特許 6863276 サンドイッチ構造体および成形体、並びにそれらの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6863276

(24)【登録日】2021年4月5日

(45)【発行日】2021年4月21日

(54)【発明の名称】サンドイッチ構造体および成形体、並びにそれらの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B32B 5/00 20060101AFI20210412BHJP

   B32B 27/04 20060101ALI20210412BHJP

   B29C 43/20 20060101ALI20210412BHJP

   B29K 105/08 20060101ALN20210412BHJP

   B29L 9/00 20060101ALN20210412BHJP

【ＦＩ】

   B32B5/00 A

   B32B27/04 Z

   B29C43/20

   B29K105:08

   B29L9:00

【請求項の数】11

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2017-509794(P2017-509794)

(86)(22)【出願日】2016年12月12日

(86)【国際出願番号】JP2016086886

(87)【国際公開番号】WO2017115640

(87)【国際公開日】20170706

【審査請求日】2019年12月4日

(31)【優先権主張番号】特願2015-256514(P2015-256514)

(32)【優先日】2015年12月28日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003159

【氏名又は名称】東レ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091384

【弁理士】

【氏名又は名称】伴 俊光

(74)【代理人】

【識別番号】100125760

【弁理士】

【氏名又は名称】細田 浩一

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 英晃

(72)【発明者】

【氏名】▲ヌデ▼島 英樹

(72)【発明者】

【氏名】大西 孝幸

【審査官】 伊藤 寿美

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／１９４３４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−２５３００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１２０６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０５１２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０２９６３４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−３１３６１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ３２Ｂ １／００−４３／００

Ｂ２９Ｃ ４３／００−４３／５８，

５１／００−５１／４６，

７０／００−７０／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属層、連続繊維とマトリックス樹脂（Ａ）とからなる繊維強化樹脂層（Ｘ）、および不連続繊維と熱硬化性マトリックス樹脂（Ｂ）とからなる繊維強化樹脂層（Ｙ）のいずれか少なくとも１層を用いるスキン層と、不連続繊維とマトリックス樹脂（Ｃ）とからなるコア層とから構成され、前記スキン層は前記コア層よりも曲げ弾性率が高い材料からなるとともに、前記スキン層の少なくとも一部の領域に貫通部が設けられたサンドイッチ構造体の面外方向に少なくとも１つの立設部が形成された成形体であって、
前記立設部は、前記コア層の一部が前記貫通部を挿通し、延在してなることを特徴とする成形体。

【請求項2】

前記繊維強化樹脂層（Ｘ）が、連続繊維としての一方向連続繊維とマトリックス樹脂（Ａ）としての熱硬化性樹脂からなる一方向繊維強化樹脂層、または連続繊維としての連続繊維織物とマトリックス樹脂（Ａ）としての熱硬化性樹脂からなる織物繊維強化樹脂層であり、
前記スキン層が、前記一方向繊維強化樹脂層および／または前記織物繊維強化樹脂層を１層以上積層させた積層体である、請求項１に記載の成形体。

【請求項3】

貫通部が一の面側のスキン層の少なくとも一部に設けられている、請求項１または２に記載の成形体。

【請求項4】

さらに他の面側のスキン層の少なくとも一部に貫通部が設けられ、前記他の面側の少なくとも１つの前記貫通部と前記一の面側の少なくとも１つの前記貫通部とが対向して配置されている、請求項３に記載の成形体。

【請求項5】

前記他の面側の貫通部と前記一の面側の貫通部とが対向する領域に電波が透過可能である、請求項４に記載の成形体。

【請求項6】

前記一の面側に設けられた貫通部の少なくとも１つの開口面積が、当該貫通部を挿通して形成された立設部先端から該立設部の高さの１０％の位置における該立設部高さ方向に垂直な断面積（立設部断面積）よりも大きい、請求項１〜５のいずれかに記載の成形体。

【請求項7】

前記一の面側に設けられた貫通部に１つの立設部が形成され、前記開口面積が前記立設部断面積の１．１倍〜１０倍であるか、
あるいは前記貫通部に２つ以上の立設部が形成され、前記開口面積が該２つ以上の立設部断面積の総和の１．１倍〜２倍である、請求項６に記載の成形体。

【請求項8】

少なくとも以下の工程［１］〜［３］を有する製造方法により製造されたサンドイッチ構造体を成形金型内に配置した後、前記成形金型を閉じることにより、前記コア層の一部を前記貫通部を通じて、前記成形金型のキャビティ内に流すことで、前記スキン層面から前記コア層の一部を面外方向に立ち上げることにより、前記コア層の一部と連続して延在する少なくとも一つの立設部を形成する工程を有することを特徴とする成形体の製造方法、
［１］スキン層を用いて、コア層を両側から挟みサンドイッチ前駆体を得る工程、
［２］前記サンドイッチ前駆体を一体化し、サンドイッチ構造体を得る工程、
［３］前記サンドイッチ構造体のスキン層の少なくとも一部に貫通部を設ける工程。

【請求項9】

少なくとも以下の工程［１］〜［３］を有することを特徴とする成形体の製造方法、
［１］スキン層の少なくとも一部に貫通部を設ける工程、
［２］少なくとも片側のスキン層に前記貫通部を設けたスキン層を用いて、コア層を両側から挟んだサンドイッチ前駆体を得る工程、
［３］前記サンドイッチ前駆体を成形金型内に配置した後、前記成形金型を閉じることにより、前記サンドイッチ前駆体を一体化してサンドイッチ構造体とするとともに、前記コア層の一部を前記貫通部を通じて、前記成形金型のキャビティ内に流すことで、前記スキン層面から前記コア層の一部を面外方向に立ち上げることにより、前記コア層の一部と連続して延在する少なくとも一つの立設部を形成する工程。

【請求項10】

少なくとも以下の工程［１］〜［４］を有することを特徴とする成形体の製造方法、
［１］スキン層の少なくとも一部に貫通部を設ける工程、
［２］少なくとも片側のスキン層に前記貫通部を設けたスキン層を用いて、コア層を両側から挟んだサンドイッチ前駆体を得る工程、
［３］前記サンドイッチ前駆体を成形金型内に配置した後、前記成形金型を閉じることにより前記サンドイッチ前駆体を一体化してサンドイッチ構造体とし、さらに前記コア層の一部のマトリックス樹脂を溶融させる工程、
［４］前記コア層の一部のマトリックス樹脂の融点未満に温度調整した別の成形金型内に前記サンドイッチ構造体を搬送、配置した後、前記成形金型を閉じることにより前記コア層の一部を前記貫通部を通じて、前記成形金型のキャビティ内に流すことで、前記スキン層面から前記コア層の一部を面外方向に立ち上げることにより、前記コア層の一部と連続して延在する少なくとも一つの立設部を形成させ、さらに前記コア層の一部のマトリックス樹脂を固化させる工程。

【請求項11】

オートクレーブ成形またはプレス成形を実施する、請求項８〜１０のいずれかに記載の成形体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばパソコンやＯＡ機器、携帯電話等の部品や筐体部分として用いられる軽量、高強度・高剛性であり、特に、リブ等の立設部分を有する場合にあっても立設部分が容易にかつ確実に所望の形状や強度に成形できるサンドイッチ構造体及び成形体並びにその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、パソコン、ＯＡ機器、ＡＶ機器、携帯電話、電話機、ファクシミリ、家電製品、玩具用品などの電気・電子機器の携帯化が進むにつれ、より小型、軽量化が要求されている。その要求を達成するために、機器を構成する部品、特に筐体には、外部から荷重がかかった場合に筐体が大きく撓んで内部部品と接触、破壊を起こさないようにする必要があるため、高強度・高剛性化を達成しつつ、かつ薄肉化が求められている。

【0003】

また、成形体がリブやボス等の立設部分を有する場合には、強化繊維束をリブ形成部分内に充填させることにより成形されるか、もしくはマット状の強化繊維が成形の際にリブ形成部分内に充填されることにより成形される。前者の場合には、例えばプレス成形等が難しい場合が多いので、プレス成形等により成形を行う場合には、通常、不連続な強化繊維がランダムに配置された熱可塑性樹脂基材が成形に用いられる。

【0004】

例えば、成形型内に配置された強化繊維と熱可塑性樹脂等のマトリックス樹脂とからなる成形用基材を配置して、これを成形型によりプレス成形し、プレス成形時に、リブ形成部内に基材が流動して充填させてリブを形成する方法が取られる。この場合、リブ等の複雑形状をプレスにより精度よく成形されることが重要であり、リブ形成部内に強化繊維が十分に充填させ、樹脂リッチな部分が発生しないことが重要である。

【0005】

高剛性で、かつ薄肉化のために軽量のコア層と高剛性のスキン層からなるサンドイッチ構造体が用いられることがあるが、スキン層の面外方向に高強度なリブ等の複雑形状をした立設部分を一発成形等の簡易な方法で設け、汎用性の高い電子部品用の筺体として高いコスト競争力を得ることができる成形体は重要な要素である。

【0006】

特許文献１（特開２０１２−１４８４４３号公報）では、「プレス加工でリブを製造し、別途の成形型内で溶融させてプレス加工でパネルを製造し、製造されたリブをその熱可塑性樹脂の融点以上に加熱処理しておき、前記別途の成形型を型開きして製造されたパネルの上に加熱処理されたリブを載置し、型閉めしてプレス加工することでリブ付き構造の繊維強化樹脂材を製造され、該繊維強化樹脂材は、リブを形成する素材の重量平均繊維長の割合がパネルを形成する素材の重量平均繊維長の割合に比して低い構成」が記載され、「繊維強化樹脂からなるリブ付きパネルにおいて、リブが取り付けられた表面と反対側のパネル表面に生じ得るヒケが効果的に解消される」効果が開示されている。

【0007】

しかし、特許文献１の構成では、リブ形成部とその他の形成部分とを予め別の成形型で成形しておき、両者をプレス加工することで一体化する技術が開示されているが、それぞれ予め成形された部材がプレス加工により一体化されるので、一体化された両部材の境界部分ではその部分に内在する強化繊維に切れ目や界面が残存しやすくなり、強化繊維による十分な補強効果が得られないおそれがある。また、プレス加工前には一旦両部材を予め成形しておくため、プレス加工時に両部材間にわたって素材の比較的大きな流動が生じにくくなり、通常一般の成形体全体をプレス成形して一体成形する場合に発現される成形用素材自体の優れた流動性を利用しにくくなる。そのため、所望の３次元形状への成形を容易に行うことが困難になる場合がある。

