JPH11226984A - 厚肉部を有する繊維強化樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】リブ、ボスなどの厚肉部を有する成形品、特に
幅の広い大型のリブにあってもヒケの発生のない、強
度、剛性、耐熱性にすぐれた繊維強化樹脂成形品を提供
する。 【解決手段】厚肉部（リブ、ボスなど）を有する繊維含
有成形品中の繊維長が０．５ｍｍ以下の繊維が３０重量
％以下、１．５ｍｍ以上の繊維が２０重量％以上であ
り、且つ成形品中の繊維の重量平均繊維長をＬ（ｍ
ｍ）、繊維含有量をＶ（重量％）としたとき、２０≦Ｌ
×Ｖ≦５００の関係を満足する繊維強化樹脂成形品であ
る。成形品の薄肉部の肉厚をａ、リブの幅をｂとして、
ｂ／ａが０．５以上の大型リブを有する成形品にも適用
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リブやボスなどの
厚肉部を有する繊維強化樹脂成形品に関し、詳しくは、
リブやボスの形状を成形品の主要部である薄肉部の肉厚
に対して大きくして射出成形、射出圧縮成形などで成形
品を成形しても、リブやボス対応部分の表面にヒケの発
生がない、繊維強化樹脂成形品に関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、熱可塑性樹脂はインストルメン
トパネルコア、ファンシュラウド、フアン、フロントエ
ンド、タイミングベルトカバー、エンジンカバー、ラゲ
ージボックス、ホイールキャップ、エアクリーナ・ケー
ス等の自動車部品、クーリングファン、プーリー、エア
コン室外機、テレビ、パソコン、コンピューター類のハ
ウジング等の家電、ＯＡ分野および外壁用パネル、間仕
切壁用パネル等の建築・土木用部材等として広く利用さ
れている。これらの成形品は主として射出成形により成
形され、射出成形品の製品剛性は、肉厚の３乗に比例し
て向上する。しかし、肉厚を大きくすると、製品の重量
が上がり、重くなることや冷却時間が長くなり成形サイ
クルが長く生産性が劣ること、樹脂量が多くなり、軽量
化のメリットがなくなるなどの経済性にも劣るなどの問
題点がある。

【０００３】この対策として、成形品の裏面に、リブを
立て、成形品重量を抑えつつ成形品の剛性を向上させる
ことが一般に採用されている。リブ構造により製品剛性
を向上させるためには、裏面のリブの幅やリブ部の肉厚
が大きいほど効果がある。さらに、このようなリブによ
り樹脂の流動性が高まり主要部分が薄肉であっても、成
形性よく製品を得ることができる。しかし、リブ生成部
は肉厚が他の部分よりも厚くなり、冷却が遅れることか
ら、成形品の表面にヒケが発生し、その大きさは制限さ
れているのが現状である。

【０００４】たとえば、「プラスチック成形加工入門」
（本吉正信：日刊工業新聞社）Ｐ２４９には、リブの肉
厚は母体となる平坦部の肉厚よりも小さくし、平坦部の
肉厚の１／２ぐらいとする、と述べられている。また、
「射出成形用金型」（岡田清：プラスチックエージ社）
Ｐ１５８にも、普通リブ厚みは壁肉の０．５〜０．８倍
以下に抑えることが述べられている。さらに、「プラス
チック射出成形品の設計」（森隆：工業調査会）Ｐ９９
にも、リブ厚さは根本で壁肉厚の５０〜７０％以上とす
ると表面にヒケを生じると述べている。繊維強化樹脂の
場合においても、繊維のない場合よりヒケの程度は小さ
いものの、本質的には変わらない。

【０００５】この成形品リブ部分のヒケの発生を防止す
る方法として、金型キャビティに溶融樹脂を射出後、金
型キャビティ内のリブ形成部分の溶融樹脂に加圧流体を
圧入して、リブを中空にすることが近時採用されてきて
いる。しかしながら、最近の大面積の成形品や薄肉化の
傾向から、リブの効果を得るためには、リブの長さや本
数を必要とし、かかる場合には、通常の流体（ガス）注
入方法では、射出時の圧力が非常に高くなったり、流体
をリブの全域に注入することが非常に困難になるなどの
問題を残している。これを改良するために、金型キャビ
ティのリブ対応部分へ可動中子を突出させた状態で溶融
樹脂を射出した後、リブ対応部分へ加圧流体を圧入し、
この加圧流体の圧入と共に又は圧入後に可動中子を後退
させる射出成形方法が提案されている（特開平５−３０
１２５７号公報）。

