(57)【要約】本発明により、型に敷設した強化用繊維層上にバギングフィルムを重ねて当該バギングフィルム周縁を型に気密にシールし、バギングフィルムと型との間を排気すると共に、バギングフィルムと型との間に樹脂を注入することにより樹脂を強化用繊維に含浸させて硬化させる樹脂トランスファー成形法において、強化用繊維層の外側に強化用繊維層の表面に沿って樹脂注入路と樹脂排出路とを交互に設け、樹脂注入路に樹脂を注入することにより、注入した樹脂を強化用繊維層を通して樹脂排出路に移動させて強化用繊維層に前記樹脂を含浸させることを特徴とする樹脂トランスファー成形法が開示される。
2004080697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
型に敷設した強化用繊維層上にバギングフィルムを重ねて当該バギングフィルム周縁を型に気密にシールし、バギングフィルムと型との間を排気すると共に、バギングフィルムと型との間に樹脂を注入することにより樹脂を強化用繊維に含浸させて該樹脂を硬化させる樹脂トランスファー成形法において、強化用繊維層の外側に強化用繊維層の表面に沿って樹脂注入路と樹脂排出路とを交互に設け、樹脂注入路に樹脂を注入することにより、注入した樹脂を強化用繊維層を通して樹脂排出路に移動させて強化用繊維層に前記樹脂を含浸させることを特徴とする樹脂トランスファー成形法。
【請求項２】
型の一端側に形成した樹脂注入口から樹脂注入路に樹脂を注入するとともに型の他端側に形成した樹脂排出口から樹脂排出路内を排気し、更にバギングフィルムを外部側から強化用繊維層方向に加圧する請求の範囲第１項に記載の樹脂トランスファー成形法。
【請求項３】
樹脂注入路と樹脂排出路の間隔が２０〜２００ｍｍである請求の範囲第１項に記載の樹脂トランスファー成形法。
【請求項４】
樹脂注入路及び／又は樹脂排出路が型の内面に形成された溝で構成される請求の範囲第１項に記載の樹脂トランスファー成形法。
【請求項５】
樹脂注入路及び樹脂排出路が、型と強化用繊維層との間に挿入されているシートの一面に交互に形成された樹脂注入路と樹脂排出路により構成される請求の範囲第１項に記載の樹脂トランスファー成形法。
【請求項６】
流路形成体を強化用繊維層とバギングフィルムとの間に挿入して樹脂注入路及び／又は樹脂排出路を形成する請求の範囲第１項に記載の樹脂トランスファー成形法。
【請求項７】
流路形成体がスプリング状チューブである請求の範囲第６項に記載の樹脂トランスファー成形法。
【請求項８】
樹脂注入路及び／又は樹脂排出路がバギングフィルムの内表面に形成された溝で構成される請求の範囲第１項に記載の樹脂トランスファー成形法。
【請求項９】
注入時の樹脂の粘度が０．０１〜１Ｐａ・ｓである請求の範囲第１項に記載の樹脂トランスファー成形法。
【請求項１０】
下型に敷設した強化用繊維層上に上型を重ねて型締めした後、上型と下型が形成するキャビティー内を排気すると共に、樹脂をキャビティー内に注入して強化用繊維層に該樹脂を含浸させて硬化させる樹脂トランスファー成形法において、強化用繊維層の外側に強化用繊維層表面に沿って樹脂注入路と樹脂排出路とを交互に設け、樹脂注入路に樹脂を注入することにより、注入した樹脂を強化用繊維層を通して樹脂排出路に移動させて強化用繊維層に前記樹脂を含浸させることを特徴とする樹脂トランスファー成形法。
【請求項１１】
樹脂注入路と樹脂排出路の間隔が２０〜２００ｍｍである請求の範囲第１０項に記載の樹脂トランスファー成形法。
【請求項１２】
樹脂注入路及び／又は樹脂排出路が型の内面に形成された溝で構成される請求の範囲第１０項に記載の樹脂トランスファー成形法。
【請求項１３】
樹脂注入路及び樹脂排出路が、型と強化用繊維層との間に挿入されているシートの一面に交互に形成された樹脂注入路と樹脂排出路により構成される請求の範囲第１０項に記載の樹脂トランスファー成形法。
