(57)【要約】【課題】  補強繊維の含有による補強効果を十分に得ることができる補強シートおよびその製造方法を提供する。【解決手段】  熱可塑性樹脂材料製の樹脂繊維２と、樹脂繊維２より高強度な非樹脂材料製の補強繊維３とにより織製された織物シート１を加熱したことにより溶融させることで、前記樹脂繊維２と前記補強繊維３とを密着させた補強シート１２を形成させてなる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂材料製の樹脂繊維（２）と、樹脂繊維（２）より高強度な非樹脂材料製の補強繊維（３）とにより織製された織物シート（１、１６）を加熱したことにより溶融させることで、前記樹脂繊維（２）と前記補強繊維（３）とを密着させて形成させてなることを特徴とする補強シート。
【請求項２】
請求項１記載の補強シートであって、
織物シート（１）において、樹脂繊維（２）の方が補強繊維（３）よりも太いことを特徴とする補強シート。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の補強シートであって、
補強繊維（３）が、カーボンファイバー繊維又はグラスファイバー繊維であることを特徴とする補強シート。
【請求項４】
熱可塑性樹脂材料製の樹脂繊維（２）と、樹脂繊維（２）より高強度な非樹脂材料製の補強繊維（３）により織製された織物シート（１、１６）に、ホットプレス加工を加えて、互いに融合した樹脂繊維（２）成分内に補強繊維（３）が含有された状態の所定厚さで且つ所定形状を有することを特徴とする補強シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補強シートおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車部品等の分野において、成形の容易性或いは補強繊維の添加による強度調整の容易性から、熱可塑性樹脂の中に補強繊維を含ませた樹脂パネルが広く用いられている。補強繊維としては、一般にカーボンファイバー繊維やグラスファイバー繊維が用いられている。
【０００３】
このような補強繊維は、それが含有される樹脂成分との密着性が良くないと、本来の補強効果が得られないため、補強繊維の表面には、予め熱可塑性樹脂による樹脂コーティングが施されている。そして、その樹脂コーティングが成形時の熱により溶けて、周辺の樹脂成分と融合するため、この樹脂コーティングがバインダーとなって、補強繊維と周辺樹脂との密着性が向上する仕組みになっている（例えば、特許文献１。）。
【特許文献１】特開２００２−５９４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、表面に樹脂コーティングを施した補強繊維を製造するために、特殊な製造装置が必要となり、コストの面において不利である。また、表面に施された樹脂コーティング成分だけでは、バインダーとしての樹脂量が不十分で、補強繊維と周辺樹脂との密着性を十分に高めることができず、得られる補強効果にも限りがあった。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、補強繊維の含有による補強効果を十分に得ることができる補強シートおよびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、熱可塑性樹脂材料製の樹脂繊維と、樹脂繊維より高強度な非樹脂材料製の補強繊維とにより織製された織物シートを加熱したことにより溶融させることで、前記樹脂繊維と前記補強繊維とを密着させて形成させてなることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の補強シートであって、織物シートにおいて、樹脂繊維の方が補強繊維よりも太いことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の補強シートであって、補強繊維が、カーボンファイバー繊維又はグラスファイバー繊維であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、熱可塑性樹脂材料製の樹脂繊維と、樹脂繊維より高強度な非樹脂材料製の補強繊維により織製された織物シートに、ホットプレス加工を加えて、互いに融合した樹脂繊維成分内に補強繊維が含有された状態の所定厚さで且つ所定形状を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、樹脂繊維と補強繊維とを織り込んで形成した織物シートを加熱したことにより溶融させることで樹脂繊維と補強繊維とを密着した補強シートを形成したため、溶けた樹脂繊維の成分が十分な量のバインダーとなって、補強繊維に密着させ、補強繊維による補強効果が確実に高まる。また、織物シートは、補強繊維に対して樹脂繊維を織り込むだけなので、通常の織物製造装置を利用することができ、コストの面でも有利である。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、織物シートにおいて、樹脂繊維の方を補強繊維よりも太くしたため、樹脂繊維が溶けた際に十分な量の樹脂成分が得られ、補強繊維と周辺の樹脂シートとの密着性を高めることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、補強繊維が、カーボンファイバー繊維又はグラスファイバー繊維であるため、軽量化を図ることができる。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、織物シートをホットプレス加工により樹脂繊維成分内に補強繊維が含まれた補強シートに成形できるため、その補強シートを樹脂で覆わなくても十分強度を有する自動車部品等とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
補強繊維の含有による補強効果を十分に得ることができる補強シートおよびその製造方法を提供する、という目的を、熱可塑性樹脂材料製の樹脂繊維と、樹脂繊維より高強度な非樹脂材料製の補強繊維とにより織製された織物シートを加熱したことにより溶融させることで、前記樹脂繊維と前記補強繊維とを密着させて形成させてなることにより、実現した。以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ものである。
