(57)【要約】【課題】  強化繊維を含有する樹脂成形体において、少なくとも片側に加飾層を有し、加飾層に繊維が分散している、賦形性、表面性に優れる樹脂成形体を提供する。【解決手段】  樹脂成形体の少なくとも一部が熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂繊維Ｂからなる表層を有し、かつ表層の内側（内層）が繊維強化熱可塑性樹脂Ｃからなる樹脂成形体において、熱可塑性樹脂繊維Ｂは熱可塑性樹脂Ａ中に分散しており、熱可塑性樹脂の融点がＡ≦Ｃ＜Ｂであることを特徴とする樹脂成形体。【選択図】  図４
2006305994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形体の少なくとも一部が熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂繊維Ｂからなる表層を有し、かつ表層の内側が繊維強化熱可塑性樹脂Ｃからなる樹脂成形体において、
熱可塑性樹脂繊維Ｂは熱可塑性樹脂Ａ中に分散しており、熱可塑性樹脂の融点がＡ≦Ｃ＜Ｂであることを特徴とする樹脂成形体。
【請求項２】
熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂繊維Ｂは融点の差（Ａ＜Ｂ）が５℃以上、かつＣとＢの融点の差（Ｃ＜Ｂ）が５℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形体。
【請求項３】
熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂繊維Ｂからなる表層が、繊維強化熱可塑性樹脂Ｃと融着していることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂成形体。
【請求項４】
熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂繊維Ｂからなる成形体の表層の厚さが、１０μｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項５】
繊維強化熱可塑性樹脂Ｃ中の強化繊維Ｄの平均直径が５〜２０μｍであり、繊維強化熱可塑性樹脂Ｃの強化繊維Ｄの平均繊維長が１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項６】
熱可塑性樹脂Ａが、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂およびポリカーボネート樹脂よりなる群から選ばれてなる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項７】
熱可塑性樹脂Ｂが、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂およびポリカーボネート樹脂よりなる群から選ばれてなる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項８】
繊維強化熱可塑性樹脂Ｃの樹脂成分が、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂およびポリカーボネート樹脂よりなる群から選ばれてなる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項９】
繊維強化熱可塑性樹脂Ｃの強化繊維Ｄが、ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、アラミド繊維およびＰＢＯ繊維よりなる群から選ばれてなる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の樹脂成形体。
【請求項１０】
鞘が熱可塑性樹脂Ａ、芯が熱可塑性樹脂Ｂからなる複合熱可塑性樹脂繊維Ｆを用い、予め金型内に複合熱可塑性樹脂繊維Ｆを配置し、
続いて金型内に溶融した繊維強化熱可塑性樹脂Ｃを注入することにより、熱可塑性樹脂Ａが熱により溶融して樹脂成形体の少なくとも片面を成形する樹脂成形体の製造方法。
