(57)【要約】【課題】軽量、薄肉、高強度・高剛性で、かつ高意匠性、高耐傷性に優れたものであり、これらの特性が要求される用途に適した複合成形品を提供する。【解決手段】シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）とを含む複合成形品（I）において、少なくともシート状強化部材（II）と樹脂部材（III）との接合部にまたがる表面の一部に鉛筆硬度が２Ｈ以上の硬質層（IV）が形成されているとともに、該硬質層（IV）が形成されるシート状強化部材（II）と樹脂部材（III）との接合部の間隙Ｓが０〜５０μｍであり、かつ表面高低差Ｄが０〜５０μｍであることを特徴とする複合成形品（I）である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）とを含む複合成形品（I）において、シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）との接合部にまたがる表面の少なくとも一部に鉛筆硬度が２Ｈ以上の硬質層（IV）が形成されているとともに、該硬質層（IV）が形成されるシート状強化部材（II）と樹脂部材（III）との接合部の間隙Ｓが０〜５０μｍであり、かつ表面高低差Ｄが０〜５０μｍであることを特徴とする複合成形品（I）。
【請求項２】
樹脂部材（III）は射出成形されて形成されており、かつ樹脂流動方向の成形収縮率が０〜０．５％である請求項１に記載の複合成形品（I）。
【請求項３】
シート状強化部材（II）が、連続繊維を一方向にシート状に配列した繊維強化層を含む繊維強化層体である請求項１または２に記載の複合成形品（I）。
【請求項４】
繊維強化層の連続繊維が、少なくとも炭素繊維を含む請求項３に記載の複合成形品（I）。
【請求項５】
シート状強化部材(II)と樹脂部材(III)が熱可塑性樹脂組成物（V）を介して接合されている請求項１から４のいずれかに記載の複合成形品（I）。
【請求項６】
樹脂部材(III)を構成する樹脂の溶解度パラメータ（ＳＰ値）δAと熱可塑性樹脂組成物（V）を構成する樹脂の溶解度パラメータ（ＳＰ値）δBの差の絶対値（｜δAーδB｜）が０〜１．２である請求項５に記載の複合成形品（I）。
【請求項７】
シート状強化部材(II)および樹脂部材(III)のＵＬ−９４に基づく難燃性が０．１〜１．６ｍｍのいずれかの厚みの試験片でＶ−１またはＶ−０である請求項１から６のいずれかに記載の複合成形品（I）。
【請求項８】
シート状強化部材(II)および樹脂部材(III)が少なくともリン系の難燃剤を含む請求項７に記載の複合成形品（I）。
【請求項９】
シート状強化部材(II)がエポキシ樹脂を主成分とするマトリックス樹脂を含む請求項１から８のいずれかに記載の複合成形品（I）。
【請求項１０】
樹脂部材（III）が強化繊維を含む請求項１から９のいずれかに記載の複合成形品（I）。
【請求項１１】
強化繊維が少なくとも炭素繊維を含む請求項１０に記載の複合成形品（I）。
【請求項１２】
硬質層（IV）が光硬化型樹脂、触媒硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂のいずれかで形成される請求項１から１１のいずれかに記載の複合成形品（I）。
【請求項１３】
電子機器用筐体である請求項１から１２のいずれかに記載の複合成形品（I）。
【請求項１４】
ノートパソコン用筐体である請求項１３に記載の複合成形品（I）。
【請求項１５】
携帯電話用筐体である請求項１３に記載の複合成形品（I）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、パソコンやＯＡ機器、携帯電話などの部品や筐体部分として用いられる、軽量、高強度、高剛性、高意匠性、高耐傷性が要求される用途に適した複合成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、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機器、電子機器の携帯化が進むにつれ、より小型、軽量化が要求されている。その要求を達成するために、機器を構成する部品、特に筐体には小型、軽量薄肉化を達成しつつ、外部から荷重がかかった場合に筐体が大きく撓んで内部部品と接触、破壊を起こさないようにする必要があるため、高強度、高剛性化が求められている。さらに製品として客先に触れる面でもあり、外観がきれいなこと（高意匠性）、使用中に傷がつきにくいこと（高耐傷性）も必須条件である。
【０００３】
そこで、高強度、高剛性な成形品を得るために、一方向に連続な強化繊維を含む熱可塑性樹脂シートまたはそれを積層したシートと熱可塑性樹脂が一体化してなる複合射出成形物が提案されているが（例えば、特許文献１参照）、表面の鉛筆硬度はせいぜいＨ程度であり、使用中に容易に傷が付くという問題があった。さらに、例えば、表面に硬質層を設けたブロー成形品が提案されているが（例えば、特許文献２参照）、成形品自体の強度・剛性に劣るという問題があった。
【特許文献１】特開平９−２７２１３４号公報
【特許文献２】特開平１０−３３０５１７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、かかる従来技術の問題点に鑑み、軽量、薄肉、高強度、高剛性で、かつ高意匠性、高耐傷性に優れたものであり、これらの特性が要求される用途に適した複合成形品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するための本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
