(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の樹脂材料を含む複合樹脂材料であって、
第１の層と第２の層とが積層方向に繰り返し配置され、
前記第１の層では、第１の樹脂材料が第１方向を長手方向として配置され且つ前記第１方向と交差する第２方向において隙間を空けて配列されると共に、前記第１の樹脂材料以外の第２の樹脂材料が、前記第１方向を長手方向として配置され且つ前記隙間を充填するように配列され、
前記第２の層は、前記第１の樹脂材料が、前記第１方向とは交差する第３方向を長手方向として配置され且つ前記第３方向と交差する第４方向において隙間を空けて配列されると共に、前記第２の樹脂材料が、前記第３方向を長手方向として配置され且つ前記隙間を充填するように配列され、
これにより前記第１の層に配置された前記第１の樹脂材料と、前記第２の層に配置された前記第１の樹脂材料とが上下方向で接合し、更に前記第１の層に配置された前記第２の樹脂材料と、前記第２の層に配置された前記第２の樹脂材料とが上下方向で接合されているとともに、
前記第１の樹脂材料は、その長手方向において分子鎖配向が揃っていることを特徴とする複合樹脂材料。
【請求項２】
前記第１の樹脂材料は、液晶ポリマーであることを特徴とする、請求項１記載の複合樹脂材料。
【請求項３】
前記第１の樹脂材料の線膨張率は、第２の樹脂材料の線膨張率よりも小さい、請求項１記載の複合樹脂材料。
【請求項４】
前記第１の樹脂材料は、その長手方向において不連続な箇所を有する、請求項１記載の複合樹脂材料。
【請求項５】
複合樹脂材料の製造方法において、
第１の樹脂材料を、第１方向を長手方向として且つ前記第１方向と交差する第２方向において隙間を空けて形成し、更にその上層に、前記第１の樹脂材料を、前記第１方向とは交差する第３方向を長手方向として且つ前記第３方向と交差する第４方向において隙間を空けて形成することを繰り返し、
前記隙間には、第１の樹脂材料とは異なる第２の樹脂材料を埋め込む
ことを特徴とする、複合樹脂材料の製造方法。
【請求項６】
前記第１の樹脂材料は、その長手方向において分子鎖配向が揃うように形成される、請求項５記載の複合樹脂材料の製造方法。
【請求項７】
前記長手方向に分子鎖配向が揃う形成は、樹脂溶融法により剪断力を付加しながら吐出し、前記長手方向に掃引する形成であることを特徴とする、請求項６記載の複合樹脂材料の製造方法。
【請求項８】
前記第１の樹脂材料は、液晶ポリマーであることを特徴とする請求項６記載の複合樹脂材料の製造方法。
【請求項９】
前記第２の樹脂材料の埋め込みは、樹脂含侵であることを特徴とする、請求項５記載の複合樹脂材料の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の樹脂材料は、その長手方向において不連続な箇所を有するように形成される、請求項５記載の複合樹脂材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合樹脂材料、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の樹脂材料は、単一の材料により形成されることが多い。この場合、その樹脂材料の物性は、使用される材料ごとの固有な特性とならざるを得ず、その結果従来の樹脂材料群は全体として離散的な分布となっている。このため、そのような単一材料からなる樹脂材料の用途は限定的であり、また、所望の仕様の工業製品を製造しようとする場合、当該樹脂材料の特性によってその製品の性能は制限されざるを得ない。
【０００３】
