JPH08187738A

JPH08187738A - 複合成形品の製造方法およびそれに用いる成形材料

Info

Publication number: JPH08187738A
Application number: JP7192967A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Takamoto; 裕光高本; Hidetoshi Okamura; 英俊岡村; Yuzo Aido; 勇三相戸
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1994-08-04
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 1996-07-23

Abstract

(57)【要約】【課題】２つの繊維強化樹脂（ＦＲＰ）層の間に多孔
質コア層を有するサンドイッチ構造の複合成形品を連続
的かつ低コストで製造する。【解決手段】（ａ）硬化性液状成形樹脂および平均直
径が０．０１〜２ｍｍの剛性軽量充填粒子の含粒子樹脂
組成物を調製し、（ｂ）２つの分離膜が内側にそして各
分離膜の外側に強化用繊維質シートが位置するように分
離膜および強化用繊維質シートを連続的に供給し、分離
膜の間に前記混合物を連続的に供給して、強化用繊維質
シート／分離膜／樹脂組成物の層／分離膜／強化用繊維
質シートの積層体を連続的に調製し、（ｃ）引続き、該
積層体に上下の方向からの加圧および弛緩をそれぞれ少
なくとも１回連続して実施して、樹脂組成物層中の液状
成形樹脂を分離膜を介して強化用繊維質シート中に浸透
させながら、該粒子中の気泡以外の気泡を除去させ、
（ｄ）次いで、得られた含浸積層体を加圧するかあるい
は加圧することなく加熱して硬化させて、連続的に上記
複合成形品を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は繊維強化樹脂（ＦＲ
Ｐ）からなる２つの表層部（スキン）の間に多孔質樹脂
の芯部（コア）を有しかつ全体が一体化した複合成形品
を連続的に製造する方法並びにそのための成形材料に関
するものである。さらに詳しくは、繊維強化樹脂（ＦＲ
Ｐ）で形成された緻密な２つの表層部（スキン）の間に
無数の小さな気泡を均一に含有する多孔質樹脂層からな
る芯部（コア）を挟み込むように一体に成形した、軽量
でかつ強靭なフォームコア・サンドイッチ構造の複合成
形品を、連続的に、かつ、低コストで効率良く製造する
方法、並びにその製造方法で用いる成形材料に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】表層部が繊維強化樹脂（ＦＲＰ）で芯部
が多孔質である軽量なフォームコア・サンドイッチ複合
成形品は、軽量性と強靭性に優れているため、航空機、
鉄道車両、自動車、船舶などの輸送機器、各種構造材
料、内外装部材、医療機器、電気通信機器、スポーツ用
品分野、コンテナ類のパネルなど、広い用途がある。

【０００３】かかる複合成形品の製造法としては、例え
ば、（ａ）芯材として予め成形したポリウレタン、ポリ
スチレン、ポリプロピレンなどの樹脂フォームを用い、
その上下に繊維強化樹脂（ＦＲＰ）板などを積層接着す
る方法、（ｂ）樹脂フォームを強化材としての織布で包
んだ後、あらためて型に挿入し、その型内に液状成形樹
脂を注入して硬化させ、外殻を形成する方法、或いは
（ｃ）外殻のＦＲＰを予め成形しておき、その中心部の
空隙内に発泡性ポリ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、これらの方法は、複合成形
品を得るための工程が多岐にわたり操作が複雑であり、
そのため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。

【０００５】また、シンタクチックフォームコア・サン
ドイッチ複合成形品の製造方法として、下記の方法が知
られている。

【０００６】例えば、特公昭５８―２１５７９号公報に
は、未硬化の液状熱硬化性樹脂に平均粒径が３０〜５０
０ミクロンの微小中空球充填材を１０〜６０容量％配合
して得られる樹脂組成物を繊維補強材に塗布して、該樹
脂組成物中の樹脂成分を繊維補強材に浸透させると共に
樹脂組成物が繊維補強材表面に残存した状態で加圧硬化
せしめることを特徴とするシンタクチックフォーム層と
微小中空球充填材を含まない繊維強化プラスチックス層
とが交互に積層された複合積層体の成形方法、が記載さ
れている。この方法は、表層部となる繊維強化プラスチ
ックス層中に微小中空球充填材が入り込み易く、充填材
を含ませないようにするために、繊維補強材の目開きお
よび該微小中空球充填材の大きさを適宜選択して組合せ
る必要があり、両者を任意に選択することができない。
また、この方法では樹脂中に含まれる空気あるいは微小
中空球充填材が一部破損して発生した気泡を効率よく除
去できず、これら空気や気泡が、ピンホールやボイドと
して残存することは避けられない。さらに、この方法で
は、繊維強化プラスチックス層中に微小中空球充填材が
一部混入し、その上形成された繊維強化プラスチックス
層の厚みを均質に制御することは困難であり、そのため
物性が均一な製品を安定して得ることはできず、さらに
比重が小さい複合成形品は得にくいという問題がある。

【０００７】また、実公昭６２―２４５２１号公報に
は、繊維含有不飽和ポリエステル樹脂からなる二つの表
面層の間に、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子またはその
粉砕物を２０〜８０容量％含有する不飽和ポリエステル
樹脂からなるコア層を一体に形成してなることを特徴と
する繊維強化不飽和ポリエステル樹脂軽量成形体、が記
載されている。この成形体は発泡したポリオレフィン系
樹脂粒子が使用されそのために粒子は比較的大きく、同
公報に記載の「実施例」では直径６ｍｍの粒子が使用さ
れ、全体の厚みが５．８ｍｍの複合成形体を得ている。
この成形体は粒子が大きくそのため微細で均一な構造の
コア層を有しておらず、また、ポリオレフィン系樹脂粒
子は不飽和ポリエステル樹脂との接着性が不充分でしか
も無機粒子を使用していないので得られた成形品の物理
的強度は充分でない。

【０００８】このような欠点を改善した方法として、発
泡性樹脂粒子と液状成形樹脂とを用いて多孔質の芯部
（コア）と繊維強化樹脂（ＦＲＰ）からなる表層部（ス
キン）とからなる複合成形品を製造する方法が提案され
ている（例えば、米国特許第５２４２６３７号明細書参
照）。この方法は、成形用の型内に、強化用繊維質シー
トと分離膜とを設置し、その上に発泡性樹脂粒子と液状
成形樹脂との混合物を層状に供給し、さらにその上を分
離膜および強化用繊維質シートで覆い、型を閉じた後、
該型内を加熱することによって、発泡性樹脂粒子を膨脹
させ、それによって生ずる圧力（内圧）を利用して液状
成形樹脂を上下の強化用繊維質シートに浸透させた後、
型内で硬化させることにより、フォームコア・サンドイ
ッチ構造の複合成形品を成形する方法であり、この方法
によれば、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）の微密な表層部の間
に発泡した微粒子を含む多孔質樹脂層からなるシンタク
チックフォームのコア部を有しかつ全体が一体化した軽
量で強靭な複合成形品が効率的に製造される。

【０００９】この発泡性樹脂粒子を用いて成形する方法
は、一工程でフォームコア・サンドイッチ構造の複合成
形品を成形することができるという利点を有するが、こ
の方法で用いられる発泡性樹脂粒子は比較的高価である
ため成形品のコストも高くなるという問題がある。ま
た、発泡性樹脂粒子が膨脹する際に一部の粒子からガス
が漏れ出すことがあり、これが成形品の内部や表面にボ
イドを発生させる一つの要因となる。さらに、一部の粒
子が分離膜から漏れ出した場合、この発泡性樹脂粒子が
再加熱されるとガス発生を伴い易く塗装工程などでピン
ホールを発生させることがある。また、液状成形樹脂の
種類によっては、発泡性樹脂粒子の表皮が侵され該粒子
からのガス漏れを生じ易くなり、表面性の優れた成形品
を得ることが困難な場合がある。

