JPH06320656A - 繊維強化熱可塑性樹脂成形体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両用バンパーなどに用いられる繊維強化熱
可塑性樹脂成形体の耐衝撃性を向上させる。 【構成】 繊維強化熱可塑性樹脂成形体１は、バンパー
の小型サンプルであって、長さ２５ｍｍのガラス繊維を
４０重量％含有するホモポリプロピレンよりなる細長い
箱形の繊維強化熱可塑性樹脂製強化部材２の外面に、ホ
モポリプロピレンよりなる熱可塑性樹脂製被覆部材３が
融着されているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば車両用バンパー
のような繊維強化熱可塑性樹脂成形体およびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両用バンパーは、鋼板を用い
たものが多いが、鋼板を用いると、重量が大であり、ま
た錆も発生するので、最近では、長繊維で強化された圧
縮成形加工用熱可塑性樹脂からなる所謂スタンパブルシ
ートにより成形せられている。ところが、スタンパブル
シートによる成形品は、強化繊維が表面に浮き出してい
るため外観が悪い。そこで、スタンパブルシートで成形
せられた強化部材の外面に、熱可塑性樹脂または薄鋼板
で成形せられた外観に優れている被覆部材が被せられて
ボルト止めせられたバンパーが出現している（特開平４
−２０１７５３号公報第４図参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の上記バンパー
は、強化部材に被覆部材がボルト止めせられたものであ
るため、車両衝突時などの衝撃に耐え得るに足る充分な
強度を有しておらず、したがって、衝撃を受けたさい、
バンパーが破壊するのみならず、車両本体やその動力部
などが壊れるという問題があった。

【０００４】本発明の目的は、車両用バンパーなどに用
いられる耐衝撃性に優れた繊維強化熱可塑性樹脂成形体
とその製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明による繊
維強化熱可塑性樹脂成形体は、長さ５ｍｍ以上の強化繊
維を１０〜８０重量％含有する繊維強化熱可塑性樹脂製
強化部材の外面に、熱可塑性樹脂製被覆部材が融着され
ていることを特徴とするものである。

【０００６】請求項２の発明による繊維強化熱可塑性樹
脂成形体は、長さ５ｍｍ以上の強化繊維を１０〜８０重
量％含有する繊維強化熱可塑性樹脂製強化部材の外面
に、外表面にスキン層を有する発泡熱可塑性樹脂製被覆
部材が融着されていることを特徴とするものである。

【０００７】請求項３の発明による繊維強化熱可塑性樹
脂成形体は、長さ５ｍｍ以上の強化繊維を１０〜８０重
量％含有する繊維強化熱可塑性樹脂製強化部材の外面
に、発泡熱可塑性樹脂中間層を介して熱可塑性樹脂製被
覆部材が配され、強化部材および被覆部材がともに中間
層に融着せられていることを特徴とするものである。

【０００８】請求項４の発明による繊維強化熱可塑性樹
脂成形体は、長さ５ｍｍ以上の強化繊維を１０〜８０重
量％含有する繊維強化熱可塑性樹脂製強化部材の内外両
面のうち少なくとも外面に、曲げ弾性率５０ｋｇ／ｍｍ
² 未満の熱可塑性エラストマー中間層を介して熱可塑性
樹脂製被覆部材が配され、強化部材および被覆部材がと
もに中間層に融着せられていることを特徴とするもので
ある。

【０００９】請求項５の発明による繊維強化熱可塑性樹
脂成形体の製造方法は、長さ５ｍｍ以上の強化繊維を１
０〜８０重量％含有しかつ予備成形せられた繊維強化熱
可塑性樹脂製強化部材と、予備成形せられた熱可塑性樹
脂製被覆部材とを所定の間隔をおいて金型の型面に配置
し、両部材間に曲げ弾性率５０ｋｇ／ｍｍ² 未満の熱可
塑性エラストマーを溶融状態で供給した後、全体を成形
して強化部材および被覆部材をともに熱可塑性エラスト
マー中間層に融着することを特徴とするものである。

