JPH10305523A - 金属・繊維強化樹脂複合体及びそれを用いた強化積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属層と繊維強化熱可塑性樹脂層とを加熱加
圧一体化した耐変形性の高い金属・繊維強化樹脂複合体
と、該複合体と熱可塑性合成樹脂層と加熱加圧一体化し
た軽量で、断熱性、吸音性及び耐火性を有する樹脂積層
体を提供する。 【解決手段】 金属層の表面に、シート状の強化用繊維
に融点が１７０℃以上の樹脂成分を含浸させて成層した
繊維強化熱可塑性樹脂層を積層し加熱加圧一体化して複
合体とすること、及び該複合体と熱可塑性合成樹脂層を
積層し加熱加圧一体化して樹脂積層体とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属層と繊維強化
熱可塑性樹脂層とを一体化した、耐変形性の高い金属・
繊維強化樹脂複合体及びそれを用いた強化積層体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属層として、金属板の機械的強
度、例えば引張り強度、曲げ強度、衝撃強度などを向上
する目的で、金属板の両面を覆うように繊維強化熱可塑
性樹脂層を積層し一体化した複合体とすることがおこな
われている。

【０００３】上記の複合体において、通常、最も広く採
用されている手段は、金属層と繊維強化熱可塑性樹脂層
との間に接着剤を介在させる積層手段である。しかし、
この積層手段により積層した複合積層体は、接着剤の耐
熱変形性が低いことに起因し、概して耐熱性が低く、高
温環境における機械的強度の十分なものが得られないと
いう問題があり、しかも接着剤を介在させるために製造
工程が増えコスト高となるなどの欠点がある。

【０００４】上記のような問題に対して、近年、接着剤
を用いずに、金属層と繊維強化熱可塑性樹脂層とを互い
に積層し、加熱加圧下で樹脂成分を溶融させ、繊維強化
熱可塑性樹脂層を金属層に熱融着させることが試みられ
ている。この積層手段によると、加熱加圧して一体化し
た直後の複合体は、金属層と繊維強化熱可塑性樹脂層と
が一見十分に結合しているように見えるが、時間の経過
とともに、あるいは曲げなどの機械的応力や加熱冷却な
どの熱的応力が繰返し負荷されると、前記繊維強化熱可
塑性樹脂層が簡単に金属層から剥離するという問題があ
り、広く採用されるまでには至っていないのが現状であ
る。そして、このような複合体を用い、該複合体と熱可
塑性合成樹脂層とを積層して加熱加圧一体化した、物理
的性質の優れた強化積層体は実現していない。

【０００５】このような剥離現象は、本来、金属層と繊
維強化熱可塑性樹脂層との加熱加圧一体化後の膨張収縮
の差によって生ずるものであり、この両者の膨脹収縮の
差を小さくすれば、接合状態を長期間維持し得ることは
一般的に公知の技術事項である。

【０００６】本発明は、上記のような従来の状況を背景
に、基本的には接着剤を使用せず、しかも金属層と繊維
強化熱可塑性樹脂層の接合性が経時的に低下せず、耐変
形性の高い複合体であるものとするためには、繊維強化
熱可塑性樹脂層を、シート状の強化用繊維に融点の高い
特定の樹脂を一定量含浸させ加熱加圧して成層したもの
とすればよいことを見出だし、完成したものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な背景の下に、金属層と繊維強化熱可塑性樹脂層とを一
体化した、耐変形性の高い金属・繊維強化樹脂複合体を
提供することを第１の目的とし、前記金属・繊維強化樹
脂複合体を用いて熱可塑性合成樹脂層とを一体化した強
化積層体を提供することを第２の目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的におい
て、本発明の第１の発明は、金属層とその表面に積層さ
れた繊維強化熱可塑性樹脂層とが加熱加圧一体化されて
なり、前記繊維強化熱可塑性樹脂層はシート状の強化用
繊維に融点が１７０℃以上の樹脂成分を含浸させて成層
したものであることを特徴とする金属・繊維強化樹脂複
合体を要旨とする。