【００１０】さらに前記の成形方法は、発泡性樹脂粒子
の発泡と液状成形樹脂の硬化反応のタイミングを調製す
ることが大事であり、その温度コントロールのために煩
雑な工程管理が必要となる。

【００１１】前記米国特許には、発泡性粒子の代りに圧
縮された軽量粒子を使用し、これを成形時に膨脹させる
態様も記載されているが、この圧縮された軽量粒子を使
用する方法は、その粒子を圧縮するための特別な工程を
別個に必要とする。

【００１２】また、前記の成形方法は、いずれも型内で
粒子を発泡・膨脹させるため、連続的に成形を行うこと
が難しい。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の第１
の目的は、フォームコア・サンドイッチ構造の複合成形
品を、前記した従来法における問題のない方法で連続的
に製造する方法を提供することにある。

【００１４】本発明の第２の目的は、発泡性樹脂粒子を
使用することなく、かつ多種多様な液状樹脂が使用で
き、成形温度等の成形条件の選択範囲が広いため、複雑
な工程管理が要らない連続成形方法を提供することにあ
る。

【００１５】本発明の第３の目的は、ボイドやピンホー
ルのない前記複合成形品の製造方法を提供することにあ
る。

【００１６】本発明の他の目的は、物理的強度に優れた
前記複合成形品の製造方法を提供することにある。

【００１７】本発明のさらに他の目的は、前記複合成形
品を成形するための低コストで工業的に有利な方法を提
供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】以上の如き本発明の目的
は、剛性軽量充填粒子を使用する下記の連続方式による
成形方法によって達成される。

【００１９】すなわち、本発明の連続方式による成形方
法は、繊維強化樹脂からなる表層部の間に、多孔質樹脂
層からなる芯部が存在しかつ全体が一体化した複合成形
品を製造するに際し、下記の各工程（ａ）硬化性液状成形樹脂および平均粒径が０．０１〜
２ｍｍの剛性軽量充填粒子を主体とする含粒子樹脂組成
物を調製する樹脂組成物調製工程、（ｂ）２つの分離膜
が内側に位置しかつそれぞれの分離膜の外側に強化用繊
維質シートが位置するように２つの分離膜および２つの
強化用繊維質シートを連続的に供給し、２つの分離膜の
間に前記（ａ）の工程における樹脂組成物を連続的に供
給して、強化用繊維質シート／分離膜／樹脂組成物の層
／分離膜／強化用繊維質シートよりなる積層体を連続的
に調製する積層体調製工程、（ｃ）前記（ｂ）の工程に
引き続いて、該積層体に上下の方向からの加圧および弛
緩をそれぞれ少なくとも１回連続的に実施して、樹脂組
成物の層中の液状成形樹脂を分離膜を介して上下の強化
用繊維質シート中に浸透させながら、該積層体から該粒
子内の気泡以外の気泡を除去する含浸工程、および
（ｄ）次いで、得られた含浸積層体を加圧するかあるい
は加圧することなく加熱して硬化させて（予備）複合成
形品とする（予備）硬化工程、を順次実施することを特
徴とする複合成形品の製造方法である。

【００２０】以下、本発明の複合成形品の連続的製造方
法についてさらに詳細に説明するが、まず、本発明方法
において使用する主要な成形材料、すなわち、強化用繊
維質シート、分離膜、剛性軽量充填粒子および液状成形
樹脂、並びに、必要に応じて補助的に使用される各材料
について説明する。

【００２１】本発明方法で主要成形材料の一つとして用
いる強化用繊維質シートとしては、強化用繊維からなる
シート状繊維構造物が用いられる。強化用繊維として
は、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、シリコンカーバイ
ド繊維、金属繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊
維、高強度ポリオレフィン繊維およびこれらの２種以上
の混合繊維が用いられる。これらの繊維の他に、ポリエ
ステル繊維、ポリアミド繊維、ポリビニルアルコール系
（ビニロン）繊維、レーヨン繊維、アセテート繊維、天
然繊維なども使用することができる。これらの中でもガ
ラス繊維、炭素繊維およびパラ系アラミド繊維のような
高強力高モジュラス繊維が好ましい。

【００２２】強化用繊維質シートの形態としては、上記
の各繊維を織物（平織、スダレ織、綾織など）、編物、
不織布、マット、紙、一方向に引き揃えられ層状に集合
されたロービングなど、シート状構造物の形態にしたも
のが用いられる。これらは単独で用いてもよく、２種以
上を併用してもよい。なお、該繊維質シートは予め後述
の液状成形樹脂を含浸させたプリプレグとしても供給す
ることもできる。このような強化用繊維質シートの種類
は、複合成形品の形態、用途あるいは成形品に要求され
る性能、成形品の表面外観などに応じて適宜選択され
る。

【００２３】本発明方法では、後述のごとく、成形時の
加圧（押圧）および弛緩によって、多孔質コアとなる部
分に存在する液状成形樹脂と剛性粒子を主体とする軽量
充填粒子との含粒子樹脂組成物（混合物）中から液状成
形樹脂が搾り出され上下の繊維質シートに均一に浸透し
その一部は表面付近まで至るが、この際、軽量充填粒子
が強化用繊維質シート内に入り込まないよう阻止するこ
とが緻密な表層部（すなわち、上下の繊維強化樹脂層）
を形成する上で必要である。

【００２４】このため、本発明方法では、上下の強化用
繊維質シートにおける軽量充填粒子と液状成形樹脂との
混合組成物が接する面側（コア側）に、それぞれ軽量充
填粒子を実質上通さないが液状成形樹脂は通す分離機能
を有する膜（分離膜）を配置する。すなわち、本発明方
法では、前記分離膜を各強化用繊維質シートと含粒子樹
脂組成物の層との間にそれぞれ介在させることが重要で
ある。

【００２５】かかる分離機能を発現しうる分離膜として
は、目開きの小さい繊維シートおよび／または多孔質シ
ートが用いられる。分離層用の繊維シートとしては、例
えば、各種天然繊維、合成繊維、無機繊維などからなる
織布、編物、組み物、不織布および紙などが例示され、
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
たは凝固法などでつくるポリエチレン、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。これ
らの目開きは軽量充填粒子の大きさに応じて適宜選択さ
れる。また、分離膜の材料として、容易に成形品の形状
に合わせ得るように伸縮性を有する材料を選択すること
もできる。

【００２６】分離膜は、その一部が液状成形樹脂を通さ
ない材料で構成されているものでもよい。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
材料とは異なる材料とを繋ぎ合わせたもの、分離機能を
有するシートの一部を予め樹脂など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シート
など加熱処理により融着可能な場合は融着処理により一
部の目開きを潰したもの、分離機能を有する材料の一部
に非多孔性フィルムを貼り付けたものなどでもよい。

【００２７】なお、分離膜として、それ自体が強化材と
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繊維シートを用いることもで
き、この場合は、この繊維シートで強化用繊維質シート
と分離膜とを兼用することができる。

【００２８】ただし、強化用繊維質シートと分離膜とを
別に設けた方が、強化用繊維質シートの目開きを自由に
選択することができ、例えば、一方向繊維配列プリプレ
グや三次元織編物のプリフォームなども使用することが
でき、成形品表面に要求される外観、特性に応じた材料
を任意に選ぶことができるので好ましい。

【００２９】本発明者らの研究では、例えば「ユニセ
ル」などの商品名で市販されている目開きの小さい長繊
維不織布が分離機能、取扱い性など多くの面ですぐれて
おり、分離膜として特に好適であることが確認された。

