KR20210018235A - 일체화 성형체 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 편측 표면이 의장면인 판재(A)(2)와, 수지 부재(B)(3) 사이에, 불연속 탄소 섬유와 열가소성 수지를 포함하는 접합 수지 부재(C)(4)가 개재된 일체화 성형체(1)로서, 상기 수지 부재(B)(3)가 상기 접합 수지 부재(C)(4)와 접합하는 제1 접합부(5)와, 상기 판재(A)(2)의 외주연부의 적어도 일부의 영역이 상기 접합 수지 부재(C)(4)와 접합하는 제2 접합부(6)를 갖는 일체화 성형체(1), 및 그의 제조 방법이다. 본 발명에 의해 복수의 구조체가 높은 접합 강도로 접합되고, 그의 접합 경계부가 양호한 평활성을 갖고, 성형체가 판재의 구성 부재를 가지더라도 휨 저감이 도모되고, 경량·박육화를 실현할 수 있다.

Description

일체화 성형체 및 그의 제조 방법
본 발명은 예를 들어 개인용 컴퓨터나 OA 기기, 휴대 전화 등의 부품이나 하우징 부분으로서 사용되는 경량, 고강도·고강성이며 또한 박육화가 요구되는 용도에 적합한 일체화 성형체 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
현재, 개인용 컴퓨터, OA 기기, AV 기기, 휴대 전화, 전화기, 팩시밀리, 가전 제품, 완구 용품 등의 전기·전자 기기의 휴대화가 진행됨에 따라, 보다 소형, 경량화가 요구되고 있다. 그 요구를 달성하기 위해서 기기를 구성하는 부품, 특히 하우징에는, 외부로부터 하중이 가해졌을 경우에 하우징이 크게 휘어서 내부 부품과 접촉, 파괴를 일으키지 않도록 할 필요가 있기 때문에, 고강도·고강성화를 달성하면서도 박육화가 요구되고 있다.
또한, 강화 섬유와 수지를 포함하는 섬유 강화 수지 구조체와 다른 부재, 예를 들어 프레임 부재 등과 일체화 접합 성형시켜서 소형 경량화한 성형 구조체에 있어서, 휨이 없는 한층더한 박육화, 접합 강도의 신뢰성이 요구되고 있다.
특허문헌 1에는, 제1 수지 성형품과, 제2 수지 성형품과, 상기 제1 수지 성형품과 상기 제2 수지 성형품 사이에 형성된 접합부에 용융 수지가 주입되어서 결합되는 수지 접합체가 기재되고, 접합부는 상기 주입 유로의 하류 개구를 대략 중심으로 하고, 상기 주입 유로 내의 용융 수지 주입 방향과 각도를 갖고 상기 개구 중심부터 외측으로 넓어지는 부분을 갖는 구성으로 함으로써, 접합 장소를 선택하지 않고, 소량의 주입 수지로 효과적으로 접합 강도를 확보할 수 있다는 효과가 개시되어 있다.
또한 특허문헌 2에는, 합성 수지를 사출 성형하여 형성한 복수의 분할편을, 접합부를 통하여 일체화하여 1차 중공 성형품로 하고, 이 1차 중공 성형품을 성형 금형에 장착하고 추가로 합성 수지를 사출 성형함으로써 형성한 2차 성형부에서 상기 접합부를 융착하여 이루어지는 합성 수지 중공 성형품이 기재되고, 접합부를 억지로 끼워서 감합에 의해 형성함으로써 접합부에 있어서의 중공부측으로의 수지 누설이 없고, 게다가 접합부의 파괴 강도가 우수하다는 효과가 개시되어 있다.
또한 특허문헌 3에는, 복수의 수지제 부품의 접합부에 통로를 형성하고, 통로에 접합용 수지를 충전함으로써 복수의 수지제 부품을 접합용 수지로 접합하는 구성이 기재되고, 또한 돌기부를 적어도 하나의 수지제 부품에 마련함으로써, 접합용 수지가 통로의 밖으로 비어져 나오는 것을 방지할 수 있으며, 수지 제품의 외관이 저하될 일이 없고, 또한 크랙이나 갈라짐 및 접합 불량이 발생하기 어려운 수지 제품을 형성할 수 있다는 효과가 개시되어 있다.
또한 특허문헌 4에는, 섬유 강화 열가소성 수지를 포함하는 재료이며, 전파 실드재(a)와 전파 투과재(b)의 접착 계면에 열가소성 수지의 부직포 등을 포함하는 열가소성 수지 접착층을 갖고, 아웃서트 사출 성형에 의해, 해당 열가소성 수지 접착층을 통하여 전파 실드재(a)와 전파 투과재(b)를 고착시킨 일체화 성형체가 기재되고, 전파 차단성을 유지한 채 무선 통신 성능을 열화시키지 않고, 접합부의 박리 강도나 양산성이 우수한 전자 기기 하우징이 얻어진다는 효과가 개시되어 있다.
또한 특허문헌 5에는, 불연속 섬유와 열가소성 수지(A)를 포함하는 코어층 및 연속 섬유와 수지(B)를 포함하는 스킨층으로 구성되는 샌드위치 구조체의 판 단부의 적어도 일부를 접합부로 하고, 접합부에 다른 구조체(C)를 배치한 일체화 성형체로서, 스킨층과 다른 구조체(C) 사이의 적어도 일부에 접합층을 마련한 성형체가 기재되며, 일체 성형체의 박육 형성을 가능하게 하고, 경량, 고강도·고강성이며, 또다른 구조체와의 높은 접합 강도를 갖는 일체화 성형체를 얻을 수 있다는 효과가 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2003-236877호 공보 일본 특허 공개 평11-179758호 공보 일본 특허 공개 제2000-272014호 공보 일본 특허 공개 제2008-34823호 공보 일본 특허 공개 제2016-49649호 공보
특허문헌 1의 구성에서는, 소량의 주입 수지로 간소한 장치로 2개의 수지 성형품을 접합하는 것을 목적으로 한 것이며, 박육 경량화를 실현하고 또한 휨을 억제하는 것을 목적으로 한 복수 부재를 접합한 성형체의 형성에 대한 적용에는 개선의 여지가 있고, 또한 그 개선을 위한 구성에 관한 시사도 이루어져 있지 않다.
또한 특허문헌 2의 구성에서는, 접합부를 억지로 끼워서 감합에 의해 서로 빠지기 어렵게 구성함으로써, 2차 사출 성형 시의 성형 압력을 높게 하여 접합부의 감합 부분이 변형되어도 간극을 발생하고, 이 간극으로부터 성형품의 중공부측으로의 수지 누설을 방지하는 것을 주목적으로 한 것이며, 박육 경량화를 실현하고 또한 휨을 억제하는 것도 목적으로 한 복수 부재의 접합 성형체의 형성에 대한 적용에는 개선의 여지가 있고, 또한 그 개선을 위한 구성에 관한 시사도 이루어져 있지 않다.
또한 특허문헌 3의 구성에서는, 크랙이나 갈라짐 및 접합 불량을 방지하고, 또한 접합용 수지가 비어져 나오는 것을 방지하는 것을 주목적으로 한 것이며, 박육 경량화를 실현하고 또한 휨을 억제하는 것도 목적으로 한 복수 부재의 접합 성형체의 형성에 대한 적용에는 개선의 여지가 있고, 또한 그 개선을 위한 구성에 관한 시사도 이루어져 있지 않다.
또한 특허문헌 4의 구성에서는, 전파 투과재는 그것을 형성하는 재료를 전파 실드재가 배치된 금형에 사출하여 성형하는 방법이기 때문에 사출 수지량이 많아지고, 일체화 성형체가 면 형상인 판재일 경우, 수지의 열수축에 의한 휨 저감에 대하여 개선의 여지가 있었다.
또한 특허문헌 5의 구성에서는, 접합층에 아크릴계 등의 접착제를 사용하는 구성이며 박육 형성 등을 가능하게 할 수 있지만, 접합 강도와 함께 성형체가 판재의 구성 부재에 있어서 휨 저감에 대해서는 개선의 여지가 있었다.
그래서 본 발명의 과제는 이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여, 복수의 구조체가 높은 접합 강도로 접합되고, 그의 접합 경계부가 양호한 평활성을 갖고, 성형체가 판재의 구성 부재를 가지더라도 휨 저감이 도모되고, 경량·박육화를 가능하게 할 수 있는 일체화 성형체 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 이하의 수단을 채용하는 것이다.
(1) 편측 표면이 의장면인 판재(A)와, 수지 부재(B) 사이에, 불연속 탄소 섬유와 열가소성 수지를 포함하는 수지 부재(C)가 개재된 일체화 성형체로서,
상기 수지 부재(B)가 상기 수지 부재(C)와 접합하는 제1 접합부와,
상기 판재(A)의 외주연부의 적어도 일부의 영역이 상기 수지 부재(C)와 접합하는 제2 접합부를 갖는 것을 특징으로 하는 일체화 성형체.
(2) 상기 수지 부재(C)에 함유되는 상기 불연속 탄소 섬유의 중량 평균 섬유 길이가 0.3 내지 3㎜인 (1)에 기재된 일체화 성형체.
(3) 상기 수지 부재(C)가 사출 성형으로 성형된 수지 부재를 포함하고, 상기 수지 부재(C)의 선팽창 계수 중, 사출 성형 시의 수지의 흐름 방향으로의 선팽창 계수가 1.0×10-7 내지 4.0×10-5/K, 또한 수지의 흐름 방향에 대하여 직각 방향으로의 선팽창 계수가 1.0×10-7 내지 2.0×10-5/K인 (1) 또는 (2)에 기재된 일체화 성형체.
(4) 상기 수지 부재(C)에 포함되는 열가소성 수지의 주성분이 폴리카르보네이트 수지인 (1) 내지 (3) 중 어느 것에 기재된 일체화 성형체.
(5) 상기 수지 부재(C)에, 폴리카르보네이트 수지와 함께, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지로부터 선택되는 적어도 하나의 수지가 포함되는 (4)에 기재된 일체화 성형체.
(6) 상기 수지 부재(C)의 밀도가 1.0 내지 1.4g/㎤인 (1) 내지 (5) 중 어느 것에 기재된 일체화 성형체.
(7) 상기 수지 부재(C)의 섬유 중량 함유율이 5 내지 30중량％인 (1) 내지 (6) 중 어느 것에 기재된 일체화 성형체.
(8) 상기 수지 부재(B)의 체적에 대하여 상기 수지 부재(C)의 체적이 2 내지 30배인 (1) 내지 (7) 중 어느 것에 기재된 일체화 성형체.
(9) 상기 제2 접합부가, 상기 판재(A)의 외주연부 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있는 (1) 내지 (8) 중 어느 것에 기재된 일체화 성형체.
(10) 상기 판재(A)와 상기 수지 부재(B)가 이격되어 있는 (1) 내지 (9) 중 어느 것에 기재된 일체화 성형체.
(11) 상기 일체화 성형체의 의장면측의 표면의 적어도 일부에, 상기 판재(A), 상기 수지 부재(B), 및 상기 수지 부재(C)가 노출되는 영역을 갖는 (1) 내지 (10) 중 어느 것에 기재된 일체화 성형체.
(12) 상기 수지 부재(C)의 적어도 일부에 입벽(立壁) 형상부를 갖는 (1) 내지 (11) 중 어느 것에 기재된 일체화 성형체.
(13) 상기 판재(A)와 상기 수지 부재(C)는 열가소성 수지층(D)을 통하여 접합되어 있는 (1) 내지 (12) 중 어느 것에 기재된 일체화 성형체.
(14) 상기 수지 부재(B)는 중량 평균 섬유 길이가 0.1 내지 0.7㎜인 불연속 유리 섬유와 열가소성 수지를 포함하는 (1) 내지 (13) 중 어느 것에 기재된 일체화 성형체.
(15) 상기 수지 부재(B)가 전파 투과 부재인 (1) 내지 (14) 중 어느 것에 기재된 일체화 성형체.
