サンドイッチ成形体
【課題】１００℃以上の高温環境下であっても十分な機械的性質を維持し、ボイドやクラックやひずみが比較的少なくサンドイッチ成形体を提供すること。
【解決手段】コア部Ｂがスキン層Ａによって挟持されてなるサンドイッチ成形体であって、スキン層が、ポリアミド樹脂（ａ）および平均繊維長０．５〜１０ｍｍのガラス繊維（ｘ）を含有し、混合比率（ａ／ｘ）が質量比で３０／７０〜６０／４０であり、コア部が、ポリアミド樹脂（ｂ）、１分子中に３個のグリシジル基を有するエポキシ化合物（ｃ）、および平均繊維長が１００〜５００μｍであって、ガラス繊維（ｘ）の平均繊維長よりも短いガラス繊維（ｙ）を含有し、エポキシ化合物（ｃ）の含有量がポリアミド樹脂（ｂ）１００質量部に対し０．１〜３質量部であり、混合比率｛（ｂ＋ｃ）／ｙ）｝が質量比で４０／６０〜６０／４０であるサンドイッチ成形体。
【解決手段】コア部Ｂがスキン層Ａによって挟持されてなるサンドイッチ成形体であって、スキン層が、ポリアミド樹脂（ａ）および平均繊維長０．５〜１０ｍｍのガラス繊維（ｘ）を含有し、混合比率（ａ／ｘ）が質量比で３０／７０〜６０／４０であり、コア部が、ポリアミド樹脂（ｂ）、１分子中に３個のグリシジル基を有するエポキシ化合物（ｃ）、および平均繊維長が１００〜５００μｍであって、ガラス繊維（ｘ）の平均繊維長よりも短いガラス繊維（ｙ）を含有し、エポキシ化合物（ｃ）の含有量がポリアミド樹脂（ｂ）１００質量部に対し０．１〜３質量部であり、混合比率｛（ｂ＋ｃ）／ｙ）｝が質量比で４０／６０〜６０／４０であるサンドイッチ成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンドイッチ成形法によって製造されたサンドイッチ成形体、特にポリアミド樹脂を含有し、高温環境下でも機械的性質の低下が比較的小さいサンドイッチ成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリアミド樹脂は、その成形体が優れた機械的性質を有することから、金属代替材料として幅広く利用されている。ポリアミド成形体に高剛性、耐熱性を付与させる場合には、通常は繊維状強化材で強化したポリアミド樹脂組成物が用いられており、繊維状強化材としてガラス繊維を特定量配合させたポリアミド樹脂組成物が提案されている。ガラス繊維を高充填してポリアミド樹脂の補強を行う場合は、ガラス繊維の配合はガラス繊維配合のポリアミド樹脂組成物に対して、多くて１５０質量％程度までで、それ以上の配合では補強効率が悪くなり、また成形性なども悪くなる。特に厚さ１０ｍｍを超える肉厚成形体などでは、その速い結晶化速度と高い成形収縮率により、成形体中央部が固化する前に、ゲート部で樹脂が固化してしまうため、成形体中央部にボイドが発生しやすくなり、成形体の機械的強度がさらに低下するなどの問題があり、利用範囲が限られていた。
【０００３】
このような肉厚な成形体中に発生するボイドを抑える方法としては、ポリアミド６６樹脂とエチレンアイオノマー樹脂の樹脂混合物に対し、ガラス繊維を配合する方法（特許文献１）や、長繊維強化熱可塑性樹脂を使用する方法（特許文献２）などが提案されている。これらは、いずれも特殊な樹脂を用いたり、特殊な樹脂ペレットの製造装置が必要になるなどコストアップとなり、産業上の利用範囲は狭くなっている。
【０００４】
一方で、成形方法での工夫も見られ、例えば、自動車用エンジン冷却水系部品などの中空成形体を製造するために、予め一次材を成形した複数の成形体を金型に配置し、その接合部に二次材を射出成形する方法（特許文献３）、一次成形体の表面に二次成形体を射出し一体化された成形体を得る方法（特許文献４）が示されている。しかし、これらはいずれも中空のような複雑な形状を持った成形体を得るために二色成形法を用いて、樹脂の流れ方向と垂直な面でそれらの成形体を金型内で溶着している。これらの方法では、８ｍｍ以上の肉厚を持った成形体中のボイドの発生を抑制するなどして成形体の強度を上げることはできなかった。また、他の成形方法での工夫として、二つの材料を時間差で射出することにより、一次材でスキン層を形成し、二次材でコア層を形成するサンドイッチ成形法において、一次材として長繊維強化樹脂を用い、二次材として短繊維強化樹脂を用いることで、サンドイッチ成形体の強度の向上を図ることが提案されている（特許文献５）。
【０００５】
しかしながら、長期にわたって多大な荷重のかかる機械部材としての使用においては、変形や成形体の破断が生じ、実用上十分な性能を有していなかった。特に、自動車エンジンルーム内のような１００℃以上の高温環境下で使用される部品として、前記のサンドイッチ成形体を用いると、高温環境下での機械的性質が低いため、金属部品に替えて用いることは難しかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１１２８７７号公報
【特許文献２】特開２００２−８５１０９号公報
【特許文献３】特開平１１−１７９７５６号公報
【特許文献４】特開平１１−１２９２８４号公報
【特許文献５】特許第２９７２０２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、１００℃以上の高温環境下であっても十分な機械的性質を維持し、ボイドやクラックやひずみが比較的少なくサンドイッチ成形体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、コア部がスキン層によって挟持されてなるサンドイッチ成形体であって、
スキン層が、融点＋３０℃およびせん断速度１０００ｓ−１での溶融粘度ηａが２０〜８０Ｐａ・ｓのポリアミド樹脂（ａ）および平均繊維長０．５〜１０ｍｍのガラス繊維（ｘ）を含有し、ポリアミド樹脂（ａ）とガラス繊維（ｘ）との混合比率（ａ／ｘ）が質量比で３０／７０〜６０／４０であり、
コア部が、ポリアミド樹脂（ｂ）、１分子中に３個のグリシジル基を有するエポキシ化合物（ｃ）、および平均繊維長が１００〜５００μｍであって、ガラス繊維（ｘ）の平均繊維長よりも短いガラス繊維（ｙ）を含有し、エポキシ化合物（ｃ）の含有量がポリアミド樹脂（ｂ）１００質量部に対し０．１〜３質量部であり、前記エポキシ化合物（ｃ）を含有させたポリアミド樹脂（ｂ）の融点＋３０℃およびせん断速度１０００ｓ−１での溶融粘度ηｂが１００〜６００Ｐａ・ｓであり、ポリアミド樹脂（ｂ）およびエポキシ化合物（ｃ）とガラス繊維（ｙ）との混合比率｛（ｂ＋ｃ）／ｙ）｝が質量比で４０／６０〜６０／４０であることを特徴とするサンドイッチ成形体に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のサンドイッチ成形体は、ボイドやクラックやひずみの発生が十分に抑制され、１００℃以上の高温環境下であっても十分な機械的性質、特に曲げ強さを維持できる。
また本発明のサンドイッチ成形体は、引張強度、耐熱性、疲労強度にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のサンドイッチ成形体の一実施形態の樹脂流れ方向に垂直な断面の概略図を示す。
【図２】図１のサンドイッチ成形体の樹脂流れ方向に平行な断面の概略図を示す。
【図３】図１のサンドイッチ成形体のガラス繊維の配向状態を表す概略図を示す。
【図４】（Ａ）は本発明のサンドイッチ成形体の別の一実施形態の概略斜視図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のサンドイッチ成形体の樹脂流れ方向に垂直な断面の概略図を示し、（Ｃ）は（Ａ）のサンドイッチ成形体の厚みを算出するための説明図を示す。
【図５】（Ａ）は本発明のサンドイッチ成形体の別の一実施形態の概略平面図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のサンドイッチ成形体の概略正面図を示し、（Ｃ）は（Ａ）のサンドイッチ成形体の樹脂流れ方向に垂直な断面の概略図を示し、（Ｄ）は（Ａ）のサンドイッチ成形体の厚みを算出するための説明図を示す。
【図６】図１のサンドイッチ成形体の厚みを算出するための説明図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のサンドイッチ成形体はコア部および該コア部の表面に形成されたスキン層を有するものである。詳しくは、本発明のサンドイッチ成形体はコア部がスキン層によって挟持されてなり、少なくとも成形時の樹脂流れ方向Ｌに対して垂直な断面においてコア部の周囲表面にスキン層を有する。具体的には、例えば図１に示すように、サンドイッチ成形体は、少なくとも成形時の樹脂流れ方向Ｌに対して垂直な断面におけるコア部Ｂの周囲表面にスキン層Ａが形成されており、さらに図２に示すように、成形時の樹脂流れ方向Ｌに対して平行な断面においてもコア部Ｂの周囲表面にスキン層Ａが形成されていてよい。本発明のサンドイッチ成形体においては、コア部Ｂにおける樹脂流れ方向Ｌの両端における端面Ｃ（例えば図２参照）にはそれぞれ独立してスキン層Ａが形成されていてもよいし、または形成されていなくてもよい。
【００１２】
（スキン層）
スキン層Ａは、ポリアミド樹脂（ａ）およびガラス繊維（ｘ）を含有する。
ポリアミド樹脂（ａ）として用いるポリアミド樹脂は主鎖中にアミド結合を有するポリアミドであり、例えば、ポリε−カプラミド（ナイロン６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６１２）、ポリウンデカメチレンアジパミド（ナイロン１１６）、ポリウンデカナミド（ナイロン１１）、ポリドデカナミド（ナイロン１２）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン６Ｉ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド（ナイロン６Ｔ）、ポリノナメチレンテレフタルアミド（ナイロン９Ｔ）、ポリメタキシリレンアジパミド（ナイロンＭＸＤ６）、およびこれらのポリアミドを構成するポリアミド成分（モノマー）のうち少なくとも２種類の構造が異なったポリアミド成分を含むポリアミド共重合体、ならびにこれらの混合物などが挙げられる。ポリアミド樹脂（ａ）は、高温環境下で機械的性質をより一層十分に維持する観点から、中でもナイロン６またはナイロン６６を単独でまたは組み合わせて用いることが特に好ましい。
【００１３】
ポリアミド樹脂（ａ）は溶融粘度ηａが２０〜８０Ｐａ・ｓであり、好ましくは３０〜７０Ｐａ・ｓである。ηａが２０Ｐａ・ｓ未満のものは、成形体がもろくなり、曲げ強さが低くなる。一方、８０Ｐａ・ｓを超えるものはガラス繊維への樹脂の含浸が低下し、得られる成形体中にボイドやクラックが入るばかりでなく、成形体の曲げ強さが低下する。
【００１４】
本明細書中、ポリアミド樹脂の溶融粘度は、融点＋３０℃およびせん断速度１０００ｓ−１で測定したときの溶融粘度であり、詳しくは後述の方法によりＪＩＳ Ｋ７１９９に従って測定された値を用いている。なお、融点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準じ示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定された値である。ポリアミド樹脂が、融点が異なる２種類以上のポリアミドの混合物である場合、溶融粘度測定時において、高いほうのポリアミドの融点を採用するものとする。
【００１５】
サンドイッチ成形体中のガラス繊維（ｘ）は平均繊維長０．５〜１０ｍｍ、好ましくは１〜８ｍｍのガラス繊維である。平均繊維長が短すぎると、１００℃以上の高温環境下において機械的性質、特に曲げ強さの低下が大きい。平均繊維長が長すぎると、成形時の計量が不安定となり、得られる成形体中にボイドやクラックが発生し、成形体の曲げ強度が低下するため好ましくない。
【００１６】
ガラス繊維（ｘ）の平均繊維長は、成形体のスキン層におけるガラス繊維の平均繊維長であり、後述するサンドイッチ成形体の製造方法において、所定のスキン層材料を溶融混練してなるスキン層形成用ペレットのペレット長を調整することによって制御できる。例えば、スキン層形成用ペレット長を長くすると、スキン層におけるガラス繊維（ｘ）の平均繊維長は長くなる。スキン層形成用ペレット長を短くすると、スキン層におけるガラス繊維（ｘ）の平均繊維長は短くなる。スキン層におけるガラス繊維（ｘ）の平均繊維長は、スキン層形成用ペレットのペレット長より短くなる。よって、スキン層形成用ペレットのペレット長は通常、３〜２０ｍｍであり、好ましくは５〜１５ｍｍである。ペレット長とペレット中に含有されるガラス繊維（ｘ）の平均繊維長とは略同等である。詳しくはペレットにおけるガラス繊維（ｘ）の平均繊維長は、ガラス繊維（ｘ）がペレット中において当該ペレットの長手方向に平行して配列した場合は、ペレット長と等しくなり、また、当該ペレットの長手方向に対して斜めに配列した場合は、ペレット長よりも少し長くなる。ペレット長とはペレットの最大長を意味し、任意の選んだ３０個のペレットでノギスを用いて計測した任意１０点のペレット長さの内、最長の長さの上位３点の測定値を平均することによって求めることができる。
