(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維成分として、連続強化繊維（Ａ）と連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を含む混繊糸と、前記混繊糸を保形する熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を含み、
前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂の融点が前記連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂の融点よりも１５℃以上高く、
前記連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂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、複合材料。
【請求項２】
前記混繊糸は、基材の上に配列され、前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）でステッチングして保形されている、請求項１に記載の複合材料。
【請求項３】
繊維成分として、連続強化繊維（Ａ）と連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を含む混繊糸と、前記混繊糸を保形する熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を含み、
前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂の融点が前記連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂の融点よりも１５℃以上高く、
前記混繊糸は、基材の上に配列され、前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）でステッチングして保形されている、複合材料。
【請求項４】
前記連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂がポリアミド樹脂である、請求項３に記載の複合材料。
【請求項５】
前記基材は、熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ）である、請求項２〜４のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項６】
前記熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ）を構成する熱可塑性樹脂の融点が前記連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂の融点よりも、１５℃以上高い、請求項５に記載の複合材料。
【請求項７】
前記熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ）がポリアミド樹脂を含む、請求項５または６に記載の複合材料。
【請求項８】
前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂がポリアミド樹脂である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項９】
前記連続強化繊維（Ａ）は、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１〜８のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項１０】
前記連続強化繊維（Ａ）は、炭素繊維である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項１１】
前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂の融点は、前記連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂の融点より、１５〜１００℃高い、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項１２】
前記混繊糸中の連続強化繊維（Ａ）の分散度が６０〜１００％である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項１３】
複数本の混繊糸が一方向に層状に並列しており、前記層状の混繊糸の上に、複数本の混繊糸が前記混繊糸の並列方向に対し、１０°〜９０°の方向に、層状に並列しており、前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）が前記層状の混繊糸を保形している、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項１４】
前記複合材料がノンクリンプファブリックである、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項１５】
前記混繊糸は、連続強化繊維（Ａ）および連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）の少なくとも一方の処理剤によって、束状にされている、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項１６】
医療用装具形成用である、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項１７】
基材と、基材上に配列している混繊糸を、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）でステッチングすることを含み、前記混繊糸は、繊維成分として、連続強化繊維（Ａ）と連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を含み、前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂の融点が前記連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂の融点よりも１５℃以上高い、複合材料の製造方法。
【請求項１８】
繊維成分として、連続強化繊維（Ａ）と連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を含む混繊糸と、前記混繊糸を保形する熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を含み、前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂の融点が前記連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂の融点よりも１５℃以上高い複合材料を、前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂の融点よりも低い温度で成形することを含む、成形品の製造方法。
【請求項１９】
前記複合材料が請求項１〜１６のいずれか１項に記載の複合材料である、請求項１８に記載の成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材料、前記複合材料の製造方法および、前記複合材料を用いた成形品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（特許文献１〜４）。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。
ここで、ＦＲＰの代表的な例としては、繊維を熱可塑性樹脂に含浸させた繊維強化熱可塑性樹脂材料が知られている。このようなＦＲＰは、通常、繊維を熱可塑性樹脂に含浸させた繊維強化熱可塑性樹脂材料を複数枚加熱して結合したプリプレグとして用いられている。このようなプリプレグは、さらに加熱して、所望の用途に応じた形状に加工される。
また、本願出願人らは、繊維成分が連続熱可塑性樹脂繊維と連続強化繊維からなる混繊糸を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０７１９８号公報
【特許文献２】特開２０１４−１６９４１１号公報
【特許文献３】特開２０１０−１７９３４号公報
【特許文献４】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、上記のような繊維成分が連続強化繊維と連続熱可塑性樹脂繊維からなる混繊糸は、糸状であるため、シート状等の形状に保形した材料があれば有益である。しかしながら、混繊糸を何らかの繊維で保形した複合材料は、加熱加工した際に、連続繊維が乱れて成形品の表面で目立ったりして、外観が劣ったりする場合がある。
本発明は、かかる課題を解決することを目的としたものであって、加熱加工後の外観に優れる複合材料を提供することを目的とする。また、複合材料の製造方法および成形品の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】
上記課題のもと、本発明者が鋭意検討を行った結果、混繊糸を保形する繊維として、混繊糸に含まれる樹脂よりも融点の高い樹脂繊維を採用することにより、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、下記手段＜１＞により、好ましくは＜２＞〜＜１８＞により、上記課題は解決された。