【0008】

また、特許文献２（特開２０１４−１７２２４１号公報）では、「プレスによって成形され、面形状形成部分から面外方向に立ち上がる少なくとも一つの立設部分を有する成形体において、該成形体が、強化繊維がランダムに配向された第１の強化繊維層を有する第１の繊維強化熱可塑性樹脂層とその少なくとも片面に積層され第２の強化繊維層を有する第２の繊維強化熱可塑性樹脂層とから構成され、立設部分において第２の繊維強化熱可塑性樹脂層が破断されているとともに、第１の強化繊維層が、面形状形成部分と立設部分の内部との間で連続して延在している構成」が記載され、これにより、「成形体を構成する繊維強化熱可塑性樹脂層の強化繊維層が、面形状形成部分と立設部分の内部とにわたって連続して延在しているので、面形状形成部分と立設部分との間に実質的に強化繊維層の境界部が存在せず、強化繊維の存在により十分に補強できる」効果が開示されている。

【0009】

しかし、特許文献２の構成では、第２の繊維強化熱可塑性樹脂層が立設部分において破断されて、その破断部分を通して、第１の繊維強化熱可塑性樹脂層の第１の強化繊維層が、面形状形成部分と立設部分の内部との間で連続して延在している形態であり、第２の繊維強化熱可塑性樹脂層の強度は弱く、筺体等の高剛性を要求されるサンドイッチ構造体のスキン層としての役割を果たしにくい傾向にある。

【0010】

また、特許文献３（特開２０１３−１７６９８４号公報）では、「不連続な強化繊維と熱可塑性樹脂を含み、一定以上の濃度パラメーターを有するシート状の成形材料（Ａ）と、不連続な強化繊維と熱可塑性樹脂を含み、一定以下の濃度パラメーターを有するシート状の成形材料（Ｂ）を含むプリフォームを、リブ構造を形成するための開口部を有する開口金型とそれに対向する対向金型とを用いてプレス成形してリブ構造を有する成形品を製造するにあたり、前記成形材料（Ａ）の面積を成形品の投影面積の７０％以上とし、前記成形材料（Ｂ）を前記開口部の開口位置に配置するリブ構造であり、成形材料（Ａ）が成形材料（Ｂ）と開口金型との間に配置され、成形材料（Ａ）には開口部の投影面の領域に貫通部を有するリブ構造」が記載され、「シート状の成形材料を用いたプレス成形において、表面外観、寸法精度、信頼性に優れた面板部の形成と、リブ構造の形成を両立した繊維強化複合材料の成形品が得られる」効果が開示されている。

【0011】

しかし、特許文献３の構成では、成形材料（Ａ）の貫通部はリブ開口部の幅よりも小さくする構成となっており、この構成では、成形材料Ｂのリブ部への充填性に改善の余地がある。また、表層が不連続な強化繊維と熱可塑性樹脂とから形成されるため、表層の剛性・強度にも改善の余地がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開２０１２−１４８４４３号公報

【特許文献2】特開２０１４−１７２２４１号公報

【特許文献3】特開２０１３−１７６９８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、軽量、高強度・高剛性であり、特に、リブ等の立設部を有する場合にあっても立設部が容易にかつ確実に所望の形状や強度に成形でき、スキン層の面外方向に高強度なリブ等の複雑形状をした立設部を一発成形等の簡易な方法で得ることが出来るサンドイッチ構造体及び成形体並びにその製造方法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】

【0014】

（１）金属層、連続繊維とマトリックス樹脂（Ａ）とからなる繊維強化樹脂層（Ｘ）、および不連続繊維と熱硬化性マトリックス樹脂（Ｂ）とからなる繊維強化樹脂層（Ｙ）のいずれか少なくとも１層を用いるスキン層と、不連続繊維とマトリックス樹脂（Ｃ）とからなる流動コア層を含むコア層とから構成され、
前記スキン層は前記コア層よりも曲げ弾性率が高い材料からなるとともに、前記スキン層の少なくとも一部の領域に貫通部が設けられたことを特徴とするサンドイッチ構造体。

【0015】

（２）前記繊維強化樹脂層（Ｘ）が、連続繊維としての一方向連続繊維とマトリックス樹脂（Ａ）としての熱硬化性樹脂からなる一方向繊維強化樹脂層、または連続繊維としての連続繊維織物とマトリックス樹脂（Ａ）としての熱硬化性樹脂からなる織物繊維強化樹脂層であり、
前記スキン層が、前記一方向繊維強化樹脂層および／または前記織物繊維強化樹脂層を１層以上積層させた積層体である、（１）に記載のサンドイッチ構造体。

【0016】

（３）（１）または（２）に記載のサンドイッチ構造体の面外方向に少なくとも１つの立設部が形成された成形体であって、
前記立設部は、前記コア層の一部が前記貫通部を挿通し、延在してなることを特徴とする成形体。

【0017】

（４）貫通部が非意匠面側のスキン層の少なくとも一部に設けられている、（３）に記載の成形体。

【0018】

（５）さらに意匠面側のスキン層の少なくとも一部に貫通部が設けられ、前記意匠面側の少なくとも１つの前記貫通部と前記非意匠面側の少なくとも１つの前記貫通部とが対向して配置されている、（４）に記載の成形体。

【0019】

（６）前記意匠面側の貫通部と前記非意匠面側の貫通部とが対向する領域に電波が透過可能である、（５）に記載の成形体。

【0020】

（７）非意匠面側に設けられた貫通部の少なくとも１つの開口面積が、当該貫通部を挿通して形成された立設部先端から該立設部の高さの１０％の位置における該立設部高さ方向に垂直な断面積（立設部断面積）よりも大きい、（３）〜（６）のいずれかに記載の成形体。

【0021】

（８）非意匠面側に設けられた貫通部に１つの立設部が形成され、前記開口面積が前記立設部断面積の１．１倍〜１０倍であるか、
あるいは前記貫通部に２つ以上の立設部が形成され、前記開口面積が該２つ以上の立設部断面積の総和の１．１倍〜２倍である、（７）に記載の成形体。

【0022】

（９）少なくとも以下の工程［１］〜工程［３］を有することを特徴とするサンドイッチ構造体の製造方法、
［１］スキン層の少なくとも一部に貫通部を設ける工程、
［２］少なくとも片側のスキン層に、前記貫通部を設けたスキン層を用いて、流動コア層を含むコア層を両側から挟んでサンドイッチ前駆体を得る工程、
［３］前記サンドイッチ前駆体を一体化し、サンドイッチ構造体を得る工程。

【0023】

（１０）少なくとも以下の工程［１］〜［３］を有することを特徴とするサンドイッチ構造体の製造方法、
［１］スキン層を用いて、流動コア層を含むコア層を両側から挟みサンドイッチ前駆体を得る工程、
［２］前記サンドイッチ前駆体を一体化し、サンドイッチ構造体を得る工程、
［３］前記サンドイッチ構造体のスキン層の少なくとも一部に貫通部を設ける工程。

【0024】

（１１）少なくとも以下の工程［１］〜［３］を有することを特徴とする成形体の製造方法、
［１］スキン層の少なくとも一部に貫通部を設ける工程、
［２］少なくとも片側のスキン層に前記貫通部を設けたスキン層を用いて、流動コア層を含むコア層を両側から挟んだサンドイッチ前駆体を得る工程、
［３］前記サンドイッチ前駆体を成形金型内に配置した後、前記成形金型を閉じることにより、前記サンドイッチ前駆体を一体化してサンドイッチ構造体とするとともに、前記流動コア層を前記貫通部を通じて、前記成形金型のキャビティ内に流すことで、前記スキン層面から前記流動コア層を面外方向に立ち上げることにより、流動コア層と連続して延在する少なくとも一つの立設部を形成する工程。

【0025】

（１２）（９）または（１０）に記載の製造方法により製造されたサンドイッチ構造体を成形金型内に配置した後、前記成形金型を閉じることにより、前記流動コア層を前記貫通部を通じて、前記成形金型のキャビティ内に流すことで、前記スキン層面から前記流動コア層を面外方向に立ち上げることにより、流動コア層と連続して延在する少なくとも一つの立設部を形成する工程を有することを特徴とする成形体の製造方法。

【0026】

（１３）少なくとも以下の工程［１］〜［４］を有することを特徴とする成形体の製造方法、
［１］スキン層の少なくとも一部に貫通部を設ける工程、
［２］少なくとも片側のスキン層に前記貫通部を設けたスキン層を用いて、流動コア層を含むコア層を両側から挟んだサンドイッチ前駆体を得る工程、
［３］前記サンドイッチ前駆体を成形金型内に配置した後、前記成形金型を閉じることにより前記サンドイッチ前駆体を一体化してサンドイッチ構造体とし、さらに流動コア層のマトリックス樹脂を溶融させる工程、
［４］前記流動コア層のマトリックス樹脂の融点未満に温度調整した別の成形金型内に前記サンドイッチ構造体を搬送、配置した後、前記成形金型を閉じることにより前記流動コア層を前記貫通部を通じて、前記成形金型のキャビティ内に流すことで、前記スキン層面から前記流動コア層を面外方向に立ち上げることにより、流動コア層と連続して延在する少なくとも一つの立設部を形成させ、さらに前記流動コア層のマトリックス樹脂を固化させる工程。

【0027】

（１４）オートクレーブ成形またはプレス成形を実施する、（１１）〜（１３）のいずれかに記載の成形体の製造方法。

【発明の効果】

【0028】

上述したサンドイッチ構造体及び成形体並びにその製造方法によれば、リブ等の立設部を有する場合にあっても立設部が容易にかつ確実に所望の形状や強度に成形でき、スキン層の面外方向に高強度なリブ等の複雑形状をした立設部を簡易な方法で得られる軽量、高強度・高剛性で反りが少ない成形体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の実施形態に係る貫通部が設けられたスキン層と、流動コア層を含むコア層からなるサンドイッチ構造体の概略斜視図である。