【請求項１１】
熱可塑性樹脂Ａの融点が、溶融時の繊維強化熱可塑性樹脂Ｃの樹脂温度より低いことを特徴とする請求項１０に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項１２】
複合熱可塑性樹脂繊維Ｆの平均径が、３μｍ〜５００μｍであり、繊維の鞘部の肉厚（平均値）が１μｍ〜２００μｍであることを特徴とする請求項１１または１２に記載の樹脂成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用部品等として好適に使用される樹脂成形体とその製造方法に関する。さらに詳細には、自動車用部品等として、賦形性、表面性に優れる樹脂成形体とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の外装部品において、表面が平滑で凹凸がなく、かつ着色された外観であることが必要とされている。例えば、樹脂の成形時に予め金型内に加飾用樹脂フィルムを配置しておき、その後に溶融樹脂を金型内に充填し、成型と同時に表面に加飾層を有する樹脂成形体を得る加飾成形方法が検討されている。加飾されたポリカーボネート樹脂のフィルムを用いて、意匠性に優れた成形体を得る手法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、強度の高い部品を作製するために、樹脂にガラス繊維などの強化繊維を分散させ、部品の強度、剛性を向上させているが、樹脂シートを用いた加飾成形では、樹脂シートの厚さが薄い場合は、強化繊稚を含む溶融樹脂を金型内に注入したときに樹脂シートが溶融し部品の表面に強化繊維が見えることにより表面性が悪化する問題があった。また、加飾用樹脂シートの厚さが厚い場合は、強化繊維を含む溶融樹脂の熱が樹脂シートに十分に伝達しないため、樹脂シートの賦形性が悪く、成形体の良好な表面性が得られないという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−２２６６９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、強化繊維を含有する樹脂成形体において、少なくとも片側に加飾層を有し、加飾層に繊維が分散していることを特徴とする、賦形性、表面性に優れる繊維強化樹脂成形体とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を達成するため鋭意検討を重ねた結果、熱可塑性樹脂成形体の少なくとも片側の外側に加飾層（表層）である熱可塑性樹脂Ａに熱可塑性樹脂繊維Ｂが分散しており、かつ内層が繊維強化熱可塑性樹脂Ｃからなる樹脂成形体において、熱可塑性樹脂の融点がＡ≦Ｃ＜Ｂであることを特徴とする熱可塑性樹脂成形体をとその製造方法を発明するに到達した。
【０００６】
すなわち、本発明は、樹脂成形体の少なくとも一部が熱可塑性樹脂Ａ（単に、樹脂ＡないしＡとも略記する）と熱可塑性樹脂繊維Ｂ（単に、繊維ＢないしＢとも略記する）からなる表層（加飾層）を有し、かつ表層の内側（内層）が繊維強化熱可塑性樹脂Ｃ（単に、樹脂ＣないしＣとも略記する）からなる樹脂成形体において、
熱可塑性樹脂繊維Ｂは熱可塑性樹脂Ａ中に分散しており、熱可塑性樹脂の融点がＡ≦Ｃ＜Ｂであることを特徴とする樹脂成形体により達成される。
【０００７】
熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂繊維Ｂは融点の差（Ａ＜Ｂ）が５℃以上であり、かつＣとＢの融点の差（Ｃ＜Ｂ）が５℃以上であることを特徴としている。
【０００８】
樹脂成形体の表層の厚さは１０μｍ〜１ｍｍであることを特徴としている。
【０００９】
繊維強化熱可塑性樹脂Ｃ中の強化繊維Ｄの直径５〜２０μｍであり、繊維強化熱可塑性樹脂Ｃの強化繊維Ｄの平均繊維長が１ｍｍ以上であることを特徴としている。
【００１０】
鞘が熱可塑性樹脂Ａ、芯が熱可塑性樹脂（繊維）Ｂからなる複合熱可塑性樹脂繊維Ｆ（単に、繊維ＦないしＦとも略記する）を用い、予め金型内に複合熱可塑性樹脂繊維Ｆを配置し、続いて金型内に強化繊維Ｄを含有する溶融した繊維強化熱可塑性樹脂Ｃを注入することにより、熱可塑性樹脂Ａが熱により溶融して樹脂成形体の少なくとも片面を成形する樹脂成形体の製造方法である。
