(57)【要約】 【課題】  本発明は、スタンピング成形時に複雑な形状への賦形性に優れ、短時間で成形可能であり、かつ成形品の外観品位に優れたスタンパブル成形品の製造方法に関する。【解決手段】  一方向に配向した強化繊維と熱可塑性樹脂とを含み、表面に強化繊維を横切る方向に強化繊維を切断する深さの切込を有するプリプレグを、複数枚積層して形成された積層基材からなるスタンパブル成型品で、表裏面が滑らかであるスタンパブル成形品およびその製造方法により達成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に配向した強化繊維と熱可塑性樹脂とを含み、表面に強化繊維を横切る方向に強化繊維を切断する深さの切込を有するプリプレグを、複数枚積層して形成された積層基材からなるスタンパブル成型品で、表裏面が滑らかであるスタンパブル成形品。
【請求項２】
一方向に配向した強化繊維と熱可塑性樹脂とを含むプリプレグの表面に強化繊維を横切る方向に強化繊維を切断する深さの切込を有するプリプレグを、
複数枚積層して積層基材とし、積層基材を１５０〜４００℃で予熱する工程と、
型内（型投影面積Ｓ２）に、積層基材（積層基材面積Ｓ１）をいれる工程と、
型を締めて、型の内部のすべてを成形材料で満たす工程と、
Ｓ１／Ｓ２が０．８５〜０．９５となるように圧縮成形する工程とを有するスタンパブル成形品の製造方法。
【請求項３】
前記切込が直線状で、切込と強化繊維のなす角度が３０°以上、６０°以下、前記プリプレグ１ｍ２あたりの切込長の総和が２０ｍ以上１５０ｍ以下であるプリプレグを用いる請求項２に記載のスタンパブル成形品の製造方法。
【請求項４】
前記切込によって切断された強化繊維の長さが、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であるプリプレグを用いる請求項２または３に記載のあるスタンパブル成形品の製造方法。
【請求項５】
前記強化繊維が炭素繊維である、請求項２〜４のいずれかに一項に記載のあるスタンパブル成形品の製造方法。
【請求項６】
前記積層基材を構成する複数のプリプレグが、プリプレグに含まれる強化繊維の方向が疑似等方となるように積層された、請求項２〜５のいずれかに一項に記載のあるスタンパブル成形品の製造方法。
【請求項７】
前記プリプレグに含まれる強化繊維の体積含有率が２０体積％以上、５５体積％以下である請求項２〜６のいずれかに一項に記載のあるスタンパブル成形品の製造方法。
【請求項８】
前記プリプレグの厚さが５０μｍ以上、２００μｍ以下である請求項２〜７のいずれかに一項に記載のあるスタンパブル成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタンピング成形時に複雑な形状への賦形性に優れ、短時間で成形可能であり、かつ成形品の外観品位に優れたスタンパブル成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維強化熱可塑性プラスチックの成形方法としては、プリプレグと称される連続した強化繊維に熱可塑性樹脂を含浸せしめた基材を積層したり、さらにそれらをプレス等で加熱加圧や冷却加圧等により積層・一体化せしめた成形基材を、プレス等で加熱加圧や冷却加圧したりすることにより目的の形状に賦形するスタンピング成形が最も一般的に行われている。これにより得られた繊維強化プラスチックは、連続した強化繊維を用いているので優れた力学物性を有する。また連続した強化繊維は規則的に配列することで、必要とする力学物性に設計することが可能であり、力学物性のばらつきも小さい。しかしながら、連続した強化繊維であるゆえに３次元形状等の複雑な形状を形成することは難しく、主として平面形状に近い部材に限られる。
【０００３】
この問題を解決するために、繊維長が５ｍｍもしくは１０ｍｍ〜１００ｍｍに切断し一定の繊維長及び繊維体積含有率であり、２次元ランダムに繊維を配向させることで繊維を等方的に維持させたランダムマットが提案されている。（例えば、特許文献１、２）