(16) 상기 판재(A)가 금속 부재 또는 탄소 섬유 강화 수지 부재의 어느 한쪽을 포함하는 구성인 (1) 내지 (15) 중 어느 것에 기재된 일체화 성형체.
(17) 상기 판재(A)가 열경화성 수지를 함침시킨 탄소 섬유 강화 수지 부재인 (16)에 기재된 일체화 성형체.
(18) 편측 표면이 의장면인 판재(A)와, 상기 판재(A)의 적어도 외연의 일부에 접합된 수지 부재(C)로 구성되는 일체화 성형체로서,
상기 수지 부재(C)가 불연속 탄소 섬유와 열가소성 수지를 포함하고,
상기 불연속 탄소 섬유의 중량 평균 섬유 길이가 0.3 내지 3㎜이며, 상기 열가소성 수지의 주성분이 폴리카르보네이트 수지인 것을 특징으로 하는 일체화 성형체.
(19) 이하의 공정 [1] 및 공정 [2]를 적어도 갖는 일체화 성형체의 제조 방법.
[1] 수지 부재(B)의 내측에, 상기 수지 부재(B)와 적어도 일부를 이격시켜서 편측 표면이 의장면인 판재(A)를 금형 내에 배치하는 공정
[2] 상기 판재(A) 및 상기 수지 부재(B)의 공극에 수지 부재(C)를 사출 성형함으로써, 적어도 상기 판재(A)의 외주연부에서 해당 판재(A)와 상기 수지 부재(B)를 접합 일체화시키는 공정
(20) 상기 수지 부재(B)의 내측에 상기 판재(A)를 금형 내에 이격시켜서 배치하고, 그의 공극에 수지 부재(C)를 사출 성형함으로써, 상기 판재(A)와 상기 수지 부재(B)가 이격하여 일체화되는 (19)에 기재된 일체화 성형체의 제조 방법.
(21) 상기 의장면과 반대측으로부터 상기 공극에 수지 부재(C)를 사출 성형함으로써, 상기 의장면측의 일체화 성형체 표면의 적어도 일부가 상기 판재(A), 상기 수지 부재(B) 및 상기 수지 부재(C)가 노출되는 영역이 되는 (19) 또는 (20)에 기재된 일체화 성형체의 제조 방법.
본 발명의 일체화 성형체 및 그의 제조 방법에 의하면, 복수의 구조체가 높은 접합 강도로 접합되고, 그의 접합 경계부가 양호한 평활성을 갖고, 성형체가 판재의 구성 부재를 가지더라도 휨 저감이 도모되며, 경량·박육화를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 일체화 성형체의 구성 부재인 판재(A)의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 일체화 성형체의 구성 부재인 수지 부재(B)의 사시도이다.
도 3은 판재(A)와 수지 부재(B)를 수지 부재(C)에 의해 접합한 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 일체화 성형체의 사시도이다.
도 4는 도 3의 일체화 성형체의 평면도이다.
도 5는 도 3 또는 도 4의 A-A'선을 따르는 일체화 성형체의 단면도이다.
도 6은 하방으로 연장되는 입벽 형상부를 구비한 본 발명의 다른 실시 양태에 관계되는 일체화 성형체의 평면도이다.
도 7은 도 6의 B-B'선을 따르는 일체화 성형체의 단면도이다.
도 8은 도 6의 C-C'선을 따르는 일체화 성형체의 단면도이다.
도 9는 수지 부재(C)가 그의 하방으로 연장되는 형태로 입벽 형상부를 구비하고, 수지 부재(B)가 일체화 성형체의 단부에 배치된 본 발명의 또다른 실시 양태에 관계되는 일체화 성형체의 사시도이다.
도 10은 도 9의 일체화 성형체의 평면도이다.
도 11은 도 9 또는 도 10의 D-D'선을 따르는 일체화 성형체의 단면도이다.
도 12는 도 9 또는 도 10의 E-E'선을 따르는 일체화 성형체의 단면도이다.
도 13은 판재(A)의 수지 부재(C)와 접합하는 측의 면에 열가소성 수지층(D)을 부착시킨 경우의 양태를 도시하는 도 11 또는 도 12의 D-D'선을 따르는 일체화 성형체의 단면도이다.
도 14는 판재(A)의 수지 부재(C)와 접합하는 측의 면에 열가소성 수지층(D)을 부착시킨 경우의 양태를 도시하는 도 11 또는 도 12의 E-E'선을 따르는 일체화 성형체의 단면도이다.
도 15는 편측 표면이 의장면인 판재(A)와, 판재(A)의 적어도 외연의 일부에 접합된 수지 부재(C)로 구성되는 본 발명의 또다른 일 실시 형태에 관계되는 일체화 성형체의 평면도이다.
도 16은 도 15의 F-F'선을 따르는 일체화 성형체의 단면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 일체화 성형체의 제조 방법을 도시한 개략 단면도이다.
도 18은 판재(A)와 수지 부재(B)를 수지 부재(C)에 의해 접합한 실시예에서 제작한 일체화 성형체의 사시도이다.
도 19는 도 18의 일체화 성형체의 평면도이다.
도 20은 도 18 또는 도 19의 G-G'선을 따르는 일체화 성형체의 단면도이다.
도 21은 도 18 또는 도 19의 H-H'선을 따르는 일체화 성형체의 단면도이다.
도 22는 실시예에서 사용한 대향하는 한 쌍의 금형에 있어서의 상형, 하형의 치수 형상을 나타낸, 도 18 또는 도 19의 G-G'선에 상당하는 선을 따르는 단면도이다.
도 23은 실시예에서 사용한 대향하는 한 쌍의 금형에 있어서의 상형, 하형의 치수 형상을 나타낸, 도 18 또는 도 19의 H-H'선에 상당하는 선을 따르는 단면도이다.
도 24는 수지 부재(B)가 일체화 성형체의 3변에 연속하여 배치된 실시예에서 제작한 일체화 성형체의 사시도이다.
도 25는 도 24의 일체화 성형체의 평면도이다.
도 26은 도 24 또는 도 25의 I-I'선을 따르는 일체화 성형체의 단면도이다.
도 27은 도 24 또는 도 25의 J-J'선을 따르는 일체화 성형체의 단면도이다.
도 28은 수지 부재(B)가 판재(A)와 밀착하여 배치된 비교예에서 제작한 일체화 성형체의 사시도이다.
도 29는 도 28의 일체화 성형체의 평면도이다.
도 30은 도 28 또는 도 29의 K-K'선을 따르는 일체화 성형체의 단면도이다.
도 31은 도 28 또는 도 29의 L-L'선을 따르는 일체화 성형체의 단면도이다.
이하, 실시 형태에 대하여 도면을 사용하여 설명한다. 또한, 본 발명은 도면이나 실시예에 전혀 한정되지 않는다.
도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 관계되는 일체화 성형체(1)의 구성은 편측 표면이 의장면인 판재(A)(2)와 수지 부재(B)(3) 사이에, 불연속 탄소 섬유와 열가소성 수지를 포함하는 수지 부재(C)(4)가 개재된 일체화 성형체(1)이며, 수지 부재(B)(3)가 수지 부재(C)(4)와 접합하는 제1 접합부(5)와, 판재(A)(2)의 외주연부의 적어도 일부의 영역이 수지 부재(C)(4)와 접합하는 제2 접합부(6)를 갖는 구성이다.
본 발명에 관계되는 일체화 성형체(1)는 도 1의 사시도에 도시하는 판재(A)(2) 및 도 2의 사시도에 도시하는 수지 부재(B)(3)를 따로따로 미리 준비해 두고, 도 3의 사시도 또는 도 4의 평면도에 도시하는 바와 같이, 판재(A)(2)와 수지 부재(B)(3) 사이에 수지 부재(C)(4)가 개재하여 배치되는 구성을 갖는다. 여기서, 판재(A)(2) 및 수지 부재(B)(3)의 양자를 수지 부재(C)(4)에 의해 접합한 접합부 중, 수지 부재(B)(3)와 수지 부재(C)(4)를 접합한 부위가 제1 접합부(5), 판재(A)(2)의 외주연부의 적어도 일부의 영역과 수지 부재(C)(4)를 접합한 부위가 제2 접합부(6)이다. 도 5는 도 3 또는 도 4의 A-A'의 단면도인데, 동일한 부재의 배치 구성을 명확히 하기 위해서, 도 3 또는 도 4와 마찬가지의 모양을 도시하고 있다. 이하 마찬가지이다.
불연속 탄소 섬유와 열가소성 수지를 포함하는 수지 부재(C)(4)를 개재시켜, 그 수지 부재(C)(4)의 저비중, 저수축 특성에 의해 일체화 성형체(1)를 구성하는 복수의 부재 사이가 높은 접합 강도로 접합되어, 판재 형상의 구성 부재를 갖는 일체화 성형체(1)의 휨 저감을 도모할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 수지 부재(C)(4)에 함유되는 불연속 탄소 섬유의 중량 평균 섬유 길이가 0.3 내지 3㎜인 것이 바람직하다.
여기서, 연속 섬유와 불연속 섬유에 대하여 정의한다. 연속 섬유란, 일체화 성형체(1)에 함유된 강화 섬유가 일체화 성형체의 전체 길이 또는 전체 폭에 걸쳐 실질적으로 연속하여 배치된 양태이며, 불연속 섬유란 단속적으로 강화 섬유가 분단되어서 배치된 양태의 것을 말한다. 일반적으로, 일방향으로 정렬시킨 강화 섬유에 수지를 함침시킨 일방향 섬유 강화 수지가 연속 섬유에 해당하고, 프레스 성형에 사용하는 SMC(Sheet Molding Compound) 기재, 사출 성형에 사용하는 강화 섬유가 함유된 펠릿 재료 등이 불연속 섬유에 해당한다.
불연속 섬유 중에서도 사출 성형에 사용하는 펠릿 재료로서 장섬유 펠릿과 단섬유 펠릿의 2개로 분류할 수 있는데, 본 발명에서 다루는 장섬유란 일체화 성형체(1) 중, 불연속 섬유로 구성된 부재 중에 잔존한 중량 평균 섬유 길이가 0.3㎜ 이상인 것을 말하고, 0.3㎜ 미만인 것을 단섬유라고 정의한다.
수지 부재(C)(4)에 잔존한 강화 섬유가 장섬유인 것에 의해, 수지 부재(C)(4)의 수축률을 작게 할 수 있어 보다 일체화 성형체(1)의 휨 저감을 도모할 수 있다. 중량 평균 섬유 길이가 0.3㎜ 미만인 단섬유의 경우, 저수축률에 대한 효과가 약해져서 일체화 성형체(1)의 휨 저감을 충분히 도모할 수 없는 경우가 있다. 중량 평균 섬유 길이가 3㎜를 초과하면 수지 점도가 높아져서, 사출 성형 시에 수지 부재(C)(4)를 성형 금형의 구석 부분까지 균일하게 충전하기 어려워지는 경우가 있다. 불연속 탄소 섬유의 중량 평균 섬유 길이는 바람직하게는 0.4 내지 2.8㎜, 보다 바람직하게는 0.7 내지 1.5㎜, 더욱 바람직하게는 0.9 내지 1.2㎜이다.
여기서 본 발명에 있어서의 「중량 평균 섬유 길이」란, 단순히 수 평균을 취하는 것이 아니라, 중량 평균 분자량의 산출 방법을 섬유 길이의 산출에 적용하여, 섬유 길이의 기여를 고려한 하기의 식으로부터 산출되는 평균 섬유 길이를 가리킨다. 단, 하기의 식은 강화 섬유의 섬유 직경 및 밀도가 일정하다고 간주하여 적용된다.
중량 평균 섬유 길이=Σ(Mi2×Ni)/Σ(Mi×Ni)
Mi: 섬유 길이 (㎜)
Ni: 섬유 길이 Mi의 강화 섬유의 개수
상기 중량 평균 섬유 길이의 측정은 다음 방법에 의해 행할 수 있다. 성형품을 500℃에서 60분간 가열 처리하고, 성형품 중의 강화 섬유를 취출하고, 이 강화 섬유를 수중에 균일 분산시킨다. 강화 섬유가 균일 분산된 분산수를 샤알레에 샘플링한 후, 건조시키고, 광학 현미경(50 내지 200배)으로 관찰한다. 무작위로 선택한 500개의 강화 섬유의 길이를 계측하고, 상기 식으로부터 중량 평균 섬유 길이를 산출한다.
