(57)【要約】【課題】反りの発生や重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の向上を実現し得る複合成形品を提供する。【解決手段】複合成形品は、層状のコア部と、コア部の一方の面に積層された第１スキン部と、他方の面に積層された第２スキン部と、を備える。コア部は、発泡樹脂を含む。第１スキン部及び第２スキン部は、それぞれ、熱硬化性樹脂と繊維強化材とを含み、繊維強化材の軸方向が一方向に引き揃えられた一方向繊維強化樹脂層を複数有する。第１スキン部及び第２スキン部は、それぞれ繊維強化材の軸方向に関して疑似等方性を有する。第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数と異なる。【選択図】図１
2020062805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
層状のコア部と、前記コア部の一方の面に積層された第１スキン部と、他方の面に積層された第２スキン部と、を備え、
前記コア部は、発泡樹脂を含み、
前記第１スキン部及び前記第２スキン部は、それぞれ、熱硬化性樹脂と繊維強化材とを含み、前記繊維強化材の軸方向が一方向に引き揃えられた一方向繊維強化樹脂層を複数有し、
前記第１スキン部及び前記第２スキン部は、それぞれ前記繊維強化材の軸方向に関して疑似等方性を有し、
前記第１スキン部における前記一方向繊維強化樹脂層の積層数が、前記第２スキン部における前記一方向繊維強化樹脂層の積層数と異なる
ことを特徴とする複合成形品。
【請求項２】
前記第１スキン部の表面が意匠面であり、
前記意匠面側に配置された前記第１スキン部における前記一方向繊維強化樹脂層の積層数が、前記第２スキン部における前記一方向繊維強化樹脂層の積層数よりも多い
ことを特徴とする請求項１に記載の複合成形品。
【請求項３】
前記第１スキン部における前記一方向繊維強化樹脂層の積層数が４層であり、
前記第２スキン部における前記一方向繊維強化樹脂層の積層数が２層又は３層である
ことを特徴とする請求項２に記載の複合成形品。
【請求項４】
前記第１スキン部における前記一方向繊維強化樹脂層の積層数が６層であり、
前記第２スキン部における前記一方向繊維強化樹脂層の積層数が２〜４層である
ことを特徴とする請求項２に記載の複合成形品。
【請求項５】
前記第１スキン部における前記一方向繊維強化樹脂層の積層数が３層であり、
前記第２スキン部における前記一方向繊維強化樹脂層の積層数が２層である
ことを特徴とする請求項２に記載の複合成形品。
【請求項６】
前記コア部の厚みが２．４ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つの項に記載の複合成形品。
【請求項７】
前記第１スキン部及び前記第２スキン部の合計厚みが０．４５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つの項に記載の複合成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合成形品に関する。更に詳細には、本発明は、例えば、車両外板部品として適用可能な複合成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、剛性を高めることができるパネルが提案されている。このパネルは、内部が中空に形成されていて、繊維で強化された樹脂より成るパネル本体と、該パネル本体の内部に接合された不織布と、該パネル本体内に充填された樹脂製の発泡体とを具備する（特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８２９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたパネルには、パネル本体の重量の低減に伴って、表面平滑性が低下するという問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明は、反りの発生や重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の向上を実現し得る複合成形品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた。その結果、コア部の一方の面及び他方の面に、それぞれ、疑似等方性を有する第１スキン部及び第２スキン部を積層し、第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数と第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数とを異ならせることにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、反りの発生や重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の向上を実現し得る複合成形品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る複合成形品の一例を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、コア部の厚みと複合成形品の反り量との関係を示すグラフである。
【図３】図３は、コア部の厚みと複合成形品の剛性との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態に係る複合成形品について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下で引用する図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る複合成形品の一例を示す分解斜視図である。図１に示すように、本形態の複合成形品１は、層状のコア部１０と、コア部１０の一方の面に積層された第１スキン部２０と、他方の面に積層された第２スキン部３０と、を備える。また、本形態の複合成形品１は、図１に示すように、サンドイッチ構造を有する。
【００１１】
第１スキン部２０及び第２スキン部３０は、それぞれ一方向繊維強化樹脂層２１，３１を複数有する。
