(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量且つ強度、剛性が高く、極めてソリの少ない複合成形体を提供する。【解決手段】一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０と熱可塑性樹脂組成物２０からなる複合成形体１において、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０の繊維方向がリブ２５と平行で、且つリブ２５の付け根部分に積層された構造を有する複合成形体１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板とリブ付熱可塑性樹脂組成物とからなる複合成形体において、熱可塑性樹脂組成物のリブ形成面に前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板が配設されるとともに、前記リブの立設面の少なくとも一部に、前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の一部が該リブの立設面に沿って延設された屈曲部を有することを特徴とする複合成形体。
【請求項２】
前記リブが、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の繊維方向と略平行に設けられることを特徴とする請求項１に記載の複合成形体。
【請求項３】
前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の屈曲部が、前記リブを形成する射出圧により形成された、前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の繊維方向に沿った切断部であることを特徴とする請求項２に記載の複合成形体。
【請求項４】
前記リブが、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の繊維端を有する端部に沿って設けられることを特徴とする請求項１に記載の複合成形体。
【請求項５】
一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の繊維方向と異なる方向に、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板上にリブが設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の複合成形体。
【請求項６】
前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の厚みが０．１から２ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の複合成形体。
【請求項７】
前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板と前記リブ付熱可塑性樹脂組成物とが、同一種の熱可塑性樹脂がからなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の複合成形体。
【請求項８】
前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の連続繊維が、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の複合成形体。
【請求項９】
前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の連続繊維含有量が４０〜７０体積含有率であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の複合成形体。
【請求項１０】
一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板とリブ付熱可塑性樹脂組成物からなる複合成形体の製造方法において、成形型内にセットした一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板に熱可塑性樹脂組成物を射出成形するものであり、前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の端部の少なくとも一部を射出圧で折り曲げてリブを形成することを特徴とする複合成形体の製造方法。
【請求項１１】
前記リブが、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の繊維方向と略平行に設けられることを特徴とする請求項１０に記載の複合成形体の製造方法。
【請求項１２】
前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の屈曲部が、前記リブを形成する射出圧により、前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板を繊維方向に沿って切断させて形成することを特徴とする請求項１１に記載の複合成形体の製造方法。
【請求項１３】
前記リブが、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の繊維端を有する端部に沿って設けられることを特徴とする請求項１０に記載の複合成形体の製造方法。
【請求項１４】
請求項１０〜１３のいずれかの方法により形成されたリブが、さらに前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の繊維方向と異なる方向に、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板上にリブを形成することを特徴とする複合成形体の製造方法。
【請求項１５】
前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の厚みが０．１から２ｍｍであることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれかに記載の複合成形体の製造方法。
【請求項１６】
前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板と前記リブ付熱可塑性樹脂組成物とが、同一種の熱可塑性樹脂がからなることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれかに記載の複合成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板と熱可塑性樹脂組成物からなる、軽量で高強度、高剛性で且つ反りの少ない複合成形体およびその射出製造方法に関するものである。
【０００２】
更に詳しくは、リブ構造を有する成形体のリブ付け根部分に一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板を積層することにより、射出成形品全体が一様に高強度化され、かつ反りの少ない射出複合成形体とその製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
