(57)【要約】【課題】繊維強化樹脂成形品において、繊維が糸玉状になることを抑制し、繊維による補強効果を効果的に得ることができる繊維強化樹脂成形品の製造方法を提供する。【解決手段】繊維２と樹脂３とを組み合わせ繊維により強化された繊維強化樹脂から成形されてなる繊維強化樹脂成形品１の製造方法は、繊維と樹脂とを混練させる混練ステップと、該混練ステップの後に、繊維を延伸させる延伸ステップとを備え、延伸ステップは、成形型内において繊維を延伸させる延伸力Ｆを付与することにより行われることを特徴とする。また、繊維強化樹脂成形品の製造方法は、混練ステップの前に、繊維又は樹脂に発泡剤を含ませることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維と樹脂とを組み合わせ繊維により強化された繊維強化樹脂から成形されてなる繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、
繊維と樹脂とを混練させる混練ステップと、
前記混練ステップの後に、前記繊維を延伸させる延伸ステップと、
を備えていることを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【請求項２】
前記繊維が、天然繊維であることを特徴とする請求項１記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【請求項３】
前記混練ステップによって混練された前記繊維と前記樹脂とからなる繊維強化樹脂を成形型内に注入させる注入ステップを更に備え、
前記延伸ステップは、前記注入ステップの後に、前記成形型内において前記繊維強化樹脂に前記繊維を延伸させる延伸力を付与することにより行われる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
前記注入ステップが、射出成形によって行われることを特徴とする請求項１〜３の何れか一に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
前記繊維には、該繊維に延伸力を付与する物質が含浸されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【請求項６】
前記繊維に含浸され前記繊維に延伸力を付与する物質が、液体発泡剤であることを特徴とする請求項５記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【請求項７】
前記樹脂には、前記繊維に延伸力を付与する物質が含有されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一に記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【請求項８】
前記樹脂に含有され前記繊維に延伸力を付与する物質が、発泡剤であることを特徴とする請求項７記載の繊維強化樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、繊維と樹脂とを組み合わせ繊維により強化された繊維強化樹脂から成形されてなる繊維強化樹脂成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用部品など種々の工業用部品において、繊維と樹脂とを組み合わせ繊維により樹脂を強化した繊維強化樹脂が広く使用されている。この繊維強化樹脂によって成形された繊維強化樹脂成形品では、使用される目的や用途に応じて、組み合わせる繊維と樹脂とが好適に設定されている。
【０００３】
近年、環境保護の要請に応える一環として、天然繊維を使用した繊維強化樹脂成形品が知られており、例えば特許文献１には、合成ポリマーとバイオポリマーとからなる合成物質マトリクス内に天然繊維が埋め込まれた繊維強化合成物質成形部分を製造するための原料の製造方法が開示されている。
【特許文献１】特開２０００ー５１２９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、繊維強化樹脂成形品においては、繊維と樹脂とを組み合わせて成形する際に、繊維が糸玉状に丸くなる場合がある。特に、環境負荷の低減を図るために、繊維として、しなやかで屈曲しやすい、セルロース繊維等の天然繊維を用いる場合には、このような傾向がより顕著なものとなる。
【０００５】
