(57)【要約】【課題】繊維強化樹脂複合体内に発生するボイドを低減し、機械的性質に優れた繊維強化樹脂複合体を提供する。【解決手段】ＶａＲＴＭ法を用いた繊維強化樹脂複合体（１）の製造方法において、繊維質基材（３）として、４枚の繊維シート（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）のうち成形型（３３）の成形面（３５）とは反対側の端に位置する第１繊維シート（９ａ）の繊維方向と、第１繊維シートと隣り合う第２繊維シート（９ｂ）の繊維方向とが互いに交差する繊維質基材を用い、繊維質基材を、第１繊維シートの繊維方向と第２繊維シートの繊維方向とが注入ポート（６１）から減圧ポート（７５）に向かう方向に対して互いに逆側に向けて傾斜するように、成形型にセットする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数本の強化繊維（7）が一方向に引き揃えられた繊維シート（9）を複数枚積層してなる繊維質基材（3）を成形型（33）にセットするセットステップと、
前記成形型（33）にセットした前記繊維質基材（3）をバッグ材（37）で覆って密封する密封ステップと、
前記成形型（33）と前記バッグ材（37）との間の成形空間（41）を前記繊維質基材（3）のシート面方向における一方側に設けられた減圧ポート（75）を通じて減圧すると共に、前記成形空間（41）に対し前記繊維質基材（3）のシート面方向における他方側に設けられた注入ポート（61）からマトリックス樹脂（5）を注入することにより、前記繊維質基材（3）に前記マトリックス樹脂（5）を含浸させる含浸ステップと、を含む繊維強化樹脂複合体の製造方法であって、
前記セットステップでは、
前記繊維質基材（3）として、複数の前記繊維シート（9）のうち前記成形型（33）の成形面（35）とは反対側の端に位置する第１繊維シート（9a）の繊維方向と、前記第１繊維シート（9a）と隣り合う第２繊維シート（9b）の繊維方向とが互いに交差する繊維質基材（3）を用い、
前記繊維質基材（3）を、前記第１繊維シート（9a）の繊維方向が前記注入ポート（61）から前記減圧ポート（75）に向かう第１方向に対して当該繊維質基材（3）のシート面方向のうち前記第１方向と直交する第２方向における一側に向けて傾斜し、且つ、前記第２繊維シート（9b）の繊維方向が前記第１方向に対して当該繊維質基材（3）のシート面方向のうち前記第２方向における他側に向けて傾斜するように、前記成形型（33）にセットする
ことを特徴とする繊維強化樹脂複合体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された繊維強化樹脂複合体の製造方法において、
前記セットステップでは、前記繊維質基材（3）を、前記第１方向に対して前記第１繊維シート（9a）の繊維方向がなす角度と前記第２繊維シート（9b）の繊維方向がなす角度とが同程度となるように、前記成形型（33）にセットする
ことを特徴とする繊維強化樹脂複合体の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載された繊維強化樹脂複合体の製造方法において、
前記セットステップでは、前記繊維質基材（33）として、前記第２繊維シート（9b）よりも前記成形型（33）側に位置する第３繊維シート（9c）と、該第３繊維シート（9c）よりも前記成形型（33）側に位置する第４繊維シート（9d）と、を含み、前記第３繊維シート（9c）の繊維方向と前記第４繊維シート（9d）の繊維方向とが、互いに交差し、且つ前記第１繊維シート（9a）の繊維方向と前記第２繊維シート（9b）の繊維方向とにもそれぞれ交差する繊維質基材（3）を用いる
ことを特徴とする繊維強化樹脂複合体の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載された繊維強化樹脂複合体の製造方法において、
前記セットステップでは、前記繊維質基材（3）として、前記第１繊維シート（9a）の繊維方向と前記第２繊維シート（9b）の繊維方向とが互いに直交し、且つ、前記第３繊維シート（9c）の繊維方向と前記第４繊維シート（9d）の繊維方向とが互いに直交する繊維質基材（3）を用いる
ことを特徴とする繊維強化樹脂複合体の製造方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載された繊維強化樹脂複合体の製造方法において、
前記セットステップでは、前記繊維質基材（3）を、前記第１繊維シート（9a）および前記第２繊維シート（9b）のうち一方の繊維シート（9）における繊維方向が前記第１方向に対して−４５°の角度をなし、且つ、他方の繊維シート（9）における繊維方向が前記第１方向に対して４５°の角度をなすように、前記成形型（33）にセットする
ことを特徴とする繊維強化樹脂複合体の製造方法。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載された繊維強化樹脂複合体の製造方法において、
前記セットステップでは、前記繊維質基材（3）を、前記第３繊維シート（9c）および前記第４繊維シート（9d）のうち一方の繊維シート（9）における繊維方向が前記第１方向に対して０°の角度をなし、且つ、他方の繊維シート（9）における繊維方向が前記第１方向に対して９０°の角度をなすように、前記成形型（33）にセットする
ことを特徴とする繊維強化樹脂複合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、気圧差を利用して繊維質基材に液状樹脂を含浸し硬化させる真空補助樹脂注入成形法、いわゆるＶａＲＴＭ（Vacuum-assisted Resin Transfer Molding）法を用いた繊維強化樹脂複合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）に代表される繊維強化樹脂複合体の製造方法として、繊維質基材に予めマトリックス樹脂を含浸させたプリプレグを用い、加熱加圧炉（オートクレーブ）内での加熱および加圧処理を伴うオートクレーブ成形法が多用されているが、近年これに代えて、大掛かりな設備が不要であり且つプリプレグを用いず材料コストの低減を図れることから、ＶａＲＴＭ法が普及してきている。
【０００３】
ＶａＲＴＭ法を用いた繊維強化樹脂複合体の製造方法では、成形型にドライ状態の繊維質基材をセットし、その繊維質基材をバッグ材で密封するように覆い、バッグ材の内部、つまりバッグ材と成形型との間の成形空間を繊維質基材の一側方に設けた減圧ポートを通じて減圧すると共に、当該成形空間に対し繊維質基材の他側方に設けた注入ポートからマトリックス樹脂を注入して、マトリックス樹脂を繊維質基材に含浸させた後に加熱し硬化させることが行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
