WO2018021336A1 - 複合成形体、複合成形体用中間体、複合成形体の製造方法および輸送機器用内装材 - Google Patents

複合成形体、複合成形体用中間体、複合成形体の製造方法および輸送機器用内装材 Download PDF

Info

Publication number
WO2018021336A1
WO2018021336A1 PCT/JP2017/026908 JP2017026908W WO2018021336A1 WO 2018021336 A1 WO2018021336 A1 WO 2018021336A1 JP 2017026908 W JP2017026908 W JP 2017026908W WO 2018021336 A1 WO2018021336 A1 WO 2018021336A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
composite molded
resin
molded body
fiber
fibers
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/026908
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雄眞 北添
橋本　浩一
大輝 今野
Original Assignee
住友ベークライト株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友ベークライト株式会社 filed Critical 住友ベークライト株式会社
Priority to JP2017559624A priority Critical patent/JPWO2018021336A1/ja
Priority to EP17834338.0A priority patent/EP3492525A4/en
Publication of WO2018021336A1 publication Critical patent/WO2018021336A1/ja

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/046—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with synthetic macromolecular fibrous material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/02—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00—Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/22—Thermoplastic resins

Definitions

  • the present invention relates to a composite molded body, an intermediate for composite molded body, a method for producing the composite molded body, and an interior material for transportation equipment.
  • Structural materials used for aircraft and automobile interiors are required to be lighter. By reducing the weight, the fuel consumption of aircraft and automobiles can be reduced.
  • a fiber reinforced resin obtained by pressure forming while heating a mixture (paper sheet) obtained by mixing a reinforced fiber such as glass fiber and a resin such as polypropylene is used.
  • a mixture paper sheet obtained by mixing a reinforced fiber such as glass fiber and a resin such as polypropylene
  • the fibers are entangled with each other in all three-dimensional directions. Thereby, reinforcement of fiber reinforced resin is achieved.
  • the fiber reinforced resin may not be able to play a role as a structural material.
  • An object of the present invention is to provide a composite molded body and an interior material for transportation equipment that achieve both weight reduction and high mechanical properties, an intermediate for a composite molded body that can be easily manufactured into a composite molded body having a wide porosity, and An object of the present invention is to provide a method for producing a composite molded body capable of efficiently producing the composite molded body.
  • the total heat generation amount for 2 minutes is 50 [kW ⁇ min / m 2 ] or less, and the maximum heat generation rate is 50 [kW / m 2 ] or less, according to any one of (1) to (5) above Composite molded body.
  • an intermediate for composite molded body that can be easily manufactured into a composite molded body having a wide porosity can be obtained.
  • a composite molded body having both weight reduction and high mechanical properties can be efficiently produced.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an embodiment of a composite molded body of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining an embodiment of a method for producing a composite molded body of the present invention.
  • FIG. 3 is a view for explaining an embodiment of the method for producing a composite molded body of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an embodiment of the method for producing a composite molded body of the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining an embodiment of the method for producing a composite molded body of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an embodiment of a method for producing a composite molded body of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view schematically showing an embodiment of the interior material for transportation equipment of the present invention.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the set molding pressure and the density of the composite molded body obtained by pressure molding at the molding pressure.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an embodiment of a composite molded body of the present invention.
  • a composite molded body 1 shown in FIG. 1 includes a resin 2, fibers 3 dispersed in the resin 2, and pores 4 formed between the resin 2 and the fibers 3.
  • the specific strength of the composite molded body 1 is 30 to 400 MPa ⁇ (g / cm 3 ) ⁇ 1 .
  • the composite molded body 1 has a structure in which the fibers 3 and the pores 4 are dispersed in the matrix of the cured resin 2, and further has a specific strength in the above range.
  • a molded body useful as a structural material in a field where both weight reduction and high mechanical properties are required such as an interior material for transportation equipment.
  • such a composite molded body 1 is molded into a desired shape. That is, since the composite molded body 1 can take an optimum shape according to the use, it has high utility as an interior material, for example. From this viewpoint, the shape of the composite molded body 1 may be a sheet shape (two-dimensional shape) or a three-dimensional shape (three-dimensional shape).
  • the resin 2 imparts moldability and shape retention to the composite molded body 1 or functions as a binder that binds the fibers 3 together. Therefore, the resin 2 is not particularly limited as long as it has such a function.
  • thermosetting resin such as polyurethane, polyamide resin (eg nylon), thermoplastic urethane resin, polyolefin resin (eg polyethylene) , Polypropylene, etc.), polycarbonate, polyester resins (eg, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, etc.), polyacetal, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, liquid crystal polymer, fluororesin (eg, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, etc.), modified Thermoplastic resins such as polyphenylene ether, polysulfone, polyethersulfone, polyarylate, polyamideimide, polyetherimide, thermoplastic polyimide, etc. And the like.
  • the resin 2 may contain at least 1 type of these, and may contain 2 or more types.
  • the resin 2 preferably contains a thermoplastic resin.
  • the moldability of the composite molded body 1 can be particularly improved, and the composite molded body 1 with higher dimensional accuracy can be obtained.
  • the resin 2 includes super engineering plastic among thermoplastic resins.
  • super engineering plastics include polysulfone, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, polyarylate, polyamide imide, polyether imide, polyether ether ketone, liquid crystal polymer, and fluororesin.
  • the melting point of the resin 2 is not particularly limited, but is preferably 200 to 400 ° C.
  • the mechanical properties and heat resistance of the composite molded body 1 can be sufficiently enhanced. Thereby, for example, when the composite molded body 1 is applied to an interior material for transportation equipment or the like, an interior material excellent in flame retardancy can be obtained.
  • the melting point of the resin 2 is more preferably 210 to 390 ° C., and further preferably 260 to 380 ° C. Thereby, for example, when the composite molded body 1 is applied to an interior material for transportation equipment or the like, an interior material superior in flame retardancy can be obtained.
  • the melting point of the resin 2 is lower than the lower limit, the mechanical properties and heat resistance of the resin 2 become insufficient. For this reason, depending on the configuration of the composite molded body 1, the mechanical strength of the composite molded body 1 at a high temperature may be reduced, or the flame retardancy based on heat resistance may be reduced. On the other hand, the melting point of the resin 2 may exceed the upper limit value, but some physical properties (for example, impact resistance, etc.) may be reduced accordingly.
  • the melting point of the resin 2 is a crystalline melting point in principle, and can be measured by, for example, a differential scanning calorimeter (DSC-2920, manufactured by TA Instruments).
  • the melting point of the resin 2 in the present invention includes the glass transition temperature. This glass transition temperature can also be measured by the differential scanning calorimeter.
  • the melting point of the resin 2 in the present invention includes the heat resistance temperature of the cured product of the thermosetting resin.
  • This heat resistant temperature is the deflection temperature under load specified in the general test method for thermoplastics of JIS K 6911: 1995.
  • the fibers 3 improve the mechanical properties of the composite molded body 1 or increase the thermal conductivity.
  • Such a fiber 3 is obtained, for example, by cutting a fiber yarn or a long fiber bundle into a predetermined length.
  • the average length of the fibers 3 is not particularly limited, but is preferably 1 mm or more, more preferably 2 mm or more, and further preferably 4 mm or more.
  • the mechanical properties of the composite molded body 1 can be sufficiently enhanced.
  • the fibers 3 can sufficiently supplement it.
  • a composite molded body 1 having particularly good mechanical properties can be obtained.
  • the upper limit of the average length of the fibers 3 is not particularly limited, but is preferably 100 mm or less, for example, and more preferably 50 mm or less.
  • the average length of the fiber 3 is measured as follows. The lengths of any 100 or more fibers 3 taken out by dissolving the resin 2 of the composite molded body 1 are measured. A value obtained by averaging the measured values of the obtained length is defined as the average length of the fibers 3.
  • the average diameter of the fibers 3 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 100 ⁇ m, and more preferably about 5 to 80 ⁇ m. By setting the average diameter of the fibers 3 within the above range, it is possible to improve the moldability when manufacturing the composite molded body 1 while enhancing the mechanical properties of the composite molded body 1.
  • the average diameter of the fiber 3 is measured as follows. The diameters of any 100 or more fibers 3 taken out by dissolving the resin 2 of the composite molded body 1 are measured. A value obtained by averaging the measured values of the obtained diameters is defined as the average diameter of the fibers 3.
  • the ratio of the length to the diameter of the fiber 3 is preferably 10 or more, and more preferably 100 or more. Thereby, the fiber 3 exhibits the above effects more reliably.
  • fibers 3 include glass fibers, carbon fibers, aluminum fibers, copper fibers, stainless steel fibers, brass fibers, titanium fibers, steel fibers, phosphor bronze fibers, metal fibers, cotton fibers, silk fibers, Natural fiber such as wood fiber, ceramic fiber such as alumina fiber, wholly aromatic polyamide (aramid), wholly aromatic polyester, wholly aromatic polyester amide, wholly aromatic polyether, wholly aromatic polycarbonate, wholly aromatic poly Azomethine, polyphenylene sulfide (PPS), poly (para-phenylenebenzobisthiazole) (PBZT), polybenzimidazole (PBI), polyetheretherketone (PEEK), polyamideimide (PAI), polyimide, polytetrafluoroethylene (PTFE) ), Poly (para-phenylene- , 6-benzobisoxazole) (PBO), and the like, those containing at least one of these is used.
  • aramid wholly aromatic polyester, wholly aromatic polyester amide
  • wholly aromatic polyether who
  • inorganic fibers such as glass fibers, carbon fibers, metal fibers and ceramic fibers are preferably used.
  • inorganic fibers that are excellent in mechanical properties such as tensile strength, the mechanical properties of the composite molded body 1 can be particularly enhanced.
  • the fiber 3 may be subjected to a surface treatment such as a coupling agent treatment, a surfactant treatment, an ultraviolet irradiation treatment, an electron beam irradiation treatment, or a plasma irradiation treatment as necessary.
  • a surface treatment such as a coupling agent treatment, a surfactant treatment, an ultraviolet irradiation treatment, an electron beam irradiation treatment, or a plasma irradiation treatment as necessary.
  • coupling agents include N- ( ⁇ -aminoethyl) - ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane, N- ( ⁇ -aminoethyl) - ⁇ -aminopropylmethyldimethoxysilane, and ⁇ -aminopropylmethyl.
  • the content of the fiber 3 in the composite molded body 1 is not particularly limited, but is preferably about 5 to 300% by volume of the resin 2, more preferably about 10 to 150% by volume, and 20 to 90% by volume. More preferably, it is about.
  • the content of the fiber 3 is optimized. For this reason, even if it is a case where the composite molded object 1 contains the void
  • the mechanical characteristic of the molded object 1 may fall.
  • the content of the fiber 3 exceeds the upper limit, the content of the resin 2 is relatively insufficient. Therefore, depending on the composition of the resin 2, the length of the fiber 3, the constituent material, the porosity, etc. There exists a possibility that the mechanical characteristic of the molded object 1 may fall.
  • shape of the fiber 3 shown in FIG. 1 is an example, and is not limited to the linear shape as illustrated.
  • the void 4 refers to a space enclosed in the composite molded body 1. Even if the holes 4 are in a space (closed by the resin 2 or the like) in which one or more of them are connected to each other (enclosed by the resin 2 or the like) It may be a state (open cell) that is a space communicating with the outside of the system (exposed to the outside of the composite molded body 1).
  • the composite molded body 1 includes the holes 4, the mechanical properties of the composite molded body 1 are less likely to be deteriorated. This is because the closed cells are difficult to collapse, and the mechanical strength of the composite molded body 1 is not easily lowered accordingly.
  • the number of closed cells is larger than the number of open cells means that the total area occupied by closed cells is larger than the total area occupied by open cells when the cross section of the composite molded body 1 is enlarged.
  • the average diameter of the holes 4 is not particularly limited, but is preferably about 2 to 300 ⁇ m, and more preferably about 5 to 200 ⁇ m. Thereby, weight reduction of the composite molded object 1 by the void
  • the average diameter of the pores 4 exceeds the upper limit, depending on the porosity, the pores 4 are likely to be the starting point of refraction, cracks, etc., and the mechanical properties of the composite molded body 1 may be reduced. There is.
  • the average diameter of the holes 4 is obtained as an average value of the diameters (equivalent circle diameters) of circles having the same area as the area of each hole 4 from the cross section of the composite molded body 1. It is done.
  • the porosity of the composite molded body 1 is not particularly limited, but is preferably about 5 to 90%, more preferably about 10 to 90%, and further about 15 to 87.5%. It is preferably about 20 to 85%.
  • the porosity is not particularly limited, but is preferably about 5 to 90%, more preferably about 10 to 90%, and further about 15 to 87.5%. It is preferably about 20 to 85%.
  • the porosity exceeds the upper limit, the mechanical properties of the composite molded body 1 may be lowered depending on the composition of the resin 2, the length of the fibers 3, the constituent materials, and the like. Moreover, when the void
  • the porosity of the composite molded body 1 is obtained, for example, as the ratio of the area occupied by the holes 4 (area ratio of the holes 4) in the cross-sectional area of the composite molded body 1.
  • Pulp The composite molded body 1 may contain pulp as necessary. Pulp is a fiber material having a fibril structure and is different from the fiber 3. Pulp can be obtained, for example, by mechanically or chemically fibrillating the fiber material.
