JP6769119B2 - 複合成形体の製造方法および内部加熱溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

Description

本発明は、（Ａ）（ａ）熱可塑性樹脂１００重量部に対し、（ｂ）炭素繊維１０〜２００重量部を含有する炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層、（Ｂ）熱可塑性エラストマー層および（Ｃ）金属部材をこの順に有する複合成形体の製造方法および（ａ）熱可塑性樹脂１００重量部に対し、（ｂ）炭素繊維１０〜２００重量部を含有する内部加熱溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物に関する。

熱可塑性樹脂をマトリックスとし、これを炭素繊維により強化した複合材料（以下、「炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物」と記載する場合がある）は、軽量で比強度、比剛性等が高く、優れた材料として各分野で重用されており、近年は、炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物からなる部材を金属部材と接合して使用する用途が増大している。この場合、炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物からなる部材と金属部材とを強固に接合するためには、炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物にマトリックスとして含まれる熱可塑性樹脂そのものを金属部材の表面に対して強固に融着または接着させる必要がある。しかしながら、炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物からなる部材は、部材の表面に均質に熱可塑性樹脂が存在せず、表面に炭素繊維が浮き出た部分が存在する。また、部材の表面に凹凸が発生しやすく、表面を接合対象である金属部材と完全に密着させることが容易でない。これらの点から、炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物からなる部材と金属部材との接合においては、十分な接合強度が得られないという課題があった。

これに対し、例えば、接合すべき金属部材と熱可塑性複合材料との間にホットメルト接着剤層を介在させ、該ホットメルト接着剤を溶融させることにより金属部材と熱可塑性複合材料とを接合させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。接着剤層を設けることにより、金属部材表面と接着剤層は十分に接合する一方で、反り変形が生じやすい課題があった。

また、金属部材と樹脂部材とが接合されて形成される複合構造体として、金属部材と接合している箇所に存在する第１樹脂部材の線膨張係数が、２０℃〜１５０℃の範囲において、前記金属部材の線膨張係数の０．５〜１．５倍の範囲である複合構造体が提案され、その製造方法として、金属部材をインサート成形用の金型に設置する工程と、前記金型に、溶融状態の第１樹脂部材を注入し、金属部材と第１樹脂部材が接合部において接合するように第１樹脂部材を成型する工程とを有する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、かかる技術を金属部材との接合が困難な炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物に適用しても、十分な接合強度を得ることができない課題があった。

一方、異種成形体の接合において、高い接合強度を有する樹脂組成物として、主として結晶性芳香族ポリエステル単位からなるハードセグメント（ａ１）と、主として脂肪族ポリエーテル単位および／または脂肪族ポリエステル単位からなるソフトセグメント（ａ２）とを主たる構成成分とし、融点が２１０℃未満のポリエステルブロック共重合体（Ａ）と、ポリビニルアセタール樹脂（Ｂ）からなり、さらに、シランカップリング剤（Ｃ）と、酸化防止剤（Ｄ）とを特定量配合してなる熱可塑性エラストマー樹脂組成物が提案され、熱可塑性樹脂組成物からなる部材との複合成形体が開示されている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、かかる複合成形体は、反り変形が生じやすい課題があった。

特開２０１３−２４４７２５号公報 特開２０１１−２１３１０８号公報 特開２０１３−２３４２３６号公報

本発明は、かかる背景技術の課題に鑑み、接合強度が高く反り変形が小さい複合成形体を提供することを課題とする。

本発明は、主として以下の構成を有する。
（１）（Ａ）（ａ）熱可塑性樹脂１００重量部に対し、（ｂ）炭素繊維１０〜２００重量部を含有する炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層、（Ｂ）熱可塑性エラストマー層および（Ｃ）金属部材をこの順に積層し、内部加熱により前記（Ｂ）熱可塑性エラストマー層を介して（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層と（Ｃ）金属部材を溶着させる複合成形体の製造方法。
（２）前記内部加熱を、レーザー光を照射することにより行う（１）に記載の複合成形体の製造方法。
（３）前記内部加熱を、超音波を照射することにより行う（１）に記載の複合成形体の製造方法
（４）前記内部加熱を、（Ｃ）金属部材面を加熱することにより行う請求項（１）〜（３）のいずれかに記載の複合成形体の製造方法。
（５）前記（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層のスプリングバック値が１５０〜１０００％である（１）〜（４）のいずれかに記載の複合成形体の製造方法。
（６）前記（Ｂ）熱可塑性エラストマー層がポリエステルエラストマーを含有する（１）〜（５）のいずれかに記載の複合成形体の製造方法。
（７）（ａ）熱可塑性樹脂１００重量部に対し、（ｂ）炭素繊維１０〜２００重量部を含有し、スプリングバック値が１５０〜１０００％である内部加熱溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物。
（８）内部加熱溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物が、レーザー溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物である、（７）に記載の内部加熱溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物。
（９）内部加熱溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物が、超音波照射用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物である、（７）に記載の内部加熱溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物。

本発明によれば、接合強度が高く、反り変形が小さい複合成形体を得ることができる。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明における複合成形体は、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層、（Ｂ）熱可塑性エラストマー層、（Ｃ）金属部材をこの順に積層してなる。（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層と（Ｃ）金属部材とを有する複合成形体において、（Ｂ）熱可塑性エラストマー層を介して（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層と（Ｃ）金属部材とを接合することにより、接合強度が高く、反り変形が小さい複合成形体を得ることができる。また、本発明の内部加熱溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物は、本発明における複合成形体の（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層に好適に用いることができる。

