JP7288798B2 - Laminate manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、積層体、自動車部品、及び自動車用ホイール、並びに積層体の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laminate, an automobile part, an automobile wheel, and a method for producing the laminate.

繊維で強化された繊維強化合成樹脂は、軽量で且つ高い機械的強度を有していることから、近年、自動車分野、船舶分野、航空分野、医療分野等の軽量性及び高い機械的強度が求められている分野において、使用が拡大されている。 Fiber-reinforced synthetic resins are lightweight and have high mechanical strength. Its use is expanding in fields where

例えば、特許文献1には、発泡シートの表面に、熱可塑性樹脂又は硬化した熱硬化性樹脂で繊維同士が結着されてなる繊維強化複合材が積層一体化された繊維強化複合体が開示されている。
また、特許文献2には、発泡性樹脂を含む芯材と、該芯材の両面に配される、強化繊維に熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂であるマトリックス樹脂が含浸された繊維強化樹脂を含む表皮材とから構成される繊維強化樹脂製サンドイッチパネルが開示されている。
また、特許文献3には、熱可塑性樹脂を含むビーズ発泡成形体を含む芯材と、該芯材の表面の少なくとも一部に、繊維及び樹脂を含む表皮材が配置された繊維強化複合材が開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses a fiber-reinforced composite in which a fiber-reinforced composite material in which fibers are bound to each other with a thermoplastic resin or a cured thermosetting resin is laminated and integrated on the surface of a foam sheet. ing.
Further, in Patent Document 2, a core material containing an expandable resin and a fiber-reinforced resin in which reinforcing fibers are impregnated with a matrix resin, which is a thermosetting resin or a thermoplastic resin, are arranged on both sides of the core material. A fiber reinforced resin sandwich panel is disclosed which is constructed from a skin material comprising
Further, Patent Document 3 discloses a fiber-reinforced composite material in which a core material containing a bead foam molded article containing a thermoplastic resin and a skin material containing fibers and a resin are arranged on at least a part of the surface of the core material. disclosed.

特許第6067473号公報Japanese Patent No. 6067473 特許第5098132号公報Japanese Patent No. 5098132 国際公開第2018/186360号公報International Publication No. 2018/186360

しかしながら、特許文献1~3に記載の繊維強化複合体は、軽量化及び形状自由度の点で改良の余地がある。 However, the fiber-reinforced composites described in Patent Documents 1 to 3 have room for improvement in terms of weight reduction and flexibility in shape.

そこで、本発明は、軽量な積層体、自動車部品、及び自動車用ホイール、並びに軽量で形状自由度が高い積層体の製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a lightweight laminate, an automobile part, an automobile wheel, and a method for producing a lightweight laminate having a high degree of freedom in shape.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、特定の繊維強化熱可塑性樹脂を含む層と、特定の熱可塑性発泡樹脂を含む層と、特定の繊維強化熱可塑性樹脂を含む層とをこの順に含む積層部分を含み、繊維強化熱可塑性樹脂と熱可塑性発泡樹脂とで融点(又は融点を有しない場合はガラス転移点)の差が特定の範囲であり、積層部分において、熱可塑性発泡樹脂の見かけの密度が低い低密度部分と見かけの密度が高い高密度部分とを含み、低密度部分及び高密度部分における熱可塑性発泡樹脂の見かけの密度の比率、並びに積層部分における低密度部分及び高密度部分の割合が特定の範囲である積層体とすることで、上記課題を解決しうることを見出し、本発明の積層体、及び該積層体を含む自動車用ホイール等の自動車部品を完成させた。
また、本発明者らは、連続繊維強化熱可塑性樹脂と不連続繊維強化熱可塑性樹脂とを含む自動車部品とすることで、上記課題を解決しうることを見出し、本発明の自動車部品を完成させた。
The present inventors have made intensive studies to solve the above problems, and found that a layer containing a specific fiber-reinforced thermoplastic resin, a layer containing a specific thermoplastic foamed resin, and a specific fiber-reinforced thermoplastic resin. The difference in melting point (or glass transition point if it does not have a melting point) between the fiber-reinforced thermoplastic resin and the thermoplastic foam resin is within a specific range, and in the laminated portion, Including a low density portion where the apparent density of the thermoplastic foam is low and a high density portion where the apparent density is high, the ratio of the apparent density of the thermoplastic foam in the low density portion and the high density portion, and the low density in the laminated portion We have found that the above problems can be solved by forming a laminate having a density portion and a ratio of the high density portion within a specific range, and the laminate of the present invention and automobile parts such as automobile wheels containing the laminate completed.
Further, the present inventors have found that the above problems can be solved by providing an automobile part containing a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin and a discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin, and completed the automobile part of the present invention. rice field.

本発明は、以下の積層体、自動車部品、及び自動車用ホイール、並びに積層体の製造方法を提供するものである。 The present invention provides the following laminates, automobile parts, automobile wheels, and methods for producing laminates.

明は、以下を提供するものである。

繊維強化熱可塑性樹脂(A)、熱可塑性発泡樹脂(B)、及び繊維強化熱可塑性樹脂(C)を、この順に積層し、互いに溶着させて積層体前駆体を形成し、
前記積層体前駆体を、前記繊維強化熱可塑性樹脂(A)の融点又は融点を有しない場合はガラス転移点であるTと前記繊維強化熱可塑性樹脂(C)の融点又は融点を有しない場合はガラス転移点であるTとのうち、高い方の温度であるT以上の温度に加熱し、
加熱した前記積層体前駆体を、前記Tと前記Tとのうち低い方の温度であるT以下の温度に加熱した金型に投入して型締めすることにより、前記熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度が低い低密度部分と、前記熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度が高い高密度部分とを含む積層部分を形成し、
前記低密度部分における前記熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度(ρ1)に対する、前記高密度部分における前記熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度(ρ2)の割合(ρ2/ρ1)が1.5以上であり、
前記積層部分の積層方向からみたときの平面視において、前記積層部分の総面積を100%としたときに、前記低密度部分の面積が50~90%であり、前記高密度部分の面積が10~50%である
ことを特徴とする、積層体の製造方法。

前記積層体前駆体の形成において、前記繊維強化熱可塑性樹脂(A)と前記熱可塑性発泡樹脂(B)との間に、更に繊維強化熱可塑性樹脂(C)を積層することを含む、[]に記載の積層体の製造方法。
The present invention provides the following.
[ 1 ]
A fiber-reinforced thermoplastic resin (A), a thermoplastic foam resin (B), and a fiber-reinforced thermoplastic resin (C) are laminated in this order and welded to each other to form a laminate precursor,
When the laminate precursor does not have the melting point of the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) or the melting point of the fiber-reinforced thermoplastic resin ( C ) or the melting point of the fiber-reinforced thermoplastic resin (C), which is the glass transition point TA is the glass transition point T C , which is the higher temperature T H or higher,
The heated laminate precursor is put into a mold heated to a temperature equal to or lower than TL , which is the lower temperature of the T A and the T C , and the mold is clamped to obtain the thermoplastic foam resin. Forming a laminated portion including a low density portion having a low apparent density of (B) and a high density portion having a high apparent density of the thermoplastic foam resin (B),
The ratio (ρ2/ρ1) of the apparent density (ρ2) of the thermoplastic foamed resin (B) in the high-density portion to the apparent density (ρ1) of the thermoplastic foamed resin (B) in the low-density portion is 1.5 or more ,
When the total area of the laminated portion is taken as 100% in a plan view when viewed from the lamination direction of the laminated portion, the area of the low-density portion is 50 to 90%, and the area of the high-density portion is 10%. 50%.
[ 2 ]
In forming the laminate precursor, further comprising laminating a fiber-reinforced thermoplastic resin (C) between the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) and the thermoplastic foam resin (B) [ 1] ] The manufacturing method of the laminated body as described in ].

本発明によれば、軽量な積層体、自動車部品、及び自動車用ホイール、並びに軽量で形状自由度が高い積層体の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of a lightweight laminated body, a motor vehicle component, the wheel for a motor vehicle, and a lightweight laminated body with high flexibility of a shape can be provided.

本発明に係る積層体を形成するための金型の一例を示す。(A)は、金型の厚み方向の概略断面図であり、(B)は、(A)における下側の金型の概略上面図である。An example of a mold for forming a laminate according to the present invention is shown. (A) is a schematic cross-sectional view of the mold in the thickness direction, and (B) is a schematic top view of the lower mold in (A). 本発明に係る積層体を形成するための金型の一例を示す。(A)は、金型の厚み方向の概略断面図であり、(B)は、(A)における下側の金型の概略上面図である。An example of a mold for forming a laminate according to the present invention is shown. (A) is a schematic cross-sectional view of the mold in the thickness direction, and (B) is a schematic top view of the lower mold in (A).

以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」ともいう。)について詳細に説明する。以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form (henceforth "this embodiment") for implementing this invention is demonstrated in detail. The following embodiments are exemplifications for explaining the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist thereof.

<積層体>
本発明の第一の態様として、本実施形態の積層体は、繊維強化熱可塑性樹脂(A)を含む(A)層と、熱可塑性発泡樹脂(B)を含む(B)層と、繊維強化熱可塑性樹脂(C)を含む(C)層とをこの順に含む積層部分を含み、前記繊維強化熱可塑性樹脂(A)の融点又は融点を有しない場合はガラス転移点であるTAと、前記熱可塑性発泡樹脂(B)の融点又は融点を有しない場合はガラス転移点であるTBとの差が50℃以下であり、前記繊維強化熱可塑性樹脂(C)の融点又は融点を有しない場合はガラス転移点であるTCと、前記TBとの差が50℃以下であり、前記積層部分が、前記熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度が低い低密度部分と、前記熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度が高い高密度部分とを含み、前記低密度部分における前記熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度(ρ1)に対する、前記高密度部分における前記熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度(ρ2)の割合(ρ2/ρ1)が1.5以上であり、前記積層部分の積層方向からみたときの平面視において、前記積層部分の総面積を100%としたときに、前記低密度部分の面積が50~90%であり、前記高密度部分の面積が10~50%であることを特徴とする。
本実施形態の積層体は、上記の積層部分を含むことにより、軽量で、且つ耐衝撃性及び剛性に優れ、断熱性、吸音性、及び設計自由度の高いものとなる。
本実施形態の積層体において、上記の積層部分以外の部分は、単層構造であっても積層構造であってもよい。
また、(C)層は、(A)層と(B)層との間に更に積層されていてもよい。
<Laminate>
As a first aspect of the present invention, the laminate of the present embodiment includes a (A) layer containing a fiber-reinforced thermoplastic resin (A), a (B) layer containing a thermoplastic foam resin (B), and a fiber-reinforced a layer (C) containing a thermoplastic resin (C) and a layer (C) containing the thermoplastic resin ( C ) in this order; If it does not have the melting point or the melting point of the thermoplastic foam resin (B), the difference from the glass transition point T B is 50 ° C. or less, and it does not have the melting point or the melting point of the fiber-reinforced thermoplastic resin (C) is a glass transition point T C and the difference between T B is 50 ° C. or less, and the laminated portion is a low-density portion having a low apparent density of the thermoplastic foam resin (B) and the thermoplastic The thermoplastic foam resin in the high density portion with respect to the apparent density (ρ1) of the thermoplastic foam resin (B) in the low density portion. The ratio (ρ2/ρ1) of the apparent density (ρ2) of (B) is 1.5 or more, and the total area of the laminated portion is 100% in a plan view when viewed from the lamination direction of the laminated portion. Sometimes characterized in that the area of said low density portion is 50-90% and the area of said high density portion is 10-50%.
By including the above-described laminated portion, the laminate of the present embodiment is lightweight, excellent in impact resistance and rigidity, and has a high degree of thermal insulation, sound absorption, and design freedom.
In the layered product of the present embodiment, portions other than the layered portion may have a single layer structure or a layered structure.
Also, the (C) layer may be further laminated between the (A) layer and the (B) layer.

積層体の厚みは、2~50mmであることが好ましい。積層体の厚みが上記範囲であることにより、軽量で、且つ耐衝撃性及び剛性に優れ、断熱性、吸音性の高い積層体を得ることができる。 The thickness of the laminate is preferably 2 to 50 mm. When the thickness of the laminate is within the above range, it is possible to obtain a laminate that is lightweight, has excellent impact resistance and rigidity, and has high heat insulation and sound absorption properties.

〈積層部分〉
本実施形態の積層体に含まれる積層部分では、繊維強化熱可塑性樹脂(A)を含む(A)層と、熱可塑性発泡樹脂(B)を含む(B)層と、繊維強化熱可塑性樹脂(C)を含む(C)層とをこの順に含む。
本実施形態の積層部分は、(A)層、(B)層、及び(C)層をこの順に含むことにより、軽量で、且つ耐衝撃性及び剛性に優れ、断熱性、吸音性、形状自由度に優れる。
<Lamination part>
In the laminated portion included in the laminate of the present embodiment, the (A) layer containing the fiber reinforced thermoplastic resin (A), the (B) layer containing the thermoplastic foam resin (B), and the fiber reinforced thermoplastic resin ( The (C) layer containing C) is included in this order.
The laminated portion of the present embodiment includes the (A) layer, the (B) layer, and the (C) layer in this order, so that it is lightweight, has excellent impact resistance and rigidity, and has heat insulation, sound absorption, and free shape. Excellent degree.

〈〈(A)層〉〉
本実施形態の積層部分に含まれる(A)層は、繊維強化熱可塑性樹脂(A)を含む。
<<(A) layer>>
The (A) layer included in the laminated portion of the present embodiment contains a fiber-reinforced thermoplastic resin (A).

(A)層の厚みは、0.3~4.0mmであることが好ましく、より好ましくは0.5~2.0mmである。(A)層の厚みが上記範囲であることにより、耐衝撃性、剛性、及び成形性に優れる。 The thickness of the layer (A) is preferably 0.3 to 4.0 mm, more preferably 0.5 to 2.0 mm. When the thickness of the layer (A) is within the above range, it is excellent in impact resistance, rigidity, and moldability.

(A)層の積層部分における割合は、後述する低密度部分においては、低密度部分の厚みを100%として、1~50%であることが好ましく、より好ましくは3~20%である。低密度部分における(A)層の割合が上記範囲であることにより、耐衝撃性、剛性、及び成形性に優れる。
また、(A)層の積層部分における割合は、後述する高密度部分においては、高密度部分の厚みを100%として、5~80%であることが好ましく、より好ましくは20~80%、更に好ましくは45~80%である。高密度部分における(A)層の割合が上記範囲であることにより、耐衝撃性、剛性、及び成形性に優れる。
The ratio of the layer (A) in the lamination portion is preferably 1 to 50%, more preferably 3 to 20%, with the thickness of the low density portion being 100% in the low density portion described later. When the ratio of the (A) layer in the low-density portion is within the above range, excellent impact resistance, rigidity, and moldability are obtained.
In addition, the ratio of the layer (A) in the laminated portion is preferably 5 to 80%, more preferably 20 to 80%, and more preferably 20 to 80%, with the thickness of the high density portion being 100% in the high density portion described later. It is preferably 45 to 80%. When the ratio of the (A) layer in the high-density portion is within the above range, excellent impact resistance, rigidity, and moldability are obtained.

-繊維強化熱可塑性樹脂(A)-
本実施形態の(A)層に含まれる繊維強化熱可塑性樹脂(A)は、強化繊維を含有させることにより強度を高めた熱可塑性樹脂である。
使用する強化繊維の種類、配合量、太さ、及び方向性等、並びに熱可塑性樹脂の種類及び配合量等を目的に応じて選択することにより、(A)層の強度及び弾性等を調整することができる。
-Fiber-reinforced thermoplastic resin (A)-
The fiber-reinforced thermoplastic resin (A) contained in the layer (A) of the present embodiment is a thermoplastic resin whose strength is increased by containing reinforcing fibers.
The strength and elasticity of layer (A) are adjusted by selecting the type, blending amount, thickness, directionality, etc. of the reinforcing fiber to be used, and the type and blending amount of the thermoplastic resin according to the purpose. be able to.

--強化繊維--
繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる強化繊維としては、通常の繊維強化複合材料として使用されるものを用いることができ、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、超高強力ポリエチレン繊維、ポリベンザゾール系繊維、液晶ポリエステル繊維、ポリケトン繊維、金属繊維、及びセラミックス繊維からなる群から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。耐衝撃性を向上させる観点からはガラス繊維が特に好ましく、剛性を向上させる観点からは炭素繊維が特に好ましい。
上記強化繊維は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
--Reinforcing fiber--
As the reinforcing fibers contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (A), those used as ordinary fiber-reinforced composite materials can be used, for example, glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, ultra-high-strength polyethylene fibers, At least one selected from the group consisting of polybenzazole fibers, liquid crystal polyester fibers, polyketone fibers, metal fibers, and ceramic fibers. Glass fiber is particularly preferable from the viewpoint of improving impact resistance, and carbon fiber is particularly preferable from the viewpoint of improving rigidity.
The reinforcing fibers may be used singly or in combination.

上記強化繊維としてガラス繊維を選択した場合、集束剤を用いてもよく、集束剤としては、シランカップリング剤、潤滑剤、及び結束剤を含むことが好ましい。
ガラス繊維及びガラス繊維に用いる集束剤の種類については、特に制限はなく公知のものを使用することができる。具体的には、例えば、特開2015-101794号公報に記載のものを用いることができる。
When glass fibers are selected as the reinforcing fibers, a sizing agent may be used, and the sizing agent preferably contains a silane coupling agent, a lubricant, and a sizing agent.
The types of glass fibers and sizing agents used for the glass fibers are not particularly limited, and known ones can be used. Specifically, for example, the one described in JP-A-2015-101794 can be used.

また、上記強化繊維として炭素繊維を選択した場合も同様に、集束剤を用いてもよく、集東剤としては、潤滑剤及び結束剤を含むことが好ましい。
炭素繊維に用いる集束剤の種類については、特に制限はなく公知のものを使用することができる。具体的には、例えば、特開2015-101794号公報に記載のものを用いることができる。
Similarly, when carbon fibers are selected as the reinforcing fibers, a sizing agent may be used, and the sizing agent preferably contains a lubricant and a sizing agent.
The type of sizing agent used for carbon fibers is not particularly limited, and known ones can be used. Specifically, for example, the one described in JP-A-2015-101794 can be used.

その他の強化繊維を用いる場合においても、強化繊維の特性に応じて、ガラス繊維、炭素繊維に用いることが可能な集束剤の種類、付与量を適宜選択して用いることができ、炭素繊維に用いる集束剤に準じた集束剤の種類、付与量とすることが好ましい。 Even when other reinforcing fibers are used, the type and amount of sizing agent that can be used for glass fibers and carbon fibers can be appropriately selected and used according to the properties of the reinforcing fibers. It is preferable to set the type and amount of the sizing agent according to the sizing agent.

上記強化繊維は、単糸又は撚糸であってもよいし、2種以上の強化繊維からなる複合糸であってもよい。
また、上記強化繊維は、糸のままであってもよいし、紐状、組紐状、シート状(織物、編物、一方向配列シート、多軸織物、不織布等)等にしたものであってもよい。中でも、取扱性及び設計自由度の観点から、シート状であることが好ましい。
The reinforcing fiber may be a single yarn, a twisted yarn, or a composite yarn composed of two or more kinds of reinforcing fibers.
In addition, the reinforcing fibers may be in the form of threads, or in the form of strings, braids, sheets (woven fabrics, knitted fabrics, unidirectionally arranged sheets, multiaxial fabrics, non-woven fabrics, etc.). good. Among them, a sheet shape is preferable from the viewpoint of handleability and design flexibility.

また、上記強化繊維は、不連続繊維又は連続繊維のいずれであってもよく、(A)層が表側の表層である場合、耐衝撃性を向上させる観点から、連続繊維であることが好ましく、(A)層が裏側の表層である場合、成形時に(A)層を流動させてリブ等を形成し、剛性を向上させる等の観点から、不連続繊維であることが好ましい。
不連続繊維である場合、強化繊維の平均繊維長は、3~200mmであることが好ましく、より好ましくは10~150mmである。
なお、強化繊維の平均繊維長は、積層体又は積層体を含む自動車部品等を焼却したのちに残存する強化繊維の長さの平均値である。
Further, the reinforcing fibers may be either discontinuous fibers or continuous fibers, and when the layer (A) is the surface layer on the front side, it is preferably continuous fibers from the viewpoint of improving impact resistance. When the layer (A) is the surface layer on the back side, the layer (A) is preferably made of discontinuous fibers from the viewpoint of improving the rigidity by fluidizing the layer (A) to form ribs and the like during molding.
In the case of discontinuous fibers, the average fiber length of the reinforcing fibers is preferably 3 to 200 mm, more preferably 10 to 150 mm.
The average fiber length of the reinforcing fibers is the average value of the lengths of the reinforcing fibers remaining after incinerating the laminate or automobile parts including the laminate.

