KR20220140839A - 복합 재료 적층체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 내충격성 및 제진성이 우수한 복합 재료 적층체를 제공하는 것이다. 본 발명은, 금속 기재와, 상기 금속 기재 표면에 형성되는 접착층과, 상기 접착층 표면에 형성되는 발포체층을 갖고 상기 금속 기재와 상기 접착층의 계면의 전단 파단 강도 (S) 가 1.0 ㎫ 이상이고, 상기 계면의 전단 파단 강도 (S) 를, 상기 발포체층의 굽힘 탄성률 (F) 로 나눈 (S/F) 가 0.007 이상 0.5 이하인 복합 재료 적층체이다.

Description

복합 재료 적층체

본 개시는 복합 재료 적층체에 관한 것이다.

진동 에너지를 다른 에너지로 변환하여 진동을 저감하는 제진재는, 차량 또는 전기 기기의 부재, 혹은 건축 또는 용기의 구조 재료 등의 다양한 기술 분야에서 사용되고 있다. 그리고, 당해 제진재의 진동 저감 성능 (이하, 제진성이라고 칭한다.) 을 향상시키며, 또한 기계적 특성을 저하시키지 않고 제진재의 경량화를 도모하는 것이 나날이 검토되고 있다. 이와 같은 제진재로는, 탄산칼슘 등의 무기 충전재, 개질제, 섬유재 및 가소제를 함유하는 페이스 폴리머를, 강판 또는 점탄성 수지 시트로 구속한 타입, 혹은 충전재 및 첨가제를 함유하는 변성 아크릴 수지를 피대상체에 도포하는 타입이 대표적이다. 예를 들어, 전자의 일례로서 특허문헌 1 및 2 의 기술을 들 수 있다. 당해 특허문헌 1 에는, 섬유 강화 수지 (FRP) 와 수지 발포체층과 금속제 부재의 적층체가 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2 에는, 강판 표면에 발포성 재료가 부착된 중합 강판을 형성한 후, 당해 중합 강판을 가열하여 상기 발포성 재료를 발포시킨 발포체층의 형성과, 상기 강판 및 상기 발포체층의 접착을 동시에 행하는 방법이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2016-70389호 일본 공개특허공보 평9-164541호

상기 특허문헌 1 의 기술에서는, 끊임 없이 진동 상태의 환경 하에 노출되는 제진재로서 이종층의 적층체를 사용하기 때문에, 당해 이종층의 박리에 의한 기계적 강도 및 제진성의 저하 문제가 항상 따라 다닌다. 또, 상기 특허문헌 2 의 기술에서는, 발포층을 구비한 제진 중합 강판의 제조 효율 및 발포층의 찌부러짐, 파괴 등의 문제를 억제하는 것은 검토하고 있지만, 발포층 자체의 물성, 내충격성 등의 기계적 강도 및 제진성의 향상에 대해서 전혀 검토되고 있지 않다.

그래서, 본 개시의 목적은 내충격성 및 제진성이 우수한 복합 재료 적층체를 제공하는 것이다.

본 발명자는 상기 문제점을 감안하여 예의 연구하고, 실험을 거듭한 결과, 특정 범위의 탄성률과, 특정 범위의 가열 치수 안정성을 구비한 발포체층을 사용함으로써, 상기한 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명은 아래와 같다.

[1] 본 개시는, 금속 기재와, 상기 금속 기재 표면에 형성되는 접착층과, 상기 접착층 표면에 형성되는 발포체층을 갖고,

상기 금속 기재와 상기 접착층의 계면의 전단 파단 강도 (S) 가 1.0 ㎫ 이상이고, 상기 계면의 전단 파단 강도 (S) 를, 상기 발포체층의 굽힘 탄성률 (F) 로 나눈 (S/F) 가 0.007 이상 0.5 이하인, 복합 재료 적층체이다.

[2] 본 실시형태에 있어서, 상기 발포체층의 융점 (Tm) 또는 유리 전이 온도 (Tg) 로부터 20 ℃ 나눈 온도에 있어서의 75 ％ 압축의 압축 강도가 0.3 ㎫ 이상인 것이 바람직하다.

[3] 본 실시형태에 있어서, 실온 (23 ℃) 에서의 중앙 가진법 (加振法) 을 이용한 측정에 있어서의 50 ∼ 2000 ㎐ 의 손실 계수가 0.05 이상이며, 또한, 80 ℃ 에서의 중앙 가진법을 이용한 측정에 있어서의 손실 계수가 50 ∼ 2000 ㎐ 인 범위 내에서 실온시의 손실 계수의 1.2 배 이상이 되는 것이 바람직하다.

[4] 본 실시형태에 있어서, 상기 발포체층의 인장 파단 측정시의 신장률이 10 ％ 이상인 것이 바람직하다.

[5] 본 실시형태에 있어서, 상기 접착층과 접하는 상기 금속 기재의 표면에 있어서의 상기 금속 기재의 표면 조도 (Rz) 가, 0.5 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

[6] 본 실시형태에 있어서, 상기 발포체층의 굽힘 탄성률이 20 ∼ 2000 ㎫ 인 것이 바람직하다.

[7] 본 실시형태에 있어서, 상기 발포체층의 인장 파단 측정시의 신장률이 10 ％ 이상인 것이 바람직하다.

[8] 본 실시형태에 있어서, 상기 발포체층의 굽힘 탄성률이 20 ∼ 2000 ㎫ 이고,

이하의 식 (I) :

(상기 식 (I) 중, L₁ 은, 발포체층을 140 ℃ 의 분위기 하에서 30 분간 정치 (靜置) 한 후에 있어서의 상기 발포체층의 평균 두께 (㎛) 를 나타내고, L₀ 은, 발포체층을 140 ℃ 의 분위기 하에서 30 분간 정치하기 전에 있어서의 상기 발포체층의 평균 두께 (㎛) 를 나타낸다.) 로 나타내는 상기 발포체층의 가열 치수 안정성 (x) 이 3 ％ 미만인 것이 바람직하다.

[9] 본 실시형태에 있어서, 상기 발포체층은, 폴리아미드 수지 발포체를 함유하는 것이 바람직하다.

[10] 본 실시형태에 있어서, 상기 발포체층은, 폴리아미드 수지 발포체와, 금속 화합물을 함유하고, 상기 발포체층의 총량에 대해서, 상기 금속 화합물을 합계 0.5 ∼ 10 질량％ 함유하는 것이 바람직하다.

[11] 본 실시형태에 있어서, 평균 직경 0.1 ㎜ 이상 3 ㎜ 이하의 개구부가, 상기 발포체층의 표면에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

[12] 본 실시형태에 있어서, 이하의 식 (2) 로 나타내는, 1000 ㎐ 에 있어서의 투과 손실의 차분이 2 db 이상인 것이 바람직하다.

(식 2) :

복합 재료 적층체의 전체 투과 손실 (B) - 복합 재료 적층체에 사용하는 금속 기재의 투과 손실 (A)

[13] 본 실시형태에 있어서, 상기 발포체층의 표면에 제 1 수지가 용융된 제 1 수지 용융층을 추가로 갖는 것이 바람직하다.

[14] 본 실시형태에 있어서, 상기 접착층은, 상기 발포체층의 일부가 용융된 상기 발포체 용융층인 것이 바람직하다.

본 개시에 의하면, 내충격성 및 제진성이 우수한 복합 재료 적층체를 제공할 수 있다.

도 1 은, 본 실시형태의 복합 재료 적층체의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 본 실시형태의 복합 재료 적층체의 다른 일례 나타내는 사시도이다.
도 3 은, 도 2 의 복합 재료 적층체 (1) 의 발포체층 (2) 의 확대도를 나타내고, 도 3(a) 및 (b) 가 발포체층 (2) 의 독립 기포 구조를 나타내는 확대 모식도이며, 도 3(c) 및 (d) 가 발포체층 (2) 의 연통 기포 구조를 나타내는 확대 모식도이다.
도 4 는, 실시예에 기재된 계면의 전단 파단 강도 (S) 의 측정에 사용하는 시험편을 나타내는 개략도이다.
도 5 는, 실시예에 기재된 충격 압축 시험의 측정에 사용하는 시험편을 나타내는 개략도이고, 도 5 의 좌도는 금속 기재 (4)/발포체층 (2) 의 복합 시험편 (길이 100 ㎜) 을 나타내며, 도 5 의 우도는 그 복합 시험편 (길이 100 ㎜) 에 있어서의 금속 기재 (4) 의 치수 단면도를 나타낸다.
도 6 은, 실시예에 기재된 충격 압축 시험의 순서를 나타내는 개략도를 나타내는 개략도이다.
도 7 은, 실시예에 기재된 복합 재료 적층체의 제조 방법의 일례를 나타내는 개략도이다.

이하, 본 발명의 실시형태 (이하,「본 실시형태」라고 한다.) 에 대해서 상세하게 설명하지만, 본 발명은 아래의 기재에 한정되는 것이 아니고, 그 요지의 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 또, 또한, 본 실시형태에 있어서, A (수치) ∼ B (수치) 는, A 이상 B 이하를 의미한다.

본 실시형태의 복합 재료 적층체는, 금속 기재와, 상기 금속 기재의 표면에 형성되는 접착층과, 상기 접착층의 표면에 형성되는 발포체층을 갖는다. 그리고, 상기 금속 기재와 상기 접착층의 계면의 전단 파단 강도 (S) 가 1.0 ㎫ 이상이다. 또한, 상기 계면의 전단 파단 강도 (S) 를, 상기 발포체층의 굽힘 탄성률 (F) 로 나눈 (S/F) 가 0.007 이상 0.5 이하이다.

금속 기재, 접착층 및 발포체층의 순으로 적층되며, 또한 계면의 전단 파단 강도 (S) 와, 계면의 전단 파단 강도에 대한 발포체층의 굽힘 탄성률의 비율 (S/F) 을 특정한 범위로 함으로써, 복합 재료 적층체 전체로서 우수한 내충격성 및 제진성을 나타낸다.

본 실시형태에 있어서, 금속 기재와 접착층의 계면의 전단 파단 강도 (S) 는 1.0 ㎫ 이상이다. 금속 기재와 접착층의 계면의 전단 파단 강도 (S) 의 하한은, 바람직하게는 1.5 ㎫ 이상, 보다 바람직하게는 2.0 ㎫ 이상, 더욱 바람직하게는 2.5 ㎫ 이상이다. 한편, 금속 기재와 접착층의 계면의 전단 파단 강도 (S) 의 상한은, 바람직하게는 30 ㎫ 이하, 보다 바람직하게는 20 ㎫ 이하, 더욱 바람직하게는 15 ㎫ 이하이다. 금속 기재와 접착층의 계면의 전단 파단 강도 (S) 의 바람직한 범위는, 상기 하한 및 상한을 임의로 조합할 수 있다.

금속 기재와 접착층의 계면의 전단 파단 강도 (S) 가 1.0 ㎫ 이상이면, 진동 상태의 환경 하에 노출된 환경에서 접착성을 유지할 수 있고, 또한 습열 환경의 변화에 수반하는 재료의 팽창 및 수축의 변형을 흡수할 수 있다는 효과를 얻는다.

금속 기재와 접착층의 계면의 전단 파단 강도 (S) 의 상한은, 30 ㎫ 이하인 것이 보다 더 바람직하고, 23 ㎫ 이하인 것이 특히 바람직하다.

또한, 금속 기재와 접착층의 계면의 전단 파단 강도 (S) 의 측정 방법은, 실시예의 난에 기재된 방법을 준용한다.

본 실시형태에 있어서, 계면의 전단 파단 강도 (S) 를, 발포체층의 굽힘 탄성률 (F) 로 나눈 (S/F) 는, 0.007 이상 0.5 이하이다. 상기 계면의 전단 파단 강도 (S) 를 발포체층의 굽힘 탄성률 (F) 로 나눈 (S/F) 의 하한은, 바람직하게는 0.008 이상, 보다 바람직하게는 0.01 이상, 더욱 바람직하게는 0.012 이상이다. 한편, 상기 계면의 전단 파단 강도 (S) 를 발포체층의 굽힘 탄성률 (F) 로 나눈 (S/F) 의 상한은, 바람직하게는 0.4 이하, 보다 바람직하게는 0.3 이하, 더욱 바람직하게는 0.2 이하이다. 상기 계면의 전단 파단 강도 (S) 를 발포체층의 굽힘 탄성률 (F) 로 나눈 (S/F) 의 바람직한 범위는, 상기 하한 및 상한을 임의로 조합할 수 있다.

상기 계면의 전단 파단 강도 (S) 를 발포체층의 굽힘 탄성률 (F) 로 나눈 (S/F) 가 0.007 이상이면, 복합 재료 적층체에 충격 에너지가 가해졌을 경우에, 발포체(층) 이 박리되지 않으며, 또한 발포체(층) 의 점탄성 특성에 의해서, 금속의 변형을 적게, 또한 에너지를 넓은 면적으로 분산시킬 수 있다는 효과가 있다. 한편, 당해 (S/F) 가 0.5 이하이면, 충격 에너지가 가해졌을 경우에 발포체(층) 의 강성에 의해서 충분히 제진 효과가 발휘되고, 금속의 진동에 의한 에너지 전달을 억제할 수 있어, 금속으로부터 발포체로 에너지가 전달되어, 흡수 효율이 높아진다.

또, 계면의 전단 파단 강도 (S) 가 강한 경우, 예리한 형상의 물체로부터 충격을 받았을 때에, 응력이 집중되어 버리기 때문에, 발포체층에 파단이 발생되기 쉬워지고, 에너지 흡수성이 저하되기 때문에, 금속 기재와 접착층은, 적당한 접착력이 바람직하다. 특히, S/F 가 0.5 이하인 것이 바람직하다.

또한, 계면의 전단 파단 강도 (S) 를 발포체층의 굽힘 탄성률 (F) 로 나눈 (S/F) 의 산출 방법은, 실시예의 난에 기재된 방법을 준용한다.

이하, 도면을 참조하여, 본 실시형태의 복합 재료 적층체를 설명한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 복합 재료 적층체 (1) 는, 금속 기재 (4) 와, 당해 금속 기재 (4) 의 일방의 면에 형성된 접착층 (3) 과, 당해 접착층 (3) 의 일방의 면에 형성된 발포체층 (2) 을 갖는 적층체이다. 또, 도 1 에서는, 복합 재료 적층체 (1) 의 바람직한 형태로서, 후술하는 임의 성분인 수지 용융층 (5) 이, 발포체층 (2) 의 표면에 형성된 형태를 나타내고 있다.

본 실시형태에 있어서의 복합 재료 적층체 (1) 의 두께는, 2 ∼ 100 ㎜ 가 바람직하고, 5 ∼ 80 ㎜ 가 보다 바람직하다. 또한, 복합 재료 적층체 (1) 의 두께는, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해서 산출한다.

이하, 본 실시형태의 복합 재료 적층체 (1) 의 바람직한 특성에 대해서 설명한 후, 본 실시형태의 복합 재료 적층체 (1) 의 구성 요소인, 발포체층 (2), 접착층 (3) 및 금속 기재 (4) 에 대해서 설명한다.

「복합 재료 적층체의 바람직한 특성」

본 실시형태에 있어서, 발포체층 (2) 의 융점 (Tm) 또는 유리 전이 온도 (Tg) 로부터 20 ℃ 나눈 온도에 있어서의 복합 재료 적층체 (1) 의 75 ％ 압축의 압축 강도가 0.3 ㎫ 이상인 것이 바람직하고, 0.35 ㎫ 이상 5 ㎫ 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.4 ㎫ 이상 3 ㎫ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

발포체층 (2) 의 융점 (Tm) 또는 유리 전이 온도 (Tg) 20 ℃ 나눈 온도 [Tm (℃) 또는 Tg (℃) - 20 ℃] 에 있어서, 본 실시형태의 복합 재료 적층체 (1) 의 75 ％ 압축의 압축 강도를 측정하면, 접착 공정의 전처리에 있어서, 금속 기판 (4) 측으로부터의 전열 (傳熱) 에 의해서 직접적으로, 혹은, 적외선 조사 등에 의해서 간접적으로 발포체 표면을 가열하고, 계속되는 접착 공정에서는, 금속 기판 (4) 측, 혹은, 발포체층 (2) 측으로부터 충분한 하중을 부여해도, 접착층 (3) 에 인접하는 발포체층 (2) 의 압축 변형에 의해서 접착층 (3) 에 하중을 부여할 수 있는 효과를 정량적으로 파악할 수 있다는 관점에서 바람직하다. 그리고, 당해 온도에서의 본 실시형태의 복합 재료 적층체 (1) 의 75 ％ 압축의 압축 강도가 0.3 ㎫ 이상이면, 접착층 (3) 을 형성할 때에, 보이드의 발생을 억제할 수 있어, 요철부에의 수지의 침입을 촉진할 수 있는 관점에서 바람직하다. 나아가서는, 당해 압축 강도가 0.3 ㎫ 이상이면, 상기 금속 기재 (4) 와 접착층 (3) 의 계면의 전단 파단 강도 (S) 및 당해 계면의 전단 파단 강도 (S) 를 발포체층 (2) 의 굽힘 탄성률 (F) 로 나눈 (S/F) 를 소정의 범위로 제어하기 쉬워진다.

또, 발포체층 (2) 의 융점 (Tm) 또는 유리 전이 온도 (Tg) 20 ℃ 나눈 온도 [Tm (℃) 또는 Tg (℃) - 20 ℃] 로는, 구체적으로는, 40 ∼ 300 ℃ 인 것이 바람직하고, 100 ∼ 250 ℃ 인 것이 보다 바람직하다.

또한, 복합 재료 적층체 (1) 의 75 ％ 압축의 압축 강도의 측정 방법은, 실시예의 난에 기재된 방법을 준용한다.

본 실시형태에 있어서, 실온 (23 ℃) 에서의 중앙 가진법을 이용한 측정에 있어서의 50 ∼ 2000 ㎐ 의 손실 계수 (η₂₃) 가 0.05 이상인 것이 바람직하고, 0.06 ∼ 0.5 인 것이 보다 바람직하다. 손실 계수 (η₂₃) 가, 0.05 이상이면, 복합 재료 적층체 (1) 에 충격 에너지가 가해졌을 경우에, 발포체(층) 의 점탄성 특성에 의해서, 금속 (기재) 의 진동에 의한 에너지의 전달을 억제할 수 있으며, 또한 에너지를 넓은 면적으로 분산시킬 수 있다는 관점에서 바람직하다. 금속 (기재) 의 진동에 의한 에너지의 전달에 의해서, 복합 재료 적층체 (1) 를 고정시키기 위한 용접 부분 등으로 에너지가 전파되고, 탈리되어 버리는 문제를 억제시킬 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 80 ℃ 에서의 중앙 가진법을 이용한 측정에 있어서의 손실 계수 (η₈₀) 가, 50 ∼ 2000 ㎐ 의 범위 내에서 실온 (23 ℃) 시의 손실 계수 (η₂₃) 의 1.2 배 이상이 되는 것이 바람직하고, 1.3 ∼ 10 배인 것이 보다 바람직하다.

본 실시형태의 복합 재료 적층체 (1) 가, 실온 (23 ℃) 에서의 중앙 가진법을 이용한 측정에 있어서의 50 ∼ 2000 ㎐ 의 손실 계수 (η₂₃) 가, 0.05 이상이며, 또한 80 ℃ 에서의 중앙 가진법을 이용한 측정에 있어서의 손실 계수 (η₈₀) 가, 50 ∼ 2000 ㎐ 의 범위 내에서 실온 (23 ℃) 시의 손실 계수 (η₂₃) 의 1.2 배 이상을 나타내면, 진동의 감쇠가 빠른 제진성이 보다 우수한 재료인 것을 확인할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 80 ℃ 에서의 중앙 가진법을 이용한 측정에 있어서의 50 ∼ 2000 ㎐ 의 손실 계수 (η₈₀) 가, 0.06 ∼ 0.6 인 것이 바람직하고, 0.072 ∼ 0.5 인 것이 보다 바람직하다.

또한, 손실 계수의 측정 방법은, 실시예의 난에 기재된 바와 같이, JIS K7391 에 기초하여, 중앙 가진법에 의해서 계측한 주파수 응답 함수의 2 차 공진의 피크로부터, 반치폭 (Full width at half maximum (FWHM)) 법에 의해서 손실 계수를 산출하고 있다.

「발포체층」

본 실시형태의 복합 재료 적층체 (1) 는, 발포체층 (2) 을 갖는다. 그리고, 본 실시형태에 있어서의 발포체층 (2) 은, 20 ∼ 2000 ㎫ 의 굽힘 탄성률과, 3 ％ 미만의 가열 치수 안정성을 구비하고 있는 것이 바람직하다.

본 실시형태에 있어서의 발포체층 (2) 은, 독립 기포형 발포체인 것이 바람직하다. 당해 독립 기포형 발포체란, 독립 기포형의 비드 발포 성형법에 의한 발포체이다. 보다 상세하게는, 독립 기포형 발포체는, 수지막으로 이격된 독립 기포를 갖고, 기포의 팽창에서 기인하는 발포 입자간의 서로 융착하는 기구에 의해서 성형되기 때문에, 통상적으로 얻어지는 발포체의 기포 구조가 기본적으로 독립 기포 구조로 되는 발포체이다. 그 때문에, 강성에 의한 차음 특성이 보다 발휘되기 쉬워진다.

＜굽힘 탄성률＞

본 실시형태에 있어서, 발포체층 (2) 의 굽힘 탄성률은, 20 ∼ 2000 ㎫ 인 것이 바람직하고, 25 ∼ 1500 ㎫ 이상인 것이 보다 바람직하며, 30 ∼ 1000 ㎫ 인 것이 더욱 바람직하다.

발포체층 (2) 의 굽힘 탄성률이 20 ㎫ 이상이면, 발포체가 갖는 탄성 특성에 의해서, 실온 (23 ℃) 에서의 50 ∼ 1000 ㎐ 의 주파수역에서의 손실 계수가 높은 값이 되어, 제진성성 효과가 얻어진다. 한편, 발포체층의 탄성률이 2000 ㎫ 이하이면, 제진재로서 충분한 경량성을 확보할 수 있다. 또, 발포체층 (2) 의 굽힘 탄성률이 20 ∼ 2000 ㎫ 이면, 계면의 전단 파단 강도 (S) 와, 계면의 전단 파단 강도에 대한 발포체층 (2) 의 굽힘 탄성률의 비율 (S/F) 을 특정한 범위로 제어하기 쉬워지는 경향을 나타낸다.

