(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷重支持部と該荷重支持部から外側放射状に延びる複数の張出部からなり、繊維強化熱可塑性樹脂で形成される支持体であって、
前記張出部は、下面側が開口された逆凹状の断面の外壁を有し、この張出部内に、該張出部の張出方向に沿って延びる張出方向縦リブと、前記外壁の互いに対向する内面間に架設され、該縦リブと交差する複数の斜めリブとを備え、
前記張出部の逆凹状の外壁および／または前記縦リブの肉厚が、張出方向に徐々に薄くなる支持体。
【請求項２】
荷重支持部と該荷重支持部から外側放射状に延びる複数の張出部からなり、繊維強化熱可塑性樹脂で形成される支持体であって、
前記張出部は、下面側が開口された逆凹状の断面の外壁を有し、この張出部内に、該張出部の張出方向に沿って延びる張出方向縦リブと、前記外壁の互いに対向する内面間に架設され、該縦リブと交差する複数の斜めリブとを備え、
前記斜めリブの肉厚が、張出方向に徐々に厚くなる支持体。
【請求項３】
前記張出部の逆凹状の外壁および／または前記縦リブの肉厚が、張出方向に徐々に薄くなる請求項２に記載の支持体。
【請求項４】
荷重支持部と該荷重支持部から外側放射状に延びる複数の張出部からなり、繊維強化熱可塑性樹脂で形成される支持体であって、
前記張出部は、下面側が開口された逆凹状の断面の外壁を有し、この張出部内に、該張出部の張出方向に沿って延びる張出方向縦リブと、前記外壁の互いに対向する内面間に架設され、該縦リブと交差する複数の斜めリブとを備え、
前記荷重支持部および前記張出部の外壁の交差部分、または前記荷重支持部、前記縦リブ、および前記斜めリブの交差部分には、応力緩和用のアール部が形成され、
前記張出部の逆凹状の外壁および／または前記縦リブの肉厚が、張出方向に徐々に薄くなる支持体。
【請求項５】
前記斜めリブの肉厚が、張出方向に徐々に厚くなる請求項３または請求項４に記載の支持体。
【請求項６】
前記荷重支持部の下面は、前記張出部の下面よりも下方に突出している請求項１〜請求項５のいずれかに記載の支持体。
【請求項７】
繊維強化熱可塑性樹脂が、１０〜６０重量％のガラス繊維を含有し、ガラス繊維の重量平均繊維長が１〜２０ｍｍである請求項１〜請求項６のいずれかに記載の支持体。
【請求項８】
熱可塑性樹脂がポリプロピレン系樹脂である請求項１〜請求項７のいずれかに記載の支持体。
【請求項９】
全長が３〜５０ｍｍであり、この全長と等しい長さを有し、互いに平行に配列された状態にある１０〜９０重量％の繊維を含有する繊維強化熱可塑性樹脂ペレットを少なくとも含む樹脂成形材料を射出成形したものである請求項１〜請求項８のいずれかに記載の支持体。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれかに記載の支持体からなる椅子用脚。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷重支持部と該荷重支持部から外側放射状に延びる複数の張出部からなり、繊維強化熱可塑性樹脂で形成される支持体に関し、例えば、椅子、黒板、掲示板、標識板などの可動物品を支持する椅子の脚などに取り付けられる支持体として利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、椅子、テーブル、黒板、掲示板、標識板、各種機器などには、これら各種機器の荷重を支持する荷重支持部と、この荷重支持部から外側放射状に延びる複数の張出部とを備えた支持体が利用されている。たとえば、オフィス等で使用される椅子の場合、椅子は、座部下面中央から下方に延びる支持棒状体を有し、支持体となる椅子用脚は、この支持棒状体を受ける、嵌合穴を有する荷重支持部と、この荷重支持部から外側放射状に延びる通常３つ〜５つの張出部とを備えている。そして、各張出部の先端下面側には、必要に応じてキャスターが取り付けられている。
【０００３】
これらの支持体は、支持されるものにより、その形状、張出部の数などは異なっている。従来は、強度、剛性の点から金属製のものが用いられてきていた。しかし、金属は比重が大きく重くなることから、近時の軽量化の要求から、熱可塑性樹脂製のものが用いられてきている。熱可塑性樹脂としては、ガラス繊維強化ポリアミド樹脂が金属代替として、実用化されている。しかし、ポリアミド樹脂は吸湿により強度が低下する問題があり、安全性の点から支持部材の軽量化に限界があり、また価格も高価であり、より軽量化可能で安価な支持体が望まれている。
【０００４】
