(57)【要約】【課題】外観及び機械特性に優れた複雑な形状の繊維強化複合材料成形品を製造できる、繊維強化複合材料成形品の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の繊維強化複合材料成形品の製造方法は、シート状のプリプレグの端部同士を互いの側端面が接するように突き合わされた突き合わせ部分、又はシート状のプリプレグの端部同士が重ね合わされた重ね合わせ部分を有する組体５０を形成した後、前記突き合わせ部分又は前記重ね合わせ部分にシートモールディングコンパウンドを重ね、圧縮成形する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状のプリプレグの端部同士を互いの側端面が接するように突き合わせて突き合わせ部分を有する組体を形成した後、前記突き合わせ部分の少なくとも一部にシートモールディングコンパウンドを重ね、圧縮成形する、繊維強化複合材料成形品の製造方法。
【請求項２】
シート状のプリプレグの端部同士を互いの側端面が反対を向くように重ねて重ね合わせ部分を有する組体を形成した後、前記重ね合わせ部分の少なくとも一部にシートモールディングコンパウンドを重ね、圧縮成形する、繊維強化複合材料成形品の製造方法。
【請求項３】
前記シート状のプリプレグが、２枚以上のシート状のプリプレグからなる積層体の一部である、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記組体は、前記シート状のプリプレグまたは前記シート状のプリプレグを含む２枚以上のプリプレグからなる積層体が予備賦形された後に形成される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記シート状のプリプレグがＵＤプリプレグである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記シート状のプリプレグがクロスプリプレグである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合積層体の製造方法、繊維強化複合材料成形品の製造方法、及び繊維強化複合材料成形品に関する。
本願は、２０１７年６月１４日に、日本出願された特願２０１７−１１６６２１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スポーツ、自動車、航空機、産業用途等の部材として、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）を用いた繊維強化複合材料成形品が提案されており、特に軽量かつ高い力学特性が求められている分野において積極的に採用されている。
【０００３】
繊維強化複合材料成形品の製造方法としては、例えば、強化繊維に未硬化のマトリックス樹脂組成物を含浸させてなるシート状のプリプレグを積層した積層体を成形金型内で加熱、加圧することで、所定形状の繊維強化複合材料成形品を得る方法が知られている。また、三次元形状の繊維強化複合材料成形品を製造する場合、本成形の前に、積層体を最終成形品の形状を考慮した所定形状に予備賦形してプリフォームを形成することも知られている。しかし、プリプレグのみでは、リブやボス等を有する複雑な形状の繊維強化複合材料成形品を製造することは難しい。
【０００４】
リブやボス等を有する繊維強化複合材料成形品の製造方法としては、例えば、シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）とプリプレグとを積層した複合積層体を用いる方法が知られている。例えば、ＳＭＣの上に不織布プリプレグを積層し、加圧加熱して繊維強化複合材料成形品を得る方法が挙げられる（特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開２００７−１２９８号公報
【特許文献２】日本国特開２００６−７４９２号公報
【特許文献３】日本国特開平１０−６７０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１〜３の方法でも、プリプレグの賦形限界があるために、可展面ではない曲面（複数の平面の組み合わせを含む。）を有する複雑な立体形状の繊維強化複合材料成形品を得ることは難しい。
【０００７】
本発明は、複雑な形状の繊維強化複合材料成形品を製造できる、複合積層体の製造方法及び繊維強化複合材料成形品の製造方法の提供、並びに、外観・強度に優れる、連続強化繊維と不連続強化繊維で強化された繊維強化樹脂成形体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の構成を有する。
［１］シート状のプリプレグの端部同士を互いの側端面が接するように突き合わされた突き合わせ部分、及びシート状のプリプレグの端部同士が重ね合わされた重ね合わせ部分からなる群より選ばれる少なくとも一方を有する組体における、前記突き合わせ部分及び前記重ね合わせ部分の一方又は両方の少なくとも一部に、シートモールディングコンパウンドを重なるように積層する、複合積層体の製造方法。
［２］前記突き合わせ部分及び前記重ね合わせ部分の一方又は両方の少なくとも一部の前記プリプレグの端部を平面視で曲線状とする、［１］に記載の複合積層体の製造方法。
［３］前記突き合わせ部分を有する組体における、前記突き合わせ部分の互いの側端面の少なくとも一部が接している、［１］又は［２］に記載の複合積層体の製造方法。
［４］前記突き合わせ部分を有する組体における、前記突き合わせ部分の少なくとも一部の側端面を互いに相補的な湾曲面とする、［１］〜［３］のいずれかに記載の複合積層体の製造方法。
［５］前記プリプレグの端部の平面視での縁形状が円弧状であり、その円弧の直径Ｒが９０ｍｍ以上である、［１］〜［４］のいずれかに記載の複合積層体の製造方法。
［６］前記組体における前記端部の円弧の両端側に位置する末端同士の距離ｂ（ｍｍ）と、前記直径Ｒとが、Ｒ／ｂ≧１の関係を満たす、［５］に記載の複合積層体の製造方法。
［７］前記プリプレグが、２枚以上のシート状のプリプレグの積層体である、［１］〜［６］のいずれかに記載の複合積層体の製造方法。
［８］前記プリプレグ又はその積層体を予備賦形した後に、これらの端部同士を突き合わせる、あるいは、前記プリプレグ又はその積層体を予備賦形した後に、これらの端部同士を重ね合わせる、［１］〜［７］のいずれかに記載の複合積層体の製造方法。
［９］前記プリプレグとして、強化繊維が一方向に引き揃えられたＵＤプリプレグを用いる、［１］〜［８］のいずれかに記載の複合積層体の製造方法。
［１０］前記プリプレグとして、強化繊維が直交するように製織されたクロスプリプレグを用いる、［１］〜［９］のいずれかに記載の複合積層体の製造方法。
［１１］［１］〜［１０］のいずれかに記載の複合積層体の製造方法によって製造した複合積層体を成形金型で圧縮成形して繊維強化複合材料成形品を得る、繊維強化複合材料成形品の製造方法。
