WO2024058007A1 - 衝撃吸収部材の製造方法 - Google Patents

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WO2024058007A1
WO2024058007A1 PCT/JP2023/032368 JP2023032368W WO2024058007A1 WO 2024058007 A1 WO2024058007 A1 WO 2024058007A1 JP 2023032368 W JP2023032368 W JP 2023032368W WO 2024058007 A1 WO2024058007 A1 WO 2024058007A1
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shock absorbing
resin
impact
resin sheet
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PCT/JP2023/032368
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圭祐 坂口
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東洋紡エムシー株式会社
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    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/42—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects extending primarily along the sides of, or completely encircling, a vehicle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a shock absorbing member.
  • shock absorbing members that absorb collision energy have been disposed in vehicles.
  • shock absorbing members such as front side members and rear side members are arranged at locations where a vehicle is expected to receive a shock.
  • shock absorbing members are required to sufficiently absorb energy.
  • a shock absorbing member It is important for a shock absorbing member to absorb collision energy sufficiently and efficiently, and generally, a shock absorbing member is often manufactured using metal such as a steel plate.
  • Patent Document 1 discloses a collision energy absorbing component for an automobile that is a cylindrical member, and a metal plate such as a steel plate is used for the cylindrical member.
  • the cylindrical member has a hat-shaped cross section having a top plate part, a vertical wall part, and a flange part, and a flat plate member, which are spot welded at the flange part, and an impactor is attached to the axial tip of the cylindrical member. It is disclosed that the collision energy is efficiently absorbed when the two collide.
  • Patent Document 1 Although the absorption member of Patent Document 1 can absorb collision energy, it is difficult to say that it is lightweight because it uses a metal plate such as a steel plate. In recent years, while high collision safety has been required, there has also been a demand for lighter weight shock absorbing members to improve fuel efficiency. There were limits to what could be achieved.
  • Patent Document 2 discloses a shock absorbing member composed of a plurality of fiber-reinforced resin layers, which is composed of a tip portion responsible for initial fracture generation and a shock absorbing member main body, and absorbs the shock by self-destruction when subjected to an impact.
  • Patent Document 3 discloses a resin shock absorbing member in which a plurality of thermoplastic resin base materials having different compressive strengths are combined in the shock absorption direction, and the resin shock absorbing member is made by using cut inorganic fibers. Manufactures absorbent materials. By using the impact-absorbing member of Patent Document 2 or the resin-made impact-absorbing member of Patent Document 3, destruction can proceed stably.
  • the reinforcing fibers of at least one fiber-reinforced resin layer in the tip portion need to be oriented at an angle difference of 10° or more with respect to the energy absorption axis direction.
  • reinforcing fibers long fibers
  • the resin is adjusted so that the one-dimensional orientation direction of the fibers in each layer is at a predetermined angle as described above.
  • Layers need to be placed.
  • controlling the orientation of reinforcing fibers oriented in one dimension in three dimensions requires control in all three axes, which increases molding costs, makes it difficult to shorten the molding cycle, and makes molding difficult. There was a problem in that the freedom in shape design was reduced when the nature of the design was taken into account.
  • the tip portion and the shock absorbing member main body are manufactured using two or more materials with different strengths, resulting in high material costs and molding costs. There was a problem.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a shock absorbing member that can be relatively freely set in shape, is lightweight, and has high collision safety.
  • the inventors of the present invention determined that the lamination direction of at least some of the layers at the distal end of the shock absorbing member is significantly different from the lamination direction of the crushed portion located on the rear end side of the distal end. The present inventors have discovered that by doing so, a shock absorbing member that is lightweight and has high collision safety can be obtained, and the present invention has been achieved.
  • the present invention consists of the following configuration.
  • a resin sheet in which thermoplastic resin layers containing inorganic fibers oriented in the plane direction are laminated is placed in a pair of upper and lower molds having a sheet pressing surface and a sheet non-contact part, and the heated
  • a method for producing a shock absorbing member in which a resin sheet is pressed in the thickness direction with the pressing surface, and the resin sheet flowing out into a non-contact part in the mold is blocked by an inner surface of the mold substantially perpendicular to the flow direction.
  • a resin sheet in which thermoplastic resin layers containing inorganic fibers oriented in the plane direction are laminated is placed in a pair of upper and lower molds having a sheet pressing surface and a sheet non-contact part, and the non-contact part in the mold is By blocking the flowed resin sheet with the inner surface of the mold that is substantially orthogonal to the flow direction, the stacking direction of at least some of the layers at the tip can be set in a direction that is significantly different from the stacking direction at the crushed part. .
  • the impact absorbing member obtained by the manufacturing method of the present invention can achieve both weight reduction and high collision safety.
  • the impact-absorbing member obtained by the manufacturing method of the present invention has excellent moldability and can be shaped relatively freely, so it can be used not only for impact-absorbing devices for passenger cars, but also for vehicles other than passenger cars. It can also be used for various structures.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a shock absorbing member obtained by the manufacturing method of the present invention.
  • (a) is a sectional view of parts constituting a shock absorbing member according to an embodiment of the present invention
  • (b) is a perspective view of the shock absorbing member according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view of a modification of the shock absorbing member according to the embodiment of the present invention. This is the shape of the test piece used when measuring the compressive strength of the tip and the crushed part.
  • 3 is a cross-sectional photograph of the shock absorbing member in Example 1.
  • a shock absorbing member is manufactured by molding a resin sheet in which thermoplastic resin layers containing inorganic fibers oriented in the plane direction are laminated using a predetermined manufacturing method.
  • the orientation of the inorganic fibers in the plane direction is random.
  • the inorganic fiber used in the present invention may be any inorganic fiber that is solid at the processing temperature of the thermoplastic resin used, and preferably contains at least one of glass fiber and carbon fiber, and preferably contains glass fiber. More preferred. It is preferable that the inorganic fiber is a sufficiently opened inorganic fiber, and by sufficiently opening the inorganic fiber, it is possible to improve the impregnation of the thermoplastic resin into the inorganic fiber, and as a result, the shock absorption property can be increased. Can be done.
  • inorganic fibers in which single fibers are bundled into a bundle, and the total cross-sectional area of the bundled inorganic fibers is preferably 0.2 to 1.5 mm 2 , and 0.4 to 1 More preferably, it is .0 mm 2 .
  • the inorganic fibers are preferably short fibers, and specifically, the average fiber length of the inorganic fibers is preferably 5 to 200 mm, more preferably 10 to 150 mm, and preferably 20 to 100 mm. More preferably, the length is particularly preferably 30 to 50 mm. The reason why it is preferable that the inorganic fibers are short fibers will be described later.
  • the average fiber diameter of the inorganic fibers is preferably 3 to 30 ⁇ m, more preferably 5 to 20 ⁇ m. If the average fiber diameter is less than 3 ⁇ m, there is a risk that the impact absorption property will be reduced. When the average fiber diameter exceeds 30 ⁇ m, the number of inorganic fibers in the shock absorbing member decreases, and there is a risk that the shock absorbing property will decrease.
  • the average fiber length and average fiber diameter of the inorganic fibers can be determined by arithmetic averaging of values measured based on JIS R 3420 using a scanning electron microscope (SEM).
  • the glass fiber is not particularly limited, and includes known glass fibers such as E glass, S glass, and C glass, and E glass is preferable. Only one kind of glass fiber may be used, or two or more kinds of glass fibers may be used.
  • Carbon fibers are not particularly limited, and include polyacrylonitrile (PAN) carbon fibers, pitch carbon fibers, rayon carbon fibers, cellulose carbon fibers, vapor growth carbon fibers, and graphitized fibers thereof. .
  • the carbon fibers include PAN-based carbon fibers.
  • PAN-based carbon fiber is a carbon fiber made from polyacrylonitrile fiber.
  • Pitch-based carbon fiber is a carbon fiber made from petroleum tar or petroleum pitch.
  • Cellulose-based carbon fiber is a carbon fiber made from viscose rayon, cellulose acetate, or the like.
  • Vapor-grown carbon fiber is a carbon fiber made from hydrocarbons or the like. Only one type of carbon fiber may be used, or two or more types may be used.
  • the content of inorganic fibers in the shock absorbing member obtained by the production method of the present invention (hereinafter sometimes referred to as the shock absorbing member of the present invention) is preferably 30 to 60% by volume, and preferably 35 to 55% by volume.
  • the amount is more preferably 40 to 50% by volume. If it is less than 30% by volume, the effect of reinforcing the impact absorbing member by the inorganic fibers will not be obtained, and the stability of the impact absorbing member against collision will decrease, resulting in unstable fracture behavior of the impact absorbing member and impact resistance. Absorbency may decrease.
  • the difference between the content of inorganic fibers in the tip portion and the content of inorganic fibers in the crushed portion is preferably 5.0% by volume or less, and preferably 3.0% by volume or less. is more preferable, more preferably 2.0% by volume or less, and particularly preferably 1.5% by volume or less. If it exceeds 5.0% by volume, it will be difficult to control the load for initial failure, and there is a risk that the energy absorption efficiency will decrease.
  • the content of inorganic fibers in the crushed portion refers to the content of inorganic fibers at a midpoint between the front end and the rear end of the shock absorbing member.
  • the thermoplastic resin is not particularly limited, and includes, for example, polyamide resins such as nylon 6, nylon 11, nylon 66, and nylon 46; polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene. ; polyetherketone resin; polyphenylene sulfide resin; polyetherimide resin; polycarbonate resin, etc., and polyamide resin or polyolefin resin is preferable.
  • modified products of the resins listed above may be used.
  • the thermoplastic resin may be used alone or may contain two or more types.
  • the modified thermoplastic resin may be, for example, an acid modified product.
  • An acid-modified thermoplastic resin has an acid-modified group introduced therein.
  • the type of acid-modifying group is not particularly limited, and the acid-modifying group may be one type or may contain two or more types, but carboxylic anhydride residue (-CO-O-OC-) or carboxylic acid residue ( -COOH) is preferred.
  • the acid-modified group may be introduced by any compound; examples of the carboxylic anhydride include unsaturated carboxylic anhydrides such as maleic anhydride and itaconic anhydride; examples of the carboxylic acid include maleic anhydride, unsaturated polycarboxylic acids such as itaconic acid and fumaric acid; saturated polycarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, and adipic acid; and unsaturated monocarboxylic acids such as acrylic acid and methacrylic acid. , unsaturated carboxylic acid anhydrides are preferred. Unsaturated carboxylic acid anhydrides can modify thermoplastic resins by using them as radically polymerizable monomers. Polyhydric carboxylic acids can modify thermoplastic resins by using them as polycondensation monomers. In this specification, the term "thermoplastic resin” includes modified thermoplastic resins such as acid-modified thermoplastic resins.
  • the thermoplastic resin used in the present invention preferably contains at least one of polyamide resin, polyolefin resin, and acid-modified polyolefin resin from the viewpoint of ease of handling and cost. From the viewpoint of improving the strength of the thermoplastic resin molded article, acid-modified polyolefin resins are preferred.
  • the thermoplastic resin used in the present invention may contain crystal nucleating agents, thermal deterioration inhibitors, oxidative deterioration inhibitors, ultraviolet absorbers, etc. for the purpose of improving physical properties, moldability, and durability, as necessary. It may also contain additives. Although the content of these additives may vary depending on the purpose, it is preferable that the total content of the additives is 5% by mass or less based on 100% by mass of the thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin used in the present invention preferably has a melt flow rate of 15 to 100 g/10 minutes, more preferably 30 to 80 g/10 minutes, when measured at a temperature of 230°C and a load of 2.16 kg.
  • the rate is preferably 40 to 60 g/10 minutes, and more preferably 40 to 60 g/10 minutes. If the melt flow rate when measured at a temperature of 230°C and a load of 2.16 kg is lower than 15 g/10 minutes, there is a risk that the impregnation of the thermoplastic resin into the inorganic fibers will be insufficient, resulting in a decrease in shock absorption. be.
  • melt flow rate of resin is sometimes referred to as "MFR", and MFR is measured in accordance with ISO 1133-1, but when using a commercially available product, the May be used as a value.
  • MFR melt flow rate of resin
  • the preferred range of MFR of the resin contained in the thermoplastic resin tape used in the present invention is the same as the preferred range of MFR of the thermoplastic resin used in the present invention.
  • the part that first receives the impact when an external impact is applied to the shock absorbing member of the present invention is referred to as the tip, and the tip is the part that is destroyed at the initial stage of crushing (self-destruction). be.
