(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１熱可塑性樹脂と第１炭素繊維とからなる第１融着予定部、および第２熱可塑性樹脂と第２炭素繊維とからなる第２融着予定部を、互いに融着させた融着部を備える
融着体の製造方法であって、
上記第１融着予定部と上記第２融着予定部とを当接密着させて、両者を介して通電して発熱させ、上記第１熱可塑性樹脂および第２熱可塑性樹脂を互いに溶融固化させて、上記融着部を形成する融着工程を備え、
前記融着体は、
少なくとも第１熱可塑性樹脂を含む材質からなり、前記第１融着予定部を含む第１樹脂部と、
少なくとも第２熱可塑性樹脂を含む材質からなり、前記第２融着予定部を含む第２樹脂部と、を前記融着部で融着させてなり、
上記第１融着予定部は、上記第１樹脂部のうちの他の部位よりも前記第１炭素繊維の含有率が大きくされてなり、
上記第２融着予定部は、上記第２樹脂部のうちの他の部位よりも前記第２炭素繊維の含有率が大きくされてなり、
前記第１融着予定部は、前記第２融着予定部に当接させる第１当接面に直交する方向に配向させた第１直交炭素繊維の群を含み、
上記第２融着予定部は、上記第１融着予定部に当接させる第２当接面に直交する方向に配向させた第２直交炭素繊維の群を含み、
上記第１直交炭素繊維の群は、各炭素繊維を平行に並べて層状とした炭素繊維の群から形成してなり、
上記第２直交炭素繊維の群は、各炭素繊維を平行に並べて層状とした炭素繊維の群から形成してなる
融着体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の融着体の製造方法であって、
前記第１融着予定部および前記第２融着予定部は、いずれも炭素繊維を６０〜９０ｗｔ％含む
融着体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂および炭素繊維からなる２以上の融着予定部を互いに融着させた融着部を備える融着体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂および炭素繊維からなる樹脂複合体を、例えば自動車のボデー外板に使用する場合、この樹脂複合体同士を接合する接合方法として、接着が挙げられる。
上述の樹脂複合体では通常、接着剤による接着が行われるが、熱可塑性樹脂からなる樹脂複合体には接着強度の向上に寄与する官能基が存在しないため、このままでは接着強度は低い。よって、例えば、接合する接合面に表面処理を施す必要があり、時間やコストを要する。また、接着剤の硬化にも時間を要する。
その他、樹脂複合体の溶着（融着）としては、熱板による手法、超音波振動による手法が挙げられるが、いずれも、例えばボデーのような大物部品には適用困難である。
なお、樹脂部材の溶着手法としては、レーザを用いて、無機充填剤または補強剤を含有する熱可塑性樹脂のうち、アントラキノン染料のアミン塩あるいはモノアゾ錯体染料を含有するレーザ透過黒色着色剤を含む熱可塑性樹脂組成物を接合（融着）する技術が知られている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特表２００４−５２１９７２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、溶着（融着）する樹脂部材にレーザ透過性がないと、上述のレーザ溶接を用いた溶着（融着）はできないため、レーザ溶接による溶着（融着）は、特許文献１に記載のレーザ透過黒色着色剤のほか、レーザ透過する着色剤を含んだ樹脂部材に限定されてしまう。特に、炭素繊維からなる樹脂複合体では、レーザを透過させることは困難である。
【０００５】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、熱可塑性樹脂および炭素繊維からなる融着予定部同士を、簡易に融着して融着体を形成しうる融着体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そして、その解決手段は、第１熱可塑性樹脂と第１炭素繊維とからなる第１融着予定部、および第２熱可塑性樹脂と第２炭素繊維とからなる第２融着予定部を、互いに融着させた融着部を備える融着体の製造方法であって、上記第１融着予定部と上記第２融着予定部とを当接密着させて、両者を介して通電して発熱させ、上記第１熱可塑性樹脂および第２熱可塑性樹脂を互いに溶融固化させて、上記融着部を形成する融着工程を備え、前記融着体は、少なくとも第１熱可塑性樹脂を含む材質からなり、前記第１融着予定部を含む第１樹