(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキン層は有機繊維と熱可塑性樹脂とからなる衝撃吸収材からなり、コア層に強化繊維と樹脂とから構成される高剛性材を含むサンドイッチ材であって、
衝撃吸収材における有機繊維は、融点が２００℃以上であり、その形態が、撚糸コード、または撚糸コードで構成される織物あるいは編物であって、
高剛性材における強化繊維は、繊維長１〜１００ｍｍの不連続繊維であり、下記式（１）で定義される比弾性（Ｅ）が２．５以上である、サンドイッチ材。
Ｅ＝Ｍ／Ｄ／９．８ （１）
（Ｅは比弾性、Ｍは繊維の弾性率（ＭＰａ）、Ｄは繊維の密度（ｇ／ｃｍ３）である）。
【請求項２】
衝撃吸収材における遊離単糸率が５０％以上である請求項１記載のサンドイッチ材。
【請求項３】
高剛性材における強化繊維が炭素繊維、アラミド繊維、およびガラス繊維からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１または２に記載のサンドイッチ材。
【請求項４】
高剛性材における強化繊維が板上に散布された形態である請求項１〜３のいずれかに記載のサンドイッチ材。
【請求項５】
衝撃吸収材における有機繊維の撚数が、１ｍあたり１０〜１０００回である請求項１〜４のいずれかに記載のサンドイッチ材。
【請求項６】
衝撃吸収材における有機繊維が、ポリエステル繊維またはナイロン繊維である請求項１〜５のいずれかに記載のサンドイッチ材。
【請求項７】
ポリエステル繊維が、ポリアルキレンテレフタレートおよび／またはポリアルキレンナフタレートをポリエステル中の９５モル％以上の成分とする請求項６に記載のサンドイッチ材。
【請求項８】
衝撃吸収材における熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、およびポリエステル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜７のいずれかに記載のサンドイッチ材。
【請求項９】
衝撃吸収材と高剛性材との体積比が、衝撃吸収材１００部に対し、高剛性材が１０〜９００部である請求項１〜８のいずれかに記載のサンドイッチ材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強化繊維と樹脂とから構成される高剛性材をコア層に含み、有機繊維と熱可塑性樹脂とからなる複合材料である衝撃吸収材をスキン層とするサンドイッチ材であり、特に剛性、耐衝撃性、および人体の保護に関する特性が求められる用途、部材に好適な成形材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック、特に熱可塑性樹脂は様々な成形方法による加工が可能であり、今日の我々の生活には欠かせない材料である。しかし、熱可塑性樹脂の柔軟性は、場合によっては強度や剛性の低さに繋がり、高強度、高剛性を要求される用途においては、ガラス繊維や炭素繊維など無機繊維の短繊維による補強が行われてきた。しかし、有機物である熱可塑性樹脂と無機物のガラス繊維などの複合化はリサイクルが困難であり、廃棄面の課題があった。また、ガラス繊維は高比重であるために重く、軽量化には適さないという課題があった。更に、無機繊維による補強は、複合材料の強度や剛性の向上には有効なものの、耐衝撃性などの性能についてはさほど効果がなかった。
【０００３】
そこで、熱可塑性樹脂と有機繊維による複合化の検討が行われている。例えば、特許文献１では、強度を改良するために、押し出し機から排出した溶融状態の熱可塑性樹脂に引き揃えた長繊維状の有機繊維をローラーで押し込みながら複合化する提案がされている。また、特許文献２では、引張弾性率１ＧＰａ未満、伸度３００％以上の熱可塑性エラストマーとシルク繊維の布帛を複合化することにより、樹脂組成物の耐衝撃性を改良することが提案されている。
一方、ラテックスなどのゴムやＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン共重合体）などの熱可塑性エラストマーを有機繊維で補強したゴム資材がタイヤ、ホース、ベルトなどの用途で使用されている。
【０００４】
また、特許文献１にも記載されているように、複合材料の強度などは有機繊維の効果で改善することが出来る。しかし、有機繊維の大きな特徴は耐衝撃性である。特許文献１では、この耐衝撃性に関しては検討されていなかった。特許文献２では、シルク繊維を用いて複合材料の耐衝撃性を改善しているが、シルク繊維は天然繊維であるために生産性に課題があり、高価であるためにコストなどの経済性についても課題があった。シルク繊維などの天然繊維は合成繊維と比較して、一般に強度が低いという課題もあった。
また、ゴムや熱可塑性エラストマーを有機繊維で補強した複合材料は、マトリックスであるゴムや熱可塑性エラストマーが柔軟であるため、耐衝撃性には問題ないが、硬さや弾性率が低い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４４３９５号公報
【特許文献２】特表２００９−５３０４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような従来の課題を考慮してなされたもので、剛性、強度、耐衝撃性を併せ持つサンドイッチ材、成形材料、およびそれからなる自動車用部品を提供することを目的とする。特に人体の保護に関する特性が要求されるような自動車用部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、有機繊維と熱可塑性樹脂とからなる衝撃吸収材と、強化繊維と樹脂とから構成される高剛性材とを含むサンドイッチ材とすることで、標記課題を解決できることを見出した。すなわち本発明は、スキン層は有機繊維と熱可塑性樹脂とからなる衝撃吸収材からなり、コア層に強化繊維と樹脂とから構成される高剛性材を含むサンドイッチ材であって、
衝撃吸収材における有機繊維は、融点が２００℃以上であり、その形態が、撚糸コード、または撚糸コードで構成される織物あるいは編物であって、
高剛性材における強化繊維は、繊維長１〜１００ｍｍの不連続繊維であり、下記式（１）で定義される比弾性（Ｅ）が２．５以上である、サンドイッチ材である。
Ｅ＝Ｍ／Ｄ／９．８    （１）
（Ｅは比弾性、Ｍは繊維の弾性率（ＭＰａ）、Ｄは繊維の密度（ｇ／ｃｍ３）である）
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、高強度、高剛性を維持しながら、耐衝撃性が求められるサンドイッチ材料を経済性よく提供することができる。特に人体の保護に関する特性が要求されるような用途に好適である。また本発明のサンドイッチ材料は軽量性、生産性、リサイクル性にも優れている。また本発明のサンドイッチ材料から、成形体を提供することができ、自動車用部品して好ましく用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例における高速打抜き試験の測定方法を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のサンドイッチ材は、スキン層は有機繊維と熱可塑性樹脂とからなる衝撃吸収材からなり、コア層に強化繊維と樹脂とから構成される高剛性材を含むサンドイッチ材である。
衝撃吸収材における有機繊維は、融点が２００℃以上であり、その形態が、撚糸コード、または撚糸コードで構成される織物あるいは編物である。
高剛性材における強化繊維は、下記式（１）で定義される比弾性（Ｅ）が２．５以上である。
Ｅ＝Ｍ／Ｄ／９．８        （１）
コア層は、少なくとも高剛性材を含む。コア層は、高剛性材に加え、有機繊維と熱可塑性樹脂とからなる衝撃吸収材を含んでも良い。以下に、本発明の実施の形態について順次説明する。
【００１１】
［衝撃吸収材を構成する有機繊維］
本発明のサンドイッチ材において衝撃吸収材を構成する有機繊維は、融点が２００℃以上の有機繊維である。このような有機繊維として、例えばポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリエーテルスルホン繊維、アラミド繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維、ポリアリレート繊維、ポリケトン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリビニルアルコール繊維などが挙げられる。有機繊維は複合材料の強化材として用いられるわけであるが、複合材料のマトリックスとなる熱可塑性樹脂の中で特に有用な樹脂の成形温度は、例外を除いて１７０℃以上であるので、有機繊維は融点が２００℃以上のものを用いる。有機繊維の融点が成形温度以下であると熱可塑性樹脂とともに溶融してしまい複合材料が得られなくなる。また、成形工程において、有機繊維が大きく熱劣化することは強化材として好ましくない。一般に、融点付近では有機繊維内のポリマーの配向や結晶が緩和されやすいことから、有機繊維の融点は成形温度より１０℃以上高いことが好ましい。有機繊維の融点は、成形温度より２０℃以上高ければより好ましい。