  • the direction in which the impact acts is from the tip toward the rear end, which is the end opposite to the tip, and the shock absorbing member of the present invention is crushed from the tip to the rear end. Note that the direction in which the crushing of the shock absorbing member progresses (from the leading end to the rear end) is sometimes referred to as the crushing direction. Further, the portion of the shock absorbing member of the present invention other than the above-mentioned tip portion is referred to as a crushed portion.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the tip portion 2 and crushing portion 3 of the shock absorbing member 1 of the present invention.
  • the shock absorbing member 1 has a plurality of thermoplastic resin layers 4 laminated, and in the crushing part 3, a plurality of thermoplastic resin layers 4 are laminated in order in the thickness direction 5 of the shock absorbing member 1.
  • the average stacking direction of section 3 is indicated by reference numeral 6.
  • the tip portion 2 the plurality of thermoplastic resin layers 4 are not laminated in order in the thickness direction 5 of the shock absorbing member 1, and the lamination direction of at least some of the thermoplastic resin layers 4 is different from the thickness direction 5. to differ greatly. Note that FIG.
  • thermoplastic resin layer 4 only shows an aspect of one thermoplastic resin layer 4 in which the stacking direction at the tip part is significantly different from the thickness direction 5, and shows the aspect of the other thermoplastic resin layer 4 at the tip part and all thermoplastic resin layers.
  • the stacking direction may be significantly different from the thickness direction at the tip, and the collapsed portion Similarly to the thermoplastic resin layer 4 in No. 3, the layers may be laminated in the thickness direction.
  • the thickness direction 5 is the shortest distance between one surface 7 and the other surface 8 of the shock absorbing member 1 at a midpoint P between the front end and the rear end (midpoint P of the shock absorbing member 1 in the crushing direction 10). refers to something.
  • the crushing portion 3 Since the lamination direction 6 of the thermoplastic resin layer 4 (resin sheet) in is not significantly different from the direction perpendicular to the thickness direction 5 in the above cross section, the compressive strength of the tip portion 2 is smaller than the compressive strength of the crushing portion 3. 1, resulting in a structure in which when an impact is applied to the shock absorbing member 1 in the crushing direction 10, the tip portion 2 is crushed before the crushing portion 3.
  • the inorganic fibers are preferably short fibers, and specifically, it is preferable that the average fiber length of the inorganic fibers is within the above-mentioned numerical range.
  • the average stacking direction 6 of the crushed portion 3 was measured as follows. First, at the intermediate point P, an image of a cross section including the thickness direction 5 and the crushing direction 10 perpendicular to the thickness direction 5 is taken. When the thickness of the shock absorbing member 1 at the intermediate point P is x (mm), in the cross-sectional photograph taken, the range of thickness direction x (mm) from the intermediate point P in the crushing direction 10 by 1 (mm) That is, the angle of the lamination direction of each layer with respect to the perpendicular direction of the thickness direction 5 in the above cross section in the range of 2 (mm) in the crushing direction 10 and x (mm) in the thickness direction is measured, and the average lamination direction 6 is specified. .
  • an image of a cross section including the thickness direction 5 and the crushing direction 10 is taken at the tip portion 2.
  • the lamination direction was assumed to be 9, and the angle between the lamination direction 6 and the lamination direction 9 in the above cross section was determined.
  • the angle between the lamination direction 6 and the lamination direction 9 in the cross section is preferably 30° or more, more preferably 45° or more, and even more preferably 60° or more.
  • the stacking direction 6 of the thermoplastic resin layer 4 (resin sheet) in the crushing part 3 is approximately the same as the plane perpendicular to the thickness direction 5 of the shock absorbing member 1, and the stacking direction 6 is the same as the direction perpendicular to the thickness direction 5 in the above cross section.
  • the angle is preferably 10° or less, more preferably 5° or less.
  • the angle between the direction perpendicular to the thickness direction 5 and the lamination direction 6 in the above cross section is 10 degrees or less.
  • shock absorbing member of the present invention has excellent shock absorbing properties (collision safety) will be explained below.
  • collision safety The problems encountered when molding an absorbing member and the reason why the impact absorbing member of the present invention has excellent impact absorption properties (collision safety) will be explained in this order.
  • Metallic shock absorbing members generally have approximately the same compressive strength regardless of the location of the member.
  • the damage occurs in such a manner that the entire structure is broken, and therefore the impact-absorbing member cannot stably absorb collision energy. Therefore, the size of the spot weld and the welding distance of the metal shock absorbing member are designed so that when impact energy is applied, the metal buckles locally, but the overall collapse progresses in a bellows-like manner.
  • a shock-absorbing member is molded using a thermoplastic resin containing inorganic fibers and designed to break in the same way as a metal shock-absorbing member, the elongation of the thermoplastic resin is small, so the metal This results in brittle fracture rather than ductile fracture like in shock absorbing members.
  • the impact load applied to the shock absorbing member varies greatly during the fracture of the shock absorbing member, which not only makes it impossible to stably absorb the impact energy, but also causes the shock absorbing member to withstand the impact load during the fracture. Therefore, it was difficult to increase the energy absorption efficiency.
  • the resin will shatter at the time of fracture, so there is a risk that secondary disasters may occur due to flying debris.
  • a shock absorbing member When a shock absorbing member is molded using a thermoplastic resin layer containing inorganic fibers, it is effective to sequentially crush the layers while causing delamination in order to increase energy absorption efficiency.
  • delamination occurs and the crushing progresses near the area where external pressure is applied, so the crushing of the entire shock absorbing member progresses from the tip to the rear end. can be done.
  • the impact load applied to the impact absorbing member remains stable without large fluctuations while the crushed portion is being crushed, so it is possible to further improve energy absorption efficiency. Since the resin breaks while causing delamination, the resin does not shatter during the breakage, making it possible to significantly reduce the amount of flying debris.
  • the orientation direction of at least some of the inorganic fibers at the tip is Although the orientation direction of the inorganic fibers in the crushed portion is significantly different from the direction perpendicular to the thickness direction, the orientation direction of the inorganic fibers in the crushed portion is not significantly different from the direction perpendicular to the thickness direction in the cross section.
  • the compressive strength of the tip part becomes lower than the compressive strength of the crushed part, so that the shock absorbing member When an impact load is applied to the tip, a stress concentration point occurs at the tip, and when an impact load is applied, the point of failure is the tip. Furthermore, since the shock absorbing member of the present invention is similar to a state in which a plurality of thermoplastic resin layers containing inorganic fibers are laminated, destruction can proceed while causing delamination when collision energy is applied, i.e. , the impact load can be kept approximately constant, and the fracture behavior can be stabilized.
  • the shock absorbing member of the present invention may be molded from a single resin composition, or may be molded from two or more resin compositions having different resin compositions, types, etc., but may be molded from a single resin composition.
  • a shock absorbing member formed from the above the fracture behavior when an impact load is applied becomes more stable, and collision safety can be further improved.
  • the shock absorbing member of the present invention is manufactured using a single resin composition, the manufacturing cost is higher than that of a shock absorbing member in which a plurality of thermoplastic resin base materials having different compressive strengths are bonded together as in Patent Document 3. can be significantly reduced.
  • the shock absorbing member of the present invention When molding a shock absorbing member from a single resin composition, it is more preferable to manufacture the shock absorbing member of the present invention using a resin sheet molded from a single resin composition.
  • the type of resin contained in the tip portion and the type of resin contained in the intermediate point are the same, and the type of inorganic fiber contained in the tip portion and the type of inorganic fiber contained in the intermediate point are the same. If the types of fibers are the same and the difference between the content of inorganic fibers at the tip and the content of inorganic fibers at the midpoint is 5% by volume or less, "molded from a single resin composition" "There is”.
  • the compressive strength of the tip portion is preferably 60% or less, more preferably 50% or less of the compressive strength of the crushed portion. If it exceeds 60%, the tip will not become a stress concentration point at the time of fracture when an external force is applied to the shock absorbing member, and there is a risk that the fracture form of the tip will not be stable.
  • the lower limit is not particularly limited, but due to technical difficulties, it is, for example, 20% or more, preferably 30% or more.
  • the average impact load (hereinafter referred to as average load) relative to the maximum load at failure is preferably 0.3 times or more, more preferably 0.4 times or more, and 0.5 times. It is more preferably at least 0.6 times, particularly preferably at least 0.6 times.
  • the shape of the impact-absorbing member of the present invention is not particularly limited as long as it can obtain desired impact-absorbing characteristics depending on the application, etc.; It is preferable to have.
  • the term "plate-like member” refers not only to planar members, but also to curved plate-like shapes such as corrugated plate shapes, cylinder shapes, semi-cylindrical shapes, and hemispherical shapes, and folded shapes such as zigzag shapes. , and may be a part of these shapes or a combination of these shapes.
  • the shock absorbing member of the present invention has a shape having a cylindrical portion made of a plate-like member. By aligning the direction in which the impact is applied (the direction of crushing) with the axial direction of the cylindrical part, the impact can be absorbed efficiently.
  • FIG. 2(b) An example of a shock absorbing member having a cylindrical portion made of a plate-like member is a shape as shown in FIG. 2(b).
  • FIG. 2(a) is a sectional view of parts constituting a shock absorbing member according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2(b) is a perspective view of the shock absorbing member according to an embodiment of the present invention.
  • components two impact absorbing member molding parts
  • the shock absorbing member of the present invention may have a shape in which, in addition to the cylindrical portion made of a plate-like member, a bottom portion that closes one bottom surface of the cylindrical portion is formed, for example, a shape as shown in FIG. can be mentioned.
  • the shape of FIG. 3 will be explained below.
  • the shock absorbing member 21 having a rectangular parallelepiped shape has nine rectangular parallelepiped-shaped cylindrical portions 23 extending vertically from the outer periphery of one surface of a bottom surface portion 22 of a plate-like member having a rectangular shape when viewed from the thickness direction.
  • Nine rectangular parallelepiped internal spaces 24 are formed in a lattice shape inside the shock absorbing member 21 by being partitioned by the bottom surface portion 22 and the cylindrical portion 23 .
  • the outer shape of the shock absorbing member 21 is such that plate-like members are vertically provided on the bottom surface 22 from four sides that are the outer periphery of the bottom surface 22 .
  • an internal space 24 is formed by the bottom surface part 22 and the cylindrical part 23, but the plate-like member of the cylindrical part 23 located inside the shock absorbing member 21 is common to the formation of the two internal spaces 24. It is used.
  • the bottom surfaces of the nine internal spaces 24 in the axial direction are all closed by the bottom surface portions 22, and the side surfaces of the nine internal spaces 24 are all constituted by the cylindrical portions 23; None of the upper surfaces of 24 are closed. It is preferable to close the bottom surface of the cylindrical portion with the bottom surface portion because it is possible to efficiently disperse the impact over the entire circumferential direction of the cylindrical portion.
  • the impact absorbing member of the present invention when the impact absorbing member of the present invention has a shape such that the direction in which the impact acts is perpendicular to the thickness direction of the impact absorbing member of the present invention, the impact absorbing member of the present invention In addition to being able to efficiently absorb impact, the impact-absorbing member of the present invention is similar to a laminated state of multiple thermoplastic resin layers containing inorganic fibers, so that when impact energy is applied, delamination occurs and breaks. Since the vehicle can move forward, collision safety can be further improved.
  • the tip of the plate-shaped member may be tapered or plate-shaped, but from the viewpoint of cost, at least a part of the plate-shaped member may be tapered. It is preferable that the tip of the member is plate-shaped, and it is more preferable that the tip of all the plate-shaped members be plate-shaped. Furthermore, in at least some of the plate-like members, it is preferable that the thickness of the tip part is approximately the same as the thickness at the intermediate point, but if the height of the shock absorbing member is high, it is necessary to provide a draft angle. Specifically, the thickness at the tip is preferably 0.5 to 1.1 times the thickness at the midpoint, more preferably 0.6 to 1.0 times.
  • a shock absorbing member is manufactured using a resin sheet in which thermoplastic resin layers containing inorganic fibers oriented in the plane direction are laminated.
  • the method for manufacturing the resin sheet involves manufacturing a relatively thin resin sheet using spread inorganic fiber roving and thermoplastic resin, and then cutting the resin sheet to obtain a resin tape. After that, it is preferable to produce a relatively thick resin sheet using a resin tape.