【請求項１４】
注入時の樹脂の粘度が０．０１〜１Ｐａ・ｓである請求の範囲第１０項に記載の樹脂トランスファー成形法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、樹脂注入路及び樹脂排出路を交互に設け、樹脂注入路に注入した樹脂を樹脂排出路方向に移動させることにより、効率よく樹脂を強化用繊維中に拡散させて成形体を製造する樹脂トランスファー成形法に関する。
【背景技術】  樹脂トランスファー成形法は、熱硬化性樹脂を用いる成形法の一種である。この成形法は、型のキャビティー内に樹脂を注入して硬化させることにより成形品を得る方法である。樹脂を注入する型としては、通常剛性の高い金型が用いられる。大型の成形品の製造を目的とする場合は、型の一部を柔軟性を有するバギングフィルムに置き換えた型を用いて成形品が製造されている。
樹脂トランスファー成形法を用いて強化用繊維と樹脂とからなる複合材料成型品を製造するには、強化用繊維等の成形材料を型の内面に沿って敷設した後、型のキャビティーに樹脂を注入して強化用繊維に樹脂を含浸させると共に硬化させる。
通常、樹脂の注入成型法としては、金型や成型品に過剰な圧力がかかることが無く、更に樹脂の注入時間が短かくなる真空アシストを採用する低圧注入成形法が用いられている。しかし、複合材料成形品が大型の場合には、樹脂の注入時間を十分短縮できないのが実状である。
特に、成型時に型とバギングフィルムとの間に成形材料を密封して成形を行う上記低圧注入成型法においては、樹脂の注入時に型とバギングフィルムとの間を減圧にするので、大気圧によりバギングフィルムが成形材料に押しつけられて樹脂の流路を塞ぐ。このため、樹脂が強化用繊維中に迅速に拡散し難い問題がある。
この問題を避けるため、バギングフィルムを用いて複合材料成型品を製造する場合、樹脂が拡散しやすいように、通常樹脂拡散媒体（メディア）が用いられている。樹脂拡散媒体はメッシュ状のシートである。成形材料と型又はバギングフィルムとの間に樹脂拡散媒体を挿入して樹脂を型内に注入すると、樹脂がこの樹脂拡散媒体内を透過するので、型内における樹脂の拡散速度が大きくなる。しかし、成形後は成形品の軽量化のため、通常はこの樹脂拡散媒体は複合材料成型品から取り除かれて廃棄される。樹脂拡散媒体は樹脂を効率よく拡散させるために必要であるものの、通常は成形後に取り除く必要があることから、成形品の製造コストは高くなる。またそれ自体が廃棄物となるため環境問題の観点からも問題がある。
なお、樹脂拡散媒体を用いずに樹脂の拡散性を向上させる技術としては、ポリウレタン等の発泡体やバルサ材からなるコア材の表面に樹脂拡散用の溝を設けた樹脂トランスファー成形法（特表２０００−５０１６５９号公報及び特表２００１−５１０７４８号公報）がある。この方法においては、表面に樹脂拡散用溝のネットワークを形成したコア材の表面を強化用繊維で被覆した部品を複数組合わせて目的とする成形品の形状に配列した後、コア材の溝に樹脂が供給される。この溝に樹脂が供給されることによりにより、コア材の表面を被覆している強化用繊維に樹脂が浸透する。その後浸透した樹脂を硬化させることにより、コア材と一体化された複合材料成形品が得られる。
金型、ＦＲＰ型等の成形型に樹脂拡散用溝を形成する方法も知られている（特開２００１−６２９３２号公報）。後述する本発明は樹脂注入路と樹脂排出路を交互に設けて、樹脂注入路から注入した樹脂を強化用繊維層を通して樹脂排出路に移動させて強化用繊維に含浸させることにより、成形時間を短縮させるものである。これらの文献にはこの概念は全く記載されていない。
【発明の開示】
本発明の目的は、成形後に成型品から剥離して廃棄する樹脂拡散媒体を使用することなく、樹脂を効率よく拡散することができる樹脂トランスファー成形法を提供することにある。
上記問題を解決する本発明は、以下に記載するものである。
