(57)【要約】【課題】  樹脂の無駄や廃棄物の量を増加させずに、バッグフィルムによるパスメディアの拡散効率の低下を防止する。【解決手段】  成形型上に強化繊維基材を配置し、前記強化繊維基材の全体をバッグフィルムで覆い、前記成形型との間をシールしてキャビティを形成し、前記キャビティ内を減圧するとともに液状樹脂を注入し、前記強化繊維基材に樹脂を含浸させる繊維強化プラスチックの製造方法において、前記強化繊維基材の上に、パスメディアを配置し、前記バッグフィルムのヤング率をＥb、厚さをＴbとしたとき下記式（Ｉ）を満たすヤング率ＥSおよび厚さＴSを有する補助シートを、前記パスメディアと前記バッグフィルムとの間に配置することを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法。    ＥSＴS３＞ＥbＴb３    （Ｉ）【選択図】図１
2007176163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形型上に強化繊維基材を配置し、前記強化繊維基材の全体をバッグフィルムで覆い、前記成形型との間をシールしてキャビティを形成し、前記キャビティ内を減圧するとともに液状樹脂を注入し、前記強化繊維基材に樹脂を含浸させる繊維強化プラスチックの製造方法において、前記強化繊維基材の上に、パスメディアを配置し、前記バッグフィルムのヤング率をＥb、厚さをＴbとしたとき下記式（Ｉ）を満たすヤング率ＥSおよび厚さＴSを有する補助シートを、前記パスメディアと前記バッグフィルムとの間に配置することを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法。
ＥSＴS３＞ＥbＴb３    （Ｉ）
【請求項２】
前記パスメディアが、線状体が集合したシート状であり、その厚さをＴＰ、線状体間に形成された空隙サイズの最大値をＬＰとしたときに、前記補助シートが、下記式（ＩＩ）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
ＥSＴS３ ＞ＬＰ４／（６４ＴＰ）    （ＩＩ）
【請求項３】
前記補助シートが、下記式（ＩＩＩ）を満たすことを特徴とする請求項１または２のいずれかに繊維強化プラスチックの製造方法。
ＥSＴS３＜４Ｎ・ｍ    （ＩＩＩ）
【請求項４】
下記式（ＩＶ）を満たすヤング率Ｅｓおよび厚さＴｓを有する無孔シートとパスメディアを積層一体化したことを特徴とする樹脂拡散流路形成用シート材。
ＥSＴS３＞０．０００１Ｎ・ｍ    （ＩＶ）
【請求項５】
前記パスメディアが、線状体が集合したシート状であり、その厚さをＴＰ、線状体間に形成された空隙サイズの最大値をＬＰとしたときに、前記無孔シートが、下記式（Ｖ）を満たすことを特徴とする請求項４に記載の樹脂拡散流路形成用シート材。
ＥSＴS３ ＞ＬＰ４／（６４ＴＰ）    （Ｖ）
【請求項６】
前記無孔シートと前記パスメディアが熱融着されていることを特徴とする請求項４または５に記載の樹脂拡散流路形成用シート材。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかに記載の樹脂拡散流路形成用シート材のパスメディア面側に、多孔シートを積層一体化したことを特徴とする樹脂拡散流路形成用シート材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰと略記する）の製造方法の改良に関し、詳しくは、下型とバッグフィルムでキャビティを形成するＶａｃｕｕｍ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｒｅｓｉｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｌｄｉｎｇ（真空補助樹脂注入成形法：以下、ＶａＲＴＭと略記する）において使用するパスメディアの樹脂拡散効率を改善する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、ＦＲＰは軽量で高い機械特性を発揮できる材料であり、各種分野に使用されている。ＦＲＰの代表的な製造方法の一つとして、Ｖａｃｕｕｍ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｒｅｓｉｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｌｄｉｎｇ（真空補助樹脂注入成形法：以下、ＶａＲＴＭと略記する）成形法が知られている。ＶａＲＴＭ成形法は、成形型内に強化繊維基材を配置し、その型のキャビティ内を減圧して、樹脂を減圧されたキャビティ内圧力と外部圧力との差圧を利用してキャビティ内に注入し、注入した樹脂を強化繊維基材に含浸させた後、樹脂を硬化させ、硬化後に脱型してＦＲＰを得る方法である。ＶａＲＴＭ法には、上下セットになった成形金型を使う成形法と、下型の上に強化繊維基材を設置しバッグフィルムで覆ってキャビティを形成する成形法がある。本発明は、後者のバッグフィルムを使用するＶａＲＴＭ成形法の改良に関するものである。
