(57)【要約】  複合成形体１は、第１樹脂および第１繊維を含み密度が高い第１の領域２と、第２繊維と第２樹脂とを含み第１の領域２よりも相対的に密度が低い第２の領域３と、を有している。また、複合成形体１が平面視されたとき、第２の領域３は規則的に（例えばハニカム構造となるように）配置されており、第２の領域３の面積率は２０〜９０％である。また、第１繊維の平均長さは、１ｍｍ以上であるのが好ましい。
2018056243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂と繊維とを含む複合成形体であって、
第１の領域と、前記第１の領域よりも密度が低い第２の領域と、を含み、
平面視において、前記第２の領域が規則的に配置されており、
前記第２の領域の面積率が２０〜９０％であることを特徴とする複合成形体。
【請求項２】
前記第１の領域は、第１樹脂を含み、
前記第２の領域は、前記第１樹脂とは異なる第２樹脂を含む請求項１に記載の複合成形体。
【請求項３】
前記第１樹脂は、熱可塑性樹脂を含む請求項２に記載の複合成形体。
【請求項４】
前記第１の領域は、第１繊維を含み、
前記第２の領域は、前記第１繊維とは異なる第２繊維を含む請求項１ないし３のいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項５】
前記第１繊維の平均長さは、１ｍｍ以上である請求項４に記載の複合成形体。
【請求項６】
前記第１繊維は、無機繊維である請求項４または５に記載の複合成形体。
【請求項７】
前記第１の領域を介して互いに離間している複数の前記第２の領域を含み、
前記第２の領域の形状は、それぞれ六角形である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項８】
第１樹脂と第１繊維とを含む第１分散液を抄造することにより、中空になっている中空領域と、中実になっている中実領域と、を含み、平面視において前記中空領域が規則的に配置されてなる第１中間体を得る工程と、
第２樹脂と第２繊維とを含む第２分散液を前記中空領域に供給しつつ前記第２分散液を抄造することにより、第２中間体を得る工程と、
前記第１中間体および前記第２中間体を加圧成形することにより、複合成形体を得る工程と、
を有することを特徴とする複合成形体の製造方法。
【請求項９】
第１樹脂と第１繊維とを含む第１分散液を抄造することにより、中空になっている中空領域と、中実になっている中実領域と、を含み、平面視において前記中空領域が規則的に配置されてなる第１中間体を得る工程と、
第２樹脂と第２繊維とを含む第２分散液を抄造することにより、第２中間体を得る工程と、
前記第１中間体の前記中空領域に前記第２中間体を配置する工程と、
前記第１中間体および前記第２中間体を加圧成形することにより、複合成形体を得る工程と、
を有することを特徴とする複合成形体の製造方法。
【請求項１０】
前記第１中間体および前記第２中間体の少なくとも一方は、仮中間体を切断することによって形成されたものである請求項９に記載の複合成形体の製造方法。
【請求項１１】
前記中空領域に対応する遮蔽部を備えるマスクを介して前記第１分散液を抄造する請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の複合成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合成形体および複合成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば航空機や自動車等に用いられる構造材料は、さらなる軽量化が求められている。軽量化によって航空機や自動車の燃料消費量を抑えることができる。【０００３】
このような構造材料として、例えば、ガラス繊維等の強化繊維と、ポリプロピレン等の樹脂と、を混合させてなる繊維強化樹脂が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の繊維強化樹脂では、繊維が３次元のあらゆる方向を向いて相互に絡まっている。これにより、繊維強化樹脂の補強が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０１６５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、構造材料のさらなる軽量化の要請は強い。このため、繊維強化樹脂の密度をさらに低下させることが求められている。【０００６】
しかしながら、繊維強化樹脂の密度を低下させた場合、繊維強化樹脂の機械的強度が低下する。その結果、繊維強化樹脂は、構造材料としての役割を果たせなくなるおそれがある。【０００７】
本発明の目的は、軽量化と高い機械的強度とを両立させた複合成形体、および、前記複合成形体を効率よく製造可能な複合成形体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記（１）〜（１１）の本発明により達成される。
（１）  樹脂と繊維とを含む複合成形体であって、
第１の領域と、前記第１の領域よりも密度が低い第２の領域と、を含み、
平面視において前記第２の領域が規則的に配置されており、
前記第２の領域の面積率が２０〜９０％であることを特徴とする複合成形体。【０００９】
（２）  前記第１の領域は、第１樹脂を含み、
前記第２の領域は、前記第１樹脂とは異なる第２樹脂を含む上記（１）に記載の複合成形体。
（３）  前記第１樹脂は、熱可塑性樹脂を含む上記（２）に記載の複合成形体。【００１０】
（４）  前記第１の領域は、第１繊維を含み、
前記第２の領域は、前記第１繊維とは異なる第２繊維を含む上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の複合成形体。【００１１】
（５）  前記第１繊維の平均長さは、１ｍｍ以上である上記（４）に記載の複合成形体。【００１２】
（６）  前記第１繊維は、無機繊維である上記（４）または（５）に記載の複合成形体。【００１３】
（７）  前記第１の領域を介して互いに離間している複数の前記第２の領域を含み、
前記第２の領域の形状は、それぞれ六角形である上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の複合成形体。【００１４】
（８）  第１樹脂と第１繊維とを含む第１分散液を抄造することにより、中空になっている中空領域と、中実になっている中実領域と、を含み、平面視において前記中空領域が規則的に配置されてなる第１中間体を得る工程と、
第２樹脂と第２繊維とを含む第２分散液を前記中空領域に供給しつつ前記第２分散液を抄造することにより、第２中間体を得る工程と、
前記第１中間体および前記第２中間体を加圧成形することにより、複合成形体を得る工程と、
を有することを特徴とする複合成形体の製造方法。【００１５】
（９）  第１樹脂と第１繊維とを含む第１分散液を抄造することにより、中空になっている中空領域と、中実になっている中実領域と、を含み、平面視において前記中空領域が規則的に配置されてなる第１中間体を得る工程と、
第２樹脂と第２繊維とを含む第２分散液を抄造することにより、第２中間体を得る工程と、
前記第１中間体の前記中空領域に前記第２中間体を配置する工程と、
前記第１中間体および前記第２中間体を加圧成形することにより、複合成形体を得る工程と、
を有することを特徴とする複合成形体の製造方法。【００１６】
（１０）  前記第１中間体および前記第２中間体の少なくとも一方は、仮中間体を切断することによって形成されたものである上記（９）に記載の複合成形体の製造方法。【００１７】
（１１）  前記中空領域に対応する遮蔽部を備えるマスクを介して前記第１分散液を抄造する上記（８）ないし（１０）のいずれかに記載の複合成形体の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、軽量化と高い機械的強度とを両立させた複合成形体が得られる。
また、本発明によれば、上記複合成形体を効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の複合成形体の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す複合成形体の平面図および断面図である。
【図３】図３は、図２に示す複合成形体の一点鎖線Ｂで囲まれた部分を模式的に示す部分拡大図である。
【図４】図４は、図１に示す複合成形体を製造する方法（本発明の複合成形体の製造方法の第１実施形態）を説明するための図である。
【図５】図５は、図１に示す複合成形体を製造する方法（本発明の複合成形体の製造方法の第１実施形態）を説明するための図である。
【図６】図６は、図１に示す複合成形体を製造する方法（本発明の複合成形体の製造方法の第１実施形態）を説明するための図である。
【図７】図７は、図１に示す複合成形体を製造する方法（本発明の複合成形体の製造方法の第１実施形態）を説明するための図である。
【図８】図８は、図７（ｂ）の一点鎖線Ｃで囲まれた部分の部分拡大図である。
【図９】図９は、図１に示す複合成形体を製造する方法（本発明の複合成形体の製造方法の第２実施形態）を説明するための図である。
【図１０】図１０は、図１に示す複合成形体を製造する方法（本発明の複合成形体の製造方法の第２実施形態）を説明するための図である。
【図１１】図１１は、図１に示す複合成形体を製造する方法（本発明の複合成形体の製造方法の第２実施形態）を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の複合成形体および複合成形体の製造方法について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
＜複合成形体＞
まず、本発明の複合成形体の実施形態について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の複合成形体の実施形態を示す斜視図であり、図２は、図１に示す複合成形体の平面図および断面図であり、図３は、図２に示す複合成形体の一点鎖線Ｂで囲まれた部分を模式的に示す部分拡大図である。
【００２３】
図１〜図３に示す複合成形体１は、シート状をなしており、複合成形体１の主面の平面視形状は、図２（ａ）に示すように、長方形である。
【００２４】
このような複合成形体１は、密度が高い高密度領域（第１の領域）２と、第１の領域２よりも相対的に密度が低い低密度領域（第２の領域）３と、を含んでいる。これらの第１の領域２および第２の領域３は、特に限定されないが、それぞれその厚さ方向において同じ構造になっている。なお、図１、２では、第１の領域２に対して相対的に密なドットを付し、第２の領域３に対して相対的に疎なドットを付している。
【００２５】
本実施形態に係る第１の領域２は、第１樹脂２１および第１繊維２２を含んでいる。また、本実施形態に係る第２の領域３は、第２樹脂３１および第２繊維３２を含んでいる。
【００２６】
また、本実施形態に係る複合成形体１は、平面視において、第２の領域３が規則的に配置されている。このように第２の領域３が規則的に配置されていることにより、複合成形体１の全体において、第１の領域２と第２の領域３とをいずれか一方が偏在することなく分布させることになる。そして、複合成形体１における第２の領域３の面積率（平面視において、複合成形体１の主面の面積に対する第２の領域３の面積の割合）は２０〜９０％である。
【００２７】
このような複合成形体１では、第２の領域３が所定の面積率で均一に含まれているため、その分、全体の比重を低下させることができる。また、第１の領域２も含まれているため、複合成形体１に高い機械的強度が付与される。したがって、複合成形体１では、軽量化と高い機械的強度とが両立している。
【００２８】
以下、複合成形体１の各部について詳述する。
（第１の領域）
まず、第１の領域２について説明する。
【００２９】