【００３０】本発明方法においては、剛性軽量充填粒子
として低比重の剛性粒子またはこれに少量（例えば５容
量％未満）の他の軽量粒子を混合した混合粒子が使用さ
れる。これら剛性軽量充填粒子はいずれも硬化および成
形条件下では、実質的に膨脹しない粒子であって、内部
に気泡を含有する軽量（低比重）の中空粒子である。

【００３１】剛性軽量充填粒子は平均粒径が０．０１〜
２ｍｍ、好ましくは０．０３〜１ｍｍの範囲のものが使
用される。該粒子の平均粒径（直径）が０．０１ｍｍよ
りも小さい微粒子は分離膜を通過し易く、表層部に漏れ
出しやすいため、表層部の緻密度が低下し、成形品の強
度低下を招くことになる。一方、平均粒径が２ｍｍを越
えると液状成形樹脂と混合したときに均一混合物になり
難く、ハンドリング性が悪化するとともに、成形品表面
に凹凸状の模様が生じやすく、表面性を悪化させる原因
となる。

【００３２】該粒子の比重は０．０２〜０．８が好まし
い。比重が小さいことは軽量の面で有利であるが、あま
りに小さいものは脆く液状成形樹脂との混合の際に破壊
を生じ易い。また、比重がこれより大きいものは軽量化
の効果が十分でなく、成形品の商品価値を低下させる。
剛性軽量充填粒子の特に好ましい比重は０．０５〜０．
７である。ここで比重とは、粒子が占める実質容積（ｃ
ｍ³）に対する重量（ｇ）を意味し、単位ｇ／ｃｍ³で
表わされる。

【００３３】剛性軽量充填粒子を構成する剛性粒子は、
本発明の複合成形品の製造方法の一連の過程においてそ
の形状が実質的に変形しない剛性を有するものである。
通常かかる剛性粒子としては無機の中空粒子が適してい
る。この剛性粒子の具体例としては、例えば、ガラスバ
ルーン、シリカバルーン、シラスバルーン（ケイ酸質中
空粒子）と称される無機中空粒子が挙げられる。

【００３４】一方、剛性軽量充填粒子と混合する液状成
形樹脂としては、熱硬化性の樹脂組成物であり、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、
フェノール樹脂、ポリジシクロペンタジエン樹脂などが
用いられる。なかでも、エポキシ樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、フェノール樹脂が好ましく、これらは、通
常、必要な硬化剤、硬化促進剤、希釈剤などと共に使用
される。

【００３５】本発明方法では、成形工程で樹脂粒子の発
泡を行わないので、液状成形樹脂の種類は粒子類の種類
とほとんど関係なく幅広く選択することができる。この
液状成形樹脂は室温で液状のものが好ましいが、成形温
度で液状となるものであれば室温で固体状（粉末状）ま
たは半固体状（ペースト状）のものでも差支えない。

【００３６】剛性軽量充填粒子と液状成形樹脂との配合
比は、成形後のコア部全体における軽量充填粒子の体積
が５０〜８０体積％の範囲となるようにするのが適当で
ある。

【００３７】本発明方法では、剛性軽量充填粒子および
液状成形樹脂とともに、補助的に使用し得る材料とし
て、成形品の機械的特性を改善する目的で、炭素、アラ
ミド、シリコンカーバイド、チタン酸カリ、ボロンなど
の短繊維やウイスカーなどの６ｍｍよりも短い繊維を含
粒子樹脂組成物に添加することができる。また、電磁遮
蔽効果などの機能を付与する目的であるいは液状成形樹
脂システムが硬化する際に発生する反応熱を吸収し急激
な温度上昇を抑制して局部的な高温部位の発生を防止す
る目的で、カーボン、グラファイト、シリコンカーバイ
ト・ウイスカー、ミルドガラス、マイカ、鉄粉、炭酸カ
ルシウム、ケイ砂、顔料類などを加えることができる。
さらに、この樹脂組成物に複合成形品の使用済回収品の
粉砕物を加えることも可能である。いずれの場合も、各
成分を成形後の芯部（コア）の比重が０．８以下となる
ように配合するのが好適である。

【００３８】また、上下の強化用繊維質シートの両方ま
たは一方において分離膜と接しない面（すなわち成形品
の外側）に沿って可撓性フィルムを配置して、加圧・弛
緩を行ないさらには成形することにより、含浸・脱泡の
工程をより安定的に行い、成形性を向上させ、また成形
品の表面性の改良を行うことができる。

【００３９】これらの可撓性フィルムは、上下の強化用
繊維質シートと強固に接着する種類を選定することによ
り、製品の軽量フォームコア・サンドイッチ複合成形品
の良好なフィルム表面を形成させることができ、また、
成形後の強化用繊維質シート表面から容易に剥離し得る
種類を選択して、成形後にフィルムを取り除くことによ
り、成形性並びに表面性の改善を図ることができる。

【００４０】ここで用いる可撓性フィルムとしては、有
機ポリマーからなる各種可撓性フィルムまたはシート、
具体的には、ポリエステルフィルム、ポリカーボネート
フィルム、ナイロンフィルム、ポリプロピレンフィル
ム、ポリエチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、
ポリ塩化ビニリデンフィルム、フッ素樹脂系フィルム、
ポリイミドフィルム、ポリアリレートフィルム、セロフ
ァン、トリアセテートフィルムなど、およびこれらのコ
ポリマーや共し押出しフィルム、および／またはアル
ミ、銅、鉄などの金属フォイル、樹脂加工などにより液
体の透過を防止した紙、不織布などが挙げられる。

【００４１】さらに、複合成形品の外観や表面機能を改
善する目的で、例えば表面修飾用の織物、不織布、フィ
ルム、人工皮革などを最外層形成材料として用いること
もできる。

【００４２】本発明方法においては、さらに、複合成形
品の機械的性質、特に曲げ荷重に対する撓みを改善する
目的で、多孔質芯部（コア）の局所に、強化材をその上
下端が強化用繊維シートを含む表層部（スキン）に届く
よう内在させて設置してもよく、複合成形品の形態・用
途によっては、その方が好ましいことが多い。かかる局
所的に内在させる強化材の例としては、組み紐、ロー
プ、ブレード、ロッド、コルゲート状物、ハニカムなど
が用いられ、それらの材質としてはガラス、アラミド、
ポリエステル、ポリアミド、セルロースなどが好ましく
用いることができる。特にガラス製組み紐が好ましい
が、これらのみに限定されるものではない。

【００４３】かかるコア部に内在させる強化材の大きさ
（太さまたは厚さ）は、その上下がコア部において少な
くとも上下の表層部に接するだけの大きさが必要であ
る。大きい方は特に制限条件はないが、あまり大きなも
のは重量増加につながることから、太さまたは厚さが表
層部（スキン）の厚さの１．２倍〜５０倍のものが経済
的である。かかるコア部強化材の数は１個でもよく複数
個でもよい。

【００４４】本発明方法によれば、前記各材料を準備
し、前記したように、下記（ａ）〜（ｄ）の各工程、
（ａ）含粒子樹脂組成物を調製する樹脂組成物調製工
程、（ｂ）積層体調製工程、（ｃ）含浸工程、および
（ｄ）硬化工程（または予備硬化工程）をこの順序で実
施することによって、目的とするフォームコア・サンド
イッチ複合成形品（または予備複合成形品）を得ること
ができる。

【００４５】その際重要なことは、軽量充填粒子として
剛性粒子のみまたはこれを主体とする混合粒子を使用す
ること、分離膜を含粒子樹脂組成物層の上下に配置した
積層体を形成させることおよびその積層体に対して加圧
および弛緩を少なくともそれぞれ１回実施することであ
る。この加圧および弛緩によって、軽量充填粒子および
硬化性液状成形樹脂とからなる含粒子樹脂組成物の層が
効果的にかつ均質に形成され、粒子以外の気泡（例えば
空気や粒子の一部の破砕による気体）が積層体から放出
されるかあるいは放出され易い状態となる。

