JP7544037B2 - 繊維強化プラスチック成形体 - Google Patents

Description

本発明は、例えばパソコンやＯＡ機器、携帯電話等の部品や筐体部分として用いられる軽量、高強度・高剛性でかつ薄肉化が要求される用途に適した繊維強化プラスチック成形体に関する。

現在、パソコン、ＯＡ機器、ＡＶ機器、携帯電話、電話機、ファクシミリ、家電製品、玩具用品などの電気・電子機器の携帯化が進むにつれ、より小型、軽量化が要求されている。その要求を達成するために、機器を構成する部品、特に筐体には、外部から荷重がかかった場合に筐体が大きく撓んで内部部品と接触、破壊を起こさないようにする必要があるため、高強度・高剛性化を達成しつつ、かつ薄肉化が求められている。

また、ノート型パーソナルコンピュータ等の電子機器を内部に収容する筐体は、人目に触れ、直接使用者の手に触れる部品であるために意匠性や表面の外観品質が重要視される。そのために、筐体は一般的に外観塗装によって加飾加工され、表面品位は厳しい外観基準で管理されている。近年はクリアメタリック系塗装や、パールクリア系塗装といった意匠性の多様化が進み、表面品位を満足させるため高度な塗装技術が求められるとともに、成形品表面に要求される品位も厳しくなってきている。特に、繊維強化基材である炭素繊維の織物の形状模様を目立たせて、斬新な表面模様をセールスポイントとすることも販売促進には重要な要素と思われる。

特許文献１では、少なくとも、独立発泡セルを有する樹脂発泡体から構成される芯材に、強化繊維とマトリックス樹脂からなる表皮材が積層された繊維強化プラスチック積層体において、板厚の薄い表皮材の少なくとも１層に一方向繊維強化プラスチック層を配し、板厚の厚い表皮材は積層構造を備え、少なくとも１層に織物繊維強化プラスチック層を配し、上面表皮材３として、最表層に織物炭素繊維とエポキシ樹脂で構成されるプリプレグＡを１層、その下に一方向炭素繊維とエポキシ樹脂で構成されるプリプレグＢを４層積層した構成を有する繊維強化プラスチック積層体が記載され、これにより、剛性、軽量性を保持したまま、構造体内部に発生する気泡空隙、いわゆる気泡ボイドの発生による表面外観不良を抑制し、意匠性に優れた良外観の表面状態を保持できる効果が開示されている。

また、特許文献２では、フレーム形状を有する部材（Ｂ）の内側に、前記部材（Ｂ）と少なくとも一部を離間させて片側表面が意匠面である板材（Ａ）を金型内に配置し、前記板材（Ａ）と前記部材（Ｂ）との空隙に接合樹脂（Ｃ）を射出成形することにより、少なくとも前記板材（Ａ）の外周縁部で前記板材（Ａ）と前記部材（Ｂ）とを接合一体化させる構成が記載され、これにより、複数の構造体が高い接合強度で接合し、その接合境界部が良好な平滑性を有し、成形体が板材の構成部材を有していても反り低減が図れ、軽量・薄肉化を実現することができる効果が開示されている。

また、特許文献３では、「サンドイッチ構造を有する積層部材（ＩＩ）と該積層部材（ＩＩ）の板端部周囲の少なくとも一部に樹脂部材（ＩＩＩ）を配した複合成形品（Ｉ）であって、該サンドイッチ構造は硬質部材層（ＩＩａ）と軟質部材層（ＩＩｂ）を有し、積層部材（ＩＩ）と樹脂部材（ＩＩＩ）との接合部において、樹脂部材（ＩＩＩ）が軟質部材層（ＩＩｂ）に対し、少なくとも一部が凸形状を形成している構成」が記載され、これにより、軽量、高剛性・高強度で、薄肉化を図ることができる効果が開示されている。

また、特許文献４には、スキン層と、不連続繊維とマトリックス樹脂（Ｃ）とからなる流動コア層を含むコア層とから構成されるサンドイッチ構造体において、スキン層が連続繊維とマトリックス樹脂（Ａ）とからなる繊維強化樹脂層（Ｘ）であり、一方向繊維強化樹脂層と織物繊維強化樹脂層とをそれぞれ１層以上積層させた構成が記載され、軽量、高強度・高剛性であり、スキン層の面外方向に高強度なリブ等の複雑形状をした立設部を一発成形等の簡易な方法で得ることが出来る効果が開示されている。

また、特許文献５では、「芯材と、該芯材の両面に配される強化繊維にマトリックス樹脂が含浸された繊維強化樹脂を含む表皮材とから構成されるサンドイッチパネルの製造方法において、表皮材が、１層の層構造または複数層の積層構造を有した繊維強化樹脂であり、該繊維強化樹脂中の少なくとも１層は連続した強化繊維を含む繊維強化樹脂層であり、連続した強化繊維を含む繊維強化樹脂層が強化繊維の織物を含む構成」が記載され、これにより、表皮材が剛性の高い繊維強化樹脂で構成され、芯材が表皮材よりも見かけ密度の小さい樹脂で構成され、全体厚みを小さくしているので、剛性を保時したままで軽量性およびＸ線透過性に優れる効果が開示されている。

特開２０１５－１９３１１９号公報 国際公開２０１８／１１０２９３号パンフレット 特開２００７－３８５１９号公報 国際公開２０１７／１１５６４０号パンフレット 特開２０１２－７６４６４号公報

電気・電子機器等に用いられる筐体の表面には、筐体等の機器を構成する部材に、高い外観意匠性とともに平滑性が要求されている。例えば、織物等のシート状の繊維強化基材を繊維強化プラスチック成形体の表面に配置して特有の表面形態を付与して外観意匠性を高める試みがなされている。しかし、繊維強化プラスチック成形体において、表層に多軸織物等のシート状の織物繊維強化基材を使用すると、織物模様を表面に配することができるが、織物は炭素繊維が波打つような形態であるため、曲げ剛性等の強度が低下する場合があった。

そのため、繊維強化プラスチックを多層構造として補強基材と織物、多軸織物等のシート状の織物繊維強化基材で構成することで一定の強度・剛性を確保することができるが、成形体が厚さ方向に非対称積層構造となり、成形後に熱収縮の影響で成形体自体に反りが生じる場合があった。

また、この問題を解消するために、金型のキャビティを線膨張係数の差によって生じる繊維強化樹脂板材の反り変形を打ち消す形状に、予め形成する方法が開示されている（例えば、特開２０１５－９８１７３号公報、特開２００３－１５８１４３号公報）。しかし、金型を特注型として作る必要があり、また複数の試作を行って形状が適切かどうかを確認する必要があり、コスト増大を招く要因となっていた。

このような問題に対し、上述した特許文献１では、芯材の両面に一方向強化繊維プラスチックの表皮材を配することにより、剛性の低下を補えることができ、また、表皮材の最外層に織物を配することにより、高剛性を保持するとともに、外観意匠性も向上させることができるとされているが、非対称積層構造とすることにより発生する可能性の高い成形体の反り低減に関してその課題認識や対策に関する示唆はなされておらず、改善の余地があった。

また、特許文献２では、板材（Ａ）の外周縁部に射出される接合樹脂（Ｃ）は板材（Ａ）と部材（Ｂ）とを高い強度で接合させることを目的としたものであり、また、板材（Ａ）の外表面に熱可塑性樹脂層（Ｄ）を設け、板材（Ａ）と接合樹脂（Ｃ）とは熱可塑性樹脂層（Ｄ）を介して接合させる非対称積層構造の記載があるが、熱可塑性樹脂層（Ｄ）を設けて非対称積層とした際に生じる可能性のある成形体の反りに関する課題認識やその対策に関する示唆はなされておらず、改善の余地があった。

また、特許文献３では、硬質部材層（ＩＩａ）が、一方向に配列した連続強化繊維を含んだシートや連続強化繊維織物を含んだシートを用い、また、積層部材（ＩＩ）の板端部周囲に樹脂部材（ＩＩＩ）を射出成形する構成が記載されているが、積層部材（ＩＩ）を非対称積層構造とする記載はなく、射出成形される樹脂部材（ＩＩＩ）と成形体の反りとの関係を示唆した記載もなく、成形体の反りに関する課題認識やその対策に関する示唆はなされておらず、改善の余地があった。

