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JP4558091B1 - 繊維強化成形体及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】軽量、薄肉、高剛性に優れる繊維強化成形体の提供を目的とする。
【解決手段】芯材１１と、芯材１１の両面に積層された繊維補強材２１とから構成し、芯材１１は、連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体に熱硬化性樹脂が含浸して熱硬化性樹脂発泡体を圧縮した状態で熱硬化性樹脂が硬化したものであって、圧縮率が２００〜５０００％の範囲のものからなり、繊維補強材２１は、炭素繊維織物に熱硬化性樹脂が含浸して硬化したものからなり、含浸後の熱硬化性樹脂の樹脂比率が５０〜８０％であり、芯材１１と繊維補強材２１を、熱硬化性樹脂発泡体に含浸した熱硬化性樹脂と炭素繊維織物に含浸した前記熱硬化性樹脂の硬化により一体化した。
【選択図】図１

Description

本発明は、芯材と該芯材の両面に積層された繊維補強材とからなる繊維強化成形体とその製造方法に関する。
近年、ノートパソコンの筐体として、軽量、薄肉、高剛性の部材が要求されている。軽量、薄肉、高剛性を目的として形成された成形体として、例えば炭素繊維プリプレグを積層して反応硬化させることにより得られる炭素繊維強化体がある。
特許文献１には、炭素繊維の連続繊維を一方向にシート状に配列した繊維強化層の複数層を、特定の配列方向で積層した繊維強化成形品が開示されている。しかし、繊維強化層を構成する炭素繊維が非常に高価なものであるため、繊維強化層の積層数が増えれば増えるほど、繊維強化成形品のコストアップにつながる問題がある。さらに、繊維強化成形品は比重が１．６程度あり、筐体等を構成する部品の軽量化という点では十分ではなかった。
また、特許文献２には、空隙を有する芯材と、該芯材の両面に配置された、連続した炭素繊維とマトリックス樹脂からなる繊維強化材とからなるサンドイッチ構造体が開示されている。しかし、ノートパソコンのような携帯機器の筐体部材として要求される薄肉、高剛性という点では十分ではなかった。
特開２００４−２０９７１７号公報 ＷＯ２００６／０２８１０７号公報
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、ノートパソコン等の携帯機器の筐体などに好適な軽量、薄肉、高剛性に優れる繊維強化成形体及びその製造方法の提供を目的とする。
請求項１の発明は、芯材と、前記芯材の両面に積層された繊維補強材とからなる繊維強化成形体において、
前記芯材は、連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体に熱硬化性樹脂が含浸して前記熱硬化性樹脂発泡体を圧縮した状態で前記熱硬化性樹脂が硬化したものであって、以下の式（Ａ１）で規定される圧縮率が２００〜５０００％の範囲のものからなり、
前記繊維補強材は、炭素繊維織物に熱硬化性樹脂が含浸して硬化したものからなり、
前記熱硬化性樹脂発泡体及び前記炭素繊維織物に含浸した熱硬化性樹脂は、以下の式（Ｂ１）で規定される樹脂比率が５０〜８０％の範囲にあり、
前記芯材と前記繊維補強材が、前記熱硬化性樹脂発泡体に含浸した前記熱硬化性樹脂と前記炭素繊維織物に含浸した前記熱硬化性樹脂の硬化により一体化され、
繊維強化成形体の曲げ弾性率が３０ＧＰａ以上であることを特徴とする繊維強化成形体。
Figure 0004558091
Figure 0004558091
請求項２の発明は、請求項１において、前記熱硬化性樹脂発泡体が、ウレタン樹脂発泡体又はメラミン樹脂発泡体からなることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記熱硬化性樹脂発泡体に含浸した熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合物からなる群より選択されていることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１から３の何れか一項において、前記炭素繊維織物に含浸した熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合物からなる群より選択されていることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１から４の何れか一項において、前記熱硬化性樹脂発泡体に含浸した熱硬化性樹脂と前記炭素繊維織物に含浸した熱硬化性樹脂が同一であることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１から５の何れか一項において、前記式（Ａ１）で規定される圧縮率が１０００〜２６００％であることを特徴とする。
請求項７の発明は、連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体に熱硬化性樹脂が含浸し、前記熱硬化性樹脂発泡体が圧縮された状態で前記熱硬化性樹脂が硬化した芯材と、炭素繊維織物に熱硬化性樹脂が含浸硬化した繊維補強材とよりなって、前記芯材の両面に前記繊維補強材が積層されている繊維強化成形体の製造方法であって、炭素繊維織物に熱硬化性樹脂を含浸させて含浸済み炭素繊維織物を得る含浸工程と、連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体の両面に、前記含浸済み炭素繊維織物を配置して積層体を得る積層工程と、前記積層体を圧縮及び加熱する圧縮加熱工程とからなり、前記含浸工程における含浸は、以下の式（Ｂ２）で規定される樹脂比率が５０〜８０％の範囲となるように行い、前記圧縮加熱工程における圧縮は、以下の式（Ａ２）で規定される圧縮率が２００〜５０００％となるように圧縮し、前記圧縮加熱工程により、前記炭素繊維織物に含浸している熱硬化性樹脂を押し出して前記熱硬化性樹脂発泡体に含浸させ、前記熱硬化性樹脂を硬化反応させて前記芯材及び前記繊維補強材を形成すると共に、前記芯材と前記繊維補強材を一体化することを特徴とする。
Figure 0004558091
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請求項８の発明は、連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体に熱硬化性樹脂が含浸し、前記熱硬化性樹脂発泡体が圧縮された状態で前記熱硬化性樹脂が硬化した芯材と、炭素繊維織物に熱硬化性樹脂が含浸硬化した繊維補強材とよりなって、前記芯材の両面に前記繊維補強材が積層されている繊維強化成形体の製造方法であって、連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体に熱硬化性樹脂を含浸させて含浸済み熱硬化性樹脂発泡体を得る含浸工程と、前記含浸済み熱硬化性樹脂発泡体の両面に炭素繊維織物を配置して積層体を得る積層工程と、前記積層体を圧縮及び加熱する圧縮加熱工程とからなり、前記含浸工程における含浸は、以下の式（Ｂ３）で規定される樹脂比率が５０〜８０％の範囲となるように行い、前記圧縮加熱工程における圧縮は、以下の式（Ａ３）で規定される圧縮率が２００〜５０００％となるように圧縮し、前記圧縮加熱工程により、前記熱硬化性樹脂発泡体に含浸している熱硬化性樹脂を押し出して前記炭素繊維織物に含浸させ、前記熱硬化性樹脂を硬化反応させて前記芯材及び前記繊維補強材を形成すると共に、前記芯材と前記繊維補強材を一体化することを特徴とする。