〔１〕  型に敷設した強化用繊維層上にバギングフィルムを重ねて当該バギングフィルム周縁を型に気密にシールし、バギングフィルムと型との間を排気すると共に、バギングフィルムと型との間に樹脂を注入することにより樹脂を強化用繊維に含浸させて該樹脂を硬化させる樹脂トランスファー成形法において、強化用繊維層の外側に強化用繊維層の表面に沿って樹脂注入路と樹脂排出路とを交互に設け、樹脂注入路に樹脂を注入することにより、注入した樹脂を強化用繊維層を通して樹脂排出路に移動させて強化用繊維層に前記樹脂を含浸させることを特徴とする樹脂トランスファー成形法。
〔２〕  型の一端側に形成した樹脂注入口から樹脂注入路に樹脂を注入するとともに型の他端側に形成した樹脂排出口から樹脂排出路内を排気し、更にバギングフィルムを外部側から強化用繊維層方向に加圧する〔１〕に記載の樹脂トランスファー成形法。
〔３〕  樹脂注入路と樹脂排出路の間隔が２０〜２００ｍｍである〔１〕に記載の樹脂トランスファー成形法。
〔４〕  樹脂注入路及び／又は樹脂排出路が型の内面に形成された溝で構成される〔１〕に記載の樹脂トランスファー成形法。
〔５〕  樹脂注入路及び樹脂排出路が、型と強化用繊維層との間に挿入されているシートの一面に交互に形成された樹脂注入路と樹脂排出路により構成される〔１〕に記載の樹脂トランスファー成形法。
〔６〕  流路形成体を強化用繊維層とバギングフィルムとの間に挿入して樹脂注入路及び／又は樹脂排出路を形成する〔１〕に記載の樹脂トランスファー成形法。
〔７〕  流路形成体がスプリング状チューブである〔６〕に記載の樹脂トランスファー成形法。
〔８〕  樹脂注入路及び／又は樹脂排出路がバギングフィルムの内表面に形成された溝で構成される〔１〕に記載の樹脂トランスファー成形法。
〔９〕  注入時の樹脂の粘度が０．０１〜１Ｐａ・ｓである〔１〕に記載の樹脂トランスファー成形法。
〔１０〕  下型に敷設した強化用繊維層上に上型を重ねて型締めした後、上型と下型が形成するキャビティー内を排気すると共に、樹脂をキャビティー内に注入して強化用繊維層に該樹脂を含浸させて硬化させる樹脂トランスファー成形法において、強化用繊維層の外側に強化用繊維層表面に沿って樹脂注入路と樹脂排出路とを交互に設け、樹脂注入路に樹脂を注入することにより、注入した樹脂を強化用繊維層を通して樹脂排出路に移動させて強化用繊維層に前記樹脂を含浸させることを特徴とする樹脂トランスファー成形法。
〔１１〕  樹脂注入路と樹脂排出路の間隔が２０〜２００ｍｍである〔１０〕に記載の樹脂トランスファー成形法。
〔１２〕  樹脂注入路及び／又は樹脂排出路が型の内面に形成された溝で構成される〔１０〕に記載の樹脂トランスファー成形法。
〔１３〕  樹脂注入路及び樹脂排出路が、型と強化用繊維層との間に挿入されているシートの一面に交互に形成された樹脂注入路と樹脂排出路とにより構成される〔１０〕に記載の樹脂トランスファー成形法。
〔１４〕  注入時の樹脂の粘度が０．０１〜１Ｐａ・ｓである〔１０〕に記載の樹脂トランスファー成形法。
本発明の樹脂トランスファー成形法によれば、強化用繊維層の外表面に樹脂注入路と樹脂排出路とを形成しているので、強化用繊維層内への樹脂の拡散が良好になる。その結果、大型の成形品であっても短時間で成形を行うことができる。本成型法は、再利用が可能な樹脂注入路と樹脂排出路を用いて成形するので、廃棄物が生じず、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の樹脂トランスファー成形法の一例を示すフロー図で、（ａ）は強化用繊維層をバギングフィルムと型との間に挿入してシールした状態を示す断面図、（ｂ）はバギングフィルムと型との間を減圧した状態を示す断面図、（ｃ）は強化用繊維層に樹脂を含浸させた状態を示す断面図である。
図２は、図１（ｂ）に示す状態の平面図である。