［１２］連続繊維で強化された繊維強化樹脂成形体が、その端部同士を互いの側端面が接するように突き合わされた突き合わせ部、及びその端部同士が重ね合わされた重ね合わせ部からなる群より選ばれる少なくとも一方を形成している繊維強化複合材料成形品であって、前記突き合わせ部及び前記重ね合わせ部の一方又は両方の少なくとも一部分に、不連続繊維で強化された繊維強化樹脂成形体が積層されてなる、繊維強化複合材料成形品。
［１３］端部が平面視で曲線状である前記突き合わせ部及び前記重ね合わせ部の一方又は両方の少なくとも一部に、不連続強化繊維で強化された繊維強化樹脂成形体が積層されてなる、［１２］に記載の繊維強化複合材料成形品。
［１４］連続繊維で強化された前記繊維強化樹脂成形体の表面の連続繊維の蛇行角度θが１５度以下である、［１２］又は［１３］に記載の繊維強化複合材料成形品。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複雑な形状の繊維強化複合材料成形品を製造しうる複合積層体、並びに、外観及び機械特性に優れた複雑な形状の繊維強化複合材料成形品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本発明の繊維強化複合材料成形品の一例を示した斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示した本発明の繊維強化複合材料成形品の一例の平面図である。
【図２Ａ】本発明の複合積層体の製造方法に用いるプリプレグの一例を示した平面図である。
【図２Ｂ】本発明の複合積層体の製造方法に用いるプリプレグの一例を示した平面図である。
【図３】図２のプリプレグを積層した積層体を示した斜視図である。
【図４Ａ】本発明の複合積層体の製造方法に用いるプリプレグの一例を示した平面図である。
【図４Ｂ】本発明の複合積層体の製造方法に用いるプリプレグの一例を示した平面図である。
【図５】図４のプリプレグを積層した積層体を示した斜視図である。
【図６】図３の積層体と図５の積層体とを組み合わせた組体を示した斜視図である。
【図７Ａ】図６の組体を示した平面図である。
【図７Ｂ】図７ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図８】図６の組体上にＳＭＣを積層した複合積層体を示した平面図である。
【図９】本発明の製造方法で形成する組体の他の例を示した断面図である。
【図１０Ａ】積層体の他の例を示した斜視図である。
【図１０Ｂ】組体の他の例を示した斜視図である。
【図１１】強化繊維の蛇行角度を測定する方法を説明する概略図である。
【図１２Ａ】本発明の複合積層体の製造方法に用いるプリプレグの一例を示した平面図である。
【図１２Ｂ】本発明の複合積層体の製造方法に用いるプリプレグの一例を示した平面図である。
【図１３Ａ】本発明の複合積層体の製造方法に用いるプリプレグの一例を示した平面図である。
【図１３Ｂ】本発明の複合積層体の製造方法に用いるプリプレグの一例を示した平面図である。
【図１４Ａ】本発明の複合積層体の製造方法に用いるプリプレグの一例を示した平面図である。
【図１４Ｂ】本発明の複合積層体の製造方法に用いるプリプレグの一例を示した平面図である。
【図１５Ａ】本発明の複合積層体の製造方法に用いるプリプレグの一例を示した平面図である。
【図１５Ｂ】本発明の複合積層体の製造方法に用いるプリプレグの一例を示した平面図である。
【図１６】図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａ、図１３Ｂに示したプリプレグの一例の一つの辺の形状を示した図である。
【図１７】図１４Ａ、図１４Ｂ、図１５Ａ、図１５Ｂに示したプリプレグの一例の一つの辺の形状を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の説明において例示される図の寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００１２】
［複合積層体の製造方法］
本発明の複合積層体の製造方法で得られる複合積層体は、繊維強化複合材料成形品（以下、単に「成形品」とも記す。）の製造に用いられる。本発明の複合積層体の製造方法は、例えば、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に例示した繊維強化複合材料成形品１００のような、リブやボスを有する複雑な形状の成形品の製造に好適に使用できる複合積層体を得ることができる。
【００１３】
繊維強化複合材料成形品１００は、平面視形状が正方形状の基板１１０と、基板１１０の上面の対向する２つの辺に沿うように設けられた複数のボス１１２と、各辺の対応するボス１１２同士を繋ぐように形成された板状の複数のリブ１１４とを備えている。
なお、本発明の複合積層体の製造方法で得られる複合積層体を用いて製造する成形品は、繊維強化複合材料成形品１００には限定されない。
【００１４】
（第１の態様）
本発明の第１の態様の複合積層体の製造方法は、シート状のプリプレグの端部同士が接するように突き合わされた突き合わせ部分を有する組体の突き合わせ部分の少なくとも一部に、シートモールディングコンパウンド（以下、「ＳＭＣ」とも記す。）を重なるように積層して複合積層体を得る方法である。
具体的な態様としては、シート状のプリプレグが積層された複数の積層体の端部同士を互いの側端面が接するように突き合わせて組体を形成し、組体の端部を突き合わせた部分の上にＳＭＣを重なるように積層して複合積層体を得る方法を挙げることができる。
なお、この突き合わせ部分においては、互いの側端面が接していてもよく、互いの側端面の間に若干の隙間があってもよいが、この複合積層体を用いて製造する成形品の外観や強度に優れる傾向にあることから、この突き合わせ部分においては、互いの側端面の少なくとも一部が接していることが好ましい。
【００１５】
このように、本発明では、目的の成形品の立体形状をいくつかの部分に分け、それぞれの部分について、プリプレグ又はプリプレグの積層体を組み合わせて組体を形成し、突き合わせ部分にＳＭＣを重なるように積層し、複合積層体とする。このような複合積層体を用いることで、可展面ではない曲面（複数の平面の組み合わせを含む。）を有する複雑な立体形状の成形品であっても製造可能となる。
【００１６】
本発明の第１の態様の複合積層体の製造方法では、組体において、前記突き合わせ部分の少なくとも一部の前記プリプレグの端部を平面視で曲線状とすることが好ましく、突き合わされたそれぞれのプリプレグの少なくとも一部の側端面を互いに相補的な湾曲面とすることがより好ましい。
また、組体において、隣接させる積層体の突き合わせるそれぞれの端部の側端面を、平面視で曲線状である互いに相補的な湾曲面とするのが好ましい。
このような複合積層体を用いることで、圧縮成型時の強化繊維の蛇行が抑制され、外観や強度に優れる、複雑な立体形状の成形品の製造が可能となる。
【００１７】
以下、本発明の第１の態様の複合積層体の製造方法の一例について、図２〜８に基づいて説明する。本実施形態の複合積層体の製造方法は、下記の工程（ｉ）〜（ｉｉｉ）を有する。
（ｉ）プリプレグの積層体とするための、シート状のプリプレグの積層（シート状のプリプレグを積層して積層体とする。）
（ｉｉ）組体とするための、積層体同士の組み合わせ（積層体同士を組み合わせて組体とする。）
