(57)【要約】      （修正有）【課題】高い生産効率を維持しつつ、成形体の曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度を効果的に向上させることができる中間基材、及び、これから製造される成形体の提供。【解決手段】熱硬化性樹脂のプレポリマーである第１母材とナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる複合体とを含む第１材料からなる第１部分１１０と、熱可塑性樹脂である第２母材と強化繊維とを含む第２材料からなる第２部分１２０と、を含む中間基材１００、及び、両層の界面付近で混合された、熱硬化性樹脂である第１樹脂と熱可塑性樹脂である第２樹脂と、強化繊維と、ナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる複合体２１０とを含む複合材料によって形成された成形体２００。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂のプレポリマーである第１母材とナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる複合体とを含む第１材料からなる第１部分と、
熱可塑性樹脂である第２母材と強化繊維とを含む第２材料からなる第２部分と、
を含む、
中間基材。
【請求項２】
請求項１に記載された中間基材であって、
前記ナノセルロース（ＮＣｅ）は官能基によって修飾されている、
中間基材。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された中間基材であって、
前記ナノセルロース（ＮＣｅ）はセルロースナノファイバ（ＣｅＮＦ）であり、
前記ナノカーボン（ＮＣ）はカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）であり、
前記複合体は、前記セルロースナノファイバ（ＣｅＮＦ）が前記カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）の表面に絡み付いた錯綜体である、
中間基材。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された中間基材であって、
前記強化繊維は、炭素繊維（ＣＦ）、ガラス繊維（ＧＦ）、並びにポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリイミド繊維、及びポリアミドイミド繊維を含む樹脂繊維（ＲＦ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の繊維である、
中間基材。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載された中間基材であって、
前記第１母材は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の熱硬化性樹脂のプレポリマーであり、
前記第２母材は、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂及びポリプロピレン（ＰＰ）樹脂を含むポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、アクリロニトリル・スチレン樹脂（ＡＳ）及びアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂を含むスチレン系樹脂からなる汎用プラスチック、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂及びポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂を含むポリエステル系樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂からなる汎用エンジニアリングプラスチック、並びにポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）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、ポリスルホン（ＰＳＦ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂からなるスーパーエンジニアリングプラスチック、からなる群より選ばれる少なくとも１種の熱可塑性樹脂である、
中間基材。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載された中間基材であって、
少なくとも前記第１部分と前記第２部分との界面の一部に前記複合体が配設されている、
中間基材。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載された中間基材であって、
前記第１部分において前記第１母材の中に前記複合体が分散されている、
中間基材。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載された中間基材であって、
前記第２部分において、前記第２母材中に前記強化繊維が混入されている、
中間基材。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載された中間基材であって、
前記第２部分は、前記第２母材からなる繊維と前記強化繊維とからなるコミングルヤーンとして構成されている、
中間基材。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載された中間基材であって、
前記第１部分からなる第１層と前記第２部分からなる第２層とが隣接して積層された積層体を含む、
シート状中間基材。
【請求項１１】
樹脂と、強化繊維と、ナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる複合体と、を含む複合材料によって形成されており、
前記樹脂は、熱硬化性樹脂である第１樹脂と熱可塑性樹脂である第２樹脂とを含む、
成形体。
【請求項１２】
請求項１１に記載された成形体であって、
前記ナノセルロース（ＮＣｅ）は官能基によって修飾されている、
成形体。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２に記載された成形体であって、
前記ナノセルロース（ＮＣｅ）はセルロースナノファイバ（ＣｅＮＦ）であり、
前記ナノカーボン（ＮＣ）はカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）であり、
前記複合体は、前記セルロースナノファイバ（ＣｅＮＦ）が前記カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）の表面に絡み付いた錯綜体である、
成形体。
【請求項１４】
請求項１１乃至請求項１３の何れか１項に記載された成形体であって、
前記強化繊維は、炭素繊維（ＣＦ）、ガラス繊維（ＧＦ）、並びにポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリイミド繊維、及びポリアミドイミド繊維を含む樹脂繊維（ＲＦ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の繊維である、
成形体。
【請求項１５】
請求項１１乃至請求項１４の何れか１項に記載された成形体であって、
前記第１樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の熱硬化性樹脂であり、
前記第２樹脂は、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂及びポリプロピレン（ＰＰ）樹脂を含むポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、アクリロニトリル・スチレン樹脂（ＡＳ）及びアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂を含むスチレン系樹脂からなる汎用プラスチック、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂及びポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂を含むポリエステル系樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂からなる汎用エンジニアリングプラスチック、並びにポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）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、ポリスルホン（ＰＳＦ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂からなるスーパーエンジニアリングプラスチック、からなる群より選ばれる少なくとも１種の熱可塑性樹脂である、
成形体。
【請求項１６】
請求項１１乃至請求項１５の何れか１項に記載された成形体であって、
前記樹脂は、前記第１樹脂と前記第２樹脂とが均質に混合されている領域を含む、
成形体。
【請求項１７】
請求項１６に記載された成形体であって、
前記樹脂は、前記第２樹脂のみからなる領域を更に含む、
成形体。
【請求項１８】
請求項１７に記載された成形体であって、
前記樹脂は、前記第１樹脂のみからなる領域を更に含む、
成形体。
【請求項１９】
請求項１１乃至請求項１５の何れか１項に記載された成形体であって、
前記樹脂の全体に亘って、前記第１樹脂と前記第２樹脂とが均質に混合されている、
成形体。
【請求項２０】
請求項１１乃至請求項１９の何れか１項に記載された成形体であって、
少なくとも、前記第１樹脂と前記強化繊維との界面の一部、前記第２樹脂と前記強化繊維との界面の一部、又は前記第１樹脂及び前記第２樹脂の混合物と前記強化繊維との界面の一部に前記複合体が配設されている、
成形体。
【請求項２１】
請求項１１乃至請求項２０の何れか１項に記載された成形体の製造方法であって、
請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記載された中間基材を前記第２母材の融点以上の所定の温度に加熱すること、及び
前記中間基材を前記所定の温度において所定の圧力によって加圧すること、
を含む、
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、強化繊維及び樹脂を含む複合材料からなる中間基材及び成形体並びに当該成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
