(57)【要約】【課題】貫通孔を有する真空成形品の製造方法であって、成形品の開孔率が高い場合や、成形品が複雑な立体形状を有する場合にも適用可能な製造方法を提供する。【解決手段】金型の上に、熱可塑性樹脂（Ａ）からなる離形シートと、熱可塑性樹脂（Ｂ）および炭素繊維からなり貫通孔を有する繊維強化樹脂シートとを、離形シートが金型側に配置されるように積層し、離形シートおよび繊維強化樹脂シートを加熱した後、前記金型内を減圧することにより繊維強化樹脂シートを成形することを特徴とする成形品の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型の上に、熱可塑性樹脂（Ａ）からなる離形シートと、熱可塑性樹脂（Ｂ）および炭素繊維からなり貫通孔を有する繊維強化樹脂シートとを、前記離形シートが金型側に配置されるように積層し、
前記離形シートおよび前記繊維強化樹脂シートを加熱した後、前記金型内を減圧することにより前記繊維強化樹脂シートを成形することを特徴とする成形品の製造方法。
【請求項２】
前記離形シートの融点と前記繊維強化樹脂シートの融点の温度差が−３０℃以上５０℃以下である、請求項１に記載の成形品の製造方法。
【請求項３】
前記繊維強化樹脂シートの展開倍率が１１０〜３０００％である、請求項１または２に記載の成形品の製造方法。
【請求項４】
前記離形シートが、熱可塑性樹脂（Ｂ）とは異なる樹脂である熱可塑性樹脂（Ａ）を５０〜１００重量％含有している、請求項１〜３のいずれかに記載の成形品の製造方法。
【請求項５】
前記繊維強化樹脂シートの孔数の成形前後における変化率が５％以下である、請求項１〜４のいずれかに記載の成形品の製造方法。
【請求項６】
前記繊維強化樹脂シートの開孔率の成形前後における変化率が１００％以下である、請求項１〜５のいずれかに記載の成形品の製造方法。
【請求項７】
前記繊維強化樹脂シートにおいて、繊維長が０．０５〜１．０ｍｍの範囲内である炭素繊維の含有率が、炭素繊維の全重量を基準として５０〜１００重量％である、請求項１〜６のいずれかに記載の成形品の製造方法。
【請求項８】
前記繊維強化樹脂シートにおいて、繊度が０．１〜１０ｄｔｅｘの範囲内である炭素繊維の含有率が、炭素繊維の全重量を基準として５０〜１００重量％である、請求項１〜７のいずれかに記載の成形品の製造方法。
【請求項９】
前記繊維強化樹脂シートにおける炭素繊維と熱可塑性樹脂（Ｂ）の組成比が、炭素繊維：５〜６０重量％、熱可塑性樹脂：４０〜９５重量％である、請求項１〜８のいずれかに記載の成形品の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかの製造方法によって製造される成形品。
【請求項１１】
開孔率が１〜８０％であり、開孔部の孔径が０．１ｍｍ〜２０ｍｍである、請求項１０に記載の成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫通孔を有し繊維強化樹脂からなる成形品およびその製造方法に関し、特に、開孔率が高い場合でも適用可能であり、かつ、貫通孔の形状維持が可能な成形品の製造方法と、その製造方法によって得られる成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱可塑性樹脂製のシート状素材に凹凸形状を付与する方法として、溶融したシート状素材を真空圧によって金型に密着させる真空成形法が用いられている。真空成形法は凹型・凸型のいずれか一方だけで足りるため、金型費用が安くデザイン変更が容易というメリットがあり、多品種少量生産や大型成形品の製造に適している。
【０００３】
