(57)【要約】【課題】  高剛性と軽量性とを兼ね備えた発泡体を提供すること。【解決手段】  表面に熱可塑性樹脂組成物層を有する発泡体であって、該熱可塑性樹脂組成物層が炭素繊維を含有する層と炭素繊維を含有しない層との２層構造となっていることを特徴とする発泡体。特に、炭素繊維を含有しない熱可塑性樹脂組成物層の表面に、炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層がある発泡体。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に熱可塑性樹脂組成物層を有する発泡体であって、該熱可塑性樹脂組成物層が炭素繊維を含有する層と炭素繊維を含有しない層との２層構造となっていることを特徴とする発泡体。
【請求項２】
請求項１記載の発泡体であって、炭素繊維を含有しない熱可塑性樹脂組成物層の表面に炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層があることを特徴とする発泡体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物の層を表面に有する、軽量で剛性の高い発泡体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化防止の観点から、自動車用フレームや懸架部などの軽量化が求められている。炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物は、高剛性と軽量性を兼ね備えた材料として知られているが、炭素繊維が高価である上、炭素繊維を含有する樹脂層は、厚みが薄いと圧縮により変形して座屈しやすくなるため、実用化には至っていない（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１３４９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、かかる背景技術に鑑みてなされたものであり、その課題は、高剛性と軽量性とを兼ね備えた発泡体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意検討を行った。その結果、発泡体がその表面に熱可塑性樹脂組成物層を有し、且つ、該熱可塑性樹脂組成物層を炭素繊維を含有する層と含有しない層の２層構造とすることにより、高剛性と軽量性とを兼ね備えた発泡体が得られることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明の要旨は、熱可塑性樹脂組成物層を表面に有する発泡体であって、該熱可塑性樹脂組成物層が炭素繊維を含有する層と炭素繊維を含有しない層の２層構造となっていることを特徴とする発泡体に存する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、発泡体表面に、炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層と含有しない熱可塑性樹脂組成物層とを有する構造とすることにより、高剛性と軽量性とを兼ね備えた発泡体を得ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態としての発泡体の構造を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態としての成形体の構造を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態としての発泡体の構造を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態としての発泡体の構造を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態としての発泡体の構造を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変更して実施することができる。
本発明の発泡体は、その表面に熱可塑性樹脂組成物層を有する。以下、この表面に熱可塑性樹脂組成物層を有する発泡体と有する前に発泡体を区別しやすいように、表面に熱可塑性樹脂組成物層を有する発泡体を「本発明の発泡体」、表面に熱可塑性樹脂組成物層を有する前の状態の発泡体を「基材発泡体」と各々称する。
【０００９】
＜基材発泡体＞
本発明に係る基材発泡体の組成及び形状は、本発明の優れた効果が大幅に損なわれなければ、どのようなものでも構わない。但し、本発明の発泡体を軽量で高剛性にしやすい点から樹脂製の基材発泡体を用いるのが好ましい。軽量で高剛性な樹脂としては、例えば、ポリスチレン系樹脂又はポリオレフィン系樹脂等が挙げられ、このうち、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、ポリプロピレン系樹脂が更に好ましい。
基材発泡体の発泡倍率は、特に制限は無いが、本発明の発泡体の圧縮強度と軽量性の観点から３倍以上であるのが好ましく、５倍以上であるのが更に好ましく、また、一方、１００倍以下であるのが好ましく、５０倍以下であるのが更に好ましい。
【００１０】
基材発泡体の形状は、目的とする成形品の形状の合わせ任意の形状とすればよい。具体的には、例えば、立方体、直方体、円柱、角柱、球体、不定形等の何れでも構わない。
基材発泡体の製法は、特に制限されないが、例えば、熱可塑性樹脂を、発泡剤を用いて発泡させる等の方法が挙げられる。これらの発泡樹脂粒子は、発泡樹脂粒子を金型に入れ、これに加熱水蒸気を吹込んで加熱・融着させることができる。
【００１１】
＜熱可塑性樹脂組成物層＞
基材発泡体の表面にある熱可塑性樹脂組成物層は、本発明の優れた効果が大幅に損なわれなければ、どのような熱可塑性樹脂の組成物の層でも構わない。本発明において、熱可塑性樹脂とは、加熱により軟化し、外力により変形又は流動する樹脂を言う。熱可塑性樹脂は、１種類の樹脂を用いても、２種類以上の樹脂を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【００１２】
熱可塑性樹脂としては、特にワックスやオイル等の薬品に対する耐性が要求される場合は、結晶性熱可塑性樹脂が好ましく、また、一方、特に寸法安定性が求められる場合は、非晶性熱可塑性樹脂が好ましい。ここで、結晶性熱可塑性樹脂とは、示査走査熱量法（ＤＳＣ法）により測定した結晶化度が実質的に存在する熱可塑性樹脂を言い、非晶性熱可塑性樹脂とは、示査走査熱量法（ＤＳＣ法）により測定した結晶化度が実質的に存在しない熱可塑性樹脂を言う。
