JPWO2008114809A1 - 真空ｒｔｍ成形方法 - Google Patents

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Abstract

強化繊維基材の一面上に樹脂拡散媒体を配置し、全体をバッグ材で覆ってバッグ材内部を減圧し、樹脂を樹脂拡散媒体に注入して実質的に面内方向に拡散させた後強化繊維基材の厚み方向に含浸させるに際し、強化繊維基材の面方向における強化繊維基材の各樹脂含浸部間の目付または密度の差に対応させて、あるいは、強化繊維基材の各樹脂含浸部間の、強化繊維基材の面方向における樹脂含浸開始部から樹脂含浸完了部までの長さの差に対応させて、樹脂拡散媒体自体の樹脂拡散の際の流動抵抗を、強化繊維基材の面内方向に変化させることを特徴とする真空ＲＴＭ成形方法。強化繊維基材に面内方向における樹脂流動性の変化が存在する場合に、その変化を樹脂拡散媒体側で吸収でき、安定して確実に所望の成形品を得ることが可能になる。

Description

本発明は、真空ＲＴＭ(Resin Transfer Molding)成形方法に関し、とくに、強化繊維基材全体にわたって均一に樹脂を含浸させることができ、安定して優れた品質の繊維強化樹脂（ＦＲＰ）成形品を得ることが可能な真空ＲＴＭ成形方法に関する。
強化繊維基材（通常、プリフォームとして賦形された強化繊維基材）の一面全面にわたって樹脂拡散媒体を配置し、全体をバッグ材で覆ってバッグ材内部を減圧し、樹脂を樹脂拡散媒体に向けて注入し、注入樹脂を先ず実質的に樹脂拡散媒体の面内方向に拡散させた後、樹脂拡散媒体から強化繊維基材の厚み方向に含浸させるようにした真空ＲＴＭ成形方法が知られている。このような真空ＲＴＭ成形方法においては、プリフォームの樹脂流動性が不均一な場合、プリフォームに含浸される樹脂のプリフォーム内での流動時間に差が出るため、未含浸部が生じたり、先に含浸した樹脂が、減圧吸引口とプリフォームとの間の吸気経路を遮断することがあり、後の樹脂含浸を阻害したりする問題が生じる場合がある。例えば、プリフォームに厚みが異なる部分が存在する場合や、プリフォームの長手方向において樹脂を含浸させるべき長さや幅の異なる部分（樹脂含浸長の異なる部分）が存在する場合、これらの部分によって樹脂のプリフォーム内での流動時間に差が出るため、未含浸部が生じたり、先に含浸した樹脂が後の樹脂含浸を阻害したりする問題が生じる場合がある。
真空ＲＴＭ成形方法において樹脂拡散媒体による樹脂の拡散性を向上し、成形品の表面特性を改善するために、配置する樹脂拡散媒体の枚数を増加させる技術が知られているが（例えば、特許文献１）、単に全面にわたって樹脂拡散媒体の枚数を増加させるだけでは、樹脂拡散媒体自体の内部流動性は改善できるものの、樹脂拡散媒体から強化繊維基材に樹脂を含浸させる際に、強化繊維基材の樹脂流動性に変化が存在する場合の、上記のような問題に対応することはできない。また、樹脂拡散媒体部分で多量の樹脂が拡散されるため、樹脂の無駄が多くなるおそれがある。
また、大型の面状体を真空ＲＴＭ成形するに際し、樹脂注入ポートを多数設ける提案もなされているが（例えば、特許文献２）、樹脂拡散媒体への樹脂注入は改善されても、樹脂拡散媒体から強化繊維基材に樹脂を含浸させる際に、強化繊維基材の樹脂流動性に変化が存在する場合の、前記のような問題に対応することはできない。
さらに、網状立体構造の樹脂拡散媒体を使用する技術も提案されているが（例えば、特許文献３）、強化繊維基材の樹脂流動性に変化への対応に関する言及はない。
特開２００４−１８８７５０号公報 特開２００３−０１１１３６号公報 特開２００４−２４９５２７号公報
