JP5238450B2 - 補強シート - Google Patents

Description

本発明は、補強シート、詳しくは、バンパーなどの樹脂成形品の補強に好適に用いられる補強シートに関する。

従来より、各種産業製品に用いられる樹脂板や鋼板は、その製品の重量を軽減するために、薄板状に加工されている。
そのため、薄板状の樹脂板の補強を図るべく、例えば、樹脂板の内側にリブを設けることが知られている。
また、薄板状の鋼板の補強を図るべく、例えば、鋼板の内側に鋼板補強シートを設けることが知られている。

例えば、拘束層と、発泡性組成物からなる補強層とを備える鋼板補強シートを、自動車の車体鋼板に貼着した後、電着塗装時の高温の熱（例えば、１６０〜２００℃）を利用して、補強層を発泡および硬化させることにより、自動車の車体鋼板を補強することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、近年、上記した樹脂板および鋼板のうち、とりわけ、軽量化が一層進むバンパーなどの樹脂板のより一層の補強が強く望まれている。
特開２００５−４１２１０号公報

しかし、リブは、通常、樹脂板と一体的に成形されており、その成形時に、リブで補強された部分の樹脂板の表面にヒケを生じ、そのため、樹脂板の外観が損なわれるという不具合がある。
また、樹脂板を、特許文献１に記載される鋼板補強シートを用いて補強する場合には、鋼板補強シートの補強層を１６０〜２００℃に加熱して硬化させる必要がある。そのため、そのような鋼板補強シートを樹脂板に貼着して、１６０〜２００℃に加熱すると、樹脂板が劣化したり、溶融してしまうという不具合がある。

本発明の目的は、軽量でかつ美観を損なうことなく、常温で、成形品を簡易に補強することのできる補強シートを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の補強シートは、拘束層と、前記拘束層に積層される粘弾性層とを備え、前記拘束層が、前記粘弾性層と接触する第１壁、前記第１壁と間隔を隔てて対向配置される第２壁、および、前記第１壁と前記第２壁との間に架設される筋壁を一体的に備えていることを特徴としている。
また、本発明の補強シートでは、前記粘弾性層は、中空無機微粒子を含有することが好適である。

また、本発明の補強シートでは、前記中空無機微粒子が中空ガラスバルーンであることが好適である。
また、本発明の補強シートでは、前記中空無機微粒子の含有割合が、前記粘弾性層において、５〜５０体積％であることが好適である。
また、本発明の補強シートでは、前記粘弾性層が、さらに、気泡セルを含有することが好適である。

また、本発明の補強シートでは、前記気泡セルの含有割合が、５〜５０体積％であることが好適である。
また、本発明の補強シートでは、前記粘弾性層は、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分として含むモノマー成分の重合により得られるベースポリマーを含有していることが好適である。

また、本発明の補強シートでは、前記粘弾性層が、紫外線硬化により得られていることが好適である。
また、本発明の補強シートは、樹脂成形品の補強用であることが好適である。
また、本発明の補強シートでは、前記樹脂成形品が、バンパーであることが好適である。

本発明の補強シートでは、粘弾性層を成形品に、常温で、貼着することにより、粘弾性層によって、拘束層と成形品とを強固に密着させることができる。
また、この補強シートを成形品に常温で貼着して、そのまま常温で成形品を補強することにより、拘束層や成形品における劣化または溶融を防止できながら、成形品を強固に補強することができる。

さらに、補強シートを成形品に常温で貼着して、そのまま常温で成形品を補強することにより、補強における加熱の手間を省略でき、成形品を簡易に補強することができる。
さらに、拘束層は、第１壁、第２壁および筋壁を一体的に備えているので、剛性が向上されている。そのため、かかる拘束層によって、補強シートの剛性を向上させることができる。そのため、補強シートによって成形品を確実に補強することができる。

とりわけ、成形品における補強したい部分のみに、補強シートを貼着することにより、その部分のみを簡単に補強することができる。

図１は、本発明の補強シートの一実施形態を樹脂成形品に貼着することにより樹脂成形品を補強する方法の説明図であって、（ａ）は、補強シートを用意して、離型フィルムを剥がす工程、（ｂ）は、補強シートを樹脂成形品に貼着する工程を示す。また、図２は、図１（ｂ）に示す補強シートにより補強された樹脂成形品の平面図を示す。
図１および図２において、この補強シート１は、Ｘ方向（図２において紙面上下方向。）およびＹ方向（図２において紙面左右方向。）に延びる略平板シート形状にされている。また、補強シート１は、図１（ａ）に示すように、拘束層３と、拘束層３の厚み方向一側（以下、下側という。）面に積層される粘弾性層２とを備えている。

拘束層３は、粘弾性層２と接触する第１壁としてのベースシート８と、ベースシート８と厚み方向（上下方向）に間隔を隔てて対向配置される第２壁としてのトップシート１１と、ベースシート８およびトップシート１１の間に架設される筋壁としての柱部７とを一体的に備えている。
ベースシート８は、薄板の略平板形状に形成されている。