（１）シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）とを含む複合成形品（I）において、シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）との接合部にまたがる表面の少なくとも一部に鉛筆硬度が２Ｈ以上の硬質層（IV）が形成されているとともに、該硬質層（IV）が形成されるシート状強化部材（II）と樹脂部材（III）との接合部の間隙Ｓが０〜５０μｍであり、かつ表面高低差Ｄが０〜５０μｍであることを特徴とする複合成形品（I）。
【０００６】
（２）樹脂部材（III）は射出成形されて形成されており、かつ樹脂流動方向の成形収縮率が０〜０．５％である前記（１）に記載の複合成形品（I）。
【０００７】
（３）シート状強化部材（II）が、連続繊維を一方向にシート状に配列した繊維強化層を含む繊維強化層体である前記（１）または（２）に記載の複合成形品（I）。
【０００８】
（４）繊維強化層の連続繊維が、少なくとも炭素繊維を含む前記（３）に記載の複合成形品（I）。
【０００９】
（５）シート状強化部材(II)と樹脂部材(III)が熱可塑性樹脂組成物（V）を介して接合されている前記（１）から（４）のいずれかに記載の複合成形品（I）。
【００１０】
（６）樹脂部材(III)を構成する樹脂の溶解度パラメータ（ＳＰ値）δAと熱可塑性樹脂組成物（V）を構成する樹脂の溶解度パラメータ（ＳＰ値）δBの差の絶対値（｜δAーδB｜）が０〜１．２である前記（５）に記載の複合成形品（I）。
【００１１】
（７）シート状強化部材(II)および樹脂部材(III)のＵＬ−９４に基づく難燃性が０．１〜１．６ｍｍのいずれかの厚みの試験片でＶ−１またはＶ−０である前記（１）から（６）のいずれかに記載の複合成形品（I）。
【００１２】
（８）シート状強化部材(II)および樹脂部材(III)が少なくともリン系の難燃剤を含む前記（７）に記載の複合成形品（I）。
【００１３】
（９）シート状強化部材(II)がエポキシ樹脂を主成分とするマトリックス樹脂を含む前記（１）から（８）のいずれかに記載の複合成形品（I）。
【００１４】
（１０）樹脂部材（III）が強化繊維を含む前記（１）から（９）のいずれかに記載の複合成形品（I）。
【００１５】
（１１）強化繊維が少なくとも炭素繊維を含む前記（１０）に記載の複合成形品（I）。
【００１６】
（１２）硬質層（IV）が光硬化型樹脂、触媒硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂のいずれかで形成される前記（１）から（１１）のいずれかに記載の複合成形品（I）。
【００１７】
（１３）電子機器用筐体である前記（１）から（１２）のいずれかに記載の複合成形品（I）。
【００１８】
（１４）ノートパソコン用筐体である前記（１３）に記載の複合成形品（I）。
【００１９】
（１５）携帯電話用筐体である前記（１３）に記載の複合成形品（I）。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の複合成形品は、軽量、薄肉、高剛性、高強度で、高意匠性、高耐傷性に優れ、これらの特性を有するパソコン、ディスプレイや携帯情報端末などの電気機器、電子機器の筐体およびその筐体を製造するのに適する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明についてその一実施例に係る図面を参照しながら具体的に説明するが、下記実施例は本発明を何ら制限するものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することは、本発明の技術範囲である。
【００２２】
図１は、本発明の一実施例に係る複合成形品（I）の斜視図である。
【００２３】
図２は、図１に例示した複合成形品（I）のＡ−Ａ断面図である。
【００２４】
図３は、図２に例示した複合成形品（I）のＢ部詳細図である。
【００２５】
図１、図２、図３において、本発明の複合成形品（I）は、角孔部１箇所と丸孔部１箇所が設けられた連続繊維を一方向にシート状に配列したシート状強化部材（II）と樹脂部材（III）、（IIIａ）、(IIIｂ）、および該シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）、（IIIａ）、(IIIｂ）との接合部にまたがる表面の一部または全部に鉛筆硬度が２Ｈ以上の硬質層（IV）が形成された構成を有している。
【００２６】
硬質層（IV）を設ける理由は、複合成形品（I）の使用中に外部からの傷付きを抑制し、高意匠性を維持することである。さらに表面が傷つけられることで強化繊維が表面に露出して切断され、強化繊維のささくれにより指などに刺さって負傷させることを抑制するといった安全性も向上させることができる。
【００２７】
前記目的を達するためには、硬質層（IV）は、鉛筆硬度が２Ｈ以上のものを用いる。なお、鉛筆硬度は高いほど好ましく、硬質層（IV）を形成する母材の種類にもよるが、現状では鉛筆硬度は５Ｈ程度が技術レベルである。また、硬質層（IV）の形成方法については、特に限定はしないが、短期間で硬化が可能であり量産効率がよく、かつ硬化させる際の熱履歴が小さく、成形品への熱影響の少なくてすむことから光硬化型樹脂、触媒硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂のいずれかで形成させることが好ましい。これら光硬化型、触媒硬化型、電子線硬化型樹脂の主成分としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、不飽和アクリル樹脂等が例示でき、硬化方法により例えば光硬化型樹脂では、光重合開始剤としてクロロチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ベンジル、ベンゾフェノン、メチルベンジルフォルメート、ヘキサクロロエタン等をが重合開始剤として添加される。また、触媒硬化型樹脂では、例えば過酸化ベンゾイル、過酸化メチルエチルケトン等がラジカル重合触媒として添加されるることで硬化を促進させる。
