(57)【要約】  【課題】サーマルクラックや繊維損傷、Ｒ形状の面外しわをなくし、簡易的な設備で大型の複合材料成型品の物性や表面品位を損なわないプリフォームを得ることが可能なプリフォームの製造方法を提供する。  【解決手段】繊維積層体から所望の形状のプリフォームを賦形する方法において、少なくとも次の（Ａ）〜（Ｃ）の工程を順次経てなることを特徴とするプリフォームの製造方法である。  （Ａ）成形型面上に冶具またはコア材を設置し、その上に強化繊維基材からなる繊維積層体を配置する繊維積層体のセット工程。  （Ｂ）前記繊維積層体をシートで覆い、前記治具または前記コア材と前記成形型で形成されるコーナー部に該シートを密着させない状態で、該シートの一部を前記成形型に密着させるシートのセット工程。  （Ｃ）前記シートの少なくとも一部に面圧を加える面圧付加工程。  【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維積層体から所望の形状のプリフォームを賦形する方法において、少なくとも次の（Ａ）〜（Ｃ）の工程を順次経てなることを特徴とするプリフォームの製造方法。
（Ａ）成形型面上に冶具またはコア材を設置し、その上に強化繊維基材からなる繊維積層体を配置する繊維積層体のセット工程。
（Ｂ）前記繊維積層体をシートで覆い、前記治具または前記コア材と前記成形型で形成されるコーナー部に該シートを密着させない状態で、該シートの一部を前記成形型に密着させるシートのセット工程。
（Ｃ）前記シートの少なくとも一部に面圧を加える面圧付加工程。
【請求項２】
前記繊維積層体として、粒子状樹脂、繊維状樹脂またはフィルム状樹脂を付着させたものを用いることを特徴とする請求項１に記載のプリフォームの製造方法。
【請求項３】
前記シートとして、伸度が０．００２〜１０％の範囲内にあるものを用いることを特徴とする請求項１または２に記載のプリフォームの製造方法。
【請求項４】
前記シートとして、前記繊維積層体に対し、離型性があるものを用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【請求項５】
前記面圧付加工程において、３０ｋＰａ〜５００ｋＰａの面圧を付与することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【請求項６】
前記面圧付加工程において、面圧を負荷する方法として、少なくとも次の（ａ）または（ｂ）法を用いてなる請求項１〜５のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
（ａ）成形型面全体をバッグ材で覆って周囲を密閉した後、成形型とバッグ材で形成される閉空間内を減圧雰囲気に吸引する方法。
（ｂ）成形型面上に設置されたシート面の少なくとも一部に液体または気体の入った袋を該袋の支持構造とともに配置し、前記袋内の液体または気体を昇圧させて加圧する方法。
【請求項７】
前記面圧付加工程の際に、少なくとも繊維積層体を含む全体の温度を５０℃〜１３０℃の範囲内に加熱することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【請求項８】
前記繊維積層体のセット工程において、治具またはコア材を昇降する装置を成形型上に設置するとともに、前記面圧付加工程において、治具またはコア材が、成形型と治具またはコア材で構成されるコーナー部にシートが密着しない範囲で昇降可能なように操作することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強化繊維プラスチック（以下、単にFRPという。）製の構造体をResin  Transfer  Molding法（以下、単にRTM法という。）で製造する際に使用する繊維積層体（以下、単にプリフォームという。）の製造方法に関する。詳しくは、例えば航空機、船舶、自動車部材の構造部材であるＦＲＰ製スキンパネルの補強部材となる航空機翼のストリンガーやリブ、船舶の船底補強のスティフナやリブなどの成形に使用するプリフォームの製造方法において、寸法精度向上や表面品位向上等を実現させることのできる製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば航空機、船舶、建築部材などの構造部材として使用されるＦＲＰ製パネル、桁材等や、自動車用外板等の複合材料構造部材の成形方法においては、RTM法が生産性と製造コストの点で優れることから広く採用され、最近では樹脂注入工程において成形すべき繊維積層体をバッグ材で密閉し、減圧吸引した状態でマトリクス樹脂を注入する、いわゆるVacuum-Assisted  Resin  Transfer  Molding（真空ＲＴＭ成形）法が主流になっている。
