(57)【要約】      （修正有）【課題】型内に注入する樹脂の単位時間の注入量を制御し型内の樹脂の流動を安定させ成形品質を向上させる。【解決手段】弾性体の中子の周囲に繊維を巻き付けたプリフォームを成形型内に配置し、樹脂注入圧力を経時的に昇圧させる昇圧注入工程および、最大樹脂注入圧力到達後、あらかじめ入力された樹脂の注入量に達するまでの間、注入圧力が一定となるように樹脂を注入する保圧注入工程の２段階の注入工程を経て樹脂を注入し硬化する。０≦ｔ≦Ｔｇｅｌ／１２のとき  [Plim/{(1/3)*Tgel}]*t≦P(t)≦{0.9*Plim/(Tgel/12)}*t   (1)  Ｔｇｅｌ／１２＜ｔ≦Ｔｇｅｌ／３のとき     [Plim/{(1/3)*Tgel}]*t≦P(t)≦0.9*Plim+[{0.1*Plim/(Tgel/4)}]*(t―Tgel/12)       (2)式中、Ｐ（ｔ）：時間ｔ経過後のキャビティ内の圧力、Ｐｌｉｍ：中子の許容圧力Ｔｇｅｌ：成形温度での樹脂のゲル化時間【選択図】図４
2007007910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体の中子の周囲に繊維を巻き付けたプリフォームを成形型内に配置し、樹脂注入圧力を経時的に昇圧させる昇圧注入工程および、最大樹脂注入圧力到達後、あらかじめ入力された樹脂の注入量に達するまでの間、注入圧力が一定となるように樹脂を注入する保圧注入工程の２段階の注入工程を経て樹脂を注入し、硬化するＲＴＭ成形であって、キャビティ内の圧力を検知し、下記式を満たす様に昇圧注入工程での単位時間当たりの樹脂の送液量または圧力を連続的に制御することを特徴とするＲＴＭ成形方法。
０≦ｔ≦Ｔｇｅｌ／１２のとき
[Plim/{(1/3)*Tgel}]*t≦P(t)≦{0.9*Plim/(Tgel/12)}*t (1)
Ｔｇｅｌ／１２＜ｔ≦Ｔｇｅｌ／３のとき
[Plim/{(1/3)*Tgel}]*t≦P(t)≦0.9*Plim+[{0.1*Plim/(Tgel/4)}]*(t―Tgel/12)       (2)
式中、
Ｐ（ｔ）：時間ｔ経過後のキャビティ内の圧力
Ｐｌｉｍ：中子の許容圧力
Ｔｇｅｌ：成形温度での樹脂のゲル化時間
【請求項２】
前記保圧注入工程において、キャビティ内の圧力が中子の許容圧力の０．８０〜１．０倍の範囲となる様に単位時間当たりの樹脂の送液量または圧力を連続的に制御し、樹脂注入開始からの樹脂の送液量の積算値が、キャビティ容積の１．２〜３倍になったら、送液を停止する請求項１に記載のＲＴＭ成形方法。
【請求項３】
弾性体の中子の周囲に繊維を巻き付けたプリフォームを型内に配置し、樹脂を注入・硬化するＲＴＭ成形に適用する樹脂注入装置であって、樹脂注入圧力を検出する手段、樹脂の注入の開始からの経過時間を検出する手段、樹脂注入量を検出する手段、および圧力・時間・注入量を記憶する手段、および、前記検出手段により得たデータと前記記憶手段に予め登録したデータから特定の計算式で算出される条件を比較して単位時間当たりの樹脂送液量または圧力を設定し、この設定値に基づき樹脂の送液ポンプを連続的に制御する手段（プログラム）を有することを特徴とする樹脂注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性体の中子の周囲に強化繊維を巻き付けたプリフォームを用いてＲＴＭ成形するための、方法および樹脂注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＴＭの樹脂注入方法には、図１に示すような、型内を真空にして樹脂を吸い上げる方法や、図２に示すような樹脂を空気圧により押し込む方法が用いられる。一方、２液以上の混合による硬化を促進する樹脂では、図３のようにそれぞれの樹脂を加圧した後ミキサーにより混合することが一般的である。