WO2010029955A1 - 積層板および複合成形体 - Google Patents

Abstract

　本発明は、単体では成形性が劣る芯材発泡性樹脂の両面に、成形限界が著しく低下した薄肉のアルミニウム合金板が各々積層されてなる積層板であっても、成形が可能であると共に成形後の形状安定性に優れた積層板を提供する。本発明による積層板１は、芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａの両面にアルミニウム合金板２ａ、２ｂが各々積層されてなり、成形された後に芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａを加熱により発泡させて、複合成形体とする。この積層板１の板厚は薄い。また、この積層板を構成するアルミニウム合金板２ａ、２ｂ板厚や芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａの板厚も薄く構成され、更に、アルミニウム合金板２ａ、２ｂがＯ材、Ｈ２２材～Ｈ２４材、Ｈ３２材～Ｈ３４材、及びＴ４材から選択される調質処理材である。

Description

積層板および複合成形体

　本発明は、自動車車体や部品などに適し、冷間成形後の形状安定性に優れた、軽量な積層板および複合成形体に関する。本発明で言う積層板は、芯材発泡性樹脂の両面にアルミニウム合金板が各々積層されてなる。この積層板は、冷間にて成形加工（塑性加工）された後に、前記芯材発泡性樹脂を加熱により発泡させて、複合成形体とされる。なお、本発明では、純アルミニウム系の１０００系（後述する１２００系，８０７９系も含む）もアルミニウム合金と称する。

　従来から、アルミニウム合金板を単独で使用した部材に比べて軽量化するとともに、更に制振性能・遮音性能などを付与するため、２枚のアルミニウム合金板間に発泡樹脂を芯材として挟んで積層した、軽量複合成形体である複合パネルが提案されている。

　これらの軽量複合成形パネルを製造するには、まず、２枚の平坦なアルミニウム合金板間に、接着用樹脂を介して、発泡性樹脂（発泡可能樹脂）を芯材として挟んで積層し、素材積層板として接着、一体化させる。その後、この素材積層板を、プレスまたはロールフォーミングなどの成形加工（塑性加工）によって所望の形状に成形する。この成形後あるいは成形前に、接着時よりも高い、発泡性樹脂の発泡温度で加熱することにより、発泡性樹脂を発泡させる。ここで、発泡性樹脂とは、加熱により発泡する樹脂、または加熱により発泡が可能な樹脂を意味する。

　この基本構造に対して、複合板の外観性、軽量性、耐衝撃性、耐熱性、保温性、耐久性などの諸特性を向上させるために、発泡樹脂の発泡倍率を制御して、異なる発泡倍率の発泡樹脂を積層することが提案されている（特許文献１参照）。また、発泡性樹脂層の発泡後の剥離を抑制するために、アルミニウム合金板と発泡性樹脂層との間に、接着剤層と非発泡性樹脂層とを介在させることも提案されている（特許文献２参照）。

　ここで、具体的な用途として、自動車車体用パネルの分野にも、このような軽量複合板を適用できれば、車体の軽量化が図れ、燃費や操縦性を向上させることができる。しかし、フード、ドアなどのアウタパネルやインナパネル、ルーフパネル、アンダーカバーパネル、あるいは、デッキボード、バルクヘッドなどの自動車車体用パネルは、周知の通り、２ｍ² 以上の比較的大きな面積を有し、また複雑な形状や大きな成形面積を有する。このため、これら自動車車体用パネル材料として実際に使用されている鋼板単体や、鋼板よりも成形性が劣るアルミニウム合金板単体であっても、張出成形や絞り成形などのプレス成形が比較的難しい場合がある。

　この点、自動車の吸音部材や制振部材など比較的単純な形状である場合や、成形面積が小さい場合には、前記したような発泡樹脂を積層した軽量の複合板も成形が可能である。しかし、前記したように比較的大きな面積を有する自動車車体用パネルの場合には、しわや割れを発生させることなく、大きな面積を有するパネルを成形可能であることが必要となる。このため、未発泡状態の発泡可能樹脂を積層した積層板の成形性を向上させる課題がある。

　これに対して、更に、形状・施工場所・重量に制限を受けることがないとともに、積層板全体として薄く、プレス加工などの塑性加工性がよく、加熱発泡工程を経た最終の使用状態で十分な制振性能などを備え、防音性能を発揮する発泡樹脂積層防音板およびその製造方法も提案されている（特許文献３）。

　このような発泡樹脂積層防音板は、発泡性樹脂を未発泡状態に保持したままの状態であれば、積層板の厚さを薄くできる。このため、この未発泡状態の発泡可能樹脂を積層した積層板をプレス成形などにより所定のパネル形状とした後、この複合パネルを樹脂発泡温度に加熱して発泡性樹脂を発泡樹脂として、厚みを増大させることが可能である。これにより、積層板として形状・施工場所・重量に制限を受けることなく、寸法・形状精度を確保して所定形状にプレス成形することができる。また、発泡可能樹脂の厚みを増大することで剛性付与効果や制振性能を高めることができ、防音性能を発揮することができる。

日本国公開特許公報：１０－２９２５８ 日本国公開特許公報：２００６－５６１２１ 日本国公開特許公報：２００４－４２６４９

　前記した比較的大きな面積を有する自動車車体用パネルは、軽量化のために、例えば２．０ｍｍ以下などに著しく薄肉化された金属板単板（単体）により成形されている。自動車車体用パネルをより軽量化するために、これら金属板単板の代わりに前記素材積層板を用いて複合成形体を得る場合でも、自動車車体用パネルの製作側としては、金属板単板の成形時と同じ成形プレスあるいは同じ成形条件を使用することが好ましい。このためには、金属板単板よりも板厚があまりに厚くなった素材積層板を用いることはできず、素材積層板の板厚はせいぜい３．４ｍｍ以下、好ましくは２．４ｍｍ以下程度に制約される。また、金属板単板の代替として、自動車車体用パネルをより軽量化させるためにも、素材積層板の板厚は３．４ｍｍを超えて厚くできない。

　ただ、このように素材積層板の板厚を薄くする場合、軽量化と曲げ剛性の確保のため、金属板側に比べて密度の低い発泡性樹脂層の厚さを増大させることにより、金属板側の板厚を相対的に薄くする必要がある。したがって、素材積層板を構成する各金属板の板厚は、比較的軽量なアルミニウム合金板でも、１．０ｍｍ以下である必要がある。しかし、このように薄い金属板の成形限界は、後述する通り、薄くなるほど著しく低下する。

　一方で、芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂単体での成形性も決して良くはない。前記した比較的大きな面積を有する自動車車体用パネルへの冷間でのプレス成形は、３次元形状への加工である。２次元形状への加工に比べて、３次元形状への加工では、格段に伸びや弾性率が必要となる。しかし、これまでの発泡樹脂は、平滑性や美観を重視して選定されており、このような３次元形状への冷間プレス成形性を意図したものではない。この結果、発泡樹脂単体での冷間成形加工は、成形自体や成形体の形状安定性の点から困難である。そのため、発泡樹脂単体でのパネル等への成形加工は、温間あるいは熱間などで成形する必要がある、というのが従来の樹脂分野における常識である。

　したがって、このような芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂の両面にアルミニウム合金板が各々積層されてなる薄肉化された積層板は、単体では成形加工が難しく、成形加工後の形状も安定しないもの同士の組み合わせである。このため、このような薄肉化された積層板は、常識的には前記自動車車体用パネル等への冷間成形加工が困難である。