【００１２】
第１スキン部２０における一方向繊維強化樹脂層２１の積層数が、第２スキン部３０における一方向繊維強化樹脂層３１の積層数と異なる。
【００１３】
なお、図示しないが、コア部は、発泡樹脂を含む。
【００１４】
また、図示しないが、一方向繊維強化樹脂層は、熱硬化性樹脂と繊維強化材とを含み、繊維強化材の軸方向が一方向に引き揃えられている。
【００１５】
さらに、図示しないが、第１スキン部及び第２スキン部は、それぞれ繊維強化材の軸方向に関して疑似等方性を有している。
【００１６】
図示例では、第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が４であり、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が２である。
【００１７】
また、図示例では、第１スキン部の表面（図１中上側）の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向を０°としたとき、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向は４５°であり、第３層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向は−４５°であり、第４層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向は９０°である。さらに、図示例では、第１スキン部の表面側に位置する第２スキン部の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向は９０°であり、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向は０°である。
【００１８】
上述のように、第１スキン部及び第２スキン部が、それぞれ繊維強化材の軸方向に関して疑似等方性を有し、第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数と異なる複合成形品であるので、反りの発生や重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の向上を実現できる。
【００１９】
ここで、各構成要素について更に詳細に説明する。
【００２０】
上記コア部は、発泡樹脂を含んでいれば、特に限定されるものではない。発泡樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリルスチレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなどの非晶性樹脂を発泡させた発泡体を挙げることができる。特に限定されるものではないが、より具体的には、発泡樹脂体としては、変性ポリフェニレンエーテル樹脂発泡体、ポリメタクリルイミド硬質発泡体、硬質アクリル発泡体を挙げることができる。
【００２１】
上記スキン部は、積層された一方向繊維強化樹脂層を複数含んでいる。一方向繊維強化樹脂層の一例は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂と炭素繊維からなる連続繊維強化材とを含み、一方向繊維強化樹脂層の連続繊維強化材の軸方向が一方向に引き揃えられている。
【００２２】
上記スキン部は、繊維強化材の軸方向に関して疑似等方性を有している。なお、疑似等方性は、例えば、スキン部中の一方向繊維強化樹脂層の積層構成を直交積層、等角積層又はこれらを任意に組み合わせた積層構成とすることにより付与することができる。また、第１スキン部、第２スキン部において、直交積層同士、等角積層同士、直交積層と等角積層とを組み合わせる場合には、スキン部内に対称面を有することが好ましい。
【００２３】
また、本形態の複合成形品は、第１スキン部の表面が意匠面であり、意匠面側に配置された第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数よりも多いことが好ましい。
【００２４】
これにより、意匠面により多くの一方向繊維強化樹脂層を積層することができるので、重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の顕著な向上を実現できる。つまり、意匠面側の一方向繊維強化樹脂層の積層数を多くすることにより、重量の増加を抑制しつつ、繊維の斑模様、コア部の凹凸を隠蔽することができる。また、一方向炭素繊維などの繊維強化材の使用量を少なくすることができるので、コストを低減することができるという利点がある。また、別の観点からは、外部から外力を直接受ける面である意匠面において、外部からの外力に対して高い強度を実現できるという利点がある。つまり、意匠面により多くの一方向繊維強化樹脂層を積層することができるので、一方向炭素繊維などの繊維強化材の使用量が少ない、すなわち、軽量で、かつ外部からの外力に対して高い強度を実現できるという利点がある。
【００２５】
さらに、本形態の複合成形品は、第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が４層であり、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が２層又は３層であることが好ましい。
【００２６】
これにより、意匠面により多くの一方向繊維強化樹脂層を積層することができるので、重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の顕著な向上を実現できる。また、一方向炭素繊維などの繊維強化材の使用量を少なくすることができるので、コストを低減することができるという利点がある。また、別の観点からは、外部から外力を直接受ける面である意匠面において、外部からの外力に対して高い強度を実現できるという利点がある。つまり、意匠面により多くの一方向繊維強化樹脂層を積層することができるので、一方向炭素繊維などの繊維強化材の使用量が少ない、すなわち、軽量で、かつ外部からの外力に対して高い強度を実現できるという利点がある。
【００２７】
