JPH10315262A

JPH10315262A - 繊維強化樹脂の成形方法および成形品

Info

Publication number: JPH10315262A
Application number: JP9130933A
Authority: JP
Inventors: Manabu Nomura; 学野村; Kaoru Wada; 薫和田; Tomokazu Abe; 知和阿部; Atsushi Sato; 佐藤　　淳
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1997-05-21
Filing date: 1997-05-21
Publication date: 1998-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】強度、剛性および耐熱性等の機械的特性および
軽量化が図れるうえ、外観品質に優れた多層の繊維強化
樹脂成形品が得られるようになる繊維強化樹脂の成形方
法および成形品の提供。【解決手段】長さが２〜１００mmの範囲にされた補強用
繊維を包含する繊維含有熱可塑性樹脂ペレットを用い、
補強用繊維が原材料全体の５〜７０重量％となるように
した溶融樹脂で成形を行うにあたり、可動コア12を位置
Ｓに配置した状態で、第一回目の樹脂射出を行い、密な
補強用繊維含有樹脂中実層を形成し、可動コア12を位置
Ｔまで後退させた状態で、第二回目の樹脂射出を開始し
た後、位置Ｕまで可動コア12を後退させ、スプリングバ
ック現象で溶融樹脂を膨張させる。これにより、補強用
繊維含有樹脂中実層を確保しても、溶融樹脂を充分に膨
張させることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維強化樹脂の成
形方法および成形品に関し、詳しくは、剛性および強度
に優れた繊維強化樹脂成形品の表面状態の向上および軽
量化を図った繊維強化樹脂の成形方法およびこの成形方
法で得られる成形品に関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、ガラス繊維等の繊維で強化され
た繊維樹脂成形品は、引っ張り強度、剛性および耐熱性
等の機械的特性に優れているので、インパネコア、バン
パービーム、ドアステップ、ルーフ・ラック、リア・ク
ォターパネルおよびエアクリーナ・ケース等の自動車部
品、ならびに、外壁用パネル、間仕切壁用パネルおよび
ケーブル・トラフ等の建築・土木用部材等として広く利
用されている。このような繊維強化樹脂成形品を製造す
るにあたり、金型の内部に繊維を含んだ溶融樹脂を射出
する射出成形方法を利用することができる。この射出成
形方法によれば、複雑な形状のものでも成形できるう
え、所定の成形サイクルを連続して繰り返すことが可能
なため、同一形状のものを大量生産することができると
いうメリットが得られる。

【０００３】射出成形で成形された繊維強化樹脂成形品
は、強度や剛性を確保するために、所定の割合以上に繊
維を含有させる必要があるため、重くなりがちである。
このため、発泡剤を原材料に混入させ、成形品を形成す
る樹脂を発泡させながら成形を行う発泡射出成形方法
（特開平７−２４７６７９号公報等）が提案されてい
る。しかし、この方法では、かなりの量の発泡剤を用い
ても、発泡倍率を２〜５倍にすることは容易でなく、し
かも、ガラス繊維の含有量に制限があり、充分な機械的
特性が得られない場合もあり、強度、剛性および耐熱性
等の機械的特性や外観品質を維持しつつ、軽量化を図る
ことが困難である。また、ガスを注入することで、金型
キャビティの内部圧力を発泡剤の発泡圧よりも高い圧力
に保持しておき、キャビティの内圧により、溶融樹脂内
の発泡剤の発泡を抑え、溶融樹脂の表面を冷却してスキ
ン層を形成した後、発泡剤を発泡させ、これにより、外
観品質を向上させるカウンター・プレッシャー成形方法
を利用することが考えられる。しかし、カウンター・プ
レッシャー成形方法では、溶融樹脂をある程度冷却させ
た後に、発泡剤を発泡させるので、発泡倍率に限界があ
るうえ、成形品の内部に大きな中空部や巣が発生しやす
く、重量的および強度的に必ずしも充分でないという問
題があるうえ、キャビティの内部にガスを注入するため
のガス設備や、気密性に優れた金型等が必要となり、製
造コスト面でも問題がある。いずれにしても、発泡成形
法は、射出成形に比べ成形品の外観が大幅に劣り、従来
用いられている各種の射出成形品を、軽量化する手法と
しては、採用することができないのが実状である。一
方、樹脂射出を二回行う二層（二色）成形法を採用する
ことにより、表面側に射出成形層（中実層）が形成され
るとともに、裏面側に発泡層が形成されている二層構造
体とすることも考えられるが、これでは、二つの射出成
形機および二種の成形材料が必要となるうえ、容積が２
〜５倍となるように発泡させた発泡層を得ることは困難
であり、実際に採用された例は見受けられない。