【００１７】
本明細書中、ペレットは溶融混練物を冷却後、カットまたは粉砕してなる中間材料であり、その形状は特に制限されず、例えば、略円柱形状、略多角柱形状、略球形状等であってよい。特に、スキン層形成用ペレットは、当該層に含有されるガラス繊維（ｘ）の平均繊維長を確保するため、通常は略円柱形状、略多角柱形状等の略棒形状を有するものである。
【００１８】
ガラス繊維（ｘ）は、スキン層形成用ペレットの製造に際し、ガラスロービングの形態で使用される。ガラスロービングとは、１００〜２００本のガラスフィラメント（単繊維）を集束したストランドを数１０本合糸したもの、または、数千本を収束したストランドを円筒状に巻き取ったものである。
【００１９】
ガラス繊維（ｘ）の構成材料は、ガラス繊維にできるものであれば特に限定されるものではなく、どのような組成のものでも使用可能である。例えば、一般的に供給されるＥガラス（Electrical glass）、Ｃガラス（Chemical glass）、Ａガラス（Alkali glass）、Ｓガラス（High strength glass）、及び耐アルカリガラス等のガラスが挙げられる。
ガラス繊維（ｘ）は公知のガラス繊維の製造方法により製造され、例えば、上記ガラス材料を溶融紡糸して得ることができる。
【００２０】
ガラス繊維（ｘ）の繊維径は、高温環境下で機械的性質をより一層十分に維持する観点から）１１〜２０μｍが好ましく、１３〜１７μｍが更に好ましい。繊維径とは、ガラスフィラメント（単繊維）１本あたりのガラス繊維径を示す。
【００２１】
ガラス繊維（ｘ）のＬ／Ｄ（平均繊維長／繊維径）は、高温環境下で機械的性質をより一層十分に維持する観点から、２５〜１０００、特に６０〜６５０であることが望ましい。
【００２２】
ガラス繊維（ｘ）は、カップリング剤により表面処理されていることが好ましい。ガラス繊維へのポリアミド樹脂の含浸が比較的容易に達成されるためである。カップリング剤としては、後述するガラス繊維（ｙ）の集束剤に含まれるカップリング剤と同様のカップリング剤が使用できる。
【００２３】
スキン層Ａにおけるポリアミド樹脂（ａ）とガラス繊維（ｘ）との混合比率（ａ／ｘ）は質量比で３０／７０〜６０／４０であり、好ましくは３５／６５〜５０／５０、より好ましくは３５／６５〜４５／５５である。ガラス繊維（ｘ）の配合量が４０質量％未満では、得られる成形体で必要とする曲げ強さを得られなくなり、さらには、１００℃以上の高温環境下において機械的性質、特に曲げ強さの低下が大きい。ガラス繊維（ｘ）の配合量が７０質量％を超えると、ペレットの製造が困難である。
【００２４】
スキン層Ａの厚みは特に制限されるものではなく、成形体の用途に応じて適宜設定されればよい。スキン層Ａの厚みは例えば、０．５〜２．５ｍｍ、好ましくは１．０〜２．５ｍｍである。スキン層Ａの厚みは一定である必要はなく、成形体の形状に応じて変化してよい。スキン層Ａの最小厚みが上記範囲内であればよい。
【００２５】
（コア部）
コア部Ｂは、ポリアミド樹脂（ｂ）、エポキシ化合物（ｃ）およびガラス繊維（ｙ）を含有する。
ポリアミド樹脂（ｂ）として用いるポリアミド樹脂の種類としては、スキン層Ａのポリアミド樹脂（ａ）と同様の範囲内のものであってよい。ポリアミド樹脂（ｂ）の種類はポリアミド樹脂（ａ）と同様の範囲内であれば、異なっていても良いし、または同一であってもよい。ポリアミド樹脂（ｂ）は、高温環境下で機械的性質をより一層十分に維持する観点から、ナイロン６またはナイロン６６を単独でまたは組み合わせて用いることが特に好ましい。
【００２６】
エポキシ化合物（ｃ）は１分子中に３個のグリシジル基を有する有機化合物である。高温環境下で機械的性質をより一層十分に維持する観点から好ましいエポキシ化合物（ｃ）として、トリグリシジルイソシアヌレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールトリグリシジルエーテル、およびトリフェノールメタントリグリシジルエーテルまたはこれらの重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種類の化合物が使用される。これによって、エポキシ化合物（ｃ）がコア部内においてポリアミド樹脂（ｂ）を３次元的に十分に架橋するとともに、スキン層におけるコア部との近傍におけるポリアミド樹脂（ａ）も有効に架橋する。そのため、１００℃以上の高温環境下であっても十分な機械的性質、特に曲げ強さを維持できるものと考えられる。エポキシ化合物（ｃ）１分子中のグリシジル基数ｎは３個であることが必要である。そのようなエポキシ化合物（ｃ）の代わりに、グリシジル基数ｎが２個以下の化合物を用いると、コア部においてポリアミド樹脂（ｂ）が十分に架橋されず、またスキン層におけるコア部との近傍においてポリアミド樹脂（ａ）が有効に架橋されない。そのため、高温環境下で機械的性質が低下する。そのようなエポキシ化合物（ｃ）の代わりに、グリシジル基数ｎが４個以上の化合物を用いると、ポリアミド樹脂のゲル化が著しく操業性が悪化するため、成形体を製造できなかったり、ペレットを製造できなかったりする。
【００２７】
本発明のサンドイッチ成形体の特性を損なわない範囲で、１分子中に３個のグリシジル基を有するエポキシ化合物（ｃ）とともに、グリシジル基数ｎが２個以下のエポキシ化合物（ｄ）または／およびグリシジル基数ｎが４個以上のエポキシ化合物（ｅ）が併用されてもよい。その場合、エポキシ化合物（ｄ）、（ｅ）の含有量は通常、エポキシ化合物（ｃ）１００モル％に対して５モル％未満である。
【００２８】
エポキシ化合物（ｃ）が１分子中に有する３個のグリシジル基は、ポリアミド樹脂（ａ）および（ｂ）の末端にあるアミノ基またはカルボキシル基と反応し、ポリアミドの架橋が達成される。
【００２９】
上記エポキシ化合物（ｃ）のうち、トリグリシジルイソシアヌレート以外の化合物からなる群から選択される少なくとも１種類の化合物とトリグリシジルイソシアヌレートとを混合して用いることが特に好ましい。トリグリシジルイソシアヌレート単独の場合よりも成形体に柔軟性が増すことで強度が向上し、より一層優れた耐熱性を付与することが可能となるためである。
【００３０】
エポキシ化合物（ｃ）のエポキシ当量は、機械的物性、特に高温環境下での曲げ強さをより一層向上させる観点から、１８０ｇ／ｅｑ以下であることが好ましく、１５０ｇ／ｅｑ以下であることがより好ましい。エポキシ化合物（ｃ）として２種類以上のエポキシ化合物を用いる場合、全てのエポキシ化合物について、エポキシ当量が上記範囲内であることが好ましい。
【００３１】
エポキシ化合物（ｃ）の含有量はポリアミド樹脂（ｂ）１００質量部に対し０．１〜３質量部であり、高温環境下での曲げ強さの観点から、０．２〜２質量部であることが好ましい。当該含有量が少なすぎると、高温環境下で曲げ強さが低下する。当該含有量が多すぎると、成形体の製造時においてコア部を構成するポリアミド樹脂組成物の溶融粘度が大幅に増大する。そのため、溶融混錬時にせん断応力が大きく、ガラス繊維が折損してしまい、機械物性が低下する傾向にあり、さらにはゲル化により溶融混錬が出来なくなる場合もある。
【００３２】
エポキシ化合物（ｃ）を含有させたポリアミド樹脂（ｂ）は溶融粘度ηｂが１００〜６００Ｐａ・ｓであり、好ましくは１３０〜４００Ｐａ・ｓである。ηｂが１００Ｐａ・ｓ未満のものは、成形体がもろく、特に８ｍｍ以上の肉厚部ではクラックが発生し成形体強度が低くなる。一方、６００Ｐａ・ｓを超える場合は、溶融混錬時にせん断応力が大きく、ガラス繊維が折損してしまい曲げ強さが低下する傾向にある。なお、溶融粘度ηｂはポリアミド樹脂（ｂ）に対してエポキシ化合物（ｃ）を所定量で混合させた混合物の溶融粘度である。
【００３３】
サンドイッチ成形体中のガラス繊維（ｙ）は平均繊維長がガラス繊維（ｘ）よりも短く、かつ１００〜５００μｍ、好ましくは１５０〜４００μｍのガラス繊維である。平均繊維長が短すぎると、補強効果が低下することで、得られる成形体が高温環境下で曲げ強さが低下する。平均繊維長が長すぎると、補強効果が飽和し、それ以上の補強効果が期待できないばかりか、溶融混錬する際に定量供給が不安定となり、得られる成形体中にボイドやクラックが発生する。
【００３４】
ガラス繊維（ｙ）の平均繊維長は、成形体のコア部におけるガラス繊維の平均繊維長であり、後述するサンドイッチ成形体の製造方法において、所定のコア部材料を溶融混練してなるコア部形成用ペレット中のガラス繊維の平均繊維長を調整することによって制御できる。例えば、コア部形成用ペレットにおけるガラス繊維の平均繊維長を長くすると、コア部におけるガラス繊維（ｙ）の平均繊維長は長くなる。コア部形成用ペレットにおけるガラス繊維の平均繊維長を短くすると、コア部におけるガラス繊維（ｙ）の平均繊維長は短くなる。コア部におけるガラス繊維（ｙ）の平均繊維長は、コア部形成用ペレットにおけるガラス繊維の平均繊維長より少し短くなるか、または略同等である。よって、コア部形成用ペレットにおけるガラス繊維の平均繊維長は通常、１５０〜５５０μｍであり、好ましくは２００〜４５０μｍである。コア部形成用ペレットの形状は特に制限されず、前記したいずれの形状であってよく、好ましくは略円柱形状、略多角柱形状等の略棒形状である。
【００３５】
ガラス繊維（ｙ）の構成材料は、ガラス繊維にできるものであれば特に限定されるものではなく、どのような組成のものでも使用可能である。例えば、ガラス繊維（ｘ）と同様の材料が挙げられる。ガラス繊維（ｙ）は、平均繊維長、その他の外寸が異なること以外、ガラス繊維（ｘ）と同様の方法によって製造できる。
【００３６】
ガラス繊維（ｙ）は集束剤により集束され、集束されたガラス繊維ストランドを集めて一定の長さに切断したチョップドストランドの形態で使用される。集束剤は、マトリックス樹脂との密着性、均一分散性の向上のためシランカップリング剤、チタン系カップリング剤、ジルコニア系カップリング剤などのカップリング剤を少なくとも１種類含むものであり、特にアミノシランカップリング剤、グリシジルシランカップリング剤によってガラス繊維を表面処理して使用することが好ましい。
【００３７】
ガラス繊維（ｙ）の繊維径は、高温環境下で機械的性質をより一層十分に維持する観点から４〜１１μｍが好ましく、７〜１１μｍが更に好ましい。
【００３８】
ガラス繊維（ｙ）のＬ／Ｄ（平均繊維長／繊維径）は、機械的性質のさらなる向上と成形体の歪み抑制との観点から、９〜１２５、特に１３〜６０であることが望ましい。
【００３９】
コア部Ｂにおけるポリアミド樹脂（ｂ）およびエポキシ化合物（ｃ）とガラス繊維（ｙ）との混合比率｛（ｂ＋ｃ）／ｙ）｝は質量比で４０／６０〜６０／４０であり、好ましくは４５／５５〜５５／４５である。ガラス繊維（ｙ）の配合量が少なすぎると、１００℃以上の高温環境下において機械的性質、特に曲げ強さの低下が大きい。当該配合量が多すぎると、ペレットの製造が困難である。
【００４０】
コア部Ｂの厚みは特に制限されるものではなく、成形体の用途に応じて適宜設定されればよい。コア部Ｂの厚みは例えば、３〜２０ｍｍ、好ましくは３〜１５ｍｍである。コア部Ｂの厚みは一定である必要はなく、成形体の形状に応じて変化してよい。コア部Ｂの最小厚みが上記範囲内であればよい。
【００４１】
（サンドイッチ成形体）
サンドイッチ成形体は、スキン層形成用ペレットおよびコア部形成用ペレットを製造した後、得られたペレットをそれぞれ、いわゆるサンドイッチ成形法における一次材および二次材として供給することによって製造できる。
【００４２】
スキン層形成用ペレットは例えば以下のような方法で製造できる。加熱溶融されたポリアミド樹脂（ａ）が溜められた樹脂槽内に開繊した補強繊維としての連続したガラス繊維（ｘ）のガラスロービングを導入し、いわゆる含浸ローラでガラスロービングを挟みながら樹脂をガラスロービングに含浸させる。この際、ガラスロービングの搬送は、樹脂槽の下流に位置するフィードローラがガラスロービングを引っ張ることにより行われる。樹脂を含浸させた後、上記フィードローラによってガラスロービングはさらに下流に搬送され、ダイによって樹脂量を調整し断面形状を整えられた後に、冷却され、カッターを有する切断装置に送り込まれる。そして、樹脂を含んだガラスロービングは切断装置のカッターによって切断され、ペレットが製造される。
【００４３】
コア部形成用ペレットを製造する方法としては特に限定されるものではなく、例えば、二軸押出混練機を用いて混練する方法が好適に用いられる。詳しくは、シリンダーの上流からポリアミド樹脂（ｂ）とエポキシ化合物（ｃ）を供給し、シリンダーの中間部）でガラス繊維（ｙ）をサイドフィードする。その後、ダイスから樹脂組成物をストランド状に引き取り、冷却固化し、ペレタイザーでカッティングしてペレットを得ることができる。このような方法が経済的に好適である。
【００４４】
サンドイッチ成形法は合成樹脂の分野において一般に実施されている成形方法である。