当該技術分野においては、例えば、軽量であり且つ高い機械的強度を有する材料として、母材（マトリックス）としての樹脂と炭素繊維（ＣＦ：Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ）との複合材料である炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ：Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ）等の炭素繊維強化樹脂複合材料を始めとする「強化繊維及び樹脂を含む複合材料」（以降、「繊維強化樹脂複合材料」と称呼される場合がある。）の開発が盛んに行われている。母材としての樹脂中にＣＦ等の強化繊維を混入させて複合材料とすることにより、当該複合材料の曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度を向上させることができる。
【０００３】
しかしながら、従来の炭素繊維強化樹脂複合材料においては、樹脂とＣＦとの界面における密着が不十分であり、ナノメートル（ｎｍ）レベルの隙間が生じがちであった。このため、図１に示すように、当該複合材料１０からなる製品に応力が作用すると樹脂２０とＣＦ３０との界面において剥離が生じ、当該剥離が亀裂に発展して、複合材料としての機能を充分に発揮することができない場合があった。
【０００４】
そこで、母材からのＣＦの剥離を低減して上記のような課題を解決すべく、図２に示すように、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ：Ｃａｒｂｏｎ  ＮａｎｏＴｕｂｅ）４１を含む構造体（ネットワーク構造）を樹脂２０とＣＦ３０との界面に配することにより、樹脂２０とＣＦ３０との密着性を向上させる技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。ＣＦとＣＮＴとは何れも炭素からなるため互いに親和性（濡れ性）が良く、また共有π結合を介してＣＦの表面にＣＮＴが結合するアンカー効果により、ＣＦと樹脂との密着性が向上し、また、ＣＦの繊維軸に直交する方向におけるＣＦと樹脂との滑りも抑制することができる。その結果、ＣＦと樹脂との間の層間剥離を抑制することができ、曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度を向上することができる。
【０００５】
特許文献１に記載された発明においては、互いに直接接続されたＣＮＴのネットワーク構造がＣＦに直接的に接続されている付着部以外にも、結着部材を介してＣＦとＣＮＴとが物理的に結合され、ＣＦとＣＮＴとの結合が補強されている。しかしながら、そもそもＣＮＴと樹脂（特に、ＣＦＲＰにおいて多用されるエポキシ樹脂）との親和性（濡れ性）は低く、ＣＮＴと樹脂とは密着し難い。更に、ＣＮＴのネットワーク構造の内部の空気は真空引きによっても抜け難く、ＣＮＴのネットワーク構造の凹凸の内部にまで樹脂を含浸させることは困難である。
【０００６】
また、ＣＮＴのネットワーク構造の凹凸の内部にまで樹脂が一旦入り込んでも、例えば熱硬化性樹脂の硬化等に伴う樹脂の収縮により、周辺の樹脂によって樹脂が凹凸から引き出され、ＣＮＴのネットワーク構造の内部の空隙が大きくなるという問題もある。加えて、ＣＮＴのネットワーク構造自体が硬く脆いため、図３に示すように、当該複合材料１０からなる製品に応力が作用すると樹脂２０とＣＦ３０との界面において剥離が生じ、当該剥離が亀裂に発展する場合があった。
【０００７】
一方、当該技術分野においては、例えば王水等の強酸を使用する表面処理等によりＣＮＴ自体に官能基を修飾する化学的修飾法が知られているが、このような過酷な表面処理はＣＮＴの構造にダメージを与え、構造上の欠陥を生ずるという問題があり、工業的な実用化は困難である。
【０００８】
そこで、当該技術分野においては、官能基によって修飾されたナノセルロース（ＮＣｅ：ＮａｎｏＣｅｌｌｕｌｏｓｅ）とナノカーボン（ＮＣ：ＮａｎｏＣａｒｂｏｎ）とを母材としての樹脂に含有させることによりＣＦＲＰとしての機械的強度を向上させる技術が開示されている（例えば、特許文献２を参照。）。当該技術によれば、樹脂に対する高い親和性を有する官能基によって修飾されたＮＣｅと、ＣＦに対する高い親和性を有するＮＣとを混合して得られる複合体を樹脂に含有させることにより、当該複合体を介して樹脂とＣＦとの密着性を高めると共にＮＣの凝集を低減し、結果としてＣＦＲＰの機械的強度を安定的且つ均一的に増大させることができる。
【０００９】
更に、上記複合体におけるＮＣｅとＮＣとの物理的結合（絡み付き）に起因する柔軟性により、ＣＦＲＰの衝撃強度を高めると共に、ＣＦＲＰを金属及び／又は他の樹脂等の異種材料と接合した場合における線膨張係数の違いに起因する変形及び／又は寸法変化を良好に緩和することができる。
【００１０】
ところで、ＣＦＲＰの技術分野においては、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂のプレポリマーをＣＦ等の強化繊維に含浸させることによって得られる中間基材であるプリプレグが多用されている。プレポリマーは最終的な樹脂として硬化される前の段階にあるため粘度が低く、強化繊維に容易に含浸させることができる。しかしながら、一般に、プレポリマーを硬化させて最終的な樹脂とするには長い時間を要するため、熱硬化性樹脂からなる成形体の生産効率は、熱可塑性樹脂からなる成形体の生産効率に比べて低い。
【００１１】
上記のような背景から、昨今では、例えば炭素繊維強化熱可塑性プラスチック（ＣＦＲＴＰ：Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  ＴｈｅｒｍｏＰｌａｓｔｉｃ）等、熱可塑性樹脂を母材として含む「強化繊維及び熱可塑性樹脂を含む複合材料」の開発が盛んに行われている。ＣＦＲＴＰは、熱可塑性樹脂を母材として採用することにより、熱硬化性樹脂を母材として含む複合材料に比べて、成形に要する時間が短く、成形体の生産効率が高い。
【００１２】
上記のように母材としての熱可塑性樹脂と強化繊維とを含む複合材料においても、上述したようなＮＣｅとＮＣとの複合体を添加することにより、当該複合体を介して強化繊維と樹脂との密着性を高め、当該複合材料からなる成形体の機械的強度を安定的且つ均一的に増大させることができる。しかしながら、熱可塑性樹脂は熔融時においても粘度が高く、上記複合体を母材に均一に分散させることは困難である。その結果、例えばＣＦ等の強化繊維と母材としての樹脂との界面における強化繊維と樹脂との密着性の向上に十分に寄与することができず、成形体の機械的強度を十分に向上させることは困難である。
【００１３】
以上のように、当該技術分野においては、高い生産効率を維持しつつ、繊維強化樹脂複合材料からなる成形体の曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度を効果的に向上させることができる技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１６−１９０９６９号公報
【特許文献２】特開２０１７−１１０１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述したように、当該技術分野においては、高い生産効率を維持しつつ、繊維強化樹脂複合材料からなる成形体の曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度を効果的に向上させることができる技術が要求されている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題に鑑み、本発明者は、鋭意研究の結果、熱硬化性樹脂のプレポリマーとナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる複合体とを含む部分と、熱可塑性樹脂と強化繊維とを含む部分と、を含む中間基材から成形体を製造することにより、上記要求に応えることができることを見出した。
【００１７】
そこで、本発明に係る中間基材（以降、「本発明基材」と称呼される場合がある。）は、熱硬化性樹脂のプレポリマーである第１母材とナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる複合体とを含む第１材料からなる第１部分と、熱可塑性樹脂である第２母材と強化繊維とを含む第２材料からなる第２部分と、を含む中間基材である。前記ナノセルロース（ＮＣｅ）は官能基によって修飾されていてもよい。
【００１８】
好ましくは、前記ナノセルロース（ＮＣｅ）はセルロースナノファイバ（ＣｅＮＦ）であり、前記ナノカーボン（ＮＣ）はカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）であり、前記複合体は、前記セルロースナノファイバ（ＣｅＮＦ）が前記カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）の表面に絡み付いた錯綜体である。
【００１９】
強化繊維、第１母材、及び第２母材として選択される材料、本発明基材における複合体の配置、第２部分における強化繊維の配置、並びに本発明基材における第１部分と第２部分との配置等、本発明基材の詳細については、本発明の種々の実施形態に関する説明において詳細に述べる。
【００２０】
更に、本発明に係る成形体（以降、「本発明成形体」と称呼される場合がある。）は、樹脂と、強化繊維と、ナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる複合体と、を含む複合材料によって形成されており、前記樹脂は、熱硬化性樹脂である第１樹脂と熱可塑性樹脂である第２樹脂とを含む、成形体である。典型的には、本発明成形体は、上述した本発明基材から製造される。加えて、本発明に係る成形体の製造方法（以降、「本発明方法」と称呼される場合がある。）は、上述した本発明成形体の製造方法である。具体的には、本発明方法は、上述した本発明基材を前記第２母材の融点以上の所定の温度に加熱すること、及び前記中間基材を前記所定の温度において所定の圧力によって加圧すること、を含む、成形体の製造方法である。
【発明の効果】
【００２１】
上記のように、本発明基材は、熱硬化性樹脂のプレポリマーとナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる複合体とを含む部分と、熱可塑性樹脂と強化繊維とを含む部分と、を含む中間基材である。プレポリマーは最終的な樹脂として硬化される前の段階にあるため粘度が低く、本発明基材を加熱及び加圧して所望の形状を有する成形体を製造する過程において、熔融状態にある熱可塑性樹脂中に上記複合体と共に容易に混入することができる。従って、成形体を構成する母材中に上記複合体を容易に分散させ、上記複合体を強化繊維の近傍に到達させることができる。その結果、成形体の曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度を効果的に向上させることができる。