【０００６】他方、薄肉軽量成形品にあっては、リブの
みでなく、ボスがある。薄肉成形品は一般に他の部材に
ネジ止めなどで固定されるため、ボスが殆どの場合一体
的に設けられている。このボス部分もリブと同様に、冷
却が他の一般の薄肉部より遅れるため表面側にヒケを生
じ、外観が不良となるとともに、根元部の肉厚が薄くな
り、強度の点からも製品化が困難になっている。このボ
ス部のヒケの防止としては、一般にボス穴またはボスの
周囲の根元にガスを圧入して保圧することが提案されて
いる。

【０００７】すなわち、合成樹脂成形品であって５ｍｍ
以下の板状部分を含む成形品にあっては、リブやボスな
ど他の一般部分よりも厚み方向の肉厚が厚くなる部分を
有する成形品となる場合が多く、この場合には、厚肉部
に対応する成形品の表面にヒケが発生し、そのままでは
商品価値がなく、前記のようなヒケを防止する特殊の成
形方法を採用したり、他の表面材を被覆するなどの対策
が必要となっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リブ部
やボス部に流体（ガス）を注入する方法では、通常の射
出成形装置に、高圧の流体（ガス）を供給するための大
がかりな、高価な装置を必要とするばかりでなく、流体
の注入時のタイミング、注入量などを決定するために複
雑な制御方法、制御装置を必要とする。さらに、リブと
して連続していなければ、それぞれ独立にガスの注入が
必要となり、金型構造、注入ノズルなどが複雑になり、
リブの形状、構造設計において大きく制限される。ま
た、ボス部のヒケの防止としては、ボス穴やボスの周囲
の根元にガスを注入し保圧する場合にあっては、ボスは
数や位置の関係で多くあり、それぞれにガスで保圧する
ことは、金型構造が複雑になるとともに、根元部分に選
択的にガスを注入することは非常に困難である。また、
ガス保圧により、ボス根元周囲の肉厚が減少し、ボスの
強度が低下することもあり、本質的な解決は困難である
という問題点がある。

【０００９】本発明は、リブやボスなどの一般薄肉成形
品に一体的に設けられた厚肉部の大きさにかかわらず、
成形品の表面側にヒケが生じることがなく、強度や生産
性にもすぐれた繊維強化樹脂成形品を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
につき鋭意研究した結果、特定の繊維含有条件を満足す
る場合に、リブやボスなどの厚肉部の大きさにかかわら
ず、成形品の表面側のヒケが解消することを見出した。
すなわち、薄肉部の厚みに対して、０．５倍以上の幅を
有するような大型のリブであっても、従来提案されてい
る、ガス注入射出成形、ガス注入保圧成形のような、特
別の成形機、成形方法を用いることなく、成形品中の繊
維の繊維長分布、平均繊維長と繊維含有量の関係が特定
の関係を満足する場合にヒケが発生しないことを見出
し、本発明を完成したものである。

【００１１】すなわち、本発明は、 （１）厚肉部を有する繊維含有成形品であって、繊維長
が０．５ｍｍ以下の繊維が３０重量％以下、１．５ｍｍ
以上の繊維が２０重量％以上であり、且つ成形品中の繊
維の重量平均繊維長をＬ（ｍｍ）、繊維含有量をＶ（重
量％）としたとき、２０≦Ｌ×Ｖ≦５００の関係を満足
することを特徴とする厚肉部を有する繊維強化樹脂成形
品。 （２）厚肉部が、リブおよび／またはボスである上記
（１）記載の厚肉部を有する繊維強化樹脂成形品。 （３）薄肉部の肉厚をａ、リブの幅をｂとして、ｂ／ａ
が０．５以上である上記（１）または（２）記載の厚肉
部を有する繊維強化樹脂成形品。 （４）樹脂が結晶性熱可塑性樹脂である上記（１）〜
（３）のいずれかに記載の厚肉部を有する繊維強化樹脂
成形品。 （５）樹脂が不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性
されたポリオレフィン系樹脂を含有するものである上記
（１）〜（４）のいずれかに記載の厚肉部を有する繊維
強化樹脂成形品。 （６）繊維がガラス繊維である上記（１）〜（５）のい
ずれかに記載の厚肉部を有する繊維強化樹脂成形品を提
供するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明について詳細に説明す
る。本発明は繊維強化樹脂成形品であり、一般的には、
繊維含有熱可塑性樹脂を射出成形して得られるリブやボ
スなどの厚肉部を有する繊維強化樹脂成形品である。

