(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維からなるマットに熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材を、スキン形成層およびコア形成層に用いてなるサンドイッチ積層体であって、少なくともコア形成層に用いるシート状中間基材が加熱膨張性を有し、スキン形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）の可使温度域およびコア形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）の可使温度域が、５℃以上の温度範囲を持って重複し、かつ、熱可塑性樹脂（Ａ）の可使温度域の下限の温度（使用下限温度）が、熱可塑性樹脂（Ｂ）の可使温度域の下限の温度（使用下限温度）よりも高い温度であり、かつ、マットに含有される強化繊維が、スキン形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）とコア形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）とで形成される界面層を貫通してなる、サンドイッチ積層体。
【請求項２】
強化繊維からなるマットに熱可塑性樹脂（Ｂ）を含浸せしめたシート状中間基材をコア形成層に用い、連続した強化繊維に熱可塑性樹脂（Ａ）を含浸せしめたシート状中間基材をスキン形成層に用いてなるサンドイッチ積層体であって、少なくとも、コア形成層に用いるシート状中間基材が加熱膨張性を有し、スキン形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）の可使温度域およびコア形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）の可使温度域が、５℃以上の温度範囲を持って重複し、かつ、熱可塑性樹脂（Ａ）の可使温度域の下限の温度（使用下限温度）が、熱可塑性樹脂（Ｂ）の可使温度域の下限の温度（使用下限温度）よりも高い温度であり、かつ、マットに含有される強化繊維が、スキン形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）とコア形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）とで形成される界面層を貫通してなる、サンドイッチ積層体。
【請求項３】
スキン形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）とコア形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）が、最大高さＲｙ５０μｍ以上、平均粗さＲｚ３０μｍ以上の凹凸形状を有して界面層を形成してなる、請求項１または２に記載のサンドイッチ積層体。
【請求項４】
前記マットは、不連続性強化繊維が略モノフィラメント状に分散してなる、請求項１〜３のいずれかに記載のサンドイッチ積層体。
【請求項５】
前記マットは、不連続性強化繊維がモノフィラメント状かつランダムに分散してなる、請求項１〜４のいずれかに記載のサンドイッチ積層体。
【請求項６】
前記界面層における強化繊維の面外角度θｚが５°以上である、請求項２〜５のいずれかに記載のサンドイッチ積層体。
【請求項７】
マットを構成する強化繊維が炭素繊維である、請求項１〜６のいずれかに記載のサンドイッチ積層体。
【請求項８】
熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）が、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ＰＰＳ系樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂の群から選択される組合せである、請求項１〜７のいずれかに記載のサンドイッチ積層体。
【請求項９】
強化繊維からなるマットに熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材を、スキン層およびコア層に用いてなるサンドイッチ構造体であって、スキン層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）とコア層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）が、最大高さＲｙ５０μｍ以上、平均粗さＲｚ３０μｍ以上の凹凸形状を有して界面層を形成してなり、かつ、前記コア層は、熱可塑性樹脂（Ｂ）により被覆された強化繊維を支持体として構成され、連続した空隙を有する構造を形成してなる、請求項１記載のサンドイッチ構造体。
【請求項１０】
強化繊維からなるマットに熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材をコア層に用い、連続した強化繊維に熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材をスキン層に用いてなるサンドイッチ構造体であって、スキン層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）とコア層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）が、最大高さＲｙ５０μｍ以上、平均粗さＲｚ３０μｍ以上の凹凸形状を有して界面層を形成してなり、かつ、前記コア層は、熱可塑性樹脂（Ｂ）により被覆された強化繊維を支持体として構成され、連続した空隙を有する構造を形成してなる、請求項２記載のサンドイッチ構造体。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれかに記載のサンドイッチ積層体を加熱し、コア形成層を所定の膨張倍率で膨張せしめる、サンドイッチ構造体の製造方法。
【請求項１２】
膨張倍率が１．５〜１０倍である、請求項１１に記載のサンドイッチ構造体の製造方法。
【請求項１３】
請求項９または１０記載のサンドイッチ構造体を製造する方法であって、少なくとも以下工程［１］および［２］を有する、サンドイッチ構造体の製造方法。
工程［１］：熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）のそれぞれが溶融ないし軟化する温度以上に加熱された状態で圧力を付与し、熱可塑性樹脂（Ａ）を、強化繊維からなるマットないし連続した強化繊維に含浸せしめてスキン形成層とし、熱可塑性樹脂（Ｂ）を、強化繊維からなるマットに含浸せしめてコア形成層とする工程、
工程［２］：次いで、スキン形成層およびコア形成層を加熱された状態で厚み調整をすることによりコア形成層を膨張させる工程。
【請求項１４】
請求項９または１０に記載のサンドイッチ構造体、または請求項１１〜１３のいずれかに記載の製造方法で製造されるサンドイッチ構造体からなる第１の部材と、別の成形体からなる第２の部材とを接合してなる、一体化成形品。
【請求項１５】
自動車内外装、電気・電子機器筐体、自転車、スポーツ用品用構造材、航空機内装材および輸送用箱体からなる群より選ばれる実装部材として用いられる請求項１４に記載の一体化成形品。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の一体化成形品を製造する方法であって、第２の部材が射出成形による成形体であり、第２の部材をインサート射出成形ないしアウトサート射出成形により第１の部材に接合する、一体化成形品の製造方法。
【請求項１７】
請求項１４または１５に記載の一体化成形品を製造する方法であって、第２の部材がプレス成形による成形体であり、第２の部材をプレス成形により第１の部材に接合する、一体化成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は強化繊維からなるマットに熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材を用いたサンドイッチ積層体およびサンドイッチ構造体に関するものであり、生産性、軽量性、スキン層とコア層の接合性に優れたサンドイッチ構造体、一体化成形品およびそれらの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
強化繊維とマトリックス樹脂からなる繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）は、軽量性や力学特性に優れることから、各種産業用途に幅広く利用されている。中でも、熱可塑性樹脂を用いたＦＲＰ（ＣＦＲＴＰ）は、上述した軽量性や力学特性に加え、熱可塑性樹脂特有の高速成形による大量生産が可能であり、同種のマトリックス樹脂であれば再溶融による接合、接着も可能であるため、近年、特に注目を集めている。このような市況においてＣＦＲＴＰを用いた部品や構造体においては、特に軽量性と生産性が市場要求として求められることが多い。そのため、サンドイッチ構造を有する積層体としてコア層に低密度な熱可塑性樹脂を用いて製品全体の比重を低下させることにより軽量化を達成する手段や、サンドイッチ状の構造体の内部に空隙を設けて製品全体として密度を低下させることで軽量性を提供する技術が多く提案されているとともに、この空隙を有するコア層に対して、スキン層を接着、接合したサンドイッチ構造体を提供する技術が盛んに検討されている。【０００３】
このような空隙を有する構造体では、軽量化を目的とした空隙が表面凹凸となり、その影響からスキン層において表面部分の強度低下や意匠性が確保できないといった問題が発生することがある。斯かる問題を鑑みた技術として、成形品内部の空隙を特定の範囲とした繊維強化熱可塑性樹脂成形品の表面に、無機フィラー含有シートを積層、配置して、成形品の表面外観を改良する手法が開示されている（特許文献１）。しかしながら、斯かる技術においては、無機フィラー含有シートとコア層となるシートとが、線膨張係数や、それに伴う成形収縮量において異なることから、樹脂種の選定は原則として、コア層と無機フィラー含有シートが同一もしくは同様の線膨張係数を有するものとせざるを得ず、良外観の物品を得る場合に使用できる範囲が狭いこと、無機フィラー含有シートを別途作製し、コア層に積層配置する必要があるため生産性に劣るといった問題が発生する場合がある。一方、スキン層を、強化繊維と熱可塑性樹脂からなる空隙を有する複合シート（コア層）に、空隙に基づく表面凹凸を利用して接着剤にて接着、接合する技術が開示されている（特許文献２）。斯かる技術のようにスキン層とコア層との接合に接着剤を使用する接合方法では、接着剤の塗布工程が必要であること、接合強度の限界が接着剤の強度に依存することから接合部の信頼性に満足が得られないことなどが問題となる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２３２０４７号公報
【特許文献２】特表２０１０−５３８８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一つの目的は、上述した技術課題を解消し、スキン層とコア層として互いに相溶しない熱可塑性樹脂を用いることを選択しても、それらの間において強固な接合を有し、容易に一体化せしめることの出来るサンドイッチ積層体を提供することにあり、また、本発明の他の目的は後述するサンドイッチ構造体を得るに好適なサンドイッチ積層体を提供することにあり、さらに、本発明の更なる他の目的は、スキン層とコア層が各々を構成する熱可塑性樹脂の種類を問わず強固な接合を有し、かつ、軽量性を満足するサンドイッチ構造体、一体化成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明のサンドイッチ積層体は次のいずれかの構成を有する。
・強化繊維からなるマットに熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材を、スキン形成層およびコア形成層に用いてなるサンドイッチ積層体であって、少なくともコア形成層に用いるシート状中間基材が加熱膨張性を有し、スキン形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）の可使温度域およびコア形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）の可使温度域が、５℃以上の温度範囲を持って重複し、かつ、熱可塑性樹脂（Ａ）が熱可塑性樹脂（Ｂ）の可使温度域の下限では溶融しない温度領域を有し（すなわち、熱可塑性樹脂（Ａ）の可使温度域の下限の温度（使用下限温度）が、熱可塑性樹脂（Ｂ）の可使温度域の下限の温度（使用下限温度）よりも高い温度であり）、かつ、マットに含有される強化繊維が、スキン形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）とコア形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）とで形成される界面層を貫通してなる、サンドイッチ積層体。