【０００９】また、本発明の第１の発明の好適な実施態
様は、繊維強化熱可塑性樹脂層の強化用繊維に対する樹
脂成分の割合が１０〜８０重量％である、上記金属・繊
維強化樹脂複合体である。

【００１０】さらに、本発明の第１の発明の好適な他の
実施態様は、繊維強化熱可塑性樹脂層の樹脂成分が、ポ
リカーボネート、ポリアリレート、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン
ナフタレート、ポリアミド、ポリサルフォン、ポリエー
テルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケ
トン、ポリエーテルエーテルケトンの群から選ばれた１
種または２種以上の組合せからなる、上記の金属・繊維
強化樹脂複合体である。

【００１１】さらにまた、本発明の第１の発明の好適な
他の実施態様は、強化用繊維が、ガラス繊維、カーボン
繊維またはアラミド繊維などの無機繊維または有機繊維
から選ばれた１種または２種以上の組合わせによるもの
である、上記の金属・繊維強化樹脂複合体である。

【００１２】上記第２の目的において、本発明の第２の
発明は、熱可塑性合成樹脂層の少なくとも片面に、前記
第１の発明の金属・繊維強化樹脂複合体を、該複合体の
繊維強化熱可塑性樹脂層が前記熱可塑性合成樹脂層に重
ね合わされた状態で加熱加圧一体化されてなることを特
徴とする金属・繊維強化樹脂複合体を用いた強化積層体
を要旨とする。

【００１３】また、本発明の第２の発明の好適な実施態
様は、熱可塑性合成樹脂層が加熱加圧時において発泡性
を有するものである前記の金属・繊維強化樹脂複合体を
用いた強化積層体である。

【００１４】本発明で用いられる金属層の材質として
は、鉄、アルミニウム、銅、ステンレス、亜鉛、チタン
等の単体またはこれらと他の金属との合金が挙げられる
が、これらの材質に限定されることはない。例えば、本
発明によって得られる平板状態の金属・繊維強化樹脂複
合体が、後に二次的に成形加工が施される場合にあって
は、金属層としてアルミニウム・亜鉛、軟質チタン等の
超塑性合金が好適である。また金属層は表面を例えば脱
脂処理によって清浄にしたものを用いるほか、重クロム
酸処理、アルカリ処理等の化成処理を施したもの、ある
いはサンドブラストやバフなどの機械的処理により微細
な凹凸を付与したものなどが好適に用いられる。

【００１５】前記金属層の形態としては、後述の積層方
法、及び得られる金属・繊維強化樹脂複合体の用途に応
じて、平板状態の板体または付形状態の板体とすること
ができる。

【００１６】また、本発明で用いられる繊維強化熱可塑
性樹脂について述べると、まず強化用繊維は、ガラス繊
維、カーボン繊維またはアラミド繊維などの無機繊維ま
たは有機繊維から選ばれた１種または２種以上の組合わ
せによるものより選ばれたものであり、その形態として
は、それ自体がシート状を呈し、樹脂成分と一体化する
際に成層可能な形態のものが好適である。例えば、スト
ランドから織成された織布状のもの、また単繊維マット
あるいは長繊維マットなどからなる不織布状のもので、
一般市販品が適用される。

【００１７】前記繊維強化熱可塑性樹脂の樹脂成分とし
ては、融点が１７０℃以上の熱可塑性樹脂とする。具体
的には、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリブチ
レンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリサルフォ
ン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、ポ
リエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトンの群か
ら選ばれた１種または２種以上の組合せからなるものが
好適であるが、上記以外の熱可塑性樹脂であっても前記
融点を有するものであれば適用可能である。なお、融点
が１７０℃未満の熱可塑性樹脂を樹脂成分とすると、繊
維強化熱可塑性樹脂が環境温度に敏感となり、繊維強化
熱可塑性樹脂層としての耐変形性を十分に維持できなく
なるので好ましくない。

