WO2020031919A1 - 繊維強化樹脂成形体およびその製造方法 - Google Patents

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WO2020031919A1
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thermosetting resin
surface layer
sheet
shaping
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淳 大藪
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株式会社イノアックコーポレーション
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    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/28—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer impregnated with or embedded in a plastic substance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material

Definitions

  • the present disclosure relates to a fiber-reinforced resin molded article containing a thermosetting resin and fibers, and a method for producing the same.
  • One aspect of the present invention made in order to solve the above-mentioned problem is (1) On at least one of the front and back surfaces of the plate-like base material portion, a surface layer component portion made of a shaping compound containing a fiber and a first thermosetting resin is partially laminated, and The material portion includes a reinforcing fiber having a longer fiber length than the fibers included in the shaping compound and a second thermosetting resin, and the first thermosetting resin and the second thermosetting resin When the resin is cured, the base portion and the surface layer forming portion are integrated, and the surface layer forming portion is embedded in the base portion, and other than the shaping portion and the shaping portion.
  • a base portion that is a portion, wherein the base portion is disposed substantially flush with the base portion, and the shaping portion projects from the base portion in a direction opposite to the base portion.
  • the base or the base portion and a concave portion recessed toward the base portion side than the surface formed by the base portion, 2 of the thermosetting resin, the than the first thermosetting resin, the glass transition temperature is high, or long curing time, the fiber-reinforced resin molded body.
  • the high curing temperature described later in this specification means that the temperature required for curing the thermosetting resin in a certain period of time is high. Further, a long curing time means that the time required for curing the thermosetting resin at a certain temperature is long.
  • the high glass transition temperature means that the temperature is high when the glass transition temperature of the thermosetting resin before curing is compared.
  • Preferred aspects of the present invention are: (2)
  • the base material portion is formed by laminating a fiber sheet made of the reinforcing fiber on at least one of the front and back surfaces of a foamed sheet made of a thermosetting resin foam and having open cells.
  • the fiber sheet and the second thermosetting resin are impregnated, and the portion of the foam sheet that overlaps with the surface layer component in the thickness direction is compared with a portion that does not overlap with the surface layer component in the thickness direction.
  • the fiber-reinforced resin molded article according to (1) which is compressed in a thickness direction.
  • Preferred aspects of the present invention are: (3) On the at least one surface of the base member, a plurality of the surface layer components are provided apart from each other, and the shaping portion is provided on each surface layer component, (1) or (2).
  • a shaping compound including a fiber and a first thermosetting resin, and a base including a reinforcing fiber having a longer fiber length than a fiber included in the shaping compound and a second thermosetting resin.
  • Material part sheet, and preparing the shaping compound partially on at least one of the front and back surfaces of the base part sheet, by hot press molding, the first thermosetting resin and The second thermosetting resin is cured, and the base portion formed from the base portion sheet and the surface layer forming portion formed from the shaping compound are integrated to form a fiber-reinforced resin molding.
  • thermosetting resin compared with the first thermosetting resin, Curing time at a temperature of less molding used long, method for producing a fiber-reinforced resin molded body.
  • Preferred aspects of the present invention are: (5) As the base member sheet, a fiber sheet made of the reinforcing fiber is laminated on at least one of the front and back surfaces of a foamed sheet made of a thermosetting resin foam and having open cells, and The method for producing a fiber-reinforced resin molded product according to (4), wherein a molded product impregnated with a thermosetting resin is used.
  • Preferred aspects of the present invention are: (6) A plurality of surface forming portions for forming the shaping portion of the surface layer forming portion are provided on a molding surface of a molding die for performing the hot press molding, and in performing the hot press molding, The fiber-reinforced resin molded article according to (4) or (5), wherein a plurality of the shaping compounds are prepared, and the plurality of shaping compounds are stacked on the surface forming portion of the molding surface while being separated from each other. Manufacturing method.
  • the first thermosetting resin can be cured before the second thermosetting resin is cured, and the first thermosetting resin is cured and hardened. It becomes easy to form the base layer portion in a state of following the shape of the resulting surface layer constituting portion. Thereby, the surface layer constituting portion is embedded in the base portion, and it is possible to stably fix the surface layer constituting portion formed of the shaping compound and the substrate portion.
  • a foam sheet having open cells is provided in the base material portion.
  • the portion of the foam sheet that overlaps with the surface layer component in the thickness direction is compressed in the thickness direction as compared with the portion that does not overlap with the surface layer component in the thickness direction.
  • a portion of the foam sheet that overlaps the surface layer component in the thickness direction is compressed, so that the surface layer component can be easily formed in a state of being embedded in the base member.
  • the side surface of the above (5) by compressing a portion of the foamed sheet that overlaps the shaping compound in the thickness direction, the surface layer constituting portion can be easily formed in a state embedded in the base material portion. it can.
  • a plurality of shaping portions formed of protrusions or recesses are provided. According to this aspect, the amount of the shaping compound used to form the surface layer forming part is smaller than when the surface layer forming part including one shaping compound is formed over all of the plurality of shaping parts. Can be reduced.
  • FIG. 1 Perspective view of a fiber-reinforced resin molded product according to an embodiment of the present disclosure
  • Side sectional view of fiber reinforced resin molding Enlarged side sectional view around the boss of the fiber-reinforced resin molded body
  • Side cross-sectional view of base material and surface layer component after hot press molding with molding die (A) An enlarged cross-sectional side view of the base sheet and the sheet molding compound before hot press molding, and (B) the base sheet when the first thermosetting resin is cured in the molding die.
  • FIG. 1 shows a fiber-reinforced resin molded product 10 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the fiber-reinforced resin molded body 10 of the present embodiment is used for, for example, bicycle parts.
  • the fiber-reinforced resin molded body 10 has a plate-shaped base portion 20, and a projection (specifically, a reinforcing rib 13 and a reinforcing rib 13) is formed from a first surface 20 ⁇ / b> A that is one of the front and back surfaces of the base portion 20.
  • the boss 14) is configured to protrude.
  • the second surface 20B (see FIG. 2), which is the other surface of the base member 20, is a flat surface, but the second surface 20B may have irregularities. Alternatively, it may be a curved surface.
  • the fiber-reinforced resin molded body 10 is configured such that the reinforcing ribs 13 and the surface layer constituting parts 30 constituting the bosses 14 are partially laminated on the first surface 20A of the base part 20. Be done.
  • the surface layer constituting section 30 is made of a sheet molding compound (hereinafter, referred to as SMC) containing fibers and a first thermosetting resin.
  • SMC sheet molding compound
  • the SMC is an example of the shaping compound.
  • the shaping compound in this specification refers to a material containing fibers and a first thermosetting resin. An additive may be added to the shaping compound to such an extent that the reaction is not hindered.
  • the surface layer constituting section 30 has a configuration in which a shaping section is provided on a surface facing the opposite side to the base section 20.
  • the surface layer constituting portion 30 is formed in a thin plate shape and overlaps the base portion 20, and the base portion 31 protrudes from the exposed surface 31 ⁇ / b> A facing the opposite side to the base portion 20 in the base portion 31.
  • a surface projection 32 as a shaping portion.
  • the surface layer constituting section 30 constituting the reinforcing rib 13 and the surface layer constituting section 30 constituting the boss 14 are separately provided and are arranged apart from each other.