本発明に用いられる（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層および本発明の内部加熱溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物は、（ａ）熱可塑性樹脂と（ｂ）炭素繊維を含有する。（ａ）熱可塑性樹脂は、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層におけるマトリックス樹脂であり、さらに（ｂ）炭素繊維を含有することにより、反り変形の小さい複合成形体を得ることができる。以下、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層を例に挙げて説明するが、内部加熱溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物においても同様である。

（ａ）熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンスルフィドなどのポリアリーレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル／スチレン共重合体、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体などが挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。これらの中でも、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィドが好ましく、ポリアミドがより好ましい。

また、ポリアミドとしては、例えば、ＰＡ６（ポリカプロアミド、ポリカプロラクタム、ポリε−カプロラクタムとも称される）、ＰＡ２６（ポリエチレンアジパミド）、ＰＡ４６（ポリテトラメチレンアジパミド）、ＰＡ６６（ポリヘキサメチレンアジパミド）、ＰＡ６９（ポリヘキサメチレンアゼラミド）、ＰＡ６１０（ポリヘキサメチレンセバカミド）、ＰＡ６１１（ポリヘキサメチレンウンデカミド）、ＰＡ６１２（ポリヘキサメチレンドデカミド）、ＰＡ１１（ポリウンデカミド）、ＰＡ１２（ポリドデカミド）、ＰＡ１２１２（ポリドデカメチレンドデカミド）、ＰＡ６Ｔ（ポリヘキサメチレンテレフタルアミド）、ＰＡ６Ｉ（ポリヘキサメチレンイソフタルアミド）、ＰＡ９１２（ポリノナメチレンドデカミド）、ＰＡ１０１２（ポリデカメチレンドデカミド）、ＰＡ９Ｔ（ポリノナメチレンテレフタルアミド）、ＰＡ１０Ｔ（ポリデカメチレンテレフタルアミド）、ＰＡ１１Ｔ（ポリウンデカメチレンテレフタルアミド）、ＰＡ１２Ｔ（ポリドデカメチレンテレフタルアミド）、ポリアミドＭＸＤ６（ポリメタキシリレンアジパミド）などが挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。

（ｂ）炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、ピッチ系、レーヨン系などの炭素繊維が挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。これらの中でも、強度と弾性率などの力学的特性に優れる点で、ＰＡＮ系炭素繊維が好ましい。また、（ｂ）炭素繊維は、表面処理が施されているものであってもよい。表面処理としては、例えば、金属の被着処理、カップリング剤による処理、サイジング剤による処理、結束剤による処理、添加剤の付着処理などが挙げられる。

（ｂ）炭素繊維の形態は特に限定されず、不連続繊維、連続繊維のいずれでもよい。不連続繊維の場合、（Ａ）炭素繊維は炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層中において、炭素繊維束の状態で存在していてもよいし、炭素繊維束と炭素繊維単糸が混在していてもよい。不連続繊維は、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層中において、面内方向において実質的に一方向に配向されていない、いわゆる２次元に無秩序でランダムに配置されていることが好ましい。一方、連続繊維の形態としては、例えば、織物、連続繊維を一方向に配列させてシート状にした、いわゆるＵＤシートなどが挙げられる。ＵＤシートの場合、各層の繊維配列方向が互いに交差するよう多層に積層（例えば直交方向に交互に積層）されたものであってもよい。本発明においては、得られる複合成形体の接合強度により優れることから、不連続繊維であることが好ましい。

（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層における（ｂ）炭素繊維の数平均繊維長は、０．５〜５ｍｍが好ましい。（ｂ）炭素繊維の数平均繊維長を０．５ｍｍ〜５ｍｍとすることにより、後述する（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層のスプリングバック値を後述する好ましい範囲に容易に調整することができ、複合成形体の接合強度をより向上させることができる。（ｂ）炭素繊維の数平均繊維長は、０．７ｍｍ以上がより好ましい。また、３ｍｍ以下がより好ましく、１．５ｍｍ以下がさらに好ましい。

（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層における（ｂ）炭素繊維の数平均繊維長（Ｌｎ）は、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層の一部を切り出し、電気炉にて空気中５００℃で３０分間加熱して樹脂成分を除去し、残った（ｂ）炭素繊維を濾別した後、顕微鏡観察することにより測定することができる。（ｂ）炭素繊維を無作為に４００本選び、光学顕微鏡を用いてその長さを１μｍ単位まで測定し、次式（１）により数平均繊維長Ｌｎを算出する。
Ｌｎ＝ΣＬｉ／４００ （１）
Ｌｉ：測定した繊維長（ｉ＝１、２、３、・・・、４００）。

（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層における（ｂ）炭素繊維の数平均繊維長を前述の範囲にする方法としては、例えば、（ｂ）炭素繊維として不連続繊維を用いる方法や、長繊維ペレットを用いて（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層を形成する方法、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層を射出成形により形成するに際して射出成形条件を調整する方法などが挙げられる。