【０００３】
その際、繊維積層体の強化繊維の隅々にまでマトリクス樹脂を均一に注入するには、複数の強化繊維基材を積層してなる繊維積層体の最終製品形状を考慮して、予め所定の形状に賦形しておく、いわゆるプリフォーム工程が必要である。
【０００４】
この工程は、プリフォームの積層・切断・形状固定作業が複雑かつ困難な上、得られたプリフォーム中に強化繊維の偏在が生じやすく、均質なものが製造できず、結果として成形品の外観品位不良、強度不足等の問題を抱えていた。
【０００５】
そこで、プリフォームの積層・切断・形状固定作業を簡易化するためタック性など取り扱い性を改善する樹脂を付与した基材が提案された。この基材はプリプレグのように積層時に層間が粘着することがないため変形能が極めて高く、厚物を一括積層後、一括屈曲できプリプレグに対して工数削減の利点がある。該基材を用いてプリフォームを製造する場合、賦形用治具やコア材（心材）に該基材を積層し、繊維積層体を心材に沿わせて加熱し、タック性のある樹脂を軟化させ基材間を接着する工程を経る。この基材は樹脂含浸前の基材であり、加熱固定中にタック性のある樹脂が軟化し、繊維積層体の嵩変化がある。
【０００６】
例えば、心材が屈曲形状を有する場合、加熱固定中の嵩変化に伴って屈曲部分に周長差が生じてしまう。そのため周長差を考慮して製造する必要がある。しかし、嵩変化により生じるしわやたるみをなくすプリフォームを提供する技術は従来は存在しなかった。
【０００７】
一方、３次元プリフォームでＲ形状を製作する従来技術として、予め積層した繊維積層体を所定のＲ形状に屈曲させ、スティッチングにより縫い合わせて固定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この方法はミクロ的に見ればＲ部分に面外のしわを生じ、また、スティッチングをしたときにスティッチング繊維が通過した周辺の繊維破断や局所的な繊維屈曲が生じ、成型品の強度低下や屈曲部の樹脂リッチ層がサーマルクラックの起点になる等の強度問題を有するものであった。
【０００８】
また、ガイドピンを有する３次元形状の型に一筆書きでｘ糸層、ｙ糸層、バイアス層と積層し、各層をｚ糸で結合し、その後、脱型して所定のプリフォームを得る方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この方法もｚ糸が周囲の繊維を局所的に屈曲させ成型品の強度低下を招き、また、長尺ストリンガ等の表面積の大きいものを賦形する場合一筆書きでガイドピンを通して賦形するため工程時間が長くなり、また、設備として糸を配列する機械が必要になりコストが高くなってしまうという問題を有していた。
【０００９】
また、繊維積層体を雌型冶具上に乗せ、強化繊維を雌型の内側周囲に固定し、雌型内にＲ形状を有する雄型冶具を押し込むことで所定形状のプリフォームを作る方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、この方法も、雄型が所定のプリフォーム形状と合致している場合、雄型を雌型に押し込む際に基材がずれたり、押し圧で繊維積層体厚みが変化し、しわが生じてしまう、また、両面金型を必要とするため、航空機主翼部材などの大型成型品を成形する場合、金型設備のコストが高くなってしまうという問題を有していた。
【００１０】
さらに、プリプレグ成形において、成形型面状に希望する形状のコア材を設置し、該コア材を覆うように順次ＦＲＰプリプレグ及びラバーシート内を真空引きすることによって該コア材に該ＦＲＰプリプレグを密着させてコア材に合致する形状のＦＲＰ立体成型物を得る方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。しかしながら、この方法も該ＦＲＰプリプレグの端部と該ラバーシートの間に、一定高さまたは高さが可変する冶具を配設して真空引きしてＦＲＰを立体成形する方法がある。しかし、一定高さの冶具や高さ可変冶具ではラバーシートがツール面に密着するタイミングをコントロールしなければならないし、形状毎に異なる高さの冶具を準備する必要がある。また、タック性等の取り扱い性を向上する粒子状樹脂樹脂の付着した基材を使用する場合、加熱工程において該基材の積層体のＲ形状部分で周長差により生じる面外しわを排除するような効果を常に発揮することができないという問題を有していた。
