(57)【要約】【課題】プレス成形における優れた賦形性を示し、得られる成形品において機械特性の高い信頼性と、ひいては、成形品の高い補強効果を兼ね備えた、プレス成形用中間基材およびこれから得られる成形品を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂中にモノフィラメント状に分散した不連続強化繊維がランダムに分布したプレス成形用中間基材であって、平均接点数ＮＩが３０／本以上２００／本未満である繊維強化熱可塑性樹脂シート状物の構成要素（Ｉ）および平均接点数ＮIIが１／本以上１００／本である繊維強化熱可塑性樹脂シート状物の構成要素（II）が互いに積層されており、該プレス成形用中間基材における構成要素（II）の割合が３０〜７０体積％であって、前記ＮＩおよびＮIIが０．８ＮＩ＞ＮIIである、プレス成形用中間基材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂中に不連続強化繊維がモノフィラメント状かつランダムに分布した中間基材であって、下記構成要素（Ｉ）および（II）が互いに積層されており、前記中間基材における構成要素（Ｉ）および（II）の総量に対する構成要素（II）の割合が３０〜７０体積％であって、下記ＮＩおよびＮIIが０．８ＮＩ＞ＮIIを満たす、プレス成形用中間基材。
（Ｉ）強化繊維の平均接点数ＮＩが３０／本以上２５０／本未満である繊維強化熱可塑性樹脂シート状物
（II）強化繊維の平均接点数ＮIIが１／本以上１００／本未満である繊維強化熱可塑性樹脂シート状物
【請求項２】
前記中間基材における構成要素（Ｉ）および（II）の総量に対する構成要素（II）の割合が４０〜６０体積％である、請求項１に記載のプレス成形用中間基材。
【請求項３】
前記構成要素（Ｉ）における平均接点数ＮＩが７０／本以上１５０／本未満である、請求項１または２に記載のプレス成形用中間基材。
【請求項４】
前記構成要素（II）における平均接点数ＮIIが５／本以上６０／本未満である、請求項１〜３のいずれかに記載のプレス成形用中間基材。
【請求項５】
前記プレス成形用中間基材における不連続強化繊維の平均接点数Ｎが５０／本以上１００／本未満である、請求項１〜４のいずれかに記載のプレス成形用中間基材。
【請求項６】
前記構成要素（Ｉ）および(II)を構成する強化繊維が炭素繊維である、請求項１〜５のいずれかに記載のプレス成形用中間基材。
【請求項７】
前記構成要素（Ｉ）および(II)を構成する熱可塑性樹脂がポリオレフィン、ポリアミド、ポリアリーレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトンの群から選択される少なくとも１つを含んでなる、請求項１〜６のいずれかに記載のプレス成形用中間基材。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のプレス成形用中間基材の複数枚を積層した、プレス成形用プリフォーム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のプレス成形用中間基材ないしプリフォームをチャージ率５０％以上１００％未満にて金型キャビティ中に配置したのちプレス成形する、成形品の製造方法。
【請求項１０】
プレス成形の手段が、スタンピング成形ないしヒートアンドクール成形である、請求項９に記載の成形品の製造方法。
【請求項１１】
成形品が自動車内外装、電気・電子機器筐体、自転車、航空機内装材、輸送用箱体として用いられるものである、請求項９または１０に記載の成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は不連続強化繊維と熱可塑性樹脂からなるプレス成形用中間基材に関し、詳しくは、平均接点数の異なるふたつの構成要素が互いに積層されたプレス成形用中間基材、およびこれを積層して得られるプリフォーム、さらにこれらをプレス成形して得られる成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＯ２排出削減等による低環境負担社会の実現に向け、各業界において素材や成形技術の開発が進められている。特に運輸部門においては環境不可の削減技術として、軽量化性能に優れる素材の採用が拡大を見せており、最も有名な例として航空機への繊維強化複合材料（ＦＲＰ）の適用が挙げられる。このＦＲＰは比強度・比剛性に優れており、なかでも秀逸な性能を有するのが炭素繊維複合材料（ＣＦＲＰ）であって、航空機業界において超軽量構造材料として本格採用が進んでいる。近年では自動車業界でも軽量化が重要視されており、自動車部材向けのＣＦＲＰの開発も活発化している。
【０００３】
ＣＦＲＰの自動車への適用例としては、航空機やスポーツ材料で実績のある熱硬化性樹脂を用いたプリプレグ、レジントランスファーモールディング（ＲＴＭ）、フィラメントワインディング（ＦＷ）による部材が上市されている。一方、成長著しいのが熱可塑性樹脂を用いたＣＦＲＰであって、高速成形による大量生産が可能であり、リサイクル性にも優れることから、量産車向けの自動車材料として注目されている。その中でもプレス成形は生産性が高く、複雑な形状や大面積の成形にも対応できることから、金属成形の代替としての期待が高まっている。
【０００４】
プレス成形に用いる成形用の中間基材は、不連続な強化繊維を用いたシート状の材料が主流である。代表的なものとして、シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）、ガラスマットサーモプラスチック（ＧＭＴ）がある（特許文献１、特許文献２）。いずれの中間基材も金型キャビティ内で材料が流動して充填される、いわゆるフロースタンピング成形に用いられ、比較的長い強化繊維がチョップドストランド状および／またはスワール状になって熱可塑樹脂中に分散した形態をとる。前記中間基材は高い流動性により優れた賦形性を示すが、その反面、繊維の局在化や配向が発生し易く、繊維束の末端がしばしば弱所となり、繊維の補強効果を十分に利用できない。加えて成形品中における力学特性が安定せず、信頼性の低さに問題があった。
【０００５】
また、特許文献３では異なる繊維長さを有する２種類以上の強化繊維を特定の配合にて用いることで、流動性と成形品の力学特性とを両立させたプレス成形用中間基材の提案がある。前記中間基材によると成形品の全体に均一に強化繊維を充填することができるが、結局は繊維束単位での分散であるため、繊維の配向や繊維束末端での応力集中は解決されず、上述の中間基材と同様の課題を残す。
【０００６】
一方、特許文献４では、特定の繊維長分布を有する不連続な強化繊維を単繊維状に分散させて熱可塑性樹脂を含浸させた中間基材が提案されている。前記中間基材によると高い信頼性の成形品を得ることができるが、繊維同士の干渉が大きいため流動性が不足し賦形性が低下する場合がある。そのため、一般に金型キャビティに近い面積の中間基材を配置して成形をおこなうが、この場合成形できる形状が大幅に制限されたり、成形に高圧力が必要となったりする。また、バリ（非製品部）発生による成形収率の低下やトリム加工などの後処理が必要となる場合もある。
【０００７】
つまり、上述した公知技術ではプレス成形での賦形性と成形品における信頼性のいずれをも満足する技術は未だ開発されておらず、かかる要件を満足する中間基材の開発が渇望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１４１５０２号公報
【特許文献２】特開１００３−８０５１９号公報
【特許文献３】特開平８−５２７３５号公報
【特許文献４】特許第４８６２９１３号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｏ．Ｋａｌｌｍｅｓ  ａｎｄ  Ｈ．Ｃｏｒｔｅ，Ｔａｐｐａｉ．Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  １９６０  Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．９．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明は上述した技術課題を解消し、プレス成形における賦形性と成形品における安定した力学特性の発現、すなわち信頼性に優れたプレス成形用中間基材およびプリフォーム、ならびに前記中間基材およびプリフォームを用いた成形品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明は次の手段を採用する。
（１）熱可塑性樹脂中に不連続強化繊維がモノフィラメント状かつランダムに分布した中間基材であって、下記構成要素（Ｉ）および（II）が互いに積層されており、前記中間基材における構成要素（Ｉ）および（II）の総量に対する構成要素（II）の割合が３０〜７０体積％であって、下記ＮＩおよびＮIIが０．８ＮＩ＞ＮIIを満たす、プレス成形用中間基材。
（Ｉ）強化繊維の平均接点数ＮＩが３０／本以上２５０／本未満である繊維強化熱可塑性樹脂シート状物
（II）強化繊維の平均接点数ＮIIが１／本以上１００／本未満である繊維強化熱可塑性樹脂シート状物
（２）前記中間基材における構成要素（Ｉ）および（II）の総量に対する構成要素（II）の割合が４０〜６０体積％である、前記（１）に記載のプレス成形用中間基材。
（３）前記構成要素（Ｉ）における平均接点数ＮＩが７０／本以上１５０／本未満である、前記（１）または（２）に記載のプレス成形用中間基材。
（４）前記構成要素（II）における平均接点数ＮIIが５／本以上６０／本未満である、前記（１）〜（３）のいずれかに記載のプレス成形用中間基材。
（５）前記プレス成形用中間基材における不連続強化繊維の平均接点数Ｎが５０／本以上１００／本未満である、前記（１）〜（４）のいずれかに記載のプレス成形用中間基材。
（６）前記構成要素（Ｉ）および(II)を構成する強化繊維が炭素繊維である、前記（１）〜（５）のいずれかに記載のプレス成形用中間基材。
（７）前記構成要素（Ｉ）および(II)を構成する熱可塑性樹脂がポリオレフィン、ポリアミド、ポリアリーレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトンの群から選択される少なくとも１つを含んでなる、前記（１）〜（６）のいずれかに記載のプレス成形用中間基材。
（８）前記（１）〜（７）のいずれかに記載のプレス成形用中間基材の複数枚を積層した、プレス成形用プリフォーム。
（９）前記（１）〜（８）のいずれかに記載のプレス成形用中間基材ないしプリフォームをチャージ率５０％以上１００％未満にて金型キャビティ中に配置したのちプレス成形する、成形品の製造方法。
（１０）プレス成形の手段が、スタンピング成形ないしヒートアンドクール成形である、前記（９）に記載の成形品の製造方法。
（１１）成形品が自動車内外装、電気・電子機器筐体、自転車、航空機内装材、輸送用箱体として用いられるものである、前記（９）または（１０）に記載の成形品の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の中間基材は、プレス成形において優れた賦形性を発現する。また、これを用いた成形品は高い軽量性と信頼性を有するため、とりわけ自動車部材として好適である。さらに、本発明の成形品の製造方法によれば、かかる成形品を、満足できるほど賦形性良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明で用いる繊維強化熱可塑性樹脂シート状物における強化繊維の分散状態の一例を示す模式図。
【図２】本発明のプレス成形用中間基材における実施形態の一例を示す斜視図。
【図３】本発明のプレス成形用中間基材における係合形態の一例を示す斜視図。