熱可塑性樹脂は優れた成形加工特性から種々の加工法、例えば射出成形、ブロー成形、シート成形、フイルム成形、異形押出成形、プレス成形などにより成形され、電気・電子、ＯＡ、自動車、機器、雑貨など広範囲な用途の製品製造に使用されている。その中でも、射出成形は生産性の高さ、形状自由度の高さから、熱可塑性樹脂のメインの加工方法となっている。
【０００４】
また熱可塑性樹脂において特に高い強度、剛性、耐熱を求められる場合には、繊維状充填剤を添加し改質する手法が一般的に取られている。その代表的な例としては、熱可塑性樹脂をペレット化する際に、押出機で熱可塑性樹脂とガラス繊維や炭素繊維とを一緒に溶融混錬して得られた、繊維強化熱可塑性樹脂ペレットが挙げられる。しかしながら、このようにして得られた繊維強化熱可塑性樹脂成形体は、繊維が不連続であるため、強度、剛性の改良効果は限定的なものとなる。
【０００５】
強度、剛性の成形材料として特許文献１には、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板およびその製造方法について記載されており、本成形材料の成形方法としてファイバープレースメント法などが記載されている。しかしながら、本方法では複雑形状の成形体には適用が難しく適用形状に制限が生じること、強度、剛性が必要としない部分にも一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板を使用するため、成形体の価格が非常に高価となる懸念があった。
【０００６】
一方、軽量かつ高剛性で材料費のバランスを取る方法として、特許文献２には、炭素繊維複合板の表面に熱可塑性樹脂を射出成形して一体化した成形品の製造方法について記載されている。
【０００７】
本方法は複雑形状の成形体にも適用可能であり、軽量かつ高剛性の成形体を安価に製造可能であるが、炭素繊維複合板と射出成形する熱可塑性樹脂の成形収縮率差により大きなソリが生じる
欠点を有していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−３５５６２９号公報
【特許文献２】特開平６−１５６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題を解決しようとするものであり、強度、剛性に優れるとともに、反りの極めて少ない成形体を得るための、構造およびその製造方法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】
【００１０】
本発明は、リブ付き射出成形体を一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板で補強する際に、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板を積層する位置と積層形状を工夫することにより上記課題を解決することができることを見いだしたものであり、以下のとおりである。
（１）一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板とリブ付熱可塑性樹脂組成物とからなる複合成形体において、熱可塑性樹脂組成物のリブ形成面に前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板が配設されるとともに、前記リブの立設面の少なくとも一部に、前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の一部が該リブの立設面に沿って延設された屈曲部を有することを特徴とする複合成形体。
（２）前記リブが、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の繊維方向と略平行に設けられることを特徴とする（１）に記載の複合成形体。
（３）前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の屈曲部が、前記リブを形成する射出圧により形成された、前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の繊維方向に沿った切断部であることを特徴とする（２）に記載の複合成形体。
（４）前記リブが、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の繊維端を有する端部に沿って設けられることを特徴とする（１）に記載の複合成形体。
（５）一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の繊維方向と異なる方向に、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板上にリブが設けられることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の複合成形体。
（６）前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の厚みが０．１から２ｍｍであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の複合成形体。
（７）前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板と前記リブ付熱可塑性樹脂組成物とが、同一種の熱可塑性樹脂がからなることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の複合成形体。
（８）前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の連続繊維が、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載の複合成形体。
（９）前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の連続繊維含有量が４０〜７０体積含有率であることを特徴とする（１）〜（８）のいずれかに記載の複合成形体。
（１０）一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板とリブ付熱可塑性樹脂組成物からなる複合成形体の製造方法において、成形型内にセットした一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板に熱可塑性樹脂組成物を射出成形するものであり、前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の端部の少なくとも一部を射出圧で折り曲げてリブを形成することを特徴とする複合成形体の製造方法。
（１１）前記リブが、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の繊維方向と略平行に設けられることを特徴とする（１０）に記載の複合成形体の製造方法。