Figure 0004558091
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請求項９の発明は、連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体に熱硬化性樹脂が含浸し、前記熱硬化性樹脂発泡体が圧縮された状態で前記熱硬化性樹脂が硬化した芯材と、炭素繊維織物に熱硬化性樹脂が含浸硬化した繊維補強材とよりなって、前記芯材の両面に前記繊維補強材が積層されている繊維強化成形体の製造方法であって、連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体に熱硬化性樹脂Ａを含浸させて含浸済み熱硬化性樹脂発泡体を得る含浸工程Ａと、炭素繊維織物に熱硬化性樹脂Ｂを含浸させて含浸済み炭素繊維織物を得る含浸工程Ｂと、前記含浸済み熱硬化性樹脂発泡体の両面に前記含浸済み炭素繊維織物を配置して積層体を得る積層工程と、前記積層体を圧縮及び加熱する圧縮加熱工程とからなり、前記含浸工程Ａ及びＢにおける含浸は、以下の式（Ｂ４）で規定される樹脂比率が５０〜８０％の範囲となるように行い、前記圧縮加熱工程における圧縮は、以下の式（Ａ４）で規定される圧縮率が２００〜５０００％となるように圧縮し、前記圧縮加熱工程により、前記熱硬化性樹脂発泡体に含浸している熱硬化性樹脂Ａと前記炭素繊維織物に含浸している熱硬化性樹脂Ｂを接触させた状態で硬化反応させて前記芯材及び前記繊維補強材を形成すると共に、前記芯材と前記繊維補強材を一体化することを特徴とする。
Figure 0004558091
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請求項１０の発明は、請求項７から９の何れか一項において、前記圧縮率が１０００〜２６００％であることを特徴とする。
繊維強化成形体に関する本発明は、芯材の両面に積層した繊維補強材に、２方向以上の繊維方向を有する炭素繊維織物が用いられているため、炭素繊維織物が２層で済み、低コスト化を実現することができる。さらに、前記樹脂比率が５０〜８０％であり、芯材は、連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体に熱硬化性樹脂が含浸して前記熱硬化性樹脂発泡体を圧縮した状態で熱硬化性樹脂が硬化したものであって、前記圧縮率が２００〜５０００％の範囲のものからなるため、繊維強化成形体を薄肉にできると共に、軽量性及び高剛性を実現することができる。さらに、芯材に用いられている連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体は、セル（気泡又は気孔とも称される）が連通しているため、熱硬化性樹脂が均一に含浸して芯材部分で熱硬化性樹脂を均一に分散保持する。しかも、熱硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂発泡体のセル骨格に付着して硬化した状態となるため、熱硬化性樹脂発泡体の全体に亘ってセルの骨格強度が増大する。それにより、繊維強化成形体の曲げ強度向上や芯材と繊維強化補強材との接着強度向上効果が得られる。なお、本発明ではプリプレグを使用しないことから、熱硬化性樹脂が長期間、常温で保管できる。
また、繊維強化成形体の製造方法に関する本発明は、低コスト化、薄肉、軽量性及び高剛性を実現できる繊維強化成形体を容易に得ることができる。
なお、請求項１及び７〜９における式（Ａ１）〜式（Ａ４）の圧縮率に関する計算式は何れも同一であり、以下一つの式、例えば式（Ａ１）で圧縮率の式を代表させる。また、請求項１及び７〜９における式（Ｂ１）〜式（Ｂ４）の樹脂比率に関する計算式は何れも同一であり、以下一つの式、例えば式（Ｂ１）で樹脂比率の式を代表させる。
本発明における繊維強化成形体の一実施形態の断面図である。 本発明における製造方法の第１実施形態の工程を示す図である。 本発明における製造方法の第２実施形態の工程を示す図である。 本発明における製造方法の第３実施形態の工程を示す図である。
以下、本発明の繊維強化成形体及びその製造方法について図面を用いて説明する。
図１に示す本発明の一実施形態に係る繊維強化成形体１０は、芯材１１と、前記芯材１１の両面に積層一体化された繊維補強材２１とからなり、ノートパソコン等の携帯機器の筐体などに用いられる。前記繊維強化成形体１０は、所定サイズの板状からなり、厚みが０．３〜２．０ｍｍ、曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ ７０７４−１９８８ Ａ法）が３０ＧＰａ以上、比重１．５以下、好ましくは１．４以下のものである。厚みが０．３ｍｍ未満では剛性が得られず、２．０ｍｍより厚いと携帯機器全体が厚くなり適さない。なお、前記繊維強化成形体１０は、携帯機器の筐体として用いられる場合、筐体の側壁等が、射出成形等のいわゆるアウトサート成形で、所定の表面位置に適宜立設される。
前記芯材１１は、連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体に熱硬化性樹脂が含浸して前記熱硬化性樹脂発泡体を圧縮した状態で前記熱硬化性樹脂が硬化したものであって、前記式（Ａ１）で規定される圧縮率が２００〜５０００％の範囲、特に好ましくは１０００〜２６００％のものからなる。前記圧縮率の範囲とすることにより、前記繊維強化成形体１０の薄肉化と剛性の向上が図れる。
前記連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体は、特に限定されるものではなく、例えば、ウレタン樹脂発泡体又はメラミン樹脂発泡体から選択することができる。また、前記繊維強化成形体１０に難燃性が求められる場合には、前記熱硬化性樹脂発泡体としては難燃性のものが好ましく、メラミン樹脂発泡体は樹脂単体が良好な難燃性を有するため、前記熱硬化性樹脂発泡体として好適なものである。前記熱硬化性樹脂発泡体の圧縮前の元厚みは、前記圧縮率により異なるが、例えば１〜２５ｍｍを挙げる。この範囲に元厚みがあると、適度な量の熱硬化性樹脂を含浸でき、加熱圧縮後の歩留まりも良い。元厚みが１ｍｍより薄いと、含浸した熱硬化性樹脂が保持できず、樹脂比率がばらつく為、曲げ弾性率（剛性）が低下する。元厚みが２５ｍｍより厚いと、厚さ２ｍｍ以下の繊維強化成形体を得ようとした場合、圧縮が困難で、均一な厚みの繊維強化成形体が得られない。また、前記熱硬化性樹脂発泡体は、圧縮容易性、含浸性、軽量性、剛性の点から、圧縮前の密度が５〜８０ｋｇ／ｍ３のものが好ましい。
前記熱硬化性樹脂発泡体に含浸する熱硬化性樹脂は、特に限定されないが、前記繊維強化成形体１０の剛性を高めるためには、熱硬化性樹脂自体がある程度の剛性を有する必要があり、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合物からなる群より選択することができる。また、前記繊維強化成形体１０に難燃性が求められる場合、前記熱硬化性樹脂は難燃性のものが好ましい。フェノール樹脂は良好な難燃性を有するため、前記熱硬化性樹脂発泡体に含浸させる熱硬化性樹脂として好適なものである。
前記繊維補強材２１は、炭素繊維織物に熱硬化性樹脂が含浸し、硬化したものからなる。前記炭素繊維織物は、軽量及び高剛性に優れるものであり、特に、繊維が一方向のみではない織り方のものが好ましく、例えば、縦糸と横糸で構成される平織、綾織、朱子織及び３方向の糸で構成される三軸織などが好適である。また、前記炭素繊維織物は、熱硬化性樹脂の含浸及び剛性の点から、繊維重さが９０〜４００ｇ／ｍ２のものが好ましい。