この問題を解決するものとして、▲１▼ポリアミド６：２０〜９７重量％、ポリプロピレン系樹脂：３〜８０重量％からなる樹脂１００重量部に対して、ガラス繊維を２５〜１００重量部を添加する樹脂組成物を用いる方法（特開平６−３２２２６６号公報）、▲２▼ポリプロピレンのブロックコポリマーを主成分とし、ガラス繊維を１０〜３０重量％混合した樹脂からなる椅子の脚羽根（特開平７−２３６５３７号公報）、▲３▼繊維平均繊維長２〜１０ｍｍのガラス長繊維強化材を２５〜４５重量％の量で含有するガラス長繊維強化ポリプロピレン組成物から形成された強化樹脂製支持脚であって、嵌合部のテーパーを特定した支持脚が開示され、補強用縦リブを有するものも開示されている（特開平１１−１６４７５３号公報）。
【０００５】
これらは、樹脂の面から、ガラス繊維強化ポリアミドをポリプロピレン系樹脂などに置き換えようとするものである。しかしながら、これらの支持体、特に、椅子の脚などは、安全性の観点から厳しい強度特性に加えて、強度の長期安定性が要求されており、これらを満足するためには、樹脂の変更のみで対応することには、軽量化の観点から制限があり、ガラス繊維強化ポリアミド樹脂製に限定され、他の樹脂への代替が進んでいないのが実情である。
【０００６】
一方、省資源、環境問題などから、あるいは会議室、ホールなどでのレイアウト変更などによる移動目的のため、これら支持体の軽量化、強度のさらなる向上、安定化、リサイクル性などが要求されてきている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、軽量で、曲げ強度、耐捩じれにすぐれるとともに、支持体の使用分野、必要荷重、強度などに対して設計変更が容易であり、使用樹脂の拡大により、リサイクルも可能にすることができる支持体を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記のような状況下において、安全性が特に求められる椅子の脚などの軽量化と強度について鋭意研究を重ねた結果、特定の熱可塑性樹脂組成物と特定の構造を採用することにより、軽量化とすぐれた物性を満足することを見いだし本発明を完成したものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、次のような構成を特徴とするものである。
（１）  荷重支持部と該荷重支持部から外側放射状に延びる複数の張出部からなり、繊維強化熱可塑性樹脂で形成される支持体であって、前記張出部は、下面側が開口された逆凹状の断面の外壁を有し、この張出部内に、該張出部の張出方向に沿って延びる張出方向縦リブと、前記外壁の互いに対向する内面間に架設され、該縦リブと交差する複数の斜めリブとを備え、前記張出部の逆凹状の外壁および／または前記縦リブの肉厚が、張出方向に徐々に薄くなることを特徴とする。
（２）  荷重支持部と該荷重支持部から外側放射状に延びる複数の張出部からなり、繊維強化熱可塑性樹脂で形成される支持体であって、前記張出部は、下面側が開口された逆凹状の断面の外壁を有し、この張出部内に、該張出部の張出方向に沿って延びる張出方向縦リブと、前記外壁の互いに対向する内面間に架設され、該縦リブと交差する複数の斜めリブとを備え、前記斜めリブの肉厚が、張出方向に徐々に厚くなることを特徴とする。
（３）  （２）において、前記張出部の逆凹状の外壁および／または前記縦リブの肉厚が、張出方向に徐々に薄くなることを特徴とする。
（４）  荷重支持部と該荷重支持部から外側放射状に延びる複数の張出部からなり、繊維強化熱可塑性樹脂で形成される支持体であって、前記張出部は、下面側が開口された逆凹状の断面の外壁を有し、この張出部内に、該張出部の張出方向に沿って延びる張出方向縦リブと、前記外壁の互いに対向する内面間に架設され、該縦リブと交差する複数の斜めリブとを備え、前記荷重支持部および前記張出部の外壁の交差部分、または前記荷重支持部、前記縦リブ、および前記斜めリブの交差部分には、応力緩和用のアール部が形成され、前記張出部の逆凹状の外壁および／または前記縦リブの肉厚が、張出方向に徐々に薄くなっていることを特徴とする。
（５）  （３）または（４）において、前記斜めリブの肉厚が、張出方向に徐々に厚くなることを特徴とする。
（６）  （１）〜（５）のいずれかにおいて、前記荷重支持部の下面は、前記張出部の下面よりも下方に突出していることを特徴とする。
（７）  （１）〜（６）のいずれかにおいて、繊維強化熱可塑性樹脂が、１０〜６０重量％のガラス繊維を含有し、ガラス繊維の重量平均繊維長が１〜２０ｍｍであることを特徴とする。
（８）  （１）〜（７）のいずれかにおいて、熱可塑性樹脂がポリプロピレン樹脂であることを特徴とする。
（９）  （１）〜（８）のいずれかにおいて、全長が３〜５０ｍｍであり、この全長と等しい長さを有し、互いに平行に配列された状態にある１０〜９０重量％の繊維を含有する繊維強化熱可塑性樹脂ペレットを少なくとも含む樹脂成形材料を射出成形したものであることを特徴とする。