そのような製造方法で用いられる繊維質基材は、多数本の強化繊維が一方向に引き揃えられた繊維シートを複数枚積層してなる。これら複数枚の繊維シートの積層構造には、繊維強化樹脂複合体の機械的性質などを向上させるべく、隣り合う繊維シートの強化繊維同士が基準となる所定の方向に対し等間隔にずれた角度（例えば０°、４５°、９０°、−４５°）の繊維配向をなして互いに交差角度を持つように積層する疑似等方積層方式が好適に採用されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１４３８６号公報
【特許文献２】特開２００６−１０３３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＶａＲＴＭ法では、注入ポートから注入されたマトリックス樹脂が減圧ポートを通じた減圧による気圧差を以て注入ポートから減圧ポートに向かう吸引方向に流動することにより繊維質基材に含浸される。このとき、マトリックス樹脂は、繊維質基材において、繊維方向が吸引方向に沿う繊維シートの層内では流れやすい一方で、繊維方向が吸引方向と直交する繊維シートの層内では流れにくい。また、マトリックス樹脂は、繊維質基材とバッグ材との間を流れ易いことから、繊維質基材のバッグ材側の層内に優先的に浸透される。
【０００７】
このため、繊維質基材におけるバッグ材側の端部に位置する２枚の隣り合う繊維シートのうち一方の繊維シートの繊維方向が吸引方向に対して０°の繊維配向とされ、他方の繊維シートの繊維方向が吸引方向に対して９０°の繊維配向とされるなど、それら２枚の繊維シートにおける繊維方向の吸引方向に対する角度差が大きいと、隣り合う繊維シートの層内でのマトリックス樹脂の流速差が大きくなる。そうなると、当該２枚の繊維シートの界面で空気がトラップされやすくなるため、繊維強化樹脂複合体内にボイド（空洞）が多く発生し、繊維強化樹脂複合体の強度などの機械的性質が損なわれてしまう。
【０００８】
本開示の技術は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、繊維強化樹脂複合体内に発生するボイドを低減し、機械的性質に優れた繊維強化樹脂複合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本開示の技術では、ＶａＲＴＭ法により繊維質基材にマトリックス樹脂を含浸させるときに、当該繊維質基材の裏面側で隣り合う繊維シートの層内でのマトリックス樹脂の流速差が抑えられるよう、それら２枚の繊維シートの配置を工夫した。
【００１０】
具体的には、本開示の技術は、多数本の強化繊維が一方向に引き揃えられた繊維シートを複数枚積層してなる繊維質基材を成形型にセットするセットステップと、成形型にセットした繊維質基材をバッグ材で覆って密封する密封ステップと、成形型とバッグ材との間の成形空間を繊維質基材のシート面方向における一方側に設けられた減圧ポートを通じて減圧すると共に、当該成形空間に対し繊維質基材のシート面方向における他方側に設けられた注入ポートからマトリックス樹脂を注入することにより、繊維質基材にマトリックス樹脂を含浸させる含浸ステップとを含む繊維強化樹脂複合体の製造方法を対象とする。
【００１１】
ここで、「繊維質基材を成形型にセットし」とは、予め複数枚の繊維シートを積層して形成された繊維質基材を準備し、その繊維質基材を成形型に配置させる場合は勿論、複数枚の繊維シートを成形型に順に積層配置して成形型で繊維質基材をセットした状態に作製する場合をも含む意である。また、「繊維質基材のシート面方向における一方側」と「繊維質基材のシート面方向における他方側」とは、繊維質基材の全体を間に挟む一方側と他方側の位置関係に限らず、繊維質基材の一部を間に挟む一方側と他方側の位置関係も含まれる意である。
【００１２】
そして、本開示の技術に係る繊維強化樹脂複合体の製造方法は、セットステップでは、繊維質基材として、複数の繊維シートのうち成形型の成形面とは反対側の端に位置する第１繊維シートの繊維方向と、第１繊維シートと隣り合う第２繊維シートの繊維方向とが互いに交差する繊維質基材を用いる。そして、このような繊維質基材を、第１繊維シートの繊維方向が注入ポートから減圧ポートに向かう第１方向（マトリックス樹脂の吸引方向）に対して当該繊維質基材のシート面方向のうち第１方向と直交する第２方向における一側に向けて傾斜し、且つ、第２繊維シートの繊維方向が第１方向に対して当該繊維質基材のシート面方向のうち第２方向における他側に向けて傾斜するように、成形型にセットする。
【００１３】
この構成によると、第１繊維シートおよび第２繊維シートを第１方向に対して繊維方向が互いに逆側に傾斜した繊維配向として繊維質基材を成形型にセットし、その繊維質基材をバッグ材により密封した状態で、バッグ材内部の成型空間にてマトリックス樹脂を注入ポートから減圧ポートに亘り第１方向に向けて流動させることにより繊維質基材に含浸させるようにしたので、繊維質基材において第１繊維シートの層内でのマトリックス樹脂と第２繊維シートの層内でのマトリックス樹脂との流速差が抑えられて、第１繊維シートと第２繊維シートの界面で空気がトラップされにくくなる。それによって、繊維強化樹脂複合体内に発生するボイドを低減し、強度などの機械的性質に優れた繊維強化樹脂複合体を実現することができる。
【００１４】
上記繊維強化樹脂複合体の製造方法において、セットステップでは、繊維質基材を、第１方向に対して第１繊維シートの繊維方向がなす角度と第２繊維シートの繊維方向がなす角度とが同程度となるように、成形型にセットすることが好ましい。
【００１５】
この構成によると、繊維質基材において第１繊維シートの層内でのマトリックス樹脂の流速と第２繊維シートの層内でのマトリックス樹脂の流速とが同程度となるので、第１繊維シートと第２繊維シートの界面での空気のトラップを防止するのに有利になる。それにより、繊維強化樹脂複合体内に発生するボイドを好適に低減することができる。
【００１６】
また、セットステップでは、繊維質基材として、第２繊維シートよりも成形型側に位置する第３繊維シートと、その第３繊維シートよりも成形型側に位置する第４繊維シートとを含む繊維質基材を用いてもよい。さらに、これら第３繊維シートの繊維方向と第４繊維シートの繊維方向とは、互いに交差し、且つ第１繊維シートの繊維方向と第２繊維シートの繊維方向とにもそれぞれ交差していてもよい。
【００１７】
この構成によると、繊維質基材を、第１繊維シートおよび第２繊維シートに加え、第３繊維シートおよび第４繊維シートをさらに備え、これら第１〜第４繊維シートの繊維方向が互いにする交差する構成としたので、繊維強化樹脂複合体における機械的性質の異方性を低減して、全体に亘る機械的性質のバランスを向上させることができ、好ましくは繊維強化樹脂複合体に疑似等方性を持たせることができる。