また、特許文献４では、スキン層が連続繊維とマトリックス樹脂（Ａ）とからなる繊維強化樹脂層（Ｘ）であり、一方向繊維強化樹脂層と織物繊維強化樹脂層とをそれぞれ１層以上積層させた構成とすることで、軽量、高強度・高剛性の特性を得ることができる旨の記載がなされているが、表皮材の表層に織物繊維強化樹脂層を配し非対称積層構造とした際に生じる可能性のある成形体の反りに関する課題認識やその対策に関する示唆はなされておらず、改善の余地があった。

さらに、特許文献５では、表皮材が、一方向に引き揃えられた強化繊維や織物の強化繊維を含む繊維強化樹脂層を有することにより、より効率よく強度、弾性率を設計できるとされているが、表皮材の表層に織物繊維強化樹脂層を配し非対称積層構造とした際に生じる可能性のある成形体の反り関する課題認識やその対策に関する示唆はなされておらず、改善の余地があった。

本発明の課題は、かかる従来技術の問題点に鑑み、シート状の織物繊維強化基材を繊維強化プラスチック成形体の表面に配置して特有の表面形態を付与し外観意匠性を高めるとともに、非対称積層構造でありながら、成形体の反りの発生を抑制して平滑性を実現し、かつ、薄肉化と高強度・高剛性化を達成可能な繊維強化プラスチック成形体を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用するものである。
〔１〕繊維強化樹脂からなる面状構造体である積層体（Ａ）と、前記積層体（Ａ）の外周側面部の一部または全領域に接合させた樹脂部材（Ｂ）とから構成される繊維強化プラスチック成形体であって、
前記積層体（Ａ）は、コア層（Ｃ）の両表面に一方向性の連続繊維とマトリクス樹脂から構成される一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）を１層または２層以上積層させたサンドイッチ構造部材（Ｅ）と、前記一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）の意匠面側表面に、織物繊維とマトリクス樹脂から構成される織物繊維強化樹脂（Ｆ）を１層または２層以上積層させた構成を有し、
前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）側からの投影面において前記樹脂部材（Ｂ）が実質的に露出していないことを特徴とする前記繊維強化プラスチック成形体。
〔２〕前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）、または、前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）および前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）が積層された前記一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）が、前記コア層（Ｃ）の全幅を超える延在部を有し、前記延在部が前記樹脂部材（Ｂ）を被覆することを特徴とする〔１〕に記載の繊維強化プラスチック成形体。
〔３〕前記延在部を湾曲させて前記樹脂部材（Ｂ）を被覆する第１の湾曲部を有することを特徴とする〔２〕に記載の繊維強化プラスチック成形体。
〔４〕前記積層体（Ａ）の端部が前記樹脂部材（Ｂ）を被覆する第２の湾曲部を有することを特徴とする〔１〕に記載の繊維強化プラスチック成形体。
〔５〕前記第１の湾曲部または前記第２の湾曲部が前記樹脂部材（Ｂ）の外縁の少なくとも一部を被覆する〔３〕または〔４〕に記載の繊維強化プラスチック成形体。
〔６〕前記積層体（Ａ）を肉厚方向に半等分に分割し、分割した中心線よりも前記意匠面側の領域（Ｒ１）に存在する前記樹脂部材（Ｂ）の重量Ａｍ１と、非意匠面側の領域（Ｒ２）に存在する前記樹脂部材（Ｂ）の重量Ａｍ２との比Ａｍ２／Ａｍ１が２～２５の範囲にあることを特徴とする〔１〕～〔５〕のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体。
〔７〕前記サンドイッチ構造部材（Ｅ）の曲げ剛性が前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）の曲げ剛性よりも大きい、〔１〕～〔６〕のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体。
〔８〕前記一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）の曲げ弾性率Ｍｄと、前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）の曲げ弾性率Ｍｆとの比Ｍｄ／Ｍｆが１．２～１７の範囲にある、〔１〕～〔７〕のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体。
〔９〕前記一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）の曲げ弾性率Ｍｄが１００～５００ＧＰａ、前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）の曲げ弾性率Ｍｆが３０～８０ＧＰａの範囲にある、〔１〕～〔８〕のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体。
〔１０〕前記サンドイッチ構造部材（Ｅ）の肉厚Ｔｅと、前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）の肉厚Ｔｆとの比Ｔｅ／Ｔｆが１．２～４０の範囲にある、〔１〕～〔９〕のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体。
〔１１〕前記サンドイッチ構造部材（Ｅ）の肉厚Ｔｅが０．６～２ｍｍ、前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）の肉厚Ｔｆが０．０５～０．５ｍｍの範囲にある、〔１〕～〔１０〕のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体。
〔１２〕前記積層体（Ａ）の非意匠面側の繊維強化樹脂（Ｄ）の外周縁部の一部域または全領域に配設された接合層（Ｇ）を介して、前記積層体（Ａ）と前記樹脂部材（Ｂ）とが接合されている、〔１〕～〔１１〕のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体。
〔１３〕前記コア層（Ｃ）が、樹脂発泡体または不連続繊維と熱可塑性樹脂からなる多孔質基材のいずれかからなる、〔１〕～〔１２〕のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体。

本発明の繊維強化プラスチック成形体によれば、織物等のシート状の繊維強化基材を繊維強化プラスチック成形体の表面に配置して特有の表面形態を付与し外観意匠性を高めるとともに、非対称積層構造でありながら、成形体の反りの発生を抑制して平滑性を実現するとともに、薄肉化と高強度・高剛性化を実現することができる。

本発明の一実施態様に係る繊維強化プラスチック成形体の斜視図である。 本発明における織物繊維の基材の一例を示す平面図である。 本発明における積層体（Ａ）の織物繊維強化樹脂（Ｆ）層のみサンドイッチ構造部材（Ｅ）の全幅を越えたサイズとした状態の一例を示す断面図である。 本発明における積層体（Ａ）の織物繊維強化樹脂（Ｆ）層及び意匠面側の一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）がサンドイッチ構造部材（Ｅ）の全幅を越えたサイズとした状態の一例を示す断面図である。 図１のＡ－Ａ’線に沿って見た、積層体（Ａ）の織物繊維強化樹脂（Ｆ）層が意匠面部を覆うように樹脂部材（Ｂ）と接合した状態の本発明に係る繊維強化プラスチック成形体の一例を示す断面図である。 図１のＡ－Ａ’線に沿って見た、積層体（Ａ）の織物繊維強化樹脂（Ｆ）層が側面部に向かって延在し、樹脂部材（Ｂ）と接合した状態の本発明に係る繊維強化プラスチック成形体の一例を示す断面図である。 積層体（Ａ）の一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）の表面に接合層を形成して積層体（Ａ）の側面部及び外周縁部の平面部に樹脂部材（Ｂ）を接合した状態の本発明に係る繊維強化プラスチック成形体の一例を示す断面図である。 積層体（Ａ）の製造工程において、プレス成形下金型に積層体（Ａ）の各部材を配置する前の状態を示す断面図である。 プレス成形下金型とプレス成形上金型を閉じてプレス成形により積層体（Ａ）を形成した状態を示す断面図である。 繊維強化プラスチック成形体の製造工程を示す工程図であって、（Ａ）射出成形金型内に積層体（Ａ）を配置した状態を示す断面図、（Ｂ）樹脂部材（Ｂ）を射出ゲート口から射出注入して繊維強化プラスチック成形体を成形した状態を示す断面図である。 接合層（Ｇ）を設けて、積層体（Ａ）の外周縁部の平面部にも樹脂部材（Ｂ）を接合した繊維強化プラスチック成形体の製造工程を示す工程図であって、プレス成形下金型に積層体（Ａ）の各部材を配置する前の状態を示す断面図である。 図９の工程に続く工程を示す工程図であって、プレス成形下金型とプレス成形上金型を閉じてプレス成形により積層体（Ａ）を形成した状態を示す断面図である。 積層体（Ａ）の意匠面部を覆うように樹脂部材（Ｂ）と接合した繊維強化プラスチック成形体の製造工程を示す工程図であって、射出成形金型内に積層体（Ａ）を配置した断面図、（Ｂ）樹脂部材（Ｂ）を射出ゲート口から射出注入して繊維強化プラスチック成形体を成形した状態を示す断面図である。 積層体（Ａ）の織物繊維強化樹脂（Ｆ）層が側面部に向かって延在し、樹脂部材（Ｂ）を被覆した繊維強化プラスチック成形体の製造工程を示す工程図であって、射出成形金型内に積層体（Ａ）を配置した断面図、（Ｂ）樹脂部材（Ｂ）を射出ゲート口から射出注入して繊維強化プラスチック成形体を成形した状態を示す断面図である。 本発明における繊維強化プラスチック成形体の反り量測定方法を示す概略説明図である。