【図2】図１のＡ−Ａ’断面図である。

【図3】一方向繊維強化樹脂層をスキン層として、コア層とサンドイッチ積層した状態を示す概略斜視図である。

【図4】サンドイッチ構造体の面外方向に立設部が形成された成形体の断面図である。

【図5】成形体の断面を光学顕微鏡により観察した断面状態図である。

【図6】意匠面側と非意匠面側に設けた貫通部が対向して配置され、さらに１つの立設部を形成させた成形体の断面図である。

【図7】スキン層に形成された貫通部を通じて、コア層から連続して延在して立設部が形成された成形体の平面図、右側面図及び正面断面図である。

【図8】１つの貫通部に３つの立設部を設けた場合のサンドイッチ構造体の平面図、右側面断面図及び正面断面図である。

【図9】本発明に係る成形体の製造方法において、意匠面となる面板と立設部からなる形状を有した成形品を得るための対向する一対のプレス成形金型の正面断面図である。

【図10】上金型を降下させ、一定の面圧でサンドイッチ構造体を加圧した状態を示す概略断面図である。

【図11】プレス成形が行われた後、上金型を上昇開放して、成形体を取り出した状態を示す概略断面図である。

【図12】対向する一対の金型の斜視図である。

【図13】上金型（開口金型）の平面図、正面断面図及び右側面断面図である。

【図14】下金型（対向金型）の平面図、正面断面図及び右側面断面図である。

【図15】近接した２つの溝部を有する対向する一対の金型の斜視図である。

【図16】近接した２つの溝部を有する上金型（開口金型）の平面図、正面断面図及び右側面断面図である。

【図17】本実施例で使用したスキン層の寸法形状を表した斜視図である。

【図18】本実施例で使用したサンドイッチ前駆体の平面図、正面断面図及び側面断面図である。

【図19】実施例６で得られた成形体の立設部の根元部の外観図

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明について図面を用いながら説明する。なお、本発明は図面によって何ら制限されるものではない。

【0031】

本発明に係るサンドイッチ構造体１は、図１に示すように、金属層、連続繊維とマトリックス樹脂（Ａ）とからなる繊維強化樹脂層（Ｘ）、または不連続繊維と熱硬化性マトリックス樹脂（Ｂ）とからなる繊維強化樹脂層（Ｙ）のいずれか少なくとも１層を用いるスキン層２と、不連続繊維とマトリックス樹脂（Ｃ）からなる流動コア層を含むコア層３とから構成され、スキン層２はコア層３よりも曲げ弾性率が高い材料からなるとともに、スキン層２の少なくとも一部の領域に貫通部４が設けられたものである。図２は図１のＡ−Ａ′断面図であり、貫通部４はコア層３の一部が露出できるように開口させたものである。

【0032】

スキン層２は、金属層、連続繊維とマトリックス樹脂（Ａ）とからなる繊維強化樹脂層（Ｘ）、または不連続繊維と熱硬化性マトリックス樹脂（Ｂ）とからなる繊維強化樹脂層（Ｙ）のいずれか１層が用いられることが重要である。

【0033】

スキン層２を形成する金属層としては、チタン、スチール、アルミニウム、マグネシウム、鉄、銀、金、白金、銅、ニッケルから選ばれた元素、またはこれらの元素を主成分とする合金などを挙げることができる。金属材料はフィルム、シート形態を用いることができる。また、これらの材料を２種類以上組み合わせて用いることもできる。

【0034】

また、連続繊維とマトリックス樹脂（Ａ）とからなる繊維強化樹脂層（Ｘ）を用いる場合には、マトリックス樹脂（Ａ）として熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれかを用いることができる。熱硬化性樹脂としては例えば、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール（レゾール型）樹脂、ユリア・メラミン樹脂、ポリイミド樹脂等や、これらの共重合体、変性体、および、これらの少なくとも２種をブレンドした樹脂などを使用することができる。中でも、少なくともエポキシ樹脂を含有するものが好ましい。また、熱硬化性樹脂中に用途等に応じ他の充填材や添加剤を含有してもよい。例えば、エラストマーあるいはゴム成分、無機充填材、難燃剤、導電性付与剤、抗菌剤、防虫剤、防臭剤、着色防止剤、離型剤、帯電防止剤、可塑剤、着色剤、顔料、染料、発泡剤、制泡剤、カップリング剤などが挙げられる。

【0035】

一方、熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）樹脂、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂、液晶ポリエステル樹脂等のポリエステル樹脂や、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリブチレン樹脂等のポリオレフィン樹脂や、スチレン系樹脂の他や、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリメチレンメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、変性ＰＰＥ樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリスルホン（ＰＳＵ）樹脂、変性ＰＳＵ樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリケトン（ＰＫ）樹脂、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）樹脂、フェノール系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、更にポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、フッ素系等の熱可塑エラストマー等や、これらの共重合体、変性体、および２種類以上ブレンドした樹脂などであってもよい。熱可塑性樹脂には、耐衝撃性向上のために、エラストマーもしくはゴム成分を添加しても良い。耐熱性、耐薬品性の観点からＰＰＳ樹脂が、成形品外観、寸法安定性の観点からポリカーボネート樹脂やスチレン系樹脂が、成形品の強度や耐衝撃性の観点からポリアミド樹脂を好ましく用いることができる。熱可塑性樹脂には用途等に応じ、他の充填材や添加剤を含有してもよい。例えば、無機充填材、難燃剤、導電性付与剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、制振剤、抗菌剤、防虫剤、防臭剤、着色防止剤、熱安定剤、離型剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、着色剤、顔料、染料、発泡剤、制泡剤、カップリング剤などが挙げられる。

【0036】

さらに、不連続繊維と熱硬化性マトリックス樹脂（Ｂ）からなる繊維強化樹脂層（Ｙ）を用いる場合には、熱硬化性マトリックス樹脂（Ｂ）として、マトリックス樹脂（Ａ）で例示した熱硬化性樹脂を用いることができる。

【0037】

コア層３としては、加熱又は加圧により容易に流動化する流動コア層を含み、必要に応じて軽量化を目的とした軽量コア層を用いることができる。流動コア層としては不連続繊維とマトリックス樹脂（Ｃ）からなる繊維強化樹脂層を用いることができ、マトリックス樹脂（Ｃ）としては前述で例示した熱硬化性樹脂、または熱可塑性樹脂のいずれかを用いることができる。一方、軽量コア層としては、樹脂フィルム、シート、発泡体から選択される１種以上を配置することが好ましい。軽量コア層に用いられる樹脂の種類に特に制限はないが、前述で例示した熱硬化性樹脂、または熱可塑性樹脂のいずれかを用いることができる。また、これらの樹脂に不連続繊維を含有させた繊維強化樹脂を厚み方向に膨張させた材料も好ましく用いることができる。

【0038】

また、サンドイッチ構造体１は、成形体の面外にリブやボス等の立設部８を、プレス等の加圧により容易に設けることができる前駆体（プリフォームと呼ぶこともある）として使用することができる。なかでも、コア層３は加熱又は加圧により容易に流動化する材料から構成されているため、プレス等の加圧によりスキン層２に形成された貫通部４からコア層３が容易に流動して、リブ等の立設部８を形成することができる。

【0039】

さらに、スキン層２はコア層３よりも曲げ弾性率が高い材料で構成されることが重要である。これにより成形時の反り等の変形を抑制し、さらに高強度・高剛性の構造体を得ることができる。

【0040】

また、繊維強化樹脂層（Ｘ）が、連続繊維としての一方向連続繊維とマトリックス樹脂（Ａ）としての熱硬化性樹脂からなる一方向繊維強化樹脂層、または連続繊維としての連続繊維織物とマトリックス樹脂（Ａ）としての熱硬化性樹脂からなる織物繊維強化樹脂層を有することが好ましい。

【0041】

また、スキン層２として、一方向繊維強化樹脂層を１層以上積層させた積層体や、織物繊維強化樹脂層を少なくとも１層以上積層させた積層体、または一方向繊維強化樹脂層と織物繊維強化樹脂層とをそれぞれ１層以上積層させた積層体であることが好ましい。

【0042】

ここで、繊維強化樹脂層（Ｘ）としての一方向繊維強化樹脂層をスキン層２とし、コア層３の両側にサンドイッチ積層したサンドイッチ構造体１の概略斜視図を図３に示す。図３では、片側のスキン層２として、繊維配向角度を直交させた２枚の一方向繊維強化樹脂層を積層させることにより、それぞれの一方向繊維強化樹脂層の繊維方向に対して９０°方向の剛性を高めることができる。

【0043】

スキン層２として一方向繊維強化樹脂層や織物繊維強化樹脂層を積層することにより、スキン層２自体が薄層であっても、表面剛性の高いサンドイッチ構造体１を得ることが出来る。また後述するスキン層の面外方向に立設部を形成する構成する場合においても、立設部に対し、より高い補強作用を有する。

【0044】

ここで、不連続繊維とは、サンドイッチ構造体１または成形体の全長または全幅にわたって繊維が連続して配置された態様でないものをいう。不連続繊維の繊維長については特に制限はないものの、不連続繊維とマトリックス樹脂（Ｃ）とからなる流動コア層の流動性と強化繊維の補強効果のバランスを保つ観点から、不連続繊維の数平均繊維長は２０ｍｍ未満、好ましくは１０ｍｍ未満、さらに好ましくは３ｍｍ未満であることが好ましい。また、連続繊維とマトリックス樹脂（Ａ）とからなる繊維強化樹脂層（Ｘ）の高剛性化、高強度化の観点から、連続繊維の数平均繊維長は２０ｍｍ以上、好ましくは５０ｍｍ以上、さらに好ましくは１００ｍｍ以上であることが好ましい。