＜１＞繊維成分として、連続強化繊維（Ａ）と連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を含む混繊糸と、前記混繊糸を保形する熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を含み、前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂の融点が前記連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂の融点よりも１５℃以上高い、複合材料。
＜２＞前記連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂がポリアミド樹脂である、＜１＞に記載の複合材料。
＜３＞前記連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂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、＜１＞に記載の複合材料。
＜４＞前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂がポリアミド樹脂である、＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の複合材料。
＜５＞前記混繊糸は、基材の上に配列され、前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）でステッチングして保形されている、＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の複合材料。
＜６＞前記基材は、熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ）である、＜５＞に記載の複合材料。
＜７＞前記熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ）を構成する熱可塑性樹脂の融点が前記連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂の融点よりも、１５℃以上高い、＜６＞に記載の複合材料。
＜８＞前記熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ）がポリアミド樹脂を含む、＜６＞または＜７＞に記載の複合材料。
＜９＞前記連続強化繊維（Ａ）は、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＞〜＜８＞のいずれかに記載の複合材料。
＜１０＞前記連続強化繊維（Ａ）は、炭素繊維である、＜１＞〜＜８＞のいずれかに記載の複合材料。
＜１１＞前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂の融点は、前記連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂の融点より、１５〜１００℃高い、＜１＞〜＜１０＞のいずれかに記載の複合材料。
＜１２＞前記混繊糸中の連続強化繊維（Ａ）の分散度が６０〜１００％である、＜１＞〜＜１１＞のいずれかに記載の複合材料。
＜１３＞複数本の混繊糸が一方向に層状に並列しており、前記層状の混繊糸の上に、複数本の混繊糸が前記混繊糸の並列方向に対し、１０°〜９０°の方向に、層状に並列しており、前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）が前記層状の混繊糸を保形している、＜１＞〜＜１２＞のいずれかに記載の複合材料。
＜１４＞前記複合材料がノンクリンプファブリックである、＜１＞〜＜１３＞のいずれかに記載の複合材料。
＜１５＞前記混繊糸は、連続強化繊維（Ａ）および連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）の少なくとも一方の処理剤によって、束状にされている、＜１＞〜＜１４＞のいずれかに記載の複合材料。
＜１６＞医療用装具形成用である、＜１＞〜＜１５＞のいずれかに記載の複合材料。
＜１７＞基材と、基材上に配列している混繊糸を、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）でステッチングすることを含み、前記混繊糸は、繊維成分として、連続強化繊維（Ａ）と連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を含み、前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂の融点が前記連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂の融点よりも１５℃以上高い、複合材料の製造方法。
＜１８＞＜１＞〜＜１６＞のいずれかに記載の複合材料を、前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂の融点よりも低い温度で成形することを含む、成形品の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、加熱加工後の外観に優れる複合材料を提供可能になった。また、複合材料の製造方法および成形品の製造方法を提供可能になった。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の複合材料の構造を示す概略図である。
【図２】本発明における、混繊糸の配列状態を示すイメージ図である。
【図３】本発明における、混繊糸を立体的に配列する際の混繊糸の状態を示すイメージ図である。
【図４】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５】本発明の複合材料の実施形態の一例を示す図である。
【図６】本発明の複合材料の実施形態の他の一例を示す概念図である。
【図７】本発明の複合材料の実施形態のさらに他の一例を示す図である。
【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、特に述べない限り、重量平均繊維長をいう。
【０００９】
本発明の複合材料は、繊維成分として、連続強化繊維（Ａ）と連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を含む混繊糸と、前記混繊糸を保形する熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を含み、前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂（以下、「樹脂ｃ」ということがある）の融点が前記熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂（以下、「樹脂ｂ」ということあがる）の融点よりも１５℃以上高いことを特徴とする。このような構成とすることにより、外観に優れた成形品が得られる。さらには、熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）と熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）に、融点が同程度の樹脂を用いる場合と比して機械的強度が飛躍的に向上し、成形加工性に優れたものが得られる。
この理由は推定であるが、本発明の複合材料は、混繊糸を保形する熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂（樹脂ｃ）の融点を、混繊糸を構成する熱可塑性樹脂ｂの融点よりも１５℃以上高くすることにより、本発明の複合材料を加熱加工した際に、樹脂ｂが樹脂ｃよりも先に溶融し、連続強化繊維（Ａ）内に適切に含浸するので、混繊糸中の連続強化繊維（Ａ）の分散度を高く保った状態まま成形加工することができ、連続強化繊維（Ａ）が乱れず、外観が向上するものと推定される。さらに、このような混繊糸の乱れを抑制することにより、機械的強度も、顕著に向上させることが可能になる。
これまでの繊維強化材料として、熱可塑性樹脂が連続強化繊維に含浸したプレプリグが知られていた。このようなプリプレグも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、成形品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。これに対し、本発明では、一回の加熱加工でも成形品を成形可能である。
また、従来の繊維強化材料として、繊維シートと樹脂フィルムを積層した繊維強化材料も知られていた。かかる繊維強化材料も有益な材料であるが、繊維シートと樹脂フィルムの積層体であるため、ミクロスケールで繊維と樹脂が分散していなく、繊維と樹脂との距離が長いため、加工には時間をかけて加熱して、樹脂を繊維シート中に含浸させる必要があった。本発明では、連続強化繊維（Ａ）の分散度が本来的に高い混繊糸を、その高い分散度を保ったまま加工できる点で、繊維シートと樹脂フィルムを積層した繊維強化材料よりも、成形加工性に優れる。さらに、このような構成とすることにより、機械的強度も向上させることが可能になる。
【００１０】
図１は、本発明の複合材料の概略図の一例を示すものであって、１は複合材料を、２は混繊糸を、（Ｃ）は熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を、（Ｄ）は、熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ）を示している。
本実施形態では、熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ）の上に、混繊糸２が一方向に配列し、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）でステッチングすることにより、混繊糸２を保形している。図１では、混繊糸は、一方向に並んでいるが、他の並び方でもよい。例えば、図２に示す並び方である。すなわち、図２は、本発明における混繊糸の配列の例を示した概念図であって、図２（ａ）では混繊糸が折り返すように、（ｂ）では格子状に配列されている。その他、混繊糸の並び方は特に定めるものでは無いが、一定の規則性を持って並んでいることが好ましい。また、成形品の用途に応じて所望の配列とすることができる。