・強化繊維からなるマットに熱可塑性樹脂（Ｂ）を含浸せしめたシート状中間基材をコア形成層に用い、連続した強化繊維に熱可塑性樹脂（Ａ）を含浸せしめたシート状中間基材をスキン形成層に用いてなるサンドイッチ積層体であって、少なくとも、コア形成層に用いるシート状中間基材が加熱膨張性を有し、スキン形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）の可使温度域およびコア形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）の可使温度域が、５℃以上の温度範囲を持って重複し、かつ、熱可塑性樹脂（Ａ）が熱可塑性樹脂（Ｂ）の可使温度域の下限では溶融しない温度領域を有し（すなわち、熱可塑性樹脂（Ａ）の可使温度域の下限の温度（使用下限温度）が、熱可塑性樹脂（Ｂ）の可使温度域の下限の温度（使用下限温度）よりも高い温度であり）、かつ、マットに含有される強化繊維が、スキン形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）とコア形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）とで形成される界面層を貫通してなる、サンドイッチ積層体。
【０００７】
また、前記課題を解決するために、本発明のサンドイッチ構造体は次のいずれかの構成を有する。
・強化繊維からなるマットに熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材を、スキン層およびコア層に用いてなるサンドイッチ構造体であって、スキン層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）とコア層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）が、最大高さＲｙ５０μｍ以上、平均粗さＲｚ３０μｍ以上の凹凸形状を有して界面層を形成してなり、かつ、前記コア層は、熱可塑性樹脂（Ｂ）により被覆された強化繊維を支持体として構成され、連続した空隙を有する構造を形成してなる、サンドイッチ構造体。
・強化繊維からなるマットに熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材をコア層に用い、連続した強化繊維に熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材をスキン層に用いてなるサンドイッチ構造体であって、スキン層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）とコア層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）が、最大高さＲｙ５０μｍ以上、平均粗さＲｚ３０μｍ以上の凹凸形状を有して界面層を形成してなり、かつ、前記コア層は、熱可塑性樹脂（Ｂ）により被覆された強化繊維を支持体として構成され、連続した空隙を有する構造を形成してなる、サンドイッチ構造体。
強化繊維からなるマットに熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材を、コア層に用い、連続した強化繊維に熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材をスキン層に用いてなるサンドイッチ構造体において、スキン層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）とコア層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）が、最大高さＲｙ５０μｍ以上、平均粗さＲｚ３０μｍ以上の凹凸形状を有して界面層を形成してなり、かつ、前記コア層は熱可塑性樹脂（Ｂ）により被覆された強化繊維を支持体として構成する連続した空隙を有する構造を形成してなる、サンドイッチ構造体。【０００８】
また、前記課題を解決するために、本発明のサンドイッチ構造体の製造方法は次のいずれかの構成を有する。
・前記した、いずれかのサンドイッチ積層体を加熱し、コア形成層を所定の膨張倍率で膨張せしめる、サンドイッチ構造体の製造方法。
・前記した、いずれかのサンドイッチ構造体を製造する方法であって、少なくとも以下工程［１］および［２］を有する、サンドイッチ構造体の製造方法。
工程［１］：熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）のそれぞれが溶融ないし軟化する温度以上に加熱された状態で圧力を付与し、熱可塑性樹脂（Ａ）を、強化繊維からなるマットないし連続した強化繊維に含浸せしめてスキン形成層とし、熱可塑性樹脂（Ｂ）を、強化繊維からなるマットに含浸せしめてコア形成層とする工程、
工程［２］：次いで、スキン形成層およびコア形成層を加熱された状態で厚み調整をすることによりコア形成層を膨張させる工程。【０００９】
また、前記課題を解決するために、本発明の一体化成形品は次の構成を有する。
・前記した、いずれかのサンドイッチ構造体、または前記した製造方法で製造されるサンドイッチ構造体からなる第１の部材と、別の成形体からなる第２の部材とを接合してなる、一体化成形品。【００１０】
さらに、前記課題を解決するために、本発明の一体化成形品の製造方法は次のいずれかの構成を有する。
・前記した一体化成形品を製造する方法であって、第２の部材が射出成形による成形体であり、第２の部材をインサート射出成形ないしアウトサート射出成形により第１の部材に接合する、一体化成形品の製造方法。
・前記した、いずれかの一体化成形品を製造する方法であって、第２の部材がプレス成形による成形体であり、第２の部材をプレス成形により第１の部材に接合する、一体化成形品の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のサンドイッチ積層体によれば、スキン形成層とコア形成層に用いる熱可塑性樹脂において、各々の接着性に乏しい種類の熱可塑性樹脂を併用した場合においても接合性に優れたサンドイッチ積層体を生産性高く得ることができる。また、斯かるサンドイッチ積層体は、本発明のサンドイッチ構造体を得るために好適に用いることができる。さらには、本発明のサンドイッチ構造体によれば、軽量性を満足しつつ、スキン層とコア層が凹凸構造により強固に接合されていることから、接着剤などの接合媒体を用いることなく、異なる熱可塑性樹脂が強固に接合された状態のサンドイッチ構造体とすることができる。また、このサンドイッチ構造体を用いた一体化成形品においては、種々の樹脂特性に基づく機能付与により付加価値の高い一体化成形品とすることができる。さらには、前記サンドイッチ構造体ないし一体化成形品は熱可塑性樹脂を用いていることに由来した高い生産性を有する。上述効果により、本発明の一体化成形品は、自動車部材、電気・電子機器筐体、航空機部材、などの用途における実装部材として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のサンドイッチ積層体の界面層の一例を示す模式図。
【図２】本発明のサンドイッチ積層体の界面層の一例を示す強化繊維を図示しない場合の模式図。
【図３】本発明で用いる強化繊維からなるマットにおける強化繊維の分散状態の一例を示す模式図。
【図４】本発明のサンドイッチ積層体について面方向および厚み方向の断面の一例を示す模式図。
【図５】本発明の実施例および比較例にて用いる引張せん断接合試験片を示す斜視図。
【図６】本発明のサンドイッチ構造体の断面の一例を示す模式図。
【図７】本発明の実施例および比較例にて得られる一体化成形品の斜視図。
【図８】本発明の実施例および比較例にて得られる一体化成形品の斜視図。
【図９】本発明の実施例および比較例にて得られる一体化成形品の引張せん断接合試験片を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明では、強化繊維からなるマット（以下、強化繊維マットともいう）を含む、シート状中間基材を用いる。ここで、強化繊維マットとは、強化繊維から構成される面状体であって、強化繊維以外に粉末形状や繊維形状の樹脂成分を含んでもよい。斯かる強化繊維マットは、熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）が互いにアンカリングした界面層を形成するための含浸媒体としての機能を有する。
【００１４】
本発明における強化繊維マットは不織布状の形態をとることが、強化繊維マットへの熱可塑性樹脂の含浸の容易さの観点、および、強化繊維マットによる熱可塑性樹脂へのアンカリングの効果がより高まり、接合性に優れる観点から好ましい。さらに、強化繊維マットが不織布状の形態を有していることにより、一般的に高粘度とされる熱可塑性樹脂を容易に含浸できる。ここで、不織布状の形態とは、強化繊維のストランドおよび／またはモノフィラメントが規則性なく面状に分散した形態を指し、チョップドストランドマット、コンティニュアンスストランドマット、抄紙マット、カーディングマット、エアレイドマットなどが例示できる。
【００１５】
本発明に係る第１のサンドイッチ積層体は、強化繊維マットに熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材をスキン形成層およびコア形成層に用いてなる。
【００１６】
また、本発明に係る第２のサンドイッチ積層体は、強化繊維マットに熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材をコア形成層に用い、かつ、連続した強化繊維に熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材をスキン形成層に用いてなる。
【００１７】
ここで、連続した強化繊維とは、少なくとも一方向に、１００ｍｍ以上の長さで連続したものであり、その多数本が一方向に配列した集合体、いわゆる強化繊維束は、サンドイッチ積層体の全長にわたり連続している。連続した強化繊維からなるシート状中間基材の形態としては、多数本の連続した強化繊維からなる強化繊維束から構成されたクロス、多数本の連続した強化繊維が一方向に配列された強化繊維束（一方向性繊維束）、この一方向性繊維束から構成された一方向性クロスなどである。強化繊維は、同一の形態の複数本の繊維束から構成されていても、あるいは、異なる形態の複数本の繊維束から構成されていても良い。一つの強化繊維束を構成する強化繊維数は、通常、３００〜４８，０００であるが、プリプレグの製造や、クロスの製造を考慮すると、好ましくは、３００〜２４，０００であり、より好ましくは、１，０００〜１２，０００である。
【００１８】
また、力学特性をコントロールするために、強化繊維の方向を変えて積層する形態が好ましく用いられる。特に、サンドイッチ積層体の弾性率や強度を効率的に高める上で、繊維束を一方向に引きそろえた連続した強化繊維（ＵＤと称する）を使用することが好ましい。
【００１９】
スキン形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）の可使温度域（ＴＡ１〜ＴＡ２）およびコア形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）の可使温度域（ＴＢ１〜ＴＢ２）が、少なくとも５℃以上の温度範囲を持って重複する。これらを満足するサンドイッチ積層体においては、単一の温度条件において製造できることに加え、このサンドイッチ積層体を用いてサンドイッチ構造体や一体化成形品を製造する場合にも単一の温度条件での加工が可能となり、製造工数削減やプロセスウィンドウの拡大により生産性が向上する。したがって、重複する温度範囲は、その幅が広いほどよく、好ましくは１５℃以上であり、３０℃以上程度あることが好ましい。
【００２０】
さらに、熱可塑性樹脂（Ａ）の可使温度域（ＴＡ１〜ＴＡ２）および熱可塑性樹脂（Ｂ）の可使温度域（ＴＢ１〜ＴＢ２）は、以下の規格に準拠して得られた値を採用できる。使用下限温度であるＴＡ１、ＴＢ１としては、結晶性の熱可塑性樹脂の場合、ＪＩＳ  Ｋ７１２０（１９８７）を準拠して測定した融点を用い、非晶性の熱可塑性樹脂の場合、ＪＩＳ  Ｋ７２０６（１９９９）を準拠して測定されるビカット軟化温度に１００℃を加算した温度を用いる。また、使用上限温度であるＴＡ２、ＴＢ２としては、ＪＩＳ  Ｋ７１２０（１９８７）を準拠して測定される熱減量曲線において、ベースラインの重量から１％の減量が確認された温度（減量開始点）から５０℃を差し引いた温度を用いる。
【００２１】
本発明のサンドイッチ積層体において、コア形成層に用いたシート状中間基材は加熱膨張性を有する。加熱膨張性とは、シート状中間基材を、それを構成する熱可塑性樹脂の融点以上に加熱することで、加圧により圧縮状態とされていたシート状中間基材内の強化繊維が、強化繊維の弾性率に由来する起毛力によって膨張することである。これにより、空隙を有する構造が形成され、コア形成層は強化繊維と熱可塑性樹脂の特性の許す範囲内で自由に厚み制御が出来るようになる。
【００２２】
一方、加熱膨張性を有しないシート状中間基材としては、強化繊維マットが不織布の形態をとらない形態を例示することができる。具体的には強化繊維が一方向に配列されてなるシート基材や、織物基材、ノンクリンプ基材などである。前記形態の基材は、シート状中間基材中において強化繊維が平面状に配置されるため、強化繊維による起毛力が小さく、本発明の効果のひとつである軽量性を満足できるほどに加熱膨張性を有することができない。言い換えれば、強化繊維マットが不織布の形態を有している場合、本発明の効果を発現するに好ましい加熱膨張性を有する。これは、不織布を構成する強化繊維が通常、後述するモノフィラメント／略モノフィラメント状に分散していることで、シート状中間基材の厚み方向に強化繊維が配向し、強化繊維の弾性率を有効に活用できるためである。斯かる加熱膨張性の自由度の観点から、強化繊維からなる不織布は構成する強化繊維単糸が５００本未満の細繊度ストランドで構成されていることが好ましい。