　これらの点に鑑み、本発明は、単体では成形性が劣る芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂の両面に、成形限界が著しく低下した薄肉のアルミニウム合金板が各々積層されてなる積層板であっても、冷間成形が可能で、かつこの成形後の形状安定性に優れた積層板を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するための、本発明積層板の要旨は、芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂の両面にアルミニウム合金板が各々積層されてなり、成形後に前記芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂を加熱により発泡させて複合成形体とする積層板であって、この積層板全体の板厚が３．４ｍｍ以下であり、前記アルミニウム合金板の板厚が０．０５～１．０ｍｍであるとともに、前記芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂の板厚が０．５～１．４ｍｍであり、前記アルミニウム合金板がＪＩＳＨ０００１規格にて規定される質別記号で、Ｏ材、Ｈ２２材～Ｈ２４材、Ｈ３２材～Ｈ３４材及びＴ４材のうちから選択される調質処理材であることである。

　ここで、前記積層板全体の板厚が２．４ｍｍ以下であり、前記アルミニウム合金板の板厚が０．０５～０．５ｍｍであるとともに、前記芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂の板厚が０．５～１．４ｍｍであることが好ましい。また、前記積層板の前記アルミニウム合金板が、１０００系、３０００系、５０００系、６０００系のアルミニウム合金のうちから選択されることが好ましい。アルミニウム合金が６０００系の場合には、Ｏ材またはＴ４材から選択されることが好ましい。アルミニウム合金が５０００系の場合には、Ｏ材またはＨ３２材～Ｈ３４材のうちから選択されることが好ましい。

　上記目的を達成するための、本発明の複合成形体の要旨は、上記した積層板を冷間にて成形した後に、加熱により前記芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂を発泡させたことである。

　本発明者らは、前記積層板を構成する前記アルミニウム合金板の板厚が極端に薄い場合には、後述する実施例において図４～７で裏付ける通り、比較的厚板の場合に比して、伸びが著しく低下することを知見した。例えば、アルミニウム合金が３００４のＯ材の場合には、１．６ｍｍの板厚の場合には２０％程度の伸びを有することが、例えば社団法人軽金属協会発行のアルミニウムハンドブックなどにより公知である。これに対して、本発明者らがアルミニウム合金薄板単体を実際に引張試験をした結果では、板厚０．０５ｍｍ（５０μｍ）と薄くなった場合には伸びが３％程度に著しく低下する。これは、１０００系、３０００系、５０００系、あるいは６０００系などの他のアルミニウム合金系でも同様である。

　この伸びの極端な低下は、板厚が極端に薄くなったことによって、アルミニウム合金薄板単体に大きな局所的な伸びが生じやすくなることや、大きな局所的な伸びが生じるまでの時間が速まることに起因している。前記本発明者らの実際の引張試験では、板厚０．０５ｍｍ（５０μｍ）に薄くなった３００４のＯ材では、引張試験を開始して０．６～０．８秒の間に、試験片の中央部の破断位置で、大きな局所的な伸びが生じて、破断していた。したがって、例え成形性が比較的高い３００４のＯ材であっても、板厚が極端に薄くなった場合には、短時間に大きな局所的な伸びが生じやすくなり、十分な伸び（全伸び）が得られずに、成形性が著しく低下する。

　本発明者らは、このように板厚が薄くなって単体での成形性が低下したアルミニウム合金板と、単体では冷間成形性が低い発泡性ポリプロピレン系樹脂とを組み合わせて、全体の板厚が薄い積層板とした場合には、却って冷間成形性が著しく向上することを知見した。後述する実施例にて裏付けられる通り、本発明者らが引張試験した結果では、例えば、芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂の両面に、板厚０．０５ｍｍ（５０μｍ）の３００４のＯ材アルミニウム合金板を各々積層して一体化した積層板の伸びは、後述する実施例の通り、１４％程度に向上する。

　これは、発泡性ポリプロピレン系樹脂との積層化によって、アルミニウム合金薄板の歪み分布が均一化するために、引張試験開始後の上記短時間の間には、試験片の中央部の破断位置での大きな局所的な伸びが生じず、アルミニウム合金薄板が短時間には破断しなくなるためであると推考される。

　この積層化は、発泡性ポリプロピレン系樹脂の側の形状安定性の向上効果ももたらす。通常、発泡性ポリプロピレン系樹脂単体では、弾性変形の割合（弾性変形率）が大きいために、冷間成形による塑性変形によって所定の形状としても、元の直線的な形状に戻ろうとするバックリング性が高く、形状安定性が低い。これに対して、アルミニウム合金板は、発泡性ポリプロピレン系樹脂に比して、塑性変形の割合（塑性変形率）が大きいために、冷間成形による塑性変形によって所定の形状とした場合の、元の直線的形状に戻ろうとするバックリング性が低い。したがって、積層化によって、発泡性ポリプロピレン系樹脂の塑性変形の割合（塑性変形率）が大きくなり、形状安定性が向上する。

　したがって、本発明によれば、単体では成形性が劣る芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂の両面に、成形限界が著しく低下した薄肉のアルミニウム合金板が各々積層されてなる積層板であっても、前記比較的大きな面積を有する自動車車体用パネルなどの３次元形状へのプレス成形など、冷間での成形自体が可能となる。かつ、成形後の成形品の形状安定性も向上させることができる。そして、この成形品を加熱して芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂を発泡させることにより、自動車車体パネルなどの比較的大きな面積を有していても、曲げ剛性に優れた軽量な複合成形体を得ることができる。

樹脂発泡前の本発明積層板の一実施形態を示す斜視図である。 樹脂発泡後の本発明複合成形の一実施形態を示す斜視図である。 樹脂発泡後の本発明複合成形の他の実施形態を示す斜視図である。 本発明積層板の荷重－ひずみ曲線を示す説明図である。 図４の発明例Ａの試験片のひずみ分布の時間毎の変化を示す説明図である。 図４の比較例Ｂの試験片のひずみ分布の時間毎の変化を示す説明図である。 図４の参考例Ｃの試験片のひずみ分布の時間毎の変化を示す説明図である。

　本発明の実施の形態について、以下に図面を用いて説明する。図１は、発泡前の芯材樹脂を積層した本発明の積層板を示す斜視図である。図２は、図１の積層板１を平板のまま加熱して、発泡性樹脂３ａを発泡させて芯材の発泡樹脂３ｂとした複合板１ａの状態を示している。図３は、図１の積層板１を冷間成形後に加熱して、発泡性樹脂３ａを発泡させて芯材の発泡樹脂３ｂとした複合成形体（熱線遮蔽カバー）１ｂの状態を示す一部断面斜視図である。

　図１に示すように、図２、図３の複合成形体用の材料である本発明積層板１は、２枚のアルミニウム合金板２ａ、２ｂの間に、図の上から順に、接着用樹脂４ａ、発泡性樹脂（未発泡の樹脂）３ａ、接着用樹脂４ｂを積層した形で、挟み込んでいる。

　なお、接着用樹脂４は、発泡性樹脂３ａ自体にアルミニウム合金板２ａ、２ｂとの十分な接着効果がある場合には必須ない。ただ、積層板１の成形加工時に必要な接合強度や、複合成形体としての必要な接合強度を確保するためには、接着用樹脂４を使用することが好ましい。

　図１の態様では、これら２枚のアルミニウム合金板２ａ、２ｂの表面は平坦で平滑な面である。しかしながら、金属板には、必要によってエンボス加工、プレス加工、ロール加工を施すなどして、表面全体にわたって、あるいは部分的に、適宜の範囲と大きさで凹凸を設けてもよい。

　図２は平板状複合成形体１ａ、図３はＨＡＴ型形状の複合成形体１ｂを各々示す。図２、図３は、図１の積層板１を冷間成形後に加熱して、発泡性樹脂３ａを発泡させることにより発泡樹脂３ｂとした、複合成形体（成形されたパネル）１ａ、１ｂの状態を示している。図３の複合成形体１ｂは、前記自動車車体パネルの内、平坦で比較的大きな面積の四角形の頂部（凸部：カップ）を有するＨＡＴ型に張出成形したアンダーカバーパネルを模擬している。

