(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量性と強度とに優れた繊維強化複合体及びその製造方法を提供する。【解決手段】繊維強化樹脂材で形成された表層部１２の内側に、芯材部１１を構成する樹脂発泡体よりも硬質な中層部１３を備えた繊維強化複合体。中層部１３が押出発泡シート１１よりも発泡倍率の低い低発泡又は非発泡な樹脂シートであり、樹脂シート１３と前記押出発泡シートとが、熱ラミネート法、押出ラミネート法、又は、共押出法の何れかによって積層一体化されており、中層部１３は、芯材部１１を構成する樹脂発泡体の表面に積層された非発泡樹脂層となっており、且つ、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、及び、アクリル系樹脂の何れかを含む平均厚みが０．０１〜２ｍｍの非発泡樹脂層となっている繊維強化複合体。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材部と、該芯材部を覆う表層部とを備えた複合構造を有し、前記芯材部が樹脂発泡体で、前記表層部が繊維と樹脂とを含む繊維強化樹脂材で形成されている繊維強化複合体であって、
前記表層部と前記芯材部との間に前記表層部に内側から接する中層部がさらに備えられ、該中層部が前記芯材部よりも硬質である繊維強化複合体。
【請求項２】
前記芯材部を構成する樹脂発泡体が押出発泡シートで、
前記中層部が前記押出発泡シートよりも発泡倍率の低い低発泡又は非発泡な樹脂シートであり、
該樹脂シートと前記押出発泡シートとが、熱ラミネート法、押出ラミネート法、又は、共押出法の何れかによって積層一体化されている請求項１記載の繊維強化複合体。
【請求項３】
前記中層部は、前記芯材部を構成する樹脂発泡体の表面に積層された非発泡樹脂層となっており、且つ、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、及び、アクリル系樹脂の何れかを含む平均厚みが０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下の非発泡樹脂層となっている請求項１又は２記載の繊維強化複合体。
【請求項４】
芯材部と、該芯材部を覆う表層部とを備えた複合構造を有し、前記芯材部が樹脂発泡体で、前記表層部が繊維と樹脂とを含む繊維強化樹脂材で形成されている繊維強化複合体を製造する繊維強化複合体の製造方法であって、
前記表層部と前記芯材部との間に前記表層部に内側から接する中層部をさらに備えさせ、該中層部を前記芯材部よりも硬質に形成させる繊維強化複合体の製造方法。
【請求項５】
樹脂発泡体の表層部位を選択的に圧縮して高密度化させ、該高密度化によって形成された高密度部の内側に該高密度部よりも密度の低い低密度部を備えた樹脂発泡体を得、該低密度部によって前記芯材部を形成させるとともに前記高密度部によって前記中層部を形成させる請求項４記載の繊維強化複合体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化複合体、及び、繊維強化複合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＦＲＰなどと呼ばれるシート状の繊維強化樹脂材で樹脂発泡成形体を覆ってＦＲＰで表層部に優れた強度を発揮させるとともに芯材部を樹脂発泡成形体とすることで軽量性を発揮させた繊維強化複合体が各種用途に用いられている（例えば、下記特許文献１参照）。
この種の繊維強化複合体は、軽量で且つ高い機械的強度を有していることから、自動車分野、船舶分野、航空機分野などのにおいて需要を拡大させている。
この自動車、船舶、航空機などの輸送機器の中でも特に自動車分野においては、その構成用部材が軽量で、高い強度を有することが強く求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８８９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記のような繊維強化複合体は、芯材部を構成する樹脂発泡体の発泡倍率を向上させるほど軽量性の面での利得が大きくなる。
また、繊維強化樹脂材に強化用繊維として広く利用されているガラス繊維や炭素繊維は、一般的な樹脂に比べて高比重であるため繊維強化複合体は、当該繊維強化樹脂材によって形成させる表層部の厚みや繊維密度を小さくするほど軽量性の面での利得が大きくなる。
