JP4316125B2 - Resin molded body and molding method thereof - Google Patents
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Description
Translated fromJapanese【０００１】
【技術分野】
本発明は，本体部と補強部とが一体的に構成された樹脂成形体及びその成形方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より，図１６に示すごとく，本体部９１とその表面に一体的に成形された補強部９２とを有する樹脂成形体９がある。
上記補強部９２は，上記本体部９１において曲げ強度や引張り強度等の強度を必要とする方向に沿って，長尺状に形成されている。これにより，上記樹脂成形体９の強度を向上させている。
【０００３】
しかし，かかる形状的な補強のみでは，大きな荷重には耐えることが困難である。そこで，上記樹脂成形体９を繊維含有樹脂２により構成することが考えられる。
上記樹脂成形体９を成形するに当っては，上記本体部９１用のキャビティと補強部９２用のキャビティが一体的に形成された金型を用いる。そして，例えば図１６に示す本体部９１の端部の一点Ｇに相当する位置に設けられた上記金型のゲートから，キャビティ内に上記繊維含有樹脂２を射出する。
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記樹脂成形体９には，以下の問題がある。
即ち，上記のごとく，繊維含有樹脂２を射出しても，該繊維含有樹脂２に含まれる繊維２１は，図１６に示すごとく配向が揃わない。
それ故，上記補強部９２は，長手方向に対する強度が特に向上せず，充分な強度が得られないおそれがある。その結果，上記樹脂成形体９の強度が充分に得られないという問題がある。
【０００５】
また，上記補強部を，本体部とは異なる高強度の材料で成形することにより，樹脂成形体の強度を向上させることが考えられる。
しかし，上記樹脂成形体の成形方法は，いわゆる２色成形方法となり，材料費，工数の点で不利である。
【０００６】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，所望の方向に関する強度が大きく，製造容易で安価な樹脂成形体及びその成形方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】
請求項１に記載の発明は，本体部と該本体部の表面に該本体部の長手方向に沿って接合された長尺状の補強部とからなると共に，両者は同じ繊維含有樹脂により一体的に構成されている樹脂成形体を射出成形する方法であって，
上記本体部と上記補強部とは，いずれか一方を先に成形し，次いで他方を成形すると共に金型内において両者を一体的に融着させ，
かつ，上記補強部の成形に当っては，上記本体部の表面に平行な方向で，かつ上記補強部の長手方向に沿って上記繊維含有樹脂が流れるよう，上記繊維含有樹脂を射出することを特徴とする樹脂成形体の成形方法にある。
【０００８】
本発明において最も注目すべきことは，上記本体部と該本体部の表面に該本体部の長手方向に沿って接合された長尺状の上記補強部とを，同じ繊維含有樹脂により構成すること，上記本体部と上記補強部のいずれか一方を先に成形し，次いで他方を成形すると共に金型内において両者を一体的に融着させること，及び，上記補強部は，長手方向に沿って繊維含有樹脂が流れるよう，該繊維含有樹脂を射出して成形することである。
【０００９】
上記繊維含有樹脂としては，例えば，ガラス繊維，炭素繊維等を含有したポリプロピレン樹脂やポリアミド樹脂がある。また，上記繊維含有樹脂に含まれる繊維は，長繊維であっても短繊維であってもよいが，長繊維であることが，補強部の強度の観点から，より好ましい。
また，上記繊維含有樹脂は，繊維含有量が１０〜５０重量％であることが好ましい。これにより，確実に補強部の強度を向上させることができる。
【００１０】
上記樹脂成形体の成形方法においては，例えば移動型を有する金型を用いる。そして，上記本体部を先に成形する場合には，まず上記金型において，本体部の成形用の第１キャビティを形成しておき，そこへ上記繊維含有樹脂を射出する。次いで，上記金型における移動型を移動させることにより，補強部の成形用の第２キャビティを形成し，そこへ新たに繊維含有樹脂を射出する。
【００１１】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
上記樹脂成形体の成形方法においては，上記本体部と長尺状の上記補強部を同じ繊維含有樹脂により構成する。そのため，上記樹脂成形体を安価かつ容易に製造することができる。
【００１２】
また，上記樹脂成形体を成形するに当っては，上記本体部と上記補強部のいずれか一方を先に成形し，次いで他方を成形し，金型内において両者を融着させる。そのため，長尺状の補強部を成形する際には，上記繊維含有樹脂が，金型における上記本体部を成形するための第１キャビティに流入することはなく，上記補強部を成形するための長尺状の第２キャビティにおいて流動する。それ故，上記繊維含有樹脂の流動方向を制御しやすくなる。
【００１３】
そして，上記繊維含有樹脂を射出する際には，補強部の長手方向に沿って繊維含有樹脂が流れるようにする。そのため，繊維含有樹脂に含まれる繊維の多くが，上記本体部の表面に平行な方向で，かつ上記補強部の長手方向に配向する。特に，上記補強部の表層に近い部分において，上記繊維の配向が揃う。
それ故，上記補強部は，長手方向に関して，曲げ強度や引張り強度等の強度を大きくすることができる。その結果，上記樹脂成形体の所望する方向に関する強度を向上させることができる。
【００１４】
以上のごとく，本発明によれば，所望の方向に関する強度が大きく，製造容易で安価な樹脂成形体の成形方法を提供することができる。
【００１５】
次に，請求項２に記載の発明のように，上記補強部の成形に当っては，該補強部の長手方向の端部に相当する部分から上記繊維含有樹脂を射出することが好ましい。
上記補強部の長手方向の端部に相当する部分とは，金型を用いて上記樹脂成形体を成形する場合，その金型のキャビティにおいて，上記補強部の長手方向の端部が位置する部分をいう。
【００１６】