本発明では、さらに、図３に示すように、成形品の縁や角など、力が集中的にかかる箇所には、幾重にも混繊糸を配することも好ましい。
ここで、連続強化繊維と連続熱可塑性樹脂繊維を有する材料として、従来は組紐などが用いられていた。組紐は、連続強化繊維を芯とし、そのまわりに、連続熱可塑性樹脂繊維を被覆したものが主流であるが、このような組紐は、連続強化繊維が集中する部分がある。そのため、組紐を保形しようとすると、連続強化繊維が集中する部分には、ステッチングがしにくかった。また、強度を高くしようとして、組紐中の連続強化繊維の割合を高くすると、さらにステッチングがしにくくなるという問題があった。一方、ＵＤテープのような、既に、熱可塑性樹脂が含浸しているものは、ステッチングの際に割れやすかった。
本発明では、混繊糸を用いているため、連続強化繊維が分散しており、いずれの位置でも、ステッチングすることができ、容易に保形できる。また、混繊糸中の連続強化繊維の割合を高くしたり、複合材料中の混繊糸の密度を高くしてもステッチングが容易にできる。すなわち、本発明の複合材料は、混繊糸や混繊糸中の連続強化繊維の密度の高いものから低いものまで自由に設計できる。
再び図１に戻り、図１の形態では、混繊糸２は、基材（熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ））の上に配列され、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）で保形されている。保形手段としては、ステッチングが例示される。このような手段を採用することにより、混繊糸の保形が容易になる。しかしながら、混繊糸を所望の形態に保形できる限り、基材にステッチングすることは必須ではない。例えば、図２（ｂ）に示すように配列した混繊糸において、基材にステッチングせずに、混繊糸同士が交差する部分のみを熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）で保形することにより、基材なしでも、混繊糸を保形できる。また、混繊糸を用いて製造した編み物や織物を積層して、ステッチングする態様も例示される。
また、図１では、基材として、熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ）を用いているが、他の基材であってもよい。基材の詳細については、詳細を後述する。さらに、用途に応じて、熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ）を挟んで両面に混繊糸をステッチングしてもよい。
【００１１】
本発明の複合材料の形態の一例として、一定の規則性を持って層状に配列した混繊糸と、前記一定の規則性を層状に持って配列した混繊糸を、熱可塑性樹脂（Ｃ）で保形した複合材料が例示される。ここで、層状とは、混繊糸が必ずしも密になるように配列していることを意味するものではなく、また、混繊糸が必ずしも一方向に並列していることを必須とするものではない。例えば、図２の（ａ）や（ｃ）のように、層状に、一定の規則性を持って配列したものを積層して保形する形態も、本形態に含まれる。また、織物や編み物を積層した形態も、本形態に含まれる。
層状の混繊糸は、基材の上に設けてもよいし、基材を用いずに配列させてもよい。混繊糸の層の数は、２層以上であり、３〜２０層が好ましい。
【００１２】
本発明の複合材料の形態の他の一例として、ノンクリンプファブリック等と呼ばれる複合材料が挙げられる。ノンクリンプファブリックとは、織物のように経糸と緯糸が交差している材料とは異なり、経糸と緯糸の交差等によるうねり（クリンプ）が生じていない材料として知られている。ノンクリンプファブリックは、前記交差によるうねり（クリンプ）がない分、層状の混繊糸が一方向性を保っているため、高い強度および弾性率を達成することが可能になる。
ノンクリンプファブリックとしては、複数本の混繊糸が一方向に層状に並列した層を１層または２層以上を有する形態が挙げられ、層状の混繊糸は、２層以上有することが好ましい。層状の混繊糸を２層以上有する場合、１層目の混繊糸の並列方向と、２層目以降の混繊糸の並列方向は同じ、すなわち、１層目の混繊糸の並列方向と２層目以降の混繊糸の並列方向のなす角が０°であってもよいが、１層目と、２層目以降のうち少なくとも１層の、混繊糸の並列方向のなす角は、０°を超え９０°以下であることが好ましい。１層目と２層目以降の少なくとも１層の混繊糸の並列方向のなす角が０°を超えることにより、得られるノンクリンプファブリックを２方向以上の方向に対する強度を強化させることができる。前記なす角は、好ましくは１０〜９０°、さらに好ましくは３０〜９０°である。また、なす角とは、一の層状に並列した混繊糸の並列方向と、他の一の層状に並列した混繊糸の並列方向のなす角のうち、小さい方の角をいう。また、本発明におけるなす角は、数学上の厳密ななす角ではなく、本発明の技術分野における通常の誤差を含みうることは言うまでもない。
ノンクリンプファブリックの詳細は、特開２００７−４６１９７号公報および特表２０１５−５２１６６１号公報の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
【００１３】
本発明におけるノンクリンプファブリックの好ましい実施形態の一例として、複数本の混繊糸が一方向に層状に並列しており、前記層状の混繊糸の上に、複数本の混繊糸が前記混繊糸の並列方向に対し、０°を超え９０°以下、好ましくは１０〜９０°、さらに好ましくは３０〜９０°の方向に、層状に並列しており、前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）が前記層状の混繊糸を保形している複合材料が挙げられる。このような複合材料としては、例えば、図５に示す複合材料が挙げられる。図５では、混繊糸２１が層状に並列し、前記混繊糸２１に対し、４５°のなす角度となるように混繊糸２２が層状に並列し、さらに、前記混繊糸２２に対し、４５°のなす角度となるように混繊糸２３が並列し、さらに、前記混繊糸２３に対し、４５°のなす角度となるように混繊糸２４が並列している。そして、このように並列した混繊糸を熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）で保形している。本実施形態では、混繊糸２４に対し、Ｚ字となるようにステッチングしているが、他の保形方法であってもよい。織物の場合、経糸と緯糸を交差させるため、うねり（クリンプ）が生じて強度、弾性率が低下する傾向にあった。しかしながら、本実施形態の複合材料は、各層の混繊糸が一方向性を保っているため、高い強度および弾性率を達成することが可能になる。
図５では、層状の混繊糸の上に、複数本の混繊糸が前記混繊糸の並列方向に対し、４５°のなす角度となるように並列しているが、なす角は、０°を超え９０°以下の範囲で適宜定められ、好ましくは１０〜９０°、さらに好ましくは３０〜９０°である。
層状の混繊糸は、基材の上に設けてもよいし、基材を用いずに配列させてもよい。混繊糸の層の数は、２層以上であり、３〜２０層が好ましい。
また、図５において、層状の混繊糸の最表層の表面に基材を有していてもよい。さらに、図５では、層状の混繊糸が連続して積層しているが、層状の混繊糸の間に他の層を含んでいてもよい。他の層は、特に定めるものではなく、層状の混繊糸と層状の混繊糸の間の層も、層状の混繊糸であってもよい。
例えば、図６に示すように、層状の混繊糸の表面に、複数本の混繊糸が前記混繊糸の並列方向に対し、０°に並列している態様が例示される。図６では、矢印は、混繊糸の並列方向を示しており、３１〜３６は混繊糸で構成される層を示している。そして、図６では、層３１における混繊糸の並列方向に対し、０°のなす角度となるように混繊糸が並列して層３２を形成し、層３２における混繊糸の並列方向に対し、９０°のなす角度となるように混繊糸が並列して層３３を形成し、層３３における混繊糸の並列方向に対し、０°のなす角度となるように混繊糸が並列して層３４を形成し、層３４における混繊糸の並列方向に対し、９０°のなす角度となるように混繊糸が並列して層３５を形成し、層３５における混繊糸の並列方向に対し、０°のなす角度となるように混繊糸が並列して層３６を形成している。このように、同じ方向に混繊糸を並列した層を２層以上連続して設けることによって、前記方向の強度を高くすることができる。
本実施形態では、例えば、幅５ｃｍ以上、２００ｇ／ｍ2以上の複合材料を製造可能である。上限値としては、例えば、幅２００ｃｍ以下、４０００ｇ／ｍ2以下の複合材料とすることができる。
本発明におけるノンクリンプファブリックは、必要な形状にカットして用いてもよいが、最初から、所望の形状に沿うように混繊糸を層状に並列を製造してもよい。また、図７に示すように、複数の複合材料を結合することによって、所望の形状となるように構成してもよい。図７では、４つの同じ形状の複合材料を製造し、これらを結合しているが、かかる複合材料の結合にも、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を用いることができる。
【００１４】
＜混繊糸＞
本発明で用いる混繊糸は、繊維成分として、連続強化繊維（Ａ）と連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を含む。本発明で用いる混繊糸は、通常、混繊糸を構成する連続繊維の９５重量％以上が連続強化繊維（Ａ）または連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）で構成される。
【００１５】
