(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の部位と、前記第一の部位から立設している第二の部位を有する成形体の製造方法であって、
長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）を含む第一の材料であって、前記強化繊維（Ａ）が、第一の材料中に分散しており、かつ、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）が前記強化繊維（Ａ）に実質的に含浸していない第一の材料の表面に、
長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）と熱可塑性樹脂（ｂ）を含む第二の材料であって、前記強化繊維（ａ）が、第二の材料中に分散しており、かつ、前記熱可塑性樹脂（ｂ）が前記強化繊維（ａ）に実質的に含浸していない第二の材料を配置し、
前記第二の材料は、繊維成分として、長さ３０ｍｍを超える強化繊維と、熱可塑性樹脂（ｂ）を含む熱可塑性樹脂繊維を含む混繊糸を長さ１〜３０ｍｍに切断した材料であり、
前記実質的に含浸していないとは、含浸率が２０％以下であることをいい、含浸率とは、前記材料の強化繊維の長手方向に垂直な断面について撮影したときの、（熱可塑性樹脂成分が強化繊維に含浸した領域／撮影面積）×１００（単位％）であることをいい、
熱可塑性樹脂（Ｂ）と熱可塑性樹脂（ｂ）が、それぞれ独立に、８０重量％以上がポリオレフィン樹脂であるか、熱可塑性樹脂（Ｂ）と熱可塑性樹脂（ｂ）が、それぞれ独立に、８０重量％以上がポリアミド樹脂であるか、熱可塑性樹脂（Ｂ）と熱可塑性樹脂（ｂ）が、それぞれ独立に、８０重量％以上がポリエステル樹脂であるか、熱可塑性樹脂（Ｂ）と熱可塑性樹脂（ｂ）が、それぞれ独立に、８０重量％以上がポリエーテルケトンであるか、熱可塑性樹脂（Ｂ）と熱可塑性樹脂（ｂ）が、それぞれ独立に、８０重量％以上がポリエーテルスルフォンであるか、熱可塑性樹脂（Ｂ）と熱可塑性樹脂（ｂ）が、それぞれ独立に、８０重量％以上が熱可塑性ポリエーテルイミドであり、
一回のプレス加工で第一の部位と第二の部位を同時に成形することを含み、
前記熱可塑性樹脂（Ｂ）と前記熱可塑性樹脂（ｂ）の密着強度が、２Ｎ／１５ｍｍ以上である、成形体の製造方法；ここで、前記密着強度とは、熱可塑性樹脂（Ｂ）由来の幅１５ｍｍ、厚さ０．０３ｍｍのフィルムと、熱可塑性樹脂（ｂ）由来の幅１５ｍｍ、厚さ０．０３ｍｍのフィルムを、積層し、圧力０．１ＭＰａ、熱可塑性樹脂（Ｂ）および熱可塑性樹脂（ｂ）の融点うち、高い方の融点＋１℃で、２秒間熱プレスして、前記フィルム同士の一部をヒートシールし、前記フィルムのヒートシールされていない部分を、互いに１８０度の方向となるように引っ張り、ヒートシール面が、剥離した場合はその力、または、剥離する前に樹脂フィルムが破断したときは、その破断の際の力をいう。
【請求項２】
前記第一の材料が、繊維成分として、前記長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）と、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）を含む熱可塑性樹脂繊維を含む混繊糸、または、前記混繊糸を用いた複合材料である、請求項１に記載の成形体の製造方法。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂（Ｂ）および前記熱可塑性樹脂（ｂ）が、それぞれ独立に、８０重量％以上がポリアミド樹脂である、請求項１または２に記載の成形体の製造方法。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂（Ｂ）および前記熱可塑性樹脂（ｂ）が、それぞれ独立に、８０重量％以上がジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位を含み、ジアミン由来の構成単位の５０モル％以上がキシリレンジアミンに由来するポリアミド樹脂である、請求項１または２に記載の成形体の製造方法。
【請求項５】
前記第二の部位の最細部分が、１０ｍｍ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に成形体の製造方法。
【請求項６】
前記長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）および前記長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）が、それぞれ、炭素繊維、アラミド繊維およびガラス繊維の少なくとも１種である、請求項１〜５のいずれか１項に成形体の製造方法。
【請求項７】
前記第一の材料における、長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）の割合および前記第二の材料における、長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）の割合が、それぞれ、３０体積％以上である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成形体の製造方法に関する。特に、リブ等の立設部分を有する成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、繊維と熱可塑性樹脂からなる繊維強化熱可塑性樹脂材料（fiber-reinforced thermoplastic,  ＦＲＰ）が注目されている。ＦＲＰは、軽量で高い強度を有することから、各種用途に広く用いられている。
一方、上記の様なＦＲＰを用いて、リブ等の立設部分を有する成形体を製造することが検討されている。
例えば、特許文献１では、プリプレグの表面に、シートやペレットなどを配置し、加熱することが記載されている。
また、特許文献２では、プリプレグに圧力をかけ、プリプレグの一部が、金型の立設部分を形成する位置に入り込むように成形している。
ここで、特許文献１および特許文献２におけるプリプレグとは樹脂が強化繊維に実質的に含浸した成形中間体を意味している。
一方、本願出願人らは、繊維成分が熱可塑性樹脂繊維と強化繊維からなる混繊糸を開示している。かかる混繊糸は、樹脂が強化繊維に実質的に含浸していないものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７３３３４号公報
【特許文献２】特開２０１４−１７２２２４１号公報
【特許文献３】特開２０１４−１７３１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１および２は、いずれも、プリプレグを加熱して成形している。特許文献１および特許文献２に記載されているようなプリプレグは有益な材料であるが、熱可塑性樹脂を連続強化繊維に含浸させる際に加熱することに加え、さらに、成形体として加工する際に加熱加工するため、通常、二回以上の加熱工程を経る必要があった。さらに、このようなプリプレグは、上記含浸を行って得られるシートまたはテープをさらに積層してプレス加工することが多く、加熱回数がさらに増える傾向にあった。また、特許文献１では、プリプレグの表面にペレットなどを配置した状態で加熱しているので、加熱加工時にペレットがプリプレグにダメージを与えてしまう場合もあることが分かった。すなわち、リブ等の立設部分を有する成形体の新たな製造方法が求められている。
本発明は、かかる課題を解決することを目的とするものであり、上述のようなプリプレグを用いずに、リブ等の立設部分を有する成形体の新規な製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる状況のもと、下記手段＜１＞により、好ましくは＜２＞〜＜９＞により、上記課題は解決された。
＜１＞第一の部位と、前記第一の部位から立設している第二の部位を有する成形体の製造方法であって、長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）を含む第一の材料であって、前記強化繊維（Ａ）が、第一の材料中に、分散しており、かつ、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）が前記強化繊維（Ａ）に実質的に含浸していない第一の材料の表面に、長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）と熱可塑性樹脂（ｂ）を含む第二の材料であって、前記強化繊維（ａ）が、第二の材料中に、分散しており、かつ、前記熱可塑性樹脂（ｂ）が前記強化繊維（ａ）に実質的に含浸していない第二の材料を配置し、一回のプレス加工で第一の部位と第二の部位を同時に成形することを含み、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）と前記熱可塑性樹脂（ｂ）の密着強度が、２Ｎ／１５ｍｍ以上である、成形体の製造方法；ここで、前記密着強度とは、熱可塑性樹脂（Ｂ）由来の厚さ０．０３ｍｍのフィルムと、熱可塑性樹脂（ｂ）由来の厚さ０．０３ｍｍのフィルムを、積層し、圧力０．１ＭＰａ、熱可塑性樹脂（Ｂ）および熱可塑性樹脂（ｂ）の融点うち、高い方の融点＋１℃で、２秒間熱プレスして、前記フィルム同士の一部をヒートシールし、前記フィルムのヒートシールされていない部分を、互いに１８０度の方向となるように引っ張り、ヒートシール面が、剥離した場合はその力、または、剥離する前に樹脂フィルムが破断したときは、その破断の際の力をいう。
＜２＞前記第一の材料が、繊維成分として、前記長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）と、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）を含む熱可塑性樹脂繊維を含む混繊糸、または、前記混繊糸を用いた複合材料である、＜１＞に記載の成形体の製造方法。
＜３＞前記第二の材料が、繊維成分として、前記長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）と、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）を含む熱可塑性樹脂繊維を含む混繊糸を長さ１〜３０ｍｍに切断した材料である、＜１＞または＜２＞に記載の成形体の製造方法。