【０００４】以上のような問題を改善するために、本願
出願人は、補強用繊維を含む樹脂の成形時に生じるスプ
リングバック現象を利用した成形方法を提案している
（特願平８−２８８４１号）。この方法は、ある程度以
上長い補強用繊維を所定量含有させた樹脂を採用し、樹
脂の表面にスキン層を形成するために、成形品の容積よ
りも狭くしたキャビティに溶融樹脂を射出して充満さ
せ、樹脂の充満の後、当該キャビティを成形品の容積ま
で拡張し、スプリングバック現象で樹脂を膨張させ、内
部に連続した無数の空隙を発生させるものである。ここ
で、補強用繊維の含有量が少なく、スプリングバック現
象だけでは、樹脂が充分に膨張しない場合には、少量の
発泡剤を添加することで、樹脂を充分膨張させることが
できる。このような方法によれば、強度を確保するのに
充分な量の補強用繊維を含有させることができるうえ、
発泡成形のように、内部に独立した気泡や大きな中空部
が形成されず、小さな空隙が無数に形成されるので、強
度確保および充分な軽量化の両方を達成することができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
成形方法では、軽量化成形品の製造は可能であるが、補
強用繊維の種類、含有率および成形条件によっては、成
形品の外観品質（平滑性、金型転写性および硬度等）が
充分でなくなる場合がある。また、従来の二層成形で
は、２台の射出成形機、および、二層を成形するために
二種類の成形材料を必要とするので、装置および成形手
順が複雑となるという問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、１台の射出成形機および
一種類の成形材料で、強度、剛性および耐熱性等の機械
的特性の向上および軽量化が図れるうえ、外観品質に優
れた繊維強化樹脂成形品が効率よく得られるようになる
繊維強化樹脂の成形方法および成形品を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、長
さが２〜１００mmの範囲にされた補強用繊維を包含する
繊維含有熱可塑性樹脂ペレットが含まれるとともに、前
記補強用繊維が当該原材料全体の５〜７０重量％とされ
た原材料を用い、かつ、内部のキャビティに対して進退
可能となった移動型を備えた金型に、前記原材料を可塑
化した溶融樹脂を射出することにより、成形品の成形を
行う繊維強化樹脂の成形方法であって、前記キャビティ
が所定の容積となる第１の位置に前記移動型が配置され
た状態で、第一回目の樹脂射出を行って、補強用繊維含
有樹脂中実層を形成してから、前記移動型を第２の位置
まで後退させ、前記キャビティが拡張された状態で、第
二回目の樹脂射出を開始した後、前記キャビティが成形
品に応じた容積となる第３の位置まで前記移動型を後退
させることを特徴とする。ここにおいて、原材料として
は、長さが２〜１００mmの範囲にされた補強用繊維を包
含する繊維含有熱可塑性樹脂ペレットを単独で用いても
よく、あるいは、この樹脂ペレットと、他の成形材料と
の混合物を用いてもよい。このような本発明では、所定
長さ以上の補強用繊維を所定量以上包含する原材料を用
いるので、成形時、移動型を第３の位置まで後退させる
際に、スプリングバック現象が確実に発生し、溶融樹脂
を充分膨張させることが可能となる。そして、最初にキ
ャビティ内に射出される溶融樹脂で、補強用繊維含有樹
脂中実層を形成し、次に射出される残りの溶融樹脂につ
いて、充分に膨張させることが可能となる。このため、
形成された補強用繊維含有樹脂中実層により、成形品の
表面の平滑性が充分確保され、優れた外観品質が得られ
るうえ、第二回目に射出した溶融樹脂に充分な膨張を行
わせることが可能となり、成形品の強度、剛性および耐
熱性等の機械的特性および軽量化のすべてが確実に確保
されるようになる。ここで、補強用繊維含有樹脂中実層
とは、溶融樹脂を射出して成形された実質的に内部が密
となり、表面の平滑性が良好な層をいい、成形条件によ
っては、表面の平滑性に影響を及ぼさない程度に、内部
に空隙が形成されたものも含む。

【０００８】以上において、前記原材料には、当該原材
料１００重量部に対して３重量部以下の発泡剤を含有さ
せることができる。このように少量の発泡剤を混入すれ
ば、補強用繊維の含有量が少なく、スプリングバック現
象だけでは、充分な樹脂の膨張が期待できない場合で
も、スプリングバック現象による樹脂の膨張が発泡剤の
発泡により補われ、樹脂を充分膨張させることが可能と
なる。しかも、混入される少量の発泡剤は、スプリング
バック現象による樹脂の膨張を補完するだけの分量であ
るので、従来の発泡成形のように、内部に独立した気泡
や大きな中空部を形成させることがない。さらに、この
発泡剤は、補強用繊維含有樹脂中実層を成形する際に
は、殆ど発泡しないので、成形品の表面に悪い影響を及
ぼすことがない。ここで、発泡剤の種類は、熱により分
解してガスを発生するものであれば、限定されない。例
えば、シュウ酸誘導体、アゾジカルボンアミド等のアゾ
化合物、ヒドラジン誘導体、セミカルバジド、アジド化
合物、ニトロソ化合物、トリアゾール、尿素およびその
関連化合物、亜硝酸塩、水素化物、炭酸塩ならびに重炭
酸塩等が採用できる。さらに具体的に例示すれば、アゾ
ジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ベンゼンスルホヒドラ
ジド、Ｎ，Ｎ−ジニトロペンタメチレンテトラミン、テ
レフタルアジド等が採用できる。なお、発泡剤の他に、
安定剤、帯電防止剤、耐候剤、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。

【０００９】また、前記原材料としては、全長が２〜１
００mmの範囲にされるとともに、前記全長と等しい長さ
の補強用繊維が、互いに平行に配列された状態となって
全体の２０〜８０重量％含有された前記繊維含有熱可塑
性樹脂ペレットを含むとともに、前記補強用繊維が当該
原材料全体の２０〜７０重量％とされた原材料も採用す
ることができる。このような原材料でも、成形時、第３
の位置まで移動型を後退させる際に、スプリングバック
現象が確実に発生し、溶融樹脂を充分膨張させることが
可能となる。さらに、最初に射出された前記溶融樹脂の
量は、前記補強用繊維含有樹脂中実層の体積に相当し、
第２回目に射出された前記溶融樹脂の量は、前記移動型
が前記第２の位置に後退した際に拡張された前記キャビ
ティの容積拡張分に相当することが好ましい。このよう
にすれば、段階的に容積が変えられるキャビティに溶融
樹脂を射出するにあたり、各段階のキャビティに過不足
なく溶融樹脂を射出できるようになり、前記第２の位置
から移動型を後退させ、溶融樹脂を膨張させることによ
り、確実に所定容積の成形品を得ることが可能となる。

【００１０】さらに、樹脂ペレットの主剤となる熱可塑
性樹脂としては、特に、制限はないが、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、ポリエチレン等
のポレオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ
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。このような熱可
塑性樹脂のうち、ポリプロピレン、プロピレンと他のオ
レフィンとのランダム共重合体、ブロック共重合体、あ
るいは、これらの混合物などのポリプロピレン系樹脂が
好ましく、特に、不飽和カルボン酸、または、その誘導
体で変性された酸変性ポリオレフィン系樹脂を含有する
ポリオレフィン系樹脂が好適である。