또한 본 발명에 있어서, 수지 부재(C)(4)의 선팽창 계수 중, 수지의 흐름 방향으로의 선팽창 계수가 1.0×10-7 내지 4.0×10-5/K, 또한 수지의 흐름 방향에 대하여 직각 방향으로의 선팽창 계수가 1.0×10-7 내지 2.0×10-5/K인 것이 바람직하다. 여기서 수지의 흐름 방향이란, 금형 캐비티에 수지를 충전한 경우, 수지가 유입되는 입구가 되는 게이트로부터 금형 캐비티를 향하여 수지가 진행해 가는 양태에 있어서 수지의 진행 방향을 흐름 방향으로 하고, 또한 그의 직각 방향을 흐름 방향에 대하여 직각 방향으로 정의한다. 또한, 이 선팽창 계수의 측정 방법에 대해서는 후술한다.
선팽창 계수가 작은 수지를 사용함으로써 수지 부재(C)(4)의 변형량을 작게 할 수 있어, 보다 일체화 성형체(1)의 휨 저감을 도모할 수 있다. 예를 들어 사출 성형과 같은 수지를 흘려서 형상을 제작하는 경우, 수지에 함유된 강화 섬유는 수지의 흐름 방향에 따라서 배향되는 것이 일반적으로 알려져 있다. 이 때문에, 수지의 흐름 방향과 그의 직각 방향의 2개의 방향에서의 선팽창 계수가 작은 것이 일체화 성형체(1)의 휨 저감에 효과적이 된다. 수지의 흐름 방향으로의 선팽창 계수가 4.0×10-5/K를 초과하거나, 또는 수지의 흐름 방향에 대하여 직각 방향으로의 선팽창 계수가 2.0×10-5/K를 초과하면, 일체화 성형체(1)의 휨량이 커지는 경우가 있다. 수지의 흐름 방향으로의 선팽창 계수, 그의 직각 방향으로의 선팽창 계수 모두, 선팽창 계수가 1.0×10-7/K보다도 작은 것이 일체화 성형체(1)의 휨 저감에는 유효하지만, 그것을 달성하기 위해서는 강화 섬유의 섬유 함유량을 대폭으로 증가시킬 필요가 있어 수지의 유동성을 저해하는 경우가 있다. 수지 부재(C)(4)의 수지의 흐름 방향으로의 선팽창 계수는 바람직하게는 2.0×10-7 내지 3.8×10-5/K, 보다 바람직하게는 4.0×10-7 내지 3.0×10-5/K, 더욱 바람직하게는 7.0×10-7 내지 2.0×10-5/K이다. 또한, 수지 부재(C)(4)의 수지의 흐름 방향에 대하여 직각 방향의 선팽창 계수는 바람직하게는 2.0×10-7 내지 1.8×10-5/K, 보다 바람직하게는 4.0×10-7 내지 1.5×10-5/K, 더욱 바람직하게는 7.0×10-7 내지 1.0×10-5/K이다.
또한 본 발명에 있어서, 수지 부재(C)(4)에 포함되는 열가소성 수지의 주성분이 폴리카르보네이트 수지인 것이 바람직하다.
종래의 나일론 수지 등에 비하여 수축이 작은 폴리카르보네이트 수지를 수지 부재(C)(4)에 사용함으로써, 일체화 성형체(1)의 휨 저감을 도모할 수 있다. 또한 수지의 흡수가 적고, 사용 시의 주변의 습도 환경에 대한 의존성을 저감시킬 수 있다. 주성분의 의미로서는 열가소성 수지 중에서의 폴리카르보네이트 수지의 배합 중량 비율이 50중량％ 이상인 것을 의미한다. 바람직하게는 70중량％ 이상, 보다 바람직하게는 90중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 전부 폴리카르보네이트 수지이다.
폴리카르보네이트 수지란, 2가 페놀과 카르보네이트 전구체를 반응시켜서 얻어지는 것이다. 2종 이상의 2가 페놀 또는 2종 이상의 카르보네이트 전구체를 사용하여 얻어지는 공중합체여도 된다. 반응 방법의 일례로서, 계면 중합법, 용융 에스테르 교환법, 카르보네이트 프리폴리머의 고상 에스테르 교환법, 및 환상 카르보네이트 화합물의 개환 중합법 등을 들 수 있다. 이러한 폴리카르보네이트 수지는 그 자체 공지이며, 예를 들어 일본 특허 공개 제2002-129027호 공보에 기재된 폴리카르보네이트 수지를 사용할 수 있다.
2가 페놀로서는, 예를 들어 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 비스(4-히드록시페닐)알칸(비스페놀 A 등), 2,2-비스{(4-히드록시-3-메틸)페닐}프로판, α,α'-비스(4-히드록시페닐)-m-디이소프로필벤젠, 9,9-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)플루오렌 등을 들 수 있다. 이들을 2종 이상 사용해도 된다. 이들 중에서도 비스페놀 A가 바람직하고, 내충격 특성이 보다 우수한 폴리카르보네이트 수지를 얻을 수 있다. 한편, 비스페놀 A와 다른 2가 페놀을 사용하여 얻어지는 공중합체는 고내열성 또는 저흡수율의 점에서 우수하다.
카르보네이트 전구체로서는, 예를 들어 카르보닐할라이드, 탄산디에스테르 또는 할로포르메이트 등이 사용되고, 구체적으로는 포스겐, 디페닐카르보네이트 또는 2가 페놀의 디할로포르메이트 등을 들 수 있다.
상기 2가 페놀과 카르보네이트 전구체로부터 폴리카르보네이트 수지를 제조 하는 데 있어서는, 필요에 따라 촉매, 말단 정지제, 2가 페놀의 산화를 방지하는 산화 방지제 등을 사용해도 된다.
또한, 본 발명에 있어서의 폴리카르보네이트 수지에는, 3관능 이상의 다관능성 방향족 화합물을 공중합한 분지 폴리카르보네이트 수지, 방향족 또는 지방족(지환족을 포함한다)의 2 관능성 카르복실산을 공중합한 폴리에스테르카르보네이트 수지, 2 관능성 알코올(지환족을 포함한다)을 공중합한 공중합 폴리카르보네이트 수지, 그리고 이러한 2 관능성 카르복실산 및 2 관능성 알코올을 함께 공중합한 폴리에스테르카르보네이트 수지를 포함한다. 이들 폴리카르보네이트 수지도 공지이다. 또한, 이들 폴리카르보네이트 수지를 2종 이상 사용해도 된다.
폴리카르보네이트 수지의 분자량은 특정되지 않지만, 점도 평균 분자량이 10,000 내지 50,000의 것이 바람직하다. 점도 평균 분자량이 10,000 이상이면, 성형품의 강도를 보다 향상시킬 수 있다. 15,000 이상이 보다 바람직하고, 18,000 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 점도 평균 분자량이 50,000 이하이면 성형 가공성이 향상된다. 40,000 이하가 보다 바람직하고, 30,000 이하가 더욱 바람직하다. 폴리카르보네이트 수지를 2종 이상 사용하는 경우, 적어도 1종의 점도 평균 분자량이 상기 범위에 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 다른 폴리카르보네이트 수지로서, 점도 평균 분자량이 50,000, 바람직하게는 80,000을 초과하는 폴리카르보네이트 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 폴리카르보네이트 수지는 엔트로피 탄성이 높고, 가스 어시스트 성형 등을 병용하는 경우에 유리해지는 것 외에도 높은 엔트로피 탄성에서 유래되는 특성(드립 방지 특성, 드로우다운 특성, 및 제팅 개량 등의 용융 특성을 개량하는 특성)을 발휘한다.
또한 본 발명에 있어서 수지 부재(C)(4)에, 폴리카르보네이트 수지와 함께, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지로부터 선택되는 적어도 하나의 수지가 포함되는 것이 바람직하다.
폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지는 폴리카르보네이트 수지와 비교하여 기계 특성이나 충격 특성이 떨어지지만, 유동성이 우수하기 때문에, 폴리카르보네이트 수지의 유동성을 개선시킬 목적으로 바람직하게 수지 부재(C)(4)에 함유시켜서 사용할 수 있다. 이들 수지종은 폴리카르보네이트 수지에 대하여 상용성이 좋고, 흡수하기 어려운 특성은 수지 부재(C)(4)의 흡습에 의한 변형을 억제할 수 있기 때문에 바람직하게 사용할 수 있다. 폴리카르보네이트 수지에 대한 함유량은, 혼합한 수지의 전체 중량을 100중량부로 했을 때에 바람직하게는 3중량부 이상 50중량부 이하, 보다 바람직하게는 5중량부 이상 20중량부 이하, 더욱 바람직하게는 8중량부 이상 15중량부 이하이다. 함유량이 50중량부를 초과하면 수지 부재(C)(4)의 기계 특성이나 충격 특성이 충분히 얻어지지 않는 경우가 있고, 3중량부보다 적으면 유동성이 부족한 경우가 있다.
또한, 본 발명에 있어서 수지 부재(C)(4)의 밀도가 1.0 내지 1.4g/㎤인 것이 바람직하다. 이에 의해, 일체화 성형체(1)의 경량화를 도모할 수 있다. 밀도가 1.4g/㎤을 초과하면 일체화 성형체(1)의 경량화를 도모하는 것이 곤란한 경우가 있다. 밀도가 1.0g/㎤ 미만이면, 수지에 첨가하는 강화 섬유의 함유량이 적어져 일체화 성형체(1)의 강도 향상을 충분히 도모할 수 없는 경우가 있다. 밀도로서 1.1 내지 1.35g/㎤이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.2 내지 1.3g/㎤이다.
또한, 본 발명에 있어서 수지 부재(C)(4)의 섬유 중량 함유율이 5 내지 30중량％인 것이 바람직하다. 이에 의해, 수지 부재(C)(4)의 수축을 억제하여 일체화 성형체(1)의 휨 저감을 도모할 수 있다. 5중량％ 미만이면, 일체화 성형체(1)의 강도 확보가 곤란해지는 경우가 있고, 30중량％을 초과하면, 사출 성형에 있어서 수지 부재(C)(4)의 충전이 일부 불충분해지는 경우가 있다. 섬유 중량 함유율은 8 내지 28중량％가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 12 내지 25중량％이다.
또한 본 발명에 있어서, 수지 부재(B)(3)의 체적에 대하여 수지 부재(C)(4)의 체적이 2 내지 30배인 것이 바람직하다. 이에 의해, 일체화 성형체(1)에 있어서의 수지 부재(C)(4)의 존재 비율을 높이는 것에 의해 수지의 수축을 억제할 수 있고, 그 결과 일체화 성형체(1)의 휨 저감을 도모할 수 있다. 수지 부재(C)(4)의 체적이 수지 부재(B)(3)의 체적에 대하여 2배 미만이면 일체화 성형체(1)의 휨 저감을 도모하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 체적이 30배를 초과하면, 수지 부재(B)(3)의 체적이 상대적으로 작아져 충분한 접합 면적이 얻어지지 않는 경우가 있다. 이 체적으로서는 5 내지 25배가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 내지 20배이다.