【００１２】
また、熱可塑性樹脂の中で最も多く使用されているポリオレフィンなどが属する汎用プラスチックの成形温度は通常１７０℃以上であるが、より耐熱性が高いポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステルなどのエンジニアリングプラスチックの成形温度は２３０℃以上である。これより、本発明で使用する有機繊維の融点は２５０℃以上であれば、汎用プラスチックだけでなくエンジニアリングプラスチックにも使用することができ、より好ましい。
【００１３】
ここで融点が２００℃以上とは、２００℃未満で溶融しないという意味であり、実質的に融点を有さないようなものも含むが、融点を有している有機繊維が好ましく、融点の実質的な上限は３５０℃である。
【００１４】
本発明において、融点が２００℃以上の有機繊維の中でも、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリビニルアルコール繊維が力学特性や耐熱性などの物性と価格とのバランスが取れていて好ましく、その中でもポリエステル有機繊維またはナイロン有機繊維が特に好ましい。
【００１５】
ポリエステル繊維の骨格としては、ポリアルキレンナフタレンジカルボキシレート、ポリアルキレンテレフタレート、ステレオコンプレックス型ポリ乳酸などが挙げられる。これらの中でも、融点が２５０℃以上であるポリアルキレンナフタレンジカルボキシレートとポリアルキレンテレフタレートが好ましい。これらは単独で用いても、２種類以上を混合しても、共重合して用いてもよい。
【００１６】
ポリアルキレンナフタレンジカルボキシレートとしては、アルキレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートまたはアルキレン−２，７−ナフタレンジカルボキシレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルが好ましい。ポリエステル中のアルキレンナフタレンジカルボキシレートの含有量は、好ましくは９０モル％以上、より好ましくは９５モル％以上、さらに好ましくは９６〜１００モル％以上である。アルキレン基としては、脂肪族アルキレン基、脂環族アルキレン基いずれでもよいが、炭素数２〜４のアルキレン基が好ましく、ポリアルキレンナフタレンジカルボキシレートは、好ましくはポリエチレンナフタレンジカルボキシレート、より好ましくはポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートである。
【００１７】
ポリアルキレンテレフタレートとしては、アルキレン−テレフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステルが好ましい。ポリエステル中のアルキレンテレフタレートの含有量は、好ましくは９０モル％以上、より好ましくは９５モル％以上、さらに好ましくは９６〜１００モル％である。アルキレン基としては、脂肪族アルキレン基、脂環族アルキレン基いずれでもよいが、炭素数２〜４のアルキレン基が好ましく、ポリアルキレンテレフタレートは、ポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。
【００１８】
ポリエステル繊維の全繰り返し単位中には、本発明の目的を損なわない範囲で第三成分を含んでいても差し支えない。かかる第三成分としては（ａ）２個のエステル形成性官能基を有する化合物、例えばシュウ酸、コハク酸、セバシン酸、ダイマー酸などの脂肪族ジカルボン酸、シクロプロパンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸などの脂環族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、ジフェニルカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェニルスルホン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのカルボン酸、グリコール酸、ｐ−オキシ安息香酸、ｐ−オキシエトキシ安息香酸などのオキシカルボン酸、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、ジエチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチレングリコール、ｐ−キシレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡ、ｐ，ｐ’−ジヒドロキシフェニルスルホン、１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、２，２−ビス（ｐ−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン、ポリアルキレングリコールなどのオキシ化合物、それらの機能的誘導体、前記カルボン酸、オキシカルボン酸、オキシ化合物またはそれらの機能的誘導体から誘導される高重合度化合物や、（ｂ）１個のエステル形成性官能基を有する化合物、例えば安息香酸、ベンジルオキシ安息香酸、メトキシポリアルキレングリコールなどが挙げられる。さらに（ｃ）３個以上のエステル形成性官能基を有する化合物、例えばグリセリン、ペンタエリストール、トリメチロールプロパンなども、重合体が実質的に線状である範囲内で使用可能である。またこれらのポリエステル中には、二酸化チタンなどの艶消し剤、リン酸、亜リン酸、それらのエステルなどの安定剤が含まれても良い。
【００１９】
ナイロン繊維としてはナイロン６６、ナイロン６、ポリアミド４６樹脂、ポリアミド６１０樹脂、などの脂肪族ポリアミドからなるものが挙げられる。これらは単独で用いても、２種類以上を混合して用いてもよい。これらの中でも汎用性に優れ、安価なナイロン６６又はナイロン６繊維が好ましく、融点が２５０℃以上であるナイロン６６繊維がより好ましい。
【００２０】
有機繊維はマルチフィラメントであることが好ましい。一般に、有機繊維には、比較的太い単糸１本で商品となるモノフィラメントと、比較的細い複数の単糸で構成され、束状となっているマルチフィラメントがある。モノフィラメントは生産性が低いことから高価なため、スクリーン紗などの特殊用途で使用され、一般の衣料、産業資材用途にはマルチフィラメントが使用される。本発明の複合材料には、比較的安価なマルチフィラメントが好ましい。マルチフィラメントを構成する単糸の本数は２本から１００００本が好ましく、５０本から５０００本がより好ましい。更には、１００本から１０００本がより好ましい。単糸本数が１００００本を超えると、生産が困難であると共に、マルチフィラメントとしての繊維の取り扱い性が著しく悪くなる。
【００２１】
マルチフィラメントとしての有機繊維の総繊度は１００ｄｔｅｘから１００００ｄｔｅｘが好ましく、２００ｄｔｅｘから８０００ｄｔｅｘがより好ましい。更には、５００ｄｔｅｘから５０００ｄｔｅｘがより好ましい。繊度が１００ｄｔｅｘより小さくなると、糸自体の強力が小さくなるために複合材料への補強効果が得られにくい。繊度が１００００ｄｔｅｘより大きくなると、糸の製造が困難となる。
【００２２】
本発明において、有機繊維を構成する単糸の繊度は１〜３０ｄｔｅｘであることが好ましく、さらには上限値としては２５ｄｔｅｘ以下、特には２０ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。また下限値としては１．５ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。もっとも好ましくは２〜２０ｄｔｅｘの範囲である。このような範囲にあることにより、本発明の目的を達成しやすくなる。単糸繊度が１ｄｔｅｘ未満では製糸性に問題が生じる傾向にあり、繊度が大きすぎると繊維／樹脂間の界面強度が低下し、複合材料の物性が低下する傾向にある。
【００２３】
有機繊維の引張強度は６〜１１ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。さらに好ましくは７〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘである。６ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、得られる複合材料の強度が低すぎる傾向にある。
【００２４】
さらに有機繊維は、１８０℃における乾熱収縮率が２０％以下であることが好ましい。さらに好ましくは１８％以下である。２０％を超えると成形加工時の熱による繊維の寸法変化が大きくなり、補強樹脂の成形形状に不良が発生しやすくなる傾向にある。
【００２５】
