(57)【要約】【課題】簡単な方法で筒状の繊維強化部材を製造することのできる繊維強化樹脂材の製造方法を提供する。【解決手段】繊維材２と溶融状態の樹脂材１を混練して生成した混練材料３を射出装置５０から射出して硬化させることによって繊維強化樹脂材５を製造する方法であって、射出装置５０内に配置されたスクリュー１５の回転により混練材料３をスクリュー１５の回転軸心周りで回転させながらスクリュー１５の回転軸心方向へ送出し、その混練材料３を射出装置５０からスクリュー１５の回転軸心に直交する断面で環状に射出して硬化させることによって、筒状の繊維強化樹脂材５を製造する。【選択図】図１
2014100841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維材と溶融状態の樹脂材を混練して生成した混練材料を射出装置から射出して硬化させることによって繊維強化樹脂材を製造する方法であって、
射出装置内に配置されたスクリューの回転により前記混練材料を該スクリューの回転軸心周りで回転させながら該スクリューの回転軸心方向へ送出し、該混練材料を前記射出装置から前記スクリューの回転軸心に直交する断面で環状に射出して硬化させることによって、筒状の繊維強化樹脂材を製造する繊維強化樹脂材の製造方法。
【請求項２】
前記混練材料のメルトフローレートが30〜100g/10minの範囲内である、請求項１に記載の繊維強化樹脂材の製造方法。
【請求項３】
前記繊維材はセルロースである、請求項１または２に記載の繊維強化樹脂材の製造方法。
【請求項４】
前記混練材料の射出速度が100〜400mm/secの範囲内である、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維強化樹脂材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は繊維強化樹脂材の製造方法に関し、特に射出装置を用いた筒状を呈する繊維強化樹脂材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
樹脂に強化用繊維材が混入されてなる繊維強化樹脂材（繊維強化プラスチック（ＦＲＰ））は、軽量かつ高強度であることから、自動車産業、建設産業、航空産業等、広い産業分野で使用されている。
【０００３】
たとえば自動車産業においては、環境負荷影響等の少ない車両としてハイブリッド自動車や電気自動車が注目されており、その一層の小型化、軽量化、高性能化を目指した開発が自動車メーカー各社、自動車関連メーカー各社で日々進められている。これらの所謂エコカーのみならずその他一般のガソリン車両やディーゼル車両を含む車両全般に対して、車両の軽量化と高剛性化の双方を満足する部材として繊維強化樹脂材を車両ボディー用パネルなどの一部または全部に適用しようとするニーズが高まっている。
【０００４】
また、自動車産業や建設産業においては、上記繊維強化樹脂材の軽量かつ高強度の特性を生かして、繊維強化樹脂材を車両内外に配されるハーネスやコードを被覆する部材などに適用したり、海水淡水用の海水取水管やオイルライン用のパイプなどに適用しようとするニーズが高まりつつある。
【０００５】
ところで、このような筒状を呈する繊維強化樹脂材は、たとえば板状の繊維強化樹脂材と比較して製造工程が煩雑化することが知られており、その従来の製造方法が特許文献１に開示されている。
【０００６】
特許文献１に開示されているＦＲＰパイプの製造方法は、成形すべきＦＲＰパイプの全長に亘ってパイプ長手方向に延びる強化繊維シート基材を複数枚積層し、積層された基材の上に、可撓性中空中子をその中空部が収縮してシート状になった状態で配置し、可撓性中空中子を複数枚の基材で包み込み、可撓性中空中子を内包した折り畳み基材を成形型のキャビティ内に配置し、可撓性中空中子をキャビティ内面に向けて膨張させるとともに膨張に伴い可撓性中空中子の外周面上の積層された基材をキャビティ内面に押し付け、成形型のキャビティ内へ樹脂を注入して注入樹脂を硬化させる方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１３１５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示されているＦＲＰパイプの製造方法によれば、成形すべきパイプの各部位に望ましい形態で樹脂を注入・含浸させることができ、目標とする所定性能の大口径・長尺なＦＲＰパイプを効率よく製造することができる。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示されているＦＲＰパイプの製造方法においては、専用の成形型や可撓性中空中子、この可撓性中空中子を膨張させるための真空ポンプなどが必要となり、製造コストが高騰するといった問題がある。
