(57)【要約】  平均繊維長が５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む繊維強化複合材料から構成される成形体であって、強化繊維体積含有率が５〜８０％であり、基準面（Ｓ）と基準面に対し４５度以上９０度以下の面（Ｂ）（以下、立ち面と称する）を有し、基準面（Ｓ）の面積に対する、立ち面（Ｂ）の面積の比は０．５〜１００であり、該成形体を構成する繊維強化複合材料中、下記式（１）で定義される臨界単糸数以上で構成される強化繊維束（Ａ）の強化繊維全量に対する割合が２０Ｖｏｌ％以上９９Ｖｏｌ％以下であることを特徴とする成形体。    臨界単糸数＝６００／Ｄ        （１）（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である）。
2013031860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均繊維長が５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む繊維強化複合材料から構成される成形体であって、
強化繊維体積含有率が５〜８０％であり、
基準面（Ｓ）と基準面に対し４５度以上９０度以下の面（Ｂ）（以下、立ち面と称する）を有し、
基準面（Ｓ）の面積に対する、立ち面（Ｂ）の面積の比は０．５〜１００であり、
該成形体を構成する繊維強化複合材料中、下記式（１）で定義される臨界単糸数以上で構成される強化繊維束（Ａ）の強化繊維全量に対する割合が２０Ｖｏｌ％以上９９Ｖｏｌ％以下であることを特徴とする成形体。
臨界単糸数＝６００／Ｄ        （１）
（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である。）
【請求項２】
前記の繊維強化複合材料において、強化繊維束（Ａ）中の平均繊維数（Ｎ）が下記式（２）を満たす請求項１に記載の成形体。
０．７×１０４ ／Ｄ２ ＜Ｎ＜１×１０５／Ｄ２      （２）
（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である。）
【請求項３】
基準面（Ｓ）と基準面に対し８０度以上９０度以下の立ち面（Ｂ’）を有し、基準面の面積に対する、立ち面（Ｂ’）の面積の比は１〜２０である請求項１または２に記載の成形体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の成形体であって、補助流路（Ｃ）を有する成形体。
【請求項５】
前記補助流路（Ｃ）を有する部位の成形体厚み（ａ）に対する、補助流路（Ｃ）の厚み（ｂ）の比が１．１以上３０以下である請求項４記載の成形体。
【請求項６】
成形体厚み（ａ）に対する補助流路（Ｃ）の幅（ｃ）の比が０．１〜１０であり、補助流路（Ｃ）の断面積（ｄ）が下記式（３）
補助流路（Ｃ）の断面積（ｄ）≧成形体厚み（ａ）×成形体厚み（ａ）×１．０５       （３）
を満たす成形体である請求項５記載の成形体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の成形体であって、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）との境界部に面取部（Ｄ）を有する成形体。
【請求項８】
立ち面（Ｂ）の成形体厚み（Ｌ１）に対する面取部（Ｄ）の最大厚み（Ｌ２）の比が０．９以上であることを特徴とする、請求項７に記載の成形体。
【請求項９】
強化繊維の平均繊維長が５〜８０ｍｍである請求項１〜８のいずれかに記載の成形体。
【請求項１０】
強化繊維が炭素繊維、ガラス繊維、およびアラミド繊維からなる群から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の成形体。
【請求項１１】
任意の方向、及びこれと直交する方向についての引張弾性率の大きいほうの値を小さい方の値で割った比（Ｅδ）が１．０〜１．３となる、請求項１〜１０のいずれかに記載の成形体。
【請求項１２】
立ち面（Ｂ）の端部にフランジ部を有する請求項１〜１１のいずれかに記載の成形体。
【請求項１３】
平均繊維長５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の強化繊維と熱可塑性樹脂とを含み、強化繊維の目付けが２５〜１００００ｇ／ｍ２であり、下記式（１）
臨界単糸数＝６００／Ｄ      （１）  
（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である。）
で定義される臨界単糸数以上で構成される強化繊維束（Ａ）について、強化繊維全量に対する割合が２０Ｖｏｌ％以上９９Ｖｏｌ％以下であるランダムマットを用いて、以下の工程Ａ−１）〜Ａ−３）
Ａ−１）  ランダムマットを、熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点以上熱分解温度未満の温度、非晶性の場合はガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度に加熱し、加圧して熱可塑性樹脂を強化繊維束内に含浸させてプリプレグを得る工程。
Ａ−２）  Ａ−１）で得られたプリプレグを、熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点以上熱分解温度未満の温度、非晶性の場合はガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度とし、熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点未満、非晶性の場合はガラス転移温度未満に温度調節され、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）を有する金型に配置する工程。
Ａ−３）  上記Ａ−２）で金型に配置したプリプレグを加圧し、成形する工程。
により含浸〜成形を行うか、
または以下の工程Ｂ−１）〜Ｂ−４）
Ｂ−１）  ランダムマットを基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）を有する金型に配置する工程。
Ｂ−２）  金型を熱可塑性樹脂が結晶性の場合は熱可塑性樹脂の融点以上熱分解温度未満の温度まで、非晶性の場合は熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度まで昇温しつつ、加圧する工程（第１プレス工程）。
Ｂ−３）  １段以上であり、最終段の圧力が第１プレス工程の圧力の１．２倍〜１００倍となるように加圧する工程（第２プレス工程）。
Ｂ−４）  熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点未満、非晶性の場合はガラス転移温度未満に金型温度を調節することにより成形する工程。
により含浸〜成形を行うことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の成形体の製造方法。
【請求項１４】
下記式（４）におけるチャージ率が５％以上１００％以下となるようにランダムマットまたはプリプレグを金型に配置する請求項１３に記載の成形体の製造方法。
チャージ率（％）＝１００×基材面積（ｍｍ２）／基準面と立ち面とフランジ部の面積の和（ｍｍ２）         （４）
（ここで基材面積とは配置した全てのランダムマットまたはプリプレグの抜き方向への投影面積である。）
【請求項１５】
Ａ−３または、Ｂ−２〜Ｂ−３における成形圧力が０．１ＭＰａ〜１００ＭＰａである請求項１３または１４に記載の成形体の製造方法。
【請求項１６】
補助流路（Ｃ）を有する金型を用いる請求項１３〜１５のいずれかに記載の成形体の製造方法。
【請求項１７】
面取部（Ｄ）を有する金型を用いる請求項１３〜１６のいずれか記載の成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む繊維強化複合材料から構成され、基準面（Ｓ）と、基準面（Ｓ）に対し基準面（Ｓ）周囲に位置する４５度以上９０度以下の面（Ｂ）（以下、立ち面（Ｂ）と称する）を有する成形体、およびその製造方法に関する。中でも、等方性を示す繊維強化複合材料から構成されている上記成形体、並びに、立ち面（Ｂ）が急勾配であったり、立ち面が薄肉であったりするなど、通常は一体成形することが難しい立ち面を有する成形体およびそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維やアラミド繊維、ガラス繊維などを強化繊維として用いた繊維強化複合材料は、その高い比強度・比弾性率を利用して、航空機や自動車などの構造材料や、テニスラケット、ゴルフシャフト、釣り竿などの一般産業やスポーツ用途などに広く利用されてきた。
例えば、特許文献１には、熱可塑性樹脂を含むガラス繊維抄造体からなる複合積層体を加熱及び加圧してシート状に成形してなるスタンピング成形材料及びその製造方法が開示されている。これによれば、一体化成形にて立体形状製品を短タクトで製造できるが、流動させることにより繊維配向のコントロールが困難であり、熱的・機械的に等方性を有し、配向による収縮差に起因する反りの少ない成形品を得るのは困難であった。【０００３】
また、特許文献２には、一方向に配列した強化繊維と熱可塑性樹脂からなるプリプレグ基材からなり、積層厚みが異なる箇所を有する積層基材が開示されている。
しかしながら、かかる積層基材が熱的・機械的に等方性を有する為には、強化繊維が等方的に配置されるように複数のプリプレグ基材を積層するようにしなければならず、基材の準備、成形加工、製品設計において制約が多いものであった。
射出成形分野においては、射出成形時にスクリューによる強化繊維の切断や破損が起こる等して、長めの繊維長の強化繊維を含む繊維強化複合材料の成形体を得るのが困難なため、繊維長が１ｍｍ以下の強化繊維を用いた繊維強化複合材料の成形体の開発が進んでいる。しかし、そのような成形体は、強化繊維長が短いために力学物性などが不十分であった。また、それらの成形体には、成形時の溶融樹脂の流動方向に強化繊維が配向し、物性が異方的になる傾向があるという問題もあった。【０００４】
このように、繊維長が長めの強化繊維と熱可塑性樹脂を含み、等方性を示し、高物性の繊維強化複合材料から構成される成形体については、充分に開発が進んでいなかった。特に、基準面に対して９０度に近い立ち面を有する成形体、基準面と立ち面のコーナーＲ（曲率）が極端に小さい成形体、立ち面の厚みが薄肉の成形体、立ち面が極端に深い成形体などとして、等方性の繊維強化複合材料から構成され、実用に耐えうる物性を有するものを得ることは達成されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開平１０−１９３３５０号公報
【特許文献２】日本国特開２００９−２８６８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、平均繊維長が５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む繊維強化複合材料から構成され、立ち面（Ｂ）を有する成形体、特に、基準面（Ｓ）に対して９０度に近い立ち面（Ｂ）を有していたり、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）のコーナーＲが極端に小さかったり、立ち面（Ｂ）の厚みが薄肉であったり、立ち面（Ｂ）が極端に深いなど、通常は一体成形することが難しい立ち面（Ｂ）を有する成形体、およびそれらの製造方法を提供することを目的とする。さらには繊維の等方性の維持が可能であり、また各部位で一定の繊維含有率を維持する成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、特定の開繊条件を満たす繊維束を含むランダム状の強化繊維（強化繊維マット）と熱可塑性樹脂からなるランダムマットを用い、金型形状に対し低チャージ率の成形前駆体を用いてプレス成形することで、平均繊維長が５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む繊維強化複合材料から構成され、立ち面を有する、物性が優れた成形体を提供できることを見出した。【０００８】
すなわち本発明は、平均繊維長が５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む繊維強化複合材料から構成される成形体であって、
強化繊維体積含有率が５〜８０％であり、
基準面（Ｓ）と基準面に対し４５度以上９０度以下の面（Ｂ）（以下、立ち面と称する）を有し、
基準面（Ｓ）の面積に対する、立ち面（Ｂ）の面積の比は０．５〜１００であり、
該成形体を構成する繊維強化複合材料中、下記式（１）
臨界単糸数＝６００／Ｄ        （１）
（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である。）
で定義される臨界単糸数以上で構成される強化繊維束（Ａ）の強化繊維全量に対する割合が２０Ｖｏｌ％以上９９Ｖｏｌ％以下であることを特徴とする成形体に関するものである。【０００９】
また、本発明は、平均繊維長５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の強化繊維と熱可塑性樹脂とを含み、強化繊維の目付けが２５〜１００００ｇ／ｍ２であり、下記式（１）
臨界単糸数＝６００／Ｄ      （１）  
（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である。）
で定義される臨界単糸数以上で構成される強化繊維束（Ａ）について、強化繊維全量に対する割合が２０Ｖｏｌ％以上９９Ｖｏｌ％以下であるランダムマットを用いて、以下の工程Ａ−１）〜Ａ−３）
Ａ−１）  ランダムマットを、熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点以上熱分解温度未満の温度、非晶性の場合はガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度に加熱し、加圧して熱可塑性樹脂を強化繊維束内に含浸させてプリプレグを得る工程。
Ａ−２）  Ａ−１）で得られたプリプレグを、熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点以上熱分解温度未満の温度、非晶性の場合はガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度とし、熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点未満、非晶性の場合はガラス転移温度未満に温度調節され、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）を有する金型に配置する工程。
Ａ−３）  上記Ａ−２）で金型に配置したプリプレグを加圧し、成形する工程。
により含浸〜成形を行うか、
または以下の工程Ｂ−１）〜Ｂ−４）
Ｂ−１）  ランダムマットを基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）を有する金型に配置する工程。
Ｂ−２）  金型を熱可塑性樹脂が結晶性の場合は熱可塑性樹脂の融点以上熱分解温度未満の温度まで、非晶性の場合は熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度まで昇温しつつ、加圧する工程（第１プレス工程）。
Ｂ−３）  １段以上であり、最終段の圧力が第１プレス工程の圧力の１．２倍〜１００倍となるように加圧する工程（第２プレス工程）。
Ｂ−４）  熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点未満、非晶性の場合はガラス転移温度未満に金型温度を調節することにより成形する工程。
により含浸〜成形を行うことを特徴とする上記の成形体の製造方法に関するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、平均繊維長が５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む繊維強化複合材料から構成され、少なくとも一部に立ち面を有する部分を有する成形体、特に、立ち面が急勾配であったり、立ち面が薄肉であったりするなど、成形することが難しい立ち面を有する成形体も一体成形により提供できる。本発明により、強化繊維の等方性の維持が可能であり、薄肉、軽量、高剛性で意匠性に優れ、複雑な３次元形状を有する成形体を提供することができる。
本発明により電気・電子機器用筐体、自動車用部品、一般産業用部品が好ましく提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】立ち面および立ち面角度の例を示すための、金型（コア型）の断面図である。
【図２】金型のシェアエッジ構造の例を示すための、金型（コア型とキャビティー型を合せた状態）の断面図である。
【図３】実施例１の金型（コア型）および基材配置の模式図である。図中、実線は金型を、破線は基材の配置を表す。
【図４】実施例１で得られた成形体の模式図である。
【図５】実施例２で得られた成形体の模式図である。
【図６】実施例３で用いた金型（コア型）の模式図である。
【図７】実施例３の補助流路（Ｃ）の断面図である。
【図８】実施例３で得られた成形体の模式図である。
【図９】実施例４で用いた金型（コア型）の模式図である。
【図１０】実施例４の補助流路（Ｃ）の断面図である。
