(57)【要約】【課題】本発明（Ｉ）の目的は、短い成形サイクルで成形品を製造することができる、成形品の製造方法を提供することにある。【解決手段】本発明（Ｉ）の成形品の製造方法は、金型キャビティ面の温度が以下の温度Ｔ１℃に達するまでに又は温度Ｔ１℃において、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む熱可塑性樹脂複合材料を開いた金型のキャビティ内に配置し、金型を閉じて、圧縮成形する、圧縮成形工程、及び圧縮成形後に金型キャビティ面の温度が以下の温度Ｔ２℃のときに、金型を開いて成形品を取り出す、成形品取り出し工程、を含むことを特徴とする。  前記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合、Ｔ１＞Ｔｍ、Ｔ２＞Ｔｍ−１１０（Ｔｍは、前記熱可塑性樹脂の融点（℃）を表す）  前記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合、Ｔ１＞Ｔｇ、Ｔ２＞Ｔｇ−７０（Ｔｇは、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度（℃）を表す）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型キャビティ面の温度が以下の温度Ｔ１℃に達するまでに又は温度Ｔ１℃において、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む熱可塑性樹脂複合材料を開いた金型のキャビティ内に配置し、金型を閉じて、圧縮成形する、圧縮成形工程、及び
圧縮成形後に金型キャビティ面の温度が以下の温度Ｔ２℃のときに、金型を開いて成形品を取り出す、成形品取り出し工程、
を含むことを特徴とする、成形品の製造方法。
前記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合、Ｔ１＞Ｔｍ、Ｔ２＞Ｔｍ−１１０（Ｔｍは、前記熱可塑性樹脂の融点（℃）を表す）
前記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合、Ｔ１＞Ｔｇ、Ｔ２＞Ｔｇ−７０（Ｔｇは、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度（℃）を表す）
【請求項２】
前記強化繊維が、連続強化繊維である、請求項１に記載の成形品の製造方法。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂であり、前記Ｔ１と前記Ｔ２とが以下の関係を満たす、請求項１又は２に記載の成形品の製造方法。
０≦Ｔ１−Ｔ２＜８０
【請求項４】
前記Ｔ１と前記Ｔ２とが、さらに以下の関係を満たす、請求項３に記載の成形品の製造方法。
５＜Ｔ１−Ｔ２＜５０
【請求項５】
前記Ｔ１と前記Ｔ２と前記Ｔｍとが、さらに以下の関係を満たす、請求項４に記載の成形品の製造方法。
５＜Ｔ１−Ｔ２≦３０
Ｔｍ−３０＜Ｔ２＜Ｔｍ＋２０
【請求項６】
前記Ｔ２と前記Ｔｍとが、さらに以下の関係を満たす、請求項５に記載の成形品の製造方法。
Ｔｍ＜Ｔ２＜Ｔｍ＋１０
【請求項７】
前記圧縮成形工程において、前記熱可塑性樹脂複合材料を配置する際の金型のキャビティ面の温度Ｔ３℃が以下の関係を満たす、請求項１〜６のいずれか一項に記載の成形品の製造方法。
Ｔ２≦Ｔ３
【請求項８】
前記圧縮成形工程において、前記熱可塑性樹脂複合材料を配置する際の金型のキャビティ面の温度Ｔ３℃が、前記熱可塑性樹脂複合材料の嵩高さ率が８０％以下となる温度である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の成形品の製造方法。
【請求項９】
前記成形品取り出し工程において、複数の手段で金型キャビティ面を冷却する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の成形品の製造方法。
【請求項１０】
前記金型のキャビティ面が離型処理されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の成形品の製造方法。
【請求項１１】
前記熱可塑性樹脂複合材料がさらに離型剤を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の成形品の製造方法。
【請求項１２】
取り出した前記成形品を矯正治具に入れ前記成形品の形状を矯正する、矯正工程をさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の成形品の製造方法。
【請求項１３】
前記矯正工程において、成形品を矯正治具に入れる際の矯正治具の温度Ｔ４℃が以下の関係を満たす、請求項１２に記載の成形品の製造方法。
前記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合、Ｔ４＜Ｔｍ−３０
前記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合、Ｔ４＜Ｔｇ−３０
【請求項１４】
前記金型のキャビティ面の熱伝導率が１００Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1以上である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の成形品の製造方法。
【請求項１５】
前記圧縮成形工程において、前記熱可塑性樹脂複合材料を前記金型のキャビティ内に配置後、前記金型のキャビティ面の温度を昇温させてから前記金型を閉じる、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の成形品の製造方法。
【請求項１６】
熱可塑性樹脂を含む成形材料を開いた金型のキャビティ内に配置する配置工程、
金型のキャビティ面の温度を昇温し始めてから、金型キャビティ面の温度が温度Ｔ１℃に達するまでの間に段階的に金型を閉じて、圧縮成形する圧縮成形工程、
を含むことを特徴とする、成形品の製造方法。
【請求項１７】
前記圧縮成形後に金型キャビティ面を以下の温度Ｔ２℃まで冷却し、金型を開いて成形品を取り出す、成形品取り出し工程をさらに含み
前記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂であり、前記Ｔ１と前記Ｔ２とが以下の関係を満たす、請求項１６に記載の成形品の製造方法。
０＜Ｔ１−Ｔ２＜８０
Ｔ１＞Ｔｍ（Ｔｍは、前記熱可塑性樹脂の融点（℃）を表す）
Ｔ２＞Ｔｍ−１１０
【請求項１８】
連続強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む熱可塑性樹脂複合材料をプレフォーム金型に配置した後、前記プレフォーム金型を型締めして、成形品のプレフォームを作製するプレフォーム作製工程、
金型に前記プレフォームを配置した後、前記金型を型締めし、前記熱可塑性樹脂の融点又はガラス転移温度以上の加熱温度Ｔ１（℃）まで金型キャビティ面を昇温して圧縮成形する圧縮成形工程、及び
前記圧縮成形工程後、前記金型を型締めした状態で前記金型キャビティ面を前記熱可塑性樹脂の融点又はガラス転移温度未満の冷却温度Ｔ２（℃）まで降温し、その後、前記金型を開放して、成形品を取り出す成形品取り出し工程、
を備えることを特徴とする、成形品の製造方法。
【請求項１９】
前記プレフォーム作製工程において、プレフォームを作製する際の前記プレフォーム金型の温度Ｔ０（℃）が、前記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂の場合、下記式（１）の関係を満たし、前記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂の場合、下記式（２）の関係を満たす、請求項１８に記載の製造方法。
Ｔｍ−１００＜Ｔ０＜Ｔｍ−１０      式（１）
（式（１）において、Ｔｍは、熱可塑性樹脂の融点である。）
Ｔｇ−２０＜Ｔ０＜Ｔｇ＋７０        式（２）
（式（２）において、Ｔｇは、熱可塑性樹脂のガラス転移温度である。）
【請求項２０】
前記熱可塑性樹脂複合材料が、前記連続強化繊維の束を含み、前記束に前記熱可塑性樹脂が含浸していない複合材料である、請求項１８又は１９に記載の製造方法。
【請求項２１】
前記熱可塑性樹脂複合材料が、前記連続強化繊維が前記熱可塑性樹脂に被覆されたコーティング糸を含む複合材料である、請求項１８〜２０のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項２２】
前記圧縮成形工程において、前記金型を型締めするときに、前記金型キャビティ内の空気、ガス成分、及び水蒸気からなる群から選ばれる少なくとも１種の少なくとも一部を前記金型外に排出する、請求項１８〜２１のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記プレフォームの嵩密度が、前記熱可塑性樹脂複合材料の嵩密度の２倍以上である、請求項１８〜２２のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項２４】
前記圧縮成形工程前に、前記プレフォームが所望とする形状となるように、熱刃を用いて端部を切断する、請求項１８〜２３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項２５】
前記成形品取り出し工程で得られた前記成形品を、前記加熱温度Ｔ１℃より５０℃以上低い温度の矯正治具に配置して成形品の形状を矯正する矯正工程をさらに含む、請求項１８〜２４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項２６】
前記金型の金型合わせ面に樹脂流動を抑制する堰を設ける、請求項１８〜２５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項２７】
前記堰が、前記圧縮成形時に変形するエラストマー材料からなる堰である、請求項１８〜２６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項２８】
前記成形品が通信機器筺体である、請求項１８〜２７のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項２９】
前記連続強化繊維が連続ガラス繊維であり、
前記通信機器筺体の引張強度が下記式（３）の関係を満たし、
前記通信機器筺体の曲げ弾性率が下記式（４）の関係を満たし、
前記通信機器筺体のＫＥＣ法により測定される電界シールド性が、周波数１ＧＨｚ帯において、１０ｄＢ以下である、請求項２８に記載の製造方法。
長手方向の引張強度（ＭＰａ）×０．５＋幅方向の引張強度（ＭＰａ）×０．５＞５００ＭＰａ      式（３）
長手方向の曲げ弾性率（ＭＰａ）×０．５＋幅方向曲げ弾性率（ＭＰａ）×０．５＞３０ＭＰａ      式（４）
【請求項３０】
熱可塑性樹脂と連続ガラス強化繊維とからなる複合材料成形品からなる通信機器筺体であって、
引張強度が下記式（３）の関係を満たし、
曲げ弾性率が下記式（４）の関係を満たし、
ＫＥＣ法により測定される電界シールド性が、周波数１ＧＨｚ帯において、１０ｄＢ以下である
ことを特徴とする、通信機器筐体。
長手方向の引張強度（ＭＰａ）×０．５＋幅方向の引張強度（ＭＰａ）×０．５＞５００ＭＰａ      式（３）
長手方向の曲げ弾性率（ＭＰａ）×０．５＋幅方向曲げ弾性率（ＭＰａ）×０．５＞３０ＭＰａ      式（４）
【請求項３１】
中空パイプを内部に有する鋳造体と、前記鋳造体のキャビティ面側にキャビティ面を形成する金型キャビティ面形成部材とを備え、
前記金型キャビティ面形成部材が前記鋳造体より硬度が高い金属からなることを特徴とする、樹脂成形用金型。
【請求項３２】
前記中空パイプに、屈曲部を有する中空パイプを含む、請求項３１に記載の樹脂成形用金型。
【請求項３３】
前記鋳造体を補強する補強部材をさらに備える、請求項３１又は３２に記載の樹脂成形用金型。
【請求項３４】
前記鋳造体と前記中空パイプとが同じ金属からなる、請求項３１〜３３のいずれか一項に記載の樹脂成形用金型。
【請求項３５】
前記金型キャビティ面形成部材の少なくとも一部が前記鋳造体と溶着している、請求項３１〜３４のいずれか一項に記載の樹脂成形用金型。
【請求項３６】
前記鋳造体の内部にさらにマニホールドを有する、請求項３１〜３５のいずれか一項に記載の樹脂成形用金型。
【請求項３７】
加熱手段と、冷却手段とを備える、請求項３１〜３６のいずれか一項に記載の樹脂成形用金型。
【請求項３８】
前記樹脂が熱可塑性樹脂である、請求項３１〜３７のいずれか一項に記載の樹脂成形用金型。
【請求項３９】
前記樹脂が熱可塑性樹脂と強化繊維とを含む熱可塑性樹脂複合材料である、請求項３１〜３８のいずれか一項に記載の樹脂成形用金型。
【請求項４０】
前記強化繊維が連続繊維である、請求項３９に記載の樹脂成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品の製造方法、成形体、及び樹脂成形用金型に関する。
特に、本発明（Ｉ）は成形品の製造方法に関する。また、本発明（ＩＩ）成形品の製造方法および成形体に関する。また、本発明（ＩＩＩ）は、樹脂成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明（Ｉ）に関し、従来、成形品を得る方法として、例えば、金型内に成形材料を配置し、金型を閉鎖してから金型を加熱して昇温させて成形する、特許文献１等に記載の圧縮成形方法が知られている。
【０００３】
また、発明（ＩＩ）に関し、従来、成形品を得る方法として、例えば、金型内に成形材料を配置し、金型を閉鎖してから金型を加熱して昇温させて成形する、特許文献１に記載の圧縮成形方法が知られている。
特許文献２には、強化繊維と熱硬化性のマトリックス樹脂組成物とを含むシート状のプリプレグを予備賦形することで複数の部分の部分プリフォームを準備することで繊維強化複合成形品を得る製造方法も提案されている。
【０００４】
また、発明（ＩＩＩ）に関し、従来、射出成形等に用いる樹脂成形用金型として、電熱ヒーター、冷却媒体路を含む金型が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１７／１７９６７５号
【特許文献２】国際公開第２０１４／０３８７１０号
【特許文献３】特開２０１２−２２４０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明（Ｉ）に関し、特許文献１に記載の圧縮成形方法は、金型を閉鎖した後の加熱方法や冷却方法等を工夫することで、成形サイクルが向上し、生産性が向上することを見出した発明である。また、従来の圧縮成形方法において、加熱温度と冷却温度との差を８０℃以上とする等、金型キャビティ面の温度を、加熱温度に対して十分に下げることが通常であった。近年、成形品の需要の増加に伴い、より一層成形サイクルを短くし、生産性を向上させることが求められてきている。
従って、本発明（Ｉ）の目的は、短い成形サイクルで成形品を製造することができる、成形品の製造方法を提供することにある。
【０００７】
発明（ＩＩ）に関し、特許文献１に記載の圧縮成形方法は、金型を閉鎖した後の加熱方法や冷却方法等を工夫することで、成形サイクルが向上し、生産性が向上することを見出した発明である。しかしながら、嵩密度の大きい中間基材を用いた場合に、得られる成形品中の繊維の配列が乱れたり、ボイドが発生したりすることがあり、三次元形状を有する金型を用いて立体形状成形体を効率よく得る方法については何ら開示がない。
また、特許文献２では、強化繊維に熱硬化性樹脂の熱硬化性樹脂のプリプレグ等を含浸させた材料のプリフォームを作製する方法が開示されているが、熱可塑性樹脂との複合材料に関しては何ら開示されていない。
従って、本発明（ＩＩ）の目的は、連続繊維の乱れが少なく、外観に優れた成形品を効率よく製造する方法を提供することにある。
【０００８】
発明（ＩＩＩ）に関し、従来の金型は、電熱ヒーターや冷却媒体路を形成するための溝を切削加工により作製しなければならず、手間やコストがかかっていた。
また、近年、成形品の形状の複雑化に伴い、成形時にキャビティ面全体において均一に温度調整できる金型が求められてきている。従来の切削加工で溝を設ける金型では、キャビティ面の形状に合わせて、電熱ヒーターや冷却媒体路を形成するための溝の位置を調整することが困難であり、キャビティ面全体にわたって上記溝とキャビティ面との距離を一定に保つことが難しかった。
従って、本発明（ＩＩＩ）の目的は、容易且つ安価に作製可能な、電熱ヒーターや冷却媒体路と、キャビティ面との距離を自在に調整できる樹脂成形用金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明（Ｉ）は、以下の通りである。
［１］
金型キャビティ面の温度が以下の温度Ｔ１℃に達するまでに又は温度Ｔ１℃において、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む熱可塑性樹脂複合材料を開いた金型のキャビティ内に配置し、金型を閉じて、圧縮成形する、圧縮成形工程、及び
圧縮成形後に金型キャビティ面の温度が以下の温度Ｔ２℃のときに、金型を開いて成形品を取り出す、成形品取り出し工程、
を含むことを特徴とする、成形品の製造方法。
前記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合、Ｔ１＞Ｔｍ、Ｔ２＞Ｔｍ−１１０（Ｔｍは、前記熱可塑性樹脂の融点（℃）を表す）
前記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合、Ｔ１＞Ｔｇ、Ｔ２＞Ｔｇ−７０（Ｔｇは、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度（℃）を表す）
［２］
前記強化繊維が、連続強化繊維である、［１］の成形品の製造方法。
［３］
前記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂であり、前記Ｔ１と前記Ｔ２とが以下の関係を満たす、［１］又は［２］の成形品の製造方法。
０≦Ｔ１−Ｔ２＜８０
［４］
前記Ｔ１と前記Ｔ２とが、さらに以下の関係を満たす、［３］の成形品の製造方法。
５＜Ｔ１−Ｔ２＜５０
［５］
前記Ｔ１と前記Ｔ２と前記Ｔｍとが、さらに以下の関係を満たす、［４］の成形品の製造方法。
５＜Ｔ１−Ｔ２≦３０
Ｔｍ−３０＜Ｔ２＜Ｔｍ＋２０
［６］
前記Ｔ２と前記Ｔｍとが、さらに以下の関係を満たす、［５］の成形品の製造方法。
Ｔｍ＜Ｔ２＜Ｔｍ＋１０
［７］
前記圧縮成形工程において、前記熱可塑性樹脂複合材料を配置する際の金型のキャビティ面の温度Ｔ３℃が以下の関係を満たす、［１］〜［６］のいずれかの成形品の製造方法。
Ｔ２≦Ｔ３
［８］
前記圧縮成形工程において、前記熱可塑性樹脂複合材料を配置する際の金型のキャビティ面の温度Ｔ３℃が、前記熱可塑性樹脂複合材料の嵩高さ率が８０％以下となる温度である、［１］〜［７］のいずれかの成形品の製造方法。
［９］
前記成形品取り出し工程において、複数の手段で金型キャビティ面を冷却する、［１］〜［８］のいずれかの成形品の製造方法。
［１０］
前記金型のキャビティ面が離型処理されている、［１］〜［９］のいずれかの成形品の製造方法。
［１１］
前記熱可塑性樹脂複合材料がさらに離型剤を含む、［１］〜［１０］のいずれかの成形品の製造方法。
［１２］
取り出した前記成形品を矯正治具に入れ前記成形品の形状を矯正する、矯正工程をさらに含む、［１］〜［１１］のいずれかの成形品の製造方法。
［１３］
前記矯正工程において、成形品を矯正治具に入れる際の矯正治具の温度Ｔ４℃が以下の関係を満たす、［１２］の成形品の製造方法。
前記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合、Ｔ４＜Ｔｍ−３０
前記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合、Ｔ４＜Ｔｇ−３０
［１４］
前記金型のキャビティ面の熱伝導率が１００Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1以上である、［１］〜［１３］のいずれかの成形品の製造方法。
［１５］
前記圧縮成形工程において、前記熱可塑性樹脂複合材料を前記金型のキャビティ内に配置後、前記金型のキャビティ面の温度を昇温させてから前記金型を閉じる、［１］〜［１４］のいずれかの成形品の製造方法。
［１６］
熱可塑性樹脂を含む成形材料を開いた金型のキャビティ内に配置する配置工程、
金型のキャビティ面の温度を昇温し始めてから、金型キャビティ面の温度が温度Ｔ１℃に達するまでの間に段階的に金型を閉じて、圧縮成形する圧縮成形工程、
を含むことを特徴とする、成形品の製造方法。
［１７］
前記圧縮成形後に金型キャビティ面を以下の温度Ｔ２℃まで冷却し、金型を開いて成形品を取り出す、成形品取り出し工程をさらに含み
前記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂であり、前記Ｔ１と前記Ｔ２とが以下の関係を満たす、［１６］の成形品の製造方法。
０＜Ｔ１−Ｔ２＜８０
Ｔ１＞Ｔｍ（Ｔｍは、前記熱可塑性樹脂の融点（℃）を表す）
Ｔ２＞Ｔｍ−１１０
【００１０】
すなわち、本発明（ＩＩ）は、以下の通りである。
［１］
連続強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む熱可塑性樹脂複合材料をプレフォーム金型に配置した後、前記プレフォーム金型を型締めして、成形品のプレフォームを作製するプレフォーム作製工程、
金型に前記プレフォームを配置した後、前記金型を型締めし、前記熱可塑性樹脂の融点又はガラス転移温度以上の加熱温度Ｔ１（℃）まで金型キャビティ面を昇温して圧縮成形する圧縮成形工程、及び
前記圧縮成形工程後、前記金型を型締めした状態で前記金型キャビティ面を前記熱可塑性樹脂の融点又はガラス転移温度未満の冷却温度Ｔ２（℃）まで降温し、その後、前記金型を開放して、成形品を取り出す成形品取り出し工程、
を備えることを特徴とする、成形品の製造方法。
［２］
前記プレフォーム作製工程において、プレフォームを作製する際の前記プレフォーム金型の温度Ｔ０（℃）が、前記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂の場合、下記式（１）の関係を満たし、前記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂の場合、下記式（２）の関係を満たす、［１］に記載の製造方法。
Ｔｍ−１００＜Ｔ０＜Ｔｍ−１０      式（１）
（式（１）において、Ｔｍは、熱可塑性樹脂の融点である。）
Ｔｇ−２０＜Ｔ０＜Ｔｇ＋７０        式（２）
（式（２）において、Ｔｇは、熱可塑性樹脂のガラス転移温度である。）
［３］
前記熱可塑性樹脂複合材料が、前記連続強化繊維の束を含み、前記束に前記熱可塑性樹脂が含浸していない複合材料である、［１］又は［２］に記載の製造方法。
［４］
前記熱可塑性樹脂複合材料が、前記連続強化繊維が前記熱可塑性樹脂に被覆されたコーティング糸を含む複合材料である、［１］〜［３］のいずれかに記載の製造方法。
［５］
前記圧縮成形工程において、前記金型を型締めするときに、前記金型キャビティ内の空気、ガス成分、及び水蒸気からなる群から選ばれる少なくとも１種の少なくとも一部を前記金型外に排出する、［１］〜［４］のいずれかに記載の製造方法。
［６］
前記プレフォームの嵩密度が、前記熱可塑性樹脂複合材料の嵩密度の２倍以上である、［１］〜［５］のいずれかに記載の製造方法。
［７］
前記圧縮成形工程前に、前記プレフォームが所望とする形状となるように、熱刃を用いて端部を切断する、［１］〜［６］のいずれかに記載の製造方法。
［８］
前記成形品取り出し工程で得られた前記成形品を、前記加熱温度Ｔ１℃より５０℃以上低い温度の矯正治具に配置して成形品の形状を矯正する矯正工程をさらに含む、［１］〜［７］のいずれかに記載の製造方法。
［９］
前記金型の金型合わせ面に樹脂流動を抑制する堰を設ける、［１］〜［８］のいずれかに記載の製造方法。
［１０］
前記堰が、前記圧縮成形時に変形するエラストマー材料からなる堰である、［１］〜［９］のいずれかに記載の製造方法。
［１１］
前記成形品が通信機器筺体である、［１］〜［１０］のいずれかに記載の製造方法。
［１２］
前記連続強化繊維が連続ガラス繊維であり、
前記通信機器筺体の引張強度が下記式（３）の関係を満たし、
前記通信機器筺体の曲げ弾性率が下記式（４）の関係を満たし、
前記通信機器筺体のＫＥＣ法により測定される電界シールド性が、周波数１ＧＨｚ帯において、１０ｄＢ以下である、［１１］に記載の製造方法。
長手方向の引張強度（ＭＰａ）×０．５＋幅方向の引張強度（ＭＰａ）×０．５＞５００ＭＰａ      式（３）
長手方向の曲げ弾性率（ＭＰａ）×０．５＋幅方向曲げ弾性率（ＭＰａ）×０．５＞３０ＭＰａ      式（４）
［１３］
熱可塑性樹脂と連続ガラス強化繊維とからなる複合材料成形品からなる通信機器筺体であって、
引張強度が下記式（３）の関係を満たし、
曲げ弾性率が下記式（４）の関係を満たし、
ＫＥＣ法により測定される電界シールド性が、周波数１ＧＨｚ帯において、１０ｄＢ以下である
ことを特徴とする、通信機器筐体。
長手方向の引張強度（ＭＰａ）×０．５＋幅方向の引張強度（ＭＰａ）×０．５＞５００ＭＰａ      式（３）
長手方向の曲げ弾性率（ＭＰａ）×０．５＋幅方向曲げ弾性率（ＭＰａ）×０．５＞３０ＭＰａ      式（４）
【００１１】
すなわち、本発明（ＩＩＩ）は以下の通りである。
（１）