（ｉｉｉ）複合積層体とするため、組体とＳＭＣとの積層（組体とＳＭＣとを積層して複合積層体とする。）
【００１８】
工程（ｉ）：
組体を形成する積層体の形成には、連続繊維である強化繊維と、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用いる。具体的には、連続繊維である強化繊維で形成された強化繊維シートにマトリックス樹脂組成物が含浸されたプリプレグを用いる。
【００１９】
プリプレグの形態としては、例えば、強化繊維が一方向に引き揃えられたＵＤプリプレグ、強化繊維が直交するように製織されたクロスプリプレグ、不織布プリプレグ等が挙げられる。また、バイアスクロス、３軸クロス、Ｍｕｌｔｉ−ａｘｉａｌ  Ｗａｒｐ  Ｋｎｉｔ等の強化繊維布帛を強化繊維シートとしたプリプレグであってもよい。なかでも、プリプレグとしては、機械物性が良好とされる連続繊維で作成される点から、ＵＤプリプレグ、クロスプリプレグが好ましい。プリプレグとしては、１種のみを使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
連続繊維は、後述する短繊維よりも繊維長が長い強化繊維である。
【００２０】
強化繊維としては、例えば、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、高強度ポリエステル繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維、窒化珪素繊維、ナイロン繊維等が挙げられる。これらの中でも比強度及び比弾性に優れることから、炭素繊維が好ましい。強化繊維としては、１種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。
【００２１】
マトリックス樹脂組成物としては、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等のいずれか若しくは複数を含む樹脂組成物が挙げられる。これらの中でも、硬化後の強度を高くできることから、エポキシ樹脂を含む樹脂組成物が好ましい。
マトリックス樹脂組成物には、必要に応じて、硬化剤、硬化促進剤、増粘剤、重合開始剤、無機充填剤等の助剤が含まれていてもよい。
【００２２】
工程（ｉ）では、組体を形成する積層体に用いるプリプレグとして、別の積層体と組み合わせる側の端部の平面視での縁形状が、好ましくは曲線状であるプリプレグを複数作製する。そして、それら複数のプリプレグを積層して、組体を形成するための複数の積層体を形成する。隣接させる積層体の突き合わせるそれぞれの端部の側端面は、平面視で、好ましくは曲線状である互いに相補的な湾曲面とする。
【００２３】
積層体の突き合わせる端部の側端面の平面視形状は、曲線状であることが好ましく、円弧状、波状等が挙げられる。すなわち、積層体の突き合わせる端部の側端面としては、平面視で円弧状の湾曲面、平面視で波状の湾曲面等が好ましい態様として挙げられる。
強化繊維の蛇行を抑制しやすい点から、積層体の突き合わせる端部の側端面は、平面視で円弧状の湾曲面が好ましく、平面視で真円の円周の一部を形成する円弧状の湾曲面がより好ましい。
【００２４】
積層体の突き合わせる端部の側端面の平面視形状を円弧状とする場合、円弧の直径Ｒは、目的の成形品の寸法等に応じて適宜設定できる。円弧の直径Ｒは、９０ｍｍ以上が好ましく、１００〜２０００ｍｍがより好ましく、１５０〜１０００ｍｍがさらに好ましい。円弧の直径Ｒを上記範囲とすることで、強化繊維の蛇行の発生を抑えられ、成形品の外観が良好となる傾向にある。
【００２５】
具体的には、例えば、シート状のプリプレグを裁断し、図２Ａに示すプリプレグ１０と、図２Ｂに示すプリプレグ１０Ａとを作製する。また、シート状のプリプレグを裁断し、図４Ａに示すプリプレグ３０と、図４Ｂに示すプリプレグ３０Ａとを作製する。
【００２６】
プリプレグ１０の平面視形状は、円弧状の辺ａ１と、辺ａ１と対向する直線状の辺ａ２と、辺ａ１と辺ａ２の両端を結ぶ直線状の辺ｂ１，ｂ２とからなり、矩形における１つの辺ａ１が円弧状に凸となった形状になっている。辺ａ２の長さ方向において、辺ａ１の頂点の位置は辺ａ２の中点の位置に対応している。辺ｂ１と辺ｂ２とは平行になっている。プリプレグ１０においては、強化繊維１２の繊維方向が辺ａ２の長さ方向に垂直な方向になっている。
【００２７】
この例のプリプレグ１０とプリプレグ１０Ａとは同形状で大きさも同じである。プリプレグ１０Ａにおいては、強化繊維１２の繊維方向が辺ａ２の長さ方向に平行になっている。
なお、プリプレグ１０，１０Ａにおける強化繊維１２の繊維方向は、辺ａ２の長さ方向に平行とするか、辺ａ２の長さ方向に垂直な方向とするかには限定されず、例えば、繊維方向が辺ａ２の長さ方向に対して４５°となるようにしてもよい。
【００２８】
プリプレグ３０の平面視形状は、円弧状の辺ａ３と、辺ａ３と対向する直線状の辺ａ４と、辺ａ３と辺ａ４の両端を結ぶ直線状の辺ｂ３，ｂ４とからなり、矩形における１つの辺ａ３が円弧状に凹となった形状になっている。辺ａ４の長さ方向において、辺ａ３の頂点の位置は辺ａ４の中点の位置に対応している。辺ｂ３と辺ｂ４とは平行になっている。プリプレグ３０においては、強化繊維３２の繊維方向が辺ａ４の長さ方向に垂直な方向になっている。
【００２９】
この例のプリプレグ３０とプリプレグ３０Ａとは同形状で大きさも同じである。プリプレグ３０Ａにおいては、強化繊維３２の繊維方向が辺ａ４の長さ方向に平行になっている。
なお、プリプレグ３０，３０Ａにおける強化繊維３２の繊維方向は、辺ａ４の長さ方向に平行とするか、辺ａ４の長さ方向に垂直な方向とするかには限定されず、例えば、繊維方向が辺ａ４の長さ方向に対して４５°となるようにしてもよい。
【００３０】
例えば、図３に示すように、プリプレグ１０とプリプレグ１０Ａとを、下からプリプレグ１０／プリプレグ１０Ａ／プリプレグ１０／プリプレグ１０Ａ／プリプレグ１０の積層構成で積層して積層体２０とする。また、図５に示すように、プリプレグ３０とプリプレグ３０Ａとを、下からプリプレグ３０／プリプレグ３０Ａ／プリプレグ３０／プリプレグ３０Ａ／プリプレグ３０の積層構成で積層して積層体４０とする。
【００３１】
プリプレグ１０，１０Ａの辺ａ１の縁形状と、プリプレグ３０，３０Ａの辺ａ３の縁形状は、対応する円弧状になっており、互いに相補的である。そのため、積層体２０におけるプリプレグ１０，１０Ａの辺ａ１側の側端面２２と、積層体４０におけるプリプレグ３０，３０Ａの辺ａ３側の側端面４２とは、平面視形状が円弧状である互いに相補的な湾曲面になっている。
【００３２】
なお、各積層体におけるプリプレグの積層構成は、前記した構成には限定されない。例えば、プリプレグの積層数は、４層以下であってもよく、６層以上であってもよい。また、積層体に用いるプリプレグの種類は、この例では２種であるが、１種であってもよく、３種以上であってもよい。
【００３３】
本発明では、成形品にボイドが形成されて機械特性が低下することを抑制しやすい点から、積層体における各プリプレグ間に残存するエアー量をできるだけ低減することが好ましい。