これにより，一層容易かつ確実に，上記補強部を構成する繊維含有樹脂の繊維の配向を，上記補強部の長手方向に沿わせることができる。それ故，一層容易かつ確実に上記補強部の長手方向の強度を大きくし，ひいては上記樹脂成形体の所望の方向に関する強度を大きくすることができる。
【００１７】
次に，請求項３に記載の発明のように，上記補強部は，上記本体部よりも先に成形することが好ましい。
これにより，上記本体部と上記補強部との接合を一層強固にすることができる。
【００１８】
その理由は次の通りである。上記成形方法によれば，上記補強部がある程度固化した後に，本体部の成型用の繊維含有樹脂を射出することとなる。ここで，上記補強部は，通常，本体部よりも体積が小さい。そのため，ある程度固化した補強部に，本体部の成形用の高温の繊維含有樹脂が接触したとき，接触部分付近における単位体積当りに受熱する熱量が大きく，上記補強部は再溶融しやすい。また，補強部の角部にも高温の繊維含有樹脂が接触するが，該角部は特に単位体積あたりの受熱量が大きく再溶融しやすい。
それ故，本体部と補強部とが一層確実に融着し，両者は強固に接合する。
【００１９】
請求項４に記載の発明のように，本体部と該本体部の表面に該本体部の長手方向に沿って接合された長尺状の補強部とからなると共に，両者は互いに融着されて同じ繊維含有樹脂により一体的に構成されている樹脂成形体であって，
上記補強部は，繊維含有樹脂に含まれた繊維が上記補強部の長手方向に沿って配向した配向層を有することを特徴とする樹脂成形体がある。
【００２０】
次に，本発明の樹脂成形体の作用効果につき説明する。
上記補強部は，上記のごとく，長尺状の補強部の長手方向に沿って，繊維が配向した配向層を有する。そのため，上記補強部は，長手方向に関して，曲げ強度や引張り強度等の強度が大きい。その結果，上記樹脂成形体の所望する方向に関する強度を向上させることができる。
また，上記樹脂成形体は，上記本体部と上記補強部とを同じ繊維含有樹脂によって構成しているため，容易かつ安価に製造することができる。
【００２１】
以上のごとく，本発明によれば，所望の方向に関する強度が大きく，製造容易で安価な樹脂成形体を提供することができる。
【００２２】
次に，上記配向層は，上記補強部の表面から０．５ｍｍの厚みの範囲に形成されていることが好ましい。これにより，確実に，所望の方向に関する強度が大きい樹脂成形体を得ることができる。
【００２３】
次に，上記配向層の上記繊維は，上記補強部の長手方向の軸線に対する傾斜角度が４５°以下のものが，５０％以上を占めていることが好ましい。
これにより，所望の方向に関する強度が一層大きい樹脂成形体を得ることができる。
上記傾斜角度４５°以下の繊維が５０％未満の場合には，補強部の強度が不充分となるおそれがある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかる樹脂成形体及びその成形方法につき，図１〜図６を用いて説明する。
本例の樹脂成形体１は，図１に示すごとく，平板状の本体部１１と長尺状の補強部１２とからなると共に，両者は同じ繊維含有樹脂２により一体的に構成されている。
【００２５】
上記補強部１２は，図２（Ａ），（Ｂ）に示すごとく，繊維含有樹脂２に含まれた繊維２１が上記補強部１２の長手方向に沿って配向した配向層１２１を有する。
また，上記配向層１２１は，図２（Ａ），（Ｂ）に示すごとく，上記補強部１２の表面１２２からの厚みｄが０．５ｍｍの範囲に形成されている。
【００２６】
また，図３に示すごとく，上記配向層１２１の上記繊維２１は，上記補強部１２の長手方向の軸線Ｘ−Ｘに対する傾斜角度θが４５°以下のものが，約５０％を占めている。図３に示す一点鎖線Ｘ0−Ｘ0は，上記軸線Ｘ−Ｘと平行な線である。
また，図４に示すごとく，上記本体部１１と補強部１２とは，その界面において融着している。
【００２７】
上記繊維含有樹脂２は，ガラス繊維を含有したポリプロピレン樹脂である。即ち，上記繊維２１はガラス繊維である。
また，上記繊維含有樹脂２は，繊維含有量が約４０重量％である。
【００２８】
次に，上記樹脂成形体１の成形方法につき，図５，図６を用いて説明する。
上記樹脂成形体１は，図５に示すごとく，上記本体部１１を先に成形し，次いで上記補強部１２を成形すると共に両者を融着させる。
上記補強部１２の成形に当っては，上記補強部１２の長手方向に沿って上記繊維含有樹脂２が流れるよう，該繊維含有樹脂２を射出する。その手段としては，図１に示す上記補強部１２の長手方向の端部１２９に相当する部分から，上記繊維含有樹脂２を射出する。
【００２９】
即ち，図６に示すごとく，上記樹脂成形体１を成形するための金型３における，上記補強部の端部１２９に対応する位置に設けた第２ゲート３７から繊維含有樹脂２を射出する。
なお，上記繊維含有樹脂２は，上記補強部１２の上部１２８に相当する部分から射出してもよい。この場合にも，上記繊維含有樹脂２が上記補強部１２の長手方向に沿って流れるよう上記繊維含有樹脂２を射出する。
【００３０】
上記樹脂成形体１の成形方法においては，図５，図６に示すごとく，移動型３１を有する金型３を用いる。即ち，該金型３は，下型３２と上型３３とを有し，該上型３３は，上下にスライド移動可能な上記移動型３１を有する。
そして，上記移動型３１を最下端に下した状態で，上記下型３２と上型３３とを組合せることにより，図５（Ａ）に示すごとく，上記本体部１１を形成するための第１キャビティ３４が形成される。また，この状態から，上記移動型３１を上方へスライド移動させることにより，図５（Ｃ），図６に示すごとく，上記補強部１２を成形するための第２キャビティ３５が形成される。
【００３１】
また，図６に示すごとく，上記下型３２と上型３３との間には，外部から上記第１キャビティ３４の長手方向の端部３４１に通じる第１ゲート３６と，該第１ゲート３６と略反対側であって，上記第２キャビティ３５の長手方向の端部３５１に通じる第２ゲート３７が形成されている。
【００３２】
上記樹脂成形体１を成形するに当っては，まず，図５（Ａ）に示すごとく，第１キャビティ３４を形成しておき，そこへ上記繊維含有樹脂２を上記第１ゲート３６から射出する。これにより，図５（Ｂ）に示すごとく，第１キャビティ３４において，上記本体部１１が成形される。
【００３３】
次いで，上記第１キャビティ３４への繊維含有樹脂２の射出完了の数秒後に，図５（Ｃ）に示すごとく，上記移動型３１を上方へスライド移動させる。これにより第２キャビティ３５を形成し，そこへ新たに繊維含有樹脂２を射出する。
このとき，上記繊維含有樹脂２は，図６に示すごとく，上記第２キャビティ３５の長手方向に沿って流れ，該第２キャビティ３５を満たす。