一方、軽量化、通気性の確保、意匠性の向上などの様々な理由から、貫通孔を有する成形品が求められる場合がある。しかしながら、真空成形法はその特性上、不織布や孔あけ加工を施した通気性を有するシート等の貫通孔を有する素材に適用することは困難である。従来技術でも、製品に機能性や意匠性を付与する目的で真空成形後に手作業で孔あけ加工を施す例はあるが、特に立体形状部分の孔あけは技術的に困難であり、凹凸の起伏が多く複雑な製品では刃物が入らず、また孔が多い場合は正確な位置への加工が難しく、加工位置のズレや製品にワレが生じるおそれがある。その結果、加工に時間がかかり生産効率が低下する、製品の仕上がりにバラつきが生じる、製品のワレにより歩留まりが低下する、などの問題が起こりやすく、高品質の成形品を安定して生産することが困難であった。さらには、孔あけ加工によってバリが生じるため、意匠面や安全性においても課題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１，２には、通気性を有しない離形シートを用いて、通気性を有する熱可塑性真空成形品を成形する方法が記載されている。具体的には、通気性を有しない離形シート（以下「離形シート」と称す。）を、通気性を有する熱可塑性樹脂シート（以下「通気性シート」と称す。）の上に重ね合せ、それぞれのシートを軟化点以上に加熱した後、真空成形を施し、冷却後に離形シートを剥離する。この通気性シートは、通常の熱可塑性樹脂シートに孔をあけたものでもよいし、熱可塑性樹脂の繊維からなる不織布であってもよい。
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２に記載の方法では、あらかじめ通気性シートと離形シートを接着剤等で貼り合せておくことが必要となる。
【０００６】
また、熱可塑性樹脂からなる柔軟な通気性シートに孔を形成すると強度がさらに低下するため、上記方法を実施する場合には、通気性シートの厚みや孔の大きさに種々の条件が課せられる。例えば、通気性シートの厚みが足りないと、真空成形によって製品厚みが極端に薄くなる部分が生じ、付与した立体形状を維持できなくなるおそれがある。また、熱可塑性樹脂は融点付近の温度で軟化されるので、孔が小さ過ぎると成形時に孔が塞がるおそれがあり、孔が大き過ぎると孔同士が融合し大きく広がるおそれがある。従って、厚みや孔の大きさが一定の条件を満たしている通気性シートでないと、孔の数が変化するなど孔による意匠性が低下するばかりか、極端な場合には、破れが生じて構造自体をとどめることができなくなる可能性もある。
【０００７】
さらに、離形シートを通気性シートの上に重ねて成形する方法では、成形時に離形シートが通気性シートの孔に入り込み固化するため、離形シートの剥離が困難となるおそれがある。特に、通気性シートと離形シートを接着剤等で貼り合せていた場合は、離形シート剥離時に製品の孔を破壊してしまう可能性もあるため、剥離作業には細心の注意が要求される。
【０００８】
一方、特許文献３では、離形シートの代わりに伸縮性に富むゴム状の弾性シートを用いる成形方法が記載されている。具体的には、真空成形機上部に弾性シートを取り付け、成形時に弾性シートに圧空圧力をかけることで、通気性シートを上側からアシストし、真空成形と組み合わせることで通気性を有する熱可塑性真空成形品が得られる。弾性シートは繰り返し利用することが出来るため、生産コストを抑えることが出来るとされている。
【０００９】
しかしながら、このような弾性シートを用いる方法は、成形体の形状が単純な場合には有用であるものの、成形体の外形や孔の形状が複雑になると密閉性の確保が困難となる。また、耐熱性の低い弾性シートを多数回繰り返し使用すると、弾性シート内の樹脂や不純物が徐々に製品へ移り、製品の意匠性の低下を招くおそれがある。さらに、特許文献３に記載の方法では、連続した加工は困難である。
【００１０】
また、従来技術では、孔をあけて強度が低下した熱可塑性樹脂シートをドローダウン（垂下）させずに真空成形することは困難であり、上述の種々の方法で得られる成形品は、比較的小型のものに限定されていた。
【００１１】
以上のことから、従来技術で製造可能な貫通孔を有する真空成形品は形状が単純で比較的小型のものに限定されており、複雑な構造を有するものや、開孔率の高いもの、大型のもので貫通孔を有する真空成形品は市場に見当たらなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開昭４９−０３１７５９号公報
【特許文献２】特開平１０−１５６９３５号公報