  • the inorganic fibers contained in the thermoplastic resin tape can be made into short fibers, and the average fiber length can be set within the above-mentioned preferred numerical range.
  • the said comparatively thick resin sheet may be called a "thick resin sheet.”
  • the above-mentioned relatively thin resin sheet is sometimes referred to as a "thin resin sheet", and when a thick resin sheet is press-molded (as a shock absorbing member), the pressed thin resin sheet (i.e., the above-mentioned The shock absorbing member is made up of laminated thermoplastic resin layers.
  • the inorganic fiber roving is opened, and the opened inorganic fiber roving is introduced into a tank containing heated and melted thermoplastic resin (hereinafter referred to as a resin impregnation tank), and the thermoplastic resin is inorganic. Continuously impregnate the fiber roving.
  • a thin resin sheet can be produced by impregnating a roving of opened inorganic fibers with resin, crushing it with a shaping roller, and cooling and solidifying it. The thin resin sheet is then cut by a cutter such as a fan cutter to produce a thermoplastic resin tape. Note that before the inorganic fibers are introduced into the resin impregnation tank, they may be brought into contact with a curved die having a resin discharge slit.
  • the opening step it is preferable to use the inorganic fibers by aligning them and fully opening them. It is desirable to carry out the process with almost no twisting, and a roller and air opening process is usually used, but the process is not limited thereto.
  • a pressure of 0.1 MPa to the resin (pass it through a resin impregnation tank having a pressure of 0.1 MPa or more). If it is less than 0.1 MPa, it becomes difficult to obtain sufficient impregnability.
  • thermoplastic resin tape by crushing it with a shaping roller and cooling and solidifying it, resin impregnation properties and handleability can be improved. A suitable size of the thermoplastic resin tape will be described later.
  • Cutting of thin resin sheets is usually performed with a fan cutter, but there is no particular limitation.
  • the glass fiber rovings contained in the thin resin sheet are also cut to become short fibers.
  • Thick resin sheets are made by randomly scattering the thermoplastic resin tapes obtained as described above, laminating them, and using a compression molding machine equipped with a mold whose temperature has been adjusted to above the melting point of the thermoplastic resin. It can be obtained by compressing, cooling the mold, and then opening the mold.
  • the inorganic fibers are oriented in a direction perpendicular to the thickness direction of the thick resin sheet, and the inorganic fibers are It is oriented in the plane direction of the thick resin sheet, and the orientation in the plane direction is random.
  • press molding which will be described later, is performed using such a thick resin sheet
  • the inorganic fibers contained in the crushed portion are oriented in a direction perpendicular to the thickness direction of the plate-like member, and the surface along the perpendicular direction is oriented. It is possible to form a shock absorbing member in which the inorganic fibers are randomly oriented. When such a shock absorbing member is used, when collision energy is applied to the crushing portion, the fracture progresses while causing delamination, and collision safety can be improved.
  • the mold temperature is preferably below the solidification temperature of the thermoplastic resin, and is preferably from -60°C to -10°C. The higher the mold temperature, the better the moldability of the thick resin sheet, but the lower the mold temperature is, the better to prevent the thick resin sheet from warping.
  • the press pressure is preferably 0.1 MPa or more, more preferably 1 MPa or more. If it is less than 0.1 MPa, sufficient pressure will not be applied to the thermoplastic resin tape, which may result in the formation of bubbles or poor surface quality.
  • a higher press pressure is preferable because the sheet quality becomes higher, but the equipment cost increases, so it is preferably 10 MPa or less.
  • the press holding time is preferably 0.5 to 20 minutes, more preferably 1 to 10 minutes.
  • a shock absorbing member is produced by performing predetermined press molding on a thick resin sheet. Specifically, a thick resin sheet is placed in a pair of upper and lower molds having a sheet pressing surface and a sheet non-contacting part, and the heated thick resin sheet is pressed in the thickness direction by the sheet pressing surface.
  • the shock absorbing member is produced by blocking the thick resin sheet that has flowed out into the non-contact portion of the mold with the inner surface of the mold that is substantially orthogonal to the flow direction.
  • the tip of the thick resin sheet (flowing end of the resin) is placed on the mold wall surface (mold The tip of the thick resin sheet can be blocked by contacting the inner wall surface), and as a result, the orientation direction of at least some of the inorganic fibers at the tip (the tip of at least one thermoplastic resin layer
  • the stacking direction of the thermoplastic resin layer (resin sheet) in the collapsed section is not significantly different from the direction perpendicular to the thickness direction in the section.
  • the flowing end of the resin when the flowing end of the resin comes into contact with the mold wall surface, the flowing end of the resin may flow in the plane direction (the direction of crushing), or it may flow in the thickness direction, that is, the outer wall or ribs. It may flow to form.
  • the compressive strength of the tip becomes lower than the compressive strength of the crushed part.
  • the area of the thick resin sheet may be adjusted according to the size of the shock absorbing member. Specifically, a thick resin sheet is placed in a pair of upper and lower molds, and the pressing surface of the sheet that is in contact with the thick resin sheet and the sheet that is not in contact with the thick resin sheet are placed in the mold before molding. The area of the thick resin sheet may be adjusted so that a non-contact portion exists. Since there is a sheet non-contact area in the mold, when a heated thick resin sheet is pressed in the thickness direction with the sheet pressing surface, the thick resin sheet will flow from the sheet pressing surface toward the sheet non-contact area. .
  • the end of the thick resin sheet that will form the tip of the shock absorbing member will not flow during molding. It is only necessary to touch the wall surface of the mold.
  • the area of the thick resin sheet is made smaller than the area of the parts so that there is a sheet non-contact part in the mold before molding.
  • the end portion of the thick resin sheet, which constitutes the tip portion of the shock absorbing member may flow during molding and come into contact with the wall surface of the mold. Note that the thick resin sheet only needs to be heated at the time of pressing, and it is preferable that the thick resin sheet is heated before being introduced into the mold, but it may be heated after being introduced.
  • press molding examples include a heat & cool molding method and a stamping molding method, but the stamping molding method is preferable in terms of cycle time and molding cost.
  • stamping molding a resin sheet is heated and melted using infrared heating or high-frequency heating above the melting point of the thermoplastic resin used, supplied to a mold whose temperature is adjusted to below the melting point, and removed from the mold after cooling. Refers to the molding that takes place. Molding conditions such as mold temperature, press pressure, press holding time, etc. during stamping molding may be appropriately set depending on the thermoplastic resin used, but it is preferable to carry out the stamping under the following conditions.
  • the mold temperature is preferably below the solidification temperature of the thermoplastic resin, and is preferably from -60°C to -10°C. The higher the mold temperature, the higher the moldability, but in order to prevent warping of the molded product, the lower the mold temperature is.
  • the press pressure is preferably 1 MPa or more, more preferably 10 MPa or more. If the pressure is less than 1 MPa, sufficient pressure will not be applied to the resin sheet, which may cause molding defects due to insufficient flow, or may cause bubbles to form inside the shock absorbing member.
  • the press holding time is preferably 1 to 10 minutes, more preferably 1 to 5 minutes.
  • the thick resin sheet used for molding the shock absorbing member molding part 11 shown in FIG. 2(a) has a value of 0.5 to 0.0. 9 is preferred. If the value is less than 0.5, the flow distance during molding becomes too long, so there is a risk that a part cannot be obtained by stamping molding. In addition, if it exceeds 0.9, the flow distance is too short and the fiber orientation is not disturbed, resulting in the same compressive strength from the tip to the rear end, resulting in the entire seat without delamination. There is a risk that the impact absorption properties (collision safety) may not be fully demonstrated. However, the value obtained by dividing the projected area of the thick resin sheet to be charged by the projected area of the mold may be changed as appropriate depending on the shape of the mold and is not limited to the above range.
  • a crushing portion is formed by the flow in the direction of the ribs.
  • rib refers to a protrusion other than the outer wall among the protrusions extending from the bottom surface in the crushing direction.
  • the value obtained by dividing the total thickness of the thick resin sheet used for molding by the rib height of the molded body (shock absorbing member) is preferably in the range of 0.3 to 0.9. If the value is less than 0.3, the flow distance to the rib tip becomes too long, and there is a possibility that a shock absorbing member cannot be obtained by stamping molding.
  • the flow distance to the rib tip is too short, so the fiber orientation is not disturbed, and the compressive strength is the same from the tip to the rear end, resulting in delamination. There is a risk that the entire structure will buckle and the shock absorbing properties (collision safety) will not be fully demonstrated. Moreover, if it exceeds 0.9, there is a risk that the number of crushed parts will decrease and the amount of energy absorption will decrease.
  • the value obtained by dividing the total thickness of the thick resin sheet used for molding by the rib height of the molded object (shock absorbing member) may be changed as appropriate depending on the shape of the mold, and is not limited to the above range. do not have.
  • the length of the thermoplastic resin tape is preferably 10 to 100 mm, more preferably 20 to 50 mm. If the length is less than 10 mm, the physical properties of the shock absorbing member will decrease and the possibility of exhibiting brittle fracture behavior will increase, making it difficult to develop the above-mentioned delamination and potentially reducing energy absorption efficiency. There is. On the other hand, if it exceeds 100 mm, the fluidity will deteriorate during molding, and there is a risk that the stacking direction of at least some of the layers at the tip cannot be made in a direction that is significantly different from the stacking direction of the crushed part, and there is a risk that the stamping molding will absorb the impact. There is a possibility that the parts cannot be obtained.
  • the width of the thermoplastic resin tape is preferably 5 to 50 mm, more preferably 10 to 40 mm. If the width is outside the above range, production efficiency may deteriorate.
  • the thickness of the thermoplastic resin tape is preferably 0.05 to 0.3 mm, more preferably 0.07 to 0.2 mm. If the thickness is less than 0.05 mm, production efficiency may deteriorate, and if it exceeds 0.3 mm, the impregnation of the thermoplastic resin into the inorganic fibers may be insufficient.
  • ⁇ Volume content of inorganic fiber> Cut out samples from thermoplastic resin tapes and molded products, and use the weight content of inorganic fibers measured by the direct ashing method in accordance with JIS K7250-1 to calculate the volumetric content of inorganic fibers in each part using the formula below. The rate was calculated. Note that the units of fiber density and resin density are g/cm 3 .
  • a metal piece 32 made of SS440 with a length of 13 mm and a width of 38.5 mm is fixed with a jig in contact with the cut out resin piece 31, and a compressive load is applied to the metal piece 32 to increase the compressive strength. It was measured.
  • the metal piece 32 was processed to have the same thickness as the resin piece 31 before use.
  • ⁇ Falling weight impact test> Using a large-scale high-speed impact compression tester (IM10T-30, manufactured by IMATEK), a falling weight impact test was conducted on the manufactured impact absorbing member.
  • the falling weight impact test was performed by freely dropping a cone with a mass of 121.2 kg from a position 2.5 m higher than the impact absorbing member, and applying an impact compressive load in the axial direction of the impact absorbing member.
  • the impact load was measured from a load cell attached to the cone side. From the measured impact load and displacement, the absorbed energy of the impact absorbing member during the falling weight impact test was calculated by drawing a load-displacement curve and integrating it. The specific absorbed energy was calculated by dividing the calculated absorbed energy by the mass of the portion destroyed by the falling weight impact test. Furthermore, the maximum value of the impact load in the load-displacement curve was taken as the maximum load at the time of failure, and the average value of the impact loads was taken as the average load.
  • ⁇ Stacking direction> The cross-section of the shock absorbing member was photographed using VHX-1000 manufactured by Keyence Corporation, and the average lamination direction of the crushed part and the lamination location of the tip part that has the largest angle with respect to the lamination direction were determined using the method described in the specification. was determined, and the angle between the lamination direction and the lamination location was determined.
  • Example 1 Glass fiber roving (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., ER2310T-431N, E glass, fineness: 2310Tex, number of bundles f: 4000, average fiber diameter: 17 ⁇ m), which is an inorganic fiber, was opened using a roller with a diameter of 2 cm. Next, J137M manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.
  • thermoplastic resin sheet was cut to produce a thermoplastic resin tape T1 having a length of 35 mm, a width of 30 mm, and a thickness of 0.2 mm and having an inorganic fiber content of 48.2% by volume.