中空パイプを内部に有する鋳造体と、前記鋳造体のキャビティ面側にキャビティ面を形成する金型キャビティ面形成部材とを備え、
前記金型キャビティ面形成部材が前記鋳造体より硬度が高い金属からなることを特徴とする、樹脂成形用金型。
（２）
上記中空パイプに、屈曲部を有する中空パイプを含む、（１）に記載の樹脂成形用金型。
（３）
上記鋳造体を補強する補強部材をさらに備える、（１）又は（２）に記載の樹脂成形用金型。
（４）
上記鋳造体と上記中空パイプとが同じ金属からなる、（１）〜（３）のいずれかに記載の樹脂成形用金型。
（５）
上記金型キャビティ面形成部材の少なくとも一部が上記鋳造体と溶着している、（１）〜（４）のいずれかに記載の樹脂成形用金型。
（６）
上記鋳造体の内部にさらにマニホールドを有する、（１）〜（５）のいずれかに記載の樹脂成形用金型。
（７）
加熱媒体を含む中空パイプと、冷却媒体を含む中空パイプとを含む、（１）〜（６）のいずれかに記載の樹脂成形用金型。
（８）
上記樹脂が熱可塑性樹脂である、（１）〜（７）のいずれかに記載の樹脂成形用金型。
（９）
上記樹脂が熱可塑性樹脂と強化繊維とを含む熱可塑性樹脂複合材料である、（１）〜（８）のいずれかに記載の樹脂成形用金型。
（１０）
上記強化繊維が連続繊維である、（９）に記載の樹脂成形用金型。
【発明の効果】
【００１２】
本発明（Ｉ）の成形品を製造する方法は、上記構成を有するため、短い成形サイクルで成形品を製造することができる。
本発明（ＩＩ）の成形品を製造する方法は、上記構成を有するため、連続繊維の乱れが少なく、外観に優れた成形品を製造することができる。
本発明（ＩＩＩ）によれば、容易且つ安価に作製可能な、電熱ヒーターや冷却媒体路と、キャビティ面との距離を自在に調整できる樹脂成形用金型を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明（Ｉ）の、実施例、比較例における成形工程の概略説明図である。
【図２】図２は、本発明（Ｉ）の、実施例、比較例で用いた金型の概略断面図であり、第一の部分と第二の部分の説明図である。
【図３】図３は、本発明（Ｉ）の、実施例Ｉ−１で用いた複合材料Ａの温度と嵩高さ率との関係を示した図である。
【図４】図４は、本発明（Ｉ）の、実施例Ｉ−１の複合材料Ａ及び成形品の嵩高さ率とＶｆ補正強度比との関係を示した図である。
【図５】図５は、本発明（Ｉ）の、Ｔ３を変化させて作製した成形品を加熱して樹脂を焼却した後に残ったガラス繊維表面の写真である。図５中、ΔＴで示した温度は、実施例Ｉ−１におけるＴ１（２９０℃）との差であり、「Ｔ１−Ｔ３」である。
【図６】図６は、本発明（Ｉ）の、成形品中のガラス繊維のＸ線ＣＴ画像である。
【図７】図７は、本発明（Ｉ）の、実施例Ｉ−１で用いた熱可塑性樹脂材料の加熱評価後の熱可塑性樹脂材料の観察結果を示すものである。
【図８】図８は、本発明（Ｉ）の、実施例Ｉ−１で用いた熱可塑性樹脂材料の加熱・圧縮評価後の熱可塑性樹脂材料の観察結果を示すものである。
【図９】図９は、図８の熱可塑性樹脂材料の引張強度測定結果を示すものである。
【図１０】図１０は、本発明（ＩＩ）の、実施例で用いた、プレフォーム金型の概略断面図である。
【図１１】図１１は、本発明（ＩＩ）の、実施例で作製したプレフォームの模式図（（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図）である。
【図１２】図１２は、本発明（ＩＩ）の、実施例、比較例で用いた、金型の概略断面図である。
【図１３】図１３は、本発明（ＩＩ）の、実施例、比較例で作製した成形品の模式図（（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図）である。
【図１４】図１４は、図１２の金型における、金型合わせ面の堰を拡大した図である。
【図１５】図１５は、本発明（ＩＩ）の、実施例ＩＩ−４の成形品の模式図である。上が平面図（裏面）、下が側面図である。
【図１６】本発明（ＩＩＩ）の、樹脂成形用金型の一例の概略断面図である。
【図１７Ａ】本発明（ＩＩＩ）の、樹脂成形用金型の製造方法の一例の概略図である。
【図１７Ｂ】本発明（ＩＩＩ）の、樹脂成形用金型の製造方法の一例の概略図である。
【図１７Ｃ】本発明（ＩＩＩ）の、樹脂成形用金型の製造方法の一例の概略図である。
【図１７Ｄ】本発明（ＩＩＩ）の、樹脂成形用金型の製造方法の一例の概略図である。
【図１７Ｅ】本発明（ＩＩＩ）の、樹脂成形用金型の製造方法の一例の概略図である。
【図１８Ａ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−１の樹脂成形用金型における鋳造体の概略図である。図１８Ａは斜視図である。
【図１８Ｂ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−１の樹脂成形用金型における鋳造体の概略図である。図１８Ｂは図１８ＡのＸ−Ｘ断面図である。
【図１８Ｃ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−１の樹脂成形用金型における鋳造体の概略図である。図１８Ｃは図１８ＡのＹ−Ｙ断面図である。
【図１８Ｄ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−１の樹脂成形用金型における鋳造体の概略図である。図１８Ｄは図１８ＡのＺ−Ｚ断面図である。
【図１８Ｅ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−１の樹脂成形用金型における鋳造体の概略図である。図１８Ｅは図１８Ａ中の中空パイプの概略図である。
【図１８Ｆ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−１の樹脂成形用金型における鋳造体の概略図である。図１８Ｆは図１８Ａ中の中空パイプの概略図である。
【図１８Ｇ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−１の樹脂成形用金型における鋳造体の概略図である。図１８Ｇは図１８Ａ中の中空パイプの概略図である。
【図１９Ａ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−２の樹脂成形用金型における鋳造体の概略図である。図１９Ａは斜視図である。
【図１９Ｂ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−２の樹脂成形用金型における鋳造体の概略図である。図１９Ｂは図１９ＡのＸ−Ｘ断面図である。
【図１９Ｃ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−２の樹脂成形用金型における鋳造体の概略図である。図１９Ｃは図１９ＡのＹ−Ｙ断面図である。
【図２０Ａ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−３の樹脂成形用金型における鋳造体及びキャビティ面形成部材の概略図である。図２０Ａは斜視図である。
【図２０Ｂ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−３の樹脂成形用金型における鋳造体及びキャビティ面形成部材の概略図である。図２０Ｂは図２０ＡのＸ−Ｘ断面図である。
【図２０Ｃ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−３の樹脂成形用金型における鋳造体及びキャビティ面形成部材の概略図である。図２０Ｃは図２０ＡのＹ−Ｙ断面図である。
【図２０Ｄ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−３の樹脂成形用金型における鋳造体及びキャビティ面形成部材の概略図である。図２０Ｄは図２０Ａ中の中空パイプの概略図である。
【図２１Ａ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−４の樹脂成形用金型における鋳造体の概略図である。図２１Ａは斜視図である。
【図２１Ｂ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−４の樹脂成形用金型における鋳造体の概略図である。図２１Ｂは図２１ＡのＸ−Ｘ断面図である。
【図２１Ｃ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−４の樹脂成形用金型における鋳造体の概略図である。図２１Ｃは図２１ＡのＹ−Ｙ断面図である。
【図２１Ｄ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−４の樹脂成形用金型における鋳造体の概略図である。図２１Ｄは図２１Ａ中の中空パイプの概略図である。
【図２１Ｅ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−４の樹脂成形用金型における鋳造体の概略図である。図２１Ｅは図２１Ａ中の中空パイプの概略図である。
【図２１Ｆ】本発明（ＩＩＩ）の、実施例ＩＩＩ−４の樹脂成形用金型における鋳造体の概略図である。図２１Ｆは図２１Ａ中の中空パイプの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［発明（Ｉ）］
以下、本発明（Ｉ）を実施するための形態（以下、「本実施形態（Ｉ）」という。）について詳細説明する。本発明（Ｉ）は、以下の実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。
【００１５】
本発明（Ｉ）は、圧縮成形をして成形品を製造する方法である。
本発明（Ｉ）における第一の実施形態（Ｉ）は、金型キャビティ面の温度が以下の温度Ｔ１℃に達するまでに又は温度Ｔ１℃において、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む熱可塑性樹脂複合材料を開いた金型のキャビティ内に配置し、金型を閉じて、圧縮成形する、圧縮成形工程、及び
圧縮成形後に金型キャビティ面を以下の温度Ｔ２℃において、金型を開いて成形品を取り出す、成形品取り出し工程、
を含む成形品の製造方法である。
前記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合、Ｔ１＞Ｔｍ、Ｔ２＞Ｔｍ−１１０（Ｔｍは、前記熱可塑性樹脂の融点（℃）を表す）
前記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合、Ｔ１＞Ｔｇ、Ｔ２＞Ｔｇ−７０（Ｔｇは、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度（℃）を表す）
【００１６】
本発明者らは、成形サイクルを向上させる手段を鋭意検討したところ、金型キャビティ面の温度が高い状態で成形品を取り出しても、金型からの成形品を離型することが可能であり、形状、物性が良好な成形品が得られることを見出した。上記第一の実施形態（Ｉ）では、金型キャビティ面の温度が高い状態で成形品を取り出すため、短いサイクルで成形品を製造することができる。さらに、エネルギーコストを低くすることができ、且つ金型の温度変化を小さくすることができるので金型の劣化を抑えることができる。
【００１７】
本発明（Ｉ）における第二の実施形態（Ｉ）は、熱可塑性樹脂を含む成形材料を開いた金型のキャビティ内に配置する配置工程、金型のキャビティ面の温度を昇温し始めてから、金型キャビティ面の温度が温度Ｔ１℃に達するまでの間に段階的に金型を閉じて、圧縮成形する圧縮成形工程、を含む成形品の製造方法である。
【００１８】
本発明者らは、成形サイクルを向上させる手段を鋭意検討したところ、昇温し始めてから段階的に金型を閉じることにより、複合材料中の連続強化繊維の連続性をより保つことができることを見出した。特にコーナー部を有する形状の成形品の場合、徐々に金型を閉鎖することにより、金型に挿入した複合材料の連続強化繊維を破断せずに成形できる。
中でも、金型に投入した成形材料中の熱可塑性樹脂を溶融しながら、金型を閉鎖することにより、成形材料のかさ密度を徐々に増加させることができる。これにより、金型に挿入した成形材料に過剰な負荷をかけずに金型を閉鎖することが可能となる。
また、金型を昇温し始めてから金型を段階的に閉じることにより、金型を閉めてから昇温する場合より、金型が温度Ｔ１℃に達するまでの時間を短縮できることを見出した。さらに、金型キャビティ内や成形材料中に含まれる空気を排出しながら金型を閉めることができ、金型閉めの際に過度の力を加えることなく金型閉めを効率よく、少ないエネルギーで行うことができることを見出した。
【００１９】
［第一の実施形態（Ｉ）の成形品の製造方法］
以下、第一の実施形態（Ｉ）の成形品の製造方法について説明する。
【００２０】
（圧縮成形工程）
−熱可塑性樹脂複合材料−
上記第一の実施形態（Ｉ）において、上記熱可塑性樹脂複合材料は、少なくとも強化繊維と熱可塑性樹脂とを含むことが好ましい。上記熱可塑性樹脂複合材料は、さらに強化繊維に集束剤等、熱可塑性樹脂に熱安定剤、離型剤、着色剤等の添加剤を含んでいてもよい。
【００２１】
−−強化繊維−−
上記強化繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、超高強力ポリエチレン繊維、ポリベンザゾール系繊維、液晶ポリエステル繊維、ポリケトン繊維、金属繊維、及びセラミックス繊維からなる群から選ばれる少なくとも１種があげられる。機械的特性、熱的特性、汎用性の観点から、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維が好ましく、経済性及び生産性の面からは、ガラス繊維が好ましい。
上記強化繊維は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
本実施形態（Ｉ）で用いる強化繊維の上記熱可塑性樹脂複合材料を配置する際の金型のキャビティ面の温度Ｔ３℃における耐熱指数が９０％以上であることが好ましい。
上記、耐熱指数とは以下の式であらわされる。
耐熱指数（％）＝加熱後の強化繊維を用いたマイクロドロップレット試験結果  ／  未加熱の強化繊維のマイクロドロップレット試験結果  ×１００
上記の加熱の条件は、あらかじめＴ３℃に調整した金型に強化繊維を配置し、型とじして接触した状態で３０秒保持した後に強化繊維を取り出す。上記、マイクロドロップレット試験とは特開２０１５−６７９２６号公報に記載の方法である。
【００２２】
上記強化繊維としては、単糸であってもよいし、撚糸であってもよい。また２種以上の強化繊維からなる複合糸であってもよい。上記強化繊維としては、糸のまま用いてもよいし、紐状、布状、組紐状等としてもよい。
【００２３】
上記強化繊維としては、短繊維、長繊維、連続繊維のいずれであってもよく、強度に優れる成形品が得られる観点から、連続強化繊維であることが好ましい。
上記強化繊維の平均繊維長としては、３ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１０ｍｍ以上である。なお、平均繊維長は、熱可塑性樹脂複合材料又は成形品を焼却したのちに残存する強化繊維の長さの平均値である。
【００２４】
上記強化繊維の単糸数としては、混繊時の開繊性及び取扱い性の観点から、３０〜１５０００本であることが好ましい。
【００２５】
−−集束剤−−
強化繊維には集束剤を用いることが好ましく、集束剤には、強化繊維と熱可塑性樹脂との界面を形成する等のためのカップリング剤、強化繊維の取り扱い性を向上すると共に熱可塑性樹脂とカップリング剤との界面形成を補助する等のための結束剤、強化繊維の取り扱い性を向上させる等のための潤滑剤、等を含むことが好ましい。集束剤は、強化繊維に均一に塗布する観点から、液状又は気体状として適用することが好ましい。融点、沸点が高い化合物を使用する場合は、加熱を行いながら塗布してもよいし、溶剤に溶解させて塗布してもよいし、エマルジョン化して水系で使用することもできる。
集束剤の種類、量を選定する方法としては、例えば、特開２０１５−６７９２６号公報に記載されているようなマイクロドロップレット試験によるマトリックス樹脂との界面強度の利用があげられる。ただし、集束剤が熱によって揮発したり、変質したりする場合があるため、成形時の熱履歴をかけた上で、同試験を行うことが好ましい。
【００２６】
上記強化繊維としてガラス繊維を選択した場合、集束剤を用いてもよく、上記集束剤としては、シランカップリング剤、潤滑剤、結束剤、及び乳化剤を含む集束剤が好ましく、シランカップリング剤、潤滑剤及び結束剤のみからなる集束剤がより好ましい。
シランカップリング剤、潤滑剤、結束剤、乳化剤の種類については、特に制限はなく、公知の物が使用できる。具体的材料としては、特開２０１５−１０１７９４号公報に記載されている材料を使用できる。
【００２７】
−−−シランカップリング剤−−−
シランカップリング剤は、通常、ガラス繊維の表面処理剤として用いられ、界面接着強度向上に寄与する。
シランカップリング剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、及びＮ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミノシラン類；γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン及びγ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプトシラン類；エポキシシラン類；ビニルシラン類；等が挙げられる。ガラス繊維表面とシランカップリング剤との反応を促進するために、水や、触媒となる酸、塩基、金属化合物の存在下で処理することが好ましい。
【００２８】
−−−潤滑剤−−−
潤滑剤は、ガラス繊維の開繊性向上に寄与する。
潤滑剤としては、目的に応じた通常の液体又は固体の任意の潤滑材料が使用可能であり、以下に限定されるものではないが、例えば、カルナウバワックスやラノリンワックス等の動植物系又は鉱物系のワックス；脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪酸エーテル、芳香族系エステル、芳香族系エーテル等の界面活性剤等が挙げられる。
【００２９】
−−−結束剤−−−
結束剤は、ガラス繊維の集束性向上及び界面接着強度向上に寄与する。
結束剤としては、目的に応じて熱硬化性樹脂；熱可塑性樹脂；低分子化合物；等が使用可能である。
【００３０】
−−−−熱硬化性樹脂−−−−
結束剤としての熱硬化性樹脂は、以下に限定されるものではないが、例えば、ｍ−キシリレンジイソシアナート、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアナート）及びイソホロンジイソシアナート等のイソシアネートと、ポリエステル系やポリエーテル系のジオールとから合成されるポリウレタン樹脂が挙げられる。また、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂と硬化剤（アミン系、酸無水物）や、アクリレート系樹脂も好適に使用される。
【００３１】
−−−−熱可塑性樹脂−−−−
結束剤として用いられる熱可塑性樹脂としては、以下に限定されるものではないが、例えば、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリエーテルイミド、熱可塑性フッ素系樹脂、及びこれらを変性させた変性熱可塑性樹脂等が挙げられる。
【００３２】
結束剤として用いられる熱可塑性樹脂は、成形品のマトリックス樹脂と同種の熱可塑性樹脂であると、成形品となった後、ガラス繊維と熱可塑性樹脂の接着性が向上し、好ましい。また、成形後にガラス繊維束間に空隙を残さないという観点から、マトリックス樹脂よりも低粘度及び／又は低融点（低ガラス転移温度）の熱可塑性樹脂を使用することは好ましい。例えば、マトリックス樹脂よりも分子量の低い樹脂を使用したり、結晶性樹脂であれば結晶化を乱す構造を取り入れたり、側鎖の長さを長くしたりすることで、低粘度及び／又は低融点（低ガラス転移温度）とすることができる。
【００３３】
結束剤としてのアクリル系樹脂とは、アクリル酸のホモポリマー、アクリル酸とその他共重合性モノマーとのコポリマー、並びにこれらの第１級、第２級及び第３級アミンとの塩等が挙げられる。アクリル酸のホモポリマー及びコポリマーとしては、重量平均分子量１，０００〜９０，０００であることが好ましく、より好ましくは１，０００〜２５，０００である。
【００３４】
アクリル酸とその他共重合性モノマーとのコポリマーを構成する共重合性モノマーとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、水酸基及び／又はカルボキシル基を有するモノマーのうち、アクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、イソクロトン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、及びメサコン酸よりなる群から選択される１種以上が挙げられる（但し、アクリル酸のみの場合を除く）。共重合性モノマーとして、エステル系モノマーを１種以上有することが好ましい。
【００３５】
アクリル酸のホモポリマー及びコポリマーの第１級、第２級及び第３級アミンとの塩としては、以下に限定されるものではないが、例えば、トリエチルアミン塩、トリエタノールアミン塩、グリシン塩等が挙げられる。中和度は、他の併用薬剤（シランカップリング剤等）との混合溶液の安定性向上や、アミン臭低減の観点から、２０〜９０％とすることが好ましく、４０〜６０％とすることがより好ましい。
【００３６】
塩を形成するアクリル酸のポリマーの重量平均分子量は、特に制限されないが、３，０００〜５０，０００の範囲が好ましい。ガラス繊維の集束性向上の観点から、３，０００以上が好ましく、成形品とした際の特性向上の観点から５０，０００以下が好ましい。
【００３７】
さらに、一層、強化繊維とそれを被覆する熱可塑性樹脂の接着性を向上させ、集束剤を水分散体としてガラス繊維に付着させる場合において、乳化剤成分の比率を低減、あるいは乳化剤不要とできる等の観点から、結束剤として用いられる熱可塑性樹脂としては、変性熱可塑性樹脂が好ましい。
ここで、変性熱可塑性樹脂とは、熱可塑性樹脂の主鎖を形成し得るモノマー成分以外に、その熱可塑性樹脂の性状を変化させる目的で、異なるモノマー成分を共重合させ、親水性、結晶性、熱力学特性等を改質したものを意味する。
結束剤として用いられる変性熱可塑性樹脂は、以下に限定されるものではないが、例えば、変性アクリル系樹脂、変性ポリオレフィン系樹脂、変性ポリアミド系樹脂、変性ポリエステル系樹脂等が挙げられる。
【００３８】
結束剤としての変性ポリオレフィン系樹脂とは、エチレン、プロピレン等のオレフィン系モノマーと不飽和カルボン酸等のオレフィン系モノマーと共重合可能なモノマーとの共重合体であり、公知の方法で製造できる。変性ポリオレフィン系樹脂はオレフィン系モノマーと不飽和カルボン酸とを共重合させたランダム共重合体でもよいし、オレフィンに不飽和カルボン酸をグラフトしたグラフト共重合体でもよい。
【００３９】
オレフィン系モノマーとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン等が挙げられる。これらは１種のみを単独で使用してもよく、あるいは２種以上を組み合わせて使用してもよい。オレフィン系モノマーと共重合可能なモノマーとしては、例えば、アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、イソクロトン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸等の不飽和カルボン酸等が挙げられ、これらは、１種のみを単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００４０】
オレフィン系モノマーと、このオレフィン系モノマーと共重合可能なモノマーとの共重合比率としては、共重合の合計質量を１００質量％として、オレフィン系モノマー６０〜９５質量％、オレフィン系モノマーと共重合可能なモノマー５〜４０質量％であることが好ましく、オレフィン系モノマー７０〜８５質量％、オレフィン系モノマーと共重合可能なモノマー１５〜３０質量％であることがより好ましい。オレフィン系モノマーが６０質量％以上であれば、マトリックスとの親和性が良好であり、また、オレフィン系モノマーの質量％が９５質量％以下であれば、変性ポリオレフィン系樹脂の水分散性が良好で、強化繊維への均一付与が行いやすい。
【００４１】
結束剤として用いられる変性ポリオレフィン系樹脂は、共重合により導入したカルボキシル基等の変性基が、塩基性化合物で中和されていてもよい。塩基性化合物としては、以下に限定されるものではないが、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ類；アンモニア；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等のアミン類；等が挙げられる。結束剤として用いられる変性ポリオレフィン系樹脂の重量平均分子量は、特に制限されないが、５，０００〜２００，０００が好ましく、５０，０００〜１５０，０００がより好ましい。ガラス繊維の集束性向上の観点から５，０００以上が好ましく、水分散性とする場合の乳化安定性の観点から２００，０００以下が好ましい。
【００４２】
結束剤として用いられる変性ポリアミド系樹脂としては、分子鎖中にポリアルキレンオキサイド鎖や３級アミン成分等の親水基を導入した変性ポリアミド化合物等が挙げられ、公知の方法で製造できる。
【００４３】