【００１１】また、樹脂ペレットに含有される補強用繊
維としては、以下の〜が採用でき、特に、ガラス繊
維を採用することが望ましい。セラミック繊維：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、ケイ酸
カルシウム繊維、ロックウール無機繊維：ガラス繊維、酸化マグネシウム繊維、マグ
ネシウムオキシサルフェート繊維、水酸化マグネシウム
繊維、石膏繊維、炭素繊維金属繊維：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有機繊維：ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、
アラミド繊維、ケブラー（商品名）繊維、ポリアリレー
ト繊維

【００１２】ここで、樹脂ペレットに含有されるガラス
繊維としては、Ｅ−ガラスまたはＳ−ガラスのガラス繊
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の範囲のものものが採用できる。
ガラス繊維の径が３μｍ未満であると、ペレット製造時
にガラス繊維が樹脂になじまず、樹脂に含浸するのが困
難となる一方、２５μｍを超えると、溶融混練時に切
断、欠損が起こりやすくなる。

【００１３】これらの熱可塑性樹脂および補強用繊維を
用い、引き抜き成形法、あるいは、溶液含浸法等でペレ
ットを製造するにあたり、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。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。このようなカップリング剤を用いて繊
維の表面処理を行うにあたり、前述のカップリング剤を
有機溶媒に混ぜた有機溶媒液あるいは混濁液を、いわゆ
るサイジング剤として繊維に塗布するサイジング処理の
他、乾式混合およびスプレー法等が採用できる。また、
表面処理を行うにあたり、前述のカップリング剤ととも
に、ガラス用フィルム形成物質を併用することができ
る。このフィルム形成物質としては、例えば、ポリエス
テル系、ウレタン系、エポキシ系、アクリル系、酢酸ビ
ニル系およびイソシアネート系等の重合体が採用でき
る。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
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５０重量％以
上の割合に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。

【００１４】上述のような収束剤で収束した繊維に熱可
塑性樹脂を付着・含浸させることにより、繊維を含有す
る樹脂ペレットが製造される。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、容器等に入れた
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、サスペンジョン、エマルジョンにより繊維束に樹
脂を含浸させた後、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。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、繊維と
溶融樹脂とが互いによくなじむ、濡れ性のよいものあれ
ば、溶融樹脂が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、前述の収束材で繊維を収束する工程
は、省略できる場合がある。以上のような方法で、樹脂
が含有された長尺繊維束（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。

【００１５】本発明の第２発明は、例えば、前記第１発
明の成形方法で得られる成形品である。すなわち、本第
２発明は、実質的に密な補強用繊維含有樹脂成形層と、
空隙を有する補強用繊維含有樹脂空隙層とが同一組成の
樹脂から一体成形されることにより、軽量化されている
ことを特徴とする。このような本第２発明では、成形品
は、重量が軽量化されるうえ、引っ張り強度、剛性およ
び耐熱性等の機械的特性に優れ、かつ、外観品質も確保
されるので、インパネコア、バンパービーム、ドアステ
ップ、ルーフ・ラック、リア・クォターパネルおよびエ
アクリーナ・ケース等の自動車部品、ならびに、外壁用
パネル、間仕切壁用パネルおよびケーブル・トラフ等の
建築・土木用部材等として広く利用可能となる。以上に
おいて、前記溶融樹脂の膨張により軽量化され、Ｒ＝
（Ｖ×ρ−Ｗ）／（Ｖ×ρ）で表される軽量化率Ｒが
０．２〜０．８の範囲になっていることにすることが好
ましい。ただし、Ｖは成形品の容積であり、ρは原材料
の平均密度であり、Ｗは成形品の重量である。このよう
な軽量化率にすれば、成形品の重量、機械的強度および
外観品質のすべてがバランスよく確保されるので、自動
車部品や建築土木用部材として最適なものとなる。ま
た、前記成形品としては、当該成形品の中に含まれる繊
維の平均繊維長が２mm以上となっているものが好まし
く、より好ましくは、平均繊維長が４mm以上のものであ
る。。このように成形品中の平均繊維長を２mm以上とす
ることにより、スプリングバック現象で成形時に溶融樹
脂を所望の大きさまで膨張させることが容易となるう
え、耐衝撃性や剛性等の機械的特性が向上するようにな
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の各形態を図
面に基づいて説明する。図１には、本発明の実施の一形
態に係る射出成形機１が示されている。この射出成形機
１は、金型10の内部に溶融樹脂を射出して成形を行うも
のである。金型10は、固定金型10A および移動金型10B
に分割されたものである。この金型10の移動金型10B の
内部には、金型10のキャビティ11に対して進退可能とな
った移動型である可動コア12が設けられている。この可
動コア12を移動させることにより、金型10のキャビティ
11は、その容積が可変となっている。また、金型10の固
定金型10A には、内部に溶融樹脂を導入されるためのス
プルやランナ等の通路13が形成されている。この通路13
の周囲には、帯状電熱体14が設けられている。これによ
り、通路13は、当該通路13内部を流通する溶融樹脂を硬
化させない、いわゆるホットランナを形成している。

【００１７】射出成形機１には、金型10のキャビティ11
に溶融樹脂を射出する射出装置1Aと、固定金型10A が取
付けられた固定ダイプレート３と、移動金型10B が取付
けられる移動ダイプレート４と、この移動ダイプレート
４を固定ダイプレート３へ向かって前進させるための型
締装置５と、金型10の可動コア12を所定の範囲で任意の
位置に移動させるとともに当該位置に停止させる金型移
動装置20とが設けられている。移動ダイプレート４は、
型締め用の油圧シリンダ装置６が固定された固定プレー
ト７および固定ダイプレート３の間に架け渡されたタイ
バー８に沿って摺動自在に設けられたものである。型締
装置５は、油圧シリンダ装置６のピストンロッド6Aが連
結されたトグル機構９を有し、油圧シリンダ装置６の押
圧力をトグル機構９で増力して移動ダイプレート４を前
進させ、これにより、移動金型10B を固定金型10A に密
着させ、金型10の閉鎖を行うものである。