본 실시형태에 있어서, 발포체층 (2) 의 탄성률은, 발포체층 (2) 의 굽힘 탄성률을 측정하여 평가할 수 있고, 굽힘 탄성률의 수치가 클수록 강성이 우수하다. 당해 발포체층 (2) 의 굽힘 탄성률은, JIS K7171 (2008) 에 따라서 측정할 수 있다. 발포체층 (2) 의 굽힘 탄성률은, 발포체층 (2) 을 구성하는 발포체의 발포 배율, 발포체 수지가 갖는 강성 등에 의해서 컨트롤할 수 있다. 또, 발포체층 (2) 의 굽힘 강성은, 발포체층 (2) 의 두께 또는 재질의 조절 등으로도 조정할 수 있다.

＜가열 치수 안정성＞

본 실시형태에 있어서, 발포체층 (2) 의 가열 치수 안정성은, 이하의 일반식 (I) :

(상기 식 (I) 중, L₁ 은, 발포체층 (2) 을 140 ℃ 의 분위기 하에서 30 분간 정치한 후에 있어서의 발포체층의 평균 두께 (㎛) 를 나타내고, L₀ 은, 발포체층 (2) 을 140 ℃ 의 분위기 하에서 30 분간 정치하기 전에 있어서의 발포체층 (2) 의 평균 두께 (㎛) 를 나타낸다.) 로 나타낸다. 그리고, 발포체층 (2) 의 가열 치수 안정성이란, 일반식 (I) 로 나타내는 바와 같이, 소정 조건 하의 가열 전후의 발포체층의 평균 두께의 변위율 (％) 을 말한다. 발포체층 (2) 의 가열 치수 안정성이 3 ％ 미만이면, 실사용 환경 하에 있어서의 고온체로부터 열전도, 복사열, 또는, 진동 에너지로부터 변환된 열에 대한 변형량을 저감할 수 있기 때문에, 금속 기재 (4) 또는 접착층 (3) 으로부터의 박리를 억제할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 상기 일반식 (I) 로 나타내는 발포체층 (2) 의 가열 치수 안정성은, 3 ％ 미만인 것이 바람직하고, 2 ％ 미만인 것이 보다 바람직하며, 1.5 ％ 미만인 것이 더욱 바람직하고, 1 ％ 미만인 것이 특히 바람직하다. 또, 발포체층 (2) 의 가열 치수 안정성의 하한치는, 0 ％ 인 것이 이상적이지만, 실제로는 0.01 ％ 이상이다.

본 실시형태에 있어서, 발포체층 (2) 을 구성하는 수지의 종류, 당해 수지의 분자량, 독립 기포율, 및 발포체층 (2) 을 구성하는 수지 또는 수지 조성물의 조성 등을 조절함으로써, 발포체층 (2) 의 가열 치수 안정성을 3 ％ 미만으로 할 수 있다. 또, 발포체층 (2) 을 구성하는 수지 등은, 후술하는 발포체층 (2) 의 조성의 난에 기재된 바와 같다.

또한, 상기 140 ℃ 에서 30 분간의 가열 전후의 발포체층 (2) 의 평균 두께 L₀ 및 L₁ 의 측정 방법은, 노기스 등의 측장 기기에 의해서 발포체층 (2) 을 6 회 측정한 결과의 수 평균치이다.

본 개시에 있어서의 가열 치수 안정성은, 균일한 접착층 (3) 을 형성하는 목적에서 140 ℃ 의 분위기 하에 있어서의 평균 두께의 비율로 하고 있다. 즉, 접착층 (3) 의 전구체인 접착제 조성물은, 그 혼합 상태 등에 의해서, 접착제로서의 성능에 편차가 발생되어 버려, 금속 기재 (4) 와 발포체(층) 의 복합체를 형성한 후, 반응이 불충분한 지점을 기점으로 내충격성이 현저하게 저하되는 경우가 있다. 이와 같은 불균일한 반응을 방지하기 위해서, 본 실시형태에서는, 비교적 고온 조건 하에서, 후술하는 접착제 조성물을 개재하여 발포체(층) 과 금속 기재를 접착하여 경화시키고 있다. 따라서, 140 ℃ 이상의 분위기 하이면, 균일한 접착층 (3) 을 형성할 수 있으며, 또한 가열 치수 안정성이 우수한 발포체층 (2) 을 형성할 수 있다고 생각된다.

본 실시형태에 있어서, 발포체층 (2) 의 인장 파단 측정시의 신장률이, 10 ％ 이상인 것이 바람직하고, 12 ％ 이상 80 ％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 15 ％ 이상 ％ 50 이하인 것이 더욱 바람직하다.

발포체층 (2) 의 인장 파단 측정시의 신장률이 10 ％ 이상이면, 복합 재료 적층체 (1) 에 충격 에너지가 가해졌을 경우에, 발포체층 (2) 의 굽힘 변형에 의한 파단을 억제할 수 있고, 높은 변형 상태에서도 충격 흡수 특성을 유지할 수 있다는 관점에서 바람직하다. 또, 발포체층 (2) 의 인장 파단 측정시의 신장률을 10 ％ 이상으로 함으로써, 계면의 전단 파단 강도 (S) 와 계면의 전단 파단 강도에 대한 발포체층 (2) 의 굽힘 탄성률의 비율 (S/F) 을 특정한 범위로 제어하기 쉬워지는 경향을 나타낸다.

＜두께＞

본 실시형태에 있어서의 발포체층 (2) 의 두께는, 2 ∼ 100 ㎜ 가 바람직하고, 5 ∼ 80 ㎜ 가 보다 바람직하다. 여기에서 말하는 두께란, 본 발명에 관련된 복합 재료 적층체 (1) 에 있어서의 발포체층 (2) 의 두께의 수 평균치를 말하고, 상기한 L₀ (140 ℃ 의 분위기 하에서 30 분간 정치하기 전에 있어서의 발포체층 (2) 의 평균 두께 (㎛)) 에 상당한다. 본 명세서에서는, 층두께를 노기스 등의 측장 기기에 의해서 발포체층을 6 회 측정한 결과의 수 평균치를 의미한다.

상기 발포체층 (2) 의 두께가 2 ㎜ 이상이면, 발포체층 (2) 이 자립성을 갖고, 구조 부재로서 사용할 수 있는 점에서 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5 ㎜ 이상이다. 또, 발포체층 (2) 의 두께가 80 ㎜ 이하이면, 가열 프레스기나 발포 성형기에 의해서 성형품이 얻어진다는 점에서 바람직하다.

＜평균 기포 직경＞

본 실시형태에 있어서, 발포체층 (2) 의 평균 기포 직경이 10 ∼ 300 ㎛ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 ∼ 280 ㎛ 의 범위이며, 더욱 바람직하게는 30 ∼ 270 ㎛ 의 범위이다.

발포체층 (2) 의 평균 기포 직경이 상기 범위이면, 독립 기포 내의 공기층에 의한 충격 흡수 에너지를 분산시킬 수 있으며, 또한 독립 기포의 좌굴을 억제할 수 있는 관점에서 바람직하다. 또, 발포체층 (2) 의 평균 기포 직경이 상기 범위이면, 상기 금속 기재 (4) 와 접착층 (3) 의 계면의 전단 파단 강도 (S) 및 당해 계면의 전단 파단 강도 (S) 를 발포체층 (2) 의 굽힘 탄성률 (F) 로 나눈 (S/F) 를 소정의 범위로 제어하기 쉬워진다. 또한, 발포체층 (2) 의 평균 기포 직경의 측정 방법은, 실시예의 난에 기재된 방법을 적용한다.

＜독립 기포율＞

본 실시형태에 있어서, 발포체층 (2) 의 독립 기포율은, 특별히 한정되지 않지만, 30 ％ 이상 99 ％ 이하인 것이 바람직하다. 독립 기포율이 이 범위임으로써, 압축시에 탄성 반발력이 유지되고, 금형에의 추종성이 향상되어, 표면 평활성이 높은 의장면을 형성할 수 있다. 본 실시형태의 발포체층 (2) 의 독립 기포율은, 복합 재료 적층체 (1) 의 강도를 향상시킴과 함께, 연속 기포 부분에 있어서 발생될 수 있는 수지 중에의 물의 혼입이 잘 일어나지 않게 하여, 발포체층 (2) 의 밀도를 잘 저하시키지 않는 관점에서, 80 ％ 이상 99 ％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 85 ％ 이상 99 ％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 독립 기포율 S (％) 는, 하기 식 (1) 로 나타내는 식에 의해서 산출된다.

S (％) = {(Vx - W/ρ)/(Va - W/ρ)} × 100 ··· (1)

상기 식 (1) 중, Vx 는, 발포체층 (2) 의 진(眞) 체적 (㎤) 이고, Va 는, 발포체층 (2) 의 겉보기의 체적 (㎤) 이며, W 는, 발포체층 (2) 의 중량 (g) 이고, ρ 는, 발포체층 (2) 의 수지 밀도 (g/㎤) 이다.

본 실시형태의 발포체층 (2) 을 구성하는 발포 입자의 발포 배율은, 경량화의 관점에서, 3.0 배 이상이 바람직하고, 5.0 배 이상이면 보다 바람직하다. 또, 압축시의 탄성 반발력을 유지할 수 있는 관점에서 30 배 미만인 것이 바람직하고, 20 배 이하인 것이 보다 바람직하다. 여기에서, 발포 배율이란, 체적이, 기재 수지의 상태로부터, 발포제의 함유 (함침), 예비 발포, 및 최종 단계의 발포를 거쳐, 어느 정도 팽창했는지를 의미한다.

본 실시형태의 발포체층 (2) 을 구성하는 발포 입자의 발포 배율은, 발포체층 (2) 을 구성하는 기재 수지 (출발 재료) 의 밀도를, 발포체층 부분의 겉보기 밀도로 나눔으로써 산출하면 된다. 혹은, 기재 수지의 밀도를, 중간 제품인 발포체층 (2) 의 겉보기 밀도로 나눔으로써 산출해도 된다. 발포체층 (2) 을 구성하는 발포 입자는, 당해 발포체층 (2) 을 구성하는 발포 입자의 존재에 의해서, 발포체층 (2) 의 제조 과정의 가압 압축의 영향을 잘 받지 않고, 가압 압축 직전의 발포 배율을 유지할 수 있기 때문이다. 발포 배율은, 보다 구체적으로는, 후술하는 실시예에 기재된 방법으로 산출할 수 있다.

＜발포체층의 조성＞

본 발명의 발포체층 (2) 은, 발포 입자의 형태로, 제 1 수지를 함유한다. 그리고, 당해 제 1 수지는, 열가소성 수지인 것이 바람직하다.

여기에서, 본 명세서에 있어서의「발포 입자」란, 본 실시형태의 발포체층을 구성하는 입자이고, 예비 발포 입자에 최종 단계의 발포를 행한 후의 팽창된 입자를 가리킨다.

또, 본 명세서에 있어서의「예비 발포 입자」란, 최종 단계의 발포를 행하지 않은 발포성의 입자를 가리키고, 최종 단계가 아닌 예비적인 발포의 실시 전부터 실시 후의 상태를 포함한다.

상기 열가소성 수지로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 폴리아세탈, 폴리스티렌, 폴리α-메틸스티렌, 스티렌 무수 말레산 코폴리머, 폴리페닐렌옥사이드와 폴리스티렌의 블렌드 또는 그래프트 폴리머, 아크릴로니트릴-스티렌 코폴리머, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 폴리머, 스티렌-부타디엔 코폴리머, 하이 임펙트 폴리스티렌 등의 스티렌계 중합체 ; 폴리염화비닐, 염화비닐-아세트산비닐 코폴리머, 후염소화폴리염화비닐, 에틸렌 또는 프로필렌과 염화비닐의 코폴리머 등의 염화비닐계 중합체 ; 폴리염화비닐리덴계 공중합 수지 ; 나일론-6, 나일론-6,6 등의, 단독 및 공중합 폴리아미드 수지 ; 폴리부틸렌테레프탈레이트 혹은 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의, 단독 및 공중합 폴리에스테르계 수지 ; 폴리에테르술폰 혹은 폴리에테르에테르케톤 등의 폴리에테르 수지 ; 변성 폴리페닐렌에테르 수지 (페닐렌에테르-폴리스티렌 얼로이 수지) ; 폴리카보네이트 수지 ; 폴리아미드이미드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 메타크릴이미드 등의 이미드 수지 ; 폴리페닐렌술파이드 수지 ; 폴리술폰 수지 ; 폴리에테르술폰 수지 ; 페놀 수지 ; 우레탄 수지 ; 폴리프로필렌 혹은 폴리메틸펜텐 등의 폴리올레핀계 수지 ; 폴리에스테르계 수지 ; 폴리비닐리덴플루오라이드 혹은 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소계 수지 ; 등을 들 수 있다.

상기 폴리올레핀계 수지로는, 치글러 촉매 또는 메탈로센 촉매 등을 사용하여 중합된 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-부텐 랜덤 공중합체, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부텐 3 원 공중합체 등의 폴리프로필렌계 수지나, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 직사슬형 저밀도 폴리에틸렌, 직사슬형 초저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-메틸메타크릴레이트 공중합체, 아이오노머 수지 등의 폴리에틸렌계 수지를 들 수 있고, 이들 폴리올레핀계 수지는 각각 단독으로 혹은 혼합하여 사용된다.

특히 바람직한 열가소성 수지로는, 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르 수지, 메타크릴계 수지, 변성 폴리에테르 수지 (페닐렌에테르-폴리스티렌 얼로이 수지) 등이다. 그 중에서도, 내열성, 내약품, 내용제성이 우수하고, 고내열 발포 구조 재료 용도에 적합한 수지로서 폴리아미드 수지, 내열성, 고온 강성이 우수한 수지로는, 변성 폴리에테르 수지 (페닐렌에테르-폴리스티렌 얼로이 수지) 를 들 수 있다.

상기 열가소성 수지로는, 20 ℃ 에 있어서의 표면 장력이 35 mN/m 이상 60 mN/m 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 36 mN/m 이상 57 mN/m 이하, 더욱 바람직하게는 37 mN/m 이상 55 mN/m 이다. 열가소성 수지의 표면 장력이 상기 범위 내이면, 역학적 강도가 높은 발포 성형체가 얻어지고, 의장면에 강성을 부여할 수 있다.

상기 열가소성 수지의 표면 장력은, JIS K6768 : 1999「플라스틱-필름 및 시트 - 웨팅 장력 시험 방법」에 기재된 방법에 있어서 측정 온도를 20 ℃ 로 변경하여 측정되는 값을 사용한다.

상기 열가소성 수지는, 무가교 상태에서 사용해도 되고, 퍼옥사이드나 방사선 등에 의해서 가교시켜 사용해도 된다.

본 실시형태에 있어서의 발포체층은, 발포체층 (2) 의 총량 (100 질량％) 에 대해서, 열가소성 수지는, 50 ∼ 99 질량％ 함유하는 것이 바람직하고, 70 ∼ 95 질량％ 함유하는 것이 보다 바람직하며, 80 ∼ 90 질량％ 함유하는 것이 더욱 바람직하다.

본 실시형태에 있어서, 제 1 수지는 폴리아미드 수지인 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 본 실시형태에 있어서의 발포체층 (2) 은, 발포 입자의 형태로, 폴리아미드 수지를 함유하는 것이 바람직하고, 발포체층 (2) 은, 폴리아미드 수지 발포체를 함유하는 것이 보다 바람직하다. 이로써, 본 실시형태의 복합 재료 적층체에 연속 섬유를 사용하지 않고, 원하는 탄성률을 확보하기 쉬워진다. 또, 폴리아미드 수지를 발포체층 (2) 에 사용함으로써, 내열성이 확보되며, 또한 경화 시간을 단축할 수 있다. 또, 폴리아미드 수지를 발포체층 (2) 에 사용함으로써, 접착층 (3) 과의 접착 강도가 보다 향상된다. 특히, 폴리아미드 수지를 발포체층 (2) 에 사용하며, 또한 접착층 (3) 에 에폭시 수지를 사용함으로써, 수지끼리의 상용성이 향상되기 때문에, 보다 우수한 접착 강도와, 안정적인 내충격성 및 제진성이 발휘하기 쉬워진다.

상기 폴리아미드 수지로는, 예를 들어, ε-카프로락탐, 아디프산, 세바크산, 도데칸이산, 이소프탈산, 테레프탈산, 헥사메틸렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 2-메틸펜타메틸렌디아민, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디아민, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디아민, 메타자일릴렌디아민, 비스(3-메틸-4아미노시클로헥실)메탄 등의 폴리아미드 형성성 모노머를 적절히 조합하여 얻어지는 호모폴리머 단독, 공중합체 단독, 호모폴리머끼리의 혼합물, 공중합체끼리의 혼합물, 공중합체와 호모폴리머의 혼합물 등을 사용할 수 있다.

상기 폴리아미드 수지의 구체예로는, 폴리카프로아미드 (나일론 6), 폴리헥사메틸렌아디파미드 (나일론 66), 폴리테트라메틸렌아디파미드 (나일론 46), 폴리테트라메틸렌세바카미드 (나일론 410), 폴리펜타메틸렌아디파미드 (나일론 56), 폴리펜타메틸렌세바카미드 (나일론 510), 폴리헥사메틸렌세바카미드 (나일론 610), 폴리헥사메틸렌도데카미드 (나일론 612), 폴리데카메틸렌아디파미드 (나일론 106), 폴리데카메틸렌세바카미드 (나일론 1010), 폴리데카메틸렌도데카미드 (나일론 1012), 폴리운데칸아미드 (나일론 11), 폴리도데칸아미드 (나일론 12), 폴리카프로아미드/폴리헥사메틸렌아디파미드 코폴리머 (나일론 6/66), 폴리카프로아미드/폴리헥사메틸렌테레프탈아미드 코폴리머 (나일론 6/6T), 폴리헥사메틸렌아디파미드/폴리헥사메틸렌테레프탈아미드 코폴리머 (나일론 66/6T), 폴리헥사메틸렌아디파미드/폴리헥사메틸렌이소프탈아미드 코폴리머 (나일론 66/6I), 폴리헥사메틸렌아디파미드/폴리헥사메틸렌이소프탈아미드/폴리카프로아미드 코폴리머 (나일론 66/6I/6) 등을 들 수 있다. 또한, 상기 "/" 는 공중합체를 나타낸다. 또, 본 실시형태에 있어서, 폴리아미드 수지는 1 종 단독으로 사용해도 되고, 혹은 2 종 이상 혼합하여 사용해도 된다. 또, 상기 발포체층은, 폴리아미드 수지 발포체만으로 구성되어도 된다.

본 실시형태에 있어서의 발포체층 (2) 은, 발포체층 (2) 의 총량 (100 질량％) 에 대해서, 폴리아미드 수지는 50 ∼ 99 질량％ 함유하는 것이 바람직하고, 70 ∼ 95 질량％ 함유하는 것이 보다 바람직하며, 80 ∼ 90 질량％ 함유하는 것이 더욱 바람직하다.

본 실시형태에 있어서의 발포체층 (2) 은, 열가소성 수지와, 금속 화합물을 함유하는 것이 바람직하고, 폴리아미드 수지와, 금속 화합물을 함유하는 것이 보다 바람직하다. 당해 발포체층에 금속 화합물을 함유함으로써 하기 접착 재료와의 접착력이 증가한다는 효과를 얻는다. 특히, 열가소성 수지인 폴리아미드 수지와, 금속 화합물을 병용하면, 라디칼의 포착에 의한 가수 분해 반응을 억제할 수 있다는 상승 효과를 얻는다.

본 실시형태에 있어서, 발포체층 (2) 의 총량 (100 질량％) 에 대해서, 금속 화합물을 합계 0.2 ∼ 10 질량％ 함유하는 것이 바람직하고, 금속 화합물을 합계 0.5 ∼ 8 질량％ 함유하는 것이 보다 바람직하며, 금속 화합물을 합계 0.8 ∼ 7.5 질량％ 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 발포체층 중에 금속 화합물을 합계 0.2 ∼ 10 질량％ 함유하면, 상기 접착 재료와의 접착력이 증가한다는 효과를 보다 발휘하기 쉬워진다.

상기 금속 화합물로는 금속 또는 금속 산화물을 들 수 있다. 당해 금속으로는, 예를 들어, 은, 금, 칼슘, 칼륨, 철, 각종 철강제, 구리, 니켈, 네오듐, 티탄, 아연, 니오브, 망간, 크롬, 주석, 실리콘, 알루미늄 또는 이것들의 합금을 들 수 있다.

또, 상기 금속 산화물로는, 상기 금속의 산화물을 들 수 있다. 구체적으로는, 산화은, 산화칼슘, 산화마그네슘 (탤크를 포함한다), 산화칼륨, 산화철, 산화구리, 산화니켈, 산화네오듐, 산화티탄, 산화아연, 산화니오브, 산화망간, 산화크롬, 산화주석, 실리콘 산화물 (실리카, 퓨즈드 실리카를 포함한다.), 산화알루미늄이 바람직하다. 또, 상기 금속 또는 금속 산화물은, 공지된 방법에 의해서 표면 수식되어 있어도 된다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 금속 화합물은 1 종 단독으로 사용해도 되고, 혹은 2 종 이상 혼합하여 사용해도 된다.

본 실시형태에 있어서의 발포체층 (2) 은, 필수 성분인 상기 제 1 수지 및 임의 성분인 상기 금속 화합물 이외에, 필요에 따라서 추가로 배합제를 함유해도 된다.

당해 배합제로는, 상기 서술한 금속 화합물 이외에, 예를 들어, 산화 방지제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 난연제, 기포 조정제, 발포제, 염료 혹은 안료 등의 착색제, 가소제, 활제, 결정화 핵제, 탄산칼슘 등의 무기 충전제를 들 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 배합제는 1 종 단독으로 사용해도 되고, 혹은 2 종 이상 혼합하여 사용해도 된다.