これにより，図５（Ｄ）に示すごとく，第２キャビティ３５において，上記補強部１２が形成される。
【００３４】
また，このとき，先に成形され，一旦温度が下がってある程度固化した本体部１１に，第２キャビティ３５に射出された高温の繊維含有樹脂２が接触することにより，接触部分付近が若干溶融する。そして，その溶融部分が，その後，上記第２キャビティ３５に射出された繊維含有樹脂２と共に冷却され固化することにより，図４に示すごとく両者は融着する。
以上により，図１に示すような上記樹脂成形体１が一体的に得られる。
【００３５】
次に，本例の作用効果につき説明する。
上記樹脂成形体１の成形方法においては，上記本体部１１と長尺状の上記補強部１２を同じ繊維含有樹脂２により構成する。そのため，上記樹脂成形体１を安価かつ容易に製造することができる。
【００３６】
また，上記樹脂成形体１を成形するに当っては，上記本体部１１を先に成形し，次いで上記補強部１２を成形する。そのため，長尺状の補強部１２を成形する際には，上記繊維含有樹脂２が，第１キャビティ３４に流入することはなく，長尺状の第２キャビティ３５において流動する。それ故，上記繊維含有樹脂２の流動方向を制御しやすくなる。
【００３７】
そして，上記繊維含有樹脂２を射出する際には，図６に示すごとく，補強部１２の長手方向に沿って繊維含有樹脂２が流れるようにする。そのため，図１，図２（Ｂ）に示すごとく，繊維含有樹脂２に含まれる繊維２１の多くが，上記補強部１２の長手方向に配向する。特に，図２（Ａ），（Ｂ）に示すごとく，上記補強部１２の表層に近い部分，即ち上記配向層１２１において，上記繊維２１の配向が揃う。
【００３８】
即ち，上記補強部１２は，長尺状の長手方向に沿って繊維２１が配向した配向層１２１を有する（図２（Ａ），（Ｂ））。そのため，上記補強部１２は，長手方向に関して，曲げ強度や引張り強度等の強度が大きい。その結果，上記樹脂成形体１の所望する方向に関する強度を向上させることができる。
また，上記配向層１２１は，図２（Ａ），（Ｂ）に示すごとく，上記補強部１２の表面１２２からの厚みｄが約０．５ｍｍの範囲に形成されているため，確実に，所望の方向に関する強度が大きい樹脂成形体１を得ることができる。
【００３９】
上記配向層１２１の上記繊維２１は，上記補強部１２の長手方向の軸線Ｘ−Ｘに対する傾斜角度が４５°以下のものが，約５０％を占めている。そのため，上記補強部１２の長手方向の強度は一層大きく，所望の方向に関する強度が一層大きい樹脂成形体１を得ることができる。
【００４０】
以上のごとく，本発明によれば，所望の方向に関する強度が大きく，製造容易で安価な樹脂成形体及びその成形方法を提供することができる。
【００４１】
実施形態例２
本例は，図７，図８に示すごとく，補強部１２の断面形状を逆Ｔ字状とすると共に，該補強部１２を本体部１１よりも先に成形した樹脂成形体１０及びその成形方法の例である。
上記補強部１２は，図７に示すごとく，長手方向と垂直な面による断面の形状が逆Ｔ字状である。
【００４２】
上記樹脂成形体１０の成形に当っては，図８に示す金型３０を用いる。
該金型３０は，下型３２と上型３３とを有し，上記下型３２は，上下にスライド移動可能な移動型３１を有する。
上記樹脂成形体１０を成形するに当っては，まず，図８（Ａ）に示すごとく，移動型３１を上端に配置した状態で，下型３２と上型３３とを組合せる。これにより，上記補強部１２を成形するための第２キャビティ３５が形成される。
【００４３】
そして，該第２キャビティ３５に上記繊維含有樹脂２を射出する（図８（Ｂ））。
第２キャビティ３５への繊維含有樹脂２の射出完了の数秒後に，上記移動型３１を下方へスライド移動させる。これにより，図８（Ｃ）に示すごとく，上記本体部１１を成形するための第１キャビティ３４が形成される。
【００４４】
次いで，この第１キャビティ３４に，新たに繊維含有樹脂２を射出する。これにより，図８（Ｄ）に示すごとく，上記本体部１１が成形されると共に，該本体部１１は，既に成形されている補強部１２とその接触面において融着する。
これにより，図７に示す樹脂成形体１０が一体的に成形される。
その他は，実施形態例１と同様である。
【００４５】
次に，本例の作用効果につき説明する。
本例の樹脂成形体１０は，上述のごとく，補強部１２の断面形状が逆Ｔ字状である。そして，その底面部１２４が本体部１１と融着する。それ故，上記補強部１２と本体部１１との界面の面積が大きいため，両者は一層強固に接合する。
【００４６】
また，上記補強部１２を先に成形し，次いで上記本体部１１を成形するため，上記本体部１１と上記補強部１２との接合を一層強固にすることができる。
その理由は次の通りである。
上記成形方法によれば，上記補強部１１がある程度固化した後に，本体部１１の成型用の繊維含有樹脂２を射出する。ここで，上記補強部１２は本体部１１よりも体積が小さい。
【００４７】
そのため，ある程度固化した補強部１２に，本体部１１の成形用の高温の繊維含有樹脂２が接触したとき，接触部分付近における単位体積当りに受熱する熱量が大きく，上記補強部１２は再溶融しやすい。また，補強部１２の角部１２３にも高温の繊維含有樹脂２が接触するが，該角部１２３は特に単位体積あたりの受熱量が大きく再溶融しやすい。
それ故，本体部１１と補強部１２とが一層確実に融着し，両者は強固に接合する。
その他，実施形態例１と同様の作用効果を有する。
【００４８】
実施形態例３
本例は，図９〜図１２に示すごとく，補強部１２の形状，及び補強部１２と本体部１１との接合界面の形状を，種々に変化させた樹脂成形体１ａ〜１ｋの例である。
以下に，それぞれの形状の特徴と，実施形態例１の樹脂成形体と比較した利点を紹介する。
【００４９】
図９（Ａ）に示す樹脂成形体１ａは，補強部１２の下端部に凸部１２ａを設け，該凸部１２ａを本体部１１に食い込ませた形状としている。
これにより，上記本体部１１と補強部１２との接合強度が一層向上する。
【００５０】
図９（Ｂ）に示す樹脂成形体１ｂは，補強部１２の形状は実施形態例１と同様であるが，その下端部を本体部１１に食い込ませた形状である。
この樹脂成形体１ｂも，上述した樹脂製形体１ａと同様に，上記本体部１１と補強部１２との接合強度が大きい。
【００５１】
図９（Ｃ）に示す樹脂成形体１ｃは，補強部１２の形状を略正四角柱状とし，その下端部を本体部１１に食い込ませた形状である。
この場合には，上記と同様，上記本体部１１と補強部１２との接合強度が向上するとともに，樹脂成形体１ｃの小型化，薄型化を図ることもできる。