  • Examples of the pulp include cellulose fibers such as linter pulp and wood pulp, natural fibers such as kenaf, jute and bamboo, para-type wholly aromatic polyamide fibers (aramid fibers) and copolymers thereof, aromatic polyester fibers, Examples include fibrillated organic fibers such as polybenzazole fibers, meta-type aramid fibers and copolymers thereof, acrylic fibers, acrylonitrile fibers, polyimide fibers, polyamide fibers, and at least one of these is Used.
  • cellulose fibers such as linter pulp and wood pulp
  • natural fibers such as kenaf, jute and bamboo
  • para-type wholly aromatic polyamide fibers (aramid fibers) and copolymers thereof aromatic polyester fibers
  • fibrillated organic fibers such as polybenzazole fibers, meta-type aramid fibers and copolymers thereof, acrylic fibers, acrylonitrile fibers, polyimide fibers, polyamide fibers, and at least one of these is Used.
  • the pulp content in the composite molded body 1 is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 10% by mass of the resin 2, more preferably about 1 to 8% by mass. More preferably, it is about 5 to 5% by mass. Thereby, the composite molded object 1 with more favorable mechanical characteristics and heat conductivity is realizable.
  • the composite molded body 1 may contain a flocculant as necessary.
  • the flocculant examples include a cationic polymer flocculant, an anionic polymer flocculant, a nonionic polymer flocculant, and an amphoteric polymer flocculant, and at least one of these is used.
  • cationic polyacrylamide cationic polyacrylamide
  • anionic polyacrylamide Hoffman polyacrylamide
  • mannic polyacrylamide mannic polyacrylamide
  • amphoteric copolymerized polyacrylamide cationized starch
  • amphoteric starch polyethylene oxide and the like
  • the content of the flocculant in the composite molded body 1 is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 1.5% by mass of the resin 2 and about 0.05 to 1% by mass. More preferably, it is about 0.1 to 0.5% by mass.
  • the composite molded body 1 may contain other additives as necessary.
  • additives examples include inorganic powders, metal powders, antioxidants, ultraviolet absorbers, flame retardants, mold release agents, plasticizers, curing catalysts, curing accelerators, pigments, light proofing agents, antistatic agents, and antibacterial agents. , Conductive agents, dispersants and the like, and at least one of them is used.
  • the specific strength of the composite molded body 1 is 30 to 400 MPa ⁇ (g / cm 3 ) ⁇ 1 .
  • the composite molded body 1 in which both weight reduction and improvement in mechanical properties are achieved is obtained.
  • the specific strength falls below the lower limit, it can be said that the bending strength is small for a heavy weight. Therefore, for example, a structural material in a field where both weight reduction and high mechanical properties are required, such as an interior material for transportation equipment. May be inappropriate.
  • the specific strength exceeds the above upper limit value, it can be said that the bending strength is large for light weight, but depending on the balance with other physical properties, the impact resistance is reduced, and variations due to manufacturing conditions are likely to occur. It may be difficult to increase the manufacturing yield.
  • the specific strength of the composite compact 1, 40 ⁇ is preferably a 350MPa ⁇ (g / cm 3) of about -1, more preferably about 50 ⁇ 300MPa ⁇ (g / cm 3) -1, More preferably, it is about 50 to 250 MPa ⁇ (g / cm 3 ) ⁇ 1 .
  • the specific strength of the composite molded body 1 can be obtained by dividing the bending strength (unit: MPa) by the density (unit: g / cm 3 ).
  • the composite molded object 1 has the following characteristics.
  • the density of the composite molded body 1 is not particularly limited, but is preferably about 0.05 to 1.6 g / cm 3 , more preferably about 0.1 to 1.55 g / cm 3 , More preferably, it is about 0.2 to 1.5 g / cm 3 .
  • the density of the composite molded body 1 is not particularly limited, but is preferably about 0.05 to 1.6 g / cm 3 , more preferably about 0.1 to 1.55 g / cm 3 , More preferably, it is about 0.2 to 1.5 g / cm 3 .
  • the density is measured according to a test method defined as A method in JIS K 7112: 1999.
  • the bending strength of the composite molded body 1 is not particularly limited, but is preferably about 50 to 400 MPa, more preferably about 70 to 350 MPa, and further preferably about 100 to 300 MPa. Thereby, the composite molded body 1 having sufficiently high mechanical properties can be obtained.
  • the bending strength of the composite molded body 1 is measured at room temperature (25 ° C.) according to a test method defined in ISO 178: 2001.
  • the specific elastic modulus of the composite molded body 1 is not particularly limited, but is preferably about 2 to 30 GPa ⁇ (g / cm 3 ) ⁇ 1 , preferably about 3 to 25 GPa ⁇ (g / cm 3 ) ⁇ 1 . More preferably, it is about 4 to 20 GPa ⁇ (g / cm 3 ) ⁇ 1 .
  • the specific elastic modulus of the composite molded body 1 can be obtained by dividing the bending elastic modulus (unit: GPa) by the density (unit: g / cm 3 ). And a bending elastic modulus is measured according to the test method prescribed
  • the maximum heat release rate (Peak Heat Release Rate) of the composite molded body 1 is not particularly limited, but is preferably 50 kW / m 2 or less, more preferably 45 kW / m 2 or less, and 40 kW / m 2. More preferably, it is as follows. Thereby, a flame retardance can be improved more, aiming at weight reduction of the composite molded object 1. FIG. That is, both weight reduction and flame retardancy can be achieved.
  • the lower limit value of the maximum heat generation rate of the composite molded body 1 is not particularly limited, but is, for example, 1 kW / m 2 or more. Thereby, the balance between weight reduction and flame retardancy can be optimized. Then, by applying such a composite molded body 1 to, for example, an interior material for transportation equipment, an interior material that achieves a high balance between the required weight reduction (lightness) and flame retardancy is realized.
  • the total heat release w / in First 2 Minutes of the composite molded body 1 is not particularly limited, but is preferably 50 kW ⁇ min / m 2 or less, and 45 kW ⁇ min / m 2 or less. It is more preferable that it is 40 kW ⁇ min / m 2 or less. Thereby, a flame retardance can be improved more, aiming at weight reduction of the composite molded object 1. FIG. That is, both weight reduction and flame retardancy can be achieved.
  • the lower limit value of the two-minute total heat generation amount of the composite molded body 1 is not particularly limited, but is, for example, 1 kW ⁇ min / m 2 or more. Thereby, the balance between weight reduction and flame retardancy can be optimized. Then, by applying such a composite molded body 1 to, for example, an interior material for transportation equipment, an interior material that achieves a high balance between the required weight reduction (lightness) and flame retardancy is realized.
  • the total calorific value for 2 minutes is measured by a heat release test based on FAR 25.853 (Appendix F, Part IV).
  • both the above-mentioned maximum heat generation rate and 2 minutes total heat generation amount are in the above-mentioned range.
  • the composite molded object 1 which highly optimized the balance of weight reduction and a flame retardance is obtained.
  • Such a composite molded body 1 is particularly useful as an interior material for transportation equipment, for example.
  • FIGS. 2 to 6 are diagrams for explaining embodiments of the method for producing a composite molded body of the present invention.
  • the manufacturing method of the composite molded body 1 according to the present embodiment includes a step of making a dispersion containing the resin 2 and the fiber 3 to obtain an intermediate 10 (an embodiment of the intermediate for composite molded body of the present invention), an intermediate A step of melting at least a part of the resin 2 to obtain a composite molded body 1 by pressure molding while heating the body 10.
  • an intermediate 10 an embodiment of the intermediate for composite molded body of the present invention
  • a dispersion 6 containing a resin 2, fibers 3, and a dispersion medium 5 in which these are dispersed is prepared.
  • the prepared dispersion 6 is sufficiently stirred and mixed.
  • the dispersion 6 may contain the above-described flocculant, pulp, other additives, and the like as necessary.
  • the resin 2 for example, a resin having a melting point of 200 to 400 ° C. is used.
  • the shape of the resin 2 is not particularly limited, and may be a particle shape (powder) such as a substantially spherical particle shape or a thin film particle shape, but preferably has a fibrous shape.
  • the resin 2 can be picked up with the fiber 3.
  • the resin 2 and the fiber 3 can be entangled, and an intermediate having a small apparent density can be easily obtained.
  • the resin 2 is indicated by a wavy line, but this schematically shows the fibrous resin 2 and is an example of the shape.
  • thermosetting resin when the resin 2 contains a thermosetting resin, the thermosetting resin is preferably in a semi-cured state.
  • the semi-cured thermosetting resin is formed into a desired shape by heating and pressurization after the intermediate 10 is manufactured, and then cured. Thereby, the composite molded object 1 which utilized the characteristic of the thermosetting resin will be obtained.
  • the fiber 3 for example, a fiber having a melting point higher than that of the resin 2 is used.
  • the resin 2 can be selectively melted when pressure-molding while heating the intermediate in a process described later. As a result, the resin 2 can be melted and dispersed around the fibers 3, and a homogeneous composite molded body 1 can be obtained.
  • the melting point of the fiber 3 is preferably higher than the melting point of the resin 2, and the difference is more preferably 10 ° C. or more, and further preferably 50 ° C. or more.
  • inorganic fibers such as glass fibers, carbon fibers, metal fibers and ceramic fibers are preferably used.
  • inorganic fibers that are excellent in mechanical properties such as tensile strength, the mechanical properties of the composite molded body 1 can be particularly enhanced.
  • inorganic fibers generally have a very high melting point, there is almost no possibility of melting when the intermediate 10 is heated. For this reason, even when a material having a high melting point is used as the constituent material of the resin 2, the composite molded body 1 can be reliably manufactured.
  • the dispersion medium 5 a material that is difficult to dissolve the resin 2 and the fiber 3 and that hardly volatilizes in the process of dispersing the resin 2 and the fiber 3 is preferably used. Moreover, what is easy to remove a solvent is used preferably. From this viewpoint, the boiling point of the dispersion medium 5 is preferably about 50 to 200 ° C.
  • Examples of the dispersion medium 5 include alcohols such as water, ethanol, 1-propanol, 1-butanol and ethylene glycol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate and acetoacetate.
  • Examples include esters such as methyl acetate, ethers such as tetrahydrofuran, isopropyl ether, dioxane, and furfural, and at least one of these is used.
  • Water is preferably used. Water is useful as the dispersion medium 5 because it is easily available, has a low environmental burden, and is highly safe.
  • the prepared dispersion 6 is made. Thereby, the intermediate body 10 (intermediate body for composite molded bodies) for producing the composite molded body 1 is obtained.
  • a container 70 provided with a filter 71 on the bottom surface is prepared.
  • the dispersion 6 is supplied into the container 70. Then, the dispersion medium 5 in the dispersion liquid 6 is discharged from the bottom surface of the container 70 through the filter 71 to the outside. Thereby, the resin 2 and the fiber 3 which are dispersoids in the dispersion liquid 6 remain on the filter 71 (papermaking). The intermediate 10 is obtained on the filter 71 as described above.
  • the intermediate body 10 having a desired shape can be manufactured by appropriately selecting the shape of the filter 71.
  • the intermediate 10 obtained in this manner may or may not contain the dispersion medium 5.
  • the intermediate body 10 is disposed between the press die 72 and the press die 73 as necessary, and a cavity (not shown) formed between the press die 72 and the press die 73 is formed. Then, the intermediate body 10 is pressure-molded.
  • the intermediate body 10 is compressed between the press die 72 and the press die 73. Thereby, the dispersion medium 5 remaining in the intermediate 10 can be sufficiently discharged, and the intermediate 10 can be dried. In addition, you may make it dry the intermediate body 10 with a dryer etc. as needed.
  • the intermediate 10 thus obtained contains the resin 2 and the fiber 3 and has a low apparent density. That is, since the resin 2 and the fiber 3 are entangled with each other, a relatively large volume void is generated between them. For this reason, the apparent density of the whole intermediate body 10 is small. In particular, when the resin 2 has a fibrous shape, the entanglement between the resin 2 and the fiber 3 becomes very complicated. For this reason, there is a very large volume of voids between them, and the apparent density of the intermediate 10 is particularly small. As a result, the intermediate body 10 can easily produce the composite molded body 1 having a wide range of porosity as described later.
  • the average length of the fibrous resin 2 is not particularly limited, but is preferably 1 mm or more, more preferably 2 mm or more, and further preferably 4 mm or more.
  • the average length of the fibrous resin 2 is preferably 1 mm or more, more preferably 2 mm or more, and further preferably 4 mm or more.
  • the upper limit value of the average length of the resin 2 having a fibrous shape is not particularly limited, but is preferably, for example, 100 mm or less, and more preferably 50 mm or less.
  • the average length of the resin 2 having a fibrous shape refers to a value obtained by measuring and averaging the length of any 100 or more fibrous resins 2.
  • the average length of the fiber-like resin 2 is preferably about 10 to 1000% of the average length of the fibers 3, and more preferably about 20 to 500%.
  • the degree of entanglement between the fibrous resin 2 and the fiber 3 becomes more prominent, so that the shape retention of the intermediate body 10 becomes better, and a composite molded body having a wider range of porosity. 1 is obtained, which can produce 1 easily.
  • the average diameter of the fibrous resin 2 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 100 ⁇ m, and more preferably about 5 to 80 ⁇ m.
  • the fibrous resin 2 itself has a certain degree of mechanical strength. It becomes easy to maintain a uniformly dispersed state. As a result, the width of the porosity that can be realized in the manufactured composite molded body 1 can be made wider.
  • the average diameter of the resin 2 having a fibrous shape refers to a value obtained by measuring and averaging the diameters of any 100 or more fibrous resins 2.
  • the ratio of the length to the diameter of the resin 2 in the form of a fiber is preferably 10 or more, and more preferably 100 or more.
  • the intermediate 10 includes the resin 2, the fiber 3 having a melting point higher than that of the resin 2, and the holes 8 (see FIG. 5). And the intermediate body 10 will contain many void
  • the porosity of the composite molded body 1 to be manufactured can be adjusted in a wide range. As a result, the composite molded body 1 having a desired porosity can be easily manufactured.
  • the holes 8 included in the intermediate body 10 are open cells. Therefore, by calculating the difference between the apparent volume obtained from the outer shape of the intermediate body 10 and the volume excluding the open cells obtained by immersing the intermediate body 10 in water, the volume ratio of the pores 8 is calculated. That is, the porosity can be obtained.