第１の領域２は、平面視において、主面の外形が長方形をなしている板状の部材である。この主面の外形は、平面視における複合成形体１の外形と一致する。
【００３０】
また、第１の領域２は、内部に第２の領域３を内包するための複数の貫通孔２５を備えている。この貫通孔２５は、平面視において、それぞれ正六角形をなしており、互いに離間するように規則的に配置されている。
【００３１】
第１の領域２は、前述したように、第１樹脂２１および第１繊維２２を含んでいる。このような第１の領域２は、第１樹脂２１のマトリックスに第１繊維２２が分散することによって複合化され、高い機械的特性を示す。これにより、複合成形体１の機械的特性をより高めることができる。
【００３２】
−第１繊維−
第１繊維２２は、第１の領域２の機械的特性や熱伝導性を高めることに寄与する。
【００３３】
このような第１繊維２２は、例えば、繊維糸または長い繊維束を所定の長さに切断することによって得られる。
【００３４】
第１繊維２２の平均長さは、特に限定されないが、１ｍｍ以上であるのが好ましく、２ｍｍ以上であるのがより好ましく、４ｍｍ以上であるのがさらに好ましい。第１繊維２２の平均長さを前記範囲内に設定することにより、第１の領域２の機械的特性を十分に高めることができる。特に第１樹脂２１の機械的特性が比較的低い場合であっても、第１繊維２２によってそれを十分に補うことができる。その結果、機械的特性が特に良好な第１の領域２が得られる。
【００３５】
第１繊維２２の平均長さの上限値は、特に限定されないが、例えば１００ｍｍ以下であるのが好ましく、５０ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、第１の領域２を製造するにあたって第１繊維２２を分散媒に分散させるとき、その分散性が良好になる。その結果、均質な構造の成形体が得られるため、最終的に機械的特性に優れた第１の領域２が得られる。
【００３６】
なお、第１繊維２２の平均長さは、次のように測定される。第１の領域２の第１樹脂２１を溶解する等して取り出された任意の１００本以上の第１繊維２２について、それらの長さを測定する。得られた長さの測定値を平均した値を第１繊維２２の平均長さとする。
【００３７】
一方、第１繊維２２の平均径は、特に限定されないが、１〜１００μｍ程度であるのが好ましく、５〜８０μｍ程度であるのがより好ましい。第１繊維２２の平均径を前記範囲内に設定することにより、第１の領域２の機械的特性を高めつつ、第１の領域２を製造するときの成形性を高めることができる。
【００３８】
なお、第１繊維２２の平均径は、次のように測定される。第１の領域２の第１樹脂２１を溶解する等して取り出された任意の１００本以上の第１繊維２２について、それらの径を測定する。得られた径の測定値を平均した値を第１繊維２２の平均径とする。
【００３９】
また、第１繊維２２の径に対する長さの比（長さ／径）は、１０以上であるのが好ましく、１００以上であるのがより好ましい。これにより、第１繊維２２が上記のような効果をより確実に発揮する。
【００４０】
このような第１繊維２２としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アルミニウム繊維、銅繊維、ステンレス鋼繊維、黄銅繊維、チタン繊維、鋼繊維、リン青銅繊維のような金属繊維、綿繊維、絹繊維、木質繊維のような天然繊維、アルミナ繊維のようなセラミック繊維、全芳香族ポリアミド（アラミド）、全芳香族ポリエステル、全芳香族ポリエステルアミド、全芳香族ポリエーテル、全芳香族ポリカーボネート、全芳香族ポリアゾメチン、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリ（パラ−フェニレンベンゾビスチアゾール）（ＰＢＺＴ）、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ（パラ−フェニレン−２，６−ベンゾビスオキサゾール）（ＰＢＯ）のような有機繊維等が挙げられ、これらのうちの１種、または、少なくとも１種を含むもの（複数種の繊維が混在したもの）が用いられる。
【００４１】
このうち、第１繊維２２としては、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維およびセラミック繊維のような無機繊維が好ましく用いられる。引張強度等の機械的特性に優れている無機繊維を用いることにより、第１の領域２の機械的特性を特に高めることができる。
【００４２】
なお、第１繊維２２には、必要に応じて、カップリング剤処理、界面活性剤処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、プラズマ照射処理等の表面処理が施されていてもよい。
【００４３】
このうち、カップリング剤としては、例えば、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシランのようなアミノ基含有アルコキシシラン、およびそれらの加水分解物等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種を含むものが用いられる。
【００４４】
一方、前述した有機繊維を用いることにより、第１の領域２のさらなる軽量化を図ることができる。また、有機繊維とは言ってもその機械的特性はさまざまであり、無機繊維よりも高い機械的特性を有するものも多い。したがって、有機繊維の最適な選択によって、軽量化と高い機械的特性とを高度に両立させた複合成形体１を実現することが可能である。
【００４５】
第１の領域２における第１繊維２２の含有量は、特に限定されないが、第１樹脂２１の５〜３００体積％程度であるのが好ましく、１０〜１５０体積％程度であるのがより好ましく、２０〜９０体積％程度であるのがさらに好ましい。第１繊維２２の含有量を前記範囲内に設定することにより、第１樹脂２１と第１繊維２２との量的なバランスが最適化される。このため、第１の領域２の機械的特性を特に高めることができる。すなわち、第１繊維２２の含有量が前記下限値を下回ると、第１繊維２２の含有量が相対的に不足するため、第１樹脂２１の組成や第１繊維２２の長さ、構成材料等によっては、第１の領域２の機械的特性が低下するおそれがある。一方、第１繊維２２の含有量が前記上限値を上回ると、第１樹脂２１の含有量が相対的に不足するため、第１樹脂２１の組成や第１繊維２２の長さ、構成材料等によっては、第１の領域２の機械的特性が低下するおそれがある。
【００４６】
なお、図３に示す第１繊維２２の形状は、一例であり、図示したような直線状には限定されず、いかなる形状であってもよい。
【００４７】
また、第１繊維２２は、第１の領域２中においていかなる方向に配向していてもよいが、好ましくは第１の領域２の表面（主面）と平行になるように配向しているのが好ましい。これにより、第１の領域２の表面の引張方向において靭性を高めることができる。また、第１の領域２の表面の耐摩耗性も高くなる。
【００４８】
−第１樹脂−
第１樹脂２１は、第１の領域２に成形性や保形性を付与したり、第１繊維２２同士を結着するバインダーとして機能したりする。したがって、第１樹脂２１としては、このような機能を有するものであれば特に限定されない。例えば、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂、ポリウレタン、ビスマレイミド系樹脂のような熱硬化性樹脂、ポリアミド系樹脂（例えばナイロン等）、熱可塑性ウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリカーボネート、ポリエステル系樹脂（例えば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等）、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、フッ素樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等）、変性ポリフェニレンエーテル、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミドのような熱可塑性樹脂等が挙げられる。なお、第１樹脂２１は、これらのうちの少なくとも１種を含んでいてもよく、２種以上を含んでいてもよい。
【００４９】
第１樹脂２１は、特にフェノール系樹脂、エポキシ系樹脂およびビスマレイミド系樹脂のうちの少なくとも１種を含むことが好ましい。これにより、第１の領域２の機械的特性および耐熱性を特に高めることができる。
【００５０】
フェノール系樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、アリールアルキレン型ノボラック樹脂のようなノボラック型フェノール樹脂、未変性のレゾールフェノール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂等が挙げられる。
【００５１】
これらの中でも、コストおよび成形性の観点から、ノボラック型フェノール樹脂が好ましく用いられる。
【００５２】
フェノール系樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、１０００〜１５０００程度であるのが好ましい。なお、フェノール系樹脂の重量平均分子量が前記下限値を下回ると、第１樹脂２１の粘度が低くなり過ぎて複合成形体１の製造時の第１の領域２の成形が難しくなるおそれがある。一方、フェノール系樹脂の重量平均分子量が前記上限値を上回ると、第１樹脂２１の粘度が高くなり過ぎて、複合成形体１の製造時の第１の領域２の成形性が低下するおそれがある。
【００５３】
フェノール系樹脂の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定されたポリスチレン換算の重量平均分子量として求めることができる。
【００５４】
エポキシ系樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型のようなビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型のようなノボラック型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型、臭素化フェノールノボラック型のような臭素化型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００５５】
これらの中でも、高流動性や成形性等の観点から、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂が好ましく用いられる。
【００５６】
また、比較的分子量の低いビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂がより好ましく用いられる。
【００５７】
さらに、耐熱性の観点から、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂がさらに好ましく用いられ、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン型エポキシ樹脂が特に好ましく用いられる。
【００５８】
ビスマレイミド系樹脂としては、例えば、分子鎖の両末端にマレイミド基を有する樹脂であれば、特に限定されないが、ベンゼン環を有するものが好ましく、下記一般式（１）で表されるものがより好ましく用いられる。
【００５９】
【化１】
2018056243.tif 000003
［式中、Ｒ１〜Ｒ４は、置換基を有していてもよい炭素数１〜４の炭化水素基または水素原子を表す。また、Ｒ５は、２価の有機基を表す。］
【００６０】
ただし、ビスマレイミド系樹脂は、分子鎖の両末端以外にマレイミド基を有していてもよい。
【００６１】
ここで、有機基とは、炭素原子以外の原子を含んでいてもよい炭化水素基であり、炭素原子以外の原子としてはＯ、Ｓ、Ｎ等が挙げられる。
