JP4016013B2 - 積層成形物の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、積層成形物の製造方法に関し、特にＲＴＭ（Resin Transfer Molding）法を使用した積層成形物の製造方法に関する。
従来、硬化した樹脂を含む繊維質補強材がハニカム材のような多孔質コア材の両面に積層された積層成形物が広く知られている。この積層成形物は、機械的強度が優れていると共に軽量であり、しかも積層成形物の面に沿う方向の重量分布が均一であるため、主に航空機に使用されている。このような積層成形物の製造方法としては、後記する特許文献１に開示されるものが挙げられる。
この積層成形物の製造方法では、まず、図６（ａ）に示すように、多孔質コア材３１、下側接合材３３ａ（樹脂フィルム）、上側接合材３３ｂ（樹脂フィルム）及び繊維質補強材３２（ドライファブリック）を備えた積層材料３０が準備される。そして、この積層材料３０は、図６（ｂ）に示すように、下型３４ａと上型３４ｂとの間に挟み込まれる。次に、この積層材料３０には、下型３４ａ及び上型３４ｂから熱が加えられる。その結果、下側接合材３３ａ及び上側接合材３３ｂ（図６（ａ）参照）のそれぞれは、繊維質補強材３２（図６（ａ）参照）と多孔質コア材３１（図６（ａ）参照）とを接合する。そして、下型３４ａ及び上型３４ｂの間には、図６（ｂ）に示すように、樹脂注入口３５ａから熱硬化性樹脂が圧入される。熱硬化性樹脂は、下型３４ａ及び上型３４ｂの間の空気を空気抜き穴３５ｂから押し出しながら、下型３４ａ及び上型３４ｂの間に行き渡っていくと共に繊維質補強材３２に滲み込んでいく。そして、この積層材料３０に下型３４ａ及び上型３４ｂから熱が加えられることによって繊維質補強材３２に滲み込んだ熱硬化性樹脂が硬化されると、硬化した樹脂を含む繊維質補強材３２が多孔質コア材３１の両面に配置された積層成形物が得られる。
特開２００３−３９５７９号公報（段落００１８〜００２４、図１）
ところで、このような積層成形物の製造方法では、得られる積層成形物の軽量化及び積層成形物の重量の均一化を図るために、熱硬化性樹脂が多孔質コア材３１（図６（ａ）参照）の孔内に入り込むことは確実に防止されなければならない。その一方で、この製造方法において、多孔質コア材３１の孔内への熱硬化性樹脂の入り込みを確実に防止しようとすると、図６（ａ）に示すように、多孔質コア材３１と繊維質補強材３２との間に複数の下側接合材３３ａ（上側接合材３３ｂ）を配置するか、あるいは下側接合材３３ａ（上側接合材３３ｂ）の厚みを増加させる必要がある。したがって、このような製造方法では、下側接合材３３ａ（上側接合材３３ｂ）の使用量が増加するため、積層成形物の重量が増すと共に製造コストが高くなるという問題がある。
そこで、本発明は、その重量及び製造コストが低減された積層成形物の製造方法を提供することを課題とする。
前記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、第１繊維質補強材層、第１接合材層、多孔質コア材層、第２接合材層及び第２繊維質補強材層がこの順番に積層された積層成形物をバキュームアシステッド・レジン・トランスファー・モールディング法で製造する積層成形物の製造方法であって、成形型上に第１繊維質補強材を載置して、前記成形型上で前記第１繊維質補強材に熱硬化性樹脂を含浸させる第１の含浸工程と、前記第１の含浸工程で前記第１繊維質補強材に含浸させた前記熱硬化性樹脂を硬化させて第１繊維質補強材層を形成する第１の硬化工程と、前記第１の硬化工程で得られた前記第１繊維質補強材層上に、第１接合材、多孔質コア材、第２接合材及び第２繊維質補強材をこの順番に載置する載置工程と、前記載置工程の後に、前記第１繊維質補強材層、前記多孔質コア材及び前記第２繊維質補強材を前記第１接合材及び前記第２接合材によって相互に接合する接合工程と、前記接合工程の後に、前記第２繊維質補強材に前記熱硬化性樹脂を含浸させる第２の含浸工程と、前記第２の含浸工程の後に、前記第２繊維質補強材に含浸させた前記熱硬化性樹脂を硬化させて第２繊維質補強材層を形成する第２の硬化工程と、を備えることを特徴とする。