積層体内部のエアーを低減する方法としては、例えば、積層体を平面型で挟圧する方法、積層体をバギングフィルムで覆い、バギングフィルム内を真空脱気する方法（以下、「真空バッグ法」と記す。）が挙げられ、エアーを効率的に排除できる点から、真空バック法が好ましい。
【００３４】
工程（ｉｉ）：
工程（ｉ）で得た各積層体を用い、積層体の端部同士を互いの側端面が接するように突き合わせて組体を形成する。
例えば、図６及び図７に示すように、積層体２０の側端面２２側の端部２４と、積層体４０の側端面４２側の端部４４とを、積層体２０の側端面２２と積層体４０の側端面４２とが接するように突き合わせて組体５０を形成する。このとき、積層体２０の側端面２２と積層体４０の側端面４２とは互いに相補的であるため密着する。
プリプレグ１０，１０Ａの辺ａ２の長さＢ１と、プリプレグ３０，３０Ａの辺ａ４の長さＢ２とが同じで、辺ａ１の頂点と辺ａ２の距離Ｌ１と辺ａ３の頂点と辺ａ４の距離Ｌ２との合計が長さＢ１及び長さＢ２と一致している場合、組体５０の平面視形状は正方形となる。
【００３５】
本発明において、隣接する積層体の突き合わせる端部の側端面の平面視形状を円弧状とする場合、円弧の直径Ｒと、組体における側端面の円弧の両端側に位置する末端同士の距離ｂ（ｍｍ）とは、Ｒ／ｂ≧１の関係を満たすことが好ましい。これにより、強化繊維の蛇行を抑制しやすくなり、外観及び機械特性に優れた成形品が得られやすくなる。
Ｒ／ｂは、１以上が好ましく、１〜１０がより好ましく、１〜３がさらに好ましい。Ｒ／ｂを上記範囲とすることで、強化繊維の蛇行を抑制できる傾向にある。
【００３６】
例えば組体５０の場合、図７Ａに示すように、組体５０における積層体２０，４０の側端面２２，４２の円弧の両端側に位置する末端同士の距離ｂとは、プリプレグ１０，１０Ａの辺ｂ１と辺ｂ２の距離、及びプリプレグ３０，３０Ａの辺ｂ３と辺ｂ４の距離と一致している。すなわち、組体５０における距離ｂは、プリプレグ１０，１０Ａの辺ａ２の長さＢ１、及びプリプレグ３０，３０Ａの辺ａ４の長さＢ２と一致している。後述する組体６０の場合も組体５０の場合と同様である。
【００３７】
工程（ｉｉｉ）：
工程（ｉｉ）で得た組体の積層体の端部同士の突き合わせ部分の上にＳＭＣを積層して複合積層体とする。例えば、図８に示すように、組体５０における積層体２０の端部２４と積層体４０の端部４４の突き合わせ部分の上にＳＭＣ７０を積層して複合積層体８０とする。
【００３８】
組体とＳＭＣとを積層する態様としては、特に限定されず、組体の一方の面側のみにＳＭＣを積層してもよく、組体の両面にＳＭＣを積層してもよい。また、組体の一方の面側のみにＳＭＣを積層する場合、組体の上面側にＳＭＣを積層してもよく、組体の下面側にＳＭＣを積層してもよいが、形状保持の点から、積層体の上面側にＳＭＣを積層することが好ましい。
【００３９】
積層する組体とＳＭＣの平面視形状は、目的の成形品の形状に合わせて適宜設計すればよく、互いに同じ形状であってもよく、相似形状であってもよく、異なる形状であってもよい。できあがる成形品の品質安定性の観点から積層する組体と相似形状が好ましい。
【００４０】
ＳＭＣは、強化繊維からなる短繊維（以下、「不連続強化繊維」とも記す。）とマトリックス樹脂組成物とを含むシート状の成形材料である。具体的には、例えば、強化繊維からなる短繊維が、繊維方向がランダムとなるように分散されて形成された強化繊維シートにマトリックス樹脂組成物が含浸されたＳＭＣを用いる。
短繊維とは、繊維長が１００ｍｍ以下の強化繊維を意味し、１０〜３０ｍｍの繊維長を有する強化繊維が好ましい。
【００４１】
ＳＭＣに用いる強化繊維及びマトリックス樹脂組成物としては、プリプレグで挙げたものと同じものが挙げられる。ＳＭＣに用いる強化繊維としては、比強度及び比弾性に優れる点から、炭素繊維が好ましい。ＳＭＣに用いるマトリックス樹脂組成物としては、成形性等に優れる点からビニルエステル樹脂を含む樹脂組成物を好適に用いることができるが、硬化後の強度を高くできる点から、エポキシ樹脂を含む樹脂組成物を用いることもできる。
【００４２】
以上説明したように、本発明の第１の態様の複合積層体の製造方法では、複数のプリプレグ又はプリプレグの積層体の端部同士を側端面が接するように突き合わせて組体とする際に、隣接させるプリプレグ又はその積層体における突き合わせる端部の側端面を、平面視で曲線状である互いに相補的な湾曲面とすることができる。これにより、組体にＳＭＣを積層した複合積層体を圧縮成形して成形品とする際には、プリプレグの硬化部分において強化繊維の蛇行が低減されるため、外観及び機械特性に優れた成形品を得ることができる。
【００４３】
本発明の第１の態様の複合積層体の製造方法により、プリプレグの硬化部分において強化繊維の蛇行を低減できる要因は必ずしも明らかでないが、以下のように考えられる。
複合積層体を成形する際には、成形時の熱によりＳＭＣのマトリックス樹脂組成物の粘度が低下し、ＳＭＣが流動する。組体における隣接する積層体の突き合わせる端部の側端面を、平面視形状が直線状である平面とすると、ＳＭＣの流動による応力が組体の積層体を突き合わせた部分に集中し、プリプレグ中の強化繊維が蛇行しやすくなると考えられる。
これに対して、本発明では、組体における隣接する積層体の突き合わせる端部の側端面を、平面視で曲線状である互いに相補的な湾曲面とすることで、ＳＭＣの流動による応力が積層体を突き合わせた部分に集中しにくくすることを可能としている。そのため、プリプレグ中の強化繊維の蛇行を抑制できると考えられる。
【００４４】
なお、本発明の第１の態様の複合積層体の製造方法は、前記した方法には限定されない。例えば、本発明の第１の態様では、組体を形成する各積層体の突き合わせる端部の側端面に、互いに噛み合う相補的な段差を形成してもよい。
【００４５】
具体的には、例えば、図１０Ａに例示した積層体２０Ａと積層体４０Ａを組み合わせて、図１０Ｂに例示した組体５０Ａを形成する方法が挙げられる。
積層体２０Ａは、プリプレグ１０，１０Ａに加えて、距離Ｌ１がプリプレグ１０よりも長い以外はプリプレグ１０と同じプリプレグ１０Ｂと、距離Ｌ１がプリプレグ１０Ａよりも長い以外はプリプレグ１０Ａと同じプリプレグ１０Ｃとを用いている。積層体２０Ａは、プリプレグ１０，１０Ａ〜１０Ｃを、下からプリプレグ１０Ｂ／プリプレグ１０Ｃ／プリプレグ１０Ｂ／プリプレグ１０Ａ／プリプレグ１０の積層構成で積層して形成している。これにより、積層体２０Ａの側端面２２Ａには、下側が突き出た段差が形成されている。
【００４６】
積層体４０Ａは、プリプレグ３０，３０Ａに加えて、距離Ｌ２がプリプレグ３０よりも短い以外はプリプレグ３０と同じプリプレグ３０Ｂと、距離Ｌ２がプリプレグ３０Ａよりも短い以外はプリプレグ３０Ａと同じプリプレグ３０Ｃとを用いている。積層体４０Ａは、プリプレグ３０，３０Ａ〜３０Ｃを、下からプリプレグ３０Ｂ／プリプレグ３０Ｃ／プリプレグ３０Ｂ／プリプレグ３０Ａ／プリプレグ３０の積層構成で積層して形成している。これにより、積層体４０Ａの側端面４２Ａには、上側が突き出た段差が形成されている。
【００４７】
積層体２０Ａの側端面２２Ａと積層体４０Ａの側端面４２Ａは、それぞれの段差が互いに噛み合う相補的な形状になっている。組体５０Ａでは、積層体２０Ａの側端面２２Ａと積層体４０Ａの側端面４２Ａとが接するように、積層体２０Ａの端部２４Ａと積層体４０Ａの端部４４Ａとを突き合わせて組み合わせる。