＜４＞前記熱可塑性樹脂（Ｂ）および前記熱可塑性樹脂（ｂ）が、それぞれ独立に、ポリオレフィン樹脂を主成分とするか、ポリアミド樹脂を主成分とするか、ポリエステル樹脂を主成分とするか、ポリエーテルケトンを主成分とするか、ポリエーテルスルフォンを主成分とするか、熱可塑性ポリエーテルイミドを主成分とする、＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の成形体の製造方法。
＜５＞前記熱可塑性樹脂（Ｂ）および前記熱可塑性樹脂（ｂ）が、それぞれ独立に、ポリアミド樹脂を主成分とする、＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の成形体の製造方法。
＜６＞前記熱可塑性樹脂（Ｂ）および前記熱可塑性樹脂（ｂ）が、それぞれ独立に、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位を含み、ジアミン由来の構成単位の５０モル％以上がキシリレンジアミンに由来するポリアミド樹脂を主成分とする、＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の成形体の製造方法。
＜７＞前記第二の部位の最細部分が、１０ｍｍ以下である、＜１＞〜＜６＞のいずれかに成形体の製造方法。
＜８＞前記長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）および前記長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）が、それぞれ、炭素繊維、アラミド繊維およびガラス繊維の少なくとも１種である、＜１＞〜＜７＞のいずれかに成形体の製造方法。
＜９＞前記第一の材料における、長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）の割合および前記第二の材料における、長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）の割合が、それぞれ、３０体積％以上である、＜１＞〜＜８＞のいずれかに記載の成形体の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
上述のようなプリプレグを用いずに、リブ等の立設部分を有する成形体の新規な製造方法を提供可能になった。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明におけるプレス加工の工程を示す概略図である。
【図２】分散度の測定方法における画像処理の一例を示す図である。
【図３】本願実施例における凸部（第二の部位）の形状を示す概略図である。
【図４】本願実施例における密着強度試験の際の積層フィルムのヒートシール部分および切り出した部分を示す概略図である。
【図５】本願実施例における密着強度試験の際の積層フィルムを１８０度の方向に引っ張る様子を示す概略図である。
【図６】本願実施例における第一の部位と第二の部位の密着性を測定する方法を示す断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。尚、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本発明における繊維の長さは、重量平均繊維長をいい、成形体の任意の位置から無作為に試験片を切り出し、５００℃の電気炉内で熱可塑性樹脂成分のみ燃焼させた後、残存する繊維の重量と長さを測定し、燃焼前の試験片の重量に対する比率を含有率とし、繊維長の重量平均値を重量平均繊維長とした。
また、本発明における、樹脂の「主成分」とは、特に述べない限り、樹脂成分のうち最も割合が多い成分をいい、樹脂成分の５１重量％以上を占める成分であることが好ましく、樹脂成分の８０重量％以上を占める成分であることが特に好ましい。
本発明におけるフィルム等の「厚さ」は、任意の１０点の厚さを測定した平均値をいう。
【０００９】
本発明の成形体の製造方法は、第一の部位と、前記第一の部位から立設している第二の部位を有する成形体の製造方法であって、長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）を含む第一の材料であって、前記強化繊維（Ａ）が、第一の材料中に分散しており、かつ、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）が前記強化繊維（Ａ）に実質的に含浸していない第一の材料の表面に、長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）と熱可塑性樹脂（ｂ）を含む第二の材料であって、前記強化繊維（ａ）が、第二の材料中に分散しており、かつ、前記熱可塑性樹脂（ｂ）が前記強化繊維（ａ）に実質的に含浸していない第二の材料を配置し、一回のプレス加工で第一の部位と第二の部位を同時に成形することを含み、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）と前記熱可塑性樹脂（ｂ）の密着強度が、２Ｎ／１５ｍｍ以上である、成形体の製造方法であることを特徴とする。
ここで、前記密着強度とは、熱可塑性樹脂（Ｂ）由来の幅１５ｍｍ、厚さ０．０３ｍｍのフィルムと、熱可塑性樹脂（ｂ）由来の幅１５ｍｍ、厚さ０．０３ｍｍのフィルムを、積層し、圧力０．１ＭＰａ、熱可塑性樹脂（Ｂ）および熱可塑性樹脂（ｂ）の融点うち、高い方の融点＋１℃で、２秒間熱プレスして、前記フィルム同士の一部をヒートシールし、前記フィルムのヒートシールされていない部分を、互いに１８０度の方向となるように引っ張り、ヒートシール面が、剥離した場合はその力、または、剥離する前に樹脂フィルムが破断したときは、その破断の際の力をいう。
本発明における密着強度は、より好ましくは後述する実施例の記載に従う。但し、機器等について、廃版その他の理由により入手困難な場合は、同等の性能を有する機器等で測定した値とする。以下、他の測定方法についても同様である。
以下、本発明について詳細に説明する。
図１は、本発明におけるプレス加工の工程を示す概略図であって、１は下金型を、２は上金型を、３は第一の材料を、４は第二の材料を示している。図１では、下金型１に第一の材料３を配置し、さらに、第一の材料の表面に第二の材料４を配置し、上金型２を用いてプレス加工している。第一の材料３と第二の材料４は、熱可塑性樹脂（Ｂ）と熱可塑性樹脂（ｂ）の密着強度が高い組み合わせを選択しているため、プレス加工により、両者を容易に強度高く密着させることができる。また、本発明では、上述の特許文献１および特許文献２に記載のプリプレグを用いる場合とは異なり、第一の材料と第二の材料から、一回のプレス成形で、第一の部位と第二の部位を同時に成形できる。すなわち、本発明では、強化繊維が、第一の材料および第二の材料中に、それぞれ、分散しているため、プレス加工の段階で、熱可塑性樹脂が強化繊維中に含浸しやすく、結果として、上述の特許文献１および特許文献２に記載のプリプレグのように熱可塑性樹脂を強化繊維中に予め含浸させていない材料を用いても、成形体を成形できる。また、上述の特許文献１および特許文献２に記載のプリプレグは、繊維を含浸させたシート状またはテープ状の材料をさらに積層してプレス加工することが多かったが、本発明ではこのような作業も不要である。
本発明では、第一の材料の表面に配置する第ニの材料の総体積は、上金型２の凹部の容積と同じまたはそれ以上であることが好ましい。特に、第一の材料の表面に配置する第二の材料の総体積を、上金型２の凹部の容積以上と（例えば、２〜２０体積％程度多く）すると、上金型２の凹部に入りきらない第二の材料が第一の部位と第二の部位の接合部付近に存在し、両者の密着性をより良好にすることができる。従って、本発明の成形体では、必ずしも、第一の材料が第一の部位を構成し、第二の材料が第二の部位を構成するものではない。特に、第二の部位の結合部周辺の第二の部位は、第一の材料と第二の材料が混ざり合っている態様が好ましい。
本発明における成形体は、第一の部位および第二の部位以外の他の部位を有している場合もあるが、かかる他の部位についても、同時にプレス加工で成形してもよいし、別途成形してもよい。
また、本発明の成形体の製造方法は、第二の材料として、長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）が、第二の材料中に分散しており、かつ、熱可塑性樹脂（ｂ）が強化繊維（ａ）に実質的に含浸していない材料を用いるため、上述の特許文献１および特許文献２に記載のプリプレグなどを用いる場合に比べ、材料がしなやかであり、第二の部位が細い形状の場合であっても、適切にその形状を成形できるので好ましい。例えば、本発明の成形体の製造方法は、第二の部位の最細部分が、１０ｍｍ以下である成形体や、さらには、５ｍｍ以下である成形体や、特には、０．５〜２ｍｍである成形体の製造にも適している。ここでいう第二の部位の最細部分とは、成形体の第二の部位の任意の断面のうち、最も細い部分の長さをいう。
【００１０】
本発明における成形体は、第一の部位と、前記第一の部位から立設している第二の部位を有する。第一の部位の形状は、プレス加工で成形できる限り、特に定めるものでは無いが、通常、面形状部であり、平板面、曲面などが例示される。また、表面に多少の凹凸を有する面であってもよい。第二の部位は、第一の部位から、立設する部位であって、ねじ穴、リブ、その他の立体的な補強構造などが例示される。しかしながら、第二の部位の形状も、プレス加工で成形できる限り、特に定めるものでは無い。ここで、第一の部位から立設するとは、第一の部位から立ち上がる方向に設けられていることをいう。立ち上がる方向は、第一の部位から略垂直であってもよいし、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で角度を持っていても良い。略垂直の例としては、第二の部位の立ち上がる方向が、例えば、８９°〜９１°である例が挙げられる。また、プレス加工後、上型を開ける設計にすれば、さらに角度を持ったリブや複雑な形状のリブも形成可能である。上型は、２つに開ける設計の他、３つ以上に開ける設計とすることもきる。
【００１１】
プレス成形の圧力は０．５〜１０ＭＰａが好ましく、０．８〜５ＭＰａがより好ましい。特に、従来の含浸させた材料を使う方法では、通常、２ＭＰａを超え５ＭＰａ以下程度の圧力で行われていたが、本発明の方法では、０．８〜２．０ＭＰａ程度の圧力でも成形可能である。
また、プレス成形の時間は、１〜２０分が好ましく、３〜１５分がより好ましい。本発明では、特に、プレス成形の時間を、３〜５分程度としても、熱可塑性樹脂の含浸を適切に進行させることができる点でも価値が高い。