図３は、セルロース繊維を有する繊維強化樹脂を射出成形によって成形した繊維強化樹脂成形品についての顕微鏡写真を示す図である。図３に示すように、樹脂（黒色部分）とセルロース繊維（白色もしくは灰色部分）とからなる繊維強化樹脂成形品において、セルロース繊維は糸玉状に丸くなって存在している。
【０００６】
このように、射出成形によって繊維強化樹脂成形品が成形される場合には、繊維と樹脂とが混練される際に繊維が糸玉のように丸くなり、かかる状態で成形型内に注入され成形される。これに対し、成形時に繊維が糸玉状になることを抑制することができれば、繊維強化樹脂成形品の力学的特性（つまり強度や耐衝撃性）において繊維による補強効果を更に向上させることができると考えられる。
【０００７】
そこで、この発明は、繊維により強化された繊維強化樹脂から成形されてなる繊維強化樹脂成形品において、繊維が糸玉状になることを抑制し、繊維による補強効果を効果的に得ることができる繊維強化樹脂成形品の製造方法を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このため、本願の請求項１に係る発明は、繊維と樹脂とを組み合わせ前記繊維により強化された繊維強化樹脂から成形されてなる繊維強化樹脂成形品の製造方法であって、繊維と樹脂とを混練させる混練ステップと、前記混練ステップの後に、前記繊維を延伸させる延伸ステップとを備えていることを特徴としたものである。
【０００９】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記繊維が、天然繊維であることを特徴としたものである。
【００１０】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記混練ステップによって混練された前記繊維と前記樹脂とからなる繊維強化樹脂を成形型内に注入させる注入ステップを更に備え、前記延伸ステップは、前記注入ステップの後に、前記成形型内において前記繊維強化樹脂に前記繊維を延伸させる延伸力を付与することにより行われることを特徴としたものである。
【００１１】
また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一に係る発明において、前記注入ステップが、射出成形によって行われることを特徴としたものである。
【００１２】
また更に、本願の請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一に係る発明において、前記繊維には、該繊維に延伸力を付与する物質が含浸されていることを特徴としたものである。
【００１３】
また更に、本願の請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明において、前記繊維に含浸され前記繊維に延伸力を付与する物質が、液体発泡剤であることを特徴としたものである。
【００１４】
また更に、本願の請求項７に係る発明は、請求項１〜６の何れか一に係る発明において、前記樹脂には、前記繊維に延伸力を付与する物質が含有されていることを特徴としたものである。
【００１５】
また更に、本願の請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明において、前記樹脂に含有され前記繊維に延伸力を付与する物質が、発泡剤であることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本願の請求項１の発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法によれば、繊維強化樹脂成形品において、繊維と樹脂との混練後に繊維が延伸されることにより繊維が糸玉状になることを抑制することができ、繊維による補強効果を効果的に得ることができる。
例えば、繊維強化樹脂成形品の性能を更に向上させるために別の樹脂を添加させることも可能であるが、かかる場合には添加樹脂を好適に選定したり添加樹脂の分散性を考慮したりする必要があるが、本発明の繊維強化樹脂成形品の製造方法によれば、別の樹脂を添加することなく、繊維強化樹脂成形品について、強度等の性能を更に向上させることが可能である。
【００１７】
また、本願の請求項２の発明によれば、繊維と樹脂との混練時に繊維が糸玉状になりやすい天然繊維を用いる場合においても、繊維強化樹脂成形品において繊維が糸玉状になることを抑制することができ、上記作用効果をより有効に奏することができる。繊維として天然繊維を用いることにより、環境負荷の低減を図ることも可能である。
【００１８】