【００２３】
本発明のサンドイッチ積層体におけるマットに含有される強化繊維は、スキン形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）とコア形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）とで形成される界面層を貫通してなることが好ましい。強化繊維が界面層を貫通してなる状態とは、図１に示される態様に例示される。すなわち、スキン形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）とコア形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）とで形成される界面層にて、熱可塑性樹脂（Ａ）（図１における３）と熱可塑性樹脂（Ｂ）（図１における２）を包含する形で強化繊維が存在しており（図１における４）、言い換えれば、強化繊維によるアンカリングにより熱可塑性樹脂（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）が強固な接合状態にあると言える。強化繊維の貫通量（図１における貫通した単繊維５および単繊維６）は、本発明の効果を損なわない限り制限されないが、強化繊維マットが接合媒体として機能しており、スキン形成層とコア形成層の接合性と相互関係にあるといった観点から、少なくとも熱可塑性樹脂（Ａ）または熱可塑性樹脂（Ｂ）の双方に１ｍｍ以上の貫通状態を有していることが好ましく、さらには２ｍｍ以上の貫通状態を有していることがより好ましい。なお、界面層を貫通している強化繊維は、本発明に係る第２のサンドイッチ積層体では通常、コア形成層に用いられるシート状中間基材に由来するものであることが多く、一方、本発明に係る第１のサンドイッチ積層体では、スキン形成層に用いられるシート状中間基材に由来するものであっても、コア形成層に用いられるシート状中間基材に由来するものであっても良いが、通常は、互いの強化繊維が貫通していることが好ましい。
【００２４】
さらに、サンドイッチ積層体は、界面層が、最大高さＲｙ５０μｍ以上、平均粗さＲｚ３０μｍ以上の凹凸形状を有して形成されていることが、サンドイッチ積層体におけるスキン形成層とコア形成層の接合の観点から好ましい。斯かる態様をとることにより、熱可塑性樹脂（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）とが強固に接合をしたサンドイッチ積層体を得ることができ、ひいては、そのようなサンドイッチ積層体を用いてサンドイッチ構造体を製造した場合に、熱可塑性樹脂（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）とが強固に接合をしたサンドイッチ構造体とすることができる。さらに、前記態様の界面層によれば適用する熱可塑性樹脂の組合せに特段の制限を設けない。すなわち、異なる樹脂が強化繊維マットを介して複雑に入り組んだアンカリング構造を形成することで、異なる熱可塑性樹脂間を機械的に接合するために従来、考慮すべきであった、異なる熱可塑性樹脂同士の相溶性や親和性を無視することができ、本来、接着が困難とされる組合せであっても、容易かつ強固に接合できる点に、本発明の格別の効果がある。界面層における最大高さＲｙは５０μｍ以上、平均粗さＲｚは３０μｍ以上あれば、本発明の効果を十分に発現できるが、最大で、Ｒｙ３００μｍ、Ｒｚ１００μｍあれば、本発明の効果を確保する観点から十分である。
【００２５】
ここで、本発明のサンドイッチ積層体における、熱可塑性樹脂（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）とが形成する界面層について、図２を用いて詳細に説明する。図２は、サンドイッチ積層体７の面方向Ｘに対する垂直断面に基づく、熱可塑性樹脂（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）との界面層を拡大した図である。図２において、熱可塑性樹脂（Ａ）８と熱可塑性樹脂（Ｂ）９とが、強化繊維マット（図示せず）に含浸されており、サンドイッチ積層体の厚み方向Ｚの略中央にて、面方向Ｘに拡がる凹凸形状を有する界面層１０が、強化繊維マットを介して形成されている。斯かる界面層は、厚み方向Ｚにおいて、複数の凹部と凸部を有しており、そのうち、最も窪みの大きい凹部１１と最も突出した凸部１２とのＺ方向における落差をｄｍａｘとして定義する。なお、凹部１１は図上において独立した島状に見られるが、これも含めて、最も侵入量の深い部分を凹凸部それぞれの最端とみなす。一方、界面層における凹凸形状のうち、最も窪みの小さい凹部１３と最も突出の小さい凸部１４とのＺ方向における落差をｄｍｉｎとして定義する。ここで、ｄｍａｘが本発明の最大高さＲｙとなり、ｄｍａｘとｄｍｉｎの平均値が本発明の平均粗さＲｚとして定義される。
【００２６】
さらに、最大高さＲｙおよび平均粗さＲｚは、サンドイッチ積層体の断面観察に基づき測定することができる。サンドイッチ積層体の厚み方向の垂直断面が観察面となるように研磨された試料を用意する。前記試料を顕微鏡にて観察することで、視野中において図２（強化繊維は図示せず）に相当する像が確認できる。ここから、上記にて定義される、凹凸界面のうち、最も窪みの大きい凹部と最も突出の大きい凸部との垂直落差ｄｍａｘ、最も窪みの小さい凹部と最も突出の小さい凸部との垂直落差ｄｍｉｎをそれぞれ測定する。この操作を異なる像について１０回おこない、測定されるｄｍａｘのうち、最も大きい値を界面層における凹凸形状の最大高さＲｙ（μｍ）とすることができる。また、測定されるｄｍａｘおよびｄｍｉｎの総和を測定回数で除した値を、界面層における凹凸形状の平均粗さＲｚとすることができる。
【００２７】
本発明のサンドイッチ積層体に用いる強化繊維は、シート状中間基材が加熱膨張性を有するように配置されていればよいが、モノフィラメント状および／または略モノフィラメント状に分散されることが好ましく、加えて、強化繊維はランダムに分布することがより好ましい。斯かる態様のマットとすることで賦形性に優れることから、複雑形状への賦型が容易となる。また、マットが形成する空隙が緻密化するため、熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）がより複雑な界面を形成し、優れた接合能力を発現する。さらに、好ましい態様によると、繊維束端における弱部が極小化されるため、優れた接合能力、補強効率および信頼性に加えて、等方性も付与される。ここで、略モノフィラメントとは、強化繊維単糸が５００本未満の細繊度ストランドにて存在することを指す。
【００２８】
さらに、モノフィラメント状に分散しているとは、サンドイッチ積層体中にて任意に選択した強化繊維について、その二次元接触角が１度以上である単繊維の割合（以下、繊維分散率とも称す）が８０％以上であることを指し、言い換えれば、構成要素中において単繊維の２本以上が接触して並行した束が２０％未満であることをいう。従って、ここでは、少なくとも強化繊維マットにおけるフィラメント数１００本以下の繊維束の重量分率が１００％に該当するもののみを対象とする。
【００２９】
ここで、二次元接触角とは、不連続強化繊維の単繊維と該単繊維と接触する単繊維とで形成される角度のことであり、接触する単繊維同士が形成する角度のうち、０度以上９０度以下の鋭角側の角度と定義する。この二次元接触角について、図面を用いてさらに説明する。図３（ａ）、（ｂ）は本発明における一実施態様であって、サンドイッチ積層体中の不連続強化繊維を面方向（ａ）および厚み方向（ｂ）から観察した場合の模式図である。単繊維１５を基準とすると、単繊維１５は図３（ａ）では単繊維１６〜２０と交わって観察されるが、図３（ｂ）では単繊維１５は単繊維１９および２０とは接触していない。この場合、基準となる単繊維１５について、二次元接触角度の評価対象となるのは単繊維１６〜１８であり、接触する２つの単繊維が形成する２つの角度のうち、０度以上９０度以下の鋭角側の角度２１である。
【００３０】
二次元接触角を測定する方法としては、特に制限はないが、例えば、サンドイッチ積層体の表面から強化繊維の配向を観察する方法が例示できる。この場合、サンドイッチ積層体の表面を研磨して強化繊維を露出させることで、より強化繊維を観察しやすくなる。また、Ｘ線ＣＴ透過観察して強化繊維の配向画像を撮影する方法も例示できる。Ｘ線透過性の高い強化繊維の場合には、強化繊維にトレーサ用の繊維を混合しておく、あるいは強化繊維にトレーサ用の薬剤を塗布しておくと、強化繊維を観察しやすくなるため好ましい。また、上記方法で測定が困難な場合には、サンドイッチ積層体を加熱炉等により高温下において熱可塑性樹脂成分を焼失させた後、取り出した強化繊維マットから、光学顕微鏡または電子顕微鏡を用いて、強化繊維の配向を観察する方法が例示できる。
【００３１】
前記観察方法に基づき、繊維分散率は次の手順で測定する。無作為に選択した単繊維（図３における単繊維１５）に対して接触している全ての単繊維（図３における単繊維１６〜１８）との二次元接触角を測定する。これを１００本の単繊維についておこない、二次元接触角を測定した全ての単繊維の総本数と、二次元接触角が１度以上である単繊維の本数との比率から、割合を算出する。
【００３２】
さらに、強化繊維マットにおいて強化繊維はランダムに分散していることが、とりわけ好ましい。ここで、強化繊維がランダムに分散しているとは、サンドイッチ積層体における任意に選択した強化繊維の二次元配向角の平均値が３０〜６０度であることをいう。斯かる二次元配向角とは、強化繊維の単繊維と該単繊維と交差する単繊維とで形成される角度のことであり、交差する単繊維同士が形成する角度のうち、０度以上９０度以下の鋭角側の角度と定義する。
【００３３】
この二次元配向角について、図面を用いてさらに説明する。図３（ａ）、（ｂ）において、単繊維１５を基準とすると、単繊維１５は他の単繊維１６〜２０と交差している。ここで交差とは、観察する二次元平面において、基準とする単繊維が他の単繊維と交わって観察される状態のことを意味し、単繊維１５と単繊維１６〜２０が必ずしも接触している必要はなく、投影して見た場合に交わって観察される状態についても例外ではない。つまり、基準となる単繊維１５について見た場合、単繊維１６〜２０の全てが二次元配向角の評価対象であり、図３（ａ）中において二次元配向角は交差する２つの単繊維が形成する２つの角度のうち、０度以上９０度以下の鋭角側の角度２１である。
【００３４】
二次元配向角を測定する方法としては、特に制限はないが、例えば、構成要素の表面から強化繊維の配向を観察する方法が例示でき、上述した二次元接触角の測定方法と同様の手段を取ることができる。二次元配向角の平均値は、次の手順で測定する。無作為に選択した単繊維（図３における単繊維１５）に対して交差している全ての単繊維（図３における単繊維１６〜２０）との二次元配向角の平均値を測定する。例えば、ある単繊維に交差する別の単繊維が多数の場合には、交差する別の単繊維を無作為に２０本選び測定した平均値を代用してもよい。前記測定について別の単繊維を基準として合計５回繰り返し、その平均値を二次元配向角の平均値として算出する。
【００３５】
強化繊維がモノフィラメント状かつランダムに分散していることで、上述した略モノフィラメント状に分散した強化繊維により与えられる性能を最大限まで高めることができ、界面層におけるとりわけ優れた接合性を発現する。また、サンドイッチ積層体およびサンドイッチ構造体、これを用いた一体化成形品において力学特性に等方性を付与することができ、異方性に起因する界面層での内部応力が小さいため、界面層での優れた力学特性を与えることができる。斯かる観点から、強化繊維マットの繊維分散率は９０％以上が好ましく、１００％に近づくほどより好ましい。また、強化繊維の二次元配向角の平均値としては、４０〜５０度が好ましく、理想的な角度である４５度に近づくほど好ましい。
【００３６】
一方、強化繊維マットが不織布の形態をとらない例としては、強化繊維が一方向に配列されてなるシート基材、織物基材、ノンクリンプ基材などがある。これらの形態は、強化繊維が規則的に密に配置されるため、強化繊維マット中の空隙部が少なく、熱可塑性樹脂が十分なアンカリング構造を形成しないため、それをコア形成層にすると接合能力が低下する。また、熱可塑性樹脂の含浸が極めて困難となり、未含浸部を形成したり、含浸手段や樹脂種の選択肢を大きく制限したりする。
【００３７】
強化繊維マットを構成する強化繊維の形態としては、無限長の連続性強化繊維、または、所定長に切断された有限長の不連続性強化繊維のいずれであってもよいが、強化繊維マットを容易に調整できる観点からは、不連続性強化繊維であることが好ましい。
【００３８】
不連続性強化繊維の平均繊維長Ｌｎとしては、１〜２５ｍｍの範囲であることが好ましい。平均繊維長Ｌｎを斯かる範囲とすることで、強化繊維の補強効率を高めることができ、サンドイッチ積層体およびサンドイッチ構造体をはじめ、それからなる一体化成形品において優れた力学特性や接合強度が与えられる。平均繊維長Ｌｎは、サンドイッチ積層体またはサンドイッチ構造体の熱可塑性樹脂成分を焼失させて残った強化繊維から無作為に４００本を選択し、その長さを１０μｍ単位まで測定し、それらの数平均を算出して平均繊維長Ｌｎとして用いる。
