JP2019077061A - 樹脂構造体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】積層構造を有する樹脂構造体において、スキン層とコア層との接合強度が高く、軽量且つ高剛性な樹脂構造体並びに樹脂構造体の製造方法を提供する。
【解決手段】樹脂構造体２は、コア層１５と、コア層１５を挟んで、コア層１５の表裏両面に各々積層されたスキン層１１、１２と、を備え、スキン層１１、１３は、繊維層１１０、１２０と、繊維層１１０、１２０に含浸されたマトリックス樹脂１４と、を有し、コア層１３は、マトリックス樹脂１４よりも比重の小さいシート状の樹脂基材１５０を有し、樹脂基材１５０は、スキン層と接する面に凹凸１３１を有する。樹脂基材１５０の表裏に開口された貫通孔１５０ｈを有していることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂構造体及びその製造方法に関する。更に詳しくは、厚みを付与するコア層と、繊維強化された樹脂からなるスキン層と、を備える樹脂構造体及びその製造方法に関する。

ＦＲＰに代表される繊維強化された樹脂構造体は、高強度・高剛性・軽量・高耐久性等の高い機械特性を備える点で、優れた材料である。近年、この繊維強化された樹脂構造体は、軽量化の観点から、車両等の構造体である鋼板に代えて用いられる。
一方で、車両等に用いられる樹脂構造体の中には、衝撃荷重を効果的に吸収する高弾性能が求められるものがある。例えば、車両用バンパ等の外板部材用構造体としての用途では、衝突時等における安全性を高めるために、樹脂構造体が高弾性を有することが求められる。このような用途の樹脂構造体が、特許文献１に開示されている。また、このような樹脂構造体を製造する方法が、特許文献２及び特許文献３に開示されている。

特開２００３−１４６２５２号公報 特開２００９−１７９０３８号公報 特開２０１３−１９８９８４号公報

上記の特許文献１には、多孔体であるコア層の両面側に繊維強化された樹脂よりなる一対のスキン層が積層された樹脂構造体が開示されている。コア層にスキン層より軽量の多孔体を用いることによって、繊維強化樹脂のみを用いる以上に、樹脂構造体に厚みを付与し更に軽量化を実現している。また、特許文献２には、ＶａＲＴＭ成形（Ｖａｃｕｕｍ ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｒｅｓｉｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｌｄｉｎｇ）で特許文献１に係る構成の樹脂構造体を製造する方法が開示されている。特許文献３には、プレスで特許文献１に係る構成の樹脂構造体を製造する方法が開示されている。

しかしながら、特許文献１の樹脂構造体を製造するには、コア層を形成する多孔体及びスキン層を形成する強化繊維を金型内にセットし、未硬化樹脂を注入し、強化繊維の間隙にマトリックス樹脂を充填してコア層とスキン層とを一体化させる必要がある（所謂ＲＴＭ成形（特許文献２ではＶａＲＴＭ成形））。多孔体前駆体を予め発泡成形し、当該多孔体前駆体をコア層の形状に賦形する別途の準備工程を行い、賦形されたコア層にスキン層を貼り付けて一体化させていた。

従って、上記の樹脂構造体を製造するためには、コア層とスキン層との接合強度を維持する手段が必要であった。両者の接合強度を維持する工夫を余儀なくされるという問題点を有していた。また、特許文献３には、コア層とスキン層との接合強度を維持するために、最終工程で、コア層とスキン層とを一体にプレスする方法が開示されている。この場合であっても、一体にプレスするための前駆体をプレ成形する別途の準備工程が必要になるという問題点を有していた。

