JP2003154591A - 繊維強化熱可塑性プラスチック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ウエルドライン、ヒケなどの外観不良を低減す
るとともに、生産性を上げるため、研磨工程、塗装工程
を省略または簡略化できるレベルの品質を達成し、さら
にリサイクル性、強度特性にも優れた長繊維強化熱可塑
性プラスチックをより安価に提供する。 【解決手段】本発明の繊維強化熱可塑性プラスチック
は、強化繊維と熱可塑性プラスチックを含み、表面に塗
膜層を有する長繊維強化熱可塑性プラスチックにおい
て、（Ａ）強化繊維の重量平均繊維長が０．１ｍｍ以上
１ｍｍ以下で、（Ｂ）塗膜層表面の少なくとも一部が、
ＪＩＳ Ｂ ０６０１で定義される十点平均粗さＲｚが
１０μｍ以上８０μｍ以下で、かつ、（Ｃ）ＪＩＳ Ｚ
８７４１で定義される鏡面光沢度Ｇｓ（６０°）が３
０以下であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製品表面にシボを
有する長繊維強化熱可塑性プラスチックにかかり、特に
電子機器や携帯情報機器の筐体などの外観部品に適する
長繊維強化熱可塑性プラスチックに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器、携帯情報機器などは、近年小
型化、薄型化が求められており、それらに用いられる筐
体などのプラスチック成形品は、強度、剛性などの機械
的性質と外観品位、リサイクル性などの環境面での要求
が高くなっている。さらに、製品自体の低価格化に伴
い、これらを構成する部品へのコストダウン要求も強
い。このような要求に応える手法として、長繊維ペレッ
トを用いた射出成形品がある。

【０００３】長繊維ペレットは、通常、繊維長５ｍｍ以
上１０ｍｍ以下程度の強化繊維がペレットの長手方向に
平行に配向されており、射出成形後も、所謂短繊維ペレ
ットで成形したものに比べて強化繊維の繊維長が保たれ
るため、強化繊維の持つ強度、剛性性能がよく発現され
る。

【０００４】さらに熱可塑性プラスチックであるため
に、製品を回収後、粉砕して再度成形品を得ることも可
能である。また、強化繊維に炭素繊維を用いた場合に
は、成形品そのものが導電性を有するため電磁波遮蔽効
果があり、メッキ処理などの環境への負荷が大きい工程
を省くことが可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】長繊維ペレットを成形
材料として用いた射出成形品は、非強化の樹脂を用いた
射出成形品に比べて材料の異方性が強く、反りなどが生
じやすいため一般的には多点ゲートで成形される。例え
ば、ノート型コンピュータ筐体の場合５点以上２０点以
下のゲートを配した金型が用いられている。

【０００６】しかし、ゲート点数が多くなるに伴い、ウ
エルドラインも増え、さらに強化繊維の配向に起因する
面外方向へのヒケ量の差から、長繊維ペレットを用いた
成形品のウエルドラインの高さは、他の樹脂材料に比べ
てより高くなる傾向がある。このように、ウエルドライ
ンが高くなるとウエルドラインを隠すための塗装が必須
になる上に、塗装の前処理を確実に行わないと塗装後に
ウエルドラインに沿った筋が残り外観不良となる。その
ため、現在の製造工程においては、成形後に研磨工程を
設けウエルドラインの処理を行っているが、これは、製
造コスト上昇の要因の一つとなっている。

【０００７】本発明者らにおいて、外観品位の良好な成
形品を得ることを試みたが、ウエルドライン、ヒケなど
の処理は研磨工程を必要とするものであった。

【０００８】したがって、本発明の目的は、生産性の高
い射出成形において長繊維強化熱可塑性プラスチックを
使用しつつ、ウエルドラインなどに起因する表面欠陥を
低減する長繊維強化熱可塑性プラスチックを提供するこ
とにある。より具体的には次のことを目的とする。

【０００９】（１）射出成形可能な熱可塑性プラスチッ
クを用いるとともに、射出成形上がりの中間製品時点に
おいて、生産性を向上させるため、研磨工程および重ね
塗りが不要となる程度の成形品位を達成する。

【００１０】（２）外観部品として市場の要求に適合し
た触感、光沢などの品位を達成する。

【００１１】（３）長繊維ペレットを用い、剛性、強
度、耐衝撃性などの機械的性質を向上させる。

【００１２】（４）製造コストを上昇させずに上記
（１）〜（３）を達成する。

【００１３】（５）リサイクル性、環境負荷をも配慮
し、メッキ工程が不要となる程度の電磁波遮蔽性能を達
成する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ウエルドラインを隠蔽するためのシボ形
状と塗装面の鏡面光沢度との組み合わせから構成され
る。すなわち、射出成形上がりの塗膜層を含む長繊維強
化熱可塑性プラスチックに関し、適切なシボ形状と塗装
面の鏡面光沢度からなる構成にすれば、ウエルドライン
部分の研磨などの前処理を実施しなくても、ウエルドラ
インを隠蔽できるという知見に基づいてなされたもので
ある。