【００３９】
さらに、スキン形成層とコア形成層との界面層における強化繊維の面外角度θｚは５°以上であることが好ましい。ここで、強化繊維の面外角度θｚとは、サンドイッチ積層体の厚さ方向に対する強化繊維の傾き度合いであって、値が大きいほど厚み方向に立って傾いていることを示し、０〜９０°の範囲で与えられる。すなわち、強化繊維の面外角度θｚを斯かる範囲内とすることで、上述した界面層における補強機能をより効果的に発現でき、界面層のより強固な接合が与えられる。強化繊維の面外角度θｚの上限値は特に制限ないが、サンドイッチ積層体とした際の繊維体積含有率に鑑みて、１５°以下であることが好ましく、さらには１０°以下であることがより好ましい。
【００４０】
上記、強化繊維の面外角度θｚは、サンドイッチ積層体２２の面方向に対する垂直断面の観察に基づき測定することができる。図４は、サンドイッチ積層体の面方向に対する垂直断面（ａ）とその奥行き方向（ｂ）を示すものである。図４（ａ）において、強化繊維２３、２４の断面は、測定を簡便にするため、楕円形状に近似されている。ここで、強化繊維２３の断面は、楕円アスペクト比（＝楕円長軸／楕円短軸）が小さく見られ、対して強化繊維２４の断面は、楕円アスペクト比が大きく見られる。一方、図４（ｂ）によると、強化繊維２３は、奥行き方向Ｙに対してほぼ平行な傾きを持ち、強化繊維２４は、奥行き方向Ｙに対して一定量の傾きを持っている。この場合、図４（ａ）における断面２２の強化繊維については、サンドイッチ積層体の面方向Ｘと繊維主軸（楕円における長軸方向）αとがなす角度θｘが、強化繊維の面外角度θｚとほぼ等しくなる。一方、強化繊維２４については、角度θｘと面外角度θｚの示す角度に大きな乖離があり、角度θｘが面外角度θｚを反映しているとはいえない。したがって、サンドイッチ積層体の面方向に対する垂直断面から面外角度θｚを読み取る場合、繊維断面の楕円アスペクト比が一定以上のものについて、抽出することで面外角度θｚの検出精度を高めることができる。
【００４１】
ここで、抽出対象となる楕円アスペクト比の指標としては、単繊維の断面形状が真円に近い、すなわち強化繊維の長尺方向に垂直な断面における繊維アスペクト比が１．１以下である場合、楕円アスペクト比が２０以上の強化繊維についてＸ方向と繊維主軸αの為す角度を測定し、これを面外角度θｚとして採用する方法を利用できる。一方、単繊維の断面形状が楕円形や繭形等であり、繊維アスペクト比が１．１より大きい場合には、より大きな楕円アスペクト比を持つ強化繊維に注目し、面外角度を測定した方がよく、繊維アスペクト比が１．１以上１．８未満の場合には楕円アスペクト比が３０以上、繊維アスペクト比が１．８以上２．５未満の場合には楕円アスペクト比が４０以上、繊維アスペクト比が２．５以上の場合には楕円アスペクト比が５０以上の強化繊維を選び、面外角度θｚを測定するとよい。
【００４２】
本発明において、強化繊維マットを構成する強化繊維や、連続した強化繊維としては、例えば、アルミニウム、黄銅、ステンレスなどの金属繊維や、ＰＡＮ系、レーヨン系、リグニン系、ピッチ系の炭素繊維や、黒鉛繊維や、ガラスなどの絶縁性繊維や、アラミド、ＰＢＯ、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステル、アクリル、ナイロン、ポリエチレンなどの有機繊維や、シリコンカーバイト、シリコンナイトライドなどの無機繊維が挙げられる。また、これらの繊維に表面処理が施されているものであってもよい。表面処理としては、導電体として金属の被着処理のほかに、カップリング剤による処理、サイジング剤による処理、結束剤による処理、添加剤の付着処理などがある。また、これらの強化繊維は１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。中でも、軽量化効果の観点から、比強度、比剛性に優れるＰＡＮ系、ピッチ系、レーヨン系などの炭素繊維が好ましく用いられる。また、得られる成形品の経済性を高める観点からは、ガラス繊維が好ましく用いられ、とりわけ力学特性と経済性のバランスから炭素繊維とガラス繊維を併用することが好ましい。さらに、得られる成形品の衝撃吸収性や賦形性を高める観点からは、アラミド繊維が好ましく用いられ、とりわけ力学特性と衝撃吸収性のバランスから炭素繊維とアラミド繊維を併用することが好ましい。また、得られる成形品の導電性を高める観点からは、ニッケルや銅やイッテルビウムなどの金属を被覆した強化繊維を用いることもできる。これらの中で、強度と弾性率などの力学的特性に優れるＰＡＮ系の炭素繊維をより好ましく用いることができる。
【００４３】
本発明のサンドイッチ積層体を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）は、それぞれが他方の熱可塑性樹脂とは実質的に異なる熱可塑性樹脂から構成されてよい。実質的に異なる熱可塑性樹脂とは、当該樹脂を構成する成分のうち、５０重量部以上を占める成分が他方の熱可塑性樹脂と共通して含まれていないことを指す。ここで、熱可塑性樹脂としては、例えば、「ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、液晶ポリエステル等のポリエステルや、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン等のポリオレフィンや、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）などのポリアリーレンスルフィド、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）」などの結晶性樹脂、「スチレン系樹脂の他、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート（ＰＡＲ）」などの非晶性樹脂、その他、フェノール系樹脂、フェノキシ樹脂、更にポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、フッ素系樹脂、およびアクリロニトリル系等の熱可塑エラストマー等や、これらの共重合体および変性体等から選ばれる熱可塑性樹脂が挙げられる。中でも、得られる成形品の軽量性の観点からはポリオレフィンが好ましく、強度の観点からはポリアミドが好ましく、表面外観の観点からポリカーボネートやスチレン系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂のような非晶性樹脂が好ましく、耐熱性の観点からポリアリーレンスルフィドが好ましく、連続使用温度の観点からポリエーテルエーテルケトンが好ましく用いられる。
【００４４】
前記に例示された熱可塑性樹脂は、本発明の目的を損なわない範囲で、エラストマーあるいはゴム成分などの耐衝撃性向上剤、他の充填材や添加剤を含有しても良い。充填材や添加剤の例としては、無機充填材、難燃剤、導電性付与剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、制振剤、抗菌剤、防虫剤、防臭剤、着色防止剤、熱安定剤、離型剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、着色剤、顔料、染料、発泡剤、制泡剤、あるいは、カップリング剤が挙げられる。
【００４５】
さらに、本発明におけるサンドイッチ積層体の繊維体積含有率Ｖｆは１０〜４０体積％であることが好ましい。ここで、Ｖｆは、サンドイッチ積層体中に含まれる強化繊維の体積含有率のことを指す。Ｖｆを上記範囲とすることは、サンドイッチ積層体および後述するサンドイッチ構造体、並びに一体化成形品の力学特性の観点から好ましい。
【００４６】
斯かるサンドイッチ積層体を構成する強化繊維マットの製造方法としては、例えば、強化繊維を予め、ストランドおよび／またはモノフィラメント状に分散して強化繊維マットを製造する方法がある。強化繊維マットの製造方法としては、強化繊維を空気流にて分散シート化するエアレイド法や、強化繊維を機械的に櫛削りながら形状を整えシート化するカーディング法などの乾式プロセス、強化繊維を水中にて攪拌して抄紙するラドライト法による湿式プロセスを公知技術として挙げることができる。強化繊維をよりモノフィラメント状に近づける手段としては、乾式プロセスにおいては、開繊バーを設ける方法やさらに開繊バーを振動させる方法、さらにカードの目をファインにする方法や、カードの回転速度を調整する方法などが例示できる。湿式プロセスにおいては、強化繊維の攪拌条件を調整する方法、分散液の強化繊維濃度を希薄化する方法、分散液の粘度を調整する方法、分散液を移送させる際に渦流を抑制する方法などが例示できる。特に、強化繊維マットは湿式法で製造することが好ましく、投入繊維の濃度を増やしたり、分散液の流速（流量）とメッシュコンベアの速度を調整したり、することで強化繊維マットの強化繊維の割合を容易に調整することができる。例えば、分散液の流速に対して、メッシュコンベアの速度を遅くすることで、得られる強化繊維マット中の繊維の配向が引き取り方向に向き難くなり、嵩高い強化繊維マットを製造可能である。強化繊維マットとしては、強化繊維単体から構成されていてもよく、強化繊維が粉末形状や繊維形状のマトリックス樹脂成分と混合されていたり、強化繊維が有機化合物や無機化合物と混合されていたり、強化繊維同士が樹脂成分で目留めされていてもよい。
【００４７】
さらに、本発明に係る第1のサンドイッチ積層体を製造する方法としては、強化繊維マットに熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）のそれぞれが溶融ないし軟化する温度以上に加熱された状態で圧力を付与し、強化繊維マットに含浸させることが、熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）の接合に由来するアンカリングの形成や製造の容易さの観点から好ましい。具体的には、強化繊維マットの厚み方向の両側から熱可塑性樹脂（Ｂ）を配置した積層物を、同様に強化繊維マットの厚み方向に熱可塑性樹脂（Ａ）を配置した積層物により挟み込み、続いて溶融含浸させる方法、熱可塑性樹脂（Ａ）成分を含む強化繊維マットおよび熱可塑性樹脂（Ｂ）成分を含む強化繊維マットのそれぞれを溶融含浸するとともに併せて一体化する方法、強化繊維マットの厚み方向の両側から熱可塑性樹脂（Ａ）を溶融含浸させたシート状中間基材に、さらに強化繊維マットに熱可塑性樹脂（Ｂ）を含浸せしめたシート状中間基材をその中間層に挿入する方法が好ましく例示できる。
【００４８】
また、本発明に係る第２のサンドイッチ積層体を製造する方法としても、上述と同様に接合に由来するアンカリングの形成や製造の容易さの観点から、連続した強化繊維ないし強化繊維マットに熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）のそれぞれが溶融ないし軟化する温度以上に加熱された状態で圧力を付与し、連続した強化繊維ないし強化繊維マットに熱可塑性樹脂を含浸させることが好ましい。
【００４９】
上記各方法を実現するための設備としては、圧縮成形機、ダブルベルトプレスを好適に用いることができる。バッチ式の場合は前者であり、加熱用と冷却用の２機以上を並列した間欠式プレスシステムとすることで生産性の向上が図れる。連続式の場合は後者であって連続的な加工を容易におこなうことができるため連続生産性に優れる。
【００５０】
次に、本発明のサンドイッチ構造体について、詳細に説明する。
【００５１】
本発明に係る第１のサンドイッチ構造体は、強化繊維マットに熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材を、スキン層およびコア層に用いてなり、スキン層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）とコア層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）が、最大高さＲｙ５０μｍ以上、平均粗さＲｚ３０μｍ以上の凹凸形状を有して界面層を形成してなり、かつ、前記コア層は熱可塑性樹脂（Ｂ）により被覆された強化繊維を支持体として構成する連続した空隙を有する構造を形成してなる。
【００５２】
本発明に係る第２のサンドイッチ構造体は、強化繊維マットに熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材をコア層に用い、連続した強化繊維に熱可塑性樹脂を含浸せしめたシート状中間基材をスキン層に用いてなり、スキン層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）とコア層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）が、最大高さＲｙ５０μｍ以上、平均粗さＲｚ３０μｍ以上の凹凸形状を有して界面層を形成してなり、かつ、前記コア層は熱可塑性樹脂（Ｂ）により被覆された強化繊維を支持体として構成する連続した空隙を有する構造を形成してなる。
【００５３】