図３は、本発明の樹脂トランスファー成形法の他の例であって、型の一面に溝を形成した例を示す断面図である。
図４は、本発明の樹脂トランスファー成形法の更に他の例であって、流路形成体を配置した例を示す断面図である。
図５は、本発明の樹脂トランスファー成形法の更に他の例であって、溝を形成したシートを配置した例を示す断面図である。
図６は、本発明の樹脂トランスファー成形法の更に他の例であって、型の一面に溝を形成するとともに流路形成体を配置した例を示す断面図である。
図７は、本発明の樹脂トランスファー成形法の更に他の例であって、分割型の上型に溝を形成した例を示す断面図である。
図８は、本発明の樹脂トランスファー成形法に用いられる多軸織物の一例を示す概略斜視図である。
１は強化用繊維層、２はバギングフィルム、３は型、５はシーラント、６は流路形成用シート、７はバギングフィルムである。  ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、５７ａ、５７ｂ、５７ｃはそれぞれ樹脂注入用溝である。８ｅ、９ｄは連結溝である。
９ａ、９ｂ、９ｃ、２９ａ、２９ｂ、４１ａ、４１ｂ、４９ａ、４９ｂ、５９ａ、５９ｂはそれぞれ樹脂排出用溝である。１０は樹脂注入口、１１は樹脂排出口、１３は樹脂含浸層、１５は樹脂層である。
３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３９ａ、３９ｂ、４８ａ、４８ｂ、４８ｃはそれぞれ流路形成体である。５３は下型、５５は上型、５６はＯリング、１００は多軸織物である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、図１及び２を参照して本発明の樹脂トランスファー成形法について説明する。
まずシリコーン油等の公知の離型剤を用いて離型処理した平板状の型３上に、強化用繊維層１を敷設する（図１（ａ））。
強化用繊維層１上には、成形品を取出す際の離型性を高める目的で、必要によりピールクロス等（不図示）を重ねてもよい。
敷設した強化用繊維層１上に、後述する溝を形成したバギングフィルム７を重ねる。
バギングフィルム７の片面には樹脂注入用溝８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄと樹脂排出用溝９ａ、９ｂ、９ｃが互いに平行に交互に等間隔に形成されている。樹脂注入用溝８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは、それぞれの一端が後述する図２に示されるように、連結溝８ｅにより連結され、樹脂注入口１０に連通されている。上記樹脂注入用溝８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、連結溝８ｅ、樹脂注入口１０により、樹脂注入路が構成されている。同様に、樹脂排出用溝９ａ、９ｂ、９ｃは、それぞれの一端が後述する図２に示されるように、連結溝９ｄにより連結され、樹脂排出口１１に連通されている。上記樹脂排出用溝９ａ、９ｂ、９ｃ、連結溝９ｄ、樹脂排出口１１により、樹脂排出路が構成されている。
バギングフィルム７は樹脂注入用溝及び樹脂排出用溝を形成した面を強化用繊維層１に向けて強化繊維層１上に置かれる。次いで、シーラント５を用いて、バギングフィルム７の周縁部と型３の周縁部とが気密にシールされ、密封される。シーラント及びこれを用いるシール方法自体は公知である。
バギングフィルム７と型３との間に強化用繊維層１が密封された後、型３とバギングフィルム７とで形成される密封空間内部の気体が排気されて減圧状態にされる（図１（ｂ））。