【0045】

スキン層２又はコア層３に用いられる不連続繊維としては特に制限はなく、例えば、ＰＡＮ系、レーヨン系、リグニン系、ピッチ系の炭素繊維や、黒鉛繊維や、ガラス繊維などの絶縁性繊維や、アラミド樹脂、ＰＢＯ樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレン樹脂などの有機繊維や、シリコンカーバイト、シリコンナイトライドなどの無機繊維が挙げられる。また、これらの繊維に表面処理が施されているものであってもよい。表面処理としては、導電体として金属の被着処理のほかに、カップリング剤による処理、サイジング剤による処理、結束剤による処理、添加剤の付着処理などがある。また、これらの強化繊維は１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。なかでも、軽量化効果の観点から、比強度、比剛性に優れるＰＡＮ系、ピッチ系、レーヨン系などの炭素繊維が好ましく用いられる。

【0046】

また、得られる成形体７の経済性を高める観点からは、ガラス繊維が好ましく用いられ、とりわけ力学特性と経済性のバランスから炭素繊維とガラス繊維を併用することが好ましい。さらに、得られる成形品の衝撃吸収性や賦形性を高める観点からは、アラミド繊維が好ましく用いられ、とりわけ力学特性と衝撃吸収性のバランスから炭素繊維とアラミド繊維を併用することが好ましい。また、得られる成形品の導電性を高める観点からは、ニッケルや銅やイッテルビウムなどの金属を被覆した強化繊維を用いることもできる。これらの中で、強度と弾性率などの力学的特性に優れるＰＡＮ系の炭素繊維をより好ましく用いることができる。

【0047】

スキン層２に用いられる連続繊維は、例えば、前述したコア層３で用いられる不連続繊維と同様の種類の強化繊維を用いることができる。

【0048】

また、連続繊維の引張弾性率は、サンドイッチ構造体１の剛性の点から好ましくは１５０〜１０００ＧＰａ、より好ましくは３００〜８００ＧＰａの範囲内であるものが使用できる。強化繊維の引張弾性率が、１５０ＧＰａよりも小さい場合は、サンドイッチ構造体１の剛性が劣る場合があり、１０００ＧＰａよりも大きい場合は、強化繊維の結晶性を高める必要があり、強化繊維を製造するのが困難となる。強化繊維の引張弾性率がこの範囲内であれば、サンドイッチ構造体１の更なる剛性向上、強化繊維の製造性向上の点で好ましい。なお、強化繊維の引張弾性率は、ＪＩＳ Ｒ７６０１−１９８６に記載のストランド引張試験により測定することができる。

【0049】

スキン層２が連続繊維とマトリックス樹脂（Ａ）とからなる繊維強化樹脂層（Ｘ）の場合、それぞれの含有量は、連続繊維が５〜８０質量％、マトリックス樹脂（Ａ）が２０〜９５質量％であることが好ましい。好ましくは、連続繊維が７〜７０質量％、マトリックス樹脂（Ａ）が３０〜９３質量％、より好ましくは連続繊維が２０〜５０質量％、マトリックス樹脂（Ａ）が５０〜８０質量％、さらに好ましくは連続繊維が２５〜４０質量％、マトリックス樹脂（Ａ）が６０〜７５質量％である。連続繊維が５質量％よりも少なく、マトリックス樹脂（Ａ）が９５質量％よりも多いと、サンドイッチ構造体１または成形体の剛性が低下する。連続繊維が８０質量％よりも多く、マトリックス樹脂（Ａ）が２０質量％よりも少ないと、サンドイッチ構造体１または成形体の表面にカスレなどの外観不良が発生する場合がある。

【0050】

また、スキン層２が不連続繊維と熱硬化性マトリックス樹脂（Ｂ）とからなる繊維強化樹脂層（Ｙ）の場合、不連続繊維が５〜７５質量％、熱硬化性マトリックス樹脂（Ｂ）が２５〜９５質量％であることが好ましい。好ましくは、不連続繊維が７〜７０質量％、熱硬化性マトリックス樹脂（Ｂ）が３０〜９３質量％、より好ましくは不連続繊維が２０〜５０質量％、熱硬化性マトリックス樹脂（Ｂ）が５０〜８０質量％、さらに好ましくは不連続繊維が２５〜４０質量％、熱硬化性マトリックス樹脂（Ｂ）が６０〜７５質量％である。不連続繊維が５質量％よりも少なく、熱硬化性マトリックス樹脂（Ｂ）が９５質量％よりも多いと、サンドイッチ構造体１または成形体の剛性が低下する。不連続繊維が７５質量％よりも多く、熱硬化性マトリックス樹脂（Ｂ）が２５質量％よりも少ないと、サンドイッチ構造体１または成形体の表面にカスレなどの外観不良が発生する場合がある。

【0051】

また、コア層３として、不連続繊維とマトリックス樹脂とから構成される流動コア層を用いる場合におけるそれぞれの含有量は、不連続繊維が５〜７５質量％、マトリックス樹脂が２５〜９５質量％であることが好ましい。好ましくは、不連続繊維が７〜７０質量％、マトリックス樹脂が３０〜９３質量％、より好ましくは不連続繊維が２０〜５０質量％、マトリックス樹脂が５０〜８０質量％、さらに好ましくは不連続繊維が２５〜４０質量％、マトリックス樹脂が６０〜７５質量％である。不連続繊維が５質量％よりも少なく、マトリックス樹脂が９５質量％よりも多いと、立設部の強度が低下する。不連続繊維が７５質量％よりも多く、マトリックス樹脂が２５質量％よりも少ないと、サンドイッチ構造体１の比剛性が低下する。

【0052】

スキン層２、またはコア層３として流動コア層に含まれる強化繊維とマトリックス樹脂のそれぞれの配合比率の求め方に特に制限はないが、スキン層２または流動コア層に含まれるマトリックス樹脂成分を除去し、残った強化繊維のみの重量を測定することで求めることができる。スキン層２または流動コア層に含まれるマトリックス樹脂成分を除去する方法としては、溶解法、あるいは焼き飛ばし法などを例示することができる。重量の測定には、電子はかり、電子天秤を用いて測定することができる。測定する成形材料の大きさは、１００ｍｍ×１００ｍｍ角が好ましく、測定数はｎ＝３で行い、その平均値を用いることができる。

【0053】

次に、サンドイッチ構造体１を用いて成形した成形体７について説明する。

【0054】

成形体７は、図４に示すように、サンドイッチ構造体１の面外方向に形成された少なくとも１つの立設部８を有し、スキン層２の少なくとも一部に貫通部４が設けられ、立設部８はコア層３の一部が貫通部４を挿通し、延在したものである。

【0055】

ここで立設部８とは、サンドイッチ構造体１の面外方向に形成されたリブやボス部品等の形状部位を指す。コア層３としては、後述するプレス加工等によりコア層３の一部が流動して立設部８を形成可能とする流動コア層を用いることが好ましい。流動コア層としては、マトリックス樹脂（Ｃ）に含まれた不連続繊維がランダムに分散したものが好適に使用できる。このような流動コア層を使用すると、図５に示すように、立設部の根元部９では、不連続繊維の大多数が立設部に向かう方向に配向するため、コア層３と立設部８との間に境界部が存在せず、立設部８を別に成形し一体化する場合に比べ、高い機械特性を発揮することができる。

【0056】

また、貫通部４は少なくとも成形体７の非意匠面側のスキン層２の一部に設けることが好ましい。これにより成形体７の非意匠面側に立設部８を形成することができ、電子部品等の内装部材を配置することができる。

【0057】

また、図６に示すように、貫通部４がサンドイッチ構造体１の非意面匠側及び意匠面側のスキン層２の少なくとも一部に設けられ、意匠面側の少なくとも１つの貫通部４と非意匠面側の少なくとも１つの貫通部４とが対向して配置した構成とすることも好ましい。ここで、対向して配置するとは、意匠面側の少なくとも１つの貫通部４と非意匠面側の少なくとも１つの貫通部４とのそれぞれの領域の一部を成形体７の厚さ方向に投影した場合に、投影面の少なくとも一部が重なる場合も含むものである。

【0058】

意匠面側と非意匠面側に設けた貫通部４を対向して配置した場合のメリットとしては、例えば、電波透過性と電磁波シールド性の２つの機能を両立させた成形体７を得ることができる。具体的には、電波透過性を有する材料をコア層３に用いると、貫通部４が対向する領域においては、電波透過性を有するコア層３のみが存在するため、電波透過可能な領域を確保することができる。一方、スキン層２として電磁波シールド性を有する材料を用いると、スキン層２で覆われた領域は電磁波シールド性を確保することができる。これらの組み合わせにより、電波透過領域を電波透過性の必要な領域のみに自由に設計することが可能となる。

【0059】

ここで、少なくとも１つの立設部８を有する成形体７において、スキン層２の少なくとも一部に、立設部先端から立設部高さの１０％の位置における立設部高さ方向に垂直な断面積よりも大きい面積の貫通部４が設けられていることが好ましい。

【0060】

このような開口面積の関係について、図７を用いて説明する。図７は立設部８が設けられた成形体７のうちの、立設部８を含むスキン層２を表した（コア層３は省略）平面図、右側面図および正面断面図である。スキン層２の外表面１０を基準として立設部先端高さＨ１に対し、立設部８の先端から高さＨ１の１０％の位置（Ｈ２＝Ｈ１×１０％）における立設部高さ方向に垂直な面の断面積（立設部断面積）をＭ１、貫通部４の開口面積をＭ２とすると、開口面積Ｍ２は立設部断面積Ｍ１よりも大きいことが好ましい。

【0061】

このような関係を有すれば、コア層３を形成する不連続繊維とマトリックス樹脂成分が、貫通部４を挿通し、後述する立設部８を形成する金型開口部に容易に流動することができるので、立設部８に均一にコア層３の構成成分を充填することができる。

【0062】

また、非意匠面側に設けた貫通部４の開口面積Ｍ２は、１つの貫通部４に１つの立設部８を設ける場合、立設部断面積Ｍ１の１．１倍〜５０倍（Ｍ１＊１．１≦Ｍ２≦Ｍ１＊５０）であることが好ましい。好ましくは１．２倍〜２０倍、より好ましくは１．５倍〜５倍である。１．１倍未満であるとコア層３が貫通部４を通じて立設部８に流動することをスキン層２が阻害するおそれがある。５０倍を超えると立設部８の先端部付近が極端に細くなり強度的に弱くなるおそれがあったり、開口面積Ｍ２を不必要に大きくすることでスキン層２の領域が小さくなり、成形体７全体の剛性が十分に得られないおそれがある。