しかしながら、これらの方法では、機構が単純であるために樹脂を型内に注入する量を制御したり、最大の樹脂注入圧力を制御したりすることは、個別に実施可能であるが、注入速度を含めて、すべてを複合的連動的に制御しつつ樹脂を注入することは困難であった。（例えば特許文献１）さらに、ＦＲＰ（ＣＦＲＰ）に代表される軽量化を目的とした繊維などによる強化プラスティックの場合、軽量高剛性を確保するために、荷重が加わる厚さ方向に軽量中子などを用いて断面２次モーメントを大きくする手法が取られるが、軽量中子は一般的に弾性率が小さいため高圧の樹脂注入時に圧縮される欠点がある。軽量中子を用いた成形では、樹脂の注入される入り口付近の樹脂注入圧が最も高くなるため、成形サイクルを早くして生産性のも向上を狙う場合には、有る程度の軽量中子の圧縮代を見込んで成形するなどの苦肉の策を講じられており、高度なノウハウを要するために、型の設計や成型条件の設定には、試行錯誤が必要であったため、軽量中子の弾性率のばらつきや、成形型内の樹脂圧力の変動によっては、予想以上の中子の収縮により成形品質の劣化を招き、ひいては成形歩留まりを低下させることにつながるケースが多かった。このようなケースを回避するには、結局樹脂の注入圧力を低くして圧縮量を小さく設定するため、単位時間当たりの注入量が低くなることから、成形サイクルのが長くならざるを得ず、ＲＴＭ成形法の本来の特長である生産性の良さが享受できないという問題があった。
【特許文献１】特開昭６１−５９０９号公報（（Ｐ６）右３０〜４０行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで本発明の課題は、型内に注入する樹脂の短時間当たり量を制御することにより、従来より型内の樹脂の流動を安定させて、成形品質を向上させることにある。従来の樹脂の注入方法では、たとえば図２の設備の場合、樹脂の型内への注入時間を短縮しようとすると、空気圧を高く設定することで実現できるが、型内への圧力は当然空気圧力と同等に加圧される。このことは、成形型の昇降装置の能力アップが必要になったり、あるいは軽量中子（たとえば発泡材）を用いる場合には軽量中子の圧縮による体積変化やひいては破壊などを引き起こす。そこでこれらの問題に対して、型内に注入する樹脂の短時間当たり量を制御することで、成型サイクルタイムの短縮と、注入最大圧力の抑制（中子の破壊防止と成型品位の両立）を同時にはかり、安定した成形工程を実現する設備と方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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）弾性体の中子の周囲に繊維を巻き付けたプリフォームを成形型内に配置し、樹脂注入圧力を経時的に昇圧させる昇圧注入工程および、最大樹脂注入圧力到達後、あらかじめ入力された樹脂の注入量に達するまでの間、注入圧力が一定となるように樹脂を注入する保圧注入工程の２段階の注入工程を経て樹脂を注入し、硬化するＲＴＭ成形であって、キャビティ内の圧力を検知し、下記式を満たす様に昇圧注入工程での単位時間当たりの樹脂の送液量または圧力を連続的に制御することを特徴とするＲＴＭ成形方法。
【０００５】
０≦ｔ≦Ｔｇｅｌ／１２のとき
[Plim/{(1/3)*Tgel}]*t≦P(t)≦{0.9*Plim/(Tgel/12)}*t (1)
Ｔｇｅｌ／１２＜ｔ≦Ｔｇｅｌ／３のとき
[Plim/{(1/3)*Tgel}]*t≦P(t)≦0.9*Plim+[{0.1*Plim/(Tgel/4)}]*(t―Tgel/12)       (2)
式中、
Ｐ（ｔ）：時間ｔ経過後のキャビティ内の圧力
Ｐｌｉｍ：中子の許容圧力
Ｔｇｅｌ：成形温度での樹脂のゲル化時間
（２）前記保圧注入工程において、キャビティ内の圧力が中子の許容圧力の０．８０〜１．０倍の範囲となる様に単位時間当たりの樹脂の送液量または圧力を連続的に制御し、樹脂注入開始からの樹脂の送液量の積算値が、キャビティ容積の１．２〜３倍になったら、送液を停止する前記（１）に記載のＲＴＭ成形方法。
【０００６】