このような物性を有する有機繊維の製造方法には、特に限定はない。例えば、溶融紡糸して得られる未延伸糸を紡糸後、一旦巻き取り別途延伸する方法、あるいは未延伸糸を巻き取らずに連続的に延伸する方法などによって製造することができる。得られる繊維は高強度で寸法安定性にも優れたものである。また、原料となるポリマーを含む溶液を湿式紡糸する方法でも有機繊維を得ることができる。
【００２６】
また、樹脂成形品の特性を高める目的で、適切な処理剤で繊維表面を処理しても良い。この場合、繊維の表面に、該繊維１００重量部に対して、表面処理剤が０．１〜１０重量部、好ましくは０．１〜３重量部付着させたらよい。表面処理剤は、熱可塑性樹脂の種類に応じて適宜、選定したらよい。
【００２７】
［有機繊維の形態］
衝撃吸収材における有機繊維は連続長を有する撚糸である。
撚りが施されることで繊維束が締まり、繊維束内部への樹脂の含浸が抑えられる。樹脂の含浸については詳しくは後述するが、有機繊維がマルチフィラメントであって、その繊維束間は実質的に熱可塑性樹脂が含浸していることが好ましく、また有機繊維の繊維束内部は、実質的に熱可塑性樹脂が未含浸であることが好ましい。
【００２８】
有機繊維がマルチフィラメントの場合、製糸メーカーから供給された原糸は無撚りの状態であるため、この原糸をそのまま加工する際には単糸の引き揃えが乱れ、繊維の性能が十分に発現できないおそれがある。また、無撚りの糸は収束性が低いためにハンドリングが悪い。このような糸の引き揃えやハンドリング性を改善するために、繊維に撚りを加えることは有効である。また、原糸に撚りを加えた撚糸コードは、原糸よりも伸度が高くなること、屈曲疲労性が高くなることなどから耐衝撃性に関して有効である。また、撚糸コードとすることによりマルチフィラメントを構成する単糸を最密充填化でき、サンドイッチ材料またはそれからなる成形部品が破損した際に生じやすいコア部の高剛性材の鋭利な端部をスキン層内部に閉じ込め、外部に晒し難くすることが出来る。
【００２９】
撚り構成には特に限定はなく、有機繊維に１度だけ撚りを施す片撚りでも良く、２本以上の糸を使用し、下撚りと上撚りで構成される諸撚りでも良い。糸の強度やハンドリング性を考慮するとスナールの発生を抑制しやすい諸撚りが好ましい。また、サンドイッチ材や成形品の破損に伴なう高剛性材の鋭利な端部の閉じ込めやすさにも、２本以上の下撚糸を合わせて更に撚りあげる諸撚りがより有効である。下撚りと上撚りのそれぞれの構成本数は求める物性に合わせて、適宜設定して良い。繊維の撚数は、１ｍあたり１回〜１０００回、好ましくは１０〜１０００回の範囲で規定される。この中で、撚糸コードの強度と伸度の積であるタフネスを考えると、１ｍあたりの撚数は３０回から７００回が好ましく、５０回から５００回がより好ましい。撚数が１０００回を超えると、撚糸コードの強度が下がりすぎるので複合材料の補強効果を考慮すると好ましくない。また、撚数が１０００回を超えると生産性も極端に悪くなる。上記の撚数範囲で下撚りと上撚りの回数は設定されるが、スナールの抑制を考慮すると、下撚りと上撚りは撚り係数を合わせて撚数を設定することが好ましい。また、タイヤコードに使用されているように下撚りと上撚りの回数を同数とするバランス撚りとすることも撚糸コードの耐久性の面で好ましい。
【００３０】
有機繊維の形態としては、繊維に撚りを施した撚糸コードをそのまま複数本引き揃えて一方向材として用いても、織物や編物などの布帛形態、すなわち二方向材としても使用可能である。本発明の複合材料は一方向材、二方向材それぞれ、用いる形態により適宜選択することができる。撚糸コードは原糸の繊度、撚り数、およびコードの間隔等により規定されるが、好ましい撚糸コードの一層の目付けとしては３０〜５００ｇ／ｍ２であり、より好ましくは５０〜３００ｇ／ｍ２である。撚糸コードの一層の目付が３０ｇ／ｍ２より小さくなると、必要なエネルギー吸収性能が得られない。逆に、５００ｇ／ｍ２より大きくなると繊維束間に樹脂が入りにくくなったり、複合材料が重くなりすぎる傾向となる。
【００３１】
織物における織り組織としては、平織り、綾織り、朱子織りなどを挙げることができる。その中でも、有機繊維束間に樹脂が含浸しやすい平織りが好適である。織物の経糸密度は、有機繊維束間の樹脂の含浸性を考慮すると２．５ｃｍあたり５本から５０本が好ましく、１０本から４０本がより好ましい。経糸密度が５本より少なくなると、糸が動きやすくなるために目開きが起きやすくなり、織物の取り扱い性が著しく悪くなる。経糸密度が５０本より多くなると有機繊維束間が狭くなりすぎて繊維束間へ樹脂が浸透しにくくなり、目的の複合材料が得られなくなる。織物の緯糸密度は繊維束間の樹脂の含浸性などを考慮すると２．５ｃｍあたり１本から５０本が好ましく、１本から４０本がより好ましい。織物の中には、織物性能は経糸に委ね、緯糸は経糸の極端な目開きを抑制するために使用されている簾織物もある。このような簾織物はタイヤコードなどに使用されており、緯糸が極端に少ない織物であるが、本発明においても適用可能である。これより、２．５ｃｍあたりの緯糸密度は１本以上あれば良い。これに対し、経糸密度が多くなりすぎて５０本以上となると繊維束間が狭くなりすぎて繊維束間へ樹脂が浸透しにくくなり、目的の複合材料が得られなくなる。経糸と緯糸の密度は、上記の範囲内であれば同一、アンバランスのどちらでも構わない。織物の目付、すなわち複合材料中の有機繊維織物一層の目付けは、有機繊維束間の樹脂の含浸性を考慮すると１ｍ２あたり３０ｇから５００ｇが好ましく、５０ｇから４００ｇがより好ましい。目付が３０ｇより少なくなると、織物強度が低下するため複合材料への補強効果が得られなくなる。目付が５００ｇより多くなると、繊維束間が狭くなって繊維束間へ樹脂が含浸しにくくなり、目的の複合材料が得られなくなる。
【００３２】
編物における編み組織としては、たて編み、よこ編み、ラッセル編みなどを挙げることができる。その中でも、編物の強度を考えると、より強靭な組織としやすいラッセル編みが好適である。編物とした場合の目付け、すなわち複合材料中の有機繊維編物一層の目付は、有機繊維束間の樹脂の含浸性を考慮すると１ｍ２あたり３０ｇから５００ｇが好ましく、５０ｇから４００ｇがより好ましい。目付が３０ｇより少なくなると、編物強度が低下するため複合材料への補強効果が得られなくなる。目付が５００ｇより多くなると、繊維束間が狭くなって繊維束間へ樹脂が含浸しにくくなり、目的の複合材料が得られなくなる。
【００３３】
［衝撃吸収材の複合状態］
本発明のサンドイッチ材における衝撃吸収材は、有機繊維と熱可塑性樹脂とからなる複合材料である。衝撃吸収材の複合状態として、繊維束間に熱可塑性樹脂が含浸しているが、繊維束内には熱可塑性樹脂が含浸していない部分を有するもの、すなわち繊維束内の含浸度が低いものが好ましい。有機繊維の繊維束内部において、実質的に熱可塑性樹脂が未含浸とすることで、より良好な物性が得られている。本発明において、繊維束間は実質的に熱可塑性樹脂が含浸した構造であることが好ましい。繊維束間が熱可塑性樹脂で十分に満たされていないと、繊維束間にボイドが残る状態となるため、複合材料の強度が低下する。本発明において、繊維束間が実質的に熱可塑性樹脂が含浸した構造とは、繊維束間のボイド率が１０％以下であることを指す。その検証は、体積が算出可能な試料の重量を秤量することや断面の顕微鏡観察によって実施することができる。
【００３４】
また、繊維束内部は実質的に熱可塑性樹脂が含浸していても未含浸であっても良いが、耐衝撃性を考慮すると、材料中で繊維には多少自由度がある方がエネルギー吸収に有効であると考えられることから、繊維束内部は実質的に熱可塑性樹脂が未含浸である方がより好ましい。本発明において、マルチフィラメントである有機繊維束内部が実質的に熱可塑性樹脂未含浸であるということは、繊維束間のボイド率が１０％以下の複合材料中で、繊維束内部への熱可塑性樹脂浸透率が５０％以下であることを指す。
【００３５】
その検証は、衝撃吸収材から取り出した有機繊維から、マルチフィラメントを構成する単糸をどの程度取り出せるか、すなわち遊離単糸率を算出することにより判断できる。例えば、２５０本の単糸から構成される有機繊維の場合、１５０本の遊離単糸を取り出せるのであれば遊離単糸率は６０％となり、樹脂含浸率は残りの４０％ということとなる。また、電子顕微鏡や光学顕微鏡などの顕微鏡観察によっても樹脂含浸率は確認でき、具体的には複合材料の断面における空隙部面積の割合より求めることができる。
【００３６】
繊維束内部への樹脂浸透程度は、上述の撚糸、織物、編物構成に加え、熱可塑性樹脂の種類の選択、また後述するとおり繊維束間への熱可塑性樹脂の含浸工程における成形の圧力、熱可塑性樹脂の温度等により制御できる。一方で有機繊維の繊維束に熱硬化性樹脂を含浸させ複合材料を得た場合は、硬化前の熱硬化性樹脂は低粘度のために繊維束内部にまで樹脂が含浸されることから、物性が低下、例えば耐衝撃性が低くなる。
【００３７】
有機繊維と熱可塑性樹脂の組成比は、体積比で有機繊維１００部に対し、熱可塑性樹脂は２０部から９００部であることが好ましく、より好ましくは２５部から４００部である。有機繊維１００部に対する熱可塑性樹脂の割合が２０部より少なくなると、繊維の繊維束間がボイドだらけとなり複合材料の力学的強度が大きく低下する。逆に、９００部より多くなると有機繊維の補強効果が十分に発現しなくなる。