ここで、上述のスキン層を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）とコア層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）は、スキン層とコア層の界面層における接合を十分なものとする観点から、最大高さＲｙ５０μｍ以上、平均粗さＲｚ３０μｍ以上の凹凸形状を有して界面層を形成してなる。最大高さＲｙが５０μｍより下回る場合は、スキン層とコア層の界面層における凹凸形状が低く接合強さを満足することが出来ず容易に剥離を起こしてしまうため、サンドイッチ構造体として満足するものを得ることができない。さらに平均粗さＲｚが３０μｍより下回る場合は、サンドイッチ構造体の全体におけるスキン層とコア層の界面層での凹凸形状が箇所により変動があることを示す。このことから、サンドイッチ構造体のスキン層が部分的にコア層から剥離してしまうことがあるためサンドイッチ構造体として満足するものを得ることができない。界面層における最大高さＲｙは５０μｍ以上、平均粗さＲｚは３０μｍ以上あれば、本発明の効果を十分に発現できるが、最大で、Ｒｙ３００μｍ、Ｒｚ１００μｍあれば本発明の効果を確保する観点からさらに好ましい。
【００５４】
なお、サンドイッチ構造体における最大高さＲｙ、平均粗さＲｚ、強化繊維の面外角度θｚなどは、前記したサンドイッチ積層体でのそれら測定法において、サンドイッチ積層体をサンドイッチ構造体に、スキン形成層をスキン層に、コア形成層をコア層にそれぞれ読み替えることで、同様に測定することができる。
【００５５】
斯かるコア層は、熱可塑性樹脂（Ｂ）により被覆された強化繊維を支持体として構成され、連続した空隙を有する構造を形成してなる。ここで、連続した空隙とは、強化繊維が交差することにより形成される網目状の形態を有する空隙であり、さらには、網目状の空隙と隣り合う空隙とが貫通している状態をいう。たとえば、強化繊維が、モノフィラメント状または略モノフィラメント状でランダムに分散している場合には、連続した空隙は、ランダムに分散した強化繊維のモノフィラメント（または略モノフィラメント）が交差することにより形成される。一方、コア層における空隙が連続しておらず、いわゆる独立した構造を有している場合は、熱可塑性樹脂を介して、網目状の形態を有する空隙と隣り合う空隙とが隔離された状態にある。
【００５６】
上述した空隙の状態は、コア層中の強化繊維同士が交差することにより形成される空隙を観察することにより判別することができる。具体的には、コア層における厚み方向の中心箇所を基材面方向に、カミソリなどを用いて削り取ることで露出させて試験片を作製し、その露出面を光学顕微鏡または電子顕微鏡などを用いて、４００カ所観察することで、いずれかの構造の内、過半数を占める構造として採用することができる。
【００５７】
斯かる構造において、サンドイッチ構造体を前記したサンドイッチ積層体を加熱して得る場合、加熱に伴う膨張に由来し、熱可塑性樹脂により被覆された強化繊維が柱状の支持体となり、膨張構造を形成することにより連続した空隙を形成する。これはサンドイッチ積層体におけるコア形成層と同様に、加圧により圧縮状態とされていたコア層内の強化繊維が、強化繊維の弾性率に由来する起毛力によって膨張する性質に基づく。
【００５８】
熱可塑性樹脂に被覆された強化繊維の被覆状態は、少なくともコア層を構成する強化繊維の単繊維同士の交差する点が被覆されていれば、コア層の形状安定性、加熱により膨張させた際の膨張倍率の自由度の観点から十分であるが、さらに、好ましい態様とすれば、被覆状態は強化繊維の表面が熱可塑性樹脂により露出しておらず、言い換えれば、強化繊維が熱可塑性樹脂により電線状に皮膜を形成されてなる。このことによりコア層は形状に安定性を有する。また、熱可塑性樹脂に被覆された強化繊維の被覆状態は、コア層を構成する強化繊維の全てにおいて被覆されている必要は無く、本発明のサンドイッチ構造体におけるコア層の形状安定性や、せん断引張接合強度を損なわない範囲内であれば良い。
【００５９】
また、サンドイッチ構造体に用いられる強化繊維および熱可塑性樹脂は、上述のサンドイッチ積層体と同様の効果を有する観点から、上述のサンドイッチ積層体で用いられるものと同様の強化繊維および熱可塑性樹脂を好ましく例示することが出来る。
【００６０】
本発明のサンドイッチ構造体を製造する方法において、上述のサンドイッチ積層体を加熱し、コア形成層を所定の膨張倍率で膨張させることで、コア形成層をコア層に転換することが好ましい。斯かるコア形成層を膨張させる際の膨張倍率は１．５〜１０倍とすることが、コア形成層の膨張により形成されるコア層の力学特性を表す指標となるせん断強度および圧縮強度に優れるため好ましい。斯かる膨張倍率は小さいほど力学特性に優れ、また、大きいほど軽量性に優れるため、これらバランスの観点から２〜８倍の範囲内がさらに好ましく、とりわけ好ましくは３〜５倍の範囲内である。ここで、膨張倍率とは、加熱前のコア形成層の厚みに対する、加熱により膨張した後のコア層の厚みの倍率で示され、それは厚みに関わる指標である。
【００６１】
本発明におけるサンドイッチ構造体を製造する方法について、少なくとも以下の工程［１］および［２］により製造される方法を採用することが、スキン層とコア層のアンカリング形成による接合性の観点から好ましい。
工程［１］：熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）のそれぞれが溶融ないし軟化する温度以上に加熱された状態で圧力を付与し、熱可塑性樹脂（Ａ）を、強化繊維マットないし連続した強化繊維に含浸せしめてスキン形成層とし、熱可塑性樹脂（Ｂ）を、強化繊維マットに含浸せしめてコア形成層とする工程、
工程［２］：次いで、スキン形成層およびコア形成層を加熱された状態で厚み調整をすることによりコア形成層を膨張させる工程。
【００６２】
サンドイッチ構造体を構成する強化繊維マットの製造方法は、前記サンドイッチ積層体における強化繊維マットと同様の製造方法を好ましく例示することが出来る。また、連続した強化繊維としては、ＵＤなどの前記したものを用いる。
【００６３】
工程［１］では、前記サンドイッチ積層体と同様の方法にてシート状中間基材を製造する方法が好ましい態様として例示することが出来る。
【００６４】
また、工程［２］は工程［１］にて得られたシート状中間基材を加熱された状態で厚み調整をすることによりコア形成層を膨張させてコア層とする工程である。このとき加熱される温度はコア形成層を構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）が溶融ないし軟化せしめるに十分な熱量を与えることが、製造されるサンドイッチ構造体の厚み制御、製造速度の観点から好ましく、具体的には、溶融温度に対し１０℃以上高く、かつ、熱可塑性樹脂が熱分解温度以下の温度を付与することが好ましい。さらに、厚み制御を行う方法としては、加熱されるシート状中間基材を目的の厚みに制御できれば方法によらないが、金属板などを用いて厚みを拘束する方法、シート状中間基材に付与する圧力により厚み制御する方法などが製造の簡便さの観点から好ましい方法として例示される。
【００６５】
上記方法を実現するための設備としては、前記サンドイッチ積層体の製造方法にて例示した装置と同様に、圧縮成形機、ダブルベルトプレスを好適に用いることができる。
【００６６】
本発明のサンドイッチ構造体は他の部材と一体化し、一体化成形品とすることで、その軽量化、剛性を活用できるため好ましい。この場合、サンドイッチ構造体からなる第１の部材と、別の成形体からなる第２の部材とを溶着などで接合することにより一体化成形品を得ることができる。第１の部材と、別の成形体からなる第２の部材とは接合された構造をとる。ここで、第２の部材を構成する熱可塑性樹脂は、第１の部材に対して十分に溶着されなければならない。したがって、第２の部材を構成する熱可塑性樹脂と、第１の部材側の被着面を構成する熱可塑性樹脂（Ａ）ないし熱可塑性樹脂（Ｂ）とは、実質的に同じであるか、まったく同じであることが好ましい。
【００６７】
斯かる一体化される第２の部材は特に制限されないが、例えば、連続性を有する強化繊維で補強されたＵＤプリプレグ、織物プリプレグ、不連続な強化繊維で補強されたＧＭＴ、ＳＭＣ、長繊維強化プリプレグ、などの繊維強化された成形基材、あるいは、樹脂シート、発泡体、などの非繊維強化成形基材、が挙げられる。なかでも、得られる成形体の力学特性の観点からは、繊維強化成形基材であることが好ましく、成形体の補強効果を高める観点からは連続繊維強化プリプレグであって、成形体に複雑形状を持たせる場合は、賦形性に優れる不連続強化プリプレグを、好ましく用いることができる。
【００６８】
第１の部材と第２の部材とを接合させる手段としては、特に限定されないが、例えば、（ｉ）第１の部材と第２の部材とを別々に予め成形しておき、両者を接合する方法、（ｉｉ）第１の部材を予め成形しておき、第２の部材を成形すると同時に両者を接合する方法、がある。前記（ｉ）の具体例としては、第１の部材をプレス成形し、第２の部材をプレス成形ないし射出成形にて作製する。作製したそれぞれの部材を、熱板溶着、振動溶着、超音波溶着、レーザー溶着、抵抗溶着、誘導加熱溶着、などの公知の溶着手段により接合する方法がある。一方、前記（ｉｉ）の具体例としては、プレス成形により得た第１の部材を射出成形金型に配置し、第２の部材を形成する材料を金型にインサート射出成形またはアウトサート射出成形し、溶融ないし軟化状態にある材料の熱量で第１の部材の被着面を溶融ないし軟化させて、射出成形による成形体である第２の部材を第1の部材に接合する方法がある。また、前記（ｉｉ）の別の具体例としては、プレス成形により得た第１の部材をプレス成形金型内に配置し、第２の部材を形成する材料をプレス成形金型内に配置し、プレス成形することで、前記と同様の原理で、プレス成形による成形体である第２の部材を第1の部材に接合する方法がある。一体化成形品の量産性の観点からは、好ましいのは（ｉｉ）の方法である。
【００６９】
上記（ｉｉ）における後者の方法では、一体化成形品は、サンドイッチ構造体を積層単位として含む積層前駆体を、プレス成形法により、加熱および加圧して成形することにより与えられる。ここで、斯かる積層前駆体の積層単位として、サンドイッチ構造体を少なくとも１層を含めば、その他の積層単位については特に制限はなく、本発明のサンドイッチ構造体に適用される強化繊維マットに基づいてもよく、これに該当しないＵＤ基材、織物基材、ステッチ基材などに基づいてもよい。また、強化繊維の種類についても本発明の特性を損なわない範囲であれば特に制限は設けない。プレス成形法としては、予め成形型を第２の部材の成形温度以上に昇温しておき、加熱された成形型内に第１の部材を配置し、型締めして加圧し、次いでその状態を維持しながら成形型を冷却し成形品を得る方法、いわゆるホットプレス成形がある。また、成形温度以上に加熱された第２の部材と第１の部材を、その固化温度未満に保持された成形型に配置し、型締めして加圧し、次いでその状態を維持しながら冷却し一体化成形品を得る方法、いわゆるスタンピング成形やヒートアンドクール成形等がある。これらプレス成形方法のうち、成形サイクルを早めて生産性を高める観点からは、スタンピング成形ないしヒートアンドクール成形が好ましい。
【００７０】
本発明のサンドイッチ構造体およびそれからなる一体化成形品により与えられる実装部材の用途としては、例えば、「パソコン、ディスプレイ、ＯＡ機器、携帯電話、携帯情報端末、ＰＤＡ（電子手帳などの携帯情報端末）、ビデオカメラ、光学機器、オーディオ、エアコン、照明機器、娯楽用品、玩具用品、その他家電製品などの筐体、トレイ、シャーシ、内装部材、またはそのケース」などの電気、電子機器部品、「各種メンバ、各種フレーム、各種ヒンジ、各種アーム、各種車軸、各種車輪用軸受、各種ビーム」、「フード、ルーフ、ドア、フェンダ、トランクリッド、サイドパネル、リアエンドパネル、フロントボディー、アンダーボディー、各種ピラー、各種メンバ、各種フレーム、各種ビーム、各種サポート、各種レール、各種ヒンジなどの、外板、またはボディー部品」、「バンパー、バンパービーム、モール、アンダーカバー、エンジンカバー、整流板、スポイラー、カウルルーバー、エアロパーツなど外装部品」、「インストルメントパネル、シートフレーム、ドアトリム、ピラートリム、ハンドル、各種モジュールなどの内装部品」、または「モーター部品、ＣＮＧタンク、ガソリンタンク」などの自動車、二輪車用構造部品、「その他、バッテリートレイ、ヘッドランプサポート、ペダルハウジング、プロテクター、ランプリフレクター、ランプハウジング、ノイズシールド、スペアタイヤカバー」などの自動車、二輪車用部品、「ランディングギアポッド、ウィングレット、スポイラー、エッジ、ラダー、エレベーター、フェイリング、リブ」などの航空機用部品が挙げられる。力学特性の観点からは、自動車内外装、電気・電子機器筐体、自転車、スポーツ用品用構造材、航空機内装材、輸送用箱体に好ましく用いられる。なかでも、とりわけ複数の部品から構成されるモジュール部材に好適である。
【実施例】
【００７１】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。【００７２】
（１）熱可塑性樹脂（Ａ、Ｂ）の使用下限温度（ＴＡ１、ＴＢ１）
サンドイッチ積層体に含浸される熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）の融点ないし軟化点を次のようにして評価した。まず、熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）のうち結晶性樹脂については、ＪＩＳ  Ｋ７１２１（１９８７）に規定される「プラスチックの転移温度測定方法」に準拠して融点を測定した。サンドイッチ積層体の作製に用いたシートないし不織布を、炉内温度５０℃で制御された真空乾燥機中で２４時間以上乾燥させた後、細かく裁断して試料を準備した。この試料について、示差走査熱量測定装置（ＮＥＴＺＳＣＨ社製、ＤＳＣ  ２００Ｆ３  Ｍａｉａ）を用いて、前記規格による融点を得た。【００７３】