【００１３】本発明に用いられる熱可塑性樹脂として
は、特に、制限はないが、例えば、ポリプロピレン、プ
ロピレン−エチレンブロック共重合体、プロピレン−エ
チレンランダム共重合体、ポリエチレン等のポリオレフ
ィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩
化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、
ポリ芳香族エーテルまたはチオエーテル系樹脂、ポリ芳
香族エステル系樹脂、ポリスルホン系樹脂およびアクリ
レート系樹脂等が採用できる。ここで、上記熱可塑性樹
脂は、単独で用いることがもできるが、二種類以上を組
み合わせて用いてもよい。このような熱可塑性樹脂のう
ち、ポリプロピレン、プロピレンと他のオレフィンとの
ブロック共重合体、ランダム共重合体、あるいは、これ
らの混合物などのポリプロピレン系樹脂、高密度ポリエ
チレン、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂が
好ましく、特に、ヒケが発生しやすい結晶性熱可塑性樹
脂の場合に好適に適用できる。また、不飽和カルボン
酸、または、その誘導体で変性された酸変性ポリオレフ
ィン系樹脂を含有するポリオレフィン系樹脂、特にポリ
プロピレン系樹脂が好適である。

【００１４】なお、不飽和カルボン酸またはその誘導体
で変性された変性ポリオレフィン系樹脂は、ガラス繊維
などの繊維と樹脂の界面強度を向上させ、その結果、成
形品の物性、長期安定性の向上に寄与するとともに、繊
維束への樹脂含浸性が促進するので好適である。この変
性されたポリオレフィン系樹脂に用いられるポリオレフ
ィン系樹脂としては、例えばポリプロピレン，ポリエチ
レン，エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−
α−オレフィン共重合体ゴム，エチレン−α−オレフィ
ン−非共役ジエン系化合物共重合体（例えばＥＰＤＭな
ど），エチレン−芳香族モノビニル化合物−共役ジエン
系化合物共重合ゴムなどが挙げられる。また、上記α−
オレフィンとしては、例えばプロピレン；ブテン−１；
ペンテン−１；ヘキセン−１；４−メチルペンテン−１
などが挙げられ、これらは一種用いてもよく、二種以上
を組み合わせて用いてもよい。これらのポリオレフィン
系樹脂の中では、ポリプロピレンやポリエチレンが好適
であり、中でもポリプロピレンが最も好ましい。

【００１５】また、変性に用いられ不飽和カルボン酸と
しては、例えばアクリル酸，メタクリル酸，マレイン
酸，フマル酸，イタコン酸，クロトン酸，シトラコン
酸，ソルビン酸，メサコン酸，アンゲリカ酸などが挙げ
られ、またその誘導体としては、酸無水物，エステル，
アミド，イミド，金属塩などがあり、例えば無水マレイ
ン酸，無水イタコン酸，無水シトラコン酸，アクリル酸
メチル，メタクリル酸メチル，アクリル酸エチル，アク
リル酸ブチル，マレイン酸モノエチルエステル，アクリ
ルアミド，マレイン酸モノアミド，マレイミド，Ｎ−ブ
チルマレイミド，アクリル酸ナトリウム，メタクリル酸
ナトリウムなどを挙げることができる。これらの中で不
飽和ジカルボン酸及びその誘導体が好ましく、特に無水
マレイン酸が好適である。

【００１６】これらの不飽和カルボン酸やその誘導体
は、前記ポリオレフィン系樹脂を変性する場合、一種用
いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。ま
た変性方法については特に制限はなく、従来公知の種々
の方法を用いることができる。例えば該ポリオレフィン
系樹脂を適当な有機溶媒に溶解し、不飽和カルボン酸や
その誘導体及びラジカル発生剤を添加して攪拌、加熱す
る方法、あるいは前記各成分を押出機に供給してグラフ
ト共重合を行う方法などを用いることができる。この変
性されたポリオレフィン系樹脂としては、前記不飽和カ
ルボン酸やその誘導体の付加量が0.０１〜２０重量％、
好ましくは０．０２〜１０重量％の範囲にあるものがよ
く、特に無水マレイン酸変性ポリプロピレン系樹脂が好
適である。