分子鎖中にポリアルキレンオキサイド鎖を導入する場合は、例えば、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等の一部又は全部をジアミン又はジカルボン酸に変性したものを共重合して製造される。３級アミン成分を導入する場合は、例えばアミノエチルピペラジン、ビスアミノプロピルピペラジン、α−ジメチルアミノε−カプロラクタム等を共重合して製造される。
【００４４】
結束剤として用いられる変性ポリエステル系樹脂としては、ポリカルボン酸又はその無水物とポリオールとの共重合体で、かつ末端を含む分子骨格中に親水基を有する樹脂等が挙げられ、公知の方法で製造できる。
【００４５】
親水基としては、例えば、ポリアルキレンオキサイド基、スルホン酸塩、カルボキシル基、これらの中和塩等が挙げられる。
【００４６】
ポリカルボン酸又はその無水物としては、芳香族ジカルボン酸、スルホン酸塩含有芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸、３官能以上のポリカルボン酸等が挙げられる。
芳香族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、無水フタル酸等が挙げられる。
スルホン酸塩含有芳香族ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、スルホテレフタル酸塩、５−スルホイソフタル酸塩、５−スルホオルトフタル酸塩等が挙げられる。
脂肪族ジカルボン酸又は脂環式ジカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ダイマー酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等が挙げられる。
３官能以上のポリカルボン酸としては、以下に限定されるものではないが、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等が挙げられる。
これらの中で、変性ポリエステル系樹脂の耐熱性を向上させる観点から、全ポリカルボン酸成分の４０〜９９モル％が芳香族ジカルボン酸であることが好ましい。また、変性ポリエステル系樹脂を水分散液とする場合の乳化安定性の観点から、全ポリカルボン酸成分の１〜１０モル％がスルホン酸塩含有芳香族ジカルボン酸であることが好ましい。
【００４７】
変性ポリエステル樹脂を構成するポリオールとしては、ジオール、３官能以上のポリオール等が挙げられる。
ジオールとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡ又はそのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。３官能以上のポリオールとしては、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
【００４８】
変性ポリエステル系樹脂を構成するポリカルボン酸又はその無水物とポリオールとの共重合比率としては、共重合成分の合計質量を１００質量％として、ポリカルボン酸又はその無水物４０〜６０質量％、ポリオール４０〜６０質量％であることが好ましく、ポリカルボン酸又はその無水物４５〜５５質量％、ポリオール４５〜５５質量％がより好ましい。
【００４９】
変性ポリエステル系樹脂の重量平均分子量としては、３，０００〜１００，０００が好ましく、１０，０００〜３０，０００がより好ましい。ガラス繊維の集束性向上の観点から３，０００以上が好ましく、水分散性とする場合の乳化安定性の観点から１００，０００以下が好ましい。
【００５０】
−−−−低分子化合物−−−−
結束剤として使用される低分子化合物は、反応性の官能基を有していることが好ましい。例えば、ポリアミド等のマトリックス樹脂を使用する場合は、ポリアミドのカルボニル末端及び／又はアミド末端と反応する化合物を用いることが好ましい。このような化合物としては、例えば、エポキシ基を有するもの、酸無水物基を有するものがあげられる。酸無水物基を有する化合物は、例えば、無水コハク酸、無類フタル酸、無水マレイン酸、無水安息香酸等が挙げられ、変性により適宜取り扱いやすい分子量に調整して使用することができる。
【００５１】
結束剤として用いる、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、低分子化合物は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５２】
結束剤の全量を１００質量％として、アクリル酸のホモポリマー、アクリル酸とその他共重合性モノマーとのコポリマー、並びにこれらの第１級、第２級及び第３級アミンとの塩より選択された１種以上のポリマーを５０質量％以上用いることが好ましく、６０質量％以上用いることがより好ましい。
【００５３】
−−−ガラス繊維用の集束剤の組成−−−
強化繊維としてガラス繊維を用いた場合、ガラス繊維の集束剤においては、それぞれ、シランカップリング剤を０．１〜２質量％、潤滑剤を０．０１〜１質量％、結束剤を１〜２５質量％を含有することが好ましく、これらの成分を水で希釈し、全質量を１００質量％に調整することが好ましい。
【００５４】
ガラス繊維用の集束剤におけるシランカップリング剤の配合量は、ガラス繊維の集束性向上及び界面接着強度向上と成形品の機械的強度向上との観点から、０．１〜２質量％が好ましく、より好ましくは０．１〜１質量％、さらに好ましくは０．２〜０．５質量％である。
【００５５】
ガラス繊維用の集束剤における潤滑剤の配合量は、充分な潤滑性を与えるという観点、及びエアスプライサーによる繋ぎ糸の引張り破断強力向上と混繊工程における開繊性向上の観点から、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．０２質量％以上であり、界面接着強度向上と成形品の機械的強度向上の観点から、好ましくは１質量％以下、より好ましくは０．５質量％以下である。
【００５６】
ガラス繊維用の集束剤における結束剤の配合量は、ガラス繊維の集束性制御及び界面接着強度向上と成形品の機械的強度向上との観点から、好ましくは１〜２５質量％、より好ましくは３〜１５質量％、さらに好ましくは３〜１０質量％である。
【００５７】
−−−ガラス繊維用の集束剤の使用態様−−−
ガラス繊維用の集束剤は、使用態様に応じて、水溶液、コロイダルディスパージョンの形態、乳化剤を用いたエマルジョンの形態等、いずれの形態に調整してもよいが、集束剤の分散安定性向上、耐熱性向上の観点から、水溶液の形態とすることが好ましい。
【００５８】
ガラス繊維は、上述した集束剤を、公知のガラス繊維の製造工程において、ローラー型アプリケーター等の公知の方法を用いて、ガラス繊維に付与して製造したガラス繊維を乾燥することによって連続的に得てもよい。
【００５９】
集束剤は、ガラス繊維１００質量％に対し、シランカップリング剤、潤滑剤及び結束剤の合計質量として、好ましくは０．１〜３質量％、より好ましくは０．２〜２質量％、さらに好ましくは０．２〜１質量％付与する。
ガラス繊維の集束性制御と界面接着強度向上の観点から、集束剤の付与量が、ガラス繊維１００質量％に対し、シランカップリング剤、潤滑剤及び結束剤の合計質量として０．１質量％以上であることが好ましく、エアスプライサーによる繋ぎ糸の引張り破断強力向上と混繊工程における開繊性向上の観点から３質量％以下であることが好ましい。
【００６０】
強化繊維として、炭素繊維を選択した場合には、集束剤は、潤滑剤、結束剤からなることが好ましい。集束剤、潤滑剤、結束剤の種類については、特に制限はなく公知の物が使用できる。具体的材料としては、例えば、特許文献（特開２０１５−１０１７９４号公報）に記載されている材料を使用できる。
【００６１】
上記強化繊維としてガラス繊維、炭素繊維以外のその他の強化繊維を用いる場合、強化繊維の特性に応じ、ガラス繊維、炭素繊維に用いる集束剤の種類、付与量を適宜選択すればよく、炭素繊維に用いる集束剤に準じた集束剤の種類、付与量とすることが好ましい。
【００６２】
上記熱可塑性樹脂複合材料中の上記強化繊維の体積含有率（Ｖｆ）としては、成形品取り出し工程において金型から離型しやすくなる観点、及び高い温度で成形品を取り出しても成形品の形状が変形しにくくなる観点から、３０体積％以上であることが好ましく、より好ましくは３５〜７０体積％、さらに好ましくは３５〜６５体積％である。
強化繊維の上記体積含有率は、試験片（成形品）の重量を測定後、試験片を６５０℃で３時間焼却し、残った強化繊維（ガラス繊維等）の重量を測定して、熱可塑性樹脂の比重（ＰＡ６６、共重合ＰＡ６／１２の場合は１．１５）と強化繊維の比重（ガラス繊維の場合は２．５５）から体積百分率を求める。なお、ガラス繊維以外の強化繊維、ＰＡ６６及び共重合ＰＡ６／１２以外の熱可塑性樹脂を用いる場合は、事前に各材料の比重を測定してよい。また、熱可塑性樹脂を焼却する条件は、熱可塑性樹脂及び強化繊維の種類に応じて適宜変更してよい。
【００６３】
上記熱可塑性樹脂複合材料中の上記強化繊維の質量割合としては、成形品取り出し工程において金型から離型しやすくなる観点、及び高い温度で成形品を取り出しても成形品の形状が変形しにくくなる観点から、熱可塑性樹脂複合材料１００質量％に対して、５０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは６０〜９５質量％、さらに好ましくは６５〜８５質量％である。
【００６４】
−−熱可塑性樹脂−−
上記熱可塑性樹脂としては、結晶性樹脂であってもよいし、非晶性樹脂であってもよい。中でも、流動性が融点前後で大きく変化する特性を有する観点から、結晶性樹脂が好ましい。
上記熱可塑性樹脂は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
なお、結晶性樹脂と非晶性樹脂との混合物を用いる場合、熱可塑性樹脂に含まれる結晶性樹脂のＴｍ及び非晶性樹脂のＴｇのうち最も高い温度が要件を満たすことが好ましい。
【００６５】
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリアミド６／１２、ポリアミド６／１０、ポリアミド６Ｉ、ポリアミド６Ｔ等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、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂；ポリオキシメチレン等のポリアセタール系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；ポリエーテルケトン；ポリエーテルエーテルケトン；ポリエーテルスルフォン；ポリフェニレンサルファイド；熱可塑性ポリエーテルイミド；テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体等の熱可塑性フッ素系樹脂；及びこれらを変性させた変性熱可塑性樹脂；等が挙げられる。また、上述の結束剤の熱可塑性樹脂に挙げた樹脂を用いてもよい。中でも、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリエーテルイミド、熱可塑性フッ素系樹脂、及びこれらの変性熱可塑性樹脂が好ましく、ポリオレフィン系樹脂、変性ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリエステル系樹脂が、機械的物性、汎用性の観点からより好ましく、熱的物性の観点を加えるとポリアミド系樹脂及びポリエステル系樹脂がさらに好ましい。また、繰り返し荷重負荷に対する耐久性の観点からポリアミド系樹脂がよりさらに好ましく、ポリアミド６６を好適に用いることができる。
また、上記熱可塑性樹脂は、単独で用いても良いが、融点の異なる熱可塑性樹脂を複数組み合わせて用いても良い。好適なものとしてＰＡ６６と、ＰＡ６、ＰＡ６／１２、ＰＡ６／１０、ＰＡ６Ｔ等との混合物を用いることができる。
【００６６】
ポリエステル系樹脂とは、主鎖に−ＣＯ−Ｏ−（エステル）結合を有する高分子化合物を意味する。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレンナフタレート等が挙げられる。
その他のポリエステル系樹脂の詳細に関しては、適宜特開２０１５−１０１７９４号公報に記載のものを用いることができる。
【００６７】
ポリアミド系樹脂とは、主鎖に−ＣＯ−ＮＨ−（アミド）結合を有する高分子化合物を意味する。例えば、ラクタムの開環重合で得られるポリアミド、ω−アミノカルボン酸の自己縮合で得られるポリアミド、ジアミン及びジカルボン酸を縮合することで得られるポリアミド、並びにこれらの共重合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
その他の上記のラクタム、ジアミン（単量体）、ジカルボン酸（単量体）の詳細に関しては、適宜特開２０１５−１０１７９４号公報に記載のものを用いることができる。
【００６８】
ポリアミドの具体例としては、例えば、ポリアミド４（ポリα−ピロリドン）、ポリアミド６（ポリカブロアミド）、ポリアミド１１（ポリウンデカンアミド）、ポリアミド１２（ポリドデカンアミド）、ポリアミド４６（ポリテトラメチレンアジパミド）、ポリアミド６６（ポリヘキサメチレンアジパミド）、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド６Ｔ（ポリヘキサメチレンテレフタルアミド）、ポリアミド９Ｔ（ポリノナンメチレンテレフタルアミド）、及びポリアミド６Ｉ（ポリヘキサメチレンイソフタルアミド）、並びにこれらを構成成分として含む共重合ポリアミド等が挙げられる。
【００６９】
共重合ポリアミドとしては、例えば、ヘキサメチレンアジパミド及びヘキサメチレンテレフタルアミドの共重合物、ヘキサメチレンアジパミド及びヘキサメチレンイソフタルアミドの共重合物、並びにヘキサメチレンテレフタルアミド及び２−メチルペンタンジアミンテレフタルアミドの共重合物等が挙げられる。
【００７０】
上記結晶性樹脂のＴｍとしては、１００〜３５０℃であることが好ましく、より好ましくは１５０〜３００℃である。
上記非晶性樹脂のＴｇとしては、８０〜２５０℃であることが好ましく、より好ましくは１００〜２００℃である。
【００７１】
−−離型剤−−
上記熱可塑性樹脂に添加する離型剤としては、例えば、モンタン酸及びその塩、そのエステル、そのハーフエステル、ステアリルアルコール、ステラアマイド及びエチレンワックス、パリレン（登録商標、日本パリレン合同会社製）、酸化タングステン等を用いる方法；植物油系、シリコーン系、フッ素系、アルキッド系等が挙げられる。中でも、モンタン酸及びその塩が好ましい。
上記離型剤は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
上記離型剤の含有量としては、上記熱可塑性樹脂複合材料（１００質量部）に対して、０．００５〜１．５質量部であることが好ましく、より好ましくは０．０１〜１．０質量部である。
【００７２】
上記熱可塑性樹脂複合材料としては、マット状、シート状、布状、ペレット状等が挙げられ、取り扱い性や成形時の賦形性の観点から、シート状又は布状であることが好ましく、屈曲性のあるシート状又は布状のものがより好ましい。
マットとしては、短繊維を無作為な方向に配向させたランダムマット等が挙げられる。
シートや布としては、織物、編み物、ノンクリンプファブリック、レース等が用いられる。織物の織り方としては、特に限定されないが、平織り、綾織、朱子織等が挙げられる。これらの織物を得る方法としては、特に限定されず、用途、目的に応じて選定することができ、例えば、織物は、シャトル織機、レピア織機、エアジェット織機、ウォータージェット織機等の製織機を用いることができる。編み物は、丸編み機、横編み機、トリコット編み機、ラッシェル編み機等の編み機を用いることができる。
シートや布を用いる場合、所望の形状に裁断してもよい。裁断方法としては、ウォータージェットカッター、レーザーカッター、プロッタカッター、超音波カッター、超鋼刃プレスカッター、熱刃プレスカッター等があるが、経済性、生産性、性能面から熱刃プレスカッターが好ましい。
【００７３】
上記熱可塑性樹脂複合材料としては、上記強化繊維と上記熱可塑性樹脂とが含まれていればよく、例えば、シート状等にした上記強化繊維に上記熱可塑性樹脂を付着、積層、塗布、浸漬、含浸等させた複合材料、上記強化繊維に上記熱可塑性樹脂をコーティングしたコーティング複合糸を用いることができる。コーティング複合糸の作製法としては、一例として特開２０１７−１１０３２２号公報に記載の方法を用いることができる。また、コーティング複合糸を用いた熱可塑性樹脂複合材料としては、織物、編み物、組紐等が好ましく用いられる。
【００７４】
上記強化繊維と上記熱可塑性樹脂の繊維との複合材料としては、上記強化繊維と上記熱可塑性樹脂の繊維との混繊糸からなる複合材料が好ましい。
混繊糸の製造方法としては、公知の方法を利用できる。例えば、静電気力や流体噴霧による圧力、ローラー等に押し付ける圧力等による外力によって開繊した後、強化繊維と熱可塑性樹脂繊維を開繊したままの状態で合糸又は引き揃える開繊合糸法、及び流体交絡（インターレース）法等が挙げられる。中でも強化繊維の損傷が抑制でき、開繊性に優れ、かつ均一に混合可能な流体交絡法が好ましい。上記流体交絡法としては、空気、窒素ガス、水蒸気等の流体、による渦流乱流帯域を糸軸とほぼ平行に２個又はそれ以上作り、この帯域に繊維を導いてループや捲縮を生じない程度の張力下で非嵩高性の糸条とする方法や、強化繊維のみ開繊した後、又は強化繊維と熱可塑性樹脂繊維共に開繊した後に流体交絡させる方法（開繊後流体交絡法）等が挙げられる。特に、熱可塑性樹脂繊維に単独で、熱加工を含む工程で、仮撚加工を施した後、同一の装置で連続して、流体交絡法で混繊することが好ましい。
その他、混繊法の詳細については、適宜特開２０１５−１０１７９４号公報に記載の方法を用いることができる。
【００７５】
−−金型−−
上記第一の実施形態（Ｉ）に用いる金型としては、例えば、上金型と下金型との２つの型からなる金型、３つ以上の型からなる金型等が挙げられる。上記金型には、他の構成部品、温度調節機構、温度計、圧力計、ベント機能等が備えられていてもよい。
【００７６】
上記金型を構成する材料としては、鋼材が好ましく、例えば、アルミ、炭素鋼、合金鋼、超硬鋼、アルミ合金、銅合金等が挙げられる。より一層迅速かつ正確なキャビティ面の温度調整が可能となる観点から、金型は、キャビティ面を含む第一の部分と、上記第一の部分よりも外側の第二の部分とで異なる材質で構成されていてもよい（図２）。
【００７７】
上記金型を閉じた際にできる内部空間である金型のキャビティの形状としては、特に限定されず、製造する成形品によって適宜選択することができる。金型のキャビティ面は、平面、凹凸面、波形面、これらの組み合わせ、等の形状であってもよい。
【００７８】
上記金型は、キャビティ面が離型処理されていることが好ましい。
上記離型処理としては、金型キャビティ面に外部離型剤を塗布する方法や金型表面を予め表面処理しておく方法等が挙げられる。
上記外部離型剤としては、市販の炭化水素系、フッ素系、シリコン系、植物油脂系、ボロンナイトライトなどが用いられ、ポリアミド樹脂を含む成形品に対する外部離型剤の好適な例として炭化水素系のものが使用される。
また、金型表面を予め離型処理する方法としては、金型表面にクロムメッキ、窒化チタン処理、フッ素系樹脂のコーティング、セラミックコーティング、シリコーンコーティング、ＰＴＦＥコーティングを施すなどの公知の技術が用いられる。
【００７９】
上記金型は、成形エネルギーコストの観点、及び生産効率の観点から、キャビティ面を構成する材質の熱伝導率が１００Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1以上であることが好ましく、より好ましくは１４０〜２００Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1である。
なお、金型に用いた材質の熱伝導率は、公知のレーザーフラッシュ法にて測定することができる。
【００８０】
上記金型は、加熱機構と冷却機構とを併せ持つことが好ましい。
上記加熱機構としては、例えば、電気等で加熱する棒ヒーター、プレートヒーター、オイル、水蒸気、過熱蒸気等の熱媒体を金型内の流路に流す機構等が挙げられる。加熱機構は１種であってもよいし、複数種であってもよい。
上記冷却機構としては、オイル、水、空気、水蒸気、過熱蒸気、ミスト等の冷媒体を金型内の流路に流す機構、水蒸気やミスト、空気等を金型キャビティ内に吹き込む機構等が挙げられる。上記第一の実施形態（Ｉ）では、圧縮成形後の金型キャビティ面の温度をＴ２℃に制御することが重要である。冷却機構としては、適切な温度に調整しやすい観点から、複数の機構を備えていることが好ましく、空冷と水や水蒸気等の媒体の冷却機構を備えていることがより好ましい。
上記加熱機構は、熱可塑性樹脂の溶融又は軟化等に用いられることが好ましい。上記冷却機構は、金型開放時の事前冷却によるものでも構わない。
【００８１】
上記圧縮成形工程において、金型のキャビティ内に配置する熱可塑性樹脂複合材料の数は特に限定されず、１つであってもよいし、複数であってもよい。
金型キャビティ内には、熱可塑性樹脂複合材料のみを配置してもよいし、他の部材と共に配置してもよい。
ここで、熱可塑性樹脂複合材料は、常温の物を金型内に配置してもよいが、金型内に配置する前にあらかじめ予備加熱をしてもよい。特に熱可塑性樹脂複合材料として板状のプリプレグを用いる場合、熱可塑性樹脂複合材料を、熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合はガラス転移温度−３０℃以上、熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合は融点−３０℃以上まで予備加熱することが好ましく、熱可塑性樹脂複合材料を熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合はガラス転移温度以上、熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合は融点以上まで予備加熱することがさらに好ましい。熱可塑性樹脂複合材料に布帛状の物を用いる場合は、板状と同様に、金型に配置する前に予備加熱してもよいし予備加熱しなくともよい。予備加熱をすることにより布帛中のガス成分を除去することが可能であり、賦形性を向上させることができる。
【００８２】
上記圧縮成形工程において、熱可塑性樹脂複合材料を配置する際の金型のキャビティ面の温度Ｔ３℃としては、成形取り出し工程において金型キャビティ面を冷却する温度Ｔ２℃以上（Ｔ２≦Ｔ３）であることが好ましい。
また、上記Ｔ３は、上記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合、Ｔｍ−１００≦Ｔ３であることが好ましく、より好ましくはＴｍ−５０＜Ｔ３≦Ｔｍ＋２０、さらに好ましくはＴｍ＜Ｔ３≦Ｔｍ＋１０である。
上記Ｔ３は、上記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合、Ｔ３≧Ｔｇ−７０であることが好ましい。
上記Ｔ３としては、Ｔ２以上Ｔ１以下であってもよく、Ｔｍ以下であってもよい。
【００８３】
熱可塑性樹脂複合材料を金型キャビティ内に配置する温度Ｔ３℃を、熱可塑性樹脂複合材料の嵩高さ率に応じて、適切な範囲に設定することで強度に優れた成形品を作製することができることが分かった。
本実施形態（Ｉ）における熱可塑性樹脂複合材料を金型キャビティ内に配置する適切な温度Ｔ３℃としては、熱可塑性樹脂複合材料の笠高さ率（％）が特定範囲となる温度とすることにより、強度により優れた成形品が得られることを見出した。本実施形態（Ｉ）における熱可塑性樹脂複合材料の嵩高さ率及び該嵩高さ率に対応する温度の算出方法は、以下のとおりである。
キャビティ面間の空間厚みが、熱可塑性樹脂複合材料１枚の厚みに比べて２倍以上の長さである金属製の金型のキャビティ面を任意の温度に設定し、金型を開放後、常温での厚みがＴＨ１（ｍｍ）の熱可塑性樹脂複合材料１枚を設置し、直ちに金型を閉鎖し、取り出しまでの時間が下記の時間となるように金型を開放し、熱可塑性樹脂複合材料を金型から取り出し、厚み（ＴＨ２（ｍｍ））を測定する。熱可塑性樹脂複合材料の金型への設置から取り出しまでの時間は、３０秒間とする。また、金型への設置から取り出しまでの金型キャビティ面の温度は、上記任意の温度で一定とする。
上記任意の温度における嵩高さ率（％）は、以下の式により算出する。
嵩高さ率（％）＝（ＴＨ２−ＴＨ１）／ＴＨ１  ×  １００
嵩高さ率の算出例として、実施例Ｉ−１にて用いた熱可塑性複合材料の嵩高さ率（％）の測定結果の一例を図３に示す。
本実施形態（Ｉ）の製造方法では、上記圧縮成形工程において、熱可塑性複合材料を金型に挿入する温度Ｔ３℃は、設置する熱可塑性樹脂複合材料の嵩高さ率が８０％以下となる温度であることが好ましく、嵩高さ率が０〜６０％となる温度であることがより好ましい。
【００８４】
さらに、本発明者らは、得られる成形品の強度は、嵩高さ率（％）と相関があることを見出した。
特に、温度Ｔ３となる温度における嵩高さ率が適当な範囲の複合材料を用いて、該嵩高さ率が測定される温度をＴ３として成形すると、強度に一層優れた成形品が得られることも見出した。上記熱可塑性樹脂複合材料の温度Ｔ３となる温度における上記嵩高さ率としては８０％以下であることが好ましく、より好ましくは６０％以下である。
図４に、実施例Ｉ−１にて用いた熱可塑性樹脂複合材料の嵩高さ率（％）と、嵩高さ率を測定した際の金型キャビティ面の温度をＴ３としたこと以外は実施例Ｉ−１と同様の方法で得られる成形品のＶｆ補正強化比との関係を示す。