プレス成形時の温度（例えば、金型温度）は、熱可塑性樹脂（Ｂ）の融点＋１０℃以上がより好ましく、融点＋１５℃以上がさらに好ましい。加熱温度の上限値としては、融点＋１００℃以下がより好ましく、融点＋８０℃以下がさらに好ましい。
以上のような構成とすることにより、第一の部位と第二の部位の密着性に優れた成形体が得られる。尚、第一の部位と第二の部位の密着性は、例えば、後述する実施例に述べる方法で評価できるが、これ以外の方法で確認してもよい。
【００１２】
第一の材料
本発明で用いる第一の材料は、長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）を含み、前記強化繊維（Ａ）が、第一の材料中に分散しており、かつ、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）が前記強化繊維（Ａ）に実質的に含浸していない材料である。
【００１３】
ここで、強化繊維（Ａ）が、第一の材料中に、分散しているとは、強化繊維（Ａ）が熱可塑性樹脂（Ｂ）の中で一部に凝集せず、略均一に混合していることをいう。
【００１４】
また、本発明では、熱可塑性樹脂が強化繊維に実質的に含浸していないことを特徴とする。強化繊維が分散し、かつ、熱可塑性樹脂が含浸していない状態でプレス加工することにより、一回のプレス加工で第一の部位と第二の部位を同時に成形することが可能になる。
ここで、実質的に含浸していないとは、熱可塑性樹脂の強化繊維への含浸率が２０％以下であることをいい、１５％以下であることが好ましく、１２％以下であることがさらに好ましく、１０％以下であることが特に好ましく、５％以下であることが一層好ましく、１％以下であることがより一層好ましい。
【００１５】
第一の材料の形態は、長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）を含み、前記強化繊維（Ａ）が、第一の材料中に分散しており、かつ、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）が前記強化繊維（Ａ）に実質的に含浸していない限り特定めるものではないが、不織布、混繊糸が例示される。
不織布としては、長さ３０ｍｍを超える強化繊維と、熱可塑性樹脂（Ｂ）を主成分とする熱可塑性樹脂繊維を液体中に分散させ、抄紙方法等によって、製造したものが挙げられる。また、後述する混繊糸を液体中に分散させ、抄紙方法等によって、製造したものも好ましい。
また、混繊糸をそのまま配列したり、混繊糸を編み物や織物としたものも好ましい。本発明では、混繊糸または混繊糸を用いた、不織布、編み物または織物等の複合材料が好ましい。すなわち、混繊糸を用いた複合材料とは、熱可塑性樹脂（Ｂ）が強化繊維（Ａ）に実質的に含浸していない材料を意味する。
【００１６】
本発明における混繊糸としては、繊維成分として、長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）と、熱可塑性樹脂（Ｂ）を含む熱可塑性樹脂繊維を含む混繊糸である。
以下、長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）、熱可塑性樹脂（Ｂ）、混繊糸について、順に説明する。
【００１７】
＜長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）＞
本発明で用いる、長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）は、ＦＲＰに使われる公知の繊維を広く用いることができる。強化繊維（Ａ）の長さは３０ｍｍを超える限り特に定めるものでは無く、第一の材料の形態や成形体の大きさ等によって適宜定めることができる。一例をあげると、３０ｍｍ〜２０，０００ｍの範囲とすることができる。
【００１８】
強化繊維（Ａ）としては、ガラス繊維、炭素繊維、植物繊維（ケナフ（Ｋｅｎａｆ）、竹繊維等を含む）、アルミナ繊維、ボロン繊維、セラミック繊維、金属繊維（スチール繊維等）等の無機繊維、および、アラミド繊維、ポリオキシメチレン繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、超高分子量ポリエチレン繊維等の有機繊維などが挙げられる。なかでも、炭素繊維、アラミド繊維およびガラス繊維の少なくとも１種であることが好ましく、炭素繊維およびガラス繊維の少なくとも１種であることがより好ましい。特に、軽量でありながら、高強度、高弾性率であるという優れた特徴を有するため、炭素繊維が好ましく用いられる。炭素繊維はポリアクリロニトリル系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維を好ましく用いることができる。また、リグニンやセルロースなど、植物由来原料の炭素繊維も用いることができる。
【００１９】
＜＜強化繊維（Ａ）の処理剤＞＞
本発明で用いる強化繊維（Ａ）は、処理剤で処理されたものを用いることが好ましい。このような処理剤としては、集束剤や表面処理剤が例示され、特許第４８９４９８２号公報の段落番号００９３および００９４に記載のものが好ましく採用され、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
【００２０】
本発明では、特に、熱可塑性樹脂繊維として、極性基を有する熱可塑性樹脂繊維を用いる場合、熱可塑性樹脂繊維の極性基と反応性を有する官能基を有する強化繊維の処理剤で処理することが好ましい。かかる熱可塑性樹脂繊維の極性基と反応性を有する官能基は、通常、加熱成形する工程で熱可塑性樹脂繊維と化学結合する。かかる熱可塑性樹脂繊維の極性基と反応性を有する官能基を有する強化繊維の処理剤は、強化繊維を集束させる機能を有するものであることが好ましい。すなわち、混繊糸における加熱加工前の各繊維の物理的集束を助ける。
【００２１】
具体的には、本発明で用いる処理剤は、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シランカップリング剤、水不溶性ポリアミド樹脂および水溶性ポリアミド樹脂の少なくとも１種であることが好ましく、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、水不溶性ポリアミド樹脂および水溶性ポリアミド樹脂の少なくとも１種であることがより好ましく、水溶性ポリアミド樹脂であることがさらに好ましい。
【００２２】
エポキシ樹脂としては、エポキシアルカン、アルカンジエポキシド、ビスフェノールＡ−グリシジルエーテル、ビスフェノールＡ−グリシジルエーテルの二量体、ビスフェノールＡ−グリシジルエーテルの三量体、ビスフェノールＡ−グリシジルエーテルのオリゴマー、ビスフェノールＡ−グリシジルエーテルのポリマー、ビスフェノールＦ−グリシジルエーテル、ビスフェノールＦ−グリシジルエーテルの二量体、ビスフェノールＦ−グリシジルエーテルの三量体、ビスフェノールＦ−グリシジルエーテルのオリゴマー、ビスフェノールＦ−グリシジルエーテルのポリマー、ステアリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、エチレンオキシドラウリルアルコールグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル等のグリシジル化合物；安息香酸グリシジルエステル、ｐ−トルイル酸グリシジルエステル、ステアリン酸グリシジルエステル、ラウリン酸グリシジルエステル、パルミチン酸グリシジルエステル、オレイン酸グリシジルエステル、リノール酸グリシジルエステル、リノレン酸グリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル等のグリシジルエステル化合物；テトラグリシジルアミノジフェニルメタン、トリグリシジルアミノフェノール、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、トリグリシジルシアヌレート、トリグリシジルイソシアヌレート等のグリシジルアミン化合物が挙げられる。
【００２３】
ウレタン樹脂としては、例えば、ポリオール、油脂と多価アルコールをウムエステル化したポリオール、及びポリイソシアネートとを反応させて得られるウレタン樹脂を使用することができる。
上記ポリイソシアネートとしては、例えば、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，８−ジイソシアネートメチルカプロエート等の脂肪族イソシアネート類；３−イソシアネートメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、メチルシクロヘキシル−２，４−ジイソシアネート等の脂環族ジシソシアネート類；トルイレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフテンジイソシアネート、ジフェニルメチルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソサネート、４，４−ジベンジルジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類；塩素化ジイソシアネート類、臭素化ジイソシアネート類等が挙げられ、これらを単独で、又は２種以上の混合物として用いることができる。
前記ポリオールとしては、通常ウレタン樹脂の製造に使用される種々のポリオール、例えば、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡ、シクロヘキサンジメタノール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトン、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリチオエーテルポリオール、ポリアセタールポリオール、ポリブタジエンポリオール、フランジメタノール等が挙げられ、これらを単独で、又は２種以上の混合物として用いることができる。
【００２４】
シランカップリング剤としては、例えば、アミノプロピルトリエトキシシラン、フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、グリシジルプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のトリアルコキシまたはトリアリロキシシラン化合物、ウレイドシラン、スルフィドシラン、ビニルシラン、イミダゾールシラン等が挙げられる。
【００２５】