【図４】本発明のプレス成形用中間基材における係合形態の一例を示す斜視図。
【図５】本発明のプレス成形用中間基材における係合形態の一例を示す斜視図。
【図６】本発明のプレス成形用中間基材における積層構成の一例を示す斜視図。
【図７】本発明のプレス成形用中間基材における積層構成の一例を示す斜視図。
【図８】本発明のプレス成形用中間基材における積層構成の一例を示す斜視図。
【図９】本発明のプレス成形用中間基材における積層構成の一例を示す斜視図。
【図１０】本発明のプレス成形用中間基材における積層構成の一例を示す斜視図。
【図１１】本発明の実施例および比較例で得られる成形品の模式図。
【図１２】本発明の実施例および比較例で用いる曲げ試験片の切り出し方法を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の中間基材は、熱可塑性樹脂中にモノフィラメント状に分散した不連続強化繊維がランダムに分布したプレス成形用中間基材であって、下記構成要素（Ｉ）および（II）が互いに積層されており、該プレス成形用中間基材における構成要素（Ｉ）および（II）の総量に対する構成要素（II）の割合が３０〜７０体積％であって、下記ＮＩおよびＮIIが０．８ＮＩ＞ＮIIを満たす。ここで、構成要素（Ｉ）は平均接点数ＮＩが３０／本以上２００／本未満である繊維強化熱可塑性樹脂シート状物（以下、ＣＦＲＴＰシート状物とも称す）であり、構成要素（II）は平均接点数ＮIIが１／本以上１００／本である繊維強化熱可塑性樹脂シート状物である。
【００１５】
以下、本発明の中間基材の構成について詳しく説明する。
【００１６】
本発明の中間基材は構成要素（Ｉ）および（II）に示すＣＦＲＴＰシート状物を含んでなる。ここで、シート状物とは、平面方向に一様な厚みを持った面状体であって、長手方向に連続したロール状や、所定長のカットされた有限長のボード状が例示できる。中間基材の厚みに特に制限はないが、中間基材とする際の積層コスト、取扱性、予熱効率の観点から、その厚みは０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ未満の範囲であることが好ましい。
【００１７】
本発明で用いるＣＦＲＴＰシート状物は、モノフィラメント状に分散した不連続強化繊維を含んでなる。ここで、モノフィラメント状に分散しているとは、構成要素中にて任意に選択した強化繊維について、その二次元接触角が１度以上である単繊維の割合（以下、繊維分散率とも称す）が８０％以上であることを指し、換言すれば、構成要素中において単繊維の２本以上が接触して並行した束が２０％未満であることをいう。二次元接触角とは、不連続強化繊維の単繊維と該単繊維と接触する単繊維とで形成される角度のことであり、接触する単繊維同士が形成する角度のうち、０度以上９０度以下の鋭角側の角度と定義する。この二次元接触角について、図面を用いてさらに説明する。図１（ａ）、（ｂ）は本発明における一実施態様であって、ＣＦＲＴＰシート状物の不連続強化繊維を面方向（ａ）および厚み方向（ｂ）から観察した場合の模式図である。単繊維１を基準とすると、単繊維１は図１（ａ）では単繊維２〜８と交わって観察されるが、図１（ｂ）では単繊維１は単繊維６〜８とは接触していない。この場合、基準となる単繊維１について、二次元接触角度の評価対象となるのは単繊維２〜５であり、接触する２つの単繊維が形成する２つの角度のうち、０度以上９０度以下の鋭角側の角度９である。
【００１８】
強化繊維がモノフィラメント状に分散していることで、繊維末端にて生じる応力集中やそれによる欠陥が極小化されるため、安定した強度発現を示し、補強効果に優れる。そのため、得られる成形品は高い信頼性と軽量性を示す。繊維分散率が８０％未満の場合、含有する繊維束の末端にて生じる応力集中や欠陥により成形品の機械特性が低下し、成形品の十分な信頼性や軽量性が得られなくなる。繊維分散率は９０％以上が好ましく、１００％に近づくほどより好ましい。
【００１９】
ＣＦＲＴＰシート状物から二次元接触角を測定する方法としては、特に制限はないが、例えば、構成要素の表面から強化繊維の配向を観察する方法が例示できる。この場合、構成要素の表面を研磨して繊維を露出させることで、より強化繊維を観察しやすくなるため好ましい。また、透過光を利用して強化繊維の配向を観察する方法が例示できる。この場合、構成要素を薄くスライスすることで、より強化繊維を観察しやすくなるため好ましい。さらに、構成要素をＸ線ＣＴ透過観察して強化繊維の配向画像を撮影する方法も例示できる。Ｘ線透過性の高い強化繊維の場合には、強化繊維にトレーサ用の繊維を混合しておく、あるいは強化繊維にトレーサ用の薬剤を塗布しておくと、より強化繊維を観察しやすくなるため好ましい。また、上記方法で測定が困難な場合には、強化繊維の構造を崩さないように樹脂を除去した後に強化繊維の配向を観察する方法が例示できる。例えば、中間基材ないし中間基材前駆体をアルミホイルで包む、あるいは、金属メッシュで狭持して熱可塑性樹脂成分を焼き飛ばし、得られる強化繊維からなる基材を光学顕微鏡または電子顕微鏡で観察して測定することができる。
【００２０】
本発明において、繊維分散率は、次の手順で測定する。無作為に選択した単繊維（図１における単繊維１）に対して接触している全ての単繊維（図１における単繊維２〜５）との二次元接触角を測定する。これを１００本の単繊維についておこない、二次元接触角を測定した全ての単繊維の総本数と、二次元接触角が１度以上である単繊維の本数との比率から、割合を算出する。
【００２１】
また、本発明で用いるＣＦＲＴＰシート状物において強化繊維はランダムに分布している。ここで、強化繊維がランダムに分布しているとは、構成要素中にて任意に選択した強化繊維の二次元配向角の平均値が３０〜６０度であることをいう。二次元配向角とは、強化繊維の単繊維と該単繊維と交差する単繊維とで形成される角度のことであり、交差する単繊維同士が形成する角度のうち、０度以上９０度以下の鋭角側の角度と定義する。この二次元配向角について、図面を用いてさらに説明する。図１（ａ）、（ｂ）において、単繊維１を基準とすると、単繊維１は他の単繊維２〜８と交差している。ここで交差とは、観察する二次元平面において、基準とする単繊維が他の単繊維と交わって観察される状態のことを意味し、単繊維１と単繊維２〜８が必ずしも接触している必要はなく、投影して見た場合に交わって観察される状態についても例外ではない。つまり、基準となる単繊維１について見た場合、単繊維２〜８の全てが二次元配向角の評価対象であり、図１（ａ）中において二次元配向角は交差する２つの単繊維が形成する２つの角度のうち、０度以上９０度以下の鋭角側の角度９である。
【００２２】
強化繊維がランダムに分布していることで、これによる成形品の機械特性に等方性を付与することができ、加えて中間基材の取り扱いにおいて方向性を考慮する必要がないことから、積層工数や人的ミスの軽減に繋がる。一方、強化繊維の二次元配向角の平均値が３０度未満、もしくは６０度をこえる場合、得られる成形品の機械特性や物理特性にムラや異方性を生じるため、成形品の信頼性が損なわれる。また、成形品の歪みや反りの原因となり、後次加工や不良品によるコストアップや収率低下に繋がる。強化繊維の二次元配向角の平均値としては、４０〜５０度が好ましく、理想的な角度である４５度に近づくほどより好ましい。
【００２３】
構成要素から二次元配向角を測定する方法としては、特に制限はないが、例えば、構成要素の表面から強化繊維の配向を観察する方法が例示でき、上述した二次元接触角の測定方法と同様の手段を取ることができる。
【００２４】
本発明において、二次元配向角の平均値は、次の手順で測定する。無作為に選択した単繊維（図１における単繊維１）に対して交差している全ての単繊維（図１における単繊維２〜８）との二次元配向角の平均値を測定する。例えば、ある単繊維に交差する別の単繊維が多数の場合には、交差する別の単繊維を無作為に２０本選び測定した平均値を代用してもよい。前記測定について別の単繊維を基準として合計５回繰り返し、その平均値を二次元配向角の平均値として算出する。
【００２５】
本発明における構成要素（Ｉ）および（II）に示すＣＦＲＴＰシート状物は、強化繊維の平均接点数がそれぞれ特定の範囲内にて選択される必要がある。ここで、平均接点数とは、ＣＦＲＴＰシート状物に含まれる強化繊維の単繊維の１本が他の単繊維と接触する点数の平均値である。直線状の強化繊維が二次元面内にランダム配向するとき、ある有限の空間内における強化繊維の総接点数は、強化繊維のアスペクト比および空間内における繊維濃度により決定される。また、同様のパラメータから、空間内における繊維本数についても求めることが可能である。平均接点数は、上記により得られる強化繊維の総接点数を繊維本数で除した値であって、このことは非特許文献１に開示されている通りである。この非特許文献１によると、平均接点数は次式にて与えられる。
・平均接点数（／本）＝（８×ｐ×Ｖｆ／１００）／π２。
【００２６】
式中、ｐは強化繊維の平均アスペクト比、Ｖｆは強化繊維の体積含有率である。この平均接点数はＣＦＲＴＰシート状物に含まれる不連続繊維同士の干渉度合いを示し、平均接点数が大きいほど強化繊維同士が密なネットワーク構造を形成していることを意味する。すなわち、平均接点数が小さいほどプレス成形における賦形性に優れるし、反対に平均接点数が大きいほど機械特性に優れ、成形後の構造変化も小さくなる。
【００２７】
以下、本発明における構成要素（Ｉ）および（II）の詳細について順に説明する。
【００２８】
本発明における構成要素（Ｉ）は、成形品における機械特性および信頼性を確保する観点から、平均接点数ＮＩが３０／本以上２５０／本未満の繊維強化熱可塑性樹脂シート状物である。ＮＩを上記範囲とすることで、ＣＦＲＴＰシート状物中に強固な強化繊維のネットワーク構造が形成され、優れた機械特性を示すと同時に、異方性やばらつきの小さい成形品を与える。
【００２９】
ここで、ＮＩとしてより好ましくは７０／本以上１５０／本未満であって、中間基材とした場合に賦形性と機械特性とのバランスに優れる。また、強化繊維の補強効率を高める観点から、構成要素（Ｉ）のＣＦＲＴＰシート状物における強化繊維の平均アスペクト比は２５０〜１０００であることが好ましい。成形品の強度および剛性の観点からは、構成要素（Ｉ）のＣＦＲＴＰシート状物における強化繊維の体積含有率は、２０体積％以上４０体積％以下であることが好ましい。
【００３０】
一方、本発明における構成要素（II）は、プレス成形における賦形性を高める観点から、平均接点数ＮIIが１／本以上１００／本未満の繊維強化熱可塑性樹脂シート状物である。ＮIIが上記範囲のＣＦＲＴＰシート状物は優れた流動性を示し、中間基材中において潤滑層として機能する。
【００３１】
ここで、ＮIIとしては、５／本以上６０／本未満とすることが好ましい。また、構成要素（Ｉ）と同様に、強化繊維の補強効果を高める観点からは、構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物における強化繊維の平均アスペクト比は２５０〜１０００であることが好ましい。
【００３２】
上述した平均接点数ＮＩおよびＮIIの導出に必要な強化繊維のアスペクト比ｐおよび体積含有率Ｖｆの測定方法としては、特に制限はないが、以下に例示する方法にてそれぞれ求めることができる。
【００３３】
強化繊維のアスペクト比ｐは、該強化繊維の平均繊維長Ｌｎを繊維直径Ｄにて除した値（Ｌｎ／Ｄ）である。強化繊維の平均繊維長Ｌｎは、中間基材前駆体を空気中５００℃で３０分間加熱し、残った強化繊維から無作為に４００本を選択して、その長さを１０μｍ単位まで光学顕微鏡にて測定し、その数平均を平均繊維長Ｌｎとして用いる。
【００３４】