（３）弾性体の中子の周囲に繊維を巻き付けたプリフォームを型内に配置し、樹脂を注入・硬化するＲＴＭ成形に適用する樹脂注入装置であって、樹脂注入圧力を検出する手段、樹脂の注入の開始からの経過時間を検出する手段、樹脂注入量を検出する手段、および圧力・時間・注入量を記憶する手段、および、前記検出手段により得たデータと前記記憶手段に予め登録したデータから特定の計算式で算出される条件を比較して単位時間当たりの樹脂送液量または圧力を設定し、この設定値に基づき樹脂の送液ポンプを連続的に制御する手段（プログラム）を有することを特徴とする樹脂注入装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、弾性体の中子の周囲に繊維を巻き付けたプリフォームを用いてＲＴＭ成形する樹脂注入装置において、従来の樹脂注入装置では困難であった、成型サイクルタイムの短縮と高品質・高歩留まりの両立をはかることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明における成型体は弾性体の中子の周囲に繊維を巻き付けたプリフォームを強化繊維とする繊維強化樹脂（以降ＦＲＰと略す）構造体を対象とする。ＦＲＰとは、強化繊維により強化されている樹脂を指し、強化繊維としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維等の無機繊維、あるいはケブラー繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維からなる補強繊維が挙げられる。また、強化繊維の形態としては、例えば樹脂の含浸されていない強化繊維の織物や、マット、ニット材料、さらにこれらとインサート部品との組み合わせ等が挙げられ、その用途により使い分けられる。ＦＲＰのマトリックス樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられ、さらには、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂も使用可能である。また、中子は弾性体であれば特に限定されるものではなく、ウレタン樹脂やアクリル樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂、フェノール樹脂などの発泡材や、バルサなどの木質コア剤、ポリプロピレンやポリエチレン、フッ素系の薄肉成型品の内部に空気圧を加えた中空体などが挙げられる。
【０００９】
以下、本発明であるＲＴＭ（Resin Transfer Molding）成型装置の構成、およびそれを用いた製造方法について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
第４図は、本発明の装置一例を表す図である。本図において、左右の樹脂タンク１では、エポキシ樹脂の主剤と硬化剤を室温を超えた温度で保温し、同時に真空状態を保ち出来るだけ溶存気体を除去する。シリンジポンプ１５は、それぞれの樹脂を、成型型へ注入するためのポンプである。ここで、今回はシリンジポンプを採用したが、ギアポンプなど定量性の高いポンプでも好ましく使用できる。油圧シリンダ１６は、このシリンジポンプ１５に連結しており、シリンジポンプ１５の駆動源である。シリンジポンプ１５で加圧・送液された樹脂は、ミキサー２１で混合される。
【００１１】
ミキサー２１で混合された樹脂は、樹脂注入配管３を通って成形型に注入される。成形型に注入された樹脂は、成形型キャビティー内の強化繊維基材に含浸した後余剰分は樹脂排出タンク７に導かれる。
【００１２】
