JP6101177B2 - 繊維強化複合体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、繊維強化複合体の製造方法に関する。

近年、繊維強化プラスチックの一つであるＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）は、軽量性及び機械的強度に優れていることから、航空機、船舶及び自動車などの構成部材として多方面に用途が拡大しつつある。その中でも、自動車用途においては、軽量性、機械的強度及び衝撃吸収性のみならず、高い生産性（短いタクトタイム）が要求される。

又、自動車用途に求められている性能の一つである軽量性を満足させるための手段として、一部に発泡体を用いた繊維強化複合体が検討されている。一部に発泡体からなる芯材を用いることによって、機械的強度及び衝撃吸収性の向上を図ることができると共に、高価なＣＦＲＰの使用量を抑制することによるコストダウンを図ることができると考えられている。

繊維強化複合体の製造方法として、特許文献１には、予め成形した繊維強化樹脂Ａを予備成形体として金型内に配置し、該金型内に前記繊維強化樹脂Ａに接するように発泡樹脂Ｂを供給し該発泡樹脂Ｂを前記繊維強化樹脂Ａに接合して複合成形体を製造する方法であって、前記発泡樹脂Ｂを金型内で発泡させる際の金型のキャビティの容積に対し、該発泡樹脂Ｂを含む複合成形体を成形する際の金型のキャビティの容積を縮小して該複合成形体を圧縮成形する複合成形体の製造方法が開示されている。

しかしながら、繊維強化樹脂は、伸びにくく、繊維に含浸させている樹脂が熱硬化性樹脂であることが多いために成形に適した温度領域が狭く、熱成形での賦形が困難とされている。上記繊維強化複合体においても、繊維強化樹脂は予め賦形されており、繊維強化樹脂を予め賦形する工程を必要とするために繊維強化複合体の生産性が低いという問題点を有している。

特開２０１３−６７１３５号公報

本発明は、所望形状を有し且つ機械的強度、衝撃吸収性及び軽量性に優れた繊維強化複合体を生産効率良く製造することができる繊維強化複合体の製造方法を提供する。

本発明の繊維強化複合体の製造方法は、型内発泡粒子を熱融着一体化させてなる芯材と、この芯材の表面に積層一体化された上下繊維強化プラスチック層とを含む繊維強化複合体を上下金型を用いて製造する製造方法であって、強化用合成樹脂が含浸された強化繊維を含む下側繊維強化プラスチック層形成材を仮賦形可能な温度に加熱する下側形成材加熱工程と、上記加熱前後又は加熱中の上記下側繊維強化プラスチック層形成材上に発泡粒子又発泡性粒子を載置する粒子載置工程と、上記下側繊維強化プラスチック層形成材を上記下側金型に沿って仮賦形する仮賦形工程とを有していることを特徴とする。

先ず、強化用合成樹脂が含浸された強化繊維を含む下側繊維強化プラスチック層形成材１を仮賦形可能な温度に加熱する下側形成材加熱工程を行う。本発明において用いられる繊維強化プラスチック層形成材は予め賦形されていない。なお、後述する粒子載置工程を下側形成材加熱工程の前後に行ってもよいし、下側形成材加熱工程と同時に行ってもよい。

強化用合成樹脂が含浸された強化繊維を含む下側繊維強化プラスチック層形成材１について説明する。なお、後述する上側繊維強化プラスチック層形成材は、下側繊維強化プラスチック層形成材と同様の構成を有するのでここで併せて説明し、以下では、上下繊維強化プラスチック層形成材を併せて単に「繊維強化プラスチック層形成材」という。なお、上側繊維強化プラスチック層形成材と、下側繊維強化プラスチック層形成材とは、互いに同一の材料であってもよいし異なる材料であってもよい。

繊維強化プラスチック層形成材を構成している強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、チラノ繊維、玄武岩繊維、セラミックス繊維などの無機繊維；ステンレス繊維やスチール繊維などの金属繊維；アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサドール（ＰＢＯ）繊維などの有機繊維；ボロン繊維などが挙げられる。強化繊維は、一種単独で用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。なかでも、炭素繊維、ガラス繊維及びアラミド繊維が好ましく、炭素繊維がより好ましい。これらの強化繊維は、軽量であるにも関わらず優れた機械的強度を有している。

強化繊維は、所望の形状に加工された強化繊維基材として用いられることが好ましい。強化繊維基材としては、強化繊維を用いてなる織物、編物、不織布、及び強化繊維を一方向に引き揃えた繊維束（ストランド）を糸で結束（縫合）してなる面材などが挙げられる。織物の織り方としては、平織、綾織、朱子織などが挙げられる。また、糸としては、ポリアミド樹脂糸やポリエステル樹脂糸などの合成樹脂糸、及びガラス繊維糸などのステッチ糸が挙げられる。

強化繊維基材は、積層せずに一枚の強化繊維基材のみを用いてもよく、複数枚の強化繊維基材を積層して積層強化繊維基材として用いてもよい。複数枚の強化繊維基材を積層した積層強化繊維基材としては、（１）一種のみの強化繊維基材を複数枚用意し、これらの強化繊維基材を積層した積層強化繊維基材、（２）複数種の強化繊維基材を用意し、これらの強化繊維基材を積層した積層強化繊維基材、（３）強化繊維を一方向に引き揃えた繊維束（ストランド）を糸で結束（縫合）してなる強化繊維基材を複数枚用意し、これらの強化繊維基材を繊維束の繊維方向が互いに相違した方向を指向するように重ね合わせ、重ね合わせた強化繊維基材同士を糸で一体化（縫合）してなる積層強化繊維基材などが用いられる。なお、糸としては、ポリアミド樹脂糸やポリエステル樹脂糸などの合成樹脂糸、及びガラス繊維糸などのステッチ糸が挙げられる。

繊維強化プラスチック層形成材は、強化繊維に強化用合成樹脂を含浸させてなるものである。含浸させた強化用合成樹脂によって、強化繊維同士を結着一体化させることができる。強化繊維に含浸させる強化用合成樹脂としては、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂の何れも用いることができ、熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、例えば、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、マレイミド樹脂とシアン酸エステル樹脂とを予備重合した樹脂などが挙げられ、耐熱性、衝撃吸収性又は耐薬品性に優れていることから、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂には、硬化剤、硬化促進剤などの添加剤が含有されていてもよい。なお、熱硬化性樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

又、熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、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、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、芯材との接着性又は繊維強化プラスチック層形成材を構成している強化繊維同士の接着性に優れていることから、ポリエステル系樹脂、熱可塑性エポキシ樹脂が好ましい。なお、熱可塑性樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

熱可塑性エポキシ樹脂としては、エポキシ化合物同士の重合体又は共重合体であって直鎖構造を有する重合体や、エポキシ化合物と、このエポキシ化合物と重合し得る単量体との共重合体であって直鎖構造を有する共重合体が挙げられる。具体的には、熱可塑性エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、長鎖脂肪族型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂などが挙げられ、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂が好ましい。なお、熱可塑性エポキシ樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

熱可塑性ポリウレタン樹脂としては、ジオールとジイソシアネートとを重合させて得られる直鎖構造を有する重合体が挙げられる。ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオールなどが挙げられる。ジオールは、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。ジイソシアネートとしては、例えば、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネートが挙げられる。ジイソシアネートは、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。なお、熱可塑性ポリウレタン樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

繊維強化プラスチック層形成材中における強化用合成樹脂の含有量は、２０〜７０重量％が好ましく、３０〜６０重量％がより好ましい。強化用合成樹脂の含有量が少なすぎると、強化繊維同士の結着性や、繊維強化プラスチック層と芯材との接着性が不十分となり、繊維強化プラスチック層の機械的強度や、繊維強化複合体の機械的強度又は衝撃吸収性を十分に向上させることができない虞れがある。又、強化用合成樹脂の含有量が多すぎると、繊維強化プラスチック層の機械的強度が低下して、繊維強化複合体の機械的強度を十分に向上させることができない虞れがある。

繊維強化プラスチック層形成材の厚みは、０．０２〜２ｍｍが好ましく、０．０５〜１ｍｍがより好ましい。厚みが上記範囲内である繊維強化プラスチック層形成材は、軽量であるにも関わらず機械的強度に優れている。

繊維強化プラスチック層形成材の目付は、５０〜４０００ｇ／ｍ²が好ましく、１００〜１０００ｇ／ｍ²がより好ましい。目付が上記範囲内である繊維強化プラスチック層は、軽量であるにも関わらず機械的強度に優れている。

繊維強化プラスチック層形成材１、５には、図１に示したように、後述する仮賦形工程において、繊維強化プラスチック層形成材が金型に沿って円滑に且つ正確に仮賦形（熱成形）されるように切り込み部11、51を形成しておいてもよい。図１においては、平面矩形状の繊維強化プラスチック層形成材の四方角部に切り込み部11、51を形成した場合を示したが、これに限定されるものではなく、繊維強化プラスチック層形成材の仮賦形後の形状に合わせて適宜、位置及び形状を変更すればよい。

仮賦形可能な温度とは、繊維強化プラスチック層形成材中の強化用合成樹脂が仮賦形可能となる温度のことをいう。仮賦形可能な温度は、繊維強化プラスチック層形成材中の強化用合成樹脂が熱硬化性樹脂である場合を発熱ピーク温度、非晶性熱可塑性樹脂である場合をガラス転移温度、結晶性熱可塑性樹脂である場合を発熱ピーク温度とする。

繊維強化プラスチック層形成材中の強化用合成樹脂に熱硬化性樹脂が含まれている場合、熱硬化性樹脂の発熱ピーク温度は、低すぎると、発泡粒子又は発泡性粒子の発泡不足によって、繊維強化プラスチック層形成材と芯材とが一体化されないことがあり、高すぎると、下側繊維強化プラスチック層形成材上に載置した発泡粒子又は発泡性粒子が不測に発泡を開始する虞れがあり、所望形状の繊維強化複合体を得ることができないことがあるので、１２０〜１８０℃が好ましく、１３０〜１５０℃がより好ましい。

繊維強化プラスチック層形成材中の強化用合成樹脂に熱硬化性樹脂が含まれている場合、熱硬化性樹脂のガラス転移温度は、低すぎると、発泡粒子又は発泡性粒子の発泡不足によって、繊維強化プラスチック層形成材と芯材とが一体化されないことがあり、高すぎると、下側繊維強化プラスチック層形成材上に載置した発泡粒子又は発泡性粒子が不測に発泡を開始する虞れがあり、所望形状の繊維強化複合体を得ることができないことがあるので、９０〜１４０℃が好ましく、１００〜１３０℃がより好ましい。