【００１５】本発明は、上記知見に基づき以下に挙げる
二つの発明群より構成される。

【００１６】まず、第一の発明群は、前記適切なシボ形
状を塗膜層の下層に位置する成形品表面に形成すること
を特徴とする。すなわち以下の構成を採用する。

【００１７】［１］強化繊維と熱可塑性プラスチックと
を含み、表面に塗膜層を有する繊維強化熱可塑性プラス
チックにおいて、（Ａ）強化繊維の重量平均繊維長が
０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲で、（Ｂ）塗膜層
表面の少なくとも一部が、ＪＩＳ Ｂ ０６０１で定義
される十点平均粗さＲｚが１０μｍ以上８０μｍ以下の
範囲であり、かつ、（Ｃ）ＪＩＳ Ｚ ８７４１で定義
される鏡面光沢度Ｇｓ（６０°）が、３０以下であるこ
とを特徴とする繊維強化熱可塑性プラスチック。

【００１８】［２］炭素繊維の含有率が５重量％４０重
量％以下の範囲であることを特徴とする前記［１］に記
載の繊維強化熱可塑性プラスチック。

【００１９】［３］塗膜層が、単一の層からなることを
特徴とする［１］または［２］に記載の繊維強化熱可塑
性プラスチック。

【００２０】［４］十点平均粗さＲｚが１０μｍ以上８
０μｍ以下の範囲内となる塗膜層表面の凹凸が、成形時
の金型の転写によって成形品表面に形成されてなること
を特徴とする［１］ないし［３］のいずれかに記載の繊
維強化熱可塑性プラスチック。

【００２１】［５］塗膜層の平均塗膜厚さが１０μｍ以
上３０μｍ以下の範囲であることを特徴とする請求項
［４］に記載の繊維強化熱可塑性プラスチック。

【００２２】［６］射出成形で成形されたものであるこ
とを特徴とする前記［１］ないし［５］のいずれかに記
載の繊維強化熱可塑性プラスチック。

【００２３】第二の発明群は、上記第一の発明群に加
え、前記適切なシボ形状を、塗膜層に含まれる粒径１０
μｍ以上５０μｍ以下の大きさのフィラーによって形成
することを特徴とする。すなわち以下の構成を採用す
る。

【００２４】［７］強化繊維と熱可塑性プラスチックと
を含み、表面に塗膜層を有する繊維強化熱可塑性プラス
チックにおいて、（Ａ）強化繊維の重量平均繊維長が
０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下で、（Ｂ）塗膜層表面の
少なくとも一部が、ＪＩＳ Ｂ０６０１で定義される十
点平均粗さＲｚが１０μｍ以上８０μｍ以下で、かつ、
（Ｃ）ＪＩＳ Ｚ ８７４１で定義される鏡面光沢度Ｇ
ｓ（６０°）が３０以下であることを特徴とする繊維強
化熱可塑性プラスチック。

【００２５】［８］成形品中の炭素繊維の含有率が５重
量％以上４０重量％以下の範囲であることを特徴とする
前記［７］に記載の繊維強化熱可塑性プラスチック。

【００２６】［９］塗膜層が、単一の層からなることを
特徴とする［７］または［８］に記載の繊維強化熱可塑
性プラスチック。

【００２７】［１０］前記十点平均粗さＲｚが１０μｍ
以上８０μｍ以下となる塗膜層表面の凹凸が、粒径１０
μｍ以上５０μｍ以下の大きさのフィラーを含むことを
特徴とする、［７］ないし［９］のいずれかに記載の繊
維強化熱可塑性プラスチック。

【００２８】［１１］塗膜層の下層に位置する成形品表
面の少なくとも一部が、ＪＩＳ Ｂ０６０１で定義され
る十点平均粗さＲｚが３μｍ以上１０μｍ以下であるこ
とを特徴とする［１０］に記載の繊維強化熱可塑性プラ
スチック。