図１（ｂ）の平面図を図２に示す。型３とバギングフィルム７との間の気体が排気された後、型の一端側に設けた樹脂注入口１０から樹脂が注入される。注入された樹脂はバギングフィルム７に形成された連結溝８ｅを通って樹脂注入用溝８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ内に到達する。次いで、注入された樹脂は樹脂注入用溝８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄから強化用繊維層１内部を通って樹脂排出用溝９ａ、９ｂ、９ｃへ送られながら強化用繊維層１に含浸させられる。型３の他端側には樹脂排出口１１が設けられている。樹脂注入用溝８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄから樹脂排出用溝９ａ、９ｂ、９ｃに送られて来る過剰注入された樹脂が前記連結溝９ｄを通って前記樹脂排出口１１に到達した後、樹脂排出口１１から外部に排出される。
樹脂の注入の際には、樹脂の注入時間を短縮し、低い注入圧力で樹脂を注入するために、型３とバギングフィルム７との間の気体を排気しながら樹脂の注入を行うことが好ましい。排気は樹脂排出口１１を通して行う。
なお、効率よく樹脂を拡散させるため、樹脂の注入時に型３とバギングフィルム７との間の気体を排気するとともに、バギングフィルム７の外部側から強化用繊維側に向かって加圧しても良い。この場合、加圧圧力は０．０５〜０．５ＭＰａとすることが好ましい。
樹脂が強化用繊維層１の全体に拡散した後、強化用繊維層１に含浸された樹脂を、硬化させる（図１（ｃ））。樹脂を硬化させるために加熱が必要な場合、樹脂が注入された強化用繊維層１と型３とバギングフィルム７とが一緒にオーブン等で、加熱される。得られる成形品は強化用繊維層１に樹脂が含浸されて硬化した樹脂含浸層１３と、その表面を覆う樹脂のみが硬化した樹脂層１５とからなる。
注入された樹脂の硬化時には、型３とバギングフィルム７との間の気体は排気され続けられていることが好ましい。
バギングフィルム７の厚さは２〜１０ｍｍが好ましい。
樹脂注入路又は樹脂排出路としてバギングフィルム７に形成される樹脂注入用溝８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、樹脂排出用溝９ａ、９ｂ、９ｃ、連結溝８ｅ、９ｄ等は、樹脂が十分流れる限りは特に制限はないが、幅０．５〜５ｍｍ、深さ１〜５ｍｍ、長さ方向に直角な断面の断面積０．５〜２５ｍｍ２とすることが好ましい。断面積が０．５ｍｍ２未満の場合は樹脂の流量が小さくなり易く、製造効率が低下しやすい。断面積が２５ｍｍ２を超える場合は、各溝に残存して利用されない樹脂量が増加するので不経済となる傾向にある。
溝の長さ方向に直角断面の形状は特に制限されず、Ｕ字状、Ｖ字状、半円状、多角形状等任意の形状とすることができる。
溝を形成したバギングフィルムを製造する方法としては、例えばバギングフィルム７に溝加工を行う方法、型の表面に溝形状を突設した型に未加硫ゴムを流し込んで加硫して製造する方法、型の表面に溝形状を突設した型を用いて未加硫のバギングフィルムをプレス加硫して製造する方法等を挙げることができる。
バギングフィルム７を構成するゴムの硬度（ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１に準拠）は２５〜８０とすることが好ましい。
バギングフィルム７を構成するゴムの材質は溝を形成することができるものであれば公知のものが制限無く使用できる。例えばシリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム等を挙げることができる。
バギングフィルム７の形状は特に制限されず、目的とする成形品の形状等に合わせて適宜選択する。
図１においては、樹脂注入路及び樹脂排出路を形成したバギングフィルムを用いる樹脂トランスファー成型法を示したが、本発明においてはこれに限定されず、各種の樹脂注入路及び樹脂排出路の形成手段を採用できる。樹脂注入路及び樹脂排出路の他の形成例を図３及び４に示す。これらの場合においては、樹脂注入路及び樹脂排出路を形成していない通常のバギングフィルムを用いて成型を行うことができる。