  • the intermediate 10 further includes a thermoplastic resin (hereinafter referred to as “low melting point resin”) having a melting point of less than 200 ° C.
  • low melting point resin a thermoplastic resin having a melting point of less than 200 ° C.
  • the shape retention of the intermediate 10 can be further enhanced. That is, when the intermediate body 10 is heated at a temperature lower than the heating temperature in the pressure molding (for example, drying), the low melting point resin melts and the fibers 3, the resins 2, or the resin 2 and the fibers 3 are separated. Bind. Thereby, the intermediate body 10 becomes easy to maintain the shape. As a result, the composite porosity 1 that is finally obtained also becomes easy to obtain the target porosity, and the dimensional accuracy and mechanical characteristics are hardly lowered. Moreover, since the intermediate body 10 is less likely to lose its shape, the intermediate body 10 is easily gripped, and the portability is increased. Thereby, the operation
  • the shape of the low melting point resin before melting is not particularly limited, and may be in the form of particles (powder) such as substantially spherical particles or thin film particles, or may be in the form of fibers.
  • the content of the low melting point resin in the intermediate 10 is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 30% by volume, more preferably about 1 to 20% by volume, and 2 to 10% by volume. More preferably, it is about%. Thereby, the effect of improving the shape retention of the intermediate 10 by adding the low melting point resin is ensured sufficiently and without impairing the effects described above.
  • the melting point of the low melting point resin is preferably about 10 to 250 ° C. lower than the melting point of the resin 2, and preferably about 50 to 200 ° C. Due to such a difference in melting point, the low melting point resin is melted in a process such as drying, and is easily decomposed and removed during pressure molding. For this reason, the function which a low melting-point resin has can be exhibited to the maximum. That is, in the intermediate body 10, the low melting point resin works to maintain its shape, and in the composite molded body 1, it is possible to suppress a decrease in mechanical properties due to the presence of a large amount of the low melting point resin.
  • the content of the fiber 3 in the intermediate 10 is not particularly limited, but is preferably about 20 to 300% by volume of the resin 2, more preferably about 30 to 150% by volume, and about 40 to 90% by volume. More preferably.
  • the intermediate body 10 capable of producing the composite molded body 1 while adjusting the rate is obtained. If the content of the fiber 3 is lower than the lower limit, the content of the fiber 3 is relatively insufficient. Therefore, depending on the composition of the resin 2, the length of the fiber 3, the constituent material, the porosity, etc. There exists a possibility that the mechanical characteristic of the molded object 1 may fall.
  • the content of the fiber 3 exceeds the upper limit, the content of the resin 2 is relatively insufficient. Therefore, depending on the composition of the resin 2, the length of the fiber 3, the constituent material, the porosity, etc. There exists a possibility that the mechanical characteristic of the molded object 1 may fall.
  • the intermediate 10 is pressure-molded while being heated. Thereby, at least a part of the resin 2 in the intermediate body 10 is melted to obtain the composite molded body 1.
  • the intermediate body 10 is disposed between the mold 74 and the mold 75, and the intermediate body 10 is formed by a cavity (not shown) formed between the mold 74 and the mold 75.
  • the body 10 is pressure molded.
  • FIG. 6 shows a state after the intermediate body 10 becomes the composite molded body 1.
  • the intermediate body 10 is cured while enclosing pores therein.
  • a composite molded body 1 including the resin 2, the fibers 3, and the holes 4 is obtained.
  • the decreasing range of the porosity that decreases in this step can be adjusted according to the heating conditions and pressurizing conditions of the intermediate 10. That is, when the heating temperature is lowered, the heating time is shortened, or the applied pressure is reduced, the reduction range of the porosity can be relatively reduced. On the other hand, when the heating temperature is increased, the heating time is lengthened, or the applied pressure is increased, the reduction rate of the porosity can be relatively increased. As a result, it is possible to manufacture the composite molded body 1 while sufficiently widening the change range of the porosity in the manufactured composite molded body 1. That is, the composite molded body 1 having a target porosity can be manufactured.
  • a spacer is provided between the intermediate body 10 and the molding die 74 and the molding die 75, and then the intermediate body 10 is heated and pressure-molded. Is preferred. Thereby, the composite molded object 1 which has a high porosity can be obtained easily.
  • the range of decrease in porosity due to pressure molding is not particularly limited, but is preferably about 5 to 90%, more preferably about 10 to 80%. Such a range of decrease can be said to be evidence that the resin 2 is necessary and sufficiently melted and the fibers 3 are bound to each other. Therefore, this makes it possible to obtain the composite molded body 1 that achieves both weight reduction and high mechanical properties.
  • the molding pressure at the time of pressure molding is not particularly limited, but is preferably about 0.03 to 13 MPa, more preferably about 0.05 to 10 MPa, and further preferably about 0.1 to 8 MPa. preferable.
  • the molding pressure is lower than the lower limit, the contact frequency decreases, and the mechanical properties of the composite molded body 1 may become insufficient depending on the porosity of the intermediate body 10.
  • the molding pressure exceeds the upper limit value, the contact frequency becomes excessive, and depending on the porosity of the intermediate body 10, the porosity of the composite molded body 1 may be too small, resulting in insufficient weight reduction. There is.
  • the heating temperature at the time of pressure molding is appropriately set according to the melting point of the resin 2 and is not particularly limited, but is preferably about 150 to 350 ° C., more preferably about 160 to 300 ° C.
  • the heating time at this time is appropriately set according to the heating temperature, but is preferably about 5 to 180 minutes, more preferably about 10 to 60 minutes.
  • the resin 2 can be melted as necessary and sufficiently by setting the heating conditions as described above, the composite molded body 1 in which both weight reduction and high mechanical properties are achieved can be obtained.
  • the resin 2 since the resin 2 is melted, the initial shape of the resin 2 is often lost. However, the initial shape of the resin 2 does not need to be completely lost, and a part may remain. That is, the resin 2 included in the composite molded body 1 may leave a shape such as a particle shape or a fiber shape. Thereby, since it becomes easy to form a space
  • the maximum heat generation rate and the two-minute total heat generation amount of the composite molded body 1 described above can be controlled by the constituent materials and contents of the resin 2 and the fibers 3. For example, by using a resin 2 having a high melting point or using a fiber 3 having a high heat resistance, the maximum heat generation rate and the total heat generation amount for 2 minutes can be increased.
  • the method of manufacturing the composite molded body 1 is not limited to the above method, and other manufacturing methods such as an injection molding method may be used.
  • FIG. 7 is a perspective view schematically showing an embodiment of the interior material for transportation equipment of the present invention.
  • the interior material 100 for transportation equipment shown in FIG. 7 includes the composite molded body 1 in which an opening 110 serving as a window is formed. Thereby, the interior material 100 for transportation equipment which realizes both weight reduction and high mechanical properties is realized.
  • Examples of the interior material 100 for transportation equipment include a cabin ceiling panel, cabin interior panel, cabin floor surface, cockpit ceiling panel, cockpit interior panel, cockpit floor surface, baggage locker wall, storage locker wall, door lining, window Covers, captain seats, co-pilot seats, cabin crew seats, various seats such as passenger seats, interior materials for aircraft such as restroom interior materials, automotive interior materials, marine interior materials, railroad Interior materials, spacecraft interior materials, and the like.
  • the composite molded body, the intermediate for composite molded body, and the interior material for transportation equipment of the present invention may be those obtained by adding arbitrary elements to the above embodiment.
  • the method for producing a composite molded body of the present invention may be one in which an optional step is added to the above embodiment.
  • Example 1 Production of composite molded body (Example 1) First, polyphenylene sulfide (PPS) resin fibers (average length 10 mm) and PAN-based carbon fibers (average length 13 mm) were added to water and stirred for 30 minutes with a disperser to obtain a slurry. Here, 10000 mass parts of water was used with respect to 100 mass parts of resin and fiber in total.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • a flocculant synthetic smectite: smecton (manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.)
  • a flocculant synthetic smectite: smecton (manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.)
  • a flocculant dissolved in water in advance was added in an amount of 0.2% by mass based on the total of the resin and fibers described above, and agglomerated in a floc form.
  • the obtained intermediate was placed in a cavity of a molding die and subjected to pressure molding while heating to obtain a sheet-like composite molded body having a length of 80 mm ⁇ width 50 mm ⁇ thickness 4 mm.
  • Example 2 A composite molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the components in the slurry were changed as shown in Table 1.
  • the impact resistance by the steel ball drop test was evaluated for the composite molded bodies of each Example and each Comparative Example.
  • the evaluation of impact resistance was performed according to the following evaluation criteria based on the number of times the steel balls were repeatedly dropped and collided until damage was recognized in the composite molded body.
  • the composite molded body obtained in each example has both a light weight and high mechanical properties because the specific strength and specific modulus are optimized. Moreover, since the exothermic property was relatively small, it was recognized that the flame retardancy was excellent.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PEI polyetherimide
  • PEEK polyetheretherketone
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • a flocculant synthetic smectite: smecton (manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.)
  • a flocculant synthetic smectite: smecton (manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.)
  • a flocculant dissolved in water in advance was added in an amount of 0.2% by mass based on the total of the resin and fibers described above, and agglomerated in a floc form.
  • the resulting agglomerates were then separated from water with a 30 mesh metal mesh. This gave an intermediate. Thereafter, this intermediate was subjected to dehydration press and subjected to a drying treatment at 50 ° C. for 5 hours using a dryer. At this time, the density of the obtained intermediate was 0.55 g / cm 3 .
  • the obtained intermediate was placed in a cavity of a molding die and subjected to pressure molding while heating to obtain a sheet-like composite molded body having a length of 80 mm ⁇ width 50 mm ⁇ thickness 4 mm.
  • the magnitude of the molding pressure was set to the values shown in Table 2, and composite molded bodies of Examples 11 to 14 were obtained.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the set molding pressure and the density of the composite molded body obtained by pressure molding at the molding pressure.
  • FIG. 8 plots the density of the composite molded body obtained by each molding pressure, and also shows a straight line obtained by linear approximation of the data and a mathematical expression representing the straight line.
  • the density change rate when the molding pressure is changed is relatively large.
  • the change rate of the density (unit: g / cm 3 ) with respect to the change of the molding pressure (unit: MPa) is 0.0844.
  • the rate of change can be made sufficiently large, such as about 0.03 to 0.3. As a result, the above effects can be obtained with certainty.
  • this rate of change is smaller than this range.
  • the width of the adjustable porosity may be narrowed.
  • a fibrous material is particularly preferably used as the resin contained in the intermediate body.
  • the rate of change may be larger than this range, in that case, the change in density tends to be sensitive to the change in the molding pressure, and thus the production stability may be slightly reduced.
  • Examples 15 to 17 and Comparative Example 5 First, polyphenylene sulfide (PPS) resin fiber, polyethylene (PE) resin fiber, and PAN-based carbon fiber (average length: 13 mm) were added to water and stirred with a disperser for 30 minutes to obtain a slurry. Here, 10000 mass parts of water was used with respect to 100 mass parts of resin and fiber in total.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PE polyethylene
  • PAN-based carbon fiber average length: 13 mm
  • a flocculant synthetic smectite: smecton (manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.)
  • a flocculant synthetic smectite: smecton (manufactured by Kunimine Kogyo Co., Ltd.)
  • a flocculant dissolved in water in advance was added in an amount of 0.2% by mass based on the total of the resin and fibers described above, and agglomerated in a floc form.
  • the resulting agglomerates were then separated from water with a 30 mesh metal mesh. This gave an intermediate. Thereafter, this intermediate was subjected to dehydration press and subjected to a drying treatment at 50 ° C. for 5 hours using a dryer. At this time, the density of the obtained intermediate was 0.02 g / cm 3 .
  • Example 17 the obtained intermediate was placed in a cavity of a molding die and subjected to pressure molding while heating to obtain a sheet-like composite molded body having a length of 80 mm ⁇ width 50 mm ⁇ thickness 4 mm.
  • a spacer was provided between the intermediate body and the mold, and the intermediate body was heated and pressure-molded to obtain a composite molded body.
  • the porosity of the composite molded body could be adjusted in a wide range (9.0% to 86%).
  • the composite molded body obtained in each example having a porosity in the range of 9.0% to 80% is optimized for specific strength and specific elastic modulus. It is compatible with the characteristic characteristics. Moreover, since the exothermic property was relatively small, it was recognized that the flame retardancy was excellent. On the other hand, since the composite molded body obtained in Comparative Example 5 has a specific strength that is not in an optimal range, it is recognized that weight reduction and high mechanical properties are not compatible.
  • the composite molded body of the present invention includes a resin, fibers dispersed in the resin, and pores formed between the resin and the fibers, and has a specific strength of 30 to 400 MPa ⁇ (G / cm 3 ) -1 .
  • the composite molded object which made weight reduction and high mechanical characteristics compatible can be provided. Therefore, the present invention has industrial applicability.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