  • the surface protrusions 32 of each surface layer constituting portion 30 constitute the reinforcing rib 13 and the boss 14, respectively.
  • the base member 20 has a structure in which a pair of fiber sheets 22 and 22 are laminated on both the front and back surfaces of the foam sheet 21.
  • the foam sheet 21 is formed of an open-cell foam made of a thermosetting resin, and the foam sheet 21 is impregnated with a second thermosetting resin.
  • the fiber sheet 22 is made of a reinforcing fiber having a longer fiber length than the fiber of the SMC forming the surface layer forming portion 30, and the second thermosetting resin is also applied to the fiber sheet 22. Impregnated. Then, the foam sheet 21 and the pair of fiber sheets 22, 22 are integrated by curing the second thermosetting resin impregnated in the foam sheet 21 and the pair of fiber sheets 22, 22.
  • the base portion 31 of the surface layer constituting portion 30 is embedded in the base portion 20 and is in close contact with the base portion 20. Portions of the surface layer constituting section 30 other than the surface projections 32 are arranged substantially flush with the base section 20. Specifically, the exposed surface 31A of the base portion 31 of the surface layer forming portion 30 and the first surface 20A of the base portion 20 are substantially flush.
  • the portion overlapping the surface layer constituting portion 30 in the thickness direction is substantially the same as the thickness of the base portion 31 as compared with the portion not overlapping the surface layer constituting portion 30 in the thickness direction. It is compressed and thin.
  • the first thermosetting resin included in the surface layer forming portion 30 and the second thermosetting resin impregnated in the base portion 20 are cured, so that the surface layer forming portion 30 is hardened. And the base member 20 are integrated.
  • the second thermosetting resin is harder to thermoset than the first thermosetting resin. That is, the second thermosetting resin has a longer curing time, which is a time required for curing at a constant temperature, or a longer curing time than the first thermosetting resin.
  • the curing temperature, which is a high temperature, is high.
  • the second thermosetting resin has a higher glass transition temperature than the first thermosetting resin.
  • each component of the fiber-reinforced resin molded body 10 that is, the foam sheet 21, the fiber sheet 22, the first thermosetting resin, the second thermosetting resin, and the SMC are as follows. ing.
  • Examples of the foam constituting the foam sheet 21 include a urethane resin foam and a melamine resin foam.
  • the thickness of the foam sheet 21 is, for example, 0.1 to 29.5 mm with respect to the thickness of the base member 20 of 0.5 to 30 mm.
  • the fiber sheet 22 for example, a sheet made of fibers such as carbon fiber, glass fiber, and aramid fiber can be used. Further, the fiber sheet 22 may be in the form of, for example, a woven fabric, a knitted fabric, or a nonwoven fabric. Examples of the weaving method of the woven fabric include plain weave, twill weave, satin weave, and triaxial weave. Further, the fiber sheet 22 may be composed of fibers oriented in one direction or a plurality of directions. From the viewpoint of weight reduction and improvement in rigidity, carbon fibers are preferable as the fibers constituting the fiber sheet 22. Further, from the viewpoint of improving rigidity, the fiber sheet 22 is preferably made of a fiber fabric. Examples of the fiber sheet 22 impregnated with a thermosetting resin include prepreg.
  • the fibers constituting the fiber sheet 22 preferably have a longer fiber length than the fibers included in the SMC, and include, for example, fibers having a number average fiber length longer than that of the SMC fibers.
  • Examples of the fiber sheet 22 include those made of continuous fibers or discontinuous fibers.
  • the fiber sheet 22 preferably has a fiber length of 5 mm or more from the viewpoint of rigidity.
  • the fiber sheet 22 preferably has a basis weight of 90 to 400 g / m 2 from the viewpoints of rigidity, impregnation of the second thermosetting resin, and lightness.
  • the SMC for example, those containing fibers such as carbon fiber and glass fiber can be used. From the viewpoint of weight reduction and improvement in rigidity, carbon fibers are preferable as the fibers contained in the SMC. As the fibers contained in the SMC, those having a fiber length of 30 mm or less are preferable from the viewpoint of moldability. Further, as the fibers contained in the SMC, those having a fiber length of 5 mm or more are preferable from the viewpoint of improving rigidity.
  • thermosetting resin of the SMC examples include an epoxy resin, a vinyl ester resin, an unsaturated polyester resin, a phenol resin, an epoxy acrylate resin, or a mixed resin of two or more of these resins. Is mentioned.
  • the reinforcing ribs 13 provided on the surface layer constituting section 30 include, for example, those having a protrusion amount of 0.1 to 30 mm and a minimum width of 0.5 to 10 mm.
  • the boss 14 has, for example, a protrusion amount of 0.1 to 30 mm and a difference between the inner diameter and the outer diameter of 0.5 to 10.0 mm.
  • thermosetting resin of the base member 20 for example, an epoxy resin, a phenol resin, or a mixed resin of these resins is used. By using these resins, the rigidity can be improved.
  • the fiber-reinforced resin molded body 10 is manufactured as follows. First, a plurality of sheets are prepared. Specifically, a foam sheet 21 having open cells, a pair of fiber sheets 22, 22, and an SMC 30S containing a first thermosetting resin are prepared. The foam sheet 21 and each fiber sheet 22 are impregnated with a second thermosetting resin. As the second curable resin, a resin having a higher curing temperature, a higher glass transition temperature, or a longer curing time than the first curable resin may be used. Note that the second thermosetting resin may be impregnated into only one of the foam sheet 21 and the fiber sheet 22. Further, as the foam sheet 21, one having a density of 5 to 80 kg / m 3 is used from the viewpoint of ease of compression in hot press molding described later, impregnation of the second thermosetting resin, light weight, and rigidity. Is preferred.
  • thermosetting resin a mixed resin of a vinyl ester resin and an epoxy acrylate resin is used as the first thermosetting resin, and the curing time is higher than that of the first thermosetting resin as the second thermosetting resin.
  • a phenol resin having a long curing time was used.
  • a foam sheet 21 made of urethane resin foam was used, a fiber sheet 22 was made of a prepreg made of carbon fiber fabric, and an SMC having carbon fibers was used.
  • the foam sheet 21, the fiber sheet 22, and the SMC 30 ⁇ / b> S are superimposed on each other, and are hot-pressed by a molding die 70.
  • FIG. 4 shows a molding die 70.
  • the molding die 70 includes an upper die 71 and a lower die 72.
  • the molding surface of the upper mold 71 is flat
  • the molding surface of the lower mold 72 is formed as molding portions 73 and 74 as surface forming portions for forming the reinforcing ribs 13 and the bosses 14, respectively.
  • the molding recess 73 has a groove shape
  • the molding recess 74 has a cylindrical recess.
  • the molding surface of the lower mold 72 is flat except for the portions where the molding recesses 73 and 74 are provided.
  • the molding die 70 is opened, and the SMC 30S is partially overlapped with the molding surface of the lower die 72 so as to cover the molding recesses 73 and 74 of the lower die 72. (See FIGS. 4 and 6A).
  • the SMC 30S that covers the molding concave portion 73 and the SMC 30S that covers the molding concave portion 74 are provided separately from each other and are separated from each other. Further, the amount of each SMC 30S is larger than the amount required to fill each of the molding recesses 73 and 74, that is, the amount required to form the reinforcing rib 13 and the boss 14.