また、強化繊維の繊維直径Ｄはカタログ値等で既に公知なものに関しては、当該データを使用し、不明なものに関しては中間基材前駆体から粗く切り出した断面について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて３０００倍の倍率で、強化繊維の１０本について略垂直方向に断面の観察をおこない、該画像から測定される繊維直径の平均値を強化繊維の繊維直径Ｄとして使用できる。
【００３５】
強化繊維の体積含有率Ｖｆについては、構成要素の質量Ｗ０を測定したのち、当該構成要素を空気中５００℃で３０分間加熱し、残った不連続強化繊維の質量Ｗ１を測定して、次式により導出される値を使用することができる。
・Ｖｆ＝（Ｗ１／ρｆ）／｛Ｗ１／ρｆ＋（Ｗ０−Ｗ１）／ρｒ｝×１００。
【００３６】
式中、ρｆは強化繊維の密度（ｇ／ｃｍ３）、ρｒは熱可塑性樹脂の密度（ｇ／ｃｍ３）である。
【００３７】
本発明の中間基材において、上述した構成要素（Ｉ）および（II）に示すＣＦＲＴＰシート状物は、次の要件を満足する必要がある。
【００３８】
まず、構成要素（Ｉ）および（II）に示すＣＦＲＴＰシート状物の平均接点数の関係が、０．８ＮＩ＞ＮIIである。ＣＦＲＴＰシート状物の平均接点数が前記関係を満たすことで、構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物の潤滑層としての機能を中間基材に効果的に反映することができ、賦形性の向上に繋がる。ＮIIが０．８ＮＩ以上であると、ＮＩとの差が小さ過ぎるため、構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物を含むことによる満足する賦形性の向上効果が得られない。なお、ＮIIの下限については、１／本以上１００／本未満の範囲であれば特に制限はないが、構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物による賦形性の向上効果を高める観点からは、ＮIIはＮＩの０．６倍以下であることが好ましく、より好ましくは０．５倍以下である。
【００３９】
中間基材中に含まれる構成要素（II）の割合は、構成要素（Ｉ）および（II）の総量に対して３０〜７０体積％である。平均接点数が０．８ＮＩ＞ＮIIであり、かつ前記した構成要素（II）の割合が３０〜７０体積％である時、構成要素（II）が構成要素（Ｉ）の潤滑層として効果的に機能し、中間基材が優れた賦形性を示すとともに、機械特性と均一性に優れた信頼性の高い成形品を与える。前記した構成要素（II）の割合が３０体積％未満であると、潤滑層としての機能をほとんど示さず、中間基材の賦形性が不足し、７０体積％より大きい場合、構成要素（Ｉ）は構成要素（II）の流動に追随できず、構成要素（II）のみが流動してしまうため、強化繊維の配向や局在が生じ、成形品の信頼性が損なわれる。中間基材中に含まれる構成要素（II）の割合は、構成要素（Ｉ）および（II）の総量に対して、好ましくは４０〜６０体積％である。
【００４０】
賦形性の指標については、様々な測定方法により評価することができるが、例えば中間基材をプレス成形した際の面積拡大率から算出される伸長率による方法が例示できる。伸長率Ｒの測定は、直径１５０ｍｍの円盤状に切り出した中間基材を厚さ３ｍｍに積層してプリフォームを作製し、該プリフォームを成形温度（中間基材の融点あるいは軟化点＋３０℃）にて成形圧力１５ＭＰａを付与して、金型温度１２０℃にてプレス成形する。得られた成形品の直径から算出される投影面積と成形前のプリフォームの直径から算出される投影面積との比から伸長率Ｒを求めて、その大小により流動性の優劣を判定する。
【００４１】
上述した中間基材における構成要素（Ｉ）および（II）の総量に対する構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物の割合ＶIIは、構成要素（Ｉ）および（II）に示すＣＦＲＴＰシート状物の厚み比により求めることができる。図２に本発明の中間基材の一実施形態を示した斜視図を示す。図２の中間基材１０は、厚みｔ１の構成要素（Ｉ）のＣＦＲＴＰシート状物１１のｎＩ枚と、厚みｔ２の構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物１２のｎII枚とが交互積層されている。この場合における構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物の割合ＶII（体積％）は、次式により求めることができる。
・ＶII＝（ｔII×ｎII）／（ｔＩ×ｎＩ＋ｔII×ｎII）×１００。
【００４２】
上記式の適用範囲としては、図２に示す中間基材に限るものでなく、中間基材の積層構成が異なる場合であっても例外ではない。ここで、構成要素（Ｉ）のＣＦＲＴＰシート状物の割合ＶＩ（体積％）は、１００体積％からＶIIを差し引いた値である。
【００４３】
本発明の中間基材は、構成要素（Ｉ）および（II）の繊維強化熱可塑性樹脂シート状物が通常、互いに積層されたものである。前記積層形態としては、中間基材を持ち運びできればその形態に特に制限はなく、それぞれのＣＦＲＴＰシート状物が実質的に独立した状態であってもよいし、互いに係合された状態であってもよいが、取扱性の観点からは後者の形態が好ましい。
【００４４】
ＣＦＲＴＰシート状物の係合形態については、それぞれのＣＦＲＴＰシート状物が隣接する面方向において全面に亘って係合されていてもよいし、局所的に係合されていてもよく、プレス成形機やダブルベルトプレス、熱板溶着機、誘電加熱溶着機、超音波溶着機、振動溶着機、などの溶着手段や、ニードルパンチ、タフティングなどの物理的な接合手段により係合することができる。
【００４５】
ＣＦＲＴＰシート状物の係合形態について、図面を用いてさらに説明する。図３、４、５は本発明の中間基材の一実施態様を示した斜視図である。図３、４、５において、中間基材１６、１９、２２は構成要素（Ｉ）のＣＦＲＴＰシート状物１３および構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物１４は係合部１５を介して互いが積層一体化されている。図３は構成要素（Ｉ）のＣＦＲＴＰシート状物１３および構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物１４が隣接面の全面に亘って係合されており、図４では構成要素（Ｉ）のＣＦＲＴＰシート状物１７および構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物１８が隣接面の全面に亘って局所的に係合されており、図５では構成要素（Ｉ）のＣＦＲＴＰシート状物２０および構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物２１が隣接面の端部のみで局所的に係合されている。
【００４６】
次に、本発明の中間基材における積層構成について説明する。図６〜１０は、本発明の中間基材の一実施形態における斜視図である。中間基材２３〜２７において、構成要素（Ｉ）にあたるＣＦＲＴＰシート状物２８の一枚は厚みｔ１であり、構成要素（II）にあたるＣＦＲＴＰシート状物２９の一枚は厚みｔ２であって、構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物２９がＶII５０体積％の割合で含まれている。
【００４７】
図６は、構成要素（Ｉ）および（II）のＣＦＲＴＰシート状物２８、２９が交互積層された構成、図７、８はサンドイッチ積層された構成、図９は非対称積層された構成、図１０は対称積層された構成である。図６〜１０に示した積層構成は一部の例示であり、これらに制限されることなく、用いる中間基材前駆体や取得したい成形品の仕様により、適宜設計することができる。
【００４８】
中でも、成形品における信頼性の観点からは、交互積層および／または多層積層であることが好まく、成形品の反りや歪みを抑制する面からは対称積層が好ましい。とりわけ好ましくは、前記双方の組合せによる積層構成である。
【００４９】
本発明の中間基材は、不連続強化繊維の平均接点数Ｎは５０〜１００／本の範囲内であることが好ましい。
【００５０】
ここで、不連続強化繊維の平均接点数Ｎとは、中間基材全体における平均接点数を表し、中間基材を構成する構成要素（Ｉ）および（II）に示すＣＦＲＴＰシート状物における平均接点数ＮＩおよびＮIIと、中間基材中における各構成要素の割合ＶＩおよびＶIIとから次式にて導出することができる。
・Ｎ＝（ＮＩ×ＶＩ）＋（ＮII×ＶII）。
【００５１】
平均接点数Ｎをかかる範囲内とすることで、プレス成形における優れた賦形性と成形品における信頼性に加え、成形品の機械特性をバランスよく発現することができる。
また、同様の観点から、中間基材における不連続強化繊維の割合は、１０体積％以上３０体積％以下が好ましい。
【００５２】
上述した構成要素（Ｉ）および（II）に示すＣＦＲＴＰシート状物を製造する方法として、例えば、予めモノフィラメント状に分散した強化繊維がランダムに分布した強化繊維マットを製造する方法がある。当該強化繊維マットの製造方法としては、強化繊維を空気流にて分散シート化するエアレイド法や強化繊維を機械的にくし削りながら形成してシート化するカーディング法などの乾式プロセス、強化繊維を水中にて攪拌して抄紙するラドライト法による湿式プロセスを公知技術として挙げることができる。前記において強化繊維の分散性やランダム配向性を高める手段として、乾式プロセスにおいては、開繊バーを設ける方法やさらに開繊バーを振動させる方法、さらにカードの目をファインにする方法や、カードの回転速度を調整する方法などが例示できる。湿式プロセスにおいては、強化繊維の攪拌条件を調整する方法、分散液の強化繊維濃度を希薄化する方法、分散液の粘度を調整する方法、分散液を移送させる際に渦流を抑制する方法などが例示できる。特に湿式法で製造することが好ましく、投入繊維の濃度を増やすことで、得られる強化繊維マットの単位面積当たりの重量を増やすことができる。さらに、分散液の流速（流量）とメッシュコンベアの速度を調整することでも単位面積当たりの重量を調整することができる。例えば、メッシュコンベアの速度を一定にして、分散液の流速を増やすことで得られる強化繊維マットの単位面積当たりの重量を増やすことができる。逆にメッシュコンベアの速度を一定にして、分散液の流速を減らすことで、得られる強化繊維マットの単位面積当たりの重量を減らすこともできる。さらには、分散液の流速に対して、メッシュコンベアの速度を調整することで、繊維の配向をコントロールすることも可能である。例えば、分散液の流速に対して、メッシュコンベアの速度を遅くすることで、得られる強化繊維マット中の繊維の配向が引き取り方向に向き難くなる。このように各種パラメーターを調整し、強化繊維マットの製造が可能である。
【００５３】
強化繊維マットとしては、強化繊維単体から構成されていてもよく、強化繊維が粉末形状や繊維形状のマトリックス樹脂成分と混合されていたり、強化繊維が有機化合物や無機化合物と混合されていたり、強化繊維同士が樹脂成分で目留めされていてもよい。これら強化繊維マットに熱可塑性樹脂を溶融含浸させるか、あるいは、強化繊維マット中に含まれる熱可塑性樹脂成分を溶融固化させて、構成要素（Ｉ）および（II）に示すＣＦＲＴＰシート状物を製造することができる。
【００５４】
前記方法によれば、強化繊維の繊維長を比較的長い状態に保つことができ、かつ、単位面積当たりの強化繊維量や熱可塑性樹脂量の調整が容易であることから、構成要素（Ｉ）および（II）のいずれのＣＦＲＴＰシート状物の製造にも適用できる。
【００５５】
