図７に示すように、トウ全体の不整がある。
【００５０】
強化繊維の束３０ａを用いて引抜成形材料１０を製造することが理想であるが、実際の強化繊維２４´´´の束は、強化繊維の束３０ｂ及び強化繊維の束３０ｃに示すような不整があるものが多い。第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置１００及び第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造方法は、用いられる強化繊維２４´´´の束が強化繊維の束３０ｂ及び強化繊維の束３０ｃに示すような不整があるものである場合であっても、下記に説明するように、強化繊維２４´´´の束に対して開繊処理及び閉繊処理を施すため、真直度が向上した強化繊維２４及び均質度が向上した熱硬化性樹脂２６を含む引抜成形材料１０を製造することができる。
【００５１】
繊維供給部１１０により供給された強化繊維２４´´´の束は、第１開繊部１１２により第１開繊処理が施されて、強化繊維２４´´の束となる。第１開繊部１１２は、第１の実施形態では、強化繊維２４´´´の束に空気を吹き付ける空気吹付部、強化繊維２４´´´の束に振動を加える振動付加部及び強化繊維２４´´´の束を棒状の部材に押し付ける棒状押付部の少なくともいずれかを含む。第１開繊部１１２による第１開繊処理は、第１の実施形態では、空気を吹き付けることにより強化繊維２４´´´の束を開繊する処理と、振動を加えることにより強化繊維２４´´´の束を開繊する処理と、棒状の部材に押し付けることにより強化繊維２４´´´の束を開繊する処理と、の少なくともいずれかの処理を含む。なお、第１開繊部１１２及び第１開繊部１１２による第１開繊処理は、これらに限定されることなく、周知のいかなる開繊装置及び開繊処理方法も用いることができる。
【００５２】
図８は、第１開繊処理が施された強化繊維２４´´の束の一例である強化繊維の束４０を示す斜視図である。強化繊維の束４０は、図８に示すように、強化繊維２４´´がＸ軸方向に沿って延びており、断面方向がＹＺ面方向に沿っている。強化繊維の束４０は、強化繊維の束３０ａ、強化繊維の束３０ｂ及び強化繊維の束３０ｃと比較して、強化繊維２４´´が水平方向であるＹ方向に開いた状態である。強化繊維の束４０は、第１開繊部１１２から第２開繊部１１３までの間、Ｘ軸方向に沿う方向に向けて搬送される。強化繊維の束４０は、強化繊維２４´´にねじれが少し残っている状態である。強化繊維の束３０ｂ及び強化繊維の束３０ｃに示すような不整があるものに対して第１開繊処理が施された場合、強化繊維の束４０のように、強化繊維２４´´にねじれが少し残っている状態となることがある。
【００５３】
第１開繊部１１２により第１開繊処理が施された強化繊維２４´´の束は、第２開繊部１１３により第２開繊処理が施されて、強化繊維２４´の束となる。第２開繊部１１３は、第１の実施形態では、強化繊維２４´´の束に空気を吹き付ける空気吹付部、強化繊維２４´´の束に振動を加える振動付加部、強化繊維２４´´の束を棒状の部材に押し付ける棒状押付部及び強化繊維２４´´の延びる方向に対して交差する方向に、例えば好ましい方向として垂直な方向に、歯が配置された櫛状部の少なくともいずれかを含む。ただし、第２開繊部１１３は、第１開繊部１１２とは異なる処理をする処理部を含むことが好ましい。第２開繊部１１３は、櫛状部である場合、多数の歯の目が細かければ細かいほど、強化繊維２４´´の束をより開繊できるため、好ましい。櫛状部の歯の目を細かくするために、櫛状部の歯として糸を用いても良い。第２開繊部１１３による第２開繊処理は、第１の実施形態では、強化繊維２４´´の束を、強化繊維２４´´の延びる方向に対して交差する方向に、例えば好ましい方向として垂直な方向に、歯が配置された櫛状部に通過させることで、強化繊維２４´´の束をさらに開繊する処理である。なお、第２開繊部１１３及び第２開繊部１１３による第２開繊処理は、これらに限定されることなく、周知のいかなる開繊装置及び開繊処理方法も用いることができる。
【００５４】