ここで、水不溶性ポリアミド樹脂とは、２５℃で１ｇのポリアミド樹脂を１００ｇの水に添加したとき９９重量％以上が溶解しないことをいう。
水不溶性ポリアミド樹脂を用いる場合、水または有機溶媒に、粉末状の水不溶性ポリアミド樹脂を分散または懸濁させて用いることが好ましい。このような粉末状の水不溶性ポリアミド樹脂の分散物または懸濁液に混繊維束を浸漬して用い、乾燥させて混繊糸とすることができる。
水不溶性ポリアミド樹脂しては、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド１１、ポリアミド１２、キシリレンジアミン系ポリアミド樹脂（好ましくは、ポリキシリレンアジパミド、ポリキシリレンセバカミド）および、これらの共重合体の粉体をノニオン系、カチオン系、アニオン系又はこれらの混合物である界面活性剤を添加して乳化分散したものが挙げられる。水不溶性ポリアミド樹脂の市販品は、例えば、水不溶性ナイロンエマルジョンとして販売されており、例えば、住友精化製セポルジョンＰＡ、Michaelman製Michem Emulsionが挙げられる。
【００２６】
ここで、水溶性ポリアミド樹脂とは、２５℃で１ｇのポリアミド樹脂を１００ｇの水に添加したときに、その９９重量％以上が水に溶けることをいう。
水溶性ポリアミド樹脂としては、アクリル酸グラフト化Ｎ−メトオキシメチル化ポリアミド樹脂、アミド基を付与したＮ−メトオキシメチル化ポリアミド樹脂などの変性ポリアミドが挙げられる。水溶性ポリアミド樹脂としては、例えば、東レ製AQ-ナイロン、ナガセケムテックス製トレジン等の市販品が挙げられる。
【００２７】
前記処理剤の量は、強化繊維の０．００１〜１．５重量％であることが好ましく、０．１〜１．２重量％であることがより好ましく、０．５〜１．１重量％であることがさらに好ましい。このような範囲とすることにより、強化繊維の分散度がより向上し、本発明の効果がより効果的に発揮される。
【００２８】
＜＜強化繊維の処理剤による処理方法＞＞
強化繊維による処理剤による処理方法は、公知の方法を採用できる。例えば、強化繊維を、処理剤を溶液に溶解させたものに添加し、強化繊維の表面に処理剤を付着させることが挙げられる。また、処理剤を強化繊維の表面にエアブローすることもできる。さらに、既に、表面処理剤や処理剤で処理されている強化繊維を用いてもよいし、市販品の表面処理剤や処理剤を洗い落してから、再度、所望処理剤量となるように、表面処理しなおしても良い。
【００２９】
第一の材料において、長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）の割合は、３０体積％以上であることが好ましく、４０体積％以上であることがより好ましく、４５体積％以上とすることもできる。上限値については、特に定めるものでは無いが、例えば、７０体積％以下とすることができ、さらには、６０体積％以下とすることもできる。
また、第一の材料において、長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）の割合は、３０重量％以上であることが好ましく、４２重量％以上であることがより好ましく、５５重量％以上であることがさらに好ましい。上限値については、特に定めるものでは無いが、例えば、８０重量％以下とすることができる。
【００３０】
＜熱可塑性樹脂（Ｂ）＞
本発明で用いる熱可塑性樹脂（Ｂ）は、本発明の趣旨を逸脱しない限り特に定めるものでは無く、ＦＰＲに用いるものを広く使用することができ、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、熱可塑性ポリエーテルイミド等の熱可塑性樹脂を用いることができ、ポリアミド樹脂であることが好ましい。本発明で用いることができる熱可塑性樹脂組成物、ポリアミド樹脂の詳細については、後述する。
本発明で用いる熱可塑性樹脂（Ｂ）は熱可塑性樹脂（Ｂ）のみからなっていても良いし、熱可塑性樹脂（Ｂ）を主成分とする熱可塑性樹脂組成物であってもよい。好ましくは、熱可塑性樹脂組成物の８０重量％以上、さらには、９０〜１００重量％が熱可塑性樹脂（Ｂ）である。
【００３１】
本発明で用いる熱可塑性樹脂組成物は、エラストマー成分を含んでいても良い。
エラストマー成分としては、例えば、ポリオレフィン系エラストマー、ジエン系エラストマー、ポリスチレン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコン系エラストマー等公知のエラストマーが使用でき、好ましくはポリオレフィン系エラストマー及びポリスチレン系エラストマーである。これらのエラストマーとしては、ポリアミド樹脂に対する相溶性を付与するため、ラジカル開始剤の存在下または非存在下で、α，β−不飽和カルボン酸及びその酸無水物、アクリルアミド並びにそれらの誘導体等で変性した変性エラストマーも好ましい。
【００３２】
熱可塑性樹脂組成物に、エラストマー成分を配合する場合、エラストマー成分の配合量は、熱可塑性樹脂組成物の５〜２５重量％であることが好ましい。
【００３３】
さらに、本発明の目的・効果を損なわない範囲で、本発明で用いる熱可塑性樹脂組成物には、酸化防止剤、熱安定剤等の安定剤、耐加水分解性改良剤、耐候安定剤、艶消剤、紫外線吸収剤、核剤、可塑剤、分散剤、難燃剤、帯電防止剤、着色防止剤、ゲル化防止剤、着色剤、離型剤等の添加剤等を加えることができる。これらの詳細は、特許第４８９４９８２号公報の段落番号０１３０〜０１５５の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。尚、本発明で用いる熱可塑性樹脂組成物は、フィラーを含んでいても良いが、フィラーを含まないことが好ましい。具体的には、熱可塑性樹脂組成物中のフィラーの含有量が、３重量％以下であることをいう。
【００３４】
本発明で用いる熱可塑性樹脂組成物の好ましい実施形態として、熱可塑性樹脂組成物の７０重量％以上（好ましくは８０重量％以上）が、ポリアミド樹脂である形態が例示される。
【００３５】
＜＜ポリアミド樹脂＞＞
本発明で用いるポリアミド樹脂としては、ポリアミド４、ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリヘキサメチレンテレフタラミド（ポリアミド６Ｔ）、ポリヘキサメチレンイソフタラミド（ポリアミド６Ｉ）、ポリアミド６６／６Ｔ、ＸＤ系ポリアミド（ポリキシリレンアジパミド、ポリキシリレンセバカミド、ポリキシリレンドデカミド等）、ポリアミド９Ｔ、ポリアミド９ＭＴ、ポリアミド６Ｉ／６Ｔ等が挙げられる。
【００３６】
上述のようなポリアミド樹脂の中でも、成形性、耐熱性の観点から、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位を含み、ジアミン由来の構成単位の５０モル％以上がキシリレンジアミンに由来するポリアミド樹脂（ＸＤ系ポリアミド）であることが好ましい。ＸＤ系ポリアミド樹脂は、ジアミン由来の構成単位の７０モル％以上がキシリレンジアミンに由来することが一層好ましく、ジアミン由来の構成単位の９０モル％以上がキシリレンジアミンに由来することがより一層好ましい。
また、ポリアミド樹脂が混合物である場合は、ポリアミド樹脂中のＸＤ系ポリアミドの比率が５０重量％以上であることが好ましく、８０重量％以上であることがより好ましい。
【００３７】
ＸＤ系ポリアミドは、好ましくは、ジアミン由来の構成単位の７０モル％以上、より好ましくは８０モル％以上、さらに好ましくは９０モル％以上が、メタキシリレンジアミンおよび／またはパラキシリレンジアミンに由来し、ジカルボン酸由来の構成単位の好ましくは５０モル％以上、より好ましくは７０モル％以上、特には８０モル％以上、さらに好ましくは９０モル％以上が、炭素原子数が好ましくは４〜２０の、α，ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来することが好ましい。
前記ＸＤ系ポリアミドを構成するジアミンは、メタキシリレンジアミンを含むことが好ましく、ジアミンの３０モル％以上がメタキシリレンジアミンであることが好ましく、５１モル％以上がメタキシリレンジアミンであることが好ましく、７０モル％以上がメタキシリレンジアミンであることが特に好ましい。
【００３８】
ＸＤ系ポリアミドの原料ジアミン成分として用いることが出来るメタキシリレンジアミンおよびパラキシリレンジアミン以外のジアミンとしては、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、２−メチルペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、２，２，４−トリメチル−ヘキサメチレンジアミン、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，３−ジアミノシクロヘキサン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、２，２−ビス（４−アミノシクロヘキシル）プロパン、ビス（アミノメチル）デカリン、ビス（アミノメチル）トリシクロデカン等の脂環式ジアミン、ビス（４−アミノフェニル）エーテル、パラフェニレンジアミン、ビス（アミノメチル）ナフタレン等の芳香環を有するジアミン等を例示することができ、１種又は２種以上を混合して使用できる。
ジアミン成分として、キシリレンジアミン以外のジアミンを用いる場合は、ジアミン由来の構成単位の５０モル％未満であり、３０モル％以下であることが好ましく、より好ましくは１〜２５モル％、特に好ましくは５〜２０モル％の割合で用いる。
【００３９】
ポリアミド樹脂の原料ジカルボン酸成分として用いるのに好ましい炭素原子数４〜２０のα，ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、例えばコハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸が例示でき、１種又は２種以上を混合して使用できるが、これらの中でもポリアミド樹脂の融点が成形加工するのに適切な範囲となることから、アジピン酸またはセバシン酸が好ましく、セバシン酸が特に好ましい。
【００４０】
