(57)【要約】【課題】本発明は、構造材料の補強材として、軽量で、十分な強度もしくは補強強度を有し、基材の剥がれや変形を防止する優れた特性を有する複合シートおよび複合接着シートを提供することを課題とする。【解決手段】シート状で液体吸収性のある基材と加熱溶融性を有する樹脂層とを接触させて複合シートとする。この複合シートを加熱処理して前記基材に前記樹脂層を形成する樹脂が吸収されてなる複合シートとする。複合シートの少なくとも片面に接着剤を接触させて配置してなる複合接着シートとする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状で液体吸収性のある基材と加熱溶融性を有する樹脂層とを接触させてなることを特徴とする複合シート。
【請求項２】
シート状で液体吸収性のある２以上のｎ層の基材と、加熱溶融性を有するｎ層またはｎ−１層の樹脂層とを、交互に接触させて配置してなることを特徴とする複合シート。
【請求項３】
加熱溶融性を有する樹脂層の両面にシート状で液体吸収性のある基材を接触させて配置してなることを特徴とする複合シート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の複合シートを加熱処理して前記基材に前記樹脂層を形成する樹脂が吸収されてなることを特徴とする複合シート。
【請求項５】
前記基材が、天然繊維または合成繊維からなる不織布、天然繊維または合成繊維からなる織布、皮革、スポンジ態様の発泡体のいずれかからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の複合シート。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の複合シートの少なくとも片面に接着剤を接触させて配置してなることを特徴とする複合接着シート。
【請求項７】
請求項６に記載の複合接着シートを加熱処理して前記基材に前記樹脂層を形成する樹脂が吸収されてなることを特徴とする複合接着シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、新規の構成の複合シートおよび複合接着シートに関するものであり、特に鋼板などの構造材料の補強材として使用することができる複合シートおよび複合接着シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の外装や建材などに用いられる薄板鋼板などの構造材料（以下、主構造材と記す。）を補強する部材として鋼板補強材が使用されている。例えば、自動車のボディーには車体重量を軽減する目的で厚さ１ｍｍ以下の薄い車体鋼板が使用されており、強度を確保するために車体鋼板の内側にシート状の鋼板補強材が貼着固定されている。
一般的な鋼板補強材としては、基材と樹脂層とで構成されている複合シート状のものと樹脂一体型のものとが知られている。
【０００３】
鋼板補強材が基材と樹脂層とで構成されている複合シート状の場合、基材は樹脂層の形状を保つ拘束層として金属薄板、ガラスクロスなどを使用し、樹脂層は接着剤としての機能を兼ねさせて前記主構造材の表面に加熱して貼り付け、主に樹脂層の強度により主構造材の強度を向上させている。（例えば特許文献１を参照。）。
【０００４】
しかしながら、前記基材として金属材料を使用した鋼板補強材の場合、金属の密度が高いために基材の重量が大きくなり補強された構造材料全体の軽量化を阻害するなどの問題がある。また、前記基材としてガラスクロス、カーボンファイバーなどの繊維状の強化材料を使用した場合、軽量化に寄与する反面、基材を切断加工する時にガラスなどを含む微粉が発生したり基材側の切断面に多数の硬く鋭利な繊維材料が微細に突き出た状態で露出したりする恐れがあり、取扱い上の問題がある。
【０００５】
また、上述の複合シートのような基材と樹脂層との界面を有する鋼板補強材の場合、前記主構造材に熱を利用して貼り付けると、樹脂層と基材との界面付近に応力が集中しやすく、補強材内部で力学的な歪みを生じやすい。特に、樹脂層として熱硬化性樹脂を用いる場合には、樹脂層が熱硬化するのに伴って熱収縮するので樹脂層と基材との界面付近に応力が集中しやすく、場合によっては基材が剥がれたり変形したりして主構造材の補強効果や形状を損ねてしまう。
【０００６】
さらに加えて、鋼板補強材などの補強材により補強された鋼板などの主構造材をリサイクルする場合、補強材の基材に含まれるガラス繊維などの繊維状の強化材料は燃焼残渣となって主構造材のリサイクル性を阻害する汚染物質となる問題を有している。
【０００７】
鋼板補強材が樹脂一体型の場合（例えば引用文献２を参照。）は、樹脂のみの加工となるので、主構造材の凹凸形状に追従させた加工がしやすく軽量であるため低コストで主構造材の簡易な補強を行うことができ、燃焼残渣がない樹脂を選択することで主構造材のリサイクル性を阻害しないという利点がある反面、強い衝撃を受けるとエネルギーを吸収しきれずに割れる恐れがあり、高い強度が要求される部分への適用に課題が残る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１６０９１７号公報
【特許文献２】特開２００９−３９９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は基材と樹脂層とで構成される複合シートおよび複合接着シートを構造材料の補強材として加工し、使用し、あるいは廃棄する場合において従来技術における問題点を解決し、かつ従来技術による良好な性能は保持することを課題とする。すなわち、