【００１０】強化部材に用いられる強化繊維としては、
ガラス繊維、炭素繊維、シリコン・チタン・炭素繊維、
ボロン繊維、微細な金属繊維、アラミド繊維、ポリエス
テル繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維をあげること
ができ、強化特性が比較的良好で安価である点からガラ
ス繊維が好ましく用いられる。モノフィラメントの直径
は１〜５０μｍ、特に３〜２３μｍが好ましい。繊維長
は、強化部材に要求せられる性能および形状等により適
宜決定されるが、５ｍｍ未満では繊維の補強効果が充分
でない。

【００１１】強化部材中の強化繊維の含有量は、１０〜
８０重量％の範囲になるように混合する必要がある。強
化繊維が１０重量％未満であると、機械的強度が充分に
向上せず、８０重量％を超すと、熱可塑性樹脂がモノフ
ィラメント繊維どうしの間に充分に浸透しないため、剛
性が著しく低下する。

【００１２】強化部材、被覆部材および中間層に用いら
れる熱可塑性樹脂は、加熱により溶融軟化する樹脂すべ
てが使用可能である。例えば、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリ
フェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、
ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン等
が使用される。また、前記熱可塑性樹脂を主成分とする
共重合体やグラフト樹脂やブレンド樹脂、例えばエチレ
ン−塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合
体、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、ウレタン−塩化
ビニル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチ
レン共重合体、アクリル酸変性ポリプロピレン、マレイ
ン酸変性ポリエチレンなども使用しうる。このなかで
も、成形性、コスト、リサイクルなどを考慮すると、ポ
リオレフィン系の熱可塑性樹脂が好ましい。前記熱可塑
性樹脂には、安定剤、滑剤、加工助剤、可塑剤、着色剤
のような添加剤およびタルク、マイカや炭酸カルシウム
等の充填剤が配合されてもよい。

【００１３】熱可塑性樹脂に配合される発泡剤には、熱
により分解もしくは縮合してガスを生成するアゾジカル
ボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、Ｎ，Ｎ' −
ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ｐｐ' −オキシ
ビスベンゼンスルホニルヒドラジド、アゾジカルボン酸
バリウム、トリヒドラジノトリアジン、ｐ−トルエンス
ルホニルヒドラジド等が挙げられる。配合量は、発泡剤
によって異なるが、高耐衝撃性を得るためには、発泡倍
率が２倍以上（通常８倍以下）となるように配合される
ことが好ましい。

【００１４】発泡熱可塑性樹脂製被覆部材に形成される
スキン層は、一般に厚さが０．０１〜１．５ｍｍとされ
る。

【００１５】強化部材、被覆部材および中間層に用いら
れる熱可塑性樹脂は、同じでも異なっていてもよいが、
融着強度を考慮すると、同じ樹脂を用いることが好まし
い。なお、請求項２における被覆部材および請求項３に
おける中間層の各発泡熱可塑性樹脂は繊維によって強化
されたものでもよい。発泡熱可塑性樹脂を強化する繊維
としては、強化部材に用いられる繊維と同様のものが用
いられる。モノフィラメントの直径は１〜５０μｍ、特
に３〜２３μｍが好ましい。繊維長は、成形方法、特に
樹脂の供給方法によって制限されるが、５ｍｍ以上の繊
維であることが好ましい。５ｍｍ未満では繊維の強化効
果が充分ではない。

【００１６】請求項３における強化部材および被覆部材
は、それぞれ中間層に対する接触面積の少なくとも６０
％以上融着されておればよい。

【００１７】本発明において中間層として用いられる熱
可塑性エラストマーとは、常温では所謂ゴム弾性を示
し、高温では可塑化、溶融されて各種の成形加工が可能
な高分子材料を言い、曲げ弾性率が５０ｋｇ／ｍｍ² 未
満のものが用いられる。

【００１８】曲げ弾性率が５０ｋｇ／ｍｍ² 以上である
と、衝撃エネルギーや成形後の収縮に対する熱可塑性エ
ラストマー中間層の吸収能が小さくなるため、被覆部材
もしくは強化部材の剥離や破壊が生じ易くなる。