（１０）  （１）〜（９）のいずれかに記載の支持体が椅子用脚であることを特徴とする。
【００１０】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の繊維強化熱可塑性樹脂製支持体は、椅子の脚をはじめとする各種物品に用いられるものである。すなわち、椅子などの物品を床または地上に安定して支持することを可能にするものである。一般的には、支持体は、中央部の荷重支持部で荷重を受け、この荷重支持部から外側放射状に延びる複数の張出部を設け、張出部の先端部部分で接地（床）するものである。ここで、「外側放射状に延びる複数の張出部」とは、要するに、椅子などの物品を床または地上に安定して支持することができればよく、その概念は、荷重支持部から互いに反対向きに延びる２本の張出部を含むものであり、また、直線的に延びる張出部に限られない。
荷重支持部は、椅子の場合をはじめ、各種機器に設けられる支持棒状体を嵌合することにより、荷重を支持する嵌合穴が設けられている場合が多い。
【００１１】
支持体の張出部は、荷重支持部が一箇所の場合には、この荷重支持部の回りに放射状に少なくとも３本、椅子の場合には、支持の安定化のために、通常４〜５本設けられている。また、テーブルや黒板などのように、２本以上の脚で支持する場合には、各支持体における荷重支持部回りの張出部は、互いに反対方向に延びる張出部を２本設ければよい。また、張出部の先端部には、下方向きの凸部からなる接地部、あるいはキャスターが取り付けられ、移動が可能にされる場合がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の支持体の一例である椅子の脚を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の支持体が採用された椅子を表す概要斜視図である。図２は、椅子の脚の部分側面図を示す。図３は、図２の下面図を示す。図４は図２のIV−IV線断面図を示す。
【００１３】
図１において、椅子１００は、椅子本体３０と、この椅子本体３０を支持する支持体となる椅子用脚２０を備えている。椅子本体３０は、着座面となる座部３１と、この座部３１の後端から垂直上方に延びる背もたれ部３２とを備え、座部３１の下面中央部分には、鉛直下方に延びる支持棒状体３３が設けられている。
椅子用脚２０は、支持棒状体３３が嵌合する荷重支持部１と、この荷重支持部１の外側放射状に延びる５本の張出部２とを備え、各張出部２の下面先端部分には、キャスター２１が設けられ、椅子１００は、着座状態でも移動することができるようになっている。
【００１４】
図２〜図４において、１は荷重支持部、２は張出部、３は端部、４は支持棒嵌合穴、５はキャスター取り付け穴、６は上壁、７は側壁、８は縦リブ、９は交差斜めリブ、１０はリブ交差部を示す。
【００１５】
図２〜図４から明らかなように、本実施形態に係る椅子用脚２０の張出部２は、下面側が開口された上壁６および側壁７からなる逆凹状の外壁を有し、この張出部２内に、縦リブ８と、互いに対向する側壁７の内面間に架設され、縦リブ８と交差する複数の交差斜めリブ９とを有する構造である点と、この椅子用脚２０が繊維強化熱可塑性樹脂で形成されている点に特徴があり、従来の複数の斜めリブのみ、または縦リブのみの構造とは相違する。ここで、縦リブ８は通常は一本であるが、必要により二本以上とすることもできる。
【００１６】
また、この縦リブ８と交差する複数の交差斜めリブ９は、縦リブ８と交差するとともに、外壁を構成する上壁６および側壁７に連なるようになっている。ここで複数の交差斜めリブ９の数は、支持体の用途によっても異なるが、椅子用脚２０の例の場合には、通常２〜４の範囲である。これらの縦リブ８と交差斜めリブ９は、上壁６と側壁７との一体化により、すぐれた強度特性を発揮するものである。また、椅子用脚２０には、荷重支持部１の略中央部分に椅子本体３０の支持棒状体３３が嵌合する嵌合穴４と、張出部２の先端下面にキャスター２１取り付け用の穴５とが設けられている。
【００１７】
本発明の支持体は、基本的には上記構成により支持体としての特性を十分満足するものである。しかしながら、椅子用脚２０の場合のように、安全性が特に要求される場合には、強度と重量のバランスの観点から、支持体の張出部２に設けられた交差斜めリブ９または側壁７を特定形状としたものであることが好ましい。すなわち、椅子用脚２０の場合には、張出部２の荷重支持部１に近い部分での曲げ特性、キャスター２１の取り付け部分での耐捩じれが重要となる。
【００１８】
この特性を考慮して、本発明の支持体には、次のような改良を行うことができる。
▲１▼  張出部２の側壁７または縦リブ８の肉厚、あるいはこれら両方の肉厚が、張出部２の張出方向に徐々に薄くなるようにする。