【００２９】［１２］平均塗膜厚さが１０μｍ以上６０
μｍ以下のであることを特徴とする［１０］または［１
１］に記載の繊維強化熱可塑性プラスチック。

【００３０】［１３］射出成形で成形されたものである
ことを特徴とする［７］ないし［１２］のいずれかに記
載の繊維強化熱可塑性プラスチック。

【００３１】本発明における十点平均粗さＲｚはＪＩＳ
Ｂ ０６０１で定義される方法、鏡面光沢度Ｇｓ（６
０°）はＪＩＳ Ｚ ８７４１で定義される方法によっ
てそれぞれ測定される。なお、本発明における十点平均
粗さＲｚの測定には株式会社小坂研究所製表面粗さ測定
器「サーフコーダ ＳＥ−２３００」を用い、鏡面光沢
度Ｇｓ（６０°）の測定にはスガ試験機株式会社製「Ｈ
ＡＮＤＹ ＧＬＯＳＳＭＥＴＥＲ ＮＯ．ＣＧ１３５
７」を用いている。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施態様
を図面を参照しながら説明する。

【００３３】図１は、本発明にかかる長繊維強化熱可塑
性プラスチックの部分断面図である。図１において、成
形品表面のシボ面１は、金型にシボ加工を施し成形品表
面に転写させる方法によって形成されている（第一の発
明）。ただし、この方法に限られたものではなく、図２
に示すように塗膜層２を形成する塗料に樹脂ビーズなど
のフィラー５を添加する方法で塗装面に凹凸を形成させ
る（第二の発明）こともできる。

【００３４】本発明の長繊維強化熱可塑性プラスチック
は、マトリクス樹脂に強化繊維が高密度で配向され、高
強度かつ高弾性のコア層３と、コア層３に比べてさらに
強化繊維に対する樹脂成分の密度が高く、外観面となる
スキン層４とで構成され、コア層３の両面にスキン層４
がサンドイッチ状に積層され、さらにスキン層４の外側
に塗膜層２が形成される。

【００３５】マトリックス樹脂としては、耐衝撃性に優
れ、かつ、生産性の高い射出成形が可能な熱可塑性樹脂
がよい。例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリブ
チレンテレフタレートや液晶ポリエステル等のポリエス
テル、ポリエチレンやポリプロピレンやポリブチレン等
のポリオレフィンの他、ポリオキシメチレン、ポリアミ
ド、ポリカーボネイト、ポリスチレン、スチレン・アク
リルニトリル共重合体、アクリルニトリル・ブタジエン
スチレン共重合体、アクリレート・スチレン・アクリル
ニトリル共重合体、ポリメチレンメタクリレート、ポリ
塩化ビニル、ポリフェニレンスルファイド、ポリフェニ
レンエーテル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエ
ーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、
ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン等を
使用することができる。また、これらの共重合体、変成
体および２種類以上のブレンドした樹脂も使用すること
ができる。また、更に耐衝撃性向上のために、上記樹脂
にエラストマーもしくはゴム成分を添加した樹脂も使用
することができる。

【００３６】また、強化繊維としては、その種類は特に
限定されず、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維等２
種類以上の繊維を併用してもよいが、軽量、薄肉で良好
な機械的性質、導電性を得るためには少なくともその一
部が炭素繊維であることが好ましい。

【００３７】炭素繊維としては、ポリアクリルニトリル
（ＰＡＮ）系炭素繊維を使用することもできるし、ピッ
チ系炭素繊維を使用することもできる。良好な機械的性
質を得るために炭素繊維単体の引張強さは２,０００Ｍ
Ｐａ以上６,０００ＭＰａ以下の範囲であり、引張弾性
率は１００ＭＰａ以上８００ＧＰａ以下の範囲であるこ
とが好ましい。

【００３８】成形品中の炭素繊維は、連続繊維でも不連
続繊維でも良いが、良好な機械的性質および導電性を得
るためには、その重量平均繊維長は０．１ｍｍ以上１．
０ｍｍ以下が好ましい。短すぎると炭素繊維の優れた特
性である高強度、高弾性、高導電といった特性を十分に
発揮することができなくなり、長すぎると繊維が成形品
表面に露出しやすくなり、また成形品の表面を研磨した
ときに繊維が成形品から脱落する場合があり、成形品の
表面粗さを高精度に制御することが困難となって、良好
な表面外観を備えた成形品が得られず好ましくない。し
たがって、より好ましくは成形品中の重量平均繊維長は
０．４ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。