この製造方法によれば、第１繊維質補強材に含浸させた熱硬化性樹脂を硬化して形成した第１繊維質補強材層上に第１接合材層を介して多孔質コア材層を積層するので、第１繊維質補強材に熱硬化性樹脂を含浸させる第１の含浸工程では、第１繊維質補強材層上にまだ多孔質コア材層が配置されていない。したがって、この第１の含浸工程で多孔質コア材層の孔内に熱硬化性樹脂が入り込むことはない。その結果、本発明に係る製造方法では、従来の製造方法（例えば、特許文献１参照）のように、多孔質コア材３１（図６（ａ）参照）の孔内への熱硬化性樹脂の入り込みを防止するために複数の下側接合材３３ａ（図６（ａ）参照）を使用する必要がない。つまり、本発明に係る製造方法によれば、第１接合材層の厚みが第１繊維質補強材層と多孔質コア材層とを接合するためだけの必要最小限に止められるため、得られる積層成形物は、従来の製造方法で得られる積層成形物（例えば、特許文献１参照）と比較してその重量が低減される。
また、この製造方法によれば、第１接合材層の厚みが第１繊維質補強材層と多孔質コア材層とを接合するためだけの必要最小限に止められるため、得られる積層成形物は、従来の製造方法で得られる積層成形物（例えば、特許文献１参照）と比較してその製造コストが低減される。
この製造方法では、第１繊維質補強材層、多孔質コア材及び第２繊維質補強材が、第１接合材及び第２接合材によって接合される。つまり、第１繊維質補強材層と多孔質コア材との間に第１接合材からなる第１接合材層が形成されると共に、多孔質コア材と第２繊維質補強材との間に第２接合材からなる第２接合材層が形成される。また、多孔質コア材は、第１接合材層と第２接合材層との間に挟み込まれることによって多孔質コア材層を形成する。そして、第２繊維質補強材に含浸させた熱硬化性樹脂を硬化させることによって第２接合材層上に第２繊維質補強材層を形成して積層成形物は製造される。なお、第２接合材（第２接合材層）の厚みは、第２繊維質補強材に熱硬化性樹脂を含浸させる第２の含浸工程で、多孔質コア材の孔内に熱硬化性樹脂が入り込まない程度の厚みに設定すればよい。
本発明によれば、その重量及び製造コストが低減された積層成形物の製造方法を提供することができる。
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、実施形態に係る積層成形物としての積層パネルの断面図である。
（積層成形物）
図１に示すように、特許請求の範囲にいう積層成形物としての積層パネル１（以下、単に「積層パネル１」という）は、硬化した樹脂を含有する第１繊維質補強材層１１と、第１接合材層１２と、多孔質コア材層１３と、第２接合材層１４と、硬化した樹脂を含有する第２繊維質補強材層１５とがこの順番に積層された積層体である。
図１に示すように、特許請求の範囲にいう積層成形物としての積層パネル１（以下、単に「積層パネル１」という）は、硬化した樹脂を含有する第１繊維質補強材層１１と、第１接合材層１２と、多孔質コア材層１３と、第２接合材層１４と、硬化した樹脂を含有する第２繊維質補強材層１５とがこの順番に積層された積層体である。
第１繊維質補強材層１１は、後記するように第１繊維質補強材１１ａ（図３（ａ）参照）に熱硬化性樹脂Ｒ（図３（ｂ）参照）を含浸させた後に、この熱硬化性樹脂Ｒを硬化させたものである。