【０００３】
特許文献１では、成形型上に強化繊維基材とその上にパスメディアを配置し、強化繊維基材と連通した樹脂注入口と減圧吸引口を設置して、それら全体をバッグフィルムで覆って減圧しつつ樹脂を注入して硬化させる方法が用いられている。
【０００４】
当該バッグフィルムに要求される性能は、気密性を有した上で、成形品の形状に容易に追従することであり、一般的には、剛性が低く、伸びの良いフィルムを使用する。また、当該パスメディアは、空隙を多数有している網または布でなるシートであり、樹脂がパスメディアの空隙に浸透しつつ、面に沿って迅速に拡散することにより、強化繊維基材への樹脂の均等な浸透、含浸を容易に行うものである。したがって、パスメディアは空隙率が高いほど、樹脂の拡散性が高く、性能として優れると言える。
【０００５】
一方、当該方法においては、強化繊維基材の上に、パスメディア、バッグフィルムを順次配置しているが、バッグフィルムがキャビティ内の真空圧と大気圧の差圧により変形して、パスメディアの空隙部に入り込んで、空隙の体積を減少させるため、パスメディア内の空隙率が低下して、樹脂の拡散速度が低下すると言う問題があった。樹脂の拡散速度が低下すると、ＦＲＰの製造時間が長くなると言う問題に加え、パスメディア全体に樹脂が拡散する前に、樹脂の流動性が失われて、成形品に樹脂の未含浸部が残ると言う問題が生じ、この問題は、特に大型のＦＲＰを製造する場合に顕著であった。
【０００６】
このように、剛性の低い方が、成形品の形状への追従性に優れるバッグフィルムと空隙率の高い方が樹脂の拡散性が優れるパスメディアは、それぞれの利点を活かそうとするとかえって、樹脂の拡散性を阻害してしまう結果になるという関係にある。すなわち、樹脂拡散速度を上げるために、パスメディアの空隙を大きくした場合には、空隙を形成する線状体間のスパンが長くなるため、バッグフィルムの変形量（たわみ）が大きくなり、むしろパスメディア内の空隙の体積が小さくなってしまい、一方、これを回避しようとすると、剛性が高く伸びの小さいバグフィルムを使う必要が生じ、成形品の形状への追従性に問題が生じる。つまり、成形の前提となる成形品の形状への追従性を維持する前提において、パスメディアの拡散速度の向上には限界があると言う問題があった。
【０００７】
特許文献２では、空隙率の高いパスメディアに関して、本発明とは別の課題である成形品の表面性状の課題を解決するために、強化繊維基材の上に、空隙率の異なる複数枚のパスメディアを配置する方法が提案されている。しかしながら、この場合においても、依然、バッグフィルムがパスメディアの空隙に入り込む問題は解決されておらず、特にバッグフィルム側に空隙率の高いパスメディアを配置する構成のため、バッグフィルムにより含浸効率が低下する問題が生じる。パスメディアを複数枚重ねたとしても、バッグフィルムの剛性が低い場合には、最下部のメディアの空隙にもバッグフィルムが入り込む問題があった。また、当該方法の場合、パスメディアは、成形の後に除去して廃棄するため、パスメディア内の無駄な樹脂が多くなりコストアップするとともに、廃棄物が増加すると言う問題があった。
【０００８】
特許文献３の方法は、通常のバッグフィルムの上に、樹脂の拡散流路となる凹凸を設けた媒体を設置し、さらにその上にバッグフィルムを設けたダブルバッグをとすることで、両バッグ材間の圧力を制御することにより、樹脂の拡散速度を向上し、ＦＲＰの製造時間を短縮するものである。当該方法によれば、樹脂の拡散速度を速めることはできるが、ダブルバッグとする工程が必要であるため、製造時間が短縮するとは言えず、また、圧力の制御が必要であるなど厳密な成形条件の制御が必要であるという問題があった。
【特許文献１】米国特許第４９０２２１５号公報
【特許文献２】特開２００４−１８８７５０号公報