複合成形体１は、樹脂２と、樹脂２中に分散して設けられた繊維３と、樹脂２と繊維３との間に形成された空孔４と、を含み、比強度が３０～４００ＭＰａ・（ｇ／ｃｍ３）－１である。これにより、軽量化と高い機械的特性とを両立させた複合成形体を提供することができる。

Description

複合成形体、複合成形体用中間体、複合成形体の製造方法および輸送機器用内装材
　本発明は、複合成形体、複合成形体用中間体、複合成形体の製造方法および輸送機器用内装材に関する。
　航空機や自動車の内装等に用いられる構造材料は、さらなる軽量化が求められている。軽量化によって航空機や自動車の燃料消費量を抑えることができる。
　このような構造材料として、ガラス繊維等の強化繊維と、ポリプロピレン等の樹脂と、を混合させてなる混合物（抄造シート）を加熱しつつ加圧成形して得られる繊維強化樹脂が用いられている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の繊維強化樹脂では、繊維が３次元のあらゆる方向を向いて相互に絡まっている。これにより、繊維強化樹脂の補強が図られている。
　また、この特許文献１では、繊維強化樹脂の成形時に強化繊維のスプリングバックを利用して抄造シートを膨張させ、繊維強化樹脂の密度を低下させることが開示されている。これにより、防音性や断熱性を備えた繊維強化樹脂を得ることができる。
特開２０１６－０１６５４１号公報
　近年、構造材料のさらなる軽量化の要請は強い。このため、繊維強化樹脂の密度をさらに低下させることが求められている。
　しかしながら、繊維強化樹脂の密度を低下させた場合、繊維強化樹脂の機械的強度が低下する。その結果、繊維強化樹脂は、構造材料としての役割を果たせなくなるおそれがある。
　本発明の目的は、軽量化と高い機械的特性とを両立させた複合成形体および輸送機器用内装材、幅広い空孔率の複合成形体へ容易に製造可能な複合成形体用中間体、ならびに、前記複合成形体を効率よく製造可能な複合成形体の製造方法を提供することにある。
　このような目的は、下記（１）～（１２）の本発明により達成される。
　（１）　樹脂と、前記樹脂中に分散して設けられた繊維と、前記樹脂と前記繊維との間に形成された空孔と、を含み、比強度が３０～４００ＭＰａ・（ｇ／ｃｍ３）－１であることを特徴とする複合成形体。
　（２）　空孔率が５～９０％である上記（１）に記載の複合成形体。
　（３）　前記繊維の平均長さは、１ｍｍ以上である上記（１）または（２）に記載の複合成形体。
　（４）　前記繊維は、無機繊維である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の複合成形体。
　（５）　前記樹脂は、熱可塑性樹脂を含む上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の複合成形体。
　（６）　２分総発熱量が５０［ｋＷ・ｍｉｎ／ｍ２］以下であり、最大発熱速度が５０［ｋＷ／ｍ２］以下である上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の複合成形体。
　（７）　前記樹脂の融点は、２００～４００℃である上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の複合成形体。
　（８）　樹脂と、前記樹脂よりも融点が高い繊維と、空孔と、を含み、
　空孔率が２５～９９％であり、
　加熱されたとき成形性を有することを特徴とする複合成形体用中間体。
　（９）　前記樹脂の融点は、２００～４００℃である上記（８）に記載の複合成形体用中間体。
　（１０）　前記樹脂は、繊維状をなしている上記（８）または（９）に記載の複合成形体用中間体。
　（１１）　前記繊維は、無機繊維である上記（８）ないし（１０）のいずれかに記載の複合成形体用中間体。
　（１２）　融点が２００～４００℃の樹脂と、前記樹脂よりも融点が高い繊維と、を含む分散液を抄造し、中間体を得る工程と、
　前記中間体を加熱しつつ加圧成形することにより、前記樹脂の少なくとも一部を溶融させ、複合成形体を得る工程と、
を有することを特徴とする複合成形体の製造方法。
　（１３）　前記樹脂は、繊維状をなしている上記（１２）に記載の複合成形体の製造方法。
　（１４）　上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の複合成形体を備えることを特徴とする輸送機器用内装材。
　本発明によれば、軽量化と高い機械的特性とを両立させた複合成形体および輸送機器用内装材が得られる。
　また、本発明によれば、幅広い空孔率の複合成形体へ容易に製造可能な複合成形体用中間体が得られる。
　また、本発明によれば、軽量化と高い機械的特性とを両立させた複合成形体を効率よく製造することができる。
図１は、本発明の複合成形体の実施形態を模式的に示す斜視図である。 図２は、本発明の複合成形体の製造方法の実施形態を説明するための図である。 図３は、本発明の複合成形体の製造方法の実施形態を説明するための図である。 図４は、本発明の複合成形体の製造方法の実施形態を説明するための図である。 図５は、本発明の複合成形体の製造方法の実施形態を説明するための図である。 図６は、本発明の複合成形体の製造方法の実施形態を説明するための図である。 図７は、本発明の輸送機器用内装材の実施形態を模式的に示す斜視図である。 図８は、設定した成形圧力と、その成形圧力での加圧成形によって得られた複合成形体の密度と、の関係を示すグラフである。
　以下、本発明の複合成形体、複合成形体用中間体、複合成形体の製造方法および輸送機器用内装材について添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜複合成形体＞
　まず、本発明の複合成形体の実施形態について説明する。
　図１は、本発明の複合成形体の実施形態を模式的に示す斜視図である。
　図１に示す複合成形体１は、樹脂２と、樹脂２中に分散して設けられた繊維３と、樹脂２と繊維３との間に形成された空孔４と、を含む。また、複合成形体１の比強度は、３０～４００ＭＰａ・（ｇ／ｃｍ３）－１である。このように、複合成形体１は、硬化している樹脂２のマトリックスに繊維３と空孔４とが分散した構造を有し、さらに、上記範囲の比強度を有している。このような複合成形体１によれば、軽量化と高い機械的特性とを両立させることができる。これにより、例えば輸送機器用内装材のように、軽量化と高い機械的特性の双方を求められる分野の構造材料として有用な成形体が得られる。
　また、このような複合成形体１は、所望の形状に成形されている。すなわち、複合成形体１は、用途に応じて最適な形状をとり得るため、例えば内装材としての高い有用性を有する。なお、かかる観点から、複合成形体１の形状は、シート状（２次元形状）であっても、立体形状（３次元形状）であってもよい。
　以下、複合成形体１を構成する成分について詳述する。
　（樹脂）
　樹脂２は、複合成形体１に成形性や保形性を付与したり、繊維３同士を結着するバインダーとして機能したりする。したがって、樹脂２としては、このような機能を有するものであれば特に限定されない。例えば、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂、ポリウレタンのような熱硬化性樹脂、ポリアミド系樹脂（例えばナイロン等）、熱可塑性ウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリカーボネート、ポリエステル系樹脂（例えば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等）、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、フッ素樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等）、変性ポリフェニレンエーテル、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミドのような熱可塑性樹脂等が挙げられる。なお、樹脂２は、これらのうちの少なくとも１種を含んでいてもよく、２種以上を含んでいてもよい。
　一方、樹脂２は、特に熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。これにより、複合成形体１の成形性を特に高めることができ、より寸法精度が高い複合成形体１が得られる。
　さらに、樹脂２は、熱可塑性樹脂の中でもスーパーエンジニアリングプラスチックを含むことが好ましい。これにより、熱可塑性樹脂がもたらす効果に加え、高い機械的特性という効果が複合成形体１に付加されることとなる。なお、スーパーエンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、フッ素樹脂等が挙げられる。
　樹脂２の融点は、特に限定されないが、２００～４００℃であるのが好ましい。このような樹脂２を用いることにより、複合成形体１の機械的特性および耐熱性を十分に高めることができる。これにより、例えば輸送機器用内装材等に複合成形体１が適用された場合、難燃性に優れた内装材が得られる。
　また、樹脂２の融点は、より好ましくは２１０～３９０℃とされ、さらに好ましくは２６０～３８０℃とされる。これにより、例えば輸送機器用内装材等に複合成形体１が適用された場合、難燃性により優れた内装材が得られる。
　なお、樹脂２の融点が前記下限値を下回ると、樹脂２の機械的特性および耐熱性が不十分になる。このため、複合成形体１の構成によっては、複合成形体１の高温時の機械的強度が低下したり、耐熱性に基づく難燃性が低下したりするおそれがある。一方、樹脂２の融点は前記上限値を上回ってもよいが、それに伴って一部の物性（例えば耐衝撃性等）が低下するおそれがある。
　なお、樹脂２の融点は、原則として結晶融点のことであり、例えば、示差走査熱量計（ＤＳＣ－２９２０、ＴＡインスツルメント社製）により測定できる。
　また、樹脂２に結晶融点が存在せずガラス転移温度が存在する場合には、本発明における樹脂２の融点はガラス転移温度も含むものとする。このガラス転移温度も、上記の示差走査熱量計により測定可能である。
　さらに、樹脂２が熱硬化性樹脂の場合であって結晶融点もガラス転移温度も存在しない場合には、本発明における樹脂２の融点は熱硬化性樹脂の硬化物の耐熱温度も含むものとする。この耐熱温度は、ＪＩＳ　Ｋ　６９１１：１９９５の熱可塑性プラスチック一般試験方法に規定されている荷重たわみ温度とする。
　（繊維）
　繊維３は、複合成形体１の機械的特性を向上させたり、熱伝導性を高めたりする。
　このような繊維３は、例えば、繊維糸または長い繊維束を所定の長さに切断することによって得られる。
　繊維３の平均長さは、特に限定されないが、１ｍｍ以上であるのが好ましく、２ｍｍ以上であるのがより好ましく、４ｍｍ以上であるのがさらに好ましい。繊維３の平均長さを前記範囲内に設定することにより、複合成形体１の機械的特性を十分に高めることができる。特に樹脂２の機械的特性が比較的低い場合であっても、繊維３によってそれを十分に補うことができる。その結果、機械的特性が特に良好な複合成形体１が得られる。
　なお、繊維３の平均長さの上限値は、特に限定されないが、例えば１００ｍｍ以下であるのが好ましく、５０ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、複合成形体１を製造するにあたって繊維３を分散媒に分散させるとき、その分散性が良好になる。その結果、均質な構造の成形体が得られるため、最終的に機械的特性に優れた複合成形体１が得られる。
　なお、繊維３の平均長さは、次のように測定される。複合成形体１の樹脂２を溶解する等して取り出された任意の１００本以上の繊維３について、それらの長さを測定する。得られた長さの測定値を平均した値を繊維３の平均長さとする。
　また、繊維３の平均径は、特に限定されないが、１～１００μｍ程度であるのが好ましく、５～８０μｍ程度であるのがより好ましい。繊維３の平均径を前記範囲内に設定することにより、複合成形体１の機械的特性を高めつつ、複合成形体１を製造するときの成形性を高めることができる。
　なお、繊維３の平均径は、次のように測定される。複合成形体１の樹脂２を溶解する等して取り出された任意の１００本以上の繊維３について、それらの径を測定する。得られた径の測定値を平均した値を繊維３の平均径とする。
　また、繊維３の径に対する長さの比（長さ／径）は、１０以上であるのが好ましく、１００以上であるのがより好ましい。これにより、繊維３が上記のような効果をより確実に発揮する。
　このような繊維３としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アルミニウム繊維、銅繊維、ステンレス鋼繊維、黄銅繊維、チタン繊維、鋼繊維、リン青銅繊維のような金属繊維、綿繊維、絹繊維、木質繊維のような天然繊維、アルミナ繊維のようなセラミック繊維、全芳香族ポリアミド（アラミド）、全芳香族ポリエステル、全芳香族ポリエステルアミド、全芳香族ポリエーテル、全芳香族ポリカーボネート、全芳香族ポリアゾメチン、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリ（パラ－フェニレンベンゾビスチアゾール）（ＰＢＺＴ）、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ（パラ－フェニレン－２，６－ベンゾビスオキサゾール）（ＰＢＯ）等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種を含むものが用いられる。
　このうち、繊維３としては、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維およびセラミック繊維のような無機繊維が好ましく用いられる。引張強度等の機械的特性に優れている無機繊維を用いることにより、複合成形体１の機械的特性を特に高めることができる。
　なお、繊維３には、必要に応じて、カップリング剤処理、界面活性剤処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、プラズマ照射処理等の表面処理が施されていてもよい。