ここで、Ｖｆ補正強度比とは、得られた成形品の引張強度を下記の式により、強化繊維の体積含有率（Ｖｆ）で補正した値である。
Ｖｆ補正強度比＝引張強度／｛強化繊維の強度×Ｖｆ＋熱可塑性樹脂の強度×（１００−Ｖｆ）｝×０．５
ここで、引張強度とは、嵩高さ率を上記方法で解析した熱可塑性樹脂複合材料を、嵩高さ率を測定した際の温度をＴ３として成形し、得られる成形品を、後述の実施例に記載の方法で測定して得られる値をいう。また、強化繊維の強度とは、熱可塑性樹脂複合材料中に含まれる強化繊維を、ＪＩＳ７１６１に準拠して測定した値をいう。また、Ｖｆ（体積％）とは上述の方法で測定される値をいう。また、熱可塑性樹脂の強度とは、熱可塑性樹脂複合材料中に含まれる熱可塑性樹脂を、ＪＩＳ７１６１に準拠して測定した値をいう。
【００８５】
嵩高さ率が、成形品特性に及ぼす影響としては、成形品中の強化繊維（例えば、ガラス繊維）の配向性、屈曲性の乱れが考えられる。ここで、図５は、Ｔ３を変えたこと以外実施例Ｉ−１と同様の方法で作製した成形品を、加熱して熱可塑性樹脂を焼却した後に残ったガラス繊維を撮影した写真であり、図６は、成形品中のガラス繊維のＣＴ画像である。図５に示すようにＴ３を変化させても、ガラス繊維に大きな乱れはなく、図６に示すようにガラス繊維の屈曲性にも大きな差はなかった。
しかしながら、図７に示すように実施例Ｉ−１で用いた熱可塑性樹脂複合材料を金型に投入して、金型を閉鎖してガラス繊維の状態を観察すると明らかな差異が観察された。図７に示した図は、以下の手順によって観察した。まず条件（ａ）は、実施例Ｉ−１で用いる熱可塑性樹脂複合材料を１枚金型キャビティ温度１５０℃の時に投入し、１５秒放置後に金型閉じて５ＭＰａで金型を圧縮し、圧縮した状態で２５０℃まで加熱し、次いで金型を開放して熱可塑性樹脂複合材料を取り出して表面観察を行った。条件（ｂ）は、実施例Ｉ−１で用いる熱可塑性樹脂複合材料を１枚金型キャビティ温度２５０℃の時に投入し、１５秒放置後に金型閉じて５ＭＰａで金型を圧縮し、圧縮した状態で３０秒間保持し、次いで金型を開放して熱可塑性樹脂複合材料を取り出して表面観察を行った。条件（ａ）及び条件（ｂ）の熱可塑性樹脂複合材料を、３０ｍｍ幅、２００ｍｍ長に取り出して１００ｍｍ付近の左右に３ｍｍの切れ込みをいれ、取り出した上記条件（ａ）、条件（ｂ）の熱可塑性樹脂複合材料の引張強度（後述の実施例に記載の方法に準拠）を測定した結果（ａ）は、２５００Ｎ、（ｂ）は、２４００Ｎであった。
すなわち本実施形態（Ｉ）の製造方法では、熱可塑性樹脂複合材料を金型に投入する際に発生する嵩高さ率が成形品の機械的特性に影響することを見出した。
また、図８に示すように実施例Ｉ−１で用いた熱可塑性樹脂複合材料を金型に投入して、金型を閉鎖してガラス繊維の状態を観察すると明らかな差異が観察された。（ｄ）ではガラス繊維の破断が確認された。
図８に示した図は、以下の手順によって観察した。まず条件（ｃ）は、実施例Ｉ−１で用いる熱可塑性樹脂複合材料を５枚金型キャビティ温度２３℃の時に投入し、金型閉じて５ＭＰａで金型を圧縮し、圧縮した状態で２５０℃まで加熱し、次いで金型を開放して熱可塑性樹脂複合材料を取り出して表面観察を行った。条件（ｄ）は、実施例Ｉ−１で用いる熱可塑性樹脂複合材料を５枚金型キャビティ温度２５０℃の時に投入し、型閉じて５ＭＰａで金型を圧縮し、圧縮した状態で１０秒間保持し、次いで金型を開放して熱可塑性樹脂複合材料を取り出して表面観察を行った。（ｃ）及び（ｄ）の熱可塑性樹脂複合材料を、４０ｍｍ幅、１００ｍｍ長に取り出して５０ｍｍ付近の左右に３ｍｍの切れ込みをいれて引張試験（後述の実施例に記載の方法に準拠）と表面観察を行った。取り出した上記条件（ｃ）、条件（ｄ）の熱可塑性樹脂複合材料の引張強度を測定した結果（ｃ）は、１５００Ｎ、（ｄ）は、１４００Ｎであった。図９に（ｃ）、（ｄ）の３枚目と下型側１枚目の複合材料を引張試験した結果を、試験布帛の厚み、幅より算出した引張最大強度（ＭＰａ）を示す。なお、引張最大強度は以下の式により算出される値をいうものとする。
引張最大強度（ＭＰａ）＝引張最大荷重（Ｎ）／幅（ｍｍ）×厚み（ｍｍ）
すなわち本発明（Ｉ）では、熱可塑性樹脂複合材料を金型に投入する際に発生する嵩高さ率が成形品の機械的特性に影響することを見出した。
【００８６】
上記圧縮成形工程では、上記熱可塑性樹脂複合材料の配置と同時に金型を閉じてもよいし、上記熱可塑性樹脂複合材料の配置後、時間を空けて金型を閉じてもよい。また、上記熱可塑性樹脂複合材料を配置する金型キャビティの温度と、金型を閉じるときの金型キャビティの温度は、同じであってもよいし異なっていてもよく、上記熱可塑性樹脂複合材料を配置する金型キャビティの温度よりも金型を閉じるときの金型キャビティ温度の方が高いことが好ましい。
上記圧縮成形工程では、上記熱可塑性樹脂を溶融しながら、上記強化繊維に熱可塑性樹脂を含浸させることができる。
【００８７】
上記圧縮成形工程では、金型キャビティ面の温度が温度Ｔ１℃に達するまでに又は温度Ｔ１℃において、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む熱可塑性樹脂複合材料を開いた金型のキャビティ内に配置し、金型を閉じて、圧縮成形することが好ましい。
なお、「金型キャビティ面の温度が温度Ｔ１℃に達するまで」とは、温度Ｔ１℃に達した時点で、配置、金型閉、圧縮成形を行う場合を含む。即ち、上記圧縮成形工程は、金型キャビティ温度が温度Ｔ１℃に達した時点で、上記熱可塑性樹脂複合材料を開いた金型のキャビティ内に配置し、温度を維持しながら、金型を閉じ、圧縮成形する場合を含む。中でも、上記配置及び上記金型閉は、金型キャビティ面の温度がＴｍ℃に達するまでに行うことが好ましい。
また、「温度Ｔ１℃において」とは、熱可塑性樹脂複合材料の配置、金型閉、圧縮成形、及び成形品の取り出しを一定温度で行う場合も含めることを意味する。
中でも、成形品の離型性及び成形品の外観の観点から、「金型キャビティ面の温度が温度Ｔ１℃に達するまで」に、熱可塑性樹脂複合材料を開いた金型のキャビティ内に配置し、金型を閉じて、圧縮成形することが好ましい。
【００８８】
上記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合、上記Ｔ１は、熱可塑性樹脂が強化繊維内に含浸しやすくなる観点から、Ｔｍより高いこと（Ｔｍ＜Ｔ１）が好ましく、より好ましくはＴｍ＋１０＜Ｔ１、である。また、Ｔ１が高すぎると熱可塑性樹脂の熱劣化を引き起こす可能性があり、好ましくはＴ１＜Ｔｍ＋８０、更に好ましくはＴ１＜Ｔｍ＋５０、最も好ましくはＴ１＜Ｔｍ＋３０である。
上記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合、上記Ｔ１は、熱可塑性樹脂が強化繊維内に含浸しやすくなる観点から、Ｔｇより高いこと（Ｔｇ＜Ｔ１）が好ましく、熱可塑性樹脂が一層早く含浸することで成形サイクルを一層短くできる観点から、より好ましくはＴｇ＋３０＜Ｔ１である。また、Ｔ１が高すぎると熱可塑性樹脂の熱劣化を引き起こす可能性があり、好ましくはＴ１＜Ｔｇ＋１００、更に好ましくはＴ１＜Ｔｇ＋８０、最も好ましくはＴ１＜Ｔｇ＋５０である。
なお、本明細書において、上記温度Ｔ１℃は、成形品の製造方法において金型キャビティ面が最も高い温度となるときの温度として良く、連続して成形品を製造するサイクルにおいて、最高温度であることが好ましい。
【００８９】
上記圧縮成形工程における昇温速度は、一定であってもよいし、変動してもよい。
昇温速度は、生産性の観点から、３０℃／分以上であることが好ましい。上記昇温速度は、温度Ｔ３℃から温度Ｔ１℃に達するまでの時間と、Ｔ１とＴ３の温度差から求めることができる。
なお、本実施形態（Ｉ）には、熱可塑性樹脂複合材料の配置から成形品の取り出しまで一定温度で行う場合も含まれ、昇温をしない場合も含まれる。
【００９０】
上記圧縮成形工程において、上記金型は、上記配置後、金型のキャビティ面の温度を昇温させる前に完全に閉じてもよいし、金型のキャビティ面の温度を昇温させてから完全に閉じてもよい。例えば、金型内に挿入した熱可塑性樹脂複合材料中の強化繊維に過剰な負荷がかからないように、上記熱可塑性樹脂が溶融し始めてから金型を完全に閉じてもよい。中でも、金型キャビティ内や熱可塑性樹脂複合材料中に含まれる空気を排出しながら金型を閉めることができ、金型閉めの際に過度の力を加えることなく金型閉めを効率よく、少ないエネルギーで行うことができる観点から、金型のキャビティ面の温度を昇温させてから前記金型を完全に閉じることが好ましく、金型キャビティ面の温度が（Ｔｍ−１０）℃以上Ｔ１℃以下の温度のときに完全に閉じることがより好ましく、金型キャビティ面の温度がＴｍ℃以上Ｔ１℃以下に完全に閉じることがさらに好ましい。
【００９１】
上記圧縮成形工程において、金型の閉じ方は特に限定されず、短時間で一度に閉めてもよいし、段階的に閉めてもよい。
ここで、段階的に閉める方法としては、例えば、複数回（例えば２〜５回）に分けて、間隔（例えば、０．５〜３０秒）をあけて閉める方法、時間をかけて（例えば、２０秒以上かけて）一度に連続的に閉める方法、等が挙げられる。特に、成形時に連続強化繊維の破断が一層起こりにくくなる観点から、熱可塑性樹脂が溶融し始めてから金型を完全閉める（閉め終わる）ことが好ましい。熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合は、Ｔｍ℃以上で金型を完全に閉めることが好ましく、Ｔｍ＋５以上で金型を完全に閉めることがより好ましい。複数回に分けて閉める場合、各回の閉める割合は同じであってもよいし異なっていてもよい。また、各回の閉める速度は同じであってもよいし異なっていてもよい。時間をかけて一度に連続的に閉める場合、閉める速度は一定であってもよいし変化させてもよい。
また、金型を段階的に閉める方法として、上記に記載の様に位置を制御しても良いし、型締め力を変化させても良い。型締め力を変化させて段階的に金型を閉じる好適な一例としては、金型に設置したかさ高い基材に接触した段階では、低圧で金型を閉じ、基材を溶かしながら見かけ密度を上昇させ、最終的に型締め力を上げて金型を完全に閉鎖する方法等が挙げられる。
また、金型を閉じる際、金型キャビティ面の温度は、一定であってもよいし、変化させてもよい。
【００９２】
上記圧縮成形時の圧力（型締め圧力）は、２〜２０ＭＰａであることが好ましく、更に好ましくは５〜１０ＭＰａである。また、型締めを段階的に実施する時の途中の圧力としては、０．１〜５ＭＰａであることが好ましく、より好ましくは０．５〜３ＭＰａである。
【００９３】
上記圧縮成形工程は、熱可塑性樹脂が強化繊維中に含浸した成形品が得られやすい観点から、金型キャビティ面の温度がＴｍ℃以上となる時間が、２０秒以上であることが好ましく、より好ましくは３０秒以上、最も好ましくは６０秒以上であるが、生産性の観点からは、短いほうが好ましい。
本発明者らは、熱可塑性樹脂複合材料を配置する際の金型のキャビティ面の温度Ｔ３から成形品を取り出す温度Ｔ２までの時間における温度の積分値と、強化繊維と熱可塑性樹脂との界面の密着強度との間に相関関係があること、融点以上となる時間における温度の積分値と、成形品の曲げ強度のような物性との間にも相関関係が見られることを見出した。
また、成形品のそり量とＴ２との間には相関性があり、更にＴ２及び／又はＴ３がＴ１に近づくにつれ、熱可塑性樹脂の分子量が低下したり、熱可塑性樹脂複合材料の種類によっては、Ｔ３がＴ１に近づくにつれ金型に設置された熱可塑性樹脂複合材料のかさ高さが増すことも見出した。
以上の観点から、成形される成形品の特性と生産性を考慮して、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を適宜決定することができる。
ここで成形品の好ましい形態としては、強化繊維束内の樹脂の未含浸部分が少ないものである。未含浸率の好ましい範囲は１％以下、更に好ましくは０．８％以下、最も好ましくは０．３％以下である。
未含浸率とは、複合材料の厚さ方向断面を切り出し、マイクロスコープにより該断面を撮影し、得られた画像から、繊維束、及び該繊維束内の空隙のそれぞれの面積を求め、繊維束の面積に対する空隙部分の面積の割合（未含浸部分の面積割合（％））を算出することにより求めることができる。
また、上記圧縮成形では、さらに射出成形工程を組み合わせてハイブリッド成形方法として利用することができる。
【００９４】
（成形品取り出し工程）
上記成形品取り出し工程では、上記圧縮工程後に、金型キャビティ面の温度が温度Ｔ２℃のときに金型を開いて成形品を取り出すことが好ましく、金型キャビティ面を温度Ｔ２℃まで冷却し、金型を開いて成形品を取り出すことがより好ましい。本明細書において、上記温度Ｔ２℃は、Ｔ２≦Ｔ１（特にＴ２≦Ｔ３≦Ｔ１）であることが好ましく、上記温度Ｔ１℃よりも低いこと（特にＴ２≦Ｔ３＜Ｔ１）がより好ましい。また、連続して成形品を製造するサイクルにおける最低温度であることが好ましい。
【００９５】
上記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合、上記Ｔ２は、成形サイクルを短くすることができる観点、金型キャビティ面の温度変化を小さくでき、成形のエネルギーコストを低減でき、金型の劣化を抑えることができる観点から、Ｔ２＞Ｔｍ−１１０を満たすことが好ましい。中でも、Ｔｍ−５０＜Ｔ２＜Ｔｍ＋２０を満たすことが好ましく、Ｔｍ−３０＜Ｔ２＜Ｔｍ＋２０を満たすことがより好ましく、Ｔｍ＜Ｔ２＜Ｔｍ＋１０を満たすことがさらに好ましい。
【００９６】
上記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合、上記Ｔ２は、成形サイクルを短くすることができる観点、金型キャビティ面の温度変化を小さくでき、成形のエネルギーコストを低減でき、金型の劣化を抑えることができる観点から、Ｔ２＞Ｔｇ−７０を満たすことが好ましい。中でも、Ｔｇ−５０＜Ｔ２＜Ｔｇ＋５を満たすことが好ましく、Ｔｇ−３０＜Ｔ２＜Ｔｇを満たすことがより好ましい。
【００９７】
第一の実施形態（Ｉ）において、上記Ｔ１と上記Ｔ２とは、０≦Ｔ１−Ｔ２＜８０を満たすことが好ましく、０＜Ｔ１−Ｔ２＜８０を満たすことがより好ましく、５＜Ｔ１−Ｔ２＜５０を満たすことがさらに好ましく、５＜Ｔ１−Ｔ２≦３０を満たすことがさらに好ましく、５＜Ｔ１−Ｔ２＜３０を満たすことが特に好ましい。Ｔ１とＴ２との温度差を上記範囲とすることにより、金型キャビティ面の温度変化を小さくでき、成形のエネルギーコストを一層低減でき、金型の劣化を一層抑えることができる。
【００９８】
上記成形品取り出し工程において、金型キャビティ面の温度の降温速度は、一定であってもよいし、変動してもよい。
降温速度は、生産性の観点から、３０℃／分以上であることが好ましく、より好ましくは１００℃／分以上、さらに好ましくは２００℃／分以上である。上記降温速度は、温度Ｔ１℃から温度Ｔ２℃に達するまでの時間と、Ｔ１とＴ２との温度差から求めることができる。
圧縮成形工程における昇温速度と、成形品取り出し工程における降温速度との差は、熱可塑性樹脂の強化繊維への含浸性、成形品を取り出すときの固化性、離型性、生産性の観点から、８０℃／分以上であることが好ましく、より好ましくは１００℃／分以上、さらに好ましくは１２０℃／分以上である。
【００９９】
上記成形品取り出し工程において、金型キャビティ面は、複数の手段で冷却することが好ましい。金型キャビティ面を冷却する手段としては、上述の金型の冷却機構を用いる手段等が挙げられ、中でも、素早く温度Ｔ２まで金型キャビティ面を冷却でき、金型に急激なヒートショックを起こさせない観点から、空冷と水蒸気等の媒体と水系の媒体を適時組み合わせても良い。
【０１００】
上記成形品取り出し工程において、成形品を取り出す方法は特に限定されず、例えば、金型に設けたエジェクタピン等を利用して取り出してもよい。
【０１０１】
上記第一の形態は、上記成形品の取り出し工程後、連続して配置工程を行い、連続サイクルで成形品を製造してもよい。サイクル数は特に限定されない。
連続サイクルを行う際、温度Ｔ２℃が温度Ｔ３℃より低い場合、例えば、上述の金型の加熱機構を用いて、金型キャビティ面の温度を上げることができる。
【０１０２】
（矯正工程）
第一の実施形態（Ｉ）において、成形品の表面を一層平滑とし、成形品の形状を一層整える観点から、上記成形品取り出し工程で取り出した成形品を矯正治具に入れ、成形品の形状を矯正してもよい。
【０１０３】
上記矯正治具としては、例えば、上記金型と同様に、上型と下型との２つの型等からなり、型を重ね合わせると、型の内部に上記金型キャビティと同様の形状が形成される治具等が挙げられる。
矯正治具の内部の形状は、上記金型の内部の形状と同じであってもよいし異なっていてもよい。例えば、上記金型を用いた方法で成形品の大まかな形状を作製し、矯正治具で端部等の細かい形状を微調整してもよい。
【０１０４】
上記矯正治具を構成する材料としては、鋼材が好ましく、例えば、アルミ、炭素鋼、合金鋼、超硬鋼等が挙げられる。
【０１０５】
上記矯正治具は、加熱機構、冷却機構等の温度調節機構を備えていてもよいし備えていなくてもよい。上記矯正治具は、例えば、冷却媒体を循環させる孔を備え、温調機等で温度を調整した冷却媒体を孔内に循環させ、温度を一定に保つようにしても良い。
【０１０６】
上記矯正工程において、成形品を矯正治具に入れる際の矯正治具の温度Ｔ４℃は、成形品の矯正が効率よく行える観点から、上記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合、Ｔ４＜Ｔｍ−３０を満たすことが好ましく、Ｔ４＜Ｔｍ−１００を満たすことがより好ましい。
また、上記Ｔ４は、成形品の矯正が効率よく行える観点から、上記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合、Ｔ４＜Ｔｇ−３０を満たすことが好ましく、Ｔ４＜Ｔｇ−７０を満たすことがより好ましい。
【０１０７】
上記Ｔ４は、生産性の観点から、上記Ｔ２より低いこと（Ｔ４＜Ｔ２）が好ましく、Ｔ４＜Ｔ２−５０を満たすことがより好ましい。
【０１０８】
上記矯正工程は、一定温度で行ってもよいし、温度を変動させながら（例えば、降温させながら）行ってもよい。
上記矯正工程の時間は、特に限定されない。また、矯正工程において、矯正治具に圧力をかけてもよいし、圧力をかけずに治具の自重のみの荷重で矯正をしても良い。
【０１０９】
第一の実施形態（Ｉ）で得られた成形品は、例えば、航空機、車両、建設材料等の構造材料用途に好適に使用できる。車両用途においては、以下に限定されるものではないが、例えば、シャーシ／フレーム、足回り、駆動系部品、内装部品、外装部品、機能部品、その他部品に使用できる。
また、電気電子部品や電気電子部品の筐体等の用途にも使用できる。電気電子部品用途においては、以下に限定されるものではないが、例えば、パソコンの筐体やスマートフォンの筐体にも使用できる。
更に、産業資材等の用途にも使用できる。以下に限定されるものではないが、例えば、ねじやワッシャーにも使用できる。
【０１１０】
［第二の実施形態（Ｉ）の成形品の製造方法］
以下、第二の実施形態（Ｉ）の成形品の製造方法について説明する。
【０１１１】
（配置工程）
−成形材料−
上記成形材料としては、第一の実施形態（Ｉ）の製造方法における上記熱可塑性樹脂複合材料、熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物等が挙げられる。
【０１１２】
上記成形材料としての上記熱可塑性樹脂複合材料は、第一の実施形態（Ｉ）の製造方法で好適例として挙げたものが好ましい。
【０１１３】
上記熱可塑性樹脂としては、第一の実施形態（Ｉ）の製造方法に記載の熱可塑性樹脂と同様の樹脂が挙げられ、好適例として挙げたものが好ましい。
【０１１４】
上記成形材料は、第一の実施形態（Ｉ）の製造方法に記載の離型剤を含んでいてもよい。離型剤としては、上述と同様のものが挙げられ、好適例として挙げたものが好ましい。
【０１１５】
−金型−
第二の実施形態（Ｉ）の製造方法に用いる金型としては、第一の実施形態（Ｉ）の製造方法で記載したものが挙げられ、好適例として記載したものが好ましい。
【０１１６】
上記配置工程で配置する成形材料の数、金型のキャビティ面の温度Ｔ３℃、としては、第一の実施形態（Ｉ）の製造方法で記載したものが挙げられ、好適例として記載したものが好ましい。
【０１１７】
（圧縮成形工程）
上記圧縮成形工程では、上記配置工程の後に、金型のキャビティ面の温度を昇温し始めてから、金型キャビティ面の温度が温度Ｔ１℃に達するまでの間に金型を段階的に閉じて、圧縮成形する。
【０１１８】
上記温度Ｔ１℃としては、第一の実施形態（Ｉ）の製造方法で記載した温度が挙げられ、好適例として記載したものが好ましい。
【０１１９】
上記圧縮成形工程において、金型キャビティ内や成形材料中に含まれる空気を排出しながら金型を閉めることができ、金型閉めの際に成形前の複合材料に過度の力を加えることなく、成形品中の強化繊維の破断防止に効果がある。また、金型閉めを効率よく、少ないエネルギーで行うことができる観点から、上記金型は、金型のキャビティ面の温度を昇温させてから閉じる。中でも、上記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂の場合、金型キャビティ面の温度が（Ｔｍ−１０）℃以上Ｔ１℃以下のときに完全に閉じることが好ましく、Ｔｍ℃以上Ｔ１℃以下のときに完全に閉じることがより好ましい。また、上記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂の場合、金型キャビティ面の温度が（Ｔｇ−１０）℃以上Ｔ１℃以下のときに完全に閉じることが好ましく、Ｔｇ℃以上Ｔ１℃以下のときに完全に閉じることがより好ましい。
【０１２０】
上記圧縮成形工程において、金型を段階的に閉じる。金型の閉め方としては、複数回（例えば２〜５回）に分けて、間隔（例えば、０．５〜３０秒）をあけて閉める方法、時間をかけて（例えば、２０秒以上かけて）一度に連続的に閉める方法、等が挙げられる。特に、成形時に連続強化繊維の破断が一層起こりにくくなる観点から、熱可塑性樹脂が溶融し始めてから金型を完全閉める（閉め終わる）ことが好ましい。熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合は、Ｔｍ℃以上で金型を完全に閉めることが好ましく、Ｔｍ＋５以上で金型を完全に閉めることがより好ましい。複数回に分けて閉める場合、各回の閉める割合は同じであってもよいし異なっていてもよい。また、各回の閉める速度は同じであってもよいし異なっていてもよい。時間をかけて一度に連続的に閉める場合、閉める速度は一定であってもよいし変化させてもよい。
金型を段階的に閉めることにより、成形材料のかさ密度を徐々に増加させることができる。これにより、金型に挿入した成形材料に過剰な負荷をかけずに金型を閉鎖することが可能となる。特に、成形材料に強化繊維等の空気を多く含む部材を含む場合に、負荷を一層少なくすることができる。中でも、金型に投入した成形材料中の熱可塑性樹脂を溶融しながら金型を閉めると、連続強化繊維の破断が一層起こりにくくなり、外観に一層優れる成形品を得ることができる。
また、金型を閉じる際、金型キャビティ面の温度は、一定であってもよいし、変化させてもよい。
【０１２１】
上記圧縮成形工程において、金型の圧力は、第一の実施形態（Ｉ）の製造方法で記載したものが挙げられ、好適例として記載したものが好ましい。
【０１２２】
上記圧縮成形工程は、含有成分が均一に分散した成形品が得られやすい観点から、金型キャビティ面の温度がＴｍ以上となる時間が、２０秒以上であることが好ましく、より好ましくは３０秒以上、最も好ましくは６０秒以上であるが、生産性の観点からは、短いほうが好ましい。
【０１２３】
（成形品取り出し工程）
第二の実施形態（Ｉ）の製造方法において、上記圧縮成形後に、金型キャビティ面を温度Ｔ２℃まで冷却し、金型を開いて成形品を取り出す成形品取り出し工程を設けてもよい。上記温度Ｔ２℃は、連続して成形品を成形するサイクルにおいて、最低温度であることが好ましい。
【０１２４】
上記成形品取り出し工程において、上記Ｔ２、上記Ｔ１とＴ２との関係、成形品を取り出す方法は、第一の実施形態（Ｉ）の製造方法で記載したものが挙げられ、好適例として記載したものが好ましい。
【０１２５】
上記第二の実施形態（Ｉ）は、上記成形品の取り出し工程後、連続して配置工程を行い、連続サイクルで成形品を製造してもよい。
連続サイクルを行う際、温度Ｔ２℃が温度Ｔ３℃より低い場合、例えば、上述の金型の加熱機構を用いて、金型キャビティ面の温度を上げることができる。
【０１２６】
（矯正工程）
第二の実施形態（Ｉ）において、成形品の表面を一層平滑とし、成形品の形状を一層整える観点から、上記成形品取り出し工程で取り出した成形品を矯正治具に入れ、成形品の形状を矯正してもよい。
【０１２７】
上記矯正工程は、第一の実施形態（Ｉ）の製造方法で記載したものが挙げられ、好適例として記載したものが好ましい。
【０１２８】
第二の実施形態（Ｉ）で得られた成形品は、例えば、航空機、車両、建設材料等の構造材料用途に好適に使用できる。車両用途においては、以下に限定されるものではないが、例えば、シャーシ／フレーム、足回り、駆動系部品、内装部品、外装部品、機能部品、その他部品に使用できる。
また、電気電子部品や電気電子部品の筐体等の用途にも使用できる。電気電子部品用途においては、以下に限定されるものではないが、例えば、パソコンの筐体やスマートフォンの筐体にも使用できる。
更に、産業資材等の用途にも使用できる。以下に限定されるものではないが、例えば、ねじやワッシャーにも使用できる。
【０１２９】
［発明（ＩＩ）］