【００１８】金型移動装置20は、可動コア12をキャビテ
ィ11に対して前進させることで、キャビティ11に射出さ
れた溶融樹脂に圧縮力を加え、かつ、可動コア12を後退
させることで、キャビティ11を拡張するものであり、移
動ダイプレート４と、移動金型10B との間に介装されて
いる。また、金型移動装置20は、可動コア12を進退させ
ることにより、可動コア12の成形面と、固定金型10A の
成形面とのクリアランスを任意に変更することが可能な
キャビティクリアランス変更手段でもある。金型移動装
置20には、可動コア12の移動方向に対して傾斜した傾斜
面21A, 22Aをそれぞれ有するとともに、これらの傾斜面
21A, 22Aを互いに当接させた一対の傾斜部材21, 22と、
可動コア12の移動方向に対して直交する平らな表面を有
するベースプレート23と、移動ダイプレート４および移
動金型10B を連結する金型装着ベース24と、可動コア12
および傾斜部材22を連結する圧縮プレート25とが設けら
れている。

【００１９】このうち、傾斜部材21は、移動ダイプレー
ト４に取り付けられたベースプレート23の表面に沿って
摺動可能とされるとともに、油圧シリンダ装置26によ
り、可動コア12の移動方向に対して直交する方向に駆動
されるようになっている。ここで、傾斜部材22の傾斜面
22A の両端縁には、傾斜部材21の移動方向に沿った立ち
上がり部22B が設けられている。この立ち上がり部22B
の内側には、立ち上がり部22B の長手方向に延びる溝22
C が設けられている。一方、立ち上がり部22B の内側面
に接する傾斜部材21の側面には、傾斜部材22の溝22C と
嵌合する突条21B が設けられいる。これにより、油圧シ
リンダ装置26のピストンロッド26A を前進させると、傾
斜部材21が傾斜部材22を押圧し、可動コア12が前進する
一方、油圧シリンダ装置26のピストンロッド26A を後退
させると、傾斜部材21が傾斜部材22を引き寄せ、可動コ
ア12が後退するようになっている。このような金型移動
装置20に油圧を供給するために、油圧ユニット30が設け
られ、さらに、この油圧ユニット30を制御し、金型移動
装置20に所望の動作を行わせるための制御装置31が設け
られている。この制御装置31は、デジタルシーケンサ等
のシーケンス制御回路を有するものであり、可動コア12
をキャビティ11に対して段階的に前進後退させ、所定の
位置に一時停止させた後に、後退させる等、任意の異な
る動作を連続的に行わせるように設定することが可能と
なっている。

【００２０】次に、本実施形態の成形動作（成形手順）
について説明する。まず、金型10および金型移動装置20
を、図１の如く、一般的な射出成形機１に装着するとと
もに、図示しないホッパに所定の原材料を投入する。ま
ず、射出成形機１に金型10を装着するとともに、射出装
置1Aの射出シリンダ11内に樹脂ペレットを供給した後、
射出成形機１を起動し、射出シリンダ11内の樹脂ペレッ
トの可塑化および混練を開始する。ここで、原材料とな
る樹脂ペレットは、ポリプロピレンを主原料とし、全長
が２〜１００mmの範囲にされたものである。この樹脂ペ
レットには、その全長に等しい長さの補強用ガラス繊維
が、互いに平行に配列された状態となって全体の２０〜
８０重量％含有されている。一方、原材料として、前述
の樹脂ペレットと、補強用ガラス繊維を含まない他の樹
脂ペレットとを混合した混合物を採用する場合には、補
強用ガラス繊維が当該原材料全体の５〜７０重量％の範
囲で含有されているものが採用できる。また、原材料に
は、必要に応じて、当該原材料１００重量部に対して３
重量部以下の発泡剤を混入させることができる。ここ
で、発泡剤の混入は、発泡剤を含有するマスターバッチ
ペレットを、前述の樹脂ペレットに混入することで行う
ことが好ましい。なお、発泡剤を含むマスターバッチペ
レットとしては、例えば、商品名：ポリスレンＴＳ−１
８２（永和化成工業株式会社製）を採用することができ
る。また、射出シリンダ11内では、繊維の破損を抑制し
ながら、樹脂ペレットの可塑化および混練を充分行うこ
とにより、成形品を成形するのに必要な量の溶融樹脂を
得るとともに、溶融樹脂内の無数のガラス繊維を、均一
に分布させ、かつ、互いに充分絡み合った状態にし、ス
プリングバック現象が発生しやすい状態にする。

【００２１】そして、型締装置５を作動させ、移動ダイ
プレート４を固定ダイプレート３に向かって移動させ、
図１の如く、固定金型10A に移動金型10B を当接させ、
金型10を閉鎖する。次いで、金型移動装置20を作動さ
せ、図２（Ａ）に示されるように、第１の位置である位
置Ｓに可動コア12を移動し、キャビティ11の厚さ寸法を
t1にする。これにより、キャビティ11の容積が成形品の
容積よりも縮小され、この状態で、第一回目の樹脂射出
を行い、キャビティ11を溶融樹脂で充満させる。ここ
で、位置Ｓに静止した可動コア12が形成するキャビティ
11の厚さt1は、厚さt1となったキャビティ11が、第一回
目に射出される溶融樹脂の量に相当する容積となるよう
に設定される。また、第一回目で射出される溶融樹脂の
量は、少なくとも、成形品の表面側に補強用繊維含有樹
脂中実層を形成するのに充分な量が設定される。キャビ
ティ11に充満した溶融樹脂を所定時間冷却し、補強用繊
維含有樹脂中実層を固化させる。この際、補強用繊維含
有樹脂中実層を得るためには、一般的な射出成形手段に
よる方法（完全閉鎖状態のキャビティに射出して充填す
る方法）、あるいは、射出圧縮成形手段による方法（不
完全閉鎖状態のキャビティに射出し、射出開始後に、可
動コアの前進により樹脂圧縮を行う方法）が採用でき
る。これらは、補強用繊維含有樹脂中実層の厚み、成形
品の面積や寸法に応じて適宜選択できる。