【特許文献１】特開平１１−２６９７５５号公報（請求項１）
【特許文献２】特開平９−１３７３３６号公報
【特許文献３】特開平６−１５５４８３号公報（請求項１）
【特許文献４】特開平７−６０７７０号公報（請求項１、実施例１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、従来技術の上述した問題点であるサーマルクラックや繊維損傷、Ｒ形状の面外しわをなくし、簡易的な設備で大型の複合材料成型品の物性や表面品位を損なわないプリフォームを得ることが可能なプリフォームの製造方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を達成するために、本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
（１）繊維積層体から所望の形状のプリフォームを賦形する方法において、少なくとも次の（Ａ）〜（Ｃ）の工程を順次経てなることを特徴とするプリフォームの製造方法。
【００１３】
（Ａ）成形型面上に冶具またはコア材を設置し、その上に強化繊維基材からなる繊維積層体を配置する繊維積層体のセット工程。
【００１４】
（Ｂ）前記繊維積層体をシートで覆い、前記治具または前記コア材と前記成形型で形成されるコーナー部に該シートを密着させない状態で、該シートの一部を前記成形型に密着させるシートのセット工程。
【００１５】
（Ｃ）前記シートの少なくとも一部に面圧を加える面圧付加工程。
【００１６】
（２）前記繊維積層体として、粒子状樹脂、繊維状樹脂またはフィルム状樹脂を付着させたものを用いることを特徴とする前記（１）に記載のプリフォームの製造方法。
【００１７】
（３）前記シートとして、伸度が０．００２〜１０％の範囲内にあるものを用いることを特徴とする前記（１）または（２）に記載のプリフォームの製造方法。
【００１８】
（４）前記シートとして、前記繊維積層体に対し、離型性があるものを用いることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【００１９】
（５）前記面圧付加工程において、３０ｋＰａ〜５００ｋＰａの面圧を付与することを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【００２０】
（６）前記面圧付加工程において、面圧を負荷する方法して、少なくとも次の（ａ）または（ｂ）法を用いてなる（１）〜（５）のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【００２１】
（ａ）成形型面全体をバッグ材で覆って周囲を密閉した後、成形型とバッグ材で形成される閉空間内を減圧雰囲気に吸引する方法。
【００２２】
（ｂ）成形型面上に設置されたシート面の少なくとも一部に液体または気体の入った袋を該袋の支持構造とともに配置し、前記袋内の液体または気体を昇圧させて加圧する方法。
【００２３】
（７）前記面圧付加工程の際に、少なくとも繊維積層体を含む全体の温度を５０℃〜１３０℃の範囲内に加熱することを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【００２４】
（８）前記繊維積層体のセット工程において、治具またはコア材を昇降する装置を成形型上に設置するとともに、前記面圧付加工程において、治具またはコア材が、成形型と治具またはコア材で構成されるコーナー部にシートが密着しない範囲で昇降可能なように操作することを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれかに記載のプリフォームの製造方法。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、上記構成を採用することにより、簡易な設備で繊維積層体を用いてしわやうねり等の少ない表面性状に優れたプリフォームを得ることができる。また、強度低下の要因となる繊維損傷やサーマルクラック等を発生させずにプリフォームを製造することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の製造方法を実施するための最良の形態について、各工程順にその図面を参照しながら説明する。
