(57)【要約】      （修正有）【課題】構造材に適用可能な機械物性と等方性を有し、機械物性の温度依存性が低く、短時間で成形可能であり、反りの少ない、繊維強化プラスチックの製造方法の提供。【解決手段】プリプレグ基材が積層された繊維強化プラスチックの製造法であって、前記プリプレグ基材は、表面から裏面に貫通した切込を有し、各切込は各強化繊維と１回のみ交差するように設けられ、前記切込の開始点と終点を結ぶ線分と前記強化繊維の繊維方向との交差する角度が３０°以上、９０°以下であり、下記（１）および（２）の工程を有する繊維強化プラスチックの製造方法。（１）前記切込を有するプリプレグ基材を２枚以上積層し、切込入りプリプレグ積層基材とする工程（２）前記切込入りプリプレグ積層基材をマトリックス樹脂の融点以上に加熱する工程【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に配向した強化繊維と熱可塑性のマトリックス樹脂とから構成されるプリプレグ基材が２枚以上積層された繊維強化プラスチックの製造法であって、前記プリプレグ基材は、表面から裏面に貫通した切込を有し、各切込は各強化繊維と１回のみ交差するように設けられ、前記切込の開始点と終点を結ぶ線分と前記強化繊維の繊維方向との交差する角度が３０°以上、９０°以下であり、下記（１）および（２）の工程を有する繊維強化熱プラスチックの製造方法。
（１）前記切込を有するプリプレグ基材を２枚以上積層し、切込入りプリプレグ積層基材とする工程
（２）前記切込入りプリプレグ積層基材をマトリックス樹脂の融点以上に加熱する工程
【請求項２】
（２）の工程の後に、下記（３）の工程を有する請求項１に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
（３）加熱した前記切込入りプリプレグ積層基材を、プレス機にて加圧して金型内で押し広げ、投影面積を切込入りプリプレグ積層基材の面積の１．５倍以上から１０倍以下とする工程
【請求項３】
前記切込を有するプリプレグ基材の繊維含有体積率が２０ｖｏｌ％以上から６０ｖｏｌ％以下である請求項１または２に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項４】
前記切込入りプリプレグ積層基材の積層構成が擬似等方積層である請求項１〜３のいずれかに記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複雑な形状への賦形性に優れ、短時間で成形可能であり、かつ成形後の部品が構造材に適用可能な優れた機械物性、等方性を有することを特徴とする繊維強化プラスチックの製造方法に関する。さらに詳しくは、成形時に、リブ、ボス等の３次元形状に容易に追随し、構造部材として適応可能な機械物性を維持し、例えば、航空機部材、自動車部材、風力発電用風車部材、スポーツ用具等に好適に用いられる繊維強化プラスチックの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維強化熱可塑性プラスチックの成形方法としては、プリプレグと称される連続した強化繊維に熱可塑性樹脂を含浸せしめた基材を積層し、プレス等で加熱および加圧することにより目的の形状に賦形するスタンピング成形が最も一般的に行われている。これにより得られた繊維強化プラスチックは、連続した強化繊維を用いているので優れた機械物性を有する。また連続した強化繊維は規則的に配列することで、必要とする機械物性に設計することが可能である。しかしながら、連続した強化繊維であるゆえに３次元形状等の複雑な形状を形成することは難しく、主として平面形状に近い部材に限られる。
【０００３】
この問題を解決するために狭い幅のテープ状のプリプレグを一定の長さに切断したチップ状のプリプレグを平面上に分散させることにより、スタンピング成形性にすぐれた流動性のよいシートを得る方法が開示されている（例えば、特許文献１）。しかしながら一定幅と長さをもったチップ状のプリプレグを完全にランダムな方向に平板上へ配置することは極めて難しく、そのため同一シート内においても場所や向きによって機械物性が異なりという問題があった。
【０００４】
また、近年では生産効率の向上を目的に強化繊維を直接成形機のスクリュー部に送り込み、繊維の切断と分散を同時に行い、その後連続して射出成形や押出成形を行うＤ−ＬＦＴ成形も行われている（例えば、非特許文献１）。この方法によると強化繊維は適当な長さに切断されているため流動が容易であり３次元形状等の複雑な形状にも追従可能となる。しかしながら、Ｄ−ＬＦＴはその切断および分散工程において繊維長の斑や繊維配向の斑が生じてしまうために、機械物性が低下し、あるいはその値のばらつきが大きくなってしまうという問題があった。