図９は、第１開繊処理及び第２開繊処理が施された強化繊維２４´の束の一例である強化繊維の束５０を示す斜視図である。強化繊維の束５０は、図９に示すように、強化繊維２４´がＸ軸方向に沿って延びており、断面方向がＹＺ面方向に沿っている。強化繊維の束５０は、強化繊維の束４０と比較して、強化繊維２４´が水平方向であるＹ方向にさらに開いた状態である。強化繊維の束５０は、第２開繊部１１３から閉繊部１１４までの間、Ｘ軸方向に沿う方向に向けて搬送される。強化繊維の束５０は、強化繊維２４´にねじれがほとんど残っていない状態である。強化繊維の束３０ｂ及び強化繊維の束３０ｃに示すような不整があるものに対しても、第１開繊処理及び第２開繊処理が施されると、強化繊維の束５０のように、強化繊維２４´にねじれがほとんど残っていない状態となる。
【００５５】
第１開繊部１１２及び第２開繊部１１３により第１開繊処理及び第２開繊処理が施された強化繊維２４´の束は、閉繊部１１４及び張力付加部１１５により閉繊処理が施されて、強化繊維２４の束となる。図１０は、図３及び図４の引抜成形材料の製造装置１００に含まれる閉繊部の一例である閉繊部１１４の概略構成図である。閉繊部１１４は、入口から出口にかけて、徐々にＹ軸方向である幅方向長さとＺ軸方向である厚み方向長さとの少なくともいずれかが狭められた部材を含む。閉繊部１１４は、詳細には、図１０に示すように、入口１１４ｉと、出口１１４ｏと、テーパ内周面１１４ｔと、を含む。入口１１４ｉは、閉繊処理が施される前の強化繊維２４´の束が導入される導入口である。出口１１４ｏは、閉繊処理が施された後の強化繊維２４の束が導出される導出口である。テーパ内周面１１４ｔは、入口１１４ｉから出口１１４ｏにかけて、徐々に幅方向長さと厚み方向長さとの双方が狭められた面である。テーパ内周面１１４ｔは、強化繊維２４´の束における強化繊維２４´の隙間を詰めることで、強化繊維２４´の束を閉繊処理する。テーパ内周面１１４ｔは、第１の実施形態では、幅方向長さと厚み方向長さとの双方が均一に狭められているが、本発明はこれに限定されず、幅方向長さと厚み方向長さとの双方が不均一に狭められていてもよく、また、幅方向長さと厚み方向長さとが一定の箇所を含んでいてもよい。
【００５６】
張力付加部１１５は、図３に示すように、閉繊部１１４のから＋Ｘ軸の方向の箇所、すなわち閉繊部１１４の下流に設けられている。張力付加部１１５は、閉繊部１１４の下流で強化繊維２４の束に、強化繊維２４の延びる方向であるＸ軸方向に沿って張力をかけることで、閉繊部１１４を通過する強化繊維２４´の束に、強化繊維２４´の延びる方向であるＸ軸方向に沿って張力をかける。張力付加部１１５は、一対のローラが例示される。張力付加部１１５は、一対のローラで強化繊維２４の束をＺ軸方向である厚み方向に挟み込み、強化繊維２４の束を＋Ｘ軸の方向に送り出すことで、強化繊維２４の束に、強化繊維２４の延びる方向であるＸ軸方向に沿って張力をかける。
【００５７】
図１１は、閉繊処理が施された強化繊維２４の束の一例である強化繊維の束６０を示す斜視図である。強化繊維の束６０は、図１１に示すように、強化繊維２４がＸ軸方向に沿って延びており、断面方向がＹＺ面方向に沿っている。強化繊維の束６０は、強化繊維の束５０と比較して、強化繊維２４が水平方向であるＹ方向に閉じられ、各強化繊維２４間の隙間が詰められて整列した状態である。強化繊維の束６０は、閉繊部１１４から樹脂プール１１６までの間、Ｘ軸方向に沿う方向に向けて搬送される。強化繊維の束６０は、強化繊維２４のＸ軸方向に沿う方向に張力がかけられた状態である。強化繊維の束３０ｂ及び強化繊維の束３０ｃに示すような不整があるものに対しても、第１開繊処理、第２開繊処理及び閉繊処理が施されると、強化繊維の束６０のように、強化繊維２４が水平方向であるＹ方向に閉じられ、各強化繊維間２４の隙間が埋められて整列した状態となる。
【００５８】
図１２は、図３及び図４の引抜成形材料の製造装置１００に含まれる含浸部の一例の概略構成図である。図１３は、図１２の含浸部に含まれる樹脂均質化部の一例及び真空脱気部の一例である第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７及び第２樹脂均質化部１１８を示すＡ−Ａ断面概略図である。含浸部は、図１２に示すように、樹脂プール１１６と、第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７の一部である第１樹脂均質化部と、第２樹脂均質化部１１８と、を含む。樹脂プール１１６は、熱硬化性樹脂２６を溜めたプールであり、強化繊維２４の束を浸すことで、強化繊維２４の束に熱硬化性樹脂２６を含浸させて、強化繊維２４がＸ軸方向に延びる複合材料の基材２０´´を形成する。
