(57)【要約】【課題】繊維長の長い強化繊維と高分子量のベース樹脂とを含む上、強化繊維とベース樹脂とが強固に密着されており、現状に比べて高強度、高剛性で、しかも耐摩耗性や耐疲労特性等にも優れた樹脂成形体を製造するための製造方法を提供する。【解決手段】強化繊維を含む長尺のロービング１４を、加熱して可塑化させたベース樹脂１中に、長尺のまま連続的に供給して繊維強化樹脂１６を調製し、当該繊維強化樹脂を用いて樹脂成形体４を成形したのち、成形した樹脂成形体４を、非酸化性雰囲気中で加熱する工程を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース樹脂と強化繊維とを含む繊維強化樹脂からなる樹脂成形体の製造方法であって、前記強化繊維を含む長尺のロービングを、加熱して可塑化させた前記ベース樹脂中に長尺のまま連続的に供給して前記繊維強化樹脂を調製する工程、調製した前記繊維強化樹脂を用いて前記樹脂成形体を成形する工程、および成形した前記樹脂成形体を非酸化性雰囲気中で加熱する工程を含む樹脂成形体の製造方法。
【請求項２】
前記樹脂成形体の加熱の温度を、前記ベース樹脂の末端の官能基が反応する温度以上で、かつ前記ベース樹脂の融点未満の温度に設定する請求項１に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項３】
前記非酸化性雰囲気は、減圧雰囲気、および不活性ガス雰囲気のうちの少なくとも一方である請求項１または２に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項４】
前記ベース樹脂を一方向に搬送しながら加熱して可塑化させる可塑化シリンダと、前記可塑化シリンダ内を搬送途中の前記ベース樹脂中に、前記ロービングを連続的に供給する供給部とを含む射出成形機、および前記射出成形機の、前記可塑化シリンダの先端に接続された金型を用いて、前記繊維強化樹脂を調製する工程、および前記繊維強化樹脂を前記金型の型内空間に充填して前記樹脂成形体を成形する工程を、連続して実施する請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項５】
前記可塑化シリンダ内を搬送途中の前記ベース樹脂中に、前記供給部から、前記ベース樹脂の末端の官能基の反応を補助する機能を有する反応助剤を供給する請求項４に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項６】
前記ベース樹脂を一方向に搬送しながら加熱して可塑化させる可塑化シリンダを含む押出機を用い、前記可塑化シリンダ内に、前記ベース樹脂とともに前記ロービングを連続的に供給して前記繊維強化樹脂を調製する工程を実施し、
前記繊維強化樹脂を一方向に搬送しながら加熱して可塑化させる可塑化シリンダを含む射出成形機と、前記射出成形機の、前記可塑化シリンダの先端に接続された金型とを用いて、前記押出機で調製した前記繊維強化樹脂を、前記金型の型内に充填して前記樹脂成形体を成形する工程を実施する請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項７】
前記押出機は、前記可塑化シリンダ内を搬送途中の前記ベース樹脂中に、前記ロービングを連続的に供給する供給部を含む請求項６に記載の樹脂成形体の製造方法。
【請求項８】
前記押出機の、前記可塑化シリンダの先端から押出成形された前記繊維強化樹脂をペレット化したのち、ペレット化した前記繊維強化樹脂を前記射出成形機に供給する工程を含む請求項６または７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、繊維強化樹脂からなる樹脂成形体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の構造部品などとしては、自動車の軽量化や静粛性の向上等を目的として、樹脂成形体が多用される。とくに、強度や剛性が求められる部品は、ベース樹脂中に、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の強化繊維を含有させた繊維強化樹脂からなる樹脂成形体によって形成されるのが一般的である。これらの部品としては、たとえば、歯車、ローラ部品、軸受の保持器、電動パワーステアリング装置のセンサハウジング、電動オイルポンプのハウジングなどが挙げられる。
【０００３】
繊維強化樹脂としては、たとえば、ベース樹脂に短繊維状の強化繊維を配合し、二軸混練機のニーディングディスク等を用いて高温、高圧下で混練した短繊維コンパウンドを用いるのが一般的である。
しかし近年の、自動車用機器類の小型化、高出力化の要求に伴って、上記各種の部品についても、より一層の高強度化、高剛性化、および耐摩耗性や耐疲労特性の向上等が求められつつある。
【０００４】
繊維強化樹脂からなる樹脂成形体の場合、これらの要求に対応するためには、樹脂成形体中に含まれる強化繊維の繊維長を長くするのが有効であることが知られている。そのため、強化繊維の繊維長を長くするべく、樹脂成形体の製造方法について、種々検討されている。
たとえば、特許文献１では、短繊維状の強化繊維に代えて、強化繊維を集束剤によって集束した長尺のロービングを用いることによって、樹脂成形体中に含まれる強化繊維の繊維長を長くすることが検討されている。
【０００５】
すなわち、樹脂成形体のもとになるベース樹脂を、押出機の可塑化シリンダ内で、一方向に搬送しながら加熱して可塑化させる。それとともに長尺のロービングを、可塑化シリンダの途中に設けた供給口を通して、可塑化シリンダ内を搬送途中のベース樹脂中に、長尺のまま連続的に供給して一体化させ、可塑化シリンダの先端から連続的に押出成形して、長尺の繊維強化ストランド（繊維強化樹脂）を調製する。
【０００６】
そして、調製した繊維強化ストランドを、ストランドカッタ（ペレタイザ）を用いてペレット化すると、その略全長に亘る長さの強化繊維が含まれたペレットが作製される。
このあと、作製したペレットを用いて、たとえば、射出成形法によって樹脂成形体を成形する。そうすると、射出成形時の混練によって切断されて多少は短くなる場合があるものの、樹脂成形体中に含まれる強化繊維の繊維長を、短繊維コンパウンドを用いた場合に比べて長くすることができる。
【０００７】
また特許文献２では、射出成形機の可塑化シリンダ内に、長尺のロービングを長尺のまま供給して調製した繊維強化樹脂を、可塑化シリンダの先端に接続した金型の型内空間に直接に充填して、樹脂成形体を成形することが提案されている。