複数種類の材料の共重合体を形成することにより、採用された材料の特性を取捨選択又は相殺することにより任意の特性の材料を得ようとする技術も提案されている。しかし、そのような共重合体は特性の均一性が不十分であったり、機械的な負荷に対して脆弱であったりするなど、産業上のニーズに十分適合した特性を提供するには至っていない。例えば、樹脂材料の線膨張率に関して、所望の線膨張率を有する樹脂材料を提供することは、共重合体の樹脂材料によっても困難である。このため、例えば半導体デバイスでは、シリコンチップとプリント基板との間に挿入されるインタポーザにおいて、シリコンの線膨張率とプリント基板の線膨張率との間の適切な線膨張率を有するインタポーザが求められるが、そのような線膨張率を有するインタポーザを単一材料からなるインタポーザや、共重合体のインタポーザによって提供することは困難である。なお線膨張率は、線膨張係数、熱膨張率、熱膨張係数とも呼ばれ、温度の逆数が単位となる。ここでは単位に毎ケルビン（／Ｋ）を用いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１９８９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、所望の線膨張率を有する複合樹脂材料を提供するとともに、そのような所望の線膨張率を有する樹脂材料を製造することのできる製造方法に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る複合樹脂材料は、複数種類の樹脂材料を含む複合樹脂材料である。この複合樹脂材料は、第１の層と第２の層とが積層方向に繰り返し配置されて形成される。第１の層では、第１の樹脂材料が第１方向を長手方向として配置され且つ第１方向と交差する第２方向において隙間を空けて配列されると共に、第１の樹脂材料以外の第２の樹脂材料が、第１方向を長手方向として配置され且つ前記隙間を充填するように配列される。一方、第２の層は、第１の樹脂材料が、第１方向とは交差する第３方向を長手方向として配置され且つ前記第３方向と交差する第４方向において隙間を空けて配列されると共に、第２の樹脂材料が、第３方向を長手方向として配置され且つ前記隙間を充填するように配列される。これにより前記第１の層に配置された第１の樹脂材料と、第２の層に配置された第１の樹脂材料とが上下方向で接合し、更に第１の層に配置された第２の樹脂材料と、第２の層に配置された前記第２の樹脂材料とが上下方向で接合される。第１の樹脂材料は、その長手方向において分子鎖配向が揃っている。
【０００７】
本発明に係る複合樹脂材料の製造方法は、次のような工程により形成され得る。
（１）第１の樹脂材料を、第１方向を長手方向として且つ前記第１方向と交差する第２方向において隙間を空けて形成し、更にその上層に、前記第１の樹脂材料を、前記第１方向とは交差する第３方向を長手方向として且つ前記第３方向と交差する第４方向において隙間を空けて形成することを繰り返す。
（２）前記隙間には、第１の樹脂材料とは異なる第２の樹脂材料を埋め込む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】第１の実施の形態に係る複合樹脂材料Ｓの構造を説明する斜視図である。
【図１Ｂ】第１の実施の形態の変形例に係る複合樹脂材料Ｓの構造を説明する斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係る複合樹脂材料Ｓの製造方法を説明する工程図である。
【図３】第１の実施の形態に係る複合樹脂材料Ｓの製造方法を説明する工程図である。
【図４】第１の実施の形態に係る複合樹脂材料Ｓの製造方法を説明する工程図である。
【図５】第１の実施の形態に係る複合樹脂材料Ｓの製造方法を説明する工程図である。
【図６】第１の実施の形態に係る複合樹脂材料Ｓの製造方法を説明する工程図である。
【図７】第１の実施の形態に係る複合樹脂材料Ｓの製造方法を説明する工程図である。
【図８】第１の実施の形態に係る複合樹脂材料Ｓの製造方法を説明する工程図である。
【図９】第１の実施の形態に係る複合樹脂材料Ｓの製造方法を説明する工程図である。
【図１０】第１の実施の形態に係る複合樹脂材料Ｓの効果を示す説明図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る複合樹脂材料Ｓの構造を説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の実施の形態に係る複合樹脂材料Ｓを、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