具体的なサンドイッチ成形法としては、射出成形法、押出成形法によるサンドイッチ成形法を選択することができる。まず、射出成形法によるサンドイッチ成形法において、スキン層形成用ペレットは一次材として用い、コア部形成用ペレットは二次材として用いる。詳しくは、まず、溶融させた一次材を金型内に射出する。次いで、時間差をおいて溶融させた二次材を当該金型内に射出する。このとき、一次材の射出は停止してもいいし、停止されずに二次材とともに射出されていてもよい。次いで、二次材を停止し一次材を再び射出し、一次材でゲートを閉じる。この間、一次材と二次材どちらかが常に射出されており、当該金型内で樹脂の流動が止まることはない。このようにすることで、当該金型内で溶融している一次材の中を二次材が流動し、一次材が押し広げられスキン層を形成し、ゲートも一次材で閉じられているので、すべての表面に一次材が形成される。最後に、金型内の材料を十分に冷却／固化して、本発明のサンドイッチ成形体を得る。このようにして得られた本発明のサンドイッチ成形体は、図１および図２に示すように、二次材（コア部Ｂ）が一次材（スキン層Ａ）に挟み込まれた、または包み込まれたサンドイッチ構造を有する。
【００４５】
また、押出成形法によるサンドイッチ成形法としては、一次材／二次材／一次材となるような層構成で共押出成形することで、フィルム状、またはシート状のサンドイッチ成形体を得ることができる。そのようなサンドイッチ成形体は、必要な大きさに裁断し、フィルム状、またはシート状で用いることができるが、得られたフィルム状、またはシート状のサンドイッチ成形体は、加温した後、真空成形、圧空成形、打抜成形等をすることで、必要とする形状に附形し用いることができる。
【００４６】
本発明のサンドイッチ成形体は、図３に示すように、スキン層Ａにおいてガラス繊維（ｘ）が、成形時の樹脂流れ方向Ｌに略平行に配向する。コア部Ｂにおいてガラス繊維（ｙ）は全体として比較的ランダムに配向するが、特にコア部Ｂにおけるスキン層Ａの近傍ではガラス繊維（ｙ）が成形時の樹脂流れ方向Ｌに略平行に配向する。その結果、成形体全体としてのガラス繊維配向層が大きくなるので、強度のさらなる向上が図れる。
【００４７】
スキン層および／またはコア部には、その特性を大きく損なわない限りにおいて、例えば、熱安定剤、酸化防止剤、結晶核剤、強化材、顔料、着色防止剤、耐候剤、難燃剤、可塑剤、離型剤、滑剤等の添加剤が含有されてもよい。これらの添加剤はそれぞれ独立して、スキン層形成用ペレットに含有させてもよいし、コア部形成用ペレットに含有させてもよいし、または成形時においてそれらのペレットと混合して用いても良い。
【００４８】
熱安定剤や酸化防止剤としては、例えばヒンダードフェノール類、リン化合物、ヒンダードアミン類、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物あるいはこれらの混合物が挙げられる。
結晶核材としては、タルクなどが挙げられる。
【００４９】
スキン層に上記添加剤が含有される場合、当該添加剤の合計含有量はスキン層を構成する樹脂組成物全量に対して５重量％以下が適当である。
コア部に上記添加剤が含有される場合、当該添加剤の合計含有量はコア部を構成する樹脂組成物全量に対して５重量％以下が適当である。
【００５０】
スキン層および／またはコア部には、所定のポリアミド樹脂以外の他の熱可塑性樹脂が含有されてもよい。他の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリブタジエン、ブタジエン／スチレン共重合体、アクリルゴム、エチレン／プロピレン共重合体、エチレン／プロピレン／ブタジエン共重合体、天然ゴム、塩素化ブチルゴム、塩素化ポリエチレン等のエラストマーまたはこれらの無水マレイン酸等による変性物、スチレン／無水マレイン酸共重合体、スチレン／フェニルマレイミド共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ブタジエン／アクリロニトリル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、フェノキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアリレート等が挙げられる。他の樹脂は、スキン層形成用ペレットに含有させてもよいし、コア部形成用ペレットに含有させてもよいし、または成形時においてそれらのペレットと混合して用いても良い。
【００５１】
スキン層に他の樹脂が含有される場合、当該他の樹脂の含有量はスキン層を構成する樹脂組成物全量に対して５重量％以下が適当である。
コア部に他の樹脂が含有される場合、当該他の樹脂の含有量はコア部を構成する樹脂組成物全量に対して５重量％以下が適当である。
【００５２】
本発明のサンドイッチ成形体は、用途に応じて、様々な形状を有し得る。成形時において、金型の形状を、成形体の所望形状に対応させた形状とすればよい。
【００５３】
例えば、本発明のサンドイッチ成形体は、図１および図２に示すような平板形状を有し得る。図１および図２においてＬが成形時の樹脂流れ方向である。樹脂流れ方向Ｌに対して垂直な断面の概略図を図１に示す。Ａがスキン層、Ｂがコア部を示す。
【００５４】
例えば、本発明のサンドイッチ成形体は、図４（Ａ）の斜視図に示すような凸型形状を有し得る。図４（Ａ）においてＬが成形時の樹脂流れ方向である。樹脂流れ方向Ｌに対して垂直な断面の概略図を図４（Ｂ）に示す。Ａがスキン層、Ｂがコア部を示す。
【００５５】
また例えば、本発明のサンドイッチ成形体は、図５（Ａ）の平面図および図５（Ｂ）の正面図に示すようなダンベル形状を有し得る。図５（Ａ）および図５（Ｂ）においてＬが成形時の樹脂流れ方向である。樹脂流れ方向Ｌに対して垂直な断面の概略図を図５（Ｃ）に示す。図５（Ｃ）は図５（Ａ）および図５（Ｂ）におけるＸ−Ｙ切断面で切断したときの断面図である。Ａがスキン層、Ｂがコア部を示す。
【００５６】
本発明のサンドイッチ成形体の厚みｔは特に制限されるものではないが、８ｍｍ以上、特に８〜２０ｍｍが好ましく、より好ましくは８〜１５ｍｍである。厚みが８ｍｍ以上の成形体はボイド等が発生しやすいため、機械的物性、特に曲げ強さを向上させることは困難であったが、本発明はそのような厚みであっても、高温環境下における曲げ強さの向上を容易に達成できるためである。
【００５７】
成形体の厚みｔは、成形時の樹脂流れ方向Ｌに対して垂直な断面において、成形体の断面積をＳｋ、成形体の中心線の距離をｐとしたとき、Ｓｋ／ｐで表すことができる。
例えば、サンドイッチ成形体が図１〜図２に示すような平板形状を有する場合の断面積Ｓｋ（斜線領域）、中心線ｍ（破線）、中心線ｍの距離ｐ、厚みｔを図６に示す。
また例えば、サンドイッチ成形体が図４（Ａ）〜（Ｂ）に示すような凸型形状を有する場合の断面積Ｓｋ（斜線領域）、中心線ｍ（破線）を図４（Ｃ）に示す。
また例えば、サンドイッチ成形体が図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すようなダンベル形状を有する場合の断面積Ｓｋ（斜線領域）、中心線ｍ（破線）を図５（Ｄ）に示す。
【００５８】
本発明のサンドイッチ成形体は１００℃以上の高温環境下で使用される部品、例えば、自動車用部品、電気部品、家庭用品等に有用である。具体的には自動車のエンジン周りで使用される部品があり、特にシリンダーヘッドカバー、エンジンマウント、エアインテークマニホールド、スロットルボディ、エアインテークパイプ、ラジエータタンク、ラジエータサポート、ウォーターポンプレンレット、ウォーターポンプアウトレット、サーモスタットハウジング、クーリングファン、ファンシュラウド、オイルパン、オイルフィルターハウジング、オイルフィルターキャップ、オイルレベルゲージ、タイミングベルトカバー、エンジンカバー、等に好適に用いられる。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に制限されるものではない。なお、実施例および比較例に用いた原料および物性測定方法は次の通りである。
【００６０】
［原料］
（Ａ）ポリアミド樹脂
・ＰＡ−１：ナイロン６（ユニチカ社製Ａ１０１５）、融点２２０℃、溶融粘度４０Ｐａ・ｓ。
・ＰＡ−２：ナイロン６６（ユニチカ社製Ｅ２００１Ｒ）、融点２６０℃、溶融粘度４０Ｐａ・ｓ。
・ＰＡ−３：ナイロン６６（ユニチカ社製Ａ１２５）、融点２６０℃、溶融粘度８０Ｐａ・ｓ。
・ＰＡ−４：ナイロン６６（ユニチカ社製Ａ１４２）、融点２６０℃、溶融粘度６００Ｐａ・ｓ。
・ＰＡ−５：ナイロン６６（ユニチカ社製ＥＴ−１（試験品）））、融点２６０℃、溶融粘度１０Ｐａ・ｓ。
【００６１】
（Ｂ）長繊維；ガラス繊維（ガラスロービング）
・ＬＧＦ−１：ガラスロービング（ガラス繊維径１０μｍ、繊維巻長３５００ｍ、アミノシランカップリング剤による表面処理あり）
・ＬＧＦ−２：ガラスロービング（ガラス繊維径１３μｍ、繊維巻長３５００ｍ、アミノシランカップリング剤による表面処理あり）
・ＬＧＦ−３：ガラスロービング（ガラス繊維径１７μｍ、繊維巻長３５００ｍ、アミノシランカップリング剤による表面処理あり）
・ＬＧＦ−４：ガラスロービング（ガラス繊維径２５μｍ、繊維巻長３５００ｍ、アミノシランカップリング剤による表面処理あり）
・ＬＧＦ−５：ガラスロービング（ガラス繊維径１３μｍ、繊維巻長３５００ｍ、表面処理なし）
【００６２】
（Ｃ）短繊維；ガラス繊維（チョップドストランド）
・ＧＦ−１：チョップドストランド（日東紡社製ＣＳ３ＤＥ４５９）、ガラス繊維径７μｍ、平均繊維長３ｍｍ、アミノシランカップリング剤による表面処理あり。
・ＧＦ−２：チョップドストランド（日東紡社製ＣＳ３Ｈ４５９）、ガラス繊維径１０μｍ、平均繊維長３ｍｍ、アミノシランカップリング剤による表面処理あり。
・ＧＦ−３：チョップドストランド（日本電気硝子社製ＣＳ０３Ｔ２８９）、ガラス繊維径１３μｍ、平均繊維長３ｍｍ、アミノシランカップリング剤による表面処理あり。
・ＧＦ−４：チョップドストランド（ユニチカグラスファイバー社製）、ガラス繊維径１０μｍ、平均繊維長３ｍｍ、表面処理なし。
【００６３】
（Ｄ）１分子にグリシジル基を３個有するエポキシ化合物
・ＴＥＰＩＣ−Ｓ：トリグリシジルイソシアヌレート（日産化学社製ＴＥＰＩＣ−Ｓ）、 エポキシ当量１０５ｇ／ｅｑ
・ＳＲ−ＴＭＰ：トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル（阪本薬品工業社製ＳＲ−ＴＭＰ）、エポキシ当量１３７ｇ／ｅｑ
【００６４】
（Ｅ） １分子にグリシジル基を２個有するエポキシ化合物
・ＳＲ−２ＥＧ：ジエチレングリコールグリシジルエーテル（阪本薬品工業社製ＳＲ−２ＥＧ）、エポキシ当量１４９ｇ／ｅｑ
（Ｆ）１分子にグリシジル基を４個有するエポキシ化合物
・ＥＸ−６１４Ｂ：ソルビトールポリグリシジルエーテル（ナガセケムテックス社製ＥＸ−６１４Ｂ） エポキシ当量１７３ｇ／ｅｑ
【００６５】
（Ｇ）添加剤
・ＴＡＬＫ：タルク（日本タルク社製Ｋ−１）、平均粒径８μｍ。
・ＳＰＳ：シンジオタクチックポリスチレン（出光興産社製ザレックＣ１３２）、融点２７０℃。
【００６６】
［測定方法］
（１）ポリアミド樹脂の溶融粘度
ＪＩＳ Ｋ７１９９準拠した測定方法にて評価した。オリフィス径は１ｍｍ、用いたポリアミド樹脂の融点＋３０℃に加熱したシリンダーに樹脂ペレットを入れ、３分間予熱した後、剪断速度１０００ｓ−１で測定を行った。なお、スキン層は、ポリアミド樹脂（ａ）単体での測定を行い、コア層は、所定のポリアミド樹脂（ｂ）に各製造例で用いる所定のエポキシ化合物（ｃ）を所定量で混合したものについて測定を行った。スキン層、コア層ともにガラス繊維の配合は伴わない状態で測定を行った。
【００６７】
（２）曲げ強さＡ
２３℃、５０％ＲＨ雰囲気で十分に調湿した、長さ１２７ｍｍ、幅３５ｍｍ、厚み１２ｍｍの長方形の試験片を用い、２３℃下でスパン間１００ｍｍで２点支持の曲げ強度測定を行った。試験片は長手方向が成形時の流れ方向であり、当該試験片を長手方向で２点を支持して測定を行った。３００ＭＰａ以上（○）が実用上問題のない範囲であり、特に３５０ＭＰａ以上（◎）であることが好ましい。３００ＭＰａ未満（×）が実用上問題のある範囲である。
【００６８】
（３）曲げ強さＢ
曲げ強さＢは、曲げ強さＡの試験を１００℃空気中で測定したときの曲げ強さである。２００ＭＰａ以上（○）が実用上問題のない範囲であり、特に２１５ＭＰａ以上（◎）であることが好ましい。２００ＭＰａ未満（×）が実用上問題のある範囲である。
【００６９】
（４）一次材比率
曲げ強さの試験片を流動方向に対して垂直な面（長手方向の中央）で切断し、その断面から一次材が占める面積を計測し、一次材および二次材が占める総面積に対する比率で示した。
【００７０】
（５）ペレット中、または成形体中のガラス繊維の繊維長の測定、および平均繊維長の算出
ペレット１００ｇを秤量瓶に入れ、炭化炉中で６００℃にて３時間焼却処理した。焼却完了した秤量瓶を室温で十分に冷却した後、秤量瓶中の残渣よりガラス繊維を取り出し、マイクロスコープ(キーエンス社製 ＶＨ−５００型)にて任意４００本のそれぞれのガラス繊維の繊維長を計測し、次式により求めた。