すなわち、ベース樹脂を、射出成形機の可塑化シリンダ内で、たとえば、スクリューの回転によって一方向に搬送しながら加熱して可塑化させる。それとともに長尺のロービングを、可塑化シリンダの途中に設けた供給口を通して、可塑化シリンダ内を搬送途中のベース樹脂中に、長尺のまま連続的に供給して繊維強化樹脂を調製する。
【０００８】
そして、調製した繊維強化樹脂を、可塑化シリンダの先端に接続された金型の型内空間に直接に充填して、樹脂成形体を製造する。そうすると、やはり射出成形時の混練によって切断されて多少は短くなる場合があるものの、樹脂成形体中に含まれる強化繊維の繊維長を、短繊維コンパウンドを用いた場合に比べて、長くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−０００６５４号公報
【特許文献２】特開２０１４−１６６７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
繊維強化樹脂からなる樹脂成形体においては、上述したように、樹脂成形体中に含まれる強化繊維の繊維長が長いことに加えて、樹脂成形体を構成するベース樹脂の分子量が大きいことも重要である。この２つの特性をともに満足することにより、より一層高強度、高剛性で、しかも耐摩耗性や耐疲労特性等にも優れた樹脂成形体を得ることができる。
しかし、特許文献１、２に記載の製造方法では、強化繊維の繊維長を長くすることと、ベース樹脂の分子量を大きくすることとを両立させるのが困難である。
【００１１】
たとえば、樹脂成形体を製造するために、あらかじめ分子量の大きい（≒高粘度の）ベース樹脂を選択して用いると、押出機や射出成形機の可塑化シリンダ内でベース樹脂と強化繊維とを混練する際に、強化繊維に加わる応力が大きくなる。そのため、強化繊維が切断されて繊維長が短くなる傾向がある。また、強化繊維の分散性が低下して、強化繊維をベース樹脂中に均一に分散できなくなる場合もある。そして、強化繊維の繊維長が短くなったり分散性が低下したりすると、樹脂成形体の強度や剛性が低下したり、耐摩耗性が却って低下したりすることになる。
【００１２】
可塑化シリンダの温度を高くすると、ベース樹脂の粘度を低下させて、高分子量のベース樹脂であっても、強化繊維の切断をある程度は抑制することができる。しかし、可塑化シリンダの温度を高くすると、樹脂成形体の製造に要する消費エネルギーが増大して、樹脂成形体の製造コストが上昇する。また、混練時にベース樹脂が熱分解して分子量が小さくなって、樹脂成形体の耐摩耗性や耐疲労特性が低下する場合がある。
【００１３】
一方、分子量の小さい（≒低粘度の）ベース樹脂を選択して用いると、樹脂成形体の耐摩耗性や耐疲労特性が低下する傾向がある。とくに強化繊維がガラス繊維である場合に、この傾向が顕著である。
また、たとえば、特許文献１、２に記載の製造方法では、ベース樹脂と強化繊維とを強固に密着できない場合もある。
【００１４】
すなわち、従来の短繊維コンパウンドの調製時には、前述したように、ベース樹脂と短繊維状の強化繊維とが、二軸混練機のニーディングディスク等を用いて、高温、高圧下で十分に混練される。また、射出成形時にも、射出成形機の可塑化シリンダの全長に亘って短繊維コンパウンドが混練され、加熱される。つまり、短繊維コンパウンドには、調製から成形までの間に、十分な圧力と熱量が付与される。
【００１５】
したがって、上記圧力と熱量とによって、ベース樹脂と強化繊維とを、強固に密着させることができる。
これに対し、特許文献１、２の製造方法では、押出機あるいは射出成形機の可塑化シリンダ内を通過する短時間の間しか、ベース樹脂と強化繊維とを混練したり加熱したりすることができないため、混練の圧力や熱量が不足する傾向がある。
【００１６】
とくに、特許文献２の製造方法では、射出成形機の可塑化シリンダの途中に設けた供給部からからロービングを供給した直後に、金型内に充填して樹脂成形体を製造しているため、混練の圧力や熱量が不十分である。そのため、混練による強化繊維の切断は抑制できるものの、ベース樹脂と強化繊維とを強固に密着できない場合を生じる。
本発明の目的は、繊維長の長い強化繊維と高分子量のベース樹脂とを含む上、ベース樹脂と強化繊維とが強固に密着されており、現状に比べて高強度、高剛性で、しかも耐摩耗性や耐疲労特性等にも優れた樹脂成形体を製造するため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】
【００１７】
本発明は、ベース樹脂（１）と強化繊維とを含む繊維強化樹脂（１６）からなる樹脂成形体（４）の製造方法であって、前記強化繊維を含む長尺のロービング（１４）を、加熱して可塑化させた前記ベース樹脂中に長尺のまま連続的に供給して前記繊維強化樹脂を調製する工程、調製した前記繊維強化樹脂を用いて前記樹脂成形体を成形する工程、および成形した前記樹脂成形体を非酸化性雰囲気中で加熱する工程を含む樹脂成形体の製造方法である（請求項１）。
【００１８】
この構成によれば、たとえば、比較的分子量の小さい、低粘度のベース樹脂を選択して用いることにより、混練時に強化繊維に加わる応力を小さくして、強化繊維の切断を抑制することができる。そのため、加熱して可塑化させたベース樹脂中に、長尺のロービングを長尺のまま連続的に供給して調製した繊維強化樹脂を用いて樹脂成形体を成形していることと相まって、樹脂成形体中に含まれる強化繊維の繊維長を長くすることができる。また、強化繊維の分散性を向上することもできる。
【００１９】
しかも、調製した繊維強化樹脂を用いて成形した樹脂成形体を、ベース樹脂の酸化分解を生じない非酸化性雰囲気中で加熱することにより、樹脂成形体を構成するベース樹脂を高分子量化させることもできる。また、加熱によってベース樹脂と強化繊維とを反応させて、強固に密着させることもできる。
たとえば、ベース樹脂として汎用されるポリアミドは、樹脂成形体を非酸化性雰囲気中で加熱することにより、末端に残留するカルボキシル基とアミノ基とを反応させて、高分子量化させることができる。また、上記カルボキシル基およびアミノ基を強化繊維と反応させて、ベース樹脂と強化繊維とを強固に密着させることもできる。
【００２０】
したがって、上記の構成によれば、繊維長の長い強化繊維と高分子量のベース樹脂とを含む上、ベース樹脂と強化繊維とが強固に密着されており、現状に比べて高強度、高剛性で、しかも耐摩耗性や耐疲労特性等にも優れた樹脂成形体を製造することができる。
前記樹脂成形体の加熱の温度は、前記ベース樹脂の末端の官能基が反応する温度以上で、かつ前記ベース樹脂の融点未満の温度に設定するのが好ましい（請求項２）。
【００２１】
この構成によれば、加熱時の熱変形を抑制して、樹脂成形体の寸法精度を維持しながら、樹脂成形体を形成するベース樹脂を効果的に高分子量化し、また強化繊維と強固に密着させることができる。