【００１８】
さらに、セットステップでは、繊維質基材として、第１繊維シートの繊維方向と第２繊維シートの繊維方向とが互いに直交し、且つ、第３繊維シートの繊維方向と第４繊維シートの繊維方向とが互いに直交する繊維質基材を用いることが好ましい。
【００１９】
この構成によると、繊維質基材を、第１繊維シートと第２繊維シート、および第３繊維シートと第４繊維シートとでそれぞれ繊維方向が互いに直交し、第１繊維シートおよび第２繊維シートの繊維方向と第３繊維シートおよび第４繊維シートの繊維方向とが互いに交差する構成としたので、繊維強化樹脂複合体における機械的性質の異方性を良好に低減することができ、繊維質基材を構成する繊維シートが少ない枚数、例えば４枚であっても繊維強化樹脂複合体に疑似等方性を実現することができる。
【００２０】
また、セットステップでは、繊維質基材を、第１繊維シートおよび第２繊維シートのうち一方の繊維シートにおける繊維方向が第１方向に対して−４５°の角度をなし、且つ、他方の繊維シートにおける繊維方向が第１方向に対して４５°の角度をなすように、成形型にセットすることが好ましい。
【００２１】
この構成によると、繊維質基材を、第１繊維シートおよび第２繊維シートの第１方向に対する繊維配向が４５°および−４５°のいずれかであり互いに異なる構成としたので、繊維強化樹脂複合体における機械的性質の異方性を低減しながら、第１繊維シートと第２繊維シートとの界面で空気がトラップされにくくして、繊維強化樹脂複合体内に発生するボイドを好適に低減することができる。
【００２２】
また、セットステップでは、繊維質基材を、第３繊維シートおよび第４繊維シートのうち一方の繊維シートにおける繊維方向が第１方向に対して０°の角度をなし、且つ、他方の繊維シートにおける繊維方向が第１方向に対して９０°の角度をなすように、成形型にセットすることが好ましい。
【００２３】
この構成によると、繊維質基材を、第３繊維シートおよび第４繊維シートの第１方向に対する繊維配向が０°および９０°のいずれかであり且つ互いに異なる構成としたので、繊維強化樹脂複合体の裏面側ではボイドの発生を好適に低減しつつ、繊維強化樹脂複合体における機械的性質の異方性を良好に低減し、繊維強化樹脂複合体に疑似等方性を持たせることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本開示の技術に係る繊維強化樹脂複合体の製造方法によれば、繊維強化樹脂複合体内に発生するボイドを低減することができ、機械的性質に優れた繊維強化樹脂複合体を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、実施形態に係る繊維強化樹脂複合体の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、実施形態に係る繊維強化樹脂複合体の部分的な断面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る繊維強化樹脂複合体を構成する繊維質基材の繊維シートの積層構造を示す概念図である。
【図４】図４は、繊維シートの部分的な断面斜視図である。
【図５】図５は、図２の繊維強化樹脂複合体におけるVで囲んだ箇所の拡大図である。
【図６】図６は、図５のVI−VI線における繊維強化樹脂複合体の断面図である。
【図７】図７は、実施形態に係る繊維強化樹脂複合体の成形装置を示す概略構成図である。
【図８】図８は、実施形態に係る繊維強化樹脂複合体の成形装置を示す概略構成図である。
【図９】図９は、実施形態に係る繊維強化樹脂複合体の製造方法における含浸ステップで繊維質基材にマトリックス樹脂が浸透していく様子を示す要部断面図である。
【図１０】図１０は、実施形態に係る繊維強化樹脂複合体の製造方法における含浸ステップで繊維質基材の第１繊維シートおよび第２繊維シートの各層内にてマトリックス樹脂が流動しやすい箇所と方向を示す概念図である。
【図１１】図１１は、比較例１に係る繊維強化樹脂複合体を構成する繊維質基材の繊維シートの積層構造を示す概念図である。
【図１２】図１２は、比較例１に係る繊維強化樹脂複合体の部分的な板厚方向におけるＣＴ断層画像（図面代用写真）である。
【図１３】図１３は、比較例１に係る繊維強化樹脂複合体の部分的な板面方向におけるＣＴ断層画像（図面代用写真）である。
【図１４】図１４は、実施例１に係る繊維強化樹脂複合体の部分的な板厚方向におけるＣＴ断層画像（図面代用写真）である。
【図１５】図１５は、実施例１に係る繊維強化樹脂複合体の部分的な板面方向におけるＣＴ断層画像（図面代用写真）である。
【図１６】図１６は、比較例２に係る繊維強化樹脂複合体を構成する繊維質基材の繊維シートの積層構造を示す概念図である。
【図１７】図１７は、比較例３に係る繊維強化樹脂複合体を構成する繊維質基材の繊維シートの積層構造を示す概念図である。
【図１８】図１８は、比較例２に係る繊維強化樹脂複合体の弾性率と温度との関係を示す図である。
【図１９】図１９は、比較例３に係る繊維強化樹脂複合体の弾性率と温度との関係を示す図である。
【図２０】図２０は、実施例２に係る繊維強化樹脂複合体の弾性率と温度との関係を示す図である。
【図２１】図２１は、変形例に係る繊維強化樹脂複合体の成形装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
図１に、この実施形態に係る繊維強化樹脂複合体１の構成の概略図を示す。図２に、繊維強化樹脂複合体１の部分的な断面図を示す。図３に、繊維強化樹脂複合体１を構成する繊維質基材３の繊維シート９の積層構造の概念図を示す。図４に、繊維シート５の部分的な断面斜視図を示す。図５に、図２の繊維強化樹脂複合体１におけるVで囲んだ箇所の拡大図を示す。図６に、図５のVI−VI線における繊維強化樹脂複合体１の断面図を示す。なお、図３では、繊維シート５の繊維方向（強化繊維７の長さ方向）を破線で示す。
【００２８】
繊維強化樹脂複合体１は、自動車のドア（サイドドアやバックドア）、フード、ルーフ、フェンダーなどを構成するボディパネル（車体外板）に用いられる。繊維強化樹脂複合体は、図１に示すように、繊維質基材３と、繊維質基材３を内包したマトリックス樹脂５とで構成されており、繊維質基材３の強化繊維７同士がマトリックス樹脂５によって結着一体化された構造を有している。
【００２９】