なお、第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が４層であり、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が２層である積層構成としては、下記の積層構成を挙げることができる。
【００２８】
第１スキン部の表面の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向を０°としたとき、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が４５°であり、第３層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が−４５°であり、第４層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が９０°である。さらに、第１スキン部の表面側に位置する第２スキン部の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が９０°であり、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が０°である。
【００２９】
また、第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が４層であり、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が３層である積層構成としては、下記の積層構成を挙げることができる。
【００３０】
第１スキン部の表面の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向を０°としたとき、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が４５°であり、第３層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が−４５°であり、第４層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が９０°である。さらに、第１スキン部の表面側に位置する第２スキン部の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が−６０°であり、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が６０°であり、第３層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が０°である。
【００３１】
また、本形態の複合成形品は、第１スキン部における前記一方向繊維強化樹脂層の積層数が６層であり、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が２〜４層であることが好ましい。
【００３２】
これにより、意匠面により多くの一方向繊維強化樹脂層を積層することができるので、重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の顕著な向上を実現できる。また、一方向炭素繊維などの繊維強化材の使用量を少なくすることができるので、コストを低減することができるという利点がある。また、別の観点からは、外部から外力を直接受ける面である意匠面において、外部からの外力に対して高い強度を実現できるという利点がある。つまり、意匠面により多くの一方向繊維強化樹脂層を積層することができるので、一方向炭素繊維などの繊維強化材の使用量が少ない、すなわち、軽量で、かつ外部からの外力に対して高い強度を実現できるという利点がある。
【００３３】
なお、第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が６層であり、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が２層である積層構成としては、下記の積層構成を挙げることができる。
【００３４】
第１スキン部の表面の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向を０°としたとき、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が６０°であり、第３層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が−６０°であり、第４層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が−６０°であり、第５層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が６０°であり、第６層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が０°である。さらに、第１スキン部の表面側に位置する第２スキン部の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が９０°であり、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が０°である。
【００３５】
また、第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が６層であり、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が３層である積層構成としては、下記の積層構成を挙げることができる。
【００３６】