更に、本願の請求項３の発明によれば、成形型内において繊維と樹脂とからなる繊維強化樹脂に繊維を延伸させる延伸力が付与されることにより、繊維強化樹脂成形品において繊維が延伸された状態を有効に確保することができる。
【００１９】
また更に、本願の請求項４の発明によれば、繊維と樹脂とからなる繊維強化樹脂を、射出成形によって成形型内に注入させることにより、高精度で生産性の高い射出成形を用いて、比較的容易に上記作用効果を奏することができる。
【００２０】
また更に、本願の請求項５の発明によれば、強化材である繊維のみに該繊維に延伸力を付与する物質が含浸されることにより、母材である樹脂に影響を与えることなく、繊維強化樹脂成形品において繊維が糸玉状になることを抑制することができ、繊維による補強効果を効果的に得ることができる。
【００２１】
また更に、本願の請求項６の発明によれば、繊維に液体発泡剤が含浸されることにより、比較的簡単な方法により上記作用効果を確実に奏することができる。
【００２２】
また更に、本願の請求項７の発明によれば、母材である樹脂のみに繊維に延伸力を付与する物質が含有されることにより、強化材である繊維に影響を与えることなく、繊維強化樹脂成形品において繊維が糸玉状になることを抑制することができ、繊維による補強効果を効果的に得ることができる。
【００２３】
また更に、本願の請求項８の発明によれば、樹脂に発泡剤が含有されることにより、比較的簡単な方法により上記作用効果を確実に奏することができる。母材である樹脂を発泡成形させることで、繊維強化樹脂成形品について軽量化を図ることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
まず、本発明の第１の実施例について説明する。
（１）第１の実施例
第１の実施例は、熱可塑性マトリックス樹脂としてポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）を用い、繊維として天然繊維であるセルロース繊維を用いたものである。本実施例に係る繊維強化樹脂成形品を成形するに際して、熱可塑性マトリックス樹脂及び繊維として用いた材料を以下に示す。
Ａ）熱可塑性マトリックス樹脂
・材質名：ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）
・商品名：Ｋ９２５０Ａ（チッソ株式会社製）
Ｂ）繊維
・材質名：セルロース繊維
・商品名：ＴｅｒｒａＣｅｌ（Ｒａｙｏｎｉｅｒ社製）
【００２５】
上記熱可塑性マトリックス樹脂と繊維とを配合比（熱可塑性マトリクス樹脂：繊維＝６０：４０）でドライブレンドし、これを２軸押出機で押し出し、切断してペレット状のサブ複合体を得た。次に、繊維の重量割合が５％となるように、熱可塑性マトリックス樹脂とサブ複合体とを配合比（熱可塑性マトリクス樹脂：サブ複合体＝７０：１０）でドライブレンドし、一種のパリソン押出機としての溶融粘度測定装置により押出成形を行い、棒状の成形品を得た。得られた成形品について、熱可塑性マトリックス樹脂と繊維とは表１に示す配合比である。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
本実施例（実施例１）では、押出成形時に繊維と樹脂とからなる繊維強化樹脂を延伸させながら押出成形を行った。押出成形に用いた装置及び成形条件等を以下に示す。
Ｃ）押出成形に用いた装置及び成形条件
・装置    ：溶融粘度測定装置（商品名：キャピログラフ１Ｃ）
株式会社東洋精機製作所製、バレル径＝９．５５ｍｍ
・成形条件：樹脂温度＝１９０℃、ダイ径＝１．０ｍｍ
ピストン押出速度＝５０ｍｍ／分
【００２８】
また、比較例（比較例１）として、熱可塑性マトリックス樹脂としてポリプロピレン樹脂を用い、繊維としてセルロース繊維を用いたものであるが、押出成形時に延伸を行わないものを作製した。比較例１については、延伸を行わないこと以外は実施例１と同様に成形した。得られた比較例１の成形品についても、熱可塑性マトリックス樹脂と繊維との配合比を表１に示す。
【００２９】
以上のようにして得られた成形品について、その引張強度を測定する試験を行った。試験結果は、表１に示す通りであった。比較例１の成形品については引張強度が３２ＭＰａであるのに対し、実施例１の成形品については引張強度が３８ＭＰａであり、繊維強化樹脂成形品について引張強度が高くなっている。
【００３０】