前記炭素繊維織物に含浸する熱硬化性樹脂は、特に限定されないが、前記繊維強化成形体１０の剛性を高めるためには、熱硬化性樹脂自体がある程度の剛性を有する必要があり、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合物からなる群より選択することができる。また、前記繊維強化成形体１０に難燃性が求められる場合、前記熱硬化性樹脂は難燃性のものが好ましい。フェノール樹脂は良好な難燃性を有するため、前記炭素繊維織物に含浸させる熱硬化性樹脂として好適なものである。
また、前記熱硬化性樹脂は、前記式（Ｂ１）で規定される樹脂比率が５０〜８０％、特には５５〜７０％となるように前記熱硬化性樹脂発泡体及び前記炭素繊維織物に含浸させることが好ましい。前記樹脂比率とすることにより、前記繊維強化成形体１０を薄肉化しても軽量性及び剛性をより良好にすることができる。
なお、前記樹脂比率の式における含浸後の重量は、熱硬化性樹脂を溶剤に溶かして使用した場合には、含浸後に乾燥させて溶剤を除去した後の重量であり、溶剤を除去した後であれば、芯材と前記補強材の一体化前あるいは一体化後の何れでもよい。
前記芯材１１と前記繊維補強材２１との一体化は、前記熱硬化性樹脂が含浸した熱硬化性樹脂発泡体と炭素繊維織物との積層体を圧縮した状態で前記熱硬化性樹脂を硬化させることによって行うことができる。前記熱硬化性樹脂発泡体に含浸した熱硬化性樹脂と前記炭素繊維織物に含浸した熱硬化性樹脂とは、同一種類でも異種類でもよいが、前記芯材１１と繊維補強材２１との接着性を良好にするには同一種類とするのが好ましい。
次に、本発明の繊維強化成形体の製造方法について説明する。繊維強化成形体の製造方法は、含浸工程、積層工程、圧縮加熱工程とからなる。
まず、第１実施形態について説明する。第１実施形態の製造方法では、図２に示す（２−１）の含浸工程において、炭素繊維織物２１Ａに熱硬化性樹脂２１Ｂを含浸させ、含浸済み炭素繊維織物２１Ｃを形成する。前記炭素繊維織物２１Ａ及び前記熱硬化性樹脂２１Ｂは、前記繊維強化成形体１０において説明したとおりである。含浸時に用いる熱硬化性樹脂２１Ｂは、未硬化の液状からなる。また、含浸を容易にするため、前記熱硬化性樹脂２１Ｂは溶剤に溶かしたものが好ましく、含浸後に、含浸済み炭素繊維織物２１Ｃを前記熱硬化性樹脂の硬化反応を生じない温度で乾燥させることにより、前記含浸済み炭素繊維織物２１Ｃから溶剤を除去する。含浸手段は、液状の熱硬化性樹脂２１Ｂを収容した槽に前記炭素繊維織物２１Ａを浸ける方法、スプレーにより行う方法、ロールコータにより行う方法等、適宜の方法により行うことができる。
前記炭素繊維織物２１Ａに、前記式（Ｂ１）で規定する樹脂比率が、５０〜８０％、特には５５〜７０％となるように熱硬化性樹脂２１Ｂを含浸させることが好ましい。
なお、第１実施形態では、前記含浸工程において炭素繊維織物２１Ａのみに熱硬化性樹脂２１Ｂを含浸させ、前記炭素繊維織物２１Ａに含浸した熱硬化性樹脂２１Ｂが、後述のように圧縮加熱工程で前記熱硬化性樹脂発泡体１１Ａに含浸するため、前記樹脂比率の式（Ｂ１）における（熱硬化性樹脂含浸後の熱硬化性樹脂発泡体と炭素繊維織物の合計重量−熱硬化性樹脂含浸前の熱硬化性樹脂発泡体と炭素繊維織物の合計重量）は、含浸工程において炭素繊維織物２１Ａに含浸した熱硬化性樹脂２１Ｂの重量と等しい値である。また、前記樹脂比率の式における含浸後の重量は、熱硬化性樹脂を溶剤に溶かして使用した場合には、含浸後に乾燥させて溶剤を除去した後の重量である。
図２に示す（２−２）の積層工程では、連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体１１Ａの両面に、前記（２−１）の含浸工程で得られた含浸済み炭素繊維織物２１Ｃを配置して積層体１０Ａとする。連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体１１Ａは、前記繊維強化成形体１０において説明したとおりである。なお、前記積層作業は、次に行う（２−３）の圧縮加熱工程で用いるプレス成形用下型３１の上面に、前記含浸済み炭素繊維織物２１Ｃ、前記熱硬化性樹脂発泡体１１Ａ、前記含浸済み炭素繊維織物２１Ｃの順に重ねて行ってもよい。また、前記含浸済み炭素繊維織物２１Ｃと連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体１１Ａは、平面サイズが同サイズのものが好ましいが、異なっていている場合には、後述の圧縮加熱工程後にトリミングすればよい。
図２に示す（２−３）の圧縮加熱工程では、前記積層体１０Ａをプレス成形用下型３１と上型３３により圧縮すると共に加熱する。圧縮は、前記繊維強化成形体１０で説明した式（Ａ１）により得られる圧縮率が２００〜５０００％、特に好ましくは１０００〜２６００％となるように調整する。なお、前記プレス成形用下型３１と上型３３間の間隔を変化させて繊維強化成形体を実際に製造し、得られた繊維強化成形体から圧縮率を計算して目的の圧縮率となる前記プレス成形用下型３１と上型３３間の間隔を見つける。前記圧縮加熱工程時、前記プレス成形用下型３１と上型３３間には適宜の位置にスペーサを設置して、前記プレス成形用下型３１と上型３３間が所定間隔（積層体の所定圧縮厚み）となるようにされる。また、積層体の加熱方法は特に限定されないが、前記プレス成形用下型３１と上型３３にヒータ等の加熱手段を設けて、前記プレス成形用下型３１と上型３３を介して加熱するのが簡単である。加熱温度は、前記含浸している熱硬化性樹脂の硬化反応温度以上とされる。
前記圧縮加熱工程時に前記積層体１０Ａが圧縮されると、前記積層体１０Ａの含浸済み炭素繊維織物２１Ｃから熱硬化性樹脂が押し出され、前記含浸済み炭素繊維織物２１Ｃと接している前記熱硬化性樹脂発泡体１１Ａに含浸し、前記積層体１０Ａの全体に含浸する。前記積層体１０Ａの全体に含浸した熱硬化性樹脂は、加熱により硬化反応を開始し、前記積層体１０Ａの圧縮状態、すなわち前記熱硬化性樹脂発泡体１１Ａが圧縮された状態で硬化する。それにより、前記熱構成樹脂発泡体１１Ａから前記芯材１１が形成され、また、前記含浸済み炭素繊維織物２１Ｃから前記繊維補強材２１が形成され、前記芯材１１と前記繊維補強材２１が一体化して前記繊維強化成形体１０が形成される。その後、加熱圧縮を解除して前記繊維強化成形体１０を得る。
製造方法の第２実施形態では、図３に示す（３−１）の含浸工程において、連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体１１Ａに熱硬化性樹脂１１Ｂを含浸させ、含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃを形成する。前記連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体１１Ａ及び前記熱硬化性樹脂１１Ｂは、前記繊維強化成形体１０において説明したとおりである。含浸時に用いる熱硬化性樹脂１１Ｂは、未硬化の液状からなる。また、含浸を容易にするため、前記熱硬化性樹脂１１Ｂは溶剤に溶かしたものが好ましく、含浸後に、含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃを前記熱硬化性樹脂の硬化反応を生じない温度で乾燥させて含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃから溶剤を除去する。含浸手段は、液状の熱硬化性樹脂１１Ｂを収容した槽に前記熱硬化性樹脂発泡体１１Ａを浸ける方法、スプレーにより行う方法、ロールコータにより行う方法等、適宜の方法により行う。