【特許文献３】特開昭５６−１５７３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明はかかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、開孔率が高い場合や複雑な立体形状を有する場合も高強度を維持可能な、貫通孔を有し繊維強化樹脂からなる真空成形品の製造方法と、その製造方法によって製造される真空成形品とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明に係る成形品の製造方法およびその製造方法によって製造される成形品は、以下のいずれかの構成を有する。
（１）金型の上に、熱可塑性樹脂（Ａ）からなる離形シートと、熱可塑性樹脂（Ｂ）および炭素繊維からなり貫通孔を有する繊維強化樹脂シートとを、前記離形シートが金型側に配置されるように積層し、前記離形シートおよび前記繊維強化樹脂シートを加熱した後、前記金型内を減圧することにより前記繊維強化樹脂シートを成形することを特徴とする成形品の製造方法。
（２）前記離形シートの融点と前記繊維強化樹脂シートの融点の温度差が−３０℃以上５０℃以下である、上記（１）に記載の成形品の製造方法。
（３）前記繊維強化樹脂シートの展開倍率が１１０〜３０００％である、上記（１）または（２）に記載の成形品の製造方法。
（４）  前記離形シートが、熱可塑性樹脂（Ｂ）とは異なる樹脂である熱可塑性樹脂（Ａ）を５０〜１００重量％含有している、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の成形品の製造方法。
（５）前記繊維強化樹脂シートの孔数の成形前後における変化率が５％以下である、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の成形品の製造方法。
（６）前記繊維強化樹脂シートの開孔率の成形前後における変化率が１００％以下である、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の成形品の製造方法。
（７）前記繊維強化樹脂シートにおいて、繊維長が０．０５〜１．０ｍｍの範囲内である炭素繊維の含有率が、炭素繊維の全重量を基準として５０〜１００重量％である、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の成形品の製造方法。
（８）前記繊維強化樹脂シートにおいて、繊度が０．１〜１０ｄｔｅｘの範囲内である炭素繊維の含有率が、炭素繊維の全重量を基準として５０〜１００重量％である、上記（１）〜（７）のいずれかに記載の成形品の製造方法。
（９）前記繊維強化樹脂シートにおける炭素繊維と熱可塑性樹脂（Ｂ）の組成比が、炭素繊維：５〜６０重量％、熱可塑性樹脂：４０〜９５重量％である、上記（１）〜（８）のいずれかに記載の成形品の製造方法。
（１０）上記（１）〜（９）のいずれかの製造方法によって製造される成形品。
（１１）開孔率が１〜８０％であり、開孔部の孔径が０．１ｍｍ〜２０ｍｍである、上記（１０）に記載の成形品。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、素材に軽量かつ高強度な繊維強化樹脂を用いることで、開孔率が高くとも複雑な立体形状を高強度で維持可能な、貫通孔を有し繊維強化樹脂からなる真空成形品を提供することができる。また、孔の数や形状を維持でき、かつ成形後の離形シートの剥離が容易であり、成形加工時間と歩留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施態様に係る成形品の概略斜視図である。
【図２】本発明における繊維強化樹脂の構造の一例を示す模式図である。
【図３】繊維強化樹脂からなるシート基材の一例を示す概略斜視図である。
【図４】図３のシート基材を穿孔して得られる繊維強化樹脂シートの概略斜視図である。
【図５】本発明における離形シートの一例を示す概略斜視図である。
【図６】真空成形に用いられる金型の一例を示す概略斜視図である。