その使用時において、（ａ）軽量であること、（ｂ）十分な強度もしくは補強強度を有すること、（ｃ）基材が剥がれたり変形したりして強度が保てない問題、
を解決する優れた特性を有する複合シートおよび複合接着シートを提供することを課題とする。加えて、
その加工時における、（ｄ）切断加工時に強化材料を含む微粉が発生する問題、（ｅ）切断面に露出した繊維による取扱い上の問題、
廃棄時における（ｆ）燃焼残渣が貼り合わせた主構造材のリサイクル性を阻害する問題、
を解決する優れた特性を有する複合シートおよび複合接着シートを提供することを別の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、下記の技術的構成により、前記課題を解決できたものである。
（１）シート状で液体吸収性のある基材と加熱溶融性を有する樹脂層とを接触させてなることを特徴とする複合シート。
（２）シート状で液体吸収性のある２以上のｎ層の基材と、加熱溶融性を有するｎ層またはｎ−１層の樹脂層とを、交互に接触させて配置してなることを特徴とする複合シート。
（３）加熱溶融性を有する樹脂層の両面にシート状で液体吸収性のある基材を接触させて配置してなることを特徴とする複合シート。
（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載の複合シートを加熱処理して前記基材に前記樹脂層を形成する樹脂が吸収されてなることを特徴とする複合シート。
（５）前記基材が、天然繊維または合成繊維からなる不織布、天然繊維または合成繊維からなる織布、皮革、スポンジ態様の発泡体のいずれかからなることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の複合シート。
（６）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の複合シートの少なくとも片面に接着剤を接触させて配置してなることを特徴とする複合接着シート。
（７）前記（６）に記載の複合接着シートを加熱処理して前記基材に前記樹脂層を形成する樹脂が吸収されてなることを特徴とする複合接着シート。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により提供された複合シートおよび複合接着シートによれば、
その使用時において、（ａ）軽量で、（ｂ）十分な強度もしくは補強強度を有し、（ｃ）基材に前記樹脂層を形成する樹脂が吸収されて基材と樹脂層との界面がないので基材が割れたり剥がれたりして強度を損ねてしまう恐れがないという優れた効果を奏する。
さらに、前記基材が、天然繊維または合成繊維からなる不織布あるいは織布、皮革、スポンジ態様の発泡体のいずれかからなる場合には、
その加工時において、（ｄ）切断加工時に強化材料を含む微粉が発生しにくく、（ｅ）切断面が整っていて取扱い上の問題がないという優れた特性を有し、
廃棄時には（ｆ）燃焼残渣を出さず主構造材の補強材として使用した際には主構造材のリサイクル性を阻害しない、
という効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の複合シート（実施形態１）の断面図である。
【図２】本発明の複合シート（実施形態１）の加熱処理後の形態を示す断面図である。
【図３】本発明の複合シート（実施形態２）の断面図である。
【図４】本発明の複合シート（実施形態２）の加熱処理後の形態を示す断面図である。
【図５】多層構造とした本発明の複合シート（実施形態３）を示す断面図である。
【図６】多層構造とした本発明の複合シート（実施形態３）の加熱処理後の形態を示す断面図である。
【図７】本発明の複合接着シート（実施形態４）の断面図である。
【図８】主構造材に複合接着シートを貼り合わせた形態を示す断面図である。
【図９】主構造材に複合接着シートを貼り合わせて加熱処理した後の形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
（実施形態１）
図１は、シート状で液体吸収性のある基材１と加熱溶融性を有する樹脂層１０とを接触させて２層構造とした、本発明による複合シートの最も基本的な構成となる断面図を示している。
【００１５】
基材１は、加熱溶融され融解した樹脂層１０の成分（以下、溶融樹脂と記すことがある。）を浸透することができる性質（以下、液体吸収性と記す。）を有している。なお、ここでいう浸透とは、基材が溶融樹脂と接触した際に、
（ｉ）空隙を有する基材の該空隙に毛細管現象等により溶融樹脂が入り込む現象、
（ｉｉ）基材がその内部構造を緩ませながら溶融樹脂を吸収し、基材内部に溶融樹脂が充満されるように空隙を形成、拡大していく現象、
（ｉｉｉ）基材が膨潤しながら溶融樹脂を吸収する現象、
のうちいずれか１つ以上の現象が発現することを指している。
【００１６】
基材１の候補としてある材料Ａが溶融樹脂Ｂに対して液体吸収性があるかどうかを簡便に確認するには、水平に設置した耐熱容器を加熱保温して該容器の中に溶融樹脂Ｂを静置し、その上方から短冊状の小片にした材料Ａの片面のみが溶融樹脂Ｂと接触するように静かに浮かべて数分間放置した後、静かにピンセットなどで引き上げて観察すれば良い。材料Ａの短冊の片面に溶融樹脂Ｂが滲み広がるのを確認できれば、材料Ａは、溶融樹脂Ｂの成分に対して液体吸収性があるといえる。
【００１７】