そこで本発明の課題は、真空ＲＴＭ成形方法において強化繊維基材に面内方向に樹脂流動性の変化が存在する場合に、その変化を樹脂拡散媒体側で吸収できるようにし、製品または製品の主要構成部分となる樹脂含浸強化繊維基材について、未含浸部が生じたり、先に含浸した樹脂が後の樹脂含浸を阻害したりする問題の発生を防止し、安定して確実に所望の成形品を得ることが可能な、真空ＲＴＭ成形方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る真空ＲＴＭ成形方法は、強化繊維基材の一面上に、好ましくは全面にわたって、樹脂拡散媒体を配置し、全体をバッグ材で覆ってバッグ材内部を減圧し、樹脂を前記樹脂拡散媒体に注入して実質的に面内方向に拡散させた後前記強化繊維基材の厚み方向に含浸させる真空ＲＴＭ成形方法において、前記強化繊維基材の一面に沿う方向における強化繊維基材の各樹脂含浸部間の目付または密度の差に対応させて、あるいは、前記強化繊維基材の各樹脂含浸部間の、前記強化繊維基材の一面に沿う方向における樹脂含浸開始部から樹脂含浸完了部までの長さの差に対応させて、前記樹脂拡散媒体自体の樹脂拡散の際の流動抵抗を、前記強化繊維基材の面内方向に変化させることを特徴とする方法からなる。流動抵抗は、本発明では後述の方法によって測定できる。
すなわち、強化繊維基材側の面内方向に樹脂流動性の変化、とくに強化繊維基材の樹脂拡散媒体が配置された面に沿う方向における強化繊維基材の各樹脂含浸部の目付または密度の差（変化）による樹脂流動性の変化、あるいは、強化繊維基材の各樹脂含浸部間の、強化繊維基材の樹脂拡散媒体が配置された面に沿う方向における樹脂含浸開始部から樹脂含浸完了部までの長さの差（変化）による樹脂流動性の変化に対応させて、樹脂拡散媒体自体の樹脂拡散の際の流動抵抗を変化させ、強化繊維基材側の樹脂流動性の変化を樹脂拡散媒体側で吸収（調整）できるようにしたものである。その結果、強化繊維基材の各樹脂含浸部においては、樹脂が、樹脂拡散媒体からの樹脂含浸開始部から、強化繊維基材内を流動して樹脂含浸完了部に至るまでの時間が均一化され、強化繊維基材に対しては、未含浸部が生じたり、先に含浸した樹脂が後の樹脂含浸を阻害したりする問題の発生が防止される。したがって、強化繊維基材全体にわたって均一に樹脂が含浸された成形品が得られることになる。
上記本発明に係る真空ＲＴＭ成形方法においては、樹脂拡散媒体を、複数の樹脂拡散媒体を積層して形成し、上記流動抵抗を、樹脂拡散媒体の積層枚数を強化繊維基材の面内方向に変化させることにより変化させることができる。あるいは、流動抵抗を、樹脂拡散媒体の空隙率（空隙量）を強化繊維基材の面内方向に変化させることにより変化させることもできる（つまり、樹脂拡散媒体の嵩密度を面内方向に変化させる）。
この本発明に係る真空ＲＴＭ成形方法においては、上記流動抵抗の最大値と最小値の間に１．２倍以上の差を持たせることが好ましく、これによって従来技術に対して明確な有意差を持たせることができ、樹脂拡散媒体の単なる製造上の誤差（厚みのばらつき等）に対して明確に区別できる。
このように、本発明に係る真空ＲＴＭ成形方法では、強化繊維基材側の樹脂流動性の変化を樹脂拡散媒体側にて適切に吸収できる。したがって、本発明に係る方法は、強化繊維基材の厚みが該強化繊維基材の面内方向に変化している場合や、強化繊維基材の密度が該強化繊維基材の面内方向に変化している場合等に、有効なものである。
上記本発明に係る方法において、強化繊維基材の厚みの最大値が最小値の１．５倍以上である場合、最大厚みと最小厚みにおいて、樹脂が強化繊維基材の厚み方向に完全に含浸する時間の差が明確に大きくなるため、本発明による効果がより明確になる。