以下、本発明（ＩＩ）を実施するための形態（以下、「本実施形態（ＩＩ）」という。）について詳細説明する。本発明（ＩＩ）は、以下の実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。
【０１３０】
本発明（ＩＩ）の成形品の製造方法は、連続強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む熱可塑性樹脂複合材料をプレフォーム金型に配置した後、前記プレフォーム金型を型締めして、成形品のプレフォームを作製するプレフォーム作製工程、金型に前記プレフォームを配置した後、前記金型を型締めし、前記熱可塑性樹脂の融点又はガラス転移温度以上の加熱温度Ｔ１（℃）まで金型キャビティ面を昇温して圧縮成形する圧縮成形工程、及び前記圧縮成形工程後、前記金型を型締めした状態で前記金型キャビティ面を前記熱可塑性樹脂の融点又はガラス転移温度未満の冷却温度Ｔ２（℃）まで降温し、その後、前記金型を開放して、成形品を取り出す成形品取り出し工程、を備える。
本実施形態（ＩＩ）の製造方法は、最終成形品を作製する金型、又は別に用意した金型であるプレフォーム金型に連続強化繊維と熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂複合材料を配置した後、プレフォーム金型を型締めし、最終成形品のプレフォームを作製して、プレフォームを一旦、作製したのちに、最終成形品を作製する金型内で金型キャビティ面を加熱温度Ｔ１まで昇温して圧縮成形して前記熱可塑性樹脂を溶融しながら強化繊維に熱可塑性樹脂を含浸させ、その後、金型キャビティ面を冷却温度Ｔ２まで降温して前記熱可塑性樹脂を冷却固化し、その後、前記金型を開放して、成形品を取り出す圧縮成形方法である。
【０１３１】
（プレフォーム作製工程）
−熱可塑性樹脂複合材料−
上記熱可塑性樹脂複合材料は、少なくとも連続強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む。上記熱可塑性樹脂複合材料は、さらに連続強化繊維に集束剤等、熱可塑性樹脂に熱安定剤、離型剤、着色剤等の添加剤を含んでいてもよい。
【０１３２】
−−連続強化繊維−−
上記連続強化繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、超高強力ポリエチレン繊維、液晶ポリエステル繊維、ポリケトン繊維、金属繊維、及びセラミックス繊維からなる群から選ばれる少なくとも１種の連続強化繊維があげられる。機械的特性、熱的特性、汎用性の観点から、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維の連続強化繊維が好ましく、経済性の面からは、連続ガラス強化繊維が好ましい。
上記連続強化繊維は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
【０１３３】
上記連続強化繊維としては、単糸であってもよいし、撚糸であってもよい。また２種以上の連続強化繊維からなる複合糸であってもよい。上記連続強化繊維としては、糸のまま用いてもよいし、紐状、布状、組紐状等としてもよい。
【０１３４】
上記連続強化繊維は、連続強化繊維の束（繊維束）であってもよい。上記連続強化繊維の束中の上記連続強化繊維の単糸数としては、混繊時の開繊性及び取扱い性の観点から、３０〜１５０００本であることが好ましい。なお、単糸数は、成形品断面における１０個の繊維束の単糸数の平均値としてよい。
【０１３５】
上記連続強化繊維としてガラス繊維を選択した場合、集束剤を用いてもよく、上記集束剤としては、シランカップリング剤、潤滑剤、結束剤、及び乳化剤を含む集束剤が好ましく、シランカップリング剤、潤滑剤及び結束剤のみからなる集束剤がより好ましい。
シランカップリング剤、潤滑剤、結束剤、乳化剤の種類については、特に制限はなく、公知の物が使用できる。具体的材料としては、特開２０１５−１０１７９４号公報に記載されている材料を使用できる。
【０１３６】
上記連続強化繊維として炭素繊維を選択した場合、集束剤は潤滑剤、結束剤からなることが好ましい。
【０１３７】
上記連続強化繊維としてガラス繊維、炭素繊維以外のその他の強化繊維を用いる場合、連続強化繊維の特性に応じ、ガラス繊維、炭素繊維に用いる集束剤の種類、付与量を適宜選択すればよく、炭素繊維に用いる集束剤に準じた集束剤の種類、付与量とすることが好ましい。
【０１３８】
上記熱可塑性樹脂複合材料中の上記連続強化繊維の体積含有率（Ｖｆ）としては、成形品取り出し工程において金型から離型しやすくなる観点、及び高い温度で成形品を取り出しても成形品の形状が変形しにくくなる観点から、３０体積％以上であることが好ましく、より好ましくは３５〜７０体積％、さらに好ましくは３５〜６５体積％である。
連続強化繊維の上記体積含有率は、試験片（成形品）の重量を測定後、試験片を６５０℃で３時間焼却し、残った連続強化繊維（ガラス繊維等）の重量を測定して、熱可塑性樹脂の比重（ＰＡ６６、共重合ＰＡ６／１２の場合は１．１５）と連続強化繊維の比重（ガラス繊維の場合は２．５５）から体積百分率を求める。なお、ガラス繊維以外の連続強化繊維、ＰＡ６６及び共重合ＰＡ６／１２以外の熱可塑性樹脂を用いる場合は、事前に各材料の比重を測定してよい。また、熱可塑性樹脂を焼却する条件は、熱可塑性樹脂及び連続強化繊維の種類に応じて適宜変更してよい。
【０１３９】
上記熱可塑性樹脂複合材料中の上記連続強化繊維の質量割合としては、成形品取り出し工程において金型から離型しやすくなる観点、及び高い温度で成形品を取り出しても成形品の形状が変形しにくくなる観点から、熱可塑性樹脂複合材料１００質量％に対して、５０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは６０〜９５質量％、さらに好ましくは６５〜８５質量％である。
【０１４０】
−−熱可塑性樹脂−−
上記熱可塑性樹脂としては、結晶性樹脂であってもよいし、非晶性樹脂であってもよい。中でも、流動性が融点前後で大きく変化する特性を有する観点から、結晶性樹脂が好ましい。
上記熱可塑性樹脂は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
【０１４１】
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリアミド６／１２、ポリアミド６／１０、ポリアミド６Ｉ、ポリアミド６Ｔ等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、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂；ポリオキシメチレン等のポリアセタール系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；ポリエーテルケトン；ポリエーテルエーテルケトン；ポリエーテルスルフォン；ポリフェニレンサルファイド；熱可塑性ポリエーテルイミド；テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体等の熱可塑性フッ素系樹脂；及びこれらを変性させた変性熱可塑性樹脂；等が挙げられる。中でも、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリエーテルイミド、熱可塑性フッ素系樹脂、及びこれらの変性熱可塑性樹脂が好ましく、ポリオレフィン系樹脂、変性ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリエステル系樹脂が、機械的物性、汎用性の観点からより好ましく、熱的物性の観点を加えるとポリアミド系樹脂及びポリエステル系樹脂がさらに好ましい。また、繰り返し荷重負荷に対する耐久性の観点からポリアミド系樹脂がよりさらに好ましく、ポリアミド６６を好適に用いることができる。
また、上記熱可塑性樹脂は、単独で用いても良いが、融点の異なる熱可塑性樹脂を複数組み合わせて用いても良い。好適なものとしてＰＡ６６と、ＰＡ６、ＰＡ６／１２、ＰＡ６／１０、ＰＡ６Ｔ等との混合物を用いることができる。
【０１４２】
ポリエステル系樹脂とは、主鎖に−ＣＯ−Ｏ−（エステル）結合を有する高分子化合物を意味する。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレンナフタレート等が挙げられる。
その他のポリエステル系樹脂の詳細に関しては、適宜特開２０１５−１０１７９４号公報に記載のものを用いることができる。
【０１４３】
ポリアミド系樹脂とは、主鎖に−ＣＯ−ＮＨ−（アミド）結合を有する高分子化合物を意味する。例えば、ラクタムの開環重合で得られるポリアミド、ω−アミノカルボン酸の自己縮合で得られるポリアミド、ジアミン及びジカルボン酸を縮合することで得られるポリアミド、並びにこれらの共重合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
その他の上記のラクタム、ジアミン（単量体）、ジカルボン酸（単量体）の詳細に関しては、適宜特開２０１５−１０１７９４号公報に記載のものを用いることができる。
【０１４４】
ポリアミドの具体例としては、例えば、ポリアミド４（ポリα−ピロリドン）、ポリアミド６（ポリカブロアミド）、ポリアミド１１（ポリウンデカンアミド）、ポリアミド１２（ポリドデカンアミド）、ポリアミド４６（ポリテトラメチレンアジパミド）、ポリアミド６６（ポリヘキサメチレンアジパミド）、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド６Ｔ（ポリヘキサメチレンテレフタルアミド）、ポリアミド９Ｔ（ポリノナンメチレンテレフタルアミド）、及びポリアミド６Ｉ（ポリヘキサメチレンイソフタルアミド）、並びにこれらを構成成分として含む共重合ポリアミド等が挙げられる。
【０１４５】
共重合ポリアミドとしては、例えば、ヘキサメチレンアジパミド及びヘキサメチレンテレフタルアミドの共重合物、ヘキサメチレンアジパミド及びヘキサメチレンイソフタルアミドの共重合物、並びにヘキサメチレンテレフタルアミド及び２−メチルペンタンジアミンテレフタルアミドの共重合物等が挙げられる。
【０１４６】
上記結晶性樹脂のＴｍとしては、１００〜３５０℃であることが好ましく、より好ましくは１５０〜３００℃である。
上記非晶性樹脂のＴｇとしては、８０〜２５０℃であることが好ましく、より好ましくは１００〜２００℃である。
なお、上記熱可塑性樹脂は、成形品の断面をレーザーラマン顕微鏡で解析することにより特定でき、各熱可塑性樹脂の融点及びガラス転移温度は、樹脂の組成から示差走査熱量計（ＤＳＣ）により算出することができる。また、融点を算出できない樹脂を非晶性樹脂、融点を算出できる樹脂を結晶性樹脂と判別することができる。
【０１４７】
プレフォーム作製工程において、プレフォームを作製する際の上記プレフォーム金型の温度Ｔ０（℃）は、上記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂の場合、下記式（１）の関係を満たすことが好ましく、下記式（１）´を満たすことがより好ましい。
Ｔｍ−１００＜Ｔ０＜Ｔｍ−１０      式（１）
Ｔｍ−８０＜Ｔ０＜Ｔｍ−３０      式（１）´
（式（１）、（１）´において、Ｔｍは、熱可塑性樹脂の融点である。）
また、上記プレフォーム金型の温度Ｔ０（℃）は、上記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂の場合、下記式（２）の関係を満たすことが好ましく、下記式（２）´を満たすことがより好ましい。
Ｔｇ−２０＜Ｔ０＜Ｔｇ＋７０      式（２）
Ｔｇ＜Ｔ０＜Ｔｇ＋５０      式（２）´
（式（２）、（２）´において、Ｔｇは熱可塑性樹脂のガラス転移温度である。）
【０１４８】
上記熱可塑性樹脂複合材料中の上記熱可塑性樹脂の質量割合としては、金型からの離型しやすさ、及び高い温度で成形品を取り出しても成形品の形状が変形しにくくなる観点から、熱可塑性樹脂複合材料１００質量％に対して、５０質量％未満であることが好ましく、より好ましくは１０〜５０質量％、さらに好ましくは１５〜３５質量％である。
【０１４９】
−−離型剤−−
上記熱可塑性樹脂に添加する離型剤としては、例えば、モンタン酸及びその塩、そのエステル、そのハーフエステル、ステアリルアルコール、ステラアマイド及びエチレンワックス、パリレン（登録商標、日本パリレン合同会社製）、酸化タングステン等を用いる方法；植物油系、シリコーン系、フッ素系、アルキッド系等が挙げられる。中でも、モンタン酸及びその塩が好ましい。
上記離型剤は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
上記離型剤の含有量としては、上記熱可塑性樹脂複合材料（１００質量部）に対して、０．００５〜１．５質量部であることが好ましく、より好ましくは０．０１〜１．０質量部である。
【０１５０】
上記熱可塑性樹脂複合材料としては、マット状、シート状、布状、ペレット状等が挙げられ、取り扱い性や成形時の賦形性の観点から、シート状又は布状であることが好ましく、屈曲性のあるシート状又は布状のものがより好ましい。
マットとしては、繊維を無作為な方向に配向させたランダムマット等が挙げられる。
シートや布としては、織物、編み物、ノンクリンプファブリック、レース等が用いられる。織物の織り方としては、特に限定されないが、平織り、綾織、朱子織等が挙げられる。これらの織物を得る方法としては、特に限定されず、用途、目的に応じて選定することができ、例えば、織物は、シャトル織機、レピア織機、エアジェット織機、ウォータージェット織機等の製織機を用いることができる。編み物は、丸編み機、横編み機、トリコット編み機、ラッシェル編み機等の編み機を用いることができる。
シートや布を用いる場合、所望の形状に裁断してもよい。裁断方法としては、ウォータージェットカッター、レーザーカッター、プロッタカッター、超音波カッター、超鋼刃プレスカッター、熱刃プレスカッター等があるが、経済性、生産性、性能面から熱刃プレスカッターが好ましい。
【０１５１】
上記熱可塑性樹脂複合材料としては、上記連続強化繊維と上記熱可塑性樹脂とが含まれていればよく、例えば、シート状等にした上記連続強化繊維に上記熱可塑性樹脂を付着、積層、塗布、浸漬、含浸等させた複合材料、上記連続強化繊維と上記熱可塑性樹脂の繊維とを混繊したシート状、布状等の複合材料、上記連続強化繊維に上記熱可塑性樹脂をコーティングしたコーティング糸を含む複合材料、これらの組み合わせ等を用いることができる。コーティング糸としては、例えばガラス繊維をポリアミド系樹脂で被覆した糸等が挙げられ、作製法としては、一例として特開２０１７−１１０３２２号公報に記載の方法を用いることができる。また、コーティング糸からなる熱可塑性樹脂複合材料としては、織物、編み物、組紐等が好ましく用いられる。
中でも、上記熱可塑性樹脂複合材料は、顕著な効果が得られる観点、繊維にできない熱可塑性樹脂を含む成形品の製造が容易となる観点から、上記連続強化繊維が上記熱可塑性樹脂に被覆されたコーティング糸を含む複合材料が好ましく、コーティング糸のみからなる複合材料がより好ましい。コーティング糸の場合、織方法によっては、熱可塑性樹脂複合材料の嵩密度が大きくなることがあり、プレフォームを作製することによって嵩密度を小さくすることができ、最終成形品を作製する際に用いる金型への挿入が容易となり、結果として連続強化繊維の乱れの少ない外観良好な成形品を得ることが可能となる。
上記熱可塑性樹脂複合材料は、上記連続強化繊維の束を含み、上記束に上記熱可塑性樹脂が含浸していないことが好ましい。連続強化繊維束中の熱可塑性樹脂の含浸率は、熱可塑性樹脂複合材料の断面を顕微鏡によって観察することによって判断することができる。断面積中の連続強化繊維束中の熱可塑性樹脂の含浸率は、５０％以下が好ましく、さらに好ましくは１０％以下、最も好ましくは１％以下である。連続強化繊維束に熱可塑性樹脂の含浸率が低いほど、プレフォームを成形する際に賦型性が優れる。
【０１５２】
上記連続強化繊維と上記熱可塑性樹脂の繊維との複合材料としては、上記強化繊維と上記熱可塑性樹脂の繊維との混繊糸からなる複合材料が好ましい。
混繊糸の製造方法としては、公知の方法を利用できる。例えば、静電気力や流体噴霧による圧力、ローラー等に押し付ける圧力等による外力によって開繊した後、強化繊維と熱可塑性樹脂繊維を開繊したままの状態で合糸又は引き揃える開繊合糸法、及び流体交絡（インターレース）法等が挙げられる。中でも強化繊維の損傷が抑制でき、開繊性に優れ、かつ均一に混合可能な流体交絡法が好ましい。上記流体交絡法としては、空気、窒素ガス、水蒸気等の流体、による渦流乱流帯域を糸軸とほぼ平行に２個又はそれ以上作り、この帯域に繊維を導いてループや捲縮を生じない程度の張力下で非嵩高性の糸条とする方法や、強化繊維のみ開繊した後、又は強化繊維と熱可塑性樹脂繊維共に開繊した後に流体交絡させる方法（開繊後流体交絡法）等が挙げられる。特に、熱可塑性樹脂繊維に単独で、熱加工を含む工程で、仮撚加工を施した後、同一の装置で連続して、流体交絡法で混繊することが好ましい。
その他、混繊法の詳細については、適宜特開２０１５−１０１７９４号公報に記載の方法を用いることができる。
【０１５３】
上記熱可塑性樹脂複合材料の１枚の厚さとしては、１０ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは０．５〜５ｍｍである。
【０１５４】
−−プレフォーム金型−−
上記プレフォーム金型は、後述の圧縮成形に用いる金型と同一であってもよいし、異なっていてもよい。中でも、生産性の観点から、異なることが好ましい。
上記プレフォーム金型としては、例えば、上金型と下金型との２つの型からなる金型、３つ以上の型からなる金型等が挙げられる。上記金型には、他の構成部品、温度調節機構、温度計、圧力計、ベント機能等が備えられていてもよい。
上記プレフォーム金型を構成する材料としては、鋼材が好ましく、例えば、アルミ、炭素鋼、合金鋼、超硬鋼、アルミ合金、銅合金等が挙げられる。
上記プレフォーム金型は、キャビティ面が離型処理されていてもよい。上記離型処理としては、プレフォーム金型キャビティ面に外部離型剤を塗布する方法や金型表面を予め表面処理しておく方法等が挙げられる。上記外部離型剤としては、市販の炭化水素系、フッ素系、シリコーン系、植物油脂系、ボロンナイトライトなどが用いられ、ポリアミド樹脂を含む成形品に対する外部離型剤の好適な例として炭化水素系のものが使用される。また、金型表面を予め離型処理する方法としては、金型表面にクロムメッキ、窒化チタン処理、フッ素系樹脂のコーティング、セラミックコーティング、シリコーンコーティング、ＰＴＦＥコーティングを施すなどの公知の技術が用いられる。
上記プレフォーム金型は、加熱機構と冷却機構とを併せ持っていてもよい。
上記プレフォーム用の金型は、最終成形品の詳細形状を賦形する必要はなく、金型にかかる圧力も最終成形品を製作する圧縮成形型に比べて低くすることができる。そのため、金型材質は、経済性加工性に優れた材質としてよく、炭素鋼やアルミ製のものが好適に使用される。
【０１５５】
プレフォーム金型のキャビティ内に配置する熱可塑性樹脂複合材料の数は特に限定されず、１つであってもよいし、複数であってもよい。中でも、圧縮成形時の金型に配置する際にプレフォームがバラけず作業性が改善する観点から、複数枚数の布状又はシート状の熱可塑性樹脂複合材料を配置することが好ましい。
また、プレフォーム金型のキャビティ内に配置する熱可塑性樹脂複合材料の総厚みは、２０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５〜１０ｍｍである。
また、キャビティ内には、熱可塑性樹脂複合材料のみを配置してもよいし、他の部材と共に配置してもよい。
【０１５６】
上記プレフォーム金型を閉じた際にできる内部空間であるキャビティの形状としては、特に限定されず、製造する成形品によって適宜選択することができ、後述の金型と同一であってもよいし異なっていてもよい。プレフォーム金型のキャビティの形状は、最終成形品を得る際に用いる金型キャビティを簡素化したもの（例えば、最終成形品形状に対して表面を平らにした形状、最終成形品形状の折れ曲がりをなだらかにした形状、等）を用いるほうが、経済性の面で好ましい。更に最終成形品の厚みよりも厚い方がプレフォーム作製時の賦形が容易となり、連続強化繊維の乱れ、切断等も減少させることができる。
【０１５７】
上記プレフォーム作製工程では、プレフォーム金型に上記熱可塑性樹脂複合材料を配置した後、型締めをする。型締め圧力としては、連続強化繊維が損傷しにくくなる観点から、０．５〜１０ＭＰａであることが好ましく、より好ましくは１〜５ＭＰａである。
【０１５８】
上記プレフォーム作製工程は、プレフォームの作製のしやすさの観点から、ある程度温度をあげて行うことが好ましい。上記プレフォーム作製工程において、プレフォームを作製する際のプレフォーム金型の温度Ｔ０（℃）としては、熱可塑性樹脂が変形しやすい温度であることが好ましい。上記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合は、上記Ｔ０（℃）は、Ｔｍ−１００以上Ｔｍ−１０以下が好ましく、より好ましくはＴｍ−７０以上Ｔｍ−１０以下、さらに好ましくはＴｍ−５０以上Ｔｍ−２０以下である。上記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合は、上記Ｔ０は、Tｇ−２０以上Ｔｇ＋７０以下であることが好ましく、より好ましくはＴｇ−１５以上Ｔｇ＋５０以下、更に好ましくはＴｇ−１０以上Ｔｇ＋２０以下である。
Ｔ０は、上記下限値以上であると、プレフォームの嵩密度を大きくすることができるため、最終成形品を作製する金型内での圧縮成形が容易となり、好ましい。また、Ｔ０が上記上限値以上であると、プレフォーム作製時に、熱可塑性樹脂が流れ出ししたり、連続強化繊維が乱れたり、破断したりしにくくなる。また、複数枚数の熱可塑性樹脂複合材料を用いるときは、Ｔ０が高い方が（例えば、上記下限値以上の方が）、熱可塑性樹脂同士が融着して形状が安定したプレフォームが得られやすい。
また、上記温度Ｔ０（℃）と、上記熱可塑性樹脂の上記流動温度ＴＦ（℃）とは、プレフォームの易成形性の観点から、以下の式（１）の関係を満たすことが好ましく、以下の式（２）の関係を満たすことがより好ましい。
ＴＦ−１００＜Ｔ０＜ＴＦ−１０    （１）
ＴＦ−８０＜Ｔ０＜ＴＦ−３０    （２）
なお、上記温度は、プレフォーム金型のキャビティ面の温度として良い。
【０１５９】
上記プレフォーム作製工程は、プレフォーム金型キャビティ内の空気、ガス成分、及び水蒸気からなる群から選ばれる少なくとも１種の少なくとも一部を上記金型外に排出しながら行ってもよい。
【０１６０】
上記プレフォーム作製工程で得られるプレフォームの嵩密度は、最終成形品の嵩密度に対して、０．５倍以上０．９倍以下であることが好ましく、より好ましくは０．６倍以上０．８倍以下である。
また、上記プレフォームの嵩密度は、プレフォーム金型に配置する上記熱可塑性樹脂複合材料の嵩密度に対して、１．５倍以上であることが好ましく、２倍以上であることがより好ましい。また、圧縮成形の効率が向上し、より外観に優れる成形品が得られる観点から、４倍以下であることが好ましく、より好ましくは３倍以下である。
なお、上記嵩密度は、重量（ｇ）を見かけの体積（断面厚み×表面積）（ｃｍ3）で除することで得ることができる。また、プレフォーム金型に複数の異なる種類の熱可塑性樹脂複合材料を配置する場合、熱可塑性樹脂複合材料の嵩密度は、全ての熱可塑性樹脂複合材料の嵩密度の平均値として良い。
【０１６１】
本実施形態（ＩＩ）の製造方法によれば、厚い熱可塑性樹脂複合材料を圧縮成形する場合や、複数枚の熱可塑性樹脂複合材料を重ねて圧縮成形する場合（例えば、５枚以上の複合材料を重ねて圧縮成形する場合）に、特に顕著な効果が得られる。厚い複合材料を用いる場合、漏れた樹脂やはみ出した繊維が金型パーティング面に入り、金型を完全に締めきれない場合や、ボイドが発生する場合や、圧縮成形時に複合材料がずれる場合や、箱形状等を作製する場合の立ち壁部に十分な圧力をかけられない場合等があった。複数枚の複合材料を重ねて圧縮成形でも同様に、圧縮成形時に複合材料がずれて作業効率が低下する場合や、複合材料間の空気、ガス等が抜けずに成形品にボイドとして残ったりする場合等があった。プレフォームを作製することにより、複合材料のずれやボイドの発生を抑えることができ、外観に優れた成形品を効率よく得ることができる。
特に吸水性の高い熱可塑性樹脂（例えば、ポリアミドなど）は、加熱時に水蒸気が発生しやすく、ボイドができやすい傾向にある。そのため、特に吸水性の高い樹脂において、本実施形態（ＩＩ）の方法は顕著な効果が得られる。
また、コーティング糸を含む複合材料は硬いために圧縮成形時の圧力が高くなる傾向があり、また圧力によって連続強化繊維に損傷が加わったり、複雑形状への圧縮成形が難しくなったりすることがあった。特に、コーティング糸を含む複合材料を複数枚重ねて圧縮成形する場合に、上記の問題が発生しやすい。プレフォームを作製することにより、圧縮成形時に高い圧力をかけることを回避でき、一層外観に優れた成形品を効率よく得ることができるため、特にコーティング糸を含む複合材料の製造に特に適している。
特に底面と角度が大きい立壁を有するような成形品形状に対して有効である。
【０１６２】
上記プレフォームは、上記プレフォーム作製工程後に、プレフォームが所望とする形状となるように熱刃を用いて端部を切断してもよい。上記所望とする形状としては、最終成形品に適した形状等が挙げられる。プレフォームの形状を所望形状とすることにより、後述の圧縮成形工程及び成形品取り出し工程において、プレフォームが金型間に挟まれにくく、連続繊維の乱れを少なくでき、外観に優れた成形品が得られやすくなる。
【０１６３】
（圧縮成形工程）
−−金型−−