一方で、表層部を背面側から支持する樹脂発泡体を高発泡化させたり、表層部を薄肉化したりすると表層部の厚み方向に局所的な力が外側から加えられた際に表層部に撓みが生じ易く、場合によっては表層部に割れを生じさせてしまうおそれを有する。
【０００５】
そのため、従来、繊維強化複合体は、強度低下を抑制しつつ軽量性をさらに向上させることが困難になっている。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであって、軽量性と強度とに優れた繊維強化複合体及びその製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決すべく本発明者が鋭意検討を行ったところ表層部の内側に中層部を設け、当該中層部を芯材部よりも硬質なものとすることで表層部を薄肉化するなどしても撓みや割れを生じ難くさせ得ることを見出して本発明を完成させるに至ったものである。
なお、本明細書において「硬質」とは、ＪＩＳ  Ｋ６２５３−３「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第３部：デュロメータ硬さ」に定められたデュロメータ硬さの値が高いことを意味し、常温（例えば、２３℃）において測定したデュロメータ硬さ（瞬時値）の値が高いことを意味する。
【０００７】
前記課題を解決するための繊維強化複合体に係る本発明は、芯材部と、該芯材部を覆う表層部とを備えた複合構造を有し、前記芯材部が樹脂発泡体で、前記表層部が繊維と樹脂とを含む繊維強化樹脂材で形成されている繊維強化複合体であって、前記表層部と前記芯材部との間に前記表層部に内側から接する中層部がさらに備えられ、該中層部が前記芯材部よりも硬質なものとなっている。
【０００８】
また、前記課題を解決するための繊維強化複合体の製造方法に係る本発明は、芯材部と、該芯材部を覆う表層部とを備えた複合構造を有し、前記芯材部が樹脂発泡体で、前記表層部が繊維と樹脂とを含む繊維強化樹脂材で形成されている繊維強化複合体を製造する繊維強化複合体の製造方法であって、前記表層部と前記芯材部との間に前記表層部に内側から接する中層部をさらに備えさせ、該中層部を前記芯材部よりも硬質に形成させるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の繊維強化複合体は、芯材部よりも硬質な中層部が表層部の内側に設けられているために表層部の厚み方向に外力が加えられた場合でも、表層部の撓みを前記中層部によって抑制させ得る。
従って、本発明によれば、表層部の薄肉化や表層部の繊維密度の低減を図ることができ、軽量性と強度とに優れた繊維強化複合体及びその製造方法が提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一態様の繊維強化複合体の断面構造を示した概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の実施の形態について、図１に示すように繊維強化複合体が５層構造である場合を例に説明する。
本実施形態の繊維強化複合体に係る概略断面図である図１にも示されているように本発明の繊維強化複合体１は、板状形状を有し、５つの層が厚み方向に積層された構造を有している。
該繊維強化複合体１は、厚み方向中央部に芯材部１１を備え、該芯材部１１を表裏両方から覆う表層部１２をさらに備えた複合構造を有している。
また、本実施形態の繊維強化複合体１は、芯材部１１と各表層部１２との間に中層部１３が備えられている。
【００１２】
即ち、本実施形態の繊維強化複合体１は、２つの表層部１２がそれぞれ両表面を構成しており、該表層部１２にそれぞれ内側から接する２つの中層部１３を備えているとともに前記芯材部１１の両面をそれぞれ各中層部１２の内側に当接させている。
【００１３】
本実施形態の前記芯材部１１は、樹脂発泡体で形成されている。
前記表層部１２は、繊維と樹脂とを含む繊維強化樹脂材で形成されている。
なお、本実施形態においては、芯材部１１を構成する板状の樹脂発泡体をその一面側から覆う第１の表層部１２と他面側から覆う第２の表層部１２とは、必ずしも同じ材質のもので形成させる必要はなく、含有させる樹脂や繊維の種類、これらの配合割合等が異なっていても良い。
この表層部１２と前記芯材部１１との間に設けられた前記中層部１３は、芯材部１１よりも硬質なものとなっている。
前記の第１の表層部１２と芯材部１１との間に設けられた第１の中層部１２、及び、前記の第２の表層部１２と芯材部１１との間に設けられた第２の中層部１２は、互いに厚みや材質を共通させていていても良く、異ならせていても良い。