【００１７】本発明に用いられる繊維としては、セラミ
ック繊維：ボロン繊維、炭化ケイソ繊維、アルミナ繊
維、チッ化ケイ素繊維、ジルコニア繊維、無機繊維：ガ
ラス繊維、炭素繊維、金属繊維：銅繊維、黄銅繊維、鋼
繊維、ステンレス繊維、アルミニウム繊維、アルミニウ
ム合金繊維、有機繊維：ポリエステル繊維、ポリアミド
繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維などを例示で
きる。これらのなかでもガラス繊維が好ましく用いられ
る。

【００１８】ここで、ガラス繊維としては、Ｅ−ガラ
ス、Ｓ−ガラスなどのガラス繊維であって、その平均繊
維径が２５μｍ以下のもの、好ましくは３〜２０μｍの
範囲のものが好ましく採用できる。ガラス繊維の径が３
μｍ未満であると、ペレット製造時にガラス繊維が樹脂
になじまず、樹脂を含浸するのが困難となる一方、２０
μｍを超えると、溶融混練時に切断、欠損が起こりやす
くなる。

【００１９】本発明の繊維強化樹脂成形品を得るには、
たとえば、これらの熱可塑性樹脂および連続繊維を用
い、引き抜き成形法によって強化されたペレット状の原
料を用いることができる。この原料ペレツトとしては、
全長が２〜１００ｍｍであり、前記全長と等しい長さの
繊維が、互いに平行に配列された状態となって２０〜８
０重量％含有されたペレットまたは前記ペレットと他の
樹脂ペレットとの混合物で前記繊維が全体の１０〜７０
重量％とされた原材料であることが好ましい。繊維が互
いに平行に配列された状態となって全体の２０〜８０重
量％含有されたペレットを用いれば、射出装置のスクリ
ューで可塑化・混練を行っても、繊維の破断が起こりに
くく、また分散性も良好となる。これにより、成形品中
に存在する繊維長さの分布を本発明の範囲内に制御する
ことができやすい。しかも、成形品の物性の向上、表面
外観が向上する。

【００２０】次に、繊維がガラス繊維の場合に引き抜き
成形法等でペレットを製造するにあたり、ガラス繊維
は、カップリング剤で表面処理した後、収束剤により、
１００〜１００００本、好ましくは、１５０〜５０００
本の範囲で束ねておくことが望ましい。カップリング剤
としては、いわゆるシラン系カップリング剤、チタン系
カップリング剤として従来からあるものの中から適宜選
択することができる。例えば、γ−アミノプロピルトリ
エトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシク
ロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のアミノシラ
ンやエポキシシランが採用できる。特に、前記アミノ系
シラン化合物を採用するのが好ましい。

【００２１】収束剤としては、例えば、ウレタン系、オ
レフィン系、アクリル系、ブタジエン系およびエポキシ
系等が採用できる。これらのうち、ウレタン系収束剤
は、通常、ジイソシアネート化合物と多価アルコールと
の重付加反応により得られるポリイソシアネートを５０
重量％以上の割合で含有するものであれば、油変性型、
湿気硬化型およびブロック型等の一液タイプ、および、
触媒硬化型およびポリオール硬化型等の二液タイプのい
ずれもが採用できる。一方、オレフィン系収束剤として
は、不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性された変
性ポリオレフィン系樹脂が好ましく採用できる。上述の
ような収束剤で収束したガラス繊維に熱可塑性樹脂を付
着・含浸させることにより、ガラス繊維を含有する樹脂
ペレットが製造される。ガラス繊維に熱可塑性樹脂を付
着・含浸させる方法としては、例えば、溶融樹脂の中に
繊維束を通し、繊維に樹脂を含浸させる方法、コーティ
ング用ダイに繊維束を通して含浸させる方法、あるい
は、ダイで繊維の周りに付着した溶融樹脂を押し広げて
繊維束に含浸させる方法等が採用できる。