또한 본 발명에 있어서, 제2 접합부(6)가 판재(A)(2)의 외주연부 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있는 것이 바람직하다. 도 3, 도 4 또는 도 5에 도시한 바와 같이, 판재(A)(2)의 외주연부 전체 둘레에 걸쳐 제2 접합부(6)를 형성하고, 접합 수지 부재(C)(4)와 접합함으로써, 일체화 성형체(1) 전체로서 높은 접합 강도와 박육화를 실현할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 판재(A)(2)와 수지 부재(B)(3)는 이격되어서 배치되는 것이 바람직하다. 도 3, 도 4 또는 도 5에 도시한 바와 같이, 판재(A)(2)와 수지 부재(B)(3)는 서로 접하는 부위를 갖지 않고, 수지 부재(C)(4)를 개재하여 대향하는 형태로 배치된다. 이에 의해, 사출된 수지 부재(C)(4)가 판재(A)(2)와 수지 부재(B)(3) 사이에 삽입되기 쉬워져, 일체화 성형체(1)의 접합 강도의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 일체화 성형체(1)의 의장면측의 표면의 적어도 일부에, 판재(A)(2), 수지 부재(B)(3) 및 수지 부재(C)(4)가 노출되는 영역(7)을 갖는 것이 바람직하다. 종래 기술의 접착제를 사용하여 접합하는 형태에서는 접착제가 배어 나오는 경우가 있고, 그렇게 되면 배어 나온 접착제를 제거해야만 하고, 또한 접합하는 부재 사이의 위치 결정에 매우 높은 치수 정밀도가 요구된다. 그에 반하여 본 발명에서는, 도 4 또는 도 5에 도시한 바와 같이 수지 부재(C)(4)가 접합하는 판재(A)(2)와 수지 부재(B)(3) 사이에 개재하고, 그들 부재의 사이에서 수지 부재(C)(4)가 노출되도록 성형함으로써, 일정한 치수 정밀도를 구비하고 있기만 하면 수지 부재(C)(4)에 의해 판재(A)(2)와 수지 부재(B)(3) 사이의 접합을 용이하게 행할 수 있다. 도 5에서는 상방을 의장면측으로 하고 있다. 또한, 성형 시에 의장면에서 판재(A)(2), 수지 부재(C)(4) 및 수지 부재(B)(3)가 금형의 성형면에서 면일(面一)로 배열되는 형태가 되어, 노출되는 영역(7)(도 5)의 평활성이 향상된다.
또한 본 발명에 있어서, 수지 부재(C)(4)의 적어도 일부에 입벽 형상부(8)를 갖는 것이 바람직하다. 도 6의 평면도, 도 7 또는 도 8의 단면도에 도시하는 일체화 성형체(1)의 측면부에 배치되는 수지 부재(C)(4)가, 그의 하방으로 연장되는 형태로 입벽 형상부(8)를 구비함으로써 일체화 성형체(1)를 상자형 형상체로 할 수 있다. 도 7은 도 6의 B-B'선 단면도, 도 8은 도 6의 C-C'선 단면도를 도시한다. 이 실시 양태에 관계되는 일체화 성형체(1)는 수지 부재(B)(3)를 일체화 성형체(1)의 양측에 복수 구비한 양태를 도시하고 있고, 수지 부재(B)(3)를 복수 구비함으로써 예를 들어 안테나 부품의 배치 구성을 플렉시블하게 할 수 있다.
또한 도 9의 사시도 또는 도 10의 평면도에, 수지 부재(C)(4)가 그의 하방으로 연장되는 형태로 입벽 형상부(8)를 구비하고, 수지 부재(B)(3)가 일체화 성형체(1)의 단부에 배치된 일 실시 형태를 도시한다. 도 11은 도 9 또는 도 10의 D-D'선 단면도, 도 12는 도 9 또는 도 10의 E-E'선 단면도를 도시한다. 수지 부재(B)(3)를 일체화 성형체(1)의 단부에 배치함으로써, 예를 들어 안테나 부품으로부터 방사되는 전파의 지향성을 확장할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 판재(A)(2)와 접합 수지 부재(C)(4)는 열가소성 수지층(D)(9)을 통하여 접합된 구조로 하는 것도 바람직하다. 도 13 또는 도 14의 단면도에 도시하는 바와 같이, 판재(A)(2)의 수지 부재(C)(4)와 접합하는 측의 면에 미리 열가소성 수지층(D)(9)을 부착시켜 두고, 그 후에 수지 부재(C)(4)를 사출 성형한다. 이에 의해, 판재(A)(2)는 열가소성 수지층(D)(9)을 통하여 용융된 수지 부재(C)(4)와 접합함으로써 일체화 성형체(1)로서 높은 접합 강도를 실현할 수 있다. 또한, 판재(A)(2)에 열경화성 수지를 사용함으로써 경량, 박육이며 또한 높은 강성, 내충격성을 얻을 수 있다. 열가소성 수지층(D)(9)으로서는, 열가소성 수지 필름이나 열가소성 수지의 부직포를 적당히 사용할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 수지 부재(B)(3)는 중량 평균 섬유 길이가 0.1 내지 0.7㎜인 불연속 유리 섬유와 열가소성 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 수지 부재(B)(3)를 유리 섬유를 함유하는 수지 부재로 함으로써, 수지 부재(B)(3)에 전파 투과 부재로서의 기능을 부여할 수 있다. 또한, 불연속 유리 섬유의 중량 평균 섬유 길이를 0.1 내지 0.7㎜로 함으로써, 수지 부재(B)(3)의 강도와 수지의 유동성의 밸런스를 확보할 수 있다. 중량 평균 섬유 길이가 0.1㎜ 미만이면, 수지 부재(B)(3)의 강도가 부족한 경우가 있다. 중량 평균 섬유 길이가 0.7㎜를 초과하면, 수지 점도가 높아짐으로써 사출 성형 시에 수지 부재(B)(3)의 구석까지 균일하게 충전되기 어려워지는 경우가 있다. 중량 평균 섬유 길이는 보다 바람직하게는 0.2 내지 0.6㎜, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 0.5㎜이다.
또한, 수지 부재(B)(3)로서 열가소성 수지를 사용할 수 있고, 수지 부재(B)(3)의 열가소성 수지가 수지 부재(C)(4)와 용융 고착된 접합 구조가 된다. 이에 의해, 일체화 성형체(1)로서 보다 높은 접합 강도를 실현할 수 있다. 용융 고착된 접합 구조는 열에 의해 상호의 부재가 용융되고, 냉각되어 고착된 상태의 접합 구조를 말한다. 또한, 수지 부재(B)(3)로서 열경화성 수지를 사용할 수도 있고, 수지 부재(B)(3)의 수지 부재(C)(4)와 접합하는 측의 면에 미리 열가소성 수지층(D)(9)을 부착시켜 두고, 그 후에 수지 부재(C)(4)를 사출 성형한다. 이에 의해, 수지 부재(B)(3)는 열가소성 수지층(D)(9)을 통하여 용융된 수지 부재(C)(4)와 접합함으로써 일체화 성형체(1)로서 높은 접합 강도를 실현할 수 있다. 또한, 수지 부재(B)(3)에 열경화성 수지를 사용함으로써 경량, 박육이며 또한 높은 강성, 내충격성을 얻을 수 있다. 열가소성 수지층(D)(9)으로서는, 열가소성 수지 필름이나 열가소성 수지의 부직포를 적당히 사용할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 수지 부재(B)(3)가 전파 투과 부재인 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이 수지 부재(B)(3)를 유리 섬유를 함유하는 수지 부재로 함으로써 전파 투과 기능을 부여할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 판재(A)(2)가 금속 부재 또는 탄소 섬유 강화 수지 부재의 어느 한쪽을 포함하는 구성인 것이 바람직하다. 판재(A)(2)는 일체화 성형체(1)의 강도, 강성을 높이는 관점에서, 고강도이고 고강성이며, 또한 경량성이 우수한 부재를 사용하는 것이 바람직하다. 고강도나 고강성의 면에서는 금속 부재 또는 강화 섬유 수지 부재를 사용하는 것이 바람직하고, 또한 경량성을 높일 목적에서는 수지 시트, 발포체, 수지에 불연속 섬유를 함유시킨 불연속 섬유 강화 수지를 두께 방향으로 팽창시킨 재료로부터 선택되는 1종 이상의 코어 부재를 코어층으로 하고, 금속 부재 또는 강화 섬유 수지 부재를 스킨층으로 하여, 코어층의 양면을 스킨층으로 끼운 구성인 샌드위치 구조체로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 강화 섬유 수지 부재의 강화 섬유에 탄소 섬유를 사용한 탄소 섬유 강화 수지 부재를 사용함으로써, 고강성·경량·박육화를 실현할 수 있다.
금속 부재의 재질로서는, 티타늄, 스틸, 스테인리스, 알루미늄, 마그네슘, 철, 은, 금, 백금, 구리, 니켈로부터 선택된 원소, 또는 이들 원소를 주성분으로 하는 합금 등을 들 수 있다. 또한, 필요에 따라 도금 처리를 행할 수도 있다.
강화 섬유 수지 부재, 탄소 섬유 강화 수지 부재 또는 코어 부재에 사용하는 수지로서는, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 적합하게 사용할 수 있다.
판재(A)(2) 또는 수지 부재(B)(3)를 구성하는 열가소성 수지의 종류로서는 특별히 제한은 없고, 이하에 예시되는 열가소성 수지 중 어느 수지든 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 수지, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 수지, 액정 폴리에스테르 수지 등의 폴리에스테르 수지나, 폴리에틸렌(PE) 수지, 폴리프로필렌(PP) 수지, 폴리부틸렌 수지 등의 폴리올레핀 수지나, 폴리옥시메틸렌(POM) 수지, 폴리아미드(PA) 수지, 폴리페닐렌술피드(PPS) 수지 등의 폴리아릴렌술피드 수지, 폴리케톤(PK) 수지, 폴리에테르케톤(PEK) 수지, 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 수지, 폴리에테르케톤케톤(PEKK) 수지, 폴리에테르니트릴(PEN) 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지 등의 불소계 수지, 액정 폴리머(LCP) 등의 결정성 수지, 스티렌계 수지 외에, 폴리카르보네이트(PC) 수지, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지, 폴리염화비닐(PVC) 수지, 폴리페닐렌에테르(PPE) 수지, 폴리이미드(PI) 수지, 폴리아미드이미드(PAI) 수지, 폴리에테르이미드(PEI) 수지, 폴리술폰(PSU) 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리아릴레이트(PAR) 수지 등의 비정질성 수지, 기타 페놀계 수지, 페녹시 수지, 또한 폴리스티렌계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리부타디엔계 수지, 폴리이소프렌계 수지, 불소계 수지, 및 아크릴로니트릴계 수지 등의 열가소 엘라스토머 등이나, 이들의 공중합체 및 변성체 등으로부터 선택되는 열가소성 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 얻어지는 성형품의 경량성의 관점에서는 폴리올레핀 수지가 바람직하고, 강도의 관점에서는 폴리아미드 수지가 바람직하고, 표면 외관의 관점에서 폴리카르보네이트 수지나 스티렌계 수지, 변성 폴리페닐렌에테르계 수지와 같은 비정질성 수지가 바람직하고, 내열성의 관점에서 폴리아릴렌술피드 수지가 바람직하고, 연속 사용 온도의 관점에서 폴리에테르에테르케톤 수지가 바람직하게 사용된다.
또한, 판재(A)(2)를 구성하는 열경화성 수지에서의 예시로서는, 불포화 폴리에스테르 수지, 비닐에스테르 수지, 에폭시 수지, 페놀(레졸형) 수지, 우레아·멜라민 수지, 폴리이미드 수지, 말레이미드 수지, 벤조옥사진 수지 등의 열경화성 수지 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 이들은 2종 이상을 블렌드한 수지 등을 적용해도 된다. 이 중에서도 특히 에폭시 수지는 성형체의 역학 특성이나, 내열성의 관점에서 바람직하다. 에폭시 수지는 그의 우수한 역학 특성을 발현하기 위해서, 사용하는 수지가 주성분으로서 포함되는 것이 바람직하고, 구체적으로는 수지 조성물당 60중량％ 이상 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 판재(A)(2)를 구성하는 강화 섬유로서, 유기 섬유, 세라믹스 섬유 또는 금속 섬유로부터 적어도 1종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하고, 또한 이들 강화 섬유를 2종류 이상 병용해도 된다. 유기 섬유로서는, 예를 들어 아라미드 섬유, PBO 섬유, 폴리페닐렌술피드 섬유, 폴리에스테르 섬유, 아크릴 섬유, 나일론섬유, 폴리에틸렌 섬유 등을 예시할 수 있고, 세라믹 섬유로서는 유리 섬유, 탄소 섬유, 실리콘 카바이드 섬유, 실리콘 나이트라이드 섬유 등을 예시할 수 있다. 또한, 금속 섬유로서는 알루미늄 섬유, 황동 섬유, 스테인리스 섬유 등을 예시할 수 있다. 강성과 경량성의 관점에서 유리 섬유, 또는 탄소 섬유를 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 탄소 섬유이다.