【００１９】曲げ弾性率は、衝撃吸収性、成形性を考慮
すると、５ｋｇ／ｍｍ² 〜３５ｋｇ／ｍｍ² が好まし
い。低過ぎても、即ち軟か過ぎても、結局衝撃吸収能が
小さくなり、得られる成形体の耐衝撃性向上が望めな
い。

【００２０】上記熱可塑性エラストマーの種類として
は、例えばポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエ
ステル系、ポリ塩化ビニル系、合成天然ゴム系、１，２
−ポリブタジエン系、ポリアミド系などが挙げられ、強
度特性、成形性、コスト、リサイクル性などを考慮する
とポリオレフィン系エラストマーが好ましく用いられ
る。

【００２１】強化部材および被覆部材における熱可塑性
樹脂と、中間層における熱可塑性エラストマーとは、例
えば、オレフィン系樹脂とオレフィン系エラストマーを
用いるなど、同じ系の樹脂を用いることが好ましい。こ
のようにすると、層間の融着がより強固になる。

【００２２】強化部材の製造方法としては、スタンパブ
ルシートを加熱して、金型内に供給し、圧縮成形する方
法や、強化繊維が均一に練り込まれた溶融状態の熱可塑
性樹脂を金型内に供給し、圧縮成形する方法などが挙げ
られる。スタンパブルシートを用いた場合、これを加熱
後、圧縮成形すると、成形体内部に強化繊維が均一に分
散し、各部の強度や寸法安定性に優れた製品が得られ
る。車両用バンパーの強化部材のように、ある方向に特
に強度を必要とする製品を得たい場合は、一方向長繊維
で強化されたものを用いることが好ましい。

【００２３】被覆部材の製造方法としては、例えば射出
成形法が挙げられる。

【００２４】

【作用】請求項１ないし３の発明の繊維強化熱可塑性樹
脂成形体によれば、強化部材に被覆部材がボルト止めさ
れて個々に衝撃力を吸収していた従来品に較べ、衝撃力
をより大きな断面積で吸収しうる。

【００２５】また、請求項４の発明の繊維強化熱可塑性
樹脂成形体によれば、成形収縮によるせん断力を熱可塑
性エラストマー中間層が吸収しうるし、被覆部材から加
わった衝撃力を熱可塑性エラストマー中間層が吸収しう
る。

【００２６】さらに、請求項５の発明の繊維強化熱可塑
性樹脂成形体の製造方法によれば、熱可塑性エラストマ
ー中間層に対する強化部材および被覆部材の融着が確実
となる。

【００２７】

【実施例】以下各発明の実施例を、図面を参照するとと
もに、比較例と対比して説明するが、まず、請求項１の
発明の実施例について説明する。

【００２８】実施例１ この実施例は図１に示されており、図示の繊維強化熱可
塑性樹脂成形体(1) は、バンパーの小型サンプルであっ
て、長さ２５ｍｍの強化繊維を４０重量％含有する細長
い箱形の繊維強化熱可塑性樹脂製強化部材(2) の外面
に、熱可塑性樹脂製被覆部材(3) が融着されているもの
である。強化繊維としてはガラス繊維が用いられ、強化
部材(2) および被覆部材(3) の熱可塑性樹脂には、ホモ
ポリプロピレンが用いられた。

【００２９】上記繊維強化熱可塑性樹脂成形体(1) は、
つぎのようにして製造されたものである。

【００３０】すなわち、まず、長さ５ｍｍのガラス繊維
が４０重量％混合せられたホモポリプロピレンよりなる
スタンパブルシートを加熱後、圧縮成形して図２に示す
ような細長い箱形の強化部材(2) を得た。箱形の強化部
材(2) の外寸は、長さ８００ｍｍ、幅１００ｍｍ、高さ
１００ｍｍ、同内寸は、長さ７８０ｍｍ、幅８０ｍｍ、
高さ９０ｍｍであり、厚さは１０ｍｍである。

【００３１】つぎに、図３に示すように、箱形の強化部
材(2) の内側を下にして開放時の（射出）圧縮成形用金
型(4) の下型(5) の凸部(5a)に被せはめ、強化部材(2)
の上に、約２１５℃に加熱することにより溶融状態とな
されたホモポリプロピレン(3A)を８００ｇ供給し、ただ
ちに上型(6) を降下してこれを圧縮成形し、強化部材
(2) の外面に厚さ３ｍｍのホモポリプロピレン製被覆部
材(3) を融着した。