本発明で用いる混繊糸は、好ましくは、連続強化繊維（Ａ）が分散しており、かつ、連続強化繊維（Ａ）および連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）の少なくとも一方の処理剤によって、束状にされたものである。また、本発明で用いる混繊糸では、連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）は連続強化繊維（Ａ）に含浸せず、繊維の状態を保っている。しかしながら、本発明で用いる混繊糸は、連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）成分の一部が連続強化繊維に含浸していてもよい。具体的には、本発明で用いる混繊糸において、連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）成分の含浸率は１２％以下であることが好ましく、１０％以下であることがさらに好ましい。含浸率の下限値は特に定めるものではなく、０％であってもよい。
ここで、図２（ａ）や図３で示すように混繊糸を、直線状に配列せず、曲げて配列する場合、含浸率は５％以下であることが好ましい。このような構成とすると、曲げて配列しても、混繊糸を折れにくくすることができる。
一方、含浸率を１〜１２％、さらには、７〜１２％とすると、混繊糸の連続繊維の直線性をより効果的に保つことができ、機械的強度がより向上する傾向にあり好ましい。特に、本発明の複合材料をノンクリンプファブリックとして用いる場合には、含浸率を１〜１２％とすると、混繊糸を、より正確に並列させることができる。
本発明における含浸率は、後述する実施例で測定された方法によって得られる値をいう。但し、測定機器等について、実施例で記載の機器等が入手不可能または入手困難な場合には、他の同様の測定ができる機器を用いることができる。以下の測定方法についても同様である。
【００１６】
また、混繊糸中における、連続強化繊維（Ａ）の割合は、１０重量％以上であることが好ましく、１５重量％以上であることがより好ましく、２０重量％以上であることがさらに好ましく、３０重量％以上であることが一層好ましく、４０重量％以上であることがより一層好ましく、５０重量％以上であることが特に好ましく、５５重量％以上とすることもできる。混繊糸中における連続強化繊維（Ａ）の割合の上限は、好ましくは９０重量％以下であり、より好ましくは８０重量％以下であり、さらに好ましくは７０重量％以下であり、６５重量％以下とすることもできる。
混繊糸中における、連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）の割合は、１０重量％以上であることが好ましく、２０重量％以上であることがより好ましく、３０重量％以上であることがさらに好ましく、３５重量％以上とすることもできる。連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）の割合の上限は、好ましくは９０重量％以下であり、より好ましくは８５重量％以下であり、さらに好ましくは８０重量％以下であり、一層好ましくは７０重量％以下であり、より一層好ましくは６０重量％以下であり、特に好ましくは５０重量％以下であり、４５重量％以下とすることもできる。
【００１７】
混繊糸中における、連続強化繊維（Ａ）の分散度は、６０〜１００％であることが好ましく、６３〜１００％であることがより好ましく、６８〜１００％がさらに好ましく、７０〜１００％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、成形品の外観がより向上する。また、これを用いて成形品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。測定装置等が入手不可能な場合、他の同種の機器等を採用することができる（以下、他の測定方法についても同じ）。
【００１８】
混繊糸の製造には、通常、連続熱可塑性樹脂繊維束と連続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連続熱可塑性樹脂繊維の繊度の合計および連続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、３０００〜３００００ｄｔｅｘであることが特に好ましい。
【００１９】
一本の混繊糸の製造に用いる連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）の繊度の合計と連続強化繊維（Ａ）の繊度の合計の比（連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）の繊度の合計／連続強化繊維（Ａ）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。
【００２０】
一本の混繊糸の製造に用いる繊維数の合計（連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）の繊維数の合計と連続強化繊維（Ａ）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し、複合材料としての物性と質感により優れたものが得られる。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。
【００２１】
一本の混繊糸の製造に用いる連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）の繊維数の合計と連続強化繊維（Ａ）の繊維数の合計の比（連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）の繊維数の合計／連続強化繊維（Ａ）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し、複合材料としての物性と質感により優れたものが得られる。また、混繊糸中の連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）と連続強化繊維（Ａ）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。
【００２２】
本発明で用いる混繊糸は、撚りがかっていてもよい。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、連続熱可塑性樹脂繊維に用いる熱可塑性樹脂の種類、熱可塑性樹脂の繊維数、繊度、連続強化繊維の種類、繊維数、繊度、連続熱可塑性樹脂繊維と連続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品が得られる。
【００２３】
混繊糸に用いる連続強化繊維（Ａ）および／または連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）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、連続強化繊維（Ａ）と連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）とがより均一に分散した混繊糸が得やすくなり、また、成形後の連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）成分の連続強化繊維（Ａ）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、連続強化繊維（Ａ）、連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）、連続強化繊維（Ａ）の処理剤、連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）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。
本発明の混繊糸の一例としては、連続強化繊維（Ａ）と連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を含み、混繊糸中の連続強化繊維（Ａ）の分散度が６０〜１００％であり、連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）の連続強化繊維への含浸率が１２％以下であり、連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）の長さが３０ｍｍを超える混繊糸が挙げられる。
【００２４】
＜＜連続強化繊維（Ａ）＞＞
本発明で用いる混繊糸は連続強化繊維（Ａ）を含む。本発明における連続強化繊維（Ａ）とは、６ｍｍを超える繊維長を有する連続強化繊維をいい、３０ｍｍを超える繊維長を有する連続強化繊維であることが好ましい。本発明で使用する連続強化繊維の平均繊維長は特に制限はないが、成形加工性を良好にする観点から、１〜２０，０００ｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは１００〜１０，０００ｍ、さらに好ましくは１，０００〜７，０００ｍである。
本発明で用いる連続強化繊維は、通常、複数の連続強化繊維が束状になった連続強化繊維束である。
【００２５】
本発明で用いる連続強化繊維は、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、１０００〜１００００ｄｔｅｘ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、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。