以下、本発明について、実施の形態とともに、図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明はこれら図面や後述の実施例に何ら限定されるものではない。

本発明に係る繊維強化プラスチック成形体１０は、繊維強化樹脂からなる面状構造体である積層体（Ａ）２０と、積層体（Ａ）２０の外周側面部の一部または全領域に接合させた樹脂部材（Ｂ）３０とから構成される繊維強化プラスチック成形体１０であって、積層体（Ａ）２０は、コア層（Ｃ）４０の両表面に一方向性の連続繊維とマトリクス樹脂から構成される一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０を１層又は２層以上積層させたサンドイッチ構造部材（Ｅ）６０と、一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０の意匠面側表面に、織物繊維とマトリクス樹脂から構成される織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０を１層または２層以上積層させた構成を有し、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０側からの投影面において樹脂部材（Ｂ）３０が実質的に露出していない繊維強化プラスチック成形体１０である。

本発明の繊維強化プラスチック成形体１０は、図１に示すように、積層体（Ａ）２０と、積層体（Ａ）２０の外周側面部の一部または全領域に、強化繊維と熱可塑性樹脂から構成される樹脂部材（Ｂ）３０を接合した構成である。また、積層体（Ａ）２０の意匠面側表面には、図２に示すような織物繊維７０ａを用いた織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０が積層された構成を有する。積層体（Ａ）２０の表層に織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０を配することにより、織物の形状模様を目立たせて、特有の表面形態を付与して外観意匠性を高めることができる。

ここで、繊維強化プラスチック成形体１０の織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０側からの投影面において、樹脂部材（Ｂ）３０が実質的に露出していないことが重要である。具体的には、図１の矢印（Ｙ）方向からの投影面において、樹脂部材（Ｂ）３０が実質的に露出していない、すなわち、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０のみ見える状態にあることが重要である。

ここで、積層体（Ａ）２０について更に説明する。積層体（Ａ）２０の断面図の一例を図３ａに示す。コア層（Ｃ）４０の両表面に、一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０を１層または２層以上積層させてサンドイッチ構造部材（Ｅ）６０とする。さらに、サンドイッチ構造部材（Ｅ）６０のいずれか一方の表面を意匠面と定め、意匠面側表面に織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０を積層したものが積層体（Ａ）２０となる。意匠面側表面を全域に織物外観を持たせることで、電気・電子機器等に対して高い意匠性を発現させることができる。

ここで、本発明において、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０、または、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０および織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０が積層された一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０が、コア層（Ｃ）４０の全幅を超える延在部を有し、延在部が樹脂部材（Ｂ）３０を被覆することが好ましい。

図３ａに示すように、サンドイッチ構造部材（Ｅ）６０の全幅を超える延在部を有する織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０を用いる場合には、後述するように積層体（Ａ）２０の反りが比較的少ない場合や、繊維強化プラスチック成形体１０を少しでも軽量化したい場合に好適である。一方、積層体（Ａ）２０の反りが比較的大きい場合など、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０単体で反りの抑制が困難な場合には、図３ｂに示すように、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０が積層された一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０も延在部を設けることが好ましい。

なお、延在部を湾曲させる場合に関して、図３ａに示すように、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０のみを湾曲させる場合には、その湾曲部を第１の湾曲部とし、図３ｂに示すように、サンドイッチ構造部材Ｅ（６０）端部の一部または全層を湾曲させる場合には、その湾曲部を第２の湾曲部とする。

このような延在部は、あらかじめコア層（Ｃ）４０の全幅を超える大きさの一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０や織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０を準備して成形することができる。このほか、繊維強化プラスチック成形体１０の大きさで積層体（Ａ）２０を作製し、後加工により、延在部が残るように積層体（Ａ）２０を切削したり、コア層（Ｃ）４０および織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０を積層していない面の一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０を切削したりすることができる。他にも、プレス成形や射出成形時に積層体（Ａ）２０を変形させることによる延在部の形成や、固定治具による積層体（Ａ）２０の変形でも成形することができる。

樹脂部材（Ｂ）３０を接合させる態様として、種々の態様を採用することができる。図４ａは図３ａに示す積層体（Ａ）２０に樹脂部材（Ｂ）３０を接合させた繊維強化プラスチック成形体１０の断面図であり、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０の延在部が樹脂部材（Ｂ）３０を被覆した構成を有するものである。

また、延在部を湾曲させて樹脂部材（Ｂ）３０を被覆する湾曲部を有することも好ましい。図４ｂに示すように、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０の延在部を非意匠面側に湾曲させ、その内側に樹脂部材（Ｂ）３０の一部が入り込むように被覆させることができる。このような湾曲形状とすることで、図１の矢印（Ｙ）方向からの投影面以外からも全域に織物外観をもたせることができる。

なお、本発明において、繊維強化プラスチック成形体１０の織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０側からの投影面において、樹脂部材（Ｂ）３０が実質的に露出していないこととは、具体的には、繊維強化プラスチック成形体１０の織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０側からの投影面において、樹脂部材（Ｂ）３０が露出する最大幅が５ｍｍ以下であることである。樹脂部材（Ｂ）３０は投影面において、製品端部から５ｍｍを超えると、樹脂部材（Ｂ）３０が視認できるため、５ｍｍ以下好ましくは、３ｍｍ以下、さらに好ましくは、１ｍｍ以下である。

また、本発明において、積層板（A）２０と樹脂部材（Ｂ）３０が接合する外周側面部については、樹脂部材（Ｂ）３０の露出する幅を全周統一する必要はなく、電気・電子機器等の製品のデザインに合わせて、幅を変更することが可能である。また、意匠性の求められる箇所のみ延在部を設けることで、より量産性を高めることが可能である。

ここで、樹脂部材（Ｂ）３０を接合させる外周側面部とは、面状構造体の積層体（Ａ）２０の外周部の平面部に対して垂直な面を有する端面部である。図４ａ、図４ｂに示す形態では樹脂部材（Ｂ）３０の一部が積層体（Ａ）２０の外周側面部と接合した状態を示したものである。

本発明で用いる積層体（Ａ）２０は、意匠面側表面に織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０を積層しており、厚み方向に非対称積層構成を有する。積層体（Ａ）２０は、後で詳述するように、プレス成形により成形することが一般的である。プレス成形完了直後では、積層体（Ａ）２０には反りがなくフラットな形状をなしているが、その後、冷却による熱収縮により積層体（Ａ）２０は下に凸状に変形してしまう場合がある。この反りは、積層体（Ａ）２０の意匠面側表面に積層した織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０の熱収縮の影響を受けて、非意匠面側の熱収縮との差に起因するものと考えられる。この状態では、電気機器装置の筐体等に使用時に内部部品と接触して不具合が生じる可能性がある。

このような反りを抑制するため、図４ａ、図４ｂ又は図５に示すように、プレス成形により作成した積層体（Ａ）２０の外周側面部の一部または全領域に、樹脂部材（Ｂ）３０を接合させることが重要である。積層体（Ａ）２０が反ろうとする熱収縮を相殺するように樹脂部材（Ｂ）３０を熱収縮させることで、繊維強化プラスチック成形体１０全体として反りがなく平滑性を実現することが可能となる。

また、本発明において、繊維強化プラスチック成形体１０の反りが２．０％以下であることが好ましい。これにより、本発明に係る繊維強化プラスチック成形体１０を電子機器の筐体として用いる場合、高いフラット性を保持することができ、内部の電子部品と接触することなく、薄肉化と高強度を実現することができる。

ここで、繊維強化プラスチック成形体１０を構成する各種材料について説明する。

一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０や織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０に使用する強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、シリコンカーバイド繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維などの高強度、高弾性率繊維などが挙げられる。高い剛性を保持したまま軽量性を確保するために、弾性率と密度との比である比弾性率が高い炭素繊維を使用することが好ましく、例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、ピッチ系、セルロース系、炭化水素による気相成長系炭素繊維、黒鉛繊維などを用いることができ、これらを２種類以上併用してもよい。好ましくは、剛性と価格のバランスに優れるＰＡＮ系炭素繊維が良い。