【００１３】
結晶性熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂等が挙げられる。これらのうち、外観、耐摩耗性、耐擦傷性、耐衝撃性、耐熱性、耐薬品性及び耐候性等の観点から、ポリオレフィン系樹脂及びポリアミド系樹脂が好ましく、ポリプロピレン樹脂及びポリアミド−６が更に好ましい。なお、本願において「ポリオレフィン系樹脂」とは、ポリオレフィン樹脂が主成分である樹脂をいう。そして、「ポリオレフィン樹脂が主成分である」とは、通常、樹脂中の５０重量％以上が、好ましくは樹脂中の７０重量％以上が、更に好ましくは樹脂中の９０重量％以上がポリオレフィン樹脂であることを言う。他の樹脂について「系樹脂」と呼ぶ場合も同様である。
【００１４】
ポリオレフィン系樹脂に主成分として含まれるポリオレフィン樹脂としては、例えば、α−オレフィンの単独重合体、２種類以上の異なる種類のα−オレフィン同士の共重合体及びα−オレフィンと他の不飽和単量体との共重合体等が挙げられる。α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１等が挙げられる。これらのうち、入手が容易であることから、炭素数が２〜８のα―オレフィンが好ましい。ここで、α−オレフィンは、塩素化、スルフォン化、カルボニル化、カルボキシル化等の変性体であってもよい。２種類以上の異なる種類のα−オレフィン同士の共重合体は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体等の何れでもよい。α―オレフィンと共重合させる他の不飽和単量体としては、例えば、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、マレイン酸等の不飽和有機酸、これらのエステル類、これらの無水物類及び不飽和脂肪族環状オレフィン等が挙げられる。
【００１５】
ポリオレフィン樹脂としては、具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ−４−メチル−ペンテン−１、プロピレン−エチレンブロック共重合体、プロピレン−エチレンランダム共重合体、エチレンと他の共重合可能な単量体との共重合体等が挙げられる。ここで、ポリエチレンは、低密度、中密度又は高密度の何れでもよい。これらのうち、耐熱性、耐薬品性、機械強度及びブロー成形性等の観点から、ポリプロピレン系樹脂が好ましく、酸変性されたポリプロピレン系樹脂が更に好ましい。このような酸変性されたポリプロピレン系樹脂の市販品としては、三菱化学株式会社製「モディック」、三井化学株式会社製「アドマー」等がある。
【００１６】
ポリエステル系樹脂に主成分として含まれるポリエステル樹脂としては、例えば、ジカルボン酸類、その低級アルキルエステル類、酸ハライド類又は酸無水物誘導体類とグリコール類又は二価フェノール類とを縮合させたポリエステル樹脂、及び、ラクトンを開環重合させたポリエステル樹脂等が挙げられる。
ジカルボン酸類は、芳香族でも脂肪族でもよい。ジカルボン酸類としては、具体的には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ｐ，ｐ'−ジカルボキシジフェニルスルホン、ｐ−カルボキシフェノキシ酢酸、ｐ−カルボキシフェノキシプロピオン酸、ｐ−カルボキシフェノキシ酪酸、ｐ−カルボキシフェノキシ吉草酸、２，６−ナフタリンジカルボン酸、２，７−ナフタリンジカルボン酸等が挙げられる。
【００１７】
グリコール類は、脂肪族でも芳香族でもよい。脂肪族グリコール類としては、直鎖アルキレングリコール及び１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。これらのうち、ブロー成形性、延伸性及び配向結晶化等の観点から、直鎖アルキレングリコールが好ましく、炭素数が２〜１２個の直鎖アルキレングリコールが更に好ましい。具体的には、例えば、エチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブテングリコール、１，６−ヘキセングリコール、１，１２−ドデカメチレングリコール等が挙げられる。芳香族グリコール類としては、例えば、ｐ−キシリレングリコール等が挙げられる。二価フェノール類としては、例えば、ピロカテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン及びこれら化合物のアルキル置換誘導体等が挙げられる。
【００１８】
ラクトンを開環重合して得られるポリエステル樹脂のラクトンとしては、ポリピバロラクトン、ポリ（ε−カプロラクトン）等が挙げられる。また、液晶性ポリエステル系樹脂（溶融状態で液晶を形成する樹脂、Ｔｈｅｒｍｏｔｒｏｐｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ、略してＴＬＣＰと呼ぶことがある）を用いてもよい。市販の液晶性ポリエステル系樹脂としては、例えば、イーストマン・コダック株式会社製「Ｘ７Ｇ」、ダートコ社製「Ｘｙｄａｙ」、住友化学株式会社製「エコノール」及びセラニーズ社製「ベクトラ」等が挙げられる。
【００１９】
上述の各種ポリエステル樹脂の中でも、耐衝撃性、耐熱性、耐薬品性、耐候性及びブロー成形性等の観点から、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、ポリエチレンナフタレート、ポリ（１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート）及び液晶性ポリエステル樹脂等が好ましい。
ポリアセタール系樹脂に主成分として含まれるポリ汗タール樹脂としては、例えば、ホルムアルデヒド又はトリオキサンを重合して得られる高分子量ポリアセタール単独重合体及びポリアセタール共重合体等が挙げられる。なお、ポリアセタール樹脂の末端は、耐熱性及び化学的抵抗性を向上させるために、エステル基又はエーテル基で置換されていてもよい。ホルムアルデヒド及びトリオキサンは、他のアルデヒド、環状エーテル、ビニル化合物、ケテン、環状カーボネート、エポキシド、イソシアナート及びエーテルと共重合されていてもよい。共重合される化合物の具体例としては、例えば、エチレンオキサイド、１，３−ジオキサン、１，３−ジオキセペン、エピクロロヒドリン、プロピレンオキサイド、イソブチレンオキサイド及びスチレンオキサイド等が挙げられる。ポリアセタール共重合体としては、例えば、ポリアセタールとポリアセタールから発生するホルムアルデヒドを抑制するための活性水素を提供できる他の物質の単量体又はプレポリマーとの共重合体等が挙げられる。活性水素を提供できる他の物質の単量体又はプレポリマーとしては、例えば、アルキレングリコール、ポリチオール、ビニルアセテート−アクリル酸共重合体及び還元したブタジエン−アクリロニトリルコポリマーとのブロック共重合体等が挙げられる。