【００１０】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、簡単な方法で筒状の繊維強化部材を製造することのできる繊維強化樹脂材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成すべく、本発明による繊維強化樹脂材の製造方法は、繊維材と溶融状態の樹脂材を混練して生成した混練材料を射出装置から射出して硬化させることによって繊維強化樹脂材を製造する方法であって、射出装置内に配置されたスクリューの回転により前記混練材料を該スクリューの回転軸心周りで回転させながら該スクリューの回転軸心方向へ送出し、該混練材料を前記射出装置から前記スクリューの回転軸心に直交する断面で環状に射出して硬化させることによって、筒状の繊維強化樹脂材を製造する方法である。
【００１２】
上記する製造方法に適用される樹脂は熱可塑性樹脂であって、たとえば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、メタクリル樹脂、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエステル、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのいずれか一種もしくは二種以上の混合材であり、その成形温度が繊維材の発火温度よりも相対的に低い樹脂を挙げることができる。
【００１３】
また、上記樹脂内に含有される繊維材としては、熱可塑性樹脂の溶融温度において熱的に安定な繊維材を適用することができ、たとえばセルロースなどの有機繊維を挙げることができる。
【００１４】
上記する製造方法によれば、射出装置内に配置されたスクリューの回転により、繊維材と溶融状態の樹脂材からなる混練材料をスクリューの回転軸心周りで回転させながらスクリューの回転軸心方向へ送出することによって、一般に樹脂よりも比重の小さい繊維材を混錬材料の内部でスクリューの回転軸心に対して相対的に外側へ分布させることができる。また、このように繊維材が混錬材料の内部でスクリューの回転軸心に対して相対的に外側へ分布された混練材料を射出装置から射出することによって、混錬材料内の溶融状態の樹脂材を、スクリューの回転により混錬材料に付与される遠心力、射出装置の内部と外部との圧力差、スクリューの回転軸心に対して相対的に外側へ分布された樹脂材への界面張力などを利用して、繊維材に密着する方向へ案内することができ、当該混錬材料を射出装置からスクリューの回転軸心に直交する断面で環状に射出することができる。そして、射出装置からスクリューの回転軸心に直交する断面で環状に射出された混練材料を射出装置外で硬化させることによって、成形型を用いることなく筒状の繊維強化樹脂材を製造することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上の説明から理解できるように、本発明の繊維強化樹脂材の製造方法によれば、射出装置内に配置されたスクリューを回転させながら繊維材と溶融状態の樹脂材を混練して生成した混練材料を射出するという極めて簡単な方法によって、成形型を用いることなく容易に且つ安価に筒状の繊維強化部材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の繊維強化樹脂材の製造方法を実施するための射出装置の一実施の形態を模式的に示した縦断面図である。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視図であり、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ矢視図である。
【図３】図１で示す射出装置によって作製される繊維強化樹脂材の一例を示した斜視図である。
【図４】検査用試験体による実施例１〜３の実験結果を示した図であって、（ａ）は射出速度と平均板厚の関係を示した図であり、（ｂ）は射出速度と平均外径の関係を示した図であり、（ｃ）は射出速度と平均内径の関係を示した図であり、（ｄ）は射出速度と外径膨張率の関係を示した図である。
【図５】検査用試験体による実施例５〜７の実験結果を示した図であって、（ａ）は材料温度と平均板厚の関係を示した図であり、（ｂ）は材料温度と平均外径の関係を示した図であり、（ｃ）は材料温度と平均内径の関係を示した図であり、（ｄ）は材料温度と外径膨張率の関係を示した図である。