【図１１】実施例４で得られた成形体の模式図である。
【図１２】実施例５の補助流路（Ｃ）の断面図である。
【図１３】実施例５で得られた成形体の模式図である。
【図１４】実施例６の補助流路（Ｃ）の断面図である。
【図１５】実施例６で用いた金型（コア型）の模式図である。
【図１６】実施例６で得られた成形体の模式図である。
【図１７】実施例７で用いた金型（コア型）の模式図である。
【図１８】実施例７の面取部（Ｄ）の断面図である。
【図１９】実施例８の面取部（Ｄ）の断面図である。
【図２０】実施例９の面取部（Ｄ）の断面図である。
【図２１】実施例１０の面取部（Ｄ）の断面図である。
【図２２】実施例１５の金型（コア型）の斜視図を示したものである。
【図２３】実施例１５の金型（コア型）の背面図を示したものである。
【図２４】実施例１５の金型（コア型）の側面図を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について順次説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
平均繊維長が５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む繊維強化複合材料から構成される成形体であって、
強化繊維体積含有率が５〜８０％であり、
基準面（Ｓ）と基準面に対し４５度以上９０度以下の面（Ｂ）（以下、立ち面と称する）を有し、
基準面（Ｓ）の面積に対する、立ち面（Ｂ）の面積の比は０．５〜１００であり、
該成形体を構成する繊維強化複合材料中、下記式（１）
臨界単糸数＝６００／Ｄ        （１）
（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である。）
で定義される臨界単糸数以上で構成される強化繊維束（Ａ）の強化繊維全量に対する割合が２０Ｖｏｌ％以上９９Ｖｏｌ％以下であることを特徴とする成形体である。上記の繊維強化複合材料に含まれる強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合が、上記範囲を外れると、ランダムマットに関して後で述べるような問題が生じる。
【００１３】
本発明の成形体において、上記強化繊維束（Ａ）の割合はより好ましくは３０Ｖｏｌ％以上９０Ｖｏｌ％未満であり、さらに好ましくは３０Ｖｏｌ％以上８０Ｖｏｌ％未満である。
本発明の成形体は、これを構成する繊維強化複合材料について、下記式
強化繊維体積含有率（Ｖｆ）＝１００×強化繊維の体積／（強化繊維の体積＋熱可塑性樹脂の体積）
で定義される強化繊維体積含有率（Ｖｆ）が５〜８０％である。この強化繊維体積含有率が５％より低くなると、補強効果が十分に発現しない場合がある。また、８０％を超えると得られる成形体中にボイドが発生しやすくなり、成形体の物性が低下する可能性がある。上記の強化繊維体積含有率としては２０〜６０％であるとより好ましい。
【００１４】
また、本発明の成形体としては、これを構成している繊維強化複合材料に含まれる前記の強化繊維束（Ａ）中の平均繊維数（Ｎ）が、下記式（２）
０．７×１０４ ／Ｄ２ ＜Ｎ＜１×１０５／Ｄ２      （２）
（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である。）
を満たすものであると好ましい。
上記の強化繊維束（Ａ）中の平均繊維数（Ｎ）が０．７×１０４／Ｄ２以下の場合、高い強化繊維体積含有率（Ｖｆ）の成形体であることが困難となる恐れがある。また強化繊維束（Ａ）中の平均繊維数（Ｎ）が１×１０５／Ｄ２以上の場合、局部的に厚い部分が生じ、ボイドの原因となる可能性がある。上記の強化繊維束（Ａ）中の平均繊維数（Ｎ）としては、以下式（２’）を満たすものであるとより好ましい。
０．７×１０４／Ｄ２＜Ｎ＜６×１０４／Ｄ２      （２’）
（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である。）
以下、本発明の成形体の構成要件、特徴、または好ましい態様などについて、更に説明する。
【００１５】
［基準面］
本発明において基準面（Ｓ）とは、成形体または成形体を得るための金型で、実質的に面状で立ち面の基礎となる部位のことである。基準面の板厚は特に制限はないが、０．２〜５ｍｍが好ましく使用され、１〜３ｍｍがさらに好ましく使用される。基準面の板厚は均一である必要はなく、局所的に増減させることも可能である。この場合、板厚の増減幅に特に制限はないが、基礎となる基準面板厚の３０〜３００％が好ましく用いられ、５０〜２００％がさらに好ましく用いられる。板厚は段階的に変化させることも可能であり、テーパーや曲率を持たせて連続的に変化させることも可能であるが、応力集中を回避するという観点から連続的に変化させるのが好ましい。
【００１６】
［立ち面］
本発明において立ち面（Ｂ）とは、前述の基準面（Ｓ）に対し基準面周囲に位置する４５度以上９０度以下の面（Ｂ）のことを言う。基準面１と立ち面２がなす角度（立ち面角度）３は例えば図１に示す通りである。
基準面１に対する立ち面の角度３は９０度に近づく程、基材の流動性が阻害されやすく、例えば、厚み１ｍｍ以下の立ち面２を有する薄肉の成形体であれば、基準面（Ｓ）１に対する角度３がより小さいほうが、成形が容易になるが、本発明は強化繊維が特定の形態で複合されているので、４５度以上９０度以下といった急勾配の面を有する成形体であっても提供できる。
【００１７】
本発明の成形体において、立ち面（Ｂ）の深さの指標である、基準面（Ｓ）の面積に対する立ち面（Ｂ）の面積の比は０．５〜１００であり、好ましくは１〜５０であり、より好ましくは１〜２０である。なかでも、立ち面（Ｂ）が基準面（Ｓ）に対し８０度以上９０度以下であり（以下、基準面（Ｓ）に対する角度が８０度以上９０度以下である立ち面（Ｂ）を特に、立ち面（Ｂ’）と表記することがある）、基準面（Ｓ）の面積に対する、立ち面（Ｂ’）の面積の比が１〜２０であるときに、本発明の技術的意義はより発揮される。基準面（Ｓ）の面積に対する立ち面（Ｂ）の面積比が０．５より小さければ、本発明に依らずとも成形方法を工夫すれば立ち面を形成することができる。基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比が１００より大きいと、成形時に軟化溶融した成形前駆体の流動距離が長くなりすぎるため、成形途中に金型に熱を奪われて固化しやすくなり、所望の成形体が得られない恐れがある。
立ち面（Ｂ）の厚みに特に制限はないが、好ましくは０．５ｍｍ〜５０ｍｍであり、１ｍｍ〜３０ｍｍがより好ましい。更に好ましい立ち面（Ｂ）の厚みは１ｍｍ〜１０ｍｍである。立ち面（Ｂ）の厚みが０．５ｍｍより小さくなると、成形時に軟化溶融した成形前駆体が金型に熱を奪われて固化しやすくなり、所望の成形体が得られない場合がある。立ち面（Ｂ）の厚みが５０ｍｍを超えると、成形後の冷却に時間を要し、生産性に悪影響を及ぼすことがある。
【００１８】
［補助流路（Ｃ）］
本発明の成形体は、補助流路（Ｃ）を有するものであっても良く、前記の立ち面（Ｂ）を有する上に、補助流路（Ｃ）を有するものであっても良い。
本発明において、厳密には、補助流路（Ｃ）とは、プリプレグまたはランダムマットを流動させて成形を行う際に、例えば金型に施された溝のことを指し、補助流路（Ｃ）の形状は成形体の形状に反映される。補助流路（Ｃ）の模式図を図７等に示す。つまり、本発明の補助流路（Ｃ）を有する成形体との表現は便宜上の略称であり、より正確に言うと、成形時に用いた金型の補助流路（Ｃ）に起因する柱状の肉厚部を有する成形体である。
本発明の成形体における補助流路（Ｃ）は下記ｉ）−ｉｉｉ）のいずれかの条件を満たすことが好ましく、ｉ）の条件を満たすことがより好ましく、ｉ）からｉｉｉ）の条件を全て満たすことがさらに好ましい。
【００１９】
ｉ）補助流路（Ｃ）を有する部位の成形体の厚み（ａ）に対して補助流路（Ｃ）の厚み（ｂ）が１．１以上３０以下である。
ｉｉ）成形体の厚み（ａ）に対して補助流路（Ｃ）の幅（ｃ）が０．１以上１０以下である。
ｉｉｉ）補助流路（Ｃ）の断面積（ｄ）が下記式（３）を満たす。
補助流路（Ｃ）の断面積（ｄ）≧成形体厚み（ａ）×成形体厚み（ａ）×１．０５       （３）
成形体は補助流路（Ｃ）を有することにより、基材の流動性を助け、複雑な形状でも成形可能になることに加え、補強効果が得られ、またソリを軽減することができる。
【００２０】
［面取部（Ｄ）］
本発明の成形体は、前記の立ち面（Ｂ）を有する上に、図１７等に例示するとおり、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）との境界部には面取部（Ｄ）を有するものであっても良く、面取部（Ｄ）と前記の補助流路（Ｃ）を有するものであっても良い。
本発明の成形体において、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の角度は自由に設定できるが、複雑な立体形状では大きな勾配となる角度が要求されることが多い。しかし、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）が構成する勾配が大きいと、大きい基材を用いて包み込むように成形を行うと、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の境界部にシワが発生しやすく、厚みが不均一な成形体になる恐れがあり、小さい基材を流動させて成形を行うと、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の境界部で流動の阻害が生じやすく、所望の成形体を得られない懸念がある。
上記の問題に対して、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の境界に面取部（Ｄ）を設けることにより、簡易で小さな基材を用いた流動成形を行い易くなり、均一な厚みの成形体を得ることがより容易に可能となる。
【００２１】
上記の面取部（Ｄ）は、曲面であっても平面であってもよく、曲面の場合は凹状であっても凸状であってもよい。
本発明の成形体において、立ち面（Ｂ）の成形体厚み（Ｌ１）に対する面取部（Ｄ）の最大厚み（Ｌ２）の比は０．９以上であることが好ましい。さらにはこの比（Ｌ２／Ｌ１）は、１以上が好ましく、より好ましくは１．１以上である。この比に上限は特にはないが、薄肉という観点からは５以下が好ましい。
本発明の成形体において、面取部（Ｄ）は、成形体の内側または外側のいずれかだけにあっても良く、内側と外側の両側にあっても良い。
面取部（Ｄ）が曲面の場合のＲ（曲率）に特に制限はないが、内側・外側共にＲ１ｍｍ〜Ｒ３００ｍｍが好ましく、Ｒ３〜Ｒ５０ｍｍが更に好ましい。Ｒが１ｍｍより小さいと面取部としての働きをなさなくなる場合がある。Ｒが大きすぎると境界部として広くなりすぎる。面取部（Ｄ）の成形体厚みは均一である必要はなく、局所的に増減させることも可能である。面取部（Ｄ）の成形体厚みの増減幅に特に制限はなく、最大厚みの１０〜９０％が好ましく用いられ、２０〜８０％がさらに好ましく用いられる。
面取部は製品形状が複雑な場合は薄い方が良いが、製品が特に剛性を求められる場合は厚い方が良い。
【００２２】
［付属部］
本発明における成形体は、立ち面（Ｂ）、基準面（Ｓ）、補助流路（Ｃ）、面取部（Ｄ）のほかに、成形体の各種用途に合わせてボスやリブなどの付属形状を有していても良い。ボスやリブなどの部位は片面でも両面でも自由に配置することができる。
本発明の成形体は、さらに立ち面（Ｂ）の端部にフランジ部を有していても良い。本発明においてフランジ部とは、立ち面の端部に結合し、立ち面（Ｂ）に対し勾配を持ち、かつ基準面とは接しない面のことを言う。フランジ部は基準面と平行であっても平行でなくてもよい。フランジ部を有することで成形体に補強効果を発揮し、また成形体のソリを抑制することができる。
【００２３】
［等方性］
本発明における成形体は、実質的に等方性を示すことが好ましい。ここで実質的等方性とは、繊維強化複合材料から構成される成形体の任意の方向、及びこれと直交する方向を基準とする引張試験を行い、引張弾性率を測定し、測定した引張弾性率の値のうち大きいものを小さいもので割った比（Ｅδ）が１．３以下であることとする。
本発明における成形体は、（Ｅδ）が１．０〜１．３であることが好ましい。
【００２４】
［成形体を構成する繊維強化複合材料に含まれる強化繊維および熱可塑性樹脂］
本発明の成形体は、平均繊維長５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の不連続の強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む繊維強化複合材料から構成され、この繊維強化複合材料における熱可塑性樹脂の存在量は、好ましくは強化繊維１００重量部に対し、５０〜１０００重量部、より好ましくは５０〜５００重量部である。
本発明の成形体は、立ち面（Ｂ）を有する各部位において、強化繊維体積含有率（Ｖｆ）がほぼ等しいものを得ることも、炭素繊維含有量を傾斜させることも可能であり、得ようとする成形体の用途に合わせ適宜選択できる。しかし、繊維強化の目的を考慮すると、Ｖｆは他の部位とほぼ同一とすることが好ましい。各部位におけるＶｆがほぼ同一とは、具体的には大きい方の値を小さい方の値で割った比が１．０〜１．２となることをいう。
【００２５】
繊維強化複合材料を構成する強化繊維は炭素繊維、アラミド繊維、およびガラス繊維からなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。これらは併用することもでき、なかでも炭素繊維が、軽量でありながら強度に優れた繊維強化複合材料成形体を提供できる点で好ましく、特にポリアクリロニトリル系繊維を前駆体とする炭素繊維（以下、ポリアクリロニトリル系炭素繊維またはＰＡＮ系炭素繊維と略称することがある）が好ましい。炭素繊維の場合、平均繊維径は好ましくは３〜１２μｍであり、より好ましくは５〜９μｍであり、より一層好ましくは５〜７μｍである。
【００２６】
本発明の成形体を構成する繊維強化複合材料に含まれる強化繊維は不連続であり、平均繊維長５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、好ましくは強化繊維の繊維長が５ｍｍ以上８０ｍｍ以下であり、より好ましくは強化繊維の繊維長が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。また後述する好ましい強化繊維のカット方法を採用することで、強化繊維の長さ（平均繊維長）は固定長とすることができる。
繊維強化複合材料からなる成形体は、強化繊維と熱可塑製樹脂とを含むランダムマットを出発物質とし、プリプレグの形態を経てもよい。繊維強化複合材料から構成される成形体においても強化繊維の繊維長、および繊維束と単糸の割合はランダムマット中における状態を保っている。
繊維強化複合材料を構成する熱可塑性樹脂の種類としては例えば塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル・スチレン樹脂（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド６樹脂、ポリアミド１１樹脂、ポリアミド１２樹脂、ポリアミド４６樹脂、ポリアミド６６樹脂、ポリアミド６１０樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ボリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリ乳酸樹脂などが挙げられる。
【００２７】
以下、前記の成形体の製造方法に関する発明について述べる。
［成形体の製造方法］
本発明の成形体は、平均繊維長５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の強化繊維と熱可塑性樹脂とを含み、強化繊維の目付けが２５〜１００００ｇ／ｍ２であり、下記式（１）
臨界単糸数＝６００／Ｄ （１）
（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である）
で定義される臨界単糸数以上で構成される強化繊維束（Ａ）について、強化繊維全量に対する割合が２０Ｖｏｌ％以上９９Ｖｏｌ％以下であるランダムマットを直接成形する、または中間基材であるプリプレグとしてから成形することにより、好ましく得られる。
【００２８】
本発明の成形体は、上記のランダムマットを用いて、以下の工程Ａ−１）〜Ａ−３）
Ａ−１）  ランダムマットを、熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点以上熱分解温度未満の温度、非晶性の場合はガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度に加熱し、加圧して熱可塑性樹脂を強化繊維束内に含浸させてプリプレグを得る工程。
Ａ−２）  Ａ−１）で得られたプリプレグを、熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点以上熱分解温度未満の温度、非晶性の場合はガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度とし、熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点未満、非晶性の場合はガラス転移温度未満に温度調節され、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）を有する金型に配置する工程。