本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであり、軽量且つ高剛性な樹脂構造体のコア層として適した新規な樹脂構造体及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は以下に示す通りである。
［１］請求項１に記載の樹脂構造体は、コア層と、前記コア層を挟んで、前記コア層の表裏両面に各々積層されたスキン層と、を備えた樹脂構造体であって、
前記スキン層は、繊維層と、前記繊維層に含浸されたマトリックス樹脂と、を有し、
前記コア層は、前記マトリックス樹脂よりも比重の小さいシート状の樹脂基材を有し、
前記樹脂基材は、前記スキン層と接する面に凹凸を有することを要旨とする。
［２］請求項２に記載の樹脂構造体は、請求項１に記載の樹脂構造体において、前記樹脂基材は、表裏に開口された貫通孔を有し、
表面側のスキン層を構成するマトリックス樹脂と、裏面側のスキン層を構成するマトリックス樹脂と、は、前記貫通孔を介して一体であることを要旨とする。
［３］請求項３に記載の樹脂構造体は、請求項１又は２に記載の樹脂構造体において、前記マトリックス樹脂が、熱硬化性樹脂であり、
前記樹脂基材を構成する樹脂が、オレフィン系熱可塑性樹脂であることを要旨とする。
［４］請求項４に記載の樹脂構造体は、請求項１乃至３のうちのいずれかに記載の樹脂構造体において、曲面部を有することを要旨とする。
［５］請求項５に記載の樹脂構造体は、請求項１乃至４のうちのいずれかに記載の樹脂構造体において、車両用バンパであることを要旨とする。
［６］請求項６に記載の樹脂構造体の製造方法は、請求項２に記載の樹脂構造体の製造方法であって、
前記表面側のスキン層を構成する表側繊維層と、
前記貫通孔を有した前記樹脂基材と、
前記裏面側のスキン層を構成する裏側繊維層と、がこの順に積層された積層体を、キャビティ内にセットするセット工程と、
前記キャビティ内に、前記マトリックス樹脂となる未硬化樹脂を注入し、前記樹脂基材の前記貫通孔を通じて、前記積層体内に前記未硬化樹脂を含浸する含浸工程と、
前記積層体内に含浸された未硬化樹脂を硬化させて前記マトリックス樹脂を得る硬化工程と、を備えることを要旨とする。

本発明の樹脂構造体は、コア層と、コア層を挟んで、前記コア層の表裏両面に各々積層されたスキン層と、を備え、スキン層は、繊維層と、前記繊維層に含浸されたマトリックス樹脂と、を有しているため、高剛性な樹脂構造体を有することができる。
また、本発明の樹脂構造体が備えるコア層は、マトリックス樹脂よりも比重の小さいシート状の樹脂基材を有しているため、軽量化を図ることができる。
更に、本発明の樹脂構造体が備える樹脂基材は、スキン層と接する面に凹凸を有するため、コア層とスキン層との接合強度を維持することができる。
また、本発明の樹脂構造体において、樹脂基材が、表裏に開口された貫通孔を有し、表面側のスキン層を構成するマトリックス樹脂と、裏面側のスキン層を構成するマトリックス樹脂と、が前記貫通孔を介して一体である場合には、一体成型に際して、貫通孔を介して表裏両方の繊維層に未硬化樹脂を含浸させることができる。このため、コア層とスキン層との間に高い接合強度を得ることができる。
更に、本発明の樹脂構造体において、マトリックス樹脂が、熱硬化性樹脂であり、樹脂基材を構成する樹脂が、オレフィン系熱可塑性樹脂である場合には、より接合強度を維持できると共に軽量化を図ることができる。
また、本発明の樹脂構造体において、樹脂構造体が曲面部を有する場合には、撓性を備えるコア層の基材として用いることにより、所望の樹脂構造体形状に容易に賦形することができる。更に、前述のように、高剛性な材料に曲面形状を付与することで、本樹脂構造体は、全体として高弾性を有することになる。従って、衝撃等により外力が加わった際には、変形により衝撃を吸収しながら、その外力が取り去られた際には、元の形状に復元しようとする性質を発揮させることができる。
本発明の樹脂構造体において、樹脂構造体が、車両用バンパとして用いられる場合には、高剛性でありながら、軽量であるために、車両の軽量化に貢献できる。