【００２２】次に、金型移動装置20を作動させ、図２
（Ｂ）に示されるように、可動コア12を位置Ｔまで後退
させ、当該キャビティ11の厚さ寸法をt2にする。これに
より、キャビティ11の容積は、成形品を成形するのに必
要な樹脂量に相当する容積となる。この状態で、第二回
目の樹脂射出を行い、残りの溶融樹脂をすべてキャビテ
ィ11に充填し、当該キャビティ11を溶融樹脂で充満させ
る。ここで、位置Ｔに静止した可動コア12が形成するキ
ャビティ11の厚さt2は、当該キャビティ11の容積が、成
形品を成形するのに必要となる溶融樹脂の全量に相当す
る容積となるように設定される。また、このキャビティ
11の厚さt2は、位置Ｓにおいて可動コア12が形成するキ
ャビティ11の厚さt1よりも大きい。これにより、第二回
目の樹脂射出で射出される溶融樹脂の量は、第一回目の
樹脂射出で射出される溶融樹脂の量と同程度以上とな
り、第一回目に射出した溶融樹脂について、補強用繊維
含有樹脂中実層の固化を完了しても、第二回目で射出し
た溶融樹脂を膨張させることで、所期の膨張率を達成す
ることが可能となっている。第二回目の射出完了の前、
直後、あるいは、射出完了から所定時間が経過したら、
再度、金型移動装置20を作動させ、図２（Ｃ）に示され
るように、キャビティ11が成形品に応じた容積となる位
置Ｕまで可動コア12を後退させ、当該キャビティ11の厚
さ寸法をt3にする。ここで、可動コア12の後退速度Vr
は、０．０５〜１００mm／秒の範囲、好ましくは、０．
０５〜５０mm／秒の範囲で設定することができる。可動
コア12を後退させると、スプリングバック現象により、
溶融樹脂内で押し潰されていたガラス繊維の弾性的な復
元力で溶融樹脂が膨張し、溶融樹脂の内部に無数の空隙
が発生し、使用した原材料の量よりも容積が大きく軽量
化された成形品が成形される。成形品を充分冷却するの
に必要な所定時間が経過したら、型締装置５を作動させ
て移動ダイプレート４を後退させ、金型10を開く。そし
て、金型10の内部から成形品を取出し、成形を完了す
る。以降、必要に応じて、以上のような成形作業を繰り
返す。

【００２３】このような成形手順で得られる成形品は、
表面側の内部が実質的に密にされた補強用繊維含有樹脂
中実層と、空隙を有する補強用繊維含有樹脂空隙層とが
一体成形されて、重量が軽量化されるうえ、引っ張り強
度、剛性および耐熱性等の機械的特性に優れ、かつ、外
観品質も確保されるので、インパネコア、バンパービー
ム、ドアステップ、ルーフ・ラック、リア・クォターパ
ネルおよびエアクーナ・ケース等の自動車部品、ならび
に、外壁用パネル、間仕切壁用パネルおよびケーブル・
トラフ等の建築・土木用部材等として広く利用可能とな
る。このような成形品は、当該成形品の重量、機械的強
度および外観品質のすべてをバランスよく確保するとと
もに、自動車部品や建築土木用部材として最適なものと
するために、その軽量化率Ｒが０．１〜０．８の範囲に
されている。ただし、軽量化率Ｒは、Ｒ＝（Ｖ×ρ−
Ｗ）／（Ｖ×ρ）で表される値である。ここで、Ｖは成
形品の容積であり、ρは原材料の平均密度であり、Ｗは
成形品の重量である。また、スプリングバック現象で成
形時に溶融樹脂を所望の大きさまで膨張させることを容
易にするとともに、耐衝撃性や剛性等の機械的特性を向
上するために、成形品の中に含まれる繊維の平均繊維長
は、２mm以上、より好ましくは、５mm以上となってい
る。

【００２４】前述のような本実施形態によれば、次のよ
うな効果が得られる。すなわち、所定長さ以上の補強用
繊維を所定量以上包含する原材料を用いるので、成形時
にスプリングバック現象が確実に発生し、溶融樹脂を充
分膨張させることが可能となる。そして、第一回目の樹
脂射出でキャビティ11内に射出される溶融樹脂により、
実施的に密な補強用繊維含有樹脂中実層を形成し、第二
回目の樹脂射出で射出された残りの溶融樹脂を膨張させ
るようにしたので、表面側の補強用繊維含有樹脂中実層
を形成しても、溶融樹脂を所定の大きさまで確実に膨張
させることが可能となり、表面の平滑性、転写性に優れ
た外観品質を成形品に付与できるうえ、その成形品を軽
量化できる。

【００２５】また、所定の膨張率を達成できる量の補強
用繊維を含有させることができない等の場合、必要に応
じて、原材料１００重量部に対して３重量部以下の発泡
剤を混入させるようにしたので、スプリングバック現象
だけでは、充分な樹脂の膨張が期待できなくとも、スプ
リングバック現象による樹脂の膨張が発泡剤の発泡によ
り補われ、樹脂を充分膨張させることができる。しか
も、混入される少量の発泡剤は、スプリングバック現象
による樹脂の膨張を補完するだけの分量であるので、従
来の発泡成形のように、内部に独立した気泡や大きな中
空部が形成されず、強度、剛性および耐熱性等の機械的
特性を何ら損なうことがない。

【００２６】また、原材料の繊維含有熱可塑性樹脂ペレ
ットとしては、全長が２〜１００mmの範囲にされるとと
もに、前記全長と等しい長さの補強用繊維が、互いに平
行に配列された状態となって全体の２０〜８０重量％含
有されたものを採用したので、射出装置1Aで充分可塑化
しても、含まれる繊維が破断されることが少なく、繊維
長が確保されるようになり、補強用繊維を含まない他の
樹脂ペレットと混合しても、成形時にスプリングバック
現象が確実に発生し、溶融樹脂を充分膨張させることが
可能となる。従って、繊維の含有量が異なる複数種類の
繊維含有熱可塑性樹脂ペレットのなかから特定のものを
適宜選択する、または、繊維含有熱可塑性樹脂ペレット
と、補強用繊維を含まない樹脂ペレットとの混合比を適
宜調節することで、補強用繊維の含有率を、５〜７０重
量％の範囲内で任意に調節することが可能となり、必要
となる含有率の達成が容易となり、所望の軽量化率や機
械的特性を備えた成形品を得ることができる。