【００１８】前記の繊維強化熱可塑性樹脂において、強
化用繊維と樹脂成分との割合は、強化用繊維に対する樹
脂成分の量を１０〜８０重量％とする。この場合、樹脂
成分の量が１０重量％未満であると、金属層との接合機
能を果たすべき接合剤としての樹脂量が不足し、樹脂成
分の熱融着による金属層との接合が不十分となり、また
８０重量％を超えると繊維強化熱可塑性樹脂の層自体の
熱膨脹収縮が大きくなり、この繊維強化熱可塑性樹脂層
と金属層との複合積層体が層間剥離を起こしやすくな
る。したがって、好ましくは前記樹脂成分を強化繊維に
対して３０〜７０重量％とする。

【００１９】なお、繊維強化熱可塑性樹脂層を構成する
上記強化用繊維は、単に１層のみならず、同種または異
種のシート状繊維を複数層重ねた状態で、上記樹脂成分
を含浸させるようにすることも可能である。

【００２０】ここで、繊維強化熱可塑性樹脂層の成層の
方法について例示すると、以下のような方法を挙げるこ
とができる。すなわち、 溶剤または水による樹脂成分の溶液または乳濁液に強
化用繊維を浸漬し、強化用繊維に樹脂成分を付着ないし
は含浸させたのち乾燥して、溶剤または水を除去する方
法、 強化用繊維の片面または両面に、樹脂成分からなるフ
ィルムを重合わせ、これをプレスまたはロールプレスに
より加熱加圧して前記繊維に樹脂成分が含浸するように
積層する方法、 前記の方法において、強化用繊維としての方法で
処理された強化用繊維を適用する方法、 樹脂成分を押出方式により溶融し、溶融した樹脂の流
路中に強化用繊維を導入して強化用繊維と樹脂を組合わ
せたのち、連続プレスまたはロールプレスにより連続的
に加熱加圧成形する方法、などである。

【００２１】なお、上記で得られる繊維強化熱可塑性樹
脂層は、いずれの方法によるものであるにせよ、強化用
繊維に対する樹脂成分の割合が１０〜８０重量％である
ものが、本発明において適用されるものとする。

【００２２】つぎに、本発明の強化積層体を構成する熱
可塑性合成樹脂層については、該樹脂層に適用される樹
脂成分として、前記繊維強化熱可塑性樹脂の樹脂成分と
して挙げられた樹脂及びこれらと相溶性を有する樹脂、
例えばアクリル樹脂、スチレン系樹脂などの熱可塑性樹
脂が好適に適用される。また、前記樹脂層の形態として
は、押出成形法、カレンダー成形法等、及びその他の公
知の成形法によって得られるシート状の中実体または発
泡体が適用される。

【００２３】また、前記のシート状の中実体からなる熱
可塑性合成樹脂層として、爾後における金属・繊維強化
樹脂複合体との加熱加圧一体化の際に、それ自体が発泡
する性能を有する発泡性樹脂も好適に適用可能である。

【００２４】

【発明の実施の形態】まず、本発明の第１の発明の形態
は、金属層に積層される繊維強化熱可塑性樹脂層がシー
ト状の強化用繊維に融点が１７０℃以上の樹脂成分を含
浸させて成層したものであり、この繊維強化熱可塑性樹
脂層が補強の対象となる金属層の表面に重ね合わされ、
加熱加圧一体化された金属・繊維強化樹脂複合体であ
る。

【００２５】上記繊維強化熱可塑性樹脂層は、樹脂成分
を含浸させた状態で成層するか、または予め加熱加圧し
て平板状態ないしは付形状態の形態に成層したのものが
適用される。

