(57)【要約】  射出成形体の課題であるウェルドラインでの強度・剛性低下を解決し、射出成形体の薄肉成形あるいは複雑形状成形など自由な設計を可能とすることを目的とし、不連続繊維（ａ１）と樹脂（ａ２）とを有する補強基材（ａ）と、不連続繊維（ｂ１）と樹脂（ｂ２）とを有する射出成形体（ｂ）とが一体化した一体化成形体であり、補強基材（ａ）の長軸方向を１０等分に区分した領域の各々における不連続繊維（ａ１）の配向角度の差が１０°以内であり、補強基材（ａ）が射出成形体（ｂ）のウェルドラインの一部又は全部を覆って射出成形体（ｂ）と一体化している、一体化成形体とする。
2019044694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不連続繊維（ａ１）と樹脂（ａ２）とを有する補強基材（ａ）と、不連続繊維（ｂ１）と樹脂（ｂ２）とを有する射出成形体（ｂ）とが一体化した一体化成形体であり、
補強基材（ａ）の長軸方向を１０等分に区分した領域の各々における不連続繊維（ａ１）の配向角度の差が１０°以内であり、
補強基材（ａ）が射出成形体（ｂ）のウェルドラインの一部又は全部を覆って射出成形体（ｂ）と一体化している、一体化成形体。
【請求項２】
補強基材（ａ）と射出成形体（ｂ）との接合強度が７ＭＰａ以上であり、
一体化成形体における補強基材（ａ）の厚みのバラツキが１０％以内である、請求項１に記載の一体化成形体。
【請求項３】
不連続繊維（ａ１）と樹脂（ａ２）とを有する補強基材（ａ）と、不連続繊維（ｂ１）と樹脂（ｂ２）とを有する射出成形体（ｂ）とが一体化した一体化成形体であり、
補強基材（ａ）と射出成形体（ｂ）との接合強度が７ＭＰａ以上であり、
一体化成形体における補強基材（ａ）の厚みのバラツキが１０％以内であり、
補強基材（ａ）が射出成形体（ｂ）のウェルドラインの一部又は全部を覆って射出成形体（ｂ）と一体化している、一体化成形体。
【請求項４】
補強基材（ａ）が実質的に等方性を示す、請求項１〜３いずれかに記載の一体化成形体。
【請求項５】
補強基材（ａ）の線膨張係数が７×１０−６／Ｋ以下である、請求項１〜４いずれかに記載の一体化成形体。
【請求項６】
補強基材（ａ）の曲げ弾性率が１０ＧＰａ以上である、請求項１〜５いずれかに記載の一体化成形体。
【請求項７】
補強基材（ａ）がテープ状である、請求項１〜６いずれかに記載の一体化成形体。
【請求項８】
不連続繊維（ａ１）と樹脂（ａ２）とを有する補強基材（ａ）を金型内に配置し、不連続繊維（ｂ１）と樹脂（ｂ２）とを有する射出成形体（ｂ）のウェルドラインに補強基材（ａ）を一体化する一体化成形体の製造方法であり、
補強基材（ａ）は、金型内に配置した際の補強基材（ａ）の長さ方向を１０等分に区分した領域の各々における不連続繊維（ａ１）の配向角度の差が１０°以内である、一体化成形体の製造方法。
【請求項９】
補強基材（ａ）を金型内に配置した時、金型と接していない補強基材の面積の比率が５％以下である、請求項８に記載の一体化成形体の製造方法。
【請求項１０】
補強基材（ａ）を予備賦型した後、金型にインサートして成形する、請求項８または９に記載の一体化成形体の製造方法。
【請求項１１】
不連続繊維（ａ１）と樹脂（ａ２）とを有する補強基材（ａ）を、不連続繊維（ｂ１）と樹脂（ｂ２）とを有する射出成形体（ｂ）のウェルドラインに一体化する一体化成形体の製造方法であり、
補強基材（ａ）は、該補強基材（ａ）を射出成形体（ｂ）にレイアップした際の補強基材（ａ）の長さ方向を１０等分に区分した領域の各々における不連続繊維（ａ１）の配向角度の差が１０°以内である、一体化成形体の製造方法。
【請求項１２】
補強基材（ａ）を射出成形体（ｂ）にレイアップした時、射出成形体（ｂ）と接していない補強基材の面積の比率が５％以下である、請求項１１に記載の一体化成形体の製造方法。
【請求項１３】
補強基材（ａ）が実質的に等方性を示す、請求項８〜１２いずれかに記載の一体化成形体の製造方法。
【請求項１４】
補強基材（ａ）の線膨張係数が７×１０−６／Ｋ以下である、請求項８〜１３いずれかに記載の一体化成形品の製造方法。
【請求項１５】
補強基材（ａ）の曲げ弾性率が１０ＧＰａ以上である、請求項８〜１４いずれかに記載の一体化成形体の製造方法。
【請求項１６】
補強基材（ａ）がテープ状である、請求項８〜１５いずれかに記載の一体化成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補強基材と射出成形体とが一体化した一体化成形体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形は成形性、生産性、経済性に優れた成形方法であり、自動車機器部品や、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・電子機器の部品や筐体の作製に頻繁に利用されている。近年、ノートパソコン、携帯電話、携帯情報端末に代表される携帯電子機器の普及につれて、射出成形体には、薄肉化、複雑形状化、高強度・高剛性化が求められる。【０００３】
しかしながら、射出成形体には、ウェルドラインでの強度・剛性低下の問題がある。ウェルドラインとは、金型内を流れる溶融射出樹脂が合流して溶着した部分を示し、射出金型において、ゲートが複数個存在する場合やピン、ボス、リブ等が金型キャビティ内に存在する場合に発生する。【０００４】
特に、薄肉あるいは複雑形状の射出成形体を製造するにあたっては、ゲートが複数個存在する場合やピン、ボス、リブ等が金型キャビティ内に存在する場合が多く、発生するウェルドラインも複数存在し、ウェルドラインでの強度・剛性低下が大きな課題となる。【０００５】
また、高強度・高剛性化を目的に、射出樹脂に強化繊維を充填する場合があるが、ウェルドラインでは、強化繊維の繊維配向は、射出樹脂の流れ方向に対して、垂直方向となることが知られている。そのため、ウェルドラインでは強化繊維による補強効果がほとんど得られず、ウェルドライン以外の部位の強度・剛性と比較すると、ウェルドラインの強度・剛性は、顕著に低い。ウェルドラインの強度・剛性低下のため、射出成形体の強度・剛性も大きく低下する。【０００６】
高強度・高剛性の射出成形体を作製するために、ウェルドラインを補強する技術が知られている。【０００７】
特許文献１には、熱可塑性樹脂フィルムまたはシートを射出金型内にインサートすることにより、ウェルドラインを補強する方法が記載されている。【０００８】
特許文献２には、連続繊維強化熱可塑性樹脂複合材料を射出金型内にインサートすることにより、ウェルドラインを補強する方法が記載されている。【０００９】
特許文献３には、一方向連続強化繊維を含む熱可塑性樹脂シート又はそれを積層したシートを金型内にインサートすることにより、ウェルドラインを補強する方法が記載されている。【００１０】
特許文献４には、射出成形体の異方性を解決するため、射出成形金型キャビティよりも大きな不連続繊維基材をインサートし、ボス、リブ等を射出成形により成形した一体化成形体が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開昭６０−２６０３１３号公報
【特許文献２】特開２０００−１６７８６３号公報
【特許文献３】特開平９−２７２１３４号公報
【特許文献４】特開２０１０−２５３９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に記載の発明においては、熱可塑性樹脂フィルムまたはシートが繊維を含まないものであり、これのみによるウェルドライン補強では、十分な補強効果が得られず、射出成形体としての強度・剛性は不十分であった。また、熱可塑性樹脂フィルムまたはシートのみを射出金型内にインサートした場合、射出成形中に熱可塑性樹脂フィルムまたはシートが溶融し、流動することによって厚みの均一性を担保することが困難となることが考えられるものであった。【００１３】
特許文献２に記載の発明においては、ウェルドラインの補強基材として連続繊維の平織物を使用しているため、該基材の特性に異方性が存在する。そのため、ウェルドラインに対する補強基材の向きを考慮する必要があり、設計が制限される。また、ウェルドラインが多方向に存在する場合に、それぞれのウェルドラインへの適用が困難である。さらに、補強基材が連続繊維からなるため、射出成形体との力学特性に大きな差が生じる。そのため、一体化成形体に荷重が加わった際に、該補強基材と該射出成形体との接合面あるいは該補強基材端部に応力が集中する。従って、その応力集中部分が破断点となり、一体化成形体の強度は低下する。また、熱可塑性樹脂からなる補強基材を射出金型内にインサートした場合、熱可塑性樹脂の一部が溶融し、流動することによって厚みの均一性を担保することが困難である。さらに、補強基材が射出樹脂に埋没するおそれがあるものであった。【００１４】
特許文献３に記載の発明においては、上記の通り熱可塑性樹脂シートに一方向連続繊維が含まれるため、基材の特性に異方性が存在する。そのため、ウェルドラインに対する補強基材の向きを考慮する必要があり、設計が制限される。また、ウェルドラインが多方向に存在する場合に、それぞれのウェルドラインへの適用が困難である。該基材を積層して擬似的等方基材とすることも可能であるが、積層枚数を増やすと、補強基材の厚みが増し、薄肉成形や複雑形状成形の際に、射出樹脂が未充填となり、一体化成形体を得ることが困難であると考えられる。さらに、補強基材が連続繊維からなるため、射出成形体との力学特性に差が生じる。そのため、一体化成形体に荷重が加わった際に、該補強基材と該射出成形体との接合面あるいは該補強基材端部に応力が集中する。従って、その応力集中部分が破断点となり、一体化成形体の強度は低下する。また、補強基材表面の樹脂が溶融後に冷却されたとき、一方向繊維に起因する補強基材の変形を生じ厚みの均一性を担保することが困難であると考えられる。【００１５】
特許文献４に記載の発明においては、分厚い不連続繊維基材がキャビティ内全面に配置された状態で熱可塑性樹脂を射出するため、樹脂の流動性が低下する。そのため、複雑形状に成形することが困難であると考えられる。射出速度及び射出圧力を高くすることにより、複雑形状成形体が成形可能となる場合もあるが、射出樹脂の圧力により、一体化時に補強基材の変形を生じやすくなり、厚みの均一性を担保することが困難であると考えられる。【００１６】
本発明は、射出成形体の課題であるウェルドラインでの強度・剛性低下を解決し、薄肉成形あるいは複雑形状成形に適応可能な成形体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】
【００１７】
上述の課題を解決するための本発明は、主に以下のいずれかの構成を有する。
（１）  不連続繊維（ａ１）と樹脂（ａ２）とを有する補強基材（ａ）と、不連続繊維（ｂ１）と樹脂（ｂ２）とを有する射出成形体（ｂ）とが一体化した一体化成形体であり、
補強基材（ａ）の長軸方向を１０等分に区分した領域の各々における不連続繊維（ａ１）の配向角度の差が１０°以内であり、
補強基材（ａ）が射出成形体（ｂ）のウェルドラインの一部又は全部を覆って射出成形体（ｂ）と一体化している、一体化成形体。
（２）  不連続繊維（ａ１）と樹脂（ａ２）とを有する補強基材（ａ）と、不連続繊維（ｂ１）と樹脂（ｂ２）とを有する射出成形体（ｂ）とが一体化した一体化成形体であり、
補強基材（ａ）と射出成形体（ｂ）との接合強度が７ＭＰａ以上であり、
一体化成形体における補強基材（ａ）の厚みのバラツキが１０％以内であり、
補強基材（ａ）が射出成形体（ｂ）のウェルドラインの一部又は全部を覆って射出成形体（ｂ）と一体化している、一体化成形体。
（３）  不連続繊維（ａ１）と樹脂（ａ２）とを有する補強基材（ａ）を金型内に配置し、不連続繊維（ｂ１）と樹脂（ｂ２）とを有する射出成形体（ｂ）のウェルドラインに補強基材（ａ）を一体化する一体化成形体の製造方法であり、
補強基材（ａ）は、金型内に配置した際の補強基材（ａ）の長さ方向を１０等分に区分した領域の各々における不連続繊維（ａ１）の配向角度の差が１０°以内である、一体化成形体の製造方法。
（４）  不連続繊維（ａ１）と樹脂（ａ２）とを有する補強基材（ａ）を、不連続繊維（ｂ１）と樹脂（ｂ２）とを有する射出成形体（ｂ）のウェルドラインに一体化する一体化成形体の製造方法であり、
補強基材（ａ）は、該補強基材（ａ）を射出成形体（ｂ）にレイアップした際の補強基材（ａ）の長さ方向を１０等分に区分した領域の各々における不連続繊維（ａ１）の配向角度の差が１０°以内である、一体化成形体の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、射出成形体のウェルドラインの補強において、ウェルドラインに対する補強基材の配置方向を考慮することなく、かつ一体化成形時の補強基材の繊維乱れを発生することなく、ウェルドラインの補強が可能であり、接合強度に優れた薄肉あるいは複雑形状の一体化成形体を得ることができる。また、本発明によれば、一体化成形時に補強基材を金型表面に精度良く密着させることができる。そのため、射出樹脂との一体化時に補強基材がレイアップ位置からズレて射出樹脂中に埋没するということを防ぎながらウェルドラインの補強が可能となり、補強基材の繊維乱れがなく、薄肉あるいは複雑形状の一体化成形体を生産性良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】射出成形体のウェルドラインが補強されている一体化成形体における補強基材の範囲、および最初に補強基材をインサートした範囲を示す模式図。
【図２】射出成形体のウェルドラインが補強されている一体化成形体における評価試験片切り出し位置を示す模式図。
【図３】接合強度評価の試験片および引張治具の模式図。
【図４】一体化成形体における補強基材の厚みバラツキ測定面の模式図。