【００１１】
熱可塑性樹脂Ａの融点が、繊維強化熱可塑性樹脂Ｃの溶融温度より低いことを特徴とする樹脂成形体の製造方法である。
【００１２】
上記複合熱可塑性樹脂繊維Ｆの平均径が３μｍ〜５００μｍであり、繊維の鞘部の肉厚（平均値）が１μｍ〜２００μｍであることを特徴とする樹脂成形体の製造方法である。
【００１３】
また、本発明の方法によると、自動車のフード、トランクリッド、フエンダ、ドアパネル等の外装部品や、車体構造部品、インストルメントパネル、クラスター、ビラーガーニツシュ等の内装部品を製造することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、強化繊維Ｄを含有する樹脂成形体において、少なくとも片側に加飾層（表層）を有し、加飾層に繊維Ｂが分散している繊維強化樹脂成形体とすることにより、賦形性、表面性が良好な樹脂成形体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１６】
本発明の樹脂成形体は、樹脂成形体の少なくとも一部が熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂繊維Ｂからなる表層を有し、かつ表層の内側が繊維強化熱可塑性樹脂Ｃからなる樹脂成形体において、熱可塑性樹脂繊維Ｂは熱可塑性樹脂Ａ中に分散しており、熱可塑性樹脂の融点がＡ≦Ｃ＜Ｂであることを特徴とするものである。
【００１７】
ここで、本発明に用いられる熱可塑性樹脂Ａは、一般の射出成形、射出圧縮成形、圧縮成形、押出成形、スタンピング成形などにおいて通常使用される熱可塑性樹脂がそのまま適用される。
【００１８】
熱可塑性樹脂Ａとして用いられる樹脂材料の種類としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂およびポリカーボネート樹脂よりなる群から選ばれてなる少なくとも１種の樹脂（共重合体やポリマーアロイを含む）が挙げられる。より具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンブロック共重合体（ＡＢＳ樹脂）などのポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂などの一般的な熱可塑性樹脂や、エチレン・プロピレンブロック共重合体、ステレン・ブタジエンブロック共重合体などの熱可塑性エラストマー、あるいはこれらのポリマーアロイ等が挙げられ、本発明でいう熱可塑性樹脂とはこれらを全て包含するものである。
【００１９】
本発明に用いられる熱可塑性樹脂繊維Ｂは、熱可塑性樹脂Ａと同様の種類の材料を用いることができる。
【００２０】
すなわち、熱可塑性樹脂繊維Ｂに用いられる樹脂材料の種類としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂およびポリカーボネート樹脂よりなる群から選ばれてなる少なくとも１種の樹脂（共重合体やポリマーアロイを含む）が挙げられる。より具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンブロック共重合体（ＡＢＳ樹脂）などのポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂などの一般的な熱可塑性樹脂や、エチレン・プロピレンブロック共重合体、ステレン・ブタジエンブロック共重合体などの熱可塑性エラストマー、あるいはこれらのポリマーアロイ等が挙げられ、本発明でいう熱可塑性樹脂とはこれらを全て包含するものである。
【００２１】
また、本発明に用いられる樹脂Ａと繊維Ｂは同じ種類でも良いし、異なっていても良いが、繊維Ｂは樹脂Ａ中に分散しており、同種の材料の方が相溶性はよく繊維Ｂが樹脂Ａから剥離しないため好ましい。
【００２２】