【0063】

また、別の態様として、図８に示すような１つの貫通部４に３つの立設部８が設けられた場合、立設部断面積Ｍ１を３つの立設部断面積の総和として、開口面積Ｍ２は立設部断面積Ｍ１よりも大きいことが好ましい。

【0064】

このように１つの貫通部４に複数の立設部８を設ける場合、それぞれの立設部８における立設部断面積の総和を立設部断面積Ｍ１として、開口面積Ｍ２は、立設部断面積Ｍ１の１．１倍〜５０倍であることが好ましい。好ましくは１．２倍〜１０倍、より好ましくは１．３倍〜２倍である。１．１倍未満であるとコア層３が貫通部４を通じて立設部８に流動することをスキン層２が阻害する場合がある。５０倍を超えると立設部８の先端部付近が極端に細くなり強度的に弱くなるおそれがあったり、開口面積Ｍ２を不必要に大きくすることでスキン層２の領域が小さくなり、成形体７全体の剛性が十分に得られないおそれがある。

【0065】

次に、サンドイッチ構造体１及び成形体７の製造方法について説明する。

【0066】

サンドイッチ構造体１は少なくとも、［１］スキン層２の少なくとも一部に貫通部４を設ける工程、［２］少なくとも片側のスキン層２に貫通部４を設けたスキン層を用いて、流動コア層を含むコア層を両側から挟んでサンドイッチ前駆体を得る工程、［３］サンドイッチ前駆体を一体化し、サンドイッチ構造体１を得る工程により生成することができる。

【0067】

また、サンドイッチ構造体１は少なくとも、［１］スキン層２を用いて、流動コア層を含むコア層３を両側から挟みサンドイッチ前駆体を得る工程、［２］前記サンドイッチ前駆体を一体化し、サンドイッチ構造体１を得る工程、［３］前記サンドイッチ構造体１のスキン層の少なくとも一部に貫通部を設ける工程により生成することができる。

【0068】

前述の通り、サンドイッチ構造体１の面外方向に立設部８を設けるためには、スキン層２の少なくとも一部に貫通部４を有するサンドイッチ構造体１を作製する必要がある。貫通部４を設ける工程はスキン層２またはサンドイッチ構造体１いずれかの状態で行うことができる。前者の場合では、貫通部４を所定の位置に設けたスキン層２を作製した後、少なくとも片側のスキン層２として貫通部４を設けたスキン層２を用いて、コア層３を挟みこんでサンドイッチ前駆体を作製し、さらにサンドイッチ前駆体を加熱、加圧することで一体化し、スキン層２の一部に貫通部４を有するサンドイッチ構造体１を得ることができる。また後者の場合では、スキン層２でコア層３を挟みこんでサンドイッチ前駆体を作製した後、サンドイッチ前駆体を加熱、加圧することで一体化しサンドイッチ構造体１を得る。さらにこのサンドイッチ構造体１のスキン層２の所定の位置に貫通部４を別途設けることで、スキン層２の一部に貫通部４を有するサンドイッチ構造体１を得ることができる。

【0069】

また、成形体７は、少なくとも、［１］スキン層の少なくとも一部に貫通部を設ける工程、［２］少なくとも片側に貫通部を設けたスキン層を用いて、流動コア層を含むコア層を両側から挟んだサンドイッチ前駆体を得る工程、［３］サンドイッチ前駆体を成形金型内に配置した後、型閉じにより、サンドイッチ前駆体を一体化するとともに（サンドイッチ構造体１に相当する）、流動コア層が貫通部を通じて、成形金型のキャビティ内に流れることで、スキン層面から前記流動コア層を面外方向に立ち上げることにより、流動コア層と連続して延在する少なくとも一つの立設部を形成する工程により生成することができる。

【0070】

成形体７の製造方法について、図を用いて説明する。図９に示すように、貫通部４を形成したスキン層２、不連続繊維とマトリックス樹脂（Ｃ）からなる流動コア層を含んだコア層３、及びスキン層２の順に積層した形態のサンドイッチ前駆体を形成する。下金型２１の凹部２４の上に、貫通部４を形成したスキン層２側が下向きになるようにサンドイッチ前駆体を配置する。このとき、貫通部４が下金型２１の溝部２３の位置に合致するように配置する。なお、下金型２１の溝部２３よりも貫通部４の領域の方が大きい場合は、貫通部４の領域が溝部２３の領域を覆うように配置することが好ましい。

【0071】

次に、上金型２２を降下させ、一定の面圧でサンドイッチ前駆体を加圧した状態図を図１０に示す。図示は省略するが、加圧によりスキン層２とコア層３とを一体化させてサンドイッチ構造体１が得られる。面圧を上げてさらに一定時間加圧することにより、スキン層２に形成された貫通部４を通じて流動コア層の一部が溝部２３に流入、充填されて、立設部８が形成される。

【0072】

プレス成形が行われた後、上金型２２を上昇開放して、成形体７を取り出した状態を図１１に示す。流動コア層が貫通部４を挿通して一体的に立設部８が形成されており、目標とする３次元形状を有する成形体７が得られる。

【0073】

また、成形体の製造方法としては、前述の方法によりあらかじめ準備したスキン層２の少なくとも一部に貫通部４を設けたサンドイッチ構造体１を用いて、サンドイッチ構造体１を成形金型内に配置した後、型閉じによりサンドイッチ構造体１を加圧することで、サンドイッチ構造体１に含まれる流動コア層の一部が貫通部４を通じて溝部２３に流入、充填されることで、少なくとも一つの立設部８を有する成形体７を成形することができる。

【0074】

あるいは、成形体７は、少なくとも、［１］スキン層の少なくとも一部に貫通部を設ける工程、［２］少なくとも片側のスキン層に前記貫通部を設けたスキン層を用いて、流動コア層を含むコア層を両側から挟んだサンドイッチ前駆体を得る工程、［３］前記サンドイッチ前駆体を金型内に配置した後、型閉じにより前記サンドイッチ前駆体を一体化してサンドイッチ構造体とし、さらに流動コア層のマトリックス樹脂を溶融させる工程、［４］前記流動コア層のマトリックス樹脂の融点未満に温調した別の成形金型内に前記サンドイッチ構造体を搬送、配置した後、型閉じにより前記流動コア層が前記貫通部を通じて、前記成形金型のキャビティ内に流れることで、前記スキン層面から前記流動コア層を面外方向に立ち上げることにより、流動コア層と連続して延在する少なくとも一つの立設部を形成させ、さらに前記流動コア層のマトリックス樹脂を固化させる工程により生成することができる。

【0075】

成形体の製造方法として、サンドイッチ構造体を得る工程は前述のとおり、貫通部４を所定の位置に設けたスキン層２を作製した後、少なくとも片側のスキン層２として貫通部４を設けたスキン層２を用いて、コア層３を挟みこんでサンドイッチ前駆体を作製し、さらにサンドイッチ前駆体を加熱、加圧することで一体化し、スキン層２の一部に貫通部４を有するサンドイッチ構造体１を得ることができる。この時、加熱によりサンドイッチ構造体１の流動コア層のマトリックス樹脂は溶融した状態となる。次いで、流動コア層のマトリックス樹脂の融点未満に温調した別の成形金型内に、流動コア層のマトリックス樹脂が溶融したサンドイッチ構造体１を速やかに搬送、配置した後、型閉じする。型閉じ後に一定時間加圧することにより、マトリックス樹脂が溶融した流動コア層の一部がスキン層２に形成された貫通部４を通じて溝部２３に流入、充填されて、立設部８が形成される。さらに成形金型により次第に冷却された流動コア層のマトリックス樹脂は固化するため、固化後に成形体７を脱型することができる。ここで、流動コア層のマトリックス樹脂が熱可塑性樹脂の場合、加熱した成形金型にサンドイッチ構造体１を配置し、型閉じ後に加圧することでスキン層２とコア層３との一体化と立設部８を形成することが可能であるが、脱型するためには成形金型を冷却する必要があるため、金型温調に時間を要し、成形サイクルが長くなる。しかし、前述のとおり流動コア層のマトリックス樹脂を溶融させておき、融点未満に温調した別の成形金型で成形体７を成形することで、スキン層２とコア層３との一体化と立設部８を形成すると伴に、流動コア層のマトリックス樹脂を固化させ、成形体７を脱型できる状態にできるため、成形サイクルを短縮できるメリットがある。

【0076】

サンドイッチ前駆体の一体化や、立設部８を設けるための加圧方法としては、オートクレーブ成形またはプレス成形の手段により行うことができる。

【0077】

上記の製造方法によって得られた、立設部８を備えた３次元形状を有する成形体７は、立設部８とコア層３とが連続的に一体成形されているので、強化繊維による補強効果が十分に発現され、高い機械特性を有する成形体７が容易にかつ確実に成形することができる。

【実施例】

【0078】

以下、実施例によって、サンドイッチ構造体および成形体の製造方法について具体的に説明するが、下記の実施例は本発明を制限するものではない。

【0079】

［成形材料の繊維質量含有率の測定方法］
強化繊維と樹脂から構成された成形材料の繊維質量含有率は、以下の方法により測定する。成形材料から１００ｍｍ×１００ｍｍ（各厚さ）の角板を切り出し、その重量ｗ０（ｇ）を測定する。次に、切り出した成形材料を、空気中で５００℃×１時間加熱し、樹脂成分を焼き飛ばして残った強化繊維の重量ｗ１（ｇ）を測定する。下記（１）式を用いて、繊維質量含有率（質量％）を求める。いずれの測定もｎ＝３で行い、その平均値を用いる。

【0080】

繊維質量含有率（質量％）＝（強化繊維の重量ｗ１／成形材料の重量ｗ０）×１００・・・（１）式

【0081】

［平均曲げ弾性率の測定方法］
測定すべき成形材料あるいは測定すべき成形材料から構成された積層体から、長さ５０ｍｍ、幅２５ｍｍ、（各厚み）の寸法に試験片を切り出し、支点間距離を試験片厚みの３２倍として、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して曲げ弾性率を求める。なお、測定する成形材料および積層体に異方性がある場合は、繊維が主に配向する方向と、その９０°方向のそれぞれの方向に対して曲げ弾性率を求め、それらの平均値を平均曲げ弾性率とする。また、等方性材料の場合は任意の方向で曲げ弾性率を測定し、その値を平均曲げ弾性率として用いる。