【００２６】また、上記の金属層と繊維強化熱可塑性樹
脂層との加熱加圧一体化の方法としては、目的とする複
合体の形態が平板状のものであるときは、例えばホット
プレス法等が適用され、条件としてはプレス温度１７０
〜４００℃、圧力１〜１００ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲で実
施される。また、目的とする複合体の形態が付形状態の
ものであるときは、所期形状の雌雄金型内に平板状態の
金属層または付形状態の金属層と上記成層した繊維強化
熱可塑性樹脂層とを組合わせ配置した上で、例えばマッ
チドモールド成形法等が適用され、前記のホットプレス
法等と同様の温度、圧力条件で実施される。さらにま
た、例えば射出成形法により、金型内に付形した金属層
とその両面に付形した繊維強化熱可塑性樹脂層を配置
し、前記繊維強化熱可塑性樹脂層の上にさらに同種の樹
脂材料を射出しながら複合体とすることもできる。

【００２７】ここで、本発明にいう金属層の表面とは、
例え金属層が平板状態または付形状態のいずれの板体で
あっても、とくに規定しない限り、その表裏両面及び片
面のいずれをも意味するものとする。

【００２８】上記のように、第１の発明は、金属層をそ
れ自体では耐変形性に劣る点を補って強化するものであ
り、その手段として、金属層と融点の高い熱可塑性樹脂
を含浸した熱伸縮の小さい強化用繊維からなる繊維強化
熱可塑性樹脂層とを、接着剤を使用せずに、加熱加圧し
て一体化するものであるから、金属層と繊維強化熱可塑
性樹脂層の双方の線膨脹係数の差が縮小し、両者の接合
力を阻害しない方向に作用する。したがって、金属層と
繊維強化熱可塑性樹脂層との接合性を経時的に低下させ
ず、耐変形性の高い複合体とすることとなる。なお、こ
の場合、金属層が比較的薄い場合においては、金属層と
繊維強化熱可塑性樹脂層の双方の線膨脹係数の差が縮小
されるとはいえ、金属層の表裏いずれか片面にのみ繊維
強化熱可塑性樹脂層を設けると、得られる複合積層体に
無用の反りや変形を生じやすいので、原則としては金属
層の表裏両面に繊維強化熱可塑性樹脂層を設けることが
望ましい。

【００２９】ついで、本発明の第２の発明の形態は、シ
ート状の中実体または発泡体からなる熱可塑性合成樹脂
層の少なくとも片面に、前記第１の発明の金属・繊維強
化樹脂複合体を、その繊維強化熱可塑性樹脂層が前記熱
可塑性合成樹脂層に重ね合わされた状態で、加熱加圧一
体化した、複層構造の強化積層体である。

【００３０】前記強化積層体に用いられる金属・繊維強
化樹脂複合体は、原則として金属層の表裏両面に繊維強
化熱可塑性樹脂層を設けたものとするが、所期する強化
積層体の態様に応じて、片面に繊維強化熱可塑性樹脂層
を設けた前記複合体を用い、強化積層体の外面に相当す
る面を金属面とすることもできる。なお、片面に繊維強
化熱可塑性樹脂層を設けた前記複合体を用いる場合であ
っても、金属面が熱可塑性合成樹脂層に接する構成は、
本発明には含まれない。

【００３１】また、上記の金属・繊維強化樹脂複合体と
熱可塑性合成樹脂層との加熱加圧一体化の方法として
は、目的とする強化積層体の形態が平板状のものである
ときは、例えばホットプレス法等が適用され、条件とし
てはプレス温度１００〜３００℃、圧力５〜１００ｋｇ
ｆ／ｃｍ² の範囲で実施される。また、目的とする複合
体の形態が付形状のものであるときは、前記金属・繊維
強化樹脂複合体の成形に適用した、例えば前記マッチド
モールド成形法、前記射出成形法を適用することができ
る。

【００３２】上記のように、第２の発明は、金属層と繊
維強化熱可塑性樹脂層の双方の線膨脹係数の差が縮小さ
れて、前記両層の接合性が高く維持されて経時的に低下
しない、耐変形性の高い第１の発明による複合体を、熱
可塑性合成樹脂層の少なくとも片面に接着剤を用いない
で加熱加圧により一体化したものである。したがって、
得られる強化積層体は、高い機械的強度を有し、金属と
比較して軽量であり、優れた断熱性、吸音性及び耐火性
を発揮する。