【０００５】
上述のような材料の欠点を埋めるべく、連続繊維と熱可塑性樹脂からなるプリプレグに切込を入れることにより、短時間成形が可能であり、成形時には優れた賦形性を示し、繊維強化プラスチックとしたときに優れた機械物性を発現するとされる積層基材が開示されている（例えば、特許文献２、３）。しかしながらＤ−ＬＦＴと比較すると機械特性は高く、かつそのばらつきが小さくなるものの、構造材として適用するには十分な強度とは言えなかった。
【０００６】
また特定の切込形状により上述の強度やそのばらつきを改良する方法が示されている（例えば，特許文献４、５、６）。しかしながらこの方法によると機械特性とばらつきの改良はみられるが、薄いリブやボス等の複雑な３次元形状への均一な流動性は不十分であり、またマトリックス樹脂の物理的耐熱温度以上の環境下では著しく機械物性が低下する問題もあった。さらに特許文献５では、成形時に成形型よりも面積の小さな積層基材をチャージして、成形時に積層基材を流動させることで、強度の改良を図る製造方法が示されているが、この製造方法では、流動による繊維配向の斑が大きく発生し、ばらつき性が大きくなり、また成形物に大きな反りが発生するため、実用的なものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０７−１６４４３９号公報
【特許文献２】特開昭６３−２４７０１２号公報
【特許文献３】特開昭６３−２６７５２３号公報
【特許文献４】特開２００８−２０７５４４号公報
【特許文献５】特開２００８−２０７５４５号公報
【特許文献６】特開２００９−２８６８１７号公報
【非特許文献１】Ｉｎ−ｌｉｎｅ  ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｍｏｌｄｉｎｇ  ｏｆ  ｌｏｎｇ−ｆｉｂｅｒ  ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ（Ｄ−ＬＦＴ）：Ｉｎｓｉｇｈｔ  ｉｎｔｏ  ａ  ｒａｐｉｄ  ｇｒｏｗｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＡＮＴＥＣ２００４  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｐ．３５００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決しようとするものであって、構造材に適用可能な機械物性と等方性を有しながら、また機械物性の温度依存性が低く、さらに複雑な形状への賦形性に優れるので、短時間で成形可能であり、かつ反りの少ない、繊維強化プラスチックの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、一方向に配向した強化繊維と熱可塑性のマトリックス樹脂とから構成され、繊維方向に対して特定の角度で切込を有したプリプレグ基材を用い、積層、加熱することにより上記課題を解決できることを見出い、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の要旨は下記の＜１＞から＜４＞に存する。
【００１０】
＜１＞  一方向に配向した強化繊維と熱可塑性のマトリックス樹脂とから構成されるプリプレグ基材が２枚以上積層された繊維強化プラスチックの製造法であって、前記プリプレグ基材は、表面から裏面に貫通した切込を有し、各切込は各強化繊維と１回のみ交差するように設けられ、前記切込の開始点と終点を結ぶ線分と前記強化繊維の繊維方向との交差する角度が３０°以上、９０°以下であり、下記（１）および（２）の工程を有する繊維強化熱プラスチックの製造方法。
【００１１】
（１）前記切込を有するプリプレグ基材を２枚以上積層し、切込入りプリプレグ積層基材とする工程
（２）前記切込入りプリプレグ積層基材をマトリックス樹脂の融点以上に加熱する工程
＜２＞  （２）の工程の後に、下記（３）の工程を有する上記＜１＞に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
（３）加熱した前記切込入りプリプレグ積層基材を、プレス機にて加圧して金型内で押し広げ、投影面積を切込入りプリプレグ積層基材の面積の１．５倍以上から１０倍以下とする工程