繊維強化プラスチック層形成材中の強化用合成樹脂に熱可塑性樹脂が含まれている場合、熱可塑性樹脂のガラス転移温度は、低すぎると、発泡粒子又は発泡性粒子の発泡不足によって、繊維強化プラスチック層形成材と芯材とが一体化されないことがあり、高すぎると、下側繊維強化プラスチック層形成材上に載置した発泡粒子又は発泡性粒子が不測に発泡を開始する虞れがあり、所望形状の繊維強化複合体を得ることができないことがあるので、７０〜１６０℃が好ましく、９０〜１２０℃がより好ましい。

本発明において、熱硬化性樹脂のガラス転移温度は下記の要領で測定された温度をいう。熱硬化性樹脂のガラス転移温度を測定する場合には熱硬化性樹脂を予め硬化させる必要がある。熱硬化性樹脂の硬化温度はＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７において測定される発熱ピーク温度±１０℃が目安とされる。熱硬化性樹脂の硬化時間は６０分間が目安とされ、硬化後の熱硬化性樹脂の発熱ピークをＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７に準拠して測定した際に、発熱ピークが観察されなければ、硬化が完了されたとみなせ、この硬化後の熱硬化性樹脂を用いて、後述する要領で熱硬化性樹脂のガラス転移温度を測定する。なお、上述した熱硬化性樹脂の硬化温度の目安となる発熱ピーク温度の詳細な測定方法は、下記の通りである。熱硬化性樹脂の発熱ピーク温度は、ＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７「プラスチックの転移温度測定方法」に記載されている方法で測定する。但し、サンプリング方法及び温度条件に関しては以下の要領で行う。示差走査熱量計装置を用いてアルミニウム製測定容器の底にすきまのないよう試料を約６ｍｇ充てんして、窒素ガス流量２０ｍＬ／分のもと、基準物質としてアルミナを用い、試料を３０℃から２２０℃まで速度５℃／分で昇温させる。本発明において、熱硬化性樹脂の発熱ピーク温度とは１回目昇温時のピークトップの温度を読みとった値である。なお、示差走査熱量計装置としては、例えば、エスアイアイナノテクノロジー社から商品名「ＤＳＣ６２２０型」にて市販されている示差走査熱量計装置を用いることができる。熱硬化性樹脂のガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｋ７１２１（１９８７）「プラスチックの転移温度測定方法」における規格９．３「ガラス転移温度の求め方」に準拠して測定された温度とする。具体的には、ガラス転移温度を測定する、硬化後の熱硬化性樹脂６ｍｇを試料として採取する。示差走査熱量計装置を用い、装置内で流量２０ｍＬ／分の窒素ガス流の下、試料を２０℃／分の昇温速度で３０℃から２００℃まで昇温して２００℃にて試料を１０分間に亘って保持する。その後、試料を装置から速やかに取出して２５±１０℃まで冷却した後、装置内で、流量２０ｍＬ／分の窒素ガス流の下、２０℃／分の昇温速度で試料を２００℃まで再度、昇温した時に得られるＤＳＣ曲線よりガラス転移温度（中間点）を算出する。測定においては基準物質としてアルミナを用いる。なお、示差走査熱量計装置としては、例えば、エスアイアイナノテクノロジー社から商品名「ＤＳＣ６２２０型」にて市販されている示差走査熱量計装置を用いることができる。

本発明において、熱可塑性樹脂のガラス転移温度及び発熱ピーク温度は、ＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７「プラスチックの転移温度測定方法」に記載されている方法で測定する。但し、サンプリング方法及び温度条件に関しては以下のように行う。示差走査熱量計装置を用いアルミニウム製測定容器の底にすきまのないよう試料を約６ｍｇ充てんして、窒素ガス流量２０ｍＬ／分のもと、試料を３０℃から−４０℃まで降温した後に１０分間に亘って保持した後、試料を−４０℃から２９０℃まで昇温（１ｓｔ Ｈｅａｔｉｎｇ）し２９０℃に１０分間に亘って保持した後に２９０℃から−４０℃まで降温（Ｃｏｏｌｉｎｇ）、１０分間に亘って保持した後に−４０℃から２９０℃まで昇温（２ｎｄ Ｈｅａｔｉｎｇ）した時に得られるＤＳＣ曲線より算出する。なお、全ての昇温速度及び降温速度は１０℃／分で行い、基準物質としてアルミナを用いる。得られた曲線の変曲点をガラス転移温度とし、発熱ピークトップの温度を発熱ピーク温度とする。なお、示差走査熱量計装置としては、例えば、エスアイアイナノテクノロジー社から商品名「ＤＳＣ６２２０型」にて市販されている示差走査熱量計装置を用いることができる。

上述の如き構成を有している下側繊維強化プラスチック層形成材を仮賦形可能な温度に加熱する。この下側形成材加熱工程において、下側繊維強化プラスチック層形成材上に載置した、後述する発泡粒子又は発泡性粒子が発泡しないように加熱温度を制御する必要がある。なお、下側繊維強化プラスチック層形成材の加熱温度は、下側繊維強化プラスチック層形成材の表面温度をいう。

下側繊維強化プラスチック層形成材に含浸させている強化用合成樹脂に熱硬化性樹脂が含まれている場合、下側繊維強化プラスチック層形成材の加熱温度は、低すぎると、下側繊維強化プラスチック層形成材の成形性が低下して、下側繊維強化プラスチック層形成材を下側金型に沿って円滑に仮賦形することができないことがある。下側繊維強化プラスチック層形成材の加熱温度は、高すぎると、熱硬化性樹脂の硬化が開始してしまい、下側繊維強化プラスチック層形成材の成形性が低下し、下側繊維強化プラスチック層形成材を下側金型に沿って円滑に仮賦形できない虞れや、下側繊維強化プラスチック層形成材上に載置した発泡粒子又は発泡性粒子が不測に発泡を開始する虞れがある。従って、下側繊維強化プラスチック層形成材の加熱温度は、（下側繊維強化プラスチック層形成材中の熱硬化性樹脂の発熱ピーク温度−５０℃）〜（下側繊維強化プラスチック層形成材中の熱硬化性樹脂の発熱ピーク温度＋５０℃）が好ましい。

下側繊維強化プラスチック層形成材に含浸させている強化用合成樹脂に非晶性熱可塑性樹脂が含まれている場合、下側繊維強化プラスチック層形成材の加熱温度は、低すぎると、下側繊維強化プラスチック層形成材の成形性が低下して、下側繊維強化プラスチック層形成材を下側金型に沿って円滑に仮賦形することができないことがある。下側繊維強化プラスチック層形成材の加熱温度は、高すぎると、下側繊維強化プラスチック層形成材上に載置した発泡粒子又は発泡性粒子が不測に発泡を開始する虞れがある。従って、下側繊維強化プラスチック層形成材の加熱温度は、（下側繊維強化プラスチック層形成材中の非晶性熱可塑性樹脂のガラス転移温度−４０℃）〜（下側繊維強化プラスチック層形成材中の非晶性熱可塑性樹脂のガラス転移温度＋４０℃）が好ましい。

下側繊維強化プラスチック層形成材に含浸させている強化用合成樹脂に結晶性熱可塑性樹脂が含まれている場合、下側繊維強化プラスチック層形成材の加熱温度は、低すぎると、下側繊維強化プラスチック層形成材の成形性が低下して、下側繊維強化プラスチック層形成材を下側金型に沿って円滑に仮賦形することができないことがある。下側繊維強化プラスチック層形成材の加熱温度は、高すぎると、下側繊維強化プラスチック層形成材上に載置した発泡粒子又は発泡性粒子が不測に発泡を開始する虞れがある。従って、下側繊維強化プラスチック層形成材の加熱温度は、（下側繊維強化プラスチック層形成材中の結晶性熱可塑性樹脂の発熱ピーク温度−４０℃）〜（下側繊維強化プラスチック層形成材中の結晶性熱可塑性樹脂の発熱ピーク温度＋４０℃）が好ましい。

下側形成材加熱工程においては、下側繊維強化プラスチック層形成材に含まれている強化用合成樹脂を軟化させるが、強化用合成樹脂が未硬化の熱硬化性樹脂を含む場合、未硬化の熱硬化性樹脂を軟化させて硬化させることなく流動性を有する状態とする。熱硬化性樹脂は、加熱によって熱硬化する前に流動性を有する状態となるので、後述する仮賦形工程において、上記流動性を有する状態を維持するように温度制御する。強化用合成樹脂が熱可塑性樹脂を含む場合、熱可塑性樹脂が流動性を有する状態となるように温度制御する。

下側形成材加熱工程において、下側繊維強化プラスチック層形成材の加熱方法としては、（１）下側繊維強化プラスチック層形成材を赤外線ヒータなどの汎用の加熱手段を用いて加熱する方法、（２）下側金型を加熱し、下側金型によって下側繊維強化プラスチック層形成材を加熱する方法などが挙げられる。なお、上記（２）の方法の場合は、下側繊維強化プラスチック層形成材を下側金型上に載置した後、下側金型を加熱して下側繊維強化プラスチック層形成材を下側金型によって加熱するか、又は、予め下側金型を加熱した後、下側繊維強化プラスチック層形成材を下側金型上に載置し、下側金型によって下側繊維強化プラスチック層形成材を加熱すればよい。下側繊維強化プラスチック層形成材は下側金型上に直接、載置することが好ましい。

下側金型によって下側繊維強化プラスチック層形成材を加熱する場合、下側金型の加熱温度は、下側繊維強化プラスチック層形成材が上述の温度範囲となるように調整されていればよい。

下側金型によって下側繊維強化プラスチック層形成材を加熱すると、下側繊維強化プラスチック層形成材が下側金型によって冷却されることを防止して、後述する下側繊維強化プラスチック層形成材を下側金型に沿って円滑に仮賦形できると共に、下側繊維強化プラスチック層形成材を仮賦形可能な状態で下側金型上に移動させる必要がなくなり、下側繊維強化プラスチック層形成材が移動中に不測に変形することを防止することができ、更に、別途、加熱装置を用意する必要がなくなり、製造設備の省スペース化及びコストダウンを図ることができ好ましい。