このようにして、繊維と樹脂とからなる繊維強化樹脂に対して繊維を延伸させるように延伸力を付与して成形することにより、繊維と樹脂と組み合わせ繊維により強化された繊維強化樹脂から成形されてなる繊維強化樹脂成形品について引張強度を向上させることができる。
【００３１】
本実施形態では、繊維強化樹脂成形品が押出成形により成形されているが、繊維と樹脂とを混練させ、この混練された繊維と樹脂とからなる繊維強化樹脂を成形型内に、例えば射出成形等によって注入させ、成形型内において繊維強化樹脂成形品を成形するようにしてもよい。かかる場合においても、成形型内において繊維強化樹脂に対して繊維を延伸させるように延伸力を付与することで上記実施例と同様の作用効果を奏することができる。
【００３２】
図１は、繊維強化樹脂成形品において第１の実施例による作用をイメージ化して模式的に示した説明図である。図１の（ａ）は、繊維強化樹脂成形品において繊維と樹脂とが混練された状態を模式的に示した図であり、図１の（ｂ）は、繊維強化樹脂成形品において繊維と樹脂とが混練された後に繊維を延伸させる延伸力が付与された状態を模式的に示した図である。なお、図１の（ｂ）では、この延伸力としてせん断力が作用した状態を示す。
【００３３】
図１の（ａ）に示すように、繊維強化樹脂成形品１において繊維２と樹脂３とが混練された状態では、繊維２が糸玉状になって存在するが、図１の（ｂ）に示すように、この繊維強化樹脂成形品１に対して繊維２を延伸させる延伸力、例えばせん断力Ｆを作用させることにより、繊維強化樹脂成形品１の変形に伴って樹脂３内部に存在する繊維２が伸ばされる。
【００３４】
なお、本実施形態では、押出成形時に繊維強化樹脂を延伸させているが、成形型内に繊維強化樹脂を注入した後に、ノズル、ライナ又はキャビティ等から不活性ガスを注入するガスアシスト射出成形や、成形型内のキャビティ容量を変化させ圧縮操作を行う射出圧縮成形など、その他の成形法を用いて、繊維強化樹脂に繊維を延伸させる延伸力を付与するようにしてもよい。
【００３５】
このように、本発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法によれば、繊維強化樹脂成形品において、繊維と樹脂との混練後に繊維が延伸されることにより、繊維が糸玉状になることを抑制することができ、繊維による補強効果を効果的に得ることができる。
例えば、繊維強化樹脂成形品の性能を更に向上させるために別の樹脂を添加させることも可能であるが、かかる場合には添加樹脂を好適に選定したり添加樹脂の分散性を考慮したりする必要があるが、本発明の繊維強化樹脂成形品の製造方法によれば、別の樹脂を添加することなく、繊維強化樹脂成形品について、強度等の性能を更に向上させることが可能である。
【００３６】
また、繊維と樹脂との混練時に繊維が糸玉状になりやすい天然繊維を用いる場合においても、繊維強化樹脂成形品において繊維が糸玉状になることを抑制することができ、上記作用効果をより有効に奏することができる。繊維として天然繊維を用いることにより、環境負荷の低減を図ることも可能である
【００３７】
更に、成形型内において繊維と樹脂とからなる繊維強化樹脂に繊維を延伸させる延伸力が付与されることにより、繊維強化樹脂成形品において繊維が延伸された状態を有効に確保することができる。
【００３８】
また更に、繊維と樹脂とからなる繊維強化樹脂を、射出成形によって成形型内に注入させることにより、高精度で生産性の高い射出成形を用いて、比較的容易に上記作用効果を奏することができる。
【００３９】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。
（２）第２の実施例
第２の実施例は、熱可塑性マトリックス樹脂としてポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）を用い、繊維としてセルロース繊維を用いるとともに、上記繊維に液体発泡剤を含浸させたものである。本実施例に係る繊維強化樹脂成形品を成形するに際して、熱可塑性マトリックス樹脂、繊維及び液体発泡剤として用いた材料を以下に示す。
Ａ）熱可塑性マトリックス樹脂
・材質名：ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）
・商品名：Ｋ９２５０Ａ（チッソ株式会社製）
Ｂ）繊維
・材質名：セルロース繊維
・商品名：ＴｅｒｒａＣｅｌ（Ｒａｙｏｎｉｅｒ社製）
Ｃ）液体発泡剤
・材質名：水
【００４０】