Ａ−３）  上記Ａ−２）で金型に配置したプリプレグを加圧し、成形する工程。
により含浸〜成形を行うことで好ましく得られる。
【００２９】
または、本発明の成形体は、上記のランダムマットを用いて、以下の工程Ｂ−１）〜Ｂ−４）
Ｂ−１）  ランダムマットを基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）を有する金型に配置する工程。
Ｂ−２）  金型を熱可塑性樹脂が結晶性の場合は熱可塑性樹脂の融点以上熱分解温度未満の温度まで、非晶性の場合は熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度まで昇温しつつ、加圧する工程（第１プレス工程）。
Ｂ−３）  １段以上であり、最終段の圧力が第１プレス工程の圧力の１．２倍〜１００倍となるように加圧する工程（第２プレス工程）。
Ｂ−４）  熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点未満、非晶性の場合はガラス転移温度未満に金型温度を調節することにより成形する工程。
により含浸〜成形を行うことで好ましく得られる。
【００３０】
工程Ａ−１）〜Ａ−３）を含んで含浸〜成形を行う方法は、いわゆるコールドプレス法である。工程Ｂ−１）〜Ｂ−４）を含んで含浸〜成形を行う方法は、いわゆるホットプレス法である。本発明の成形体には双方のプレス成形が適用可能であるが、成形時間をより短縮できる観点では、コールドプレス法がより好ましく用いられる。
以上の工程はランダムマットの製造工程に引き続き連続的に行うこともできるし、いったんランダムマットを得た後、個別に行ってもよい。
【００３１】
［ランダムマット］
本発明の成形体の製造に用いられるランダムマットは、強化繊維と熱可塑性樹脂を含むものである。用いられる強化繊維および熱可塑性樹脂の種類は上記の成形体の項に記載したものと同様である。ランダムマットの面内において、強化繊維は特定の方向に配向しておらず、無作為な方向に分散して配置されている。
【００３２】
ランダムマットは面内等方性の材料である。ランダムマットより成形体を得た場合に、ランダムマット中の強化繊維の等方性は、成形体においても維持される。ランダムマットより成形体を得て、互いに直交する二方向の引張弾性率の比を求めることで、ランダムマ
ットおよび成形体の等方性を定量的に評価できる。本発明では、ランダムマットから得られた成形体における２方向の弾性率の値のうち大きいものを小さいもので割った比（Eδ）が１．３以下であるときに、実質的に等方性であるとする。当該比（Eδ）が１．１を超えないときは等方性に優れているとする。
【００３３】
ランダムマットを構成する強化繊維は不連続であり、平均繊維長５ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。ランダムマットはある程度長い強化繊維を含んで強化機能が発現できることを特徴とし、好ましくは強化繊維の繊維長が５ｍｍ以上８０ｍｍ以下であり、より好ましくは強化繊維の繊維長が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、より一層好ましくは１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。また後述する好ましい強化繊維のカット方法を採用することで、ランダムマットを構成する強化繊維の長さは固定長とすることができる。
ランダムマットを構成する強化繊維は、サイジング剤が付着されたものを用いることが好ましく、サイジング剤は強化繊維１００重量部に対し、０超〜１０重量部であることが好ましい。
【００３４】
ランダムマットにおける強化繊維の目付量は、２５〜１００００ｇ／ｍ２であり、好ましくは２５〜６０００ｇ／ｍ２、より好ましくは２５〜３０００ｇ／ｍ２である。目付量が２５ｇ／ｍ２未満の場合には、ランダムマット中で強化繊維の分布が不均一になりやすく、十分な補強効果が発現しないおそれがある。一方で、１００００ｇ／ｍ２を超える場合には、強化繊維が多すぎるためにプリプレグ作製時に樹脂が含浸しにくく、成形体中で欠点となるボイドが発生しやすい傾向となる。また、熱可塑性樹脂と比べて強化繊維は比重が大きいため、成形体が重くなる。
【００３５】
［ランダムマットの開繊程度］
本発明の成形体の製造に用いるランダムマットは、下記式（１）で定義する臨界単糸数以上で構成される強化繊維束（Ａ）について、より正確にいうと、下記式（１）で定義する臨界単糸数以上の数の単糸で構成される強化繊維束（Ａ）について、マットの強化繊維全量に対する割合が２０Ｖｏｌ％以上９９Ｖｏｌ％以下であることが好ましい。
臨界単糸数＝６００／Ｄ （１）
（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である）
マット中には、強化繊維束（Ａ）以外の強化繊維として、単糸の状態または臨界単糸数未満で構成される繊維束が存在する。
【００３６】
すなわち本発明におけるランダムマットには、平均繊維径に依存して定義される臨界単糸数以上で構成される強化繊維束（Ａ）の存在量を２０Ｖｏｌ％以上９９Ｖｏｌ％以下とする、すなわち強化繊維の開繊程度をコントロールし、特定本数以上の強化繊維からなる強化繊維束と、それ以外の開繊された強化繊維を特定の比率で含むことが好ましい。
強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合が２０Ｖｏｌ％未満になると、ランダムマットを成形する際に、型内で流動させ難くなり、金型キャビティ端部まで充填させることができず、設計寸法通りの成形体が得にくくなる。強化繊維束（Ａ）の割合が９９Ｖｏｌ％超になると、繊維の交絡部が局部的に厚くなり、薄肉のものが得られない。強化繊維束（Ａ）の割合はより好ましくは３０Ｖｏｌ％以上９０Ｖｏｌ％未満、さらに好ましくは３０Ｖｏｌ％以上８０Ｖｏｌ％未満である。
【００３７】
さらに臨界単糸数以上で構成される強化繊維束（Ａ）中の平均繊維数（Ｎ）が下記式（２）
０．７×１０４／Ｄ２ ＜Ｎ＜１×１０５／Ｄ２      （２）
（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である。）
を満たすことが好ましい。
具体的にはランダムマットを構成する炭素繊維の平均繊維径が５〜７μｍの場合、臨界単糸数は８６〜１２０本となり、炭素繊維の平均繊維径が５μｍの場合、繊維束中の平均繊維数は２８０超〜４０００本未満の範囲となるが、なかでも６００〜２５００本であることが好ましい。より好ましくは６００〜１６００本である。炭素繊維の平均繊維径が７μｍの場合、繊維束中の平均繊維数は１４２超〜２０４０本未満の範囲となるが、なかでも３００〜１５００本であることが好ましい。より好ましくは３００〜８００本である。
【００３８】
強化繊維束（Ａ）中の平均繊維数（Ｎ）が０．７×１０４／Ｄ２ 以下の場合、高い強化繊維体積含有率（Ｖｆ）を得ることが困難となる。また強化繊維束（Ａ）中の平均繊維数（Ｎ）が１×１０５／Ｄ２以上の場合、局部的に厚い部分が生じ、ボイドの原因となりやすい。１ｍｍ以下の薄い成形体を得たい場合、単純に分繊しただけの繊維を用いたのでは、疎密が大きく、良好な物性が得られない。また、全ての繊維を開繊した場合には、より薄いものを得ることは容易になるが、繊維の交絡が多くなり、強化繊維体積含有率の高いものが得られない。式（１）で定義される臨界単糸数以上の強化繊維束（Ａ）と、単糸の状態または臨界単糸数未満の強化繊維（Ｂ）が同時に存在するランダムマットにより、薄くかつ物性の高い成形体を得ることが可能である。本発明におけるランダムマットは、各種の厚みとすることが可能であり、これをプリプレグとして、厚みが０．２〜１ｍｍ程度の薄肉の成形品も好適に得ることができる。このようにすることで、目的とする成形体の厚さに合わせたランダムマットを作製することができ、特にサンドイッチ材の表皮等、薄物の成形品のプリプレグとして有用である。強化繊維束（Ａ）中の平均繊維数は後述する好ましい製造方法のカット工程、並びに開繊工程にて制御できる。
【００３９】
ランダムマットは、一部または全面において、２層以上に積層して金型に配置することができる。このとき、成形体の厚くしたい箇所に相当する、金型内の場所に、ランダムマットを積層しても良いが、後述する好ましい成形方法を採用することで、厚くしたい場所に捉われず積層部分を配置することもできる。積層数に上限はなく、得ようとする成形体と、出発物質のランダムマットの厚みに合わせて適宜選択できるが、実質は１００層以下である。積層するランダムマットは、それぞれ同一であっても、例えば厚み、強化繊維の種類、強化繊維の長さ、強化繊維の含有量が異なるものを用いても良い。
【００４０】
［ランダムマットにおける熱可塑性樹脂］
ランダムマットにおいては、熱可塑性樹脂が、繊維状および／または粒子状で存在することが好ましい。強化繊維と繊維状および／または粒子状の熱可塑性樹脂が混合して存在していることにより、成形時に熱可塑性樹脂を容易に含浸できる。熱可塑性樹脂の種類を２種以上とすることもでき、また繊維状と粒子状のものを併用してもよい。
繊維状の場合、繊度は１００〜５０００ｄｔｅｘが好ましく、より好ましい繊度は１０００〜２０００ｄｔｅｘである。平均繊維長としては０．５〜５０ｍｍが好ましく、より好ましくは平均繊維長１〜１０ｍｍである。
【００４１】
粒子状の場合、球状、細片状、あるいはペレットのような円柱状が好ましく挙げられる。球状の場合は、真円または楕円の回転体、あるいは卵状のような形状が好ましく挙げられる。球とした場合の好ましい平均粒子径は０．０１〜１０００μｍである。より好ましくは平均粒子径０．１〜９００μｍであり、更に好ましくは平均粒子径１〜８００μｍである。粒子径分布についてはとくに制限はないが、分布のシャープなものがより薄い成形体を得る目的としてはより好ましいが、分級等の操作により所望の粒度分布として用いることが出来る。
細片状の場合、ペレットのような円柱状や、角柱状、鱗片状が好ましい形状として挙げられる。この場合ある程度のアスペクト比を有しても良いが、好ましい長さは上記の繊維状の場合と同程度とする。
また、量産化を考慮すると、強化繊維からなるマットに溶融状態の熱可塑性樹脂を添加して、強化繊維と熱可塑性樹脂を一体化する方法も好ましい。この方法を用いると、強化繊維中に樹脂を含浸させるプリプレグ工程に速やかに移行しやすい。
【００４２】
ランダムマット中には、目的を損なわない範囲で、本発明の強化繊維以外の各種繊維状または非繊維状フィラー、難燃剤、耐ＵＶ剤、顔料、離型剤、軟化剤、可塑剤、界面活性剤の添加剤を含んでいてもよい。とくに電子・電気機器用途や自動車用途においては、高い難燃性が要求されることがあるため、熱可塑性樹脂に難燃剤を含有させることが好ましい。難燃剤の例としては、公知のものが使用でき、本発明の熱可塑性組成物に難燃性を付与できる物であれば特に限定はされない。具体的には、リン系難燃剤、窒素系難燃剤、シリコーン化合物、有機アルカリ金属塩、有機アルカリ土類金属塩、臭素系難燃剤等を挙げることができ、これらの難燃剤は単独で使用しても良いし、複数を併用して用いても良い。難燃剤の含有量は、物性、成形性、難燃性のバランスから樹脂１００質量部に対して１〜４０質量部とすることが好ましく、１〜２０質量部とすることがさらに好ましい。
【００４３】
［ランダムマットの製造方法］
本発明に用いるランダムマットは以下の工程１〜３より、好ましく製造される。なお、下記の工程１で強化繊維をカットする際、強化繊維のストランドを拡幅したり、スリットを入れたりするなどして、工程２の開繊工程を省略できる場合がある。また、後述のとおり、工程３（散布工程）において熱可塑性樹脂を用いずに、強化繊維のマット状物を得て、当該マット状物に、押出機等を用いて溶融した熱可塑性樹脂を添加してもよく、工程３（散布工程）において熱可塑性樹脂も添加して得たランダムマットに、さらに、溶融した熱可塑性樹脂を添加しても良い。
・工程１．強化繊維をカットする工程（カット工程）、
・工程２．カットされた強化繊維を管内に導入し、空気を繊維に吹き付けることにより、繊維束を開繊させる工程（開繊工程）、
・工程３．開繊させた強化繊維を拡散させると同時に、繊維状または粒子状の熱可塑性樹脂とともに吸引し、強化繊維と熱可塑性樹脂を散布して強化繊維および熱可塑性樹脂を定着させる工程（散布工程）。
【００４４】
［カット工程］
強化繊維のカット工程では、具体的には裁断機や切断機を用いて強化繊維をカットする。裁断機や切断機としてはロータリーカッター等が好ましい。
所望の大きさの繊維束とするために、カットに供する繊維束として、ストランド幅が細めのものを用いる、あるいは縦方向に切ってストランド幅を細くすることも好ましい。その場合、繊維方向に垂直な刃に加え繊維方向に平行な刃を有したカッターを用いて、特定の繊維長にカットすると同時に繊維束を縦方向にスリットすることも好ましい。
ロータリーカッターとしては、角度を規定した螺旋状ナイフまたは分繊ナイフを用いることが好ましい。
【００４５】
［開繊工程］
開繊工程は具体的にはカットされた強化繊維を管内に導入し、空気を繊維に吹き付けることにより、繊維束を開繊させる工程である。開繊の度合いについては、空気の圧力等により適宜コントロールすることが出来る。開繊工程において好ましくは圧縮空気吹き付け孔より、風速１〜１０００ｍ／ｓｅｃにて、より好ましくは５〜５００ｍ／ｓｅｃにて空気を直接繊維束に吹き付けることにより、より完全に強化繊維を開繊させることができる。具体的には強化繊維の通る管内に直径１ｍｍ程度の孔を数箇所あけ、外側より０．２〜０．８ＭＰａ程度の圧力をかけ、圧縮空気を繊維束に直接吹き付けることにより、繊維束を容易に開繊することができる。
【００４６】
［散布工程］
散布工程は開繊させた強化繊維を、拡散させると同時に、繊維状または粒子状の熱可塑性樹脂とともに吸引し、強化繊維と熱可塑性樹脂を同時に散布する散布工程である。開繊させた強化繊維と、繊維状または粒子状の熱可塑性樹脂とを好ましくは同時に、シート上、具体的には開繊装置下部に設けた通気性シート上に散布する。
散布工程において、熱可塑性樹脂の供給量は、強化繊維１００重量部に対し、５０〜１０００重量部であることが好ましい。
ここで、強化繊維と、繊維状または粒子状の熱可塑性樹脂は２次元配向する様に散布することが好ましい。開繊した繊維を２次元配向させながら散布するためには、散布方法及び下記の定着方法が重要となる。強化繊維の散布方法には、円錐形等のテーパー管を用いることが好ましい。円錐等の管内では、空気が拡散し、管内の流速が減速し、このとき強化繊維には回転力が与えられる。このベンチュリ効果を利用して開繊させた強化繊維を好ましく拡散させ散布することができる。
なお、本発明で用いるランダムマットを製造する方法は、更に下記の定着工程を含むものであってもよく、定着工程と散布工程を同時に行う、すなわち散布して堆積させつつ定着させても良い。吸引機構を持つ可動式の通気性シート上に散布し、マット状に堆積させその状態で定着させることも好ましい。
ここで強化繊維および熱可塑性樹脂は、ランダムマット中に均等に斑無く散布することが好ましい。
【００４７】
［定着工程］
定着工程は、散布された強化繊維および熱可塑性樹脂を定着させる工程である。好ましくは通気性シート下部よりエアを吸引して繊維を定着させる。強化繊維と同時に散布された熱可塑性樹脂も混合されつつ、繊維状であればエア吸引により、粒子状であっても強化繊維に伴って定着される。
通気性のシートを通して、下部より吸引することにより、２次元配向の高いマットを得ることができる。また、発生する負圧を用いて粒子状、または繊維状の熱可塑性樹脂を吸引し、更に、管内で発生する拡散流により、強化繊維と容易に混合することができる。得られるランダムマットは、強化繊維の近傍に熱可塑性樹脂が存在することにより、含浸工程において、樹脂の移動距離が短く、比較的短時間で樹脂の含浸が可能となる。なお、予め、用いるマトリックス樹脂と同じ材質の通気性の不織布等を定着部にセットし、不織布上に強化繊維及び粒子を吹き付けることも可能である。
上記のランダムマットの好ましい製造方法により、繊維の長軸が３次元方向に配向しているものが少なく、二次元配向性のあるランダムマットとすることができる。
【００４８】
［溶融樹脂添加工程］
本発明の製造方法において、上記の散布工程、定着工程を、熱可塑性樹脂を用いることなく実施して得られる、強化繊維からなるマットに、押出機等を用いて溶融した熱可塑性樹脂を一体化させる方法も好ましい方法として例示される。この方法の場合、強化繊維中に樹脂を含浸させるプリプレグ製造工程に移行しやすく、量産化に適する。また、上記の散布工程、定着工程において熱可塑性樹脂を用いて得られる、ランダムマットに対して、更に溶融した熱可塑性樹脂を添加しても良い。
【００４９】
［金型形状］
金型の形状にとくに限定はないが、金型はコア側とキャビティ側がシェアエッジ構造を有することが好ましい。シェアエッジ構造の説明図を図２に示す。シェアの角度４はとくに限定はないが１〜５度が好ましい。シェアエッジのクリアランス５はとくに限定はないが０．０１〜０．２ｍｍであることが好ましく、０．０２〜０．１ｍｍがより好ましい。シェアエッジのクリアランス５が０．０１ｍｍより小さくなると、成形時にコア型とキャビティ型が接触しやすく金型が損傷しやすい。クリアランス５が０．２ｍｍより大きくなると成形時に多量のバリが発生しやすい（材料が金型からはみ出しやすい）だけでなく、設計通りの成形品厚みを精度良く実施することが難しい場合がある。
また、金型の表面性は得ようとする成形体に求められる意匠性に応じて研磨を行ってもよい。成形体が平滑な表面性を有するには＃４００以上で研磨されていることが好ましい。
本発明の製造方法において用いられる金型は立ち面（Ｂ）を有する。立ち面（Ｂ）は基準面（Ｓ）に対して４５度以上９０度以下の範囲内のいずれにおいても成形可能であるが、勾配の値が小さいほど成形に要する圧力は低下する。