本発明で用いる連続強化繊維は、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５００〜２００００ｆであることがより好ましく、１０００〜１５０００ｆであることがさらに好ましく、１５００〜５０００ｆ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、混繊糸中での連続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、連続強化繊維が、所定の合計繊度および合計繊維数を満たすために、１本の連続強化繊維束で製造してもよいし、複数本の連続強化繊維束を用いて製造してもよい。本発明では、１〜１０本の連続強化繊維束を用いて製造することが好ましく、１〜３本の連続強化繊維束を用いて製造することがより好ましく、１本の連続強化繊維束を用いて製造することがさらに好ましい。
【００２６】
連続強化繊維としては、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。
【００２７】
＜＜連続強化繊維の処理剤＞＞
本発明で用いる連続強化繊維は、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、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
【００２８】
本発明では、特に、極性基を有する熱可塑性樹脂を用いる場合、前記熱可塑性樹脂の極性基と反応性を有する官能基を有する連続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と化学結合する。かかる熱可塑性樹脂の極性基と反応性を有する官能基を有する連続強化繊維の処理剤は、連続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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
前記処理剤の量は、連続強化繊維の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、連続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。
【００３６】
＜＜連続強化繊維の処理剤による処理方法＞＞
連続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、連続強化繊維を、処理剤を溶液に溶解させたものに添加し、連続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、処理剤を連続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連続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。
【００３７】
＜＜連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）＞＞
本発明における連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）とは、６ｍｍを超える繊維長を有する熱可塑性樹脂繊維をいい、３０ｍｍを超える繊維長を有する熱可塑性樹脂繊維であることが好ましい。本発明で使用する連続熱可塑性樹脂繊維の平均繊維長に特に制限はないが、成形加工性を良好にする観点から、１〜２０，０００ｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは１００〜１，００００ｍ、さらに好ましくは１，０００〜７，０００ｍである。
本発明で用いる連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）は、熱可塑性樹脂ｂを主成分とする熱可塑性樹脂組成物からなる。例えば、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であることをいう。従って、熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂ｂのみからなってもよいし、熱可塑性樹脂ｂに加え、公知の添加剤等を適宜配合したものであってもよい。
樹脂ｂとしては、複合材料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類、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類、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、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルエーテルケトンケトン等のポリエーテルケトン樹脂類、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリエーテルサルファイド樹脂、熱可塑性ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリアミドイミド、全芳香族ポリイミド、半芳香族ポリイミド等の熱可塑性ポリイミド樹脂類等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。
樹脂ｂの融点は、用いる樹脂の種類にもよるが、例えば、１６５〜３９０℃であることが好ましく、１６５〜３７５℃であることがより好ましく、１６５〜３０５℃であることがさらに好ましく、１７５〜２９５℃であることが一層好ましく、１８５〜２８５℃であることがより一層好ましい。しかしながら、樹脂ｂに高い融点を有する樹脂を採用する場合、スーパーエンプラと呼ばれる高耐熱性熱可塑性樹脂を用いることもできる。スーパーエンプラの例としては、三井化学製、ＡＵＲＵＭ（登録商標）、Ｖｉｃｔｒｅｘ製、Ｖｉｃｔｒｅｘ（登録商標）ＰＥＥＫシリーズなどが例示される。
【００３８】
本発明で用いる連続熱可塑性樹脂繊維は、通常、連続熱可塑性樹脂繊維が束状になった連続熱可塑性樹脂繊維束を用いて製造するが、かかる連続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連続熱可塑性樹脂繊維の分散状態がより良好となる。かかる連続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連続熱可塑性樹脂繊維の分散状態がより良好となる。
【００３９】
本発明では、１本の混繊糸を製造するために、上記連続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、３〜２５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連続熱可塑性樹脂繊維の合計繊度は、２００〜１２０００ｄｔｅｘであることが好ましく、１０００〜６０００ｄｔｅｘ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連続熱可塑性樹脂繊維の合計繊維数は、１０〜２０００ｆであることが好ましく、２０〜１６００ｆであることがより好ましく、２００〜３５０ｆ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し、複合材料としての物性と質感により優れたものが得られる。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。
本発明で用いる連続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。
【００４０】
＜＜熱可塑性樹脂組成物＞＞
本発明で用いる連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）は、上述のとおり、熱可塑性樹脂ｂを主成分とする熱可塑性樹脂組成物からなることが好ましく、ポリアミド樹脂を主成分とするポリアミド樹脂組成物からなることがより好ましい。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
＜＜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、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、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。
【００４６】
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（以下、「ＸＤ系ポリアミド」ということがある）であることが好ましい。
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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］）
【００５５】
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、機械特性に優れた複合材料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。
【００５６】
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。
【００５７】
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、成形品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。
【００５８】
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、成形品の吸水による変形を防止しやすく、また、加熱加圧時等の複合材料を成形加工する際の発泡を抑制し、気泡の少ない成形品を得ることができる。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