上記熱可塑性マトリックス樹脂と繊維とを配合比（熱可塑性マトリクス樹脂：繊維＝６０：４０）でドライブレンドし、これを２軸押出機で押し出し、切断してペレット状のサブ複合体を得た。そして、このサブ複合体を水に浸して、繊維に水を含浸させた。次に、繊維の重量割合が５％となるように、熱可塑性マトリックス樹脂と水を含浸させたサブ複合体とを配合比（熱可塑性マトリクス樹脂：サブ複合体＝７０：１０）でドライブレンドし、射出成形を行い、引張強度測定用の成形品（試験片）を得た。得られた成形品について、熱可塑性マトリックス樹脂と繊維とは表２に示す配合比である。
【００４１】
【表２】
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【００４２】
本実施例（実施例２）では、射出成形は、発泡による体積増加を考慮し、成形品を得るための成形型に対し成形型内のキャビティ容量より少ない繊維強化樹脂を射出するショートショットにより行った。射出成形に用いた装置及び成形条件等を以下に示す。
Ｄ）射出成形に用いた装置及び成形条件
・装置    ：射出成形装置（東芝機械株式会社製）
・型締力  ：２２０トン
・成形条件：バレル温度＝１９０℃
・試験片  ：ＡＳＴＭ  Ｄ６３８  ＴＹＰＥＩ
【００４３】
また、比較例（比較例２）として、熱可塑性マトリックス樹脂としてポリプロピレン樹脂を用い、繊維としてセルロース繊維を用いたものであるが、液体発泡剤である水を含浸させず、成形時にショートショットを行わないものを作製した。比較例２については、熱可塑性マトリックス樹脂と繊維とを配合比（熱可塑性マトリクス樹脂：繊維＝６０：４０）でドライブレンドし、これを２軸押出機で押し出し、切断してペレット状のサブ複合体を得た後に、繊維の重量割合が５％となるように、熱可塑性マトリックス樹脂とこのサブ複合体とを配合比（熱可塑性マトリクス樹脂：サブ複合体＝７０：１０）でドライブレンドし、射出成形を行い、引張強度測定用の成形品を得た。得られた比較例２の成形品についても、熱可塑性マトリックス樹脂と繊維との配合比を表２に示す。
【００４４】
以上のようにして得られた成形品について、その引張強度を測定する試験を行った。試験結果は、表２に示す通りであった。比較例２の成形品については引張強度が３０ＭＰａであるのに対し、実施例２の成形品については引張強度が３３ＭＰａであり、繊維強化樹脂成形品について引張強度が高くなっている。
【００４５】
繊維強化樹脂成形品の成形に際し、繊維と樹脂とを混練させる前に、繊維に、予め繊維に延伸力を付与する物質、具体的には液体発泡剤である水を含浸させ、この液体発泡剤が含浸された繊維と樹脂とを混練させ、混練された繊維と樹脂とからなる繊維強化樹脂を成形型内に注入させ、成形型内において繊維強化樹脂成形品を成形することにより、繊維強化樹脂成形品が成形される際に繊維の内部及び／又は外周部において気泡が形成され、この気泡の形成に伴って繊維が伸ばされ、すなわち、繊維に延伸力が付与され、繊維強化樹脂成形品について引張強度を向上させることができる。
【００４６】
このように、本発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法によれば、強化材である繊維のみに該繊維に延伸力を付与する物質が含浸されることにより、母材である樹脂に影響を与えることなく、繊維強化樹脂成形品において繊維が糸玉状になることを抑制することができ、繊維による補強効果を効果的に得ることができる。
また、繊維に液体発泡剤が含浸されることにより、比較的簡単な方法により上記作用効果を確実に奏することができる。
【００４７】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。
（３）第３の実施例
第３の実施例は、熱可塑性マトリックス樹脂としてポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）を用い、繊維としてセルロース繊維を用いるとともに、上記樹脂に発泡剤を含有させたものである。本実施例に係る繊維強化樹脂成形品を成形するに際して、熱可塑性マトリックス樹脂、繊維及び発泡剤として用いた材料を以下に示す。なお、発泡剤としては、発泡剤を樹脂に高濃度添加した発泡剤マスターバッチを使用した。
Ａ）熱可塑性マトリックス樹脂
・材質名：ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）
・商品名：Ｋ９２５０Ａ（チッソ株式会社製）
Ｂ）繊維
・材質名：セルロース繊維
・商品名：ＴｅｒｒａＣｅｌ（Ｒａｙｏｎｉｅｒ社製）
Ｃ）発泡剤
・材質名：発泡剤マスターバッチ