１．（Ａ）繊維積層体のセット工程
図１は、成形型上の治具またはコア材に強化繊維をセットする工程を説明するための断面図である。図において、１は平面上の成形型、２はその上に固定された治具または発泡体等のコア材である。成形型１及び凸型冶具２としては、後述する面圧付加工程で加える面圧によって塑性変形しないような材質である金属製、合成樹脂製またはＧＦＲＰ、ＣＦＲＰ製が好ましい。また、成形型１及び凸型冶具２は、繊維積層体３に対して離型性があるまたは離型性を付与されたものが好ましい。コア材２としては、ウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ＦＲＰ製が好ましいがこれに限らない。
【００２７】
３は、これら治具または発泡体上の所定位置の角部にシワの発生をなくしてセットとするための繊維積層体であり、複数枚の強化繊維４が積層されたものである。
【００２８】
本発明で用いる強化繊維４としては、カーボン繊維、アラミド繊維、ガラス繊維が好ましいが、強化繊維の形態については、成形すべきＦＲＰにより、織物、一方向基材などの用途に応じて様々なものを使用することができ、目付、繊維の繊度、弾性率等の諸特性値についても同様である。また、複数の強化繊維４相互を接合して繊維積層体３として一体化させるために、強化繊維層間にタック性などの取り扱い性を向上する粒子状樹脂、繊維状樹脂またはフィルム状樹脂が付着していることが望ましい。その付着方法としては、スプレー散布による塗布、繊維状樹脂と強化繊維とのからまり合い、静電気等、繊維の縫い合わせ等が挙げられる。
２．（Ｂ）シートのセット工程
図２は、上記繊維積層体３の上からシート５を覆うシートのセット工程の断面図である。  次に、図に示すように繊維積層体３の全体をその上からさらにシート５で覆い、シート５の一部、例えばシートのうちの両端部部を成形型に密着させる。シート５で覆う目的は繊維積層体３の角部のシワの発生をなくし、表面を平滑にするためである。このセット工程においては、シート５が前記凸型の冶具またはコア材２と成形型１とで形成されるコーナー部６（図３参照）に密着しないように覆うのが好ましい。その理由は、次の面圧付加工程において、シート５に面圧を付加させたときに成形型方向へシート５が移動できるための空間が必要だからである。よって、シート５の外周部と成形型１との接点は、図５の断面図に示すように凸状治具２の外周部から離れた位置にあるのが好ましい。すなわち、シート５が凸型の冶具またはコア材２と成形型１で形成されるコーナー部６に密着しないようにシート端部を固定するのが好ましい。その具体的方法としては、テープ等の粘着力を用いたシート固定、磁石により挟み込み、機械的に面圧を付与するシート固定、ピン等を刺すシート固定、磁石シートと金型を磁力により固定する等の方法や、これらの組み合わせ方法が挙げられる。
【００２９】
本工程で用いるシートとしては、前記粒子状樹脂との離型性や前記繊維積層体とのすべりを有し、かつ、次工程で説明する面圧を付与してもコア材２のコーナー部に密着しないもの、すなわち伸縮性を有しないものが好ましい。伸度としては、０．００２〜１０％の範囲内にあるものを用いるのが好ましく、その材質としては、フッ素樹脂でコーティングしたガラスクロス、アラミドクロス、ＳＵＳ等が伸度、引張強さ、曲げ剛性等が好ましい。
【００３０】
シートの離型性としては、上記シート表面にコーティング材料としてＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＡＦＰ、ＥＴＦＥ等のフッ素樹脂等がコーティングされているものが好ましいが、プリフォーム製造時のコストや溶融を考慮に入れてパラフィン系の離型材を用いても良い。
３．（Ｃ）面圧付加工程
次に、図３に示すように、シート５の上から少なくともその一部に、図の矢印で示す面圧７を繊維積層体方向に加える。この場合の面圧としては、３０ｋＰａ〜５００ｋＰａ程度が好ましい。この面圧が３０ｋＰａ未満であると前記繊維積層体の押さえが不十分であるため成型工程でシワになり易く、一方、５００ｋＰａを越えると、前記シートが賦形中に破断し、シワの排除機能を有さなくなる傾向がある。
【００３１】