【００６２】
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。
【００６３】
なお、本発明における融点とは、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り、具体的には、後述する実施例に記載の方法で測定された値を言う。
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（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、融点を求めることができる。
尚、結晶構造を形成しにくい低結晶性樹脂については、前処理等を行って融点が明確になるように調整してから融点を測定してもよい。前処理の一例としては、加熱処理が例示される。
【００６４】
＜＜連続熱可塑性樹脂繊維の処理剤＞＞
本発明で用いる連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）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、混繊糸における連続強化繊維（Ａ）の分散度がより向上する。処理剤は、連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）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。
連続熱可塑性樹脂繊維の処理剤の量は、連続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、連続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連続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、その際に連続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連続熱可塑性樹脂繊維に加えるが、その際の応力により連続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。
【００６５】
＜＜連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）の処理剤による処理方法＞＞
連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）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、連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）に、処理剤を溶液に溶解させたものを付加し、連続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。あるいは処理剤を連続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。
【００６６】
＜熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）＞
本発明で用いる熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）は、熱可塑性樹脂ｃを主成分とする熱可塑性樹脂組成物からなる。熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）の原料である熱可塑性樹脂組成物は、通常、５０重量％以上が熱可塑性樹脂ｃであり、６０重量％以上が熱可塑性樹脂ｃであることが好ましく、７０重量％以上を熱可塑性樹脂ｃとしてもよい。
樹脂ｃとしては、複合材料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類、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、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルエーテルケトンケトン等のポリエーテルケトン樹脂類、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリエーテルサルファイド樹脂、熱可塑性ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリアミドイミド、全芳香族ポリイミド、半芳香族ポリイミド等の熱可塑性ポリイミド樹脂類等を用いることができる。本発明では、樹脂ｃがポリアミド樹脂であることが好ましい。ポリアミド樹脂の具体例としては、上述の連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）で述べたポリアミド樹脂が好ましく採用できる。また、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）の原料である熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂以外の成分を含んでいても良く、これらは、連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）で述べたものと同義であり、好ましい範囲も同様である。
樹脂ｃの融点は、用いる樹脂の種類にもよるが、１８０〜４０５℃であることが好ましく、１８０〜３９０℃であることがより好ましく、１８０〜３２０℃であることがさらに好ましく、１９０〜３１０℃であることが一層好ましく、２００〜３００℃であることがより一層好ましい。  本発明で用いる熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）の長さは、混繊糸を保形できる限り特に定めるものでは無いが、加工の容易性から、６ｍｍ以上の長さを有する熱可塑性樹脂繊維が好ましく、２０ｍｍ以上の長さを有する熱可塑性樹脂繊維であることがより好ましい。本発明では、１本の熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）で混繊糸を保形してもよいし、２本以上の熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）で混繊糸の別々の箇所を保形したものであってもよい。さらに、２本以上の束状の熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を用いて混繊糸を保形してもよい。
熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）の繊度は、例えば、１０〜２００ｄｔｅｘ、好ましくは５０〜１５０ｄｔｅｘ、さらに好ましくは１００〜１５０ｄｔｅｘとすることができる。熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）は利用の際、そのまま用いてもよく、２本撚り、３本撚りなど、複数本撚ったものを用いても良い。
【００６７】
＜樹脂ｂと樹脂ｃの融点の関係＞
本発明では、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂ｃの融点が連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂ｂの融点よりも１５℃以上高い。このような構成とすることにより、連続強化繊維（Ａ）の分散状態が乱れないまま、樹脂ｂを含浸させることができ、得られる成形品の外観が向上する。
ここで、樹脂ｂが２種以上の樹脂からなる場合、融点の高い方の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。一方、樹脂ｃが２種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ｃの融点とする。尚、樹脂ｃが２種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ｃの融点とする。
また、樹脂ｃ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ｃの融点とする。
樹脂ｃの融点と樹脂ｂの融点の差（樹脂ｃの融点−樹脂ｂの融点）は、１６℃以上とすることもでき、さらには１７℃以上とすることもでき、特には１８℃以上とすることもできる。また、樹脂ｃの融点と樹脂ｂの融点の差の上限は特に定めるものでは無いが、１００℃以下とすることが好ましく、８０℃以下とすることがより好ましく、７５℃以下とす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、加熱成形の際に、樹脂ｂが溶融した後に、樹脂ｃも溶融し、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）が目立たなくなり、より外観が良好な成形品が得られる。
【００６８】
本発明では、また、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する樹脂ｃとして、樹脂ｂよりも１５℃以上融点の高い樹脂ｃ１と、樹脂ｂよりも融点が低い樹脂ｃ２を用いる実施形態も開示する。本実施形態では、樹脂ｂを含む混繊糸を、樹脂ｃ１と樹脂ｃ２を含む熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を用いて保形し、樹脂ｂの融点以下の温度で予備加熱すると、樹脂ｃ２だけが溶融して、全体を簡易的に接着することができ、操作性を向上させることができる。