상기난연제로는, 브롬계, 인계 등의 난연제가 사용 가능하다. 상기 산화 방지제로는, 페놀계, 인계, 황계 등의 산화 방지제가 사용 가능하다. 상기 광 안정제로는, 힌더드아민계, 벤조페논계 등의 광 안정제가 사용 가능하다.

또, 본 실시형태에 있어서, 발포체층 (2) 을 형성할 때, 예비 발포 입자의 평균 기포 직경을 조절할 필요가 있을 경우에는, 기포 조정제를 함유해도 된다. 기포 조정제로는, 탤크, 실리카, 규산 칼슘, 탄산칼슘, 산화알루미늄, 산화티탄, 규조토, 클레이, 중조, 알루미나, 황산바륨, 산화알루미늄, 벤토나이트 등이 있고, 그 사용량은 통상적으로 예비 발포 입자의 원료 전체량 100 질량부에 대해서 0.005 ∼ 2 질량부로 한다.

상기 예비 발포 입자는, 펠릿화된 상기 제 1 수지 (예를 들어, 열가소성 수지) 에 발포제를 함유 (함침) 시키고, 발포를 일으키게 함으로써 얻을 수 있다. 이 발포는, 최종 단계의 발포가 아닌 예비 발포이다.

상기 예비 발포 입자의 제조시에 사용하는 발포제로는, 휘발성 발포제 등을 들 수 있다. 상기 휘발성 발포제로는, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 이소부탄, 펜탄, 이소펜탄, 네오펜탄, 헥산, 헵탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 메틸시클로펜탄 등의 사슬형 또는 고리형 저급 지방족 탄화수소류, 디시클로디플루오로메탄, 트리클로로모노플루오로메탄, 1-클로로-1,1-디플루오로에탄, 1-클로로-2,2,2-트리플루오로에탄 등의 할로겐화탄화수소류, 질소, 공기, 이산화탄소 등의 무기 가스계 발포제 등을 들 수 있다.

본 실시형태에 있어서의 발포체층 (2) 에 있어서의 배합제의 양은, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서 적절히 선택할 수 있다.

본 실시형태에 있어서의 발포체층 (2) 은, 제 1 수지와, 금속 화합물 등의 임의 성분인 배합제를 함유하는 제 1 수지 조성물로 형성되는 것이 바람직하다. 또, 필요에 따라서 제 1 수지를 함유하는 발포 입자에 발포제를 함침시키기 위해서, 물 등의 수성 용매 (염 또는 분산제를 함유해도 된다.), 또는 알코올 용매 등의 용매를 상기 제 1 수지 조성물에 첨가해도 된다.

상기 제 1 수지 조성물의 바람직한 조성은, 상기 서술한 발포체층의 조성비가 되도록 조제하면 되고, 구체적으로는, 제 1 수지 조성물의 총량 (100 질량％) 에 대해서, 제 1 수지 80 ∼ 99 질량％, 금속 화합물 0.5 ∼ 10 질량％, 배합제 0 ∼ 10 질량％ 함유하는 것이 바람직하고, 제 1 수지 85 ∼ 99 질량％, 금속 화합물 1 ∼ 7.5 질량％, 용매 0 ∼ 50 질량％ 및 배합제 0 ∼ 7.5 질량％ 함유하는 것이 보다 바람직하다.

상기 예비 발포 입자의 평균 입자경은, 100 g 의 예비 발포 입자를 JIS Z8801-1 : 2006 으로 규정되는 표준 체를 사용한 분급법에 의해서 측정할 수 있다. 상기 예비 발포 입자의 평균 입자경은 1.0 ∼ 4.0 ㎜ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.2 ∼ 3.0 ㎜ 이다. 평균 입자경이 1.0 ㎜ 미만이면 제조 공정에서의 취급이 어렵고, 4.0 ㎜ 를 초과하면 복잡한 성형품의 표면 정밀도가 저하되는 경향이 나타나 바람직하지 않다. 또한, 본 실시형태의 예비 발포 입자의 형상은 특별히 한정되지 않고, 여러 가지 형상이어도 된다.

본 실시형태에 있어서, 예비 발포 입자의 제조 방법으로는, (i) 제 1 수지로서 열가소성 수지를 사용하고, 그 열가소성을 이용한 방법, (ii) 고체 상태의 제 1 수지 입자의 절삭 등의 후가공에 의한 방법 등이 가능하고, 입자에 원하는 외형을 부여할 수 있는 방법이면 어느 것이나 적용 가능하다. 그 중에서도, 생산성이 우수하고, 안정적인 형상의 입자가 제조 가능한 방법으로서, 토출 단면을 형성한 다이를 사용한 이형 압출법을 바람직하게 사용할 수 있다. 이형 압출법으로서, 압출기에 의해서 제 1 수지 (예를 들어, 열가소성 수지) 를 용융 압출하고, 스트랜드 컷 또는 언더 워터 컷 등 공업적으로 통상적으로 사용되고 있는 방법에 의해서 펠릿타이즈하여 얻어진 기재 수지 펠릿을 발포시켜 예비 발포 입자를 얻는 방법 ; 및 압출기에 발포제를 배럴 도중부터 주입하여 토출과 동시에 발포시키고, 냉각 후, 언더 워터 컷 또는 스트랜드 컷하여 예비 발포 입자를 직접 얻는 방법 ; 압출기 내에서 열가소성 수지를 용융시켜 원하는 단면 형상을 갖는 다이스로부터 압출하고, 냉각 후 펠릿타이저에 의해서 소정의 길이로 절단함으로써 기재 수지 펠릿을 제조하고, 그 기재 수지 펠릿에 발포제를 함침시키고, 가열함으로써 소정의 발포 배율로 발포시키는 방법 ; 등, 종래 공지된 방법을 임의로 응용하여 제조할 수 있다.

제 1 수지에 발포제를 함유 (함침) 시키는 방법으로는, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 이용되는 방법이어도 된다.

이러한 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 물 등의 현탁계에서 수성 매체를 사용하여 행하는 방법 (현탁 함침) 이나, 중탄산나트륨 등의 열분해형 발포제를 사용하는 방법 (발포제 분해), 가스를 임계 압력 이상의 분위기로 하여 액상 상태로 하고, 기재 수지에 접촉시키는 방법 (액상 함침), 가스를 임계 압력 미만의 분위기로 하여 기상 상태로 하고, 기재 수지에 접촉시키는 방법 (기상 함침) 등을 들 수 있다.

-기재 수지의 입자 또는 펠릿의 형상-

예비 발포 입자의 원료로서의 기재 수지의 입자 또는 펠릿에는, 임의의 3 차원 형상을 부여할 수 있다. 이러한 3 차원 형상으로는, 특별히 한정되지 않지만, 중실의 비드 형상, 중공부 또는 오목 외형부를 갖는 비드 형상 등을 들 수 있다.

기재 수지의 입자 또는 펠릿의 정사영상 (正射影像) 은, 임의의 형상을 취할 수 있다. 일반적인 중실의 비드 형상은, 정사 영상이, 원 형상 혹은 타원 형상을 갖고 있는 대략 구상의 것을 의미한다. 중공부를 갖는다란, 입자 또는 펠릿의 정사 영상이 내부에 중공 영역을 가지면서 그 중공 원 영역을 둘러싸는 외주 영역을 갖는 것을 의미하고, 이러한 중공 영역 및 외주 영역이 있는 정사 영상이 얻어지는 방향이 존재하는 것을 의미한다.

또, 오목 외형부를 갖는다란, 입자 또는 펠릿의 정사 영상이 오목 도형이 되는 정사 영상이 얻어지는 방향이 존재하는 것을 의미한다. 또, 본 명세서에 있어서 오목 도형이란, 오목 도형이 되는 정사 영상 도형의 외표면 상의 2 점간을 잇는 선분의 적어도 일부 (바람직하게는 전체 선분) 가 입자 또는 펠릿의 외부 영역을 지나는 선분이 되는 2 점을 선택하는 것이 가능한 것을 말한다. 오목 외형부는, 발포시에 형성되는 발포 기포와 상이한 구조이다. 상기 오목 외형부는, 1 개여도 되고 복수 개여도 된다.

본 실시형태에 있어서, 기재 수지의 입자 또는 펠릿에, 중실의 비드 형상, 중공부를 갖는 비드 형상을 사용하면, 예를 들어, 후술하는 도 3(a) 및 (b) 의 독립 기포 구조를 형성하기 쉬워진다. 한편, 기재 수지의 입자 또는 펠릿에, 오목 외형부를 갖는 비드 형상을 사용하면, 예를 들어, 후술하는 도 3(c) 및 (d) 의 연통 기포 구조를 형성하기 쉬워진다.

본 실시형태의 바람직한 발포체층 (2) 은, 폴리아미드 수지 발포체와, 금속 화합물을 함유하고, 상기 발포체층의 총량에 대해서, 상기 금속 화합물을 합계 0.5 ∼ 10 질량％ 함유한다.

이로써, 하기 접착 재료와의 접착력이 증가한다는 효과를 얻는다. 특히, 열가소성 수지인 폴리아미드 수지와, 금속 화합물을 병용하면, 라디칼의 포착에 의한 가수 분해 반응을 억제할 수 있다는 상승 효과를 얻는다.

「수지 용융층」

본 실시형태에 있어서, 발포체층 (2) 의 표면이 용융된 수지 용융층 (5) 을 추가로 갖는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 본 실시형태의 복합 재료 적층체 (1) 는, 금속 기재 (4) - 접착층 (3) - 발포체층 (2) - 수지 용융층 (5) 의 순으로 적층된 적층체인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 수지 용융층 (5) 은, 열 용융에 의해서 발포 입자의 독립 기포 구조가 소실된 층으로서 규정된다.

상기 서술한 바와 같이, 본 발명에 관련된 복합 재료 적층체 (1) 는, 금속 기재 (4) 를 내측으로 했을 경우, 발포체층 (2) 이 외측에 형성되어 있고, 금속 기재 (4) - 접착층 (3) - 발포체층 (2) 의 순으로 적층된 구성을 필수로 한다. 상기 수지 용융층 (5) 은, 발포체층 (2) 의 최외측의 표면부 (에 존재하는 제 1 수지를 함유하는 발포 입자) 가 열 용융된 층이다. 그 때문에, 당해 수지 용융층 (5) 의 내부는, 제 1 수지 (예를 들어, 열가소성 수지) 를 함유하는 발포 입자의 독립 기포 구조가 소실되고, 제 1 수지가 찬 구조이다.

본 실시형태의 복합 재료 적층체 (1) 의 표면에 수지 용융층 (5) 을 형성함으로써, 내충격성, 내찰상성이 보다 향상된다. 보다 상세하게는, 200 ∼ 5000 ㎐ 의 차음 성능이, 일반적인 질량칙으로 구해지는 투과 손실에 더하여, 수지 용융층 (5) 과 발포체층 (2) 의 상이한 탄성률을 갖는 층을 동시에 가짐으로써, 수지 용융층 (5) 의 진동이 발포체에 흡수, 감쇠되어, 투과 손실의 효과가 얻어진다.

본 실시형태에 있어서, 수지 용융층 (5) 의 층두께는, 특별히 한정되지 않지만, 기계 특성을 발현하는 관점에서 0.1 ㎜ 이상이 바람직하다. 0.1 ㎜ 이상이면, 내충격성을 발현할 수 있다. 또, 굽힘 강도, 압축 강도의 관점에서, 수지 용융층 (5) 의 층두께는 큰 것이 바람직하지만, 복합 재료 적층체 (1) 의 경량화의 관점에서 5 ㎜ 이하가 바람직하다.

또한, 수지 용융층 (5) 의 층두께는, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해서 산출한다.

본 실시형태에 있어서, 수지 용융층 (5) 의 듀로미터 경도는, HDA90 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 HDA92 이상이다. 본 실시형태에 있어서, 수지 용융층 (5) 의 듀로미터 경도가 상기 범위 이하이면, 충분한 내찰상성이 얻어지지 않는다.

본 명세서에 있어서의 수지 용융층 (5) 의 듀로미터 경도는, 수지 용융층 (5) 의 상면, 즉, 의장면에 대해서, JIS K7215 : 1986 에 준거하여, 하중 1 ㎏f 로 가압하고 나서 1 초 이내에 측정된 값으로 한다. 그리고, 수지 용융층 (5) 에 있어서 듀로미터 경도를 30 개 지점 측정하고, 그 상가 평균치를 수지 용융층 (5) 의 듀로미터 경도로 한다.

＜개구부＞

본 발명에 관련된 복합 재료 적층체 (1) 에 있어서의 발포체층 (2) 측의 표면에는, 평균 직경 0.1 ㎜ 이상 3 ㎜ 이하의 개구부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이하, 도 1 ∼ 3 을 참조하여 복합 재료 적층체 (1) 의 바람직한 형태를 설명한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 복합 재료 적층체 (1) 는, 금속 기재 (4) 와, 접착층 (3) 과, 발포체층 (2) 의 순으로 적층된 적층체이다. 또, 도 1 에서는, 복합 재료 적층체 (1) 의 바람직한 형태의 일례로서, 상기 서술한 임의 성분인 수지 용융층 (5) 이, 발포체층 (2) 의 표면에 형성된 형태를 나타내고 있다. 본 실시형태에 있어서, 복합 재료 적층체 (1) 의 발포체층 (2) 의 표면 (수지 용융층 (5) 이 형성되어 있는 경우에는, 수지 용융층 (5) 의 내부) 에는 복수의 개구부 (도 1 에서는 도시 생략) 를 형성해도 된다. 도 1 의 복합 재료 적층체 (1) 의 표면에 개구부를 형성한 예를 도 2 에 나타낸다. 도 2 는, 설명의 편의상, 개구부 (6) 가 형성된 복합 재료 적층체 (1) 의 단면도를 나타낸다. 도 2 의 예에서는, 개구부 (6) 는, 발포체층 (2) 내부의 다공질 영역이 외부에 노출되어 있는 상태를 나타내고 있다. 도 3 은, 도 2 에서 나타내는 복합 재료 적층체 (1) 의 발포체층 (2) 의 부분을 확대한 도면이다. 그리고 도 3(a) 는, 발포체층 (2) 의 발포체 중의 공공이 폐색된 다공체 구조 (독립 기포 구조) 를 나타내고 있다. 또 도 3(b) 는, 도 3(a) 의 단면도를 나타내고, 발포체층 (2) 의 발포체 중의 폐색된 공공 (7) 이 다수 존재하고 있다. 한편, 도 3(c) 는, 발포체층 (2) 의 발포체 중의 공공이 연통된 다공체 구조 (연통 기포 구조) 를 나타내고 있다. 또 도 3(c) 는, 도 3(d) 의 단면도를 나타내고, 발포체층 (2) 의 발포체 중의 공공이 다수 연통된 상태로 존재하고 있다.

본 실시형태에 있어서, 발포체층 (2) 은, 상기 서술한 도 3(a) 및 (b) 와 같은 독립 기포 구조를 갖는 것이 바람직하다.

복합 재료 적층체 (1) 에 있어서의 발포체층 (2) 측의 표면에 개구부 (6) 를 형성하면, 발포체층 (2) 내부의 다공질 영역이 외부에 노출되어, 압력 변동이 직접 다공질 영역내의 기포부의 공기로 전파된다. 그것에 의해서, 공기의 점성 마찰을 일으키고, 소리의 에너지의 일부를 열에너지로 변환할 수 있기 때문에, 제진 효과 및 흡음 효과가 보다 향상된다.

본 실시형태에 있어서, 개구부 (6) 의 수는 특별히 제한되지는 않고, 사용 목적에 따라서 적절히 설정할 수 있다. 예를 들어, 개구부 (6) 는, 복합 재료 적층체 (1) 에 있어서의 발포체층 (2) 측의 표면적 25 ㎠ 당 1 ∼ 100 개 형성되어 있는 것이 바람직하고, 10 ∼ 50 개 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다.

본 명세서에 있어서의「평균 직경」이란, 개구부 (6) 의 최장 직경 (d_max) 과, 당해 최장 직경의 중앙으로부터 최장 직경에 대해서 수직 방향의 직경 (d_v) 의 상가 평균을 말한다.

즉, 평균 직경 = (d_max ＋ d_v)/2 이다.

또한, 개구부 (6) 의 평균 직경은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해서 산출한다.

또, 본 실시형태의 복합 재료 적층체 (1) 가 수지 용융층 (5) 을 표면에 갖는 경우에는, 당해 수지 용융층 (5) 의 표면에 개구부 (6) 가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 한편, 본 실시형태의 복합 재료 적층체 (1) 가 수지 용융층 (5) 을 표면에 갖지 않을 경우, 당해 발포체층 (2) 의 표면에 개구부 (6) 가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또, 수지 용융층 (5) 을 표면에 갖는 경우의 개구부 (6) 의 두께 방향의 깊이는, 발포체층 (2) 내부의 다공질 영역이 외부에 노출될 정도이면 된다.

본 실시형태에 있어서, 예를 들어, 개구부 (6) 의 두께 방향의 깊이는, 0.01 ∼ 2 ㎜ 인 것이 바람직하고, 0.1 ∼ 1 ㎜ 인 것이 보다 바람직하다. 또한, 개구부 (6) 의 두께 방향의 깊이는, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해서 산출한다.

「금속 기재」

본 실시형태의 복합 재료 적층체는, 금속 기재 (4) 를 갖는다. 그리고, 본 실시형태에 있어서의 금속 기재 (4) 는, 특별히 제한되지는 않고, 용도에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 경량화를 중시할 경우, 금속 기재의 재료로는, 예를 들어, 알루미늄판, 알루미늄 합금판, 마그네슘판, 또는 마그네슘 합금판 등이 바람직하다. 기계적 강도를 중시할 경우에는, 당해 금속 기재 (4) 로는, 철, 철강재, 스테인리스, 구리, 구리 합금, 망간, 망간 합금, 티탄, 또는 티탄 합금 등이 바람직하다. 제진성을 중시할 경우에는, 당해 금속 기재로는, 마그네슘, 마그네슘 합금, 철계 합금, 구리 합금, 또는 망간 합금 등이 바람직하다. 또, 금속 기재 (4) 의 형상은, 접착층 (3) 혹은 발포체층 (2) 과 밀착 가능한 면을 갖고 있으면, 사용 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 이른바 평면판 또는 곡면판 등을 들 수 있다.

본 실시형태에 있어서의 금속 기재 (4) 의 평균 두께는, 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어, 0.2 ㎜ 이상인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 3 ㎜ 인 것이 보다 바람직하며, 0.7 ∼ 2 ㎜ 인 것이 더욱 바람직하다. 금속 기재 (4) 의 평균 두께가 0.2 ㎜ 미만이면, 기계적 강도가 불충분함과 함께 제진 금속판의 제조가 곤란해진다.

또한, 금속 기재 (4) 의 평균 두께는, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해서 산출한다.

본 실시형태에 있어서, 금속 기재 (4) 의 표면, 특히 접착층 (3) 과 접하는 면에 대해서, 필요에 따라서 표면 처리를 행해도 된다. 당해 표면 처리로는, 샌드 블라스트 처리, 연마 처리, 탈지 처리, 에칭 처리, 녹 방지제 침지 또는 스프레이에 의한 표면 처리, 크롬 화성 처리, 인산염 화성 처리, 황화물 화성 처리, 양극 산화 피막 형성, 또는 불소 수지 코팅 등을 들 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서, 산, 알칼리 또는 산화제 등의 약품을 사용하여, 금속 기재 (4) 의 표면을 산화, 에칭하고, 접착층 (3) 또는 발포체층 (2) 에 대한 친화성을 향상시키는 방법, 오존, 플라즈마, 자외선 등에 의해서 금속 기재 (4) 의 표면을 산화, 에칭하고, 접착층 (3) 또는 발포체층 (2) 에 대한 친화성을 향상시키는 방법, 혹은 금속 기재 (4) 에 실란 또는 티타네이트 등의 프라이머 처리를 행하여, 접착층 (3) 또는 발포체층 (2) 에 대한 친화성을 향상시키는 방법을 적용해도 된다.

본 실시형태에 있어서, 금속 기재 (4) 의 표면이며, 또한 접착층 (3) 과 접하는 표면, 즉 금속 기재 (4) 의 접착면의 표면 조도 (10 점 평균 최대 높이 (Rz) 기준 길이 0.25 ㎜) 가, 0.5 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.5 ∼ 150 ㎛ 인 것이 바람직하며, 0.8 ∼ 100 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 금속 기재 (4) 에 있어서의 접착층 (3) 과의 접착면측의 금속 기재 (4) 의 표면 조도가 상기 범위이면, 접착층 (3) 이 조면 (粗面) 에 침입하여, 앵커 효과를 발휘하며, 또한 접착시에 조면 내에 기포의 발생을 억제할 수 있는 관점에서 바람직하다. 또, 금속 기재 (4) 의 접착면의 표면 조도가 상기 범위이면, 상기 금속 기재 (4) 와 접착층 (3) 의 계면의 전단 파단 강도 (S) 및 당해 계면의 전단 파단 강도 (S) 를 발포체층 (2) 의 굽힘 탄성률 (F) 로 나눈 (S/F) 를 소정의 범위로 제어하기 쉬워진다. 또한, 금속 기재 (4) 의 접착면의 표면 조도의 측정 방법은, 실시예의 난에 기재된 방법을 적용한다.

「접착층」

본 실시형태의 복합 재료 적층체 (1) 는, 접착층 (3) 을 갖는다. 본 실시형태에 있어서의 접착층 (3) 은, 금속 기재 (4) 와 발포체층 (2) 을 접합시키기 위한 층일 수 있다. 접착층 (3) 은, 목적 또는 용도에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 각종 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 고무 등을 함유하는 접착제 조성물을 사용하여 접착층 (3) 을 형성할 수 있다. 또, 발포체층 (2) 의 일부가 용융된 발포체 용융층을 접착층 (3) 으로 해도 된다. 보다 상세하게는, 복합 재료 적층체 (1) 는, 금속 기재 (4) 의 표면에 발포체층 (2) 이 직접 적층되며, 또한 상기 금속 기재 (4) 의 표면 근방의 발포체층 (2) 이 용융된 발포체 용융층을 형성하고 있는 적층체여도 된다. 이 경우, 발포체 용융층을 접착층 (3) 으로 한다.