脂部と、少なくとも第２熱可塑性樹脂を含む材質からなり、前記第２融着予定部を含む第２樹脂部と、を前記融着部で融着させてなり、上記第１融着予定部は、上記第１樹脂部のうちの他の部位よりも前記第１炭素繊維の含有率が大きくされてなり、上記第２融着予定部は、上記第２樹脂部のうちの他の部位よりも前記第２炭素繊維の含有率が大きくされてなり、前記第１融着予定部は、前記第２融着予定部に当接させる第１当接面に直交する方向に配向させた第１直交炭素繊維の群を含み、上記第２融着予定部は、上記第１融着予定部に当接させる第２当接面に直交する方向に配向させた第２直交炭素繊維の群を含み、上記第１直交炭素繊維の群は、各炭素繊維を平行に並べて層状とした炭素繊維の群から形成してなり、上記第２直交炭素繊維の群は、各炭素繊維を平行に並べて層状とした炭素繊維の群から形成してなる融着体の製造方法である。
【０００７】
本発明の融着体の製造方法は、第１融着予定部および第２融着予定部を当接密着させ、両者を介して通電して発熱させ、融着部を形成する融着工程を備える。これにより、簡易に第１融着予定部と第２融着予定部とを融着させた融着体を製造することができる。
しかも、第１融着予定部に他の部位よりも第１炭素繊維を多く含有させている。また、第２融着予定部に他の部位よりも第２炭素繊維を多く含有させている。このため、この第１融着予定部および第２融着予定部を通して通電することで、より大きな電流を流して、ここで確実に発熱させ、確実に融着部を形成することができる。一方、他の部位においては、他の目的（要求される強度や弾性率等の特性）に応じて、炭素繊維を含ませない、あるいは、適切な含有率とすることができる。
その上、本発明では、第１融着予定部および第２融着予定部に、それぞれ第１直交炭素繊維の群および第２直交炭素繊維の群を有している。このため、第１融着予定部と第２融着予定部とを当接密着させて第１当接面および第２当接面に直交する方向に、つまり配向方向に通電すると、第１直交炭素繊維の群および第２直交炭素繊維の群に沿って、電流が流れるため、低抵抗となり容易かつ確実に大電流を流すことができる。そのため、多量の熱を発生させることができ、第１融着予定部と第２融着予定部において、第１熱可塑性樹脂および第２熱可塑性樹脂を確実に溶融させることができる。従って、第１融着予定部と第２融着予定部とを確実に融着させた融着体を製造できる。
【０００８】
なお、第１融着予定部および第２融着予定部は、互いに別部材に含まれていても良い。即ち、第１部材に第１融着予定部が、第１部材とは異なる第２部材に第２融着予定部が含まれていても良い。また、第１融着予定部と第２融着予定部とが、同じ部材に含まれていても良い。即ち、第１融着予定部と第２融着予定部とが、単一部材における互いに異なる部分をなしている場合であっても良い。
【０００９】
また、第１融着予定部および第２融着予定部が、いずれも熱可塑性樹脂および炭素繊維からなっていれば良い。従って、上述の第１部材あるいは単一部材としては、第１融着予定部以外の部位における炭素繊維の含有率（重量％）が、第１融着予定部と同じである場合のほか、第１融着予定部とは異なっているものが挙げられる。また、第２部材あるいは単一部材としては、第２融着予定部以外の部位における炭素繊維の含有率（重量％）が、第２融着予定部と同じである場合のほか、第２融着予定部とは異なっているものも挙げられる。
【００１０】
さらには、上述の第１部材および第２部材、あるいは、単一部材としては、金属、セラミックス、第１，第２融着予定部の樹脂とは異なる樹脂のみ、あるいは炭素繊維のみからなるなど、第１融着予定部および第２融着予定部以外の部位には、熱可塑性樹脂あるいは炭素繊維の一方または両方を含まないものも挙げられる。
【００１１】
また、第１炭素繊維および第２炭素繊維としては、例えば熱可塑性樹脂中に分散させるべくフィラー状としたもののほか、炭素繊維の織布、不織布の形態としたものを用いることができる。特に、炭素繊維の織布は、繊維の方向が揃っているので、炭素繊維の延びる方向に通電させた場合に、通電抵抗を低くでき、大きな電流を流すことが可能となり、通電の際に確実に大きな熱量を発熱させることができるため、より好ましい。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
さらに、上述のいずれかの融着体の製造方法であって、前記第１融着予定部および前記第２融着予定部は、いずれも炭素繊維を６０〜９０ｗｔ％含む融着体の製造方法とすると良い。
【００１５】