【００５９】
第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７は、第１樹脂均質化部と、真空脱気部１１７ｐと、を含む。第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７の一部である第１樹脂均質化部は、入口から出口にかけて、徐々にＹ軸方向である幅方向長さとＺ軸方向である厚み方向長さとの少なくともいずれかが狭められた部材である。第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７の一部である第１樹脂均質化部は、詳細には、図１３に示すように、入口１１７ｉと、出口１１７ｏと、テーパ内周面１１７ｔと、を含む。入口１１７ｉは、複合材料の基材２０´´が導入される導入口である。出口１１７ｏは、第１樹脂均質化部により、含浸した熱硬化性樹脂２６の量の強化繊維２４に対する割合が均一化された複合材料の基材２０´が、第１樹脂均質化部のすぐ下流に設けられた真空脱気部１１７ｐに向けて導出される導出口である。テーパ内周面１１７ｔは、入口１１７ｉから出口１１７ｏにかけて、徐々に幅方向長さと厚み方向長さとの双方が狭められた面である。テーパ内周面１１７ｔは、強化繊維２４に含浸された熱硬化性樹脂２６をならすことで、含浸した熱硬化性樹脂２６の量の強化繊維２４に対する割合を均一化する第１樹脂均質化処理をする。テーパ内周面１１７ｔは、第１の実施形態では、幅方向長さと厚み方向長さとの双方が均一に狭められているが、本発明はこれに限定されず、幅方向長さと厚み方向長さとの双方が不均一に狭められていてもよく、また、幅方向長さと厚み方向長さとが一定の箇所を含んでいてもよい。
【００６０】
真空脱気部１１７ｐは、第１樹脂均質化部のすぐ下流に設けられている。真空脱気部１１７ｐは、含浸部で熱硬化性樹脂２６を含浸させた強化繊維２４の束を成形型１４０に導入する前に、熱硬化性樹脂２６を含浸させた強化繊維２４の束の周囲を真空に引くことで、強化繊維２４に含浸された熱硬化性樹脂２６を脱気する。真空脱気部１１７ｐは、具体的には、内部を真空に引くことで、すなわち、少なくとも外気と比較して負圧にすることで、真空脱気部１１７ｐの内部を通過する強化繊維２４の束に含浸された熱硬化性樹脂２６を脱気し、熱硬化性樹脂２６に内在するボイド（気泡）を除去する。真空脱気部１１７ｐは、第１の実施形態では、真空引きによるボイド（気泡）除去を実施しているが、本発明はこれに限定されず、周知のいかなるボイド（気泡）除去方法によるボイド（気泡）除去部を用いることができる。
【００６１】
第２樹脂均質化部１１８は、図１２及び図１３に示すように、第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７から＋Ｘ軸の方向の箇所、すなわち第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７の下流に設けられている。第２樹脂均質化部１１８は、第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７に含まれる第１樹脂均質化部の下流で、強化繊維２４の束に強化繊維２４の延びる方向であるＸ軸方向に沿って張力をかけることで、第１樹脂均質化部を通過する強化繊維２４の束に、強化繊維２４の延びる方向であるＸ軸方向に沿って張力をかける。第２樹脂均質化部１１８は、一対のローラが例示される。第２樹脂均質化部１１８は、一対のローラで複合材料の基材２０´をＺ軸方向である厚み方向に挟み込み、複合材料の基材２０´を＋Ｘ軸の方向に送り出すことで、複合材料の基材２０´に含まれる強化繊維２４の延びる方向であるＸ軸方向に沿って張力をかける。また、第２樹脂均質化部１１８は、一対のローラで複合材料の基材２０´をＺ軸方向である厚み方向に挟み込んで、厚み方向に向けて押圧して、複合材料の基材２０´に含まれる熱硬化性樹脂２６をならすことで、含浸した熱硬化性樹脂２６の量の強化繊維２４に対する割合をさらに均一化する第２樹脂均質化処理をする。