▲２▼  複数の交差斜めリブ９の肉厚が、張出方向に徐々に厚くなるようにする。
このように、肉厚を設定することによって、特に、▲１▼で曲げ強度、耐曲げ疲労、▲２▼で耐捩じれにすぐれる支持体となる。
【００１９】
さらに、曲げ強度向上、捩れ強度向上のために、次のような改良を行うことができる。
▲３▼  嵌合穴４の周囲の荷重支持部１、および外壁の側壁７の交差部分１１、および／または嵌合穴４の周囲の荷重支持部１、縦リブ８、および交差斜めリブ９の交差部分１２に応力緩和用のアール部１３を設ける。
▲４▼  荷重支持部１の下面１Ａを張出部２の下面２Ａから下方向に伸ばした構造とする。
このようにすることで、▲３▼各部の交差部分に作用する応力集中をアール部１３で防止することができるため、▲４▼支持棒状体３３の支持長さを長くすることができ、かつ張出部２の側壁７、縦リブ８と荷重支持部１との接合部分に作用する力を緩和することができるため、より曲げ強度、耐曲げ疲労、耐捩れに優れた支持体とすることができる。
【００２０】
なお、側壁７、縦リブ８、交差リブ９の張出方向での肉厚変化は、連続的に変化させることもできる。しかし、金型加工の点などから断続的、すなわち段階的に変化させることも好ましい。この段階的に変化させる場合には、図３に示すように、ａ，ｂ，ｃ，ｄの順に肉厚を薄く又は厚くすることができる。このような肉厚の工夫により、軽量化と強度特性の両立がより可能になる。さらに、張出部２の上下方向の肉厚に比較して、上壁６の肉厚を薄くすることにより、軽量化がより図られる。
荷重支持部１の下方向への延長は、張出部２の外壁を構成する側壁７または縦リブ８との交線が最下端に来た時の応力集中を緩和するためのものである。また、荷重支持部１と張出部２の外壁を構成する側壁７または縦リブ８の交線にできる、繊維の配向による強度低下を補うことができる。
【００２１】
本発明の支持体は、繊維強化熱可塑性樹脂からなるものであり、支持体の形状、厚みのみでなく、各部分の肉厚、見かけ密度を自由に構造設計できる大きな特徴がある。本発明の支持体は、なかでも熱可塑性樹脂中に比較的繊維長の長いガラス繊維などの繊維がランダムに分布するものが好ましい。
すなわち、本発明の支持体は、繊維強化熱可塑性樹脂からなり、特に、１０〜６０重量％のガラス繊維を含有し、重量平均繊維長が１〜２０ｍｍ、好ましくは２０〜５０重量％のガラス繊維と重量平均繊維長が３〜１５ｍｍであるものである。
【００２２】
本発明に用いられる熱可塑性樹脂としては、特に、制限はなく、例えば、ポリプロピレン、プロピレン・エチレンブロック共重合体、プロピレン・エチレンランダム共重合体、高密度ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン、ゴム変性耐衝撃性ポリスチレン、シンジオタクチック構造を含むポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂などのスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリ芳香族エーテルまたはチオエーテル系樹脂、ポリ芳香族エステル系樹脂、ポリスルホン系樹脂およびアクリレート系樹脂等が採用できる。ここで、上記熱可塑性樹脂は、単独で用いることがもできるが、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２３】
このような熱可塑性樹脂のうち、ポリプロピレン、プロピレン−エチレンブロツク共重合体などのポリプロピレン系樹脂、ポリアミド６、ポリアミド６６などのポリアミド系樹脂、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などのポリエステル系樹脂などの結晶性熱可塑性樹脂が好ましい。中でも、ポリプロピレン系樹脂は、耐吸湿性、リサイクル性の点からより好ましい。
【００２４】
これら熱可塑性樹脂には、無水マレイン酸、フマル酸、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性された樹脂類を含有することが好ましい。ここで、変性樹脂中の不飽和カルボン酸またはその誘導体の含有量は通常０．０１〜１０重量％である。また、熱可塑性樹脂中の変性樹脂の含有量は、通常０．５〜２０重量％である。
【００２５】
つぎに、本願発明で用いられる、繊維としては、特に制限はなく、たとえば、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維、銅繊維、黄銅繊維、鋼繊維、ステンレス繊維、アルミニウム繊維、アルミニウム合金繊維、チタン合金繊維などの金属繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、チッ化ケイ素繊維、ジルコニア繊維などのセラミック繊維、アラミド繊維、ポリオキシメチレン繊維、芳香族ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリフエニレンサルファイド繊維、ポリサルホン繊維、超高分子量ポリエチレン繊維などの有機繊維などを例示できる。なお、これらの繊維は、たとえば、無機繊維と有機繊維などを２種以上を併用することもできる。