強化繊維Ｄを含有する繊維強化熱可塑性樹脂Ｃを構成する樹脂成分Ｅとしては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂およびポリカーボネート樹脂よりなる群から選ばれてなる少なくとも１種の樹脂（共重合体やポリマーアロイを含む）が挙げられる。より具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンブロック共重合体（ＡＢＳ樹脂）などのポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂などの一般的な熱可塑性樹脂や、エチレン・プロピレンブロック共重合体、ステレン・ブタジエンブロック共重合体などの熱可塑性エラストマー、あるいはこれらのポリマーアロイ等であり、樹脂Ａと溶着するため同種の材料であることが好ましい。
【００２３】
上記樹脂Ａ、繊維Ｂおよび樹脂Ｃの各樹脂成分（樹脂材料）は、ともにポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂が好ましい。延伸することで、強度が増し、強化繊維としての性能を発揮できるためである。また、上記樹脂Ａ、繊維Ｂおよび樹脂Ｃの各樹脂成分（樹脂材料）として、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂も好適に使用できる。
【００２４】
繊維強化熱可塑性樹脂Ｃを構成する強化繊維Ｄは、一般的にはガラス繊維であるが、アルミナ繊維、ボロン繊維、炭素繊維などの無機繊維や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維（ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール繊維；スーパー繊維）などの有機繊維を用いることができる。好ましくは、ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、アラミド繊維およびＰＢＯ繊維よりなる群から選ばれてなる少なくとも１種である。
【００２５】
樹脂Ａと繊維Ｂと樹脂Ｃに用いられている各熱可塑性樹脂（材料ないし成分）の融点の関係は、Ａ≦Ｃ＜Ｂであり、熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂繊維Ｂは融点の差（Ａ＜Ｂ）が５℃以上、かつＣとＢの融点の差（Ｃ＜Ｂ）が５℃以上であることを特徴としている。熱可塑性樹脂Ａ中に熱可塑性樹脂繊維Ｂが分散しているが、樹脂Ａと繊維Ｂ（に用いられている各熱可塑性樹脂材料）の融点の差（Ａ＜Ｂ）が５℃以上であれば、成形時に熱可塑性樹脂Ａが溶融しても熱可塑性樹脂繊維Ｂは形状を保持することができ、溶融した樹脂Ａにより金型の転写性が良好で、かつ繊維Ｂが形状を保持し、樹脂Ａ中に分散している。融点の差が５℃未満では、樹脂Ａが溶融すると繊維Ｂの形状が保持できなくなり目的の樹脂成形体を得ることが出来ない。
【００２６】
樹脂Ｃと繊維Ｂ（に用いられている熱可塑性樹脂材料ないし樹脂成分）の融点の差（Ｃ＜Ｂ）は５℃以上であることを特徴としている。５℃以上であれば溶融した樹脂Ｃの熱により繊維Ｂが溶融することはないが、５℃未満であれば繊維Ｂの形状を保持することが出来ない。
【００２７】
本発明の樹脂成形体では、樹脂Ａと繊維Ｂからなる表層が、繊維強化熱可塑性樹脂Ｃと融着していることを特徴とするものである。ここで、表層が、繊維強化熱可塑性樹脂Ｃと融着しているとは、後述する実施例に示す表層と樹脂Ｃとの融着力評価に示す試験により、母材剥離であれば表層と樹脂Ｃとが良好に融着しているものとする。この表層と樹脂Ｃとの融着力が弱く、層間剥離が生じる場合には、成形体の表層と樹脂Ｃの層間剥離する方向に強い機械的強度が加わらないような使用用途に制限されることになる。
【００２８】