繊維質基材３は、図２にも示すように、多数本の強化繊維７が一方向に引き揃えられたＵＤ（Uni-Direction）材である繊維シート９を複数枚積層してなる。具体的には、この実施形態の繊維質基材３は、４枚の繊維シート９によって構成されている。これら繊維シート９には、図４に示すように、強化繊維７を補助糸１１により束ねた繊維束（ストランド）１３がシート面方向における一方向に複数並ぶように構成されたストランドシートが用いられる。ストランドシートとしては、例えばＮＣＦ（Non-Crimp Fabric）と呼ばれる編物が挙げられる。
【００３０】
強化繊維７としては、例えば、炭素繊維やガラス繊維、セラミックス繊維などの無機繊維、ステンレス繊維やスチール繊維などの金属繊維、アラミド繊維やポリエチレン繊維などの有機繊維が挙げられる。なかでも、炭素繊維は、軽量であるにも関わらず優れた機械的性質を有している。繊維シート９には、強化繊維７が一種単独で用いられていてもよいし、二種以上が併用されていてもよい。補助糸１１としては、ポリアミド樹脂やポリエステル樹脂などの合成樹脂糸、ガラス繊維糸などのステッチ糸が用いられる。
【００３１】
４枚の繊維シート９は、第１繊維シート９ａ、第２繊維シート９ｂ、第３繊維シート９ｃおよび第４繊維シート９ｄである。これら第１〜第４繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは、図３に示すように、繊維強化樹脂複合体１の裏面側から意匠面側に向かって順に配置され、疑似等方積層方式で積層されている。第１繊維シート９ａと第２繊維シート９ｂ、第２繊維シート９ｂと第３繊維シート９ｃ、第３繊維シート９ｃと第４繊維シート９ｄとの強化繊維７同士および繊維束１１同士は、基準となる方向に対し所定角度の繊維配向をなして互いに交差角度を持っている。
【００３２】
第１繊維シート９ａの繊維方向と第２繊維シート９ｂの繊維方向とは互いに直交し、第３繊維シート９ｃの繊維方向と第４繊維シート９ｄの繊維方向とは互いに直交している。そして、第２繊維シート９ｂの繊維方向と第３繊維シート９ｃの繊維方向とは、鋭角に交差している。具体的には、第１繊維シート９ａの繊維配向は−４５°であり、第２繊維シート９ｂの繊維配向は４５°であり、第３繊維シート９ｃの繊維配向は９０°であり、第４繊維シート９ｄの繊維配向は０°である。
【００３３】
こうした積層レイアウトを以て、繊維強化複合体１には、優れた強度（弾性率など）の機械的性質を実現しつつ疑似等方性が付与されている。第１〜第４繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの表裏両面には、隣り合う繊維束１１の合せ目の隙間からなる凹条１５が繊維束１１に沿って直線状に複数形成されている。第１繊維シート９ａの凹条１５と第２繊維シート９ｂの凹条１５、第２繊維シート９ｂの凹条１５と第３繊維シート９ｃの凹条１５、第３繊維シート９ｃの凹条１５と第４繊維シート９ｄの凹条１５とは、それら両方の繊維シート９の繊維方向と同じ交差関係にある。
【００３４】
マトリックス樹脂５は、繊維質基材３の全体に満遍なく含侵された状態で硬化されており、図５および図６に示すように、第１〜第４繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの各凹条１３内にも充填されている。そして、マトリックス樹脂５は、繊維質基材３を固めると共にその外面を覆って、繊維強化複合体１の表層を形成している。すなわち、繊維複合体１の外殻はマトリックス樹脂５からなる。マトリックス樹脂５には、熱硬化性樹脂が用いられる。
【００３５】
熱硬化性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、シリコーン、ビニルエステル樹脂、シアン酸エステル樹脂が挙げられる。なかでもエポキシ樹脂およびビニルエステル樹脂は、耐熱性、衝撃吸収性、耐薬品性に優れた特性を有している。熱硬化性樹脂には、硬化剤や硬化促進剤、難燃剤などの添加剤が含有されていてもよい。熱硬化性樹脂は、単独で用いられてもよいし、二種以上で併用されてもよい。
【００３６】
上記繊維強化樹脂複合体１はＶａＲＴＭ法を用いて製造される。図７および図８に、繊維強化樹脂複合体１の成形装置３１の概略構成図を示す。図９に、繊維強化樹脂複合体１の製造方法における含浸ステップで繊維質基材３にマトリックス樹脂５が含浸していく要部断面の様子を示す。図１０に、繊維強化樹脂複合体１の製造方法における含浸ステップで繊維質基材３の第１繊維シート９ａおよび第２繊維シート９ｂの各層内にてマトリックス樹脂が流動しやすい箇所と方向の概念図を示す。なお、図８および図１０では、第１繊維シート９ａの凹条１５を破線で示し、第２繊維シート９ｂの凹条１５を二点鎖線で示す。
【００３７】
繊維強化樹脂複合体１の成形装置３１は、図７および図８に示すように、成形型３３と、成形型３３の成形面３５側を覆うフィルム状のバッグ材３７とを備えている。成形面３５は、図７で平坦形状に示すが、繊維強化樹脂複合体１がなすボディパネルに応じた形状とされる。成形型３３には、成形面３５を囲むようにシール部材３９が設けられている。バッグ材３７は、ナイロンやシリコーンゴムなどの柔軟性を有する材料からなり、その周縁部が図示しない固定部材によりシール部材３９に押圧されて内部を密封し、成形面３５との間に成形空間（キャビティ）４１を形成するようになっている。
【００３８】
成形空間４１には、ピールプライと呼ばれる剥離シート４３と、パスメディアやフローメディアと呼ばれる樹脂拡散媒体４５とが繊維質基材３に被せて配置される。剥離シート４３は、成形空間４１に注入される液状のマトリックス樹脂５が透過可能であり、且つ離形性を有する化学繊維からなる。樹脂拡散媒体４５は、流動抵抗の低いメッシュ状のシート材からなり、液状のマトリックス樹脂５を成形空間４１に行き渡らせる流路として機能する。成形型３３は、図示しない加熱装置を備え、温度調整が可能に構成されている。
【００３９】
成形装置３１はさらに、成形空間４１に液状のマトリックス樹脂５を注入する樹脂供給装置４７と、成形空間４１を減圧して液状のマトリックス樹脂５を吸引する吸引装置４９とを備える。
【００４０】
樹脂供給装置４７は、液状のマトリックス樹脂５を貯留する樹脂貯留タンク５１を備える。樹脂貯留タンク５１には、バッグ材３７の内部に連通する樹脂供給配管５３の一端が接続されている。樹脂供給配管５３の途中には開閉弁５５が設けられている。樹脂供給配管５３の他端は、バッグ材３７の内部で成形面３５の一辺に沿わせて配置された吐出レール５７を有している。
【００４１】
吐出レール５７は、その長手方向に間隔をあけて設けられた複数箇所の吐出孔５９から液状のマトリックス樹脂５を吐出するようになっている。樹脂供給配管５３は、液状のマトリックス樹脂５をバッグ材３７の内部に注入する注入ポート６１を構成している。注入ポート６１は、成形型３３にセットされる繊維質基材３のシート面方向における一方側に位置するように設けられている。