【０００４】
しかしながら、一定の繊維長と繊維体積含有率を維持し、且つ繊維を等方的に維持することは極めて難しく、場所や向きによって力学的な特性に斑が生じるなどの問題があった。さらに、スタンピング成形時に必要となる成型基材の予熱の際に、強化繊維の分散斑に起因する厚み斑や繊維体積含有率斑が生じ同一成形基材内で加熱過多・加熱不足が生じる。
加熱不足の部位は流動性に欠け、加熱過多の部位は熱可塑性樹脂の分解温度に達する場合も想定され、そのような状態でスタンピング成形を行った場合、成形体に表面凹凸が生じたり、白化・褐色化や表面外観の悪化したりする可能性がある。このような事例は、成形基材の予熱工程の操作範囲を狭くすることからも好ましくない。
【０００５】
上述のような課題を解決するために、特許文献３では連続繊維と熱可塑性樹脂からなるプリプレグに切込を入れ、且つ切込形状を最適化することにより、短時間成形が可能で優れた賦形性を示し、さらに、力学特性は高くそのばらつきが小さい材料が提案されている。
【０００６】
しかしながら、提案の方法では力学特性とばらつきの改良はみられるが、スタンピング成形において薄いリブやボス等の複雑な３次元形状への流動性は不十分である。さらに、チャージ率が低いため、成形体表裏面に生じる強化繊維がランダムに流動した部位の面積が大きく、さらに成形体表裏面の積層基材由来の繊維配向を維持した部位との切り替わり位置が視認性の高い部位になる傾向にあるため、外観良好な成形体を得るためには改造の必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−０１０２５４号公報
【特許文献２】特開２０１３−０１１７３６号公報
【特許文献３】特開２００９−２８６８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような従来技術の抱える課題点を解消するものであって、リブ・ボス等の複雑形状に容易に追随し、成形体表裏面に生じる強化繊維がランダムに流動した部位の面積を小さくし、且つ成形体表裏面の積層基材由来の繊維配向を維持した部位との切り替わり位置の視認性を下げることで、スタンピング成形品の外観向上を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、一方向に配向した強化繊維と熱可塑性樹脂とを含み、表面に強化繊維を横切る方向に強化繊維を切断する深さの切込を有するプリプレグを、複数枚積層して形成された積層基材からなるスタンパブル成型品で、表裏面が滑らかであるスタンパブル成形品である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上記のような従来技術の抱える課題点を解消するものであって、リブ・ボス等の複雑形状に容易に追随し、成形体表裏面に生じる強化繊維がランダムに流動した部位の面積を小さくし、且つ成形体表裏面の積層基材由来の繊維配向を維持した部位との切り替わり位置の視認性を下げることで、スタンピング成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１２，１３以外で用いた切込を入れたプリプレグを示す図。
【図２】本発明の実施例で得られたスタンピング成形体を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明のスタンピング成形品は、一方向に配向した強化繊維と熱可塑性樹脂とを含み、表面に強化繊維を横切る方向に強化繊維を切断する深さの切込を有するプリプレグを、複数枚積層して形成された積層基材からなるスタンパブル成型品で、表裏面が滑らかであるスタンパブル成形品である。
【００１３】
（プリプレグ）
本発明のスタンパブル成形品に用いることができるプリプレグは、切込により強化繊維が切断されていることが必要である。切断された強化繊維の長さＬは特に制限されるものではないが、力学特性と流動性の観点から、５ｍｍ以上、１００ｍｍ以下であることが好ましい。特に十分な力学物性とスタンピング成形時のリブ等の薄肉部への流動を両立させるためには１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【００１４】