基材１を構成する材質としては、前記液体吸収性を有することが必要であるが、それ以外に、前記主構造材を補強する材質として本発明の複合シートを用いる場合には、構造材の質量への影響を少なくするために基材１として軽量な材質すなわち密度が低い材質を選択すること、主構造材の形状に追従するようにしなやかに変形可能な材質が好ましいこと、切断時の切りかすが発生しにくい部材を用いることにより切断加工時の取扱い性が向上すること、燃焼残渣が無い部材を用いることにより主構造材のリサイクルがしやすいこと、等を考慮して材質を選択するとよい。また、構造材の質量を敢えて増大させることもでき、この場合には基材１として重い材質すなわち密度が高い材質を選択するように設計すれば良い。
【００１８】
基材１として不適当な材質は、樹脂層１０の成分を加熱溶融させる温度で融解してしまうような材質、融解した樹脂層１０の成分に溶解してしまうような材質、あるいは融解した樹脂層１０に濡れないような材質（融解した樹脂層１０の成分と親和性のない材質）等である。
【００１９】
前記液体吸収性を発現するような基材１を構成する材質としては、特に限定することなく多様な材質を選択することができるが、例えば、各種の繊維質体、皮革、スポンジ態様の発泡体、多孔質体などが使用できる。
【００２０】
前記各種の繊維質体としては、有機繊維もしくは無機繊維からなる不織布あるいは織布が挙げられる。さらに、前記有機繊維としては、例えばパルプ、綿、絹、麻、羊毛などの天然繊維およびポリエステル、ポリアミド、レーヨン、アセテート、ポリオレフィンなどの合成繊維が挙げられ、前記無機繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、各種金属繊維などが挙げられる。
前記スポンジ態様の発泡体としては、ポリエステルエラストマー樹脂発泡体、ウレタン樹脂発泡体、シリコーン樹脂発泡体、合成ゴム発泡体などが挙げられる。
前記多孔質体としては、各種微粒子（例えば樹脂粒子、セラミックス粒子、金属粒子など）が結合して形成された多孔質シートなどが挙げられる。
【００２１】
特に、前記主構造材を補強する材質として本発明の複合シートを用いる場合には、基材１の材質としては、前記「軽量」、「しなやかに変形可能」、「切りかすが発生しにくい」、「燃焼残渣がない」点を考慮して、天然繊維または合成繊維からなる不織布あるいは織布、皮革、スポンジ態様の発泡体が好ましく使用でき、中でも各種天然繊維または各種合成繊維からなる不織布あるいは織布が、強度が良好であるとともに製造する際に厚さと液体吸収性を制御しやすいことから、特に好ましく使用でき、天然繊維からなる不織布である紙も好ましく使用できる。
【００２２】
基材１を構成する材質によっては、液体を吸収するにつれて基材の体積が増大変化する場合がある。特に、基材１を構成する材質として、各種の繊維質体、あるいはスポンジ態様の発泡体を選択した場合には、液体を吸収するにつれて基材の体積が顕著に増大変化する場合があることに留意して使用すると良い。
【００２３】
基材１の厚さは特に制限されるものではなく、選択する材質および使用する目的に応じて適宜設計することができるが、１０μｍ以上１ｍｍ以下が適度な吸液性が発現されやすい点、熱処理工程後に基材の強度が確保できる点で好ましく、さらに１００μｍ〜７５０μｍがより好ましく、よりさらに２００μｍ〜５００μｍが好ましい。特に樹脂層として熱硬化性樹脂を選択する場合には、基材の厚さが１ｍｍを超えると、熱処理工程時に樹脂層が溶融して基材全体に吸液される前に熱硬化が完了してしまう恐れがあり、そうなると基材内に充分な樹脂の充填が成されず一様な複合シートが形成できないので注意する必要がある。
【００２４】
樹脂層１０は、加熱により融解する性質（以下、加熱溶融性と記す。）を有している。加熱前の樹脂層１０は柔軟で形状追従性の良い材質であることが望ましい。樹脂層１０の厚さは、溶融樹脂の量と比例するので、基材１の液体吸収可能な量（以下、基材の容量と記す。）に対して適宜調節すればよい。樹脂層の厚さと基材の容量とが均等であれば、後述する複合シートを加熱処理した後の状態（図２）において、複合シートの内部全体に基材が網羅されるとともに基材の空隙に樹脂が良く充填された複合材料となり、複合シートの強度が高く発現される。樹脂層の厚さが大き過ぎるすなわち溶融樹脂が両基材の容量に対して過剰である場合、熱処理工程時に溶融樹脂が基材からあふれて複合シートの内部で基材が網羅できない部分が生じてしまうと複合シートの強度が弱くなる恐れがある。逆に、樹脂層の厚さが小さく溶融樹脂が両基材の容量に対して少なすぎる場合には、熱処理工程後の基材内部への樹脂充填が不十分となり、複合シートの強度が弱くなる恐れがある。
【００２５】
樹脂層１０を構成する材質としては、加熱溶融性を有する熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を使用することができる。なお、熱硬化性樹脂を使用する場合には、ひとたび溶融してもそのまま高温を保持すると硬化反応に転じて溶融性を失う不可逆性を有することに留意する。
【００２６】
熱硬化性樹脂の例としては、尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノキシ樹脂、アセトグアナミン樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、イソシアナート樹脂、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、ナジイミド樹脂が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いても良いし、２種以上を併用してもよい。