（１２）前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の屈曲部が、前記リブを形成する射出圧により、前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板を繊維方向に沿って切断させて形成することを特徴とする（１１）に記載の複合成形体の製造方法。
（１３）前記リブが、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の繊維端を有する端部に沿って設けられることを特徴とする（１０）に記載の複合成形体の製造方法。
（１４）（１０）〜（１３）のいずれかの方法により形成されたリブが、さらに前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の繊維方向と異なる方向に、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板上にリブを形成することを特徴とする複合成形体の製造方法。
（１５）前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の厚みが０．１から２ｍｍであることを特徴とする（１０）〜（１４）のいずれかに記載の複合成形体の製造方法。
（１６）前記一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板と前記リブ付熱可塑性樹脂組成物とが、同一種の熱可塑性樹脂がからなることを特徴とする（１０）〜（１５）のいずれかに記載の複合成形体の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の複合成形体は強度、剛性に優れると共に、反りが極めて少ない成形体が得られる。また、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板がリブ面にも配置されるため、表面外観が損なわれることがなく、自動車、航空機、産業機器、スポーツ、レジャー用途に利用できる。特に電気、電子機器のハウジングやシャーシ、ギア、自動車部品のフード、ドアパネル、ルーフ、バックドア、ドアインナー、ラジコアサポートなどにおいて好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板がリブの付け根部分に配置された構造を有する複合成形体の模式図（１−Ａ）と成形体の断面図（ａ−ａ断面）である。
【図２】十字リブの根元部分に一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板が配置された構造を有する複合成形体の模式図（１−Ｂ）とＴ字リブの根元部分に一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板が配置された構造を有する複合成形体の模式図（２−Ｂ）およびその断面図（ｂ−ｂ断面）である。
【図３】一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板がリブの付け根部分に配置され、かつ一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の端部が外周リブの内側に折り曲げられた構造の模式図（３−Ａ〜３−Ｃ）、およびその断面図（ｃ−ｃ断面）である。
【図４】複合成形体の反り評価位置を示した図である。
【図５】複合成形体の曲げ荷重評価方法を示した図である。
【図６】一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板を金型にセットした状態を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１４】
本発明の第１の態様としては、図１に示すように、一方向に引き揃えた連続繊維に熱可塑性樹脂を含浸させた一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０と熱可塑性樹脂組成物２０とからなる複合成形体１において、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０が、射出成形により形成されるリブ付の熱可塑性樹脂組成物２０におけるリブ２５の付け根部分に配置された構造を有する複合成形体１である。
【００１５】
一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０を、熱可塑性樹脂組成物２０のリブ形成面２１に積層させると、複合成形体１の剛性重心位置に近い部分が一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０によって補強され、複合成形体１全体の反りを低減させることができる。逆に、リブ形成面２１と反対側の面に一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０を積層させると、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０と射出された熱可塑性樹脂組成物２０との成形収縮率差により大きな反りが発生し、好ましくない態様となる。
【００１６】
また、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０の一部または端部がリブ立設面２６に接着する屈曲部１１として成形されることが好ましい（ａ−ａ断面）。一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０は、熱可塑性樹脂組成物２０のリブ形成面２１のほぼ全面にわたるように１枚配置してもよいし、複数枚をリブ２５が形成される位置に端部が配置されるようにリブ形成面２１に積層させることもできる。熱可塑性樹脂組成物２０を射出成形すると、樹脂組成物の流動圧で曲がり、屈曲部１１が形成される。この方法以外にも、端部をあらかじめ曲げ加工して屈曲部１１を形成した一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０を配置することも可能である。このように屈曲部１１を形成すると、リブ２５の付け根部分も連続的に補強することになり、付け根部分の折損防止を図ることができる。
【００１７】