【００１４】
前記芯材部１１を構成する樹脂発泡体は、例えば、押出成形されてなるものや樹脂発泡ビーズが型内成形されてなるものを採用することができる。
また、樹脂発泡体は、塊状重合された樹脂成形体を発泡させて得られるものを採用することができる。
即ち、芯材部１１を構成する樹脂発泡体としては、例えば、重合性単量体と、該単量体を重合させてなるポリマーの軟化温度以上においてガスを発生する発泡剤と、連鎖移動剤、還元剤、還元型の重合開始剤などの添加剤とを含む重合性溶液を調製し、該重合性溶液を重合させて得られた重合体を加熱、発泡させて得られるものを採用してもよい。
【００１５】
該樹脂発泡体の主成分となる樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂などの熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などが挙げられる。
【００１６】
芯材部１１を構成する樹脂発泡体は、概ねその厚みを１〜１０ｍｍとすることが好ましく、１〜５ｍｍとすることがより好ましく、１〜３ｍｍとすることが特に好ましい。
また、樹脂発泡体は、高い発泡倍率を有する方が繊維強化複合体に優れた軽量性を発揮させる上において有利である一方で過度に高発泡倍率とすると繊維強化複合体に十分優れた機械的強度を発揮させることが難しくなるおそれを有する。
従って、樹脂発泡体は、見掛け密度が０．０５〜１．２ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．０８〜０．９ｇ／ｃｍ３の見掛け密度であることがより好ましい。
なお、樹脂発泡体の見掛け密度は、ＪＩＳ  Ｋ７２２２：１９９９「発泡プラスチック及びゴム−見掛け密度の測定」に準拠して求めることができる。
【００１７】
前記表層部１２については、前記繊維として、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維及び金属繊維等を含有させることができる。
これらの繊維の中で前記表層部１２に含有させる繊維は、炭素繊維、ガラス繊維又はアラミド繊維であることが好ましく、これらの中でも軽量性と強度とをバランス良く備えた炭素繊維がより好ましい。
該繊維は、連続繊維を経糸や緯糸などに採用してこれらを平織りや綾織りにて織製したクロス、連続繊維を一方向に引き揃えてなるシート体（Ｕｎｉ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ材、以下「ＵＤ材」ともいう）、短繊維をシート状に押し固めたマット、或いは、短繊維を分散状態のままで表層部１２に含有させることができる。
【００１８】
なかでも外力に対する優れた抵抗力を前記表層部１２に付与する上において当該表層部１２は、前記繊維をクロスやＵＤ材の状態で備えていることが好ましい。
また、表層部１２は、クロスやＵＤ材を複数備え、当該表層部１２の厚み方向にクロスやＵＤ材を積層させた状態で備えていることが好ましい。
なお、前記例示の繊維の中でも比較的低密度な炭素繊維であっても、通常、１．６ｇ／ｃｍ３〜１．８ｇ／ｃｍ３の密度を有しており、一般的な樹脂よりも密度の値が高い。
そのため、前記表層部１２は、クロスやＵＤ材を過度に多層化させると繊維強化複合体に十分な軽量性を発揮させることが困難になるおそれがある。
したがって、前記表層部１２におけるクロスやＵＤ材の積層数は、８層以下であることが好ましく、４層以下であることがより好ましい。
【００１９】
該繊維とともに表層部１２を形成する樹脂は、熱硬化性樹脂であっても熱可塑性樹脂であってもよい。
この内、熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、マレイミド樹脂、ビニルエステル樹脂、シアン酸エステル樹脂、並びにマレイミド樹脂とシアン酸エステル樹脂を予備重合させた樹脂等が挙げられる。
これらの熱硬化性樹脂の中で前記表層部１２に含有させる樹脂としては、耐熱性、弾性率及び耐薬品性に優れていることから、エポキシ樹脂かビニルエステル樹脂かの何れかであることが好ましい。
【００２０】
上記熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、熱可塑性エポキシ樹脂、ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、サルファイド系樹脂、アクリル系樹脂などが挙げられる。