본 실시형태에 있어서, 접착층 (3) 의 두께는, 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어, 0.01 ∼ 2000 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 10 ∼ 1000 ㎛ 인 것이 보다 바람직하며, 50 ∼ 500 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 접착층 (3) 의 두께가 50 ∼ 500 ㎛ 의 범위이면, 원하는 접착 강도, 추종성, 및 가공성의 관점에서 바람직하다. 또한, 접착층 (3) 의 평균 두께는, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해서 산출한다.

본 실시형태에 있어서, 접착층 (3) 을 형성하는 접착제 조성물에 사용하는 접착제로는, 보다 구체적으로는, 예를 들어, 에폭시계 수지, 멜라민계 수지, 페놀계 수지, 디알릴프탈레이트계 수지, 비스말레이미드트리아진계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 페녹시계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 시아네이트계 수지 등의 열경화성 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리페닐렌옥사이드계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리비닐아세탈계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 폴리비닐계 수지 등의 열가소성 수지, 하이드록실기, 카르복실기, 비닐기, 아미노기, 에폭시기 등의 관능기를 1 종 또는 2 종 이상 함유하는 고무나 엘라스토머 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 상기 접착제로는, 에폭시 수지가 바람직하다. 상기 접착제는, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 혹은 2 종 이상 혼합하여 사용해도 된다.

본 실시형태에 있어서의 접착제 조성물은, 에폭시 수지를 함유하는 것이 바람직하고, 에폭시 수지 및 에폭시 수지 경화제를 함유하는 것이 보다 바람직하다.

상기 에폭시 수지로는, 예를 들어, 나프탈렌 골격을 갖는 에폭시 수지, 비스페놀 A 형 에폭시 수지, 비스페놀 F 형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 실록산형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지, 히단토인형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 상기 에폭시 수지는, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 혹은 2 종 이상 혼합하여 사용해도 된다.

상기 에폭시 수지 경화제로는, 예를 들어, 이미다졸계 경화제, 페놀계 경화제, 티올계 경화제, 아민계 경화제, 산 무수물계 경화제, 유기 과산화물계 경화제를 들 수 있다. 그 중에서도, 상기 에폭시 수지 경화제로는, 잠재성을 갖는 잠재성 경화제인 것이 바람직하다. 당해 잠재성 경화제로는, 열, 광, 습기 또는 압력을 외부 자극으로 하여, 경화 반응을 개시하는 잠재성 경화제가 바람직하고, 마이크로 캡슐형 경화제가 보다 바람직하다. 당해 마이크로 캡슐형 경화제란, 에폭시계 수지에 반응하기 쉬운 경화제 성분이 마이크로 캡슐에 포섭되어 잠재성을 나타내는 경화제이다.

또, 상기 잠재성 경화제의 화학 구조의 종류로는, 잠재성을 갖는, 이미다졸계 경화제 또는 아민계 경화제가 보다 바람직하고, 디시안디아미드계 경화제, 케티민계 경화제, 또는 이미다졸계 경화제인 것이 보다 바람직하다.

본 실시형태의 바람직한 마이크로 캡슐형 경화제의 구체예로는, 잠재성 이미다졸 변성체를 코어로 하고, 당해 코어 표면을 폴리우레탄으로 피복하여 이루어지는 마이크로 캡슐형 잠재성 경화제를 들 수 있다. 시판품으로는, 예를 들어, 노바 큐어 (등록상표) 시리즈 (아사히 화성사 제조) 를 사용할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 에폭시 수지 경화제는, 1 종 단독으로 사용하거나, 혹은 2 종 이상 혼합하여 사용해도 된다.

본 실시형태에 있어서, 접착제 조성물의 총량 (100 질량％) 에 대한 접착제의 함유량은, 90 ∼ 100 질량％ 인 것이 바람직하고, 92 ∼ 100 질량％ 인 것이 보다 바람직하며, 95 ∼ 100 질량％ 인 것이 더욱 바람직하다.

본 실시형태에 있어서, 접착제 조성물은, 필요에 따라서 공지된 유기 용제를 추가로 함유해도 된다. 그 경우, 접착제 조성물의 총량 (100 질량％) 에 대한 용제의 함유량은, 0.01 ∼ 10 질량％ 인 것이 바람직하고, 0.1 ∼ 5 질량％ 인 것이 보다 바람직하다.

상기 용제로는, 사용하는 접착제에 따라서 적절히 선택되는 것이지만, 예를 들어, 메틸알코올, 에틸알코올, n-프로필알코올, 이소프로필알코올, n-부틸알코올, t-부틸알코올, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올류 ; 테트라하이드로푸란 혹은 디옥산 등의 에테르류 ; 아세트산에틸 등의 에스테르류 ; 아세톤, 메틸에틸케톤 혹은 시클로헥사논 등의 케톤류 ; 디메틸포름아미드 혹은 N-메틸피롤리돈 등의 아미드류 등을 들 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 용제는, 1 종 단독으로 사용하거나, 혹은 2 종 이상 혼합하여 사용해도 된다.

본 실시형태에 있어서, 예를 들어, 접착제로서 에폭시 수지를 사용하는 경우, 접착제 조성물의 총량 (100 질량％) 에 대한 에폭시 수지의 함유량은, 50 ∼ 99 질량％ 인 것이 바람직하고, 55 ∼ 95 질량％ 인 것이 보다 바람직하며, 60 ∼ 90 질량％ 인 것이 더욱 바람직하다. 또, 접착제 조성물의 총량 (100 질량％) 에 대한 에폭시 수지 경화제의 함유량은, 5 ∼ 100 질량％ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 90 질량％ 인 것이 보다 바람직하며, 20 ∼ 80 질량％ 인 것이 더욱 바람직하다.

본 실시형태에 있어서의 접착제 조성물은, 본 발명의 성능을 저해하지 않는 범위에서, 여러 가지의 첨가제를 함유해도 된다. 당해 첨가제로는, 연화제, 노화 방지제, 붕산에스테르 화합물 등의 안정제, 접착 촉진제, 레벨링제, 소포제, 지방족 모노글리시딜에테르 등의 희석제, 가소제, 무기 필러, 스페이서 (유리 비드 등), 점착 부여성 수지, 섬유류, 가사용 시간 연장제, 산화 방지제, 산화칼슘 등의 흡습제, 자외선 흡수제, 가수 분해 방지제, 방미제, 증점제, 가소제, 안료 등의 착색제, 또는 실리카, 흄드 실리카, 혹은 탄산칼슘 등의 충전제 등을 들 수 있다. 첨가제는, 1 종 단독으로 사용하거나, 혹은 2 종 이상 혼합하여 사용해도 된다.

본 실시형태에 있어서, 금속 기재 (4) 상에 접착층 (3) 을 피복하는 방법으로는 특별히 제한되는 경우는 없고, 스핀 코팅법, 익스트루전법, 그라비어 코팅법, 다이 코팅법, 슬릿 코팅법, 바 코팅법, 분무법, 어플리케이터법 등의 도포법 ; 플렉소법 등의 인쇄법 ; 시트상으로 성형한 접착제 조성물을 가열 또는 가압에 의해서 용융시킨 후, 접착제 조성물과 금속 기재 (4) 를 접합시키는 핫멜트법 등을 들 수 있다.

또, 필요에 따라서, 용매 등의 저분자 화합물을 제거할 목적에서 접착층 (3) 을 건조시켜도 된다. 당해 건조 방법으로는, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조, 감압 건조법 등을 들 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 금속 기재 (4) 상에 접착층 (3) 을 형성할 때, 접착층 (3) 의 두께를 균일하게 할 목적에서, 필요에 따라서, 유리 비드, 또는 실리카 비드 등의 스페이서를 접착제 조성물 중에 함유시키거나, 혹은 접착제 조성물의 도막 상에 형성해도 된다. 당해 스페이서의 크기 (입자경) 는, 접착층 (3) 의 두께에 따라서 적절히 선택할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 복합 재료 적층체 (1) 를 형성하는 바람직한 양태는, 금속 기재의 적어도 일방의 면에 접착제 조성물을 도포하는 도포 공정과, 상기 도포된 접착제 조성물과 발포체(층) 을 접착하여, 20 ∼ 250 ℃, 0.5 ∼ 900 분에서 상기 접착제 조성물을 경화시키는 경화 공정을 갖는다.

상기 도포 공정에 있어서, 금속 기재의 적어도 일방의 면에 접착제 조성물을 도포하기 전에, 필요에 따라서, 당해 금속 기재의 표면을 블라스트 처리, 탈지 등의 공지된 표면 처리를 행해도 된다. 또, 접착제 조성물을 도포하는 방법으로는, 상기 서술한 금속 기재 상에 접착층을 피복하는 방법을 적용할 수 있다.

상기 경화 공정에 있어서, 발포체 또는 발포체층 (= 발포체(층) 이라고도 칭한다.) 과, 도포된 접착제 조성물을 접착할 경우, 위치 어긋남 등을 억제하기 위해서, 지그 또는 공지된 고정 기구 (예를 들어, 하중 분산용의 평판 및 추) 를 사용하여, 도포된 접착제 조성물과 발포체(층) 을 고정시켜도 된다.

또, 접착제 조성물의 경화 조건은, 사용하는 접착제 또는 경화제 등에 따라서 적절히 설정할 수 있고, 예를 들어 20 ∼ 250 ℃ 의 분위기 하, 0.5 ∼ 900 분간, 상기 금속 기재 및 상기 발포체(층) 과 접착된 접착제 조성물을 양생함으로써 경화시킬 수 있다. 일반적으로, 에폭시 수지의 접착제와 경화제를 사용했을 경우, 에폭시기의 반응성의 높이로부터 혼합 직후부터 반응을 개시하여, 점도가 상승하기 시작한다. 그 때문에, 접착제 조성물의 혼합 불충분에 의해서, 접착제로서의 성능에 편차가 발생되어 버려, 금속 기재와 발포체의 복합체를 형성한 후, 반응이 불충분한 지점을 기점으로 내충격성이 현저하게 저하되어 버린다. 그 때문에, 혼합 직후에 반응이 개시되지 않고, 안정적인 접착층을 얻기 위해서는, 경화 조건을 고온화하는 방법, 혹은 저온에서 경화 반응을 느리게 하며, 또한 경화 시간을 장시간화하는 방법을 들 수 있다. 실용적으로는, 경화 조건을 고온화하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 본 발명에서는, 발포체(층) 의 가열 치수 안정성은 140 ℃ 이상의 조건이 바람직하다.

본 실시형태에 있어서, 접착층 (3) 은 발포체(층) 을 열용착에 의해서 용융시킴으로써 형성시킬 수 있다. 즉, 상기 서술한 바와 같이, 복합 재료 적층체 (1) 는, 금속 기재 (4) 와, 당해 금속 기재 (4) 의 표면에 적층되는 발포체층 (2) 을 가지며, 또한 금속 기재 (4) 와 발포체층 (2) 사이에 형성된 접착층 (3) 은, 상기 금속 기재 (4) 의 표면 근방의 상기 발포체층 (2) 이 용융된 발포체 용융층인 적층체인 것이 바람직하다.

당해 발포체 용융층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 기계 특성을 발현하는 관점에서 0.1 ㎜ 이상이 바람직하다. 0.1 ㎜ 이상이면, 내충격성을 발현할 수 있다. 또, 굽힘 강도, 압축 강도의 관점에서, 표면층의 두께는 큰 것이 바람직하지만, 발포 성형체의 경량화의 관점에서 1 ㎜ 이하가 바람직하다.

또한, 발포체 용융층의 두께는, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해서 구한다.

또, 본 실시형태에 있어서, 발포체 용융층의 독립 기포율은, 30 ％ 미만인 것이 바람직하고, 0.1 ％ 이상 20 ％ 이하인 것이 바람직하다. 발포체 용융층의 독립 기포율의 측정 방법은, 상기한 발포체층 (2) 의 독립 기포율의 측정 방법을 적용할 수 있다.

[복합 재료 적층체의 제조 방법]

본 실시형태에 있어서의 복합 재료 적층체 (1) 는, 상기 서술한 바와 같이, 공지된 방법을 이용하여 금속 기재 (4) 상에 접착층 (3) 및 발포체층 (2) 을 적층하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 본 실시형태의 복합 재료 적층체 (1) 의 제조 방법에 있어서, 발포체층 (2) 을 금속층 (4) 또는 접착층 (3) 상에 형성하기 전에, 당해 발포체층 (2) 으로서 사용하는 발포체를 구성하는 제 1 수지를 예비 가열하는 예비 가열 공정을 행해도 된다.

보다 상세하게는, 당해 예비 가열 공정은, 제 1 수지가 비정성 수지인지, 혹은 제 1 수지가 결정성 수지인지에 따라서, 예비 가열 온도를 조정할 수 있다. 즉, 상기 예비 가열 공정은, 제 1 수지의 유리 전이 온도 이상 (제 1 수지가 비정성 열가소성 수지인 경우), 또는 제 1 수지의 융점 온도 이상 (제 1 수지가 결정성 열가소성 수지인 경우) 에서 가열하는 공정인 것이 바람직하다. 예비 가열 공정을 실시함으로써, 발포체의 표면부를 용융 유동화시키고, 또 수지 용융층 또는 발포체 용융층을 형성시키고자 하는 부위를 선택적으로 가열, 연화시킬 수 있다. 그 후에 압축과 금형의 급냉각 공정을 실시함으로써, 발포체층 (2) 의 표면부 또는 발포체층과 금속 기재의 접착면 근방에 사상 선명성 (寫像鮮明性) 이 양호한 비교적 평활한 층이 형성된 복합 재료 적층체 (1) 를 얻을 수 있다.

발포체층에 사용하는 제 1 수지가 비정성 수지인 경우, 예비 가열 공정에 있어서의 발포체의 가열 온도는, 유리 전이 온도를「Tg (℃)」로 하여, Tg ℃ 이상이며 또한 (Tg ＋ 100) ℃ 미만인 것이 바람직하고, (Tg ＋ 10) ℃ 이상이며 또한 (Tg ＋ 90) ℃ 미만인 것이 보다 바람직하다. 발포체의 가열 온도가 지나치게 낮으면, 용융된 수지의 유동성이 나쁘고, 얻어지는 의장면에 발생된 기포가 소실되지 않아, 발포체(층) 의 의장면의 의장성이 저하될 우려가 있다. 또, 발포체의 가열 온도가 지나치게 높으면, 발포체층 내부까지 가온되고, 냉각시에 수축되기 때문에, 압축시에 탄성 반발력이 얻어지지 않아, 표면의 평활성이 저하될 우려가 있다.

또한, 비정성 수지의 유리 전이 온도는, JIS K7121 에 준하여, 시차 주사 열량 측정 (DSC) 에 의해서 측정한 값을 가리킨다. 측정에서 나타난 흡열을 나타내는 피크를 수지의 융해를 나타내는 피크로 하여, 가장 고온측에 나타난 흡열을 나타내는 피크에 있어서의 온도를 유리 전이 온도로 한다. 측정 장치로는, 시판되는 시차 주사 열량계를 사용하면 되고, 에스아이아이 나노테크놀로지사로부터의 상품명「DSC6220형」을 들 수 있다.

또한, 본 개시에 있어서, 발포체층에 사용하는 제 1 수지가 비정성 수지인 경우, 그 유리 전이 온도는, JIS K7121 : 1987「플라스틱의 전이 온도 측정 방법」에 기재되어 있는 방법으로 측정한다. 단, 샘플링 방법·온도 조건에 관해서는 아래와 같이 행한다. 시차 주사 열량계 장치를 사용하여 알루미늄제 측정 용기의 바닥에 빈틈이 없도록 시료를 약 6 ㎎ 충전하고, 질소 가스 유량 20 ㎖/분 하에서, 시료를 30 ℃ 로부터 290 ℃ 까지 승온 (1st Heating) 하고 290 ℃ 에서 10 분간에 걸쳐서 유지한 후에 290 ℃ 로부터 30 ℃ 까지 강온 (Cooling) 하고, 30 ℃ 에서 10 분간에 걸쳐서 유지한 후에 30 ℃ 로부터 290 ℃ 까지 승온 (2nd Heating) 했을 때의 DSC 곡선을 얻었다. 또한, 모든 승온 속도 및 강온 속도는 10 ℃/분으로 행하고, 기준 물질로서 알루미나를 사용한다.

발포체층에 사용하는 제 1 수지가 결정성 수지인 경우, 그 융점 온도를「Tm (℃)」으로 했을 때에, Tm ℃ 이상이며 또한 (Tm ＋ 100) ℃ 미만이 바람직하고, (Tm ＋ 10) ℃ 이상이며 또한 (Tm ＋ 90) ℃ 미만이 보다 바람직하다. 발포체(층) 의 가열 온도가 지나치게 낮으면, 용융 수지의 유동성이 나빠서, 얻어지는 의장화 표면에 발생된 기포가 소실되지 않고, 이로써 발포체(층) 의 의장성이 저하될 우려가 있다. 또, 발포체(층) 의 가열 온도가 지나치게 높으면, 발포체층 내부까지 가온되고, 냉각시에 수축되기 때문에, 압축시에 탄성 반발력이 얻어지지 않아, 표면의 평활성이 저하될 우려가 있다.

발포체층에 사용하는 제 1 수지가 결정성 수지인 경우, 그 융점은 아래의 순으로 측정을 행한다. 발포체층에 사용하는 제 1 수지 6 ㎎ 을 시료로서 채취한다. 시차 주사 열량계 장치를 사용하여, 장치 내에서 유량 20 ㎖/분의 질소 가스류 하에서, 시료를 10 ℃/분의 승온 속도로 30 ℃ 로부터 290 ℃ 까지 승온하고 290 ℃ 에서 시료를 10 분간에 걸쳐서 유지한다. 그 후, 시료를 장치로부터 신속하게 꺼내어 30 ℃ 까지 냉각시킨 후, 장치 내에서, 유량 20 ㎖/분의 질소 가스류 하에서, 10 ℃/분의 승온 속도로 시료를 290 ℃ 까지 다시 승온했을 때에 얻어지는 DSC 곡선으로부터 융점 (중간점) 을 산출한다. 측정에 있어서는 기준 물질로서 알루미나를 사용한다. 또한, 시차 주사 열량계 장치로는, 예를 들어, 에스아이아이 나노테크놀로지사로부터의 상품명「DSC6220형」으로 시판되는 시차 주사 열량계 장치를 사용할 수 있다.

「복합 재료 적층체의 바람직한 형태」

본 실시형태에 있어서의 복합 재료 적층체의 바람직한 형태는, 이하의 식 (2) 로 나타내는, 1000 ㎐ 에 있어서의 투과 손실의 차분이 2 db 이상이다.

(식 2) :

복합 재료 적층체의 전체 투과 손실 (B) - 복합 재료 적층체에 사용하는 금속 기재의 투과 손실 (A)

상기 투과 손실의 차분이 2 db 이상이면, 우수한 제진 효과 및 흡음 효과를 기대할 수 있다. 200 ∼ 5000 ㎐ 의 흡음 성능은, 발포체층이 갖는 기포 구조 내부가 공기 진동을 흡수함으로써 발현되는 것이 주된 요인이다. 그 때문에, 발포체층의 투과 손실이 차지하는 비율이 클수록 흡음 효과가 커진다.

또, 이하의 식 (2) 로 나타내는, 1000 ㎐ 에 있어서의 투과 손실의 차분이, 0.1 ∼ 20 db 인 것이 보다 바람직하고, 1 ∼ 20 db 인 것이 더욱 바람직하다.

본 실시형태에 있어서의 복합 재료 적층체의 다른 바람직한 형태는, 금속 기재와, 상기 금속 기재 표면에 형성되는 접착층과, 상기 접착층 표면에 형성되는 폴리아미드 수지 발포체층과, 상기 폴리아미드 수지 발포체층의 표면이 용융된 수지 용융층을 갖는 복합 재료 적층체로서,

상기 발포체층의 탄성률이, 20 ∼ 200 ㎫ 이고,

이하의 식 (I) :

(상기 식 (I) 중, L₁ 은, 발포체층을 140 ℃ 의 분위기 하에서 30 분간 정치한 후에 있어서의 상기 발포체층의 평균 두께 (㎛) 를 나타내고, L₀ 은, 발포체층을 140 ℃ 의 분위기 하에서 30 분간 정치하기 전에 있어서의 상기 발포체층의 평균 두께 (㎛) 를 나타낸다.) 로 나타내는 가열 치수 안정성 (x) 이 3 ％ 미만이다.

발포체층의 일방의 면에는 금속 기재가, 타방의 면에는 수지 용융층이라는 2 개의 조밀한 층이 각각 발포체층에 배치되어 있다. 그 때문에, 이와 같은 2 개의 조밀한 층에 발포체층이 둘러싸인 이중벽 구조를 가지면, 보다 우수한 제진성, 내충격성 및 흡음 효과가 발휘된다.

본 실시형태의 또 다른 바람직한 형태는, 금속 기재와, 폴리아미드 수지를 갖는 발포체층과, 상기 금속 기재 및 상기 발포체층 사이에 형성되며, 또한 상기 발포체층의 일부가 용융된 발포체 용융층을 갖고,

상기 금속 기재와 상기 접착층의 계면의 전단 파단 강도 (S) 가 1.0 ㎫ 이상이고, 상기 계면의 전단 파단 강도 (S) 를, 상기 발포체층의 굽힘 탄성률 (F) 로 나눈 (S/F) 가 0.007 이상 0.5 이하인 복합 재료 적층체이다.

특정한 수지 (특히, 폴리아미드 수지) 를 주성분으로 하는 발포체층을 갖고, 또한 접착층으로서 발포체층의 일부가 용융된 발포체 용융층을 사용함으로써, 제진성 및 내충격성에 대해서 보다 우수한 효과를 발휘할 뿐만 아니라, 80 ℃ 에 있어서의 제진성과 충격 시험 에너지 흡수도 우수한 효과를 발휘한다.