  • thermoplastic resin tape T1 was laminated randomly in a metal heat-resistant mold release container, and then pressed for 5 minutes under a pressure of 0.2 MPa in a mold heated to 240°C. After sufficient air was removed, a resin sheet for stamping molding with a thickness of 4 mm was produced by pressing for 2 minutes at a pressure of 2 MPa in a mold set at 100°C. The area of the produced resin sheet for stamping molding was divided by the projected area of the mold (the product of the horizontal length e and the height h of the part A1 in FIG. 2(b)) so that the value was 0.7.
  • the compressive strength of the crushed part is 198 MPa
  • the compressive strength of the tip part is 98 MPa
  • the content of inorganic fibers in the crushed part is 48.1% by volume
  • the content of inorganic fibers in the tip part is It was 47.4% by volume.
  • the stacking direction of at least a portion of the tip portion was 85° larger than the average stacking direction of the crushed portion.
  • a shock absorbing member B1 having the shape shown in FIG. 2(b) was obtained by combining two parts A1 and joining the two parts A1 at the flange surface by vibration welding.
  • the length of the impact absorbing member B1 in the crushing direction (height h in FIG. 2(b)) was 400 mm.
  • parts A2 to A4, which will be described later, also have the same shape and size as part A1, and shock absorbing members B2 to B4, which will be described later, also have the same shape and size as shock absorbing member B1.
  • a falling weight impact test was performed by applying an impact load to the impact absorbing member B1, destruction of the impact absorbing member B1 progressed due to delamination.
  • the maximum load at failure was 49.7 kN, the average load was 35.3 kN, and the specific absorbed energy was 35.8 kJ/kg.
  • thermoplastic resin tape T1 (T-700 manufactured by Toray Industries, polyacrylonitrile (PAN-based carbon fiber), fineness: 800 Tex, number of bundles f: 12,000, average fiber diameter: 7 ⁇ m) was used and blended. Same as thermoplastic resin tape T1 except that maleic acid-modified polypropylene (G2H manufactured by Toyobo Co., Ltd., temperature 230°C, MFR at 2.16 kg load 2.16 kg: 50 g/10 min) was used alone instead of maleic acid-modified polypropylene resin.
  • a thermoplastic resin tape T2 having a length of 35 mm, a width of 15 mm, and a thickness of 0.1 mm and having an inorganic fiber content of 50.3 volume % was produced by this method.
  • a component A2 having the shape shown in FIG. 2(a) was obtained in the same manner as in Example 1 except that thermoplastic resin tape T2 was used instead of thermoplastic resin tape T1.
  • the compressive strength at the crushed part is 240 MPa
  • the compressive strength at the tip is 95 MPa
  • the content of inorganic fibers in the crushed part is 50.5% by volume
  • the content of inorganic fibers in the tip is 49.4 volume %. %Met.
  • the stacking direction of at least a portion of the tip portion was 70° larger than the average stacking direction of the crushed portion.
  • Shock absorbing member B2 was obtained by combining two parts A2 and joining the two parts A2 at the flange surface by vibration welding.
  • a falling weight impact test was performed by applying an impact load to the impact absorbing member B2, destruction of the impact absorbing member B2 progressed due to delamination.
  • the maximum load at the time of failure of the shock absorbing member B2 was 55.7 kN, the average load was 37.6 kN, and the specific absorbed energy was 47.8 kJ/kg.
  • Example 1 A part having a thickness of 2 mm and the shape shown in FIG. 2(a) was prepared in the same manner as in Example 1, except that the produced sheet for stamping molding was cut out so that the value divided by the projected area of the mold was 1.5. I got A3.
  • the compressive strength of the crushed part is 195 MPa
  • the compressive strength of the tip part is 180 MPa
  • the content of inorganic fibers in the crushed part is 48.3% by volume
  • the content of inorganic fibers in the tip part is 48.4 volume %. %Met.
  • the stacking direction of the tip part was larger than the average stacking direction of the crushed part by 10° or more.
  • a shock absorbing member B3 was obtained by combining two parts A3 and joining the two parts A3 at the flange surface by vibration welding.
  • a falling weight impact test was performed by applying an impact load to the impact absorbing member B3, buckling of the impact absorbing member B3 occurred.
  • the maximum load at the time of failure of the shock absorbing member B3 was 81.9 kN, the average load was 9.4 kN, and the specific absorbed energy was 9.5 kJ/kg.
  • Example 2 A part having a thickness of 2 mm and the shape shown in FIG. 2(a) was prepared in the same manner as in Example 2, except that the produced sheet for stamping molding was cut out so that the value divided by the projected area of the mold was 1.5. I got A4.
  • the compressive strength of the crushed part is 238 MPa
  • the compressive strength of the tip part is 210 MPa
  • the content of inorganic fibers in the crushed part is 51.0% by volume
  • the content of inorganic fibers in the tip part is 50.1 volume%. %Met.
  • the stacking direction of the tip part was larger than the average stacking direction of the crushed part by 10° or more.
  • Shock absorbing member B4 was obtained by combining two parts A4 and joining the two parts A4 at the flange surface by vibration welding.
  • buckling of the impact absorbing member B4 occurred.
  • the maximum load at the time of failure of the shock absorbing member B4 was 85.4 kN, the average load was 16.5 kN, and the specific absorbed energy was 20.9 kJ/kg.