【００２８】
硬質層（IV）が形成される複合成形品（I）の表面、特にシート状強化部材（II）と樹脂部材（III）との接合部において、図３に示したように、間隙Ｓや表面高低差（段差）Ｄがあると硬質層（IV）がその部分で不均一になり、外観意匠性を大きく低下し、商品価値を損なうことになる。高意匠性を満足しつつ、硬質層（IV）による耐傷性を達成するためには、シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）との接合部の間隙Ｓは０〜５０μｍとするものであり、好ましくは０〜３０μｍとするものである。また同様に表面高低差Ｄも０〜５０μｍとするものであり、好ましくは０〜３０μｍとするものである。
【００２９】
なお、鉛筆硬度の測定はＪＩＳ  Ｋ５４００に記載されている方法で測定する。また、接合部の間隙Ｓおよび表面高低差Ｄは表面粗さ測定器で測定し最大高さとした。
【００３０】
シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）とを一体化する方法として、予め各々別々に製造した後、接着剤、熱溶着、振動溶着、超音波溶着、レーザー溶着、熱圧着などにより一体化させてもよいが、別々に部材製造する場合には上記間隙および表面高低差の精度を達成するためには極めて精度の高い金型で各部材を製造および管理する必要があるが、生産性が極めて低くなる。そのため、シート状強化部材（II）に直接射出成形により、樹脂部材（III）、（IIIａ）、（IIIｂ）を設けることが生産性および寸法精度の観点から好ましい。ただ、射出樹脂は成形の際に収縮を伴うため、射出成形品自体は金型寸法より小さくなるため、成形収縮率の大きな樹脂は、上記間隙、および表面高低差の精度が達成できなくなる。そのため、射出成形に用いられる樹脂部材（III）は、樹脂流動方向の成形収縮率が０〜０．５％であることが好ましい。さらに好ましくは０〜０．３％である。これにより、シート状強化部材（II）に発生する反りやねじれも低減することができる。さらに、強化繊維が含まれた射出樹脂を選定することで成形収縮率がより小さくなる傾向があり、上記間隙および表面高低差を小さくでき、反りやねじれをより低減するだけでなく、複合成形品（I）全体の剛性向上も図ることができ好ましい。さらに、炭素繊維を強化繊維とすることがなお好ましい。なお、成形収縮率の測定はＪＩＳ  Ｋ７１５２に記載されている方法で測定する。
【００３１】
複合成形品（I）における樹脂部材（III）の割合は、成形収縮率の観点から必要最低限で形状機能が必要な部分のみとし、極力小さくすることが好ましい。さらにこれによりシート状強化部材（II）の割合が増すので、強度および剛性面からも有効である。
【００３２】
なお、形状設計上でどうしても樹脂部材（III）を大きくする必要があるなど、間隙および表面高低差が大きくなる場合には、硬化層（IV）の形成前にサンディングを行ったり、パテなどの充填材で間隙および表面高低差を小さく調整することでも対応することができる。
【００３３】
シート状強化部材（II）に孔部を設ける理由は、例えばノートパソコン用筐体ではカメラレンズ取り付け用の孔や会社名が明示されたロゴ用の台座部を設けたい要求があるためである。このような場合、一般的にはシート状強化部材（II）に孔部や切り欠き部、凹部を穿孔、切削、ザグリなどの加工により形成するが、このとき連続な強化繊維の一部を切断するため、該孔部、切り欠き部、凹部の加工面は強化繊維がささくれ、外観を著しく低下させるばかりか、成形品の製造または使用中にささくれや剥がれが生じやすくなる。最悪は指などに刺さって負傷させてしまう危険性があるため、該孔部、切り欠き部、凹部の加工面に樹脂部材（IIIａ）、（IIIｂ）を設けることで安全性を高めることができ、さらには複雑な形状のため、強化繊維の切断による乱れの影響によりシート状強化部材（II）が充分な加工寸法精度が得られない場合でも、樹脂部材（IIIａ）、（IIIｂ）を孔部に設けることで、寸法精度を確保することができる。樹脂部材（III）、（IIIａ）、（IIIｂ）は一般的に金型に樹脂を流して成形されるため、寸法精度を確保することは容易である。
【００３４】
なお、樹脂部材（III）、（IIIａ）および（IIIｂ）は同一材料であってもよいが、例えば一部に弾力性や導電性を持たせたいとかといった必要機能により、それぞれ異なる樹脂で形成しても良い。さらに、樹脂部材（IIIａ）のようにシート状強化部材（II）の角孔部全体に形成し、該各孔部を閉鎖しかつ会社名が明示されたロゴ用の台座部として断面が凹形状とすることもできるし、樹脂部材（IIIｂ）のようにシート状強化部材（II）の丸孔部の加工面部分のみを形成し、孔部形状を残すこともできる。なお、シート状強化部材（II）に形成する形状は孔部形状のみに限らず、切り欠き部形状、凹部形状でもよく、後加工を施したどのような形状でも構わない。また、該後加工部分に形成する樹脂部材（IIIａ）、（IIIｂ）の形状は図２に示した形状のみに限らず、要求形状に合わせた任意の形状でも構わない。
【００３５】
連続繊維を一方向にシート状に配列した繊維強化層を含む繊維強化層体からなるシート状強化部材（II）の製造方法としては、プレス成形、ハンドレイアップ成形法、スプレーアップ成形法、真空バック成形法、加圧成形法、オートクレーブ成形法、トランスファー成形法などの熱硬化樹脂を使用した方法、およびプレス成形、スタンピング成形法などの熱可塑性樹脂を使用した方法などが挙げられる。とりわけ、プロセス性、力学特性の観点から真空バック成形法、プレス成形法、トランスファー成形法などが好適に用いられる。