また、該強化繊維基材が、炭素繊維からなる強化繊維糸条群と、該強化繊維糸条群と交差する方向の補助繊維糸条群から構成されている一方向織物である場合、炭素繊維は単糸径が細く、かつ、一方向織物は強化繊維糸条間の空隙が小さい形態であるため、強化繊維基材の厚み方向の樹脂含浸速度が低く、本発明の効果がより明確となる。
さらに、本発明に係る真空ＲＴＭ成形方法では、樹脂が樹脂拡散媒体に樹脂注入ラインを介して注入され、該樹脂注入ラインに対して垂直方向の強化繊維基材の長さが該強化繊維基材の面内方向に変化している場合等にも、有効である。
本発明は、上記のような本発明に係る真空ＲＴＭ成形方法により強化繊維基材に樹脂を含浸させる工程を有する、繊維強化樹脂成形品の製造方法も提供する。
本発明に係る真空ＲＴＭ成形方法によれば、強化繊維基材側に面内方向の樹脂流動性の変化がある場合、それに対応させて樹脂拡散媒体自体の樹脂拡散の際の流動抵抗を強化繊維基材の面内方向に変化させることにより吸収できるようにしたので、強化繊維基材への樹脂含浸開始部から、強化繊維基材内を流動して樹脂含浸完了部に至るまでの樹脂含浸時間を、強化繊維基材の全体にわたって均一化することが可能となり、樹脂の未含浸部の発生や、先に含浸した樹脂が後の樹脂含浸を阻害したりする問題の発生を防止して、肉厚変化や幅変化のある製品に対しても、欠陥のない均一な品質の成形品を得ることが可能になる。
本発明が適用される真空ＲＴＭ成形方法の一例を示す概略構成図である。 本発明に係る真空ＲＴＭ成形方法の適用対象の一例を示す強化繊維基材のプリフォームと樹脂拡散媒体の部分斜視図である。 本発明に係る真空ＲＴＭ成形方法の適用対象の別の例を示す強化繊維基材のプリフォームの平面図である。 本発明に係る真空ＲＴＭ成形方法における樹脂拡散媒体の流動抵抗の測定方法を示す測定装置の概略構成図である。 図４の測定装置の概略平面図である。
符号の説明
１ 成形型
２ 強化繊維基材のプリフォーム
３ ピールプライ
４ 樹脂拡散媒体
５ バッグ材としてのバッグフィルム
６ シール材
７ 吸引口
８ 樹脂注入口
１１ 強化繊維基材のプリフォーム
１２ 樹脂拡散媒体
１３ 吸引口
１４ 樹脂注入口
２１ 強化繊維基材のプリフォーム
２２ 樹脂注入ライン
２３ 減圧吸引ライン
以下に、本発明の望ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。
本発明に係る真空ＲＴＭ成形方法は、例えば図１に示すように行われる。図１に示す方法においては、成形型１上に、強化繊維基材が所定の形状に賦形されたプリフォーム２が配置され、その一面上に全面にわたって、本実施態様では離型用のピールプライ３を介して樹脂拡散媒体４が配置される。樹脂拡散媒体４には、強化繊維基材よりも樹脂流動抵抗の低い材料が選択される。これら全体が、バッグ材としてのバッグフィルム５で覆われ、周囲がシール材６を介してシールされる。バッグフィルム５で覆われた内部が、吸引口７を介しての真空吸引により減圧され、減圧後に、樹脂注入口８を介して樹脂が注入される。注入された樹脂は、先ず、実質的に流動抵抗の低い材料からなる樹脂拡散媒体４の面内方向に拡散され、しかる後に、樹脂拡散媒体４から強化繊維基材のプリフォーム２の厚み方向に含浸されていく。勿論、樹脂拡散媒体４内での拡散中にも、多少の樹脂はプリフォーム２に含浸されていくが、樹脂拡散媒体４内での拡散速度の方がプリフォーム２への含浸速度に比べてはるかに高いため、実質的にこのような樹脂流動形態となる。