前記熱硬化性樹脂発泡体１１Ａに、前記式（Ｂ１）で規定する樹脂比率が、５０〜８０％、特には５５〜７０％となるように前記熱硬化性樹脂１１Ｂを含浸させることが好ましい。
なお、第２実施形態では、前記含浸工程において熱硬化性樹脂発泡体１１Ａのみに熱硬化性樹脂１１Ｂを含浸させ、前記熱硬化性樹脂発泡体１１Ａに含浸した熱硬化性樹脂１１Ｂが、後述するように圧縮加熱工程で前記炭素繊維織物２１Ａに含浸するため、前記樹脂比率の式（Ｂ１）における（熱硬化性樹脂含浸後の熱硬化性樹脂発泡体と炭素繊維織物の合計重量−熱硬化性樹脂含浸前の熱硬化性樹脂発泡体と炭素繊維織物の合計重量）は、含浸工程において熱硬化性樹脂発泡体１１Ａに含浸した熱硬化性樹脂１１Ｂの重量と等しい値である。また、前記樹脂比率の式における含浸後の重量は、熱硬化性樹脂を溶剤に溶かして使用した場合には、含浸後に乾燥させて溶剤を除去した後の重量である。
図３に示す（３−２）の積層工程では、前記含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃの両面に、炭素繊維織物２１Ａを配置して積層体１０Ｂを得る。前記炭素繊維織物２１Ａは、前記繊維強化成形体１０において説明したとおりである。なお、前記積層作業は、次に行う（３−３）の圧縮加熱工程で用いるプレス成形用下型３１の上面に、前記炭素繊維織物２１Ａ、前記含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃ、前記炭素繊維織物２１Ａの順に重ねて行ってもよい。また、前記含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃと炭素繊維織物２１Ａは、平面サイズが同サイズのものが好ましいが、異なっていている場合には、後述の圧縮加熱工程、最終的にトリミングすればよい。
図３に示す（３−３）の圧縮加熱工程では、前記積層体１０Ｂをプレス成形用下型３１と上型３３により、圧縮すると共に加熱する。圧縮は、前記繊維強化成形体１０で説明した式（Ａ１）により得られる圧縮率が２００〜５０００％、特に好ましくは１０００〜２６００％となるようにされる。なお、第１実施形態と同様に、前記プレス成形用下型３１と上型３３間の間隔を変化させて繊維強化成形体を実際に製造し、得られた繊維強化成形体から圧縮率を計算して目的の圧縮率となる前記プレス成形用下型３１と上型３３間の間隔を見つける。前記圧縮加熱工程時、前記プレス成形用下型３１と上型３３間には適宜の位置にスペーサを設置して、前記プレス成形用下型３１と上型３３間が所定間隔（積層体の所定圧縮厚み）となるようにされる。また、積層体の加熱方法は特に限定されないが、前記プレス成形用下型３１と上型３３にヒータ等の加熱手段を設けて、前記プレス成形用下型３１と上型３３を介して行うのが簡単である。加熱温度は、前記含浸している熱硬化性樹脂の硬化反応温度以上とされる。
前記圧縮加熱工程時に前記積層体１０Ｂが圧縮されると、前記積層体１０Ｂの含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃから熱硬化性樹脂が押し出され、前記含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃと接している炭素繊維織物２１Ａに含浸し、前記積層体１０Ｂの全体に含浸する。前記積層体１０Ｂの全体に含浸した熱硬化性樹脂は、加熱により硬化反応を開始し、前記積層体１０Ｂの圧縮状態、すなわち前記含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃが圧縮された状態で硬化する。それにより、前記含浸済み熱構成樹脂発泡体１１Ｃから前記芯材１１が形成され、また、前記炭素繊維織物２１Ａから前記繊維補強材２１が形成され、前記芯材１１と前記繊維補強材２１が一体化して前記繊維強化成形体１０が形成される。その後、加熱圧縮を解除して前記繊維強化成形体１０を得る。
製造方法の第３実施形態では、含浸工程が含浸工程Ａと含浸工程Ｂの２種類の含浸工程からなる。
図４に示す（４−１）のように、含浸工程Ａでは、連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体１１Ａに熱硬化性樹脂１１Ｂ（請求項９の熱硬化性樹脂Ａに相当）を含浸させ、含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃを得る。一方、含浸工程Ｂでは、炭素繊維織物２１Ａに熱硬化性樹脂２１Ｂ（請求項９における熱硬化性樹脂Ｂに相当）を含浸させ、含浸済み炭素繊維織物２１Ｃを形成する。前記連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体１１Ａ、前記熱硬化性樹脂１１Ｂ、前記炭素繊維織物２１Ａ、前記熱硬化性樹脂２１Ｂは、前記繊維強化成形体１０において説明したとおりである。含浸時に用いる熱硬化性樹脂１１Ｂ，２１Ｂは、未硬化の液状からなる。また、含浸を容易にするため、前記熱硬化性樹脂１１Ｂ，２１Ｂは溶剤に溶かしたものが好ましく、含浸後に、含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃ及び含浸済み炭素繊維織物２１Ｃを、前記熱硬化性樹脂の硬化反応を生じない温度で乾燥させて含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃ及び含浸済み炭素繊維織物２１Ｃから溶剤を除去する。含浸手段は、液状の熱硬化性樹脂を収容した槽に前記熱硬化性樹脂発泡体あるいは炭素繊維織物を浸ける方法、スプレーにより行う方法、ロールコータにより行う方法等、適宜の方法により行う。
前記熱硬化性樹脂発泡体１１Ａへの前記熱硬化性樹脂１１Ｂの含浸と、前記炭素繊維織物２１Ａへの熱硬化性樹脂２１Ｂの含浸は、前記式（Ｂ１）で規定される樹脂比率が、５０〜８０％、特には５５〜７０％となるように含浸させることが好ましい。
第３実施形態では、前記熱硬化性樹脂発泡体１１Ａに含浸した熱硬化性樹脂１１Ｂの重量と前記炭素繊維織物２１Ａに含浸した熱硬化性樹脂２１Ｂの重量の合計は、前記樹脂比率の式（Ｂ１）における（熱硬化性樹脂含浸後の熱硬化性樹脂発泡体と炭素繊維織物の合計重量−熱硬化性樹脂含浸前の熱硬化性樹脂発泡体と炭素繊維織物の合計重量）と等しい値である。なお、前記樹脂比率の式における含浸後の重量は、熱硬化性樹脂を溶剤に溶かして使用した場合には、含浸後に乾燥させて溶剤を除去した後の重量である。
図４に示す（４−２）の積層工程では、前記含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃの両面に、前記含浸済み炭素繊維織物２１Ｃを配置して積層体１０Ｃとする。なお、前記積層作業は、次に行う（４−３）の圧縮加熱工程で用いるプレス成形用下型３１の上面に、前記含浸済み炭素繊維織物２１Ｃ、前記含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃ、前記含浸済み炭素繊維織物２１Ｃの順に重ねて行ってもよい。また、前記含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃと含浸済み炭素繊維織物２１Ｃは、平面サイズが同サイズのものが好ましいが、異なっていている場合には、後述の圧縮加熱工程後、最終的にトリミングすればよい。