ガラス繊維の平均繊維長＝Σ（Ｌ１＋・・・・＋Ｌ４００）／４００
但し、Ｌｎは、１本当たりのガラス繊維の繊維長である。
また、成形体中のガラス繊維の繊維長の測定については、成形体からスキン層、コア部より質量１００ｇの断片を切り出し、上記ペレットと同様の焼却処理を行い、ガラス繊維の繊維長の計測、および平均繊維長の算出を行った。
【００７１】
（６）ボイド、クラック
長さ１２７ｍｍ、幅３５ｍｍ、厚み１２ｍｍの長方形の試験片を、長さ１２７ｍｍ、幅１７．５ｍｍ、厚み１２ｍｍに切断し、切断面を目視にてボイドとクラックの有無を観察した。
◎； ボイドまたはクラックが全くない；
○；ボイドまたはクラックが一部にあるものの、実用上問題ない；
×；ボイドまたはクラックが全面にあり、実用上問題あり。
【００７２】
［スキン層形成用材料（一次材）の製造］
＜製造例１Ａ＞
先端部に含浸ダイボックスを取り付けた同方向ニ軸押出機を用い、温度設定２７０〜２９０℃で昇温した後、同方向二軸押出機で溶融したポリアミド樹脂ＰＡ−１（２５０℃測定条件下、溶融粘度４０Ｐａ・Ｓ）をスクリュー回転数２００ｒｐｍ、供給量１５ｋｇ／ｈで含浸ダイボックスに送った。溶融したポリアミド樹脂ＰＡ−１は含浸ダイボックスで溶融状態を保ったまま加温し、一方で、ガラス繊維の繊維径１３μｍ、単繊維数８００本からなるガラス繊維（ガラスロービング）ＬＧＦ−２を所定の比率で含浸ダイボックス側方よりボックス内に導入し、含浸ローラでガラスロービングを挟みながら溶融樹脂中を引抜き、ガラスロービングへの溶融樹脂の含浸を行った。含浸ダイボックスから出た樹脂含浸ロービングの樹脂温度は２７０℃であった。その後、樹脂槽の下流に位置するフィードローラーにてストランドとして引き取り、水槽を通して冷却固化し、それをペレタイザーでペレット長が１０ｍｍになるようにカッターの回転数を調整してペレットＬＦＰ−１を得た。なお、ペレットＬＦＰ−１の作成にあたって、含浸、および引取条件を調整し、ポリアミド樹脂ＰＡ−１が４０質量％、ガラスロービングＬＧＦ−２が６０質量％の配合となるように設定した。得られたペレットＬＦＰ−１中のガラス平均繊維長はペレット長と同じ１０ｍｍであった。その結果を表１にまとめて示す。
【００７３】
＜製造例２Ａ〜製造例１４Ａ＞
所定のポリアミド樹脂およびガラス繊維を所定の比率になるように用いたこと、所望により添加剤を用いたこと、およびペレット長を所定の値に制御したこと以外、製造例１Ａと同様の方法により、ペレットＬＦＰ−２〜ＬＦＰ−１４を得た。その結果を表１にまとめて示す。
【００７４】
【表１】
【００７５】
製造例１１Ａではポリアミド樹脂の比率が小さいためにガラス繊維への溶融樹脂の含浸が進まず、引き取りが困難で、生産ができなかった。
【００７６】
［コア部形成用材料（二次材）の製造］
＜製造例１Ｂ＞
同方向二軸押出機と押出機上流部に主原料投入用の主ホッパー、押出機中間部に副原料投入用のサイドフィーダー、および連続して冷却水槽、ペレタイザーを有する溶融押出混練機を用い、押出温度２７０〜２９０℃に設定し、主原料として、樹脂組成物１００質量％の内、ポリアミド樹脂ＰＡ−２を４３．８質量％、ＴＥＰＩＣ−Ｓ（トリグリシジルイソシアヌレート）およびＳＲ−ＴＭＰ（トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル）をそれぞれが０．６質量％をドライブレンドし、クボタ社製連続定量供給装置を用いて、同方向二軸押出機（東芝機械製ＴＥＭ３７ＢＳ）の主ホッパー供給口に供給し、スクリュー回転数２５０ｒｐｍにて溶融混練した。一方で、同方向二軸押出機の中間部の位置より、サイドフィーダーにてガラス繊維（チョップドストランド）ＧＦ−２を（樹脂組成物１００質量％の内、）５５質量％供給した。主原料とガラス繊維の配合比率は、主原料フィード速度とサイドフィード速度の比率で調整した。その後、ダイスから樹脂組成物を吐出量３５ｋｇ／ｈにてストランド状に引き取り、水槽を通して冷却固化し、ペレタイザーでカッティングしてペレット長３ｍｍのペレットＰＡＧ−１を得た。ダイスから出た樹脂組成物の樹脂温度２７０℃であった。ペレットＰＡＧ−１中のガラス平均繊維長は２００〜５００μｍであった。その結果を表２にまとめて示す。
【００７７】
＜製造例２Ｂ〜製造例１７Ｂ＞
所定のポリアミド樹脂、エポキシ化合物およびガラス繊維を所定の比率で用いたこと、所望により添加剤を用いたこと、およびペレット長を所定の値に制御したこと以外、製造例１Ｂと同様の方法により、ペレットＰＡＧ−２〜ＰＡＧ−１７を得た。その結果を表２にまとめて示す。
【００７８】
【表２】
【００７９】
【表３】
【００８０】
製造例９Ｂでは、ポリアミド樹脂とエポキシ化合物の配合において、１分子にグリシジル基を４個有するエポキシ化合物を配合したために、樹脂組成物がゲル化してしまい、ペレットを採取することができなかった。
製造例１０Ｂでは、ガラス繊維の配合量が、所定よりも多かったために、ストランドの引取りができず、ペレットを採取することができなかった。
【００８１】
［サンドイッチ成形体の製造］
＜実施例１＞
２基のシリンダーを有し、先端部の合流ノズルで連結されたサンドイッチ成形機（ＪＳＷ社製 Ｊ１８０ＡＤ−２Ｍ）を用いて、ペレットＬＦＰ−１（一次材）を一次側のシリンダーに投入し、ペレットＰＡＧ−１（二次材）を二次側のシリンダーに投入し、どちらもシリンダー温度２９０℃、金型温度１００℃の条件下、一次材の射出と同時に二次材の射出も行われるようなシーケンス制御のもと、射出成形して物性測定試験片を作成した。なお、サンドイッチ成形において、一次材がスキン層を形成、ニ次材がコア層を形成するよう物性測定試験片（長さ１２７ｍｍ、幅３５ｍｍ、厚み１２ｍｍ）の射出成形を行い、各種評価試験を行った。また、別途分析により、スキン層の平均厚みは２ｍｍ、コア層の平均厚みは８ｍｍであった。スキン層に含有するガラス繊維の平均繊維長は１．５ｍｍであり、コア層に含有するガラス繊維の平均繊維長は３２０μｍであることが確認された。その結果を表３に示す。試験片におけるスキン層の合計厚みは４ｍｍ、コア部の厚みは８ｍｍであった。
【００８２】
＜実施例２〜１２／比較例１〜１５＞
一次材および二次材として表４、表５または表６に記載のペレットを用いたこと以外、実施例１と同様の方法により試験片を作成し、各種評価試験を行った。
【００８３】
【表４】
【００８４】
【表５】
【００８５】
【表６】
【００８６】
＜実施例１３＞
実施例１で用いる成形金型を図４に示す形状の成形体を成形できる金型に変更し、実施例１と同じ射出成形の条件下、図４に示す形状の成形体（巾：１００ｍｍ、奥行き：３００ｍｍ、高さ：１００ｍｍ、平均厚み１３ｍｍ）を得た。得られた成形体はスキン層の平均厚みは２．５ｍｍ、コア層の平均厚みは８ｍｍであった。スキン層に含有するガラス繊維の平均繊維長は１．５ｍｍであり、コア層に含有するガラス繊維の平均繊維長は３２０μｍであることが確認された。
【００８７】
＜実施例１４＞
実施例１と同様にペレットＬＦＰ−１（一次材）をスキン層、ペレットＰＡＧ−１（二次材）をコア層になるよう、共押出可能なダイを有する多層シート押出機を用いて、スキン層／コア層／スキン層＝２／８／２（ｍｍ）の層構成になるよう押出し、冷却ロールで室温まで冷却した後、裁断機にて裁断を行い、幅３００ｍｍ×長さ３００ｍｍの３層シートを作成した。押出条件は、シリンダー温度２９０℃、スクリュー回転数２００ｒｐｍ、吐出量１５ｋｇ／ｈにて行った。得られた３層シートは、実施例１で作成を行った物性測定試験片と同じ大きさ（長さ１２７ｍｍ、幅３５ｍｍ、厚み１２ｍｍ）で切り出しを行い、実施例１と同様に、スキン層、コア層に含有するガラス繊維の平均繊維長の測定、曲げ強さの測定を行った。その結果、スキン層に含有するガラス繊維の平均繊維長は９ｍｍ、コア層に含有するガラス繊維の平均繊維長は３５０μｍであり、曲げ強さＡは４００ＭＰａ、曲げ強さＢは３５０ＭＰａであった。ボイドおよびクラックは全く発生していなかた。
【００８８】
実施例１〜１２は、本願で規定する処方で成形体を製造したため、高温環境下でも曲げ強さに優れ、ボイドやクラックのない成形体を得ることができた。
比較例１は、一次材のみで成形したため、ボイドやクラックが多く、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例２は、二次材のみで成形したため、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例３は、スキン層のガラス繊維配合量が規定量よりも少なかったため、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例４は、コア部に、１分子にグリシジル基を２個有するエポキシ化合物を配合したために、高温環境下での曲げ強さＢが小さくなった。
比較例５は、コア部に配合したガラス繊維量が所定よりも少なかったため、曲げ強さＡ、Ｂともに低く、またボイドやクラックが多かった。
比較例６は、コア部に、１分子にグリシジル基を３個有するエポキシ化合物を配合しなかったために、高温環境下での曲げ強さＢが小さくなった。
比較例７は、スキン層のポリアミド樹脂として溶融粘度が規定未満のポリアミド樹脂を用いために、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例８は、スキン層のポリアミド樹脂として溶融粘度が規定以上のポリアミドを用いために、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例９は、スキン層に配合するガラス繊維の平均繊維長が規定よりも短かったため、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例１０は、スキン層に配合するガラス繊維の平均繊維長が規定よりも長かったため、成形体にボイドやクラックが発生し、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例１１は、コア部に配合する、１分子にグリシジル基を３個有するエポキシ化合物が規定よりも少なかったために、高温環境下での曲げ強さＢが低くなった。
比較例１２は、コア部に配合する、１分子にグリシジル基を３個有するエポキシ化合物が規定よりも多かったために、溶融粘度が１００Ｐａ・Ｓ以下のポリアミド樹脂を用いてもポリアミド樹脂とエポキシ化合物の混合状態での溶融粘度が規定を超え、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例１３は、コア部に配合する、ポリアミド樹脂とエポキシ化合物の混合状態での溶融粘度が規定よりも小さかったために、ボイドやクラックが発生し、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例１４は、コア部に配合するポリアミド樹脂の溶融粘度が６００Ｐａ・Ｓと高いものを用いたため、１分子にグリシジル基を３個有するエポキシ化合物を適正量で用いたものの、ポリアミド樹脂とエポキシ化合物の混合状態での溶融粘度が規定を大きく超え、混合するガラス繊維の平均繊維長が短くなり、高温環境下での曲げ強さＢが小さくなった。
比較例１５は、コア部に配合するペレット長が長かったために、成形体コア部中に分散するガラス繊維の平均繊維長が規定よりも長く、ボイドやクラックが発生した。
【符号の説明】
【００８９】
Ｌ；樹脂の流れ方向
Ａ；スキン層
Ｂ；コア部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンドイッチ成形法によって製造されたサンドイッチ成形体、特にポリアミド樹脂を含有し、高温環境下でも機械的性質の低下が比較的小さいサンドイッチ成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリアミド樹脂は、その成形体が優れた機械的性質を有することから、金属代替材料として幅広く利用されている。ポリアミド成形体に高剛性、耐熱性を付与させる場合には、通常は繊維状強化材で強化したポリアミド樹脂組成物が用いられており、繊維状強化材としてガラス繊維を特定量配合させたポリアミド樹脂組成物が提案されている。ガラス繊維を高充填してポリアミド樹脂の補強を行う場合は、ガラス繊維の配合はガラス繊維配合のポリアミド樹脂組成物に対して、多くて１５０質量％程度までで、それ以上の配合では補強効率が悪くなり、また成形性なども悪くなる。特に厚さ１０ｍｍを超える肉厚成形体などでは、その速い結晶化速度と高い成形収縮率により、成形体中央部が固化する前に、ゲート部で樹脂が固化してしまうため、成形体中央部にボイドが発生しやすくなり、成形体の機械的強度がさらに低下するなどの問題があり、利用範囲が限られていた。
【０００３】