また、スタンピング成形時の流動性は、強化繊維を切断する切込の方向と強化繊維のなす角度θのみならず、１ｍ２あたりの切込長の総和ｌａに依存する。θが大きいほど強化繊維間のせん断力が小さくなるために流動性が高く、ｌａが大きいほどプリプレグ中の切断部分が多いため流動性が高くなる。本発明のスタンパブル成形品に用いることができるプリプレグは、平板のスタンピング成形の場合、θは２５°以上が好ましく、ｌａは１０ｍ以上であることが好ましい。さらにリブなど複雑形状のスタンピング成形の場合、θは３０°以上が好ましく、ｌａは２０ｍ以上が好ましい。
【００１５】
さらに、曲げ強度、曲げ弾性率に代表される力学物性は、強化繊維を切断する切込と強化繊維のなす角度θのみならず、１ｍ２あたりの切込長の総和ｌａに依存する。切込と強化繊維のなす角度θが小さいほど機械物性が高いことが知られており（例えば特許文献３）、またｌａが小さいほどプリプレグ中の切断部分が少ないために高い力学物性が得られる。例えば自動車の準構造部材に利用するためには、θが７０°以下が好ましく、ｌａは２００ｍ以下が好ましい。またさらに高い力学強度が求められる構造部材に用いるためには、θは６０°以下が好ましく、ｌａは１５０ｍ以下が好ましい。
【００１６】
本発明のスタンパブル成形品に用いることができるプリプレグに切込を施したプリプレグを用いる場合には、製造時間や製造コストは、強化繊維を切断する切込と強化繊維のなす角度θのみならず、１ｍ２あたりの切込長の総和ｌａに大きく依存する。θが小さく、かつｌａが大きい場合であって、例えばカッティングプロッタで切断する場合には切込加工に有する時間が長大になる。また打ち抜きで切込を加工する場合には、打ち抜き刃の製造コストが膨大になるだけでなく、打ち抜く際に強化繊維方向に裂け目が生じやすく、隣接する切込間でシートの欠落が生じる。このためθは１５°以上が好ましく、ｌａは２００ｍ以下が好ましい。さらに切込加工後の積層工程を考慮すると、θは３０°以上が好ましく、ｌａは１５０ｍ以下がさらに好ましい。切込を有することが必要であるが、切込と強化繊維のなす角度θと１ｍ２あたりの切込長の総和ｌａの範囲を満たすものであれば、切込の長さと切込の数の異なるプリプレグを積層しても良い。スタンピング成形時、ボスやリブなどの薄肉で三次元形状を有する部分にはθを大きく、かつｌａを大きくすることが好ましい。逆に流動が二次元的で流動長が小さく、高い力学物性を必要とする部分には、θを小さく、かつｌａを小さくすることが好ましい。
【００１７】
本発明のスタンパブル成形品に用いることができるプリプレグは、強化繊維の繊維体積含有率Ｖｆが５５％以下であれば、十分な流動性を得ることができるので好ましい。Ｖｆの値が低いほど流動性は向上するが、Ｖｆの値が２０％未満では構造材に必要な力学特性は得られない。流動性と力学特性の関係を鑑みると、２０％以上５５％以下が好ましい。かかるＶｆ値は、ＪＩＳ  Ｋ７０７５に基づき測定できる。
【００１８】
本発明のスタンパブル成形品に用いることができるプリプレグとして、切込を有するプリプレグを用いると、分断されるプリプレグの厚みが大きいほど強度が低下する傾向であり、構造材に適用することを前提とするならば、プリプレグの厚さは２００μｍ以下とするのが良い。一方厚みが５０μｍ未満ではプリプレグの取り扱いが難しく、また積層基材とするために積層するプリプレグの数が非常に多くなるので、生産性が著しく悪化する。よって生産性の観点から５０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