本発明の樹脂構造体の製造方法は、表面側のスキン層を構成する表側繊維層と、貫通孔を有した樹脂基材と、裏面側のスキン層を構成する裏側繊維層と、がこの順に積層された積層体を、キャビティ内にセットするセット工程と、キャビティ内に、マトリックス樹脂となる未硬化樹脂を注入し、樹脂基材の貫通孔を通じて、積層体内に未硬化樹脂を含浸する含浸工程と、積層体内に含浸された未硬化樹脂を硬化させてマトリックス樹脂を得る硬化工程と、を備えるため、多孔体を成形する等の別工程を要せずに樹脂構造体を成形できるので、生産工程を簡略化する観点から樹脂構造体の生産性を高められる。
更に、射出含浸工程では、基材の貫通孔を介して表裏両方の繊維層に未硬化樹脂を含浸させることができ、更に生産性を高めることができる。

本発明について典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
本樹脂構造体の模式断面図である。 本他例の樹脂基材に貫通孔を有する樹脂構造体の模式断面図である。 車両用バンパを説明するための斜視図である。 図３におけるＸ−Ｘ断面の模式断面図である。 本樹脂構造体の製造方法を説明する模式図である。 積層体をセットする工程を説明する模式図である。 射出工程を説明する模式図である。 硬化工程を説明する模式図である。

以下、本発明を、図を参照しながら詳しく説明する。
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものである。本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に、本発明の構造的な詳細を示すことを意図するものでない。図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。

［１］樹脂構造体
本発明の樹脂構造体（１）は、コア層（１３）と、コア層（１３）を挟んで、コア層（１３）の表裏両面に各々積層されたスキン層（１１、１２）と、を備えた樹脂構造体（１）である。また、スキン層（１１、）１２は、繊維層（１１０、１２０）と、繊維層（１１０、１２０）に含浸されたマトリックス樹脂（１４）と、を有する。更に、コア層（１３）は、マトリックス樹脂（１４）よりも比重の小さいシート状の樹脂基材（１３０）を有し、樹脂基材（１３０）は、スキン層（１１、１２）と接する面に凹凸を有することを特徴とする。

即ち、本発明を具体化した樹脂構造体１は、図１に示すように、コア層１３を備えている。このコア層１３は、マトリックス樹脂１４よりも比重の小さいシート状の樹脂基材１３０を有している。そして、樹脂基材１３０は、スキン層と接する面に凹凸１３１を有している。
スキン層１１及び１２は、コア層１３を挟んで、コア層１３の表裏両面に配置されている。このうち、スキン層１１は繊維層１１０と、繊維層１１０に含浸されたマトリックス樹脂１４と、を有する。同様に、スキン層１２は繊維層１２０と、繊維層１２０に含浸されたマトリックス樹脂１４と、を有している。

樹脂構造体１は、脂構造体に所望の厚みを付与し、且つ、軽量であるために設けられるコア層１３に、繊維強化されたスキン層１１及び１２を積層して構成される。樹脂構造体は、主に、スキン層１１及び１２のマトリックス樹脂１４中に強化繊維が配されていることにより、優れた機械特性を発現可能に構成されている。
樹脂構造体１は、内層側にコア層１３を、コア層１３の表面、裏面にスキン層１１及び１２を各々積層して構成され、コア層１３の一面側及び対面側を両側からスキン層１１及び１２で挟み込んだサンドイッチ構造を有する。スキン層１１及び１２を複数備えれば、一層優れた機械的特性を発現できる。
表面側のスキン層１１を構成するマトリックス樹脂１４と、裏面側のスキン層１２を構成するマトリックス樹脂１４とは異なっていてもよいが、後述の貫通孔１５０ｈを介して一体であることが好ましい。

〔スキン層〕
スキン層１１及び１２は、コア層１３の表裏両面に積層される表皮層であり、強化繊維がマトリックス樹脂１４中に配された繊維強化樹脂層よりなる。このため、高い機械特性を具備する樹脂構造体が得られる。
スキン層１１及び１２としては、従来公知の樹脂構造体に用いられる従来構成のスキン層を用いることができ、特に限定されない。