一方、熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）のうち非晶性樹脂については、ＪＩＳ  Ｋ７２０６（１９９９）に規定される「プラスチック−熱可塑性プラスチック−ビカット軟化温度（ＶＳＴ）試験」のＡ５０法に準拠して軟化点を測定した。サンドイッチ構造体の作製に用いたシートないし不織布の原料である樹脂ペレットを、炉内温度５０℃で制御された真空乾燥機中で２４時間以上乾燥させた後、２軸混練機・射出機（ＤＳＭ  Ｘｐｌｏｒｅ社製、Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｅｒ１５、１２ｍｌ射出成形機）にて成形した。得られた成形片から、厚さ３．２ｍｍ、縦および横がそれぞれ１２．５ｍｍの角板を切り出して、これを試料とした。この試料について、熱変形温度測定機 （（株）東洋精機製作所製、Ｓ３−ＦＨ）を用いて、前記規格による軟化点を得た。【００７４】
上記操作を３回繰り返し、得られた温度の平均値を算出して、熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）の融点ないし軟化点とした。ここで、融点については、得られた温度を熱可塑性樹脂（Ａ、Ｂ）の使用下限温度ＴＡ１、ＴＢ１（℃）として扱い、軟化点については、（軟化点＋１００℃）の温度を熱可塑性樹脂（Ａ、Ｂ）の使用下限温度ＴＡ１、ＴＢ１（℃）として扱った。【００７５】
（２）熱可塑性樹脂（Ａ、Ｂ）の使用上限温度（ＴＡ２、ＴＢ２）
サンドイッチ積層体に含浸される熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）の減量開始温度を、ＪＩＳ  Ｋ７１２０（１９８７）に規定される「プラスチックの熱重量測定方法」に準拠して測定した。サンドイッチ積層体の作製に用いたシートないし不織布を、炉内温度５０℃で制御された真空乾燥機中で２４時間以上乾燥させた後、細かく裁断して、試料を準備した。この試料について、熱重量測定装置（Ｂｒｕｋｅｒ社製、ＴＧ−ＤＴＡ  ２０２０ＳＡ）を用いて、前記規格による熱減量線を取得した。取得した熱減量線においてベースラインの重量から１％の減量が確認された温度を本実施例における減量開始温度とした。上記操作を３回繰り返し、得られた減量開始温度の平均値を算出して、熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）の減量開始温度とした。そして、減量開始温度から５０℃を差し引いた温度を、熱可塑性樹脂（Ａ、Ｂ）における実用上の使用上限温度ＴＡ２、ＴＢ２（℃）として扱った。【００７６】
（３）サンドイッチ積層体における強化繊維の割合Ｖｆ
サンドイッチ積層体の質量Ｗｓを測定したのち、該サンドイッチ積層体を空気中５００℃で３０分間加熱して熱可塑性樹脂成分を焼き飛ばし、残った強化繊維の質量Ｗｆを測定し、次式により算出した。
・Ｖｆ（体積％）＝（Ｗｆ／ρｆ）／｛Ｗｆ／ρｆ＋（Ｗｓ−Ｗｆ）／ρｒ｝×１００
ρｆ：強化繊維の密度（ｇ／ｃｍ３）
ρｒ：熱可塑性樹脂の密度（ｇ／ｃｍ３）。【００７７】
（４）サンドイッチ積層体またはサンドイッチ構造体の界面層における凹凸形状（Ｒｙ、Ｒｚ）
サンドイッチ積層体またはサンドイッチ構造体から幅２５ｍｍの小片を切り出し、エポキシ樹脂に包埋したうえで、シート厚み方向の垂直断面が観察面となるように研磨して試料を作製した。この試料をレーザー顕微鏡（キーエンス（株）製、ＶＫ−９５１０）で２００倍に拡大し、無作為に選定した１０ヶ所（互いの視野は重複しない）について、撮影をおこなった。撮影した画像から、熱可塑性樹脂（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）とが形成する界面層を、樹脂のコントラストにより確認した。コントラストが不鮮明な場合は、画像処理により濃淡を明確化した。それでも確認が難しい場合は、サンドイッチ積層体またはサンドイッチ構造体に含浸してなる熱可塑性樹脂のうち、ＴＡ１およびＴＢ１のいずれか低温な熱可塑性樹脂のみを溶融または軟化させたサンドイッチ積層体またはサンドイッチ構造体から作製した試料について再度、撮影をおこない、界面層を確認した。上記にて撮影した１０視野について、それぞれの視野中における凹凸界面のうち、最も窪みの大きい凹部と最も突出の大きい凸部との垂直落差ｄｍａｘ、最も窪みの小さい凹部と最も突出の小さい凸部との垂直落差ｄｍｉｎをそれぞれ測定した。これら各視野による１０点のｄｍａｘのうち、最も大きい値を界面層における凹凸形状の最大高さＲｙ（μｍ）とした。また、上記にて得られたｄｍａｘおよびｄｍｉｎから、界面層における凹凸形状の平均粗さＲｚを、次式により算出した。
・Ｒｚ（μｍ）＝Σ（ｄｉｍａｘ＋ｄｉｍｉｎ）／２ｎ
ｄｉｍａｘ：各視野における最大垂直落差（ｉ＝１、２、・・・１０）（μｍ）
ｄｉｍｉｎ：各視野における最小垂直落差（ｉ＝１、２、・・・１０）（μｍ）
ｎ：測定視野数【００７８】
（５）サンドイッチ積層体またはサンドイッチ構造体における強化繊維の面外角度θｚ
サンドイッチ積層体またはサンドイッチ構造体から幅２５ｍｍの小片を切り出し、エポキシ樹脂に包埋した上で、シート厚み方向の垂直断面が観察面となるように研磨して試料を作製した。前記試料をレーザー顕微鏡（キーエンス（株）製、ＶＫ−９５１０）で４００倍に拡大し、繊維断面形状の観察をおこなった。観察画像を汎用画像解析ソフト上に展開し、ソフトに組み込まれたプログラムを利用して観察画像中に見える個々の繊維断面を抽出し、該繊維断面に内接する楕円を設け、繊維断面の形状を近似した（以降、繊維楕円と呼ぶ）。さらに、繊維楕円の長軸長さα／短軸長さβで表されるアスペクト比が２０以上の繊維楕円に対し、Ｘ軸方向と繊維楕円の長軸方向の為す角を求めた。サンドイッチ積層体またはサンドイッチ構造体の異なる部位から抽出した観察試料について上記操作を繰り返すことにより、計６００本の強化繊維について面外角度を測定し、その平均値を面外角度θｚとして求めた。【００７９】
（６）サンドイッチ積層体における界面層の接合状態
サンドイッチ積層体について、ＪＩＳ  Ｋ６８５０（１９９９）に規定される「接着剤−剛性被着材の引張せん断接着強さ試験法」を参考して、界面層をせん断荷重にて破壊し、その破壊様相を観察することで、サンドイッチ積層体におけるスキン形成層とコア形成層の接合状態評価をおこなった。本試験における試験片は、実施例で得られるサンドイッチ積層体を切り出して使用した。試験片を図５に示す。試験片２５は長さｌの異なる位置にて、試験片両表面からスキン形成層の厚さｈに到達する幅ｗの切欠き２６が挿入された形状であって、前記スキン形成層の中央から長さｂ（６．２５ｍｍ）の位置にてスキン形成層とコア形成層との接合部が形成されている。前記試験片を５本用意し、万能試験機（インストロン社製、万能試験機４２０１型）にて引張方向に負荷することでせん断荷重を加え、試験片を破壊した。次いで破壊した試験片における破壊された側の面を目視にて観察することで接合部の接合状態評価とした。【００８０】
接合状態評価は、スキン形成層とコア形成層の接合が良好な順番に次のように分類した。本評価では、凝集破壊およびコア形成層破壊が、スキン形成層とコア形成層の接合状態が良好なものとして判断した。
・凝集破壊：スキン形成層とコア形成層の界面近傍で破壊し、かつ、スキン形成層およびコア形成層のいずれかの表層に一方の層を構成する成分が付着した状態。
・コア形成層破壊：コア形成層のみが破壊した状態。
・全体破壊：スキン形成層とコア形成層が同一にして破壊した状態。
・界面層破壊：スキン形成層とコア形成層の界面近傍で破壊し、かつ、スキン形成層およびコア形成層のいずれかの表層に一方の層を構成する成分が付着せず剥離した状態。【００８１】
（７）サンドイッチ構造体における界面層の接合状態
サンドイッチ構造体について、（６）サンドイッチ積層体における界面層の接合状態と同様に、その破壊様相を観察することで、サンドイッチ構造体におけるスキン層とコア層の接合状態評価をおこなった。【００８２】
接合状態評価は、スキン層とコア層の接合が良好な順番に次のように分類した。本評価では、コア層破壊がスキン層とコア層の接合状態が良好なものとして判断した。
・コア層破壊：コア層の中央近傍で破壊した状態。
・スキン層破壊：スキン層のみが破壊した状態。
・全体破壊：スキン層とコア層が同一にして破壊した状態。【００８３】
（８）一体化成形品における接合部のせん断強度τ２
一体化成形品について、ＪＩＳ  Ｋ６８５０（１９９９）に規定される「接着剤−剛性被着材の引張せん断接着強さ試験法」を参考して、一体化成形品における接合部のせん断強度τ２の評価をおこなった。本試験における試験片は、実施例で得られる一体化成形品の平面部分を切り出して使用した。試験片を図９に示す。試験片３７は長さｌの異なる位置にて、試験片各表面から第１の部材の厚さｈ１に到達する幅ｗの切欠き３８および第２の部材の厚さｈ２に到達する幅ｗの切欠き３９が挿入された形状であって、前記試験片の中央から長さｂ（６．２５ｍｍ）の位置にて第１の部材と第２の部材との接合部が形成されている。前記試験片を５本用意し、万能試験機（インストロン社製、万能試験機４２０１型）にて引張試験をおこなった。試験により得られた全てのデータ（ｎ＝５）の平均値を、一体化成形品における接合部のせん断強度τ２（ＭＰａ）とした。【００８４】
［強化繊維I］
ポリアクリロニトリルを主成分とする重合体から紡糸、焼成処理を行い、総フィラメント数１２０００本の連続炭素繊維を得た。さらに該連続炭素繊維を電解表面処理し、１２０℃の加熱空気中で乾燥して強化繊維Iを得た。この炭素繊維の特性は次に示す通りであった。
密度：１．８０ｇ／ｃｍ３
単繊維径：７μｍ
引張強度：４．９ＧＰａ
引張弾性率：２３０ＧＰａ【００８５】
［ＰＰシート］
未変性ポリプロピレン樹脂（プライムポリマー（株）製、“プライムポリプロ”（登録商標）Ｊ７０７Ｇ）９０質量％と、酸変性ポリプロピレン樹脂（三井化学（株）製、“アドマー”（登録商標）ＱＢ５１０）１０質量％とからなるマスターバッチを用いて、目付１００ｇ／ｍ２のシートを作製した。得られたシートの特性を表１に示す。【００８６】
［ＰＡ６シート］
ポリアミド６樹脂（東レ（株）製“アミラン”（登録商標）ＣＭ１０２１Ｔ）からなる目付１２４ｇ／ｍ２の樹脂シートを作製した。得られたシートの特性を表１に示す。【００８７】
［ＰＡ６６シート］
ナイロン６６樹脂（東レ（株）製“アミラン”（登録商標）ＣＭ３００６）からなる目付１２６ｇ／ｍ２の樹脂シートを作製した。得られたシートの特性を表１に示す。【００８８】
［ＰＣシート］
ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチック（株）製“ユーピロン”（登録商標）Ｈ−４０００）からなる目付１３２ｇ／ｍ２の樹脂シートを作製した。得られたシートの特性を表１に示す。【００８９】
［ＰＰＳシート］
ポリフェニレンサルファイド樹脂（東レ（株）製“トレリナ”（登録商標）Ｍ２８８８）からなる目付６７ｇ／ｍ２の樹脂不織布を作製した。得られたシートの特性を表１に示す。【００９０】
［ＰＰＥシート］
変性ポリフェニレンエーテル樹脂（  ＳＡＢＩＣ（株）製“ＮＯＲＹＬ”（登録商標）ＰＰＸ７１１０）からなる目付１００ｇ／ｍ２のシートを作製した。得られたシートの特性を表１に示す。【００９１】
［５ｍｍマット］
強化繊維Iを長さ５ｍｍにカットし、チョップド強化繊維を得た。チョップド強化繊維を開綿機に投入して当初の太さの強化繊維束がほとんど存在しない、綿状の強化繊維集合体を得た。この強化繊維集合体を直径６００ｍｍのシリンダーロールを有するカーディング装置に投入し、強化繊維からなるシート状のウエブを形成した。このときのシリンダーロールの回転数は３２０ｒｐｍ、ドッファーの速度は１３ｍ／分であった。このウエブを重ねて強化繊維マット（５ｍｍマット）を得た。得られた強化繊維マットの特性を表２に示す。【００９２】
［３ｍｍマット］
強化繊維Iをカートリッジカッターで３ｍｍにカットし、チョップド強化繊維を得た。水と界面活性剤（ナカライテスク（株）製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル（商品名））からなる濃度０．１重量％の分散媒を４０リットル作製し、斯かる分散媒を抄造装置に投入した。抄造装置は、回転翼付き攪拌機を備えた上部の抄造槽（容量３０リットル）と、下部の貯水槽（容量１０リットル）からなり、抄造槽と貯水槽の間には多孔支持体を設けてある。まず、斯かる分散媒を攪拌機にて空気の微小気泡が発生するまで撹拌した。その後、所望の目付となるように、重量を調整したチョップド強化繊維を、空気の微小気泡が分散した分散媒中に投入して攪拌することにより、強化繊維が分散したスラリーを得た。次いで、貯水層からスラリーを吸引し、多孔支持体を介して脱水して強化繊維抄造体とした。前記抄造体を熱風乾燥機にて１５０℃、２時間の条件下で乾燥させ、強化繊維マット（３ｍｍマット）を得た。得られた強化繊維マットの特性を表２に示す。【００９３】
［６ｍｍマット］