【図５】実施例１７で得られた一体化成形体における試験片切り出し位置を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の一体化成形体は、不連続繊維（ａ１）と樹脂（ａ２）とを有する補強基材（ａ）が、不連続繊維（ｂ１）と樹脂（ｂ２）とを有する射出成形体（ｂ）のウェルドラインの一部又は全部を覆うように該射出成形体と一体化してなる。ここで、「覆う」とは、射出成形体（ｂ）のウェルドラインの幅方向に亘って補強基材（ａ）がウェルドラインをカバーしていることをいい、該ウェルドラインの「一部又は全部」とは、長さ方向の一部または全部のことをいう。
【００２１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００２２】
本発明における不連続繊維（ａ１）は、特に制限はなく、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、ボロン繊維、金属繊維、天然繊維、鉱物繊維などが使用でき、これらは１種または２種以上を併用してもよい。中でも、比強度、比剛性が高く軽量化効果の観点から、ＰＡＮ系、ピッチ系、レーヨン系などの炭素繊維が好ましく用いられる。また、得られる一体化成形体の経済性を高める観点から、ガラス繊維が好ましく用いることができ、とりわけ力学特性と経済性のバランスから炭素繊維とガラス繊維を併用することが好ましい。さらに、得られる一体化成形体の衝撃吸収性や賦形性を高める観点から、アラミド繊維が好ましく用いることができ、とりわけ力学特性と衝撃吸収性のバランスから炭素繊維とアラミド繊維を併用することが好ましい。
【００２３】
また、得られる一体化成形体の導電性を高める観点から、ニッケルや銅やイッテルビウムなどの金属を被覆した強化繊維を用いることもできる。射出成形体（ｂ）におけるウェルドラインでは、不連続繊維（ｂ１）の繊維配向が射出樹脂の流れ方向に対して垂直方向となるため、ウェルドラインでの電磁波シールド性が低下する。電磁波シールド性の観点から、補強基材（ａ）に含まれる不連続繊維（ａ１）は導電性を示すことが好ましい。
【００２４】
本発明における不連続繊維（ａ１）は、サイジング剤で表面処理が行われていることが、力学特性向上の観点から好ましい。サイジング剤としては、多官能エポキシ樹脂、アクリル酸系ポリマー、多価アルコール、ポリエチレンイミンなどが挙げられ、具体的にはグリセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、アラビトールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテルなどの脂肪族多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリアクリル酸、アクリル酸とメタクリル酸との共重合体、アクリル酸とマレイン酸との共重合体、あるいはこれらの２種以上の混合物、ポリビニルアルコール、グリセロール、ジグリセロール、ポリグリセロール、ソルビトール、アラビトール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、アミノ基を１分子中により多く含むポリエチレンイミン等が挙げられる。これらの中でも、反応性の高いエポキシ基を１分子中に多く含み、かつ水溶性が高く、不連続繊維（ａ１）への塗布が容易なことから、グリセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテルが本発明では好ましく用いられる。サイジング剤は、不連続繊維（ａ１）１００質量部に対して０．０１〜５質量部含有していることが好ましく、０．１〜２質量部含有していることがより好ましい。なお、好ましい範囲としては、上記の上限値のいずれかと下限値のいずれかの組み合わせとすることもできる。また、サイジング剤を不連続繊維（ａ１）に均等に付与せず、上記の好ましい範囲内で選択的に高い濃度で付与する部分と低い濃度で付与する部分とを設けてもよい。
【００２５】
サイジング剤を不連続繊維（ａ１）に付与する手段としては、例えばローラーを介して不連続繊維（ａ１）をサイジング剤が含まれる液に浸漬させる方法、サイジング剤を霧状にして不連続繊維（ａ１）に吹き付ける方法などが挙げられる。この際、不連続繊維（ａ１）に対するサイジング剤の付着量がより均一となるように、サイジング剤を溶媒で希釈したり、付与する際の温度、糸条張力などをコントロールしたりすることが好ましい。サイジング剤を希釈する溶媒は、水、メタノール、エタノール、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトン等が挙げられるが、製造工程における取扱いが容易で防災の観点から水が好ましい。かかる溶媒は、サイジング剤を不連続繊維（ａ１）に付与した後、加熱により蒸発させて除去される。また、水に不溶、もしくは難溶の化合物をサイジング剤として用いる場合には、乳化剤または界面活性剤を添加し、水分散して用いることが好ましい。乳化剤または界面活性剤としては、アニオン系乳化剤、カチオン系乳化剤、ノニオン系乳化剤等を用いることができる。これらの中でも相互作用の小さいノニオン系乳化剤を用いることがサイジング剤の効果を阻害しにくく好ましい。
【００２６】
不連続繊維（ａ１）の繊維長としては、特に制限はないが、補強基材（ａ）および一体化した成形体の力学特性および成形性の観点から、１〜５０ｍｍであることが好ましく、３〜３０ｍｍであることがより好ましい。なお、好ましい範囲としては、上記の上限値のいずれかと下限値のいずれかの組み合わせとすることもできる。不連続繊維（ａ１）の繊維長が１ｍｍ以上であると不連続繊維（ａ１）による補強効果を効率良く発揮することができる。また、５０ｍｍ以下であると不連続繊維（ａ１）の分散を良好に保つことができる。なお、繊維長はすべての不連続繊維（ａ１）で均等であってもよいが、上記の好ましい範囲内で長い繊維と短い繊維とが混在してもよい
不連続繊維（ａ１）の繊維長の測定方法としては、例えば、補強基材（ａ）の樹脂のみを溶解させ、残った不連続繊維（ａ１）を濾別して顕微鏡観察により測定する方法がある（溶解法）。樹脂を溶解する溶剤がない場合には、不連続繊維（ａ１）が酸化減量しない温度範囲において樹脂のみを焼き飛ばし、不連続繊維（ａ１）を分別して顕微鏡観察により測定する方法（焼き飛ばし法）などがある。測定は不連続繊維（ａ１）を無作為に４００本選び出し、その長さを１μｍ単位まで光学顕微鏡にて測定し、繊維長とその割合を測定することができる。
【００２７】
補強基材（ａ）における不連続繊維（ａ１）の重量割合は、力学特性と成形性を両立する観点から、補強基材（ａ）１００質量％に対して５〜６０質量％が好ましく、より好ましくは１０〜５０質量％であり、さらに好ましくは１５〜４０質量％である。なお、好ましい範囲としては、上記の上限値のいずれかと下限値のいずれかの組み合わせとすることもできる。
【００２８】
樹脂（ａ２）は、特に制限はなく、例えば、熱可塑性樹脂が好ましい。具体的には、「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）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、液晶ポリエステル等のポリエステルや、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン等のポリオレフィンや、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）などのポリアリーレンスルフィド、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂」などの結晶性樹脂、「スチレン系樹脂の他、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート（ＰＡＲ）」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、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、フッ素系樹脂、およびアクリロニトリル系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、得られる一体化成形体の軽量性の観点からはポリオレフィンが好ましく、強度の観点からはポリアミドが好ましい。そして、表面外観の観点からはポリカーボネートやスチレン系樹脂のような非晶性樹脂が好ましく、耐熱性の観点からはポリアリーレンスルフィドが好ましく、連続使用温度の観点からはポリエーテルエーテルケトンが好ましく、さらに耐薬品性の観点からはフッ素系樹脂が好ましく用いられる。また、樹脂（ａ２）としては熱硬化性樹脂を用いることもでき、かかる熱硬化性樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ、フェノール、ユリア・メラミン、ポリイミドや、これらの共重合体および変性体等から選ばれる熱硬化樹脂が挙げられる。
【００２９】
さらに、樹脂（ａ２）には、その用途に応じてマイカ、タルク、カオリン、ハイドロタルサイト、セリサイト、ベントナイト、ゾノトライト、セピオライト、スメクタイト、モンモリロナイト、ワラステナイト、シリカ、炭酸カルシウム、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラスマイクロバルーン、クレー、二硫化モリブデン、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アンチモン、ポリリン酸カルシウム、グラファイト、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、ホウ酸亜鉛、ホウ酸亜カルシウム、ホウ酸アルミニウムウィスカ、チタン酸カリウムウィスカおよび高分子化合物などの充填材、金属系、金属酸化物系、カーボンブラックおよびグラファイト粉末などの導電性付与材、臭素化樹脂などのハロゲン系難燃剤、三酸化アンチモンや五酸化アンチモンなどのアンチモン系難燃剤、ポリリン酸アンモニウム、芳香族ホスフェートおよび赤燐などのリン系難燃剤、有ホウ酸金属塩、カルボン酸金属塩および芳香族スルホンイミド金属塩などの有機酸金属塩系難燃剤、硼酸亜鉛、亜鉛、酸化亜鉛およびジルコニウム化合物などの無機系難燃剤、シアヌル酸、イソシアヌル酸、メラミン、メラミンシアヌレート、メラミンホスフェートおよび窒素化グアニジンなどの窒素系難燃剤、ＰＴＦＥなどのフッ素系難燃剤、ポリオルガノシロキサンなどのシリコーン系難燃剤、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物系難燃剤、またその他の難燃剤、酸化カドミウム、酸化亜鉛、酸化第一銅、酸化第二銅、酸化第一鉄、酸化第二鉄、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化スズおよび酸化チタンなどの難燃助剤、顔料、染料、滑剤、離型剤、相溶化剤、分散剤、マイカ、タルクおよびカオリンなどの結晶核剤、リン酸エステルなどの可塑剤、熱安定剤、酸化防止剤、着色防止剤、紫外線吸収剤、流動性改質剤、発泡剤、抗菌剤、制振剤、防臭剤、摺動性改質剤、およびポリエーテルエステルアミドなどの帯電防止剤等を添加しても良い。とりわけ、用途が電気・電子機器、自動車、航空機などの場合には、難燃性が要求される場合があり、リン系難燃剤、窒素系難燃剤、無機系難燃剤が好ましく添加される。
【００３０】
上記難燃剤は、難燃効果の発現とともに、使用する樹脂の力学特性や成形時の樹脂流動性などと良好な特性バランスを保つために、樹脂１００質量部に対して難燃剤１〜２０質量部とすることが好ましい。より好ましくは１〜１５質量部である。
【００３１】
一方、本発明における射出成形体（ｂ）は、不連続繊維（ｂ１）と樹脂（ｂ２）とを射出成形して得られる成形体である。
【００３２】
射出成形体（ｂ）は力学特性、耐熱性を向上する観点から不連続繊維（ｂ１）を含む。不連続繊維（ｂ１）は特に制限無く、例えば、ガラス繊維、ポリアクリロニトリル系、レーヨン系、リグニン系、ピッチ系の炭素繊維（黒鉛繊維を含む）、チタン酸カリウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、炭酸カルシウムウィスカ、ワラステナイトウィスカ、硼酸アルミウィスカ、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、石コウ繊維、金属繊維など、一般的に強化繊維として用いられるものが挙げられ、２種以上の繊維を組み合わせて用いてもよい。材料コストと力学特性の観点からはガラス繊維、軽量性と力学特性の観点からは炭素繊維が好ましい。
【００３３】
本発明における樹脂（ｂ２）としては特に制限が無く、樹脂（ａ２）で例示したものと同様の熱可塑性樹脂が例示できる。成形性、力学特性の観点からポリオレフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、スチレン系樹脂、ポリアリーレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素系樹脂が好ましく、特に好ましくはポリオレフィン、ポリアミド、ポリアリーレンスルフィドである。
【００３４】
本発明における樹脂（ｂ２）は、補強基材（ａ）と一体化する観点から樹脂（ａ２）と同種の樹脂であることが好ましい。同種の樹脂の具体例として、ポリアミド樹脂の場合には、ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２などの構造を５０質量％以上含むポリアミド、共重合ポリアミドが挙げられる。また樹脂（ａ２）と化学反応をするような官能基を有する樹脂も好ましく用いられる。また樹脂（ａ２）とのＳＰ値の差が２．５以内であるような樹脂も好ましく用いられる。ＳＰ値は、例えばＦｅｄｏｒｓの方法（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．２，ｐ１４７（１９７４））により計算することができる。
【００３５】