本発明のスタンパブル成形品に用いることができる強化繊維としては、種類は特に限定されず、無機繊維、有機繊維、金属繊維、またはこれらを組み合わせたハイブリッド構成の強化繊維が使用できる。無機繊維としては、炭素繊維、黒鉛繊維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維、タングステンカーバイド繊維、ボロン繊維、ガラス繊維などが挙げられる。有機繊維としては、アラミド繊維、高密度ポリエチレン繊維、その他一般のナイロン繊維、ポリエステルなどが挙げられる。金属繊維としては、ステンレス、鉄等の繊維を挙げられ、また金属を被覆した炭素繊維でもよい。これらの中では、最終成形物の強度等の機械特性を考慮すると、炭素繊維が好ましい。また、強化繊維の平均繊維直径は、１〜５０μｍであることが好ましく、５〜２０μｍであることがさらに好ましい。
【００２０】
本発明のスタンパブル成形品は、熱可塑性樹脂を用いることが必要である。すなわち、不連続な強化繊維を用いた繊維強化プラスチックの場合、強化繊維端部どうしを連結するように破壊するため、一般的に熱硬化性樹脂よりも靱性値が高い熱可塑性樹脂を用いることで、強度、特に衝撃性が向上する。さらに熱可塑性樹脂は化学反応を伴うことなく冷却固化して形状を決定するので、短時間成形が可能であり、生産性に優れる。このような熱可塑性樹脂としては、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６等）、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、変性ポリオレフィン、ポリエステル（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等）、ポリカーボネート、ポリアミドイミド、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリエステルや、アクリロニトリルとスチレンの共重合体等を用いることができる。また、これらの混合物を用いてもよい。さらに、ナイロン６とナイロン６６との共重合ナイロンのように共重合したものであってもよい。また、得たい成形品の要求特性に応じて、難燃剤、耐候性改良剤、その他酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、相溶化剤、導電性フィラー等を添加しておくこともできる。
【００２１】
本発明に含まれるプリプレグは、プリプレグどうしが接着されていることが、取扱いを容易にする点で好ましい。
【００２２】
本発明に用いられる積層基材は、複数のプリプレグを強化繊維の方向が擬似等方となるように積層されていることが、プレス時の流動の異方性を小さくする点で好ましい。
【００２３】
以下に本発明のスタンパブル成形品に用いることができるプリプレグに用いることができる製造方法の一態様を説明するが、本発明はこれによって特に制限されるものではない。
【００２４】
本発明のスタンパブル成形品に用いることができるプリプレグは、例えばフィルム状とした熱可塑性樹脂を二枚準備し、その二枚の間に強化繊維をシート状に並べた強化繊維シートを挟み込み、加熱及び加圧を行うことにより得ることができる。より具体的には、２枚の熱可塑性樹脂からなるフィルムを送り出す、２つのロールから二枚のフィルムを送り出すとともに、強化繊維シートのロールから供給される強化繊維シートを二枚のフィルムの間に挟み込ませた後に、加熱及び加圧する。加熱及び加圧する手段としては、公知のものを用いることができ、二個以上の熱ロールを利用したり、予熱装置と熱ロールの対を複数使用したりするなどの多段階の工程を要するものであってもよい。ここで、フィルムを構成する熱可塑性樹脂は一種類ある必要はなく、別の種類の熱可塑性樹脂からなるフィルムを、上記のような装置を用いてさらに積層させてもよい。
【００２５】
上記加熱温度は、熱可塑性樹脂の種類にもよるが、通常、１００〜４００℃であることが好ましい。一方、加圧時の圧力は、通常０．１〜１０ＭＰａであることが好ましい。この範囲であれば、プリプレグに含まれる強化繊維の間に、熱可塑性樹脂を含浸させることができるので好ましい。また、本発明の積層基材に用いることができるプリプレグは、市販されているプリプレグを用いることもできる。