第１融着予定部および第２融着予定部は、いずれも炭素繊維を６０〜９０ｗｔ％含むので、これらを当接密着させて通電すると、炭素繊維が６０ｗｔ％未満のものに比して炭素繊維を通して、確実に通電することができる。電流の流れた炭素繊維では発熱を伴うので、第１融着予定部あるいは第２融着予定部における、この炭素繊維の周辺の熱可塑性樹脂を確実に溶融することができる。従って、第１融着予定部と第２融着予定部を確実に融着させて融着体とすることができる。一方、第１融着予定部あるいは第２融着予定部において炭素繊維の含有率が９０ｗｔ％を超えると、熱可塑性樹脂の量が少くなり過ぎて相互の融着が難しくなる。
【００１６】
【００１７】
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（参考形態１）
まず、参考形態１を、図面を参照しつつ説明する。
図１に本参考形態１にかかる融着体１００を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。この融着体１００は、第１樹脂ＮＡ１（ナイロン６６）と、各炭素繊維を平行に並べて層状とした第１炭素繊維ＣＦ１の群、複数層とからなる矩形板状の第１樹脂板部１１３Ａ、第２樹脂ＮＡ２（ナイロン６６）と、各炭素繊維を平行に並べて層状とした第２炭素繊維ＣＦ２の群、複数層とからなる矩形板状の第２樹脂板部１２３Ａ、および、第１樹脂板部１１３Ａと第２樹脂板部１２３Ａとの間に介在する融着部１０１を有している。なお、後述するように、この融着体１００は、第１樹脂ＮＡ１と第１炭素繊維ＣＦ１とからなる矩形板状の第１樹脂部材１１０と、第２樹脂ＮＡ２と第２炭素繊維ＣＦ２とからなる矩形板状の第２樹脂部材１２０とを、融着して製造したものである。
【００１９】
この融着体１００のうち、第１樹脂板部１１３Ａにおける各第１炭素繊維ＣＦ１、および、第２樹脂板部１２３Ａにおける各第２炭素繊維ＣＦ２は、図１（ｂ）の断面図のとおり、板厚方向ＤＡ（図１中、上下方向）に垂直な方向（図中、水平方向）に配向されており、各第１炭素繊維ＣＦ１の層と各第２炭素繊維ＣＦ２の層とは、平行に配置されている。
また、融着部１０１では、第１樹脂ＮＡ１と第２樹脂ＮＡ２とが、共に溶融固化して一体化している。この融着部１０１では、融着体１００におけるその他の部位（第１樹脂板部１１３Ａおよび第２樹脂板部１２３Ａ）よりも、第１炭素繊維ＣＦ１および第２炭素繊維ＣＦ２の含有率（重量％）が高くされている。具体的には、融着部１０１における第１炭素繊維ＣＦ１の群あるいは第２炭素繊維ＣＦ２の群が、第１樹脂板部１１３Ａおよび第２樹脂板部１２３Ａよりも、第１方向ＤＡに多層に配置されている。
【００２０】
次いで、本参考形態１にかかる融着体１００の製造方法について説明する。
本参考形態１にかかる融着体１００は、前述のように、第１樹脂部材１１０と第２樹脂部材１２０とを融着してできたものである。そこで、まず、第１樹脂部材１１０について説明する。この第１樹脂部材１１０の斜視図および拡大断面図を、図２（ａ）および（ｂ）に示す。
第１樹脂部材１１０は、第１樹脂ＮＡ１と第１炭素繊維ＣＦ１の群とからなる矩形板の樹脂複合体である。この第１炭素繊維ＣＦ１の群は、図２（ｂ）に示すように、第１樹脂部材１１０において、層状に、かつ、板厚方向ＤＡ（図２中、上下方向）に対してほぼ垂直に配向されており、第１炭素繊維ＣＦ１の層同士は互いにほぼ平行に配置されている。
【００２１】
この第１樹脂部材１１０のうち一方の端部は、第２樹脂部材１２０と融着する第１融着予定部１１１とされている。この第１融着予定部１１１では、第１炭素繊維ＣＦ１の含有率が、第１樹脂部材１１０の他の部位１１３よりも大きくされている。具体的には、第１融着予定部１１１では、層状の第１炭素繊維ＣＦ１の群が、その他の部位１１３よりも、多層に配置されている。第１融着予定部１１１における第１炭素繊維ＣＦ１の含有率は６５ｗｔ％としてある。
なお、第１樹脂部材１１０の第１主面１１２のうち、第１融着予定部１１１に含まれる部位（第２樹脂部材１２０と当接させる部位）を第１当接面１１２Ａとする。
【００２２】
次いで、第２樹脂部材１２０について説明する。この第２樹脂部材１２０は、第２樹脂ＮＡ２と第２炭素繊維ＣＦ２の群とからなる矩形板の樹脂複合体である。この第２炭素繊維ＣＦ２の群は、図２（ｂ）に示すように、第１樹脂部材１１０と同様、第２樹脂部材１２０において、層状に、かつ、板厚方向ＤＡ（図２中、上下方向）に対してほぼ垂直に配向されており、第２炭素繊維ＣＦ２の層同士は互いにほぼ平行に配置されている。
【００２３】