射出成形体（ｂ）中の不連続繊維（ｂ１）と樹脂（ｂ２）との質量割合は、力学特性と成形性のバランスから、樹脂（ｂ２）１００質量部に対して、不連続繊維（ｂ１）は５〜２００質量部が好ましく、１０〜１００質量部がより好ましく、特に好ましくは２０〜６０質量部である。なお、好ましい範囲としては、上記の上限値のいずれかと下限値のいずれかの組み合わせとすることもできる。また、一体化成形体においては、上記好ましい範囲内で該質量割合が高い部分と低い部分とが存在してもよい。
【００３６】
不連続繊維（ｂ１）は、サイジング剤により表面処理をされることが力学特性向上の観点から好ましい。サイジング剤としては多官能エポキシ樹脂、アクリル酸系ポリマー、多価アルコール、ポリエチレンイミンなどが挙げられる。具体的には、グリセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、アラビトールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテルなどの脂肪族多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリアクリル酸、アクリル酸とメタクリル酸との共重合体、アクリル酸とマレイン酸との共重合体、あるいはこれらの２種以上の混合物、ポリビニルアルコール、グリセロール、ジグリセロール、ポリグリセロール、ソルビトール、アラビトール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、アミノ基を１分子中により多く含むポリエチレンイミン等が挙げられる。これらの中でも、反応性の高いエポキシ基を１分子中に多く含み、かつ水溶性が高く、不連続繊維（ｂ１）への塗布が容易なことから、グリセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテルが本発明では好ましく用いられる。  
【００３７】
サイジング剤は、不連続繊維（ｂ１）１００質量部に対して０．０１〜５質量部含有されることが好ましく、０．１〜２質量部含有されることがより好ましい。なお、好ましい範囲としては、上記の上限値のいずれかと下限値のいずれかの組み合わせとすることもできる。また、サイジング剤を不連続繊維（ｂ１）に均等に付与せず、上記の好ましい範囲で選択的に高い濃度で付与する部分と低い濃度で付与する部分とを設けてもよい
本発明において、サイジング剤を不連続繊維（ｂ１）に付与する手段としては、例えばローラーを介して不連続繊維（ｂ１）をサイジング剤が含まれる液に浸漬させる方法、サイジング剤を霧状にして不連続繊維（ｂ１）に吹き付ける方法などが挙げられる。この際、不連続繊維（ｂ１）に対するサイジング剤の付着量がより均一となるように、サイジング剤を溶媒で希釈したり、付与する際の温度、糸条張力などをコントロールしたりすることが好ましい。サイジング剤を希釈する溶媒は、水、メタノール、エタノール、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトン等が挙げられるが、製造工程における取扱いが容易で防災の観点から水が好ましい。かかる溶媒は、サイジング剤を不連続繊維（ｂ１）に付与した後加熱により蒸発させて除去される。また、水に不溶、もしくは難溶の化合物をサイジング剤として用いる場合には、乳化剤または界面活性剤を添加し、水分散して用いることが好ましい。乳化剤または界面活性剤としては、アニオン系乳化剤、カチオン系乳化剤、ノニオン系乳化剤等を用いることができる。これらの中でも相互作用の小さいノニオン系乳化剤を用いることがサイジング剤の効果を阻害しにくく好ましい。
【００３８】
射出成形体（ｂ）の力学特性、寸法精度が向上する観点から、不連続繊維（ｂ１）の質量平均繊維長Ｌｗは０．４ｍｍ以上であることが好ましい。質量平均繊維長は長い程、強度、剛性の向上効果が高く、特に衝撃強度の著しい向上効果が得られる。不連続繊維（ｂ１）の質量平均繊維長Ｌｗの上限は３．０ｍｍ以下であることが好ましく、この範囲の質量平均繊維長Ｌｗとすることで強度、剛性と加工性のバランスが良好となる。そして不連続繊維（ｂ１）の質量平均繊維長Ｌｗは、さらに好ましくは０．４ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。なお、不連続繊維（ｂ１）は、全て同一の長さではなく、異なる長さの分布をもっていてもよい。不連続繊維（ｂ１）が異なる長さの分布をもっている状態を表すのに、上記した質量平均繊維長Ｌｗや、下記する数平均繊維長Ｌｎを用いることができる。
【００３９】
不連続繊維（ｂ１）の数平均繊維長Ｌｎは、測定数に対する繊維長の単純な平均値であり、短い繊維長を有する繊維の寄与を敏感に反映する。繊維長に基づく補強効果は、繊維長が長い程、補強効果が大きい。繊維長の長い繊維と繊維長の短い繊維とがもたらす効果に相違があるので、これらを同列に扱うことは、好ましくない。繊維長が長い繊維が果たす補強効果を重視する場合、質量平均繊維長Ｌｗを考慮すると良い。
【００４０】
さらに、不連続繊維（ｂ１）の質量平均繊維長Ｌｗと数平均繊維長Ｌｎとの比Ｌｗ／Ｌｎにより、繊維長の分布を知ることができる。Ｌｗ／Ｌｎの値が１より大きいと、繊維長の長い繊維が多く含まれていることになる。不連続繊維（ｂ１）の質量平均繊維長Ｌｗと数平均繊維長Ｌｎとの比Ｌｗ／Ｌｎは１．３〜２．０であることが好ましい。
【００４１】
本発明において、不連続繊維（ｂ１）の数平均繊維長Ｌｎ、不連続繊維（ｂ１）の質量平均繊維長Ｌｗ、および、それらの比Ｌｗ／Ｌｎは、次の手法により求められる。すなわち、射出成形体（ｂ）から、長さ１０ｍｍ、幅１０ｍｍの大きさのサンプルを切り出し試験片とする。この試験片を、樹脂（ｂ２）が可溶な溶剤に２４時間浸漬し、樹脂成分を溶解させる。樹脂成分が溶解された試験片を、顕微鏡にて、１００倍の倍率で観察する。この観察において、視野内の繊維の中の任意の４００本について、繊維長を測定する。測定された繊維長をＬｉとし、数平均繊維長Ｌｎと質量平均繊維長Ｌｗとを、次の式に基づき、算出する。
【００４２】
数平均繊維長Ｌｎ＝（ΣＬｉ）／（Ｎ）
ここで、Ｎは、測定本数（４００本）
質量平均繊維長Ｌｗ＝（ΣＬｉ２）／（ΣＬｉ）。
【００４３】
射出成形体（ｂ）には、その用途に応じてマイカ、タルク、カオリン、ハイドロタルサイト、セリサイト、ベントナイト、ゾノトライト、セピオライト、スメクタイト、モンモリロナイト、ワラステナイト、シリカ、炭酸カルシウム、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ガラスマイクロバルーン、クレー、二硫化モリブデン、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アンチモン、ポリリン酸カルシウム、グラファイト、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、ホウ酸亜鉛、ホウ酸亜カルシウム、ホウ酸アルミニウムウィスカ、チタン酸カリウムウィスカおよび高分子化合物などの充填材、金属系、金属酸化物系、カーボンブラックおよびグラファイト粉末などの導電性付与材、臭素化樹脂などのハロゲン系難燃剤、三酸化アンチモンや五酸化アンチモンなどのアンチモン系難燃剤、ポリリン酸アンモニウム、芳香族ホスフェートおよび赤燐などのリン系難燃剤、有ホウ酸金属塩、カルボン酸金属塩および芳香族スルホンイミド金属塩などの有機酸金属塩系難燃剤、硼酸亜鉛、亜鉛、酸化亜鉛およびジルコニウム化合物などの無機系難燃剤、シアヌル酸、イソシアヌル酸、メラミン、メラミンシアヌレート、メラミンホスフェートおよび窒素化グアニジンなどの窒素系難燃剤、ＰＴＦＥなどのフッ素系難燃剤、ポリオルガノシロキサンなどのシリコーン系難燃剤、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物系難燃剤、またその他の難燃剤、酸化カドミウム、酸化亜鉛、酸化第一銅、酸化第二銅、酸化第一鉄、酸化第二鉄、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化スズおよび酸化チタンなどの難燃助剤、顔料、染料、滑剤、離型剤、相溶化剤、分散剤、マイカ、タルクおよびカオリンなどの結晶核剤、リン酸エステルなどの可塑剤、熱安定剤、酸化防止剤、着色防止剤、紫外線吸収剤、流動性改質剤、発泡剤、抗菌剤、制振剤、防臭剤、摺動性改質剤、およびポリエーテルエステルアミドなどの帯電防止剤等を添加しても良い。とりわけ、用途が電気・電子機器、自動車、航空機などの場合には、難燃性が要求される場合があり、リン系難燃剤、窒素系難燃剤、無機系難燃剤が好ましく添加される。
【００４４】
上記したような補強基材（ａ）と射出成形体（ｂ）とが一体化された本発明の一体化成形体において、補強基材（ａ）は、「補強基材（ａ）の長軸方向を１０等分に区分した領域の各々における不連続繊維（ａ１）の配向角度（α）」の差が１０°以内である。なお、該配向角度（α）およびその差は次のように算出する。
【００４５】
まず、各領域における不連続繊維（ａ１）の配向角度（α）を算出する。一体化した補強基材の表面を研磨し、その長軸方向を１０等分した領域の各々において、無作為に１００本の繊維を選び出す。研磨面の繊維は一般的に楕円形で確認され、この楕円の長軸方向を繊維の配向方向とする。角度の基準は、射出成形体のウェルドラインの方向とし、ウェルドラインの方向に対する選び出した繊維の配向方向とのなす角度（以下、配向角度αｉと略す。）をすべて測定する。この配向角度αｉを用いて、次式により、各領域における不連続繊維（ａ１）の配向角度（α）を算出する。
α＝Σ（αｉ）／１００
αｉ：測定した配向角度（ｉ＝１，２，３、・・・、１００）
そして、１０個の領域における「不連続繊維（ａ１）の配向角度（α）」の値から、最大値（αｍａｘ）と最小値（αｍｉｎ）を特定し、それらから「配向角度の差」を次のように算出する。
配向角度の差（°）＝αｍａｘ−αｍｉｎ
αｍａｘ＝補強基材の長軸方向を１０等分した領域の各々において測定した繊維の配向角度（α）の最大値
αｍｉｎ＝補強基材の長軸方向を１０等分した領域の各々において測定した繊維の配向角度（α）の最小値。
【００４６】
このような配向角度差の補強基材（ａ）が射出成形体（ｂ）のウェルドラインを覆うことで、一体化成形体全体としての均質性が担保され、応力集中を抑制することが可能であり、補強基材（ａ）と射出成形体（ｂ）との接合強度を７ＭＰａ以上にすることができる。接合強度が７ＭＰａよりも小さい場合は、ウェルドラインの補強効果が十分でなく、良好な一体化成形体とは言えない場合がある。好ましくは１０ＭＰａ以上である。接合強度の上限については、特に制限は無く、強いて言えば、完全に接合界面が一体化した場合、使用する樹脂の引張強度に等しく、例えばポリアミドの場合１５０ＭＰａである。
【００４７】
接合強度の測定方法は、以下の通りである。まず、図２に示すように補強基材と射出成形体とが一体化した部分を試験片（図３（ａ））として切り出し、次いで図３（ｂ）に示すような測定装置の治具に、接着剤（例えば、スリーボンド１７８２、株式会社スリーボンド製）を塗布し、２３±５℃、５０±５％ＲＨで４時間放置した後に、前記試験片を接着させ固定する。次に、引張試験を２５℃の雰囲気温度で行う。このとき、試験開始前に、少なくとも５分間、試験片に引張試験の負荷がかからない状態を維持し、また、試験片に熱電対を配置して、雰囲気温度と同等になったことを確認した後に、引張試験を行う。引張試験は、引張速度１．２７ｍｍ／分にて、両者の接着面から９０°方向に引っ張って行い、その最大荷重（補強基材と射出形成体とが分離し始めるときの荷重、すなわち破断荷重）を接合面積で除した値を接合強度（単位：ＭＰａ）とする。試料数はｎ＝５として、その平均を採るものとする。
【００４８】
さらに、本発明においては、上記したような配向角度差の補強基材（ａ）が射出成形体（ｂ）のウェルドラインを覆うことで、射出成形体と均一に一体化することが可能となり、一体化成形体における補強基材の厚みバラツキが１０％以下となる。補強基材と射出成形体を一体化する際には通常補強基材に厚みのバラツキが発生しやすいが、厚みバラツキが１０％よりも大きい場合は、成形体に荷重が加わった際、厚みの変動部分に応力が集中する結果、成形体破壊の起点となることがある。好ましくは５％未満である。該厚みのバラツキの下限については、特に制限はなく、強いて言えば０％である。また、該厚みのバラツキが大きく、１０％を超える場合、厚みの薄い場所に応力が集中する傾向があり、下記する補強基材（ａ）と射出成形体（ｂ）との接合強度が十分なものとならない場合がある。
【００４９】
該厚みバラツキの測定方法は、以下の通りである。図２に示すように一体化成形体から補強基材と射出成形体とが一体化した部分を切り出し、エポキシ樹脂に包埋した上で、図４に示すように切断面が観察面となるよう研磨して試験片を作製する。前記試験片をレーザー顕微鏡（例えば、キーエンス（株）製、ＶＫ−９５１０）で２００倍に拡大し、補強基材厚みの観察を行う。観察画像を汎用画像解析ソフト上に展開し、ソフトに組み込まれたプログラムを利用する等して観察画像中に見える補強基材の平均厚みｔ１、最大厚みｔ２および最小厚みｔ３を測定し、次式より一体化成形体における補強基材の厚みバラツキ（％）を算出する。補強基材の平均厚みｔ１は、観察画像中の補強基材断面を幅方向に１０等分した際の両端を除く各分割点において厚みを測定し、その平均値をもって補強基材の平均厚みとする。
厚みバラツキ（％）＝（（ｔ２（ｍｍ）−ｔ３（ｍｍ））／ｔ１（ｍｍ））／１００。
【００５０】
また、補強基材（ａ）は、射出成形体（ｂ）に形成されるウェルドラインに対する補強効果と射出成形体（ｂ）の成形性の観点から、次のように構成することが好ましい。すなわち、補強基材（ａ）と射出成形体（ｂ）とで構成される一体化成形体のウェルドライン部の厚みＴに対する補強基材（ａ）の厚みＴａの割合を、射出成形体（ｂ）のウェルドラインにおける曲げ弾性率Ｅｂｗ、補強基材の曲げ弾性率Ｅａ（ウェルドラインと直行する方向、すなわちウェルドラインの幅方向）を用いて表される以下の式で求められる値（以降において、中立補強基材割合と称する場合がある）以下とすることが好ましい。