【００３６】
連続繊維とは１０ｍｍ以上の長さの連続した繊維が配列されている状態であって、必ずしも繊維強化層全体にわたって連続した繊維である必要はなく、途中で分断されていても特に問題はない。具体的な繊維の形態としては、フィラメント、クロス、一方向引き揃え（ＵＤ）、ブレイド、マルチフィラメントや紡績糸をドラムワインドなどで一方向に引き揃えた形態の強化材などの形態が例示できるが、プロセス面の観点から、クロス、ＵＤが好適に使用される。また、これらの強化形態は単独で使用しても、２種以上の強化形態を併用してもよい。
【００３７】
具体的な連続繊維としては、例えばアルミニウム繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維などの金属繊維、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、黒鉛繊維などの単独で導電性を示す繊維の他に、ガラス繊維などの絶縁性繊維や、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維、およびシリコンカーバイト繊維、シリコンナイトライド繊維などの無機繊維が例示できる。
【００３８】
これらの連続繊維は単独で用いても、また、２種以上併用しても良い。中でも、比強度、比剛性、軽量性のバランスの観点から炭素繊維、とりわけ安価なコストを実現できる点でポリアクリロニトリル系炭素繊維が好適に用いられる。
【００３９】
繊維強化層体のマトリックスとしては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、または金属などを用いることができる。かかる熱可塑性樹脂としては、例えば、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）、液晶ポリエステルなどのポリエステルや、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンなどのポリオレフィンや、スチレン系樹脂の他や、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチレンメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、変性ＰＰＥ、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）、変性ＰＳＵ、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、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）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、熱可塑性フェノール系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、さらにポリスチレン系、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、フッ素系などの熱可塑エラストマーなどや、これらの共重合体、変性体、および２種類以上ブレンドした樹脂などが挙げられる。
【００４０】
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（レゾール型）、ユリア・メラミン、ポリイミドなどや、これらの共重合体、変性体、および、これらの少なくとも２種をブレンドした樹脂などが挙げられる。とりわけ繊維強化層体の剛性、強度に優れる熱硬化性樹脂、なかでもエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂が成形品の力学特性の観点から好ましい。
【００４１】
さらに耐衝撃性向上のために、上記熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂にその他のエラストマーもしくはゴム成分を添加した樹脂であってもよい。
【００４２】
また、樹脂に限らず、チタン、マグネシウム、アルミなどの金属でもよい。
【００４３】
繊維強化層体を構成する連続繊維の割合は、成形性、力学特性の観点から２０〜９０体積％が好ましく、３０〜８０体積％がより好ましい。なお、体積％の測定はＪＩＳ  Ｋ  ７０７５に記載されている方法で測定する。
【００４４】
また、本発明の複合成形品（I）は、その機能を最大限に発揮するために、シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）は強固に接合していることが好ましく、強固に接合させるために、シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）が熱可塑性樹脂組成物（V）を介して接合されていることが好ましい。さらに好ましくは、シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）を接合させるプロセス時に熱可塑性樹脂組成物（V）を溶融させることであり、熱可塑性樹脂組成物（V）が接合層としてシート状強化部材（II）と樹脂部材（III）の間に行き渡ることができる。
【００４５】
さらに、接合性を向上させる観点から、予めシート状強化部材（II）と熱可塑性樹脂組成物（V）とを一体化成形しておくことが好ましい。
【００４６】
さらに、シート状強化部材(II)と樹脂部材（III）の接合を高めるために互いの樹脂の溶解度パラメータ（ＳＰ値）を近づけることが好ましく、樹脂部材（III）を構成する樹脂の溶解度パラメータ（ＳＰ値）δAと熱可塑性樹脂組成物（V）を構成する樹脂の溶解度パラメータ（ＳＰ値）δBの差の絶対値（｜δAーδB｜）が０〜１．２であることが好ましい。より好ましくは０〜１．０である。