【００３９】本発明における重量平均繊維長の測定方法
は次の通りである。 （i）成形品から、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ（厚さは任
意）の大きさの測定片を切り出す。 （ii）測定片を用材に２４時間浸漬し樹脂成分を溶解す
る。溶剤は成形品のマトリックス樹脂を溶解せしめ得る
ものを適宜選択する。例えば、マトリックス樹脂がナイ
ロン系の場合はギ酸を選択することができる。測定片の
樹脂成分を溶解した後には強化繊維を含む無機物が残存
する。 （iii）強化繊維を顕微鏡にて、１０倍以上１００倍以
下の倍率で観察し、視野内の強化繊維の中で任意の４０
０本について繊維長を測定する。 （iv）個々の繊維の繊維長をＬｉとし、次式に基づき重
量平均繊維長Ｌｗを求める。

【００４０】Ｌｗ＝（ΣＬｉ²）／（ΣＬｉ） また、成形品中の炭素繊維の含有率としては、成形性を
確保したまま成形品の機械的性質、導電性を十分に発揮
するためには５重量％以上４０重量％以下であることが
好ましい。含有率が５重量％未満の場合には炭素繊維の
優れた特性である機械的性質、導電性を十分発揮するこ
とができない。また、含有率が４０重量％より多い場合
には、長繊維強化樹脂の流動性が低下し成形性に悪影響
が生じたり、成形品表面に強化繊維の露出が目立ったり
するようになり、良好な外観の成形品を得ることが難し
くなる。

【００４１】ここで、上記導電性は本発明の目的の一つ
である、「メッキ工程が不要となる程度の電磁波遮蔽性
能」に影響を及ぼす。上述の通り強化繊維に炭素繊維を
用い、重量平均繊維長、含有率が上記範囲内であれば、
例えばノート型コンピュータ筐体の場合、メッキを施さ
ない筐体単体で電磁波遮蔽効果を持つ。

【００４２】成形品の表面に対し、外観向上のための外
観塗料や、さらに導電性を付与するための導電塗料が適
用できる。外観塗料は、アクリル系塗料、アクリルウレ
タン系塗料、ポリエステル系塗料、不飽和ポリエステル
系塗料、ポリアミド系塗料、エナメル系塗料、エポキシ
系塗料、シリコン系塗料、ラッカー系塗料、フッ素系塗
料等が適用できる。導電塗料は、銀系塗料、ニッケル系
塗料、ニッケルコート銅系塗料等が適用できるが、成形
品自身の電磁波遮蔽効果が十分である場合は特に導電塗
料を塗布する必要はない。またこれら樹脂塗料中に樹脂
ビーズ、金属粒子、またはマイカ等のフィラーを添加し
てもよい。

【００４３】第二の発明におけるフィラーは、樹脂塗料
中に含まれるものであり、その粒径は１０μｍ以上５０
μｍ以下の範囲内である。ここでの粒径は、球体または
多面体からなるフィラーの外面上の任意の２点間の距離
のうち、最も大きいものを指す。例えばフィラーが球体
の場合、粒径はその直径となる。フィラーは、ポリマー
から構成される球形の樹脂ビーズであることが好ましい
が、固結時に塗膜層の外側に定着し、成形品表面に所定
の凹凸を形成することができるものであれば、金属粒子
やマイカ等を使用してもよく、また、球形でなくてもよ
い。また、フィラーとしてポリマーを使用する場合、図
２に示すようにフィラー中に顔料を含む構成にし、所定
の色を発現することもできる。

【００４４】これら表面塗膜の平均塗膜厚さは５μｍ以
上１００μｍ以下とすることができる。しかし本発明の
長繊維強化熱可塑性プラスチックにおいては、所謂重ね
塗りをしなくてもウエルドラインやヒケなどを隠蔽する
ことができるため、生産性、コストなどを考慮すると第
一の発明においては１０μｍ以上３０μｍ以下が好まし
い。

【００４５】また、第二の発明においては粒径１０μｍ
以上５０μｍ以下の大きさのフィラーを塗膜層中に含む
ため、１０μ以上６０μｍ以下の範囲が好ましい。

【００４６】本発明における平均塗膜厚さは、ＪＩＳ
Ｋ ５６００−１−７に定義される方法によって測定さ
れた膜厚の平均値である。より具体的には、ＪＩＳ Ｋ
５６００−１−７に定義されるくさび形切削法により
測定された任意の２０点の測定値の平均である。本発明
では、くさび型切削法での測定には、エリクセン社製
「モデル４５５ ドライ用膜厚測定器（チップＮｏ．
３）」を用いている。また、測定点を２０点としたの
は、シボによる凹凸のため膜厚のバラツキが大きいため
である。

【００４７】本発明の長繊維強化熱可塑性プラスチック
は、塗装面の十点平均粗さＲｚが１０μｍ以上８０μｍ
以下で、かつ鏡面光沢度Ｇｓ（６０°）が３０以下であ
ることを特徴とする。この構成を満たすことにより、研
磨などの前処理がなくても塗装後の製品においてウエル
ドラインを隠蔽することができる。