この第２樹脂部材１２０のうち一方の端部は、第１樹脂部材１１０と融着する第２融着予定部１２１とされている。この第２融着予定部１２１では、第２炭素繊維ＣＦ２の含有率が、第２樹脂部材１２０の他の部位１２３よりも大きくされている。具体的には、第２融着予定部１２１では、層状の第２炭素繊維ＣＦ２の群が、その他の部位１２３よりも、多層に配置されている。第２融着予定部１２１における第２炭素繊維ＣＦ２の含有率は６５ｗｔ％としてある。
なお、第２樹脂部材１２０の第２主面１２２のうち、第２融着予定部１２１に含まれる部位（第１樹脂部材１１０と当接させる部位）を第２当接面１２２Ａとする。
【００２４】
次いで、第１樹脂部材１１０の製造方法について、図３および図４を参照しつつ説明する。
図３に示すように、ナイロン６６の第１樹脂不織布ＮＡ１ｂと、同方向に並べた（配向させた）第１炭素繊維ＣＦ１の群からなる層とを、交互に積層して、第１基材１１５を形成する。この第１炭素繊維ＣＦ１の層として、３種の炭素繊維の延びる方向（配向）を異ならせた層状の炭素繊維の群、具体的には、第１配向Ａ炭素繊維ＣＦ１ａ（配向０°）の群、第１配向Ｂ炭素繊維ＣＦ１ｂ（配向６０°）の群、および、第１配向Ｃ炭素繊維ＣＦ１ｃ（配向−６０°）の群を用いた。なお、第１配向Ａ炭素繊維ＣＦ１ａの群と第１配向Ｂ炭素繊維ＣＦ１ｂの群と第１配向Ｃ炭素繊維ＣＦ１ｃの群とを、この順に積層した。
【００２５】
上述の第１基材１１５を切断し、幅Ｗ１、長さＬ１とした第１長基材１１５Ｌ、および、幅Ｗ１、長さＬ２（Ｌ２＜Ｌ１）とした第１短基材１１５Ｓを形成する（図４（ａ）参照）。さらに、第１長基材１１５Ｌ同士を２つ積層し、この端部１１５Ｌａを挟むように、その上下にそれぞれ２つずつ第１短基材１１５Ｓをさらに積層する。一方、２層の第１長基材１１５Ｌのうち、第１短基材１１５Ｓを積層しない部位には、ナイロン６６からなる樹脂不織布１４０を重ねる。
【００２６】
さらに、第１長基材１１５Ｌ、第１短基材１１５Ｓおよび樹脂不織布１４０からなる積層体を、上熱板ＰＵと下熱板ＰＬとにより挟圧し、加熱する（図４（ｂ））。具体的には、平板プレートの上熱板ＰＵおよび下熱板ＰＬを３００℃に加熱すると共に、積層体を加圧し、積層体を３００℃で２０分間保持する。保持後、２００℃になるまで徐冷してから、取り外す。
以上により、第１樹脂部材１１０が出来上がる（図４（ｃ））。
【００２７】
第２樹脂部材１２０の製造方法についても、第１樹脂部材１１０と同様であり、３つの異なる配向を有する層状の炭素繊維（第２配向Ａ炭素繊維ＣＦ２ａ（配向０°）の群、第２配向Ｂ炭素繊維ＣＦ２ｂ（配向６０°）の群、および、第２配向Ｃ炭素繊維ＣＦ２ｃ（配向−６０°）の群）を、それぞれ第２樹脂不織布ＮＡ２ｂの間に挟持して、第２基材１２５を形成する。
【００２８】
上述の第２基材１２５を切断し、幅Ｗ１、長さＬ１とした第２長基材１２５Ｌ、および、幅Ｗ１、長さＬ２（Ｌ２＜Ｌ１）とした第２短基材１２５Ｓを形成する（図４（ａ）参照）。さらに、第２長基材１２５Ｌ同士を２つ積層し、この端部１２５Ｌａを挟むように、その上下にそれぞれ２つずつ第２短基材１２５Ｓをさらに積層する。一方、２層の第２長基材１２５Ｌのうち、第２短基材１２５Ｓを積層しない部位には、ナイロン６６からなる樹脂不織布１４０を重ねる。
さらに、第２長基材１２５Ｌ、第２短基材１２５Ｓおよび樹脂不織布１４０からなる積層体を、上熱板ＰＵと下熱板ＰＬとにより挟圧し、加熱する（図４（ｂ））。具体的には、平板プレートの上熱板ＰＵおよび下熱板ＰＬを３００℃に加熱すると共に、積層体を加圧し、積層体を３００℃で２０分間保持する。保持後、２００℃になるまで徐冷してから、取り外す。
以上により、第２樹脂部材１２０が出来上がる（図４（ｃ））。
【００２９】
次いで、本参考形態１の第１樹脂部材１１０と第２樹脂部材１２０との融着工程について、図５を参照しつつ説明する。
融着工程としては、まず、上述の第１樹脂部材１１０の第１当接面１１２Ａと、第２樹脂部材１２０の第２当接面１２２Ａとを互いに当接密着させる。これにより、第１融着予定部１１１と第２融着予定部１２１とが板厚方向ＤＡ（図５中、上下方向）に重なり合う（図５（ａ））。次に、第１融着予定部１１１と第２融着予定部１２１とを、先端を半球状とした略円柱形状の電極（正極ＰＰおよび負極ＮＰ）の先端間で挟圧する。
【００３０】
そして挟圧した第１融着予定部１１１と第２融着予定部１２１との間に、電極ＰＰ，ＮＰを通じて電圧を印加し、電流を流す。具体的には、第１融着予定部１１１および第２融着予定部１２１を挟圧する正極ＰＰおよび負極ＮＰ間に電圧を印加し、１０万Ａの電流を２．８秒間通電する。第１融着予定部１１１および第２融着予定部１２１は、電流が主として第１炭素繊維ＣＦ１および第２炭素繊維ＣＦ２を通ることにより、全体として低抵抗となり、電流が流れやすくなっているためである。