판재(A)(2) 또는 수지 부재(C)(4)를 구성하는 탄소 섬유로서는, 경량화 효과의 관점에서 비강도, 비강성이 우수한 폴리아크릴니트릴(PAN)계, 피치계, 레이온계 등의 탄소 섬유가 바람직하게 사용된다.
또한 본 발명의 일체화 성형체(1)로서는, 편측 표면이 의장면인 판재(A)(2)와, 상기 판재(A)(2)의 적어도 외연의 일부에 접합된 수지 부재(C)(4)로 구성되는 일체화 성형체(1)이며, 수지 부재(C)(4)가 불연속 탄소 섬유와 열가소성 수지를 포함하고, 불연속 탄소 섬유의 중량 평균 섬유 길이가 0.3 내지 3㎜이며, 열가소성 수지의 주성분이 폴리카르보네이트 수지인 구성을 특징으로 하는 것도 제공된다.
도 15의 평면도 또는 도 16의 단면도에 도시하는 바와 같이, 판재(A)(2)의 적어도 외연의 일부에 수지 부재(C)(4)를 접합하는 구성이며, 수지 부재(C)(4)의 일정한 중량 평균 섬유 길이를 갖는 불연속 탄소 섬유와, 주성분을 폴리카르보네이트 수지로 하는 열가소성 수지를 조합하여 사용함으로써 수지 부재(C)(4)의 수축률을 보다 작게 할 수 있어, 일체화 성형체(1)의 휨의 한층더한 저감에 효과를 얻을 수 있다.
불연속 탄소 섬유의 중량 평균 섬유 길이의 바람직한 범위, 폴리카르보네이트 수지의 바람직한 종류, 배합량은 전술한 바와 같다. 또한, 전술한 바와 같이 수지 부재(C)(4)의 밀도가 1.0 내지 1.4g/㎤인 것이 바람직하고, 수지 부재(C)(4)의 섬유 중량 함유율이 5 내지 30중량％인 것이 바람직하다.
이어서, 본 발명에 관계되는 일체화 성형체의 제조 방법에 대하여 도면을 사용하면서 설명한다.
본 발명은 적어도 이하의 공정 [1] 및 공정 [2]를 갖는 일체화 성형체(1)의 제조 방법이다.
[1] 수지 부재(B)(3)의 내측에, 수지 부재(B)(3)와 적어도 일부를 이격시켜서 편측 표면이 의장면인 판재(A)(2)를 금형 내에 배치하는 공정
[2] 판재(A)(2) 및 수지 부재(B)(3)의 공극에 수지 부재(C)(4)를 사출 성형함으로써, 적어도 판재(A)(2)의 외주연부에서 판재(A)(2)와 수지 부재(B)(3)를 접합 일체화시키는 공정
본 발명의 제조 방법의 일 공정예를, 도 17을 사용하여 설명한다.
먼저, 도 1에 도시하는 판재(A)(2)와, 도 2에 도시하는 사각형상을 한 수지 부재(B)(3)를 따로따로 미리 성형해 둔다. 그들을 도 17의 [1]에 도시하는 바와 같이 수지 부재(B)(3)의 내측에, 수지 부재(B)(3)와 적어도 일부가 이격된 상태에서, 판재(A)(2)의 의장면측을 하부 금형(10)측으로 하여 위치 정렬하여 배치한다.
그 후, 도 17의 [2]에 도시하는 바와 같이 상부 금형(11)을 세팅하고, 판재(A)(2) 및 수지 부재(B)(3) 사이에 형성된 공극부에 용융시킨 수지 부재(C)(4)를 사출 성형한다. 이에 의해, 판재(A)(2)의 외주연부에서 수지 부재(B)(3)와의 사이에 수지 부재(C)(4)가 개재된 형태로 접합하여 일체화된다. 인서트 사출 성형이나 아웃서트 사출 성형이 바람직하게 사용된다.
또한, 본 발명의 제조 방법에 있어서 수지 부재(B)(3)의 내측에 판재(A)(2)를 금형 내에 이격시켜서 배치하고, 그의 공극에 수지 부재(C)(4)를 사출 성형함으로써 판재(A)(2)와 수지 부재(B)(3)가 이격하여 일체화되는 방법이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제조 방법에 있어서 의장면과 반대측으로부터 공극에 수지 부재(C)(4)를 사출 성형함으로써, 의장면측의 일체화 성형체(1)의 표면의 적어도 일부가 판재(A)(2), 수지 부재(B)(3) 및 수지 부재(C)(4)가 노출되는 영역이 되는 것이 바람직하다.
도 17의 [2]에 도시하는 바와 같이, 판재(A)(2) 및 수지 부재(B)(3)를 표면이 면일로 정렬된 상태에서 하부 금형(11)에 배치하고, 판재(A)(2) 및 수지 부재(B)(3) 사이에 형성된 공극부에 용융된 수지 부재(C)(4)를 사출 성형함으로써 금형의 바닥면에서 3개의 부재의 표면이 면일로 정렬되어서 노출되고, 일체화 성형체의 접합부에 있어서 표면 의장성을 향상시킬 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명의 일체화 성형체(1) 및 그의 제조 방법에 대하여 구체적으로 설명하지만, 하기의 실시예는 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 먼저, 실시예에 사용한 측정 방법을 하기한다.
(1) 수지의 성형 수축률
JIS K7152-3의 타입 D2에 준거한 세로 60㎜×가로 60㎜×깊이 2㎜의 금형 캐비티를 가진 금형을 사용하여, 측정에 사용하는 수지를 성형하였다. 스미또모 쥬기까이 고교사제 SE75DUZ-C250형 사출 성형기를 사용하여, 매트릭스 수지가 폴리카르보네이트 수지인 경우에는 사출 시간: 10초, 사출 속도: 30㎜/s, 배압력: 10MPa, 실린더 온도: 300℃, 금형 온도: 100℃로 하였다. 또한, 나일론 수지의 경우에는 실린더 온도 260℃, 금형 온도 60℃로 변경하여 성형하였다.
얻어진 평판 시험편의 수지의 흐름 방향 및 수지의 흐름 방향에 대하여 직각 방향에 대해서 성형품 치수를 측정하고, 하기 식을 사용하여 각 방향의 성형 수축률을 구하였다. 또한, 수지가 금형에 충전되어 가는 진행 방향을 수지의 흐름 방향으로 하였다. 또한, 성형품 치수의 측정은 성형 직후와 20℃ 수중에서 침지한 후에 행하였다.
성형 수축률(％)=(금형 캐비티 치수-성형품 치수)/(금형 캐비티 치수)×100
(2) 유동 길이
아르키메데스형 스파이럴 플로우 금형(유로 폭 10㎜×두께 2㎜)을 사용하여, 수지의 유동성을 확인하였다. 매트릭스 수지가 폴리카르보네이트 수지인 경우, 사출 조건은, 사출 시간: 10초, 사출 속도: 100㎜/s, 사출 압력: 60MPa, 배압력: 10MPa, 실린더 온도: 300℃, 금형 온도: 80℃로 하였다. 또한, 나일론 수지의 경우에는 실린더 온도: 260℃, 금형 온도: 60℃로 하였다. 성형품의 유로 방향의 길이를 측정하였다.
(3) 전파 투과성의 평가
일체화 성형체(1)의 수지 부재(B)(3)의 영역에서의 전계 실드성을 구하기 위해서, KEC법을 사용하여 평가하였다. 측정 시료가 없는 경우에 측정되는 공간의 전계 강도를 E0[V/m]로 하고, 측정 시료가 있는 경우에 측정되는 공간의 전계 강도를 EX[V/m]로 하여 전계 실드성을 다음 식으로 구한다. 측정된 값의 부호는 정방향이 실드 효과를 갖는 방향이다.
전계 실드성(실드 효과)=20log10E0/EX[dB]
측정한 전계 실드성의 측정 결과로부터 수지 부재(B)의 전파 투과성을 판단하였다. 전파 투과성의 판단 기준으로서, 0dB 이상 10dB 미만인 경우를 전파 투과성 있음으로 판단하고, 10dB 이상인 경우에는 전파 투과성 없음이라고 판단하였다.
(4) 중량 평균 섬유 길이의 측정
수지 부재(B)(3) 및 수지 부재(C)(4)에 함유되는 강화 섬유의 중량 평균 섬유 길이 Lw를 측정한다. 일체화 성형체(1)로부터 측정하는 수지 부재(B)(3) 또는 수지 부재(C)(4)의 일부를 잘라내고, 전기로에서 공기 중 500℃에서 60분간 가열하여 수지를 충분히 소각 제거하여 강화 섬유만을 분리하였다. 분리한 강화 섬유로부터 무작위로 400개 이상 추출하였다. 이들 추출한 강화 섬유의 섬유 길이의 측정은 광학 현미경을 사용하여 행하고, 400개의 섬유의 길이를 1㎛ 단위까지 측정하고, 하기 식을 사용하여 중량 평균 섬유 길이 Lw를 산출하였다.
중량 평균 섬유 길이 Lw=Σ(Mi2×Ni)/Σ(Mi×Ni)
Mi: 섬유 길이(㎜)
Ni: 섬유 길이 Mi의 강화 섬유의 개수
(5) 밀도의 측정
일체화 성형체(1)로부터 잘라낸 수지 부재(B)(3) 또는 수지 부재(C)(4)에 대해서, 수중 치환법을 사용하여 밀도를 구하였다.
(6) 섬유 중량 함유율의 측정
수지 부재(B)(3) 및 수지 부재(C)(4)의 섬유 중량 함유율은 이하의 방법에 의해 측정하였다. 일체화 성형체(1)로부터 측정하는 수지 부재(B) 또는 수지 부재(C)를 잘라내고, 그의 중량 w0(g)을 측정하였다. 이어서, 잘라낸 샘플을 공기 중에서 500℃×1시간 가열하고, 수지 성분을 충분히 소각 제거하여 잔존한 강화 섬유의 중량 w1(g)을 측정하였다. 하기 식을 사용하여 섬유 중량 함유율(wt％)을 구하였다. 측정은 n=3으로 행하고, 그의 평균값을 사용하였다.
섬유 중량 함유율(wt％)=(강화 섬유의 중량 w1/잘라낸 샘플의 중량 w0)×100
(7) 성형 직후의 일체화 성형체의 휨량
상자형 형상인 일체화 성형체(1)의 의장면측을 위로 한 상태에서, 다음과 같이 천장판(판재(A)(2))의 두께 방향의 변위(㎜)에 대해서 성형으로부터 1시간 이내에 측정하였다. 측정점은 천장판(판재(A)(2))의 중앙부와, 일체화 성형체(1)의 4개의 모퉁이부와, 각 긴 변, 짧은 변의 중앙부의 4점이다(계 9점). 또한, 천장판(판재(A)(2)) 중앙부 이외의 측정 개소는 각 긴 변, 짧은 변으로부터 각각 2㎜ 내측이며, 측정에는 3차원 측정기를 사용하였다.
긴 변, 짧은 변의 휨량은 천장판(판재(A)(2))의 중앙부의 변위(㎜)를 포함하지 않는, 나머지 8점의 변위(㎜)로부터 도출하였다. 긴 변의 휨량은, 먼저 하나의 긴 변으로부터 얻은 3개의 변위(㎜) 중, 끝의 2점을 연결한 직선과 중앙의 점의 거리를 구하였다. 이어서, 마찬가지로 하여 다른 한쪽의 긴 변으로부터 산출한 끝의 2점을 연결한 직선과 중앙의 점의 거리를 구하고, 2개의 긴 변으로부터 산출한 거리의 평균값을 긴 변의 휨량으로 하였다. 마찬가지로 하여, 짧은 변의 휨량을 도출하였다.