【００２６】
本発明に含まれるプリプレグは、レーザーマーカー、カッティングプロッタや抜型等を利用して切込を入れることにより得ることができるが、レーザーマーカーを用いると、曲線やジグザグ線など複雑な切込を高速に加工できるという効果があるので好ましく、また、カッティングプロッタを用いると、２ｍ以上の大判のプリプレグを加工できるので好ましい。さらに、前記切込が抜型を用いて施されたものであると、高速に加工が可能であるという効果があるので好ましい。
【００２７】
次工程では、上記のようにして得られたプリプレグを強化繊維の方向が疑似等方などの所望の構成に積層して積層基材を作成する。この際取扱いの容易さから超音波溶着機で、プリプレグ同士をスポット溶接することもできる。また、本発明のスタンパブル成形品に用いることができる積層基材は、プリプレグを８〜９６層となるように積層することが好ましい。
【００２８】
次工程では、上記のようにして得られた積層基材を加熱加圧及び冷却加圧プレス工程を経由して一体化した積層基材を成形する。この工程は、通常の装置、例えば加熱プレス機及び冷却プレス機、加熱冷却多段プレス機等を用いて行うことができる。
【００２９】
前記加熱加圧工程における加熱については、積層基材に含まれる熱可塑性樹脂の種類にもよるが、１００〜４００℃で加熱することが好ましく、さらに好ましくは１５０〜３５０℃で加熱することが好ましい。また、前記加熱に先立って、予備加熱を行ってもよい。
【００３０】
前記加熱加圧工程における加圧については、積層基材にかける加熱圧力や加熱加圧時の圧力としては、好ましくは０．１〜１０ＭＰａであり、より好ましくは０．２〜２ＭＰａである。この圧力については、プレス力を積層基材の面積で除した値とする。
【００３１】
前記加熱加圧工程における加圧時間については、０．１〜３０分間であることが好ましく、さらに好ましくは０．５〜１５分間である。また、加熱及び加圧の後に設ける冷却時間は、０．５〜３０分間であることが好ましい。
【００３２】
さらに、前記冷却加圧工程における加熱については、積層基材に含まれる熱可塑性樹脂の種類にもよるが、３０〜２００℃で加熱することが好ましく、さらに好ましくは５０〜１５０℃で加熱することが好ましい。また、前記加熱に先立って、予備加熱を行ってもよい。
【００３３】
前記冷却加圧工程における加圧については、積層基材にかける加熱圧力や加熱加圧時の圧力としては、好ましくは０．５〜１０ＭＰａであり、より好ましくは０．８〜２ＭＰａである。この圧力については、プレス力を積層基材の面積で除した値とする。
【００３４】
前記冷却加圧工程における加圧時間については、０．１〜３０分間であることが好ましく、さらに好ましくは０．５〜１５分間である。これらの工程を経て一体化した積層基材の厚さは、０．５〜１０ｍｍであることが好ましい。
【００３５】
なお、前記加熱加圧工程及び冷却加圧工程は、型と上記積層基材との間に潤滑剤が存在する条件下で行ってもよい。潤滑剤の作用により、前記加熱及び加圧時に上記積層基材を構成するプリプレグに含まれる強化繊維の流動性が高まるため、強化繊維の間への熱可塑性樹脂の含浸を高まるとともに、得られる積層基材において強化繊維の間及び強化繊維と熱可塑性樹脂の間におけるボイドを低減させることができるからである。
【００３６】
前記潤滑剤としては、例えばシリコーン系潤滑剤やフッ素系潤滑剤を用いることができる。また、これらの混合物を用いてもよい。シリコーン系潤滑剤としては、高温環境で用いることができる耐熱性のものが好ましく用いられる。より具体的には、メチルフェニルシリコーンオイルやジメチルシリコーンオイルのようなシリコーンオイルを挙げることができ、市販されているものを好ましく用いることができる。フッ素系潤滑剤としては、高温環境で用いることができる耐熱性のものが好ましく用いられる。そのようなものの具体例としては、パーフルオロポリエーテルオイルや三フッ化塩化エチレンの低重合物（重量平均分子量５００〜１３００）のようなフッ素オイルを用いることができる。