この通電により、第１炭素繊維ＣＦ１、第２炭素繊維ＣＦ２等で発熱するため、第１樹脂部材１１０の第１融着予定部１１１における第１樹脂ＮＡ１、および、第２樹脂部材１２０の第２融着予定部１２１における第２樹脂ＮＡ２が溶融し、互いに融着した後に固化して、融着部１０１が形成される。
以上により、第１樹脂部材１１０と第２樹脂部材１２０とが融着した融着体１００が完成する（図５（ｂ））。
【００３１】
このように本参考形態１にかかる融着体１００の製造方法では、第１融着予定部１１１および第２融着予定部１２１を当接密着させ、両者を介して通電して発熱させ、融着部１０１を形成する融着工程を備える。これにより、簡易に第１融着予定部１１１と第２融着予定部１２１とを融着させた融着体１００を製造することができる。
また、本参考形態１では、第１樹脂部材１１０のうち第１融着予定部１１１に、他の部位１１３よりも第１炭素繊維ＣＦ１を多く含有させている。同様に、第２樹脂部材１２０のうち第２融着予定部１２１に、他の部位１２３よりも第２炭素繊維ＣＦ２を多く含有させている。このため、この第１融着予定部１１１および第２融着予定部１２１を通して通電するにあたり、より大きな電流を流して、第１，第２融着予定部１１１，１２１を確実に発熱させ、確実に融着部１０１を形成することができる。一方、他の部位１１３，１２３においては、他の目的（要求される強度や弾性率等の特性）に応じて、炭素繊維ＣＦ１，ＣＦ２を適切な含有率（本参考形態１では、例えば、４０ｗｔ％）とすることができる。
【００３２】
さらに、第１融着予定部１１１および第２融着予定部１２１は、いずれも第１炭素繊維ＣＦ１および第２炭素繊維ＣＦ２を６０〜９０ｗｔ％（具体的には、６５ｗｔ％）含むので、これらを当接密着させて通電すると、第１炭素繊維ＣＦ１および第２炭素繊維ＣＦ２を通じて確実に通電することができる。また電流が流れることで、第１炭素繊維ＣＦ１および第２炭素繊維ＣＦ２が発熱するので、第１融着予定部１１１あるいは第２融着予定部１２１における、第１樹脂ＮＡ１および第２樹脂ＮＡ２を確実に溶融することができる。従って、第１融着予定部１１１と第２融着予定部１２１を確実に融着させて融着体１００とすることができる。
【００３３】
なお、第１樹脂部材１１０は第１樹脂部に、第２樹脂部材１２０は第２樹脂部に、第１樹脂板部１１３および第２樹脂板部１２３はそれぞれ他の部位に、第１樹脂ＮＡ１は第１熱可塑性樹脂に、第２樹脂ＮＡ２は第２熱可塑性樹脂に、それぞれ対応する。
【００３４】
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について、図３、図６〜１０を参照しつつ説明する。
本実施形態１の融着体は、この融着部おいて炭素繊維の配向方向が上述の参考形態１と異なるが、それ以外は同様である。
そこで、異なる点を中心として説明すると共に、同様の部分の説明は省略または簡略化するが、同様の部分については同様の作用効果を生じる。また、同内容のものには同番号を付して説明する。
【００３５】
図６に本実施形態１にかかる融着体２００を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図である。この融着体２００は、参考形態１の融着体１００と同様、第１樹脂ＮＡ１（ナイロン６６）と、第１炭素繊維ＣＦ１の群とからなる矩形板状の第１樹脂板部２１３Ａ、および、第２樹脂ＮＡ２（ナイロン６６）と第２炭素繊維ＣＦ２の群とからなる矩形板状の第２樹脂板部２２３Ａ、および、第１樹脂板部２１３Ａと第２樹脂板部２２３Ａとの間に介在する融着部２０１を有している。なお、後述するように、この融着体２００は、第１樹脂ＮＡ１と第１炭素繊維ＣＦ１とからなる矩形板状の第１樹脂部材２１０と、第２樹脂ＮＡ２と第２炭素繊維ＣＦ２とからなる矩形板状の第２樹脂部材２２０とを、融着して製造したものである。
【００３６】
この融着体２００のうち第１樹脂板部２１３Ａは、参考形態１と同様、第１炭素繊維ＣＦ１が板厚方向ＤＡに垂直に配向されている。同様に、第２樹脂板部２２３Ａでも、第２炭素繊維ＣＦ２が板厚方向ＤＡに垂直に配向されている。
また、参考形態１と同様、この融着体２００の融着部２０１でも、第１樹脂ＮＡ１と第２樹脂ＮＡ２とが、共に溶融固化して一体化している。但し、参考形態１と異なり、この融着部２０１では、第１炭素繊維ＣＦ１の群の一部および第２炭素繊維ＣＦ２の群の一部は、図６（ｂ）に示すように、いずれも板厚方向ＤＡ（図６（ｂ）中、上下方向）に平行な方向に配向されている。つまり各第１炭素繊維ＣＦ１の群の一部と各第２炭素繊維ＣＦ２の群の一部とは、平行に配向されている。