金型の基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）のキャビティ厚みの比は０．２〜１０であることが好ましい。
【００５０】
本発明の製造方法において用いられる金型は、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）だけでなく、補助流路（Ｃ）を有するものであってもよく、補助流路（Ｃ）は金型の基準面（Ｓ）または立ち面（Ｂ）のどちらか一方にあってもよく、基準面と立ち面の双方にあっても良い。
また、本発明の製造方法において用いられる金型は、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）だけでなく、面取部（Ｄ）を有するものであっても良く、更に補助流路（Ｃ）を有するものであっても良い。ここで面取部（Ｄ）とは、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）との境界部に存在する平面または曲面のことである。
更に、本発明の製造方法において用いられる金型は、成形体について前述したようなフランジ部、より正確にはフランジ部に相当する面を、有するものであっても良い。
【００５１】
［プリプレグ］
本発明において、工程Ａ−１）〜Ａ−３）を含んで含浸〜成形を行う場合、ランダムマットの熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点以上熱分解温度未満の温度まで、非晶性の場合はガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度まで加熱して加圧することで、強化繊維束および強化繊維間に熱可塑性樹脂を含浸させてプリプレグを得て成形に用いる。プリプレグにおける強化繊維の形態はランダムマットにおける状態を保っている。すなわち、プリプレグ中の強化繊維はランダムマットにおける繊維長や等方性、開繊状態を維持しており、上記のランダムマットに記載した内容と同様である。
プリプレグにおいては、冷却することなくそのままＡ−２）の工程を行ってもよいし、含浸後にいったん冷却した後、プリプレグ中の熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点以上熱分解温度未満の温度、非晶性の場合はガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度まで再加熱してから、Ａ−２）の工程に進めてもよい。プリプレグにおいては、熱可塑性樹脂は強化繊維束内および強化繊維の単糸間に浸透し、含浸した状態となっている。プリプレグは得ようとする成形体の厚みの１〜１０倍、好ましくは１〜５倍であることが好ましい。厚みの限定はないが、好ましくは０．１ｍｍ以上であり、上限は金型に配置して成形可能であればよく、実質３０ｍｍ程度である。
また、プリプレグはボイド率が０〜３０％であることが好ましく、０〜１０％がより好ましい。ボイド率は０〜５％が更に好ましく、最も好ましいボイド率は０〜３％である。プリプレグのボイド率は、プリプレグの断面を光学顕微鏡で観察し、ボイドの存在面積を観察基材の断面積で除して算出する。観察は１つのプリプレグあたりｎ＝５とし、その平均値をボイド率とする。
【００５２】
［コールドプレス法］
以下、工程Ａ−１）〜Ａ−３）により含浸〜成形を行うコールドプレス法について具体的に述べる。
工程Ａ−１）では、ランダムマットを、含有する熱可塑性樹脂が結晶性の場合はその融点以上熱分解温度未満、非晶性の場合はそのガラス転移温度以上熱分解温度未満に加温し、加圧して熱可塑性樹脂を強化繊維束内および強化繊維の単糸間に含浸させプリプレグを得る。得られたプリプレグは、上記含浸時の温度に保ったまま、または一旦放冷した後に再加熱して次の工程Ａ−２）に用いる。プリプレグの温度は例えばプリプレグ表面にＫタイプの熱電対を貼付け、加熱炉外に設置した計測機により測定することができる。
【００５３】
次の工程Ａ−２）では、上記Ａ−１）で得られたプリプレグを、その含有する熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点以上熱分解温度未満の温度、非晶性の場合はガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度とし、その含有する熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点未満、非晶性の場合はガラス転移温度未満に温度調節された金型に下記式（４）で表されるチャージ率が５〜１００％、好ましくは２０〜９０％、より好ましくは３０〜９０％となるように配置する。
チャージ率（％）＝１００×基材面積（ｍｍ２）／基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）とフランジ部の面積の和（ｍｍ２）      （４）
（ここで基材面積とは配置した全てのランダムマットまたはプリプレグの抜き方向への投影面積である。）
この場合、１枚または２〜１００枚の積層されたプリプレグを金型へ配置することができる。プリプレグを積層する場合は、得ようとする成形体に応じて一部、または全体を重ね合わせて用いる。この際、プリプレグの端部は金型のエッジ部と接しないことが好ましい。また、プリプレグを積層する場合、プリプレグは全て同一の形状である必要はなく、それぞれ一部または全部が重ね合わされば良い。
プリプレグを金型に配置する際、チャージ率が５％未満の場合、成形時に加圧されたプリプレグが金型内を流動する際、金型に熱を奪われやすく、目的の形状を形作る前に固化してしまう虞がある。
【００５４】
プリプレグを金型に配置する際、チャージ率が１００％を超えると金型末端まで繊維が充填されている成形体を得ることができるが、複雑な形状を成形する際には、成形時に材料が絞られたり、引っ張られたりすることにより制御が難しくなる場合があり、設計通りの厚みの成形体を得ることが困難となる場合がある。また、成形体の端部に不要な部分が残り、機械加工などによるトリミングが必要となるため、プロセスが複雑になるだけでなく、材料ロスが発生してしまうという問題もある。
【００５５】
このように、工程Ａ−２）においてプリプレグを金型に配置する際、チャージ率を５％以上１００％以下とすることにより、強化繊維が実質的に面内においてランダムな状態（等方性）を保持したままで、材料ロスやトリミングの手間を発生させることなく、軽量な成形体を高い生産性で製造することが可能となる。
工程Ａ−２）におけるプリプレグの配置場所は、金型の水平部（０度）または水平部となす角が７０度以下の傾斜部であることが好ましい。金型の水平部となす角が７０度を超す傾斜部にプリプレグを配置すると、成形時の型締めの際に金型の端部がプリプレグに接触して位置をずらしたり、金型キャビティに過剰なプリプレグを引き込んで、正常な成形が行えなかったりする場合がある。
【００５６】
更に、工程Ａ−２）においては、金型にプリプレグを配置する際、得られる成形体の分岐部分となる箇所を避けてプリプレグを配置すると、シワや欠落が少ない設計通りの厚みの成形体を得ることができ好ましい。
金型に配置するプリプレグの厚みは、得ようとする成形体の厚みに合わせて適宜選択できる。但し、金型へのプリプレグのチャージ率が８０％以下の時は、成形時にプリプレグの流動を適切に行う為に、プリプレグまたは積層したプリプレグの厚みが１．０ｍｍ以上であることが好ましい。プリプレグまたは積層したプリプレグの厚みが１．０ｍｍより小さくなると、金型に熱を奪われやすいことから、成形が十分に行えない場合がある。
【００５７】
なお、上記の金型の温度は、熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点−２００℃以上から融点−１０℃以下、非晶性の場合はガラス転移温度−２００℃以上からガラス転移温度−１０℃以下とすることが好ましい。そうすることで、工程Ａ−３）で得られる成形体を形状が安定する温度まで冷却して、金型から取り出すことができる。
【００５８】
次に、工程 Ａ−３）では、上記Ａ−２）で金型に配置したプリプレグを加圧し、成形する。この際の圧力としては０．１ＭＰａ〜１００ＭＰａが好ましく、より好ましくは０．２ＭＰａ〜４０ＭＰａ、更に好ましくは０．５〜２０ＭＰａである。目標圧力に達するまでの時間は０．０１〜１０秒であることが好ましい。
目標圧力到達後、プリプレグを５〜２００秒加圧して成形する。より好ましい加圧時間は１０〜６０秒である。その間にプリプレグを流動させて成形を行うと同時に、金型との熱交換により、形状が安定する温度まで冷却する。その後、金型を開き、成形体を得る。
【００５９】
［ホットプレス法］
以下、工程Ｂ−１）〜Ｂ−４）により含浸〜成形を行うホットプレス法について具体的に述べる。
工程Ｂ−１）では、ランダムマットを前記式（４）で表されるチャージ率が５〜１００％となるように金型に配置する。１枚または２〜１００枚の重ね合わせたランダムマットを金型へ配置することができる。この際、ランダムマットを予め加熱および／または加圧し、減容してから用いても良い。重ね合わせる場合、得ようとする成形体に応じて一部、または全体を重ね合わせて用いる。この際、ランダムマットの端部が、金型のエッジ部と接しないことが好ましい。また重ね合わせる場合、ランダムマットは全て同一の形状である必要はなく、それぞれ一部または全部が重なる形状であれば良い。上記したチャージ率の範囲の理由、および当該範囲を外れた場合の問題については、コールドプレス法の工程Ａ−２）のプリプレグについて述べたものと同様である。
この工程Ｂ−１）においては、ランダムマットの配置場所が、金型の、水平部（０度）または水平部となす角が７０度以下の傾斜部であると好ましい。金型の水平部となす角が７０度を超す傾斜部にランダムマットを配置した場合の問題点については、コールドプレス法の工程Ａ−２）における、プリプレグについて述べたとおりである。
工程Ｂ−１）においては、コールドプレス法のＡ−２）工程のプリプレグの配置について前述したとおり、金型に、基材としてランダムマットを配置する際、得られる成形体の分岐部分などの箇所を避けて当該基材を配置すると、シワや欠落が少ない設計通りの厚みの成形体を得ることができ、好ましい。
【００６０】
工程Ｂ−２）は、ランダムマットに含まれる熱可塑性樹脂が結晶性の場合は熱可塑性樹脂の融点以上熱分解温度未満の温度まで、非晶性の場合は熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度まで金型を昇温し、加圧して、強化繊維束内および強化繊維間に熱可塑性樹脂を含浸する工程（第１プレス工程）である。
【００６１】
工程Ｂ−３）は１段以上であり、最終段の圧力が第１プレス工程の圧力の１．２倍〜１００倍となるように加圧する工程（第２プレス工程）である。
【００６２】
第１プレス工程は、ランダムマットを所定の圧力まで加圧し、好ましくは０．５〜２０分保持して、該ランダムマットに含まれる熱可塑性樹脂が結晶性の場合は熱可塑性樹脂の融点以上熱分解温度未満の温度まで、非晶性の場合は熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度まで加温して、強化繊維束内および強化繊維の単糸間に熱可塑性樹脂を含浸させる。次いで、第２プレス工程に移る間の時間は成形機の性能により適宜選択できるが、成形する時間を短縮する為、０．０１〜２００秒であることが好ましい。
【００６３】
第２プレス工程は、1段または多段の加圧を行う工程であるが、成形の簡略化の目的では１段であることが好ましい。第２プレス工程の金型温度は、第１プレス工程における金型温度と同じでも、金型温度＋１℃から熱分解温度未満の範囲にある温度まで昇温させても良い。第２プレス工程が多段である場合は、２段目以降を昇温させてもあるいは冷却させても良く、昇温と冷却を交互に施しても良い。
第２プレス工程の合計のプレス時間に特に限定はないが、成形時間の短縮の観点から０．５〜１０分であることが好ましい。
また第１プレス工程の目標圧力は０．１ＭＰａ〜１０ＭＰａであり、好ましくは０．２ＭＰａ〜８ＭＰａである。第２プレス工程の最終目標圧力は成形機の性能により適宜選択できるが、好ましくは０．２〜１００ＭＰａであり、より好ましくは０．３〜５０ＭＰａ、より好ましくは０．５〜２０ＭＰａである。第２プレス工程の最終目標圧力は第１プレス工程の１．２〜１００倍の圧力である。すなわちＢ−２〜Ｂ−３における成形圧力が０．１ＭＰａ〜１００ＭＰａであることが好ましい。Ｂ−２およびＢ−３における成形圧力が低すぎると、含浸および成形が十分に行えない可能性がある。また、成形圧力を高めるためには、より大型で高性能な成形機が必要となるため、設備投資および生産性の観点から、必要以上に高い成形圧力は好ましくない。
【００６４】
工程Ｂ−４）では、ランダムマットに含まれる熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点未満、非晶性の場合はガラス転移温度未満に金型温度を調節して成形する。調整後の金型の温度は、該熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点−２００℃以上から融点−１０℃以下、非晶性の場合はガラス転移温度−２００℃以上からガラス転移温度−１０℃以下とすることが好ましい。本工程に要する時間は冷却条件等により適宜コントロールできるが、成形時間の短縮の観点から０．５分〜２０分であることが好ましい。金型の温度の調整方法にとくに限定はなく、金型内に温度調整用の配管を設置し、冷却用媒体を流すなどの方法により適宜冷却すれば良い。
【実施例】
【００６５】
以下に実施例を示すが、本発明はこれらに制限されるものではない。実施例で用いた評価方法を以下に示す。なお、特に、注記無い限り、強化繊維束（Ａ）やその試料について、繊維束（繊維長）の長さの単位はｍｍ、重量の単位はｇである。また、以下のランダムマットに関する測定、評価方法は、熱可塑性樹脂を含まない、強化繊維のみからなるマット状物（以下、強化繊維マットと略することがある。）についても、適用できる。【００６６】
１）  ランダムマットにおける強化繊維束（Ａ）の分析
ランダムマットから約１０ｍｍ×１０ｍｍ〜１００ｍｍ×１００ｍｍの試料片を切り出す。切り出した試料片より、繊維束を全てピンセットで取り出す。全ての繊維束について、個々繊維束の長さ（Ｌｉ）と重量（Ｗｉ）を測定して記録する。ピンセットで取り出すことができない小さな繊維束は、最後にまとめて重量を測定する（Ｗｋ）。重量の測定は、１ｍｇを測定可能な天秤を用いる。繊維が樹脂と分離できる場合は、ピンセットで繊維のみを取り出す。強化繊維と樹脂が分離できない場合は、例えば５００℃で約１時間加熱して樹脂を除去した後に上記操作を行う。ランダムマットに使用している強化繊維の平均繊維径（Ｄ）より、臨界単糸数を計算し、臨界単糸数以上の強化繊維束（Ａ）と、それ以外に分ける。なお、２種類以上の強化繊維が使用されている場合には、繊維の種類毎に分けて各々について評価する。【００６７】
強化繊維束（Ａ）の平均繊維数（Ｎ）の求め方は以下のとおりである。
各強化繊維束中の繊維本数（Ｎｉ）は、使用している強化繊維の繊度（Ｆ(ｇ／ｍ)）より次式で求められる。
Ｎｉ  ＝  Ｗｉ／（Ｌｉ×Ｆ）
強化繊維束（Ａ）中の平均繊維数（Ｎ）は、強化繊維束（Ａ）の束の数（Ｉ）より次式で求められる。
Ｎ  ＝  ΣＮｉ／Ｉ
ランダムマット中の強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）割合（ＶＲ）は、強化繊維の密度（ρ（ｇ／ｃｍ３））を用いて次式により求められる。
ＶＲ  ＝  Σ（Ｗｉ／ρ）×１００／（（Ｗｋ＋ΣＷｉ）／ρ）【００６８】
２）  繊維強化複合材料における強化繊維束（Ａ）の分析
成形体などの繊維強化複合材料中の強化繊維束については、５００℃×約１時間、炉内で樹脂を除去した後に上記のランダムマットにおける方法と同様にして測定する。【００６９】
３）  ランダムマットまたは繊維強化複合材料に含まれる強化繊維の平均繊維長の測定
ランダムマットまたは繊維強化複合材料より無作為に抽出した強化繊維１００本の長さを、ノギス及びルーペで１ｍｍ単位まで測定して記録し、測定した全ての強化繊維の長さ（Ｌｉ）から、次式により平均繊維長（Ｌａ）を求める。複合材料の場合は５００℃×約１時間、炉内にて樹脂を除去した後に強化繊維を抽出する。
Ｌａ  ＝  ΣＬｉ／１００【００７０】
４）  繊維強化複合材料における強化繊維と樹脂の含有量、強化繊維体積含有率（Ｖｆ）の評価
成形体などの繊維強化複合材料を５００℃×１時間、炉内にて樹脂を燃焼除去し、処理前後の試料の重量を秤量することによって強化繊維と樹脂の重量を求め、各成分の重量％を算出した。また、得られた各成分の重量と比重から強化繊維体積含有率（Ｖｆ）を算出した。【００７１】
５）  成形体の外観
成形体の外観は、目視、光学顕微鏡、および手で触れて評価し、強化繊維への樹脂の含浸が不十分な（ドライな）部位、シワ、割れなどについて、以下の評価基準で評価した。
良好    ：外観に特に異常が観られない
不良    ：わずかにドライな部位やシワが観られる
重大不良：ドライな部位やシワが多く見受けられる、又は割れが確認される。【００７２】
６）  成形体の反り
成形体の反りについては、目視および手で触れて、以下の評価基準で評価した。
良好    ：反りが観られない
不良    ：わずかに反りが認められる
重大不良：大きく反っている【００７３】
７）  成形性
成形性の評価は、成形体の形状観察により以下の評価基準で評価した。
良好    ：端部まで繊維強化複合材料が充填され、欠陥が観られない