このような肉厚な成形体中に発生するボイドを抑える方法としては、ポリアミド６６樹脂とエチレンアイオノマー樹脂の樹脂混合物に対し、ガラス繊維を配合する方法（特許文献１）や、長繊維強化熱可塑性樹脂を使用する方法（特許文献２）などが提案されている。これらは、いずれも特殊な樹脂を用いたり、特殊な樹脂ペレットの製造装置が必要になるなどコストアップとなり、産業上の利用範囲は狭くなっている。
【０００４】
一方で、成形方法での工夫も見られ、例えば、自動車用エンジン冷却水系部品などの中空成形体を製造するために、予め一次材を成形した複数の成形体を金型に配置し、その接合部に二次材を射出成形する方法（特許文献３）、一次成形体の表面に二次成形体を射出し一体化された成形体を得る方法（特許文献４）が示されている。しかし、これらはいずれも中空のような複雑な形状を持った成形体を得るために二色成形法を用いて、樹脂の流れ方向と垂直な面でそれらの成形体を金型内で溶着している。これらの方法では、８ｍｍ以上の肉厚を持った成形体中のボイドの発生を抑制するなどして成形体の強度を上げることはできなかった。また、他の成形方法での工夫として、二つの材料を時間差で射出することにより、一次材でスキン層を形成し、二次材でコア層を形成するサンドイッチ成形法において、一次材として長繊維強化樹脂を用い、二次材として短繊維強化樹脂を用いることで、サンドイッチ成形体の強度の向上を図ることが提案されている（特許文献５）。
【０００５】
しかしながら、長期にわたって多大な荷重のかかる機械部材としての使用においては、変形や成形体の破断が生じ、実用上十分な性能を有していなかった。特に、自動車エンジンルーム内のような１００℃以上の高温環境下で使用される部品として、前記のサンドイッチ成形体を用いると、高温環境下での機械的性質が低いため、金属部品に替えて用いることは難しかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１１２８７７号公報
【特許文献２】特開２００２−８５１０９号公報
【特許文献３】特開平１１−１７９７５６号公報
【特許文献４】特開平１１−１２９２８４号公報
【特許文献５】特許第２９７２０２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、１００℃以上の高温環境下であっても十分な機械的性質を維持し、ボイドやクラックやひずみが比較的少なくサンドイッチ成形体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、コア部がスキン層によって挟持されてなるサンドイッチ成形体であって、
スキン層が、融点＋３０℃およびせん断速度１０００ｓ−１での溶融粘度ηａが２０〜８０Ｐａ・ｓのポリアミド樹脂（ａ）および平均繊維長０．５〜１０ｍｍのガラス繊維（ｘ）を含有し、ポリアミド樹脂（ａ）とガラス繊維（ｘ）との混合比率（ａ／ｘ）が質量比で３０／７０〜６０／４０であり、
コア部が、ポリアミド樹脂（ｂ）、１分子中に３個のグリシジル基を有するエポキシ化合物（ｃ）、および平均繊維長が１００〜５００μｍであって、ガラス繊維（ｘ）の平均繊維長よりも短いガラス繊維（ｙ）を含有し、エポキシ化合物（ｃ）の含有量がポリアミド樹脂（ｂ）１００質量部に対し０．１〜３質量部であり、前記エポキシ化合物（ｃ）を含有させたポリアミド樹脂（ｂ）の融点＋３０℃およびせん断速度１０００ｓ−１での溶融粘度ηｂが１００〜６００Ｐａ・ｓであり、ポリアミド樹脂（ｂ）およびエポキシ化合物（ｃ）とガラス繊維（ｙ）との混合比率｛（ｂ＋ｃ）／ｙ）｝が質量比で４０／６０〜６０／４０であることを特徴とするサンドイッチ成形体に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のサンドイッチ成形体は、ボイドやクラックやひずみの発生が十分に抑制され、１００℃以上の高温環境下であっても十分な機械的性質、特に曲げ強さを維持できる。
また本発明のサンドイッチ成形体は、引張強度、耐熱性、疲労強度にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のサンドイッチ成形体の一実施形態の樹脂流れ方向に垂直な断面の概略図を示す。
【図２】図１のサンドイッチ成形体の樹脂流れ方向に平行な断面の概略図を示す。
【図３】図１のサンドイッチ成形体のガラス繊維の配向状態を表す概略図を示す。
【図４】（Ａ）は本発明のサンドイッチ成形体の別の一実施形態の概略斜視図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のサンドイッチ成形体の樹脂流れ方向に垂直な断面の概略図を示し、（Ｃ）は（Ａ）のサンドイッチ成形体の厚みを算出するための説明図を示す。
【図５】（Ａ）は本発明のサンドイッチ成形体の別の一実施形態の概略平面図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のサンドイッチ成形体の概略正面図を示し、（Ｃ）は（Ａ）のサンドイッチ成形体の樹脂流れ方向に垂直な断面の概略図を示し、（Ｄ）は（Ａ）のサンドイッチ成形体の厚みを算出するための説明図を示す。
【図６】図１のサンドイッチ成形体の厚みを算出するための説明図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のサンドイッチ成形体はコア部および該コア部の表面に形成されたスキン層を有するものである。詳しくは、本発明のサンドイッチ成形体はコア部がスキン層によって挟持されてなり、少なくとも成形時の樹脂流れ方向Ｌに対して垂直な断面においてコア部の周囲表面にスキン層を有する。具体的には、例えば図１に示すように、サンドイッチ成形体は、少なくとも成形時の樹脂流れ方向Ｌに対して垂直な断面におけるコア部Ｂの周囲表面にスキン層Ａが形成されており、さらに図２に示すように、成形時の樹脂流れ方向Ｌに対して平行な断面においてもコア部Ｂの周囲表面にスキン層Ａが形成されていてよい。本発明のサンドイッチ成形体においては、コア部Ｂにおける樹脂流れ方向Ｌの両端における端面Ｃ（例えば図２参照）にはそれぞれ独立してスキン層Ａが形成されていてもよいし、または形成されていなくてもよい。
【００１２】
（スキン層）
スキン層Ａは、ポリアミド樹脂（ａ）およびガラス繊維（ｘ）を含有する。
ポリアミド樹脂（ａ）として用いるポリアミド樹脂は主鎖中にアミド結合を有するポリアミドであり、例えば、ポリε−カプラミド（ナイロン６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６１２）、ポリウンデカメチレンアジパミド（ナイロン１１６）、ポリウンデカナミド（ナイロン１１）、ポリドデカナミド（ナイロン１２）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン６Ｉ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド（ナイロン６Ｔ）、ポリノナメチレンテレフタルアミド（ナイロン９Ｔ）、ポリメタキシリレンアジパミド（ナイロンＭＸＤ６）、およびこれらのポリアミドを構成するポリアミド成分（モノマー）のうち少なくとも２種類の構造が異なったポリアミド成分を含むポリアミド共重合体、ならびにこれらの混合物などが挙げられる。ポリアミド樹脂（ａ）は、高温環境下で機械的性質をより一層十分に維持する観点から、中でもナイロン６またはナイロン６６を単独でまたは組み合わせて用いることが特に好ましい。
【００１３】
ポリアミド樹脂（ａ）は溶融粘度ηａが２０〜８０Ｐａ・ｓであり、好ましくは３０〜７０Ｐａ・ｓである。ηａが２０Ｐａ・ｓ未満のものは、成形体がもろくなり、曲げ強さが低くなる。一方、８０Ｐａ・ｓを超えるものはガラス繊維への樹脂の含浸が低下し、得られる成形体中にボイドやクラックが入るばかりでなく、成形体の曲げ強さが低下する。
【００１４】
本明細書中、ポリアミド樹脂の溶融粘度は、融点＋３０℃およびせん断速度１０００ｓ−１で測定したときの溶融粘度であり、詳しくは後述の方法によりＪＩＳ Ｋ７１９９に従って測定された値を用いている。なお、融点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準じ示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定された値である。ポリアミド樹脂が、融点が異なる２種類以上のポリアミドの混合物である場合、溶融粘度測定時において、高いほうのポリアミドの融点を採用するものとする。
【００１５】
サンドイッチ成形体中のガラス繊維（ｘ）は平均繊維長０．５〜１０ｍｍ、好ましくは１〜８ｍｍのガラス繊維である。平均繊維長が短すぎると、１００℃以上の高温環境下において機械的性質、特に曲げ強さの低下が大きい。平均繊維長が長すぎると、成形時の計量が不安定となり、得られる成形体中にボイドやクラックが発生し、成形体の曲げ強度が低下するため好ましくない。
【００１６】
ガラス繊維（ｘ）の平均繊維長は、成形体のスキン層におけるガラス繊維の平均繊維長であり、後述するサンドイッチ成形体の製造方法において、所定のスキン層材料を溶融混練してなるスキン層形成用ペレットのペレット長を調整することによって制御できる。例えば、スキン層形成用ペレット長を長くすると、スキン層におけるガラス繊維（ｘ）の平均繊維長は長くなる。スキン層形成用ペレット長を短くすると、スキン層におけるガラス繊維（ｘ）の平均繊維長は短くなる。スキン層におけるガラス繊維（ｘ）の平均繊維長は、スキン層形成用ペレットのペレット長より短くなる。よって、スキン層形成用ペレットのペレット長は通常、３〜２０ｍｍであり、好ましくは５〜１５ｍｍである。ペレット長とペレット中に含有されるガラス繊維（ｘ）の平均繊維長とは略同等である。詳しくはペレットにおけるガラス繊維（ｘ）の平均繊維長は、ガラス繊維（ｘ）がペレット中において当該ペレットの長手方向に平行して配列した場合は、ペレット長と等しくなり、また、当該ペレットの長手方向に対して斜めに配列した場合は、ペレット長よりも少し長くなる。ペレット長とはペレットの最大長を意味し、任意の選んだ３０個のペレットでノギスを用いて計測した任意１０点のペレット長さの内、最長の長さの上位３点の測定値を平均することによって求めることができる。
【００１７】
本明細書中、ペレットは溶融混練物を冷却後、カットまたは粉砕してなる中間材料であり、その形状は特に制限されず、例えば、略円柱形状、略多角柱形状、略球形状等であってよい。特に、スキン層形成用ペレットは、当該層に含有されるガラス繊維（ｘ）の平均繊維長を確保するため、通常は略円柱形状、略多角柱形状等の略棒形状を有するものである。
【００１８】
ガラス繊維（ｘ）は、スキン層形成用ペレットの製造に際し、ガラスロービングの形態で使用される。ガラスロービングとは、１００〜２００本のガラスフィラメント（単繊維）を集束したストランドを数１０本合糸したもの、または、数千本を収束したストランドを円筒状に巻き取ったものである。
【００１９】
ガラス繊維（ｘ）の構成材料は、ガラス繊維にできるものであれば特に限定されるものではなく、どのような組成のものでも使用可能である。例えば、一般的に供給されるＥガラス（Electrical glass）、Ｃガラス（Chemical glass）、Ａガラス（Alkali glass）、Ｓガラス（High strength glass）、及び耐アルカリガラス等のガラスが挙げられる。
ガラス繊維（ｘ）は公知のガラス繊維の製造方法により製造され、例えば、上記ガラス材料を溶融紡糸して得ることができる。
【００２０】
ガラス繊維（ｘ）の繊維径は、高温環境下で機械的性質をより一層十分に維持する観点から）１１〜２０μｍが好ましく、１３〜１７μｍが更に好ましい。繊維径とは、ガラスフィラメント（単繊維）１本あたりのガラス繊維径を示す。
【００２１】
ガラス繊維（ｘ）のＬ／Ｄ（平均繊維長／繊維径）は、高温環境下で機械的性質をより一層十分に維持する観点から、２５〜１０００、特に６０〜６５０であることが望ましい。
【００２２】
ガラス繊維（ｘ）は、カップリング剤により表面処理されていることが好ましい。ガラス繊維へのポリアミド樹脂の含浸が比較的容易に達成されるためである。カップリング剤としては、後述するガラス繊維（ｙ）の集束剤に含まれるカップリング剤と同様のカップリング剤が使用できる。
【００２３】
スキン層Ａにおけるポリアミド樹脂（ａ）とガラス繊維（ｘ）との混合比率（ａ／ｘ）は質量比で３０／７０〜６０／４０であり、好ましくは３５／６５〜５０／５０、より好ましくは３５／６５〜４５／５５である。ガラス繊維（ｘ）の配合量が４０質量％未満では、得られる成形体で必要とする曲げ強さを得られなくなり、さらには、１００℃以上の高温環境下において機械的性質、特に曲げ強さの低下が大きい。ガラス繊維（ｘ）の配合量が７０質量％を超えると、ペレットの製造が困難である。
【００２４】
スキン層Ａの厚みは特に制限されるものではなく、成形体の用途に応じて適宜設定されればよい。スキン層Ａの厚みは例えば、０．５〜２．５ｍｍ、好ましくは１．０〜２．５ｍｍである。スキン層Ａの厚みは一定である必要はなく、成形体の形状に応じて変化してよい。スキン層Ａの最小厚みが上記範囲内であればよい。
【００２５】
（コア部）