【００４６】すなわち、加圧と弛緩によって均質かつ緻
密な（不要な空間のない）多孔質芯部（シンタクチック
フォームコア層）が形成されると共に、硬化性液状樹脂
が分離層を介して強化用繊維質シート層へ浸透して、強
固でしかも表面特性の優れた表層部が形成される。

【００４７】本発明の成形方法は、前記（ａ）〜（ｄ）
の工程を大略この順序で実施するもので、各工程を連続
的に操作して長尺の成形品を得る連続方式によって実施
される。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る連続方式の主
な実施態様を図面により説明する。

【００４９】図１および図２は連続方式の２つの態様を
示す側面見取図であり、図１では、含浸工程における積
層体に対する加圧および弛緩を行うために、積層体が上
に凸の円弧状の走行経路をとるように複数のガイドロー
ラーを配置して、各ローラーと接触させつつ走行させて
おり、図２では、上下２段に位置をずらせて設置した複
数のローラー間をジクザグ状に走行（蛇行）させるよう
にしている。いずれの例でも、積層体がローラーと接触
するときに加圧され、ローラー間では弛緩される。

【００５０】このような加圧と弛緩の各作用の組合せに
よって、含粒子混合物層中の硬化性液状成形樹脂は、分
離膜を通って上下の強化用繊維質シートに含浸するとと
もに気泡は系外に排出される。しかしながら、剛性粒子
を主体とする軽量充填粒子は分離膜によって移動が阻止
され分離膜に挟まれた領域に残留する。

【００５１】硬化工程において、図１の例では、硬化炉
中に設けた上下の複数の支持ロール間をスチールベルト
を介して積層体を搬送しつつ加熱・硬化させるようにし
ており、図２の例では硬化炉中に設けた複数の型付けダ
イスのスリット状空隙間を通して積層体を走行させるこ
とにより、賦形と硬化を行うようにしている。

【００５２】ここで、型付けダイスとして図３に示すよ
うに直線状のスリット状空隙を有する物を使用すると平
板状の複合成形品となり、図４のように波形のスリット
状空隙を有する物を使用すると波板状の複合成形品とな
る。

【００５３】このように連続的に硬化した成形品は適当
なサイズに切断され製品となる。なお、図１の含浸工程
と図２の硬化工程とを組合せてもよく、逆に、図２の含
浸工程と図１の硬化工程とを組合せて実施してもよい。

【００５４】次に、図１および図２に示した成形装置に
より連続的に成形を実施する場合について、より具体的
に説明する。

【００５５】図１において、２つの分離膜（１、４）、
２つの強化用繊維質シート（２、５）および２つの可撓
性フィルム（３、６）がそれぞれ連続的に供給される。
そして上下の２つの分離膜の間に、含粒子樹脂組成物が
その供給部（１０）から連続的に供給される。かくして
強化用繊維質シート／分離膜／含粒子樹脂組成物の層／
分離膜／強化用繊維質シートよりなる積層体が形成さ
れ、含浸ゾーンである樹脂含浸部（１１）へ連続的に供
給される。この含浸部（１１）は、積層体が多数のガイ
ドローラー上を上に凸状のゆるやかな円弧を描きながら
走行する構造になっている。この含浸部（１１）の入口
および出口の両端には図１に示すされるようにそれぞれ
１対のローラーが設けられ、これによって積層体に流れ
方向に対して張力がかけられている。かくしてこの含浸
部（１１）では、積層体に対して上下の方向からの加圧
および弛緩が繰返し実施されることになる。

【００５６】なお、図１に示されているように、２つの
可撓性フィルムのうち上部フィルムは、含浸部（１１）
の前（上流側）の（６）から供給されてもよく、また含
浸部（１１）の後方（下流側）端部の（６′）から供給
されてもよい。この含浸部（１１）において液状成形樹
脂が分離膜を介して上下の強化用繊維質シート（２、
５）中に浸透しかつ気泡の除去がスムースに行なわれ
る。

【００５７】図１において、含浸部（１１）を経た含浸
積層体は加熱・硬化ゾーンである硬化炉（１３）へ送ら
れる。この硬化炉（１３）は１対のスチールベルト（１
２）（上下の２つのエンドレスベルトが組合せられてい
る）によって、含浸積層体が２つのスチールベルトの間
にはさまれるようにして搬送される構造を有し、その硬
化炉（１３）中には多数の支持ロール（１４）が設置さ
れている。この硬化炉（加熱・硬化ゾーン）において、
液状成形樹脂が硬化し、複合成形品が形成される。

【００５８】図１の連続成形装置では、シート（パネ
ル）状の長い（連続長の）複合成形品が連続して得られ
る。この成形品を適当な巾となるようにトリミング用カ
ッター（１５）を経て引取り装置（１６）で引き取り、
所望の長さに切断機（１７）によりカットされる。

【００５９】図２の連続成形装置においては、積層体が
図１の装置と同様の手段により形成される。図２の装置
では含浸ゾーンは１対のエンドレスベルト（２０）によ
り挟まれて積層体が上下にジクザグ状の経路で蛇行する
ように多数の加圧ローラー（２１）が上下に配置されて
いる。この多数の加圧ローラー群の間を上下に積層体が
移動し、その間に積層体に上下の方向からの加圧および
弛緩が繰返し実施される。この図２の装置においても積
層体の上部フィルムは含浸工程の前（上流側）の（６）
から供給されてもよく、また含浸ゾーンの後（下流側）
の（６′）から供給されてもよい。

【００６０】図２の例では、含浸ゾーンを経た含浸積層
体は、加熱・硬化ゾーンである硬化炉（２２）へ送られ
る。この硬化炉（２２）では、上部型付けダイス（２
３）および下部型付けダイス（２４）の間を含浸積層体
が通過し、硬化と賦形（型付け）が行なわれる。この上
部型付けダイス（２３）と下部型付けダイス（２４）の
間に形成されている空隙スリットの形状は複合成形品の
形を規制することになる。その具体例を図３および図４
に示すが、図３に示す型付けダイスは平坦な板状の複合
成形品を製造するためのものであり、また図４の型付け
ダイスは波板状の複合成形品を製造するためのものであ
る。硬化炉（２２）を経て硬化した複合体は、図１と同
様にトリミング用カッター（１５）、引き取り装置（１
６）を経て切断機（１７）で任意の大きさにカットされ
る。

【００６１】なお、本発明方法では、強化用繊維質シー
ト（２、５）の少なくとも一方に予め硬化性液状樹脂を
含浸させておいてもよく、下部フィルム（３）に予め硬
化性液状樹脂を塗布した後に供給してもよい。

【００６２】この連続方式は、前記（ｄ）の硬化工程
が、含浸積層体を加圧するかあるいは加圧することなく
加熱して部分硬化せしめ、形態保持性を有する予備複合
成形品とする予備硬化工程であってもよく、この態様も
本発明に包含される。この場合は、予備硬化した中間複
合成形品が得られる。これはエポキシ樹脂成形品などに
おけるＢ―ステージの成形品に相当する。この中間複合
成形品は常温において形態保持性を有しており、常温ま
たは加温して変形することができる。この中間複合成形
品は、必要に応じて、さらに加熱して賦形・硬化するこ
とにより最終成形品とすることができる。

【００６３】本発明の連続方式の好ましい態様は、分離
膜／強化用繊維質シート／可撓性フィルムよりなる３層
シートを移動させながら、その３層シートの分離膜表面
上に前記樹脂組成物の層を連続的に形成させ、その組成
物の層の表面上に分離膜および強化用繊維質シートをこ
の順序で積層し、さらに必要により可撓性フィルムを積
層して、可撓性フィルム／強化用繊維質シート／分離膜
／樹脂組成物の層／分離膜／強化用繊維質シート／（必
要に応じて可撓性フィルム）よりなる積層体を形成さ
せ、この積層体を上下の少なくとも対ローラー間に通
し、その上下から加圧および弛緩を繰返し、平坦な平面
を保ちつつ移送しながら含浸工程を実施し、次いで好ま
しくは面圧を付与しながら移送し、硬化工程を実施する
ことにより達成される。