　このうち、カップリング剤としては、例えば、Ｎ－（β－アミノエチル）－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－（β－アミノエチル）－γ－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ－アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－（β－アミノエチル）－γ－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ－（β－アミノエチル）－γ－アミノプロピルメチルジエトキシシランのようなアミノ基含有アルコキシシラン、およびそれらの加水分解物等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種を含むものが用いられる。
　複合成形体１における繊維３の含有量は、特に限定されないが、樹脂２の５～３００体積％程度であるのが好ましく、１０～１５０体積％程度であるのがより好ましく、２０～９０体積％程度であるのがさらに好ましい。繊維３の含有量を前記範囲内に設定することにより、樹脂２と繊維３との量的なバランスが最適化される。このため、複合成形体１が空孔４を含む場合であっても、複合成形体１の機械的特性を特に高めることができる。すなわち、繊維３の含有量が前記下限値を下回ると、繊維３の含有量が相対的に不足するため、樹脂２の組成や繊維３の長さ、構成材料および空孔率等によっては、複合成形体１の機械的特性が低下するおそれがある。一方、繊維３の含有量が前記上限値を上回ると、樹脂２の含有量が相対的に不足するため、樹脂２の組成や繊維３の長さ、構成材料および空孔率等によっては、複合成形体１の機械的特性が低下するおそれがある。
　なお、図１に示す繊維３の形状は、一例であり、図示したような直線状には限定されない。
　（空孔）
　空孔４は、複合成形体１に内包されている空間のことをいう。この空孔４は、その１つ１つまたは複数個が連結したものが系外と隔離されている（樹脂２等によって取り囲まれている）空間になっている状態（独立気泡）であってもよく、系外と連通している（複合成形体１の外部に露出している）空間になっている状態（連続気泡）であってもよい。
　このうち、特に限定されるものではないが、独立気泡が連続気泡よりも多いことが好ましい。これにより、複合成形体１が空孔４を含んでいても、複合成形体１の機械的特性がより低下し難くなる。これは、独立気泡が圧壊し難いので、それに伴って複合成形体１の機械的強度が低下し難いことによる。
　なお、独立気泡が連続気泡より多いとは、複合成形体１の断面を拡大観察したとき、その独立気泡が占める面積の合計が、連続気泡が占める面積の合計より大きい状態をいう。
　複合成形体１が空孔４として独立気泡を含む場合、空孔４の平均径は、特に限定されないが、２～３００μｍ程度であるのが好ましく、５～２００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、空孔４による複合成形体１の軽量化と、空孔４による複合成形体１の機械的特性の低下の抑制と、を両立させることができる。すなわち、空孔４の平均径が前記下限値を下回る場合、空孔率によっては、複合成形体１の軽量化が難しくなるおそれがある。一方、空孔４の平均径が前記上限値を上回る場合、空孔率によっては、空孔４が屈折や亀裂等の起点になり易くなるため、複合成形体１の機械的特性が低下するおそれがある。
　なお、空孔４の平均径は、複合成形体１の断面から各空孔４の面積と同じ面積を持つ円をそれぞれ仮想したとき、それらの円の直径（円相当径）の平均値として求められる。
　複合成形体１の空孔率は、特に限定されないが、５～９０％程度であるのが好ましく、１０～９０％程度であるのがより好ましく、１５～８７．５％程度であるのがさらに好ましく、２０～８５％程度であるのが特に好ましい。空孔率を前記範囲内に設定することにより、複合成形体１の軽量化と機械的特性とをバランスよく両立させることができる。すなわち、空孔率が前記下限値を下回ると、樹脂２の組成や繊維３の長さ、構成材料等によっては、複合成形体１の軽量化が不十分になるおそれがある。一方、空孔率が前記上限値を上回ると、樹脂２の組成や繊維３の長さ、構成材料等によっては、複合成形体１の機械的特性が低下するおそれがある。また、空孔４が独立気泡を含む場合には、複合成形体１の断熱性が向上する。これにより、複合成形体１における熱伝導性が低下するので、難燃性を高めることができる。
　なお、複合成形体１の空孔率は、例えば複合成形体１の断面の面積において、空孔４が占める面積の割合（空孔４の面積率）として求められる。
　（パルプ）
　複合成形体１は、必要に応じてパルプを含んでいてもよい。パルプとは、フィブリル構造を有する繊維材料であり、上記繊維３とは異なるものである。パルプは、例えば、繊維材料を機械的または化学的にフィブリル化することによって得ることができる。
　パルプとしては、例えば、リンターパルプ、木材パルプのようなセルロース繊維、ケナフ、ジュート、竹のような天然繊維、パラ型全芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）およびその共重合体、芳香族ポリエステル繊維、ポリベンザゾール繊維、メタ型アラミド繊維およびそれらの共重合体、アクリル繊維、アクリロニトリル繊維、ポリイミド繊維、ポリアミド繊維のような有機繊維等をフィブリル化したものが挙げられ、これらのうちの少なくとも１種が用いられる。
　また、複合成形体１におけるパルプの含有量は、特に限定されないが、樹脂２の０．５～１０質量％程度であるのが好ましく、１～８質量％程度であるのがより好ましく、１．５～５質量％程度であるのがさらに好ましい。これにより、機械的特性や熱伝導性がより良好な複合成形体１を実現することができる。
　（凝集剤）
　複合成形体１は、必要に応じて凝集剤を含んでいてもよい。
　凝集剤としては、例えば、カチオン性高分子凝集剤、アニオン性高分子凝集剤、ノニオン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種が用いられる。
　より具体的には、例えば、カチオン性ポリアクリルアミド、アニオン性ポリアクリルアミド、ホフマンポリアクリルアミド、マンニックポリアクリルアミド、両性共重合ポリアクリルアミド、カチオン化澱粉、両性澱粉、ポリエチレンオキサイド等が挙げられる。
　また、複合成形体１における凝集剤の含有量は、特に限定されないが、樹脂２の０．０１～１．５質量％程度であるのが好ましく、０．０５～１質量％程度であるのがより好ましく、０．１～０．５質量％程度であるのがさらに好ましい。これにより、複合成形体１を例えば抄造法により製造するとき、脱水処理等を容易かつ安定的に行うことができ、最終的に均質で機械的特性に優れた複合成形体１が得られる。
　（その他の添加剤）
　複合成形体１は、必要に応じてその他の添加剤を含んでいてもよい。
　かかる添加剤としては、例えば、無機粉末、金属粉、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、離型剤、可塑剤、硬化触媒、硬化促進剤、顔料、耐光剤、帯電防止剤、抗菌剤、導電剤、分散剤等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種が用いられる。
　ここで、複合成形体１の比強度は、３０～４００ＭＰａ・（ｇ／ｃｍ３）－１とされる。これにより、軽量化と機械的特性の向上との両立が図られた複合成形体１が得られる。なお、比強度が前記下限値を下回ると、重い割には曲げ強度が小さいといえるので、例えば輸送機器用内装材のように、軽量化と高い機械的特性の双方を求められる分野の構造材料としては不適当になるおそれがある。一方、比強度が前記上限値を上回ると、軽い割には曲げ強度が大きいといえるが、その他の物性とのバランスによっては耐衝撃性が低下したり、製造条件によるバラツキが出やすくなるため、製造歩留まりを高め難くなったりするおそれがある。
　また、複合成形体１の比強度は、４０～３５０ＭＰａ・（ｇ／ｃｍ３）－１程度であるのが好ましく、５０～３００ＭＰａ・（ｇ／ｃｍ３）－１程度であるのがより好ましく、５０～２５０ＭＰａ・（ｇ／ｃｍ３）－１程度であるのがさらに好ましい。
　なお、複合成形体１の比強度は、曲げ強度（単位：ＭＰａ）を密度（単位：ｇ／ｃｍ３）で除することによって求められる。
　また、複合成形体１は、以下のような特性を有することが好ましい。
　まず、複合成形体１の密度は、特に限定されないが、０．０５～１．６ｇ／ｃｍ３程度であるのが好ましく、０．１～１．５５ｇ／ｃｍ３程度であるのがより好ましく、０．２～１．５ｇ／ｃｍ３程度であるのがさらに好ましい。これにより、軽量化と機械的特性の向上とを両立させた複合成形体１が得られる。
　なお、密度は、ＪＩＳ　Ｋ　７１１２：１９９９にＡ法として規定されている試験方法に準じて測定される。
　また、複合成形体１の曲げ強度は、特に限定されないが、５０～４００ＭＰａ程度であるのが好ましく、７０～３５０ＭＰａ程度であるのがより好ましく、１００～３００ＭＰａ程度であるのがさらに好ましい。これにより、十分に機械的特性が高い複合成形体１が得られる。
　なお、複合成形体１の曲げ強度は、室温（２５℃）において、ＩＳＯ１７８：２００１に規定されている試験方法に準じて測定される。
　また、複合成形体１の比弾性率は、特に限定されないが、２～３０ＧＰａ・（ｇ／ｃｍ３）－１程度であるのが好ましく、３～２５ＧＰａ・（ｇ／ｃｍ３）－１程度であるのがより好ましく、４～２０ＧＰａ・（ｇ／ｃｍ３）－１程度であるのがさらに好ましい。これにより、軽量化と機械的特性の向上との両立が図られた複合成形体１が得られる。
　なお、複合成形体１の比弾性率は、曲げ弾性率（単位：ＧＰａ）を密度（単位：ｇ／ｃｍ３）で除することによって求められる。そして、曲げ弾性率は、室温（２５℃）において、ＩＳＯ１７８：２００１に規定されている試験方法に準じて測定される。
　また、複合成形体１の最大発熱速度（Peak Heat Release Rate）は、特に限定されないが、５０ｋＷ／ｍ２以下であるのが好ましく、４５ｋＷ／ｍ２以下であるのがより好ましく、４０ｋＷ／ｍ２以下であるのがさらに好ましい。これにより、複合成形体１の軽量化を図りつつも、難燃性をより高めることができる。すなわち、軽量化と難燃性との両立を図ることができる。
　なお、複合成形体１の最大発熱速度の下限値は、特に限定されないが、例えば１ｋＷ／ｍ２以上とされる。これにより、軽量化と難燃性とのバランスを最適化することができる。そして、このような複合成形体１を例えば輸送機器用内装材に適用することにより、求められる軽量化（軽量性）と難燃性とを高度に両立した内装材が実現される。
　この最大発熱速度は、ＦＡＲ２５．８５３（Ａｐｐｅｎｄｉｘ　Ｆ，Ｐａｒｔ　ＩＶ）に準拠したヒートリリース試験により測定されるものである。
　また、複合成形体１の２分総発熱量（Total Heat Release w/in First 2 Minutes）は、特に限定されないが、５０ｋＷ・ｍｉｎ／ｍ２以下であるのが好ましく、４５ｋＷ・ｍｉｎ／ｍ２以下であるのがより好ましく、４０ｋＷ・ｍｉｎ／ｍ２以下であるのがさらに好ましい。これにより、複合成形体１の軽量化を図りつつも、難燃性をより高めることができる。すなわち、軽量化と難燃性との両立を図ることができる。
　なお、複合成形体１の２分総発熱量の下限値は、特に限定されないが、例えば１ｋＷ・ｍｉｎ／ｍ２以上とされる。これにより、軽量化と難燃性とのバランスを最適化することができる。そして、このような複合成形体１を例えば輸送機器用内装材に適用することにより、求められる軽量化（軽量性）と難燃性とを高度に両立した内装材が実現される。
　この２分総発熱量は、ＦＡＲ２５．８５３（Ａｐｐｅｎｄｉｘ　Ｆ，Ｐａｒｔ　ＩＶ）に準拠したヒートリリース試験により測定されるものである。
　そして、上述した最大発熱速度と２分総発熱量は、その双方が上記範囲内にあることが好ましい。これにより、軽量化と難燃性とのバランスをより高度に最適化した複合成形体１が得られる。このような複合成形体１は、例えば輸送機器用内装材として特に有用なものとなる。
＜複合成形体の製造方法＞
　次に、本発明の複合成形体の製造方法の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、一例として、前述した複合成形体１を製造する方法について説明する。
　図２～６は、それぞれ本発明の複合成形体の製造方法の実施形態を説明するための図である。
　本実施形態に係る複合成形体１の製造方法は、樹脂２と繊維３とを含む分散液を抄造し中間体１０（本発明の複合成形体用中間体の実施形態）を得る工程と、中間体１０を加熱しつつ加圧成形することにより、樹脂２の少なくとも一部を溶融させ、複合成形体１を得る工程と、を有する。以下、各工程について順次説明する。
　［１］まず、図２に示すように、樹脂２と繊維３とこれらを分散させる分散媒５とを含む分散液６を調製する。調製した分散液６は、十分に撹拌、混合される。なお、分散液６には、必要に応じて、前述した凝集剤やパルプ、その他の添加剤等が添加されていてもよい。
　なお、樹脂２としては、例えば融点が２００～４００℃である樹脂が用いられる。
　また、樹脂２の形状は、特に限定されず、略球形粒子状、薄膜粒子状等の粒子状（粉状）であってもよいが、繊維状をなしているのが好ましい。これにより、後述する抄造において、繊維３とともに樹脂２を抄きとることができる。その結果、樹脂２と繊維３とを絡み合わせることができ、見かけ密度の小さい中間体を容易に得ることができる。なお、図２やその他の図では、樹脂２を波線で表しているが、これは繊維状の樹脂２を模式的に示したものであり、形状の一例である。
　なお、樹脂２が熱硬化性樹脂を含む場合、その熱硬化性樹脂は半硬化状態であることが好ましい。半硬化の熱硬化性樹脂は、中間体１０を製造後、加熱、加圧によって所望の形状に成形されて硬化に至る。これにより、熱硬化性樹脂の特性を生かした複合成形体１が得られることとなる。
　一方、繊維３としては、例えば樹脂２よりも融点が高い繊維が用いられる。このような繊維３を用いることにより、後述する工程において中間体を加熱しつつ加圧成形するとき、樹脂２のみを選択的に溶融させることができる。これにより、樹脂２を繊維３の周辺で溶融、分散させることができ、均質な複合成形体１が得られる。