【特許文献３】特開２００４−１３０７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、ＦＲＰの製造方法における前記課題を解決して、樹脂の無駄や廃棄物量の増加を伴わずに、樹脂の拡散効率を向上させ、簡易な方法で製造時間を短縮することができる表面品位に優れるＦＲＰ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】
【００１０】
上記課題を達成するために、本発明は以下の各手段をとる。すなわち、
（１）成形型上に強化繊維基材を配置し、前記強化繊維基材の全体をバッグフィルムで覆い、前記成形型との間をシールしてキャビティを形成し、前記キャビティ内を減圧するとともに液状樹脂を注入し、前記強化繊維基材に樹脂を含浸させる繊維強化プラスチックの製造方法において、前記強化繊維基材の上に、パスメディアを配置し、前記バッグフィルムのヤング率をＥb、厚さをＴbとしたとき下記式（Ｉ）を満たすヤング率ＥSおよび厚さＴSを有する補助シートを、前記パスメディアと前記バッグフィルムとの間に配置することを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法。
【００１１】
ＥSＴS３＞ＥbＴb３    （Ｉ）
（２）前記パスメディアが、線状体が集合したシート状であり、その厚さをＴＰ、線状体間に形成された空隙サイズの最大値をＬＰとしたときに、前記補助シートが、下記式（ＩＩ）を満たすことを特徴とする前記（１）繊維強化プラスチックの製造方法。
【００１２】
ＥSＴS３ ＞ＬＰ４／（６４ＴＰ）    （ＩＩ）
（３）前記補助シートが、下記式（ＩＩＩ）を満たすことを特徴とする前記（１）または（２）のいずれかに繊維強化プラスチックの製造方法。
【００１３】
ＥSＴS３＜４Ｎ・ｍ    （ＩＩＩ）
（４）下記式（ＩＶ）を満たすヤング率Ｅｓおよび厚さＴｓを有する無孔シートとパスメディアを積層一体化したことを特徴とする樹脂拡散流路形成用シート材。
【００１４】
ＥSＴS３＞０．０００１Ｎ・ｍ    （ＩＶ）
（５）前記パスメディアが、線状体が集合したシート状であり、その厚さをＴＰ、線状体間に形成された空隙サイズの最大値をＬＰとしたときに、前記無孔シートが、下記式（Ｖ）を満たすことを特徴とする前記（４）に記載の樹脂拡散流路形成用シート材。
【００１５】
ＥSＴS３ ＞ＬＰ４／（６４ＴＰ）    （Ｖ）
（６）前記無孔シートと前記パスメディアが熱融着されていることを特徴とする前記（４）または（５）に記載の樹脂拡散流路形成用シート材。
（７）（４）〜（６）のいずれかに記載の樹脂拡散流路形成用シート材のパスメディア面側に、多孔シートを積層一体化したことを特徴とする樹脂拡散流路形成用シート材。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るＦＲＰの製造方法によれば、樹脂の無駄や廃棄物の量を増加させずに、バッグフィルムによるパスメディアの拡散効率の低下を防止することにより、より簡易かつ安価な方法で、効率的に樹脂をパスメディア内に拡散させてＦＲＰの製造時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の最良の実施の形態を一実施例の図面を参照しながら工程順に説明する。なお、便宜上、一実施例における工程の順序で説明するが、各工程の順序が入れかわる場合や、一部の工程を省略する場合なども、本発明に係るＦＲＰの製造方法の範囲に含まれる。
【００１８】
図１は本発明の製造方法に係る実施の一形態を説明するためのＶａＲＴＭ成形装置の断面図であり、バッグフィルム１４内を減圧しつつ、樹脂ポット２３内の樹脂を注入している様子を示している。図３は本発明の製造方法に係る別の実施の形態を説明するためのＶａＲＴＭ成形装置の断面図を示している。図４は本発明のＶａＲＴＭ成形法に係る網状のパスメディアの一形態の例を示している。
【００１９】
１．強化繊維基材のセット工程
図１において、まず、表面に離型剤が塗布された平板状の成形型１上に強化繊維基材２を配置する。強化繊維基材２としては、特には限定しないが、例えば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などを用いることができる。また、強化繊維基材２の断面形状は、特に限定されるものではないが、例えば矩形のような単純形状であっても良いし、曲面や鋭角などを有する複雑形状であっても良い。詳しくは後述するが、本発明に係るパスメディア１０と補助シート１２は、可撓性を持たせることによって、複雑形状にも追従させて成形することが可能である。