【００３３】以下、本発明の実施の形態を、さらに実施
例に基づき比較例とともに説明する。まず、本発明の第
１の発明に関して、実施例１〜６及び比較例１〜４を図
面とともに説明する。

【００３４】実施例１ 図１に示すように、金属層（１）として、厚さ１．５ｍ
ｍのアルミニウム板を用意し、前記アルミニウム板の表
裏両面に、繊維強化熱可塑性樹脂層（２）としてポリカ
ーボネートの量が３０重量％のポリカーボネート含浸カ
ーボンクロスを重ね合わせ、加熱温度３００℃、圧力５
ｋｇｆ／ｃｍ² の条件でプレスし、厚さ２ｍｍの金属・
繊維強化樹脂複合体（３）を得た。

【００３５】なお、上記繊維強化熱可塑性樹脂層（２）
は、強化用繊維（２ａ）として、３Ｋクロス−２００ｇ
／ｍ² 、織り密度：１２．５本／２５ｍｍ（品番ＣＯ６
３４３、東レ社製）のカーボンクロスを用い、これに対
して３０重量％に相当するポリカーボネートが含浸され
るように調整したポリカーボネートのジクロロメタン溶
液に浸漬したのち、１３０℃で乾燥して得たものであ
る。

【００３６】上記で得られた複合体（３）について、曲
げ試験（ＪＩＳ Ｋ７２０３、試験速度：１．５ｍｍ／
分、支点間距離：複合体の厚さの１６倍）を行い、曲げ
強度を測定し、同時に測定後の金属層（１）と繊維強化
熱可塑性樹脂層（２）との剥離の有無を観察した。さら
に繰返し曲げ試験（支点間距離８０ｍｍ、最大曲げ強度
１０００ｋｇｆ／ｃｍ² 、試験速度５Ｈｚの正弦波で１
０００回）をおこない、前記と同様の両層の剥離の有無
を観察した。なお、前記試験の結果は、表１に示した。

【００３７】実施例２ 繊維強化熱可塑性樹脂層（２）の樹脂成分としてポリブ
チレンテレフタレートを用いたほかは、全て実施例１と
同様にして、厚さ２ｍｍの金属・繊維強化樹脂複合体
（３）を得た。得られた複合体は、実施例１と同様に試
験をおこない、その結果を表１に示した。

【００３８】実施例３ 繊維強化熱可塑性樹脂層（２）として、ポリカーボネー
トからなるフィルムを強化用繊維（２ａ）としてのカー
ボンクロスに対し３０重量％となるように、実施例１で
用いたと同様のカーボンクロスの両面に重ね合わせて加
熱プレスした、厚さ０．０７ｍｍのものを用いたほか
は、実施例１と全く同様にして、厚さ２ｍｍの金属・繊
維強化樹脂複合体（３）を得た。得られた複合体は、実
施例１と同様に試験をおこない、その結果を表１に示し
た。

【００３９】実施例４ 実施例１における繊維強化熱可塑性樹脂層（２）として
のポリカーボネートの量が１０重量％であるほかは、実
施例１と全く同様にして、厚さ１．９ｍｍの金属・繊維
強化樹脂複合体（３）を得た。得られた複合体は、実施
例１と同様に試験をおこない、その結果を表１に示し
た。

【００４０】実施例５ 実施例１における繊維強化熱可塑性樹脂層（２）として
のポリカーボネートの量が８０重量％であるほかは、実
施例１と全く同様にして、厚さ３ｍｍの金属・繊維強化
樹脂複合体（３）を得た。得られた複合体は、実施例１
と同様に試験をおこない、その結果を表１に示した。

【００４１】実施例６ 実施例１における繊維強化熱可塑性樹脂層（２）の強化
用繊維（２ａ）として、ガラスクロス（目付重量２０７
ｇ／ｍ² 、織り密度１９本／２５ｍｍ、品番ＹＥＭ２１
０１、日本硝子繊維社製）を用いるほかは、実施例１と
全く同様にして、厚さ１．９ｍｍの金属・繊維強化樹脂
複合体（３）を得た。得られた複合体（３）は、実施例
１と同様に試験をおこない、その結果を表１に示した。