또한, 주성분이란, 발포체층의 총량 (100 질량％) 에 대해서 50 질량％ 초과를 차지하는 성분을 말한다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예에 기초하여 본 발명의 실시형태를 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해서 전혀 제한되는 것은 아니다.

1. 측정 및 평가 방법

발포체층, 금속 기재, 접착층 및 복합 재료 적층체에 관한 물성의 측정 및 평가는, 다음의 방법에 기초하여 행하였다.

(1) 발포체층의 굽힘 탄성률

발포체층의 굽힘 탄성률은, JIS K7171 (2008) 에 따라서 실시하였다. 진공 건조 처리를 40 ℃, 24 시간 이상 행한 후, 발포체층 (1) ∼ (4) 의 시험편 (시험편 치수 ; 길이 300 ㎜, 폭 40 ㎜, 두께 20 ㎜) 을 제작하였다. 굽힘 강도 측정은, 시마즈 제작소 제조 오토그래프 (AG-5000D) 형을 사용하여 행하고, 두께 방향으로 하중을 걸음으로써 굽힘 탄성률 (㎫) 을 계측하였다.

(2) 평균 두께 (L₀ 및 L₁) 및 층두께

발포체층, 금속 기재, 접착층, 수지 용융층 및 복합 재료 적층체의 두께와, 평균 두께 (L₁) (발포체층을 140 ℃ 의 분위기 하에서 30 분간 정치한 후의 발포체층의 평균 두께 (㎛) 와, 평균 두께 (L₀) (발포체층을 140 ℃ 의 분위기 하에서 30 분간 정치하기 전의 발포체층의 평균 두께 (㎛)) 는, 아래의 방법을 이용하여 측정하였다.

발포체층, 금속 기재, 접착층, 수지 용융층 및 복합 재료 적층체를 각각 표면에 대해서 수직 방향으로 절단하고, 얻어진 단면을 마이크로스코프 (VHX-2000 키엔스 주식회사) 에 의해서 촬영한 화상을, 발포 성형체의 단면을 마이크로스코프 VHX-2000 에 부속된 해석 소프트의 측장 기능에 의해서 해석하여, 10 점 평균치로부터 평균 두께 (L₀ 및 L₁) 및 각 층의 두께를 산출하였다.

또, 단면도의 화상 상에서 발포 입자의 단면 형상을 관찰하여, 독립 기포의 유무에 의해서 수지 용융층과 발포체층의 경계를 특정한다.

또한, 발포체층의 가열 치수 안정성의 측정에서는, 측장 기기 (노기스) 에 의해서 발포체층을 6 회 측정한 결과의 수 평균치로 해도 된다.

(3) 금속 기재와 접착층의 계면의 전단 파단 강도 (S)

후술하는 각 실시예의 복합 재료 적층체 (1) 및 비교예의 각 적층체로부터 잘라내고, 금속 기재 (4) 와 접착층 (3) 의 접착면이 도 4 와 같이 되도록 시험편을 제작하여, 접착 면적을 측정한다. 이 때, 발포체층 (2) 의 단면적은 접착 면적보다 충분히 큰 면적이 되도록 임의의 사이즈로 조정한다.

도 4 의 시험편의 양측을 척으로 고정시켜, 시마즈 제작소 제조 오토그래프 (AG-5000D) 형을 사용하여 행하고, 접착면에 전단 하중을 걸음으로써, 금속 기재 (4) 와 접착층 (3) 의 계면의 전단 파단 강도 (S) 를 계측하였다.

(4) 충격 압축 시험

후술하는 각 실시예의 복합 재료 적층체 (1) 및 비교예의 각 적층체의 제작 방법에 기재한 바와 같이, 도 5 의 좌도에 기재된 금속 기재 (4)/발포체층 (2) 의 복합 시험편 (길이 100 ㎜) 을 제작하였다. 그 후, 아래의 순서 (도 6 참조) 및 조건 하에서 충격 시험 장치를 사용하여 SS 커브를 취득하였다. 또, 도 5 의 우도는, 상기 복합 시험편 (길이 100 ㎜) 의 단면도로서, 금속 기재 (4) 의 치수를 표시하고 있다. 도 6 은, 충격 압축 시험의 순서를 나타내는 개략도로서, 도 6(a) 는 복합 시험편 (길이 100 ㎜) 의 단면도이고, 도 6(b) 는 상부에 로드 셀 (8) 이 장착된 상하로 φ200 ㎜ 의 충격 압축 시험의 지그 (9) 를 사용하여, 충격 압축을 측정하는 모습의 개략도이다. 보다 상세하게는, 도 6(b) 는, 복합 시험편에 가해지는 하중을 지그 (9) 에 대한 반발력으로서 로드 셀 (8) 로 검출함으로써 측정하는 측정계이다.

즉, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 상하로 φ200 ㎜ 의 충격 압축 지그 (9) 를, 충격시의 속도는 2 ∼ 6 m/s 가 되도록 시험 높이를 조정하고, 낙추 하중을 29.4 ㎏ 으로 하여 충격 압축 시험을 행하였다. 또, 변위, 하중 곡선을 취득하고, 충격 압축 시험을 행하였다.

충격 압축 시험은, IMATEK 사 제조 (영국) IM10T-30 형에 있어서 측정을 행하였다. 나아가서는, 금속 기재 (4) 와, 발포체(층) (2) 의 박리 상태를 충격 시험과 동기한 고속 CCD 카메라 (HX-5 낙크 이미지 테크놀로지사 제조 500 만 화소) 로 촬영하여, 변위 상태에 대응하는, 시험편의 박리 상태를 아래의 기준에 있어서 확인하였다.

박리 상태의 판단 기준 :

3 ％ 압축시에 박리가 일어나지 않은 것 △

5 ％ 압축에서 박리가 일어나지 않은 것 ○

10 ％ 압축에서 박리가 일어나지 않은 것 ◎

(5) 가열 치수 안정성

가열 치수 안정성 (％) 은, JIS K6767에 따라서 실시하였다. 구체적으로는, 후술하는 방법으로 제작한 발포체층 (1) ∼ (4) 를 사용하여, 140 ℃ 분위기 하의 오븐 중에 30 분간 방치하기 전과 후에 있어서의 발포체층 (1) ∼ (4) 의 평균 두께 (L₀ 및 L₁) 를 상기 (2) 방법을 이용하여 측정하고, 이하의 식 (1) 에 의해서 가열 치수 안정성을 산출하였다.

(상기 식 (I) 중, L₁ 은, 발포체층을 140 ℃ 의 분위기 하에서 30 분간 정치한 후에 있어서의 상기 발포체층의 평균 두께 (㎛) 를 나타내고, L₀ 은, 발포체층을 140 ℃ 의 분위기 하에서 30 분간 정치하기 전에 있어서의 상기 발포체층의 평균 두께 (㎛) 를 나타낸다.)

(6) 발포체층의 융점 (Tm) 및 유리 전이 온도 (Tg) 의 측정

발포체층에 사용되는 제 1 수지가 비정성 수지인 경우, 연화점 Tg 의 측정을 JIS K7121 에 준하여, 시차 주사 열량계 (상품명 : DSC7, 파킨엘머사 제조) 를 사용하여 행하였다. 기재 수지 펠릿 8 ㎎ 을 정밀 칭량하고, 이것을 측정에 사용하였다. 측정 조건은, 질소 분위기 하, 온도 조건 : 30 ℃ 에서 3 분간 유지, 그 후, 승온 속도 : 10 ℃/분으로 30 ℃ 로부터 280 ℃ 까지 승온 후에 3 분 유지하고, 이어서 강온 속도 : 10 ℃/분으로 30 ℃ 까지 강온 후에 3 분 유지하며, 이어서, 승온 속도 : 10 ℃/분으로 30 ℃ 로부터 280 ℃ 까지 승온으로 하였다. 그리고, 2 회째의 가열시에 가장 고온측에 나타난 흡열을 나타내는 피크에 있어서의 온도 (℃) 를, 기재 수지의 연화점 Tm 으로 하였다.

비정성 수지 등, 상기 측정에서 명확한 피크가 얻어지지 않을 경우에는, 레오미터 (상품명 : Physica MCR301, 안톤파사 제조) 를 사용하여 하기 조건에서 점탄성 측정을 행하고, 손실 정접 (tanδ) 의 피크 온도 (℃) 를 기재 수지의 연화점 Tg 로 하였다.

측정 지그 : SRF10

측정 모드 : 진동 φ, γ

변형 : 0.015 ％

주파수 : 1 ㎐

측정 온도 : 20 ℃ ∼ 250 ℃

승온 속도 : 2 ℃/분

노멀 포스 : -0.3 N

측정점 : 160

시간 단위 : s

또, 발포체층에 사용되는 제 1 수지가 결정성 수지인 경우, 당해 발포체층에 사용되는 수지의 융점 (Tm) 은, 아래의 순으로 측정을 행한다. 수지 6 ㎎ 을 시료로서 채취한다. 시차 주사 열량계 장치를 사용하여 장치 내에서 유량 20 ㎖/분의 질소 가스류 하에서, 시료를 10 ℃/분의 승온 속도로 30 ℃ 로부터 290 ℃ 까지 승온하여 290 ℃ 에서 시료를 10 분간에 걸쳐서 유지한다. 그 후, 시료를 장치로부터 신속하게 꺼내어 30 ℃ 까지 냉각시킨 후, 장치 내에서, 유량 20 ㎖/분의 질소 가스류 하에서, 10 ℃/분의 승온 속도로 시료를 290 ℃ 까지 다시 승온했을 때에 얻어지는 DSC 곡선으로부터 융점 (중간점) 을 산출한다. 측정에 있어서는 기준 물질로서 알루미나를 사용한다. 또한, 시차 주사 열량계 장치로는, 예를 들어, 에스아이아이 나노테크놀로지사로부터의 상품명「DSC6220형」으로 시판되는 시차 주사 열량계 장치를 사용할 수 있다.

(8) 75 ％ 압축 탄성률

후술하는 발포체(층) (1) ∼ (19) 로부터, 각각 20 ㎜ × 20 ㎜ × 20 ㎜ 의 크기의 발포체편을 잘라내었다. 그리고, 당해 잘라낸 시험편에 대해서 40 ℃, 24 시간 이상의 진공 건조 처리를 행한 후, 시마즈 제작소 제조 항온조 부착 오토그래프 (AG-5000D) 형을 사용하여, 75 ％ 압축의 압축 강도의 측정을 행하였다. 이 때, 각 발포체층 (2) 의 융점 (Tm) 또는 유리 전이 온도 (Tg) 로부터 20 ℃ 뺀 온도 조건으로 설정한 항온조 중에서 발포체층 (2) 을 10 분 이상 가온한 후, 발포체층을 5 ㎜/min 으로 15 ㎜ 압축했을 때의 하중을 측정하여, 75 ％ 압축의 압축 강도를 산출하였다.

(9) 제진성

제진성은, JIS G0602 에 따라서 실시하였다. 후술에서 얻어진 실시예 및 비교예의 복합 재료 적층체로부터 시험편을 채취하고, 중앙 지지 정상 가진법을 이용하여 손실 계수를 산출하였다. 구체적으로는, 항온조 내 (20 ℃ 및 30 ℃) 에 있어서 당해 시험편의 중앙에 컨택트 칩을 장착하고, 임피던스 헤드를 장착한 가진기에 의해서 컨택트 칩을 가진함으로써, 시험편에 굽힘 진동을 발생시켜, 50 ∼ 2000 ㎐ 의 범위의 주파수 응답 함수를 측정하고, 각 공진점 또는 반공진점에서 반치폭법에 의해서, 20 ℃ 및 30 ℃ 에 있어서의 손실 계수를 산출하였다. 또, 측정된 각 공진점에서의 손실 계수의 평균치가 0.07 이상을 SS, 0.07 미만 0.04 이상을 S, 0.04 미만 0.01 이상을 A, 0.01 미만을 B 로 하였다.

(10) 고온 제진성

항온조 내 (80 ℃) 에서, 상기 (9) 와 동일한 조건에서 고온 제진성의 측정을 행하였다.

(11) 투과 손실

투과 손실은, JISA1441-1 에 따라서 실시하였다. 각 실시예 및 각 비교예의 복합 재료 적층체 및 냉간 압연 강판 (1) 의 각각의 차음성은, 준비된 직경 41.5 ㎜ 의 대략 원주형의 샘플을, 니혼 음향 엔지니어링사 제조 수직 입사 차음율 측정 시스템 WinZacMTX 형을 사용하여, 1000 ㎐ 의 투과 손실을 구함으로써 차음성을 평가하였다. 음원을 발포체층 (2) 측으로 하고, 금속면측 (금속 기판 (4) 측) 에 마이크를 놓음으로써, 샘플을 투과하는 소리의 감쇠량을 측정하였다.

복합 재료 적층체 및 냉간 압연 강판 (1) 의 각각의 차음성의 차로부터 평가하였다.

(12) 외관

표면 외관은, 후술하는 방법으로 제작된 300 ㎜ × 300 ㎜ 의 시험편 (b) 의 일방의 표면을 관찰하여, 발포체 표면에 굴곡이 없는 경우를「우 : ○」로 하고, 10 ％ 이하의 면적의 발포체 표면이 굽이치는 경우를「양 : △」로 하며, 10 ％ 이상의 굴곡이 보인 경우를「불량 ; ×」로 평가하였다.

(13) 발포체층의 독립 기포율

S (％) = {(Vx - W/ρ)/(Va - W/ρ)} × 100 ··· (1)

식 중, Vx 는, 발포체층의 진(眞)용적 (㎤) 이고, Va 는, 발포체층의 외관의 용적 (㎤) 이며, W 는, 발포체층의 중량 (g) 이고, ρ 는, 발포체층의 기재 수지 (제 1 수지) 의 밀도 (g/㎤) 이다. 발포체의 진용적은 피크노미터에 의해서 산출된다.

또한, 실시예에서 사용한 발포체(층) (1) ∼ (19) 의 독립 기포율은 모두 33 ％ ∼ 97 ％ 의 범위 내였다.

(14) 발포체 용융층의 독립 기포율

복합 재료를 절단하고, 단면을 연마한 후, 접착층의 기포를 SEM 에 의해서 관찰하였다.

단면 관찰은 두께 방향이 들어가도록 배율을 조정하고, 기포로서 관측된 부분의 면적을 화상 해석에 의해서 특정하여, 전체에서 차지하는 면적 비율로부터 산출하였다.

또한, 실시예 12 ∼ 14 및 실시예 17 ∼ 24 의 발포체 용융층의 독립 기포율은 약 3 ％ ∼ 20 ％ 정도였다.

(15) 고속면 충격 시험

면 충격 흡수 에너지는, JISK7221-2 에 따라서 실시하였다. 각 실시예 및 각 비교예의 복합 재료 적층체 및 냉간 압연 강판 (1) 의 각각의 최대 충격력점에서의 충격 흡수 에너지를, 고속 충격 시험기 (시마즈 제작소 HYDRO SHOT HITS-PA10) 에 의해서 측정 (스트라이커 직경 20 ㎜φ 수용 직경 40 ㎜φ 시험 속도 4.4 ㎜) 하였다.

복합 재료 적층체 및 냉간 압연 강판 (1) 의 각각의 충격 흡수 에너지 I, I0 을 측정하여, I/I0 로 나타내는 충격 흡수 에너지의 비가 1 ∼ 1.05 를 B, 1.05 ∼ 1.1 을 A, 1.1 ∼ 1.2 를 S, 1.2 이상을 SS 로 하였다.

(16) 표면 조도 측정

표면 조도 (Rz) 측정은, 다이나믹 포스형의 주사형 프로브 현미경「SPM-9600 (주식회사 시마즈 제작소 제조)」을 사용하여 측정하였다. 표면 조도 (Rz) 는, 일본 공업 규격 (JIS B 0601 : 2001, ISO 4287 : 1997) 에 규정되는 최대 높이에 준거하였다.

(17) 인장 파단 측정

JIS K6767 120 × 10 × 10t N = 3 덤벨상 1 호형의 발포체편을 잘라내고, 5 ㎜/min 속도로 시마즈 제작소 제조 오토그래프 (AG-5000D) 형 측정을 행하였다.

2. 실시예 및 비교예에서 사용한 발포체층, 금속 기재 및 접착층

실시예 및 비교예에서 사용한 각 재료는 아래와 같다.

「발포체층」

(발포체(층) (1) 의 제작)

폴리아미드 6/66 수지 (2430A, (주) DSM 제조, 20 ℃ 에 있어서의 표면 장력 46 mN/m, 표 중「PA6/66」으로 표기한다) (탤크 0.8 질량％ 함유) 를, 압출기를 사용하여 용융하고, 압출 다이로부터 토출시킨 스트랜드를 수중 하에서 펠릿타이즈하여, 평균 입자경 1.4 ㎜ 의 펠릿을 얻었다. 이 펠릿의 융점은 193 ℃ 였다. 얻어진 펠릿을 10 ℃ 의 압력 가마에 투입하고, 4 ㎫ 의 탄산 가스를 불어넣어 12 시간 흡수시켰다. 이어서 탄산 가스 함침 펠릿을 발포 장치로 옮기고, 200 ℃ 의 공기를 20 초간 불어넣어, 폴리아미드 발포 입자의 집합체를 얻었다. 얻어진 폴리아미드 예비 발포 입자 (1a) 는, 중실의 구상의 단면 형상의 4.0 배의 발포 배율을 갖고, 평균 입자경은 2.2 ㎜ 이며, 독립 기포의 평균 직경은 0.15 ㎜ 이고, 함수율은 1.5 ％, 표면 부착수는 0 ％ 였다.

상기 폴리아미드 예비 발포 입자 (1a) 를 통수성의 부직포의 봉투에 넣고, 50 ℃ 로 가온된 항온 수조에 30 분 침지한 후, 함수된 폴리아미드 예비 발포 입자 (1b) 를 얻었다. 이 폴리아미드 예비 발포 입자 (1b) 의 함수율은 12 ％, 표면 부착수율은 7.0 ％ 이고 평균 입자경 (D1) 은 2.3 ㎜, 독립 기포의 평균 직경 (D2) 은 0.15 ㎜ 였다.

얻어진 폴리아미드 예비 발포 입자 (1b) 를 오토클레이브 중에 봉입하고, 오토클레이브 중의 압력이 0.4 ㎫ 가 될 때까지, 압축 공기를 1 시간 걸쳐서 도입하고, 그 후, 압력을 0.4 ㎫ 로 24 시간 유지함으로써, 폴리아미드 예비 발포 입자 (1b) 에 가압 처리를 실시하였다.

가압 처리된 폴리아미드 예비 발포 입자 (1c) 를, 형내 성형 금형의 캐비티 (캐비티 치수는, 세로 : 300 ㎜, 가로 : 300 ㎜, 높이 : 30 ㎜) 내에 충전하고, 그 후, 형 체결하였다. 그리고, 이 금형을 형내 발포 성형기에 장착하였다.

그 후, 캐비티 내에 105 ℃ 의 포화 수증기를 10 초간 공급하고, 그 후, 캐비티 내에 116 ℃ 의 포화 수증기를 30 초간 공급하여, 폴리아미드 예비 발포 입자 (1c) 를 발포시키며, 또한 열융착시킴으로써, 폴리아미드 예비 발포 입자 (1c) 를 발포체층 (1) 에 성형하였다. 금형의 캐비티 내에 냉각수를 공급함으로써, 얻어진 발포체층 (1) 을 냉각시키고, 그 후, 형 개방을 행하여, 폴리아미드 발포체(층) (1) 을 꺼내었다. 이 폴리아미드 발포체(층) (1) 의 건조 후의 비용 (比容) 은 5.4 (cc/g) 이고, 굽힘 강도는 4.5 ㎫ 였다. 이 발포체(층) (1) 은, 발포 입자 충전 불량에 의한 결함이 보이지 않았다.

(발포체(층) (2) 의 제작)

폴리아미드 6/66 수지 (2430A, (주) DSM 제조, 20 ℃ 에 있어서의 표면 장력 46 mN/m, 표 중「PA6/66」으로 표기한다) (탤크 0.8 질량％ 함유) 를, 압출기를 사용하여 용융하고, 이형 압출 다이로부터 토출시킨 스트랜드를 수중 하에서 펠릿타이즈하여, 평균 입자경 1.4 ㎜ 의 펠릿을 얻었다. 이 펠릿의 융점은 193 ℃ 였다. 얻어진 펠릿을 10 ℃ 의 압력 가마에 투입하고, 4 ㎫ 의 탄산 가스를 불어 넣어 12 시간 흡수시켰다. 이어서 탄산 가스 함침 펠릿을 발포 장치로 옮기고, 200 ℃ 의 공기를 20 초간 불어 넣어, 폴리아미드 예비 발포 입자 (2a) 의 집합체를 얻었다. 얻어진 폴리아미드 예비 발포 입자 (2a) 는, 3.8 배의 발포 배율을 갖고, 평균 입자경은 2.2 ㎜ 이며, 독립 기포의 평균 직경은 0.18 ㎜ 이고, 함수율은 1.5 ％, 표면 부착수는 0 ％ 였다.

상기 폴리아미드 예비 발포 입자 (2a) 를 통수성의 부직포의 봉투에 넣고, 50 ℃ 로 가온된 항온 수조에 5 분 침지한 후, 탈수기로 1000 rpm/분으로 3 분 탈수 처리를 하고, 함수된 폴리아미드 예비 발포 입자 (2b) 를 얻었다. 이 폴리아미드 예비 발포 입자 (2b) 의 함수율은 9.5 ％, 표면 부착수율은 9.0 ％, 평균 입자경 (D1) 은 2.3 ㎜, 독립 기포의 평균 직경 (D2) 은 0.18 ㎜ 였다.

얻어진 폴리아미드 예비 발포 입자 (2b) 를 오토클레이브 중에 봉입하고, 오토클레이브 중의 압력이 0.4 ㎫ 가 될 때까지, 압축 공기를 1 시간 걸쳐서 도입하고, 그 후, 압력을 0.4 ㎫ 로 24 시간 유지함으로써, 폴리아미드 예비 발포 입자 (2b) 에 가압 처리를 실시하였다.