上記加熱前後又は加熱中であって下側金型に沿って仮賦形する前の下側繊維強化プラスチック層形成材上に発泡粒子又発泡性粒子を載置する。即ち、上記下側形成材加熱工程の前、下側形成材加熱工程の後、又は、下側形成材加熱工程中であって、後述する仮賦形工程の前に、下側繊維強化プラスチック層形成材１上に発泡粒子又は発泡性粒子２を載置する粒子載置工程を行う（図２参照）。粒子載置工程は、下側繊維強化プラスチック層形成材上に発泡粒子又は発泡性粒子を載置する工程である。粒子載置工程は、下側繊維強化プラスチック層形成材を仮賦形可能な温度に加熱する前、加熱した後、又は、加熱途上に行われるが、下側繊維強化プラスチック層形成材中の軟化した強化用合成樹脂の接着作用によって下側繊維強化プラスチック層形成材上に発泡粒子又は発泡性粒子を安定的に載置させることができるので、下側繊維強化プラスチック層形成材を仮賦形可能な温度に加熱した後、又は、下側繊維強化プラスチック層形成材を仮賦形可能な温度に加熱途上に行われることが好ましく、発泡粒子又は発泡性粒子の不測の発泡を防止しながら、下側繊維強化プラスチック層形成材の加熱を行うことができ、製造時間の短縮を図ることができることから、下側繊維強化プラスチック層形成材を仮賦形可能な温度に加熱する途上に行われることがより好ましい。

下側繊維強化プラスチック層形成材上に発泡粒子又は発泡性粒子を載置する方法としては、下側繊維強化プラスチック層形成材上に発泡粒子又は発泡性粒子を安定的に載置できる方法であれば、特に限定されず、例えば、下側繊維強化プラスチック層形成材の外周縁部を上方に屈曲させた上で、下側繊維強化プラスチック層形成材上に発泡粒子又は発泡性粒子を載置する方法などが挙げられる。

下側繊維強化プラスチック層形成材上に載置する、発泡粒子又は発泡性粒子の量は、少なすぎると、後述する発泡成形工程において、発泡粒子又は発泡性粒子を型内発泡させて得られる型内発泡粒子同士の一体化が不十分となり、又は、得られる繊維強化複合体における芯材と繊維強化プラスチック層との一体化が不十分となって、繊維強化複合体の機械的強度又は衝撃吸収性が低下することがある。従って、発泡粒子又は発泡性粒子の量は、粒子の発泡後充填係数が１．５以上となるように調整することが好ましく、粒子の発泡後充填係数が２以上となるように調整することがより好ましい。一方、発泡粒子又は発泡性粒子の量は、多すぎると、得られる繊維強化複合体において芯材の重量が重くなり、繊維強化複合体の軽量性が低下する虞れがあるので、粒子の発泡後充填係数が３以下となるように調整することが好ましい。

ここで、粒子の発泡後充填係数は下記の要領で算出される。先ず、粒子充填率を下記式に基づいて算出する。
粒子充填率（％）
＝１００×（型内発泡前の発泡粒子又は発泡性粒子全体のかさ体積）
／（上下金型を完全に型締めして得られるキャビティの内容積）

次に、発泡粒子又は発泡性粒子の１０分加熱後発泡率を算出する。先ず、かさ体積５０ｃｍ³に相当する発泡粒子又は発泡性粒子を試料として秤量する。試料を予め発泡粒子又は発泡性粒子の型内発泡時の上下金型温度のうちの高い方の温度に加熱にされたオーブン中に１０分間に亘って放置して発泡させて発泡後粒子を得た後、発泡後粒子のかさ体積を測定し、下記式に基づいて、発泡粒子又は発泡性粒子の１０分加熱後発泡率を算出する。なお、かさ体積は、ＪＩＳ Ｋ６９１１：１９９５年「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して測定した値をいう。
発泡粒子又は発泡性粒子の１０分加熱後発泡率（％）
＝１００×（発泡後粒子のかさ体積−５０）／５０

粒子の発泡後充填係数は下記式に基づいて算出される。
粒子の発泡後充填係数＝（発泡粒子又は発泡性粒子の１０分加熱後発泡率）
×（粒子充填率）／１００００

又、下側繊維強化プラスチック層形成材と、発泡粒子又は発泡性粒子との間に接着性樹脂３を介在させておいてもよい。下側繊維強化プラスチック層形成材と、発泡粒子又は発泡性粒子との間に接着性樹脂を介在させることによって、後述する発泡成形工程時、下側繊維強化プラスチック層形成材と、発泡粒子又は発泡性粒子との間に接着性樹脂が層状に存在した状態となり、下側繊維強化プラスチック層形成材中の強化用合成樹脂が発泡粒子又は発泡性粒子側に移行するのを防止することができる。その結果、下側繊維強化プラスチック層形成材中の強化用合成樹脂が下側繊維強化プラスチック層形成材の表面、即ち、得られる繊維強化複合体の繊維強化プラスチック層の表面に強化用合成樹脂が滲出するのを助長し、繊維強化複合体の表面平滑性を向上させることができる。又、発泡粒子又は発泡性粒子を発泡させて得られる芯材と繊維強化プラスチック層との一体化をより強固にすることができ、得られる繊維強化複合体はより優れた機械的強度を有する。なお、図２では、下側繊維強化プラスチック層形成材１と発泡粒子又は発泡性粒子２との間に接着性樹脂３を介在させた場合を示したが、接着性樹脂３を介在させることなく、下側繊維強化プラスチック層形成材１上に直接、発泡粒子又は発泡性粒子２を載置してもよい。

接着性樹脂の形態は、特に限定されず、フィルム状であっても粒子状であってもよいが、下側繊維強化プラスチック層形成材と、発泡粒子又は発泡性粒子との間に、接着性樹脂による層をより確実に形成することができることから、接着性樹脂の形態は、フィルム状であることが好ましい。

接着性樹脂としては、芯材と繊維強化プラスチック層とを一体化させることができれば、特に限定されず、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリエステルフィルム、ナイロンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルメタクリレートフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、ポリイミドフィルムなどの熱可塑性樹脂が挙げられ、得られる繊維強化複合体の機械的強度に優れていることから、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が好ましい。なお、接着性樹脂としては、例えば、ＧＨ−ＣＲＡＦＴ社から商品名「ＮＢ−１０２ＨＣ５０−０．０６」にて市販されている熱硬化性エポキシ樹脂（硬化温度：１３０℃）などが挙げられる。

接着性樹脂が熱硬化性樹脂の場合、接着性樹脂の発熱ピーク温度は、低すぎると、加熱、成形時に接着性樹脂のみが先に硬化し、芯材と繊維強化プラスチック層との一体化が不十分となることがあり、高すぎると、加熱、成形時に接着性樹脂が硬化せず、芯材と繊維強化プラスチック層との一体化が不十分となることがあるので、（繊維強化プラスチック層形成材中に含まれている強化用合成樹脂の発熱ピーク温度−３０℃）〜（繊維強化プラスチック層形成材中に含まれている強化用合成樹脂の発熱ピーク温度＋３０℃）が好ましく、（繊維強化プラスチック層形成材中に含まれている強化用合成樹脂の発熱ピーク温度−１０℃）〜（繊維強化プラスチック層形成材中に含まれている強化用合成樹脂の発熱ピーク温度＋１０℃）が好ましい。

接着性樹脂が非晶性熱可塑性樹脂の場合、接着性樹脂のガラス転移温度は、低すぎると、加熱、成形時に、接着性樹脂の流動性が必要以上に高くなり、繊維強化プラスチック層形成材の強化繊維間に接着性樹脂が漏れてしまい、芯材と繊維強化プラスチック層との一体化が不十分となることがあり、高すぎると、加熱、成形時に接着性樹脂が溶融せず、芯材と繊維強化プラスチック層との一体化が不十分となることがあるので、（繊維強化プラスチック層形成材中に含まれている強化用合成樹脂のガラス転移温度−３０℃）〜（繊維強化プラスチック層形成材中に含まれている強化用合成樹脂のガラス転移温度＋３０℃）が好ましく、（繊維強化プラスチック層形成材中に含まれている強化用合成樹脂のガラス転移温度−１０℃）〜（繊維強化プラスチック層形成材中に含まれている強化用合成樹脂のガラス転移温度＋１０℃）が好ましい。

接着性樹脂が結晶性熱可塑性樹脂の場合、接着性樹脂の発熱ピーク温度は、低すぎると、加熱、成形時に、接着性樹脂の流動性が必要以上に高くなり、繊維強化プラスチック層形成材の強化繊維間に接着性樹脂が漏れてしまい、芯材と繊維強化プラスチック層との一体化が不十分となることがあり、高すぎると、加熱、成形時に接着性樹脂が結晶化せず、芯材と繊維強化プラスチック層との一体化が不十分となることがあるので、（繊維強化プラスチック層形成材中に含まれている強化用合成樹脂の発熱ピーク温度−３０℃）〜（繊維強化プラスチック層形成材中に含まれている強化用合成樹脂の発熱ピーク温度＋３０℃）が好ましく、（繊維強化プラスチック層形成材中に含まれている強化用合成樹脂の発熱ピーク温度−１０℃）〜（繊維強化プラスチック層形成材中に含まれている強化用合成樹脂の発熱ピーク温度＋１０℃）が好ましい。

上記発泡粒子又は発泡性粒子の製造方法としては、特に限定されず、例えば、（１）熱可塑性樹脂を押出機内に供給して物理発泡剤の存在下にて溶融混練して押出機に取り付けたノズル金型から熱可塑性樹脂押出物を押出発泡させながら切断した後に冷却して発泡粒子を製造する方法、（２）熱可塑性樹脂を押出機内に供給して物理発泡剤の存在下にて溶融混練して押出機に取り付けたノズル金型から押出発泡してストランド状の熱可塑性樹脂押出物を製造し、この熱可塑性樹脂押出物を所定間隔毎に切断して発泡粒子を製造する方法、（３）熱可塑性樹脂を押出機内に供給して物理発泡剤の存在下にて溶融混練して押出機に取り付けた環状ダイ又はＴダイから押出発泡して発泡シートを製造し、この発泡シートを切断することによって発泡粒子を製造する方法、（４）熱可塑性樹脂を押出機内に供給して物理発泡剤の存在下にて溶融混練して押出機に取り付けたノズル金型から熱可塑性樹脂押出物を押出し、切断しながら冷却して発泡粒子又は発泡性粒子を製造する方法、（５）熱可塑性樹脂を押出機内に供給して溶融混練して押出機に取り付けたノズル金型から押出してストランド状の熱可塑性樹脂押出物を製造し、この熱可塑性樹脂押出物を所定間隔毎に切断して粒子を製造し、この粒子に公知の要領で発泡剤を含浸させて発泡性粒子を製造して、この発泡性粒子を予備発泡させて発泡粒子を製造する方法、（６）熱可塑性樹脂を押出機内に供給して溶融混練して押出機に取り付けた環状ダイ又はＴダイから押出してシートを製造し、このシートを切断することによって粒子を製造し、この粒子に公知の要領で発泡剤を含浸させて発泡性粒子を製造して、この発泡性粒子を予備発泡させて発泡粒子を製造する方法、（７）公知の要領で熱可塑性樹脂からなる粒子を製造し、この粒子に公知の要領で発泡剤を含浸させて発泡性粒子を製造して、この発泡性粒子を予備発泡させて型内発泡粒子を製造する方法などが挙げられる。