上記金型としては、例えば、上金型と下金型との２つの型からなる金型、３つ以上の型からなる金型等が挙げられる。上記金型には、他の構成部品、温度調節機構、温度計、圧力計、ベント機能等が備えられていてもよい。
【０１６４】
上記金型を構成する材料としては、金属製が好ましく、例えば、アルミ、炭素鋼、合金鋼、超硬鋼、アルミ合金、銅合金等が挙げられる。より一層迅速かつ正確なキャビティ面の温度調整が可能となる観点から、金型は、キャビティ面を含む第一の部分と、上記第一の部分よりも外側の第二の部分とで異なる材質で構成されていてもよい（図１２）。
【０１６５】
上記金型を閉じた際にできる内部空間である金型のキャビティの形状としては、特に限定されず、製造する成形品によって適宜選択することができる。金型のキャビティ面は、平面、凹凸面、波形面、これらの組み合わせ、等の形状であってもよい。
【０１６６】
上記金型は、キャビティ面が離型処理されていることが好ましい。
上記離型処理としては、金型キャビティ面に外部離型剤を塗布する方法や金型表面を予め表面処理しておく方法等が挙げられる。
上記外部離型剤としては、市販の炭化水素系、フッ素系、シリコーン系、植物油脂系、ボロンナイトライトなどが用いられ、ポリアミド樹脂を含む成形品に対する外部離型剤の好適な例として炭化水素系のものが使用される。
また、金型表面を予め離型処理する方法としては、金型表面にクロムメッキ、窒化チタン処理、フッ素系樹脂のコーティング、セラミックコーティング、シリコーンコーティング、ＰＴＦＥコーティングを施すなどの公知の技術が用いられる。
【０１６７】
上記金型は、成形エネルギーコストの観点、及び生産効率の観点から、キャビティ面を構成する材質の熱伝導率が１００Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1以上であることが好ましく、より好ましくは１４０〜２００Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1である。
なお、金型に用いた材質の熱伝導率は、公知のレーザーフラッシュ法にて測定することができる。
【０１６８】
上記金型は、加熱機構と冷却機構とを併せ持つことが好ましい。
上記加熱機構としては、例えば、電気等で加熱する棒ヒーター、プレートヒーター、オイル、水蒸気、過熱蒸気等の熱媒体を金型内の流路に流す機構等が挙げられる。加熱機構は１種であってもよいし、複数種であってもよい。
上記冷却機構としては、オイル、水、空気、水蒸気、過熱蒸気、ミスト等の冷媒体を金型内の流路に流す機構、水蒸気やミスト、空気等を金型キャビティ内に吹き込む機構等が挙げられる。上記第一の実施形態（ＩＩ）では、圧縮成形後の金型キャビティ面の温度をＴ２℃に制御することが重要である。冷却機構としては、適切な温度に調整しやすい観点から、複数の機構を備えていることが好ましく、空冷と水や水蒸気等の媒体の冷却機構を備えていることがより好ましい。
上記加熱機構は、熱可塑性樹脂の溶融又は軟化等に用いられることが好ましい。上記冷却機構は、金型開放時の事前冷却によるものでも構わない。
【０１６９】
上記金型は、圧縮成形工程時に熱可塑性樹脂が溶融状態となり金型合わせ面から流出することを防止する観点から、金型の金型合わせ面に樹脂流動を抑制する堰（樹脂流出防止堰）を設けることが好ましい。上記堰を設けて流動化した熱可塑性樹脂の流出を防止することにより、連続強化繊維束に熱可塑性樹脂を効率よく含浸させることができる。また、流動化した熱可塑性樹脂の外部流出による連続強化繊維の流れ、乱れや切断も防止できる。
堰としては、金型をインロー構造として金型合わせ面構造自体で樹脂が流出しない構造としても良いが、シール材を用いても良い。
上記堰を構成する材料としては、シリコーンゴム等のエラストマー材料が好ましい。中でも、圧縮成形時に金型合わせ面を確実にシールすることができ、流動化した熱可塑性樹脂の不要な流出を防止することができる観点から、弾力性のあるエラストマー材料が好ましく、後述の圧縮成形工程における圧縮成形時に変形するエラストマー材料（例えば、加熱温度Ｔ１（℃）より融点が低い熱可塑性エラストマー等）がより好ましい。
【０１７０】
上記圧縮成形工程において、金型のキャビティ内に配置するプレフォームの数は特に限定されず、１つであってもよいし、複数であってもよい。
金型キャビティ内には、上記プレフォームのみを配置してもよいし、他の部材と共に配置してもよいが、作業効率の観点から、１つのプレフォームのみを配置することが好ましい。
ここで、プレフォームは、常温の物を金型内に配置してもよいが、金型内に配置する前にあらかじめ予備加熱をしてもよい。特にプレフォームとして板状のプリプレグを用いる場合、プレフォームを、熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合はガラス転移温度−３０℃以上、熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合は融点−３０℃以上まで予備加熱することが好ましく、プレフォームを熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合はガラス転移温度以上、熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合は融点以上まで予備加熱することがさらに好ましい。プレフォームに布帛状の物を用いる場合は、板状と同様に、金型に配置する前に予備加熱してもよいし予備加熱しなくともよい。予備加熱をすることにより布帛中のガス成分を除去することが可能であり、賦形性を向上させることができる。
【０１７１】
上記圧縮成形工程において、プレフォームを配置する際の金型のキャビティ面の温度Ｔ３℃としては、成形品取り出し工程において金型キャビティ面を冷却する温度Ｔ２℃以上（Ｔ２≦Ｔ３）であることが好ましい。
また、上記Ｔ３は、上記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合、Ｔｍ−１００≦Ｔ３であることが好ましく、より好ましくはＴｍ−５０＜Ｔ３≦Ｔｍ＋２０、さらに好ましくはＴｍ＜Ｔ３≦Ｔｍ＋１０である。
上記Ｔ３は、上記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合、Ｔ３≧Ｔｇ−７０であることが好ましい。
上記Ｔ３としては、Ｔ２以上Ｔ１以下であってもよく、Ｔｍ以下であってもよい。
なお、上記熱可塑性樹脂が複数の結晶性樹脂、複数の非晶性樹脂を含む場合は、上記予備加熱温度及び上記Ｔ３におけるＴｍ及びＴｇは、最も低いＴｍ又は最も低いＴｇとしても良いし、最も高いＴｍ又は最も高いＴｇとしても良い。
【０１７２】
上記圧縮成形工程では、上記金型を型締めした後に圧縮成形する。
上記圧縮成形工程では、プレフォームの配置（挿入）と同時に金型を閉じてもよいし、プレフォームの配置後、時間を空けて金型を閉じてもよい。また、プレフォームを配置する金型キャビティの温度と、金型を閉じるときの金型キャビティの温度は、同じであってもよいし異なっていてもよく、プレフォームを配置する金型キャビティの温度よりも金型を閉じるときの金型キャビティ温度の方が高いことが好ましい。
上記圧縮成形工程では、上記熱可塑性樹脂を溶融しながら、上記強化繊維に熱可塑性樹脂を含浸させることができる。
【０１７３】
上記圧縮成形工程では、型締めして、上記熱可塑性樹脂の融点又はガラス転移温度以上の加熱温度Ｔ１（℃）まで金型キャビティ面を昇温して圧縮成形する。なお、本実施形態（ＩＩ）には、加熱温度Ｔ１（℃）に達した状態で、プレフォームの配置し、キャビティ温度を維持しながら型締めし、圧縮成形を行う場合を含む。中でも、上記配置及び上記型締めは、金型キャビティ面の温度がＴｍ（℃）に達するまでに行うことが好ましい。
【０１７４】
上記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合、上記Ｔ１は、熱可塑性樹脂が連続強化繊維内に含浸しやすくなる観点から、Ｔｍより高いこと（Ｔｍ＜Ｔ１）が好ましく、より好ましくはＴｍ＋１０＜Ｔ１、である。また、Ｔ１が高すぎると熱可塑性樹脂の熱劣化を引き起こす可能性があり、好ましくはＴ１＜Ｔｍ＋８０、更に好ましくはＴ１＜Ｔｍ＋５０、最も好ましくはＴ１＜Ｔｍ＋３０である。
上記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合、上記Ｔ１は、熱可塑性樹脂が連続強化繊維内に含浸しやすくなる観点から、Ｔｇより高いこと（Ｔｇ＜Ｔ１）が好ましく、熱可塑性樹脂が一層早く含浸することで成形サイクルを一層短くできる観点から、より好ましくはＴｇ＋３０＜Ｔ１である。また、Ｔ１が高すぎると熱可塑性樹脂の熱劣化を引き起こす可能性があり、好ましくはＴ１＜Ｔｇ＋１００、更に好ましくはＴ１＜Ｔｇ＋８０、最も好ましくはＴ１＜Ｔｇ＋５０である。
また、上記加熱温度Ｔ１は、熱可塑性樹脂の含浸のしやすさ、及び熱可塑性樹脂が容易に流動できる観点から、流動温度ＴＦ以上であることが好ましい。
なお、本明細書において、上記加熱温度Ｔ１℃は、成形品の製造方法において金型キャビティ面が最も高い温度となるときの温度として良く、連続して成形品を製造するサイクルにおいて、最高温度であることが好ましい。また、上記熱可塑性樹脂が複数の結晶性樹脂、複数の非晶性樹脂を含む場合は、上記Ｔ１におけるＴｍ及びＴｇは、最も高いＴｍ又は最も高いＴｇとして良い。
【０１７５】
上記圧縮成形工程における昇温速度は、一定であってもよいし、変動してもよい。
昇温速度は、生産性の観点から、３０℃／分以上であることが好ましい。上記昇温速度は、温度Ｔ３℃から加熱温度Ｔ１℃に達するまでの時間と、Ｔ１とＴ３の温度差から求めることができる。
なお、本実施形態（ＩＩ）には、プレフォームの配置から成形品の取り出しまで一定温度で行う場合も含まれ、昇温、降温をしない場合も含まれる。
【０１７６】
上記圧縮成形工程において、上記金型は、上記配置後、金型のキャビティ面の温度を昇温させる前に完全に閉じてもよいし、金型のキャビティ面の温度を昇温させてから完全に閉じてもよい。中でも、外観に一層優れる成形品が得られる観点から、上記金型を型締めするときに、上記金型キャビティ内の空気、ガス成分、及び水蒸気からなる群から選ばれる少なくとも１種の少なくとも一部を上記金型外に排出することが好ましい。例えば、金型キャビティ内やプレフォーム中に含まれる空気等を排出しながら金型を閉めることができ、金型閉めの際に過度の力を加えることなく金型閉めを効率よく、少ないエネルギーで行うことができる観点から、金型のキャビティ面の温度を昇温させてから上記金型を完全に閉じることが好ましく、熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合は、金型キャビティ面の温度がＴｍ−１０℃以上Ｔ１℃以下の温度のときに完全に閉じることがより好ましく、金型キャビティ面の温度がＴｍ℃以上Ｔ１℃以下のときに完全に閉じることがさらに好ましく、Ｔｍ＋５℃以上Ｔ１未満のときに完全に閉じることが特に好ましい。
なお、本明細書において、「型締め」とは、金型を完全に閉じることをいう。
【０１７７】
上記圧縮成形工程において、金型の閉じ方（型締めの方法）は特に限定されず、短時間で一度に閉めてもよいし、段階的に閉めてもよい。
ここで、段階的に閉める方法としては、例えば、複数回（例えば２〜５回）に分けて、間隔（例えば、０．５〜３０秒）をあけて閉める方法、時間をかけて（例えば、２０秒以上かけて）一度に連続的に閉める方法、等が挙げられる。複数回に分けて閉める場合、各回の閉める割合は同じであってもよいし異なっていてもよい。また、各回の閉める速度は同じであってもよいし異なっていてもよい。時間をかけて一度に連続的に閉める場合、閉める速度は一定であってもよいし変化させてもよい。
また、金型を段階的に閉める方法として、上記に記載の様に位置を制御しても良いし、型締め力を変化させても良い。型締め力を変化させて段階的に金型を閉じる好適な一例としては、金型に設置したかさ高い基材に接触した段階では、低圧で金型を閉じ、基材を溶かしながら見かけ密度を上昇させ、最終的に型締め力を上げて金型を完全に閉鎖する方法等が挙げられる。
また、金型を閉じる際、金型キャビティ面の温度は、一定であってもよいし、変化させてもよい。
また金型の合わせ面は、樹脂が漏れ防止のためにインロー構造にしても良い。
【０１７８】
上記圧縮成形時の圧力（型締め圧力）は、２〜２０ＭＰａであることが好ましく、更に好ましくは５〜１０ＭＰａである。また、型締めを段階的に実施する時の途中の圧力としては、０．１〜５ＭＰａであることが好ましく、より好ましくは０．５〜３ＭＰａである。
【０１７９】
上記圧縮成形工程は、熱可塑性樹脂が連続強化繊維中に含浸した成形品が得られやすい観点から、金型キャビティ面の温度がＴｍ℃以上となる時間が、２０秒以上であることが好ましく、より好ましくは３０秒以上、最も好ましくは６０秒以上であるが、生産性の観点からは、短いほうが好ましい。
本発明者らは、プレフォームを配置する際の金型のキャビティ面の温度Ｔ３から成形品を取り出す温度Ｔ２までの時間における温度の積分値と、成形品中の連続強化繊維と熱可塑性樹脂との界面の密着強度との間に相関関係があること、融点以上となる時間における温度の積分値と、成形品の曲げ強度のような物性との間にも相関関係が見られることを見出した。
また、成形品のそり量とＴ２との間には相関性があり、更にＴ２及び／又はＴ３がＴ１に近づくにつれ、熱可塑性樹脂の分子量が低下したり、熱可塑性樹脂複合材料の種類によっては、Ｔ３がＴ１に近づくにつれ金型に設置された熱可塑性樹脂複合材料のかさ高さが増すことも見出した。
以上の観点から、成形される成形品の特性と生産性を考慮して、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を適宜決定することができる。
ここで成形品の好ましい形態としては、連続強化繊維束内の樹脂の未含浸部分が少ないものが挙げられる。未含浸率の好ましい範囲は１％以下、更に好ましくは０．８％以下、最も好ましくは０．３％以下である。
未含浸率とは、複合材料の厚さ方向断面を切り出し、マイクロスコープにより該断面を撮影し、得られた画像から、繊維束、及び該繊維束内の空隙のそれぞれの面積を求め、繊維束の面積に対する空隙部分の面積の割合（未含浸部分の面積割合（％））を算出することにより求めることができる。
また、上記圧縮成形では、さらに射出成形工程を組み合わせてハイブリッド成形方法として利用することができる。
【０１８０】
（成形品取り出し工程）
上記成形品取り出し工程では、上記圧縮工程後に、型締めした状態で、金型キャビティ面の温度を冷却温度Ｔ２（℃）まで降温させて金型を開放して成形品を取り出すことが好ましい。本明細書において、上記冷却温度Ｔ２（℃）は、Ｔ２≦Ｔ１（特にＴ２≦Ｔ３≦Ｔ１）であることが好ましく、上記加熱温度Ｔ１（℃）よりも低いこと（特にＴ２≦Ｔ３＜Ｔ１）がより好ましい。また、連続して成形品を製造するサイクルにおける最低温度であることが好ましい。
【０１８１】
上記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合、上記Ｔ２（℃）は、成形サイクルを短くすることができる観点、金型キャビティ面の温度変化を小さくでき、成形のエネルギーコストを低減でき、金型の劣化を抑えることができる観点から、Ｔｍ−２５０℃以上であることが好ましく、より好ましくはＴｍ−１５０℃以上、さらに好ましくはＴｍ−１１０℃超、さらに好ましくはＴｍ−８０℃以上、特に好ましくはＴｍ−５０℃以上である。また、Ｔｍ＋２０℃以下であることが好ましく、より好ましくはＴｍ＋１０℃以下、さらに好ましくはＴｍ以下、さらに好ましくはＴｍ−５℃以下、さらに好ましくはＴｍ−１０℃以下、特に好ましくはＴｍ−２０℃以下である。中でも、Ｔｍ以下であることが好ましく、より好ましくはＴｍ−１５０℃以上Ｔｍ−５℃以下、さらに好ましくはＴｍ−１００℃以上Ｔｍ−１０℃以下、特に好ましくはＴｍ−５０℃以上Ｔｍ−２０℃以下である。冷却温度Ｔ２が低いほど成形品の離型が容易であるが成形時間が長くなる。離型可能な範囲でＴ２は高い方が成形時間は短くなり、ハイサイクル成形が可能となる。
また、上記Ｔ２（℃）は、Ｔｍ−５０＜Ｔ２＜Ｔｍ＋２０、Ｔｍ−３０＜Ｔ２＜Ｔｍ＋２０、Ｔｍ＜Ｔ２＜Ｔｍ＋１０であってもよい。
【０１８２】
上記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合、上記Ｔ２（℃）は、成形サイクルを短くすることができる観点、金型キャビティ面の温度変化を小さくでき、成形のエネルギーコストを低減でき、金型の劣化を抑えることができる観点から、Ｔ２＞Ｔｇ−７０を満たすことが好ましい。中でも、Ｔｇ−５０＜Ｔ２＜Ｔｇ＋５を満たすことが好ましく、Ｔｇ−３０＜Ｔ２＜Ｔｇを満たすことがより好ましい。
【０１８３】
本実施形態（ＩＩ）において、上記Ｔ１（℃）と上記Ｔ２（℃）とは、Ｔ１−Ｔ２≧０を満たすことが好ましく、０≦Ｔ１−Ｔ２＜８０を満たすことがより好ましく、０＜Ｔ１−Ｔ２＜８０を満たすことがさらに好ましく、５＜Ｔ１−Ｔ２＜５０を満たすことがさらに好ましく、５＜Ｔ１−Ｔ２≦３０を満たすことがさらに好ましく、５＜Ｔ１−Ｔ２＜３０を満たすことが特に好ましい。Ｔ１（℃）とＴ２（℃）との温度差を上記範囲とすることにより、金型キャビティ面の温度変化を小さくでき、成形のエネルギーコストを一層低減でき、金型の劣化を一層抑えることができる。
【０１８４】
上記成形品取り出し工程において、金型キャビティ面の温度の降温速度は、一定であってもよいし、変動してもよい。
降温速度は、生産性の観点から、３０℃／分以上であることが好ましく、より好ましくは１００℃／分以上、さらに好ましくは２００℃／分以上である。上記降温速度は、温度Ｔ１（℃）から温度Ｔ２（℃）に達するまでの時間と、Ｔ１とＴ２との温度差から求めることができる。
圧縮成形工程における昇温速度と、成形品取り出し工程における降温速度との差は、熱可塑性樹脂の強化繊維への含浸性、成形品を取り出すときの固化性、離型性、生産性の観点から、８０℃／分以上であることが好ましく、より好ましくは１００℃／分以上、さらに好ましくは１２０℃／分以上である。
【０１８５】
上記成形品取り出し工程において、金型キャビティ面は、複数の手段で冷却することが好ましい。金型キャビティ面を冷却する手段としては、上述の金型の冷却機構を用いる手段等が挙げられ、中でも、素早く温度Ｔ２（℃）まで金型キャビティ面を冷却でき、金型に急激なヒートショックを起こさせない観点から、空冷と水蒸気等の媒体と水系の媒体を適時組み合わせても良い。
【０１８６】
上記成形品取り出し工程において、成形品を取り出す方法は特に限定されず、例えば、金型に設けたエジェクタピン等を利用して取り出してもよい。
【０１８７】
本実施形態（ＩＩ）は、上記成形品取り出し工程後、連続して圧縮成形工程を行い、連続サイクルで成形品を製造してもよい。サイクル数は特に限定されない。
連続サイクルを行う際、温度Ｔ２℃が温度Ｔ３℃より低い場合、例えば、上述の金型の加熱機構を用いて、金型キャビティ面の温度を上げることができる。
【０１８８】
（矯正工程）
本実施形態（ＩＩ）において、成形品の表面を一層平滑とし、成形品の形状を一層整える観点、反り防止の観点から、上記成形品取り出し工程で取り出した成形品を矯正治具に入れ、成形品の形状を矯正してもよい。具体的には、上記成形品取り出し工程で得られた上記成形品を、上記加熱温度Ｔ１℃より５０℃以上低い温度の矯正治具に配置して成形品を矯正する矯正工程をさらに含んでいてもよい。
【０１８９】
上記矯正治具としては、例えば、上記金型と同様に、上型と下型との２つの型等からなり、型を重ね合わせると、型の内部に上記金型キャビティと同様の形状が形成される治具等が挙げられる。
矯正治具の内部の形状は、上記金型の内部の形状と同じであってもよいし異なっていてもよい。例えば、上記金型を用いた方法で成形品の大まかな形状を作製し、矯正治具で端部等の細かい形状を微調整してもよい。
【０１９０】
上記矯正治具を構成する材料としては、鋼材が好ましく、例えば、アルミ、炭素鋼、合金鋼、超硬鋼等が挙げられる。
【０１９１】
上記矯正治具は、加熱機構、冷却機構等の温度調節機構を備えていてもよいし備えていなくてもよい。上記矯正治具は、例えば、冷却媒体を循環させる孔を備え、温調機等で温度を調整した冷却媒体を孔内に循環させ、温度を一定に保つようにしても良い。
【０１９２】
上記矯正工程において、成形品を矯正治具に入れる際の矯正治具の温度Ｔ４（℃）は、成形品の矯正が効率よく行える観点から、上記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である場合、Ｔ４＜Ｔｍ−３０を満たすことが好ましく、Ｔ４＜Ｔｍ−１００を満たすことがより好ましい。
また、上記Ｔ４（℃）は、成形品の矯正が効率よく行える観点から、上記熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である場合、Ｔ４＜Ｔｇ−３０を満たすことが好ましく、Ｔ４＜Ｔｇ−７０を満たすことがより好ましい。
【０１９３】
上記Ｔ４は、生産性の観点から、上記Ｔ２より低いこと（Ｔ４＜Ｔ２）が好ましく、Ｔ４＜Ｔ２−５０を満たすことがより好ましい。また、上記Ｔ４は、Ｔ１より５５℃以上低いことが好ましく、Ｔ１より６０℃以上低いことがより好ましい。
【０１９４】
上記矯正工程は、一定温度で行ってもよいし、温度を変動させながら（例えば、降温させながら）行ってもよい。
上記矯正工程の時間は、特に限定されない。また、矯正工程において、矯正治具に圧力をかけてもよいし、圧力をかけずに治具の自重のみの荷重で矯正をしても良い。
【０１９５】
本実施形態（ＩＩ）の製造方法で得られた成形品は、例えば、航空機、車両、建設材料等の構造材料用途に好適に使用できる。車両用途においては、以下に限定されるものではないが、例えば、シャーシ／フレーム、足回り、駆動系部品、内装部品、外装部品、機能部品、その他部品に使用できる。
また、電気電子部品や電気電子部品の筐体等の用途にも使用できる。電気電子部品用途においては、以下に限定されるものではないが、例えば、パソコンの筐体やスマートフォンの筐体等の通信機器筺体にも使用できる。好適な成形品として、熱可塑性樹脂と連続ガラス強化繊維とからなる熱可塑性樹脂複合材料から得られる通信機器筐体を例示することができる。通信機器筐体として特に好適なものとして５Ｇ対応通信機器の筐体に用いることができる。
また、通信機器に限らず、電波透過性が必要な非接触型充電器の筐体などにも使用することができる。
【０１９６】
本実施形態（ＩＩ）の製造方法で得られた成形品（例えば、箱型の成形品、直方体状の通信機器筺体）は、引張強度が、下記式（３）の関係を満たすことが好ましく、下記式（３）´の関係を満たすことがより好ましい。
長手方向の引張強度（ＭＰａ）×０．５＋幅方向の引張強度（ＭＰａ）×０．５＞５００ＭＰａ      式（３）
長手方向の引張強度（ＭＰａ）×０．５＋幅方向の引張強度（ＭＰａ）×０．５＞５２０ＭＰａ      式（３）´
また、本実施形態（ＩＩ）の製造方法で得られた成形品（例えば、箱型の成形品、直方体状の通信機器筺体）は、曲げ弾性率が、下記式（４）の関係を満たすことが好ましく、下記式（４）´の関係を満たすことがより好ましい。
長手方向の曲げ弾性率（ＭＰａ）×０．５＋幅方向曲げ弾性率（ＭＰａ）×０．５＞３０ＭＰａ      式（４）
長手方向の曲げ弾性率（ＭＰａ）×０．５＋幅方向曲げ弾性率（ＭＰａ）×０．５＞３２ＭＰａ      式（４）´
また、本実施形態（ＩＩ）の製造方法で得られた成形品（例えば、箱型の成形品、直方体状の通信機器筺体）は、ＫＥＣ法により測定される電界シールド性が、周波数１ＧＨｚ帯において、１０ｄＢ未満であることが好ましく、より好ましくは５ｄＢ未満、さらに好ましくは０．１ｄＢ未満である。電界シールド性は、例えば、連続強化繊維の種類によって下げることができ、特に連続強化ガラス繊維を用いることが好ましい。
また、本実施形態（ＩＩ）の製造方法で得られた成形品（例えば、箱型の成形品、直方体状の通信機器筺体）は、平均肉厚が、１ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５ｍｍ以下、更に好ましくは０．４ｍｍ以下である。
なお、本明細書において、引張強度、曲げ弾性率、電界シールド性は後述の実施例に記載の方法によって測定することができる。
【０１９７】
（通信機器筺体）
本発明（ＩＩ）の通信機器筺体は、熱可塑性樹脂と連続ガラス強化繊維とからなる複合材料成形品からなる通信機器筺体である。例えば、直方体状であってよい。
筐体の特性としては、電波透過性が要求させる部材であって、ＫＥＣ法により測定される電界シールド性が周波数１ＧＨｚ帯において、１０ｄＢ未満であることが好ましく、より好ましくは５ｄＢ未満、さらに好ましくは、０．１ｄＢ未満である。本特性を有する連続強化繊維としては、連続強化ガラス繊維が用いることができる。
更に筐体としての特性として、高強度、高剛性が求められる。
好ましい形態としては、筺体の引張強度が上記式（３）の関係を満たし、曲げ弾性率が上記式（４）の関係を満たすことが好ましい。引張強度、曲げ弾性率は、例えば、プレフォームを介して製造すること等により目的の範囲とすることができる。
筺体の平均肉厚は、１ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以下がさらに好ましく、０．４ｍｍ以下が最も好ましい。例えば、プレフォームを介して製造することにより、連続繊維の乱れが少なく、ボイドの発生がない、目的の厚みの筺体を製造することができる。
上記通信機器筺体は、例えば、上述の製造方法により製造することができる。
【０１９８】
［発明（ＩＩＩ）］