［第１の実施の形態］
図１Ａは、第１の実施の形態の複合樹脂材料Ｓの構造を示す斜視図である。図１Ａに示すように、第１の実施の形態の複合樹脂材料Ｓは、例えば２種類の樹脂材料Ｒ１、Ｒ２を用いて形成される。図１Ａでは、図示の簡略化のため、複合樹脂材料Ｓの一部のみを拡大して図示しており、実際の材料においては、図示されているよりも多くの本数の樹脂材料Ｒ１及びＲ２が形成されている。また、以下では説明の簡単化のため、２種類の樹脂材料を使用する場合を中心に説明するが、３種類以上の樹脂材料を用いてもよいことは言うまでもない。
【００１１】
また、この第１の実施の形態の複合樹脂材料Ｓでは、複数種類の樹脂材料Ｒ１、Ｒ２を、１つの層において、所定の配合比をもって、一の方向を長手方向として形成する。図１Ａの例では、第１の層に（図１Ａの最下層）おいては、樹脂材料Ｒ１、Ｒ２の配合比を例えば略１：１とし、且つそれぞれの樹脂材料Ｒ１、Ｒ２の長手方向がＸ軸方向（第１方向）となり、Ｘ軸と直交するＹ軸方向（第２方向）に沿って樹脂材料Ｒ１とＲ２とが交互に配列される。換言すれば、樹脂材料Ｒ１はＹ軸方向において所定の隙間を空けて交互に配列され、樹脂材料Ｒ２はこの隙間を充填するように配列される。樹脂材料Ｒ１の配列方法については後述するが、一例としては樹脂溶融法（ＦＤＭ法）により行われる。一方、樹脂材料Ｒ２は、後述するように、上記の隙間を埋め込むことができるよう、位置決めされて配列されるか、または隙間に対し含浸させることにより形成される（埋め込まれる）。隙間において樹脂材料Ｒ２が実質的に隙間なく含浸されるためには、樹脂材料Ｒ２の温度を十分高くするなどして樹脂材料Ｒ２の粘度を低下させるのが好適である。なお、ここでの「充填」という用語は、隙間が完全に埋め込まれることまでを意味するものではなく、両樹脂材料Ｒ１、Ｒ２が所望の連結力を有し材料としての一定の堅牢性を与える程度に埋め込まれていれば足りると言う趣旨で用いられている。ただし、樹脂材料Ｒ２は含浸により形成する必要は無く、所定の粘度を有した樹脂材料Ｒ２を、樹脂溶融法（ＦＤＭ法）やインクジェット法などにより吐出することも可能である。
【００１２】
一方、第１の層よりも上層の第２の層においては、樹脂材料Ｒ１、Ｒ２の配合比は第１層と同様に例えば略１：１とされるが、それぞれの樹脂材料Ｒ１、Ｒ２の長手方向は、第１の層のＸ軸方向ではなく、これとは交差する軸（第３方向）、例えばＹ軸方向とされ、樹脂材料Ｒ１、Ｒ２は、Ｘ軸方向（第４方向）に沿って配列される。そして、この第２層においても、樹脂材料Ｒ１はＸ軸方向において所定の隙間を開けて交互に形成され、樹脂材料Ｒ２はその隙間において、樹脂材料Ｒ１の間を埋めるように形成される。
【００１３】
このような第１の層、第２の層が交互に複数回繰り返して形成され、これにより複数種類の樹脂材料からなる複合樹脂材料Ｓが形成される。
第１の層の樹脂材料Ｒ１と第２の層の樹脂材料Ｒ１とは、その上下方向において接合しており、同様に、第１の層の樹脂材料Ｒ２と第２の層の樹脂材料Ｒ２とは、その上下方向において接合している。
【００１４】
このような複合樹脂材料Ｓにおいて、樹脂材料Ｒ１は、一つの層において第１方向に延びる一方で、それよりも１つ上の層においては第１方向と交差する第２方向に延びる。これにより、複合樹脂材料Ｓは、第１の層と第２の層とにおける樹脂材料Ｒ１の交差位置において樹脂材料Ｒ１同士が上下方向で接合する構造（いわゆる井桁構造）を有している。樹脂材料Ｒ２も、同様に樹脂材料Ｒ１に挟まれた位置において、同様な井桁構造を有し、上下方向で接合する。このような構造により、たとえ異種の樹脂材料Ｒ１とＲ２の間の（横方向の）接合力が弱くても、上述のような井桁構造における同一樹脂材料間の（積層方向の）接合力が強ければ、複合樹脂材料Ｓの強度を十分に高いものとすることができる。樹脂材料Ｒ１及びＲ２に加えて、フィラー材や接着剤を付加することにより、より両樹脂材料間の接合力を強化することも可能である。