コア部Ｂは、ポリアミド樹脂（ｂ）、エポキシ化合物（ｃ）およびガラス繊維（ｙ）を含有する。
ポリアミド樹脂（ｂ）として用いるポリアミド樹脂の種類としては、スキン層Ａのポリアミド樹脂（ａ）と同様の範囲内のものであってよい。ポリアミド樹脂（ｂ）の種類はポリアミド樹脂（ａ）と同様の範囲内であれば、異なっていても良いし、または同一であってもよい。ポリアミド樹脂（ｂ）は、高温環境下で機械的性質をより一層十分に維持する観点から、ナイロン６またはナイロン６６を単独でまたは組み合わせて用いることが特に好ましい。
【００２６】
エポキシ化合物（ｃ）は１分子中に３個のグリシジル基を有する有機化合物である。高温環境下で機械的性質をより一層十分に維持する観点から好ましいエポキシ化合物（ｃ）として、トリグリシジルイソシアヌレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールトリグリシジルエーテル、およびトリフェノールメタントリグリシジルエーテルまたはこれらの重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種類の化合物が使用される。これによって、エポキシ化合物（ｃ）がコア部内においてポリアミド樹脂（ｂ）を３次元的に十分に架橋するとともに、スキン層におけるコア部との近傍におけるポリアミド樹脂（ａ）も有効に架橋する。そのため、１００℃以上の高温環境下であっても十分な機械的性質、特に曲げ強さを維持できるものと考えられる。エポキシ化合物（ｃ）１分子中のグリシジル基数ｎは３個であることが必要である。そのようなエポキシ化合物（ｃ）の代わりに、グリシジル基数ｎが２個以下の化合物を用いると、コア部においてポリアミド樹脂（ｂ）が十分に架橋されず、またスキン層におけるコア部との近傍においてポリアミド樹脂（ａ）が有効に架橋されない。そのため、高温環境下で機械的性質が低下する。そのようなエポキシ化合物（ｃ）の代わりに、グリシジル基数ｎが４個以上の化合物を用いると、ポリアミド樹脂のゲル化が著しく操業性が悪化するため、成形体を製造できなかったり、ペレットを製造できなかったりする。
【００２７】
本発明のサンドイッチ成形体の特性を損なわない範囲で、１分子中に３個のグリシジル基を有するエポキシ化合物（ｃ）とともに、グリシジル基数ｎが２個以下のエポキシ化合物（ｄ）または／およびグリシジル基数ｎが４個以上のエポキシ化合物（ｅ）が併用されてもよい。その場合、エポキシ化合物（ｄ）、（ｅ）の含有量は通常、エポキシ化合物（ｃ）１００モル％に対して５モル％未満である。
【００２８】
エポキシ化合物（ｃ）が１分子中に有する３個のグリシジル基は、ポリアミド樹脂（ａ）および（ｂ）の末端にあるアミノ基またはカルボキシル基と反応し、ポリアミドの架橋が達成される。
【００２９】
上記エポキシ化合物（ｃ）のうち、トリグリシジルイソシアヌレート以外の化合物からなる群から選択される少なくとも１種類の化合物とトリグリシジルイソシアヌレートとを混合して用いることが特に好ましい。トリグリシジルイソシアヌレート単独の場合よりも成形体に柔軟性が増すことで強度が向上し、より一層優れた耐熱性を付与することが可能となるためである。
【００３０】
エポキシ化合物（ｃ）のエポキシ当量は、機械的物性、特に高温環境下での曲げ強さをより一層向上させる観点から、１８０ｇ／ｅｑ以下であることが好ましく、１５０ｇ／ｅｑ以下であることがより好ましい。エポキシ化合物（ｃ）として２種類以上のエポキシ化合物を用いる場合、全てのエポキシ化合物について、エポキシ当量が上記範囲内であることが好ましい。
【００３１】
エポキシ化合物（ｃ）の含有量はポリアミド樹脂（ｂ）１００質量部に対し０．１〜３質量部であり、高温環境下での曲げ強さの観点から、０．２〜２質量部であることが好ましい。当該含有量が少なすぎると、高温環境下で曲げ強さが低下する。当該含有量が多すぎると、成形体の製造時においてコア部を構成するポリアミド樹脂組成物の溶融粘度が大幅に増大する。そのため、溶融混錬時にせん断応力が大きく、ガラス繊維が折損してしまい、機械物性が低下する傾向にあり、さらにはゲル化により溶融混錬が出来なくなる場合もある。
【００３２】
エポキシ化合物（ｃ）を含有させたポリアミド樹脂（ｂ）は溶融粘度ηｂが１００〜６００Ｐａ・ｓであり、好ましくは１３０〜４００Ｐａ・ｓである。ηｂが１００Ｐａ・ｓ未満のものは、成形体がもろく、特に８ｍｍ以上の肉厚部ではクラックが発生し成形体強度が低くなる。一方、６００Ｐａ・ｓを超える場合は、溶融混錬時にせん断応力が大きく、ガラス繊維が折損してしまい曲げ強さが低下する傾向にある。なお、溶融粘度ηｂはポリアミド樹脂（ｂ）に対してエポキシ化合物（ｃ）を所定量で混合させた混合物の溶融粘度である。
【００３３】
サンドイッチ成形体中のガラス繊維（ｙ）は平均繊維長がガラス繊維（ｘ）よりも短く、かつ１００〜５００μｍ、好ましくは１５０〜４００μｍのガラス繊維である。平均繊維長が短すぎると、補強効果が低下することで、得られる成形体が高温環境下で曲げ強さが低下する。平均繊維長が長すぎると、補強効果が飽和し、それ以上の補強効果が期待できないばかりか、溶融混錬する際に定量供給が不安定となり、得られる成形体中にボイドやクラックが発生する。
【００３４】
ガラス繊維（ｙ）の平均繊維長は、成形体のコア部におけるガラス繊維の平均繊維長であり、後述するサンドイッチ成形体の製造方法において、所定のコア部材料を溶融混練してなるコア部形成用ペレット中のガラス繊維の平均繊維長を調整することによって制御できる。例えば、コア部形成用ペレットにおけるガラス繊維の平均繊維長を長くすると、コア部におけるガラス繊維（ｙ）の平均繊維長は長くなる。コア部形成用ペレットにおけるガラス繊維の平均繊維長を短くすると、コア部におけるガラス繊維（ｙ）の平均繊維長は短くなる。コア部におけるガラス繊維（ｙ）の平均繊維長は、コア部形成用ペレットにおけるガラス繊維の平均繊維長より少し短くなるか、または略同等である。よって、コア部形成用ペレットにおけるガラス繊維の平均繊維長は通常、１５０〜５５０μｍであり、好ましくは２００〜４５０μｍである。コア部形成用ペレットの形状は特に制限されず、前記したいずれの形状であってよく、好ましくは略円柱形状、略多角柱形状等の略棒形状である。
【００３５】
ガラス繊維（ｙ）の構成材料は、ガラス繊維にできるものであれば特に限定されるものではなく、どのような組成のものでも使用可能である。例えば、ガラス繊維（ｘ）と同様の材料が挙げられる。ガラス繊維（ｙ）は、平均繊維長、その他の外寸が異なること以外、ガラス繊維（ｘ）と同様の方法によって製造できる。
【００３６】
ガラス繊維（ｙ）は集束剤により集束され、集束されたガラス繊維ストランドを集めて一定の長さに切断したチョップドストランドの形態で使用される。集束剤は、マトリックス樹脂との密着性、均一分散性の向上のためシランカップリング剤、チタン系カップリング剤、ジルコニア系カップリング剤などのカップリング剤を少なくとも１種類含むものであり、特にアミノシランカップリング剤、グリシジルシランカップリング剤によってガラス繊維を表面処理して使用することが好ましい。
【００３７】
ガラス繊維（ｙ）の繊維径は、高温環境下で機械的性質をより一層十分に維持する観点から４〜１１μｍが好ましく、７〜１１μｍが更に好ましい。
【００３８】
ガラス繊維（ｙ）のＬ／Ｄ（平均繊維長／繊維径）は、機械的性質のさらなる向上と成形体の歪み抑制との観点から、９〜１２５、特に１３〜６０であることが望ましい。
【００３９】
コア部Ｂにおけるポリアミド樹脂（ｂ）およびエポキシ化合物（ｃ）とガラス繊維（ｙ）との混合比率｛（ｂ＋ｃ）／ｙ）｝は質量比で４０／６０〜６０／４０であり、好ましくは４５／５５〜５５／４５である。ガラス繊維（ｙ）の配合量が少なすぎると、１００℃以上の高温環境下において機械的性質、特に曲げ強さの低下が大きい。当該配合量が多すぎると、ペレットの製造が困難である。
【００４０】
コア部Ｂの厚みは特に制限されるものではなく、成形体の用途に応じて適宜設定されればよい。コア部Ｂの厚みは例えば、３〜２０ｍｍ、好ましくは３〜１５ｍｍである。コア部Ｂの厚みは一定である必要はなく、成形体の形状に応じて変化してよい。コア部Ｂの最小厚みが上記範囲内であればよい。
【００４１】
（サンドイッチ成形体）
サンドイッチ成形体は、スキン層形成用ペレットおよびコア部形成用ペレットを製造した後、得られたペレットをそれぞれ、いわゆるサンドイッチ成形法における一次材および二次材として供給することによって製造できる。
【００４２】
スキン層形成用ペレットは例えば以下のような方法で製造できる。加熱溶融されたポリアミド樹脂（ａ）が溜められた樹脂槽内に開繊した補強繊維としての連続したガラス繊維（ｘ）のガラスロービングを導入し、いわゆる含浸ローラでガラスロービングを挟みながら樹脂をガラスロービングに含浸させる。この際、ガラスロービングの搬送は、樹脂槽の下流に位置するフィードローラがガラスロービングを引っ張ることにより行われる。樹脂を含浸させた後、上記フィードローラによってガラスロービングはさらに下流に搬送され、ダイによって樹脂量を調整し断面形状を整えられた後に、冷却され、カッターを有する切断装置に送り込まれる。そして、樹脂を含んだガラスロービングは切断装置のカッターによって切断され、ペレットが製造される。
【００４３】
コア部形成用ペレットを製造する方法としては特に限定されるものではなく、例えば、二軸押出混練機を用いて混練する方法が好適に用いられる。詳しくは、シリンダーの上流からポリアミド樹脂（ｂ）とエポキシ化合物（ｃ）を供給し、シリンダーの中間部）でガラス繊維（ｙ）をサイドフィードする。その後、ダイスから樹脂組成物をストランド状に引き取り、冷却固化し、ペレタイザーでカッティングしてペレットを得ることができる。このような方法が経済的に好適である。
【００４４】
サンドイッチ成形法は合成樹脂の分野において一般に実施されている成形方法である。
具体的なサンドイッチ成形法としては、射出成形法、押出成形法によるサンドイッチ成形法を選択することができる。まず、射出成形法によるサンドイッチ成形法において、スキン層形成用ペレットは一次材として用い、コア部形成用ペレットは二次材として用いる。詳しくは、まず、溶融させた一次材を金型内に射出する。次いで、時間差をおいて溶融させた二次材を当該金型内に射出する。このとき、一次材の射出は停止してもいいし、停止されずに二次材とともに射出されていてもよい。次いで、二次材を停止し一次材を再び射出し、一次材でゲートを閉じる。この間、一次材と二次材どちらかが常に射出されており、当該金型内で樹脂の流動が止まることはない。このようにすることで、当該金型内で溶融している一次材の中を二次材が流動し、一次材が押し広げられスキン層を形成し、ゲートも一次材で閉じられているので、すべての表面に一次材が形成される。最後に、金型内の材料を十分に冷却／固化して、本発明のサンドイッチ成形体を得る。このようにして得られた本発明のサンドイッチ成形体は、図１および図２に示すように、二次材（コア部Ｂ）が一次材（スキン層Ａ）に挟み込まれた、または包み込まれたサンドイッチ構造を有する。
【００４５】
また、押出成形法によるサンドイッチ成形法としては、一次材／二次材／一次材となるような層構成で共押出成形することで、フィルム状、またはシート状のサンドイッチ成形体を得ることができる。そのようなサンドイッチ成形体は、必要な大きさに裁断し、フィルム状、またはシート状で用いることができるが、得られたフィルム状、またはシート状のサンドイッチ成形体は、加温した後、真空成形、圧空成形、打抜成形等をすることで、必要とする形状に附形し用いることができる。
【００４６】
本発明のサンドイッチ成形体は、図３に示すように、スキン層Ａにおいてガラス繊維（ｘ）が、成形時の樹脂流れ方向Ｌに略平行に配向する。コア部Ｂにおいてガラス繊維（ｙ）は全体として比較的ランダムに配向するが、特にコア部Ｂにおけるスキン層Ａの近傍ではガラス繊維（ｙ）が成形時の樹脂流れ方向Ｌに略平行に配向する。その結果、成形体全体としてのガラス繊維配向層が大きくなるので、強度のさらなる向上が図れる。
【００４７】
スキン層および／またはコア部には、その特性を大きく損なわない限りにおいて、例えば、熱安定剤、酸化防止剤、結晶核剤、強化材、顔料、着色防止剤、耐候剤、難燃剤、可塑剤、離型剤、滑剤等の添加剤が含有されてもよい。これらの添加剤はそれぞれ独立して、スキン層形成用ペレットに含有させてもよいし、コア部形成用ペレットに含有させてもよいし、または成形時においてそれらのペレットと混合して用いても良い。
【００４８】
熱安定剤や酸化防止剤としては、例えばヒンダードフェノール類、リン化合物、ヒンダードアミン類、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物あるいはこれらの混合物が挙げられる。
結晶核材としては、タルクなどが挙げられる。
【００４９】
スキン層に上記添加剤が含有される場合、当該添加剤の合計含有量はスキン層を構成する樹脂組成物全量に対して５重量％以下が適当である。