これらの熱可塑性樹脂の中で前記表層部１２に含有させる樹脂は、繊維との接着性や強度に優れていることからポリエステル系樹脂や熱可塑性エポキシ樹脂であることが好ましい。
【００２１】
前記表層部１２は、樹脂の含有量が過少であると、強化繊維どうしの結着性や中層部１３との接着性が不十分となるおそれがあるとともに樹脂の含有量が多すぎる場合も、当該表層部自体に優れた機械的強度を発揮させることが難しくなる。
従って、前記表層部１２における樹脂の含有量は、２０〜７０質量％が好ましく、３０〜６０質量％がより好ましい。
【００２２】
前記表層部１２の厚みは、０．０２〜２ｍｍが好ましく、０．０５〜１ｍｍがより好ましく前記表層部１２の目付は、５０〜４０００ｇ／ｍ２であることが好ましく、１００〜１０００ｇ／ｍ２であることがより好ましい。
【００２３】
前記中層部１３は、金属シートやセラミックスシートなどの無機シートによって形成させることも可能ではあるが、繊維強化複合体の軽量性を考慮すると樹脂層とすることが好ましい。
本実施形態における前記中層部１３は、前記芯材部１１を構成する樹脂発泡体よりも発泡倍率の低い低発泡樹脂層又は非発泡樹脂層である。
該中層部１３を形成する樹脂としては、単に硬質であるばかりでなく、芯材部１１を構成する樹脂発泡体や表層部１２を構成する繊維強化樹脂材との接着性に優れたものであることが好ましい。
硬質で且つ多くの種類の樹脂に対して優れた接着性を示す樹脂で、前記中層部１３を形成するのに好ましい樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂などが挙げられる。
【００２４】
該中層部１３は、通常、芯材部１１を構成する樹脂発泡体よりも高密度なものとなるため繊維強化複合体の軽量性を考えると厚みが薄い方が好ましい。
一方で表層部１２に外力が加わった際の撓みを抑制して表層部１２に割れが生じることを防ぐ上においては中層部１３に一定以上の厚みを持たせることが好ましい。
このようなことから中層部１３は、０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下の平均厚みを有することが好ましく、０．０２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の平均厚みを有することがより好ましく、０．０２ｍｍ以上０．７ｍｍ以下の平均厚みを有することが特に好ましい。
なお、この「平均厚み」とは、単位面積当たりの中層部１３の体積を求め、この体積を前記の単位面積で除した値を意味する。
また、中層部１３は、芯材部１１に比べて高い硬度を有することが好ましく非発泡樹脂層となっていることが好ましい。
【００２５】
該中層部１３及び前記芯材部１１の硬さについては、ＪＩＳ  Ｋ６２５３−３「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第３部：デュロメータ硬さ」に準拠して作製された市販のデュロメータ硬度計によって測定することができる。
なお、中層部１３や芯材部１１の厚みが同規格に定められた試験片を採取するのには薄過ぎる場合、複数の試料を重ね合わせて試験片を構成させてもよく、中層部１３や芯材部１１と同じ配合内容の樹脂組成物で中層部１３や芯材部１１と同じ密度を有する厚手のシート体を別途作製し、このシート体から硬さ測定用試験片を採取するようにしてもよい。
この中層部１３や芯材部１１の硬さ測定は、ＪＩＳの標準状態（２３℃±１℃、５０％±２％ＲＨ）において実施すればよく、それぞれの硬さは瞬時値によって求めることができる。
また、単に中層部１３が芯材部１１よりも硬質であることを確認するだけであれば、繊維強化複合体から表層部１２を取り除いて中層部１３を表面露出させた状態でデュロメータ硬さを測定し、次いで、中層部１３を取り除いて芯材部１１を表面露出させた状態でデュロメータ硬さを再び測定し、デュロメータ硬度計の押針を中層部１３に衝突させる形で行った前者の測定値が後者の測定値を上回っていることによって確認することができる。
【００２６】
なお、中層部１３、芯材部１１、及び、表層部１２に関し、中層部１３を一定以上厚くすることによって繊維強化複合体の強度を向上させることができる。
また、中層部１３は、その厚みが薄くなりすぎると表層部１２の変形を抑制する効果や接着性についての機能を十分に発揮させることが難しくなる。
しかしながら繊維強化複合体は、該中層部１３を一定以上の厚みとすると重量増加に見合う強度向上効果が得られ難くなる。
