JPH06210752A - 複合成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 芯部に発泡コアを有する軽量で強靱なＦＲＰ
複合成形品を短いサイクルで製造する。 【構成】 成形用の型内に、強化繊維シートのような表
層部形成用の材料および目開きの小さい織物、不織布な
どの分離層を配置し、その内側の部分に芯部を強化する
基本的に連続したバルキーな繊維構造体を配置し、その
部分に発泡性樹脂粒子および液状成形樹脂の混合物を入
れ、金型を閉じて加熱成形することにより、少なくとも
繊維強化樹脂からなる表層部と強化された発泡コアから
なる芯部を有する軽量で剛性を有する有用なＦＲＰ複合
成形品を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複合成形品の製造方法
に関し、さらに詳細には（イ）繊維状補強材を含有する
樹脂層よりなる表層部と、（ロ）発泡コアからなる軽量
な芯部とにより一体化された複合成形品を効率的に製造
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】芯部に発泡コアを有するＦＲＰ複合成形
品は、軽量性と強靱性に優れているため、スポーツ用品
分野、自動車・電車・航空機・船舶など輸送機器の構造
材、内外装部材、医療機器、通信機器など極めて広い用
途がある。

【０００３】芯部に発泡コアを有するＦＲＰ複合成形品
の製造としては、例えば芯部に発泡コアをあらかじめ成
形し、これを強化材としての織布で包んだのち、改めて
型に挿入し、液状成形樹脂を注入して外殻を形成する方
法（特開昭５５−８２６１２号公報、特開昭６１−２７
９５１７号公報参照）、あるいは外殻のＦＲＰをあらか
じめ成形しておき、その中心部の空隙内に発泡性ウレタ
ン樹脂などを注入して空隙内で発泡させる方法などが知
られている。

【０００４】しかしながら、上記の技術は、いずれも複
合成形品を得るための工程が多岐にわたり操作が繁雑で
あり、そのため成形品の生産効率が低く、コスト高にな
るという欠点を有している。これらの欠点を改善するも
のとして、発泡性樹脂粒子と液状成形樹脂を使用し、発
泡コアと繊維状補強材を含有する樹脂層よりなる表層部
を同時に成形する技術が、特開平３−１８３５１１号公
報、特開平３−１８０３２９号公報、特開平３−４５３
１５号公報、特開平３−２８８６２９号公報、特開平４
−２７５３２号公報などに提案されている。

【０００５】これらの先行技術によると、型のキャビテ
ィ内壁面に強化繊維シートのごとき表層部形成用の材料
および／または目開きの小さい織物、不織布などの分離
層を配置し、その内側の部分に予熱した発泡性樹脂粒子
および液状成形樹脂の混合物を入れ、金型を閉じて加熱
すると、発泡性樹脂粒子が膨張し、これにより表層部形
成材料を型の内部制約面に押し付けることにより、強靱
な表層部と発泡コアからなる芯部を有する軽量な複合成
形品を得るものである。

【０００６】しかし、この成形法において得られる成形
品を型から取り出すには、成形品の温度をその成形温度
より充分低い温度まで下げてから取り出さないと、硬化
した液状成形樹脂が温度により変形する余地を残してい
るため、発泡性樹脂粒子により生じる内圧の残圧の影響
で、型から取り出す際や、取り出した後の成形品が変形
するという問題が発生する。このため、従来は、成形品
が充分冷却するのを待って型から取り出すことが必須と
されている。従って、この方法においては、型からの取
り出し時あるいは取り出し後の成形品の変形が防止で
き、成形品がまだ充分冷却する前に型から取り出すこと
が可能となれば、成形サイクルを短くすることができ、
生産性を大幅に改善することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の課題を背景になされたもので、芯部に発泡コアを有
する軽量で強靱なＦＲＰ複合成形品を短いサイクルで安
定して製造することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも液
状成形樹脂により所定の形状に成形された表層部および
発泡コアからなる芯部を有する複合成形品を製造するに
あたり、（ａ）成形用の型内面に繊維状補強材および液
状成形樹脂は通すが発泡性樹脂粒子は通さない分離層を
設置すること、（ｂ）前記繊維状補強材および分離層に
囲まれた、成形後の発泡コアとなる部分に、コア部の厚
み方向の変形自由度を抑制でき、かつ発泡性樹脂粒子が
自由に移動できる嵩高さを有する実質的に連続繊維から
なる繊維構造体を設置し、その部分に少なくとも発泡性
樹脂粒子と液状成形樹脂とを含む混合物を存在させるこ
と、（ｃ）型を閉じたのち、型の所定領域を充分高い温
度まで加熱することおよび／または前記液状成形樹脂の
反応熱による温度上昇により、コア部に位置する発泡性
樹脂粒子を加熱発泡させて体積膨張を生じさせ、これに
より繊維状補強材および分離層を含む表層部形成材料を
型の内部制約面に対して押し付けるとともに、液状成形
樹脂の一部を表層部に至らしめること、（ｄ）液状成形
樹脂を硬化させること、そして、（ｅ）得られた複合成
形品を型から取り出すこと、を特徴とする複合成形品の
製造方法である。