【００４２】
吸引装置４９は、真空ポンプ６３を備える。真空ポンプ６３には、バッグ材３７の内部に連通する減圧配管６５の一端が接続されている。減圧配管６５の途中には、マトリックス樹脂５を回収するトラップとして機能する樹脂回収タンク６７と開閉弁６９とが設けられている。減圧配管６５の他端は、バッグ材３７の内部で吐出レール５７の対面に位置する成形面３５の一辺に沿わせて配置された吸引レール７１を有している。
【００４３】
吸引レール７１は、その長手方向に間隔をあけて設けられた複数箇所の吸引孔７３を通じて減圧作用によりマトリックス樹脂５を吸引するようになっている。減圧配管６５は、バッグ材３７内部の成形空間４１を減圧する減圧ポート７５を構成している。減圧ポート７５は、成形型３３にセットされる繊維質基材３のシート面方向における他方側、つまり注入ポート６１とは異なる側に位置し、注入ポート６１との間に繊維質基材３を介するように設けられている。
【００４４】
上記のような成形装置３１を用いた繊維強化樹脂複合体１の製造では、注入ポート６１から減圧ポート７５に向かう第１方向に対する第１繊維シート９ａおよび第２繊維シート９ｂにおける繊維方向の角度差が大きいと、それら２枚の繊維シート９ａ，９ｂの界面で、特に互いの凹条１３の交差部分にボイドが大きく発生しやすい。繊維強化樹脂複合体１内で局所的にでもボイドが大きく発生した場合には、繊維強化樹脂複合体１の機械的性質が損なわれる。
【００４５】
そこで、この実施形態の繊維強化複合体１の製造方法では、繊維質基材３にマトリックス樹脂５を含浸させるときに、当該繊維質基材３の裏面側で隣り合う第１繊維シート９ａおよび第２繊維シート９ｂの層内でのマトリックス樹脂５の流速差が抑えられるよう、それら２枚の繊維シート９ａ，９ｂの配置を工夫した。この繊維強化樹脂複合体１の製造方法について以下に説明する。繊維強化樹脂複合体１の製造方法は、セットステップと、密封ステップと、含侵ステップと、硬化ステップとを含む。
【００４６】
セットステップでは、繊維質基材３を成形型３３にセットする。繊維質基材３としては、第１〜第４繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが予め積層されて所定の形状に賦形されたプリフォームを用いる。プリフォームを構成する第１〜第４繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄには、液状のマトリックス樹脂５と強化繊維７の接着性（馴染み）を良くするためのサイジング剤が塗布されている。このサイジング剤としては、例えば、ビスフェノールＡエポキシと不飽和ポリエステルの混合物やビスフェノールＡエステルが用いられる。
【００４７】
このとき、注入ポート６１から減圧ポート７５に向かう第１方向（マトリックス樹脂５の吸引方向）に対して、第１繊維シート９ａの繊維方向が第１の方向と直交する第２方向における一側に向けて傾斜し、且つ、第２繊維シート９ｂの繊維方向が第２方向における他側に向けて傾斜するように、繊維質基材３を成形型３３にセットする。具体的には、第１〜第４繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの繊維配向の基準方向を第１方向に対応させ、第１方向に対して、第１繊維シート９ａの繊維方向が−４５°の角度をなし、第２繊維シート９ｂの繊維方向が４５°の角度をなし、第３繊維シート９ｃの繊維方向が９０°の角度をなし、第４繊維シート９ｄの繊維方向が０°の角度をなすように、繊維質基材３を成形型３３にセットする。こうして、成形型３３にセットされた繊維質基材３では、第１方向に対して第１繊維シート９ａの繊維方向がなす角度と第２繊維シート９ｂの繊維方向がなす角度とが同程度とされる。
【００４８】
続いて、密封ステップでは、成形型３３にセットした繊維質基材３上に剥離シート４３を配置し、剥離シート４３を介して繊維質基材３に樹脂拡散媒体４５を被せた後に、これら剥離シート４３および樹脂拡散媒体４５ともども繊維質基材３をバッグ材３７で覆い、バッグ材３７の周縁部を固定部材（不図示）によりシール部材３９に押し付けた状態で固定する。それにより、繊維質基材３をバッグ材３７の内部に密封すると共に、バッグ材３７と成形面３５との間に成形空間４１を形成する。
【００４９】
次いで、含侵ステップでは、吸引装置４９の開閉弁５５を開状態として真空ポンプ６３を作動させることにより、樹脂回収タンク６７内と共に成形空間４１を減圧ポート７５を通じて真空吸引により減圧する。そうした減圧後、樹脂注入装置４７の開閉弁５５を開状態すると、樹脂貯留タンク５１内と樹脂回収タンク６７内との気圧差を以て、樹脂貯留タンク５１に貯留された液状のマトリックス樹脂５が樹脂供給配管５３を通じて成形空間４１に注入され、第１方向に向かって流動することで繊維質基材３に浸透していき、繊維質基材３を経た分は減圧配管６５を通じて樹脂回収タンク６７に回収される。このようにして、繊維質基材３の全体に亘ってマトリックス樹脂５を含浸させる。
【００５０】
このとき、成形空間４１に注入されたマトリックス樹脂５は、図９に示すように、まず実質的に流動抵抗の低い材料からなる樹脂拡散媒体４５の面方向に拡散される。すなわち、マトリックス樹脂５は、樹脂拡散媒体４５のある繊維質基材３の裏面を優先的に流動し、繊維質基材３の側面から浸透すると共に、繊維質基材３の裏面からも厚さ方向に浸透していく。また、マトリックス樹脂５は、第１〜第４繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの凹条１５内を優先的に流動しやすい。ここで、図１０に示すように、第１繊維シート９ａの繊維方向と第２繊維シート９ｂの繊維方向との第１方向に対してなす角度が同程度であるので、繊維質基材３において第１繊維シート９ａの凹条１５内でのマトリックス樹脂５と第２繊維シート９ｂの凹条１５内でのマトリックス樹脂５との流速差が殆どなく、第１繊維シート９ａと第２繊維シート９ｂとの界面で互いの凹条１５の交差部分にあっても空気がトラップされにくい。
【００５１】
さらに、硬化ステップでは、加熱装置を作動させて成形型３３の温度をマトリックス樹脂５が硬化する所定の温度にまで加熱することにより、繊維質基材３に含浸したマトリックス樹脂５を硬化させる。しかる後、成形型３３からバッグ材３７を取り外し、繊維強化樹脂複合体１を成形型３３から取り出し、樹脂分散媒体４５および剥離シート４３を取り除く。しかる後、繊維強化樹脂複合体１の外形を端末処理を施すことにより整える。こうして、繊維強化樹脂複合体１を製造することができる。
【００５２】