第１スキン部の表面の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向を０°としたとき、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が６０°であり、第３層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が−６０°であり、第４層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が−６０°であり、第５層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が６０°であり、第６層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が０°である。さらに、第１スキン部の表面側に位置する第２スキン部の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が−６０°であり、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が６０°であり、第３層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が０°である。
【００３７】
また、第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が６層であり、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が４層である積層構成としては、下記の積層構成を挙げることができる。
【００３８】
第１スキン部の表面の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向を０°としたとき、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が６０°であり、第３層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が−６０°であり、第４層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が−６０°であり、第５層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が６０°であり、第６層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が０°である。さらに、第１スキン部の表面側に位置する第２スキン部の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が９０°であり、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が−４５°であり、第３層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が４５°であり、第４層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が０°である。
【００３９】
さらに、本形態の複合成形品は、第１スキン部における前記一方向繊維強化樹脂層の積層数が３層であり、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が２層であることが好ましい。
【００４０】
これにより、意匠面により多くの一方向繊維強化樹脂層を積層することができるので、重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の顕著な向上を実現できる。また、一方向炭素繊維などの繊維強化材の使用量を少なくすることができるので、コストを低減することができるという利点がある。また、別の観点からは、外部から外力を直接受ける面である意匠面において、外部からの外力に対して高い強度を実現できるという利点がある。つまり、意匠面により多くの一方向繊維強化樹脂層を積層することができるので、一方向炭素繊維などの繊維強化材の使用量が少ない、すなわち、軽量で、かつ外部からの外力に対して高い強度を実現できるという利点がある。
【００４１】
なお、第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が３層であり、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が２層である積層構成としては、下記の積層構成を挙げることができる。
【００４２】
第１スキン部の表面の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向を０°としたとき、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が６０°であり、第３層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が−６０°である。さらに、第１スキン部の表面側に位置する第２スキン部の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が９０°であり、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が０°である。
【００４３】
また、本形態の複合成形品は、コア部の厚みが２．４ｍｍ以上であることが好ましい。
【００４４】
これにより、断面二次モーメントを大きくし、複合成形品の剛性を高めることができる。また、特に限定されるものではないが、断面二次モーメントを大きくし、複合成形品の剛性を高めるという観点からは、コア部の厚みが３ｍｍ以上であることがより好ましく、４ｍｍ以上であることが更に好ましい。さらに、特に限定されるものではないが、第１スキン部及び第２スキン部の合計厚みが１ｍｍ程度である場合には、コア部の厚みは１０ｍｍ以下であることが好ましい。また、特に限定されるものではないが、断面二次モーメントを大きくし、複合成形品の剛性を高めるという観点からは、第１スキン部の表面が意匠面である場合には、コア部の厚みは第１スキン部の厚みの１．５倍以上であることが好ましく、３倍以上であることがより好ましく、５倍以上であることが更に好ましい。
【００４５】
さらに、本形態の複合成形品は、第１スキン部及び第２スキン部の合計厚みが０．４５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４６】