【０００９】本発明では、まず型を準備する。その際使
用される型は、成形時に実質的に密閉することが可能で
あり、成形圧力温度に耐え得るものであればよく、通
常、ハンドレイアップ法、ＲＴＭ法（Ｒｅｓｉｎ Ｔｒ
ａｎｓｆｅｒ Ｍｏｌｄｉｎｇ法）、またはＲＩＭ法
（Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｌｄｉ
ｎｇ法）などの成形方法に使用される型が使用可能であ
る。型の材質としては、金型、木型あるいは樹脂型のい
ずれであっても差し支えない。

【００１０】この型内、すなわちこの型のキャビティ内
壁面に沿って表層部を構成する繊維状補強材および／ま
たは分離層を一層または複数層設置する。繊維状補強材
および／または分離層の例は、先に挙げた特開平４−２
７５３２号公報などに詳しく記載されている。

【００１１】すなわち、繊維状補強材としては、一般に
プラスチックの強化のために使用される繊維状の材料が
使用される。この繊維状の材料としては、ガラス繊維、
炭素繊維、シリコン・カーバイト繊維、金属繊維、アラ
ミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリオレフィン繊維、
およびこれらの２種以上の混合繊維が好ましい。これら
の繊維のほかに、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、
ビスコース繊維、天然繊維、または石綿なども使用する
ことができる。これらの繊維は、短繊維であっても長繊
維であってもよく、またウィスカーであってもよいが、
長繊維、特に連続繊維が好ましい。これらの繊維状材料
は、一般に繊維構造体として使用されるのが好ましい。
すなわち、この繊維状補強材は、織物（平織り、スダレ
織り、綾織りなど）、編物、不織布、ＵＤ糸（一方向配
列フィラメント）、またはウエッブであるのが有利であ
る。これらの形態は、平坦なものに限らず、三次元織
物、三次元編物でもよく、またブレードチューブのよう
なものでもよい。短繊維あるいはウィスカー（例えば、
シリコンカーバイトウィスカー、炭素ウィスカー、酸化
ケイ素ウィスカーなど）は、それ自体としては、表層部
における補強材として使用することは適当ではないが、
ウエッブや不織布の一部の材料として使用することがで
きる。なお、表面性を良くする目的でよく用いられるサ
ーフェスマットのようなものを、繊維状補強材に被せて
使用することがある。ここでは、このような場合も一体
として繊維状補強材と称する。

【００１２】また、分離層は、発泡性樹脂粒子を実質的
に通過させないが、成形時における流動性のある液状成
形樹脂を通過し得るものであることが必要である。さら
に、分離層として望まれる性能は、発泡性樹脂粒子の集
合体の体積膨張の結果、その圧力に耐え得るものである
ことが必要である。体積膨張の結果、分離層が破れた
り、あるいは穴が開いて、発泡性樹脂粒子が分離層を通
過すると、分離膜内と繊維状補強材部で差圧がとれなく
なり、充分に繊維状補強材を金型に押しつけることがで
きないので、薄いスキン層を得ることが困難となる。本
発明の複合成形品の性能を達成するために、分離層の目
開き、強度あるいは孔の大きさは、使用される発泡性樹
脂粒子の大きさおよび形状に基づいて選択されるべきで
ある。これに反し、発泡性樹脂粒子が通過し得る分離層
を使用すると、表層部に気泡含有粒子が含まれることに
なり、その結果、得られる複合成形品は満足すべき強度
を有しなかったり、また外観が劣悪なものとなり、商品
価値が低くなる。