具体的な面圧付加方法としては、次の（ａ）または（ｂ）のどの方法を用いても良い。
【００３２】
（a）成形型面の全体をバッグ材で覆い、周囲を密閉し、成形型とバッグ材で形成される閉空間内を吸引して減圧雰囲気にする方法。
【００３３】
（b）成形型面上に設置されたシート面の少なくとも一部に液体または気体の入った袋を該袋の支持構造とともに配置し、袋内の液体又は気体を昇圧し加圧する方法。
【００３４】
また、これらの方法による加圧の際、少なくとも繊維積層体を含む全体の温度を５０℃〜１３０℃の範囲内に加熱するとよい。その理由は繊維積層体にしわ伸ばしができた状態が維持できるからである。
【００３５】
本発明は、以上の３工程を経ることにより、コア材上に配置された繊維積層体にたとえシワが存在していたとしても、面圧付加工程によるシートにコア材方向への面圧が付加されるから、シワがシートにより下方方向に引きずり下ろされるとともに、適度のコア材へのセット力が付与される。
４．加熱工程
繊維積層体３にしわ伸ばしがされたら、その状態を維持するために、例えば図１１に示すような加熱室に繊維積層体３を含む全体を入れ、しわ伸ばし状態を熱固定しても良い。すなわち、図１１は、成形型全体５３を配置し得る空間容積を有する加熱炉内５１に、ヒ
ータとファンからなる加熱手段５２を設けたものである。その他、オーブン等の雰囲気加熱、冶具または成形型を加熱する接触加熱、繊維積層体を直接加熱する高周波誘導加熱等を採用しても良い。この時点で繊維積層体３は、図１で説明した凸型治具またはコア材２により、シワがない状態に賦形されて、プリフォーム化されたことになる。
５．繊維積層体の脱型工程
繊維積層体３のしわ伸ばしが完了したら、面圧を付与を解除後、図４（ａ）に示すように成形型１からコア材２とプリフォーム８ａ（繊維積層体３）を一体として剥がすか、または同図（ｂ）に示すように、凸型冶具２からプリフォーム８ｂを剥がし、取り出す。
【００３６】
以上にて、本発明の製造方法の主要工程は終了したことになるが、その他の工程を適宜加えても良い。
【００３７】
次に、本発明の作用を図５〜８を参照しながら説明する。
まず、凸型冶具２上の繊維積層体３に矢印で示す面圧が付加されると、積層体表面に形成されているシワは、シート裏面により成形型方向の下方に引きずり降ろされる。この際、シート５は離型性が良いため、積層体３の外周面に対して滑りが生じしわ伸ばし作用がより促進される。
【００３８】
この状態を示したのが図６である。図において、μ・Ｎはシート５と繊維積層体３間の静止摩擦力を示し、シートにかかる下方向の力Ｆがこの値よりも大きくなるので、シート側面部が上面部分より後に前記繊維積層体に密着し、たとえ積層体の上面部分にしわが形成されてもしわが除去される。また、シート５にかかる力Ｆが下記に示すσs・Ａsよりも小さいのでシート５が破断せず、プリフォームを冶具２になじませる効果が発揮される。本発明の製造方法は、そのため、シートにかかる力Ｆが以下の式を満たしている。
【００３９】
μ・Ｎ＜Ｆ＜σs・Ａs
ただし、μ：シートと繊維積層体との静止摩擦係数
Ｎ：繊維積層体の垂直効力
Ｆ：シートにかかる力
σs：シートの引張り強さ
Ａs：シートの断面積
前記シートの引張り強さσｓは、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７に記載のフィルム及びシートの引張特性の試験方法を用いて試験を行い、その結果から算出する。また、シートと繊維積層体との静止摩擦係数μの測定方法としては、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２５に記載のフィルム及びシートの摩擦係数試験方法を用いて試験を行い、その結果から算出する。
【００４０】
次にシート５の特性としては繊維積層体を凸型の冶具またはコア材２に密着させるために、以下の式を満たしている。これを前述の図５と図５の部分拡大図である図７を示し説明図すると、シート５の曲げモーメントＭは本発明では以下の関係にある。
【００４１】
１／ρ＞−Ｍ／ＥＩ
ただし、ρ：曲率半径１．０ｍｍ
Ｍ：曲げモーメント
Ｅ：シートの曲げ剛性
Ｉ：シートの断面二次モーメント