【0082】

［伸長率の測定方法］
成形材料の伸長率を以下の手順で測定する。まず、厚みを２ｍｍに調整した成形材料から直径１５０ｍｍの円盤を切り出し、測定サンプルとする。成形材料を構成する樹脂が熱硬化性樹脂の場合、あるいは樹脂を含まない成形材料の場合、１５０℃に温調したプレス金型にサンプルをセットし、面圧１０ＭＰａでプレス成形する。また、成形材料を構成する樹脂が熱可塑性樹脂の場合、遠赤外線ヒーターを具備したオーブン中に配置し、１０分間予熱する。この際、マルチ入力データ収集システム（キーエンス（株）社製、ＮＲ−６００）を用いて、サンプルの表面かつ円盤の中央に熱電対を設置し、熱履歴を計測する。計測した温度が、樹脂単体の融点＋３５℃であることを確認した後、オーブンから取り出したサンプルを樹脂単体の融点−４０℃に温調したプレス金型にセットしプレス成形する。プレス成形の条件はいずれの場合も、面圧１０ＭＰａで１分間加圧し、成形品を得る。

【0083】

成形品の直径を任意の２箇所について測定し、その平均値を用いて成形後の成形品の面積を導出する。また、成形前の成形材料の面積は、直径を１５０ｍｍとして計算する。ここで、成形材料の伸長率を下式（２）式で定義し求める。

【0084】

伸長率＝（成形前の成形材料の面積／成形後の成形品の面積）×１００・・・（２）式

【0085】

［密度の測定方法］
水中置換法を用いて、測定すべき成形材料、あるいは測定すべき成形材料から構成された積層体の密度を求める。

【0086】

［成形品面板の外観品位］
面板表面を目視にて観察し、以下の基準で評価する。Ａ、Ｂが合格であり、Ｃが不合格である。
Ａ：面板にかすれ状の跡、穴あきが無く、優れた表面外観である。
Ｂ：実用上問題はないものの、面板の一部にかすれ状の跡が見られる。
Ｃ：面板に未充填や穴あき、全体的にかすれがあり劣る。

【0087】

［成形品立設部の外観品位］
立設部を目視にて観察し、以下の基準で評価する。立設部へは材料が完全に充填していることが好ましい観点から、ＡＡ、Ａ、Ｂを合格とし、Ｃ、Ｄを不合格とする。
ＡＡ：完全充填、かつ樹脂リッチ部なし、かつかすれ跡なし
Ａ：完全充填、かつ樹脂リッチ部なし、かつ一部かすれ状の跡あり
Ｂ：樹脂リッチ部はあるが、完全充填
Ｃ：８０％以上１００％未満の充填量
Ｄ：８０％未満の充填量

【0088】

［コア層と立設部の連続性］
立設部の付け根を含んだ小片を成形品から切り出し、エポキシ樹脂に包埋した後、断面を研磨することで試料を作製する。前記試料をレーザー顕微鏡（（株）キーエンス製 ＶＫ−９５１０）を用いて観察し、立設部が貫通部を通じて流動コア層と連続して形成しているか否かを確認する。流動コア層に含まれる不連続繊維を確認できる場合、繊維配向を観察することで連続、または不連続を判断することができる。連続している場合を合格、不連続の場合を不合格とする。

【0089】

（材料例１）ＰＡＮ系炭素繊維束
ポリアクリロニトリルを主成分とする重合体から紡糸、焼成処理を行い、総フィラメント数１２０００本の炭素繊維連続束を得た。該炭素繊維連続束に浸漬法によりサイジング剤を付与し、１２０℃の温度の加熱空気中で乾燥しＰＡＮ系炭素繊維束を得た。このＰＡＮ系炭素繊維束の特性は次の通りであった。

【0090】

単繊維径：７μｍ
単位長さ当たりの質量：０．８３ｇ／ｍ
比重：１．８ｇ／ｃｍ^３
引張強度：４．０ＧＰａ
引張弾性率：２３５ＧＰａ
サイジング種類：ポリオキシエチレンオレイルエーテル
サイジング付着量：２質量％

【0091】

（材料例２）エポキシ樹脂
エポキシ樹脂（ベースレジン：ジシアンジアミド／ジクロロフェニルメチルウレア硬化系エポキシ樹脂）

【0092】

（材料例３）無変性ポリプロピレン
無変性ポリプロピレン（プライムポリマー（株）社製、“プライムポリプロ”（登録商標）Ｊ１０５Ｇ、融点１６０℃）

【0093】

（材料例４）酸変性ポリプロピレン
酸変性ポリプロピレン（三井化学（株）社製、“アドマー”（登録商標）ＱＥ５１０、融点１６０℃）

【0094】

（材料例５）エポキシ樹脂フィルムの調整
材料例２のエポキシ樹脂を、ナイフコーターを用いて離型紙上に塗布してエポキシ樹脂フィルムを得た。

【0095】

（材料例６）ポリプロピレンフィルムの調整
材料例３の無変性ポリプロピレンを９０質量％と、材料例４の酸変性ポリプロピレンを１０質量％用意し、これらをドライブレンドした。このドライブレンド品を二軸押出機のホッパーから投入し、押出機にて溶融混練した後、５００ｍｍ幅のＴ字ダイから押出した。その後、６０℃のチルロールで引き取ることによって冷却固化させ、ポリプロピレンフィルムを得た。

【0096】

（材料例７）チョップド炭素繊維束の調整
カートリッジカッターを用いて、材料例１のＰＡＮ系炭素繊維束をカットし、繊維長９ｍｍのチョップド炭素繊維束を得た。

【0097】

（材料例８）ミルド炭素繊維の調整
材料例１で得たＰＡＮ系炭素繊維束を短繊維化し、数平均繊維長１．０ｍｍのミルド炭素繊維を得た。

【0098】

（材料例９）チョップドガラス繊維束
チョップドガラス繊維束（日東紡社製、商品名ＣＳ１３Ｇ−８７４、単繊維径：１０μｍ、比重：２．５ｇ／ｃｍ^３、繊維長：１３ｍｍ（カタログ値））

【0099】

（材料例１０）ガラス繊維マットの調整
界面活性剤（和光純薬工業（株）社製、「ｎ−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム」（製品名））の１．５ｗｔ％水溶液１００リットルを攪拌し、予め泡立てた分散液を作製した。この分散液に、材料例９で得られたチョップドガラス繊維束を投入し、１０分間撹拌した後、長さ５００ｍｍ×幅５００ｍｍの抄紙面を有する抄紙機に流し込み、吸引により脱水後、１５０℃の温度で２時間乾燥し、ガラス繊維からなるガラス繊維マットを得た。

【0100】

（材料例１１）一方向炭素繊維強化シートＡ
材料例１で得られたＰＡＮ系炭素繊維束をシート状に一方向に配列した後、材料例５で得られたエポキシ樹脂フィルム２枚をシート状の炭素繊維束の両面から重ね、加熱加圧により樹脂を含浸させた、炭素繊維とエポキシ樹脂からなる長さ５００ｍｍ、幅５００ｍｍ、厚み０．１５ｍｍ、繊維質量含有率が７０質量％の一方向炭素繊維強化シートＡを作製し、成形材料Ｓ−１とした。以下の成形材料を含め、成形材料組成及び特性の一覧を表１に示す。

【0101】

【表1】

【0102】

（材料例１２）一方向炭素繊維強化シートＢ
材料例１で得られたＰＡＮ系炭素繊維束をシート状に一方向に配列した後、材料例６で得られたポリプロピレンフィルム２枚をシート状の炭素繊維束の両面から重ね、加熱加圧により樹脂を含浸させ、冷却プレスすることで炭素繊維束とポリプロピレンからなる長さ５００ｍｍ、幅５００ｍｍ、厚み０．１ｍｍ、繊維質量含有率が５５質量％の一方向炭素繊維強化シートＢを作製し、成形材料Ｓ−２とした。

【0103】

（材料例１３）織物炭素繊維強化シート
材料例１で得られたＰＡＮ系炭素繊維束をシート状に平織した後、材料例５で得られたエポキシ樹脂フィルム２枚をシート状の炭素繊維束の両面から重ね、加熱加圧により樹脂を含浸させ、炭素繊維とエポキシ樹脂からなる長さ５００ｍｍ、幅５００ｍｍ、厚み０．３ｍｍ、繊維質量含有率が５５質量％の織物炭素繊維強化シートを作製し、成形材料Ｓ−３とした。

【0104】

（材料例１４）ＳＭＣシート
金属製のツール板の上に離型シート（テフロン（登録商標）、厚さ１ｍｍ）を配置し、さらに材料例５で得られたエポキシ樹脂フィルムを上に配置した。該エポキシフィルムの上に材料例７のチョップド炭素繊維束をランダムに散りばめ、チョップド炭素繊維束がランダム方向に分布していることを目視で確認した。さらに、その上に材料例５で得られたエポキシ樹脂フィルム、離型シート、ツール板の順番で配置した。次に、加熱加圧により樹脂を含浸させ、炭素繊維とエポキシ樹脂からなる長さ５００ｍｍ、幅５００ｍｍ、厚み０．３ｍｍ、繊維質量含有量が５０質量％のＳＭＣシートを作製し、成形材料Ｓ−４とした。

【0105】

（材料例１５）アルミニウム箔
アルミニウム箔（（株）ＵＡＣＪ製箔社製、１５０μｍ厚）を成形材料Ｓ−５とした。

【0106】

（材料例１６）短繊維強化樹脂シートＡ
材料例２のエポキシ樹脂と材料例８で得たミルド炭素繊維を混ぜ合わせた後、シート状に調整し、厚み０．２ｍｍの短繊維強化樹脂シートＡを作製し、成形材料Ｋ−６とした。