トップシート１１は、薄板の略平板形状に形成されており、ベースシート８と厚み方向他側（以下、上側という。）に間隔を隔てて対向配置されている。
柱部７は、ベースシート８に貼着（熱融着）される下柱部９と、トップシート１１に貼着（熱融着）される上柱部１０とを一体的に備えている。
下柱部９は、ベースシート８の上面に積層されており、図１（ａ）および図２に示すように、平面視において千鳥状に整列配置される複数の下突出部１３と、各下突出部１３間を連結する略平板形状の下連結壁１２とを一体的に備えている。

下突出部１３は、上側に向かって突出しており、平面視において、Ｙ方向に長い略楕円形状に形成されている。また、下突出部１３は、上壁１５と、下周側壁１４とを一体的に備え、断面視において、下方が開放され、上方に向かうに従って幅狭となる略円錐台形状に形成されている。
上壁１５は、その周側端が、下周側壁１４の上端と連結されている。

下周側壁１４は、その下端が、下連結壁１２と連結されている。
下連結壁１２は、熱融着によって、ベースシート８に一体的に積層されている。
上柱部１０は、下柱部９の上側に対向配置され、かつ、トップシート１１の下面に積層されており、下柱部９と上下対称に形成されている。詳しくは、上柱部１０は、平面視において千鳥状に整列配置される複数の上突出部１７と、各上突出部１７間を連結する略平板形状の上連結壁１６とを一体的に備えている。

上突出部１７は、下側に向かって突出しており、平面視において、Ｙ方向に長い略楕円形状に形成されている。上突出部１７は、下壁１９と、上周側壁１８とを一体的に備え、断面視において、上方が開放され、下方に向かうに従って幅狭となる略円錐台形状に形成されている。
下壁１９は、その周側端が、上周側壁１８の下端と連結されており、熱融着によって、上壁１５に一体的に積層されている。

上周側壁１８は、その上端が、上連結壁１６と連結されている。
上連結壁１６は、熱融着によって、トップシート１１に一体的に積層されている。
そして、拘束層３において、下突出部１３の下周側壁１４、下連結壁１２、上突出部１７の上周側壁１８および上連結壁１６によって、断面視ハニカム（六角形）構造が形成される。

また、トップシート１１には、Ｘ方向に沿って延び、Ｙ方向にわたって略等間隔を隔てて形成される溝壁２０が複数形成されている。具体的には、各溝壁２０は、断面視において、下方に向かって先細となる略Ｖ字形状に形成されている。
溝壁２０のＹ方向長さ（幅）Ｄ３は、例えば、５〜３０ｍｍであり、隣接する溝壁２０間のピッチＰは、例えば、５〜１０００ｍｍである。

そして、各溝壁２０に挟まれることによって仕切られる空間が溝部２３とされており、この溝部２３は、Ｙ方向において柱部７を分断している。
拘束層３の厚みＴ１は、例えば、３〜３０ｍｍ、好ましくは、５〜１５ｍｍである。また、ベースシート８の厚みＴ２は、トップシート１１、下柱部９および上柱部１０の厚みとそれぞれ同様であって、例えば、０．０５〜３ｍｍ、好ましくは、０．３〜１ｍｍである。

また、各下突出部１３間の間隔Ｄ１は、各上突出部１７間の間隔と同様であって、例えば、１〜５ｍｍ、好ましくは、１〜３ｍｍである。また、上壁１５の最大径（長径）Ｄ２は、下壁１９の最大径（長径）と同様であって、例えば、１〜５ｍｍ、好ましくは、１〜３ｍｍである。
また、拘束層３の坪量は、例えば、５００〜３０００ｇ／ｍ^２、好ましくは、８００〜１５００ｇ／ｍ^２である。

また、拘束層３を形成する材料としては、熱可塑性樹脂が挙げられ、具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、または、これらの共重合体などのオレフィン系樹脂が挙げられる。好ましくは、ポリプロピレンが挙げられる。
このような拘束層３としては、一般に市販されているものを用いることができ、例えば、ツインコーン（商品名、ポリプロピレン製、宇部日東化成社製）などが挙げられる。

粘弾性層２は、中空無機微粒子が分散されているベースポリマーから形成されている。
中空無機微粒子は、内部形状が中空であれば、外形形状は特に限定されない。中空無機微粒子の外形形状としては、例えば、球状、多面体（例えば、正四面体、正六面体（立方体）、正八面体、正十二面体など）状が挙げられる。中空無機微粒子の形状として、好ましくは、中空の球状、つまり、中空のバルーンが挙げられる。

中空無機微粒子の無機材料としては、例えば、ガラス、シラス、シリカ、アルミナ、セラミックなどが挙げられる。好ましくは、ガラスが挙げられる。
より具体的には、中空無機微粒子としては、好ましくは、中空ガラスバルーンが挙げられる。
中空無微粒子としては、一般に市販されているものを用いることができ、例えば、セルスターシリーズ（ＣＥＬ−ＳＴＡＲシリーズ、中空ガラスバルーン、東海工業社製）が挙げられる。