【００４２】

【表１】

【００４３】表１で明らかなように、実施例１〜６によ
り得られた金属・繊維強化樹脂複合体（３）は曲げ強度
がいずれも２５００ｋｇｆ／ｃｍ² 以上と高く、金属層
（１）からの繊維強化熱可塑性樹脂層（２）の剥離がな
かった。

【００４４】比較例１ 金属層（１）として、厚さ１．５ｍｍのアルミニウム板
を用意し、前記アルミニウム板の両面に、ポリカーボネ
ートからなる厚さ０．２５ｍｍのフィルムを重ね合わ
せ、加熱温度３００℃、圧力５ｋｇｆ／ｃｍ² の条件で
プレスし、厚さ２ｍｍの複合体（３）を得た。得られた
複合体（３）について、実施例１〜６と同様にして曲げ
試験及び繰返し曲げ試験をおこない、その結果を表１に
併記した。

【００４５】比較例２ 実施例１における繊維強化熱可塑性樹脂層（２）として
のポリカーボネートの量が５重量％であるほかは、実施
例１と全く同様にして、厚さ１．８ｍｍの金属・繊維強
化樹脂複合体（３）を得た。得られた複合体（３）は、
実施例と同様に試験をおこない、その結果を表１に併記
した。

【００４６】比較例３ 実施例１における繊維強化熱可塑性樹脂層（２）として
のポリカーボネートの量が９０量％であるほかは、実施
例１と全く同様にして、厚さ３．３ｍｍの金属・繊維強
化樹脂複合体（３）を得た。得られた複合体（３）は、
実施例と同様に試験をおこない、その結果を表１に併記
した。

【００４７】比較例４ 比較例１におけるポリカーボネート含浸カーボンクロス
に替えて、カーボンクロスに対する樹脂量が３０重量％
の、融点が１７０℃未満のポリプロピレン含浸カーボン
クロスを用いたほかは、実施例１と全く同様にして、厚
さ２ｍｍの金属・繊維強化樹脂複合体（３）を得た。な
お、ポリプロピレンの含浸のために調整した溶液はトル
エン溶液とした。得られた複合体（３）は、実施例と同
様に試験をおこない、その結果を表１に併記した。

【００４８】上記比較例１〜４により得られた金属・繊
維強化樹脂複合体（３）は、表１で明らかなように、曲
げ強度がいずれも２０００ｋｇｆ／ｃｍ² 以下と実施例
１〜６よりも低く、また比較例２を除いて曲げ強度測定
後の剥離が生じており、さらに繰返し曲げ試験では、部
分的に剥離し一部に密着部分が残った比較例２を除いて
は、全て曲げ試験を繰り返すまでもなく試料全面におい
て簡単に樹脂層が剥離した。

【００４９】ついで、本発明の第２の発明に関して、実
施例７〜１０及び比較例５〜９を図面とともに以下に説
明する。

【００５０】実施例７〜１２ 図２に示すように、金属層（１）として、厚さ１．０ｍ
ｍのアルミニウム板を用意し、前記アルミニウム板の片
面に、強化用繊維（２ａ）としてのカーボンクロスを、
ついで繊維強化熱可塑性樹脂層（２）としてのポリカー
ボネートからなる厚さ０．１３ｍｍのフィルムを重ね合
わせたのち、加熱温度３００℃、圧力５ｋｇｆ／ｃｍ²
の条件でプレスし、厚さ１．３ｍｍの金属・繊維強化樹
脂複合体（３´）を、各実施例に応じた枚数分作製し
た。ここで強化用繊維（２ａ）に対する繊維強化熱可塑
性樹脂層（２）の樹脂成分の割合は４５重量％であっ
た。なお、用いた強化用繊維（２ａ）は、実施例１にお
いて用いたと同様のカーボンクロスとした。