【００２０】
２．パスメディア１０のセット工程
樹脂を素早く強化繊維基材２の面内方向（面状）に流動させる必要性から、強化繊維基材２上にパスメディア１０を配置する。パスメディア１０は、空隙を多数有している網または布のシートであり、液状樹脂の供給部分と、強化繊維基材の間に介在し、樹脂がパスメディアの空隙に浸透し、面に沿って迅速に拡散しつつ、樹脂が強化繊維基材に含浸する。つまり、強化繊維基材内への樹脂の均等な浸透・含浸を容易に、素早く行うことができる。パスメディアは樹脂流動抵抗が強化繊維基材２より低ければ特に限定するものではないが、例えば網目状のシートや樹脂流路としての溝を付けた平板などを使用することができる。パスメディアは空隙率（パスメディアの体積に占める空隙の割合）が高いほど、樹脂の拡散性が高く、性能として優れると言える。
【００２１】
パスメディア１０と強化繊維基材２の間には、離型性のあるピールプライ１１を配置する事が好ましい。ピールプライ１１は、硬化後にパスメディア１０が硬化板から容易に離型できれば特に材質を限定するものではないが、例えばナイロン製織布を使用することができる。
【００２２】
３．注入口２２及び吸引口２１のセット工程
強化繊維基材２に樹脂を注入する注入口２２と強化繊維基材２を減圧する吸引口２１を配置する。図に示すように、パスメディア１０の左側に樹脂の注入口２２を配置する。樹脂の注入口２２は、強化繊維基材２の幅方向に拡散しやすいように開口している型材を使用することが好ましい。樹脂ポット２３は樹脂注入口２２の近くに設置して、注入ライン２４で連通させる。注入ライン２４は特に限定するものでは無いが、圧力損失を小さくするためには、内径が大きい方が好ましい。
【００２３】
一方、強化繊維基材２の右側には、左側の一部を強化繊維基材２と接触させ、右側を吸引口２１と連通させて減圧吸引できるようにブリーザ２５を配置する。減圧吸引口２１は減圧吸引ライン２６で真空トラップ２７と真空ポンプ２８と連通させる。減圧吸引口２１は、前記と同様に、下部が開口していれば良い。ブリーザ２５は、強化繊維基材２の減圧吸引が可能であれば、特に形態を限定するものではなく、少なくとも一部が強化繊維基材２と接触していれば良い。ブリーザ２５の材質としては、特に限定するものでは無いが、有機繊維布帛、無機繊維布帛、メッシュ材などを使用することができ、例えば、ガラス繊維織物あるいはマット材、合成繊維の不織布、前記強化繊維基材２を構成する強化繊維基材２の一部、網状のシート材などを使用することができる。
【００２４】
４．補助シート１２材のセット工程
前記パスメディア１０の上に、本発明の特徴である補助シート１２を配置し、セットした成形部全体の周りにシーラント１３を配置した後、バッグフィルム１４で覆い、バッグフィルム１４の周縁と成形型１の間をシールしてバギングする。
【００２５】
前記バッグフィルム１４は気密性、可撓性の高い材料であれば特に限定はしないが、成形品の形状に容易に追従することが要求されることから、剛性が低く、伸びの良いフィルムを使用することが好ましい。例えば、ナイロン製のフィルム材などを使用すると良い。
【００２６】
前記パスメディア１０と前記バッグフィルム１４との間に配置する、前記補助シート１２は、前記バッグフィルム１４のヤング率をＥb、厚さをＴbとしたとき、下記式（Ｉ）を満たすヤング率ＥSおよび厚さＴSを有するものである。
【００２７】
ＥSＴS３＞ＥbＴb３    （Ｉ）
本発明にかかるバッグフィルムおよび補助シートのヤング率Ｅは、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２の測定法により計測されたヤング率を用いる。また、バッグフィルムおよび補助シートの厚さＴは、１０μｍ以下を最低単位とするマイクロメータ、例えばミツトヨ製マイクロメータＰＭＵを使用して測定する。
【００２８】
式（Ｉ）に示される関数ＥＴ３は、古典材料力学における断面２次モーメントと同義であり、いわゆる剛性と定義されるものである。つまり、ＥＴ３が大きいほど、剛性が高く、変形し難い（たわみが小さい）ことになる。したがって、本発明に係る補助シートの剛性を、バッグフィルムの剛性より高くすることにより、従来技術の問題を解決することが可能となる。すなわち、バッグフィルムより剛性の高い補助シートを配置することによって、バッグフィルムのパスメディアの空隙への入り込みが抑制され、樹脂のパスメディアへの拡散効率を向上させることができる。