  • the impact-absorbing member obtained by the manufacturing method of the present invention is both lightweight and has high collision safety, and has excellent moldability, so it can be used for impact-absorbing devices for passenger cars, and has a lightweight body. It is expected that this technology will make a significant contribution to industry in terms of industrialization and energy conservation. Furthermore, the shock absorbing member obtained by the manufacturing method of the present invention can be used not only for shock absorbing devices for passenger cars, but also for vehicles other than passenger cars and various structures.

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Abstract

形状を比較的自由に設定できる上に、軽量であり、かつ高い衝突安全性を有する衝撃吸収部材の製造方法を提供する。面方向に配向する無機繊維を含む熱可塑性樹脂層が積層された樹脂シートを、シート押圧面とシート非接触部とを有する上下一対の金型内に配設し、加熱された前記樹脂シートを前記押圧面で厚さ方向に押圧し、前記金型内の非接触部に流れ出した樹脂シートを、流れ方向と略直交する金型内面で塞き止める、衝撃吸収部材の製造方法。

Description

衝撃吸収部材の製造方法
　本発明は、衝撃吸収部材の製造方法に関する。
　従来、乗用車等の車両の乗員保護のために、衝突エネルギーを吸収する衝撃吸収部材が車両に配置されている。例えば、車両で衝撃を受けると予想される箇所にはフロントサイドメンバやリアサイドメンバなどの衝撃吸収部材が配置されている。このような衝撃吸収部材は、十分にエネルギーを吸収することが求められている。
　衝撃吸収部材は、衝突エネルギーを十分かつ効率良く吸収することが重要であり、一般的には衝撃吸収部材は鋼板等の金属を用いて製造されることが多い。
　例えば、特許文献１には、筒状部材である自動車用衝突エネルギー吸収部品が開示されており、筒状部材には鋼板等の金属板が用いられている。筒状部材は天板部と縦壁部とフランジ部を有する断面ハット形状の部材と平板状の部材とが前記フランジ部においてスポット溶接されたものであり、筒状部材の軸方向先端に衝突体を衝突させた場合に効率良く衝突エネルギーが吸収されることが開示されている。
　特許文献１の吸収部材では、衝突エネルギーは吸収できるものの、鋼板等の金属板を用いているため軽量であるとは言い難い。近年、高い衝突安全性が求められる一方で、燃費改善のために衝撃吸収部材の軽量化が求められているが、特許文献１のように鋼板等の金属板が用いられていると、軽量化を図るには限界があった。
　このような金属製の衝撃吸収部材の問題点に鑑み、軽量化効果の高い樹脂製の衝撃吸収部材を用いることが考えられる。しかし、金属製の衝撃吸収部材を単に樹脂製の衝撃吸収部材に置き換えただけでは、衝撃吸収性が低下してしまう。一方、衝撃吸収性の低下を避けるために、衝撃吸収部材を厚くすると、衝撃吸収部材の質量が増加してしまい燃費改善が図れない。樹脂を用いて軽量化を図りながら高い衝突安全性も有する衝撃吸収部材として、例えば特許文献２や特許文献３のような衝撃吸収部材が開示されている。
　特許文献２には、初期破壊生成を担う先端部と衝撃吸収部材本体部で構成され、衝撃を受けた際に、自己破壊により前記衝撃を吸収する、複数の繊維強化樹脂層からなる衝撃吸収部材が開示されている。また、特許文献３には、衝撃吸収方向において、圧縮強度の異なる複数の熱可塑性樹脂基材が結合されてなる樹脂製衝撃吸収部材が開示されており、カットした無機繊維を用いて樹脂製衝撃吸収部材を製造している。特許文献２の衝撃吸収部材や特許文献３の樹脂製衝撃吸収部材を用いることにより、安定的に破壊を進行させることができる。
特開２０１９－２０６２４６号公報 特開２００９－０９２１３３号公報 特開２０１５－１７５４３０号公報
　しかし、特許文献２の衝撃吸収部材は、先端部における少なくとも一つの繊維強化樹脂層の強化繊維が、エネルギー吸収軸方向に対して１０°以上の角度差で配向する必要がある。そして、それぞれの樹脂層では強化繊維（長繊維）が軸方向などの一次元方向に配向しており、この層ごとの繊維の一次元配向方向が上記のように所定の角度となるように樹脂層を配置する必要がある。しかし、一次元方向に配向する強化繊維の向きを三次元の中でコントロールするには三軸全ての方向でのコントロールが必要となり、成形コストが嵩み、成形サイクルも短縮できず、成形の困難性を考慮すると形状設計の自由が下がるという問題があった。
　また、特許文献３の衝撃吸収部材は、２つ以上の強度の異なる材料を用いて、先端部と衝撃吸収部材本体部とを作製していることから、材料コスト及び成形コストが高くなってしまうという問題があった。
　本発明の目的は、形状を比較的自由に設定できる上に、軽量であり、かつ高い衝突安全性を有する衝撃吸収部材の製造方法を提供することにある。
　本発明者は上記課題を解決するため鋭意検討した結果、衝撃吸収部材の先端部の少なくとも一部の層の積層方向を先端部より後端側に位置する圧壊部の積層方向とは大きく異なる方向とすることによって、軽量化を図りつつ、高い衝突安全性を有する衝撃吸収部材となることを見出し、本発明に到達した。
　すなわち、本発明は、以下の構成からなる。
　［１］面方向に配向する無機繊維を含む熱可塑性樹脂層が積層された樹脂シートを、シート押圧面とシート非接触部とを有する上下一対の金型内に配設し、加熱された前記樹脂シートを前記押圧面で厚さ方向に押圧し、前記金型内の非接触部に流れ出した樹脂シートを、流れ方向と略直交する金型内面で塞き止める、衝撃吸収部材の製造方法。
　［２］前記無機繊維の平均繊維長が１０～１５０ｍｍである前記［１］に記載の製造方法。
　［３］前記衝撃吸収部材における前記無機繊維の含有率が３０～６０体積％である前記［１］又は［２］に記載の製造方法。
　［４］前記無機繊維が、ガラス繊維及び炭素繊維の少なくとも一種を含む前記［１］～［３］のいずれかに記載の製造方法。
　［５］温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定したときの前記衝撃吸収部材に含まれる樹脂のメルトフローレートが１５～１００ｇ／１０分である前記［１］～［４］のいずれかに記載の製造方法。
　［６］前記樹脂シートにおいて、前記面方向における前記無機繊維の配向がランダムである前記［１］～［５］のいずれかに記載の製造方法。
　面方向に配向する無機繊維を含む熱可塑性樹脂層が積層された樹脂シートを、シート押圧面とシート非接触部とを有する上下一対の金型内に配設し、金型内の非接触部に流れ出した樹脂シートを、流れ方向と略直交する金型内面で塞き止めることによって、先端部の少なくとも一部の層の積層方向を圧壊部の積層方向とは大きく異なる方向とすることができる。その結果、本発明の製造方法により得られる衝撃吸収部材は軽量化と高い衝突安全性とを両立させることができる。また、本発明の製造方法により得られる衝撃吸収部材は成形性に優れており、形状を比較的自由に設定できるため、乗用車の衝撃吸収装置に用いることができるのみならず、乗用車以外の車両や各種構造物にも用いることができる。
本発明の製造方法により得られる衝撃吸収部材における断面の模式図である。 （ａ）は本発明の実施の形態に係る衝撃吸収部材を構成する部品の断面図であり、（ｂ）は本発明の実施の形態に係る衝撃吸収部材の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る衝撃吸収部材の変形例の斜視図である。 先端部及び圧壊部の圧縮強度を測定する際に用いた試験片の形状である。 実施例１における衝撃吸収部材の断面写真である。
　以下、本発明を詳細に説明する。
　本発明では面方向に配向する無機繊維を含む熱可塑性樹脂層が積層された樹脂シートを所定の製造方法で成形して衝撃吸収部材を製造する。なお、樹脂シートにおいて、面方向における無機繊維の配向がランダムであることが好ましい。まずは、樹脂シートを構成する無機繊維及び熱可塑性樹脂について説明する。
＜無機繊維＞
　本発明で用いられる無機繊維としては、使用される熱可塑性樹脂の加工温度で固体である無機繊維であればよく、ガラス繊維及び炭素繊維の少なくとも一種を含むことが好ましく、ガラス繊維を含むことがより好ましい。無機繊維は十分に開繊された無機繊維であることが好ましく、十分に開繊することにより、無機繊維への熱可塑性樹脂の含浸性を高めることができ、その結果、衝撃吸収性を高めることができる。また、単繊維を一束に集束させた無機繊維を用いていることが好ましく、集束させた無機繊維の総断面積は０．２～１．５ｍｍ２であることが好ましく、０．４～１．０ｍｍ２であることがより好ましい。
　無機繊維は短繊維であることが好ましく、具体的には、無機繊維の平均繊維長は、５～２００ｍｍであることが好ましく、１０～１５０ｍｍであることがより好ましく、２０～１００ｍｍであることがさらに好ましく、３０～５０ｍｍであることが特に好ましい。無機繊維が短繊維であることが好ましい理由については後述する。
　無機繊維の平均繊維径は、３～３０μｍであることが好ましく、５～２０μｍであることがより好ましい。平均繊維径が３μｍ未満であると、衝撃吸収性が低下するおそれがある。平均繊維径が３０μｍを超えると、衝撃吸収部材内の無機繊維の本数が少なくなってしまい、衝撃吸収性が低下するおそれがある。
　なお、無機繊維の平均繊維長及び平均繊維径は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いてＪＩＳ　Ｒ　３４２０に基づき測定した値を算術平均することにより求めることができる。
（ガラス繊維）
　ガラス繊維は、特に限定されず、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｃガラスなど、公知のガラス繊維が挙げられ、Ｅガラスであることが好ましい。ガラス繊維は、１種のみを使用してもよいし、２種以上を使用してもよい。
（炭素繊維）
　炭素繊維としては、特に限定されず、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維、セルロース系炭素繊維、気相成長系炭素繊維、これらの黒鉛化繊維などが挙げられる。炭素繊維はＰＡＮ系炭素繊維を含むことが好ましい。ＰＡＮ系炭素繊維はポリアクリロニトリル繊維を原料とする炭素繊維である。ピッチ系炭素繊維は石油タールや石油ピッチを原料とする炭素繊維である。セルロース系炭素繊維はビスコースレーヨンや酢酸セルロースなどを原料とする炭素繊維である。気相成長系炭素繊維は炭化水素などを原料とする炭素繊維である。炭素繊維は、１種のみを使用してもよいし、２種以上を使用してもよい。
＜無機繊維の含有率＞
　本発明の製造方法により得られる衝撃吸収部材（以下、本発明の衝撃吸収部材ということがある）における無機繊維の含有率は３０～６０体積％であることが好ましく、３５～５５体積％であることがより好ましく、４０～５０体積％であることがさらに好ましい。３０体積％未満である場合、無機繊維による衝撃吸収部材の補強効果が得られず、衝突に対する衝撃吸収部材の安定性が低下してしまうため、衝撃吸収部材の破壊挙動が不安定になり、衝撃吸収性が低下してしまうおそれがある。一方、６０体積％を超えると生産効率が悪くなる上に、無機繊維への熱可塑性樹脂の含浸性が不十分となり、衝撃吸収部材の破壊挙動が不安定になり、衝撃吸収性が低下してしまうおそれがある。
　本発明の衝撃吸収部材において、先端部における無機繊維の含有率と圧壊部における無機繊維の含有率との差は５．０体積％以下であることが好ましく、３．０体積％以下であることがより好ましく、２．０体積％以下であることがさらに好ましく、１．５体積％以下であることが特に好ましい。５．０体積％を超えると初期破壊の荷重制御が困難となり、エネルギー吸収効率が低下してしまうおそれがある。なお、圧壊部における無機繊維の含有率とは、衝撃吸収部材の先端と後端の中間地点での無機繊維の含有率のことを指す。
＜熱可塑性樹脂＞
　前記熱可塑性樹脂は、特に限定されず、例えば、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン６６、ナイロン４６などのポリアミド系樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂；ポリエーテルケトン樹脂；ポリフェニレンサルファイド樹脂；ポリエーテルイミド樹脂；ポリカーボネート樹脂などが挙げられ、ポリアミド系樹脂又はポリオレフィン系樹脂であることが好ましい。熱可塑性樹脂として、前記各例示の樹脂の変性体を用いてもよい。熱可塑性樹脂は、１種でもよいし、２種以上含んでいてもよい。