【００３８】
［衝撃吸収材を構成する熱可塑性樹脂］
本発明のサンドイッチ材の衝撃吸収材を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド６樹脂、ポリアミド１１樹脂、ポリアミド１２樹脂、ポリアミド４６樹脂、ポリアミド６６樹脂、ポリアミド６１０樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ボリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂などが挙げられる。
【００３９】
この中でも、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド６樹脂、ポリアミド６６樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ボリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂がより好ましく、特に好ましいのは、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド６樹脂、ポリアミド６６樹脂である。
【００４０】
［衝撃吸収材の製造方法］
本発明における衝撃吸収材の製造方法は、繊維束間への熱可塑性樹脂の含浸による複合化で行われる。繊維束間への樹脂の含浸方法は特に限定されず、使用する有機繊維の形態に応じて適宜、選定すればよい。例えば、有機繊維が織物や編物などの布帛形態の場合、プレス成形機や真空成形機などを用いて、熱可塑性樹脂が溶融し、有機繊維が溶融しない温度で、積層した織物・編物と樹脂フィルム・不織布を加圧または減圧することにより、繊維束間に熱可塑性樹脂が含浸した衝撃吸収材を得ることができる。また、有機繊維が撚糸コードの場合、上記のプレス成形や真空成形のほかに、押し出し成形や引抜き成形によっても繊維束間に熱可塑性樹脂が含浸した衝撃吸収材を得ることができる。例えば、クリールスタンドに仕立てた複数本の撚糸コードを一定テンション下で繰出しながら、糸ガイドを用いて引き揃え、引抜き成形機の含浸ダイに導入する。ここで、撚糸コード間に溶融樹脂を含浸させた後、含浸ダイから引抜いて冷却することにより、連続繊維のＵＤシートを得ることができる。
【００４１】
有機繊維束間および繊維束内部への樹脂含浸のコントロールは上記の撚糸、織物、編物構成や熱可塑性樹脂の種類選択に加え、成形条件で適宜調整する。一般に、成形温度や圧力を高めれば、樹脂の溶融粘度が低下するために樹脂の浸透性が増す。温度は、熱可塑性樹脂が結晶性樹脂の場合には融点温度から融点温度＋５０℃、熱可塑性樹脂が非晶性樹脂の場合にはガラス転移温度から融点＋５０℃の範囲が好ましい。圧力は０．０１ＭＰａから２０ＭＰａの範囲、時間は３０秒から１時間程度の範囲が好ましい。
【００４２】
有機繊維と熱可塑性樹脂の組み合わせは、使用する樹脂が結晶性樹脂の場合には、繊維の融点は樹脂の融点より１０℃以上高いことが好ましい。また、使用する樹脂が非晶性樹脂の場合には、繊維の融点は樹脂のガラス転移温度より１０℃以上高いことが好ましい。この観点で、有機繊維がポリエステル繊維またはナイロン繊維であって、熱可塑性樹脂がポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド６樹脂、またはポリアミド６６樹脂の組み合わせが好ましい。より具体的には、有機繊維がナイロン６繊維の場合には、熱可塑性樹脂はポリプロピレン樹脂との組み合わせが好ましく、有機繊維がポリエチレンテレフタレート繊維、またはナイロン６６繊維の場合には、熱可塑性樹脂はポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド６樹脂が好ましい。また、有機繊維がポリエチレンナフタレート繊維の場合には熱可塑性樹脂はポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド６樹脂、またはポリアミド６６樹脂が好ましい。更に、有機繊維が融点２８０℃以上の高融点タイプのポリエチレンナフタレート繊維の場合には上記の熱可塑性樹脂と併せて、融点が２８０℃未満のレギュラータイプのポリエチレンナフタレート樹脂も適用可能となる。
【００４３】
［衝撃吸収性］
本発明のサンドイッチ材における衝撃吸収材は試験速度１１ｍ／ｓｅｃ、試験片押え治具の開口部径４０ｍｍ、直径１０ｍｍストライカーによる高速打抜試験における吸収エネルギーが１０Ｊ以上であることが好ましい。より好ましくは吸収エネルギーが１２Ｊ以上である。上述のとおり、有機繊維の種類、目付け量、マトリクスの熱可塑性樹脂、繊維束間の含浸程度、および繊維束内部の含浸程度より所望のエネルギー吸収性能を有する衝撃吸収材とすることができる。吸収エネルギーの上限は実質５００Ｊである。
【００４４】
［高剛性材］
本発明におけるサンドイッチ材のコア材は、強化繊維と樹脂とから構成される高剛性材を少なくとも含む。高剛性材における強化繊維は、下記式（１）で定義される比弾性（Ｅ）が２．５以上のである。
Ｅ＝Ｍ／Ｄ／９．８        （１）
ここで、Ｅは比弾性、Ｍは繊維の弾性率（ＭＰａ）、Ｄは繊維の密度（ｇ／ｃｍ３）である。
【００４５】
強化繊維の具体例としては、ガラス繊維、炭素繊維、スチール繊維（ステンレス繊維）、セラミック繊維などの無機繊維、およびアラミド繊維などが挙げられる。この中でも、汎用性や取扱い性からガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維が好ましい。
【００４６】
強化繊維は、複数本の単糸（モノフィラメント）から構成されるマルチフィラメントであることが好ましい。モノフィラメントは生産性が低く、高価なためである。マルチフィラメントを構成する単糸の本数は２本から１０００００本が好ましく、５０本から５００００本がより好ましい。更には、１００本から３００００本がより好ましい。単糸本数が１０００００本を超えると、生産が困難であると共に、マルチフィラメントとしての繊維の取扱い性が著しく悪くなる。
【００４７】
マルチフィラメントとしての強化繊維の総繊度は１００ｄｔｅｘから１０００００ｄｔｅｘが好ましく、２００ｄｔｅｘから５００００ｄｔｅｘがより好ましい。更には、５００ｄｔｅｘから３００００ｄｔｅｘがより好ましい。繊度が１００ｄｔｅｘより小さくなると、繊維の生産性に劣るため繊維が高価となる。繊度が１０００００ｄｔｅｘより大きくなると、糸の製造が困難となる。
【００４８】
強化繊維を構成する単糸の繊度は０．１〜２０ｄｔｅｘであることが好ましく、さらには上限値としては１５ｄｔｅｘ以下、特には１０ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。また下限値としては０．３ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。もっとも好ましくは０．５〜５ｄｔｅｘの範囲である。このような範囲にあることにより、本発明の目的を達成しやすくなる。単糸繊度が０．１ｄｔｅｘ未満では製糸性に問題が生じる傾向にあり、繊度が大きすぎると補強効果が低下し、サンドイッチ材の物性が低下する傾向にある。
【００４９】
高剛性材を構成する強化繊維の強度は５００ＭＰａ以上であることが好ましい。さらに好ましくは１０００ＭＰａ以上である。５００ＭＰａ未満では、得られるサンドイッチ材の強度が低すぎる傾向にある。
また強化繊維の弾性率は３０ＧＰａ以上であることが好ましい。さらに好ましくは５０ＧＰａ以上である。３０ＧＰａ未満では、得られるサンドイッチ材の剛性が低すぎる傾向にある。
【００５０】
このような物性を有する繊維の製造方法には、特に限定はない。例えば、溶融紡糸して得られる未延伸糸を延伸する方法、原料成分を含む溶液を湿式紡糸する方法、原料となる繊維を焼成、炭化する方法などで目的とする強化繊維を得ることができる。
また、サンドイッチ材および成形品の特性を高める目的で、適切な処理剤で繊維表面を処理しても良い。この場合、繊維の表面に、該繊維１００重量部に対して、表面処理剤が０．１〜１０重量部、好ましくは０．１〜３重量部付着させたらよい。表面処理剤は、熱可塑性樹脂の種類に応じて適宜、選定したらよい。
【００５１】
また、高剛性材を構成するマトリックスの樹脂としては、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン樹脂（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド６樹脂、ポリアミド１１樹脂、ポリアミド１２樹脂、ポリアミド４６樹脂、ポリアミド６６樹脂、ポリアミド６１０樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ボリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂などの熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。この中でも、成形性、生産性、加工性に優れる熱可塑性樹脂が好ましく、熱可塑性樹脂の中でも塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド６樹脂、ポリアミド６６樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ボリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂はより好ましく、特に好ましいのは、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド６樹脂、ポリアミド６６樹脂である。