このような中空無機微粒子の平均最大長さ（球状である場合には、平均粒子径）は、例えば、１〜５００μｍ、好ましくは、５〜２００μｍ、さらに好ましくは、１０〜１００μｍである。
また、中空無機微粒子の密度（真密度）は、例えば、０．１〜０．８ｇ／ｃｍ^３、好ましくは、０．１２〜０．５ｇ／ｃｍ^３である。

中空無機微粒子の密度が上記範囲に満たないと、中空無機微粒子の配合において、中空無機微粒子の浮き上がりが大きくなり、中空無機微粒子を均一に分散させることが困難となる場合がある。一方、中空無機微粒子の密度が上記範囲を超えると、製造コストが増大する場合がある。
これら中空無機微粒子は、単独使用または２種以上併用することができる。

中空無機微粒子の含有割合は、粘弾性層２の体積に対して、例えば、５〜５０体積％、好ましくは、１０〜５０体積％、さらに好ましくは、１５〜４０体積％である。
中空無機微粒子の配合割合が上記範囲に満たないと、中空無機微粒子を添加した効果が低下する場合がある。一方、中空無機微粒子の配合割合が上記範囲を超えると、粘弾性層２による接着力（密着力）が低下する場合がある。

このような中空無微粒子を粘弾性層２に含有させるので、補強性の向上を図ることができ、かつ、軽量化を図ることができる。
ベースポリマーは、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分として含むモノマー成分の重合により得られている。
（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｓｅｃ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸イソペンチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸ヘプチル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸ウンデシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸トリデシル、（メタ）アクリル酸テトラデシル、（メタ）アクリル酸ペンタデシル、（メタ）アクリル酸ヘキサデシル、（メタ）アクリル酸ヘプタデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシル、（メタ）アクリル酸ノナデシル、（メタ）アクリル酸エイコシルなどの、アルキル部分が直鎖アルキルまたは分岐アルキルである、（メタ）アクリル酸アルキル（アルキル部分が炭素数１〜２０）エステルが挙げられる。

また、（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸シクロペンチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸イソボロニルなどのアルキル部分が脂環式アルキルである（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステルなどが挙げられる。
これら（メタ）アクリル酸エステルは、単独使用または２種以上併用することができる。

これら（メタ）アクリル酸エステルのうち、好ましくは、アルキル部分が炭素数２〜１４の（メタ）アクリル酸アルキルエステルが挙げられ、さらに好ましくは、アルキル部分が炭素数２〜１０（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどが挙げられる。
また、モノマー成分には、上記した（メタ）アクリル酸アルキルエステルを必須成分として、極性基含有ビニルモノマーや多官能性ビニルモノマーなどを任意成分として含めることができる。

極性基含有ビニルモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸などのカルボキシル基含有ビニルモノマーまたはその無水物（無水マレイン酸など）、例えば、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシブチルなどの水酸基含有ビニルモノマー、例えば、（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミドなどのアミド基含有ビニルモノマー、例えば、（メタ）アクリル酸アミノエチル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルなどのアミノ基含有ビニルモノマー、例えば、（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸メチルグリシジルなどのグリシジル基含有ビニルモノマー、例えば、アクリロニトリル、メタアクリロニトリルなどのシアノ基含有ビニルモノマー、例えば、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、（メタ）アクリロイルモルホリンの他、Ｎ−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピペリドン、Ｎ−ビニルピリミジン、Ｎ−ビニルピペラジン、Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルオキサゾールなどの複素環含有ビニルモノマーなどが挙げられる。

極性基含有ビニルモノマーとして、好ましくは、カルボキシル基含有ビニルモノマーまたはその無水物が挙げられる。これら極性基含有ビニルモノマーは、単独使用または２種以上併用することができる。
多官能性ビニルモノマーとしては、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレートなどの（モノまたはポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレートや、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレートなどの（モノまたはポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレートなどの（モノまたはポリ）アルキレングリコールジ（メタ）アクリレートの他、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１,６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどの多価アルコールの（メタ）アクリル酸エステルモノマー、例えば、ジビニルベンゼンなどが挙げられる。また、多官能性モノマーとして、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレートなども挙げられる。

多官能性ビニルモノマーとして、好ましくは、１,６−ヘキサンジオールジアクリレートが挙げられる。これら多官能性ビニルモノマーは、単独使用または２種以上併用することができる。
モノマー成分の配合割合は、例えば、モノマー成分において、極性基含有ビニルモノマーが、例えば、３０重量％以下、好ましくは、３〜２０重量％であり、多官能性ビニルモノマーが、例えば、２重量％以下、好ましくは、０．０２〜１重量％であり、（メタ）アクリル酸アルキルエステルが、これらの残部である。

極性基含有ビニルモノマーまたは多官能性ビニルモノマーの配合割合が上記した範囲を超えると、粘弾性層２の凝集力が過度に増大し、接着力（密着力）が低下する場合がある。一方、極性基含有ビニルモノマーまたは多官能性ビニルモノマーの配合割合が上記した範囲に満たないと、粘弾性層２の凝集力が過度に低下し、高い剪断力を得られない場合がある。