【００４８】ウエルドライン視認性のメカニズムは完全
には解明されていないが、次のように推定している。

【００４９】まず、第一の推定原因として、ヒケ量の差
による成形品表面のうねり（比較的大きな凹凸）があ
る。本発明における長繊維強化熱可塑性プラスチックの
ような長繊維強化材料においては、強化繊維の配向によ
り材料に異方性が生じ、強度、剛性、収縮率などの機械
的性質や熱的性質が方向により異なる。特にウエルドラ
イン部分は繊維の配向が他の部分と大きく異なり、厚み
方向へ配向する繊維の比率が多くなるためヒケ量は少な
くなる傾向にある。そのため、金型の表面状態、成形条
件によっては触感で分かる程度の凹凸がウエルドライン
に沿って生じる。この凹凸は幅数ｍｍ、高さ数μｍ以上
数十μｍ以下程度である。

【００５０】本発明においては、シボの深さ、すなわち
十点平均粗さＲｚが１０μｍ以上８０μｍ以下が適する
としているが、これは、シボの深さがあまり浅いとヒケ
量の差に起因するウエルドラインを隠蔽することができ
ず、また、あまり深すぎると触感および外観部品として
のデザイン性を損なうからである。これらを考慮する
と、より好ましくは十点平均粗さＲｚが１０μｍ以上４
０μｍ以下である。

【００５１】上記シボの形成は、第一の発明のように金
型にシボ加工を施し成形品表面に転写させる方法や、第
二の発明のように塗料に樹脂ビーズなどのフィラーを添
加する方法がある。いずれの発明においても生産性や品
質安定性に優れた成形品を得ることができる。

【００５２】次に、第二の推定原因として、転写性の差
から生じる微小凹凸によって視認されるウエルドライン
がある。これは、特開平９−２６２８３７号公報にも記
載されている通り、ウエルドライン近傍における圧力差
によって生じるものと推定される。圧力差によってウエ
ルドライン近傍では転写性が変わり、微小なレベルでの
表面状態が変わる。その結果、光の反射率、屈折率など
が変わるためウエルドラインとして視認されると推定で
きる。

【００５３】また、第三の原因として、マトリックス樹
脂の結晶性、配向の差などが考えられる。これは、ウエ
ルドライン近傍における樹脂の流れ方向の違い、冷却速
度の違いなどによるものであり、この結果、光の反射
率、屈折率などが変わるためウエルドラインとして視認
されると推定できる。

【００５４】本発明においては、塗装面の鏡面光沢度Ｇ
ｓ（６０°）を３０以下とすることにより、ウエルドラ
インの視認性を低下させているが、これは、鏡面光沢度
があまり高いと上述のウエルドライン近傍における光の
反射率、屈折率の差異が顕著化するためである。ゲート
レイアウト、ガス抜け性、成形条件などを考慮すると鏡
面光沢度Ｇｓ（６０°）は２０以下である方がより好ま
しい。また鏡面光沢度Ｇｓ（６０°）が１未満の光沢の
ほとんどない、所謂艶消しといわれる塗装処理であって
もよい。ただし、鏡面光沢度０という表面状態は光を全
く反射しない状態であり実現することが難しい。したが
って鏡面光沢度Ｇｓ（６０°）は０．０５以上である方
が容易に形成できる。すなわち、鏡面光沢度Ｇｓ（６０
°）は０．０５以上２０以下が最も好ましい。

【００５５】塗装面の鏡面光沢度の調整は、塗料に添加
する艶調整剤や樹脂ビーズなどのフィラーを用いること
ができる。また、金型にシボ加工を施し成形品表面に転
写させる場合は、金型のシボ面にガラスビーズなどを打
ちつけシボの光沢を調整することによっても塗装面の鏡
面光沢度を調整できる。

【００５６】また、本発明の長繊維強化プラスチックの
肉厚は０．６ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲内であるこ
とが好ましい。肉厚が０．６ｍｍ未満であると、繊維が
成形品表面に露出しやすくなるとともに、十分な剛性が
得られないために構造体用途の場合、脆弱な構造体とな
り不適である。肉厚が５．０ｍｍより厚い場合には、十
分な強度・剛性が得られるが、樹脂の収縮量差による成
形品の表面の凹凸が顕著となり良好な表面外観を得るこ
とが困難になってしまう。