熱可塑性樹脂の例としては、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（NBR）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ABS）、スチレン−ブタジエン−エチレン樹脂（SEBS）、スチレン−ブタジエン−スチレン樹脂（SBS）、ポリブタジエン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリウレタン、アクリルゴム、天然ゴム、合成ゴム、エチレン−プロピレン−ブタジエン共重合体などのポリオレフィン、ポリブチルアクリレート、ポリ（２−エチルヘキシル）アクリレート、ポリメチルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、酢酸ビニル、無水マレイン酸、ジアセトンアクリルアミドまたはアクリロニトリルとそれらの共重合体などのポリアクリレート、エチレン−酢酸ビニル共重合体、１−ビニル−２−ピロリドン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル−ラウリル酸ビニル共重合体などのポリビニル誘導体、ジエチレントリアミンポリアミドなどのポリアミド、コポリアミド、ポリエステル、コポリエステル、コポリエーテルエステル、ポリウレタン、シリコーンなどが挙げられる。これらの樹脂は単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。
【００２７】
図２は、前記「実施形態１」の複合シートを加熱処理した後の状態を示す断面図である。
加熱処理前に２層構造であった複合シートは、樹脂層１０が加熱処理されて溶融樹脂となり、基材１が該溶融樹脂を吸収して、樹脂吸収した基材１１からなる１層構造の複合シートとなる。
【００２８】
樹脂層１０が熱硬化性樹脂の場合は、さらに加熱状態を保持すると樹脂が熱硬化することによって樹脂吸収した基材１１の強度を向上させる。樹脂層１０が熱可塑性樹脂の場合は、加熱した後に冷却することにより樹脂成分が凝固し、樹脂吸収した基材１１の強度を向上させる。
【００２９】
なお、図示していないが、「実施形態１」における加熱処理した後の複合シートを接着剤を使用せずに主構造材に貼り合わせ固定することが可能である。すなわち、「実施形態１」の複合シートの基材１側に主構造材を接触させた状態で前記加熱処理を行うと、樹脂層１０が加熱処理された溶融樹脂を該主構造材との接着剤として機能させることが可能である。
【００３０】
（実施形態２）
図３は、シート状で液体吸収性のある２層の基材を具有する本発明の複合シートの断面図を示している。この複合シートは樹脂層１０を介して第一基材１と第二基材２とを貼り付けしてなる３層構造を有している。
【００３１】
第一基材１および第二基材２は、それぞれが液体吸収性を有しており、それぞれが前記「実施形態１」の基材として使用できる材質および寸法形状の中から自由に選択することができる。第一基材１の材質および第二基材２の材質は、同一の材質を選択しても良く、異なる材質を選択しても良い。また、第一基材１の厚さおよび第二基材２の厚さは、適宜設計することができ、同一の厚さとしても良く、異なる厚さとしても良い。
第一基材１、第二基材２として異なる材質を選択した場合、熱処理工程後の複合シートが第一基材１の特徴と第二基材２の特徴とを併せ持った機能を具備する複合シートを得ることができる。例えば、表層と裏層とが異なった性質（耐熱性や断熱性、弾性、強度、風合い、色、など）とした複合シートを得ることができる。
【００３２】
樹脂層１０は、加熱により融解する性質（溶融性）を有している。加熱により溶融した状態で重合反応や架橋反応が進むように設計してもよい。加熱前の樹脂層１０は柔軟で形状追従性の良い材質であることが望ましい。
【００３３】
樹脂層１０の厚さは、溶融樹脂の量と比例するので、第一基材１および第二基材２双方の液体吸収可能な量（以下、基材の総容量と記す。）に対して適宜調節すればよい。
樹脂層の厚さと基材の総容量とが均等であれば、後述する複合シートを加熱処理した後の状態（図４）において、複合シートの内部全体に基材が網羅されるとともに基材の空隙に樹脂が良く充填された複合材料となり、複合シートの強度が高く発現される。樹脂層の厚さが大き過ぎるすなわち溶融樹脂が基材の総容量に対して過剰である場合、熱処理工程時に溶融樹脂が基材からあふれて複合シートの内部で基材が網羅できない部分が生じてしまうと複合シートの強度が弱くなる恐れがある。逆に、樹脂層の厚さが小さく溶融樹脂が基材の総容量に対して少なすぎる場合には、熱処理工程後の両基材内部への樹脂充填が不十分となり、複合シートの強度が弱くなる恐れがある。
【００３４】
樹脂層１０を構成する材質としては、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を使用することができ、前記「実施形態１」の樹脂層として使用できる材質の中から自由に選択することができる。
【００３５】
図４は、前記「実施形態２」の複合シートを加熱処理した後の状態を示す断面図である。
加熱処理前に３層構造であった複合シートは、樹脂層１０が加熱処理されて溶融樹脂となり、第一基材１及び第二基材２が該溶融樹脂を吸収して、樹脂吸収した第一基材１１と樹脂吸収した第二基材１２とからなる２層構造の複合シートとなる。該２層構造の複合シートは、吸収された樹脂が連続相であることにより一体化された複合シートである。
【００３６】
樹脂層１０が熱硬化性樹脂の場合は、さらに加熱状態を保持すると樹脂が熱硬化することによって樹脂吸収した第一基材１１と樹脂吸収した第二基材１２とからなる一体化された複合シートの強度を向上させる。樹脂層１０が熱可塑性樹脂の場合は、加熱した後に冷却することにより樹脂成分が凝固し、樹脂吸収した第一基材１１と樹脂吸収した第二基材１２からなる一体化された複合シートの強度を向上させる。