これにより、重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の向上を実現できる。また、特に限定されるものではないが、表面平滑性をより高めるという観点からは、第１スキン部及び第２スキン部の合計厚みが０．５ｍｍ以上であることがより好ましく、０．９ｍｍ以上であることが更に好ましい。さらに、特に限定されるものではないが、表面平滑性をより高めるという観点からは、第１スキン部の表面が意匠面である場合には、第１スキン部の厚みが０．４５ｍｍ以上であることがより好ましく、０．６ｍｍ以上であることが更に好ましい。また、特に限定されるものではないが、重量の増加をより抑制するという観点からは、第１スキン部及び第２スキン部の合計厚みが４．５ｍｍ以下であることがより好ましい。さらに、特に限定されるものではないが、断面二次モーメントを大きくし、複合成形品の剛性を高めるという観点からは、第１スキン部及び第２スキン部の合計厚みが複合成形品の厚みの３０％未満であることがより好ましく、２０％未満であることが更に好ましい。
【００４７】
上述した複合成形品の製造方法の一例を挙げて説明する。
まず、上記複合成形品は、例えば、コア部に含まれる発泡樹脂と、スキン部に含まれる一方向繊維強化樹脂層を形成する材料としての一方向炭素繊維にエポキシ樹脂の前駆体を含浸させて半硬化状態（Ｂステージ）にしたプリプレグとを用意する。
次いで、疑似等方性を有するように積層したプリプレグで挟まれたコア部をプレスし、半硬化状態のエポキシ樹脂を硬化させて、コア部が第１スキン部と第２スキン部で挟まれたサンドイッチ構造を有する複合成形品を得る。プレスする際の条件は、コア部を形成する材料、スキン部を形成する材料に応じて適宜調整すればよい。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００４９】
（実施例１）
層状のコア部に含まれる発泡樹脂として、変性ポリフェニレンエーテル樹脂発泡体（旭化成ケミカルズ株式会社製、商品名：サンフォース（登録商標））を用意した。スキン部に含まれる一方向繊維強化樹脂層を形成する材料として、一方向炭素繊維にエポキシ樹脂の前駆体を含浸させて半硬化状態（Ｂステージ）にしたプリプレグ−１（三菱ケミカル株式会社製、ＴＲ３６０Ｇ１５０Ｓ、樹脂含有量（Ｒｃ）：３５質量％）を用意した。
【００５０】
用意した発泡樹脂とプリプレグ−１とを用い、表１に示す積層構成として、成形温度１４０℃、成形圧力５ＭＰａで押圧することにより、半硬化状態のエポキシ樹脂を硬化させて、本例の複合成形品を得た。本例の複合成形品の仕様の一部を表１に示す。
【００５１】
（実施例２〜実施例７、比較例１〜比較例１０）
実施例１で用意した発泡樹脂とプリプレグ−１とを用い、表１に示す積層構成として、成形温度１４０℃、成形圧力５ＭＰａで押圧することにより、半硬化状態のエポキシ樹脂を硬化させて、各例の複合成形品を得た。各例の複合成形品の仕様の一部を表１に示す。
【００５２】
【表１】
2020062805.tif 000003
【００５３】
なお、表１中の「スキン部の厚み」とは、第１スキン部及び第２スキン部の合計厚みを示している。従って、表１中の各例のスキン部に含まれる一方向繊維強化樹脂層の１層の厚みは０．１５ｍｍである。
【００５４】
また、表１中の「積層数差の有無」とは、第１スキン部の積層数と第２スキン部の積層数との間に差を有しているか否かを示している。
【００５５】
さらに、表１中の「第１スキン部及び第２スキン部の積層構成」について、実施例１を例にして説明する。実施例１の「０°／６０°／−６０°／コア部／９０°／０°」とは、第１スキン部の表面の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向を０°としたとき、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が６０°であり、第３層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が−６０°であることを意味し、さらに、コア部を介して、第１スキン部の表面側に位置する第２スキン部の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が９０°であり、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が０°であることを示している。
【００５６】
また、表１中の「疑似等方性の有無」とは、第１スキン部及び第２スキン部が、繊維強化材の軸方向に関しての疑似等方性を有しているか否かを示している。
【００５７】
（比較例１１）
実施例１で用意したプリプレグ−１を用い、表２に示す積層構成として、成形温度１４０℃、成形圧力５ＭＰａで押圧することにより、半硬化状態のエポキシ樹脂を硬化させて、本例の複合成形品を得た。本例の複合成形品の仕様の一部を表２に示す。
【００５８】
（実施例１１〜実施例１３）
実施例１で用意した発泡樹脂において厚みを調整した発泡樹脂とプリプレグ−１とを用い、表２に示す積層構成として、成形温度１４０℃、成形圧力５ＭＰａで押圧することにより、半硬化状態のエポキシ樹脂を硬化させて、各例の複合成形品を得た。各例の複合成形品の仕様の一部を表２に示す。
【００５９】
（実施例１４）
スキン部に含まれる一方向繊維強化樹脂層を形成する材料として、一方向炭素繊維にエポキシ樹脂の前駆体を含浸させて半硬化状態（Ｂステージ）にしたプリプレグ−２（三菱ケミカル株式会社製、ＴＲ３６０Ｅ１００Ｓ、樹脂含有量（Ｒｃ）：３０質量％）を用意した。
【００６０】
実施例１で用意した発泡樹脂と本例で用意したプリプレグ−２とを用い、表２に示す積層構成として、成形温度１４０℃、成形圧力５ＭＰａで押圧することにより、半硬化状態のエポキシ樹脂を硬化させて、本例の複合成形品を得た。本例の複合成形品の仕様の一部を表２に示す。
【００６１】
（実施例１５〜実施例１７）
スキン部に含まれる一方向繊維強化樹脂層を形成する材料として、一方向炭素繊維にエポキシ樹脂の前駆体を含浸させて半硬化状態（Ｂステージ）にしたプリプレグ−３（三菱ケミカル株式会社製、ＴＲ３６０Ｅ２５０Ｓ、樹脂含有量（Ｒｃ）：３０質量％）を用意した。
【００６２】