以下、本発明（ＩＩＩ）を実施するための形態（以下、「本実施形態（ＩＩＩ）」と称することがある。）について詳細に説明する。なお、本発明（ＩＩＩ）は、以下の本実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
上述の本発明（Ｉ）、本発明（ＩＩ）の製造方法は、本発明（ＩＩＩ）の樹脂成形用金型を用いてもよい。
【０１９９】
本実施形態（ＩＩＩ）の樹脂成形用金型は、上金型、下金型の一方又は両方であってもよいし、３つ以上の型の一部又は全てであってもよい。本実施形態（ＩＩＩ）の樹脂成形用金型は、本実施形態（ＩＩＩ）以外の他の金型と組み合わせて用いてもよい。
【０２００】
以下、図面に基づき、本実施形態（ＩＩＩ）の樹脂成形用金型について説明する。
図１６は、一例として上金型を示した図であり、中空パイプの断面が見えるように切断した断面図である。本発明（ＩＩＩ）の樹脂成形用金型１は、中空パイプ２を内部に有する鋳造体３を少なくとも備える。中空パイプを内部に有する鋳造体を金型中に設けることにより、切削加工で溝を設けることなく、キャビティ面と中空パイプとの距離を容易に調節することが可能となる。キャビティ面と中空パイプとの距離は、後述のキャビティ面形成部材４のキャビティ面を切削する方法、キャビティ面の形状に応じた形状を有する中空パイプを用いる方法等により調節することができる。
本実施形態（ＩＩＩ）の樹脂成形用金型は、鋳造体内部にのみ温度調整機構が設けられていることが好ましい。
なお、本明細書において「内部」とは、中空パイプ等の外周の少なくとも一部が鋳造体の内部に存在することをいい、例えば、中空パイプ等の外周の一部が鋳造体外部にはみ出ている構造（図２０Ｂの２ｋ）を含むものとする。中でも、より容易に製造できる観点から。中空パイプは、全外周が、鋳造体の内部に存在することが好ましく（図２０Ｂの２ｇ、２ｈ、２ｉ）、鋳込み材料は流動性が低いことが多く、中空パイプと鋳造体端との間に鋳込み材料を流し易くなり、鋳造体中の中空パイプの位置をより強固に固定できる観点から、中空パイプと鋳造体端とは距離を長くすること（例えば、図２０Ｂのｈ２を０．５ｍｍ以上とすること）がより好ましい。
【０２０１】
上記鋳造体３内部に含まれる中空パイプ２の数は、特に限定されず、１本であってもよいし複数本であってもよい。また、中空パイプ２内部には、オイル、水、空気、水蒸気、過熱蒸気、ミスト等の加熱用又は冷却用の媒体を流してもよいし、棒ヒーター等の電熱ヒーター、冷却機器等を内在させてもよい。中でも、加熱媒体を含む中空パイプと冷却媒体を含む中空パイプとを含むことが好ましい。費用対効果の観点から、加熱媒体としてはカートリッジヒーターが好ましく、冷却媒体としては水が好ましい。
上記鋳造体３内部には、さらに棒ヒーター、プレートヒーター等の電熱ヒーター７を設けてもよい（図１８Ａ、図１９Ａ、図２０Ａ、図２１Ａ）。
【０２０２】
上記鋳造体３は、加熱手段と冷却手段とを備えることが好ましい。
上記加熱手段としては、加熱媒体を含む中空パイプ、電熱ヒーター等が挙げられる。上記冷却手段としては、冷却媒体を含む中空パイプ等が挙げられる。
【０２０３】
上記鋳造体３内には、さらにマニホールド８を設けてもよい（図２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｆ）。上記マニホールドは、上記鋳造体３の内部にあることが好ましい。上記マニホールド８は上記中空パイプ２と接続させることが好ましく、複数の中空パイプに接続されて、マニホールドの全外周が鋳造体の内部に存在することがより好ましい（図２１Ｃ）。上記マニホールド８と、上記中空パイプ２とは、同じ材料からなっていてもよいし、異なる材料からなっていてもよいが、溶接部の強度の観点から、同じ材料からなることが好ましい。上記マニホールドは、接続した中空パイプと同じ媒体を流す、又は電熱ヒーター等を内在させる、ことが好ましい。
上記マニホールド８と、上記中空パイプ２とを接続する方法としては、例えば、中空パイプとマニホールドとの接続部を溶接して溶着させる方法、鋳込み材料で周囲を固めることで接続する方法、等が挙げられる。マニホールドを金型内部に設けることにより、中空パイプ及びマニホールド内の媒体を介した温度変化効果が向上し、型組み換え段取りを短縮できる。
【０２０４】
上記中空パイプ２の形状は、直線状であってもよいし、屈曲部を有する形状であってもよい。屈曲部を有する形状は、例えば、曲げ加工、複数種の中空パイプの溶接、金属３Ｄプリンタ等により作製することができる。中でも、金属３Ｄプリンタにより製造したパイプと、曲げ加工のパイプとを組み合わせることで、複雑な形状で温度変化効果に優れるパイプを低コストで製造することができる。
上記中空パイプは、屈曲部を有する中空パイプを含むことが好ましく、全ての中空パイプが屈曲部を有する中空パイプであることがより好ましい。
【０２０５】
上記中空パイプ２を構成する材料としては、強度と加工のしやすさとを備える観点から、＃３０００系、＃４０００系、＃５０００系、＃６０００系、＃７０００系のアルミ合金、銅合金、ＳＵＳ等が挙げられる。
【０２０６】
本実施形態（ＩＩＩ）の樹脂成形用金型は、鋳造体３がキャビティ面を形成してもよいが、上記鋳造体３は、キャビティ面を含まないことが好ましい。
上記鋳造体３は、キャビティ面側でキャビティ面形成部材４と接し、キャビティ面と反対側の面側で後述の断熱板５又は補強部材６と接していることが好ましい。
【０２０７】
上記鋳造体３を構成する材料（鋳込み材料）としては、鋳造用のアルミ合金、銅合金、ＳＵＳ、鋳鉄、青銅鋳物、マグネシウム鋳物等が挙げられる。
【０２０８】
上記鋳造体３と、上記中空パイプ２とは、強度の観点から、金属からなることが好ましい。中でも、鋳造体と中空パイプとが一層強固に接着し、キャビティ面と中空パイプとの距離を一層正確に制御しやすくなる観点から、鋳造体３と中空パイプ２とが同じ金属（例えば、アルミ合金等）からなることが好ましい。
【０２０９】
本実施形態（ＩＩＩ）の金型のキャビティ面は、金型の耐久性、電熱ヒーターや冷却媒体路とキャビティ面との距離の調整のしやすさ、成形面の耐久性、傷つき性の観点から、キャビティ面形成部材４によって形成されていることが好ましい。上記鋳造体３とキャビティ面形成部材４とは、接していてもよいし、間に他の部材を含んでいてもよい。中でも、製造が容易となり、鋳造体３内の中空パイプ２とキャビティ面との距離を短くできる観点から、上記鋳造体３とキャビティ面形成部材４とは、接していることが好ましい。また、鋳造体３とキャビティ面形成部材４とが接している場合、中空パイプ２とキャビティ面形成部材との距離が近いと（例えば、鋳造体３とキャビティ面形成部材４との界面と、中空パイプ２の該界面側外端との距離が−５ｍｍ以下）温度変化効果が高く、距離が離れていると（例えば、鋳造体３とキャビティ面形成部材４との界面と、中空パイプ２の該界面側外端との距離が１．５ｍｍ以上）中空パイプ２とキャビティ面形成部材４との間に鋳込み材料が流れ込みやすくなり、製造が一層容易となる。中でも、温度変化効果と製造容易性とのバランスの観点から、鋳造体３とキャビティ面形成部材４との界面と、中空パイプ２の該界面側外端との距離が−３〜１ｍｍであることが好ましい。
【０２１０】
本実施形態（ＩＩＩ）の樹脂成形用金型において、キャビティ面と、中空パイプのキャビティ面側外端との距離は、中空パイプ内の媒体（例えば、冷却媒体）によるキャビティ面の温度変化効果が得られやすい観点から、短いことが好ましく、５０ｍｍ以下であることがより好ましい。
【０２１１】
上記キャビティ面形成部材４は、上記鋳造体を形成する金属と異なる材料（例えば、金属）で形成されていてよく、キャビティ面の摩耗、損傷を抑えることができる観点、及び鋳込み部（加熱冷却部）から突出して鋳込まれたパイプの端部（継手取り付け部）が補強部材を超えて外に出て離れることにより、加熱冷却による中空パイプ継ぎ手のゆるみによるパイプ内の媒体の漏れを防止できる観点から、上記鋳造体を形成する金属より硬度が高い部材からなることが好ましく、硬度が高い金属（例えば、ブリネル硬さが９０ＨＢ以上の金属）からなることがより好ましい。キャビティ面形成部材を構成する金属としては、例えば、７０００番系のアルミ合金、６０００番系のアルミ合金、銅合金、ＳＵＳ等が挙げられる。
なお、硬度とは、ＪＩＳ  Ｚ２２４３に準拠して測定されるブリネル硬さをいう。
【０２１２】
上記キャビティ面形成部材４は、強度、熱伝導の観点から、少なくとも一部が上記鋳造体３と溶着していることが好ましく、キャビティ面とは反対側の面の全面で上記鋳造体３と溶着していることがより好ましい（図１６）。
上記溶着の方法としては、例えば、鋳込み時に、硬度が高いキャビティ面形成部材４を型に入れ、その上に中空パイプ２を保持して、溶融した鋳込み材料を投入し、鋳込み材料の熱で溶着する方法等が挙げられる。
【０２１３】
本実施形態（ＩＩＩ）の樹脂成形用金型は、上記鋳造体３を補強する補強部材６をさらに備えることが好ましい。鋳造体は、切削に比べて製造が容易である一方、強い圧力を受けると変形しやすい傾向があるため、射出成形時等に上型と下型とにかかる圧力で変形することがある。補強部材が圧力を受けることで、鋳造体の変形を抑えることができる。
上記補強部材６としては、例えば、モールドベース、位置決めピン、段付きピン等が挙げられる。補強部材６を設けることにより、鋳造体３を補強し、鋳造体３及びその内部にある中空パイプ２がつぶれにくくなる。また、鋳造体３とキャビティ面形成部材４とを、溶着やボルトによる締結で密着させることで、熱伝導を効率よく行うことができる。また、鋳造体３と補強部材６はボルト等で締結することにより、各部材をより正確に位置決めをすることができる。また、補強部材６と鋳造体３との間には、断熱板を入れることで熱を外部へ逃げにくくすることができる。
上記補強部材６は、上記鋳造体と接していてもよいし、接していなくてもよい。上記補強部材は、例えば、キャビティ面との反対側であって鋳造体の外部に設けられていてもよいし（図１６）、一部が鋳造体３及び／又はキャビティ面形成部材４の内部を貫通していてもよい。上記補強部材６、鋳造体３のキャビティ面側とは反対側の面側に設けられていることが好ましく（図１６）、鋳造体３のキャビティ面側とは反対側の面に接していることがより好ましい。上記補強部材６は、上記樹脂成形用金型のキャビティ面及びを除く５面に設けられていてもよい。
【０２１４】
上記樹脂成形用金型には、さらに断熱板５が設けられていてもよい。
上記断熱板５は、例えば、鋳造体３と補強部材６との間に設けられることが好ましい。断熱板５を設けることにより、補強部材６に鋳造体３の熱が伝わりにくくなり、鋳造体３の温度が保てる。
【０２１５】
上記樹脂成形用金型を閉じた際にできる内部空間である金型のキャビティの形状としては、特に限定されず、製造する成形品によって適宜選択することができる。金型のキャビティ面は、平面、凹凸面、波形面、これらの組み合わせ、等の形状であってもよい。
【０２１６】
上記樹脂成形用金型は、キャビティ面が離型処理されていてもよい。
上記離型処理としては、金型キャビティ面に外部離型剤を塗布する方法や金型表面を予め表面処理しておく方法等が挙げられる。
上記外部離型剤としては、市販の炭化水素系、フッ素系、シリコン系、植物油脂系、ボロンナイトライト等が用いられ、ポリアミド樹脂を含む成形品に対する外部離型剤の好適な例として炭化水素系のものが使用される。
また、金型表面を予め離型処理する方法としては、金型表面にクロムメッキ、窒化チタン処理、フッ素系樹脂のコーティング、セラミックコーティング、シリコーンコーティング、ＰＴＦＥコーティングを施す等の公知の技術が用いられる。
【０２１７】
本実施形態（ＩＩＩ）の樹脂成形用金型の製造方法を、図１７Ａ〜１７Ｅに基づき説明する。
木枠で作られた砂型９（例えば、アルミ鋳込み用砂型）に、硬いアルミ合金（例えば、７０００番系のアルミ合金）からなる、目的のキャビティ面の形状に応じてキャビティ面と反対側の面を予め切削加工したキャビティ面形成部材材料４１、目的のキャビティ面の形状に応じて曲げ加工した中空パイプ２を設置し、溶融した鋳込み材料を入れ、砂型鋳造する（図１７Ａ）。
その後、砂型を冷却し（図１７Ｂ）、砂型９を取り除く（図１７Ｃ）。
その後、キャビティ面形成部材材料４１のキャビティ面側を、目的のキャビティ面形状に合わせて切削加工し、中空パイプ２を内部に有する鋳造体３とキャビティ面形成部材４との積層体を得る（図１７Ｄ）。
その後、鋳造体３の、キャビティ面と反対側の面に、断熱板５、補強部材６とを積層し、上金型を得る（図１７Ｅ）。
【０２１８】
上記樹脂成形用金型は、樹脂の成形用に用いることができる。具体的には、樹脂（例えば、後述の熱可塑性樹脂複合材料）を加熱、冷却して成形する用途、三次元形状の成形品を成形する用途、金型キャビティ面を均一に加熱、冷却する用途等が挙げられる。
得られた成形体は、例えば、航空機、車両、建設材料等の構造材料、電気電子部品や電気電子部品の筐体、ねじ、ワッシャー等に用いることができる。車両の構造材料としては、例えば、シャーシ／フレーム、足回り、駆動系部品、内装部品、外装部品、機能部品、アクセルペダルやブレーキペダルの部品やそのベース、シート部品等が挙げられる。
【０２１９】
上記樹脂としては、熱可塑性樹脂が好ましく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリアミド６／１２、ポリアミド６／１０、ポリアミド６Ｉ、ポリアミド６Ｔ等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、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂；ポリオキシメチレン等のポリアセタール系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；ポリエーテルケトン；ポリエーテルエーテルケトン；ポリエーテルスルフォン；ポリフェニレンサルファイド；熱可塑性ポリエーテルイミド；テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体等の熱可塑性フッ素系樹脂；及びこれらを変性させた変性熱可塑性樹脂；等が挙げられる。中でも、機械的物性、汎用性、繰り返し荷重負荷に対する耐久性の観点から、ポリアミド系樹脂（より好ましくはポリアミド６６）が好ましい。
上記熱可塑性樹脂は、単独で用いても良いが、融点の異なる熱可塑性樹脂を複数組み合わせて用いても良い。好適なものとしてＰＡ６６と、ＰＡ６、ＰＡ６／１２、ＰＡ６／１０、ＰＡ６Ｔ等との混合物を用いることができる。
【０２２０】
上記樹脂の融点としては、２００℃以上３５０℃以下であることが好ましく、より好ましくは２８０℃以上である。
【０２２１】
上記樹脂は、熱可塑性樹脂と強化繊維とを含む熱可塑性樹脂複合材料が好ましい。上記強化繊維としては、連続繊維が好ましい。
上記連続繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、超高強力ポリエチレン繊維、液晶ポリエステル繊維、ポリケトン繊維、金属繊維、セラミックス繊維等があげられる。中でも、機械的特性、熱的特性、汎用性、経済性の観点から、連続ガラス強化繊維が好ましい。
【実施例】
【０２２２】
以下に、実施例に基づいて本発明（Ｉ）をより詳細に説明するが、本発明（Ｉ）はこれらの実施例により限定されるものではない。
【０２２３】
［熱可塑性樹脂複合材料］
成形に用いる熱可塑性樹脂複合材料としては、下記の２種類のものを用いた。
【０２２４】
（複合材料Ａ）混繊糸複合材料
熱可塑性樹脂繊維として、交絡処理を施していないポリアミド６６繊維〔商品名：レオナ（登録商標）４７０／１４４ＢＡＵ（旭化成せんい（株）製）、繊度４７０ｄｔｅｘ、単糸数１４４本〕を用いた。
繊度６８５ｄｔｅｘで単糸数４００本のガラス繊維２束と、繊度４７０ｄｔｅｘの上記ＰＡ繊維２束を合糸し、引き揃えた後、流体交絡ノズルに実質的に垂直に供給し、下記条件で流体交絡させて、複合糸を得た。
・流体交絡ノズル：京セラ  ＫＣ−ＡＪＩ−Ｌ（１．５ｍｍ径、推進型）
・空気圧：２ｋｇ／ｃｍ2
・加工速度：３０ｍ／分
上記複合糸を経糸および緯糸として用い、経糸密度が６本／５ｍｍおよび緯糸密度が６本／５ｍｍの織物（布帛）を製織した。製織時に毛羽やフィブリル状物の発生はなく、織機にも糸くずや毛玉の付着は観察されず製織性は良好であった。
織物は、７枚重ねにして所望の圧縮成形品の形状に適するように裁断した。熱刃を温度３３０℃に加熱したものを用いて、積層枚数７枚重ねで切断した。切断面は、融着し、取扱いに優れた複合材料が得られた。上記織物中の強化繊維の体積含有率は３８体積％であり、織物中の強化繊維の質量割合は６５質量％であった。
【０２２５】
（複合材料Ｂ）コーティング複合糸複合材料
コーティング複合糸の作製条件としては、下記の方法を用いた。
（（使用材料））
−連続強化繊維−
連続強化繊維（Ａ）
繊度６８５ｄｔｅｘで平均単糸径は９．２μｍ、単糸数４００本のガラス繊維を連続強化繊維（Ａ）として用いた。
−熱可塑性樹脂（被覆樹脂）−
被覆材料１：ＰＡ６６（旭化成ケミカルズ製、1402S-011）
被覆材料２：共重合ＰＡ６／１２（エムスケミージャパン製、Grilon CF6S nat）の（プレ）コンバウンド
被覆材料１と被覆材料２とを、以下の方法で混合して混合コンパウンドを得た。二軸押出機（ＴＥＭ２６ＳＳ）を用い、ＰＡ６６と共重合ＰＡ６／１２とを質量比８：１の割合でコンパウンドを行った。押し出し機の回転数は２００ｒｐｍ、吐出量は１５ｋｇ／ｈｒ、押し出し温度は２７０℃とした。ダイス前の真空ベントから系内を真空にした。得られたコンパウンドの融点は２６５℃であった。
連続強化繊維（Ａ）３本に被覆材料を被覆したコーティング複合糸を、伊藤忠システック株式会社製のヤーンコーティング装置（Trawon社製の押し出し機とSAHM社製のワインダーとを使用）を用いて、下記の条件で作製した。
（（被覆条件））
ガラス繊維束の本数：３本
孔Ａの内径：０．６０ｍｍ
孔Ｂの内径：０．６０ｍｍ
孔ＡＢ間の距離：２．０ｍｍ
樹脂押出速度：４０ｒｐｍ
巻取速度：５００ｍ／分
ダイの温度（シリンダー出口と孔Ａ、孔Ｂの温度）：３００℃
押出機のシリンダー部の設定温度：３００℃
糸張力：０．２Ｎ
（（織物の製造方法））
上記のようにして得たコーティング複合糸を経糸と緯糸に用いてレピア織機（ＤＯＲＮＩＥＲ社製、ＤＯＲＮＩＥＲ  ＲＡＰＩＥＲ  ＷＥＡＶＩＮＧ  ＭＡＣＨＩＮＥ  Ｐ１）を用い、４−４綾織にて６００ｇ／ｍ2になるように製織した。
（複合材料Ｂ）ＰＡ６６とＰＡ６／１２のコンパウンド品からなるコーティング複合糸による上記織物。
上記織物中の強化繊維の体積含有率は３８体積％であり、織物中の強化繊維の質量割合は６５質量％であった。
なお、成形に使用する織物は、必要に応じて乾燥させても良い。特に熱可塑性樹脂が加水分解を起こしやすいＰＡ樹脂製の場合は、高温の金型に直接投入することによる加水分解を防止するために基材を乾燥させた方が最終的な成形品物性を保つためには好ましい。
【０２２６】
（（成形方法））
成形品を図１に示す圧縮成形の成形工程に沿って下記の手順に従って作製した。なお、実施例Ｉ−９〜Ｉ−１３では、複合材料を配置した後に、金型のキャビティ面の温度を昇温させ始めてから金型を段階的に閉めた。
成形機は、最大型締め力３００トンの東芝機械製（Ｓ１００Ｖ−８Ａ）を用いた。各実施例及び比較例の、金型および各工程の詳細条件を表１に示す。
なお、表１に示す第一部分の材質とは、図２に示すように、成形品を賦型する金型キャビティ面を形成する金型部分を表し、第二部分の材質とは第一部分の外側にある金型部分を表す。
［工程１］（複合材料の配置）
金型を開放し、上記所望の形状に裁断した複合材料１セット（複合材料Ａの場合は積層枚数７枚の織物、複合材料Ｂの場合は上記織物６枚の積層体）を金型内の所定の位置にキャビティ面の温度がＴ３℃の時に配置した。
［工程２］（金型加熱）
複合材料を金型キャビティ内に配置した後、金型を閉じ、キャビティ面の温度をＴ１まで加熱し、複合材料を構成するポリアミド樹脂を金型内で溶融し、連続ガラス繊維内に含浸させた。
［工程３］（金型分離、冷却）
キャビティを閉鎖した状態で、冷却媒体流通路に２５℃の冷却水を通水する等により、キャビティ面をＴ２℃まで冷却した。金型の冷却は、必要に応じて水蒸気や圧縮空気も用いた。冷却媒体の詳細は、表１にまとめて記載する。
［工程４］（離型）
金型キャビティ面の温度がＴ２℃のときに金型を開き、直ちに成形品を取り出し、工程１に戻した。
降温速度とは、上記高温温度（Ｔ１℃）から上記低温温度（Ｔ２℃）までに、金型キャビティ面を冷却したときの降温速度である。また、昇温速度とは、複合材料を配置した時の温度（Ｔ３℃）から上記高温温度（Ｔ１℃）までにキャビティ面を昇温したときの昇温速度である。また、金型キャビティ面の温度とは、予めキャビティ面とキャビティ面近傍の温度との相関関係を求めておき、成形時の実際の温度制御はキャビティ面近傍の温度に基づいて行った。
【０２２７】
（実施例Ｉ−１）
複合材料Ａを用いて、２５０ｍｍ×２５０ｍｍ、肉厚２ｍｍの成形品を作製した。金型を開き、金型キャビティ面温度（複合材料を配置する際の温度、Ｔ３℃）２５０℃の時に複合材料Ａを配置し、金型を１０ＭＰａの型締め圧力で金型を閉鎖したまま、金型キャビティ面温度（Ｔ１℃）を２９０℃まで昇温し、２９０℃で４５秒間保持し、次いで金型を冷却媒体である圧縮空気と水を用いて金型キャビティ面温度（Ｔ２℃）２４０℃まで冷却して、金型を開放し、成形品を取り出した。成形品が熱可塑性樹脂の融点（２６５℃）以上の時間は、６３秒であった。上記方法で、連続的に成形品を作製した。Ｔ３からＴ１に到達する時間は２０秒、Ｔ１保持４５秒、Ｔ１からＴ２への降温時間１０秒で成形サイクルは８５秒であった。成形条件の詳細と成形品の特性を表１に示す。なお、成形サイクルとは、Ｔ３から、Ｔ１、Ｔ２を経て、Ｔ３に戻るまでにかかる時間をいう。Ｔ２℃で成形品を取り出す際の時間は約５秒であり、また、Ｔ２からＴ３までの昇温速度は、Ｔ３からＴ１までの昇温速度と同じ速度とした。
使用した複合材料ＡのＴ３（２５０℃）における嵩高さ率は、１１５％であった。
実施例Ｉ−１における金型キャビティ面温度の昇温速度は１２０℃／分、降温速度は３００℃／分であった。
金型は、アルミ合金から構成され、冷却媒体流通路を有する第一の部分と、炭素鋼から構成され、加熱ヒーターを有する第二の部分とからなる、上金型及び下金型を用いた（図２）。アルミ合金から構成される第一の部分の熱伝導率は１４０Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1であり、炭素鋼から構成される第二の部分の第二の部分の熱伝導率は４５Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1であった。また、金型のキャビティ面に炭化水素系の外部離型剤（ケムリースジャパン株式会社製  ケムリース２１６６）を塗布した。
【０２２８】
（実施例Ｉ−２）
複合材料Ｂを用いることと、Ｔ１保持時間を変える以外は、実施例Ｉ−１と同様な方法で成形品を作製した。成形条件の詳細と結果は、表１に示す。
使用した複合材料ＢのＴ３（２５０℃）における嵩高さ率は、０％であった。
【０２２９】
（実施例Ｉ−３）
Ｔ２、Ｔ３の温度を変える以外は、実施例Ｉ−２と同様な方法で成形品を作製した。成形条件の詳細と結果は、表１に示す。
使用した複合材料ＢのＴ３（２５５℃）における嵩高さ率は、０％であった。
【０２３０】
（実施例Ｉ−４）
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の温度を変える以外は、実施例Ｉ−２と同様な方法で成形品を作製した。成形条件の詳細と結果は、表１に示す。
使用した複合材料ＢのＴ３（２６２℃）における嵩高さ率は、０％であった。
【０２３１】
（実施例Ｉ−５）
金型の第一の部分を熱伝導率１６５Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1の銅合金であるコルソン合金（マテリオン  ブラッシュ社製、モールドマックス−Ｖ）と、第二の部分に熱伝導率４５Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1の炭素鋼を用い、実施例Ｉ−２と同様に平板を成形した。使用した複合材料は実施例Ｉ−２のものと同様のものを使用した。成形条件の詳細と結果は、表１に示すが、その他の条件は、実施例Ｉ−２と同様である。
使用した複合材料ＢのＴ３（２７０℃）における嵩高さ率は、０％であった。
【０２３２】
（実施例Ｉ−６）
金型のキャビティ面にフッ素系樹脂をコーティングして表面離型処理をした金型を用い、外部離型剤を塗布しなかったこと以外は、実施例Ｉ−４と同様な方法で成形品を作製した。成形条件の詳細と結果は、表１に示す。離型性は、外部離型剤塗布に比べて優れていたため、成形品の離型時のひずみ等もなく物性も良好であった。
【０２３３】
（実施例Ｉ−７）
実施例Ｉ−６で作製した成形品を離型後、直ちに金型温度１００℃に温調した実施例Ｉ−６で使用した金型と同寸法のキャビティを有する別の金型（矯正治具）にセットし、４５秒間１ＭＰａの荷重がかかる状態で放置した。
成形品は、そりのない外観良好な成形品が得られた。
成形条件の詳細と結果は、表１に示す。
【０２３４】
（実施例Ｉ−８）
金型の第一の部分を構成する材質と第二の部分を構成する材質に、実施例Ｉ−１と同様のアルミ合金を用いた箱型成形用の金型を使用した。金型は、実施例Ｉ−６と同様のフッ素系樹脂をコーティングする離型処理をキャビティ面に施した金型を用いた。箱型成形品の寸法は、底面の形状が縦２１５ｍｍ、横２１５ｍｍ正方形で底面に対して６０度の角度で底面に対して高さ３０ｍｍの側壁が四面配置したものである。Ｔ１を２９０℃、Ｔ２を２５０℃、Ｔ３を２５５℃、Ｔ１保持時間を５０秒とした。