【００３７】
なお、図示していないが、「実施形態２」における加熱処理した後の複合シートを接着剤を使用せずに主構造材に貼り合わせ固定することが可能である。すなわち、「実施形態２」の複合シートの第一基材１または第二基材２に主構造材を接触させた状態で前記加熱処理を行うと、樹脂層１０が加熱処理された溶融樹脂を該主構造材との接着剤として機能させることが可能である。
【００３８】
（実施形態３）
図５は、シート状で液体吸収性のある基材を３層具有する本発明の複合シートの断面図を示している。この複合シートは樹脂層１０を介して第一基材１と第二基材２の片面とを貼り付けするとともに樹脂層１０’を介して第二基材２の他方の面と第三基材３とを貼り付けしてなる５層構造を有している。
【００３９】
第一基材１、第二基材２および第三基材３は、それぞれが液体吸収性を有しており、それぞれが前記「実施形態１」の基材として使用できる材質および寸法形状の中から自由に選択することができる。第一基材１、第二基材２および第三基材３の材質は、すべて同一の材質を選択しても良く、一部もしくは全部が異なる材質を選択しても良い。また、第一基材１、第二基材２および第三基材３の厚さは、適宜設計することができ、すべて同一の厚さとしても良く、一部もしくは全部が異なる厚さとしても良い。
【００４０】
第一基材１、第二基材２、第三基材３として異なる材質を選択した場合、熱処理工程後の複合シートが第一基材１の特徴、第二基材２の特徴、および第三基材３の特徴を併せ持った機能を具備する複合シートを得ることができる。例えば、表層、中間層、裏層が異なった性質（耐熱性や断熱性、弾性、強度、風合い、色、など）とした複合シートを得ることができる。
【００４１】
樹脂層１０および樹脂層１０’は、それぞれ加熱により融解する性質（溶融性）を有している。加熱により溶融した状態で重合反応や架橋反応が進むように設計してもよい。加熱前の樹脂層１０および樹脂層１０’は柔軟で形状追従性の良い材質であることが望ましい。樹脂層１０の厚さおよび樹脂層１０’の厚さ（以下、各樹脂層の厚さと記す。）は、溶融樹脂の量と比例するので、第一基材１、第二基材２および第三基材３の液体吸収可能な量（以下、各基材の総容量と記す。）に対して適宜調節すればよい。
各樹脂層の厚さと基材の総容量とが均等であれば、後述する複合シートを加熱処理した後の状態（図６）において、複合シートの内部全体に基材が網羅されるとともに基材の空隙に樹脂が良く充填された複合材料となり、複合シートの強度が高く発現される。各樹脂層の厚さが大き過ぎるすなわち溶融樹脂が各基材の総容量に対して過剰である場合、熱処理工程時に溶融樹脂が各基材からあふれて複合シートの内部で基材が網羅できない部分が生じてしまうと複合シートの強度が弱くなる恐れがある。逆に、各樹脂層の厚さが小さく溶融樹脂が各基材の総容量に対して少なすぎる場合には、熱処理工程後の各基材内部への樹脂充填が不十分となり、複合シートの強度が弱くなる恐れがある。
【００４２】
樹脂層１０および樹脂層１０’を構成する材質としては、それぞれ熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を使用することができ、前記「実施形態１」の樹脂層として使用できる材質の中から自由に選択することができる。樹脂層１０と樹脂層１０’とは同じ材質であっても良いし異なる材質を選択することもできる。
【００４３】
図６は、前記「実施形態３」の複合シートを加熱処理した後の形態を示す断面図である。
加熱処理前に５層構造であった複合シートは、樹脂層１０および樹脂層１０’が加熱処理されて溶融樹脂となり、第一基材１、第二基材２および第三基材３が該溶融樹脂を吸収して、樹脂吸収した第一基材１１、樹脂吸収した第二基材１２および樹脂吸収した第三基材１３とからなる３層構造の複合シートとなる。該３層構造の複合シートは、吸収された樹脂が連続相であることにより一体化された複合シートである。
【００４４】
樹脂層１０および樹脂層１０’が熱硬化性樹脂の場合は、さらに加熱状態を保持すると樹脂が熱硬化することによって樹脂吸収した第一基材１１と樹脂吸収した第二基材１２とからなる一体化された複合シートの強度を向上させる。樹脂層１０および樹脂層１０’が熱可塑性樹脂の場合は、加熱した後に冷却することにより樹脂成分が凝固し、樹脂吸収した第一基材１１と樹脂吸収した第二基材１２からなる一体化された複合シートの強度を向上させる。
【００４５】
なお、図示していないが、「実施形態３」における加熱処理した後の複合シートを接着剤を使用せずに主構造材に貼り合わせ固定することが可能である。すなわち、「実施形態３」の複合シートの第一基材１または第三基材３に主構造材を接触させた状態で前記加熱処理を行うと、樹脂層１０または樹脂層１０’が加熱処理された溶融樹脂を該主構造材との接着剤として機能させることが可能である。
【００４６】
（実施形態４）
図７は、シート状で液体吸収性のある２層の基材と接着剤とを具有する本発明の複合接着シートの断面図の例を示している。この例においては複合接着シートは樹脂層１０を介して第一基材１と第二基材２とを貼り付けしてなる「実施形態２」の複合シートの片面に接着剤２０を接触させて配置してなる４層構造を有している。
【００４７】
第一基材１、第二基材２および樹脂層１０は、前記「実施形態２」の構成と同等である。
【００４８】
接着剤２０は、加熱された後に接着性を発現する性質を有している。加熱により溶融した状態で重合反応や架橋反応が進むように設計してもよい。