【００６２】
図１４は、含浸部の別の一例の概略構成図である。引抜成形材料の製造装置１００は、樹脂プール１１６と、第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７の一部である第１樹脂均質化部と、第２樹脂均質化部１１８と、を含む含浸部に代えて、図１４に示す樹脂吹付部１５０を含む含浸部が用いられても良い。樹脂吹付部１５０を含む含浸部が用いられる場合、樹脂吹付部１５０を含む含浸部の下流に真空脱気部１１７ｐが設けられる。樹脂吹付部１５０は、強化繊維２４の束に熱硬化性樹脂２６を吹き付けて均一に塗布し、強化繊維２４がＸ軸方向に延びる複合材料の基材２０´を形成する。樹脂吹付部１５０は、強化繊維２４の束に熱硬化性樹脂２６を含む液体を吹き付けてもよい。
【００６３】
本発明の第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置１００の作用について以下に説明する。図１５は、図１の引抜成形材料１０を製造する、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造方法のフローの一例を示すフローチャートである。引抜成形材料の製造装置１００によって実行される処理方法である本発明の第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造方法について、図１５を用いて説明する。本発明の第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造方法は、開繊工程Ｓ１２と、閉繊工程Ｓ１４と、含浸工程Ｓ１６と、張力調整工程Ｓ１８と、引抜成形工程Ｓ２０と、を含む。以下においては、開繊工程Ｓ１２、閉繊工程Ｓ１４、含浸工程Ｓ１６、張力調整工程Ｓ１８及び引抜成形工程Ｓ２０を適宜、それぞれ単に、ステップＳ１２、ステップＳ１４、ステップＳ１６、ステップＳ１８及びステップＳ２０と称する。
【００６４】
繊維供給部１１０は、複合材料の基材２０の強化繊維２４の元となる強化繊維２４´´´の束をＸ軸方向に沿って供給する。第１開繊部１１２は、繊維供給部１１０により供給された強化繊維２４´´´の束に第１開繊処理を施して強化繊維２４´´´の束を開繊して強化繊維２４´´の束とする。さらに、第２開繊部１１３は、第２開繊処理を施して強化繊維２４´´の束を開繊し、強化繊維２４´の束とする（ステップＳ１２）。
【００６５】
詳細には、第１開繊部１１２は、空気を吹き付けることにより強化繊維２４´´´の束を開繊する処理と、振動を加えることにより強化繊維２４´´´の束を開繊する処理と、棒状の部材に押し付けることにより強化繊維２４´´´の束を開繊する処理と、の少なくともいずれかの処理を含む処理をして、強化繊維２４´´´の束を開繊する。また、第２開繊部１１３は、詳細には、強化繊維２４´´の束を、強化繊維２４´´の延びる方向に対して交差する方向に、例えば好ましい方向として垂直な方向に、歯が配置された櫛状部に通過させることで、強化繊維２４´´の束をさらに開繊する処理をする。
【００６６】
ステップＳ１２の後に、閉繊部１１４及び張力付加部１１５は、第２開繊部１１３により第２開繊処理が施された強化繊維２４´の束に閉繊処理を施して、強化繊維２４´の束を閉繊し、強化繊維２４の束とする（ステップＳ１４）。詳細には、閉繊部１１４は、テーパ内周面１１４ｔにより、強化繊維２４´の束における強化繊維２４´の隙間を詰めることで、強化繊維２４´の束を閉繊処理する。また、張力付加部１１５は、一対のローラで、閉繊部１１４の下流で強化繊維２４の束に、強化繊維２４の延びる方向であるＸ軸方向に沿って張力をかけることで、閉繊部１１４を通過する強化繊維２４´の束に、強化繊維２４´の延びる方向であるＸ軸方向に沿って張力をかける。これにより、閉繊部１１４及び張力付加部１１５は、強化繊維２４´の延びる方向に沿って張力をかけながら、強化繊維２４´の束を閉繊することができる。
【００６７】