この実施形態に係る繊維強化樹脂複合体１の製造方法によると、繊維質基材３にマトリックス樹脂５を含浸させるときに、第１繊維シート９ａの繊維方向と第２繊維シート９ｂの繊維方向との第１方向に対してなす角度を同程度とするようにしたので、繊維質基材３において第１繊維シート９ａの層内でのマトリックス樹脂５の流速と第２繊維シート９ｂの層内でのマトリックス樹脂５の流速とが同程度となり、第１繊維シート９ａと第２繊維シート９ｂの界面で空気がトラップされにくくなる。それによって、繊維強化樹脂複合体１内に発生するボイドを低減し、強度などの機械的性質に優れた繊維強化樹脂複合体１を実現することができる。
【００５３】
− 機械的性質の評価１ −
以下に示す実施例１に係る繊維強化樹脂複合体１と比較例１に係る繊維強化樹脂複合体１０１とを、ＶａＲＴＭ法を用いて製造し、それらの機械的性質をそれぞれ評価した。なお、以下では、便宜上、比較例１に係る繊維強化樹脂複合体１０１の構成についても、上記実施形態と同様な参照符号を付して説明する。このことは、後に説明する比較例２および３に係る繊維強化樹脂複合体についても同じである。
【００５４】
［実施例１］
実施例１に係る繊維強化樹脂複合体１は、上記実施形態と同じく４枚の繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄからなる繊維質基材３を用いて製造した。成形型３３にセットしたときの第１方向に対する第１繊維シート９ａの繊維配向、第２繊維シート９ｂの繊維配向、第３繊維シート９ｃの繊維配向および第４繊維シート９ｄの繊維配向は、それぞれ−４５°、４５°、９０°、０°である。これら第１〜第４繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄには、それぞれ炭素繊維からなるＮＣＦを用いた。マトリックス樹脂５としては、エポキシ樹脂を用いた。また、サイジング剤としては、ビスフェノールＡエポキシと不飽和ポリエステルの混合物を用いた。
【００５５】
［比較例１］
図１１に、比較例１に係る繊維強化樹脂複合体１０１を構成する繊維質基材３の積層構造の概念図を示す。比較例１に係る繊維強化樹脂複合体１０１も、上記実施例と同じく４枚の繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄからなる繊維質基材３を用いて製造した。図１１に示すように、成形型３３にセットしたときの第１繊維シート９ａの繊維配向、第２繊維シート９ｂの繊維配向、第３繊維シート９ｃの繊維配向および第４繊維シート９ｄの繊維配向は、それぞれ０°、９０°、４５°−４５°である。第１〜第４繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ、マトリックス樹脂５およびサイジング剤には、上記実施例１と同じものを採用した。
【００５６】
これら実施例１の繊維強化樹脂複合体１と比較例１の繊維強化樹脂複合体１０１について、ＣＴ（Computed Tomography）断層撮影を行った。図１２に、比較例１に係る繊維強化樹脂複合体１０１の部分的な板厚方向におけるＣＴ断層画像を示す。図１３に、比較例１に係る繊維強化樹脂複合体１０１の部分的な板面方向におけるＣＴ断層画像を示す。図１４に、実施例１に係る繊維強化樹脂複合体１の部分的な板厚方向におけるＣＴ断層画像を示す。図１５に、実施例１に係る繊維強化樹脂複合体１の部分的な板面方向におけるＣＴ断層画像を示す。
【００５７】
比較例１に係る繊維強化樹脂複合体１０１のＣＴ断層画像を観察したところ、図１２および図１３に示すように、第１繊維シート１０９ａから第２繊維シート１０９ｂにかけての部分に比較的大きなボイドＸが発生していることが確認された。このボイドＸは、第１繊維シート１０９ａと第２繊維シート１０９ｂとの界面でシート面方向に広がっており、第１繊維シート１０９ａの凹条１５と第２繊維シート１０９ｂの凹条１５との交差部分にて空気がトラップされることに起因して発生したものであると推測される。他方、実施例１に係る繊維強化樹脂複合体１のＣＴ断層画像を観察したところ、図１４および図１５に示すように、第１繊維シート９ａから第２繊維シート９ｂにかけての部分でのボイドの発生は確認されなかった。
【００５８】
また、実施例１に係る繊維強化樹脂複合体１と比較例１に係る繊維強化樹脂複合体１０１とについて、繊維体積含有率（Ｖｆ）および空洞率（Ｖｖ）をそれぞれ測定した。繊維体積含有率（Ｖｆ）および空洞率（Ｖｖ）の測定は、灰化法を用いて行った。具体的には、繊維体積含有率（Ｖｆ）は、乾式灰化法により残留物（炭素繊維）の体積を算出し、残留物の体積から繊維強化樹脂複合体１０１全体の体積を除すことで測定した。また、空洞率（Ｖｖ）は、繊維強化樹脂複合体１０１全体の体積から残留物（炭素繊維）と燃焼除去物（マトリックス樹脂５）の体積を差し引くことで空洞部の体積を求め、空洞部の体積から繊維強化樹脂複合体１０１全体の体積を除すことで測定した。
【００５９】
比較例１に係る繊維強化樹脂複合体１０１についての繊維体積含有率（Ｖｆ）は５８．８％であり、空洞率（Ｖｖ）は０．４％であった。これに対し、実施例１に係る繊維強化樹脂複合体１についての繊維体積含有率（Ｖｆ）は５７．１％であり、空洞率（Ｖｖ）は０．１％であった。こうした繊維含有率（Ｖｆ）および空洞率（Ｖｖ）の測定結果から、実施例１に係る繊維強化樹脂複合体１のマトリックス樹脂５の含浸率は、比較例１に係る繊維強化樹脂複合体１０１のマトリックス樹脂５の含浸率よりも高められていることが確認された。
【００６０】
また、実施例１に係る繊維強化樹脂複合体１と比較例１に係る繊維強化樹脂複合体１０１について弾性率を測定した。当該弾性率の測定は、動的粘弾性測定装置（ＵＢＭ社製  Ｒｈｅｏｇｅｌ−Ｅ４０００）を用いて、３０℃における繊維強化樹脂複合体１，１０１の動的粘弾性を測定することにより行った。
【００６１】
比較例１に係る繊維強化樹脂複合体１０１についての弾性率は１８．０ＧＰａであった。これに対し、実施例１に係る繊維強化樹脂複合体１についての弾性率は２４．１ＧＰａであった。こうした弾性率の測定結果から、実施例１に係る繊維強化樹脂複合体１の弾性率は、比較例１に係る繊維強化樹脂複合体１０１の弾性率よりも高められており、繊維強化樹脂複合体１のマトリックス樹脂５の含浸率が高くなるのに応じて同複合体１の弾性率が高められて、繊維強化樹脂複合体１の機械的性質が改善されていることが確認された。
【００６２】
− 機械的性質の評価２ −
以下に示す実施例２に係る繊維強化樹脂複合体１と比較例２および３に係る繊維強化樹脂複合体とを、ＶａＲＴＭ法を用いて製造し、それらの機械的性質をそれぞれ評価した。
【００６３】
［実施例２］