前記非酸化性雰囲気としては、減圧雰囲気、および不活性ガス雰囲気のうちの少なくとも一方が挙げられる（請求項３）。
【００２２】
本発明の製造方法では、前記ベース樹脂を一方向に搬送しながら加熱して可塑化させる可塑化シリンダ（２）と、前記可塑化シリンダ内を搬送途中の前記ベース樹脂中に、前記ロービングを連続的に供給する供給部（１５）とを含む射出成形機（３）、および前記射出成形機の、前記可塑化シリンダの先端（６）に接続された金型（５）を用いて、前記繊維強化樹脂を調製する工程、および前記繊維強化樹脂を前記金型の型内空間に充填して前記樹脂成形体を成形する工程を、連続して実施することができる（請求項４）。
【００２３】
この構成によれば、可塑化シリンダの途中に設けた供給部からロービングを供給した直後に樹脂成形体を成形することにより、強化繊維の繊維長をさらに長くすることができる。したがって、成形後に非酸化性雰囲気中で加熱してベース樹脂を高分子量できることや、加熱によってベース樹脂と強化繊維とを反応させて強固に密着できることと相まって、高強度、高剛性で、しかも耐摩耗性や耐疲労特性等にも優れた樹脂成形体を製造することができる。
前記可塑化シリンダ内を搬送途中の前記ベース樹脂中には、前記供給部から、前記ベース樹脂の末端の官能基の反応を補助する機能を有する反応助剤を供給してもよい（請求項５）。
【００２４】
この構成によれば、反応助剤を供給することで、樹脂成形体を形成するベース樹脂を、さらに高分子量化することができる。また、ベース樹脂と強化繊維の密着性を、さらに向上することもできる。
反応助剤の反応は、可塑化シリンダ内に反応助剤を供給した時点から開始される。しかし、上記の構成によれば、反応助剤を、可塑化シリンダ内を搬送途中のベース樹脂中に供給しているため、たとえば、ベース樹脂とともに可塑化シリンダの起端部に反応助剤を供給する場合に比べて、上記反応の開始を遅らせることができる。また、反応の時間を短縮することもできる。
【００２５】
そのため、ベース樹脂を、可塑化シリンダ内では低粘度を維持した状態で強化繊維と混練することができ、強化繊維の切断を抑制することもできる。また、強化繊維の分散性を向上することもできる。
たとえば、ベース樹脂が前述したポリアミドである場合、反応助剤としては、カルボジイミド等が挙げられる。
【００２６】
本発明の製造方法では、前記ベース樹脂を一方向に搬送しながら加熱して可塑化させる可塑化シリンダ（３２）を含む押出機（２６）を用い、前記可塑化シリンダ内に、前記ベース樹脂とともに前記ロービングを連続的に供給して前記繊維強化樹脂を調製する工程を実施し、前記繊維強化樹脂を一方向に搬送しながら加熱して可塑化させる可塑化シリンダ（２９）を含む射出成形機（３０）と、前記射出成形機の、前記可塑化シリンダの先端（３９）に接続された金型（３１）とを用いて、前記押出機で調製した前記繊維強化樹脂を、前記金型の型内に充填して前記樹脂成形体を成形する工程を実施することもできる（請求項６）。
【００２７】
この構成によれば、押出機による繊維強化樹脂の調製時の混練、および射出成形時の混練によって切断されて多少は短くなる場合があるものの、樹脂成形体中に含まれる強化繊維の繊維長を、短繊維コンパウンドを用いた場合に比べて長くすることができる。したがって、成形後に非酸化性雰囲気中で加熱してベース樹脂を高分子量できることや、加熱によってベース樹脂と強化繊維とを反応させて強固に密着できることと相まって、高強度、高剛性で、しかも耐摩耗性や耐疲労特性等にも優れた樹脂成形体を製造することができる。
前記押出機は、前記可塑化シリンダ内を搬送途中の前記ベース樹脂中に、前記ロービングを連続的に供給する供給部を含んでいるのが好ましい（請求項７）。
【００２８】
この構成によれば、押出機の可塑化シリンダ内での混練の時間を短くして強化繊維の切断を抑制し、それによって樹脂成形体中に含まれる強化繊維の繊維長をさらに長くすることができる。したがって、より一層高強度、高剛性で、しかも耐摩耗性や耐疲労特性等にも優れた樹脂成形体を製造することができる。
また前記製造方法は、前記押出機の、前記可塑化シリンダの先端から押出成形された前記繊維強化樹脂をペレット化したのち、ペレット化した前記繊維強化樹脂を前記射出成形機に供給する工程を含んでいてもよい（請求項８）。
なお、この項において、カッコ内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号によって特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図(a)は、本発明の樹脂成形体の製造方法の、実施の形態の一例において、繊維強化樹脂を調製する工程、および樹脂成形体を成形する工程を連続して実施するために用いる装置の一例の概略を説明する断面図、図(b)は、上記例の製造方法のうち、成形した樹脂成形体を非酸化性雰囲気中で加熱する工程に用いる装置の概略を示す図である。
【図２】本発明の樹脂成形体の製造方法の、実施の形態の他の例において、繊維強化樹脂を調製する工程、および樹脂成形体を成形する工程を実施するために用いる装置の一例の概略を説明する断面図である。
【図３】本発明の実施例、比較例で製造した樹脂成形体における、強化繊維の数平均繊維長と、ベース樹脂の数平均分子量との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の実施例、比較例で製造した樹脂成形体の、引張強さを測定した結果を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例、比較例で製造した樹脂成形体における、ベース樹脂と強化繊維との界面せん断強度を、ナノインデンタを用いたプッシュアウト法によって測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１(a)は、本発明の樹脂成形体４の製造方法の、実施の形態の一例において、繊維強化樹脂１６を調製する工程、および樹脂成形体４を成形する工程を連続して実施するために用いる装置の一例の概略を説明する断面図である。
図１(a)を参照して、上記装置は、ベース樹脂１を、図中に白抜きの矢印で示す搬送方向に搬送しながら加熱して可塑化させる可塑化シリンダ２を含む射出成形機３と、製造する樹脂成形体４の形状に対応した金型５とを含む。可塑化シリンダ２は、筒状に形成されている。
【００３１】
金型５は、可塑化シリンダ２の、上記搬送方向の前方側（図では左側）の先端に、ノズル６を介して接続されている。ノズル６は、可塑化シリンダ２の先端を構成し、図に示すように、射出成形時に、金型５のスプルーに接続される。