【００３７】
次いで、本実施形態１にかかる融着体２００の製造方法について説明する。
本実施形態１にかかる融着体２００は、前述のように、第１樹脂部材２１０と第２樹脂部材２２０とを融着してできたものである。そこでまず、第１樹脂部材２１０について説明する。この第１樹脂部材２１０の斜視図および拡大断面図を、図７（ａ）および（ｂ）に示す。
【００３８】
第１樹脂部材２１０は、第１樹脂ＮＡ１と第１炭素繊維ＣＦ１の群とからなる矩形板状の樹脂複合体である。この第１炭素繊維ＣＦ１の群は、図７（ｂ）に示すように、実施形態１と同様、板厚方向ＤＡ（図７中、上下方向）に直交する方向に配向されている部位のほか、板厚方向ＤＡに平行に配向された炭素繊維の群を含む部位とがある。具体的には、第１炭素繊維ＣＦ１の群は、第１樹脂部材２１０のうち一方の端部である第１融着予定部２１１では、板厚方向ＤＡに配向された炭素繊維の群を含み、その他の部位２１３においては、いずれの炭素繊維も板厚方向ＤＡに直交する方向に、それぞれ配向されている。
なお、第１樹脂部材２１０の第１主面２１２のうち、第１融着予定部２１１に含まれる部位（第２樹脂部材２２０と当接させる部位）を第１当接面２１２Ａとする。すると、第１融着予定部２１１には、第１当接面２１２Ａに直交する方向に配向した第１炭素繊維ＣＦ１（ＣＦ１ａ）の群を含んでいるということもできる。
また、第１融着予定部２１１における第１炭素繊維ＣＦ１の含有率は、他の部位２１３よりも大きく、具体的には６０ｗｔ％としてある。
【００３９】
第２樹脂部材２２０もまた、第１樹脂部材２１０と同様、第２樹脂ＮＡ２と第２炭素繊維ＣＦ２の群とからなる矩形板状の樹脂複合体である。このうち第２炭素繊維ＣＦ２の群は、第２樹脂部材２２０の一方の端部である第２融着予定部２２１においては、板厚方向ＤＡに配向された炭素繊維の群を含み、その他の部位２２３においては、いずれの炭素繊維も板厚方向ＤＡに直交する方向にそれぞれ配向されている。
なお、第２樹脂部材２２０の第２主面２２２のうち、第２融着予定部２２１に含まれる部位（第１樹脂部材２１０と当接させる部位）を第２当接面２２２Ａとする。すると、第２融着予定部２２１には、第２当接面２２２Ａに直交する方向に配向した第２炭素繊維ＣＦ２（ＣＦ２ａ）の群を含んでいるということもできる。
また、第２融着予定部２２１における第２炭素繊維ＣＦ２の含有率は、他の部位２２３よりも大きく、具体的には６０ｗｔ％としてある。
【００４０】
次いで、第１樹脂部材２１０の製造方法について、図８および図９を参照しつつ説明する。
第１樹脂部材２１０の基材のうち、円柱形状の第１捲回基材１１６Ｍを示す。この第１捲回基材１１６Ｍは、前述の第１基材１１５に用いた、第１配向Ａ炭素繊維ＣＦ１ａを第１樹脂不織布ＮＡ１ｂで挟んだ帯状の第１単配向切断基材１１６Ｃ（図８（ａ））を、第１配向Ａ炭素繊維ＣＦ１ａの配向方向に平行な軸心ＡＸの周りに捲回してなる（図８（ｂ）参照）。このようにしてできた第１捲回基材１１６Ｍ内の第１配向Ａ炭素繊維ＣＦ１ａ（配向０°）の群は、それぞれ軸心ＡＸに平行に配向されている。
【００４１】
上述の第１捲回基材１１６Ｍと、前述の第１長基材１１５Ｌとを用いて第１樹脂部材２１０を製造する。具体的には、複数の第１捲回基材１１６Ｍを、２つ積層した第１長基材１１５Ｌの一方の端面１１５Ｌｄ側に格子状に配置する。このとき、第１捲回基材１１６Ｍの軸心ＡＸが、いずれも第１長基材１１５Ｌの積層方向ＤＥ（図９中、上下方向）に平行になるよう配置する。なお、これにより、第１捲回基材１１６Ｍ中の第１配向Ａ炭素繊維ＣＦ１ａの群が、積層方向ＤＥに平行に配置される。
【００４２】
さらに、積層方向ＤＥの上下方向から２層の第１長基材１１５Ｌにナイロン６６からなる樹脂不織布２４０を重ね、この構成体の積層方向ＤＥの高さが、第１捲回基材１１６Ｍの高さＨＭとほぼ等しくなるようにした。さらに、隣り合う第１捲回基材１１６Ｍ同士、あるいは、第１長基材１１５Ｌと第１捲回基材１１６Ｍとの隙間には、ナイロン６６からなるブロック状の樹脂不織布成形ブロック２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０Ｃを配置する。かくして、第１捲回基材１１６Ｍ、第１長基材１１５Ｌ、樹脂不織布２４０、および樹脂不織布成形ブロック２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０Ｃからなる構成体は、矩形板状の構成体が形成される。