【００２７】さらに、第一回目の溶融樹脂の射出量を、
位置Ｓにおいて可動コア12が形成するキャビティ11の容
積に相当するようにし（射出成形の場合）、第２回目の
射出量を、位置Ｔまで可動コア12を後退した際に拡張さ
れたキャビティ11の容積拡張分に相当するようにしたの
で、段階的に容積が変えられるキャビティ11に溶融樹脂
を射出するにあたり、各段階のキャビティ11に過不足な
く溶融樹脂を充填することができる。ここで、位置Ｔに
おいて可動コア12が形成するキャビティ11の厚さt2を、
位置Ｓにおいて可動コア12が形成するキャビティ11の厚
さt1よりも大きくし、第二回目の溶融樹脂射出量を、第
一回目の溶融樹脂射出量と同程度以上にしたので、第一
回目に射出した溶融樹脂で補強用繊維含有樹脂中実層を
形成しても、第二回目で射出した溶融樹脂が確実に所定
の大きさまで膨張するようになり、有効な軽量化を達成
することができる。

【００２８】また、第一回目の溶融樹脂射出量を、成形
品の表面に形成される補強用繊維含有樹脂中実層の厚さ
を確保するのに必要な量としたので、位置Ｓにおけるキ
ャビティ11の容積は、成形品の容積と比べると大幅に小
さくなる。このため、第一回目の樹脂射出時において、
射出装置1Aの射出圧が、キャビティ11に充填された溶融
樹脂全体に加わり、かつ、この射出圧で溶融樹脂がキャ
ビティ11内部の成形面に押圧されるようになるので、得
られる成形品の表面に優れた平滑性を確保することがで
きる。

【００２９】

【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。［実施例１］本実施例１は、前記実施形態に基づき、前
述の金型10、射出成形機１および成形手順を用いて成形
を行う実験である。本実施例１では、以下のような原材
料、金型、射出成形機および射出手順を採用する。 a) 原材料：繊維含有ポリプロピレンペレット。当該ペレットの組成；ガラス繊維、ポリプロピレ
ン、マイレン酸変性ポリプロピレン当該ペレットの全長；１５mm ガラス繊維の長さ；１５mm ガラス繊維の含有率；４０重量％マイレン酸変性ポリプロピレンの含有率；２重量％ポリプロピレンの含有率；５８重量％ b) 金型：矩形状の平板を成形するキャビティと可動コ
アとを備えた金型。キャビティの各寸法（内法）を以下に示す。幅寸法Ｗ；６００mm 奥行き寸法Ｄ；３００mm 厚さ寸法ｔ；可動コアの移動により寸法可変成形時の金型温度；８０℃ c) 射出成形機：汎用の横型射出成形機に金型移動装置2
0を装着したもの。その制御装置31には、多段射出のシーケンスが組み込ま
れている。溶融樹脂の射出温度；２５０℃（射出シリンダ内） d) 成形手順：次の〜に示す工程を含んだ手順（図
２参照のこと）予め、溶融樹脂を射出する前に、厚さt2が６mmとさ
れたキャビティ11の容積に相当する樹脂を、射出装置で
可塑化・計量し、金型10を閉じ、金型10の可動コア12を
位置Ｓまで前進させ、その位置で静止させる。ここで、
位置Ｓは、キャビティ11の厚さt1が２mmとなるように設
定されている。この状態で、第一回目の樹脂射出を行
う。この第一回目の射出で射出される溶融樹脂の量は、
厚さt1が２mmとされたキャビティ11の容積に相当する量
となっている。第一回目の樹脂射出で補強用繊維含有樹脂中実層の
形成が完了したら、可動コア12を位置Ｔまで後退させ、
その位置で静止させる。ここで、位置Ｔは、キャビティ
11の厚さt2が６mmとなるように設定されている。この状
態で、第二回目の樹脂射出を行う。この第二回目の射出
では、可塑化・計量しておいた残りの溶融樹脂をすべて
射出する。第二回目の樹脂射出の完了と同時に、可動コア12を
位置Ｕまで後退させ、この状態で、溶融樹脂の冷却・固
化を行う。ここで、位置Ｕは、キャビティ11の厚さt3が
１4mmとなるように設定されている。

【００３０】［実施例２］本実施例２は、前記実施例１
における条件を以下のように変更したうえで、同様の成
形品を成形する実験である。 a) 原材料の変更：繊維含有ポリプロピレンペレットを
次のように変更する。当該ペレットの全長；２０mm ガラス繊維の長さ；２０mm ガラス繊維の含有率；５０重量％マイレン酸変性ポリプロピレンの含有率；２重量％ポリプロピレンの含有率；４８重量％ b) 金型温度の変更：成形時の金型温度；４０℃ c) 成形の各段階におけるキャビティの厚さt1〜t3を以
下のように変更する。厚さt1 ；２．５mm 厚さt2 ；５mm 厚さt3 ；１０mm

【００３１】［比較例１］本比較例１は、単段の樹脂射
出で前記実施例２と同一の成形品を成形しようとする実
験である。具体的には、前記実施例２における成形手順
を次のように変更した以外は、前記実施例２と同様の条
件で成形を行う。予め、溶融樹脂を射出する前に、厚さｔが５mmとさ
れたキャビティ11の容積に相当する樹脂を、射出装置で
可塑化・計量し、金型10を閉じ、キャビティ11の厚さｔ
が５mmとなる位置まで可動コア12を移動し、この位置で
静止させる。この状態で、厚さｔが５mmとされたキャビ
ティ11の容積に相当する量の溶融樹脂を金型10内に射出
する。樹脂射出の完了と同時に、キャビティ11の厚さｔが
１4mmとなる位置まで可動コア12を後退させ、この状態
で、溶融樹脂の冷却・固化を行う。