可塑化シリンダ２の、搬送方向の後方側には、たとえば、ペレット状とされたベース樹脂１を収容するホッパ７が、供給装置８を介して接続されている。供給装置８は、ホッパ７に収容されるベース樹脂１を、たとえば、あらかじめ設定された供給量で、可塑化シリンダ２に供給するために機能する。
【００３２】
可塑化シリンダ２の外周には、可塑化シリンダ２内を搬送されるベース樹脂１を加熱して可塑化させるためのヒータ９が、ベース樹脂１の搬送方向に沿って複数個、可塑化シリンダ２の外周を囲むように設けられている。複数のヒータ９は、たとえば、一括して温度調整してもよいし、それぞれ個別に温度調整してもよい。
可塑化シリンダ２内には、可塑化シリンダ２内でベース樹脂１を混練しながら、上記搬送方向に搬送するためのスクリュー１０が設けられている。スクリュー１０は、可塑化シリンダ２の略全長に亘る回転軸１１と、回転軸１１の外周面から外方に突設された、らせん状のフライト１２とを含む。回転軸１１とフライト１２は、たとえば、一体に形成されている。
【００３３】
回転軸１１は、その中心軸を、可塑化シリンダ２の軸線Ｘと一致させて、可塑化シリンダ２内に、上記軸線Ｘを中心として回転可能に配設されている。回転軸１１は、ベース樹脂の搬送方向の略全長に亘って、可塑化シリンダ２の内周面より小径とされている。
フライト１２の、径方向の外縁は、軸線Ｘと直交する平面への投影形状が、軸線Ｘを中心とする円形とされ、フライト１２の円形は、回転軸１１と同心状に配設されている。
【００３４】
また、フライト１２の円形の外径は、可塑化シリンダ２の内周面の内径より僅かに小径とされている。そのため、回転軸１１の中心軸を、可塑化シリンダ２の軸線Ｘと一致させた図の配設状態において、フライト１２の、径方向の外縁は、可塑化シリンダ２の内周面と、その全周に亘って、所定のクリアランスを隔てて対峙している。
スクリュー１０の外周面には、回転軸１１の外周面とフライト１２との間に、可塑化シリンダ２の内周面との間でベース樹脂１を収容し、搬送するためのらせん状の凹溝１３が構成されている。
【００３５】
ベース樹脂１は、ホッパ７から、供給装置８を介して、凹溝１３内に供給される。
スクリュー１０は、図示しない回転機構により、図中に実線の矢印で示すように一方向に回転される。そうすると、ホッパ７から凹溝１３内に供給されたベース樹脂１は、スクリュー１０の回転に伴って、フライト１２から圧力を受けて混練されながら、白抜きの矢印で示す搬送方向に搬送されるとともに、ヒータ９からの熱によって加熱されて、徐々に可塑化される。
【００３６】
可塑化シリンダ２の、ベース樹脂１の搬送方向の途中には、その内外を繋いで、長尺のロービング１４を、可塑化シリンダ２内に連続的に供給するための供給部（サイドフィーダ）としての供給口１５が設けられている。
可塑化シリンダ２内を搬送途中のベース樹脂１中に、上記供給口１５を通して連続的に供給されたロービング１４は、スクリュー１０の回転に伴ってフライト１２から圧力を受けて、ベース樹脂１と混練される。これにより、供給口１５からノズル６に達するまでの間の可塑化シリンダ２内で、樹脂成形体４のもとになる繊維強化樹脂１６が調製される。
【００３７】
供給口１５は、可塑化シリンダ２内のベース樹脂１に、ベース樹脂１の高分子量化、およびベース樹脂１と強化繊維の密着を補助する機能を有する反応助剤１９を供給する供給口としても機能する。
供給口１５には、反応助剤１９を収容するホッパ１７が、供給装置１８を介して接続されている。供給装置１８は、ホッパ１７に収容される反応助剤１９を、図中に二点鎖線の矢印で示すように、たとえば、あらかじめ設定された供給量で、可塑化シリンダ２に供給するために機能する。
【００３８】
供給口１５は、ベース樹脂１を加熱して可塑化させた際に発生するガスや水分等を除去するベント口としても機能する。
ただし、供給口１５からは、可塑化シリンダ２内を搬送途中のベース樹脂１が漏出する、いわゆるベントアップが生じないことが肝要である。そのためには、たとえば、下記のいずれか１種または２種以上の手段を採用するのが好ましい。
・  ベース樹脂１の搬送速度が、供給口１５の下流側において上流側より速くなる、および／またはベース樹脂１の搬送量が、供給口１５の下流側において上流側より多くなるように、スクリュー１０の、回転軸１１の外径やフライト１２のピッチ等を設定する。
・  ヒータ９による加熱温度を、供給口１５の上流側と下流側で異なる温度に設定する。
・  ホッパ７からのベース樹脂１の供給量を、供給装置８によって調整する。
・  その他、従来知られている、ベントアップの発生を抑制する手法を採用する。
【００３９】
また、本発明では、供給口１５から供給されるロービング１４中の強化繊維を、できるだけ長繊維の状態を維持しながら、樹脂成形体４中に含ませことも肝要である。そのためには、たとえば、下記のいずれか１種または２種以上の手段を採用するのが好ましい。
・  可塑化シリンダ２の内周面と、フライト１２の径方向の外縁とのクリアランスを調整する。
・  ノズル６のノズル径や、金型５のランナー径等を、通常よりも拡大する。
・  その他、従来知られている、樹脂成形体４中に含まれる強化繊維の繊維長を長くする手法を採用する。
【００４０】
これらの手段を採用することにより、図１(a)の装置を用いて、繊維強化樹脂１６を調製する工程と、樹脂成形体４を成形する工程とを連続して実施することと相まって、樹脂成形体４中に含まれる強化繊維の繊維長を、たとえば、１ｍｍ程度、またはそれ以上と長くすることができる。
金型５は、図１(a)の例では、樹脂成形体４の外観形状に対応した外型（キャビティ）２０と、樹脂成形体４の内部形状に対応した内型（コア）２１とを含む。しかし、製造する樹脂成形体４の形状に応じて、金型５の形状や構造は、任意に設定することができる。
【００４１】
可塑化シリンダ２内で可塑化された繊維強化樹脂１６は、ノズル６を通して、金型５の、キャビティ２０とコア２１との間の型内空間に注入され、充填される。そして、型内空間の形状に対応した樹脂成形体４が成形される。
上記射出成形機３、および金型５を含む図１(a)の例の装置を用いて、この例の製造方法のうち、繊維強化樹脂を調製する工程、および樹脂成形体を成形する工程を連続して実施するためには、まずホッパ７にベース樹脂１を供給する。また、長尺の連続したロービング１４を用意する。さらにホッパ１７には、必要に応じて反応助剤１９を供給する。
【００４２】
ベース樹脂１としては、樹脂成形体４の形成材料である繊維強化樹脂１６を構成し得る、種々の樹脂が使用可能である。とくに、前述した強度や剛性、耐摩耗性等が求められる樹脂成形体４を形成するためのベース樹脂１としては、たとえば、ポリアミド（ＰＡ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等が挙げられる。