【００４８】
組体５０Ａのように、隣接する積層体の組み合わせる端部の側端面に段差が形成されている場合も、それら側端面を平面視で曲線状である互いに相補的な湾曲面とすることで、プリプレグの硬化部分において強化繊維が蛇行することが抑制され、外観及び機械特性に優れた成形品が得られる。
【００４９】
本発明の第１の態様の複合積層体の製造方法では、２つの積層体の端部同士を突き合わせて組体とする方法には限定されず、それぞれの突き合わせ部分で前記した条件を満たすものであれば、３つ以上の積層体の端部同士を突き合わせて組体とする方法であってもよい。
【００５０】
（第２の態様）
本発明の第２の態様の複合積層体の製造方法は、第１の態様の複合体の製造方法におけるプリプレグ又はプリプレグの積層体を予備賦形した後に端部同士を突き合わせる方法である（プリプレグ又はプリプレグの積層体を予備賦形したものを、「プリフォーム」とも記す。）。すなわち、本発明の第２の態様の複合積層体の製造方法は、シート状のプリプレグ又はプリプレグの積層体が予備賦形された複数のプリフォームの端部同士を互いの側端面が接するように突き合わされた組体を形成し、組体の端部を突き合わせた部分の上にＳＭＣを重なるように積層して複合積層体を得る方法である。本発明の第２の態様の複合積層体の製造方法は、本発明の第１の態様の複合積層体の製造方法と同様に、目的の成形品の立体形状をいくつかの部分に分け、それぞれの部分について別々にプリフォームを作製し、それらプリフォームを組み合わせて組体を形成してＳＭＣを積層し、複合積層体とする。このような複合積層体を用いることで複雑な立体形状の成形品であっても製造可能となる。
【００５１】
本発明の第２の態様の複合積層体の製造方法では、隣接させるプリフォームの突き合わせるそれぞれの端部の側端面を、平面視で、好ましくは曲線状である互いに相補的な湾曲面とする。
本発明の第２の態様の複合積層体の製造方法は、本発明の第１の態様の複合積層体の製造方法のプリプレグ又はプリプレグの積層体を予備賦形してプリフォームとしてから組体を形成する以外は、第１の態様と同様に行うことができる。
【００５２】
プリフォームの形状としては、特に限定されず、目的の成形品の形状に応じて設定できる。プリフォームの形状としては、平板状の積層体からの賦形時に各層にせん断変形を伴うような、可展面ではない曲面（複数の平面の組み合わせを含む。）の形状、すなわち、三次元曲面形状であってもよく、せん断変形させることなく折り曲げたりすることで賦形できるような平面展開可能な曲面形状であってもよい。本発明の第２の態様の複合積層体の製造方法は、プリフォームを三次元曲面形状とする場合に特に有効である。
【００５３】
プリフォームを形成する方法としては、例えば、人手により積層体を賦形型に押し付けるように貼り込んで予備賦形する方法、賦形型に積層体を配置してその上部からゴム膜等を配置した後に、ゴム膜等の内側を真空引きして積層体を賦形型に圧着させて予備賦形する方法、簡易な成形機に雌雄型からなる賦形型を設置し、開いた雌雄型の間に積層体を配置して、雌雄型で挟圧することで予備賦形する方法が挙げられる。ここで雄雌型とは、一方の型の凸部又は凹部に、他方の凹部又は凸部が対応する一対の型のことを意味する。
【００５４】
プリフォームを形成する方法としては、短時間で賦形できることから、雌雄型で積層体を挟圧して予備賦形する方法が好ましい。
賦形型の材質としては、特に限定されず、例えば、金属、ケミカルウッド等が挙げられ、安価で加工が容易な点から、ケミカルウッドが好ましい。
【００５５】
予備賦形時には、必要に応じて、積層体を軟化できるように積層体を加熱することが好ましい。積層体を加熱する方式としては、例えば、熱風式、赤外線式等が挙げられ、迅速に積層体を加熱できる点から、赤外線式が好ましい。
【００５６】
本発明の第２の態様の複合積層体の製造方法で得られる複合積層体は、本発明の第１の態様の複合積層体の製造方法で得られる複合積層体と同様に、本成形時にプリプレグの硬化部分において強化繊維の蛇行が低減されるため、外観及び機械特性に優れた成形品が得られる。
【００５７】
（第３の態様）
本発明の第３の態様の複合積層体の製造方法は、シート状のプリプレグ又はプリプレグの積層体の端部同士が重ね合わされた重ね合わせ部分を有する組体を形成し、組体の端部を重ねた重ね合わせ部分の上にＳＭＣを重なるように積層して複合積層体を得る方法である。本発明の第３の態様の複合積層体の製造方法は、本発明の第１の態様の複合積層体の製造方法と同様に、目的の成形品の立体形状をいくつかの部分に分け、それぞれの部分について別々にプリプレグ又はプリプレグの積層体を作製し、それらプリプレグ又はプリプレグの積層体を組み合わせて組体を形成してＳＭＣを積層し、複合積層体とする。このような複合積層体を用いることで複雑な立体形状の成形品であっても製造可能となる。
本発明の第３の態様の複合積層体の製造方法では、隣接させる積層体の重ね合わせるそれぞれの端部の側端面を、平面視で曲線状である湾曲面とすることが好ましい。
【００５８】
本発明の第３の態様の複合積層体の製造方法においては、隣接させる積層体の重ね合わせるそれぞれの端部の側端面は、平面視で曲線状である湾曲面であれば、必ずしも互いに相補的でなくてもよい。外観及び機械特性に優れた成形品が得られやすい点では、隣接させる積層体の重ね合わせるそれぞれの端部の側端面は、平面視で曲線状である互いに相補的な湾曲面となっていることが好ましい。
【００５９】
本発明の第３の態様の複合積層体の製造方法は、隣接させる積層体の重ね合わせるそれぞれの端部の側端面を必ずしも互いに相補的としなくてもよい点、及び端部同士を突き合わせる代わりに重ね合わせる点以外は、本発明の第１の態様の複合積層体の製造方法と同様に行うことができる。
【００６０】
例えば、積層体２０と積層体４０を形成し、図９に示すように、積層体２０の端部２４と積層体４０の端部４４とを重ねて組体６０を形成して、組体６０における積層体２０の端部２４と積層体４０の端部４４を重ね合わせた部分の上にＳＭＣを積層する方法が挙げられる。
【００６１】
積層体の端部同士を重ねる場合、重ねる部分の幅Ｄは、目的の成形品の寸法等に応じて適宜設定できる。重ね合わせる部分の幅Ｄは、５〜４０ｍｍが好ましく、１０〜１５ｍｍがより好ましい。幅Ｄが前記範囲の下限値以上であれば、積層体を精度よく重ね合わせることができる。幅Ｄが前記範囲の上限値以下であれば、成形品形状の自由度を維持させることが可能である。
【００６２】
（第４の態様）
本発明の第４の態様の複合積層体の製造方法は、本発明の第３の態様の複合積層体の製造方法におけるプリプレグ又はプリプレグの積層体を予備賦形した後に端部同士を重ね合わせる方法である。すなわち、本発明の第４の態様の複合積層体の製造方法は、シート状のプリプレグ又はプリプレグの積層体が予備賦形された複数のプリフォームの端部同士が重ね合わされた重ね合わせ部分を有する組体を形成し、組体の端部を重ねた重ね合わせ部分の上にＳＭＣを重なるように積層して複合積層体を得る方法である。本発明の第４の態様の複合積層体の製造方法は、本発明の第１の態様の複合積層体の製造方法と同様に、目的の成形品の立体形状をいくつかの部分に分け、それぞれの部分について別々にプリフォームを作製し、それらプリフォームを組み合わせて組体を形成してＳＭＣを積層し、複合積層体とする。このような複合積層体を用いることで複雑な立体形状の成形品であっても製造可能となる。