不良    ：一部に欠けや不良が観られる
重大不良：欠けや不良が多い【００７４】
８）  繊維強化複合材料の等方性（繊維配向）の評価
成形体を構成する繊維強化複合材料の等方性評価は、ウォータージェットなどを用いて繊維強化複合材料の任意の方向、およびこれと直交する方向を基準とする引張試験片を切り出して引張試験を行い、双方の引張弾性率の値の内、大きい値を小さい値で割った比（Ｅδ）を算出する。Ｅδが１に近いほど等方性に優れる。【００７５】
９）  プリプレグのボイド率
プリプレグのボイド率は、これらの試験片の断面を光学顕微鏡で観察し、ボイドの存在面積を観察に用いた試験片の断面積で除して算出した。観察は１つの試料あたりｎ＝５とし、その平均値をその試料のボイド率とした。【００７６】
＜ランダムマットの作製＞
［製造例１］
強化繊維は、東邦テナックス社製の炭素繊維“テナックス”（登録商標）ＳＴＳ４０−２４ＫＳ（平均繊維径７μｍ、繊維幅１０ｍｍ、引張強度４０００ＭＰａ）を使用した。炭素繊維を拡幅しながら２０ｍｍの長さにカットし、１２５０ｇ／ｍｉｎの供給量でテーパー管内に導入し、テーパー管内で空気を風速８００ｍ／ｓｅｃで炭素繊維に吹き付けて繊維束を部分的に開繊しつつ、テーパー管出口の下部に設置したＸＹ方向に移動可能なテーブル上に、テーブル下部よりブロワにて吸引を行いながら散布した。
また、マトリックス樹脂として、ポリアミド６樹脂（ユニチカ社製Ａ１０３０、融点２２５℃、熱分解温度３００℃（大気中））を１５００ｇ／ｍｉｎでテーパー管内に供給し、炭素繊維と同時に散布することで、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【００７７】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は１５４０ｇ／ｍ２であった。また、得られたランダムマットの強化繊維束（Ａ）の割合と、平均繊維数（Ｎ）を測定した結果、式（１）で定義される臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は３５ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は２４０本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【００７８】
［製造例２］
テーパー管内への炭素繊維の供給量を２０００ｇ／ｍｉｎ、ポリアミド６樹脂の供給量を２４００ｇ／ｍｉｎ、炭素繊維に吹き付ける空気の風速を２００ｍ／ｓｅｃとする以外は、製造例１と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【００７９】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は２４６０ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は９５ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は１２００本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【００８０】
［製造例３］
テーパー管内への炭素繊維の供給量を７５０ｇ／ｍｉｎ、ポリアミド６樹脂の供給量を９００ｇ／ｍｉｎ、炭素繊維に吹き付ける空気の風速を６５０ｍ／ｓｅｃとする以外は、製造例１と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【００８１】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は９２４ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は３５ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は２４０本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【００８２】
［製造例４］
テーパー管内への炭素繊維の供給量を３００ｇ／ｍｉｎ、ポリアミド６樹脂の供給量を３６０ｇ／ｍｉｎ、炭素繊維に吹き付ける空気の風速を４５０ｍ／ｓｅｃとする以外は、製造例１と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【００８３】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は３７０ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は３５ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は２４０本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【００８４】
［製造例５］
炭素繊維のカット長を１０ｍｍ、炭素繊維に吹き付ける空気の風速を４３０ｍ／ｓｅｃとする以外は、製造例４と同様の条件で操作を行い、平均繊維長１０ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【００８５】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は３７０ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は３５ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は２４０本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【００８６】
［製造例６］
炭素繊維のカット長を５０ｍｍ、炭素繊維に吹き付ける空気の風速を５００ｍ／ｓｅｃとする以外は、製造例４と同様の条件で操作を行い、平均繊維長５０ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【００８７】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は３７０ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は３５ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は２４０本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【００８８】
［製造例７］
使用する炭素繊維を東邦テナックス社製：テナックスＩＭＳ６０−１２Ｋ（平均繊維径５μｍ、繊維幅６ｍｍ）、炭素繊維に吹き付ける空気の風速を５００ｍ／ｓｅｃとする以外は、製造例４と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【００８９】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は３７０ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は１２０であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は３５ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は２４０本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【００９０】
［製造例８］
使用するマトリックス樹脂を、平均粒径が約１ｍｍになるように冷凍粉砕したポリプロピレン樹脂（プライムポリマー社製プライムポリプロＪ１０８Ｍ：融点１７０℃、熱分解温度約３００℃（大気中））、テーパー管内への供給量を１２００ｇ／ｍｉｎとする以外は、製造例１と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維とポリプロピレン樹脂が混合されたランダムマットを得た。【００９１】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は１５４０ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は３５ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は２４０本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【００９２】
［製造例９］
使用するマトリックス樹脂を、平均粒径が約１ｍｍになるように冷凍粉砕したポリカーボネート樹脂（帝人化成社製パンライトＬ−１２２５Ｌ：ガラス転移温度１４５〜１５０℃、熱分解温度３５０℃（大気中））、テーパー管内への供給量を１５８０ｇ／ｍｉｎとし、炭素繊維に吹き付ける空気の風速を４００ｍ／ｓｅｃとする以外は、製造例１と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維とポリカーボネート樹脂が混合されたランダムマットを得た。【００９３】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は１５４０ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は８０ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は１０００本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【００９４】
［製造例１０］
使用するマトリックス樹脂を、平均粒径が約１ｍｍになるように冷凍粉砕したポリブチレンテレフタレート樹脂（ポリプラスチックス社製ジュラネックス７００ＦＰ：融点２３０℃、熱分解温度３００℃（大気中））、テーパー管内への供給量を１７３０ｇ／ｍｉｎとし、炭素繊維に吹き付ける空気の風速を７００ｍ／ｓｅｃとする以外は、製造例１と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維とポリカーボネート樹脂が混合されたランダムマットを得た。【００９５】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は１５４０ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は５０ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は５００本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【００９６】
［製造例１１］
使用する強化繊維を日本電気硝子社製のガラス繊維ＥＸ−２５００（平均繊維径１５μｍ、繊維幅９ｍｍ）、ガラス繊維に吹き付ける空気の風速を６００ｍ／ｓｅｃとする以外は、製造例１と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２０ｍｍのガラス繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【００９７】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は１５４０ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は４０であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は８０ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は１５０であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【００９８】
［製造例１２］
強化繊維は、東邦テナックス社製の炭素繊維“テナックス”（登録商標）ＳＴＳ４０−２４ＫＳ（平均繊維径７μｍ、繊維幅１０ｍｍ）を使用した。縦スリット装置を使用して幅２ｍｍ以下にスリットした後、繊維長２０ｍｍにカットした。カット装置は連続的に強化繊維をカットできるロータリーカッターを用いた。ロータリーカッターを通過したストランドをテーパー管に導入し、風速８００ｍ／ｓｅｃで処理して繊維束を部分的に開繊した。その後、テーパー管出口の下部に設置したＸＹ方向に移動可能なテーブル上に、テーブル下部よりブロワにて吸引しながら散布して強化繊維マットを作製した。【００９９】
次いで、得られた強化繊維マット上に、溶融したマトリックス樹脂を供給した。マトリックス樹脂としてはユニチカ社製のポリアミド６樹脂Ａ１０３０を使用し、これを押出機で溶融してＴ−ダイからランダムマット全面に溶融樹脂を供給した。この際、マット面上の樹脂が供給される箇所を赤外線ヒータで加熱して、樹脂の冷却固化を防ぐようにした。強化繊維の供給量１２５０ｇ／ｍｉｎに対し、ポリアミド６樹脂の供給量を１５００ｇ／ｍｉｎとして装置を稼動し、炭素繊維とポリアミド６樹脂からなるランダムマットを形成した。【０１００】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は１５４０ｇ／ｍ２であった。また、ランダムマットの強化繊維束（Ａ）の割合と平均繊維数（Ｎ）を測定した結果、式（１）で定義される臨界単糸数は８６であり、ランダムマットの強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は３５Ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は２４０本であった。ランダムマットの製造条件および測定・評価結果を表１に示す。【０１０１】
［製造例１３］
テーパー管内へのポリアミド６樹脂の供給量を３２１０ｇ／ｍｉｎとする以外は、製造例１と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【０１０２】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は１５４０ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は３５ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は２４０本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【０１０３】
［製造例１４］
テーパー管内へのポリアミド６樹脂の供給量を９８０ｇ／ｍｉｎとする以外は、製造例１と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【０１０４】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は１５４０ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は３５ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は２４０本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【０１０５】
［製造例１５］
炭素繊維に空気を吹き付けないこと以外は、製造例１と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【０１０６】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は１５４０ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は１００ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は２４０００本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【０１０７】
［製造例１６］
炭素繊維に空気を吹き付けないこと以外は、製造例３と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【０１０８】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は９２４ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は１００ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は２４０００本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【０１０９】
［製造例１７］
炭素繊維に空気を吹き付けないこと以外は、製造例４と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【０１１０】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は３７０ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は１００ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は２４０００本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【０１１１】
［製造例１８］