従って、繊維強化複合体を軽量性と強度とに特に優れたものにする観点からは、中層部１３、芯材部１１、及び、表層部１２は、芯材部１１の厚みが中層部１３や表層部１２の厚みよりも厚いことが好ましく、前記表層部１２の厚みが前記中層部１３の厚みよりも厚いことが好ましい。
即ち、中層部１３、芯材部１１、及び、表層部１２は、［芯材部＞表層部＞中層部］の順に厚みが厚いことが好ましい。
また、表層部に十分な強度を発現させ、繊維強化複合体全体としての強度を十分優れたものにするためには、芯材部の硬度（タイプＤデュロメータ硬さ）は、５以上が好ましく、７以上がさらに好ましく、９以上が特に好ましい。
一方で中層部の硬度は、１８以上が好ましく、２５以上がさらに好ましく、３５以上が特に好ましい。
中層部の硬度は、芯材部より１０以上高いことが好ましく、２０以上高いことがより好ましい。
即ち、表層部１２に外力が加わった際の撓みを抑制して表層部１２に割れが生じることを防ぎ、繊維強化複合体に高い強度を発現させるという効果をより確実に発揮させる上において中層部が上記のような硬度を有していることが好ましい。
【００２７】
本実施形態の前記中層部１３は、その厚みを均質なものとする上において、液体やペーストなどの流動性の高いものではなく樹脂シートなどによって形成させることが好ましい。
また、該中層部１３と前記芯材部１１との積層を簡便に実施する上において、前記繊維強化複合体１は、前記芯材部１１を構成する樹脂発泡体が押出発泡シートで、且つ、前記中層部１３を形成する前記樹脂シートと前記押出発泡シートとが、熱ラミネート法、押出ラミネート法、又は、共押出法の何れかによって積層一体化されていることが好ましい。
【００２８】
前記熱ラミネート法は、例えば、中層部１３を形成させるための２枚の非発泡樹脂シートを用意し、これらの樹脂シートの間に前記押出発泡シートを挟んで積層体を形成させ、該積層体の自然厚みよりも狭い間隙を設けた１対の加熱ローラーの間に前記積層体を通して樹脂シートと押出発泡シートとを熱融着させる方法などにより実施可能である。
前記押出ラミネート法については、サーキュラーダイやフラットダイを装着した押出機を使って押出発泡を実施し、帯状の押出発泡シートを連続的に作製しつつフラットダイを装着した押出機を使って前記押出発泡シートの片面又は両面に中層部１３を形成させるための樹脂シートを溶融状態で単に積層させる方法や、さらに前記積層後に厚み矯正ローラーの間を通過させて厚み調整された中層部１３を形成させる工程を付加するなどして実施可能である。
さらに、共押出法においては、２層同時押出し、又は、３層同時押出しを実施して、芯材部１１を構成する押出発泡シートの片面又は両面に中層部１３を形成させることができる。
【００２９】
なお、要すれば、芯材部１１を構成する樹脂発泡体、表層部１２を構成する繊維強化樹脂材、及び、中層部１３を形成する樹脂シートを個別に作製した後で前記の熱ラミネート法のような方法を採用して繊維強化複合体を形成させてもよい。
即ち、クロスやＵＤ材に樹脂を含浸させてなる繊維強化樹脂シートと樹脂発泡シートとの間に非発泡樹脂シートを挟んで積層体を作製し、これを１対の加熱ローラーの間に通し、前記非発泡樹脂シートの厚み方向に前記積層体を加圧するとともに前記積層体を加熱して前記繊維強化樹脂シート、前記非発泡樹脂シート、及び、前記樹脂発泡体を熱融着一体化させて繊維強化複合体を形成させてもよい。
当該繊維強化複合体の製造方法においては、一度の工程で繊維強化複合体を得ることができ、前記繊維強化樹脂シートによって前記表層部１２を形成させ、前記非発泡樹脂シートによって前記中層部１３を形成させるとともに前記樹脂発泡体によって前記芯材部１１を形成させることができる。
また、このとき加熱ローラーに代えて一般的な熱プレスを用いて繊維強化複合体を形成させてもよい。
さらに、熱プレス機に成形型をセットして繊維強化複合体を形成させる場合であれば、芯材部１１は、板状の樹脂発泡体ではなく３次元的な構造を有する樹脂発泡体であっても良い。
【００３０】
熱プレス機を利用する場合、例えば、非発泡樹脂シートの使用を省略し、一旦熱プレス機で樹脂発泡体の表層部位を選択的に圧縮して当該部位を樹脂発泡体の中心部よりも高密度化させ、該高密度化によって形成された高密度部の内側に該高密度部よりも密度の低い低密度部を備えた樹脂発泡体を得、この低密度部によって前記芯材部１１を形成させるとともに前記高密度部によって前記中層部１２を形成させることもできる。
【００３１】