図４に示す（４−３）の圧縮加熱工程では、前記積層体１０Ｃをプレス成形用下型３１と上型３３により、圧縮すると共に加熱する。圧縮は、前記繊維強化成形体１０で説明した式（Ａ１）により得られる圧縮率が２００〜５０００％、特に好ましくは１０００〜２６００％となるようにする。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、前記プレス成形用下型３１と上型３３間の間隔を変化させて繊維強化成形体を実際に製造し、得られた繊維強化成形体から圧縮率を計算して目的の圧縮率となる前記プレス成形用下型３１と上型３３間の間隔を見つける。前記圧縮加熱工程時、前記プレス成形用下型３１と上型３３間には適宜の位置にスペーサを設置して、前記プレス成形用下型３１と上型３３間が所定間隔（積層体の所定圧縮厚み）となるようにされる。また、加熱方法は特に限定されないが、前記プレス成形用下型３１と上型３３にヒータ等の加熱手段を設けて、前記プレス成形用下型３１と上型３３を介して行うのが簡単である。加熱温度は、前記含浸している熱硬化性樹脂の硬化反応温度以上とされる。
前記圧縮加熱工程における圧縮により、前記含浸済み炭素繊維織物２１Ｃの熱硬化性樹脂と前記含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃの熱硬化性樹脂が確実に接触する。そして前記圧縮加熱工程における加熱により、前記含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃの熱硬化性樹脂と前記含浸済み炭素繊維織物２１Ｃの熱硬化性樹脂が硬化反応を開始し、前記積層体１０Ｃの圧縮状態、すなわち前記含浸済み熱硬化性樹脂発泡体１１Ｃが圧縮された状態で硬化する。それにより、前記含浸済み熱構成樹脂発泡体１１Ｃから前記芯材１１が形成され、また、前記含浸済み炭素繊維織物２１Ｃから前記繊維補強材２１が形成され、前記芯材１１と前記繊維補強材２１が一体化して前記繊維強化成形体１０が形成される。その後、加熱圧縮を解除して前記繊維強化成形体１０を得る。
・実施例１
熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂（旭有機材料株式会社製、品名；ＰＡＰＳ−４と旭有機材料株式会社製、品名；ヘキサメチレンテトラミンを１００：１２で混合したもの）をメタノールに３０ｗｔ％の濃度となるように溶解した。このフェノール樹脂溶液中に平織の炭素繊維織物（東邦テナックス株式会社製、品名；Ｗ−３１０１、繊維重さ２００ｇ／ｍ２）を漬け、取り出した後に２５℃の室温にて２時間自然乾燥し、更に６０℃の雰囲気下にて１時間乾燥させて含浸済み炭素繊維織物を２枚形成した。炭素繊維織物は、２００×３００ｍｍの平面サイズに裁断したもの（重量１２ｇ／枚）を使用した。乾燥後の含浸済み炭素繊維織物は１枚あたり２８ｇであった。
また、連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体として、厚み１０ｍｍ、平面サイズ２００×３００ｍｍ（重量５．４ｇ）に切り出したメラミン樹脂発泡体（ＢＡＳＦ社製、品名：バソテクトＶ３０１２、密度９ｋｇ／ｍ３）を、炭素繊維織物と同様にしてフェノール樹脂溶液に漬け、取り出した後に２５℃の室温にて２時間自然乾燥し、更に６０℃の雰囲気下にて１時間乾燥させて含浸済み熱硬化性樹脂発泡体を形成した。乾燥後の含浸済み熱硬化樹脂発泡体の重量は２７ｇであった。また、炭素繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率（前記樹脂比率の式（Ｂ１）で計算した値）は６５％であった。
次に、予め離型剤を表面に塗布したＳＵＳ製のプレス成形用の下型（平板状）の上に、含浸済み炭素繊維織物、含浸済み熱硬化性樹脂発泡体、含浸済み炭素繊維織物の順に重ねて配置することにより、含浸済み熱硬化性樹脂発泡体の両面に含浸済み炭素繊維織物を配置した積層体をプレス成形用下型上にセットした。その状態で、プレス成形用下型上の積層体を、１８０℃で３分間、５ＭＰａの面圧をかけてプレス成形用上型（平板状）で押圧し、圧縮及び加熱を行ない、前記圧縮状態でフェノール樹脂を反応硬化させた。その際の成形体の加熱は、上下のプレス型に取り付けられた鋳込みヒーターにより行なった。また、プレス成形用下型と上型間には厚み０．９ｍｍのＳＵＳ製スペーサを介在させて下型と上型間の間隔、すなわち積層体の圧縮厚みを調整した。その後、プレス成形用下型と上型を室温で冷却させた後に下型と上型を開き、芯材の両面に繊維補強材が積層一体化した繊維強化成形体を得た。この繊維強化成形体を１７０×２６０ｍｍにトリミングして実施例１の繊維強化成形体とした。
実施例１の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は１．３０、全体の厚みは０．８９ｍｍ、芯材の厚みは０．４３ｍｍであった。芯材を構成する熱硬化性樹脂発泡体の圧縮率は、前記圧縮前の熱硬化性樹脂発泡体の厚み（１０ｍｍ）と前記芯材の厚み（０．４３ｍｍ）を用い、前記圧縮率の式に従って計算すると２２２５％であった。また、実施例１の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ７０７４−１９８８ Ａ法）を測定した。測定結果は、曲げ弾性率が５０ＧＰａ（繊維方向）であった。
・実施例２
連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体の厚みを５ｍｍとし、熱硬化性樹脂発泡体への熱硬化性樹脂の含浸量を調整して、炭素繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率（前記樹脂比率の式（Ｂ１）で計算した値）を６５％とした以外は、実施例１と同様にして、繊維強化成形体を得た。
実施例２の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は１．２９、全体の厚みは０．８９ｍｍ、芯材の厚みは０．４３ｍｍであった。芯材を構成する熱硬化性樹脂発泡体の圧縮率は、前記圧縮前の熱硬化性樹脂発泡体の厚み（５ｍｍ）と前記芯材の厚み（０．４３ｍｍ）を用い、前記圧縮率の式に従って計算すると１０６２％であった。また、実施例２の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ７０７４−１９８８ Ａ法）を測定した。測定結果は曲げ弾性率が４９ＧＰａ（繊維方向）であった。
・実施例３
連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体の厚みを１１．５ｍｍとし、熱硬化性樹脂発泡体への熱硬化性樹脂の含浸量を調整して、炭素繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率（前記樹脂比率の式（Ｂ１）で計算した値）を６５％とした以外は、実施例１と同様にして、繊維強化成形体を得た。実施例３の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は１．３２、全体の厚みは０．９ｍｍ、芯材の厚みは０．４４ｍｍであった。芯材を構成する熱硬化性樹脂発泡体の圧縮率は、前記圧縮前の熱硬化性樹脂発泡体の厚み（１１．５ｍｍ）と前記芯材の厚み（０．４４ｍｍ）を用い、前記圧縮率の式に従って計算すると２５１３％であった。また、実施例３の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ７０７４−１９８８ Ａ法）を測定した。測定結果は曲げ弾性率が５１ＧＰａ（繊維方向）であった。
・実施例４