【００２６】
これらの繊維としては、支持体として要求される特性などにより適宜選定できる。中でも、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維などは強度、剛性、耐熱性にすぐれるとともに、長繊維であり、溶融樹脂の含浸引き抜き成形が容易であるため好ましい。特に、ガラス繊維が好ましく用いられる。
本発明の繊維強化熱可塑性樹脂から形成された支持体は、たとえば、ガラス繊維の場合、その含有量が１０〜６０重量％、好ましくは２０〜５０重量％、重量平均繊維長が１〜２０ｍｍ、好ましくは３〜１５ｍｍである繊維強化熱可塑性樹脂からなるものである。ここで、繊維の含有量が１０重量％未満では、強度、剛性が十分でなく、また、６０重量％を越えると成形時の溶融流動性が低下する場合があり、また外観低下や、リブの末端まで繊維含有率を均一に成形できにくい場合があり、したがって、前記好ましい範囲の選択が望ましい。
【００２７】
次に、重量平均繊維長が、１ｍｍ未満であると本発明の特徴である強度と剛性の点からも好ましくない。また、２０ｍｍを越えると溶融流動性が低下するとともに、溶融混練シリンダ内での混練が不十分となり、外観不良などか起こりやすくなる。したがって、支持体成形品中の重量平均繊維長となるような成形材料、成形条件の選択が望ましい。
【００２８】
これは、後記するところの、成形材料の選択、製造方法の採用の組み合わせにおいて製造が可能になる。本発明の支持体について、以下、本発明の支持体の成形例をガラス繊維の場合を中心に成形材料とともに詳細に述べる。本発明の支持体は熱可塑性樹脂とガラス繊維などの繊維を主成分とする成形材料を用いるものである。
【００２９】
特に、成形材料として、全長が３〜５０ｍｍであり、この全長と等しい長さを有し、互いに平行に配列された状態にある１０〜９０重量％の繊維を含有する繊維強化熱可塑性樹脂ペレット単独、またはこのペレットと他のペレットとの混合物で前記繊維が全体の１０〜６０重量％とされたものである成形材料を用いることが好ましい。ここで、他のペレットとしては、通常は同種の熱可塑性樹脂、またはこれに各種添加剤を含むものである。この好ましい繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの選択によって、射出成形された支持体は、重量平均ガラス繊維長を長く維持して、強度、剛性、外観にすぐれた成形品とすることができる。
【００３０】
本願発明に用いられる熱可塑性樹脂には、前記の不飽和カルボン酸またはその誘導体で変性された酸変成ポリオレフィン樹脂、耐衝撃性改良剤としての各種エラストマー類、酸化防止剤、安定剤、帯電防止剤、耐候剤、光安定剤、着色剤、短繊維、タルク等の充填剤を必要に応じて加えることもできる。
ガラス繊維としては、Ｅ−ガラス、Ｓ−ガラスなどのガラス繊維であって、その平均繊維径が２５μｍ以下のもの、好ましくは３〜２０μｍの範囲のものが好ましく採用できる。ガラス繊維の径が３μｍ未満であると、溶融樹脂含浸引き抜き成形によるペレット製造時に、ガラス繊維が樹脂になじまず、樹脂を含浸するのが困難となる一方、２０μｍを超えると、外観が低下するとともに、繊維が流れ難くなるとともに、溶融混練時に切断、欠損が起こりやすくなる。これらの熱可塑性樹脂およびガラス繊維を用い、引き抜き成形法等でペレットを製造するにあたり、ガラス繊維は、カップリング剤で表面処理した後、収束剤により、１００〜１００００本、好ましくは、１５０〜５０００本の範囲で束ねておくことが望ましい。
【００３１】
カップリング剤としては、いわゆるシラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤として従来からあるものの中から適宜選択することができる。例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のアミノシランやエポキシシランが採用できる。特に、前記アミノ系シラン化合物を採用するのが好ましい。
【００３２】
収束剤としては、例えば、ウレタン系、オレフィン系、アクリル系、ブタジエン系およびエポキシ系等が採用でき、これらのうち、ウレタン系およびオレフィ系が好ましく採用できる。これらのうち、ウレタン系収束剤は、通常、ジイソシアネート化合物と多価アルコールとの重付加反応により得られるポリイソシアネートを５０重量％以上の割合で含有するものであれば、油変性型、湿気硬化型およびブロック型等の一液タイプ、および、触媒硬化型およびポリオール硬化型等の二液タイプのいずれもが採用できる。一方、オレフィン系収束剤としては、不飽和カルボン酸、または、その誘導体で変性された変性ポリオレフィン系樹脂が採用できる。