ポリアミドの具体例としては、たとえば、ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ４６、ＰＡ１２、ＰＡ６１２、ＰＡ６１０、ＰＡ１１、ＰＡ４１０等の脂肪族ポリアミドや、ＰＡ６Ｔ、ＰＡ９Ｔ、ＰＡ１０Ｔ、ＰＡＭＸＤ６等の芳香族ポリアミド等が挙げられる。ベース樹脂１は、従来同様に、ペレット状等として供給すればよい。
【００４３】
ポリアミドは、前述したように、樹脂成形体を非酸化性雰囲気中で加熱することにより、末端に残留するカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）とアミノ基（−ＮＨ２）との反応によって高分子量化される。また、上記の加熱によってカルボキシル基およびアミノ基が強化繊維と反応して、ベース樹脂と強化繊維とが強固に密着される。
ロービング１４を構成する強化繊維としては、たとえば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等が挙げられる。ロービング１４は、従来同様に、これらの強化繊維を集束剤によって集束して作製される。
【００４４】
すなわちロービング１４は、たとえば、液状の集束剤を、塗布ローラ等を用いて強化繊維に塗布し、高温乾燥させて集束したストランドを、さらに所定の本数、引き揃えて巻き取る等して作製することができる。
反応助剤１９としては、たとえば、ベース樹脂の種類に応じて、ベース樹脂の高分子量化を補助する機能、およびベース樹脂と強化繊維の密着性を補助する機能を有する種々の化合物が挙げられる。
【００４５】
たとえば、ベース樹脂１が前述したポリアミドである場合、反応助剤１９としては、たとえば、カルボジイミド等が挙げられる。カルボジイミドは、分子中のカルボジイミド基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−）の作用によって、ポリアミドの末端のカルボキシル基とアミノ基の反応を進行させたり、カルボキシル基およびアミノ基を強化繊維と反応させたり、それ自体がカルボキシル基およびアミノ基と反応したりする。そのため、カルボジイミドによれば、ポリアミドを高分子量化することができる。また、ポリアミドと強化繊維の密着性を向上することもできる。
【００４６】
カルボジイミドとしては、分子中にカルボジイミド基を有する化合物であれば、とくに制限されず、カルボジイミド基を１つ有するモノカルボジイミドであってもよいし、カルボジイミド基を複数有するポリカルボジイミドであってもよい。また、脂肪族系カルボジイミド、芳香族系カルボジイミド、カルボジイミド変性体等の、種々のカルボジイミドが使用可能である。
【００４７】
カルボジイミドの配合割合は、とくに限定されないが、繊維強化樹脂１６の調製に用いる原料の総量中の０．５質量％以上であるのが好ましく、４質量％以下であるのが好ましい。
カルボジイミドは、たとえば、単体で供給してもよいし、ポリアミドとドライブレンドしたマスターバッチとして供給してもよい。
【００４８】
なお本発明では、カルボジイミド等の反応助剤１９は、供給しなくてもよい。その場合でも、本発明によれば、成形後の樹脂成形体４を非酸化性雰囲気中で加熱することにより、樹脂成形体４を形成するベース樹脂１を高分子量化することは可能である。また上記加熱によって、ベース樹脂１と強化繊維との密着性を向上することも可能である。
次いで、この例の製造方法では、たとえば、複数のヒータ９を、それぞれ個別に温度管理しながら供給装置８を作動させて、ホッパ７に収容されたベース樹脂１を、あらかじめ設定された供給量でもって、可塑化シリンダ２に供給を開始する。そうすると、供給されたベース樹脂１は、前述したように、スクリュー１０の回転に伴ってフライト１２から圧力を受けて混練されながら、白抜きの矢印で示す搬送方向に搬送されるとともに、ヒータ９からの熱によって加熱されて、徐々に可塑化される。
【００４９】
この状態で、可塑化シリンダ２内を搬送途中のベース樹脂１中に、ロービング１４を、供給口１５を通して、連続的に供給する。そうすると、供給されたロービング１４が、スクリュー１０の回転に伴ってフライト１２からの圧力を受けてベース樹脂１と混練され、かつヒータ９からの熱によって加熱されて、繊維強化樹脂１６が調製される。
またこの際、必要に応じて、可塑化シリンダ２内を搬送途中のベース樹脂１中に、ホッパ１７に収容された反応助剤１９を、供給口１５を通して、あらかじめ設定された供給量でもって供給してもよい。
【００５０】
調製された繊維強化樹脂１６は、前述したようにノズル６を通して、金型５の、キャビティ２０とコア２１との間の型内空間に注入され、充填される。そして、型内空間の形状に対応した樹脂成形体４が成形される。
図１(b)は、上記例の製造方法のうち、成形した樹脂成形体４を非酸化性雰囲気中で加熱する工程に用いる装置の概略を示す図である。
【００５１】
図１(b)を参照して、上記装置は、樹脂成形体４を収容するチャンバ２２と、チャンバ２２内に収容された樹脂成形体４を加熱するヒータ２３と、チャンバ２２内を、所定の真空度まで減圧された減圧雰囲気（非酸化性雰囲気）とする真空ポンプ２４とを含む。ヒータ２３には、当該ヒータ２３に通電して樹脂成形体４を加熱するためのヒータ電源２５が接続されている。
【００５２】
上記装置を用いて、この例の製造方法のうち、先の工程で成形した樹脂成形体４を加熱する工程を実施するには、まず、チャンバ２２内に樹脂成形体４を収容する。
次いでチャンバ２２を閉じ、真空ポンプ２４を作動させて、チャンバ２２内を所定の真空度まで減圧して、非酸化性雰囲気である減圧雰囲気とする。そして、ヒータ電源２５からヒータ２３に通電して、チャンバ２２内の樹脂成形体４を加熱する。
【００５３】
そうすると、樹脂成形体４を形成するベース樹脂１が、先に説明したメカニズムによって高分子量化される。また、ベース樹脂１と強化繊維とが強固に密着される。
加熱の温度は、ベース樹脂１の末端の官能基の反応が進行する温度以上で、かつベース樹脂１の融点未満の温度に設定するのが好ましい。
加熱の温度がこの範囲未満では、ベース樹脂１の末端の官能基の反応が速やかに進行しないため、ベース樹脂１を高分子量化したり、ベース樹脂１と強化繊維とを強固に密着させたりできないおそれがある。一方、加熱の温度が上記の範囲を超える場合には、加熱時に熱変形を生じて、樹脂成形体４の寸法精度が低下するおそれがある。
【００５４】
これに対し、加熱の温度を上記の範囲とすることにより、加熱時の熱変形を抑制して、樹脂成形体４の寸法精度を維持しながら、樹脂成形体４を形成するベース樹脂１を高分子量化し、かつベース樹脂１と強化繊維とを強固に密着させることができる。