テーパー管内への炭素繊維の供給量を１２１６０ｇ／ｍｉｎ、ポリアミド６樹脂の供給量を１４６００ｇ／ｍｉｎ、炭素繊維に吹き付ける空気の風速を３００ｍ／ｓｅｃとする以外は、製造例１と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【０１１２】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は１５０００ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は９５ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は１２００であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。
このランダムマットは製造時に設備内で詰りやすく、安定した製造が困難であった。【０１１３】
［製造例１９］
テーパー管内への炭素繊維の供給量を１９ｇ／ｍｉｎ、ポリアミド６樹脂の供給量を２３ｇ／ｍｉｎ、炭素繊維に吹き付ける空気の風速を５０ｍ／ｓｅｃとする以外は、製造例１と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【０１１４】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は２３ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は５０ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は５００本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。
得られたランダムマットは強化繊維の分布が不均一であった。【０１１５】
［製造例２０］
炭素繊維のカット長を２ｍｍ、炭素繊維に吹き付ける空気の風速を４５０ｍ／ｓｅｃとする以外は、製造例１と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【０１１６】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は１５４０ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は２５ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は２００本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【０１１７】
［製造例２１］
炭素繊維のカット長を２００ｍｍ、炭素繊維に吹き付ける空気の風速を１０００ｍ／ｓｅｃとする以外は、製造例１と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【０１１８】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は１５４０ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は９０ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は８００本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。
このランダムマットは製造時に設備内で詰りやすく、安定した製造が困難であった。【０１１９】
［製造例２２］
炭素繊維に吹き付ける空気の風速を２０００ｍ／ｓｅｃとする以外は、製造例１と同様の条件で操作を行い、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維とポリアミド６樹脂が混合されたランダムマットを得た。【０１２０】
得られたランダムマットの強化繊維の目付は１５４０ｇ／ｍ２であった。また、式（１）で定義される、得られたランダムマットの臨界単糸数は８６であり、ランダムマットにおける強化繊維全量に対する強化繊維束（Ａ）の割合は１０ｖｏｌ％、強化繊維束（Ａ）における平均繊維数（Ｎ）は１００本であった。ランダムマットの製造条件および測定結果を表１に示す。【０１２１】
＜含浸〜成形＞
［実施例１］
製造例１で得られたランダムマットを加熱して２５０℃に到達後、３ＭＰａの圧力で７分間加圧した。その後、８０℃まで冷却して厚み２．５ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は０．１％であった。次に、チャージ率８０％に切り出したプリプレグを赤外線加熱機の中に入れて２５５℃に加熱した。加熱したプリプレグを１３０℃に温度調整した、基準面（Ｓ）１に対して８５度の立ち面（Ｂ）２を有する金型に配置し（図３）、１０ＭＰａの圧力で３０秒間プレス成形して、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の厚みが２．０ｍｍの成形体を得た。図２に用いた金型のシェアエッジ部の模式図を示す。金型のシェア角度は２度、シェアエッジのクリアランスは０．１ｍｍであった。【０１２２】
得られた成形体の基準面（Ｓ）１’と立ち面（Ｂ）２’の角度は８５度であり、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比は３５であった。得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。得られた成形体の模式図を図４に示す。破線の内部がプリプレグのチャージ部６であり、破線の外側が加圧によりプリプレグが流動した部分７（流動部７）である。チャージ部６および流動部７の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）を測定した結果、チャージ部６の測定点８Ａにおける強化繊維体積含有率（Ｖｆ）が３４．６％、流動部７の測定点８Ｂにおける強化繊維体積含有率（Ｖｆ）が３５．０％で同等の値であった。また、測定点８Ａおよび測定点８Ｂにおいて、互いに直交する２方向の引張試験を行った結果、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）は測定点８Ａにおいては１．０９、測定点８Ｂにおいては１．０８であり、それぞれ等方性であることを確認した。このように成形体のチャージ部と流動部のＶｆやＥδが同程度であることは、成形時に、溶融樹脂の流動方向への強化繊維の配向が殆ど起こらず、ランダムマットやプリプレグの等方性が成形体の各部分で維持されていることを示している。
本実施例における上記操作の結果を表２に示す。【０１２３】
［実施例２］
製造例２で得られたランダムマットを用いて、実施例１と同様にして厚み４．０ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は０．１％であった。次に、チャージ率５０％に切り出したプリプレグを赤外線加熱機の中に入れて２５５℃に加熱した。加熱したプリプレグを１３０℃に温度調整した、基準面（Ｓ）に対して８９度の立ち面を有する金型に配置し、１０ＭＰａの圧力で３０秒間プレス成形して、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の厚みが２．０ｍｍの成形体を得た。金型のシェアエッジ部は実施例１と同様とした。【０１２４】
得られた成形体の基準面（Ｓ）１’と立ち面（Ｂ）２’の角度は８９度であり、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比は１２であった。得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。得られた成形体の模式図を図５に示す。チャージ部の測定点９Ａおよび流動部の測定点９Ｂにおける強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、測定点９Ａにおいては３４．２％、測定点９Ｂにおいては３４．８％で同等の値であった。また、チャージ部の測定点９Ａおよび流動部の測定点９Ｂの直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部の測定点９Ａにおいては１．００、流動部の測定点９Ｂにおいては１．０５であり、それぞれ等方性であることを確認した。結果を表２に示す。【０１２５】
［実施例３］
製造例３で得られたランダムマットを用いて、実施例１と同様にして厚み１．５ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は０．１％であった。次に、チャージ率７０％に切り出した２枚のプリプレグを赤外線加熱機の中に入れて２５５℃に加熱した。加熱したプリプレグを１３０℃に温度調整した、補助流路（Ｃ）１０と、基準面（Ｓ）１に対して８５度の立ち面（Ｂ）２を有する金型（図６）に配置し、１０ＭＰａの圧力で３０秒間プレス成形して、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の厚みが２．０ｍｍの成形体を得た。この金型の補助流路（Ｃ）１０の模式図を図７に示した。金型のシェアエッジ部は実施例１と同様とした。得られた成形体の模式図を図８に示す。【０１２６】
得られた成形体の基準面１’と立ち面２’の角度は８５度であり、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比は２であった。また、図７における金型の補助流路（Ｃ）１０近傍の厚み（ａ）１４を１とした場合の、補助流路（Ｃ）の厚み（ｂ）１２は２であり、補助流路（Ｃ）１０の幅（ｃ）１３は５であった。この補助流路（Ｃ）１０の断面積（ｄ）は８．９であり、前記式（３）の関係を満たすものであった。得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。チャージ部および流動部の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が３４．９％、流動部が３５．０％で同等の値であった。また、チャージ部および流動部の直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部Ａが１．０８、流動部が１．０２であり、それぞれ等方性であることを確認した。結果を表２に示す。得られた成形体の金型に対応する面積比及び寸法比も同様であった。【０１２７】
［実施例４］
図９の金型を用いたこと以外は実施例３と同様にして、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の厚みが２．０ｍｍの成形体を得た。この金型の補助流路（Ｃ）１０の模式図を図１０に示した。成形体の基準面（Ｓ）１と立ち面（Ｂ）２の角度は８５度であり、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比は２であった。また、図１０における金型の補助流路（Ｃ）１０近傍の厚み（ａ）１４を１とした場合の、補助流路（Ｃ）１０の厚み（ｂ）１２は２であり、補助流路（Ｃ）１０の幅（ｃ）１３は２であった。この補助流路（Ｃ）１０の断面積（ｄ）は４であり、前記式（３）の関係を満たすものであった。得られた成形体の金型に対応する面積比及び寸法比も同様であった。【０１２８】
得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。チャージ部および流動部の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が３５．３％、流動部が３５．３％で同じ値であった。また、チャージ部および流動部の直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．００、流動部が１．０２であり、それぞれ等方性であることを確認した。得られた成形体の模式図を図１１に示す。結果を表２に示す。【０１２９】
［実施例５］
図１２の補助流路（Ｃ）１０を有する金型を用いたこと以外は実施例３と同様にして、基準面（Ｓ）１’と立ち面（Ｂ）２’の厚みが２．０ｍｍの成形体を得た。得られた成形体の模式図を図１３に示す。成形体の基準面（Ｓ）１と立ち面（Ｂ）２の角度は８５度であり、基準面（Ｓ）１に対する立ち面（Ｂ）２の面積比は２であった。また、図１２に示す金型の補助流路（Ｃ）１０近傍の厚み（ａ）１２を１とした場合の、補助流路（Ｃ）１０の厚み（ｂ）は２であり、補助流路（Ｃ）１０の幅（ｃ）１３は２であった。この補助流路（Ｃ）の断面積（ｄ）は４であり、前記式（３）の関係を満たすものであった。得られた成形体の金型に対応する面積比及び寸法比も同様であった。【０１３０】
得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。チャージ部および流動部の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が３４．６％、流動部が３５．０％で同等の値であった。また、チャージ部および流動部の直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．０９、流動部が１．０８であり、それぞれ等方性であることを確認した。結果を表２に示す。【０１３１】
［実施例６］
図１４に示す形状の補助流路（Ｃ）１０を有する金型（図１５）を用いたこと以外は実施例３と同様にして、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の厚みが２．０ｍｍの成形体を得た。この成形体の模式図を図１６に示した。成形体の基準面（Ｓ）１’と立ち面（Ｂ）２’の角度は８５度であり、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比は２であった。また、図１４に示す金型の補助流路（Ｃ）１０近傍の厚み（ａ）１４を１とした場合の、補助流路（Ｃ）１０の厚み（ｂ）１２は６であり、補助流路（Ｃ）１０の幅（ｃ）１３は２であった。この補助流路（Ｃ）の断面積（ｄ）は９．５であり、前記式（３）の関係を満たすものであった。得られた成形体の金型に対応する面積比及び寸法比も同様であった。【０１３２】
得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。チャージ部および流動部の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が３４．６％、流動部が３４．９％で同等の値であった。また、チャージ部および流動部の直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．０７、流動部が１．０８であり、それぞれ等方性であることを確認した。結果を表２に示す。【０１３３】
［実施例７］
製造例４で得られたランダムマットを用いて、実施例１と同様にして厚み０．６ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は０．１％であった。次に、チャージ率８５％に切り出した３枚のプリプレグを赤外線加熱機の中に入れて２５５℃に加熱した。加熱したプリプレグを１３０℃に温度調整した、最大厚み（Ｌ２）が１．５ｍｍの面取部１５と、基準面（Ｓ）１に対して８５度の立ち面（Ｂ）２を有する図１７の金型に配置し、１０ＭＰａの圧力で３０秒間プレス成形して、基準面（Ｓ）の厚みと立ち面（Ｂ）の厚み（Ｌ１）が共に１．５ｍｍであり、面取部（Ｄ）の最大厚み（Ｌ２）は１．５ｍｍの成形体を得た。面取部の模式図を図１８に示した。成形に用いた金型は、上記の成形体の基準面（Ｓ）の厚み、立ち面（Ｂ）の厚み（Ｌ１）、および面取部（Ｄ）の最大厚み（Ｌ２）に対応するキャビティを有するものであった。金型のシェアエッジ部は実施例１と同様とした。【０１３４】
得られた成形体の基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の角度は８５度であり、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比は２であった。得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。成形体の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が３５．１％、流動部が３４．７％で同等の値であった。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．０５、流動部が１．０７であり、それぞれ等方性であることを確認した。結果を表２に示す。【０１３５】
［実施例８］
製造例５で得られたランダムマットを用いて、実施例１と同様にして平均繊維長１０ｍｍの炭素繊維を強化繊維とする厚み０．６ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は０．１％であった。次に、金型の面取部（Ｄ）を図１９の形状とし、プリプレグの積層枚数を２枚とすること以外は実施例７と同様にして、基準面（Ｓ）の厚みと立ち面（Ｂ）の厚み（Ｌ１）が共に１．０ｍｍの成形体を得た。成形体の基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の角度は８５度であり、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比は２であった。また、面取部（Ｄ）の最大厚み（Ｌ２）は３．０ｍｍであった。成形に用いた金型は、上記の成形体の基準面（Ｓ）の厚み、立ち面（Ｂ）の厚み（Ｌ１）、および面取部（Ｄ）の最大厚み（Ｌ２）に対応するキャビティを有するものであった。【０１３６】