【００６３】
本発明の第４の態様の複合積層体の製造方法では、隣接させるプリフォームの重ね合わせるそれぞれの端部の側端面を、平面視で曲線状である湾曲面とすることが好ましい。
本発明の第４の態様の複合積層体の製造方法は、本発明の第３の態様の複合積層体の製造方法のプリプレグ又はプリプレグの積層体を予備賦形してプリフォームとしてから組体を形成する以外は、本発明の第３の態様の複合積層体の製造方法と同様に行うことができる。
【００６４】
プリフォームの形状及びプリフォームの形成方法は、本発明の第２の態様の複合積層体の製造方法で説明したものと同じものが挙げられ、好ましい態様も同じである。
隣接させるプリフォームの重ね合わせるそれぞれの端部の側端面を、平面視で曲線状である湾曲面とした、本発明の第４の態様の複合積層体の製造方法で得られる複合積層体は、組体における隣接する積層体の突き合わせる端部の側端面を、平面視で曲線状である互いに相補的な湾曲面とした、本発明の第１の態様の複合積層体の製造方法で得られる複合積層体と同様に、本成形時にプリプレグの硬化部分において強化繊維の蛇行が低減されるため、外観及び機械特性に優れた成形品が得られる。
【００６５】
［繊維強化複合材料成形品の製造方法］
本発明の繊維強化複合材料成形品の製造方法は、本発明の複合積層体の製造方法によって製造した複合積層体を成形金型で圧縮成形して繊維強化複合材料成形品を得る方法である。本発明の繊維強化複合材料成形品の製造方法は、本発明の複合積層体の製造方法によって製造した複合積層体を用いる以外は、公知の態様を採用できる。
【００６６】
例えば、成形金型内に複合積層体を設置し、プレス機を用いて所望の温度、圧力で加熱加圧することで複合積層体を硬化させて、繊維強化複合材料成形品を得る。その際、成形金型は所定の温度に調温しておき、圧縮成形した後、その温度のまま繊維強化複合材料成形品を取り出すことが好ましい。これにより、成形金型を昇降温する必要がなくなるため、成形サイクルを高めることができ、生産性が高くなる。
【００６７】
成形温度は、用いるマトリックス樹脂組成物に応じて適宜設定でき、例えば、１３０〜１５０℃とすることができる。
成形圧力は、適宜設定でき、例えば、３〜１０ＭＰａとすることができる。
【００６８】
［繊維強化複合材料成形品］
本発明の繊維強化複合材料成形品は、連続繊維で強化された繊維強化樹脂成形体が、その端部同士が接するように突き合わされた突き合わせ部、及びその端部同士が重ね合わされた重ね合わせ部からなる群より選ばれる少なくとも一方を形成している繊維強化複合材料成形品であって、突き合わせ部及び重ね合わせ部の一方または両方の少なくとも一部分に、不連続繊維で強化された繊維強化樹脂成形体が積層されてなる。本発明の繊維強化複合材料成形品は、連続繊維と不連続繊維で強化されているために、複雑な形状と優れた機械特性を両立させることができる。
また、上記の突き合わせ部及び重ね合わせ部の一方または両方の少なくとも一部の端部が平面視で曲線状である、本発明の繊維強化複合材料成形品は、連続繊維の繊維蛇行がより少ないため好ましい。また、繊維強化樹脂成形体の表面の連続繊維の蛇行角度θが１５度以下、さらには１０度以下であれば、特に優れた外観と機械特性を有するため好ましい。
本発明の繊維強化複合材料成形品は、例えば、上述の方法で製造することができる。
【実施例】
【００６９】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
【００７０】
［原料］
プリプレグシート（Ａ）：炭素繊維が一方向に引き揃えられた強化繊維シートにエポキシ樹脂組成物が含浸されたシート状のＵＤプリプレグ（三菱ケミカル株式会社、製品名：ＴＲ３６８Ｅ２５０Ｓ）。
プリプレグシート（Ｂ）：炭素繊維が一方向に引き揃えられた強化繊維シートにエポキシ樹脂組成物が含浸されたシート状のＵＤプリプレグ（三菱ケミカル株式会社、製品名：ＴＲ３６１Ｅ２５０Ｓ）。
ＳＭＣ（Ｃ）：繊維方向がランダムとなるように炭素繊維からなる短繊維が分散された強化繊維シートにビニルエステル樹脂組成物が含浸されたシート状のＳＭＣ（三菱ケミカル株式会社、製品名：ＳＴＲ１２０Ｎ１３１）。
ＳＭＣ（Ｄ）：繊維方向がランダムとなるように炭素繊維からなる短繊維が分散された強化繊維シートにビニルエステル樹脂組成物が含浸されたシート状のＳＭＣ（三菱ケミカル株式会社、製品名：ＳＴＲ１０１Ｊ１２９）。
【００７１】
［実施例１］
以下の手順（１）〜（３）で積層体（Ｅ１）を作製した。
手順（１）：図２Ａに示すように、プリプレグシート（Ａ）を、平面視で矩形の１つの辺が円弧状に凸となる形状に裁断してプリプレグシート（Ａ１）とした。プリプレグシート（Ａ１）における円弧状の辺ａ１の頂点の位置は、辺ａ１と対向する辺ａ２の中点と対応している。辺ａ１の頂点と辺ａ２の距離Ｌ１を９０ｍｍ、辺ａ２の長さＢ１を１８０ｍｍ、辺ａ１の円弧の直径Ｒを１８００ｍｍとした。また、強化繊維の繊維方向を辺ａ２の長さ方向に対して９０°とした。
手順（２）：図２Ｂに示すように、強化繊維の繊維方向を辺ａ２の長さ方向に対して０°とした以外は、手順（１）と同様に裁断してプリプレグシート（Ａ２）とした。
手順（３）：プリプレグシート（Ａ１）とプリプレグシート（Ａ２）を用い、下から［Ａ１／Ａ２／Ａ１／Ａ２／Ａ１］の順で４辺の位置を合わせて積層して、図３に示すような積層体とした。積層体を平面上に置き、バギングフィルムで覆い、バギングフィルム内を４５分間真空脱気し、積層体の内部エアーを排除して積層体（Ｅ１）を得た。
【００７２】
以下の手順（４）〜（６）で積層体（Ｅ２）を作製した。
手順（４）：図４Ａに示すように、プリプレグシート（Ａ）を、平面視で矩形の１つの辺が円弧状に凹となる形状に裁断してプリプレグシート（Ａ３）とした。プリプレグシート（Ａ３）における円弧状の辺ａ３の頂点の位置は、辺ａ３と対向する辺ａ４の中点と対応している。辺ａ３の頂点と辺ａ４の距離Ｌ２を９０ｍｍ、辺ａ４の長さＢ２を１８０ｍｍ、辺ａ３の円弧の直径Ｒを１８００ｍｍとした。また、強化繊維の繊維方向を辺ａ４の長さ方向に対して９０°とした。
手順（５）：図４Ｂに示すように、強化繊維の繊維方向を辺ａ４の長さ方向に対して０°とした以外は、手順（１）と同様に裁断してプリプレグシート（Ａ４）とした。
手順（６）：プリプレグシート（Ａ３）とプリプレグシート（Ａ４）を用い、下から［Ａ３／Ａ４／Ａ３／Ａ４／Ａ３］の順で４辺の位置を合わせて積層して、図５に示すような積層体とした。積層体を平面上に置き、バギングフィルムで覆い、バギングフィルム内を４５分間真空脱気し、積層体の内部エアーを排除して積層体（Ｅ２）を得た。
【００７３】
以下の手順（７）〜（９）で複合積層体（Ｆ１）を作製した。