樹脂成形体において熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂繊維Ｂからなる表層の厚さが１０μｍ〜１ｍｍであることを特徴としている。表層の厚さが１０μｍ未満では加飾層として働く樹脂Ａが、繊維Ｂや樹脂Ｃを覆い隠せなくなるため表面性が低下する。また、表層の厚さが１ｍｍを超える場合には、成形時の樹脂Ｃの熱を表層の最外層（通常、後述する図３、４に示すように、表層の表面に位置する樹脂Ａの最外層）まで伝えることが困難になるため、表層中の樹脂Ａが十分に加熱されず表面性が低下する。なお、熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂繊維Ｂからなる表層が、例えば、後述する実施例のように箱型（立方体）の樹脂成形体の外表面（６面）のうち２面以上を有する場合には、以下の通りとする。即ち、樹脂成形体の各外表面に用いられている熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂繊維Ｂからなる表層ごとの厚さをいうものとし、これら表層ごとの厚さの合計を規定するものではない。
【００２９】
本発明では、上記繊維強化熱可塑性樹脂Ｃ中の強化繊維Ｄの平均直径が５〜２０μｍであり、繊維強化熱可塑性樹脂Ｃの強化繊維Ｄの平均繊維長が１ｍｍ以上であるのが望ましい。かかる要件を満足することにより、成形体表面に繊維が浮き出てこないため、良好な表面性が得られる。強化繊維Ｄの平均直径が５μｍ未満、平均繊維長が１ｍｍ未満の場合、強化繊維Ｄを含有する溶融した樹脂Ｃを金型内に注入したとき、強化繊維Ｄが樹脂Ａ中の繊維Ｂの間をすり抜け、強化繊維Ｄが表面に出てくるため表面性が低下する。一方、工業的に２０μｍを超える直径の強化繊維Ｄを製造することは困難である。また、強化繊維Ｄの平均直径が２０μｍを超えると樹脂成形体に対する強化繊維Ｄの重量が増加し、樹脂成形体の質量が大きくなるため、自動車用途としては好ましくいない。
【００３０】
また、成形体の表層中の樹脂Ａと繊維Ｂとの含有量（比率）としては、Ａ：Ｂの体積比が１：１〜１０：１が好ましい。繊維Ｂの割合が１：１より小さいと繊維の割合が大きくなり、成形体の表面に繊維が露出してしまう虞れがある。また、繊維Ｂの割合が１：１０より大きいと繊維径が小さくなり、強化繊維Ｄを表層に出さないという効果が小さくなる。
【００３１】
繊維強化熱可塑性樹脂Ｃを構成する強化繊維Ｄと樹脂成分Ｅの含有量（比率）としては、繊維強化熱可塑性樹脂Ｃ全体に対する強化繊維Ｄの重量比（残りは樹脂成分Ｅ）は、５〜５０ｗｔ％が好ましい。強化繊維Ｄの重量比が５ｗｔ％未満では成形体の機械的性質が低くなり、本来の繊維強化により繊維強化熱可塑性樹脂Ｃの物性を向上させる主目的に反する。一方、５０ｗｔ％を超えると成形性が悪化する。好ましくは１０〜４０ｗｔ％である。
【００３２】
なお、樹脂成形体の表層とその他の部分の比率は、特に制限されるものではなく、使用用途に応じて自由に変えることができる。
【００３３】
また、本発明では、樹脂成形体の少なくとも一部が上記熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂繊維Ｂからなる表層を有していればよい。例えば、後述する実施例の図１に示すように、箱型の樹脂成形体を例にとれば、該成形体表面（６面）の内の１面ないし２面以上が当該表層を有していれば良い。６面全てが当該表層であってもよい。好ましくは、加飾層として製品（部品）の表面に用いられる部分に当該表層を適用すれば十分である。これにより、製品（部品）に所望の意匠性、表面性、更には賦形性を付与することができるためである。なお、こうした加飾層（表層）は、成形体の必ずしも最外表面に形成する必要はない。場合によっては、加飾層（表層）の表面に、加飾層の意匠性、表面を損なわない範囲であれば、透明樹脂によるコーティング層などを保護被膜層ないし製品の透明感、奥行きを強調するための加飾層の一部として形成することも可能な為である。
【００３４】
また、本発明では、こうした表層や内層をそれぞれ１層のみで形成してもよいし、性質の異なる多層としてもよい。例えば、繊維強化熱可塑性樹脂Ｃからなる内層を例にとれば、強化繊維Ｄや樹脂成分Ｅの種類（溶融温度）や含有量（比率）を変えた複数の層を積層した多層構造に形成してもよい。同様に表層を例にとれば、成形体の異なる表面ごとに異なる意匠性、表面性を付与したいような場合には、熱可塑性樹脂Ａや熱可塑性樹脂繊維Ｂの種類やや含有量（比率）を変えてもよい。
【００３５】