Ｅａ≠Ｅｂｗの場合
中立補強基材割合＝（Ｅｂｗ−√（Ｅａ×Ｅｂｗ））／（Ｅｂｗ−Ｅａ）
Ｅａ＝Ｅｂｗの場合
中立補強基材割合＝０．５
Ｅａ：補強基材（ａ）の曲げ弾性率（ウェルドラインの幅方向）
Ｅｂｗ：射出成形体（ｂ）のウェルドラインの曲げ弾性率（ウェルドラインの幅方向）
Ｔａ／Ｔが中立補強基材割合よりも大きくなると、補強基材厚みが増すことによる補強効果の向上が小さく、徒に補強基材（ａ）の厚みを増加させることとなる。また、射出成形体（ｂ）を補強基材（ａ）と一体化成形する時に、ウェルドラインに相当する位置での樹脂流動性が十分でなく、良好な成形体を得ることが難しい。同様の観点からＴａ／Ｔは中立補強基材割合の０．９以下がより好ましい。
【００５１】
一方、Ｔａ／Ｔは中立補強基材割合の０．０５以上であることが好ましい。厚みが中立補強基材割合の０．０５未満では、補強基材（ａ）によるウェルドライン部の補強効果が小さくなりやすく、一体化成形体のウェルドライン部での物性が十分なものとならない場合がある。より好ましくは、０．２以上である。
【００５２】
より具体的には、補強基材（ａ）は、それ自体の取り扱い性と射出成形体（ｂ）の成形性の観点から、厚みが０．２５ｍｍ以下であることが好ましい。厚みが０．２５ｍｍよりも厚い場合は、射出成形体（ｂ）を含む成形体を一体化成形する時に、ウェルドラインの樹脂流動性が十分でなく、良好な成形体を得ることができないことがある。さらに好ましくは０．２ｍｍ以下である。一方、補強基材（ａ）は厚みが０．０３ｍｍ以上であることが好ましい。厚みが０．０３ｍｍ未満では、補強基材（ａ）の取り扱い性が難しく、金型内にインサートする過程で、補強基材が破ける場合がある。より好ましくは、０．０５ｍｍ以上である。
【００５３】
なお、補強基材の厚みは、基材の同一面において２点Ｘ、Ｙを直線距離ＸＹが最も長くなるように決定し、該直線ＸＹを１０等分した際の両端ＸＹを除く各分割点において厚みを測定し、その平均値をもって補強基材の厚みとする。
【００５４】
本発明の一体化成形体においては、補強基材（ａ）の曲げ弾性率Ｅａと非ウェルドライン部における射出成形体（ｂ）の曲げ弾性率Ｅｂの比Ｅａ／Ｅｂが０．７〜１．３であることも好ましい。かかる曲げ弾性率の比が０．７〜１．３であると、射出成形体と補強基材の接合面あるいは該補強基材端部へ応力が集中しづらくなり、ウェルドラインの補強と一体化成形体の強度が両立した成形体を得ることができる。より好ましくは、０．８〜１．２である。なお、好ましい範囲としては、上記の上限値のいずれかと下限値のいずれかの組み合わせとすることもできる。また、かかる弾性率の比は、一体化成形体の非ウェルドライン部全域で一定であってもよいが、上記好ましい範囲内で高い部分と低い部分とが存在してもよい。
【００５５】
より具体的に、補強基材（ａ）は曲げ弾性率が１０ＧＰａ以上であることが好ましい。より好ましくは、１５ＧＰａ以上である。曲げ弾性率の下限については、特に制限はない。補強基材（ａ）の曲げ弾性率が１０ＧＰａ以上であると、補強基材と射出成形体が一体化する際の成形圧力（射出樹脂圧）による補強基材の変形が抑制され、一体化後の補強基材のよれ、歪み等が生じにくい。さらに、補強基材（ａ）の曲げ弾性率が１５ＧＰａ以上であると、補強基材の幅を小さくしても、一体化後の補強基材のよれ、歪み等が生じにくい。加えて、補強基材（ａ）の曲げ弾性率が実質的に等方性であると、補強基材と射出成形体が一体化する際に、補強基材に対して、どの方向から成形圧力が加わっても、一体化後の補強基材のよれ、歪み等が生じにくい。
【００５６】
また、射出成形体（ｂ）も、非ウェルドライン部において曲げ弾性率が１０ＧＰａ以上であることが好ましい。より好ましくは、１５ＧＰａ以上であり、さらに好ましくは２０ＧＰａ以上である。かかる曲げ弾性率の下限については、特に制限はない。非ウェルドライン部における射出成形体（ｂ）の曲げ弾性率が１０ＧＰａ以上、さらに１５ＧＰａ以上であると、剛性の高い一体化成形体が得られる。
【００５７】
補強基材（ａ）および非ウェルドライン部における射出成形体（ｂ）の曲げ弾性率の測定は、ＩＳＯ１７８法（１９９３）に準拠して測定する。それぞれ測定数はｎ＝５とし、平均値を補強基材（ａ）と射出成形体（ｂ）の曲げ弾性率とする。そして、補強基材（ａ）と射出成形体（ｂ）の曲げ弾性率から曲げ弾性率の比Ｅａ／Ｅｂを求める。なお、「非ウェルドライン部」とは、射出成形体のウェルドライン以外の部分を言い、用いる射出樹脂本来の特性を発揮できる部分をいう。また、本発明に使用されるような補強基材は、一体化前後で物性が変化しないと考えられることから、一体化前の物性値で一体化後の物性値として代用することができる。
【００５８】
本発明の一体化成形体においては、補強基材（ａ）の曲げ強度σａと非ウェルドライン部における射出成形体（ｂ）の曲げ強度σｂの比σａ／σｂが０．７〜１．３であることも好ましい。かかる曲げ強度の比が０．７〜１．３であると、射出成形体のウェルドラインの補強に関して、過度な補強をすることがないため、成形体のコスト削減および軽量化の観点から好ましい。より好ましくは、０．８〜１．２である。なお、好ましい範囲としては、上記の上限値のいずれかと下限値のいずれかの組み合わせとすることもできる。また、曲げ強度の比は、一体化成形体の非ウェルドライン部全域で一定であってもよいが、上記好ましい範囲内で高い部分と低い部分とが存在してもよい
具体的に、補強基材（ａ）は、曲げ強度が２００ＭＰａ以上であることが好ましい。より好ましくは、３００ＭＰａ以上である。そして、射出成形体（ｂ）も、非ウェルドライン部における曲げ強度が２００ＭＰａ以上であることが好ましい。より好ましくは、３００ＭＰａ以上である。かかる曲げ強度の下限については、特に制限はない。射出成形体（ｂ）の曲げ強度、さらにはそれに併せて補強基材（ａ）の曲げ強度が２００ＭＰａ以上であると、一体化成形体に荷重が加わっても破壊しにくいため、好ましい。
【００５９】
補強基材（ａ）および非ウェルドライン部における射出成形体（ｂ）の曲げ強度の測定は、ＩＳＯ１７８法（１９９３）に準拠して測定する。それぞれ測定数はｎ＝５とし、平均値を補強基材（ａ）と射出成形体（ｂ）の曲げ強度とする。そして、補強基材（ａ）と射出成形体（ｂ）の曲げ強度から曲げ強度の比σａ／σｂを求める。なお、補強基材（ａ）と射出成形体（ｂ）の曲げ強度の比をこの範囲内にするためには、例えば、それぞれの繊維含有量を同等程度にすればよい。
【００６０】
さらに、補強基材（ａ）は実質的に等方性であることが好ましい。実質的に等方性であるとは、補強基材（ａ）の曲げ強度、曲げ弾性率、線膨張係数が測定方向によらず同等であることを指す。より具体的には、補強基材（ａ）を任意の方向を０°方向として、０°、＋４５°、−４５°、９０°の４方向について試験片を切り出し、それぞれの方向の試験片について、曲げ強度、曲げ弾性率はＩＳＯ１７８法（１９９３）、線膨張係数はＩＳＯ１１３５９−２（１９９９、ＴＭＡ）に準拠して測定し、その最大値が最小値の１．３倍以下である、すなわち方向に寄らず曲げ強度、曲げ弾性率、線膨張係数が均一であることを示すことが好ましい。補強基材（ａ）が実質的に等方性であることにより、ウェルドラインを補強する際に基材の方向を考慮せずに射出成形体と一体化補強できるため好ましい。また、射出成形によって補強基材を薄肉や複雑形状の成形体と一体化する場合であっても、成形圧力による補強基材の繊維乱れや射出樹脂への埋没を防ぐことができ、好ましい。
【００６１】
補強基材（ａ）を実質的に等方性とするためには、不連続繊維（ａ１）が略モノフィラメント状、且つ、ランダムに分散した状態であることが好ましい。ここで、不連続繊維（ａ１）が略フィラメント状であることとは、不連続繊維（ａ１）が５００本未満の細繊度ストランドにて存在することを指す。より好ましくは、不連続繊維（ａ１）がモノフィラメント状に分散していることである。また、ランダムに分散しているとは、補強基材（ａ）の断面観察画像中における不連続繊維の二次元配向角の算術平均値が３０°以上、６０°以下の範囲内にあることをいう。かかる二次元配向角とは、互いに交差する２本の不連続繊維（ａ）で形成される角度のことであり、交差する単繊維同士が形成する角度のうち、０°以上、９０°以下の範囲内なる鋭角側の角度と定義する。
【００６２】
不連続繊維（ａ１）がランダムに配向した状態の補強基材（ａ）を得る方法については、特に制限はないが、例えば、（１）チョップドの形態を有する不連続繊維束を気流ジェット下で開繊、分散し、その分散物をコンベアベルト上に集積させたものに、樹脂を含浸複合しプレス成形して得る方法、（２）チョップドの形態を有する不連続繊維束と樹脂繊維とを気流ジェット下で開繊、混合し、その混合物をコンベアベルト上に集積させたものをプレス成形して得る方法、（３）チョップドの形態を有する不連続繊維を分散液中で開繊、分散し、有孔支持体上に抄紙したものに、樹脂を含浸複合しプレス成形して得る方法、（４）チョップドの形態を有する不連続繊維束と樹脂繊維とを分散液中で開繊、混合し、有孔支持体上に抄紙したものをプレス成形して得る方法、（５）チョップドの形態を有する不連続繊維をカード機により開繊、分散し、その分散物をコンベアベルト上に集積させたものに、樹脂を含浸複合しプレス成形して得る方法、および（６）チョップドの形態を有する不連続繊維束と樹脂繊維とをカード機により開繊、混合し、その混合物をコンベアベルト上に集積させたものをプレス成形して得る方法、などが挙げられる。より好ましくは、不連続繊維束の開繊性に優れ、かつその不連続繊維の繊維長を長く維持できる（１）〜（４）の方法が用いられ、さらに好ましくは生産性の観点から、（３）または（４）の方法が用いられる。
【００６３】
（１）または（２）の方法では、気流の流れを制御することで、不連続繊維を単繊維状で均一に分散し、補強基材（ａ）の等方性を向上しても良い。（３）または（４）の方法においては、分散液量に対する不連続繊維の濃度を下げたり、分散液を撹拌する撹拌翼を撹拌力の大きな形状としたり、または撹拌翼の回転数を高くすることにより、不連続繊維を単繊維状で均一に分散し、補強基材（ａ）の等方性を向上しても良い。
【００６４】
成形体の軽量性を高める観点から、補強基材（ａ）の比重は０．５〜１．５であることが好ましい。より好ましくは０．５〜１．３であり、さらに好ましくは０．５〜１．１である。比重の測定は、補強基材（ａ）を切り出し、ＩＳＯ１１８３（１９８７）に準拠して測定する。
【００６５】
さらに、補強基材（ａ）は線膨張係数が７×１０−６／Ｋ以下であることが好ましい。より好ましくは５×１０−６／Ｋ以下である。補強基材（ａ）は、線膨張係数が７×１０−６／Ｋ以下であり、かつ実質的に等方性であることがより好ましい。線膨張係数の下限については、特に制限はない。
【００６６】
線膨張係数の測定は、ＩＳＯ１１３５９−２（１９９９）に準拠して測定する。補強基材（ａ）の線膨張係数が７×１０−６／Ｋ以下であると、補強基材と射出成形体が一体化する際に、補強基材の変形が抑制され、一体化後の補強基材のよれ、歪み等が生じにくい。さらに、補強基材（ａ）の線膨張係数が５×１０−６／Ｋ以下であると、補強基材の幅を小さくしても、一体化後の補強基材のよれ、歪み等が生じにくい。
【００６７】
補強基材（ａ）の形態に特に制限はなく、シート状、テープ状の形態が挙げられるが、ウェルドラインに沿って効率的に配置する観点からテープ状の基材が好ましい。補強基材が薄いテープ状であると、柔軟性をもち、取り扱い性に優れ、自動テープ積層装置ＡＴＬ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｔａｐｅ  Ｌａｙｉｎｇ  ）等によって、射出金型内に補強基材（ａ）をインサートすることができ、生産性、複雑形状への対応性から好ましい。テープ状とは、薄くて細長い帯状のものである。
【００６８】
そして、本発明の一体化成形体においては、補強基材（ａ）が射出成形体（ｂ）のウェルドラインの幅方向において２．５〜１５ｍｍの距離にわたって射出成形体と一体化されていることが好ましい。ウェルドラインの幅方向における２．５〜１５ｍｍの距離にわたって射出成形体と一体化することでウェルドラインの補強と成形体の軽量化および成形性を両立できるため好ましい。そのため補強基材（ａ）としても、幅（ウェルドラインの幅方向）が２．５〜１５ｍｍであることが好ましい。より好ましくは、３〜１２．５ｍｍ、さらに好ましくは５〜１０ｍｍである。なお、好ましい範囲としては、上記の上限値のいずれかと下限値のいずれかの組み合わせとすることもできる。また、上記好ましい範囲内で幅広く一体化されている部分と幅狭く一体化されている部分とが存在してもよい。
【００６９】
補強基材（ａ）の長さに関しては、補強基材の幅に対して、１．２倍以上が好ましく、より好ましくは２倍以上である。補強基材の長さの上限については、特に制限はない。さらに、補強基材（ａ）の厚みは０．０３〜０．２５ｍｍであることが好ましい。
【００７０】
また、ウェルドラインの幅は一体化成形体の厚みによって変化することから、補強基材（ａ）が射出成形体（ｂ）のウェルドラインの幅方向において、以下の関係を満たして、ウェルドラインの一部又は全部を覆って射出成形体（ｂ）と一体化されていることが好ましい。
１≦Ｗａ／５√Ｔ≦１０
Ｗａ：補強基材（ａ）の幅
Ｔ：一体化成形体のウェルドライン部の厚み
上記の関係を満たすことで、ウェルドラインの補強と成形体の軽量化および成形性を両立できるため好ましい。より好ましくは、２≦Ｗａ／５√Ｔ≦５である。
【００７１】
さらに、本発明の一体化成形体においては、補強基材（ａ）が、一体化成形体の投影面積に対して５０％以下であることが好ましい。すなわち、一体化成形体を補強基材（ａ）が配された面が水平方向かつ上向きとなるように配置して上方向から投影した際、一体化成形体の投影面積の５０％以下の範囲で補強基材（ａ）が配されていることが好ましい。該面積比が５０％以下であると、射出金型キャビティ内での射出樹脂の流動性が向上するため、薄肉成形や複雑形状成形に有利なことがある。また、射出成形時のエアーあるいは射出樹脂の分解ガスの排出や成形体の軽量化の観点からも優れる。上記の比は好ましくは３０％以下である。また、一体化成形体の投影面積に対する補強基材（ａ）の面積の下限は、ウェルドラインの補強の観点から５％以上が好ましく、さらに好ましくは１０％以上である。