【００３２】比較例１ この比較例のバンパーの小型サンプルは、強化部材その
ものは実施例１と同様のものであるが、これとは別に、
強化部材の外寸に内寸を対応させてホモポリプロピレン
８００ｇを射出成形して得た厚さ３ｍｍの被覆部材が、
両端部で強化部材にボルト止めせられたものである。

【００３３】つぎに、請求項２の発明の実施例について
説明する。

【００３４】実施例２ この実施例は図４に示されており、図示の繊維強化熱可
塑性樹脂成形体(11)は、実施例１と同様のバンパーの小
型サンプルであって、長さ２５ｍｍの強化繊維を４０重
量％含有する厚さ１０ｍｍの細長い箱形の繊維強化熱可
塑性樹脂製強化部材(2) の外面に、１ｍｍの表面平滑な
スキン層（非発泡ポリプロピレン製）(12a) を有する厚
さ７ｍｍの発泡ポリプロピレン製被覆部材(13)（発泡倍
率３倍）が融着されているものである。かかる被覆部材
(13)は、ホモポリプロピレン１００重量部に対し、アゾ
ジカルボンアミド５重量部配合した加熱発泡性熱可塑性
樹脂を発泡して得られたものである。

【００３５】なお、成形体の製造にあたり、強化部材に
対する加熱発泡性熱可塑性樹脂の供給量は５５０ｇであ
った。

【００３６】但し、図３に示す下型(5) として、下部か
ら凸部(5a)の上面に達するスプルーランナー（図示せ
ず）を備えたものを用い、強化部材(2) にはスプルーラ
ンナー相当部に直径約１ｃｍ弱の樹脂通路孔（図示せ
ず）を穿設したものを用いた。

【００３７】射出機は、日精樹脂工業社製の「ＩＵ５６
０Ｂ型」を用い、温度２１５℃の加熱発泡性ポリプロピ
レンを射出圧力５００ｋｇ／ｃｍ² の条件で図３に示す
状態（開放系）で金型に供給した。金型内に供給される
と同時に発泡を開始した樹脂に対し、上型(6) を約２秒
要して降下させて圧縮成形を行った。

【００３８】比較例２ この比較例は、厚さ１０ｍｍの強化部材と厚さ７ｍｍの
被覆部材とが別体で、前者に後者が両端部でボルト止め
されている以外実施例２と同じである。

【００３９】実施例３ この実施例は、スキン層を有する発泡熱可塑性樹脂製被
覆部材（発泡倍率３倍）が、ホモポリプロピレン１００
重量部に対し、アゾジカルボンアミド５重量部と、繊維
長１０ｍｍのガラス繊維１６５ｇとを配合したものから
得られたこと以外実施例２と同じである。

【００４０】なお、成形体の製造にあたり、強化部材に
対する加熱発泡性熱可塑性樹脂の供給量は７１５ｇであ
った。

【００４１】比較例３ この比較例は、厚さ１０ｍｍの強化部材と厚さ７ｍｍの
被覆部材とが別体で、前者に後者が両端部でボルト止め
されている以外実施例３と同じである。

【００４２】つぎに、請求項３の発明について説明す
る。

【００４３】実施例４ この実施例は、図５に示されており、図示の繊維強化熱
可塑性樹脂成形体(21)は、長さ２５ｍｍの強化繊維を４
０重量％含有する繊維強化熱可塑性樹脂製強化部材(2)
の外面に、発泡熱可塑性樹脂中間層(22)を介して熱可塑
性樹脂製被覆部材(23)が配され、強化部材(2) および被
覆部材(23)がともに中間層(22)に融着せられているもの
である。強化繊維としてはガラス繊維が、強化部材(2)
および被覆部材(23)の熱可塑性樹脂には、ホモポリプロ
ピレンがそれぞれ用いられ、中間層(22)の発泡熱可塑性
樹脂用原料として、ホモポリプロピレン１００重量部に
対し、アゾジカルボンアミド５重量部を配合したものが
用いられた。