【００１３】分離層としては、熱膨張後の発泡性樹脂粒
子を実質的に通さず液状成形樹脂は通す分離機能を有す
る部分が少なくともその一部または全部を構成し、残り
は液状成形樹脂をも通さない材料からなるものが用いら
れる。この分離層の分離機能を発現し得るものとして、
例えば目開きの小さい繊維シートおよび／または多孔質
シートが挙げられる。分離層用のシートとしては、各種
天然繊維、合成繊維、無機繊維などの織布、編物、組
物、不織布、紙などが用いられる。また、多孔質シート
としては、連通気孔を有するシートまたはフィルムであ
って、ポリウレタン、ポリスチレンあるいはポリプロピ
レンなどのフォームシートや延伸、抽出または凝固法な
どで作るポリエチレン、ポリプロピレンあるいはポリス
ルホンなどの多孔膜が用いられる。その目開きは、発泡
性樹脂粒子の種類や発泡性に応じて、これらが通過しな
い範囲のものが選択される。

【００１４】この分離層として、それ自体、補強材とし
ての機能を有するガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維
などの目開きの小さいシートを用いることができる。こ
の場合は、分離層自体が表層部の補強材を兼ねる。ま
た、分離層として容易に成形品の形状に合わせるように
伸縮性を有する材料を選択することもできる。

【００１５】この分離層は、一部が液状成形樹脂を通さ
ない材料で構成されたものでもよい。例えば、分離機能
を有する材料からなる部分とその部分で用いている材料
とは異なった材料をつなぎ合わせる以外に、分離機能を
有する繊維シートおよび／または多孔質シートの一部を
あらかじめ樹脂でその目開きを封止処理したもの、繊維
シートがポリプロピレン繊維など加熱処理により融着さ
せ得る場合は、融着処理により一部の目開きをつぶした
もの、一部にフィルムなどを貼りつけたものなどが用い
られる。

【００１６】これらの繊維状補強材および／または分離
層は、あらかじめプリプレグの形で樹脂処理しておくこ
とも可能である。

【００１７】本発明では、上記のように成形用の型のキ
ャビティー内壁面に沿って、まず繊維状補強材と分離層
とを、分離層がコア側に位置するように設置し、次にそ
の内側に相当する発泡コアが形成されるべき部分に、コ
アの厚み方向の変形自由度を抑制できかつ発泡性樹脂粒
子が自由に移動できる嵩高さを有する繊維構造体を設置
する。この繊維構造体は、基本的に連続長繊維で構成さ
れた比較的目の粗い織編物、マットや不織布などの繊維
シート状物あるいはこれらを適当な形状にした付形物お
よび／または短繊維を少量の接着剤で結合してシート状
もしくは付形物などに加工された繊維強化材である。そ
して、この繊維構造体には、発泡性樹脂粒子と液状成形
樹脂と、必要に応じて後記第３成分を含ませ得る。繊維
構造体を除く前記各成分は、供給する際にあらかじめ混
合物とし、型内に繊維構造体を設置したのち、該繊維構
造体中に混合物を注入する方法と、あらかじめ繊維構造
体に混合物を含浸させておき、これを型内に設置する方
法とがある。

【００１８】ここで用いる繊維構造体の構成繊維は、ガ
ラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊
維、レーヨン、木綿などの一般に用いられる繊維であ
り、一般にはこれらの繊維を、その内部を発泡性樹脂粒
子が自由に移動できる程度のバルキーなシート状物に加
工したのち、嵩高さ０．０１〜０．１５ｃｍ³ ／ｃｍ³
程度のコンティニュアスマット、チョップドストランド
マット、目抜きクロスなどが有利に用いられる。なお、
ここでいう「嵩高さ」とは、繊維構造体の繊維目付／密
度／厚みで求められる値である。