このような真空ＲＴＭ成形において、強化繊維基材のプリフォームに、面内方向において樹脂流動抵抗に変化が存在する場合、前述したような問題が生じる。例えば、図２に示すように、プリフォーム１１に樹脂拡散媒体１２が配置された面に沿う方向において厚みの変化、したがって目付の変化が存在する場合、例えば、樹脂注入口１４側から吸引口１３側に向かって樹脂が樹脂拡散媒体１２内を矢印Ａ方向に拡散され、拡散されてきた樹脂がプリフォーム１１に含浸されるとき、プリフォーム１１の各樹脂含浸部に厚み差があるため、各樹脂含浸部における厚みの全体にわたって含浸する時間にばらつきが生じる。つまり、厚みの厚い部位では含浸時間が長くなり、厚みの薄い部位では短くなって早く含浸が完了する。したがって、厚みの厚い部位では未含浸部が生じやすくなる。また、厚みの薄い部位では樹脂が早く含浸するため、含浸した樹脂が吸引口１３とプリフォーム１１間の吸引経路を絶って、厚みの厚い部位の樹脂の含浸を阻害する可能性がある。
しかし本発明では、この強化繊維基材のプリフォーム１１側の厚みの変化に起因する樹脂流動性の変化に対応させて、樹脂拡散媒体１２自体の樹脂拡散の際の流動抵抗が、プリフォーム１１の面内方向に変化される。つまり、樹脂の含浸時間が長くかかる部分に対しては、流動性が高い樹脂拡散媒体を配置し、樹脂の含浸時間が短い部分には流動性の低い樹脂拡散媒体を配置する。具体的には、例えば、プリフォーム１１の厚みの厚い部分に対しては、樹脂拡散媒体の積層枚数を増加して流動性の高い樹脂拡散媒体構成とし、プリフォーム１１の厚みの薄い部分に対しては、樹脂拡散媒体の積層枚数を減らして流動性の低い樹脂拡散媒体構成とする。この構成によって、プリフォーム１１の厚みの厚い部分と薄い部分とについて樹脂含浸完了時間を揃えることが可能になり、上述の問題を一挙に解消することが可能になる。この場合、樹脂拡散媒体１２の流動抵抗の変化は、上記積層枚数の変化に代えて、あるいは上記積層枚数の変化とともに、樹脂拡散媒体１２の空隙率を変化させることによっても達成可能である。
なお、図２に示した形態では、矢印Ａで示される樹脂拡散媒体１２内の樹脂拡散方向と交差する方向にプリフォーム１１の厚み差がある場合、そのプリフォーム１１の厚みの厚い部分と薄い部分に対応させて、樹脂拡散媒体１２自体の樹脂拡散の際の流動抵抗を変化させるようにしたが、例えば、樹脂注入口１４を図２における右側に設け、吸引口１３を図２における左側に設けて、樹脂拡散媒体１２中を図２の右側から左側に向けて矢印Ａとは直交する方向に樹脂を拡散させる場合においても、プリフォーム１１の厚みの厚い部分に対しては、樹脂拡散媒体の積層枚数を増加して流動性の高い樹脂拡散媒体構成とし、プリフォーム１１の厚みの薄い部分に対しては、樹脂拡散媒体の積層枚数を減らして流動性の低い樹脂拡散媒体構成とすることにより、プリフォーム１１の厚みの厚い部分と薄い部分とについて樹脂含浸完了時間を揃えることが可能になる。
本発明では、プリフォーム１１の厚みの最大値が最小値の１．５倍以上である場合、プリフォーム１１の最大厚みと最小厚みにおいて、樹脂が強化繊維基材の厚み方向に完全含浸する時間に、理論上２倍以上の差が生じるため、樹脂拡散の際の流動抵抗が均一な樹脂拡散媒体したのでは、最小厚みの部位では樹脂が早く含浸し、含浸した樹脂が吸引口１３とプリフォーム１１間の吸引経路を絶って、最大厚みの部位の樹脂の含浸を阻害する可能性がある。しかし、本発明により、上記の如くプリフォーム１１の厚みの変化に対応させて樹脂拡散媒体１２自体の樹脂拡散の際の流動抵抗を変化させることにより、このような樹脂含浸阻害のおそれを除去できる。したがって、プリフォーム１１の厚みの最大値が最小値の１．５倍以上である場合には、本発明の効果がより明確になる。さらに、プリフォーム１１の厚みの最大値が５ｍｍ以上の場合、樹脂がプリフォーム１１の厚み方向に完全に含浸する時間が長くなるため、本発明の効果がより明確となる。