【００７２】
このような本発明の一体化成形体は、例えば以下のような方法で製造することができる。不連続繊維（ａ１）と樹脂（ａ２）とを有する補強基材（ａ）を、不連続繊維（ｂ１）と樹脂（ｂ２）とを有する射出成形体（ｂ）のウェルドラインに一体化するにあたり、
（ｉ）補強基材（ａ）を金型内に配置（レイアップ）する場合には、補強基材（ａ）として、金型内に配置した際の補強基材（ａ）の長さ方向を１０等分に区分した領域の各々における不連続繊維（ａ１）の配向角度の差が１０°以内であるものを用いる。こうすることで、補強基材（ａ）を金型内にレイアップした時、金型と接していない補強基材（ａ）の面積の比率を５％以下にでき、上記したような一体化成形体を得ることができる。また、
（ｉｉ）補強基材（ａ）を直接、射出成形体（ｂ）にレイアップする場合には、補強基材（ａ）として、射出成形体（ｂ）にレイアップした際の補強基材（ａ）の長さ方向を１０等分に区分した領域の各々における不連続繊維（ａ１）の配向角度の差が１０°以内であるものを用いる。こうすることで、補強基材（ａ）を射出成形体（ｂ）にレイアップした時、射出成形体（ｂ）と接していない補強基材（ａ）の面積を５％以下にでき、上記したような一体化成形体を得ることができる。
【００７３】
補強基材（ａ）を金型内に配置あるいは射出成形体（ｂ）にレイアップした際の、補強基材（ａ）の長さ方向を１０等分に区分した領域の各々における不連続繊維（ａ１）の配向角度の差が１０％以内であることは、補強基材（ａ）と射出成形体（ｂ）との一体化時に、補強基材（ａ）の基材乱れが少ないことを意味する。そして、補強基材内の繊維が一様に分散しているため、応力の集中を防ぐことが可能である。
【００７４】
補強基材（ａ）と射出成形体（ｂ）とは、射出成形体（ｂ）を射出成形する時に射出成形金型内に補強基材（ａ）を配置しておくことで、射出成形と同時に両者を一体化する、あるいは、直接、射出成形体（ｂ）に補強基材（ａ）をレイアップすることで、両者を一体化するが、射出成形金型内のウェルドラインの発生が予想される場所に補強基材（ａ）を配置した後に射出成形することで、あるいは、射出成形体（ｂ）のウェルドラインが存在する部分に補強基材（ａ）をレイアップすることで、補強基材（ａ）を、射出成形体（ｂ）のウェルドラインの一部または全部を覆うように射出成形体（ｂ）と一体化する。
【００７５】
射出成形金型に補強基材（ａ）を配置する方法としては、補強基材（ａ）をあらかじめ予備賦型した後、金型にインサートして成形する方法や、自動テープ積層装置ＡＴＬ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｔａｐｅ  Ｌａｙｉｎｇ）により、ヒーター加熱、レーザー加熱などで補強基材（ａ）を軟化・溶融させて金型内に貼付する方法などが挙げられる。補強基材（ａ）をあらかじめ予備賦型した後、金型にインサートして成形する方法は、寸法精度に優れる一体化成形体を生産性良く得られることから好ましい。
【００７６】
同様に、補強基材（ａ）を射出成形体（ｂ）に直接レイアップする方法としては、補強基材（ａ）をあらかじめ予備賦型した後、射出成形体（ｂ）にレイアップして一体化する方法や、自動テープ積層装置ＡＴＬ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｔａｐｅ  Ｌａｙｉｎｇ）により、ヒーター加熱、レーザー加熱などで補強基材（ａ）を軟化・溶融させて、射出成形体（ｂ）にレイアップする方法などが挙げられる。補強基材（ａ）をあらかじめ予備賦型した後、射出成形体（ｂ）と一体化する方法は、寸法精度に優れる一体化成形体を生産性良く得られることから好ましい。
【００７７】
補強基材（ａ）をあらかじめ予備賦型する方法としては、プレス成形、オートクレーブ成形、引き抜き成形などが挙げられ、生産性と複雑形状への対応性の両立からプレス成形が好ましい。また、予備賦形は複数回に分けて行ってもよい。すなわち、上記の成形を受けたものを複数枚重ねて、再び上記の成形を行って加熱融着してもよい。
【００７８】
本発明において、補強基材（ａ）を金型内にレイアップした時の該金型と接していない補強基材（ａ）の面積の比率Ｓａとは、インサート時の補強基材（ａ）における、射出成形金型に貼り付けられる側の表面積Ｓｂに対する、Ｓｂから射出成形によって実際に射出成形金型に貼り付いた補強基材（ａ）の表面積Ｓｃを除いた面積の比であり、次式により算出できる。
Ｓａ（％）＝（｜Ｓｂ−Ｓｃ｜／Ｓｂ）×１００
言い換えれば、ここで言うＳｂは、用いる補強基材（ａ）を金型にインサートした際に、貼り付け可能な最大の面積であり、通常はノギスや定規を用いてインサート前の補強基材（ａ）の寸法から求めることができる。Ｓｃは、表面に塗料を塗布した補強基材（ａ）を射出成形金型内に貼り付けた後に取り外し、ノギスや定規を用いて射出成形金型内に転写した塗料の寸法から求めることができる。
【００７９】
金型内にレイアップした時の、金型と接していない補強基材（ａ）の面積の比率Ｓａが５％以下であることで、射出成形金型が型閉じしないといった成形不良の発生を低減できる。また、射出成形された射出成形体（ｂ）による圧力が、補強基材（ａ）に対して、射出成形金型に押さえつける向きにかかる為、補強基材（ａ）の位置がずれ難い。よって、得られる一体化成形体においては、補強基材（ａ）の位置や一体化成形品としての寸法の精度に優れる。さらに補強基材（ａ）を精度良く配置できることにより、力学特性に優れた一体化成形体が得られる。かかる観点から、金型内にレイアップした時の、金型と接していない補強基材（ａ）の面積の比率は２％以下であることがより好ましい。２％以下とすることで、補強基材（ａ）と射出成形金型との間に入り込む射出成形体（ｂ）も低減でき、補強基材（ａ）の位置がよりずれ難く、寸法精度に優れた一体化成形体が得られる。
【００８０】
金型内にレイアップした時の、金型と接していない補強基材（ａ）の面積比率を５％以下に制御するためには、補強基材（ａ）を実質的に等方性にすることも好ましい。射出成形において、射出成形金型の表面は加熱されており、また射出成形時には加熱溶融された射出成形体（ｂ）による加圧を受ける為、補強基材（ａ）における樹脂（ａ２）としては、弾性率や耐熱性に優れるポリアリーレンスルフィドである事も好ましい。
【００８１】
また、本発明において、補強基材（ａ）を射出成形体（ｂ）に直接レイアップした時の、射出成形体（ｂ）と接していない補強基材（ａ）の面積の比率Ｓｄとは、補強基材（ａ）の面積Ｓｅに対する、Ｓｅから、一体化後の補強基材（ａ）を一体化成形体から剥がした後の、射出成形体に残る接着痕の面積Ｓｆを除いた面積の比であり、次式より算出できる。
Ｓｄ（％）＝（｜Ｓｅ−Ｓｆ｜／Ｓｅ）×１００
補強基材（ａ）を射出成形体（ｂ）にレイアップした時の、射出成形体（ｂ）と接していない補強基材（ａ）の面積の比率が５％以下であることで、力学特性に優れた一体化成形体が得られる。かかる観点から、射出成形体（ｂ）にレイアップした時の、射出成形体（ｂ）と接していない補強基材（ａ）の面積の比率は２％以下であることがより好ましい。
【００８２】
射出成形体（ｂ）に直接レイアップした時の、射出成形体（ｂ）と接していない補強基材（ａ）の面積の比率を５％以下に制御するためには、補強基材（ａ）を実質的に等方性にすることが好ましい。また、補強基材（ａ）を射出成形体（ｂ）にレイアップする際、補強基材（ａ）を加熱および加圧する。そのため、加熱および加圧されても、形状が変形しにくい基材が好ましく、補強基材（ａ）の樹脂（ａ２）としては、弾性率や耐熱性に優れるポリアリーレンスルフィドである事が好ましい
以上のように製造することが可能な本発明の一体化成形体は、射出成形の利点である複雑成形体を生産性良く成形できるメリットを持ちながら、射出成形体の課題であるウェルドラインの強度、剛性を改良できることから、例えば、自動車部品、航空機部品、電気・電子部品、オフィスオートメーション機器、建築部材、家電機器、医療機器、各種容器、日用品、生活雑貨および衛生用品など各種用途に利用することができる。具体的な用途としては、自動車用アンダーフード部品、自動車用内装部品、自動車用外装部品、自動車用コネクター、電気・電子部品、建築部材、機械部品、容器・食器類が挙げられる。
【００８３】
さらに具体的に自動車用アンダーフード部品としては、エアフローメーター、エアポンプ、サーモスタットハウジング、エンジンマウント、イグニッションボビン、イグニッションケース、クラッチボビン、センサーハウジング、アイドルスピードコントロールバルブ、バキュームスイッチングバルブ、ＥＣＵハウジング、バキュームポンプケース、インヒビタースイッチ、回転センサー、加速度センサー、ディストリビューターキャップ、コイルベース、ＡＢＳ用アクチュエーターケース、ラジエータタンクのトップ及びボトム、クーリングファン、ファンシュラウド、エンジンカバー、シリンダーヘッドカバー、オイルキャップ、オイルパン、オイルフィルター、フューエルキャップ、フューエルストレーナー、ディストリビューターキャップ、ベーパーキャニスターハウジング、エアクリーナーハウジング、タイミングベルトカバー、ブレーキブースター部品、各種ケース、各種チューブ、各種タンク、各種ホース、各種クリップ、各種バルブ、各種パイプなどが挙げられる。
【００８４】
自動車用内装部品としては、トルクコントロールレバー、安全ベルト部品、レジスターブレード、ウオッシャーレバー、ウインドレギュレーターハンドル、ウインドレギュレーターハンドルのノブ、パッシングライトレバー、サンバイザーブラケット、各種モーターハウジングなどが挙げられる。
【００８５】
自動車用外装部品としては、ルーフレール、フェンダー、ガーニッシュ、バンパー、ドアミラーステー、スポイラー、フードルーバー、ホイールカバー、ホイールキャップ、グリルエプロンカバーフレーム、ランプリフレクター、ランプベゼル、ドアハンドルなどが挙げられる。
【００８６】
自動車用コネクターとしては、ワイヤーハーネスコネクター、ＳＭＪコネクター、ＰＣＢコネクター、ドアグロメットコネクターなどが挙げられる。
【００８７】
電気・電子部品としては、リレーケース、コイルボビン、光ピックアップシャーシ、モーターケース、ノートパソコンハウジングおよび内部部品、ＣＲＴディスプレーハウジングおよび内部部品、プリンターハウジングおよび内部部品、携帯電話、モバイルパソコン、ハンドヘルド型モバイルなどの携帯端末ハウジングおよび内部部品、記録媒体（ＣＤ、ＤＶＤ、ＰＤ、ＦＤＤなど）ドライブのハウジングおよび内部部品、コピー機のハウジングおよび内部部品、ファクシミリのハウジングおよび内部部品、パラボラアンテナ、ＶＴＲ部品、テレビ部品、アイロン、ヘアードライヤー、炊飯器部品、電子レンジ部品、音響部品、ビデオカメラ、プロジェクターなどの映像機器部品、コンパクトディスク（ＣＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ブルーレイディスクなどの光記録媒体の基板、照明部品、冷蔵庫部品、エアコン部品、タイプライター部品、ワードプロセッサー部品、電子楽器、家庭用ゲーム機、携帯型ゲーム機などのハウジングや内部部品、各種ギヤー、各種ケース、センサー、ＬＥＰランプ、コネクター、ソケット、抵抗器、リレーケース、スイッチ、コイルボビン、コンデンサー、バリコンケース、光ピックアップ、発振子、各種端子板、変成器、プラグ、プリント配線板、チューナー、スピーカー、マイクロフォン、ヘッドホン、小型モーター、磁気ヘッドベース、パワーモジュール、半導体、液晶、ＦＤＤキャリッジ、ＦＤＤシャーシ、モーターブラッシュホルダー、トランス部材、コイルボビンなどが挙げられる。
【００８８】
建築部材としては、サッシ戸車、ブラインドカーテンパーツ、配管ジョイント、カーテンライナー、ブラインド部品、ガスメーター部品、水道メーター部品、湯沸かし器部品、ルーフパネル、断熱壁、アジャスター、プラ束、天井釣り具、階段、ドアー、床などが挙げられる。
【００８９】
機械部品としては、歯車、ねじ、バネ、軸受、レバー、キーステム、カム、ラチェット、ローラー、給水部品、玩具部品、結束バンド、クリップ、ファン、テグス、パイプ、洗浄用治具、モーター部品、顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計などが挙げられる。
【００９０】
容器・食器類としては、トレイ、ブリスター、ナイフ、フォーク、スプーン、チューブ、プラスチック缶、パウチ、コンテナー、タンク、カゴなどの容器・食器類、ホットフィル容器類、電子レンジ調理用容器類、化粧品容器類などが挙げられる。
【００９１】
これらの中でも自動車用内装部品、自動車用外装部品、自動車用コネクター、薄肉、軽量、剛性が求められる電気・電子部品、電子機器筐体には好適である。  
【実施例】
【００９２】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。【００９３】
（１）補強基材中の強化繊維の繊維質量含有率Ｗａｆ（％）
補強基材の任意の５箇所を切り出し、それら切り出した補強基材それぞれについて、質量Ｗａ１を測定したのち、該補強基材を空気中６００℃で１時間加熱し、樹脂成分を焼き飛ばし、残った強化繊維の質量Ｗａ２を測定し、次式により算出した。５箇所において測定した繊維質量含有率Ｗａｆの平均値をもって補強基材中の強化繊維の繊維質量含有率とした。
・Ｗａｆ（％）＝１００×Ｗａ２／Ｗａ１
（２）補強基材の厚みＴａ
補強基材の同一面において２点Ｘ、Ｙを直線距離ＸＹが最も長くなるように決定し、該直線ＸＹを１０等分した際の両端ＸＹを除く各分割点において厚みを測定し、その平均値をもって補強基材の厚みＴａ（ｍｍ）とした。【００９４】
（３）補強基材の嵩密度