また、モノマー成分には、任意成分として、さらに、界面活性剤を含有させることもできる。
界面活性剤としては、好ましくは、フッ素系界面活性剤が挙げられ、そのようなフッ素系界面活性剤は、例えば、分子中にオキシＣ２−３アルキレン基およびフッ素化炭化水素基を有している。

オキシＣ２−３アルキレン基としては、例えば、オキシエチレン基、オキシプロピレン基などが挙げられる。フッ素化炭化水素基としては、例えば、パーフルオロ基などが挙げられる。
そのようなフッ素系界面活性剤は、例えば、オキシＣ２−３アルキレン基を有するモノマーとフッ素化炭化水素基を有するモノマーとの共重合により、共重合体として得ることができる。共重合体としては、例えば、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体が挙げられ、共重合体としては、好ましくは、側鎖にオキシＣ２−３アルキレン基およびフッ素化炭化水素基を有する共重合体が挙げられる。

オキシＣ２−３アルキレン基を有するモノマーとしては、例えば、ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、ポリオキシプロピレン（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン（メタ）アクリレートなどのポリオキシアルキレン（メタ）アクリレートなどが挙げられる。フッ素化炭化水素基を有するモノマーとしては、例えば、パーフルオロブチル（メタ）アクリレート、パーフルオロイソブチル（メタ）アクリレート、パーフルオロペンチル（メタ）アクリレートなどのパーフルオロアルキル（メタ）アクリレートなど、フッ素化炭化水素を含有する（メタ）アクリル酸エステルが挙げられる。

また、フッ素系界面活性剤の重量平均分子量は、例えば、５００以上、２００００未満である。
フッ素系界面活性剤としては、一般に市販されているものを用いることができ、例えば、サーフロンシリーズ（例えば、サーフロンＳ−３８１、サーフロンＳ−３９３、サーフロンＫＨ−２０、サーフロンＫＨ−４０。以上、セイミケミカル社製。）などが挙げられる。

界面活性剤の配合割合は、モノマー成分１００重量部に対して、例えば、０．０１〜５重量部、好ましくは、０．０２〜３重量部、さらに好ましくは０．０３重量部〜１重量部である。
このような界面活性剤をモノマー成分に含有させれば、気泡を安定化することができる。

そして、粘弾性層２を形成して、これを拘束層３に積層するには、まず、上記したモノマー成分と、中空無機微粒子とを配合する。次いで、中空無機微粒子を含むモノマー成分（以下、粘弾性層前駆体という場合がある。）を重合させることにより、中空無機微粒子が分散されたベースポリマーを得る。
粘弾性層前駆体の重合方法としては、例えば、光重合、熱重合などが挙げられ、好ましくは、重合時間を短くすることができる利点などから、光重合が挙げられる。

また、粘弾性層前駆体の重合では、モノマー成分を一度に重合（一括重合）する。また、後述するように、まず、１段目として、モノマー成分の一部を重合（部分重合）して、次いで、２段目として、残部を重合（２段重合）することができる。さらに、モノマー成分を３段以上の多段で重合することもできる。
モノマー成分の重合では、重合開始剤が用いられ、光重合の場合には、光重合開始剤が用いられる。

このような光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α−ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤などが挙げられる。

具体的には、ベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、アニソールメチルエーテルなどが挙げられる。アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−（ｔ−ブチル）ジクロロアセトフェノンなどが挙げられる。α−ケトール系光重合開始剤としては、例えば、２−メチル−２−ヒドロキシプロピオフェノン、１−［４−（２−ヒドロキシエチル）フェニル］−２−メチルプロパン−１−オンなどが挙げられる。芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤としては、例えば、２−ナフタレンスルホニルクロライドなどが挙げられる。光活性オキシム系光重合開始剤としては、例えば、１−フェニル−１，１−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）−オキシムなどが挙げられる。

また、ベンゾイン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインなどが挙げられ、ベンジル系光重合開始剤としては、例えば、ベンジルなどが挙げられ、ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、３、３′−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどが挙げられ、チオキサントン系光重合開始剤としては、例えば、チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントンなどが挙げられる。

これら重合開始剤は、単独使用または２種以上併用することができる。
重合開始剤の配合割合は、モノマー成分１００重量部に対して、例えば、０．０１〜５重量部、好ましくは、０．０５〜３重量部である。
また、光重合において、照射光としては、例えば、可視光、紫外線、電子線（例えば、Ｘ線、α線、β線、γ線など）などが挙げられる。好ましくは、紫外線が挙げられる。