【００２２】
また、本発明基材の母材は熱硬化性樹脂のプレポリマー及び熱可塑性樹脂によって構成されている。即ち、熱硬化性樹脂のプレポリマーは本発明基材の母材の一部に過ぎないため、熱硬化性樹脂のみを母材として含む従来技術に係る複合材料からなる中間基材に比べて、より速くプレポリマーを硬化させることができるので、成形に要する時間が短く、成形体の生産効率が高い。
【００２３】
以上のように、本発明によれば、高い生産効率を維持しつつ、繊維強化樹脂複合材料からなる成形体の曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度を効果的に向上させることができる。
【００２４】
本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来技術に係る複合材料からなる製品に応力が作用した場合に樹脂と炭素繊維との界面において剥離が生じて亀裂に発展する様子を示す模式図である。
【図２】カーボンナノチューブを含む構造体を樹脂と炭素繊維との界面に配することにより樹脂と炭素繊維との密着性を向上させる従来技術を説明する模式図である。
【図３】図２に示した従来技術に係る複合材料からなる製品に応力が作用した場合に樹脂と炭素繊維との界面において剥離が生じて亀裂に発展する様子を示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る中間基材（第１基材）の第１部分の構成の１つの例を示す模式図である。
【図５】第１基材の第１部分の構成のもう１つの例を示す模式図である。
【図６】第１基材の第２部分の構成の１つの例を示す模式図である。
【図７】第１基材の第２部分の構成のもう１つの例を示す模式図である。
【図８】図７に示した第２部分の模式的な斜視図である。
【図９】第１基材の構成の幾つかの例を示す模式図である。
【図１０】第１基材の構成のもう１つの例を示す模式図である。
【図１１】複合体としての錯綜体の構造を示す模式図である。
【図１２】本発明基材から本発明成形体を製造する過程を示す模式図である。
【図１３】本発明基材から本発明成形体を製造する過程における本発明基材の第１部分と第２部分との混ざり合いの程度の違いを示す模式図である。
【図１４】本発明の変形例においてシート状の第１部分及び第２部分からなる積層体として構成された本発明基材に異なる材料からなる追加層を更に積層する過程を示す模式図である。
【図１５】本発明に係る成形体の製造方法の１つの例を示す模式図である。
【図１６】本発明に係る成形体の製造方法のもう１つの例を示す模式図である。
【図１７】本発明に係る成形体の製造方法の更にもう１つの例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
《第１実施形態》
以下、本発明の第１実施形態に係る中間基材（以降、「第１基材」と称呼される場合がある。）について説明する。
【００２７】
〈構成〉
第１基材は、熱硬化性樹脂のプレポリマーである第１母材とナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる複合体とを含む第１材料からなる第１部分と、熱可塑性樹脂である第２母材と強化繊維とを含む第２材料からなる第２部分と、を含む中間基材である。
【００２８】
第１母材は、例えば、第１基材から製造される成形体の用途及び製造条件等に応じて、例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）及びガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）等の種々の繊維強化樹脂複合材料における母材として使用される熱硬化性樹脂を始めとする多種多様な熱硬化性樹脂のプレポリマーの中から適宜選択することができる。第１母材の具体例については後に詳しく説明する。
【００２９】
ナノセルロース（ＮＣｅ）としては、例えば、α−セルロース等の市販のセルロースを採用することができる。或いは、例えばＴＥＭＰＯ酸化等の手法によりセルロースをナノファイバ化することによって得られるミクロフィブリル等をＮＣｅとして採用してもよい。好ましくは、ＮＣｅは、セルロースナノファイバ（ＣｅＮＦ：Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ＮａｎｏＦｉｂｅｒ）である。
【００３０】
ＮＣｅの直径は１ｎｍ乃至８００ｎｍ程度、平均長さは１００ｎｍ乃至１０００μｍ程度であることが望ましい。入手したセルロースの直径及び／又は長さが過大である場合は、例えばミル及びアトライタ等の微細化処理装置（粉砕機）を用いて微細化することができる。ミルの具体例としては、例えば、ボールミル、ビーズミル、サンドミル、及びブレードミル等を挙げることができる。
【００３１】
ナノカーボン（ＮＣ）としては、例えば、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、フラーレン、グラフェン、酸化グラフェン、カーボンブラック、及び活性炭、並びにこれらの混合物を採用することができる。ＮＣは、好ましくはカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）であり、より好ましくは節状カーボンナノチューブ（節状又は釣鐘状の構造が複数連結しているカーボンナノチューブ）である。ＮＣの平均直径は１ｎｍ乃至１μｍ程度であり、平均長さは１ｎｍ乃至１００μｍ程度であることが望ましく、より好ましくは平均長さが１ｎｍ乃至１μｍ程度）である。
【００３２】
上記複合体は、ナノセルロース（ＮＣｅ）とナノカーボン（ＮＣ）とを上述したような微細化処理装置によって混合することによって得ることができる。ＮＣｅとＮＣとの接続形態は特に限定されないが、例えば、ＮＣｅが有する官能基とＮＣの表面に存在する官能基との反応によって生成される結合及びＮＣｅとＮＣとの物理的な絡み付き等を挙げることができる。
【００３３】
第１部分の構成は、上記のような第１母材と複合体とを含む第１材料からなる限り、特に限定されない。具体的には、第１部分は、例えば、熱硬化性樹脂の原料（例えば、モノマー等）を上記複合体に含浸させた後に半硬化状態とすることによって得られるプリプレグであってもよい。或いは、例えば図４に示すように、第１部分１１０は、熱硬化性樹脂の原料の中に上記複合体１１２を分散させた後に当該原料を半硬化状態のプレポリマー（第１母材１１１）としたものであってもよい。尚、図４において、複合体１１２は黒い点及び曲線によって表されている。或いは、例えば図５に示すように、第１部分１１０は、半硬化状態にある熱硬化性樹脂の原料（第１母材１１１）の表面が上記複合体１１２によって被覆されたものであってもよい。尚、図５において、複合体１１２は第１母材１１１よりも濃い色を有する層として表されている。
【００３４】
第２母材は、例えば、第１基材から製造される成形体の用途及び製造条件等に応じて、例えば炭素繊維強化熱可塑性プラスチック（ＣＦＲＴＰ）及びガラス繊維強化熱可塑性プラスチック（ＧＦＲＴＰ）等の種々の繊維強化樹脂複合材料における母材として使用される熱可塑性樹脂を始めとする多種多様な熱可塑性樹脂の中から適宜選択することができる。第２母材の具体例については後に詳しく説明する。
【００３５】
強化繊維は、例えば、第１基材から製造される成形体の用途及び製造条件等に応じて、例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）、炭素繊維強化熱可塑性プラスチック（ＣＦＲＴＰ）及びガラス繊維強化熱可塑性プラスチック（ＧＦＲＴＰ）等の種々の繊維強化樹脂複合材料における強化繊維として使用される種々の強化繊維から適宜選択することができる。強化繊維の具体例については後に詳しく説明する。
【００３６】
第２部分の構成は、上記のような第２母材と強化繊維とを含む第２材料からなる限り、特に限定されない。具体的には、第２部分は、例えば、熔融状態にある熱可塑性樹脂を強化繊維に含浸させた後に冷却・固化させて熱可塑性樹脂と強化繊維とを一体化したものであってもよい。或いは、第２部分は、例えば、熱可塑性樹脂の粉末、繊維又はシートと強化繊維との混合物であってもよい。或いは、第２部分は、例えば、熱可塑性樹脂の粉末、繊維又はシート等と強化繊維との混合物を加熱して熱可塑性樹脂を熔解させた後に冷却・固化させて熱可塑性樹脂と強化繊維とを一体化したものであってもよい。
【００３７】
図６及び図７は、第１基材の第２部分の構成を例示する模式図である。図６は、熱可塑性樹脂である第２母材１２１の中に強化繊維１２２が分散された一体物として構成された第２部分１２０を示している。一方、図７は、熱可塑性樹脂である第２母材１２１からなる繊維（母材繊維）と強化繊維１２２との混合物として構成された第２部分１２０を示している。尚、図６及び図７においては、全ての繊維が同じ方向を向いているかのように描かれているが、必ずしも全ての繊維が同じ方向を向いている必要は無い。
【００３８】
尚、第１材料及び／又は第２材料は、上述した各種構成要素に加えて、親和性結合剤を更に含んでもよい。親和性結合剤は、上述した各種構成要素の間の親和性を高める機能を有するものであれば特に限定されない。例えば、ＮＣｅとＮＣとの間の親和性を高める機能を有する親和性結合剤の具体例としては、例えば、リグニン、アミロース、及びアミロペクチン等を挙げることができる。また、第１材料は、必要に応じて、例えば重合及び／又は架橋等により第１母材としてのプレポリマーを更に硬化させるための硬化剤等を更に含んでもよい。
【００３９】
例えば、図９の（ａ）は、図４に示したシート状の第１部分１１０と図６に示したシート状の第２部分１２０との積層体として構成された第１基材１００の構成を示す模式図である。また、図９の（ｂ）は、図６に示したシート状の第２部分１２０の対によって図４に示したシート状の第１部分１１０が挟まれているサンドイッチ状の積層体として構成された第１基材１００の構成を示す模式図である。更に、図９の（ｃ）は、第２母材とは異なる熱可塑性樹脂である第３母材と強化繊維とを含む第３材料からなる第３部分１３０と図６に示したシート状の第２部分１２０とによって図４に示したシート状の第１部分１１０が挟まれているサンドイッチ状の積層体として構成された第１基材１００の構成を示す模式図である。
【００４０】
尚、図９においては、上記のように、シート状の第１部分１１０及び第２部分１２０（及び第３部分１３０）の積層体として第１基材１００が描かれている。しかしながら、第１基材１００は必ずしも積層体に限定されるものではなく、第１部分１１０及び第２部分１２０（及び第３部分１３０）もまた必ずしもシート状の形状に限定されるものではない。また、第２部分１２０における第２母材１２１と強化繊維１２２との混合形態もまた特に限定されず、例えば図６に示した第２部分１２０のように第２母材１２１としての熱可塑性樹脂の中に強化繊維１２２が分散されていてもよい。