【００４４】上記繊維強化熱可塑性樹脂成形体(21)は、
つぎのようにして製造されたものである。

【００４５】図６に示すように、実施例１と同様の厚さ
１０ｍｍの細長い箱形の強化部材(2) の内側を下にして
開放時の圧縮成形用金型(24)の下型(25)の凸部(25a) に
被せはめるとともに、ホモポリプロピレン５００ｇを射
出成形してなる厚さ１．８ｍｍの箱形の被覆部材(23)の
内側を下にして上型(26)にはめ入れて、上型(26)、下型
(25)を閉合した際に中間層用のキャビティが形成される
ようにした。実施例２と同様に、強化部材(2) の上に、
約２１５℃に加熱することにより溶融状態となされた加
熱発泡性熱可塑性樹脂(22A) を５５０ｇ供給し、ただち
に上型(7) を降下して、発泡しつつある、もしくは発泡
した樹脂を圧縮成形し、強化部材(2) と被覆部材(23)の
間に厚さ６．５ｍｍの発泡熱可塑性樹脂中間層(22)（発
泡倍率２．８倍）を介在させるとともに、強化部材(2)
および被覆部材(23)を中間層(22)に融着した。

【００４６】比較例４ この比較例のバンパーの小型サンプルは、厚さ１０ｍｍ
の強化部材そのものは実施例１と同様のものであるが、
これとは別に強化部材の外寸に内寸を対応させ、実施例
４と同じ発泡熱可塑性樹脂５５０ｇを射出成形して得た
厚さ６．５ｍｍの中間部材と、中間部材の外寸に内寸を
対応させ、ホモポリプロピレン５００ｇを射出成形して
得た厚さ１．８ｍｍの被覆部材とが、両端部で強化部材
にボルト止めせられたものである。

【００４７】実施例５ この実施例は、発泡熱可塑性樹脂用原料が、ホモポリプ
ロピレン１００重量部に対し、アゾジカルボンアミド５
重量部と、繊維長１０ｍｍのガラス繊維とを１６５ｇ配
合したものであること以外実施例４と同じである（発泡
倍率２．８倍）。

【００４８】なお、成形体の製造にあたり、強化部材に
対する加熱発泡性熱可塑性樹脂の供給量は７１５ｇであ
った。

【００４９】比較例５ この比較例は、厚さ１０ｍｍの強化部材、中間層に相当
する厚さ６．５ｍｍの中間部材および厚さ１．８ｍｍの
被覆部材がそれぞれ別体で、三者が両端部でボルト止め
されている以外実施例５と同じである。

【００５０】上記実施例２〜５において、強化部材上に
発泡剤が混入された加熱発泡性熱可塑性樹脂を供給する
代わりに、加熱発泡性熱可塑性樹脂をキャビティ内にシ
ョートショット状態に射出充填したり、発泡性熱可塑性
樹脂をキャビティ内に射出充填した後、キャビティの容
積を増大させて、該樹脂を強制発泡させることにより中
間層を形成してもよい。また、例えば実施例４および５
の繊維強化熱可塑性樹脂成形体の製造にあたり、まず強
化部材に中間層となるべき発泡熱可塑性樹脂予備成形体
を融着しておき、この複合部材を開放時の金型の下型の
凸部に被せはめ、発泡熱可塑性樹脂予備成形体の上に溶
融状態の被覆部材用熱可塑性樹脂を供給して両者を融着
一体化してもよい。

【００５１】なお、上記融着をより強固にするために
は、成形時、強化部材、中間層となるべき発泡熱可塑性
樹脂、被覆部材となるべき熱可塑性樹脂の少なくとも融
着せられる側の面を、供給せられる熱可塑性樹脂または
加熱発泡性熱可塑性樹脂の溶融温度以上に加熱しておく
のがよい。