（積層板の板厚）
　本発明積層板は、冷間でパネル形状に成形される薄い積層板を対象とする。したがって、冷間でパネル形状に成形されない、建築物や構造物のような厚い積層板は本発明の対象外である。前記した通り、本発明積層板の具体的な用途である自動車車体用パネルなどのさらなる軽量化のために、金属板単板の代わりに本発明積層板を用いて複合成形体を得る場合には、プレス成形工程や軽量化のために、板厚が金属板単板よりもあまりに厚くなった素材積層板を用いることはできない。即ち、自動車車体用パネルの製作側は、金属板単板の成形時と同じ成形プレス、あるいは同じプレス成形条件を用いたい。また、金属板単板の代替としては、自動車車体用パネルをより軽量化させることが望まれる。

　このために、本発明積層板全体の板厚は、薄ければ薄いほど好ましく、好ましくは３．４ｍｍ以下、より好ましくは２．４ｍｍ以下である。ここで、積層板全体の板厚は、積層した２枚のアルミニウム合金板２ａ、２ｂ、接着用樹脂４ａ、４ｂ、発泡性樹脂３ａの合計の板厚である。接着用樹脂４ａ、４ｂが無い場合の積層板全体の板厚は、２枚のアルミニウム合金板２ａ、２ｂ、発泡性樹脂３ａの合計の板厚である。

（アルミニウム合金板の板厚）
　このような薄い積層板に積層されるアルミニウム合金板２ａ、２ｂの各板厚も、薄いほど好ましく、好ましくは０．０５～１．０ｍｍの範囲、より好ましくは０．０５～０．５ｍｍの範囲である。ただ、アルミニウム合金板２ａ、２ｂの板厚が、片側一方だけでも０．０５ｍｍ未満の場合には板厚が薄すぎるため、芯材発泡樹脂を発泡させた自動車車体パネルなどの比較的大きな面積を有する複合成形体としての使用状態での曲げ剛性および曲げ強度が著しく低下する。一方、アルミニウム合金板２ａ、２ｂの板厚が、片側一方だけでも１．０ｍｍ、厳しくは０．５ｍｍを超えた場合には、重量が重くなり、軽量化が犠牲となって、複合成形体とする意味自体が失われる。

（アルミニウム合金板の種類）
　積層板に積層されるアルミニウム合金板２ａ、２ｂは、積層板の冷間成形性（成形加工性、成形後の形状安定性）の向上のために、適正な強度が必要である。このため、アルミニウム合金板２ａ、２ｂは、ＪＩＳＨ０００１規格にて規定される質別記号で、Ｏ材、Ｈ２２材～Ｈ２４材、Ｈ３２材～Ｈ３４材及びＴ４材から選択される調質処理材とする。この適正な強度は、複合成形体としての曲げ剛性や曲げ強度にも必要である。アルミニウム合金板の強度は、勿論、合金の成分組成にもよるが、調質処理による影響が大きい。特に、１０００系、３０００系、５０００系、６０００系などのアルミニウム合金系においては、これ以外の調質処理材は、強度が高くなる反面、伸びが低すぎて、積層板の冷間成形性を十分に向上できない。ここで、アルミニウム合金板が６０００系の場合には、Ｏ材またはＴ４材から選択されることが好ましい。また、アルミニウム合金板が５０００系の場合には、Ｏ材またはＨ３２材～Ｈ３４材から選択されることが好ましい。

　前記した通り、積層板を構成するアルミニウム合金板の板厚が極端に薄くなった場合には、比較的厚板の場合に比して、伸びが著しく低下する。具体的には、アルミニウム合金板が３００４のＯ材であるとき、板厚が１．６ｍｍの場合には２０％程度の伸びを有するのに対して、板厚が０．０５ｍｍ（５０μｍ）に薄くなった場合には３％程度に著しく低下する。これは、１０００系、３０００系、５０００系、あるいは６０００系などの他のアルミニウム合金系でも同様である。

　本発明積層板に積層されるアルミニウム合金板２ａ、２ｂは、板厚が極端に薄くなることによって、伸びが１０％以下に極端に低下したアルミニウム合金板である。これを前提にして、本発明では、素材積層板として前記した必要強度を確保するために、アルミニウム合金板２ａ、２ｂは上記した調質処理材とする。

　このようなアルミニウム合金板２ａ、２ｂとして好適なアルミニウム合金は、ＪＩＳ規格にて規定される１０００系、３０００系、５０００系、６０００系のアルミニウム合金である。これらのアルミニウム合金は安価であることからも他の合金に比して有利である。したがって、アルミニウム合金板２ａ、２ｂは、これらアルミニウム合金の通常の、市販の冷間圧延板である上記調質処理材を用いることが好ましい。また、アルミニウム合金板２ａ、２ｂは、基本的には、無塗装、表面処理なしで、平滑な表面のまま用いられるが、必要により、めっきや化成処理など、汎用されている公知の表面処理、あるいはエンボス加工などの表面に凹凸を付与する加工が施されていても良い。

　ただ、１０００系アルミニウム合金板のＯ材などは、３０００系、５０００系、６０００系のアルミニウム合金板のＯ材に比して、より強度が低く、成形後の形状安定性が低くなる可能性がある。このため、この１０００系アルミニウム合金板のＯ材など、より強度が低いアルミニウム合金板を用いる場合には、積層板のアルミニウム合金板２ａ、２ｂの板厚をより厚くすることが好ましい。

（積層板の作用効果）
　このように、２枚のアルミニウム合金板２ａ、２ｂの間に、未発泡状態の発泡性樹脂３ａと接着用樹脂４ｂとを積層した（挟み込む）場合、前記した通り、アルミニウム合金板単体、発泡性樹脂単体の場合に比して、冷間成形性向上効果と冷間成形後の形状安定性の向上効果がもたらされる。アルミニウム合金板と発泡性ポリプロピレン系樹脂との積層化によって、アルミニウム合金板が薄板である場合でも、その歪み分布が均一化する。このため、冷間成形において、大きな局所的な伸びが生じないか、あるいは大きな局所的な伸びが生じるまでの時間が遅くなるので、冷間成形中のアルミニウム合金薄板が短時間には破断しなくなる。

　成形時に、積層板１に荷重（成形負荷）を与えることにより得られる変形量δは、荷重を除荷した後に零となる弾性変形量δＥと、荷重を除荷しても変形量が変わらない塑性変形量δＰとの和である。冷間にて所定の形状に成形が可能ということは、成形時の荷重を除荷した直後に、弾性変形量δＥが零となった後の塑性変形量δＰが、目標となる変形量δとなることを意味する。積層板１全体に成形荷重を作用させて変形させると、アルミニウム合金板２ａ、２ｂと発泡性樹脂３ａとが積層されて一体化しているために、アルミニウム合金板２ａ、２ｂと発泡性樹脂３ａとには、等しい変形量が生じる。これにより、前記した歪み分布が均一化されて、成形性が向上する。

　また、この積層化による上記変形量の均一化や歪み分布の均一化は、発泡性ポリプロピレン系樹脂の側にも形状安定性の向上効果を同時にもたらす。通常、発泡性ポリプロピレン系樹脂単体では、弾性変形の割合（弾性変形率）が大きい。このために、発泡性ポリプロピレン系樹脂単体は、冷間成形による塑性変形によって所定の形状としても、元の直線的な形状に戻ろうとするバックリング性が高く、形状安定性が低い。これに対して、アルミニウム合金板は、発泡性ポリプロピレン系樹脂に比して塑性変形の割合（塑性変形率）が大きい。このため、アルミニウム合金板は、冷間成形による塑性変形によって所定の形状とした場合に、元の直線的形状に戻ろうとするバックリング性は低い。したがって、積層化によって、発泡性ポリプロピレン系樹脂の塑性変形の割合（塑性変形率）が大きくなり、形状安定性が向上する。このため、前記比較的大きな面積を有する自動車車体用パネルなどの３次元形状へのプレス成形など、冷間での成形が可能となる。