また、別の方法として、強化繊維と熱可塑性樹脂とを押出機や三本ローラー、混練機にて溶融混練した材料からシート状の構成要素を形成する方法が例示できる。使用する強化繊維の形態としては、構成要素に形成される段階にて不連続状にできれば、特に制限はなく、連続性のストランドやロービング、ヤーンであってもよいし、予め所望の長さにカットされたチョップドストランドやミルドファイバーであってもよい。溶融混練された材料は、一度、マスターバッチペレットにするか、あるいは、溶融状態のままを直接使用することができ、Ｔダイ法やダブルベルトプレス、プレス成形機、などの公知技術によりシート状に加工することで構成要素として取得できる。係る方法において強化繊維の分散性やランダム配向性を高める手段として、強化繊維の混練条件を調整することで繊維束に効果的に剪断力を作用させる方法、Ｔダイからの吐出速度や引取速度を調整する方法、溶融物を吐出する前段階にて滞留させる工程を設ける方法、吐出口を拡張する方法、などが例示できる。
【００５６】
前記方法により製造されるＣＦＲＴＰシート状物は、強化繊維と熱可塑性樹脂とを混練する過程において強化繊維が比較的短く切断されることから、短い繊維長の強化繊維を含む構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物の製造に適している。
【００５７】
ここで、本発明の中間基材に用いる強化繊維についてさらに詳しく説明する。強化繊維として、例えば、アルミニウム、黄銅、ステンレスなどの金属繊維や、ＰＡＮ系、レーヨン系、リグニン系、ピッチ系の炭素繊維や、黒鉛繊維や、ガラスなどの絶縁性繊維や、アラミド、ＰＢＯ、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステル、アクリル、ナイロン、ポリエチレンなどの有機繊維や、シリコンカーバイト、シリコンナイトライドなどの無機繊維が挙げられる。また、これらの繊維に表面処理が施されているものであってもよい。表面処理としては、導電体として金属の被着処理のほかに、カップリング剤による処理、サイジング剤による処理、添加剤の付着処理などがある。また、これらの強化繊維は１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。中でも、比強度、比剛性が高く軽量化効果の観点から、ＰＡＮ系、ピッチ系、レーヨン系などの炭素繊維が好ましく用いられる。また、得られる成形品の経済性を高める観点から、ガラス繊維が好ましく用いることができ、とりわけ力学特性と経済性のバランスから炭素繊維とガラス繊維を併用することが好ましい。さらに、得られる成形品の衝撃吸収性や賦形性を高める観点から、アラミド繊維が好ましく用いることができ、とりわけ力学特性と衝撃吸収性のバランスから炭素繊維とアラミド繊維を併用することが好ましい。また、得られる成形品の導電性を高める観点から、ニッケルや銅やイッテルビウムなどの金属を被覆した強化繊維を用いることもできる。これらの中で、強度と弾性率などの力学的特性と価格とのバランスに優れるＰＡＮ系の炭素繊維は、より好ましく用いることができる。
【００５８】
次に、本発明の中間基材に用いられる熱可塑性樹脂についてさらに詳しく説明する。本発明の中間基材に使用される熱可塑性樹脂としては、例えば、「ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、液晶ポリエステル等のポリエステルや、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン等のポリオレフィンや、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）などのポリアリーレンスルフィド、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）」などの結晶性樹脂、「スチレン系樹脂の他、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート（ＰＡＲ）」などの非晶性樹脂、その他、フェノール系樹脂、フェノキシ樹脂、更にポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、フッ素系樹脂、およびアクリロニトリル系等の熱可塑エラストマー等や、これらの共重合体および変性体等から選ばれる熱可塑性樹脂が挙げられる。中でも、得られる成形品の軽量性の観点からはポリオレフィンが好ましく、強度の観点からはポリアミドが好ましく、表面外観の観点からポリカーボネートやスチレン系樹脂のような非晶性樹脂が好ましく、耐熱性の観点からポリアリーレンスルフィドが好ましく、連続使用温度の観点からポリエーテルエーテルケトンが好ましく用いられる。
【００５９】
前記群に例示された熱可塑性樹脂は、本発明の目的を損なわない範囲で、エラストマーあるいはゴム成分などの耐衝撃性向上剤、他の充填材や添加剤を含有しても良い。これらの例としては、無機充填材、難燃剤、導電性付与剤、結晶核剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、制振剤、抗菌剤、防虫剤、防臭剤、着色防止剤、熱安定剤、離型剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、着色剤、顔料、染料、発泡剤、制泡剤、あるいは、カップリング剤が挙げられる。
【００６０】
また、本発明の中間基材は、プリフォームとして使用することができる。ここでプリフォームとは、少なくとも２つ以上の中間基材が積層されたものであって、プリフォームを持ち運びできればその形態に特に制限はなく、それぞれの中間基材が実質的に独立した状態であってもよいし、互いに係合された状態であってもよい。
【００６１】
前記プリフォームを作製する手段としては、例えば、中間基材が予熱処理される以前に積層する方法、中間基材が予熱処理された後に積層する方法が挙げられる。ここで予熱処理とは、中間基材をプレス成形に供するにあたり、中間基材の融点または軟化点以上に加熱する工程のことを指す。すわなち、中間基材を加熱処理した後に積層するとは、中間基材のそれぞれを個別または一部個別に加熱した後、融点または軟化点以上にある中間基材を積層することであり、これにより得られた積層物も、本発明のプリフォームに相当する。なお、プリフォームは、所望する成形品の形状に応じて積層量やサイズを適宜調整することができる。賦形性や取扱性の観点からは、プリフォームの厚みが１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは３ｍｍ〜５ｍｍの範囲である。また、加熱処理する以前にプリフォームを作製する場合は、予熱効率の観点から１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内である。ここでの厚みは、加熱する以前の室温下におけるプリフォームの厚みである。
【００６２】
次に、本発明の中間基材ないしプリフォームを用いた成形品の製造方法について説明する。
【００６３】
本発明における成形品の製造は、プレス成形により実施される。プレス成形とは、加工機械および型、工具等を用いて金属、プラスチック材料、セラミックス材料などに例示される各種材料に曲げ、剪断、圧縮等の変形を与えて成形品を得る方法であるが、その成形形態として絞り、深絞り、フランジ、コールゲート、エッジカーリング、型打ちなどが例示される。また、プレス成形の方法としては、金型を用いて成形をおこなう金型プレス法、ラバープレス法（静水圧成形法）などが例示される。なかでも、成形圧力、温度の自由度の観点から、圧縮成形機と金属製の成形型を用いて成形をおこなう、金型プレス法が好ましい。すなわち、前記した本発明の中間基材ないしプリフォームを金型キャビティ中に配置したのちプレス成形する。
【００６４】
前記金型プレス法としては、予め成形型を中間基材ないしプリフォームの成形温度以上に昇温しておき、加熱された成形型内に中間基材ないしプリフォームを配置し、型締めして加圧し、次いでその状態を維持しながら成形型を冷却し成形品を得る方法、いわゆるホットプレス成形がある。また、成形温度以上に加熱された中間基材ないしプリフォームを、中間基材ないしプリフォームの固化温度未満に保持された成形型に配置し、型締めして加圧し、次いでその状態を維持しながら中間基材ないしプリフォームを冷却し成形品を得る方法、いわゆるスタンピング成形やヒートアンドクール成形がある。これらプレス成形方法のうち、成形サイクルを早めて生産性を高める観点からは、スタンピング成形ないしヒートアンドクール成形が好ましい。
【００６５】
このスタンピング成形やヒートアンドクール成形において、中間基材ないしプリフォームを成形温度以上に加熱する手段としては、遠赤外線ヒーター、近赤外線ヒーター、ハロゲンヒーター、誘電加熱、熱風加熱、熱板加熱、などの公知の加熱装置が例示できる。なかでも、遠赤外線ヒーターや熱板加熱が温度コントロールの容易さから好適である。なお、ここでの成形温度とは、中間基材ないしプリフォームを賦形可能な状態とできる温度であって、中間基材を構成する熱可塑性樹脂の融点または軟化点以上とすることが好ましい。
【００６６】
加熱された中間基材ないしプリフォームを成形型に搬送、配置する手段としては、人手で搬送する手動システムであってもよいし、ベルトコンベア、稼働式フレーム、ロボットアーム、などの公知の搬送装置による自動システムを適用することもできる。また、自動システムの場合、搬送経路上において温度コントロール可能な温調設備や空間設備を設けてもよい。搬送に際しては、中間基材ないしプリフォームの温度低下により、成形品の外観品位が悪化したり、賦形性が損なわれたり、する場合があるため、素早く搬送することが好ましい。具体的には、中間基材ないしプリフォームを加熱装置から取り出した後、成形型内で加圧されるまでの間において、３０秒以下であることが好ましく、さらに好ましくは２０秒以下、とりわけ好ましくは１０秒以下である。
【００６７】
成形型中にて付与する圧力としては、中間基材ないしプリフォームの賦形のしやすさや、成形品の厚み制御のしやすさの観点から１０〜４０ＭＰａの範囲が好ましい。とりわけ１５〜３０ＭＰａの範囲内がプレス成形機の設備コストの観点から好ましく、さらには好ましくは１５〜２０ＭＰａである。ここでの圧力は、成形品の投影面積あたりに付与される圧力である。
【００６８】
成形型の温度としては、中間基材を構成する熱可塑性樹脂の固化温度より３０℃〜１００℃低い温度の範囲内であることが可塑化した中間基材ないしプリフォームの賦形のしやすさや、成形品の表面外観の観点から好ましい。例示すると、熱可塑性樹脂としてポリアミド６樹脂を用いる場合は１２０℃〜１６０℃の範囲内、ポリプロピレン樹脂を用いる場合は８０℃〜１２０℃、の範囲内である。
【００６９】
金型から冷却固化された成形品を取り出す手段としては、人手によるおこなうことは勿論、補助的に成形型に備え付けられるエジェクタを利用してもよい。前記エジェクタとしては、圧縮空気をブローする方式、機械的な構造部材により突き上げる方式、などが好適に用いられる。
【００７０】
プレス成形用の金型について説明する。金型は大きく２種類に分類され、１つは鋳造、射出成形やフロープレス（スタンピング）成形などに使用される密閉金型であり、もう１つは折曲成形、深絞成形や鍛造などに使用される開放金型である。密閉金型は主に内部に材料を流し込んで成形する方法に適し、開放金型は主に材料を流動させずに変形させて成形する方法に適している。本発明の中間基材ないしプリフォームは、材料を流動させてキャビティに充填させる方法にとりわけ適当な材料であるから、金型は前者の密閉金型を用いることが好ましい。密閉金型においては、材料の流出を塞き止めるためのシェアエッジを設けることが一般的である。
【００７１】
上述したプレス成形において、中間基材ないしプリフォームを金型内に配置する際のチャージ率としては、５０％以上１００％未満であることが重要である。チャージ率とは、金型キャビティの投影面積に対する中間基材ないしプリフォームの投影面積の占める割合であって、次式により求められる。