（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層および本発明の内部加熱溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物における（ｂ）炭素繊維の含有量は、（ａ）熱可塑性樹脂１００重量部に対して１０〜２００重量部である。（ｂ）炭素繊維の含有量が１０重量部未満であると、複合成形体の反り変形が大きくなる。１５重量部以上が好ましく、２０重量部以上がより好ましい。一方、（ｂ）炭素繊維の含有量が２００重量部を超えると接合強度が低下する。１００重量部以下が好ましく、６０重量部以下がより好ましい。

（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層は、本発明の目的を損なわない範囲で、（ｂ）炭素繊維以外の充填材や添加剤を含有してもよい。添加剤としては、例えば、耐衝撃性向上剤、難燃剤、導電性付与剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、制振剤、抗菌剤、防虫剤、防臭剤、着色防止剤、熱安定剤、離型剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、顔料や染料などの着色剤、発泡剤、制泡剤、カップリング剤が挙げられる。

（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層およびそれを構成する炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物を加熱すると、（ａ）熱可塑性樹脂が溶融することにより、（ａ）熱可塑性樹脂により拘束されていた（ｂ）炭素繊維が解放される。その結果、（ａ）熱可塑性樹脂により押さえ込まれていた（ｂ）炭素繊維が弾性回復し、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層や炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物から得られる成形品が厚み方向に膨張したようになり、その厚みが増加する。本発明において、加熱による（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層および炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物の膨張挙動をスプリングバックと呼ぶ。ここで、本発明におけるスプリングバック値は、２３℃における（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂層または炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物から得られる成形品の厚みＡ１（ｍｍ）と、成形品を３５０℃のオーブンで３０分間加熱した後、２３℃まで冷却したときの成形品厚みＡ２（ｍｍ）とから、（Ａ２／Ａ１）×１００（％）により算出される値を指す。ここで、本発明においては、標準的な室温環境下における厚みと内部加熱された状態における厚みとに着目し、スプリングバック値の測定温度を、標準的な室温の指標である２３℃、内部加熱された状態として内部加熱により到達する温度の指標である３５０℃とする。

炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物から得られる成形品は、表面に炭素繊維が浮き出た部分が存在しやすく、一般的に表面に均質に熱可塑性樹脂が存在しない傾向にある。また、成形品表面に凹凸が発生しやすく、その表面を接合対象である金属部材と完全に密着させることが容易ではない。このため、従来は炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物からなる部材と金属部材とを接合した場合に、十分な接合強度が得られない課題があったが、後述する本発明の複合成形体の製造方法においては、内部加熱することにより、（Ｂ）熱可塑性エラストマー層と（Ｃ）金属部材が溶着するとともに、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層の溶着面においてスプリングバックが発現するため、（Ｂ）熱可塑性エラストマー層と（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層とが、熱による溶着に加えて、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層のスプリングバックによって発生した空隙に（Ｂ）熱可塑性エラストマー層の熱可塑性エラストマーが含浸することによる溶着や、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層のスプリングバックによる厚み方向の膨張によって生じる圧力による溶着など、相乗的な溶着特性が得られる。

本発明に用いられる（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層および本発明の内部加熱溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物は、スプリングバック値が１５０〜１０００％であることが好ましい。スプリングバック値が１５０％以上であれば、複合成形体の接合強度をより向上させることができる。２００％以上がより好ましく、３００％以上がさらに好ましい。一方、スプリングバック値が１０００％以下であれば、複合成形体の反り変形をより低減することができる。８００％以下がより好ましく、７００％以下がさらに好ましい。

（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層および内部加熱溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物のスプリングバック値を前記範囲にする方法としては、例えば、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層および内部加熱溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物中の（ｂ）炭素繊維の数平均繊維長を前述の好ましい範囲にする方法や、内部加熱方法や内部加熱温度を後述の好ましい範囲にする方法などを挙げることができる。

（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層の形状は、フィルム状またはシート状が好ましい。（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層の厚みは、１〜２０ｍｍが好ましく、接合強度がより高く、反り変形のより小さい複合成形体を得ることができる。

（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層を構成する炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物および内部加熱溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物は、種々の方法により製造することができる。例えば、（１）（ａ）熱可塑性樹脂、（ｂ）炭素繊維および必要に応じて（ｂ）炭素繊維以外の充填材や添加剤を配合して溶融混練する方法、（２）溶融した（ａ）熱可塑性樹脂および必要に応じて（ｂ）炭素繊維以外の充填材や添加剤を所定の粘度に調整し、連続した（ｂ）炭素繊維に含浸させる方法、（３）不連続の（ｂ）炭素繊維を湿式抄造し、プレスなどにより（ａ）熱可塑性樹脂を含浸させて複合する方法、（４）不連続の（ｂ）炭素繊維が分散して重なるように配置し、プレスなどにより（ａ）熱可塑性樹脂を含浸させて複合する方法などが挙げられる。前記（１）の方法としては、例えば、二軸押出機を用いて、主原料フィーダーから（ａ）熱可塑性樹脂および必要に応じて（ｂ）炭素繊維以外の充填材や添加剤を供給し、サイドフィーダーから（ｂ）炭素繊維および必要に応じて（ｂ）炭素繊維以外の充填材や添加剤を供給し、これらを溶融混練する方法が挙げられ、短繊維ペレットを得ることができる。この場合、サイドフィーダーから供給する（ｂ）炭素繊維としては、例えば、長さ６ｍｍの炭素繊維束が挙げられる。また、前記（２）の方法により得られる熱可塑性樹脂が含浸された炭素繊維を切断することにより、長繊維ペレットを得ることができる。本発明においては、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層および内部加熱溶着用炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物のスプリングバック値を前述の好ましい範囲に容易に調整し、複合成形体の接合強度をより向上させることができることから、長繊維ペレットが好ましく用いられる。