【００６４】この連続方式は、（ｂ）積層体調製工程、
（ｃ）含浸工程および（ｄ）硬化工程（または予備硬化
工程）を連続的に操作して（予備）複合成形品を製造す
る方法である。したがって、連続方式では、積層体形成
ゾーン、含浸ゾーンおよび加熱・硬化ゾーンを連続的に
逐次経ることにより複合成形品が得られる。

【００６５】この連続方式においては、２層の強化用繊
維質シートを、連続的に上下に並走させて積層体形成ゾ
ーンに供給するが、その際、上下の強化用繊維質シート
において相対する面（内側に位置する面）に沿ってそれ
ぞれ分離膜を配置し、さらにその内側（コアとなるべき
部分）に軽量充填粒子と液状成形樹脂を含む樹脂組成物
を、層を形成するように供給して、その層を強化用繊維
質シートと分離膜との積層体で挟み込む如くして、少な
くとも強化用繊維質シート／分離膜／前記樹脂組成物の
層／分離膜／強化用繊維質シートからなる積層体を形成
する。

【００６６】工業的に実施するには、積層体形成ゾーン
において、まず、連続的に供給される下層用の強化用繊
維質シートの上に下層用の分離膜を積層し、その上へ前
記組成物を所定の厚さにほぼ均一な層を形成させる。こ
の混合物は予熱した後に層を形成してもよい。そして、
この樹脂組成物の層を挟み込むように、その上へ連続的
に供給される上層用の分離膜と強化用繊維質シートを順
次重ね合わせる。この際、必要に応じ樹脂組成物の層を
形成後、上下の分離膜の両端部（耳部）同士を相互に融
着、接着あるいは縫合せることにより接合して筒状とな
し、樹脂組成物の層を筒状にした上下分離膜の間に封入
してもよい。

【００６７】供給する液状成形樹脂と軽量充填粒子との
樹脂組成物中にガス（気泡）が含まれていると、成形品
の表面や繊維強化樹脂層などにボイドが発生しやすくな
るため、混合時の組成物中に空気や窒素などの非凝集性
ガスが含まれないように配慮したり、予め減圧真空処理
などにより脱泡することが好ましい。

【００６８】また、撓みの小さい複合成形品を成形する
場合には、すでに述べたように、コア部内の局所に強化
材を配置して成形するのが好適であるが、この場合、強
化材は、少なくともその上下端がそれぞれ上下の表層部
（スキン層）に接続されることが必要である。また、コ
ア部に強化材を平面方向に配置させる方法としては、連
続成形では長さ方向に沿って（機械の流れ方向に対し
て）連続的に間隔３０ｍｍ〜１５０ｍｍに配するのが適
当である。その間隔が広すぎると強化材の効果が減少
し、狭すぎると多くの強化材を供給する必要が出来、コ
スト高および重量増加につながる。

【００６９】この連続方式では、次いで、含浸工程にお
いて積層体に上下の方向からの加圧および弛緩をそれぞ
れ少なくとも１回連続して実施する。この加圧および弛
緩によって積層体に含まれる気泡が放出されると共に、
液状成形樹脂は分離膜を通って上下の強化用繊維質シー
トに浸透して該シートを十分に濡らし、その一部は表面
付近まで到達し、緻密な表層部を形成する。この際、軽
量充填粒子の移動は分離膜で阻止され粒子が残留した樹
脂と共に分離膜間に均一かつ緻密に粒子が充填されたシ
ンタクチックフォームコアを形成する。

【００７０】さらに積層体の加圧および弛緩は、図２に
示すように積層体が波形を形成してジグザグ状に移動す
るように配置された上下の少なくとも１対のローラー間
を積層体を通しながら行なうことができる。

【００７１】積層体の加圧（押圧）および弛緩は少なく
とも１対のローラーにより連続的に実施するのが好適で
ある。そして、この加圧と同時にまたはそれに続いて、
積層体を加熱・硬化ゾーンに導入し、ここで適当な面圧
を加え平坦（平滑）な平面を保ちながら液状成形樹脂の
硬化温度以上の温度に加熱し、樹脂を硬化させる。

【００７２】加熱・硬化ゾーンにおける面圧付与機構と
しては、例えば、成形品となるべき積層体の進路に沿っ
て一定のクリアランスを持つ上下１対のローラー群を複
数組設置するか、該積層体を挟んで搬送する上下１対の
ベルトコンベア、金網コンベアなどが採用される。加熱
・硬化ゾーンの加熱手段は任意に選択でき、例えば、成
形部の面圧付与機構を構成するローラー群やコンベア類
を加熱してもよく、遠赤外加熱、高周波加熱、誘電加
熱、誘導加熱などを採用してもよい。また、外部加熱ば
かりでなく樹脂の硬化により生じる反応熱を利用しても
よい。

【００７３】この際、強化用繊維質シートの上または上
下（外側）に可撓性フィルムあるいは金属板などを配し
て成形すると、積層体へ面圧をより均一かつ効果的に加
えることができて成形性が改善されるばかりでなく、ま
た、積層体の搬送を円滑にし駆動時の応力を補うことが
できる。

【００７４】また、上下から積層体への面圧付与時に樹
脂組成物が両側端面からはみ出すのを防ぐ目的で、両端
部（両サイド）に紐、ロープなどを配置してもよい。

【００７５】さらに、積層体の少なくとも片面に局所的
に強化材および／または充填材を含む液状成形樹脂を配
置した状態で成形することにより、図５に示すようなリ
ブを有する複合成形品や、ボスを有する複合成形品とす
ることもできる。

【００７６】かくして、緻密な繊維強化樹脂（ＦＲＰ）
からなる表層部の間に多数の軽量充填粒子を緊密に包含
する硬化樹脂からなる均一で緻密なシンタクチックフォ
ームコア層を有する強靭で軽量なサンドイッチ構造の複
合成形品が形成され、加熱・硬化ゾーンから連続的に引
き出される。

【００７７】かかる連続方式の成形により得られた複合
成形品は、長尺（連続長）のパネル状であるので、必要
により所定のサイズに切断することにより、目的とする
複合成形品を製造することができる。

【００７８】本発明者らの従来の知見によれば、剛性軽
量粒子のみを使用してシンクタクチック層を形成させ複
合成形品を製造する場合、その粒子と液状成形樹脂との
組成物中の気泡を容易に放出させることは困難であり、
また粒子の充填率の高い微密な多孔質層を安定した操作
で形成されることは容易ではなかった。殊にバッチ方式
によって剛性軽量粒子を使用した場合、ボイドやピンホ
ールを有しない優れた品質の複合成形品を得ることは到
底困難であった。その理由は明白ではないが、恐らく剛
性軽量粒子の非変形性のために型内に圧力が蓄積され
ず、あるいは型内の圧力が維持されないために気泡がス
ムースに放出されず、また粒子の充填率の高い多孔質層
が形成されないために、芯部（コア）の成形収縮が大き
くなることによるものと推察される。

【００７９】ところが、本発明の連続方式によれば、意
外にも、剛性軽量粒子を使用してもボイドやピンホール
のない均質かつ緻密な多孔質コア層を有する複合成形品
が得られることが判明した。前記の（ｃ）含浸工程は剛
性粒子を使用しても気泡のスムーズな放出と粒子の充填
率の高い多孔質の形成に適しているプロセスであると考
えられる。