【００２０】
ポリアミド系樹脂に主成分として含まれるポリアミド樹脂は、主鎖に−ＣＯＮＨ−結合を有し、加熱溶融できる樹脂である。具体的には、例えば、ポリアミド−４、ポリアミド−６、ポリアミド−６・６、ポリアミド−４・６、ポリアミド−１２、ポリアミド−６・１０、その他公知の芳香族ジアミン、芳香族ジカルボン酸等の単量体成分から得られる結晶性のポリアミド樹脂等が挙げられる。好ましい結晶性ポリアミド樹脂としては、ナイロン−６、ナイロン−６・６、半芳香族ナイロン等が挙げられる。また、結晶性ポリアミド樹脂に非晶性ポリアミド樹脂が併用されていてもよい。結晶性ポリアミド樹脂の温度２５℃、９８重量％濃硫酸中で測定した相対粘度は、機械的強度に優れることから２．０以上であるのが好ましく、また、一方、成形性に優れることから７．０以下であるのが好ましい。
【００２１】
熱可塑性樹脂としては、非晶性熱可塑性樹脂を用いてもよい。非晶性熱可塑性樹脂は、耐薬品性の点から結晶性熱可塑性樹脂とブレンド又はアロイ化させて用いるのが好ましい。非晶性熱可塑性樹脂としては、具体的には、芳香族ビニル化合物系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスルホン系樹脂及び非晶性ポリアミド系樹脂等が挙げられる。
【００２２】
芳香族ビニル化合物系樹脂に主成分として含まれる芳香族ビニル化合物樹脂としては、例えば、下記式［Ｉ］で示される構造を有する化合物から誘導される樹脂等が挙げら
れる。
【００２３】
【化１】
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【００２４】
上記式［Ｉ］中、Ｒは、水素原子、アルキル基又はハロゲン原子を表し、Ｚは、水
素原子、アルキル基、塩素原子又はビニル基を表し、ａは１〜５の整数を表す。上記式［Ｉ］で示される構造を有する芳香族ビニル化合物樹脂の具体例としては、例えば、ポリスチレン、ゴム強化ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−マレイミド共重合体等が挙げられる。
【００２５】
ポリカーボネート系樹脂としては、芳香族ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリカーボネート樹脂、芳香族−脂肪族ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。中でも、強度、耐衝撃性、成形性の観点から、芳香族ポリカーボネート樹脂が好ましい。
芳香族ポリカーボネート樹脂に主成分として含まれるポリカーボネート樹脂としては、例えば、芳香族ジヒドロキシ化合物又はこれと少量のポリヒドロキシ化合物を、ホスゲン又は炭酸のジエステルと反応させることによって得られる熱可塑性の芳香族ポリカーボネート重合体又は共重合体等が挙げられる。芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法は、特に限定されるものではない。例えば、ホスゲン法（界面重合法）又は溶融法（エステル交換法）等の従来公知の方法によって製造することができる。ここで、溶融法で製造された芳香族ポリカーボネート樹脂は、末端基の水酸基量が調整されたものでもよい。
【００２６】
芳香族ジヒドロキシ化合物としては、具体的には、例えば、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）、テトラメチルビスフェノールＡ、ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｐ−ジイソプロピルベンゼン、ハイドロキノン、レゾルシノール、４，４−ジヒドロキシジフェニル等が挙げられる。中でもビスフェノールＡが好ましい。また、上記の芳香族ジヒドロキシ化合物にスルホン酸テトラアルキルホスホニウムを結合させた化合物及び／又はシロキサン構造を有する両末端フェノール性水酸基を含有したポリマー又はオリゴマー等を少量共存させて、難燃性を高めてもよい。
【００２７】
芳香族ポリカーボネート樹脂は、直鎖構造でも分岐構造でもよい。分岐構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂を得る場合は、例えば、フロログルシン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ヘプテン−２，４，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ヘプタン、２，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ヘプテン−３，１，３，５−トリ（４−ヒドロキシフェニル）べンゼン、１，１，１−トリ（４−ヒドロキシフェニル）エタン等のポリヒドロキシ化合物類；３，３−ビス（４−ヒドロキシアリール）オキシインドール（イサチンビスフェノール）；５−クロルイサチン；５，７−ジクロルイサチン及び／又は５−ブロムイサチン等で前記芳香族ジヒドロキシ化合物の一部を置換したものを使用すればよい。分岐構造を有する芳香族ポリカーボネート樹脂中に含まれる製造時に用いた分岐剤の量は、通常０．０１モル％以上、好ましくは０．１モル％以上であり、また、一方、通常１０モル％以下、好ましくは２モル％以下である。
【００２８】
芳香族ポリカーボネート樹脂としては、好ましくは、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンから誘導されるポリカーボネート樹脂及び２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンと他の芳香族ジヒドロキシ化合物とから誘導されるポリカーボネート共重合体等が挙げられる。また、これらにシロキサン構造を有するポリマー又はオリゴマーを共重合させ、難燃性を高めてもよい。
【００２９】