【図７】本発明における真空成形工程の一例を示す概略フロー図であり、（ａ）は離形シートと、貫通孔を有する繊維強化樹脂シートとを積層する工程、（ｂ）は積層されたシートをヒーターで加熱する工程、（ｃ）はヒーターを移動させて密閉のキャビティを構成する工程、（ｄ）は真空ポンプを作動させて賦型する工程、（ｅ）はフレームを開いて成形体を取り出す工程、（ｆ）は離形シートを剥離する工程、（ｇ）は成形体の不要部分を切り取って成形品を得る工程を、それぞれ示している。
【図８】従来技術の真空成形工程を説明するための概略フロー図であり、（ａ）は熱可塑性樹脂シートと離形シートを積層して加熱する工程、（ｂ）は加熱された積層シートを真空成形する工程、（ｃ）は真空成形で得られた成形体を金型から取り外す工程を、それぞれ示している。
【図９】本発明の真空成形工程を説明するための概略フロー図であり、（ａ）は熱可塑性樹脂シートと離形シートを積層して加熱する工程、（ｂ）は加熱された積層シートを真空成形する工程、（ｃ）は真空成形で得られた成形体を金型から取り外す工程を、それぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、発明の望ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
本発明に係る成形品の製造方法は、熱可塑性樹脂（Ａ）からなる離形シートと、熱可塑性樹脂（Ｂ）および炭素繊維からなり貫通孔を有する繊維強化樹脂シートを、離形シートが金型側に配置されるように積層して、真空成形を用いて製造することを特徴とするものからなる。また、本発明は、上記製造方法によって製造された成形品も併せて提供する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施態様に係る成形品の概略斜視図である。図１に示す成形品１は、熱可塑性樹脂（Ｂ）および炭素繊維からなる熱可塑性炭素繊維強化樹脂（以下、単に繊維強化樹脂と記載する。）で構成されており、炭素繊維に由来する高い剛性と、熱可塑性樹脂に由来する加工容易性を兼ね備えている。成形品１は複雑な凹凸を有する形状に形成され、しかも貫通孔１０が多数形成された開孔率の高い構造となっているが、このような構造であっても、成形品１は炭素繊維を含有することで高い剛性を保っており、成形後も貫通孔の形状が維持されている。
【００２０】
本発明における熱可塑性樹脂（Ｂ）としては、例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリスチレンなど）、ポリアミド（例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、芳香族ナイロンなど）、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリエステル（例えば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、ポリプロピレンテレフタレート）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルフォキサイド、ポリテトラフルオロエチレン、アクロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリエーテル・エーテル・ケトン、ポリオキシメチレンなどの熱可塑性樹脂を挙げることができる。また、上記熱可塑性樹脂の誘導体や、上記熱可塑性樹脂の共重合体、さらにはそれらの混合物であってもよい。
【００２１】
上記熱可塑性樹脂の中でも、特に、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、芳香族ナイロン、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、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）が、熱可塑性樹脂（Ｂ）として好ましく使用される。
【００２２】
本発明における繊維強化樹脂の炭素繊維含有率は、繊維強化樹脂全体に対し５〜６０重量％であることが好ましく、１０〜３５重量％であることがより好ましく、１５〜２５重量％であることがさらに好ましい。また、繊維強化樹脂の熱可塑性樹脂（Ｂ）含有率は、繊維強化樹脂全体に対し４０〜９５重量％であることが好ましく、６５〜９０重量％であることがより好ましく、７５〜８５重量％であることがさらに好ましい。