図３においては、型３の一面に樹脂注入用溝２８ａ、２８ｂ、２８ｃと樹脂排出用溝２９ａ、２９ｂを形成して樹脂注入路及び樹脂排出路を構成している。これらの溝の寸法、形状等は、前記したものと同様である。なお、２はバギングフィルム、５はシーラントである。
図４においては、型３に敷設した強化用繊維層１上に配置した流路形成体３８ａ、３８ｂ、３８ｃを用いて樹脂注入路を構成し、流路形成体３９ａ、３９ｂを用いて樹脂排出路を構成している。
流路形成体は、バギングフィルム２と型３とで形成した気密空間内部を排気することにより、バギングフィルム２が変形したときに変形力にうち勝って樹脂の流路を確保でき、樹脂を強化用繊維に供給できるものであればいかなる形状、材質のものであっても良い。
流路形成体として具体的には、有孔チューブ、スプリング状チューブ、層状の空隙を有する積層体、断面形状がＨ型、Ｌ型等の柱状構造体、突起を有する棒状体等を挙げることができる。
本発明においては、流路形成体としてスプリング状チューブを用いることが好ましい。スプリング状チューブは成形面の寸法に合わせて容易に長さを調節できる利点がある。スプリング状チューブとしては直径３〜２０ｍｍのものが好ましい。
また流路形成体として、図５に示すようにシートの一面に樹脂注入用溝４０ａ、４０ｂ、４０ｃと樹脂排出用溝４１ａ、４１ｂとをそれぞれ形成した流路形成用シート６も好ましいものである。図５に示すように、型３に敷設した強化用繊維層１とバギングフィルム２の間に、上記流路形成用シート６の溝を形成した面を強化用繊維層に向けて流路形成用シート６を挿入することにより、流路が形成される。かかるシート材料としては上記のゴムのほか、板厚みが１〜５ｍｍのＦＲＰ板、金属板等も好ましい。
更に、本発明においては異なる形態の樹脂注入路と樹脂排出路を組み合わせてもよい。一例として、流路形成体（樹脂注入路）４８ａ、４８ｂ、４８ｃと、型に形成した溝（樹脂排出路）４９ａ、４９ｂとの組み合わせを図６に示す。
図１〜６においては、型とバギングフィルムとを用いる成型法の場合を示したが、本発明成型法においては金型、ＦＲＰ型等の剛性を有する分割型を用いることもできる。剛性を有する分割型を用いる成型法の一例を図７に示す。
先ず、下型５３内に強化用繊維層１を敷設する。その後、樹脂注入用溝５７ａ、５７ｂ、５７ｃ及び樹脂排出用溝５９ａ、５９ｂをその内面に形成した上型５５を下型５３に重ねて型締めする。５６は上型５５と、下型５３との間に介装されたＯリングで、これにより型の内外がシールされる。その後、バギングフィルムを用いた前記成型法の場合と同様にして成形を行う。なお、上記場合に限られず樹脂注入用溝５７ａ、５７ｂ、５７ｃ及び／又は樹脂排出用溝５９ａ、５９ｂは下型５３に形成してもよい。更には、樹脂注入路及び／又は樹脂排出路を図５に示す流路形成用シートを用いて構成してもよい。
本発明の成型法においては、樹脂注入路と樹脂排出路の間隔は２０〜２００ｍｍとすることが好ましい。該間隔が２０ｍｍ未満の場合は、樹脂排出路に流入して無駄に排出される樹脂が多くなる。該間隔が２００ｍｍを超える場合は、樹脂の注入時間が長くなると共に強化用繊維層に樹脂が含浸していない欠陥部分ができる傾向にある。
樹脂注入路、樹脂排出路は通常直線状に、且つ樹脂注入路と樹脂排出路とを等間隔で平行に形成することが好ましい。しかしこれに限られず、樹脂注入路と樹脂排出路との距離が等しい任意の曲線で構成しても良い。更には、得られる成型品の部分によって補強用繊維に対する樹脂の含浸量を異ならせる必要がある等の場合には、樹脂注入路と樹脂排出路の形状やこれらの間隔を変えることにより、得られる成型品中の樹脂含浸量を任意に制御できる。