【００５１】ここで、予め上記で得られた複合体（３
´）について、実施例１と同様にして、曲げ試験と繰返
し曲げ試験を行い、試験後の金属層（１）と繊維強化熱
可塑性樹脂層（２）との剥離の状態を観察したところ、
曲げ強度は２８００ｋｇｆ／ｃｍ² であり、曲げ強度測
定後と繰返し曲げ試験後の両層の剥離は観察されなかっ
た。

【００５２】つぎに、上記で得られた金属・繊維強化樹
脂複合体（３´）を、実施例別に表２に示す熱可塑性合
成樹脂層（４）とを、それぞれ加熱加圧一体化して各積
層構成の強化積層体を得た。前記の各積層構成について
は、実施例７〜１０は図３（イ）に示す積層構成に、同
じく実施例１１は図３（ロ）の積層構成に、実施例１２
は図３（ハ）の積層構成に対応させた。このうち、図３
（ハ）の積層構成は、熱可塑性合成樹脂層（４）の一方
の面には金属・繊維強化樹脂複合体（３´）が積層さ
れ、他方の面には前記金属・繊維強化樹脂複合体（３
´）の繊維強化熱可塑性樹脂層（２）を加熱加圧一体化
した積層構成とした。なお、実施例７〜１２は、いずれ
も金属・繊維強化樹脂複合体（３´）の金属層（１）を
外側に、繊維強化熱可塑性樹脂層（２）を内側に向けて
熱可塑性合成樹脂層（４）と積層し、加熱温度１８０
℃、圧力５ｋｇｆ／ｃｍ² の条件でプレスして、表裏両
面がアルミニウム面である、表２に示す各厚さの強化積
層体（５）であった。

【００５３】上記で得られた各実施例ごとの強化積層体
（５）は、常温で１週間放置し、経時的に両層の接着状
態について、金属・繊維強化樹脂複合体（３）と熱可塑
性合成樹脂層（４）との剥離の有無を観察した。なお、
初期及び１週間後の接着状態を、前記両層の剥離の無い
ものを「良好」と表示し、表２に示した。

【００５４】

【表２】

【００５５】比較例５〜９ 金属層（１１）として、前記実施例７〜１０で用いたと
同様の、厚さ１．０ｍｍのアルミニウム板を２枚用意
し、前記２枚のアルミニウム板の間に、熱可塑性合成樹
脂層（１２）として、表２に示す特定のシートを比較例
別に１層ないし２層配して積層し、加熱温度１８０℃、
圧力５ｋｇｆ／ｃｍ² の条件でプレスして、積層体（１
５）を得ようと試みた。

【００５６】なお上記において、比較例５及び６では、
図４（イ）のように、２層の金属層（１１）（１１）の
間に熱可塑性合成樹脂層（１２）を配して積層するもの
とし、また比較例７では、図４（ロ）のように、２層の
金属層（１１）の間に厚さ０．１ｍｍのホットメルト型
接着剤（１６）を配して積層したものとし、さらに比較
例８では、図４（ハ）のように、熱可塑性合成樹脂層
（１２）としての発泡性ポリカーボネートシート（１２
ａ）と、その両側に、ポリカーボネート（１２ｂ）から
なる厚さ０．１３ｍｍのフィルムと、厚さ０．１ｍｍの
ホットメルト型接着剤（１６）を順次配して積層するも
のとし、さらにまた比較例９では、前記比較例８の熱可
塑性合成樹脂層（１２）としての発泡性ポリカーボネー
トシートをポリカーボネート発泡シートに置換えて積層
するものとした。