【図６】検査用試験体による実施例１〜３、８〜１３の実験結果を示した図であって、（ａ）は射出速度と平均板厚の関係を示した図であり、（ｂ）は射出速度と平均外径の関係を示した図であり、（ｃ）は射出速度と平均内径の関係を示した図である。
【図７】検査用試験体による実施例５〜８、１１、１４〜１７の実験結果を示した図であって、（ａ）は材料温度と平均板厚の関係を示した図であり、（ｂ）は材料温度と平均外径の関係を示した図であり、（ｃ）は材料温度と平均内径の関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の繊維強化樹脂材の製造方法の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１は、本発明の繊維強化樹脂材の製造方法を実施するための射出装置の一実施の形態を模式的に示した図である。
【００１９】
図示する射出装置５０は、主として、先端に射出口１４が設けられたシリンダ１０と、該シリンダ１０の内部にその軸心Ｌと同心に配置されたスクリュー１５と、から構成されている。また、シリンダ１０の側面には、樹脂材１の元となる樹脂ペレット１ａを溶融させる溶融槽２０が配設されており、この溶融槽２０で溶融された樹脂材１と予め樹脂ペレット１ａに含有されている繊維材２とが導入口１３を介してシリンダ１０内に導入されるようになっている。なお、シリンダ１０の後端１１とスクリュー１５の間には、シリンダ１０の内部空間を密封するためのシール部材１２が設けられている。
【００２０】
また、シリンダ１０の後端１１から突出したスクリュー１５の後端１６は、スクリュー１５を所定の回転方向で且つ所定の回転速度で回転駆動するための駆動部１７と接続されている。この駆動部１７によってスクリュー１５を回転駆動させることによって、導入口１３を介してシリンダ１０内に導入された繊維材２と溶融状態の樹脂材１とが混練されながら軸心Ｌに沿って射出方向（図中、Ｘ１方向）へ搬送され、繊維材２と溶融状態の樹脂材１とが混練されて生成された混練材料３が、シリンダ１０の先端の射出口１４を介してシリンダ１０の外部へ射出されるようになっている。
【００２１】
次に、図２〜図３を参照して、図１で示す射出装置５０を使用した繊維強化樹脂材の製造方法をより具体的に説明すると、まず、上記するように、所定形状の繊維材２を含有する樹脂ペレット１ａと分散剤（例えば繊維材２の含有率が20〜80質量%、分散剤の含有率が2〜8質量%）を溶融槽２０に投入し、この溶融槽２０（例えば190〜210℃）で樹脂ペレット１ａを溶融することによって生成した樹脂材１と繊維材２および分散剤を導入口１３を介してシリンダ１０内へ導入する。
【００２２】
次いで、射出装置５０内に配置されたスクリュー１５の回転速度を調整しながら回転駆動し、樹脂材１と繊維材２を混錬して混錬材料３を生成し、シリンダ１０内で生成されたこの混錬材料３を、スクリュー１５の回転軸心（シリンダ１０の軸心Ｌと一致）周りで回転させながら該スクリュー１５の回転軸心方向（射出方向）へ送出する。これにより、樹脂材１よりも相対的に比重の小さい繊維材２を、混錬材料３の内部でスクリュー１５の回転軸心に対して相対的に径方向外側へ分布させる（図２（ａ）参照）。
【００２３】
そして、繊維材２が混錬材料３の内部でスクリュー１５の回転軸心に対して相対的に径方向外側へ分布され、スクリュー１５の回転軸心方向へ搬送された混練材料３を、シリンダ１０の射出口１４から射出する。その際、スクリュー１５の回転速度を調整しながら混練材料３をシリンダ１０の射出口１４から射出することによって、混錬材料３の内部でスクリュー１５の回転軸心に対して相対的に径方向内側に分布する溶融状態の樹脂材１は、スクリュー１５の回転により混錬材料３に付与される遠心力、射出装置５０の内部と外部との圧力差、スクリュー１５の回転軸心に対して相対的に外側へ分布された繊維材２への界面張力などによって、繊維材２に密着する方向へ案内される。これにより、混錬材料３は、シリンダ１０の射出口１４からスクリュー１５の回転軸心に直交する断面で環状（例えば略円環状）に射出される（図２（ｂ）参照）。
【００２４】
そして、シリンダ１０の射出口１４からスクリュー１５の回転軸心に直交する断面で環状に射出された混練材料３を、射出装置５０の外部の常温雰囲気下（例えば20〜25℃）で硬化させることによって、略筒状（例えば略円筒状）の繊維強化樹脂材５を製造することができる（図３参照）。なお、このように製造された繊維強化樹脂材５は、その径方向外側、即ちその外表面近傍に、樹脂材１よりも相対的に比重の小さい繊維材２が分布され、その径方向内側、即ちその内表面近傍に樹脂材１が分布されることとなる。
【００２５】