任意の５箇所から正方形（１００ｍｍ角）の補強基材を切り出し、切り出した補強基材のそれぞれについて質量Ｗａ３を測定し、次式より嵩密度を算出し、その平均値を採用した。
・補強基材の嵩密度＝Ｗａ３（ｇ）／（１０（ｃｍ）×１０（ｃｍ）×Ｔａ（ｃｍ））
Ｔａ：補強基材の厚み（ｃｍ）
なお、１００ｍｍ角を切り出せない場合は、切り出せる最大の正方形を切り出し、次式により嵩密度を算出する。
補強基材の嵩密度＝Ｗａ３（ｇ）／（切り出した正方形の補強基材の面積（ｃｍ２）×Ｔａ（ｃｍ））
（４）補強基材の曲げ強度σａ、曲げ弾性率Ｅａ
厚み１ｍｍ未満の補強基材については、厚み１．１ｍｍの箱型形状のキャビティを有するスタンピング成形金型内に、積層した補強基材厚みが金型のキャビティ厚みよりも厚くなるように、補強基材を積層した。次いで、金型を閉じ、成形圧力３０ＭＰａで加圧し、２分間保持した後、金型を開き、脱型し、試験用成形板（補強基材）を作製した。該試験用成形板から試験片を切り出し、ＩＳＯ１７８法（１９９３）に従い曲げ特性を測定した。任意の方向を０°方向とした場合に０°、＋４５°、−４５°、９０°の４方向について切り出した試験片を作製し、それぞれの方向について測定数ｎ＝５で、曲げ強度および曲げ弾性率を測定し、それらの平均値を曲げ強度σａおよび曲げ強度Ｅａとして採用した。ただし、連続繊維を用いた補強基材に関しては、試験用成形板の作製の際は、繊維方向を揃えて積層し、繊維方向を０°方向とした。測定装置としては“インストロン（登録商標）”５５６５型万能材料試験機（インストロン・ジャパン（株）製）を使用した。【００９５】
厚み１ｍｍ以上の補強基材については、そのものを試験用成形板（補強基材）とし、これから試験片を切り出し、ＩＳＯ１７８法（１９９３）に従い曲げ特性を測定した。任意の方向を０°方向とした場合に０°、＋４５°、−４５°、９０°の４方向について切り出した試験片を作製し、それぞれの方向について測定数ｎ＝５で曲げ強度および曲げ弾性率を測定し、それらの平均値を曲げ強度σａおよび曲げ弾性率Ｅａとして採用した。【００９６】
（５）補強基材の曲げ強度のσａＭａｘ、σａＭｉｎおよび曲げ弾性率のＥａＭａｘ、ＥａＭｉｎ  前項に従って測定された０°、＋４５°、−４５°、９０°の４方向の曲げ強度および曲げ弾性率のうち、それぞれ最大値をσａＭａｘ、ＥａＭａｘ、最小値をσａＭｉｎ、ＥａＭｉｎとした。【００９７】
（６）補強基材の線膨張係数Ｃａ
厚み１ｍｍ未満の補強基材については、厚み１．１ｍｍの箱型形状のキャビティを有するスタンピング成形金型内に、積層した補強基材厚みが金型のキャビティ厚みよりも厚くなるように、補強基材を積層した。次いで、金型を閉じ、成形圧力３０ＭＰａで加圧し、２分間保持した後、金型を開き、脱型し、試験用成形板（補強基材）を作製した。該試験用成形板から試験片を切り出し、ＩＳＯ１１３５９−２（１９９９）に準拠して補強基材の線膨張係数を測定した。試験片は、任意の方向を０°方向とした場合に０°、＋４５°、−４５°、９０°の４方向について切り出した試験片を作製し、それぞれの方向について測定数ｎ＝５で線膨張係数を測定し、その平均値を線膨張係数Ｃａとして採用した。ただし、連続繊維を用いた補強基材に関しては、試験用成形板の作製の際は、繊維方向を揃えて積層し、繊維方向を０°方向とした。【００９８】
厚み１ｍｍ以上の補強基材については、そのものを試験用成形板（補強基材）とし、これから試験片を切り出し、ＩＳＯ１１３５９−２（１９９９）に準拠して測定した。任意の方向を０°方向とした場合に０°、＋４５°、−４５°、９０°の４方向について切り出した試験片を作製し、それぞれの方向について測定数ｎ＝５で線膨張係数を測定し、その平均値を線膨張係数Ｃａとして採用した。【００９９】
（７）補強基材の線膨張係数のＣａＭａｘ、ＣａＭｉｎ
前項に従って測定された０°、＋４５°、−４５°、９０°の線膨張係数のうち、最大値をＣａＭａｘ、最小値をＣａＭｉｎとした。【０１００】
（８）補強基材の曲げ強度の判定
補強基材の曲げ強度σａをもとに以下の基準で判定した。
Ａ：強度２５０ＭＰａ以上
Ｂ：強度２００ＭＰａ以上２５０ＭＰａ未満
Ｃ：強度１５０ＭＰａ以上２００ＭＰａ未満
Ｄ：強度１５０ＭＰａ未満
（９）補強基材の曲げ弾性率の判定
補強基材の曲げ弾性率Ｅａをもとに以下の基準で判定した。
Ａ：弾性率１５ＧＰａ以上
Ｂ：弾性率１０ＧＰａ以上１５ＧＰａ未満
Ｃ：弾性率５ＧＰａ以上１０ＧＰａ未満
Ｄ：弾性率５ＧＰａ未満。【０１０１】
（１０）補強基材の線膨張係数の判定
補強基材の線膨張係数Ｃａをもとに以下の基準で判定した。
Ａ：線膨張係数７×１０−６／Ｋ以下
Ｂ：線膨張係数７×１０−６／Ｋより大きく１０×１０−６／Ｋ以下
Ｃ：線膨張係数１０×１０−６／Ｋより大きく２０×１０−６／Ｋ以下
Ｄ：線膨張係数２０×１０−６／Ｋより大きい。【０１０２】
（１１）補強基材の等方性の判定
補強基材の曲げ強度σａ、曲げ弾性率Ｅａ、線膨張係数Ｃａの各特性について、面内バラツキをもとに以下の基準で判定した。
Ａ：最大値が最小値の１．３倍以下
Ｂ：最大値が最小値の１．３倍よりも大きく２倍以下
Ｃ：最大値が最小値の２倍よりも大きい。【０１０３】
（１２）一体化成形体の曲げ強度σｃ、曲げ弾性率Ｅｃ
図２のように、一体化成形体から試験片を切り出し、ＩＳＯ１７８法（１９９３）に従い曲げ特性を測定した。試験片は、ウェルドライン部が中央に位置するように切り出した。測定数はｎ＝５とし、平均値を曲げ強度σｃおよび曲げ弾性率Ｅｃとした。測定装置としては“インストロン（登録商標）”５５６５型万能材料試験機（インストロン・ジャパン（株）製）を使用した。【０１０４】
（１３）一体化成形体の曲げ強度の判定
前項に従って測定された一体化成形体の曲げ強度σｃをもとに以下の基準で判定した。
Ａ：強度２５０ＭＰａ以上
Ｂ：強度２００ＭＰａ以上２５０ＭＰａ未満
Ｃ：強度１５０ＭＰａ以上２００ＭＰａ未満
Ｄ：強度１５０ＭＰａ未満。【０１０５】
（１４）一体化成形体の曲げ弾性率の判定
前々項に従って測定された一体化成形体の曲げ弾性率Ｅｃをもとに以下の基準で判定した。
Ａ：弾性率１５ＧＰａ以上
Ｂ：弾性率１０ＧＰａ以上１５ＧＰａ未満
Ｃ：弾性率５ＧＰａ以上１０ＧＰａ未満
Ｄ：弾性率５ＧＰａ未満。【０１０６】
（１５）補強基材と射出成形体との接合強度
図２に示すように補強基材と射出成形体とが一体化した部分を試験片（図３（ａ））として切り出し、次いで、図３（ｂ）に示すような測定装置の治具に、接着剤（スリーボンド１７８２、株式会社スリーボンド製）を塗布し、２３±５℃、５０±５％ＲＨで４時間放置した後に、前記試験片を接着させ固定した。次に、引張試験を２５℃の雰囲気温度で行った。  このとき、試験開始前に、少なくとも５分間、試験片に引張試験の負荷がかからない状態を維持し、また、試験片に熱電対を配置して、雰囲気温度と同等になったことを確認した後に、引張試験を行った。引張試験は、引張速度１．２７ｍｍ／分にて、両者の接着面から９０°方向に引っ張って行い、その最大荷重を接合面積で除した値を接合強度（単位：ＭＰａ）とした。試料数はｎ＝５として、その平均を採った。測定装置としては“インストロン（登録商標）”５５６５型万能材料試験機（インストロン・ジャパン（株）製）を使用した。【０１０７】
（１６）補強基材と射出成形体との接合強度の判定
前項に従って測定された接合強度をもとに以下の基準で判定し、Ａ，Ｂを合格とした。
Ａ：接合強度１０ＭＰａ以上または射出成形体母材破壊
Ｂ：接合強度７ＭＰａ以上１０ＭＰａ未満
Ｃ：接合強度７ＭＰａ未満。【０１０８】
（１７）一体化成形体における補強基材の厚みバラツキ
図２に示すように一体化成形体から補強基材と射出成形体とが一体化した部分を切り出し、エポキシ樹脂に包埋した上で、図４に示すように切断面が観察面となるよう研磨して試験片を作製した。前記試験片をレーザー顕微鏡（キーエンス（株）製、ＶＫ−９５１０）で２００倍に拡大し、補強基材厚みの観察を行った。観察画像を汎用画像解析ソフト上に展開し、ソフトに組み込まれたプログラムを利用して観察画像中に見える補強基材の平均厚みｔ１、最大厚みｔ２および最小厚みｔ３を測定し、次式より一体化成形体における補強基材の厚みバラツキ（％）を算出した。なお、補強基材の平均厚みｔ１は、観察画像中の補強基材断面を幅方向に１０等分した際の両端を除く各分割点において厚みを測定し、その平均値をもって補強基材の平均厚みｔ１とした。
厚みバラツキ（％）＝（（ｔ２（ｍｍ）−ｔ３（ｍｍ））／ｔ１（ｍｍ））／１００。【０１０９】
（１８）一体化成形体における補強基材の厚みバラツキの判定
前項に従って測定された補強基材の厚みバラツキをもとに以下の基準で判定し、Ａ，Ｂを合格とした。
Ａ：厚みバラツキ５％未満
Ｂ：厚みバラツキ５％以上１０％以内
Ｃ：厚みバラツキ１０％超。【０１１０】
（１９）インサート範囲に対する補強基材の面積変化率の測定
図１のように、補強基材のインサート範囲Ｓ０に対する、補強基材のインサート範囲Ｓ０内に存在する一体化後の補強基材の面積Ｓ１を測定することによって、インサート範囲に対する補強基材の面積変化率Ｓを次式により算出した。
Ｓ（面積％）＝（｜Ｓ１―Ｓ０｜／Ｓ０）×１００
ここで言う補強基材のインサート範囲Ｓ０とは、射出成形体と補強基材の一体化をねらっている範囲であり、図１においては太枠で示される。射出成形体との一体化時に補強基材が射出樹脂に埋もれたり、インサート範囲から補強基材の位置がずれたりすると、インサート範囲に対する補強基材の面積変化率Ｓは大きくなる。【０１１１】
（２０）一体化成形体の成形性の判定
前項に従って測定された補強基材の面積変化率Ｓをもとに以下の基準で判定した。
Ａ：補強基材の面積変化率が３％以下
Ｂ：補強基材の面積変化率が３％よりも大きく５％以下
Ｃ：補強基材の面積変化率が５％よりも大きく１０％以下
Ｄ：補強基材の面積変化率が１０％よりも大きい。【０１１２】
（２１）補強基材を金型内にレイアップした時の、金型と接していない補強基材の面積比率
補強基材を金型内にレイアップした時の、該金型と接していない補強基材の面積比率Ｓａは、インサート時の補強基材における、射出成形金型に貼り付けられる側の表面積Ｓｂに対する、Ｓｂから射出成形によって実際射出成形金型に貼り付いた補強基材の表面積Ｓｃを除いた面積の比として、次式により算出した。
Ｓａ（％）＝（｜Ｓｂ−Ｓｃ｜／Ｓｂ）×１００
Ａ：０％以上、２％以下
Ｂ：２％より大きく、５％以下
Ｃ：５％より大きく、２０％以下
Ｄ：２０％より大きい。【０１１３】
（２２）補強基材を射出成形体にレイアップした時の、射出成形体と接していない補強基材の面積比率
補強基材を射出成形体にレイアップした時の、該射出成形体と接していない補強基材の面積比率Ｓｄは、補強基材の面積Ｓｅから、補強基材を一体化成形体から剥がした後の、射出成形体に残る接着痕の面積Ｓｆを除いた面積と、補強基材の面積Ｓｅとの比として、次式により算出した。
Ｓｄ（％）＝（｜Ｓｅ−Ｓｆ｜／Ｓｅ）×１００
Ａ：０％以上、２％以下
Ｂ：２％より大きく、５％以下
Ｃ：５％より大きく、２０％以下
Ｄ：２０％より大きい。【０１１４】
（２３）繊維配向角度の差の測定
まず、各領域における不連続繊維（ａ１）の配向角度（α）を算出した。【０１１５】
すなわち、一体化した補強基材の表面を研磨し、その長軸方向を１０等分した領域の各々において、無作為に１００本の繊維を選び出した。研磨面の繊維は一般的に楕円形で確認され、この楕円の長軸方向を繊維の配向方向とした。角度の基準は、射出成形体のウェルドラインの方向とし、ウェルドラインの方向に対する選び出した繊維の配向方向とのなす角度（以下、配向角度αｉと略す。）をすべて測定した。この配向角度αｉを用いて、次式により、各領域における不連続繊維（ａ１）の配向角度（α）を算出した。
α＝Σ（αｉ）／１００
αｉ：測定した配向角度（ｉ＝１，２，３、・・・、１００）
そして、１０個の領域における「不連続繊維（ａ１）の配向角度（α）」から最大値（αｍａｘ）と最小値（αｍｉｎ）とを特定し、それらから配向角度の差を次のように算出した。
・繊維の配向角度（α）の差（°）＝αｍａｘ−αｍｉｎ
αｍａｘ：補強基材（ａ）の長軸方向を１０等分に区分した領域の各々において算出した前記配向角度（α）のうちの最大値
αｍｉｎ：補強基材（ａ）の長軸方向を１０等分に区分した領域の各々において算出した前記配向角度（α）のうちの最小値。【０１１６】
（２４）繊維配向角度（α）の差の判定
前項に従って測定された繊維の配向角度（α）の差をもとに以下の基準で判定した。
Ａ：配向角度（α）の差が１０°以下
Ｂ：配向角度（α）の差が１０°より大きく、１５°以下
Ｃ：配向角度（α）の差が１５°より大きく、２０°以下
Ｄ：配向角度（α）の差が２０より大きい。【０１１７】
［炭素繊維１］
ポリアクリロニトリルを主成分とする共重合体から紡糸、焼成処理、表面酸化処理を行い、総単糸数１２，０００本の連続炭素繊維を得た。この連続炭素繊維の特性は次に示す通りであった。【０１１８】
単繊維径：７μｍ
比重：１．８
引張強度：４６００ＭＰａ
引張弾性率：２２０ＧＰａ
［炭素繊維２］
ポリアクリロニトリルを主成分とする共重合体から紡糸、焼成処理、表面酸化処理を行い、総単糸数１２，０００本の連続炭素繊維を得た。この連続炭素繊維の特性は次に示す通りであった。【０１１９】
単繊維径：７μｍ
比重：１．８
引張強度：４１００ＭＰａ
引張弾性率：４２０ＧＰａ
［炭素繊維３］
東レ（株）製、トレカＴ８００ＳＣ−２４０００
単繊維径：５μｍ
比重：１．８
引張強度：５８８０ＭＰａ
引張弾性率：２９４ＧＰａ
［ガラス繊維］
日東紡製、商品名  ＰＦ−Ｅ００１。【０１２０】
［補強基材１］
炭素繊維１をカートリッジカッターで６ｍｍにカットし、チョップド炭素繊維を得た。水と界面活性剤（ナカライテスク（株）製、ポリオキシエチレンラウリルエーテル（商品名））からなる濃度０．１質量％の分散液を作成し、この分散液と上記チョップド炭素繊維から、抄紙基材の製造装置を用いて、抄紙基材を製造した。該製造装置は、抄紙槽と、分散槽としての容器下部に開口コックを有する直径１０００ｍｍの円筒形状の容器と、分散槽と抄紙槽とを接続する直線状の輸送部（傾斜角３０°）とを備えているものであった。分散槽の上面の開口部には撹拌機が付属し、開口部からチョップド炭素繊維および分散液（分散媒体）を投入可能である。抄紙槽は底部に幅５００ｍｍの抄紙面を有するメッシュコンベアを備え、炭素繊維基材（抄紙基材）を運搬可能なコンベアをメッシュコンベアに接続している。抄紙は分散液中の炭素繊維濃度を０．０５質量％としておこなった。抄紙した炭素繊維基材は２００℃の乾燥炉で３０分間乾燥した。得られた炭素繊維基材の幅は５００ｍｍ、長さは５００ｍｍ、目付は５０ｇ／ｍ２であった。【０１２１】