また、一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０や織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０は、高い剛性を確保するため、その強化繊維の引張弾性率は、繊維強化プラスチック成形体１０の剛性の点から好ましくは２００～８５０ＧＰａの範囲内であるものを使用することが好ましい。強化繊維の引張弾性率が、２００ＧＰａよりも小さい場合は、軽量性を保持したまま、必要な高い剛性を確保することができない場合があり、８５０ＧＰａよりも大きい場合は、強化繊維の圧縮強度が弱く折れやすいため、強化繊維にマトリックス樹脂を含浸し、繊維強化樹脂を成形することが困難である。強化繊維の引張弾性率が、前記範囲内であると積層体の更なる剛性向上、強化繊維の製造性向上の点で好ましい。

また、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０に含まれる繊維織物が、平織り、綾織、繻子織及び朱子織から選択される少なくとも１つの織物であることが好ましい。織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０は繊維模様に特徴があることから、その特徴ある繊維模様を際立たせることができ、最外層（意匠面側）に繊維織物を用いることにより炭素繊維の織物の形状模様を目立たせて、斬新な表面模様を発現させることができる。

また、一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０または織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０のマトリクス樹脂としては、特に制限はなく、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれでも使用することができる。

熱硬化性樹脂を用いる場合は、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール（レゾール型）樹脂、ユリア・メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂などの熱硬化性樹脂などを好ましく用いることができる。特に、エポキシ樹脂は、成形体の力学特性や、耐熱性の観点から好ましい。エポキシ樹脂は、その優れた力学特性を発現するために、使用する樹脂の主成分として含まれるのが好ましく、具体的には樹脂組成物当たり６０重量％以上含まれることが好ましい。

また、熱可塑性樹脂を用いる場合には、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）樹脂、液晶ポリエステル樹脂等のポリエステル樹脂や、ポリブチレン樹脂等のポリオレフィン樹脂や、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂などのポリアリーレンスルフィド樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリサルホン（ＰＳＵ）樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂などの非晶性樹脂、その他、フェノール系樹脂、フェノキシ樹脂、更にポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリイソプレン系樹脂、フッ素系樹脂、およびアクリロニトリル系樹脂等の熱可塑エラストマー等や、これらの共重合体および変性体等から選ばれる熱可塑性樹脂が挙げられる。中でも、得られる成形品の軽量性の観点からはポリオレフィン樹脂が好ましく、強度の観点からはポリアミド樹脂が好ましく、表面外観の観点からポリカーボネート樹脂やスチレン系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル系樹脂のような非晶性樹脂が好ましい。

また、本発明では、積層体（Ａ）２０の成形性、強度の観点から、一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０の重量繊維含有率が５０～８０重量％、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０の重量繊維含有率が４０～７０重量％であることが好ましい。

一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０の重量繊維含有率が５０重量％未満であると、積層体（Ａ）２０の強度の発現が困難となる場合がある。一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０の重量繊維含有率が８０重量％を超えると、繊維量が多すぎることでプリプレグとしての扱いが難しくなる場合がある。好ましくは５５～７５重量％、より好ましくは６０～７０重量％である。

織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０の重量繊維含有率が４０重量％未満であると、積層体（Ａ）２０の強度の発現が困難となる場合がある。織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０の重量繊維含有率が７０重量％を超えると、樹脂が不足することで成形後の意匠性を損なう場合がある。好ましくは４５～６５重量％、より好ましくは５０～６０重量％である。

また、一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０を１層または２層以上積層させるにあたり、隣接する一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０の繊維配向角度を４５度又は９０度互いに異なるように積層することが好ましい。このような積層構成とすることにより、繊維強化プラスチック成形体１０の薄肉・軽量化とともに、一定以上の剛性・強度を付与することが可能になる。

また、本発明で用いられるコア層（Ｃ）４０としては、樹脂発泡体または不連続繊維と熱可塑性樹脂からなる多孔質基材からなることが好ましい。このような構成においては、コア層（Ｃ）４０が多孔質で空隙を有することにより、繊維強化プラスチック成形体１０の軽量化と高剛性化を実現することができる。

発泡体としては、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリエーテルイミド樹脂又はポリメタクリルイミド樹脂が好適に使用できる。具体的には、軽量性を確保するためにスキン層より見かけ密度が小さい樹脂を用いることが好ましく、特に、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂又はポリメタクリルイミド樹脂が好ましく使用できる。

また、コア層（Ｃ）４０として熱可塑性樹脂と不連続繊維からなる複合体を用いる場合には、不連続繊維と熱可塑性樹脂とからなるコア層前駆体を準備し、熱可塑性樹脂の軟化点または融点以上に加熱及び加圧した後、加圧を解除し、不連続繊維の残留応力解放時に元に戻ろうとする復元力、いわゆるスプリングバックにより、厚さ方向に膨張させて空隙を形成させて複合体とすることが好ましい。

コア層（Ｃ）４０に用いる不連続繊維としては、前述した連続繊維と同様の種類の強化繊維を用いることができる。不連続繊維の繊維長は１ｍｍ以上１５０ｍｍ未満であることが好ましい。１ｍｍ未満である場合、不連続繊維の基材としての使用が難しく、一方、繊維長が１５０ｍｍ以上であると繊維強化プラスチック成形体１０の板厚のバラつきが大きくなる場合がある。コア層（Ｃ）４０に用いる熱可塑性樹脂も、前述した熱可塑性樹脂と同様の種類の樹脂を用いることができる。

また、本発明において、樹脂部材（Ｂ）３０が、不連続炭素繊維またはガラス繊維と熱可塑性樹脂から構成されることが好ましい。これにより、繊維強化プラスチック成形体１０を構成する積層体（Ａ）２０と樹脂部材（Ｂ）３０が高い接合強度で接合するとともに、繊維強化プラスチック成形体１０の反り低減を図ることができる。

熱可塑性樹脂としては、前述したポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂から選択される少なくとも１つの熱可塑性樹脂であることが好ましい。積層体（Ａ）２０を構成する一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０または織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０のマトリクス樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場合、樹脂部材（Ｂ）３０の樹脂成分を溶融させて積層体（Ａ）２０と一体化できるとともに、樹脂部材（Ｂ）３０との強固な接合強度を得ることができる。

また、樹脂部材（Ｂ）３０の繊維重量含有率は５～３０重量％であることが好ましい。これにより、接合強度を高めるとともに、繊維強化プラスチック成形体１０の反り低減を図ることができる。５重量％未満であると、繊維強化プラスチック成形体１０の強度確保が困難になる場合があり、３０重量％を超えると、射出成形において、樹脂部材（Ｂ）３０の充填が一部不十分になる場合がある。繊維重量含有率は８～２８重量％がより好ましく、さらに好ましくは１２～２５重量％である。

また、不連続炭素繊維またはガラス繊維の重量平均繊維長は０．３～３ｍｍであることが好ましい。ここで、連続繊維と不連続繊維について定義する。連続繊維とは、繊維強化プラスチック成形体１０に含有された強化繊維が繊維強化プラスチック成形体１０の全長または全幅にわたって実質的に連続して配置された様態であり、不連続繊維とは断続的に強化繊維が分断されて配置された様態のものをいう。一般的に、一方向に引き揃えた強化繊維に樹脂を含浸させた一方向繊維強化樹脂が連続繊維に該当し、プレス成形に用いるＳＭＣ基材、射出成形に用いる強化繊維が含有したペレット材料などが不連続繊維に該当する。

不連続繊維の中でも射出成形に用いるペレット材料として、長繊維ペレットと短繊維ペレットの２つに分類することができるが、本発明で扱う長繊維とは繊維強化プラスチック成形体１０のうち、不連続繊維で構成された部材中に残存した重量平均繊維長が０．３ｍｍ以上のものをいい、０．３ｍｍ未満のものを短繊維と定義する。