上記強化繊維の単糸数は、取扱い性の観点から、30~15,000本であることが好ましい。
また、上記強化繊維の繊度は、取扱い性の観点から、1,000~30,000dtexであることが好ましい。
The number of single yarns of the reinforcing fibers is preferably 30 to 15,000 from the viewpoint of handleability.
Further, the fineness of the reinforcing fiber is preferably 1,000 to 30,000 dtex from the viewpoint of handleability.

上記強化繊維の断面形状は、特に限定されず、円形、楕円形、異形(例えば、Y字状、X字状、I字状、R字状等)、及び中空状等のいずれであってもよい。
上記強化繊維の平均断面径は、長期特性の観点から、3~25μmであることが好ましい。
なお、強化繊維の平均断面径は、光学顕微鏡、デジタルマイクロスコープや走査型電子顕微鏡(SEM)等により測定することができる。
The cross-sectional shape of the reinforcing fiber is not particularly limited, and may be circular, elliptical, irregular (for example, Y-shaped, X-shaped, I-shaped, R-shaped, etc.), or hollow. good.
The average cross-sectional diameter of the reinforcing fibers is preferably 3 to 25 μm from the viewpoint of long-term properties.
The average cross-sectional diameter of reinforcing fibers can be measured with an optical microscope, digital microscope, scanning electron microscope (SEM), or the like.

--熱可塑性樹脂--
繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる熱可塑性樹脂は、結晶性樹脂であっても非晶性樹脂であってもよい。
なお、結晶性樹脂と非晶性樹脂との混合物を用いる場合、熱可塑性樹脂に含まれる結晶性樹脂の融点及び非晶性樹脂のガラス転移点のうち、最も高い温度が要件を満たすことが好ましい。
使用する熱可塑性樹脂の種類及び配合量等を目的に応じて選択することにより、(A)層の強度、剛性等を調整することができる。
--Thermoplastic resin--
The thermoplastic resin contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) may be a crystalline resin or an amorphous resin.
When a mixture of a crystalline resin and an amorphous resin is used, the highest temperature among the melting point of the crystalline resin and the glass transition point of the amorphous resin contained in the thermoplastic resin preferably satisfies the requirements. .
The strength, rigidity, etc. of the layer (A) can be adjusted by selecting the type and blending amount of the thermoplastic resin to be used according to the purpose.

上記熱可塑性樹脂としては、特に限定されることなく、例えば、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド12、ポリアミド46等のポリアミド系樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂;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、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂;ポリオキシメチレン等のポリアセタール系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ポリエーテルケトン;ポリエーテルエーテルケトン;ポリエーテルスルフォン;ポリフェニレンサルファイド;ポリアミドイミド;熱可塑性ポリエーテルイミド;テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体等の熱可塑性フッ素系樹脂;及びこれらを変性させた変性熱可塑性樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂の中でも、耐熱性、強度、及び剛性の観点から、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトンが好ましく、価格、入手性、及び加工性の観点から、ポリアミド系樹脂が特に好ましい。
上記熱可塑性樹脂は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
Examples of the thermoplastic resin include, but are not limited to, polyamide-based resins such as polyamide 6, polyamide 66, polyamide 12 and polyamide 46; polyolefin-based resins such as polyethylene and polypropylene; polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, poly Polyester resin such as trimethylene terephthalate; Polyacetal resin such as polyoxymethylene; Polycarbonate resin; Polyetherketone; Polyetheretherketone; Polyethersulfone; - Thermoplastic fluororesins such as ethylene copolymers; and modified thermoplastic resins obtained by modifying these. Among these thermoplastic resins, polyamide-based resins, polyolefin-based resins, polyphenylene sulfide, thermoplastic polyetherimide, polyamide-imide, and polyetheretherketone are preferable from the viewpoint of heat resistance, strength, and rigidity. , and from the viewpoint of workability, polyamide-based resins are particularly preferred.
The above thermoplastic resins may be used singly or in combination.

(ポリアミド系樹脂)
ポリアミド系樹脂とは、主鎖に-CO-NH-(アミド)結合を有する高分子化合物を意味する。例えば、ラクタムの開環重合で得られるポリアミド、ω-アミノカルボン酸の自己縮合で得られるポリアミド、ジアミン及びジカルボン酸を縮合することで得られるポリアミド、並びにこれらの共重合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
その他の上記のラクタム、ジアミン(単量体)、ジカルボン酸(単量体)の詳細に関しては、適宜特開2015-101794号公報に記載のものを用いることができる。
(polyamide resin)
A polyamide resin means a polymer compound having a --CO--NH--(amide) bond in its main chain. Examples thereof include polyamides obtained by ring-opening polymerization of lactams, polyamides obtained by self-condensation of ω-aminocarboxylic acids, polyamides obtained by condensation of diamines and dicarboxylic acids, and copolymers thereof. is not limited to
Other details of the lactam, diamine (monomer), and dicarboxylic acid (monomer) described in JP-A-2015-101794 can be used as appropriate.

ポリアミドの具体例としては、例えば、ポリアミド4(ポリα-ピロリドン)、ポリアミド6(ポリカブロアミド)、ポリアミド11(ポリウンデカンアミド)、ポリアミド12(ポリドデカンアミド)、ポリアミド46(ポリテトラメチレンアジパミド)、ポリアミド66(ポリヘキサメチレンアジパミド)、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド6T(ポリヘキサメチレンテレフタルアミド)、ポリアミド9T(ポリノナンメチレンテレフタルアミド)、及びポリアミド6I(ポリヘキサメチレンイソフタルアミド)、並びにこれらを構成成分として含む共重合ポリアミド等が挙げられる。 Specific examples of polyamides include polyamide 4 (polyα-pyrrolidone), polyamide 6 (polycabroamide), polyamide 11 (polyundecaneamide), polyamide 12 (polydodecanamide), polyamide 46 (polytetramethyleneadipane polyamide), polyamide 66 (polyhexamethylene adipamide), polyamide 610, polyamide 612, polyamide 6T (polyhexamethylene terephthalamide), polyamide 9T (polynonanemethylene terephthalamide), and polyamide 6I (polyhexamethylene isophthalamide) , and copolyamides containing these as constituents.

共重合ポリアミドとしては、例えば、ヘキサメチレンアジパミド及びヘキサメチレンテレフタルアミドの共重合物、ヘキサメチレンアジパミド及びヘキサメチレンイソフタルアミドの共重合物、並びにヘキサメチレンテレフタルアミド及び2-メチルペンタンジアミンテレフタルアミドの共重合物等が挙げられる。 Copolyamides include, for example, a copolymer of hexamethylene adipamide and hexamethylene terephthalamide, a copolymer of hexamethylene adipamide and hexamethylene isophthalamide, and hexamethylene terephthalamide and 2-methylpentanediamine terephthalate. Examples thereof include amide copolymers.

(ポリオレフィン系樹脂)
ポリオレフィン系樹脂としては、チーグラー触媒又はメタロセン触媒等を用いて重合されたポリプロピレン、エチレン-プロピレンランダム共重合体、プロピレン-ブテンランダム共重合体、エチレン-プロピレンブロック共重合体、エチレン-プロピレン-ブテン3元共重合体等のポリプロピレン系樹脂や、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状超低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-メチルメタクリレート共重合体、アイオノマー樹脂等のポリエチレン系樹脂が挙げられる。
(polyolefin resin)
Examples of polyolefin resins include polypropylene polymerized using a Ziegler catalyst or metallocene catalyst, ethylene-propylene random copolymer, propylene-butene random copolymer, ethylene-propylene block copolymer, ethylene-propylene-butene 3 Polypropylene resin such as original copolymer, low density polyethylene, medium density polyethylene, linear low density polyethylene, linear ultra low density polyethylene, high density polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-methyl methacrylate Examples include polyethylene resins such as copolymers and ionomer resins.

繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合、融点が100~400℃であることが好ましく、150~300℃であることがより好ましい。
また、繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合、ガラス転移点が0~200℃であることが好ましい。
When the thermoplastic resin contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) is a crystalline resin, it preferably has a melting point of 100 to 400°C, more preferably 150 to 300°C.
Further, when the thermoplastic resin contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) is an amorphous resin, it preferably has a glass transition point of 0 to 200°C.

繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる熱可塑性樹脂は、その融点又は融点を有しない場合(非結晶性樹脂の場合)はガラス転移点であるTAと、後述する熱可塑性発泡樹脂(B)に含まれる熱可塑性樹脂の融点又は融点を有しない場合(非結晶性樹脂の場合)はガラス転移点であるTBとの差が、50℃以下である。当該差が50℃以下であると、繊維強化熱可塑性樹脂(A)と熱可塑性発泡樹脂(B)とを容易に溶着することができる。
また、繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる熱可塑性樹脂は、TAがTBと同じであるか又はそれより低いことが好ましい。これにより、積層体を製造する際に、TA以上且つTB以下に成形温度を設定することで、繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる熱可塑性樹脂は溶融し易く、熱可塑性発泡樹脂(B)に含まれる熱可塑性樹脂は溶融し難い状態とすることができる。
The thermoplastic resin contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) has a melting point or, if it does not have a melting point (in the case of an amorphous resin), a glass transition point TA , and a thermoplastic foam resin (B ), or if it does not have the melting point of the thermoplastic resin contained in ) (in the case of an amorphous resin), the difference from T B , which is the glass transition point, is 50° C. or less. When the difference is 50°C or less, the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) and the thermoplastic foamed resin (B) can be easily welded.
Further, the thermoplastic resin contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) preferably has TA equal to or lower than TB . As a result, when manufacturing the laminate, by setting the molding temperature to TA or higher and TB or lower , the thermoplastic resin contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) is easily melted, and the thermoplastic foamed resin The thermoplastic resin contained in (B) can be brought into a state in which it is difficult to melt.

繊維強化熱可塑性樹脂(A)の製造に用いられる熱可塑性樹脂の形状としては、特に限定されず、繊維状、紐状、シート状(織物、編物、フィルム、不織布等)、ペレット状等が挙げられる。中でも、取扱性及び設計自由度の観点から、シート状であることが好ましい。 The shape of the thermoplastic resin used for producing the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) is not particularly limited, and examples thereof include fibrous, string-like, sheet-like (woven fabric, knitted fabric, film, non-woven fabric, etc.), pellet-like, and the like. be done. Among them, a sheet shape is preferable from the viewpoint of handleability and design flexibility.

〈〈(B)層〉〉
本実施形態の積層部分に含まれる(B)層は、熱可塑性発泡樹脂(B)を含む。
〈〈(B) layer〉〉
The (B) layer included in the laminated portion of the present embodiment contains a thermoplastic foamed resin (B).

(B)層における熱可塑性発泡樹脂(B)の発泡倍率は、後述する低密度部分においては、1.5~10倍であることが好ましく、後述する高密度部分においては、0~1.5倍であることが好ましい。(B)層における熱可塑性発泡樹脂(B)の発泡倍率が上記範囲であることにより、断熱性能、吸音性能と形状自由度に優れた積層体を得ることができる。 The foaming ratio of the thermoplastic foam resin (B) in the (B) layer is preferably 1.5 to 10 times in the low density portion described later, and 0 to 1.5 in the high density portion described later. Double is preferred. By setting the foaming ratio of the thermoplastic foamed resin (B) in the layer (B) within the above range, it is possible to obtain a laminate having excellent heat insulating performance, sound absorbing performance, and flexibility in shape.

(B)層の厚み及び積層部分における割合は、特に限定されることなく、求められる剛性、熱伝導率、吸音率等に合わせて適宜調整してよい。 The thickness of the layer (B) and the ratio in the laminated portion are not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the desired rigidity, thermal conductivity, sound absorption coefficient, and the like.

-熱可塑性発泡樹脂(B)-
本実施形態の(B)層に含まれる熱可塑性発泡樹脂(B)は、結晶性樹脂であっても非晶性樹脂であってもよい。
なお、結晶性樹脂と非晶性樹脂との混合物を用いる場合、熱可塑性樹脂に含まれる結晶性樹脂の融点及び非晶性樹脂のガラス転移点のうち、最も高い温度が要件を満たすことが好ましい。
使用する熱可塑性樹脂の種類及び配合量等を目的に応じて選択することにより、(B)層の強度、剛性、断熱性、及び吸音性等を調整することができる。
-Thermoplastic foam resin (B)-
The thermoplastic foamed resin (B) contained in the layer (B) of this embodiment may be a crystalline resin or an amorphous resin.
When a mixture of a crystalline resin and an amorphous resin is used, the highest temperature among the melting point of the crystalline resin and the glass transition point of the amorphous resin contained in the thermoplastic resin preferably satisfies the requirements. .
The strength, rigidity, heat insulation, sound absorption, etc. of the layer (B) can be adjusted by selecting the type and blending amount of the thermoplastic resin to be used according to the purpose.

--熱可塑性樹脂--
熱可塑性発泡樹脂(B)に含まれる熱可塑性樹脂としては、上述の繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる熱可塑性樹脂と同様の樹脂が挙げられ、耐熱性、強度、及び剛性に優れることから、ポリアミド系樹脂が特に好ましい。
上記熱可塑性発泡樹脂は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
--Thermoplastic resin--
The thermoplastic resin contained in the thermoplastic foam resin (B) includes the same thermoplastic resin as the thermoplastic resin contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) described above, and should be excellent in heat resistance, strength, and rigidity. Therefore, polyamide-based resins are particularly preferred.
The above thermoplastic foamed resins may be used singly or in combination.

〈〈(C)層〉〉
本実施形態の積層部分に含まれる(C)層は、繊維強化熱可塑性樹脂(C)を含む。
<<(C) layer>>
The (C) layer included in the laminated portion of the present embodiment contains a fiber-reinforced thermoplastic resin (C).

(C)層の厚み及び積層部分における割合の好適範囲は、上述の(A)層と同様としてよい。 The preferable range of the thickness of the layer (C) and the ratio in the laminated portion may be the same as those of the layer (A) described above.

-繊維強化熱可塑性樹脂(C)-
本実施形態の(C)層に含まれる繊維強化熱可塑性樹脂(C)は、強化繊維を含有させることにより強度を高めた熱可塑性樹脂である。
本実施形態の(C)層に含まれる繊維強化熱可塑性樹脂(C)は、結晶性樹脂であっても非晶性樹脂であってもよい。
なお、結晶性樹脂と非晶性樹脂との混合物を用いる場合、熱可塑性樹脂に含まれる結晶性樹脂の融点及び非晶性樹脂のガラス転移点のうち、最も高い温度が要件を満たすことが好ましい。
使用する強化繊維の種類、配合量、太さ、及び方向性等、並びに熱可塑性樹脂の種類及び配合量等を目的に応じて選択することにより、(C)層の強度及び弾性等を調整することができる。
-Fiber-reinforced thermoplastic resin (C)-
The fiber-reinforced thermoplastic resin (C) contained in the layer (C) of the present embodiment is a thermoplastic resin whose strength is increased by containing reinforcing fibers.
The fiber-reinforced thermoplastic resin (C) contained in the layer (C) of this embodiment may be a crystalline resin or an amorphous resin.
When a mixture of a crystalline resin and an amorphous resin is used, the highest temperature among the melting point of the crystalline resin and the glass transition point of the amorphous resin contained in the thermoplastic resin preferably satisfies the requirements. .
The strength and elasticity of the (C) layer are adjusted by selecting the type, blending amount, thickness, directionality, etc. of the reinforcing fiber to be used, and the type and blending amount of the thermoplastic resin according to the purpose. be able to.

--強化繊維--
繊維強化熱可塑性樹脂(C)に含まれる強化繊維としては、上述の繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる強化繊維と同様の繊維が挙げられ、繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる強化繊維と同じであっても異なっていてもよく、耐衝撃性を向上させる観点からはガラス繊維が特に好ましく、剛性を向上させる観点からは炭素繊維が特に好ましい。
上記強化繊維は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
--Reinforcing fiber--
The reinforcing fibers contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (C) include the same reinforcing fibers as the reinforcing fibers contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) described above, and are contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (A). It may be the same as or different from the reinforcing fiber, and from the viewpoint of improving impact resistance, glass fiber is particularly preferred, and from the viewpoint of improving rigidity, carbon fiber is particularly preferred.
The reinforcing fibers may be used singly or in combination.

--熱可塑性樹脂--
熱可塑性発泡樹脂(C)に含まれる熱可塑性樹脂としては、上述の繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる熱可塑性樹脂と同様の樹脂が挙げられ、繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる熱可塑性樹脂と同じであっても異なっていてもよく、耐熱性、強度、及び剛性に優れることから、ポリアミド系樹脂が特に好ましい。
上記熱可塑性発泡樹脂は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
このように、本実施形態の積層体は、(A)層、(B)層、及び(C)層が全て樹脂として熱可塑性樹脂のみを含む層であることにより、熱硬化性発泡樹脂を含む積層体とは異なり、積層部分を溶融して樹脂を回収・再利用することができるため、リサイクル性に優れている。また特に、(A)層、(B)層、及び(C)層が全て同じ系統の熱可塑性樹脂を含む場合(例えば、ポリアミド12、ポリアミド6、ポリアミド610をそれぞれ含む場合等)、回収効率が上がり、更にリサイクル性が向上する。
--Thermoplastic resin--
Examples of the thermoplastic resin contained in the thermoplastic foam resin (C) include the same thermoplastic resins contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) described above. It may be the same as or different from the thermoplastic resin used, and polyamide-based resins are particularly preferred because they are excellent in heat resistance, strength, and rigidity.
The above thermoplastic foamed resins may be used singly or in combination.
Thus, in the laminate of the present embodiment, the (A) layer, the (B) layer, and the (C) layer are all layers containing only a thermoplastic resin as a resin, so that the thermosetting foamed resin is included. Unlike laminates, the laminated parts can be melted and the resin can be recovered and reused, so it is highly recyclable. In particular, when the (A) layer, (B) layer, and (C) layer all contain the same type of thermoplastic resin (for example, when containing polyamide 12, polyamide 6, and polyamide 610, respectively), the recovery efficiency is and improve recyclability.

繊維強化熱可塑性樹脂(C)に含まれる熱可塑性樹脂は、その融点又は融点を有しない場合(非結晶性樹脂の場合)はガラス転移点であるTCと、上記TBとの差が、50℃以下である。上記差が50℃以下であると、熱可塑性発泡樹脂(B)と繊維強化熱可塑性樹脂(C)とを容易に溶着することができる。
また、繊維強化熱可塑性樹脂(C)に含まれる熱可塑性樹脂は、TCと上記TAとの差が、50℃以下であることが好ましい。上記差が50℃以下であると、繊維強化熱可塑性樹脂(A)と繊維強化熱可塑性樹脂(C)とを容易に溶着することができる。
また、繊維強化熱可塑性樹脂(C)に含まれる熱可塑性樹脂は、TCがTBと同じであるか又はそれより低いことが好ましい。これにより、例えば、後述する本実施形態の積層体を含む自動車用ホイールを圧縮成形する際に、TC以上且つTB以下に成形温度を設定することで、繊維強化熱可塑性樹脂(C)に含まれる熱可塑性樹脂は溶融し易く、熱可塑性発泡樹脂(B)に含まれる熱可塑性樹脂は溶融し難い状態とすることができるため、繊維強化熱可塑性樹脂(C)に含まれる熱可塑性樹脂が優先的に自動車用ホイールのリムに相当する金型に流れ込み、リムを形成することが可能となる。
The thermoplastic resin contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (C) has a melting point or, in the case of a non-crystalline resin, a glass transition point T C , and the difference between the above T B is 50°C or less. When the difference is 50°C or less, the thermoplastic foamed resin (B) and the fiber-reinforced thermoplastic resin (C) can be easily welded.
Further, the thermoplastic resin contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (C) preferably has a difference of 50° C. or less between T C and T A above. When the difference is 50°C or less, the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) and the fiber-reinforced thermoplastic resin (C) can be easily welded.
Further, the thermoplastic resin contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (C) preferably has T C equal to or lower than T B . As a result, for example, when compression molding an automobile wheel including the laminate of the present embodiment, which will be described later, by setting the molding temperature to T C or more and T B or less, the fiber-reinforced thermoplastic resin (C) The thermoplastic resin contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (C) is easily melted, and the thermoplastic resin contained in the thermoplastic foamed resin (B) can be in a state in which it is difficult to melt. It preferentially flows into a mold corresponding to the rim of an automobile wheel, allowing it to be formed into a rim.