【００６２】
Ｒ５は、好ましくはメチレン基と芳香環とエーテル結合（−Ｏ−）とが任意の順序で結合した主鎖構造を有し、主鎖上に置換基および側鎖の少なくとも一方を有していてもよい。主鎖構造に含まれるメチレン基と芳香環とエーテル結合との合計数は１５個以下である。上記の置換基または側鎖としては、例えば、炭素数３個以下の炭化水素基、マレイミド基、フェニレン基等が挙げられる。
【００６３】
ビスマレイミド系樹脂としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−（４，４’−ジフェニルメタン）ビスマレイミド、ビス（３−エチル−５−メチル−４−マレイミドフェニル）メタン、２，２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン、ｍ−フェニレンビスマレイミド、ｐ−フェニレンビスマレイミド、４−メチル−１，３−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンジマレイミド、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレンジマレイミド等が挙げられる。
【００６４】
また、第１樹脂２１とともに、必要に応じて硬化剤が併用される。
例えば、第１樹脂２１としてノボラック型フェノール樹脂が用いられる場合、硬化剤としては、通常、ヘキサメチレンテトラミンが用いられる。
【００６５】
また、例えば、第１樹脂２１としてエポキシ系樹脂が用いられる場合、硬化剤としては、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、ジシアミンジアミドのようなアミン化合物、脂環族酸無水物、芳香族酸無水物のような酸無水物、ノボラック型フェノール樹脂のようなポリフェノール化合物、イミダゾール化合物等が用いられる。
【００６６】
これらの中でも、取り扱い性や環境面の観点から、ノボラック型フェノール樹脂が好ましく用いられる。特に、エポキシ系樹脂としてフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、およびトリス（ヒドロキシフェニル）メタン型エポキシ樹脂を用いる場合、硬化剤としては、硬化物の耐熱性がより向上し易いという観点から、ノボラック型フェノール樹脂が好ましく用いられる。
【００６７】
また、例えば、第１樹脂２１としてビスマレイミド系樹脂が用いられる場合、硬化剤としては、イミダゾール化合物が用いられる。
なお、硬化剤としては、上述したもののうちの１種または２種以上が用いられる。
【００６８】
一方、第１樹脂２１は、特に熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。これにより、第１の領域２の成形性を特に高めることができ、より寸法精度が高い第１の領域２が得られる。
【００６９】
さらに、第１樹脂２１は、熱可塑性樹脂の中でもスーパーエンジニアリングプラスチックを含むことが好ましい。これにより、熱可塑性樹脂がもたらす効果に加え、高い機械的特性という効果が第１の領域２に付加されることとなる。なお、スーパーエンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、フッ素樹脂等が挙げられる。
【００７０】
第１樹脂２１の融点は、特に限定されないが、２００〜４００℃であるのが好ましく、２１０〜３９０℃であるのがより好ましく、２６０〜３８０℃であるのがさらに好ましい。このような融点の第１樹脂２１を用いることにより、第１の領域２の機械的特性および耐熱性を十分に高めることができる。これにより、耐熱性に優れた複合成形体１が得られる。
【００７１】
なお、第１樹脂２１の融点が前記下限値を下回ると、第１の領域２の構成やその他の部位の構成によっては、複合成形体１の高温時の寸法精度が低下するおそれがある。一方、第１樹脂２１の融点は前記上限値を上回ってもよいが、それに伴って一部の物性（例えば耐衝撃性等）が低下するおそれがある。
【００７２】
ここで、第１樹脂２１の融点は、原則として結晶融点のことであり、例えば、示差走査熱量計（ＤＳＣ−２９２０、ＴＡインスツルメント社製）により測定できる。
【００７３】
また、第１樹脂２１に結晶融点が存在せずガラス転移温度が存在する場合には、本発明における第１樹脂２１の融点はガラス転移温度も含むものとする。このガラス転移温度も、上記の示差走査熱量計により測定可能である。
【００７４】
さらに、第１樹脂２１が熱硬化性樹脂の場合であって結晶融点もガラス転移温度も存在しない場合には、本発明における第１樹脂２１の融点は熱硬化性樹脂の硬化物の耐熱温度も含むものとする。この耐熱温度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１：１９９５の熱可塑性プラスチック一般試験方法に規定されている荷重たわみ温度とする。
【００７５】
−パルプ−
第１の領域２は、必要に応じてパルプを含んでいてもよい。パルプとは、フィブリル構造を有する繊維材料であり、上記第１繊維２２とは異なるものである。パルプは、例えば、繊維材料を機械的または化学的にフィブリル化することによって得ることができる。
【００７６】
パルプとしては、例えば、リンターパルプ、木材パルプのようなセルロース繊維、ケナフ、ジュート、竹のような天然繊維、パラ型全芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）およびその共重合体、芳香族ポリエステル繊維、ポリベンザゾール繊維、メタ型アラミド繊維およびそれらの共重合体、アクリル繊維、アクリロニトリル繊維、ポリイミド繊維、ポリアミド繊維のような有機繊維等をフィブリル化したものが挙げられ、これらのうちの少なくとも１種が用いられる。
【００７７】
また、第１の領域２におけるパルプの含有量は、特に限定されないが、第１樹脂２１の０．５〜１０質量％程度であるのが好ましく、１〜８質量％程度であるのがより好ましく、１．５〜５質量％程度であるのがさらに好ましい。これにより、機械的特性や熱伝導性がより良好な第１の領域２を実現することができる。
【００７８】
−凝集剤−
第１の領域２は、必要に応じて凝集剤を含んでいてもよい。
【００７９】
凝集剤としては、例えば、カチオン性高分子凝集剤、アニオン性高分子凝集剤、ノニオン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種が用いられる。
【００８０】
より具体的には、例えば、カチオン性ポリアクリルアミド、アニオン性ポリアクリルアミド、ホフマンポリアクリルアミド、マンニックポリアクリルアミド、両性共重合ポリアクリルアミド、カチオン化澱粉、両性澱粉、ポリエチレンオキサイド等が挙げられる。
【００８１】
また、第１の領域２における凝集剤の含有量は、特に限定されないが、第１樹脂２１の０．０１〜１．５質量％程度であるのが好ましく、０．０５〜１質量％程度であるのがより好ましく、０．１〜０．５質量％程度であるのがさらに好ましい。これにより、第１の領域２を例えば抄造法により製造するとき、脱水処理等を容易かつ安定的に行うことができ、最終的に均質で機械的特性に優れた第１の領域２が得られる。
【００８２】
−その他の添加剤−
第１の領域２は、必要に応じてその他の添加剤を含んでいてもよい。
【００８３】
かかる添加剤としては、例えば、充填材、金属粉、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、離型剤、可塑剤、硬化触媒、硬化助剤、顔料、耐光剤、帯電防止剤、抗菌剤、導電剤、分散剤等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種が用いられる。
【００８４】
このうち、硬化助剤としては、例えば、イミダゾール化合物、三級アミン化合物、有機リン化合物、酸化マグネシウム等が挙げられる。
【００８５】
また、充填材には、例えば、無機充填材、有機充填材等が用いられる。具体的な構成材料としては、例えば、酸化チタン、アルミナ、シリカ、ジルコニア、酸化マグネシウム、酸化カルシウムのような酸化物類、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素のような窒化物類、硫酸バリウム、硫酸鉄、硫酸銅のような硫化物類、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムのような水酸化物類、カオリナイト、タルク、天然マイカ、合成マイカのような鉱物類、炭化ケイ素のような炭化物類等が挙げられる。さらに、これらの粉末にカップリング剤処理のような表面処理が施されたものであってもよい。
【００８６】
また、充填材として、金属粉、ガラスビーズ、ミルドカーボン、グラファイト、ポリビニルブチラール、木粉等が用いられてもよい。
【００８７】
また、離型剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム等が挙げられる。
【００８８】
また、カップリング剤としては、例えば、エポキシシランカップリング剤、カチオニックシランカップリング剤、アミノシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤等が挙げられる。
【００８９】
また、難燃剤としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムのような金属水酸化物、アンチモン化合物、ハロゲン化合物、リン化合物、窒素化合物、ホウ素化合物等が挙げられる。
【００９０】
（第２の領域）
次に、第２の領域３について説明する。
【００９１】
第２の領域３は、前述した第１の領域２に形成されている貫通孔２５の内部に配置されている（嵌め込まれている）。したがって、第２の領域３は、平面視において（図２（ａ）参照）、主面の外形が正六角形をなしている板状の部材である。また、貫通孔２５は、複数個設けられており、各貫通孔２５に第２の領域３が配置されている。このため、第２の領域３は、互いに離間しつつ、規則的に配置されることとなる。加えて、第２の領域３はその外側を第１の領域２で取り囲まれることになるので、仮に第２の領域３の機械的強度が低い場合であっても、その影響が複合成形体１全体に及び難くなる。
【００９２】
このような第２の領域３は、第１の領域２よりも相対的に密度が低い。このため、第１の領域２および第２の領域３の構成材料等にもよるが、第２の領域３の面積率が増加するほど、複合成形体１の比重を低下させることができる。これにより、軽量化が図られた複合成形体１が得られる。このため、軽量化の観点からは、第２の領域３の面積率が高いほど好ましいが、第２の領域３の面積率が高くなり過ぎると、複合成形体１の機械的強度が低下するおそれがある。
【００９３】
したがって、第２の領域３の構成材料は、第１の領域２の構成材料よりも密度が低い材料であれば特に限定されず、有機材料や無機材料であってもよいが、好ましくは第２樹脂３１と第２繊維３２とを含んでいる。このような第２の領域３は、軽量であるにもかかわらず、第２樹脂３１のマトリックスに第２繊維３２が分散することによって複合化され、比較的高い機械的特性を示す。これにより、複合成形体１の軽量化に寄与する一方、第２の領域３を設けることによって機械的特性が低下してしまうのを抑制することができる。
【００９４】
また、第２の領域３を設けることにより、その分、相対的に高コストになり易い第１の領域２の体積を減らすことができる。これにより、複合成形体１の低コスト化を図ることができる。すなわち、第１の領域２によって複合成形体１の機械的特性の大部分を担保することができていることにより、第２の領域３については、密度が小さいことを最優先に構成材料を選択することが可能になる。したがって、第２の領域３に用いられる材料の選択の幅が非常に広がり、低コスト化において有利になる。また、第２の領域３を設けることにより、質量を抑えつつ複合成形体１の大型化を容易に図ることができる。