また、前記装置には、後述する様に樹脂注入圧力を経時的に制御するために、以下の手段を有する。すなわち、検出手段として、樹脂注入圧力を検出する手段、樹脂の注入の開始からの経過時間を検出する手段、樹脂注入量を検出する手段、制御すべき条件を求めるための基礎データとなる圧力・時間・注入量についての情報を記憶する手段、および、前記検出手段により得たデータと前記記憶手段に予め登録したデータから特定の計算式で算出される条件を比較して単位時間当たりの樹脂送液量または圧力を設定し、この設定値に基づき樹脂の送液ポンプを連続的に制御する手段（プログラム）を有することが必要である。これらの手段を兼ね備えることにより、後述する樹脂注入圧力を経時的に制御し、弾性体の中子の周囲に繊維を巻き付けたプリフォームを強化繊維とする繊維強化樹脂を効率良くＲＴＭ成形方法で得ることが可能となる。
【００１３】
上記装置を用いて行う樹脂注入工程において、該工程は樹脂注入圧力を経時的に昇圧させる昇圧注入工程と最大樹脂圧力到達後圧力が実質的に一定となるよう樹脂を注入する保圧注入工程の２段階から構成する必要がある。該昇圧注入工程においては、樹脂圧力Ｐを時間ｔに対して(1)式および(2)式の関係を満たすように制御することが必要である。
【００１４】
０≦ｔ≦Ｔｇｅｌ／１２のとき
[Plim / {(1 / 3)*Tgel}]*t≦P(t)≦{0.9*Plim/(Tgel / 12)}*t  (1)
Ｔｇｅｌ／１２＜ｔ≦Ｔｇｅｌ／３のとき
[Plim/{(1 / 3)*Tgel}]*t≦P(t)≦0.9*Plim+[{0.1*Plim / (Tgel / 4)}]*(t―Tgel/ 12)      (2)
式中、の各記号は以下のものを表す（測定法等は後述する）。
【００１５】
Ｐ（ｔ）：時間ｔ経過後のキャビティ内の圧力
Ｐｌｉｍ：中子の許容圧力
Ｔｇｅｌ：成形温度での樹脂のゲル化時間
時間ｔにおける樹脂圧力が [Plim / {(1 / 3)*Tgel}]*t を下まわると、樹脂注入速度が遅くなり効率的な成形ができなくなったり、あるいは保圧注入工程で充分な時間をとることが出来ずに樹脂のゲル化が始まるために、成型品の中に気泡が残るなどして良好な品質の製品を得ることができないという問題がある。
【００１６】
時間ｔが０≦ｔ≦Ｔｇｅｌ／１２のとき、樹脂圧力が{0.9*Plim/(Tgel / 12)}*t を、および、時間ｔがＴｇｅｌ／１２＜ｔ≦Ｔｇｅｌ／３のとき樹脂圧力が0.9*Plim+[{0.1*Plim/ (Tgel / 4)}]*(t―Tgel / 12) を上回ると樹脂の流速が速くなりすぎて、強化繊維の方向を乱したり、圧力がコントロールの範囲を超えてオーバーシュートしてしまい中子を押しつぶしてしまうなどの不具合が発生するという問題がある。
【００１７】
(1)式および(2)式は樹脂注入温度での樹脂のゲル化時間を基準とし、ゲル化時間の１／３までの時間に概ね樹脂注入時の最大樹脂注入圧力に達するところまで樹脂注入圧力の昇圧を完了させることを示している。これは樹脂のゲル化が始まるまでに、保圧注入時間を充分とっておく必要があるためである。ここで、弾性体の中子を有するＦＲＰのＲＴＭ成形時の最大樹脂注入圧力とは、中子の許容圧力に制約を受けるため、中子の許容圧力Ｐｌｉｍを基準に設定する。
【００１８】
キャビティ内の圧力Ｐ（ｔ）を検出する手段としては、樹脂流入経路の成形型直近付近に圧力センサーを取り付ける方法が一般的である。実際には圧力勾配が存在するためキャビティ内の圧力は一定ではないが、樹脂流入経路の成形型直近付近に圧力センサーを取り付けることにより最大圧力を検出することができ、キャビティ内の圧力を代表する数値として用いることに実質上問題ない。また、事前に成形型出口の圧力も測定しておけば、キャビティ内の概略圧力分布を想定することも可能である。
【００１９】
ここで、成形温度での樹脂のゲル化時間Ｔｇｅｌ測定方法としては、一般的な動的粘弾性測定装置（回転粘度計）を適用し測定することができる。測定条件としては、半径２０ｍｍの平行平板を用い、平行平板間の距離を０．５ｍｍとし、温度８０℃、周波数０．５Ｈｚで
複素粘性率η＊を測定し、急激な粘度上昇が始まる時間をゲル化時間Ｔｇｅｌとして求める。
【００２０】