【００２２】ここで、繊維束と樹脂とをよくなじませ
る、すなわち濡れ性を向上するために、内周に凹凸部が
設けられたダイの内部に、張力が加えられた繊維束を通
して引き抜くことで、溶融樹脂を繊維束に含浸させた
後、さらに、この繊維束を加圧ローラでプレスする工程
が組み込まれた引抜成形法も採用できる。なお、ガラス
繊維と溶融樹脂とが互いによくなじむ、濡れ性のよいも
のであれば、溶融樹脂がガラス繊維に容易に含浸され、
ペレットの製造が容易となるので、前述の収束剤で繊維
を収束する工程は、省略できる場合がある。ここで、互
いによくなじませる方法としては、樹脂に極性を付与し
たり、ガラス繊維の表面にカップリング剤と反応する官
能基をグラフトしたりする方法が有効である。さらに、
繊維束をあらかじめ含浸する場合の溶融樹脂温度以上の
沸点を有する流動パラフィンなどの液体で処理したあ
と、繊維束が互いに接触しないように複数束を含浸部へ
導入して含浸、引き抜きする方法の採用が好ましい。こ
の方法によれば、樹脂の濡れ性が向上して、含浸が容易
になると共に、引き抜き速度の向上も図れる。

【００２３】このような方法で、樹脂が含浸された長尺
ストランド等を、繊維の長手方向に沿って切断すれば、
ペレットの全長と同じ長さの長繊維を含んだ樹脂ペレッ
トを得ることができる。この際、樹脂ペレットとして
は、繊維束がストランドにされ、その断面形状が略円形
となった樹脂含有長尺ストランドを切断したものに限ら
ず、繊維を平たく配列することにより、シート状、テー
プ状またはバンド状になった樹脂含有長尺繊維束を所定
の長さに切断したものでもよい。

【００２４】本発明の成形品を得るためには、成形原料
として、繊維強化樹脂ペレットに、必要により、３重量
％以下、具体的には、０．０１〜３重量％の発泡剤を含
ませることもできる。ここで、発泡剤の種類は、熱によ
り分解してガスを発生するものであれば、限定されな
い。例えば、シュウ酸誘導体、アゾ化合物、ヒドラジン
誘導体、セミカルバジド、アジド化合物、ニトロソ化合
物、トリアゾール、尿素およびその関連化合物、亜硝酸
塩、水素化物、炭酸塩ならびに重炭酸塩等が採用でき
る。さらに具体的に例示すれば、アゾジカルボンアミド
（ＡＤＣＡ）、ベンゼンスルホヒドラジド、Ｎ，Ｎ−ジ
ニトロペンタメチレンテトラミン、テレフタルアジド等
が採用できる。また、必要により、安定剤、帯電防止
剤、耐候剤、光安定剤、着色剤、短繊維、タルク等の充
填剤を加えることもできる。

【００２５】つぎに、本発明の繊維強化樹脂成形品中の
平均繊維長としては、繊維含有量とも関係するが、通常
１〜２０ｍｍ、好ましくは２〜１５ｍｍである。ここで
１ｍｍ未満では、繊維の絡み合いが不十分となり、膨張
性が不足し、その結果としてヒケ発生の防止効果が不十
分となる場合がある。また、２０ｍｍを越えると分散性
が十分でないとともに、成形時の溶融流動性が不十分と
なり、成形品の薄肉部、角部、末端部に樹脂が流れにく
くなり、外観不良や成形不良が発生する場合がある。さ
らに、繊維含有量としては、通常１０〜７０重量％、好
ましくは１５〜６０重量％である。１０重量％未満で
は、繊維の絡み合いが不十分となり膨張性が低下する場
合があり、７０重量％を越えると成形時の溶融流動性が
低下し、外観不良、成形性が低下する場合があり、成形
品の用途によっては好ましくない場合がある。

【００２６】上記において、平均繊維長、繊維含有量
は、繊維一般について記載したが、ガラス繊維の場合に
ついても同様である。また、平均繊維長、繊維含有量に
ついては、繊維の絡み合いによる膨張性、ヒケの防止に
ついて述べたが、強度、剛性、耐熱性などの物性の観点
からも上記範囲が好ましい。本発明の繊維強化樹脂成形
品は、厚肉部を有するとともに、繊維含有成形品中にお
いて、繊維長が０．５ｍｍ以下の繊維が繊維全体の３０
重量％以下、好ましくは２５重量％以下であり、１．５
ｍｍ以上の繊維が繊維全体の２０重量％以上、好ましく
は３０重量％以上である。ここで、０．５ｍｍ以下の繊
維が３０重量％を越えると、ヒケの発生が生じやすく、
また、１．５ｍｍ以上の繊維が２０重量％未満では同様
にヒケが生じやすくなる。本発明では、上記の繊維長の
分布に加えて、成形品中の繊維の重量平均繊維長をＬ
（ｍｍ）、繊維含有量をＶ（重量％）としたときに、２
０≦Ｌ×Ｖ≦５００の関係を満足することが必要であ
る。ここで、Ｌ×Ｖが２０未満では、ヒケが大きく、５
００を越えると成形性が低下し、リブの末端まで樹脂が
流れない場合があり、表面の外観も低下する。したがっ
て、ヒケの発生の観点から、好ましくは、３０≦Ｌ×Ｖ
≦４００である。