【００８０】この連続方式は、前記（ｄ）の硬化工程
が、含浸積層体を加圧するかあるいは加圧することなく
加熱して部分硬化せしめ、形態保持性を有する部分硬化
状態の予備複合成形品とする予備硬化工程であってもよ
く、この態様も本発明に包含される。この場合、部分硬
化した予備複合成形品が得られる。この予備成形品は、
所望の型内で加熱・硬化させることにより、目的の成形
品とすることができる。

【００８１】本発明の連続方式によって製造された複合
成形品は、繊維強化樹脂により形成された表層部（スキ
ン層）の間に、均質でかつ高い充填率で軽量充填粒子を
含んだ多孔質層（コア層）が一体化した成形品であっ
て、全体として軽量でしかも強靭なフォームコア・サン
ドイッチ構造を有している。その上ボイドやピンホール
を実質的に含まず、表面特性も優れており、品質が優れ
たものである。

【００８２】かくして本発明方法による複合成形品はパ
ネル（板）状の軽量な成形品であり、その平均厚みは１
〜１００ｍｍ、好適には１．５〜５０ｍｍのものであ
る。また表層部は上下２層を有しその間に多孔質層（シ
ンタクチックフォームコア層）が存在する３層構造であ
り、複合成形品の表面方向から直角方向に切断した断面
を観察すると、表層部と多孔質層とは分離膜を介した明
確な境界面を有している点に特徴がある。表層部の厚さ
（２層の合計）／多孔質層の厚さの割合は、２：１〜
１：５０の範囲、好適には２：１〜１：３０の範囲が望
ましいが、この割合および厚みは複合成形品の全体とし
て均一であることは必ずしも必要なく、部分的に変化し
ていてもよい。

【００８３】本発明方法による複合成形品における多孔
質層は軽量充填粒子の充填率が比較的高く、したがって
多孔質層中に占める軽量充填粒子の割合（容積率）は高
い。その容積率は５０〜８５％が好ましく、殊に６０〜
８０％が好ましい。

【００８４】本発明方法による複合成形品は軽量であ
り、その平均比重は０．２〜１．２の範囲、好ましくは
０．２５〜１．０の範囲、特に好ましくは０．３〜０．
８の範囲である。

【００８５】本発明方法による複合成形品は、パネル
（板）状の形態を有しているが、その厚さは全体として
均質である必要はなく、部分的に厚みの変化を有しても
よく、その場合、厚い部分は多孔質層が厚くなっていて
もよく、また表層部が厚くなっていもよい。また平均的
な厚さは実質的に同じであっても、板状の形態は平坦で
なく、例えば波状あるいは凹凸状に成形されていもよ
い。

【００８６】さらに、該複合成形品は必要に応じて局所
的に図５のようなリブやボスを設けることもできる。

【００８７】かくして本発明方法による複合成形品は、
軽量性と強靭性に優れており表面外観も良好なため、各
種輸送機器、構造材料、内外装部材、医療機器、電気通
信機器、スポーツ用品などに有効に使用することができ
る。

【００８８】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を説明する
が、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
なお、例中の部は特にことわらない限り重量部を意味す
る。

【００８９】［実施例１］本実施例は、図２の成形装置
を用いる連続成形法の例を示すものである。

【００９０】可撓性フィルムとしてポリエチレンテレフ
タレートフィルム（帝人（株）製「テトロン」フィルム
「タイプＳ―３１」：厚み２５μｍ）を図中３、６に、
強化用繊維質シートとしてガラス繊維チョップドストラ
ンドマット（旭ファイバーグラス（株）製「ＣＭ３０５
―３００」：目付３００ｇ／ｍ²）を図中２、５に、分
離膜としてポリエステル系不織布（帝人ユニセル（株）
製「ユニセルＢＴ０７０８Ｗ」：目付４０ｇ／ｍ²）を
図中１、４に、それぞれ配置した。

【００９１】一方、硬化性液状成形樹脂として不飽和ポ
リエステル樹脂（大日本インキ化学工業（株）製「ポリ
ライトＦＣ１０４Ｎ」）１００部と硬化剤（日本油脂
（株）製「パーメックＮ」）２部とを混合し、さらにこ
れに剛性軽量充填粒子としてガラス中空粒子（住友スリ
ーエム（株）製「グラスバブルズＫ―１」：比重０．１
２５）の１１部を添加、混合して、含粒子樹脂組成物を
調製した。

【００９２】この含粒子樹脂組成物を、図２の樹脂組成
物供給部（１０）にセットし、引取り装置（１６）で連
続的に移送されつつあるフィルム／強化用繊維質シート
／分離膜の積層体の上に、均一な厚みで塗工し、次いで
その上に分離膜／強化用繊維質シート／フィルムを順次
重ね合わせて積層体とした。

【００９３】得られた積層体を含浸・脱気部に供給して
複数組の加圧ローラー群（２１）とフィルムの張力によ
り押圧および弛緩をくり返し付与して、硬化性液状成形
樹脂を分離膜を介して搾り出し、上下の強化用繊維質シ
ート（ガラスマット）に浸透させその一部は表面付近に
至らしめると共に積層体中の気泡を排出させた。この含
浸・脱気部の最終部に設置された上下１対のローラーで
積層体の厚みを５ｍｍに調整した後、加熱・硬化部へ搬
送した。

【００９４】加熱・硬化部は、硬化炉（２２）と、積層
体の厚みを規制する上部型付けダイス（２３）および下
部型付けダイス（２４）とからなり、導入された積層体
はフィルムでカバーされた状態で厚みを調整されなが
ら、１３０℃加熱により硬化し、複合成形品を形成させ
た。さらに、加熱・硬化部を出た成形品は、両端部をト
リミングカッター（１５）で切除した後、移動式切断機
（１７）により所望の長さに切断した。

【００９５】得られた複合成形品は、芯部（コア）が均
質なシンタクチックフォーム、上下の表層部が緻密な繊
維強化樹脂層のサンドイッチ構造の軽量成形品であり、
その比重は０．７７であった（コアの比重は０．６
２）。また、この複合成形品の曲げ強度は７．９ｋｇｆ
／ｍｍ²、曲げ弾性率は６１０ｋｇｆ／ｍｍ²であり、
良好な機械特性を有することが認められた。

【００９６】［実施例２］本実施例は、図１に示すよう
なフィルム押圧による樹脂含浸部と連続して搬送する状
態のスチールベルトで上下を固定される加熱・硬化部と
からなる連続成形の実例を示す。

【００９７】硬化性液状成形樹脂としてエポキシ樹脂
（大日本インキ化学工業（株）製「エピクロン８５
０」）１００部と硬化剤（油化シェル（株）製「エピキ
ュアＴ」）２部とを混合し、これに軽量充填粒子として
実施例１と同様の剛性粒子（住友スリーエム（株）製
「グラスバブルズＫ―１」：比重０．１２５）１５部を
添加、混合して、含粒子樹脂組成物を調製した。

【００９８】この含粒子樹脂組成物における硬化性液状
成形樹脂と剛性粒子との混合比率は、体積比で、４６：
５４であった。

【００９９】図１に示すように、可撓性フィルムとして
実施例１と同じポリエチレンテレフタレートフィルム
（３、６）を、強化用繊維質シートとしてガラスマット
（旭ファイバーグラス（株）製「ＣＭ４５５」：目付４
５０ｇ／ｍ²）（２、５）を、分離膜として実施例１と
同じポリエステル系不織布（１、４）を、それぞれ配置
した。