ステップＳ１４の後に、樹脂プール１１６、第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７並びに第２樹脂均質化部１１８は、閉繊部１１４及び張力付加部１１５により閉繊処理が施された強化繊維２４の束に熱硬化性樹脂２６を均一に含浸させて、複合材料の基材２０´とする（ステップＳ１６）。詳細には、樹脂プール１１６は、強化繊維２４の束を浸すことで、強化繊維２４の束に熱硬化性樹脂２６を含浸させて、強化繊維２４がＸ軸方向に延びる複合材料の基材２０´´を形成する。第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７に含まれる第１樹脂均質化部並びに第２樹脂均質化部１１８は、複合材料の基材２０´´に含まれる熱硬化性樹脂２６を均一化する、すなわち含浸させた熱硬化性樹脂２６の量の強化繊維２４に対する割合を均一にする。より詳細には、第１樹脂均質化部は、テーパ内周面１１７ｔにより、強化繊維２４に含浸された熱硬化性樹脂２６をならすことで、含浸した熱硬化性樹脂２６の量の強化繊維２４に対する割合を均一化する第１樹脂均質化処理をする。第２樹脂均質化部１１８は、一対のローラで、第１樹脂均質化部の下流で、強化繊維２４の束に強化繊維２４の延びる方向であるＸ軸方向に沿って張力をかけることで、第１樹脂均質化部を通過する強化繊維２４の束に、強化繊維２４の延びる方向であるＸ軸方向に沿って張力をかける。また、第２樹脂均質化部１１８は、一対のローラで複合材料の基材２０´をＺ軸方向である厚み方向に挟み込んで、厚み方向に向けて押圧して、複合材料の基材２０´に含まれる熱硬化性樹脂２６をならすことで、含浸した熱硬化性樹脂２６の量の強化繊維２４に対する割合をさらに均一化する第２樹脂均質化処理をする。
【００６８】
本発明の第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造方法は、含浸工程Ｓ１６で熱硬化性樹脂２６を含浸させた強化繊維２４の束を、引抜成形工程Ｓ２０を施す前に、強化繊維２４の束の周囲を真空に引くことで熱硬化性樹脂２６を脱気する真空脱気工程をさらに含むことが好ましい。第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７に含まれる真空脱気部１１７ｐは、内部を真空に引くことで、すなわち、少なくとも外気と比較して負圧にすることで、真空脱気部１１７ｐの内部を通過する強化繊維２４の束に含浸された熱硬化性樹脂２６を脱気し、熱硬化性樹脂２６に内在するボイド（気泡）を除去するという真空脱気工程を施す。
【００６９】
また、樹脂プール１１６、第１樹脂均質化部及び第２樹脂均質化部１１８に代えて、樹脂吹付部１５０が、閉繊部１１４及び張力付加部１１５により閉繊処理が施された強化繊維２４の束に熱硬化性樹脂２６を均一に含浸させて、複合材料の基材２０´としてもよい（ステップＳ１６）。詳細には、樹脂吹付部１５０は、強化繊維２４の束に熱硬化性樹脂２６を吹き付けて均一に塗布し、強化繊維２４がＸ軸方向に延びる複合材料の基材２０´を形成する。樹脂吹付部１５０により含浸工程Ｓ１６が施される場合でも、樹脂吹付部１５０の下流に設けられた真空脱気部１１７ｐによる真空脱気工程をさらに含むことが好ましい。
【００７０】
ステップＳ１６の後、成形ローラ１１９は、ステップＳ１６で形成した複数枚の複合材料の基材２０´を、長手方向に対して直交する平面内の所定の形状となるように変形して、張力調整部１３０に向かって長手方向に搬送する。例えば、成形ローラ１１９は、複合材料の基材２０ａ´及び複合材料の基材２０ｂ´を、所定の箇所でＸ軸方向に沿って折り曲げ加工されて、複数枚の複合材料の基材２０´でＴ字を形成するように変形する。
【００７１】
ステップＳ１２からステップＳ１６までの処理と並行して、間隙基材供給部１２０で間接基材２２´´を供給し、間接基材２２´´を樹脂プール１２２に浸すことで、間接基材２２´´に熱硬化性樹脂を含浸させて間隙材料２２´を形成し、間隙材料２２´を複数枚の複合材料の基材２０´の隙間に配して、複数枚の複合材料の基材２０´と共に張力調整部１３０に向かって長手方向に搬送することが好ましい。第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置及び引抜成形材料の製造方法は、間隙材料２２´を複数枚の複合材料の基材２０´の隙間に配する場合、複合材料成形体の間隙を間隙材料２２で好適に充填した引抜成形材料１０を製造することができる。