実施例１で用意した発泡樹脂と本例で用意したプリプレグ−３とを用い、表２に示す積層構成として、成形温度１４０℃、成形圧力５ＭＰａで押圧することにより、半硬化状態のエポキシ樹脂を硬化させて、各例の複合成形品を得た。各例の複合成形品の仕様の一部を表２に示す。
【００６３】
【表２】
2020062805.tif 000004
【００６４】
なお、表２中の「スキン部の厚み」とは、第１スキン部及び第２スキン部の合計厚みを示している。従って、表２中の実施例２、比較例１１、実施例１１〜実施例１３のスキン部に含まれる一方向繊維強化樹脂層の１層の厚みは０．１５ｍｍである。また、表２中の実施例１４のスキン部に含まれる一方向繊維強化樹脂層の１層の厚みは０．０９ｍｍである。さらに、表２中の実施例１５〜実施例１７のスキン部に含まれる一方向繊維強化樹脂層の１層の厚みは０．２３ｍｍである。
【００６５】
また、表２中の「積層数差の有無」とは、第１スキン部の積層数と第２スキン部の積層数との間に差を有しているか否かを示している。
【００６６】
さらに、表２中の「第１スキン部及び第２スキン部の積層構成」について、実施例２を例にして説明する。実施例２の「０°／４５°／−４５°／９０°／コア部／９０°／０°」とは、第１スキン部の表面の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向を０°としたとき、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が４５°であり、第３層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が−４５°であり、第４層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が９０°であることを意味し、さらに、コア部を介して、第１スキン部の表面側に位置する第２スキン部の第１層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が９０°であり、第２層目の一方向繊維強化樹脂層における繊維強化材の軸方向が０°であることを示している。
【００６７】
また、表２中の「疑似等方性の有無」とは、第１スキン部及び第２スキン部が、繊維強化材の軸方向に関しての疑似等方性を有しているか否かを示している。
【００６８】
上記各例の複合成形品の各種性能を、以下の要領で評価した。
【００６９】
［表面平滑性：表面粗さ（Ｗａ）］
上記各例の複合成形品の第１スキン部の表面粗さ（Ｗａ）を、輪郭形状測定機（株式会社ミツトヨ製、コントレーサ（登録商標）ＣＶ−３２００）を用いて、以下の条件で測定した。得られた結果を表３及び表４に示す。なお、比較例１〜比較例５及び比較例１１については表面粗さ（Ｗａ）の測定を行っていない。
【００７０】
＜測定条件＞
・規格：ＪＩＳ  Ｂ０６０１−２００１
・評価曲線種別：Ｗ＿Ｊ０１
・基準長さ：２５ｍｍ
・区間数：５
・高域フィルタカットオフ値（λｃ）：８．０ｍｍ
・低域フィルタカットオフ値（λｓ）：０．８ｍｍ
・フィルタ種別：ガウシアン（Ｇａｕｓｓｉａｎ）
・評価長さ：１２５ｍｍ
・助走：１２．５ｍｍ
・後走：１２．５ｍｍ
【００７１】
［反り評価］
上記各例の複合成形品の反りを、以下の要領で測定した。５００ｍｍ×５００ｍｍの寸法で成形した各例の試験片を定盤上に置き、４つの頂点の定盤までの距離を、定規を用いて測定した。測定した４つの頂点までの距離を平均し、平均反り量を算出して、反り評価を行った。得られた結果を表３及び表４に示す。なお、表３及び表４中の「反り評価」における「○」は平均反り量が１ｍｍ以下であることを示し、「△」は平均反り量が１ｍｍ超３ｍｍ以下であることを示し、「×」は平均反り量が３ｍｍ超であることを示す。なお、比較例１〜比較例５は反り量が明らかに大きかったので、平均反り量を算出していない。
【００７２】
［重量］
上記各例の複合成形品の重量を、以下の要領で測定した。１０００ｍｍ×１０００ｍｍの寸法で成形した各例の試験片の重量を測定した。得られた結果を表３及び表４に示す。
【００７３】
［剛性］
上記実施例２、実施例１１〜実施例１７の複合成形品の剛性を、以下の要領で測定した。各例の試験片の剛性を、万能材料試験機（インストロン社製）を用いて、以下の条件で測定し、ＪＩＳ  Ｋ  ７０７４に準拠して評価した。得られた結果を表４に示す。
【００７４】
＜測定条件＞
・試験速度：５ｍｍ／ｍｉｎ
・支点間距離：Ｌ＝（４０±８）ｈ
・試験温度：２３℃
・弾性率：曲げひずみ０．０５％〜０．２５％の間の応力−ストローク線図の傾きから算出した。
【００７５】
【表３】
2020062805.tif 000005
【００７６】
【表４】
2020062805.tif 000006
【００７７】
表１〜表４より、本発明の範囲に属する実施例１〜７は、本発明外の比較例１〜１０に対して、反りの発生や重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の向上を実現し得ることが分かる。
【００７８】
なぜなら、本発明の範囲に属する実施例１〜７は、第１スキン部及び第２スキン部が、それぞれ繊維強化材の軸方向に関して疑似等方性を有し、第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数と異なるからである。
【００７９】
なお、上述のような効果が得られるのは、第１スキン部の積層構成と第２スキン部の積層構成とが異なっていても、コア部を介して第１スキン部と第２スキン部とが作用し合って、全体的な異方性が小さくなっているためと考えられる。
【００８０】
以下、具体例を挙げて説明する。
【００８１】
スキン部の合計積層数が５である実施例１と比較例１とを比較すると、実施例１は反りの発生や重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の向上を実現し得ることが分かる。
【００８２】
スキン部の合計積層数が６である実施例２と比較例２及び比較例７とを比較すると、実施例２は反りの発生や重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の向上を実現し得ることが分かる。