・商品名：ポリスレン（永和化成工業株式会社製）
【００４８】
上記熱可塑性マトリックス樹脂と繊維とを配合比（熱可塑性マトリクス樹脂：繊維＝６０：４０）でドライブレンドし、これを２軸押出機で押し出し、切断してペレット状のサブ複合体を得た。次に、繊維の重量割合が５％となるように、熱可塑性マトリックス樹脂とサブ複合体と発泡剤マスターバッチとを配合比（熱可塑性マトリクス樹脂：サブ複合体：発泡剤マスターバッチ＝６８．４：１０：１．６）でドライブレンドし、射出成形を行い、引張強度測定用の成形品（試験片）を得た。得られた成形品について、熱可塑性マトリックス樹脂と繊維と発泡剤マスターバッチとは表３に示す配合比である。
【００４９】
【表３】
2007245348.tif 000005
【００５０】
本実施例（実施例３）においても、射出成形は、発泡による体積増加を考慮してショートショットにより行った。射出成形に用いた装置及び成形条件等を以下に示す。
Ｄ）射出成形に用いた装置及び成形条件
・装置    ：射出成形装置（東芝機械株式会社製）
・型締力  ：２２０トン
・成形条件：バレル温度＝１９０℃
・試験片  ：ＡＳＴＭ  Ｄ６３８  ＴＹＰＥＩ
【００５１】
また、比較例（比較例３）として、熱可塑性マトリックス樹脂としてポリプロピレン樹脂を用い、繊維としてセルロース繊維を用いたものであるが、発泡剤マスターバッチを使用せず、成形時にショートショットを行わないものを作製した。比較例３については、熱可塑性マトリックス樹脂と繊維とを配合比（熱可塑性マトリクス樹脂：繊維＝６０：４０）でドライブレンドし、これを２軸押出機で押し出し、切断してペレット状のサブ複合体を得た後に、繊維の重量割合が５％となるように、熱可塑性マトリックス樹脂とこのサブ複合体とを配合比（熱可塑性マトリクス樹脂：サブ複合体＝７０：１０）でドライブレンドし、射出成形を行い、引張強度測定用の成形品を得た。得られた比較例３の成形品についても、熱可塑性マトリックス樹脂と繊維との配合比を表３に示す。
【００５２】
以上のようにして得られた成形品について、その引張強度を測定する試験を行った。試験結果は、表３に示す通りであった。比較例３の成形品については引張強度が３０ＭＰａであるのに対し、実施例３の成形品については引張強度が３５ＭＰａであり、繊維強化樹脂成形品について引張強度が高くなっている。
【００５３】
図２は、繊維強化樹脂成形品において第３の実施例による作用をイメージ化して模式的に示した説明図である。図２の（ａ）は、繊維強化樹脂成形品において繊維と樹脂とが混練された状態を模式的に示した図であり、図２の（ｂ）は、繊維強化樹脂成形品において樹脂内部に含有された発泡剤により気泡が形成された状態を模式的に示した図である。
【００５４】
図２の（ａ）に示すように、繊維強化樹脂成形品１１において繊維１２と樹脂１３とが混練された状態では、繊維１２が糸玉状になって存在するが、図２の（ｂ）に示すように、予め樹脂１３に含有された発泡剤によって繊維強化樹脂成形品１１の成形時に気泡１４が形成されることにより、繊維強化樹脂成形品１１においては、この気泡１４の形成に伴って繊維１２が伸ばされる。
【００５５】
繊維強化樹脂成形品の成形に際し、繊維と樹脂とを混練させる前に、樹脂に、予め繊維に延伸力を付与する物質、具体的には発泡剤を含有させ、繊維と発泡剤が含有された樹脂とを混練させ、混練された繊維と樹脂とからなる繊維強化樹脂を成形型内に注入させ、成形型内において繊維強化樹脂成形品を成形することにより、繊維強化樹脂成形品が成形される際に樹脂内部において気泡が形成され、この気泡の形成に伴って繊維が伸ばされ、すなわち、繊維に延伸力が付与され、繊維強化樹脂成形品について引張強度を向上させることができる。
【００５６】
このように、本発明に係る繊維強化樹脂成形品の製造方法によれば、母材である樹脂のみに繊維に延伸力を付与する物質が含有されることにより、強化材である繊維に影響を与えることなく、繊維強化樹脂成形品において繊維が糸玉状になることを抑制することができ、繊維による補強効果を効果的に得ることができる。
【００５７】
また、樹脂に発泡剤が含有されることにより、比較的簡単な方法により上記作用効果を確実に奏することができる。母材である樹脂を発泡成形させることで、繊維強化樹脂成形品について軽量化を図ることも可能である。
【００５８】