又、発泡性粒子の製造方法としては、例えば、上記（５）、（６）又は（７）の方法において、予備発泡させる工程をしなければよい。

物理発泡剤は、例えば、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ヘキサンなどの飽和脂肪族炭化水素、ジメチルエーテルなどのエーテル類、塩化メチル、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、１，１−ジフルオロエタン、モノクロロジフルオロメタンなどのフロン、二酸化炭素、窒素などが挙げられ、ジメチルエーテル、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、二酸化炭素が好ましく、プロパン、ノルマルブタン、イソブタンがより好ましく、ノルマルブタン、イソブタンが特に好ましい。なお、物理発泡剤は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

粒子に発泡剤を含浸させる方法としては、例えば、耐圧密閉容器中に水と粒子とを供給し、粒子を水中に分散させた後、耐圧密閉容器中に物理発泡剤を圧入して、粒子に加圧された物理発泡剤を接触させて、粒子に発泡剤を含浸させる方法などが挙げられる。

発泡粒子又は発泡性粒子を構成している熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、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などが挙げられ、繊維強化材に含浸されている熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂との接着性に優れていることから、熱可塑性ポリエステル樹脂及びポリフェニレンエーテル系樹脂が好ましい。なお、熱可塑性樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

熱可塑性ポリエステル樹脂は、ジカルボン酸と二価アルコールとが、縮合反応を行った結果得られた高分子量の線状ポリエステルである。熱可塑性ポリエステル樹脂としては、例えば、芳香族ポリエステル樹脂、脂肪族ポリエステル樹脂が挙げられる。

芳香族ポリエステル樹脂とは、芳香族ジカルボン酸成分とジオール成分とを含むポリエステルであり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレートなどが挙げられ、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。なお、芳香族ポリエステル樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

なお、芳香族ポリエステル樹脂は、芳香族ジカルボン酸成分及びジオール成分以外に、例えば、トリメリット酸などのトリカルボン酸、ピロメリット酸などのテトラカルボン酸などの三価以上の多価カルボン酸やその無水物、グリセリンなどのトリオール、ペンタエリスリトールなどのテトラオールなどの三価以上の多価アルコールなどを構成成分として含有していてもよい。

又、芳香族ポリエステル樹脂は、使用済のペットボトルなどから回収、再生したリサイクル材料を用いることもできる。

ポリエチレンテレフタレートは架橋剤によって架橋されていてもよい。架橋剤としては、公知のものが用いられ、例えば、無水ピロメリット酸などの酸二無水物、多官能エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、オキサジン化合物などが挙げられる。なお、架橋剤は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

ポリエチレンテレフタレートを架橋剤によって架橋する場合には、押出機にポリエチレンテレフタレートと共に架橋剤を供給すればよい。押出機に供給する架橋剤の量は、少なすぎると、ポリエチレンテレフタレートの溶融時の溶融粘度が小さくなりすぎて、破泡してしまうことがあり、多すぎると、ポリエチレンテレフタレートの溶融時の溶融粘度が大きくなりすぎて、押出発泡が困難となることがあるので、ポリエチレンテレフタレート１００重量部に対して０．０１〜５重量部が好ましく、０．１〜１重量部がより好ましい。

脂肪族ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリ乳酸系樹脂が挙げられる。ポリ乳酸系樹脂としては、乳酸がエステル結合により重合した樹脂を用いることができ、商業的な入手容易性及びポリ乳酸系樹脂発泡粒子への発泡性付与の観点から、Ｄ−乳酸（Ｄ体）及びＬ−乳酸（Ｌ体）の共重合体、Ｄ−乳酸又はＬ−乳酸のいずれか一方の単独重合体、Ｄ−ラクチド、Ｌ−ラクチド及びＤＬ−ラクチドからなる群から選択される１又は２以上のラクチドの開環重合体が好ましい。なお、ポリ乳酸系樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

ポリ乳酸系樹脂は、発泡成形工程及び得られる繊維強化複合体の物性に影響を与えない限り、乳酸以外の単量体成分として、例えば、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸などの脂肪族ヒドロキシカルボン酸；コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、無水コハク酸、無水アジピン酸、トリメシン酸、プロパントリカルボン酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸などの脂肪族多価カルボン酸；エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリットなどの脂肪族多価アルコールなどを含有していてもよい。

ポリ乳酸系樹脂は、仮賦形工程及び得られる繊維強化複合体の物性に影響を与えない限り、アルキル基、ビニル基、カルボニル基、芳香族基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基、アミノ基、ニトリル基、ニトロ基などのその他の官能基を含んでいてもよい。ポリ乳酸系樹脂はイソシアネート系架橋剤などによって架橋されていてもよく、エステル結合以外の結合手により結合していてもよい。

ポリフェニレンエーテル系樹脂としては、例えば、ポリフェニレンエーテルとポリスチレン系樹脂との混合物、ポリフェニレンエーテルにスチレン系モノマーをグラフト共重合してなる変性ポリフェニレンエーテル、この変性ポリフェニレンエーテルとポリスチレン系樹脂との混合物、フェノール系モノマーとスチレン系モノマーとを銅（II) のアミン錯体などの触媒存在下で酸化重合させて得られるブロック共重合体、このブロック共重合体とポリスチレン系樹脂との混合物などが挙げられる。なお、ポリフェニレンエーテル系樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

ポリフェニレンエーテル系樹脂としては、例えば、ポリ（２、６−ジメチルフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２、６−ジエチルフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２、６−ジクロロフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２、６−ジブロモフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２−メチル−６−エチルフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２−クロロ−６−メチルフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２−メチル−６−イソプロピルフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２、６−ジ−ｎ−プロピルフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２−ブロモ−６−メチルフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２−クロロ−６−ブロモフェニレン−１、４−エーテル）、ポリ（２−クロロ−６−エチルフェニレン−１、４−エーテル）などが挙げられる。ポリフェニレンエーテル系樹脂の重合度は、通常、１０〜５０００のものが用いられる。

アクリル系樹脂は、（メタ）アクリル系モノマーを重合させることによって製造される。なお、（メタ）アクリルとは、アクリル又はメタクリルの何れか一方又は双方を意味する。

（メタ）アクリル系モノマーとしては、特に限定されず、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリルアミドなどが挙げられる。

又、アクリル系樹脂は、上記（メタ）アクリル系モノマー以外にこれと共重合可能なモノマー成分を含有していてもよい。このようなモノマーとしては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸アミド、マレイン酸イミドなどが挙げられる。

ポリスチレン系樹脂としては、特に限定されず、例えば、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン、ｉ−プロピルスチレン、ジメチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレンなどのスチレン系モノマーをモノマー単位として含む単独重合体又は共重合体、スチレン系モノマーと、このスチレン系モノマーと共重合可能な一種又は二種以上のビニルモノマーとをモノマー単位として含む共重合体などが挙げられ、スチレン系モノマーと、このスチレン系モノマーと共重合可能な一種又は二種以上のビニルモノマーとをモノマー単位として含む共重合体が好ましく、メタクリル酸及び／又はメタクリル酸メチルと、スチレン系モノマーとをモノマー単位として含む共重合体がより好ましい。なお、ポリスチレン系樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。

スチレン系モノマーと共重合可能なビニルモノマーとしては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル（アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルなど）、メタクリル酸エステル（メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなど）などのアクリル系モノマー、無水マレイン酸、アクリルアミドなどが挙げられ、アクリル系モノマーが好ましく、メタクリル酸、メタクリル酸メチルを含むことがより好ましく、メタクリル酸、メタクリル酸メチルが特に好ましい。

発泡粒子又は発泡性粒子を構成している熱可塑性樹脂のガラス転移温度と、繊維強化プラスチック層形成材の強化用合成樹脂のガラス転移温度との差は、大きすぎると、下側繊維強化プラスチック層形成材上に載置した発泡粒子又は発泡性粒子が不測に発泡を開始してしまい、所望形状を有する繊維強化複合体を製造することができず、又は、発泡粒子又は発泡性粒子の発泡不足によって、繊維強化プラスチック層形成材と芯材とが一体化されないことがあるので、６０℃以下が好ましく、２０℃以下がより好ましい。

次に、図３に示したように、下側繊維強化プラスチック層形成材１を下側金型４に沿って仮賦形する仮賦形工程を行う。本発明においては、下側繊維強化プラスチック層形成材１上に発泡粒子又は発泡性粒子２が載置されており、これら粒子の重量を利用して、仮賦形可能な温度に加熱された下側繊維強化プラスチック層形成材１を下側金型４に沿って仮賦形してもよいし、又は、下側繊維強化プラスチック層形成材１を下側金型４に向かって吸引することによって、下側繊維強化プラスチック層形成材１を下側金型４に沿って仮賦形してもよいが、粒子２の重量を利用しつつ下側繊維強化プラスチック層形成材１を下側金型４に向かって吸引することによって下側繊維強化プラスチック層形成材１を下側金型４に沿って仮賦形することが好ましい。

又、仮賦形工程において、下側繊維強化プラスチック層形成材１は何ら把持されていないことが好ましく、このように、下側繊維強化プラスチック層形成材が何ら把持されていないことで、下側繊維強化プラスチック層形成材の仮賦形を円滑に行って所望形状に仮賦形することができる。