上記炭素原子数４〜２０のα，ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸以外のジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、テレフタル酸、オルソフタル酸等のフタル酸化合物、１，２−ナフタレンジカルボン酸、１，３−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、１，６−ナフタレンジカルボン酸、１，７−ナフタレンジカルボン酸、１，８−ナフタレンジカルボン酸、２，３−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸といった異性体等のナフタレンジカルボン酸等を例示することができ、１種又は２種以上を混合して使用できる。
【００４１】
ジカルボン酸成分として、炭素原子数４〜２０のα，ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸以外のジカルボン酸を用いる場合は、成形加工性、バリア性の点から、テレフタル酸、イソフタル酸を用いることが好ましい。テレフタル酸、イソフタル酸の割合は、好ましくはジカルボン酸構成単位の３０モル％以下であり、より好ましくは１〜３０モル％、特に好ましくは５〜２０モル％の範囲である。
【００４２】
さらに、ジアミン成分、ジカルボン酸成分以外にも、ポリアミド樹脂を構成する成分として、本発明の効果を損なわない範囲でε−カプロラクタムやラウロラクタム等のラクタム類、アミノカプロン酸、アミノウンデカン酸等の脂肪族アミノカルボン酸類も共重合成分として使用できる。
【００４３】
本発明で用いるポリアミド樹脂は、数平均分子量（Ｍｎ）が６，０００〜３０，０００であることが好ましく、より好ましくは８，０００〜２８，０００であり、さらに好ましくは９，０００〜２６，０００であり、よりさらに好ましくは１０，０００〜２４，０００であり、特に好ましくは１１，０００〜２２，０００である。このような範囲であると、耐熱性、弾性率、寸法安定性、成形加工性がより良好となる。
【００４４】
なお、ここでいう数平均分子量（Ｍｎ）とは、ポリアミド樹脂の末端アミノ基濃度［ＮＨ2］（μ当量／ｇ）と末端カルボキシル基濃度［ＣＯＯＨ］（μ当量／ｇ）から、次式で算出される。
数平均分子量（Ｍｎ）＝２，０００，０００／（［ＣＯＯＨ］＋［ＮＨ2］）
【００４５】
本発明で用いるポリアミド樹脂は、分子量分布（重量平均分子量／数平均分子量（Ｍｗ／Ｍｎ））が、好ましくは１．８〜３．１である。分子量分布は、より好ましくは１．９〜３．０、さらに好ましくは２．０〜２．９である。分子量分布をこのような範囲とすることにより、機械特性に優れた成形体が得られやすい傾向にある。
ポリアミド樹脂の分子量分布は、例えば、重合時に使用する開始剤や触媒の種類、量及び反応温度、圧力、時間等の重合反応条件などを適宜選択することにより調整できる。また、異なる重合条件によって得られた平均分子量の異なる複数種のポリアミド樹脂を混合したり、重合後のポリアミド樹脂を分別沈殿させることにより調整することもできる。
【００４６】
分子量分布は、ＧＰＣ測定により求めることができ、具体的には、装置として東ソー社製「ＨＬＣ−８３２０ＧＰＣ」、カラムとして、東ソー社製「ＴＳＫ ｇｅｌ Ｓｕｐｅｒ ＨＭ−Ｈ」２本を使用し、溶離液トリフルオロ酢酸ナトリウム濃度１０ｍｍｏｌ／ｌのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）、樹脂濃度０．０２重量％、カラム温度４０℃、流速０．３ｍｌ／分、屈折率検出器（ＲＩ）の条件で測定し、標準ポリメチルメタクリレート換算の値として求めることができる。また、検量線は６水準のＰＭＭＡをＨＦＩＰに溶解させて測定し作成する。
【００４７】
また、ポリアミド樹脂は、吸水時の曲げ弾性率保持率が、８５％以上であることが好ましい。吸水時の曲げ弾性率保持率を、このような範囲とすることにより、成形体の高温高湿度下での物性低下が少なく、そりなどの形状変化が少なくなる傾向にある。
ここで、ポリアミド樹脂の吸水時の曲げ弾性率保持率とは、ポリアミド樹脂をＪＩＳ  Ｋ７１７１に従って成形した曲げ試験片の０．１重量％の吸水時の曲げ弾性率に対する、０．５重量％の吸水時の曲げ弾性率の比率（％）として定義され、これが高いということは吸湿しても曲げ弾性率が低下しにくいことを意味する。ここで、曲げ弾性率はＪＩＳ  Ｋ７１７１に従って測定した値をいう。
吸水時の曲げ弾性率保持率は、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上である。
ポリアミド樹脂の吸水時の曲げ弾性率保持率は、例えば、パラキシリレンジアミンとメタキシリレンジアミンの混合割合によりコントロールでき、パラキシリレンジアミンの割合が多いほど曲げ弾性率保持率を良好とすることができる。また、曲げ試験片の結晶化度をコントロールすることによっても調整できる。
【００４８】
ポリアミド樹脂の吸水率は、ＪＩＳ  Ｋ７１７１に従って成形した曲げ試験片を２３℃にて１週間、水に浸漬した後取り出し、水分をふき取ってすぐ測定した際の吸水率として１重量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．６重量％以下、さらに好ましくは０．４重量％以下である。この範囲であると、成形体の吸水による変形を防止しやすく、また、加熱加圧時等の第一の材料及び第二の材料を成形加工する際の発泡を抑制し、気泡の少ない成形体を得ることができる。
【００４９】
また、ポリアミド樹脂は、末端アミノ基濃度（［ＮＨ2］）が好ましくは１００μ当量／ｇ未満、より好ましくは５〜７５μ当量／ｇ、さらに好ましくは１０〜６０μ当量／ｇであり、末端カルボキシル基濃度（［ＣＯＯＨ］）は、好ましくは１５０μ当量／ｇ未満、より好ましくは１０〜１２０μ当量／ｇ、さらに好ましくは１０〜１００μ当量／ｇのものが好適に用いられる。このような末端基濃度のポリアミド樹脂を用いることにより、ポリアミド樹脂をフィルム状又は繊維状に加工する際に粘度が安定しやすく、また、後述のカルボジイミド化合物との反応性が良好となる傾向にある。
【００５０】
また、末端カルボキシル基濃度に対する末端アミノ基濃度の比（［ＮＨ2］／［ＣＯＯＨ］）は、０．７以下であるものが好ましく、０．６以下であるものがより好ましく、特に好ましくは０．５以下である。この比が０．７よりも大きいものは、ポリアミド樹脂を重合する際に、分子量の制御が難しくなる場合がある。
【００５１】
末端アミノ基濃度は、ポリアミド樹脂０．５ｇを３０ｍｌのフェノール／メタノール（４：１）混合溶液に２０〜３０℃で攪拌溶解し、０．０１Ｎの塩酸で滴定して測定することができる。また、末端カルボキシル基濃度は、ポリアミド樹脂０．１ｇを３０ｍｌのベンジルアルコールに２００℃で溶解し、１６０℃〜１６５℃の範囲でフェノールレッド溶液を０．１ｍｌ加える。その溶液を０．１３２ｇのＫＯＨをベンジルアルコール２００ｍｌに溶解させた滴定液（ＫＯＨ濃度として０．０１ｍｏｌ／ｌ）で滴定を行い、色の変化が黄〜赤となり色の変化がなくなった時点を終点とすることで算出することができる。
ポリアミド樹脂の製造方法は、特開２０１４−１７３１９６号公報公報の段落００５２〜００５３の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
【００５２】
本発明においては、ポリアミド樹脂の融点は、１５０〜３１０℃であることが好ましく、１８０〜３００℃であることがより好ましく、１８０〜２５０℃であることがさらに好ましい。
また、ポリアミド樹脂のガラス転移点は、５０〜１００℃が好ましく、５５〜１００℃がより好ましく、特に好ましくは６０〜１００℃である。この範囲であると、耐熱性が良好となる傾向にある。
【００５３】
なお、融点とは、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）法により観測される昇温時の吸熱ピークのピークトップの温度である。ガラス転移点とは、試料を一度加熱溶融させ熱履歴による結晶性への影響をなくした後、再度昇温して測定されるガラス転移点をいう。測定には、例えば、島津製作所社（ＳＨＩＭＡＤＺＵ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ）製「ＤＳＣ−６０」を用い、試料量は約１ｍｇとし、雰囲気ガスとしては窒素を３０ｍｌ／分で流し、昇温速度は１０℃／分の条件で室温から予想される融点以上の温度まで加熱し溶融させた際に観測される吸熱ピークのピークトップの温度から融点を求めることができる。次いで、溶融したポリアミド樹脂を、ドライアイスで急冷し、１０℃／分の速度で融点以上の温度まで再度昇温し、ガラス転移点を求めることができる。
ここで、樹脂（Ｂ）が２種類以上の樹脂からなる場合、配合量の多い方の樹脂の融点をもって、樹脂（Ｂ）の融点とする。尚、樹脂（Ｂ）が２種類以上の略等量の熱可塑性樹脂からなる場合、融点の最も高い樹脂の融点をもって、樹脂（Ｂ）の融点とする。また、樹脂（Ｂ）が融点を２つ以上有する場合、高い方の融点を持って樹脂（Ｂ）の融点とする。
熱可塑性樹脂（Ｂ）が２種類以上の樹脂成分からなる場合、前記２種以上の熱可塑性樹脂ＳＰ値（Solubility Parameter）の差が、それぞれ、３以下の樹脂であることが好ましい。
【００５４】
第一の材料において、熱可塑性樹脂の割合は、３０重量％以上であることが好ましい。上限については、７０重量％以下であることが好ましく、６０重量％以下であることが好ましく、４０重量％以下とすることもできる。
【００５５】
＜混繊糸＞
第一の材料は、繊維成分として、長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）と、熱可塑性樹脂（Ｂ）を含む熱可塑性樹脂繊維を含む混繊糸であることが好ましい。
また、第一の材料が、混繊糸である場合、分散度が６０〜１００％であることが好ましく、６５〜１００％であることがより好ましく、７０〜１００％であることが特に好ましい。このような範囲とすることにより、混繊糸はより均一な物性を示し、さらに、成形体の外観がより向上する。また、これを用いて成形体を作製した際に機械物性により優れたものが得られる。本発明における混繊糸の分散度とは、後述する実施例で示す方法によって測定された値をいう。
【００５６】
＜＜熱可塑性樹脂繊維＞＞
熱可塑性樹脂繊維は、上述の熱可塑性樹脂（Ｂ）または熱可塑性樹脂組成物からなる。本発明における熱可塑性樹脂繊維は、いわゆる連続熱可塑性樹脂繊維であり、その長さは、第一の材料の形態や成形体の大きさ等によって適宜定めることができる。一例をあげると、３０ｍｍを超える繊維長を有する熱可塑性樹脂繊維である。上限値としては、２０，０００ｍ以下とすることができる。
【００５７】