スキン層１１及び１２を形成するマトリックス樹脂１４としては、熱可塑性樹脂や熱又は光で硬化する樹脂を使用することができる。例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられる。
好ましくは、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂で、熱、光等の外部からのエネルギーにより硬化成形される樹脂を用いることができる。
また、強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維等の高強度繊維が用いられる。また、アラミド繊維、ケブラー繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維などの強化された有機繊維も用いられる。中でも高い剛性を保持したまま軽量性を確保するために、炭素繊維を用いることが好ましい。
尚、樹脂構造体１が上記のサンドイッチ構造を有する場合に、各スキン層１１及び１２の強化繊維又はマトリックス樹脂１２は、同じでも異なっていても、どちらでも構わない。後述する製造方法と関連して容易に接合強度が高められるので、一対のスキン層１１及び１２のそれぞれのマトリックス樹脂１４が同じであれば好ましい。

〔コア層〕
コア層１３は、マトリックス樹脂１４よりも比重の小さいシート状の樹脂基材１３０を有する。こうすることで、軽量化を図ることができる。
樹脂基材１３０は、マトリックス樹脂１４よりも比重が小さければよく、その種類は限定されない。例えば、マトリックス樹脂１４が、硬化樹脂である場合、熱可塑性樹脂であることが好ましい。硬化樹脂に対して、一般に、熱可塑性樹脂は比重が小さいからである。樹脂基材１３０を構成する樹脂自体の比重は限定されないが、１．０６以下であることが好ましい。通常０．９０以上である。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン及びこれらのアロイ等のポリオレフィン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等が挙げられる。

また、樹脂基材１３０の形態も限定されず、中実体であってもよく、多孔体であってもよい。多孔体である場合には、軽量化の観点からより好ましい。多孔体である場合の樹脂基材１３０の比重は、例えば、０．７以上１．０以下とすることができる。この比重は、更に、０．７５以上０．９９以下とすることができ、０．８０以上０．９８以下とすることができ、０．８５以上０．９７以下とすることができる。

上述のように、マトリックス樹脂が硬化性樹脂である場合、その比重は、通常、１．０６を超える。具体的には、１．０７以上であり、通常２．０以下である。このような樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂及びメラミン樹脂等が挙げられる。
コア層１３の厚みは限定されず、樹脂基材１３０の厚みに対応して形成される。従って、所定の厚みを備える樹脂基材１３０を適宜に選択してコア層１３を形成し、樹脂構造体に所望の厚みを付与することができる。

樹脂基材１３０は、シート状を呈する。シート状とは、具体的には、厚さが１０ｍｍ以下であることが好ましい。通常０．５ｍｍ以上である。樹脂基材１３０の厚さは、０．７ｍｍ以上８ｍｍ以下が好ましく、０．８ｍｍ以上６ｍｍ以下がより好ましく、０．９ｍｍ以上５ｍｍ以下が更に好ましく、１ｍｍ以上４．５ｍｍ以下が特に好ましい。

また、樹脂基材１３０は、スキン層１１、１２と接する面に凹凸１３１を有している。凹凸を有することで、樹脂基材が多孔体であっても、スキン層との接合強度を確保することができる。凹凸は、櫛歯形状、ノコギリ歯形状、円弧歯形状、等が挙げられるが、特に限定されない。樹脂基材１３０に係る凹凸１３１は、凹部１３１ａ、凸部１３１ｂからなり、凹部１３１ａにマトリックス樹脂１４が食い込むことで、アンカー効果を発現してスキン層１１、１２と樹脂基材１３０との接合強度を高めることができる。

凹凸１３１の形態は限定されないが、例えば、凹部１３１ａの大きさ（最大幅）ｓ及び、凸部１３１ｂの大きさ（最大幅）ｔは、各々別個に、０．１〜３０ｍｍとすることができる。この大きさは、更に、０．５〜２５ｍｍとすることができ、１〜２０ｍｍとすることができる。凹部及び凸部の大きさは同じでもよいし、異なってもよい。
また、凹部１３１ａの深さ（最大深さ）ｕは、０．０１〜２０ｍｍとすることができる。この大きさは、更に、０．０５〜１５ｍｍとすることができ、０．１〜１０ｍｍとすることができる。