＜３＞  前記切込を有するプリプレグ基材の繊維含有体積率が２０ｖｏｌ％以上から６０ｖｏｌ％以下である上記＜１＞または＜２＞に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
【００１２】
＜４＞  前記切込入りプリプレグ積層基材の積層構成が擬似等方積層である上記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、構造材に適用可能な機械物性と等方性を有しながら、機械物性の温度依存性の低く、さらに複雑な形状への賦形性に優れ、短時間で成形可能であり、かつ反りの少ない、繊維強化プラスチックの製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例で用いたハトチャンネル型のリブ金型を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、一方向に配向した強化繊維と熱可塑性のマトリックス樹脂とから構成されるプリプレグ基材が２枚以上積層された繊維強化プラスチックの製造法であって、前記プリプレグ基材は、表面から裏面に貫通した切込を有し、各切込は各強化繊維と１回のみ交差するように設けられ、前記切込の開始点と終点を結ぶ線分と前記強化繊維の繊維方向との交差する角度が３０°以上、９０°以下であり、下記（１）および（２）の工程を有する繊維強化熱プラスチックの製造方法である。
【００１６】
（１）前記切込を有するプリプレグ基材を２枚以上積層し、切込入りプリプレグ積層基材とする工程
（２）前記切込入りプリプレグ積層基材をマトリックス樹脂の融点以上に加熱する工程
上記（２）の工程の後に、下記（３）の工程を有することが好ましい。
（３）加熱した前記切込入りプリプレグ積層基材を、プレス機にて加圧して金型内で押し広げ、投影面積を切込入りプリプレグ積層基材の面積の１．５倍以上から１０倍以下とする工程
（切込を有するプリプレグ基材）
本実施形態で用いるプリプレグ基材は、一方向に配向した強化繊維と熱可塑性のマトリックス樹脂とを含み、強化繊維と交差する方向に、表面から裏面に貫通する切込を有するシート状のプリプレグである。一方向に配向した強化繊維、及び熱可塑性マトリックス樹脂については後述する。「各切込は各強化繊維と１回のみ交差するように設けられ」とは、線状の切込の方向が強化繊維と並行でないことであり、切込と交差する部位においてプリプレグに含まれる強化繊維が切断されていることである。
【００１７】
本発明で用いる切込を有するプリプレグ基材は、プリプレグ基材の全面には強化繊維となす角度θ（切込の開始点と終点を結ぶ線分と前記強化繊維の繊維方向との交差する角度）の絶対値が３０゜以上から６０゜以下の範囲内の切込を有する必要がある。θの絶対値が極端に小さな角度もしくは直角に近い場合、切込を有するプリプレグ基材の積層体を加熱および加圧して押し広げた際、繊維配向に斑が生じ、等方性が低く、また反りが発生する問題が生じるが、θの絶対値が３０゜以上から６０゜以下の範囲内であれば、切込を有するプリプレグ基材の積層体を加熱および加圧して押し広げても、繊維配向の斑は少なく、等方性が高く、反りも発生しない。またこれらに加え、θの絶対値が極端に小さな角度の場合は、流動性が低下するが、θの絶対値が３０゜以上であれば、スタンピング成形時のリブやボスといった部位への良好な３次元流動性が得られる。また、θの絶対値が直角に近い場合、流動性は確保できるものの、流動により局所的な樹脂だまりが発生し、この樹脂だまりが破壊起点となって強度が低下する問題があるが、θの絶対値が６０゜以下であれば、流動による局所的な樹脂だまりの発生を抑制でき、繊維強化プラスチックとした際の機械物性および等方性に優れる。
【００１８】
切込みにより分断された強化繊維の繊維長Ｌが２ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲内あることがこのましい。の繊維長Ｌが２ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲内あることにより、スタンピング成形時のリブやボスといった部位への３次元流動性と、繊維強化プラスチックとした際の、優れた機械物性を両立できる。流動性の観点からは繊維長Ｌが短いほど良いが、繊維長Ｌを１００ｍｍ以下とすることにより、スタンピング成形時にリブやボスといった部位への良好な３次元流動性が得られる。繊維長Ｌは機械物性の観点からは長い方が好ましいが、２ｍｍ以上とすることで、繊維強化プラスチックとした際、構造部材に適応可能な機会物性が得られる。流動性と機械物性の関係を鑑みると、より好ましくは繊維長Ｌが１５ｍｍ以上５５ｍｍ以下である。