【００５２】上記各例のバンパーの小型サンプルの底壁
より１２．５ｍｍ×１００ｍｍの試験片を切り出し、シ
ャルピー衝撃試験を行った結果を表１に示す。シャルピ
ー衝撃試験は、ＪＩＳ−Ｋ７１１１ 硬質プラスチック
のシャルピー衝撃試験方法に準じて行なった。試験条件
は、フラットワイズ衝撃（即ち、衝撃方向を試験片の厚
さ方向とした。但し切欠なし）、衝撃部重量を９４．９
ｇ、試験速度を２．０ｍ／ｓ、支点間距離を６０ｍｍと
した。

【００５３】

【表１】 つぎに、請求項４、５の発明の実施例を説明する。

【００５４】実施例６ この実施例は、図７に示されており、図示の繊維強化熱
可塑性樹脂成形体(31)は、平板状であって、長さ２５ｍ
ｍの強化繊維を４０重量％含有する繊維強化熱可塑性樹
脂製強化部材(32)の外面に、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠
して測定した曲げ弾性率２５ｋｇ／ｍｍ² の熱可塑性エ
ラストマー中間層(33)を介して熱可塑性樹脂製被覆部材
(34)が配され、強化部材(32)および被覆部材(34)がとも
に中間層(33)に融着せられているものである。強化部材
(32)および被覆部材(34)の熱可塑性樹脂には、ポリプロ
ピレンが用いられ、中間層(33)の熱可塑性エラストマー
には、ポリオレフィン系エラストマー（三井石油化学工
業社製、「ミラストマーＭ２６００Ｂ」）が用いられ
た。

【００５５】この実施例は、強化部材の外面、すなわち
片面に中間層および被覆部材が積層せられたものである
が、強化部材の両面に中間層および被覆部材が積層され
る場合もある。

【００５６】実施例７ この実施例は、図７〜１０に示されている。

【００５７】まず、図８に示すように、長さ２５ｍｍの
ガラス繊維を４０重量％含有したポリプロピレンよりな
る繊維強化熱可塑性樹脂シート(32A) を遠赤外線ヒータ
(35)で２３０℃に加熱し、これを２枚圧縮成形用金型(3
6)の下型(37)に載置した後、ただちに上型(38)を降下し
て圧縮成形し、平板状の繊維強化熱可塑性樹脂製強化部
材(32)を得た。

【００５８】つぎに、ポリプロピレンよりなる熱可塑性
樹脂シートを上記と同様にして２３０℃に加熱し、図９
に示すように、これを金型(36)の下型(37)に載置した
後、ただちに上型(38)を降下して圧縮成形し、平板状の
熱可塑性樹脂製被覆部材(34)を得た。

【００５９】つぎに、図１０に示すように、熱可塑性樹
脂製被覆部材(34)を開放状態にある圧縮成形用金型(39)
の上型(40)に真空引きにより固定するとともに、繊維強
化熱可塑性樹脂製強化部材(32)を同下型(41)に配置した
後、押出機（図示略）の吐出部(42)を上型(40)と下型(4
1)の間に挿入し、両型(40)(41)間を適宜移動せしめなが
ら、そのノズル(43)より２３０℃に加熱溶融した曲げ弾
性率２５ｋｇ／ｍｍ²のポリオレフィン系エラストマー
(33A) （三井石油化学工業社製、「ミラストマーＭ２６
００Ｂ」）を強化部材(32)上に供給した後、ただちに上
型(40)を降下して圧縮した。成形中、金型(39)が６０℃
に保たれるように温度調節した。圧縮力を加えた状態で
製品温度が７０℃になるまで冷却することにより、図７
に示すような、強化部材(32)および被覆部材(34)がとも
に熱可塑性エラストマー中間層(33)に融着された平板状
繊維強化熱可塑性樹脂成形体(31)を得た。厚さは強化部
材(32)が１０ｍｍ、中間層(33)が２ｍｍ、被覆部材(34)
が４ｍｍであった。

【００６０】なお、上型(40)には、型面に吸引口を有す
る真空引き用通路(44)が形成せられており、上型(40)の
側面に設けられた接続口が真空ポンプ(45)の導管(46)に
接続せられている。