更に、凹凸１３１の凹部１３１ａ及び凸部１３１ｂの密度は、各々別個に、０．０１〜２０個／ｃｍ^２とすることができる。この大きさは、更に、０．０５〜１０個／ｃｍ^２とすることができ、０．１〜５個／ｃｍ^２とすることができる。
このような凹凸１３１は、どのように形成してもよく、例えば、シート状の樹脂基材１３０に対してエンボス加工を施すことにより付与できる。また、シート状の樹脂基材１３０を収縮させて凹凸１３０を付与することもできる。

図２に示す樹脂構造体２のように、樹脂基材１５０の表裏に開口された貫通孔１５０ｈを有していることが好ましい。そして、スキン層１１、１２を構成するマトリックス樹脂１４とは、貫通孔１５０ｈを介して一体であることが好ましい。
尚、樹脂構造体２は、貫通孔１５０ｈを備えている点のみが、樹脂構造体１と相違する。スキン層１１、１２、樹脂基材１５０が備える凹凸１５１についての構成、作用効果は、樹脂基材１３０が備える凹凸１３１と同様であり、その説明を省略する。

［２］樹脂構造体の製造方法
本発明の樹脂構造体の製造方法は、前述の樹脂構造体のうち、表裏に開口された貫通孔１５０ｈを有する樹脂基材１３０を用いた樹脂構造体１であり、表面側のスキン層１１を構成するマトリックス樹脂１４と、裏面側のスキン層１２を構成するマトリックス樹脂１４と、が貫通孔１５０ｈを介して一体となった樹脂構造体１の製造方法である。
このような樹脂構造体１を、本方法では、表面側のスキン層１１を構成する表側繊維層と、貫通孔１５０ｈを有した樹脂基材１３０と、裏面側のスキン層１２を構成する裏側繊維層と、がこの順に積層された積層体５０を用いる。そして、この積層体５０を、キャビティ内にセットするセット工程と、キャビティ内に、マトリックス樹脂１４となる未硬化樹脂４９０を注入し、樹脂基材１３０の貫通孔１５０ｈを通じて、積層体５０内に未硬化樹脂４９０を含浸する含浸工程と、積層体５０内に含浸された未硬化樹脂４９０を硬化させてマトリックス樹脂１４を得る硬化工程と、を備える。この方法については、具体的に、実施例において後述する。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
尚、実施形態で各構成に付した符号は、各構成に対応する実施例に記載の具体的構成との対応関係において、対応する同一構成には同一符号を付して以下の説明を行う。

［１］樹脂構造体（実施例１）
実施例１の樹脂構造体として、樹脂基材１５０をコア層１５の基材として用いた樹脂構造体２を図３に示す車両用フロントバンパ３０に適用する例を説明する。
図３に示すように、本実施例のバンパ３０は、本実施形態の前記の樹脂構造体２を用い、車両本体のフロント部に設けられた一対のバンパ取り付け部８１に取り付け可能な形状に成形されている。バンパ３０は、車両８０の高さ方向に沿って所定の短手方向の高さを有し、車両８０の幅方向に沿って緩やかな曲面をなし車両幅とほぼ同じ長さを長手方向に有する長尺なパネル形状をなしている。バンパ３０の緩やかな曲面は、長手方向の中央近辺３０１に向けて外方に徐々に高くなる湾曲状に形成されている。