【００９５】
また、複合成形体１において、第２の領域３には、前述した第１樹脂２１も混じり合うように含まれていてもよい。これにより、第１の領域２および第２の領域３は、共通して含有する第１樹脂２１によって一体化され易くなる。その結果、第１の領域２と第２の領域３とがより強固に接合され、複合成形体１の信頼性をより高めることができる。
【００９６】
一方、複合成形体１において、前述した第１の領域２には、第２樹脂３１が混じり合うように含まれていてもよい。これにより、第１の領域２および第２の領域３は、共通して含有する第２樹脂３１によって一体化され易くなる。その結果、第１の領域２と第２の領域３とがより強固に接合され、複合成形体１の信頼性をより高めることができる。
【００９７】
また、第１樹脂２１および第２樹脂３１は、同種の樹脂であるのが好ましい。これにより、第１の領域２と第２の領域３とがとりわけ強固に接合され、複合成形体１の信頼性を特に高めることができる。
【００９８】
また、第２の領域３は、内部に空孔を含んでいてもよい。これにより、第２の領域３の密度をさらに低下させることができる。
【００９９】
この空孔は、第２の領域３に内包されている空孔のことをいう。また、この空孔は、その１つ１つまたは複数個が連結したものが系外と隔離されている空間（独立気泡）であってもよく、系外と連通している空間（連続気泡）であってもよい。
【０１００】
このうち、特に限定されるものではないが、独立気泡が連続気泡よりも多いことが好ましい。これにより、空孔を含んでいても第２の領域３の機械的特性がより低下し難くなる。これは、独立気泡が圧壊し難いので、それに伴って第２の領域３の機械的強度が低下し難いことによる。
【０１０１】
なお、独立気泡が連続気泡より多いとは、第２の領域３の断面を拡大観察したとき、独立気泡が占める面積の合計が、連続気泡が占める面積の合計より大きい状態をいう。
【０１０２】
第２の領域３が空孔として独立気泡を含む場合、空孔の平均径は、特に限定されないが、２〜３００μｍ程度であるのが好ましく、５〜２００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、空孔による第２の領域３の軽量化と、空孔による第２の領域３の機械的特性の低下の抑制と、を両立させることができる。すなわち、空孔の平均径が前記下限値を下回る場合、空孔率によっては、第２の領域３の軽量化が難しくなるおそれがある。一方、空孔の平均径が前記上限値を上回る場合、空孔率によっては、空孔が屈折や亀裂等の起点になり易くなるため、第２の領域３の機械的特性が低下するおそれがある。
【０１０３】
なお、空孔の平均径は、第２の領域３の断面から各空孔の面積と同じ面積を持つ円をそれぞれ仮想したとき、それらの円の直径（円相当径）の平均値として求められる。
【０１０４】
第２の領域３の空孔率は、特に限定されないが、５〜９０％程度であるのが好ましく、１０〜８７．５％程度であるのがより好ましく、１５〜８５％程度であるのがさらに好ましい。空孔率を前記範囲内に設定することにより、第２の領域３の軽量化と機械的特性とをバランスよく両立させることができる。すなわち、空孔率が前記下限値を下回ると、第２樹脂３１の組成や第２繊維３２の長さ、構成材料等によっては、第２の領域３の軽量化が不十分になるおそれがある。一方、空孔率が前記上限値を上回ると、第２樹脂３１の組成や第２繊維３２の長さ、構成材料等によっては、第２の領域３の機械的特性が低下するおそれがある。
【０１０５】
なお、第２の領域３の空孔率は、例えば第２の領域３の断面の面積において、空孔が占める面積の割合（空孔の面積率）として求められる。
【０１０６】
−第２繊維−
第２繊維３２は、第２の領域３の機械的特性や熱伝導性を高めることに寄与する。
【０１０７】
このような第２繊維３２としては、例えば、繊維糸または長い繊維束を所定の長さに切断することによって得られたものが用いられる。
【０１０８】
第２繊維３２の平均長さは、特に限定されず、第１繊維２２の平均長さより長くても短くてもよい。
【０１０９】
一方、第２繊維３２自体の比重が第２樹脂３１自体の比重より大きい場合が多いことを踏まえると、第２繊維３２の平均長さを第１繊維２２の平均長さよりも短くした場合、第２の領域３の密度を低くし易いだけでなく、第２の領域３の弾性率が高くなり易い。このため、第２の領域３を第１の領域２と併設することにより、第１の領域２に由来する高い剛性と、第２の領域３に由来する高い弾性率と、を両立させた複合成形体１が得られる。
【０１１０】
この場合、第２繊維３２の平均長さは、第１繊維２２の平均長さの１〜９０％程度であるのが好ましく、３〜７０％程度であるのがより好ましく、５〜５０％程度であるのがさらに好ましい。第２繊維３２に平均長さを前記範囲内に設定することにより、第２の領域３の弾性率を最適化することができる。これにより、複合成形体１の機械的特性をより高めることができる。
【０１１１】
一例として、第２繊維３２の平均長さは、５〜５００μｍ程度であるのが好ましく、１０〜３００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、例えば第２の領域３中に空孔を形成することによって密度を低下させようとするとき、空孔を気密化し易くなり、第２の領域３の低密度化を図りつつ、機械的特性を高め易くなる。
【０１１２】
なお、第２繊維３２の平均長さとは、第２の領域３の第２樹脂３１を溶解する等して取り出された任意の１００本以上の第２繊維３２について、その長さを測定し、平均した値のことをいう。
【０１１３】
一方、第２繊維３２の平均径は、特に限定されないが、５〜２０μｍ程度であるのが好ましく、６〜１８μｍ程度であるのがより好ましく、７〜１６μｍ程度であるのがさらに好ましい。これにより、第２の領域３に適度な弾性率が付与される。なお、第２繊維３２の平均径が前記下限値を下回ると、第２繊維３２の材質や長さ等によっては、第２の領域３の弾性率が低下するおそれがあり、第２繊維３２の平均径が前記上限値を上回ると、第２繊維３２の長さ等によっては、第２の領域３を製造するときの成形性が低下するおそれがある。
【０１１４】
なお、第２繊維３２の平均径とは、第２の領域３の第２樹脂３１を溶解する等して取り出された任意の１００本以上の第２繊維３２について、その径を測定し、平均した値のことをいう。
【０１１５】
このような第２繊維３２としては、例えば、第１繊維２２として前述したもののうちの１種、または、少なくとも１種を含むもの（複数種の繊維が混在したもの）が用いられる。なお、第２繊維３２は、第１繊維２２と同じ種類の繊維であってもよく、異なる種類の繊維であってもよい。
【０１１６】
例えば、本実施形態のように、第２の領域３の周囲が第１の領域２によって取り囲まれている場合あるいはそれに準じた配置の場合等では、第２の領域３と第１の領域２とで求められる機械的特性が異なる。そこで、第１繊維２２と第２繊維３２とで種類を異ならせることにより、それぞれの部位に最適な機械的特性が付与されることとなる。その結果、例えば第２繊維３２にはより軽量な繊維を用いる一方、第１繊維２２にはより靭性に優れた繊維を用いるといった最適化が可能になる。
【０１１７】
なお、第２繊維３２には、必要に応じて、カップリング剤処理、界面活性剤処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、プラズマ照射処理等の表面処理が施されていてもよい。
【０１１８】
第２の領域３における第２繊維３２の含有量は、特に限定されないが、第２樹脂３１の５〜３００体積％程度であるのが好ましく、１０〜１５０体積％程度であるのがより好ましく、２０〜９０体積％程度であるのがさらに好ましい。第２繊維３２の含有量を前記範囲内に設定することにより、第２樹脂３１と第２繊維３２との量的なバランスが最適化されるため、第２の領域３の機械的特性を特に高めることができる。すなわち、第２繊維３２の含有量が前記下限値を下回ると、第２繊維３２の含有量が相対的に不足するため、第２樹脂３１の組成や第２繊維３２の長さ、構成材料等によっては、第２の領域３の機械的特性が低下するおそれがある。一方、第２繊維３２の含有量が前記上限値を上回ると、第２樹脂３１の含有量が相対的に不足するため、第２樹脂３１の組成や第２繊維３２の長さ、構成材料等によっては、第２の領域３の機械的特性が低下するおそれがある。
【０１１９】
なお、図３に示す第２繊維３２の形状は、一例であり、図示したような直線状には限定されず、いかなる形状であってもよい。
【０１２０】
また、第２繊維３２は、第２の領域３においていかなる方向に配向していてもよいが、好ましくは方向を問わずランダムに配向している。これにより、第２の領域３は、構造上の異方性がなくなるので、機械的特性においても等方的になる。その結果、第２の領域３の一部に応力が集中したとしても、第２の領域３が破損し難くなる。そして、複合成形体１の信頼性をより高めることができる。
【０１２１】
−第２樹脂−
第２樹脂３１としては、特に限定されず、第１樹脂２１として前述したもののうちの１種、または、少なくとも１種を含むもの（複数種の樹脂が混在したもの）が用いられる。なお、第２樹脂３１は、第１樹脂２１と同じ種類の樹脂であってもよく、異なる種類の樹脂であってもよい。
【０１２２】
例えば、本実施形態のように、第２の領域３の周囲が第１の領域２によって取り囲まれている場合あるいはそれに準じた配置の場合等では、第２の領域３と第１の領域２とで求められる機械的特性が異なる。そこで、第１樹脂２１と第２樹脂３１とで種類を異ならせることにより、それぞれの部位に最適な機械的特性が付与されることとなる。その結果、例えば第２樹脂３１にはより軽量な樹脂を用いる一方、第１樹脂２１にはより耐衝撃性に優れた樹脂を用いるといった最適化が可能になる。これにより、複合成形体１の信頼性をより高めることができる。
【０１２３】
−その他の添加剤−
第２の領域３は、必要に応じてその他の添加剤を含んでいてもよい。
【０１２４】
かかる添加剤としては、第１の領域２と同様、例えば、充填材、金属粉、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、離型剤、可塑剤、硬化触媒、硬化助剤、顔料、耐光剤、帯電防止剤、抗菌剤、導電剤、分散剤等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種が用いられる。
【０１２５】
以上のような成分を含む第２の領域３は、前述したように、第１の領域２と併設されるが、このとき、第２の領域３が規則的に配置されている。これにより、前述したように、複合成形体１の全体から見たとき、第１の領域２と第２の領域３とをいずれか一方が偏在することなく分布させることができる。その結果、第１の領域２による高強度化の恩恵を十分に受けつつ、軽量化を図ることができる。
【０１２６】
なお、規則的とは、第２の領域３のパターンが繰り返し並んでいる状態をいう。このとき、隣り合う第２の領域３のパターン同士は、互いに同じ形状であっても異なる形状であってもよい。互いに異なるパターンが隣り合っている場合には、その２つのパターンを１組にして繰り返し並んでいればよい。
【０１２７】
ただし、第２の領域３のパターンが繰り返し並ぶ場合、多少の位置ずれは許容される。具体的には、例えば第２の領域３が等間隔に並ぶという規則性を有する場合、その規則に基づく位置を基準にして±２０％のずれが許容される。なお、この割合は、第２の領域３が並ぶ方向における第２の領域３の長さに対する割合であり、ずれの方向は限定されない。
【０１２８】
また、このような第１の領域２と第２の領域３とを有する複合成形体１においては、第２の領域３の面積率が２０〜９０％になるように設定される。第２の領域３の面積率が前記範囲内であることにより、第１の領域２と第２の領域３のバランスが最適化される。その結果、軽量化と高い機械的強度とが両立した複合成形体１が得られる。
【０１２９】
また、第２の領域３の面積率は、好ましくは３０〜８５％とされ、より好ましくは５０〜９０％とされる。