次に、シート５の縦断面周長としては、図８の断面図に示すようにシートと平面状の成形型１との接点１１までの断面周長が次の式を満たすことが好ましい。Ｌ２は最適な範囲内のシート長さを示す一例であり、Ｌ１はシート長さが短すぎたために繊維積層体の製品ラインまでを覆えていない場合の断面周長である。これに反し、Ｌ３はシート長さが長過ぎためにシートが凸型の冶具またはコア材２と成形型１で形成されるコーナー部６に密着してしまい、繊維積層体のしわを除去する機能を有さない。
【００４２】
Ｌ１＜Ｌ２≦Ｌ３
ただし、Ｌ１：短すぎる場合のシート断面周長
Ｌ３：長すぎる場合のシート断面周長
Ｌ２：最適な範囲内にあるシート断面周長
結局、好ましいシート５の縦断面周長としては、シートが図に示す製品ライン１２よりも下方位置で屈曲し、その延長線が接点１１に到達するのが好ましい。本発明のシート長さにおいてはこのような状態の長さとなっているので、シートによるシワの下方方向へのずりさげ効果が適度に発揮され、繊維積層体表面のしわが除去される。
【００４３】
また、繊維積層体に強制的なしわのばし作用を付与するシート以外の方法としては、面圧負荷工程において、凸型治具またはコア材２を昇降できる装置をコーナー部６にシート５が密着しない範囲で昇降させてもよい。昇降装置としては空気または油圧式のシリンダ、ネジ式のジャッキボルト等を用いることができる。
【００４４】
以上の各作用により、繊維積層体上のシワが強制的に除去される。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００４６】
実施例１
図９は、本発明の第１の実施例に係る縦断面図であり、バギングフィルム２８で平面状の成形型２２を密閉し、内部を減圧している様子を示している。
【００４７】
まず、図に示すように平面状の成形型２２の上にアルミニューム製の凸型冶具２３（断面寸法：５０ｍｍ×８０ｍｍ、コーナー半径Ｒ：５ｍｍ）を置いた。次に、凸型冶具２上にタック性などの取り扱い性を向上させるために付与する粒子状樹脂（成形で使用するマトリックス樹脂と相溶する成分でガラス転移温度Ｔｇ＝６８〜７２℃）の付着した基材（Ｔ８００Ｓ、目付が１９０g/m２：東レ株式会社製）を４８枚（約１０ｍｍ）積層した繊維積層体２４を置いた。そして、PTFEをコーティングしたガラスクロス２６（厚さ０．１２ｍｍ、引張り強さ縦２８０・横２５０Ｎ／ｃｍ、引裂強さ９Ｎ：以下、シートとする。）を繊維積層体２４の上に配置し、少なくとも製品ライン面３６まで前記シート２６が覆うように配置し、真空吸引後も凸型冶具２３、平面状の成形型２２で構成されるコーナー部３５に前記シートが密着しないようにＰＥテープ２７で端線を止めた。
【００４８】
次に、平面状の成形型２２の上にシーラントテープ２５（ＳＭ５１２６：リッチモンド製）を貼り、ナイロンチューブ２９（Ｎ２−４−８×６：ニッタ・ムアー製）、バギングフィルム２８（ＨＳ−８００：リッチモンド製）を図のように配置し、前記ナイロンチューブ２９を介してバキュームポンプ３０に接続した。そして、バギングフィルム２８と平面状の成形型２２で構成される空間を減圧し、真空度が７５０ｍｍＨｇ以上であることを確認し、加熱炉内に入れた。ここで、前記繊維積層体２４のかさ密度を測定すると約４０％であった。次に、常温２０℃から雰囲気温度を２℃／minで８０℃まで加熱し、遅れて温度が上昇した前記繊維積層体２４を８０±５℃で２時間保持した。その後、前記繊維積層体２４の温度が４５℃になるまで冷却し、前記記載のタック性などの取り扱い性を向上させるために付与する粒子状樹脂の経時変化をなくし、かさ密度を測定すると約５５％であった。次に断面のＲ形状部３４に目標かさ密度相当のテンプレートを当てた。透き見ゲージで測定すると、最小測定（０．３ｍｍ）範囲以下であり、Ｒ形状部３４に面外しわを測定できなかった。
【００４９】
かさ密度を算出するために必要な板厚は次のように測定した。繊維積層体２４を既知の厚さのアルミ板ではさみ、０．１ＭＰａの面圧を付与した状態でマイクロメータを用いてアルミ板間を測定する。その後、測定値から該アルミ板の厚さを減じて繊維積層体の厚さとした。測定回数は各部分５回とし、その平均値をとった。かさ密度は以下の式を用いて算出した。
【００５０】
Ｖｆ  ＝  Ｆ×ｍ／ρ／ｔ／１０
ただし、Ｖｆ：かさ密度（％）
Ｆ  ：目付（ｇ／ｍ２）
ｍ  ：ply数（枚）
ρ  ：繊維密度（ｇ／ｃｍ３）
ｔ  ：繊維積層体厚さ（ｍｍ）
面外しわの測定方法としては、繊維積層体に０．１ＭＰａの面圧を付与し、その状態で繊維積層体のＲ部分に目標かさ密度のＲ形状のテンプレートを当てる。その後、テンプレートと前記繊維積層体のすきま（面外のしわやＲ形状のずれ）を透き見ゲージで測定した。