　前記熱可塑性樹脂の変性体は、例えば、酸変性体であってもよい。酸変性熱可塑性樹脂は、酸変性基が導入されている。酸変性基の種類は特に限定されず、酸変性基は１種のみでもよく、２種以上を含んでもよいが、無水カルボン酸残基（－ＣＯ－Ｏ－ＯＣ－）又はカルボン酸残基（－ＣＯＯＨ）であることが好ましい。酸変性基はどのような化合物により導入されたものであってもよく、無水カルボン酸としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの不飽和カルボン酸無水物が挙げられ、カルボン酸としては、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸などの不飽和多価カルボン酸；コハク酸、グルタル酸、アジピン酸などの飽和多価カルボン酸；アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和モノカルボン酸などが挙げられ、中でも、不飽和カルボン酸無水物であることが好ましい。不飽和カルボン酸無水物はラジカル重合性モノマーとして使用することで熱可塑性樹脂を変性できる。多価カルボン酸は重縮合モノマーとして使用することで熱可塑性樹脂を変性できる。なお、本明細書では「熱可塑性樹脂」は酸変性熱可塑性樹脂などの熱可塑性樹脂の変性体も包含するものとする。
　本発明で用いられる熱可塑性樹脂は、取り扱いやすさ、コストの観点より、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、酸変性ポリオレフィン系樹脂の少なくとも一種を含むことが好ましく、無機繊維との界面接着性向上による熱可塑性樹脂成形体の強度向上の観点から酸変性ポリオレフィン系樹脂であることが好ましい。また、本発明で用いられる熱可塑性樹脂には、必要に応じて、物性改良、成形性改良、耐久性改良を目的として、結晶核剤、熱劣化防止剤、酸化劣化防止剤、紫外線吸収剤などの添加剤を含有してもよい。これらの添加剤の含有量は、目的に応じて変化し得るが、熱可塑性樹脂１００質量％に対して、添加剤の含有量の合計が５質量％以下であることが好ましい。
　本発明で用いられる熱可塑性樹脂は、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定したときのメルトフローレートが１５～１００ｇ／１０分であることが好ましく、３０～８０ｇ／１０分であることがより好ましく、４０～６０ｇ／１０分であることがさらに好ましい。温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定したときのメルトフローレートが１５ｇ／１０分より低いと、無機繊維への熱可塑性樹脂の含浸性が不十分となり、衝撃吸収性が低下してしまうおそれがある。一方、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定したときのメルトフローレートが１００ｇ／１０分を超えると、熱可塑性樹脂の分子量が低く熱可塑性樹脂の靭性が低下してしまうため、衝撃吸収性が低下してしまうおそれがある。なお、本明細書では、樹脂のメルトフローレートのことを「ＭＦＲ」ということがあり、ＭＦＲはＩＳＯ　１１３３－１に準拠して測定されるが、市販品を用いる場合にはカタログ等に記載の値としてもよい。また、本発明で用いられる熱可塑性樹脂テープに含まれる樹脂のＭＦＲの好ましい範囲は、本発明で用いられる熱可塑性樹脂のＭＦＲの好ましい範囲と同じである。
＜先端部及び圧壊部の積層方向＞
　本明細書では、外部から本発明の衝撃吸収部材に対して衝撃が加わったときに衝撃を最初に受ける部分を先端部といい、先端部は圧壊（自己破壊）の初期において破壊される箇所である。衝撃が作用する方向は先端部から先端部とは反対側の端部である後端部へ向かう方向であり、本発明の衝撃吸収部材は先端部から後端部に向かって圧壊される。なお、衝撃吸収部材の圧壊が進む方向（先端部から後端部への方向）を圧壊方向ということがある。また、本発明の衝撃吸収部材の上記先端部以外の箇所を圧壊部という。
　図１は本発明の衝撃吸収部材１における先端部２及び圧壊部３の断面の模式図である。衝撃吸収部材１は熱可塑性樹脂層４が複数層積層されており、圧壊部３では複数の熱可塑性樹脂層４が衝撃吸収部材１の厚み方向５に順に積層されており、図１には圧壊部３の平均の積層方向を符号６として示す。一方で、先端部２では、複数の熱可塑性樹脂層４が衝撃吸収部材１の厚み方向５に順に積層しておらず、少なくとも一部の熱可塑性樹脂層４の積層方向が厚み方向５とは大きく異なる。なお、図１では先端部では積層方向が厚み方向５とは大きく異なる１つの熱可塑性樹脂層４の態様のみを図示し、他の熱可塑性樹脂層４の先端部での態様及び全ての熱可塑性樹脂層４の後端部での態様は図示していないが、先端部を図示していない熱可塑性樹脂層４において、先端部では積層方向が厚み方向とは大きく異なっていてもよく、圧壊部３での熱可塑性樹脂層４と同様に厚み方向に積層されていてもよい。また、厚み方向５とは先端と後端の中間地点Ｐ（圧壊方向１０での衝撃吸収部材１の中間地点Ｐ）における衝撃吸収部材１の一方の面７と他方の面８との最短距離のことを指す。
　先端部２における少なくとも一部の無機繊維の配向方向（少なくとも１つの熱可塑性樹脂層４の先端部２での積層方向９）が上記断面における厚み方向５の垂直方向と大きく異なる一方で圧壊部３における熱可塑性樹脂層４（樹脂シート）の積層方向６は上記断面における厚み方向５の垂直方向とは大きく異ならないため、先端部２の圧縮強度が圧壊部３の圧縮強度よりも小さな衝撃吸収部材１となり、衝撃吸収部材１に対して圧壊方向１０に衝撃が加わったときに圧壊部３よりも先に先端部２が圧壊する構造となる。先端部２の無機繊維をこのような配向にする観点から、無機繊維は短繊維であることが好ましく、具体的には、無機繊維の平均繊維長を上述の数値範囲とすることが好ましい。
　圧壊部３の平均の積層方向６について以下のように測定を行った。まず、中間地点Ｐにおいて、厚み方向５及び厚み方向５に垂直である圧壊方向１０を含む断面の画像撮影を行う。中間地点Ｐでの衝撃吸収部材１の厚みをｘ（ｍｍ）とした場合、撮影した断面写真において、中間地点Ｐから圧壊方向１０に前後１（ｍｍ）ずつ、厚み方向ｘ（ｍｍ）の範囲（すなわち、圧壊方向１０に２（ｍｍ）、厚み方向ｘ（ｍｍ）の範囲）における上記断面における厚み方向５の垂直方向に対する各層の積層方向の角度を測定し、その平均の積層方向６を特定する。
　次に先端部２において、厚み方向５及び圧壊方向１０を含む断面の画像撮影を行う。該画像において、先端から圧壊方向１０に７ｍｍ後端の箇所から先端までの範囲の熱可塑性樹脂層４（樹脂シート）で平均の積層方向６に対して最も大きい角度となる積層箇所を特定して積層方向９とし、上記断面における積層方向６と積層方向９との角度を求めた。上記断面における積層方向６と積層方向９との角度は３０°以上であることが好ましく、４５°以上であることがより好ましく、６０°以上であることがさらに好ましい。なお、先端部２において、厚み方向５及び圧壊方向１０を含む断面の模式図を図１として示しているが、上記断面の画像を実際に撮影すると図５のようになる。
　圧壊部３における熱可塑性樹脂層４（樹脂シート）の積層方向６は衝撃吸収部材１の厚み方向５と垂直な面と略同じであり、上記断面における厚み方向５の垂直方向と積層方向６との角度は１０°以下であることが好ましく、５°以下であることがより好ましい。なお、後述のいずれの実施例でも上記断面における厚み方向５の垂直方向と積層方向６との角度は１０°以下である。
　以下、本発明の衝撃吸収部材が衝撃吸収性（衝突安全性）に優れる理由について説明するが、金属製の衝撃吸収部材を用いた場合の問題点、熱可塑性樹脂を用いて従来の方法で衝撃吸収部材を成形した場合の問題点、本発明の衝撃吸収部材が衝撃吸収性（衝突安全性）に優れる理由の順に説明を行う。
　金属製の衝撃吸収部材は、一般的に部材の場所にかかわらず圧縮強度がほぼ同じになる。このような金属製の衝撃吸収部材の場合、全体的な折れが生じるような破壊形態となるため、衝撃吸収部材が衝突エネルギーを安定的に吸収できない。そのため、金属製の衝撃吸収部材は、衝突エネルギーが加わったときに局部的に座屈しながら、全体的には蛇腹状に圧壊が進行するようにスポット溶接の大きさや溶接距離が設計されている。
　無機繊維を含む熱可塑性樹脂を用いて衝撃吸収部材を成形した場合に金属製の衝撃吸収部材と同様の破壊形態となるような設計を行うと、熱可塑性樹脂の伸度が小さいため、金属製の衝撃吸収部材のような延性的な破壊ではなく、脆性的な破壊が生じてしまう。脆性的な破壊が生じると、衝撃吸収部材にかかる衝撃荷重が衝撃吸収部材の破壊中に大きく変動するため、衝突エネルギーを安定的に吸収できないばかりか、破壊途中で衝撃吸収部材が衝撃荷重に耐えきれなくなるおそれがあり、エネルギー吸収効率を高めることが困難であった。また、脆性的な破壊が生じた場合、破壊時に樹脂が砕けるため、飛散する破片による二次災害が発生してしまうおそれがあった。
　無機繊維を含む熱可塑性樹脂層を用いて衝撃吸収部材を成形した場合、エネルギー吸収効率を高めるために、層間剥離を生じながら逐次圧壊させることが有効である。この場合、衝突エネルギーが衝撃吸収部材に加わったときに層間剥離を起こしながら外圧が加わっている箇所近傍の圧壊が進むため、衝撃吸収部材全体としては圧壊を先端部から後端部へと逐次進行させることができる。また、層間剥離が生じた場合に衝撃吸収部材にかかる衝撃荷重は、圧壊部が圧壊している間、大きな変動なく安定的に推移するため、エネルギー吸収効率をより高めることが可能である。そして、層間剥離を生じながら破壊するため、破壊時に樹脂が砕けず、飛散する破片を大幅に低減することが可能である。
　しかし、無機繊維を含む熱可塑性樹脂層を用いて衝撃吸収部材を成形した場合、一般的に先端部から後端部まで同程度の圧縮強度である。このような衝撃吸収部材を用いた場合、衝撃吸収部材に衝撃荷重が加わった際に、破壊の初期荷重が高くなってしまうため、層間剥離を起こさずに全体座屈してしまい衝撃吸収性（衝突安全性）が十分に発揮されないおそれがあった。十分な衝撃吸収性（衝突安全性）を発揮する衝撃吸収部材とするために、先端部の圧縮強度を圧壊部の圧縮強度より低くし、先端部に応力集中点を作ることが考えられるが、先端部のテーパー状に加工したり、特許文献３に記載のように強度の異なる材料を複数組み合わせたりする必要があるため、コストがかさむという問題点があった。
　上記の問題点を解決するために、本発明の衝撃吸収部材では、先端部における少なくとも一部の無機繊維の配向方向（少なくとも１つの熱可塑性樹脂層の先端部での積層方向）が上記断面における厚み方向の垂直方向と大きく異なる一方で、圧壊部における無機繊維の配向方向が上記断面における厚み方向の垂直方向とは大きく異ならないようにしている。先端部における少なくとも一部の無機繊維の配向方向と圧壊部における無機繊維の配向方向とを上記のようにすることにより、先端部の圧縮強度が圧壊部の圧縮強度より低くなるため、衝撃吸収部材に衝撃荷重が加わった際に先端部に応力集中点が生じ、衝撃荷重が加わった時の破壊の起点は先端部となる。また、本発明の衝撃吸収部材は無機繊維が含まれた熱可塑性樹脂層が複数積層された状態に近いため、衝突エネルギーが加わったときに層間剥離を起こしながら破壊が進行することができ、すなわち、衝撃荷重を略一定にすることができ、破壊挙動を安定化させることができる。
　本発明の衝撃吸収部材は、単一の樹脂組成物から成形してもよく、樹脂の組成や種類等が異なる２種以上の樹脂組成物から成形してもよいが、単一の樹脂組成物から形成された衝撃吸収部材とすることにより、衝撃荷重が加わった時の破壊挙動がより安定し、衝突安全性をより高めることができる。また、単一の樹脂組成物を用いて本発明の衝撃吸収部材を作製した場合、特許文献３のように圧縮強度の異なる複数の熱可塑性樹脂基材が結合した衝撃吸収部材と比べると製造コストを大幅に低下させることができる。単一の樹脂組成物から衝撃吸収部材を成形する場合、単一の樹脂組成物で成形された樹脂シートを用いて本発明の衝撃吸収部材を製造することがより好ましい。なお、本明細書では、衝撃吸収部材において、先端部に含まれる樹脂の種類と中間地点に含まれる樹脂の種類が同一であり、先端部に含まれる無機繊維の種類と中間地点に含まれる無機繊維の種類が同一であり、かつ、先端部における無機繊維の含有率と中間地点における無機繊維の含有率との差は５体積％以下である場合、「単一の樹脂組成物から成形されている」ものとする。
　本発明の衝撃吸収部材において、先端部の圧縮強度が圧壊部の圧縮強度の６０％以下であることが好ましく、５０％以下であることがより好ましい。６０％を超えると衝撃吸収部材に外力が加わったときに先端部が破壊時の応力集中点とならず、先端部の破壊形態が安定しないおそれがある。下限は特に限定されないが、技術的な困難性から例えば２０％以上であり、３０％以上であることが好ましい。
　また、衝突時、歩行者や乗員が受ける衝撃荷重が大きすぎると、人に傷害を発生させるおそれがあるため、衝突の際に加えられる衝撃荷重の最大値（以下、破壊時最大荷重という）を抑えることが好ましい。具体的には、破壊時最大荷重に対する衝撃荷重の平均（以下、平均荷重という）が、０．３倍以上であることが好ましく、０．４倍以上であることがより好ましく、０．５倍以上であることがさらに好ましく、０．６倍以上であることが特に好ましい。
＜衝撃吸収部材の形状＞
　本発明の衝撃吸収部材の形状は、用途等に応じて所望の衝撃吸収特性が得られる形状であれば特に限定されるものではないが、本発明の衝撃吸収部材は１つ以上の板状部材を有することが好ましい。なお、本明細書では「板状部材」は、平面状の部材のみならず、波板状、円柱状、半円柱状、半球状のような曲板状、ジグザグ状のような折り畳んだ形状などの部材なども包含し、これらの形状の一部やこれらの形状の組み合わせであってもよい。中でも、本発明の衝撃吸収部材は、板状部材で構成された筒状部を有する形状であることが好ましい。衝撃が作用する方向（圧壊方向）と筒状部の軸方向を合わせることで、効率よく衝撃を吸収できる。