仮賦形工程において、下側金型４は加熱されていることが好ましい。下側金型４が加熱されていることによって、仮賦形可能な温度に加熱された下側繊維強化プラスチック層形成材の成形性を良好な状態に維持することができる。下側金型４の加熱温度は、低すぎると、下側繊維強化プラスチック層形成材を冷却してしまい、下側繊維強化プラスチック層形成材の成形性が低下して、下側繊維強化プラスチック層形成材を下側金型に沿って円滑に仮賦形することができないことがある。下側金型４の加熱温度は、高すぎると、下側繊維強化プラスチック層形成材に含浸させている強化用合成樹脂が熱硬化性樹脂の場合、熱硬化性樹脂の硬化が開始してしまい、下側繊維強化プラスチック層形成材の成形性が低下し、下側繊維強化プラスチック層形成材を下側金型に沿って円滑に仮賦形できない虞れがある。従って、下側金型４の加熱温度は、（下側繊維強化プラスチック層形成材に含浸させている強化用合成樹脂の発熱ピーク温度−１０℃）〜（下側繊維強化プラスチック層形成材に含浸させている強化用合成樹脂の発熱ピーク温度＋１０℃）が好ましい。なお、下側金型の加熱温度は、仮賦形される下側繊維強化プラスチック層形成材と接触する金型表面の温度、即ち、金型のキャビティ形成面の表面温度をいう。金型のキャビティ形成面とは、上下金型を型締めした時に形成されるキャビティの表面を構成している面をいう。

本発明の繊維強化複合体の製造方法においては、上記工程の後、下記実施態様１又は実施態様２を行うことが好ましいが、これらの実施態様に限定されるものではない。
（実施態様１）
上記発泡粒子又は発泡性粒子上に、強化用合成樹脂が含浸された強化繊維を含む上側繊維強化プラスチック層形成材を載置する上側形成材載置工程と、上記上下金型を型締めして、上記発泡粒子又は発泡性粒子を発泡させて得られる型内発泡粒子を熱融着一体化させて芯材を製造すると共に、上記上下繊維強化プラスチック層形成材を上記上下金型に沿って成形し、上記上下繊維強化プラスチック層形成材を繊維強化プラスチック層として上記芯材に積層一体化させる発泡成形工程。

（実施態様２）
強化用合成樹脂が含浸された強化繊維を含む上側繊維強化プラスチック層形成材を上側金型に沿って仮賦形する仮賦形工程と、上記上下金型を型締めして、上記発泡粒子又は発泡性粒子を発泡させて得られる型内発泡粒子を熱融着一体化させて芯材を製造すると共に、上記上下繊維強化プラスチック層形成材を上記上下金型に沿って成形し、上記上下繊維強化プラスチック層形成材を繊維強化プラスチック層として上記芯材に積層一体化させる発泡成形工程。

図４に示したように、下側繊維強化プラスチック層形成材１上に載置した発泡粒子又は発泡性粒子２上に、上側繊維強化プラスチック層形成材５を載置する。なお、上述したように、上側繊維強化プラスチック層形成材５の構成は、下側繊維強化プラスチック層形成材１の構成と同様であるのでその説明を省略する。後述する発泡成形工程の前に、上側繊維強化プラスチック層形成材５を上側金型７に沿って予め仮賦形させておき、発泡成形工程の上下金型４、７の型締めによって、上側繊維強化プラスチック層形成材５を発泡粒子又は発泡性粒子上に載置してもよい。

又、下側繊維強化プラスチック層形成材１上に載置した発泡粒子又は発泡性粒子２と、上側繊維強化プラスチック層形成材５との間に接着性樹脂６を介在させてもよい。上側繊維強化プラスチック層形成材５と、発泡粒子又は発泡性粒子２との間に接着性樹脂を介在させることによって、後述する発泡成形工程時、上側繊維強化プラスチック層形成材と、発泡粒子又は発泡性粒子との間に接着性樹脂を層状に存在させて、上側繊維強化プラスチック層形成材中の強化用合成樹脂が発泡粒子又は発泡性粒子側に移行するのを防止することができる。その結果、上側繊維強化プラスチック層形成材中の強化用合成樹脂が上側繊維強化プラスチック層形成材の表面、即ち、得られる繊維強化複合体の繊維強化プラスチック層の表面に強化用合成樹脂が滲出するのを助長し、繊維強化複合体の表面平滑性を向上させることができる。又、発泡粒子又は発泡性粒子を発泡させて得られる芯材と繊維強化プラスチック層形成材との一体化をより強固にすることができ、得られる繊維強化複合体はより優れた機械的強度を有する。なお、図４では、発泡粒子又は発泡性粒子２と、上側繊維強化プラスチック層形成材５との間に接着性樹脂６を介在させた場合を示したが、接着性樹脂６を介在させることなく、上側繊維強化プラスチック層形成材５を、発泡粒子又は発泡性粒子２上に直接、載置してもよい。

しかる後、発泡成形工程を行う。発泡成形工程において、はじめに上下金型４、７を型締めする（図５参照）。この上下金型４、７の型締め時に上側金型７が加熱されていると、上側繊維強化プラスチック層形成材５を軟化させ成形性を向上させて上側繊維強化プラスチック層形成材５を上側金型７に沿って円滑に仮賦形させて所望形状を有する繊維強化複合体を製造することができ好ましい。なお、上側繊維強化プラスチック層形成材５は、発泡粒子又は発泡性粒子２上に載置される前に予め汎用の手段によって加熱されて軟化させ仮賦形可能な状態とされていてもよい。

上側繊維強化プラスチック層形成材に含浸させている強化用合成樹脂に熱硬化性樹脂が含まれている場合、上側金型７の加熱温度は、低すぎると、上側繊維強化プラスチック層形成材の成形性を向上させることができず、上側繊維強化プラスチック層形成材を上側金型に沿って円滑に仮賦形することができないことがある。上側金型７の加熱温度は、高すぎると、熱硬化性樹脂の硬化が開始してしまい、上側繊維強化プラスチック層形成材の成形性が低下し、上側繊維強化プラスチック層形成材を上側金型に沿って円滑に仮賦形できない虞れがある。従って、上側金型７の加熱温度は、（上側繊維強化プラスチック層形成材中の熱硬化性樹脂の発熱ピーク温度−５０℃）〜（上側繊維強化プラスチック層形成材中の熱硬化性樹脂の発熱ピーク温度＋５０℃）が好ましい。

上側繊維強化プラスチック層形成材に含浸させている強化用合成樹脂に非晶性熱可塑性樹脂が含まれている場合、上側金型７の加熱温度は、低すぎると、上側繊維強化プラスチック層形成材の成形性が低下して、上側繊維強化プラスチック層形成材を上側金型に沿って円滑に仮賦形することができないことがある。上側金型７の加熱温度は、高すぎると、下側繊維強化プラスチック層形成材上に載置した発泡粒子又は発泡性粒子が不測に発泡を開始する虞れがある。従って、上側金型７の加熱温度は、（上側繊維強化プラスチック層形成材中の非晶性熱可塑性樹脂のガラス転移温度−３０℃）〜（上側繊維強化プラスチック層形成材中の非晶性熱可塑性樹脂のガラス転移温度＋３０℃）が好ましい。

上側繊維強化プラスチック層形成材に含浸させている強化用合成樹脂に結晶性熱可塑性樹脂が含まれている場合、上側金型７の加熱温度は、低すぎると、上側繊維強化プラスチック層形成材の成形性が低下して、上側繊維強化プラスチック層形成材を上側金型に沿って円滑に仮賦形することができないことがある。上側金型７の加熱温度は、高すぎると、下側繊維強化プラスチック層形成材上に載置した発泡粒子又は発泡性粒子が不測に発泡を開始する虞れがある。従って、上側金型７の加熱温度は、（上側繊維強化プラスチック層形成材中の結晶性熱可塑性樹脂の発熱ピーク温度−３０℃）〜（下側繊維強化プラスチック層形成材中の結晶性熱可塑性樹脂の発熱ピーク温度＋３０℃）が好ましい。

なお、上側金型の加熱温度は、成形される上側繊維強化プラスチック層形成材と接触する金型表面の温度、即ち、金型のキャビティ形成面の表面温度をいう。

発泡成形工程では、上下繊維強化プラスチック層形成材１、５の端部は何ら把持されていないことが好ましく、このように、上下繊維強化プラスチック層形成材が何ら把持されていないことで、上下繊維強化プラスチック層形成材１、５の成形を円滑に行って所望形状に成形することができる。

上下金型４、７を型締めした後、上下金型４、７の加熱によってキャビティ内を加熱して発泡粒子又は発泡性粒子を加熱して型内発泡させる。

上下金型４、７を型締めして形成されたキャビティ８内において、発泡粒子又は発泡性粒子を型内発泡させ、型内発泡によって得られる型内発泡粒子同士を粒子の発泡圧力によって互いに熱融着一体化させて芯材A1を形成する。

更に、発泡粒子又は発泡性粒子の発泡圧力によって、上下繊維強化プラスチック層形成材１、５を上下金型４、７に沿って、特に、上側繊維強化プラスチック層形成材５を上側金型７に沿って成形すると共に、上下繊維強化プラスチック層形成材と芯材との間に隙間が生じないように互いに密着させた状態とする。従って、得られる繊維強化複合体は、芯材と繊維強化プラスチック層とが極めて高度に密着した状態で互いに一体化しており、繊維強化複合体は、所望形状を有し且つ優れた機械的強度及び衝撃吸収性を有している。

上下繊維強化プラスチック層形成材１、５に含まれている強化用合成樹脂が未硬化の熱硬化性樹脂を含む場合、上下繊維強化プラスチック層形成材１、５を上下金型４、７に沿って成形している間、未硬化の熱硬化性樹脂を軟化させて硬化させることなく流動性を有する状態とする。強化用合成樹脂が熱可塑性樹脂を含む場合、熱可塑性樹脂が流動性を有する状態となるように温度制御する。

上記では、上下金型４、７を完全に型締めしてから発泡粒子又は発泡性粒子を型内発泡させた場合を説明したが、上下金型４、７を完全に型締めすることなくクラックを残した状態で型締めし、この状態で発泡粒子又は発泡性粒子を型内発泡させ、しかる後、上下金型４、７を完全に型締めしてもよい。このようにすることによって、型内発泡させた後の発泡粒子又は発泡性粒子を圧縮させて、型内発泡粒子同士の密着性をより向上させることができると共に、上下繊維強化プラスチック層形成材と芯材との間の密着性もより向上させることができ、得られる繊維強化複合体はより機械的強度及び衝撃吸収性に優れている。なお、上下金型をクラックを残した状態で型締めした状態とは、上下金型間に形成されたキャビティ内において発泡粒子又は発泡性粒子を型内発泡させた時に、発泡粒子、発泡性粒子、並びに、これら発泡粒子又は発泡性粒子を型内発泡させて得られる型内発泡粒子が上下金型のキャビティ外に飛び出さない状態で上下金型が型締めされている状態をいう。本発明において、上下金型４、７がクラックを残した状態で型締めされている状態も「上下金型を型締めした状態」とする。