【０１００】前記含粒子樹脂組成物を、図１の組成物供
給部（１０）から均一な厚みになるように連続的に供給
し、実施例１と同様に、フィルム／強化用繊維質シート
／分離膜／含粒子樹脂組成物／分離膜／強化用繊維質シ
ート／フィルムからなる積層体を形成し、樹脂含浸部
（１１）で上に凸の円弧状に配置された複数のロール上
を通しながら、フィルムで押圧と弛緩を付与し、硬化性
液状成形樹脂を分離膜を介して表層側の強化用繊維質シ
ート層に浸透させた。そして、含浸部の最後のロールで
積層体の厚みを調整し、加熱・硬化部へ導入した。

【０１０１】加熱・硬化部は、上下から連続的に挟み込
むスチールベルト（１２）と硬化炉（１３）（本実施例
では、１４０℃に温度調整）、上記積層体およびスチー
ルベルトを固定する支持ローラー（１４）からなり、導
入された積層体はスチールベルトで挟まれつつ厚みを調
整されながら加熱により硬化して、成形品となった。

【０１０２】加熱・硬化部を出た成形品は、トリミング
用カッター（１５）および移動式切断機（１７）により
所望のサイズに切断した。

【０１０３】かくして得られたシンタクチックフォーム
コアを有するサンドイッチ型成形品は、比重は０．７７
であり、軽量な複合成形品が得られることが認められ
た。

【０１０４】［実施例３］硬化性液状成形樹脂として不
飽和ポリエステル樹脂（大日本インキ化学工業（株）製
「ポリライトＰＳ２８１」）１００部と、硬化剤として
ＢＰＯ（ベンゾイルパーオキサイド）の１．０部、ＣＨ
Ｐ（クメンハイドロパーオキサイド）の０．４部および
硬化促進剤としてのＤＭＡ（ジメチルアニリン）の０．
４部とを混合し、さらにこの樹脂液に対し剛性粒子（住
友スリーエム（株）製「グラスバブルズＫ―２０」：比
重０．２０）の７０部を添加、混合して、含粒子樹脂組
成物を調製した。

【０１０５】前記含粒子樹脂組成物における硬化性液状
成形樹脂と軽量充填粒子との混合比率は体積比で、２
０：８０であった。

【０１０６】図２に示す連続成形装置において、下側の
フィルム（３）および分離膜（１）を巻き出し、この分
離膜（１）の上に、樹脂組成物供給部（１０）から含粒
子樹脂組成物を供給してシート状に拡げ、さらにこの上
に上側の分離膜（４）およびフィルム（６）を重ねて、
フィルム／分離膜／含粒子樹脂組成物／分離膜／フィル
ムからなる積層体を形成した。（強化用繊維質シートは
積層体に含めなかった。）

【０１０７】前記積層体を、複数組の加圧ローラー群
（２１）からなる樹脂含浸部に導入して、加圧と弛緩を
くり返し与えることにより、積層体中の不要な気泡を除
去するとともに、含粒子樹脂組成物中の硬化性液状成形
樹脂を上下の分離膜に浸透させて一体化させ、厚み規制
可能なロールを通して、積層体の厚みを５ｍｍに調整し
た。

【０１０８】次いで、この積層体を上下をフィルムで押
圧しながら、加熱していない上下の型付けダイスのスリ
ット間を通して、硬化性液状形成樹脂が硬化していない
状態のフィルム／分離膜／含粒子樹脂組成物／分離膜／
フィルムからなる積層体、すなわち、複合成形品製造用
成形材料を得た。この成形材料は、トリミング用カッタ
ー（１５）および移動式切断機（１７）を用いて、所望
のサイズにカットした。

【０１０９】この成形材料は、上下をフィルムでカバー
したまま、好ましくはスチレン架橋剤の飛散を防止する
ために通気性のないフィルム製袋に収納して、保管し
た。

【０１１０】次に、前記成形材料を用いて軽量複合成形
品を成形した。

【０１１１】すなわち、２１０ｍｍ×３００ｍｍ×６ｍ
ｍ−ｔ（スペーサーで厚み規制）の平板金型に、強化用
繊維質シートとしてガラス繊維チョップドストランドマ
ット（旭ファイバーグラス（株）製「ＣＭ―３０５」：
目付３００ｇ／ｍ²）を配置し、その上に上記樹脂液
（硬化性液状成形樹脂＋硬化剤＋硬化促進剤）の２０部
を供給し、次いで、袋中に保管した前記積層体を所定の
寸法にカットして、フィルムを剥がした上で重ねた。さ
らにこの上に、前記と同じチョップドストランドマット
および樹脂液（２０部）を供給し、金型を閉じて加圧
し、硬化性液状成形樹脂を金型内の強化用繊維質シート
中に均質に含浸させた。

【０１１２】こうして、金型の温度を１１０℃に昇温
し、１０分間保持して、硬化を完了させた。得られたシ
ンタクチックフォームコアを有するサンドイッチ型の複
合成形品（６ｍｍ厚）の比重は０．６０と軽量であり、
表面性も良好であった。

【０１１３】前記金型のスペーサーを交換して、厚みが
１１ｍｍになるように設定した金型を用い、前記６ｍｍ
板を成形する際の積層体（成形材料）を２プライ重ねる
以外は同様な操作によって、１１ｍｍ厚のシンタクチッ
クフォームコアを有するサンドイッチ型の複合成形品を
得た。この成形品の比重は０．５１と軽量であった。

【０１１４】［実施例４］エポキシ樹脂（大日本インキ
化学工業（株）製「エピクロン８５０」）１００部と硬
化剤（油化シェル（株）製「エピキュアＺ」２２部とを
混合し、これに剛性粒子（住友スリーエム（株）製「グ
ラスバブルズＫ―１」：比重０．１２５）３０部を添
加、混合して、含粒子樹脂組成物を調製した。

【０１１５】この含粒子樹脂組成物における硬化性液状
成形樹脂と剛性粒子との混合比率は、体積比で、３０：
７０であった。

【０１１６】図２に示す連続成形装置に、実施例１と同
様、フィルム（３、６）、強化用繊維質シート（目付：
３００ｇ／ｍ²）（２、５）および分離膜（目付：４０
ｇ／ｍ²）（１、４）をセットして、実施例１と同じ操
作で積層体を形成した。

【０１１７】次いで、図２の加圧ローラー群（２１）の
間を通して加圧と弛緩をくり返し、不要な気泡を除去す
るとともに、含粒子樹脂組成物中の硬化性液状成形樹脂
の一部を分離膜を介して強化用繊維質シートへ浸透、含
浸させた。

【０１１８】前記含浸工程の最終段階で加圧ローラーに
より積層体の厚みを規制し、硬化炉（２２）へ導いた。
本実施例における硬化炉の温度は５０℃設定とし、この
ゾーンにおいて硬化性樹脂は部分硬化の状態に変化し、
いわゆる予備複合成形品が得られた。この予備複合成形
品は、冷暗所での保存が可能であり、保存後に所望のサ
イズに切断し、通常の金型を用いる成形によって硬化を
完了させることにより、シンタクチックフォームコアを
有する複合成形品を得ることができた。

【０１１９】

【発明の効果】以上の如く本発明方法によれば、発泡性
樹脂粒子を使用することなく、連続的に、多孔質コアを
有するサンドイッチ構造の複合成形品を、効率的にかつ
低コストで製造することが可能となる。しかも得られる
複合成形品は、ボイドやピンホールを実質的に含まず、
品質は極めて良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様を示す連続成形装置の簡略
化した断面図。