一方、保形に際し、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を基材上に刺繍するようにステッチングすると、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）が、意匠性の有る模様を形成しうる。従って、樹脂ｃを溶融させずに、そのまま残すことも可能である。この場合の樹脂ｃの融点は、樹脂ｂの融点よりも、２０〜１００℃高いことが好ましく、３０〜１００℃高いことがより好ましい。
【００６９】
＜基材＞
本発明では、混繊糸は、基材の上に配列され、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）でステッチングして保形されていることが好ましい。基材は、樹脂フィルム、強化繊維を含むマット材、ガラス繊維等の繊維の織物や編み物、金属箔等が例示される。本発明の好ましい実施形態として、熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ）を用いることが例示される。基材の厚さは特に定めるものでは無いが、例えば、２０〜１００μｍとすることができる。
強化繊維を含むマット材を用いることでプレス成形時にマット成分をリブ等に流し込み、一体成型が可能になる点で有益である。
ステッチング方法は、公知の縫い合わせ方法、刺繍方法を採用でき、基材と混繊糸が、持ち運び、運搬等により大きく型崩れ等しない様に保形されていればよい。
【００７０】
＜＜熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ）＞＞
本発明で用いる熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ）は、熱可塑性樹脂を含むフィルムであり、通常、フィルムの３０〜１００重量％が熱可塑性樹脂（以下、「樹脂ｄ」ということがある）から構成される。熱可塑性樹脂としては、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類、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、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルエーテルケトンケトン等のポリエーテルケトン樹脂類、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリエーテルサルファイド樹脂、熱可塑性ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリアミドイミド、全芳香族ポリイミド、半芳香族ポリイミド等の熱可塑性ポリイミド樹脂類等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ポリアミド樹脂としては、樹脂ｂで説明したポリアミド樹脂が例示され、ポリアミド６、ポリアミド６６等が好ましい。
また、本発明で用いる熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ）は、熱可塑性樹脂以外の成分を含んでいても良い。このような成分の例としては、上述の連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）で述べたものと同義であり、好ましい範囲も同様である。
【００７１】
樹脂ｄの融点は、１８０〜４０５℃であることが好ましく、１８０〜３９０℃であることがより好ましく、１８０〜３２０℃であることがさらに好ましく、１９０〜３１０℃であることが一層好ましく、２００〜３００℃であることがより一層好ましい。樹脂ｄが２種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ｄの融点とする。また、樹脂ｄが融点を２つ以上ある場合、高い方の融点を持って樹脂ｄの融点とする。
本発明では、樹脂ｄの融点が樹脂ｂの融点よりも、１５℃以上高いことが好ましく、２０〜８０℃高いことがより好ましく、２５〜７６℃高いことがより好ましい。このような構成とすることにより、加熱成形の際に、樹脂ｄが溶融する前に、樹脂ｂを溶融させることが可能になる。
【００７２】
＜樹脂ｂ、樹脂ｃ、樹脂ｄの組み合わせ＞
本発明の複合材料における、樹脂ｂ、樹脂ｃ、樹脂ｄの組み合わせは、上記融点の関係を満たすことが好ましく、特に、樹脂ｂが、ＸＤ系ポリアミドを主成分とし、樹脂ｃおよび樹脂ｄが、それぞれ、ポリアミド６６またはＸＤ系ポリアミドを主成分とすることが好ましい。
本発明では、また、樹脂ｂおよび樹脂ｃの両方に、高融点樹脂を用いることも、耐熱性の高い複合材料を得るという観点から好ましい。特に、ポリエーテルケトン樹脂およびポリイミド樹脂の少なくとも一方を用いる態様が好ましく例示され、少なくともポリエーテルケトン樹脂を用いる態様がより好ましく例示される。具体的には、樹脂ｂとしてポリエーテルエーテルケトン樹脂（例えば、融点３４３℃のもの）を用い、樹脂ｃとしてポリイミド樹脂（例えば、三井化学製、ＡＵＲＵＭ、融点３８８℃）を用いる態様や、樹脂ｂと樹脂ｃとして、それぞれ、融点の異なるポリエーテルケトンケトン樹脂（例えば、ＡＲＫＥＭＡ製、ＫＥＰＳＴＡＮ  ７００２（融点３３１℃）とＫＥＰＳＴＡＮ  ８００２（融点３５７℃））を用いる態様が例示される。
【００７３】
＜複合材料の製造方法＞
本発明の複合材料の製造方法は特に定めるものでは無く、公知の方法を利用して製造することができる。
一例として、基材と、基材上に配列している混繊糸を、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）でステッチングすることを含み、前記混繊糸は、繊維成分として、連続強化繊維（Ａ）と連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を含み、前記熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂の融点が前記連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）を構成する熱可塑性樹脂の融点よりも１５℃以上高い、複合材料の製造方法が例示される。
【００７４】
＜成形品の製造方法＞
本発明の成形品の製造方法は、特に定めるものでは無いが、本発明の複合材料を、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を構成する熱可塑性樹脂の融点よりも低い温度で成形することが好ましい。このような成形条件とすることにより、樹脂ｃが溶融しにくくなり、樹脂ｂを先に溶融させることができる。結果として、連続強化繊維（Ａ）と連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）の分散状態を保ちつつ、樹脂ｂまたは樹脂ｂを含む熱可塑性樹脂組成物を連続強化繊維（Ａ）に適切に含浸させることができる。樹脂ｂが溶解した後、樹脂ｃは溶融させても良いし、溶融させなくても良い。しかしながら、樹脂ｃを溶融させた方が、成形品において樹脂ｃが目立たないため好ましい。
成形温度は、樹脂ｃの融点より５〜５０℃低いことが好ましく、１０〜３４℃低いことがより好ましく、１０〜３０℃低いことがさらに好ましく、１０〜２８℃低いことが一層好ましく、１０〜２５℃低いことがより一層好ましい。加熱時間は特に定めるものでは無いが、例えば、１〜１０分とすることができる。また、この時圧力をかけてもよく、圧力としては、１〜５ＭＰａ程度であることが好ましい。
また、成形温度は、樹脂の種類にもよるが、１８０〜３００℃の範囲内であることが好ましく、１９０〜２７０℃がより好ましい。
上記成形後、さらに昇温して加熱してもよい。このような成形後加熱をすることで、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）の目立ちをさらに起こりにくくすることができる。その際の加熱温度は、（樹脂ｃの融点−２０℃）以上であることが好ましく、（樹脂ｃの融点−１５℃）以上がより好ましい。成形後の加熱温度の上限は、樹脂ｃの融点以下であることが好ましく、（樹脂ｃの融点−５℃）以下であることがより好ましい。この際の加熱時間としては、３０〜３００秒が例示される。
成形後に昇温して加熱する場合は、成形温度を比較的低め（例えば、樹脂ｃの融点より２０〜５５℃程度低く、さらには、樹脂の融点より２５〜５０℃低く）しても、樹脂ｃを目立たなくさせることができる。
成形後に昇温して加熱する態様よりも、成形後に昇温しない態様の方が、作業時間が短くなり、操作性の観点から好ましい。但し、成形後に昇温する態様の方が、熱可塑性樹脂の含浸や連続強化繊維の界面との反応を効果的に進行させることができ、より機械的強度に優れた成形品が得られる。
本発明では、成形品を熱硬化性樹脂で被覆してもよい。
【００７５】
＜成形品の用途＞
本発明の複合材料を成形してなる成形品の利用分野については特に定めるものではなく、自動車、航空機等輸送機部品、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。特に、医療用装具（長下肢装具など）、自動車、電車および舟等の窓枠、ヘルメットのゴーグル部位の枠、メガネフレーム、安全靴など用の成形材料として、好適に用いられる。特に、本発明の複合材料は、医療用装具形成用材料、自動車用二次構造部材としての利用価値が高い。
【実施例】
【００７６】
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。
【００７７】
以下の原材料を使用した。
１．熱可塑性樹脂ｂ
＜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（メタキシリレンジアミン３４．１６ｍｏｌ、パラキシリレンジアミン１４．６４ｍｏｌ）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。
【００７８】
＜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。
【００７９】