　板状部材で構成された筒状部を有する衝撃吸収部材として、例えば図２（ｂ）のような形状が挙げられる。図２（ａ）は本発明の実施の形態に係る衝撃吸収部材を構成する部品の断面図であり、図２（ｂ）は本発明の実施の形態に係る衝撃吸収部材の斜視図である。衝撃吸収部材１２の成形には図２（ａ）に示す形状の衝撃吸収部材成形用部品（以下、「部品」という）１１を２つ用いる。図２（ｂ）の衝撃吸収部材の詳細については実施例で説明するが、圧壊方向に垂直な方向の断面形状は特に限定されるものではなく、円形、楕円形、三角形、四角形、六角形等の多角形等が挙げられる。
　また、本発明の衝撃吸収部材は、板状部材で構成された筒状部に加えて、筒状部の一方の底面を塞いだ底面部を有する形状としてもよく、例えば図３のような形状が挙げられる。以下、図３の形状について説明する。
　直方体状である衝撃吸収部材２１は、厚み方向から見た形状が長方形である板状部材の底面部２２の一方の面の外周から垂直方向に延びるように９つの直方体状の筒状部２３が設けられており、底面部２２と筒状部２３によって区切られることにより、衝撃吸収部材２１の内部には９つの直方体状の内部空間２４が格子状に形成されている。すなわち、衝撃吸収部材２１の外形は、底面部２２の外周である４つの辺から底面部２２の垂直方向に板状部材が立設された形状である。なお、底面部２２及び筒状部２３によって内部空間２４が形成されているが、衝撃吸収部材２１の内部に位置する筒状部２３の板状部材は２つの内部空間２４の形成に共通して用いられている。また、９つの内部空間２４の軸方向の底面はいずれも底面部２２によって塞がれており、９つの内部空間２４の側面はいずれも筒状部２３で構成されているが、９つの内部空間２４の上面はいずれも塞がれていない。底面部で筒状部の底面を塞ぐことで、筒状部の周方向全体に衝撃を効率よく分散させることができるため好ましい。
　図２（ｂ）や図３のような形状の他にも、衝撃が作用する方向と本発明の衝撃吸収部材の厚み方向とが垂直となるような形状とした場合、本発明の衝撃吸収部材が効率よく衝撃を吸収できる上に、本発明の衝撃吸収部材は無機繊維が含まれた熱可塑性樹脂層が複数積層された状態に近く、衝突エネルギーが加わったときに層間剥離を起こしながら破壊が進行することができるため、衝突安全性をより高めることが可能である。
　本発明の衝撃吸収部材が板状部材を含む場合、板状部材の先端部はテーパー状となっていてもよく板状となっていてもよいが、コスト面の観点から少なくとも一部の板状部材において先端部が板状であることが好ましく、全ての板状部材において先端部が板状であることがより好ましい。また、少なくとも一部の板状部材において、先端部の厚みが中間地点における厚みと同程度であることが好ましいが、衝撃吸収部材の高さが高い場合には抜き勾配を設ける必要があるため、具体的には、先端の厚みが中間地点の厚みの０．５～１．１倍であることが好ましく、０．６～１．０倍であることがより好ましい。
　以下では、本発明の衝撃吸収部材の製造方法について説明を行い、その後、図２（ｂ）及び図３の衝撃吸収部材の製造方法について説明を行う。
＜衝撃吸収部材の製造方法＞
　本発明では、面方向に配向する無機繊維を含む熱可塑性樹脂層が積層された樹脂シートを用いて衝撃吸収部材を製造するが、本発明の衝撃吸収部材の製造に用いる樹脂シートの製造方法は、特に限定されない。樹脂シートの製造方法としては、開繊された無機繊維ロービングと熱可塑性樹脂とを用いて比較的薄い厚さの樹脂シートを製造し、次に樹脂シートをカッティングすることにより樹脂テープを得て、その後、樹脂テープを用いて比較的厚い樹脂シートを作製することが好ましい。樹脂シートをカッティングして熱可塑性樹脂テープとすることにより熱可塑性樹脂テープに含まれる無機繊維を短繊維とすることができ、上述の好適な数値範囲内の平均繊維長とすることができる。なお、以下では、上記の比較的厚い樹脂シートを「厚型樹脂シート」ということがある。また、上記の比較的薄い樹脂シートを「薄型樹脂シート」ということがあり、厚型樹脂シートをプレス成形した状態（衝撃吸収部材となった状態）ではプレスされた薄型樹脂シート（すなわち、上述の熱可塑性樹脂層）が積層された衝撃吸収部材となる。以下、上記製造方法における各工程の詳細を説明する。
　無機繊維のロービングを開繊し、開繊された無機繊維のロービングを加熱溶融された熱可塑性樹脂が溜められた槽（以下、樹脂含浸槽という）の中に導入して、熱可塑性樹脂を無機繊維のロービングに連続的に含浸させる。開繊された無機繊維のロービングに樹脂を含浸させた後、賦形ローラーで潰し冷却固化させることにより、薄型樹脂シートを作製することができる。そして、薄型樹脂シートはファンカッターなどのカッターによって切断され、熱可塑性樹脂テープが製造される。なお、無機繊維を樹脂含浸槽の中に導入前に、樹脂吐出スリットを有する曲面ダイに接触させてもよい。
　開繊工程は、無機繊維を引き揃え、そして十分に開繊させて用いることが好ましい。撚りが殆ど入らない状態で行われるのが望ましく、通常、ローラー及び空気開繊工程が用いられるが、これに限定されるものではない。熱可塑性樹脂を連続的に効率良く含浸させるため、樹脂に０．１ＭＰａの圧力をかける（０．１ＭＰａ以上の圧力を有する樹脂含浸槽を通す）のが好ましい。０．１ＭＰａ未満である場合、含浸性が十分に得られにくくなる。樹脂含浸槽内の圧力は高い方がより含浸性が向上し好ましく、より好ましくは０．３ＭＰａ以上、さらに好ましくは０．５ＭＰａ以上である。樹脂含浸槽内の圧力は高い方がより含浸性が向上し好ましいが、設備コストも高くなるので、２ＭＰａ以下であることが好ましい。
　樹脂含浸槽を通過した無機繊維は、引取り張力により集束し易く、この状態では無機繊維の細部に熱可塑性樹脂が含浸しきれていない。そのため、賦形ローラーで潰し冷却固化させ熱可塑性樹脂テープを作製することにより、樹脂含浸性と取り扱い性とを向上させることが出来る。熱可塑性樹脂テープの好適なサイズについては後述する。
　薄型樹脂シートのカッティングは通常、ファンカッターで行われるが、特に限定はされない。薄型樹脂シートをカッティングすることにより、薄型樹脂シートに含まれるガラス繊維ロービングもカットされて短繊維となる。
　厚型樹脂シートは、上記のようにして得られた熱可塑性樹脂テープをランダムにばらまいて、積層させ、予め熱可塑性樹脂の融点以上に温度調整した金型をセットした圧縮成型機を使用して圧縮し、金型を冷却した後、型開きを行うことで得ることができる。
　熱可塑性樹脂テープをランダムにばらまいて、積層させて、厚型樹脂シートを作製しているため、無機繊維が厚型樹脂シートの厚み方向に垂直な方向に配向しており、かつ、無機繊維が厚型樹脂シートの平面方向に配向していると共に、平面方向での配向がランダムとなっている。このような厚型樹脂シートを用いて後述のプレス成形を行うと、圧壊部に含まれる無機繊維が板状部材の厚み方向に垂直な方向に配向していると共に、該垂直方向に沿った面内での無機繊維の配向がランダムとなる衝撃吸収部材を成形することができる。そして、このような衝撃吸収部材を用いると、圧壊部において衝突エネルギーが加わったときに層間剥離を起こしながら破壊が進行することとなり、衝突安全性を高めることができる。
　厚型樹脂シートの成形をするに際し、金型温度は熱可塑性樹脂の固化温度以下であることが好ましく、固化温度－６０℃～固化温度－１０℃であることが好ましい。金型温度は高いほうが厚型樹脂シートの成形性は高まるが、厚型樹脂シートのソリを防ぐためには金型温度は低いほうがよい。
　また、厚型樹脂シートの成形をするに際し、プレス圧力は０．１ＭＰａ以上であることが好ましく、１ＭＰａ以上であることがより好ましい。０．１ＭＰａより小さくすると熱可塑性樹脂テープに十分に圧力がかからず、気泡ができたり、表面品位が悪くなったりするおそれがある。厚型樹脂シート成形の際、プレス圧力は高いほうがよりシート品位が高くなるため好ましいが、設備コストが高くなってしまうため、１０ＭＰａ以下であることが好ましい。プレス保持時間は０．５～２０分であることが好ましく、１～１０分であることがより好ましい。
　本発明では、厚型樹脂シートに対して所定のプレス成形を行って衝撃吸収部材を作製している。具体的には、厚型樹脂シートをシート押圧面とシート非接触部とを有する上下一対の金型内に配設し、加熱された厚型樹脂シートをシート押圧面で厚さ方向に押圧し、金型内の非接触部に流れ出した厚型樹脂シートを、流れ方向と略直交する金型内面で塞き止めることによって、衝撃吸収部材を作製している。金型を用いて厚型樹脂シートを厚み方向に押圧してプレス成形するときに、厚型樹脂シートの先端部（樹脂の流動端部）を流動方向と略直交である金型壁面（金型内部の壁面）に接触させることにより、厚型樹脂シートの先端部を塞き止めることができ、その結果、先端部における少なくとも一部の無機繊維の配向方向（少なくとも１つの熱可塑性樹脂層の先端部での積層方向）が上記断面における厚み方向の垂直方向と大きく異なる一方で圧壊部における熱可塑性樹脂層（樹脂シート）の積層方向は上記断面における厚み方向の垂直方向とは大きく異ならない。プレス成形の際に、樹脂の流動端部が金型壁面に接触するときに、樹脂の流動端部が平面方向（圧壊方向）へ流動してもよく、厚み方向へ流動する、すなわち外壁やリブを形成するように流動してもよい。先端部における無機繊維の配向方向（先端部の積層方向）の少なくとも一部を圧壊部の積層方向と大きく異なる角度とすることにより、先端部の圧縮強度が圧壊部の圧縮強度より低くなるため、衝撃吸収部材に衝撃荷重が加わった際に先端部に応力集中点が生じ、衝撃荷重が加わった時の破壊の起点が先端部となる。破壊の起点が先端部となることよって、衝撃荷重が加わった際の破壊挙動を安定化させることができる。
　プレス成形の際に、樹脂の流動端部が金型壁面に接触するようにするためには、衝撃吸収部材のサイズに応じて厚型樹脂シートの面積を調整すればよい。具体的には、上下一対の金型内に厚型樹脂シートを配設し、成形前の時点で金型に厚型樹脂シートと接しているシート押圧面と厚型樹脂シートと接してないシート非接触部とが存在するように厚型樹脂シートの面積を調整すればよい。金型内にシート非接触部が存在しているため、加熱された厚型樹脂シートをシート押圧面で厚み方向に押圧すると、シート押圧面からシート非接触部に向かって厚型樹脂シートが流れ出す。そして、流れ出した厚型樹脂シートを、流れ方向と略直交する金型内面で塞き止めることにより、衝撃吸収部材の先端部を構成することになる厚型樹脂シートの端部が成形時に流動して金型壁面に接触するようにすればよい。なお、複数の部品を組み合わせて衝撃吸収部材を作製する場合は、該部品の面積よりも厚型樹脂シートの面積を小さくして成形前の時点で金型にシート非接触部が存在する状態とし、衝撃吸収部材の先端部を構成することになる厚型樹脂シートの端部が成形時に流動して金型壁面に接触するようにすればよい。なお、厚型樹脂シートは押圧する時点で加熱されていればよく、厚型樹脂シートを金型に導入する前に加熱していることが好ましいが、導入した後に加熱してもよい。
　プレス成形としては、ヒート＆クール成形法やスタンピング成形法などが挙げられるが、サイクルタイムや成形コストの面からスタンピング成形法であることが好ましい。スタンピング成形は、赤外線加熱や高周波加熱により、樹脂シートを使用する熱可塑性樹脂の融点以上に加熱溶融し、融点以下の温度に調整された金型に供給し、腑形冷却後脱型することにより行われる成形を指す。スタンピング成形時の金型温度、プレス圧力、プレス保持時間などの成形条件については、用いる熱可塑性樹脂により適宜設定すればよいが、以下のような条件で行うことが好ましい。
　スタンピング成形をするに際し、金型温度は熱可塑性樹脂の固化温度以下であることが好ましく、固化温度－６０℃～固化温度－１０℃であることが好ましい。金型温度は高いほうが成形性は高まるが、成形体のソリを防ぐためには金型温度は低いほうがよい。
　また、スタンピング成形をするに際し、プレス圧力は１ＭＰａ以上であることが好ましく、１０ＭＰａ以上であることがより好ましい。１ＭＰａより小さくすると樹脂シートに十分に圧力がかからず、流動不足による成形不良が生じたり、衝撃吸収部材内部に気泡が生じたりするおそれがある。スタンピング成形時のプレス圧力は高いほうがより衝撃吸収部材の品位が高くなるため好ましいが、設備コストが高くなってしまうため、５０ＭＰａ以下であることが好ましい。プレス保持時間は１～１０分であることが好ましく、１～５分であることがより好ましい。
　図２（ａ）の衝撃吸収部材成形用部品１１の成形に使用する厚型樹脂シートは、投入する厚型樹脂シートの投影面積を金型の投影面積で除した値が０．５～０．９であることが好ましい。該値が０．５より小さいと、成形時の流動距離が長くなりすぎるため、スタンピング成形により部品が得られないおそれがある。また、０．９を超えると流動距離が短すぎるため繊維配向の乱れが生じず、先端部から後端部まで同程度の圧縮強度となってしまい、その結果、層間剥離を起こさずに全体座屈してしまい衝撃吸収性（衝突安全性）が十分に発揮されないおそれがある。ただし、投入する厚型樹脂シートの投影面積を金型の投影面積で除した値は金型の形状次第で適宜変更してもよく上記範囲に限定されるものではない。
　また、図３に示すような箱状の衝撃吸収部材は、リブ方向への流動により圧壊部が構成される。なお、リブとは底面部から圧壊方向への突起のうち、外壁以外の突起を指す。この場合は、成形に使用する厚型樹脂シートの総厚みを成形体（衝撃吸収部材）のリブ高さで除した値が０．３～０．９の範囲であることが好ましい。該値が０．３より小さいとリブ先端への流動距離が長くなりすぎるため、スタンピング成形により衝撃吸収部材が得られないおそれがある。一方、０．９を超えるとリブ先端への流動距離が短すぎるため繊維配向の乱れが生じず、先端部から後端部まで同程度の圧縮強度となってしまい、その結果、層間剥離を起こさずに全体座屈してしまい衝撃吸収性（衝突安全性）が十分に発揮されないおそれがある。また、０．９を超えると圧壊部が少なくなりエネルギー吸収量が少なくなってしまうおそれがある。ただし、成形に使用する厚型樹脂シートの総厚みを成形体（衝撃吸収部材）のリブ高さで除した値は金型の形状次第で適宜変更してもよく上記範囲に限定されるものではない。