第１繊維質補強材１１ａ（図３（ａ）参照）としては、例えば、繊維の織布及び不織布が挙げられ、前記繊維としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、ケブラー（Kevlar）（登録商標）繊維、ポリエステル繊維、スペクトル繊維等が挙げられる。
熱硬化性樹脂Ｒ（図３（ｂ）参照）としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
この第１繊維質補強材層１１は、積層パネル１に靱性を付与するものであり、本実施形態の積層パネル１は、このような第１繊維質補強材層１１を３層備えている。
第１接合材層１２は、第１繊維質補強材層１１と、次に説明する多孔質コア材層１３とを接合するためのものである。この第１接合材層１２の厚みは、第２接合材層１４の厚みの略半分の厚みになるように設定されている。本実施形態での第１接合材層１２は、熱硬化性樹脂を含む層で形成されている。この熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。この第１接合材層１２は、例えば、第１繊維質補強材層１１上に塗布した熱硬化性樹脂を、あるいは第１繊維質補強材層１１上に積層した熱硬化性樹脂を含むプリプレグ等のシート部材を後記するようにして硬化させることによって形成することができる。
多孔質コア材層１３は、積層パネル１の心材となるものであり、この多孔質コア材層１３としては、例えば、ハニカム材、発泡体等で形成されるものが挙げられ、中でもハニカム材で形成されたものは、積層パネル１の厚み方向における耐圧縮力等の機械的強度が増大するので好ましい。
第２接合材層１４は、多孔質コア材層１３と、次に説明する第２繊維質補強材層１５とを接合するものである。また、この第２接合材層１４は、後記するように第２繊維質補強材１５ａ（図４（ｂ）参照）に熱硬化性樹脂Ｒを含浸させる際に、熱硬化性樹脂Ｒが多孔質コア材層１３の孔内に入り込まないようにシール性を発現するものでもある。本実施形態での第２接合材層１４は、熱硬化性樹脂を含む層で形成されている。この熱硬化性樹脂としては、第１接合材層１２に使用されるものと同様のものが挙げられる。そして、この第２接合材層１４は、例えば、多孔質コア材層１３上に塗布した熱硬化性樹脂を、あるいは多孔質コア材層１３上に積層した熱硬化性樹脂を含むプリプレグ等のシート部材を後記するようにして硬化させることによって形成することができる。
第２繊維質補強材層１５は、第１繊維質補強材層１１と同様の材料で形成されている。本実施形態の積層パネル１は、このような第２繊維質補強材層１５を３層備えている。
次に、本実施形態に係る積層パネルの製造方法及びこの製造方法に使用する製造装置について適宜図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図２は、図１の積層パネルの製造方法に使用される製造装置の模式図、図３（ａ）乃至図３（ｃ）及び図４（ａ）乃至図４（ｃ）は、図１の積層パネルの製造工程を示す模式図である。なお、図３（ａ）乃至図３（ｃ）及び図４（ａ）乃至図４（ｃ）中、図２に示す樹脂タンク２４、樹脂トラップ２５、真空ポンプ２６及び第３配管２９は、その記載を省略している。
ここでは、本実施形態に係る積層パネルの製造方法についての説明に先立って、この積層パネルの製造方法に使用される製造装置（以下、単に「積層パネル製造装置という」）について説明する。
（積層パネル製造装置）
図２に示すように、積層パネル製造装置２は、積層材料２０が載置される成形型２１と、成形型２１上で積層材料２０を覆うバッグフィルム２２とを備えており、ＶＡＲＴＭ（Vacuum-Assisted Resin Transfer Molding）法を使用することができるように構成されている。