上記繊維強化熱可塑性樹脂(A)が連続繊維強化熱可塑性樹脂の場合、設計自由度の観点から繊維強化熱可塑性樹脂(C)は不連続繊維強化熱可塑性樹脂であることが好ましいが、形状や求められる物性によってはその限りでなく、繊維強化熱可塑性樹脂(A)と繊維強化熱可塑性樹脂(C)ともに連続繊維強化熱可塑性樹脂であっても不連続繊維強化熱可塑性樹脂であっても良い。 When the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) is a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin, the fiber-reinforced thermoplastic resin (C) is preferably a discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin from the viewpoint of design freedom. Depending on the required physical properties, both the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) and the fiber-reinforced thermoplastic resin (C) may be continuous fiber-reinforced thermoplastic resins or discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resins. .

〈〈その他の層〉〉
本実施形態の積層部分は、上記(A)層、(B)層、及び(C)層の他に、その他の層を有していてもよい。
その他の層としては、特に限定されることなく、上記以外のその他の熱可塑性樹脂を含む層、アルミニウム板や一般鋼板、高張力鋼板等が挙げられる。非鉄金属や鉄を含む場合、熱可塑性樹脂との接合強度を向上させるために、非鉄金属や鉄の表面に化学処理もしくはレーザー処理しておくことが好ましい。
〈〈Other layers〉〉
The laminated portion of the present embodiment may have other layers in addition to the layers (A), (B), and (C).
Other layers are not particularly limited, and include layers containing thermoplastic resins other than those described above, aluminum plates, general steel plates, high-tensile steel plates, and the like. When non-ferrous metal or iron is included, it is preferable to chemically or laser-treat the surface of the non-ferrous metal or iron in order to improve the bonding strength with the thermoplastic resin.

〈〈添加剤〉〉
本実施形態の積層体には、必要に応じて添加剤を含有させてもよい。本実施形態の積層体は、例えば、老化防止剤、酸化防止剤、耐候剤、金属不活性剤、光安定剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、防菌・防黴剤、防臭剤、導電性付与剤、分散剤、軟化剤、可塑剤、架橋剤、共架橋剤、加硫剤、加硫助剤、発泡剤、発泡助剤、着色剤、難燃剤、制振剤、造核剤、中和剤、滑剤、ブロッキング防止剤、分散剤、流動性改良剤、離型剤等を配合することができる。
上記添加剤の含有量は、特に限定されることなく、本発明の効果を損なわない範囲で適宜設定することができる。
<<Additive>>
The laminate of the present embodiment may contain additives as necessary. The laminate of the present embodiment includes, for example, an antioxidant, an antioxidant, a weathering agent, a metal deactivator, a light stabilizer, a heat stabilizer, an ultraviolet absorber, an antibacterial/antifungal agent, a deodorant, a conductive Granting agent, dispersant, softening agent, plasticizer, cross-linking agent, co-cross-linking agent, vulcanizing agent, vulcanizing aid, foaming agent, foaming aid, coloring agent, flame retardant, vibration damping agent, nucleating agent, medium Additives, lubricants, antiblocking agents, dispersants, fluidity improvers, release agents, etc. can be added.
The content of the additive is not particularly limited, and can be appropriately set within a range that does not impair the effects of the present invention.

本実施形態の積層体に含まれる積層部分は、前記熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度が低い低密度部分と、前記熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度が高い高密度部分とを含む。
本実施形態の積層部分は、低密度部分と高密度部分とを含むことにより、部品点数や加工工数を増やすことなく、低密度部分は断熱性能と吸音性能に優れ、高密度部分は強度や剛性に優れボルト締結や接着、薄肉化が可能な積層体を得ることができる。
The laminated portion included in the laminate of the present embodiment includes a low-density portion having a low apparent density of the thermoplastic foam resin (B) and a high-density portion having a high apparent density of the thermoplastic foam resin (B). including.
The laminated portion of the present embodiment includes a low-density portion and a high-density portion, so that the low-density portion has excellent heat insulation performance and sound absorption performance, and the high-density portion has strength and rigidity without increasing the number of parts and processing man-hours. It is possible to obtain a laminate that is excellent in bolting, adhesion, and thinning.

<<低密度部分>>
本実施形態の積層部分は、熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度が低い低密度部分を含む。低密度部分は、吸音性及び断熱性に優れるため、ルーフ、フード、サイドドア、バックドア、フロアパネル部分等の自動車部品等に好適である。
<<Low Density Part>>
The laminated portion of this embodiment includes a low-density portion in which the thermoplastic foam resin (B) has a low apparent density. Since the low-density portion is excellent in sound absorption and heat insulation, it is suitable for automobile parts such as roofs, hoods, side doors, back doors, floor panel portions, and the like.

低密度部分における熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度(ρ1)は、0.09~0.8g/cm3であることが好ましく、より好ましくは0.18~0.8g/cm3である。見かけの密度(ρ1)が上記範囲であることにより、軽量化、断熱性、吸音性に優れた積層体を得ることができる。
なお、見かけの密度(ρ1)は、低密度部分からシート状の測定試料を切り出し、その質量W1(g)及び体積V1(cm3)から、体積V1に対する質量W1の割合(W1/V1)として求められる値である。より具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる
The apparent density (ρ1) of the thermoplastic foam resin (B) in the low-density portion is preferably 0.09-0.8 g/cm 3 , more preferably 0.18-0.8 g/cm 3 . be. When the apparent density (ρ1) is within the above range, it is possible to obtain a laminate having excellent weight reduction, heat insulating properties, and sound absorbing properties.
The apparent density (ρ1) is obtained by cutting out a sheet-like measurement sample from the low-density portion, and using its mass W1 (g) and volume V1 (cm 3 ), the ratio of mass W1 to volume V1 (W1/V1). This is the desired value. More specifically, it can be measured by the method described in Examples below.

低密度部分は、積層部分の積層方向からみたときの平面視において、積層部分の総面積を100%としたときに、低密度部分の面積が50~90%であり、好ましくは60~80%である。低密度部分の面積が上記範囲であることにより、軽量化に優れる。 The low-density part has an area of 50 to 90%, preferably 60 to 80%, when the total area of the laminated part is 100% in plan view when viewed from the lamination direction of the laminated part. is. When the area of the low-density portion is within the above range, it is excellent in weight reduction.

<<高密度部分>>
本実施形態の積層部分は、熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度が高い高密度部分を含む。高密度部分は、強度に優れるため、自動車部品等のボルト締結部分や接着部分等に好適である。
<<High Density Part>>
The laminated portion of this embodiment includes a high-density portion in which the thermoplastic foamed resin (B) has a high apparent density. Since the high-density portion is excellent in strength, it is suitable for a bolted portion, an adhesive portion, and the like of automobile parts and the like.

高密度部分における熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度(ρ2)は、0.6~1.2g/cm3であることが好ましい。見かけの密度(ρ2)が上記範囲であることにより、強度・剛性に優れるため、自動車部品等のボルト締結部分や接着部分等に好適である。
なお、見かけの密度(ρ2)は、高密度部分からシート状の測定試料を切り出し、その質量W2(g)及び体積V2(cm3)から、体積V2に対する質量W2の割合(W2/V2)として求められる値である。より具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる
The apparent density (ρ2) of the thermoplastic foamed resin (B) in the high-density portion is preferably 0.6-1.2 g/cm 3 . When the apparent density (ρ2) is within the above range, the strength and rigidity are excellent, and therefore, it is suitable for bolted parts, adhesive parts, etc. of automobile parts and the like.
The apparent density (ρ2) is obtained by cutting out a sheet-like measurement sample from the high-density portion, and using the mass W2 (g) and volume V2 (cm 3 ) of the sample, the ratio of mass W2 to volume V2 (W2/V2). This is the desired value. More specifically, it can be measured by the method described in Examples below.

高密度部分は、積層部分の積層方向からみたときの平面視において、積層部分の総面積を100%としたときに、高密度部分の面積が10~50%であり、好ましくは20~40%である。高密度部分の面積が上記範囲であることにより、軽量化に優れる。 The high-density part has an area of 10 to 50%, preferably 20 to 40%, when the total area of the laminated part is 100% in plan view when viewed from the lamination direction of the laminated part. is. When the area of the high-density portion is within the above range, it is excellent in weight reduction.

また、低密度部分における熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度(ρ1)に対する、高密度部分における前記熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度(ρ2)の割合(ρ2/ρ1)は、1.5以上であり、好ましくは2.0以上であり、より好ましくは3.0以上である。ρ2/ρ1が上記範囲であることにより、低密度部分は断熱性能と吸音性能に優れ、高密度部分は強度や剛性に優れボルト締結や接着、薄肉化が可能な積層体を得ることができる。 Further, the ratio (ρ2/ρ1) of the apparent density (ρ2) of the thermoplastic foam resin (B) in the high density portion to the apparent density (ρ1) of the thermoplastic foam resin (B) in the low density portion is It is 1.5 or more, preferably 2.0 or more, and more preferably 3.0 or more. When ρ2/ρ1 is within the above range, the low-density portion has excellent heat insulation performance and sound absorption performance, and the high-density portion has excellent strength and rigidity.

<積層体の製造方法>
本発明の第五の態様として、本実施形態の積層体の製造方法は、繊維強化熱可塑性樹脂(A)、熱可塑性発泡樹脂(B)、及び繊維強化熱可塑性樹脂(C)をこの順に積層し、互いに溶着させて積層体前駆体を形成し、前記繊維強化熱可塑性樹脂(A)の融点又は融点を有しない場合はガラス転移点であるTAと前記繊維強化熱可塑性樹脂(C)の融点又は融点を有しない場合はガラス転移点であるTCとのうち、高い方の温度であるTH以上且つTHプラス50℃以下の温度に加熱した金型に前記積層体前駆体を投入し、型締めすることにより、上述の本実施形態の積層体の積層部分を形成することを特徴とする。
上記積層体の製造方法によれば、1つの積層体において求められる性能が異なる部分を両立することが可能な形状自由度が高い積層体を製造することができるため、積層体の設計自由度を向上させることができる。
上記積層体の製造方法は、積層体の構成材料として、後述する(A)層用の繊維強化熱可塑性樹脂(A)プリプレグ、(B)層用の熱可塑性発泡樹脂(B)発泡体、及び(C)層用の繊維強化熱可塑性樹脂(C)プリプレグを用いることが好ましい。
<Method for manufacturing laminate>
As a fifth aspect of the present invention, the method for producing a laminate of the present embodiment includes laminating a fiber-reinforced thermoplastic resin (A), a thermoplastic foam resin (B), and a fiber-reinforced thermoplastic resin (C) in this order. Then, they are welded together to form a laminate precursor, and the melting point of the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) or the glass transition point if it does not have a melting point T A and the fiber-reinforced thermoplastic resin (C). The laminate precursor is put into a mold heated to a temperature equal to or higher than TH , which is the higher temperature, and equal to or lower than T plus 50° C. between the melting point or the glass transition point if it does not have a melting point, T C . Then, by clamping the mold, the laminated portion of the laminated body of the above-described embodiment is formed.
According to the above method for manufacturing a laminate, it is possible to manufacture a laminate having a high degree of freedom in shape that allows parts with different performance requirements to be compatible in one laminate. can be improved.
In the method for producing the laminate, as the constituent materials of the laminate, a fiber-reinforced thermoplastic resin (A) prepreg for the layer (A), a thermoplastic foamed resin (B) foam for the layer (B), and It is preferable to use a fiber-reinforced thermoplastic resin (C) prepreg for layer (C).

上記積層体の製造方法は、より具体的には、例えば、以下の工程を含む。
(溶着):成形機、及び上記TH以上THプラス50℃以下に加熱したインロー構造の平板用金型を準備する。繊維強化熱可塑性樹脂(A)プリプレグ、熱可塑性発泡樹脂(B)発泡体、及び繊維強化熱可塑性樹脂(C)プリプレグを準備し、この順に金型内に積層する。構成材料にかかる圧力が0.1~10MPaとなるように型締めし、1~30分間保持した後、金型をTHマイナス200℃以上THマイナス10℃以下まで冷却し、離型することで、各構成材料間が溶着した積層体前駆体を得る。
(賦形):積層体用金型を準備し、TH以上且つTHプラス50℃以下の温度に加熱する。積層体前駆体を金型に投入し、熱可塑性発泡樹脂(B)が潰れないように積層体前駆体にかかる圧力を0.1~10MPaとして1~10分間型締めすることにより、積層体前駆体を加熱・軟化させる。次いで、熱可塑性発泡樹脂(B)を潰すことで薄肉部分が形成されるように、成形機の圧力を1~10MPaと変更し、1~10分間型締めすることにより、積層体前駆体を金型形状に賦形させる。
(冷却):金型をTHマイナス200℃以上THマイナス10℃以下まで冷却し、冷却固化を行う。
(離型):金型を開放し、積層体を取り出す。
More specifically, the method for manufacturing the laminate includes, for example, the following steps.
(Welding): A molding machine and a metal mold for a flat plate with spigot structure heated to the above T H or higher and T H plus 50° C. or lower are prepared. A fiber-reinforced thermoplastic resin (A) prepreg, a thermoplastic foamed resin (B) foam, and a fiber-reinforced thermoplastic resin (C) prepreg are prepared and laminated in this order in a mold. The mold is clamped so that the pressure applied to the constituent material is 0.1 to 10 MPa, and after holding for 1 to 30 minutes, the mold is cooled to T H -200°C or more and T H -10° C. or less, and released. to obtain a laminate precursor in which the constituent materials are welded together.
(Shaping): A mold for a laminate is prepared and heated to a temperature of T H or higher and T H plus 50° C. or lower. The laminate precursor is put into a mold, and the mold is clamped at a pressure of 0.1 to 10 MPa for 1 to 10 minutes so that the thermoplastic foam resin (B) is not crushed. Heats and softens the body. Next, the pressure of the molding machine is changed to 1 to 10 MPa and the mold is clamped for 1 to 10 minutes so that the thermoplastic foamed resin (B) is crushed to form a thin portion, thereby turning the laminate precursor into a metal. Shape into a mold shape.
(Cooling): The mold is cooled to T H minus 200° C. or more and T H minus 10° C. or less to cool and solidify.
(Mold Release): The mold is opened and the laminate is taken out.

上記の(賦形)工程で用いる金型は、低密度部分に相当する厚肉部分を形成するための厚肉キャビティと、高密度部分に相当する薄肉部分を形成するための薄肉キャビティとを有する。
図1及び図2は上記金型の一例であり、それぞれ(A)は金型の厚み方向の概略断面図であり、(B)は(A)における下側の金型(下型)の概略上面図である。図1の金型によれば、低密度部分に相当する厚肉部分(縦500mm×横400mm×厚み10mm)とその横方向両端に2つの高密度部分に相当する薄肉部分(縦500mm×横50mm×厚み3mm)とを有する積層体を得ることができる。また、同様に、図2の金型によれば、厚肉部分(縦500mm×横400mm×厚み5.7mm)とその横方向両端に2つの薄肉部分(縦500mm×横50mm×厚み4.7mm)とを有する積層体を得ることができる。
なお、金型の凹部側面のテーパー角度θは、1~45°とすることが好ましい。また、金型の凹部のテーパー状の側面により形成される積層体の側面は、低密度部分を形成する側面(低密度部分に含まれる部分)とする。
The mold used in the above (shaping) step has a thick cavity for forming the thick portion corresponding to the low density portion and a thin cavity for forming the thin portion corresponding to the high density portion. .
FIG. 1 and FIG. 2 are examples of the above-mentioned mold, and (A) is a schematic cross-sectional view of the mold in the thickness direction, and (B) is a schematic of the lower mold (lower mold) in (A). It is a top view. According to the mold of FIG. 1, a thick portion (500 mm long x 400 mm wide x 10 mm thick) corresponding to the low density portion and two thin portions (500 mm long x 50 mm wide) corresponding to the high density portion at both ends in the horizontal direction. ×thickness 3 mm) can be obtained. Similarly, according to the mold of FIG. ) can be obtained.
The taper angle θ of the side surface of the concave portion of the mold is preferably 1 to 45°. Also, the side surface of the laminate formed by the tapered side surface of the concave portion of the mold is the side surface forming the low density portion (the portion included in the low density portion).

上記の(賦形)工程において、金型温度は、繊維強化熱可塑性樹脂(A)及び繊維強化熱可塑性樹脂(C)を軟化・溶融・賦形させるため、TH以上且つTHプラス50℃以下である。 In the above (shaping) step, the mold temperature is T H or higher and T H plus 50° C. in order to soften, melt, and shape the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) and the fiber-reinforced thermoplastic resin (C). It is below.

また、上記の(溶着)工程において、前記繊維強化熱可塑性樹脂(A)プリプレグと前記熱可塑性発泡樹脂(B)発泡体との間に、更に繊維強化熱可塑性樹脂(C)プリプレグを積層してもよい。 In the above (welding) step, a fiber-reinforced thermoplastic resin (C) prepreg is further laminated between the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) prepreg and the thermoplastic foam resin (B) foam. good too.

本発明の第六の態様として、本実施形態の積層体の製造方法は、繊維強化熱可塑性樹脂(A)、熱可塑性発泡樹脂(B)、及び繊維強化熱可塑性樹脂(C)を、この順に積層し、互いに溶着させて積層体前駆体を形成し、前記積層体前駆体を、前記繊維強化熱可塑性樹脂(A)の融点又は融点を有しない場合はガラス転移点であるTAと前記繊維強化熱可塑性樹脂(C)の融点又は融点を有しない場合はガラス転移点であるTCとのうち、高い方の温度であるTH以上の温度に加熱し、加熱した前記積層体前駆体を、TAとTCとのうち低い方の温度であるTL以下の温度に加熱した金型に投入して型締めすることにより、上述の本実施形態の積層体の積層部分を形成することを特徴とする。
上記積層体の製造方法によれば、1つの積層体において求められる性能が異なる部分を両立することが可能な形状自由度が高い積層体を製造することができるため、積層体の設計自由度を向上させることができる。
上記積層体の製造方法は、積層体の構成材料として、後述する(A)層用の繊維強化熱可塑性樹脂(A)プリプレグ、(B)層用の熱可塑性発泡樹脂(B)発泡体、及び(C)層用の繊維強化熱可塑性樹脂(C)プリプレグを用いることが好ましい。
As a sixth aspect of the present invention, the method for producing a laminate of the present embodiment comprises: fiber-reinforced thermoplastic resin (A), thermoplastic foam resin (B), and fiber-reinforced thermoplastic resin (C), in this order. Laminated and welded to each other to form a laminate precursor, and the laminate precursor is combined with the fiber reinforced thermoplastic resin (A) at the melting point or the glass transition point if it does not have a melting point T A and the fiber Among the melting point of the reinforced thermoplastic resin (C) or T C which is the glass transition point when it does not have a melting point, it is heated to a temperature equal to or higher than TH , which is the higher temperature, and the heated laminate precursor is , TA and TC , which is the lower temperature of TL or less. characterized by
According to the above method for manufacturing a laminate, it is possible to manufacture a laminate having a high degree of freedom in shape that allows parts with different performance requirements to be compatible in one laminate. can be improved.
In the method for producing the laminate, as the constituent materials of the laminate, a fiber-reinforced thermoplastic resin (A) prepreg for the layer (A), a thermoplastic foamed resin (B) foam for the layer (B), and It is preferable to use a fiber-reinforced thermoplastic resin (C) prepreg for layer (C).

上記の製造方法は、より具体的には、例えば、以下の工程を含む。
(溶着):上述の本発明の第五の態様としての積層体の製造方法における(溶着)工程と同様にして、積層体前駆体を得る。
(賦形):積層体用金型を準備する。短波長赤外線ヒーターを用いて積層体前駆体をTH以上の温度に予め加熱する。金型をTL以下の温度に加熱し、予め加熱しておいた積層体前駆体を金型に投入し、圧力を1~10.0MPaとして1~30分間型締めすることにより、積層体前駆体を金型形状に賦形させる。
(冷却)・(離型):上述の本発明の第五の態様としての積層体の製造方法における(冷却)・(離型)工程と同様にして冷却固化を行い、積層体を取り出す。
More specifically, the above manufacturing method includes, for example, the following steps.
(Welding): A laminate precursor is obtained in the same manner as the (welding) step in the method for producing a laminate according to the fifth aspect of the present invention.
(Shaping): Prepare a mold for the laminate. A short wavelength infrared heater is used to preheat the laminate precursor to a temperature of T H or higher. The mold is heated to a temperature of TL or less, the preheated laminate precursor is put into the mold, and the pressure is set to 1 to 10.0 MPa and the mold is clamped for 1 to 30 minutes to obtain a laminate precursor. Shape the body into a mold shape.
(Cooling)/(Releasing): The laminate is cooled and solidified in the same manner as the (cooling)/(releasing) steps in the method for manufacturing the laminate according to the fifth aspect of the present invention, and the laminate is taken out.