【００２３】
本発明における繊維強化樹脂は、炭素繊維の短繊維を含有していることが好ましい。
【００２４】
具体的には、繊維強化樹脂中において、繊維長が０．０５〜１．０ｍｍの範囲内である炭素繊維の含有率が、炭素繊維の全重量を基準として５重量％〜１００重量％であることが好ましく、３０重量％〜１００重量％であることがより好ましく、５０重量％〜１００重量％であることがさらに好ましく、７０重量％〜１００重量％であることが特に好ましい。
【００２５】
また、本発明における繊維強化樹脂は、繊維長さ０．１〜０．５ｍｍの炭素繊維を含有していることが好ましい。具体的には、繊維長が０．１〜０．５ｍｍの範囲内である炭素繊維の含有率が、炭素繊維の全重量を基準として５重量％〜１００重量％であることが好ましく、３０重量％〜１００重量％であることがより好ましく、５０重量％〜１００重量％であることがさらに好ましく、７０重量％〜１００重量％であることが特に好ましい。
【００２６】
さらに、本発明においては、繊維長が０．１５〜０．４ｍｍの範囲内である炭素繊維の含有率が、炭素繊維の全重量を基準として７０重量％以上であることがとくに好ましい。
【００２７】
本発明の繊維強化樹脂シートにおいては、繊度が０．１〜１０ｄｔｅｘの範囲内である炭素繊維の含有率が、炭素繊維の全重量を基準として５０〜１００重量％であることが好ましい。
【００２８】
本発明の繊維強化樹脂は、第１の熱可塑性樹脂（Ｂ１）、第２の熱可塑性樹脂（Ｂ２）および炭素繊維からなることが好ましく、第２の熱可塑性樹脂（Ｂ２）から構成される海相内に、第１の熱可塑性樹脂（Ｂ１）から構成される島相が分散している海島構造を有することが好ましい。また、第２の熱可塑性樹脂（Ｂ２）は、第１の熱可塑性樹脂（Ｂ１）よりも高い粘度を有していることが好ましい。このような海島構造を有する繊維強化樹脂の一例として、特許登録５６０８８１８号を挙げることができる。
【００２９】
図２は、上記海島構造の一例を示している。図２に示す繊維強化樹脂２は、粘度の高い第２の熱可塑性樹脂（Ｂ２）４から構成される海相内に、粘度の低い第１の熱可塑性樹脂（Ｂ１）３から構成される島相が分散している構造を有しており、炭素繊維５および島相（熱可塑性樹脂（Ｂ１）３）は繊維強化樹脂２内に均一に分散している。また、炭素繊維５は、粘度が低く炭素繊維との親和性の高い第１の熱可塑性樹脂（Ｂ１）３からなる島相内に主に存在しており、それによって炭素繊維５と樹脂との密着性が確保されている。
【００３０】
このような海島構造を有する繊維強化樹脂によれば、相対的に粘度の低い第１の熱可塑性樹脂で炭素繊維の短繊維を包むことにより炭素繊維と樹脂との親和性を確保しつつ、相対的に粘度の高い第２の熱可塑性樹脂で第１の熱可塑性樹脂を覆うことによって炭素繊維および島相を海相内に均一に分散させることができ、炭素繊維や熱可塑性樹脂の偏在に起因する成形時の不具合（例えば、スプリングバックやボイドなど）が未然に防止される。従って、上記繊維強化樹脂を用いることにより、成形の自由度が大幅に向上され、種々の成形加工を行うことが可能となる。
【００３１】
本発明において、繊維強化樹脂が上記海島構造を有する場合、第１の熱可塑性樹脂の融点は、１００〜３７０℃であることが好ましい。また、第２の熱可塑性樹脂の融点は、１００〜３７０℃であることが好ましい。
【００３２】
また、第１の熱可塑性樹脂と第２の熱可塑性樹脂は、樹脂成分が同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、成分が同じで重合度および粘度が異なる２種類の樹脂のうち、粘度が相対的に低い方の樹脂を第１の熱可塑性樹脂、粘度が相対的に高い方の樹脂を第２の熱可塑性樹脂として用いることもできる。
【００３３】
さらに、第１の熱可塑性樹脂の屈折率は、第２の熱可塑性樹脂の屈折率と異なっていることが好ましい。
【００３４】
繊維強化樹脂が上記海島構造を有する場合、炭素繊維と樹脂との親和性の確保の観点から、島相内に存在する炭素繊維の割合は、炭素繊維全体に対し５０重量％〜１００重量％であることが好ましく、７０重量％〜１００重量％であることがより好ましく、９０重量％〜１００重量％であることがさらに好ましい。