手順（７）：図６、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、積層体（Ｅ１）の凸状の湾曲面からなる側端面と、積層体（Ｅ２）の凹状の湾曲面からなる側端面とが密着するように、それらの端部同士を突き合わせて組体（Ｆ１）を得た。組体（Ｆ１）における辺ａ１及び辺ａ３の円弧の両端側の末端同士の距離ｂはＢ１及びＢ２と一致しており、Ｒ／ｂ＝１０である。
手順（８）：ＳＭＣ（Ｃ）を縦１７０ｍｍ×横１７０ｍｍの矩形に裁断し、ＳＭＣ（Ｃ１）とした。
手順（９）：図８に示すように、組体（Ｆ１）における積層体（Ｅ１）と積層体（Ｅ２）の端部同士を突き合わせた部分の上にＳＭＣ（Ｃ１）を重なるように積層して複合積層体（Ｇ１）とした。ＳＭＣ（Ｃ１）の積層位置は、複合積層体（Ｇ１）の４辺それぞれにおいて、ＳＭＣ（Ｃ１）の縁と組体（Ｆ１）の縁との距離ｄが５ｍｍとなる位置とした。
【００７４】
平板の一面にリブを有する成形品を形成するための圧縮成形用成形金型を１４０℃に加熱して複合積層体（Ｇ１）を投入し、金型を閉じ、設定圧力４ＭＰａで押切り加圧して５分間保持することで加熱加圧を行い、繊維強化複合材料成形品を得た。
【００７５】
［実施例２］
辺ａ１及び辺ａ３の円弧の直径Ｒを９００ｍｍとし、組体（Ｆ１）においてＲ／ｂ＝５とした以外は、実施例１と同様にして複合積層体を作製し、繊維強化複合材料成形品を得た。
【００７６】
［実施例３］
辺ａ１及び辺ａ３の円弧の直径Ｒを３６０ｍｍとし、組体（Ｆ１）においてＲ／ｂ＝２とした以外は、実施例１と同様にして複合積層体を作製し、繊維強化複合材料成形品を得た。
【００７７】
［実施例４］
辺ａ１及び辺ａ３の円弧の直径Ｒを１８０ｍｍとし、組体（Ｆ１）においてＲ／ｂ＝１とした以外は、実施例１と同様にして複合積層体を作製し、繊維強化複合材料成形品を得た。
【００７８】
［実施例５］
実施例１と同様にして積層体（Ｅ１）、（Ｅ２）を作製し、図９に示すように、積層体（Ｅ１）の辺ａ１側の端部と積層体（Ｅ２）の辺ａ３側の端部とを互いに１０ｍｍ重ねて組体とする以外は、実施例１と同様にして複合積層体を得た。
【００７９】
［実施例６］
以下の手順（ａ）〜（ｃ）で積層体（Ｅ３）を作製した。
手順（ａ）：長さＬ１を９５ｍｍとした以外は、手順（１）と同様にしてプリプレグシート（Ａ５）とした。また、長さＬ１を９５ｍｍとした以外は、手順（２）と同様にしてプリプレグシート（Ａ６）とした。
手順（ｂ）：長さＬ２を８５ｍｍとした以外は、手順（１）と同様にしてプリプレグシート（Ａ７）とした。また、長さＬ２を８５ｍｍとした以外は、手順（２）と同様にしてプリプレグシート（Ａ８）とした。
手順（ｃ）：プリプレグシート（Ａ５）〜（Ａ８）を用い、下から［Ａ５／Ａ６／Ａ５／Ａ７／Ａ８］の順で辺ａ２の位置を合わせて積層して積層体（Ｅ３）とした。積層体を平面上に置き、バギングフィルムで覆い、バギングフィルム内を４５分間真空脱気し、積層体の内部エアーを排除して積層体（Ｅ３）を得た。
【００８０】
以下の手順（ｄ）〜（ｆ）で積層体（Ｅ４）を作製した。
手順（ｄ）：長さＬ２を８５ｍｍとした以外は、手順（４）と同様にしてプリプレグシート（Ａ９）とした。また、長さＬ２を８５ｍｍとした以外は、手順（５）と同様にしてプリプレグシート（Ａ１０）とした。
手順（ｅ）：長さＬ２を９５ｍｍとした以外は、手順（４）と同様にしてプリプレグシート（Ａ１１）とした。また、長さＬ２を９５ｍｍとした以外は、手順（５）と同様にしてプリプレグシート（Ａ１２）とした。
手順（ｆ）：プリプレグシート（Ａ９）〜（Ａ１２）を用い、下から［Ａ９／Ａ１０／Ａ９／Ａ１１／Ａ１２］の順で辺ａ４の位置を合わせて積層して積層体（Ｅ４）とした。積層体を平面上に置き、バギングフィルムで覆い、バギングフィルム内を４５分間真空脱気し、積層体の内部エアーを排除して積層体（Ｅ４）を得た。
【００８１】
以下の手順（ｇ）〜（ｈ）で複合積層体（Ｆ２）を作製した。
手順（ｇ）：図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、積層体（Ｅ３）の段差を有する凸状の湾曲面からなる側端面と、積層体（Ｅ４）の段差を有する凹状の湾曲面からなる側端面とが密着するように、それらの端部を突き合わせて組体（Ｆ２）を得た。組体（Ｆ２）における辺ａ１及び辺ａ３の円弧の両端側の末端同士の距離ｂはＢ１及びＢ２と一致しており、Ｒ／ｂ＝１０である。
手順（ｈ）：組体（Ｆ１）の代わりに組体（Ｆ２）を用いた以外は、手順（８）、（９）と同様にして複合積層体（Ｇ２）を得た。
【００８２】
複合積層体（Ｇ１）の代わりに複合積層体（Ｇ２）を用いる以外は、実施例１と同様にして繊維強化複合材料成形品を得た。
【００８３】
［実施例７］
ＳＭＣ（Ｃ）の代わりにＳＭＣ（Ｄ）を用いた以外は、実施例６と同様にして複合積層体を作製し、繊維強化複合材料成形品を得た。
【００８４】
［実施例８］
プリプレグシート（Ａ）の代わりにプリプレグリート（Ｂ）を用いた以外は、実施例６と同様にして複合積層体を作製し、繊維強化複合材料成形品を得た。
【００８５】
［実施例９］
プリプレグシート（Ａ）の代わりにプリプレグリート（Ｂ）を用い、ＳＭＣ（Ｃ）の代わりにＳＭＣ（Ｄ）を用いた以外は、実施例６と同様にして複合積層体を作製し、繊維強化複合材料成形品を得た。
【００８６】
［実施例１０］
組体（Ｆ２）の両面にＳＭＣ（Ｃ１）を積層した以外は、実施例６と同様にして複合積層体を作製し、繊維強化複合材料成形品を得た。
【００８７】
［実施例１１］
手順（１）：図１２Ａに示すように、プリプレグシート（Ａ）を、平面視で矩形の１つの辺が図１６となる正弦波形状に裁断してプリプレグシート（Ａ１３）とした。プリプレグシート（Ａ１３）における正弦波の辺ａ１０の底辺の位置は、辺ａ１０と対向する辺ａ２０の中点と対応している。辺ａ１０の底辺と辺ａ２０の距離Ｌ１を９０ｍｍ、辺ａ２の長さＢ５を１８０ｍｍ、辺ａ１０の正弦波は図１６、式としては「高さ（Ｈ）＝幅（Ｗ）ｓｉｎ２π／周期（Ｔ）とした場合Ｗ＝１２．５ｍｍ、Ｔ＝９０ｍｍ」となるようにした。また、強化繊維の繊維方向を辺ａ２０の長さ方向に対して９０°とした。
手順（２）：図１２Ｂに示すように、強化繊維の繊維方向を辺ａ２０の長さ方向に対して０°とした以外は、手順（１）と同様に裁断してプリプレグシート（Ａ１４）とした。
手順（３）：プリプレグシート（Ａ１３）とプリプレグシート（Ａ１４）を用い、下から［Ａ１３／Ａ１４／Ａ１３／Ａ１４／Ａ１３］の順で４辺の位置を合わせて積層した。積層体を平面上に置き、バギングフィルムで覆い、バギングフィルム内を４５分間真空脱気し、積層体の内部エアーを排除して積層体を得た。
手順（４）：図１３Ａに示すように、プリプレグシート（Ａ）を、平面視で矩形の１つの辺が図１６となる正弦波形状に裁断してプリプレグシート（Ａ１５）とした。プリプレグシート（Ａ１５）における正弦波の辺ａ３０の山の頂点の位置は、辺ａ４０と対向する辺ａ３０の中点と対応している。辺ａ３０の頂点と辺ａ４０の距離Ｌ１を１１５ｍｍ、辺ａ３０の長さＢ６を１８０ｍｍ、辺ａ３０の正弦波は図１６、式としては「高さ（Ｈ）＝幅（Ｗ）ｓｉｎ２π／周期（Ｔ）とした場合Ｗ＝１２．５ｍｍ、Ｔ＝９０ｍｍ」となるようにした。また、強化繊維の繊維方向を辺ａ４０の長さ方向に対して９０°とした。
手順（５）：図１３Ｂに示すように、強化繊維の繊維方向を辺ａ４０の長さ方向に対して０°とした以外は、手順（１）と同様に裁断してプリプレグシート（Ａ１６）とした。