【００５１】
実施例２
図１０は本発明の第２の実施例であり、流体を封入した袋を用いて繊維積層体を加圧した場合の断面図である。図１０のように平面状の成形型２２の上に凸型冶具２３（断面：５０ｍｍ×８０ｍｍ、コーナーＲ：５ｍｍ）を置いた。次に、凸型冶具２３上にタック性などの取り扱い性を向上させるために付与する粒子状樹脂（成形で使用するマトリックス樹脂と相溶する成分でガラス転移温度Ｔｇ＝６８〜７２℃）の付着した基材（Ｔ８００Ｓ、目付が１９０g/m2：東レ株式会社製）を４８枚（約１０ｍｍ）積層した前記繊維積層体２４を置いた。次に、PTFEをコーティングしたガラスクロス２６（厚さ０．１２ｍｍ、引張り強さ縦２８０・横２５０Ｎ／ｃｍ、引裂強さ９Ｎ：以下、シートとする。）を繊維積層体２４の上に配置し、少なくとも製品ライン面３６まで前記シート２４が当たるように配置し、加圧後も凸型冶具２３、平面状の成形型２２で構成されるコーナー部３５に前記シート２６が密着しないようにＰＥテープ２７で端線を止めた。
【００５２】
次に図のように前記平面状の成形型  とアルミ枠３３で閉空間を形成し、閉空間内にシリコンゴム３１を配置し、前記シリコンゴム３１内に流体（圧空）３２を注入した。シリコンゴム３１内に前記流体３２を注入し、閉空間内に拡張させ繊維積層体２４に面圧を１１０kPaで付与した。その後、加熱炉内に移動させ、２℃／minで常温（２０℃）から８０℃まで加熱し、遅れて温度が上昇する繊維積層体２４を８０±５℃で２時間保持した。その後、繊維積層体２４の物温が４５℃になるまで冷却することで前記タック性などの取り扱い性を向上させるために付与する粒子状樹脂の経時変化をなくし、かさ密度を測定すると約５５％であった。
【００５３】
次に断面のＲ形状部に目標かさ密度相当のテンプレートを当てた。透き見ゲージで測定すると、最小測定（０．３ｍｍ）範囲以下であり、Ｒ形状部３４に面外しわを測定できなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は自動車、航空機、船舶、産業用途の型材・補強部材としてのスティフナやスパーのプリフォームに用いられるが、これに限らず断面にＲ形状を有するプリフォームを作る際に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のプリフォームの製造方法において、繊維積層体を冶具またはコア材上に配置する工程の一例を示す模式断面図である。
【図２】本発明の実施に用いる冶具またはコア材上に配置した繊維積層体上にさらにシートをセットする工程の一例を示す模式断面図である。
【図３】本発明の面圧付加工程の一例を示す模式断面図である。
【図４】本発明のプリフォーム脱型工程の一例を示す模式断面図である。
【図５】面圧付加工程の面圧及びシートの状態の一例を示す模式断面図である。
【図６】図５の符号１０で示す部分のシートにかかる力を示した部分拡大図である。
【図７】図５の符号９で示す部分のシートにかかる力を示した部分拡大図である。
【図８】本発明の実施に用いるシート長さを示した模式断面図である。
【図９】本発明の製造方法を実施する装置の一例を示す模式断面図である。
【図１０】図９の装置とは異なる態様の製造装置の一例を示す模式断面図である。
【図１１】本発明の加熱固定工程の一例を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１：平面状の成形型
２：凸型冶具またはコア材
３：繊維積層体
４：強化繊維
５：シート
６：コーナー部
７：面圧
８：プリフォーム
９：シートにかかる力部分
１０：シートにかかる力部分
１１：平面状の成形型とシートとの接点
１２：製品ライン
２１：バッグ図
２２：平面状の成形型
２３：凸型冶具
２４：繊維積層体
２５：シーラント・テープ
２６：PTFEコーティングガラスクロス
２７：PEテープ
２８：バギングフィルム
２９：ナイロンチューブ
３０：バキュームポンプ
３１：シリコンゴム
３２：流体
３３：アルミ枠
３４：Ｒ形状部分
３５：コーナー部
３６：製品ライン
【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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