また、本発明の第２の態様として、図２に示すように、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０の繊維方向と平行に設けられたリブ２５と、該リブに交差するリブ構造２７を有する複合成形体とすることができる。リブ２５の付け根部分に積層された複合成形体１においては、複合成形体１の剛性を、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０と交差するリブ構造２７によりアップするとともに、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０を押さえる形状となり（ｂ−ｂ断面）、接着の観点から好ましい。特に、リブ２５とリブ構造２７とが直角に交差する十字やＴ字リブに形成することが好ましい。ここで、「繊維方向に平行に設けられた」とは、リブと繊維が完全に平行であるだけでなく、リブに対して２０°程度ずれている態様も含まれるものである。また、「リブ２５の付け根部分に積層された」とは、最初に、図１のように一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０の繊維方向に平行にリブ２５を形成し、次に、リブ２５と交差する方向に設けられた金型のキャビティに沿って、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０上にリブ構造２７を新たに形成することをいう。したがって、リブ構造２７の直下にある強化繊維は切断されることなく、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０自身の長手方向の繊維長による補強効果を発揮できることに加え、リブ構造２７による補強効果も相乗的に発揮できるものである。
【００１８】
さらに、本発明の第３の態様として、図３に示すように、複合成形体１の外周に立ち壁２８がある場合、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０の端部を、リブ形成面２１からリブ立設面２６または立ち壁２８に連続的に挿入された形状（ｃ−ｃ断面）を有する複合成形体とすることができる。このような形状にすると、複合成形体１の剛性アップとともに、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０の端末処理が容易となり生産性が向上し好ましい。この際、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０は予め曲げ加工したものを用いてもよいが、平板形状の一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０が樹脂の流動圧で曲がり、立ち壁２８に接着するようにして成形した複合成形体１が経済性の観点から好ましい。
【００１９】
本発明の一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０の連続繊維含有量は、４０〜７０体積含有率（％）が好ましい。４０体積含有率（％）未満では繊維による補強効果が小さく、７０体積含有量（％）以上では一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０の表面樹脂量が少なく、射出成形した熱可塑性樹脂組成物２０との接着性が低下するおそれがある。このうち、連続繊維による補強効果と接着性のバランスから、４５〜６０体積含有率（％）が特に好ましい。
【００２０】
本発明による複合成形体１の製造方法は、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０をリブ形成面２１と同じ面に積層するため、キャビティのリブ形成側に、リブ２５が形成される長手方向と平行になる方向に一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０をセットし、熱可塑性樹脂組成物２０を射出成形して得る方法である。この際、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０を、リブ２５が形成される位置を外してセットすることも可能であるが、生産性の面から一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０を加工することなく、リブ２５が形成されるキャビティの上にセットする形態が好ましい。熱可塑性樹脂組成物２０を射出した際の樹脂の流動圧で、リブ２５が形成されるキャビティ上の一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０は強化繊維の配向に沿って破断し、破断した部分からリブ２５に熱可塑性樹脂組成物２０が充填される。このとき、破断した部分の一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０は、熱可塑性樹脂組成物２０の射出圧によって、リブ２５が形成されるキャビティに沿って折り曲げられた屈曲部１１が形成される。
【００２１】
十字リブやＴ字リブなど交差したリブ構造２７を持つ複合体を成形する際は、上述したようにリブ２５を形成した後、金型にあらかじめ設けられたキャビティに沿って熱可塑性樹脂組成物２０が十字状やＴ字状に形成することができる。図２のように、リブ２５に直交する十字状やＴ字状に限定されず、斜行させたり、放射状に配置させたリブ構造とすることも可能である。
【００２２】
いずれの場合においても、リブ構造２７は、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０上に、強化繊維を切断することなく配置されていることから、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０自身の長手方向の繊維長による補強効果を発揮できることに加え、リブ構造２７による補強効果も相乗的に発揮できるものである。なお、強化繊維による補強効果が十分発揮されることが期待できる場合や、リブ構造２７を複雑形状とする必要がある場合等は、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０の一部に切断部（スリット）を意図的に設け、この切断部から射出圧によってリブ構造２７を形成することも可能である。この場合、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０の切断部端部が、リブ構造２７内にくさびの様に固定することができる。
【００２３】
本発明の一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０の厚みは、０．１ｍｍから２ｍｍが好ましい。０．１ｍｍより薄いと補強効果が十分発現せず、２ｍｍを超えると射出成形した際にリブ部分が破断しづらくなり、リブ２５に熱可塑性樹脂組成物２０の充填が不十分となる場合が生じ好ましくない。補強効果と成形の安定性の観点から０．２ｍｍから１．５ｍｍが特に好ましい。
【００２４】
本発明の射出成形する熱可塑性樹脂組成物２０の保圧力は１０ＭＰａ以上が好ましい。保圧力が１０ＭＰａ未満だと、流動末端部の一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０の接着力が低下する可能性がある。ただし保圧をかけすぎると型開きを生じバリが発生するため注意が必要である。一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０の接着力とバリのバランスの観点から保圧力は１５〜８０ＭＰａが特に好ましい。
【００２５】