【００３５】
上記島相の平均直径は１０ｎｍ〜５００μｍであることが好ましい。なお、島相の平均直径とは、炭素繊維複合材料の断面において、各島相を同一面積の真円に換算したときの直径の平均値を指す。
【００３６】
図３は、熱可塑性樹脂（Ｂ）および炭素繊維からなる繊維強化樹脂で構成される基材シート６の概略斜視図である。図３の基材シート６は、図２に示す海島構造、すなわち、炭素繊維５と第１の熱可塑性樹脂（Ｂ１）３から構成される島相が、第２の熱可塑性樹脂（Ｂ２）４からなる海相内に分散した構造を有する。
【００３７】
図４は、図３の基材シート６を穿孔して得られる繊維強化樹脂シート７の概略斜視図である。基材シートに孔をあける方法としては、例えば、パンチング、ドリル加工、熱棒、レーザー加工、ウォータージェットなどの方法が挙げられる。
【００３８】
パンチングは、打抜き加工によりシートを穿孔する方法である。シートを打抜く方法については特に限定はなく、例えば、上型と下型からなる金属金型を用いればよい。また、打抜き装置の機構も、シートを固定し金型が動く形態でもよいし、シートが移動する形態でもよい。金属金型を備えたパンチングマシーンとしては、例えば、実開昭６１−８７６２５号公報に記載された装置などを挙げることができる。また、金属金型を備えたプレス装置を用いることにより、多孔構造体の連続生産を行うことも可能である。さらに、パンチングは円形に限らず、四角などの多角形や、楕円、紋形などの複雑な断面形状の孔も穿孔可能である。
【００３９】
ドリル加工は、金属製の刃（ドリル）が回転することにより、シートを削り円形の孔をあける方法である。ドリルの種類に特に限定はなく、例えば、切削加工などに用いられるものを利用することができる。
【００４０】
熱棒は、熱可塑性樹脂（Ｂ）の融点より高い温度に加熱された熱棒を繊維強化樹脂シートに接触させることにより、シートに孔をあける方法である。さらに、熱棒は円形だけでなく、四角などの多角形や、楕円、紋形などの複雑な断面形状の孔も穿孔可能である。
【００４１】
レーザー加工は、レーザーを用いてシートに孔をあける方法である。レーザー加工は円形だけでなく、四角などの多角形や、楕円、紋形などの複雑な断面形状の孔も穿孔可能である。なお、加工容易性の観点からは、孔の断面形状が円形または四角形であることがより好ましい。
【００４２】
ウォータージェットは、高圧の水をノズルから噴射してシートに孔をあける方法である。
【００４３】
特に本発明においては、繊維強化樹脂シートが炭素繊維を含有するので、真空成形や熱棒、レーザー加工など熱処理よる加工が容易である。これは炭素繊維の熱伝導性が高いために溶けた樹脂がすぐに放熱で冷え固まるので、精度の良い加工ができるためである。
【００４４】
本発明において、貫通孔とはシート上面から下面へ貫通した貫通孔のことであり、上面における貫通孔の開孔部の総面積と、下面における貫通孔の開孔部の総面積は、通常はほぼ同一である。具体的には、貫通孔の開孔部の総面積が、成形後に
０．８≦（上面における開孔部の総面積）／（下面における開孔部の総面積）≦１．２
という条件を満たしていることが好ましく、
０．９≦（上面における開孔部の総面積）／（下面における開孔部の総面積）≦１．１
という条件を満たしていることがより好ましく、
０．９５≦（上面における開孔部の総面積）／（下面における開孔部の総面積）≦１．０５
という条件を満たしていることがさらに好ましい。
【００４５】
なお、本発明においては、真空成形において繊維強化樹脂シートを金型内に配置した際に上側となる面をシートの上面とし、金型内配置時に下側となる面をシートの下面とする。
【００４６】
また、開孔部の孔径の大きさは、主にノギスで測定し、小さく測定しにくいものはスマートスコープ、ＣＣＤ拡大鏡にて測定する。本発明では、無作為に選んだ３０個の孔について孔径を測定し、その平均値を開孔部の孔径とする。なお、孔の数が３０個以下である場合は、全ての孔について孔径を測定し、その平均値を開孔部の孔径とする。
【００４７】