上記の(賦形)工程で用いる金型は、上述の本発明の第五の態様としての積層体の製造方法における(賦形)工程で用いる金型と同様のものを用いることができる。 As the mold used in the (shaping) step, the same mold as that used in the (shaping) step in the method for manufacturing a laminate according to the fifth aspect of the present invention can be used.

上記の(賦形)工程では、積層体前駆体をTH以上の温度に予め加熱して、金型への投入前に繊維強化熱可塑性樹脂(A)及び繊維強化熱可塑性樹脂(C)を軟化させるため、第五の態様で必要となる、金型内で積層体を低圧で保持し、高密度部分を加熱・軟化・溶融させる工程を別とすることで成形時間を短縮することが出来るという利点がある。積層体前駆体の加熱温度は、より好ましくはTH℃以上THプラス50℃以下である。
また、上記の(賦形)工程における金型温度は、より好ましくはTLマイナス50℃以上TL以下である。
In the above (shaping) step, the laminate precursor is preheated to a temperature of T H or higher, and the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) and the fiber-reinforced thermoplastic resin (C) are formed before being put into a mold. In order to soften, the molding time can be shortened by keeping the laminate at a low pressure in the mold and heating, softening, and melting the high-density portion, which is necessary in the fifth aspect. There is an advantage. The heating temperature of the laminate precursor is more preferably T H ° C. or more and T H plus 50° C. or less.
Further, the mold temperature in the above (shaping) step is more preferably TL minus 50°C or higher and TL or lower.

上記の(賦形)工程では、上述の本発明の第五の態様としての積層体の製造方法における(賦形)工程とは異なり、型締めは1回のみである。 In the above (shaping) step, mold clamping is performed only once, unlike the (shaping) step in the method of manufacturing a laminate according to the fifth aspect of the present invention.

また、上記の(溶着)工程において、前記繊維強化熱可塑性樹脂(A)プリプレグと前記熱可塑性発泡樹脂(B)発泡体との間に、更に繊維強化熱可塑性樹脂(C)プリプレグを積層してもよい。 In the above (welding) step, a fiber-reinforced thermoplastic resin (C) prepreg is further laminated between the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) prepreg and the thermoplastic foam resin (B) foam. good too.

また、以下の工程を含む製造方法で行ってもよい。
(賦形):積層体用金型を準備し、TH以上THプラス50℃以下に加熱する。繊維強化熱可塑性樹脂(A)プリプレグ、熱可塑性発泡樹脂(B)発泡体をこの順に金型内に設置する。繊維強化熱可塑性樹脂(C)プリプレグを短波長赤外線ヒーターを用いてTH以上THプラス50℃以下に加熱後、すぐに金型内の熱可塑性発泡樹脂(B)発泡体の上に積層し、1~10MPaで型締めして1~30分間保持することにより、金型形状に賦形させる。
(冷却):金型をTHマイナス200℃以上THマイナス10℃以下まで冷却し、冷却固化を行う。
(離型):金型を開放し、ホイールを取り出す。
Moreover, you may carry out by the manufacturing method including the following processes.
(Shaping): A mold for a laminate is prepared and heated to T H or higher and T H plus 50° C. or lower. A fiber-reinforced thermoplastic resin (A) prepreg and a thermoplastic foamed resin (B) foam are placed in the mold in this order. After heating the fiber-reinforced thermoplastic resin (C) prepreg using a short-wave infrared heater to T H or more and T H plus 50° C. or less, immediately laminate it on the thermoplastic foam resin (B) foam in the mold. , and held at 1 to 10 MPa for 1 to 30 minutes to shape into a mold shape.
(Cooling): The mold is cooled to T H minus 200° C. or more and T H minus 10° C. or less to cool and solidify.
(Mold release): Open the mold and take out the wheel.

また、上記の(溶着)工程において、前記繊維強化熱可塑性樹脂(A)プリプレグと前記熱可塑性発泡樹脂(B)発泡体との間に、更に繊維強化熱可塑性樹脂(C)プリプレグを積層してもよい。 In the above (welding) step, a fiber-reinforced thermoplastic resin (C) prepreg is further laminated between the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) prepreg and the thermoplastic foam resin (B) foam. good too.

また、その他の製造方法として、上述の本発明の第五の態様としての積層体の製造方法における(溶着)工程と同様にして、積層体前駆体を得たのち、金型温度を上型と下型で変化させることで、熱可塑性発泡樹脂(B)の厚み方向の見かけの密度を変更することもできる。
具体的には、金型の上型と下型のうちどちらか一方をTH以上THプラス50℃以下に昇温し、もう一方をTHマイナス10℃以下に昇温し、積層体前駆体を挟み込みプレスすることで、熱可塑性発泡樹脂(B)の厚み方向の見かけの密度が異なり、厚み方向に強度・剛性・熱伝導率・吸音率の異なる積層体を得ることが出来る。
また、金型温度を上型と下型とで一定として、短波長赤外線ヒーターを使用して積層体前駆体の片方のみを加熱し、金型で挟みプレスすることで、同様の厚み方向に見かけの密度が異なる積層体を得ることもできる。
In addition, as another manufacturing method, a laminate precursor is obtained in the same manner as the (welding) step in the method for manufacturing a laminate according to the fifth aspect of the present invention, and then the mold temperature is set to that of the upper mold. It is also possible to change the apparent density of the thermoplastic foam resin (B) in the thickness direction by changing it with the lower mold.
Specifically, one of the upper mold and the lower mold is heated to T H or higher and T H plus 50° C. or lower, and the other is heated to T H minus 10° C. or lower to obtain a laminate precursor. By sandwiching and pressing the body, it is possible to obtain a laminate having different apparent densities in the thickness direction of the thermoplastic foamed resin (B) and different strength, rigidity, thermal conductivity and sound absorption coefficient in the thickness direction.
In addition, the mold temperature was kept constant between the upper mold and the lower mold, and a short-wave infrared heater was used to heat only one side of the laminate precursor. It is also possible to obtain laminates with different densities.

上述の(A)層用の繊維強化熱可塑性樹脂(A)プリプレグ、(B)層用の熱可塑性発泡樹脂(B)発泡体、及び(C)層用の繊維強化熱可塑性樹脂(C)プリプレグは、例えば、以下の方法により製造することができる。 The fiber-reinforced thermoplastic resin (A) prepreg for the layer (A), the thermoplastic foamed resin (B) foam for the layer (B), and the fiber-reinforced thermoplastic resin (C) prepreg for the layer (C). can be produced, for example, by the following method.

〈繊維強化熱可塑性樹脂(A)プリプレグの製造方法〉
繊維強化熱可塑性樹脂(A)プリプレグは、例えば、フィルム状の熱可塑性樹脂とシート状(織物、編物、一方向配列シート、多軸織物、不織布等)の強化繊維との積層体を加熱・加圧処理する方法、繊維状の熱可塑性樹脂(熱可塑性樹脂繊維)と強化繊維とからなるシート(織物、編物、一方向配列シート、多軸織物、不織布等)を加熱・加圧処理する方法等により、製造することができる。熱可塑性樹脂繊維と強化繊維とからなるシートは、熱可塑性樹脂繊維と強化繊維との混繊糸、コーティング糸、又は含浸糸等を用いて作製してもよい。
加熱・加圧処理としては、例えば、材料を金型に設置し、金型を加熱して金型温度をTA以上TAプラス50℃以下としたのち、型締め力1~100MPaで型締めして圧縮成形を行う。成形時間は、TAに達してから1~30分とし、金型をTAマイナス200℃~TAマイナス10℃まで冷却したのち開放して、繊維強化熱可塑性樹脂(A)プリプレグを得る。
<Method for producing fiber-reinforced thermoplastic resin (A) prepreg>
The fiber-reinforced thermoplastic resin (A) prepreg is, for example, a laminate of a film-like thermoplastic resin and a sheet-like (woven fabric, knitted fabric, unidirectionally arranged sheet, multiaxial woven fabric, non-woven fabric, etc.) reinforced fiber laminate. A method of pressure treatment, a method of heating and pressurizing a sheet (woven fabric, knitted fabric, unidirectionally arranged sheet, multiaxial woven fabric, non-woven fabric, etc.) composed of a fibrous thermoplastic resin (thermoplastic resin fiber) and reinforcing fibers, etc. can be manufactured by A sheet composed of thermoplastic resin fibers and reinforcing fibers may be produced using mixed yarn, coated yarn, impregnated yarn, or the like, of thermoplastic resin fibers and reinforcing fibers.
As the heating and pressure treatment, for example, the material is placed in a mold, the mold is heated to a mold temperature of T A or more T A plus 50 ° C. or less, and then the mold is clamped with a clamping force of 1 to 100 MPa. and compression molding. The molding time is 1 to 30 minutes after reaching T A , and the mold is cooled to T A -200° C. to T A -10° C. and then opened to obtain a fiber-reinforced thermoplastic resin (A) prepreg.

繊維強化熱可塑性樹脂(A)プリプレグのサイズ及び形状は、所望される積層体のサイズ及び形状に依存して種々のサイズとすることができる。 The size and shape of the fiber reinforced thermoplastic (A) prepreg can be of various sizes depending on the size and shape of the laminate desired.

〈熱可塑性発泡樹脂(B)発泡体の製造方法〉
熱可塑性発泡樹脂(B)発泡体の製造方法としては、公知の製造方法を用いることができる。中でも、成形性、経済性の観点から、発泡性を備える樹脂粒子を型内に充填し、水蒸気等で加熱し、樹脂粒子を発泡させると同時に樹脂粒子同士を熱融着させることによって、発泡体を製造する方法(型内発泡成形法)が好ましい。
<Method for producing thermoplastic foamed resin (B) foam>
As a method for producing the thermoplastic foamed resin (B) foam, a known production method can be used. Among them, from the viewpoint of moldability and economic efficiency, a foamed article is produced by filling a mold with expandable resin particles, heating with steam or the like, expanding the resin particles, and simultaneously heat-bonding the resin particles together. (in-mold foam molding method) is preferred.

上記型内発泡成形法で用いられる樹脂粒子としては、例えば、予備発泡粒子等が挙げられる。例えば、ポリアミド系樹脂発泡体を製造する際には、ポリアミド系予備発泡粒子を用いることができる。
なお、本明細書において、予備発泡粒子とは、最終段階の発泡を行っていない発泡性を備えた樹脂粒子(ビーズ等)を指す。
Examples of the resin particles used in the in-mold foam molding method include pre-expanded particles. For example, polyamide-based pre-expanded particles can be used when producing a polyamide-based resin foam.
In this specification, the term "pre-expanded particles" refers to resin particles (beads, etc.) with expandability that have not undergone the final stage of expansion.

上記予備発泡粒子は、上記発泡樹脂の原料となる樹脂に発泡剤を含有(含浸)させて、発泡を生じさせることによって得ることができる。例えば、ポリアミド系樹脂に発泡剤を含有(含浸)させる方法としては、特に限定されることなく、一般的に用いられている方法としてよい。中でも、高発泡倍率を達成しやすく、予備発泡粒子内の気泡サイズが均一になりやすいことから、ガスを臨界圧力未満の雰囲気とし気相状態にして、樹脂に接触させる方法(気相含浸法)が好ましい。 The pre-expanded particles can be obtained by incorporating (impregnating) a foaming agent into the resin that is the raw material of the foamed resin to cause foaming. For example, the method for incorporating (impregnating) the foaming agent into the polyamide-based resin is not particularly limited, and a generally used method may be used. Among them, it is easy to achieve a high expansion ratio, and the size of the cells in the pre-expanded particles tends to be uniform. Therefore, the gas is brought into a gaseous state with an atmosphere of less than the critical pressure and brought into contact with the resin (gas phase impregnation method). is preferred.

気相含浸法に用いられる樹脂の形状としては、特に限定されることなく、例えば、ビーズ状、ペレット状、球体、不定形の粉砕物等が挙げられ、その大きさは、発泡後の予備発泡粒子の大きさを適度なものとし、予備発泡粒子の取り扱いやすさを高め、成形時の充填をより密にする観点から、平均径が0.2~3mmであることが好ましい。 The shape of the resin used in the gas phase impregnation method is not particularly limited, and examples thereof include beads, pellets, spheres, irregular pulverized products, and the like, and the size thereof varies depending on the pre-foaming after foaming. The average diameter is preferably 0.2 to 3 mm from the viewpoints of making the size of the particles appropriate, enhancing the ease of handling of the pre-expanded particles, and making the packing more dense during molding.

気相含浸法の条件としては、特には限定されることなく、例えば、ガスの樹脂への溶解をより効率的に進める観点から、雰囲気圧力としては、0.5~6.0MPaであることが好ましく、雰囲気温度としては、5~30℃であることが好ましい。
ここで、上記予備発泡粒子を製造する際に使用される発泡剤としては、特に限定されないが、樹脂への溶解性、取り扱いの容易性の観点から、空気や二酸化炭素ガス(炭酸ガス)等が特に好ましい。
発泡剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The conditions for the gas phase impregnation method are not particularly limited. For example, from the viewpoint of promoting the dissolution of the gas into the resin more efficiently, the atmospheric pressure is preferably 0.5 to 6.0 MPa. The ambient temperature is preferably 5 to 30°C.
Here, the foaming agent used in producing the pre-expanded particles is not particularly limited, but air, carbon dioxide gas (carbon dioxide gas) and the like are used from the viewpoint of solubility in the resin and ease of handling. Especially preferred.
A foaming agent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

発泡剤を含有(含浸)させた樹脂(発泡剤含浸樹脂)に発泡を生じさせる方法としては、特に限定されないが、成形性、経済性の観点から、圧力蒸気等を用いて加熱することによって、発泡剤含浸樹脂中のガスを膨張させて、発泡を生じさせる方法が好ましい。 There are no particular restrictions on the method for causing foaming in a resin containing (impregnated with) a foaming agent (foaming agent-impregnated resin). A method of expanding the gas in the foaming agent-impregnated resin to cause foaming is preferred.

予備発泡粒子を成形する方法としては、特に限定されないが、例えば、予備発泡粒子を成形用金型のキャビティ内に充填し、加熱することによって、発泡を生じさせると同時に予備発泡粒子同士を熱融着させた後、冷却により生成物を固化し、成形することができる。予備発泡粒子の充填方法は、特には限定されず、公知の製造方法を用いることができる。
予備発泡粒子の気泡に一定のガス圧力を付与して、粒子内部の気泡の大きさ(セルサイズ)を均一にする観点から、予備発泡粒子を成形用金型のキャビティ内に充填する前に、予備発泡粒子に対してガスによる加圧処理を行うことが好ましい。加圧処理に用いるガスとしては、特には限定されないが、取り扱い容易性及び経済性の観点から、空気や炭酸ガスが好ましい。加圧処理の方法としては、特には限定されないが、予備発泡粒子を加圧タンク内に充填し、該タンク内にガスを供給する手法等が挙げられる。
The method for molding the pre-expanded particles is not particularly limited. After application, the product can be solidified and shaped by cooling. A method for filling the pre-expanded particles is not particularly limited, and a known manufacturing method can be used.
From the viewpoint of applying a constant gas pressure to the cells of the pre-expanded particles to make the size of the cells inside the particles uniform (cell size), before filling the cavity of the molding die with the pre-expanded particles, It is preferable to pressurize the pre-expanded particles with a gas. The gas used for the pressure treatment is not particularly limited, but air or carbon dioxide gas is preferable from the viewpoint of ease of handling and economy. The method of pressurization is not particularly limited, but a method of filling a pressurized tank with pre-expanded particles and supplying a gas into the tank can be used.

予備発泡粒子を成形する際に用いられる熱媒体は、汎用の熱媒体としてよく、発泡樹脂の酸化劣化を抑制する観点から、飽和水蒸気や過熱水蒸気であることが好ましく、発泡樹脂に対して均一な加熱を可能にする観点から、飽和水蒸気が更に好ましい。 The heat medium used for molding the pre-expanded particles may be a general-purpose heat medium, and from the viewpoint of suppressing oxidative deterioration of the foamed resin, it is preferably saturated steam or superheated steam. From the viewpoint of enabling heating, saturated steam is more preferable.

上記発泡樹脂の製造方法は、例えば、予備発泡粒子を金型のキャビティ内に充填する充填工程と、キャビティ内に予備発泡粒子の熱融着温度以下の水蒸気を5~30秒間供給して、上記予備発泡粒子を予備的に加熱する予熱工程と、キャビティ内に予備発泡粒子の熱融着温度以上の水蒸気を20~120秒間供給して、予備発泡粒子を発泡させ、且つ熱融着させることによって、発泡樹脂を得る融着工程と、を有する方法が好ましい。 The method for producing the foamed resin includes, for example, a filling step of filling the pre-expanded particles into the cavity of the mold, and supplying steam having a temperature not higher than the heat-sealing temperature of the pre-expanded particles into the cavity for 5 to 30 seconds. A preheating step of preliminarily heating the pre-expanded particles, and supplying steam having a temperature higher than the heat-sealing temperature of the pre-expanded particles into the cavity for 20 to 120 seconds to expand and heat-seal the pre-expanded particles. , and a fusion step of obtaining a foamed resin.

予備発泡粒子を加熱する際の温度としては、前述の通り、予備発泡粒子の熱融着温度近傍であることが望ましい。
なお、本明細書において、熱融着温度とは、予備発泡粒子を飽和水蒸気内において加熱し、予備発泡粒子同士が融着する温度を指す。
As described above, the temperature at which the pre-expanded particles are heated is desirably in the vicinity of the heat-sealing temperature of the pre-expanded particles.
In the present specification, the heat fusion temperature refers to the temperature at which the pre-expanded particles are heated in saturated steam and the pre-expanded particles are fused together.

熱可塑性発泡樹脂(B)発泡体の構造は、所望される部品によって連続気泡、独立気泡を選択することにより、断熱性及び吸音性を調整することが出来る。
また、熱可塑性発泡樹脂(B)発泡体のサイズ及び形状は、所望される積層体のサイズ及び形状に依存して種々のサイズとすることができる。
For the structure of the thermoplastic foamed resin (B) foam, heat insulation and sound absorption can be adjusted by selecting open cells or closed cells according to desired parts.
Also, the size and shape of the thermoplastic foam (B) foam can vary depending on the size and shape of the laminate desired.

〈繊維強化熱可塑性樹脂(C)プリプレグの製造方法〉
繊維強化熱可塑性樹脂(C)プリプレグは、上述の繊維強化熱可塑性樹脂(A)プリプレグと同様の方法により製造することができる。
<Method for producing fiber-reinforced thermoplastic resin (C) prepreg>
The fiber-reinforced thermoplastic resin (C) prepreg can be produced by the same method as the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) prepreg described above.

〈熱伝導率〉
本実施形態の積層体は、低密度部分における熱伝導率が、0.02~0.15W/m・Kであることが好ましく、より好ましい上限は0.1W/m・K以下である。低密度部分における熱伝導率が上記範囲であることにより、積層体を断熱材料として使用することができる。
なお、熱伝導率は、ISO22007-6に準拠して測定される値であり、具体的には後述の実施例に記載の方法で測定することができる。
<Thermal conductivity>
The laminate of this embodiment preferably has a thermal conductivity of 0.02 to 0.15 W/m·K in the low-density portion, and a more preferable upper limit is 0.1 W/m·K or less. Since the thermal conductivity of the low-density portion is within the above range, the laminate can be used as a heat insulating material.
The thermal conductivity is a value measured according to ISO22007-6, and can be specifically measured by the method described in Examples below.

〈周波数1000Hzにおける垂直入射吸音率〉
本実施形態の積層体は、低密度部分において、周波数1000Hzにおける垂直入射吸音率が5%以上であることが好ましく、より好ましくは10%以上である。低密度部分において、周波数1000Hzにおける垂直入射吸音率が上記範囲であることにより、積層体を吸音材料として好適に使用することができる。
なお、垂直入射吸音率は、JIS A1405-2に準拠して20℃で測定される値であり、具体的には後述の実施例に記載の方法で測定することができる。
<Vertical incident sound absorption coefficient at frequency 1000 Hz>
In the laminate of the present embodiment, the normal incident sound absorption coefficient at a frequency of 1000 Hz is preferably 5% or more, more preferably 10% or more, in the low density portion. Since the normal incidence sound absorption coefficient at a frequency of 1000 Hz in the low density portion is within the above range, the laminate can be suitably used as a sound absorbing material.
The normal incident sound absorption coefficient is a value measured at 20° C. in accordance with JIS A1405-2, and can be specifically measured by the method described in Examples below.