・チャージ率（％）＝（中間基材ないしプリフォームの投影面積）／（金型キャビティの投影面積）×１００。
【００７２】
チャージ率を５０％以上１００％未満とすることで、中間基材ないしプリフォームは実質的に流動をともないキャビティ中に充填される。この成形によると、中間基材ないしプリフォームをキャビティにチャージする段階でのキャビディ型外への余剰がなく、賦形後についても実質的にバリ（非製品部）をともなわないため、材料を無駄なく有効に製品に反映することができる。そのため、成形収率に優れ、トリミングなどの二次加工が不要となり、製造コストを低減することができる。また、上述してきたとおり、本発明の中間基材ないしプリフォームは賦形性に優れるうえ、流動をともなう場合であっても、強化繊維の配向や局在化を抑制することができるため、上記チャージ率の範囲にて用いるに適当である。チャージ率については、目的とする成形品の形状やサイズによって前記した範囲の中で適宜選定すればよく、大面積で薄肉な成形品では８０％以上１００未満が好ましく、小面積で厚肉な成形品では５０％以上８０％未満が好ましい。
【００７３】
上述したプレス成形において、本発明の中間基材およびプリフォーム以外に、成形品に機能付与を行う観点から、スキン材やコア材を併用することができる。ここで、スキン材やコア材は実質的に流動に寄与しないことが前提である。すなわち、プレス成形において金型キャビティの投影面積に対しチャージ率１００％以上にて配置されるものを指す。
【００７４】
前記スキン材として、成形品の表面を改質する目的から、樹脂フィルムを中間基材またはプリフォームの最外層に配置することが好ましい。樹脂フィルムとしては、熱可塑性樹脂を用いるとフィルムへの加工性やプリフォームと接着性が簡便で好ましく、熱硬化性樹脂を用いるとプライマー、塗料やゲルコートなどの表面平滑性の改善できるため好ましい。得られる成形品を電子機器などに使用する場合、フィルムの難燃性がＵＬ−９４規格のＶＴＭ−１以上であることが好ましく、ＶＴＭ−０以上であることがより好ましい。
【００７５】
また、得られる成形品の意匠性を改善する観点から、加飾フィルム、透明フィルム、色調フィルムから選択される少なくとも一種を用いることが好しい。ここで、加飾フィルムとは、当該フィルム表面に、意匠および／または幾何学的紋様を有していることが好ましい態様として例示できる。透明フィルムとは、当該フィルムの可視光線の透過率が８０〜１００％の樹脂を用いることが好ましい態様として例示できる。色調フィルムとは、有機系および／または無機系の顔料や着色剤を含有することが好ましい態様として例示できる。その他、必要に応じ、光沢フィルム、プリントフィルム、帯電防止フィルム、遮光フィルム、耐熱フィルムなどを積層単位として用いることができる。
【００７６】
さらに、得られる成形品にＦＲＰの風合いを持たせる観点からは、強化繊維を含む樹脂シートを用いることが好ましい。中でも、意匠性が高く、衝撃特性の向上が見込める連続性の強化繊維を使用したシートが好ましく、一方向基材、織物基材、マット基材などの形態が挙げられる。不連続性の強化繊維を用いる場合は、本発明の構成要素（Ｉ）に示すＣＦＲＴＰシート状物を用いることが好ましい。
【００７７】
次に前記コア材としては、成形品の厚みを確保する目的から、中間基材またはプリフォームの中間層に配置することが好ましい。また、軽量性を高める観点から、本発明の中間基材よりも嵩密度の低い素材を用いることが好ましく、例えば、シート状基材、多孔質基材、ハニカム材料、強化繊維を含むマット基材などが挙げられる。
【００７８】
上記に例示した以外にも、スキン材やコア材として、金属板、金属箔、金属メッシュ、グラファイトシート、放熱シート、耐薬品性フィルム、ガスバリヤーフィルム、耐寒フィルム、抗菌シートやフィルム、発泡シート、ゴムシートなどを用いてもよい。以上の積層単位は、必要に応じ、一種または二種以上を併用してもよい。
【００７９】
プレス成形においてスキン材やコア材を併用する場合の方法としては、キャビティ中に予めスキン材を配置しておき、中間基材またはプリフォームを後からキャビティ内に配置する方法、あるいは、中間基材またはプリフォームとスキン材および／またはコア材を積層したものを同時に予熱処理して、成形温度以上に加熱された積層物をキャビティ中に配置する方法、さらには、個別あるいは一部個別に中間基材またはプリフォームを予熱処理したのち、スキン材および／またはコア材を積層してキャビティ中に配置する方法が挙げられる。
【００８０】
本発明の中間基材ないしプリフォームを用いて製造される成形品の用途としては、例えば、「パソコン、ディスプレイ、ＯＡ機器、携帯電話、携帯情報端末、ファクシミリ、コンパクトディスク、ポータブルＭＤ、携帯用ラジオカセット、ＰＤＡ（電子手帳などの携帯情報端末）、ビデオカメラ、デジタルビデオカメラ、光学機器、オーディオ、エアコン、照明機器、娯楽用品、玩具用品、その他家電製品などの筐体、トレイ、シャーシ、内装部材、またはそのケース」などの電気、電子機器部品、「支柱、パネル、補強材」などの土木、建材用部品、「各種メンバ、各種フレーム、各種ヒンジ、各種アーム、各種車軸、各種車輪用軸受、各種ビーム、プロペラシャフト、ホイール、ギアボックスなどの、サスペンション、アクセル、またはステアリング部品」、「フード、ルーフ、ドア、フェンダ、トランクリッド、サイドパネル、リアエンドパネル、アッパーバックパネル、フロントボディー、アンダーボディー、各種ピラー、各種メンバ、各種フレーム、各種ビーム、各種サポート、各種レール、各種ヒンジなどの、外板、またはボディー部品」、「バンパー、バンパービーム、モール、アンダーカバー、エンジンカバー、整流板、スポイラー、カウルルーバー、エアロパーツなど外装部品」、「インストルメントパネル、シートフレーム、ドアトリム、ピラートリム、ハンドル、各種モジュールなどの内装部品」、または「モーター部品、ＣＮＧタンク、ガソリンタンク、燃料ポンプ、エアーインテーク、インテークマニホールド、キャブレターメインボディー、キャブレタースペーサー、各種配管、各種バルブなどの燃料系、排気系、または吸気系部品」などの自動車、二輪車用構造部品、「その他、オルタネーターターミナル、オルタネーターコネクター、ＩＣレギュレーター、ライトディヤー用ポテンショメーターベース、エンジン冷却水ジョイント、エアコン用サーモスタットベース、暖房温風フローコントロールバルブ、ラジエーターモーター用ブラッシュホルダー、タービンべイン、ワイパーモーター関係部品、ディストリビュター、スタータースィッチ、スターターリレー、ウィンドウオッシャーノズル、エアコンパネルスィッチ基板、燃料関係電磁気弁用コイル、バッテリートレイ、ＡＴブラケット、ヘッドランプサポート、ペダルハウジング、プロテクター、ホーンターミナル、ステップモーターローター、ランプソケット、ランプリフレクター、ランプハウジング、ブレーキピストン、ノイズシールド、スペアタイヤカバー、ソレノイドボビン、エンジンオイルフィルター、点火装置ケース、スカッフプレート、フェイシャー」、などの自動車、二輪車用部品、「ランディングギアポッド、ウィングレット、スポイラー、エッジ、ラダー、エレベーター、フェイリング、リブ」などの航空機用部品が挙げられる。力学特性の観点より、電気、電子機器用の筐体、土木、建材用のパネル、自動車用の構造部品、航空機用の部品に好ましく用いられる。とりわけ、力学特性および等方性の観点より、自動車、二輪車用構造部品に好ましく用いられる。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
【００８２】
（１）ＣＦＲＴＰシート状物の繊維分散率
ＣＦＲＴＰシート状物を２枚のステンレス製メッシュ（２．５ｃｍ当たり５０個のメッシュを有する平織形状）に挟み、プリプレグが動かないようにネジを調整して固定した。これを空気中５００℃で３０分間加熱し、樹脂成分を焼き飛ばした。ステンレス製メッシュを外し、得られた繊維マットを顕微鏡で観察し、無作為に単繊維を１本選定し、該単繊維に接触する別の単繊維との二次元接触角を画像観察より測定した。二次元接触角は接触する２つの単繊維とのなす２つの角度のうち、０°以上９０°以下の角度（鋭角側）を採用した。二次元接触角の測定は、選定した単繊維に接触する全ての単繊維を対象とし、これを１００本の単繊維について実施した。得られた結果から、二次元接触角を測定した全ての単繊維の総本数と、二次元接触角度が１度以上である単繊維の本数とからその比率を算出し、繊維分散率を求めた。
【００８３】
（２）ＣＦＲＴＰシート状物の不連続強化繊維の二次元配向角
上記（１）と同様にして、ＣＦＲＴＰシート状物から繊維マットを取り出した。得られた繊維マットを顕微鏡で観察し、無作為に単繊維を１本選定し、該単繊維に交差する別の単繊維との二次元配向角を画像観察より測定した。配向角は交差する２つの単繊維とのなす２つの角度のうち、０°以上９０°以下の角度（鋭角側）を採用した。選定した単繊維１本あたりの二次元配向角の測定数はｎ＝２０とした。同様の測定を合計５本の単繊維を選定しておこない、その平均値をもって二次元配向角とした。
【００８４】
（３）ＣＦＲＴＰシート状物に含まれる不連続強化繊維の平均繊維長Ｌｎ
ＣＦＲＴＰシート状物を空気中５００℃で３０分間加熱して熱可塑性樹脂成分を焼き飛ばし、残った不連続強化繊維から無作為に４００本選択して、その長さを１０μｍ単位まで光学顕微鏡にて測定し、その平均値を平均繊維長Ｌｎとした。
【００８５】
（４）ＣＦＲＴＰシート状物に含まれる不連続強化繊維の繊維直径Ｄ
ＣＦＲＴＰシート状物に含まれる不連続強化繊維の繊維直径Ｄは、ＣＦＲＴＰシート状物の製造に用いた強化繊維の単繊維径を、そのまま繊維直径Ｄとして用いた。
【００８６】
（５）ＣＦＲＴＰシート状物に含まれる不連続強化繊維のアスペクト比ｐ
上記（３）および（４）にて得られた平均繊維長Ｌｎと繊維直径Ｄとから、次式により算出した。
・ｐ＝Ｌｎ／Ｄ
Ｌｎ：不連続強化繊維の繊維長（μｍ）
Ｄ：不連続強化繊維の繊維直径（μｍ）。
【００８７】
（６）ＣＦＲＴＰシート状物に含まれる不連続強化繊維の体積含有率Ｖｆ
ＣＦＲＴＰシート状物の質量Ｗ０を測定したのち、該ＣＦＲＴＰシート状物を空気中５００℃で３０分間加熱して熱可塑性樹脂成分を焼き飛ばし、残った不連続強化繊維の質量Ｗ１を測定し、次式により算出した。
・Ｖｆ＝（Ｗ１／ρｆ）／｛Ｗ１／ρｆ＋（Ｗ０−Ｗ１）／ρｒ｝×１００
ρｆ：強化繊維の密度（ｇ／ｃｍ３）
ρｒ：熱可塑性樹脂の密度（ｇ／ｃｍ３）。
【００８８】
（７）ＣＦＲＴＰシート状物の平均接点数ＮＩ、ＮII
上記（５）および（６）にて求めた、ＣＦＲＴＰシート状物に含まれる不連続強化繊維のアスペクト比ｐおよび体積含有率Ｖｆを用いて、次式により算出した。
・ＮＩ、ＮII（／本）＝（８×ｐ×Ｖｆ／１００）／π２。
【００８９】
（８）プレス成形用中間基材に含まれる構成要素の体積率ＶＩ、ＶII
中間基材の作製に用いるＣＦＲＴＰシート状物の厚みから、次式により算出した。
・体積率（ＶＩ）＝（ｔＩ×ｎＩ）／（ｔＩ×ｎＩ＋ｔII×ｎII）×１００
・体積率（ＶII）＝（ｔII×ｎII）／（ｔＩ×ｎＩ＋ｔII×ｎII）×１００
ｔＩ：構成要素（Ｉ）のＣＦＲＴＰシート状物の厚み（ｍｍ）
ｔII：構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物の厚み（ｍｍ）
ｎＩ：構成要素（Ｉ）のＣＦＲＴＰシート状物の積層枚数（枚）
ｎII：構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物の積層枚数（枚）。
【００９０】
（９）プレス成形用中間基材の平均接点数Ｎ
上記（７）および（８）にて得られるＣＦＲＴＰシート状物の平均接点数（ＶＩ、ＶII）と体積率（ＶＩ、ＶII）とから、次式により算出した。