図２に示すように、積層パネル製造装置２は、積層材料２０が載置される成形型２１と、成形型２１上で積層材料２０を覆うバッグフィルム２２とを備えており、ＶＡＲＴＭ（Vacuum-Assisted Resin Transfer Molding）法を使用することができるように構成されている。
成形型２１は、その上面が平面の板状体であり、その上面に積層材料２０を載置することができるようになっている。そして、成形型２１には、図示しないヒータが設けられており、積層材料２０を加熱することができるようになっている。
バッグフィルム２２は、成形型２１上で積層材料２０を封止することができるようにその端縁がシーリングテープ２３で密着している。なお、このバッグフィルム２２は、成形型２１上に載置された積層材料２０を取り替える際に、成形型２１から剥離可能になっていると共に、成形型２１に再密着させることができるようになっている。
この積層パネル製造装置２は、樹脂タンク２４と、樹脂トラップ２５と、真空ポンプ２６とをさらに備えている。
樹脂タンク２４は、前記した熱硬化性樹脂Ｒを貯留するものである。この積層パネル製造装置２では、積層材料２０に熱硬化性樹脂Ｒの含浸が可能なように、バッグフィルム２２と成形型２１との間と、樹脂タンク２４内とが第１配管２７を介して連通するようになっている。そして、第１配管２７には、バルブ２７ａが設けられている。
樹脂トラップ２５は、バッグフィルム２２と成形型２１との間から真空ポンプ２６によって吸い出される熱硬化性樹脂Ｒを捕獲して、真空ポンプ２６に熱硬化性樹脂Ｒが流れ込まないようにするためのものである。この積層パネル製造装置２では、バッグフィルム２２と成形型２１との間と、樹脂トラップ２５内とが第２配管２８を介して連通するようになっている。そして、第２配管２８には、バルブ２８ａが設けられている。
真空ポンプ２６は、第３配管２９によって樹脂トラップ２５と接続されている。この積層パネル製造装置２では、真空ポンプ２６が吸引することによって、第２配管２８、樹脂トラップ２５及び第３配管２９を介して、真空ポンプ２６がバッグフィルム２２と成形型２１との間の圧力を減じることができるようになっている。
（積層パネルの製造方法）
次に、前記した積層パネル製造装置の動作を説明しつつ、本実施形態に係る積層パネルの製造方法について説明する。
次に、前記した積層パネル製造装置の動作を説明しつつ、本実施形態に係る積層パネルの製造方法について説明する。
図３（ａ）に示すように、本実施形態に係る積層パネル１（図１参照）の製造方法では、まず重ね合わせられた３枚の第１繊維質補強材１１ａが成形型２１とバッグフィルム２２との間に気密に配置される。次に、バルブ２７ａ及びバルブ２８ａを開放すると共に真空ポンプ２６（図２参照）を起動させると、図３（ｂ）に示すように、樹脂タンク２４（図２参照）に貯留された熱硬化性樹脂Ｒは、バッグフィルム２２と成形型２１との間に充填される。なお、本実施形態では、熱硬化性樹脂Ｒとして、ＣＹＴＥＣ社製のエポキシ樹脂（商品名ＣＹＣＯＭ８２３ＲＴＭ（登録商標））が使用された。
その結果、第１繊維質補強材１１ａには、熱硬化性樹脂Ｒが含浸される。なお、このときの熱硬化性樹脂Ｒの温度は、室温（例えば、２５℃）程度に設定すればよい。この熱硬化性樹脂Ｒを第１繊維質補強材１１ａに含浸させる工程は、特許請求の範囲にいう「第１の含浸工程」に相当する。
次いで、バルブ２７ａを閉鎖してバルブ２８ａを開放すると共に、真空ポンプ２６（図２参照）を起動させると、バッグフィルム２２と成形型２１との間の圧力が減じられる。このときのバッグフィルム２２と成形型２１との間の圧力は、真空度で−９３３ｈＰａ（−７００ｍｍＨｇ）程度に設定すればよい。