　なお、図２（ｂ）及び図３の形状の衝撃吸収部材を得るための具体的なスタンピング成形の条件について説明したが、上記条件に限定されるものではない。
＜熱可塑性樹脂テープのサイズ＞
　前記熱可塑性樹脂テープの長さは１０～１００ｍｍであることが好ましく、２０～５０ｍｍであることがより好ましい。長さが１０ｍｍ未満となると衝撃吸収部材の物性が低くなってしまい、脆性的な破壊挙動を示す可能性が高まるため、上述の層間剥離を発現することが困難となりエネルギー吸収の効率が低下するおそれがある。一方１００ｍｍを超える場合、成形の際に流動性が悪くなり、先端部の少なくとも一部の層の積層方向を圧壊部の積層方向とは大きく異なる方向とすることができないおそれやスタンピング成形により衝撃吸収部材が得られないおそれがある。
　前記熱可塑性樹脂テープの幅は５～５０ｍｍであることが好ましく、１０～４０ｍｍであることがより好ましい。幅が上記範囲外となると生産効率が悪くなるおそれがある。
　前記熱可塑性樹脂テープの厚みは０．０５～０．３ｍｍであることが好ましく、０．０７～０．２ｍｍであることがより好ましい。厚みが０．０５ｍｍ未満であると生産効率が悪くなるおそれがあり、０．３ｍｍを超えると熱可塑性樹脂の無機繊維への含浸性が不十分となるおそれがある。
　本願は、２０２２年９月１４日に出願された日本国特許出願第２０２２－１４６３８１号に基づく優先権の利益を主張するものである。２０２２年９月１４日に出願された日本国特許出願第２０２２－１４６３８１号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。
　以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はもとよりこれらの実施例に限定されるものではない。なお、各実施例および比較例において用いた評価方法は以下の通りである。
＜無機繊維の体積含有率＞
　熱可塑性樹脂テープ及び成形品から、サンプルを切り出し、ＪＩＳ　Ｋ７２５０－１に準拠する直接灰化法にて計測された無機繊維の重量含有率を用いて、下式により各部位の無機繊維の体積含有率を算出した。なお、繊維密度及び樹脂密度の単位はｇ／ｃｍ３とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
＜圧縮試験＞
　先端部、圧壊部からそれぞれ図４の符号３１の形状となるように部材を切り出した。図４に示した試験片を用いて、ＪＩＳ　Ｋ７０１８記載の方法３ｂに用いるジグを使用し圧縮強度を測定した。なお、図４に示した樹脂片３１はＪＩＳ　Ｋ７０１８に記載のＣ形試験片を半裁した形状であるが、実施例の衝撃吸収部材において、先端部は圧壊方向に５～７ｍｍ程度しか存在しておらず、通常のＣ形試験片の形状では先端部の正確な圧縮強度を測定することができないため、先端部、圧壊部共に図４に示した樹脂片３１を用いて圧縮強度を測定した。具体的には、切り出した樹脂片３１に縦１３ｍｍ、横３８．５ｍｍ、ＳＳ４４０からなる符号３２の金属片を接触させた状態でジグにより固定し、金属片３２に圧縮荷重をかけて圧縮強度を測定した。金属片３２の厚みは、樹脂片３１の厚みと同じになるように加工して使用した。
＜落錘衝撃試験＞
　大型高速衝撃圧縮試験機（ＩＭ１０Ｔ－３０、ＩＭＡＴＥＫ社製）を用いて、作製した衝撃吸収部材の落錘衝撃試験を実施した。落錘衝撃試験は、質量１２１．２ｋｇの錐体を衝撃吸収部材より２．５ｍ高い位置から自由落下させることで、衝撃吸収部材の軸方向に衝撃圧縮荷重を加えることにより行った。衝撃荷重は、錐体側に取り付けたロードセルから計測した。計測された衝撃荷重と変位より、荷重－変位曲線を描いて積分することにより落錘衝撃試験時における衝撃吸収部材の吸収エネルギーを算出した。算出した吸収エネルギーを、落錘衝撃試験によって破壊した部分の質量で割ることにより、比吸収エネルギーを算出した。また、荷重－変位曲線における衝撃荷重の最大値を破壊時最大荷重とし、衝突荷重の平均値を平均荷重とした。
＜積層方向＞
　キーエンス社製ＶＨＸ－１０００を用いて衝撃吸収部材の断面を撮影し、明細書に記載の方法で圧壊部の平均の積層方向と該積層方向に対して最も大きい角度となる先端部の積層箇所とを特定し、上記積層方向と上記積層箇所がなす角度を求めた。
（実施例１）
　無機繊維であるガラス繊維ロービング（日本電気硝子社製、ＥＲ２３１０Ｔ－４３１Ｎ、Ｅガラス、繊度：２３１０Ｔｅｘ、集束本数ｆ：４０００本、平均繊維径：１７μｍ）を直径２ｃｍのローラーを用いて開繊した。次に、プライムポリマー社製Ｊ１３７Ｍ（温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇでのＭＦＲ：３０ｇ／１０分）及び旭テクノ工業社製ＰＰ－０４Ｍ（温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇでのＭＦＲ：８８ｇ／１０分）のブレンドからなるマレイン酸変性ポリプロピレン樹脂（温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇでのＭＦＲ：４５ｇ／１０分）を満たした槽を準備し、槽内の樹脂の温度を２４０℃とし、樹脂に０．６ＭＰａの圧力をかけた。続いて、開繊したガラス繊維ロービングを上記の槽に通し、ガラス繊維に樹脂を連続的に含浸させた。その後、樹脂を含浸させたガラス繊維を賦形ローラーで潰し冷却固化させて、熱可塑性樹脂シートを作製した。最後に、熱可塑性樹脂シートをカッティングし、無機繊維の含有率が４８．２体積％である長さ３５ｍｍ、幅３０ｍｍ、厚み０．２ｍｍの熱可塑性樹脂テープＴ１を作製した。
　その後、金属製の耐熱離型容器内に熱可塑性樹脂テープＴ１をランダムに積層させた後、２４０℃に加熱された金型内で０．２ＭＰａの圧力をかけて５分間プレスし、シート内部のエアーを十分に抜いた後、１００℃に設定された金型内で２ＭＰａの圧力で２分間プレスすることにより、厚さが４ｍｍのスタンピング成形用樹脂シートを作製した。作製したスタンピング成形用樹脂シートの面積を金型の投影面積（図２（ｂ）における横の長さｅと部品Ａ１の高さｈとの積）で除した値が０．７となるように切り出し、遠赤外線ヒーターでスタンピング成形用シートが２２０℃となるまで加熱後、１３０℃に設定された金型内に投入して圧力２５ＭＰａ、保圧時間２分にてスタンピング成形を行うことにより、厚さ２ｍｍの図２（ａ）に示す形状の部品Ａ１を得た。図２（ａ）において、ａ＝２５ｍｍ、ｂ＝２０ｍｍ、ｃ＝５０ｍｍ、ｄ＝１０°であった。部品Ａ１において、圧壊部の圧縮強度は１９８ＭＰａであり、先端部の圧縮強度は９８ＭＰａであり、圧壊部の無機繊維の含有率は４８．１体積％であり、先端部の無機繊維の含有率は４７．４体積％であった。また、先端部の少なくとも一部の積層方向が圧壊部の平均の積層方向より８５°大きかった。
　部品Ａ１を２つ組み合わせ、２つの部品Ａ１をフランジ面で振動溶着にて接合することにより、図２（ｂ）の形状である衝撃吸収部材Ｂ１を得た。衝撃吸収部材Ｂ１における圧壊方向の長さ（図２（ｂ）の高さｈ）は４００ｍｍであった。なお、後述の部品Ａ２～Ａ４も部品Ａ１と同じ形状、サイズであり、後述の衝撃吸収部材Ｂ２～Ｂ４も衝撃吸収部材Ｂ１と同じ形状、サイズである。衝撃吸収部材Ｂ１に衝撃荷重を加えて落錘衝撃試験を行ったところ、層間剥離により衝撃吸収部材Ｂ１の破壊が進行した。破壊時最大荷重は４９．７ｋＮ、平均荷重は３５．３ｋＮ、比吸収エネルギーは３５．８ｋＪ／ｋｇであった。
（実施例２）
　ガラス繊維ロービングに代えて、炭素繊維ロービング（東レ社製Ｔ－７００、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ系炭素繊維）、繊度：８００Ｔｅｘ、集束本数ｆ：１２０００本、平均繊維径：７μｍ）を用い、ブレンドされたマレイン酸変性ポリプロピレン樹脂に代えてマレイン酸変性ポリプロピレン（東洋紡社製Ｇ２Ｈ、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇでのＭＦＲ：５０ｇ／１０分）を単独で用いた以外は熱可塑性樹脂テープＴ１と同様の方法で、無機繊維の含有率が５０．３体積％である長さ３５ｍｍ、幅１５ｍｍ、厚み０．１ｍｍの熱可塑性樹脂テープＴ２を作製した。
　熱可塑性樹脂テープＴ１の代わりに熱可塑性樹脂テープＴ２を用いる以外は実施例１と同様の方法で図２（ａ）に示す形状の部品Ａ２を得た。圧壊部における圧縮強度は２４０ＭＰａであり、先端部の圧縮強度は９５ＭＰａであり、圧壊部の無機繊維の含有率は５０．５体積％であり、先端部の無機繊維の含有率は４９．４体積％であった。また、先端部の少なくとも一部の積層方向が圧壊部の平均の積層方向より７０°大きかった。
　部品Ａ２を２つ組み合わせ、２つの部品Ａ２をフランジ面で振動溶着にて接合することにより衝撃吸収部材Ｂ２を得た。衝撃吸収部材Ｂ２に衝撃荷重を加えて落錘衝撃試験を行ったところ、層間剥離により衝撃吸収部材Ｂ２の破壊が進行した。衝撃吸収部材Ｂ２の破壊時最大荷重は５５．７ｋＮ、平均荷重は３７．６ｋＮ、比吸収エネルギーは４７．８ｋＪ／ｋｇであった。
（比較例１）
　作製したスタンピング成形用シートを金型の投影面積で除した値が１．５となるように切り出した以外は実施例１と同様の方法で厚さ２ｍｍの図２（ａ）に示す形状の部品Ａ３を得た。圧壊部の圧縮強度は１９５ＭＰａであり、先端部の圧縮強度は１８０ＭＰａであり、圧壊部の無機繊維の含有率は４８．３体積％であり、先端部の無機繊維の含有率は４８．４体積％であった。また、先端部の積層方向が圧壊部の平均の積層方向より１０°以上大きいものは存在しなかった。
　部品Ａ３を２つ組み合わせ、２つの部品Ａ３をフランジ面で振動溶着にて接合することにより衝撃吸収部材Ｂ３を得た。衝撃吸収部材Ｂ３に衝撃荷重を加えて落錘衝撃試験を行ったところ、衝撃吸収部材Ｂ３の座屈が発生した。衝撃吸収部材Ｂ３の破壊時最大荷重は８１．９ｋＮ、平均荷重は９．４ｋＮ、比吸収エネルギーは９．５ｋＪ／ｋｇであった。
（比較例２）
　作製したスタンピング成形用シートを金型の投影面積で除した値が１．５となるように切り出した以外は実施例２と同様の方法で厚さ２ｍｍの図２（ａ）に示す形状の部品Ａ４を得た。圧壊部の圧縮強度は２３８ＭＰａであり、先端部の圧縮強度は２１０ＭＰａであり、圧壊部の無機繊維の含有率は５１．０体積％であり、先端部の無機繊維の含有率は５０．１体積％であった。また、先端部の積層方向が圧壊部の平均の積層方向より１０°以上大きいものは存在しなかった。
　部品Ａ４を２つ組み合わせ、２つの部品Ａ４をフランジ面で振動溶着にて接合することにより衝撃吸収部材Ｂ４を得た。衝撃吸収部材Ｂ４に衝撃荷重を加えて落錘衝撃試験を行ったところ、衝撃吸収部材Ｂ４の座屈が発生した。衝撃吸収部材Ｂ４の破壊時最大荷重は８５．４ｋＮ、平均荷重は１６．５ｋＮ、比吸収エネルギーは２０．９ｋＪ／ｋｇであった。
　本発明の製造方法により得られる衝撃吸収部材は、軽量化と高い衝突安全性とが両立できており、かつ、成形性に優れているため、乗用車の衝撃吸収装置に用いることができ、車体軽量化や省エネルギーの面から産業界に大きく寄与することが期待される。また、本発明の製造方法により得られる衝撃吸収部材は、乗用車の衝撃吸収装置に用いることができるのみならず、乗用車以外の車両や各種構造物にも用いることができる。
　１、１２、２１　衝撃吸収部材
　　　　　　　２　先端部
　　　　　　　３　圧壊部
　　　　　　　４　熱可塑性樹脂層
　　　　　　　５　厚み方向
　　　　　　　６　圧壊部の平均の積層方向
　　　　　　　９　先端部の積層方向
　　　　　　１０　圧壊方向
　　　　　　　Ｐ　中間地点
　　　　　　１１　衝撃吸収部材成形用部品
　　　　　　２２　底面部
　　　　　　２３　筒状部
　　　　　　２４　内部空間
　　　　　　３１　樹脂片
　　　　　　３２　金属片
 

Claims (6)

  1. 　面方向に配向する無機繊維を含む熱可塑性樹脂層が積層された樹脂シートを、シート押圧面とシート非接触部とを有する上下一対の金型内に配設し、
    　加熱された前記樹脂シートを前記押圧面で厚さ方向に押圧し、
    　前記金型内の非接触部に流れ出した樹脂シートを、流れ方向と略直交する金型内面で塞き止める、衝撃吸収部材の製造方法。
  2. 　前記無機繊維の平均繊維長が１０～１５０ｍｍである請求項１に記載の製造方法。
  3. 　前記衝撃吸収部材における前記無機繊維の含有率が３０～６０体積％である請求項１又は２に記載の製造方法。
  4. 　前記無機繊維が、ガラス繊維及び炭素繊維の少なくとも一種を含む請求項１又は２に記載の製造方法。
  5. 　温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定したときの前記衝撃吸収部材に含まれる樹脂のメルトフローレートが１５～１００ｇ／１０分である請求項１又は２に記載の製造方法。
  6. 　前記樹脂シートにおいて、前記面方向における前記無機繊維の配向がランダムである請求項１又は２に記載の製造方法。
     
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