（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層は、前述の炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物を種々の方法により所定の形状に成形することにより得ることができる。成形方法としては、例えば、押出成形、射出成形、真空成形、ブロー成形、射出圧縮成形、加飾成形、他材質成形、ガスアシスト射出成形、発泡射出成形、プレス成形、超薄肉射出成形（超高速射出成形）、金型内複合成形（インサート成形、アウトサート成形）等が挙げられる。

本発明に用いられる（Ｂ）熱可塑性エラストマー層は、少なくとも熱可塑性エラストマーを含有する。熱可塑性エラストマーとは、常温ではゴム弾性体としての挙動をとるが、温度上昇によって塑性変形をする有機樹脂のことである（「実用プラスチック事典」、株式会社産業調査会、１９９３年５月１日、ｐ．１８０〜２０７参照）。（Ｂ）熱可塑性エラストマー層を有することにより、（Ｂ）熱可塑性エラストマー層を介して（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層と（Ｃ）金属部材とを高い接合強度で接合することができる。

（Ｂ）熱可塑性エラストマー層に含まれる熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、フッ素系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。これらの中でも、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層および（Ｃ）金属部材の双方との接着性に優れ、より高い接合強度が得られることから、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマーが好ましく、ポリエステル系熱可塑性エラストマーがさらに好ましい。

ポリエステル系熱可塑性エラストマーとしては、主として結晶性芳香族ポリエステルからなる高融点結晶性重合体セグメントと、脂肪族もしくは芳香族ポリエーテル単位および／または脂肪族もしくは芳香族ポリエステル単位からなる低融点重合体セグメントとのブロック共重合体が好ましい。

高融点結晶性重合体セグメントとしては、芳香族ジカルボン酸および／またはそのエステル形成性誘導体と、ジオールおよび／またはそのエステル誘導体から重縮合反応により得られる重合体または共重合体が好ましい。芳香族ジカルボン酸および／またはそのエステル形成性誘導体とともに、脂環式ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸や、それらのエステル形成性誘導体を共重合してもよい。

芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、ビス（ｐ−カルボキシフェニル）メタン、アントラセンジカルボン酸、４，４−ジフェニルエーテルジカルボン酸、ビフェニル−４，４−ジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などが挙げられる。脂環式ジカルボン酸としては、例えば、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、４，４’−ジシクロヘキシルジカルボン酸などが挙げられる。脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、コハク酸、シュウ酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸などが挙げられる。これらジカルボン酸のエステル形成性誘導体としては、例えば、低級アルキルエステル、アリールエステル、炭酸エステル、酸ハロゲン化物などが挙げられる。

ジオールとしては、炭素数２〜２０の脂肪族または脂環式グリコール、芳香族ジオールが好ましい。炭素数２〜２０の脂肪族または脂環式グリコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、デカメチレングリコールなどの脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオールなどの脂環式グリコールなどが挙げられる。芳香族ジオールとしては、例えば、キシレングリコール、ビス（ｐ−ヒドロキシ）ジフェニル、ビス（ｐ−ヒドロキシ）ジフェニルプロパン、２，２’−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］プロパン、ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］スルホン、１，１−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］シクロヘキサンなどが挙げられる。これらジオールのエステル誘導体のとしては、例えば、アセチル化物などが挙げられる。

高融点結晶性重合体セグメントとしては、テレフタル酸および／またはジメチルテレフタレートと１，４−ブタンジオールから形成されるポリブチレンテレフタレート単位、イソフタル酸および／またはジメチルイソフタレートと１，４−ブタンジオールから形成されるポリブチレンイソフタレート単位が好ましく用いられる。これらを２種以上用いてもよい。ジメチルテレフタレートと１，４−ブタンジオールから形成されるポリブチレンテレフタレート単位がより好ましい。

低融点重合体セグメントは、脂肪族もしくは芳香族ポリエーテル単位および／または脂肪族もしくは芳香族ポリエステル単位を有する。脂肪族もしくは芳香族ポリエーテル単位としては、ジオール化合物を重合または共重合して得られるものが好ましい。

ジオール化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリ（１，２−プロピレングリコール）、ポリ（１，３−プロピレングリコール）、ポリテトラメチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのブロックまたはランダム共重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランのブロックまたはランダム共重合体などが挙げられる。中でも、ポリエチレングリコールが好ましい。

脂肪族ポリエステルとしては、例えば、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリエナントラクトン、ポリカプリロラクトン、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペートなどが挙げられる。

これらの脂肪族ポリエーテルおよび／または脂肪族ポリエステルのなかで、得られるポリエステルブロック共重合体の弾性特性の観点から、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、ポリ（プロピレンオキシド）グリコールのエチレンオキシド付加物、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペートなどが好ましい。

ポリエステル系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、「“ペルプレン”（登録商標）Ｐ」および「“ペルプレン”Ｓ」（東洋紡績（株）製商品名）、「“ハイトレル”（登録商標）」（東レ・デュポン（株）製商品名）、「“ローモッド”（登録商標）」（日本ジーイープラスチック（株）製商品名）、「“ニチゴーポリエスター”（登録商標）」（日本合成化学工業（株）製商品名）、「“ヌーベラン”（登録商標）」（帝人化成（株）製商品名）等が挙げられる。