コア部に上記添加剤が含有される場合、当該添加剤の合計含有量はコア部を構成する樹脂組成物全量に対して５重量％以下が適当である。
【００５０】
スキン層および／またはコア部には、所定のポリアミド樹脂以外の他の熱可塑性樹脂が含有されてもよい。他の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリブタジエン、ブタジエン／スチレン共重合体、アクリルゴム、エチレン／プロピレン共重合体、エチレン／プロピレン／ブタジエン共重合体、天然ゴム、塩素化ブチルゴム、塩素化ポリエチレン等のエラストマーまたはこれらの無水マレイン酸等による変性物、スチレン／無水マレイン酸共重合体、スチレン／フェニルマレイミド共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ブタジエン／アクリロニトリル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、フェノキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアリレート等が挙げられる。他の樹脂は、スキン層形成用ペレットに含有させてもよいし、コア部形成用ペレットに含有させてもよいし、または成形時においてそれらのペレットと混合して用いても良い。
【００５１】
スキン層に他の樹脂が含有される場合、当該他の樹脂の含有量はスキン層を構成する樹脂組成物全量に対して５重量％以下が適当である。
コア部に他の樹脂が含有される場合、当該他の樹脂の含有量はコア部を構成する樹脂組成物全量に対して５重量％以下が適当である。
【００５２】
本発明のサンドイッチ成形体は、用途に応じて、様々な形状を有し得る。成形時において、金型の形状を、成形体の所望形状に対応させた形状とすればよい。
【００５３】
例えば、本発明のサンドイッチ成形体は、図１および図２に示すような平板形状を有し得る。図１および図２においてＬが成形時の樹脂流れ方向である。樹脂流れ方向Ｌに対して垂直な断面の概略図を図１に示す。Ａがスキン層、Ｂがコア部を示す。
【００５４】
例えば、本発明のサンドイッチ成形体は、図４（Ａ）の斜視図に示すような凸型形状を有し得る。図４（Ａ）においてＬが成形時の樹脂流れ方向である。樹脂流れ方向Ｌに対して垂直な断面の概略図を図４（Ｂ）に示す。Ａがスキン層、Ｂがコア部を示す。
【００５５】
また例えば、本発明のサンドイッチ成形体は、図５（Ａ）の平面図および図５（Ｂ）の正面図に示すようなダンベル形状を有し得る。図５（Ａ）および図５（Ｂ）においてＬが成形時の樹脂流れ方向である。樹脂流れ方向Ｌに対して垂直な断面の概略図を図５（Ｃ）に示す。図５（Ｃ）は図５（Ａ）および図５（Ｂ）におけるＸ−Ｙ切断面で切断したときの断面図である。Ａがスキン層、Ｂがコア部を示す。
【００５６】
本発明のサンドイッチ成形体の厚みｔは特に制限されるものではないが、８ｍｍ以上、特に８〜２０ｍｍが好ましく、より好ましくは８〜１５ｍｍである。厚みが８ｍｍ以上の成形体はボイド等が発生しやすいため、機械的物性、特に曲げ強さを向上させることは困難であったが、本発明はそのような厚みであっても、高温環境下における曲げ強さの向上を容易に達成できるためである。
【００５７】
成形体の厚みｔは、成形時の樹脂流れ方向Ｌに対して垂直な断面において、成形体の断面積をＳｋ、成形体の中心線の距離をｐとしたとき、Ｓｋ／ｐで表すことができる。
例えば、サンドイッチ成形体が図１〜図２に示すような平板形状を有する場合の断面積Ｓｋ（斜線領域）、中心線ｍ（破線）、中心線ｍの距離ｐ、厚みｔを図６に示す。
また例えば、サンドイッチ成形体が図４（Ａ）〜（Ｂ）に示すような凸型形状を有する場合の断面積Ｓｋ（斜線領域）、中心線ｍ（破線）を図４（Ｃ）に示す。
また例えば、サンドイッチ成形体が図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すようなダンベル形状を有する場合の断面積Ｓｋ（斜線領域）、中心線ｍ（破線）を図５（Ｄ）に示す。
【００５８】
本発明のサンドイッチ成形体は１００℃以上の高温環境下で使用される部品、例えば、自動車用部品、電気部品、家庭用品等に有用である。具体的には自動車のエンジン周りで使用される部品があり、特にシリンダーヘッドカバー、エンジンマウント、エアインテークマニホールド、スロットルボディ、エアインテークパイプ、ラジエータタンク、ラジエータサポート、ウォーターポンプレンレット、ウォーターポンプアウトレット、サーモスタットハウジング、クーリングファン、ファンシュラウド、オイルパン、オイルフィルターハウジング、オイルフィルターキャップ、オイルレベルゲージ、タイミングベルトカバー、エンジンカバー、等に好適に用いられる。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に制限されるものではない。なお、実施例および比較例に用いた原料および物性測定方法は次の通りである。
【００６０】
［原料］
（Ａ）ポリアミド樹脂
・ＰＡ−１：ナイロン６（ユニチカ社製Ａ１０１５）、融点２２０℃、溶融粘度４０Ｐａ・ｓ。
・ＰＡ−２：ナイロン６６（ユニチカ社製Ｅ２００１Ｒ）、融点２６０℃、溶融粘度４０Ｐａ・ｓ。
・ＰＡ−３：ナイロン６６（ユニチカ社製Ａ１２５）、融点２６０℃、溶融粘度８０Ｐａ・ｓ。
・ＰＡ−４：ナイロン６６（ユニチカ社製Ａ１４２）、融点２６０℃、溶融粘度６００Ｐａ・ｓ。
・ＰＡ−５：ナイロン６６（ユニチカ社製ＥＴ−１（試験品）））、融点２６０℃、溶融粘度１０Ｐａ・ｓ。
【００６１】
（Ｂ）長繊維；ガラス繊維（ガラスロービング）
・ＬＧＦ−１：ガラスロービング（ガラス繊維径１０μｍ、繊維巻長３５００ｍ、アミノシランカップリング剤による表面処理あり）
・ＬＧＦ−２：ガラスロービング（ガラス繊維径１３μｍ、繊維巻長３５００ｍ、アミノシランカップリング剤による表面処理あり）
・ＬＧＦ−３：ガラスロービング（ガラス繊維径１７μｍ、繊維巻長３５００ｍ、アミノシランカップリング剤による表面処理あり）
・ＬＧＦ−４：ガラスロービング（ガラス繊維径２５μｍ、繊維巻長３５００ｍ、アミノシランカップリング剤による表面処理あり）
・ＬＧＦ−５：ガラスロービング（ガラス繊維径１３μｍ、繊維巻長３５００ｍ、表面処理なし）
【００６２】
（Ｃ）短繊維；ガラス繊維（チョップドストランド）
・ＧＦ−１：チョップドストランド（日東紡社製ＣＳ３ＤＥ４５９）、ガラス繊維径７μｍ、平均繊維長３ｍｍ、アミノシランカップリング剤による表面処理あり。
・ＧＦ−２：チョップドストランド（日東紡社製ＣＳ３Ｈ４５９）、ガラス繊維径１０μｍ、平均繊維長３ｍｍ、アミノシランカップリング剤による表面処理あり。
・ＧＦ−３：チョップドストランド（日本電気硝子社製ＣＳ０３Ｔ２８９）、ガラス繊維径１３μｍ、平均繊維長３ｍｍ、アミノシランカップリング剤による表面処理あり。
・ＧＦ−４：チョップドストランド（ユニチカグラスファイバー社製）、ガラス繊維径１０μｍ、平均繊維長３ｍｍ、表面処理なし。
【００６３】
（Ｄ）１分子にグリシジル基を３個有するエポキシ化合物
・ＴＥＰＩＣ−Ｓ：トリグリシジルイソシアヌレート（日産化学社製ＴＥＰＩＣ−Ｓ）、 エポキシ当量１０５ｇ／ｅｑ
・ＳＲ−ＴＭＰ：トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル（阪本薬品工業社製ＳＲ−ＴＭＰ）、エポキシ当量１３７ｇ／ｅｑ
【００６４】
（Ｅ） １分子にグリシジル基を２個有するエポキシ化合物
・ＳＲ−２ＥＧ：ジエチレングリコールグリシジルエーテル（阪本薬品工業社製ＳＲ−２ＥＧ）、エポキシ当量１４９ｇ／ｅｑ
（Ｆ）１分子にグリシジル基を４個有するエポキシ化合物
・ＥＸ−６１４Ｂ：ソルビトールポリグリシジルエーテル（ナガセケムテックス社製ＥＸ−６１４Ｂ） エポキシ当量１７３ｇ／ｅｑ
【００６５】
（Ｇ）添加剤
・ＴＡＬＫ：タルク（日本タルク社製Ｋ−１）、平均粒径８μｍ。
・ＳＰＳ：シンジオタクチックポリスチレン（出光興産社製ザレックＣ１３２）、融点２７０℃。
【００６６】
［測定方法］
（１）ポリアミド樹脂の溶融粘度
ＪＩＳ Ｋ７１９９準拠した測定方法にて評価した。オリフィス径は１ｍｍ、用いたポリアミド樹脂の融点＋３０℃に加熱したシリンダーに樹脂ペレットを入れ、３分間予熱した後、剪断速度１０００ｓ−１で測定を行った。なお、スキン層は、ポリアミド樹脂（ａ）単体での測定を行い、コア層は、所定のポリアミド樹脂（ｂ）に各製造例で用いる所定のエポキシ化合物（ｃ）を所定量で混合したものについて測定を行った。スキン層、コア層ともにガラス繊維の配合は伴わない状態で測定を行った。
【００６７】
（２）曲げ強さＡ
２３℃、５０％ＲＨ雰囲気で十分に調湿した、長さ１２７ｍｍ、幅３５ｍｍ、厚み１２ｍｍの長方形の試験片を用い、２３℃下でスパン間１００ｍｍで２点支持の曲げ強度測定を行った。試験片は長手方向が成形時の流れ方向であり、当該試験片を長手方向で２点を支持して測定を行った。３００ＭＰａ以上（○）が実用上問題のない範囲であり、特に３５０ＭＰａ以上（◎）であることが好ましい。３００ＭＰａ未満（×）が実用上問題のある範囲である。
【００６８】
（３）曲げ強さＢ
曲げ強さＢは、曲げ強さＡの試験を１００℃空気中で測定したときの曲げ強さである。２００ＭＰａ以上（○）が実用上問題のない範囲であり、特に２１５ＭＰａ以上（◎）であることが好ましい。２００ＭＰａ未満（×）が実用上問題のある範囲である。
【００６９】
（４）一次材比率
曲げ強さの試験片を流動方向に対して垂直な面（長手方向の中央）で切断し、その断面から一次材が占める面積を計測し、一次材および二次材が占める総面積に対する比率で示した。
【００７０】
（５）ペレット中、または成形体中のガラス繊維の繊維長の測定、および平均繊維長の算出
ペレット１００ｇを秤量瓶に入れ、炭化炉中で６００℃にて３時間焼却処理した。焼却完了した秤量瓶を室温で十分に冷却した後、秤量瓶中の残渣よりガラス繊維を取り出し、マイクロスコープ(キーエンス社製 ＶＨ−５００型)にて任意４００本のそれぞれのガラス繊維の繊維長を計測し、次式により求めた。
ガラス繊維の平均繊維長＝Σ（Ｌ１＋・・・・＋Ｌ４００）／４００
但し、Ｌｎは、１本当たりのガラス繊維の繊維長である。
また、成形体中のガラス繊維の繊維長の測定については、成形体からスキン層、コア部より質量１００ｇの断片を切り出し、上記ペレットと同様の焼却処理を行い、ガラス繊維の繊維長の計測、および平均繊維長の算出を行った。
【００７１】
（６）ボイド、クラック
長さ１２７ｍｍ、幅３５ｍｍ、厚み１２ｍｍの長方形の試験片を、長さ１２７ｍｍ、幅１７．５ｍｍ、厚み１２ｍｍに切断し、切断面を目視にてボイドとクラックの有無を観察した。
◎； ボイドまたはクラックが全くない；
○；ボイドまたはクラックが一部にあるものの、実用上問題ない；
×；ボイドまたはクラックが全面にあり、実用上問題あり。
【００７２】
［スキン層形成用材料（一次材）の製造］
＜製造例１Ａ＞
先端部に含浸ダイボックスを取り付けた同方向ニ軸押出機を用い、温度設定２７０〜２９０℃で昇温した後、同方向二軸押出機で溶融したポリアミド樹脂ＰＡ−１（２５０℃測定条件下、溶融粘度４０Ｐａ・Ｓ）をスクリュー回転数２００ｒｐｍ、供給量１５ｋｇ／ｈで含浸ダイボックスに送った。溶融したポリアミド樹脂ＰＡ−１は含浸ダイボックスで溶融状態を保ったまま加温し、一方で、ガラス繊維の繊維径１３μｍ、単繊維数８００本からなるガラス繊維（ガラスロービング）ＬＧＦ−２を所定の比率で含浸ダイボックス側方よりボックス内に導入し、含浸ローラでガラスロービングを挟みながら溶融樹脂中を引抜き、ガラスロービングへの溶融樹脂の含浸を行った。含浸ダイボックスから出た樹脂含浸ロービングの樹脂温度は２７０℃であった。その後、樹脂槽の下流に位置するフィードローラーにてストランドとして引き取り、水槽を通して冷却固化し、それをペレタイザーでペレット長が１０ｍｍになるようにカッターの回転数を調整してペレットＬＦＰ−１を得た。なお、ペレットＬＦＰ−１の作成にあたって、含浸、および引取条件を調整し、ポリアミド樹脂ＰＡ−１が４０質量％、ガラスロービングＬＧＦ−２が６０質量％の配合となるように設定した。得られたペレットＬＦＰ−１中のガラス平均繊維長はペレット長と同じ１０ｍｍであった。その結果を表１にまとめて示す。
【００７３】
＜製造例２Ａ〜製造例１４Ａ＞
所定のポリアミド樹脂およびガラス繊維を所定の比率になるように用いたこと、所望により添加剤を用いたこと、およびペレット長を所定の値に制御したこと以外、製造例１Ａと同様の方法により、ペレットＬＦＰ−２〜ＬＦＰ−１４を得た。その結果を表１にまとめて示す。
【００７４】
【表１】
【００７５】
製造例１１Ａではポリアミド樹脂の比率が小さいためにガラス繊維への溶融樹脂の含浸が進まず、引き取りが困難で、生産ができなかった。
【００７６】
［コア部形成用材料（二次材）の製造］
＜製造例１Ｂ＞