  • the curing time of the second thermosetting resin of the base material sheet 20S is longer than that of the first thermosetting resin of the SMC 30S. Therefore, as shown in FIG. 6B, in the molding die 70, the first thermosetting resin of the SMC 30S is cured before the second thermosetting resin (see FIG. 6B). 6 (B), FIG. 7 (A) and FIG. 7 (B), the portion including the completely cured thermosetting resin among the first and second thermosetting resins is shown in gray. ).
  • FIG. 8 conceptually shows the relationship between the degree of curing of the first and second thermosetting resins and the heating time at a constant heating temperature in the molding die 70.
  • the timings T1 and T2 at which the first and second thermosetting resins are completely cured are the states shown in FIGS. 6B and 7B, respectively.
  • the surface component 30 is formed from the SMC 30S.
  • the reinforcing ribs 13 and the bosses 14 are respectively formed by the portions of the SMC 30S that have entered the forming recesses 73 and 74, and the SMC 30S does not completely enter the forming recesses 73 and 74.
  • the base portion 31 is formed by the thin plate-shaped surplus portion.
  • the base material sheet 20S is Since it is not completely cured, as shown in the change from FIG. 6B to FIG. 7A, the base portion sheet 20S can be deformed to follow the shape of the surface layer constituting portion 30. .
  • the base portion 31 is embedded in the base portion sheet 20S, and the portions of the base portion 31 and the base portion sheet 20S that face the lower mold 72 can be made substantially flush.
  • the portion of the foam sheet 21 of the base portion sheet 20S that overlaps the base portion 31 of the surface layer constituting portion 30 in the thickness direction is smaller than the portion that does not overlap the base portion 31 in the thickness direction. It is compressed by the same amount as the thickness of 31.
  • the base portion sheet 20S is cured.
  • the base sheet 20 is formed by integrating the foam sheet 21 and the pair of fiber sheets 22, 22, and the base sheet 20 and the surface layer forming section 30 are integrated (see FIG. 5). ).
  • the molding die 70 is opened, the base member 20 and the surface layer constituting portion 30 are removed from the molding die 70, and the fiber-reinforced resin molded body 10 shown in FIG. 2 is completed.
  • the second thermosetting resin included in the base member 20 has a higher curing temperature than the first thermosetting resin included in the SMC.
  • the glass transition temperature is high, or the curing time is long. Therefore, at the time of manufacturing the fiber-reinforced resin molded body 10, the first thermosetting resin of the SMC can be cured, and then the second thermosetting resin of the base member sheet 20S can be cured. It becomes easy to form the base member 20 in a state in which the base member 20 follows the shape of the surface layer constituting portion 30 in which the thermosetting resin is cured and hardened.
  • the surface layer component 30 is embedded in the base member 20, and the fixing between the surface layer component 30 made of SMC and the substrate member 20 can be stabilized.
  • the base portion 31 of the surface layer forming portion 30 substantially flush with the base material portion 20, it is possible to stabilize the dimensional accuracy of the amount of protrusion of the surface protrusion 32.
  • the base portion 31 is substantially flush with the first surface 20A of the base portion 20, a space corresponding to the thickness of the base portion 31 is generated between the lower mold 72 and the base material sheet 20S.
  • the thickness accuracy of the base member 20 can be improved, and the design flexibility of the base member 20 can be improved.
  • the base sheet 20 is provided with the foam sheet 21 having open cells.
  • the portion of the foam sheet 21 that overlaps the surface layer component 30 in the thickness direction is compressed in the thickness direction compared to the portion that does not overlap the surface layer component 30 in the thickness direction.
  • the surface layer component 30 is embedded in the base member 20.
  • the base portion 31 and the first surface 20A of the base portion 20 can be easily arranged substantially flush.
  • the state where the surface layer constituting portion 30 is embedded in the base portion 20 by compressing the portion of the foam sheet 21 that overlaps the SMC 30S in the thickness direction. can be easily formed.
  • the foam sheet 21 absorbs the distortion at the time of hot press molding, and sink marks and the like are generated in a portion of the second surface 20B of the base member 20 that overlaps the surface layer constituting portion 30 in the thickness direction. This can be suppressed, and the second surface 20B can be prevented from having an uneven appearance.
  • a plurality of surface layer components 30 provided with the surface protrusions 32 are provided, and the plurality of surface layer components 30 are arranged apart from each other. According to the present embodiment, the amount of SMC used to form the surface layer component 30 is reduced as compared with the case where the surface layer component 30 including one SMC is formed over all of the plurality of surface protrusions 32. It is possible to do.
  • Foam sheet 21 Inoac Corporation manufactured "Basotect (R) G +" (Density: 9.2 kg / m 3, a thickness 5.0 mm, was used which was cut to a size of 200 mm ⁇ 200 mm.)
  • Fiber sheet 22 “W-3161-L” (manufactured by Toho Tenax Co., Ltd.) (a carbon fiber woven fabric composed of continuous fibers, with a basis weight of 200 g / m 2 , cut to the same size as the foam sheet 21).
  • Second thermosetting resin "Sumilite Resin (registered trademark) PR-55791” manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd. (phenol resin; glass transition temperature: 151 ° C.)
  • SMC Sheet molding compound
  • the molding conditions of the heat press molding of this experimental example were a molding temperature of 150 ° C., a molding pressure of 20 MPa, and a molding time of 10 minutes.
  • the foam sheet 21 is 0.10 mm
  • each fiber sheet 22 is 0.25 mm
  • the surface layer constituting portion 30 The base 31 was 0.40 mm.
  • the molding time of the hot press molding was set to 3 minutes at the same molding temperature and molding pressure as above, while it was confirmed that the first thermosetting resin of the SMC was cured, the second The thermosetting resin was not completely cured, and the base member 20 was deformed when the base member 20 was removed from the molding die 70. That is, the timing at which the molding time has passed for 3 minutes is considered to be after the timing T1 shown in FIG. 8 and before the timing T2.
  • the molding time is 10 minutes, since the timing T2 shown in FIG. 8 elapses, the first thermosetting resin of the SMC and the second thermosetting resin impregnated in the foam sheet 21 and the fiber sheet 22 are mixed. Both are completely cured, and the fiber-reinforced resin molded body 10 in the favorable state as described above can be manufactured.
  • the surface projection 32 is provided as a shaping portion on the surface of the surface layer constituting portion 30 facing the side opposite to the base material portion 20.
  • the concave portion 32V may be provided. Also in this case, by arranging the base portion 31 of the surface layer forming portion 30 substantially flush with the base portion 20, it is possible to stabilize the dimensional accuracy of the depth of the concave portion 32V.
  • such a concave portion 32V may be a groove or a hole.
  • two surface projections 32, 32 constituting the reinforcing rib 13 and the boss 14, respectively, may be provided in one surface layer component 30 (ie, one SMC). May be formed).
  • the base member 20 has the configuration in which the fiber sheet 22 is laminated on both the front and back surfaces of the foam sheet 21, but the fiber sheet 22 is laminated on only one of the front and back surfaces of the foam sheet 21.
  • the configuration may be as follows.
  • the surface layer constituting portion 30 may be laminated on the base material portion 20 from the fiber sheet 22 side, or may be laminated on the foam sheet 21 side as shown in FIG.