【００１９】すなわち、芯部に配置される繊維構造体
は、前記のように基本的に連続長繊維で構成されたバル
キーな織物、編物、マットや不織布などの繊維シート状
物あるいはこれらを付形した物が好ましいが、短繊維を
少量の接着剤で結合してシート状または付形物などに加
工したものでもよい。この繊維構造体の具体例として
は、連続した繊維を配置したいわゆるコンティニュアス
ストランドマット、目抜きクロスのほか、数センチの長
さにカットしたチョップドストランドを少量のバインダ
ーを用いてシート状に加工したチョップドストランドマ
ット、ポリエステル繊維の不織布なども、連続繊維の構
造体と同様の機能があり、同様に用いることができる。
なお、この繊維構造体として、上記の繊維状補強材と同
じものを用いても差し支えない。

【００２０】なお、本発明では、繊維構造体に供給する
液状成形樹脂および発泡性樹脂粒子を主成分とする混合
物に気泡が含まれていると、成形品の表面や表層部の繊
維状補強材および／または分離層の内部にボイドなどが
発生しやすくなることが経験的に知られている。これを
防ぐには、混合時に混合物に空気はチッ素などの非凝縮
性ガスが含まれないようにしたり、混合物をから減圧真
空により空気やチッ素などの非凝縮性ガスを脱泡するこ
とが有効である。

【００２１】発泡性樹脂粒子は、加熱することにより膨
張を起こす材料であって成形に供する液状成形樹脂が反
応硬化時に膨張する機能を持っているもので、特開平４
−２７５３２号公報などに詳しく記載されている。すな
わち、発泡性樹脂粒子としては、成形時の加熱により体
積膨張することができ、かつ発泡後実質的に気泡が粒子
中に内包されているものが使用される。この発泡性樹脂
粒子としては、加熱により体積が少なくとも約１０％、
好ましくは少なくとも約２０％増大するものが使用され
る。現在入手し得る発泡性樹脂粒子は、通常、約２０％
〜７０倍程度体積が膨張するものである。ここで、体積
膨張の倍率は、発泡性樹脂粒子を成形温度において常圧
で発泡させたときの体積膨張率を示すものであって、必
ずしも成形によって得られる複合成形品中の発泡倍率を
意味するものではない。

【００２２】発泡性樹脂粒子の大きさは、その平均径が
約１μｍ〜約５ｍｍ、好ましくは約１０μｍ〜約１ｍｍ
の範囲が好適である。一般的に好適な発泡性樹脂粒子
は、ポリ塩化ビニリデン共重合体、ポリアクリロニトリ
ルまたはその共重合体、ポリスチレンまたはポリスチレ
ン共重合体、ポリオレフィン、ポリフェニレンオキサイ
ド共重合体またはポリフェニレンオキサイドとポリスチ
レンの混合体などにより形成され、その中に発泡性ガス
を内包しているものである。特に、加熱により気体とし
て体積膨張する低沸点炭化水素を内包しているポリ塩化
ビニリデン系ポリマーの粒子（これは、大気中では数倍
〜数十倍程度に膨張する）を使用するのが望ましい。こ
のような発泡性樹脂粒子の具体例は、ノーベル社の「エ
クスパンセル」、松本油脂製薬（株）の「マツモトマイ
クロスフェア」、積水化成（株）の「エスレンビーズ」
などが挙げられ、これらをそのまま使用することができ
る。しかしながら、発泡性樹脂粒子としては、ポリオレ
フィン、ポリスチレンなどの発泡ビーズの製造におい
て、発泡を途中で止め、加熱によりさらに発泡し得るよ
うにしたビーズ類（これは、後の加熱により１０％〜数
十％膨張する）も使用可能である。

【００２３】なお、発泡コアに使用される発泡性樹脂粒
子中には、加熱などにより実質的に体積膨張しない非膨
張性発泡粒子を混合して使用することができる。この非
膨張性発泡粒子もまた分離層を実質的に通過しないもの
であることが必要である。この非膨張性発泡粒子を混合
して使用すると、成形操作が容易となり、また得られる
複合成形品は一層強靱性および剛性に優れたものとな
る。この非膨張性発泡粒子としては、無機発泡粒子、有
機発泡粒子のいずれでもよいが、一般には無機発泡粒子
が好適である。非膨張性無機発泡粒子としては、例えば
ガラスビーズ、ガラスバルーン、シリカバルーン、シラ
スバルーンなどが挙げられ、これらは平均粒径が約１μ
ｍ〜約１ｍｍ、好ましくは約５μｍ〜約０．５ｍｍのも
のが望ましい。前記発泡性樹脂粒子とこの非膨張性発泡
粒子との混合割合は、重量比で１０：１〜１：５、好ま
しくは９：１〜１：３の範囲である。