【００５２】
図１０（Ｄ）に示す樹脂成形体１ｄは，長尺平板状の補強部１２を平板状の本体部１１に平行に重ねて接合した形状である。
これにより，補強部１２と本体部１１との接合面積を大きくし接合強度を大きくすることができると共に，樹脂成形体１ｄの小型化，薄型化を図ることができる。
【００５３】
図１０（Ｅ）に示す樹脂成形体１ｅは，上記樹脂成形体１ｄと同様の補強部１２を，同様の向きで，本体部１１に食い込ませて接合した形状である。
これにより，上記樹脂成形体１ｄと同様の作用効果を得る上に，更に本体部１１と補強部１２との接合強度が大きくなる。
【００５４】
図１０（Ｆ）に示す樹脂成形体１ｆは，上記樹脂成形体１ｄと同様の補強部１２を，同様の向きで，本体部１１に更に深く食い込ませ，本体部１１の上面と補強部１２の上面とが同一平面となるようにした例である。
これにより，更に本体部１１と補強部１２との接合強度が大きくなるとともに，補強部１２が目立たなくなり，外観性にも優れている。また，樹脂成形体１ｄの更なる小型化，薄型化を図ることができる。
【００５５】
図１１（Ｇ）に示す樹脂成形体１ｇは，補強部１２を断面円弧状とし，その，左右下端部１２ｇを本体部１１に食い込ませた形状である。
これにより，補強部１２の強度が向上して，樹脂成形体１ｇの強度を向上させることができる。また，本体部１１と補強部１２との接合強度も大きくなる。
【００５６】
図１１（Ｈ）に示す樹脂成形体１ｈは，上記樹脂成形体１ｄの形状の補強部１２の下端部にギザギザ状部１２ｈを形成した例である。そして，該ギザギザ状部１２ｈを本体部１１に食い込ませている。また，上記本体部１１における上記補強部１２と反対側の面にも，上記ギザギザ状部１２ｈに合わせた形状のギザギザ状部１１ｈを設けている。
これにより，一層，上記本体部１１と補強部１２との接合強度を大きくすることができる。
【００５７】
図１２（Ｉ）に示す樹脂成形体１ｉは，実施形態例２と同様の形状の補強部１２を，その底面部１２４を本体部１１に食い込ませた例である。
これにより，実施形態例２と同様の作用効果に加え，更に上記本体部１１と補強部１２との接合強度が大きくなる。
【００５８】
図１２（Ｊ）に示す樹脂成形体１ｊは，補強部１２の断面形状をコ字状とした例である。
これにより，上記補強部１２の長手方向の強度が向上し，樹脂成形体１ｊの強度が向上する。
【００５９】
図１２（Ｋ）に示す樹脂成形体１ｋは，上記樹脂成形体１ｊと同様の形状の補強部１２を，本体部１１に食い込ませた例である。
これにより，上記樹脂成形体１ｊの有する作用効果に加え，本体部１１と補強部１２との接合強度が向上する。
【００６０】
以上のごとく紹介した樹脂成形体１ａ〜１ｋについての他の構成は，実施形態例１と同様である。
また，成形方法については，樹脂成形体１ａ〜１ｈは，実施形態例１に示した成形方法であっても，実施形態例２に示す成形方法であってもよい。
ただし，樹脂成形体１ｉ〜１ｋは，実施形態例２に示す方法で成形する。
また，各樹脂成形体１ａ〜１ｋは，上記に紹介した作用効果以外については，実施形態例１又は２と同様の作用効果を有する。
【００６１】
実施形態例４
本例は，図１３に示すごとく，自動車のフロントエンドモジュールキャリア４に，長尺状の補強部１２を形成した例である。
フロンエンドモジュールキャリア４は，ラジエータやコンデンサ等の車両前端部品を組付けて，自動車のフロント部のボディパネルに配設するものである。
【００６２】
図１３に示すごとく，上記補強部１２は，上記フロントエンドモジュールキャリア４の上方側に位置し水平方向に延びる上方側梁部材４１の上面に，該上方側梁部材４１と一体的に配設されている。即ち，該上方側梁部材４１が，本発明における本体部１１であり，上記上方側梁部材４１と上記補強部１２とにより本発明の樹脂成形体１を構成している。
また，上記補強部１２の配設方向は，上記上方側梁部材４１において負荷のかかり易い方向である左右方向に沿った方向である。
その他は，実施形態例１と同様である。
【００６３】
この場合には，負荷のかかり易い左右方向に関して上記上方側梁部材４１の強度が向上する。その結果，強度の大きいフロントエンドモジュールキャリア４を得ることができる。
その他，実施形態例１と同様の作用効果を有する。
【００６４】
実施形態例５
本例は，図１４（Ａ），（Ｂ）に示すごとく，樹脂製容器５の開口部５１の全周に，補強部１１を設けた例である。
この場合には，上記樹脂製容器５における上記補強部１２以外の部分が，本発明の本体部１１であり，上記補強部１２を含めた上記樹脂製容器５が，本発明の樹脂成形体１である。
その他は，実施形態例１と同様である。
【００６５】
本例によれば，上記樹脂製容器５の開口部５１の強度を向上させることができ，ひいては，強度の大きい樹脂製容器５を得ることができる。
その他，実施形態例１と同様の作用効果を有する。
【００６６】
実施形態例６
本例は，図１５に示すごとく，本発明の樹脂成形体の強度を評価した例である。
即ち，まず，本発明の樹脂成形体として，実施形態例３で示した樹脂成形体１ｆ（図１０（Ｆ））を成形した。一方，比較例として，従来よりある平板状の樹脂成形体を成形した。
本発明の樹脂成形体と比較例の樹脂成形体との外形は，略同じである。
【００６７】
次いで，本発明の樹脂成形体を，補強部が形成されている方向に関して，曲げ弾性率を測定した。
比較例の樹脂成形体についても，同様の測定を行った。
測定結果を図１５に示す。
【００６８】
同図より分かるように，比較例は，曲げ弾性率が６０００ＭＰａであったのに対し，本発明の樹脂成形体の曲げ弾性率は７６００ＭＰａであった。即ち，上記補強部を設けることにより，樹脂成形体の曲げ弾性率が，約１．３倍に向上したことが分かる。
【００６９】
本例の結果より，本発明の樹脂成形体は，所望の方向，即ち補強部を設ける方向に関する強度が大きいことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１における，樹脂成形体の斜視図。
【図２】実施形態例１における，（Ａ）補強部の断面図，（Ｂ）（Ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図３】実施形態例１における，補強部の配向層の繊維の配向状態を表す説明図。
【図４】実施形態例１における，本体部と補強部との界面の説明図。
【図５】実施形態例１における，樹脂成形体の成形方法の説明図。