【００３２】［比較例２］本比較例２は、前記実施例１
における長繊維が含まれた樹脂ペレットを、スプリング
バック現象が期待できない短繊維が含まれた樹脂ペレッ
トに換え、さらに、発泡剤を添加することで、前記実施
例１と同一の成形品を得ようとする実験である。具体的
には、前記実施例１における原材料を次のように変更し
た以外は、前記実施例１と同様の条件で成形を行う。 a) 原材料の変更：繊維含有ポリプロピレンペレットに
発泡剤を混ぜたもの。ガラス繊維の重量平均繊維長；０．５２mm ガラス繊維の含有率；４０重量％マイレン酸変性ポリプロピレンの含有率；１重量％ポリプロピレンの含有率；５９重量％樹脂ペレットおよび発泡剤の重量比；１００重量部：
１．５重量部なお、成形時におけるガラス繊維の破断を極力防止する
ために、上述の樹脂ペレットを製造するにあたり、ガラ
ス繊維をサイドフィードした。 b) 射出成形機の変更：射出装置のノズルをシャットオ
フノズルに変更する。

【００３３】［比較例３］本比較例３は、前記実施例１
における多段射出を単段射出に換え、さらに、可動コア
12の後退を省略して、前記実施例１と同一の成形品を得
ようとする実験である。具体的には、前記実施例１にお
ける成形手順を次のように変更した以外は、前記実施例
１と同様の条件で成形を行う。予め、溶融樹脂を射出する前に、厚さｔが６mmとさ
れたキャビティ11の容積に相当する樹脂を、射出装置で
可塑化・計量し、金型10を閉じ、キャビティ11の厚さｔ
が１４mmとなる位置まで可動コア12を移動して静止させ
る。この状態で、可塑化・計量した全溶融樹脂を金型10
内に射出し、当該溶融樹脂の冷却・固化を行う。

【００３４】〔実験結果〕以上の実施例１，２および比
較例１〜３の各々で成形した各製品を、次のA)〜D)に示
す評価法で評価する。その結果は、表１に示されてい
る。 A) 次式から軽量化率Ｒを求め、各製品（成形品）がど
れほど軽量化されたかを、軽量化率Ｒの大きさに基づい
て評価する。Ｒ＝（Ｖ×ρ−Ｗ）／（Ｖ×ρ）ただし、Ｖは成形品の容積であり、ρは原材料の平均密
度であり、Ｗは成形品の重量である。 B) 各製品の中央部を切断し、その切断面を目視により
観察し、各製品の内部における膨張状況を評価するとと
もに、各製品の外観および表面の平滑性を目視により観
察し、その外観品質を評価する。 C) 上面が平面となった定盤の上に各製品を載せ、その
一方の面の一端縁を抑え、他方の面の他端縁を浮き上が
らせ、当該製品の他端縁と定盤上面との距離を、ハイト
ゲージで測定し、この距離に基づき、各製品の反り具合
を評価する。 D) 図３に示されるように、一対の固定押圧部35の間に
進入する一個の移動押圧部36で被試験物を折り曲げる試
験機37で、各製品38を破壊されるまで折り曲げ、破壊に
至った荷重を測定し、製品の破壊強度の大きさを評価す
る。ここで、折り曲げ試験機37に設けられた一対の固定
押圧部35の間隔Ｌは、３５０mmとなっている。また、補
強用繊維含有樹脂中実層は、図中下側に配置されてい
る。

【００３５】

【表１】

【００３６】実施例１によれば、溶融樹脂が充分に膨張
し、軽量化が充分達成できるうえ、平坦な表面が得ら
れ、軽く表面の平滑性に優れた製品が得られることが判
る。また、内部に大きな空隙が形成されず、かつ、反り
が小さいことから、破壊強度および外観品質にも優れた
製品が得られることが判る。なお、本成形品中のガラス
繊維は、平均繊維長が６mmとなっていた。実施例２によ
れば、前記実施例１と同様に、軽量化および平滑性を充
分達成できるうえ、内部に大きな空隙が形成されず、か
つ、反りが小さいことから、破壊強度および外観品質に
も優れた製品が得られることが判る。

【００３７】比較例１によれば、前記実施例１，２と同
様に、軽量化が充分達成できるうえ、破壊強度に優れ、
かつ、反りの小さい優れた製品が得られるが、表面に波
打ちが観察され、前記実施例１，２よりも表面の平滑性
が若干劣ることが判る。比較例２では、軽量化がある程
度達成できるが、前記実施例１，２と比較すると軽量化
率が劣るうえ、表面に凹凸やシルバーマークが発生し、
成形品には反りが見られ、充分な外観品質を得ることが
できない。また、破壊強度の点でも不十分であることが
判る。比較例３では、ショートショットとなることか
ら、製品（成形品）といえるものが成形できないことが
判る。

【００３８】［実施例３］本実施例３は、前記実施例１
における成形手順を以下のように変更した以外は、前記
実施例１と同様の条件で、同様の成形品を成形する実験
である。予め、溶融樹脂を射出する前に、厚さt2が６mmとさ
れたキャビティ11の容積に相当する樹脂を、射出装置で
可塑化・計量し、金型10を閉じ、キャビティ11の厚さｔ
が４mmとなる位置に可動コア12を配置し、この状態で、
第一回目の樹脂射出を開始した後、可動コア12を位置Ｓ
まで前進させ、キャビティ11内の溶融樹脂を圧縮する。
ここで、位置Ｓは、キャビティ11の厚さt1が１．５mmと
なるように設定されている。また、この第一回目の射出
で射出される溶融樹脂の量は、厚さt1が１．５mmとされ
たキャビティ11の容積に相当する量となっている。第一回目の樹脂射出で補強用繊維含有樹脂中実層の
形成が完了したら、可動コア12を位置Ｔまで後退させ、
その位置で静止させる。ここで、位置Ｔは、キャビティ
11の厚さt2が６mmとなるように設定されている。この状
態で、第二回目の樹脂射出を行う。この第二回目の射出
では、可塑化・計量しておいた残りの溶融樹脂をすべて
射出する。第二回目の樹脂射出の完了と同時に、可動コア12を
位置Ｕまで後退させ、この状態で、溶融樹脂の冷却・固
化を行う。ここで、位置Ｕは、キャビティ11の厚さt3が
１4mmとなるように設定されている。このようなもよう
実施例３でも、前記実施例１と同様に、軽量化および平
滑性を充分達成できるうえ、内部に大きな空隙が形成さ
れず、かつ、反りが小さいことから、破壊強度および外
観品質にも優れた製品が得られることが判る。このこと
から、第一回目で射出された溶融樹脂については、射出
圧縮成形法も有効な成形方法であることが判る。