대각선의 휨량은 천장판(판재(A)(2))의 중앙부의 변위(㎜)와, 4개의 모퉁이부의 변위(㎜)로부터 도출하였다. 긴 변의 휨량의 도출 방법과 마찬가지로 하여, 일체화 성형체(1)의 대각으로 하는 모퉁이부의 2점을 연결한 직선과 천장판(판재(A)(2)) 중앙부의 점의 거리를 2개의 대각선에 대하여 구하고, 그들 거리의 평균값을 대각선의 휨량으로 하였다.
또한, 얻어진 각 휨량을 합계한 값을 이하의 기준으로 평가하였다. A, B, C가 합격이며, D가 불합격이다.
A: 각 휨량의 합계가 1.0㎜ 미만
B: 각 휨량의 합계가 1.0㎜ 이상 2.0㎜ 미만
C: 각 휨량의 합계가 2.0㎜ 이상 3.0㎜ 미만
D: 각 휨량의 합계가 3.0㎜ 이상
(8) 흡습 후의 일체화 성형체의 휨량
온도 50℃, 습도 95％의 환경 하에서 일체화 성형체(1)를 48시간 방치한 후, 온도 20℃, 습도 40％의 환경 하에서 1시간 유지하고 나서, 일체화 성형체의 휨량에 대하여 상기 항 (7)과 마찬가지로 하여 측정하였다. 단, 측정 개소는 일체화 성형체(1)의 2개의 긴 변만이며, 그들 2개의 휨량의 평균값을 흡습 후의 휨량으로 하여 이하의 기준으로 평가하였다. A, B, C가 합격이며, D가 불합격이다.
A: 각 휨량의 합계가 1.0㎜ 미만
B: 각 휨량의 합계가 1.0㎜ 이상 2.0㎜ 미만
C: 각 휨량의 합계가 2.0㎜ 이상 3.0㎜ 미만
D: 각 휨량의 합계가 3.0㎜ 이상
(9) 일체화 성형체의 휨량
일체화 성형체(1)의 휨량의 종합 평가에 대해서, 성형 직후 및 흡습 후의 휨량의 평가 결과에 기초하여 이하의 기준으로 평가하였다. A, B, C가 합격이며, D가 불합격이다.
A: 모두가 A 판정인 경우
B: C, D 판정을 포함하지 않고, 적어도 하나가 B 판정인 경우
C: D 판정을 포함하지 않고, 적어도 하나가 C 판정인 경우
D: 적어도 하나가 D 판정인 경우
(10) 수지 부재(C)에 사용한 수지의 선팽창 계수 측정
수지 부재(C)(4)에 사용한 수지의 선팽창 계수를 측정하기 위해서, 세로 60㎜×가로 60㎜×깊이 5㎜의 금형 캐비티를 가진 금형을 사용하여 각판을 제작하였다. 이 각판으로부터 1변이 5㎜인 입방체의 시험편을 잘라내고, 열 기계 측정 장치(TMA)를 사용하여 선팽창 계수를 측정하였다. 미리 시험편 상하면을 내수 연마지 #1500으로 표면 형성하였다. 0.05N의 하중을 부하한 상태에서, 승온 속도 5℃/min의 조건에서 측정하였다. 얻어진 직선의 -50℃ 내지 125℃에서의 평균 기울기로부터 선팽창 계수를 산출하였다. 또한, 측정 방향은 수지의 흐름 방향과, 흐름 방향에 대하여 직각 방향의 2 방향에 대하여 측정하였다. 이 측정에 있어서는, 수지가 상기 금형의 캐비티에 충전해 가는 진행 방향을 상기 시험편에 있어서의 수지의 흐름 방향으로 하였다. 또한, 실제로 본 발명에 관계되는 일체화 성형체를 성형한 후에 수지 부재(C)에 사용한 수지의 선팽창 계수를 측정하는 경우에는, 특히 수지 부재(C)가 사출 성형에 의해 성형된 수지 부재일 경우에는, 수지 부재(C)로부터 적절한 작은 크기의 샘플을 잘라내고, 그 샘플 중의 수지만을 태워서 불연속 탄소 섬유의 집합체만을 남기고, 그 불연속 탄소 섬유의 집합체 내의 각 불연속 탄소 섬유가 가장 많이 배향되어 있는 방향을 수지의 흐름 방향으로 하였다. 수지의 흐름 방향을 특정한 후, 일체화 성형체에 있어서의 수지 부재(C)의 어느 것의 부분으로부터, 상기한 바와 마찬가지로 1변이 5㎜인 입방체 또는 1변이 5㎜인 정사각형으로 임의의 두께의 평판을 포함하는 시험편, 혹은 그들과 동등한 형상의 시험편을 잘라내고, 상기와 마찬가지의 방법으로 수지의 흐름 방향과, 흐름 방향에 대하여 직각 방향의 2 방향에 대하여 선팽창 계수를 측정, 산출하였다. 선팽창 계수의 단위는 [/K]이다.
또한, 각 방향에 있어서의 선팽창 계수의 결과에 기초하여, 이하의 기준으로 평가를 하였다. 모두 A, B, C가 합격이며, D가 불합격이다. 또한 각 방향에 있어서의 평가에 기초하여, 선팽창 계수의 종합 평가를 행하였다.
(흐름 방향의 선팽창 계수에 있어서의 판정 기준)
A: 선팽창 계수가 2.0×10-5/K 미만
B: 선팽창 계수가 2.0×10-5/K 내지 3.0×10-5/K
C: 선팽창 계수가 3.0×10-5/K 내지 4.0×10-5/K
D: 선팽창 계수가 4.0×10-5/K를 초과한다
(흐름 방향에 대하여 직각 방향의 선팽창 계수에 있어서의 판정 기준)
A: 선팽창 계수가 1.0×10-5/K 미만
B: 선팽창 계수가 1.0×10-5/K 내지 1.5×10-5/K
C: 선팽창 계수가 1.5×10-5/K 내지 2.0×10-5/K
D: 선팽창 계수가 2.0×10-5/K를 초과한다
(선팽창 계수의 종합 평가)
A: 2 방향의 평가 결과 중, 모두 A 판정인 경우
B: 2 방향의 평가 결과 중, C, D 판정을 포함하지 않고, 적어도 하나가 B 판정인 경우
C: 2 방향의 평가 결과 중, D 판정을 포함하지 않고, 적어도 하나가 C 판정인 경우
D: 2 방향의 평가 결과 중, 적어도 하나가 D 판정인 경우
(11) 일체화 성형체의 접합 경계선의 평활성
일체화 성형체(1)의 접합부에 있어서, 표면 조도 측정기를 사용하여, 접합 경계선에 대하여 수직으로 접합부를 가로 지르도록 표면 조도계 측정 헤드를 주사하고, 일체화 성형체(1)의 표면 조도를 측정(측정 방법은 JISB0633(2001)에 준거)하였다. 판재(A)(2)의 두께 방향의 변위(Y 방향으로 함, 단위: ㎛)와 측정 스트로크(단위: ㎜)로부터 조도 곡선을 구하였다. 측정 조건으로서, 측정 스트로크는 20㎜, 측정 속도 0.3㎜/s, 컷오프값 0.3㎜, 필터 종별은 가우시안, 경사 보정 없음을 선택하였다. 측정 스트로크의 중간점인 10㎜의 부분에 접합부를 세팅하였다. 여기서, 얻어진 조도 곡선에 있어서의 최대의 산 정상의 Y 방향 변위와 최소의 골짜기 바닥의 Y 방향 변위의 차를 접합부의 단차로 하였다. 또한, 본 실시예에서는 표면 조도 측정기로서, (주)도쿄 세이미쯔제 서프콤 480A를 사용하였다. 상술한 방법에 의해, 판재(A)(2)와 수지 부재(C)(4), 판재(A)(2)와 수지 부재(B)(3) 및 수지 부재(B)(3)와 수지 부재(C)(4)의 각각의 접합부의 단차를 구하였다. 얻어진 접합부의 단차를 이하의 기준으로 평가하였다. 또한, 각 접합부의 단차에 있어서의 판정 결과에 기초하여, 이하의 기준으로 종합 평가를 하였다. 모두 A, B, C가 합격이며, D가 불합격이다.
(각 접합부의 단차에 있어서의 판정 기준)
A: 접합부의 단차가 8㎛ 미만
B: 접합부의 단차가 8㎛ 이상 10㎛ 미만
C: 접합부의 단차가 10㎛ 이상 12㎛ 미만
D: 접합부의 단차가 12㎛ 이상
(접합부의 단차에 있어서의 종합 평가의 판정 기준)
A: 모두가 A 판정인 경우
B: C, D 판정을 포함하지 않고, 적어도 하나가 B 판정인 경우
C: D 판정을 포함하지 않고, 적어도 하나가 C 판정인 경우
D: 적어도 하나가 D 판정인 경우
(12) 일체화 성형체의 종합 평가
일체화 성형체(1)의 휨량, 접합 수지(C)(4)의 선팽창 계수, 및 일체화 성형체(1)의 접합 경계선의 평활성의 3개의 종합 평가의 판정 결과에 기초하여, 이하의 기준으로 일체화 성형체(1)의 종합 평가를 판정하였다. A, B, C가 합격이며, D가 불합격이다.
A: 3개의 종합 평가가 모두 A 판정인 경우
B: 3개의 종합 평가 중, C, D 판정을 포함하지 않고, 적어도 하나가 B 판정인 경우
C: 3개의 종합 평가 중, D 판정을 포함하지 않고, 적어도 하나가 C 판정인 경우
D: 3개의 종합 평가 중, 적어도 하나가 D 판정인 경우
(재료 조성예 1) PAN계 탄소 섬유 다발의 조정
폴리아크릴로니트릴을 주성분으로 하는 중합체로부터 방사, 소성 처리를 행하여, 총 필라멘트수 12000개의 탄소 섬유 연속 다발을 얻었다. 이 탄소 섬유 연속 다발에 침지법에 의해 사이징제를 부여하고, 가열 공기 중에서 건조시켜 PAN계 탄소 섬유 다발을 얻었다. 이 PAN계 탄소 섬유 다발의 특성은 다음과 같았다.
단섬유 직경; 7㎛
단위 길이당의 질량: 0.83g/m
밀도: 1.8g/㎤
인장 강도: 4.0GPa
인장 탄성률: 235GPa
(재료 조성예 2) 에폭시 수지 필름의 조정
에폭시 수지(베이스 레진: 디시안디아미드/디클로로페닐메틸우레아 경화계 에폭시 수지)를 나이프 코터를 사용하여 이형지 상에 도포하여 에폭시 수지 필름을 얻었다.
(재료 조성예 3) 일방향 프리프레그의 조정
재료 조성예 1에서 얻은 PAN계 탄소 섬유 다발을 시트상으로 일방향으로 배열시키고, 재료 조성예 2에서 제작한 에폭시 수지 필름 2매를 탄소 섬유의 양면으로부터 겹치고, 가열 가압에 의해 수지를 함침시켜, 탄소 섬유의 중량 함유율이 70％, 두께 0.15㎜의 일방향 프리프레그를 제작하였다.
(재료 조성예 4) 열가소 접착 필름(A)의 조정
폴리에스테르 수지(도레이·듀퐁(주)사제 "하이트렐"(등록 상표) 4057)를 2축 압출기의 호퍼로부터 투입하고, 압출기에서 용융 혼련한 후, T자 다이로부터 압출하였다. 그 후, 60℃의 냉각 롤로 인취함으로써 냉각 고화시켜, 두께 0.05㎜의 폴리에스테르 수지 필름을 얻었다. 이것을 열가소 접착 필름(A)으로서 사용하였다.