　また、複合板を複合成形体に冷間成形する場合、２枚のアルミニウム合金板２ａ、２ｂ間に発泡性樹脂３ａが挟み込まれて、拘束されながら成形される。このため、成形した複合成形体１ｂに反りが発生しにくくなり、複合成形体１ａや１ｂの形状精度が格段に向上する。更に、発泡性樹脂３ａを発泡させる場合にも、２枚のアルミニウム合金板２ａ、２ｂ間での発泡性樹脂３ａの発泡度合いが、アルミニウム合金板２ａ、２ｂの間隔を調整することにより規制できる。したがって、樹脂を発泡させた状態の複合成形体複合板１ａや１ｂの形状精度も格段に向上する。

　更に、この積層化によって、２枚のアルミニウム合金板２ａ、２ｂ間に、発泡後の芯材発泡樹脂３ｂが挟み込まれた構造となる。これにより、複合成形体１ａや１ｂが自動車車体パネルなどの比較的大きな面積を有していても、曲げ剛性に優れた、軽量な複合成形体が得られる。

（芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂の厚み）
　以上のような積層板の構成を前提にして、以下に、本発明では、芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａの板厚（未発泡樹脂層の厚み）を規定する。即ち、積層板の板厚が３．４ｍｍ以下である場合には、芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂の板厚は０．５～１．４ｍｍの範囲である。また、積層板の板厚が２．４ｍｍ以下である場合には、芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂の板厚は０．５～１．４ｍｍの範囲である。なお、積層板の部位により、未発泡ポリプロピレン系樹脂層の厚みに「ばらつき」がある場合には、積層板の選択された適当部位における平均値とする。

　芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａの板厚が薄すぎると、冷間成形時に、伸びが１０％以下に極端に低下したアルミニウム合金薄板の歪み分布を均一化する、芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａ（積層板として）の成形性向上効果が薄くなる。このために、アルミニウム合金単板と大差なくなり、冷間成形において、短時間に大きな局所的な伸びが生じやすくなり、冷間成形中のアルミニウム合金薄板が短時間で破断し、成形性が大幅に低下する。また、芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａの板厚が薄すぎると、この芯材発泡樹脂３ｂの厚みが薄くなり、曲げ剛性か曲げ強度が同じ単体のアルミニウム合金板に比して軽量とはならず、複合板や複合成形体を使う意味がなくなる。

　一方、芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａの板厚が厚すぎると、相対的に薄くなるアルミニウム合金板（積層板として）の効果が半減し、発泡性ポリプロピレン系樹脂単体と大差なくなる。このため、弾性変形の割合（弾性変形率）が大きい発泡性ポリプロピレン系樹脂は、冷間成形による塑性変形によって所定の形状とすることができた場合であっても、元の直線的な形状に戻ろうとするバックリング性が高くなり、形状安定性が低くなる。また、芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａの板厚が厚すぎると、芯材発泡樹脂３ｂの板厚が厚くなりすぎる。これにより、自動車車体パネルなどの比較的大きな面積を有する複合板や複合成形体の、使用状態での曲げ剛性および曲げ強度は確保できるものの、占有スペースが嵩むために、限られたスペース内での設置が困難になるという問題がある。

（芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂の発泡倍率）
　芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａの、芯材発泡樹脂３ｂ（発泡後）への発泡倍率は２～２０倍程度とすることが好ましい。これによって、自動車車体パネルなどの比較的大きな面積を有する複合成形体の、軽量化と曲げ剛性および曲げ強度の兼備を保証できる。この発泡倍率が小さすぎると、曲げ剛性か曲げ強度が同じアルミニウム合金板単体に比して複合成形体が軽量とはならず、複合板や複合成形体を使う意味がなくなる可能性が高い。一方、この発泡倍率が大きすぎると、複合板や複合成形体の使用状態での曲げ剛性および曲げ強度が著しく低下する可能性が高い。

（芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂）
　積層板の芯材発泡性樹脂３ａは、ランダム共重合ポリプロピレン系樹脂（Ｒ．ＰＰ）、ホモポリプロピレン系樹脂（Ｈ．ＰＰ）、共重合ポリプロピレン系樹脂（Ｂ．ＰＰ）の一種以上からなることが好ましい。これらのポリプロピレン系樹脂は、他の樹脂に比して、伸びが低下したアルミニウム合金薄板の歪み分布を均一化する成形性向上効果が大きい。即ち、前記調質処理材であるアルミニウム合金薄板と組み合わされて積層された場合に、成形可能性や形状安定性などの成形性向上効果が大きい。

　特に自動車用部品として使用する場合には、前記積層板が複合成形体となった状態で、高い曲げ剛性、耐熱温度、リサイクル性が要求される。このことから、積層板の芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａは、メルトフローレート（ＭＦＲ、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、２３０℃、２．１６Ｋｇ荷重）が０．１～５０ｇ／１０分であるランダム共重合ポリプロピレン系樹脂、ホモポリプロピレン系樹脂及びブロック共重合ポリプロピレン系樹脂のうち、少なくとも１種以上からなることが好ましい。ランダム共重合ポリプロピレン系樹脂としては、公知のプロピレンとエチレンないしは炭素数４～２０のα－オレフィンとのランダム共重合体が挙げられる。ブロック共重合ポリプロピレン系樹脂としては、公知のプロピレンとエチレンないしは炭素数４～２０のα－オレフィンとのブロック共重合体が挙げられる。芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａが、ポリプロピレン系樹脂２種以上の混合物である場合は、その混合物のメルトフローレート（ＭＦＲ、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、２３０℃、２．１６Ｋｇ荷重）が、好ましくは０．１～５０ｇ／１０分であり、より好ましくは０．２～４０ｇ／１０分である。中でも、メルトフローレート（ＭＦＲ、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、２３０℃、２．１６Ｋｇ荷重）が０．１～５０ｇ／１０分、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定した融点が１１５～１５０℃であるプロピレン・α－オレフィンランダム共重合体（Ａ）を９０～９９重量％と、メルトフローレート（ＭＦＲ、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、２３０℃、２．１６Ｋｇ荷重）が０．１～５０ｇ／１０分、かつ示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定した融点が１００℃以下であるプロピレン・α－オレフィンランダム共重合体（Ｂ）を１～１０重量％と、からなる組成物１００重量部に対し、発泡剤（Ｃ）０．１～１０重量部からなる樹脂組成物が好ましい。

　この樹脂組成物は、伸びが低下したアルミニウム合金薄板の歪み分布を均一化する前記成形性向上効果が大きい。即ち、芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａが、Ｏ材、Ｈ２２材～Ｈ２４材、Ｈ３２材～Ｈ３４材、及びＴ４材などの調質処理材であるアルミニウム合金薄板と組み合わされて積層された場合に、成形加工性や形状安定性などの成形性向上効果が大きい。

　発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａに用いるプロピレン・α－オレフィンランダム共重合体（Ａ）のメルトフローレート（ＭＦＲ、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、２３０℃、２．１６Ｋｇ荷重）は、０．１～５０ｇ／１０分、好ましくは０．２～４０ｇ／１０分である。また、プロピレン・α－オレフィンランダム共重合体（Ａ）の示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定した融点は１１５～１５０℃、好ましくは１２５～１４５℃である。
　プロピレン・α－オレフィンランダム共重合体（Ａ）のプロピレン含量は、９０～９９．９モル％、好ましくは９２～９５モル％である。プロピレンとともに共重合されるα－オレフィンとしては、少なくとも１種以上のエチレンないしは炭素数４～２０のα－オレフィンが挙げられる。このようなプロピレン・α－オレフィン共重合体（Ａ）は、典型的には固体状チタン触媒と有機金属化合物を主成分とする触媒、またはメタロセン化合物を触媒の一成分として用いたメタロセン触媒の存在下でプロピレンとα－オレフィンを共重合させることによって製造することができる。