ポリアミド系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ポリアミドをハードセグメントとし、ポリエーテルおよび／またはポリエステルをソフトセグメントとするものが好ましい。ポリアミドとしては、（ａ）熱可塑性樹脂として例示したものが挙げられる。ポリエーテル、ポリエステルとしては、ポリエステル系熱可塑性エラストマーの高融点結晶性重合体セグメント、低融点重合体セグメントとしてそれぞれ例示したものが挙げられる。

ポリアミド系熱可塑性エラストマーとしては、「“ペバックス”（登録商標）」（アルケマ（株）製商品名）、「“ダイアミド”（登録商標）」（ダイセル・エボニック（株）製商品名）、「“ＵＢＥＳＴＡ”（登録商標）ＸＰＡ」（宇部興産（株）製商品名）、「“ノバミッド”（登録商標）」（ＤＳＭ（株）製商品名）、「“グリラックス”（登録商標）」（東洋紡（株）製商品名）、「“グリロン”（登録商標）」（エムスケミー・ジャパン（株）製商品名）等が挙げられる。

（Ｂ）熱可塑性エラストマーの融点は、１００〜３００℃が好ましい。融点が１００℃以上であれば、複合成形体の接合強度および高温・高湿環境下における接合強度をより向上させることができる。１３０℃以上がより好ましく、１５０℃以上がより好ましく、１８０℃以上がさらに好ましい。一方、融点が３００℃以下であれば、複合成形体の接合強度をより向上させることができる。２７０℃以下がより好ましく、２５０℃以下がより好ましく、２２０℃以下がさらに好ましい。

（Ｂ）熱可塑性エラストマー層に含まれる熱可塑性エラストマーのショアーＤ硬度は、複合成形体の接合強度をより向上させる観点から、Ｄ７５以下が好ましく、Ｄ７０以下がより好ましく、Ｄ６０以下がさらに好ましい。一方、熱可塑性エラストマーのショアーＤ硬度は、複合成形体の反り変形をより低減する観点から、Ｄ３０以上が好ましい。ここで、熱可塑性エラストマーのショアーＤ硬度は、熱可塑性エラストマーから厚み３ｍｍの角板を作製し、ＪＩＳ Ｋ６２５３−１９９７に規定する「デュロメータ硬さ試験（タイプＤ）」により測定することができる。

（Ｂ）熱可塑性エラストマー層における熱可塑性エラストマーの含有量は、（Ｂ）熱可塑性エラストマー層１００重量％中、４０〜１００重量％が好ましい。

（Ｂ）熱可塑性エラストマー層は、本発明の目的を損なわない範囲で、添加剤を含有してもよい。添加剤としては、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層における添加剤として例示したものが挙げられる。

（Ｂ）熱可塑性エラストマー層が熱可塑性エラストマー以外の成分を含む熱可塑性エラストマー組成物から構成される場合、熱可塑性エラストマー組成物は、種々の方法により製造することができる。熱可塑性エラストマー組成物の製造方法としては、例えば、熱可塑性エラストマーとその他の成分を溶融混練する方法が挙げられる。全ての原料を一括混練してもよいし、いずれかを溶融した後に残る成分を混練してもよい。混練装置としては、例えば、バンバリーミキサー、ロール、押出機等が挙げられる。

（Ｂ）熱可塑性エラストマー層は、前述の熱可塑性エラストマーまたは熱可塑性エラストマー組成物を種々の方法により所定の形状に成形することにより得ることができる。成形方法としては、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層の成形方法として例示したものが挙げられる。成形品の形状は、フィルム状またはシート状が好ましい。（Ｂ）熱可塑性エラストマー層の厚みは、０．０１〜２ｍｍが好ましく、接合強度がより高く、反り変形のより小さい複合成形体を得ることができる。

（Ｃ）金属部材を構成する金属としては、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、黄銅、ニッケル、亜鉛、それらの合金などが挙げられる。これらを２種以上含有してもよい。これらの中でも、鉄またはアルミニウムを主成分とするものが好ましい。ここで「主成分とする」とは、９０重量％以上を占めることを意味する。特に、一般構造用圧延鋼材（ＳＳ材）、冷間圧延鋼材（ＳＰＣＣ材）、ハイテン材（高張力鋼材）等の鉄類や、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等のステンレス類、１０００〜７００番台アルミニウムおよびその合金が好適に用いられる。（Ｃ）金属部材は、表面に金属メッキが施されているものであってもよい。

（Ｃ）金属部材の形状は、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層との接合面が確保される限り、平板状のみに限定されず、例えば、Ｌ字型、Ｔ字型、Ｈ字型、コ字型、へ字型等の断面や円筒形であってもよく、また、曲面を有するものでもよい。