가압 처리된 폴리아미드 예비 발포 입자 (2c) 를, 형내 성형 금형의 캐비티 (캐비티 치수는, 세로 : 300 ㎜, 가로 : 300 ㎜, 높이 : 25 ㎜) 내에 충전하고, 그 후, 형 체결하였다. 그리고, 이 금형을 형내 발포 성형기에 장착하였다.

그 후, 캐비티 내에 105 ℃ 의 포화 수증기를 10 초간 공급하고, 그 후, 캐비티 내에 116 ℃ 의 포화 수증기를 30 초간 공급하여, 폴리아미드 예비 발포 입자 (2c) 를 발포시키며, 또한 열융착시킴으로써, 폴리아미드 예비 발포 입자 (2c) 를 발포체(층) (2) 에 성형하였다. 금형의 캐비티 내에 냉각수를 공급함으로써, 얻어진 발포체(층) (2) 을 냉각시키고, 그 후, 형 개방을 행하여, 폴리아미드 발포체(층) (2) 을 꺼내었다. 이 폴리아미드 발포체(층) (2) 의 건조 후의 비용은 5.2 (cc/g) 이고, 굽힘 강도는 3.8 ㎫ 였다. 이 발포체(층) (2) 은, 발포 입자 충전 불량에 의한 결함이 보이지 않았다. 또, 상기 서술한 바와 같이, 이형 압출 다이로부터 토출시킨 스트랜드를 수중 하에서 펠릿타이즈하여 발포체(층) (2) 을 형성함으로써, 당해 발포체(층) (2) 에 개구부를 형성하고 있다. 당해 개구부의 평균 개구 직경은 1.1 ㎜ 였다. 깊이는 1.2 ㎜ 였다.

(발포체(층) (3) 의 제작)

폴리스티렌계 수지 (상품명「GP685」, PS 재팬 주식회사 제조) 50 질량％, 폴리페닐렌에테르계 수지 (상품명「S201A」, 아사히 화성 케미컬즈 주식회사 제조) 50 질량％ 를, 압출기로 가열 용융 혼련한 후에 압출하여, 혼합물을 조제하였다.

얻어진 혼합물을, 예비 발포기의 내압 용기에 수용하고, 용기 내의 기체를 건조 공기로 치환한 후, 발포제로서 이산화탄소 (기체) 를 주입하여, 압력 3.0 ㎫, 온도 10 ℃ 의 조건 하에서 3 시간 걸쳐서 혼합물에 이산화탄소를 함침시키고, 도입 증기압 6 ㎏/㎠G 로 예비 발포시켜, 예비 발포 입자 (3a) 를 얻었다.

이 예비 발포 입자 (3a) 를 가압·가온 장치에 수용하고, 압력원으로서 공기를 주입하여, 23 ℃ 의 조건 하에서 0.4 ㎫ 까지 4 시간 걸쳐서 승압하고, 그 후 0.4 ㎫ 에서 4 시간 유지하여, 가압 처리를 실시하였다. 이것을, 수증기공을 갖는 성형 금형 내 (내 치수 312 ㎜ × 312 ㎜ × 10 ㎜) 에 충전하고, 가압 수증기로 가열하여 예비 발포 입자 (3a) 를 팽창·융착시킨 후, 냉각시켜 성형 금형으로부터 꺼내고, 발포체(층) (3) 을 얻었다.

(발포체(층) (4) 의 제작)

수지의 혼합 비율을, 폴리스티렌계 수지 56 질량％, 폴리페닐렌에테르계 수지 44 질량％ 로 하고, 난연제로서의 트리페닐포스페이트를 수지 100 질량부에 대해서 10 질량부 사용한 것 이외에는 상기 발포체층 (3) 의 제작과 동일한 방법으로 하여 발포체(층) (4) 을 얻었다.

(발포체(층) (5) 의 제작)

폴리아미드 6/66 수지 (2430A, (주) DSM 제조, 20 ℃ 에 있어서의 표면 장력 46 mN/m, 표 중「PA6/66」으로 표기한다) (탤크 0.8 질량％ 함유) 를, 압출기를 사용하여 용융하고, 이형 압출 다이로부터 토출시킨 스트랜드를 수중 하에서 펠릿타이즈하여, 평균 입자경 1.4 ㎜ 의 펠릿을 얻었다. 이 펠릿의 융점은 193 ℃ 였다. 얻어진 펠릿을 10 ℃ 의 압력 가마에 투입하고, 4 ㎫ 의 탄산 가스를 불어 넣어 12 시간 흡수시켰다. 이어서 탄산 가스 함침 펠릿을 발포 장치로 옮기고, 210 ℃ 의 공기를 20 초간 불어 넣어, 폴리아미드 예비 발포 입자 (5a) 의 집합체를 얻었다. 얻어진 폴리아미드 예비 발포 입자 (5a) 는, 4.5 배의 발포 배율을 갖고, 평균 입자경은 2.3 ㎜ 이며, 독립 기포의 평균 직경은 0.19 ㎜ 이고, 함수율은 1.5 ％, 표면 부착수는 0 ％ 였다.

상기 폴리아미드 예비 발포 입자 (5a) 를 통수성의 부직포의 봉투에 넣고, 50 ℃ 로 가온된 항온 수조에 5 분 침지한 후, 탈수기로 1000 rpm/분으로 3 분 탈수 처리를 하고, 함수된 폴리아미드 예비 발포 입자 (5b) 를 얻었다. 이 폴리아미드 예비 발포 입자 (5b) 의 함수율은 9.5 ％, 표면 부착수율은 9.0 ％, 평균 입자경 (D1) 은 2.4 ㎜, 독립 기포의 평균 직경 (D2) 은 0.19 ㎜ 였다.

얻어진 폴리아미드 예비 발포 입자 (2b) 를 오토클레이브 중에 봉입하고, 오토클레이브 중의 압력이 0.4 ㎫ 가 될 때까지, 압축 공기를 1 시간 걸쳐서 도입하고, 그 후, 압력을 0.4 ㎫ 로 24 시간 유지함으로써, 폴리아미드 예비 발포 입자 (2b) 에 가압 처리를 실시하였다.

가압 처리된 폴리아미드 예비 발포 입자 (5c) 를, 형내 성형 금형의 캐비티 (캐비티 치수는, 세로 : 300 ㎜, 가로 : 300 ㎜, 높이 : 25 ㎜) 내에 충전하고, 그 후, 형 체결하였다. 그리고, 이 금형을 형내 발포 성형기에 장착하였다.

그 후, 캐비티 내에 105 ℃ 의 포화 수증기를 10 초간 공급하고, 그 후, 캐비티 내에 116 ℃ 의 포화 수증기를 30 초간 공급하여, 폴리아미드 예비 발포 입자 (5c) 를 발포시키며, 또한 열융착시킴으로써, 폴리아미드 예비 발포 입자 (5c) 를 발포체층 (5) 에 성형하였다. 금형의 캐비티 내에 냉각수를 공급함으로써, 얻어진 발포체층 (5) 을 냉각시키고, 그 후, 형 개방을 행하여, 폴리아미드 발포체층 (5) 을 꺼내었다. 이 폴리아미드 발포체층 (5) 의 건조 후의 비용은 6.1 (cc/g) 이고, 굽힘 강도는 3.2 ㎫ 였다. 또, 상기 서술한 바와 같이, 이형 압출 다이로부터 토출시킨 스트랜드를 수중 하에서 펠릿타이즈하여 발포체(층) (2) 을 형성함으로써, 당해 발포체(층) (2) 에 개구부를 형성하고 있다. 당해 당해 개구부의 평균 개구 직경은 1.2 ㎜ 였다. 깊이는 1.3 ㎜ 였다.

(발포체(층) (6) 의 제작)

폴리아미드 6/66 수지 (2430A, (주) DSM 제조, 20 ℃ 에 있어서의 표면 장력 46 mN/m, 표 중「PA6/66」으로 표기한다) (탤크 0.3 질량％ 함유) 를, 압출기를 사용하여 용융하고, 압출 다이로부터 토출시킨 스트랜드를 수중 하에서 펠릿타이즈하여, 평균 입자경 1.4 ㎜ 의 펠릿을 얻었다. 이 펠릿의 융점은 193 ℃ 였다. 얻어진 펠릿을 10 ℃ 의 압력 가마에 투입하고, 4 ㎫ 의 탄산 가스를 불어 넣어 12 시간 흡수시켰다. 이어서 탄산 가스 함침 펠릿을 발포 장치로 옮기고, 200 ℃ 의 공기를 20 초간 불어 넣어, 폴리아미드 발포 입자의 집합체를 얻었다. 얻어진 폴리아미드 예비 발포 입자 (6a) 는, 중실의 구상의 단면 형상의 4.0 배의 발포 배율을 갖고, 평균 입자경은 2.2 ㎜ 이며, 독립 기포의 평균 직경은 0.25 ㎜ 이고, 함수율은 1.5 ％, 표면 부착수는 0 ％ 였다.

상기 폴리아미드 예비 발포 입자 (6a) 를 통수성의 부직포의 봉투에 넣고, 50 ℃ 로 가온된 항온 수조에 30 분 침지한 후, 함수된 폴리아미드 예비 발포 입자 (6b) 를 얻었다. 이 폴리아미드 예비 발포 입자 (6b) 의 함수율은 12 ％, 표면 부착수율은 7.0 ％ 이고 평균 입자경 (D1) 은 2.3 ㎜, 독립 기포의 평균 직경 (D2) 은 0.25 ㎜ 였다.

얻어진 폴리아미드 예비 발포 입자 (6b) 를 오토클레이브 중에 봉입하고, 오토클레이브 중의 압력이 0.4 ㎫ 가 될 때까지, 압축 공기를 1 시간 걸쳐서 도입하고, 그 후, 압력을 0.4 ㎫ 로 24 시간 유지함으로써, 폴리아미드 예비 발포 입자 (6b) 에 가압 처리를 실시하였다.

가압 처리된 폴리아미드 예비 발포 입자 (6c) 를, 형내 성형 금형의 캐비티 (캐비티 치수는, 세로 : 300 ㎜, 가로 : 300 ㎜, 높이 : 30 ㎜) 내에 충전하고, 그 후, 형 체결하였다. 그리고, 이 금형을 형내 발포 성형기에 장착하였다.

그 후, 캐비티 내에 105 ℃ 의 포화 수증기를 10 초간 공급하고, 그 후, 캐비티 내에 116 ℃ 의 포화 수증기를 30 초간 공급하여, 폴리아미드 예비 발포 입자 (6c) 를 발포시키며, 또한 열융착시킴으로써, 폴리아미드 예비 발포 입자 (6c) 를 발포체층 (6) 에 성형하였다. 금형의 캐비티 내에 냉각수를 공급함으로써, 얻어진 발포체층 (6) 을 냉각시키고, 그 후, 형 개방을 행하여, 폴리아미드 발포체(층) (6) 을 꺼내었다. 이 폴리아미드 발포체(층) (6) 의 건조 후의 비용은 5.4 (cc/g) 이고, 굽힘 강도는 3.8 ㎫ 였다. 이 발포체(층) (6) 은, 발포 입자 충전 불량에 의한 결함이 보이지 않았다.

(발포체(층) (7) 의 제작)

상기 발포체(층) (1) 에서 사용한 폴리아미드 예비 발포 입자 (1a) 를 통수성의 부직포의 봉투에 넣고, 50 ℃ 로 가온된 항온 수조에 30 분 침지한 후, 함수된 폴리아미드 예비 발포 입자 (1b) 를 얻었다. 이 폴리아미드 예비 발포 입자 (b) 의 함수율은 12 ％, 표면 부착수율은 7.0 ％ 이고 평균 입자경 (D1) 은 2.3 ㎜, 독립 기포의 평균 직경 (D2) 은 0.15 ㎜ 였다.

얻어진 폴리아미드 예비 발포 입자 (1b) 를 오토클레이브 중에 봉입하고, 오토클레이브 중의 압력이 0.4 ㎫ 가 될 때까지, 압축 공기를 1 시간 걸쳐서 도입하고, 그 후, 압력을 0.4 ㎫ 로 24 시간 유지함으로써, 폴리아미드 예비 발포 입자 (1b) 에 가압 처리를 실시하였다.

가압 처리된 폴리아미드 예비 발포 입자 (1c) 를, 형내 성형 금형의 캐비티 (캐비티 치수는, 세로 : 300 ㎜, 가로 : 300 ㎜, 높이 : 30 ㎜) 내에 충전하고, 그 후, 형 체결하였다. 그리고, 이 금형을 형내 발포 성형기에 장착하였다.

그 후, 캐비티 내에 105 ℃ 의 포화 수증기를 10 초간 공급하고, 그 후, 캐비티 내에 112 ℃℃ 의 포화 수증기를 30 초간 공급하여, 폴리아미드 예비 발포 입자 (1c) 를 발포시키며, 또한 열융착시킴으로써, 폴리아미드 예비 발포 입자 (1c) 를 발포체층 (7) 에 성형하였다. 금형의 캐비티 내에 냉각수를 공급함으로써, 얻어진 발포체층 (7) 을 냉각시키고, 그 후, 형 개방을 행하여, 폴리아미드 발포체(층) (7) 을 꺼내었다. 이 폴리아미드 발포체(층) (1) 의 건조 후의 비용은 5.4 (cc/g) 이고, 굽힘 강도는 4.5 ㎫ 였다. 이 발포체(층) (7) 은, 발포 입자 충전 불량에 의한 결함이 보이지 않았다. 인장 파단 측정시의 신장률은 10 ％ 였다.

(발포체(층) (8) 의 제작)

발포체(층) (1) 에서 사용한 폴리아미드 예비 발포 입자 (1a) 를 통수성의 부직포의 봉투에 넣고, 50 ℃ 로 가온된 항온 수조에 30 분 침지한 후, 함수된 폴리아미드 예비 발포 입자 (1b) 를 얻었다. 이 폴리아미드 예비 발포 입자 (1b) 의 함수율은 12 ％, 표면 부착수율은 7.0 ％ 이고 평균 입자경 (D1) 은 2.3 ㎜, 독립 기포의 평균 직경 (D2) 은 0.15 ㎜ 였다.

얻어진 폴리아미드 예비 발포 입자 (1b) 를 오토클레이브 중에 봉입하고, 오토클레이브 중의 압력이 0.2 ㎫ 가 될 때까지, 압축 공기를 1 시간 걸쳐서 도입하고, 그 후, 압력을 0.2 ㎫ 로 24 시간 유지함으로써, 폴리아미드 예비 발포 입자 (1b) 에 가압 처리를 실시하였다.

가압 처리된 폴리아미드 예비 발포 입자 (1c) 를, 형내 성형 금형의 캐비티 (캐비티 치수는, 세로 : 300 ㎜, 가로 : 300 ㎜, 높이 : 30 ㎜) 내에 충전하고, 그 후, 형 체결하였다. 그리고, 이 금형을 형내 발포 성형기에 장착하였다.

그 후, 캐비티 내에 105 ℃ 의 포화 수증기를 10 초간 공급하고, 그 후, 캐비티 내에 112 ℃ 의 포화 수증기를 30 초간 공급하여, 폴리아미드 예비 발포 입자 (1c) 를 발포시키며, 또한 열융착시킴으로써, 폴리아미드 예비 발포 입자 (1c) 를 발포체층 (8) 에 성형하였다. 금형의 캐비티 내에 냉각수를 공급함으로써, 얻어진 발포체층 (8) 을 냉각시키고, 그 후, 형 개방을 행하여, 폴리아미드 발포체(층) (8) 을 꺼내었다. 이 폴리아미드 발포체(층) (8) 의 건조 후의 비용은 5.4 (cc/g) 이고, 굽힘 강도는 4.5 ㎫ 였다. 이 발포체(층) (8) 은, 발포 입자 충전 불량에 의한 결함이 보이지 않았다. 인장 파단 측정시의 신장률은 8 ％ 였다.

(발포체(층) (9))

발포체(층) (9) 으로서 에페란 PP (카네카 제조 15 배) 를 사용하였다.

(발포체(층) (10))

발포체(층) (10) 으로서, 에페란 PP (카네카 제조 30 배) 를 사용하였다.

(발포체(층) (11))

발포체(층) (11) 으로서 에슬렌 비드 (세키스이 화성품 공업 10 배) 를 사용하였다.

(발포체(층) (12) 의 제작)

폴리아미드 6/66 수지 (2430A, (주) DSM 제조, 20 ℃ 에 있어서의 표면 장력 46 mN/m, 표 중「PA6/66」으로 표기한다) (탤크 3.0 질량％ 함유) 를, 압출기를 사용하여 용융하고, 압출 다이로부터 토출시킨 스트랜드를 수중 하에서 펠릿타이즈하여, 평균 입자경 1.4 ㎜ 의 펠릿을 얻었다. 이 펠릿의 융점은 193 ℃ 였다. 얻어진 펠릿을 10 ℃ 의 압력 가마에 투입하고, 4 ㎫ 의 탄산 가스를 불어 넣어 12 시간 흡수시켰다. 이어서 탄산 가스 함침 펠릿을 발포 장치로 옮기고, 190 ℃ 의 공기를 20 초간 불어 넣어, 폴리아미드 발포 입자의 집합체를 얻었다. 얻어진 폴리아미드 예비 발포 입자 (12a) 는, 중실의 구상의 단면 형상의 2.4 배의 발포 배율을 갖고, 평균 입자경은 1.8 ㎜ 이며, 독립 기포의 평균 직경은 0.12 ㎜ 이고, 함수율은 1.5 ％, 표면 부착수는 0 ％ 였다.

폴리아미드 예비 발포 입자 (12a) 를 통수성의 부직포의 봉투에 넣고, 50 ℃ 로 가온된 항온 수조에 30 분 침지한 후, 함수된 폴리아미드 예비 발포 입자 (12b) 를 얻었다. 이 폴리아미드 예비 발포 입자 (12b) 의 함수율은 12 ％, 표면 부착수율은 7.0 ％ 이고 평균 입자경 (D1) 은 1.9 ㎜, 독립 기포의 평균 직경 (D2) 은 0.12 ㎜ 였다.

얻어진 폴리아미드 예비 발포 입자 (12b) 를 오토클레이브 중에 봉입하고, 오토클레이브 중의 압력이 0.4 ㎫ 가 될 때까지, 압축 공기를 1 시간 걸쳐서 도입하고, 그 후, 압력을 0.4 ㎫ 로 24 시간 유지함으로써, 폴리아미드 예비 발포 입자 (12b) 에 가압 처리를 실시하였다.

가압 처리된 폴리아미드 예비 발포 입자 (12c) 를, 형내 성형 금형의 캐비티 (캐비티 치수는, 세로 : 300 ㎜, 가로 : 300 ㎜, 높이 : 30 ㎜) 내에 충전하고, 그 후, 형 체결하였다. 그리고, 이 금형을 형내 발포 성형기에 장착하였다.

그 후, 캐비티 내에 105 ℃ 의 포화 수증기를 10 초간 공급하고, 그 후, 캐비티 내에 116 ℃ 의 포화 수증기를 30 초간 공급하여, 폴리아미드 예비 발포 입자 (12c) 를 발포시키며, 또한 열융착시킴으로써, 폴리아미드 예비 발포 입자 (12c) 를 발포체층 (12) 에 성형하였다. 금형의 캐비티 내에 냉각수를 공급함으로써, 얻어진 발포체층 (12) 을 냉각시키고, 그 후, 형 개방을 행하여, 폴리아미드 발포체(층) (12) 을 꺼내었다. 이 폴리아미드 발포체(층) (12) 의 건조 후의 비용은 3.5 (cc/g) 이고, 굽힘 강도는 7.0 ㎫ 였다. 이 발포체(층) (12) 은, 발포 입자 충전 불량에 의한 결함이 보이지 않았다.

(발포체(층) (13) 의 제작)

폴리아미드 6/66 수지 (2430A, (주) DSM 제조, 20 ℃ 에 있어서의 표면 장력 46 mN/m, 표 중「PA6/66」으로 표기한다) (탤크 3.0 질량％ 함유) 를, 압출기를 사용하여 용융하고, 압출 다이로부터 토출시킨 스트랜드를 수중 하에서 펠릿타이즈하여, 평균 입자경 1.4 ㎜ 의 펠릿을 얻었다. 이 펠릿의 융점은 193 ℃ 였다. 얻어진 펠릿을 10 ℃ 의 압력 가마에 투입하고, 4 ㎫ 의 탄산 가스를 불어 넣어 12 시간 흡수시켰다. 이어서 탄산 가스 함침 펠릿을 발포 장치로 옮기고, 190 ℃ 의 공기를 20 초간 불어 넣어, 폴리아미드 발포 입자의 집합체를 얻었다. 얻어진 폴리아미드 예비 발포 입자 (13a) 는, 중실의 구상의 단면 형상의 5.0 배의 발포 배율을 갖고, 평균 입자경은 2.5 ㎜ 이며, 독립 기포의 평균 직경은 0.19 ㎜ 이고, 함수율은 1.5 ％, 표면 부착수는 0 ％ 였다.

폴리아미드 예비 발포 입자 (13a) 를 통수성의 부직포의 봉투에 넣고, 50 ℃ 로 가온된 항온 수조에 30 분 침지한 후, 함수된 폴리아미드 예비 발포 입자 (13b) 를 얻었다. 이 폴리아미드 예비 발포 입자 (13b) 의 함수율은 12 ％, 표면 부착수율은 7.0 ％ 이고 평균 입자경 (D1) 은 2.6 ㎜, 독립 기포의 평균 직경 (D2) 은 0.19 ㎜ 였다.

얻어진 폴리아미드 예비 발포 입자 (13b) 를 오토클레이브 중에 봉입하고, 오토클레이브 중의 압력이 0.4 ㎫ 가 될 때까지, 압축 공기를 1 시간 걸쳐서 도입하고, 그 후, 압력을 0.4 ㎫ 로 24 시간 유지함으로써, 폴리아미드 예비 발포 입자 (13b) 에 가압 처리를 실시하였다.

가압 처리된 폴리아미드 예비 발포 입자 (13c) 를, 형내 성형 금형의 캐비티 (캐비티 치수는, 세로 : 300 ㎜, 가로 : 300 ㎜, 높이 : 30 ㎜) 내에 충전하고, 그 후, 형 체결하였다. 그리고, 이 금형을 형내 발포 성형기에 장착하였다.