　発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａに用いるプロピレン・α－オレフィンランダム共重合体（Ｂ）のメルトフローレート（ＭＦＲ、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、２３０℃、２．１６Ｋｇ荷重）は０．１～５０ｇ／１０分、好ましくは１～２０ｇ／１０分である。プロピレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）の示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定した融点は、１００℃以下、好ましくは４０～９５℃、さらに好ましくは５０～９０℃である。
　プロピレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）は、公知の立体規則性触媒を用いてプロピレンと他のα－オレフィンを共重合することによって得ることができるが、特にメタロセン触媒を用いて共重合されたものが、成形体のベタツキが少ないために望ましい。プロピレンとともに共重合されるα－オレフィンとしては、エチレン、１－ブテン、１－ペンテンをはじめとする少なくとも１種以上の炭素数２～２０のα－オレフィン（プロピレンを除く）が挙げられる。プロピレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）のα－オレフィン含量としては、５～５０モル％、好ましくは１０～３５モル％のものが使用される。このようなプロピレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）は、例えば国際公開番号ＷＯ９５／１４７１７に記載されているような触媒を用いて製造することができる。

　発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａに用いる発泡剤（Ｃ）としては、有機発泡剤、無機発泡剤のいずれもが使用可能である。
　有機発泡剤としては、例えば、アゾ化合物、ニトロソ化合物、スルホニルヒドラジド化合物およびその他の化合物などが使用可能である。具体的には、アゾジカルボンアミド、アゾジカルボン酸バリウム、アゾビスイソブチロニトリル、Ｎ，Ｎ’-ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ｐ-トルエンスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ’-オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、ヒドラゾジカルボンアミド、ジフェニルスルホン-３，３ジスルホニルヒドラジド、ｐ-トルエンスルホニルセミカルバジド、トリヒドラジノトリアジン、ビウレアなどが挙げられる。
　無機発泡剤としては、炭酸水素ナトリウム、炭酸亜鉛など、さらには熱膨張性マイクロカプセルなどが挙げられる。これらの発泡性成分の中でも、１２０℃以上、より好ましくは１５０℃以上に加熱することにより発泡するものが好ましい。尚、上記発泡剤は１種単独、または２種以上を組み合わせて使用しても良い。無機発泡剤の添加量は、（Ａ）および（Ｂ）からなる樹脂組成物１００重量部に対し、０．１～１０重量部が好ましく、より好ましくは０．５～５重量部である。

　更に、セルの安定化の為に、ラジカル発生剤（Ｄ）を、（Ａ）および（Ｂ）からなる樹脂組成物１００重量部に対し、０．０５～０．５重量部、好ましくは、０．１～０．３重量部加えても良い。また、架橋助剤（Ｅ）を、（Ａ）および（Ｂ）からなる樹脂組成物１００重量部に対し、０．１～１重量部、好ましくは０．２～０．５重量部、加えても良い。
　本発明に用いられるラジカル発生剤（Ｄ）としては、有機ペルオキシド、有機ペルオキシエステルが主として用いられる。ラジカル発生剤（Ｄ）は、１分（min）の半減期を得るための分解温度が、前記プロピレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）の融点よりも高いことが好ましく、更には前記プロピレン・α－オレフィン共重合体（Ａ）の融点よりも高いことが好ましい。
　なお、前記ラジカル発生剤（Ｄ）の１００時間（hr）の半減期を得るための分解温度は、４０℃以上であることが実用上好ましい。

　これら有機ペルオキシド等としては具体的には、例えば３，５，５‐トリメチルヘキサノイルペルオキシド、オクタノイルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、こはく酸ペルオキシド、アセチルペルオキシド、ターシヤリーブチルペルオキシ（２‐エチルヘキサノエート）、メタ‐トルオイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ターシヤリーブチルペルオキシイソブチレート、１，１‐ビス（ターシヤリーブチルペルオキシ）３，３，５‐トリメチルシクロヘキサン、１，１‐ビス（ターシヤリーブチルペルオキシ）シクロヘキサン、ターシヤリーブチルペルオキシマレイン酸、ターシヤリーブチルペルオキシラウレート、ターシヤリーブチルペルオキシ３，５，５‐トリメチルヘキサノエート、シクロヘキサノンペルオキシド、ターシヤリーブチルペルオキシイソプロピルカルボネート、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ベンゾイルペルオキシ）ヘキサン、ターシヤリーブチルペルオキシアセテート、２，２‐ビス（ターシヤリーブチルペルオキシ）ブタン、ターシヤリーブチルペルオキシベンゾエート、ｎ‐ブチル‐４，４‐ビス（ターシヤリーブチルペルオキシ）バレレート（２２）、ジ・ターシヤリーブチルジペルオキシイソフタレート、メチルエチルケトンペルオキシド、α，α′‐ビス（ターシヤリーブチルペルオキシイソプロピル）ベンゼン、ジクミルペルオキシド、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ターシヤリーブチルペルオキシ）ヘキサン、ターシヤリーブチルクミルペルオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、ジ‐ターシヤリーブチルペルオキシド、パラ‐メンタンヒドロペルオキシド、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ターシヤリーブチルペルオキシ）ヘキシン‐３、１，１，３，３‐テトラメチルブチルヒドロペルオキシド、２，５‐ジメチルヘキサン２，５‐ジヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ターシヤリーブチルヒドロペルオキシドが挙げられる。
　これらのうちでは、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ターシヤリーブチルペルオキシ）ヘキサン、（２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（ターシヤリーブチルペルオキシ）ヘキシン‐３）が好ましい。

　本発明に用いられる架橋助剤(Ｅ)は、二重結合を１個または２個以上有する不飽和化合物、オキシム化合物、ニトロソ化合物またはマレイミド化合物等である。ラジカル発生剤(Ｄ)によって、前記プロピレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）、および、前記プロピレン・α－オレフィン共重合体（Ａ）の水素引抜きによって生じるポリマーラジカルが、開裂反応を起すよりも速く、架橋助剤(Ｅ)と反応する。即ち、架橋助剤(Ｅ)は、ポリマーラジカルを安定化させると同時に該プロピレン・α－オレフィン共重合体（Ｂ）と該プロピレン・α－オレフィン共重合体（Ａ）との相互架橋、および、それぞれ単独での架橋効率を高める働きをするものである。
　これらの化合物としては具体的には、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ジアリルフタレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６‐ヘキサンジオールジメタクリレート、ジビニルベンゼン等の多官能性モノマー、キノンジオキシム、ベンゾキノンジオキシム、等のオキシム化合物、パラ‐ニトロソフエノール、Ｎ，Ｎ‐メタ‐フエニレンビスマレイミド、および、これらの２種以上の混合物が挙げられる。
　これらのうちでは、トリアリルイソシアヌレート、トリメチロールプロパントリメタクリレートが好ましい。

　これらの材料の熱分解温度は概ね４００℃程度であり、熱分解型発泡剤を樹脂に添加し均一に分散させるためには、プロピレン・α－オレフィン共重合体（Ａ）の融点より１０℃以上高い温度で発泡剤を混練する必要がある。さらに、混練中に発泡剤の発泡が開始しないようにするためには、混練温度より１０℃以上高く、熱分解温度より十分に低い、１７０℃～３００℃に発泡温度を設定することが好ましい。このようにすると、１７０℃～３００℃で加熱することによって、発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａを、劣化させることなく、均一に発泡させることができる。

　（接着用樹脂）
　接着用樹脂４ａ、４ｂは、発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａとアルミニウム合金板２ａ、２ｂとの接着が可能な（接着強度を有する）接着用樹脂からなる。接着用樹脂４ａ、４ｂとしては、無水マレイン酸などで酸変性させたポリプロピレンを主成分とする、熱融着タイプの熱可塑性樹脂が好適に用いられる。