  • the base member 20 in which the foam sheet 21 and the fiber sheet 22 are laminated a configuration in which two or more foam sheets 21 are provided or three fiber sheets 22 may be provided.
  • the configuration provided above may be used.
  • the base member 20 may have a configuration in which the foam sheet 21 and the fiber sheet 22 are alternately laminated one by one, or a configuration including adjacent foam sheets 21 or adjacent fiber sheets 22. There may be.
  • the outermost layer of the base member 20 on which the surface layer constituting portion 30 is laminated may be constituted by the foam sheet 21 or may be constituted by the fiber sheet 22.
  • the sheets constituting the base member 20 are the foam sheet 21 and the fiber sheet 22, but may be only the fiber sheet 22.
  • this configuration for example, a configuration in which the base member 20 is made of a prepreg is given.
  • the surface layer constituting section 30 may be provided on both the front and back surfaces of the base section 20.
  • the SMC 30S is overlaid on both the front and back surfaces of the base material sheet 20S.
  • thermosetting resin impregnated in the foam sheet 21 and the fiber sheet 22 is the same, but may be different.
  • the thermosetting resin impregnating the foamed sheet 21 and the thermosetting resin impregnating the fiber sheet 22 each have a higher curing temperature than the first thermosetting resin constituting the SMC.
  • one having a long curing time is used.
  • the surface protrusion 32 of the surface layer constituting portion 30 may be, for example, a ridge, a protrusion wall, or a rod-like protrusion.

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Abstract

繊維強化樹脂成形体（１０）は、板状の基材部（２０）の表裏の少なくとも一方の面に、繊維と第１の熱硬化性樹脂とを含むＳＭＣからなる表層構成部（３０）が部分的に積層されてなる。基材部（２０）は、ＳＭＣに含まれる繊維よりも繊維長の長い補強繊維と第２の熱硬化性樹脂とを含み、第１の熱硬化性樹脂と第２の熱硬化性樹脂とが硬化することにより、基材部（２０）と表層構成部（３０）とが一体化されている。

Description

繊維強化樹脂成形体およびその製造方法
　本開示は、熱硬化性樹脂と繊維を含む繊維強化樹脂成形体およびその製造方法に関する。
　従来、基材としてのプリプレグにシートモールディングコンパウンドが積層されてなる繊維強化樹脂成形体が知られている（例えば、特許文献１、特に段落［００２０］、参照）。このような繊維強化樹脂成形体では、シートモールディングコンパウンドによって、繊維強化樹脂成形体の表面の補強リブやボスのような局所的な突部等が形成される。
日本国特許第４０１５５８４号公報
　上述した従来の繊維強化樹脂成形体において、シートモールディングコンパウンドからなる部位と基材との固定の安定化が望まれている。
　上記課題を解決するためになされた本願の発明の一側面は、
（１）板状の基材部の表裏の少なくとも一方の面に、繊維と第１の熱硬化性樹脂とを含む賦形用コンパウンドからなる表層構成部が部分的に積層されてなり、前記基材部は、前記賦形用コンパウンドに含まれる前記繊維よりも繊維長の長い補強繊維と第２の熱硬化性樹脂とを含み、前記第１の熱硬化性樹脂と前記第２の熱硬化性樹脂とが硬化することにより、前記基材部と前記表層構成部とが一体化されており、前記表層構成部は、前記基材部に埋め込まれ、かつ賦形部と前記賦形部以外の部分であるベース部とを有し、前記ベース部は、前記基材部と略面一に配置され、前記賦形部は、前記ベース部から前記基材部と反対側の方向へ突出する突部又は前記ベース部および前記基材部がなす面よりも前記基材部側に凹んだ凹部からなり、前記第２の熱硬化性樹脂は、前記第１の熱硬化性樹脂に比べて、ガラス転移温度が高い、又は、硬化時間が長い、繊維強化樹脂成形体。
　ここで、本明細書にて後述する硬化温度が高いとは、熱硬化性樹脂を一定時間で硬化させるために必要な温度が高い、という意味である。また、硬化時間が長いとは、熱硬化性樹脂を一定の温度で硬化させるために必要な時間が長い、という意味である。また、ガラス転移温度が高いとは、硬化前の熱硬化性樹脂のガラス転移温度を対比した際に当該温度が高い、という意味である。
　本願の発明の好ましい側面は、
（２）前記基材部は、熱硬化性樹脂発泡体からなり連続気泡を有する発泡シートの表裏のうち少なくとも一方の面に、前記補強繊維からなる繊維シートが積層されると共に、前記発泡シートと前記繊維シートとに前記第２の熱硬化性樹脂が含浸してなり、前記発泡シートのうち、厚み方向で前記表層構成部と重なる部分は、厚み方向で前記表層構成部と重ならない部分に比べて、厚み方向に圧縮されている、（１）に記載の繊維強化樹脂成形体。
　本願の発明の好ましい側面は、
（３）前記基材部の前記少なくとも一方の面には、複数の前記表層構成部が互いに離れて設けられ、各表層構成部に前記賦形部が設けられている、（１）又は（２）に記載の繊維強化樹脂成形体。
　本願の発明の別の側面は、