그 후, 캐비티 내에 105 ℃ 의 포화 수증기를 10 초간 공급하고, 그 후, 캐비티 내에 116 ℃ 의 포화 수증기를 30 초간 공급하여, 폴리아미드 예비 발포 입자 (13c) 를 발포시키며, 또한 열융착시킴으로써, 폴리아미드 예비 발포 입자 (13c) 를 발포체층 (13) 에 성형하였다. 금형의 캐비티 내에 냉각수를 공급함으로써, 얻어진 발포체층 (13) 을 냉각시키고, 그 후, 형 개방을 행하여, 폴리아미드 발포체(층) (13) 을 꺼내었다. 이 폴리아미드 발포체(층) (13) 의 건조 후의 비용은 7.2 (cc/g) 이고, 굽힘 강도는 3.0 ㎫ 였다. 이 발포체(층) (13) 은, 발포 입자 충전 불량에 의한 결함이 보이지 않았다.

(발포체(층) (14) 의 제작)

폴리스티렌계 수지 (상품명「GP685」, PS 재팬 주식회사 제조) 60 질량％, 폴리페닐렌에테르계 수지 (상품명「S201A」, 아사히 화성 케미컬즈 주식회사 제조) 40 질량％ 를, 압출기로 가열 용융 혼련한 후에 압출하여, 혼합물을 조제하였다.

얻어진 혼합물을, 예비 발포기의 내압 용기에 수용하고, 용기 내의 기체를 건조 공기로 치환한 후, 발포제로서 이산화탄소 (기체) 를 주입하여, 압력 3.0 ㎫, 온도 10 ℃ 의 조건 하에서 3 시간 걸쳐서 혼합물에 이산화탄소를 함침시키고, 도입 증기압 2 ㎏/㎠G 로 예비 발포시켜, 예비 발포 입자 (14a) 를 얻었다.

이 예비 발포 입자 (14a) 를 가압·가온 장치에 수용하고, 압력원으로서 공기를 주입하여, 23 ℃ 의 조건 하에서 0.4 ㎫ 까지 4 시간 걸쳐서 승압하고, 그 후 0.4 ㎫ 에서 4 시간 유지하여, 가압 처리를 실시하였다. 이것을, 수증기공을 갖는 성형 금형 내 (내 치수 312 ㎜ × 312 ㎜ × 30 ㎜) 에 충전하고, 가압 수증기로 가열하여 예비 발포 입자 (14a) 를 팽창·융착시킨 후, 냉각시켜 성형 금형으로부터 꺼내고, 발포체(층) (14) 을 얻었다.

(발포체(층) (15) 의 제작)

폴리스티렌계 수지 (상품명「GP685」, PS 재팬 주식회사 제조) 60 질량％, 폴리페닐렌에테르계 수지 (상품명「S201A」, 아사히 화성 케미컬즈 주식회사 제조) 40 질량％ 를, 압출기로 가열 용융 혼련한 후에 압출하여, 혼합물을 조제하였다.

얻어진 혼합물을, 예비 발포기의 내압 용기에 수용하고, 용기 내의 기체를 건조 공기로 치환한 후, 발포제로서 이산화탄소 (기체) 를 주입하여, 압력 3.0 ㎫, 온도 10 ℃ 의 조건 하에서 3 시간 걸쳐서 혼합물에 이산화탄소를 함침시키고, 도입 증기압 1.8 ㎏/㎠G 로 예비 발포시켜, 예비 발포 입자 (15a) 를 얻었다.

이 예비 발포 입자 (15a) 를 가압·가온 장치에 수용하고, 압력원으로서 공기를 주입하여, 23 ℃ 의 조건 하에서 0.4 ㎫ 까지 4 시간 걸쳐서 승압하고, 그 후 0.4 ㎫ 에서 4 시간 유지하여, 가압 처리를 실시하였다. 이것을, 수증기공을 갖는 성형 금형 내 (내 치수 312 ㎜ × 312 ㎜ × 30 ㎜) 에 충전하고, 가압 수증기로 가열하여 예비 발포 입자 (15a) 를 팽창·융착시킨 후, 냉각시켜 성형 금형으로부터 꺼내고, 발포체(층) (15) 을 얻었다.

(발포체(층) (16) 의 제작)

폴리스티렌계 수지 (상품명「GP685」, PS 재팬 주식회사 제조) 60 질량％, 폴리페닐렌에테르계 수지 (상품명「S201A」, 아사히 화성 케미컬즈 주식회사 제조) 40 질량％ 를, 압출기로 가열 용융 혼련한 후에 압출하여, 혼합물을 조제하였다.

얻어진 혼합물을, 예비 발포기의 내압 용기에 수용하고, 용기 내의 기체를 건조 공기로 치환한 후, 발포제로서 이산화탄소 (기체) 를 주입하여, 압력 3.0 ㎫, 온도 10 ℃ 의 조건 하에서 3 시간 걸쳐서 혼합물에 이산화탄소를 함침시키고, 도입 증기압 2.6 ㎏/㎠G 로 예비 발포시켜, 예비 발포 입자 (16a) 를 얻었다.

이 예비 발포 입자 (16a) 를 가압·가온 장치에 수용하고, 압력원으로서 공기를 주입하여, 23 ℃ 의 조건 하에서 0.4 ㎫ 까지 4 시간 걸쳐서 승압하고, 그 후 0.4 ㎫ 에서 4 시간 유지하여, 가압 처리를 실시하였다. 이것을, 수증기공을 갖는 성형 금형 내 (내 치수 312 ㎜ × 312 ㎜ × 30 ㎜) 에 충전하고, 가압 수증기로 가열하여 예비 발포 입자 (16a) 를 팽창·융착시킨 후, 냉각시켜 성형 금형으로부터 꺼내고, 발포체(층) (16) 을 얻었다.

(발포체(층) (17) 의 제작)

폴리스티렌계 수지 (상품명「GP685」, PS 재팬 주식회사 제조) 60 질량％, 폴리페닐렌에테르계 수지 (상품명「S201A」, 아사히 화성 케미컬즈 주식회사 제조) 40 질량％ 를, 압출기로 가열 용융 혼련한 후에 압출하여, 혼합물을 조제하였다.

얻어진 혼합물을, 예비 발포기의 내압 용기에 수용하고, 용기 내의 기체를 건조 공기로 치환한 후, 발포제로서 이산화탄소 (기체) 를 주입하여, 압력 3.0 ㎫, 온도 10 ℃ 의 조건 하에서 3 시간 걸쳐서 혼합물에 이산화탄소를 함침시키고, 도입 증기압 3.7 ㎏/㎠G 로 예비 발포시켜, 예비 발포 입자 (17a) 를 얻었다.

이 예비 발포 입자 (17a) 를 가압·가온 장치에 수용하고, 압력원으로서 공기를 주입하여, 23 ℃ 의 조건 하에서 0.4 ㎫ 까지 4 시간 걸쳐서 승압하고, 그 후 0.4 ㎫ 에서 4 시간 유지하여, 가압 처리를 실시하였다. 이것을, 수증기공을 갖는 성형 금형 내 (내 치수 312 ㎜ × 312 ㎜ × 30 ㎜) 에 충전하고, 가압 수증기로 가열하여 예비 발포 입자 (17a) 를 팽창·융착시킨 후, 냉각시켜 성형 금형으로부터 꺼내고, 발포체(층) (17) 을 얻었다.

(발포체(층) (18) 의 제작)

폴리스티렌계 수지 (상품명「GP685」, PS 재팬 주식회사 제조) 56 질량％, 폴리페닐렌에테르계 수지 (상품명「S201A」, 아사히 화성 케미컬즈 주식회사 제조) 44 질량％ 로 하고, 난연제로서의 트리페닐포스페이트를 수지 100 질량부에 대해서 10 질량부 사용하여, 압출기로 가열 용융 혼련한 후에 압출하여, 혼합물을 조제하였다.

얻어진 혼합물을, 예비 발포기의 내압 용기에 수용하고, 용기 내의 기체를 건조 공기로 치환한 후, 발포제로서 이산화탄소 (기체) 를 주입하여, 압력 3.0 ㎫, 온도 10 ℃ 의 조건 하에서 3 시간 걸쳐서 혼합물에 이산화탄소를 함침시키고, 도입 증기압 2.2 ㎏/㎠G 로 예비 발포시켜, 예비 발포 입자 (18a) 를 얻었다.

이 예비 발포 입자 (18a) 를 가압·가온 장치에 수용하고, 압력원으로서 공기를 주입하여, 23 ℃ 의 조건 하에서 0.4 ㎫ 까지 4 시간 걸쳐서 승압하고, 그 후 0.4 ㎫ 에서 4 시간 유지하여, 가압 처리를 실시하였다. 이것을, 수증기공을 갖는 성형 금형 내 (내 치수 312 ㎜ × 312 ㎜ × 30 ㎜) 에 충전하고, 가압 수증기로 가열하여 예비 발포 입자 (18a) 를 팽창·융착시킨 후, 냉각시켜 성형 금형으로부터 꺼내고, 발포체(층) (18) 을 얻었다.

(발포체(층) (19) 의 제작)

폴리스티렌계 수지 (상품명「GP685」, PS 재팬 주식회사 제조) 56 질량％, 폴리페닐렌에테르계 수지 (상품명「S201A」, 아사히 화성 케미컬즈 주식회사 제조) 44 질량％ 로 하고, 난연제로서의 트리페닐포스페이트를 수지 100 질량부에 대해서 10 질량부 사용하여, 압출기로 가열 용융 혼련한 후에 압출하여, 혼합물을 조제하였다.

얻어진 혼합물을, 예비 발포기의 내압 용기에 수용하고, 용기 내의 기체를 건조 공기로 치환한 후, 발포제로서 이산화탄소 (기체) 를 주입하여, 압력 3.0 ㎫, 온도 10 ℃ 의 조건 하에서 3 시간 걸쳐서 혼합물에 이산화탄소를 함침시키고, 도입 증기압 3.3 ㎏/㎠G 로 예비 발포시켜, 예비 발포 입자 (19a) 를 얻었다.

이 예비 발포 입자 (19a) 를 가압·가온 장치에 수용하고, 압력원으로서 공기를 주입하여, 23 ℃ 의 조건 하에서 0.4 ㎫ 까지 4 시간 걸쳐서 승압하고, 그 후 0.4 ㎫ 에서 4 시간 유지하여, 가압 처리를 실시하였다. 이것을, 수증기공을 갖는 성형 금형 내 (내 치수 312 ㎜ × 312 ㎜ × 30 ㎜) 에 충전하고, 가압 수증기로 가열하여 예비 발포 입자 (19a) 를 팽창·융착시킨 후, 냉각시켜 성형 금형으로부터 꺼내고, 발포체(층) (19) 을 얻었다.

「금속 기재」

냉간 압연 강판 (1) : SPCC (두께 : 0.8 ㎜) JISG3141

금속 기재 (1) : 알루미늄 A6061 두께 1 ㎜ 표면 조도 (Rz) ＜0.2 ㎛

금속 기재 (2) : 알루미늄 A6061 두께 1 ㎜ 표면 처리 완료 (일본 공개특허공보 2011-156764호 기재된 방법을 준용) 표면 조도 (Rz) = 3.5 ㎛

「접착층」

(접착층 (1))

접착층 (1) 을 형성하기 위해서, 하기의 접착제 조성물 (1) 의 조성을 사용하여, 접착제 조성물 (1) 을 조제하였다. 당해 접착제 조성물 (1) 의 조제 방법은, 이하의 성분을 배합하여, 교반 탈포기 HM-400WV (쿄리츠 정밀 기계 주식회사 제조) 로 2 분간 감압 교반 탈포하여, 목적으로 하는 접착제 조성물 (1) 을 조제하였다.

접착제 조성물 (1) 의 조성 :

접착제 : 비스페놀 A 형 액상 에폭시 수지 (상품명「DER331」, Olin Corporation 사 제조) 100 질량부

에폭시계 경화제 : 마이크로 캡슐형 경화제 (아사히 화성사 제조의 비스페놀 A 형 액상 에폭시 수지 (상품명「HX-3088」) 2 질량부와, 이미다졸 유도체를 에폭시 수지 등의 반응물로 피복한 잠재성 경화제 1 질량부의 혼합물) 30 질량부

디시안디아미드계 경화제 : 디시안디아미드 (상품명「다이하드 100SH」, AlzChem 사 제조) 8 질량부

이미다졸계 경화제 : 에폭시-이미다졸 어덕트계 경화제 (상품명「PN-23」, 아지노모토 파인 테크노사 제조) 0 질량부

첨가제 (1) : 산화칼슘 (상품명「QC-X」, 이노우에 석회사 제조) 5 질량부

첨가제 (2) : 표면 처리된 산화칼슘 (상품명「CML-31」, 오우미 화학사 제조) 5 질량부

첨가제 (3) : 폴리디메틸실록산 처리된 흄드 실리카 (상품명「TS-720」, 캐벗 재팬사 제조) 의 폴리디메틸실록산 처리된 흄드 실리카 8 질량부

첨가제 (4) : 탄산칼슘 (상품명「NN＃500」, 닛토 분화 공업사 제조) 6 질량부

첨가제 (5) : 붕산 에스테르 화합물 (상품명「L-07N」, 시코쿠 화성사 제조) 38 질량부

첨가제 (6) : 지방족 모노글리시딜에테르 (상품명「ED-502S」, ADEKA 사 제조) 3 질량부

(접착층 (2))

접착층 (2) 을 형성하기 위해서, 하기의 접착제 조성물 (2) 의 조성을 사용하여, 접착제 조성물 (2) 을 조제하였다. 당해 접착제 조성물 (2) 의 조제 방법은, 상기 접착제 조성물 (1) 과 마찬가지로, 이하의 성분을 배합하여, 교반 탈포기 HM-400WV (쿄리츠 정밀 기계 주식회사 제조) 로 2 분간 감압 교반 탈포하여, 목적으로 하는 접착제 조성물 (2) 을 조제하였다.

접착제 조성물 (2) 의 조성 :

접착제 조성물 (2) 로서, 에폭시계 접착제 A (SikaPower-1200 : Sika Schweiz AG) 및 아민계 수지 B (SikaPower-1200 : Sika Schweiz AG) 를 사용하였다.

당해 접착제 조성물 (2) 의 조성은, 아래와 같다.

접착제 : 에폭시계 수지 A 100 질량부

경화제 : 아민계 수지 B 54 질량부

(접착층 (3))

표 중에 있어서 접착제 조성물 (3) 과 어느 것에 대해서는, 발포체층 표면에 접착제 조성물 (3) 로서, 순간 접착제용 프라이머인 TB1797E (스리본드 1797E (아민계 화합물) : 스리본드사 제조)) 를 도포하고, 건조시킨 후에 스리본드 1741 (스리본드사 제조) 을 사용하여 접착을 행한 것이다.

(실시예 1)

상기에서 얻어진 각 재료를 배합하고, 교반 탈포함으로써 얻어진 접착제 조성물 (1) 을, 도포 두께 0.1 ㎜ 로 도포하여, 아래의 순서에 의해서 복합 재료 적층체 (1) 를 제조하였다.

300 ㎜ × 300 ㎜ × 0.8 ㎜ 의 냉간 압연 강판 (1) 상에 접착제 조성물 (1) 을 목적 두께의 도포 두께가 되도록 도포하고, 목적이 되는 접착층 두께와 동일한 치수의 직경을 갖는 유리 비드를 복수 개 뿌리고, 그 위에 300 ㎜ × 300 ㎜ 발포체층 (1) 을 정치하였다.

발포체층은 표에 기재된 두께가 되도록 절삭 가공하였다.

또한 발포체층 (1) 상에 하중 분산용의 평판 및 추를 얹고, 표 1 에 기재된 소정의 온도, 시간에서 처리함으로써 접착제 조성물 (1) 을 경화시켰다. 또 이 때, 가장자리로부터 비어져 나온 접착제 조성물은 긁어내었다. 그리고, 냉간 압연 강판 (1)- 접착층 (1)- 발포체층 (1) 의 구성의 복합 재료 적층체를 제작하였다. 얻어진 복합 재료 적층체를 아래의 사이즈로 가공하고, 내충격 시험, 투과 손실 시험 및 제진성 시험을 행하였다. 당해 시험 결과를 표 1 에 나타낸다.

내충격 시험 60 ㎜ × 60 ㎜ 로 절삭 가공하였다.

투과 손실 시험 직경 41.5 ㎜ 로 절삭 가공하였다.

제진성 시험 길이 약 285 ㎜ × 폭 약 20 ㎜ 로 절삭 가공하였다.

(실시예 2 ∼ 11)

아래의 표 1-1 및 표 1-2 에 나타내는 층 구성이 되도록, 상기 실시예 1 과 동일한 순서에 의해서, 실시예 2 ∼ 11 의 복합 재료 적층체를 제작하였다. 또, 얻어진 복합 재료 적층체를 실시예 1 과 동일한 사이즈로 가공하고, 내충격 시험, 투과 손실 시험 및 제진성 시험을 행하였다. 당해 시험 결과를 표 1-1 및 표 1-2 에 나타낸다.

(표면 용융층의 제작)

상기에서 얻어진 발포체(층) (1) 18 ㎜ 를, 일본 공개특허공보 2015-112827호에 개시되는, 통상적인 프레스 기구에 추가하여, 가열 및 냉각 기구를 구비하고, 가압 압축 전에 효율적으로 발포체를 예비 가열할 수 있는 히트 앤드 쿨 금형 기구를 구비한 장치를 사용하여, 3 ㎜ 압축 성형함으로써, 15 ㎜ 두께의 발포 성형체 (1) 를 제작하였다.

또한, 상기 장치의 압축 기구로는, 유압 실린더식 또는 서보 모터식의 것을 사용하였다. 미리, 가열 기구를 갖는 금형에 상기 발포체(층) (1) 을 세트하여, 당해 발포체(층) (1) 이 상 금형 및 하 금형과 접촉한 상태에서 가열하였다. 이 때, 의장면을 형성하는 측인 상 금형의 온도를 210 ℃ 로 하고, 의장면을 형성하지 않는 쪽인 하 금형의 온도는 100 ℃ 로 하였다. 가열 시간은 30 초로 하였다.

가열 후, 서보 모터식의 압축 기구에 의해서, 상 금형을 1 ㎜ 압축하고, 4 초 유지하는 압축 사이클을 10 회 행하고, 40 초 걸쳐서 10 ㎜ 압축하였다.

압축 개시와 동시에 냉각을 개시하고, 40 초후 금형 온도가 100 ℃ 가 된 시점에서, 금형을 열고, 표면 용융층을 구비한 발포 (층) (1) (표면 의장화된 발포 성형체) 을 꺼내었다.

(비교예 1)

상기에서 얻어진 발포체층 (4) 을 사용하여, 실시예와 동일한 순서에 의해서 비교예의 적층체 (1) 를 제조하였다. 상기 실시예 1 ∼ 11 및 비교예 1 의 실험 결과를, 아래의 표 1-1 및 표 1-2 에 나타낸다.

(실시예 12)

＜시험편 (1)＞

이하, 도 7 을 사용하여, 실시예 12 에서 제작한 복합 재료 적층체 (발포체층과 발포체 용융층과 금속 기재의 복합체) 에 대해서 설명한다.

발포체층 (2) 으로서 상기에서 제작된 발포체(층) (1) 을 100 ㎜ × 25.5 ㎜ × 26 ㎜ 로 잘라내었다. 또, 도 7(a) 에 나타내는 치수의 금속 기재 (4) (금속 기재 (2) : 알루미늄 A6061 제 일본 특허공보 JP4270444 의 수법으로 표면 처리를 실시 완료) 를 준비하였다. 그리고, 도 7(b) 에 나타내는 바와 같이, 잘라내어진 발포체층 (2) 의 표면으로부터 약 5 ㎝ 떨어진 위치에서 적외선 히터식 가열기 (10)「메트로 전기 공업 제조 핸디 가열기 HK-2028W (200 V 2800 W)」를 사용하여, 금속 기재 (4) 와의 접착면을 1 분간 가열하였다 (도 7(b) 참조, 3 방향에서의 적외선 히터식 가열기 (10) 에 의한 가열). 이어서, 도 7(c) 에 나타내는 바와 같이, 상기 금속 기재 (4) (금속 기재 (2)) 의 오목부를 확개시킨 상태에서, 가열된 발포체층 (2) 에 눌러 대고, 도 7(c) 에 기재된 단면 오목형의 형상의 복합 성형 금형 (11) 으로 0.5 ㎜ 압축된 상태를 유지하여, 1 ㎠ 당, 30 ㎏ 의 하중을 건 후, 3 분간 냉각시키고, 발포체층 (2) 과 발포체 용융층과 금속 기재 (4) 의 복합 재료 적층체를 제작하였다.

상기에서 얻어진 발포체층 (2) 과 발포체 용융층과 금속 기재 (4) 의 복합 재료 적층체로부터 도 4 또는 도 5 좌도의 형상의 시험편 (1) 을 잘라내어, 계면의 전단 파단 강도 및 충격 압축 시험 등의 표 2-1 및 표 2-2 에 나타내는 평가를 행하였다. 또한, 상기 (4) 충격 압축 시험의 결과, 실시예 12 에서 제작한 복합 재료 적층체는, 11 ％ 에서 발포체층과 금속 기재가 박리되었다.

＜시험편 (2) 의 제작＞

또, 내충격 시험 (복합 재료 적층체의 내충격성 (충격 에너지 흡수비)) 및 제진성 시험 (복합 재료 적층체의 제진성) 을 행하기 위해서, 아래의 방법에 의해서 복합 재료 적층체를 별도 제작하였다.