同方向二軸押出機と押出機上流部に主原料投入用の主ホッパー、押出機中間部に副原料投入用のサイドフィーダー、および連続して冷却水槽、ペレタイザーを有する溶融押出混練機を用い、押出温度２７０〜２９０℃に設定し、主原料として、樹脂組成物１００質量％の内、ポリアミド樹脂ＰＡ−２を４３．８質量％、ＴＥＰＩＣ−Ｓ（トリグリシジルイソシアヌレート）およびＳＲ−ＴＭＰ（トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル）をそれぞれが０．６質量％をドライブレンドし、クボタ社製連続定量供給装置を用いて、同方向二軸押出機（東芝機械製ＴＥＭ３７ＢＳ）の主ホッパー供給口に供給し、スクリュー回転数２５０ｒｐｍにて溶融混練した。一方で、同方向二軸押出機の中間部の位置より、サイドフィーダーにてガラス繊維（チョップドストランド）ＧＦ−２を（樹脂組成物１００質量％の内、）５５質量％供給した。主原料とガラス繊維の配合比率は、主原料フィード速度とサイドフィード速度の比率で調整した。その後、ダイスから樹脂組成物を吐出量３５ｋｇ／ｈにてストランド状に引き取り、水槽を通して冷却固化し、ペレタイザーでカッティングしてペレット長３ｍｍのペレットＰＡＧ−１を得た。ダイスから出た樹脂組成物の樹脂温度２７０℃であった。ペレットＰＡＧ−１中のガラス平均繊維長は２００〜５００μｍであった。その結果を表２にまとめて示す。
【００７７】
＜製造例２Ｂ〜製造例１７Ｂ＞
所定のポリアミド樹脂、エポキシ化合物およびガラス繊維を所定の比率で用いたこと、所望により添加剤を用いたこと、およびペレット長を所定の値に制御したこと以外、製造例１Ｂと同様の方法により、ペレットＰＡＧ−２〜ＰＡＧ−１７を得た。その結果を表２にまとめて示す。
【００７８】
【表２】
【００７９】
【表３】
【００８０】
製造例９Ｂでは、ポリアミド樹脂とエポキシ化合物の配合において、１分子にグリシジル基を４個有するエポキシ化合物を配合したために、樹脂組成物がゲル化してしまい、ペレットを採取することができなかった。
製造例１０Ｂでは、ガラス繊維の配合量が、所定よりも多かったために、ストランドの引取りができず、ペレットを採取することができなかった。
【００８１】
［サンドイッチ成形体の製造］
＜実施例１＞
２基のシリンダーを有し、先端部の合流ノズルで連結されたサンドイッチ成形機（ＪＳＷ社製 Ｊ１８０ＡＤ−２Ｍ）を用いて、ペレットＬＦＰ−１（一次材）を一次側のシリンダーに投入し、ペレットＰＡＧ−１（二次材）を二次側のシリンダーに投入し、どちらもシリンダー温度２９０℃、金型温度１００℃の条件下、一次材の射出と同時に二次材の射出も行われるようなシーケンス制御のもと、射出成形して物性測定試験片を作成した。なお、サンドイッチ成形において、一次材がスキン層を形成、ニ次材がコア層を形成するよう物性測定試験片（長さ１２７ｍｍ、幅３５ｍｍ、厚み１２ｍｍ）の射出成形を行い、各種評価試験を行った。また、別途分析により、スキン層の平均厚みは２ｍｍ、コア層の平均厚みは８ｍｍであった。スキン層に含有するガラス繊維の平均繊維長は１．５ｍｍであり、コア層に含有するガラス繊維の平均繊維長は３２０μｍであることが確認された。その結果を表３に示す。試験片におけるスキン層の合計厚みは４ｍｍ、コア部の厚みは８ｍｍであった。
【００８２】
＜実施例２〜１２／比較例１〜１５＞
一次材および二次材として表４、表５または表６に記載のペレットを用いたこと以外、実施例１と同様の方法により試験片を作成し、各種評価試験を行った。
【００８３】
【表４】
【００８４】
【表５】
【００８５】
【表６】
【００８６】
＜実施例１３＞
実施例１で用いる成形金型を図４に示す形状の成形体を成形できる金型に変更し、実施例１と同じ射出成形の条件下、図４に示す形状の成形体（巾：１００ｍｍ、奥行き：３００ｍｍ、高さ：１００ｍｍ、平均厚み１３ｍｍ）を得た。得られた成形体はスキン層の平均厚みは２．５ｍｍ、コア層の平均厚みは８ｍｍであった。スキン層に含有するガラス繊維の平均繊維長は１．５ｍｍであり、コア層に含有するガラス繊維の平均繊維長は３２０μｍであることが確認された。
【００８７】
＜実施例１４＞
実施例１と同様にペレットＬＦＰ−１（一次材）をスキン層、ペレットＰＡＧ−１（二次材）をコア層になるよう、共押出可能なダイを有する多層シート押出機を用いて、スキン層／コア層／スキン層＝２／８／２（ｍｍ）の層構成になるよう押出し、冷却ロールで室温まで冷却した後、裁断機にて裁断を行い、幅３００ｍｍ×長さ３００ｍｍの３層シートを作成した。押出条件は、シリンダー温度２９０℃、スクリュー回転数２００ｒｐｍ、吐出量１５ｋｇ／ｈにて行った。得られた３層シートは、実施例１で作成を行った物性測定試験片と同じ大きさ（長さ１２７ｍｍ、幅３５ｍｍ、厚み１２ｍｍ）で切り出しを行い、実施例１と同様に、スキン層、コア層に含有するガラス繊維の平均繊維長の測定、曲げ強さの測定を行った。その結果、スキン層に含有するガラス繊維の平均繊維長は９ｍｍ、コア層に含有するガラス繊維の平均繊維長は３５０μｍであり、曲げ強さＡは４００ＭＰａ、曲げ強さＢは３５０ＭＰａであった。ボイドおよびクラックは全く発生していなかた。
【００８８】
実施例１〜１２は、本願で規定する処方で成形体を製造したため、高温環境下でも曲げ強さに優れ、ボイドやクラックのない成形体を得ることができた。
比較例１は、一次材のみで成形したため、ボイドやクラックが多く、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例２は、二次材のみで成形したため、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例３は、スキン層のガラス繊維配合量が規定量よりも少なかったため、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例４は、コア部に、１分子にグリシジル基を２個有するエポキシ化合物を配合したために、高温環境下での曲げ強さＢが小さくなった。
比較例５は、コア部に配合したガラス繊維量が所定よりも少なかったため、曲げ強さＡ、Ｂともに低く、またボイドやクラックが多かった。
比較例６は、コア部に、１分子にグリシジル基を３個有するエポキシ化合物を配合しなかったために、高温環境下での曲げ強さＢが小さくなった。
比較例７は、スキン層のポリアミド樹脂として溶融粘度が規定未満のポリアミド樹脂を用いために、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例８は、スキン層のポリアミド樹脂として溶融粘度が規定以上のポリアミドを用いために、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例９は、スキン層に配合するガラス繊維の平均繊維長が規定よりも短かったため、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例１０は、スキン層に配合するガラス繊維の平均繊維長が規定よりも長かったため、成形体にボイドやクラックが発生し、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例１１は、コア部に配合する、１分子にグリシジル基を３個有するエポキシ化合物が規定よりも少なかったために、高温環境下での曲げ強さＢが低くなった。
比較例１２は、コア部に配合する、１分子にグリシジル基を３個有するエポキシ化合物が規定よりも多かったために、溶融粘度が１００Ｐａ・Ｓ以下のポリアミド樹脂を用いてもポリアミド樹脂とエポキシ化合物の混合状態での溶融粘度が規定を超え、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例１３は、コア部に配合する、ポリアミド樹脂とエポキシ化合物の混合状態での溶融粘度が規定よりも小さかったために、ボイドやクラックが発生し、曲げ強さＡ、Ｂともに低くなった。
比較例１４は、コア部に配合するポリアミド樹脂の溶融粘度が６００Ｐａ・Ｓと高いものを用いたため、１分子にグリシジル基を３個有するエポキシ化合物を適正量で用いたものの、ポリアミド樹脂とエポキシ化合物の混合状態での溶融粘度が規定を大きく超え、混合するガラス繊維の平均繊維長が短くなり、高温環境下での曲げ強さＢが小さくなった。
比較例１５は、コア部に配合するペレット長が長かったために、成形体コア部中に分散するガラス繊維の平均繊維長が規定よりも長く、ボイドやクラックが発生した。
【符号の説明】
【００８９】
Ｌ；樹脂の流れ方向
Ａ；スキン層
Ｂ；コア部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア部がスキン層によって挟持されてなるサンドイッチ成形体であって、
スキン層が、融点＋３０℃およびせん断速度１０００ｓ−１での溶融粘度ηａが２０〜８０Ｐａ・ｓのポリアミド樹脂（ａ）および平均繊維長０．５〜１０ｍｍのガラス繊維（ｘ）を含有し、ポリアミド樹脂（ａ）とガラス繊維（ｘ）との混合比率（ａ／ｘ）が質量比で３０／７０〜６０／４０であり、
コア部が、ポリアミド樹脂（ｂ）、１分子中に３個のグリシジル基を有するエポキシ化合物（ｃ）、および平均繊維長が１００〜５００μｍであって、ガラス繊維（ｘ）の平均繊維長よりも短いガラス繊維（ｙ）を含有し、エポキシ化合物（ｃ）の含有量がポリアミド樹脂（ｂ）１００質量部に対し０．１〜３質量部であり、前記エポキシ化合物（ｃ）を含有させたポリアミド樹脂（ｂ）の融点＋３０℃およびせん断速度１０００ｓ−１での溶融粘度ηｂが１００〜６００Ｐａ・ｓであり、ポリアミド樹脂（ｂ）およびエポキシ化合物（ｃ）とガラス繊維（ｙ）との混合比率｛（ｂ＋ｃ）／ｙ）｝が質量比で４０／６０〜６０／４０であることを特徴とするサンドイッチ成形体。
【請求項２】
エポキシ化合物（ｃ）が、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、およびトリフェノールメタントリグリシジルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも１種類の化合物と、トリグリシジルイソシアヌレートとを混合して用いる請求項１に記載のサンドイッチ成形体。
【請求項３】
エポキシ化合物（ｃ）のエポキシ当量が１８０ｇ／ｅｑ以下である請求項１または２に記載のサンドイッチ成形体。
【請求項４】
スキン層に含有されるガラス繊維（ｘ）の繊維径が１１〜２０μｍであり、コア部に含有されるガラス繊維（ｙ）の繊維径が４〜１１μｍである請求項１〜３のいずれかに記載のサンドイッチ成形体。
【請求項１】
コア部がスキン層によって挟持されてなるサンドイッチ成形体であって、
スキン層が、融点＋３０℃およびせん断速度１０００ｓ−１での溶融粘度ηａが２０〜８０Ｐａ・ｓのポリアミド樹脂（ａ）および平均繊維長０．５〜１０ｍｍのガラス繊維（ｘ）を含有し、ポリアミド樹脂（ａ）とガラス繊維（ｘ）との混合比率（ａ／ｘ）が質量比で３０／７０〜６０／４０であり、
コア部が、ポリアミド樹脂（ｂ）、１分子中に３個のグリシジル基を有するエポキシ化合物（ｃ）、および平均繊維長が１００〜５００μｍであって、ガラス繊維（ｘ）の平均繊維長よりも短いガラス繊維（ｙ）を含有し、エポキシ化合物（ｃ）の含有量がポリアミド樹脂（ｂ）１００質量部に対し０．１〜３質量部であり、前記エポキシ化合物（ｃ）を含有させたポリアミド樹脂（ｂ）の融点＋３０℃およびせん断速度１０００ｓ−１での溶融粘度ηｂが１００〜６００Ｐａ・ｓであり、ポリアミド樹脂（ｂ）およびエポキシ化合物（ｃ）とガラス繊維（ｙ）との混合比率｛（ｂ＋ｃ）／ｙ）｝が質量比で４０／６０〜６０／４０であることを特徴とするサンドイッチ成形体。
【請求項２】
エポキシ化合物（ｃ）が、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、およびトリフェノールメタントリグリシジルエーテルからなる群より選ばれる少なくとも１種類の化合物と、トリグリシジルイソシアヌレートとを混合して用いる請求項１に記載のサンドイッチ成形体。
【請求項３】
エポキシ化合物（ｃ）のエポキシ当量が１８０ｇ／ｅｑ以下である請求項１または２に記載のサンドイッチ成形体。
【請求項４】
スキン層に含有されるガラス繊維（ｘ）の繊維径が１１〜２０μｍであり、コア部に含有されるガラス繊維（ｙ）の繊維径が４〜１１μｍである請求項１〜３のいずれかに記載のサンドイッチ成形体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−６２８８０（Ｐ２０１１−６２８８０Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１４３７８（Ｐ２００９−２１４３７８）
【出願日】平成２１年９月１６日（２００９．９．１６）
【出願人】（０００００４５０３）ユニチカ株式会社 (1,214)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１６日（２００９．９．１６）
【出願人】（０００００４５０３）ユニチカ株式会社 (1,214)
【Ｆターム（参考）】
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