(재료 조성예 5) GF(유리 섬유) 강화 폴리카르보네이트 수지
GF 강화 폴리카르보네이트 수지 GSH2030KR(미쓰비시 엔지니어링 플라스틱(주)제, 폴리카르보네이트 수지 매트릭스, 섬유 중량 함유율 30wt％)을 사용하였다.
(재료 조성예 6) 폴리카르보네이트 수지
폴리카르보네이트 수지(데이진카세이(주)제, 「"팬라이트"(등록 상표) L-1225L」)를 사용하였다.
(재료 조성예 7) 장섬유 펠릿상의 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지
재료 조성예 1에서 얻은 탄소 섬유에 에폭시 수지를 함침하여 얻어진 수지 함침 강화 섬유 다발을, 니혼 세코쇼(주) TEX-30α형 2축 압출기의 선단에 설치된 전선 피복법용의 코팅 다이 중에 통과시켰다. 재료 조성예 6의 폴리카르보네이트 수지를 TEX-30α형 2축 압출기의 메인 호퍼로부터 공급하여 용융 혼련하고, 용융된 상태에서 상기 다이 내로 토출시켜, 수지 함침 강화 섬유 다발의 주위를 피복하도록 연속적으로 배치하였다. 얻어진 연속상의 성형 재료를 냉각한 후, 커터로 절단하여, 길이 7㎜의 장섬유 펠릿상의 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지(섬유 중량 함유율 20wt％)를 얻었다.
(재료 조성예 8) 장CF(탄소 섬유) 강화 폴리카르보네이트 수지(A)
재료 조성예 6의 폴리카르보네이트 수지와, 재료 조성예 7에서 얻은 장섬유 펠릿상의 장CF 강화 폴리카르보네이트를 드라이 블렌드하여, 섬유 중량 함유율 15wt％의 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지를 얻었다.
(재료 조성예 9) 알루미늄판
알루미늄 시트 AL5052, 두께 1.25㎜
(재료 조성예 10) 알루미늄박
알루미늄 시트 AL5052, 두께 0.3㎜
(재료 조성예 11) 열가소성 일방향 프리프레그
재료 조성예 1에서 얻은 PAN계 탄소 섬유 다발을 시트상으로 일방향으로 배열시킨 뒤에, 재료 조성예 4에서 제작한 열가소 접착 필름(A)을 겹쳐서 가열 가압에 의해 수지를 함침시켜, 탄소 섬유의 중량 함유율이 60％, 두께 0.15㎜의 열가소성 일방향 프리프레그를 제작하였다.
(재료 조성예 12) 단CF 강화 폴리카르보네이트 수지
단CF 강화 폴리카르보네이트 수지 CFH2020(미쓰비시 엔지니어링 플라스틱(주)제, 폴리카르보네이트 수지 매트릭스, 섬유 중량 함유율 20wt％)과 폴리카르보네이트 수지 H-3000(미쓰비시 엔지니어링 플라스틱(주)제, 폴리카르보네이트 수지 매트릭스, 비강화)을 드라이 블렌드하여, 섬유 중량 함유율 15wt％로 조정하였다.
(재료 조성예 13) 열가소 접착 필름(B)의 조정
폴리아미드 수지(도레이(주)제 CM8000, 4원 공중합 폴리아미드 6/66/610/12, 융점 130℃)의 펠릿을 프레스 성형을 행하여, 두께 0.05㎜의 열가소 접착 필름을 얻었다. 이것을 열가소 접착 필름(B)으로서 사용하였다.
(재료 조성예 14) GF 강화 나일론 수지
GF 강화 나일론 수지 CM1011G-30(도레이(주)제, 나일론6 수지 매트릭스, 섬유 중량 함유율 30wt％, 융점 225℃)을 사용하였다.
(재료 조성예 15) 장CF 강화 나일론 수지
탄소 장섬유 펠릿 TLP-1146S(도레이(주)제, 나일론6 수지 매트릭스, 섬유 중량 함유율 20wt％)와 나일론6 수지 CM1007(도레이(주)제, 나일론6 수지 매트릭스, 비강화)을 드라이 블렌드하여, 섬유 중량 함유율 15wt％의 장CF 강화 나일론 수지를 얻었다.
(재료 조성예 16) 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지(B)
재료 조성예 6의 폴리카르보네이트 수지와, 재료 조성예 7에서 얻은 장섬유 펠릿상의 장CF 강화 폴리카르보네이트를 드라이 블렌드하여, 섬유 중량 함유율 8wt％의 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지를 얻었다.
(재료 조성예 17) 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지(C)
재료 조성예 7과 마찬가지의 재료 및 제조 방법에 의해, 길이 7㎜의 장섬유 펠릿상의 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지(섬유 중량 함유율 40wt％)를 얻었다. 단, 수지 함침 강화 섬유 다발의 주위를 피복하는 수지가 적기 때문에, 펠릿의 갈라짐이 많이 발생하였다.
(재료 조성예 18) 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지(D)
재료 조성예 6의 폴리카르보네이트 수지와, 재료 조성예 17에서 얻은 장섬유 펠릿상의 장CF 강화 폴리카르보네이트를 드라이 블렌드하여, 섬유 중량 함유율 25wt％의 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지를 얻었다.
(재료 조성예 19) 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지/PBT 수지
재료 조성예 7에서 얻은 장섬유 펠릿상의 장CF 강화 폴리카르보네이트와, PBT 수지 1401X31(도레이(주)제, PBT 수지 매트릭스, 비강화)을 드라이 블렌드하여, 섬유 중량 함유율 15wt％의 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지/PBT 수지를 얻었다.
(재료 조성예 20) 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지/ABS 수지
재료 조성예 7에서 얻은 장섬유 펠릿상의 장CF 강화 폴리카르보네이트와, ABS 수지 QF(덴카(주)제, PBT 수지 매트릭스, 비강화)를 드라이 블렌드하여, 섬유 중량 함유율 15wt％의 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지/PBT 수지를 얻었다.
(재료 조성예 21) 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지/PET 수지
재료 조성예 7에서 얻은 장섬유 펠릿상의 장CF 강화 폴리카르보네이트와, PET 수지 KS710B-8B((주)쿠라레제, PET 수지 매트릭스, 비강화)를 드라이 블렌드하여, 섬유 중량 함유율 15wt％의 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지/PET 수지를 얻었다.
(재료 조성예 22) 유리 섬유 강화 시트
유리 섬유 크로스 프리프레그 R-5(니토보(주)제, 유리 섬유, 에폭시 수지, 유리 섬유 중량 함유율 60질량％, 두께 0.15㎜).
(재료 조성예 23) 폴리프로필렌 필름의 조정
무변성 폴리프로필렌(프라임폴리머(주)사제, "프라임 폴리프로"(등록 상표) J105G, 융점 160℃)을 90질량％와, 산 변성 폴리프로필렌(미쓰이 가가쿠(주)사제, "애드머"(등록 상표) QE510, 융점 160℃)을 10질량％ 준비하고, 이들을 드라이 블렌드하였다. 이 드라이 블렌드품을 2축 압출기의 호퍼로부터 투입하고, 압출기로 용융 혼련한 후, T자 다이로부터 압출하였다. 그 후, 60℃의 냉각 롤로 인취함으로써 냉각 고화시켜, 0.65㎜ 두께의 폴리프로필렌 필름을 얻었다.
또한, 재료 조성예 8, 12, 15, 19, 20 및 21의 수지 특성에 대해서 표 1에 정리하였다.
(참고 실시예 1)
도 18, 도 19, 도 20, 도 21에 도시한 일체화 성형체(1)를 얻기 위한 대향하는 한 쌍의 금형의 단면도를 도 22, 도 23에 도시하였다. 하부 금형(10)의 상부 금형(11)과 대항하는 면에 오목부가 마련되고, 또한 상부 금형(11)의 하부 금형(10)과 대항하는 면에는 볼록부의 형상이 마련되어 있다. 구체적인 치수는 이하와 같다.
·도 22, 도 23의 치수
W1; 250㎜, W2; 5㎜, W3; 20㎜, W4; 5㎜, W5; 290㎜, W6; 5㎜, W7; 2㎜, W8; 2㎜, W9; 16㎜, W10; 5㎜, W11; 250㎜, W12; 200㎜, W13; 5㎜, W14; 20㎜, W15; 5㎜, W16; 190㎜, W17; 5㎜, W18; 20㎜, W19; 5㎜, W20; 200㎜
H1; 300㎜, H2; 5㎜, H3; 0.5㎜, H4; 1.25㎜, H5; 300㎜, H6; 300㎜, H7; 5㎜, H8; 0.5㎜, H9; 1.25㎜, H10; 300㎜
(실시예 1)
재료 조성예 3에서 얻은 일방향 프리프레그와, 재료 조성예 4에서 얻은 열가소 접착 필름(A)을 사용하여, 각각 한 변이 400㎜인 사각형의 크기로 조정한 후, [일방향 프리프레그 0°/일방향 프리프레그 90°/일방향 프리프레그 0°/일방향 프리프레그 90°/일방향 프리프레그 90°/일방향 프리프레그 0°/일방향 프리프레그 90°/일방향 프리프레그 0°/열가소 접착 필름(A)]의 순서로 적층하였다. 또한, 일체화 성형체(1)의 긴 변 방향을 0°방향으로 하였다. 이 적층체를 이형 필름 사이에 끼우고, 추가로 툴판 사이에 끼웠다. 여기서, 두께 조정으로서 툴판 사이에 두께 1.25㎜의 스페이서를 삽입하였다. 반면 온도 150℃의 반면 상에 툴판을 배치한 후, 반면을 닫고 3MPa로 가열 프레스하였다. 가압으로부터 5분간 경과한 후, 반면을 개방하여, 두께 1.25㎜의 평판 형상을 한 열가소 접착 필름(A) 구비 CFRP(탄소 섬유 강화 플라스틱)판을 얻었다. 이것을 열가소성 수지층(D)(9)이 부착된 판재(A)(2)로 하였다.
이어서, 재료 조성예 5의 GF 강화 폴리카르보네이트 수지를 사용하여 사출 성형하여, 도 18 및 도 20에 도시한 형상을 한 수지 부재(B)(3)를 제작하였다.
이어서, 도 22에 도시하는 바와 같이 수지 부재(B)(3)의 내측에, 상기 수지 부재(B)(3)와 이격한 상태에서, 300㎜×200㎜의 크기로 가공한 열가소 접착 필름(A) 구비 CFRP판(판재(A)(2))의 의장면측을 하부 금형(10)측으로 하고, 위치 정렬하여 배치하였다. 상부 금형(11)을 세팅한 후, 형 체결을 행한 후, 재료 조성예 8의 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지(A)(수지 부재(C)(4))를 사출 성형하여, 도 18, 도 20 및 도 21에 도시하는 천장판(판재(A)(2))과, 4변의 입벽(수지 부재(B)(3)와 수지 부재(C)(4))으로 구성된 일체화 성형체(1)를 제조하였다. 또한 사출 성형 조건으로서, 스미또모 쥬기까이 고교사제 SE75DUZ-C250형 사출 성형기를 사용하여, 사출 속도: 60㎜/s, 사출 시간: 2초, 배압력: 10MPa, 압력 유지력: 80MPa, 압력 유지 시간: 10초, 실린더 온도: 300℃, 금형 온도: 100℃로 하였다. 또한, 도 18, 도 20 및 도 21에서는, 도면의 상방을 의장면측으로 하고 있다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 2)에 나타내었다.
(실시예 2)
도 24 및 도 25에 도시한 바와 같이 수지 부재(B)(3)에 대한 수지 부재(C)(4)의 체적비를 1로 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체를 제작하였다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 2)에 나타내었다.
(실시예 3)
수지 부재(B)(3)에 대한 수지 부재(C)(4)의 체적비를 3으로 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체를 제작하였다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 2)에 나타내었다.
(실시예 4)
수지 부재(B)(3)에 대한 수지 부재(C)(4)의 체적비를 25로 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체를 제작하였다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 2)에 나타내었다.