上記炭素繊維基材を１枚と、東レ（株）製、ＣＭ１００７（ナイロン６樹脂）の各々のフィルムの厚みが同じフィルム２枚とを、フィルム／炭素繊維基材／フィルムとなるように積層し、プレス成形により、２５０℃の温度で５ＭＰａの圧力を２分間かけて炭素繊維基材にナイロン６樹脂が含浸した補強基材１を作製した。補強基材の特性を表１−１に示す。【０１２２】
［補強基材２］
炭素繊維基材に含浸させるナイロン６樹脂フィルムの目付を、繊維質量含有率が５２％となるように調整したこと以外は、補強基材１と同様にして補強基材２を作製した。補強基材の特性を表１−１に示す。繊維質量含有率が増加したため、弾性率の高い基材となった。【０１２３】
［補強基材３］
炭素繊維基材に含浸させるナイロン６樹脂フィルムの目付を、繊維質量含有率が１５％となるように調整したこと以外は、補強基材１と同様にして補強基材３を作製した。補強基材の特性を表１−１に示す。繊維質量含有率が低下したため、弾性率が低く、線膨張係数が大きい基材となった。【０１２４】
［補強基材４］
補強基材１の炭素繊維基材と、東レ（株）製、Ａ９００（ＰＰＳ樹脂）の各々のフィルムの厚みが同じフィルム２枚を用いて、フィルム／炭素繊維基材／フィルムとなるように積層し、プレス成形により、３００℃の温度で５ＭＰａの圧力を２分間かけて炭素繊維基材にＰＰＳ樹脂が含浸した補強基材４を作製した。補強基材の特性を表１−１に示す。【０１２５】
［補強基材５］
補強基材１の炭素繊維基材と、未変性ポリプロピレン樹脂（プライムポリマー（株）製“プライムポリプロ”Ｊ１０５Ｇ）５０質量％と酸変性ポリプロピレン樹脂（三井化学（株）製“アドマー”ＱＢ５１０）５０質量％とを混練した樹脂から作製した、各々のフィルムの厚みが同じフィルム２枚とを用いて、フィルム／炭素繊維基材／フィルムとなるように積層し、プレス成形により、２３０℃の温度で５ＭＰａの圧力を２分間かけて炭素繊維基材にＰＰ樹脂が含浸した補強基材５を作製した。補強基材の特性を表１−１に示す。【０１２６】
［補強基材６］
チョップド炭素繊維のかわりに、ガラス繊維をカートリッジカッターで６ｍｍにカットした、チョップドガラス繊維を用いた以外は、補強基材１と同様にして補強基材６を得た。補強基材の特性を表１−２に示す。強化繊維として、ガラス繊維を用いたため、強度・弾性率は低く、線膨張係数は大きい基材となった。【０１２７】
［補強基材７］
チョップド炭素繊維１のかわりに、炭素繊維２をカートリッジカッターで６ｍｍにカットしたチョップド炭素繊維を用いた以外は、補強基材２と同様にして補強基材７を作製した。補強基材の特性を表１−２に示す。弾性率の高い繊維を用いたため、弾性率の高い基材となった。【０１２８】
［補強基材８］
一方向に延びる炭素繊維３を広幅化した炭素繊維基材と、繊維質量含有率が６０％となるように使用量を調整した、各々のフィルムの厚みが同じナイロン６樹脂フィルム２枚とを、フィルム／炭素繊維基材／フィルムとなるように積層し、プレス成形により、２５０℃の温度で５ＭＰａの圧力を２分間かけて、一方向連続炭素繊維にナイロン６樹脂が含浸した補強基材８を作製した。補強基材の特性を表１−２に示す。一方向に繊維が連続しているため、特性に異方性を有する基材となった。【０１２９】
［補強基材９］
炭素繊維基材と樹脂フィルムを積層する際、炭素繊維基材３枚と、各々のフィルムの厚みが同じナイロン６樹脂フィルム６枚とを、下方からフィルム／炭素繊維基材／フィルム／フィルム／炭素繊維基材／フィルム／フィルム／炭素繊維基材／フィルムとなるように積層したこと以外は、補強基材１と同様にして補強基材９を作製した。補強基材の特性を表１−２に示す。積層枚数を増加させたため、分厚い基材となった。【０１３０】
［補強基材１０］
予備賦型した基材として、補強基材８を３枚積層し、プレス成形により、２５０℃で５ＭＰａ、２分間かけて加熱融着させた補強基材１０を作製した。補強基材の特性を表１−２に示す。一方向に繊維が連続しているため、特性に異方性を有する基材となった。【０１３１】
［補強基材１１］
予備賦型した基材として、補強基材２を２枚積層し、プレス成形により、２５０℃で５ＭＰａ、２分間かけて加熱融着させた補強基材１１を作製した。補強基材の特性を表１−２に示す。【０１３２】
［射出樹脂１］
東レ（株）製、ＴＬＰ１０６０（長繊維炭素繊維／ナイロン樹脂）
［射出樹脂２］
東レ（株）製、Ａ６３０Ｔ−３０Ｖ（短繊維炭素繊維／ＰＰＳ樹脂）
［射出樹脂３］
東レ（株）製、ＴＬＰ８１６９（長繊維炭素繊維／ＰＰ樹脂）
［射出樹脂４］
東レ（株）製、ＣＭ１００７（非強化ナイロン樹脂）。【０１３３】
実施例１
補強基材１を１５０ｍｍ×３０ｍｍにカットした。カットした補強基材を、縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ１ｍｍのキャビティを持つ射出成形金型の、ウェルドラインが生じると考えられる中央部に、一体化後に補強基材がウェルドラインを覆って沿うようにインサートした。射出樹脂１をシリンダー温度２６０℃、金型温度８０℃で射出成形して、補強基材と射出成形体が一体化した一体化成形体を作製した。補強基材１は射出成形体のウェルドラインの幅方向において、３０ｍｍの距離にわたって射出成形体と一体化していた。得られた一体化成形体においては補強基材のよれも見られず、品位の良い成形体が作製できた。また、補強基材の厚みバラツキは少なく、補強基材と射出成形体の接合強度に優れた成形体が作製できた。さらに、得られた一体化成形体のウェルドライン部の力学特性は優れていた。なお、得られた一体化成形体は図２に示すような形態であった。一体化成形体の評価結果は表２−１に記載した。【０１３４】
実施例２
補強基材１の代わりに、補強基材２を用いた点以外は、実施例１と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表２−１に記載した。得られた一体化成形体の補強基材においては、補強基材のよれも見られず、品位の良い成形体が作製できた。また、補強基材２の厚みが小さいため、射出樹脂の流動を妨げることなく、そして、一体化成形体における補強基材の厚みバラツキも少なく、補強基材と射出成形体の接合強度に優れた成形体が作製できた。さらに、一体化成形体のウェルドライン部の力学特性は優れていた。【０１３５】
実施例３
補強基材１の代わりに、補強基材３を用いた点以外は、実施例１と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表２−１に記載した。得られた一体化成形体の補強基材においては、補強基材のよれも見られず、品位の良い成形体が作製できた。また、補強基材３の弾性率が低いため、一体化成形体のウェルドライン部の弾性率は低いが、一体化成形体における補強基材の厚みバラツキは少なく、補強基材と射出成形体の接合強度に優れた成形体が作製できた。【０１３６】
実施例４
補強基材１の代わりに補強基材４を、射出樹脂１の代わりに射出樹脂２を用い、射出成形時のシリンダー温度を３３０℃、金型温度を１５０℃に代えた点以外は、実施例１と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表２−１に記載した。得られた一体化成形体においては、補強基材のよれも見られず、品位の良い成形体が作製できた。また、補強基材の樹脂と射出樹脂とがＰＰＳ樹脂であるため、補強基材４は射出成形金型へのレイアップ時の寸法変化が小さく、一体化成形体における補強基材の厚みバラツキも少なく、補強基材と射出成形体の接合強度に優れた成形体が作製できた。さらに、一体化成形体のウェルドライン部の力学特性は優れていた。【０１３７】
実施例５
補強基材１の代わりに補強基材５を、射出樹脂１の代わりに射出樹脂３を用い、射出成形時のシリンダー温度を２３０℃、金型温度を６０℃に代えた点以外は、実施例１と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表２−１に記載した。得られた一体化成形体においては、補強基材のよれも見られず、品位の良い成形体が作製できた。また、補強基材の樹脂と射出樹脂とがＰＰ樹脂であるものの、得られた一体化成形体においては補強基材の厚みバラツキが少なく、補強基材と射出成形体の接合強度に優れた成形体が作製できた。さらに、一体化成形体のウェルドライン部の力学特性は優れていた。【０１３８】
実施例６
補強基材１の代わりに、補強基材６を用いた点以外は、実施例１と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表２−１に記載した。補強基材に用いた強化繊維がガラス繊維であるため、得られた一体化成形体におけるウェルドライン部の力学特性は低いものの、一体化成形体において補強基材のよれは見られず、品位の良い成形体が作製できた。また、補強基材の厚みバラツキは少なく、補強基材と射出成形体の接合強度に優れた成形体が作製できた。【０１３９】
実施例７
補強基材１の代わりに、補強基材７を用いた点以外は、実施例１と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表２−１に記載した。得られた一体化成形体においては、補強基材のよれも見られず、品位の良い成形体が作製できた。また、弾性率の高い炭素繊維を補強基材の強化繊維（不連続繊維）として用いたため、一体化成形体におけるウェルドライン部の力学特性は優れていた。さらに、一体化成形体における補強基材の厚みバラツキは少なく、補強基材と射出成形体の接合強度に優れた成形体が作製できた。【０１４０】
比較例１
補強基材をインサートしない点以外は、実施例１と同様にして、射出成形体を作製した。射出成形体の評価結果は表２−２に記載した。射出材として使用した繊維強化樹脂の力学特性は優れているが、補強基材により補強されていないウェルドライン部の力学特性は非常に低いものであった。【０１４１】
比較例２
補強基材をインサートせず、射出樹脂１の代わりに射出樹脂４を用いた点以外は、実施例１と同様にして、射出成形体を作製した。射出成形体の評価結果は表２−２に記載した。射出材として非強化樹脂を用いた場合も、補強基材により補強されていないウェルドライン部の力学特性は非常に低いものであった。【０１４２】
比較例３
補強基材１の代わりに、補強基材８を用いた点以外は、実施例１と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表２−２に記載した。ただし、補強基材は、補強基材の長手方向が繊維方向となるようにカットした。補強基材には、強化繊維として一方向連続炭素繊維を用いたが、補強基材の繊維がウェルドラインに沿って並んだため、ウェルドライン部では、補強効果が得られず、ウェルドラインを補強していない射出成形体と同等の力学特性であった。また、補強基材８は繊維方向と垂直方向の線膨張係数が大きく、曲げ弾性率が低く、異方性があるため、金型内にレイアップし、加熱したときの補強基材の寸法変化が大きく、結果として金型と接していない基材の面積が大きくなった。得られた一体化成形体においては、補強基材のよれが大きく、補強基材の繊維自体も乱れ、品位の低い成形体となった。さらに、一体化成形体における補強基材の厚みバラツキも大きかった。【０１４３】
比較例４
補強基材１の代わりに、補強基材９を用いた点以外は、実施例１と同様にして、一体化成形体の作製を試みた。しかし、補強基材９の厚みが厚く、キャビティの中央まで射出樹脂が流動せず、未充填となり、一体化成形体は得られなかった。【０１４４】
比較例５
補強基材１の代わりに、補強基材１０を用いた点以外は、実施例１と同様にして、一体化成形体の作製を試みた。しかし、補強基材１０は異方性があるため、金型内にレイアップし、加熱したときに、該補強基材の寸法変化が大きく、金型と接していない面積が大きくなった。また、補強基材１０は厚みが厚く、キャビティの中央まで射出樹脂が流動せず、未充填となり、一体化成形体は得られなかった。【０１４５】
実施例８
補強基材１を１５０ｍｍ×１５ｍｍにカットしたこと以外は、実施例１と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表３−１に記載した。補強基材の幅を小さくしても、実施例１と同様、品位、厚みバラツキ、接合強度、ウェルドライン部の力学特性の良い成形体が作製できた。【０１４６】
実施例９
補強基材２を１５０ｍｍ×１５ｍｍにカットしたこと以外は、実施例２と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表３−１に記載した。補強基材の幅を小さくしても、実施例２と同様、品位、厚みバラツキ、接合強度、ウェルドライン部の力学特性の良い成形体が作製できた。インサートした補強基材量を削減でき、ウェルドラインの補強と軽量化の両立の観点からも、一体化成形体は優れていた。【０１４７】
実施例１０
補強基材３を１５０ｍｍ×１５ｍｍにカットしたこと以外は、実施例３と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表３−１に記載した。補強基材３の曲げ弾性率が低く、線膨張係数が大きいため、補強基材の幅を小さくすると、実施例３に比べて一体化後の補強基材に多少のよれおよび厚みバラツキが見られた。また接合強度にも多少の低下が見られた。【０１４８】
実施例１１
補強基材４を１５０ｍｍ×１５ｍｍにカットしたこと以外は、実施例４と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表３−１に記載した。補強基材の幅を小さくしても、補強基材４は、射出成形時の寸法変化が小さく、実施例４と同様、品位、厚みバラツキ、接合強度、ウェルドライン部の力学特性の良い成形体が作製できた。【０１４９】