【００５２】
コア材の高剛性材中において、強化繊維の形態としては、短繊維、長繊維といった不連続繊維、および織物や編物などの布帛形態や繊維を一方向に引きそろえた一方向材といった連続繊維が挙げられ、これらはサンドイッチ材または成形体の用途に応じて、適宜使い分ければよい。不連続繊維の場合は繊維長１〜１００ｍｍが好ましく、５〜５０ｍｍがより好ましい。繊維長が１ｍｍより短くなると十分な補強効果が得られにくくなる。逆に、１００ｍｍより長くなると、繊維強化材としての取扱い性が悪くなる。また、連続繊維の場合は、材料または成形品の一方の端部から他方の端まで繊維が連続していることが補強効果の点からはより好ましいが、必須事項ではない。材料または成形品に求められる力学物性によっては、多少の断裂部があり、不連続になっていても良く、適宜使い分けたらよい。
【００５３】
また、コア材の高剛性材において、強化繊維束内部はマトリックス樹脂が含浸していることが好ましく、樹脂の含浸度は体積比で８０％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。更に好ましくは９５％以上である。繊維束内部への樹脂の含浸度が８０％未満であると、サンドイッチ材の強度、剛性共に目標とするレベルに到達しない虞がある。
強化繊維束内部への樹脂含浸度の検証は、体積が判明している高剛性材中の繊維成分または樹脂成分の一方を溶解、分解、燃焼などの方法により除去し、処理前後の重量差から算出することにより行う。
【００５４】
コア材の高剛性材において、強化繊維とマトリックス樹脂の組成比は、体積比で強化繊維１００部に対し、マトリックス樹脂は２０部から９００部であることが好ましく、より好ましくは２５部から４００部である。
強化繊維１００部に対するマトリックス樹脂の体積割合が２０部より少なくなると、材料中にボイドが発生しやすくなり、サンドイッチ材の力学的強度が大きく低下する。逆に、９００部より多くなると強化繊維の補強効果が十分に発現しにくくなる。
【００５５】
高剛性材を上記のような原料、組成、構成とすることにより、サンドイッチ材および成形体に強度と剛性を付与することができる。
コア材の高剛性材のマトリックス樹脂と、スキン材である衝撃吸収材のマトリックス樹脂は、必ずしも同一である必要はなく、溶着する樹脂、あるいは相溶する樹脂であれば異なっていても良い。
【００５６】
［サンドイッチ材］
本発明のサンドイッチ材は、衝撃吸収材をスキン層としてコア層の両外層に配置し、高剛性材をコア層に含むものである。コア層は、高剛性材のみから構成されてもよいが、本発明の目的を損なわない範囲で高剛性材以外の層を有していても良い。コア層は、高剛性材に加え、有機繊維と熱可塑性樹脂とからなる衝撃吸収材を含むことも好ましい。サンドイッチ材の強度と剛性はコア材の高剛性材が担保し、衝撃吸収はスキン材の衝撃吸収材が担保する。また、スキン材の衝撃吸収材は、大きな衝撃でサンドイッチ材が破損した際に発生する虞がある高剛性材の鋭利な端部をカバーする役割も担う。剛性が高い材料はその限界を超える衝撃力が付与され破損した場合、その破損部の端部が鋭利になりやすい。このような材料を自動車の外装材や内装材などで表面に露出する部位に使用すると、事故などで車体が破損した際に、その破損部の端部で乗員や歩行者などを傷つける可能性がある。本発明のサンドイッチ材は、高剛性材の表層に柔軟な有機繊維を強化材とした複合材料を配置することにより、事故などで発生する可能性がある高剛性材の鋭利な部位をカバーして、乗員や歩行者などを保護することができる。
【００５７】
スキン材とコア材との体積比は、スキン材１００部に対し、コア材が１０〜９００部であることが好ましい。より好ましくはスキン材１００部に対し、コア材が５０〜５００部である。スキン材１００部に対するコア材の体積が１０部より小さくなると、サンドイッチ材の強度や剛性が不足する傾向となる。逆に、スキン材１００部に対するコア材の体積が９００部より大きくなると、衝撃吸収性が不足するだけでなく、大きな衝撃で高剛性材が破損した際に発生する虞がある鋭利な端部を衝撃吸収材が十分にカバーできなくなる可能性がある。
衝撃吸収材と高剛性材との体積比が、衝撃吸収材１００部に対し、高剛性材が１０〜９００部であることが好ましい。より好ましくは衝撃吸収材１００部に対し、高剛性材が５０〜５００部である。
【００５８】
サンドイッチ材の具体的な積層構成には特に限定はなく、衝撃吸収材／高剛性材／衝撃吸収材の３層以外に、衝撃吸収材／高剛性材／衝撃吸収材／高剛性材／衝撃吸収材の５層構造、衝撃吸収材／高剛性材／衝撃吸収材／高剛性材／衝撃吸収材／高剛性材／衝撃吸収材の７層構造、またはそれ以上の多層構造であっても、衝撃吸収材が高剛性材よりも表層にあり、サンドイッチ材の最表面に配置されていればそれで構わない。ただ、生産性を考慮すれば、層構造は少ないほど好ましく、３層構造が最も好ましい。
【００５９】
［サンドイッチ材の製造］
サンドイッチ材の製造方法は、予めスキン材とコア材を個別に作製しておいて後で複合化する方法、スキン材とコア材の原料を合わせて一段階で複合化する方法のいずれであっても良い。
例えば、二段階で複合化する方法としては、スキン材とコア材の原料となる強化繊維とマトリックス樹脂をプレス成形機、真空成形機、押出成形機、引抜成形機などに仕込み、それぞれ成形する。この際、高剛性材は繊維束内に樹脂が含浸している方が性能面で好ましいため、より厳しい温度、圧力、時間条件で成形することが多い。その後、比較的温和な条件で成形したコア材の複合材料とプレス成形機、真空成形機、高周波溶着機などを用いて溶着する。高剛性材とコア材の複合材料の成形方法が同様で、成形条件が大きくかけ離れていなければ、一段階で成形しても良い。
【００６０】
また、サンドイッチ材の成形方法は用途の形状に合わせて適宜設定してよい。高剛性材および衝撃吸収材のマトリックスが熱可塑性樹脂であれば、単純な形態ならばマトリックス樹脂のガラス転移温度以上で賦形可能となることがある。また複雑な形状でも、マトリックス樹脂の融点前後の温度で賦形可能となる。これより、複合化の際に同時に成形しても良いし、いったん平板などの基材を作製した後に再度加温して賦形・成形しても良い。成形方法としては、所望形状の型枠や金型を用いたプレス成形、真空成形などが挙げられ、大型・平面・薄物部材から小型・複雑形状部材まで作製することができる。成形体の形状としては、平板のほかにコルゲート、トラス、ハニカムなどの三次元形態が挙げられる。
【００６１】
サンドイッチ材における繊維束間および繊維束内部への樹脂含浸のコントロールは成形条件で適宜調整する。一般に、成形温度や圧力を高めれば、樹脂の溶融粘度が低下するために樹脂の浸透性が増す。温度は、樹脂が結晶性樹脂の場合には融点温度から融点温度＋５０℃、樹脂が非晶性樹脂の場合にはガラス転移温度から融点＋５０℃の範囲が好ましい。圧力は０．０１ＭＰａから２０ＭＰａの範囲、時間は３０秒から３０分程度の範囲が好ましい。
【００６２】
［成形体］
柔軟な有機繊維を強化材とする複合材料である衝撃吸収材と、剛性が高い繊維を強化材とする複合材料である高剛性材を組み合わせてサンドイッチ材とすることで、高強度、高剛性で衝撃吸収性も高い成形体とすることが出来る。また、衝撃吸収材をスキン材、および高剛性材の表層側に配置することで、事故等の大きな衝撃で高剛性材が破損した場合にでも、破損した高剛性材の鋭利な端部で乗員や歩行者などを傷つけることなく保護できる成形体を提供することができる。本発明は上記のサンドイッチ材から得られる成形体を包含する。
【００６３】
［自動車用部品］
本発明のサンドイッチ材は、自動車構造材用部品、自動車外装材用部品、自動車内装材用部品に好ましく用いられる。本発明は上記のサンドイッチ材から得られる自動車構造材用部品、自動車外装材用部品、自動車内装材用部品を包含する。自動車構造材用部品としては、例えばクラッシュストラクチャー、フロアパンなどが挙げられる。自動車外装材用部品としては、例えばバンパー、ボンネット、フェンダーなどが挙げられる。自動車内装材用部品としては、例えばインストルメンタルパネル、ドアトリム、センターコンソール、ピラーカバーなどが挙げられる。
【実施例】
【００６４】
以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。本発明はこれにより何等限定を受けるものではない。
【００６５】
１）有機繊維の撚数測定