　繊維３の融点は、樹脂２の融点よりも高いことが好ましく、さらにはその差は１０℃以上であるのがより好ましく、５０℃以上であるのがさらに好ましい。
　このうち、繊維３としては、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維およびセラミック繊維のような無機繊維が好ましく用いられる。引張強度等の機械的特性に優れている無機繊維を用いることにより、複合成形体１の機械的特性を特に高めることができる。また、無機繊維は、一般に融点が非常に高いので、中間体１０が加熱されたとき、ほとんど溶融するおそれがない。このため、樹脂２の構成材料として融点の高い材料を用いた場合でも、確実に複合成形体１を製造することができる。
　また、分散媒５としては、樹脂２や繊維３を溶解させ難く、かつ、樹脂２や繊維３を分散させる過程において揮発し難いものが好ましく用いられる。また、脱溶媒させ易いものが好ましく用いられる。かかる観点から、分散媒５の沸点は５０～２００℃程度であるのが好ましい。
　分散媒５としては、例えば、水、エタノール、１－プロパノール、１－ブタノール、エチレングリコールのようなアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、２－ヘプタノン、シクロヘキサノンのようなケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセト酢酸メチルのようなエステル類、テトラヒドロフラン、イソプロピルエーテル、ジオキサン、フルフラールのようなエーテル類等が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種が用いられる。
　これらの中でも、水が好ましく用いられる。水は、入手が容易であり、環境負荷が低く安全性も高いことから、分散媒５として有用である。
　続いて、調製した分散液６を抄造する。これにより、複合成形体１を製造するための中間体１０（複合成形体用中間体）を得る。
　具体的には、まず、図３に示すように、底面にフィルター７１が設けられた容器７０を用意する。
　次に、容器７０内に分散液６を供給する。そして、分散液６中の分散媒５を、フィルター７１を介して容器７０の底面から外部へ排出する。これにより、分散液６中の分散質である樹脂２と繊維３とがフィルター７１上に残存する（抄造）。以上のようにしてフィルター７１上に中間体１０を得る。
　このとき、フィルター７１の形状を適宜選択することにより、所望の形状を有する中間体１０を製造することができる。
　このようにして得られた中間体１０は、分散媒５を含んでいても、含んでいなくてもよい。
　その後、必要に応じて、図４に示すように、プレス型７２とプレス型７３との間に中間体１０を配置し、プレス型７２とプレス型７３との間に形成される図示しないキャビティーによって中間体１０を加圧成形する。
　例えば、プレス型７２を矢印Ｐのように降下させることにより、プレス型７２とプレス型７３との間で中間体１０が圧縮される。これにより、中間体１０に残存していた分散媒５を十分に排出し、中間体１０を乾燥することができる。
　なお、必要に応じて、さらに乾燥機等で中間体１０を乾燥するようにしてもよい。
　このようにして得られた中間体１０は、樹脂２と繊維３とを含み、見かけ密度が小さいものである。すなわち、樹脂２と繊維３とが絡まり合っているため、これらの間には相対的に大きな容積の空隙が生じている。このため、中間体１０の全体の見かけ密度が小さくなっている。特に、樹脂２が繊維状をなしている場合、樹脂２と繊維３との絡み合いが非常に複雑になる。このため、両者の間に極めて大きな容積の空隙が伴うこととなり、中間体１０の見かけ密度は特に小さくなる。その結果、かかる中間体１０は、後述するように、幅広い範囲の空孔率の複合成形体１を容易に製造可能なものとなる。
　繊維状をなす樹脂２の平均長さは、特に限定されないが、１ｍｍ以上であるのが好ましく、２ｍｍ以上であるのがより好ましく、４ｍｍ以上であるのがさらに好ましい。繊維状をなす樹脂２の平均長さを前記範囲内に設定することにより、繊維状をなす樹脂２と繊維３との絡み合いの程度がさらに大きくなる。これにより、製造される複合成形体１において実現可能な空孔率の幅をより広くとることができる。
　なお、繊維状をなす樹脂２の平均長さの上限値は、特に限定されないが、例えば１００ｍｍ以下であるのが好ましく、５０ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、複合成形体１を製造するにあたって繊維状をなす樹脂２を分散媒に分散させるとき、その分散性が良好になる。その結果、均質な構造の成形体が得られるため、最終的に機械的特性に優れた複合成形体１が得られる。
　なお、繊維状をなす樹脂２の平均長さとは、任意の１００本以上の繊維状をなす樹脂２について、その長さを測定し、平均した値のことをいう。
　また、繊維状をなす樹脂２の平均長さは、繊維３の平均長さの１０～１０００％程度であるのが好ましく、２０～５００％程度であるのがより好ましい。これにより、繊維状をなす樹脂２と繊維３との絡まり合いの程度がより顕著になるため、中間体１０の保形性がより良好になるとともに、より幅広い範囲の空孔率の複合成形体１を容易に製造可能な中間体１０が得られる。
　また、繊維状をなす樹脂２の平均径は、特に限定されないが、１～１００μｍ程度であるのが好ましく、５～８０μｍ程度であるのがより好ましい。繊維状をなす樹脂２の平均径を前記範囲内に設定することにより、繊維状をなす樹脂２自体がある程度の機械的強度を有するものとなるため、中間体１０において繊維状をなす樹脂２が均一に分散した状態を維持し易くなる。その結果、製造される複合成形体１において実現可能な空孔率の幅をより広くとることができる。
　なお、繊維状をなす樹脂２の平均径とは、任意の１００本以上の繊維状をなす樹脂２について、その径を測定し、平均した値のことをいう。
　また、繊維状をなす樹脂２の径に対する長さの比（長さ／径）は、１０以上であるのが好ましく、１００以上であるのがより好ましい。これにより、繊維状をなす樹脂２が上記のような効果をより確実に発揮する。
　このように、中間体１０は、樹脂２と、樹脂２よりも融点が高い繊維３と、空孔８と、を含む（図５参照）。そして、中間体１０は、空孔８を多く含むこととなり、空孔率が高いものとなる。具体的には、中間体１０の空孔率は、特に限定されないが、２５～９９％程度であるのが好ましく、４０～９９％程度であるのがより好ましい。このような中間体１０は、非常に高い空孔率を有するとともに、後述する工程において加熱されたときに成形性を有するものとなる。この成形性は、樹脂２を加熱して溶融することにより発現するものである。樹脂２を溶融し、加圧成形すると、空孔８が樹脂２によって埋められる。その結果、空孔率は徐々に低下する。したがって、樹脂２の溶融量および加圧力等に応じて、最終的に得られる複合成形体１の空孔率が決まることとなる。
　これらのことから、中間体１０が前述したような高い空孔率を有することにより、製造される複合成形体１の空孔率を幅広い範囲で調整することが可能になる。その結果、目的とする空孔率の複合成形体１を容易に製造することができる。
　なお、中間体１０が含む空孔８は、ほぼ全てが連続気泡になっている可能性が高い。このため、中間体１０の外形から求めた見かけの体積と、中間体１０を水に浸漬することによって求められる連続気泡を除いた体積と、の差を計算することにより、空孔８の体積率、すなわち空孔率を求めることができる。
　また、中間体１０は、さらに、融点が２００℃未満である熱可塑性樹脂（以下、「低融点樹脂」という。）が含まれることが好ましい。この低融点樹脂が含まれることにより、中間体１０の保形性をより高めることができる。すなわち、中間体１０が加圧成形における加熱温度よりも低温で加熱されたとき（例えば乾燥等）、低融点樹脂が溶融して繊維３同士、樹脂２同士または樹脂２と繊維３との間を結着する。これにより、中間体１０はその形状を維持し易くなる。その結果、最終的に得られる複合成形体１についても、目的とする空孔率が得られ易くなるとともに、寸法精度や機械的特性についても低下し難くなる。また、中間体１０が型崩れし難くなるため、中間体１０を把持し易くなり、可搬性が高くなる。これにより、中間体１０を梱包したり、搬送したりする作業をより容易に行うことができる。
　溶融する前の低融点樹脂の形状は、特に限定されず、略球形粒子状、薄膜粒子状等の粒子状（粉状）をなしていてもよく、繊維状をなしていてもよい。
　また、中間体１０における低融点樹脂の含有量は、特に限定されないが、０．５～３０体積％程度であるのが好ましく、１～２０体積％程度であるのがより好ましく、２～１０体積％程度であるのがさらに好ましい。これにより、前述した効果を損なうことなく、低融点樹脂を添加することによる中間体１０の保形性を高めるという効果が必要かつ十分に確保される。
　低融点樹脂の融点は、樹脂２の融点から１０～２５０℃程度低いのが好ましく、５０～２００℃程度低いのが好ましい。このような融点の差があることにより、低融点樹脂が乾燥等の工程において溶融するとともに、加圧成形の際には熱分解して除去され易くなる。このため、低融点樹脂が持つ機能を最大限に発揮させることができる。すなわち、中間体１０においては低融点樹脂がその形状を維持させるように働き、複合成形体１においては低融点樹脂が多く存在することによる機械的特性の低下を抑制することができる。
　中間体１０における繊維３の含有量は、特に限定されないが、樹脂２の２０～３００体積％程度であるのが好ましく、３０～１５０体積％程度であるのがより好ましく、４０～９０体積％程度であるのがさらに好ましい。繊維３の含有量を前記範囲内に設定することにより、樹脂２と繊維３との量的なバランスが最適化されるため、中間体１０の保形性を高めつつ、より幅広い範囲で空孔率を調整しつつ複合成形体１を製造可能な中間体１０が得られる。なお、繊維３の含有量が前記下限値を下回ると、繊維３の含有量が相対的に不足するため、樹脂２の組成や繊維３の長さ、構成材料および空孔率等によっては、複合成形体１の機械的特性が低下するおそれがある。一方、繊維３の含有量が前記上限値を上回ると、樹脂２の含有量が相対的に不足するため、樹脂２の組成や繊維３の長さ、構成材料および空孔率等によっては、複合成形体１の機械的特性が低下するおそれがある。
　［２］次に、中間体１０を加熱しつつ加圧成形する。これにより、中間体１０中の樹脂２の少なくとも一部を溶融させ、複合成形体１を得る。
　具体的には、図６に示すように、成形型７４と成形型７５との間に中間体１０を配置し、成形型７４と成形型７５との間に形成される図示しないキャビティーによって中間体１０を加圧成形する。
　例えば、成形型７４を矢印Ｐのように降下させることにより、成形型７４と成形型７５との間で中間体１０が圧縮される。このとき、同時に加熱されるため、樹脂２の少なくとも一部が溶融し、繊維３同士の間に流れ込み、繊維３同士を結着するバインダーとして機能する。また、それとともに、中間体１０の空孔８の一部が溶融した樹脂２によって充填される。そして、加圧成形によって全体の体積も減少するとともに、目的とする形状に変形していく。その結果、繊維３同士が溶融した樹脂２によって結着され、かつ、中間体１０よりも空孔率が減少した複合成形体１が得られる。なお、図６は、中間体１０が複合成形体１になった後の状態を示している。
　また、成形後の冷却によって樹脂２が硬化（固化も含む。以下同様。）するため、中間体１０は、その内部に空孔を内包したまま硬化に至る。その結果、図６に示すように、樹脂２と繊維３と空孔４とを含む複合成形体１が得られる。
　本工程において減少する空孔率の減少幅は、中間体１０の加熱条件や加圧条件に応じて調整可能である。すなわち、加熱温度を低くしたり、加熱時間を短くしたり、加圧力を小さくしたりしたときには、空孔率の減少幅を相対的に小さくすることができる。一方、加熱温度を高くしたり、加熱時間を長くしたり、加圧力を大きくしたりしたときには、空孔率の減少幅を相対的に大きくすることができる。その結果、製造される複合成形体１における空孔率の変化幅を十分に広くとりながら、複合成形体１を製造することができる。すなわち、目的とする空孔率を有する複合成形体１を製造することができる。なお、高い空孔率の複合成形体１を得たい場合は、中間体１０と成形型７４および成形型７５との間にスペーサーを設けたうえで、中間体１０を加熱、加圧成形することが好ましい。これにより、高い空孔率を有する複合成形体１を容易に得ることができる。
　加圧成形に伴う空孔率の減少幅は、特に限定されないが、５～９０％程度であるのが好ましく、１０～８０％程度であるのがより好ましい。このような範囲の減少幅は、樹脂２が必要かつ十分に溶融し、繊維３同士を結着していることの証左であるといえる。したがって、これにより、軽量化と高い機械的特性との両立が図られた複合成形体１が得られる。
　加圧成形時の成形圧力は、特に限定されないが、０．０３～１３ＭＰａ程度であるのが好ましく、０．０５～１０ＭＰａ程度であるのがより好ましく、０．１～８ＭＰａ程度であるのがさらに好ましい。成形圧力を前記範囲内に設定することにより、中間体１０の樹脂２と繊維３とが十分な頻度で接触するため、溶融した樹脂２によって繊維３同士を確実に結着させることができる。その結果、複合成形体１の保形性をより高めることができる。なお、成形圧力が前記下限値を下回ると、接触頻度が低下し、中間体１０の空孔率によっては複合成形体１の機械的特性が不十分になるおそれがある。一方、成形圧力が前記上限値を上回ると、接触頻度が過剰になるため、中間体１０の空孔率によっては複合成形体１の空孔率が小さくなり過ぎて軽量化が不十分になるおそれがある。
　また、加圧成形時の加熱温度は、樹脂２の融点に応じて適宜設定され特に限定されないが、１５０～３５０℃程度であるのが好ましく、１６０～３００℃程度であるのがより好ましい。
　また、このときの加熱時間は、加熱温度に応じて適宜設定されるが、５～１８０分程度であるのが好ましく、１０～６０分程度であるのがより好ましい。
　加熱条件を上記のように設定することで、樹脂２を必要かつ十分に溶融させることができるので、軽量化と高い機械的特性との両立が図られた複合成形体１が得られる。