【００２９】
また、従来技術においてパスメディアを複数枚重ねた場合には、パスメディアを成形後に除去して廃棄するため、パスメディア内に残留する多量の樹脂が全て廃棄物となるため、材料収率が低くなりコストアップの要因となるとともに、廃棄物が増加すると言う問題があった。したがって、本発明にかかる補助シートは、樹脂が浸透し難い形態、すなわち、空隙の少ないシートであることが好ましい。さらに好ましくは、無孔シートであれば、樹脂が浸透しないため、廃棄物及びコストの削減が可能となるとともに、補助シート自体を再利用することも可能であるため、廃棄物を削減することができる。補助シートは、離型性に優れた材料を使用することや、予め離型剤を塗布することが、樹脂バリの除去が容易になり、再利用が容易になる点から好ましい。
【００３０】
また、本発明に係るＦＲＰの製造方法においては、パスメディアの上に、補助シート材を配置するだけで良いため、非常に簡便であり、かつ、パスメディアの拡散効率の向上により、製造時間を短縮できるため、ＦＲＰの製造時間全体を短縮することが可能となる。
【００３１】
さらに、従来の技術では、樹脂拡散速度を上げるために、パスメディアの空隙を大きくした場合には、空隙を形成する線状体間のスパンが長くなり、バッグフィルムの変形量（たわみ）が大きくなり、逆にパスメディア内の空隙の体積が小さくなり、パスメディアの拡散速度の向上には限界があると言う問題があったが、本発明にかかるＦＲＰの製造方法によれば、パスメディアの空隙の大きさに応じて、補助シートの剛性を高くすれば、パスメディアの拡散効率は維持されるため、パスメディアの拡散速度を従来技術以上に向上させることが可能となる。
【００３２】
また、図４に一例を示す通り、前記パスメディア１０が、線状体が集合したシート状であり、その厚さをＴＰ、線状体間に形成された空隙サイズの最大値をＬＰとしたときに、前記補助シートが、下記式（ＩＩ）を満たすことが好ましい。
【００３３】
ＥSＴS３ ＞ＬＰ４／（６４ＴＰ）    （ＩＩ）
本発明にかかるパスメディアの厚さＴは、１０μｍ以下を最低単位とするマイクロメータ、例えばミツトヨ製マイクロメータＰＭＵを使用し、線状体の最厚部（長軸）を測定する。本発明にかかるパスメディアの空隙のサイズＬＰは、図４に示すとおり、線状体間に形成された空隙の最大スパン部とし、最小単位１０μｍ以下を最小単位とするノギス、例えばミツトヨ製ノギスＣＤ−Ｃを使用して計測する。
【００３４】
式（ＩＩ）は、パスメディアの線状体間に形成された空隙の長さの最大値をＬＰとし、線状体を支点として、補助シートに大気圧が負荷されて生じるたわみをｙとした時に、（補助シート材のたわみｙ）＜（パスメディアの厚さＴＰ）の関係を満たすことと同義である。古典材料力学における、２点支持梁（一様断面）に等分布荷重を負荷した場合のたわみ計算式より算出した式である。つまり、補助シート材のたわみがパスメディアの厚さよりも大きくなれば、パスメディアの空隙を完全に塞いでしまうため、補助シートのたわみはパスメディアの厚さよりも小さくなることが好ましい。
【００３５】
また、前記補助シートは、下記式（ＩＩＩ）を満たしていることが好ましい。
【００３６】
ＥSＴS３＜４Ｎ・ｍ    （ＩＩＩ）
パスメディアの空隙の体積を大きく確保するためには、前記補助シートの剛性は高いほど好ましいと言えるが、補助シートの剛性が高くなると、成形品が複雑形状になった場合、例えば、円弧状の形状を持った場合などに、大気圧だけではシートの変形が成形品に追従できない。したがって、複雑形状に追従する剛性以下であることが好ましく、式（ＩＩＩ）の剛性を有すれば、計算上半径５０ｍｍ以上の曲面形状を有する強化繊維基材２にも追従が可能であるため好ましい。形状追従性の点からは、補助シートの形態はフィルム状であることが好ましい。
【００３７】
また、図３に示す通り、前記パスメディア１０と前記補助シート１２の代わりに、下記式（ＩＶ）を満たすヤング率ＥSおよび厚さＴSを有する無孔シートとパスメディアを積層一体化した樹脂拡散流路形成用シート材１５とすることもできる。
【００３８】
ＥSＴS３＞０．０００１Ｎ・ｍ    （ＩＶ）
前記の通り、従来技術の問題を解決することができることに加えて、前記無孔シートと前記パスメディアを一体化することにより、２度の積層を、１度で積層することができるため、積層時間を短縮することができる。
【００３９】