【００２７】つぎに、本発明の繊維強化樹脂成形品と
は、リブ、ボスに代表される厚肉部を有する樹脂成形品
である。成形品の形状としては、板状成形品、箱状成形
品、組み合わせ成形品などその形状はまったく限定され
るものではない。また、厚肉部としてのリブの形状とし
ては、独立の直線状、格子状などのような形状であって
もよい。図１に本発明の繊維強化樹脂成形品の一例を示
す。図中１は成形品、２は板状薄肉部、３はリブ、４は
ゲート部、ａは薄肉部肉厚、ｂはリブの幅を示す。

【００２８】ここで、リブの形状として、薄肉部の肉厚
をａ、リブの幅をｂとして、ｂ／ａが０．５以上である
ような、比較的大きなリブに好適に適用できるのが本発
明の大きな特徴である。すなわち、このｂ／ａが、０．
５未満の場合のような、比較的小型のリブの場合では、
従来の一般繊維強化成形品であっても、成形条件などに
よりヒケのない成形品を得ることはできたが、成形品の
剛性向上効果が不十分であり使用分野が制限されてい
た。しかし、本発明の成形品にあっては、ｂ／ａが、
１．０〜１．５と大きくしていってもヒケの発生はな
く、リブの設計を従来の常識の範囲を大幅にこえて大き
く自由にできることを可能にするものである。

【００２９】なお、成形品の厚肉部としては、リブに加
えて、一般の成形品に多用されるボスがある。ボスにあ
っても、部品としての成形品のサイズの大型化にともな
って、取り付け強度の強化が望まれている。しかし、従
来は、ヒケの問題で大型化できず、小さいもので数を増
やすなどの方法しかなく、自ずと限界があったが、本発
明では、サイズをある程度無視しても、設計できる。さ
らに、厚肉部としては、箱状成形品の剛性向上手段とし
ての内側底部のコーナー部の厚肉部などもある。

【００３０】本発明の繊維強化樹脂成形品の製造方法と
しては、一般の射出成形方法だけでなく、繊維含有溶融
樹脂を金型キャビティに不完全充填の状態で射出し、次
いで、可動型を前進させて樹脂を圧縮するいわゆる射出
圧縮成形方法を採用することもできる。特に、本発明の
繊維強化樹脂成形品において、全体的に薄肉で比較的、
面積が大きい成形品の場合には、成形品の配向度を低
く、ソリ変形を防止する点からは成形圧力が低い射出圧
縮成形方法の採用が好ましい場合がある。

【００３１】以上、詳細に述べたように、本発明の繊維
強化樹脂成形品は、リブ、ボスなどの厚肉部の設計が、
従来はヒケ発生を考慮して厳密にする必要があるととも
に、ヒケの発生の確認のための試作が必要であったのに
比べ、これらを実質的に不要にする画期的なものであ
る。したがつて、成形品の強度、剛性、耐熱性などのす
ぐれた物性とともに、前記したところの、自動車部品、
家電、０Ａ機器分野、家具、建築、土木分野などの各種
成形品として、その応用分野を拡大するものである。特
に、従来困難であった、大型の成形品分野への適用が期
待される。