【００１９】
本発明で用いる切込を有するプリプレグ基材の切込みの長さｌは４ｍｍ以上３００ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。切込みの長さｌを３００ｍｍ以下とすることで、繊維強化プラスチックとした際、切込み部が起点となる破壊を抑制することができて、機械物性に優れる。一方、切込みの長さｌが極端に短い場合は、実質的にプリプレグに切込みを挿入することが困難になるため、４ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００２０】
本発明で用いる切込を有するプリプレグ基材の繊維含有体積率Ｖｆは２０ｖｏｌ％以上６０ｖｏｌ％以下であることが好ましい。流動性の原動力は樹脂の流動であるため、流動性の観点からはＶｆは低いほど好ましく、Ｖｆを６０ｖｏｌ％以下とすることで、スタンピング成形時のリブやボスといった部位への良好な３次元流動性が得られる。流動性の観点から、より好ましくはＶｆが４５ｖｏｌ％である。Ｖｆが極端に低いと、構造材に必要とされる機械物性を得ることができないが、Ｖｆを２０ｖｏｌ％以上とすることで、良好な機械物性が得られる。また、Ｖｆを２５ｖｏｌ％以上とすることがより好ましく、構造材に必要とされる機会物性を得ることができる。なお、本発明にかかる繊維含有体積率ＶｆはＪＩＳ  Ｋ７０７５に基づき測定できる。
【００２１】
本発明で用いるプリプレグ基材の強化繊維は、特に限定されず、例えば、無機繊維、有機繊維、金属繊維、またはこれらを組み合わせたハイブリッド構成の繊維がある。無機繊維としては、炭素繊維、黒鉛繊維、炭化珪素繊維、アルミナ繊維、タングステンカーバイド繊維、ボロン繊維、ガラス繊維などが挙げられる。有機繊維としては、アラミド繊維、高密度ポリエチレン繊維、その他一般のナイロン繊維、ポリエステルなどが挙げられる。金属繊維としては、ステンレス、鉄等の繊維を挙げられ、また金属を被覆した炭素繊維でもよい。これらの中では、最終成形物の強度等の機械物性を考慮すると、炭素繊維が好ましく、ＰＡＮ系炭素繊維がより好ましい。
【００２２】
また本発明に用いるプリプレグ基材のマトリックス樹脂は熱可塑性樹脂を用いる必要がある。すなわち、不連続な強化繊維を用いた繊維強化プラスチックの場合、繊維端部同士を連結するように破壊するため、一般的に熱硬化性樹脂よりも靱性値が高い熱可塑性樹脂をマトリックス樹脂として用いることで、強度、特に衝撃性が向上する。またさらに熱可塑性樹脂は化学反応を伴うことなく冷却固化して形状を決定するので、短時間成形が可能であり、生産性に優れる上、加熱および加圧して押し広げた後でも、スタンピング成形により賦形することが可能である。
【００２３】
本発明で用いる熱可塑性樹脂は、特に限定されず、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、液晶ポリマー樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、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、ポリアセタール樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、変性ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、変性ＡＢＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、及びこれらの変性樹脂、及びこれらのポリマーアロイ樹脂が挙げられる。これらはいずれか１種を単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよいが、好ましくはポリプロピレン樹脂および／またはポリアミド樹脂、もしくはポリプロピレン樹脂および／またはポリアミド樹脂の変性樹脂である。また、より好ましくは強化繊維との接着性の観点から酸変性ポリプロピレン樹脂である。
【００２４】
（プリプレグ基材の製造方法）