本発明で用いる熱可塑性樹脂繊維は、通常、熱可塑性樹脂繊維が束状になった熱可塑性樹脂繊維束を用いて製造するが、かかる熱可塑性樹脂繊維束１本の当たりの合計繊度が、４０〜６００ｄｔｅｘであることが好ましく、５０〜５００ｄｔｅｘであることがより好ましく、１００〜４００ｄｔｅｘであることがさらに好ましい。このような範囲とすることにより、得られる混繊糸中での熱可塑性樹脂繊維の分散状態がより良好となる。かかる熱可塑性樹脂繊維束を構成する繊維数は、１〜２００ｆであることが好ましく、５〜１００ｆであることがより好ましく、１０〜８０ｆであることがさらに好ましく、２０〜５０ｆであることが特に好ましい。このような範囲とすることにより、得られる混繊糸中での熱可塑性樹脂繊維の分散状態がより良好となる。
【００５８】
本発明では、１本の混繊糸を製造するために、上記熱可塑性樹脂繊維束を１〜１００本の範囲で用いることが好ましく、１〜５０本の範囲で用いることがより好ましく、１５〜３５本の範囲で用いることがさらに好ましい。このような範囲とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される。
混繊糸１本を製造するための上記熱可塑性樹脂繊維の合計繊度は、２００〜２４０００ｄｔｅｘであることが好ましく、１０００〜１２０００ｄｔｅｘであることがより好ましい。このような範囲とすることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される。
混繊糸１本を製造するための上記熱可塑性樹脂繊維の合計繊維数は、１０〜４０００ｆであることが好ましく、２０〜２０００ｆであることがより好ましく、２００〜１０００ｆであることがさらに好ましい。このような範囲とすることにより、混繊糸の混繊性が向上する。さらに、繊維数を１０ｆ以上とすることにより、開繊した繊維がより均一に混合しやすくなる。また、２０００ｆ以下とすると、いずれかの繊維が偏る領域がよりできにくく、より均一性のある混繊糸が得られる。
本発明で用いる熱可塑性樹脂繊維束は、引張強度が２〜１０ｇｆ／ｄであるものが好ましい。
【００５９】
＜＜＜熱可塑性樹脂繊維の処理剤＞＞＞
本発明で用いる熱可塑性樹脂繊維は、その表面を処理剤で処理することも好ましい。このような態様とすることにより、混繊糸における強化繊維の分散度がより向上する。処理剤は、熱可塑性樹脂繊維を集束する機能を有するものであれば、その種類は特に定めるものではない。処理剤としては、エステル系化合物、アルキレングリコール系化合物、ポリオレフィン系化合物、フェニルエーテル系化合物を例示でき、より具体的には、界面活性剤が好ましい。
熱可塑性樹脂繊維の処理剤の量は、熱可塑性樹脂繊維に対し、０．１〜２重量％であることが好ましく、０．５〜１．５重量％であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、熱可塑性樹脂繊維の分散が良好となり、より均質な混繊糸を得られやすい。また、混繊糸を製造する際には熱可塑性樹脂繊維には機械との摩擦力や繊維同士の摩擦力が生じ、その際に熱可塑性樹脂繊維が切れることがあるが、上記の範囲とすることによって繊維の切断をより効果的に防ぐことができる。また、均質な混繊糸を得るために機械的な応力を熱可塑性樹脂繊維に加えるが、その際の応力により熱可塑性樹脂繊維が切断することをより効果的に防ぐことができる。
【００６０】
＜＜＜熱可塑性樹脂繊維の処理剤による処理方法＞＞＞
熱可塑性樹脂繊維の処理剤による処理方法は、所期の目的を達成できる限り特に定めるものではない。例えば、熱可塑性樹脂繊維に、処理剤を溶液に溶解させたものを付加し、熱可塑性樹脂繊維の表面に処理剤を付着させることが挙げられる。あるいは処理剤を熱可塑性樹脂繊維の表面に対してエアブローすることによってもできる。
【００６１】
＜＜混繊糸に用いる強化繊維＞＞
混繊糸に用いる強化繊維は、いわゆる連続強化繊維であり、その長さは、第一の材料の形態や成形体の大きさ等によって適宜定めることができる。
また、混繊糸の製造に用いる強化繊維は、通常、複数の強化繊維が束状になった強化繊維束である。本発明で用いる強化繊維は、混繊糸１本あたりの合計繊度が、１００〜５００００ｄｔｅｘあることが好ましく、５００〜４００００ｄｔｅｘであることがより好ましく、１０００〜３００００ｄｔｅｘであることがさらに好ましく、１０００〜２００００ｄｔｅｘであることが特に好ましい。このような範囲とすることにより、加工がより容易となり、得られる混繊糸の弾性率・強度がより優れたものとなる。
本発明で用いる強化繊維は、混繊糸一本あたりの合計繊維数が、５００〜５００００ｆであることが好ましく５００〜３００００ｆであることがより好ましく、１０００〜２００００ｆであることがさらに好ましく、１５００〜１５０００ｆであることが特に好ましい。このような範囲とすることにより、混繊糸中での強化繊維の分散状態がより良好となる。
１本の混繊糸において、強化繊維が、所定の合計繊度および合計繊維数を満たすために、１本の強化繊維束で製造してもよいし、複数本の強化繊維束を用いて製造してもよい。本発明では、１〜１０本の強化繊維束を用いて製造することが好ましく、１〜３本の強化繊維束を用いて製造することがより好ましく、１本の強化繊維束を用いて製造することがさらに好ましい。
【００６２】
＜＜混繊糸の製造＞＞
混繊糸の製造には、通常、熱可塑性樹脂繊維束と強化繊維束を用いて製造する。一本の混繊糸の製造に用いられる繊維の合計繊度（一本の混繊糸の製造に用いられる熱可塑性樹脂繊維の繊度の合計および強化繊維の繊度の合計を足し合わせた値）は、１０００〜１０００００ｄｔｅｘであることが好ましく、１５００〜５００００ｄｔｅｘであることがより好ましく、２０００〜５００００ｄｔｅｘであることがさらに好ましく、３０００〜１５０００ｄｔｅｘであることが特に好ましい。
【００６３】
一本の混繊糸の製造に用いる熱可塑性樹脂繊維の繊度の合計と強化繊維の繊度の合計の比（熱可塑性樹脂繊維の繊度の合計／強化繊維の繊度の合計）は０．１〜１０であることが好ましく、０．１〜６．０であることがより好ましく、０．５〜２．０がさらに好ましい。
【００６４】
一本の混繊糸の製造に用いる繊維数の合計（熱可塑性樹脂繊維の繊維数の合計と強化繊維の繊維数の合計を合計した繊維数）は１００〜１０００００ｆであることが好ましく、１０００〜１０００００ｆであることがより好ましく、１５００〜７００００ｆであることがより好ましく、２０００〜２００００ｆであることがさらに好ましく、２５００〜１００００ｆであることがよりさらに好ましく、３０００〜５０００ｆであることが特に好ましい。このような範囲とすることにより、混繊糸の混繊性が向上する。また、いずれかの繊維が偏る領域が少なく互いの繊維がより均一に分散し易い。
【００６５】
一本の混繊糸の製造に用いる熱可塑性樹脂繊維の繊維数の合計と強化繊維の繊維数の合計の比（熱可塑性樹脂繊維の繊維数の合計／強化繊維の繊維数の合計）は０．００１〜１であることが好ましく、０．００１〜０．５であることがより好ましく、０．０５〜０．２であることがさらに好ましい。このような範囲とすることにより、混繊糸の混繊性が向上する。また、混繊糸中の熱可塑性樹脂繊維と強化繊維は、互いの繊維が均一に分散していることが好ましいが、上述の範囲であると互いの繊維がより均一に分散し易い。
【００６６】
本発明で用いる混繊糸は、撚りが掛っていることが好ましい。撚りのかけ方は、特に定めるものではなく、公知の方法を採用できる。撚りの回数としては、熱可塑性樹脂繊維に用いる熱可塑性樹脂の種類、熱可塑性樹脂繊維の繊維数、繊度、強化繊維の種類、繊維数、繊度、熱可塑性樹脂繊維と強化繊維の繊維数比や繊度比に応じて適宜定めることができるが、例えば１〜２００回／ｍ（繊維長）とすることができ、さらには１〜１００回／ｍとすることができ、よりさらには１〜７０回／ｍとすることができ、特には１〜５０回／ｍとすることができる。このような構成とすることにより、より機械的強度に優れた成形体が得られる。
【００６７】
本発明において混繊糸に用いる強化繊維および／または熱可塑性樹脂繊維は、処理剤で表面処理されたものを用いるのが好ましい。このような構成とすることにより、強化繊維と熱可塑性樹脂繊維とがより均一に分散した混繊糸が得やすくなり、また、成形後の熱可塑性樹脂繊維成分の強化繊維への含浸率を向上させることができる。
さらに、混繊糸には、強化繊維、熱可塑性樹脂繊維、強化繊維の処理剤、熱可塑性樹脂繊維の処理剤および以外の他の成分が含まれていても良く、具体的には、短繊維長炭素繊維、カーボンナノチューブ、フラーレン、マイクロセルロースファイバー、タルク、マイカなどが例示される。これらの他の成分の配合量は、混繊糸の５重量％以下であることが好ましい。
【００６８】
第二の材料
本発明で用いる第二の材料は、長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）と熱可塑性樹脂（ｂ）を含み、前記強化繊維（ａ）が、第二の材料中に分散しており、かつ、前記熱可塑性樹脂（ｂ）が前記強化繊維（ａ）に実質的に含浸していない材料である。
ここで、強化繊維（ａ）が、第二の材料中に、分散しているとは、強化繊維（ａ）が熱可塑性樹脂（ｂ）の中で一部に集まらず、略均一に混合していることをいう。
また、本発明では、熱可塑性樹脂（ｂ）が強化繊維（ａ）に実質的に含浸していないことを特徴とする。実質的に含浸していないとは、第一の材料と同様であり、好ましい範囲も同様である。
【００６９】
第二の材料の形態は、長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）が、第二の材料中に分散しており、かつ、熱可塑性樹脂（ｂ）が強化繊維（ａ）に実質的に含浸していない限り特に定めるものでは無い。具体例としては、長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）と粉状の熱可塑性樹脂（ｂ）の混合物、上記第一の材料を強化繊維の長さが１〜３０ｍｍになるように切断した材料が例示される。本発明の好ましい形態として、繊維成分として、長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）と、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）を含む熱可塑性樹脂繊維を含む混繊糸を長さ１〜３０ｍｍに切断した材料が例示される。
【００７０】
＜長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）＞
本発明で用いる、長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）は、ＦＲＰに使われる公知の繊維を広く用いることができる。強化繊維（ａ）の長さは、１５〜２５ｍｍが好ましい。