【００３７】
上記潤滑剤は、上記積層基材の片側若しくは両側の表面上、前記型の片側もしくは両側の表面上または上記積層基材及び型の双方の片側若しくは両側の表面上に、潤滑剤塗布装置などの適当な手段によって供給されてもよいし、予め型の表面上に塗布しておいてもよい。中でも積層基材の両側の表面に潤滑剤が供給される態様が好ましい。
【００３８】
本発明のスタンパブル成形体の製造方法は、予熱工程とスタンピング成形工程の２工程を経由して、スタンパブル成形体とする必要がある。
【００３９】
本発明のスタンパブル成形体の製造方法の予熱工程は、従来公知の方法により行うことができる。例えば、熱風式乾燥方式、蒸気乾燥方式、赤外線ヒーター方式適宜選択して使用することができる。中でも、均一照射と昇温効果の高い赤外線ヒーター方式が好ましい。また、積層基材の厚み等により、適宜乾燥機を同種・異種１つ以上組み合わせてもよい。予熱時の予熱温度は、用いる熱可塑性樹脂にもよるが、下限温度は１５０℃以上加熱することが必要であり、好ましくは１８０以上である。上限温度は、４００℃以下で加熱することが必要であり、好ましくは３５０℃以下である。予熱温度をあげることで、スタンピング成形時に、より複雑な形状への追従が可能となるが、用いる熱可塑性樹脂の種類によっては分解が生じる可能性があるので適切な温度範囲で成形することが好ましい。また、空気中では熱分解が促進され、空気遮断することで熱分解が低減される熱可塑性樹脂もあるので、適宜耐熱のフィルムやシートで積層基材を覆ってもよい。
【００４０】
本発明のスタンパブル成形体の製造方法のスタンピング成形工程は、Ｓ１／Ｓ２が０．８５〜０．９５となるように圧縮成形することが必要である。Ｓ１／Ｓ２が０．８５未満であると、スタンパブル成形体の表裏面に占める強化繊維がランダムに流動した部位が大きくなり、積層基材由来の繊維配向を維持した部位との切り替わり位置が視認性の高い部位にくる傾向があり好ましくない。さらには、強化繊維がランダムに配向している部位は、積層基材由来の繊維配向を維持している部位と比べて表面凹凸が大きくなる傾向にあり、塗装などを行う際に障害となる可能性がある。一方、Ｓ１／Ｓ２が０．９５を超えると強化繊維がランダムで配向している部位が減る傾向になるが、チャージの際に型の端部に積層基材が噛みこむ懸念がある。リブやボスに代表される複雑形状に成形するための型は、多くは端部が食切り形状になっているため、Ｓ１／Ｓ２の値を大きくした結果、材料を噛み込み、型を破損する可能性があるため好ましくない。また、積層基材のチャージの際、型開口部にチャージするのが難しく、皺やたるみを誘発した結果、外観不良が起こる可能性もある。
【００４１】
スタンピング成型時の型温度は、用いる熱可塑性樹脂にもよるが、下限温度は４０℃以上であることが好ましく、より好ましくは５０℃以上である。上限温度は、３００℃以下であることが好ましく、より好ましくは２００℃以下である。型温度の下限温度が低すぎると、積層基材をチャージした際に急激に冷却されてしまい、リブ・ボスへの複雑形状への追従性を著しく欠く可能性がある。一方、型温度が高すぎると、リブ・ボスへの複雑形状への追従性に富むが、使用する熱可塑性樹脂にもよるが結晶化時間が長くなりすぎて成型外観の悪化や場合によっては未硬化になる可能性がある。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。以降の実施例および比較例においては、原材料として下記のものを用いた。
【００４３】
（製造例１）
炭素繊維（三菱レイヨン株式会社製、製品名：ＴＲ５０Ｓ１５Ｌ、１２０００本、密度１．８２ｇ／cｍ2）を一方向平面状に目付けが７２．０ｇ／ｍ２になるように配列させた炭素繊維シートとした。この炭素繊維シートの両面に、目付け３６．４ｇ／ｍ２の樹脂フィルム（三菱化学株式会社製、製品名：モディック（登録商標）Ｐ９５８）を積層させて積層体を得た。この積層体を２００〜２６０℃に加熱したカレンダーロールに複数回と通して、樹脂を炭素繊維シートに溶融含浸させプリプレグを得た。得られたプリプレグの厚みは１２０μｍ、目付けは１４５．０ｇ／ｍ2、繊維堆積含有率（Ｖｆ）は３３．０％であった。