実施例２に係る繊維強化樹脂複合体１は、上記実施形態と同じく４枚の繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄからなる繊維質基材３を用いて製造した。成形型３３にセットしたときの第１方向に対する第１繊維シート９ａの繊維配向、第２繊維シート９ｂの繊維配向、第３繊維シート９ｃの繊維配向および第４繊維シート９ｄの繊維配向は、それぞれ−４５°、４５°、９０°、０°である。これら第１〜第４繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄには、それぞれ炭素繊維からなるＮＣＦを用いた。マトリックス樹脂５としては、エポキシ樹脂を用いた。また、サイジング剤としては、ビスフェノールＡエポキシと不飽和ポリエステルの混合物を用いた。繊維強化樹脂複合体１の厚さは０．８ｍｍとした。
【００６４】
［比較例２］
図１６に、比較例２に係る繊維強化樹脂複合体を構成する繊維質基材３の積層構造の概念図を示す。比較例２に係る繊維強化樹脂複合体も、上記実施例２と同じく４枚の繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄからなる繊維質基材３を用いて製造した。図１６に示すように、成形型３３にセットしたときの第１繊維シート９ａの繊維配向、第２繊維シート９ｂの繊維配向、第３繊維シート９ｃの繊維配向および第４繊維シート９ｄの繊維配向は、それぞれ−４５°、９０°、４５°、０°である。第１〜第４繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ、マトリックス樹脂５およびサイジング剤には上記実施例２と同じものを採用し、上記実施例２と同じ厚さで維強化樹脂複合体を成形した。
【００６５】
［比較例３］
図１７に、比較例３に係る繊維強化樹脂複合体を構成する繊維質基材３の積層構造の概念図を示す。比較例３に係る繊維強化樹脂複合体も、上記実施例２と同じく４枚の繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄからなる繊維質基材３を用いて製造した。図１７に示すように、成形型３３にセットしたときの第１繊維シート９ａの繊維配向、第２繊維シート９ｂの繊維配向、第３繊維シート９ｃの繊維配向および第４繊維シート９ｄの繊維配向は、それぞれ９０°、−４５°、４５°、０°である。第１〜第４繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ、マトリックス樹脂５およびサイジング剤には上記実施例と同じものを採用し、上記実施例２と同じ厚さで維強化樹脂複合体を成形した。
【００６６】
実施例１に係る繊維強化樹脂複合体１と比較例２および３に係る繊維強化樹脂複合体１について、成形後の反り量をそれぞれ測定した。比較例２に係る繊維強化樹脂複合体の反り量は２１．０ｍｍであり、比較例３に係る繊維強化樹脂複合体の反り量は９．５ｍｍであった。これに対し、実施例２に係る繊維強化樹脂複合体１の反り量は、４．５ｍｍであり、比較例２および３に係る繊維強化樹脂複合体に比べて、成形後の残留応力およびそれによる変形が好適に抑えられていることが確認された。
【００６７】
また、実施例２に係る繊維強化樹脂複合体１と比較例２および３に係る繊維強化樹脂複合体とについて、上述した実施例１および比較例１と同様な動的粘弾性率の測定手法により弾性率を測定した。図１８に、比較例２に係る繊維強化樹脂複合体の弾性率と温度との関係のグラフを示す。図１９に、比較例３に係る繊維強化樹脂複合体の弾性率と温度との関係のグラフを示す。図２０に、実施例２に係る繊維強化樹脂複合体１の弾性率と温度との関係のグラフを示す。
【００６８】
比較例２に係る繊維強化樹脂複合体の３０℃における弾性率は１６．６ＧＰａであり、比較例３に係る繊維強化樹脂複合体の３０℃における弾性率は１７．０ＧＰａであった。これに対し、実施例２に係る繊維強化樹脂複合体１の３０℃における弾性率は２０．５ＧＰａであった。また、比較例２および３に係る繊維強化樹脂複合体は、図１８および図１９に示すように、いずれの温度においても２０ＧＰａ以上の弾性率を発揮することがないが、実施例２に係る繊維強化樹脂複合体１は、図２０に示すように、−５０℃〜１５０℃の広い温度域に亘って２０ＧＰａ以上の高い弾性率を発揮している。
【００６９】
こうした弾性率の測定結果から、成形型３３にセットしたときの第１繊維シート９ａの繊維配向、第２繊維シート９ｂの繊維配向、第３繊維シート９ｃの繊維配向および第４繊維シート９ｄの繊維配向を、それぞれ−４５、４５°、９０°、０°とすることで、４枚の繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄからなる繊維質基材３を用いた繊維強化樹脂複合体１であっても、成形後に発生する反りを大幅に抑えて高い弾性率を実現できることが確認された。
【００７０】
一般的に、ＣＦＲＰなどの繊維強化樹脂複合体には、成形後の反りや残留応力による物性の低下を抑制するために、繊維シートの繊維方向を０°、４５°、９０°、−４５°のように徐々に角度を変えて厚さ方向に対称な配置となるように積層する対称積層による疑似等方積層方式が採用される。しかし、繊維強化樹脂複合体でボディパネルなどの薄い板状部材を形成する場合、繊維シートの対称積層を実現しようとすると、目付けの小さい繊維シートを使用する必要があり、繊維シートの枚数増加に伴いカットおよび積層の作業時間がかかるため、繊維強化樹脂複合体の生産性が大きく低下してしまう。
【００７１】
これに対し、上述した「機械的性質の評価２」から分かるように、上記実施形態に係る繊維強化樹脂複合体１によれば、対称積層方式を採用しなくても成形後の残留応力およびそれによる変形を好適に抑制することができ、少ない枚数（例えば４枚）の繊維シート９で疑似等方性を持たせた繊維強化樹脂複合体１を製造できるから、繊維シート９のカットや積層の作業時間を短縮して、繊維強化樹脂複合体１の生産性を高めることができる。
【００７２】
以上のように、本開示の技術の例示として、好ましい実施形態について説明した。しかし、本開示の技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須でない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることを以て、直ちにそれらの必須でない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００７３】
例えば、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００７４】