本発明の一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０に用いる連続強化繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維から選ばれる少なくとも一種の連続繊維からなる。補強効果と経済性の観点から炭素繊維およびガラス繊維が特に好適に使用される。
【００２６】
本発明に使用する炭素繊維は、例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、ピッチ系、セルロース系などが挙げられる。これらの中でも、強度や弾性率などに優れるＰＡＮ系炭素繊維が好ましい。
【００２７】
本発明に使用するＰＡＮ系炭素繊維としては、引張破断伸びが１．５％以上の炭素繊維が好ましい。引張破断伸びが１．５％未満である場合、本発明で使用する一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０の製造工程で炭素繊維の破断が生じ易く、炭素繊維の長さを長くできないため、機械特性に劣るものとなる。
【００２８】
前記問題を解決するためには引張破断伸びは１．５％以上、好ましくは１．７％以上、更に好ましくは１．９％以上の炭素繊維を用いるのが良い。本発明に用いるＰＡＮ系炭素繊維の引張破断伸びに上限は無いが、一般的には５％未満である。
【００２９】
かかるＰＡＮ系炭素繊維の紡糸方法としては、湿式紡糸、乾湿式紡糸などが挙げられ、所望の特性により任意の紡糸方法を選択することができる。
【００３０】
本発明に用いるガラス繊維は、一般的に市販されているガラス繊維ではいずれも使用可能であるが、例えばＥガラスの繊維がコストと性能の観点から好ましい。
【００３１】
連続強化繊維には、表面処理を施して熱可塑性樹脂との親和性を付与させることも可能である。例えばシラン系カップリング剤、ボラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤などが使用可能で、上記シラン系カップリングとしてはアミノシラン系カップリング剤、エポキシシラン系カップリング剤、またはアクリルシラン系カップリング剤などが使用できる。
【００３２】
本発明で使用する一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板の製造方法は特に制限はないものの、例えば、溶融樹脂が充満した含浸ダイに連続繊維を投入し、スリットダイから引き抜くプルトルージョン法や、連続繊維束に熱可塑性樹脂粉体をまぶし溶融プレスするパウダー含浸法、連続強化繊維と熱可塑性繊維を混紡した繊維を板状に配置し熱プレスする方法などが挙げられる。
【００３３】
本発明の一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板に用いる熱可塑性樹脂は特に制限はないが、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ナイロン樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂などが有用に用いることができ、更に２種類以上をブレンドし使用してもよい。特にポリプロピレン、ポリカーボネート樹脂、ナイロン樹脂、ＰＰＳ樹脂が好適に使用できる。
【００３４】
本発明の射出成形に用いる熱可塑性樹脂組成物２０は、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０と接着すれば特に制限は無いが、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０に用いた熱可塑性樹脂と同種の熱可塑性樹脂が好ましい。一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板１０との接着の観点から、射出成形する熱可塑性樹脂組成物２０の成形収縮率は小さくすることが好ましく、繊維状充填材を配合した熱可塑性樹脂組成物２０が好ましい。好ましい繊維状充填材の例としては炭素繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、炭酸カルシウムウィスカ、ワラステナイトウィスカ、硼酸アルミウィスカ、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、石コウ繊維、金属繊維などが挙げられ、特に炭素繊維、ガラス繊維が好ましい。更に熱可塑性樹脂組成物２０中の繊維の形態はペレットと同じ長さの繊維が充填された長繊維タイプが特に好ましい。
【００３５】
本発明で用いる熱可塑性樹脂組成物２０はペレットとして射出成形するものが好ましい。このペレットの形状は特に制限はなく、ペレットの長さは通常３〜１５ｍｍの範囲である。ペレットの長さが短すぎると、射出成形体中の残存繊維長が短くなりスキン層の樹脂の流れ方向への繊維配向が強くなり異方性が生じるとともに、強度、衝撃が低下する恐れがある。またペレット長が長すぎると、成形機での噛み込み不良を生じる場合があるためペレット長は３〜１２ｍｍが好ましく、６〜１０ｍｍが更に好ましい。
【実施例】
【００３６】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。材料特性評価については下記の方法に従って行った。
【００３７】
［リブの充填］
射出成形した複合成形体のリブの充填状態を目視で観察し、未充填部分がある場合×、完全充填した場合○とた。
【００３８】
［反り量］
リブを上として複合成形体を平板上に配置し、複合成形体の板部分の両端を結ぶ線を０（基準位置）としたときの、複合成形体の中央部分の浮き又は沈み量（長さ）を反り量とした（図４）。上反りを＋、下反りを−とした。
【００３９】
［曲げ強さ］
リブ付き複合成形体を図５に示す曲げ試験機にセットし、支点間距離１００ｍｍ、クロスヘッドの降下速度３ｍｍ／ｍｉｎで曲げ試験を実施し、初期の１ｍｍたわみ時の荷重（ｋｇ）を曲げ強さとした。
【００４０】
また、実施例および比較例に用いる熱可塑性樹脂、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板を以下のように準備した。
ナイロン６樹脂：東レ社製“アミラン”（登録商標）ＣＭ１０１１Ｇ３０
ポリプロピレン樹脂：プライムポリマー社製“モストロン”（登録商標）Ｌ４０７０
ＰＰＳ樹脂：東レ社製“トレリナ”（登録商標）Ａ６０４
【００４１】
また、上記樹脂に適用する繊維状充填材は以下の通りである。
炭素繊維  ：東レ社製“トレカ”（登録商標）Ｔ７００Ｓ（直径７μｍ、ＰＡＮ系炭素繊維）。
【００４２】
［一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板：Ａ−１］
東レ株式会社製炭素繊維“トレカ”（登録商標）Ｔ７００Ｓ（１２Ｋ）を引き揃え、ＰＰＳ樹脂で充満された含浸ダイに投入した後、引き抜き成形によって、幅５０ｍｍ、厚み０．２８ｍｍ、連続繊維含有量５０重量％の一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板Ａ−１を得た。
【００４３】