次に、繊維強化プラスチック層形成材１、５に未硬化の熱硬化性樹脂が含浸されている場合には、繊維強化プラスチック層形成材１、５に含有されている未硬化の熱硬化性樹脂を硬化させて、繊維強化プラスチック層形成材１、５の強化繊維同士を、硬化した熱硬化性樹脂で結着、固定して繊維強化プラスチック層形成材１、５を繊維強化プラスチック層A2、A2とし、この繊維強化プラスチック層A2、A2を硬化した熱硬化性樹脂によって芯材A1に積層一体化させて繊維強化複合体Ａを製造する。

繊維強化プラスチック層形成材１、５に含有されている未硬化の熱硬化性樹脂を硬化させるための加熱温度は、発泡粒子又は発泡性粒子を型内発泡させる時の温度と同一であってもよいし変化させてもよいが、熱硬化性樹脂の硬化を促進するために、未硬化の熱硬化性樹脂を硬化させるための加熱温度は上昇させることが好ましい。

繊維強化プラスチック層形成材１、５に含有されている未硬化の熱硬化性樹脂を硬化させるための加熱温度は、低すぎると、熱硬化性樹脂の硬化が不十分となって、得られる繊維強化複合体の機械的強度が低下することがあり、高すぎると、芯材の気泡が熱によって破壊されて、得られる繊維強化複合体の軽量性及び衝撃吸収性が低下することがあるので、（熱硬化性樹脂の発熱ピーク温度−２０℃）〜（熱硬化性樹脂の発熱ピーク温度＋２０℃）が好ましく、（熱硬化性樹脂の発熱ピーク温度−１０℃）〜（熱硬化性樹脂の発熱ピーク温度＋１０℃）がより好ましい。強化用合成樹脂中に二種類以上の熱硬化性樹脂が含有されている場合、熱硬化性樹脂の発熱ピーク温度は、強化用合成樹脂に含まれている熱硬化性樹脂の発熱ピーク温度のうちの最も高い発熱ピーク温度とする。

又、繊維強化プラスチック層形成材１、５に含浸させている強化用合成樹脂が熱可塑性樹脂である場合、熱硬化性樹脂の場合と異なり、上述した硬化工程は必要なく、後述するように冷却することによって熱可塑性樹を固化させて、繊維強化プラスチック層形成材１、５の強化繊維同士を、固化した熱可塑性樹脂で結着、固定して繊維強化プラスチック層A2、A2とし、この繊維強化プラスチック層A2、A2を、固化した熱可塑性樹脂によって芯材A1に積層一体化させて繊維強化複合体Ａを製造する。

次に、繊維強化複合体Ａを必要に応じて冷却した後、上下金型４、７を開いて繊維強化複合体Ａを取り出して繊維強化複合体Ａを得ることができる（図６参照）。繊維強化プラスチック層形成材１、５に含浸させている強化用合成樹脂が非晶性熱可塑性樹脂である場合、繊維強化複合体Ａの冷却温度は、強化用合成樹脂のガラス転移温度未満が好ましく、（ガラス転移温度−１０℃）以下がより好ましい。繊維強化プラスチック層形成材１、５に含浸させている強化用合成樹脂が結晶性熱可塑性樹脂である場合、繊維強化複合体Ａの冷却温度は、強化用合成樹脂の発熱ピーク温度未満が好ましく、（発熱ピーク温度−１０℃）以下がより好ましい。繊維強化複合体Ａの冷却温度は、繊維強化複合体の繊維強化プラスチック層の表面温度とする。

得られた繊維強化複合体Ａは、熱可塑性樹脂又は硬化した熱硬化性樹脂によって強化繊維同士が結着され且つ上下金型４、７に沿って所望形状に成形された繊維強化プラスチック層A2、A2が芯材A1の表面に沿って全面的に密着した状態に積層一体化されている。

このようにして得られた繊維強化複合体Ａは、芯材A1の表面に、熱可塑性樹脂又は硬化した熱硬化性樹脂で強化繊維同士が強固に結着されてなる繊維強化プラスチック層A2、A2が強固に積層一体化されており、優れた機械的強度を有していると共に、一部に発泡体を有していることから軽量性及び衝撃吸収性にも優れている。

繊維強化複合体Ａの芯材を構成している型内発泡粒子同士の熱融着率は、低いと、繊維強化複合体の機械的強度又は衝撃吸収性が低下することがあるので、６０％以上が好ましい。

なお、繊維強化複合体Ａの芯材を構成している型内発泡粒子同士の熱融着率は下記の要領で測定された値をいう。先ず、繊維強化複合体Ａの芯材と一体化している繊維強化プラスチック層のみを取り除く。次に、繊維強化複合体Ａの繊維強化プラスチック層を除去した芯材に、カッタナイフを用いて深さ約２ｍｍの切込線を入れる。

しかる後、繊維強化複合体Ａの芯材を切込線に沿って手で二分割し、この分割断面を目視観察した。そして、試験シートの分割断面において、全部の型内発泡粒子の数（ａ）と、型内発泡粒子同士が熱融着界面で破断することなく型内発泡粒子自体が破断された発泡粒子の数（ｂ）とを数え、下記式に基づいて熱融着率を算出する。
芯材を構成している型内発泡粒子同士の熱融着率（％）＝１００×ｂ／ａ

又、繊維強化複合体Ａにおいて、芯材A1と繊維強化プラスチック層A2、A2との接着面積当たりの剥離強度は、低すぎると、繊維強化複合体の機械的強度及び衝撃吸収性が低下することがあるので、０．５Ｎ／ｍｍ²以上が好ましい。

なお、繊維強化複合体における芯材と繊維強化プラスチック層との接着面積当たりの剥離強度は、下記の要領で測定された値をいう。繊維強化複合体から縦４０ｍｍ×横２０ｍｍの平面長方形状の試験片を切り出す。試験片から芯材の一面に一体化されている繊維強化プラスチック層を剥離、除去する。更に、試験片の芯材のうちの縦方向の半分を繊維強化プラスチック層から除去して試験体を作製する。次に、試験体の繊維強化プラスチック層における芯材が一体化されていない縦方向の端部を治具（Ａ）を用いて把持すると共に、試験体の芯材のみを該芯材の横方向の端面において治具（Ｂ）を用いて把持する。しかる後、治具（Ａ）（Ｂ）を繊維強化プラスチック層の面方向に沿って互いに離間する方向に１００ｍｍ／分の試験速度で移動させて試験体を引張り、この過程で測定された最大剥離強度を測定する。引張試験をする前の試験体の繊維強化プラスチック層のうち、芯材が一体化されている部分の面積Ｓを測定し、最大剥離強度を面積Ｓで除した値を、繊維強化複合体における芯材と繊維強化プラスチック層との接着面積当たりの剥離強度とする。

本発明の繊維強化複合体の製造方法は、上述の通り、少なくとも下側の繊維強化プラスチック層形成材を予め賦形する必要なく、繊維強化プラスチック層形成材の成形、芯材の製造、及び、芯材と繊維強化プラスチック層形成材から形成された繊維強化プラスチック層との一体化を同時に行うことができ、所望形状を有し且つ機械的強度、衝撃吸収性及び軽量性に優れた繊維強化複合体を製造効率良く製造することができる。

又、上下金型を型締めして形成されたキャビティ内において、発泡粒子又は発泡性粒子を発泡させて芯材を製造すると共に、発泡粒子又は発泡性粒子の発泡力によって繊維強化プラスチック層形成材を金型に向かって押圧していることから、繊維強化プラスチック層形成材は金型の形状に沿って正確に成形されていると共に、芯材も繊維強化プラスチック層形成材との密着一体化をより向上させた状態に成形され、よって、得られる繊維強化複合体は、優れた機械的強度及び外観を有している。

得られた繊維強化複合体は、発泡体からなる芯材の表面に繊維強化プラスチック層が強固に一体化されていることから、繊維強化複合体に加えられた衝撃力は、繊維強化プラスチック層によって拡散された上で芯材に円滑に吸収され、優れた衝撃吸収性を有している。

繊維強化プラスチック層形成材に切り込み部を形成した状態を示した模式図である。 粒子載置工程を示した模式図である。 仮賦形工程を示した模式図である。 上側形成材載置工程を示した模式図である。 発泡成形工程を示した模式図である。 繊維強化複合体を示した断面図である。

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本実施例に何ら限定されるものでない。

（実施例１〜３）
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、イーストマンケミカル社製 商品名「ＥＡＳＴＥＲ−ＥＮ０９９」、ガラス転移温度：８０℃、発熱ピーク温度（融点）：２３８．５℃）１００重量部に対して、イソブタン３５重量％及びノルマルブタン６５重量％からなるブタンを表１に示した量だけ含有しており且つ表１に示した発泡倍率だけ予備発泡させてなる発泡粒子を用意した。発泡粒子の見掛け密度及び１０分加熱後発泡率を表１に示した。

次に、炭素繊維からなる綾織の織物から形成された強化繊維基材（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。強化繊維基材は、縦２８０ｍｍ×横２００ｍｍの平面長方形状であった。強化繊維基材には、熱硬化性樹脂として未硬化のエポキシ樹脂（ガラス転移温度：１２１℃、発熱ピーク温度：１３８℃）が４０重量％含有されていた。

２枚の強化繊維基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積層強化繊維基材とした。強化繊維基材同士は、強化繊維基材に含まれているエポキシ樹脂によって一体化した。同様の要領で積層強化繊維基材を更に一枚作製した。

上下一対の上下金型４、７を用意した。下側金型４を表１に示した温度に加熱、保持した。なお、発泡成形工程後に冷却されるまで下側金型を表１に示した温度に維持した。しかる後、下側金型４のキャビティ形成面41を跨いだ状態に積層強化繊維基材を下側繊維強化プラスチック層形成材１として下側金型４上に配設した。下側繊維強化プラスチック層形成材１は下側金型４によって加熱された（下側形成材加熱工程）。下側繊維強化プラスチック層形成材１の加熱温度を表１の「下側繊維強化プラスチック層形成材の仮賦形前温度」の欄に記載した。