【００７２】
張力調整部１３０は、成形型１４０に導入される前で、成形ローラ１１９により成形された複合材料の基材２０´と、間隙基材供給部１２０及び樹脂プール１２２から搬送される間隙材料２２´を、複合材料の基材２０´及び間隙材料２２´に対して強化繊維２４の延びる方向、すなわちＸ軸方向に沿って張力をかける。張力調整部１３０は、成形型１４０に導入される前で、複合材料の基材２０´及び間隙材料２２´に対して強化繊維２４の延びる方向に沿って張力をかけることで、成形型１４０に導入される際における、複合材料の基材２０´及び間隙材料２２´に対して強化繊維２４の延びる方向にかかる張力を調整する（ステップＳ１８）。
【００７３】
張力調整部１３０によって強化繊維２４の延びる方向にかかる張力が調整された複合材料の基材２０´及び間隙材料２２´は、成形型１４０に導入される。成形型１４０は、各一連の装置から導入される複合材料の基材２０´及び間隙材料２２´を引抜成形加工する（ステップＳ２０）。
【００７４】
成形型１４０は、加熱部を有し、複合材料の基材２０´及び間隙材料２２´に含まれる熱硬化性樹脂２６等を半硬化状態又は硬化状態にすることが好ましい。あるいは、樹脂プール１１６及び樹脂プール１２２と成形型１４０との各間に加熱部を有し、この加熱部が、複合材料の基材２０´及び間隙材料２２´に含まれる熱硬化性樹脂２６等を半硬化状態にしてもよい。
【００７５】
第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置及び引抜成形材料の製造方法は、開繊工程で十分に開繊した強化繊維２４´の束を、強化繊維２４´の延びる方向に沿って張力をかけながら、幅方向長さと厚み方向長さとの少なくともいずれかを狭めて閉繊するので、強化繊維２４の真直度を向上させることができ、その後の含浸工程で強化繊維２４に含浸される熱硬化性樹脂２６の均質度を向上させることができる。
【００７６】
また、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置及び引抜成形材料の製造方法は、含浸部による含浸方法が、第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７に含まれる第１樹脂均質化部並びに第２樹脂均質化部１１８による第１樹脂均質化工程及び第２樹脂均質化工程か、あるいは樹脂吹付部１５０による樹脂吹付工程を含むので、含浸工程で強化繊維２４に含浸される熱硬化性樹脂２６の均質度を向上させることができる。
【００７７】
また、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置及び引抜成形材料の製造方法は、第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７に含まれる真空脱気部１１７ｐによる真空脱気工程をさらに含むので、強化繊維２４の束に含浸される熱硬化性樹脂２６のボイド（気泡）を除去することができ、引抜成形材料１０の内部品質をより向上させることができる。
【００７８】
なお、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置及び引抜成形材料の製造方法は、第１開繊部１１２、第２開繊部１１３、閉繊部１１４及び張力付加部１１５による第１開繊工程、第２開繊工程及び閉繊工程と、樹脂プール１１６、第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７に含まれる第１樹脂均質化部並びに第２樹脂均質化部１１８による含浸工程とを入れ替えても良い。この場合、熱硬化性樹脂２６が含浸された強化繊維２４に、第１開繊工程、第２開繊工程及び閉繊工程が施されて、強化繊維２４の真直度が向上し、熱硬化性樹脂２６の均質度が向上する。
【００７９】
［第２の実施形態］