【０１３０】
なお、第２の領域３の面積率が前記下限値を下回ると、第２の領域３による軽量化の恩恵を十分に受けられなくなり、複合成形体１の軽量化が図られないおそれがある。一方、第２の領域３の面積率が前記上限値を上回ると、相対的に第１の領域２の割合が低下し、複合成形体１の機械的強度が低下するおそれがある。
【０１３１】
また、第１の領域２の外形形状は、特に限定されず、長方形以外の形状、例えば正方形、平行四辺形、菱形のような四角形の他、五角形、六角形のような多角形、真円、楕円、長円のような円形、その他いかなる形状であってもよい。
【０１３２】
一方、第２の領域３の外形形状も、特に限定されず、六角形以外の形状、例えば、正方形、長方形、平行四辺形、菱形のような四角形、五角形、八角形のような多角形、真円、楕円、長円のような円形、その他いかなる形状であってもよいが、六角形であるのが好ましい。すなわち、六角形をなす第２の領域３が、第１の領域２を介して互いに離間しつつ配置されているのが好ましい。これにより、第２の領域３の形状の効果によって、第２の領域３を互いに近づけた状態で配置したとしても、複合成形体１の機械的強度が低下し難い。これは、第２の領域３の外形形状を六角形にすることで、いわゆるハニカム構造が形成されるため、複合成形体１に荷重が加わったとしても、それによる応力を分散させ易くなるためであると考えられる。その結果、複合成形体１において軽量化と高い機械的強度とをより高度に両立させることができる。
【０１３３】
なお、六角形の角の形状については、必要に応じて面取り加工またはアール加工が施された形状になっていてもよい。
【０１３４】
また、第２の領域３と貫通孔２５との間は、いわゆる嵌め合わせの状態になっていてもよく、接着剤等の介在物を介して接着されている状態になっていてもよい。
【０１３５】
以上、複合成形体１について説明したが、この複合成形体１はあらゆる構造体に適用可能である。一例として、輸送機器用内装材を例示することができる。具体的には、キャビン天井パネル、キャビン内装パネル、キャビン床面、コックピット天井パネル、コックピット内装パネル、コックピット床面、手荷物ロッカー壁、収納ロッカー壁、ドア内張、窓カバー、機長席、副操縦士席、客室乗務員用座席、乗客座席のような各種座席、化粧室用内装材等の各種航空機用内装材の他、自動車用内装材、船舶用内装材、鉄道用内装材、宇宙船用内装材等が挙げられる。このような輸送機器用内装材は、いずれも、安全性と輸送効率の観点から、軽量であるとともに高い機械的強度が要求される。このため、本発明の複合成形体が好適に用いられる。
【０１３６】
ここで、複合成形体１は、以下のような特性を有することが好ましい。
まず、複合成形体１の密度は、特に限定されないが、０．０５〜１．６ｇ／ｃｍ３程度であるのが好ましく、０．１〜１．５５ｇ／ｃｍ３程度であるのがより好ましく、０．２〜１．５ｇ／ｃｍ３程度であるのがさらに好ましい。これにより、軽量化と機械的特性の向上とを両立させた複合成形体１が得られる。
【０１３７】
なお、密度は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１１２：１９９９にＡ法として規定されている試験方法に準じて測定される。
【０１３８】
また、複合成形体１の曲げ強度は、特に限定されないが、５０〜４００ＭＰａ程度であるのが好ましく、７０〜３５０ＭＰａ程度であるのがより好ましく、１００〜３００ＭＰａ程度であるのがさらに好ましい。これにより、十分に機械的特性が高い複合成形体１が得られる。
【０１３９】
なお、複合成形体１の曲げ強度は、室温（２５℃）において、ＩＳＯ１７８：２００１に規定されている試験方法に準じて測定される。
【０１４０】
また、複合成形体１の比強度は、特に限定されないが、３０〜４００ＭＰａ・（ｇ／ｃｍ３）−１程度であるのが好ましく、４０〜３５０ＭＰａ・（ｇ／ｃｍ３）−１程度であるのがより好ましく、５０〜３００ＭＰａ・（ｇ／ｃｍ３）−１程度であるのがさらに好ましく、５０〜２５０ＭＰａ・（ｇ／ｃｍ３）−１程度であるのが特に好ましい。これにより、軽量化と機械的特性の向上との両立が図られた複合成形体１が得られる。なお、比強度が前記下限値を下回ると、重い割には曲げ強度が小さいといえるので、例えば軽量化と高い機械的特性の双方を求められる産業分野の複合成形体１としては不適当になるおそれがある。一方、比強度が前記上限値を上回ると、軽い割には曲げ強度が大きいといえるが、その他の物性とのバランスによっては耐衝撃性が低下したり、製造条件によるバラツキが出やすくなるため、製造歩留まりを高め難くなったりするおそれがある。
【０１４１】
なお、複合成形体１の比強度は、曲げ強度（単位：ＭＰａ）を密度（単位：ｇ／ｃｍ３）で除することによって求められる。
【０１４２】
また、複合成形体１の比弾性率は、特に限定されないが、２〜３０ＧＰａ・（ｇ／ｃｍ３）−１程度であるのが好ましく、３〜２５ＧＰａ・（ｇ／ｃｍ３）−１程度であるのがより好ましく、４〜２０ＧＰａ・（ｇ／ｃｍ３）−１程度であるのがさらに好ましい。これにより、軽量化と機械的特性の向上との両立が図られた複合成形体１が得られる。
【０１４３】
なお、複合成形体１の比弾性率は、曲げ弾性率（単位：ＧＰａ）を密度（単位：ｇ／ｃｍ３）で除することによって求められる。そして、曲げ弾性率は、室温（２５℃）において、ＩＳＯ１７８：２００１に規定されている試験方法に準じて測定される。
【０１４４】
また、上記の説明では、第１の領域２と第２の領域３の双方が樹脂と繊維とを含んでいる例について説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。例えば、第２の領域３が樹脂のみで構成されているものであってもよく、反対に、第１の領域２が樹脂のみで構成されているものであってもよい。
【０１４５】
＜複合成形体の製造方法＞
≪第１実施形態≫
次に、本発明の複合成形体の製造方法の第１実施形態について説明する。
【０１４６】
図４〜図７は、それぞれ図１に示す複合成形体１を製造する方法（本発明の複合成形体の製造方法の第１実施形態）を説明するための図である。また、図８は、図７（ｂ）の一点鎖線Ｃで囲まれた部分の部分拡大図である。
【０１４７】
本実施形態に係る複合成形体１を製造する方法は、第１樹脂２１と第１繊維２２とを含む第１分散液６１を抄造することにより、中実領域４１と中空領域４２とを含む第１中間体４ａを得る工程と、第２樹脂３１と第２繊維３２とを含む第２分散液６２を中空領域４２に供給しつつ第２分散液６２を抄造することにより、第２中間体４ｂを得る工程と、第１中間体４ａおよび第２中間体４ｂを加圧成形することにより、複合成形体１を得る工程と、を有する。以下、各工程について順次説明する。
【０１４８】
［１］まず、第１樹脂２１と第１繊維２２とこれらを分散させる分散媒５１とを含む第１分散液６１を調製する（図４参照）。調製した第１分散液６１は、十分に撹拌、混合される。なお、第１分散液６１には、必要に応じて、前述した凝集剤やパルプ、その他の添加剤等が添加されていてもよい。
【０１４９】
本工程における第１樹脂２１の形状は、特に限定されず、例えば、略球形粒子状、薄膜粒子状等の粒子状（粉状）または繊維状とされる。これにより、後述する抄造において、第１繊維２２とともに第１樹脂２１を抄きとることができる。その結果、第１樹脂２１と第１繊維２２とを均一に絡み合わせることができ、第１中間体４ａを得ることができる。この第１中間体４ａは、その後の加圧成形を経ることにより、第１の領域２となる。
【０１５０】
なお、第１樹脂２１が熱硬化性樹脂を含む場合、その熱硬化性樹脂は半硬化状態であることが好ましい。半硬化の熱硬化性樹脂は、第１中間体４ａを製造後、加熱、加圧によって所望の形状に成形されて硬化に至る。これにより、熱硬化性樹脂の特性を生かした複合成形体１が得られることとなる。
【０１５１】
一方、第１繊維２２としては、例えば第１樹脂２１よりも融点が高い繊維が用いられる。このような第１繊維２２を用いることにより、後述する工程において第１中間体４ａおよび第２中間体４ｂを加熱しつつ加圧成形するとき、第１樹脂２１のみを選択的に溶融させることができる。これにより、第１樹脂２１を第１繊維２２の周辺で溶融、分散させることができ、均質な複合成形体１が得られる。
【０１５２】
第１繊維２２の融点は、第１樹脂２１の融点よりも高ければよいが、その差は１０℃以上であるのが好ましく、５０℃以上であるのがより好ましい。
【０１５３】
また、分散媒５１としては、第１樹脂２１や第１繊維２２を溶解させ難く、かつ、第１樹脂２１や第１繊維２２を分散させる過程において揮発し難いものが好ましく用いられる。また、脱溶媒させ易いものが好ましく用いられる。かかる観点から、分散媒５１の沸点は５０〜２００℃程度であるのが好ましい。
【０１５４】
分散媒５１としては、例えば、水、エタノール、１−プロパノール、１−ブタノール、エチレングリコールのようなアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、２−ヘプタノン、シクロヘキサノンのようなケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセト酢酸メチルのようなエステル類、テトラヒドロフラン、イソプロピルエーテル、ジオキサン、フルフラールのようなエーテル類等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種が用いられる。
【０１５５】
これらの中でも、水が好ましく用いられる。水は、入手が容易であり、環境負荷が低く安全性も高いことから、分散媒５１として有用である。
【０１５６】
また、第１分散液６１における分散媒５１の含有量は、特に限定されないが、固形分総量に対して０．０５〜３質量％程度であるのが好ましく、０．１〜２質量％程度であるのがより好ましい。
【０１５７】
続いて、調製した第１分散液６１を抄造する。これにより、中実領域４１と中空領域４２とを含む第１中間体４ａを得る。
【０１５８】
具体的には、まず、図５に示すように、底面にフィルター７１が設けられた容器７０を用意する。
【０１５９】
次に、容器７０内に第１分散液６１を供給する。そして、第１分散液６１中の分散媒５１を、フィルター７１を介して容器７０の底面から外部へ排出する。これにより、第１分散液６１中の分散質である第１樹脂２１と第１繊維２２とが図５に示すようにフィルター７１上に残存する（抄造）。以上のようにしてフィルター７１上に第１中間体４ａを得る。
【０１６０】
ここで、フィルター７１上には、あらかじめ、図６（ａ）に示すように、中空領域４２に対応する遮蔽部を備えるマスク７２を配置する。このマスク７２を介して第１分散液６１を抄造することにより、マスク７２の遮蔽部がない部分では、第１分散液６１中の分散質が濾し取られ、フィルター７１上に残存する。一方、マスク７２の遮蔽部がある部分では、分散質が留まることがない。その結果、図６（ｂ）に示すように、マスク７２の遮蔽部がない部分に対応する中実領域４１が形成されるとともに、マスク７２の遮蔽部がある部分に対応する中空領域４２が形成される。そして、これらをフィルター７１から取り外すことにより、図６（ｃ）に示す第１中間体４ａが得られる。
【０１６１】
また、第１中間体４ａには、さらに、第１樹脂２１より融点が低い熱可塑性樹脂（以下、「低融点樹脂」という。）が含まれていてもよい。この低融点樹脂が含まれることにより、第１中間体４ａの保形性をより高めることができる。すなわち、第１中間体４ａが加圧成形における加熱温度よりも低温で加熱されたとき（例えば乾燥等）、低融点樹脂が溶融して第１繊維２２同士、第１樹脂２１同士または第１樹脂２１と第１繊維２２との間を結着する。これにより、第１中間体４ａはその形状を維持し易くなる。その結果、最終的に得られる複合成形体１についても、寸法精度や機械的特性が低下し難くなる。また、複合成形体１が型崩れし難くなるため、複合成形体１を把持し易くなり、可搬性が高くなる。これにより、複合成形体１を例えば成形型内に配置する作業を容易に行うことができる。