上記実施形態では、成形装置３１について、成形型３３にセットされる繊維質基材３の一側方に注入ポート６１が設けられ、当該繊維基材３の他側方に減圧ポート７５が設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限らず、成形装置３１には種々の構成を採用し得る。例えば、成形装置３１は、繊維質基材３の中程からマトリックス樹脂５を成形空間４１に注入し、マトリックス樹脂５を繊維質基材３の周囲に向けて流動させるように吸引する構成とされていてもよい。
【００７５】
図２１に、そうした変形例に係る繊維強化樹脂複合体１の成形装置３１の概略構成図を示す。図２１に示す成形装置３１では、吸引装置４９の吸引レール７１が、成形型３３にセットされる繊維質基材３の両側に位置するようにそれぞれ成形面３５の一辺に沿わせて一対に設けられている。また、樹脂供給装置４７の吐出レール５７は、一対の吸引レール７１の間を延びており、成形型３３にセットされる繊維質基材３の中程に位置するように設けられている。
【００７６】
吐出レール５７は、両方の吸引レール７１側に長手方向に間隔をあけて設けられた複数箇所の吐出孔５９から液状のマトリックス樹脂５を吐出するようになっている。当該構成の成形装置３１では、繊維質基材３の中程で吐出レール５７から注入されたマトリックス樹脂５が繊維質基材３の両側にある吸引レール７１に向かって流動し、その過程で繊維質基材３にマトリックス樹脂５が浸透していき、全体に亘って含浸される。繊維強化樹脂複合体１の製造には、このような成形装置３１が採用されていてもよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、繊維強化樹脂複合体１の製造において、第１方向に対して第１繊維シート９ａの繊維方向がなす角度と第２繊維シート９ｂの繊維方向がなす角度とが同程度となるように繊維質基材３を成形型３３にセットするとしたが、これに限らない。第１繊維シート９ａの繊維方向が第１方向に対して第２方向における一側に向けて傾斜し、且つ、第２繊維シート９ｂの繊維方向が第１方向に対して第２方向における他側に向けて傾斜するように繊維質基材３を成形型３３にセットしていれば、第１方向に対して第１繊維シート９ａの繊維方向がなす角度と第２繊維シート９ｂの繊維方向がなす角度とが異なっていてもよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、繊維質基材３が第１〜第４繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄからなる繊維強化樹脂複合体１を例に挙げて説明したが、これに限らない。繊維強化樹脂複合体１の繊維質基材３は、裏面側に位置する第１繊維シート９ａの繊維方向と第２繊維シート９ｂの繊維方向とが互いに交差し、それら第１繊維シート９ａおよび第２繊維シート９ｂを第１方向に対する繊維方向が互いに逆側に傾斜した繊維配向として繊維質基材３を成形型３３にセットできるものであれば、５枚以上の繊維シート９によって構成されていてもよいし、３枚以下の繊維シート９によって構成されていても構わない。
【００７９】
また、上記実施形態では、第１繊維シート９ａの繊維配向が−４５°であり、第２繊維シート９ｂの繊維配向が４５°であり、第３繊維シート９ｃの繊維配向が９０°であり、第４繊維シート９ｄの繊維配向が０°であるとしたが、これに限らない。例えば、第１繊維シート９ａの繊維配向が４５°であり、第２繊維シート９ｂの繊維配向が−４５°であってもよく、第３繊維シート９ｃの繊維配向が０°であり、第４繊維シート９ｄの繊維配向が９０°であってもよい。また、第１〜第４繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの繊維配向は、繊維強化樹脂複合体１に要望される機械的性質に応じて種々の態様を採り得る。
【００８０】
また、上記実施形態では、繊維質基材３を構成する第１〜第４繊維シート９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄにＮＣＦなどのストランドシートが用いられるとしたが、これに限らない。繊維質基材３に用いられる繊維シート９は、多数本の強化繊維７が一方向に引き揃えられたものであれば、その他の織物や編物などであってもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、繊維強化樹脂複合体１の製造においてマトリックス樹脂５として熱硬化性樹脂を用いるとしたが、これに限らない。マトリックス樹脂５には、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、熱可塑性エポキシ樹脂、アミド系樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、サルファイド系樹脂、アクリル系樹脂などの熱可塑性樹脂が用いられてもよい。熱可塑性樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【００８２】
また、上記実施形態では、繊維強化樹脂複合体１は自動車のボディパネルに用いられるとしたが、これに限らない。自動車のボディパネルは、繊維強化樹脂複合体１の用途の一例に過ぎず、繊維強化樹脂複合体１は、シートやサスペンション、フロアなどのその他の自動車部品に用いられていてもよいし、自動車用途に限らず、航空機部材や自転車部材、船舶部材、風車ブレード、スポーツ用具、建築構造材などの他用途にも広く用いることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上説明したように、本開示の技術は、ＶａＲＴＭ法を用いた繊維強化樹脂複合体の製造方法について有用である。
【符号の説明】
【００８４】
１      繊維強化樹脂複合体
３      繊維質基材
５      マトリックス樹脂
７      強化繊維
９      繊維シート
１１    補助糸
１３    繊維束
１５    凹条
３１    成形装置
３３    成形型
３５    成形面
３７    バッグ材
３９    シール部材
４１    成形空間
４３    剥離シート
４５    樹脂拡散媒体
４７    樹脂供給装置
４９    吸引装置
５１    樹脂貯留タンク
５３    樹脂供給配管
５５    開閉弁
５７    吐出レール
５９    吐出孔
６１    注入ポート
６３    真空ポンプ
６５    減圧配管
６７    樹脂回収タンク
６９    開閉弁
７１    吸引レール
７３    吸引孔
７５    減圧ポート
【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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【図２１】
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