その結果、図示しないが、第１繊維質補強材１１ａは、バッグフィルム２２によって成形型２１に向けて押圧されることとなり、第１繊維質補強材１１ａは、成形型２１の上面に沿うようにパネル状の形状をなす。この際、第１繊維質補強材１１ａに含まれる余剰分の熱硬化性樹脂Ｒは、真空ポンプ２６（図２参照）によって吸い出されて樹脂トラップ２５（図２参照）に捕獲される。
その結果、図示しないが、第１繊維質補強材１１ａは、バッグフィルム２２によって成形型２１に向けて押圧されることとなり、第１繊維質補強材１１ａは、成形型２１の上面に沿うようにパネル状の形状をなす。この際、第１繊維質補強材１１ａに含まれる余剰分の熱硬化性樹脂Ｒは、真空ポンプ２６（図２参照）によって吸い出されて樹脂トラップ２５（図２参照）に捕獲される。
そして、図３（ｃ）に示すように、熱硬化性樹脂Ｒを含む第１繊維質補強材１１ａ（図３（ｂ）参照）が成形型２１によって加熱されると、熱硬化性樹脂Ｒが硬化することによって第１繊維質補強材層１１が形成される。なお、熱硬化性樹脂Ｒの加熱温度は１２５℃程度に設定し、加熱時間は２時間程度に設定すればよい。この第１繊維質補強材１１ａに含浸させた熱硬化性樹脂Ｒを硬化させて第１繊維質補強材層１１を形成する工程は、特許請求の範囲にいう「第１の硬化工程」に相当する。
次に、図４（ａ）に示すように、得られた第１繊維質補強材層１１上に、１枚の第１接合材１２ａ、多孔質コア材１３ａ、２枚の第２接合材１４ａ及び３枚の第２繊維質補強材１５ａがこの順番に重ね合わせられる。これらは、成形型２１とバッグフィルム２２との間に気密に配置される。なお、ここでは第１接合材１２ａ及び第２接合材１４ａとして、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂（三菱レイヨン社製、商品名ＬＣ１７））を含むシート部材が使用されているが、第１接合材１２ａ及び第２接合材１４ａは、それぞれ第１繊維質補強材層１１上に塗布された熱硬化性樹脂、そして多孔質コア材１３ａ上に塗布された熱硬化性樹脂であってもよい。また、この熱硬化性樹脂は、主剤と硬化剤とからなるものを使用することができ、このような熱硬化性樹脂としては、例えば、ナガセケムテックス社製のＡＶ１３８（主剤）及びＨＶ９９８（硬化剤）からなるものを挙げることができる。
この重ね合わせの工程は、特許請求の範囲にいう「載置工程」に相当する。
この重ね合わせの工程は、特許請求の範囲にいう「載置工程」に相当する。
次に、図４（ａ）に示すように、バルブ２７ａを閉鎖してバルブ２８ａを開放すると共に、真空ポンプ２６（図２参照）を起動させると、バッグフィルム２２と成形型２１との間の圧力が減じられる。このときのバッグフィルム２２と成形型２１との間の圧力は、真空度で−９３３ｈＰａ（７００ｍｍＨｇ）程度に設定すればよい。その結果、図４（ａ）に示すように、第１接合材１２ａ、多孔質コア材１３ａ、第２接合材１４ａ及び第２繊維質補強材１５ａは、バッグフィルム２２によって第１繊維質補強材層１１に向けて押圧される。次いで、第１接合材１２ａ及び第２接合材１４ａが成形型２１によって加熱される。なお、第１接合材１２ａ及び第２接合材１４ａの加熱温度は、室温以上の温度であればよい。また、第１接合材１２ａ及び第２接合材１４ａは、例えば７０℃程度で６時間程度加熱してもよい。