ここで、射出装置５０のシリンダ１０内に導入される樹脂（マトリックス樹脂ともいう）は熱可塑性樹脂であって、たとえば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、メタクリル樹脂、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエステル、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリアミドイミド、熱可塑性エポキシ樹脂などのいずれか一種もしくは二種以上の混合材であり、その成形温度がシリンダ１０内に導入される繊維材の発火温度よりも相対的に低い樹脂を挙げることができる。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、たとえばエチレン−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を導入することもできる。
【００２６】
また、射出装置５０のシリンダ１０内に導入される繊維材としては、たとえばセルロースなどの有機繊維を挙げることができる。
【００２７】
なお、上記する実施の形態では、スクリュー１５を回転駆動させることによって、導入口１３を介してシリンダ１０内に導入された繊維材２と溶融状態の樹脂材１を混練する形態について説明したが、予め繊維材２と溶融状態の樹脂材１を混錬して生成した混錬材料３を導入口１３を介してシリンダ１０内に導入してもよい。
【００２８】
また、上記する実施の形態では、断面略円形の射出口１４を介して混錬材料３を射出して略円筒状の繊維強化樹脂材５を製造する形態について説明したが、シリンダ１０の射出口１４の形状や大きさは適宜設定することができ、たとえば断面矩形や断面多角形の射出口を介して混錬材料を射出して略角筒状の繊維強化樹脂材を製造してもよい。
【００２９】
このように、本実施の形態によれば、射出装置５０内に配置されたスクリュー１５を回転させながら繊維材２と溶融状態の樹脂材１を混練して生成した混練材料３を射出口１４から射出するという極めて簡単な方法によって、成形型を用いることなく容易に且つ安価に筒状（管状）の繊維強化樹脂材５を製造することができる。
【００３０】
［検査用試験体による繊維強化樹脂材の寸法を測定した実験とその結果］
本発明者等は、混錬材料の組成や射出条件等を変更した２７種類の検査用試験体（実施例１〜２５、比較例１、２）を作製し、それぞれの試験体の外径と内径と板厚（厚み）測定、外観および触感測定を実施した。
【００３１】
［実施例１〜７の作製方法とその実験結果］
まず、実施例１〜７の試験体の作製方法を概説すると、スクリュー径がφ32mm、射出口の口径がφ4.8mmの射出装置（M70B-SJ：名機製作所製）を用意し、平均繊維径が20μm、平均繊維長が0.6mmのセルロース繊維とポリプロピレン樹脂（ノバテックPP BC06C：日本ポリプロ社製）と分散剤（QE800：三井化学社製）を質量比60:34:6で混錬して生成した混錬材料を以下の表１で示す各射出条件でシリンダの射出口から射出し、常温雰囲気下で硬化させて繊維強化樹脂材を作製した。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
図４は、検査用試験体による実施例１〜３の実験結果を示した図であって、図４（ａ）は射出速度と平均板厚の関係を示した図であり、図４（ｂ）は射出速度と平均外径の関係を示した図であり、図４（ｃ）は射出速度と平均内径の関係を示した図であり、図４（ｄ）は射出速度と外径膨張率の関係を示した図である。また、図５は、検査用試験体による実施例５〜７の実験結果を示した図であって、図５（ａ）は材料温度と平均板厚の関係を示した図であり、図５（ｂ）は材料温度と平均外径の関係を示した図であり、図５（ｃ）は材料温度と平均内径の関係を示した図であり、図５（ｄ）は材料温度と外径膨張率の関係を示した図である。
【００３４】
表１および図４で示すように、実施例１〜３の試験体では、スクリューの回転速度が100rpm、混錬材料の材料温度が190℃の射出条件において、射出速度が速くなるに従って各試験体の平均外径が減少し、各試験体の平均内径が増加して各試験体の平均板厚が減少するものの、射出速度が100〜400mm/secの範囲内で筒状の繊維強化樹脂材を作製し得ることが確認された。特に、実施例２、３の試験体（射出速度が100mm/secと400mm/sec）では、略均一な板厚を有する円筒状の繊維強化樹脂材を作製し得ることが確認された。また、実施例１〜３の試験体では、各試験体の外径膨張率（射出装置の射出口の口径に対する各試験体の外径の膨張率）が107〜112％程度であった。なお、本発明者等は、スクリューの回転速度が100rpm、混錬材料の材料温度が190℃の射出条件において、射出速度が600mm/sec以上では筒状の繊維強化樹脂材を作製できないことを確認している。