本発明の複合成形体の製造方法は、前述の（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層、（Ｂ）熱可塑性エラストマー層および（Ｃ）金属部材をこの順に積層し、内部加熱により前記（Ｂ）熱可塑性エラストマー層を介して（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層と（Ｃ）金属部材を溶着させる。内部加熱により（Ｂ）熱可塑性エラストマー層中の熱可塑性エラストマーとともに（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層中の熱可塑性樹脂を溶融させ、さらに、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層の溶着面においてスプリングバックが発現させることにより、（Ｂ）熱可塑性エラストマー層を介して（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層と（Ｃ）金属部材とを溶着させる。内部加熱する方法としては、例えば、レーザー光を照射する方法、高周波を照射して誘導加熱する方法、超音波を照射する方法、各種溶着方法（電磁波溶着、振動溶着など）などが挙げられる。これらの中でも、接合強度により優れ、複合体の反り変形をより抑制することができることから、レーザー光を照射する方法、超音波を照射する方法が好ましく、レーザー光を照射する方法がより好ましい。

内部加熱温度は、２００℃以上が好ましく、２５０℃以上がより好ましく、３００℃以上がさらに好ましい。一方、内部加熱温度は４００℃以下が好ましい。内部加熱温度を前記範囲とすることにより、接合強度をより向上させ、複合体の反り変形をより抑制することができる。ここで、内部加熱温度とは、内部加熱時の（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層の温度を指す。例えば、レーザー光を照射する方法により内部加熱する場合、レーザー光の照射条件を調整することにより、内部加熱温度を調整することができる。より具体的には、レーザー出力は１〜１０ｋＷが好ましい。走査速度は０．１ｍ／分以上が好ましく、０．３ｍ／分以上がより好ましく、０．８ｍ／分以上がさらに好ましい。一方、５ｍ／分以下が好ましく、３ｍ／分以下がより好ましく、２ｍ／分以下がさらに好ましい。

レーザー光を照射する方法により内部加熱する場合、レーザー光源としては、例えば、Ａｒレーザー（波長：５１０ｎｍ）、Ｈｅ−Ｎｅレーザー（６３０ｎｍ）、ＣＯ２レーザー（１０６００ｎｍ）などの気体レーザー、色素レーザー（４００〜７００ｎｍ）などの液体レーザー、ＹＡＧレーザー（１０６４ｎｍ）などの固体レーザー、半導体レーザー（６５５〜９８０ｎｍ）などが挙げられる。ビーム品質とコストの点で、半導体レーザーが好ましく用いられる。

また、超音波を照射する方法により内部加熱する場合、超音波の周波数、加圧力などの条件を調整することにより、内部加熱温度を調整することができる。より具体的には、周波数は５〜３０ｋＨｚが好ましい。加圧力は０．５〜１０ＭＰａが好ましい。１ＭＰａ以上であることがより好ましく、５ＭＰａ以下であることがより好ましい。

レーザー光の照射方法としては、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層、（Ｂ）熱可塑性エラストマー層および（Ｃ）金属部材を重ね合わせ、各層面に対して垂直にレーザー光を照射する方法が好ましい。この時、必要によりレンズを利用して所望の層または界面にレーザー光を集光させてもよい。例えば、レーザー光を（Ｃ）金属部材面に照射する場合、照射されたレーザー光は（Ｃ）金属部材を加熱し、次にその熱は熱伝導によって（Ｂ）熱可塑性エラストマー層および（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層にも伝わり、熱可塑性エラストマーや（ａ）熱可塑性樹脂を溶融する。

前記内部加熱する方法としては、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層面を加熱する方法、（Ｃ）金属部材面を加熱する方法、これらの両面を加熱する方法が挙げられる。これらの中でも、（Ｃ）金属部材面を加熱する方法が好ましく、（Ｂ）熱可塑性エラストマー層中の熱可塑性エラストマーを溶融させながら、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層の溶着面にスプリングバックをより効果的に発現させ、これらの効果により相乗的に（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層と（Ｂ）熱可塑性エラストマー層とを溶着させることができる。また、一般的に、樹脂材料と金属部材とを接合する場合、両部材の線膨張係数差により反り変形が増大しやすい傾向にあるが、（Ｃ）金属部材面を内部加熱することにより、熱収縮の大きい（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層の収縮を抑制するとともに、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層の厚み方向に発生する応力により面方向の収縮を抑制するため、複合成形品の反り変形をより抑制することができる。

本発明において、複合成形体の接合箇所数に限定はなく、シングルラップでもダブルラップでもよく、接合環境に応じて任意に選ぶことができる。

本発明の製造方法により得られる複合成形体は、例えば、自動車、航空機、鉄道車両、船舶等の移動体を構成する部品や構造材等の、高い強度と寸法精度が求められる用途に好適に用いることができる。

以下に実施例を挙げて更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例および比較例の評価方法を次に示す。なお特に断りがない限り、「部」は「重量部」を示し、「％」は「重量％」を示す。

（１）複合成形体の接合強度
各実施例および比較例により得られた複合成形体各５個に対して、「“インストロン”（登録商標）５５８７」万能試験機により、速度２ｍｍ／分で引張試験を行って引張強度を測定した。各５個の値の平均値を複合成形体の接合強度とした。

（２）耐久試験後の接合強度
各実施例および比較例により得られた複合成形体各５個を、８０℃×９５％ＲＨ×２００ｈの湿熱処理（耐久試験）を行った後、（１）と同様の方法で接合強度の測定を行った。

（３）反り変形
各実施例および比較例により得られた複合成形体を目視観察し、以下の評価基準により評価した。
◎（非常に良好）：反りが認められない
○（良好）：わずかに反りが認められる
×（不良）：大きく反っている。