【0107】

（材料例１７）短繊維強化樹脂シートＢ
材料例６と同様にして、材料例３の無変性ポリプロピレン樹脂を９０質量％と、材料例４の酸変性ポリプロピレン樹脂を１０質量％用意し、これらをドライブレンドした。このドライブレンド品を二軸押出機のホッパーから投入し、押出機にて溶融混練した後、該押出機のサイドフィーダーから材料例７で得られたチョッブド炭素繊維束を投入し、さらに混練した。５００ｍｍ幅のＴ字ダイから押出した。その後、６０℃のチルロールで引き取ることによって冷却固化させ、厚み０．２ｍｍの短繊維強化樹脂シートＢを作製し、成形材料Ｋ−７とした。

【0108】

（材料例１８）短繊維強化樹脂シートＣ
材料例１０で得られたガラス繊維マットを材料例５で得られたエポキシ樹脂フィルムで挟み、加熱加圧により樹脂を含浸させた、ガラス繊維とエポキシ樹脂からなる長さ５００ｍｍ、幅５００ｍｍ、厚み０．３ｍｍ、繊維質量含有率が５５質量％の短繊維強化樹脂シートＣを作製し、成形材料Ｓ−８とした。

【0109】

（材料例１９）ポリプロピレンシート
材料例６と同様にして、長さ５００ｍｍ、幅５００ｍｍ、厚み０．２ｍｍのポリプロピレンシートを作製し、成形材料Ｋ−９とした。

【0110】

（材料例２０）短繊維強化樹脂シートＤ
材料例１８と同様にして、材料例１０と材料例６の材料を用いて、ガラス繊維とポリプロピレン樹脂からなる長さ５００ｍｍ、幅５００ｍｍ、厚み０．３ｍｍ、繊維質量含有率が６０質量％の短繊維強化樹脂シートＤを作製し、成形材料Ｓ−１０とした。

【0111】

（材料例２１）短繊維強化樹脂シートＥ
材料例１８と同様にして、材料例１０と材料例５の材料を用いて、ガラス繊維とエポキシ樹脂からなる長さ５００ｍｍ、幅５００ｍｍ、厚み０．２ｍｍ、繊維質量含有率が３５質量％の短繊維強化樹脂シートＥを作製し、成形材料Ｋ−１１とした。

【0112】

（材料例２２）
図１２に、面板と一文字の立設部であるリブからなる形状を有した成形体を得るための、対向する一対の金型２０の斜視図を示す。下金型２１の上金型２２と対向する面に凹部２４が設けられ、さらにその内部には立設部８を形成するための溝部２３が形成されている。また、上金型２２の下金型２１と対向する面には、サンドイッチ構造体１（またはサンドイッチ前駆体）を加圧するための凸部２５が設けられている。下金型２１に設けられた溝部２３や凹部２４の位置関係を図１３に示す。また、上金型２２に設けられた凸部２５の位置関係を図１４に示す。なお、図中のＷ、Ｈは、それぞれの長さや深さを示す。具体的な寸法は以下のとおりである。

【0113】

・図１３：Ｗ１；３０ｍｍ、Ｗ２；１８５ｍｍ、Ｗ３；１８５ｍｍ、Ｗ４；４００ｍｍ、Ｗ５；５００ｍｍ、Ｗ６；２ｍｍ、Ｗ７；２００ｍｍ、Ｗ８；３００ｍｍ、Ｈ１；１０ｍｍ、Ｈ３；１０ｍｍ、Ｈ４；１２０ｍｍ

【0114】

・図１４：Ｗ９；３９９．８ｍｍ、Ｗ１０；５００ｍｍ、Ｗ１１；１９９．８ｍｍ、Ｗ１２；３００ｍｍ、Ｈ５；９ｍｍ、Ｈ６；１５０ｍｍ

【0115】

（材料例２３）
図１５に、面板と一文字の近接した２つの立設部であるリブからなる形状を有した成形体を得るための、対向する一対の金型２０の斜視図を示す。下金型２１の上金型２２と対向する面に凹部２４が設けられ、さらにその内部には立設部８を形成するための溝部２３が形成されている。また、上金型２２の下金型２１と対向する面には、サンドイッチ構造体１（またはサンドイッチ前駆体）を加圧するための凸部２５が設けられている。下金型２１に設けられた溝部２３や凹部２４の位置関係を図１６に示す。また、上金型２２に設けられた凸部２５の位置関係は材料例２２の凸金型と同じ形状寸法である。なお、図中のＷ、Ｈは、それぞれの長さや深さを示す。具体的な寸法は以下のとおりである。

【0116】

・図１６：Ｗ１；３０ｍｍ、Ｗ２；１８５ｍｍ、Ｗ３；１８５ｍｍ、Ｗ４；４００ｍｍ、Ｗ５；５００ｍｍ、Ｗ６；２ｍｍ、Ｗ７；２００ｍｍ、Ｗ８；３００ｍｍ、Ｗ９；６ｍｍ、Ｈ１；１０ｍｍ、Ｈ３；１０ｍｍ、Ｈ４；１２０ｍｍ

【0117】

（実施例１）
材料例１１に示す成形材料Ｓ−１をスキン層（貫通部あり：成形材料Ｓ−１−１、貫通部なし：成形材料Ｓ−１−２）、材料例１６に示す成形材料Ｋ−６をコア層として、以下の寸法に裁断した。ここで、成形材料Ｓ−１−１に形成した貫通部は、図１７に示す寸法形状とした。

【0118】

成形材料Ｓ−１−１（貫通部あり）：Ｗ１３；４００ｍｍ、Ｗ１４；２００ｍｍ、Ｗ１５；５０ｍｍ、Ｗ１６；１５ｍｍ

【0119】

成形材料Ｓ−１−２（貫通部なし）、成形材料Ｋ−６（貫通部なし）：Ｗ１３；４００ｍｍ、Ｗ１４；２００ｍｍ

【0120】

次に、［成形材料Ｓ−１−２（０°）／成形材料Ｓ−１−２（９０°）／成形材料Ｋ−６／成形材料Ｋ−６／成形材料Ｋ−６／成形材料Ｓ−１−１（９０°）／成形材料Ｓ−１−１（０°）］の順序で成形材料を積層し、サンドイッチ前駆体を得た。括弧内は強化繊維の配向角度を示す。

【0121】

材料例２２に示す成形金型を準備し、金型温度を１５０℃に温調した。用意したサンドイッチ前駆体を下金型の凹部の中に、成形材料Ｓ−１−１が下向きになるように配置し、成形材料Ｓ−１−１の貫通部が下金型の溝部の位置に配置していることを確認した。その後、上金型を降下させ、面圧１ＭＰａで２分間加圧し、各成形材料を一体化させてサンドイッチ構造体とした。さらに面圧１５ＭＰａに昇圧し６分間加圧した後、上金型を上昇させ、成形体を得た。

【0122】

得られた成形体の面板部にかすれ状の跡、穴あきは無く、優れた表面外観であった。また、成形材料Ｓ−１−１の貫通部の領域内に形成した立設部へは材料が完全に充填しており、樹脂リッチ部、かすれは見られなかった。さらに、立設部は貫通部を通じて流動コア層と連続して形成していた。評価結果は表２に記載した。

【0123】

【表2】

【0124】

（比較例１）
表３に示す成形材料を用いて実施例１と同様にしてサンドイッチ前駆体を得た後、実施例１と同じ材料例２２の成形金型を１５０℃に温調し、実施例１と同様の条件にてサンドイッチ前駆体を下金型の凹部に配置した後、上金型を降下させ、プレス成形することで成形体を得た。

【0125】

面板部の外観品位は良好であった。しかし、スキン層に貫通部を施していなかったため、スキン層の樹脂が立設部の一部に流入するが、立設部の１０％程度しか充填していなかった。また、樹脂のみが充填しているため立設部は低強度であった。評価結果は表３に記載した。

【0126】

【表3】

【0127】

（実施例２）
表２に示す成形材料を用いた。まず、４００ｍｍ×２００ｍｍに裁断した成形材料Ｓ−２を［成形材料Ｓ−２（０°）／成形材料Ｓ−２（９０°）／成形材料Ｓ−２（０°）］の順序で積層し、プレス成形機を用いて加熱と冷却の間欠プレスをすることで交互積層した積層板として、交互積層板Ｓ−２−２（貫通部なし）を得た。実施例１と同様にして、表２に示す寸法の貫通部を設けた交互積層板Ｓ−２−２を交互積層板Ｓ−２−１（貫通部あり）とした。次に、表２の寸法に裁断した成形材料Ｋ−６を用いて、実施例１と同様にして表２に示す順序で、図１８に示すように成形材料を積層し、サンドイッチ前駆体を得た。

【0128】

実施例１と同じ材料例２２の成形金型を１５５℃に温調し、実施例１と同様にサンドイッチ前駆体を下金型の凹部に配置した後、上金型を降下させ、面圧１５ＭＰａで７分間加圧して成形体を成形した。得られた成形体の評価は表２に示すとおり、良好なものであった。

【0129】

（実施例３）
表２に示す成形材料を用いて実施例１と同様にしてサンドイッチ前駆体を得た後、実施例１と同じ材料例２２の成形金型を１５０℃に温調し、実施例１と同様にサンドイッチ前駆体を下金型の凹部に配置した後、上金型を降下させ、プレス成形することで成形体を得た。得られた成形体の評価は表２に示すとおり、良好なものであった。

【0130】

（実施例４）
表２に示す成形材料を用いて実施例１と同様にしてサンドイッチ前駆体を得た後、実施例１と同じ材料例２２の成形金型を１５０℃に温調し、実施例１と同様にサンドイッチ前駆体を下金型の凹部に配置した後、上金型を降下させ、プレス成形することで成形体を得た。得られた成形体の評価は表２に示すとおり、良好なものであった。

【0131】

（実施例５）
表２に示す成形材料を用いて、成形材料Ｓ−５をスキン層（貫通部あり：成形材料Ｓ−５−１、貫通部なし：成形材料Ｓ−５−２）、成形材料Ｋ−６をコア層として、以下の寸法に裁断した。ここで、成形材料Ｓ−１−１に形成した貫通部は、図１７に示す寸法形状とした。