たとえば、ベース樹脂がＰＡ６６である場合、加熱の温度は、１８０℃以上、とくに２００℃以上であるのが好ましく、２５０℃以下、とくに２４０℃以下であるのが好ましい。
【００５５】
加熱時の、チャンバ２２内の真空度は、チャンバ２２内の酸素分圧を小さくして、たとえば、上記の温度範囲で樹脂成形体４を加熱した際に、ベース樹脂１の酸化分解を生じない適宜の範囲とすることができる。真空度を示すチャンバ内の圧力の具体的な範囲は、これに限定されないが、たとえば、１０Ｐａ以下、とくに５Ｐａ以下であるのが好ましい。
ただし、設定した真空度が高すぎる（圧力が小さすぎる）場合には、当該真空度に達するまでに長時間を要するため、樹脂成形体４の生産性が低下して製造コストが上昇するおそれがある。
【００５６】
上述したようにチャンバ２２内は、所定の温度範囲で樹脂成形体４を加熱した際にベース樹脂１の酸化分解を生じない程度に減圧されていればよい。そのため、チャンバ内の圧力は、たとえば、０．１Ｐａ以上、とくに０．５Ｐａ以上であればよい。
加熱の時間は、たとえば、樹脂成形体４の大きさや形状等に応じて、当該樹脂成形体４の全体でベース樹脂１を十分に高分子量化でき、かつベース樹脂１と強化繊維の密着性を十分に向上できる適宜の範囲とすることができる。加熱の時間の具体的な範囲は、これに限定されないが、たとえば、１時間以上、とくに３時間以上であるのが好ましい。
【００５７】
ただし、加熱の時間が長すぎる場合には、ベース樹脂１が劣化し、熱分解を生じて、却って分子量が小さくなるおそれがある。また、樹脂成形体４の製造に要する消費エネルギーが増大して、樹脂成形体４の製造コストが上昇することも考えられる。
そのため加熱の時間は、上記の範囲でも１５時間以下、とくに１２時間以下であるのが好ましい。
【００５８】
樹脂成形体４を、たとえば、上記の条件で加熱することにより、樹脂成形体４を形成するベース樹脂１を良好に高分子量化することができる。また、ベース樹脂１と強化繊維との密着性を十分に向上することもできる。そのため前述したように、樹脂成形体４中に含まれる強化繊維の繊維長をできるだけ長くできることと相まって、現状に比べて高強度、高剛性で、しかも耐摩耗性や耐疲労特性等にも優れた樹脂成形体４を製造することができる。
【００５９】
なお非酸化性雰囲気としては、減圧雰囲気に代えて、チャンバ２２内を、たとえば、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスによって置換した不活性ガス雰囲気を採用することもできる。あるいは、減圧下で不活性ガスを供給して、減圧雰囲気＋不活性ガス雰囲気とすることもできる。
図２は、本発明の樹脂成形体４の製造方法の、実施の形態の他の例において、繊維強化樹脂１６を調製する工程、および樹脂成形体４を成形する工程を実施するために用いる装置の一例の概略を説明する断面図である。
【００６０】
図２を参照して、上記装置は、ベース樹脂と長尺のロービング１４起源の強化繊維とを含む繊維強化樹脂１６を、連続的に、長尺のストランド状に押出成形する押出機２６と、押出成形された長尺の繊維強化樹脂１６を連続的に冷却する冷却槽２７とを含む。また、上記装置は、冷却槽２７で冷却された長尺の繊維強化樹脂１６を所定長にカットしてペレット化するペレタイザ２８を含む。さらに、上記装置は、ペレット化された繊維強化樹脂１６を、図中に白抜きの矢印で示す搬送方向に搬送しながら加熱して可塑化させる可塑化シリンダ２９を含む射出成形機３０と、製造する樹脂成形体４の形状に対応した金型３１とを含む。
【００６１】
押出機２６は、ベース樹脂を、図中に黒矢印で示す搬送方向に搬送しながら加熱して可塑化させる可塑化シリンダ３２を含む。可塑化シリンダ３２の、搬送方向の前方側（図では左側）には、繊維強化樹脂を所定の断面形状で連続的に押出成形するためのダイ３３が接続されている。ダイ３３は、可塑化シリンダ３２の先端を構成する。
可塑化シリンダ３２の、搬送方向の後方側には、供給装置３４を介して、ベース樹脂を収容するホッパ３５が接続されている。供給装置３４は、ホッパ３５に収容されるベース樹脂を、たとえば、あらかじめ設定された供給量で、可塑化シリンダ３２に供給するために機能する。
【００６２】
可塑化シリンダ３２の外周には、図示していないが、可塑化シリンダ３２内を搬送されるベース樹脂を加熱して可塑化させるためのヒータが設けられている。可塑化シリンダ３２内には、可塑化シリンダ３２内でベース樹脂を混練しながら搬送方向に搬送するためのスクリュー３６が設けられている。
可塑化シリンダ３２、ヒータ、およびスクリュー３６は、それぞれ先に説明した図１(a)の例における可塑化シリンダ２、ヒータ９、およびスクリュー１０と同様に構成することができる。
【００６３】
スクリュー３６は、図示しない回転機構によって一方向に回転される。そうすると、ホッパ３５から可塑化シリンダ内に供給されたベース樹脂は、スクリュー３６の回転に伴って圧力を受けて回転されながら、黒矢印で示す搬送方向に搬送されるとともに、ヒータからの熱によって加熱されて、徐々に可塑化される。
可塑化シリンダ３２の、ベース樹脂の搬送方向の途中には、その内外を繋いで、長尺のロービング１４を、可塑化シリンダ３２内に連続的に供給するための供給部（サイドフィーダ）としての供給口３７が設けられている。
【００６４】
可塑化シリンダ３２内を搬送途中のベース樹脂中に、上記供給口３７を通して連続的に供給されたロービング１４は、スクリュー３６の回転に伴って圧力を受けて、ベース樹脂と混練される。これにより、供給口３７からダイ３３に達するまでの間の可塑化シリンダ３２内で、樹脂成形体４のもとになる繊維強化樹脂１６が調製される。
供給口３７は、ベース樹脂を加熱して可塑化させた際に発生するガスや水分等を除去するベント口としても機能する。
【００６５】
なお、可塑化シリンダ３２内を搬送途中のベース樹脂が供給口３７からベントアップするのを防止したり、ロービング１４中の強化繊維をできるだけ長繊維の状態で樹脂成形体４に含ませたりするためには、やはり、前述した各種の手段を採用するのが好ましい。
調製された繊維強化樹脂１６は、可塑化シリンダ３２の先端に接続されたダイ３３を通して、連続的に、長尺のストランド状に押出成形される。
【００６６】
押出成形された長尺の繊維強化樹脂１６は、冷却槽２７内の冷却水３８中をくぐらせることで冷却されたのち、ペレタイザ２８に供給されてペレット化される。これにより、その略全長に亘る長さの強化繊維が含まれたペレット状の繊維強化樹脂１６が作製される。
次いで、作製されたペレット状の繊維強化樹脂１６は、射出成形機３０に供給される。