得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。成形体の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が３５．０％、流動部が３５．０％で同じであった。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．０５、流動部が１．０３であり、それぞれ等方性であることを確認した。結果を表２に示す。【０１３７】
［実施例９］
製造例６で得られたランダムマットを用いて、実施例１と同様にして平均繊維長５０ｍｍの炭素繊維を強化繊維とする厚み０．６ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は０．１％であった。次に、金型の面取部（Ｄ）を図２０の形状、プリプレグのチャージ率を７０％、積層枚数を５枚とすること以外は実施例７と同様にして、基準面（Ｓ）の厚みと立ち面（Ｂ）の厚み（Ｌ１）がそれぞれ２．０ｍｍの成形体を得た。成形体の基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の角度は８５度であり、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比は２であった。また、面取部（Ｄ）の最大厚み（Ｌ２）は３．０ｍｍであった。成形に用いた金型は、上記の成形体の基準面（Ｓ）の厚み、立ち面（Ｂ）の厚み（Ｌ１）、および面取部（Ｄ）の最大厚み（Ｌ２）に対応するキャビティを有するものであった。【０１３８】
得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。成形体の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が３５．１％、流動部が３４．９％で同等の値であった。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．０３、流動部が１．０５であり、それぞれ等方性であることを確認した。結果を表２に示す。【０１３９】
［実施例１０］
製造例７で得られたランダムマットを用いて、実施例１と同様にして単糸径５μｍ、平均繊維長２０ｍｍの炭素繊維を強化繊維とする厚み０．６ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は０．１％であった。次に、金型の面取部（Ｄ）の形状を図２１の形状とすること以外は実施例９と同様にして、基準面（Ｓ）の厚みと立ち面（Ｂ）の厚み（Ｌ１）が２．０ｍｍの成形体を得た。成形体の基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の角度は８５度であり、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比は２であった。また、面取部（Ｄ）の最大厚み（Ｌ２）は３．０ｍｍであった。成形に用いた金型は、上記の成形体の基準面（Ｓ）の厚み、立ち面（Ｂ）の厚み（Ｌ１）、および面取部（Ｄ）の最大厚み（Ｌ２）に対応するキャビティを有するものであった。【０１４０】
得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。成形体の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が３４．９％、流動部が３４．３％で同じであった。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．０５、流動部が１．０９であり、それぞれ等方性であることを確認した。結果を表２に示す。【０１４１】
［実施例１１］
製造例８で得られたランダムマットを加熱して２１０℃に到達後、３ＭＰａの圧力で７分間加圧した。その後、８０℃まで冷却してポリプロピレン樹脂をマトリックス樹脂とする厚み２．５ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は０．２％であった。次に、チャージ率８０％に切り出したプリプレグを赤外線加熱機の中に入れて２２０℃に加熱した。加熱したプリプレグを１００℃に温度調整した、基準面（Ｓ）に対して８５度の立ち面（Ｂ）を有する金型に配置し、２０ＭＰａの圧力で３０秒間プレス成形して、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の厚みが２．０ｍｍの成形体を得た。金型のシェアエッジ部は実施例１と同様とした。【０１４２】
得られた成形体の基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の角度は８５度であり、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比は２であった。得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。成形体の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が３４．８％、流動部が３５．３％で同等の値であった。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．０５、流動部が１．０７であり、それぞれ等方性であることを確認した。結果を表２に示す。【０１４３】
［実施例１２］
製造例９で得られたランダムマットを加熱して２６０℃に到達後、３ＭＰａの圧力で７分間加圧した。その後、８０℃まで冷却してポリカーボネート樹脂をマトリックス樹脂とする厚み２．５ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は０．２％であった。次に、チャージ率８０％に切り出したプリプレグを赤外線加熱機の中に入れて２７０℃に加熱した。加熱したプリプレグを１００℃に温度調整した、基準面（Ｓ）に対して８５度の立ち面（Ｂ）を有する金型に配置し、２０ＭＰａの圧力で３０秒間プレス成形して、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の厚みが２．０ｍｍの成形体を得た。金型のシェアエッジ部は実施例１と同様とした。【０１４４】
得られた成形体の基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の角度は８５度であり、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比は２であった。得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。成形体の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が３４．９％、流動部が３４．３％で同等の値であった。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．０５、流動部が１．０５であり、それぞれ等方性であることを確認した。結果を表２に示す。【０１４５】
［実施例１３］
製造例１０で得られたランダムマットを加熱して２６０℃に到達後、３ＭＰａの圧力で７分間加圧した。その後、８０℃まで冷却してポリブチレンテレフタレート樹脂をマトリックス樹脂とする厚み２．５ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は０．２％であった。次に、チャージ率８０％に切り出したプリプレグを赤外線加熱機の中に入れて２７０℃に加熱した。加熱したプリプレグを１００℃に温度調整した、基準面（Ｓ）に対して８５度の立ち面（Ｂ）を有する金型に配置し、２０ＭＰａの圧力で３０秒間プレス成形して、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の厚みが２．０ｍｍの成形体を得た。金型のシェアエッジ部は実施例１と同様とした。【０１４６】
得られた成形体の基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の角度は８５度であり、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比は２であった。得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。成形体の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が３４．７％、流動部が３４．０％で同等の値であった。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．０６、流動部が１．０５であり、それぞれ等方性であることを確認した。結果を表２に示す。【０１４７】
［実施例１４］
製造例１１で得られたランダムマットを用いて、保持時間を５分とする以外は実施例１と同様にして単糸径１５μｍ、平均繊維長２０ｍｍのガラス繊維を強化繊維とする厚み２．５ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は０．１％であった。次に、チャージ率８０％に切り出した２枚のプリプレグを赤外線加熱機の中に入れて２５５℃に加熱した。加熱した２枚のプリプレグを積層し、１３０℃に温度調整した、基準面（Ｓ）に対して８５度の立ち面（Ｂ）を有する金型に配置し、１０ＭＰａの圧力で６０秒間プレス成形して、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の厚みが４．０ｍｍの成形体を得た。金型のシェアエッジ部は実施例１と同様とした。【０１４８】
得られた成形体の基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の角度は８５度であり、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比は２であった。得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。成形体の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が２７．０％、流動部が２６．０％で同等の値であった。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．０５、流動部が１．０３であり、それぞれ等方性であることを確認した。結果を表２に示す。【０１４９】
［実施例１５］
基準面が３０度の斜面で、基準面と立ち面の面積比が３の金型（その斜視図、背面図、および側面図をそれぞれ図２２〜図２４に示す。）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、基準面と立ち面の厚みが２．０ｍｍの成形体を得た。金型のシェアエッジ部は実施例１と同様とした。基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比は３であった。【０１５０】
得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。成形体の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が３４．８％、流動部が３４．３％で同等の値であった。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．０５、流動部が１．０７であり、それぞれ等方性であることを確認した。結果を表２に示す。【０１５１】
［実施例１６］
製造例１２のランダムマットを用いて、保持時間を３分とする以外は実施例１と同様にして厚み２．５ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は０．３％であった。次に、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比が２の金型を用いること以外は実施例１と同様にして、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の厚みが２．０ｍｍの成形体を得た。金型のシェアエッジ部は実施例１と同様とした。【０１５２】
得られた成形体の基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の角度は８５度であり、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比は２であった。得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。成形体の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が３５．２％、流動部が３４．７％で同等の値であった。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．０３、流動部が１．０６であり、それぞれ等方性であることを確認した。結果を表２に示す。【０１５３】
［実施例１７］
製造例１３のランダムマットを用いて、実施例１と同様にして厚み２．５ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は０．２％であった。次に、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の面積比が２の金型を用いること以外は実施例１と同様にして、基準面（Ｓ）と立ち面の（Ｂ）厚みが２．０ｍｍの成形体を得た。金型のシェアエッジ部は実施例１と同様とした。【０１５４】
得られた成形体の基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の角度は８５度であり、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の面積比は２であった。得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。成形体の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が１９．８％、流動部が１９．０％で同等の値であった。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．０７、流動部が１．０９であり、それぞれ等方性であることを確認した。結果を表２に示す。【０１５５】
［実施例１８］
製造例１４のランダムマットを用いて、実施例１と同様にして厚み２．５ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は０．２％であった。次に、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の面積比が２の金型を用いること以外は実施例１と同様にして、基準面（Ｂ）と立ち面（Ｓ）の厚みが２．０ｍｍの成形体を得た。金型のシェアエッジ部は実施例１と同様とした。【０１５６】
得られた成形体の基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）の角度は８５度であり、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比は２であった。得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。成形体の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が４５．３％、流動部が４４．５％で同等の値であった。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．０５、流動部が１．０９であり、それぞれ等方性であることを確認した。結果を表２に示す。【０１５７】
［比較例１］
製造例１５で得られたランダムマットを用いて、実施例１と同様にして厚み２．７ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は１２．１％であった。このプリプレグを用いて、実施例１と同様にして成形体を得た。【０１５８】
得られた成形体の基準面（Ｓ）の厚みは２．１ｍｍであったが、立ち面（Ｂ）の厚みは１．２〜１．５ｍｍと不均一であった。また、成形体は末端まで材料が充填されていなかった（成形性：重大不良）。成形体の表面は平滑ではなく、樹脂が十分に含浸していないドライな炭素繊維も観察された（外観：重大不良）。強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が２８．３％、流動部が３５．７％で大きな差が認められた。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．１０、流動部が２．４０であり、流動部は異方性であった。結果を表２に示す。【０１５９】
［比較例２］
製造例１６で得られたランダムマットを用いて、実施例３と同様にして厚み１．７ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は１２．１％であった。このプリプレグを用いて、補助流路（Ｃ）の部分が無い以外は図６に示す形状と同様の金型を用いて、実施例３と同様にして成形体を得た。【０１６０】