そして、上記した重合開始剤による重合（好ましくは、光重合開始剤による紫外線重合）により、モノマー成分が重合されて硬化（好ましくは、紫外線硬化）され、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とするベースポリマー中に中空無機微粒子が分散する粘弾性層２を得ることができる。
そして、粘弾性層前駆体を、例えば、片面が剥離処理された離型フィルム６（例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ＰＥＴフィルムなどの合成樹脂フィルムなど）の表面に塗布して、粘弾性層前駆体をその離型フィルム６の表面において重合（紫外線硬化）させて、粘弾性層２を形成した後、これを拘束層３の表面に転写する（転写法）。また、転写法では、粘弾性層前駆体を、対向する２枚の離型フィルム６間に充填して、次いで、粘弾性層前駆体を２枚の離型フィルム６で挟み込んだ状態で、それらの間において粘弾性層前駆体を重合（紫外線硬化）させて、粘弾性層２を形成した後、一方の離型フィルム６を剥がして、粘弾性層２を転写することもできる。

あるいは、粘弾性層前駆体を、拘束層３の表面に直接塗布し、その拘束層３の表面で重合（紫外線硬化）させて、粘弾性層２を拘束層３の表面に直接積層することもできる（直接形成法）。直接形成法では、必要により、粘弾性層２の表面（拘束層３が貼着される裏面に対して反対側の表面）に、実際に使用するまでの間、離型フィルム６を貼着しておく。

また、粘弾性層２には、好ましくは、気泡セルを含有させる。
粘弾性層２に気泡セルを含有させるには、例えば、粘弾性層前駆体に気泡を混合して、その後、その粘弾性層前駆体を重合および硬化させる。
気泡を形成させるための気体（気泡形成ガス）としては、例えば、窒素などの不活性気体、空気などが挙げられる。

粘弾性層前駆体に気泡を混合するには、例えば、中央部に貫通孔が形成された円盤と、その円盤の上に配置され、細かい歯が多数形成されたステータと、円盤の上にステータと対向配置され、ステータと同様の細かい歯が形成されたロータとを備えた装置が用いられる。そして、この装置において、ステータ上の歯とロータ上の歯との間に粘弾性前駆体を導入し、ロータを高速回転させながら、気泡形成ガスを、貫通孔を通して粘弾性前駆体中に導入させる。これにより、気泡が細かく均一に分散された粘弾性層前駆体を得ることができる。

なお、気泡の合一を抑制または防止するためには、好ましくは、気泡の混合から粘弾性層２の形成までの工程を一連の工程として連続的に実施する。すなわち、気泡を混合させた後直ちに、粘弾性層２を形成する。
また、粘弾性層前駆体中に混合された気泡を安定的に存在させるために、好ましくは、気泡は粘弾性層前駆体中に最後の成分として配合する。さらに好ましくは、気泡を混合する前のモノマー成分が混合された混合物（以下、モノマー混合物という場合がある。）の粘度を高くする。モノマー混合物の粘度は、例えば、粘度計としてＢＨ粘度計を用いて、ロータ：Ｎｏ．５ロータ、回転数：１０ｓ^−１、測定温度：３０℃の条件で測定することができる。モノマー混合物の粘度は、例えば、５〜５０Ｐａ・ｓ、好ましくは、１０〜４０Ｐａ・ｓである。モノマー混合物の粘度が、上記範囲に満たないと、混合した気泡がすぐに合一したり、モノマー混合物から抜けてしまう場合がある。一方、モノマー混合物の粘度が上記範囲を超えると、モノマー混合物に気泡を均一に分散させることが困難となる。

モノマー混合物の粘度を調整するには、例えば、モノマー混合物（例えば、（メタ）アクリル酸エステルや極性基含有ビニルモノマーなど）を部分的に重合させたり、例えば、アクリルゴムなどの増粘成分を配合する。好ましくは、モノマー成分を部分的に重合させる。
モノマー成分を部分的に重合させるには、具体的には、（メタ）アクリル酸アルキルエステルおよび極性基含有ビニルモノマーと、重合開始剤とを混合してモノマー混合物を調製し、このモノマー混合物を部分的に重合させて、モノマー混合物の一部のみが重合したシロップを調製する。その後、シロップに、多官能性ビニルモノマーと中空無機微粒子と界面活性剤とを配合して、上記した粘度を有する粘弾性層前駆体を調製する。その後、粘弾性層前駆体における未重合のモノマー成分を重合させて、粘弾性層前駆体を硬化させる。なお、シロップの調製に際しては、（メタ）アクリル酸アルキルエステルの配合とともに、中空微小球状体や添加剤を配合することもできる。

これにより、粘弾性層前駆体において均一に分散された気泡が、ベースポリマーにおいてセルを画成する。これにより、ベースポリマーにおいて、均一に分散された気泡セルが形成される。
粘弾性層２に気泡セルを含有させれば、補強性の向上と軽量化とをより一層図ることができる。

このようにして得られる粘弾性層２における気泡セルの含有割合は、例えば、５〜５０体積％、好ましくは、８〜３０体積％、さらに好ましくは、１０〜２０体積％である。気泡セルの含有割合が上記範囲を超えると、補強性が低下する場合がある。一方、気泡セルの含有割合が上記範囲に満たないと、重量低減効果が得られにくい場合がある。
また、粘弾性層２の厚みは、例えば、０．３〜３．０ｍｍである。