【００４１】
或いは、第２部分１２０（及び第３部分１３０）は、図７及び図８に示した第２部分１２０のように第２母材１２１としての熱可塑性樹脂の繊維と強化繊維１２２とが混繊された混合繊維（例えば、コミングルヤーン）であってもよい。このような混合繊維として構成された第２部分を有する第１基材の構成の一例を図１０に示す。図１０に示す例における第１基材１００は、混合繊維として構成された第２部分１２０によって挟まれた第１部分１１０を含む。
【００４２】
一方、図９において描かれた第１部分１１０は、図４に示したように、第１母材１１１である熱硬化性樹脂のプレポリマーの中に複合体１１２が分散された一体物として描かれている。しかしながら、第１部分１１０は、図５に示したように、第１母材１１１である熱硬化性樹脂のプレポリマーの表面が複合体１１２によって被覆されたものであってもよい。
【００４３】
〈効果〉
上記のように、第１基材は、熱硬化性樹脂のプレポリマーである第１母材とナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる複合体とを含む第１材料からなる第１部分と、熱可塑性樹脂である第２母材と強化繊維とを含む第２材料からなる第２部分と、を含む。例えば、図９の（ａ）は、図４に示したシート状の第１部分１１０と図６に示したシート状の第２部分１２０との積層体として構成された第１基材１００の構成を示す模式図である。また、図９の（ｂ）は、一対の図６に示したシート状の第２部分１２０によって図４に示したシート状の第１部分１１０が挟まれているサンドイッチ状の積層体として構成された第１基材１００の構成を示す模式図である。更に、図９の（ｃ）は、第２母材とは異なる熱可塑性樹脂である第３母材と強化繊維とを含む第３材料からなる第３部分１３０と図６に示したシート状の第２部分１２０とによって図４に示したシート状の第１部分１１０が挟まれているサンドイッチ状の積層体として構成された第１基材１００の構成を示す模式図である。第１基材の構成は上記に限定されず、上述した構成を更に組み合わせてもよい。
【００４４】
第１母材としての熱硬化性樹脂のプレポリマーは最終的な樹脂として硬化される前の段階にあるため粘度が低く、第１基材を加熱及び加圧して所望の形状を有する成形体を製造する過程において、熔融状態にある熱可塑性樹脂中に上記複合体と共に容易に混入することができる。従って、成形体を構成する母材中に上記複合体を容易に分散させ、上記複合体を強化繊維の近傍に到達させることができる。その結果、成形体の曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度を効果的に向上させることができる。
【００４５】
また、第１基材の母材は熱硬化性樹脂のプレポリマー及び熱可塑性樹脂によって構成されている。即ち、熱硬化性樹脂のプレポリマーは第１基材の母材の一部に過ぎないため、熱可塑性樹脂のみを母材として含む従来技術に係る複合材料からなる中間基材に比べて、より速くプレポリマーを硬化させることができるので、成形に要する時間が短く、成形体の生産効率が高い。
【００４６】
更に、第１基材から製造される成形体においては熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とが母材として混在することから、これらの異なる種類の樹脂の複合に起因して、例えば、母材の柔軟性が高まり、成形体としての衝撃強度及び柔軟性等が高まる。加えて、第１基材から製造される成形体においては母材中にナノカーボン（ＮＣ）が分散されることから、例えば成形体の機械的強度の増大等の効果を達成することができる。
【００４７】
以上のように、第１基材によれば、高い生産効率を維持しつつ、繊維強化樹脂複合材料からなる成形体の曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度を効果的に向上させることができる。
【００４８】
《第２実施形態》
以下、本発明の第２実施形態に係る中間基材（以降、「第２基材」と称呼される場合がある。）について説明する。
【００４９】
例えば、第１母材としてエポキシ樹脂を、第２母材としてポリアミド樹脂を、及び強化繊維として炭素繊維（ＣＦ）をそれぞれ採用する場合、前述したように、樹脂とＣＦとの界面における密着が不十分である。しかしながら、ＮＣｅが分子構造中に有するヒドロキシル基によりＮＣｅと樹脂との密着性が高まり、複合体と樹脂との密着性が高まる。一方、ＣＦ及びＮＣは何れも炭素からなり互いに対して高い親和性を有する。従って、ＣＦとＮＣとの密着性が高まり、複合体とＣＦとの密着性が高まる。即ち、本発明基材によれば、上記複合体を介して、ＣＦと母材樹脂との良好な密着性が達成される。
【００５０】
ところが、例えば、第１母材及び／又は第２母材として高い疎水性を有する熱硬化性樹脂のプレポリマー及び／又は熱可塑性樹脂を採用した場合、ＮＣｅと樹脂との密着性が低く、上記複合体を介してＣＦと母材樹脂との良好な密着性を達成することが困難となる虞がある。また、例えばガラス繊維及び樹脂繊維等、ＣＦ以外の強化繊維を採用した場合、当該強化繊維を構成する材料の特性によっては、上記複合体を介して強化繊維と母材としての樹脂との良好な密着性を達成することが困難となる虞がある。
【００５１】
〈構成〉
そこで、第２基材は、上述した第１基材であって、前記ナノセルロース（ＮＣｅ）は官能基によって修飾されている、中間基材である。
【００５２】
ＮＣｅを修飾する官能基としては、第１母材に対する高い親和性を有する官能基が好ましい。具体的には、高い親水性を有する熱硬化性樹脂のプレポリマーが第１母材として採用される場合、上記官能基としては、例えば、ヒドロキシル基、アルコール基、（第１級、第２級、第３級、及び第４級のアミノ基を含む）アミノ基、カルボキシル基、及びカルボニル基等の親水性基を挙げることができる。逆に、高い疎水性を有する熱硬化性樹脂のプレポリマーが第１母材として採用される場合、上記官能基としては、例えば、アルキル基（特に、長鎖アルキル基）及びアリール基等の疎水性基を挙げることができる。
【００５３】
更に、上記官能基は、第１基材から製造される成形体の特性に何らかの悪影響を及ぼさない限り、第１母材との反応により第１母材を構成する分子及び／又は第１母材を硬化させることによって得られる熱硬化性樹脂を構成する分子との共有結合を生成することができる官能基であってもよい。このような官能基の具体例としては、例えば、シリコーン樹脂との間にシロキサン結合を生成することができるアルコキシシリル基等を挙げることができる。ＮＣｅは、このような官能基のうち異なる２種以上の官能基によって修飾されていてもよい。
【００５４】
上記に加えて、ＮＣｅは、第２母材として採用される熱可塑性樹脂に対する高い親和性を有する官能基によって更に修飾されていてもよい。具体的には、高い親水性を有する熱可塑性樹脂が第２母材として採用される場合、上記官能基としては、例えば、ヒドロキシル基、アルコール基、（第１級、第２級、第３級、及び第４級のアミノ基を含む）アミノ基、カルボキシル基、及びカルボニル基等の親水性基を挙げることができる。逆に、高い疎水性を有する熱可塑性樹脂が第２母材として採用される場合、上記官能基としては、例えば、アルキル基（特に、長鎖アルキル基）及びアリール基等の疎水性基を挙げることができる。
【００５５】
更に、上記官能基は、第１基材から製造される成形体の特性に何らかの悪影響を及ぼさない限り、第１基材から成形体が製造される過程において、第２母材との反応により第２母材としての熱硬化性樹脂を構成する分子との共有結合を生成することができる官能基であってもよい。ＮＣｅは、このような官能基のうち異なる２種以上の官能基によって修飾されていてもよい。
【００５６】
異なる２種以上の官能基によってＮＣｅが修飾されている場合、これらの異なる２種以上の官能基によって修飾された１種類のＮＣｅを使用してもよく、或いは、これらの異なる２種以上の官能基の何れか１種類のみによって修飾された２種以上のＮＣｅを使用してもよい。
【００５７】
〈効果〉
ナノセルロース（ＮＣｅ）は分子構造中にヒドロキシル基（ＯＨ基）を有するので、例えばカルボニル基及びヒドロキシル基等の極性の高い官能基を分子構造中に有する母材に対しては比較的良好な親和性を呈する。しかしながら、上述したように、多種多様な材料が第１母材、第２母材及び強化繊維として採用され得る。そこで、これらの材料に対する高い親和性を有する官能基によってＮＣｅを修飾することにより、これらの材料とＮＣｅとの密着性を高めることができる。その結果、上記複合体を介して、これらの材料同士の良好な密着性が達成される。
【００５８】
しかも、前述したようなＣＮＴへの過酷な表面処理を行うのではなく、第１母材、第２母材及び／又は強化繊維に対する高い親和性を有する官能基によってＮＣｅを修飾するので、ＣＮＴの構造にダメージを与えること無く、第２基材を構成する材料同士の良好な密着性を達成することができる。
【００５９】
更に、第１母材に対する高い親和性を有する官能基によってＮＣｅを修飾する場合、複合体を構成するＮＣの間への第１母材の含浸が促進されるので、第１母材とＮＣとの界面における隙間の発生を低減することができる（高いアンカー効果）。加えて、一般的にＮＣｅはＮＣよりも柔軟であるため、複合体においてＮＣｅがナノメートル（ｎｍ）レベルの緩衝材（クッション）としても機能することができる。これらにより、第２基材から製造される成形体における層間剥離を抑制することができるので、当該成形体の曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度を向上させることができる。
【００６０】
以上のように、第２基材によれば、高い生産効率を維持しつつ、繊維強化樹脂複合材料からなる成形体の曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度をより効果的に向上させることができる。
【００６１】
《第３実施形態》
以下、本発明の第３実施形態に係る中間基材（以降、「第３基材」と称呼される場合がある。）について説明する。
【００６２】
〈構成〉
第３基材は、上述した第１基材又は第２基材であって、前記ナノセルロース（ＮＣｅ）はセルロースナノファイバ（ＣｅＮＦ）であり、前記ナノカーボン（ＮＣ）はカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）であり、前記複合体は、前記セルロースナノファイバ（ＣｅＮＦ）が前記カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）の表面に絡み付いた錯綜体である、中間基材である。