芳香族ポリカーボネート樹脂の分子量は、溶媒としてメチレンクロライドを使用し、２５℃で測定された溶液粘度から換算した粘度平均分子量で、通常１３，０００以上、好ましくは１５，０００以上、更に好ましくは１７，０００以上であり、また、一方、通常３０，０００以下、好ましくは２７，０００以下、更に好ましくは２４，０００以下であるのがよい。粘度平均分子量が前記下限以上であると成形品の機械的強度の点で好ましく、また、一方、前記上限以下であると成形性の点で好ましい。ポリカーボネート樹脂の分子量は、原料として一価の芳香族ヒドロキシ化合物を使用して重合停止することにより調整可能である。一価の芳香族ヒドロキシ化合物としては、例えば、ｍ−及びｐ−メチルフェノール、ｍ−及びｐ−プロピルフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール及びｐ−長鎖アルキル置換フェノール等が挙げられる。
【００３０】
ポリフェニレンエーテル系樹脂に主成分として含まれるポリフェニレンエーテル樹脂としては、例えば、下記の式［II］で表される構造を有する単独重合体又は共重合体等
が挙げられる。
【００３１】
【化２】
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【００３２】
式［II］において、Ｑ1及びＱ2は、それぞれ独立に、水素原子、第一級アルキル
基、第二級アルキル基及びフェニル基からなる群より選ばれる少なくとも１種を表す。第一級アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−アミル基、イソアミル基、２−メチルブチル基、ｎ−ヘキシル基、２，３−ジメチルブチル基、２−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基、４−メチルペンチル基又はヘプチル基等が好適に挙げられる。第二級アルキル基としては、イソプロピル基、ｓｅｃ−ブチル基又は１−エチルプロピル基等が好適に挙げられる。通常、Ｑ1はアルキル基又はフェニル基が好ましく、特に炭素数が１〜４個のアルキル基がより好ましく、Ｑ2は水素原子が好ましい。ｂは正の数を表し、通常は１０以上である。
【００３３】
ポリフェニレンエーテル樹脂のうち、好適な単独重合体としては、例えば、２，６−ジメチル−１，４−フェニレンエーテル単位からなる樹脂等が挙げられる。また、好適な共重合体としては、上記単位と２，３，６−トリメチル−１，４−フェニレンエーテル単位との組合せからなるランダム共重合体等が挙げられる。また、分子量、溶融粘度及び／又は耐衝撃強度等の特性を改良する分子構成部分を含むポリフェニレンエーテル樹脂等も目的や用途に応じて適宜用いられる。
【００３４】
ポリフェニレンエーテル系樹脂のクロロホルム中３０℃で測定した固有粘度は、０．２ｄｌ／ｇ以上であるのが好ましく、０．２５ｄｌ／ｇ以上であるのが更に好ましく、また、一方、０．８ｄｌ／ｇ以下であるのが好ましく、０．７ｄｌ／ｇ以下であるのが更に好ましく、０．６ｄｌ／ｇ以下であるのが特に好ましい。固有粘度が前記下限以上であると、耐衝撃性の点で好ましく、また、一方、前記上限以下であると、成形性の点で好ましい。
【００３５】
非晶性ポリアミド系樹脂は、示査走査熱量法（ＤＳＣ法）により測定した結晶化度が実質的に存在しないポリアミド系樹脂のことである。
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物層には、本発明の優れた効果を大幅に損なわない範囲であれば熱可塑性樹脂以外の樹脂や樹脂以外の成分が含まれていてもよい。これら任意の樹脂や成分は、１種類のみを用いても、２種類以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、これらの樹脂や成分を必須成分と混合する方法についても特に限定されない。
【００３６】
熱可塑性樹脂以外の樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等のポリエステル樹脂；エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール（レゾール型）樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアネートエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。また、これらの共重合体及び変性体等も使用できる。これらのうち、耐熱性、強度、接着性の観点から、エポキシ樹脂が好ましい。
【００３７】
樹脂以外の成分としては、例えば、充填剤、熱安定剤、酸化防止剤、難燃剤、結晶核剤、強化繊維、紫外線吸収剤、光安定剤、衝撃改良剤、着色剤、滑剤、帯電防止剤、難燃助剤、可塑剤、防錆剤等の添加剤が挙げられる。
充填剤は、有機充填剤と無機充填剤に大別される。有機充填剤としては、澱粉、セルロース微粒子、木粉、おから、モミ殻、フスマ等の天然由来のポリマー等やこれらの変性品等が挙げられる。また、無機充填剤としては、長周期型周期表で第１〜１４族の金属（Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｆｅ等）、その酸化物、水酸化物、炭素塩、硫酸塩、珪酸塩、亜硫酸塩、チタン酸塩及びこれらの化合物を含む各種粘土鉱物等が挙げられる。具体的には、鉄及びアルミニウム等の金属粉末や金属繊維；酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉄、シリカ及びアルミナ等の酸化物；水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウム等の水酸化物；炭酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、三酸化アンチモン等の炭酸塩；硫酸バリウム、硫酸カルシウム及び硫酸ナトリウム等の硫酸塩；珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、ゼオライト、タルク、ホワイトカーボン、けい砂、けい石、けいそう土、しらす、マイカ、石英粉、ワラストナイト（メタケイ酸カルシウム）及びクレー等の珪酸塩；亜硫酸カルシウム等の亜硫酸塩；チタン酸カルシウム、チタン酸カリウム等のチタン酸塩；アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カルシウム、アルミノ珪酸ナトリウム等のアルミニウム化合物；粉、ビーズ又はバルーン状のガラス材料；カーボンブラック、グラファイト等の炭素材料；ハイドロタルサイト、セラミックウイスカー、窒化ホウ素等のその他無機成分等が挙げられる。これらのうち、本発明の発泡体の剛性の点から、無機フィラー及びタルク、マイカ、クレー、けいそう土等が好ましく、数平均長さが１．０〜１００μｍで数平均直径が０．１〜１５μｍである繊維状の無機フィラー及び平均粒径が５μｍ以下の板状のタルク、マイカ、クレー、けいそう土等が好ましい。
【００３８】