【０１６２】
溶融する前の低融点樹脂の形状は、特に限定されず、略球形粒子状、薄膜粒子状等の粒子状（粉状）をなしていてもよく、繊維状をなしていてもよい。
【０１６３】
また、複合成形体１における低融点樹脂の含有量は、特に限定されないが、０．５〜３０体積％程度であるのが好ましく、１〜２０体積％程度であるのがより好ましく、２〜１０体積％程度であるのがさらに好ましい。これにより、前述した効果を損なうことなく、低融点樹脂を添加することによる複合成形体１の保形性を高めるという効果が必要かつ十分に確保される。
【０１６４】
低融点樹脂の融点は、第１樹脂２１の融点から１０〜２５０℃程度低いのが好ましく、５０〜２００℃程度低いのが好ましい。このような融点の差があることにより、低融点樹脂が乾燥等の工程において溶融するとともに、加圧成形の際には熱分解して除去され易くなる。このため、低融点樹脂が持つ機能を最大限に発揮させることができる。すなわち、第１中間体４ａの加圧成形前においては低融点樹脂がその形状を維持させるように働き、その第１中間体４ａの加圧成形後においては低融点樹脂が多く存在することによる機械的特性の低下を抑制することができる。
【０１６５】
このようにして得られた第１中間体４ａは、分散媒５１を含んでいても、含んでいなくてもよい。
【０１６６】
また、必要に応じて、第１中間体４ａに乾燥処理を施すようにしてもよい。これにより、残存している分散媒５１の少なくとも一部が除去される。
【０１６７】
また、必要に応じて、第１中間体４ａに仮の加圧成形処理（プレス処理）を施すようにしてもよい。これにより、第１中間体４ａの保形性をより高めることができ、取り扱い性がさらに良好になる。
【０１６８】
［２］次に、第２樹脂３１と第２繊維３２とこれらを分散させる分散媒５２とを含む第２分散液６２を調製する。調製した第２分散液６２は、十分に撹拌、混合される。なお、第２分散液６２には、必要に応じて、前述した凝集剤やパルプ、その他の添加剤等が添加されていてもよい。
【０１６９】
本工程における第２樹脂３１の形状は、特に限定されず、例えば、略球形粒子状、薄膜粒子状等の粒子状（粉状）または繊維状とされる。これにより、後述する抄造において、第２繊維３２とともに第２樹脂３１を抄きとることができる。その結果、第２樹脂３１と第２繊維３２とを均一に絡み合わせることができ、最終的に良好な第２中間体４ｂが得られる。この第２中間体４ｂは、その後の加圧成形を経ることにより、第２の領域３となる。
【０１７０】
なお、第２樹脂３１が熱硬化性樹脂を含む場合、その熱硬化性樹脂は半硬化状態であることが好ましい。半硬化の熱硬化性樹脂は、第２中間体４ｂを製造後、加熱、加圧によって所望の形状に成形されて硬化に至る。これにより、熱硬化性樹脂の特性を生かした複合成形体１が得られることとなる。
【０１７１】
一方、第２繊維３２としては、例えば第２樹脂３１よりも融点が高い繊維が用いられる。このような第２繊維３２を用いることにより、後述する工程において第１中間体４ａおよび第２中間体４ｂを加熱しつつ加圧成形するとき、第２樹脂３１のみを選択的に溶融させることができる。これにより、第２樹脂３１を第２繊維３２の周辺で溶融、分散させることができ、均質な複合成形体１が得られる。
【０１７２】
第２繊維３２の融点は、第２樹脂３１の融点よりも高ければよいが、その差は１０℃以上であるのが好ましく、５０℃以上であるのがより好ましい。
【０１７３】
また、分散媒５２としては、分散媒５１として挙げたものから適宜選択される。
また、第２分散液６２における分散媒５２の含有量は、特に限定されないが、固形分総量に対して０．０５〜３質量％程度であるのが好ましく、０．１〜２質量％程度であるのがより好ましい。
【０１７４】
続いて、図７（ａ）に示すように、調製した第２分散液６２を抄造する。これにより、中空領域４２において第２分散液６２中の分散質が濾し取られ、図７（ｂ）に示すようにフィルター７１上に残存する。その結果、中空領域４２を埋めるように中実領域４３が形成される。そして、第１中間体４ａと第２中間体４ｂとが組み合わさった第３中間体４ｃが得られる（図７（ｂ）参照）。
【０１７５】
このような第１中間体４ａは、図８に示すように、第１樹脂２１と第１繊維２２とを含む中実領域４１を含むものであり、第２中間体４ｂは、図８に示すように、第２樹脂３１と第２繊維３２とを含む中実領域４３を含むものである。
【０１７６】
なお、第２中間体４ｂには、必要に応じて、前述した低融点樹脂が含まれていてもよい。この低融点樹脂については、前述した第１中間体４ａにおける説明と同様である。
【０１７７】
このようにして得られた第２中間体４ｂは、分散媒５２を含んでいても、含んでいなくてもよい。
【０１７８】
また、必要に応じて、第２中間体４ｂに乾燥処理を施すようにしてもよい。これにより、残存している分散媒５２の少なくとも一部が除去される。
【０１７９】
また、必要に応じて、第２中間体４ｂに仮の加圧成形処理（プレス処理）を施すようにしてもよい。これにより、第２中間体４ｂの保形性をより高めることができ、取り扱い性がさらに良好になる。
【０１８０】
なお、第２樹脂３１の形状としては、特に繊維状が好ましく採用される。これにより、見かけ密度が特に小さい第２中間体４ｂを得ることができる。このような第２中間体４ｂによれば、後述する加圧成形を経て、密度が小さい第２の領域３を得ることができる。
【０１８１】
繊維状をなす第２樹脂３１の平均長さは、特に限定されないが、１ｍｍ以上であるのが好ましく、２ｍｍ以上であるのがより好ましく、４ｍｍ以上であるのがさらに好ましい。繊維状をなす第２樹脂３１の平均長さを前記範囲内に設定することにより、繊維状をなす第２樹脂３１と第２繊維３２との絡み合いの程度がさらに大きくなる。これにより、製造される第２の領域３において実現可能な空孔率の幅をより広くとることができる。
【０１８２】
なお、繊維状をなす第２樹脂３１の平均長さの上限値は、特に限定されないが、例えば１００ｍｍ以下であるのが好ましく、５０ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、第２の領域３を製造するにあたって繊維状をなす第２樹脂３１を分散媒５２に分散させるとき、その分散性が良好になる。その結果、均質な構造の成形体が得られるため、最終的に機械的特性に優れた第２の領域３が得られる。
【０１８３】
なお、繊維状をなす第２樹脂３１の平均長さとは、任意の１００本以上の繊維状をなす第２樹脂３１について、その長さを測定し、平均した値のことをいう。
【０１８４】
また、繊維状をなす第２樹脂３１の平均長さは、第２繊維３２の平均長さの１０〜１０００％程度であるのが好ましく、２０〜５００％程度であるのがより好ましい。これにより、繊維状をなす第２樹脂３１と第２繊維３２との絡まり合いの程度がより顕著になるため、第２中間体４ｂの保形性がより良好になるとともに、より幅広い範囲の空孔率の第２の領域３を容易に製造可能な第２中間体４ｂが得られる。
【０１８５】
また、繊維状をなす第２樹脂３１の平均径は、特に限定されないが、１〜１００μｍ程度であるのが好ましく、５〜８０μｍ程度であるのがより好ましい。繊維状をなす第２樹脂３１の平均径を前記範囲内に設定することにより、繊維状をなす第２樹脂３１自体がある程度の機械的強度を有するものとなるため、第２中間体４ｂにおいて繊維状をなす第２樹脂３１が均一に分散した状態を維持し易くなる。その結果、製造される第２の領域３において実現可能な空孔率の幅をより広くとることができる。
【０１８６】
なお、繊維状をなす第２樹脂３１の平均径とは、任意の１００本以上の繊維状をなす第２樹脂３１について、その径を測定し、平均した値のことをいう。
【０１８７】
また、繊維状をなす第２樹脂３１の径に対する長さの比（長さ／径）は、１０以上であるのが好ましく、１００以上であるのがより好ましい。これにより、繊維状をなす第２樹脂３１が上記のような効果をより確実に発揮する。
【０１８８】
一方、第２分散液６２は、熱膨張性マイクロカプセルを含んでいてもよい。
この熱膨張性マイクロカプセルとは、揮発性の液体発泡剤を、ガスバリア性を有する熱可塑性シェルポリマーによりマイクロカプセル化した粒子である。このような熱膨張性マイクロカプセルは、次のようなメカニズムにより、発泡剤として機能するものである。すなわち、加熱によりカプセルの外殻が軟化しつつ、カプセルに内包した液体発泡剤が気化し圧力が増加する。その結果、カプセルが膨張し、中空球状粒子が形成される。この中空球状粒子は、加圧成形後においても残存するため、結果的に第２の領域３の密度を低下させることに寄与する。したがって、密度の小さい第２の領域３を得ることができる。
【０１８９】
液体発泡剤としては、例えば、イソペンタン、イソブタン、イソプロパン等といった低沸点の炭化水素が挙げられる。
【０１９０】
熱可塑性シェルポリマーとしては、例えば、ポリアクリロニトリル、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニリデン−メチルメタクリレート共重合体、塩化ビニリデン−エチルメタクリレート、アクリロニトリル−メチルメタクリレート共重合体、アクリロニトリル−エチルメタクリレート等が挙げられ、これらを単独で用いても２種類以上を組み合わせて用いるようにしてもよい。
【０１９１】
熱膨張性マイクロカプセルとしては、例えば、エクスパンセル（日本フェライト社製）、マイクロスフェアーＦ５０、マイクロスフェアーＦ６０（以上、松本油脂製薬社製）、アドバンセルＥＭ（積水化学工業社製）といった市販品を用いることができる。
【０１９２】
熱膨張性マイクロカプセルの含有量は、第２樹脂３１の０．０５〜１０質量％程度とするのが好ましく、０．１〜５質量％程度とするのがより好ましい。これにより、第２の領域３の密度を低下させつつ、ある程度の機械的強度を確保することができる。
【０１９３】
［３］次に、図７（ｃ）に示すように、成形型７４と成形型７５との間に、第１中間体４ａおよび第２中間体４ｂからなる第３中間体４ｃを配置し、加圧成形する。これにより、図２（ｂ）に示す複合成形体１が得られる。
【０１９４】
成形型７４と成形型７５との間に配置された第３中間体４ｃは、図７（ｃ）に示す矢印Ｐのように成形型７４を降下させることにより、成形型７４と成形型７５との間で圧縮される。このとき同時に加熱されるため、第１中間体４ａに含まれる第１樹脂２１の少なくとも一部が溶融し、第１繊維２２同士の間に流れ込む。その後、第１樹脂２１が硬化することにより、第１樹脂２１によって第１繊維２２同士が結着される。これにより、第１中間体４ａから第１の領域２が得られる。
【０１９５】
また、第２中間体４ｂに含まれる第２樹脂３１の少なくとも一部が溶融し、第２繊維３２同士の間に流れ込む。その後、第２樹脂３１が硬化することにより、第２樹脂３１によって第２繊維３２同士が結着される。これにより、第２中間体４ｂから第２の領域３が得られる。
その結果、第１の領域２と第２の領域３とが組み合わさった複合成形体１が得られる。
【０１９６】
なお、第１の領域２と第２の領域３との間では、第１樹脂２１が第２の領域３側に混ざり合ったり、反対に、第２樹脂３１が第１の領域２側に混ざり合ったりする。これにより、第１の領域２と第２の領域３との間がより強固に接合される。なお、このような成分の混ざり合いは、必須の現象ではなく、いずれか一方のみが起こる場合や、いずれも起こらない場合があってもよい。
【０１９７】
以上のようにして第１の領域２と第２の領域３とが一体化され、図２（ｂ）に示す複合成形体１が得られる。
【０１９８】
このときの加熱温度は、第１樹脂２１や第２樹脂３１の組成等に応じて適宜設定されるが、一例として１５０〜３５０℃程度であるのが好ましく、１６０〜３００℃程度であるのがより好ましい。
【０１９９】
また、このときの加熱時間は、加熱温度に応じて適宜設定されるが、１〜１８０分程度であるのが好ましく、５〜６０分程度であるのがより好ましい。
【０２００】
また、このときの加圧力は、加熱温度や加熱時間に応じて適宜設定されるが、０．０５〜８０ＭＰａ程度であるのが好ましく、０．１〜６０ＭＰａ程度であるのがより好ましい。