【００２４】また、液状成形樹脂は、成形時に流動性を
示すものである限り、一般に成形用樹脂として使用され
るものであればよい。この液状成形樹脂としては、成形
の結果、重合反応および／または架橋反応によって硬化
し、固体の樹脂を与えるものである。この液状成形樹脂
の具体例としては、例えばエポキシ樹脂、ポリウレタン
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリビニルエステル樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂などであり、これ
らの中でエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂またはポリビニルエステル樹脂が好まし
い。また、場合によっては、硬化型のポリシクロオレフ
ィン樹脂（例えば、ジシクロペンタジエン樹脂）も使用
し得る。これらの液状成形樹脂は、通常使用されるよう
に、樹脂またはその前駆体（例えば、原料モノマー）中
に硬化剤および／または硬化促進剤などを組み合わせて
用いられるが、本発明も同様にこれらを組み合わせて使
用することができる。この場合の発泡性樹脂粒子と液状
成形樹脂との重量割合は、通常、５／１００〜３０／１
００、好ましくは１０／１００〜２５／１００である。

【００２５】さらに、成形品の強度を上げるために、上
記の混合物に、さらに炭素繊維、アラミド繊維や、シリ
コンカーバイト、チタン酸カリウム、ボロンなどの短繊
維やウィスカーなどの６ｍｍよりも短い繊維を加えるこ
とができ、また必要に応じて顔料などを添加することも
できる。いずれにせよ、各成分を成形後の発泡コアの密
度が、０．８ｇ／ｃｍ³ 以下となるように配合するのが
適当である。

【００２６】型内に上記混合物を供給する量は、発泡性
樹脂粒子の配合率、加熱時の体積膨張率を考慮して、適
宜選定すべきであるが、型内の空間容積の５０〜９０％
の範囲になるように調節するのが好ましい。

【００２７】型を閉じたのち、型の所定領域を充分高い
温度まで加熱することおよび／または上記液状成形樹脂
の反応熱による温度上昇により、発泡性樹脂粒子が膨張
を開始しその膨張圧力で分離層および／またはその他の
表面形成材料が型の内部制約面に押し付けられ、該制約
面に沿った外形を形成させると同時に、液状成形樹脂が
分離層および／または繊維状補強材などの表層部形成材
料に浸透し、その一部は該材料を通り抜け成形品の表面
層を形成する。樹脂の過剰分は型の貯り部分に集める
か、ベントから抜き出される。ここで、充分高い温度と
は、型内に充填した液状成形樹脂が反応を開始するに必
要な温度と反応熱の一部を金型が奪って内部温度が低下
しないで反応が完結するに必要な温度である。また、液
状成形樹脂の反応熱による温度上昇は、液状成形樹脂が
硬化するときは発熱反応であり、外部から積極的に熱を
除去しなければ反応により温度が上昇する。この反応熱
を利用して発泡性樹脂粒子を膨張させるものである。

【００２８】同時並行的に液状成形樹脂の硬化が進み、
充分硬化した段階で得られた複合成形品を型から取り出
す。この硬化条件は、硬化時の温度と時間によって決め
られ、条件設定は、液状成形樹脂の熱軟化点（Ｔｇ）が
所望の値になる条件で行う。

【００２９】ところで、上記のような液状成形樹脂を用
いる成形法では、成形品が適当に冷えていない場合、得
られる複合成形品を型から取り出す際に変形することが
あり、これを防ぐために型の所定領域を液状成形樹脂の
熱変形温度以下に下げることが必要である。

【００３０】成形サイクル中にこの型の所定領域の温度
を上げ下げする操作は極力少なくすることが、成形サイ
クルの短縮、熱エネルギーの効率化、工程の合理化など
の観点から好ましい。本発明では、上記のごとく発泡コ
ア部を基本的に連続した繊維からなる粗い繊維構造体で
強化することにより、コア部の剛性を向上させ、樹脂の
熱変形温度以上で取り出しても、実質的に変形がなく、
比較的高温で取り出すことが可能となるので、従来のよ
うに金型の温度を成形品を取り出すために下げる必要が
なくなり、成形サイクルが短縮でき、生産を向上させる
ことができる。この結果、本発明では、成形サイクルの
短縮を達成することができるばかりでなく、消費エネル
ギーの節減、工程の合理化、加熱設備の簡略化を達成す
ることができる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、これらは本発明を説明するためのものであって、こ
れらの実施例により本発明が限定されるものではない。
なお、マットの嵩高さ（バルキー性）は、次の式で求め
られる値である。 嵩高さ＝繊維目付／密度／厚み