本実施形態では、繊維としてセルロース繊維を用いているが、例えばマニラ麻、サイザル麻、ジュート麻、竹、わら、絹、木綿、ケナフ、ヤシ、ウールなど、その他の天然繊維を使用してもよく、あるいは、例えばアクリル、ポリエステル、ナイロン、アラミド又はポリウレタンなど、その他の合成繊維を使用することも可能である。かかる場合においても上記実施例と同様の作用効果を奏することができる。特に、天然繊維を使用する場合には、合成繊維の場合に比して環境負荷の低減を図ることができる。
【００５９】
また、本実施形態では、樹脂としてポリプロピレン樹脂を用いているが、例えばポリエチレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド９Ｔ、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリカーボネート、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、ポリアセタール、ポリイミド、変成ポリフェニレンエーテル又はポリエーテルエーテルケトンなど、その他の樹脂を使用してもよく、あるいは、例えばポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリヒドロキシブチレート又はセルロース樹脂など、その他のバイオプラスチックを使用することも可能である。かかる場合においても上記実施例と同様の作用効果を奏することができる。特に、バイオプラスチックを使用する場合には環境負荷の低減を図ることができる。
【００６０】
更に、本実施形態では、発泡剤として水や発泡剤マスターバッチを使用しているが、例えばアゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミンのようなニトロソ化合物、パラトルエンスルホニルヒドラジド、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルフォニルヒドラジド）等のヒドラジド系化合物、炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモニウム、二酸化炭素、空気、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサンシクロブタン、シクロヘキサン等の炭化水素、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル等のエーテル類、メチルクロライド、エチルクロライド、メチレンクロライド等のハロゲン化炭化水素など、その他の発泡剤を使用することも可能であり、かかる場合においても上記実施例と同様の作用効果を奏することができる。
【００６１】
なお、繊維強化樹脂成形品においては、繊維として、例えばセルロース等の天然繊維を用い、マトリクス樹脂として、例えばポリ乳酸等の植物由来樹脂を用いることで環境負荷の更なる低減を図ることが可能である。また、繊維としては、熱分解が起こりにくい精製した繊維を用いることが好ましい。
【００６２】
本実施形態では、繊維強化樹脂成形品の成形に際して、実施例２では繊維に発泡剤を含有させ、実施例３では樹脂に発泡剤を含有させることにより、繊維を延伸させているが、これらを組み合わせて用いるようにしてもよい。また、実施例１と実施例２及び／又は実施例３とを組み合わせて成形することも可能である。このような場合においても上記実施例と同様の作用効果を奏することができる。
【００６３】
以上のように、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、繊維と樹脂とを組み合わせ繊維により強化された繊維強化樹脂から成形されてなる繊維強化樹脂成形品の製造方法であり、特に、繊維として天然繊維を用いる繊維強化樹脂において有利に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】繊維強化樹脂成形品において第１の実施例による作用をイメージ化して模式的に示した説明図である。
【図２】繊維強化樹脂成形品において第３の実施例による作用をイメージ化して模式的に示した説明図である。
【図３】セルロース繊維を有する繊維強化樹脂を射出成形によって成形した繊維強化樹脂成形品についての顕微鏡写真を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１、１１  繊維強化樹脂成形品
２、１２  繊維
３、１３  樹脂
【図１】
2007245348.tif 000006
【図２】
2007245348.tif 000007
【図３】
2007245348.tif 000008