強化繊維（ａ）の素材としては、強化繊維（Ａ）と同様のものが例示され、好ましい範囲も同様である。すなわち、炭素繊維、アラミド繊維およびガラス繊維の少なくとも１種であることが好ましく、炭素繊維およびガラス繊維の少なくとも１種であることがより好ましく、炭素繊維がさらに好ましい。
強化繊維（ａ）は、処理剤で処理されたものを用いることが好ましく、処理剤の例および処理方法も、強化繊維（Ａ）の記載と同様であり、好ましい範囲も同様である。
【００７１】
第二の材料において、長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）の割合は、３０体積％以上であることが好ましく、４０体積％以上であることがより好ましく、４５体積％以上とすることもできる。上限値については、特に定めるものでは無いが、例えば、７０体積％以下とすることができ、さらには、６０体積％以上とすることもできる。
また、第二の材料において、長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）の割合は、３０重量％以上であることが好ましく、４２重量％以上であることがより好ましく、５５重量％以上であることがさらに好ましい。上限値については、特に定めるものでは無いが、例えば、８０重量％以下とすることができる。
【００７２】
＜熱可塑性樹脂（ｂ）＞
本発明で用いる熱可塑性樹脂（ｂ）の素材は、熱可塑性樹脂（Ｂ）と同様のものが例示され、好ましい範囲も同様である。すなわち、ポリアミド樹脂が好ましい。
また、本発明で用いる熱可塑性樹脂（ｂ）は熱可塑性樹脂（ｂ）のみからなっていても良いし、熱可塑性樹脂（ｂ）を主成分とする熱可塑性樹脂組成物であってもよい。好ましくは、熱可塑性樹脂組成物の８０重量％以上、さらには、９０〜１００重量％が熱可塑性樹脂（ｂ）である。熱可塑性樹脂組成物が含んでいても良い添加剤やその配合量等についても、上記熱可塑性樹脂（Ｂ）の所で述べた記載を参酌できる。
ここで、樹脂（ｂ）が２種類以上の樹脂からなる場合、配合量の多い方の樹脂の融点を持って、樹脂（ｂ）の融点とする。尚、樹脂（ｂ）が２種類以上の略等量の熱可塑性樹脂からなる場合、融点の最も高い樹脂の融点をもって、樹脂（ｂ）の融点とする。また、樹脂（ｂ）が融点を２つ以上有する場合、高い方の融点を持って樹脂（ｂ）の融点とする。
熱可塑性樹脂（ｂ）が２種類以上の樹脂成分からなる場合、前記２種以上の熱可塑性樹脂ＳＰ値（Solubility Parameter）の差が、それぞれ、３以下の樹脂であることが好ましい。
【００７３】
本発明で用いる熱可塑性樹脂組成物の好ましい実施形態として、熱可塑性樹脂組成物の７０重量％以上（好ましくは８０重量％以上）が、ポリアミド樹脂である形態が例示され、かかるポリアミド樹脂は、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位を含み、ジアミン由来の構成単位の５０モル％以上がキシリレンジアミンに由来することがさらに好ましい。
【００７４】
＜長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）および長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）の関係＞
上記強化繊維（Ａ）と強化繊維（ａ）の素材は同一であっても良いし、異なっていても良い。
本発明の好ましい実施形態として、第一の材料における、長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）の割合および前記第二の材料における、長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）の割合が、それぞれ、３０体積％以上であることが挙げられる。
【００７５】
＜熱可塑性樹脂（Ｂ）と前記熱可塑性樹脂（ｂ）の関係＞
上記熱可塑性樹脂（Ｂ）と熱可塑性樹脂（ｂ）は、前記密着強度が、２．２Ｎ／１５ｍｍ以上が好ましく、２．８Ｎ／１５ｍｍ以上がより好ましく、３．０Ｎ／１５ｍｍ以上がさらに好ましく、４．０Ｎ／１５ｍｍ以上が一層好ましく、８．０Ｎ／１５ｍｍ以上がより一層好ましく、８．５Ｎ／１５ｍｍ以上がさらにいっそう好ましく、９．０Ｎ／１５ｍｍが特に一層好ましい。前記密着強度の上限値としては、特に定めるものではないが、例えば、２０Ｎ／１５ｍｍ以下とすることができ、さらには１５Ｎ／１５ｍｍ以下とすることができ、特には１０Ｎ／１５ｍｍ以下とすることができる。
【００７６】
このような密着強度を達成する第一の実施形態として、熱可塑性樹脂（Ｂ）と熱可塑性樹脂（ｂ）の８０重量％以上の組成が共通している形態が挙げられる。
また、第二の実施形態として、熱可塑性樹脂（Ｂ）と熱可塑性樹脂（ｂ）に同系統の樹脂を用いる形態も挙げられる。具体的には、熱可塑性樹脂（Ｂ）および熱可塑性樹脂（ｂ）が、それぞれ独立に、ポリオレフィン樹脂を主成分とするか、ポリアミド樹脂を主成分とするか、ポリエステル樹脂を主成分とするか、ポリエーテルケトンを主成分とするか、ポリエーテルスルフォンを主成分とするか、熱可塑性ポリエーテルイミドを主成分とすることが好ましく、それぞれ独立に、ポリアミド樹脂を主成分とすることがより好ましく、それぞれ独立に、ジアミン由来の構成単位とジカルボン酸由来の構成単位を含み、ジアミン由来の構成単位の５０モル％以上がキシリレンジアミンに由来するポリアミド樹脂を主成分とすることがさらに好ましい。ここで、熱可塑性樹脂（Ｂ）および熱可塑性樹脂（ｂ）が、それぞれ独立に、ポリオレフィン樹脂を主成分とするとは、熱可塑性樹脂（Ｂ）および熱可塑性樹脂（ｂ）が、それぞれ独立に、ポリオレフィン樹脂から選択される少なくとも１種を主成分（好ましくは、８０重量％以上、より好ましくは９０〜１００重量％）とすることをいう。従って、熱可塑性樹脂（Ｂ）としてのポリオレフィン樹脂と、熱可塑性樹脂（ｂ）としてのポリオレフィン樹脂の組成は同一であっても異なっていても良い。
【００７７】
さらに、第三の実施形態として、熱可塑性樹脂（Ｂ）と熱可塑性樹脂（ｂ）の融点の差が７０℃以下である形態も挙げられ、さらには、５０℃以下、特には１０℃以下とすることもできる。
また、第四の実施形態として、熱可塑性樹脂（Ｂ）と熱可塑性樹脂（ｂ）の密着強度を高めるために、一方の樹脂に接着剤を配合する方法が考えられる。この場合の接着剤としては、熱可塑性樹脂を主成分とする接着剤（熱可塑性樹脂接着剤）が好ましい。
本発明で用いる熱可塑性樹脂接着剤の素材は、ポリオレフィンを不飽和カルボン酸又はその無水物でグラフト変性したもので、一般に熱可塑性樹脂接着剤として広く用いられているものが例示される。ポリオレフィンは、好ましくはポリプロピレンおよびポリエチレンが使用され、より好ましくはポリエチレンが使用される。不飽和カルボン酸又はその無水物の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、テトラヒドロフタル酸、クロロマレイン酸、ブテニルコハク酸、及びこれらの酸無水物が挙げられる。中でも、マレイン酸及び無水マレイン酸が好ましく用いられる。上記不飽和カルボン酸又はその無水物をポリオレフィンにグラフト共重合して酸変性ポリオレフィンを得る方法としては、従来公知の種々の方法を用いることができる。例えば、ポリオレフィンを押出機等で溶融させ、グラフトモノマーを添加して共重合させる方法、あるいはポリオレフィンを溶媒に溶解させてグラフトモノマーを添加して共重合させる方法、ポリオレフィンを水懸濁液とした後グラフトモノマーを添加して共重合させる方法等を挙げることができる。
また、接着剤を配合する場合の配合量としては、熱可塑性樹脂（Ｂ）または熱可塑性樹脂（ｂ）の量の０．０１〜３０重量％とすることができる。
当然に、第一の実施形態〜第四の実施形態の中から２つ以上の形態を組み合わせても良い。本発明では特に、第一の実施形態および第二の実施形態の少なくとも一方を満たす態様が好ましい。
【００７８】
上述のとおり、本発明では、熱可塑性樹脂（Ｂ）由来の所定のフィルムと、熱可塑性樹脂（ｂ）由来の所定のフィルムの密着強度が所定の値以上であるが、熱可塑性樹脂（Ｂ）および／または熱可塑性樹脂（ｂ）が２種類以上の樹脂成分からなる場合、密着強度試験に用いる２種類以上の樹脂は十分に混合したものを用いる。混合の方法としては、押出スクリューで十分に混練する方法が挙げられる。
【００７９】
ところで、熱可塑性樹脂（Ｂ）と熱可塑性樹脂（ｂ）の密着強度が低い場合には、第一の材料の表面の表面に接着剤を配置し、前記接着剤の表面に第二の材料を配置することを含む発明が開示される。
より具体的には、第一の部位と、前記第一の部位から立設している第二の部位を有する成形体の製造方法であって、長さ３０ｍｍを超える強化繊維（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）を含む第一の材料であって、前記強化繊維（Ａ）が、第一の材料中に分散しており、かつ、前記熱可塑性樹脂（Ｂ）が前記強化繊維（Ａ）に実質的に含浸していない第一の材料の表面に、接着剤を配置し、接着剤の表面に、長さ１〜３０ｍｍの強化繊維（ａ）と熱可塑性樹脂（ｂ）を含む第二の材料であって、前記強化繊維（ａ）が、第二の材料中に分散しており、かつ、前記熱可塑性樹脂（ｂ）が前記強化繊維（ａ）に実質的に含浸していない第二の材料を配置し、一回のプレス加工で第一の部位と第二の部位を同時に成形することを含む成形体の製造方法が例示される。
ここでの接着剤は、熱可塑性樹脂接着剤が好ましい。熱可塑性樹脂接着剤の具体例としては、上述した熱可塑性樹脂接着剤が挙げられ、好ましい範囲も同様である。
熱可塑性樹脂接着剤の形状は特に規定するものはなく、粉、繊維、フィルムなどが用いられる。
このような発明の実施形態の一例として、後述する参考例１が例示される。
【００８０】
＜成形体の用途＞
本発明の製造方法により得られる成形体の利用分野については特に定めるものではなく、自動車等輸送機部品、一般機械部品、精密機械部品、電子・電気機器部品、ＯＡ機器部品、建材・住設関連部品、医療装置、レジャースポーツ用品、遊戯具、医療品、食品包装用フィルム等の日用品、防衛および航空宇宙製品等に広く用いられる。
【実施例】
【００８１】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
【００８２】
以下の原材料を使用した。
１．熱可塑性樹脂
＜合成例１  ＭＰＸＤ１０＞
撹拌機、分縮器、全縮器、温度計、滴下ロート及び窒素導入管、ストランドダイを備えた反応容器に、セバシン酸（伊藤製油（株）製ＴＡグレード）１０ｋｇ（４９．４ｍｏｌ）及び酢酸ナトリウム／次亜リン酸ナトリウム・一水和物（モル比＝１／１．５）１１．６６ｇを仕込み、十分に窒素置換した後、更に少量の窒素気流下で系内を撹搾しながら１７０℃まで加熱溶融した。