また、バンパ３０を短手方向に沿って切断した図４のＸ-Ｘ断面に示されるように、バンパ３０は、コア層３８に対して車両の外方に積層されるスキン層３６と車両の内方に積層されるスキン層３７とを備えている。各スキン層３６、３７は、コア層３８よりも薄いパネル状をなし、バンパ３０は、各スキン層３６、３７の数倍程度の厚みを有するコア層３８を各スキン層３６、３７で厚み方向に挟み込むサンドイッチ構造を有している。また、バンパ３０には、短手方向に沿った略１／４程度の上側及び下側において（図３参照）、車両内方に向けて折れ曲がる屈曲部３０２、３０３が形成されている。各屈曲部３０２、３０３は、長手方向の全長に亘って連続的に形成されている。尚、バンパ３０は、車両内方のスキン層３７側に形成される凹状部に図示しないエネルギーアブソーバを取り付け、バンパーレインフォースを介し、バンパ取り付け部８１に取り付けられている。

各スキン層３６、３７は、炭素繊維よりなる強化繊維３６０、３７０がマトリックス樹脂３９中に配された繊維強化樹脂よりなる。コア層３８は、樹脂基材３８０と、樹脂基材３８０の間隙を充填するマトリックス樹脂３９と、を備え、樹脂基材３８０は、樹脂基材１５０からなる。また、スキン層３６、３７を構成するマトリックス樹脂３９とコア層３８を構成するマトリックス樹脂３９とが、共通している。

本実施例のバンパ３８に適用される樹脂構造体は、コア層３８が樹脂基材３８０を備えている。これにより、コア層３８とスキン層３６、３７との接合強度を高める製法を採用でき、バンパ３０の信頼性が高められる。具体的には、実施例２で説明するように、コア層３８の樹脂基材３８０にスキン層３６、３７を強化する強化繊維３６０、３７０を積層した積層体５０に、未硬化樹脂４９０を含浸させる射出工程を行う。バンパ３０を構成するコア層３８とスキン層３６、３７とを一体に成形できるので、両者の接合強度を高めてバンパ３０の信頼性を一層高めることができる。
また、バンパ３０の内部には、マトリックス樹脂よりも比重の小さいシート状の樹脂基材１５０がとどまっている。これにより、バンパ３０が軽量化される。
そして、樹脂基材１５０の凹凸１５１により、スキン層３６、３７との接合強度が高められる。
更に、樹脂基材１５０は、表裏に開口された貫通孔１５０ｈを有し、表面側のスキン層３６を構成するマトリックス樹脂３９と、裏面側のスキン層３７を構成するマトリックス樹脂３９とは、貫通孔１５０ｈを介して一体であるため、一体成型に際して、貫通孔１５０ｈを介して表裏両方の繊維層３６０、３９０に未硬化樹脂を含浸させることができる。このため、コア層３８とスキン層３６、３７との間に、更に高い接合強度を得ることができる。

また、スキン層３６、３７を構成するマトリックス樹脂３９とコア層３８を構成するマトリックス樹脂３９とが共通するので、接合強度を更に高める一体成型を採用でき、信頼性を更に高めたバンパ３０が得られる。具体的には、未硬化樹脂を射出する工程で行う手数を最小限に止め、バンパ３０の生産性を更に高めるとともにスキン層３６、３７とコア層３８との接合強度を一層高められる。
また、コア層３８の両面側にスキン層３６、３７が配設されるので、高い機械特性を具備するバンパ３０が得られる。具体的には、バンパ３０は、一対のスキン層３６、３７をコア層３８の厚み方向に相対向させて挟み込むサンドイッチ状の樹脂構造体として成形される。従って、バンパ３０が、更に高い機械特性を発現可能に成形されている。

また、バンパ３０が曲面を有するパネル状構造体なので、撓性を備えるシート状の樹脂基材をコア層３８の基材として用いることにより、所望のバンパ３０の形状に容易に賦形することができる。具体的には、樹脂基材３８０に強化繊維３６０、３７０を積層した後述する積層体５０を用いて、バンパ３０が成形される。積層体５０は、自在に所望形状を形作る賦形性を有する。従って、従来構成の樹脂構造体よりも、湾曲状及び屈曲状３０２、３０３を備えるバンパ３０を容易に成形することができ、生産性を高められる。いる。