本発明の樹脂トランスファー成形法に用いる強化用繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、金属繊維等の通常の強化用繊維に用いる材料が使用できる。中でも、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維が好ましい。
これらの強化用繊維の形態は特に制限されず、一方向に引きそろえて形成した一方向織物、その他の織編物、不織布等を利用できる。
強化用繊維として織物を用いる場合にはいずれの織形式のものを用いても良いが、織物自体が面対称の織り形式になっているものを用いるか、複数の強化用繊維織物を面対称となるように組み合わせて積重して用いることが好ましい。面対称の強化用繊維あるいは積重して面対称とした強化用繊維織物等を用いることにより、得られる成形品の反りを防止できる。
面対称の織物又は積重して面対称とすることができる織物としては、一方向織物、多軸織物を挙げることができる。
なお、一方向織物とは、平行に並んだ強化用繊維の束（ストランド）をナイロン糸、ポリエステル糸、ガラス繊維糸等で編んだ織物をいう。多軸織物とは、一方向に引き揃えた強化用繊維の束をシート状に形成し、このシート状の強化用繊維を繊維軸の角度を変えて複数積層し、ナイロン糸、ポリエステル糸、ガラス繊維糸等でステッチした織物をいう。
図８は面対称の多軸織物の一例を示す概略図である。この例では多軸織物１００は、ストランドの方向、即ち繊維の引き揃えた方向が順に０°、＋４５°、−４５°、−４５°、＋４５°、０°と面対称になっている。この多軸織物１００は、このように積層した５層の強化用繊維を厚さ方向にステッチしてなる。
好ましい多軸織物の繊維軸の角度の組合わせ例としては、〔０／−４５／−４５／０〕、〔０／＋４５／−４５／−４５／＋４５／０〕、〔０／＋４５／９０／−４５／−４５／９０／＋４５／０〕等を挙げることができる。
積重して面対称となる多軸織物の組合わせとしては、例えば〔０／−４５〕及び〔−４５／０〕、〔０／＋４５／−４５〕及び〔−４５／＋４５／０〕、〔０／＋４５／−４５／９０〕及び〔９０／−４５／＋４５／０〕等を挙げることができる。一方向に引き揃えた強化用繊維を積層する角度は０°、±４５°、９０°に限定されず、任意の角度とすることができる。
多軸織物の厚さは、成形品の用途により適宜選択するものであるが、通常０．２〜３ｍｍが好ましい。
強化用繊維織物の目付は１枚当り２００〜４０００ｇ／ｍ２が好ましく、４００〜２０００ｇ／ｍ２がより好ましい。
本発明の樹脂トランスファー成形法で用いる樹脂としては、通常成形品の製造に用いる熱硬化性樹脂が使用できる。具体的には、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、マレイミド樹脂、ビニルエステル樹脂、シアン酸エステル樹脂、マレイミド樹脂とシアン酸エステル樹脂を予備重合した樹脂等が挙げられる。更には、これらの樹脂の混合物を使用することもできる。成型品の用途が繊維強化複合材料である場合には、樹脂としては耐熱性、弾性率、耐薬品性に優れたエポキシ樹脂組成物、ビニルエステル樹脂組成物が好ましい。これらの熱硬化性樹脂には、公知の硬化剤、硬化促進剤等が含まれていてもよい。
本成型法においては、注入する熱硬化性樹脂の粘度は０．０１〜１Ｐａ・ｓが好ましい。注入する樹脂を予め加熱する等の方法で処理して注入時の粘度を上記範囲に調節しておくことが好ましい。
【実施例】  以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
【実施例１】  １ｍ×１ｍのアルミ板の上に、幅２ｍｍ、高さ２ｍｍ、長さ７０ｃｍにカットしたシートワックスを３０ｍｍ間隔で平行に貼付け、アルミ板上に帯状の盛上がり部を多数形成した。これらの盛上がり部の一端側を一つおきにシートワックスで結合した。同様に、残りの盛上がり部の他端側をシートワックスで結合した。このようにして、樹脂注入口及び樹脂排出口を有すると共に樹脂注入用溝及び樹脂排出用溝が交互に形成された図２に示すバキングフィルム７形成用の型を製造した。