〈曲げ剛性〉
本実施形態の積層体は、低密度部分における曲げ剛性が、1GPa以上であることが好ましい。低密度部分における曲げ剛性が上記範囲であることにより、薄肉化により軽量化することができる。
また、本実施形態の積層体は、高密度部分における曲げ剛性が、8GPa以上であることが好ましい。高密度部分における曲げ剛性が上記範囲であることにより、薄肉化により軽量化することができる。
なお、曲げ剛性は、ISO178に準拠して23℃で測定される値であり、具体的には後述の実施例に記載の方法で測定することができる。
<Bending rigidity>
The laminate of the present embodiment preferably has a flexural rigidity of 1 GPa or more in the low-density portion. When the bending rigidity of the low-density portion is within the above range, the weight can be reduced by thinning.
Moreover, it is preferable that the laminate of the present embodiment has a bending rigidity of 8 GPa or more in the high-density portion. By setting the flexural rigidity in the high-density portion within the above range, the weight can be reduced by thinning.
The flexural rigidity is a value measured at 23° C. in accordance with ISO178, and can be specifically measured by the method described in Examples below.

<自動車部品>
本発明の第二の態様として、本実施形態の自動車部品は、上述の積層体を含むことを特徴とする。本実施形態の自動車部品は、上述の積層体を含むことにより、従来の鉄、アルミ等の金属を含む自動車部品と比較して、軽量でありながら耐衝撃性及び剛性に優れ、断熱性、吸音性、及び設計自由度の高いものとなる。
<Automotive parts>
As a second aspect of the present invention, an automobile component of the present embodiment is characterized by including the laminate described above. By including the above-described laminate, the automobile part of the present embodiment is lighter than conventional automobile parts containing metals such as iron and aluminum, and has excellent impact resistance and rigidity, heat insulation, and sound absorption. and a high degree of freedom in design.

自動車部品としては、特に限定されないが、例えば、ルーフ、サイドドア、バックドア、フード、フェンダー、ホイール等が挙げられる。 Examples of automotive parts include, but are not limited to, roofs, side doors, back doors, hoods, fenders, and wheels.

上記自動車部品の製造方法としては、上述の積層体の製造方法と同様に、プレス成形する方法が挙げられ、金型において、自動車部品の上記積層体を含む部分を形成するためのキャビティ部分に上記積層体の構成材料を設置することにより、上記自動車部品を得ることができる。プレス成形することにより、自動車部品の設計自由度が向上し、部品点数を低減させることができる。 Examples of the method for manufacturing the automobile part include a method of press molding in the same manner as the method for manufacturing the laminate described above. By installing the constituent materials of the laminate, the automobile part can be obtained. By press molding, the degree of freedom in designing automobile parts can be improved and the number of parts can be reduced.

<自動車用ホイール>
本発明の第三の態様として、本実施形態の自動車用ホイールは、上述の積層体を含むスポーク及び/又はハブを備えることを特徴とする。
本実施形態の自動車用ホイールは、上述の積層体を含むスポーク及び/又はハブを備えることにより、従来の鉄、アルミ等の金属を含む自動車用ホイールと比較して、軽量でありながら耐衝撃性及び剛性に優れ、断熱性、吸音性、及び設計自由度の高いものとなる。
<Automotive wheels>
As a third aspect of the present invention, the automobile wheel of the present embodiment is characterized by comprising spokes and/or hubs containing the laminate described above.
The automobile wheel of the present embodiment is provided with spokes and/or hubs containing the above-described laminate, so that it is lighter and more impact resistant than conventional automobile wheels containing metals such as iron and aluminum. And it has excellent rigidity, heat insulation, sound absorption, and a high degree of freedom in design.

また、本実施形態の自動車用ホイールは、一方向繊維強化熱可塑性樹脂を含む層を有するリムを備え、前記一方向繊維強化熱可塑性樹脂に含まれる強化繊維は、前記リムの周方向に対して一定の角度で配向していることが好ましい。リムが一方向繊維強化熱可塑性樹脂を含む層を有することにより、リムの強度が高まり、衝撃や荷重によりリムが撓むのを抑制することができる。 Further, the automotive wheel of the present embodiment includes a rim having a layer containing a unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin, and the reinforcing fibers contained in the unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin are arranged in the circumferential direction of the rim. Orientation at a constant angle is preferred. Since the rim has a layer containing a unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin, the strength of the rim is increased, and it is possible to suppress the bending of the rim due to impact and load.

一方向繊維強化熱可塑性樹脂に含まれる強化繊維の種類としては、上述の繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる強化繊維と同様のものが挙げられ、耐衝撃性を向上させる観点と経済性からはガラス繊維が特に好ましく、剛性を向上させる観点からは炭素繊維が特に好ましい。
一方向繊維強化熱可塑性樹脂に含まれる熱可塑性樹脂の種類としては、上述の繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる熱可塑性樹脂と同様のものが挙げられ、耐熱性、強度、及び剛性に優れることから、ポリアミド系樹脂が特に好ましい。
The types of reinforcing fibers contained in the unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin include the same reinforcing fibers as those contained in the above-mentioned fiber-reinforced thermoplastic resin (A), and the viewpoint of improving impact resistance and economic efficiency. Glass fiber is particularly preferable from the viewpoint of improving rigidity, and carbon fiber is particularly preferable.
Examples of the thermoplastic resin contained in the unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin include those similar to the thermoplastic resin contained in the above-mentioned fiber-reinforced thermoplastic resin (A). Polyamide-based resins are particularly preferred because they are excellent.

一方向繊維強化熱可塑性樹脂は、当該樹脂に含まれる強化繊維が、リムの周方向に対して一定の角度で配向するように積層されることが好ましい。
上記強化繊維のリムの周方向に対する角度は、0~45度であることが好ましい。強化繊維のリムの周方向に対する角度が上記範囲であることにより、衝撃や荷重によるリムの撓みを効果的に抑制することができる。
The unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin is preferably laminated such that the reinforcing fibers contained in the resin are oriented at a constant angle with respect to the circumferential direction of the rim.
The angle of the reinforcing fibers with respect to the circumferential direction of the rim is preferably 0 to 45 degrees. When the angle of the reinforcing fibers with respect to the circumferential direction of the rim is within the above range, it is possible to effectively suppress bending of the rim due to impact or load.

〈自動車用ホイールの製造方法〉
上記自動車用ホイールの製造方法としては、上述の積層体の製造方法と同様に、プレス成形する方法が挙げられる。プレス成形することにより、自動車用ホイールの設計自由度が向上し、部品点数を低減させることができる。
プレス成形では、ホイール用金型において、スポーク及び/又はハブを形成するためのキャビティ部分に上記積層体の構成材料を設置することにより、積層体を含むスポーク及び/又はハブを備えた自動車用ホイールを得ることができる。このとき、溶融した繊維強化熱可塑性樹脂(A)及び/又は(C)がリムを形成するためのキャビティ部分に流れ込むことにより、繊維強化熱可塑性樹脂(A)及び/又は(C)を含むリムを形成することができる。
<Manufacturing method of automobile wheel>
Examples of the method for manufacturing the automobile wheel include a method of press molding, as in the method for manufacturing the laminate described above. By press molding, the degree of freedom in designing the automobile wheel can be improved and the number of parts can be reduced.
In press molding, an automotive wheel having spokes and/or hubs containing the laminate is placed in a cavity portion for forming the spokes and/or hub in a wheel mold, thereby forming the laminate. can be obtained. At this time, the molten fiber-reinforced thermoplastic resin (A) and/or (C) flows into the cavity portion for forming the rim, thereby forming a rim containing the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) and/or (C). can be formed.

また、上記の一方向繊維強化熱可塑性樹脂を含む層を有するリムの製造方法としては、一方向繊維強化熱可塑性樹脂のテープ又はシートを超音波や熱によって加熱し、加圧しながら成形されたリムに巻き付ける方法(Automated tape laying)、自動車用ホイールをプレス成形する際に、リムを形成するためのキャビティ部分に一方向繊維強化熱可塑性樹脂プリプレグを設置して成形する方法等が挙げられる。
一方向繊維強化熱可塑性樹脂プリプレグは、例えば、以下の方法により製造することができる。
<<一方向繊維強化熱可塑性樹脂プリプレグの製造方法>>
一方向繊維強化熱可塑性樹脂をテープ状に裁断し、テープ状に裁断した一方向繊維強化熱可塑性樹脂の一方の端部と他方の端部とを重ねて、一方向繊維強化熱可塑性樹脂の融点以上、加圧力0.1~100MPaで熱溶着することにより、中空円柱状の一方向繊維強化熱可塑性樹脂プリプレグを製造する。
一方向繊維強化熱可塑性樹脂プリプレグの厚みは、テープ状に裁断したものを重ねて熱溶着することにより、調整することができる。
また、一方向繊維強化熱可塑性樹脂をテープ状に裁断する際に、強化繊維のテープの長さ方向に対する角度を調整することで、成形後のホイールにおける強化繊維のリムの周方向に対する角度を調整することができる。
更に、連続強化繊維に熱可塑性樹脂が含侵しているフィラメントを使用する熱可塑性樹脂用3Dプリンターでも一方向繊維強化熱可塑性樹脂プリプレグを製造することが出来る。
In addition, as a method for producing a rim having a layer containing the unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin, a rim is formed by heating and pressurizing a tape or sheet of the unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin with ultrasonic waves or heat. A method of winding a tape on a rim (automated tape laying), and a method of placing a unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin prepreg in a cavity portion for forming a rim when press-molding an automobile wheel.
A unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin prepreg can be produced, for example, by the following method.
<<Method for producing unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin prepreg>>
Cut the unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin into a tape shape, overlap one end and the other end of the unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin cut into a tape shape, and measure the melting point of the unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin As described above, a hollow columnar unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin prepreg is manufactured by heat-sealing with a pressure of 0.1 to 100 MPa.
The thickness of the unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin prepreg can be adjusted by stacking tape-shaped cut pieces and heat-sealing them.
In addition, when cutting the unidirectional fiber reinforced thermoplastic resin into a tape shape, by adjusting the angle of the reinforcing fiber with respect to the length direction of the tape, the angle of the reinforcing fiber with respect to the circumferential direction of the rim in the wheel after molding is adjusted. can do.
Furthermore, a unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin prepreg can also be produced by a thermoplastic resin 3D printer that uses filaments in which continuous reinforcing fibers are impregnated with a thermoplastic resin.

<自動車部品>
本発明の第四の態様として、本実施形態の自動車部品は、連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)と不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)とを含むことを特徴とする。
本実施形態の自動車部品は、連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)と不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)とを含むことにより、従来の鉄、アルミ等の金属を含む自動車部品と比較して、軽量でありながら耐衝撃性及び剛性に優れ、断熱性、吸音性、及び設計自由度の高いものとなる。
また、本実施形態の自動車部品は、樹脂として熱可塑性樹脂を用いることにより、自動車部品を溶融して樹脂を回収・再利用することを可能にし、熱硬化性樹脂を含む自動車部品と比較してリサイクル性に優れている。特に、本実施形態の自動車部品に含まれる熱可塑性樹脂が全てが同じ系統のものである場合(例えば、ポリアミド6とポリアミド12とをそれぞれ含む場合等)、回収効率が上がり、リサイクル性が更に向上する。
<Automotive parts>
As a fourth aspect of the present invention, the automobile component of this embodiment is characterized by containing a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin (D) and a discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E).
The automobile part of the present embodiment contains the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin (D) and the discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E), so that it is compared with conventional automobile parts containing metals such as iron and aluminum. , while being lightweight, it has excellent impact resistance and rigidity, and has a high degree of heat insulation, sound absorption, and design freedom.
In addition, the automobile part of the present embodiment uses a thermoplastic resin as the resin, so that the automobile part can be melted and the resin can be recovered and reused. Excellent recyclability. In particular, when all the thermoplastic resins contained in the automobile parts of the present embodiment are of the same type (for example, when polyamide 6 and polyamide 12 are included, respectively), the recovery efficiency is increased, and the recyclability is further improved. do.

〈連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)〉
本実施形態の自動車部品に含まれる連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)は、連続強化繊維を含有させることにより強度を高めた熱可塑性樹脂である。
使用する連続強化繊維の種類、配合量、太さ、及び方向性等、並びに熱可塑性樹脂の種類及び配合量等を目的に応じて選択することにより、連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)の強度及び弾性等を調整することができる。
<Continuous fiber reinforced thermoplastic resin (D)>
The continuous fiber-reinforced thermoplastic resin (D) contained in the automobile component of the present embodiment is a thermoplastic resin whose strength is increased by containing continuous reinforcing fibers.
The strength of the continuous fiber reinforced thermoplastic resin (D) can be increased by selecting the type, blending amount, thickness, directionality, etc. of the continuous reinforcing fiber to be used, and the type and blending amount of the thermoplastic resin according to the purpose. and elasticity can be adjusted.

-連続強化繊維-
連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)に含まれる連続強化繊維の種類としては、上述の繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる強化繊維と同様のものが挙げられ、耐衝撃性を向上させる観点からはガラス繊維が特に好ましく、剛性を向上させる観点からは炭素繊維が特に好ましい。
上記連続強化繊維は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
-Continuous reinforcing fiber-
Examples of the type of continuous reinforcing fibers contained in the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin (D) include the same reinforcing fibers as those contained in the above-described fiber-reinforced thermoplastic resin (A), from the viewpoint of improving impact resistance. Glass fiber is particularly preferable from the viewpoint of improving rigidity, and carbon fiber is particularly preferable.
The continuous reinforcing fibers may be used singly or in combination.

-熱可塑性樹脂-
連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)に含まれる熱可塑性樹脂の種類としては、上述の繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる熱可塑性樹脂と同様のものが挙げられ、耐熱性、強度、及び剛性に優れることから、ポリアミド系樹脂が特に好ましい。
上記熱可塑性樹脂は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
-Thermoplastic resin-
Examples of the thermoplastic resin contained in the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin (D) include the same thermoplastic resins contained in the above-mentioned fiber-reinforced thermoplastic resin (A). Polyamide-based resins are particularly preferred because of their excellent rigidity.
The above thermoplastic resins may be used singly or in combination.

〈不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)〉
本実施形態の自動車部品に含まれる不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)は、不連続強化繊維を含有させることにより強度を高めた熱可塑性樹脂である。
使用する不連続強化繊維の種類、配合量、太さ、及び方向性等、並びに熱可塑性樹脂の種類及び配合量等を目的に応じて選択することにより、不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)の強度及び弾性等を調整することができる。
<Discontinuous fiber reinforced thermoplastic resin (E)>
The discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E) contained in the automobile component of the present embodiment is a thermoplastic resin whose strength is increased by containing discontinuous reinforcing fibers.
Discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E) is obtained by selecting the type, blending amount, thickness, directionality, etc. of the discontinuous reinforcing fiber to be used, and the type and blending amount of the thermoplastic resin according to the purpose. It is possible to adjust the strength, elasticity, etc. of the

-不連続強化繊維-
不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)に含まれる不連続強化繊維は、熱可塑性樹脂中にランダムに分散されていてもよいし、ランダムに配向された不連続繊維を有するランダム配向材(不織布等)として構成されていてもよい。
- Discontinuous reinforcing fiber -
The discontinuous reinforcing fibers contained in the discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E) may be randomly dispersed in the thermoplastic resin, or randomly oriented materials having randomly oriented discontinuous fibers (such as nonwoven fabrics ) may be configured as

不連続強化繊維の平均繊維長は、3~200mmであることが好ましく、より好ましくは10~150mmである。不連続強化繊維の平均繊維長が、3mm以上であることにより強度を高くすることができ、また、200mm以下であることにより、自動車部品のプレス成形において繊維自体も周辺へと流動させることができる。
なお、不連続強化繊維の平均繊維長は、積層体又は積層体を含む自動車部品等を焼却したのちに残存する強化繊維の長さの平均値である。
The average fiber length of the discontinuous reinforcing fibers is preferably 3-200 mm, more preferably 10-150 mm. When the average fiber length of the discontinuous reinforcing fibers is 3 mm or more, the strength can be increased, and when the average fiber length is 200 mm or less, the fibers themselves can flow to the periphery during press molding of automobile parts. .
The average fiber length of the discontinuous reinforcing fibers is the average value of the lengths of the reinforcing fibers remaining after incinerating the laminate or automobile parts including the laminate.

上記不連続強化繊維の種類としては、上述の繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる強化繊維と同様のものが挙げられ、連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)に含まれる連続強化繊維と同じであっても異なっていてもよく、耐衝撃性を向上させる観点からはガラス繊維が特に好ましく、剛性を向上させる観点からは炭素繊維が特に好ましい。
上記不連続強化繊維は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
The types of the discontinuous reinforcing fibers include the same reinforcing fibers as those included in the fiber-reinforced thermoplastic resin (A), and the same as the continuous reinforcing fibers included in the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin (D). Glass fiber is particularly preferable from the viewpoint of improving impact resistance, and carbon fiber is particularly preferable from the viewpoint of improving rigidity.
The discontinuous reinforcing fibers may be used singly or in combination.

-熱可塑性樹脂-
不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)に含まれる熱可塑性樹脂の種類としては、上述の繊維強化熱可塑性樹脂(A)に含まれる熱可塑性樹脂と同様のものが挙げられ、連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)に含まれる熱可塑性樹脂と同じであっても異なっていてもよく、耐熱性、強度、及び剛性に優れることから、ポリアミド系樹脂が特に好ましい。
上記熱可塑性樹脂は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
-Thermoplastic resin-
Examples of the thermoplastic resin contained in the discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E) include the same thermoplastic resins contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) described above. It may be the same as or different from the thermoplastic resin contained in the resin (D), and is particularly preferably a polyamide-based resin because it is excellent in heat resistance, strength and rigidity.
The above thermoplastic resins may be used singly or in combination.

〈〈添加剤〉〉
本実施形態の自動車部品には、必要に応じて添加剤を含有させてもよい。本実施形態の自動車部品は、例えば、老化防止剤、酸化防止剤、耐候剤、金属不活性剤、光安定剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、防菌・防黴剤、防臭剤、導電性付与剤、分散剤、軟化剤、可塑剤、架橋剤、共架橋剤、加硫剤、加硫助剤、発泡剤、発泡助剤、着色剤、難燃剤、制振剤、造核剤、中和剤、滑剤、ブロッキング防止剤、分散剤、流動性改良剤、離型剤等を配合することができる。
上記添加剤の含有量は、特に限定されることなく、本発明の効果を損なわない範囲で適宜設定することができる。
<<Additive>>
The automobile part of the present embodiment may contain additives as necessary. Automotive parts of the present embodiment include, for example, antioxidants, antioxidants, weathering agents, metal deactivators, light stabilizers, heat stabilizers, ultraviolet absorbers, antibacterial/antifungal agents, deodorants, conductive Granting agent, dispersant, softening agent, plasticizer, cross-linking agent, co-cross-linking agent, vulcanizing agent, vulcanizing aid, foaming agent, foaming aid, coloring agent, flame retardant, vibration damping agent, nucleating agent, medium Additives, lubricants, antiblocking agents, dispersants, fluidity improvers, release agents, etc. can be added.
The content of the additive is not particularly limited, and can be appropriately set within a range that does not impair the effects of the present invention.

〈積層部分〉
本実施形態の自動車部品は、上述の連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)を含む表層と、上述の不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)を含む基層とを有する積層部分を含むことが好ましい。
本実施形態の自動車部品は、上記積層部分を含むことにより、従来の鉄、アルミ等の金属を含む自動車部品と比較して、軽量でありながら耐衝撃性及び剛性に優れ、断熱性、吸音性、及び設計自由度の高いものとなる。
<Lamination part>
The automobile part of the present embodiment preferably includes a laminated portion having a surface layer containing the above-described continuous fiber-reinforced thermoplastic resin (D) and a base layer containing the above-described discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E).
By including the above-described laminated portion, the automobile part of the present embodiment is lighter than conventional automobile parts containing metals such as iron and aluminum, and has excellent impact resistance and rigidity, heat insulation, and sound absorption. , and a high degree of design freedom.