また、非発泡樹脂シートの使用を省略して中層部を形成させる方法としては、例えば、芯材部１１を構成する押出発泡シートを作製する際に、ダイから押出された直後の押出発泡シートに対して強い冷却を施し、押出発泡シートの表層部位の発泡を選択的に抑制させて押出発泡シートの厚み方向中央部を樹脂発泡シートの状態にするとともに前記の表層部位を非発泡樹脂シートの状態にし、該表層部位を中層部の形成に利用する方法が挙げられる。
【００３２】
押出発泡シートの冷却は、押出発泡シートの表裏の全面をほぼ均一に冷却するために、冷却手段として、エアーリングを用いることが好ましい。
そして、例えば、１０〜２０℃のエアーをエアーリングから押出直後の押出発泡シートに吹き付けて冷却を行う場合、吹出口から押出発泡シートの表面に吹き付ける量は、外表面１ｍ２あたり０．００５〜０．６Ｎｍ３／ｍ２の範囲内とするのが好ましい。
なお、エアーの温度及び量はエアーリング１の吹出口から３ｍｍ以内の位置で、温度計、風速計を用いて確認することができる。
【００３３】
このような強冷却を行う方法によれば、例えば、前記押出発泡に際して炭化水素系の発泡剤（プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサンなど）を押出発泡シートに多く残存させることができる。
この残存させた発泡剤は、押出発泡シートに優れた２次発泡性を発揮させる。
従って、上記のように発泡剤を残存させた押出発泡シートは、繊維強化樹脂材を貼り合わせるべくを加熱するなどした際に発泡剤の作用によってその厚みが増大し、この発泡剤による膨張力を繊維強化樹脂材との貼り合わせ力に転用することができる。
【００３４】
このことから繊維強化樹脂材を貼り合わせる前の押出発泡シートは、ブタンなどの発泡剤を１質量％〜１０質量％含んでいることが好ましく、２質量％〜５質量％含んでいることがより好ましい。
なお、押出発泡シートの発泡剤含有量は下記のようにして求めることができる。
【００３５】
（発泡剤含有量）
先ず、押出発泡シートから採取した試料の質量Ｗ１を測定する。
次に、押出発泡シートに含まれる発泡剤の質量Ｗ２を測定する。
発泡剤の質量（Ｗ２）は、ガスクロマトグラフを用いて測定することができ、具体的には、下記要領にて測定することができる。
【００３６】
押出発泡シートから１０〜３０ｍｇの試料を採取し、２０ｍＬバイアル瓶に入れて精秤し、バイアル瓶を密閉してオートサンプラー付ガスクロマトグラフにセットし、バイアル瓶を２１０℃で２０分間に亘って加熱した後、バイアル瓶の上部空間の気体をＭＨＥ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｈｅａｄｓｐａｃｅ  Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ）法にて定量分析し、含まれている発泡剤の質量Ｗ２を測定する。
【００３７】
ここでいうＭＨＥ法とは、気固平衡にある気相ガスの放出を繰り返すことで得られるピーク面積の減衰を利用する定量方法である。
〔ＧＣ測定条件〕
測定装置：ガスクロマトグラフ  Ｃｌａｒｕｓ５００（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ社製）
カラム：ＤＢ−１（１．０μｍ×０．２５ｍｍφ×６０ｍ：Ｊ＆Ｗ社製）
検出器：ＦＩＤ
ＧＣオーブン昇温条件：初期温度５０℃（６分）
昇温速度：４０℃／分（２５０℃まで）
最終温度：２５０℃（１．５分）
キャリアーガス（Ｈｅ），注入口温度：２３０℃，検出温度：３１０℃
レンジ：２０
ベントガス  ３０ｍＬ／分（Ｈｅ）、追加ガス  ５ｍＬ／分（Ｈｅ）
ガス圧力：初期圧力１８ｐｓｉ（１０分），昇圧速度：０．５ｐｓｉ/ｍｉｎ（２４ｐｓｉまで）
〔ＨＳ測定条件〕
測定装置：ＨＳオートサンプラーＴｕｒｂｏＭａｔｒｉｘ ＨＳ４０（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ社製）  
加熱温度：２１０℃，加熱時間：２０分，加圧ガス圧：２５ｐｓｉ，加圧時間：１分，
ニードル温度：２１０℃，トランスファーライン温度：２１０℃，試料導入時間：０．０８分
〔算出条件〕
検量線用標準ガス：混合ガス（ジーエルサイエンス社製）
混合ガス含有量：ｉ−ブタン  約１質量％，ｎ−ブタン  約１質量％，バランス  窒素
算出方法：ＭＨＥ法により試料中の発泡剤量を算出する。結果は全てｉ−ブタン換算量とする。
【００３８】
押出発泡シートにおける発泡剤含有量は下記式に基づいて算出することできる。