【００６３】
図１１は、上記錯綜体の構造を示す模式図である。図１１に示すように、第３基材の第１部分を構成する複合体１１２である錯綜体１１２ａにおいては、複数のＣｅＮＦ１１３がＣＮＴ１１４の表面に絡み付いている。このような錯綜体１１２ａもまた、上述したように、例えばミル及びアトライタ等の微細化処理装置によってＣｅＮＦとＣＮＴとを混合することによって得ることができる。
【００６４】
〈効果〉
上記のようにＣｅＮＦが絡み付いてＣＮＴの表面を覆うことにより、ＣＮＴ同士の凝集の原因である分子間力が低減され、第１部分におけるＣＮＴの分散性が高まり、その結果として第３基材から製造される成形体におけるＣＮＴの分散性が高まる。これにより、上述したように複合体を介して第１母材、第２母材及び強化繊維の間の密着性を高める効果を良好に発揮することができる。
【００６５】
尚、ＣｅＮＦによるＣＮＴの被覆率には自ずと上限があり、ＣＮＴの全表面をＣｅＮＦによって覆い尽くすことは困難である。しかしながら、ＣｅＮＦによってＣＮＴの表面を過剰に覆ってしまうと炭素繊維（ＣＦ）とＣＮＴとの結合が妨げられる。従って、ＣｅＮＦとＣＮＴとの配合比には適正値が存在する。この適正値は、例えば、様々な配合比にてＣｅＮＦとＣＮＴとを配合して錯綜体（複合体）を調製し、それぞれの錯綜体を用いて調製された複合材料の機械的強度等を測定する事前実験等によって確かめることができる。
【００６６】
また、ＣｅＮＦがＣＮＴの表面に物理的に絡み付いている部分においては、第３基材から製造される成形体に応力が作用した場合、母材と密着しているＣｅＮＦがＣＮＴの表面を滑り、衝撃を吸収することができる。これにより、ＣｅＮＦを伴わずにＣＮＴのみをバインダとした場合に比べて、当該成形体はより高い柔軟性及び耐衝撃性を発揮することができる。
【００６７】
以上のように、第２材料によれば、第１材料と同様に、ＣＦＲＰ及びＣＦＲＴＰ等の炭素繊維強化樹脂複合材料の曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度を効果的に向上させることができる。これに加えて、第２材料によれば、上述した錯綜体の構造上の特徴により、母材樹脂とＣＦとの密着性が高く、優れた耐衝撃性を有する複合材料成形体を製造することができる。
【００６８】
《第４実施形態》
以下、本発明の第４実施形態に係る中間基材（以降、「第４基材」と称呼される場合がある。）について説明する。上述したように、本発明基材の第２部分を構成する強化繊維は、例えば、本発明基材から製造される成形体の用途及び製造条件等に応じて、繊維強化樹脂複合材料における強化繊維として使用される種々の強化繊維から適宜選択することができる。このような強化繊維の中でも、炭素繊維（ＣＦ）、ガラス繊維（ＧＦ）、及び用途に照らして十分な強度を有する樹脂繊維（ＲＦ）が特に好ましい。
【００６９】
〈構成〉
そこで、第４基材は、上述した第１基材乃至第３基材の何れかに該当する中間基材であって、前記強化繊維は、炭素繊維（ＣＦ）、ガラス繊維（ＧＦ）、並びにポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリイミド繊維、及びポリアミドイミド繊維を含む樹脂繊維（ＲＦ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の繊維である、中間基材である。
【００７０】
ＣＦとしては、例えば、アクリル繊維を原料とするＰＡＮ（ＰｏｌｙＡｃｒｙｌｏＮｉｔｒｉｌｅ）系炭素繊維及びピッチを原料とするピッチ（ＰＩＴＣＨ）系炭素繊維の中から、例えば第４基材から製造される成形体の用途等に応じて、好適な太さ、長さ、及び強度等を有するものを適宜選択することができる。ＧＦ及びＲＦについても、例えば第４基材から製造される成形体の用途等に応じて、当該技術分野において強化繊維として広く使用されているものの中から適宜選択することができる。
【００７１】
〈効果〉
第４基材の第２部分に含まれる強化繊維は、上述したように、当該技術分野において強化繊維として広く使用されているものの中から適宜選択することができる。従って、例えば第４基材から製造される成形体の用途等に応じて、好適な太さ、長さ、及び強度等を有する強化繊維を適宜選択することができる。即ち、コストの過剰な増大を招くこと無く、第４基材から製造される成形体の特性（例えば、機械的強度等）を高い自由度にて設計することができる。
【００７２】
尚、強化繊維の選択に当たっては、例えば、第４基材から製造される成形体において母材となる第１母材に由来する熱硬化樹脂及び第２母材に由来する熱可塑性樹脂との親和性の高い強化繊維を選択することが望ましい。或いは、上記成形体における母材に対する強化繊維の親和性が低い場合は、複合体を構成するナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）の何れか一方又は両方の当該強化繊維及び母材に対する親和性が高くなるように構成することが望ましい。
【００７３】
《第５実施形態》
以下、本発明の第５実施形態に係る中間基材（以降、「第５基材」と称呼される場合がある。）について説明する。上述したように、本発明基材の第１部分を構成する第１母材は、例えば、本発明基材から製造される成形体の用途及び製造条件等に応じて、繊維強化樹脂複合材料における母材として使用される熱硬化性樹脂を始めとする多種多様な熱硬化性樹脂のプレポリマーの中から適宜選択することができる。また、本発明基材の第２部分を構成する第２母材もまた、例えば、第１基材から製造される成形体の用途及び製造条件等に応じて、繊維強化樹脂複合材料における母材として使用される熱可塑性樹脂を始めとする多種多様な熱可塑性樹脂の中から適宜選択することができる。
【００７４】
〈構成〉
そこで、第５基材においては、第１母材及び第２母材として選択され得る種々の材料を具体的に規定する。第５基材は、上述した第１基材乃至第４基材の何れかに該当する中間基材である。
【００７５】
第５基材において、前記第１母材は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の熱硬化性樹脂のプレポリマーである。また、前記第２母材は、当該技術分野において広く使用されている種々の汎用プラスチック、種々の汎用エンジニアリングプラスチック、及び種々のスーパーエンジニアリングプラスチックからなる群より選ばれる少なくとも１種の熱可塑性樹脂である。
【００７６】
汎用プラスチックの具体例としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂及びポリプロピレン（ＰＰ）樹脂を含むポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、アクリロニトリル・スチレン樹脂（ＡＳ）及びアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂を含むスチレン系樹脂等を挙げることができる。また、汎用エンジニアリングプラスチックの具体例としては、例えば、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂及びポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂を含むポリエステル系樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂等を挙げることができる。更に、スーパーエンジニアリングプラスチックの具体例としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）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、ポリスルホン（ＰＳＦ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂等を挙げることができる。
【００７７】
〈効果〉
第５基材における第１母材及び第２母材は、上記のように当該技術分野において広く流通している周知の材料の中から適宜選択することができる。従って、例えば第５基材から製造される成形体の用途等に応じて、好適な性質（例えば、機械的強度、耐熱性、耐久性及び審美性等）を有する材料を適宜選択することができる。即ち、コストの過剰な増大を招くこと無く、第５基材から製造される成形体の特性（例えば、機械的強度等）を高い自由度にて設計することができる。
【００７８】
尚、一般的には、例えば、第５基材から製造される成形体において母材となる第１母材に由来する熱硬化樹脂と第２母材に由来する熱可塑性樹脂との親和性が高くなるように、第１母材及び第２母材を選択することが望ましい。しかしながら、例えば、第５基材から製造される成形体に求められる特性を達成し得る限り、これらの樹脂同士の親和性は必ずしも高くなくてもよい場合もあり得る。尚、上記成形体において高い機械的強度を達成する観点からは、強化繊維に対する高い親和性を有する第１母材及び第２母材を選択することが望ましい。この場合もまた、上記成形体における強化繊維に対する母材の親和性が低い場合は、複合体を構成するナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）の何れか一方又は両方の当該強化繊維及び母材に対する親和性が高くなるように構成することが望ましい。
【００７９】
《第６実施形態》
以下、本発明の第６実施形態に係る中間基材（以降、「第６基材」と称呼される場合がある。）について説明する。第１母材と複合体とを含む第１部分は、例えば図５を参照しながら上述したように、半硬化状態にある熱硬化性樹脂のプレポリマーである第１母材の表面が複合体によって被覆されたものであってもよい。この場合、本発明基材は第１部分と熱可塑性樹脂である第２母材及び強化繊維を含む第２材料からなる第２部分とを含むことから、ナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる複合体は主として第１部分と第２部分との界面に存在することとなる。
【００８０】
〈構成〉
そこで、第６基材は、上述した第１基材乃至第５基材の何れかに該当する中間基材であって、少なくとも前記第１部分と前記第２部分との界面の一部に前記複合体が配設されている、中間基材である。
【００８１】
〈効果〉
上記のように第１部分と第２部分との界面に配設された複合体も、第６基材を加熱及び加圧して所望の形状を有する成形体を製造する過程において、熱硬化性樹脂のプレポリマーである第１母材が熔融状態にある第２母材（熱可塑性樹脂）中に混入するときに第１母材と共に第２母材の中に混入することができる。
【００８２】
従って、第６基材によれば、成形体を構成する母材中に上記複合体を容易に分散させ、上記複合体を強化繊維の近傍に到達させることができる。その結果、成形体の曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度を効果的に向上させることができる。