【００５７】上記のプレスの結果、比較例５及び６で
は、表２に併記したように、金属層（１１）と熱可塑性
合成樹脂層（１２）とが接着せず、積層体を得ることが
できず、比較例７では、熱可塑性合成樹脂層（１２）が
ホットメルト型接着剤（１６）の影響でプレス中に流動
を起こし、均一な厚さの熱可塑性合成樹脂層を有する積
層体が得られなかった。さらに、比較例８及び９では、
樹脂積層体（１５）は通常に得られたので、前記実施例
７〜１２と同様にして経時変化を観察したところ、その
結果いずれも初期の接着状態は良好であったが、１週間
後には金属層（１１）と熱可塑性合成樹脂層（１２）と
が剥離しているのが観察された。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、本発明の第１の発明は、
金属層とその表面に積層された繊維強化熱可塑性樹脂層
とが加熱加圧一体化されてなり、前記繊維強化熱可塑性
樹脂層はシート状の強化用繊維に融点が１７０℃以上の
樹脂成分を含浸させて成層したものであるから、金属層
と繊維強化熱可塑性樹脂層との接合性が経時的に低下せ
ず、外部からの機械的応力あるいは熱的応力に対する耐
変形性に優れた金属・繊維強化樹脂複合体とすることが
できるという効果がある。

【００５９】また、本発明の複合体には接着剤を用いな
いから、金属・繊維強化樹脂複合体の製造工程を簡略化
することができ、製造コストを低くすることができると
いう利点がある。

【００６０】さらに、本発明の第２の発明は、熱可塑性
合成樹脂層の少なくとも片面に、金属層と繊維強化熱可
塑性樹脂層の双方の線膨脹係数の差が縮小されて、両層
の接合性が高く維持され経時的に低下せず耐変形性の高
い第１の発明による複合体を、該複合体の繊維強化熱可
塑性樹脂層が前記熱可塑性合成樹脂層に重ね合わされた
状態で、接着剤を用いないで加熱加圧一体化されてなる
ものであるから、金属・繊維強化樹脂複体と熱可塑性合
成樹脂層との接着性が極めて良好で、この接着性を長期
間維持し、金属単体と比較して軽量でありながら高い機
械的強度を有しており、しかも優れた断熱性、吸音性及
び耐火性を有する樹脂積層体を、容易にかつ安価に得る
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の発明における金属・繊維強化
樹脂複合体の実施の形態を示す断面図である。

【図２】 本発明の第１の発明における金属・繊維強化
樹脂複合体の別の実施の形態を示す断面図である。

【図３】 本発明の第２の発明における樹脂積層体の実
施形態を示す断面図であり、図３（イ）〜（ハ）はそれ
ぞれ別の実施形態を示す。

【図４】 本発明の第２の発明における樹脂積層体の比
較例を示す断面図であり、図４（イ）〜（ハ）はそれぞ
れ別の比較例を示す。

【符号の説明】

１、１１…金属層 ２、１２…繊維強化熱可塑性樹脂層 ２ａ…強化用繊維 ３、３´…金属・繊維強化樹脂複合体 ４…熱可塑性合成樹脂層 ５、１５…強化積層体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ３２Ｂ 7/02 Ｂ３２Ｂ 7/02 31/20 31/20

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属層とその表面に積層された繊維強化
   熱可塑性樹脂層とが加熱加圧一体化されてなり、前記繊
   維強化熱可塑性樹脂層はシート状の強化用繊維に融点が
   １７０℃以上の樹脂成分を含浸させて成層したものであ
   ることを特徴とする金属・繊維強化樹脂複合体。
2. 【請求項２】 繊維強化熱可塑性樹脂層の強化用繊維に
   対する樹脂成分の割合が１０〜８０重量％である、請求
   項１に記載の金属・繊維強化樹脂複合体。
3. 【請求項３】 熱可塑性合成樹脂層の少なくとも片面
   に、請求項１または請求項２に記載の金属・繊維強化樹
   脂複合体を、該複合体の繊維強化熱可塑性樹脂層が前記
   熱可塑性合成樹脂層に重ね合わされた状態で加熱加圧一
   体化されてなることを特徴とする金属・繊維強化樹脂複
   合体を用いた強化積層体。
4. 【請求項４】 熱可塑性合成樹脂層が加熱加圧時におい
   て発泡性を有するものである請求項３に記載の金属・繊
   維強化樹脂複合体を用いた強化積層体。