樹脂部材（Ｂ）３０に残存した強化繊維が長繊維であることにより、後述するように、繊維強化プラスチック成形体１０の反りの相殺効果を高めることができる。重量平均繊維長が０．３ｍｍ未満である短繊維の場合、樹脂部材（Ｂ）３０の強度が低下傾向になる場合がある。重量平均繊維長が３ｍｍを超えると樹脂粘度が高くなり、射出成形時に樹脂部材（Ｂ）３０を成形金型の隅部分までに均一に充填しにくくなる場合がある。不連続炭素繊維またはガラス繊維の重量平均繊維長は、好ましくは０．４～２．８ｍｍ、より好ましくは、０．７～１．５ｍｍ、さらに好ましくは、０．９～１．２ｍｍである。

また、本発明において、積層体（Ａ）２０を肉厚方向に半等分に分割し、分割した中心線よりも意匠面側の領域（Ｒ１）に存在する樹脂部材（Ｂ）３０の重量Ａｍ１（ｇ）と、非意匠面側の領域（Ｒ２）に存在する樹脂部材（Ｂ）３０の重量Ａｍ２（ｇ）との比Ａｍ２／Ａｍ１が２～２５の範囲にあることが好ましい。

図４ａ、図４ｂ又は図５において、コア層（Ｃ）４０の一点鎖線は、積層体（Ａ）２０の肉厚１１０の半等分に分割した中央線１２０である。上記Ａｍ２／Ａｍ１が２未満であると、反りを相殺させる効果が発揮しにくくなる場合がある。Ａｍ２／Ａｍ１が２５を超えると、成形体自体の板厚が厚くなり、薄肉化の実現が困難となる場合がある。好ましくはＡｍ２／Ａｍ１は５～２２、より好ましくはＡｍ２／Ａｍ１は８～２０、さらに好ましくは１０～１８である。樹脂部材（Ｂ）３０は積層体（Ａ）２０の外周側面部に射出成形による接合させることが好ましい。また、上記樹脂部材（Ｂ）３０の量は体積で規定する。

上記のＡｍ２／Ａｍ１が２～２５の範囲にするための具体的な形状として、樹脂部材（Ｂ）３０の少なくとも一部に立壁形状部を有することが好ましい。図４ａ、図４ｂまたは図５に示すように、繊維強化プラスチック成形体１０の側面部に配される樹脂部材（Ｂ）３０がその下方に延在する形で立壁形状部１００を具備することで繊維強化プラスチック成形体１０を箱型形状体とすることができる。

また、本発明において、サンドイッチ構造部材（Ｅ）６０の曲げ剛性は、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０の曲げ剛性よりも大きい構成であることが好ましい。曲げ剛性の大きいサンドイッチ構造部材（Ｅ）６０を積層することにより、繊維強化プラスチック成形体１０の強度を確保することができるとともに、非対称積層構造であっても反りの発生を少しでも抑えることができる。曲げ剛性は、剛性＝弾性率×断面二次モーメントで表され、曲げやねじりに対して、部材の変形のし難さを表すものである。従って、この曲げ剛性を規定することにより、基材の厚さや形状を考慮した形で反りとの関連性を表すことができる。

また、本発明において、一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０の曲げ弾性率をＭｄ（ＧＰａ）、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０の曲げ弾性率をＭｆ（ＧＰａ）とすると、Ｍｄ／Ｍｆが１．２～１７であることが好ましい。これにより、成形体の強度を確保することができるとともに、反りを相殺させる効果を得ることができる。Ｍｄ／Ｍｆが１．２未満であると、反り低減の効果が弱まる場合がある。Ｍｄ／Ｍｆが１７を超えると、反り低減の効果が弱まる場合がある。Ｍｄ／Ｍｆは好ましくは３～１６、より好ましくは５～１５、さらに好ましくは７～１４である。

また、本発明において、一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０の曲げ弾性率Ｍｄが１００～５００ＧＰａ、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０の曲げ弾性率Ｍｆが３０～８０ＧＰａであることが好ましい。曲げ弾性率Ｍｄが１００ＧＰａ未満であると、積層体（Ａ）２０が反り過ぎる場合があり、樹脂部材（Ｂ）３０を射出成形した際、樹脂部材（Ｂ）３０との接合が不十分になる場合がある。Ｍｄが５００ＧＰａを超えると、基材として取り扱いが難しくまた材料コストが影響して商品競争力が低下する場合がある。

Ｍｆが３０ＧＰａ未満であると、繊維強化プラスチック成形体１０の強度を十分に確保できない場合がある。Ｍｆが８０ＧＰａを超えると、積層体（Ａ）２０が反り過ぎる場合があり、樹脂部材（Ｂ）３０を射出成形した際、樹脂部材（Ｂ）３０との接合が不十分になる場合がある。

Ｍｄは好ましくは１２０～４８０ＧＰａ、より好ましくは１８０～４００ＧＰａ、さらに好ましくは２２０～３２０ＧＰａである。また、Ｍｆは好ましくは３５～７５ＧＰａ、より好ましくは４５～６５ＧＰａ、さらに好ましくは５０～６０ＧＰａである。

また、本発明において、コア層（Ｃ）４０の両表面を一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０で挟んだサンドイッチ構造部材（Ｅ）６０の肉厚をＴｅ（ｍｍ）、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０の肉厚をＴｆ（ｍｍ）とすると、Ｔｅ／Ｔｆが１．２～４０であることが好ましい。

織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０の肉厚に対して、一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０を含むサンドイッチ構造部材（Ｅ）６０の肉厚を厚くすることにより、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０の熱収縮の影響を少なくすることができる。

Ｔｅ／Ｔｆが１．２未満であると、反りを相殺させる効果が発揮しにくくなる場合がある。Ｔｅ／Ｔｆが４０を超えると、成形体自体の板厚が厚くなり、薄肉化の実現が困難となる場合がある。Ｔｅ／Ｔｆは好ましくは、２～３５、より好ましくは５～３２、さらに好ましくは８～３０である。

また、本発明において、サンドイッチ構造部材（Ｅ）６０の肉厚Ｔｅが０．６～２ｍｍ、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０の肉厚Ｔｆが０．０５～０．５ｍｍであることが好ましい。反りを相殺させる効果と薄肉化の実現を両立できる範囲である。

Ｔｅが０．６ｍｍ未満であると成形体自体の強度が低下する場合がある。Ｔｅが２ｍｍを超えると成形体自体の板厚が厚くなり、薄肉化の実現が困難となる場合がある。Ｔｆが０．０５ｍｍ未満であると、外観不良が発生する場合がある。Ｔｆが０．５ｍｍを超えると成形体自体の板厚が厚くなり、薄肉化の実現が困難となる場合がある。

好ましくは、Ｔｅが０．７～１．８ｍｍ、Ｔｆが０．０６～０．４ｍｍ、より好ましくは、Ｔｅが０．９～１．６ｍｍ、Ｔｆが０．０８～０．３ｍｍ、さらに好ましくは、Ｔｅが１～１．４ｍｍ、Ｔｆが０．１～０．２ｍｍである。

また、本発明において、積層体（Ａ）２０の非意匠面側の一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０の外周縁部の一部域または全領域に配設された接合層（Ｇ）８０を介して、積層体（Ａ）２０と樹脂部材（Ｂ）３０とが接合されていることが好ましい。接合層（Ｇ）８０は、図５に示すように、積層体（Ａ）２０の非意匠面側の一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０の表面に予め付着させておく。樹脂部材（Ｂ）３０を射出成形した際、樹脂部材（Ｂ）３０の溶融熱により接合層（Ｇ）８０が溶融し、樹脂部材（Ｂ）３０と接合一体化することができる。このようにして得られた繊維強化プラスチック成形体１０は、高い接合強度を実現することができる。

図５において、樹脂部材（Ｂ）３０の一部は、積層体（Ａ）２０の外周側面部から、接合層（Ｇ）８０が貼り付けられた積層体（Ａ）２０の外周縁部にまで広がり（樹脂部材（Ｂ）９０）、接合層（Ｇ）８０と接合している。このような接合面が広がることで、より強固な接合強度を発現することができる。

接合層（Ｇ）８０としては特に制限はなく、熱可塑性樹脂フィルムや熱可塑性樹脂の不織布を用いることができる。

この際、積層体（Ａ）２０を肉厚方向で半等分に分割して、その分割した中央線１２０よりも織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０が積層されていない方の領域（Ｒ２）１４０に存在する樹脂部材（Ｂ）３０の量を、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０が積層されている方の領域（Ｒ１）１３０に存在する樹脂部材（Ｂ）３０の量よりも一定の割合で多くする構成とすることが好ましい。このような繊維強化プラスチック成形体１０の外周縁部及び／または外周側面部に接合する樹脂部材（Ｂ）３０の接合量に偏りを持たせることにより、樹脂部材（Ｂ）３０の収縮により、積層体（Ａ）２０の反りとは逆方向への応力が発生し、全体的に反りが相殺される。その結果、非対称積層であっても成形時の反りの発生を抑制することができる。