【００８３】
《第７実施形態》
以下、本発明の第７実施形態に係る中間基材（以降、「第７基材」と称呼される場合がある。）について説明する。上記のように、第６基材においてはナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる複合体が少なくとも第１部分と第２部分との界面の一部に配設されている。この複合体は、第６基材を加熱及び加圧して所望の形状を有する成形体を製造する過程において、熱硬化性樹脂のプレポリマーである第１母材が熔融状態にある第２母材（熱可塑性樹脂）中に混入するときに第１母材と共に第２母材の中に混入することができる。しかしながら、上記複合体の少なくとも一部は高い粘度を有する第２母材中に直接（複合体単独で）混入することとなるため、第２母材の中に均一に分散することは困難である。
【００８４】
ところで、例えば図４を参照しながら上述したように、第１母材と複合体とを含む第１材料からなる第１部分は、熱硬化性樹脂の原料の中に複合体を分散させた後に当該原料を半硬化状態のプレポリマー（第１母材）としたものであってもよい。この場合、ナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる複合体は主として第１部分において第１母材の中に存在する（分散される）こととなる。
【００８５】
〈構成〉
そこで、第７基材は、上述した第１基材乃至第６基材の何れかに該当する中間基材であって、前記第１部分において前記第１母材の中に前記複合体が分散されている、中間基材である。
【００８６】
〈効果〉
上記のように第７基材においては第１母材の中に複合体が分散されている。このように第１母材の中に分散された複合体は、第７基材を加熱及び加圧して所望の形状を有する成形体を製造する過程において、高い粘度を有する第２母材に直接（複合体単独で）混入するのではなく、低い粘度を有する第１母材（熱硬化性樹脂のプレポリマー）と共に第２母材の中に混入する。その結果、複合体同士の凝集が低減されるので、第２母材の中に複合体を均一に分散させることが容易である。
【００８７】
従って、第７基材によれば、成形体を構成する母材中に上記複合体をより容易に分散させ、上記複合体を強化繊維の近傍に到達させることができる。その結果、成形体の曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度を効果的に向上させることができる。
【００８８】
《第８実施形態》
以下、本発明の第８実施形態に係る中間基材（以降、「第８基材」と称呼される場合がある。）について説明する。前述したように、第２部分における第２母材と強化繊維との混合形態は特に限定されず、例えば図６を参照しながら上述したように、第２母材としての熱可塑性樹脂の中に強化繊維が分散されていてもよい。
【００８９】
〈構成〉
そこで、第８基材は、上述した第１基材乃至第７基材の何れかに該当する中間基材であって、前記第２部分において、前記第２母材中に前記強化繊維が混入されている、中間基材である。
【００９０】
〈効果〉
上記のように第８基材の第２部分においては、第２母材の中に強化繊維が混入されている。このような第２部分としては、例えば、所謂「プリプレグ」、「プリフォーム」及び「スタンパブルシート」等として流通しているものの中から適宜選択することができる。即ち、コストの過剰な増大を招くこと無く、第８基材から製造される成形体の特性（例えば、機械的強度等）を高い自由度にて設計することができる。
【００９１】
《第９実施形態》
以下、本発明の第９実施形態に係る中間基材（以降、「第９基材」と称呼される場合がある。）について説明する。前述したように、第２部分における第２母材と強化繊維との混合形態は特に限定されず、例えば図７及び図８を参照しながら上述したように、第２母材としての熱可塑性樹脂の繊維と強化繊維とが混繊された混合繊維（例えば、コミングルヤーン）であってもよい。
【００９２】
〈構成〉
そこで、第９基材は、上述した第１基材乃至第７基材の何れかに該当する中間基材であって、前記第２部分は、前記第２母材からなる繊維と前記強化繊維とからなるコミングルヤーンとして構成されている、中間基材である。
【００９３】
〈効果〉
上記のように第９基材の第２部分においては、第２母材からなる繊維と強化繊維とがコミングルヤーンとして混繊されている。このような第２母材からなる繊維としては、例えば、熱可塑性樹脂繊維として流通しているものの中から適宜選択することができる。また、第２母材からなる繊維と強化繊維との混繊比率、それぞれの繊維の配向、及び織り方等を適宜調整することにより、コストの過剰な増大を招くこと無く、第９基材から製造される成形体の特性（例えば、機械的強度等）を高い自由度にて設計することができる。
【００９４】
例えば、第９基材は、強化繊維が単一の方向に配向するように第２部分を構成することができる。このような第９基材を加熱及び加圧することによって製造される成形体においては、強化繊維が単一の方向に配向している。従って、このようにして製造される成形体は所謂「ＵＤ材」として使用することができる。或いは、強化繊維が単一の方向に配向しないように第２部分を構成することもできる。このような第９基材から製造される成形体においては、強化繊維が単一の方向に配向していないので、例えば機械的強度等の特性において異方性を示さない。従って、このような成形体は、例えば機械的強度等の特性において異方性を有することが望ましくないとされる用途等において使用することができる。
【００９５】
更に、強化繊維が織物を構成するように第２部分を構成することもできる。このような第９基材から製造される成形体においては強化繊維が織物を構成している。即ち、このような成形体は所謂「クロス材」として使用することができる。従って、このような成形体は、例えば機械的強度等の特性において異方性を有することが望ましくないとされ且つより高い機械的強度が求められる用途等において使用することができる。
【００９６】
《第１０実施形態》
以下、本発明の第１０実施形態に係る中間基材（以降、「第１０基材」と称呼される場合がある。）について説明する。本発明基材の形状及び大きさ、本発明基材における第１部分及び第２部分の形状、大きさ及び配置等は、本発明基材から製造される基材から製造される成形体の用途及び製造条件等に応じて適宜設計することができ、特に限定されない。例えば、本発明基材は、図９を参照しながら上述したように、シート状（層状）の第１部分及び第２部分の積層体として構成することができる。
【００９７】
〈構成〉
そこで、第１０基材は、上述した第１基材乃至第９基材の何れかに該当する中間基材であって、前記第１部分からなる第１層と前記第２部分からなる第２層とが隣接して積層された積層体を含む、シート状中間基材である。
【００９８】
第１層及び第２層のそれぞれの厚み及び厚みの比については特に限定されないが、熱硬化性樹脂のプレポリマーを第１母材として含む第１層（第１部分）の厚みが大きいほど、第１０基材において硬化処理を必要とする材料が占める割合が増え、硬化処理に要する時間が長くなる。従って、第１０基材からの成形体の生産効率を維持する観点からは、第１層の厚みは薄い方が望ましい。
【００９９】
〈効果〉
上記のように、第１０基材は、熱硬化性樹脂のプレポリマー及び熱可塑性樹脂を母材とするシート状の中間基材である。従って、第１０基材は、例えば、所謂「プリプレグ」、「プリフォーム」、及び「スタンパブルシート」等として使用することができる。
【０１００】
《第１１実施形態》
以下、本発明の第１１実施形態に係る成形体（以降、「第１１成形体」と称呼される場合がある。）について説明する。本明細書の冒頭において述べたように、本発明は、強化繊維及び樹脂を含む複合材料からなる中間基材のみならず、強化繊維及び樹脂を含む複合材料からなる成形体にも関する。
【０１０１】
〈構成〉
第１１成形体は、樹脂と、強化繊維と、ナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる複合体と、を含む複合材料によって形成されており、前記樹脂は、熱硬化性樹脂である第１樹脂と熱可塑性樹脂である第２樹脂とを含む、成形体である。
【０１０２】
第１１成形体の製造方法は特に限定されないが、例えば、第１１成形体は、上述した第１基材乃至第１０基材を始めとする本発明に係る中間基材（本発明基材）を加熱及び加圧して所望の形状を有する成形体として成形することによって製造することができる。
【０１０３】
上記「第１樹脂」は、本発明基材の第１部分を構成する第１母材としての熱硬化性樹脂のプレポリマーに由来し、上記「第２樹脂」は、本発明基材の第２部分を構成する第２母材としての熱可塑性樹脂に由来する。従って、第１樹脂及び第２樹脂については、本発明基材における第１母材及び第２母材に関する説明から明らかであるので、ここでの説明は割愛する。
【０１０４】
また、ナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる複合体並びに強化繊維は、本発明基材の第１部分を構成する複合体及び第２部分を構成する強化繊維に由来する。従って、複合体及び強化繊維についても、本発明基材における複合体及び強化繊維に関する説明から明らかであるので、ここでの説明は割愛する。
【０１０５】
〈効果〉
上記のように、第１１成形体は、樹脂と強化繊維とを含む所謂「繊維強化樹脂複合材料」によって形成された成形体であり、ＮＣｅ及びＮＣからなる複合体を更に含む。従って、第１１成形体によれば、本発明基材に関して上述したように、樹脂と強化繊維との親和性が高められ、曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度が効果的に向上される。
【０１０６】
更に、第１１成形体においては熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とが母材として混在することから、これらの異なる種類の樹脂の複合に起因して、例えば、母材の柔軟性が高まり、成形体としての衝撃強度及び柔軟性等が高まる。加えて、第１１成形体においては、樹脂中にナノカーボン（ＮＣ）が分散されることから、例えば成形体の硬度の増大等の効果を達成することができる。
【０１０７】
以上のように、第１１成形体によれば、繊維強化樹脂複合材料からなる成形体の曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度を効果的に向上させることができる。尚、第１１成形体の母材が熱可塑性を呈する場合は、当該成形体を中間素材として更なる加工工程に供することができる。即ち、第１１成形体は、更なる加工に供される中間基材としても使用することができる。
【０１０８】
《第１２実施形態》