【図６】実施形態例１における，金型の第２キャビティの長手方向に沿った縦断面説明図。
【図７】実施形態例２における，樹脂成形体の説明図。
【図８】実施形態例２における，樹脂成形体の成形方法の説明図。
【図９】実施形態例３における，補強部の形状及び補強部と本体部の接合界面の形状のバリエーションの説明図。
【図１０】実施形態例３における，補強部の形状及び補強部と本体部の接合界面の形状のバリエーションの説明図。
【図１１】実施形態例３における，補強部の形状及び補強部と本体部の接合界面の形状のバリエーションの説明図。
【図１２】実施形態例３における，補強部の形状及び補強部と本体部の接合界面の形状のバリエーションの説明図。
【図１３】実施形態例４における，補強部を設けたフロントエンドモジュールキャリアの斜視図。
【図１４】実施形態例５における，補強部を設けた樹脂製容器の斜視図。
【図１５】実施形態例６における，樹脂成形体の曲げ弾性率の測定結果を表す線図。
【図１６】従来例における，樹脂成形体の斜視図。
【符号の説明】
１，１０，１ａ〜１ｋ．．．樹脂成形体，
１１．．．本体部，
１２．．．補強部，
１２１．．．配向層，
２．．．繊維含有樹脂，
２１．．．繊維，
３，３０．．．金型，
３１．．．移動型，
３２．．．下型，
３３．．．上型，
３４．．．第１キャビティ，
３５．．．第２キャビティ，[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a resin molded body in which a main body portion and a reinforcing portion are integrally formed, and a molding method thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 16, there is a resin molded
The reinforcing
[0003]
However, it is difficult to withstand a large load with such geometric reinforcement alone. Therefore, it can be considered that the resin molded
In molding the resin molded
[0004]
[Problems to be solved]
However, the resin molded
That is, as described above, even when the fiber-containing
Therefore, the strength of the reinforcing
[0005]
Further, it is conceivable to improve the strength of the resin molded body by molding the reinforcing portion with a high-strength material different from that of the main body portion.
However, the molding method of the resin molding is a so-called two-color molding method, which is disadvantageous in terms of material costs and man-hours.
[0006]
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a resin molded body having a large strength in a desired direction, easy to manufacture and inexpensive, and a molding method thereof.
[0007]
[Means for solving problems]
The invention according to
One of the main body part and the reinforcing part is molded first, and then the other is molded.In the mold BothIntegrally Fused,
And, when molding the reinforcing part,In a direction parallel to the surface of the main body, and In the molding method of the resin molding, the fiber-containing resin is injected so that the fiber-containing resin flows along the longitudinal direction of the reinforcing portion.
[0008]
The most notable aspect of the present invention is that the main body andBonded to the surface of the main body along the longitudinal direction of the main body The long reinforcing partAnd Consists of the same fiber-containing resin, one of the main body and the reinforcing part is molded first, and then the other is moldedAnd fuse them together in the mold The reinforcing part is formed by injecting the fiber-containing resin so that the fiber-containing resin flows along the longitudinal direction.
[0009]