【００６１】実施例８ 実施例７で用いた繊維強化熱可塑性樹脂製強化部材(32)
および熱可塑性樹脂製被覆部材(34)を、図１１に示すよ
うに、射出成形用金型(47)の固定型(48)と移動型(49)に
それぞれ固定し、強化部材(32)と被覆部材(34)との間隔
が２．２ｍｍとなるように型締めする。強化部材(32)に
は、これと被覆部材(34)との間に、熱可塑性エラストマ
ーを供給するための直径５ｍｍの貫通孔(50)が、固定型
(48)に形成せられた供給通路(51)に対応するように、厚
さ方向にあけられている。押出機(52)より、固定型(48)
の供給通路(51)、強化部材(32)の貫通孔(50)を介し、２
３０℃に加熱溶融したオレフィン系エラストマーを強化
部材(32)と被覆部材(34)の間隙に射出し、図７に示すよ
うな、強化部材(32)および被覆部材(34)がともに熱可塑
性エラストマー中間層(33)（実施例６で用いたものと同
じ）に融着された平板状繊維強化熱可塑性樹脂成形体(3
1)を得た。厚さは強化部材(32)が１０ｍｍ、中間層(33)
が２ｍｍ、被覆部材(34)が４ｍｍであった。

【００６２】なお、固定型(48)および移動型(49)には、
型面に吸引口を有する真空引き用通路(53)(54)が形成せ
られており、固定型(48)の下面および移動型(49)の側面
に設けられた接続口が真空ポンプ(55)の導管(56)(57)に
接続せられている。

【００６３】比較例６ 実施例７で用いた繊維強化熱可塑性樹脂製強化部材を、
圧縮成形用金型の下型に配置した後、押出機（図示略）
の吐出部を上型と下型の間に挿入し、両型間を適宜移動
せしめながら、そのノズルより２３０℃に加熱溶融した
ポリプロピレンを強化部材上に供給した後、ただちに上
型を降下して圧縮した。圧縮力を加えた状態で製品温度
が７０℃になるまで冷却することにより、厚さ１０ｍｍ
の繊維強化熱可塑性樹脂製強化部材に厚さ６ｍｍの熱可
塑性樹脂製被覆部材が直接被覆された平板状繊維強化熱
可塑性樹脂成形体を得た。

【００６４】この成形体の被覆部材は、前記圧縮力を解
放した直後に、強化部材から剥離した。

【００６５】比較例７ この比較例は、供給するオレフィン系エラストマーの曲
げ弾性率が１００ｋｇ／ｍｍ² である以外実施例７と同
様である。

【００６６】実施例７および８ならびに比較例７でそれ
ぞれ得られた繊維強化熱可塑性樹脂成形体の熱可塑性樹
脂製被覆部材側に、重量１ｋｇの鉄球を２ｍの高さから
落下したところ、実施例７および８のものでは、熱可塑
性樹脂製被覆部材の剥離はみられず、繊維強化熱可塑性
樹脂製強化部材の破壊もなかったが、比較例７のもので
は、繊維強化熱可塑性樹脂製強化部材が破壊した。

【００６７】

【発明の効果】請求項１ないし３の発明の繊維強化熱可
塑性樹脂成形体によれば、強化部材に被覆部材がボルト
止めされて個々に衝撃力を吸収していた従来品に較べ、
衝撃力をより大きな断面積で吸収しうるので、耐衝撃性
が向上する。とくに、請求項２の発明による繊維強化熱
可塑性樹脂成形体は、被覆部材の熱可塑性樹脂が発泡し
ていることにより、請求項３の発明による繊維強化熱可
塑性樹脂成形体は、発泡熱可塑性樹脂中間層の存在によ
り、それぞれ一層耐衝撃性が向上する。

【００６８】また、請求項４の発明の繊維強化熱可塑性
樹脂成形体によれば、成形収縮によるせん断力を熱可塑
性エラストマー中間層が吸収しうるので、層間剥離が起
こらないし、被覆部材から加わった衝撃エネルギーを熱
可塑性エラストマー中間層が吸収しうので、耐衝撃性に
優れている。

【００６９】さらに、請求項５の発明の繊維強化熱可塑
性樹脂成形体の製造方法によれば、熱可塑性エラストマ
ー中間層に対する強化部材および被覆部材の融着が確実
となるので、得られた成形体は層間剥離がなくかつ耐衝
撃性にも優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明による繊維強化熱可塑性樹脂成
形体であるバンパーの小型サンプルの横断面図である。