熱安定剤及び酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール類、リン化合物、ヒンダードアミン、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物等が挙げられる。
難燃剤には、ハロゲン系難燃剤及び非ハロゲン系難燃剤に大別されるが、環境に配慮した場合、非ハロゲン系難燃剤が好ましい。非ハロゲン系難燃剤としては、リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、水和金属化合物（水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム）難燃剤、窒素含有化合物（メラミン系、グアニジン系）難燃剤及び無機系化合物（硼酸塩、モリブデン化合物）難燃剤等が挙げられる。これらのうち、難燃性が高いことから、リン系及びシリコーン系の難燃剤が好ましく、熱可塑性樹脂組成物層中にリン原子又は珪素原子の濃度として０．２〜１５重量％含まれていることが更に好ましい。
【００３９】
結晶核剤は、有機結晶核剤と無機結晶核剤に大別される。有機結晶核剤としては、ソルビトール化合物及びその金属塩；安息香酸及びその金属塩；燐酸エステル金属塩；ロジン化合物；エチレンビスオレイン酸アミド、メチレンビスアクリル酸アミド、エチレンビスアクリル酸アミド、ヘキサメチレンビス−９，１０−ジヒドロキシステアリン酸ビスアミド、ｐ−キシリレンビス−９，１０−ジヒドロキシステアリン酸アミド、デカンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジド、ヘキサンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジド、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジシクロヘキシルアミド、２，６−ナフタレンジカルボン酸ジアニリド、Ｎ，Ｎ‘，Ｎ“−トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド、トリメシン酸トリス（ｔ−ブチルアミド）、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸ジアニリド、２，６−ナフタレンジカルボン酸ジシクロヘキシルアミド、Ｎ，Ｎ’−ジベンゾイル−１，４−ジアミノシクロヘキサン、Ｎ，Ｎ‘−ジシクロヘキサンカルボニル−１，５−ジアミノナフタレン、エチレンビスステアリン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビス（１２−ヒドロキシステアリン酸）アミド、オクタンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジド等アミド化合物等が挙げられる。また、無機結晶核剤としては、タルク、カオリン等が挙げられる。
【００４０】
強化繊維は、ガラス繊維、金属繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、玄武岩繊維、黒鉛繊維、炭化珪素繊維等の各種無機繊維及び芳香族ポリアミド繊維、ポリアラミド繊維、パラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリイミド繊維等の有機繊維特が挙げられる。なお、これらの繊維には、表面処理が施されていてもよい。また、これらの繊維により、本発明の発泡体の表面に導電性が付与されてもよい。
【００４１】
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物層中に、熱可塑性樹脂以外の樹脂や成分が含まれている場合、本発明の優れた効果の発現のしやすさ等から、本発明に係る熱可塑性樹脂組成物層中には、熱可塑性樹脂が５０重量％以上含まれているのが好ましく、６０重量％以上含まれているのが更に好ましく、７０重量％以上含まれているのが特に好ましく、８０重量％以上含まれているのが最も好ましい。また、ここでの上限は、後述の炭素繊維が含まれていない場合、通常１００重量％である。
【００４２】
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物層となる熱可塑性樹脂組成物の溶融粘度特性は、成形性、特にブロー成形性の観点から、その加工温度におけるメルトマスフローレートが０．１ｇ／１０ｍｉｎ以上であるのが好ましく、０．２g／１０ｍｉｎ以上であるのが更に好ましく、また、一方、５ｇ／１０ｍｉｎ以下であるのが,好ましく、２ｇ／１０ｍｉｎ以下であるのが更に好ましい。
本発明で、発泡体の表面にある熱可塑性樹脂組成物層は、炭素繊維を含有する層と含有しない層の２層構造となっている。
【００４３】
＜炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層＞
炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層は、上述の熱可塑性樹脂中に炭素繊維を含有する。炭素繊維は、低比重でありながら高強度で高弾性率であるため、炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層を設けることにより、本発明の発泡体を軽量で剛性が高いものとすることが可能となる。ここで、炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層のマトリックス樹脂は、上述の熱可塑性樹脂のうち、炭素繊維となじみがよい樹脂が好ましい。
【００４４】
炭素繊維の形状は、繊維状であれば、如何なる形状でも良い。具体的には、例えば、黒鉛繊維、カーボンナノチューブ、気相法炭素繊維等が挙げられる。炭素繊維は、無撚でも有撚でもよいが、引張強度及び圧縮強度等の力学的特性の点から実質的に無撚（１ターン／ｍ未満）であるのが好ましい。炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層は、少なくとも一方向に１０ｍｍ以上の長さにわたり連続している炭素繊維をマトリックス樹脂に入れたものであるのが好ましい。また、通常、長さの上限は、１０ｍ以下であるのが好ましい。但し、１０ｍｍ以上の長さにわたり連続している炭素繊維は、マトリックス樹脂中で分断されていてもよい。すなわち、成形加工過程等において、１０ｍｍ以上の炭素繊維の一部が破断して、１０ｍｍ未満になった場合も、炭素繊維強化層内における炭素繊維に含まれる。また、炭素繊維の直径は、本発明の発泡体の強度及び剛性と軽量性とのバランスから、７〜１０μｍであるのが好ましい。