【００４７】
溶解度パラメータδ（ＳＰ値）は、フェダーズ（Fedors)の方法により決定される２５℃におけるポリマーの繰り返し単位の値を指す。該方法は下記文献１、２に記載されている。すなわち、求める化合物の構造式において、原子および原子団の蒸発エネルギーとモル体積のデータより次式により決定される。
【００４８】
溶解度パラメータδ（ＳＰ値）＝（ΣΔｅi／ΣΔｖi）１／２
ただし、式中、ΔｅiおよびΔｖiは、それぞれ原子または原子団の蒸発エネルギーおよびモル体積を表す。求める化合物の構造式はＩＲ、ＮＭＲ、マススペクトルなどの通常の構造分析手法を用いて決定する。
（文献１）R.F.Fedors,Polym.Eng.Sci.,14(2)，147(1974)
（文献２）向井淳二及び金城徳幸著「技術者のための実学高分子」
（講談社，１９８１年１０月１日発行）第６６〜８７頁
熱可塑性樹脂組成物（V）を構成する樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合（ＥＶＡ）樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）系樹脂、これらの共重合体、変性体、および、これらの少なくとも２種類をブレンドした樹脂がある。必要に応じ、添加剤、充填材などを含んでいても良い。充填剤あるいは添加剤としては、無機充填剤、難燃剤、導電性付与剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、制振剤、抗菌剤、防虫剤、防臭剤、着色防止剤、熱安定剤、離型剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、着色剤、顔料、発泡剤、カップリング剤などがある。
【００４９】
本発明の複合成形品（I）は、その用途に対する特性として、難燃性を有していることが好ましく、シート状強化部材（II）および樹脂部材（III）のＵＬ−９４に基づく難燃性が０．１〜１．６ｍｍのいずれかの厚みの試験片でＶ−１またはＶ−０であることが好ましい。より好ましくは０．１〜１．０ｍｍのいずれかの厚みの試験片でＶ−１またはＶ−０である。難燃性はＵＬ−９４規格に基づき、垂直燃焼試験により評価する。
【００５０】
また、難燃性を付与するためにシート状強化部材（II）および樹脂部材（III）が少なくともリン系の難燃剤を含むことが好ましい。リン系の難燃剤としては例えば、リン酸エステル、縮合リン酸エステル、ホスファフェナントレン系化合物などのリン含有化合物や赤リンが好ましく用いられる。なかでも赤リンは、難燃剤を付与する働きをするリン原子含有率が大きいため、十分な難燃効果を得るために加えるべき難燃剤の添加量が少量でよいため好ましい。
【００５１】
樹脂部材（III）に使用される樹脂としては特に制限はなく、とりわけ、耐熱性、耐薬品性の観点からはＰＰＳ樹脂が、成形品外観、寸法安定性の観点からはポリカーボネート樹脂やスチレン系樹脂が、成形品の強度、耐衝撃性の観点からはポリアミド樹脂がより好ましく用いられる。
【００５２】
さらに複合成形品（I）をより高強度および高剛性化を図るために樹脂部材（III）の樹脂として、強化繊維を含有させたものを用いても良い。強化繊維としては、例えばアルミニウム繊維、黄銅繊維、ステンレス繊維などの金属繊維、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、黒鉛繊維などの単独で導電性を示す繊維の他に、ガラス繊維などの絶縁性繊維や、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維、およびシリコンカーバイト繊維、シリコンナイトライド繊維などの無機繊維が例示できる。
【００５３】
これらの連続繊維は単独で用いても、また、２種以上併用しても良い。中でも、比強度、比剛性、軽量性のバランスの観点から炭素繊維、とりわけ安価なコストを実現できる点でポリアクリロニトリル系炭素繊維が好適に用いられる。
【００５４】
さらに、樹脂部材（III）を構成する樹脂には、要求される特性に応じ、本発明の目的を損なわない範囲で他の充填材や添加剤を含有しても良い。例えば、無機充填材、リン系以外の難燃剤、導電性付与剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、制振剤、抗菌剤、防虫剤、防臭剤、着色防止剤、熱安定剤、離型剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、着色剤、顔料、染料、発泡剤、制泡剤、カップリング剤などが挙げられる。
【００５５】
図４は、図１に例示した複合成形品（I）の分解斜視図である。
【００５６】
図４において、本発明の複合成形品（I）は連続繊維を一方向にシート状に配列した繊維強化層を４層有したシート状強化部材（II）としているが、繊維強化層を４層としている理由は、連続繊維による繊維強化層は金属とは異なり、繊維方向には強く、繊維方向以外の方向には弱いといった方向により力学的特性が異なる異方性材料であるため（一例を挙げると炭素繊維による繊維強化層は繊維方向の曲げ弾性率に対し、繊維方向と直角方向の曲げ弾性率は約１／５程度である。）、このような材料を筐体に用いる場合、ある方向では強度的に満足できていてもそのほかの方向では満足できないということが起こり得る。このため、繊維強化層の繊維方向を強度が要求される方向に適切に配列することが必要となる。
【００５７】