得られた成形体の基準面（Ｓ）の厚みは２．２ｍｍであったが、立ち面（Ｂ）の厚みは１．２〜１．７ｍｍと不均一であった。また、成形体は末端まで材料が充填されていなかった（成形性：重大不良）。成形体の表面は平滑ではなく、樹脂が十分に含浸していないドライな炭素繊維も観察された（外観：重大不良）。強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が２８．３％、流動部が３５．７％で大きな差が認められた。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．０８、流動部が２．７５であり、流動部は異方性であった。結果を表２に示す。【０１６１】
［比較例３］
補助流路（Ｃ）を有する図６の金型を用いたこと以外は比較例２と同様にして成形した。得られた成形体の基準面（Ｓ）の厚みは２．１ｍｍであったが、立ち面（Ｂ）の厚みは１．７〜２．０ｍｍと不均一であった。成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかったが（成形性：良好）。成形体の表面は平滑ではなく、樹脂が十分に含浸していないドライな炭素繊維も観察された（外観：重大不良）。成形体の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が３４．５％、流動部が３２．２％で差異が認められた。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．０５、流動部が１．５５であり、流動部は異方性であった。結果を表２に示す。【０１６２】
［比較例４］
製造例１７で得られたランダムマットを用いて、実施例７と同様にして厚み０．７ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は１１．４％であった。このプリプレグを用いて、実施例７と同様にして成形体を得た。得られた成形体の基準面（Ｓ）の厚みは１．７ｍｍであったが、立ち面（Ｂ）の厚みは１．０〜１．５ｍｍと不均一であった。成形体は末端にわずかに欠損が観られ（成形性：不良）、成形体の表面には樹脂が十分に含浸していないドライな炭素繊維も観察された（外観：重大不良）。成形体の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が３３．１％、流動部が３０．１％で差異が認められた。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．１１、流動部が１．９３であり、流動部は異方性であった。結果を表２に示す。【０１６３】
［比較例５］
製造例１８のランダムマットを用いて、実施例１と同様にして板状のプリプレグを得た。得られたプリプレグの厚みは２３．５〜２７．４ｍｍで不均一であり、これを用いて成形を行っても良質の成形体を得ることはできないことは明らかであった。結果を表２に示す。【０１６４】
［比較例６］
製造例１９のランダムマットを用いて、実施例１と同様にして板状で厚み０．０４ｍｍのプリプレグを得た。得られたプリプレグは炭素繊維の分布に粗密があり、不均一であった。このプリプレグを用いて成形を行っても良質の成形体を得ることはできないことは明らかであった。結果を表２に示す。
［比較例７］
製造例２０で得られたランダムマットを用いて、実施例１と同様にして平均繊維長２ｍｍの炭素繊維を強化繊維とする厚み２．５ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は０．２％であった。次に、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比が２の金型を用いること以外は実施例１と同様にして、基準面（Ｓ）の厚みと立ち面（Ｂ）の厚みが２．０ｍｍの成形体を得た。金型のシェアエッジ部は実施例１と同様とした。【０１６５】
得られた成形体の基準面と立ち面の角度は８５度であり、基準面と立ち面の面積比は２であった。得られた成形体は末端まで材料が充填されており、割れなどの異常は観察されなかった（成形性：良好）。また、表面にはシワなども発生しておらず、外観は良好であった（外観：良好）。反りも認められなかった（反り：良好）。成形体の強化繊維体積含有率（Ｖｆ）は、チャージ部が３５．１％、流動部が３３．５％で多少の差異が認められた。また、直交する２方向の引張弾性率比（Ｅδ）はチャージ部が１．１５、流動部が１．３５であり、流動部では異方性が認められた。結果を表２に示す。【０１６６】
［比較例８］
製造例２１のランダムマットを用いて、実施例１と同様にして板状のプリプレグを得た。得られたプリプレグの厚みは２．３〜４．５ｍｍで不均一であり、これを用いて成形を行っても良質の成形体を得ることはできないことは明らかであった。結果を表２に示す。【０１６７】
［比較例９］
製造例２２のランダムマットを用いて、実施例１と同様にして厚み２．６ｍｍの板状のプリプレグを得た。プリプレグのボイド率は５．５％であった。次に、基準面（Ｓ）に対する立ち面（Ｂ）の面積比が２の金型を用いること以外は実施例１と同様にして成形体を得た。【０１６８】
得られた成形体の基準面の厚みは２．１ｍｍであったが、立ち面の厚みは１．５〜２．０ｍｍと不均一であった。また、成形体は末端まで材料が充填されていなかった（成形性：重大不良）。成形体の表面には、樹脂が十分に含浸していないドライな炭素繊維も一部観察された（外観：不良）。結果を表２に示す。【０１６９】
【表１】
2013031860.tif 000003
【０１７０】
【表２】
2013031860.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
本発明の成形体は、電気・電子機器部品、自動車用部品、パソコン、ＯＡ機器、ＡＶ機器、携帯電話、電話機、ファクシミリ、家電機器、玩具用品などの電気、電子部品や筐体に利用することができる。とりわけ、環境対応車に搭載される自動車部品に好ましく用いることができる。【０１７２】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１１年８月３１日出願の日本特許出願（特願２０１１−１８９０３３）及び２０１１年８月３１日出願の日本特許出願（特願２０１１−１８９０３４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【０１７３】
１：金型の基準面（Ｓ）
２：金型の立ち面（Ｂ）
１’：成形体の基準面（Ｓ）
２’：成形体の立ち面（Ｂ）
３：立ち面角度
４：シェア角度
５：クリアランス
６：チャージ部
７：流動部
８Ａ：チャージ部におけるＶｆおよび引張弾性率の測定点（実施例１）
８Ｂ：流動部におけるＶｆおよび引張弾性率の測定点（実施例１）
９Ａ：チャージ部におけるＶｆおよび引張弾性率の測定点（実施例２）
９Ｂ：流動部におけるＶｆおよび引張弾性率の測定点（実施例２）
１０：金型の補助流路（Ｃ）
１１：成形体の補助流路（Ｃ）
１２：補助流路（Ｃ）の厚み
１３：補助流路（Ｃ）の幅
１４：キャビティクリアランス（成形体の厚みに相当）
１５：金型の面取部（Ｄ）
１６：キャビティクリアランス（面取部（Ｄ）の最大厚みに相当）
【図１】
2013031860.tif 000005
【図２】
2013031860.tif 000006
【図３】
2013031860.tif 000007
【図４】
2013031860.tif 000008
【図５】
2013031860.tif 000009
【図６】
2013031860.tif 000010
【図７】
2013031860.tif 000011
【図８】
2013031860.tif 000012
【図９】
2013031860.tif 000013
【図１０】
2013031860.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2013031860.tif 000017
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2013031860.tif 000020
【図１７】
2013031860.tif 000021
【図１８】
2013031860.tif 000022
【図１９】
2013031860.tif 000023
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年6月11日(2013.6.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均繊維長が５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む繊維強化複合材料から構成される成形体であって、強化繊維が炭素繊維、ガラス繊維、およびアラミド繊維からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、
強化繊維体積含有率が５〜８０％であり、
基準面（Ｓ）と基準面に対し４５度以上９０度以下の面（Ｂ）（以下、立ち面と称する）を有し、
基準面（Ｓ）の面積に対する、立ち面（Ｂ）の面積の比は０．５〜１００であり、
該成形体を構成する繊維強化複合材料中、下記式（１）で定義される臨界単糸数以上で構成される強化繊維束（Ａ）の強化繊維全量に対する割合が２０Ｖｏｌ％以上９９Ｖｏｌ％以下であることを特徴とする成形体。
臨界単糸数＝６００／Ｄ        （１）
（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である。）
【請求項２】
前記の繊維強化複合材料において、強化繊維束（Ａ）中の平均繊維数（Ｎ）が下記式（２）を満たす請求項１に記載の成形体。
０．７×１０４／Ｄ２＜Ｎ＜１×１０５／Ｄ２      （２）
（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である。）
【請求項３】
基準面（Ｓ）と基準面に対し８０度以上９０度以下の立ち面（Ｂ’）を有し、基準面の面積に対する、立ち面（Ｂ’）の面積の比は１〜２０である請求項１または２に記載の成形体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の成形体であって、補助流路（Ｃ）を有する成形体。
【請求項５】
前記補助流路（Ｃ）を有する部位の成形体厚み（ａ）に対する、補助流路（Ｃ）の厚み（ｂ）の比が１．１以上３０以下である請求項４記載の成形体。
【請求項６】
成形体厚み（ａ）に対する補助流路（Ｃ）の幅（ｃ）の比が０．１〜１０であり、補助流路（Ｃ）の断面積（ｄ）が下記式（３）
補助流路（Ｃ）の断面積（ｄ）≧成形体厚み（ａ）×成形体厚み（ａ）×１．０５        （３）
を満たす成形体である請求項５記載の成形体。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の成形体であって、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）との境界部に面取部（Ｄ）を有する成形体。
【請求項８】
立ち面（Ｂ）の成形体厚み（Ｌ１）に対する面取部（Ｄ）の最大厚み（Ｌ２）の比が０．９以上であることを特徴とする、請求項７に記載の成形体。
【請求項９】
強化繊維の平均繊維長が５〜８０ｍｍである請求項１〜８のいずれかに記載の成形体。
【請求項１０】
強化繊維が炭素繊維であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の成形体。
【請求項１１】
任意の方向、及びこれと直交する方向についての引張弾性率の大きいほうの値を小さい方の値で割った比（Ｅδ）が１．０〜１．３となる、請求項１〜１０のいずれかに記載の成形体。
【請求項１２】
立ち面（Ｂ）の端部にフランジ部を有する請求項１〜１１のいずれかに記載の成形体。
【請求項１３】
平均繊維長５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の強化繊維と熱可塑性樹脂とを含み、強化繊維の目付けが２５〜１００００ｇ／ｍ２であり、下記式（１）
臨界単糸数＝６００／Ｄ      （１）
（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である。）
で定義される臨界単糸数以上で構成される強化繊維束（Ａ）について、強化繊維全量に対する割合が２０Ｖｏｌ％以上９９Ｖｏｌ％以下であるランダムマットを用いて、以下の工程Ａ−１）〜Ａ−３）
Ａ−１）  ランダムマットを、熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点以上熱分解温度未満の温度、非晶性の場合はガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度に加熱し、加圧して熱可塑性樹脂を強化繊維束内に含浸させてプリプレグを得る工程。
Ａ−２）  Ａ−１）で得られたプリプレグを、熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点以上熱分解温度未満の温度、非晶性の場合はガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度とし、熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点未満、非晶性の場合はガラス転移温度未満に温度調節され、基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）を有する金型に配置する工程。
Ａ−３）  上記Ａ−２）で金型に配置したプリプレグを加圧し、成形する工程。
により含浸〜成形を行うか、
または以下の工程Ｂ−１）〜Ｂ−４）
Ｂ−１）  ランダムマットを基準面（Ｓ）と立ち面（Ｂ）を有する金型に配置する工程。
Ｂ−２）  金型を熱可塑性樹脂が結晶性の場合は熱可塑性樹脂の融点以上熱分解温度未満の温度まで、非晶性の場合は熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上熱分解温度未満の温度まで昇温しつつ、加圧する工程（第１プレス工程）。
Ｂ−３）  １段以上であり、最終段の圧力が第１プレス工程の圧力の１．２倍〜１００倍となるように加圧する工程（第２プレス工程）。
Ｂ−４）  熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点未満、非晶性の場合はガラス転移温度未満に金型温度を調節することにより成形する工程。
により含浸〜成形を行うことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の成形体の製造方法。
【請求項１４】
下記式（４）におけるチャージ率が５％以上１００％以下となるようにランダムマットまたはプリプレグを金型に配置する請求項１３に記載の成形体の製造方法。
チャージ率（％）＝１００×基材面積（ｍｍ２）／基準面と立ち面とフランジ部の面積の和（ｍｍ２）          （４）
（ここで基材面積とは配置した全てのランダムマットまたはプリプレグの抜き方向への投影面積である。）
【請求項１５】
Ａ−３または、Ｂ−２〜Ｂ−３における成形圧力が０．１ＭＰａ〜１００ＭＰａである請求項１３または１４に記載の成形体の製造方法。
【請求項１６】
補助流路（Ｃ）を有する金型を用いる請求項１３〜１５のいずれかに記載の成形体の製造方法。
【請求項１７】
面取部（Ｄ）を有する金型を用いる請求項１３〜１６のいずれか記載の成形体の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
法を提供することを目的とする。さらには繊維の等方性の維持が可能であり、また各部位で一定の繊維含有率を維持する成形体を提供することにある。
課題を解決するための手段
［０００７］
本発明者らは、特定の開繊条件を満たす繊維束を含むランダム状の強化繊維（強化繊維マット）と熱可塑性樹脂からなるランダムマットを用い、金型形状に対し低チャージ率の成形前駆体を用いてプレス成形することで、平均繊維長が５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む繊維強化複合材料から構成され、立ち面を有する、物性が優れた成形体を提供できることを見出した。
［０００８］
すなわち本発明は、平均繊維長が５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む繊維強化複合材料から構成される成形体であって、強化繊維が炭素繊維、ガラス繊維、およびアラミド繊維からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、
強化繊維体積含有率が５〜８０％であり、
基準面（Ｓ）と基準面に対し４５度以上９０度以下の面（Ｂ）（以下、立ち面と称する）を有し、
基準面（Ｓ）の面積に対する、立ち面（Ｂ）の面積の比は０．５〜１００であり、
該成形体を構成する繊維強化複合材料中、下記式（１）
臨界単糸数＝６００／Ｄ        （１）
（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である。）
で定義される臨界単糸数以上で構成される強化繊維束（Ａ）の強化繊維全量に対する割合が２０Ｖｏｌ％以上９９Ｖｏｌ％以下であることを特徴とする成形体に関するものである。
［０００９］
また、本発明は、平均繊維長５ｍｍ以上１００ｍｍ以下の強化繊維と熱可塑性樹脂とを含み、強化繊維の目付けが２５〜１００００ｇ／ｍ２であり、下記式（１）
臨界単糸数＝６００／Ｄ      （１）
（ここでＤは強化繊維の平均繊維径（μｍ）である。）
で定義される臨界単糸数以上で構成される強化繊維束（Ａ）について、強化
【国際調査報告】
2013031860.tif 000029
2013031860.tif 000030
2013031860.tif 000031
2013031860.tif 000032