【００３２】参考例１ 実施例および比較例に使用される発泡性樹脂粒子、液状
成形樹脂、繊維状補強材、繊維構造体などとして、以下
のものを用意した。 発泡性樹脂粒子；〔松本油脂製薬（株）製、マツモトマ
イクロスフェアＦ−８２Ｄ、発泡温度＝１０５℃〕 非膨張性発泡粒子；ガラスビース〔住友スリーエム
（株）製、Ｃ−１５〕 繊維状補強材／繊維構造体；ガラスマット〔旭ファイバ
ーグラス（株）製、Ｍ８６０９−４５０、目付け約４５
０ｇ／ｍ² 、嵩高さ＝０．０３ｃｍ³ ／ｃｍ³〕 繊維状補強材；炭素繊維クロス〔東レ（株）製、トレカ
Ｃ０６３４３、目付２００ｇ／ｃｍ² ） 分離層；ポリエステル主体の不織布〔ユニセル（株）
製、ＢＴ６０５Ｗ〕 液状成形樹脂；エポキシ樹脂〔油化シェル（株）製、エ
ピコート８２８〕 硬化剤；イソホロンジアミン

【００３３】実施例１ まず、液状成形樹脂であるエピコート８２８を１００重
量部に、硬化剤（イソホロンジアミン）２４重量部およ
び発泡性樹脂粒子（マツモトマイクロスフェアＦ−８２
Ｄ）３８重量部およびガラスビーズ１８重量部を混合
し、スラリーを調製した。次いで、成形用の型として、
厚み１０ｍｍ、幅２１０ｍｍ、長さ３００ｍｍのキャビ
ティーと金型に熱媒を通して加熱できるようジャケット
を備えた上下一対の金型を準備した。

【００３４】次いで、あらかじめ寸法を合わせておいた
ガラスマット（繊維状補強材／繊維構造体）、分離層お
よびスラリーを、ガラスマット（繊維状補強材）／分離
層／ガラスマット（繊維構造体）／スラリー／ガラスマ
ット（繊維構造体）／分離層／ガラスマット（繊維状補
強材）の順に金型に収めた。この際、スラリーは、ガラ
スマット内に浸透した。金型を閉じて、金型のジャケッ
トに１４０℃の熱媒体を通して金型温度を１２０℃に調
節した。金型内部の温度は、反応熱により１６０℃まで
上昇したのち、反応の終結に従い、約１０分後に１２５
℃に下がった。この時点で、金型を開きシート状の成形
品を取り出した。得られた成形品は、全体の厚みが１０
ｍｍで、スキン層の厚みが０．６ｍｍ、コア部の厚みが
８．８ｍｍであって金型とおりの厚みであり、全く変形
していなかった。

【００３５】実施例２ あらかじめ寸法を合わせておいた炭素繊維クロス（繊維
状補強材）、ガラスマット（繊維構造体）、分離層およ
びスラリーを、炭素繊維クロス（繊維状補強材）／分離
層／ガラスマット（繊維構造体）／スラリー／ガラスマ
ット（繊維構造体）／分離層／炭素繊維クロス（繊維状
補強材）の順に金型に収める以外は、実施例１と同様に
して成形した。得られた成形品は、全体の厚みが１０ｍ
ｍで、スキン層の厚みが０．６ｍｍ、コア部の厚みが
８．８ｍｍであって金型とおりの厚みであり、全く変形
していなかった。

【００３６】比較例１ あらかじめ寸法を合わせておいたガラスマット（繊維状
補強材）、分離層およびスラリーを、従来の方法と同様
に、ガラスマット（繊維状補強材）／分離層／スラリー
／分離層／ガラスマット（繊維状補強材）の順に金型に
収める以外は、実施例１と同様にして金型を加熱し硬化
させたのち、１２５℃で成形品を取り出した。複合成形
品を得た。得られた成形品は、全体的に厚み方向に膨張
し、金型よりも厚くなり、かつ部分的に大きく膨れが生
じていた。