しかし、繊維強化層は、連続繊維のマトリックスとして樹脂や金属を用いて一般的には加圧および加熱により成形を行っているため、ただ、闇雲に繊維方向を定めても各方向での成形収縮率や引っ張り強度などの違いにより繊維強化層に反りやねじれが発生してしまうという問題が生じる。例えば、強化繊維が炭素繊維でマトリックス樹脂がエポキシ樹脂の場合、繊維方向の成形収縮率は繊維方向と直交する方向と比べ１／５０程度と極めて小さい。このため、異方性を抑えつつ、かつ成形時に反りやねじれなどが少なく、寸法安定性の高いシート状強化部材（II）を得るためには、繊維配向が中立層を規準とし、上下対称となるように繊維強化層を配置した方が好ましい。ここで中立層とは、積層方向に対し、中央層のことである。具体的には、積層数が（２×ｎ）層（ｎは正の整数）の場合はｎ層目と（ｎ＋１）層目の間の層を示し、積層数が（２×ｎ−１）層（ｎは正の整数）の場合は、ｎ層目のことである。なお、繊維強化層の層数はここでは４層としているが、特に限定するものではなく、厚み厚くしたいときにはより多く積層し、逆に薄くしたい場合は、層数を減らすといった必要厚み、必要強度などによって適切に選定することが好ましい。ただ、上述した異方性を低減し、より剛性バランスのとれたシート状強化部材（II）とするためには繊維強化層を複数層積層することが好ましい。
【００５８】
特にノートパソコン用筐体の場合、特に外力から筐体内部部品を保護するため、外力を受けてもよりたわまないこと、すなわち曲げ剛性を高めることが要求されるが、この場合、シート状強化部材（II）の最外層の強化繊維の方向がシート状強化部材（II）のほぼ短辺方向（１ａ）になるように配置することが曲げ剛性向上の観点から好ましい。例えば、長辺と短辺との比が２である長方形形状の炭素繊維強化シート状強化部材（II）を３層構成で製造する場合、１層目の強化繊維の方向を短辺方向（１ａ）に、２層目の強化繊維の方向を長辺方向（１ｂ）に、３層目の強化繊維の方向を短辺方向に（１ａ）積層したものは、１層目の強化繊維の方向を長辺方向（１ｂ）に、２層目の強化繊維の方向を短辺方向（１ａ）に、３層目の強化繊維の方向を長辺方向（１ｂ）に積層したものと比べ、一定荷重がかかった場合のたわみは１／２程度となる。また、より軽量化を図りたい場合は繊維強化層間に軽量な樹脂部材、より好ましくは発泡樹脂部材などをサンドイッチしたサンドイッチ構成のシート状強化部材（II）を用いることもできる。材料力学上、曲げ剛性はシート状強化部材（II）の表層に近い層の剛性の影響が前述した中立層に近い層の剛性の影響に比べ極めて大きいため、表層は繊維強化層で、中立層は軽量樹脂部材で構成することでシート状強化部材（II）の軽量化を図りつつ、剛性も確保することができるためである。
【００５９】
図５は、本発明の一実施例に係る射出成形金型の概略横断面図である。
【００６０】
まず（ａ）孔部、（ｂ）切り欠き部、および（ｃ）凹部、からなる群より選ばれた１種以上の形状を有するシート状強化部材（II）を予め製造し、この部材を図５に示す金型内にセットした後、型締めを行い、樹脂部材（III）を射出成形することで該孔部、切り欠き部、凹部の加工面の少なくとも一部に樹脂部材（IIIａ）、（IIIｂ）を形成して複合成形品（I）を製造する。
【００６１】
図５で例示する金型は、雌金型２と雄金型３から構成されており、雄金型３には、樹脂部材（III）を射出成形するためのゲート４、角孔部に樹脂部材（IIIａ）を射出成形するためのゲート４ａ、図示していない丸孔部に樹脂部材（IIIｂ）を射出成形するためのゲートおよびシート状強化部材（II）を雄型３内に固定するための吸着用孔５が設けられている。なお、シート状強化部材（II）の形状自体に穴部や凹凸形状がある場合は、雄金型３に該穴部、該凹凸部と勘合できるような図示していない位置決め部材やシート状強化部材（II）の外周の少なくとも一部を固定できるような位置決め部材６を予め設けておくことでシート状強化部材（II）を雄金型３内に固定することもできる。さらに樹脂部材（III）を型締め後、射出成形し複合成形品（I）を金型から取り出すための突き出しピン７も設けられている。
【００６２】
かかる複合成形品（I）の用途としては、例えば、パソコン、ディスプレイ、ＯＡ機器、携帯電話、携帯情報端末、ファクシミリ、コンパクトディスク、ポータブルＭＤ、携帯用ラジオカセット、ＰＤＡ（電子手帳などの携帯情報端末）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、光学機器、オーディオ、エアコン、照明機器、娯楽用品、玩具用品、その他家電製品などの電気、電子機器の筐体およびトレイやシャーシなどの内部部材やそのケース、機構部品、自動車や航空機の電装部材、内部部品などが挙げられる。
【００６３】
とりわけ、本発明の複合成形品（I）はその優れた軽量性、高強度・高剛性、高意匠性、高耐傷性を活かして、電気、電子機器用筐体や外部部材用に好適であり、さらには薄肉で広い投影面積を必要とするノート型パソコンや携帯情報端末などの筐体として好適である。
【実施例】
【００６４】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、下記実施例は本発明を何ら制限するものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することは、本発明の技術範囲である。
【００６５】
（実施例１）