この構成体を、参考形態１と同様に、上熱板ＰＵと下熱板ＰＬとにより挟圧し、加熱すると（図９（ｂ））、第１樹脂部材２１０が出来上がる（図９（ｃ））。
【００４３】
第２樹脂部材２２０の製造方法についても、第１樹脂部材２１０と同様であり、円柱形状の第２捲回基材１２６Ｍは、前述の第２基材１２５に用いた、第２配向Ａ炭素繊維ＣＦ２ａを第２樹脂不織布ＮＡ２ｂで挟んだ帯状の第２切断基材１２６Ｃ（図８（ａ））を、第２配向Ａ炭素繊維ＣＦ２ａの配向方向に平行な軸心ＡＸの周りに捲回してなる（図８（ｂ）参照）。このようにしてできた第２捲回基材１２６Ｍ内の第２配向Ａ炭素繊維ＣＦ２ａ（配向０°）の群は、それぞれ軸心ＡＸに平行に配向されている。
【００４４】
上述の第２捲回基材１２６Ｍと、第２長基材１２５Ｌとを用いて第２樹脂部材２２０を製造する。具体的には、複数の第２捲回基材１２６Ｍを、２つ積層した第２長基材１２５Ｌの一方の端面１２５Ｌｄ側に格子状に配置する。このとき、第２捲回基材１２６Ｍの軸心ＡＸが、いずれも第２長基材１２５Ｌの積層方向ＤＥに平行になるよう配置する。なお、これにより、第２捲回基材１２６Ｍ中の第２配向Ａ炭素繊維ＣＦ２ａの群が、積層方向ＤＥに平行に配置される。
さらに、第１樹脂基材２１０と同様に、第２捲回基材１２６Ｍ、第２長基材１２５Ｌ、樹脂不織布２４０、および、樹脂不織布成形ブロック２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０Ｃからなる矩形形状の構成体を形成する。
この構成体を、参考形態１と同様に、上熱板ＰＵと下熱板ＰＬとにより挟圧し、加熱すると（図９（ｂ））、第２樹脂部材２２０が出来上がる（図９（ｃ））。
【００４５】
次いで、本実施形態１の第１樹脂部材２１０と第２樹脂部材２２０との融着工程について、図１０を参照しつつ説明する。
融着工程としては、まず、上述の第１樹脂部材２１０の第１当接面２１２Ａと、第２樹脂部材２２０の第２当接面２２２Ａとを互いに当接密着させる。これにより、第１融着予定部２１１と第２融着予定部２２１とが板厚方向ＤＡ（図１０中、上下方向）に重なり合う（図１０（ａ））。次に、第１融着予定部２１１と第２融着予定部２２１とを、先端を半球状とした略円柱形状の電極（正極ＰＰおよび負極ＮＰ）の先端間で挟圧する。
【００４６】
挟圧した第１融着予定部２１１と第２融着予定部２２１との間に、電極ＰＰ，ＮＰを通じて電圧を印加し、電流を流す。すると、第１融着予定部２１１および第２融着予定部２２１では、第１当接面２１２Ａに直交して配向された第１配向Ａ炭素繊維ＣＦ１ａの群、および、第２当接面２２２Ａに直交して配向された第２配向Ａ炭素繊維ＣＦ２ａの群を通じて電流が流れる。
【００４７】
かくして、第１配向Ａ炭素繊維ＣＦ１ａの群、および、第２配向Ａ炭素繊維ＣＦ２ａの群に大きな電流を流すことができ、これらを発熱させることができる。このため、第１樹脂部材２１０の第１融着予定部２１１における第１樹脂ＮＡ１、および、第２樹脂部材２２０の第２融着予定部２２１における第２樹脂ＮＡ２が溶融し、互いに融着した後に固化して、融着部２０１が形成される。
以上により、第１樹脂部材２１０と第２樹脂部材２２０とが融着した融着体２００が完成する（図１０（ｂ））。
【００４８】
本実施形態１では、第１配向Ａ炭素繊維ＣＦ１ａおよび第２配向Ａ炭素繊維ＣＦ２ａの配向方向に通電する。すると、第１配向Ａ炭素繊維ＣＦ１ａの群および第２配向Ａ炭素繊維ＣＦ２ａの群に沿って電流が流れるため、参考形態１に比しても低抵抗となり、容易かつ確実に大電流を流すことができる。そのため、多量の熱を発生させることができ、第１融着予定部２１１と第２融着予定部２２１において、第１樹脂ＮＡ１および第２樹脂ＮＡ２を確実に溶融させることができる。従って、第１融着予定部２１１と第２融着予定部２２１とを確実に融着させた融着体２００を製造できる。
【００４９】
以上において、本発明を実施形態１に即して説明したが、本発明は上述の実施形態１に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、上述の実施形態１及び参考形態１では、第１融着予定部１１１，２１１は第１樹脂部材１１０，２１０に、第２融着予定部１２１，２２１は第１樹脂部材とは異なる第２樹脂部材１２０，２２０にそれぞれ含まれる例を示した。しかし、これら第１融着予定部と第２融着予定部とが、単一部材における互いに異なる部分をなしている場合であっても良い。
【００５０】