また、こうした熱可塑性樹脂Ａ、熱可塑性樹脂繊維Ｂ、更には繊維強化熱可塑性樹脂Ｃの各樹脂材料ないし樹脂成分には、製品（部品)に求められる意匠性、表面性を有効に発現させることができるように、必要に応じて、適当な各種添加剤などが適量配合されていてもよいことは言うまでもない。こうした添加剤としては、例えば、酸化防止剤及び熱安定剤（例えば、ヒンダードフェノール、ヒドロキノン、チオエーテル、ホスファイト類及びこれらの置換体及びその組み合わせを含む）、紫外線吸収剤（例えばレゾルシノール、サリシレート、ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン等）、滑剤、離型剤（例えばシリコン樹脂、モンタン酸及びその塩、ステアリン酸及びその塩、ステアリルアルコール、ステアリルアミド等）、染料（例えばニトロシン等）、顔科（例えば硫化カドミウム、フタロシアニン等）を含む着色剤（発光性ないし蛍光性の染料や顔料も含む）、添加剤添着液（例えばシリコンオイル等）、及び結晶核剤（例えばタルク、カオリン等）などを単独又は適宜組み合わせて添加することができる。
【００３６】
また、本発明の熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂繊維Ｂからなる表層には、繊維強化熱可塑性樹脂Ｃの一部が含まれていても良い。これは、実施例で説明する図４に示すように、例えば、樹脂Ａと樹脂（繊維）Ｂからなる複合熱可塑性樹脂繊維Ｆ（符号２１）の織物を配置した金型に、強化繊維Ｄを含む溶融した樹脂Ｃ（符号２７）を射出成形した際に、繊維強化熱可塑性樹脂Ｃ中の樹脂成分Ｅの一部が織物を構成する繊維間に浸入し得るためである。ただし、強化繊維Ｄは、成形時に該強化繊維Ｄが熱可塑性樹脂繊維Ｂに遮られるため、強化繊維Ｄが成形体表面に浮き出てくることはなく、良好な表面性を有する樹脂成形体を得ることができる。
【００３７】
また、本発明の樹脂成形体では、表層を構成する熱可塑性樹脂繊維Ｂは熱可塑性樹脂Ａ中に分散していることが要件とされるが、これは熱可塑性樹脂Ａのマトリックス中に熱可塑性樹脂繊維Ｂがランダムに、好ましくは均一かつ均等に分散している状態のほか、鞘が熱可塑性樹脂Ａ、芯が熱可塑性樹脂Ｂからなる複合熱可塑性樹脂繊維Ｆの形で、熱可塑性樹脂繊維Ｂ（芯部）が熱可塑性樹脂Ａ（鞘部）中に分散している状態までも含むものである。本発明の作用効果である、賦形性、表面性に優れる繊維強化樹脂成形体とその製造方法を提供するにあたっては、むしろ後者の分散形態の方が望ましいともいえる。
【００３８】
また、本発明の樹脂成形体の用途としては、例えば、自動車のフード、トランクリッド、フエンダ、ドアパネル等の外装部品や、車体構造部品、インストルメントパネル、クラスター、ビラーガーニツシュ等の内装部品に好適に利用することができる。なお、本発明の樹脂成形体は、賦形性、表面性に優れることから、上記使用用途に特に制限されるものではなく、表面が平滑で凹凸がなく、かつ着色された外観が要求される各種製品の外装部品、構造部品および内装部品等にも幅広く利用可能である。
【００３９】
次に、本発明の樹脂成形体の製造方法について詳細に説明する。本発明は、鞘が熱可塑性樹脂Ａ、芯が熱可塑性樹脂（繊維）Ｂからなる複合熱可塑性樹脂繊維Ｆを用い、予め金型内に複合熱可塑性樹脂繊維Ｆを配置し、続いて金型内に溶融した繊維強化熱可塑性樹脂Ｃを注入することにより、熱可塑性樹脂Ａが熱により溶融して樹脂成形体の少なくとも片面を成形する樹脂成形体の製造方法である。
【００４０】
予め金型内に配置した複合熱可塑性樹脂繊維Ｆは、溶融した繊維強化熱可塑性樹脂Ｃの熱で鞘部の熱可塑性樹脂Ａのみが溶融する。その熱では芯部の熱可塑性樹脂繊維Ｂは溶融せず、繊維の形状を保持する。繊維の形状を保持することにより、溶融樹脂Ｃ中の強化繊維Ｄが、成形時に強化繊維Ｄが熱可塑性樹脂繊維Ｂに遮られるため、強化繊維Ｄが成形体表面に浮き出てくることはなく、良好な表面性を有する樹脂成形体を得ることができる。
【００４１】