【００３３】
本発明の支持体の製造に用いられる繊維含有成形材料としては、好ましくは前記のような収束剤で収束したガラス繊維に熱可塑性樹脂を付着・含浸させることにより、ガラス繊維で強化された繊維強化熱可塑性樹脂樹脂ペレットが用いられる。ガラス繊維に熱可塑性樹脂を付着・含浸させる方法としては、例えば、溶融樹脂の中に繊維束を通し、繊維に樹脂を含浸させる方法、コーティング用ダイに繊維束を通して含浸させる方法、あるいは、ダイで繊維の周りに付着した溶融樹脂を押し広げて繊維束に含浸させる方法等が採用できる。
【００３４】
ここで、繊維束と樹脂とをよくなじませる、すなわち濡れ性を向上するために、内周に凹凸部が設けられたダイの内部に、張力が加えられた繊維束を通して引き抜くことで、溶融樹脂を繊維束に含浸させた後、さらに、この繊維束を加圧ローラでプレスする工程が組み込まれた引抜成形法も採用できる。なお、ガラス繊維と溶融樹脂とが互いによくなじむ、濡れ性のよいものであれば、溶融樹脂がガラス繊維に容易に含浸され、ペレットの製造が容易となるので、前述の収束剤で繊維を収束する工程は、省略できる場合がある。ここで、互いによくなじませる方法としては、樹脂に極性を付与したり、ガラス繊維の表面にカップリング剤と反応する官能基をグラフトしたりする方法が有効である。
【００３５】
以上のような方法で、樹脂が含浸された長尺繊維束（ストランド等）を、繊維の長手方向に沿って切断していけば、ペレットの全長と同じ長さの長繊維を含んだ繊維強化熱可塑性樹脂ペレットを得ることができる。この際、樹脂ペレットとしては、繊維束がストランドにされ、その断面形状が略円形となった樹脂含有長尺繊維束を切断したものに限らず、繊維を平たく配列することにより、シート状、テープ状またはバンド状になった樹脂含有長尺繊維束を所定の長さに切断したものでもよい。
【００３６】
さらに、本願発明の支持体の製造に好ましく用いられる繊維含有熱可塑性樹脂成形材料としては、前記したように溶融樹脂含浸引き抜き成形により製造された、全長が３〜５０mmであり、この全長と等しい長さを有し、互いに平行に配列された状態にある繊維を１０〜９０重量％含有する繊維強化熱可塑性樹脂ペレットまたは前記ペレットと他のペレットとの混合物で前記繊維が全体の１０〜６０重量％とされた成形材料であることがより好ましい。
【００３７】
繊維が互いに平行に配列された状態となって全体の１０〜９０重量％含有された繊維強化熱可塑性樹脂ペレットを用いれば、ガラス繊維は溶融樹脂によつて含浸、被覆されているので、射出成形機のスクリューで可塑化、溶融、混練を行っても、繊維の破断が起こり難いともに、また分散性も良好となる。これにより、最終成形品中に残存する繊維長が長くなり、物性の向上、表面外観が向上する。ここで、他のペレットとの混合物を用いれば、高濃度のガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレットの使用量が少なくて、経済的であるとともに、成形品中の繊維含有量の調整、溶融粘度の調整などができるメリットがある。
【００３８】
つぎに、熱可塑性樹脂としてポリプロピレン系樹脂、繊維としてガラス繊維の場合を例として、具体的に説明する。ポリプロピレン系樹脂のＭＩ（メルトインデックス）としては、特に制限はなく、全体としてのＭＩ〔ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠し、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇで測定〕が、５〜１，０００ｇ／１０分、好ましくは１０〜６００ｇ／１０分である。通常、ガラス繊維含有ポリプロピレン系樹脂マスターペレット、特にガラス繊維強化ポリプロピレン系樹脂ペレットとポリプロピレン系樹脂ペレットとの混合物からなる成形材料が用いられる。
【００３９】
したがって、ガラス繊維強化ポリプロピレン系樹脂マスターペレット中の，ポリプロピレン系樹脂とガラス繊維希釈用のポリプロピレン系樹脂ペレットは、自ずから異なるＭＩのペレットを用いることが自由であり、支持体のサイズ、用途など支持体の曲げ強度、曲げ剛性、曲げ疲労、衝撃強度、耐ねじれ、耐熱性、耐熱寸法安定性などの特性、成形性を考慮して適宜決定できる。
【００４０】