シート状強化部材（II）として、炭素繊維一方向プリプレグ（ＵＤ  ＰＰ）Ｐ３０５２Ｓ（東レ（株）製  炭素繊維Ｔ７００Ｓ（強度４９００ＭＰａ、弾性率２３０ＧＰａ）、炭素繊維含有率６７重量％、炭素繊維目付１２５ｇ／ｍ２、ベースレジン：エポキシ樹脂＃２５００）を４層積層し、最外層に熱可塑性樹脂組成物（V）としてポリアミド層  ＣＭ４０００（東レ（株）製  ３元共重合ポリアミド樹脂、ポリアミド６／６６／６１０、融点１５０℃；溶解度パラメータδ（ＳＰ値）１３．３）を１層積層したものをプレス成形（金型温度１５０℃、圧力１．５ＭＰａ、硬化時間３０分、成形後の目標厚み０．５ｍｍ）して製造し、これを外形サイズ約３００ｍｍ×２３０ｍｍに加工後、シート状強化部材（II）内に４０ｍｍ×３０ｍｍの角孔部１箇所およびφ１０ｍｍの丸孔部１箇所を設けたものを図５に示すような射出成形金型内にセットし、型締めを行った後、樹脂部材（III）として長繊維ペレット  ＴＬＰ１１４６Ｓ（東レ（株）製  炭素繊維含有量２０％、ベースレジン：ポリアミド６；溶解度パラメータδ（ＳＰ値）１３．６、樹脂流動方向成形収縮率：０．１％）を射出成形して複合成形品（I）を製造したところ、シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）との接合部の間隙Ｓは最大で５μｍであり、表面高低差Ｄは最大で１０μｍであった。その後、硬質層（IV）として、光硬化型（紫外線硬化型）塗料（オリジン電気（株）製  Ｍ−４０）を形成したところ、外観意匠性も良好であり、かつ硬質層面の鉛筆硬度は２Ｈであり、爪で引っ掻いてもほとんど傷が付かなかった。
【００６６】
（実施例２）
シート状強化部材（II）として、炭素繊維一方向プリプレグ（ＵＤ  ＰＰ）Ｐ３０５２Ｓ（東レ（株）製  炭素繊維Ｔ７００Ｓ（強度４９００ＭＰａ、弾性率２３０ＧＰａ）、炭素繊維含有率６７重量％、炭素繊維目付２００ｇ／ｍ２、ベースレジン：エポキシ樹脂＃２５００）を２層積層した後、ポリプロピレン発泡材  “エフセル”（登録商標）ＲＣ２０１０（古河電工（株）製；厚み１．０ｍｍ）を１層積層し、さらに炭素繊維一方向プリプレグ（ＵＤ  ＰＰ）Ｐ３０５２Ｓ（東レ（株）製  炭素繊維Ｔ７００Ｓ（強度４９００ＭＰａ、弾性率２３０ＧＰａ）、炭素繊維含有率６７重量％、炭素繊維目付２００ｇ／ｍ２、ベースレジン：エポキシ樹脂＃２５００）を２層積層し、最外層に熱可塑性樹脂組成物（V）としてポリアミド層  ＣＭ４０００（東レ（株）製  ３元共重合ポリアミド樹脂、ポリアミド６／６６／６１０、融点１５０℃；溶解度パラメータδ（ＳＰ値）１３．３）を１層積層したものをプレス成形（金型温度１４５℃、圧力１．５ＭＰａ、硬化時間３０分、成形後の目標厚み１．５ｍｍ）して製造し、これを３００ｍｍ×２３０ｍｍのサイズに加工後、シート状強化部材（II）内に４０ｍｍ×３０ｍｍの角孔部１箇所およびφ１０ｍｍの丸孔部１箇所を設けたものを図５に示すような射出成形金型内にセットし、型締めを行った後、樹脂部材（III）として長繊維ペレット  ＴＬＰ１１４６Ｓ（東レ（株）製  炭素繊維含有量２０％、ベースレジン：ポリアミド６；溶解度パラメータδ（ＳＰ値）１３．６、樹脂流動方向成形収縮率：０．１％）を射出成形して複合成形品（I）を製造したところ、シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）との接合部の間隙Ｓは最大で５μｍであり、表面高低差Ｄは最大で１０μｍであった。その後、硬質層（IV）として、光硬化型（紫外線硬化型）塗料（オリジン電気（株）製  Ｍ−４０）を形成したところ、外観意匠性も良好であり、かつ硬質層面の鉛筆硬度は２Ｈであり、爪で引っ掻いてもほとんど傷が付かなかった。
【００６７】
（実施例３）
シート状強化部材（II）として、炭素繊維一方向プリプレグ（ＵＤ  ＰＰ）Ｐ３０５２Ｓ（東レ（株）製  炭素繊維Ｔ７００Ｓ（強度４９００ＭＰａ、弾性率２３０ＧＰａ）、炭素繊維含有率６７重量％、炭素繊維目付１２５ｇ／ｍ２、ベースレジン：エポキシ樹脂＃２５００）を４層積層し、最外層に熱可塑性樹脂組成物（V）としてポリアミド層  ＣＭ４０００（東レ（株）製  ３元共重合ポリアミド樹脂、ポリアミド６／６６／６１０、融点１５０℃；溶解度パラメータδ（ＳＰ値）１３．３）を１層積層したものをプレス成形（金型温度１５０℃、圧力１．５ＭＰａ、硬化時間３０分、成形後の目標厚み０．５ｍｍ）して製造し、これを外形サイズ約３００ｍｍ×２３０ｍｍに加工後、シート状強化部材（II）内に４０ｍｍ×３０ｍｍの角孔部１箇所およびφ１０ｍｍの丸孔部１箇所を設けたものを図５に示すような射出成形金型内にセットし、型締めを行った後、樹脂部材（III）として長繊維ペレット  ＴＬＰ１１４６Ｓ（東レ（株）製  炭素繊維含有量２０％、ベースレジン：ポリアミド６；溶解度パラメータδ（ＳＰ値）１３．６、樹脂流動方向成形収縮率：０．１％）を射出成形して複合成形品（I）を製造したところ、シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）との接合部の間隙Ｓは最大で５μｍであり、表面高低差Ｄは最大で１０μｍであった。その後、アクリル・ウレタン塗料（オリジン電気（株）製  オリジンプレート−Ｚ−ＮＹ）を塗布・乾燥後、硬質層（IV）として、光硬化型（紫外線硬化型）塗料（オリジン電気（株）製  Ｍ−４０）を形成したところ、外観意匠性も良好であり、かつ硬質層面の鉛筆硬度は２Ｈであり、爪で引っ掻いてもほとんど傷が付かなかった。
【００６８】
（実施例４）