【００８３】
スキン部の合計積層数が８である実施例４と比較例３及び比較例８とを比較すると、実施例４は反りの発生や重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の向上を実現し得ることが分かる。
【００８４】
スキン部の合計積層数が１２である実施例７と比較例９とを比較すると、実施例７は反りの発生や重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の向上を実現し得ることが分かる。
【００８５】
スキン部の合計積層数が７である実施例３は、スキン部の合計積層数が６である実施例２及び合計積層数が８である実施例４と同様に、反りの発生や重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の向上を実現し得ることが分かる。
【００８６】
スキン部の合計積層数が９である実施例５及び合計積層数が１０である実施例６は、スキン部の合計積層数が８である実施例４と同様に、反りの発生や重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の向上を実現できることが分かる。
【００８７】
また、一方向炭素繊維にエポキシ樹脂の前駆体を含浸させて半硬化状態（Ｂステージ）にしたプリプレグを用いて成形することにより、コア部とスキン部を別体で作製して接合する場合よりも短時間又は少ない工程数で、所望の複合成形品を得ることができるという利点がある。
【００８８】
さらに、別体で作製したコア部とスキン部とを接着するための接着剤を更に追加で使用する必要がないという利点がある。
【００８９】
また、一方向炭素繊維にエポキシ樹脂の前駆体を含浸させて半硬化状態（Ｂステージ）にしたプリプレグを用いて成形することにより、別体で作製したコア部とスキン部とを接着する場合には得ることができない積層構成の所望の複合成形品を得ることができるという利点がある。
【００９０】
さらに、一方向炭素繊維の使用量を少なくすることができるので、コストを低減することができるという利点がある。
【００９１】
また、第１スキン部の表面が意匠面である場合、例えば、実施例１〜実施例７のように、意匠面側に配置された第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数よりも多いことが好ましい。
【００９２】
なぜなら、意匠面により多くの一方向繊維強化樹脂層を積層することができるので、重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の顕著な向上を実現できるからである。また、別の観点からは、外部から外力を直接受ける面である意匠面において、外部からの外力に対して高い強度を実現できるという利点がある。つまり、意匠面により多くの一方向繊維強化樹脂層を積層することができるので、一方向炭素繊維などの繊維強化材の使用量が少ない、すなわち、軽量で、かつ外部からの外力に対して高い強度を実現できるという利点がある。
【００９３】
その中でも、第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が４層であり、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が２層又は３層である実施例２、実施例３、１１〜１３は、反りの発生や重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の向上を実現し得ることから好ましい。
【００９４】
また、これに限定されず、第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が６層であり、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が２〜４層である実施例４〜６、１５も、反りの発生や重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の向上を実現し得ることから好ましい。
【００９５】
さらに、これに限定されず、第１スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が３層であり、第２スキン部における一方向繊維強化樹脂層の積層数が２層である実施例１、１４も、反りの発生や重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の向上を実現し得ることから好ましい。
【００９６】
また、図２は、コア部の厚みと複合成形品の反り量との関係を示すグラフである（表２の実施例２、実施例１１〜１３、比較例１１参照。）。反りの発生を抑制できるという観点からは、コア部の厚みは２．４ｍｍ以上であることが好ましいことが図２から分かる。また、コア部の厚みが４ｍｍ以上では反りの発生が見られないことが図２から分かる。
【００９７】
さらに、図３は、コア部の厚みと複合成形品の剛性との関係を示すグラフである。ここで、各プロットで示された各複合成形品における第１スキン部及び第２スキン部の合計厚みは１ｍｍである。複合成形品の剛性を高めるという観点からは、コア部の厚みは意匠面に配置される第１スキン部の厚みの３倍以上であることが好ましいことが分かる。
【００９８】
また、表２及び表４の実施例１５〜１７より、スキン部の厚みを大きくすることにより、表面平滑性及び剛性が向上することが分かる。
【００９９】
なお、現時点では、反りの発生や重量の増加を抑制しつつ、表面平滑性の向上を実現し得るという観点から、実施例１〜６、１１〜１５が好ましいと思われ、その中でも、実施例２が最も良好な結果をもたらすものと思われる。
【０１００】
以上、本発明を若干の実施形態及び実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  複合成形品
１０  コア部
２０  第１スキン部
２１  一方向繊維強化樹脂層
３０  第２スキン部
３１  一方向繊維強化樹脂層
【図１】
2020062805.tif 000007
【図２】
2020062805.tif 000008
【図３】
2020062805.tif 000009