そして、上記したように、拘束層３の表面に、上記した粘弾性層２を形成することにより、補強シート１を得る。
得られた補強シート１は、その坪量が、例えば、１０００〜３５００ｇ／ｍ^２、好ましくは、１３００〜２０００ｇ／ｍ^２である。
また、補強シート１は、厚み２．０ｍｍのポリプロピレン板に貼着したときにおける、１ｍｍ変位の曲げ強度が、例えば、３Ｎ以上、好ましくは、４Ｎ以上、通常、２０Ｎ以下であり、最大曲げ強度が、例えば、７０Ｎ以上、好ましくは、８０Ｎ以上、通常、２００Ｎ以下である。

上記した曲げ強度は、図１（ｂ）の仮想線で示すように、Ｙ方向長さ１５０ｍｍ、Ｘ方向長さ２５ｍｍの大きさに外形加工した、補強シート１により補強されたポリプロピレン板４を試験片とし、その試験片を、万能試験機により、支点間距離を１００ｍｍとし、その中央（Ｘ方向およびＹ方向中央）を、直径１０ｍｍの圧子５で５０ｍｍ／分の速度でポリプロピレン板４側から押圧する三点曲げ試験により、測定される。

１ｍｍ変位の曲げ強度は、押圧開始から圧子５が１ｍｍ変位した時における曲げ強度（強さ）であり、最大曲げ強度は、押圧開始時と試験片破断時との間における最大曲げ強度（強さ）である。
１ｍｍ変位時の曲げ強度および最大曲げ強度が上記した範囲内であれば、樹脂成形品４を十分に補強することができる。

なお、曲げ強度試験における試験片において、例えば、略Ｖ字形状の溝壁２０が奇数設けられる場合には、図１（ｂ）の仮想線で例示するように、圧子５が、Ｙ方向中央の溝壁２０の下端に対向するポリプロピレン板４を押圧している。
一方、曲げ強度試験における試験片において、例えば、略Ｖ字形状の溝壁２０が偶数設けられる場合には、図３で例示するように、圧子５が、Ｙ方向中央近傍の２つの溝壁２０間の柱部７の中央部分に対向するポリプロピレン板４を押圧している。

そのため、上記の曲げ強度試験においては、溝壁２０が偶数設けられた試験片（図３参照）の曲げ強度は、溝壁２０が奇数設けられた試験片（図１（ｂ）参照）の曲げ強度に比べて、高くなる。
そして、この補強シート１は、好ましくは、樹脂成形品４の補強に用いられる。
次に、上記した補強シート１を、樹脂成形品４に貼着することにより、樹脂成形品４を補強する、補強方法について説明する。

補強シート１は、図１（ａ）に示すように、拘束層３の表面に粘弾性層２が積層され、粘弾性層２の表面に必要により離型フィルム６が貼着されている。
樹脂成形品４は、各種産業製品に用いられ、例えば、補強が必要なものであれば特に限定されず、例えば、図１（ｂ）に示すように、板状に形成されており、より具体的には、外観に現れる外面２２と、内部に向き、外観に現れない内面２１とを備えている。

樹脂成形品４を形成する樹脂としては、例えば、オレフィン系樹脂などの低極性樹脂などが挙げられる。オレフィン系樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンなどが挙げられ、好ましくは、ポリプロピレンが挙げられる。
このような樹脂成形品としては、具体的には、自動車のバンパー、インストルメントパネルなどが挙げられ、好ましくは、バンパーが挙げられる。

そして、補強シート１を樹脂成形品４に貼着するには、図１（ａ）の仮想線で示すように、まず、粘弾性層２の表面から離型フィルム６を剥がして、次いで、図１（ｂ）に示すように、その粘弾性層２の表面を、常温（つまり、２０〜２５℃。具体的には、２３℃程度）で、樹脂成形品４の内面２１に接触させ、その後、補強シート１を、必要により、常温で、圧着する。補強シート１の圧着では、例えば、０．１５〜１０ＭＰａ程度の圧力で、加圧する。

そして、この補強シート１では、粘弾性層２をバンパーなどの樹脂成形品４に、常温で、貼着することにより、粘弾性層２によって、拘束層３と樹脂成形品４とを強固に密着させることができる。
また、この補強シート１は、樹脂成形品４に常温で貼着して、そのまま常温で樹脂成形品４を補強できるので、ポリプロピレンなどの樹脂から形成される拘束層３や樹脂成形品４における劣化または溶融を防止できながら、樹脂成形品４を強固に補強することができる。

さらに、補強シート１を樹脂成形品４に常温で貼着して、そのまま常温で樹脂成形品４を補強するので、補強における加熱の手間を省略でき、樹脂成形品４を簡易に補強することができる。
さらに、拘束層３は、ベースシート８と、トップシート１１と、ベースシート８およびトップシート１１とを一体的に備え、これにより、ハニカム構造が形成されているので、拘束層３の剛性が向上されている。そのため、かかる拘束層３によって、補強シート１の剛性を向上させることができる。そのため、補強シート１によって樹脂成形品４を確実に補強することができる。