シート状強化部材（II）として、炭素繊維一方向プリプレグ（ＵＤ  ＰＰ）Ｐ３０５２Ｓ（東レ（株）製  炭素繊維Ｔ７００Ｓ（強度４９００ＭＰａ、弾性率２３０ＧＰａ）、炭素繊維含有率６７重量％、炭素繊維目付１２５ｇ／ｍ２、ベースレジン：エポキシ樹脂＃２５００）を４層積層したものをプレス成形（金型温度１５０℃、圧力１．５ＭＰａ、硬化時間３０分、成形後の目標厚み０．５ｍｍ）して製造し、これを外形サイズ約３００ｍｍ×２３０ｍｍに加工後、シート状強化部材（II）内に４０ｍｍ×３０ｍｍの角孔部１箇所およびφ１０ｍｍの丸孔部１箇所を設けたものを製造した。また樹脂部材（III）、（IIIａ）、（IIIｂ）として長繊維ペレット  ＴＬＰ１１４６Ｓ（東レ（株）製  炭素繊維含有量２０％、ベースレジン：ポリアミド６；溶解度パラメータδ（ＳＰ値）１３．６、樹脂流動方向成形収縮率：０．１％）を射出成形して製造した後、シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）、（IIIａ）、（IIIｂ）を接着剤にて一体化したところ、シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）との接合部の隙間Ｓが最大で７０μｍ、表面高低差Ｄが最大で１００μｍであったため、硬質層（IV）の形成面に不飽和ポリエステルパテ（（株）ソーラー製  ＬＰ９６０）を塗布乾燥後、サンドペーパー（＃１０００）にてサンディングし、シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）、（IIIａ）、（IIIｂ）との接合部の間隙Ｓおよび表面高低差Ｄを５０μｍ以下になるようにし、アクリル・ウレタン塗料（オリジン電気（株）製  オリジンプレート−Ｚ−ＮＹ）を塗布乾燥後、硬質層（IV）として、光硬化型（紫外線硬化型）塗料（オリジン電気（株）製  Ｍ−４０）を形成したところ、外観意匠性も良好であり、かつ硬質層面の鉛筆硬度は２Ｈであり、爪で引っ掻いてもほとんど傷が付かなかった。
【００６９】
（比較例１）
硬質層（IV）を形成しない以外は実施例１と同様にして複合成形品（I）を製造したところ、表面の鉛筆硬度はＨＢであり、爪で引っ掻くことで容易に傷が付き、高意匠性を維持することができなかった。
【００７０】
（比較例２）
シート状強化部材（II）として、炭素繊維一方向プリプレグ（ＵＤ  ＰＰ）Ｐ３０５２Ｓ（東レ（株）製  炭素繊維Ｔ７００Ｓ（強度４９００ＭＰａ、弾性率２３０ＧＰａ）、炭素繊維含有率６７重量％、炭素繊維目付１２５ｇ／ｍ２、ベースレジン：エポキシ樹脂＃２５００）を４層積層したものをプレス成形（金型温度１５０℃、圧力１．５ＭＰａ、硬化時間３０分、成形後の目標厚み０．５ｍｍ）して製造し、これを外形サイズ約３００ｍｍ×２３０ｍｍに加工後、シート状強化部材（II）内に４０ｍｍ×３０ｍｍの角孔部１箇所およびφ１０ｍｍの丸孔部１箇所を設けたものを製造した。また樹脂部材（III）、（IIIａ）、（IIIｂ）として長繊維ペレット  ＴＬＰ１１４６Ｓ（東レ（株）製  炭素繊維含有量２０％、ベースレジン：ポリアミド６；溶解度パラメータδ（ＳＰ値）１３．６、樹脂流動方向成形収縮率：０．１％）を射出成形して製造した後、シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）、（IIIａ）、（IIIｂ）を接着剤にて一体化したところ、シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）との接合部の隙間Ｓが最大で７０μｍ、表面高低差Ｄが最大で１００μｍであった。その後、アクリル・ウレタン塗料（オリジン電気（株）製  オリジンプレート−Ｚ−ＮＹ）を塗布乾燥後、硬質層（IV）として、光硬化型（紫外線硬化型）塗料（オリジン電気（株）製  Ｍ−４０）を形成したところ、硬質面層の鉛筆硬度は２Ｈであったが、シート状強化部材（II）と樹脂部材（III）との接合部のスジが見える外観不良となり、製品としては不十分であった。
【００７１】
実施例１〜４、比較例１、２より以下のことが明らかになった。
【００７２】
実施例１〜４の複合成形品（I）は軽量、高剛性・高剛性である上、極めて高い意匠性を満足し、かつ高い耐傷性を有し、電気・電子機器の筐体として好適であった。
【００７３】
一方、比較例１の複合成形品（I）では、表面に容易に傷が付いてしまい、高意匠性を維持することができなかった。また、比較例２ではシート状強化部材（II）と樹脂部材（III）との接合部にスジが見え、製品としては不十分であった。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の複合成形品（I）は、ノート型パソコンや携帯端末などの電気・電子機器筐体用途に限らず、その優れた軽量性、高強度・高剛性、高意匠性、安全性を活かして、スポイラーなどの自動車部品用途や担架などの医療部品用途、また楽器運搬用ケースなどにも応用することができるが、その応用範囲は、これらに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施例に係る複合成形品（I）の斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係る複合成形品（I）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る複合成形品（I）のＢ部詳細図である。
【図４】本発明の一実施例に係る複合成形品（I）の分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施例に係る複合成形品（I）を成形するための射出成形金型の概要横断面図ある。
【符号の説明】
【００７６】
I   ：複合成形品  
II   ：シート状強化部材
III  ：樹脂部材
IIIａ：樹脂部材（角孔部）
IIIｂ：樹脂部材（丸孔部）
IV   ：硬質層
V    ：熱可塑製樹脂塑性物
１ａ ：繊維強化層の繊維方向（短辺方向）
１ｂ ：繊維強化層の繊維方向（長辺方向）
２   ：雌型
３   ：雄型
４   ：ゲート
４ａ ：ゲート（角孔部形成用）
５   ：吸着用孔
６   ：位置決め部材
７   ：突き出しピン
Ｓ：  接合部の間隙
Ｄ：  接合部の表面高低差（段差）
【図１】
2008114525.tif 000003
【図２】
2008114525.tif 000004
【図３】
2008114525.tif 000005
【図４】
2008114525.tif 000006
【図５】
2008114525.tif 000007