織物や撚糸コードから構成糸をサンプリングし、１ｍあたりの撚数（Ｔｕｒｎ／ｍ）を測定した。構成糸が片撚り（１本撚り）の場合はその撚数を測定し、諸撚り（２本撚り）の場合は上撚、下撚それぞれの撚数を測定した。
【００６６】
２）繊維（有機繊維および強化繊維）／樹脂の繊維体積分率測定
１ｃｍ２から１０ｃｍ２の試料の重量を秤量する。繊維または樹脂のいずれか一方を溶解、または分解する薬品を使用して溶解成分を抽出する。残渣を洗浄および乾燥後に秤量する。残渣と溶解成分の重量、および繊維と樹脂の比重から、繊維と樹脂の体積分率を算出する。例えば、樹脂がポリプロピレンの場合、加熱したトルエンまたはキシレンを用いることにより、ポリプロピレンのみを溶解することができる。樹脂がポリアミドの場合は、加熱したギ酸によりポリアミドを分解することができる。また、繊維／樹脂の繊維体積分率より、繊維１００部に対する、樹脂の体積部を求めることができ、例えば繊維体積分率が５０％である場合、樹脂１００部に対し、繊維の体積部は１００部となる。
【００６７】
３）繊維束間のボイド率測定
試料をマイクロトームで切断し、その断面を顕微鏡観察して繊維束間を２値化処理することによりボイド率を算出した。
【００６８】
４）繊維への樹脂の含浸度評価
高剛性材については、試料の断面を顕微鏡観察し、気泡の割合を算出することにより樹脂の含浸度を評価した。衝撃吸収材については、試料から取り出した繊維をピンセットや針などを用いてほぐし、容易に選別できるマルチフィラメント構成単糸の本数から、遊離単糸率を算出する。例えば、２５０本の単糸から構成される有機繊維の場合、１５０本の遊離単糸を取り出せるのであれば遊離単糸率は６０％となり、樹脂の含浸度は体積分率で残りの４０%ということとなる。
【００６９】
５）引張試験
高剛性材とサンドイッチ材の引張試験は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１６５を参考として、Ａ＆Ｄ社製のテンシロン万能試験機を用いて測定した。試験片の形状はＡ形試験片とした。チャック間距離は１３６ｍｍ、試験速度は２ｍｍ／分とした。衝撃吸収材については、ＪＩＳ  Ｋ  ７１１３に準拠して、島津製作所製のオートグラフＡＧ−Ｉ型を用いて測定した。試験片の形状は１号形試験片とした。チャック間距離は１１５ｍｍ、試験速度は１０ｍｍ／分とした。
【００７０】
６）高速打抜き試験
島津製作所製のハイドロショットＨＩＴＳ−Ｐ１０型を用い、ＩＳＯ  ６６０３−２規格に準拠して試験片を打ち抜いた際の最大荷重と吸収エネルギー量、および最大荷重点変位を測定した。試験片サイズは１４０ｍｍ×１４０ｍｍとし、ストライカー径は１０ｍｍ、押え治具の開口部径は４０ｍｍ、試験速度は１１ｍ／秒とした。この試験で得られた変位−荷重曲線の面積を試験片の吸収エネルギー量として評価した。また、試験片の打抜き部を目視、および手で触って検査し、鋭利な部位が生じているかどうかを評価した。
【００７１】
７）圧縮試験
Ａ＆Ｄ社製のテンシロン万能試験機を用い、ＳＡＣＭＡ  ＳＲＭ１規格に準拠して測定した。試験片の形状は矩形で幅は１５ｍｍ、長さは８０ｍｍ、標線間距離は４．８ｍｍとした。試験速度は１ｍｍ／分とした。
【００７２】
[使用原料]
１）ポリプロピレンフィルム
サン・トックス社製サントックス−ＣＰフィルム、Ｋグレード、厚み２５μｍ
２）ポリアミド６フィルム
ユニチカ社製エンブレムＯＮフィルム、標準グレード、厚み２５μｍ
３）ポリエチレンテレフタレート織物
帝人ファイバー社製Ｔ−４４９８織物：原糸；ポリエチレンテレフタレート繊維１１００ｄｔｅｘ１９２ｆ、撚数；１２０Ｔ／ｍ（Ｓ方向）、組織；平織り、厚み；０．４ｍｍ、目付；１７５ｇ／ｍ２
４）ポリエチレンテレフタレート撚糸コード
帝人ファイバー社製ポリエチレンテレフタレート繊維Ｐ９００Ｍ  １１００Ｔ２５０ｆを原糸とし、カジテック社製のリング撚糸機を用いてＺ方向に２７５Ｔ／ｍの下撚をかけた（撚り係数３．０）。次に、下撚糸２本を合わせ、Ｓ方向に２００Ｔ／ｍの上撚をかけて（撚り係数３．０）、実験用の撚糸コードとした。撚糸コード１本の直径は０．５ｍｍであった。
５）ポリエチレンナフタレート撚糸コード
帝人ファイバー社製ポリエチレンナフタレート繊維Ｑ９０４Ｍ  １１００Ｔ２５０ｆを原糸とし、ポリエチレンテレフタレート撚糸コードと同様の加工を行い、上／下撚数：２００／２７５（Ｔ／ｍ）の撚糸コードを得た。
６）ナイロン６６撚糸コード
旭化成せんい社製ナイロン６６繊維Ｔ５  ９４０Ｔ１４０ｆを原糸とし、ポリエチレンテレフタレート撚糸コードと同様の加工を行い、上／下撚数：２１０／３００（Ｔ／ｍ）の撚糸コードを得た。
７）炭素繊維
東邦テナックス社製ＳＴＳ４０  ２４Ｋ（繊度１６０００ｄｔｅｘ）、およびＨＴＳ４０  １２Ｋ（繊度８０００ｄｔｅｘ）を原糸として使用した。  比弾性は１２．２。この原糸をロータリーカッターで２０ｍｍの繊維長にカットした。
８）ガラス繊維
日東紡績社製ＲＳ２４０  ＱＲ−４８３を原糸として使用した。  比弾性は４．２。この原糸をロータリーカッターで２０ｍｍの繊維長にカットした。
【００７３】
[作製例１]ポリエチレンテレフタレート織物／ポリアミド６衝撃吸収材
ポリアミド６フィルム６枚／ポリエチレンテレフタレート織物１枚／ポリアミド６フィルム６枚を名機製作所製ホットプレスＭＨＰＣ型を用いて、最高温度２４０℃、最大圧力０．５ＭＰａで１０分間加熱加圧することによりポリアミド６フィルムを溶融し、ポリエチレンテレフタレート織物の繊維束間にポリアミド６を浸透させた。その後、加圧した状態で冷却し、ポリエチレンテレフタレート織物／ポリアミド６の１ＰＬＹ成形体を得た。１ＰＬＹ成形体の厚みは０．３ｍｍ、織物の体積分率は３０％、繊維束内へのポリプロピレンの含浸度は体積分率で４２％であった。得られた１ＰＬＹ成形体から、織物の経糸方向を基準として、引張試験片を切り出して評価した。また、ポリアミド６フィルムとポリエチレンテレフタレート織物を、フィルム６枚／織物１枚／フィルム１２枚／織物１枚／フィルム１２枚／織物１枚／フィルム１２枚／織物１枚／フィルム６枚の順で積層し、１ＰＬＹ成形体と同じ条件で成形することにより、厚みが１．０ｍｍの４ＰＬＹ成形体を得た。この４ＰＬＹ成形体から高速打抜き試験片を切り出して評価した。評価結果を表１に示す。
【００７４】
[作製例２]ポリエチレンテレフタレート撚糸コード／ポリアミド６衝撃吸収材
ポリアミド６フィルム５枚をアルミ製平板に貼り付けた後、この上に上／下撚数：２００／２７５（Ｔ／ｍ）のポリエチレンテレフタレート撚糸コードを１００ｇのテンション下、１ｍｍのピッチで巻きつけた。次に、この撚糸コードの上にフィルム５枚を貼り付けた後、名機製作所製ホットプレスＭＨＰＣ型を用いて、最高温度２４０℃、最大圧力０．５ＭＰａで１０分間加熱加圧することによりポリアミド６フィルムを溶融し、ポリエチレンテレフタレート撚糸コードのコード間にポリアミド６を浸透させた。その後、加圧した状態で冷却し、ポリエチレンテレフタレート撚糸コード／ポリアミド６１ＰＬＹ成形体を得た。成形体の厚みは０．３ｍｍ、撚糸コードの体積分率は４０％、繊維内へのポリアミド６の含浸度は体積分率で３０％であった。得られた１ＰＬＹ成形体から撚糸コード方向を基準として、引張試験片を切り出して評価した。また、成形体を撚糸コード０度方向、９０度方向、９０度方向、０度方向と重ねた後に再度加熱加圧し、その後加圧した状態で冷却することによりポリエチレンテレフタレート撚糸コード／ポリアミド６の４ＰＬＹ成形体を得た。成形体の厚みは１．１ｍｍで、撚糸コードの体積分率は４０％であった。この４ＰＬＹ成形体から高速打抜き試験片を切り出して評価した。評価結果を表１に示す。
【００７５】
[作製例３]ポリエチレンテレフタレート織物／ポリプロピレン衝撃吸収材
ポリプロピレンフィルム３枚／ポリエチレンテレフタレート織物１枚／ポリプロピレンフィルム３枚を、最高温度２００℃、最大圧力０．５ＭＰａで作製例１と同様の処理を行うことにより、ポリエチレンテレフタレート織物／ポリプロピレンの１ＰＬＹ成形体を得た。１ＰＬＹ成形体の厚みは０．３ｍｍ、織物の体積分率は５１％、繊維束内へのポリプロピレンの含浸度は体積分率で４２％であった。得られた成形体から、織物の経糸方向を基準として、引張試験片を切り出して評価した。また、ポリエチレンテレフタレート織物とポリプロピレンフィルムを、フィルム３枚／織物１枚／フィルム６枚／織物１枚／フィルム６枚／織物１枚／フィルム６枚／織物１枚／フィルム３枚の順に積層し、１ＰＬＹ成形体と同じ条件で成形することにより、厚みが１．０ｍｍの４ＰＬＹ成形体を得た。この４ＰＬＹ成形体から高速打抜き試験片を切り出して評価した。評価結果を表１に示す。
【００７６】
[作製例４]ポリエチレンテレフタレート撚糸コード／ポリプロピレン衝撃吸収材