【００１５】
なお、図１Ａに示す樹脂材料Ｒ１、Ｒ２の配合比や、その長手方向、交差角度等はあくまでも一例であり、要求される造形物の仕様等によって様々に変更可能である。例えば、図１Ｂに示すように、樹脂材料Ｒ１及びＲ２の配合比を、複数の層の間で異なる値に設定することも可能である。図１Ｂでは最下層が樹脂材料Ｒ１のみ、最上層が樹脂材料Ｒ２のみとなるように連続的に樹脂材料Ｒ１及びＲ２の配合比を可変させているが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。例えば所定の配合比からなる複数層をワンセットとして、その所定配合比を複数層を単位として段階的に変更させてもよい。
【００１６】
この樹脂材料Ｒ１は、一例として液晶ポリマーを少なくとも主成分として形成され得る。液晶ポリマーは、溶融状態で一定の外力を加えた時分子が直鎖状に配向する性質を有する高分子樹脂である。具体的には、所定の融点以上を与え、力を加えることにより溶融する熱可塑性の液晶ポリマーであり、溶融状態で応力を加わえると分子鎖が規則正しく配列される性質を有している。このような液晶ポリマーは、例えばパラヒドロキシ安息香酸などを基本構造として有すると共に、パラヒドロキシ安息香酸と直鎖状に他の成分をエステル結合させて合成され得る重縮合体である。他の成分としては、フェノールとフタル酸の組み合わせの他、様々なものが考えられる。
【００１７】
後述するが、液晶ポリマーは、溶融状態で剪断力をかけると、その内部の分子鎖が剪断力の印加方向に沿って配向する性質の材料である。この実施の形態の樹脂材料Ｒ１は、その長手方向に沿って分子鎖配向が揃うように形成される。言い換えれば、長手方向と、液晶ポリマーの直鎖の方向が一致する。このため、第１の樹脂材料Ｒ１は、その線膨張率が樹脂材料Ｒ２よりも小さくされる。一例として、第２の樹脂材料はエポキシ樹脂から構成され得る。この場合、樹脂材料Ｒ１の線膨張率は、０．０９ｐｐｍ／Ｋ程度であるのに対し、樹脂材料Ｒ２の線膨張率は、例えば４５〜６０ｐｐｍ／Ｋ程度であり、前者の方が２桁ほど小さい値である。ただし、両者の線膨張率の差は、これに限定されるものではなく、発明の趣旨に応じて変更し得ることは言うまでもない。
なお、樹脂材料Ｒ１の径方向の膨張率は、長手方向の膨張率（０．０９ｐｐｍ／Ｋ程度）よりも大きく、例えば６〜７ｐｐｍ／Ｋ程度である。
また、樹脂材料Ｒ２は、液晶ポリマーからなる樹脂材料Ｒ１を形成した後、その隙間に含浸させることにより形成され得る。
なお、含浸工程は、終始大気圧雰囲気中で実行されてもよいが、これに代えて、真空雰囲気又は減圧雰囲気中で含浸動作を行い、その後大気圧雰囲気中に戻すことで内部への充填を効果的に行うことも可能である。
【００１８】
本実施の形態では、樹脂材料Ｒ１としては、熱可塑性の液晶ポリマーが用いられるが、一方、樹脂材料Ｒ２としては、熱硬化性樹脂、及び熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂のいずれも使用し得る。
【００１９】
エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を樹脂材料Ｒ２として用いる場合、その樹脂材料Ｒ２の硬化温度が、樹脂材料Ｒ１の溶融温度よりも低くなるように、樹脂材料Ｒ２の材料を選択するのが好ましい。
【００２０】
なお、樹脂材料Ｒ２の材料として、熱可塑性樹脂を採用することもできる。熱可塑性樹脂の樹脂材料Ｒ２としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等を用いることができる。この場合、樹脂材料Ｒ２の溶融温度は、樹脂材料Ｒ１の溶融温度よりも低いことが好ましい。樹脂材料Ｒ２の溶融温度が樹脂材料Ｒ１の溶融温度よりも高いと、樹脂材料Ｒ２を溶融し含浸させる工程において樹脂材料Ｒ１が溶融し、図１のような樹脂材料Ｒ１の井桁構造の維持が困難となり、また樹脂材料の分子鎖の配向方向も一定でなくなってしまうからである。