そして、第１接合材１２ａ及び第２接合材１４ａのそれぞれは、加熱されることによって硬化し、第１接合材層１２（図１参照）及びを形成すると共に第２接合材層１４（図１参照）を形成する。この際、２枚の第２接合材１４ａは一体となる。そして、第１接合材層１２及び第２接合材層１４は、多孔質コア材１３ａの両面に存在する孔の開口を塞ぐと共に、第１接合材層１２は、第１繊維質補強材層１１と多孔質コア材１３ａとを接合し、第２接合材層１４は、多孔質コア材１３ａと第２繊維質補強材１５ａとを接合する。なお、第１接合材層１２及び第２接合材層１４の冷却温度は、４０℃程度に設定し、冷却時間は、１時間程度に設定すればよい。そして、形成された第１接合材層１２及び第２接合材層１４に挟まれる多孔質コア材１３ａは、図１に示すように、積層パネル１中で多孔質コア材層１３を形成する。なお、このような第１繊維質補強材層１１、多孔質コア材１３ａ及び第２繊維質補強材１５ａを第１接合材１２ａ及び第２接合材１４ａによって相互に接合する接合する工程は、特許請求の範囲にいう「接合工程」に相当する。
次に、バルブ２７ａ及びバルブ２８ａを開放すると共に真空ポンプ２６（図２参照）を起動させると、図４（ｂ）に示すように、樹脂タンク２４（図２参照）に貯留された熱硬化性樹脂Ｒは、バッグフィルム２２と成形型２１との間に充填される。その結果、第２繊維質補強材１５ａには、熱硬化性樹脂Ｒが含浸される。なお、このときの熱硬化性樹脂Ｒの温度は、前記したと同様に室温（例えば、２５℃）程度に設定すればよい。この熱硬化性樹脂Ｒを第２繊維質補強材１５ａに含浸させる工程は、特許請求の範囲にいう「第２の含浸工程」に相当する。
次いで、バルブ２７ａを閉鎖してバルブ２８ａを開放すると共に、真空ポンプ２６（図２参照）を起動させると、バッグフィルム２２と成形型２１との間の圧力が減じられる。このときのバッグフィルム２２と成形型２１との間の圧力は、真空度で−９３３Ｐａ（−７００ｍｍＨｇ）程度に設定すればよい。
その結果、図示しないが、第２繊維質補強材１５ａは、バッグフィルム２２によって成形型２１に向けて押圧されることとなる。この際、第２繊維質補強材１５ａに含まれる余剰分の熱硬化性樹脂Ｒは、真空ポンプ２６（図２参照）によって吸い出されて樹脂トラップ２５（図２参照）に捕獲される。
その結果、図示しないが、第２繊維質補強材１５ａは、バッグフィルム２２によって成形型２１に向けて押圧されることとなる。この際、第２繊維質補強材１５ａに含まれる余剰分の熱硬化性樹脂Ｒは、真空ポンプ２６（図２参照）によって吸い出されて樹脂トラップ２５（図２参照）に捕獲される。
そして、図４（ｃ）に示すように、熱硬化性樹脂Ｒを含む第２繊維質補強材１５ａが成形型２１によって加熱されると、熱硬化性樹脂Ｒが硬化することによって第２繊維質補強材層１５が形成される。なお、熱硬化性樹脂Ｒの加熱温度は１２５℃程度に設定し、加熱時間は２時間程度に設定すればよい。この第２繊維質補強材１５ａに含浸させた熱硬化性樹脂Ｒを硬化させて第２繊維質補強材層１５を形成する工程は、特許請求の範囲にいう「第２の硬化工程」に相当する。
そして、このように第２繊維質補強材層１５を形成することによって、図４（ｃ）に示すように、成形型２１上には、硬化した熱硬化性樹脂Ｒを含有する第１繊維質補強材層１１と、第１接合材層１２と、多孔質コア材層１３と、第２接合材層１４と、硬化した熱硬化性樹脂Ｒを含有する第２繊維質補強材層１５とがこの順番に積層された積層パネル１（図１参照）が得られる。
このような積層パネル１の製造方法によれば、第１繊維質補強材１１ａに含浸させた熱硬化性樹脂Ｒ（図３（ｂ）参照）を硬化して形成した第１繊維質補強材層１１（図３（ｃ）参照）上に、第１接合材層１２を介して多孔質コア材層１３（図４（ｂ）参照）を積層するので、図３（ｂ）に示すように、第１繊維質補強材１１ａに熱硬化性樹脂Ｒを含浸させる含浸工程では、第１繊維質補強材１１ａ上に多孔質コア材１３ａ（図４（ａ）参照）がまだ配置されていない。したがって、この熱硬化性樹脂Ｒの含浸工程で多孔質コア材１３ａ（多孔質コア材層１３（図４（ｂ）参照））の孔内に熱硬化性樹脂Ｒが入り込むことはない。