また、保圧注入工程においては、キャビティ内の圧力が中子の許容圧力の０．８０〜１．０倍の範囲となる様に単位時間当たりの樹脂の送液量または圧力を連続的に制御することが好ましい。最大樹脂注入圧力付近の圧力に保つことにより、ゲル化前に可能な限り早く樹脂注入が完了できるためである。この工程において、樹脂注入開始からの樹脂の送液量の積算値が、キャビティ容積に一定の係数を乗じて求める樹脂の送液量に達したら、送液を停止する。前記一定の係数は予備成型実験等を通じ予め求めておけば、効率良く注入修了時が判断できるため、時間や余剰樹脂等の無駄が防げるためである。前記係数は、成形物のサイズ成形型キャビティの容量や形状により影響を受けるが、通常成形型キャビティの１．２〜３倍を設定することが好ましい。
【００２１】
図５、図６には、樹脂の注入システムのフローを示す。
【００２２】
最初に、中子の許容圧力（Ｐｌｉｍ）から決まる最大樹脂注入圧力（Ｔｍａｘ＝Ｐｌｉｍ）と、樹脂のゲル化時間（Ｔｇｅｌ）から求められる昇圧注入工程に要する時間（Ｔｍａｘ＝Ｔｇｅｌ／３）を入力する。さらに保圧注入工程の終了を決めるために成形型キャビティの容積に一定の係数を乗じて求める樹脂の送液量の最大値を入力する（前記一定の係数は予備成型実験等を通じ予め求めておく）。それぞれの入力情報は、構成される樹脂注入システム（成形物のサイズ成形型キャビティの容量や形状、適用する樹脂の粘度や硬化反応性）によって具体的な制御量は変化するが、ここでは図４の装置を基にして具体的な制御量を示すこととする。
【００２３】
図４の樹脂注入装置は具体的にはシリンジポンプ１５を用いる。このため、入力された情報を制御量に置き換えると、
最大樹脂注入圧力：    樹脂注入圧力検出手段である圧力計１８で示される圧力の上限。通常中子の許容圧力（中子が破壊したり製品を使用する上で問題となる様な変形を生じる圧力）より若干低い圧力を設定する。さらに成型上のバラツキなどを考慮して、中子の許容圧力の０．８〜１．０倍の範囲で設定することが好ましい。
【００２４】
樹脂のゲル化時間：    成形温度における樹脂のゲル化が始まる時間で事前に実験や樹脂データを調べておく（または、樹脂のゲル化時間から計算した時間を昇圧注入工程の完了時間として直接入力しても良い）
樹脂の注入量    ：    シリンジポンプ１５のストローク繰り返し回数
を制御することとなる。具体的な値としては、製品内に気泡を残さないために気泡と共に捨てる樹脂の量を考慮して、樹脂の充填されるキャビティの容積に対して１．２〜３倍の量を算出し、この容積をシリンジポンプの容積で割り返すことにより求めることができる。このとき気泡と共に捨てる樹脂の設定量が少ないと製品内に気泡が残り易くなり、捨てる樹脂の設定量が多すぎると、樹脂を無駄に捨てることになりコストが高くなってしまう。
【００２５】
図６のフローに従い、以下のような段階を経て樹脂注入を行う。
【００２６】
樹脂注入スタート２０２により、シリンダ１６に圧力を加える。この圧力は最大樹脂注入圧力と昇圧注入工程の完了時間から算出するが、スタート時点では成形サイクルを短縮することから加圧源１４の最大圧力となるように外部信号により制御可能な圧力調整式レギュレータ１７ｂに制御信号を送信する。
【００２７】
樹脂注入バルブ４を開き、成形型に樹脂を注入する。このとき、成形型内を事前に真空状態に近づけるなどの処置をすることで、より気泡の少ない成形品を得ることも可能である。
【００２８】
樹脂を注入する初期の段階には、樹脂排出バルブ６を閉じておき、成形型内に樹脂を充填する。このとき、逐次その時点の樹脂の充填量に応じて樹脂注入圧力の上昇が、圧力計１８で確認できる（図５参照）。この検出情報から、経過時間に対して、(1)式および(2)式で規定された範囲に適合しているか２０７どうかを制御部２０は判定・調整して圧力調整式レギュレータ１７ｂに制御信号を送信する。ここで制御方式は、(1)式および(2)式で規定される範囲内であればさらに綿密な関数であっても何ら問題はない。
【００２９】