【００４５】
炭素繊維の集合形態は、特に限定されない。また、炭素繊維の集合形態は、同一形態でも、異なる形態の繊維の組み合わせでもよい。具体的には、例えば、多数の炭素繊維の束及び炭素繊維の束の織物等が挙げられる。ここで、炭素繊維の束は、一方向に配列されているのが本発明の発泡体の生産性の点から好ましい。また、上述の各種形態の繊維束を組み合わせた形態又は複数の繊維束を重ねた形態でもよい。これらのうち、本発明の発泡体の生産性の点から、織物又は一方向に配列された繊維束であるのが好ましい。炭素繊維が繊維束である場合の繊維束を構成する炭素繊維の数は、通常１０００本以上、好ましくは１２０００本以上であり、また、一方、通常６００００本以下、好ましくは２４０００本以下である。繊維束を構成する炭素繊維の数が上記下限以上であると、本発明の発泡体の強度及び剛性の点で好ましく、また、一方、上記上限以下であると、本発明の発泡体を軽くし易い点で好ましい。
【００４６】
炭素繊維は、表面処理が施されていてもよい。表面処理としては、金属被覆、カップリング剤処理、集束剤処理及び添加剤処理等が挙げられる。具体的には、例えば、炭素繊維の取扱性や耐擦過性の点では、特に０．２〜２．５重量％の集束剤が表面に付着している炭素繊維が、毛羽が発生し難く好ましい。
炭素繊維の強度、剛性については、本発明の発泡体の要求特性に応じて適宜選定すればよく、特に制限はない。本発明における発泡体の剛性を向上させるためには、剛性の高い炭素繊維を用いることが好ましい。炭素繊維は、ＰＡＮ系でも、ピッチ系でも良い。炭素繊維の引張強度は２．６ＧＰａ以上であるものが好ましい。また、炭素繊維の引張弾性率は２００ＧＰａ以上であるものが好ましい。
【００４７】
炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層における炭素繊維の量は、炭素繊維による補強効果の点では多い方が好ましいがボイド等の欠陥生成が生じ難い点では少ない方が好ましい。具体的には、熱可塑性樹脂と炭素繊維の合計１００重量部に対し、炭素繊維が通常７０重量部以下であり、好ましくは６０重量部以下であり、また、一方、通常２０重量部以上であり、３０重量部以上であるのがよい。
【００４８】
プリプレグの目付けは、炭素繊維が均一に分散し、強度に優れる点では、大きい方が好ましいが、また、一方、ボイドの発生による強度低下が起こり難い点では、小さい方が好ましい。具体的には、プリプレグの目付けは、１０ｇ／ｍ2以上であるのが好ましく、２０ｇ／ｍ2以上であるのが更に好ましく、また、一方、１００ｇ／ｍ2以下であるのが好ましく、８０ｇ／ｍ2以下であるのが更に好ましい。
【００４９】
炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層のマトリックス樹脂と炭素繊維を含有しない熱可塑性樹脂組成物層のマトリックス樹脂は、同一でも異なっていても良いが、本発明の発泡体における炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層と炭素繊維を含有しない熱可塑性樹脂組成物層の接着性の観点から、同一の熱可塑性樹脂を用いるのが好ましい。
炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層は、本発明の目的を達成できればどのような方法で製造しても構わない。例えば、炭素繊維の束及び／又は織物を熱可塑性樹脂に含浸させる等して製造することができる。また、炭素繊維の束が一方向に配列されている「一方向プリプレグ」、「一方向プリプレグ」を繊維軸方向を変えて重ねた「多軸多層プリプレグ」、「一方向プリプレグ」を織った「織物プリプレグ」等の市販品をそのまま又は市販品を更に加工して使用することができる。「多軸多層プリプレグ」としては、多軸の中でも２軸が最小限であることから、少なくとも２層以上の一方向プリプレグで構成され、各層の繊維軸が交互に交差しているものが好ましく、繊維軸が交互に直交しているものが更に好ましく、繊維軸が０°と９０°になっているものの層の間に、繊維軸が±４５°であるものが交互に積層されたプリプレグが特に好ましい。具体例を挙げると、一方向プリグレグを繊維軸方向が０°、−４５°、９０°、＋４５°、０°となる順に積層した多軸多層プリプレグ等が挙げられる。また、「織物プリプレグ」としては、繊維束を交互に直交させて編んだ炭素繊維の平織物に、樹脂を含浸したもの等が好適に使用できる。
【００５０】
＜炭素繊維を含有しない熱可塑性樹脂組成物層＞
炭素繊維を含有しない熱可塑性樹脂組成物層に用いる熱可塑性樹脂組成物は、ブロー成形性が可能な樹脂組成物であるのが好ましい。
【００５１】
＜発泡体の構造＞
本発明の発泡体は、その表面に熱可塑性樹脂組成物層があり、該熱可塑性樹脂組成物層は、炭素繊維を含有する層と炭素繊維を含有しない層との２層構造となっている。
ここで、「表面に熱可塑性樹脂組成物層がある」とは、熱可塑性樹脂が基材発泡体の表面の一部を覆っていればよく、必ずしも全面を覆っていなくてもよい。また、基材発泡体が多面体の場合、熱可塑性樹脂組成物層が基材発泡体の何れかの面の全面を覆っていても、何れかの面の一部を筋状又は網状等に覆っていてもよい。これらのうち、本発明の発泡体の剛性、強度及び製造しやすさの点では、何れかの面を全面覆っているのが好ましく、全ての面を全面覆っているのが更に好ましい。また、特に本発明の発泡体に曲げ剛性が必要な場合は、炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層が曲げられる面を全面覆っているのが好ましい。
【００５２】
熱可塑性樹脂組成物層による基材発泡体の被覆面積は、発泡体の要求剛性に応じて適宜定めればよい。本発明の発泡体の剛性及び強度の点では、大きい方が好ましく、また、一方、本発明の発泡体の軽量性の点では、被覆面積は小さい方が好ましい。具体的には、基材発泡体表面の１０面積％以上が被覆されているのが好ましく、２０面積％以上が被覆されているのが更に好ましい。また、同上限は、通常１００面積％であり、好ましくは９０面積％であり、更に好ましくは８０面積％であり、特に好ましくは７０面積％である。
【００５３】