その結果、本実施形態における製造方法では、従来の製造方法（例えば、特許文献１参照）のように、多孔質コア材３１（図６（ａ）参照）の孔内への熱硬化性樹脂の入り込みを防止するために複数枚の下側接合材３３ａ（図６（ａ）参照）を使用する必要がない。つまり、本実施形態における製造方法によれば、図１に示すように、第１接合材層１２の厚みが第１繊維質補強材層１１と多孔質コア材層１３とを接合するためだけの必要最小限に止められるため、得られる積層パネル１（図１参照）は、従来の製造方法で得られる積層パネル等の積層成形物（例えば、特許文献１参照）と比較してその重量が低減される。
また、本実施形態に係る製造方法によれば、前記したように第１接合材層１２の厚みが第１繊維質補強材層１１と多孔質コア材層１３とを接合するためだけの必要最小限に止められるため、得られる積層パネル１は、従来の製造方法で得られる積層パネル等の積層成形物（例えば、特許文献１参照）と比較してその製造コストが低減される。
また、本実施形態に係る製造方法によれば、図４（ｃ）に示すように、多孔質コア材層１３の両面に第１繊維質補強材層１１及び第２繊維質補強材層１５が配置された機械的強度に優れた積層パネル１を得ることができる。
また、本実施形態に係る製造方法によれば、図４（ａ）に示すように、使用する第１接合材１２ａが１枚であり、従来の製造方法（例えば、特許文献１参照）のように複数の下側接合材３３ａ（図６（ａ）参照）を繊維質補強材３２（図６（ａ）参照）上に重ね合わせる必要がないので、重ね合わせの工数が低減される。
また、本実施形態に係る製造方法によれば、図４（ａ）に示すように、使用する第１接合材１２ａが１枚であり、従来の製造方法（例えば、特許文献１参照）のように複数の下側接合材３３ａ（図６（ａ）参照）を必要としないので、積層パネル１自体の厚みが低減される。その結果、この製造方法によれば、例えば、成形型２１の上面が凹凸のある立体的形状を呈している場合には、得られる積層パネル１の成形型２１に対する賦型性が優れる。
また、本実施形態に係る製造方法は、従来の製造方法（例えば、特許文献１参照）のように、成形型として上型３４ｂ（図６（ｂ）参照）を必要としない。したがって、本実施形態に係る製造方法によれば、成形型の費用を削減することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、前記実施形態における製造方法では、第１繊維質補強材１１ａ及び第２繊維質補強材１５ａに熱硬化性樹脂Ｒを含浸させる含浸工程で、図２に示すように、真空ポンプ２６で吸引することによって樹脂タンク２４から成形型２１とバッグフィルム２２の間に熱硬化性樹脂Ｒを充填したが、これに代えて、真空ポンプ２６で成形型２１とバッグフィルム２２との間の圧力を低減した後に、成形型２１とバッグフィルム２２との間に熱硬化性樹脂Ｒを圧入するものであってもよい。この際の熱硬化性樹脂Ｒの注入圧力は、２０２６ｈＰａ（２気圧）程度に設定すればよい。
また、前記実施形態における製造方法では、図４（ａ）に示すように、第１繊維質補強材層１１、多孔質コア材１３ａ及び第２繊維質補強材１５ａを第１接合材１２ａ及び第２接合材１４ａによって相互に接合する接合工程が、一つの加熱工程で行われているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、まず第１繊維質補強材層１１上に第１接合材１２ａ及び多孔質コア材１３ａを重ね合わせた後、第１接合材１２ａを加熱することによって第１繊維質補強材層１１及び多孔質コア材１３ａを接合する工程と、多孔質コア材１３ａ上に第２接合材１４ａ及び第２繊維質補強材１５ａを重ね合わせた後、第２接合材１４ａを加熱することによって多孔質コア材１３ａ及び第２繊維質補強材１５ａを接合する工程とを有するものであってもよい。