（４）スプリングバック値
各実施例および比較例において用いた（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層および（Ａ’）熱可塑性樹脂組成物層の２３℃における成形品厚みＡ１（ｍｍ）と、成形品を３５０℃のオーブンで３０分間加熱した後、２３℃まで冷却したときの成形品厚みＡ２（ｍｍ）とから、（Ａ２／Ａ１）×１００（％）の計算により、スプリングバック値を算出した。

（５）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層における（ｂ）炭素繊維の数平均繊維長
参考例１〜６により得られた角板射出成形品または成形品の一部を切り出し、電気炉にて空気中５００℃で３０分間加熱して樹脂成分を除去した。残った（ｂ）炭素繊維を濾別した後、顕微鏡観察を行った。観察画面から（ｂ）炭素繊維を無作為に４００本選び、光学顕微鏡を用いてその長さを１μｍ単位まで測定し、次式（１）により数平均繊維長Ｌｎを算出した。
Ｌｎ＝ΣＬｉ／４００ （１）
Ｌｉ：測定した繊維長（ｉ＝１、２、３、・・・、４００）。

＜参考例１＞ポリアミド長繊維ＣＦペレットの角板射出成形品（Ａ−１）の作製
ポリアミド６樹脂をマトリックス樹脂とする、炭素繊維含有率３０重量％の長繊維ペレット（東レ（株）製ＴＬＰ１０６０）を用意した。このペレットから、住友重機械工業（株）製射出成形機ＳＧ７５Ｈ−ＭＩＶを用いて、シリンダー温度２８０℃、金型温度８０℃の条件で、厚さ２ｍｍの角板射出成形品（Ａ−１）を射出成形した。角板射出成形品（Ａ−１）における（ｂ）炭素繊維の数平均繊維長は、０．８ｍｍであった。

＜参考例２＞ポリアミド短繊維ＣＦペレットの角板射出成形品（Ａ−２）の作製
日本製鋼所製２軸押出機ＴＥＸ３０αを用いて、主原料フィーダーからポリアミド樹脂（東レ（株）製ナイロン６樹脂“アミラン”（登録商標）ＣＭ１００１）、サイドフィーダーからＰＡＮ系炭素繊維（東レ（株）製“トレカ”（登録商標）カットファイバーＴＶ１４−００６）をそれぞれ１００：４３の割合（重量比）で供給して溶融混練した。ダイから吐出されたストランドを水中にて冷却し、ストランドカッターにより長さ３ｍｍ長にカットし、ポリアミド短繊維ＣＦペレットを得た。このペレットから、参考例１と同様の方法により、厚さ２ｍｍの角板射出成形品（Ａ−２）を作製した。角板射出成形品（Ａ−２）における（ｂ）炭素繊維の数平均繊維長は、０．３ｍｍであった。

＜参考例３＞炭素繊維がランダム配向した交互積層材の成形品（Ａ−３）の作製
炭素繊維ストランド（東レ（株）製“トレカ”（登録商標）Ｔ７００ＳＣ−１２Ｋ−５０Ｃ）を平均繊維長２０ｍｍにカットし、平均目付５４０ｇ／ｍ^２となるようランダムな配向状態でシート状に成形し、厚さ２５μｍのナイロン６フィルムと順次交互に積層した（炭素繊維６４層、ナイロンフィルム６５層）。得られた積層体を、温度２６０℃、圧力２．５ＭＰａの条件で、２０分間加熱加圧処理し、炭素繊維含有率４５重量％、厚み２ｍｍの成形品（Ａ−３）を作製した。成形品（Ａ−３）における（ｂ）炭素繊維の数平均繊維長は、１．８ｍｍであった。

＜参考例４＞ポリアミドペレットの角板射出成形品（Ａ’−１）の作製
ペレットとして、ポリアミド樹脂（東レ（株）製ナイロン６樹脂“アミラン”（登録商標）ＣＭ１００１）を用いた以外は、参考例１と同様の方法により、角板射出成形品（Ａ’−１）を作製した。

＜参考例５＞ポリアミド短繊維ＣＦペレットの角板射出成形品（Ａ’−２）の作製
ポリアミド樹脂とＰＡＮ系炭素繊維の割合（ポリアミド樹脂：ＰＡＮ系炭素繊維）を１００：５（重量比）に変更した以外は、参考例２と同様の方法により、角板射出成形品（Ａ’−２）を作製した。角板射出成形品（Ａ’−２）における（ｂ）炭素繊維の数平均繊維長は、０．８ｍｍであった。

＜参考例６＞ポリアミド短繊維ＣＦペレットの角板射出成形品（Ａ’−３）の作製
ポリアミド樹脂とＰＡＮ系炭素繊維の割合（ポリアミド樹脂：ＰＡＮ系炭素繊維）を１００：２１０（重量部）に変更した以外は、参考例２と同様の方法で角板射出成形品（Ａ’−３）を作製した。角板射出成形品（Ａ’−３）における（ｂ）炭素繊維の数平均繊維長は、０．８ｍｍであった。