［一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板：Ａ−２］
Ａ−１で用いたＰＰＳ樹脂をナイロン６樹脂とした以外はＡ−１と同様の条件にて一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板Ａ−２を製造した。得られた一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板は幅５０ｍｍ、厚み０．２６ｍｍ、連続繊維含有量５５重量％であった。
【００４４】
［一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板：Ａ−３］
Ａ−１で用いたＰＰＳ樹脂をポリプロピレン樹脂とした以外はＡ−１と同様の条件にて一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板Ａ−３を製造した。得られた一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板Ａ−３は幅５０ｍｍ、厚み０．２６ｍｍ、連続繊維含有量６０重量％であった。
【００４５】
［一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板：Ａ−４］
一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板Ａ−１を、連続繊維の配向が同じ方向になるように４枚積層し、熱プレスして、幅５０ｍｍ、厚み１．１ｍｍ、連続繊維含有量５０重量％の一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板Ａ−４を得た。
【００４６】
［一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板：Ａ−５］
一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板Ａ−１を、連続繊維の配向が同じ方向になるように８枚積層し、熱プレスして、幅５０ｍｍ、厚み２．１ｍｍ、連続繊維含有量５０重量％の一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板Ａ−５を得た。
【００４７】
［実施例１］
図３−Ｂに示す幅５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、高さ１０ｍｍ、肉厚２ｍｍの箱形状の中央部に高さ１０ｍｍ、厚み２ｍｍのリブが付いた金型を１３０℃に温調し、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板Ａ−１を幅１４９．５ｍｍ長にカットして金型のリブ面にセットし、東レ株式会社製ＰＰＳ樹脂“トレリナ”（登録商標）Ａ６０４を３２０℃で射出成形して複合成形体を得た。得られた特性は表１に示す通りであった。
【００４８】
［実施例２］
一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板Ａ−４を用いた以外は実施例１と同様とした。得られた特性は表１に示す通りであった。
【００４９】
［実施例３］
一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板Ａ−２、射出成形材料として東レ株式会社製ナイロン樹脂“アミラン”（登録商標）ＣＭ１０１１Ｇ３０を金型温度８０℃、成形温度２６０℃で実施した以外は実施例１と同様とした。得られた特性は表１に示す通りであった。
【００５０】
［実施例４］
一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板Ａ−３、射出成形材料としてプライムポリマー社製ポリプロピレン樹脂“モストロン”（登録商標）Ｌ４０７０を金型温度８０℃、成形温度２３０℃で実施した以外は実施例１と同様とした。得られた特性は表１に示す通りであった。
【００５１】
［実施例５］
図２−Ａに示す幅５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、高さ１０ｍｍで肉厚２ｍｍの板形状の中央部に、高さ１０ｍｍ、厚み２ｍｍの十字リブ付き金型を用いた以外は実施例１と同様とした。得られた特性は表１に示す通りであった。
【００５２】
［比較例１］
一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板を金型にセットせず射出成形した以外は実施例１と同様とした。得られた結果は反りが大きく、曲げ荷重も小さいものであった。
【００５３】
［比較例２］
一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板Ａ−１をリブ面と反対面にセットした以外は実施例１と同様とした。得られた結果は反りが非常に大きいものであった。
【００５４】
［比較例３］
一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板Ａ−１を中央リブに対し直角に配置した以外は実施例１と同様とした。得られた結果は一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板に樹脂の流動が妨げられ、リブの充填が不十分となり、補強効果が小さく反りが大きいものであった。
【００５５】
［比較例４］
一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板Ａ−５を用いた以外は実施例１と同様にした。得られた結果は、一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板が厚すぎ中央リブの充填が不十分であった。そのため反りが大きいものであった。
【００５６】
［比較例５］
一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板を金型にセットせず射出成形した以外は実施例５と同様とした。得られた結果は反りが大きく、曲げ荷重も小さいものであった。
【００５７】
【表１】
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【符号の説明】
【００５８】
１  複合成形体
１０  一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板
１１  屈曲部
２０  熱可塑性樹脂組成物
２１  リブ形成面
２５  リブ
２６  リブ立設面
２７  リブ構造
２８  立ち壁
３０  曲げ試験用クロスヘッド
４０  曲げ試験機にセットされた複合成形体
５０  曲げ試験用支点
６０  可動側の金型
７０  固定側の金型
８０  金型内にセットされた一方向連続繊維強化熱可塑性樹脂板
９０  スプル
【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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