【００５７】さらに、成形品の曲げ強さが１００ＭＰａ
以上の範囲内であることが好ましい。曲げ強さが１００
ＭＰａ未満であると、成形品の肉厚を厚く設定しても、
二次加工工程もしくは製品使用時での外力で成形品が破
壊する可能性があり好ましくない。特に成形品の表面を
機械研磨で加工する際には、成形品に対する研磨ヘッド
の負荷圧力が研磨材を通じて直接成形品に伝わり、成形
品が破壊する恐れがあり好ましくない。

【００５８】本発明の長繊維強化熱可塑性プラスチック
は、剛性、強度などの機械的性質に優れ、外観品位も良
好であるため、電子機器、携帯情報機器などの外観部
品、すなわち筐体部品に適しているが、これに限られた
ものではない。また、これらの筐体部品は複雑な形状を
容易かつ安価に提供する必要があるため射出成形によっ
て製造されたものであることがより望ましい。

【００５９】

【実施例】以下、本発明の長繊維強化熱可塑性プラスチ
ックの実施例を記載する。 〈実施例１〉本発明の成形品の強化繊維として、まずＰ
ＡＮ系長繊維炭素繊維束（引張強さ４９００ＭＰａ、引
張弾性率２３０ＧＰａ、フィラメント数１２，０００、
繊度８００ＴＥＸ、比重１．８、体積固有抵抗１．６×
１０＾−３Ω・ｃｍ）を電線被覆用のコーティングダイ
中に通し、押し出し機から２５０℃で溶融させたナイロ
ン６樹脂（重量平均分子量１５，０００）を吐出させて
炭素繊維束の周囲がナイロン樹脂６で被覆された樹脂被
覆炭素繊維を得た。次に、この樹脂被覆炭素繊維を室温
まで冷却後、ストランドカッターで７ｍｍにカットして
射出成形用長繊維炭素繊維強化ペレットを得た。このペ
レット中の炭素繊維含有率は２０重量％であり、繊維長
はペレット長と同じ７ｍｍである。