とりわけ、樹脂成形品４における補強したい部分のみに、補強シート１を圧着することにより、その部分のみを簡単に補強することができる。
なお、上記した説明では、この補強シート１を、樹脂成形品４の補強に用いたが、例えば、図示しないが、鋼板などの金属成形品の補強に用いることもできる。
また、上記した図１〜図３の説明では、トップシート１１に溝壁２０を設けたが、例えば、図示しないが、溝壁２０を設けず、トップシート１１をＹ方向にわたって、平坦状に形成することもできる。

好ましくは、溝壁２０を設ける。これにより、補強シート１の曲面への追従性を向上させることができる。そのため、種々の曲面を有するバンパーなどの樹脂成形品４を容易に補強することができる。
図４は、本発明の補強シートの他の実施形態（拘束層が断面ハーモニカ構造が形成される態様）の断面図である。なお、上記した各部に対応する部材については、図４において同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

また、上記した図１の説明では、拘束層３を、断面視において、ハニカム構造が形成されるように、形成したが、例えば、図４に示すように、ハーモニカ構造が形成されるように、形成することもできる。
拘束層３は、粘弾性層２と接触するベースシート８と、ベースシート８と厚み方向に間隔を隔てて対向配置されるトップシート１１と、これらの間に架設される筋状の柱部７とを一体的に備えている。

柱部７は、Ｙ方向に間隔を隔てて複数並列配置され、Ｘ方向に沿って延びる平板状に形成されている。
このような拘束層３は、上記した熱可塑性樹脂を一体押出成形することにより、上記した断面形状のシート状に形成し、その後、外形加工することにより形成することができる。

また、この拘束層３は、一般に市販されているものを用いることができ、例えば、プラスチックダンボールシート（ダンプラシート、ヤマコー社製）などが挙げられる。

以下に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。
実施例１
（拘束層の用意）
ツインコーン（宇部日東化成社製）を用意し、これに、溝壁を３つ設けた。

ツインコーンの寸法は、厚み（Ｔ１）が１１．５ｍｍ、各層の厚み（Ｔ２）が０．５ｍｍであった。また、各下突出部（上突出部）間の間隔（Ｄ１）が２．０ｍｍ、上壁（下壁）の長径（Ｄ２）が３ｍｍであり、溝壁の幅（Ｄ３）が１４ｍｍ、各溝壁のピッチ（Ｐ）が３７．５ｍｍであった。
（粘弾性層の形成）
アクリル酸２−エチルヘキシル９０重量部およびアクリル酸１０重量部が混合されたモノマー成分に、イルガキュアー６５１（商品名、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、チバ・スペシャリティー・ケミカル社製）０．０５重量部およびイルガキュアー１８４（商品名、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、チバ・スペシャリティー・ケミカル社製）０．０５重量部を配合して、モノマー混合物を調製した。その後、モノマー混合物の粘度（ＢＨ粘度計、Ｎｏ．５ロータ、１０ｓ^−１、測定温度３０℃）が約１５Ｐａ・ｓになるまで、モノマー混合物に照度約５ｍＷの紫外線（波長３００〜４００ｎｍ）を照射して、モノマー混合物の一部が重合したシロップを調製した。

次いで、このシロップに、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート０．１重量部を添加し、続いて、中空ガラスバルーン（商品名「セルスターＺ−２７」、東海工業社製）をシロップ（１，６−ヘキサンジオールジアクリレートを含まない）に対して３０体積％の割合で添加した。さらに、フッ素系界面活性剤（商品名「サーフロンＳ−３９３」、セイミケミカル社製：側鎖にポリオキシエチレン基およびフッ素化炭化水素基を有するアクリル系共重合体、重量平均分子量Ｍ_ｗ＝８３００）１重量部を添加して、粘弾性層前駆体を調製した。なお、粘弾性層前駆体における中空ガラスバルーンは、粘弾性層前駆体に対して約２３体積％であった。

その後、調製した粘弾性層前駆体に、上記した装置を用いて窒素を導入して、窒素の気泡を均一に混合して分散させることにより、気泡セルが分散された粘弾性層前駆体を得た。なお、気泡の混合では、気泡セルの含有割合が、１５体積％となるように、調整した。
次いで、上記した粘弾性層前駆体をチューブ（内径１９ｍｍ、長さ約１．５ｍ）によりウェットラミロールコーターに導入しながら、間隔を隔てて対向配置されている２枚のＰＥＴフィルム（対向面が剥離処理されている）の間に、乾燥および硬化後の厚みが０．８ｍｍの層状となるように充填した。つまり、層状の粘弾性層前駆体を２枚のＰＥＴフィルムで挟み込んだ。