さらに、前記樹脂拡散流路形成用シート材１５は、前記パスメディアが、線状体が集合したシート状であり、その厚さをＴＰ、線状体間に形成された空隙サイズの最大値をＬＰとしたときに、無孔シートが下記式（Ｖ）を満たすことが、前記式（ＩＩ）と同等の理由により好ましい。
【００４０】
ＥｓＴｓ３ ＞ＬＰ４／（６４ＴＰ）    （Ｖ）
また、前記樹脂拡散流路形成用シート材１５は、前記無孔シートと前記パスメディアが熱融着されていることが好ましい。シート材を熱融着で製造することにより、安価で簡易なシート材を得ることができる。
【００４１】
また、図６に示す通り、前記樹脂拡散流路形成用シート材はパスメディア１０面側に、多孔シート１６を積層一体化した樹脂拡散流路形成用シート材１５’の形態のものであっても良い。多孔シート１６は、有限個の孔（樹脂流路）１７を有するシート状の部材であり、パスメディア１０の樹脂拡散機能を維持しつつ、パスメディア１０の凹凸の強化繊維基材側への転写を抑制するためのシートである。したがって、多孔シート１６は、パスメディア１０面（成形品の意匠面）側に配置することが好ましい。多孔シート１６が一体化されていることにより、成形品の表面性を向上させる効果に加えて、複数回の積層を、１回で積層することができるため、積層時間を短縮することができる。多孔シート１６の材料としては、例えば網状体やパンチングメタルなどの金属薄板材（スチール、ステンレス、アルミなど）で厚さが０．１ｍｍ以上、あるいは、樹脂フィルム（ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミドなど）で厚さが０．２ｍｍ以上、ＦＲＰシートで厚さが０．２ｍｍ以上のシート材を用いることが好ましい。無孔シート１２’、パスメディア１０、多孔シート１６の一体化の手段は特には限定されるものでは無いが、熱融着で製造することが、安価で簡易に製造できるため、より好ましい。孔１７は、加工上は丸型が好ましいが、特に形状は限定しない。多孔シートを成形体から剥脱した後に成形体の表面にその痕跡が殆ど残らないようにするためには、孔径は３ｍｍ以下が望ましく、さらに好ましくは１．５ｍｍ以下が望ましい。孔の配置はランダムでも規則的でもよい。好ましい孔ピッチは、使用する強化繊維基材の仕様によって異なるが、１５ｍｍ以下，望ましくは１０ｍｍ以下がよい。多孔シートへの要求機能としては、平滑性は最終製品に要求される表面粗度と同等以上であり、剛性は樹脂拡散媒体の凹凸が強化繊維基材側へ転写しないことである。
【００４２】
５．成形部全体のバギング・減圧工程
次に吸引側のバルブ２９ｂを開き、減圧吸引口２１よりバッグフィルム１４内を減圧する。成形体内に空気を残存させないためには、１０ｔｏｒｒ以下まで減圧することが好ましい。なお、バッグフィルム１４内への空気のリークを防止するために、バッグフィルム１４の外周にさらにシーラントを配置し、２重目のバギングフィルムで覆い、真空ポンプと連通させた後に、内部を減圧しても良い。
【００４３】
６．樹脂の含浸・キュア工程
次に注入側のバルブ２９ａを開放して、樹脂ポット２３の樹脂が、大気圧との真空度の差圧により樹脂注入口２２から流入する。樹脂はまず注入口２２の全長方向（強化繊維基材２の幅方向）に充填して、その次にパスメディア１０内を拡散する。本発明にかかる製造方法によれば、パスメディア１０内の空隙が充分に確保されるため、樹脂は主としてパスメディア１０内を素早く拡散した後、強化繊維基材２に含浸する。
【００４４】
強化繊維基材２への樹脂含浸が完了したら、注入側のバルブ２９ａを閉鎖する。吸引側のバルブ２９ｂについては、成形体の繊維体積含有率を上げたい場合には開放させたままで良いが、表面の平滑性が必要な場合は閉止しても良い。次に、必要に応じて成形部の温度を硬化温度まで上げて、成形体を固化させる。
【００４５】
なお、使用する樹脂としては、エポキシ、不飽和ポリエステル、フェノール、ビニルエステルなどの熱硬化性樹脂が好ましく用いることができる。不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂が成形性、コストの面で好ましく、機械特性や接着性が必要とされる場合にはエポキシ樹脂が好ましく、難燃性が必要とされる場合はフェノール樹脂が好ましい。
【００４６】
７．ＦＲＰの脱型工程
成形体が固化したことを確認した後、バッグフィルム１４を剥がし、固化した成形体を成形型１から脱型する。成形体からパスメディア１０と補助シート１２を除去して、所望のＦＲＰを得ることができる。除去した補助シート１２は、樹脂のバリなどを除去すれば、再利用することが可能である。補助シート１２を再利用することにより、廃棄物を増加させることなく、ＦＲＰの製造時間を短縮させることができる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００４８】