발포체(층) (1) 을 300 ㎜ × 300 ㎜ × 25.5 ㎜ 로 잘라내었다. 그리고, 잘라내어진 발포체층 (1) 의 표면으로부터 약 5 ㎝ 떨어진 위치에서 적외선 히터식 가열기「메트로 전기 공업 제조 핸디 가열기 HK-2028W (200 V 2800 W)」를 사용하여, 금속 기재와의 접착면 (편면) 을 1 분간 가열하였다. 이어서, 300 ㎜ × 300 ㎜ × 1 ㎜ 의 금속 기재 (금속 기재 (2) : 알루미늄 A6061 제 일본 특허공보 JP4270444 의 수법으로 표면 처리를 실시 완료) 를 발포체층 (1) 에 눌러 대고, 0.5 ㎜ 압축한 상태를 유지하여 1 ㎠ 당, 30 ㎏ 의 하중을 건 후, 3 분간 냉각시켜, 발포체층과 발포체 용융층과 금속 기재의 복합 재료 적층체를 제작하였다.

내충격 시험 60 ㎜ × 60 ㎜ 로 절삭 가공하였다.

제진성 시험 길이 약 285 ㎜ × 폭 약 20 ㎜ 로 절삭 가공하였다.

상기 절삭 가공된 시험편 (2) 에 대해서 내충격 시험 (복합 재료 적층체의 내충격성 (충격 에너지 흡수비)) 및 제진성 시험을 행하였다.

(실시예 13 ∼ 실시예 14)

사용하는 발포체층의 재료를 표 3 에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는 상기 실시예 12 와 동일한 방법으로 실시예 13 및 실시예 14 의 복합 재료 적층체 (발포체층과 발포체 용융층과 금속 기재의 복합체) 를 제작하였다. 그리고, 표 2-1 및 표 2-2 에 나타내는 평가를 행하였다.

(실시예 15)

＜시험편 (1) 의 제작＞

이하, 도 7 의 일부 (도 7(a), (c)) 를 준용하여, 실시예 15 에서 제작한 복합 재료 적층체에 대해서 설명한다.

발포체층 (2) 으로서, 상기에서 제작된 발포체(층) (9) 을 100 ㎜ × 25 ㎜ × 25 ㎜ 로 잘라내었다. 또, 도 7(a) 에 나타내는 치수의 금속 기재 (4) (금속 기재 (1) : 알루미늄 A6061 제 표면 처리를 미실시) 를 준비하였다. 이어서, 접착제 조성물 (3) 의 프라이머를 발포체층 (9) 에 도포하였다.

그리고, 상기 금속 기재 (4) 의 표면 상에 접착제 조성물 (3) 을 목적 두께의 도포 두께되도록 도포하고, 목적이 되는 접착층 (3) 의 두께와 동일한 치수의 직경을 갖는 유리 비드를 상기 접착제 조성물 (3) 의 도포면에 복수 개 뿌리고, 발포체층 (9) 상에 도 7(c) 에 나타내는 형상의 복합 성형 금형 (11) 내에서 30 ㎏ 의 하중을 건 상태에서, 표 1 에 기재된 소정의 온도, 시간 (23 ℃, 24 시간) 에서 처리함으로써 접착제 조성물 (3) 을 경화시켰다. 또 이 때, 가장자리로부터 비어져 나온 접착제 조성물 (3) 을 긁어내었다. 그리고, 금속 기재 (1) - 접착층 (3) - 발포체층 (9) 의 구성의 복합 재료 적층체를 제작하였다. 얻어진 금속 기재 (1) - 접착층 (3) - 발포체층 (9) 의 구성의 복합 재료 적층체로부터 도 4 또는 도 5 좌도의 형상의 시험편 (1) 을 잘라내어, 전단 파단 강도 및 충격 압축 시험 등의 표 2-1 및 표 2-2 에 나타내는 평가를 행하였다. 또한, 상기 (4) 충격 압축 시험의 결과, 실시예 15 에서 제작된 복합 재료 적층체는 12 ％ 에서 박리되었다.

＜시험편 (2) 의 제작＞

또, 내충격 시험 및 제진성 시험을 행하기 위해서, 아래의 방법에 의해서 별도 복합 재료 적층체를 제작하였다.

발포체(층) (9) 을 300 ㎜ × 300 ㎜ × 25.5 ㎜ 로 잘라내었다. 그리고, 300 ㎜ × 300 ㎜ × 1 ㎜ 의 금속 기재 (금속 기재 (1) : 알루미늄 A6061 제 표면 처리를 미실시) 를 준비하였다. 이어서, 접착제 조성물 (3) 의 프라이머를 발포체층 (9) 에 도포하였다.

그 후, 상기 300 ㎜ × 300 ㎜ × 1 ㎜ 의 금속 기재의 표면 상에 접착제 조성물 (3) 을 목적 두께의 도포 두께가 되도록 도포하고, 목적이 되는 접착층 (3) 의 두께와 동일한 치수의 직경을 갖는 유리 비드를 상기 접착제 조성물 (3) 의 도포면에 복수 개 뿌리고, 발포체층 (9) 상에 성형 금형 내에서 30 ㎏ 의 하중을 건 상태에서, 표 1 에 기재된 소정의 온도, 시간 (23 ℃, 24 시간) 에서 처리함으로써 접착제 조성물 (3) 을 경화시켰다. 또 이 때, 가장자리로부터 비어져 나온 접착제 조성물 (3) 을 긁어내었다. 그리고, 금속 기재 (1) - 접착층 (3) - 발포체층 (9) 의 구성의 복합 재료 적층체를 제작하였다.

내충격 시험 60 ㎜ × 60 ㎜ 로 절삭 가공하였다.

제진성 시험 길이 약 285 ㎜ × 폭 약 20 ㎜ 로 절삭 가공하였다.

상기 절삭 가공된 시험편 (2) 에 대해서 내충격 시험 및 제진성 시험을 행하였다.

(실시예 16)

＜시험편 (1) 의 제작＞

이하, 도 7 의 일부 (도 7(a), (c)) 를 준용하여, 실시예 16 에서 제작된 복합 재료 적층체에 대해서 설명한다.

발포체층 (2) 으로서, 상기에서 제작된 발포체(층) (10) 을 100 ㎜ × 25 ㎜ × 25 ㎜ 로 잘라내었다. 또, 도 7(a) 에 나타내는 치수의 금속 기재 (4) (금속 기재 (1) : 알루미늄 A6061 제 표면 처리를 미실시) 를 준비하였다. 이어서, 접착제 조성물 (3) 의 프라이머를 발포체층 (10) 에 도포하였다.

상기 금속 기재 (4) 의 표면 상에 접착제 조성물 (3) 을 목적 두께의 도포 두께가 되도록 도포하고, 목적이 되는 접착층 두께와 동일한 치수의 직경을 갖는 유리 비드를 상기 접착제 조성물 (3) 의 도포면에 복수 개 뿌리고, 발포체층 (2) 상에 도 7(c) 에 나타내는 형상의 복합 성형 금형 (11) 내에서 30 ㎏ 의 하중을 걸어, 표 1 에 기재된 소정의 온도, 시간 (23 ℃, 24 시간) 에서 처리함으로써 접착제 조성물 (3) 을 경화시켰다. 또 이 때, 가장자리로부터 비어져 나온 접착제 조성물 (3) 을 긁어내었다. 그리고, 금속 기재 (1) - 접착층 (3) - 발포체층 (10) 의 구성의 복합 재료 적층체를 제작하였다.

얻어진 금속 기재 (1) - 접착층 (3) - 발포체층 (10) 의 구성의 복합 재료 적층체로부터 도 4 또는 도 5 좌도의 형상의 시험편 (1) 을 잘라내어, 전단 파단 강도 및 충격 압축 시험 등의 표 2-1 및 표 2-2 에 나타내는 평가를 행하였다. 또한, 상기 (4) 충격 압축 시험의 결과, 실시예 16 에서 제작된 복합 재료 적층체는 12 ％ 에서 박리되었다.

＜시험편 (2) 의 제작＞

또, 내충격 시험 및 제진성 시험을 행하기 위해서, 아래의 방법에 의해서 별도 복합 재료 적층체를 제작하였다.

발포체(층) (10) 을 300 ㎜ × 300 ㎜ × 25.5 ㎜ 로 잘라내었다. 그리고, 300 ㎜ × 300 ㎜ × 1 ㎜ 의 금속 기재 (금속 기재 (1) : 알루미늄 A6061 제 표면 처리를 미실시) 를 준비하였다. 이어서, 접착제 조성물 (3) 의 프라이머를 발포체층 (10) 에 도포하였다.

그 후, 상기 300 ㎜ × 300 ㎜ × 1 ㎜ 의 금속 기재의 표면 상에 접착제 조성물 (3) 을 목적 두께의 도포 두께가 되도록 도포하고, 목적이 되는 접착층 (3) 의 두께와 동일한 치수의 직경을 갖는 유리 비드를 상기 접착제 조성물 (3) 의 도포면에 복수 개 뿌리고, 발포체층 (10) 상에 성형 금형 내에서 30 ㎏ 의 하중을 건 상태에서, 표 1 에 기재된 소정의 온도, 시간 (23 ℃, 24 시간) 에서 처리함으로써 접착제 조성물 (3) 을 경화시켰다. 또 이 때, 가장자리로부터 비어져 나온 접착제 조성물 (3) 을 긁어내었다. 그리고, 금속 기재 (1) - 접착층 (3) - 발포체층 (10) 의 구성의 복합 재료 적층체를 제작하였다.

내충격 시험 60 ㎜ × 60 ㎜ 로 절삭 가공하였다.

제진성 시험 길이 약 285 ㎜ × 폭 약 20 ㎜ 로 절삭 가공하였다.

상기 절삭 가공된 시험편 (2) 에 대해서, 표 2 에 기재된 내충격 시험 및 제진성 시험을 행하였다.

(실시예 17 ∼ 실시예 24)

사용하는 발포체층 (2) 의 재료를 표 2 에 나타내는 조성으로 변경한 것 이외에는 상기 실시예 12 와 동일한 방법으로 실시예 17 ∼ 실시예 24 의 복합 재료 적층체 (발포체층과 발포체 용융층과 금속 기재의 복합체) 를 제작하였다. 그리고, 표 2 에 나타내는 평가를 행하였다.

(비교예 2)

＜시험편 (1) 의 제작＞

이하, 도 7 을 사용하여, 비교예 2 에서 제작된 적층체에 대해서 설명한다.

발포체층 (2) 으로서, 상기에서 제작된 발포체층 (1) 을 100 ㎜ × 25.5 m ×26 ㎜ 로 잘라내었다. 또, 도 7(a) 에 나타내는 치수의 금속 기재 (4) (금속 기재 (1) : 알루미늄 A6061 제 표면 미처리) 를 준비하였다. 그리고, 발포체층 (1) 의 표면으로부터 약 5 ㎝ 떨어진 위치에서 메트로 전기 공업 제조 핸디 가열기 HK-2028W (200 V 2800 W) 를 사용하여, 금속 기재 (4) 와의 접착면을 1 분간 가열하였다 (도 7(b) 참조, 3 방향으로부터 적외선 가열). 이어서, 상기 금속 기재 (4) (A6061 제 표면 미처리) 의 오목부를 확개시킨 상태에서 가열된 발포체층 (2) 에 눌러 대고, 도 7(c) 에 나타내는 형상의 복합 성형 금형 (11) 으로 0.5 ㎜ 압축된 상태를 유지하여, 1 ㎠ 당, 30 ㎏ 의 하중을 건 후, 3 분간 냉각시켜, 발포체층과 발포체 용융층과 금속 기재의 적층체를 제작하였다. 얻어진 발포체층과 발포체 용융층과 금속 기재의 적층체로부터 도 4 또는 도 5 좌도의 형상의 시험편 (1) 을 잘라내어, 계면의 전단 파단 강도 및 충격 압축 시험 등의 표 2 에 나타내는 평가를 행하였다. 또한, 상기 (4) 충격 압축 시험의 결과, 비교예 2 에서 제작된 적층체는, 3 ％ 이하에서 발포체층과 금속 기재가 박리되었다.

＜시험편 (2) 의 제작＞

또, 내충격 시험 및 제진성 시험을 행하기 위해서, 금속 기재의 사이즈를 300 ㎜ × 300 ㎜ × 1 ㎜ 로 하고, 발포체층 (1) 의 사이즈를 300 ㎜ × 300 ㎜ × 25.5 ㎜ 로 잘라낸 것 이외에는, 상기한 비교예 2 의 시험편 (1) 의 제작 방법과 동일하게 하여, 내충격 시험 및 제진성 시험에 사용하는 시험편 (2) 을 별도 제작하였다.

내충격 시험 60 ㎜ × 60 ㎜ 로 절삭 가공하였다.

제진성 시험 길이 약 285 ㎜ × 폭 약 20 ㎜ 로 절삭 가공하였다.

상기 절삭 가공된 시험편 (2) 에 대해서 내충격 시험 및 제진성 시험을 행하였다.

(비교예 3)

＜시험편 (1) 의 제작＞

이하, 도 7 의 일부 (도 7(a), (c)) 를 준용하여, 비교예 3 에서 제작된 적층체에 대해서 설명한다.

발포체층 (2) 으로서, 발포체층 (2) 으로서, 발포체(층) (9) 을 100 ㎜ × 25.5 m ×26 ㎜ 로 잘라내었다. 또, 도 7(a) 에 나타내는 치수의 금속 기재 (4) (금속 기재 (1) : A6061 제 일본 특허공보 JP4270444 의 수법으로 표면 처리를 실시 완료) 를 준비하였다. 그리고, 발포체층 (1) 의 표면으로부터 약 5 ㎝ 떨어진 위치에서 메트로 전기 공업 제조 핸디 가열기 HK-2028W (200 V 2800 W) 를 사용하여, 금속 기재 (4) 와의 접착면을 30 초간 가열하였다 (도 7(b) 참조, 3 방향으로부터 적외선 가열). 이어서, 상기 금속 기재 (4) (A6061 제 일본 특허공보 JP4270444 의 수법으로 표면 처리를 실시 완료) 의 오목부를 확개시킨 상태에서 가열된 발포체층 (2) 에 눌러 대고, 도 7(c) 에 나타내는 형상의 복합 성형 금형 (11) 으로 0.5 ㎜ 압축된 상태를 유지하고, 1 ㎠ 당, 30 ㎏ 의 하중을 건 후, 3 분간 냉각시켜, 발포체층과 발포체 용융층과 금속 기재의 적층체를 제작하였다. 얻어진 발포체층과 발포체 용융층과 금속 기재의 적층체로부터 도 4 또는 도 5 좌도의 형상의 시험편 (1) 을 잘라내어, 계면의 전단 파단 강도 및 충격 압축 시험 등의 표 2 에 나타내는 평가를 행하였다. 또한, 상기 (4) 충격 압축 시험의 결과, 비교예 3 에서 제작된 적층체는, 3 ％ 이하에서 발포체층과 금속 기재가 박리되었다.

＜시험편 (2) 의 제작＞

또, 내충격 시험 및 제진성 시험을 행하기 위해서, 금속 기재의 사이즈를 300 ㎜ × 300 ㎜ × 1 ㎜ 로 하고, 발포체층 (9) 의 사이즈를 300 ㎜ × 300 ㎜ × 25.5 ㎜ 로 잘라낸 것 이외에는, 상기한 비교예 3 의 시험편 (1) 의 제작 방법과 동일하게 하여, 내충격 시험 및 제진성 시험에 사용하는 시험편 (2) 을 별도 제작하였다.

내충격 시험 60 ㎜ × 60 ㎜ 로 절삭 가공하였다.

제진성 시험 길이 약 285 ㎜ × 폭 약 20 ㎜ 로 절삭 가공하였다.

상기 절삭 가공된 시험편 (2) 에 대해서 내충격 시험 및 제진성 시험을 행하였다.

(비교예 4)

＜시험편 (1) 의 제작＞

이하, 도 7 을 사용하여, 비교예 2 에서 제작된 적층체에 대해서 설명한다.

발포체층 (2) 으로서, 상기에서 제작된 발포체층 (15) 을 100 ㎜ × 25.5 m ×26 ㎜ 로 잘라내었다. 또, 도 7(a) 에 나타내는 치수의 금속 기재 (4) (금속 기재 (2) : 알루미늄 A6061 제 일본 특허공보 JP4270444 의 수법으로 표면 처리를 실시 완료) 를 준비하였다.

그리고, 발포체층 (2) 의 표면으로부터 약 5 ㎝ 떨어진 위치에서 메트로 전기 공업 제조 핸디 가열기 HK-2028W (200 V 2800 W) 를 사용하여, 금속 기재 (4) 와의 접착면을 1 분간 가열하였다 (도 7(b) 참조, 3 방향으로부터 적외선 가열). 이어서 상기 금속 기재 (4) 의 오목부를 확개시킨 상태에서 가열된 발포체층 (2) 에 눌러 대고, 도 7(c) 에 나타내는 형상의 복합 성형 금형 (11) 으로 0.5 ㎜ 압축된 상태를 유지하여, 1 ㎠ 당, 30 ㎏ 의 하중을 걸고, 3 분간 냉각시켜, 발포체층과 발포체 용융층과 금속 기재의 적층체를 제작하였다. 얻어진 적층체로부터 도 4 또는 도 5 좌도의 형상의 시험편 (1) 을 잘라내어, 계면의 전단 파단 강도 및 충격 압축 시험 등의 표 2-1 및 표 2-2 에 나타내는 평가를 행하였다. 또한, 상기 (4) 충격 압축 시험의 결과, 비교예 4 에서 제작된 적층체는, 3 ％ 이하에서 발포체층과 금속 기재가 박리되었다.

＜시험편 (2) 의 제작＞

또, 내충격 시험 및 제진성 시험을 행하기 위해서, 금속 기재의 사이즈를 300 ㎜ × 300 ㎜ × 1 ㎜ 로 하여, 발포체층 (15) 의 사이즈를 300 ㎜ × 300 ㎜ × 25.5 ㎜ 로 잘라낸 것 이외에는, 상기한 비교예 4 의 시험편 (1) 의 제작 방법과 동일하게 하여, 내충격 시험 및 제진성 시험에 사용하는 시험편 (2) 을 별도 제작하였다.

내충격 시험 60 ㎜ × 60 ㎜ 로 절삭 가공하였다.

제진성 시험 길이 약 285 ㎜ × 폭 약 20 ㎜ 로 절삭 가공하였다.

상기 절삭 가공된 시험편 (2) 에 대해서 내충격 시험 및 제진성 시험을 행하였다.

[표 1-1]

[표 1-2]

[표 2-1]

[표 2-2]

본 실시형태의 복합 재료 적층체는, 내충격성과 제진성을 겸비한 구조 부재로서 제공할 수 있다.

본 실시형태의 복합 재료 적층체의 용도예로는, 경량성과 의장성이 요구되는 자동차, 전철, 기차 등의 차량 및 항공기 등의 부재를 들 수 있고, 특히 내장재로서 부품을 피복하는 커버 등에 바람직하게 사용할 수 있다.

본 개시의 복합 재료 적층체는, 그 특징을 살려서, 고온 조건 하에서 사용되는 단열재나 자동차 부재, 예를 들어, 오일 팬, 엔진 커버나 실린더 헤드 커버, 그 밖의 커버 형상의 부품, 인테이크 매니폴드 및 그 집적 부품, 차체 구조체, 덕트류, 전장품 케이스, 전지 케이스 등에 바람직하게 사용할 수 있다.

1 : 복합 재료 적층체
2 : 발포체층
3 : 접착층
4 : 금속 기재
5 : 수지 용융층
6 : 개구부
7 : 폐색된 공공
8 : 로드 셀
9 : 충격 압축 시험의 지그 (φ200 ㎜)
10 : 적외선 히터식 가열기
11 : 복합 성형 금형

Claims (9)

1. 금속 기재와, 상기 금속 기재의 표면에 형성되는 접착층과, 상기 접착층의 표면에 형성되는 발포체층을 갖고,
   상기 금속 기재와 상기 접착층의 계면의 전단 파단 강도 (S) 가 1.0 ㎫ 이상이고, 상기 계면의 전단 파단 강도 (S) 를, 상기 발포체층의 굽힘 탄성률 (F) 로 나눈 (S/F) 가 0.007 이상 0.5 이하인, 복합 재료 적층체.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 발포체층의 융점 (Tm) 또는 유리 전이 온도 (Tg) 로부터 20 ℃ 나눈 온도에 있어서의 75 ％ 압축의 압축 강도가 0.3 ㎫ 이상인, 복합 재료 적층체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 발포체층은, 상기 발포체층의 총량 (100 질량％) 에 대해서, 금속 화합물을 합계 0.5 ∼ 10 질량％ 함유하는, 복합 재료 적층체.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   실온 (23 ℃) 에서의 중앙 가진법을 이용한 측정에 있어서의 50 ∼ 2000 ㎐ 의 손실 계수가 0.05 이상이며, 또한, 80 ℃ 에서의 중앙 가진법을 이용한 측정에 있어서의 손실 계수가 50 ∼ 2000 ㎐ 의 범위 내에서 실온시의 손실 계수의 1.2 배 이상이 되는, 복합 재료 적층체.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 발포체층의 굽힘 탄성률이 20 ∼ 2000 ㎫ 인, 복합 재료 적층체.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 발포체층의 인장 파단 측정시의 신장률이 10 ％ 이상인, 복합 재료 적층체.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   이하의 식 (I) :
   

   

   
   (상기 식 (I) 중, L₁ 은, 발포체층을 140 ℃ 의 분위기 하에서 30 분간 정치한 후에 있어서의 상기 발포체층의 평균 두께 (㎛) 를 나타내고, L₀ 은, 발포체층을 140 ℃ 의 분위기 하에서 30 분간 정치하기 전에 있어서의 상기 발포체층의 평균 두께 (㎛) 를 나타낸다.) 로 나타내는 상기 발포체층의 가열 치수 안정성 (x) 이 3 ％ 미만인, 복합 재료 적층체.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   평균 직경 1 ㎜ 이상 3 ㎜ 이하의 개구부가, 상기 발포체층의 표면에 형성되어 있는, 복합 재료 적층체.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   이하의 식 (2) 로 나타내는, 1000 ㎐ 에 있어서의 투과 손실의 차분이 2 db 이상인, 복합 재료 적층체.
   (식 2) :
   복합 재료 적층체의 전체 투과 손실 (B) - 복합 재료 적층체에 사용하는 금속 기재의 투과 손실 (A)

Images