（樹脂応用例）
　樹脂応用例として、無機系や金属系のフィラーや添加剤を含有させることにより、複合成形体の特性をより高機能、多機能とすることができる。例えば、発泡性ポリプロピレン系樹脂、接着用樹脂として、制振性の高い樹脂を用いれば、制振性能や遮音性能が高まる。また、導電性物質を用いれば、溶接性能が高まる。上記の発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａや接着用樹脂４に導電性物質として金属粉末が添加されると、樹脂は高密度となる。これにより、遮音性能が高まるとともに、溶接性が向上できる。

（樹脂形状）
　これら発泡性ポリプロピレン系樹脂、接着用樹脂は、フィルムあるいはシートであっても良い。また、発泡性ポリプロピレン系樹脂、接着用樹脂のうち、何れか一方（この場合、他方はフィルムあるいはシートでよい）、または両方を、溶融状態または溶媒に溶解させた状態のものを、ロールやスプレーなどで塗布してもよい。なお、この塗布の場合には、塗布後に乾燥する工程があることが好ましい。

（複合板および成形体の製造方法）
　ここで、積層板や複合成形体の製造方法について、以下に説明する。

発泡性ポリプロピレン系樹脂：
　はじめに、発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａを構成する、前記したポリプロピレン系樹脂（Ａ）、（Ｂ）、及び熱分解型発泡剤（Ｃ）を混練する。必要に応じて、前記した、ラジカル発生剤（Ｄ）、架橋助剤（Ｅ）を添加してもよい。また、接着強度、制振性、耐熱性を付与する物質や、導電性向上のための金属粉末を添加してもよい。これらの材料は、十分混練された後、フィルムあるいはシート化される。フィルム化された場合には、コイル状に巻かれる。このとき、上記材料の混練温度は、用いられる発泡剤の熱分解温度よりも１０℃以上低く設定されていることが好ましい。そうすると、混練されることで樹脂の温度が上昇しても、発泡が起こることを防止することができる。

接着用樹脂：
　はじめに、接着用樹脂４を構成する樹脂材料を混練する。この材料は、接着強度・制振性付与する材質や、導電性を付与するための金属粉末が必要に応じて添加された樹脂である。これらの材料は、十分混練された後、フィルム化あるいはシート化される。フィルム化の場合には、コイル状に巻かれて別途積層されるか、アルミニウム合金板の表面に塗布される。

　なお、上記の発泡性ポリプロピレン系樹脂のフィルムあるいはシートと接着用樹脂は、熱融着されて一体化された後にコイル状に巻かれてもよい。あるいは、発泡性樹脂シートまたはフィルムを金型から押し出し成形する際に、２種３層押出成形により、発泡性樹脂の表面を接着用樹脂で覆うように発泡性ポリプロピレン系樹脂と接着用樹脂を一体化してもよい。既に発泡性樹脂フィルムと接着用樹脂フィルムとが、それぞれ別のコイルとされている場合には、これら２つのコイルから各々引き伸ばすことにより、接着用樹脂フィルム４と発泡性樹脂フィルム３ａとをアルミニウム合金板２に同時に積層させることができる。何れの場合であっても、発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａは未発泡状態であり厚みが薄いため、コイル状にすることが可能である。そのため、コイル状で搬送して、施工場所でコイルから引き伸ばすことができるため、施工場所が制限されない。

積層板の製作：
　切り板とされたアルミニウム合金板２ａ、２ｂと、同じく切り板とされた接着用樹脂フィルム４と、発泡性ポリプロピレン系樹脂フィルム３ａとを、順に積層して、積層板となす方法が最も簡便である。ただ、設備的に可能であれば、連続的に積層して積層板をなしてもよい。即ち、アルミニウム合金板２ａ、２ｂの両方をコイルから巻き出し、一方で、上記発泡性樹脂フィルムおよび接着用ポリプロピレン系樹脂フィルムを、各々コイルから巻き出して引き伸ばしながら、上記発泡性ポリプロピレン系樹脂フィルムおよび接着用系樹脂フィルムをアルミニウム合金板２ａ、２ｂの間に同時に積層してもよい。これらの積層後、例えば熱ロールなどにより挟み込んで加熱すれば、図１におけるアルミニウム合金板２と発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａとが、接着用樹脂を介して、一体に接着され、素材積層板１が製作できる。この熱ロールの温度は、発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａの発泡温度よりも低く、概ね発泡性ポリプロピレン系樹脂および接着用樹脂の融点近傍に設定される。これにより、元来、接着性のないポリオレフィンからなる発泡性ポリプロピレン系樹脂と、アルミニウム合金板表面に出来た水酸化皮膜とを変性ポリオレフィンにより接着することができる。この結果として、冷間成形に必要なアルミニウム合金板と発泡性ポリプロピレン系樹脂との界面の接着強度を確保することが出来る。

（成形加工）
　製造された積層板１は、所定の複合成形体（パネル）１ａ、１ｂの形状となるように、冷間成形される。成形加工の方法としては、張出成形、絞り成形、曲げ成形などのプレス成形や曲げ加工が使用可能である。

（加熱、発泡）
　この成形加工によって所定形状とされた複合成形体は、発泡温度まで加熱されることにより、発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａが発泡して発泡樹脂３ｂとなり、複合成形体１ａ、１ｂが得られる。加熱は、バッチ式または連続式のガス炉、電気炉などの対流伝熱方式の加熱炉を用いて、冷間成形後に行うことが出来る。アルミニウム合金は熱線反射率が高いために、そのままでは遠赤外線式の加熱炉を用いることが出来ないが、アルミニウム合金板２ａ、２ｂのうち少なくとも片側の外側表面に塗装や有機皮膜などの熱線吸収層を設けることにより、遠赤外線式加熱炉でも加熱することができる。また、加熱および／または冷却が可能な熱間プレスを用いれば、冷間でプレス成形した後、トランスファーなしで、発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａを加熱発泡して発泡樹脂３ｂとし、さらに加熱により柔らかくなっている発泡樹脂３ｂを冷却して硬くすることができる。これにより、平坦な複合板から発泡して高剛性になった複合成形体を短時間に生産することが出来る。さらに、加熱発泡直後は複合成形体が柔らかく、成形後の形状を維持するには冷却時間が必要であったが、トランスファーの必要がない成形と同一の金型内での冷却により形状を崩さないように短時間で取り出すことが出来るので、生産性を高めることができる。

　なお、積層板１の発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａを先ず発泡させた後に、積層板１を成形加工した場合には、アルミニウム合金板２ａ、２ｂと発泡性ポリプロピレン系樹脂フィルム３ａとの前記した積層化効果が半減する。即ち、発泡後の発泡樹脂３ｂの、伸びが１０％以下に極端に低下したアルミニウム合金薄板の歪み分布を均一化する効果は、未発泡の芯材発泡性樹脂３ａに比して、著しく低いため、積層板１の冷間成形性が著しく低下する。

（実施例１）
　図１に示した積層板１を製作し、発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａが未発泡のままで、冷間成形を模擬して引張試験した。これを、発明例Ａとする。また、この積層板１（発明例Ａ）を加熱して発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａを発泡させ、芯材発泡樹脂３ｂとした複合板（平板）１ａを、冷間成形を模擬して同様に引張試験した。これを、比較例Ｂとする。更に、参考例Ｃとして、アルミニウム合金板２ａか２ｂのみ（板厚０．０５ｍｍ）の単板も、冷間成形を模擬して同様に引張試験した。

　これらの結果を、図４の荷重－ひずみ曲線により示す。図４において、曲線Ａが上記発明例Ａ、曲線Ｂが上記比較例Ｂ、曲線Ｃが上記参考例Ｃである。これら曲線Ａ、Ｂ、Ｃの各○印の横軸位置が各試験片の平行部両端間の最大ひずみ（伸びとも言う：％）を示している。