【００３５】
また、表１で示すように、実施例４の試験体では、射出速度が200mm/sec、スクリューの回転速度が10rpm、混錬材料の材料温度が190℃の射出条件において、試験体の平均外径が射出装置の射出口の口径と同等であり（外径膨張率が101％）、外観が略扁平状であるものの、筒状の繊維強化樹脂材を作製し得ることが確認された。
【００３６】
また、表１および図５で示すように、実施例５〜７の試験体では、射出速度が200mm/sec、スクリューの回転速度が200rpmの射出条件において、混錬材料の材料温度が190〜210℃の範囲内で筒状の繊維強化樹脂材を作製し得ることが確認された。特に、実施例５、７の試験体（材料温度が190℃と210℃）では、略均一な板厚を有する円筒状の繊維強化樹脂材を作製し得ることが確認された。また、実施例５〜７の試験体では、各試験体の外径膨張率が109〜113％程度であった。なお、本発明者等は、射出速度が200mm/sec、スクリューの回転速度が200rpmの射出条件において、混錬材料の材料温度が180℃以下では筒状の繊維強化樹脂材を作製できないことを確認している。また、本発明者等は、繊維材として使用したセルロース繊維が220℃程度で燃焼を開始することを確認している。
【００３７】
［実施例８〜１３の作製方法とその実験結果］
次に、実施例８〜１３の試験体の作製方法を概説すると、スクリュー径がφ32mm、射出口の口径がφ4.8mmの射出装置を用意し、平均繊維径が20μm、平均繊維長が0.6mmのセルロース繊維とポリプロピレン樹脂（ノバテックPP BC06C：日本ポリプロ社製）と分散剤（QE800：三井化学社製）を質量比40:56:4もしくは20:78:2で混錬して生成した混錬材料を以下の表２で示す各射出条件でシリンダの射出口から射出し、常温雰囲気下で硬化させて繊維強化樹脂材を作製した。なお、表２では、セルロース繊維とポリプロピレン樹脂と分散剤を質量比60:34:6で混錬して生成した混錬材料をシリンダの射出口から射出して常温雰囲気下で硬化させた実施例１〜３の試験体の射出条件や実験結果を併せて示している。
【００３８】
【表２】
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【００３９】
図６は、検査用試験体による実施例１〜３、８〜１３の実験結果を示した図であって、図６（ａ）は射出速度と平均板厚の関係を示した図であり、図６（ｂ）は射出速度と平均外径の関係を示した図であり、図６（ｃ）は射出速度と平均内径の関係を示した図である。
【００４０】
表２および図６で示すように、実施例１〜３、８〜１３の試験体では、スクリューの回転速度が100rpmもしくは200rpm、混錬材料の材料温度が190℃の射出条件において、繊維材として使用したセルロース繊維の含有率が低下するに従って各試験体の平均外径と平均内径がおおよそ減少し、各試験体の平均板厚がおおよそ増加するものの、射出速度が100〜400mm/secの範囲内且つセルロース繊維の含有率が20〜60質量%の範囲内で筒状の繊維強化樹脂材を作製し得ることが確認された。特に、実施例８〜１３の試験体では、略均一な板厚を有し、基準となる実施例１よりも相対的に硬い円筒状の繊維強化樹脂材を作製し得ることが確認された。なお、実施例１１、１２の試験体では、各試験体の外径膨張率が99％、94%であった。
【００４１】
［実施例１４〜１７の作製方法とその実験結果］
次に、実施例１４〜１７の試験体の作製方法を概説すると、スクリュー径がφ32mm、射出口の口径がφ4.8mmの射出装置を用意し、平均繊維径が20μm、平均繊維長が0.6mmのセルロース繊維とポリプロピレン樹脂（ノバテックPP BC06C：日本ポリプロ社製）と分散剤（QE800：三井化学社製）を質量比40:56:4もしくは20:78:2で混錬して生成した混錬材料を以下の表３で示す各射出条件でシリンダの射出口から射出し、常温雰囲気下で硬化させて繊維強化樹脂材を作製した。なお、表３では、セルロース繊維とポリプロピレン樹脂と分散剤を質量比60:34:6、40:56:4、20:78:2で混錬して生成した混錬材料をシリンダの射出口から射出して常温雰囲気下で硬化させた実施例５〜８、１１の試験体の射出条件や実験結果を併せて示している。
【００４２】
【表３】
2014100841.tif 000005
【００４３】
図７は、検査用試験体による実施例５〜８、１１、１４〜１７の実験結果を示した図であって、図７（ａ）は材料温度と平均板厚の関係を示した図であり、図７（ｂ）は材料温度と平均外径の関係を示した図であり、図７（ｃ）は材料温度と平均内径の関係を示した図である。