〈〈表層〉〉
上記積層部分の表層は、上述の連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)を含む。
上記表層は、連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)を含むことにより、強度、剛性、耐衝撃性に優れたものとなっている。特に、表層が連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)としてガラス繊維強化熱可塑性樹脂を含む場合、積層部分の耐衝撃性が向上する。
<<surface>>
The surface layer of the laminated portion contains the above-described continuous fiber-reinforced thermoplastic resin (D).
Since the surface layer contains the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin (D), it has excellent strength, rigidity, and impact resistance. In particular, when the surface layer contains a glass fiber-reinforced thermoplastic resin as the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin (D), the impact resistance of the laminated portion is improved.

上記表層の厚み及び積層部分における割合は、特に限定されることなく、求められる物性に合わせて適宜調整してよい。 The thickness of the surface layer and the ratio in the laminated portion are not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the required physical properties.

〈〈基層〉〉
上記積層部分の基層は、上述の不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)を含む。
上記基層は、不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)を含み、成形時に不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)を金型内で流動させることで形状自由度に優れたものとなる。特に、基層が不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)として炭素繊維強化熱可塑性樹脂を含む場合、積層部分の剛性が向上する。
〈〈Base layer〉〉
The base layer of the laminated portion contains the discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E) described above.
The base layer contains the discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E), and by allowing the discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E) to flow in the mold during molding, it has excellent shape flexibility. In particular, when the base layer contains a carbon fiber-reinforced thermoplastic resin as the discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E), the rigidity of the laminated portion is improved.

上記基層の厚み及び積層部分における割合は、特に限定されることなく、求められる物性に合わせて適宜調整してよい。 The thickness of the base layer and the ratio in the laminated portion are not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the required physical properties.

〈〈その他の層〉〉
上記積層部分は、上記表層及び基層の他に、その他の層を有していてもよい。
その他の層としては、特に限定されることなく、上記以外のその他の熱可塑性樹脂を含む層、アルミニウム板や一般鋼板、高張力鋼板層等が挙げられる。非鉄金属や鉄を含む場合、熱可塑性樹脂との接合強度を向上させるために、非鉄金属や鉄の表面に化学処理もしくはレーザー処理しておくことが好ましい。
〈〈Other layers〉〉
The laminated portion may have other layers in addition to the surface layer and the base layer.
Other layers are not particularly limited, and include layers containing thermoplastic resins other than those described above, aluminum plates, general steel plates, high-strength steel plates, and the like. When non-ferrous metal or iron is included, it is preferable to chemically or laser-treat the surface of the non-ferrous metal or iron in order to improve the bonding strength with the thermoplastic resin.

本実施形態の自動車部品としては、特に限定されないが、例えば、ルーフ、サイドドア、バックドア、フード、フェンダー、ホイール等が挙げられる。中でも、ホイールが好適である。 Automobile parts of the present embodiment are not particularly limited, but include, for example, roofs, side doors, back doors, hoods, fenders, wheels, and the like. Among them, wheels are preferable.

〈自動車用ホイール〉
本実施形態の自動車部品は、上述の積層部分を含むスポーク及び/又はハブを備える自動車用ホイールであることが好ましい。
本実施形態の自動車用ホイールは、スポーク及び/又はハブに上述の積層部分を含むことにより、従来の鉄、アルミ等の金属を含む自動車用ホイールと比較して、軽量でありながら耐衝撃性及び剛性に優れ、断熱性、吸音性、及び設計自由度の高いものとなる。特に、積層部分の表層が連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)としてガラス繊維強化熱可塑性樹脂を含む場合、耐衝撃性が向上し、積層部分の基層が不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)として炭素繊維強化熱可塑性樹脂を含む場合、剛性が向上する。
<Automotive wheels>
The automotive component of this embodiment is preferably an automotive wheel comprising spokes and/or hubs containing the above-described laminated portion.
The automotive wheel of the present embodiment includes the above-described laminated portion in the spoke and/or hub, so that it is lighter, impact resistant and more durable than conventional automotive wheels containing metals such as iron and aluminum. It has excellent rigidity, heat insulation, sound absorption, and a high degree of freedom in design. In particular, when the surface layer of the laminated portion contains a glass fiber reinforced thermoplastic resin as the continuous fiber reinforced thermoplastic resin (D), the impact resistance is improved, and the base layer of the laminated portion contains the discontinuous fiber reinforced thermoplastic resin (E). When carbon fiber reinforced thermoplastic resin is included, rigidity is improved.

また、本実施形態の自動車用ホイールは、リムが不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)を含むことが好ましい。本実施形態の自動車用ホイールは、リムが不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)を含むことにより、従来の鉄、アルミ等の金属を含む自動車用ホイールと比較して軽量である。また、特に、不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)が炭素繊維強化熱可塑性樹脂である場合、剛性が向上する。 Further, in the automotive wheel of the present embodiment, the rim preferably contains the discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E). Since the rim of the automobile wheel of this embodiment contains the discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E), it is lighter than conventional automobile wheels containing metals such as iron and aluminum. Moreover, especially when the discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E) is a carbon fiber-reinforced thermoplastic resin, the rigidity is improved.

また、本実施形態の自動車用ホイールは、リムが一方向繊維強化熱可塑性樹脂を含む層を有し、一方向繊維強化熱可塑性樹脂に含まれる強化繊維が、リムの周方向に対して一定の角度で配向していることが好ましい。リムが一方向繊維強化熱可塑性樹脂を含む層を有することにより、リムの強度が高まり、衝撃や荷重によりリムが撓むのを抑制することができる。
一方向繊維強化熱可塑性樹脂としては、上述の本発明の第三の態様としての自動車用ホイールに用いられる一方向繊維強化熱可塑性樹脂と同様のものとすることができる。
Further, in the automotive wheel of the present embodiment, the rim has a layer containing a unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin, and the reinforcing fibers contained in the unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin are uniform in the circumferential direction of the rim. Angular orientation is preferred. Since the rim has a layer containing a unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin, the strength of the rim is increased, and it is possible to suppress the bending of the rim due to impact and load.
The unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin may be the same as the unidirectional fiber-reinforced thermoplastic resin used for the automotive wheel according to the third aspect of the present invention.

〈自動車部品の製造方法〉
本発明の第四の態様としての自動車部品は、プレス成形により製造することが好ましい。自動車部品の構成材料としては、上述の繊維強化熱可塑性樹脂(A)プリプレグと同様の方法により製造することが可能な、連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)プリプレグ及び不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)プリプレグを用いることが好ましい。
<Manufacturing method for automobile parts>
The automobile part as the fourth aspect of the present invention is preferably manufactured by press molding. Constituent materials for automobile parts include continuous fiber-reinforced thermoplastic resin (D) prepreg and discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin ( E) It is preferable to use prepreg.

上記自動車部品の製造方法は、より具体的には、以下の工程を含む。自動車部品が自動車用ホイールである場合を例に説明する。
(賦形):ホイール用金型を準備し、連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)の融点又は融点を有しない場合はガラス転移点であるTDと不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)の融点又は融点を有しない場合はガラス転移点であるTEとのうち、高い方の温度であるTH’以上且つTH’プラス50℃以下に加熱する。連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)プリプレグを、スポーク及びハブを形成するためのキャビティ部分に設置する。不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)プリプレグを短波長赤外線ヒーターを用いてTE以上TEプラス50℃以下に加熱後、すぐに金型内の連続繊維強化熱可塑性樹脂(D)プリプレグの上に積層し、1~100MPaで型締めして1~30分間保持することにより、金型形状に賦形させる。
(冷却):金型を0~100℃まで冷却し、冷却固化を行う。
(離型):金型を開放し、ホイールを取り出す。
上記製造方法、溶融した不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)がリムを形成するためのキャビティ部分に流れ込むことにより、不連続繊維強化熱可塑性樹脂(E)を含むリムを形成することができる。
More specifically, the manufacturing method of the automobile part includes the following steps. A case where the automobile part is an automobile wheel will be described as an example.
(Shaping): A wheel mold is prepared, and the melting point of the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin (D) or, if it does not have a melting point, the glass transition point T D and the discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E). If it does not have a melting point or does not have a melting point, it is heated to a temperature higher than T H ' , which is the higher temperature of T E which is the glass transition point, and T H ' plus 50° C. or lower. A continuous fiber reinforced thermoplastic (D) prepreg is placed in the cavity portions for forming the spokes and hub. After heating the discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E) prepreg using a short wavelength infrared heater to T E or more and T E plus 50 ° C or less, immediately on the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin (D) prepreg in the mold , and clamped at 1 to 100 MPa and held for 1 to 30 minutes to shape into a mold shape.
(Cooling): The mold is cooled to 0 to 100° C. to cool and solidify.
(Mold release): Open the mold and take out the wheel.
In the above manufacturing method, the molten discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E) flows into the cavity portion for forming the rim, thereby forming a rim containing the discontinuous fiber-reinforced thermoplastic resin (E).

以下、本発明を実施例、参考例及び比較例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described below based on Examples , Reference Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these.

<測定方法>
実施例、参考例及び比較例において使用した測定方法は、以下のとおりである。
<Measurement method>
The measurement methods used in Examples , Reference Examples and Comparative Examples are as follows.

(1)見かけの密度
実施例、参考例及び比較例で得られた積層体からシート状の測定試料を切り出し、質量W(g)及び体積V(cm)を求めた。体積Vは、ノギスにてシート状の測定試料の3辺を測定して算出した。体積Vに対する質量Wの割合(W/V)を見かけの密度(g/cm)とした。なお、低密度部分及び高密度部分が形成されている積層体については、各部分から測定試料を切り出して測定した。
(1) Apparent Density Sheet-like measurement samples were cut out from the laminates obtained in Examples , Reference Examples , and Comparative Examples, and the mass W (g) and volume V (cm 3 ) were determined. The volume V was calculated by measuring three sides of the sheet-like measurement sample with a vernier caliper. The ratio of mass W to volume V (W/V) was defined as apparent density (g/cm 3 ). As for the laminate having the low-density portion and the high-density portion, a measurement sample was cut out from each portion and measured.

(2)熱伝導率
実施例、参考例及び比較例で得られた積層体から試験片(30mm×30mm×各実施例、参考例及び比較例の厚み)を準備し、ISO22007-6に基づき、熱伝導率測定装置(アイフェイズ社製「Mobile-10」)を用いて、試験片の厚み方向の熱伝導率(W/m・K)を測定した。なお、低密度部分及び高密度部分が形成されている積層体については、各部分の試験片を準備して測定した。
(2) Thermal conductivity A test piece (30 mm × 30 mm × thickness of each example , reference example and comparative example) was prepared from the laminates obtained in Examples, Reference Examples and Comparative Examples, and based on ISO22007-6, Thermal conductivity (W/m·K) in the thickness direction of the test piece was measured using a thermal conductivity measuring device (“Mobile-10” manufactured by iPhase). As for the laminate having the low-density portion and the high-density portion, test pieces for each portion were prepared and measured.

(3)垂直入射吸音率
実施例、参考例及び比較例で得られた積層体について、JIS A1405-2に基づき、周波数160~5000Hzにおける垂直入射吸音率(%)を20℃において測定した。各積層体から試験片(直径41.5mmの円盤状)を準備し、垂直入射吸音率測定システム(日本音響エンジニアリング社製「WinZacMTX型」)を用いて測定した。試験片は、表層1側から音が入射されるように配置した。測定結果として、1/3オクターブ帯の平均垂直入射吸音率(%)を示す。なお、低密度部分及び高密度部分が形成されている積層体については、各部分の試験片を準備して測定した。
(3) Normal Incidence Sound Absorption Coefficient The normal incidence sound absorption coefficient (%) at a frequency of 160 to 5000 Hz was measured at 20° C. for the laminates obtained in Examples , Reference Examples and Comparative Examples based on JIS A1405-2. A test piece (disk-shaped with a diameter of 41.5 mm) was prepared from each laminate, and measured using a vertical incident sound absorption coefficient measurement system (“WinZac MTX type” manufactured by Nippon Onkyo Engineering Co., Ltd.). The test piece was arranged so that the sound was incident from the surface layer 1 side. As a measurement result, the average normal incident sound absorption coefficient (%) in the 1/3 octave band is shown. As for the laminate having the low-density portion and the high-density portion, test pieces for each portion were prepared and measured.

(4)曲げ剛性
実施例、参考例及び比較例で得られた積層体について、ISO178に基づき、曲げ剛性(GPa)を以下の条件にて測定した。3箇所の測定値の平均値を測定結果とした。なお、低密度部分及び高密度部分が形成されている積層体については、各部分の試験片を準備して測定した。また、積層構成が表と裏で異なる積層体については表を向けて設置した場合と裏を向けて設置した場合のそれぞれで曲げ試験を実施し、より剛性の高い値を表中に記入した。
・曲げ弾性率:接線法
・試験環境:23℃、50RH%
・試験片:長さ200mm×幅10mm×各実施例、参考例及び比較例の厚みの短冊状
・試験速度:歪速度が1%/min.となるように各厚みで変更
・スパン間:試験片の厚み×16mm
・使用機器:インストロン50kN(インストロン社製)
(4) Bending Rigidity The bending stiffness (GPa) of the laminates obtained in Examples , Reference Examples and Comparative Examples was measured under the following conditions based on ISO178. The average value of the measured values at three locations was used as the measurement result. As for the laminate having the low-density portion and the high-density portion, test pieces for each portion were prepared and measured. In addition, for laminates with different laminate structures on the front and back, a bending test was performed with the front facing and the back facing, respectively, and the higher rigidity value was entered in the table.
・Flexural modulus: tangent method ・Test environment: 23°C, 50RH%
・Test piece: Strip shape of length 200 mm×width 10 mm×thickness of each example , reference example and comparative example ・Test speed: strain rate of 1%/min.・Between spans: Test piece thickness x 16mm
・ Equipment used: Instron 50kN (manufactured by Instron)

<原材料>
実施例、参考例及び比較例で使用した原材料は以下のとおりである。
<Raw materials>
Raw materials used in Examples , Reference Examples and Comparative Examples are as follows.

〈熱可塑性樹脂〉
・ポリアミド12樹脂(宇部興産(株)製「UBESTA3014U」、融点175℃)
・ポリアミド12短繊維(単繊維繊度:1.7dtex、捲縮数:12山/25mm、捲縮度:13%、カット長:51mm、融点175℃)
・ポリアミド6樹脂(融点225℃)
・ポリアミド66樹脂(旭化成(株)製「1300S」、融点265℃)
<Thermoplastic resin>
・ Polyamide 12 resin (“UBESTA3014U” manufactured by Ube Industries, Ltd., melting point 175 ° C.)
・ Polyamide 12 staple fiber (single fiber fineness: 1.7 dtex, number of crimps: 12 crimps/25 mm, degree of crimp: 13%, cut length: 51 mm, melting point: 175 ° C.)
・Polyamide 6 resin (melting point 225°C)
・ Polyamide 66 resin ("1300S" manufactured by Asahi Kasei Corporation, melting point 265 ° C.)

〈強化繊維〉
・ガラス繊維(繊度:11500dtex、単糸数:2000本)
・炭素繊維(東レ(株)製「T-300」、エポキシ樹脂系サイジング剤の付着量:1.0~1.2質量%)
<Reinforcing fiber>
・Glass fiber (fineness: 11500dtex, number of single yarns: 2000)
・ Carbon fiber (“T-300” manufactured by Toray Industries, Inc., amount of epoxy resin-based sizing agent attached: 1.0 to 1.2% by mass)

〈集束剤〉
・ガラス繊維集束剤
脱イオン水で調製することにより、ガラス繊維集束剤として、以下の組成を有する水溶液を作製した。
・シランカップリング剤:γ-アミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業(株)製「KBE-903」)0.5質量%
・潤滑剤:ワックス((株)加藤洋行製「カルナウバワックス」)1質量%
・ポリウレタン樹脂((株)ADEKA製「Y65-55」):2質量%
・結束剤:無水マレイン酸(40質量%)、アクリル酸メチル(50質量%)、及びメタクリル酸メチル(10質量%)の共重合体(重量平均分子量:20000)を3質量%
<Sizing agent>
- Glass fiber sizing agent An aqueous solution having the following composition was prepared as a glass fiber sizing agent by preparing with deionized water.
・Silane coupling agent: γ-aminopropyltriethoxysilane (“KBE-903” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0.5% by mass
・ Lubricant: Wax ("Carnauba wax" manufactured by Kato Yoko Co., Ltd.) 1% by mass
・ Polyurethane resin ("Y65-55" manufactured by ADEKA Co., Ltd.): 2% by mass
- Binding agent: 3% by mass of a copolymer (weight average molecular weight: 20000) of maleic anhydride (40% by mass), methyl acrylate (50% by mass), and methyl methacrylate (10% by mass)

〈金属〉
・5000系アルミニウム(白銅(株)製「A5052」)
<metal>
・ 5000 series aluminum (“A5052” manufactured by Hakudo Co., Ltd.)

実施例、参考例及び比較例で製造したプリプレグの材料は以下のとおりである。 The materials of the prepregs produced in Examples , Reference Examples and Comparative Examples are as follows.

〈樹脂フィルム〉
・ポリアミド12樹脂フィルム:ポリアミド12樹脂を用いて、Tダイ押出成形機((株)創研製)により、樹脂フィルム(厚み150μm、目付170g/m2)を作製した。
・ポリアミド66樹脂フィルム:ポリアミド66樹脂を用いて、Tダイ押出成形機((株)創研製)により、樹脂フィルム(厚み150μm、目付170g/m2)を作製した。
<Resin film>
Polyamide 12 resin film: A resin film (thickness: 150 μm, basis weight: 170 g/m 2 ) was produced using a polyamide 12 resin with a T-die extruder (manufactured by Soken Co., Ltd.).
Polyamide 66 resin film: A resin film (thickness: 150 μm, basis weight: 170 g/m 2 ) was produced using a polyamide 66 resin with a T-die extruder (manufactured by Soken Co., Ltd.).

〈ガラスクロス〉
ガラス繊維集束剤0.45質量%を付着させたガラス繊維を作製した。巻き取り形態はDWRであり、平均単糸径は17μmとした。得られたガラス繊維を経糸及び緯糸として用い、レピア織機(織幅2m)により製織することでガラスクロス(平織、織密度6.5本/25mm、目付600g/m2)を作製した。
<Glass cloth>
A glass fiber to which 0.45% by mass of a glass fiber sizing agent was attached was produced. The winding form was DWR, and the average single yarn diameter was 17 μm. A glass cloth (plain weave, weaving density: 6.5 threads/25 mm, basis weight: 600 g/m 2 ) was produced by weaving the obtained glass fibers as warp and weft using a rapier loom (weaving width: 2 m).

〈不織布〉
炭素繊維のチョップド繊維(平均繊維長50mm)50質量%とポリアミド12短繊維50質量%との混綿を、オプナー、ローラーカード、クロスレイアー、ローラーカード、及びニードルパンチングの各工程に通し、不連続炭素繊維とポリアミド12短繊維との不織布(目付400g/m2)を作製した。
<Nonwoven fabric>
A blend of 50% by mass of chopped carbon fiber (average fiber length 50 mm) and 50% by mass of polyamide 12 short fiber is passed through each step of opener, roller card, crosslayer, roller card, and needle punching to obtain discontinuous carbon. A nonwoven fabric (basis weight: 400 g/m 2 ) was produced from the fibers and polyamide 12 short fibers.

〈一方向ガラス繊維強化ポリアミド樹脂〉
ポリアミド6が一方向ガラス繊維に含侵した一方向ガラス繊維強化ポリアミド樹脂(TENCATE社製「CETEX TC910」、ガラス含有量40質量%、密度1.46g/cm3、幅166mm、厚み0.25mm)
<Unidirectional glass fiber reinforced polyamide resin>
Unidirectional glass fiber reinforced polyamide resin in which unidirectional glass fiber is impregnated with polyamide 6 ("CETEX TC910" manufactured by TENCATE, glass content 40% by mass, density 1.46 g/cm 3 , width 166 mm, thickness 0.25 mm)

参考例1:積層体]
積層体の製造に使用するための連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA1、不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグC1、及びポリアミド発泡体B1を以下の方法で製造した。
〈連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA1の製造〉
成形機(最大型締め力300トンの東芝機械(株)製「S100V-8A」)及びインロー構造の平板(縦500mm×横500mm×厚み0.4mm)用金型を準備した。
ポリアミド12樹脂フィルム及びガラスクロスを金型形状に合わせて切断し、ポリアミド12樹脂フィルム1枚、ガラスクロス1枚、ポリアミド12樹脂フィルム1枚の順で積層し、金型内に設置した。
金型を加熱して金型温度を200℃とし、次いで型締め力5MPaで型締めして、圧縮成形を行った。成形時間は、ポリアミド12の融点である175℃に達してから15分とし、金型を100℃まで冷却したのちに開放して、連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA1(縦500mm×横500mm×厚み0.4mm、体積分率(樹脂/強化繊維)58/42、密度1.73g/cm)を得た。
[ Reference Example 1: Laminate]
A continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A1, a discontinuous carbon fiber reinforced polyamide prepreg C1, and a polyamide foam B1 for use in producing laminates were produced by the following method.
<Production of continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A1>
A molding machine ("S100V-8A" manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. with a maximum clamping force of 300 tons) and a flat plate mold (500 mm long x 500 mm wide x 0.4 mm thick) with a spigot structure were prepared.
The polyamide 12 resin film and the glass cloth were cut according to the shape of the mold, and one polyamide 12 resin film, one glass cloth, and one polyamide 12 resin film were laminated in this order and placed in the mold.
The mold was heated to a mold temperature of 200° C. and then clamped with a mold clamping force of 5 MPa for compression molding. The molding time was 15 minutes after reaching 175 ° C., the melting point of polyamide 12, and the mold was cooled to 100 ° C. and then opened to form a continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A1 (length 500 mm × width 500 mm × thickness 0 .4 mm, volume fraction (resin/reinforcing fiber) 58/42, density 1.73 g/cm 3 ).