別途指示された所定の樹脂注入圧入力値に樹脂注入圧力検出手段である圧力計１８の値が達すると、排出バルブ６を開き、成形型内の圧縮された空気を排出する。排出バルブ６は、この後事前に設定された間隔で開閉を繰り返す。
【００３０】
前述の作業を実施することにより、成形型の気泡が排出される。
【００３１】
ここで、判断（最大圧力）２０４に達したかどうかを、制御部は常時監視し、圧力計１８の値が、最大注入圧力を越えた場合、圧力調整式レギュレータ１７ｂを制御してシリンダ１６の圧力を減じる。ここで、他の方法として、排出バルブ６を開くことで圧力の上昇を抑える方法も効果的である。
【００３２】
前記した作業を継続し、判断（注入量）２０６で目標を満たしたら、その時点で樹脂注入を終了して、排出バルブ６および注入バルブ４を閉じ、樹脂が硬化する間待つこととする。
【実施例１】
【００３３】
次に  図４を用いてさらに具体的な実施例について説明する。
【００３４】
成形体はここでは自動車用部材のリアスポイラの水平翼を成形する。水平翼の構成は、ウレタンの発泡体中子３０を芯にして、その周囲に炭素繊維クロス３１を巻き付ける構造とする。ウレタンの発泡体中子３０に、クロスを巻き付けることで、連続した強化繊維で構成できる。また、いわゆるフィラメントワインディグの要領で繊維を巻き付けることでも可能である。ここで用いるウレタン発泡体の物性は、８０℃（成形温度）で、０．３ＭＰａの圧力に対して２％圧縮するとして０．３ＭＰａを最大樹脂注入圧力（コアの許容圧力）とする。
【００３５】
ウレタン発泡体中子３０に炭素繊維クロス３１を巻いたプリフォーム３２を、成形型（下）９ｂに載置する。
【００３６】
成形型（上）９ａを下降させて、成形型（下）９ｂと重ね合わせて型を閉じる。
【００３７】
なお、成形型の材質としてはＦＲＰ、鋳物、構造用炭素鋼、アルミニウム合金、亜鉛合金、ニッケル電鋳、銅電鋳があげられる。型剛性、耐熱性、作業性の面から構造用炭素鋼が好適である。
【００３８】
次に、樹脂の注入についてさらに詳細を説明する。
【００３９】
成形型（上）９ａ、成形型（下）９ｂには任意に複数個の樹脂注入口（図示しない）につながる樹脂注入配管３ａ、排出口（図示しない）につながる樹脂排出配管３ｂを設けた。
樹脂注入配管３ａには樹脂注入部１００が接続されている。樹脂注入部１００は主剤・硬化剤を樹脂タンク１（主剤タンク、硬化剤タンク）にそれぞれ収容し、それぞれのタンクは加温、真空脱泡できる機構を備えている。樹脂は主剤としてエピコート８２８（油化シェルエポキシ社製、エポキシ樹脂）、硬化剤は東レブレンドのＴＲ−Ｃ３５Ｈ（イミダゾール誘導体）を混合して得た液状エポキシ樹脂を使用した。樹脂注入装置１００では事前に主剤、硬化剤を攪拌しながら４０℃で加温し、所定の粘度まで降下させ、かつ真空ポンプ８で脱泡を行った。
【００４０】
樹脂注入時にはそれぞれのタンクからシリンジポンプ１５により加圧注入する。樹脂の加圧には、シリンジポンプを用いており、シリンジを同時に押し出すことで定量性も確保することが２液混合により硬化する樹脂には好ましい。ミキサー２１で混合され樹脂注入配管３に至る。
【００４１】
樹脂排出配管３ｂは真空ポンプ８への樹脂の流入を防ぐために、樹脂排出タンク７に接続される。
【００４２】
樹脂注入時の樹脂注入配管３ａ、樹脂排出配管３ｂの開閉をコントロールするため樹脂注入バルブ４、樹脂排出バルブ６を設置する。樹脂注入バルブ４、樹脂排出バルブ６は電磁バルブやエアーオペレーションバルブを用い、たとえば流路の径を変化（ボールバルブの開度調節のような）させるバルブを用いてを事前にバルブの開度情報を入力した記憶装置を接続することで、より精度の高い開閉を行うことも好適である。
【００４３】
樹脂注入配管３ａの材料は十分な流量の確保と樹脂との適合性（温度や耐溶剤性、耐圧）を考慮する必要がある。チューブには直径５〜３０ｍｍのものを用い、樹脂の注入圧力に耐えるために１．０ＭＰａ以上の耐圧性、樹脂硬化時の温度に耐えるために１００℃以上の耐熱性が必要となり、厚みが３mm程度の“テフロン（登録商標）”チューブを用いる。材質は“テフロン（登録商標）”以外にも、“テフロン（登録商標）”に比べて安価なポリエチレンやスチール、アルミであっても問題ない。