Examples of the fiber-containing resin include polypropylene resin and polyamide resin containing glass fiber, carbon fiber, and the like. The fibers contained in the fiber-containing resin may be long fibers or short fibers, but long fibers are more preferable from the viewpoint of the strength of the reinforcing portion.
The fiber-containing resin preferably has a fiber content of 10 to 50% by weight. Thereby, the intensity | strength of a reinforcement part can be improved reliably.
[0010]
In the molding method of the resin molded body, for example, a mold having a movable mold is used. When the main body is molded first, first, a first cavity for molding the main body is formed in the mold, and the fiber-containing resin is injected into the first cavity. Next, by moving the movable mold in the mold, a second cavity for molding the reinforcing portion is formed, and a fiber-containing resin is newly injected there.
[0011]
Next, the effects of the present invention will be described.
In the molding method of the resin molded body, the main body portion and the elongated reinforcing portion are made of the same fiber-containing resin. Therefore, the resin molded body can be manufactured inexpensively and easily.
[0012]
When molding the resin molded body, either the main body or the reinforcing part is molded first, and then the other is molded.And fuse them together in the mold The Therefore, when the long reinforcing portion is formed, the fiber-containing resin does not flow into the first cavity for forming the main body portion in the mold, and is used for forming the reinforcing portion. It flows in the long second cavity. Therefore, it becomes easy to control the flow direction of the fiber-containing resin.
[0013]
And when inject | pouring the said fiber containing resin, it is made for a fiber containing resin to flow along the longitudinal direction of a reinforcement part. Therefore, many of the fibers contained in the fiber-containing resinIn a direction parallel to the surface of the main body, and Oriented in the longitudinal direction of the reinforcing portion. In particular, the orientation of the fibers is uniform in a portion near the surface layer of the reinforcing portion.
Therefore, the reinforcing portion can increase strength such as bending strength and tensile strength in the longitudinal direction. As a result, the strength of the resin molded body in the desired direction can be improved.
[0014]
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a method for molding a resin molded body that has high strength in a desired direction, is easy to manufacture, and is inexpensive.
[0015]
Next, as in the second aspect of the invention, in forming the reinforcing portion, it is preferable to inject the fiber-containing resin from a portion corresponding to an end portion in the longitudinal direction of the reinforcing portion.