押出発泡シートにおける発泡剤含有量（質量％）＝１００×Ｗ２／Ｗ１
【００３９】
なお、このような押出発泡シートに繊維強化樹脂材を積層して繊維強化複合体を作製する方法としては公知の熱成形法を採用することができる。
該熱成形としては、例えば、真空成形法、圧空成形法、圧縮成形法などが挙げられる。
真空成形法、圧空成形法及び圧縮成形法を応用した熱成形方法としては、例えば、ストレート成形法、ドレープ成形法、プラグアシスト成形法、プラグアシスト・リバースドロー成形法、エアスリップ成形法、スナップバック成形法、リバースドロー成形法、プラグアシスト・エアスリップ成形法、マッチモールド成形法、プレス成形法、ＳＭＣ成形法及び、これらの成形法を組み合わせた熱成形方法が挙げられ、成形性に乏しい繊維強化樹脂材を使用しても外観の良好な繊維強化複合体を得ることができるので、プレス成形法、マッチモールド成形法が好ましい。
【００４０】
このようにして得られる繊維強化複合体は、圧縮強度、曲げ強度などの機械的強度及び軽量性に優れているため、自動車、航空機、鉄道車輛又は船舶などの輸送機器分野、家電分野、情報端末分野、風力発電用部材分野、産業機械分野、医療機器分野、家具の分野などの広範な用途に用いることができ、特に自動車部品（天井パネル、ボンネット、アンダーカバー、床パネル、ドアパネルなど）、家電機器用部品（筺体など）として好適に用いることができる。
【００４１】
なお、本実施形態に係る繊維強化複合体の形状は、特に限定されるものではない。
本実施形態に係る繊維強化複合体は、その用途などにおいて求められる種々の形態とすることができる。
【００４２】
なお、ここではこれ以上詳細な説明を行わないが、本発明の繊維強化複合体は、上記例示に限定されるものではなく、繊維強化複合体について従来公知の技術事項についてはこれを適宜採用することが可能なものである。
【実施例】
【００４３】
以下に実施例を示して、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例示に限定されるものでもない。
（実施例１）
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、東洋紡績社製  商品名「ＣＨ−６１１」、ガラス転移温度Ｔｇ：７９℃、融点：２４９℃、ＩＶ値：１．０）１００質量部、タルク０．７２質量部、及び、無水ピロメリット酸０．２質量部を含むポリエステル系樹脂組成物を口径が６５ｍｍで且つＬ／Ｄ比が３５の単軸押出機に供給して２９０℃にて溶融混練した。
【００４４】
次に、押出機の途中から、イソブタン３５質量％及びノルマルブタン６５質量％を含むブタンをポリエチレンテレフタレート１００質量部に対して１．５質量部となるように押出機に圧入して溶融状態のポリエステル系樹脂中に均一に分散させた。
【００４５】
しかる後、押出機の前端部において、溶融状態のポリエステル系樹脂組成物を２２０℃に冷却した後、押出機の前端に取り付けたサーキュラダイから円筒状に押出発泡させて円筒状体を製造し、所定の厚みとなるような速度にて、この円筒状体を徐々に拡径した上で冷却マンドレル（冷却マンドレル温度１５±１０℃）に供給して表面を冷却した後、もう一方の面も同じくして、エアーリングにて冷却（エアー温度１５±１０℃、風量０．９Ｎｍ３／分）し、円筒状体をその押出方向に連続的に内外冷却し周面間に亘って切断し切り開いて展開することによってポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートを製造した。
【００４６】
これに対し繊維強化樹脂材として、炭素繊維からなる綾織の織物に樹脂含浸されている面材（三菱レイヨン社製  商品名「パイロフィルプリプレグ  ＴＲ３５２３−３９５ＧＭＰ」、目付：２００ｇ／ｍ２、厚み：０．２３ｍｍ）を２枚用意した。
面材は、一辺２５０ｍｍの平面正方形状であった。
また、面材には、熱硬化性樹脂として未硬化のエポキシ樹脂が４０質量％含有されていた。
【００４７】
２枚の面材をそれらの経糸の長さ方向が互いに９０°の角度をなすように重ね合わせて多層面材とした。
また、ポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートと多層面材との間にエポキシ系接着フィルム（住友スリーエム社「ＡＦ１９１」、厚み０．０６ｍｍ）を介在させ積層体を作製した。
【００４８】