また、本発明に係るプリフォームの強化繊維の種類や基材の形態は、特に限定されるものではないが、樹脂の浸透性が悪いプリフォームの場合、樹脂がプリフォームの厚み方向に完全に含浸する時間が長くなるため、本発明の効果がより明確となる。強化繊維としては、単糸径が細い炭素繊維は樹脂の浸透性が悪く、また、強化繊維基材の形態としては、一方向織物は、例えば二方向織物などと比較して、強化繊維糸条間の空隙が小さく、樹脂の浸透性が悪いため、本発明の効果がより明確になる。
また、強化繊維基材のプリフォーム１１が、厚みの変化ではなく、プリフォーム１１を構成する強化繊維基材の密度の変化によって樹脂含浸時間が変化している場合にも（例えば、プリフォーム１１を構成する強化繊維基材の積層構成や基材の種類が変化しているような場合にも）、上記同様に、樹脂拡散媒体１２側の流動抵抗を変化させることにより、プリフォーム１１の全体にわたって樹脂含浸完了時間を揃えることが可能になる。
さらに、図３に強化繊維基材のプリフォーム２１を平面的に見た場合を示すように、矢印Ｂで示される樹脂の流動方向の長さがプリフォーム２１の長手方向に変化している場合、図示例では、樹脂が樹脂拡散媒体（プリフォーム２１の上側に配置される。図示略）に樹脂注入ライン２２を介して注入され（２３は減圧吸引ライン）、該樹脂注入ライン２２に対して垂直方向の強化繊維基材からなるプリフォーム２１の長さが該プリフォーム２１の面内方向に変化している場合にも、樹脂の流動方向の長さがプリフォーム２１の長手方向に不均一であるため、全面に同じ樹脂拡散媒体を配置した場合には、流動距離が短い方が先に樹脂が含浸するため、上述したのと同じ理由で、先の含浸樹脂が後の樹脂の含浸を阻害する可能性がある。
しかし本発明の適用により、強化繊維基材の各樹脂含浸部間の、強化繊維基材の樹脂拡散媒体が配置された面に沿う方向における樹脂含浸開始部から樹脂含浸完了部までの長さの差による樹脂流動性の変化に対応させて、樹脂拡散媒体自体の樹脂拡散の際の流動抵抗を変化させることにより、強化繊維基材側の樹脂流動性の変化を樹脂拡散媒体側で吸収させることができる。すなわち、図３に示した形態では、上記プリフォーム２１の長手方向における流動距離の長さの変化に対応させて樹脂拡散媒体側の流動抵抗を変化させることにより、プリフォーム２１の全体にわたって樹脂含浸完了時間を揃えることが可能になる。すなわち、プリフォーム２１の長手方向における流動距離の長さの長い部分に対しては流動性の高い（流動抵抗の低い）樹脂拡散媒体を配置し、流動距離の長さの短い部分に対しては流動性の低い（流動抵抗の高い）樹脂拡散媒体を配置することで、プリフォーム２１の全体にわたって樹脂含浸完了時間を揃えることが可能になる。
上記のような本発明に係る真空ＲＴＭ成形方法における樹脂拡散媒体の流動抵抗は、次のような方法によって測定できる。すなわち、本発明に係る流動抵抗Ｒとは、樹脂を樹脂拡散媒体に流動させた時の媒体の抵抗の大きさを表し、減圧下で液体を媒体に流動させることによって、計測することができる。流動抵抗Ｒの測定では、図４、図５に示す通り、金型３１上に、幅１５０ｍｍ、任意の長さ（約１０００ｍｍ）の樹脂拡散媒体３２を配置し、一方に注入口３３、他方に減圧口３４を設置し、全体をバッグ材３５で覆って周囲をシール材３６でシールし、バッグ材３５の内部を真空ポンプ３７で吸引して５ｔｏｒｒ以下まで減圧し、注入口３３から粘度μの液体３８（粘度変化の無い樹脂など）を注入し、樹脂拡散媒体３２の内部に液体３８を拡散させる。所定の時間Ｔ秒間、液体３８を樹脂拡散媒体３２に流動させた後、注入口３３から液体のフローフロント３９（図５）までの距離Ｌを測定する。この距離Ｌが長いほど、樹脂拡散媒体３２の流動性が高い、すなわち、流動抵抗が低いことを意味する。