【０２０１】
なお、複合成形体１を製造する方法は、上記の方法に限定されず、例えば、第２の領域３は抄造法以外の方法、例えば射出成形法、押出成形法等で製造されてもよい。
【０２０２】
≪第２実施形態≫
次に、本発明の複合成形体の製造方法の第２実施形態について説明する。
【０２０３】
図９〜図１１は、それぞれ図１に示す複合成形体１を製造する方法（本発明の複合成形体の製造方法の第２実施形態）を説明するための図である。
【０２０４】
以下、第２実施形態について説明するが、以下の説明では第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
【０２０５】
本実施形態に係る複合成形体１を製造する方法は、第１樹脂２１と第１繊維２２とを含む第１分散液６１を抄造することにより、中実領域４１と中空領域４２とを含む第１中間体４ａを得る工程と、第２樹脂３１と第２繊維３２とを含む第２分散液６２を抄造することにより、第２中間体４ｂを得る工程と、中空領域４２に第２中間体４ｂを配置する工程と、第１中間体４ａおよび第２中間体４ｂを加圧成形することにより、複合成形体１を得る工程と、を有する。
【０２０６】
すなわち、本実施形態は、第１中間体４ａと第２中間体４ｂをそれぞれ個別に形成した後、これらを組み合わせた状態で加圧成形するという点で第１実施形態と相違する。以下、各工程について順次説明する。
【０２０７】
［１］まず、図９（ａ）に示すようにして第１分散液６１を抄造することにより、図９（ｂ）に示す仮中間体４ａ’を得る。この仮中間体４ａ’は中空部を含まず、全体が中実になっている。また、仮中間体４ａ’は、図９（ｂ）に示すようにシート状をなしている。
【０２０８】
次に、図９（ｃ）に示すように、切断ツール８を用いて仮中間体４ａ’を切断する。そして、仮中間体４ａ’の一部を切り抜くことにより、中空になっている中空領域４２と、中実になっている中実領域４１と、を含む第１中間体４ａを得る（図９（ｄ）参照）。このような方法によれば、例えば仮中間体４ａ’をあらかじめ多量に作製しておき、必要に応じて仮中間体４ａ’を目的とする形状に切断するというプロセスをとることができる。これにより、抄造の作業を簡素化することができ、かつ、低コスト化を図ることができる。
【０２０９】
なお、切断ツール８は、仮中間体４ａ’を切断可能な手段であれば、いかなるものであってもよく、例えば機械的加工、ウォータージェット加工、レーザー加工等を行い得る手段が用いられる。
【０２１０】
［２］次に、図１０（ａ）に示すようにして第２分散液６２を抄造することにより、図１０（ｂ）に示す仮中間体４ｂ’を得る。この仮中間体４ｂ’は中空部を含まず、全体が中実になっている。また、仮中間体４ｂ’は、図１０（ｂ）に示すようにシート状をなしている。
【０２１１】
次に、図１０（ｃ）に示すように、切断ツール８を用いて仮中間体４ｂ’を切断する。そして、仮中間体４ｂ’の一部を切り抜くことにより、複数の中実領域４３を含む第２中間体４ｂを得る（図１０（ｄ）参照）。このような方法によれば、例えば仮中間体４ｂ’をあらかじめ多量に作製しておき、必要に応じて仮中間体４ｂ’を目的とする形状に切断するというプロセスをとることができる。これにより、抄造の作業を簡素化することができ、かつ、低コスト化を図ることができる。
【０２１２】
［３］次に、図１１（ａ）に示すように、第１中間体４ａの中空領域４２に、第２中間体４ｂを配置する。具体的には、中空領域４２に対して第２中間体４ｂの中実領域４３を嵌め込む。これにより、中空領域４２が中実領域４３によって充填され、１つのシート状をなす第３中間体４ｃを得る（図１１（ｂ）参照）。
【０２１３】
次に、図１１（ｂ）に示すように、成形型７４と成形型７５との間に、第１中間体４ａおよび第２中間体４ｂからなる第３中間体４ｃを配置する。そして、図１１（ｂ）に示す矢印Ｐのように成形型７４を降下させることにより、第３中間体４ｃを加圧成形する。これにより、図２（ｂ）に示す複合成形体１が得られる。
【０２１４】
以上のような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
なお、上記の説明では、一旦、シート状の仮中間体４ａ’や仮中間体４ｂ’を形成した後、これらを切断して第１中間体４ａや第２中間体４ｂを形成しているが、第１中間体４ａや第２中間体４ｂの形成はこれらの手順に限定されない。例えば、第１実施形態と同様、フィルター７１上にマスク７２を配置することによって、第１中間体４ａと第２中間体４ｂとを個別に形成した後、本実施形態の工程［３］と同様にして、第１中間体４ａの中空領域４２に第２中間体４ｂを配置するようにしてもよい。
【０２１５】
以上、本発明の複合成形体および複合成形体の製造方法を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０２１６】
例えば、本発明の複合成形体は、前記実施形態に任意の要素が付加されたものであってもよい。
【０２１７】
また、本発明の複合成形体の製造方法は、前記実施形態に任意の工程を付加したものであってもよく、前記実施形態の各工程の順序を入れ替えたものであってもよい。
【実施例】
【０２１８】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
１．歯車の製造
（実施例１Ａ）
［１］まず、レゾール型フェノール樹脂（住友ベークライト株式会社製、品番ＰＲ−５１７２３）と、アラミド繊維（帝人株式会社製、品番Ｔ３２ＰＮＷ、平均長さ３ｍｍ、平均径１２μｍ）と、アラミドパルプ（デュポン社製、品番パラアラミドパルプ）と、を水に加え、ディスパーザーで２０分間撹拌した。これにより、固形分濃度０．６質量％の第１分散液を得た。なお、配合比は表１に示す通りである。【０２１９】
次に、得られた第１分散液に、あらかじめ水に溶解させた凝集剤（ポリエチレンオキシド、分子量１００００００）を、上述した固形分（第１分散液の水以外の成分）に対して０．２質量％の割合で添加した。【０２２０】
［２］次に、凝集剤が添加された第１分散液を、４０メッシュの金属網（スクリーン）でろ過し凝集物を得た。この凝集物を圧力３ＭＰａで脱水プレスして水を除去した。このとき、マスクを併用して抄造する領域を設定するようにした。【０２２１】
次に、脱水した凝集物を、５０℃で５時間乾燥させて、図１に示す第１の領域２と同形状の第１中間体を得た。【０２２２】
［３］次に、アトマイザー粉砕機で平均粒径１００μｍ（質量基準の５０％粒子径）に粉砕したレゾール型フェノール樹脂（住友ベークライト株式会社製、品番ＰＲ−５１７２３）と、アラミド繊維（帝人株式会社製、品番Ｔ３２ＰＮＷ、平均長さ３ｍｍ、平均径１２μｍ）と、発泡剤として熱膨張性マイクロカプセル（積水化学工業社製、アドバンセルＥＭ−３０４）と、アラミドパルプ（デュポン社製、品番パラアラミドパルプ）と、を水に加え、ディスパーザーで３０分間撹拌した。これにより、固形分濃度０．０１質量％の第２分散液を得た。なお、配合比は表１に示す通りである。【０２２３】
次に、得られた第２分散液に、あらかじめ水に溶解させた凝集剤（合成スメクタイト：スメクトン（クニミネ工業社製））を、上述した固形分（第２分散液の水以外の成分）に対して０．２質量％の割合で添加した。【０２２４】
［４］次に、３０メッシュの金属網（スクリーン）を用意し、その上に第１中間体を配置した。そして、この状態で、凝集剤が添加された第２分散液を、３０メッシュの金属網（スクリーン）でろ過し凝集物を得た。この凝集物を圧力３ＭＰａで脱水プレスして水を除去した。【０２２５】
次に、脱水した凝集物を、７０℃で３時間乾燥させて、図１に示す第２の領域３と同形状の第２中間体を得るとともに、第１中間体と第２中間体とを組み合わせてなる第３中間体を得た。【０２２６】
［５］次に、成形型のキャビティー内に、第３中間体を配置した。
次に、成形型を加熱しつつ、第３中間体を加圧成形した。このときの加熱温度を１８０℃、加圧力を２ＭＰａ、加圧時間を１０分間とした。このとき、熱膨張性マイクロカプセルを膨張させ、空孔を形成した。
以上により、図１に示す複合成形体を得た。この複合成形体の厚さは、４ｍｍであった。【０２２７】
（実施例２Ａ〜１６Ａおよび実施例１Ｂ〜１７Ｂならびに比較例５Ａおよび比較例５Ｂ、７Ｂ〜８Ｂ）
複合成形体の製造条件を表１、表２、表３または表４に示すように変更した以外は、実施例１Ａと同様にして複合成形体を得た。【０２２８】
（比較例１Ａ、２Ａ、６Ａおよび比較例１Ｂ、２Ｂ、６Ｂ）
複合成形体の製造条件を表２または表４に示すように変更し、第２の領域を省略し、複合成形体の全体を第１の領域で占めるようにした以外は、実施例１Ａと同様にして複合成形体を得た。【０２２９】
（比較例３Ａ、４Ａおよび比較例３Ｂ、４Ｂ）
複合成形体の製造条件を表２または表４に示すように変更し、第１の領域を省略し、複合成形体の全体を第２の領域で占めるようにした以外は、実施例１Ａと同様にして複合成形体を得た。【０２３０】
２．複合成形体の評価
２．１  密度および軽量化の評価
まず、各実施例および各比較例の複合成形体について、ＪＩＳ  Ｋ  ７１１２：１９９９のＡ法に準拠した方法により密度を測定した。測定結果を表１ないし表４に示す。【０２３１】
また、併せて、軽量化されているか否かを評価した。なお、軽量化されているか否かの評価にあたっては、各実施例および比較例の複合成形体について、その第１の領域のみで構成した成形体を比較基準とした。なお、第１の領域が存在しない比較例３Ａ、４Ａおよび比較例３Ｂ、４Ｂについては、比較基準がないため、上記評価を省略した。【０２３２】
そして、比較基準の複合成形体の密度に対する評価対象の複合成形体の密度の減少率を算出し、以下の評価基準に照らして評価した。なお、実施例１Ａの密度の減少率は、１００×（１．１９−１．１５）／１．１９＝約３．４％であり、実施例１１Ａの密度の減少率は、１００×（１．３９−１．２７）／１．３９＝約８．６％であり、実施例１５Ａの密度の減少率は、１００×（１．５２−１．２５）／１．５２＝約１７．８％である。
＜軽量化の評価基準＞
Ａ：密度の減少率が１０．０％以上である
Ｂ：密度の減少率が７．０％以上、１０．０％未満である
Ｃ：密度の減少率が３．４％以上、７．０％未満である
Ｄ：密度の減少率が１．０％以上、３．４％未満である
Ｅ：密度の減少率が１．０％未満である【０２３３】
２．２  引張強度の評価
次に、各実施例および各比較例の複合成形体について、ＪＩＳ  Ｋ  ７１６２：１９９４に準拠した方法により引張強度を測定した。【０２３４】
そして、各実施例および比較例の複合成形体について、その第１の領域のみで構成した成形体の引張強度を１としたときの相対値を算出した。なお、第１の領域が存在しない比較例３Ａ、４Ａおよび比較例３Ｂ、４Ｂについては、比較基準がないため、上記評価を省略した。【０２３５】
次に、算出した相対値を以下の評価基準に照らして評価した。
＜引張強度の評価基準＞
Ａ：相対値が０．９以上である
Ｂ：相対値が０．７以上０．９未満である
Ｃ：相対値が０．５以上０．７未満である
Ｄ：相対値が０．３以上０．５未満である
Ｅ：相対値が０．３未満である
評価結果を表１ないし表４に示す。【０２３６】
【表１】
2018056243.tif 000004
【０２３７】
【表２】
2018056243.tif 000005
【０２３８】
【表３】
2018056243.tif 000006
【０２３９】
【表４】
2018056243.tif 000007
【０２４０】
表１ないし表４から明らかなように、各実施例の複合成形体については、十分な軽量化が図られている一方、軽量化が施されていない比較対象、すなわち第１の領域のみで構成した成形体と同等程度の引張強度を有していることが認められた。また、第２の領域の面積率が９５％である複合成形体（比較例５Ａおよび５Ｂ）は、十分な軽量化が図られていたが、十分な引張強度を有していなかった。一方、第２の領域の面積率が１５％である複合成形体（比較例７Ｂ〜８Ｂ）は、十分な引張強度を有していたが、十分な軽量化が図られていなかった。このことから、本発明は、軽量化と高い機械的強度とを両立させた複合成形体を実現し得ることが認められた。【０２４１】