ポリプロピレンフィルム３枚をアルミ製平板に貼り付けた後、この上に上／下撚数：２００／２７５（Ｔ／ｍ）のポリエチレンテレフタレート撚糸コードを１００ｇのテンション下、１ｍｍのピッチで巻きつけた。次に、この撚糸コードの上にフィルム２枚を貼り付けた後、最高温度２００℃、最大圧力０．５ＭＰａで作製例２と同様の処理を行い、ポリエチレンテレフタレート撚糸コード／ポリプロピレン１ＰＬＹ成形体を得た。１ＰＬＹ成形体の厚みは０．２ｍｍ、撚糸コードの体積分率は６０％、繊維内へのポリプロピレンの含浸度は体積分率で３７％であった。得られた１ＰＬＹ成形体から、撚糸コード方向を基準として、引張試験片を切り出して評価した。また、１ＰＬＹ成形体を撚糸コード０度方向、９０度方向、９０度方向、０度方向と重ねた後に再度加熱加圧し、加圧した状態で冷却することによりポリエチレンテレフタレート撚糸コード／ポリプロピレンの４ＰＬＹ成形体を得た。成形体の厚みは１．０ｍｍで、撚糸コードの体積分率は６０％であった。この４ＰＬＹ成形体からと高速打抜き試験片を切り出して評価した。評価結果を表１に示す。
【００７７】
[作製例５]ポリエチレンナフタレート撚糸コード／ポリアミド６衝撃吸収材
ポリアミド６フィルム５枚をアルミ製平板に貼り付けた後、この上に上／下撚数：２００／２７５（Ｔ／ｍ）のポリエチレンナフタレート撚糸コードを１００ｇのテンション下、１ｍｍのピッチで巻きつけた。次に、この撚糸コードの上にフィルム５枚を貼り付けた後、作製例２と同様の処理を行い、ポリエチレンナフタレート撚糸コード／ポリアミド６の１ＰＬＹ成形体を得た。１ＰＬＹ成形体の厚みは０．３ｍｍ、撚糸コードの体積分率は４０％、繊維内へのポリアミド６の含浸度は体積分率で４２％であった。得られた１ＰＬＹ成形体から、撚糸コード方向を基準として、引張試験片を切り出して評価した。また、１ＰＬＹ成形体を撚糸コード０度方向、９０度方向、９０度方向、０度方向と重ねた後に再度加熱加圧し、加圧した状態で冷却することによりポリエチレンナフタレート撚糸コード／ポリアミド６の４ＰＬＹ成形体を得た。４ＰＬＹ成形体の厚みは１．１ｍｍで、撚糸コードの体積分率は４０％であった。この４ＰＬＹ成形体から高速打抜き試験片を切り出して評価した。評価結果を表１に示す。
【００７８】
[作製例６]ポリアミド６６撚糸コード／ポリアミド６衝撃吸収材
ポリアミド６フィルム５枚をアルミ製平板に貼り付けた後、この上に上／下撚数：２１０／３００（Ｔ／ｍ）のポリアミド６６撚糸コードを１００ｇのテンション下、１ｍｍのピッチで巻きつけた。次に、この撚糸コードの上にフィルム５枚を貼り付けた後、作製例２と同様の処理を行い、ポリアミド６６撚糸コード／ポリアミド６の１ＰＬＹ成形体を得た。１ＰＬＹ成形体の厚みは０．３ｍｍ、撚糸コードの体積分率は４０％、繊維内へのポリアミド６の含浸度は体積分率で４４％であった。得られた１ＰＬＹ成形体から、撚糸コード方向を基準として、引張試験片を切り出して評価した。また、１ＰＬＹ成形体を撚糸コード０度方向、９０度方向、９０度方向、０度方向と重ねた後に再度加熱加圧し、加圧した状態で冷却することによりポリアミド６６撚糸コード／ポリアミド６の４ＰＬＹ成形体を得た。４ＰＬＹ成形体の厚みは１．１ｍｍで、撚糸コードの体積分率は４０％であった。この４ＰＬＹ成形体から高速打抜き試験片を切り出して評価した。評価結果を表１に示す。
作製例１から６の衝撃吸収材は、高速打抜き試験の結果、エネルギー吸収性に優れた材料であった。また、破壊部には人体を傷つけるような鋭利な部位は見つからなかった。
【００７９】
[作製例７]炭素繊維等方性材／ポリアミド６高剛性材
ポリアミド６フィルム６枚をアルミ製平板に貼り付けた後、この上にカット長２０ｍｍの炭素繊維２４ｇを４０ｃｍ×３０ｃｍのアルミ板に均一な厚さになるよう散布した。この上にポリアミド６フィルムを６枚置き、名機製作所製ホットプレスＭＨＰＣ型を用いて、最高温度２４０℃、最大圧力１．０ＭＰａで５分間加熱加圧することにより、ポリアミド６が部分的に含浸した炭素繊維等方材を得た。次に、部分含浸等方材を３枚重ね、適当なサイズに切出した後、３０ｃｍ×２０ｃｍの金型を用いて最高温度２４０℃、最大圧力３．０ＭＰａで１０分間加熱加圧することにより、樹脂の含浸度を９９％まで高めた炭素繊維の等方材を得た。炭素繊維等方性の高剛性材の厚みは１．０ｍｍ、繊維の体積分率は３０％であった。引張試験、圧縮試験、高速打抜き試験の結果を表２に示す。
【００８０】
[作製例８]炭素繊維等方性材／ポリアミド６高剛性材
ポリアミド６フィルム４枚をアルミ製平板に貼り付けた後、この上にカット長２０ｍｍの炭素繊維２４ｇを４０ｃｍ×３０ｃｍのアルミ板に均一な厚さになるよう散布した。この上にポリアミド６フィルムを４枚置き、作製例７と同条件で処理して、ポリアミド６が部分的に含浸した炭素繊維等方材を得た。次に、部分含浸等方材を４枚重ね、作製例７と同条件で更に処理して、樹脂の含浸度を９９％まで高めた炭素繊維の等方材を得た。炭素繊維等方性の高剛性材の厚みは１．０ｍｍ、繊維の体積分率は４０％であった。引張試験、圧縮試験、高速打抜き試験の結果を表２に示す。
【００８１】
[作製例９]炭素繊維等方性材／ポリプロピレン高剛性材
ポリプロピレンフィルム６枚をアルミ製平板に貼り付けた後、この上にカット長２０ｍｍの炭素繊維２４ｇを４０ｃｍ×３０ｃｍのアルミ板に均一な厚さになるよう散布した。この上にポリプロピレンフィルムを６枚置き、プレスの最高温度を２００℃としたこと以外は作製例７と同様の処理を行い、樹脂の含浸度を９９％まで高めた炭素繊維の等方材を得た。炭素繊維等方性の高剛性材の厚みは１．０ｍｍ、繊維の体積分率は３０％であった。引張試験、圧縮試験、高速打抜き試験の結果を表２に示す。
【００８２】
[作製例１０]炭素繊維等方性材／ポリプロピレン高剛性材
ポリプロピレンフィルム４枚をアルミ製平板に貼り付けた後、この上にカット長２０ｍｍの炭素繊維２４ｇを４０ｃｍ×３０ｃｍのアルミ板に均一な厚さになるよう散布した。この上にポリプロピレンフィルムを４枚置き、作製例９と同条件で処理して、ポリプロピレンが部分的に含浸した炭素繊維等方材を得た。次に、部分含浸等方材を４枚重ね、作製例９と同条件で処理して、樹脂の含浸度を９９％まで高めた炭素繊維の等方材を得た。炭素繊維等方性の高剛性材の厚みは１．０ｍｍ、繊維の体積分率は４０％であった。引張試験、圧縮試験、高速打抜き試験の結果を表２に示す。
【００８３】
[作製例１１]炭素繊維等方性材／ポリプロピレン高剛性材
ポリプロピレンフィルム７枚をアルミ製平板に貼り付けた後、この上にカット長２０ｍｍの炭素繊維２４ｇを４０ｃｍ×３０ｃｍのアルミ板に均一な厚さになるよう散布した。この上にポリプロピレンフィルムを７枚置き、作製例９と同条件で処理して、ポリプロピレンが部分的に含浸した炭素繊維等方材を得た。次に、部分含浸等方材１枚を適当なサイズに切出した後、作製例９と同条件で処理して、樹脂の含浸度を９９％まで高めた炭素繊維の等方材を得た。炭素繊維等方性の高剛性材の厚みは０．５ｍｍ、繊維の体積分率は２５％であった。引張試験、圧縮試験、高速打抜き試験の結果を表２に示す。
【００８４】
[作製例１２]ガラス繊維等方性材／ポリプロピレン高剛性材
ポリプロピレンフィルム４枚をアルミ製平板に貼り付けた後、この上にカット長２０ｍｍのガラス繊維２４ｇを４０ｃｍ×３０ｃｍのアルミ板に均一な厚さになるよう散布した。この上にポリプロピレンフィルムを４枚置き、作製例９と同条件で処理して、ポリプロピレンが部分的に含浸したガラス繊維等方材を得た。次に、部分含浸等方材４枚を適当なサイズに切出した後、作製例９と同条件で処理して、樹脂の含浸度を９９％まで高めたガラス繊維の等方材を得た。ガラス繊維等方性の高剛性材の厚みは１．０ｍｍ、繊維の体積分率は３０％であった。引張試験、圧縮試験、高速打抜き試験の結果を表２に示す。
作製例７から１２の高剛性材は、引張試験と圧縮試験の結果、強度と剛性に優れた材料であった。
【００８５】
[実施例１]ポリエチレンテレフタレート織物／炭素繊維等方性材／ポリアミド６樹脂  サンドイッチ材の作製
作製例７の炭素繊維等方材／ポリアミド６樹脂高剛性材と、作製例１のポリエチレンテレフタレート織物／ポリアミド６樹脂衝撃吸収材の１ＰＬＹ品を２枚合わせたものを、衝撃吸収材／高剛性材／衝撃吸収材の順に積層し、３０ｃｍ×２０ｃｍの金型に仕込んで名機製作所製ホットプレスＭＨＰＣ型を用いて、最高温度２３０℃、最大圧力０．５ＭＰａで５分間加熱加圧することにより衝撃吸収材材と高剛性材の界面を溶着して、ポリエチレンテレフタレート織物／炭素繊維等方材／ポリアミド６樹脂のサンドイッチ材を得た。サンドイッチ材の厚みは２．０ｍｍ、高剛性材の体積分率は５０％であった。得られたサンドイッチ材から、ポリエチレンテレフタレート織物の繊維方向を基準として引張試験片と圧縮試験片を切り出して評価した。同様に、サンドイッチ材から高速打抜き試験片も切り出して評価した。評価結果を表３に示した。
【００８６】
[実施例２]ポリエチレンテレフタレート撚糸コード／炭素繊維等方性材／ポリアミド６樹脂  サンドイッチ材の作製
作製例８の炭素繊維等方材／ポリアミド６樹脂高剛性材と、作製例２のポリエチレンテレフタレート撚糸コード／ポリアミド６樹脂衝撃吸収材の４ＰＬＹ品を、衝撃吸収材／高剛性材／衝撃吸収材の順に積層し、実施例１と同様の処理を行って、ポリエチレンテレフタレート撚糸コード／炭素繊維等方材／ポリアミド６樹脂のサンドイッチ材を得た。サンドイッチ材の厚みは３．０ｍｍ、高剛性材の体積分率は３３％であった。得られたサンドイッチ材から、ポリエチレンテレフタレート撚糸コードの繊維方向を基準として引張試験片と圧縮試験片を切り出して評価した。同様に、サンドイッチ材から高速打抜き試験片も切り出して評価した。評価結果を表３に示した。