定量的には、本発明における流動抵抗Ｒは、以下の式（１）、（２）の通り、定義される。
Ｌ＝√（２・Ｋ・Ｔ・Ｐ／μ） （１）
Ｒ＝√（１／Ｋ） （２）
ここで、
Ｔ：所定時間（ｓｅｃ．）
Ｌ：所定時間に樹脂が流動した距離（ｍｍ）
Ｋ：流動係数（ｍｍ2）
μ：液体の粘度（Ｐａ・ｓｅｃ．）
Ｐ：バッグ材内部と樹脂圧の差圧（Ｐａ）
Ｒ：流動抵抗（ｍｍ-1）
である。
以上の如く、本発明では、樹脂拡散媒体の流動性を面内方向で変えることによって、具体的には、厚みの厚い部分や、プリフォームの流動抵抗が大きい部分や、流動距離の長い部分に、流動性の高い樹脂拡散媒体を配置して、部分的に樹脂を早く拡散させることにより、樹脂がプリフォーム全体に含浸する時間が均一になり、成形品の品質が安定化できるようになった。また、樹脂が吸引経路を塞ぐことなく、プリフォーム全体に確実に樹脂含浸できるようになった。
実施例１
東レ株式会社製炭素繊維Ｔ７００Ｓ（ＰＡＮ系炭素繊維）で構成される１方向強化繊維層２層をステッチ編みした多軸織物（東レ株式会社製、品名：ＭＫ８２６０−ＪＮ、１層当たりの目付：３００ｇ／ｍ2 ）を、幅４００ｍｍ×長さ８００ｍｍの大きさに８枚切断し、さらに、幅４００ｍｍ×長さ４００ｍｍの大きさに８枚切断した。次に、金型の上に、４００ｍｍ×８００ｍｍの炭素繊維織物を８枚積層した後、４００ｍｍ×４００ｍｍの炭素繊維織物を８枚積層して、図２の如く、厚みが異なる部分が存在する、強化繊維プリフォーム１１を用意した。
次に、樹脂拡散媒体１２として、幅４００ｍｍ×長さ８００ｍｍの大きさと、幅４００ｍｍ×長さ４００ｍｍの大きさのポリプロピレン製のメッシュ材（東京ポリマー社製ＴＳＸ−４００Ｐ）を各１枚準備した。
次に、図１に示したように、スチール製の平板状金型１の上に、前記強化繊維プリフォーム２（図２における強化繊維プリフォーム１１）を、吸引口７と同一方向に厚みが変化するように配置し、その上面全面に幅４００ｍｍ×長さ８００ｍｍの樹脂拡散媒体４（図２における樹脂拡散媒体１２）を配置した後、さらに、厚みが厚い部分（炭素繊維織物を１６枚積層している部分）には幅４００ｍｍ×長さ４００ｍｍの樹脂拡散媒体を配置した。
次に、樹脂注入口８と吸引口７を配設した後に、強化繊維プリフォーム２全体をバッグフィルム５（ナイロン製フィルム）で覆い、シーラント６（ＲＩＣＨＭＯＮＤ社製、ＳＭ５１２６）で周囲を密閉し、吸引口７と連通された真空ポンプにより、バッグフィルム５の内部を減圧した。
次に、成形装置全体を２０℃の雰囲気下に置き、熱硬化性ビニルエステル樹脂（粘度２００ｍＰａ・ｓ、昭和高分子株式会社製Ｒ−７０７０）を準備し、注入口８から、樹脂の注入を開始した。樹脂は樹脂拡散媒体１２内を、速度差を持って拡散し、注入開始２分後に、樹脂拡散媒体を２枚重ねた部分（強化繊維プリフォームの厚い部分の表面）で先に樹脂の拡散が完了し、注入開始４分後に、樹脂拡散媒体内全体に樹脂が拡散した。さらに、樹脂は樹脂拡散媒体からプリフォームに含浸し、注入開始８分後に、強化繊維プリフォーム全体に樹脂が含浸し、樹脂が強化繊維プリフォーム１１全体から同時に吸引口に流出した。
最後に、樹脂注入を停止して、樹脂を硬化させ、金型から繊維強化樹脂成形品を脱型した。成形品を外観検査した結果、表面には樹脂の未含浸部が無く、さらに、超音波探傷器（ＰＡＮＡＭＥＴＲＩＣＳ社製ＥＰＯＣＨ４）で、ＦＲＰ成形品内部の欠陥を検査した結果、ＦＲＰの全面で底面のエコーが確認され、ＦＲＰ全体に樹脂の未含浸部が無い、品質に優れる繊維強化樹脂成形品を得ることができた。
比較例１