強化繊維Iをカートリッジカッターで６ｍｍにカットし、チョップド強化繊維を得た以外は、３ｍｍマットと同様にして、強化繊維マット（６ｍｍマット）を得た。得られた強化繊維マットの特性を表２に示す。【００９４】
［１２ｍｍマット］
強化繊維Iをカートリッジカッターで１２ｍｍにカットし、チョップド強化繊維を得た以外は、３ｍｍマットと同様にして、強化繊維マット（１２ｍｍマット）を得た。得られた強化繊維マットの特性を表２に示す。【００９５】
［２５ｍｍマット］
強化繊維Iをカートリッジカッターで２５ｍｍにカットし、チョップド強化繊維を得た。得られたチョップド強化繊維を８０ｃｍ高さから自由落下させて、チョップド炭素繊維がランダムに分布した、強化繊維マット（２５ｍｍマット）を得た。得られた強化繊維マットの特性を表２に示す。【００９６】
［ＵＤ基材］
開繊加工を施した強化繊維Iを並行に引き揃え、１．４本／ｃｍの密度で一方向に配列してシート状の強化繊維群を用いた一方向性シートを形成し、強化繊維マット（ＵＤ基材）を得た。得られたＵＤ基材の特性を表２に示す。【００９７】
［ＵＤプリプレグ］
開繊加工を施した強化繊維Iを並行に引き揃え、１．４本／ｃｍの密度で一方向に配列してシート状の強化繊維群を形成した。補助繊維（共重合ポリアミド繊維、融点１４０℃）を、３本／ｃｍの密度で、前記強化繊維群と直交する方向に配置し、遠赤外線ヒーターにて加熱することで、シート状を保持した一方向性シートを形成した。前記一方向性シートを離型紙で挟み、１８０℃に加熱されたダブルベルトプレスを１ＭＰａの面圧を付与しながら１ｍ／分の速度にて通過させ、前記補助繊維を完全に溶融し、強化繊維群が目止めされたＵＤプリプレグを得た。【００９８】
［織物基材］
強化繊維Iを並行に引き揃え、１．２本／ｃｍの密度で一方向に配列してシート状の強化繊維群を形成した。強化繊維Iを、１．２本／ｃｍの密度で、前記強化繊維群と直交する方向に配列し、強化繊維同士を交錯させ、織機を用いて平織組織の二方向性織物基材を形成し、強化繊維マット（織物基材）を得た。得られた織物基材の特性を表２に示す。【００９９】
［ＰＡコンパウンド］
強化繊維IとＰＡ６シートの作製に用いたマスターバッチとを、２軸押出機（日本製鋼所（株）製、ＴＥＸ−３０α）を用いてコンパウンドし、繊維含有量３０重量％の射出成形用ペレット（ＰＡコンパウンド）を製造した。【０１００】
［ＧＭＴ］
ガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料（ＧＭＴ）（Ｑｕａｄｒａｎｔ社製、“ユニシート”（登録商標）Ｐ４０３８−ＢＫ３１）を実施例１と同様の方法にて成形し、１．６ｍｍの厚みに形成された強化繊維マット（ＧＭＴ）を得た。【０１０１】
（実施例１）
強化繊維マットとして５ｍｍマット、熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＡ６シート、熱可塑性樹脂（Ｂ）としてＰＰシートを、［熱可塑性樹脂（Ａ）／強化繊維マット／熱可塑性樹脂（Ａ）／強化繊維マット／熱可塑性樹脂（Ｂ）／強化繊維マット／熱可塑性樹脂（Ｂ）／強化繊維マット／強化繊維マット／熱可塑性樹脂（Ｂ）／強化繊維マット／熱可塑性樹脂（Ｂ）／強化繊維マット／熱可塑性樹脂（Ａ）／強化繊維マット／熱可塑性樹脂（Ａ）］の順番に配置し、積層前駆体を作製した。次いで、以下のプレス成形条件（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を経ることによりサンドイッチ積層体を得た。
（Ｉ）前記積層前駆体を、２３０℃に予熱したプレス成形用金型キャビティ内に配置して金型を閉じる。
（ＩＩ）次いで、１２０秒間保持した後、３ＭＰａの圧力を付与してさらに６０秒間保持する。
（ＩＩＩ）金型キャビティを開放してサンドイッチ積層体を取り出す。【０１０２】
得られたサンドイッチ積層体の特性を表３−１に示す。【０１０３】
（実施例２）
強化繊維マットとして６ｍｍマットを用いた以外は、実施例１と同様にしてサンドイッチ積層体を得た。得られたサンドイッチ積層体の特性を表３−１に示す。【０１０４】
（実施例３）
強化繊維マットとして６ｍｍマットを、熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＡ６６シート、熱可塑性樹脂（Ｂ）としてＰＡ６シートを用いて、２５０℃に予熱したプレス成形用金型キャビティに配置した以外は、実施例１と同様にしてサンドイッチ積層体を得た。得られたサンドイッチ積層体の特性を表３−１に示す。【０１０５】
（実施例４）
強化繊維マットとして６ｍｍマットを用い、熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＰＳシート、熱可塑性樹脂（Ｂ）としてＰＡ６６シートを用い、２８５℃に予熱したプレス成形用金型キャビティに配置した以外は、実施例１と同様にしてサンドイッチ積層体を得た。得られたサンドイッチ積層体の特性を表３−１に示す。【０１０６】
（実施例５）
強化繊維マットとして６ｍｍマットを用い、熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＰＳシートを、熱可塑性樹脂（Ｂ）としてＰＣシートを用いた以外は、実施例４と同様にしてサンドイッチ積層体を得た。得られたサンドイッチ積層体の特性を表３−１に示す。【０１０７】
（実施例６）
強化繊維マットとして６ｍｍマットを用い、熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＰＥシートを用いた以外は、実施例１と同様にしてサンドイッチ積層体を得た。得られたサンドイッチ積層体の特性を表３−１に示す。【０１０８】
（実施例７）
強化繊維マットとして３ｍｍマットを用いた以外は、実施例１と同様にしてサンドイッチ積層体を得た。得られたサンドイッチ積層体の特性を表３−１に示す。【０１０９】
（実施例８）
強化繊維マットとして１２ｍｍマットを用いた以外は、実施例１と同様にしてサンドイッチ積層体を得た。得られたサンドイッチ積層体の特性を表３−１に示す。【０１１０】
（実施例９）
強化繊維マットとして２５ｍｍマットを用いた以外は、実施例１と同様にしてサンドイッチ積層体を得た。得られたサンドイッチ積層体の特性を表３−１に示す。【０１１１】
（実施例１０）
スキン形成層に用いる強化繊維マットとしてＵＤ基材を用いた。ＵＤ基材については強化繊維の連続方向を０°と規定し、０°に対して直交方向を９０°と規定した。コア形成層に用いる強化繊維マットは５ｍｍマットを用いた。熱可塑性樹脂（Ａ）はＰＡ６シート、熱可塑性樹脂（Ｂ）はＰＰシートを用いた。これらを、［熱可塑性樹脂（Ａ）／ＵＤ基材（０°）／熱可塑性樹脂（Ａ）／ＵＤ基材（９０°）／熱可塑性樹脂（Ｂ）／５ｍｍマット／熱可塑性樹脂（Ｂ）／５ｍｍマット／５ｍｍマット／熱可塑性樹脂（Ｂ）／５ｍｍマット／熱可塑性樹脂（Ｂ）／ＵＤ基材（９０°）／熱可塑性樹脂（Ａ）／ＵＤ基材（０°）／熱可塑性樹脂（Ａ）］の順番に配置し、積層前駆体を作製した以外は、実施例１と同様にしてサンドイッチ積層体を得た。得られたサンドイッチ積層体の特性を表３−１に示す。【０１１２】
（実施例１１）
スキン形成層に用いる強化繊維マットは織物基材を用いた。コア形成層に用いる強化繊維マットは５ｍｍマットを用いた。熱可塑性樹脂（Ａ）はＰＡ６シート、熱可塑性樹脂（Ｂ）はＰＰシートを用いた。これらを、［熱可塑性樹脂（Ａ）／熱可塑性樹脂（Ａ）／織物基材／熱可塑性樹脂（Ｂ）／５ｍｍマット／熱可塑性樹脂（Ｂ）／５ｍｍマット／熱可塑性樹脂（Ｂ）／熱可塑性樹脂（Ｂ）／織物基材／熱可塑性樹脂（Ａ）／熱可塑性樹脂（Ａ）］の順番に配置し、積層前駆体を作製した以外は、実施例１と同様にしてサンドイッチ積層体を得た。得られたサンドイッチ積層体の特性を表３−１に示す。【０１１３】
（比較例１）
熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＰシートを用いた以外は、実施例１と同様にしてサンドイッチ積層体を得た。得られたサンドイッチ積層体の特性を表３−２に示す。【０１１４】
（比較例２）
熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＰシートを用いた以外は、実施例２と同様にしてサンドイッチ積層体を得た。得られたサンドイッチ積層体の特性を表３−２に示す。【０１１５】
（比較例３）
熱可塑性樹脂（Ａ）および熱可塑性樹脂（Ｂ）としてＰＡ６６シートを用いた以外は、実施例３と同様にしてサンドイッチ積層体を得た。得られたサンドイッチ積層体の特性を表３−２に示す。【０１１６】
（比較例４）
熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＰシートを、熱可塑性樹脂（Ｂ）としてＰＡ６シートを用いた以外は、実施例２と同様にしてサンドイッチ積層体を得た。得られたサンドイッチ積層体の特性を表３−２に示す。【０１１７】
（実施例１２）
強化繊維マットとして５ｍｍマット、熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＡ６シート、熱可塑性樹脂（Ｂ）としてＰＰシートを、［熱可塑性樹脂（Ａ）／強化繊維マット／熱可塑性樹脂（Ａ）／強化繊維マット／熱可塑性樹脂（Ｂ）／強化繊維マット／熱可塑性樹脂（Ｂ）／強化繊維マット／強化繊維マット／熱可塑性樹脂（Ｂ）／強化繊維マット／熱可塑性樹脂（Ｂ）／強化繊維マット／熱可塑性樹脂（Ａ）／強化繊維マット／熱可塑性樹脂（Ａ）］の順番に配置し、積層前駆体を作製した。次いで、以下の（Ｉ）、（ＩＩ）のプレス成形条件を経ることによりサンドイッチ積層体を得た。
（Ｉ）前記積層前駆体を、２３０℃に予熱したプレス成形用金型キャビティ内に配置して金型を閉じる。
（ＩＩ）次いで、１２０秒間保持したのち、３ＭＰａの圧力を付与してさらに６０秒間保持する。【０１１８】
次いで、以下のプレス成形方法（ＩＩＩ）〜（Ｖ）を経ることによりサンドイッチ構造体を得た。
（ＩＩＩ）上記（ＩＩ）の後、金型キャビティを開放し、その末端に金属スペーサーを挿入し、サンドイッチ構造体を得る際の膨張倍率が３倍となるように調整する。
（ＩＶ）その後、再度、金型キャビティを締結し、圧力を保持した状態でキャビティ温度を５０℃まで冷却する。
（Ｖ）金型を開いてサンドイッチ構造体を取り出す。【０１１９】
得られたサンドイッチ構造体（図６の２９）は断面観察から、スキン層２７とコア層２８により構成され、コア層２８の内部には、強化繊維を柱状の支持体とした空隙３０が確認された。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−１に示す。【０１２０】
（実施例１３）
強化繊維マットとして６ｍｍマットを用いた以外は、実施例１２と同様にしてサンドイッチ構造体を得た。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−１に示す。【０１２１】
（実施例１４）
強化繊維マットとして６ｍｍマットを、熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＡ６６シート、熱可塑性樹脂（Ｂ）としてＰＡ６シートを用いて、積層前駆体を２５０℃に予熱したプレス成形用金型キャビティに配置した以外は、実施例１２と同様にしてサンドイッチ構造体を得た。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−１に示す。【０１２２】
（実施例１５）
強化繊維マットとして６ｍｍマットを用い、熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＰＳシートを、熱可塑性樹脂（Ｂ）としてＰＡ６６シートを用い、積層前駆体を２８５℃に予熱したプレス成形用金型キャビティに配置した以外は、実施例１２と同様にしてサンドイッチ構造体を得た。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−１に示す。【０１２３】
（実施例１６）
強化繊維マットとして６ｍｍマットを用い、熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＰＳシートを、熱可塑性樹脂（Ｂ）としてＰＣシートを用いた以外は、実施例１５と同様にしてサンドイッチ構造体を得た。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−１に示す。【０１２４】
（実施例１７）
強化繊維マットとして６ｍｍマットを用い、熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＰＥシートを用いた以外は、実施例１２と同様にしてサンドイッチ構造体を得た。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−１に示す。【０１２５】
（実施例１８）
強化繊維マットとして３ｍｍマットを用いた以外は、実施例１２と同様にしてサンドイッチ構造体を得た。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−１に示す。【０１２６】
（実施例１９）
強化繊維マットとして１２ｍｍマットを用いた以外は、実施例１２と同様にしてサンドイッチ構造体を得た。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−１に示す。【０１２７】
（実施例２０）