（４）繊維と第１の熱硬化性樹脂とを含む賦形用コンパウンドと、前記賦形用コンパウンドに含まれる繊維よりも繊維長の長い補強繊維と第２の熱硬化性樹脂とを含む基材部用シートと、を用意し、前記賦形用コンパウンドを前記基材部用シートの表裏のうち少なくとも一方の面に部分的に重ね、加熱プレス成形により、前記第１の熱硬化性樹脂と前記第２の熱硬化性樹脂とを硬化させて、前記基材部用シートから形成した基材部と、前記賦形用コンパウンドから形成した表層構成部と、を一体化させて繊維強化樹脂成形体を形成し、前記表層構成部を形成する際に、前記表層構成部のうち前記基材部と反対側を向く面に、突部又は凹部からなる賦形部を形成し、前記第２の熱硬化性樹脂として、前記第１の熱硬化性樹脂に比べて、前記加熱プレス成形の温度において硬化時間が長いものを用いる、繊維強化樹脂成形体の製造方法。
　本願の発明の好ましい側面は、
（５）前記基材部用シートとして、熱硬化性樹脂発泡体からなり連続気泡を有する発泡シートの表裏のうち少なくとも一方の面に、前記補強繊維からなる繊維シートが積層され、前記第２の熱硬化性樹脂が含浸したものを用いる、（４）に記載の繊維強化樹脂成形体の製造方法。
　本願の発明の好ましい側面は、
（６）前記加熱プレス成形を行うための成形金型の成形面に、前記表層構成部の前記賦形部を形成するための表面形成部を複数設けておき、前記加熱プレス成形を行うにあたって、前記賦形用コンパウンドを複数枚用意し、それら複数枚の賦形用コンパウンドを、互いに離して前記成形面の前記表面形成部に重ねる、（４）又は（５）に記載の繊維強化樹脂成形体の製造方法。
　上記（１）および（４）の側面では、基材部に含まれる第２の熱硬化性樹脂が、賦形用コンパウンドに含まれる第１の熱硬化性樹脂よりも、ガラス転移温度が高いか、又は、硬化時間が長くなっている。従って、繊維強化樹脂成形体の製造時に、第１の熱硬化性樹脂を硬化させてから、第２の熱硬化性樹脂を硬化させることができ、第１の熱硬化性樹脂が硬化して硬くなった表層構成部の形状に、基材部を追従させた状態に形成することが容易となる。これにより、表層構成部が基材部に埋め込まれて、賦形用コンパウンドからなる表層構成部と基材部との固定の安定を図ることが可能となる。また、表層構成部のうち突部又は凹部からなる賦形部以外の部分を、基材部と略面一に配置することで、突部の突出量又は凹部の深さについて寸法精度の安定化を図ることが可能となる。
　上記（２）の側面では、基材部には、連続気泡を有する発泡シートが設けられる。そして、発泡シートのうち厚み方向で表層構成部と重なる部分は、厚み方向で表層構成部と重ならない部分に比べて、厚み方向に圧縮されている。当該側面によれば、発泡シートのうち厚み方向で表層構成部と重なる部分が圧縮されることによって、表層構成部を基材部に埋め込まれた状態に形成し易くすることができる。また、上記（５）の側面によっても、発泡シートのうち厚み方向で賦形用コンパウンドと重なる部分を圧縮することにより、表層構成部を基材部に埋め込まれた状態に形成し易くすることができる。
　上記（３）および（６）の側面では、突部又は凹部からなる賦形部が複数設けられる。当該側面によれば、複数の賦形部全てに亘って１つの賦形用コンパウンドからなる表層構成部が形成される場合に比べて、表層構成部を形成するための賦形用コンパウンドの使用量を少なくすることが可能となる。
本開示の一実施形態に係る繊維強化樹脂成形体の斜視図 繊維強化樹脂成形体の側断面図 繊維強化樹脂成形体のボス周辺の拡大側断面図 成形金型で加熱プレス成形する前の基材部用シートとシートモールディングコンパウンドとの側断面図 成形金型で加熱プレス成形された後の基材部と表層構成部との側断面図 （Ａ）加熱プレス成形される前の基材部用シートとシートモールディングコンパウンドの拡大側断面図、（Ｂ）成形金型内で第１の熱硬化樹脂が硬化したときの基材部用シートと表層構成部の拡大側断面図 （Ａ）成形金型内で変形した基材部用シートの拡大側面図、（Ｂ）成形金型内で形成された基材部の拡大側断面図 第１と第２の熱硬化性樹脂の加熱時間と硬化度の関係を概念的に示すグラフ 他の実施形態に係る繊維強化樹脂成形体の斜視図 他の実施形態に係る繊維強化樹脂成形体の側断面図 他の実施形態に係る繊維強化樹脂成形体の側断面図
　図１には、本開示の一実施形態に係る繊維強化樹脂成形体１０が示されている。本実施形態の繊維強化樹脂成形体１０は、例えば、自転車の部品等に用いられる。繊維強化樹脂成形体１０は、板状の基材部２０を有し、その基材部２０の表裏の一方の面である第１面２０Ａから、突部（具体的には、補強リブ１３とボス１４）が突出した構成となっている。なお、本実施形態では、基材部２０の他方の面である第２面２０Ｂ（図２参照）は、平坦面となっているが、第２面２０Ｂは、凹凸を有していてもよいし、湾曲面であってもよい。
　具体的には、図２に示されるように、繊維強化樹脂成形体１０は、基材部２０の第１面２０Ａに、補強リブ１３とボス１４を構成する表層構成部３０が部分的に積層されてなる。表層構成部３０は、繊維と第１の熱硬化性樹脂とを含むシートモールディングコンパウンド（以下、ＳＭＣということとする。）からなる。なお、ＳＭＣは賦形用コンパウンドの一例である。本明細書中における賦形用コンパウンドとは、繊維と第１の熱硬化性樹脂とを含む材料のことを指す。また、賦形用コンパウンドは、反応を阻害しない程度において添加剤が加えられていても良い。
　図２及び図３に示されるように、表層構成部３０は、基材部２０と反対側を向く面に、賦形部を有する構成となっている。具体的には、表層構成部３０は、薄板状をなして基材部２０に重ねられるベース部３１と、そのベース部３１のうち基材部２０と反対側を向く露出面３１Ａから突出する上述の賦形部としての表面突部３２と、からなる。また、本実施形態では、補強リブ１３を構成する表層構成部３０と、ボス１４を構成する表層構成部３０とが、別に設けられ、互いに離れて配置されている。そして、各表層構成部３０の表面突部３２が、それぞれ補強リブ１３とボス１４を構成している。
　基材部２０は、発泡シート２１の表裏の両面に、１対の繊維シート２２，２２が積層された構成を有する。発泡シート２１は、熱硬化性樹脂からなる連続気泡発泡体で構成され、発泡シート２１には第２の熱硬化性樹脂が含浸している。また、本実施形態では、繊維シート２２は、表層構成部３０を構成するＳＭＣの繊維よりも繊維長が長い補強繊維から構成されていると共に、繊維シート２２にも第２の熱硬化性樹脂が含浸している。そして、発泡シート２１と１対の繊維シート２２，２２に含浸した第２の熱硬化性樹脂が硬化することによって発泡シート２１と１対の繊維シート２２，２２とが一体化されている。
　ここで、表層構成部３０のベース部３１は、基材部２０に埋め込まれていて、基材部２０に密着している。表層構成部３０のうち表面突部３２以外の部分は、基材部２０と略面一に配置されている。具体的には、表層構成部３０のベース部３１の露出面３１Ａと基材部２０の第１面２０Ａとが略面一となっている。
　また、基材部２０の発泡シート２１のうち、厚み方向で表層構成部３０と重なる部分は、厚み方向で表層構成部３０と重ならない部分に比べて、ベース部３１の厚みと略同じ分だけ圧縮されて薄くなっている。