接着剤２０として使用できる材質としては、特に限定されないが、例えば、熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤、感圧性接着剤が挙げられる。これらの中でも熱硬化性接着剤や熱可塑性接着剤が作業効率の観点から好適である。
【００４９】
熱硬化性接着剤の例としては、尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノキシ樹脂、アセトグアナミン樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、イソシアナート樹脂、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、ナジイミド樹脂が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いても良いし、２種以上を併用してもよい。
【００５０】
熱可塑性接着剤の例としては、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（NBR）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ABS）、スチレン−ブタジエン−エチレン樹脂（SEBS）、スチレン−ブタジエン−スチレン樹脂（SBS）、ポリブタジエン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルブチラール、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリウレタン、アクリルゴム、天然ゴム、合成ゴム、エチレン−プロピレン−ブタジエン共重合体などのポリオレフィン、ポリブチルアクリレート、ポリ（２−エチルヘキシル）アクリレート、ポリメチルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、酢酸ビニル、無水マレイン酸、ジアセトンアクリルアミドまたはアクリロニトリルなどの単量体からなるポリアクリレートの単重合体または共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、１−ビニル−２−ピロリドン−酢酸ビニル共重合体、酢酸ビニル−ラウリル酸ビニル共重合体などのポリビニル誘導体、ジエチレントリアミンポリアミドなどのポリアミド、コポリアミド、コポリエステル、コポリエーテルエステル、ポリウレタン、シリコーンなどが挙げられる。これらの樹脂は単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。また、上記の熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とを２種以上併用しても良い。
【００５１】
図８は、前記実施形態４の複合接着シートを主構造材３０に貼り合わせた状態を示す断面図である。
【００５２】
加熱処理前の前記実施形態４の複合接着シートは軟らかく、主構造材３０の形状に対して追従性を有している。さらに、接着剤２０に使用される接着剤としては、常温で粘着性（タック性）を有していると、複合接着シートと主構造材３０とを密着及び保持する作業がしやすく好適である。
【００５３】
主構造材３０としては特に限定なく、金属、ガラス、プラスチック、木、紙、皮革など様々な材質を対象とすることができる。例えば、一般的な自動車のボディーに用いられる鋼板にも適用することができる。
【００５４】
図９は、「実施形態４」の複合接着シートを主構造材に貼り合わせ、加熱処理した後の状態を示す断面図である。
【００５５】
加熱処理前に４層構造であった複合接着シートは、樹脂層１０が加熱処理されて溶融樹脂となり、第一基材１及び第二基材２が該溶融樹脂を吸収して、樹脂吸収した第一基材１１、樹脂吸収した第二基材１２および熱処理された接着剤２００からなる３層構造の複合接着シートとなる。熱処理された接着剤２００は主構造材３０に接着している。該３層構造の複合接着シートは、吸収された樹脂および接着剤が連続相となることにより一体化された複合接着シートである。
【００５６】
樹脂層１０および接着剤２０が熱硬化性樹脂の場合は、さらに加熱状態を保持すると樹脂が熱硬化することによって樹脂吸収した第一基材１１、樹脂吸収した第二基材１２および熱処理された接着剤２００とからなる一体化された複合シートの強度を向上させる。樹脂層１０および接着剤２０が熱可塑性樹脂の場合は、加熱した後に冷却することにより樹脂成分が凝固し、樹脂吸収した第一基材１１と樹脂吸収した第二基材１２からなる一体化された複合シートの強度を向上させる。
【００５７】
接着剤２０が熱硬化性接着剤の場合には、熱処理された接着剤２００は熱硬化した状態であり、樹脂吸収した第二基材１２と主構造材３０は熱処理された接着剤２００を介して接着し、複合接着シートにより補強された構造材となる。
接着剤２０が熱可塑性接着剤の場合、樹脂を加熱した後に冷却すると熱処理された接着剤２００が固まって接着性を発現し、樹脂吸収した第二基材１２と主構造材３０は熱処理された接着剤２００を介して密着し、複合接着シートにより補強された構造材となる。
【００５８】
以下、実施例により本発明をさらに説明する。
【実施例１】
【００５９】
（エポキシ樹脂層の作製）
・イミダゾール系硬化剤（四国化成社製、商品名「２ＰＨＺ−ＰＷ」）  １０質量部、
・テトラヒドロフラン  １００質量部
とを混合し、シェイカーで２０分程度分散させて分散液を調整した。この分散液に