・Ｎ（／本）＝（ＮＩ×ＶＩ）＋（ＮII×ＶII）。
【００９１】
（１０）プレス成形用中間基材の含まれる不連続強化繊維の体積含有率Ｖｆ＊
上記（７）および（８）にて得られるＣＦＲＴＰシート状物に含まれる強化繊維の割合（ＶｆＩ、ＶｆII）と体積率（ＶＩ、ＶII）とから、次式により算出した。
・Ｖｆ＊（％）＝（ＶｆＩ×ＶＩ）＋（ＶｆII×ＶII）
ＶｆＩ：構成要素（Ｉ）のＣＦＲＴＰシート状物の体積含有率（体積％）
ＶｆII：構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物の体積含有率（体積％） 。
【００９２】
（１１）プレス成形用中間基材の伸長率Ｒ
中間基材から切り出した直径１５０ｍｍの円盤の１枚ないし複数枚を積層して厚さ３ｍｍのプリフォームを調整したのち、スタンピング成形することでサンプルを作製した。具体的には、上記プリフォームを遠赤外線ヒーター中に投入して、プリフォーム中心温度が中間基材を構成する熱可塑性樹脂の成形温度（熱可塑性樹脂の融点＋３０℃）になるまで加熱し、直ちにプレス成形機に設置された平板形状のキャビティを有する金型（キャビティ表面温度１２０℃）に配置して金型を閉じ、成形圧力１５ＭＰａを６０秒間保持したのち、金型を開いてサンプルを取り出した。得られたサンプルは略真円状であって、該サンプルから４５°間隔に４カ所の直径を測定し、その平均値からサンプルの投影面積を導出した。さらに、プリフォームの投影面積を直径１５０ｍｍとして導出し、次式により伸長率Ｒを算出した。
・Ｒ（％）＝（サンプルの投影面積／プリフォームの投影面積）×１００。
【００９３】
プレス成形における賦形性の指標として、求めた伸長率Ｒをもとに以下基準にて判定をおこなった。
ＡＡ：中間基材の伸長率Ｒが３３０％以上である
Ａ：中間基材の伸長率Ｒが２８０％以上３３０％未満である
Ｂ：中間基材の伸長率Ｒが２３０％以上２８０％未満である
Ｃ：中間基材の伸長率Ｒが１８０％以上２３０％未満である
Ｄ：中間基材の伸長率Ｒが１８０％未満である。
【００９４】
（１２）成形品の充填率
切り出す中間基材のサイズを一辺が２５０ｍｍの正方形とした以外は、上述した伸長率Ｒの測定と同様にして、プレス成形をおこなった。図１１に成形した成形品３０の概略図を示す。天板３１は一辺が３００ｍｍの正方形であって、四辺には６３度の勾配を持つ垂直高さ２０ｍｍの立ち壁を設けた。各エッジの曲率半径は１ｍｍとした。本形状における金型のキャビティ投影面積Ｓｃは１０２４００ｍｍ２である。成形品の充填率を金型のキャビティ投影面積Ｓｃと成形品の投影面積Ｓｍとから、次式により算出した。
・成形品の充填率（％）＝（Ｓｍ／Ｓｃ）×１００。
【００９５】
（１３）成形品の平均曲げ強度σａ、平均曲げ弾性率Ｅａ
ＡＳＴＭ  Ｄ−７９０に準拠して成形品の曲げ強度および曲げ弾性率を評価した。試験片の切り出しは図１２に示すとおりとした。成形品天板の辺方向に平行な任意方向を０度として、０／９０／±４５の４方向について計１２本の試験辺を上記（１２）にて得た成形品の天板部より切り出した。これら試験片による全ての測定値（ｎ＝１２）の平均値を曲げ強度σａおよび曲げ弾性率Ｅａとした。試験機として“インストロン”（登録商標）万能試験機４２０１型（インストロン社製）を使用した。
【００９６】
（１４）成形品の曲げ強度のばらつき
上記（１３）にて求めた成形品の曲げ強度の個別値から、次式により算出した。
・曲げ強度のばらつき（％）＝｛Σ（σｉ−σ）２／ｎ｝１／２／σ×１００
σｉ：曲げ強度の個別値（ｉ＝１、２、・・・１２）（ＭＰａ）
σａ：平均曲げ強度（ＭＰａ）
ｎ：曲げ強度の測定点数（個）。
【００９７】
成形品における信頼性の指標として、求めた曲げ強度のばらつきを元に以下基準にて判定をおこなった。
ＡＡ：成形品の曲げ強度のばらつきが５％未満である
Ａ：成形品の曲げ強度のばらつきが５％以上８％未満である
Ｂ：成形品の曲げ強度のばらつきが８％以上１３％未満である
Ｃ：成形品の曲げ強度のばらつきが１３％以上１８％未満である
Ｄ：成形品の曲げ強度のばらつきが１８％以上である。
【００９８】
（１５）成形品の曲げ弾性率のばらつき
上記（１３）にて求めた成形品の曲げ弾性率の個別値から、次式により算出した。
・曲げ弾性率のばらつき（％）＝｛Σ（Ｅｉ−Ｅａ）２／ｎ｝１／２／Ｅａ×１００
Ｅｉ：曲げ弾性率の個別値（ｉ＝１、２、・・・９）（ＧＰａ）
Ｅａ：平均曲げ弾性率（ＧＰａ）
ｎ：曲げ弾性率の測定数（個）。
【００９９】
成形品における信頼性の指標として、求めた曲げ弾性率のばらつきを元に以下基準にて判定をおこなった。
ＡＡ：成形品の曲げ弾性率のばらつきが５％未満である
Ａ：成形品の曲げ弾性率のばらつきが５％以上８％未満である
Ｂ：成形品の曲げ弾性率のばらつきが８％以上１３％未満である
Ｃ：成形品の曲げ弾性率のばらつきが１３％以上１８％未満である
Ｄ：成形品の曲げ弾性率のばらつきが１８％以上である。
【０１００】
（１６）成形品の密度ρ
ＪＩＳ  Ｋ  ７１１２（１９９９）の５に記載のＡ法（水中置換法）に準拠して成形品の密度ρを測定した。上述（１０）にて測定に供した試験片から２ｃｍ×２ｃｍのサンプルを切り出し、５０℃の温度で１２時間真空乾燥したのち、デシケータ内で室温まで冷却したものを試験片とした。浸積液としてエタノールを用い、ｎ＝５について測定をおこない、その平均値を成形品の密度ρとした。
【０１０１】
（１７）成形品の比曲げ強度
上記（１３）、（１６）にて求めた成形品の平均曲げ強度σおよび成形品の密度ρとから、次式により算出した。
・成形品の比曲げ強度＝σ１／２／ρ
σ：成形品の平均曲げ強度（ＭＰａ）
ρ：成形品の密度（ｇ／ｃｍ３）
【０１０２】
強化繊維の補強効率および成形品の軽量化効果の指標として、求めた成形品の比曲げ強度をもとに以下基準にて判定をおこなった。
ＡＡ：成形品の比曲げ強度が１６以上である
Ａ：成形品の比曲げ強度が１５以上１６未満である
Ｂ：成形品の比曲げ強度が１４以上１５未満である
Ｃ：成形品の比曲げ強度が１３以上１４未満である
Ｄ：成形品の比曲げ強度が１３未満である。
【０１０３】
［炭素繊維１］
ポリアクリロニトリルを主成分とする重合体から紡糸、焼成処理を行い、総フィラメント数１２０００本の連続炭素繊維を得た。さらに該連続炭素繊維を電解表面処理し、１２０℃の加熱空気中で乾燥して炭素繊維１を得た。この炭素繊維１の特性は次に示す通りであった。
密度：１．８ｇ／ｃｍ３
単繊維径：７μｍ
引張強度：４．９ＧＰａ
引張弾性率：２３０ＧＰａ
【０１０４】
［炭素繊維２］
ポリアクリロニトリルを主成分とする重合体から紡糸、焼成処理を行い、総フィラメント数１２０００本の連続炭素繊維を得た。さらに該連続炭素繊維を電解表面処理し、１２０℃の加熱空気中で乾燥して炭素繊維２を得た。この炭素繊維２の特性は次に示す通りであった。
密度：１．８ｇ／ｃｍ３
単繊維径：５μｍ
引張強度：５．９ＧＰａ
引張弾性率：２９４ＧＰａ
【０１０５】
［ガラス繊維１］
日東紡製、商品名  ＰＥ−Ｅ００１。
単繊維径：１３μｍ
密度：２．５ｇ／ｃｍ３
【０１０６】
［樹脂シート１］
未変性ポリプロピレン樹脂（プライムポリマー（株）社製、“プライムポリプロ”（登録商標）Ｊ１０６ＭＧ）９０質量％と、酸変性ポリプロピレン樹脂（三井化学（株）製、“アドマー”（登録商標）ＱＥ８００）１０質量％とからなるポリプロピレンマスターバッチを用いて、目付が９０ｇ／ｍ２のシートを作製した。
【０１０７】
［樹脂シート２］
目付を１５８ｇ／ｍ２に調整した以外は、樹脂シート１と同様にしてシートを得た。
【０１０８】
［樹脂シート３］
目付を２０３ｇ／ｍ２に調整した以外は、樹脂シート１と同様にしてシートを得た。
【０１０９】
［樹脂シート４］
ナイロン６樹脂（東レ（株）社製、“アミラン”(登録商標)ＣＭ１０２１）を用いて、目付が１９６ｇ／ｍ２のシートを作製した。
【０１１０】
［樹脂シート５］
目付を２２４ｇ／ｍ２に調整した以外は、樹脂シート４と同様にしてシート得た。
【０１１１】
［炭素繊維マット１］
参考例１で得られた炭素繊維１をカートリッジカッターで６ｍｍにカットし、チョップド炭素繊維を得た。水と界面活性剤（光純薬工業（株）社製、ｎ−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム」（製品名））からなる濃度１．５質量％の分散液１００リットルを調整した。この分散液に上記チョップド炭素繊維を投入し、１０分間撹拌したのち、５００ｍｍ×５００ｍｍの抄紙面を有する抄紙槽に流し込み、分散液を脱水除去して炭素繊維分のみを取り出した。さらに、１５０℃の乾燥炉で２時間乾燥して炭素繊維マット１を得た。得られた炭素繊維マット１の目付は９０ｇ／ｍ２であった。
【０１１２】
［炭素繊維マット２］
炭素繊維１をカートリッジカッターで９ｍｍにカットした以外は、炭素繊維マット１と同様にして炭素繊維マット２を得た。得られた炭素繊維マット２の目付は９０ｇ／ｍ２であった。
【０１１３】
［炭素繊維マット３］
炭素繊維１をカートリッジカッターで１ｍｍにカットした以外は、炭素繊維マット１と同様にして炭素繊維マット３を得た。得られた炭素繊維マット３の目付は９０ｇ／ｍ２であった。
【０１１４】
［炭素繊維マット４］
炭素繊維２をカートリッジカッターで１２ｍｍにカットした以外は、炭素繊維マット１と同様にして炭素繊維マット４を得た。得られた炭素繊維マット４の目付は９０ｇ／ｍ２であった。
【０１１５】
［ガラス繊維マット１］
ガラス繊維１を使用した以外は、炭素繊維マット１と同様にしてガラス繊維マット１を得た。得られたガラス繊維マット１の目付は１２５ｇ／ｍ２であった。
【０１１６】
（参考例１）ＣＦＲＴＰシート状物１
炭素繊維マット１枚と、樹脂シート１を２枚用いて積層体を作製した。上記積層体を金型キャビティ内に配置して金型を閉じ、２１０℃の温度で３ＭＰａの圧力を１２０秒間保持したのち、圧力を保持した状態でキャビティ温度を５０℃にまで冷却し、金型を開いてＣＦＲＴＰシート状物１を得た。得られたＣＦＲＴＰシート状物１の特性を表１−１に示す。
【０１１７】
（参考例２）ＣＦＲＴＰシート状物２
５ＭＰａの圧力を付与した以外は参考例１と同様にしてＣＦＲＴＰシート状物２を得た。得られたＣＦＲＴＰシート状物２の特性を表１−１に示す。
【０１１８】
（参考例３）ＣＦＲＴＰシート状物３
炭素繊維マット１を３枚と、樹脂シート２を２枚用いて積層体を作製したこと、付与する圧力を５ＭＰａにしたこと以外は、参考例１と同様にしてＣＦＲＴＰシート状物３を得た。得られたＣＦＲＴＰシート状物３の特性を表１−１に示す。
【０１１９】
（参考例４）ＣＦＲＴＰシート状物４
炭素繊維マット１を１枚と、樹脂シート３を２枚用いて積層体を作製した以外は、参考例１と同様にしてＣＦＲＴＰシート状物４を得た。得られたＣＦＲＴＰシート状物４の特性を表１−１に示す。
【０１２０】
（参考例５）ＣＦＲＴＰシート状物５
炭素繊維マット２を４枚と、樹脂シート１を３枚とを用いて積層体を作製したこと、付与する圧力を７ＭＰａにしたこと以外は、参考例１と同様にしてＣＦＲＴＰシート状物５を得た。得られたＣＦＲＴＰシート状物５の特性を表１−１に示す。
【０１２１】
（参考例６）ＣＦＲＴＰシート状物６
付与する圧力を７ＭＰａにしたこと以外は、参考例１と同様にしてＣＦＲＴＰシート状物６を得た。得られたＣＦＲＴＰシート状物６の特性を表１−１に示す。
【０１２２】
（参考例７）ＣＦＲＴＰシート状物７
炭素繊維マット３を１枚と、樹脂シート１を２枚用いて積層体を作製した以外は、参考例１と同様にしてＣＦＲＴＰシート状物７を得た。得られたＣＦＲＴＰシート状物７の特性を表１−１に示す。
【０１２３】
（参考例８）ＣＦＲＴＰシート状物８
炭素繊維マット４を１枚と、樹脂シート１を２枚用いて積層体を作製したこと以外は、参考例１と同様にしてＣＦＲＴＰシート状物８を得た。得られたＣＦＲＴＰシート状物８の特性を表１−１に示す。
【０１２４】