(실시예 5)
수지 부재(B)(3)에 대한 수지 부재(C)(4)의 체적비를 40으로 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체를 제작하였다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 2)에 나타내었다.
(실시예 6)
재료 조성예 9의 알루미늄판(판재(A)(2))을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 제작하였다. 또한, 재료 조성예 8의 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지(A)(수지 부재(C)(4))와의 밀착성을 확보하기 위하여, 알루미늄판(판재(A)(2))의 제2 접합부에 상당하는 영역에 접착제를 도포한 후, 사출 성형에 의해 일체화하였다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 2)에 나타내었다.
(실시예 7)
재료 조성예 3에서 얻은 일방향 프리프레그와, 재료 조성예 4에서 얻은 열가소 접착 필름(A)과, 재료 조성예 10에서 얻은 알루미늄박을 사용하여, 각각 한 변이 400㎜인 사각형의 크기로 조정한 후, [알루미늄박/일방향 프리프레그 90°/일방향 프리프레그 0°/일방향 프리프레그 90°/일방향 프리프레그 90°/일방향 프리프레그 0°/일방향 프리프레그 90°/알루미늄박/열가소 접착 필름(A)]의 순서로 적층하였다. 실시예 1과 마찬가지로 하여 프레스 성형함으로써, 두께 1.25㎜의 평판 형상을 한 열가소 접착 필름(A) 구비 알루미늄박/CFRP판을 얻었다. 이것을 열가소성 수지층(D)(9)이 부착된 판재(A)(2)로 하였다. 이후의 공정은 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 제조하였다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 2)에 나타내었다.
(실시예 8)
재료 조성예 11에서 얻은 열가소성 일방향 프리프레그와, 재료 조성예 4에서 얻은 열가소 접착 필름(A)을 사용하여, 각각 한 변이 400㎜인 사각형의 크기로 조정한 후, [열가소성 일방향 프리프레그 0°/열가소성 일방향 프리프레그 90°/열가소성 일방향 프리프레그 0°/열가소성 일방향 프리프레그 90°/열가소성 일방향 프리프레그 90°/열가소성 일방향 프리프레그 0°/열가소성 일방향 프리프레그 90°/열가소성 일방향 프리프레그 0°/열가소 접착 필름(A)]의 순서로 적층하였다. 반면 온도 180℃, 면압 3MPa, 가압 시간 6분간으로 가열 프레스한 후에 반면에 냉각수를 흘리고, 반면 온도를 60℃로 낮춘 후에 성형판을 취출한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 두께 1.25㎜의 평판 형상을 한 열가소 접착 필름(A) 구비 열가소성 CFRP판을 얻었다. 이것을 열가소성 수지층(D)(9)이 부착된 판재(A)(2)로 하였다. 이후의 공정은 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 제조하였다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 2)에 나타내었다.
(실시예 9)
일체화 성형 시의 사출 성형 조건의 배압력을 20MPa로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 제조하였다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 3)에 나타내었다.
(실시예 10)
일체화 성형 시의 사출 성형 조건의 배압력을 2MPa로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 제조하였다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 3)에 나타내었다.
(실시예 11)
재료 조성예 13에서 얻은 열가소 접착 필름(B)과, 재료 조성예 14에서 얻은 GF 강화 나일론 수지와, 재료 조성예 15에서 얻은 장CF 강화 나일론 수지를 사용하였다. 열가소 접착 필름(A) 대신에 열가소 접착 필름(B)을 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여 판재(A)(2)를 제작하였다. 다음으로 수지 부재(B)(3)에 GF 강화 나일론 수지를, 수지 부재(C)(4)에 장CF 강화 나일론 수지를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 제조하였다. 또한, 사출 성형 시의 조건으로서, 실린더 온도 260℃, 금형 온도 60℃로 변경하여 성형하였다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 3)에 나타내었다.
(실시예 12)
재료 조성예 16에서 얻은 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지(B)를 수지 부재(C)(4)로서 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 얻었다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 3)에 나타내었다.
(실시예 13)
재료 조성예 18에서 얻은 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지(D)를 수지 부재(C)(4)로서 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 얻었다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 3)에 나타내었다.
(실시예 14)
재료 조성예 17에서 얻은 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지(C)를 수지 부재(C)(4)로서 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 얻었다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 3)에 나타내었다.
(실시예 15)
재료 조성예 19에서 얻은 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지/PBT 수지를 수지 부재(C)(4)로서 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 얻었다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 3)에 나타내었다.
(실시예 16)
재료 조성예 20에서 얻은 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지/ABS 수지를 수지 부재(C)(4)로서 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 얻었다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 3)에 나타내었다.
(실시예 17)
재료 조성예 21에서 얻은 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지/PET 수지를 수지 부재(C)(4)로서 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 얻었다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 3)에 나타내었다.
(실시예 18)
재료 조성예 22에서 얻은 유리 섬유 강화 시트를 사용하여 수지 부재(B)(3)를 제작한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 제조하였다. 또한 수지 부재(B)(3)의 제작은, 한 변이 200㎜인 사각형의 크기로 잘라낸 유리 섬유 강화 시트를 두께 방향으로 40매 적층하고, 한 변이 200㎜인 사각형×6.0㎜ 두께의 GFRP(유리 섬유 강화 플라스틱)판을 얻었다. 이 GFRP판을 NC 가공기로 절삭함으로써, 도 18 및 도 20에 도시한 형상을 한 수지 부재(B)(3)로 조정하였다. 이후의 공정은 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 제조하였다. 또한, 재료 조성예 8의 장CF 강화 폴리카르보네이트 수지(A)(수지 부재(C)(4))와의 밀착성을 확보하기 위해서, GFRP판의 제1 접합부에 상당하는 영역에 접착제를 도포한 후, 사출 성형에 의해 일체화하였다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 3)에 나타내었다.
(비교예 1)
재료 조성예 5에서 얻은 CF 강화 폴리카르보네이트 수지를 수지 부재(C)(4)로서 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 제조하였다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 4)에 나타내었다.
(비교예 2)
재료 조성예 12에서 얻은 단CF 강화 폴리카르보네이트 수지를 수지 부재(C)(4)로서 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 얻었다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 4)에 나타내었다.
(비교예 3)
도 26, 도 27, 도 28 및 도 29에 도시한 형상을 한 일체화 성형체(1)를 제조하였다. 수지 부재(B)(3)의 내측에, 상기 수지 부재(B)(3)와 밀착한 상태에서, 300㎜×200㎜의 크기로 가공한 열가소 접착 필름(A) 구비 CFRP판(판재(A)(2))의 의장면측을 하부 금형(10)측으로 하고, 위치 정렬하여 배치한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 일체화 성형체(1)를 제조하였다. 일체화 성형체(1)의 특성을 정리해서 (표 4)에 나타내었다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
본 발명의 일체화 성형체는 자동차 내외장, 전기·전자 기기 하우징, 자전거, 스포츠 용품용 구조재, 항공기 내장재, 수송용 상자체 등에 유효하게 사용할 수 있다.
1: 일체화 성형체
2: 판재(A)
3: 수지 부재(B)
4: 접합 수지 부재(C)
5: 제1 접합부
6: 제2 접합부
7: 판재(A), 수지 부재(B) 및 수지 부재(C)가 노출되는 영역
8: 입벽 형상부
9: 열가소성 수지층(D)
10: 하부 금형
11: 상부 금형

Claims (21)

  1. 편측 표면이 의장면인 판재(A)와, 수지 부재(B) 사이에, 불연속 탄소 섬유와 열가소성 수지를 포함하는 수지 부재(C)가 개재된 일체화 성형체로서,
    상기 수지 부재(B)가 상기 수지 부재(C)와 접합하는 제1 접합부와,
    상기 판재(A)의 외주연부의 적어도 일부의 영역이 상기 수지 부재(C)와 접합하는 제2 접합부를 갖는 것을 특징으로 하는, 일체화 성형체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수지 부재(C)에 함유되는 상기 불연속 탄소 섬유의 중량 평균 섬유 길이가 0.3 내지 3㎜인, 일체화 성형체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수지 부재(C)가 사출 성형으로 성형된 수지 부재를 포함하고, 상기 수지 부재(C)의 선팽창 계수 중, 사출 성형 시의 수지의 흐름 방향으로의 선팽창 계수가 1.0×10-7 내지 4.0×10-5/K, 또한 수지의 흐름 방향에 대하여 직각 방향으로의 선팽창 계수가 1.0×10-7 내지 2.0×10-5/K인, 일체화 성형체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지 부재(C)에 포함되는 열가소성 수지의 주성분이 폴리카르보네이트 수지인, 일체화 성형체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 수지 부재(C)에, 폴리카르보네이트 수지와 함께, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지로부터 선택되는 적어도 하나의 수지가 포함되는, 일체화 성형체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지 부재(C)의 밀도가 1.0 내지 1.4g/㎤인, 일체화 성형체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지 부재(C)의 섬유 중량 함유율이 5 내지 30중량％인, 일체화 성형체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지 부재(B)의 체적에 대하여 상기 수지 부재(C)의 체적이 2 내지 30배인, 일체화 성형체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 접합부가, 상기 판재(A)의 외주연부 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있는, 일체화 성형체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판재(A)와 상기 수지 부재(B)가 이격되어 있는, 일체화 성형체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일체화 성형체의 의장면측의 표면의 적어도 일부에, 상기 판재(A), 상기 수지 부재(B), 및 상기 수지 부재(C)가 노출되는 영역을 갖는, 일체화 성형체.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지 부재(C)의 적어도 일부에 입벽(立壁) 형상부를 갖는, 일체화 성형체.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판재(A)와 상기 수지 부재(C)는 열가소성 수지층(D)을 통하여 접합되어 있는, 일체화 성형체.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지 부재(B)는 중량 평균 섬유 길이가 0.1 내지 0.7㎜인 불연속 유리 섬유와 열가소성 수지를 포함하는, 일체화 성형체.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지 부재(B)가 전파 투과 부재인, 일체화 성형체.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판재(A)가 금속 부재 또는 탄소 섬유 강화 수지 부재의 어느 한쪽을 포함하는 구성인, 일체화 성형체.
  17. 제16항에 있어서, 상기 판재(A)가 열경화성 수지를 함침시킨 탄소 섬유 강화 수지 부재인, 일체화 성형체.
  18. 편측 표면이 의장면인 판재(A)와, 상기 판재(A)의 적어도 외연의 일부에 접합된 수지 부재(C)로 구성되는 일체화 성형체로서,
    상기 수지 부재(C)가 불연속 탄소 섬유와 열가소성 수지를 포함하고,
    상기 불연속 탄소 섬유의 중량 평균 섬유 길이가 0.3 내지 3㎜이며, 상기 열가소성 수지의 주성분이 폴리카르보네이트 수지인 것을 특징으로 하는, 일체화 성형체.
  19. 이하의 공정 [1] 및 공정 [2]를 적어도 갖는, 일체화 성형체의 제조 방법.
    [1] 수지 부재(B)의 내측에, 상기 수지 부재(B)와 적어도 일부를 이격시켜서 편측 표면이 의장면인 판재(A)를 금형 내에 배치하는 공정
    [2] 상기 판재(A) 및 상기 수지 부재(B)의 공극에 수지 부재(C)를 사출 성형함으로써, 적어도 상기 판재(A)의 외주연부에서 해당 판재(A)와 상기 수지 부재(B)를 접합 일체화시키는 공정
  20. 제19항에 있어서, 상기 수지 부재(B)의 내측에 상기 판재(A)를 금형 내에 이격시켜서 배치하고, 그의 공극에 수지 부재(C)를 사출 성형함으로써, 상기 판재(A)와 상기 수지 부재(B)가 이격하여 일체화되는, 일체화 성형체의 제조 방법.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 의장면과 반대측으로부터 상기 공극에 수지 부재(C)를 사출 성형함으로써, 상기 의장면측의 일체화 성형체 표면의 적어도 일부가 상기 판재(A), 상기 수지 부재(B) 및 상기 수지 부재(C)가 노출되는 영역이 되는, 일체화 성형체의 제조 방법.
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