図１６は、第２の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置の一例である引抜成形材料の製造装置１００´の概略構成図である。第２の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置１００´は、図１６に示すように、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置１００において、繊維供給部１１０ａ、第１開繊部１１２ａ、第２開繊部１１３ａ、閉繊部１１４ａ及び張力付加部１１５ａを、プリフォーム供給部１１０ａ´に変更し、繊維供給部１１０ｂ、第１開繊部１１２ｂ、第２開繊部１１３ｂ、閉繊部１１４ｂ及び張力付加部１１５ｂを、プリフォーム供給部１１０ｂ´に変更し、繊維供給部１１０ｃ、第１開繊部１１２ｃ、第２開繊部１１３ｃ、閉繊部１１４ｃ及び張力付加部１１５ｃを、プリフォーム供給部１１０ｃ´に変更したものである。第２の実施形態の説明では、第１の実施形態と同様の構成に第１の実施形態と同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。以下において、プリフォーム供給部１１０ａ´、１１０ｂ´、１１０ｃ´を区別しない場合は適宜、プリフォーム供給部１１０´と称する。
【００８０】
プリフォーム供給部１１０ａ´は、複合材料の基材２０ａの強化繊維２４ａの元となる、強化繊維２４ａのシートであるプリフォームを供給する。プリフォーム供給部１１０ｂ´は、複合材料の基材２０ｂの強化繊維２４ｂの元となる、強化繊維２４ｂのシートであるプリフォームを供給する。プリフォーム供給部１１０ｃ´は、複合材料の基材２０ｃの強化繊維２４ｃの元となる、強化繊維２４ｃのシートであるプリフォームを供給する。ここで、プリフォームは、複合材料の基材において熱硬化性樹脂が含浸されていないものを指す。樹脂プール１１６は、プリフォームを浸すことで、プリフォームに含まれる強化繊維２４に熱硬化性樹脂２６を含浸させて複合材料の基材２０´´を形成する。
【００８１】
本発明の第２の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置１００´の作用について以下に説明する。引抜成形材料の製造装置１００´によって実行される処理方法である本発明の第２の実施形態に係る引抜成形材料の製造方法について、説明する。本発明の第２の実施形態に係る引抜成形材料の製造方法は、第１の実施形態に係る引抜成形材料の製造方法において、開繊工程Ｓ１２と、閉繊工程Ｓ１４と、が省略されたものであり、含浸工程Ｓ１６が変更されたものである。
【００８２】
樹脂プール１１６、第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７に含まれる第１樹脂均質化部並びに第２樹脂均質化部１１８は、プリフォーム供給部１１０´により供給されたプリフォームに熱硬化性樹脂２６を均一に含浸させて、複合材料の基材２０´とする（ステップＳ１６）。詳細には、樹脂プール１１６は、プリフォームを浸すことで、プリフォームに含まれる強化繊維２４に熱硬化性樹脂２６を含浸させて、強化繊維２４がＸ軸方向に延びる複合材料の基材２０´´を形成する。第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７に含まれる第１樹脂均質化部並びに第２樹脂均質化部１１８は、第１の実施形態と同様に、複合材料の基材２０´´に含まれる熱硬化性樹脂２６を均一化する、すなわち含浸させた熱硬化性樹脂２６の量の強化繊維２４に対する割合を均一にする。第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７に含まれる真空脱気部１１７ｐは、第１の実施形態と同様に真空脱気工程を施す。
【００８３】
また、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、樹脂プール１１６、第１樹脂均質化部及び真空脱気部１１７に含まれる第１樹脂均質化部並びに第２樹脂均質化部１１８に代えて、樹脂吹付部１５０が、プリフォーム供給部１１０´により供給されたプリフォームに熱硬化性樹脂２６を均一に含浸させて、複合材料の基材２０´としてもよい（ステップＳ１６）。詳細には、樹脂吹付部１５０は、強化繊維２４を含むプリフォームに熱硬化性樹脂２６を吹き付けて均一に塗布し、強化繊維２４がＸ軸方向に延びる複合材料の基材２０´を形成する。樹脂吹付部１５０により含浸工程Ｓ１６が施される場合でも、第１の実施形態と同様に、樹脂吹付部１５０の下流に設けられた真空脱気部１１７ｐによる真空脱気工程をさらに含むことが好ましい。