金型を開き、金型キャビティ面温度（複合材料を配置する際の温度、Ｔ３℃）２５５℃の時に複合材料Ａを配置し、金型を１０ＭＰａの型締め圧力で金型を閉鎖したまま、金型キャビティ面温度（Ｔ１℃）を２９０℃まで昇温し、２９０℃で５０秒間保持し、次いで金型を冷却媒体である圧縮空気と水を用いて金型キャビティ面温度（Ｔ２℃）２５０℃まで冷却して、金型を開放し、成形品を取り出した。また、金型キャビティ面温度の昇温速度は１００℃／分、降温速度は２５０℃／分とした。
成形条件の詳細と結果を表１に示す。成形品の外観は良好であったが、底面と側壁のコーナー部分の観察から、一部ガラス繊維の破断を目視で確認できた。
成形品の強度評価及びＶｆの測定は、箱型成形品の底面部中央付近から切り出した試験片を用いて評価した。
複合材料の金型への投入温度Ｔ３は、２５５℃であり、２５５℃における複合材料Ａの嵩高さ率は、１２０％であった。
【０２３５】
（実施例Ｉ−９）
型締め工程で下記の操作を行う以外は、実施例Ｉ−８と同様な方法で実施した。
金型を開き、金型キャビティ面温度（複合材料を配置する際の温度、Ｔ３℃）２５５℃の時に複合材料Ａを配置し、昇温開始直後に金型を１ＭＰａの型締め圧力で金型を閉じ、２０秒保持した後に型締め力１０ＭＰａで金型を完全に閉鎖した。金型キャビティ面温度（Ｔ１℃）は、２９０℃まで昇温し、２９０℃で５０秒間保持し、次いで金型を冷却媒体である圧縮空気と水を用いて金型キャビティ面温度（Ｔ２℃）２５０℃まで冷却して、金型を開放し、成形品を取り出した。
成形条件の詳細と結果を表１に示す。成形品の外観は良好であり、底面と側壁のコーナー部分の観察から、ガラス繊維の破断等が無いことを目視で確認できた。
複合材料の金型への投入温度Ｔ３は、２５５℃であり、２５５℃における複合材料Ａの嵩高さ率は、１２０％であった。
【０２３６】
（実施例Ｉ−１０）
Ｔ１を３００℃、Ｔ２を１５０℃としたが、実施例Ｉ−９と同じ条件で金型を段階的に閉鎖した。そのため、成形品コーナー部にＧＦ連続繊維の破断のない良好な成形品が得られた。成形条件の詳細は、表１に記すが、それ以外の条件は実施例Ｉ−９と同様に実施した。
【０２３７】
（実施例Ｉ−１１）
複合材料にＢを用いた以外は、実施例Ｉ−９と同様な方法で実施した。
成形条件の詳細と結果を表１に示す。
【０２３８】
（実施例Ｉ−１２）
冷却媒体に圧縮空気のみを用い、Ｔ１を２９０℃、Ｔ１保持時間を５０秒、昇温速度を１２０℃／分、降温速度を３０℃／分にした。成形の詳細条件は、表１に示すが、それ以外は、実施例Ｉ−１１と同様な方法で実施した。結果を表１に示す。
【０２３９】
（実施例Ｉ−１３）
冷却媒体に圧縮空気と１８０℃のスチームを用い、Ｔ１を２８０℃、Ｔ１保持時間を３０秒、昇温速度を１１０℃／分、降温速度を１８０℃／分に変更した。成形条件の詳細を表１に示すが、それ以外は、実施例Ｉ−１１と同様な方法に実施した。
【０２４０】
（実施例Ｉ−１４）
複合材料Ａを用い、表１に示す条件で成形を行った。複合材料の金型への投入温度Ｔ３は、２５０℃であり、２５０℃における複合材料Ａの嵩高さ率は、１１５％であった。
【０２４１】
（実施例Ｉ−１５）
複合材料Ａを用い、表１に示す条件で成形を行った。複合材料の金型への投入温度Ｔ３は、２２０℃であり、２２０℃における複合材料Ａの嵩高さ率は、５８％であった。
【０２４２】
（比較例Ｉ−１）
Ｔ１を３００℃、Ｔ２を１５０℃、Ｔ３を１５０℃、Ｔ１保持時間を０秒に変える以外は、実施例Ｉ−１と同様な方法で成形品を作製した。成形条件の詳細と結果は、表１に示す。
【０２４３】
（比較例Ｉ−２）
実施例Ｉ−８と同様に箱型の成形品を作製した。Ｔ１を３００℃、Ｔ２を１５０℃、Ｔ３を１５０℃、Ｔ１保持時間を０秒とした。成形条件の詳細は、表１に示すが、それ以外の条件は、実施例Ｉ−８と同様の方法で成形品を作製した。結果は、表１に示す。
【０２４４】
（比較例Ｉ−３）
金型に外部離型剤を用いなかった以外は、比較例Ｉ−１と同様に成形を行った。成形品は離型不良が発生し、一部成形品の表面の樹脂がはがれ、外観の悪い成形品しか得られなかった。
【０２４５】
［評価］
得られた成形品の強度試験を実施した。評価条件は、下記のとおりである。
引張試験は、ＩＳＯ５２７−１に準じ下記の条件にて実施した。
・試験環境：２３℃５０ＲＨ％
・成形品：ＪＩＳ  Ｋ７１６１  ３号試験片で引っ張り試験を実施
・引張速度：５ｍｍ／ｍｉｎ
・チャック間：５０ｍｍ
・使用機器：インストロン５０ｋＮ
曲げ剛性の測定は、ＩＳＯ１７８に準じて実施した。
外観評価は、目視にて成形品を観察し、成形品として欠陥（焼け、引け、反り等）がないか確認した
強化繊維の体積含有率は、試験片の重量を測定後、試験片を６５０℃で３時間焼却し、残ったガラスの重量を測定して、樹脂の比重１．１５とガラスの比重２．５５から体積百分率を求める。
【０２４６】
【表１】
2020152091.tif 000002
【０２４７】
評価結果を表１に示す。実施例Ｉ−１〜Ｉ−９、Ｉ−１１〜Ｉ−１３の方法は、エネルギーコストが低く、金型の劣化が少なかった。また、実施例Ｉ−９〜Ｉ−１３の方法では、金型のキャビティ面の温度が昇温し始めてから、段階的に金型を閉じなかった場合に比べ、短いサイクル時間で良好な外観の成形品を得ることができる。
【０２４８】
以下に、実施例に基づいて本発明（ＩＩ）をより詳細に説明するが、本発明（ＩＩ）はこれらの実施例により限定されるものではない。
【０２４９】
［熱可塑性樹脂複合材料］
成形に用いる熱可塑性樹脂複合材料としては、下記の２種類のものを用いた。
【０２５０】
（複合材料Ａ）混繊糸複合材料
熱可塑性樹脂繊維として、交絡処理を施していないポリアミド６６繊維〔商品名：レオナ（登録商標）４７０／１４４ＢＡＵ（旭化成（株）製）、繊度４７０ｄｔｅｘ、単糸数１４４本、融点２６５℃〕を用いた。
繊度６８５ｄｔｅｘで単糸数４００本のガラス繊維２束と、繊度４７０ｄｔｅｘの上記ＰＡ繊維２束を合糸し、引き揃えた後、流体交絡ノズルに実質的に垂直に供給し、下記条件で流体交絡させて、複合糸を得た。
・流体交絡ノズル：京セラ  ＫＣ−ＡＪＩ−Ｌ（１．５ｍｍ径、推進型）
・空気圧：２ｋｇ／ｃｍ2
・加工速度：３０ｍ／分
上記複合糸を経糸および緯糸として用い、経糸密度が６本／５ｍｍおよび緯糸密度が６本／５ｍｍの織物（布帛）を製織した。製織時に毛羽やフィブリル状物の発生はなく、織機にも糸くずや毛玉の付着は観察されず製織性は良好であった。
織物は、７枚重ねにして所望の圧縮成形品の形状に適するように裁断した。熱刃を温度３３０℃に加熱したものを用いて、積層枚数７枚重ねで切断した。切断面は、融着し、取扱いに優れた複合材料が得られた。上記織物中の連続強化繊維の体積含有率は３８体積％であり、織物中の連続強化繊維の質量割合は６５質量％であった。
【０２５１】
（複合材料Ｂ）コーティング複合糸複合材料
コーティング複合糸の作製条件としては、下記の方法を用いた。
（（使用材料））
−連続強化繊維−
連続強化繊維（Ａ）
繊度６８５ｄｔｅｘで平均単糸径は９．２μｍ、単糸数４００本のガラス繊維を連続強化繊維（Ａ）として用いた。
−熱可塑性樹脂（被覆樹脂）−
被覆材料１：ＰＡ６６（旭化成製、1402S-011）
被覆材料２：共重合ＰＡ６／１２（エムスケミージャパン製、Grilon CF6S nat）の（プレ）コンバウンド
被覆材料１と被覆材料２とを、以下の方法で混合してコンパウンドを得た。二軸押出機（ＴＥＭ２６ＳＳ）を用い、ＰＡ６６と共重合ＰＡ６／１２とを質量比８：１の割合でコンパウンドを行った。押し出し機の回転数は２００ｒｐｍ、吐出量は１５ｋｇ／ｈｒ、押し出し温度は２７０℃とした。ダイス前の真空ベントから系内を真空にした。得られたコンパウンドの融点は２６５℃であった。
連続強化繊維（Ａ）３本にコンパウンドを被覆したコーティング複合糸を、伊藤忠システック株式会社製のヤーンコーティング装置（Trawon社製の押し出し機とSAHM社製のワインダーとを使用）を用いて、下記の条件で作製した。
（（被覆条件））
ガラス繊維束の本数：３本
孔Ａの内径：０．６０ｍｍ
孔Ｂの内径：０．６０ｍｍ
孔ＡＢ間の距離：２．０ｍｍ
樹脂押出速度：４０ｒｐｍ
巻取速度：５００ｍ／分
ダイの温度（シリンダー出口と孔Ａ、孔Ｂの温度）：３００℃
押出機のシリンダー部の設定温度：３００℃
糸張力：０．２Ｎ
（（織物の製造方法））
上記のようにして得たコーティング複合糸を経糸と緯糸に用いてレピア織機（ＤＯＲＮＩＥＲ社製、ＤＯＲＮＩＥＲ  ＲＡＰＩＥＲ  ＷＥＡＶＩＮＧ  ＭＡＣＨＩＮＥ  Ｐ１）を用い、４−４綾織にて６００ｇ／ｍ2になるように製織した。
上記織物中の連続強化繊維の体積含有率は３８体積％であり、織物中の連続強化繊維の質量割合は６５質量％であった。
なお、成形に使用する織物は、必要に応じて乾燥させても良い。特に熱可塑性樹脂が加水分解を起こしやすいＰＡ樹脂製の場合は、高温の金型に直接投入することによる加水分解を防止するために基材を乾燥させた方が最終的な成形品物性を保つためには好ましい。
【０２５２】
（プレフォーム作製方法）
プレフォーム成形用のプレフォーム金型を用いてプレフォームを作製した。
プレフォーム金型を開放し、上記所望の仮形状に裁断した複合材料１セット（複合材料Ａの場合は積層枚数７枚の織物、複合材料Ｂの場合は上記織物６枚の積層体）をプレフォーム金型内の所定の位置に配置した。プレフォーム金型を閉鎖後、プレス圧力２ＭＰａで３０秒間加圧し、プレフォーム金型開放後にプレフォームを取り出した。また、型締め時に所定の形状に裁断されるように、切断刃を設置し、切断刃の温度は、プレフォーム金型温度と同じになるように設定した。なお、プレフォーム金型温度は、温調器によって２００℃一定に設定した。
【０２５３】
（（成形品の製造方法））
成形品を図１２に示す金型を用いて作製した。成形機は、最大型締め力３００トンの東芝機械製（Ｓ１００Ｖ−８Ａ）を用いた。
なお、第一部分の材質とは、図１２に示すように、成形品を賦型する金型キャビティ面を形成する金型部分を表し、第二部分の材質とは第一部分の外側にある金型部分を表す。
［工程１］（プレフォームの配置）
金型を開放し、上記のプレフォームを金型内の所定の位置にキャビティ面の温度がＴ３℃の時に配置した。
［工程２］（金型加熱）
複合材料を金型キャビティ内に配置した後、金型を閉じ、キャビティ面の温度をＴ１℃まで加熱し、複合材料を構成するポリアミド樹脂を金型内で溶融し、連続ガラス繊維内に含浸させた。
［工程３］（金型分離、冷却）
キャビティを閉鎖した状態で、冷却媒体流通路に２５℃の冷却水を通水する等により、キャビティ面をＴ２℃まで冷却した。金型の冷却は、必要に応じて水蒸気や圧縮空気も用いた。
［工程４］（離型）
金型キャビティ面の温度がＴ２℃のときに金型を開き、直ちに成形品を取り出し、工程１に戻した。
降温速度とは、上記加熱温度（Ｔ１℃）から上記冷却温度（Ｔ２℃）までに、金型キャビティ面を冷却したときの降温速度である。また、昇温速度とは、複合材料を配置した時の温度（Ｔ３℃）から上記加熱温度（Ｔ１℃）までにキャビティ面を昇温したときの昇温速度である。また、金型キャビティ面の温度とは、予めキャビティ面とキャビティ面近傍の温度との相関関係を求めておき、成形時の実際の温度制御はキャビティ面近傍の温度に基づいて行った。
【０２５４】
（実施例ＩＩ−１）
複合材料Ａ７枚（総厚さ６ｍｍ）を図１０に示すプレフォーム金型（金型温度２００℃一定に温度調節）に挿入し、プレフォーム金型を閉鎖後、プレス圧力２ＭＰａで３０秒間加圧し、プレフォーム金型解放後にプレフォームを取り出した。また、型締め時に所定の形状に裁断されるように切断刃を設置し（図示せず）、切断刃の温度は、プレフォーム金型温度と同じになるように設定した。プレフォーム型開放後、肉厚３ｍｍのプレフォーム（図１１）を取り出した。プレフォーム形成前の複合材料Ａを７枚重ねた時の嵩密度は０．６８ｇ／ｃｍ3、プレフォームの嵩密度は、１．１３ｇ／ｃｍ3であった。
次いで上記プレフォームを用いて、図１３に示す肉厚２ｍｍの成形品を作製した。金型は、図１２に示す箱型形状成形品を作製する金型を用い、金型合わせ面に溝を切ってシリコーン製ゴムを埋め込み、シリコーンゴム製の堰を設けた金型（図１４）を使用した。金型を開き、金型キャビティ面温度（複合材料を配置する際の温度、Ｔ３℃）２５０℃の時に複合材料Ａのプレフォームを配置し、金型を１０ＭＰａの型締め圧力で金型を閉鎖したまま、金型キャビティ面温度（Ｔ１℃）を２９０℃まで昇温し、２９０℃で４５秒間保持し、次いで金型を冷却媒体である圧縮空気と水を用いて金型キャビティ面温度（Ｔ２℃）２４０℃まで冷却して、金型を開放し、成形品を取り出した。成形品が熱可塑性樹脂の融点（２６５℃）以上の時間は、６３秒であった。上記方法で、連続的に成形品を作製した。Ｔ３からＴ１に到達する時間は２０秒、Ｔ１保持４５秒、Ｔ１からＴ２への降温時間１０秒で成形サイクルは８５秒であった。なお、成形サイクルとは、Ｔ３から、Ｔ１、Ｔ２を経て、Ｔ３に戻るまでにかかる時間をいう。Ｔ２℃で成形品を取り出す際の時間は約５秒であり、また、Ｔ２からＴ３までの昇温速度は、Ｔ３からＴ１までの昇温速度と同じ速度とした。また、金型を閉じ、金型キャビティ面温度をＴ３からＴ１まで昇温すると、堰中のシリコーンゴムが溝いっぱいに変形し、金型合わせ面をシールすることで、溶融した樹脂が流れ出すことを防止した。
実施例ＩＩ−１における金型キャビティ面温度の昇温速度は１２０℃／分、降温速度は３００℃／分であった。
金型は、アルミ合金から構成され、冷却媒体流通路を有する第一の部分と、炭素鋼から構成され、加熱ヒーターを有する第二の部分とからなる、上金型及び下金型を用いた（図１２）。アルミ合金から構成される第一の部分の熱伝導率は１４０Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1であり、炭素鋼から構成される第二の部分の第二の部分の熱伝導率は４５Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1であった。また、金型のキャビティ面に炭化水素系の外部離型剤（ケムリースジャパン株式会社製  ケムリース２１６６）を塗布した。
得られた成形品は、厚さ２ｍｍであり、ガラス繊維の乱れがほとんどない外観に優れた成形品であった。
【０２５５】
（実施例ＩＩ−２）
プレフォーム金型に複合材料Ｂを６枚配置したこと以外は、実施例ＩＩ−１と同様な方法で成形品を作製した。
プレフォーム形成前の複合材料Ｂを６枚重ねた時の嵩密度は０．５６ｇ／ｃｍ3、プレフォームの嵩密度は、１．１３ｇ／ｃｍ3であった。
得られた成形品は、ガラス繊維の乱れがほとんどない外観に優れた成形品であった。
【０２５６】
（実施例ＩＩ−３）
金型合わせ面の溝にシリコーンゴムを設置しない金型を用いたこと以外は、実施例ＩＩ−２と同様な方法で成形品を作製した。
得られた成形品には、成形品周辺に樹脂が流れ出したバリが発生していた。樹脂の流れに伴い、天面コーナー部のガラス繊維に乱れが発生していた。
【０２５７】
（実施例ＩＩ−４）
図１５に示す形状のスマートフォン筐体を作製した。複合材料Ｂを２枚用い、圧縮成形用金型をプレフォーム金型として用いて、プレフォームを作製した。プレフォームは、金型温度２２０℃、圧縮成形圧力２ＭＰａで１分間行った。
プレフォーム形成前の複合材料Ｂを２枚重ねた時の嵩密度は、０．６ｇ／ｃｍ3、プレフォームの嵩密度は、１．２０ｇ／ｃｍ3であった。
次いで圧縮成形を実施例ＩＩ−２と同じ条件で実施した。
得られた成形品は、製品肉厚０．４ｍｍであり、寸法が長手方向１３５ｍｍ、幅方向６５ｍｍ、側壁の高さ５ｍｍであり、長手方向の引張強度が５５０ＭＰａ、曲げ弾性率が３５ＭＰａ、幅方向の引張強度が５３０ＭＰａ、曲げ弾性率が３３ＭＰａであった。また、成形品の平面部の電界シールド特性をＫＥＣ法によって測定した結果、周波数１ＧＨｚ帯において、０ｄＢと電波透過性に優れた物であった。
成形品の外観は、繊維乱れのない外観良好な成形品であった。
上記引張強度は、ＪＩＳ  Ｋ７１６１に準拠して測定した。また、上記曲げ弾性率は、ＪＩＳ  Ｋ７１７１に準拠して測定した。また、上記電界シールド特性は、５ｃｍ×５ｃｍの正方形に切り取った成形品をアルミ製のサンプル固定治具に導電性テープで貼りつけ、「Ａｎｒｉｔｓｕ」製電波シールド特性試験器ＭＡ８６０２Ｃを用いて電解をかけ（ＫＥＣ法）、１ＧＨｚにおける電解シールド特性を「Ａｎｒｉｔｓｕ」製スペクトルアナライザーＭＳ２６６１Ｃを用いて測定した。
【０２５８】
（比較例ＩＩ−１）
プレフォームを作製しないで、複合材料セットを直接、圧縮成形用金型に配置した以外は、実施例ＩＩ−２と同様な方法で成形品を作製した。
得られた成形品は、周辺部のガラス繊維が大きく乱れ外観に劣ったものであった。また、周辺側壁部の肉厚変動が大きかった。更に成形品表面には微細なボイドが発生していた。
【０２５９】
以下に、実施例に基づいて本発明（ＩＩＩ）をより詳細に説明するが、本発明（ＩＩＩ）はこれらの実施例により限定されるものではない。
【０２６０】
（実施例ＩＩＩ−１）
７０００番系アルミ合金（商品名  アルミーゴＨＡＲＤ、大同ＤＭソリューション株式会社製、ブリネル硬さＨＢ（１９７））からなるキャビティ面形成部材材料と、下記表２に記載の寸法の中空パイプ２ａ〜２ｅとを、別工程で木枠により成形した砂型内に設置し、アルミ（商品名鋳造用アルミ合金ＡＣ４ＣＴ６、日軽エムシーアルミ株式会社製、ブリネル硬さＨＢ（８１））を鋳込み材料として用いて、キャビティ面形成部材と鋳造体との積層体である樹脂成形用金型を得た。
中空パイプは、金属３Ｄプリンタで製造したアルミ３Ｄパイプと、アルミ丸パイプ（スウェージロック社製、ＳＳ１０ＭＯ−１−６ＲＴ、チューブφ１０ｍｍ、３／８テーパーおねじ）、とをつなげた円筒形状のものを使用した（図１８Ｅ〜１８Ｇ）。なお、中空パイプ２ａ〜２ｃの説明図が図１８Ｅ、中空パイプ２ｄの説明図が図１８Ｆ、中空パイプ２ｅの説明図が図１８Ｇである。中空パイプ２ｅのアルミ３Ｄパイプは、内部に１１個の突起を設けた（図１８Ｇ）。また、鋳造体には、５本の中空パイプ２ａ〜２ｅを棒状の電熱ヒーター７（外径１０ｍｍの円柱状）間に並べて配置した（図１８Ａ〜１８Ｄ）。
中空パイプ２ａは製造コストが最も低く、中空パイプ２ｂは次にコストが低かった。また、中空パイプ２ｃは、アルミ３Ｄパイプの内側を切削してパイプとつなげたため、パイプ接合部の信頼性に優れていた。また、中空パイプ２ｄは、アルミ３Ｄパイプと、アルミ丸パイプとの外径をそろえたため、スペースの無駄が少なかった。また、中空パイプ２ｅは、複雑な流路を形成することができ、さらに切削してパイプをつなげたために信頼性にも優れていた。
図１８は実施例ＩＩＩ−１の樹脂成形用金型の鋳造体部分の概略図である。図１８Ａは樹脂成形用金型の鋳造体部分の斜視図であり、図１８Ｂは中空パイプがアルミ丸パイプである部分の、中空パイプ断面が円となる切断面（図１８ＡのＸ−Ｘ断面図）であり、図１８Ｃは、中空パイプがアルミ３Ｄパイプである部分の、中空パイプ断面が円となる切断面（図１８ＡのＹ−Ｙ断面図）であり、図１８Ｄは中空パイプ及び電熱ヒーターが四角形状となる切断面（図１８ＡのＺ−Ｚ断面図）である。鋳造体横方向の中心に中空パイプ２ｃを設け、図１８Ｂにおいて、鋳造体端から最も端側の電熱ヒーターまでの距離を３５ｍｍ、電熱ヒーターと中空パイプとの間隔を１２ｍｍとした。また、図１８Ｃにおいて、鋳造体端から最も端側の電熱ヒーターまでの距離を３５ｍｍ、中空パイプ２ａ〜２ｃ及び２ｅと電熱ヒーターとの間隔を１０ｍｍ、中空パイプ２ｄと電熱ヒーターとの間隔を１２ｍｍとした。
【０２６１】
【表２】
2020152091.tif 000003
【０２６２】
（実施例ＩＩＩ−２）
中空パイプとして５本のアルミ丸パイプ（スウェージロック社製、ＳＳ１０ＭＯ−１−６ＲＴ、チューブφ１０ｍｍ、３／８テーパーおねじ）を使用したこと以外は実施例ＩＩＩ−１と同様にして、キャビティ面形成部材と鋳造体との積層体である樹脂成形用金型を得た（図１９）。なお、中空パイプ２ｆは、外径１０ｍｍ、内径６ｍｍの直線状の円筒状のパイプとした。
図１９は実施例ＩＩＩ−２の樹脂成形用金型の鋳造体部分の概略図である。図１９Ａは斜視図であり、図１９Ｂは中空パイプ断面が円となる切断面（図１９ＡのＸ−Ｘ断面図）であり、図１９Ｃは中空パイプ及び電熱ヒーターが四角形状となる切断面（図１９ＡのＹ−Ｙ断面図）である。ここで、図１９Ｂにおいて、鋳造体端から最も端側の電熱ヒーターまでの距離を３５ｍｍ、電熱ヒーターと中空パイプとの間隔を１２ｍｍとした。
【０２６３】
（実施例ＩＩＩ−３）
アルミ丸パイプ（スウェージロック社製、ＳＳ１０ＭＯ−１−６ＲＴ、チューブφ１０ｍｍ、３／８テーパーおねじ）を、曲げ加工又は溶接加工し、表３に記載の寸法の５本の中空パイプ２ｇ〜２ｋを得た（図２０Ｄ）。得られた５本の中空パイプを用いたこと、及び電熱ヒーターを用いなかったこと以外は実施例ＩＩＩ−１と同様にして、キャビティ面と中空パイプとの距離を中空パイプごとに変えた樹脂成形用金型を得た（図２０Ａ〜２０Ｃ）。なお、図２０Ｃは、中空パイプ２ｊの断面図である。
なお、中空パイプ２ｊはキャビティ面形成部材と接しており、中空パイプ２ｋはキャビティ面形成部材表面を切削することにより中空パイプの外周一部が鋳造体外部にはみ出た構造とした（図２０Ｂ）。
【０２６４】
【表３】
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【０２６５】
（実施例ＩＩＩ−４）
中空パイプの形状を変えて樹脂成形用金型を製造した。
中空パイプは何れも、アルミ丸パイプ（スウェージロック社製、ＳＳ１０ＭＯ−１−６ＲＴ、チューブφ１０ｍｍ、３／８テーパーおねじ）を用いた。
中空パイプ２ｌは、鋳造体の中心部でキャビティ面側に折り曲げたパイプとした（図２１Ｄ）。
中空パイプ２ｍは、曲率半径２２ｍｍに折り曲げ加工したパイプとした（図２１Ｅ）。
中空パイプ２ｎは、一方の側に３口他方の側に１口の円柱状のマニホールド８、及び一方の面に３口他方の面に２口の四角柱状のマニホールド８の２種類のマニホールドに、アルミ丸パイプを溶接したパイプとした（図２１Ｆ）。
中空パイプ２ｌ〜２ｎと棒状の電熱ヒーター７とを交互に設置し（図２１Ａ〜２１Ｃ）、実施例ＩＩＩ−１と同様にして樹脂成形用金型を得た。
図２１は実施例ＩＩＩ−４の樹脂成形用金型の鋳造体部分の概略図である。図２１Ａは斜視図であり、図２１Ｂは中空パイプ断面が円となる切断面（図２１ＡのＸ−Ｘ断面図）であり、図２１Ｃは電熱ヒーターが四角形状となる切断面（図２１ＡのＹ−Ｙ断面図）である。ここで、図２１Ｂにおいて、鋳造体端から最も端側の電熱ヒーター７までの距離を３５ｍｍ、電熱ヒーター７と中空パイプ２ｌ、２ｍとの間隔を１２ｍｍとし、マニホールド８は挟まれる電熱ヒーター７の中心に配置した。
【０２６６】
上記実施例の樹脂成形用金型は、何れも中空パイプを通すための溝を切削加工で設ける必要がなく、キャビティ面を均一に冷却できる金型を容易に製造することができた。
また、上記実施例の樹脂成形用金型の鋳造体上に、断熱板を設けたところ、鋳造体の保温を向上できた。また、補強部材を設けたところ、射出成形に用いても、鋳造体の損傷、変形がなかった。
【符号の説明】
【０２６７】
１    樹脂成形用金型
２    中空パイプ
３    鋳造体
４    キャビティ面形成部材
４１  キャビティ面形成部材材料
５    断熱板
６    補強部材
７    電熱ヒーター
８    マニホールド
９    砂型
【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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【図７】
2020152091.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2020152091.tif 000015
【図１２】
2020152091.tif 000016
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2020152091.tif 000020
【図１７Ａ】
2020152091.tif 000021
【図１７Ｂ】
2020152091.tif 000022
【図１７Ｃ】
2020152091.tif 000023
【図１７Ｄ】
2020152091.tif 000024
【図１７Ｅ】
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【図１８Ａ】
2020152091.tif 000026
【図１８Ｂ】
2020152091.tif 000027
【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
2020152091.tif 000029
【図１８Ｅ】
2020152091.tif 000030
【図１８Ｆ】
2020152091.tif 000031
【図１８Ｇ】
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【図１９Ａ】
2020152091.tif 000033
【図１９Ｂ】
2020152091.tif 000034
【図１９Ｃ】
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【図２０Ａ】
2020152091.tif 000036
【図２０Ｂ】
2020152091.tif 000037
【図２０Ｃ】
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【図２０Ｄ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
2020152091.tif 000041
【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２１Ｅ】
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【図２１Ｆ】
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