本発明に用いる、例えばポリプロピレン系樹脂の場合には、ホモポリプロピレン樹脂あるいは、耐衝撃性のために、プロピレンと他のオレフィンとのブロック共重合体、プロピレンと数重量％以下の他のオレフィンとのランダム共重合体が好ましい。更に衝撃性を向上するために、熱可塑性樹脂エラストマーや非晶質ないし低結晶性のポリプロピレン系樹脂などを適宜含有させることも可能である。
【００４１】
ここで熱可塑性エラストマーとしては、たとえば、エチレン・プロピレン共重合体エラストマー（ＥＰＲ）、エチレン・ブテン−１共重合体エラストマー、エチレン・オクテン−１共重合体エラストマー、エチレン・プロピレン・ブテン−１共重合体エラストマー、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体エラストマー（ＥＰＤＭ）、エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネン共重合体エラストマー、軟質ポリプロピレン、軟質ポリプロピレン系共重合体などのオレフィン系エラストマーがある。これらの内エチレン系エラストマーの場合のエチレン含有量は通常４０〜９０重量％程度である。これらのエラストマーとしては、ムーニー粘度（ＭＬ1+4 100 ）が通常５〜１００、好ましくは１０〜６０であるものが用いられる。
【００４２】
また、スチレン系エラストマーとしては、たとえば、スチレン・ブタジエン共重合体エラストマー、スチレン・イソプレン共重合体エラストマー、スチレン・ブタジエン・イソプレン共重合体エラストマー、あるいはこれら共重合体の完全あるいは部分水添してなるスチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体エラストマー（ＳＥＢＳ）、スチレン・エチレン・プロピレン・スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）などを例示できる。これらのエラストマーとしては、メルトインデックス（ＭＩ）〔ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠し、２００℃、荷重５ｋｇで測定〕が、０．１〜１２０ｇ／１０分、好ましくは８〜１００ｇ／１０分であるものが用いられる。
【００４３】
次に、ガラス繊維としては、各種繊維長のものが用いられ、本発明の支持体としての成形品中の、重量平均ガラス繊維長が１〜２０ｍｍ、特に３〜１５ｍｍ程度の範囲となるものである。したがって、成形品中のガラス繊維の重量平均繊維長が上記範囲を確保されれば、成形材料としては特に制限はない。しかしながら、成形品中のガラス繊維長をあるレベル以上に保つため、一般的には、前記の全長が３〜５０ｍｍ、好ましくは４〜３０ｍｍであり、この全長と等しい長さのガラス繊維が互いに平行に配列された状態にあり、ガラス繊維の含有率が１０〜９０重量％であるガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレットを用いることが好ましい。
【００４４】
本発明の支持体は、このようなガラス繊維強化熱可塑性樹脂ペレットと必要により、他の熱可塑性樹脂ペレット、各種添加剤からなる成形材料を、好ましくは、圧縮比が２．３以下、より好ましくは２以下のスクリューからなる可塑化装置を有する射出成形機を用いて成形することにより得られる。本発明の支持体は、椅子の脚、机の脚などの家具、事務用品、掲示板、表示板、テレビ脚、スピーカー脚、各種機械・器具の脚、テニス、バレーボールなどのネット、バスケットボールのゴールなどの運動器具などの脚など各種分野に好ましく用いられる。なかでも、椅子の脚に好適に用いられる。
【００４５】
【実施例】
次に、本発明の効果を具体的な実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
参考例１
（Ａ）ガラス繊維（径：１３・ｍ）が平行に配列し、その含有量が６０重量％、長さが１６ｍｍであるガラス繊維強化ポリプロピレン系樹脂ペレット（無水マレイン酸変性ポリプロピレンを２重量％含有）；５０重量部と（Ｂ）メルトインデックス（ＭＩ）〔２３０・、２．１６ｋｇ荷重〕が３０ｇ／１０分のポリプロピレン樹脂ペレット；５０重量部および酸化防止剤〔イルガノックス１０７６（チパ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）；０．２重量部、紫外線吸収剤〔チヌビン３２７（チパ・スペシャリティ・ケミカルズ社製）；０．２重量部を成形用材料とした。
【００４６】
射出成形機は、型締力：８５０ｔ、ガラス繊維の破断を極力少なくするために圧縮比：１．８のスクリューを用いた。支持体として、図１に示す、支持体評価試験用金型（荷重支持部と張出部からなる）を用いた。概略寸法は、▲１▼荷重支持部穴外径：３２ｍｍ、内径：５２ｍｍ、▲２▼荷重支持部高さ：４５ｍｍ、▲３▼張出部長さ（軸芯より）：３００ｍｍ、▲４▼端部高さ：３０ｍｍ、▲５▼張出部幅：５３ｍｍ、▲６▼外壁肉厚：４ｍｍ、▲７▼直伸縦リブ肉厚：５ｍｍ、▲８▼斜めリブ肉厚：４ｍｍである。