【００８４】
第２の実施形態に係る引抜成形材料の製造装置及び引抜成形材料の製造方法は、強化繊維２４がシート状に加工された後でも、含浸部で強化繊維２４に含浸される熱硬化性樹脂２６の割合を均一にするので、強化繊維２４に含浸される熱硬化性樹脂２６の均質度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８５】
１０  引抜成形材料
２０，２０´，２０´´，２０ａ，２０ａ´，２０ａ´´，２０ｂ，２０ｂ´，２０ｂ´´，２０ｃ，２０ｃ´，２０ｃ´´  複合材料の基材
２２，２２´  間隙材料
２２´´  間接基材
２４，２４´，２４´´，２４´´´，２４ａ，２４ａ´，２４ａ´´，２４ａ´´´，２４ｂ，２４ｂ´，２４ｂ´´，２４ｂ´´´，２４ｃ，２４ｃ´，２４ｃ´´，２４ｃ´´´  強化繊維
２６，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ  熱硬化性樹脂
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，４０，５０，６０  強化繊維の束
１００，１００´  引抜成形材料の製造装置
１１０，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ  繊維供給部
１１０´，１１０ａ´，１１０ｂ´，１１０ｃ´  プリフォーム供給部
１１２，１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ  第１開繊部
１１３，１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ  第２開繊部
１１４，１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ  閉繊部
１１４ｉ，１１７ｉ  入口
１１４ｏ，１１７ｏ  出口
１１４ｔ，１１７ｔ  テーパ内周面
１１５，１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ  張力付加部
１１６，１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ，１２２  樹脂プール
１１７，１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ  第１樹脂均質化部及び真空脱気部
１１７ｐ  真空脱気部
１１８，１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃ  第２樹脂均質化部
１１９，１１９ａ，１１９ｂ，１１９ｃ  成形ローラ
１２０  間隙基材供給部
１３０  張力調整部
１３２，１４２  矢印
１４０  成形型
【図１】
2018001682.tif 000003
【図２】
2018001682.tif 000004
【図３】
2018001682.tif 000005
【図４】
2018001682.tif 000006
【図５】
2018001682.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018001682.tif 000009
【図８】
2018001682.tif 000010
【図９】
2018001682.tif 000011
【図１０】
2018001682.tif 000012
【図１１】
2018001682.tif 000013
【図１２】
2018001682.tif 000014
【図１３】
2018001682.tif 000015
【図１４】
2018001682.tif 000016
【図１５】
2018001682.tif 000017
【図１６】
2018001682.tif 000018
【図１７】
2018001682.tif 000019
【図１８】
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