次に、下側繊維強化プラスチック層形成材１上に、エポキシ樹脂を含み且つ厚みが０．２４ｍｍの接着性樹脂フィルム３（ＧＨ−ＣＲＡＦＴ社製 商品名「ＮＢ−１０２ＨＣ５０−０．０６」、目付：３００ｇ／ｍ²、エポキシ樹脂の発熱ピーク温度：１４３℃）を全面的に載置した。しかる後、下側繊維強化プラスチック層形成材１上に上記発泡粒子２を載置した（粒子載置工程）。なお、発泡粒子の粒子充填率及び発泡後充填係数は表１に示した通りであった。

下側繊維強化プラスチック層形成材１は、下側金型４によって加熱されて軟化状態となり、下側繊維強化プラスチック層形成材１上に載置した発泡粒子の重さによって下側金型のキャビティ形成面41に沿って仮賦形された（仮賦形工程）。

しかる後、下側繊維強化プラスチック層形成材１の発泡粒子２上に、エポキシ樹脂を含み且つ厚みが０．２４ｍｍの接着性樹脂フィルム３（ＧＨ−ＣＲＡＦＴ社製 商品名「ＮＢ−１０２ＨＣ５０−０．０６」、エポキシ樹脂の発熱ピーク温度：１４３℃）を全面的に載置した。

続いて、接着性樹脂フィルム６上にもう一枚の積層強化繊維基材を上側繊維強化プラスチック層形成材５として載置した（上側形成材載置工程）。しかる後、上側金型７を表１に示した温度に加熱した上で上下金型４、７を１０分間に亘って完全に型締めして発泡粒子を加熱し型内発泡させ、発泡粒子を型内発泡させて得られた型内発泡粒子同士を熱融着一体化させて芯材を形成した。

上側繊維強化プラスチック層形成材５は上側金型７によって加熱されて軟化した状態となり、上下金型４、７の型締めによる押圧力及び発泡粒子の発泡力によって上側金型７のキャビティ形成面71に沿って成形された。更に、発泡粒子の発泡力によって、下側繊維強化プラスチック層形成材１も下側金型４のキャビティ形成面41に沿って更に密着させて成形した。しかる後、上下繊維強化プラスチック層形成材１、５に含まれているエポキシ樹脂を上下金型４、７による加熱によって硬化させた（発泡成形工程）。なお、発泡成形工程時における上下繊維強化プラスチック層形成材の加熱温度を表１の「発泡成形工程時の繊維強化プラスチック層形成材の温度」の欄に記載した。

しかる後、上下金型４、７を型締めしてから１０分経過後、上下金型４、７を冷却して上下繊維強化プラスチック層１、５の表面温度が表１に示した冷却温度となるまで冷却した後、上下金型４、７を開いて繊維強化複合体Ａを得た。なお、上下繊維強化プラスチック層形成材は、繊維強化複合体Ａの製造工程の仮賦形工程及び発泡成形工程において何ら把持されていなかった。

得られた繊維強化複合体Ａは、発泡粒子を型内発泡させて得られた型内発泡粒子同士が強固に熱融着一体化してなる芯材A1と、この芯材A1の表面に接着性樹脂を介して積層一体化された繊維強化プラスチック層A2、A2とを有する繊維強化複合体Ａを得た。繊維強化プラスチック層A2は、上下繊維強化プラスチック層形成材１、５中のエポキシ樹脂を硬化させることによって形成されていた。

（実施例４）
上下繊維強化プラスチック層形成材と発泡粒子との間に接着性樹脂フィルムを介在させなかったこと以外は実施例２と同様の要領で繊維強化複合体Ａを得た。得られた繊維強化複合体Ａは、発泡粒子を型内発泡させて得られた型内発泡粒子同士が強固に熱融着一体化してなる芯材A1と、この芯材A1の表面に接着性樹脂を介して積層一体化された繊維強化プラスチック層A2、A2とを有する繊維強化複合体Ａを得た。繊維強化プラスチック層A2は、上下繊維強化プラスチック層形成材１、５中のエポキシ樹脂を硬化させることによって形成されていた。

（実施例５）
仮賦形工程において、下側繊維強化プラスチック層形成材１を、下側繊維強化プラスチック層形成材１上に載置した発泡粒子の重さ及び下側金型に向かう吸引力によって下側金型のキャビティ形成面41に沿って仮賦形したこと以外は実施例２と同様にして繊維強化複合体Ａを得た。

得られた繊維強化複合体Ａは、発泡粒子を型内発泡させて得られた型内発泡粒子同士が強固に熱融着一体化してなる芯材A1と、この芯材A1の表面に接着性樹脂を介して積層一体化された繊維強化プラスチック層A2、A2とを有する繊維強化複合体Ａを得た。繊維強化プラスチック層A2は、上下繊維強化プラスチック層形成材１、５中のエポキシ樹脂を硬化させることによって形成されていた。

（実施例６）
ガラス繊維（日東紡績社製 商品名「ＷＥ１８１Ｄ」）からなる朱子織の織物から形成された強化繊維基材（長瀬ケムテック社製 商品名「ＮＮＧＦ６０−０３ｓ」、目付：３００ｇ／ｍ²、厚み：０．３ｍｍ）を２枚、用意した。強化繊維基材は、縦２８０ｍｍ×横２００ｍｍの平面長方形状であった。強化繊維基材には、ビスフェノールＡ型非晶性熱可塑性エポキシ樹脂（ガラス転移温度：９７℃）が４０重量％含有されていた。

２枚の強化繊維基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積層強化繊維基材とした。強化繊維基材同士は、強化繊維基材に含まれている熱可塑性エポキシ樹脂によって一体化した。同様の要領で積層強化繊維基材を更に一枚作製した。

この積層強化繊維基材を上下繊維強化プラスチック層形成材として用いたこと、上下金型４、７の温度を表１に示した温度（１２０℃）に変更したこと以外は実施例２と同様にして繊維強化複合体Ａを得た。

得られた繊維強化複合体Ａは、発泡粒子を型内発泡させて得られた型内発泡粒子同士が強固に熱融着一体化してなる芯材A1と、この芯材A1の表面に接着性樹脂を介して積層一体化された繊維強化プラスチック層A2、A2とを有する繊維強化複合体Ａを得た。繊維強化プラスチック層A2は、上下繊維強化プラスチック層形成材１、５中のエポキシ樹脂を硬化させることによって形成されていた。

（実施例７）
耐熱ポリスチレン（耐熱ＰＳ、ＰＳジャパン社製 商品名「ＭＭ２９０」、ガラス転移温度：１２９℃）１００重量部に対して、イソブタン３５重量％及びノルマルブタン６５重量％からなるブタンを表１に示した量だけ含有しており且つ表１に示した発泡倍率だけ予備発泡させてなる発泡粒子を用意した。発泡粒子の見掛け密度及び１０分加熱後発泡率を表１に示した。上記発泡粒子を用いたこと以外は実施例２と同様の要領で繊維強化複合体Ａを得た。

得られた繊維強化複合体Ａは、発泡粒子を型内発泡させて得られた型内発泡粒子同士が強固に熱融着一体化してなる芯材A1と、この芯材A1の表面に接着性樹脂を介して積層一体化された繊維強化プラスチック層A2、A2とを有する繊維強化複合体Ａを得た。繊維強化プラスチック層A2は、上下繊維強化プラスチック層形成材１、５中のエポキシ樹脂を硬化させることによって形成されていた。

（実施例８）
ポリエチレンテレフタレート（イーストマンケミカル社製 商品名「ＥＡＳＴＥＲ−ＥＮ０９９」、ガラス転移温度：８０℃、発熱ピーク温度（融点）：２３８．５℃）１００重量部に対して、イソブタン３５重量％及びノルマルブタン６５重量％からなるブタンを表１に示した量だけ含有しており且つ表１に示した発泡倍率だけ予備発泡させてなる発泡粒子を用意した。発泡粒子の見掛け密度及び１０分加熱後発泡率を表１に示した。上記発泡粒子を用いたこと以外は実施例２と同様にして繊維強化複合体Ａを得た。

（実施例９）
粒子充填率及び発泡粒子の発泡後充填係数を表１に示した通りに変更したこと以外は実施例２と同様にして繊維強化複合体Ａを得た。

（比較例１）
実施例２と同様の要領で発泡粒子及び２枚の積層強化繊維基材を用意した。実施例２と同様の上下一対の上下金型４、７を用意した。上下金型４、７を表１に示した温度に加熱、保持した。

次に、一方の積層強化繊維基材を下側金型４のキャビティ形成面41を跨いだ状態に、積層強化繊維基材を下側繊維強化プラスチック層形成材１として下側金型４上に配設した。下側繊維強化プラスチック層形成材１を下側金型４によって加熱すると共に、押圧具を用いて下側繊維強化プラスチック層形成材１を下側金型４に向かって押圧して、下側繊維強化プラスチック層形成材１をキャビティ形成面41に沿って成形した。

同様に、他方の積層強化繊維基材を上側金型７のキャビティ形成面71を跨いだ状態に、積層強化繊維基材を上側繊維強化プラスチック層形成材５として上側金型７上に配設した。上側繊維強化プラスチック層形成材５を上側金型７によって加熱すると共に、押圧具を用いて上側繊維強化プラスチック層形成材５を上側金型７に向かって押圧して、上側繊維強化プラスチック層形成材５をキャビティ形成面71に沿って成形した。固定具を用いて上側繊維強化プラスチック層形成材５が上側金型７から脱落しないようにした。上下繊維強化プラスチック層形成材１、５の加熱温度を表１の「下側繊維強化プラスチック層形成材の仮賦形前温度」の欄に便宜上、記載した。

次に、成形された下側繊維強化プラスチック層形成材１上に、エポキシ樹脂を含み且つ厚みが０．２４ｍｍの接着性樹脂フィルム３（ＧＨ−ＣＲＡＦＴ社製 商品名「ＮＢ−１０２ＨＣ５０−０．０６」、エポキシ樹脂の発熱ピーク温度：１４３℃）を全面的に載置した。しかる後、下側繊維強化プラスチック層形成材１上に上記発泡粒子２を載置した。なお、発泡粒子の粒子充填率及び発泡後充填係数は表１に示した通りであった。