射出成形機３０は、可塑化シリンダ２９の途中に供給口を有しない以外は、先の図１(a)の例のものと同様に構成される。すなわち、可塑化シリンダ２９の、図中に白抜きの矢印で示す搬送方向の前方側（図では左側）の先端には、金型３１が、ノズル３９を介して接続されている。ノズル３９は、可塑化シリンダ２９の先端を構成し、射出成形時に、金型３１のスプルーに接続される。
【００６７】
可塑化シリンダ２９の、搬送方向の後方側には、ペレット状の繊維強化樹脂１６を収容するホッパ４０が、供給装置４１を介して接続されている。供給装置４１は、ホッパ４０に収容される繊維強化樹脂１６を、たとえば、あらかじめ設定された供給量で、可塑化シリンダ２９に供給するために機能する。
可塑化シリンダ２９の外周には、図示していないが、可塑化シリンダ２９内を搬送される繊維強化樹脂１６を加熱して可塑化させるためのヒータが設けられている。可塑化シリンダ２９内には、可塑化シリンダ２９内で繊維強化樹脂１６を混練しながら搬送方向に搬送するためのスクリュー４２が設けられている。
【００６８】
可塑化シリンダ２９、ヒータ、およびスクリュー４２は、それぞれ先に説明した図１(a)の例における可塑化シリンダ２、ヒータ９、およびスクリュー１０と同様に構成することができる。
金型３１は、図１(a)の例における金型５と同様に、樹脂成形体４の外観形状に対応したキャビティ４３と、樹脂成形体４の内部形状に対応したコア４４とを含む。しかし、製造する樹脂成形体４の形状に応じて、金型３１の形状や構造は、任意に設定することができる。
【００６９】
スクリュー４２は、図示しない回転機構によって一方向に回転される。そうすると、ホッパ４０から可塑化シリンダ内に供給された繊維強化樹脂１６は、スクリュー４２の回転に伴って圧力を受けて回転されながら、白抜きの矢印で示す搬送方向に搬送されるとともに、ヒータからの熱によって加熱されて、徐々に可塑化される。
可塑化シリンダ２９内で可塑化された繊維強化樹脂１６は、ノズル３９を通して、金型３１の、キャビティ４３とコア４４との間の型内空間に注入され、充填される。そして、型内空間の形状に対応した樹脂成形体４が成形される。
【００７０】
成形された樹脂成形体４は、先の例と同様に、たとえば、図１(b)の装置を用いて、減圧雰囲気等の非酸化性雰囲気中で加熱される。これにより樹脂成形体４を形成するベース樹脂が高分子量化されるとともに、ベース樹脂と強化繊維とが強固に密着された樹脂成形体４が製造される。
したがって、樹脂成形体４中に含まれる強化繊維の繊維長をできるだけ長くできることと相まって、現状に比べて高強度、高剛性で、しかも耐摩耗性や耐疲労特性等にも優れた樹脂成形体４を製造することができる。
【００７１】
ベース樹脂および強化繊維としては、先の例で説明した各種のベース樹脂や強化繊維が、いずれも使用可能である。加熱の条件（真空度、温度、時間等）その他も、先の例と同様とすることができる。非酸化性雰囲気として、減圧雰囲気に代えて不活性ガス雰囲気を採用したり、減圧下で不活性ガスを供給して、減圧雰囲気＋不活性ガス雰囲気としたりできることも同様である。
【００７２】
なお、本発明の構成は、以上で説明した各図の例の装置を用いたものには限定されない。たとえば、調製した繊維強化樹脂を用いて樹脂成形体を成形する工程では、樹脂成形体の形状に応じて、従来公知の種々の成形方法が、いずれも採用可能である。かかる成形方法としては、たとえば、射出成形法、プレス成形法、積層成形法、トランスファー成形法、押出成形法等が挙げられる。
【００７３】
さらに、樹脂成形体を加熱する工程では、ヒータに代えて、熱風加熱や誘導加熱等の、従来公知の種々の加熱手段を採用することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で、種々の設計変更を施すことができる。
【実施例】
【００７４】
以下に、本発明を、実施例、比較例に基づいてさらに説明するが、本発明の構成は、これらの実施例、比較例によって限定されるものではない。
〈実施例１〉
図１(a)(b)の装置を用いて、本発明の製造方法によって、国際標準化機構規格ＩＳＯ３１６７において規定された、ＩＳＯ多目的試験片Ａ形（厚み：４ｍｍ、狭い部分の幅：１０ｍｍ）を、樹脂成形体４として製造した。
【００７５】
すなわち長尺のロービング１４を、射出成形機３の可塑化シリンダ２内を搬送途中のベース樹脂１中に、長尺のまま連続的に供給して繊維強化樹脂１６を調製し、可塑化シリンダ２の先端に接続された金型５の型内空間に直接に充填して樹脂成形体４を成形した。
そして、成形した樹脂成形体４をチャンバ２２内に収容し、チャンバ２２内を真空度１Ｐａ以下に減圧した状態で、２２０℃で５時間加熱して樹脂成形体４を製造した。
【００７６】
ベース樹脂１としては、非強化のＰＡ６６〔旭化成(株)製のレオナ（登録商標）１４０２Ｓ〕を用い、ロービング１４としては、高強度のガラス繊維（引張弾性率：８１〜１００ＧＰａ）を集束剤によって集束したロービングを用いた。ガラス繊維の割合は、ガラス繊維とベース樹脂の総量の３０質量％とした。
【００７７】
〈比較例１〉
実施例１と同様にして成形した樹脂成形体４を減圧下で加熱しなかったものを、比較例１とした。
〈実施例２〉
ロービング１４として、通常強度のガラス繊維（引張弾性率：６５〜８０ＧＰａ）を集束剤によって集束したロービングを用い、樹脂成形体４の加熱の条件を、真空度１Ｐａ以下、温度２２０℃で１０時間としたこと以外は実施例１と同様にして、同形状、同寸法の樹脂成形体４を製造した。
〈比較例２〉
実施例２と同様にして成形した樹脂成形体４を減圧下で加熱しなかったものを、比較例２とした。
【００７８】
〈実施例３〉
略全長に亘る長さ約１１ｍｍの強化繊維が含まれたペレットを、繊維強化樹脂１６として用意した。ベース樹脂はＰＡ６６、強化繊維は通常強度のガラス繊維（引張弾性率：６５〜８０ＧＰａ）であり、ガラス繊維の割合は、ガラス繊維とベース樹脂の総量の３０質量％であった。
【００７９】
ペレットとしては、図２の装置のうち押出機２６、冷却槽２７、およびペレタイザ２８を用いて製造されたものを用いた。
すなわち長尺のロービング１４を、押出機２６の可塑化シリンダ３２内を搬送途中のベース樹脂中に、長尺のまま連続的に供給して繊維強化樹脂１６を調製し、冷却槽２７で冷却後、ペレタイザ２８を用いてペレット化した。
【００８０】
次いで上記ペレットを、図２の装置のうち射出成形機３０、および金型３１を用いて射出成形して、実施例１と同形状、同寸法の樹脂成形体４を製造した。
すなわち上記ペレットを射出成形機３０に供給し、射出成形機３０の可塑化シリンダ２９内で可塑化しながら、可塑化シリンダ２９の先端に接続された金型３１の型内空間に充填して樹脂成形体４を成形した。