・フェノキシ樹脂（東都化成社製、商品名：「ＹＰ−５０」）
４０質量％テトラヒドロフラン溶液    ２５０質量部、
・エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製  商品名：「ＪＥＲ１００１」）
８０質量％テトラヒドロフラン溶液    １００質量部、
・エポキシ樹脂
（ジャパンエポキシレジン社製、商品名「ＪＥＲ８２８」）    １５０質量部
を混合し、樹脂混合液とした。
【００６０】
該樹脂混合液を２５５メッシュに通して不溶物および混合過程で混入した不純物を除去した後、剥離剤付きポリエチレンテレフタレート（剥離ＰＥＴ）の片面上に、塗工機を用いて室温にて速度４ｍ／分で塗工量を適宜調節して塗工した後、１１０℃で３分間乾燥させて剥離ＰＥＴ付き樹脂層を得た。
【００６１】
（基材）
未晒し針葉樹パルプからなるクラフト紙（カサ密度０．５１ｇ／ｃｍ３、厚さ２５０μｍ）を第一基材及び第二基材とした。
【００６２】
（複合シートの作製）
まず、第一基材と剥離ＰＥＴ付き樹脂層の樹脂層面側とをロール温度６０℃に設定したラミネーターで速度１ｍ／分で貼り合わせた後、剥離ＰＥＴを剥がして露出した樹脂層面に第二基材を同じラミネーターを用いて速度１ｍ／分で貼り合わせ、実施例１の複合シートを得た。
【実施例２】
【００６３】
樹脂層の厚さを１５０μｍ、第二基材の厚さを５００μｍとしたことを除き、実施例１と同様にして実施例２の複合シートを得た。
【実施例３】
【００６４】
樹脂層の厚さを２００μｍ、第一基材の厚さを５００μｍ、第二基材の厚さを５００μｍとしたことを除き、実施例１と同様にして実施例３の複合シートを得た。
【実施例４】
【００６５】
樹脂層の厚さを４５０μｍ、第一基材の厚さを１ｍｍ、第二基材の厚さを１ｍｍとしたことを除き、実施例１と同様にして実施例４の複合シートを得た。
【実施例５】
【００６６】
（フェノール樹脂層の作製）
・フェノキシ樹脂（東都化成社製、商品名：「ＹＰ−５０」）
４０質量％テトラヒドロフラン溶液          １００質量部
・過酸化物系硬化剤（日本油脂社製、商品名「パーロイルＬ」）    ２０質量部
・テトラヒドロフラン        １００質量部
を、シェイカーで２０分間分散させて分散液とした。この分散液に、
・フェノール樹脂（昭和高分子社製、商品名「ＣＫＭ１２８２」）  １５０質量部
・フェノール樹脂（昭和高分子社製、商品名「ＣＫＭ２４００」）  １００質量部
を入れて、シェイカーで３０分間分散させ混合液を得た。
その後、実施例１と同様の作製方法を用いて実施例５の複合シートを得た。
【実施例６】
【００６７】
（マレイミド樹脂層の作製）
・フェノキシ樹脂（東都化成社製、商品名：「ＹＰ−５０」）
濃度４０質量％テトラヒドロフラン溶液      １００質量部
・１１，３−ビス（３−アミノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン
（信越シリコーン社製、商品名：「ＬＰ−７１００」）    １０質量部
・マレイミド樹脂（ケイ・アイ化成社製、商品名：「ＢＭＩ８０」）    １００質量部
を混合して溶液とした。この溶液に
・マレイミド樹脂（ケイ・アイ化成社製、商品名：「ＢＭＩ５１００」）  １００質量部
を入れて、シェイカーで３０分混合させ混合液を得た。
その後、実施例１と同様の作製方法を用いて実施例６の複合シートを得た。
【実施例７】
【００６８】
樹脂層の厚さを１５０μｍとしたことを除き、実施例１と同様にして実施例７の複合シートを得た。
【実施例８】
【００６９】
第一基材および第二基材としてガラスクロス（厚さ２５０μｍ、日東紡社製：商品名「ＦＲＰ用ガラスクロス  ＷＦ  ２３０  １００  ＢＳ６」）を使用したことを除き、実施例１と同様にして実施例８の複合シートを得た。
【実施例９】
【００７０】
第一基材および第二基材としてポリエステル不織布（厚さ２５０μｍ、坪量１３６ｇ／ｍ２、デュポン社製、商品名「ソンタラ」）を使用したことを除き、実施例１と同様にして実施例９の複合シートを得た。
【実施例１０】
【００７１】
第一基材および第二基材として綿織布（厚さ２５０μｍ）を使用したことを除き、実施例１と同様にして実施例１０の複合シートを得た。
【実施例１１】
【００７２】
実施例１と同様にして得た複合シートの片側に実施例１の樹脂層と同組成のエポキシ系接着剤（厚さ３００μｍ）を常温で貼り合わせ、実施例１１の複合シートを得た。
【実施例１２】
【００７３】
実施例１と同様にして得た複合シートの片側にエポキシ系接着剤（厚さ２００μｍ）を常温で貼り合わせ、実施例１２の複合接着シートを得た。
【実施例１３】
【００７４】
樹脂層の厚さを５００μｍ、第一基材の厚さを１２００μｍ、第二基材の厚さを１２００μｍとしたことを除き、実施例１と同様にして実施例１３の複合シートを得た。
【実施例１４】
【００７５】
樹脂層の厚さを５０μｍとしたことを除き、実施例１と同様にして実施例１４の複合シートを得た。
【実施例１５】
【００７６】
樹脂層の厚さを２００μｍとしたことを除き、実施例１と同様にして実施例１５の複合シートを得た。
【００７７】
［比較例１］
実施例１記載の樹脂層を５層ラミネートして厚さ５００μｍの比較例１のシートとした。
【００７８】
［比較例２］
比較例１と同様のシートの片側にエポキシ系接着剤（厚さ３００μｍ）を常温で貼り合わせ、比較例２の複合接着シートを得た。
【００７９】
実施例および比較例の構成上の特徴をまとめると表１のようになる。
【００８０】
【表１】
2012016828.tif 000003
【００８１】