上記開孔部の孔径は０．１ｍｍ〜２０ｍｍであることが好ましく、０．５ｍｍ〜１０ｍｍであることがより好ましく、１．０ｍｍ〜５ｍｍであることがさらに好ましい。
【００４８】
また、開孔部の平均面積は０．００７８ｍｍ２〜３１４．１６ｍｍ２であることが好ましく、０．２０ｍｍ２〜７８．５ｍｍ２であることがより好ましく、０．７９ｍｍ２〜１９．６３ｍｍ２であることがさらに好ましい。本発明では、無作為に選んだ３０個の孔について開孔面積を測定し、その平均値を開孔部の平均面積とする。なお、孔の数が３０個以下である場合は、全ての孔について開孔部の面積を測定し、その平均値を開孔部の平均面積とする。貫通孔の開孔部の平均面積については、成形後に
０．８≦（上面における開孔部の平均面積）／（下面における開孔部の平均面積）≦１．２
という条件を満たしていることが好ましく、
０．９≦（上面における開孔部の平均面積）／（下面における開孔部の平均面積）≦１．１
という条件を満たしていることがより好ましく、
０．９５≦（上面における開孔部の平均面積）／（下面における開孔部の平均面積）≦１．０５
という条件を満たしていることがさらに好ましい。
【００４９】
シートの上面から下面へ貫通する貫通孔を有する本発明の繊維強化樹脂シートにおいて、シートの総面積に対する貫通孔の開孔総面積の割合（貫通孔の開孔総面積／シートの総面積×１００）を、単に開孔率（％）と称する。本発明の成形品においては、重量と強度のバランスの観点から、開孔率は１〜８０％が好ましく、１０〜７０％がより好ましく、２０〜５０％がさらに好ましく、２５〜４０％が特に好ましい。
【００５０】
本発明において、繊維強化樹脂シートの開孔率の成形前後における変化率は、１００％以下であることが好ましく、５０％以下であることがより好ましく、２０％以下であることがさらに好ましい。ここで、繊維強化樹脂シートの開孔率の成形前後における変化率とは、真空成形前の繊維強化樹脂シートの開孔率をｒ１、真空成形後の繊維強化樹脂シートの開孔率をｒ２とするとき、式：｜（ｒ２−ｒ１）／ｒ１｜×１００（％）で算出される開孔率の変化率を指すものとする。
【００５１】
また、本発明において、繊維強化樹脂シートの孔数の成形前後における変化率は、５％以下であることが好ましい。ここで、繊維強化樹脂シートの孔数の成形前後における変化率とは、真空成形前の繊維強化樹脂シートの孔数をｎ１、真空成形後の繊維強化樹脂シートの孔数をｎ２とするとき、式：｜（ｎ２−ｎ１）／ｎ１｜×１００（％）で算出される孔数の変化率を指すものとする。
【００５２】
本発明に用いられる貫通孔を有する繊維強化樹脂シートは、例えば、上記に記載した熱可塑性樹脂（Ｂ）および炭素繊維からなる基材シートに対し、上面から下面へ貫通する貫通孔を形成することで得ることができる。熱可塑性樹脂（Ｂ）および炭素繊維を含む繊維強化樹脂は剛性および靭性に優れているためひび割れなどの破損が生じにくく、図４のように複数の貫通孔が形成されている状態においても、繊維強化樹脂シート７は優れた耐久性を発揮する。
【００５３】
また、熱可塑性樹脂（Ｂ）および炭素繊維はいずれも従来の金属材料と比べて、比重が１．５程度より小さいので、貫通孔が設けられた繊維強化樹脂シート７も極めて軽量である。
【００５４】
貫通孔の開孔部の最長径は、０．０１〜５０ｍｍであることが好ましく、０．０５〜３０ｍｍであることがより好ましく、０．１〜２０ｍｍであることがさらに好ましい。
【００５５】
上記シートの上面および下面において、貫通孔が複数ある場合には、貫通孔の開孔部は０．０２〜２００ｍｍの略等間隔に配列されていることが好ましい。すなわち、シートの上面において開孔部が略等間隔に配列されるとともに、シート下面の開孔部が略等間隔に配列されていることが好ましい。ここで、開口部の間隔とは、一の開孔部の中心（または重心）から隣接する開孔部の中心（または重心）までの距離を指すものとする。開孔部を略等間隔に配列することによって強度の偏りを最小限に抑えることができ、剛性や曲げ弾性率などの機械特性が高い水準に保たれる。なお、開孔部の間隔は０．０２〜１００ｍｍであることがより好ましく、０．２〜５０ｍｍであることがさらに好ましい。
【００５６】