【図２】図１のバンパーの小型サンプルに用いられる繊
維強化熱可塑性樹脂製強化部材の斜視図である。

【図３】図１のバンパーの小型サンプルの成形途上の状
態を示す垂直断面図である。

【図４】請求項２の発明による繊維強化熱可塑性樹脂成
形体であるバンパーの小型サンプルの横断面図である。

【図５】請求項３の発明による繊維強化熱可塑性樹脂成
形体であるバンパーの小型サンプルの横断面図である。

【図６】図５のバンパーの小型サンプルの成形途上の状
態を示す垂直断面図である。

【図７】請求項４の発明による平板状の繊維強化熱可塑
性樹脂成形体の斜視図である。

【図８】図６の成形体に用いられる繊維強化熱可塑性樹
脂製強化部材を予備成形する前工程において繊維強化熱
可塑性樹脂シートを加熱する状態を示す横断面図であ
る。

【図９】図８の繊維強化熱可塑性樹脂シートから繊維強
化熱可塑性樹脂製強化部材を成形する途上の状態を示す
横断面図である。

【図１０】請求項５の発明の実施例の１つを示すもの
で、繊維強化熱可塑性樹脂成形体の成形途上の状態を示
す横断面図である。

【図１１】請求項５の発明の実施例の他の１つを示すも
ので、繊維強化熱可塑性樹脂成形体の成形途上の状態を
示す横断面図である。

【符号の説明】

(1)(11)(21)(31) ：繊維強化熱可塑性樹脂成形体 (2)(32) ：繊維強化熱可塑性樹脂製強化部材 (3)(23)(34) ：熱可塑性樹脂製被覆部材 (12a) ：スキン層 (33)：熱可塑性エラストマー中間層 (33A) ：溶融状態の熱可塑性エラストマー (39)(47)：金型

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長さ５ｍｍ以上の強化繊維を１０〜８０
   重量％含有する繊維強化熱可塑性樹脂製強化部材の外面
   に、熱可塑性樹脂製被覆部材が融着されていることを特
   徴とする繊維強化熱可塑性樹脂成形体。
2. 【請求項２】 長さ５ｍｍ以上の強化繊維を１０〜８０
   重量％含有する繊維強化熱可塑性樹脂製強化部材の外面
   に、外表面にスキン層を有する発泡熱可塑性樹脂製被覆
   部材が融着されていることを特徴とする繊維強化熱可塑
   性樹脂成形体。
3. 【請求項３】 長さ５ｍｍ以上の強化繊維を１０〜８０
   重量％含有する繊維強化熱可塑性樹脂製強化部材の外面
   に、発泡熱可塑性樹脂中間層を介して熱可塑性樹脂製被
   覆部材が配され、強化部材および被覆部材がともに中間
   層に融着せられていることを特徴とする繊維強化熱可塑
   性樹脂成形体。
4. 【請求項４】 長さ５ｍｍ以上の強化繊維を１０〜８０
   重量％含有する繊維強化熱可塑性樹脂製強化部材の内外
   両面のうち少なくとも外面に、曲げ弾性率５０ｋｇ／ｍ
   ｍ² 未満の熱可塑性エラストマー中間層を介して熱可塑
   性樹脂製被覆部材が配され、強化部材および被覆部材が
   ともに中間層に融着せられていることを特徴とする繊維
   強化熱可塑性樹脂成形体。
5. 【請求項５】 長さ５ｍｍ以上の強化繊維を１０〜８０
   重量％含有しかつ予備成形せられた繊維強化熱可塑性樹
   脂製強化部材と、予備成形せられた熱可塑性樹脂製被覆
   部材とを所定の間隔をおいて金型の型面に配置し、両部
   材間に曲げ弾性率５０ｋｇ／ｍｍ² 未満の熱可塑性エラ
   ストマーを溶融状態で供給した後、全体を成形して強化
   部材および被覆部材をともに熱可塑性エラストマー中間
   層に融着することを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂成
   形体の製造方法。