手順（６）：プリプレグシート（Ａ１５）とプリプレグシート（Ａ１６）を用い、下から［Ａ１５／Ａ１６／Ａ１５／Ａ１６／Ａ１５］の順で４辺の位置を合わせて積層した。積層体を平面上に置き、バギングフィルムで覆い、バギングフィルム内を４５分間真空脱気し、積層体の内部エアーを排除して積層体を得た。
上記手順（３）及び手順（６）で得られた積層体を用いて、実施例１と同様にして複合積層体を作製し、繊維強化複合材料成形品を得た。
【００８８】
［実施例１２］
手順（１）：図１４Ａに示すように、プリプレグシート（Ａ）を、平面視で矩形の１つの辺が図１７となるギザギザ形状に裁断してプリプレグシート（Ａ１７）とした。プリプレグシート（Ａ１７）におけるギザギザ形状の辺ａ５０の底辺の位置は、辺ａ６０と対向する辺ａ５０の中点と対応している。辺ａ５０の底辺と辺ａ６０の距離Ｌ１を９０ｍｍ、辺ａ２の長さＢ７を１８０ｍｍ、辺ａ５０のギザギザ形状は図１７となるようにした。また、強化繊維の繊維方向を辺ａ６０の長さ方向に対して９０°とした。
手順（２）：図１４Ｂに示すように、強化繊維の繊維方向を辺ａ６０の長さ方向に対して０°とした以外は、手順（１）と同様に裁断してプリプレグシート（Ａ１８）とした。
手順（３）：プリプレグシート（Ａ１７）とプリプレグシート（Ａ１８）を用い、下から［Ａ１７／Ａ１８／Ａ１７／Ａ１８／Ａ１７］の順で４辺の位置を合わせて積層した。積層体を平面上に置き、バギングフィルムで覆い、バギングフィルム内を４５分間真空脱気し、積層体の内部エアーを排除して積層体を得た。
手順（４）：図１５Ａに示すように、プリプレグシート（Ａ）を、平面視で矩形の１つの辺が図１７となるギザギザ形状に裁断してプリプレグシート（Ａ１９）とした。プリプレグシート（Ａ１９）におけるギザギザ形状の辺ａ７０の山の頂点の位置は、辺ａ８０と対向する辺ａ７０の中点と対応している。辺ａ７０の頂点と辺ａ８０の距離Ｌ１を９０ｍｍ、辺ａ７０の長さＢ８を１８０ｍｍ、辺ａ７０のギザギザ形状は図１７となるようにした。また、強化繊維の繊維方向を辺ａ８０の長さ方向に対して９０°とした。
手順（５）：図１５Ｂに示すように、強化繊維の繊維方向を辺ａ８０の長さ方向に対して０°とした以外は、手順（１）と同様に裁断してプリプレグシート（Ａ２０）とした。
手順（６）：プリプレグシート（Ａ１９）とプリプレグシート（Ａ２０）を用い、下から［Ａ１９／Ａ２０／Ａ１９／Ａ２０／Ａ１９］の順で４辺の位置を合わせて積層した。積層体を平面上に置き、バギングフィルムで覆い、バギングフィルム内を４５分間真空脱気し、積層体の内部エアーを排除して積層体を得た。
上記手順（３）及び手順（６）で得られた積層体を用いて、実施例１と同様にして複合積層体を作製し、繊維強化複合材料成形品を得た。
【００８９】
［実施例１３］
プリプレグシート（Ａ１）〜（Ａ４）における円弧状の辺ａ１及び辺ａ３を直線状にし、組み合わせる積層体の平面視形状を矩形状とした以外は、実施例１と同様の方法で組体（Ｆ３）を形成した。組体（Ｆ１）の代わりに組体（Ｆ３）を用いる以外は、実施例１と同様にして複合積層体を作製し、繊維強化複合材料成形品を得た。
【００９０】
［実施例１４］
組体（Ｆ１）の代わりに組体（Ｆ３）を用いる以外は、実施例５と同様にして複合積層体を作製し、繊維強化複合材料成形品を得た。
【００９１】
［外観（繊維蛇行）評価］
各例で得られた繊維強化複合材料成形品の外観を確認し、プリプレグの硬化部分における表面の強化繊維の蛇行角度を以下の方法で算出し、以下の基準で評価した。
（蛇行角度の算出方法）
図１１に示すように、蛇行している強化繊維９０の山の部分の頂点をＰ、頂点の両隣の谷をＱ、Ｒとし、頂点Ｐから直線ＱＲへの垂線と直線ＱＲとの交点をＳ、直線ＰＱと直線ＱＲとがなす角度をθとする。直線ＱＳの長さｘと直線ＰＳの長さｙをスケールや定規で測定し、ｔａｎθ＝ｙ／ｘからθ値を算出し、θを蛇行角度とする。
（評価基準）
Ａ：強化繊維の蛇行角度が１０°以下である。
Ｂ：強化繊維の蛇行角度が１０°超１５°以下である。
Ｃ：強化繊維の蛇行角度が１５°超３０°以下である。
Ｄ：強化繊維の蛇行角度が３０°超である。
なお、実施例１０おいては、組体の両面にＳＭＣを配置しているためにプリプレグの硬化部分の繊維蛇行の評価が困難なため、成形品におけるＳＭＣの硬化部分を削り取ってからプリプレグの硬化部分の繊維蛇行を評価した。結果を表１に示す。
【００９２】
【表１】
2020078948.tif 000003
【００９３】
なお、表中、「組み合わせ方法」において、「Ｘ」はプリプレグの積層体を突き合わせて組み合わせたことを、「Ｙ」はプリプレグの積層体を重ね合わせて組み合わせたことを意味する。
【００９４】
本発明の製造方法で製造した実施例１〜１４においては、いずれも成形性に優れており、複雑形状の成形にも充分に対応できる成形性を有していた。
また、表１に示すように、本発明の製造方法で製造した実施例１〜１１の繊維強化複合材料成形品は、強化繊維の蛇行が抑制されており、外観に優れていた。各積層体における突き合わせるか又は重ねる端部の縁形状を直線状とした実施例１２〜１４では、外観がやや劣っていたが、実用可能な外観を有していた。
【符号の説明】
【００９５】
１０、１０Ａ〜１０Ｃ、１２、１２Ａ、１４、１４Ａ、１６、１６Ａ、１８、１８Ａ、３０、３０Ａ〜３０Ｃ  プリプレグ
２０、２０Ａ、４０、４０Ａ  積層体
２２、２２Ａ、４２、４２Ａ  側端面
２４、２４Ａ、４４、４４Ａ  端部
５０、５０Ａ、６０  組体
７０  ＳＭＣ
８０  複合積層体
１００  繊維強化複合材料成形品
１１０  基板
１１２  ボス
１１４  リブ
【図１Ａ】
2020078948.tif 000004
【図１Ｂ】
2020078948.tif 000005
【図２Ａ】
2020078948.tif 000006
【図２Ｂ】
2020078948.tif 000007
【図３】
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【図４Ａ】
2020078948.tif 000009
【図４Ｂ】
2020078948.tif 000010
【図５】
2020078948.tif 000011
【図６】
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【図７Ａ】
2020078948.tif 000013
【図７Ｂ】
2020078948.tif 000014
【図８】
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【図９】
2020078948.tif 000016
【図１０Ａ】
2020078948.tif 000017
【図１０Ｂ】
2020078948.tif 000018
【図１１】
2020078948.tif 000019
【図１２Ａ】
2020078948.tif 000020
【図１２Ｂ】
2020078948.tif 000021
【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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