次に、本発明の繊維強化プラスチック成形体の製造方法について図面を参照しながら説明する。図４ａ、図４ｂに示した繊維強化プラスチック成形体１０の製造方法について、図６～図８に例示する。図６に示すように、プレス成形下金型２１０上に、あらかじめ準備した織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０、一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０、コア層（Ｃ）４０及び一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０をこの順に積層配置して積層体（Ａ）２０の前駆体を形成する。織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０及び一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０は、強化繊維に熱硬化性樹脂が含浸したプリプレグの形態か、または熱可塑性樹脂が含んだＵＤテープまたは織物の形態とすることが好ましい。

その後、図７に示すように、プレス成形上金型２２０を一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０と接する位置まで下降させ、一定のプレス圧により積層体（Ａ）２０の前駆体を圧縮成形して、積層体（Ａ）２０を生成する。この際、金型と積層体（Ａ）２０の前駆体との間に図示しない離型フィルムを介在させて離型性を補助させることも有効である。

次に、図８（Ａ）に示すように、樹脂部材（Ｂ）３０を形成する空間２６０を有する射出成形下金型（Ｍ１）２３０と射出成形上金型（ＭＭ１）２４０の間に、積層体（Ａ）２０を配置する。次に、図８（Ｂ）に示すように、強化繊維と熱可塑性樹脂から構成される樹脂部材（Ｂ）３０を射出ゲート口２５０から射出成形する。これにより、樹脂部材（Ｂ）３０が積層体（Ａ）２０の側面部と接合一体化する。

また、図５に示した接合層（Ｇ）８０を設けて、積層体（Ａ）２０の外周縁部の平面部にも樹脂部材（Ｂ）９０を接合した繊維強化プラスチック成形体の製法について、図９～図１１に例示する。図９に示すように、プレス成形下金型２１０上に、あらかじめ準備した織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０、一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０、コア層（Ｃ）４０、一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０及び接合層（Ｇ）８０をこの順に積層配置する。

その後、図１０に示すように、プレス成形上金型２２０を接合層（Ｇ）８０と接する位置まで下降させ、一定のプレス圧により積層体（Ａ）２０を圧縮成形して、積層体（Ａ）２０を生成する。

次に、図１１（Ａ）に示すように、樹脂部材（Ｂ）３０を形成する空間２６０を有する射出成形下金型（Ｍ１）２３０と射出成形上金型（ＭＭ２）２４１の間に、積層体（Ａ）２０を配置する。次に、図１１（Ｂ）に示すように、強化繊維と熱可塑性樹脂から構成される樹脂部材（Ｂ）３０を射出ゲート口２５０から射出成形する。これにより、樹脂部材（Ｂ）３０が積層体（Ａ）２０の側面部と接合一体化するとともに、積層体（Ａ）２０の外周縁部の平面部と接合層（Ｇ）８０を介して接合一体化する。

図１２（Ａ）では、樹脂部材（Ｂ）３０を形成する空間２６０を有する射出成形下金型（Ｍ２）２３１と射出成形上金型（Ｍ２）２４１の間に、積層体（Ａ）２０を配置する。次に、図１２（Ｂ）に示すように、強化繊維と熱可塑性樹脂から構成される樹脂部材（Ｂ）３０を射出ゲート口２５０から射出成形する。これにより、樹脂部材（Ｂ）３０が積層体（Ａ）２０の側面部と接合一体化するとともに、積層体（Ａ）２０の外周縁部の平面部と接合層（Ｇ）８０を介して接合一体化する。

以下、実施例によって、本発明の繊維強化プラスチック成形体１０についてより具体的に説明するが、下記の実施例は本発明を制限するものではない。まず、本発明における特性の測定方法と、繊維強化プラスチック成形体１０の各部位の材料組成例について説明する。

（１）数平均繊維長の測定
樹脂部材（Ｂ）３０またはコア層（Ｃ）４０に含有される強化繊維の数平均繊維長Ｌｎを測定する。繊維強化プラスチック成形体１０から測定する樹脂部材（Ｂ）３０またはコア層（Ｃ）４０の一部を切り出し、電気炉にて空気中５００℃で６０分間加熱して樹脂を十分に焼却除去して強化繊維のみを分離した。分離した強化繊維から無作為に４００本以上抽出した。これらの抽出した強化繊維の繊維長の測定は、光学顕微鏡を用いて行い、４００本の繊維の長さを１μｍ単位まで測定して、下式を用いて数平均繊維長Ｌｎを算出した。
数平均繊維長Ｌｎ＝（ΣＬｉ）／４００
Ｌｉ：繊維長（ｍｍ）

（２）繊維重量含有率の測定
積層体（Ａ）２０を構成する織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０、一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０、コア層（Ｃ）４０または樹脂部材（Ｂ）３０の繊維重量含有率は、以下の方法により測定した。繊維強化プラスチック成形体１０から測定する織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０、一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０、コア層（Ｃ）４０または樹脂部材（Ｂ）３０を切り出し、その重量ｗ０（ｇ）を測定した。次に、切り出したサンプルを空気中で５００℃×１時間加熱し、樹脂成分を十分に焼却除去して残存した強化繊維の重量ｗ１（ｇ）を測定した。下式を用いて、繊維重量含有率（ｗｔ％）を求めた。測定はｎ＝３で行い、その平均値を用いた。
繊維重量含有率（ｗｔ％）＝（強化繊維の重量ｗ１（ｇ）／切り出しサンプルの重量ｗ０（ｇ））×１００

（３）曲げ剛性、曲げ弾性率の測定
一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０の曲げ弾性率Ｍｄ及び織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０の曲げ弾性率ＭｆはＪＩＳ Ｋ ７１７１に基づいて測定した。各部材の曲げ剛性は、前記曲げ弾性率の測定から得られた曲げ弾性率×断面二次モーメント／板幅により算出した。

（４）反りの測定
図１３に繊維強化プラスチック成形体１０の反りの状態を測定する方法を示す。繊維強化プラスチック成形体１０の反りはＢＯＳＣＨ社のレーザー距離計を用いて測定した。まず、繊維強化プラスチック成形体１０を、水平を保持した平板３００上に載置した。その後、繊維強化プラスチック成形体１０の上方にレーザー距離計３１０が移動できる基準面３２０を準備した。

まず、レーザー距離計３１０により基準面３２０と繊維強化プラスチック成形体１０の両最端部３３０、３４０の距離を測定し、その端部３３０と３４０を結んだ線を反り下基準線３５０とした。繊維強化プラスチック成形体１０が例えば長方形であれば４辺それぞれについて測定した。測定箇所は積層体（Ａ）２０の４辺の外周端部付近にレーザーを照射して行った。この端部は積層体（Ａ）２０の端部であり、樹脂部材（Ｂ）３０は含めない。

次に、レーザー距離計３１０を両端部３３０及び３４０間を一定の等間隔で移動させ、それぞれの場所での基準面３２０と繊維強化プラスチック成形体１０との距離を測定した。図１３では奇数点の７点を例示している。基準面３２０と繊維強化プラスチック成形体１０との距離が最も短い箇所において、反り下基準線３５０と平行な接線を反り上基準線３６０とした。両端部３３０及び３４０の間の距離をＬ（ｍｍ）、反り下基準線３５０と反り上基準線３６０との距離をＡ（ｍｍ）とすると、
反り＝（Ａ／Ｌ）＊１００［％］
で規定した。