　また、これら引張試験の際の、発明例Ａ、比較例Ｂ、参考例Ｃの、各試験片の位置によるひずみ分布の時間毎の変化を、図５～７に各々示す。図５は発明例Ａを示し、図６は比較例Ｂを示し、図７は参考例Ｃを示す。図５～７において、縦軸はひずみ量（％）、横軸は各試験片の位置を示す。横軸においては、試験片の破断部（概ね中央部付近）のε０を中心に、横軸の左右方向のε４あるいはε５に、約６０ｍｍの長さにわたる試験片各位置を示している。また、左側に示す各Ａ～Ｃが、前記図４における試験片の平行部両端間の各Ａ～Ｃの値を示している。

積層板１の製作条件：
１．積層板１の合計板厚は、１．１ｍｍとした。
２．積層板を構成するアルミニウム合金板２ａ、２ｂには、板厚０．０５ｍｍ（５０μｍ）の、ＪＩＳ３００４アルミニウム合金単板のＯ材を用いた。アルミニウム合金板２ａ、２ｂの板厚合計は０．１ｍｍである。
３．芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａは、以下の（Ａ）～（Ｅ）の材料を１５５℃で混練してシート状に押出して得られたものであり、平均板厚１．０ｍｍのシートを用いた。
（Ａ）プロピレン・エチレン・ブテン－１ランダム共重合体（エチレン量＝２．２ｗｔ％、ブテン－１量＝３．７ｗｔ％、ＭＦＲ＝７ｇ／１０分、融点＝１３０℃）：９５重量％。
（Ｂ）プロピレン・α－オレフィンランダム共重合体（三井化学（株）製タフマーＸＭ７０８０、ＭＦＲ＝７ｇ／１０分、融点＝８３℃）：５重量％。
（Ｃ）アゾジカルボンアミド（永和化成（株）製）：（Ａ）＋（Ｂ）１００重量部に対し、３重量部。
（Ｄ）ラジカル発生剤としてパーヘキサ２５Ｂ（登録商標、日本油脂（株）製）：（Ａ）＋（Ｂ）１００重量部に対し０．０５重量部。
（Ｅ）架橋助剤としてトリアリルイソシアヌレート：（Ａ）＋（Ｂ）１００重量部に対し、０．５重量部。
４．接着用樹脂４ａ、４ｂは、各例とも共通して、融点１４０℃、厚み０．０５ｍｍの変性ポリオレフィン系のホットメルト接着樹脂フィルムを用いた。接着樹脂フィルムの板厚合計は０．１ｍｍである。

引張り試験条件：
　積層板１は、各例とも共通して、長さ（Ｌ方向）：６００ｍｍ、幅（ＬＴ方向）：１１００ｍｍとした四角の平面形状として製作した。ここから、ＪＩＳＺ２２０１の５号の短冊状試験片（２５ｍｍ×５０mmＧＬ）を採取し、引張り試験を行った。引張り試験は、ＪＩＳＺ２２４１（１９８０）（金属材料引張り試験方法）に基づき、室温２５℃で行った。引張り速度は２００ｍｍ／分で、試験片が破断するまで一定の速度で行った。

引張り試験結果：
　図４に示すように、板厚０．０５ｍｍのアルミニウム合金薄板単板である参考例Ｃの伸びは、３％程度である（３００４のＯ材単板は、前記した通り、板厚が１．６ｍｍの場合には２０％程度の伸びを有する）。また、図示はしないが、この参考例Ｃのアルミニウム合金板の板厚を０．０８ｍｍに厚くした場合でも、アルミニウム合金薄板単板の伸びは３％程度と増加しなかった。

　これに対して、このアルミニウム合金薄板を積層した、発明例Ａである未発泡積層板１の伸びは、図４に示すように、１４％程度に高くなっている。また、図示はしないが、同じ条件の積層板で、アルミニウム合金板２ａ、２ｂを８０７９系アルミニウム合金薄板に代えた未発泡積層板１でも、上記引張り試験による伸びの測定結果は、１７～１８％程度であり、同様に高くなっていた。

　一方、発明例Ａの発泡性ポリプロピレン系樹脂３ａを発泡させることにより芯材発泡樹脂３ｂとした複合板１ａは、図４に示す比較例Ｂである。比較例Ｂの伸びは５％程度であり、上記アルミニウム合金薄板単板の参考例Ｃと大差が無い。

ひずみ分布の時間毎の変化：
　また、ひずみ分布の時間毎の変化を示す図５～７を互いに比較対照すると、参考例Ｃ（アルミニウム合金薄板単板）の図７では、引張試験を開始して０．６～０．８秒の短時間の間に、試験片の中央部の破断位置ε０で、急激に大きな局所的な伸び（ε０位置での山）が生じて成長し、破断していた。即ち、参考例Ｃでは、短時間に大きな局所的な伸びが生じていた。これに対して、比較例Ｂの図６、発明例Ａの図５の順に、引張試験開始後の局所的な伸び（ε０位置での山）の発生と成長とが、時間的に遅くなっていることが分かる。言い換えれば、試験片の平行部のどの点でのひずみがほぼ等しく長時間均一に伸びが進行していることが分かる。

　これらの結果から、前記した通り、例え成形性が比較的高い３００４系のＯ材アルミニウム合金板であっても、板厚が極端に薄くなった場合には、局所的な伸びが生じやすくなり、十分な伸び（全伸び）が得られずに、成形性が著しく低下することが分かる。そして、板厚が薄く単体での成形性が低下したアルミニウム合金板と、単体での冷間成形性が低い発泡性樹脂とを組み合わせて、全体の板厚が薄い積層板とした場合には、局所的な伸びの発生と成長とが抑制されて、伸びと冷間成形性が著しく向上することが図４から裏付けられる。

　更に、伸びが１４％程度である発明例Ａの未発泡積層板１は、プレス成形などの冷間成形が可能であり、形状安定性にも優れていることが予想できる。したがって、アルミニウム合金板２ａ、２ｂと発泡性ポリプロピレン系樹脂フィルム３ａとの前記した積層化により、成形性を向上させる効果があることが、これらの結果から裏付けられる。即ち、単体では成形性が劣る芯材発泡性樹脂の両面に、成形限界が著しく低下した薄肉のアルミニウム合金板が各々積層されてなる積層板であっても、成形可能であり、かつ成形後の形状安定性に優れた積層板を提供できることが裏付けられる。

　また、比較例Ｂのように、樹脂発泡後の積層板１を成形加工した場合には、アルミニウム合金板２ａ、２ｂと発泡性ポリプロピレン系樹脂フィルム３ａとの前記した積層化効果は半減し、成形性が低下することも裏付けられる。したがって、樹脂発泡前に積層板１を成形加工する意義が裏付けられる。

（実施例２）
　本発明積層板１の冷間成形性、特に、前記実施例１で裏付けられなかった冷間成形後の形状安定性について、張出成形試験により、割れ限界成形高さと、成形後の形状安定性とを評価した。これらの結果を表１、２に示す。表１は本発明積層板１の積層条件と冷間成形性を示す。表２は、比較のために、積層板を構成するアルミニウム合金板や発泡性樹脂フィルムが各々単板（単独の板）であり、その条件と冷間成形性を示す。

　表１の発明例１～１２の積層板や、表２の比較例の単板の製作条件は、前記実施例１の積層板１の製作条件と同じである。しかしながら、以下の例は、以下に記載した部分のみ、前記実施例１の積層板１の製作条件とは異なる。

　表１の発明例１３、１４においては、以下の樹脂単味をシート状に押出して得られた、平均板厚１．０ｍｍのものを用いた。
　発明例１３：
　ＭＦＲ＝２．１ｇ／１０分のプロピレン単独重合体
　発明例１４：
　ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０分のプロピレンブロック共重合体
［（株）プライムポリマー製プライムポリプロＪ－７０２ＬＪ］