［２］樹脂構造体の製造方法（実施例２）
実施例１の樹脂構造体の製造方法として、実施例１のバンパ３０の製造方法を樹脂構造体の製造方法に適用する例を説明する。
本実施例の樹脂構造体からなるバンパ３０は、例えば、図５〜８の各図に示すように製造される。図５〜８の各図は、積層体５０、成形型９０又はバンパ３０の中間成形体等をバンパ３０の短手方向に切断した断面を示す。まず、図５に示すように、実施例１の樹脂基材３８０と、樹脂基材３８０（即ち、樹脂基材１５０であり、以下、適宜に、樹脂基材１５０とも記す。）の両面側に積層される一対の強化繊維３６０、３７０と、よりなる積層体５０を準備する。実施例１の樹脂基材１５０と一対の強化繊維３８０、３８１とは、それぞれ、上記のバンパ３０の湾曲状を直状に広げた長手方向長さ（図示せず）よりやや長い長さを有する。また、バンパ３０の屈曲状を直状に広げた短手方向幅よりやや大きな短手方向幅を有する。樹脂基材１５０の両面に一対の強化繊維３６０、３７０を重ね合わせて積層し、積層体５０を準備する。積層体５０は、バンパ３０を長手方向及び短手方向に広げた平坦な長尺帯形形状よりも、やや相似大形をなしている。
尚、樹脂基材が、多孔体である場合には、成形時に形成されたスキン層（スムーズ層）を除去し、表裏両面に凹凸賦形を形成したものを樹脂基材とする。

次に、図６及び図７に示すように、凹部９１１を有する下型９１に対して凸部９２１を有する上型９２を型締めした状態で、バンパ４０の形状に対応するキャビティを形成する成形型９０を準備する。成形型９０は、上記のバンパ３０の湾曲形状に対応するキャビティの空間を形成するために、下型９１の凹部９１１に湾曲状の底面を備える。また、成形型９０は、上記のバンパ３０の屈曲部３０２、３０３の形状に対応するキャビティの空間を形成するために、下型９１に凹部９１１と、上型９２に凸部９２１及び凸部９２１の（図示において）左右側に形成される周縁溝部９２２、９２３を備える。
そして、上記の積層体５０を下型９１の凹部９１１に載置する。載置する前の積層体５０は、上記の平坦な長尺帯状をなす。凹部９１１に積層体５０を載置後に、下型９１に対して上型９２を型締めする。型締め後の積層体５０は、キャビティを形成する壁面に圧せられて多少縮小しながら、バンパ３０の実形状に対応する湾曲及び屈曲形状に賦形される。

次に、図７に示すように、未硬化樹脂４９０を積層体７１がセットされるキャビティ内に射出する。具体的には、液状のエポキシ樹脂未硬化樹脂４９０を上型９２の樹脂注入口９２４より射出する。積層体５０は、自身の積層体全体に間隙を備えている。従って、未硬化樹脂４９０は、図示において上側に配置する強化繊維３６０、樹脂基材１５（３８０）、下側に配置する強化繊維３７０の順に透過し、積層体５０全体に含浸される。更に、キャビティ全体が未硬化樹脂４９０で充填される。

尚、上記の未硬化樹脂４９０を積層体５０に効率よく含浸させるために、複数の注入口から高圧で射出する方法や、キャビティ内を真空ポンプなどで減圧して未硬化樹脂を吸引する方法を用いても構わない。実施例２では、上型９２、下型９１を用いる製造方法を説明したが、所謂バックフィルムで積層体５０の上面を覆い、下型とバッグフィルムで形成したキャビティ空間内を減圧し、樹脂を注入する方法でも構わない。

図８に示すように、所定時間保持しながら未硬化樹脂４９０を加熱硬化させる。屈曲部を有し湾曲パネル状の樹脂構造体３０を離型する。更に、樹脂構造体３０に仕上げ加工を施し、屈曲部３０２、３０３を有する湾曲パネル状のバンパ３０を製造することができる。