熱可塑性樹脂組成物層の厚みは、特に制限はなく、所望の発泡体の形状や物性（剛性、強度、軽量性）に応じて、適宜選択できる。厚みは、基材発泡体の発泡圧力を受けても中空構造を維持しやすく剛性を発現しやすい点では厚い方がよいが、軽量性の点では薄い方がよい。具体的には、熱可塑性樹脂組成物層の厚みは、通常０．０２ｍｍ以上、好ましくは０．０４ｍｍ以上、更に好ましくは０．０５ｍｍ以上、特に好ましくは０．１ｍｍ以上、最も好ましくは０．５ｍｍ以上であるのがよく、また、一方、通常２０ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下、特に好ましくは５ｍｍ以下であるのがよい。炭素繊維を含有する層と炭素繊維を含有しない層の厚みは、同一でも、一方の層が他層より厚くても構わないが、発泡体の剛性や線膨張率の点では、炭素繊維を含有する層が厚い方が好ましく、また、一方、軽量性の点では、炭素繊維を含有しない層が厚い方が好ましい。
【００５４】
炭素繊維を含有する層と炭素繊維を含有しない層は、どちらが表面側でも構わない。また、両層が基材発泡体表面に寄木細工のように存在していてもよい。但し、本発明の発泡体の剛性及び強度の点では、炭素繊維を含有する層が表面側にあるのが好ましい。
基材発泡体と熱可塑性樹脂組成物層の界面及び熱可塑性樹脂組成物層間の界面は、接合無しに構造（凹凸形状）によって形状が維持されていても、溶着又は接着等により接合されていてもよいが、本発明の発泡体の剛性及び強度の点では、溶着又は接着等により接合されているのが好ましく、構造（凹凸形状）と接合の両方の効果により接合されているのが更に好ましい。
【００５５】
炭素繊維を含有する層及び炭素繊維を含有しない層は、１層ずつでも、何れか又は両方が２層以上あってもよい。また、炭素繊維を含有する層及び炭素繊維を含有しない層の何れか又は両方が２層以上ある場合、炭素繊維を含有する層と炭素繊維を含有しない層が交互になっていても、炭素繊維を含有する層同士又は炭素繊維を含有しない層層同士が続いていてもよい。ただし、生産性の点では、各層が１層ずつであるのが好ましい。
【００５６】
以下、本発明の発泡体が直方体であり、炭素繊維を含有する層が炭素繊維を含有しない層の表面にある場合の断面図を用いて、本発明の発泡体の構造の一例を詳述するが、本発明の発泡体は、この構造に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変更して実施することができる。
図１〜５は、本発明の実施形態の例を模式的に示す断面図である。これらの図に示したように、本発明の発泡体では、炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層及び炭素繊維を含有しない熱可塑性樹脂組成物層が表面にある。
【００５７】
図１では、長方形の基材発泡体（１）の外側４辺を炭素繊維を含有しない熱可塑性樹脂組成物層（２）が覆い、更にその外側４辺を炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層（３）が覆っている。
図２及び３では、図１で、炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層（３）が炭素繊維を含有しない熱可塑性樹脂組成物層（２）の３辺のみを覆っている。
【００５８】
図４では、図１で、炭素繊維を含有しない熱可塑性樹脂組成物層（２）及び炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層（３）が各々その内側の層の３辺ずつを入れ子状に覆っている。
図５では、図２で、炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層（３）の外側を更に炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層（４）が炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層（３）と入れ子状に覆っている。
【００５９】
ここで、本発明の発泡体の剛性の点では、図５のように、炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層が内側の層の３辺を上下交互に入れ子状に覆っているのが好ましい。
＜本発明の発泡体の製造方法＞
本発明の発泡体は、その製造方法に制限はなく、任意の方法で製造することができる。本発明の発泡体の好ましい製造方法としては、例えば、ブロー成形による中空成形体の製造で、溶融した熱可塑性樹脂組成物をブローにより金型に圧着し、その一部に貫通させたノズルより発泡ビーズを挿入し、これを高圧蒸気の吹き込みや誘導加熱等により、ビーズ同士及びビーズとブロー成形品を溶着させる方法等が挙げられる。また、異形押出し成形において、発泡剤を含有する樹脂層と発泡剤を含有しない熱可塑性樹脂組成物を共押出しすることにより、熱可塑性樹脂組成物層を表面に有する発泡体を製造することもできる。
【００６０】
基材発泡体と熱可塑性樹脂組成物層及び各熱可塑性樹脂組成物層間を接着又は溶着させる方法としては、予め成形しておいた内側層の表面に接着剤を用いて他の熱可塑性樹脂組成物層を接着させる方法、予め成形しておいた内側層の表面を熱風の吹き付けや熱板との接触などにより溶融させながら他の熱可塑性樹脂組成物層を溶着させる方法、及び、予め成形しておいた内側層を型として、これと溶着又は溶融接着可能な熱可塑性樹脂を表面に有する熱可塑性樹脂組成物のシートを加熱し、真空成形する方法等が挙げられる。真空成形としては、オーバーレイ成形法が好ましい。オーバーレイ成形法は、密閉フレーム中で型になる位置に熱可塑性樹脂組成物層（中空成形体）を配置し、これと密閉フレームとの間に２層目の熱可塑性樹脂組成物層を挟み、真空状態とし、加熱した後、中空成形体の反対側を大気開放又は加圧することにより、中空成形体に通気孔を作ることなく、気泡を含まずに密着させることができる方法である。ここで、オーバーレイ成形の繰り返し、特に、作製した構造体を反転させて、任意の方向から更にオーバーレイ成形を繰り返することにより、任意の積層構造を有する構造物を得ることが可能となる。オーバーレイは、一度に全周をオーバーレイしても、部分ごとにオーバーレイを繰り返した積層構造としてもよい。
【００６１】
＜本発明の発泡体の曲げ剛性＞
本発明の発泡体の曲げ剛性は、以下のように測定する。長さ１５０ｍｍで５０Ｒの接触面を有する支持点２本をスパン４００ｍｍで配置した上に、発泡体をのせ、これを長さ１５０ｍｍで５０Ｒの接触面を有する荷重ジグを介してプレスし、ストレンゲージで荷重を測定し、荷重／たわみ勾配から、発泡体の曲げ剛性を算出する。測定は、２５℃で行う。
【００６２】