The part corresponding to the longitudinal end of the reinforcing part is the part where the longitudinal end of the reinforcing part is located in the mold cavity when the resin molded body is molded using a mold. Say.
[0016]
Thereby, the orientation of the fibers of the fiber-containing resin constituting the reinforcing portion can be more easily and reliably aligned with the longitudinal direction of the reinforcing portion. Therefore, the strength of the reinforcing portion in the longitudinal direction can be increased more easily and reliably, and the strength of the resin molded body in a desired direction can be increased.
[0017]
Next, as in the invention described in
Thereby, joining of the said main-body part and the said reinforcement part can be strengthened further.
[0018]
The reason is as follows. According to the molding method, after the reinforcing part is solidified to some extent, the fiber-containing resin for molding the main body part is injected. Here, the volume of the reinforcing part is usually smaller than that of the main body part. For this reason, when the high-temperature fiber-containing resin for molding the main body part comes into contact with the reinforcing part solidified to some extent, the amount of heat received per unit volume in the vicinity of the contact part is large, and the reinforcing part is easily remelted. Further, although the high-temperature fiber-containing resin is in contact with the corner of the reinforcing portion, the corner has a particularly large heat receiving amount per unit volume and is easily remelted.
Therefore, the main body portion and the reinforcing portion are more securely fused, and both are firmly joined.
[0019]
As in the invention described in claim 4, the main body andBonded to the surface of the main body along the longitudinal direction of the main body It consists of a long reinforcing part and bothFused together A resin molded body integrally formed of the same fiber-containing resin,
The reinforcing part includes a resin molded body having an orientation layer in which fibers contained in a fiber-containing resin are oriented along the longitudinal direction of the reinforcing part.
[0020]
Next, the effect of the resin molding of this invention is demonstrated.
As described above, the reinforcing portion has an alignment layer in which fibers are aligned along the longitudinal direction of the long reinforcing portion. For this reason, the reinforcing portion has high strength such as bending strength and tensile strength in the longitudinal direction. As a result, the strength of the resin molded body in the desired direction can be improved.
Moreover, since the said main body part and the said reinforcement part are comprised with the same fiber containing resin, the said resin molding can be manufactured easily and cheaply.
[0021]
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a resin molded body that has high strength in a desired direction, is easy to manufacture, and is inexpensive.
[0022]
next,Up The orientation layer is preferably formed in a thickness range of 0.5 mm from the surface of the reinforcing portion. Thereby, it is possible to reliably obtain a resin molded body having a high strength in a desired direction.
[0023]
next,Up The fibers of the orientation layer preferably occupy 50% or more of those having an inclination angle of 45 ° or less with respect to the longitudinal axis of the reinforcing portion.
As a result, a resin molded body having higher strength in a desired direction can be obtained.
When the fiber having an inclination angle of 45 ° or less is less than 50%, the strength of the reinforcing portion may be insufficient.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A resin molded body and a molding method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the resin molded
[0025]
As shown in FIGS. 2A and 2B, the reinforcing
Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, the
[0026]
Further, as shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 4, the
[0027]
The fiber-containing
The fiber-containing
[0028]
Next, a method for molding the resin molded
As shown in FIG. 5, the resin molded
In forming the reinforcing
[0029]
That is, as shown in FIG. 6, the fiber-containing
The fiber-containing
[0030]
In the molding method of the resin molded
Then, by combining the
[0031]
In addition, as shown in FIG. 6, between the
[0032]
In molding the resin molded
[0033]
Next, several seconds after the completion of the injection of the fiber-containing
At this time, the fiber-containing
As a result, the reinforcing
[0034]
At this time, when the high-temperature fiber-containing
Thus, the resin molded
[0035]
Next, the effect of this example will be described.
In the molding method of the resin molded
[0036]
In molding the resin molded
[0037]
And when inject | pouring the said
[0038]
That is, the reinforcing
Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, the
[0039]
The
[0040]
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a resin molded body that has high strength in a desired direction, is easy to manufacture, and is inexpensive, and a molding method thereof.
[0041]
In this example, as shown in FIGS. 7 and 8, the cross-sectional shape of the reinforcing
As shown in FIG. 7, the reinforcing
[0042]
In molding the resin molded
The
In molding the resin molded
[0043]
Then, the fiber-containing
Several seconds after the completion of the injection of the fiber-containing
[0044]
Next, the fiber-containing
Thereby, the
Others are the same as in the first embodiment.
[0045]
Next, the effect of this example will be described.
In the resin molded
[0046]
Further, since the reinforcing
The reason is as follows.
According to the molding method, after the reinforcing
[0047]
Therefore, when the high-temperature fiber-containing
Therefore, the
In addition, it has the same effects as the first embodiment.
[0048]
This example is an example of the
The features of each shape and the advantages compared with the resin molded body of
[0049]
A resin molded
Thereby, the joint strength between the
[0050]
A resin molded
This resin molded
[0051]
A resin molded body 1 c shown in FIG. 9C has a shape in which the shape of the reinforcing
In this case, as described above, the joint strength between the
[0052]
A resin molded
Thereby, it is possible to increase the bonding area between the reinforcing
[0053]
A resin molded
Thereby, in addition to obtaining the same effect as that of the resin molded
[0054]
The resin molded
This further increases the bonding strength between the
[0055]
A resin molded
Thereby, the intensity | strength of the
[0056]
A resin molded
Thereby, the joint strength of the said main-
[0057]
A resin molded
As a result, in addition to the same effects as those of the second embodiment, the bonding strength between the
[0058]
A resin molded
Thereby, the intensity | strength of the longitudinal direction of the said
[0059]
A resin molded
Thereby, in addition to the effect which the said
[0060]
Other configurations of the resin molded
Regarding the molding method, the resin molded
However, the resin molded
Moreover, each
[0061]
Embodiment 4
In this example, as shown in FIG. 13, a long reinforcing
The front end module carrier 4 is assembled with a vehicle front end part such as a radiator or a condenser and is disposed on the body panel of the front part of the automobile.