（参考例９）ＣＦＲＴＰシート状物９
炭素繊維マット４を１枚と、樹脂シート３を２枚用いて積層体を作製した以外は、参考例１と同様にしてＣＦＲＴＰシート状物９を得た。得られたＣＦＲＴＰシート状物９の特性を表１−１に示す。
【０１２５】
（参考例１０）ＣＦＲＴＰシート状物１０
炭素繊維マット４を３枚と、樹脂シート２を２枚用いて積層体を作製した以外は、参考例１と同様にしてＣＦＲＴＰシート状物１０を得た。得られたＣＦＲＴＰシート状物１０の特性を表１−２に示す。
【０１２６】
（参考例１１）ＣＦＲＴＰシート状物１１（Ｖｆ３０％、Ｔ７００Ｓ、６ｍｍ、ナイロン）
炭素繊維マット１を３枚と、樹脂シート４を２枚用いて積層体を作製した。上記積層体を金型キャビティ内に配置して金型を閉じ、２４０℃の温度で５ＭＰａの圧力を１２０秒間保持したのち、圧力を保持した状態でキャビティ温度を５０℃にまで冷却し、金型を開いてＣＦＲＴＰシート状物１１を得た。得られたＣＦＲＴＰシート状物１１の特性を表１−２に示す。
【０１２７】
（参考例１２）ＣＦＲＴＰシート状物１２
ガラス繊維マット１を１枚と、樹脂シート３を２枚用いて積層体を作製した以外は、参考例１と同様にしてＣＦＲＴＰシート状物１２を得た。得られたＣＦＲＴＰシート状物１２の特性を表１−２に示す。
【０１２８】
（参考例１３）ＣＦＲＴＰシート状物１３
ガラス繊維マット１を３枚と、樹脂シート２を２枚用いて積層体を作製した以外は、参考例１と同様にしてＣＦＲＴＰシート状物１３を得た。得られたＣＦＲＴＰシート状物１３の特性を表１−２に示す。
【０１２９】
（参考例１４）ＣＦＲＴＰシート状物１４
樹脂シート１の調整にて用いたポリプロピレンマスターバッチと、炭素繊維１とを、二軸押出機にて溶融混練して炭素繊維の割合が２０体積％の短繊維マスターバッチを作製した。上記短繊維マスターバッチをシート状に加工して、目付が２００ｇ／ｍ２のＣＦＲＴＰシート状物１４を作製した。得られたＣＦＲＴＰシート状物１４の特性を表１−２に示す。
【０１３０】
（参考例１５）ＣＦＲＴＰシート状物１５
樹脂シート１の調整にて用いたポリプロピレンマスターバッチと、炭素繊維１とを、二軸押出機にて溶融混練して炭素繊維の割合が１０体積％の短繊維マスターバッチを作製した。上記短繊維マスターバッチをシート状に加工して、目付が２４８ｇ／ｍ２のＣＦＲＴＰシート状物１５を作製した。得られたＣＦＲＴＰシート状物１５の特性を表１−２に示す。
【０１３１】
（参考例１６）ＣＦＲＴＰシート状物１６
樹脂シート４の調整にて用いたナイロン６樹脂と、炭素繊維１とを、二軸押出機にて溶融混練して炭素繊維の割合が１０体積％の短繊維マスターバッチを作製した。上記短繊維マスターバッチをシート状に加工して、目付が２９７ｇ／ｍ２のＣＦＲＴＰシート状物１６を作製した。得られたＣＦＲＴＰシート状物１６の特性を表１−２に示す。
【０１３２】
（参考例１７）ＣＦＲＴＰシート状物１７
ガラス繊維強化熱可塑性樹脂（ＧＭＴ）。
Ｑｕａｄｒａｎｔ社製、“ユニシート”(登録商標)Ｐ４０３８−ＢＫ３１。
【０１３３】
（参考例１８）ＣＦＲＴＰシート状物１８
熱可塑性シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）。
【０１３４】
炭素繊維１に対して、樹脂シート１の調整にて用いたマスターバッチを含浸ダイにて溶融含浸させて、炭素繊維の割合を５０体積％に調整した炭素繊維テープを作製した。前記炭素繊維テープをカートリッジカッターにてカットし、テープ長３５ｍｍのチョップドテープを作製し、該チョップドテープを自由落下によりランダム散布してシート状に形成した。さらに、形成したシートをプレス成形機に設置された金型キャビティ内に配置して金型を閉じ、２１０℃の温度で５ＭＰａの圧力を１２０秒間保持したのち、圧力を保持した状態でキャビティ温度を５０℃にまで冷却し、金型を開いてＣＦＲＴＰシート状物１８を得た。得られたＣＦＲＴＰシート状物１８の特性を表１−２に示す。
【０１３５】
（実施例１）
構成要素（Ｉ）として参考例３のＣＦＲＴＰシート状物３を１枚と、構成要素（II）として参考例４のＣＦＲＴＰシート状物４を１枚用いて積層体を作製した。上記積層体を金型キャビティ内に配置して金型を閉じ、１８０℃の温度で３ＭＰａの圧力を１２０秒間保持したのち、圧力を保持した状態でキャビティ温度を５０℃まで冷却し、金型を開いてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表２−１に示す。
【０１３６】
上記プレス成形用中間基材を３枚積層したプリフォームを作製し、遠赤外線ヒーター中に投入して、プリフォーム中心温度が２１０℃になるまで加熱した。ヒーターから取り出して、直ちにプレス成形機に設置された箱型形状のキャビティを有する金型にチャージ率６１％にて配置し、金型を閉じ、成形圧力１５ＭＰａを６０秒間保持したのち、金型を開いて成形品を取り出した。得られた成形品はキャビティに１００％充填していた。成形品の特性を表２−１に示す。
【０１３７】
（実施例２）
構成要素（Ｉ）として参考例１のＣＦＲＴＰシート状物１を２枚と、構成要素（II）として参考例１４のＣＦＲＴＰシート状物１４を２枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表２−１に示す。
【０１３８】
上記プレス成形用中間基材を３枚積層してプリフォームを作製した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに１００％充填していた。成形品の特性を表２−１に示す。
【０１３９】
（実施例３）
構成要素（Ｉ）として参考例３のＣＦＲＴＰシート状物３を３枚と、構成要素（II）として参考例１５のＣＦＲＴＰシート状物１５を６枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表２−１に示す。
【０１４０】
上記プレス成形用中間基材を１枚用いた以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに１００％充填していた。成形品の特性を表２−１に示す。
【０１４１】
（実施例４）
構成要素（Ｉ）として参考例５のＣＦＲＴＰシート状物５を３枚と、構成要素（II）として参考例６のＣＦＲＴＰシート状物６を６枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表２−１に示す。
【０１４２】
上記プレス成形用中間基材を１枚用いた以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに９５％充填していた。成形品の特性を表２−１に示す。
【０１４３】
（実施例５）
構成要素（Ｉ）として参考例１のＣＦＲＴＰシート状物１を２枚と、構成要素（II）として参考例１４のＣＦＲＴＰシート状物１４を４枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表２−１に示す。
【０１４４】
上記プレス成形用中間基材を２枚積層してプリフォームを作製した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに１００％充填していた。成形品の特性を表２−１に示す。
【０１４５】
（実施例６）
構成要素（Ｉ）として参考例１のＣＦＲＴＰシート状物１を４枚と、構成要素（II）として参考例１４のＣＦＲＴＰシート状物１４を２枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表２−１に示す。
【０１４６】
上記プレス成形用中間基材を２枚積層してプリフォームを作製した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに１００％充填していた。成形品の特性を表２−１に示す。
【０１４７】
（実施例７）
構成要素（Ｉ）として参考例６のＣＦＲＴＰシート状物６を２枚と、構成要素（II）として参考例１４のＣＦＲＴＰシート状物１４を２枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表２−２に示す。
【０１４８】
上記プレス成形用中間基材を３枚積層してプリフォームを作製した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに１００％充填していた。成形品の特性を表２−２に示す。
【０１４９】
（実施例８）
構成要素（Ｉ）として参考例５のＣＦＲＴＰシート状物５を１枚と、構成要素（II）として参考例４のＣＦＲＴＰシート状物４を１枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表２−２に示す。
【０１５０】
上記プレス成形用中間基材を３枚積層してプリフォームを作製した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに９４％充填していた。成形品の特性を表２−２に示す。
【０１５１】
（実施例９）
構成要素（Ｉ）として参考例３のＣＦＲＴＰシート状物３を３枚と、構成要素（II）として参考例２のＣＦＲＴＰシート状物２を６枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表２−２に示す。
【０１５２】
上記プレス成形用中間基材を２枚積層してプリフォームを作製した以外は、実施例１と同様にして成形品を得た。得られた成形品はキャビティに９６％充填していた。成形品の特性を表２−２に示す。
【０１５３】
（実施例１０）
構成要素（Ｉ）として参考例８のＣＦＲＴＰシート状物８を６枚と、構成要素（II）として参考例４のＣＦＲＴＰシート状物４を３枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表２−２に示す。
【０１５４】
上記プレス成形用中間基材を３枚積層してプリフォームを作製した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに９２％充填していた。成形品の特性を表２−２に示す。
【０１５５】
（実施例１１）
構成要素（Ｉ）として参考例１１のＣＦＲＴＰシート状物１１を３枚と、構成要素（II）として参考例１６のＣＦＲＴＰシート状物１６を６枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表２−２に示す。
【０１５６】
上記プレス成形用中間基材を１枚用いて、遠赤外線ヒーター中に投入して、プリフォーム中心温度が２４０℃になるまで加熱した以外は、実施例１と同様にして成形品を得た。得られた成形品はキャビティに１００％充填していた。成形品の特性を表２−２に示す。
【０１５７】
（実施例１２）
構成要素（Ｉ）として参考例１３のＣＦＲＴＰシート状物１３を１枚と、構成要素（II）として参考例１２のＣＦＲＴＰシート状物１２を１枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表２−２に示す。
【０１５８】
上記プレス成形用中間基材を３枚積層してプリフォームを作製した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに１００％充填していた。成形品の特性を表２−２に示す。
【０１５９】
（比較例１）
参考例１のＣＦＲＴＰシート状物１をプレス成形用中間基材としてそのまま用いた。上記プレス成形用中間基材の特性を表３−１に示す。
【０１６０】
上記プレス成形用中間基材を１２枚積層してプリフォームを作製した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに９２％充填していた。成形品の特性を表３−１に示す。
【０１６１】
（比較例２）