本実施例のバンパに適用される樹脂構造体の製造方法は、樹脂基材１５０と、その両面側に積層される強化繊維３６０、３７０と、よりなる繊維積層体５０に、未硬化樹脂４９０を含浸させる射出工程を備えているため、バンパ３０の生産性を高められる。

また、積層体５０に含浸される未硬化樹脂４９０を硬化工程で硬化するので、コア層３８とスキン層３６、３７とを確実に一体に成形できる。これにより、高剛性を発現する所定の厚みを備えしかも軽量化が図られたバンパ３０の生産性が一層高められる。
更に、樹脂基材１５０は、スキン層３６、３７と接する面に凹凸１５１を有しているため、アンカー効果により、接合強度が確保される。
また、スキン層との接合性が確保しがたい多孔体を樹脂基材としても、表面に凹凸を形成することで、接合強度が確保される。
そして、樹脂基材１５０が表裏に開口される貫通孔１５０ｈを有することで、一体成型に際して、貫通孔１５０を介して表裏両方の繊維層３６０、３７０に未硬化樹脂を含浸させることができ、コア層３８とスキン層３６、３７との間に高い接合強度を得ることができる。

尚、本発明の樹脂構造体であるバンパ３０について、主に上記のＲＴＭ成形による製造方法と関連付けて説明したが、樹脂構造体は、かかる製造方法によって限定されない。例えば、所謂プリプレグシートを用いてプレス成形する製法でも容易に製造することができる。

本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形又は変更が可能である。

本発明の表皮材及び構造体は、種々の技術分野において利用することができる。具体的には、車両（自動車及び鉄道車両等）、航空機、船舶、建築、アパレル等の各種産業における構造体が関わる分野において好適に利用することができる。

１、２、３０；樹脂構造体、
１１、１２、３６、３８；スキン層、
１１０、１２０、３６０、３８０；繊維層、
３８；コア層、
１３０、１５０、３８０；樹脂基材、
１３１；凹凸、
１４、３９；マトリックス樹脂、
１５０ｈ；貫通孔、
３０；バンパ、
４９０；未硬化樹脂、
５０；積層体、
８０；車両、８１；バンパ取り付け部。

Claims (6)

1. コア層と、前記コア層を挟んで、前記コア層の表裏両面に各々積層されたスキン層と、を備えた樹脂構造体であって、
   前記スキン層は、繊維層と、前記繊維層に含浸されたマトリックス樹脂と、を有し、
   前記コア層は、前記マトリックス樹脂よりも比重の小さいシート状の樹脂基材を有し、
   前記樹脂基材は、前記スキン層と接する面に凹凸を有することを特徴とする樹脂構造体。
2. 前記樹脂基材は、表裏に開口された貫通孔を有し、
   表面側のスキン層を構成するマトリックス樹脂と、裏面側のスキン層を構成するマトリックス樹脂と、は、前記貫通孔を介して一体である請求項１に記載の樹脂構造体。
3. 前記マトリックス樹脂が、熱硬化性樹脂であり、
   前記樹脂基材を構成する樹脂が、オレフィン系熱可塑性樹脂である請求項１又は２に記載の樹脂構造体。
4. 曲面部を有する請求項１乃至３のうちのいずれかに記載の樹脂構造体。
5. 車両用バンパである請求項１乃至４のうちのいずれかに記載の樹脂構造体。
6. 請求項２に記載の樹脂構造体の製造方法であって、
   前記表面側のスキン層を構成する表側繊維層と、
   前記貫通孔を有した前記樹脂基材と、
   前記裏面側のスキン層を構成する裏側繊維層と、がこの順に積層された積層体を、キャビティ内にセットするセット工程と、
   前記キャビティ内に、前記マトリックス樹脂となる未硬化樹脂を注入し、前記樹脂基材の前記貫通孔を通じて、前記積層体内に前記未硬化樹脂を含浸する含浸工程と、
   前記積層体内に含浸された未硬化樹脂を硬化させて前記マトリックス樹脂を得る硬化工程と、を備えることを特徴とする樹脂構造体の製造方法。

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