更に、アルミ板の外周に沿って液漏れ防止用の枠を取り付けた。その後、信越化学工業社製  シリコーンゴム  ＫＥ−１３１０ＳＴの主剤６ｋｇと、同社製硬化剤  ＣＡＴ−１３００  ０．６ｋｇの混合物を前記アルミ板を用いて製造した型に流し込んだ。室温で１日放置後、８０℃で６時間加熱し、樹脂注入用溝及び樹脂排出用をその表面に形成した１ｍ×１ｍのシリコーンゴム製バキングフィルムを得た。
一方、離型処理した１ｍ×１ｍのアルミ板の上に８０ｃｍ×８０ｃｍにカットした東邦テナックス社製炭素繊維織物（商品名  Ｗ−３１０１）を１０枚積層した。その後、アルミ板の周縁部にシーラントテープを配置した。更に、前記シリコーンゴム製バキングフィルムで炭素繊維織物全体を覆った。樹脂注入口に樹脂注入用ホースを、樹脂排出口に樹脂排出用ホースを配置し、シリコーンゴム製バキングフィルムとアルミ板とをシーラントテープを用いて密封した。その後、樹脂注入用ホースの樹脂注入口を閉じた。
樹脂排出口に連結した樹脂排出用ホースを真空ポンプに連結し、アルミ板とシリコーンゴム製バキングフィルムとで形成される密封空間内を排気した。
次いで、炭素繊維織物、バギングフィルム、ホースを取りつけたアルミ板を８０℃に加熱したホットプレートの上に乗せ、全体を８０℃に加熱した。
次いで、樹脂排出用ホースに接続した真空ポンプを作動させ、バギングフィルム内の真空度を−０．１ＭＰａにした。この状態で、シリコーンゴム製バキングフィルムの樹脂注入口を開いて８０℃に加熱した熱硬化性樹脂混合液を型内に注入し、炭素繊維織物に含浸させて硬化させた。
注入した樹脂混合液（粘度０．１Ｐａ・ｓ）は、３分間で炭素繊維織物の全体に行き渡り注入が終了した。使用した樹脂量は１．３ｌであった。注入した樹脂混合液は、ＲＴＭ−１２０（ＨＥＸＣＥＬ社製）を１００質量部、ＨＹ２９５４（ＨＥＸＣＥＬ社製）を３５質量部混合した物であった。
得られた成型品は、樹脂が炭素繊維織物内に均一に含浸されたものであった。
比較例１
樹脂注入用溝及び樹脂排出用溝を形成していないバギングフィルムを用いた以外は、実施例１と同様にして成型品を製造した。樹脂注入に長時間かかり、注入の途中で樹脂が増粘しだした。その結果、樹脂混合物は樹脂注入口から２０ｃｍの箇所の炭素繊維織物内まで含浸されたが、それ以上の注入はできなかった。
比較例２
樹脂注入用溝及び樹脂排出用溝を形成していないバギングフィルムを用い、また強化用炭素繊維層の上面にメディア（商品名  Ｒｅｓｉｎ  Ｆｌｏｗ  ６０、ＡＩＲＴＥＣＨ社製）を載置した以外は、実施例１と同様にして成型品を製造した。樹脂混合液の注入に要した時間は  ５分間であった。得られた成型品は、樹脂が炭素繊維織物内に均一に含浸されたものであった。
【実施例２】  樹脂注入用溝及び樹脂排出用溝を形成していない従来のバギングフィルムを用いたこと、及び強化用繊維層の上に図５に示す樹脂注入用溝及び樹脂排出用溝を形成した流路形成用シートを積層した以外は、実施例１と同様にして樹脂トランスファー成型を行った。流路形成用シートに形成した樹脂注入用溝及び樹脂排出用溝の寸法は実施例１と同一であった。樹脂混合液の注入に要した時間は３分間であった。得られた成型品は、樹脂が炭素繊維識物内に均一に含浸されたものであった。
【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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【国際調査報告】
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