（材料組成例１－１）一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０の調整
ＰＡＮ系炭素繊維束をシート状に一方向に配列させ、エポキシ樹脂を含浸させた一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０として、一方向プリプレグ（Ｄ－１）（東レ株式会社製、Ｐ３４５２Ｓ－１５、炭素繊維の重量含有率６７％、炭素繊維の引張弾性率２３５ＧＰａ、厚み０．１５ｍｍ）と、一方向プリプレグ（Ｄ－２）（東レ株式会社製、Ｐ３４５２Ｓ－１０、炭素繊維の重量含有率６７％、炭素繊維の引張弾性率２３５ＧＰａ、厚み０．１０ｍｍ）と、一方向プリプレグ（Ｄ－３）（東レ株式会社製、Ｐ１２４５３Ｆ－１６、炭素繊維の重量含有率６７％、炭素繊維の引張弾性率５５０ＧＰａ、厚み０．１５ｍｍ）を準備した。また、一方向プリプレグ（Ｄ－４）（東レ株式会社製、Ｐ１２４５３Ｆ－１１、炭素繊維の重量含有率６７％、炭素繊維の引張弾性率５５０ＧＰａ、厚み０．１０ｍｍ）を準備した。

（材料組成例１－２）織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０の調整
織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０として、引張弾性率が２３０ＧＰａの織物炭素繊維とガラス転移温度が１３５℃であるエポキシ樹脂で構成される、目付が１９８ｇ／ｍ^２、炭素繊維含有率５６重量％、厚み０．１０ｍｍの織物プリプレグ（Ｆ－１）を準備した。

（材料組成例２－１）コア層（Ｃ）４０の調整
発泡ポリプロピレン（東レ株式会社製、ＲＣ２０１２Ｗ）から構成されるコア層（Ｃ－１）４を準備した。

（材料組成例２－２）コア層（Ｃ）４０の調整
多孔質基材として、不連続繊維（東レ株式会社製、Ｔ７００Ｓ、炭素繊維の数平均繊維長５ｍｍ）と熱可塑性樹脂（ポリプロピレン）、不連続繊維の重量含有量３０重量％からなるコア層（Ｃ－２）４を準備した。

（材料組成例３）樹脂部材（Ｂ）３０の調整
射出成形用ガラス繊維ペレット（帝人株式会社製、ＧＸＶ３５４０－ＵＩ、ガラス繊維、数平均繊維長０．２ｍｍ、ポリカーボネート樹脂、繊維重量含有率４０重量％）を準備し、樹脂部材（Ｂ－１）３とした。

射出成形用ガラス繊維ペレット（東レ株式会社製、Ａ５０３－Ｆ１、ガラス繊維、数平均繊維長０．２ｍｍ、ＰＰＳ樹脂、繊維重量含有率３０重量％）を準備し、樹脂部材（Ｂ－２）３とした。

（材料組成例４）接合層（Ｇ）８０の調整
ポリエステル樹脂（東レ・デュポン（株）社製“ハイトレル”（登録商標）４０５７）を二軸押出機のホッパーから投入し、押出機にて溶融混練した後、Ｔ字ダイから押出した。その後、６０℃のチルロールで引き取ることによって冷却固化させ、厚み０．０５ｍｍのポリエステル樹脂フィルムを得た。これを熱可塑接合層（Ｇ）８０として使用した。

（実施例１）
材料組成例１－１で準備した一方向プリプレグと材料組成例２－１で準備した発泡ポリプロピレンを用いて、［一方向プリプレグ（Ｄ－１）０°／一方向プリプレグ（Ｄ－２）９０°／発泡ポリプロピレン／一方向プリプレグ（Ｄ－２）９０°／一方向プリプレグ（Ｄ－１）０°］の順序で積層した３０４ｍｍ×３０４ｍｍの長方形のサンドイッチ構造部材（Ｅ）６０の前駆体を準備した。次に、材料組成例１－２で準備した３０４ｍｍ×３０４ｍｍ×０．１ｍｍｔの織物プリプレグ（Ｆ－１）７０の２ｐｌｙをサンドイッチ構造部材（Ｅ）６０の前駆体の片面に積層して積層体（Ａ）２０の前駆体を準備した。一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０の曲げ弾性率Ｍｄは、コア層（Ｃ）５０に積層される「一方向プリプレグ（Ｄ－１）０°／一方向プリプレグ（Ｄ－２）９０°」の積層されたプリプレグ硬化物の弾性率を測定した。

次に、図６に示すように、この積層体（Ａ）２０の前駆体を図示しない離型フィルムで挟み、３１０ｍｍ×３１０ｍｍの長方形のプレス成形下金型２１０に載置した。次に、図７に示すように、プレス成形上金型２２０をセットした後、盤面温度１５０℃の盤面の上に配置し、盤面を閉じて３ＭＰａで加熱プレスした。加圧から５分間経過した後、盤面を開き、厚み１．８ｍｍ、３０４ｍｍ×３０４ｍｍの長方形の平板形状をした炭素繊維強化樹脂板である積層体（Ａ－１）２０を得た。

次に、図３ａに示す断面図になるように、サンドイッチ構造部材（Ｅ）６０の外周をＮＣ加工機により加工を行い、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０層のみサンドイッチ構造部材（Ｅ）６０より全幅延伸された積層体（Ａ）を得た。

次に、図８（Ａ）に示すように、射出成形下金型２３０と射出成形上金型２４０とで形成される空間に、積層体（Ａ－１）２０を配置し、図８（Ｂ）に示すように、材料組成例３で得られた樹脂部材（Ｂ－１）３０をＡｍ１／Ａｍ２が２０になるよう射出ゲート口２５０から射出成形して、投影面からは樹脂部材（Ｂ－１）３０の露出が幅３ｍｍの繊維強化プラスチック成形体１０を製造した。

（実施例２）
材料組成例１－１で準備した一方向プリプレグと材料組成例２－１で準備した発泡ポリプロピレンを用いて、［一方向プリプレグ（Ｄ－１）０°／一方向プリプレグ（Ｄ－２）９０°／発泡ポリプロピレン／一方向プリプレグ（Ｄ－２）９０°／一方向プリプレグ（Ｄ－１）０°］の順序で積層した３１０ｍｍ×３１０ｍｍの長方形のサンドイッチ構造部材（Ｅ）６０の前駆体を準備した。次に、材料組成例１－２で準備した３１０ｍｍ×３１０ｍｍ×０．１ｍｍｔの織物プリプレグ（Ｆ－１）７０の２ｐｌｙをサンドイッチ構造部材（Ｅ）６０の前駆体の片面に積層して積層体（Ａ）２０の前駆体を準備した。一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０の曲げ弾性率Ｍｄは、コア層（Ｃ）５０に積層される「一方向プリプレグ（Ｄ－１）０°／一方向プリプレグ（Ｄ－２）９０°」の積層されたプリプレグ硬化物の弾性率を測定した。

次に、図６に示すように、この積層体（Ａ）２０の前駆体を図示しない離型フィルムで挟み、３１０ｍｍ×３１０ｍｍの長方形のプレス成形下金型２１０に載置した。次に、図７に示すように、プレス成形上金型２２０をセットした後、盤面温度１５０℃の盤面の上に配置し、盤面を閉じて３ＭＰａで加熱プレスした。加圧から５分間経過した後、盤面を開き、厚み０．５ｍｍ、３１０ｍｍ×３１０ｍｍの長方形の平板形状をした炭素繊維強化樹脂板である積層体（Ａ－１）２０を得た。

次に、図３ａに示す断面図になるように、サンドイッチ構造部材（Ｅ）６０の外周をＮＣ加工機により加工を行い、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０層のみサンドイッチ構造部材（Ｅ）６０より全幅延伸された積層体（Ａ）を得た。

続いて、図１２（Ａ）に示すように、射出成形下金型２３１と射出成形上金型２４１とで形成される空間に、積層体（Ａ－１）２０を配置し、図１２（Ｂ）に示すように、材料組成例３で得られた樹脂部材（Ｂ－１）３０をＡｍ１／Ａｍ２が２０になるよう射出ゲート口２５０から射出成形して、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０層が非意匠面側に向かって被覆した意匠性の高い繊維強化プラスチック成形体１０を製造した。

（実施例３）
材料組成例１－１で準備した一方向プリプレグと材料組成例２－２で準備した多孔質基材を用いて、［一方向プリプレグ（Ｄ－１）０°／一方向プリプレグ（Ｄ－２）９０°／多孔質基材／一方向プリプレグ（Ｄ－２）９０°／一方向プリプレグ（Ｄ－１）０°］の順序で積層した３１０ｍｍ×３１０ｍｍの長方形のサンドイッチ構造部材（Ｅ）６０の前駆体を準備した。次に、材料組成例１－２で準備した３１０ｍｍ×３１０ｍｍ×０．１ｍｍｔの織物プリプレグ（Ｆ－１）７０の１ｐｌｙをサンドイッチ構造部材（Ｅ）６０の前駆体の片面に積層して積層体（Ａ）２０の前駆体を準備した。一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）５０の曲げ弾性率Ｍｄは、コア層（Ｃ）５０に積層される「一方向プリプレグ（Ｄ－１）０°／一方向プリプレグ（Ｄ－２）９０°」の積層されたプリプレグ硬化物の弾性率を測定した。