熱可塑性樹脂を一方向に配向した強化繊維に含浸させてなるプリプレグ基材を製造する方法は、溶融樹脂を押出機にて含浸させる方法、粉末樹脂を繊維層に分散し溶融させる方法、樹脂をフィルム化してラミネートする方法、樹脂を溶剤に溶かし溶液の状態で含浸させた後に溶剤を揮発させる方法、樹脂を繊維化して混合糸にする方法、熱可塑性樹脂のモノマーの状態で含浸させた後に重合させてポリマーにする方法などがある。溶融樹脂を押出機にて含浸させる方法は樹脂を加工する必要が無いという利点があるが、安定したプリプレグを製造するのが難しい。粉末樹脂を繊維層に分散する方法は含浸がしやすいという利点があるが、粉末を均一に繊維層に分散させるのが困難である。樹脂をフィルム化してラミネートする方法はフィルム加工する必要があるが、比較的品質の良いものが作られる傾向にある。溶融法にて熱可塑性樹脂を含浸させる工程は、前記押出機以外にも加熱プレスと冷却プレスの組合せにより溶融含浸後にプリプレグを固化させる方法、ダブルベルトプレスを使用して加熱ゾーンや冷却ゾーンを設ける方法がある。ダブルベルトプレスを使用する方法は連続的に生産できるため生産性に優れている。
【００２５】
（切込を有するプリプレグ基材の製造方法）
本発明で用いる切込を有するプリプレグ基材の製造方法は、特に限定されず、公知の手法で、前記プリプレグ基材に切込を挿入することができる。例えばレーザーマーカー、カッティングプロッター、抜型等を利用して切込を入れる手法が挙げられる。
【００２６】
（１）前記切込を有するプリプレグ基材を２枚以上積層し、切込入りプリプレグ積層基材とする工程
本発明は前記切込を有するプリプレグ基材を２枚以上積層し、切込入りプリプレグ積層基材とする工程を有する必要がある。高い流動性の観点から、切込を有するプリプレグ基材を４枚以上積層した切込入りプリプレグ積層基材が好ましく、特に好ましくは切込を有するプリプレグ基材を８枚以上積層した切込入りプリプレグ積層基材である。なお、製造コストの観点から、通常は切込を有するプリプレグを１９２枚以下積層した切込入りプリプレグ積層体であり、好ましくは切込を有するプリプレグを９６枚以下積層した切込入りプリプレグ積層体である。
【００２７】
本発明の、前記切込を有するプリプレグ基材を２枚以上積層し、切込入りプリプレグ積層基材とする工程における積層手法は特に限定されず、公知の手法で積層して良い。
【００２８】
積層構成としては、少なくとも２方向に強化繊維が配向するように複数枚積層することが好ましい。より好ましい積層構成は、０／４５／９０／−４５の４層のｎ回繰り返しを対称積層したもの（〔０／４５／９０／−４５〕ｎｓ）や０／６０／−６０の３層のｎ回繰り返しを対称積層したもの（［０／６０／−６０］ｎｓ）で表記される擬似等方である。２方向以上の繊維配向を有することで、繊維強化プラスチックのソリを抑制することができる。さらに、流動性については強化繊維の９０°方向への樹脂の流動が強化繊維を動かす原動力であるため、積層時の隣接するプリプレグの繊維配向によって繊維の流れ具合が異なるが、繊維配向を擬似等方とすることで流動性が等方となり、流動性のバラツキが少なくロバスト性に優れた繊維強化プラスチックが得られる。
【００２９】
切込入りプリプレグ積層基材は必要に応じて、取り扱いを用意にするため、超音波や加熱により、切込入りプリプレグ積層基材の層間の一部もしくは全体を溶着させても良い。
【００３０】
（２）前記切込入りプリプレグ積層基材をマトリックス樹脂の融点以上に加熱する工程
本発明は、上記（１）で得られた切込入りプリプレグ積層基材を、プリプレグを構成するマトリックス樹脂の融点以上に加熱する工程を有する必要がある。この工程により、積層基材を一体化することができる。
【００３１】
本発明の、前記切込入りプリプレグ積層基材を加熱とする工程における加熱手法は特に限定されず、公知の手法で加熱すれば良く、ＩＲヒーターや循環式熱風オーブン内で加熱する手法が上げられる。また、後述の（過熱した前記切込入りプリプレグ積層基材を金型内で、プレス機にて加圧して押し広げ、投影面積を切込入りプリプレグ積層基材の面積の１．５倍以上から１０倍以下とする工程）に用いる金型に前記切込入りプリプレグ積層基材を投入した後に加熱プレスにって加熱しても良い。
【００３２】
加熱温度はマトリックス樹脂の融点以上であれば特に限定されないが、マトリックス樹脂の融点よりも１５℃から６０℃高い温度で加熱することが好ましい。
【００３３】
（３）過熱した前記切込入りプリプレグ積層基材をプレス機にて加圧して金型内で押し広げ、投影面積を切込入りプリプレグ積層基材の面積の１．５倍以上から１０倍以下とする工程