続いて、上記積層体を雌雄金型間に配設し、雌雄金型を型締めすることによって、プレス成形し、ポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートを平板形状に成形するとともに繊維強化樹脂材をエポキシ系接着フィルムを介してポリエチレンテレフタレート発泡シートに熱接着させ、前記ポリエチレンテレフタレート発泡シートからなる芯材部、前記エポキシ系接着フィルムからなる中層部、及び、前記多層面材からなる表層部を備えた繊維強化複合体を作製するようにした。
【００４９】
なお、プレス成形時には、積層体が１４５℃となるように保持し、繊維強化樹脂材に含まれているエポキシ樹脂が硬化することなく流動性を保持するように制御した。
プレス成形時、上記積層体の発泡シート厚み方向に膨張させて隆起部を形成させるとともにポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートを構成しているポリエチレンテレフタレートの結晶化度を上昇させた。
また、金型は、短冊状試料（横方向寸法が２５ｍｍ、奥行き方向寸法が１３０ｍｍの短冊状試料）を１０個採取できる繊維強化複合体を作製可能なものとした。
【００５０】
次に、積層体を１４５℃に５分間加熱し、繊維強化樹脂材に含有されている未硬化のエポキシ樹脂を硬化させて、繊維強化樹脂材の繊維どうしを硬化したエポキシ樹脂で結着、固定して繊維強化樹脂材をポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートの両面に積層一体化させて繊維強化複合体を製造した。
【００５１】
しかる後、繊維強化複合体を３０℃以下に冷却した後、雌雄金型を開いて繊維強化複合体を取り出して繊維強化複合体を得た。
得られた繊維強化複合体は、硬化した熱硬化性樹脂によって繊維どうしが結着され且つ雌雄金型に沿って所望形状に成形された表層部が前記中層部を介して芯材部の全面に密着した状態となって積層一体化されていた。
なお、ポリエチレンテレフタレート樹脂発泡シートは、押出後、室温２５±５℃に４８時間保管したものを使用した。
【００５２】
（実施例２〜１０、比較例１〜２）
下記の非発泡樹脂シートを中層部の形成材料とし、下記の樹脂発泡体を芯材部の形成材料として、表１に記載の通り繊維強化複合体を得た。
＜非発泡樹脂シート＞
ＥＰ：エポキシ系接着フィルム（Ｎｅｗｐｏｒｔ  １０２Ｕ、Ｎｅｗｐｏｒｔ  Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ, Ｉｎｃ社製）を各厚み分積層したもの
ポリエステル：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、東洋紡績社製  商品名「ＣＨ−６１１」を各厚みとなるように、単層押出（０．１５ｍｍ以下）、或いは、積層押出（共押出）したもの
シリコン：ＫＥ４２Ｔ（１液性硬化性シリコーン、信越シリコーン社製） 
＜樹脂発泡体＞
フォーマック：発泡倍率１０倍、積水化成品工業株式会社製、製品名「フォーマックＨＲ  ＃１０００グレード」の各厚みスライス品
【００５３】
各実施例、比較例の繊維強化複合体について、前記短冊状試料（２５ｍｍ×１３０ｍｍ）を用い、「最大点荷重」を測定し、この「最大点荷重」を試料の質量で除して「質量効率」を求めた。
（曲げ強度の測定）
繊維強化複合体の曲げ強度は、小型卓上試験機（日本電産シンポ社製  商品名「ＦＧＳ−１０００ＴＶ／１０００Ｎ＋ＦＧＰ−１００」）及び小型卓上試験機用ソフトウェア「ＦＧＳ−ＴＶ  Ｖｅｒ２」を用いて測定した。
また、冶具は日本電産シンポ社製の「ＦＧＴＴ−５３１」を用いた。
前記短冊状試料を支持台に載置し、ロードセル１０００Ｎ、試験速度５ｍｍ／分、支持台の先端治具５Ｒ、開き幅１００ｍｍの条件下にて最大点荷重を測定し、最大点荷重を試験片の質量で除して得られた値を質量効率とした。
【００５４】
（硬度の測定）
芯材部、及び、中層部（非発泡層）の硬度は、タイプＤデュロメータ硬度計(テックロック社製、ＧＳ-７２０Ｎ)を用いて測定した。
なお、中層部については、単独ではデュロメータ硬さを測定するのが困難な厚みであるため、合計厚みが３ｍｍを超えるのに必要な枚数の試料を採取し、この試料を積層して積層体を形成させ、厚み３ｍｍの板状体を作製し、該板状体に対してデュロメータ硬さを測定した。
【００５５】
【表１】
2016150561.tif 000003
【００５６】
以上のことからも本発明によれば軽量性と強度とに優れた繊維強化複合体が得られることがわかる。
【図１】
2016150561.tif 000004