[0062]
As shown in FIG. 13, the reinforcing
Further, the direction in which the reinforcing
Others are the same as in the first embodiment.
[0063]
In this case, the strength of the upper
In addition, it has the same effects as the first embodiment.
[0064]
In this example, as shown in FIGS. 14A and 14B, the reinforcing
In this case, the portion other than the reinforcing
Others are the same as in the first embodiment.
[0065]
According to this example, the strength of the
In addition, it has the same effects as the first embodiment.
[0066]
Embodiment 6
In this example, as shown in FIG. 15, the strength of the resin molded body of the present invention was evaluated.
That is, first, as the resin molded body of the present invention, the resin molded
The outer shapes of the resin molded body of the present invention and the resin molded body of the comparative example are substantially the same.
[0067]
Next, the bending elastic modulus of the resin molded body of the present invention was measured in the direction in which the reinforcing portion was formed.
The same measurement was performed for the resin molded body of the comparative example.
The measurement results are shown in FIG.
[0068]
As can be seen from the figure, the comparative example had a flexural modulus of 6000 MPa, whereas the resin molded product of the present invention had a flexural modulus of 7600 MPa. That is, it can be seen that the bending elastic modulus of the resin molded body is improved by about 1.3 times by providing the reinforcing portion.
[0069]
From the result of this example, it can be seen that the resin molded body of the present invention has high strength in a desired direction, that is, a direction in which the reinforcing portion is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a resin molded body in a first embodiment.
2A is a cross-sectional view of a reinforcing portion, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the fiber orientation state of the orientation layer of the reinforcing portion in the first embodiment.
4 is an explanatory diagram of an interface between a main body portion and a reinforcing portion in
FIG. 5 is an explanatory diagram of a method for molding a resin molded body in the first embodiment.
6 is a longitudinal cross-sectional explanatory diagram along the longitudinal direction of the second cavity of the mold in
7 is an explanatory diagram of a resin molded body in
FIG. 8 is an explanatory diagram of a method for molding a resin molded body in the second embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram of variations of the shape of the reinforcing portion and the shape of the joint interface between the reinforcing portion and the main body portion in the third embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram of variations of the shape of the reinforcing portion and the shape of the joint interface between the reinforcing portion and the main body in
FIG. 11 is an explanatory diagram of variations in the shape of the reinforcing portion and the shape of the joint interface between the reinforcing portion and the main body in
12 is an explanatory diagram of variations of the shape of the reinforcing portion and the shape of the joint interface between the reinforcing portion and the main body portion in
FIG. 13 is a perspective view of a front-end module carrier provided with a reinforcing portion in Embodiment 4.
14 is a perspective view of a resin container provided with a reinforcing portion in
FIG. 15 is a diagram showing a measurement result of a bending elastic modulus of a resin molded body in Example 6;
FIG. 16 is a perspective view of a resin molded body in a conventional example.
[Explanation of symbols]
1, 10, 1a-1k. . . Resin moldings,
11. . . Body part,
12 . . Reinforcement,
121. . . An alignment layer,
2. . . Fiber-containing resin,
21. . . fiber,
3,30. . . Mold,
31. . . Mobile,
32. . . Lower mold,
33. . . Upper mold,
34. . . First cavity,
35. . . A second cavity,
Claims (4)
Translated fromJapanese上記本体部と上記補強部とは，いずれか一方を先に成形し，次いで他方を成形すると共に金型内において両者を一体的に融着させ，
かつ，上記補強部の成形に当っては，上記本体部の表面に平行な方向で，かつ上記補強部の長手方向に沿って上記繊維含有樹脂が流れるよう，上記繊維含有樹脂を射出することを特徴とする樹脂成形体の成形方法。A resin molded body that is composed of a main body anda long reinforcing partjoined to the surface of the main bodyalong the longitudinal direction of the main body, and both are integrally formed of the same fiber-containing resin. A method of injection molding,
The body part and the reinforcing part are either molded first, then the other is molded and the two areintegrally fused in themold ,
In molding the reinforcing part, the fiber-containing resin is injected so that the fiber-containing resin flows ina direction parallel to the surface of the main body part and along the longitudinal direction of the reinforcing part. A method for molding a resin molded product.
上記補強部は，繊維含有樹脂に含まれた繊維が上記補強部の長手方向に沿って配向した配向層を有することを特徴とする樹脂成形体。The main body part anda long reinforcing partjoined to the surface of the main body partalong the longitudinal direction of the main body part, and both of themare fused together and integrally formed ofthe same fiber-containing resin A resin molded body,
The said reinforcement part has the orientation layer in which the fiber contained in the fiber containing resin orientated along the longitudinal direction of the said reinforcement part, The resin molding characterized by the above-mentioned.
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