【００３２】

【実施例】次に、本発明の効果を具体的な実施例に基づ
いて説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限
定されるものではない。 実施例１ ガラス繊維が平行に配列し、その含有量が６０重量％、
長さが８ｍｍであるガラス繊維強化ポリプロピレンペレ
ット（無水マレイン酸変性ポリプロピレンを３重量％含
有）、平均繊維長が０．４ｍｍ、ガラス繊維の含有量が
４０重量％の短繊維強化ポリプロピレンペレット（無水
マレイン酸変性ポリプロピレンを３重量％含有）および
メルトインデックス（ＭＩ：２３０℃、２．１６ｋｇ荷
重）が３０ｇ／１０分のポリプロピレンペレットからな
る、３種類の原料ペレットを適宜ドライブレンドして成
形用原料とした。射出成形機は、型締力：８５０ｔ、ガ
ラス繊維の繊維長、分布を調整するために、圧縮比：
１．９と３．２の２種のスクリューを使い分けるととも
に、背圧を変化させて成形実験を行った。図１に示すよ
うな、成形品の一般部の肉厚が３ｍｍで３００ｍｍ×６
００ｍｍの平板であって、高さ１０ｍｍのリブ（幅を変
化させた）を２本有する成形品を成形した。成形品中の
繊維含有量、繊維長分布、Ｌ×Ｖの値とリブの大きさ
（幅）、ヒケの関係についての測定結果を表１に示し
た。

【００３３】繊維長、繊維含有量は、成形品のリブ部を
切り出し、灰化後、万能投影機を用いてガラス繊維を倍
率１０倍で写真撮影し、デシタイザーにおいて測定し
た。また、ヒケの程度は目視により、以下の基準で評価
した。 ◎：ヒケは全く見られず。 ○：ヒケがわずかに見られる。 ×：ヒケが明瞭であり、製品化不可。 実験番号１〜４において、リブの形状を大きくしても、
ヒケの発生がないことが明らかである。

【００３４】

【表１】

【００３５】実施例２ 実施例１のリブの代わりに、リブ相当部の中間部に外形
７ｍｍ、内径４ｍｍ、高さ２０ｍｍのボスを２個有する
成形品を実験番号１の条件で射出成形した以外は、実施
例１に準じて繊維強化樹脂成形品を成形した。成形品の
ボス部のガラス繊維についての測定結果は、ガラス繊維
含有量４１重量％、０．５ｍｍ以下が、８％、１．５ｍ
ｍ以上が７１％、Ｌ×Ｖが２０９であった。成形品のボ
ス対応部の表面側にヒケはまったく見られなかった。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、薄肉成形品のリブやボ
スなどの厚肉部の反対側の成形品表面に、ヒケの発生の
ない成形品が得られる。しかも、ガス注入やガス保圧な
どの成形における成形品肉厚部や厚肉部と金型表面間に
ガスを供給するような、特別な成形手段を用いることな
く一般の成形手段で成形でき、コスト、生産性の点です
ぐれたものである。しかも、従来、リブなどの大きさに
限界があり、大型のリブを有する成形品が得られなかっ
た分野の成形品も成形可能となった。さらに、リブと共
に繊維による強化と相まって、高強度、高剛性の製品を
得ることが可能となった。特に、成形品の設計におい
て、リブやボスの形状、サイズ、位置などをヒケの点か
ら考慮する必要がなくなり、設計の自由度が広がり、そ
の応用分野が大幅に拡大する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態のリブを有する繊維強化成
形品の斜視図を示すものである。

【符号の説明】

１：成形品 ２：板状薄肉部 ３：リブ ４：ゲート部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】厚肉部を有する繊維含有成形品であって、
   繊維長が０．５ｍｍ以下の繊維が３０重量％以下、１．
   ５ｍｍ以上の繊維が２０重量％以上であり、且つ成形品
   中の繊維の重量平均繊維長をＬ（ｍｍ）、繊維含有量を
   Ｖ（重量％）としたとき、２０≦Ｌ×Ｖ≦５００の関係
   を満足することを特徴とする厚肉部を有する繊維強化樹
   脂成形品。
2. 【請求項２】厚肉部が、リブおよび／またはボスである
   請求項１記載の厚肉部を有する繊維強化樹脂成形品。
3. 【請求項３】成形品の薄肉部の肉厚をａ、リブの幅をｂ
   として、ｂ／ａが０．５以上である請求項１または２記
   載の厚肉部を有する繊維強化樹脂成形品。
4. 【請求項４】樹脂が結晶性熱可塑性樹脂である請求項１
   〜３のいずれかに記載の厚肉部を有する繊維強化樹脂成
   形品。
5. 【請求項５】樹脂が不飽和カルボン酸またはその誘導体
   で変性されたポリオレフィン系樹脂を含有するものであ
   る請求項１〜４のいずれかに記載の厚肉部を有する繊維
   強化樹脂成形品。
6. 【請求項６】繊維がガラス繊維である請求項１〜５のい
   ずれかに記載の厚肉部を有する繊維強化樹脂成形品。