メタキシリレンジアミン（三菱ガス化学（株）製）とパラキシリレンジアミン（三菱ガス化学（株）製）のモル比が７０／３０である混合キシリレンジアミン６．６４７ｋｇを溶融したセバシン酸に攪拌下で滴下し、生成する縮合水を系外に排出しながら、内温を連続的に２．５時間かけて２４０℃まで昇温した。
滴下終了後、内温を上昇させ、２５０℃に達した時点で反応容器内を減圧にし、更に内温を上昇させて２５５℃で２０分間、溶融重縮合反応を継続した。その後、系内を窒素で加圧し、得られた重合物をストランドダイから取り出して、これをペレット化することにより、ポリアミド樹脂ＭＰＸＤ１０を得た。
得られたポリアミド樹脂の融点は、２１３℃、数平均分子量は、１５４００であった。
【００８３】
＜合成例２  ＭＸＤ１０＞
合成例１において、メタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンの混合キシリレンジアミンを、等量のメタキシリレンジアミンに変更したこと以外は、合成例１と同様の方法でポリアミド樹脂ＭＸＤ１０を得た。
得られたポリアミド樹脂の融点は、１９０℃、数平均分子量は、１４９００であった。
【００８４】
ポリアミド６６（ＰＡ６６）：東レ製、ＣＭ３００１Ｎ、融点２６５℃
ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）：日本ポリプロ製、ノバテックＰＰ、ＢＣ０３ＧＳＮ、融点１６５℃
ＭＸＤ６：メタキシリレンアジパミド、三菱ガス化学製、融点は２３７℃
熱可塑性樹脂接着剤：三菱化学製、モディック  Ｐ５５、不飽和カルボン酸変性ポリオレフィン樹脂
【００８５】
２．強化繊維
炭素繊維：東レ製、Ｔ７００−１２０００−６０Ｅ、８０００ｄｔｅｘ、繊維数１２０００ｆ。エポキシ樹脂で表面処理された連続強化繊維。
【００８６】
３．熱可塑性樹脂繊維の製造
下記表１に示す熱可塑性樹脂を用い、以下の手法に従って繊維状にした。
熱可塑性樹脂を３０ｍｍφのスクリューを有する単軸押出機にて溶融押出しし、６０穴のダイからストランド状に押出し、ロールにて巻き取りながら延伸し、回巻体に巻き取った熱可塑性樹脂繊維束を得た。溶融温度は、ポリアミド樹脂については３００℃、ポリプロピレン樹脂については２００℃とした。
得られた熱可塑性樹脂繊維１ｍ当たりの重量を測定し、繊度に換算した。
【００８７】
４．混繊糸および混繊糸を用いた織物の製造
混繊糸は、以下の方法に従って製造した。
熱可塑性樹脂繊維の回巻体および強化繊維の回巻体から、下記表１に示す熱可塑性樹脂繊維および強化繊維をそれぞれ引き出し、エアブロー開繊を行った。開繊しながら、熱可塑性樹脂繊維および強化繊維を一束とし、さらに、複数のガイドを通しながらエアブローを与え、均一化を進め、混繊糸とした。
さらに、得られた混繊糸に、１ｍあたり、１０回の撚りをかけた。撚りは、混繊糸の一端を固定して他端を時計方向に回転させてかけた。
得られた混繊糸はレピア織機を用いて平織に製織した。得られた混繊糸織物の目方は７３０ｇ／ｍ2であった。
【００８８】
（分散度の測定）
混繊糸の分散度を以下のように観察して測定した。
混繊糸を切り取り、エポキシ樹脂で包埋し、前記包埋した混繊糸の長手方向に垂直な断面を研磨し、断面図を超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡ＶＫ−９５００（コントローラー部）／ＶＫ−９５１０（測定部）（キーエンス製）を使用して撮影した。図２に示すように、撮影画像において、放射状に補助線を等間隔に６本ひき、各補助線上にある強化繊維領域の長さをa1, a2, a3・・・ai(i=n)と測量した。同時に各補助線上にある熱可塑性樹脂繊維領域の長さをb1, b2, b3・・・bi(i=m)と測量した。次式により分散度を算出した。
【数１】
0006602552.tif 000002
【００８９】
（含浸率の測定）
混繊糸を切り取ってエポキシ樹脂で包埋し、前記包埋した混繊糸の長手方向に垂直な断面を研磨し、断面図を超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡ＶＫ−９５００（コントローラー部）／ＶＫ−９５１０（測定部）（キーエンス製）を使用して撮影した。得られた断面写真に対し、連続強化繊維の熱可塑性樹脂繊維成分が溶融し含浸した領域を画像解析ソフトＩｍａｇｅＪを用いて選択し、その面積を測定した。含浸率は、熱可塑性樹脂成分が連続強化繊維に含浸した領域／撮影面積（単位％）として示した。
【００９０】
【表１】
0006602552.tif 000003
上記表において、繊度の単位は、ｄｔｅｘである。混繊糸中の強化繊維の割合の単位は、体積％である。分散度および含浸率の単位は、それぞれ、％である。
【００９１】
実施例１
（成形体の製造）
プレス成形機（大竹機械工業製、３８０角６５トンプレス成形機）の、下金型（サイズ：２００  ×２００（ｍｍ））に、第一の材料として２００ｍｍの長さにカットした、混繊糸織物を２枚積層した。次に、第二の材料として、前記混繊糸の表面に２０ｍｍの長さにカットした混繊糸２ｇを概ね上金型の凹部に対応する位置に配置した。カットした混繊糸の方向はランダムとした。図３に示すような形状の凸部（第ニの部位）が第一の部位の表面に垂直に成形されるように、深さが２０ｍｍで、開口部が２ｍｍ×２０ｍｍである直方体状の凹部を有する上金型をのせ、圧力３ＭＰａ、表２に示す金型温度（単位：℃）およびプレス時間（単位：分）で、プレス成形し、成形体を得た。尚、金型温度は、熱可塑性樹脂（Ｂ）および熱可塑性樹脂（ｂ）の融点うち、高い方の融点＋２５℃の温度である。
尚、上記第一の材料、第二の材料としての混繊糸は、表１に示した混繊糸を表２に示す組み合わせで用いた。
【００９２】
（密着強度）
室温下において、第一の材料および第二の材料に用いた熱可塑性樹脂の密着性を以下の方法に従って測定した。
押出成形機（プラスチック工学研究所製、ＰＴＭ−３０）にて、熱可塑性樹脂（Ｂ）（第一の材料を構成する樹脂）を、該樹脂（Ｂ）の融点＋３０℃の温度にて押出成形して、幅１７０ｍｍ、厚さ０．０３ｍｍの熱可塑性樹脂（Ｂ）由来のフィルムを得た（以下、「樹脂（Ｂ）フィルム」という）。同様に、押出成形機にて、熱可塑性樹脂（ｂ）（第ニの材料を構成する樹脂）を、該樹脂（ｂ）の融点＋３０℃の温度にて押出成形して、幅１７０ｍｍ、厚さ０．０３ｍｍの熱可塑性樹脂（ｂ）由来のフィルムを得た（以下、「樹脂（ｂ）フィルム」という）。
図４に示すように、得られた樹脂（Ｂ）フィルムおよび樹脂（ｂ）フィルムから、１００ｍｍｘ１００ｍｍの正方形のフィルムをそれぞれ切り出し、樹脂（Ｂ）フィルムと樹脂（ｂ）フィルムとを積層した。積層した熱可塑性樹脂フィルム（図４の符号５）をカプトンフィルムで保護し、東洋精機製ヒートシールテスター（特型  Ｃ−３４１６００５０２）にセットし、図４の符号６の部分に加熱加圧を施し、樹脂（Ｂ）フィルムと樹脂（ｂ）フィルムの一部をヒートシールした。ヒートシールの条件は、ゲージ圧０．１ＭＰａとし、後述する表に示すプレス温度（単位：℃）が、樹脂（Ｂ）フィルムおよび樹脂（ｂ）フィルムに、後述する表に示されるプレス時間（単位：秒）の間加温されるように行った。尚、プレス温度は、熱可塑性樹脂（Ｂ）および熱可塑性樹脂（ｂ）の融点うち、高い方の融点＋１℃の温度である。
ヒートシールした熱可塑性樹脂フィルムを、２３℃、相対湿度５０％の雰囲気下に移動させ、続く作業を行った。ヒートシールした熱可塑性樹脂フィルムのうち、図４に示すように、幅１５ｍｍ、長さ９０ｍｍの部分を切り出し、切り出した熱可塑性樹脂フィルム７の図４の右側の端から６０ｍｍの位置に対応する樹脂（Ｂ）フィルムおよび樹脂（ｂ）フィルムのそれぞれにチャックを付け、互いのフィルムを引張速度３００ｍｍ／分で図５に示すように１８０度方向に引張試験機（東洋精機製、ストログラフＥＩＩ）で引っ張った。積層した熱可塑性樹脂フィルムのヒートシール面（図４、５中の斜線の部分）が、剥離した場合は、その際の力、または、剥離する前に樹脂フィルムが破断したときは、その破断の際の力を測定した。５回測定し、その平均値を密着強度とした。尚、幅１５ｍｍ、長さ９０ｍｍの部分は、１００ｍｍｘ１００ｍｍの正方形のフィルムから複数枚切り出してもよい。
【００９３】
（第一の部位と第二の部位の密着性）
得られた成形体１０を、図６に示すように、第二の部位が台１２と概ね平行になるように置き、台１２と接している側の第一の部位１３を台に固定し、第二の部位１１の右端から３ｍｍの位置に、１００ｇのおもりを吊り下げ、６０秒間静かに置いた。第一の部位と第二の部位の密着性を以下の通り評価した。
Ａ：本測定中、第一の部位と第二の部位は結合していた。
Ｂ：力をかけた場合、１０秒を経過した以降に、第一の部位と第二の部位がはずれてしまった。
Ｃ：第一の部位と第二の部位が結合しなかった、または、力をかけて１０秒以内に第一の部位と第二の部位がはずれてしまった。
【００９４】
他の実施例、比較例
実施例１において混繊糸織物および混繊糸を、下記表２に示す通り条件を変更し、実施例２〜６および比較例１の成形体を製造した。
また、参考例１では、実施例１において、第一の材料である混繊糸織物を積層した後、その表面に熱可塑性樹脂接着剤を配置し、その後、第二の材料を表２に記載の混繊糸に変更し、他は同様に行った。ここで、熱可塑性樹脂接着剤は、森田精機工業製、製粉砕機を用いて粉状にしたものを配置した。
表２に結果を示す。
【００９５】
【表２】
0006602552.tif 000004
上記密着強度の単位、Ｎ／１５ｍｍは、１５ｍｍの幅のフィルムを剥がすのに要した力として示している。
【００９６】
実施例７
実施例１において、第二の材料に変え、粉末状のＭＰＸＤ１０と長さを５ｍｍにカットした炭素繊維を混合したものを用い、他は同様に行った。成形体が製造できた。
【符号の説明】
【００９７】
１  下金型
２  上金型
３  第一の材料
４  第二の材料
５  熱可塑性樹脂フィルム
６  加熱加圧を施した部分
７  熱可塑性樹脂フィルムから切り出した部分
１０  成形体
１１  第二の部位
１２  台
１３  第一の部位
【図１】
0006602552.tif 000005
【図２】
0006602552.tif 000006
【図３】
0006602552.tif 000007
【図４】
0006602552.tif 000008
【図５】
0006602552.tif 000009
【図６】
0006602552.tif 000010