次に、図６に示すように、この積層体（Ａ）２０の前駆体を図示しない離型フィルムで挟み、３１０ｍｍ×３１０ｍｍの長方形のプレス成形下金型２１０に載置した。次に、図７に示すように、プレス成形上金型２２０をセットした後、盤面温度１５０℃の盤面の上に配置し、盤面を閉じて３ＭＰａで加熱プレスした。加圧から５分間経過した後、盤面を開き、厚み０．５ｍｍ、３１０ｍｍ×３１０ｍｍの長方形の平板形状をした炭素繊維強化樹脂板である積層体（Ａ－１）２０を得た。

次に、図３ｂに示す断面図になるように、サンドイッチ構造部材（Ｅ）６０の外周をＮＣ加工機により加工を行い、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０層及びサンドイッチ構造部材（Ｅ）６０の一部が延伸された積層体（Ａ－１）２０を得た。

続いて、図１２（Ａ）に示すように、射出成形下金型２３１と射出成形上金型２４１とで形成される空間に、積層体（Ａ－１）２０を配置し、図１２（Ｂ）に示すように、材料組成例３で得られた樹脂部材（Ｂ－１）３０をＡｍ１／Ａｍ２が２０になるよう射出ゲート口２５０から射出成形して、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０層が非意匠面側に向かって被覆した意匠性の高い繊維強化プラスチック成形体１０を製造した。

（実施例４）
実施例１と同様の構成で、積層体（Ａ－１）２０を３０８ｍｍ×３０５ｍｍのサイズとして準備した。

続いて、図１２（Ａ）に示すように、射出成形下金型２３１と射出成形上金型２４１とで形成される空間に、積層体（Ａ－１）２０を配置し、図１２（Ｂ）に示すように、材料組成例３で得られた樹脂部材（Ｂ－１）３０をＡｍ１／Ａｍ２が２２になるよう射出ゲート口２５０から射出成形して、織物繊維強化樹脂（Ｆ）７０層が非意匠面側に向かって被覆し、樹脂部材（Ｂ）の露出幅が２～５ｍｍとなる意匠性の高い繊維強化プラスチック成形体１０を製造した。

（比較例１）
比較例１は実施例１と同様の構成で、積層体（Ａ－１）２０を２７０ｍｍ×２７０ｍｍのサイズとして準備した。次に実施例１と同様の条件にて射出成形を実施したところ、意匠面側表面に樹脂部材（Ｂ－１）３０が幅２０ｍｍ露出した、意匠性の低い繊維強化プラスチック成形体１０を得た。

上記の結果をまとめると表１のとおりである。

本発明の繊維強化プラスチック成形体は、自動車内外装、電気・電子機器筐体、自転車、スポーツ用品用構造材、航空機内装材、輸送用箱体等に有効に使用できる。

１０ 繊維強化プラスチック成形体
２０ 積層体（Ａ）
３０ 樹脂部材（Ｂ）
４０ コア層（Ｃ）
５０ 一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）
６０ サンドイッチ構造材（Ｅ）
７０ 織物繊維強化樹脂（Ｆ）
７１ 織物繊維強化樹脂の表面領域
７２ 織物繊維強化樹脂のＲ形状領域
７０ａ 織物繊維の基材
７０ｂ 第１の湾曲部
７０ｃ 第２の湾曲部
８０ 接合層（Ｇ）
９０ 積層体（Ａ）の外周縁部の平面部に接合した樹脂部材（Ｂ）
１００ 立壁形状部
１１０ 積層体（Ａ）の肉厚
１２０ 分割した中央線
１３０ 織物繊維強化樹脂（Ｆ）が積層されている方の領域（Ｒ１）
１４０ 織物繊維強化樹脂（Ｆ）が積層されていない方の領域（Ｒ２）
２１０ プレス成形下金型
２２０ プレス成形上金型
２３０ 射出成形下金型（Ｍ１）
２３１ 射出成形下金型（Ｍ２）
２４０ 射出成形上金型（ＭＭ１）
２４１ 射出成形上金型（ＭＭ２）
２５０ 射出ゲート口
２６０ 樹脂部材（Ｂ）を形成する空間
３００ 平板
３１０ レーザー距離計
３２０ 基準面
３３０、３４０ 成形体の両最端部
３５０ 反り下基準線
３６０ 反り上基準線

Claims (12)

1. 繊維強化樹脂からなる面状構造体である積層体（Ａ）と、前記積層体（Ａ）の外周側面部の一部または全領域に接合させた樹脂部材（Ｂ）とから構成される繊維強化プラスチック成形体であって、
   前記積層体（Ａ）は、コア層（Ｃ）の両表面に一方向性の連続繊維とマトリクス樹脂から構成される一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）を１層または２層以上積層させたサンドイッチ構造部材（Ｅ）と、前記一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）の意匠面側表面に、織物繊維とマトリクス樹脂から構成される織物繊維強化樹脂（Ｆ）を１層または２層以上積層させた構成を有し、
   前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）側からの投影面において前記樹脂部材（Ｂ）が実質的に露出しておらず、
   前記サンドイッチ構造部材（Ｅ）の肉厚Ｔｅが０．６～２ｍｍの範囲にあり、前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）の肉厚Ｔｆが０．０５～０．５ｍｍの範囲にあることを特徴とする前記繊維強化プラスチック成形体。
2. 前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）、または、前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）および前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）が積層された前記一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）が、前記コア層（Ｃ）の全幅を超える延在部を有し、前記延在部が前記樹脂部材（Ｂ）を被覆することを特徴とする請求項１に記載の繊維強化プラスチック成形体。
3. 前記延在部を湾曲させて前記樹脂部材（Ｂ）を被覆する第１の湾曲部を有することを特徴とする請求項２に記載の繊維強化プラスチック成形体。
4. 前記積層体（Ａ）の端部が前記樹脂部材（Ｂ）を被覆する第２の湾曲部を有することを特徴とする請求項１に記載の繊維強化プラスチック成形体。
5. 前記第１の湾曲部または前記第２の湾曲部が前記樹脂部材（Ｂ）の外縁の少なくとも一部を被覆する請求項３または４に記載の繊維強化プラスチック成形体。
6. 前記積層体（Ａ）を肉厚方向に半等分に分割し、分割した中心線よりも前記意匠面側の領域（Ｒ１）に存在する前記樹脂部材（Ｂ）の重量Ａｍ１と、非意匠面側の領域（Ｒ２）に存在する前記樹脂部材（Ｂ）の重量Ａｍ２との比Ａｍ２／Ａｍ１が２～２５の範囲にあることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体。
7. 前記サンドイッチ構造部材（Ｅ）の曲げ剛性が前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）の曲げ剛性
   よりも大きい、請求項１～６のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体。
8. 前記一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）の曲げ弾性率Ｍｄと、前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）の曲げ弾性率Ｍｆとの比Ｍｄ／Ｍｆが１．２～１７の範囲にある、請求項１～７のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体。
9. 前記一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）の曲げ弾性率Ｍｄが１００～５００ＧＰａ、前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）の曲げ弾性率Ｍｆが３０～８０ＧＰａの範囲にある、請求項１～８のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体。
10. 前記サンドイッチ構造部材（Ｅ）の肉厚Ｔｅと、前記織物繊維強化樹脂（Ｆ）の肉厚Ｔｆとの比Ｔｅ／Ｔｆが１．２～４０の範囲にある、請求項１～９のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体。
11. 前記積層体（Ａ）の非意匠面側の一方向性繊維強化樹脂（Ｄ）の外周縁部の一部域または全領域に配設された接合層（Ｇ）を介して、前記積層体（Ａ）と前記樹脂部材（Ｂ）とが接合されている、請求項１～１０のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体。
12. 前記コア層（Ｃ）が、樹脂発泡体または不連続繊維と熱可塑性樹脂からなる多孔質基材のいずれかからなる、請求項１～１１のいずれかに記載の繊維強化プラスチック成形体。
    

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