強化繊維マットとして６ｍｍマットを用い、サンドイッチ構造体を得る際の膨張倍率を金属スペーサーにより１．５倍となるように調整した以外は、実施例１２と同様にしてサンドイッチ構造体を得た。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−１に示す。【０１２８】
（実施例２１）
強化繊維マットとして６ｍｍマットを用い、サンドイッチ構造体を得る際の膨張倍率を金属スペーサーにより１０倍となるように調整した以外は、実施例１２と同様にしてサンドイッチ構造体を得た。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−１に示す。【０１２９】
（実施例２２）
実施例１０で作製した積層前駆体を用い、実施例１２で採用したプレス成形条件（Ｉ）〜（Ｖ）を経ることで、サンドイッチ構造体を得た。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−１に示す。【０１３０】
（実施例２３）
実施例１１で作製した積層前駆体を用い、実施例１２で採用したプレス成形条件（Ｉ）〜（Ｖ）を経ることで、サンドイッチ構造体を得た。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−１に示す。【０１３１】
（比較例５）
熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＰシートを用いた以外は、実施例１２と同様にしてサンドイッチ構造体を得た。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−２に示す。【０１３２】
（比較例６）
熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＰシートを用いた以外は、実施例１２と同様にしてサンドイッチ構造体を得た。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−２に示す。【０１３３】
（比較例７）
熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＡ６６シートを、熱可塑性樹脂（Ｂ）としてＰＡ６６シートを用いた以外は、実施例１４と同様にしてサンドイッチ構造体を得た。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−２に示す。【０１３４】
（比較例８）
熱可塑性樹脂（Ａ）としてＰＰシートを、熱可塑性樹脂（Ｂ）としてＰＡ６シートを用いた以外は、実施例１２と同様にしてサンドイッチ構造体を得た。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−２に示す。【０１３５】
（比較例９）
強化繊維マットとして２５ｍｍマットを用いた以外は、実施例１２と同様にしてサンドイッチ構造体を得た。得られたサンドイッチ構造体の特性を表４−２に示す。【０１３６】
（実施例２４）
実施例１３のサンドイッチ構造体（縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ）から、長さ１８０ｍｍ、幅７０ｍｍの長方形を切り出し、これを第１の部材３２とした。一方、第２の部材３３としてＰＡコンパウンドを用いた。次いで、上記にて製造された第１の部材を、サンドイッチ構造体側が接合面となるように射出成形用金型にインサートして、ＰＡコンパウンドを用いて、第２の部材を射出成形し、図７に示すような一体化成形品３１を得た。このとき、射出成形機のシリンダー温度は２８０℃、金型温度は６０℃であった。得られた一体化成形品の特性を表５に示す。【０１３７】
（実施例２５）
実施例１９のサンドイッチ構造体を第１の部材とした以外は、実施例２４と同様にして図７に示すような一体化成形品３１を得た。得られた一体化成形品の特性を表５に示す。【０１３８】
（実施例２６）
実施例２２のサンドイッチ構造体を第１の部材とした以外は、実施例２４と同様にして図７に示すような一体化成形品３１を得た。得られた一体化成形品の特性を表５に示す。【０１３９】
（実施例２７）
実施例２３のサンドイッチ構造体を第１の部材とした以外は、実施例２４と同様にして図７に示すような一体化成形品３１を得た。得られた一体化成形品の特性を表５に示す。【０１４０】
（比較例１０）
比較例６のサンドイッチ構造体を第１の部材とした以外は、実施例２４と同様にして図７に示すような一体化成形品３１を得た。得られた一体化成形品の特性を表５に示す。【０１４１】
（比較例１１）
比較例８のサンドイッチ構造体を第１の部材とした以外は、実施例２４と同様にして図７に示すような一体化成形品３１を得た。得られた一体化成形品の特性を表５に示す。【０１４２】
（比較例１２）
比較例９のサンドイッチ構造体を第１の部材とした以外は、実施例２４と同様にして図７に示すような一体化成形品３１を得た。得られた一体化成形品の特性を表５に示す。【０１４３】
（実施例２８）
実施例１３のサンドイッチ構造体（縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ）から、長さ２５０ｍｍ、幅１６０ｍｍの長方形を切り出し、これを第１の部材３５とした。一方、第２の部材３６として、ＵＤプリプレグを１８０℃に保持された熱盤加熱型予熱装置に配置して、０．１ＭＰａの圧力を付与しながら１分間予熱した。次いで、第１の部材を、ＰＰシート側が上面となるように１２０℃に予熱されたプレス成形用金型内に配置し、その上に予熱が完了したＵＤプリプレグを重ねて配置して金型を閉じ、１５ＭＰａの圧力を付与した状態で１２０秒間保持して、第２の部材をプレス成形により接合された図８に示すような一体化成形品３４を得た。得られた一体化成形品の特性を表６に示す。【０１４４】
（実施例２９）
第１の部材として実施例２２のサンドイッチ構造体を用い、ＧＭＴを第２の部材とし、ＧＭＴの予熱を２００℃に保持された熱板加熱型予熱装置に配置して、０．１ＭＰａの圧力を付与しながら１分間予熱した以外は、実施例２８と同様にして図８に示すような一体化成形品３４を得た。得られた一体化成形品の特性を表６に示す。【０１４５】
（実施例３０）
第１の部材として実施例２３のサンドイッチ構造体を用い、ＵＤプリプレグを第２の部材とした以外は、実施例２８と同様にして図８に示すような一体化成形品３４を得た。得られた一体化成形品の特性を表６に示す。【０１４６】
【表１】
0006447127.tif 000002
【０１４７】
【表２】
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【０１４８】
【表３−１】
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【０１４９】
【表３−２】
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【０１５０】
【表４−１】
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【０１５１】
【表４−２】
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【０１５２】
【表５】
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【０１５３】
【表６】
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【０１５４】
実施例１〜８は、いずれもモノフィラメント状かつランダムに分散された強化繊維マットに基づくことから空隙部が種類の異なる熱可塑性樹脂の複雑な含浸を促進させているとともに、スキン形成層とコア形成層に用いた熱可塑性樹脂（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）の融点の差が適正であることから、界面層における最大高さＲｙ、平均粗さＲｚを十分なサイズにまで成長させたサンドイッチ積層体を得ることができた。さらにサンドイッチ積層体の断面観察をすることでスキン形成層とコア形成層との界面層において、強化繊維マットに由来する単繊維の貫通が観察された。また、せん断試験後の破壊様相も凝集破壊を示し、接合力が十分であったことが観察されたことから、これらの特性が適正であったことが示された。なかでも、３ｍｍマット、６ｍｍマット、１２ｍｍマットを用いた実施例２〜８においては、とりわけ理想的な界面層が形成されており、さらには、強化繊維の面外角度θｚも好適な態様にあった。実施例９〜１１においては界面層における最大高さＲｙを十分なサイズにまで成長させたサンドイッチ積層体を得ることができたが、平均粗さＲｚは十分とは言えない状態となった。これに由来し、せん断試験を実施した後の破壊様相は部分的にコア形成層にて破壊が起こったが、スキン形成層との剥離が起こらなかったことから接合状態は十分であったが、サンドイッチ積層体中で均一ではない様子が観察された。一方、比較例１〜３においては、スキン形成層とコア形成層に同種の熱可塑性樹脂を用いていることから、サンドイッチ積層体としての態様を実現することが出来なかった。さらに比較例４においてはスキン形成層に用いた熱可塑性樹脂（Ａ）よりもコア形成層に用いた熱可塑性樹脂（Ｂ）のほうが、可使温度が高いために最大高さＲｙ、平均粗さＲｚの制御が困難であったことに由来して、せん断試験後の破壊様相を観察したところ、スキン形成層とコア形成層の接合界面層にて破壊し、接合状態が不十分である様子が伺えた。【０１５５】
また、実施例１２〜２１は、スキン形成層とコア形成層との界面層の接合状態に、実施例１〜８と同様の界面層の特徴が観察されたことから、スキン層とコア層が強固に接合されており、その効果は膨張倍率を変更した実施例２０および実施例２１においても同様であった。さらに、実施例２２、２３においてはスキン層に連続した強化繊維を用いているため、上記実施例１２〜２１の特徴に加え、剛性感に優れるサンドイッチ構造体を得ることが出来た。また、インサート成形を行った実施例２４〜２７およびプレス成形を行った実施例２８〜３０においては、比較例９のごとく、ほぼ空隙を有さない構造体を用いた比較例１２と比べ、空隙を有することから十分な軽量性を有する一体化成形品を得ることができた。これは第２の部材との境界面において、サンドイッチ構造体の連続発泡構造由来の微細な空隙に、第２の部材由来の熱可塑性樹脂が含浸していることから、強固に接合された一体化成形品を得ることができたためである。さらに、実施例２９、３０においては、スキン層に連続した強化繊維を用いているため、剛性感に優れる一体化成形品となった。【０１５６】
一方、比較例５〜７のごとく同種の熱可塑性樹脂を用いたサンドイッチ構造体では、コア形成層のみを発泡させるということが実現できず膨張倍率を制御することが困難であった。さらに比較例６、８、９の構造体を用いた比較例１０〜１２では、第２の部材との接合性に劣り、かつ、成形品の表面は発泡構造が由来とする凹凸が多くみられ表面外観に劣るものとなった。特に比較例１０は、辛うじて一体化成形品が得られたものの、少しの荷重で接合部が剥離し、実用に耐えうる水準には到底及ばなかった。さらには、比較例８のごとくスキン層の方がコア層よりも融点が低い熱可塑性樹脂を用いた構造体では可使温度がＴＢ１を下回ったため、熱可塑性樹脂（Ｂ）が十分に溶融されず、界面層における最大高さＲｙ、平均粗さＲｚを十分なサイズで形成できず、接合状態が不十分な構造体を得ることしかできなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
本発明によれば、異なる樹脂を用いたスキン形成層とコア形成層や、異なる樹脂を用いたスキン層とコア層の接合界面において強固な接合を有するため、適用する熱可塑性樹脂の組合せに特段の制限なく、サンドイッチ積層体およびサンドイッチ構造体が得られる。また、これらを用いれば、他の部材との接合による一体化成形品を容易に成形することができる。よって、本発明のサンドイッチ構造体および一体化成形品は、自動車内外装、電気・電子機器筐体、自転車、スポーツ用品用構造材、航空機内装材、輸送用箱体、などの幅広い用途に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１５８】
１、７、２２  サンドイッチ積層体  
２、９  熱可塑性樹脂（Ｂ）
３、８  熱可塑性樹脂（Ａ）
４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２３、２４  強化繊維（単繊維）
５  熱可塑性樹脂（Ａ）を貫通する強化繊維
６  熱可塑性樹脂（Ｂ）を貫通する強化繊維
１０  サンドイッチ積層体およびサンドイッチ構造体の界面層
１１  界面層における最も窪みの大きい凹部
１２  界面層における最も突出の大きい凸部
１３  界面層における最も窪みの小さい凹部
１４  界面層における最も突出の小さい凸部
２１  二次元接触角、二次元配向角
２５、３７  引張せん断接合試験片
２９、３２、３５  サンドイッチ構造体
２６、３８、３９  切欠き
２７  スキン層
２８  コア層
３０  空隙
３１、３４  一体化成形品
３３、３６  第２の部材
１０１  スキン形成層（またはスキン層）
１０２  コア形成層（またはコア層）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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