本発明の発泡体によれば、炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂層が、内部の発泡体と共に変形することにより、炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂層のみに曲げ加重を加えた場合と異なり、座屈することがなく、構造体として高い曲げ剛性が得られる。また、本発明の発泡体は、外側の炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂層が低線膨張であるため、これにより構造体全体が拘束され、低線膨張とすることができる。
【００６３】
＜本発明の発泡体の用途＞
本発明の発泡体は、高剛性と軽量性を兼ね備え、高価な炭素繊維含有層が薄くても圧縮による変形や座屈が起こり難いため、自動車用フレームや懸架部などに好適に用いられる。
【実施例】
【００６４】
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、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
＜曲げ剛性＞
各実施例及び比較例で得られた発泡体及び構造体の曲げ剛性は、以下のように測定した。長さ１５０ｍｍで５０Ｒの接触面を有する支持点２本をスパン４００ｍｍで配置した上に、発泡体をのせ、これを長さ１５０ｍｍで５０Ｒの接触面を有する荷重ジグを介してプレスし、ストレンゲージで荷重を測定し、荷重／たわみ勾配から、発泡体の曲げ剛性を算出した。測定は、２５℃で行った。
【００６５】
［実施例１］
熱可塑性樹脂として、接着性のポリプロピレン樹脂（三菱化学株式会社製「モディックＰ５０２」）を用い、これを幅１００ｍｍ、高さ５０ｍｍ、長さ５００ｍｍの箱状成形品が得られる金型によりブロー成形した。パリソンが金型に密着した後、金型から突き出るノズルによってパリソンを貫通させ、該ノズルから発泡倍率２０倍の発泡ポリプロピレンビーズ８０ｇを充填し、０．７ＭＰａの高圧スチームを吹き込むことにより発泡ポリプロピレンビーズ同士およびブロー成形品に溶着させた。冷却後、取り出し、表面に接着性ポリプロピレン樹脂層を有する発泡体を得た。
【００６６】
平面状に並べた炭素繊維（三菱レーヨン株式会社製「ＴＲ５０Ｓ」。平均径７μｍ、フィラメント数１２Ｋ本、熱硬化性樹脂用サイジング処理品、目付け８００ｍｇ／ｍ2、,引張強度４．９GPa、引張弾性率２４０GPa）をポリアミド−６（三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製「ノバミッド１０３０」（ＩＳＯ粘度数＝２４６ｃｍ3/ｇ、融点２２３℃）でラミネートして、厚さ０．１２５ｍｍ、炭素繊維含有量５０重量％の熱可塑性炭素繊維プリプレグを得た。このプリプレグを縦横交互に（９０°ずつずらし）４枚重ね、２４０℃で熱プレスし、厚さ０．５ｍｍのプリプレグを得た。
【００６７】
三次元表面加飾技術（ＴＯＭ；Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ  Ｏｖｅｒｌａｙ  Ｍｏｌｄ）成形機（布施真空株式会社製）に、表面に接着性ポリプロピレン樹脂層を有する発泡体及びプリプレグをセットして、２４０℃に加熱し、溝型状にオーバーレイ成形し、接着性ポリプロピレン樹脂層とプリプレグを溶着させた。プリプレグ層の外周部をつばの長さが２０ｍｍとなるように切り落とし、図３に示す構造の発泡体を製造した。
この発泡体の重量は、４３０ｇであった。また、曲げ剛性は、２．５×１０6ＧＰａ・ｍｍ4であった。たわみ１０ｍｍまで、荷重−たわみ曲線は、直線性を保った。１０ｍｍたわみ時の荷重は、１９ｋＮであった。
【００６８】
［実施例２］
実施例１の発泡体のプリプレグ層の外周部のつばを全て削り落とし、実施例１とは上下逆さまに三次元表面加飾技術（ＴＯＭ；Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ  Ｏｖｅｒｌａｙ  Ｍｏｌｄ）成形機（布施真空株式会社製）に載せ、実施例１と同様にして、プリプレグをオーバーレイ成形し、図５に示す構造の発泡体を製造した。この発泡体は、重量４８５ｇで、曲げ剛性５．５×１０6ＧＰａ・ｍｍ4、１０ｍｍたわみ時の荷重は４１ｋＮであった。
【００６９】
［比較例１］
発泡ポリプロピレンビーズを充填しない以外は、実施例１と同様にして、実施例１で内部に発泡体が無い構造体を作製した。この構造体の重量は、３５０ｇであった。この構造体について、曲げ試験を行い、結果を、横軸がたわみ、縦軸が荷重とする「荷重／たわみ曲線」にすると、該曲線が初期から直線性を示さず、上に凸の曲線となり、たわみ量６ｍｍで座屈が生じた。このときの最大荷重は、２ｋＮであった。
【００７０】
［比較例２］
比較例１の構造体のプリプレグ層の外周部のつばを全て削り落としたものを、比較例１と上下逆さまに三次元表面加飾技術（ＴＯＭ；Ｔｈｒｅｅ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ  Ｏｖｅｒｌａｙ  Ｍｏｌｄ）成形機（布施真空株式会社製）に載せ、実施例１で用いたプリプレグを実施例１と同様にオーバーレイ成形し、内部に発泡体の無い構造体を得た。この構造体の重量は、４０５ｇであった。この構造体について、曲げ試験を行い、結果を、横軸がたわみ、縦軸が荷重とする「荷重／たわみ曲線」にすると、該曲線が初期から直線性を示さず、上に凸の曲線となり、たわみ量２ｍｍで壁面に座屈が生じた。このときの最大荷重は、１４ｋＮであった。
【００７１】
［比較例３］
実施例１で作製したプリプレグを３５枚重ね、プレス成形し、高さ１７ｍｍ、幅１０１ｍｍの板を作製した。この板は、重量１２００ｇで、曲げ剛性２．５×１０6ＧＰａ・ｍｍ4、１０ｍｍたわみ時の荷重１８．５Ｎであった。
【００７２】
［比較例４］
実施例１で作製したプリプレグを４４枚重ね、プレス成形し、高さ２２ｍｍ、幅１０２ｍｍの板を作製した。この板は、重量１５８０ｇで、曲げ剛性５．７×１０6ＧＰａ・ｍｍ4、１０ｍｍたわみ時の荷重４３ｋＮであった。
【００７３】
結果を表１に纏める。実施例及び比較例との対比から、本発明の発泡体が、比較例の構造体に比べ、軽量性と剛性を兼ね備えていることがわかった。
【００７４】
【表１】
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【符号の説明】
【００７５】
１  基材発泡体
２  炭素繊維を含有しない熱可塑性樹脂組成物層
３  炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層
４  炭素繊維を含有する熱可塑性樹脂組成物層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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