　なお、複合成形体１においては、樹脂２が溶融しているため、樹脂２の当初の形状は失われていることが多い。しかし、樹脂２の当初の形状は、完全に失われている必要はなく、一部が残存していてもよい。すなわち、複合成形体１に含まれている樹脂２は、粒子状や繊維状等の形状を残していてもよい。これにより、樹脂２と繊維３との間や繊維３同士の間に空隙を形成し易くなるため、空孔率が大きい複合成形体１を容易に実現することができる。
　また、上述した複合成形体１の最大発熱速度と２分総発熱量は、樹脂２や繊維３の構成材料や含有量によって制御可能である。例えば樹脂２として融点の高いものを使用したり、繊維３として耐熱性の高いものを使用したりすることにより、複合成形体１の最大発熱速度や２分総発熱量を高めることができる。
　なお、複合成形体１を製造する方法は、上記の方法に限定されず、その他の製造方法、例えば射出成形法等であってもよい。
＜輸送機器用内装材＞
　次に、本発明の輸送機器用内装材の実施形態について説明する。
　図７は、本発明の輸送機器用内装材の実施形態を模式的に示す斜視図である。
　図７に示す輸送機器用内装材１００は、窓となる開口部１１０が形成された複合成形体１を備える。これにより、軽量化と高い機械的特性とを両立させた輸送機器用内装材１００が実現される。
　なお、輸送機器用内装材１００としては、例えば、キャビン天井パネル、キャビン内装パネル、キャビン床面、コックピット天井パネル、コックピット内装パネル、コックピット床面、手荷物ロッカー壁、収納ロッカー壁、ドア内張、窓カバー、機長席、副操縦士席、客室乗務員用座席、乗客座席のような各種座席、化粧室用内装材等の各種航空機用内装材の他、自動車用内装材、船舶用内装材、鉄道用内装材、宇宙船用内装材等が挙げられる。
　以上、本発明の複合成形体、複合成形体用中間体、複合成形体の製造方法および輸送機器用内装材を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　例えば、本発明の複合成形体、複合成形体用中間体および輸送機器用内装材は、前記実施形態に任意の要素が付加されたものであってもよい。
　また、本発明の複合成形体の製造方法は、前記実施形態に任意の工程が付加されたものであってもよい。
　次に、本発明の具体的実施例について説明する。
　１．複合成形体の製造
　（実施例１）
　まず、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂繊維（平均長さ１０ｍｍ）と、ＰＡＮ系炭素繊維（平均長さ１３ｍｍ）と、を水に添加し、ディスパーザーで３０分撹拌してスラリーを得た。ここでは、樹脂と繊維の合計１００質量部に対して、水を１００００質量部使用した。
　次いで、あらかじめ水に溶解させた凝集剤（合成スメクタイト：スメクトン（クニミネ工業社製））を、上述した樹脂と繊維の合計に対して０．２質量％添加し、フロック状に凝集させた。
　次いで、得られた凝集物を３０メッシュの金属網で水と分離した。これにより、中間体を得た。この後、この中間体を、脱水プレスし、乾燥機による５０℃、５時間の乾燥処理に供した。
　次いで、得られた中間体を成形型のキャビティー内に入れ、加熱しつつ加圧成形することにより、縦８０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ４ｍｍのシート状の複合成形体を得た。
　（実施例２～１０）
　スラリー中の成分を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして複合成形体を得た。
　（比較例１～４）
　スラリー中の樹脂を表１に示すように変更するとともに、繊維の添加を省略した以外は、実施例１と同様にして複合成形体を得た。
　２．複合成形体の評価
　２．１　密度（比重）の評価
　各実施例および各比較例の複合成形体について、ＪＩＳ　Ｋ　７１１２：１９９９に規定されているＡ法に準拠した方法により、密度を２５℃において測定した。
　測定結果を表１に示す。
　また、併せて、複合成形体の空孔率を測定し、測定結果を表１に示す。
　２．２　機械的特性の評価
　各実施例および各比較例の複合成形体について、ＩＳＯ１７８：２００１に準拠した方法により、曲げ強度および曲げ弾性率を２５℃において測定した。
　測定結果を表１に示す。
　また、測定した曲げ強度および曲げ弾性率をそれぞれ密度で除することにより、比強度および比弾性率を算出した。
　算出結果を表１に示す。
　また、各実施例および各比較例の複合成形体について、鋼球落下試験による耐衝撃性を評価した。なお、耐衝撃性の評価は、複合成形体に損傷が認められるまで鋼球を繰り返し落下衝突させ、その回数に基づいて以下の評価基準に照らして行った。
　＜耐衝撃性の評価基準＞
　Ａ：損傷に至るまでの落下回数が特に多い
　Ｂ：損傷に至るまでの落下回数がやや多い
　Ｃ：損傷に至るまでの落下回数が少ない
　２．３　発熱性の評価
　各実施例および各比較例の複合成形体について、最大発熱速度と２分総発熱量とを測定した。なお、この測定は、ＦＡＲ２５．８５３（Ａｐｐｅｎｄｉｘ　Ｆ，Ｐａｒｔ　ＩＶ）に準拠したヒートリリース試験により行った。
　測定結果を表１に示す。
　２．４　炎伝搬性の評価
　各実施例および各比較例の複合成形体について、サンプルフレーミングタイム（Sample flaming time）、ドロップフレーミングタイム（Drop flaming time）、およびバーンレングス（Burn Length）を測定した。なお、この測定は、ＦＡＲ２５．８５３（Ａｐｐｅｎｄｉｘ　Ｆ，Ｐａｒｔ　ＩＶ）に準拠した断熱材の火炎伝搬試験により行った。そして、測定結果を以下の評価基準に照らして評価した。
　＜サンプルフレーミングタイムの評価基準＞
　Ａ：サンプルフレーミングタイムが１５秒未満である
　Ｂ：サンプルフレーミングタイムが１５秒以上である
　＜ドロップフレーミングタイムの評価基準＞
　Ａ：ドロップフレーミングタイムが３秒未満である
　Ｂ：ドロップフレーミングタイムが３秒以上である
　＜バーンレングスの評価基準＞
　Ａ：バーンレングスが１５２ｍｍ未満である
　Ｂ：バーンレングスが１５２ｍｍ以上である
　２．５　発煙性の評価
　各実施例および各比較例の複合成形体について、４分後の煙密度（比光学密度）を測定した。なお、この測定は、ＦＡＲ２５．８５３（Ａｐｐｅｎｄｉｘ　Ｆ，Ｐａｒｔ　Ｖ）に準拠した煙密度測定試験の有炎法により行った。そして、測定結果を以下の評価基準に照らして評価した。
　＜４分後の煙密度の評価基準＞
　Ａ：４分後の比光学密度が２００未満である
　Ｂ：４分後の比光学密度が２００以上である
　２．６　ガス毒性の評価
　各実施例および各比較例の複合成形体について、４分後のガス毒性を分析した。なお、この分析は、ＢＳＳ　７２３９に準拠した煙の毒性試験により行った。そして、その分析結果を、ガスの成分ごとに、以下の評価基準に照らして評価した。
　＜４分後のガス毒性の評価基準＞
　Ａ：４分後の濃度が以下の範囲内にある
　Ｂ：４分後の濃度が以下の範囲外にある
　　　ＨＣＮ＜１５０ｐｐｍ
　　　ＣＯ＜１０００ｐｐｍ
　　　ＮＯ、ＮＯ２＜１００ｐｐｍ
　　　ＳＯ２＜１００ｐｐｍ
　　　ＨＦ＜１００ｐｐｍ
　　　ＨＣｌ＜１５０ｐｐｍ
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から明らかなように、各実施例で得られた複合成形体は、比強度および比弾性率がそれぞれ最適化されていることから、軽量化と高い機械的特性とを両立している。また、発熱性も相対的に小さいことから、難燃性に優れていることも認められた。
　一方、各比較例で得られた複合成形体は、比強度および比弾性率がそれぞれ最適な範囲にないことから、軽量化と高い機械的特性とが両立されていないと認められる。
　なお、上記２．４～２．６の評価結果については、いずれも表１には示していないものの、各実施例で得られた複合成形体については、いずれも「Ａ」に当たる評価が得られた。一方、各比較例で得られた複合成形体については、「Ｂ」に当たる評価になった特性が含まれていた。
　なお、表１中の「ＰＰＳ」はポリフェニレンサルファイド、「ＰＥＩ」はポリエーテルイミド、「ＰＥＥＫ」はポリエーテルエーテルケトン、「ＰＰ」はポリプロピレン、「ＰＥ」はポリエチレンのことを指す。
　３．空孔率の調整
　（実施例１１～１４）
　まず、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂繊維と、ＰＡＮ系炭素繊維（平均長さ１３ｍｍ）と、を水に添加し、ディスパーザーで３０分撹拌してスラリーを得た。ここでは、樹脂と繊維の合計１００質量部に対して、水を１００００質量部使用した。
　次いで、あらかじめ水に溶解させた凝集剤（合成スメクタイト：スメクトン（クニミネ工業社製））を、上述した樹脂と繊維の合計に対して０．２質量％添加し、フロック状に凝集させた。
　次いで、得られた凝集物を３０メッシュの金属網で水と分離した。これにより、中間体を得た。この後、この中間体を、脱水プレスし、乾燥機による５０℃、５時間の乾燥処理に供した。このとき、得られた中間体の密度は、０．５５ｇ／ｃｍ３であった。
　次いで、得られた中間体を成形型のキャビティー内に入れ、加熱しつつ加圧成形することにより、縦８０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ４ｍｍのシート状の複合成形体を得た。このとき、成形圧力の大きさを表２に示す値に設定し、それぞれ実施例１１～１４の複合成形体を得た。
　次に、得られた複合成形体について、前述した２．１と同様にして密度を測定した。測定結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　また、図８は、設定した成形圧力と、その成形圧力での加圧成形によって得られた複合成形体の密度と、の関係を示すグラフである。なお、図８には、各成形圧力によって得られた複合成形体の密度をプロットしているとともに、それらのデータを線形近似した直線およびその直線を表す数式を併せて示している。
　図８から明らかなように、成形圧力と密度との間には、正の相関関係が認められる。しかも、成形圧力を変えたときの密度の変化率が比較的大きい。具体的には、図８に示す例では、成形圧力（単位：ＭＰａ）の変化に対する密度（単位：ｇ／ｃｍ３）の変化率が０．０８４４である。このような比較的大きな変化率であれば、成形圧力を容易に調整可能な範囲内で変更したとき、密度の変化幅、すなわち空孔率の変化幅を大きく確保することができる。これにより、前記実施形態に係る中間体を用いることで、幅広い空孔率（密度）を持つ複合成形体を容易に製造することができる。
　なお、中間体が含む樹脂として繊維状の樹脂を用いた場合には、この変化率を０．０３～０．３程度という十分な大きさにすることができる。これにより、上記のような効果が確実に得られることとなる。
　一方、中間体が含む樹脂として粒子状の樹脂を用いた場合には、この変化率がこの範囲よりも小さくなる。これにより、複合成形体を製造するとき、調整可能な空孔率の幅が狭くなるおそれがあるため、かかる観点からすれば、中間体に含まれる樹脂には繊維状のものが特に好ましく用いられる。なお、変化率がこの範囲よりも大きくてもよいが、その場合、成形圧力の変化に対して密度の変化が敏感になり易いため、製造安定性がやや低下するおそれがある。
　（実施例１５～１７および比較例５）
　まず、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂繊維と、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂繊維と、ＰＡＮ系炭素繊維（平均長さ１３ｍｍ）と、を水に添加し、ディスパーザーで３０分撹拌してスラリーを得た。ここでは、樹脂と繊維の合計１００質量部に対して、水を１００００質量部使用した。
　次いで、あらかじめ水に溶解させた凝集剤（合成スメクタイト：スメクトン（クニミネ工業社製））を、上述した樹脂と繊維の合計に対して０．２質量％添加し、フロック状に凝集させた。
　次いで、得られた凝集物を３０メッシュの金属網で水と分離した。これにより、中間体を得た。この後、この中間体を、脱水プレスし、乾燥機による５０℃、５時間の乾燥処理に供した。このとき、得られた中間体の密度は、０．０２ｇ／ｃｍ３であった。
　次いで、得られた中間体を成形型のキャビティー内に入れ、加熱しつつ加圧成形することにより、縦８０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ４ｍｍのシート状の複合成形体を得た。なお、実施例１７および比較例５については、中間体と成形型との間にスペーサーを設けたうえで、中間体を加熱、加圧成形することにより複合成形体を得た。
　次に、得られた複合成形体について、前述した２．１～２．３と同様にして測定した。測定結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３から明らかなように、複合成形体の空孔率を幅広い範囲（９．０％～８６％）で調整することができた。また、空孔率が９．０％～８０％の範囲である各実施例で得られた複合成形体は、比強度および比弾性率がそれぞれ最適化されていることから、軽量化と高い機械的特性とを両立している。また、発熱性も相対的に小さいことから、難燃性に優れていることも認められた。一方、比較例５で得られた複合成形体は、比強度が最適な範囲にないことから、軽量化と高い機械的特性とが両立されていないと認められる。
　なお、前述した２．４～２．６についても同様に測定した。これらの評価結果については、いずれも表３には示していないものの、各実施例で得られた複合成形体について、いずれも「Ａ」に当たる評価が得られた。
　本発明の複合成形体は、樹脂と、前記樹脂中に分散して設けられた繊維と、前記樹脂と前記繊維との間に形成された空孔と、を含み、比強度が３０～４００ＭＰａ・（ｇ／ｃｍ３）－１である。これにより、軽量化と高い機械的特性とを両立させた複合成形体を提供することができる。したがって、本発明は、産業上の利用可能性を有する。
１　　　　複合成形体
２　　　　樹脂
３　　　　繊維
４　　　　空孔
５　　　　分散媒
６　　　　分散液
８　　　　空孔
１０　　　中間体
７０　　　容器
７１　　　フィルター
７２　　　プレス型
７３　　　プレス型
７４　　　成形型
７５　　　成形型
１００　　輸送機器用内装材
１１０　　開口部