次いで、照度約５ｍＷの紫外線（波長３００〜４００ｎｍ）を粘弾性層前駆体の両面から３分間照射し、粘弾性層前駆体を硬化させることにより、粘弾性層を形成した。この粘弾性層では、気泡セルの含有割合は、２３体積％であった。
（補強シートの形成）
粘弾性層の表面（片面）のＰＥＴフィルムを、粘弾性層から剥がし、その粘弾性層を、ツインコーンのベースシートに転写して、拘束層と粘弾性層とを貼り合わることにより、補強シートを得た（図１（ａ）参照）。

得られた補強シートは、厚みが１２．３ｍｍ、坪量が１８００ｇ／ｍ^２であった。
実施例２
ツインコーンにおける溝壁のピッチ（Ｐ）を３７．５ｍｍから５０．０ｍｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、補強シートを形成した。
なお、実施例２で用いたツインコーンは、各層の合計厚み（Ｔ１）が１０．７ｍｍ、各層の厚み（Ｔ２）が０．５ｍｍであり、坪量が１３００ｇ／ｍ^２であった。

また、得られた補強シートは、厚みが１１．５ｍｍ、坪量が１６８０ｇ／ｍ^２であった。
比較例１
ツインコーンに代えて、ガラスクロスを用いた以外は、実施例１と同様にして、補強シートを形成した（図５参照）。

なお、比較例１で用いたガラスクロスは、厚み０．２ｍｍであり、坪量が２３０ｇ／ｍ^２であった。
（評価）
（曲げ強度）
各実施例および比較例の補強シート（１）における粘弾性層（２）の表面のＰＥＴフィルム（６）を、粘弾性層（２）から剥がし、その粘弾性層（２）の表面を、厚み２．０ｍｍのポリプロピレン板（４）の内面に接触させて、圧力０．２ＭＰａで圧着させることにより、ポリプロピレン板（４）を補強した。

その後、補強されたポリプロピレン板（４）を、Ｘ方向長さ２５ｍｍ×Ｙ方向長さ１５０ｍｍの大きさに裁断した後、万能試験機により、支点間距離を１００ｍｍとし、その中央を、直径１０ｍｍの圧子（５）で５０ｍｍ／分の速度でポリプロピレン板（４）側から押圧する三点曲げ試験により、１ｍｍ変位時の曲げ強度および最大曲げ強度を測定した。
また、実施例１では、圧子（５）が、Ｙ方向中央の溝壁（２０）の下端に対向するポリプロピレン板（４）を押圧し（図１（ｂ）の仮想線参照）、また、実施例２では、圧子（５）が、２つの溝壁（２０）間の柱部（７）の中央部分に対向するポリプロピレン板（４）を押圧した（図３の仮想線参照）。

また、参考例１として、補強シート（１）で補強していないポリプロピレン板（４）についても、同様に測定した。その結果を、表１に示す。

本発明の補強シートの一実施形態を樹脂成形品に貼着することにより樹脂成形品を補強する方法の説明図であって、（ａ）は、補強シートを用意して、離型フィルムを剥がす工程、（ｂ）は、補強シートを樹脂成形品に貼着する工程を示す。 図１（ｂ）に示す補強シートにより補強された樹脂成形品の平面図を示す。 本発明の補強シートの他の実施形態（溝壁が偶数設けられる態様）により補強された樹脂成形品の曲げ強度の測定の説明図を示す。 本発明の補強シートの他の実施形態（拘束層が断面ハーモニカ形状である態様）の側断面図である。 比較例１の補強シートにより補強されたポリプロピレン板のＹ方向に沿う断面図を示す。

符号の説明

１ 補強シート
２ 粘弾性層
３ 拘束層
４ 樹脂成形品（ポリプロピレン板）
７ 柱部
８ ベースシート
１１ トップシート

Claims (7)

1. 拘束層と、前記拘束層に積層される粘弾性層とを備え、
   前記拘束層が、前記粘弾性層と接触する第１壁、前記第１壁と間隔を隔てて対向配置される第２壁、および、前記第１壁と前記第２壁との間に架設される筋壁を一体的に備え、
   前記粘弾性層は、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分として含むモノマー成分の重合により得られるベースポリマーを含有し、
   前記粘弾性層は、中空ガラスバルーンを含有し、
   前記中空ガラスバルーンの含有割合が、前記粘弾性層において、５〜５０体積％である
   ことを特徴とする、補強シート。
2. 前記（メタ）アクリル酸アルキルエステルが、アルキル部分が炭素数２〜１０の（メタ）アクリル酸アルキルエステルであり、かつ、前記モノマー成分が、さらに、カルボキシル基含有ビニルモノマーまたはその無水物を含有することを特徴とする、請求項１に記載の補強シート。
3. 前記粘弾性層が、さらに、気泡セルを含有することを特徴とする、請求項１または２に記載の補強シート。
4. 前記気泡セルの含有割合が、５〜５０体積％であることを特徴とする、請求項３に記載の補強シート。
5. 前記粘弾性層が、紫外線硬化により得られていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の補強シート。
6. 樹脂成形品の補強用であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の補強シート。
7. 前記樹脂成形品が、バンパーであることを特徴とする、請求項６に記載の補強シート。

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