【００６０】該ペレットを型締め力３５０ｔｆの射出成
形機で成形し、外形が２５０ｍｍ×２００ｍｍ、厚さが
１．２ｍｍの筐体形状をした射出成形品を得た。成形品
中における強化繊維は射出成形機内での混練時に分断さ
れ、その重量平均繊維長は０．２ｍｍとなっている。ま
た、金型には所定のシボ加工が施されており成形品表面
はシボ面を有する。さらに、この成形品の表面に大橋化
学工業株式会社製ポリナールＮｏ．８００（Ｎ）を用
い、１コート１ベーク仕様で平均塗膜厚さが２０μｍ以
上２５μｍ以下となるように塗装を施した。平均塗膜厚
さの測定にはエリクセン社製「モデル４５５ ドライ用
膜厚測定器 （チップＮｏ．３）」を用いた。なお、塗
料にはグロス調整剤を適宜添加し、塗装後の鏡面光沢度
Ｇｓ（６０°）がほぼ１０、２０、３０となるように調
整した。鏡面光沢度Ｇｓ（６０°）の測定にはスガ試験
機株式会社製「ＨＡＮＤＹ ＧＬＯＳＳ ＭＥＴＥＲ
ＮＯ．ＣＧ１３５７」を用いた。この塗装品の十点平均
粗さＲｚを、株式会社小坂研究所製表面粗さ測定器「サ
ーフコーダ ＳＥ−２３００」を用いて測定したところ
Ｒｚは１０．５μｍであった。さらに、ウエルドライ
ン、転写ムラなどの外観評価、および外観部品としての
表面の触感を評価した。これらの評価結果は表１に示す
通りであった。 〈実施例２〉金型のシボ深さ以外は実施例１と同様の方
法で射出成形品を得た。該射出成形品を実施例１の方法
で塗装し、十点平均粗さＲｚを測定したところＲｚは２
９．２μｍであった。さらに、ウエルドライン、転写ム
ラなどの外観評価、および外観部品としての表面の触感
を評価した。これらの評価結果は表１に示す通りであっ
た。 〈実施例３〉金型のシボ深さ以外は実施例１と同様の方
法で射出成形品を得た。該射出成形品を実施例１の方法
で塗装し、十点平均粗さＲｚを測定したところＲｚは５
１．０μｍであった。さらに、ウエルドライン、転写ム
ラなどの外観評価、および外観部品としての表面の触感
を評価した。これらの評価結果は表１に示す通りであっ
た。 〈実施例４〉金型のシボ深さ以外は実施例１と同様の方
法で射出成形品を得た。該射出成形品を実施例１の方法
で塗装し、十点平均粗さＲｚを測定したところＲｚは８
０．４μｍであった。さらに、ウエルドライン、転写ム
ラなどの外観評価、および外観部品としての表面の触感
を評価した。これらの評価結果は表１に示す通りであっ
た。 〈実施例５〉シボ加工が施されていない金型を使用し、
実施例１と同様の方法で射出成形品を得た。該射出成形
品の十点平均粗さＲｚは７．０μｍであった。該射出成
形品の表面に大橋化学工業株式会社製ラビ（Ｍ）（Ｆ）
を用い、１コート１ベーク仕様で平均塗膜厚さが３５μ
ｍ以上４５μｍ以下となるように塗装し、十点平均粗さ
Ｒｚを測定したところＲｚは３０．０μｍであった。さ
らに、ウエルドライン、転写ムラなどの外観評価、およ
び外観部品としての表面の触感を評価した。これらの評
価結果は表１に示す通りであった。 〈比較例１〉金型のシボ深さ以外は実施例１と同様の方
法で射出成形品を得た。該射出成形品を実施例１の方法
で塗装し、十点平均粗さＲｚ測定したところＲｚは５．
４μｍであった。さらに、ウエルドライン、転写ムラな
どの外観評価、および外観部品としての表面の触感を評
価した。これらの評価結果は表１に示す通りであった。 〈比較例２〉金型のシボ深さ以外は実施例１と同様の方
法で射出成形品を得た。該射出成形品を実施例１の方法
で塗装し、十点平均粗さＲｚ測定したところＲｚは９
８．４μｍであった。さらに、ウエルドライン、転写ム
ラなどの外観評価、および外観部品としての表面の触感
を評価した。これらの評価結果は表１に示す通りであっ
た。 〈比較例３〉実施例１と同様の方法で射出成形品を得
た。実施例１と同様の方法で塗料にグロス調整剤を添加
し、該射出成形品を塗装後の鏡面光沢度Ｇｓ（６０°）
がほぼ４０となるように塗装し、十点平均粗さＲｚを測
定したところＲｚは１０．５μｍであった。さらに、ウ
エルドライン、転写ムラなどの外観評価、および外観部
品としての表面の触感を評価した。これらの評価結果は
表１に示す通りであった。 〈比較例４〉実施例２と同様の方法で射出成形品を得
た。実施例１と同様の方法で塗料にグロス調整剤を添加
し、該射出成形品を塗装後の鏡面光沢度Ｇｓ（６０°）
がほぼ４０となるように塗装し、十点平均粗さＲｚを測
定したところＲｚは２９．２μｍであった。さらに、ウ
エルドライン、転写ムラなどの外観評価、および外観部
品としての表面の触感を評価した。これらの評価結果は
表１に示す通りであった。 〈比較例５〉実施例３と同様の方法で射出成形品を得
た。実施例１と同様の方法で塗料にグロス調整剤を添加
し、該射出成形品を塗装後の鏡面光沢度Ｇｓ（６０°）
がほぼ４０となるように塗装し、十点平均粗さＲｚを測
定したところＲｚは５１．０μｍであった。さらに、ウ
エルドライン、転写ムラなどの外観評価、および外観部
品としての表面の触感を評価した。これらの評価結果は
表１に示す通りであった。 〈比較例６〉実施例４と同様の方法で射出成形品を得
た。実施例１と同様の方法で塗料にグロス調整剤を添加
し、該射出成形品を塗装後の鏡面光沢度Ｇｓ（６０°）
がほぼ４０となるように塗装し、十点平均粗さＲｚを測
定したところＲｚは８０．４μｍであった。さらに、ウ
エルドライン、転写ムラなどの外観評価、および外観部
品としての表面の触感を評価した。これらの評価結果は
表１に示す通りであった。

【００６１】以上の結果をまとめたものが次の表１であ
る。

【００６２】

【表１】

【００６３】なお、表中の◎、○、△、×の記号が示す
判断基準は次の通りである。

【００６４】外観評価：◎欠陥なし、○ほとんど欠陥な
し、△一部欠陥あり、×欠陥あり 触感評価：◎高級感あり、○高級感にやや欠ける、△外
観部品としてやや不適、×外観部品として不適 総合評価：◎商品価値高い、◎商品価値あり、△商品価
値にやや欠ける、×商品価値なし 以上のように、強化繊維と熱可塑性プラスチックを含
み、表面に塗膜層を有する長繊維強化熱可塑性プラスチ
ックにおいて、（Ａ）強化繊維の重量平均繊維長が０．
１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下、（Ｂ）塗膜層表面の少なく
とも一部が、ＪＩＳ Ｂ ０６０１で定義される十点平
均粗さＲｚが１０μｍ以上８０μｍ以下、かつ、（Ｃ）
ＪＩＳ Ｚ ８７４１で定義される鏡面光沢度Ｇｓ（６
０°）が３０以下、という構成とすることにより、本発
明の目的（１）〜（４）、すなわち、ウエルドライン、
ヒケなどの外観不良を低減するとともに、生産性を上げ
るため、研磨工程、塗装工程を省略または簡略化できる
レベルの品質を達成し、さらにリサイクル性、強度特性
にも優れた長繊維強化熱可塑性プラスチックをより安価
に得られることが分かった。