Claims (14)

  1. 　樹脂と、前記樹脂中に分散して設けられた繊維と、前記樹脂と前記繊維との間に形成された空孔と、を含み、比強度が３０～４００ＭＰａ・（ｇ／ｃｍ３）－１であることを特徴とする複合成形体。
  2. 　空孔率が５～９０％である請求項１に記載の複合成形体。
  3. 　前記繊維の平均長さは、１ｍｍ以上である請求項１または２に記載の複合成形体。
  4. 　前記繊維は、無機繊維である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の複合成形体。
  5. 　前記樹脂は、熱可塑性樹脂を含む請求項１ないし４のいずれか１項に記載の複合成形体。
  6. 　２分総発熱量が５０［ｋＷ・ｍｉｎ／ｍ２］以下であり、最大発熱速度が５０［ｋＷ／ｍ２］以下である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の複合成形体。
  7. 　前記樹脂の融点は、２００～４００℃である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の複合成形体。
  8. 　樹脂と、前記樹脂よりも融点が高い繊維と、空孔と、を含み、
    　空孔率が２５～９９％であり、
    　加熱されたとき成形性を有することを特徴とする複合成形体用中間体。
  9. 　前記樹脂の融点は、２００～４００℃である請求項８に記載の複合成形体用中間体。
  10. 　前記樹脂は、繊維状をなしている請求項８または９に記載の複合成形体用中間体。
  11. 　前記繊維は、無機繊維である請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の複合成形体用中間体。
  12. 　融点が２００～４００℃の樹脂と、前記樹脂よりも融点が高い繊維と、を含む分散液を抄造し、中間体を得る工程と、
    　前記中間体を加熱しつつ加圧成形することにより、前記樹脂の少なくとも一部を溶融させ、複合成形体を得る工程と、
    を有することを特徴とする複合成形体の製造方法。
  13. 　前記樹脂は、繊維状をなしている請求項１２に記載の複合成形体の製造方法。
  14. 　請求項１ないし７のいずれか１項に記載の複合成形体を備えることを特徴とする輸送機器用内装材。
PCT/JP2017/026908 2016-07-28 2017-07-25 複合成形体、複合成形体用中間体、複合成形体の製造方法および輸送機器用内装材 WO2018021336A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017559624A JPWO2018021336A1 (ja) 2016-07-28 2017-07-25 複合成形体、複合成形体用中間体、複合成形体の製造方法および輸送機器用内装材
EP17834338.0A EP3492525A4 (en) 2016-07-28 2017-07-25 COMPOSITE MOLDED ARTICLE, INTERMEDIATE FOR COMPOSITE MOLDED ARTICLE, METHOD OF MANUFACTURING COMPOSITE MOLDED ARTICLE, AND INTERIOR MATERIAL FOR CONVEYOR

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-149038 2016-07-28
JP2016149038 2016-07-28
JP2016149039 2016-07-28
JP2016-149039 2016-07-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018021336A1 true WO2018021336A1 (ja) 2018-02-01

Family

ID=61017057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/026908 WO2018021336A1 (ja) 2016-07-28 2017-07-25 複合成形体、複合成形体用中間体、複合成形体の製造方法および輸送機器用内装材

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3492525A4 (ja)
JP (1) JPWO2018021336A1 (ja)
TW (1) TW201808591A (ja)
WO (1) WO2018021336A1 (ja)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0347713A (ja) * 1988-12-15 1991-02-28 Asahi Chem Ind Co Ltd 繊維強化材料用複合シート及びその製造方法
JPH0839597A (ja) * 1994-08-02 1996-02-13 Kawasaki Steel Corp 軽量スタンパブルシートの製造方法
JPH09141655A (ja) * 1995-11-22 1997-06-03 Mitsubishi Paper Mills Ltd 通水性シートおよびその製造法
JPH10128896A (ja) * 1996-10-28 1998-05-19 Takiron Co Ltd 繊維強化樹脂積層成形体
JPH11105196A (ja) * 1997-10-03 1999-04-20 Kawasaki Steel Corp 抄造法スタンパブルシート、その製造方法およびスタンパブルシート成形品
JP2002127136A (ja) * 2000-10-24 2002-05-08 Asahi Fiber Glass Co Ltd ガラス長繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法および多孔質成形体の製造方法
JP2004217829A (ja) * 2003-01-16 2004-08-05 Jfe Chemical Corp スタンパブルシート、その製造方法、マットおよび膨張成形品
JP2004292646A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Jfe Chemical Corp 強化繊維シートの製造方法、強化繊維シートおよびその用途
JP2015044913A (ja) * 2013-08-27 2015-03-12 王子ホールディングス株式会社 熱可塑性プリプレグ及び熱可塑性プリプレグの製造方法
JP2015044914A (ja) * 2013-08-27 2015-03-12 王子ホールディングス株式会社 繊維強化プラスチック成形体用シート及び繊維強化プラスチック成形体
JP2015110791A (ja) * 2012-02-29 2015-06-18 王子ホールディングス株式会社 繊維強化プラスチック成形用複合材及び繊維強化プラスチック成形体
JP2016016541A (ja) 2014-07-04 2016-02-01 日本ガスケット株式会社 繊維強化樹脂およびその製造方法
JP2016044281A (ja) * 2014-08-26 2016-04-04 住友ベークライト株式会社 繊維強化複合材料および筐体
JP2016074197A (ja) * 2013-10-28 2016-05-12 王子ホールディングス株式会社 繊維強化プラスチック成形体用シート

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003342399A (ja) * 2002-05-28 2003-12-03 Matsushita Electric Works Ltd プリプレグ及びこのプリプレグを用いてなる内層回路入り積層板
JP2006057074A (ja) * 2004-07-20 2006-03-02 Oji Paper Co Ltd プリプレグおよび積層板およびプリント配線板

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0347713A (ja) * 1988-12-15 1991-02-28 Asahi Chem Ind Co Ltd 繊維強化材料用複合シート及びその製造方法
JPH0839597A (ja) * 1994-08-02 1996-02-13 Kawasaki Steel Corp 軽量スタンパブルシートの製造方法
JPH09141655A (ja) * 1995-11-22 1997-06-03 Mitsubishi Paper Mills Ltd 通水性シートおよびその製造法
JPH10128896A (ja) * 1996-10-28 1998-05-19 Takiron Co Ltd 繊維強化樹脂積層成形体
JPH11105196A (ja) * 1997-10-03 1999-04-20 Kawasaki Steel Corp 抄造法スタンパブルシート、その製造方法およびスタンパブルシート成形品
JP2002127136A (ja) * 2000-10-24 2002-05-08 Asahi Fiber Glass Co Ltd ガラス長繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法および多孔質成形体の製造方法
JP2004217829A (ja) * 2003-01-16 2004-08-05 Jfe Chemical Corp スタンパブルシート、その製造方法、マットおよび膨張成形品
JP2004292646A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Jfe Chemical Corp 強化繊維シートの製造方法、強化繊維シートおよびその用途
JP2015110791A (ja) * 2012-02-29 2015-06-18 王子ホールディングス株式会社 繊維強化プラスチック成形用複合材及び繊維強化プラスチック成形体
JP2015044913A (ja) * 2013-08-27 2015-03-12 王子ホールディングス株式会社 熱可塑性プリプレグ及び熱可塑性プリプレグの製造方法
JP2015044914A (ja) * 2013-08-27 2015-03-12 王子ホールディングス株式会社 繊維強化プラスチック成形体用シート及び繊維強化プラスチック成形体
JP2016074197A (ja) * 2013-10-28 2016-05-12 王子ホールディングス株式会社 繊維強化プラスチック成形体用シート
JP2016016541A (ja) 2014-07-04 2016-02-01 日本ガスケット株式会社 繊維強化樹脂およびその製造方法
JP2016044281A (ja) * 2014-08-26 2016-04-04 住友ベークライト株式会社 繊維強化複合材料および筐体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3492525A4

Also Published As

Publication number Publication date
EP3492525A4 (en) 2020-04-08
TW201808591A (zh) 2018-03-16
JPWO2018021336A1 (ja) 2018-08-02
EP3492525A1 (en) 2019-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI579144B (zh) A molded body having a hollow structure and a method of manufacturing the same
KR102135049B1 (ko) 구조체
Bharath Kumar et al. Effect of cenosphere surface treatment and blending method on the tensile properties of thermoplastic matrix syntactic foams
KR102104802B1 (ko) 구조체
KR20160026747A (ko) 일방향성의 연속섬유와 열가소성 수지를 포함하는 복합재료
CN110088174B (zh) 结构体及其制造方法
EP3778210B1 (en) Method for manufacturing molded article and preform of molded article
EP3778195A1 (en) Method for manufacturing molded article
JPWO2018056243A1 (ja) 複合成形体および複合成形体の製造方法
WO2018021336A1 (ja) 複合成形体、複合成形体用中間体、複合成形体の製造方法および輸送機器用内装材
JP2017186401A (ja) 発泡体および発泡体の製造方法
JP2018165335A (ja) 強化繊維複合材および強化繊維複合材の製造方法
JP6972876B2 (ja) 成形用材料および成形体
Saha et al. Processing and performance evaluation of hollow microspheres filled epoxy composites
JP6123965B1 (ja) 構造体
JP2018145222A (ja) 強化繊維複合材および強化繊維複合材の製造方法
WO2021106649A1 (ja) 繊維強化複合材料およびサンドイッチ構造体
JP7196988B2 (ja) 複合成形体の製造方法
JP2019155850A (ja) 複合材料
JP6972611B2 (ja) 強化繊維複合材および強化繊維複合材の製造方法
JP2017186394A (ja) 発泡体および発泡体の製造方法
JP2019026703A (ja) 成形用材料および成形体
JP7039852B2 (ja) 複合成形体
JP2019081828A (ja) 成形用材料および成形体
JP2017186396A (ja) 発泡体および発泡体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017559624

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17834338

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017834338

Country of ref document: EP

Effective date: 20190228