　繊維強化樹脂成形体１０では、表層構成部３０に含まれる第１の熱硬化性樹脂と、基材部２０に含浸された第２の熱硬化性樹脂とが硬化することにより、表層構成部３０と基材部２０とが一体化されている。ここで、第２の熱硬化性樹脂は、第１の熱硬化性樹脂よりも、熱硬化し難くなっている。即ち、第２の熱硬化性樹脂は、第１の熱硬化性樹脂よりも、一定の温度で硬化するために必要な時間である硬化時間が長いか、又は、一定時間で硬化するために必要な温度である硬化温度が高くなっている。或いは、第２の熱硬化性樹脂は、第１の熱硬化性樹脂よりも、ガラス転移温度が高くなっている。
　繊維強化樹脂成形体１０の各構成要素、即ち、発泡シート２１、繊維シート２２、第１の熱硬化性樹脂、第２の熱硬化性樹脂、及び、ＳＭＣの詳細については、以下のようになっている。
　発泡シート２１を構成する発泡体としては、例えば、ウレタン樹脂発泡体、メラミン樹脂発泡体等が挙げられる。また、発泡シート２１の厚みは、例えば、基材部２０の厚み０．５～３０ｍｍに対して、０．１～２９．５ｍｍとなっている。
　繊維シート２２としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等の繊維によって構成されたものを用いることができる。また、繊維シート２２は、例えば、織物、編み物、不織布等の形態であってもよい。織物の織り方としては、平織、綾織、朱子織、三軸織等が挙げられる。また、繊維シート２２は、一方向又は複数方向に配向した繊維から構成されていてもよい。なお、軽量化と剛性向上の観点から、繊維シート２２を構成する繊維としては、炭素繊維が好ましい。また、剛性向上の観点から、繊維シート２２は、繊維織物から構成されることが好ましい。熱硬化性樹脂が含浸した繊維シート２２としては、例えば、プリプレグが挙げられる。
　また、繊維シート２２を構成する繊維としては、ＳＭＣに含まれる繊維より繊維長が長いものが好ましく、例えば、ＳＭＣの繊維よりも数平均繊維長が長いものが挙げられる。また、繊維シート２２としては、例えば、連続繊維又は不連続繊維からなるものが挙げられる。繊維シート２２は、剛性の観点から、５ｍｍ以上の繊維長のものが好ましい。また、繊維シート２２は、剛性、第２の熱硬化性樹脂の含浸性、軽量性の観点から、目付量が９０～４００ｇ／ｍ２のものが好ましい。
　ＳＭＣとしては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維等の繊維を含むものを用いることができる。なお、軽量化と剛性向上の観点から、ＳＭＣに含まれる繊維としては、炭素繊維が好ましい。ＳＭＣに含まれる繊維としては、３０ｍｍ以下の繊維長のものが成形性の観点で好ましい。また、ＳＭＣに含まれる繊維としては、５ｍｍ以上の繊維長のものが剛性向上の観点から好ましい。
　ＳＭＣの第１の熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシアクリレート樹脂、又は、これらの樹脂のうち２種類以上の樹脂の混合樹脂、等が挙げられる。
　なお、表層構成部３０に設けられる補強リブ１３としては、例えば、突出量が０．１～３０ｍｍで、最小幅が０．５～１０ｍｍであるものが挙げられる。また、ボス１４としては、例えば、突出量が０．１～３０ｍｍで、内径と外径の差が０．５～１０．０ｍｍのものが挙げられる。
　基材部２０の第２の熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、又は、これらの樹脂の混合樹脂、等が挙げられる。これらの樹脂を用いることにより、剛性の向上が図られる。
　繊維強化樹脂成形体１０は、以下のようにして製造される。まず、複数のシートが用意される。具体的には、連続気泡を有する発泡シート２１、１対の繊維シート２２，２２、及び、第１の熱硬化性樹脂を含むＳＭＣ３０Ｓ、が用意される。発泡シート２１と各繊維シート２２には、第２の熱硬化性樹脂を含浸させておく。第２の硬化性樹脂としては、第１の硬化性樹脂に比べて、硬化温度が高いか、ガラス転移温度が高いか、又は、硬化時間が長いものを用いればよい。なお、第２の熱硬化性樹脂は、発泡シート２１と繊維シート２２のうち一方にのみ含浸させておいてもよい。また、発泡シート２１としては、後述する加熱プレス成形での圧縮容易性、第２の熱硬化性樹脂の含浸性、軽量性、剛性の観点から、密度が５～８０ｋｇ／ｍ３のものを用いるのが好ましい。
　本実施形態の例では、第１の熱硬化性樹脂としてビニールエステル樹脂とエポキシアクリレート樹脂との混合樹脂を用い、第２の熱硬化性樹脂として第１の熱硬化性樹脂よりも硬化時間が高く且つ硬化時間も長いフェノール樹脂を用いた。また、発泡シート２１としてウレタン樹脂発泡体からなるものを用い、繊維シート２２として炭素繊維織物からなるプリプレグ、ＳＭＣとして炭素繊維を有するものを用いた。
　次いで、発泡シート２１と繊維シート２２とＳＭＣ３０Ｓとが重ねられて、成形金型７０によって加熱プレス成形される。
　図４には、成形金型７０が示されている。同図に示されるように、成形金型７０は、上型７１と下型７２とから構成される。本実施形態では、上型７１の成形面は、平坦となっている一方、下型７２の成形面には、補強リブ１３とボス１４をそれぞれ形成するための表面形成部として成形凹部７３，７４が設けられている。詳細には、成形凹部７３は、溝状となっていると共に、成形凹部７４は、円筒状の凹部となっている。なお、下型７２の成形面のうち成形凹部７３，７４が設けられた部分以外は、平坦になっている。
　加熱プレス成形を行うにあたっては、まず、成形金型７０が型開き状態にされて、ＳＭＣ３０Ｓが、下型７２の成形凹部７３，７４を覆うように下型７２の成形面に部分的に重ねられる（図４及び図６の（Ａ）参照）。本実施形態では、成形凹部７３を覆うＳＭＣ３０Ｓと成形凹部７４を覆うＳＭＣ３０Ｓとは、別に設けられ、互いに離れて配置される。また、各ＳＭＣ３０Ｓは、各成形凹部７３，７４を満たすのに必要な量、即ち、補強リブ１３、ボス１４の形成に必要な量、よりも多い量となっている。
　そして、発泡シート２１の両面に１対の繊維シート２２，２２が重ねられた基材部用シート２０Ｓが、ＳＭＣ３０Ｓの上に重ねられ、成形金型７０が型閉じされる。すると、図５及び図６の（Ｂ）に示されるように、加熱されて流動性が生じたＳＭＣ３０Ｓが、成形凹部７３，７４に流れ込む。また、ＳＭＣ３０Ｓのうち成形凹部７３，７４に入り切れなかった余剰部分は、薄板状となって成形凹部７３，７４の上に残る。一方、基材部用シート２０Ｓ（特に、発泡シート２１）は、成形金型７０に加熱プレスされることにより圧縮される。
　ここで、上述のように、基材部用シート２０Ｓの第２の熱硬化性樹脂は、ＳＭＣ３０Ｓの第１の熱硬化性樹脂よりも、硬化時間が長くなっている。従って、図６の（Ｂ）に示されるように、成形金型７０内で、ＳＭＣ３０Ｓの第１の熱硬化性樹脂が、第２の熱硬化性樹脂よりも先に硬化することとなる（図６の（Ｂ）、図７の（Ａ）及び図７の（Ｂ）では、第１と第２の熱硬化性樹脂のうち硬化しきった熱硬化性樹脂を含む部分が灰色で示されている）。なお、ここで、図８には、成形金型７０内での一定の加熱温度における、第１及び第２の熱硬化性樹脂の硬化度と加熱時間との関係が概念的に示されていて、図７において第１と第２の熱硬化性樹脂がそれぞれ硬化しきったタイミングＴ１、Ｔ２のときが、それぞれ図６の（Ｂ）、図７の（Ｂ）に示す状態である。