なお、上述した各実施例の複合成形体は、いずれも第２の領域が正六角形である複合成形体であるが、表１、２には記載していないものの、第２の領域がそれ以外の形状、具体的には正方形および真円形である場合の複合成形体も作製し、上記と同様の評価を行った。その結果、いずれの評価項目においても、第２の領域が正六角形である複合成形体の方が良好な結果となった。【０２４２】
また、第２の領域をランダムに（不規則的に）配置した複合成形体についても、上記と同様の評価を行った。その結果、いずれの評価項目においても、第２の領域が規則的に配置されている複合成形体の方が良好な結果を示した。
【産業上の利用可能性】
【０２４３】
樹脂と繊維とを含む本発明の複合成形体は、第１の領域と、前記第１の領域よりも密度が低い第２の領域と、を含み、平面視において、前記第２の領域が規則的に配置されており、前記第２の領域の面積率が２０〜９０％である。これにより、軽量化と高い機械的強度とを両立させた複合成形体が得られる。したがって、本発明は、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【０２４４】
１            複合成形体
２            第１の領域
３            第２の領域
４ａ          第１中間体
４ａ’        仮中間体
４ｂ          第２中間体
４ｂ’        仮中間体
４ｃ          第３中間体
５            第２中間体
８            切断ツール
２１          第１樹脂
２２          第１繊維
２５          貫通孔
３１          第２樹脂
３２          第２繊維
４１          中実領域
４２          中空領域
４３          中実領域
５１          分散媒
５２          分散媒
６１          第１分散液
６２          第２分散液
７０          容器
７１          フィルター
７２          マスク
７４          成形型
７５          成形型
【図１】
2018056243.tif 000008
【図２】
2018056243.tif 000009
【図３】
2018056243.tif 000010
【図４】
2018056243.tif 000011
【図５】
2018056243.tif 000012
【図６】
2018056243.tif 000013
【図７】
2018056243.tif 000014
【図８】
2018056243.tif 000015
【図９】
2018056243.tif 000016
【図１０】
2018056243.tif 000017
【図１１】
2018056243.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月6日(2018.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１樹脂と、前記第１樹脂に分散している第１繊維と、を含む第１の領域と、
第２樹脂と、前記第２樹脂に分散している第２繊維と、を含むとともに前記第１の領域よりも密度が低い第２の領域と、
を含み、
平面視において、前記第２の領域が規則的に配置されている部位を有し、
前記第２の領域の面積率が２０〜９０％であることを特徴とする複合成形体。
【請求項２】
前記第１樹脂および前記第２樹脂は互いに異なる請求項１に記載の複合成形体。
【請求項３】
前記第１樹脂は、熱可塑性樹脂を含む請求項１または２に記載の複合成形体。
【請求項４】
前記第１繊維および前記第２繊維は互いに異なる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項５】
前記第１繊維の平均長さは、１ｍｍ以上である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項６】
前記第１繊維は、無機繊維である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項７】
前記第１の領域を介して互いに離間している複数の前記第２の領域を含み、
前記第２の領域の形状は、それぞれ六角形である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項８】
第１樹脂と第１繊維とを含む第１分散液を抄造することにより、中空になっている中空領域と、中実になっている中実領域と、を含み、平面視において前記中空領域が規則的に配置されてなる第１中間体を得る工程と、
第２樹脂と第２繊維とを含む第２分散液を前記中空領域に供給しつつ前記第２分散液を抄造することにより、第２中間体を得る工程と、
前記第１中間体および前記第２中間体を加圧成形することにより、複合成形体を得る工程と、
を有することを特徴とする複合成形体の製造方法。
【請求項９】
第１樹脂と第１繊維とを含む第１分散液を抄造することにより、中空になっている中空領域と、中実になっている中実領域と、を含み、平面視において前記中空領域が規則的に配置されてなる第１中間体を得る工程と、
第２樹脂と第２繊維とを含む第２分散液を抄造することにより、第２中間体を得る工程と、
前記第１中間体の前記中空領域に前記第２中間体を配置する工程と、
前記第１中間体および前記第２中間体を加圧成形することにより、複合成形体を得る工程と、
を有することを特徴とする複合成形体の製造方法。
【請求項１０】
前記第１中間体および前記第２中間体の少なくとも一方は、仮中間体を切断することによって形成されたものである請求項９に記載の複合成形体の製造方法。
【請求項１１】
前記中空領域に対応する遮蔽部を備えるマスクを介して前記第１分散液を抄造する請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の複合成形体の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
このような目的は、下記（１）〜（１１）の本発明により達成される。
（１）  第１樹脂と、前記第１樹脂に分散している第１繊維と、を含む第１の領域と、
第２樹脂と、前記第２樹脂に分散している第２繊維と、を含むとともに前記第１の領域よりも密度が低い第２の領域と、
を含み、
平面視において、前記第２の領域が規則的に配置されている部位を有し、
前記第２の領域の面積率が２０〜９０％であることを特徴とする複合成形体。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
（２）  前記第１樹脂および前記第２樹脂は互いに異なる上記（１）に記載の複合成形体。
（３）  前記第１樹脂は、熱可塑性樹脂を含む上記（１）または（２）に記載の複合成形体。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
（４）  前記第１繊維および前記第２繊維は互いに異なる上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の複合成形体。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（５）  前記第１繊維の平均長さは、１ｍｍ以上である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の複合成形体。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
（６）  前記第１繊維は、無機繊維である上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の複合成形体。
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月21日(2018.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１樹脂と、前記第１樹脂に分散している第１繊維と、を含む第１の領域と、
第２樹脂と、前記第２樹脂に分散している第２繊維と、を含むとともに前記第１の領域よりも密度が低い第２の領域と、
を含み、
平面視において、前記第２の領域が規則的に配置されており、
前記第２の領域の面積率が２０〜９０％であることを特徴とする複合成形体。
【請求項２】
前記第１樹脂および前記第２樹脂は互いに異なる請求項１に記載の複合成形体。
【請求項３】
前記第１樹脂は、熱可塑性樹脂を含む請求項１または２に記載の複合成形体。
【請求項４】
前記第１繊維および前記第２繊維は互いに異なる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項５】
前記第１繊維の平均長さは、１ｍｍ以上である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項６】
前記第１繊維は、無機繊維である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項７】
前記第１の領域を介して互いに離間している複数の前記第２の領域を含み、
前記第２の領域の形状は、それぞれ六角形である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の複合成形体。
【請求項８】
第１樹脂と第１繊維とを含む第１分散液を抄造することにより、中空になっている中空領域と、中実になっている中実領域と、を含み、平面視において前記中空領域が規則的に配置されてなる第１中間体を得る工程と、
第２樹脂と第２繊維とを含む第２分散液を前記中空領域に供給しつつ前記第２分散液を抄造することにより、第２中間体を得る工程と、
前記第１中間体および前記第２中間体を加圧成形することにより、複合成形体を得る工程と、
を有することを特徴とする複合成形体の製造方法。
【請求項９】
第１樹脂と第１繊維とを含む第１分散液を抄造することにより、中空になっている中空領域と、中実になっている中実領域と、を含み、平面視において前記中空領域が規則的に配置されてなる第１中間体を得る工程と、
第２樹脂と第２繊維とを含む第２分散液を抄造することにより、第２中間体を得る工程と、
前記第１中間体の前記中空領域に前記第２中間体を配置する工程と、
前記第１中間体および前記第２中間体を加圧成形することにより、複合成形体を得る工程と、
を有することを特徴とする複合成形体の製造方法。
【請求項１０】
前記第１中間体および前記第２中間体の少なくとも一方は、仮中間体を切断することによって形成されたものである請求項９に記載の複合成形体の製造方法。
【請求項１１】
前記中空領域に対応する遮蔽部を備えるマスクを介して前記第１分散液を抄造する請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の複合成形体の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
このような目的は、下記（１）〜（１１）の本発明により達成される。
（１）  第１樹脂と、前記第１樹脂に分散している第１繊維と、を含む第１の領域と、
第２樹脂と、前記第２樹脂に分散している第２繊維と、を含むとともに前記第１の領域よりも密度が低い第２の領域と、
を含み、
平面視において、前記第２の領域が規則的に配置されており、
前記第２の領域の面積率が２０〜９０％であることを特徴とする複合成形体。
【国際調査報告】
2018056243.tif 000019
2018056243.tif 000020
2018056243.tif 000021
2018056243.tif 000022