実施例１２
補強基材５を１５０ｍｍ×１５ｍｍにカットしたこと以外は、実施例５と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表３−１に記載した。補強基材の幅を小さくしても、実施例５と同様、品位、厚みバラツキ、接合強度、ウェルドライン部の力学特性の良い成形体が作製できた。【０１５０】
実施例１３
補強基材７を１５０ｍｍ×１５ｍｍにカットしたこと以外は、実施例７と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表３−１に記載した。補強基材の幅を小さくしても、実施例７と同様、品位、厚みバラツキ、接合強度、ウェルドライン部の力学特性の良い成形体が作製できた。インサートした補強基材量を削減でき、ウェルド補強と軽量化の両立の観点からも、優れた一体化成形体といえるものであった。【０１５１】
実施例１４
補強基材６を１５０ｍｍ×１５ｍｍにカットしたこと以外は、実施例６と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表３−２に記載した。補強基材６の力学特性が低く、線膨張係数が大きいため、補強基材の幅を小さくすると、一体化後の補強基材に厚みバラツキが見られた。また接合強度に多少の低下が見られた。【０１５２】
比較例６
補強基材８を１５０ｍｍ×１５ｍｍにカットしたこと以外は、比較例３と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表３−２に記載した。補強基材の幅を小さくすると、一体化後の補強基材によれが見られた。また補強基材の厚みバラツキが大きくなり、接合強度の低下が見られた。【０１５３】
比較例７
補強基材９を１５０ｍｍ×１５ｍｍにカットしたこと以外は、比較例４と同様にして、一体化成形体の作製を試みた。しかし、比較例４と同様、補強基材の厚みが厚く、キャビティの中央まで射出樹脂が流動せず、射出樹脂が未充填となり、一体化成形体は得られなかった。【０１５４】
実施例１５
補強基材１の代わりに、補強基材１１を用いた点以外は、実施例１と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表３−２に記載した。補強基材２を予備賦型により加熱成形していたために補強基材１１として射出樹脂の流動が妨げられる、ということはなく、得られた一体化成形体は、補強基材のよれも見られず、品位の良いものであった。また、予備賦型時に、補強基材に多少の厚みバラツキが生じたものの、補強基材と射出成形体の接合強度に優れた成形体が作製できた。さらに、一体化成形体のウェルドライン部の力学特性は優れていた。【０１５５】
実施例１６
補強基材１１を１５０ｍｍ×１５ｍｍにカットしたこと以外は、実施例１５と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表３−２に記載した。補強基材２を予備賦型により加熱成形していたために補強基材１１として射出樹脂の流動が妨げられる、ということはなく、得られた一体化成形体は、補強基材のよれも見られず、品位の良いものであった。また、予備賦型時に補強基材に多少の厚みバラツキが生じたものの、補強基材と射出成形体の接合強度に優れた成形体が作製できた。さらに、一体化成形体のウェルドライン部の力学特性は優れていた。【０１５６】
実施例１７
縦１５０ｍｍ×横１９０ｍｍ×厚さ１ｍｍの平板部と、ボス、リブが存在する高さ１０ｍｍの立ち壁（Ｒ＝２．５）とから構成される箱型射出成形金型を用意するとともに、補強基材１を１７０ｍｍ×３０ｍｍにカットした。カットした補強基材を、ヒーターで加熱し、箱型射出成形金型のキャビティ内のウェルドラインが生じると考えられる位置にインサートし、射出樹脂１をシリンダー温度２６０℃、金型温度８０℃で射出成形して、補強基材と射出成形体が一体化した一体化成形体を作製した。補強基材１は、賦形性に優れ、射出成形体のウェルドラインの幅方向において、３０ｍｍの距離にわたって、立ち壁部まで射出成形体と一体化していた。得られた一体化成形体においては、補強基材の厚みバラツキが少なく、補強基材のよれも見られず、品位の良い成形体が作製できた。さらに、補強基材と射出成形体の接合強度にも優れていた。また、一体化成形体のウェルドライン部の力学特性も優れていた。得られた一体化成形体の模式図を図５に示す。一体化成形体の評価結果は表３−２に記載した。【０１５７】
比較例８
補強基材１の代わりに、補強基材８を用いた点以外は、実施例１７と同様にして、一体化成形体を作製した。一体化成形体の評価結果は表３−２に記載した。補強基材８は、異方性があり、ヒーターで加熱をすると、補強基材がよれ、金型に沿わせてレイアップすることが困難であった。一体化成形体においても、補強基材に大きなよれが見られ、厚みのバラツキも大きかった。【０１５８】
実施例１８
まず、射出樹脂１を、縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ１ｍｍのキャビティを持つ射出成形金型を用いて射出成形して、中央部にウェルドラインが存在する射出成形体を得た。その後、１５０ｍｍ×３０ｍｍにカットした補強基材１をヒーターで過熱して、射出成形体のウェルドラインに沿って一体化させ、補強基材と射出成形体とが一体化した一体化成形体を作製した。補強基材１は射出成形体のウェルドラインの幅方向において、３０ｍｍの距離にわたって射出成形体と一体化していた。得られた一体化成形体においては、補強基材のよれは見られず、厚みバラツキも少なく、補強基材と射出成形体の接合強度に優れた、品位の良い成形体が作製できた。また、一体化成形体のウェルドライン部の力学特性は優れていた。一体化成形体の評価結果は表４に記載した。【０１５９】
実施例１９
まず、縦１５０ｍｍ×横１９０ｍｍ×厚さ１ｍｍの平板部と、ボス、リブが存在する、高さ１０ｍｍの立ち壁（Ｒ＝２．５）とから構成される箱型射出成形金型を準備した。射出樹脂１を、該箱型射出成形金型を用いて射出成形して、中央部にウェルドラインが存在する箱型射出成形体を得た。その後、１７０ｍｍ×３０ｍｍにカットした補強基材１をヒーターで過熱して、射出成形体のウェルドラインに沿って一体化させ、補強基材と射出成形体とが一体化した一体化成形体を作製した。補強基材１は、賦形性に優れ、射出成形体のウェルドラインの幅方向において、３０ｍｍの距離にわたって、立ち壁部まで射出成形体と一体化していた。得られた一体化成形体においては、補強基材のよれは見られず、厚みバラツキも少なく、補強基材と射出成形体の接合強度に優れた、品位の良い成形体が作製できた。また、一体化成形体のウェルドライン部の力学特性は優れていた。一体化成形体の評価結果は表４に記載した。【０１６０】
比較例９
補強基材１の代わりに、補強基材８を用いた点以外は、実施例１８と同様にして、一体化成形体を作製した。補強基材８は、異方性があり、ヒーターで加熱をすると、補強基材がよれ、射出成形体のウェルドラインに沿わせてレイアップすることが困難であった。【０１６１】
比較例１０
補強基材１の代わりに、補強基材８を用いた点以外は、実施例１９と同様にして、一体化成形体を作製した。補強基材８は、異方性があり、ヒーターで加熱をすると、補強基材がよれ、射出成形体のウェルドラインに沿わせてレイアップすることが困難であった。また、補強基材８の賦形性が低く、箱型射出成形体の立ち壁のＲ部において、補強基材と射出成形体とが一体化できていない部分が存在した。【０１６２】
【表１−１】
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【０１６３】
【表１−２】
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【０１６４】
【表２−１】
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【０１６５】
【表２−２】
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【０１６６】
【表３−１】
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【０１６７】
【表３−２】
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【０１６８】
【表４】
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【０１６９】
実施例１〜１３に示されるように、補強基材（ａ）として、該補強基材（ａ）の長軸方向を１０等分に区分した領域の各々における不連続繊維（ａ１）の配向角度が、互いにその差が１０°以内であるような補強基材を用いることによって、補強基材に大きな厚みバラツキを発生することなく、接合強度に優れた、ウェルドラインが十分に補強された一体化成形体が作製できた。中でも、優れた強度、弾性率、線膨張係数をもち、かつ、それらが等方的である補強基材を用いる場合には、補強基材がよれたり射出樹脂に埋没したりしにくく、精度良く射出成形体と一体化された。特に、曲げ弾性率、線膨張係数がより優れている補強基材を用いた場合には、補強基材を小さくしても、補強基材が乱れたり射出樹脂に埋没したりせず、精度良く、補強基材と射出成形体とが一体化され、ウェルドラインが十分に補強された一体化成形体が作製できた。コスト削減、軽量化の観点から、補強基材量を削減することは、好ましいと考えられる。【０１７０】
一方、補強基材を用いていない比較例１および比較例２は、ウェルドラインの強度、弾性率が著しく低かった。また、一方向連続繊維基材により補強した比較例３および比較例６は、繊維方向と垂直方向の強度、弾性率が非常に低く、射出樹脂の流れに補強基材が押し流されて、補強基材がよれたり、あるいは、線膨張係数に異方性があるために一体化の際に補強基材が浮き上がり、射出成形体に埋没したり、補強基材の位置がズレたりした。また、その影響により、補強基材の厚みにバラツキが発生し、接合強度が低下した。その結果、ウェルドラインに対する補強が不十分となり、強度、弾性率が改善されないものであった。また、比較例４、５および比較例７に示すように、厚肉の補強基材を用いると、補強基材の剛性は獲得できるが、射出樹脂の充填が困難となり、一体化成形体の作製が難しくなることが示された。【０１７１】
実施例１５および実施例１６に示されるように、不連続繊維による補強基材を予備賦型した後金型にインサートして用いても、補強基材と射出成形体との一体化の際に、補強基材がよれたり射出樹脂に埋没したりせず、精度良く射出成形体と一体化でき、ウェルドライン部が十分に補強された一体化成形体を作製できた。一方向連続繊維基材により補強した比較例３および比較例５では、予備賦型した比較例５の方が、金型内にレイアップした時に生じる、金型と接していない基材面積が増加し、補強基材としての使用がより困難となった。【０１７２】
実施例１７に示されるように、不連続繊維による補強基材は形状賦型にも優れ、射出成形金型の複雑形状部へも、補強基材がよれることがなくインサートすることができた。得られた一体化成形体も品位が良く、厚みバラツキも小さく、ウェルドライン部が十分に強化された一体化成形体が作製できた。一方、比較例８のように、連続繊維による補強基材は、射出成形金型の複雑形状部への形状賦型が不十分であり、また、レイアップ時に補強基材がよれ、得られた一体化成形体においては、補強基材が埋没した、ウェルドラインの補強が不十分のものとなった。【０１７３】
そして、実施例１８、１９のように、補強基材（ａ）として、該補強基材（ａ）の長軸方向を１０等分に区分した領域の各々における不連続繊維（ａ１）の配向角度が、互いにその差が１０°以内であるような補強基材を用いれば、射出成形後の射出成形体のウェルドラインに沿って補強基材を配置・一体化しても、大きな厚みバラツキを発生することなく、接合強度に優れ、ウェルドラインが十分に補強された一体化成形体が作製できた。また、不連続繊維が含有されている繊維は賦形性に優れ、射出成形体のＲ部でも一体化することが可能であった。【０１７４】
一方、比較例９、１０のように、連続繊維基材を用いると、線膨張率に異方性があるため基材加熱中に補強基材がよれ、射出成形体のウェルドラインに沿って補強基材をレイアップすることは困難であり、その結果、接合強度、ウェルドラインに対する補強効果も低いものとなった。さらに、一方向連続繊維による補強基材は賦形性が低く、射出成形体のＲ部においては、一体化することが不可能であった。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明の一体化成形体は、射出成形体の課題であるウェルドラインでの強度・剛性低下を解決できる。特に、補強基材（ａ）の長軸方向を１０等分に区分した領域の各々における不連続繊維（ａ１）の配向角度の差が１０°以内であるような補強基材を用いれば、補強基材を小さく、薄くしても、補強基材の繊維乱れを防ぎつつ、ウェルドラインを補強することが可能である。そのため、薄肉成形あるいは複雑形状成形などの自由な設計が可能であり、電気・電子機器、ロボット、二輪車、自動車、航空機の部材、部品および筐体など幅広い産業分野の射出成形体に適用できる。
【符号の説明】
【０１７６】
１．補強基材のインサート範囲Ｓ０
２．補強基材のインサート範囲Ｓ０内に存在する、一体化後の補強基材の面積Ｓ１
３．補強基材
４．射出成形体
５．ウェルドライン
６．試験片カット範囲
７ａ、７ｂ．測定治具
８．リブ
９．ボス
１０．試験片
【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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【国際調査報告】
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