【００６５】

【発明の効果】本発明の長繊維強化熱可塑性プラスチッ
クは、生産性の高い射出成形において、ウエルドライ
ン、ヒケなどの外観不良を低減するとともに、生産性を
上げるために、研磨工程、塗装工程を省略または簡略化
できるレベルの品質を達成することができる。

【００６６】したがって、本発明の長繊維強化熱可塑性
プラスチックを用いることによって、筐体部品などの複
雑な形状で、外観部品として適する外観品位、触感をも
った製品を従来の製造方法に比べてより安価に得ること
ができる。すなわち、研磨などの前処理がなくても塗装
後の製品においてウエルドライン隠蔽を可能とする。ま
た、塗装工程も、現行多く行われている２コート１ベー
クに比べ生産性が高く、塗料コストも削減できる１コー
ト１ベークを可能とする成形品の表面品位を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる長繊維強化熱可塑性プラスチッ
クの一例を示す部分断面図である。

【図２】図１の態様とは異なる、本発明にかかるカラー
ポリマービーズの一例を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１：シボ面 ２：塗膜層 ３：コア層 ４：スキン層 ５：フィラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷杉 英昭 滋賀県大津市園山１丁目１番１号 東レ株 式会社滋賀事業場内 Ｆターム(参考） 4F100 AD11A AK01A AK48 AL05A BA02 DG01A DG03A DG04 DH02A EH17 EH172 EH23 EH232 GB41 JK14 JK14A JK14B JM02B JN21B YY00A YY00B

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】強化繊維と熱可塑性プラスチックとを含
   み、表面に塗膜層を有する繊維強化熱可塑性プラスチッ
   クにおいて、 （Ａ）強化繊維の重量平均繊維長が０．１ｍｍ以上１．
   ０ｍｍ以下の範囲で、 （Ｂ）塗膜層表面の少なくとも一部が、ＪＩＳ Ｂ ０
   ６０１で定義される十点平均粗さＲｚが１０μｍ以上８
   ０μｍ以下の範囲であり、かつ、 （Ｃ）ＪＩＳ Ｚ ８７４１で定義される鏡面光沢度Ｇ
   ｓ（６０°）が、３０以下であることを特徴とする繊維
   強化熱可塑性プラスチック。
2. 【請求項２】炭素繊維の含有率が、５重量％以上４０重
   量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の繊維
   強化熱可塑性プラスチック。
3. 【請求項３】塗膜層が、単一の層からなることを特徴と
   する請求項１または２に記載の繊維強化熱可塑性プラス
   チック。
4. 【請求項４】十点平均粗さＲｚが１０μｍ以上８０μｍ
   以下の範囲内の塗膜層表面の凹凸が、成形時の金型の転
   写によって成形品表面に形成されてなることを特徴とす
   る請求項１ないし３のいずれかに記載の繊維強化熱可塑
   性プラスチック。
5. 【請求項５】塗膜層の平均塗膜厚さが、１０μｍ以上３
   ０μｍ以下の範囲であることを特徴とする請求項４に記
   載の繊維強化熱可塑性プラスチック。
6. 【請求項６】十点平均粗さＲｚが１０μｍ以上８０μｍ
   以下の範囲内の塗膜層表面の凹凸が、粒径１０μｍ以上
   ５０μｍ以下の大きさのフィラーによって成形品表面に
   形成されてなることを特徴とする請求項１ないし３のい
   ずれかに記載の繊維強化熱可塑性プラスチック。
7. 【請求項７】塗膜層の下層に位置する成形品表面の少な
   くとも一部が、ＪＩＳＢ ０６０１で定義される十点平
   均粗さＲｚが３μｍ以上１０μｍ以下の範囲であること
   を特徴とする請求項６に記載の繊維強化熱可塑性プラス
   チック。
8. 【請求項８】平均塗膜厚さが１０μｍ以上６０μｍ以下
   であることを特徴とする請求項６または７に記載の繊維
   強化熱可塑性プラスチック。
9. 【請求項９】射出成形法で成形されたものであることを
   特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の繊維強
   化熱可塑性プラスチック。