【００４４】
表３および図７で示すように、実施例５〜８、１１、１４〜１７の試験体では、射出速度が200mm/sec、スクリューの回転速度が200rpmの射出条件において、繊維材として使用したセルロース繊維の含有率が低下するに従って各試験体の平均外径と平均内径が減少し、各試験体の平均板厚が増加するものの、混錬材料の材料温度が190〜210℃の範囲内且つセルロース繊維の含有率が20〜60質量%の範囲内で筒状の繊維強化樹脂材を作製し得ることが確認された。特に、実施例１４、１５、１６の試験体では、略均一な板厚を有し、基準となる実施例１よりも相対的に硬い円筒状の繊維強化樹脂材を作製し得ることが確認された。なお、実施例１５〜１７の試験体では、各試験体の外径膨張率が95%、99%、98%であった。
【００４５】
［実施例１８〜２２の作製方法とその実験結果］
次に、実施例１８〜２２の試験体の作製方法を概説すると、スクリュー径がφ32mm、射出口の口径がφ4.8mmの射出装置を用意し、平均繊維径が20μm、平均繊維長が0.6mmのセルロース繊維とポリプロピレン樹脂（ノバテックPP BC03C：日本ポリプロ社製）と分散剤（QE800：三井化学社製）を質量比60:34:6で混錬して生成した混錬材料を以下の表４で示す各射出条件でシリンダの射出口から射出し、常温雰囲気下で硬化させて繊維強化樹脂材を作製した。なお、実施例１８〜２２の各混錬材料のメルトフローレート(MFR：Melt flow rate)は30g/10minであった。
【００４６】
【表４】
2014100841.tif 000006
【００４７】
表４で示すように、実施例１８〜２２の試験体では、混錬材料のメルトフローレートが30g/10minの場合、射出速度が100〜400mm/sec、スクリューの回転速度が200rpm、混錬材料の材料温度が190〜210℃の射出条件において、基準となる実施例１よりも相対的に柔らかくなるものの、筒状の繊維強化樹脂材を作製し得ることが確認された。
【００４８】
［実施例２３〜２５、比較例１、２の作製方法とその実験結果］
次に、実施例２３〜２５、比較例１、２の試験体の作製方法を概説すると、スクリュー径がφ32mm、射出口の口径がφ4.8mmの射出装置を用意し、平均繊維径が20μm、平均繊維長が0.6mmのセルロース繊維とポリプロピレン樹脂（BX3920：SKエナジー社製）と分散剤（QE800：三井化学社製）を質量比60:34:6で混錬して生成した混錬材料を以下の表５で示す各射出条件でシリンダの射出口から射出し、常温雰囲気下で硬化させて繊維強化樹脂材を作製した。なお、実施例２３〜２５、比較例１、２の各混錬材料のメルトフローレートは100g/10minであった。
【００４９】
【表５】
2014100841.tif 000007
【００５０】
表５で示すように、実施例２３〜２５の試験体では、混錬材料のメルトフローレートが100g/10minの場合、射出速度が100〜200mm/sec、スクリューの回転速度が200rpm、混錬材料の材料温度が190〜210℃の射出条件において、基準となる実施例１よりも相対的に柔らかくなるものの、筒状の繊維強化樹脂材を作製し得ることが確認された。また、混錬材料のメルトフローレートが100g/10minの場合、射出速度が200〜400mm/sec、スクリューの回転速度が200rpm、混錬材料の材料温度が190℃の射出条件においては（比較例１、２）、筒状の繊維強化樹脂材を作製できないことが確認された。
【００５１】
この実験結果より、内部にスクリューが配置された射出装置を使用し、メルトフローレートが30〜100g/10minの範囲内であるセルロース含有の混錬材料を、たとえば射出速度が100〜400mm/sec、混錬材料の材料温度が190〜210℃の射出条件で射出口から射出して常温雰囲気下で硬化させるという簡単な方法によって、成形型を用いることなく容易に且つ安価に筒状の繊維強化部材を製造することができることが実証された。
【００５２】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５３】
１…樹脂材、１ａ…樹脂ペレット、２…繊維材、３…混錬材料、５…繊維強化樹脂材、１０…シリンダ、１１…シリンダの後端、１２…シール部材、１３…導入口、１４…シリンダの射出口、１５…スクリュー、１６…スクリューの後端、１７…駆動部、２０…溶融槽、５０…射出装置、Ｌ…シリンダの軸心（スクリューの回転軸心）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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