連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体の厚みを１．４ｍｍとし、熱硬化性樹脂発泡体への熱硬化性樹脂の含浸量を調整して、炭素繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率（前記樹脂比率の式（Ｂ１）で計算した値）を６５％とした以外は、実施例１と同様にして、繊維強化成形体を得た。実施例４の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は１．２８、全体の厚みは０．８９ｍｍ、芯材の厚みは０．４３ｍｍであった。芯材を構成する熱硬化性樹脂発泡体の圧縮率は、前記圧縮前の熱硬化性樹脂発泡体の厚み（１．４ｍｍ）と前記芯材の厚み（０．４３ｍｍ）を用い、前記圧縮率の式に従って計算すると２２５％であった。また、実施例４の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ７０７４−１９８８ Ａ法）を測定した。測定結果は曲げ弾性率が４６ＧＰａ（繊維方向）であった。
・実施例５
連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体の厚みを２２ｍｍとし、熱硬化性樹脂発泡体への熱硬化性樹脂の含浸量を調整して、炭素繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率（前記樹脂比率の式（Ｂ１）で計算した値）を６５％とした以外は、実施例１と同様にして、繊維強化成形体を得た。実施例５の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は１．３５、全体の厚みは０．９ｍｍ、芯材の厚みは０．４４ｍｍであった。芯材を構成する熱硬化性樹脂発泡体の圧縮率は、前記圧縮前の熱硬化性樹脂発泡体の厚み（２２ｍｍ）と前記芯材の厚み（０．４４ｍｍ）を用い、前記圧縮率の式に従って計算すると４９００％であった。また、実施例５の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ７０７４−１９８８ Ａ法）を測定した。測定結果は曲げ弾性率が５１ＧＰａ（繊維方向）であった。
・実施例６
乾燥後の含浸済み炭素繊維織物の重量が１枚あたり３５ｇであり、乾燥後の含浸済み熱硬化樹脂発泡体の重量が４５ｇであり、炭素繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率（前記樹脂比率の式（Ｂ１）で計算した値）を７４％とした以外は、実施例１と同様にして、繊維強化成形体を得た。実施例６の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は１．４５、全体の厚みは０．９８ｍｍ、芯材の厚みは０．５２ｍｍであった。芯材を構成する熱硬化性樹脂発泡体の圧縮率は、前記圧縮前の熱硬化性樹脂発泡体の厚み（１０ｍｍ）と前記芯材の厚み（０．５２ｍｍ）を用い、前記圧縮率の式に従って計算すると１８２３％であった。また、実施例６の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ ７０７４−１９８８ Ａ法）を測定した。測定結果は曲げ弾性率が５５ＧＰａ（繊維方向）であった。
・実施例７
乾燥後の含浸済み炭素繊維織物の重量が１枚あたり２２ｇであり、乾燥後の含浸済み熱硬化樹脂発泡体の重量が１６ｇであり、炭素繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率（前記樹脂比率の式（Ｂ１）で計算した値）を５１％とした以外は、実施例１と同様にして、繊維強化成形体を得た。実施例７の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は１．３０、全体の厚みは０．８９ｍｍ、芯材の厚みは０．４３ｍｍであった。芯材を構成する熱硬化性樹脂発泡体の圧縮率は、前記圧縮前の熱硬化性樹脂発泡体の厚み（１０ｍｍ）と前記芯材の厚み（０．４３ｍｍ）を用い、前記圧縮率の式に従って計算すると２２２５％であった。また、実施例７の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ７０７４−１９８８ Ａ法）を測定した。測定結果は曲げ弾性率が４５ＧＰａ（繊維方向）であった。
・実施例８
乾燥後の含浸済み炭素繊維織物の重量が４０ｇであり、熱硬化樹脂発泡体には樹脂を含浸させずに、炭素繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率（前記樹脂比率の式（Ｂ１）で計算した値）を６６％とした以外は、実施例１と同様にして、繊維強化成形体を得た。実施例８の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は１．３０、全体の厚みは０．８９ｍｍ、芯材の厚みは０．４３ｍｍであった。芯材を構成する熱硬化性樹脂発泡体の圧縮率は、前記圧縮前の熱硬化性樹脂発泡体の厚み（１０ｍｍ）と前記芯材の厚み（０．４３ｍｍ）を用い、前記圧縮率の式に従って計算すると２２２５％であった。また、実施例８の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ７０７４−１９８８ Ａ法）を測定した。測定結果は曲げ弾性率が５０ＧＰａ（繊維方向）であった。
・実施例９
炭素繊維織物には樹脂を含浸せず、乾燥後の含浸済み熱硬化樹脂発泡体の重量が４０ｇであり、炭素繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率（前記樹脂比率の式（Ｂ１）で計算した値）を５４％とした以外は、実施例１と同様にして、繊維強化成形体を得た。実施例９の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は１．３０、全体の厚みは０．８９ｍｍ、芯材の厚みは０．４３ｍｍであった。芯材を構成する熱硬化性樹脂発泡体の圧縮率は、前記圧縮前の熱硬化性樹脂発泡体の厚み（１０ｍｍ）と前記芯材の厚み（０．４３ｍｍ）を用い、前記圧縮率の式に従って計算すると２２２５％であった。また、実施例９の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ７０７４−１９８８ Ａ法）を測定した。測定結果は曲げ弾性率が４６ＧＰａ（繊維方向）であった。
・実施例１０
連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体としてウレタン樹脂発泡体（株式会社イノアックコーポレーション製モルトプレンＭＦ８０、密度７２ｋｇ／ｍ３）を用い、熱硬化性樹脂発泡体への熱硬化性樹脂の含浸量を調整して、炭素繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率（前記樹脂比率の式（Ｂ１）で計算した値）を６５％とした以外は、実施例１と同様にして、繊維強化成形体を得た。実施例１０の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は１．３５、全体の厚みは０．９ｍｍ、芯材の厚みは０．４４ｍｍであった。芯材を構成する熱硬化性樹脂発泡体の圧縮率は、前記圧縮前の熱硬化性樹脂発泡体の厚み（１０ｍｍ）と前記芯材の厚み（０．４４ｍｍ）を用い、前記圧縮率の式に従って計算すると２１７２％であった。また、実施例１０の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ７０７４−１９８８ Ａ法）を測定した。測定結果は曲げ弾性率が３５ＧＰａ（繊維方向）であった。
・実施例１１
熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、品名；エピクロン８５０とＤＩＣ株式会社製、品名；ＷＨ−１０８Ｓを１００：３０で混合したもの）を用いた以外は、実施例１と同様にして、繊維強化成形体を得た。炭素繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率（前記樹脂比率の式（Ｂ１）で計算した値）を６５％である。実施例１１の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は１．３０、全体の厚みは０．８９ｍｍ、芯材の厚みは０．４３ｍｍであった。芯材を構成する熱硬化性樹脂発泡体の圧縮率は、前記圧縮前の熱硬化性樹脂発泡体の厚み（１０ｍｍ）と前記芯材の厚み（０．４３ｍｍ）を用い、前記圧縮率の式に従って計算すると２２２５％であった。また、実施例１１の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ７０７４−１９８８ Ａ法）を測定した。測定結果は曲げ弾性率が４９ＧＰａ（繊維方向）であった。
・比較例１
連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体の厚みを０．９５ｍｍとし、熱硬化性樹脂発泡体への熱硬化性樹脂の含浸量を調整して、炭素繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率（前記樹脂比率の式（Ｂ１）で計算した値）を６５％とした以外は、実施例１と同様にして、繊維強化成形体を得た。比較例１の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は１．２９、全体の厚みは０．８９ｍｍ、芯材の厚みは０．４３ｍｍであった。芯材を構成する熱硬化性樹脂発泡体の圧縮率は、前記圧縮前の熱硬化性樹脂発泡体の厚み（０．９５ｍｍ）と前記芯材の厚み（０．４３ｍｍ）を用い、前記圧縮率の式に従って計算すると１２１％であった。また、比較例１の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ７０７４−１９８８ Ａ法）を測定した。測定結果は曲げ弾性率が２５ＧＰａ（繊維方向）であり、各実施例と比べると前記圧縮率が低いことにより、曲げ弾性率（剛性）が低いものであった。
・比較例２
連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体の厚みを３０ｍｍとし、熱硬化性樹脂発泡体への熱硬化性樹脂の含浸量を調整して、炭素繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率（前記樹脂比率の式（Ｂ１）で計算した値）を６５％とした以外は、実施例１と同様にして、繊維強化成形体の成形を行ったが、十分に圧縮できず厚みムラの大きい成形体しか得られなかった。比較例２における圧縮率は、得られる芯材の厚みが実施例１と同じ厚み（０．４３ｍｍ）になると仮定した場合、前記圧縮前の熱硬化性樹脂発泡体の厚み（３０ｍｍ）を用いて前記圧縮率の式に従って計算すると６８７７％となり、圧縮率が５０００％を超えるために、比較例２では良好な成形体が得られなかった。
・比較例３
連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体の代わりに、独立気泡を有するウレタン樹脂発泡体（株式会社イノアックコーポレーション製、品名：サーマックス、密度３０ｋｇ／ｍ３）を２００×３００×厚み５ｍｍに加工したもの（重量９ｇ）を使用し、炭素繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率（前記樹脂比率の式（Ｂ１）で計算した値）を５７％とした以外は実施例８と同様の方法にて繊維強化成形体を得た。比較例３の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は１．２９、全体の厚みは０．９０ｍｍ、芯材の厚みは０．４４ｍｍであった。芯材を構成する熱硬化性樹脂発泡体の圧縮率は、前記圧縮前の熱硬化性樹脂発泡体の厚み（５ｍｍ）と前記芯材の厚み（０．４４ｍｍ）を用い、前記圧縮率の式に従って計算すると１０３６％であった。また、比較例３の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ７０７４−１９８８ Ａ法）を測定した。測定結果は曲げ弾性率が２２ＧＰａ（繊維方向）であり、芯材に独立気泡の発泡体を用いたことにより、各実施例と比べて熱硬化性樹脂が芯材内に均一に分散保持されず、曲げ弾性率（剛性）が低いものであった。
・比較例４
炭素繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率（前記樹脂比率の式（Ｂ１）で計算した値）を４５％とした以外は、実施例１と同様にして、繊維強化成形体を得た。比較例４の繊維強化成形体について、比重、全体の厚み及び芯材の厚みを測定した。比重は１．２９、全体の厚みは０．８９ｍｍ、芯材の厚みは０．４３ｍｍであった。芯材を構成する熱硬化性樹脂発泡体の圧縮率は、前記圧縮前の熱硬化性樹脂発泡体の厚み（１０ｍｍ）と前記芯材の厚み（０．４３ｍｍ）を用い、前記圧縮率の式に従って計算すると２２２５％であった。また、比較例４の繊維強化成形体について、剛性を判断するために曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ７０７４−１９８８ Ａ法）を測定した。測定結果は曲げ弾性率が２７ＧＰａ（繊維方向）であり、樹脂比率が低すぎることにより、各実施例と比べて含まれる熱硬化性樹脂が少なく、曲げ弾性率（剛性）が低いものであった。
・比較例５
炭素繊維織物と熱硬化性発泡体全体に含まれる樹脂比率を８５％とした以外は、実施例１と同様にして、繊維強化成形体の成形を行ったが、樹脂比率が高すぎることにより、炭素繊維織物及び熱硬化性発泡体に含まれる熱硬化性樹脂が過剰に多くなって十分に圧縮できず、厚みムラの大きい成形体しか得られなかった。
前記各実施例及び比較例における圧縮率、樹脂比率、比重、厚み、曲げ弾性率を表１に示す。
Figure 0004558091
表１において、熱硬化性樹脂発泡体と炭素繊維織物がそれぞれ同種類からなり、かつ樹脂比率が同一の実施例１〜５において、圧縮率が２２５％と低い実施例４は、他の実施例と比べて曲げ弾性率（剛性）が低く、一方、圧縮率が４９００％と高い実施例５は比重が高く（重く）なっている。このように、圧縮率が低くなると曲げ弾性率（剛性）が低下する傾向があり、一方、圧縮率が高くなると比重が高く（重く）なる傾向がある。これらの点から、圧縮率は２００〜５０００％、より好ましくは１０００〜２６００％である。
また、熱硬化性樹脂発泡体と炭素繊維織物がそれぞれ同種類からなり、かつ圧縮率が同一の実施例１、７〜９及び比較例４において、樹脂比率４５％の比較例４では曲げ弾性率が２７ＧＰａと低いのに対し、樹脂比率６６％の実施例８では曲げ弾性率が５０ＧＰａと高く、樹脂比率が高くなると曲げ弾性率（剛性）が高くなることがわかる。また、実施例１、７〜９及び比較例４と圧縮比率がほぼ等しく、樹脂比率が７４％と高い実施例６は比重が１．４５であり、一方、樹脂比率４５％の比較例４は比重が１．２９、樹脂比率５１％の実施例７は比重が１．３０であることから、樹脂比率が高くなると比重が高くなる傾向にあることがわかる。これらの点から、樹脂比率は、５０〜８０％、より好ましくは５５〜７０％である。
このように、本発明の実施例品は、軽量、薄肉、高剛性に優れるものであり、ノートパソコン等の携帯機器の筐体等して好適なものである。