芯／鞘からなる複合熱可塑性樹脂繊維Ｆは繊維束のものを使用しても良いし、一方向に並んでシートに加工されたものを使用しても良い。また繊維束を織った織物を使用することも出来る。繊維が連続していることにより、強化繊維を含有する溶融樹脂Ｃ中の強化繊維が表面に現れないようにするため、芯／鞘からなる繊維は短繊維ではなく連続繊維であることが好ましい。芯／鞘繊維の間隔は、芯である熱可塑性樹脂繊維Ｂの隣り合う距離が強化繊維の直径より小さければ強化繊維が表面に現れることはない。隣り合う熱可塑性樹脂繊維Ｂの距離は小さい方が好ましい。
【００４２】
熱可塑性樹脂Ａは強化繊維を含有する溶融樹脂Ｃの熱で溶融するため、溶融樹脂Ｃの成形時の樹脂温度は、熱可塑性樹脂Ａの融点より高く設定する。言い換えれば、熱可塑性樹脂Ａの融点が、溶融時の繊維強化熱可塑性樹脂Ｃの樹脂温度（＝金型の加熱温度）より低いものを用いるのが望ましいといえる（後述する実施例１〜６参照のこと）。
【００４３】
芯／鞘の複合熱可塑性樹脂繊維Ｆは、平均径（平均直径）が３μｍ〜５００μｍであり、該繊維Ｆの鞘部の肉厚（平均値）が１μｍ〜２００μｍである。芯／鞘の複合熱可塑性樹脂繊維Ｆの直径および繊維の鞘部の肉厚は、断面を光学顕微鏡、電子顕微鏡で観察することにより測定することができる。
【００４４】
上記芯／鞘の複合熱可塑性樹脂繊維Ｆの平均直径が５００μｍを超えると、繊維に熱が伝わりにくくなるため繊維が完全に溶融せず、成形後の成形体表面に繊維の形状が残り外観不良となってしまう。また、繊維の平均直径が３μｍ未満では、芯／鞘の複合熱可塑性樹脂繊維Ｆを製造することが難しいことと、成形時の熱で繊維が形状を保持することが困難である。
【００４５】
上記芯／鞘の複合熱可塑性樹脂繊維Ｆの鞘部の肉厚（平均値）が１μｍ未満では樹脂Ａが溶融しても繊維Ｂの径が大きいため、成形体の表層に樹脂Ａが行き渡らず外観不良となってしまう。鞘部の肉厚（平均値）が２００μｍを超えると繊維の芯径が小さくなってしまい、樹脂Ｃ中の強化繊維が表層に現れることを抑制する効果が小さくなる。
【００４６】
また、本発明の製造方法によると、自動車のフード、トランクリッド、フエンダ、ドアパネル等の外装部品や、車体構造部品、インストルメントパネル、クラスター、ビラーガーニツシュ等の内装部品を製造することができる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明を実施例によって更に詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【００４８】
本発明の表層が熱可塑性樹脂繊維Ｂが熱可塑性樹脂Ａ中に分散した繊維強化樹脂成形体で、かつ内層が繊維強化熱可塑性樹脂Ｃからなる樹脂成形体を下記の方法で作製し、評価を行なった。
【００４９】
以下、本発明の実施例を表１に、比較例を表２に基づいて説明する。
【００５０】
＜実施例１〜６＞
図１に示すような、箱型の樹脂成形体（符号１１）用の５０ｍｍ×２００ｍｍ×２５０ｍｍ（金型の肉厚ｔ＝３ｍｍ）の寸法の金型１５を用いた。図１に示すように金型１５の底面と側面１面に、図２、３に示すように鞘部２５を構成する樹脂Ａと芯部２３を構成する繊維Ｂからな芯／鞘型の複合熱可塑性樹脂繊維Ｆ（符号２１）の織物（たて糸／よこ糸＝直交０／９０°）１３を配置した。該複合熱可塑性樹脂繊維Ｆの織物１３は、表１に示す成形体表層厚さになるまで、複数枚を多層に重ねて底面と側面１面にそれぞれ配置した。金型１５の型温は６０℃に設定した。次に、図３、４に示すように、金型１５を閉じた後２００℃に加熱し、溶融した樹脂Ｃ（符号２７）を射出成形し、片面（詳しくは、底面と側面１面）に繊維Ｂ（符号２５）が分散した樹脂Ａ（符号２３）を含む表層２５ａ、反対面（詳しくは、表層２５ａの内側）に繊維強化熱可塑性樹脂Ｃ（符号２７）で構成する平板（箱型の樹脂成形体１１）を得た。
【００５１】
ここで、溶融時の繊維強化熱可塑性樹脂Ｃ（溶融した樹脂Ｃ）の樹脂温度は、上記金型１５を閉じた後に加熱した際の温度（２００℃）と同じ２００℃にて溶融し、射出成形したものである。よって、熱可塑性樹脂Ａの融点（１１０〜１６５℃；表１参照）が、溶融時の繊維強化熱可塑性樹脂Ｃの樹脂温度（２００℃）より低い条件で、実施例１〜６については各樹脂成形体１１の製造を行ったものである。
【００５２】
表１に芯／鞘からなる複合熱可塑性樹脂繊維Ｆの材料構成、形状、融点と繊維強化熱可塑性樹脂Ｃの融点をそれぞれ示した。