各実施例および比較例に用いた材料は以下の通りである。
熱可塑性エラストマー
（Ｂ−１）ポリエステル系熱可塑性エラストマー「“Ｈｙｔｒｅｌ”（登録商標）４０４７Ｎ」東レ・デュポン（株）製、融点１８２℃、ショアーＤ硬度４０Ｄ
（Ｂ−２）ポリアミド系熱可塑性エラストマー「“ＵＢＥＳＴＡ”（登録商標）ＸＰＡ９０４０Ｘ」宇部興産（株）製、融点１３５℃、ショアーＤ硬度４０Ｄ
熱可塑性エラストマー樹脂以外の熱可塑性樹脂
（Ｂ’−１）ポリアミド６フィルム
（Ｃ）金属部材
（Ｃ−１）長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍ、厚さ１．６ｍｍのＳＵＳ３０４ステンレス鋼板。

［実施例１］
参考例１により得られた角板射出成形品（Ａ−１）を長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍに切り出し、（Ａ−１）層とした。前記（Ｂ−１）を用いて、シリンダー温度：（融点＋３０）℃、金型温度：１００℃の条件で射出成形することにより、縦１５ｍｍ、横２５ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの角板射出成形品を作製し、（Ｂ−１）層とした。前記（Ａ−１）層、（Ｂ−１）層および（Ｃ−１）金属部材を、（Ａ−１）層と（Ｃ−１）層とが４０ｍｍ×２５ｍｍの範囲で（Ｂ−１）層を介して重なり合い、（Ａ−１）層と（Ｃ−１）層とが重なり合った部分の中央部の（Ａ−１）層と（Ｃ−１）層の間に（Ｂ−１）層が挟まれるよう積層した。ライスター社製レーザー溶着機ＭＯＤＵＬＡＳ Ｃを用いて、波長９４０ｎｍ、焦点径０．６ｍｍ、レーザー出力３ｋＷ、レーザー走査速度１ｍ／分の条件で（Ｃ−１）金属部材側からレーザービームを照射することにより、（Ｂ）熱可塑性エラストマー層を介して、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層と（Ｃ）金属部材とが接合した複合成形体を作製した。得られた複合成形品を用いて、前記方法により評価した結果を表１に示す。

［実施例２〜５］
表１に示すように使用する材料を変更した以外は実施例１と同様の方法により複合成形体を作製し、特性評価を行った。評価結果を表１に示す。

［実施例６］
レーザービームを（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層側から照射した以外は実施例１と同様の方法により複合成形体を作製し、特性評価を行った。評価結果を表１に示す。

［実施例７］
表１に示すように使用する材料を変更した以外は実施例６と同様の方法により複合成形体を作製し、特性評価を行った。

［実施例８］
レーザービームの照射に代えて、精電舎電子工業（株）製超音波溶着機ＳＯＮＯＰＥＴΣ−１２００Ｓ／Ｒを用いて、周波数２０ｋＨｚ、加圧力１ｋＮ（２ＭＰａ）の条件下で超音波を照射した以外は、実施例１と同様の方法により複合成形体を作製し、特性評価を行った。

［比較例１〜２］
表２に示す各材料を選択し、（Ａ−１）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層、（Ｂ−１）熱可塑性エラストマー層および（Ｃ−１）金属部材を実施例１と同様の形状に積層した。プレス成形機を用いて、温度２６０℃、圧力０．５ＭＰａの条件で１分間加熱加圧処理することにより複合成形体を作製し、特性評価を行った。評価結果を表１に示す。

［比較例３〜７］
表２に示すように使用する材料を変更した以外は実施例１と同様の方法により複合成形体を作製し、特性評価を行った。評価結果を表１に示す。

表１〜２の結果から明らかなように、実施例１〜８の複合成形体は、接合強度、耐久試験後の接合強度が高く、反り変形が小さかった。一方、内部加熱を行わず、加熱加圧処理により作製した比較例１〜２の複合成形体は、反り変形が大きかった。また、（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂層または（Ｂ）熱可塑性エラストマー樹脂層のいずれかを有しない比較例３〜７の複合成形体は、接合強度、反り変形のいずれかが低下した。

本発明の方法により得られる複合成形体は、接合強度、寸法精度に優れているため、自動車、航空機、鉄道車両、船舶、自転車等の移動体を構成する部品類、家具や建築の材料、スポーツ用品、各種機械器具の構造部材等の用途において有用である。

Claims (4)

1. （Ａ）（ａ）熱可塑性樹脂１００重量部に対し、（ｂ）炭素繊維１０〜２００重量部を含有する炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層、（Ｂ）熱可塑性エラストマー層および（Ｃ）金属部材をこの順に積層し、内部加熱により前記（Ｂ）熱可塑性エラストマー層を介して（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層と（Ｃ）金属部材を溶着させる複合成形体の製造方法であり、前記内部加熱を、レーザー光を照射することにより行う複合成形体の製造方法。
2. （Ａ）（ａ）熱可塑性樹脂１００重量部に対し、（ｂ）炭素繊維１０〜２００重量部を含有する炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層、（Ｂ）熱可塑性エラストマー層および（Ｃ）金属部材をこの順に積層し、内部加熱により前記（Ｂ）熱可塑性エラストマー層を介して（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層と（Ｃ）金属部材を溶着させる複合成形体の製造方法であり、前記内部加熱を、超音波を照射することにより行う複合成形体の製造方法。
3. 前記（Ａ）炭素繊維強化熱可塑性樹脂組成物層のスプリングバック値が１５０〜１０００％である請求項１または２に記載の複合成形体の製造方法。
4. 前記（Ｂ）熱可塑性エラストマー層がポリエステルエラストマーを含有する請求項１〜３のいずれかに記載の複合成形体の製造方法。