(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樹脂パネルおよびその製造方法を提供する。【解決手段】  樹脂繊維２と補強繊維３とを織り込んで織物シート１を形成し、その織物シート１を２枚の樹脂シート８、９の間に挟持させ（含ませ）、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。また、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。【選択図】        図５
2005329567.tif 000002
【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）が、熱可塑性樹脂材料製の２枚の樹脂シート（８、９、１４，１５，２０，２１）の間に挟持され又は含まれ、織物シート（１、１６）の樹脂繊維（２）と樹脂シート（８、９、１４，１５，２０，２１）が熱により互いに融合した状態になっていることを特徴とする樹脂パネル。
【請求項２】
請求項１記載の樹脂パネルであって、
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樹脂パネル。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の樹脂パネルであって、
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樹脂パネル。
【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）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補強シート（１２、１７）を形成し、
該補強シート（１２、１７）を金型（４、５、１８、１９）内にセットした後、補強シート（１２、１７）の少なくとも表裏両面側に加熱軟化された熱可塑性樹脂（６）を充填して、
該補強シート（１２、１７）を、熱可塑性樹脂材料製の２枚の樹脂シート（１４、１５、２０、２１）の間に挟持され又は含まれた状態とし、且つ補強シート（１２、１７）と樹脂シート（１４、１５、２０、２１）とを融着した状態にすることを特徴とする樹脂パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂パネル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樹脂パネル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が、熱可塑性樹脂材料製の２枚の樹脂シートの間に挟持され又は含まれ、織物シートの樹脂繊維と樹脂シートが熱により互いに融合した状態になっていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、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、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補強シートを形成し、該補強シートを金型内にセットした後、補強シートの少なくとも表裏両面側に加熱軟化された熱可塑性樹脂を充填して、該補強シートを、熱可塑性樹脂材料製の２枚の樹脂シートの間に挟持され又は含まれた状態とし、且つ補強シートと樹脂シートとを融着した状態に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織物シートを形成し、その織物シートを２枚の樹脂シートの間に挟持させ（含ませ）、樹脂繊維と樹脂シートとを互いに熱により融合させた状態にしたため、溶けた樹脂繊維の成分が十分な量のバインダーとなって、補強繊維と周辺の樹脂シートとを密着させ、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補強シートに成形するため、その補強シートを金型内にセットした際に状態が安定し、補強シートの表裏両面側に所定厚さの樹脂シートを正確に形成することができる。また、補強シートを樹脂パネル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を形成する際も、補強シートを挟む（含む）２枚の樹脂シートの厚さを正確に形成することができる。
【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樹脂パネル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により織製された織物シートが、熱可塑性樹脂材料製の２枚の樹脂シートの間に挟持され又は含まれ、織物シートの樹脂繊維と樹脂シートが熱により互いに融合した状態になっていることにより、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。
【実施例１】
【００１５】
図１〜図５は、本発明の第１実施例を示す図である。尚、図３〜図５は模式的に表した図である。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は、一対の金型４，５により形成されたキャビティ空間Ｃ内にセットされる。織物シート１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キャビティ空間Ｃの厚さの中央位置に支持される（図３参照）。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４参照）。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。
【００１８】
射出された熱可塑性樹脂６の熱により、織物シート１の樹脂繊維２が溶融して、補強繊維３を包み込むと共に、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５参照）。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織物シート１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。
【００１９】
この実施例によれば、樹脂繊維２と補強繊維３とを織り込んだ織物シート１を形成し、その織物シート１を２枚の樹脂シート８、９の間に含ませ、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、この実施形態では、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】
【００２０】
図６〜図１０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１に対して、表裏両面から一対のホットプレス１０、１１により、加熱と加圧を作用させ（図６参照）、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を形成した（図７参照）。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。
【００２１】
織物シート１をこのように固い補強シート１２にしてから、金型４，５のキャビティ空間Ｃ内にセットする（図８参照）。補強シート１２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、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９参照）。
【００２２】
射出された熱可塑性樹脂６の熱により、補強シート１２の表面が溶融して、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１３を取り出す（図１０参照）。樹脂パネル１３は、固い補強シート１２が、２枚の熱可塑性樹脂製の樹脂シート１４、１５の間に含まれた状態となっている。
【００２３】
第２実施例によれば、織物シート１をホットプレス加工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を金型４、５内にセットした際に状態が安定し、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。
【実施例３】
【００２４】
図１１〜図１４は、本発明の第３実施例を示す図である。第２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３実施例では、織物シート１６を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１２参照）、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、先の実施形態同様に、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１３参照）、コ字状の補強シート１１７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１４参照）。
【００２５】
第３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】
【００２６】
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】
【００２７】
【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の織物シートを金型内にセットした状態を示す模式的断面図。
【図４】図４の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５】図４の樹脂パネル単体を示す模式的断面図。
【図６】この発明の第２実施例の織物シートにホットプレス加工を施して補強シートを成形する状態を示す模式的断面図。
【図７】図６の補強シート単体を示す模式的断面図。
【図８】図７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。
【図９】図８の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１０】図９により成形された樹脂パネルを示す模式的断面図。
【図１１】この発明の第３実施例の織物シートを示す模式的断面図。
【図１２】図１１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１３】図１２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１４】図１３により成形された樹脂パネルを示す模式的断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１、１６  織物シート
２  樹脂繊維
３  補強繊維
４、５  金型
６  熱可塑性樹脂
７、１３、２２  樹脂パネル
８、９  樹脂シート
１０、１１  ホットプレス
１２、１７  補強シート
１４、１５  樹脂シート
１８、１９  金型
２０、２１  樹脂シート
Ｃ  キャビティ空間
【図１】
2005329567.tif 000003
【図２】
2005329567.tif 000004
【図３】
2005329567.tif 000005
【図４】
2005329567.tif 000006
【図５】
2005329567.tif 000007
【図６】
2005329567.tif 000008
【図７】
2005329567.tif 000009
【図８】
2005329567.tif 000010
【図９】
2005329567.tif 000011
【図１０】
2005329567.tif 000012
【図１１】
2005329567.tif 000013
【図１２】
2005329567.tif 000014
【図１３】
2005329567.tif 000015
【図１４】
2005329567.tif 000016