　第１の熱硬化性樹脂が硬化すると、ＳＭＣ３０Ｓから表層構成部３０が形成される。このとき、ＳＭＣ３０Ｓのうち成形凹部７３，７４に入り込んだ部分により、それぞれ補強リブ１３とボス１４（即ち、表面突部３２）が形成されると共に、ＳＭＣ３０Ｓのうち成形凹部７３，７４に入り切らなかった薄板状の余剰部分により、ベース部３１が形成される。
　ここで、図８に示されるように、第１の熱硬化性樹脂が硬化しきってからもタイミングＴ２までは、第２の熱硬化性樹脂は硬化しきっていないので、基材部用シート２０Ｓが硬化しきっておらず、図６の（Ｂ）から図７の（Ａ）への変化に示されるように、基材部用シート２０Ｓを変形させて表層構成部３０の形状に追従させることができる。これにより、ベース部３１を基材部用シート２０Ｓに埋め込んで、ベース部３１と基材部用シート２０Ｓとのうち下型７２と対向する部分同士を略面一にすることができる。また、このとき、基材部用シート２０Ｓの発泡シート２１のうち、厚み方向で表層構成部３０のベース部３１と重なる部分は、厚み方向でベース部３１と重ならない部分に比べて、ベース部３１の厚みと略同じ分だけ圧縮されることとなる。
　図７の（Ｂ）に示されるように、基材部用シート２０Ｓの第２の熱硬化性樹脂が硬化しきると、基材部用シート２０Ｓが硬化する。このとき、発泡シート２１と１対の繊維シート２２，２２とが一体化されて基材部２０が形成されると共に、基材部２０と表層構成部３０とが一体化される（図５参照）。
　次いで、成形金型７０が型開きされて、基材部２０と表層構成部３０が成形金型７０から外され、図２に示される繊維強化樹脂成形体１０が完成する。
　本実施形態に係る繊維強化樹脂成形体１０の構成及び繊維強化樹脂成形体１０の製造方法に関する説明は以上である。次に、繊維強化樹脂成形体１０及びその製造方法の作用効果について説明する。
　本実施形態の繊維強化樹脂成形体１０及びその製造方法では、基材部２０に含まれる第２の熱硬化性樹脂が、ＳＭＣに含まれる第１の熱硬化性樹脂よりも、硬化温度が高いか、ガラス転移温度が高いか、又は、硬化時間が長くなっている。従って、繊維強化樹脂成形体１０の製造時に、ＳＭＣの第１の熱硬化性樹脂を硬化させてから、基材部用シート２０Ｓの第２の熱硬化性樹脂を硬化させることができ、第１の熱硬化性樹脂が硬化して硬くなった表層構成部３０の形状に、基材部２０を追従させた状態に形成することが容易となる。これにより、表層構成部３０が基材部２０に埋め込まれて、ＳＭＣからなる表層構成部３０と基材部２０との固定の安定を図ることが可能となる。また、表層構成部３０のベース部３１を、基材部２０と略面一に配置することで、表面突部３２の突出量について寸法精度の安定化を図ることが可能となる。しかも、ベース部３１が基材部２０の第１面２０Ａと略面一になることにより、下型７２と基材部用シート２０Ｓとの間に、ベース部３１の略厚み分のスペースが生じることを防ぐことができ、基材部２０の厚み精度の向上が図られると共に、基材部２０の設計において設計自由度の向上を図ることができる。
　本実施形態の繊維強化樹脂成形体１０では、基材部２０には、連続気泡を有する発泡シート２１が設けられる。そして、発泡シート２１のうち厚み方向で表層構成部３０と重なる部分は、厚み方向で表層構成部３０と重ならない部分に比べて、厚み方向に圧縮されている。本実施形態の繊維強化樹脂成形体１０によれば、発泡シート２１のうち厚み方向で表層構成部３０と重なる部分を圧縮することによって、表層構成部３０を基材部２０に埋め込まれた状態に形成し易くすることができ、ベース部３１と基材部２０の第１面２０Ａとを略面一に配置し易くすることができる。また、本実施形態の繊維強化樹脂成形体１０の製造方法によっても、発泡シート２１のうち厚み方向でＳＭＣ３０Ｓと重なる部分を圧縮することにより、表層構成部３０を基材部２０に埋め込まれた状態に形成し易くすることができる。しかも、本実施形態によれば、発泡シート２１によって加熱プレス成形時の歪みを吸収し、基材部２０の第２面２０Ｂにおいて厚み方向で表層構成部３０と重なる部分に、ヒケ等が発生することを抑制可能となり、第２面２０Ｂが不均一な外観になることを抑制可能となる。
　本実施形態では、表面突部３２が設けられる表層構成部３０が複数設けられ、それら複数の表層構成部３０が互いに離れて配置される。本実施形態によれば、複数の表面突部３２全てに亘って１つのＳＭＣからなる表層構成部３０を形成される場合に比べて、表層構成部３０を形成するためのＳＭＣの使用量を少なくすることが可能となる。
　［確認実験］
　以下、繊維強化樹脂成形体１０を上述の製造方法で製造した実験例について説明する。
　＜材料＞
　本実験例では、繊維強化樹脂成形体１０を構成する各構成要素について、以下の材料を用いた。
　発泡シート２１：株式会社イノアックコーポレーション製の「バソテクト（登録商標）Ｇ＋」（密度：９．２ｋｇ／ｍ３、厚み５．０ｍｍで、２００ｍｍ×２００ｍｍのサイズにカットしたものを用いた。）
　繊維シート２２：東邦テナックス株式会社製の「Ｗ－３１６１－Ｌ」（連続繊維からなる炭素繊維織物で、目付量が２００ｇ／ｍ２。発泡シート２１と同様のサイズにカットしたものを用いた。）
　第２の熱硬化性樹脂：住友ベークライト株式会社製の「スミライトレジン（登録商標）ＰＲ－５５７９１」（フェノール樹脂。ガラス転移温度：１５１℃）
　シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）：三菱ケミカル株式会社製の「パイロフィル（登録商標）　ＳＴＲ１２０Ｎ１３１」（厚み２．０ｍｍ、繊維長２５．４ｍｍ。第１の熱硬化性樹脂としてビニールエステル樹脂とエポキシアクリレート樹脂の混合樹脂を含有。ガラス転移温度：１３０℃）
　＜成形条件＞
　本実験例の加熱プレス成形の成形条件としては、成形温度を１５０℃、成形圧力を２０ＭＰａ、成形時間を１０分とした。
　＜実験結果＞
　上記の材料及び成形条件で、加熱プレス成形を行ったところ、補強リブ１３とボス１４が形成されると共に、表層構成部３０のベース部３１と基材部２０の第１面２０Ａとが面一となった繊維強化樹脂成形体１０が得られた。具体的には、繊維強化樹脂成形体１０において、補強リブ１３とボス１４（即ち、表面突部３２）を除いた部分の厚みは、１．０ｍｍとなった。詳細には、繊維強化樹脂成形体１０において基材部２０と表層構成部３０が厚み方向で重なっていない部分では、発泡シート２１が０．５０ｍｍ、各繊維シート２２が０．２５ｍｍであった。また、繊維強化樹脂成形体１０において基材部２０と表層構成部３０が厚み方向で重なっている部分では、発泡シート２１が０．１０ｍｍ、各繊維シート２２が０．２５ｍｍ、表層構成部３０のベース部３１が０．４０ｍｍであった。
　この繊維強化樹脂成形体１０では、基材部２０とＳＭＣからなる表層構成部３０とが十分に固定されていることが確認できたと共に、寸法精度が良好であった。さらに、基材部２０の第２面２０Ｂにおいて厚み方向で表層構成部３０と重なる部分は、ヒケ等が生じて不均一な外観になることもなく、良好な外観であった。