〈不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグC1の製造〉
成形機(最大型締め力300トンの東芝機械(株)製「S100V-8A」)及びインロー構造の平板(縦500mm×横500mm×厚み0.3mm)用金型を準備した。
不織布を金型形状に合わせて切断し、1枚を金型内に設置した。
金型を加熱して金型温度を200℃とし、次いで型締め力5MPaで型締めして、圧縮成形を行った。成形時間は、ポリアミド12の融点である175℃に達してから15分とし、金型を100℃まで冷却したのちに開放して、不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグC1(縦500mm×横500mm×厚み0.3mm、体積分率(樹脂/強化繊維)40/60、密度1.4g/cm3)を得た。
<Production of discontinuous carbon fiber reinforced polyamide prepreg C1>
A molding machine (“S100V-8A” manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. with a maximum clamping force of 300 tons) and a flat plate mold (500 mm long×500 mm wide×0.3 mm thick) with spigot structure were prepared.
The nonwoven fabric was cut according to the shape of the mold, and one piece was placed in the mold.
The mold was heated to a mold temperature of 200° C. and then clamped with a mold clamping force of 5 MPa for compression molding. The molding time was 15 minutes after reaching 175 ° C., the melting point of polyamide 12, and the mold was cooled to 100 ° C. and then opened. 0.3 mm, volume fraction (resin/reinforcing fiber) 40/60, density 1.4 g/cm 3 ).

〈ポリアミド発泡体B1の製造〉
ポリアミド6樹脂を単軸押出機にて加熱条件下で溶融混練し、その後ストランド状に押出し、冷水槽で水冷し、カッティングを行い、ペレット形状の基材樹脂を得た。
これに、特開2011-105879号公報の実施例に記載の方法に準じて、基材樹脂に発泡剤としての炭酸ガスを含有させ、炭酸ガスを含有した基材樹脂を加熱することにより発泡を生じさせて、予備発泡粒子を得た。得られた予備発泡粒子をオートクレーブ中に封入し、オートクレーブ内の圧力が0.5MPaとなるまで、圧縮空気を導入し、その後、当該圧力を24時間保持することによって、予備発泡粒子に加圧処理を施した。
型内発泡成形機に取り付けた金型を型締めした後、加圧処理した予備発泡粒子を充填し、その後、キャビティ内に135℃の飽和水蒸気を10秒間供給し(一段階目の加熱)、更に、キャビティ内に144℃の飽和水蒸気を30秒間供給して(二段階目の加熱)、予備発泡粒子を発泡させ、且つ熱融着させることによって、ポリアミド発泡体B1(厚み10mm、密度:228kg/m3、発泡倍率:5倍)を得た。
<Production of polyamide foam B1>
A polyamide 6 resin was melt-kneaded by a single-screw extruder under heating conditions, extruded into a strand shape, cooled with water in a cold water tank, and cut to obtain a pellet-shaped base resin.
In addition, according to the method described in the examples of JP-A-2011-105879, the base resin is made to contain carbon dioxide as a foaming agent, and the base resin containing carbon dioxide is heated to cause foaming. induced to obtain pre-expanded particles. The obtained pre-expanded particles are enclosed in an autoclave, compressed air is introduced until the pressure inside the autoclave reaches 0.5 MPa, and then the pre-expanded particles are pressurized by maintaining the pressure for 24 hours. was applied.
After clamping the mold attached to the in-mold foam molding machine, pressurized pre-expanded particles are filled, then saturated steam at 135° C. is supplied into the cavity for 10 seconds (first stage heating), Furthermore, saturated steam at 144 ° C. was supplied into the cavity for 30 seconds (second stage heating) to expand and heat-seal the pre-expanded particles, thereby producing a polyamide foam B1 (thickness: 10 mm, density: 228 kg). /m 3 , expansion ratio: 5 times).

上記で得られた連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA1、不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグC1、及びポリアミド発泡体B1を用いて、以下の方法で積層体を製造した。
〈積層体の製造〉
(溶着):成形機(最大型締め力300トンの東芝機械(株)製「S100V-8A」)、及び220℃に加熱したインロー構造の平板用金型(縦500mm×横500mm)を準備した。連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA1を1枚と、ポリアミド発泡体B1を1枚と、不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグC1を1枚とを準備し、この順に金型内に積層した。構成材料にかかる圧力が0.1MPaとなるように型締めし、1分間保持した後、金型を100℃まで冷却し、離型することで、各構成材料間が溶着した積層体前駆体を得た。
(賦形):図1に示すような、厚肉部分(縦500mm×横400mm×厚み10mm)とその横方向両端に2つの薄肉部分(縦500mm×横50mm×厚み3mm)とを有する積層体を得るための金型(凹部側面のテーパー角度θは10°)を準備し、220℃に加熱した。積層体前駆体を金型に投入し、圧力を0.1MPaとして2分間型締めすることにより、積層体前駆体を加熱・軟化させた。次いで、圧力を1.0MPaとして1分間型締めすることにより、積層体前駆体を金型形状に賦形させた。
(冷却):金型を100℃まで冷却し、冷却固化を行った。
(離型):金型を開放し、積層体を取り出した。
Using the continuous glass fiber-reinforced polyamide prepreg A1, the discontinuous carbon fiber-reinforced polyamide prepreg C1, and the polyamide foam B1 obtained above, a laminate was produced by the following method.
<Production of laminate>
(Welding): A molding machine ("S100V-8A" manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. with a maximum clamping force of 300 tons) and a flat plate mold with a spigot structure heated to 220 ° C. (length 500 mm × width 500 mm) were prepared. . One sheet of continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A1, one sheet of polyamide foam B1 and one sheet of discontinuous carbon fiber reinforced polyamide prepreg C1 were prepared and laminated in this order in a mold. The mold was clamped so that the pressure applied to the constituent materials was 0.1 MPa, held for 1 minute, cooled to 100° C., and released to obtain a laminate precursor in which the constituent materials were welded together. Obtained.
(Shaping): As shown in Fig. 1, a laminate having a thick portion (500 mm long x 400 mm wide x 10 mm thick) and two thin portions (500 mm long x 50 mm wide x 3 mm thick) at both ends in the horizontal direction. A mold (the taper angle θ of the side surface of the recess is 10°) was prepared and heated to 220°C. The laminate precursor was put into a mold and clamped at a pressure of 0.1 MPa for 2 minutes to heat and soften the laminate precursor. Then, the laminate precursor was shaped into a mold shape by clamping the mold for 1 minute at a pressure of 1.0 MPa.
(Cooling): The mold was cooled to 100°C and solidified by cooling.
(Mold Release): The mold was opened and the laminate was taken out.

上記製造方法により、ポリアミド発泡体B1の見かけの密度が低い低密度部分(厚肉部分)と、ポリアミド発泡体B1の見かけの密度が高い高密度部分(薄肉部分)とを有する積層体を得た。得られた積層体の構成及び物性を表1に示す。
得られた積層体の高密度部分に直径8mmのキリ穴を設け、M6のボルトを通してナットを取り付け、9.2N・mのトルクで締め付けたところ、積層体が破損したり、高密度部分の厚みが変化したりすることは無かった。
By the above-described manufacturing method, a laminate having a low-density portion (thick portion) with a low apparent density of the polyamide foam B1 and a high-density portion (thin portion) with a high apparent density of the polyamide foam B1 was obtained. . Table 1 shows the structure and physical properties of the obtained laminate.
A drilled hole with a diameter of 8 mm was provided in the high density part of the obtained laminate, a nut was attached through an M6 bolt, and tightened with a torque of 9.2 N m, the laminate was damaged and the thickness of the high density part did not change.

参考例2:積層体]
連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA1とポリアミド発泡体B1との間に更に不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグC1を積層させることにより、中層を作製したこと以外は、参考例1と同様にして積層体を製造した。
得られた積層体の構成及び物性を表1に示す。
得られた積層体の高密度部分に直径8mmのキリ穴を設け、M6のボルトを通してナットを取り付け、9.2N・mのトルクで締め付けたところ、積層体が破損したり、高密度部分の厚みが変化したりすることは無かった。
[ Reference Example 2: Laminate]
A laminate was produced in the same manner as in Reference Example 1, except that an intermediate layer was produced by further laminating a discontinuous carbon fiber reinforced polyamide prepreg C1 between the continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A1 and the polyamide foam B1. bottom.
Table 1 shows the structure and physical properties of the obtained laminate.
A drilled hole with a diameter of 8 mm was provided in the high density part of the obtained laminate, a nut was attached through an M6 bolt, and tightened with a torque of 9.2 N m, the laminate was damaged and the thickness of the high density part did not change.

[実施例3:積層体]
賦形工程において積層体前駆体を予め加熱したこと以外は、参考例2と同様にして積層体を製造した。
〈積層体の製造〉
(賦形):短波長赤外線ヒーター(へレウス社製)を用いて、積層体前駆体の表層1及び表層2が200℃になるまで積層体前駆体を予め加熱した。150℃に加熱した金型に、予め加熱した積層体前駆体を投入し、圧力を1.0MPaとして1分間型締めし、薄肉部分のポリアミド発泡体B1を潰すことにより、金型形状に賦形させた。
得られた積層体の構成及び物性を表1に示す。
得られた積層体の高密度部分に直径8mmのキリ穴を設け、M6のボルトを通してナットを取り付け、9.2N・mのトルクで締め付けたところ、積層体が破損したり、高密度部分の厚みが変化したりすることは無かった。
[Example 3: Laminate]
A laminate was produced in the same manner as in Reference Example 2, except that the laminate precursor was preheated in the shaping step.
<Production of laminate>
(Shaping): Using a short wavelength infrared heater (manufactured by Heraeus), the laminate precursor was preheated until the surface layers 1 and 2 of the laminate precursor reached 200°C. A preheated laminate precursor is put into a mold heated to 150 ° C., the pressure is set to 1.0 MPa, and the mold is clamped for 1 minute to crush the thin portion of the polyamide foam B1, thereby shaping it into a mold shape. let me
Table 1 shows the structure and physical properties of the obtained laminate.
A drilled hole with a diameter of 8 mm was provided in the high density part of the obtained laminate, a nut was attached through an M6 bolt, and tightened with a torque of 9.2 N m, the laminate was damaged and the thickness of the high density part did not change.

[実施例4:積層体]
厚み2.0mmの不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグC2を表層2用に使用し、賦形工程で使用する金型を変更したこと以外は、実施例3と同様にして積層体を製造した。
〈不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグC2の製造〉
成形機(最大型締め力300トンの東芝機械(株)製「S100V-8A」)及びインロー構造の平板(縦500mm×横500mm×厚み2.0mm)用金型を準備した。
不織布を金型形状に合わせて切断し、7枚を金型内に設置した。
金型を加熱して金型温度を200℃とし、次いで型締め力15MPaで型締めして、圧縮成形を行った。成形時間は、ポリアミド12の融点である175℃に達してから15分とし、金型を100℃まで冷却したのちに開放して、不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグC2(縦500mm×横500mm×厚み2.0mm、体積分率(樹脂/強化繊維)37/63、密度1.38g/cm3)を得た。
〈積層体の製造〉
(賦形):短波長赤外線ヒーター(へレウス社製)を用いて、積層体前駆体の表層1及び表層2が200℃になるまで積層体前駆体を予め加熱した。図2に示すような、厚肉部分(縦500mm×横400mm×深さ5.7mm)とその横方向両端に2つの薄肉キャビティ(縦500mm×横50mm×深さ4.7mm)とを有する積層体を得るための金型(凹部側面のテーパー角度θは10°)を準備し、150℃に加熱した。金型に予め加熱しておいた積層体前駆体を投入し、圧力を1.0MPaとして1分間型締めし、積層体前駆体を金型形状に賦形させた。
得られた積層体の構成及び物性を表1に示す。
得られた積層体の高密度部分に直径8mmのキリ穴を設け、M6のボルトを通してナットを取り付け、9.2N・mのトルクで締め付けたところ、積層体が破損したり、高密度部分の厚みが変化したりすることは無かった。
[Example 4: Laminate]
A discontinuous carbon fiber reinforced polyamide prepreg C2 having a thickness of 2.0 mm was used for the surface layer 2, and a laminate was produced in the same manner as in Example 3, except that the mold used in the shaping step was changed.
<Production of discontinuous carbon fiber reinforced polyamide prepreg C2>
A molding machine ("S100V-8A" manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. with a maximum clamping force of 300 tons) and a mold for a flat plate (500 mm long x 500 mm wide x 2.0 mm thick) with a spigot structure were prepared.
The nonwoven fabric was cut according to the shape of the mold, and 7 pieces were placed in the mold.
The mold was heated to a mold temperature of 200° C. and then clamped with a mold clamping force of 15 MPa for compression molding. The molding time was 15 minutes after reaching 175 ° C., the melting point of polyamide 12, and the mold was cooled to 100 ° C. and then opened. 2.0 mm, volume fraction (resin/reinforcing fiber) 37/63, density 1.38 g/cm 3 ).
<Production of laminate>
(Shaping): Using a short wavelength infrared heater (manufactured by Heraeus), the laminate precursor was preheated until the surface layers 1 and 2 of the laminate precursor reached 200°C. As shown in FIG. 2, a laminate having a thick portion (500 mm long × 400 mm wide × 5.7 mm deep) and two thin cavities (500 mm long × 50 mm wide × 4.7 mm deep) at both ends in the horizontal direction A mold (the taper angle θ of the side surface of the recess was 10°) for obtaining the body was prepared and heated to 150°C. A preheated laminate precursor was put into a mold, and the mold was clamped at a pressure of 1.0 MPa for 1 minute to shape the laminate precursor into a mold shape.
Table 1 shows the structure and physical properties of the obtained laminate.
A drilled hole with a diameter of 8 mm was provided in the high density part of the obtained laminate, a nut was attached through an M6 bolt, and tightened with a torque of 9.2 N m, the laminate was damaged and the thickness of the high density part did not change.

参考例5:ホイール]
ホイールの製造に使用するための連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA2及び不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグC3を以下の方法で製造した。
〈連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA2の製造〉
上述のとおり製造した連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA1を直径415mmの円板状に切り出し、連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA2を得た。
[ Reference Example 5: Wheel]
Continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A2 and discontinuous carbon fiber reinforced polyamide prepreg C3 for use in manufacturing wheels were produced in the following manner.
<Production of continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A2>
A disc having a diameter of 415 mm was cut from the continuous glass fiber-reinforced polyamide prepreg A1 produced as described above to obtain a continuous glass fiber-reinforced polyamide prepreg A2.

〈不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグC3の製造〉
成形機(最大型締め力300トンの東芝機械(株)製「S100V-8A」)及びインロー構造の平板(縦500mm×横500mm×厚み5.1mm)用金型を準備した。
不織布を金型形状に合わせて切断し、17枚を金型内に設置した。
金型を加熱して金型温度を200℃とし、次いで型締め力15MPaで型締めして、圧縮成形を行った。成形時間は、ポリアミド12の融点である175℃に達してから15分とし、金型を100℃まで冷却したのちに開放して、平板状の不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグ(縦500mm×横500mm×厚み5.1mm、体積分率(樹脂/強化繊維)40/60、密度1.4g/cm3)を得た。
次いで、得られた平板状の不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグを直径415mmの円板状に切り出し、不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグC3を得た。
<Production of discontinuous carbon fiber reinforced polyamide prepreg C3>
A molding machine ("S100V-8A" manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. with a maximum clamping force of 300 tons) and a mold for a flat plate (500 mm long x 500 mm wide x 5.1 mm thick) with a fitting structure were prepared.
The nonwoven fabric was cut according to the shape of the mold, and 17 sheets were placed in the mold.
The mold was heated to a mold temperature of 200° C. and then clamped with a mold clamping force of 15 MPa for compression molding. The molding time was 15 minutes after reaching 175 ° C., the melting point of polyamide 12, and the mold was cooled to 100 ° C. and then opened to form a flat discontinuous carbon fiber reinforced polyamide prepreg (500 mm long x 500 mm wide). x thickness 5.1 mm, volume fraction (resin/reinforcing fiber) 40/60, density 1.4 g/cm 3 ).
Next, the obtained flat discontinuous carbon fiber reinforced polyamide prepreg was cut into discs with a diameter of 415 mm to obtain discontinuous carbon fiber reinforced polyamide prepreg C3.

上記で得られた連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA2及び不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグC3を用いて、以下の方法でホイールを製造した。
〈ホイールの製造〉
(賦形):15インチのホイール(スポーク5本、4穴)を成形可能な金型を準備し、180℃に加熱した。1枚の連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA2を、スポーク及びハブを形成するためのキャビティ部分に設置した。次いで、5枚の不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグC3を短波長赤外線ヒーター(へレウス製)で表層が200℃になるまで加熱後、すぐに金型内の連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA2の上に積層し、10MPaで型締めして1分間保持することにより、金型形状に賦形させた。
(冷却):金型を100℃まで冷却し、冷却固化を行った。
(離型):金型を開放し、ホイールを取り出した。
連続ガラス繊維強化ポリアミドの表層と、不連続炭素繊維強化ポリアミドの本体とで構成されたスポーク及びハブと、不連続炭素繊維強化ポリアミドが金型内で流動することにより形成されたリムとを有するホイールが得られた。なお、720gの不連続炭素繊維強化ポリアミドが、バリとして金型外に流出した。得られたホイールの構成及び物性を表1に示す。
Using the continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A2 and the discontinuous carbon fiber reinforced polyamide prepreg C3 obtained above, a wheel was produced by the following method.
<Wheel manufacturing>
(Shaping): A mold capable of molding a 15-inch wheel (5 spokes, 4 holes) was prepared and heated to 180°C. A piece of continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A2 was placed in the cavity portion for forming the spokes and hub. Next, five discontinuous carbon fiber reinforced polyamide prepregs C3 are heated with a short wavelength infrared heater (manufactured by Heraeus) until the surface layer reaches 200 ° C., and immediately placed on the continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A2 in the mold. It was formed into a mold shape by stacking, clamping the mold at 10 MPa and holding for 1 minute.
(Cooling): The mold was cooled to 100°C and solidified by cooling.
(Mold release): The mold was opened and the wheel was taken out.
A wheel having spokes and a hub composed of a surface layer of continuous glass fiber reinforced polyamide, a body of discontinuous carbon fiber reinforced polyamide, and a rim formed by flowing the discontinuous carbon fiber reinforced polyamide in a mold. was gotten. Note that 720 g of discontinuous carbon fiber reinforced polyamide flowed out of the mold as burrs. Table 1 shows the configuration and physical properties of the obtained wheel.

参考例6:ホイール]
基層としてポリアミド発泡体B2を用いたこと以外は、参考例5と同様にしてホイールを製造した。
〈ポリアミド発泡体B2の製造〉
上述のポリアミド発泡体B1と同様にして製造したポリアミド発泡体(厚み15mm、密度:228kg/m、発泡倍率:5倍)を直径415mmの円板状に切り出し、ポリアミド発泡体B2を得た。
[ Reference Example 6: Wheel]
A wheel was produced in the same manner as in Reference Example 5, except that the polyamide foam B2 was used as the base layer.
<Production of polyamide foam B2>
A polyamide foam (thickness: 15 mm, density: 228 kg/m 3 , expansion ratio: 5 times) produced in the same manner as the above polyamide foam B1 was cut into discs with a diameter of 415 mm to obtain polyamide foam B2.