【００４４】
樹脂排出配管３ｂの材料は、同様に十分な流量の確保と樹脂との適合性（温度や耐溶剤性、耐圧）を考慮する必要があるが基本的には樹脂注入配管３ａと同じでよい。
【００４５】
型内の密閉を保つため、シール材を型の外周に配置している。成形型（上）９ａを閉じることで、型の内部が樹脂の流路以外に連通していないことが理想的である。しかし、実質的には完全な密閉は困難であり、たとえば、樹脂注入配管３ａに配置される樹脂注入バルブ４を閉じた状態で圧力計１８の圧力をモニターし、ここでは真空ポンプ８停止後１０秒間０．０１ＭＰａを保持できた状態であれば成形上問題ないとして密閉の状態を確認することとした。
【００４６】
次に樹脂注入バルブ４を開して樹脂注入配管３ａから樹脂を加圧注入する。ここで型内圧力とは図４型内の圧力計１８にて表示される。
【００４７】
ただし、樹脂注入の初期はミキサー２１内の空気、ホース内の空気が入るため型内には流さずに図示しない分岐路から廃棄した。樹脂の注入圧は本装置では０．１〜１ＭＰａの範囲で制御できる。樹脂が型内の基材に含浸し、樹脂排出配管３ｂまで到達したら、樹脂排出バルブ６を閉じる。ほぼ同時に樹脂注入バルブ４も閉じ注入を終了する。成形型は温水源１３によって加温されており、これにより樹脂を硬化させる。
【００４８】
さらに、本発明にかかるＲＴＭ成形法では、成型成形型へ樹脂を注入している途中に、シンリンジポンプ１５に連結しているシリンダ１６の圧力を、制御部１０４からの情報により調整する。ここで言う調整とは、樹脂を注入する前の情報として、
樹脂最大圧力    ：  圧力計１８で示される圧力の上限
ウレタン発泡体中子の許容圧力。
【００４９】
ここで用いるウレタン発泡体の物性は、８０℃（成形温度）における許容圧力を０．３ＭＰａと設定している。
【００５０】
昇圧注入工程の完了時間
：  樹脂のゲル化時間が約３分であることから６０秒を設定した。
【００５１】
なお、ここで樹脂組成物のゲルタイム は、回転粘度 計を用いて測定した。  回転粘度 計としては、レオメトリック・サイエンティフィック・エフ・イー社製粘弾性測定装置ＡＲＥＳを使用した。  半径２０ｍｍの平行平板を用い、平行平板間の距離を０．５ｍｍとし、温度８０℃、周波数０．５Ｈｚで複素粘性率η＊を測定し、急激な粘度上昇が始まる時間をゲルタイムとした。
【００５２】
樹脂の注入量    ：  シリンジポンプ１５のストローク繰り返し回数を指す。
【００５３】
本実施例で使用するシリンジポンプは、主剤用硬化剤用合わせて２５０cc／ストロークであり、キャビティ容積６７０ｃｃに対して必要な廃棄樹脂量が５０％であることからその全体必要注入量１０００ｃｃを２５０ccで除算し、ストローク繰り返し回数４回を入力する。
の３種類を入力しておく。
【００５４】
樹脂注入スタートにより、シリンダ１６に圧力を加える。この圧力はスタート時点では成形サイクルを短縮することから加圧源１４の最大圧力１ＭＰａなるように圧力調整式レギュレータ１７ｂに制御信号を送信する。
【００５５】
次に、樹脂注入バルブ４を開き、成形型に樹脂を注入する。このとき、成形型内を事前に真空状態に近づけるなどの処置をすることで、より気泡の少ない成形品を得ることも可能である。
【００５６】
樹脂を注入する初期の段階には、樹脂排出バルブ６を閉じておき、成形型内に樹脂を充填する。このとき、逐次その時点の樹脂の充填量に応じて樹脂注入圧力の上昇が、圧力計１８で確認できる（図５参照）。この検出情報から、昇圧注入工程に要する時間６０秒に対して、適合しているか２０７どうかを制御部２０は判定して、適当な圧力を設定するように圧力調整式レギュレータ１７ｂに制御信号を送信する。実施例では、最初１ＭＰａの設備上最大圧力を設定したため、開始直後には圧力調整制御が行われた。
【００５７】