本発明は前記切込入りプリプレグ積層基材を加熱および加圧して押し広げ、投影面積を切込入りプリプレグ積層基材の面積の１．５倍以上から１０倍以下とする工程を有する必要がある。切込入りプリプレグ積層基材を金型内で、プレス機にて加圧して、投影面積を切込入りプリプレグ積層基材の面積の１．５倍以上まで押し広げることにより、繊維があらゆる方向に配向し、異方性が低く、また厚み方向における強化繊維とマトリックス樹脂の分散性が増し、機械特性に優れると共に、温度依存性も低い繊維強化プラスチックを得ることができる。一方、極端に積層基材を押し広げると、繊維同士の絡まりあいによって、スタンピング成形の際の流動性が低下する問題があるが、切込入りプリプレグ積層基材を加熱および加圧して押し広げた際の投影面積が切込入りプリプレグ積層基材の面積の１０倍以下であれば、スタンピング成形時に良好な流動性を確保することができる。
【００３４】
前記加圧する際の温度は、マトリックス樹脂の融点温度に対して−６０℃以上から＋６０℃以下の範囲が好ましい。
【００３５】
前記加圧において切込入りプリプレグ積層基材にかける圧力としては、好ましくは０．１〜３０ＭＰａであり、より好ましくは０．２〜１０ＭＰａである。
【００３６】
上記加熱および加圧する時間は、０．１〜３０分間であることが好ましく、さらに好ましくは０．５〜１０分間である。また、加熱及び加圧の後に設ける冷却時間は、０．５〜３０分間であることが好ましい。
【実施例】
【００３７】
次に、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。本発明は、実施例に記載の発明に限定されるものではない。以下の各例で使用した原料、繊維強化プラスチックの製造方法、物性の評価方法を示す。
【００３８】
＜原料＞
炭素繊維：三菱レイヨン（株）社製  パイロフィルＴＲ  ５０Ｓ１５Ｌ  ＡＤ
酸変性ポリプロピレン樹脂：三菱化学（株）社製  モディックＰ９５８
＜物性評価＞
（反り）
得られた３００ｍｍ角の平板状の繊維強化プラスチックを水平面に置き、繊維強化プラスチックの四隅の水平面からの高さを測定し、四隅の水平面からの高さの和が４ｍｍ未満であれば○、４ｍｍ以上から６ｍｍ未満であれば△、６ｍｍ以上であれば×と記録した。結果を表１〜４に示す。
【００３９】
（曲げ試験物性の評価）
得られた３００ｍｍ角の平板状の繊維強化プラスチックから、０゜、４５゜、９０゜、１３５゜の４方向にそれぞれ４体ずつ、計１６体、長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍの曲げ強度試験片を切り出した。切り出した曲げ試験片は、ＪＩＳ  Ｋ−７０７４に規定する試験方法に従い、室温環境下で、標点間距離を８０ｍｍとし、クロスヘッド速度５．０ｍｍ／分で３点曲げ試験を行って強度と弾性率を測定した。試験機としてはインストロン万能試験機４４６５型を用いた。得られた測定値のそれぞれｎ＝１６の平均値を曲げ強度および曲げ弾性率として記録し、また曲げ強度に関して、標準偏差を平均値で除した後に１００倍した値を曲げ強度Ｃ．Ｖ．として記録した。結果を表１〜４に示す。なお、Ｃ．Ｖ．の値が小さいほど、等方性が高いことを意味する。
【００４０】
（高温時の曲げ弾性率）
得られた３００ｍｍ角の平板状の繊維強化プラスチックから、０゜、４５゜、９０゜、１３５゜の４方向にそれぞれ４体ずつ、計１６体、長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍの曲げ強度試験片を切り出した。切り出した曲げ試験片は、試験環境温度を８０℃とした以外はＪＩＳ  Ｋ−７０７４に規定する試験方法に従い、標点間距離を８０ｍｍとし、クロスヘッド速度５．０ｍｍ／分で３点曲げ試験を行って弾性率を測定した。試験機としてはインストロン万能試験機４４６５型を用いた。得られた測定値のｎ＝１６の平均値を８０℃における曲げ弾性率とした。８０℃における曲げ弾性率が、室温環境下での曲げ弾性率の９５％以上であれば○、９０％以上から９５％未満であれば△、９０％未満であれば×と記録した。結果を表１〜４に示す。
【００４１】
（引張強度の評価）
得られた３００ｍｍ角の平板状の繊維強化プラスチックから、０゜方向に、ＪＩＳ  Ｋ−７０７４に規定する試験方法に従い、タブ材に光陽社製エメリー研磨紙＃４００を用い、接着剤に東亜合成製アロンアルファＧＥＬ−１０を用いて、タイプ３の引張試験片を６体、作製した。標点間距離を５０ｍｍ、クロスヘッド速度１．０ｍｍ／分で引張試験を行い、張弾強度を測定した。試験機としてはインストロン万能試験機５８８２型を用いた。得られた測定値のｎ＝６の平均値を引張強度として記録した。結果を表１〜４に示す。