【実施例１】
【００１５】
図１〜図７は、本発明の第１実施例を示す図である。図１及び図２に示す織物シート１は、熱可塑性樹脂材料製の樹脂繊維２と、樹脂繊維２よりも高強度な非樹脂材料製の補強繊維３とを交互に織製した構造になっている。
【００１６】
樹脂繊維２を構成する熱可塑性樹脂としては、例えばポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアミドなど何でも良い。補強繊維３を構成する高強度な非樹脂材料としては、軽量なカーボンファイバー繊維やグラスファイバー繊維などが好適である。樹脂繊維２の方が補強繊維３よりも太く形成されている。織物シート１は、補強繊維３に対して樹脂繊維２を織り込むだけなので、通常の織物製造装置を利用することができ、コストの面でも有利である。
【００１７】
織物シート１を一対のホットプレス１０、１１の間に挿入して、織物シート１の表裏両面をホットプレス１０、１１により加熱すると共に加圧させ、溶けた樹脂繊維２内に補強繊維３が含有された状態の補強シート１２を形成する。補強シート１２は均一な厚さを有する硬い板状で、表面は樹脂繊維２の樹脂成分で形成され、内部に補強繊維３が含まれた状態になっている。
【００１８】
この第１実施例によれば、織物シート１をホットプレス１０，１１により固い補強シート１２に成形するため、その補強シート１２を樹脂で覆わなくても十分強度を有する自動車部品等とすることができる。また、その補強シート１２を後加工の際にセットしやすくなり、原価が低減できる。
【００１９】
かかる補強シート１２を、図５に示すように、一対の金型４、５により形成されたキャビティ空間Ｃ内にセットした際には、図示せぬ支持手段により、テンションを付与された状態で支持されるが、補強シート１２の状態が安定しているので、補強シート１２の表裏両面側に所定厚さの樹脂シート１４、１５を正確に形成することができる。そして、このキャビティ空間Ｃ内に加熱軟化された熱可塑性樹脂６が射出される（図６参照）。熱可塑性樹脂６は、樹脂繊維２と同じ種類の方が好ましいが、別の種類であっても良い。
【００２０】
射出された熱可塑性樹脂６の熱により、補強シート１２の樹脂繊維２が射出された熱可塑性樹脂６と融合して一体化する。熱可塑性樹脂６の固化後、金型４，５を開いて成形された樹脂パネル７を取り出す（図７参照）ことで、樹脂パネル７が成形される。樹脂パネル７は、溶融した樹脂繊維２により補強繊維３を包んだ状態となった補強シート１２が、更に２枚の熱可塑性樹脂製の樹脂シート８，９の間に含まれた状態となっている。２枚の熱可塑性樹脂製の樹脂シート８、９の周縁部同士は結合された状態になっている。
【００２１】
従って、補強シート１２を２枚の樹脂シート８、９の間に含ませ、補強シート１２の樹脂繊維２と樹脂シート８、９とを互いに熱により融合させた状態にしたため、溶けた樹脂繊維２の成分が十分な量のバインダーとなって、補強繊維３と周辺の樹脂シート８、９とを密着させ、補強繊維３による補強効果が確実に高まる。特に、この実施例では、織物シート１における樹脂繊維２の方を補強繊維３よりも太くしたため、樹脂繊維２が溶けた際に十分な量の樹脂成分となり、補強繊維３と周辺の樹脂シート８、９との密着性がより高められた状態になっている。
【実施例２】
【００２２】
図８〜図１１は、本発明の第２実施例を示す図である。尚、第１実施例と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。この第２実施例では、織物シート１６を、図３に示すホットプレス１０，１１とは形状の異なるホットプレス加工によりコ字状の補強シート１７に成形し（図９参照）、それをコ字状のキャビティ空間Ｃを有する金型１８、１９内にセットした。補強シート１７は、図示せぬ支持手段により、キャビティ空間Ｃの厚さの中央位置に支持される。そして、先の実施例同様に、キャビティ空間Ｃ内に加熱軟化された熱可塑性樹脂６を射出し（図１０参照）、コ字状の補強シート１７を、同じくコ字状の樹脂シート２０、２１の間に含んだ状態の樹脂パネル２２を得た（図１１参照）。
【００２３】
第２実施例によれば、補強シート１７を樹脂パネル２２に相応した形状に予め成形することにより、複雑な形状の樹脂パネル２２を形成する際も、補強シート１７を含む２枚の樹脂シート２０、２１の厚さを正確に形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上の実施例では、樹脂繊維と補強繊維とを交互に織った織物シートを例にしたが、織り方はどのようなものでも良い。また、織物シートや補強シートを挟む（含む）２枚の樹脂シートの成形方法も、射出成形に限定されず、加熱軟化した２枚の樹脂シートを、織物シートや補強シートと一緒に金型内にセットし、金型内で圧力を掛けながら挟み込む成形方法でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の第１実施例の織物シートを示す平面図。
【図２】図１中矢示ＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図。
【図３】図２の織物シートをホットプレス内にセットした状態を示す模式的断面図。
【図４】図３により成形した補強シート単体を示す模式的断面図。
【図５】図４の補強シートを金型内にセットした状態を示す模式的断面図。示す模式的断面図。
【図６】図５に示す金型内に熱可塑性樹脂を射出した状態を示す模式的断面図。
【図７】図６により成形した樹脂パネル単体を示す模式的断面図。
【図８】この発明の第２実施例の織物シートを示す模式的断面図。
【図９】図８の織物シートによる補強シート単体を示す模式的断面図。
【図１０】図９の補強シート単体を金型内にセットして熱可塑性樹脂を射出した状態を示す模式的断面図。
【図１１】図１０により成形された樹脂パネル単体を示す模式的断面図。
【符号の説明】
【００２６】
１、１６  織物シート
２  樹脂繊維
３  補強繊維
４、５、１８，１９  金型
６  熱可塑性樹脂
７、２２  樹脂パネル
８、９、２０，２１  樹脂シート
１０、１１  ホットプレス
１２、１７  補強シート
Ｃ  キャビティ空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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