１０ 繊維強化成形体
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 積層体
１１ 芯材
１１Ａ 熱硬化性樹脂発泡体
１１Ｂ 熱硬化性樹脂
１１Ｃ 含浸済み熱硬化性樹脂発泡体
２１ 繊維補強材
２１Ａ 炭素繊維織物
２１Ｂ 熱硬化性樹脂
２１Ｃ 含浸済み炭素繊維織物

Claims (10)

  1. 芯材と、前記芯材の両面に積層された繊維補強材とからなる繊維強化成形体において、
    前記芯材は、連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体に熱硬化性樹脂が含浸して前記熱硬化性樹脂発泡体を圧縮した状態で前記熱硬化性樹脂が硬化したものであって、以下の式（Ａ１）で規定される圧縮率が２００〜５０００％の範囲のものからなり、
    前記繊維補強材は、炭素繊維織物に熱硬化性樹脂が含浸して硬化したものからなり、
    前記熱硬化性樹脂発泡体及び前記炭素繊維織物に含浸した熱硬化性樹脂は、以下の式（Ｂ１）で規定される樹脂比率が５０〜８０％の範囲にあり、
    前記芯材と前記繊維補強材が、前記熱硬化性樹脂発泡体に含浸した前記熱硬化性樹脂と前記炭素繊維織物に含浸した前記熱硬化性樹脂の硬化により一体化され、
    繊維強化成形体の曲げ弾性率が３０ＧＰａ以上であることを特徴とする繊維強化成形体。
    Figure 0004558091
    Figure 0004558091
  2. 前記熱硬化性樹脂発泡体が、ウレタン樹脂発泡体又はメラミン樹脂発泡体からなることを特徴とする請求項１に記載の繊維強化成形体。
  3. 前記熱硬化性樹脂発泡体に含浸した熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合物からなる群より選択されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維強化成形体。
  4. 前記炭素繊維織物に含浸した熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合物からなる群より選択されていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の繊維強化成形体。
  5. 前記熱硬化性樹脂発泡体に含浸した熱硬化性樹脂と前記炭素繊維織物に含浸した熱硬化性樹脂が同一であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の繊維強化成形体。
  6. 前記式（Ａ１）で規定される圧縮率が１０００〜２６００％であることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の繊維強化成形体。
  7. 連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体に熱硬化性樹脂が含浸し、前記熱硬化性樹脂発泡体が圧縮された状態で前記熱硬化性樹脂が硬化した芯材と、炭素繊維織物に熱硬化性樹脂が含浸硬化した繊維補強材とよりなって、前記芯材の両面に前記繊維補強材が積層されている繊維強化成形体の製造方法であって、
    炭素繊維織物に熱硬化性樹脂を含浸させて含浸済み炭素繊維織物を得る含浸工程と、
    連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体の両面に、前記含浸済み炭素繊維織物を配置して積層体を得る積層工程と、
    前記積層体を圧縮及び加熱する圧縮加熱工程とからなり、
    前記含浸工程における含浸は、以下の式（Ｂ２）で規定される樹脂比率が５０〜８０％の範囲となるように行い、
    前記圧縮加熱工程における圧縮は、以下の式（Ａ２）で規定される圧縮率が２００〜５０００％となるように圧縮し、
    前記圧縮加熱工程により、前記炭素繊維織物に含浸している熱硬化性樹脂を押し出して前記熱硬化性樹脂発泡体に含浸させ、前記熱硬化性樹脂を硬化反応させて前記芯材及び前記繊維補強材を形成すると共に、前記芯材と前記繊維補強材を一体化することを特徴とする繊維強化成形体の製造方法。
    Figure 0004558091
    Figure 0004558091
  8. 連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体に熱硬化性樹脂が含浸し、前記熱硬化性樹脂発泡体が圧縮された状態で前記熱硬化性樹脂が硬化した芯材と、炭素繊維織物に熱硬化性樹脂が含浸硬化した繊維補強材とよりなって、前記芯材の両面に前記繊維補強材が積層されている繊維強化成形体の製造方法であって、
    連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体に熱硬化性樹脂を含浸させて含浸済み熱硬化性樹脂発泡体を得る含浸工程と、
    前記含浸済み熱硬化性樹脂発泡体の両面に炭素繊維織物を配置して積層体を得る積層工程と、
    前記積層体を圧縮及び加熱する圧縮加熱工程とからなり、
    前記含浸工程における含浸は、以下の式（Ｂ３）で規定される樹脂比率が５０〜８０％の範囲となるように行い、
    前記圧縮加熱工程における圧縮は、以下の式（Ａ３）で規定される圧縮率が２００〜５０００％となるように圧縮し、
    前記圧縮加熱工程により、前記熱硬化性樹脂発泡体に含浸している熱硬化性樹脂を押し出して前記炭素繊維織物に含浸させ、前記熱硬化性樹脂を硬化反応させて前記芯材及び前記繊維補強材を形成すると共に、前記芯材と前記繊維補強材を一体化することを特徴とする繊維強化成形体の製造方法。
    Figure 0004558091
    Figure 0004558091
  9. 連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体に熱硬化性樹脂が含浸し、前記熱硬化性樹脂発泡体が圧縮された状態で前記熱硬化性樹脂が硬化した芯材と、炭素繊維織物に熱硬化性樹脂が含浸硬化した繊維補強材とよりなって、前記芯材の両面に前記繊維補強材が積層されている繊維強化成形体の製造方法であって、
    連続気泡を有する熱硬化性樹脂発泡体に熱硬化性樹脂Ａを含浸させて含浸済み熱硬化性樹脂発泡体を得る含浸工程Ａと、
    炭素繊維織物に熱硬化性樹脂Ｂを含浸させて含浸済み炭素繊維織物を得る含浸工程Ｂと、
    前記含浸済み熱硬化性樹脂発泡体の両面に前記含浸済み炭素繊維織物を配置して積層体を得る積層工程と、
    前記積層体を圧縮及び加熱する圧縮加熱工程とからなり、
    前記含浸工程Ａ及びＢにおける含浸は、以下の式（Ｂ４）で規定される樹脂比率が５０〜８０％の範囲となるように行い、
    前記圧縮加熱工程における圧縮は、以下の式（Ａ４）で規定される圧縮率が２００〜５０００％となるように圧縮し、
    前記圧縮加熱工程により、前記熱硬化性樹脂発泡体に含浸している熱硬化性樹脂Ａと前記炭素繊維織物に含浸している熱硬化性樹脂Ｂを接触させた状態で硬化反応させて前記芯材及び前記繊維補強材を形成すると共に、前記芯材と前記繊維補強材を一体化することを特徴とする繊維強化成形体の製造方法。
    Figure 0004558091
    Figure 0004558091
  10. 前記熱硬化性樹脂発泡体の圧縮率が１０００〜２６００％であることを特徴とする請求項７から９何れか一項に記載の繊維強化成形体の製造方法。
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