【００４２】
（流動性の評価）
得られた３００ｍｍ角の平板状の繊維強化プラスチックから、３００ｍｍ×５０ｍｍの板状物を４枚切り出した。それを赤外ヒーター（日本ガイシ製、製品名：ＱＵ−９５４６９−Ｓ０１）を用いて、２８０℃にて３分間加熱し、１３０℃に設定したハトチャンネル型のリブ金型（図１）に配置し、１００ｔプレス（山本鉄工所製、プレス成形機ＰＰＭ１−１００）を用いて、９０ｔにて３分間プレスを行った。リブへの充填状態を目視で確認し、充填率が９８％以上であれば○、８５％以上から９８％未満であれば△、８５％未満であれば×と記録した。結果はを表１〜４に示す。
【００４３】
（実施例１）
一方向に原料の炭素繊維を平面状に引き揃えて目付が７２ｇ／ｍ２となる繊維シートとし、繊維シートの両面から、原料の酸変性ポリプロピレン樹脂からなる目付が３６ｇ／ｍ２のフィルムを挟み、カレンダロールを複数回通して加熱と加圧により、樹脂を繊維シートに含浸させ、繊維体積含有率Ｖｆ３３ｖｏｌ％、厚み０．１２ｍｍのプリプレグ基材を作製した。
【００４４】
このプリプレグ基材をカッティングプロッター（レザック社製、製品名：Ｌ−２５００）を用いて、繊維となす角度θの絶対値が４５゜、強化繊維の繊維長Ｌが２５ｍｍ、切込み長さｌが４２ｍｍになるように切込みを入れ、２１２ｍｍ角に切り出して、切込を有するプリプレグ基材を得た。
【００４５】
この切込を有するプリプレグ基材を積層構成が繰り返し回数ｎ＝４の［０／４５／９０／−４５］ｎｓであり、切込みの方向が［−４５／０／４５／９０］ｎｓとなる様に積層し、日本エマソン（株）社製超音波溶着機２０００ＬＰｔを用いて四隅をスポット溶着させて、切込入りプリプレグ積層基材を得た。
【００４６】
こうして得られた切込入りプリプレグ積層基材を３００ｍｍ角で深さ１．５ｍｍの印籠金型内に配置して、２００℃まで加熱した後、多段プレス機（神藤金属工業所製圧縮成形機、製品名：ＳＦＡ−５０ＨＨ０）で２２０℃の盤面で０．５５ＭＰａの圧力で７分間加熱・加圧後、同一の圧力で室温まで冷却し、投影面積が切込入りプリプレグ積層基材の面積の２倍となる繊維強化プラスチックを得た。得られた繊維強化プラスチックの物性を評価した。
【００４７】
（実施例２、３、比較例１、２）
切込み角度θを表１記載の通りに変更した以外は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。
【００４８】
（実施例４、５、６、７、比較例３、４）
切込を有するプリプレグ基材の切り出しサイズおよび積層構成の繰り返し回数ｎを変更して、切込入りプリプレグ積層基材の面積に対する繊維強化プラスチックの投影面積の倍数を表２記載の通りに変更し以外は、実施例２と同様に行った。結果を表２に示す。なお、比較例４については、反りと流動性の評価のみ行った。
【００４９】
（実施例８）
積層構成を表３記載の通り変更した以外は、実施例６と同様に行った。結果を表３に示す。なお、引張強度の評価は行わなかった。
【００５０】
（比較例５）
切込を有するプリプレグ基材の切り出しサイズおよび積層構成の繰り返し回数ｎを変更して、切込入りプリプレグ積層基材の面積に対する繊維強化プラスチックの投影面積の倍数を表２記載の通りに変更し以外は、実施例８と同様に行った。結果を表３に示す。なお、引張強度の評価は行わなかった。
【００５１】
（実施例９）
炭素繊維の目付が１０８ｇ／ｍ２とし、酸変性ポリプロピレン樹脂フィルムの目付を２７ｇ／ｍ２として、繊維体積含有率Ｖｆ５０ｖｏｌ％のプリプレグ基材を用いた以外は、実施例２と同様に行った。結果を表４に示す。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
【表２】
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【００５４】
【表３】
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【００５５】
【表４】
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【符号の説明】
【００５６】
１：天面
２：リブ部
【図１】
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