別の目的として、成形型内の気泡除去を促進し、より高品位な成形品質を得るために、別途指示しておいた樹脂注入圧入力値に樹脂注入圧力検出手段である圧力計１８の値が達した時点で、排出バルブ６を開き、成形型内の圧縮された空気を排出した。型内に残留している気体が急激に膨張・収縮し、さらにその気体の体積の変化に併せて急激な樹脂の流れが発生し、強化基材の間や型の表面などに残存していた気体がこの急激な樹脂の流れにより留まることができなくなり樹脂排出配管３ｂに排出される。このような、複雑な樹脂排出バルブ６の制御を実施し、樹脂の圧力が一時的に低下した場合でも、すぐに樹脂圧力が制御すべき範囲に戻るよう圧力調整式レギュレータに信号を送ることことは言うまでもない。樹脂排出バルブ６を樹脂注入過程の途中で閉状態から開状態、閉状態から開状態へは１秒以内で実施した。
【００５８】
このあと、判断（最大圧力）０．３ＭＰａに達したかどうかを、制御部は常時監視し、圧力計１８の値が、最大注入圧力に達した時点で、圧力調整式レギュレータ１７ｂをさらに制御してシリンダ１６の圧力を減じる。
【００５９】
前記した作業を継続し、判断（注入量）シリンジのストローク回数４回を満たしたら、５回目の開始時点で、排出バルブ６を閉じてから注入バルブ４を閉じ、さらに樹脂注入を終了して樹脂が硬化する間待つこととした。
の通り工程を進める。
【００６０】
この状態で３０分間放置し、硬化させる。この結果、ウレタン発泡体中子の形状を損なうことなく、良好な成型品品質を同時に得ることが出来る。
【００６１】
樹脂の強化繊維基材への含浸促進と、気泡を除去するための操作として樹脂注入バルブ４樹脂排出バルブ６の開閉には２値制御とし、開閉作業はバイスグリップを用い手作業とした。
【００６２】
硬化したら、成形型（上）を上昇させて型を開ける。成形型（下）９ｂからＲＴＭ成型物を取り外す（いわゆる脱型）。
【００６３】
他の実施例として、排出バルブ６にはボールバルブなどを用いて、ボールの回転角度をサーボモータでコントロールすることでバルブ開度を精度良く決めることができる。また、その回転の角度やタイミングをコンピュータに事前に登録することで、自動でバルブの制御を実行することが可能であり、作業者を増やすことなく容易に実現が可能であった。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、ＲＴＭ成型用の樹脂供給装置および供給方法に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】従来の樹脂注入装置の一例。
【図２】従来の樹脂注入装置の一例。
【図３】従来の樹脂注入装置の一例。
【図４】本発明の樹脂注入装置の一例
【図５】本発明の樹脂注入装置による成形型内圧力の推移。
【図６】本発明のフローチャート
【図７】本発明で用いるプリフォーム
【符号の説明】
【００６６】
１：樹脂タンク
２：樹脂
３：樹脂注入配管
４：樹脂注入バルブ
５：樹脂バルブコントローラ
６：樹脂排出バルブ
７：樹脂排出タンク
８：真空ポンプ
９ａ：成形型（上）
９ｂ：成形型（下）
１０：成形型昇降軸
１１：油圧シリンダ
１２：逆止弁
１３：温水源
１４：加圧源
１５：シリンジポンプ
１６：シリンジポンプ用油圧シリンダ
１７ａ：レギュレータ
１７ｂ：外部信号による圧力調整式レギュレータ
１８：圧力計
１９：入力部
２０：制御部
２１：ミキサー
３０：ウレタン発泡体中子
３１：炭素繊維のクロス
３２：プリフォーム
１００：樹脂注入部
１０１：成形型昇降部
１０２：樹脂排出部
１０３：成形型部
１０４：制御部
２０１：制御情報の入力
２０２：樹脂注入スタート
２０３：ポンプ駆動
２０４：判断（最大圧力）
２０５：圧力制御
２０６：判断（樹脂量）
２０７：樹脂注入調整
２０８：終了
【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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