【００４４】
（製造例２）
製造例１で得られたプリプレグを、１２４０ｍｍ×９４０ｍｍに切り出し、カッティングプロッタ（レザック社製、製品名：Ｌ−２５００）を用いて、図１に示すように一定間隔で切込を入れた。その際、シートの端部より１０ｍｍ内側部分を除き、強化繊維の長さＬ＝２５．０ｍｍ一定、平均切込長ｌ＝４２．４ｍｍになるよう、強化繊維を切断する切込と強化繊維のなす角度θ＝４５°の切込加工を施した。この際１ｍ２あたりの切込長の総和ｌａ＝５６．６ｍであった。
【００４５】
前記切込みプリプレグを１６層、繊維軸方向が［０／４５／９０／−４５］ｓ２であり、切込みの方向が［−４５／０／４５／９０］ｓ２となる様に積層した後、超音波溶着機（日本エマソン社製、製品名：２０００ＬＰｔ）で部分的に溶接して積層体を得た。
【００４６】
得られた積層体を深さ１．５ｍｍの印籠型内に配置して、加熱盤を２００℃に予熱した多段プレス機に投入し、圧力０．３０ＭＰａで１０分間加熱・加圧を行い、続いて圧力１．０ＭＰａで３分間冷却・加圧プレスを行い、複合シート１を得た。得られた複合シート１は、繊維蛇行がなく、その端部まで強化繊維が均等に流動しており、反りなく、良好な外観と平滑性を保っていた。
【００４７】
（製造例３）
製造例１で得られたプリプレグを、幅１５．０ｍｍにスリットした後、ギロチン方式の裁断機を用いて長さ２５．０ｍｍに裁断することで小片プリプレグを得た。
得られた小片プリプレグを３ｋｇ計量し、繊維配向がランダムになるように高さ３０ｃｍのところから一枚一枚自由落下させて、内寸１２４０ｍｍ×９４０ｍｍで深さ２０．０ｍｍの印籠型内に配置した後、加熱盤を２００℃に予熱した多段プレス機に投入し、圧力０．３０ＭＰａで１０分間加熱・加圧を行い、続いて圧力１．０ＭＰａで３分間冷却・加圧プレスを行い、複合シート２を得た。得られた複合シート２は、その端部まで強化繊維が均等に流動しており、反りなく、均一な外観と平滑性を保っていた。
【００４８】
（製造例４）
製造例１で得られた複合シート１を、チップソーを搭載した乾式切断機（田中機械工業株式会社製、製品名：田中式フラッシュパネルソー）を用いて、前記複合シートの最外層の繊維軸方向と平行な方向の長さ（長さと略す）を５００ｍｍ、前記繊維軸方向と直交する方向の長さ（幅と略す）が４５５ｍｍに切断して、研磨紙（光陽社製、製品名：エメリー＃４００）で端面を研磨して中間材１１とした。同様に、長さ４５０ｍｍ×幅４５０ｍｍ、長さ６０ｍｍ×幅１５ｍｍ、長さ９０ｍｍ×幅１５ｍｍに切断し、中間材２１、中間材１２、中間材１３とした。
【００４９】
（製造例５）
得られた複合シート２を、乾式切断機を用いて、前記複合シートの最外層の繊維軸方向と平行な方向の長さ（長さと略す）を５００ｍｍ、前記繊維軸方向と直交する方向の長さ（幅と略す）が４５５ｍｍに切断して、研磨紙で端面を研磨して中間材２２とした。
【００５０】
（実施例１）
ヒーター温度を２８０℃に、装置付属の内部温度が２００℃〜２３０℃になるように調整した遠赤外線ヒーター式加熱装置（ＮＧＫキルンテック株式会社製、製品名：Ｈ７ＧＳ−７１２８９）を用いて後、２枚重ねにした中間材１１を、６分３０秒間加熱を行い軟化させた。さらに、裏面に、屈曲部に沿った投影長７０ｍｍ、深さ１５ｍｍのリブを４本備え、直径２５〜３０ｍｍ、深さ１５ｍｍのボスを１個備えた型投影面積が５００×５００ｍｍの成形型を使用した５００ｔプレス機（川崎油工株式会社製、製品名：ＦＭＰ２−５００）を用いて、４本のリブが並んでいる方向を幅方向とし、幅方向と直交する方向を奥行き方向とした場合、中間材の再表面の繊維軸方向が奥行き方向と平行になるように成型型の起伏に沿ってチャージし、チャージ時間２５ｓ、型温度１３０℃、成形圧力２０ＭＰａ、成形時間３分で圧縮成形を行い、スタンパブル成形体１１を得た。なお、Ｓ１／Ｓ２は、０．９１であった。得られたスタンパブル成形体１１は、繊維蛇行も生じず、裏面のリブ及びボスは良好に導入されていた。後述する評価に則り、成形体の外観品位は◎、リブ導入率は○、ボス導入率は◎とした。