【0132】

成形材料Ｓ−５−１（貫通部あり）：Ｗ１３；４００ｍｍ、Ｗ１４；２００ｍｍ、Ｗ１５；５０ｍｍ、Ｗ１６；２０ｍｍ

【0133】

成形材料Ｓ−５−２（貫通部なし）、成形材料Ｋ−６（貫通部なし）：Ｗ１３；４００ｍｍ、Ｗ１４；２００ｍｍ

【0134】

次に、表２に示す積層構成で実施例１と同様にしてサンドイッチ前駆体を得た後、材料例２３の成形金型を１５０℃に温調し、サンドイッチ前駆体を下金型の凹部の中に、成形材料Ｓ−５−１（貫通部あり）が下向きになるように配置し、成形材料Ｓ−５−１の貫通部の領域が下金型の２つの溝部の全体を覆う位置に配置していることを確認した。その後、上金型を降下させ、面圧１ＭＰａで２分間加圧し、各成形材料を一体化させてサンドイッチ構造体とした。さらに面圧１５ＭＰａに昇圧し６分間加圧した後、上金型を上昇させ、成形体を得た。得られた成形体の面板部にかすれ状の跡、穴あきは無く、優れた表面外観であった。また、成形材料Ｓ−５−１の貫通部の領域内に形成した２つの立設部へは材料が完全に充填しており、樹脂リッチ部、かすれは見られなかった。さらに、２つの立設部はいずれも貫通部を通じて流動コア層と連続して形成していた。得られた成形体の評価は表２に示すとおり、良好なものであった。

【0135】

（実施例６）
表２に示す成形材料を用いた。貫通部の面積を小さくした以外は実施例１と同様にして、サンドイッチ前駆体を得た後、実施例１と同じ材料例２２の成形金型を１５０℃に温調し、実施例１と同様にサンドイッチ前駆体を下金型の凹部に配置した後、上金型を降下させ、プレス成形することで成形体を得た。

【0136】

得られた成形体の面板部にかすれ状の跡、穴あきは無く、優れた表面外観であった。また、立設部には材料が完全に充填していたが、立設部の根元部９に樹脂リッチ部が見られた。樹脂リッチ部の周辺の様子を図１９に示す。立設部の根元部９において、樹脂リッチ部２６はスキン層２の領域のみで確認でき、貫通部４の領域には確認できなかった。これは、加圧時にスキン層２に含まれるエポキシ樹脂が金型の溝部２３にしみ出ることで樹脂リッチ部を形成した後、貫通部４を通じてスキン層２側の溝部２３に流動コア層（成形材料Ｋ−６）が流入することで、材料が完全に充填した立設部を形成したと考える。立設部の根元部が樹脂リッチである立設部は低強度になるため、溝部２３に繊維とともに流入できない流動性の悪い材料をスキン層に用いる場合は、溝部２３よりも貫通部の面積を広く設計することが好ましい。評価結果は表２に記載した。

【0137】

（比較例２）
表３に示す成形材料を用いて実施例１と同様にして、サンドイッチ前駆体を得た後、材料例２２の成形金型を２００℃に温調し、サンドイッチ前駆体を下金型の凹部に配置した後、上金型を降下させ、面圧１ＭＰａで２分間加圧した。さらに面圧１５ＭＰａに昇圧し６分間加圧した後、上下の金型に冷却水を流し冷却した。金型温度が８０℃以下であることを確認した後、上金型を上昇させ成形体を得た。

【0138】

得られた成形体の面板部にかすれ状の跡、穴あきは無く、優れた表面外観であった。また、スキン層に貫通部を施していないものの、立設部には材料が完全に充填しており、樹脂リッチ部、かすれは見られなかった。なお、立設部の根元９の一部にガラス繊維が確認でき、また立設部のほぼ全域には炭素繊維が確認できた。得られた成形体の断面観察から、流動コア層である成形材料Ｋ−７はスキン層の成形材料Ｓ−１０を突き破ることで溝部２３に流入し、流動コア層と立設部は連続して形成していることを確認した。評価結果は表３に記載した。

【0139】

（比較例３）
表３に示す成形材料を用いて実施例１と同様にしてサンドイッチ前駆体を得た後、実施例１と同じ材料例２２の成形金型を１５０℃に温調し、実施例１と同様の条件にてサンドイッチ前駆体を下金型の凹部に配置した後、上金型を降下させ、プレス成形することで成形体を得た。

【0140】

面板部の外観品位は良好であった。しかし、スキン層に貫通部を施していなかったため、スキン層の樹脂が立設部の一部に流入するが、立設部の６０％程度しか充填しておらず、さらにほとんどが樹脂のみで形成されており、低強度であった。スキン層と流動コア層を構成するマトリックス樹脂は熱硬化性樹脂のため、比較例２の熱可塑性樹脂と比較して樹脂粘度が低く、同様な成形をした場合、樹脂粘度が低い熱硬化性樹脂では樹脂が流動することで不連続繊維を押し運ぶ力が十分に得られず、立設部には成形材料からしみ出した熱硬化性樹脂のみが流入したものと推測する。評価結果は表３に記載した。

【0141】

（実施例７）
表２に示す成形材料を用いた。貫通部の面積を小さくした以外は実施例４と同様にして、サンドイッチ前駆体を得た後、実施例４と同じ材料例２２の成形金型を１５０℃に温調し、実施例４と同様にサンドイッチ前駆体を下金型の凹部に配置した後、上金型を降下させ、プレス成形することで成形体を得た。

【0142】

得られた成形体の面板部にかすれ状の跡、穴あきは無く、優れた表面外観であった。また、立設部には材料が完全に充填していた。しかし、立設部の根元部９の一部に樹脂リッチ部が見られた。樹脂リッチ部はスキン層２の領域のみで確認でき、貫通部４の領域には確認できなかった。評価結果は表２に記載した。

【0143】

（比較例４）
表３に示す成形材料を用いた。貫通部を設けない以外は実施例７と同様にして、サンドイッチ前駆体を得た後、実施例７と同じ材料例２２の成形金型を１５０℃に温調し、実施例７と同様にサンドイッチ前駆体を下金型の凹部に配置した後、上金型を降下させ、プレス成形することで成形体を得た。

【0144】

得られた成形体の面板部にかすれ状の跡、穴あきは無く、優れた表面外観であった。しかし、スキン層に貫通部を施していなかったため、流動コア層である成形材料Ｋ−６とスキン層とが立設部の一部に流入するが、立設部の５０％程度しか充填していなかった。評価結果は表３に記載した。

【0145】

（実施例８）
表２に示す成形材料を用いた。コア層に軽量コア層として成形材料Ｋ−９を用いて、流動コア層である成形材料Ｋ−６以外の層に貫通部を施した以外は実施例３と同様にして、サンドイッチ前駆体を得た後、実施例３と同じ材料例２２の成形金型を１５０℃に温調し、実施例３と同様にサンドイッチ前駆体を下金型の凹部に配置した後、上金型を降下させ、プレス成形することで成形体を得た。

【0146】

得られた成形体の評価は表２に示すとおり、良好なものであった。また、実施例３と比較して成形体の密度は小さかった。

【0147】

（実施例９）
表２に示す成形材料を用いた。スキン層に実施例１で作製した成形材料Ｓ−１−１（貫通部あり）を、コア層に成形材料Ｋ−１１を用いた。成形材料Ｋ−１１は図１７に示す形状で以下の寸法に裁断した。
成形材料Ｋ−１１（貫通部なし）：Ｗ１３；４００ｍｍ、Ｗ１４；２００ｍｍ

【0148】

次に、成形材料Ｓ−１−１に設けた貫通部が全て厚み方向に重なるように積層し、表２に示す積層構成で実施例１と同様にしてサンドイッチ前駆体を得た。次に、実施例１と同様にして１５０℃に温調した材料例２２の成形金型にサンドイッチ前駆体を下金型の凹部に配置した後、上金型を降下させ、プレス成形することで成形体を得た。

【0149】

得られた成形体の面板部にかすれ状の跡、穴あきは無く、優れた表面外観であった。また、成形材料Ｓ−１−１の貫通部の領域内に形成した立設部へは材料が完全に充填しており、樹脂リッチ部、かすれは見られなかった。さらに、立設部は貫通部を通じて流動コア層と連続して形成していた。ここで、含有する炭素繊維の影響により成形材料Ｓ−１−１は電波遮蔽性を有するが、成形材料Ｓ−１−１に設けた貫通部内の領域は厚み方向に電波透過性を有する成形材料Ｋ−１１しか存在しないため、電波透過エリアとなる。評価結果は表２に記載した。

【0150】

（実施例１０）
表２に示す成形材料を用いて実施例１と同様にして得たサンドイッチ前駆体を金属板で挟んだ状態で、１７０℃に温調した加熱プレス機の下盤面に配置した後、上盤面を降下させ、面圧１ＭＰａで６分間加熱し、スキン層に用いた成形材料Ｓ−１のエポキシ樹脂が硬化し、コア層に用いた成形材料Ｋ−７のポリプロピレン樹脂が溶融し、さらに各成形材料を一体化したサンドイッチ構造体を得た。次いで、金型温度を８０℃に温調した材料例２２の成形金型にサンドイッチ構造体を速やかに搬送し、下金型の凹部に配置した。上金型を降下させ、面圧１５ＭＰａで１分間加圧した後、上金型を上昇させ成形体を得た。

【0151】

得られた成形体の面板部にかすれ状の跡、穴あきは無く、優れた表面外観であった。また、成形材料Ｓ−１−１の貫通部の領域内に形成した立設部へは材料が完全に充填しており、樹脂リッチ部、かすれは見られなかった。さらに、立設部は貫通部を通じて流動コア層と連続して形成していた。評価結果は表２に記載した。

【産業上の利用可能性】

【0152】

本発明により得られる成形体は、自動車内外装、電気・電子機器筐体、自転車、スポーツ用品用構造材、航空機内装材、輸送用箱体等に有効に使用できる。

【符号の説明】

【0153】

１ サンドイッチ構造体
２ スキン層
３ コア層
４ 貫通部
５ 一方向繊維強化樹脂層
７ 成形体
８ 立設部
９ 立設部の根元部
２０ 一対の金型
２１ 下金型
２２ 上金型
２３ 溝部
２４ 凹部
２５ 凸部
２６ 樹脂リッチ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】