　なお、上記同様の成形温度及び成形圧で、加熱プレス成形の成形時間を３分とした場合、ＳＭＣの第１の熱硬化性樹脂が硬化していることが確認できた一方で、第２の熱硬化性樹脂が硬化し切っておらず、成形金型７０から基材部２０を外す際に、基材部２０が変形した。即ち、成形時間が３分経ったタイミングは、図８に示すタイミングＴ１以降で、タイミングＴ２の前であると考えられる。成形時間が１０分の場合、図８に示すタイミングＴ２を経過するため、ＳＭＣの第１の熱硬化性樹脂と、発泡シート２１及び繊維シート２２に含浸した第２の熱硬化性樹脂と、の両方が硬化しきり、上述のような良好な状態の繊維強化樹脂成形体１０を製造することができる。
　［他の実施形態］
　（１）上記実施形態では、表層構成部３０のうち基材部２０と反対側を向く面に、賦形部として、表面突部３２が設けられていたが、図９及び図１０に示されるように、凹部３２Ｖが設けられていてもよい。この場合においても、表層構成部３０のベース部３１を、基材部２０と略面一に配置することで、凹部３２Ｖの深さについて寸法精度の安定化を図ることが可能となる。なお、このような凹部３２Ｖは、溝であってもよいし、穴であってもよい。
　（２）上記実施形態において、補強リブ１３とボス１４とをそれぞれ構成する２つの表面突部３２，３２同士が、１つの表層構成部３０に設けられていてもよい（即ち、１枚のＳＭＣから形成されてもよい）。
　（３）上記実施形態では、基材部２０が、繊維シート２２を発泡シート２１の表裏の両面に積層した構成であったが、繊維シート２２を発泡シート２１の表裏の一方の面のみに積層した構成であってもよい。この場合、表層構成部３０は、基材部２０に対して、繊維シート２２側から積層されていてもよいし、図１１に示されるように発泡シート２１側から積層されていてもよい。
　（４）上記実施形態において、発泡シート２１と繊維シート２２が積層された基材部２０の構成として、発泡シート２１が２枚以上設けられる構成であってもよいし、繊維シート２２が３枚以上設けられる構成であってもよい。これらの場合、基材部２０が、発泡シート２１と繊維シート２２を一枚ずつ交互に積層した構成であってもよいし、隣り合う発泡シート２１同士又は隣り合う繊維シート２２同士を含む構成であってもよい。また、これらの場合、基材部２０のうち表層構成部３０が積層される最外層は、発泡シート２１によって構成されていてもよいし、繊維シート２２によって構成されていてもよい。
　（５）上記実施形態では、基材部２０を構成するシートが、発泡シート２１と繊維シート２２であったが、繊維シート２２のみであってもよい。この構成として、例えば、基材部２０がプリプレグからなる構成が挙げられる。
　（６）上記実施形態において、表層構成部３０が、基材部２０の表裏の両面に設けられていてもよい。この場合、繊維強化樹脂成形体１０を製造する際に、基材部用シート２０Ｓの表裏の両面にＳＭＣ３０Ｓが重ねられる。
　（７）上記実施形態では、発泡シート２１と繊維シート２２とに含浸する熱硬化性樹脂が同じであったが、異なっていてもよい。この場合、発泡シート２１に含浸する熱硬化性樹脂と、繊維シート２２に含浸する熱硬化性樹脂とは、それぞれ、ＳＭＣを構成する第１の熱硬化性樹脂に比べて、硬化温度が高いか、又は、硬化時間が長いものが用いられる。
　（８）上記実施形態において、表層構成部３０の表面突部３２は、例えば、突条、突壁、棒状の突部であってもよい。
　本発明を特定の態様を参照して詳細に説明したが、本発明の精神と範囲を離れることなく様々な変更および修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。
　なお、本願は、２０１８年８月８日付で出願された日本国特許出願（特願２０１８－１４９６３６号）に基づいており、その全体が引用により援用される。また、ここに引用されるすべての参照は全体として取り込まれる。
　１０　　繊維強化樹脂成形体
　２０　　基材部
　３０　　表層構成部

Claims (6)

  1. 　板状の基材部の表裏の少なくとも一方の面に、繊維と第１の熱硬化性樹脂とを含む賦形用コンパウンドからなる表層構成部が部分的に積層されてなり、
    　前記基材部は、前記賦形用コンパウンドに含まれる前記繊維よりも繊維長の長い補強繊維と第２の熱硬化性樹脂とを含み、
    　前記第１の熱硬化性樹脂と前記第２の熱硬化性樹脂とが硬化することにより、前記基材部と前記表層構成部とが一体化されており、
    　前記表層構成部は、前記基材部に埋め込まれ、かつ賦形部と前記賦形部以外の部分であるベース部とを有し、
    　前記ベース部は、前記基材部と略面一に配置され、
    　前記賦形部は、前記ベース部から前記基材部と反対側の方向へ突出する突部又は前記ベース部および前記基材部がなす面よりも前記基材部側に凹んだ凹部からなり、
    　前記第２の熱硬化性樹脂は、前記第１の熱硬化性樹脂に比べて、ガラス転移温度が高い、又は、硬化時間が長い、繊維強化樹脂成形体。
  2. 　前記基材部は、熱硬化性樹脂発泡体からなり連続気泡を有する発泡シートの表裏のうち少なくとも一方の面に、前記補強繊維からなる繊維シートが積層されると共に、前記発泡シートと前記繊維シートとに前記第２の熱硬化性樹脂が含浸してなり、
    　前記発泡シートのうち、厚み方向で前記表層構成部と重なる部分は、厚み方向で前記表層構成部と重ならない部分に比べて、厚み方向に圧縮されている、請求項１に記載の繊維強化樹脂成形体。
  3. 　前記基材部の前記少なくとも一方の面には、複数の前記表層構成部が互いに離れて設けられ、各表層構成部に前記賦形部が設けられている、請求項１又は２に記載の繊維強化樹脂成形体。
  4. 　繊維と第１の熱硬化性樹脂とを含む賦形用コンパウンドと、前記賦形用コンパウンドに含まれる繊維よりも繊維長の長い補強繊維と第２の熱硬化性樹脂とを含む基材部用シートと、を用意し、
    　前記賦形用コンパウンドを前記基材部用シートの表裏のうち少なくとも一方の面に部分的に重ね、
    　加熱プレス成形により、前記第１の熱硬化性樹脂と前記第２の熱硬化性樹脂とを硬化させて、前記基材部用シートから形成した基材部と、前記賦形用コンパウンドから形成した表層構成部と、を一体化させて繊維強化樹脂成形体を形成し、
    　前記表層構成部を形成する際に、前記表層構成部のうち前記基材部と反対側を向く面に、突部又は凹部からなる賦形部を形成し、
    　前記第２の熱硬化性樹脂として、前記第１の熱硬化性樹脂に比べて、前記加熱プレス成形の温度において硬化時間が長いものを用いる、繊維強化樹脂成形体の製造方法。
  5. 　前記基材部用シートとして、熱硬化性樹脂発泡体からなり連続気泡を有する発泡シートの表裏のうち少なくとも一方の面に、前記補強繊維からなる繊維シートが積層され、前記第２の熱硬化性樹脂が含浸したものを用いる、請求項４に記載の繊維強化樹脂成形体の製造方法。
  6. 　前記加熱プレス成形を行うための成形金型の成形面に、前記表層構成部の前記賦形部を形成するための表面形成部を複数設けておき、
    　前記加熱プレス成形を行うにあたって、前記賦形用コンパウンドを複数枚用意し、それら複数枚の賦形用コンパウンドを、互いに離して前記成形面の前記表面形成部に重ねる、請求項４又は５に記載の繊維強化樹脂成形体の製造方法。
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