【００３９】以上、本発明について好適な実施形態およ
び実施例を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施
形態および実施例に限られるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変
更が可能である。例えば、金型としては、固定金型およ
び移動金型に分割され、かつ、移動金型に移動型として
の可動コアが設けられたものに限らず、固定金型および
移動金型に分割され、かつ、移動金型自身が移動型とさ
れたものでもよい。また、成形品の補強用繊維含有樹脂
中実層としては、樹脂が密に充填され、空隙が全くない
層であることが好ましいが、採用した成形法や成形条件
によって、多少空隙が発生してしまった層でもよく、さ
らに、成形品の表側の全面を覆うものに限らず、一部の
面を覆うように形成されたものでもよい。さらに、前記
実施例では、二段階に樹脂射出を行ったが、樹脂射出の
回数は、二回に限らず、三回以上でもよい。

【００４０】また、樹脂ペレットの主剤となる熱可塑性
樹脂としては、ポリプロピレンに限らず、プロピレン−
エチレンブロック共重合体、ポリエチレン等のポレオレ
フィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ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
クリレート系樹脂でもよく、繊維強化成形品が形成でき
る熱可塑性樹脂であれば、具体的な組成は適宜選択でき
る。さらに、樹脂ペレットに含有される補強用繊維とし
ては、ガラス繊維に限らず、セラミック繊維、無機繊
維、金属繊維および有機繊維等でもよく、繊維の具体的
な選定は、実施にあたり適宜行えばよい。

【００４１】また、前記実施例では、原材料に発泡剤を
含んでいなかったが、原材料には、当該原材料１００重
量部に対して３重量部以下の発泡剤を含ませてもよい。
このように、発泡剤を含有させれば、スプリングバック
現象における繊維の復元力が不足する場合においても、
発泡剤の発泡力が繊維の復元力を補完するので、スプリ
ングバック現象を生じさせるには、繊維量が多少不足す
る場合でも、移動型が後退するのに応じて、所望の容積
にまで溶融樹脂を確実に膨張させることができる。ここ
で、発泡剤の含有量が３重量部を超えると、シルバーマ
ークが生じる場合が多くなり、外観品質上の不具合が生
じるおそれがあるうえ、成形品の内部に大きな中空分が
発生し、強度や剛性が著しく低下する場合がある。

【００４２】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、１台の射
出成形機および一種類の成形材料で、構造の異なる複数
種類の樹脂層が多層に成形可能となり、剛性および耐熱
性等の機械的特性の向上および軽量化が図れるうえ、外
観品質に優れた繊維強化樹脂成形品を得ることができ、
自動車部品や建築土木溶部材に適用すれば、その機械的
効率や作業効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る射出成形機の全体
を示した側面図である。

【図２】前記実施形態の成形手順を説明するための図で
ある。

【図３】前記実施形態の実施例の評価方法を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１射出成形機 10 金型 11 キャビティ 12 移動型としての可動コアＳ第１の位置Ｔ第２の位置Ｕ第３の位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 105:04 105:12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長さが２〜１００mmの範囲にされた補強用
繊維を包含する繊維含有熱可塑性樹脂ペレットが含まれ
るとともに、前記補強用繊維が当該原材料全体の５〜７
０重量％とされた原材料を用い、かつ、内部のキャビテ
ィに対して進退可能となった移動型を備えた金型に、前
記原材料を可塑化した溶融樹脂を射出することにより、
成形品の成形を行う繊維強化樹脂の成形方法であって、前記キャビティが所定の容積となる第１の位置に前記移
動型が配置された状態で、第一回目の樹脂射出を行っ
て、補強用繊維含有樹脂中実層を形成してから、前記移
動型を第２の位置まで後退させ、前記キャビティが拡張
された状態で、第二回目の樹脂射出を開始した後、前記
キャビティが成形品に応じた容積となる第３の位置まで
前記移動型を後退させることを特徴とする繊維強化樹脂
の成形方法。
【請求項２】請求項１に記載の繊維強化樹脂の成形方法
において、前記原材料には、当該原材料１００重量部に
対して３重量部以下の発泡剤を含有することを特徴とす
る繊維強化樹脂の成形方法。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の繊維強化
樹脂の成形方法において、前記原材料は、全長が２〜１
００mmの範囲にされるとともに、前記全長と等しい長さ
の補強用繊維が、互いに平行に配列された状態となって
全体の２０〜８０重量％含有された前記繊維含有熱可塑
性樹脂ペレットを含むとともに、前記補強用繊維が当該
原材料全体の２０〜７０重量％とされた原材料を用いる
ことを特徴とする繊維強化樹脂の成形方法。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の繊維強化樹脂の成形方法において、第１回目に射出さ
れた前記溶融樹脂の量は、前記補強用繊維含有樹脂中実
層の容積に相当し、第２回目に射出された前記溶融樹脂
の量は、前記移動型が前記第２の位置に後退した際に拡
張された前記キャビティの容積拡張分に相当することを
特徴とする繊維強化樹脂の成形方法。
【請求項５】実質的に密な補強用繊維含有樹脂成形層
と、空隙を有する補強用繊維含有樹脂空隙層とが同一組
成の樹脂から一体成形されることにより、軽量化されて
いることを特徴とする繊維強化樹脂の成形品。
【請求項６】請求項５に記載の繊維強化樹脂の成形品に
おいて、軽量化により、Ｒ＝（Ｖ×ρ−Ｗ）／（Ｖ×
ρ）で表される軽量化率Ｒが０．１〜０．８の範囲にな
っていることを特徴とする繊維強化樹脂の成形品。ただ
し、Ｖは成形品の容積であり、ρは原材料の平均密度で
あり、Ｗは成形品の重量である。
【請求項７】請求項５または請求項６に記載の繊維強化
樹脂の成形品において、前記成形品中に含まれる繊維の
平均繊維長が２mm以上となっていることを特徴とする繊
維強化樹脂の成形品。