【００８１】
そして成形した樹脂成形体４を、図１(b)の装置のチャンバ２２内に収容し、チャンバ２２内を真空度１Ｐａ以下に減圧した状態で、２２０℃で１０時間加熱して樹脂成形体４を製造した。
〈比較例３〉
実施例３と同様にして成形した樹脂成形体４を減圧下で加熱しなかったものを、比較例３とした。
【００８２】
〈比較例４〉
繊維強化樹脂として、ベース樹脂に、繊維長約０．３ｍｍの短繊維状の強化繊維を配合し、二軸混練機のニーディングディスク等を用いて高温、高圧下で混練した短繊維コンパウンドのペレットを用いたこと以外は実施例３と同様にして、樹脂成形体４を成形した。
そして成形した樹脂成形体４を、図１(b)の装置のチャンバ２２内に収容し、チャンバ２２内を真空度１Ｐａ以下に減圧した状態で、２２０℃で１０時間加熱して樹脂成形体４を製造した。
【００８３】
ベース樹脂はＰＡ６６、強化繊維は通常強度のガラス繊維（引張弾性率：６５〜８０ＧＰａ）であり、ガラス繊維の割合は、ガラス繊維とベース樹脂の総量の３０質量％であった。
〈比較例５〉
比較例４と同様にして成形した樹脂成形体４を減圧下で加熱しなかったものを、比較例５とした。
【００８４】
〈強化繊維の繊維長の測定〉
上記各実施例、比較例で製造した樹脂成形体中の、強化繊維の数平均繊維長（ｍｍ）を、下記の方法によって求めた。
すなわち樹脂成形体を、示差熱・熱重量同時測定装置（ＴＧ−ＤＴＡ）を用いて、窒素および酸素雰囲気下で燃焼させた後、残渣として残ったガラス繊維を無作為に抽出して繊維長を測定し、その数平均値を、数平均繊維長（ｍｍ）として求めた。
【００８５】
〈ベース樹脂の数平均分子量の測定〉
上記各実施例、比較例で製造した樹脂成形体中の、ベース樹脂の数平均分子量Ｍｎを、ＴＦＡ誘導体化ＧＰＣ法（ＪＴＥＫＴ法）によって測定した。
強化繊維の数平均繊維長（ｍｍ）と、ベース樹脂の数平均分子量Ｍｎとの関係を図３に示す。図中の記号は、それぞれ下記の通りとした。すなわち、同じ樹脂成形体を非酸化性雰囲気中で加熱しなかったものは黒ベタの記号で表し、加熱したものは同じ記号の白抜きで表した。
【００８６】
◇：実施例１、◆：比較例１
□：実施例２、■：比較例２
○：実施例３、●：比較例３
△：比較例４、▲：比較例５
図３に示すように、いずれの樹脂成形体も、成形後に非酸化性雰囲気中で加熱することで、樹脂成形体を形成するベース樹脂を高分子量化できることが判った。そして、強化繊維を含む長尺のロービングを連続的に供給して調製した繊維強化樹脂を用いて成形後に、非酸化性雰囲気中で加熱した実施例１〜３によれば、繊維長の長い強化繊維と高分子量のベース樹脂とを含む樹脂成形体を製造できることが判った。
【００８７】
〈引張強さ測定〉
各実施例、比較例で製造した樹脂成形体（ＩＳＯ多目的試験片Ａ形）の引張強さを、国際標準化機構規格ＩＳＯ５２７所載の測定方法に則って測定した。
その結果、図４に示すように、いずれの樹脂成形体も、成形後に非酸化性雰囲気中で加熱すると、上述したように樹脂成形体を形成するベース樹脂を高分子量化できるだけでなく、ベース樹脂と強化繊維とを強固に密着できることも判った。そして、強化繊維を含む長尺のロービングを連続的に供給して調製した繊維強化樹脂を用いて成形後に、非酸化性雰囲気中で加熱した実施例１〜３によれば、このいずれかの構成を満足しない比較例１〜５に比べて、樹脂成形体の引張強さを向上できることが判った。
【００８８】
〈プッシュアウト試験〉
実施例１、比較例１、３、５で製造した樹脂成形体を、厚み数１０μｍとなるようにスライスしてサンプルを作製し、作製した各サンプルに対して、ナノインデンタを用いたプッシュアウト試験法を実施して、ベース樹脂と強化繊維との界面せん断強度を測定した。
すなわち、作製したサンプル中から配向方向がサンプルの厚み方向と平行である複数の強化繊維を選び、選んだ複数の強化繊維をナノインデンタの圧子によってサンプルの厚み方向に荷重をかけて押し出した際に求められる界面せん断強度（ＭＰａ）の平均値を求めた。結果を、比較例１の結果を１００としたときの相対値でもって、図５に示す。
【００８９】
図５結果より、製造した樹脂成形体を非酸化性雰囲気中で加熱しなかった比較例１、３、５においては、
・  短繊維コンパウンドのペレットを用いた比較例５、
・  略全長に亘る強化繊維が含まれたペレットを用いた比較例３、および
・  長尺のロービングを長尺のまま供給して調製した繊維強化樹脂を、金型の型内空間に直接に充填した比較例１
の順に、ベース樹脂と強化繊維との界面せん断強度が低くなることが判った。
また、プッシュアウト試験後のサンプルの状態を顕微鏡によって観察したところ、比較例５は、ベース樹脂と、押し出された強化繊維との界面での剥離は見られなかったが、比較例１、３では上記界面での剥離が見られた。
【００９０】
これらの理由としては、先に説明したように、繊維強化樹脂の調製から成形までの間に加わる混練の圧力や熱量がこの順に小さくなって、この順に、ベース樹脂と強化繊維との密着力が低くなることが考えられた。
これに対し実施例１の結果より、比較例１の樹脂成形体を非酸化性雰囲気中で加熱することで、ベース樹脂と強化繊維との界面せん断強度を、短繊維コンパウンドのペレットを用いた比較例５と同等またはそれ以上まで向上できることが判った。
また、プッシュアウト試験後のサンプルの状態を顕微鏡によって観察したところ、実施例１では、比較例１において見られたベース樹脂と強化繊維との界面での剥離も見られなくなった。
そしてこれらの結果から、樹脂成形体を非酸化性雰囲気中で加熱することにより、ベース樹脂と強化繊維とを反応させて、強固に密着できることが判った。
【００９１】
また、上記のようにベース樹脂と強化繊維との界面せん断強度が比較例５と同等程度以上まで向上したことと、先に図３に示したように、
・  強化繊維の繊維長が比較例５に比べて長いこと、および
・  ベース樹脂が、非酸化性雰囲気中での加熱によって比較例５よりも高分子量化されたこととの相乗効果によって、図４に示したように、実施例１の樹脂成形体の引張強さが、比較例５に比べて大きく向上したことが確認された。
【符号の説明】
【００９２】
１：ベース樹脂、２：可塑化シリンダ、３：射出成形機、４：樹脂成形体、５：金型、６：ノズル（先端）、１４：ロービング、１５：供給口（供給部）、１６：繊維強化樹脂、
２６：押出機、２９：可塑化シリンダ、３０：射出成形機、３１：金型、３２：可塑化シリンダ、３３：ダイ（先端）、３７：供給口（供給部）、３９：ノズル（先端）
【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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