また、前記実施形態では、第１接合材層１２及び第２接合材層１４として、熱硬化性樹脂からなるものを挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、熱可塑性樹脂からなる第１接合材層１２及び第２接合材層１４を備えるものであってもよい。この熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂等が挙げられる。
また、前記実施形態における製造方法では、成形型２１（図２参照）として、その上面が平面の板状体を使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その上面に凹凸が形成された成形型を使用するものであってもよい。
また、前記実施形態における製造方法では、図３（ａ）に示すように、成形型２１と第１繊維質補強材１１ａとが直に接し、図４（ａ）に示すように、バッグフィルム２２と第２繊維質補強材１５ａとが直に接するようになっているが、本発明の製造方法は、成形型２１と第１繊維質補強材１１ａとの間及びバッグフィルム２２と第２繊維質補強材１５ａとの間に離型シートを介在させるものであってもよい。
また、前記実施形態に係る積層パネル１（図１参照）では、第２接合材層１４が熱硬化性樹脂からなる１層で形成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図５に示すように、第２接合材層１４中にガラスマット層１６のような他の材料層が介設された積層パネル１ａ（積層成形物）であってもよい。また、第２接合材層１４中に介設される他の材料層は１層であってもよいし、２層以上であってもよい。
１ 積層パネル（積層成形物）
１ａ 積層パネル（積層成形物）
１１ 第１繊維質補強材層
１１ａ 第１繊維質補強材
１２ 第１接合材層
１２ａ 第１接合材
１３ 多孔質コア材層
１３ａ 多孔質コア材
１４ 第２接合材層
１４ａ 第２接合材
１５ 第２繊維質補強材層
１５ａ 第２繊維質補強材
２１ 成形型
Ｒ 熱硬化性樹脂
１ａ 積層パネル（積層成形物）
１１ 第１繊維質補強材層
１１ａ 第１繊維質補強材
１２ 第１接合材層
１２ａ 第１接合材
１３ 多孔質コア材層
１３ａ 多孔質コア材
１４ 第２接合材層
１４ａ 第２接合材
１５ 第２繊維質補強材層
１５ａ 第２繊維質補強材
２１ 成形型
Ｒ 熱硬化性樹脂
Claims (1)
- 第１繊維質補強材層、第１接合材層、多孔質コア材層、第２接合材層及び第２繊維質補強材層がこの順番に積層された積層成形物をバキュームアシステッド・レジン・トランスファー・モールディング法で製造する積層成形物の製造方法であって、
成形型上に第１繊維質補強材を載置して、前記成形型上で前記第１繊維質補強材に熱硬化性樹脂を含浸させる第１の含浸工程と、
前記第１の含浸工程で前記第１繊維質補強材に含浸させた前記熱硬化性樹脂を硬化させて第１繊維質補強材層を形成する第１の硬化工程と、
前記第１の硬化工程で得られた前記第１繊維質補強材層上に、第１接合材、多孔質コア材、第２接合材及び第２繊維質補強材をこの順番に載置する載置工程と、
前記載置工程の後に、前記第１繊維質補強材層、前記多孔質コア材及び前記第２繊維質補強材を前記第１接合材及び前記第２接合材によって相互に接合する接合工程と、
前記接合工程の後に、前記第２繊維質補強材に前記熱硬化性樹脂を含浸させる第２の含浸工程と、
前記第２の含浸工程の後に、前記第２繊維質補強材に含浸させた前記熱硬化性樹脂を硬化させて第２繊維質補強材層を形成する第２の硬化工程と、
を備えることを特徴とする積層成形物の製造方法。
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