また、実施形態１及び参考形態１では、第１樹脂部材１１０，２１０の第１融着予定部１１１，２１１における炭素繊維の含有率（重量％）と、他の部位１１３，２１３における含有率とを異ならせた例を示した。しかし、これらにおける炭素繊維の含有率を同じとしても良い。第２樹脂部材１２０，２２０の第２融着予定部１２１，２２１についても同様に、第２融着予定部１２１，２２１と、第２樹脂部材１２０，２２０における他の部位１２３，２２３との炭素繊維の含有率を同じとしても良い。
【００５１】
逆に、実施形態１及び参考形態１では、第１融着予定部１１１，２１１以外の他の部位１１３，２１３も、第１融着予定部１１１，２１１と同じく第１炭素繊維ＣＦ１および第１樹脂ＮＡ１からなる第１樹脂部材１１０，２１０を用いた。しかし、他の部位１１３，２１３としては、金属、セラミックス、第１樹脂ＮＡ１またはこれとは異なる樹脂のみ、あるいは、炭素繊維のみからなり、熱可塑性の第１樹脂ＮＡ１あるいは炭素繊維ＣＦ１の一方または両方を含まないものでも良い。第２融着予定部１２１，２２１以外の他の部位１２３，２２３についても同様に、他の部位１２３，２２３としては、金属、セラミックス、第２樹脂ＮＡ２またはこれとは異なる樹脂のみ、あるいは、炭素繊維のみからなり、熱可塑性の第２樹脂ＮＡ２あるいは炭素繊維ＣＦ２の一方または両方を含まないものでも良い。
さらに、参考形態１では第１融着予定部１１１，２１１および第２融着予定部１２１，２２１における炭素繊維ＣＦ１，ＣＦ２の含有率を、共に同じ６５ｗｔ％、実施形態１では、共に同じ６０ｗｔ％としたが、６０〜９０ｗｔ％の範囲で異ならせても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】参考形態１の融着体の説明図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は部分拡大断面図（Ａ−Ａ断面）である。
【図２】参考形態１の第１，第２樹脂部材の説明図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は拡大断面図（Ｂ−Ｂ断面）である。
【図３】参考形態１及び実施形態１の第１，第２基材の説明図である。
【図４】参考形態１の第１，第２樹脂部材の製造方法の説明図である。
【図５】参考形態１にかかる融着工程の説明図である。
【図６】実施形態１の融着体の説明図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は部分拡大断面図（Ｃ−Ｃ断面）である。
【図７】実施形態１の第１，第２樹脂部材の説明図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は拡大断面図（Ｄ−Ｄ断面）である。
【図８】実施形態１の第１，第２捲回基材の説明図であり、（ａ）は第１，第２単配向切断基材の斜視図、（ｂ）は捲回中途の斜視図、（ｃ）斜視図である。
【図９】実施形態１の第１，第２樹脂部材の製造方法の説明図である。
【図１０】実施形態１にかかる融着工程の説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１００，２００  融着体
１０１，２０１  融着部
１１０，２１０  第１樹脂部材（第１樹脂部）
１１１，２１１  第１融着予定部
１１３，２１３  第１樹脂板部（他の部位）
１２０，２２０  第２樹脂部材（第２樹脂部）
１２１，２２１  第２融着予定部
１２３，２２３  第２樹脂板部（他の部位）
２１２Ａ  第１当接面
２２２Ａ  第２当接面
ＣＦ１  第１炭素繊維
ＣＦ１ａ  第１配向Ａ炭素繊維（第１炭素繊維，第１直交炭素繊維）
ＣＦ１ｂ  第１配向Ｂ炭素繊維（第１炭素繊維）
ＣＦ１ｃ  第１配向Ｃ炭素繊維（第１炭素繊維）
ＣＦ２  第２炭素繊維
ＣＦ２ａ  第２配向Ａ炭素繊維（第２炭素繊維，第２直交炭素繊維）
ＣＦ２ｂ  第２配向Ｂ炭素繊維（第２炭素繊維）
ＣＦ２ｃ  第２配向Ｃ炭素繊維（第２炭素繊維）
ＮＡ１  第１樹脂（第１熱可塑性樹脂）
ＮＡ２  第２樹脂（第２熱可塑性樹脂）
【図１】
0004289426.tif 000002
【図２】
0004289426.tif 000003
【図３】
0004289426.tif 000004
【図４】
0004289426.tif 000005
【図５】
0004289426.tif 000006
【図６】
0004289426.tif 000007
【図７】
0004289426.tif 000008
【図８】
0004289426.tif 000009
【図９】
0004289426.tif 000010
【図１０】
0004289426.tif 000011