【００５１】
（実施例２）
中間材１１と、２本の中間材１２とテフロン（登録商標）製シート（日東電工株式会社製、製品名：ニトフロン  Ｎｏ．ＵＬ９００）を、３層構成（中間材１２／シート／中間材１２）とした積層物を２組、実施例１に記載の方法で加熱を行い軟化させた。続いて、成形型の４本のリブに中間材１２を直接チャージした後、連続して中間材１１をチャージした点を除き、実施例１記載の方法で圧縮成形を行い、スタンパブル成形体１２を得た。なお、Ｓ１／Ｓ２の値は０．９１であった。得られたスタンパブル成形体１２は、繊維蛇行も生じず、裏面のリブ及びボスは良好に導入されていた。後述する評価に則り、スタンパブル成形体の外観品位は◎、リブ導入率は◎、ボス導入率は◎とした。
【００５２】
（実施例３）
中間材１２の代わりに、中間材１３を用いた以外、実施例２と同様の操作を行い、スタンパブル成形体１３を得た。Ｓ１／Ｓ２の値は０．９１であった。得られたスタンパブル成形体１３は、繊維蛇行も生じず、裏面のリブ及びボスは良好に導入されていた。後述する評価に則り、成形体の外観品位は◎、リブ導入率は◎、ボス導入率は◎とした。
【００５３】
（比較例１〜３）
中間材１１の代わりに、中間材２１を用いた以外実施例１〜３と同様の操作を行い、スタンパブル成形体２１〜２３を得た。なお、Ｓ１／Ｓ２の値は、いずれも０．８１であった。得られたスタンパブル成形体２１〜２３は、繊維の蛇行も生じず良好であったが部分的に繊維蛇行が発生したが、裏面のリブ及びボスは良好に導入されていた。後述する評価に則り、スタンパブル成形体２１の外観品位は○、リブ導入率は○、ボス導入率は◎とし、成形体２２〜２３の外観品位は○、リブの導入率は◎、ボスの導入率は◎とした。
【００５４】
（比較例４）
中間材１１の代わりに、中間材２２を用いた以外実施例１と同様の操作を行い、スタンパブル成形体２４を得た。なお、Ｓ１／Ｓ２の値は０．９１であった。得られたスタンパブル成形体２４は、所々に樹脂の分解に起因する白化が発生しているが、裏面のリブ及びボスは良好に導入されていた。後述する評価に則り、成形体２４の外観品位は△、リブ導入率は○、ボス導入率は◎とした。
【００５５】
(外観品位)
得られたスタンパブル成形体の表裏面の外観品位は、作業者が感応評価により以下の通り評価を行った。
「◎」：成型体表面の主幹部に流動部・未流動部の切り替え部がなく外観良好
「○」：成型体表面の主幹部に流動部・未流動部の切り替え部があり外観が劣る
「△」：成型体表面に、樹脂の変色や微小な凹凸が散見される
「×」：成型体表面に、明らかな凹凸や欠陥や繊維由来の毛羽が散見される
【００５６】
（リブ導入率）
以下の式より算出されるリブ導入率に応じて判定した。
（得られた成形体のリブ部の体積の総和）／（型形状から算出されるリブ部の体積の総和）[％]
「◎」：９０％以上１００％以下
「○」：８０％以上９０％未満
「△」：７０％以上８０％未満
「×」：７０％未満。
【００５７】
（ボスへの導入率）
以下の式より算出されるボス導入率に応じて判定した。
（得られた成形体のボス部の体積）／（型形状から算出されるボス部の体積）[％]
「◎」：９０％以上１００％以下
「○」：８０％以上〜９０％未満
「△」：７０％以上８０％未満
「×」：７０％未満
【００５８】
【表１】
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【符号の説明】
【００５９】
１・・・・切込
２・・・・強化繊維
３・・・・切込の長さ
４・・・・切断された強化繊維の長さ
５・・・・スタンパブル成形品
【図１】
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【図２】
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