ＭＸＤ６：メタキシリレンアジパミド樹脂（三菱瓦斯化学製、グレードＳ６００１）、融点２３７℃、数平均分子量１６８００
【００８０】
２．連続強化繊維（Ａ）
連続炭素繊維：三レ製、Ｐｙｒｏｆｉｌ−ＴＲ−５０Ｓ−１２０００−ＡＤ、８０００ｄｔｅｘ、繊維数１２０００ｆ。エポキシ樹脂で表面処理されている。
連続ガラス繊維：日東紡製、１３５０ｄｔｅｘ、繊維数８００ｆ。
連続アラミド繊維：FRP-ZONE.COMより購入。
【００８１】
３．熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ）
ポリアミド６６ペレットをシリンダー径３０ｍｍのＴダイ付き単軸押出機（プラスチック工学研社製、ＰＴＭ−３０）に供給した。シリンダー温度を２１５℃〜２９０℃、スクリュー回転数３０ｒｐｍの条件で溶融混練を行った。溶融混練した後、Ｔダイを通じてフィルム状物を押出し、冷却ロール上で固化し、厚み１００μｍのフィルムを得た。
【００８２】
４．熱可塑性樹脂ｃ
ＭＸＤ６：熱可塑性樹脂ｂで用いたＭＸＤ６を用いた。
ＭＰＸＤ１０：熱可塑性樹脂ｂで用いたＭＰＸＤ１０を用いた。
ＰＡ６６：東レ製、ＣＭ３００１Ｎ
【００８３】
＜合成例３  ＭＰＸＤ６＞
合成例１において、セバシン酸を、等モル数のアジピン酸（ローディア社製）に変更し、滴下終了後、内温を２７５℃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２８０℃にしたこと以外は、合成例１と同様の方法でポリアミド樹脂ＭＰＸＤ６を得た。
得られたポリアミド樹脂の融点は、２５５℃、数平均分子量は、１７８００であった。
【００８４】
＜合成例４  ＰＸＤ１０＞
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、等量のパラキシリレンジアミンに変更し、滴下終了後、内温を２９０℃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２９５℃にしたこと以外は、合成例１と同様の方法でポリアミド樹脂ＰＸＤ１０を得た。
得られたポリアミド樹脂の融点は、２９０℃、数平均分子量は、１７０００であった。
【００８５】
５．測定方法
（融点）
島津製作所（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（２５℃）から予想される融点以上の温度まで加熱し溶融させ次いで、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た際に観測される吸熱ピークのピークトップの温度を融点とした。
【００８６】
（繊度）
混繊糸または熱可塑性樹脂繊維１ｍ当たりの重量を測定し、繊度に換算した。
【００８７】
実施例１
（連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）の製造）
下記表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、樹脂の融点＋１５℃とした。
【００８８】
（熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）の製造）
下記表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、３４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、樹脂の融点＋１５℃とした。
【００８９】
（混繊糸の製造）
混繊糸は、以下の方法に従って製造した。
回巻体から、連続熱可塑性樹脂繊維および連続強化繊維をそれぞれ引き出し、複数のガイドを通しながらエアブローにより開繊を行った。開繊しながら、連続熱可塑性樹脂繊維および連続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。
【００９０】
（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４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】
0006659322.tif 000002
【００９１】
（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／撮影断面積（単位％）として示した。
【００９２】
（複合材料の製造）
ポリアミド６６フィルム（熱可塑性樹脂フィルム（Ｄ））に、上記で得られた混繊糸を図２（ａ）に示すように配列し、表に示す熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を２本撚りにして、混繊糸をポリアミド６６フィルムにステッチングして固定し、複合材料を得た。
【００９３】
（複合材料の成形）
上記で得られた繊維強化複合材料を、表に示す成形温度で２ＭＰａ、５分間プレス成形して成形品を得た。
【００９４】
（外観１：連続強化繊維の乱れ）
得られた成形品について、以下の基準に従って評価した。
○：連続強化繊維（Ａ）の乱れが殆ど認められない
×：連続強化繊維（Ａ）の乱れが目立つ（上記○以外）
【００９５】
（外観２：熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）のステッチ）
得られた成形品について、以下の基準に従って評価した。
有：熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）が未溶融で目立つ
無：熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）が溶融して目立たない
【００９６】
（機械的強度の向上率）
得られた成形品（成形品１という）について、ＩＳＯ ５２７−１およびＩＳＯ ５２７−２に記載の方法に従って、測定温度２３℃、チャック間距離５０ｍｍ、引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎの条件で引張強度を測定した。
また、実施例１において、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を、実施例１で用いている熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）に変え、他は同様に行って得られた成形品（成形品２という）の引張強度を測定した。成形品２に対する成形品１の比率を向上率とした。
向上率＝（成形品１の引張強度）／（成形品２の引張強度）
【００９７】
（成形加工性）
得られた成形品について、以下の通り測定し、評価した。加熱成形前の複合材料の５ｃｍ離れた任意の２点をマーキングし、加熱成形後に、前記任意の２点の距離を再度測定し、変化率を求めた。
○：成形品の寸法が保形時の寸法±２％未満
×：成形品の寸法が保形時の寸法±２％以上
【００９８】
実施例２〜１３、比較例１
実施例１において、下記表に示すように、連続強化繊維（Ａ）の種類、連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）の種類、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）の種類、および、複合材料の成形温度等を変え、他は同様に行った。また、実施例１０、実施例１１については、成形後にさらに表に示す温度で１８０秒間加熱を行った。機械的強度の向上率の評価については、熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を、それぞれの実施例、比較例で用いている熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）に変えて行った。結果を下記表に示す。
【００９９】
【表１】
0006659322.tif 000003
【表２】
0006659322.tif 000004
【０１００】
上記結果から明らかなとおり、本発明の複合材料は、連続強化繊維の乱れが殆ど認められなかった。さらに機械的強度の向上率が高く、成形加工性にも優れていた。これに対し、連続熱可塑性樹脂繊維（Ｂ）と熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）に同じ材料を用いた比較例１では、連続強化繊維の乱れが目立ってしまった。
【０１０１】
＜ノンクリンプファブリックの作製＞
実施例９で用いた混繊糸を図２（ｂ）に示すように並列した。すなわち、複数本の混繊糸を一方向に層状に並列した。その表面に、混繊糸を前記混繊糸の並列方向に対し９０°となるように並列した。その後、実施例９で用いた熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を２本撚りにして、混繊糸に対してＺ字となるようにステッチして、幅２０ｃｍ、４８０ｇ／ｍ2のノンクリンプファブリックを得た。
【０１０２】
＜長下肢装具の作製＞
実施例１で用いた混繊糸を、長下肢装具の形状に対応するように加工した平均厚み１００μｍのポリアミド６６フィルムの表面に、実施例１で用いた熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）を用いてステッチングし、金型を用いて２４０℃、２ＭＰａの条件で、５分間熱プレスし、長下肢装具を得た。
【符号の説明】
【０１０３】
１  複合材料
２、２１〜２５  混繊糸
３１〜３６  混繊糸で構成される層
Ｃ  熱可塑性樹脂繊維（Ｃ）
Ｄ  樹脂フィルム（Ｄ）
【図１】
0006659322.tif 000005
【図２】
0006659322.tif 000006
【図３】
0006659322.tif 000007
【図４】
0006659322.tif 000008
【図５】
0006659322.tif 000009
【図６】
0006659322.tif 000010
【図７】
0006659322.tif 000011