以下、本発明の第１２実施形態に係る成形体（以降、「第１２成形体」と称呼される場合がある。）について説明する。尚、第１２成形体は、上述した第２基材に対応する。従って、第１２成形体の構成及び第１２成形体によって達成される効果等については、第２基材に関する説明から明らかであるので、ここでの説明は割愛し、第１２成形体の構成についてのみ簡潔に述べる。
【０１０９】
〈構成〉
第１２成形体は、上述した第１１成形体であって、前記ナノセルロース（ＮＣｅ）は官能基によって修飾されている、成形体である。
【０１１０】
《第１３実施形態》
以下、本発明の第１３実施形態に係る成形体（以降、「第１３成形体」と称呼される場合がある。）について説明する。尚、第１３成形体は、上述した第３基材に対応する。従って、第１３成形体の構成及び第１３成形体によって達成される効果等については、第３基材に関する説明から明らかであるので、ここでの説明は割愛し、第１３成形体の構成についてのみ簡潔に述べる。
【０１１１】
〈構成〉
第１３成形体は、上述した第１１成形体又は第１２成形体であって、前記ナノセルロース（ＮＣｅ）はセルロースナノファイバ（ＣｅＮＦ）であり、前記ナノカーボン（ＮＣ）はカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）であり、前記複合体は、前記セルロースナノファイバ（ＣｅＮＦ）が前記カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）の表面に絡み付いた錯綜体である、成形体である。
【０１１２】
《第１４実施形態》
以下、本発明の第１４実施形態に係る成形体（以降、「第１４成形体」と称呼される場合がある。）について説明する。尚、第１４成形体は、上述した第４基材に対応する。従って、第１４成形体の構成及び第１４成形体によって達成される効果等については、第４基材に関する説明から明らかであるので、ここでの説明は割愛し、第１４成形体の構成についてのみ簡潔に述べる。
【０１１３】
〈構成〉
第１４成形体は、上述した第１１成形体乃至第１３成形体の何れかに該当する成形体であって、前記強化繊維は、炭素繊維（ＣＦ）、ガラス繊維（ＧＦ）、並びにポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリイミド繊維、及びポリアミドイミド繊維を含む樹脂繊維（ＲＦ）からなる群より選ばれる少なくとも１種の繊維である、成形体である。
【０１１４】
《第１５実施形態》
以下、本発明の第１５実施形態に係る成形体（以降、「第１５成形体」と称呼される場合がある。）について説明する。尚、第１５成形体は、上述した第５基材に対応する。従って、第１５成形体の構成及び第１５成形体によって達成される効果等については、第５基材に関する説明から明らかであるので、ここでの説明は割愛し、第１５成形体の構成についてのみ簡潔に述べる。但し、上述したように、以下の説明において、「第１樹脂」は本発明基材の第１部分を構成する第１母材としての熱硬化性樹脂のプレポリマーに由来し、「第２樹脂」は本発明基材の第２部分を構成する第２母材としての熱可塑性樹脂に由来する。
【０１１５】
〈構成〉
第１５成形体は、上述した第１１成形体乃至第１４成形体の何れかに該当する成形体である。
【０１１６】
第１５成形体において、前記第１樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアネート樹脂、ポリイミド樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の熱硬化性樹脂である。また、前記第２母材は、当該技術分野において広く使用されている種々の汎用プラスチック、種々の汎用エンジニアリングプラスチック、及び種々のスーパーエンジニアリングプラスチックからなる群より選ばれる少なくとも１種の熱可塑性樹脂である。
【０１１７】
汎用プラスチックの具体例としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂及びポリプロピレン（ＰＰ）樹脂を含むポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、アクリロニトリル・スチレン樹脂（ＡＳ）及びアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂を含むスチレン系樹脂等を挙げることができる。また、汎用エンジニアリングプラスチックの具体例としては、例えば、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂及びポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂を含むポリエステル系樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂等を挙げることができる。更に、スーパーエンジニアリングプラスチックの具体例としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）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、ポリスルホン（ＰＳＦ）樹脂、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂等を挙げることができる。
【０１１８】
《第１６実施形態乃至第１９実施形態》
以下、本発明の第１６実施形態乃至第１９実施形態に係る成形体（以降、「第１６成形体」乃至「第１９成形体」と称呼される場合がある。）について説明する。上述したように、本発明に係る成形体（本発明成形体）は、上述した第１基材乃至第１０基材を始めとする本発明に係る中間基材（本発明基材）を加熱及び加圧して所望の形状を有する成形体として成形することによって製造することができる。
【０１１９】
上記製造過程においては、熱硬化性樹脂のプレポリマーである第１母材と加熱によって熔解した熱可塑性樹脂である第２母材とが少なくとも部分的に混ざり合う。これに伴い、第１部分を構成していた（ナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる）複合体の少なくとも一部は第２部分へと混入し、第２部分を構成していた強化繊維の少なくとも一部は第１部分へと混入する。このように、本発明基材から本発明成形体を製造する過程において、本発明基材を構成していた第１部分と第２部分とが少なくとも部分的に混ざり合う。
【０１２０】
上記混ざり合いの程度は、例えば、本発明基材から本発明成形体を製造する過程における各種条件（例えば、温度及び圧力、本発明基材を構成する各種材料の特性等）によって種々に変化する。例えば、図１２に示すように、一対のシート状の第２部分１２０によってシート状の第１部分１１０が挟まれているサンドイッチ状の積層体として構成された第１基材１００を加熱及び加圧して本発明成形体を製造する場合を想定する。尚、図１２においては、第１基材１００を構成する第１部分１１０と第２部分１２０との間に空隙があるが、実際の製造過程においては第１部分１１０と第２部分１２０とは互いに接触して、積層された状態にて加熱及び加圧に付される。このとき、例えば温度及び圧力等の製造条件並びに本発明基材を構成する各種材料の特性等により、本発明基材を構成していた第１部分と第２部分との混ざり合いの程度が種々に変化する。
【０１２１】
図１３の（ａ）は、製造された本発明成形体２００において、本発明基材を構成していた第１部分１１０と第２部分１２０とが十分に混ざり合い混合層２１０が形成され、複合体１１２及び強化繊維１２２も混合層２１０の全体に亘ってほぼ均質に分散している状態を示す。また、（ｂ）は、第１部分１１０の全体が第２部分１２０に混入して混合層２１０が形成され、これに伴って複合体１１２が主として混合層２１０へと拡散すると共に、第１部分１１０であった領域にも強化繊維１２２が拡散しているものの、一部の第２部分１２０は第１部分１１０とは混ざり合わず第２部分１２０のまま残っており、この第２部分１２０の領域には複合体１１２が到達していない状態を示す。更に、（ｃ）は、第１部分１１０の一部のみが第２部分１２０に混入して混合層２１０が形成され、これに伴って複合体１１２が主として混合層２１０へと拡散すると共に、第１部分１１０であった領域にも強化繊維１２２が拡散しているものの、一部の第１部分１１０及び一部の第２部分１２０は混ざり合わないまま残っており、このうち第２部分１２０の領域には複合体１１２が到達していない状態を示す。
【０１２２】
上記のように、同じ本発明基材から製造された本発明成形体であっても、例えば温度及び圧力等の製造条件並びに本発明基材を構成する各種材料の特性等により、本発明基材を構成していた第１部分と第２部分との混ざり合いの程度が種々に変化する。その結果として、異なる内部構造及び特性を有する本発明成形体が同じ本発明基材から製造され得る。
【０１２３】
従って、例えば温度及び圧力等の製造条件並びに本発明基材を構成する各種材料の特性等を調整することにより、様々な内部構造及び特性を有する本発明成形体を同じ本発明基材から製造することができる。
【０１２４】
〈構成〉
そこで、第１６成形体は、上述した第１１成形体乃至第１５成形体の何れかに該当する成形体であって、前記樹脂は、前記第１樹脂と前記第２樹脂とが均質に混合されている領域を含む、成形体である。
また、第１７成形体は、上述した第１６成形体であって、前記樹脂は、前記第２樹脂のみからなる領域を更に含む、成形体である。
更に、第１８成形体は、上述した第１７成形体であって、前記樹脂は、前記第１樹脂のみからなる領域を更に含む、成形体である。
加えて、第１９成形体は、上述した第１１成形体乃至第１５成形体の何れかに該当する成形体であって、前記樹脂の全体に亘って、前記第１樹脂と前記第２樹脂とが均質に混合されている、成形体である。
【０１２５】
第１６成形体においては、第１樹脂と第２樹脂とが少なくとも部分的には均質に混合されている。従って、図１３を参照しながら上述した（ａ）乃至（ｃ）の状態は何れも第１６成形体に包含される。
第１７成形体においては、第１樹脂と混ざり合わないままで残っている第２樹脂が存在する。従って、図１３の（ｂ）に示した状態が第１７成形体に該当する。
第１８成形体においては、第１樹脂と混ざり合わないままで残っている第２樹脂のみならず、第２樹脂と混ざり合わないままで残っている第２樹脂までもが存在する。従って、図１３の（ｃ）に示した状態が第１８成形体に該当する。
第１９成形体においては、全ての第１樹脂と全ての第２樹脂とが均質に混ざり合っている。従って、図１３の（ａ）に示した状態が第１９成形体に該当する。
【０１２６】
〈効果〉