また、樹脂材料Ｒ２の材料として、光硬化性樹脂を採用することもできる。光硬化性樹脂の樹脂材料Ｒ２としては、例えば、アクリレートやメタクリレートを末端基に有するプレポリマー、またはオリゴマー、またはモノマーやこれらの混合物をベースとし、所定量の光重合開始剤を少なくとも混合したものを用いることができる。特にエステル系、ウレタン系、エポキシ系のアクリレートやメタクリレートを好適に用いることができる。
又、樹脂材料Ｒ１と同じ方法で、Ｒ１の隙間を埋める方法でも複合樹脂材料Ｓを形成する事は可能である。
【００２１】
このように異種の樹脂材料Ｒ１、Ｒ２を１つの複合樹脂材料Ｓの中で組み合わせて使用することにより、異種の樹脂材料Ｒ１、Ｒ２の特性を併せ持った造形物を提供することができる。例えば、第１の樹脂材料の長所を有すると共に、第１の樹脂材料の短所を第２の樹脂材料の長所により補うことも可能になる。
【００２２】
図１Ａに示す複合樹脂材料Ｓの造形手順を、図２及び図３を参照して説明する。まず、図２に示すように、第１の層においては、図２に示すように、樹脂材料Ｒ１を例えば略１：１の配列ピッチで、Ｙ軸方向を長手方向として形成する。樹脂材料Ｒ１の間には、配列ピッチに従った隙間が残っている。
【００２３】
同様に、第１の層の上層の第２の層では、樹脂材料Ｒ１を、同様に略１：１の配列ピッチで、Ｘ軸方向を長手方向として形成する。この第２の層では、複数の樹脂材料Ｒ１の間の位置に、Ｙ軸方向に沿って隙間が残っている。
【００２４】
以下、同様の手順を繰り返し、上下間で隣り合う２つの層の間において樹脂材料Ｒ１が互いに交差し且つ上下方向で接合するように形成され、樹脂材料Ｒ１の井桁構造が形成される。また、各層に形成される樹脂材料Ｒ１は、液晶ポリマーを材料として形成されると共に、形成時に所定の剪断力を与えられることにより、その長手方向に沿って分子鎖の配向が揃っている。これにより、樹脂材料Ｒ１の線膨張率は、例えば０．０９ｐｐｍ／Ｋ程度の、他の樹脂材料に比べ非常に低い値に設定され得る。
【００２５】
続いて、図３に示すように、樹脂材料Ｒ１の隙間に対し、溶融された樹脂材料Ｒ２を含浸させることにより、樹脂材料Ｒ１の隙間を樹脂材料Ｒ２により埋め込む。尚、含浸は大気圧での含侵よりも真空含浸の方が、より効果的に埋め込む事が可能である。
【００２６】
樹脂材料Ｒ２として熱可塑性樹脂を用いた場合、温度が溶融温度以下に低下すると樹脂材料Ｒ２は固化する。これにより、この樹脂材料Ｒ２も、上下に隣接する第１の層と第２の層との間において上下方向で接合された井桁構造に形成される。なお、樹脂材料Ｒ２の含浸量は、樹脂材料Ｒ１による空隙の体積（樹脂材料Ｒ１の形成領域を覆う直方体の体積から、樹脂材料Ｒ１の体積を減算した体積）よりも固化収縮分を見越して大きくされる（１００％よりも大きくされる）。これによって、空隙部分を樹脂材料Ｒ２により十分に埋め込むことができ、空隙が埋まらずに残存することを防止することができる。
【００２７】
また、樹脂材料Ｒ２として熱硬化性樹脂を用いた場合、含浸が終了した後、複合樹脂材料Ｓの温度を樹脂材料Ｒ２の硬化温度まで上昇させる加熱工程を実行する。この場合も同様で、加熱工程において樹脂材料Ｒ２は硬化又は収縮するので、樹脂材料Ｒ２の含浸量は、樹脂材料Ｒ１による空隙の体積よりも硬化収縮分を見越して大きくされる（１００％よりも大きくされる）。
なお樹脂材料Ｒ２を樹脂材料Ｒ１の隙間に含浸させた後、熱硬化させる段階においては、樹脂材料Ｒ２を完全に硬化させる代りに、半硬化状態となったら硬化工程（熱工程）を一旦停止し、最終の加熱プレス工程にて樹脂材料Ｒ２を半硬化状態から完全硬化状態に移行させることも可能である。
また、樹脂材料Ｒ２として光硬化性樹脂を用いた場合、含浸が終了した後、複合樹脂材料Ｓに対して、水銀ランプやＬＥＤランプにより紫外線等の光を照射する。一見、照射面である表面のみの硬化に留まると思われがちだが、本発明なる複合樹脂材料Ｓは井桁構造をしているため、各格子点で光線の乱反射が起きやすく、深部まで硬化が進む。少なくとも短時間形状を保つことのできる半硬化状態は可能である。さらに硬化を進めたい場合は、熱硬化性樹脂と同様に熱工程を行うことで硬化を完了させることができる。なお、熱工程は加熱プレス工程に置き換えることもできる。また熱硬化性樹脂と同様に、光硬化工程や加熱工程において樹脂材料Ｒ２は硬化又は収縮するので、樹脂材料Ｒ２の含浸量は、樹脂材料Ｒ１による空隙の体積よりも硬化収縮分を見越して大きくされる（１００％よりも大きくされる）。 