実施例１と同じように、図２の如く、厚みが異なる部分が存在する、強化繊維プリフォーム１１を用意した。次に、樹脂拡散媒体１２として、幅４００ｍｍ×長さ８００ｍｍの大きさのポリプロピレン製のメッシュ材（東京ポリマー社製ＴＳＸ−４００Ｐ）を１枚準備した。
図１に示したように、スチール製の平板状金型１の上に、前記強化繊維プリフォーム２（１１）を、吸引口７延設方向と同一方向に厚みが変化するように配置し、その上面全面に幅４００ｍｍ×長さ８００ｍｍの樹脂拡散媒体４（１２）を１枚のみ配置した。
次に、実施例１と同じ手順で成形装置を構成し、樹脂の注入を開始した。樹脂は樹脂拡散媒体内を同じ速度で拡散し、開始４分後に、樹脂拡散媒体全面に樹脂が拡散した。樹脂は樹脂拡散媒体からプリフォームに含浸し、注入開始８分後に、強化繊維基材の厚みの薄い部分から吸引口に樹脂が流出し、流出した樹脂は、吸引口７とプリフォームの厚みの厚い部分との間の吸気経路を遮断する状態となった、
注入開始３０分後に注入を停止して、樹脂を硬化させ、金型から繊維強化樹脂成形品を脱型した。成形品を外観検査した結果、繊維強化樹脂成形品の厚板部において、成形型側の表面に、樹脂の未含浸部分が確認された。
本発明は、あらゆる真空ＲＴＭ成形に適用でき、とくに、複雑な形状の成形品や、幅が変化するような成形品の成形に好適なものである。

Claims (10)

  1. 強化繊維基材の一面上に樹脂拡散媒体を配置し、全体をバッグ材で覆ってバッグ材内部を減圧し、樹脂を前記樹脂拡散媒体に注入して実質的に面内方向に拡散させた後前記強化繊維基材の厚み方向に含浸させる真空ＲＴＭ成形方法において、前記強化繊維基材の一面に沿う方向における強化繊維基材の各樹脂含浸部間の目付または密度の差に対応させて、あるいは、前記強化繊維基材の各樹脂含浸部間の、前記強化繊維基材の一面に沿う方向における樹脂含浸開始部から樹脂含浸完了部までの長さの差に対応させて、前記樹脂拡散媒体自体の樹脂拡散の際の流動抵抗を、前記強化繊維基材の面内方向に変化させることを特徴とする真空ＲＴＭ成形方法。
  2. 前記樹脂拡散媒体を、複数の樹脂拡散媒体を積層して形成し、前記流動抵抗を、前記樹脂拡散媒体の積層枚数を強化繊維基材の面内方向に変化させることにより変化させる、請求項１に記載の真空ＲＴＭ成形方法。
  3. 前記流動抵抗を、前記樹脂拡散媒体の空隙率を強化繊維基材の面内方向に変化させることにより変化させる、請求項１に記載の真空ＲＴＭ成形方法。
  4. 前記流動抵抗の最大値と最小値の間に１．２倍以上の差を持たせる、請求項１〜３のいずれかに記載の真空ＲＴＭ成形方法。
  5. 前記強化繊維基材の厚みが該強化繊維基材の面内方向に変化している、請求項１〜４のいずれかに記載の真空ＲＴＭ成形方法。
  6. 前記強化繊維基材の厚みの最大値が最小値の１．５倍以上である、請求項５に記載の真空ＲＴＭ成形方法。
  7. 前記強化繊維基材の密度が該強化繊維基材の面内方向に変化している、請求項１〜４のいずれかに記載の真空ＲＴＭ成形方法。
  8. 前記強化繊維基材が、炭素繊維からなる強化繊維糸条群と、該強化繊維糸条群と交差する方向の補助繊維糸条群から構成されている一方向性の織物である、請求項１〜７のいずれかに記載の真空ＲＴＭ成形方法。
  9. 樹脂が前記樹脂拡散媒体に樹脂注入ラインを介して注入され、該樹脂注入ラインに対して垂直方向の前記強化繊維基材の長さが該強化繊維基材の面内方向に変化している、請求項１〜４のいずれかに記載の真空ＲＴＭ成形方法。
  10. 請求項１〜９のいずれかに記載の真空ＲＴＭ成形方法により強化繊維基材に樹脂を含浸させる工程を有する、繊維強化樹脂成形品の製造方法。
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