【００８７】
[実施例３]ポリエチレンテレフタレート織物／炭素繊維等方性材／ポリプロピレン樹脂  サンドイッチ材の作製
作製例９の炭素繊維等方材／ポリプロピレン樹脂高剛性材と、作製例３のポリエチレンテレフタレート織物／ポリプロピレン樹脂衝撃吸収材の１ＰＬＹ品を２枚合わせたものを、衝撃吸収材／高剛性材／衝撃吸収材の順に積層し、３０ｃｍ×２０ｃｍの金型に仕込み、名機製作所製ホットプレスＭＨＰＣ型を用いて、最高温度２００℃、最大圧力０．５ＭＰａで５分間加熱加圧することにより衝撃吸収材と高剛性材の界面を溶着して、ポリエチレンテレフタレート織物／炭素繊維等方材／ポリプロピレン樹脂のサンドイッチ材を得た。サンドイッチ材の厚みは２．０ｍｍ、高剛性材の体積分率は５０％であった。得られたサンドイッチ材から、ポリエチレンテレフタレート織物の繊維方向を基準として引張試験片と圧縮試験片を切り出して評価した。同様に、サンドイッチ材から高速打抜き試験片も切り出して評価した。評価結果を表３に示した。
【００８８】
[実施例４]ポリエチレンテレフタレート撚糸コード／炭素繊維等方性材／ポリプロピレン樹脂  サンドイッチ材の作製
作製例１０の炭素繊維等方材／ポリプロピレン樹脂高剛性材と、作製例４のポリエチレンテレフタレート撚糸コード／ポリプロピレン樹脂衝撃吸収材の４ＰＬＹ品を、衝撃吸収材／高剛性材／衝撃吸収材の順に積層し、実施例３と同様の処理を行って、ポリエチレンテレフタレート撚糸コード／炭素繊維等方材／ポリプロピレン樹脂のサンドイッチ材を得た。サンドイッチ材の厚みは３．０ｍｍ、高剛性材の体積分率は３３％であった。得られたサンドイッチ材から、ポリエチレンテレフタレート撚糸コードの繊維方向を基準として引張試験片と圧縮試験片を切り出して評価した。同様に、サンドイッチ材から高速打抜き試験片も切り出して評価した。評価結果を表３に示した。
【００８９】
[実施例５]ポリエチレンテレフタレート織物／炭素繊維等方性材／ポリプロピレン樹脂  サンドイッチ材の作製
作製例１１の炭素繊維等方材／ポリプロピレン樹脂高剛性材と、作製例３のポリエチレンテレフタレート織物／ポリプロピレン樹脂衝撃吸収材の１ＰＬＹ品を２枚合わせたものを、衝撃吸収材／高剛性材／衝撃吸収材／高剛性材／衝撃吸収材の順に積層し、３０ｃｍ×２０ｃｍの金型に仕込んで実施例３と同様の処理を行って、ポリエチレンテレフタレート織物／炭素繊維等方材／ポリプロピレン樹脂のサンドイッチ材を得た。サンドイッチ材の厚みは２．５ｍｍ、コア材となる高剛性材の体積分率は４０％であった。得られたサンドイッチ材から、ポリエチレンテレフタレート織物の繊維方向を基準として引張試験片と圧縮試験片を切り出して評価した。同様に、サンドイッチ材から高速打抜き試験片も切り出して評価した。評価結果を表３に示した。
【００９０】
[実施例６]ポリエチレンナフタレート撚糸コード／炭素繊維等方性材／ポリアミド６樹脂  サンドイッチ材の作製
作製例８の炭素繊維等方材／ポリアミド６樹脂高剛性材と、作製例５のポリエチレンナフタレート撚糸コード／ポリアミド６樹脂衝撃吸収材の４ＰＬＹ品を、衝撃吸収材／高剛性材／衝撃吸収材の順に積層し、実施例１と同様の処理を行って、ポリエチレンナフタレート撚糸コード／炭素繊維等方材／ポリアミド６樹脂のサンドイッチ材を得た。サンドイッチ材の厚みは３．０ｍｍ、高剛性材の体積分率は３３％であった。得られたサンドイッチ材から、ポリエチレンナフタレート撚糸コードの繊維方向を基準として引張試験片と圧縮試験片を切り出して評価した。同様に、サンドイッチ材から高速打抜き試験片も切り出して評価した。評価結果を表３に示した。
【００９１】
[実施例７]ポリアミド６６撚糸コード／炭素繊維等方性材／ポリアミド６樹脂  サンドイッチ材の作製
作製例８の炭素繊維等方材／ポリアミド６樹脂高剛性材と、作製例６のポリアミド６６撚糸コード／ポリアミド６樹脂衝撃吸収材の４ＰＬＹ品を、衝撃吸収材／高剛性材／衝撃吸収材の順に積層し、実施例１と同様の処理を行って、ポリアミド６６撚糸コード／炭素繊維等方材／ポリアミド６樹脂のサンドイッチ材を得た。サンドイッチ材の厚みは３．０ｍｍ、高剛性材の体積分率は３３％であった。得られたサンドイッチ材から、ポリアミド６６撚糸コードの繊維方向を基準として引張試験片と圧縮試験片を切り出して評価した。同様に、サンドイッチ材から高速打抜き試験片も切り出して評価した。評価結果を表３に示した。
【００９２】
[実施例８]ポリエチレンテレフタレート撚糸コード／ガラス繊維等方性材／ポリプロピレン樹脂  サンドイッチ材の作製
作製例１２のガラス繊維等方材／ポリプロピレン樹脂高剛性材と、作製例４のポリエチレンテレフタレート撚糸コード／ポリプロピレン樹脂衝撃吸収材の４ＰＬＹ品を、衝撃吸収材／高剛性材／衝撃吸収材の順に積層し、実施例３と同様の処理を行って、ポリエチレンテレフタレート撚糸コード／ガラス繊維等方材／ポリプロピレン樹脂のサンドイッチ材を得た。サンドイッチ材の厚みは３．０ｍｍ、高剛性材の体積分率は３３％であった。得られたサンドイッチ材から、ポリエチレンテレフタレート撚糸コードの繊維方向を基準として引張試験片と圧縮試験片を切り出して評価した。同様に、サンドイッチ材から高速打抜き試験片も切り出して評価した。評価結果を表３に示した。
【００９３】
[比較例１]ポリアミド６成形体
ポリアミド６フィルム９０枚を積層し、名機製作所製ホットプレスＭＨＰＣ型を用いて、最高温度２４０℃、最大圧力０．５ＭＰａで１０分間加熱加圧することによりフィルムを溶融し、その後、加圧した状態で冷却することによりポリアミド６の成形体を得た。成形体の厚みは２．０ｍｍであった。評価結果を表４に示す。
【００９４】
[比較例２]ポリプロピレン成形体
ポリプロピレンフィルム９０枚を積層し、名機製作所製ホットプレスＭＨＰＣ型を用いて、最高温度２００℃、最大圧力０．５ＭＰａで１０分間加熱加圧することによりフィルムを溶融し、その後、加圧した状態で冷却することによりポリプロピレンの成形体を得た。成形体の厚みは２．０ｍｍであった。評価結果を表４に示す。
【００９５】
[比較例３]ポリエチレンテレフタレート織物／ポリアミド６樹脂衝撃吸収材
作製例１のポリエチレンテレフタレート織物／ポリアミド６で構成される４ＰＬＹ衝撃吸収材を２枚合わせ、名機製作所製ホットプレスＭＨＰＣ型を用いて、最高温度２４０℃、最大圧力０．５ＭＰａで１０分間加熱加圧した後、加圧した状態で冷却することにより８ＰＬＹの成形体を得た。成形体の厚みは２．０ｍｍであった。評価結果を表４に示す。
【００９６】
[比較例４]ポリエチレンテレフタレート撚糸コード／ポリプロピレン樹脂衝撃吸収材
作製例４のポリエチレンテレフタレート撚糸コード／ポリプロピレンで構成される４ＰＬＹ衝撃吸収材を２枚合わせ、名機製作所製ホットプレスＭＨＰＣ型を用いて、最高温度２００℃、最大圧力０．５ＭＰａで１０分間加熱加圧した後、加圧した状態で冷却することにより８ＰＬＹの成形体を得た。成形体の厚みは２．０ｍｍであった。評価結果を表４に示す。
【００９７】
[比較例５]炭素繊維等方性材／ポリアミド６高剛性材
作製例７の炭素繊維ランダムマット／ポリアミド６で構成される高剛性材を２枚合わせ、名機製作所製ホットプレスＭＨＰＣ型を用いて、最高温度２４０℃、最大圧力２．０ＭＰａで１０分間加熱加圧した後、加圧した状態で冷却することにより炭素繊維等方性の高剛性材を得た。成形体の厚みは２．０ｍｍであった。評価結果を表４に示す。
【００９８】
[比較例６]炭素繊維等方性材／ポリプロピレン高剛性材
作製例１０の炭素繊維ランダムマット／ポリプロピレンで構成される高剛性材を２枚合わせ、名機製作所製ホットプレスＭＨＰＣ型を用いて、最高温度２００℃、最大圧力２．０ＭＰａで１０分間加熱加圧した後、加圧した状態で冷却することにより炭素繊維等方性の高剛性材を得た。成形体の厚みは２．０ｍｍであった。評価結果を表４に示す。
【００９９】
[実施例まとめ]
実施例１から８の高剛性材をコアに配し、衝撃吸収材をスキンに配したサンドイッチ材は、高剛性材と衝撃吸収材の長所を併せ持ち、強度と剛性の力学的強度に優れ、更にエネルギー吸収性にも優れた材料となった。また、これらのサンドイッチ材の破壊部には、人体を傷つけるような鋭利な部位は見つからなかった。このようなサンドイッチ材を成形した成形品は産業資材用途全般に有用であり、特に自動車用構造部品、外装部品、内装部品に有用である。
以下表１から表４に得られた複合材料およびサンドイッチ材の評価結果を示す。
【０１００】
【表１】
0005795494.tif 000002
【０１０１】
【表２】
0005795494.tif 000003
【０１０２】
【表３】
0005795494.tif 000004
【０１０３】
【表４】
0005795494.tif 000005
【符号の説明】
【０１０４】
１  打抜き方向
２  ストライカー
３  開口部
４  試験片の押え治具
５  試験片
【図１】
0005795494.tif 000006