実施例中、バッグフィルムおよび補助シートのヤング率Ｅは、ＡＳＴＭ  Ｄ８８２の測定法により、バッグフィルム、補助シートおよびパスメディア（線状体の最厚部（長軸））の厚さは、ミツトヨ製マイクロメータＰＭＵを使用して、パスメディアの空隙のサイズＬＰ（図４に示す線状体間に形成された空隙の最大スパン部）は、ミツトヨ製ノギスＣＤ−Ｃを使用して、計測した。  
（実施例１、比較例１）
図１において、まず、表面に離型剤が塗布されたアルミ製の成形型１上に、東レ製炭素繊維織物ＣＯ６３４３Ｂ（“トレカ（登録商標）”Ｔ３００、２００ｇ／ｍ２目付、平織構造、サイズ１０００ｍｍ×５００ｍｍ）を１０ｐｌｙ積層させた強化繊維基材２を配置した。つぎに、強化繊維基材２上に離型性のあるピールプライ１１（ナイロン製のタフタ）とパスメディア１０としてメッシュ（スパン３ｍｍ）状のポリエチレン製網状体（厚さ０．５ｍｍ、空隙サイズの最大値３．２ｍｍ）を配置した。
【００４９】
次にパスメディア１０の左側にアルミ製のＣチャンネル材の開口部を下にした樹脂の注入口２２を配置した。樹脂ポット２３は樹脂注入口２２の近くに設置して、ナイロン製の内径φ６ｍｍの注入チューブで連通させた。一方、右側には、ポリエステル製不織布をブリーザ２５として配置し、ブリーザ２５の右側にアルミ製のＣチャンネル材の開口部を下にした減圧吸引口２１を配置した。減圧吸引口２１はナイロン製の内径φ６ｍｍのチューブを使用した減圧吸引ライン２６で真空トラップ２７と真空ポンプ２８とを連通させた。
【００５０】
前記の注入口２２及び吸引口２１のセット工程まで実施した成形体を、実施例１と比較例１の２セット準備した。第１のセットは、実施例１として、パスメディア１０の上に補助シート１２として東レ製ルミラー（ポリエステル製フィルム、厚さ０．３ｍｍ、ヤング率６ＧＰａ）を配置した。第２のセットは比較例１として、補助シート１２を配置しなかった。
【００５１】
次に、前記工程まででセットした成形部の周りにシーラント１３を配置して、バッグフィルム１４としてＲＩＣＨＭＯＮＤ社製ＶＡＣ−ＰＡＫ（ナイロン製フィルム、厚さ０．０５ｍｍ、ヤング率０．５ＧＰａ）で全体を覆い、成形型１との間をシールした。吸引側のバルブ２９ｂを開き、減圧吸引口２１よりバッグフィルム１４内を１ｔｏｒｒまで減圧した。
【００５２】
次に、昭和高分子製ビニルエステル樹脂Ｒ−８０６（気温２５℃における初期粘度１００ｃＰｓ、ゲル化時間５０分）を準備し、樹脂ポット２３にセットした。そして、注入側のバルブ２９ａを開放して、樹脂ポット２３の樹脂を樹脂注入口２２より注入した。樹脂は瞬時に樹脂注入口２２に充填された後、パスメディア１０内を拡散した。実施例１と比較例１において、注入開始後の経過時間に対してパスメディア１０内を樹脂が拡散した距離を測定した結果を図５に示す。図５に示すとおり、比較例１の場合は、４５分間かかってパスメディア１０内を１０００ｍｍ拡散するのに対し、実施例１の場合は、１５分間で１０００ｍｍ拡散する結果となった。実施例１では、比較例１の１／３の時間でパスメディア１０内を拡散したことになる。最終的には、実施例１では注入開始後１６分で吸引口２１からの樹脂の流出（到達）を確認したが、比較例１においては、パスメディア１０内を拡散した後、樹脂が吸引口２１に到達する前に樹脂が固化し、流動性が失われたため、樹脂の未充填部が生じた。
【００５３】
次に、注入側のバルブ２９ａを閉鎖し、吸引側のバルブ２９ｂを閉止して、強化繊維基材２内の樹脂を硬化させた。樹脂の硬化を確認した後に、成形品を脱型した。補助シート１２は成形品より取り外し、樹脂のバリを除去して再利用した。また、実施例１の成形品は、樹脂の未含浸部がない良品が得られ、比較例１に比べてＦＲＰの製造時間を短縮することができた。
（実施例２）