参考例３のＣＦＲＴＰシート状物３をプレス成形用中間基材としてそのまま用いた。上記プレス成形用中間基材の特性を表３−１に示す。
【０１６２】
上記プレス成形用中間基材を６枚積層してプリフォームを作製した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに８４％充填していた。成形品の特性を表３−１に示す。
【０１６３】
（比較例３）
参考例６のＣＦＲＴＰシート状物６をプレス成形用中間基材としてそのまま用いた。上記プレス成形用中間基材の特性を表３−１に示す。
【０１６４】
上記プレス成形用中間基材を１２枚積層してプリフォームを作製した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに対し９８％充填していた。成形品の特性を表３−１に示す。
【０１６５】
（比較例４）
参考例１４のＣＦＲＴＰシート状物１４をプレス成形用中間基材としてそのまま用いた。上記プレス成形用中間基材の特性を表３−１に示す。
【０１６６】
上記プレス成形用中間基材を１２枚積層してプリフォームを作製した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに対し１００％充填していた。成形品の特性を表３−１に示す。
【０１６７】
（比較例５）
参考例１７のＣＦＲＴＰシート状物１７をプレス成形用中間基材としてそのまま用いた。上記プレス成形用中間基材の特性を表３−１に示す。
【０１６８】
上記プレス成形用中間基材を１枚用いた以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに対し１００％充填していた。成形品の特性を表３−１に示す。
【０１６９】
（比較例６）
参考例１８のＣＦＲＴＰシート状物１８をプレス成形用中間基材としてそのまま用いた。上記プレス成形用中間基材の特性を表３−１に示す。
【０１７０】
上記プレス成形用中間基材を１枚用いた以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに対し１００％充填していた。成形品の特性を表３−１に示す。
【０１７１】
（比較例７）
積層単位（Ｉ）として参考例１０のＣＦＲＴＰシート状物１０（ＸＩ）を１枚と、積層単位（II）として参考例４のＣＦＲＴＰシート状物４（ＸII）を１枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表３−２に示す。
【０１７２】
上記プレス成形用中間基材を３枚積層してプリフォームを作製した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに７４％充填していた。成形品の特性を表３−２に示す。
【０１７３】
（比較例８）
積層単位（Ｉ）として参考例８のＣＦＲＴＰシート状物８を１枚と、積層単位（II）として参考例９のＣＦＲＴＰシート状物９を１枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表３−２に示す。
【０１７４】
上記プレス成形用中間基材を３枚積層してプリフォームを作製した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに８０％充填していた。成形品の特性を表３−２に示す。
【０１７５】
（比較例９）
積層単位（Ｉ）として参考例７のＣＦＲＴＰシート状物７を２枚と、積層単位（II）として参考例１４のＣＦＲＴＰシート状物１４を２枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表３−２に示す。
【０１７６】
上記プレス成形用中間基材を３枚積層してプリフォームを作製した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに１００％充填していた。成形品の特性を表３−２に示す。
【０１７７】
（比較例１０）
積層単位（Ｉ）として参考例１のＣＦＲＴＰシート状物１を１０枚と、積層単位（II）として参考例１４のＣＦＲＴＰシート状物１４を２枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表３−２に示す。
【０１７８】
上記プレス成形用中間基材を１枚使用した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに９７％充填していた。成形品の特性を表３−２に示す。
【０１７９】
（比較例１１）
積層単位（Ｉ）として参考例１のＣＦＲＴＰシート状物１を２枚と、積層単位（II）として参考例１４のＣＦＲＴＰシート状物１４を１０枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表３−２に示す。
【０１８０】
上記プレス成形用中間基材を１枚使用した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに１００％充填していた。成形品の特性を表３−２に示す。
【０１８１】
（比較例１２）
積層単位（Ｉ）として参考例１のＣＦＲＴＰシート状物１を２枚と、積層単位（II）として参考例２のＣＦＲＴＰシート状物２を２枚用いて積層体を作製した以外は、実施例１と同様にしてプレス成形用中間基材を得た。得られたプレス成形用中間基材の特性を表３−２に示す。
【０１８２】
上記プレス成形用中間基材を３枚積層してプリフォームを作製した以外は、実施例１と同様に成形して成形品を得た。得られた成形品はキャビティに９５％充填していた。成形品の特性を表３−２に示す。
【０１８３】
【表１−１】
2014004775.tif 000002
【０１８４】
【表１−２】
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【０１８５】
【表２−１】
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【０１８６】
【表２−２】
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【０１８７】
【表３−１】
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【０１８８】
【表３−２】
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【０１８９】
表２−１、２−２、３−１および３−２から、実施例２、５、６は比較例１、１２と比較して、構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物を含むことによる、賦形性の向上効果が認められる。また、これによる成形品では強度および弾性率のバラツキが抑制されており、信頼性が確保されている。
【０１９０】
実施例５では、中間基材中に含まれる構成要素（II）の割合が他と比べて大きいことから、伸長率（Ｒ）が高く、賦形性にとりわけ優れた。実施例６では、構成要素（II）の割合が他と比べて小さいことから、強度および弾性率のバラツキが小さく、信頼性が高い成形品が得られた。比較例１２は、積層単位（Ｉ）および（II）のＣＦＲＴＰシート状物における平均接点数ＮＩとＮIIとの差が小さいため、積層単位（II）を含むことによる、賦形性の向上効果が殆ど見られなかった。
【０１９１】
次に、実施例１、３、９と比較例２とを比較すると、何れの水準も構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物を含むことにより、伸長率（Ｒ）が増加しており、賦形性が向上していることがわかる。実施例３では、構成要素（II）の平均接点数ＮIIが小さいため、実施例１と比較して賦形性の向上効果に優れた。実施例９では、構成要素（II）の平均接点数ＮIIが大きいため、実施例１と比較して、強度および弾性率のばらつきが抑制されており、成形品の信頼性に優れた。
【０１９２】
また、実施例９と同じ強化繊維の体積含有率および平均接点数Ｎである実施例８について、構成要素（Ｉ）のＣＦＲＴＰシート状物の平均接点数ＮＩが大きいことにより、機械特性に優れ、補強効果にも優れる成形品が得られた。一方で、比較例７においては、構成要素（Ｉ）のＣＦＲＴＰシート状物の平均接点数ＮＩが過大なため、伸長率（Ｒ）が小さく、賦形性が大きく低下した。反対に、比較例８では、積層単位（II）のＣＦＲＴＰシート状物の平均接点数ＮIIが過大なことにより、前記同様に賦形性が大きく低下する結果となった。なお、比較例８に対し、構成要素（II）のＣＦＲＴＰシート状物の平均接点数ＮIIが適正範囲である実施例１０については、賦形性の向上が認められるうえ、ＮＩが大きいことによる、補強効果に優れた成形品が得られた。
【０１９３】
実施例７は構成要素（Ｉ）および（II）のＣＦＲＴＰシート状物の平均接点数ＮＩ、ＮIIが何れも小さい水準にあるため、実施例中で最も高い伸長率を発現しており、とりわけ賦形性に優れる態様といえる。これに対し、比較例９はＮＩ、ＮIIが過剰に小さいため、強度および弾性率のバラツキが大きく、成形品の信頼性を確保することが困難であった。
【０１９４】
実施例１１は構成要素（Ｉ）および（II）のマトリックス樹脂をナイロンにしたものであり、実施例１２は、構成要素（Ｉ）および（II）の強化繊維をガラス繊維にしたものである。いずれの実施例についても、プレス成形での賦形性と成形品の信頼性が認められた。
【０１９５】
比較例４、５、６のそれぞれについて、比較例４は比較的短い繊維長の単繊維が分散したＣＦＲＴＰシート状物であって、平均接点数が非常に小さいことから、賦形性には優れるものの、強化繊維の配向が生じ、結果として強度および弾性率のばらつきが大きくなり、成形品の信頼性が確保できなかった。また、強化繊維が極端に短いため、補強効果にも劣った。比較例５および６のＣＦＲＴＰシート状物は、強化繊維が束状に分散されているため、単繊維のネットワークが形成されておらず、賦形性には優れるが、プレス成形にともなう強化繊維の局在や配向により、成形品の信頼性は低い結果となった。また、強化繊維が束状に分散されているため、成形品の補強効果にも劣った。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
本発明にプレス成形用中間基材によれば、プレス成形において優れた賦形性を発現する。また、これによる成形品は高い信頼性を有しており、さらには補強効果に優れるため、自動車内外装、電気・電子機器筐体、自転車、航空機内装材、輸送用箱体、などの幅広い用途に適用できる。
【符号の説明】
【０１９７】
１，２，３，４，５，６，７，８  単繊維
９  二次元接触角、二次元配向角
１０、１６、１９、２２、２３、２４、２５、２６、２７  プレス成形用中間基材
１１、１２、１３、１４、１７、１８、２０、２１、２８、２９  繊維強化熱可塑性樹脂シート状物
１５  係合部
３０  成形品
３１、３３  天板部
３２  曲げ試験片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2014004775.tif 000011
【図５】
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【図６】
2014004775.tif 000013
【図７】
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【図８】
2014004775.tif 000015
【図９】
2014004775.tif 000016
【図１０】
2014004775.tif 000017
【図１１】
2014004775.tif 000018
【図１２】
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