上記のように、同じ本発明基材から製造された本発明成形体であっても、例えば温度及び圧力等の製造条件並びに本発明基材を構成する各種材料の特性等により、第１６成形体乃至第１９成形体を始めとする様々な内部構造及び特性を達成することができる。従って、例えば温度及び圧力等の製造条件並びに本発明基材を構成する各種材料の特性等を調整することにより、本発明成形体の用途及び要求特性等に応じて、好適な性質（例えば、機械的強度、耐熱性、耐久性及び審美性等）を有する成形体を製造することができる。即ち、コストの過剰な増大を招くこと無く、本発明基材から製造される成形体の特性（例えば、機械的強度等）を高い自由度にて設計することができる。
【０１２７】
《第２０実施形態》
以下、本発明の第２０実施形態に係る成形体（以降、「第２０成形体」と称呼される場合がある。）について説明する。前述したように、本発明基材を構成する第１母材、第２母材及び強化繊維として採用される材料に対する高い親和性を有する官能基によってナノセルロース（ＮＣｅ）を修飾することにより、ナノセルロース（ＮＣｅ）及びナノカーボン（ＮＣ）からなる複合体を介して、これらの材料の間の良好な密着性が達成される。その結果、本発明基材から製造される成形体を構成する第１樹脂、第２樹脂及び強化繊維の間の良好な密着性が達成され、当該成形体における層間剥離を抑制することができるので、当該成形体の曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度を向上させることができる。
【０１２８】
上記のような効果を達成するためには、少なくとも、第１樹脂と強化繊維との界面の一部、第２樹脂と強化繊維との界面の一部、並びに第１樹脂及び第２樹脂との界面の一部の何れかに上記複合体が介在することが望ましい。
【０１２９】
〈構成〉
そこで、第２０成形体は、上述した第１１成形体乃至第１９成形体の何れかに該当する成形体であって、少なくとも、前記第１樹脂と前記強化繊維との界面の一部、前記第２樹脂と前記強化繊維との界面の一部、又は前記第１樹脂及び前記第２樹脂の混合物と前記強化繊維との界面の一部に前記複合体が配設されている、成形体である。
【０１３０】
上記のような種々の界面に複合体を配設するための方法は特に限定されない。例えば、前述したように第２０成形体の製造に使用される本発明基材の第１部分を構成する第１母材の表面を複合体によって被覆することにより、第２０成形体における第１樹脂と強化繊維との界面及び第１樹脂と第２樹脂との界面に存在する複合体の割合を高めることができる。或いは、前述したように本発明基材において第１母材の中に複合体を分散させる場合は、複合体の添加量を増大させることにより、結果として上記のような種々の界面における複合体の存在確率を高めることができる。
【０１３１】
〈効果〉
上記のように、第２０成形体においては、少なくとも、第１樹脂と強化繊維との界面の一部、第２樹脂と強化繊維との界面の一部、又は第１樹脂及び第２樹脂の混合物と強化繊維との界面の一部に複合体を配設することにより、当該成形体を構成する第１樹脂、第２樹脂及び強化繊維の間の良好な密着性が達成され、当該成形体における層間剥離を抑制することができる。即ち、第２０成形体によれば、当該成形体の曲げ強度及び衝撃強度等の機械的強度を向上させることができる。
【０１３２】
《変形例》
本発明基材及び本発明成形体についての以上の説明においては、１層の第１部分と１層の第２部分との積層体、１層の第１部分が２層の第２部分の間に挟まれている積層体、１層の第１部分が１層の第２部分と１層の他の樹脂層（第３部分）との間に挟まれている積層体等を主に例示した。しかしながら、本発明に係る成形体（本発明成形体）の構成は上記に限定されない。
【０１３３】
例えば、本発明成形体は上述した種々の積層体の何れか一方又は両方の最外面に更なる追加層を備えていてもよい。この追加層を構成する材料としては、は特に限定されないが、例えばステンレス鋼等の鉄系金属並びに金、銀、銅、アルミニウム及びマグネシウム等の非鉄金属等の金属材料を採用することができる。或いは、例えば耐熱性、耐薬品性、耐食性及び絶縁性等、優れた特性を本発明成形体に付与すること等を目的として、前述したようなスーパーエンジニアリングプラスチック等からなる樹脂層を追加層として加えてもよい。
【０１３４】
図１４は、図９の（ａ）を参照しながら上述した第１基材１００の第１部分１１０側の表面に、スーパーエンジニアリングプラスチックであるポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂を追加層２２０として更に積層したものを加熱及び加圧して成形体２００を製造する過程を示す模式図である。一般にスーパーエンジニアリングプラスチックは高価であるが、このようにして最外層に追加層として積層することにより、原料コストを削減することができる。また、図１４に示した例においては、熱硬化性樹脂のプレポリマーを含む第１部分１１０側の表面に追加層２２０を積層したが、追加層を構成する材料との親和性等によっては、第２部分１２０側の表面に追加層２２０を積層してもよい。
【０１３５】
尚、例えばエポキシ樹脂及びウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂は良好な接着剤としても使用される。従って、本発明に係る中間基材は、上記のように異種材料同士を接合するのに好適な材料であると言うこともできる。
【０１３６】
尚、上記のように異なる材料からなる追加層を更に積層する場合、本発明成形体と追加層との間における線膨張係数の違いに起因する変形及び／又は寸法変化等の問題が懸念される。しかしながら、本発明成形体においては、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との複合による柔軟性に、複合体におけるＮＣｅとＮＣとの物理的結合（絡み付き）による柔軟性が更に加わることから、上記のような変形及び／又は寸法変化等を良好に緩和することができる。
【０１３７】
《第２１実施形態》
以下、本発明の第２１実施形態に係る成形体の製造方法（以降、「第２１方法」と称呼される場合がある。）について説明する。本明細書の冒頭において述べたように、本発明は、強化繊維及び樹脂を含む複合材料からなる中間基材及び成形体のみならず、当該成形体の製造方法にも関する。
【０１３８】
〈構成〉
第２１方法は、上述した第１１成形体乃至第２０成形体の何れかを製造する製造方法であって、上述した第１基材乃至第１０基材の何れかを前記第２母材の融点以上の所定の温度に加熱すること、及び前記中間基材を前記所定の温度において所定の圧力によって加圧すること、を含む、成形体の製造方法である。好ましくは、第２１方法は、第１母材の硬化温度以上かつ第２母材の融点以上の所定の温度に本発明基材を加熱することを含む。
【０１３９】
第２１方法において中間基材を加熱及び加圧するための方法については、当業者に周知の種々の方法の中から、本発明基材を構成する材料、本発明基材から製造しようとする本発明成形体の形状及び特性等に応じて、適宜選択することができる。例えば、上述したようなシート状の中間基材を使用する場合は、所謂「ホットスタンプ」（熱間プレス）により本発明基材から本発明成形体を製造することができる。
【０１４０】
例えば、図１５は、図９の（ａ）を参照しながら説明した第１基材１００を加熱及び加圧して本発明に係る成形体を製造する方法の１つの例を示す模式図である。１層の第１部分１１０と１層の第２部分１２０との積層体として構成された第１基材１００は、加熱及び加圧により、第１部分１１０を構成する第１母材としての熱効果樹脂のプレポリマーの硬化が進行すると共に、第２部分１２０を構成する第２母材として熱可塑性樹脂が熔融し、第１母材及び／又は第１母材が硬化した熱硬化性樹脂と混ざり合い混合層２１０を形成している。
【０１４１】
尚、図１５に示した例においては、第１部分１１０及び第２部分１２０の両方が完全には互いに混ざり合わずに残っているが、図１３を参照しながら上述したように、第１部分１１０と第２部分１２０との混ざり合いの程度は、例えば、本発明基材から本発明成形体を製造する過程における各種条件（例えば、温度及び圧力、本発明基材を構成する各種材料の特性等）によって種々に変化する。また、上記のように本発明基材を加熱及び加圧する際に、例えば第１部分１１０及び第２部分１２０の積層方向のみならず、他の方向（例えば、第１部分１１０及び第２部分１２０の面内方向等）にも応力を作用させることにより、第１部分１１０と第２部分１２０との混ざり合いを促してもよい。
【０１４２】
また、図１６は、図９の（ｂ）を参照しながら説明した第１基材１００を加熱及び加圧して本発明に係る成形体を製造する方法の１つの例を示す模式図である。更に、図１７は、図９の（ｃ）を参照しながら説明した第１基材１００を加熱及び加圧して本発明に係る成形体を製造する方法の１つの例を示す模式図である。何れの例も、第１部分１１０の第２部分１２０とは反対側の表面にそれぞれ第２部分１２０及び第３部分１３０が積層されている点を除き、上述した図１５に示した例と同様であるので、ここでの詳細な説明は割愛する。
【０１４３】
〈効果〉
本発明基材の母材は熱硬化性樹脂のプレポリマー及び熱可塑性樹脂によって構成されている。即ち、熱硬化性樹脂のプレポリマーは本発明基材の母材の一部に過ぎないため、熱硬化性樹脂のみを母材として含む従来技術に係る複合材料からなる中間基材に比べて、より速くプレポリマーを硬化させることができる。従って、第２１方法によれば、従来技術に比べて短い時間にて成形体を得ることができる。即ち、成形体の生産効率が高い。
【０１４４】
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施形態及び変形例につき、時に添付図面を参照しながら説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態及び変形例に限定されると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることが可能であることは言うまでも無い。
【符号の説明】
【０１４５】
１０…複合材料、２０…（母材）樹脂、３０…炭素繊維（ＣＦ）、４０…バインダ層、４０ａ…錯綜体、４１…カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、４２…セルロースナノファイバ（ＣｅＮＦ）、５０…隙間、１００…中間基材、１１０…第１部分、１１１…第１母材、１１２…複合材、１１２ａ…錯綜体、１１３…セルロースナノファイバ（ＣｅＮＦ）、１１４…カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、１２０…第２部分、１２１…第２母材、１２２…強化繊維、１３０…第３部分、２００…成形体、２１０…混合層、及び２２０…追加層。
【図１】
2019093646.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019093646.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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