前記実施例および比較例のシート試料を以下のように評価した。
【００８２】
＜基材の樹脂層溶融物に対する液体吸収性確認＞
基材が樹脂層の溶融物に対して液体吸収性があることを確認するため、前記剥離ＰＥＴ付き樹脂層から樹脂層のみを回収して耐熱容器に入れ、ホットプレートで樹脂温度１８０℃に加熱して溶融状態とし、その上方から短冊状の小片にした基材の片面のみが溶融樹脂Ｂと接触するように静かに浮かべて１分間放置した後、静かにピンセットで引き上げたところ、実施例で基材としたクラフト紙、ガラスクロス、ポリエステル不織布および綿織布のすべてにおいて、各溶融樹脂に対して基材片面に溶融樹脂が滲み広がり、液体吸収性があることを確認した。
【００８３】
＜複合化可否＞
シート試料を熱オーブン中に１８０℃で６０分保持して加熱した後、オーブンから取り出して常温で３０分放置することにより冷却した。この試料をカッターにて切断し、その断面を光学顕微鏡で観察した。
○：複合化できた。（第一基材および第二基材に樹脂が吸収され樹脂層が消失した。）
×：複合化できなかった。（第一基材および第二基材に樹脂吸収されなかった。）
【００８４】
＜接着強度＞
幅１０ｍｍ、長さ１２０ｍｍのシート試料を厚さ０．８ｍｍの冷間圧延鋼板に常温にて貼り合わせた後、１８０℃で６０分保持して加熱し、オーブンから取り出して常温で３０分放置することにより冷却し、試料と鉄板との接着力をテンシロン材料試験機を用いて９０°引っ張り試験により評価した。
◎：熱処理前にタック性を有するとともに、
１２０ｆｋｇ/ｃｍ２の荷重を掛けても鉄板から試料が剥がれなかった。
○：１２０ｋｇｆ/ｃｍ２の荷重を掛けても鉄板から試料が剥がれなかった。
△：１００ｋｇｆ/ｃｍ２いの荷重を掛けても鉄板から試料が剥がれなかった。
×：１００ｋｇｆ/ｃｍ２の荷重を掛けると鉄板から試料が剥がれた。
【００８５】
＜耐衝撃試験＞
長さ１８０ｍｍ幅１８０ｍｍのシート試料を長さ２００ｍｍ幅２００ｍｍ厚さ０．８ｍｍの冷間圧延鋼板に常温にて貼り合わせた後、１８０℃で６０分保持して加熱し、オーブンから取り出して常温で３０分放置することにより冷却し試験片とした。
この試験片の対向する２辺（鋼板部分）を万力でつかみしろ１ｃｍの幅で鉄板側を上にして水平に固定して静置し、試験片の中心部に直径４ｃｍの鉄球を鉛直方向高さ１ｍから落下させて鉄板裏面のシート試料が割れるなど破壊されるかどうかを観察した。
○：シート試料が破壊されなかった。
×：シート試料が破壊された。
【００８６】
実施例および比較例の評価結果を表２にまとめた。
【００８７】
【表２】
2012016828.tif 000004
【００８８】
複合化可否について、実施例１〜１０と実施例１３〜１５の複合シート、および実施例１１、１２の複合接着シートは、いずれも加熱処置により第一基材および第二基材に樹脂が吸収されて樹脂層が消失し、すなわち複合化が可能であった。比較例１および２は基材を持たないので評価対象外とした。
【００８９】
鋼板との接着強度について、実施例および比較例のすべての各種シートにおいて一定水準以上の強度が確認された。特に、エポキシ系接着剤を貼り合わせた実施例１１、１２の複合接着シートおよび比較例２は、熱処理前ににタック性を有していたので鋼板への貼り付け固定作業がしやすかった。
実施例１３、１４は複合化および鋼板との接着について問題ない程度であったが、接着強度がやや低めであった。実施例１３は基材の厚さが大きいため溶融樹脂が鋼板まで到達するための行程距離が他の実施例より長く、鋼板側に樹脂が到達しきらないうちに樹脂の熱硬化反応が開始し、鋼板との複合シートとの接着を担う樹脂の量が少なめとなり接着強度がやや低めとなった可能性が考えられる。実施例１４は基材の液体吸収可能な量（基材の容量）に対して樹脂層の厚さが他の実施例より小さめであったために熱処理工程後の基材内部への樹脂充填が不足気味となり、鋼板側に到達する樹脂の量が少なめとなり接着強度がやや低めとなった可能性が考えられる。
【００９０】
耐衝撃試験について、比較例１および２のシートは鉄球の衝突により割れを生じたのに対し、実施例１〜１０と実施例１３〜１５の複合シート、および実施例１１、１２の複合接着シートは、いずれも割れることなく耐衝撃性を有することがわかった。本発明による複合シートおよび複合接着シートは、熱処理により樹脂層を形成する樹脂が基材に吸収されてなり、基材と樹脂層との界面がなくなる。これは、複合シート全体に基材の骨格が形成されることである。基材による骨格が複合シートの耐衝撃強度を向上させていると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
この発明によれば、特に鋼板などの構造材料の補強材として使用することができる複合シートおよび複合接着シートを得ることができる。
【符号の説明】
【００９２】
１  第一基材
２  第二基材
３  第三基材
１０、１０’  樹脂層
１１  樹脂吸収した第一基材
１２  樹脂吸収した第二基材
１３  樹脂吸収した第三基材
２０  接着剤
３０  主構造材
２００  熱処理された接着剤
【図１】
2012016828.tif 000005
【図２】
2012016828.tif 000006
【図３】
2012016828.tif 000007
【図４】
2012016828.tif 000008
【図５】
2012016828.tif 000009
【図６】
2012016828.tif 000010
【図７】
2012016828.tif 000011
【図８】
2012016828.tif 000012
【図９】
2012016828.tif 000013