【図２】本発明の他の実施態様を示す連続成形装置の簡
略化した断面図。

【図３】図２の型付けダイスの一例を示す正面見取図。

【図４】別の型付けダイスの例を示す正面見取図。

【図５】リブ付きの複合成形品の例を示す見取図。

【符号の説明】

１：下部分離膜２：下部強化用繊維質シート３：下部フィルム４：上部分離膜５：上部強化用繊維質シート６，６′：上部フィルム７：成形品（平板、波板）１０：樹脂組成物供給部１１：樹脂含浸部１２：スチールベルト１３：硬化炉１４：支持ローラー１５：トリミング用カッター１６：引き取り装置１７：移動式切断機２０：ベルト２１：加圧ローラー群２２：硬化炉２３：上部型付けダイス２４：下部型付けダイス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｂ２９Ｌ 9:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維強化樹脂からなる表層部の間に多孔
質樹脂層からなる芯部が存在しかつ全体が一体化した複
合成形品を製造するに際し、下記の各工程（ａ）硬化性液状成形樹脂および平均粒径が０．０１〜
２ｍｍの剛性軽量充填粒子を主体とする含粒子樹脂組成
物を調製する樹脂組成物調製工程、（ｂ）２つの分離膜
が内側に位置しかつそれぞれの分離膜の外側に強化用繊
維質シートが位置するように２つの分離膜および２つの
強化用繊維質シートを連続的に供給し、２つの分離膜の
間に前記（ａ）の工程における樹脂組成物を連続的に供
給して、強化用繊維質シート／分離膜／樹脂組成物の層
／分離膜／強化用繊維質シートよりなる積層体を連続的
に調製する積層体調製工程、（ｃ）前記（ｂ）の工程に
引き続いて、該積層体に上下の方向からの加圧および弛
緩をそれぞれ少なくとも１回連続的に実施して、樹脂組
成物の層中の液状成形樹脂を分離膜を介して上下の強化
用繊維質シート中に浸透させながら、該積層体から該粒
子内の気泡以外の気泡を除去する含浸工程、および
（ｄ）次いで、得られた含浸積層体を加圧するかあるい
は加圧することなく加熱し硬化させて複合成形品とする
硬化工程、を順次実施することを特徴とする複合成形品
の製造方法。
【請求項２】繊維強化樹脂からなる表層部の間に多孔
質樹脂層からなる芯部が存在しかつ全体が一体化した複
合成形品を製造するに際し、下記の各工程（ａ）硬化性液状成形樹脂および平均粒径が０．０１〜
２ｍｍの剛性軽量充填粒子を主体とする含粒子樹脂組成
物を調製する樹脂組成物調製工程、（ｂ）２つの分離膜
が内側に位置しかつそれぞれの分離膜の外側に強化用繊
維質シートが位置するように２つの分離膜および２つの
強化用繊維質シートを連続的に供給し、２つの分離膜の
間に前記（ａ）の工程における樹脂組成物を連続的に供
給して、強化用繊維質シート／分離膜／樹脂組成物の層
／分離膜／強化用繊維質シートよりなる積層体を連続的
に調製する積層体調製工程、（ｃ）前記（ｂ）の工程に
引き続いて、該積層体に上下の方向からの加圧および弛
緩をそれぞれ少なくとも１回連続的に実施して、樹脂組
成物の層中の液状成形樹脂を分離膜を介して上下の強化
用繊維質シート中に浸透させながら、該積層体から該粒
子内の気泡以外の気泡を除去する含浸工程、（ｄ）次い
で、得られた含浸積層体を加圧するかあるいは加圧する
ことなく加熱して部分硬化せしめ、形態保持性を有する
予備複合成形品とする予備硬化工程、および（ｅ）該予
備複合成形品を賦形条件下に加熱して硬化させる硬化工
程、を順次実施することを特徴とする複合成形品の製造
方法。
【請求項３】剛性軽量充填粒子が、硬化条件下におい
て実質的に膨脹しない無機中空粒子である請求項１また
は請求項２に記載の複合成形品の製造方法。
【請求項４】剛性軽量充填粒子が、平均粒径０．０３
〜１ｍｍの粒子である請求項１、請求項２または請求項
３に記載の複合成形品の製造方法。
【請求項５】剛性軽量充填粒子が、比重０．０２〜
０．８の粒子である請求項１〜請求項４のいずれかに記
載の複合成形品の製造方法。
【請求項６】分離膜が、硬化性液状樹脂を通過するが
剛性軽量充填粒子の通過を阻止する目開きを有する繊維
質シートまたは多孔膜である請求項１または請求項２に
記載の複合成形品の製造方法。
【請求項７】相対する２つの分離膜の端部を互いに接
合して袋状または筒状に形成し、その中に硬化性液状樹
脂および剛性軽量充填粒子を主体とする組成物を封入す
る請求項１または請求項２に記載の複合成形品の製造方
法。
【請求項８】強化用繊維質シート／分離膜／樹脂組成
物の層／分離膜／強化用繊維質シートよりなる積層体の
下または上下に可撓性フィルムを配置して、加圧および
弛緩を実施した後、加熱して硬化させる請求項１または
請求項２に記載の複合成形品の製造方法。
【請求項９】（ｂ）積層体調製工程、（ｃ）含浸工程
および（ｄ）硬化（または予備硬化）工程を、連続した
一連の工程で実施する請求項１または請求項２に記載の
複合成形品の製造方法。
【請求項１０】（ｃ）含浸工程を、積層体を上下の少
なくとも１対のローラー間に通し、その上下から加圧お
よび弛緩を繰返し平坦な平面を保ちつつ移送しながら実
施する請求項１または請求項２に記載の複合成形品の製
造方法。
【請求項１１】（ｄ）硬化（または予備硬化）工程
を、積層体の上下から面圧をかけ、平坦な平面を保持し
うる機構中で積層体を連続的に搬送しつつ一定の加圧状
態で実施する請求項１または請求項２に記載の複合成形
品の製造方法。
【請求項１２】分離膜／強化用繊維質シート／可撓性
フィルムを積層した３層シートを移動させながら、その
３層シートの分離膜表面上に含粒子樹脂組成物の層を連
続的に形成させ、その樹脂組成物の層の表面上に分離膜
および強化用繊維質シートをこの順序で積層し、さらに
必要により可撓性フィルムを積層して、可撓性フィルム
／強化性繊維質シート／分離膜／樹脂組成物の層／強化
用繊維質シート／（可撓性フィルム）よりなる積層体を
形成させ、この積層体を上下の少なくとも１対のローラ
ー間に通し、その上下から加圧および弛緩を繰返して含
浸工程を実施し、次いで平坦な平面を保ちつつ移送しな
がら加熱して硬化（または予備硬化）工程を実施する請
求項１または請求項２に記載の複合成形品の製造方法。
【請求項１３】該積層体を、その積層体が上下にジグ
ザグ状の経路を移動するように配置された複数組の対ロ
ーラー間を通しながら含浸工程を実施する請求項１また
は請求項２に記載の複合成形品の製造方法。
【請求項１４】該樹脂組成物の層中に強化材を配置す
る請求項１または請求項２に記載の複合成形品の製造方
法。
【請求項１５】該積層体の少なくとも片面に、局所的
に液状成形樹脂と強化材を含む組成物を配置して成形
し、リブまたはボスを有する複合成形品とする請求項１
または請求項２に記載の複合成形品の製造方法。
【請求項１６】繊維強化樹脂からなる表層部の間に多
孔質樹脂層からなる芯部が存在しかつ全体が一体化した
複合成形品の製造において使用するための成形材料であ
って、硬化性液状樹脂および剛性軽量充填粒子を主体と
する含粒子樹脂組成物からなり、該組成物はスラリー
状、ケーク状もしくはシート状に形成されていることを
特徴とするする複合成形品製造用成形材料。
【請求項１７】該含粒子樹脂組成物がシート状であ
り、かつその上下が分離膜で覆われている請求項１６に
記載の複合成形品製造用成形材料。
【請求項１８】該含粒子樹脂組成物がシート状であ
り、かつその上下が分離膜で覆われており、さらにその
上下が液状成形樹脂が含浸されているかまたは含浸され
ていない強化用繊維質シートで覆われており、かつ各層
が実質的に一体化されている請求項１６に記載の複合成
形品製造用成形材料。