しかる後、下側繊維強化プラスチック層形成材１の発泡粒子２上に、エポキシ樹脂を含み且つ厚みが０．２４ｍｍの接着性樹脂フィルム３（ＧＨ−ＣＲＡＦＴ社製 商品名「ＮＢ−１０２ＨＣ５０−０．０６」、エポキシ樹脂の発熱ピーク温度：１４３℃）を全面的に載置した。

次に、上下金型４、７を１０分間に亘って完全に型締めして発泡粒子を加熱し型内発泡させ、発泡粒子を型内発泡させて得られた型内発泡粒子同士を熱融着一体化させて芯材を形成すると共に、芯材を繊維強化プラスチック層形成材１、５に一体化させた。

上下金型４、７を型締めしてから１０分経過後、上下金型４、７を冷却して上下繊維強化プラスチック層１、５の表面温度が表１に示した冷却温度となるまで冷却した後、上下金型４、７を開いて繊維強化複合体Ａを得た。なお、型締め後の上下繊維強化プラスチック層形成材の加熱温度を表１の「発泡成形工程時の繊維強化プラスチック層形成材の温度」の欄に便宜上、記載した。

上下繊維強化プラスチック層形成材１、５は、発泡粒子の発泡、成形前に上下金型４、７によって成形されており、この成形時の熱によって上下繊維強化プラスチック層形成材１、５に含まれていたエポキシ樹脂の殆どが硬化しており、発泡粒子の発泡圧力によって上下繊維強化プラスチック層形成材１、５を上下金型４、７のキャビティ形成面41、71に沿って十分に成形することができず、所望形状の繊維強化複合体を得ることができなかった。

更に、上下金型４、７を型締めした状態において、上下繊維強化プラスチック層形成材１、５に含まれていたエポキシ樹脂の殆どが硬化していたことから、芯材と上下繊維強化プラスチック層形成材との一体化が不十分となっていた。

（比較例２）
実施例２と同様の要領で発泡粒子及び２枚の積層強化繊維基材を用意した。実施例２と同様の上下一対の上下金型４、７を用意した。上下金型４、７を表１に示した温度に加熱、保持した。

次に、一方の積層強化繊維基材を下側金型４のキャビティ形成面41を跨いだ状態に、積層強化繊維基材を下側繊維強化プラスチック層形成材１として下側金型４上に配設した。下側繊維強化プラスチック層形成材１を下側金型４によって加熱すると共に、押圧具を用いて下側繊維強化プラスチック層形成材１を下側金型４に向かって押圧して、下側繊維強化プラスチック層形成材１をキャビティ形成面41に沿って成形した。

次に、成形された下側繊維強化プラスチック層形成材１上に、エポキシ樹脂を含み且つ厚みが０．２４ｍｍの接着性樹脂フィルム３（ＧＨ−ＣＲＡＦＴ社製 商品名「ＮＢ−１０２ＨＣ５０−０．０６」、エポキシ樹脂の発熱ピーク温度：１４３℃）を全面的に載置した。しかる後、下側繊維強化プラスチック層形成材１上に上記発泡粒子２を載置した。なお、発泡粒子の粒子充填率及び発泡後充填係数は表１に示した通りであった。

しかる後、下側繊維強化プラスチック層形成材１の発泡粒子２上に、エポキシ樹脂を含み且つ厚みが０．２４ｍｍの接着性樹脂フィルム３（ＧＨ−ＣＲＡＦＴ社製 商品名「ＮＢ−１０２ＨＣ５０−０．０６」、エポキシ樹脂の発熱ピーク温度：１４３℃）を全面的に載置した。

次に、下側繊維強化プラスチック層形成材１の発泡粒子２上に、エポキシ樹脂を含み且つ厚みが０．２４ｍｍの接着性樹脂フィルム３（ＧＨ−ＣＲＡＦＴ社製 商品名「ＮＢ−１０２ＨＣ５０−０．０６」、エポキシ樹脂の発熱ピーク温度：１４３℃）を全面的に載置した。

続いて、接着性樹脂フィルム６上にもう一枚の積層強化繊維基材を上側繊維強化プラスチック層形成材５として載置した（上側形成材載置工程）。

しかる後、上下金型４、７を１０分間に亘って完全に型締めして発泡粒子を加熱し型内発泡させ、発泡粒子を型内発泡させて得られた型内発泡粒子同士を熱融着一体化させて芯材を形成すると共に、芯材を繊維強化プラスチック層形成材１、５に一体化させた。

上下金型４、７を型締めしてから１０分経過後、上下金型４、７を冷却して上下繊維強化プラスチック層１、５の表面温度が表１に示した冷却温度となるまで冷却した後、上下金型４、７を開いて繊維強化複合体Ａを得た。なお、型締め後の上下繊維強化プラスチック層形成材の加熱温度を表１の「発泡成形工程時の繊維強化プラスチック層形成材の温度」の欄に便宜上、記載した。また、上側繊維強化プラスチック層形成材は、繊維強化複合体Ａの製造工程の仮賦形工程及び発泡成形工程において何ら把持されていなかった。

下側繊維強化プラスチック層形成材１は、発泡粒子の発泡、成形前に下金型４によって成形されており、この成形時の熱によって下側繊維強化プラスチック層形成材１に含まれていたエポキシ樹脂の殆どが硬化しており、発泡粒子の発泡圧力によって下側繊維強化プラスチック層形成材１を下金型４のキャビティ形成面41に沿って十分に成形することができず、所望形状の繊維強化複合体を得ることができなかった。

更に、上下金型４、７を型締めした状態において、下側繊維強化プラスチック層形成材１に含まれていたエポキシ樹脂の殆どが硬化していたことから、芯材と下側繊維強化プラスチック層形成材との一体化が不十分となっていた。

得られた繊維強化複合体Ａについて、芯材を構成している型内発泡粒子同士の熱融着率、外観、及び、芯材と繊維強化プラスチック層との接着面積当たりの剥離強度を上記又は下記の要領で測定し、その結果を表１に示した。なお、表１において、「芯材を構成している型内発泡粒子同士の熱融着率」は単に「型内発泡粒子同士の熱融着率」と、「芯材と繊維強化プラスチック層との接着面積当たりの剥離強度」は単に「剥離強度」と表した。

（外観）
繊維強化複合体において、両方の繊維強化プラスチック層の総面積Ｓ₀、及び、両方の繊維強化プラスチック層において強化繊維が露出している部分の総面積Ｓ₁を算出し、下記式に基づいて、繊維の露出度を算出した。繊維の露出度に基づいて下記基準にて判断した。なお、繊維強化複合体が得られなかった場合は「×」とした。
繊維の露出度（％）＝１００×Ｓ₁／Ｓ₀
◎・・・繊維の露出度が５％未満であった。
○・・・繊維の露出度が５％以上で１０％未満であった。
△・・・繊維の露出度が１０％以上で且つ２０％未満であった。
×・・・繊維の露出度が２０％以上であった。

１ 下側繊維強化プラスチック層形成材
２ 発泡粒子又は発泡性粒子
３ 接着性樹脂
４ 下側金型
５ 上側繊維強化プラスチック層形成材
６ 接着性樹脂
７ 上側金型
８ キャビティ
Ａ 繊維強化複合体
A1 芯材
A2 繊維強化プラスチック層

Claims (10)

1. 型内発泡粒子を熱融着一体化させてなる芯材と、この芯材の表面に積層一体化された上下繊維強化プラスチック層とを含む繊維強化複合体を上側金型及び下側金型を用いて製造する製造方法であって、強化用合成樹脂が含浸された強化繊維を含む下側繊維強化プラスチック層形成材を仮賦形可能な温度に加熱する下側形成材加熱工程と、上記加熱前後又は加熱中の上記下側繊維強化プラスチック層形成材上に発泡粒子又は発泡性粒子を載置する粒子載置工程と、上記下側繊維強化プラスチック層形成材を上記下側金型に沿って仮賦形する下側形成材仮賦形工程と、上記発泡粒子又は発泡性粒子上に、強化用合成樹脂が含浸された強化繊維を含む上側繊維強化プラスチック層形成材を載置する上側形成材載置工程と、上記上側金型及び下側金型を型締めして、上記発泡粒子又は発泡性粒子を発泡させて得られる型内発泡粒子を熱融着一体化させて芯材を製造すると共に、上記上下繊維強化プラスチック層形成材を上記上側金型及び下側金型に沿って成形し、上記上下繊維強化プラスチック層形成材を繊維強化プラスチック層として上記芯材に積層一体化させる発泡成形工程とを有していることを特徴とする繊維強化複合体の製造方法。
2. 更に、発泡成形工程前に、強化用合成樹脂が含浸された強化繊維を含む上側繊維強化プラスチック層形成材を上側金型に沿って仮賦形する上側形成材仮賦形工程を有していることを特徴とする請求項１に記載の繊維強化複合体の製造方法。
3. 発泡粒子又は発泡性粒子の発泡後充填係数が１．５〜３であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の繊維強化複合体の製造方法。
4. 芯材を構成している型内発泡粒子同士の熱融着率が６０％以上であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の繊維強化複合体の製造方法。
5. 芯材と繊維強化プラスチック層との接着面積当たりの剥離強度が０．５Ｎ／ｍｍ²以上であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の繊維強化複合体の製造方法。
6. 上下繊維強化プラスチック層形成材の何れか一方又は双方と、発泡粒子又は発泡性粒子との間に接着性樹脂が介在していることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の繊維強化複合体の製造方法。
7. 上下繊維強化プラスチック層形成材の何れか一方又は双方にその外周縁に開口する切り込み部が形成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の繊維強化複合体の製造方法。
8. 繊維強化プラスチック層形成材の強化繊維は、織物を含む強化繊維基材を含むと共に、上記繊維強化プラスチック層形成材の強化用合成樹脂は熱硬化性樹脂を含有しており、上記熱硬化性樹脂は、発熱ピーク温度が１２０〜１８０℃で且つガラス転移温度９０〜１４０℃であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の繊維強化複合体の製造方法。
9. 繊維強化プラスチック層形成材の強化繊維は、織物を含む強化繊維基材を含むと共に、上記繊維強化プラスチック層形成材の強化用合成樹脂は熱可塑性樹脂を含有しており、上記熱可塑性樹脂は、仮賦形可能な温度が７０〜１６０℃であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の繊維強化複合体の製造方法。
10. 発泡粒子又は発泡性粒子を構成している熱可塑性樹脂のガラス転移温度と、繊維強化プラスチック層形成材の強化用合成樹脂のガラス転移温度との差が６０℃以下であることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の繊維強化複合体の製造方法。

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