【００２８】
図２及び図３では、樹脂材料Ｒ１を複数層に亘って井桁構造に形成した後、その複数層に亘る樹脂材料Ｒ１の隙間に溶融された樹脂材料Ｒ２を流し込む（含浸させる）ことにより図１Ａの複合樹脂材料Ｓを形成する工程を示した。複合樹脂材料Ｓの製造工程はこれに限定されるものではない。例えば、図４〜図７に示すように、１つの層において樹脂材料Ｒ１を配列形成した後、その隙間に樹脂材料Ｒ２を流し込む手順を行い、これらを繰り返すことにより、図１Ａの複合樹脂材料Ｓを形成することも可能である。また、樹脂材料Ｒ１とＲ２とを連結するためのフィラー材や接着剤を別途散布又は塗布することも可能である。フィラー材を用いることにより、樹脂材料Ｒ１とＲ２の接合力を向上させることができ、また、仮に両樹脂材料の間に空隙が生じた場合であっても、その空隙にフィラー材が散布されることにより、フィラー材を介して両樹脂材料を効果的に接合させることができる。なおここでフィラー材は、充填剤とも呼ばれる無機または有機の微粉末であり、針状や棒状、繊維状の形状であることが多い。材質としては、ガラス繊維、マイカ、カーボン、セルロース、金属等を用いることができる。またフィラー材には、シランカップリング処理、アルミネート処理、チタネート処理、クロム酸処理、触媒化処理等の化学表面処理や、プラズマ処理、イオン処理、オゾン処理等の物理表面処理を施したものであってもよい。
【００２９】
なお、図８に示すように、複数層に亘って形成された樹脂材料Ｒ１、Ｒ２に対し延伸工程を施し、積層方向の寸法を圧縮させるとともに、製造過程における環境温度ばらつき等の各種変動影響を吸収し、均質な板材に整えることも可能である。
また、延伸工程に代えて熱プレス工程を実行することにより、積層方向の寸法を圧縮させることも可能である。熱プレス工程の場合、樹脂材料Ｒ１よりも溶融温度の低い樹脂材料Ｒ２の軟化温度Ｔｓ２と溶融温度Ｔｍ２との間の温度Ｔ１で熱プレス工程を実行し、その後、より溶融点の高い樹脂材料Ｒ１の軟化温度Ｔｓ１以上溶融温度Ｔｍ１未満の温度Ｔ２で再度加熱プレスを行う。このような温度Ｔ２により加熱プレスを行うことにより、樹脂材料Ｒ１における配向性を崩すことなく樹脂材料Ｒ１を加熱プレスすることができる。これによって積層方向の寸法を圧縮させるとともに、Ｒ１とＲ２の間の隙間をよりいっそう減じ、両者の接合力を増すことができる。また加熱プレスに用いる平行平板プレス面の表面形状（表面粗さ）にならった表面形状（表面粗さ）を実現することも可能となる。
【００３０】
次に、図９を参照して、樹脂材料Ｒ１の形成方法について説明する。樹脂材料Ｒ１は、予め一方向に配向させた糸状の線材を高精度な位置決めによって配列する方法によって形成することができる。しかし線材の配向精度や配列の機械精度に限界があるため、いわゆる樹脂溶融３Ｄプリンタ（ＦＤＭ法）により形成するのが好適である。
【００３１】
樹脂溶融３Ｄプリンタの場合、図９に示すように、溶融ヘッド１１の吐出口１２の直径は数μｍ〜数百μｍ程度と非常に小さい。また溶融ヘッド１１の内部では押し出しにより溶融樹脂の流速に図９に示すような分布が生じる。このため吐出口で流速差のある溶融樹脂を通過させる際に剪断力（剪断応力）が発生する。この時、吐出される溶融樹脂の分子鎖は配向性を獲得する。さらに溶融ヘッド１１が造形テーブル（図示せず）に対して相対移動する際、吐出量と移動速度のバランスを取る事で溶融樹脂には張力が発生する為、配向は更に進み、造形ステージ上で樹脂は冷却されることにより、相対移動させた方向（掃引した方向）に分子鎖は配向して固化することになる。この掃引方向に対して配向する性質は、３Ｄプリンタを用いた溶融樹脂法（ＦＤＭ法）に特有の挙動である。なおこの時、樹脂に液晶ポリマーを用いた場合には、分子鎖は特に強く配向したものとなる。この結果、形成された第１の樹脂材料Ｒ１は、界面剥離等を生じさせることなく、しかも線膨張率を通常の樹脂材料に比べ非常に低くすることができる。