【００４７】
成形材料を溶融混練・可塑化計量した後、溶融樹脂（樹脂温度：２３０℃）を射出、充填した。その後冷却固化後、金型を開放して支持体を得た。得られた支持体を、下記の方法により評価した結果を表２に示す。
（イ）重量平均ガラス繊維長
成形体の一部を灰化後、万能投影機で倍率１０倍で直接撮影し、その画像を用いデジタイザーにて測定した。
（ロ）曲げ荷重
支持棒嵌合穴に、ステンレス鋼製棒を通し、上下からネジにより固定した。張出部先端のキャスター取り付け穴部位置に荷重を掛け、支持体が破損したときの荷重と変位量を求めた。
（ハ）耐曲げ疲労特性
支持棒嵌合穴に、ステンレス鋼製棒を通し、上下からネジにより固定した。張出部先端のキャスター取り付け穴部位置に、８０ｋｇの荷重を、２回／秒のサイクルで繰り返した。
（ニ）ねじり破壊
支持棒嵌合穴に、ステンレス鋼製棒を通し、上下からネジにより固定した。張出部先端のキャスター取り付け穴部位置に、２００ｋｇ・ｃｍのねじり力を掛けて破壊の有無を測定した。
【００４８】
参考例２
参考例１において、ガラス繊維強化ポリプロピレン系樹脂ペレット（無水マレイン酸変性ポリプロピレンを２重量％含有）６６．６重量部と（Ｂ）メルトインデックス（ＭＩ）〔２３０・、２．１６ｋｇ荷重〕が３０ｇ／１０分のポリプロピレンペレツト３３．４重量部からなる成形材料を用い、ガラス繊維の含有量を変更した以外は参考例１に準じて支持体を得た。評価結果を表２に示す。
【００４９】
実施例１
参考例１において、図３における支持体の側壁７、縦リブ８、交差斜めリブ９の肉厚を、ａ〜ｄの部分で表１のように変更した以外は、参考例１に準じて支持体を得た。評価結果を表２に示す。
【００５０】
【表１】
0003776695.tif 000002
【００５１】
実施例２
実施例１において、成形原料として、参考例２のものを用いた以外は、実施例１に準じて支持体を得た。評価結果を表２に示す
【００５２】
実施例３
実施例２において、ガラス繊維強化ポリプロピレン系樹脂ペレット（無水マレイン酸変性ポリプロピレンを２重量％含有）６６．６重量部と（Ｂ）メルトインデックス（ＭＩ）〔２３０・、２．１６ｋｇ荷重〕が３０ｇ／１０分のポリプロピレンペレツト３３．４重量部からなる成形材料を用い、ガラス繊維強化ポリプロピレン系樹脂ペレットの長さを、８ｍｍに変更した以外は実施例２に準じて支持体を得た。評価結果を表２に示す。
実施例４
実施例１において、荷重支持部１の嵌合穴４回りの肉厚を２．５ｍｍ厚くするとともに、該荷重支持部１の下面１Ａを３ｍｍ伸ばし、縦リブ８の交差する部分に半径１０ｍｍのアール部１４をつけるように変更した以外は実施例１に準じて支持体を得た。評価結果を表２に示す。
【００５３】
比較例１
参考例１において、斜めリブのみからなる支持体を得た以外は参考例１に準じて支持体を得た。評価結果を表２に示す。
比較例２
参考例２において、斜めリブのみからなる支持体を得た以外は参考例２に準じて支持体を得た。評価結果を表２に示す。
【００５４】
【表２】
0003776695.tif 000003
【００５５】
表２に示されるように、前記実施例１〜実施例４のいずれも、曲げ荷重、曲げ疲労、耐捩じれ性の点で比較例１、比較例２よりも高い性能を有することが確認された。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の支持体は、軽量化されているにもかかわらず、曲げ特性、捩じれ特性にすぐれた支持体が得られる。特に、支持体中の重量平均ガラス繊維長を長く保持し、外壁とリブの肉厚の分布を制御することにより、よりすぐれた特性を持つ支持体を得ることができる。このため、椅子の脚など安全性が要求される支持体としての使用が可能になる。また、ポリプロピレン系樹脂の選択により、耐水性、リサイクルが可能になり、省資源に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る椅子の構造を表す概要斜視図である。
【図２】椅子用脚の荷重支持部および張出部の部分側面図を示す。
【図３】図２の下面図を示す。
【図４】図２のIV−IV線断面図を示す。
【符号の説明】
１：荷重支持部
１Ａ：荷重支持部下面
２：張出部
３：端部
４：嵌合穴
５：キャスター取り付け穴
６：上壁
７：側壁
８：縦リブ
９：交差斜めリブ
１０、１１、１２：リブ交差部
１３：アール部
【図１】
0003776695.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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