【００５３】
＜比較例１＞
図１に示すような、箱型の樹脂成形体（符号１１）用の５０ｍｍ×２００ｍｍ×２５０ｍｍ（金型の肉厚ｔ＝３ｍｍ）の金型１５を用いた。図１に示すように金型１５の底面と側面１面に、一般に市販されているポリプロピレンシート（シーダムＰＰＳ−Ｃ、厚さ１５０μｍ）１３を配置した。金型１５の型温を６０℃に設定した。金型１５を閉じた後２００℃に加熱し溶融したガラス繊維４０ｗｔ％強化ポリプロピレン樹脂を射出成形し、片面（詳しくは、底面と側面１面）にポリプロピレンシート１３、反対面にガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂で構成する平板（箱型の樹脂成形体１１）を得た。
【００５４】
＜比較例２＞
比較例１に対して、ポリプロピレンシート（シーダムＰＰＳ−Ｃ、厚さ８００μｍ）を用いた以外は同様の方法で成形し平板（箱型の樹脂成形体１１）を得た。
【００５５】
【表１】
2006305994.tif 000003
【００５６】
【表２】
2006305994.tif 000004
【００５７】
表１、２中の強化繊維Ｄの直径［μｍ］／長さ［ｍｍ］のうち、直径は平均直径［μｍ］を、長さは平均繊維長［ｍｍ］を表すものである。また、芯／鞘からなる繊維の径は、鞘が熱可塑性樹脂Ａ、芯が熱可塑性樹脂Ｂからなる複合熱可塑性樹脂繊維の平均径を表すものである。
【００５８】
≪評価方法≫
１．成形体の表面性評価
樹脂成形体の表面性を目視で判断する。表面が均一で凹凸が無いものを良好、表面に繊維の浮きが観察される、または凹凸があるものは不良とした。
【００５９】
２．金型追従性
成形体が積層構成をしている成形体の角Ｒにおいて、成形体形状が金型に対して追従していれば良好、金型通りの形状を保持していなければ不良とした。
【００６０】
３．表層と樹脂Ｃとの融着力評価
熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂繊維Ｂからなる表層（複合熱可塑性樹脂繊維の織物を複数枚重ねた層）が、繊維強化熱可塑性樹脂Ｃと融着していることを、層間にカッターで切り込みを入れ、片層づつ治具で掴み、引張り試験を行い、層間で容易に剥離することなく、母材剥離することで確認した。なお、溶着力が弱い場合、層間剥離する。よって、母材剥離であれば表層と樹脂Ｃとの融着力が良好とし、層間剥離であれば不良とした。
【００６１】
≪結果≫
実施例１〜６の通り樹脂成形体を作製した場合、成形体の表面に凹凸は無く、表面性は良好となった。金型追従性も良好であった。表層と樹脂Ｃとの融着力も良好であった。
【００６２】
一方、比較例１は、表面に繊維が観察され、表面の凹凸も確認された。
【００６３】
また、比較例２は、金型追従性が悪く、角Ｒ部において、成形体が金型の形状を追従しておらず、角Ｒが大きくなっていた。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の樹脂成形体およびその製造に用いた金型の代表的な一実施形態を模式的に表した概略透過斜視図である。
【図２】本発明の樹脂成形体を構成する複合熱可塑性樹脂繊維の代表的な一実施形態を模式的に表した概略斜視図である。
【図３】本発明の樹脂成形体の成形前の複合熱可塑性樹胎繊維を金型内に配置した状態を模式的に表した概略断面図である。
【図４】本発明の樹脂成形体の成形後の繊維強化樹脂を金型内に充填した状態を模式的に表した概略断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１１    樹脂成形体、
１３    樹脂Ａと繊維Ｂからなる複合熱可塑性樹脂繊維の織物ないし樹脂シート、
１５    金型、
２１    複合熱可塑性樹脂繊維Ｆ、
２３    芯部（熱可塑性樹脂（繊維）Ｂ）、
２５    鞘部（熱可塑性樹脂Ａ）、
２５ａ    表層、
２７    繊維強化熱可塑性樹脂Ｃ。
【図１】
2006305994.tif 000005
【図２】
2006305994.tif 000006
【図３】
2006305994.tif 000007
【図４】
2006305994.tif 000008