【００３２】
なお、１つの層における樹脂材料Ｒ１は、図９の上側に示すように、溶融された樹脂材料を複数層に亘って積層させることで形成することもできる。
【００３３】
上述したように、本実施形態の複合樹脂材料Ｓでは、線膨張率の低い樹脂材料Ｒ１が井桁構造に組み込まれている。このため、複合樹脂材料Ｓの１つの層において、樹脂材料Ｒ１の長手方向における熱膨張が抑制される。複合樹脂材料Ｓの膨張率は、樹脂材料Ｒ１の線膨張率と、樹脂材料Ｒ２の線膨張率と、両者の配合比により決定される。
【００３４】
一方、樹脂材料Ｒ１の短手方向（径方向）の熱膨張率は、長手方向の膨張率に比べ大きい。しかし、樹脂材料Ｒ１は、樹脂材料Ｒ２と共に複合樹脂材料Ｓ中で井桁構造を有するように形成されている。このため、図１０に示すように、樹脂材料Ｒ１（液晶ポリマー）が高温時（例えば１２０℃、２２０℃時）に径方向に膨張したとしても、井桁構造においてその上下層で接合された他の樹脂材料Ｒ２により、その中心位置のズレは抑制されている（図１０参照）。すなわち、樹脂材料Ｒ１の径方向の寸法は変化するが、配列ピッチは略不変である。
このように、本実施の形態の複合樹脂材料Ｓは、温度変化に従う寸法の変化を抑制することができるという優れた特徴を有する。
【００３５】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る複合樹脂材料Ｓを図１１を参照して説明する。
【００３６】
この第２の実施の形態の複合樹脂材料Ｓは、第１の実施の形態と同様に、液晶ポリマーからなる樹脂材料Ｒ１と、液晶ポリマーとは別の種類の材料からなる樹脂材料Ｒ２とを井桁構造に構成したものである。ただし、第２の実施の形態では、図１１に示すように、樹脂材料Ｒ１が、その長手方向において不連続な箇所（不連続点Ｐ）を有している。樹脂材料Ｒ１を例えば樹脂溶融３ＤプリンタによりＸ軸方向を長手方向として吐出して形成する場合、そのＸ軸方向に沿った吐出において、所定の位置（不連続点Ｐ）において一旦吐出を停止させる。吐出動作が停止され所定期間が経過した後に、再びその停止位置から吐出動作が開始される。このような工程により、吐出動作が停止された点において、樹脂材料Ｒ１は不連続点を有することになる。このような不連続点が存在すると、その付近で樹脂材料Ｒ１の分子鎖が切断され連結力が低下する。このため、この不連続点付近では、不連続点が無い場合に比べ、樹脂材料Ｒ１の伸縮率が高まる。
【００３７】
このように樹脂材料Ｒ１において、所定間隔で不連続点を与えることにより、樹脂材料に不連続点を与えない場合に比べ、樹脂材料Ｒ１の線膨張率を異ならせることができる。これによって複合樹脂材料Ｓ内部の熱特性の微調整が可能となる。また複合樹脂材料Ｓ全体が歪を持つ場合、歪を調整又は低減させることも可能となる。なお、不連続点の密度は、１つの複合樹脂材料Ｓの中で均一としてもよいし、上下方向（積層方向）、及び／又は平面方向において変化するようにしてもよい。不連続点の密度が異なると、１つの複合樹脂材料Ｓの中において、位置によって異なる線膨張率が得られる。
【００３８】
以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３９】
Ｓ・・・複合樹脂材料、  Ｒ１、Ｒ２・・・樹脂材料、  １１・・・溶融ヘッド、  １２・・・吐出口。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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【図１０】
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【図１１】
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