【００３７】比較例２ あらかじめ寸法を合わせておいたガラスマット（繊維状
補強材）、分離層およびスラリーを、従来の方法と同様
に、ガラスマット（繊維状補強材）／分離層／スラリー
／分離層／ガラスマット（繊維状補強材）の順に金型に
収めた。次いで、実施例１と同様にして金型を加熱し硬
化させたのち、１２５℃になった時点で３６℃の冷却用
熱媒に切り換えたが、内温が６０℃になるまで冷却する
のに１５分必要であった。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、発泡コアを有する軽量
で強靱なＦＲＰ複合成形品を安定して短時間に製造する
ことができる。しかも、成形時に型の温度を上げ下げす
る操作が減るので、熱エネルギーの節減も図れる。

【００３９】本発明により得られる複合成形品は、自動
車外板用材料のほか、例えばカヌーパドル、マスト、方
向舵、ウインドサーフィン安定用フィン（スケグ）、人
力水中翼挺、スキー（板、ポール）、ホッケースティッ
ク、野球用バット、スポークのない車輪、自転車のフレ
ーム、スケートボードなどのスポーツ用品分野、自動車
（乗用車、バス、トラック）などのスポイラー、ドライ
ブシャフト、内外装品、電車のドアや構造部材などの車
両分野、熱交換器の鏡板、エアコン・コンプレッサーブ
レード、攪拌翼、電気絶縁材サポートビーム、フィッテ
ィング類などの産業分野、車椅子（ハイドリム、側パネ
ル）、Ｘ線投影用テーブル、義手・義足などの医療器具
分野、およびプロペラ、座席、家具、コントロールサー
フェス、二次構造材、衛星放送用アンテナのリフレクタ
などの広い分野に有効である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川村 訓久 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 入山 要次郎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 関山 憲一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも液状成形樹脂により所定の形
   状に成形された表層部および発泡コアからなる芯部を有
   する複合成形品を製造するにあたり、（ａ）成形用の型
   内面に繊維状補強材および液状成形樹脂は通すが発泡性
   樹脂粒子は通さない分離層を設置すること、（ｂ）前記
   繊維状補強材および分離層に囲まれた、成形後の発泡コ
   アとなる部分に、コア部の厚み方向の変形自由度を抑制
   でき、かつ発泡性樹脂粒子が自由に移動できる嵩高さを
   有する実質的に連続繊維からなる繊維構造体を設置し、
   その部分に少なくとも発泡性樹脂粒子と液状成形樹脂と
   を含む混合物を存在させること、（ｃ）型を閉じたの
   ち、型の所定領域を充分高い温度まで加熱することおよ
   び／または前記液状成形樹脂の反応熱による温度上昇に
   より、コア部に位置する発泡性樹脂粒子を加熱発泡させ
   て体積膨張を生じさせ、これにより繊維状補強材および
   分離層を含む表層部形成材料を型の内部制約面に対して
   押し付けるとともに、液状成形樹脂の一部を表層部に至
   らしめること、（ｄ）液状成形樹脂を硬化させること、
   そして、（ｅ）得られた複合成形品を型から取り出すこ
   と、を特徴とする複合成形品の製造方法。
2. 【請求項２】 前記繊維構造体に、少なくとも発泡性樹
   脂粒子および液状成形樹脂をあらかじめ含浸させてなる
   請求項１記載の複合成形品の製造方法。
3. 【請求項３】 前記繊維構造体として、コンティニュア
   スマットまたはスワールマット状の長繊維構造体を用い
   る請求項１または２記載の複合成形品の製造方法。
4. 【請求項４】 前記繊維構造体として、立体構造を有す
   る３次元織物および／または３次元編物状の長繊維構造
   体を用いる請求項１または２記載の複合成形品の製造方
   法。
5. 【請求項５】 繊維構造体として、発泡性樹脂粒子が自
   由に移動できる嵩高さを有するように繊維相互が部分融
   着または部分接着された不織布繊維構造体を用いる請求
   項１または２記載の複合成形品の製造方法。