図３において、まず、表面に離型剤が塗布されたアルミ製の成形型１上に、東レ製炭素繊維織物ＣＯ６３４３Ｂ（“トレカ（登録商標）”Ｔ３００、２００ｇ／ｍ２目付、平織構造、サイズ１０００ｍｍ×５００ｍｍ）を１０ｐｌｙ積層させた強化繊維基材２を配置した。つぎに、強化繊維基材２上に離型性のあるピールプライ１１（ナイロン製のタフタ）、図６の通り、無孔シート１２’，パスメディア１０、多孔シート１６が積層一体化された樹脂拡散流路形成用シート材１５’を配置した。樹脂拡散流路形成用シート材１５’を構成するパスメディア１０としてメッシュ（スパン３ｍｍ）状のポリエチレン製網状体（厚さ０．５ｍｍ、空隙サイズの最大値３．２ｍｍ）、無孔シート１２’として東レ製ルミラー（ポリエステル製フィルム、厚さ０．３ｍｍ、ヤング率６ＧＰａ）、多孔シート１６として孔１７を多数加工（孔径１ｍｍ、孔ピッチ１０ｍｍ）した東レ製ルミラーを使用した。次に樹脂拡散流路形成用シート材１５’の左側にアルミ製のＣチャンネル材の開口部を下にした樹脂の注入口２２を配置した。樹脂ポット２３は樹脂注入口２２の近くに設置して、ナイロン製の内径φ６ｍｍの注入チューブで連通させた。一方、右側には、ポリエステル製不織布をブリーザ２５として配置し、ブリーザ２５の右側にアルミ製のＣチャンネル材の開口部を下にした減圧吸引口２１を配置した。減圧吸引口２１はナイロン製の内径φ６ｍｍのチューブを使用した減圧吸引ライン２６で真空トラップ２７と真空ポンプ２８とを連通させた。
【００５４】
次に、前記工程まででセットした成形部の周りにシーラント１３を配置して、バッグフィルム１４としてＲＩＣＨＭＯＮＤ社製ＶＡＣ−ＰＡＫ（ナイロン製フィルム、厚さ０．０５ｍｍ、ヤング率０．５ＧＰａ）で全体を覆い、成形型１との間をシールした。吸引側のバルブ２９ｂを開き、減圧吸引口２１よりバッグフィルム１４内を１ｔｏｒｒまで減圧した。
【００５５】
次に、昭和高分子製ビニルエステル樹脂Ｒ−８０６（気温２５℃における初期粘度１００ｃＰｓ、ゲル化時間５０分）を準備し、樹脂ポット２３にセットした。そして、注入側のバルブ２９ａを開放して、樹脂ポット２３の樹脂を樹脂注入口２２より注入した。樹脂は瞬時に樹脂注入口２２に充填された後、樹脂拡散流路形成用シート材１５’内のパスメディア１０を１０００ｍｍ／１５分の速さで拡散しながら、多孔シート１６の孔（樹脂流路）１７を通って、強化繊維基材２内に含浸した。。最終的に、注入開始後１６分で吸引口２１からの樹脂の流出（到達）を確認した。次に、注入側のバルブ２９ａを閉鎖し、吸引側のバルブ２９ｂを閉止して、強化繊維基材２内の樹脂を硬化させた。樹脂の硬化を確認した後に、成形品を脱型した。
成形品から樹脂拡散流路形成用シート材１５’とピールプライ１１を取り外し、成形品の表面を確認したところ、パスメディア１０の凹凸の転写の無い良好な表面性を持つＦＲＰを得ることができた。また、セット工程では、樹脂拡散流路形成用シート材１５’を１枚セットするだけで良いため、樹脂の拡散速度の改善効果と合わせ、全体の製造時間を短縮することができた。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、片面型でパスメディア及びバッグフィルムを用いるＦＲＰの製造方法に適用することができ、例えば、車両、船舶、航空機、建築部材などの産業用途、あるいはスポーツ用途など、種々の分野に用いられる広範囲なＦＲＰの製造方法に適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の製造方法に係る実施の一形態を説明するためのＶａＲＴＭ成形装置の断面図である。
【図２】本発明の比較例に係る実施の形態を説明するためのＶａＲＴＭ成形装置の断面図である。
【図３】本発明の製造方法に係る別の実施の形態を説明するためのＶａＲＴＭ成形装置の断面図である。
【図４】本発明の製造方法に係る網状体のパスメディアの一形態を説明するための部分平面図である。
【図５】実施例１と比較例１に係る樹脂注入後の経過時間における樹脂がパスメディア内を拡散した距離の測定結果である。
【図６】本発明に係る樹脂拡散流路形成用シート材の一形態を説明するための部分断面及び平面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１：成形型
２：強化繊維基材
１０：パスメディア
１１：ピールプライ
１２：補助シート
１２’：無孔シート
１３：シーラント
１４：バッグフィルム
１５、１５’：樹脂拡散流路形成用シート材
１６：多孔シート
１７：孔（樹脂流路）
２１：吸引口
２２：注入口
２３：樹脂ポット
２４：注入ライン
２５：ブリーザ
２６：吸引ライン
２７：真空トラップ
２８：真空ポンプ
２９ａ：バルブ（注入側）
２９ｂ：バルブ（吸引側）
【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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