　表１の発明例１５～１７においては、以下の樹脂１００重量部（混合樹脂の計算ＭＦＲ＝５．３ｇ／１０分）に対して、アゾジカルボンアミド１重量部、パーヘキサ２５Ｂ０．０５重量部及びトリアリルイソシアヌレート０．５重量部を混練してシート状に押出して得られた、平均板厚１．０ｍｍのものを用いた。
発明例１５～１７：
　ＭＦＲ＝１．６ｇ／１０分のプロピレン単独重合体４０重量部
　ＭＦＲ＝０．５４ｇ／１０分のプロピレンブロック共重合体２０重量部
　［（株）プライムポリマー製 プライムポリプロＢ－１５０Ｍ］
　ＭＦＲ＝５５．０ｇ／１０分のプロピレンブロック共重合体４０重量部
　［（株）プライムポリマー製プライムポリプロＪ－７３９ＥＰ］ 

　また、表２の比較例発泡性樹脂は以下の通りとした。
　比較例２４の発泡性樹脂：発明例１～１４の発泡性樹脂と同じ。
　比較例２５の発泡性樹脂：発明例１５の発泡性樹脂と同じ。
　比較例２６の発泡性樹脂：発明例１６の発泡性樹脂と同じ。
　比較例２７の発泡性樹脂：ＭＦＲ＝５４ｇ／１０分のプロピレンブロック共重合体
［（株）プライムポリマー製プライムポリプロＪ－７３９Ｅ］

　表１においては、積層板１の発泡性樹脂フィルム３ａの板厚は１．０ｍｍと一定である。また、アルミニウム合金板２ａ、２ｂには、ＪＩＳ８０７９系（０．１％Ｓｉ－１．０％Ｆｅ－残部Ａｌの箔用純Ａｌ系合金）、１２００系、３００４系の各アルミニウム合金板を用い、板厚も種々変えた。なお、表１においては用いたアルミニウム合金板の材質につき「何々系」と記載しているが、これは記載の番号の「８０７９」「１２００」「３００４」「５０５２」の各規格合金という意味である。

割れ限界成形高さ：
　はじめに、積層板１を、長さ１８０ｍｍ、幅１１０ｍｍの試験片に切った。そして、直径１０１．６ｍｍの球状張出しパンチを用い、潤滑剤としてＲ－３０３Ｐを用いて、しわ押え圧力２００ｋＮ、パンチ速度２４０ｍｍ／分で張出し成形し、試験片が割れるときの高さ（ｍｍ）を求め、割れ限界成形高さ試験を行った。各サンプルに対して３回の試験を行い、その平均値を採用した。割れ限界成形高さが大きい程、張出し成形性に優れていることを意味し、例えば、前記した各用途の自動車用成形パネルに要求される張出し成形性を満足するためには、１５ｍｍ以上であればよい。

形状安定性：
　形状安定性は、張出し成形した成形品を、除荷して放置した際のバックリング量を目視にて評価し、バックリング量が大きいものを×、小さいものを○として評価した。

　ＪＩＳ１２００系アルミニウム合金板の場合でも、前記した社団法人軽金属協会発行のアルミニウムハンドブックなどにより、Ｏ材では、板厚が１．６ｍｍの場合には４０％程度の伸びを有することが公知である。これに対して、板厚が０．０５ｍｍ（５０μｍ）に薄くなった場合には、前記３０００系アルミニウム合金板のＯ材などと同様に、伸びは５％程度に著しく低下する。

　表１の通り、発明例３～８、１１～１６は、アルミニウム合金板を１．０ｍｍ以下に薄肉化しても、割れ限界成形高さが１３ｍｍ以上あって、冷間成形後の形状安定性にも優れている。これに対して、表２の比較例１８～２７の、アルミニウム合金板や発泡性樹脂フィルムの各単板では、割れ限界成形高さが１３ｍｍ以上あったとしても（成形できたとしても）、いずれも形状安定性に劣り、パネルの成形に必要な張出成形性など、冷間成形が困難である。

　これらの結果から、発明例である未発泡積層板１は、プレス成形などの冷間成形が可能であり、形状安定性にも優れていることが裏付けられる。したがって、アルミニウム合金板２ａ、２ｂと発泡性ポリプロピレン系樹脂フィルム３ａとの積層化による成形性向上効果が、これらの結果からも裏付けられる。即ち、単体では成形性が劣る芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂の両面に、成形限界が著しく低下した薄肉のアルミニウム合金板が各々積層された積層板であっても、成形が可能で、かつ成形後の形状安定性に優れた積層板を提供できることが裏付けられる。

　また、表１において、アルミニウム合金板の調質条件が外れた比較例１、２、９、１０、１７は、調質条件が範囲内である同じアルミニウム合金を用いた前記発明例に比して、１．０ｍｍ以下の薄い領域では、割れ限界成形高さを１０ｍｍ未満に緩和して始めて、成形後の形状安定性が得られている。言い換えると、これらアルミニウム合金板の調質条件が外れた比較例は、割れ限界成形高さが１０ｍｍ以上に高くなると、成形後の形状安定性が得られず、積層板の成形性に発明例とは顕著な差がある。

　これらの結果から、本発明のアルミニウム合金板の調質条件の、積層板の成形における、割れ限界成形高さや成形後の形状安定性に与える影響や、その規定の技術的な意義が裏付けられる。

　以上のように、本発明は、前記比較的大きな面積を有する自動車車体用パネルなどの３次元形状へのプレス成形など、冷間での成形が可能であるとともに、成形後の形状安定性に優れた積層板を提供できる。また、前記した自動車車体パネルなどの比較的大きな面積を有するパネルに使用する場合でも、曲げ剛性および曲げ強度が優れた複合成形体用の積層板を提供できる。したがって、本発明は、フード、ドアなどのアウタパネルやインナパネル、ルーフパネル、アンダーカバーパネル、デッキボード、バルクヘッドなどの、比較的大きな面積を有する自動車車体用パネルに好適である。

　以上のとおり、本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は２００８年９月９日出願の日本特許出願（特願２００８－２３１２４９）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１：積層板、１ａ：複合成形体、１ｂ：複合成形体、２：アルミニウム合金板、３ａ：（芯材）発泡性ポリプロピレン系樹脂（フィルム）、３ｂ：（芯材）発泡樹脂、４：接着用樹脂フィルム

Claims (5)

1. 　芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂の両面にアルミニウム合金板が各々積層されてなり、成形後に前記芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂を加熱により発泡させて複合成形体とする積層板であって、
   　この積層板全体の板厚が３．４ｍｍ以下であり、
   　前記アルミニウム合金板の板厚が０．０５～１．０ｍｍであるとともに、前記芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂の板厚が０．５～１．４ｍｍであり、
   　前記アルミニウム合金板が、ＪＩＳＨ０００１規格にて規定される質別記号で、Ｏ材、Ｈ２２材～Ｈ２４材、Ｈ３２材～Ｈ３４材及びＴ４材のうちから選択される調質処理材であることを特徴とする積層板。
2. 　前記積層板全体の板厚が２．４ｍｍ以下であり、
   　前記アルミニウム合金板の板厚が０．０５～０．５ｍｍであるとともに、前記芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂の板厚が０．５～１．４ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の積層板。
3. 　前記積層板の前記アルミニウム合金板が、１０００系、３０００系、５０００系、６０００系のアルミニウム合金のうちから選択されることを特徴とする請求項１に記載の積層板。
4. 　前記積層板の前記芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂は、メルトフローレート（ＭＦＲ、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、２３０℃、２．１６Ｋｇ荷重）が０．１～５０ｇ／１０分の範囲であるポリプロピレン系樹脂であり、該ポリプロピレン系樹脂は、ランダム共重合ポリプロピレン系樹脂、ホモポリプロピレン系樹脂、及びブロックポリプロピレン系樹脂のうち、少なくとも一種以上からなることを特徴とする請求項１に記載の積層板。
5. 　請求項１に記載の積層板を冷間にて成形した後に、加熱により前記芯材発泡性ポリプロピレン系樹脂を発泡させたことを特徴とする複合成形体。

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