〈ホイールの製造〉
(賦形):15インチのホイール(スポーク5本、4穴)を成形可能な金型を準備し、180℃に加熱した。1枚の連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA2及び1枚のポリアミド発泡体B2を、この順にスポーク及びハブを形成するためのキャビティ部分に設置して積層した。次いで、3枚の不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグC3を短波長赤外線ヒーター(へレウス製)で表層が200℃になるまで加熱後、すぐに金型内のポリアミド発泡体B2の上に積層し、10MPaで型締めして1分間保持することにより、金型形状に賦形させた。
(冷却)・(離型):参考例5と同様に行った。
低密度部分と高密度部分とを有する積層体(表面から順に、連続ガラス繊維強化ポリアミド、ポリアミド発泡体、不連続炭素繊維強化ポリアミドが積層)で構成されたスポーク及びハブと、不連続炭素繊維強化ポリアミドが金型内で流動することにより形成されたリムとを有するホイールが得られた。得られたホイールの構成及び物性を表1に示す。
<Wheel manufacturing>
(Shaping): A mold capable of molding a 15-inch wheel (5 spokes, 4 holes) was prepared and heated to 180°C. One sheet of continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A2 and one sheet of polyamide foam B2 were placed and laminated in this order in a cavity portion for forming spokes and a hub. Next, after heating three discontinuous carbon fiber reinforced polyamide prepregs C3 with a short wavelength infrared heater (manufactured by Heraeus) until the surface layer reaches 200 ° C., immediately laminate on the polyamide foam B2 in the mold, By clamping the mold at 10 MPa and holding for 1 minute, it was formed into a mold shape.
(Cooling) (Releasing): Performed in the same manner as in Reference Example 5.
Spokes and hubs composed of a laminate having a low density portion and a high density portion (continuous glass fiber reinforced polyamide, polyamide foam, discontinuous carbon fiber reinforced polyamide laminated in order from the surface), and discontinuous carbon fiber reinforcement A wheel was obtained having a rim formed by the polyamide flowing in a mold. Table 1 shows the configuration and physical properties of the obtained wheel.

参考例7:ホイール]
一方向ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグを製造し、リムの表面に一方向ガラス繊維強化ポリアミドの層を含むホイールとしたこと以外は、参考例6と同様にしてホイールを製造した。
〈一方向ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグの製造〉
一方向ガラス繊維強化ポリアミド樹脂を裁断し、長さ1310mm×幅15mm×厚み0.25mmの大きさの一方向ガラス繊維強化ポリアミド樹脂(ガラス繊維の方向は長さ方向)を2枚準備した。2枚の一方向ガラス繊維強化ポリアミド樹脂を重ね、温度250℃、加圧力5MPaで熱溶着し、長さ1310mm×幅15mm×厚み0.5mmの大きさの一方向ガラス繊維強化ポリアミド樹脂を得た。更に、この一方向ガラス繊維強化ポリアミド樹脂の一方の端部(長さ3.5mm)と他方の端部(長さ3.5mm)とを重ねて温度250℃、加圧力5MPaで熱溶着することにより、中空円柱状(直径415mm、幅15mm、厚み0.5mm)の一方向ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグを得た。
[ Reference Example 7: Wheel]
A wheel was produced in the same manner as in Reference Example 6, except that a unidirectional glass fiber reinforced polyamide prepreg was produced and the wheel contained a layer of unidirectional glass fiber reinforced polyamide on the surface of the rim.
<Production of unidirectional glass fiber reinforced polyamide prepreg>
A unidirectional glass fiber reinforced polyamide resin was cut to prepare two pieces of unidirectional glass fiber reinforced polyamide resin (the glass fiber direction is the longitudinal direction) each having a size of 1310 mm in length×15 mm in width×0.25 mm in thickness. Two sheets of unidirectional glass fiber reinforced polyamide resin were superimposed and heat-sealed at a temperature of 250° C. and a pressure of 5 MPa to obtain a unidirectional glass fiber reinforced polyamide resin with a size of 1310 mm in length×15 mm in width×0.5 mm in thickness. . Furthermore, one end (length 3.5 mm) and the other end (length 3.5 mm) of this unidirectional glass fiber reinforced polyamide resin are overlapped and heat-sealed at a temperature of 250 ° C. and a pressure of 5 MPa. A unidirectional glass fiber reinforced polyamide prepreg having a hollow cylindrical shape (415 mm in diameter, 15 mm in width, and 0.5 mm in thickness) was obtained.

〈ホイールの製造〉
(賦形):15インチのホイール(スポーク5本、4穴)を成形可能な金型を準備し、180℃に加熱した。1枚の連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA2及び1枚のポリアミド発泡体B2を、この順にスポーク及びハブを形成するためのキャビティ部分に設置して積層し、リムを形成するためのキャビティ部分に中空円柱状の一方向繊維強化熱可塑性樹脂プリプレグを設置した。次いで、3枚の不連続炭素繊維強化ポリアミドプリプレグC3を短波長赤外線ヒーター(へレウス製)で表層が200℃になるまで加熱後、すぐに金型内のポリアミド発泡体B2の上に積層し、10MPaで型締めして1分間保持することにより、金型形状に賦形させた。
(冷却)・(離型):参考例6と同様に行った。
低密度部分と高密度部分とを有する積層体(表面から順に、連続ガラス繊維強化ポリアミド、ポリアミド発泡体、不連続炭素繊維強化ポリアミドが積層)で構成されたスポーク及びハブと、一方向ガラス繊維強化ポリアミドのリム表層及び不連続炭素繊維強化ポリアミドが金型内で流動することにより形成されたリム本体で構成されたリムとを有するホイールが得られた。得られたホイールの構成及び物性を表1に示す。
<Wheel manufacturing>
(Shaping): A mold capable of molding a 15-inch wheel (5 spokes, 4 holes) was prepared and heated to 180°C. One piece of continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A2 and one piece of polyamide foam B2 are placed and laminated in this order in the cavity portion for forming the spokes and the hub, and a hollow circle is placed in the cavity portion for forming the rim. A columnar unidirectional fiber reinforced thermoplastic resin prepreg was installed. Next, after heating three discontinuous carbon fiber reinforced polyamide prepregs C3 with a short wavelength infrared heater (manufactured by Heraeus) until the surface layer reaches 200 ° C., immediately laminate on the polyamide foam B2 in the mold, By clamping the mold at 10 MPa and holding for 1 minute, it was formed into a mold shape.
(Cooling) (Releasing): Performed in the same manner as in Reference Example 6.
Spokes and hubs composed of a laminate having a low-density portion and a high-density portion (continuous glass fiber reinforced polyamide, polyamide foam, discontinuous carbon fiber reinforced polyamide laminated in order from the surface), and unidirectional glass fiber reinforcement A wheel was obtained having a rim consisting of a rim surface layer of polyamide and a rim body formed by flowing discontinuous carbon fiber reinforced polyamide in a mold. Table 1 shows the configuration and physical properties of the obtained wheel.

[比較例1:単層体]
ポリアミド発泡体B1を製造し、単層体とした。得られた単層体の構成及び物性を表2に示す。
得られた単層体に直径8mmのキリ穴を設け、M6のボルトを通してナットを取り付け、9.2N・mのトルクで締め付けたところ、単層体の厚み方向の強度及び剛性が不足してボルトが厚み方向に沈み込み、締結できなかった。
[Comparative Example 1: Monolayer]
A polyamide foam B1 was produced and made into a monolayer. Table 2 shows the structure and physical properties of the obtained monolayer.
A drilled hole with a diameter of 8 mm was provided in the obtained single layer body, a nut was attached through an M6 bolt, and tightened with a torque of 9.2 Nm. sunk in the thickness direction and could not be fastened.

[比較例2:単層体]
ポリアミド発泡体B1を製造し、次いで、成形機(最大型締め力300トンの東芝機械(株)製「S100V-8A」)、及びインロー構造の平板(縦500mm×横500mm×厚み2mm)用金型を準備し、ポリアミド発泡体B1を金型内に設置した。
金型を加熱して金型温度を250℃とし、次いで型締め力15MPaで型締めして、圧縮成形を行った。成形時間は、ポリアミド6の融点である225℃に達してから15分とし、金型を100℃まで冷却したのちに開放して、単層体(厚み2mm、見かけの密度1.14g/cm3)を得た。得られた単層体の構成及び物性を表2に示す。
得られた単層体に直径8mmのキリ穴を設け、M6のボルトを通してナットを取り付け、9.2N・mのトルクで締め付けたところ、単層体が破損したり、厚みが変化したりすることは無かった。
[Comparative Example 2: Monolayer]
Polyamide foam B1 is produced, then a molding machine ("S100V-8A" manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. with a maximum clamping force of 300 tons) and a flat plate with a spigot structure (length 500 mm × width 500 mm × thickness 2 mm) metal A mold was prepared and polyamide foam B1 was placed in the mold.
The mold was heated to a mold temperature of 250° C. and then clamped with a mold clamping force of 15 MPa for compression molding. The molding time was set to 15 minutes after reaching 225°C, which is the melting point of polyamide 6, and the mold was cooled to 100°C and then opened to obtain a single layer (thickness: 2 mm, apparent density: 1.14 g/cm 3 ) . ). Table 2 shows the structure and physical properties of the obtained monolayer.
A drilled hole with a diameter of 8 mm was provided in the obtained single layer body, a nut was attached through an M6 bolt, and tightened with a torque of 9.2 Nm. There was no

[比較例3:単層体]
下記のように連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA3を製造し、単層体とした。
〈連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA3の製造〉
ポリアミド12樹脂フィルム1枚、ガラスクロス1枚、及びポリアミド12樹脂フィルム1枚を1セットとして13セット分を積層し、金型内に設置した以外は、連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA1の製造と同様にして連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA3(縦500mm×横500mm×厚み5.2mm、体積分率(樹脂/強化繊維)58/42、密度1.73g/cm3)を製造し、単層体を得た。得られた単層体の構成及び物性を表2に示す。
得られた単層体に直径8mmのキリ穴を設け、M6のボルトを通してナットを取り付け、9.2N・mのトルクで締め付けたところ、単層体が破損したり、厚みが変化したりすることは無かった。
[Comparative Example 3: Monolayer]
A continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A3 was produced as a single layer as follows.
<Production of continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A3>
Same as the production of continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A1, except that 13 sets of 1 polyamide 12 resin film, 1 glass cloth, and 1 polyamide 12 resin film were laminated and placed in the mold. A continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A3 (length 500 mm x width 500 mm x thickness 5.2 mm, volume fraction (resin/reinforcement fiber) 58/42, density 1.73 g/cm 3 ) is produced by Obtained. Table 2 shows the structure and physical properties of the obtained monolayer.
A drilled hole with a diameter of 8 mm was provided in the obtained single layer body, a nut was attached through an M6 bolt, and tightened with a torque of 9.2 Nm. There was no

[比較例4:単層体]
縦500mm×横500mm×厚み10mmのアルミニウムを用い、単層体とした。得られた単層体の構成及び物性を表2に示す。
[Comparative Example 4: Monolayer]
A single layer of aluminum having a length of 500 mm, a width of 500 mm, and a thickness of 10 mm was used. Table 2 shows the structure and physical properties of the obtained monolayer.

[比較例5:積層体]
連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA4を表層1及び表層2用に使用したこと以外は、参考例1と同様にして積層体を製造した。
〈連続繊維強化熱可塑性樹脂プリプレグA4の製造〉
成形機(最大型締め力300トンの東芝機械(株)製「S100V-8A」)及びインロー構造の平板(縦500mm×横500mm×厚み0.4mm)用金型を準備した。
ポリアミド66樹脂フィルム及びガラスクロスを金型形状に合わせて切断し、ポリアミド66樹脂フィルム1枚、ガラスクロス1枚、ポリアミド66樹脂フィルム1枚の順で積層し、金型内に設置した。
金型を加熱して金型温度を300℃とし、次いで型締め力5MPaで型締めして、圧縮成形を行った。成形時間は、ポリアミド66の融点である265℃に達してから15分とし、金型を150℃まで冷却したのちに開放して、連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA4(縦500mm×横500mm×厚み0.4mm、体積分率(樹脂/強化繊維)58/42、密度1.73g/cm)を得た。
〈積層体の製造〉
(溶着):成形機(最大型締め力300トンの東芝機械(株)製「S100V-8A」)、及び300℃に加熱したインロー構造の平板用金型(縦500mm×横500mm)を準備した。連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA4を1枚と、ポリアミド発泡体B1を1枚と、連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA4を1枚とを準備し、この順に金型内に積層した。構成材料にかかる圧力が0.1MPaとなるように型締めし、1分間保持した後、金型を100℃まで冷却し、離型することで、各構成材料間が溶着した積層体前駆体を得た。
(賦形):金型を300℃に加熱したこと以外は参考例1と同様にして、積層体前駆体を金型形状に賦形させた。
(冷却)・(離型):参考例1と同様に行った。
賦形時にポリアミド発泡体が全体的に潰れてしまい、金型形状に沿った良好な積層体は得られなかった。得られた積層体の構成及び物性を表2に示す。
[Comparative Example 5: Laminate]
A laminate was produced in the same manner as in Reference Example 1, except that continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A4 was used for the surface layers 1 and 2.
<Production of continuous fiber reinforced thermoplastic resin prepreg A4>
A molding machine ("S100V-8A" manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. with a maximum clamping force of 300 tons) and a flat plate mold (500 mm long x 500 mm wide x 0.4 mm thick) with a spigot structure were prepared.
The polyamide 66 resin film and the glass cloth were cut according to the shape of the mold, and one polyamide 66 resin film, one glass cloth, and one polyamide 66 resin film were laminated in this order and placed in the mold.
The mold was heated to a mold temperature of 300° C. and then clamped with a mold clamping force of 5 MPa for compression molding. The molding time was 15 minutes after reaching 265°C, the melting point of polyamide 66, and the mold was cooled to 150°C and then opened to form a continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A4 (length 500mm x width 500mm x thickness 0 .4 mm, volume fraction (resin/reinforcing fiber) 58/42, density 1.73 g/cm 3 ).
<Production of laminate>
(Welding): A molding machine ("S100V-8A" manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. with a maximum clamping force of 300 tons) and a flat plate mold (500 mm long x 500 mm wide) with a spigot structure heated to 300 ° C. were prepared. . One sheet of continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A4, one sheet of polyamide foam B1 and one sheet of continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A4 were prepared and stacked in this order in a mold. The mold was clamped so that the pressure applied to the constituent materials was 0.1 MPa, held for 1 minute, cooled to 100° C., and released to obtain a laminate precursor in which the constituent materials were welded together. Obtained.
(Shaping): The laminate precursor was shaped into a mold in the same manner as in Reference Example 1, except that the mold was heated to 300°C.
(Cooling)/(Mold release): Performed in the same manner as in Reference Example 1.
The polyamide foam was totally crushed during shaping, and a good laminate that conformed to the shape of the mold was not obtained. Table 2 shows the structure and physical properties of the obtained laminate.

[比較例6:ホイール]
参考例5で製造したホイールと同じ形状のアルミニウム製15インチホイール(スポーク5本、4穴、質量8.4kg)を用いた。ホイールの構成及び物性を表2に示す。
[Comparative Example 6: Wheel]
A 15-inch aluminum wheel (5 spokes, 4 holes, mass 8.4 kg) having the same shape as the wheel manufactured in Reference Example 5 was used. Table 2 shows the composition and physical properties of the wheel.

[比較例7:ホイール]
連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA5のみを用いてホイールを製造した。
〈連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA5の製造〉
連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA3を直径415mmの円板状に切り出し、連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA5を得た。
〈ホイールの製造〉
(賦形):15インチのホイール(スポーク5本、4穴)を成形可能な金型を準備し、180℃に加熱した。5枚の連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA5を短波長赤外線ヒーター(へレウス製)で表層が200℃になるまで加熱後、すぐに金型内に積層し、10MPaで型締めして1分間保持することにより、金型形状に賦形させた。
(冷却)・(離型):参考例5と同様に行った。
連続ガラス繊維強化ポリアミドプリプレグA5は流動性に乏しく、金型形状に沿った良好なホイールは得られなかった。得られたホイールの構成及び物性を表2に示す。
[Comparative Example 7: Wheel]
Wheels were manufactured using only continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A5.
<Production of continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A5>
A disc having a diameter of 415 mm was cut from the continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A3 to obtain a continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A5.
<Wheel manufacturing>
(Shaping): A mold capable of molding a 15-inch wheel (5 spokes, 4 holes) was prepared and heated to 180°C. Five sheets of continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A5 are heated with a short wavelength infrared heater (manufactured by Heraeus) until the surface layer reaches 200 ° C., immediately stacked in a mold, clamped at 10 MPa and held for 1 minute. By this, it was formed into a mold shape.
(Cooling) (Releasing): Performed in the same manner as in Reference Example 5.
The continuous glass fiber reinforced polyamide prepreg A5 had poor fluidity, and a good wheel conforming to the shape of the mold could not be obtained. Table 2 shows the configuration and physical properties of the obtained wheel.

Figure 0007288798000001
Figure 0007288798000001

Figure 0007288798000002
Figure 0007288798000002

本発明の積層体、自動車部品、及び自動車用ホイールは軽量であるため、各種自動車部品に好適に利用できる。 Since the laminate, automobile part, and automobile wheel of the present invention are lightweight, they can be suitably used for various automobile parts.

Claims (2)

繊維強化熱可塑性樹脂(A)、熱可塑性発泡樹脂(B)、及び繊維強化熱可塑性樹脂(C)を、この順に積層し、互いに溶着させて積層体前駆体を形成し、
前記積層体前駆体を、前記繊維強化熱可塑性樹脂(A)の融点又は融点を有しない場合はガラス転移点であるTと前記繊維強化熱可塑性樹脂(C)の融点又は融点を有しない場合はガラス転移点であるTとのうち、高い方の温度であるT以上の温度に加熱し、
加熱した前記積層体前駆体を、前記Tと前記Tとのうち低い方の温度であるT以下の温度に加熱した金型に投入して型締めすることにより、前記熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度が低い低密度部分と、前記熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度が高い高密度部分とを含む積層部分を形成し、
前記低密度部分における前記熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度(ρ1)に対する、前記高密度部分における前記熱可塑性発泡樹脂(B)の見かけの密度(ρ2)の割合(ρ2/ρ1)が1.5以上であり、
前記積層部分の積層方向からみたときの平面視において、前記積層部分の総面積を100%としたときに、前記低密度部分の面積が50~90%であり、前記高密度部分の面積が10~50%である
ことを特徴とする、積層体の製造方法。
A fiber-reinforced thermoplastic resin (A), a thermoplastic foam resin (B), and a fiber-reinforced thermoplastic resin (C) are laminated in this order and welded to each other to form a laminate precursor,
When the laminate precursor does not have the melting point of the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) or the melting point of the fiber-reinforced thermoplastic resin ( C ) or the melting point of the fiber-reinforced thermoplastic resin (C), which is the glass transition point TA is the glass transition point T C , which is the higher temperature T H or higher,
The heated laminate precursor is put into a mold heated to a temperature equal to or lower than TL , which is the lower temperature of the T A and the T C , and the mold is clamped to obtain the thermoplastic foam resin. Forming a laminated portion including a low density portion having a low apparent density of (B) and a high density portion having a high apparent density of the thermoplastic foam resin (B),
The ratio (ρ2/ρ1) of the apparent density (ρ2) of the thermoplastic foamed resin (B) in the high-density portion to the apparent density (ρ1) of the thermoplastic foamed resin (B) in the low-density portion is 1.5 or more ,
When the total area of the laminated portion is taken as 100% in a plan view when viewed from the lamination direction of the laminated portion, the area of the low-density portion is 50 to 90%, and the area of the high-density portion is 10%. 50%.
前記積層体前駆体の形成において、前記繊維強化熱可塑性樹脂(A)と前記熱可塑性発泡樹脂(B)との間に、更に繊維強化熱可塑性樹脂(C)を積層することを含む、請求項に記載の積層体の製造方法。 4. The method of forming the laminate precursor further comprising laminating a fiber-reinforced thermoplastic resin (C) between the fiber-reinforced thermoplastic resin (A) and the thermoplastic foam resin (B). 2. The method for manufacturing the laminate according to 1 .
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08150629A (en) * 1994-11-30 1996-06-11 Mitsui Toatsu Chem Inc Molding of thermoplastic resin composite board and molding device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007518601A (en) 2004-01-14 2007-07-12 ビー. アイ. グループ ピーエルシー Multilayer product comprising base material and one or more cover layers on either side thereof, method for producing multilayer product, coating multilayer product and method for coating multilayer product
WO2018216626A1 (en) 2017-05-26 2018-11-29 ヤマハ発動機株式会社 Wheel and vehicle provided therewith
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