また、繊維強化樹脂シートの厚みは０．０５〜１００ｍｍであることが好ましく、０．１〜５０ｍｍであることがより好ましく、０．５〜１０ｍｍであることがさらに好ましい。
【００５７】
貫通孔を有する繊維強化樹脂シートの大きさはとくに限定されないが、加工性の点から、通常は１００〜２０００ｍｍ角のサイズが用いられる。
【００５８】
上記貫通孔を有する繊維強化樹脂シート７は、実質的に繊維強化樹脂シートのみからなる単層構造を有していてもよいし、他基材からなる層を含む複数層の積層構造を有していてもよい。例えば、繊維強化樹脂シートからなる基材層の一方の面に表材が積層され、基材層の他方の面に裏材が積層されたサンドイッチ構造を有していてもよいし、一対の繊維強化樹脂シートの間に芯材層が設けられたサンドイッチ構造を有していてもよい。あるいは、繊維強化樹脂シートと他基材層とが交互に積層された積層構造を採用することも可能である。このような繊維強化樹脂シート以外の層の材料としては、好ましくは伸縮性を持った熱可塑性樹脂シート、熱可塑性繊維がよい。
【００５９】
また、繊維強化樹脂シート以外の層として発泡樹脂（熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれであってもよい）からなる層を多孔構造体に設けてもよく、発泡樹脂層の構造は独立気泡構造、連続気泡構造のいずれであってもよい。
【００６０】
本発明における図５は、熱可塑性樹脂（Ａ）からなる非通気性の離形シート（すなわち、貫通孔を持たない離形シート）の概略斜視図を示すものである。図５の離形シート８は熱可塑性樹脂（Ａ）からなり、真空成形の際に加熱溶融することで貫通孔を有する繊維強化樹脂シート７に接着し、孔を塞ぐ役割を持つ。また、熱可塑性樹脂からなる離形シート８は優れた離形性（易剥離性）を有しており、真空成形後は繊維強化樹脂シート７から容易に剥離することが出来る。
【００６１】
熱可塑性樹脂（Ａ）としては、例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリスチレンなど）、ポリアミド（例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、芳香族ナイロンなど）、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリエステル（例えば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、ポリプロピレンテレフタレート）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルフォキサイド、ポリテトラフルオロエチレン、アクロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリエーテル・エーテル・ケトン、ポリオキシメチレンなどの熱可塑性樹脂を挙げることができる。また、上記熱可塑性樹脂の誘導体や、上記熱可塑性樹脂の共重合体、さらにはそれらの混合物であってもよい。
【００６２】
上記熱可塑性樹脂の中でも、特に、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、ポリスチレン、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、ポリカーボネートが、熱可塑性樹脂（Ａ）として好ましく使用される。
【００６３】
上記離形シートを構成する熱可塑性樹脂（Ａ）は、上記繊維樹脂強化シートを構成する熱可塑性樹脂（Ｂ）と同一の樹脂であってもよいし、異なる樹脂であってもよいが、離形性の向上という観点からは、上記離形シートが、熱可塑性樹脂（Ｂ）とは異なる樹脂である熱可塑性樹脂（Ａ）を、離形シートの総重量を基準として５０〜１００重量％含有していることが好ましい。なお、このように熱可塑性樹脂（Ａ）と熱可塑性樹脂（Ｂ）とが異なる樹脂である場合、離形シートに含まれる熱可塑性樹脂は熱可塑性樹脂（Ａ）のみであってもよいし、熱可塑性樹脂（Ａ）と共に熱可塑性樹脂（Ｂ）を含有していてもよい。
【００６４】
上記熱可塑性樹脂（Ａ）の融点と熱可塑性樹脂（Ｂ）の融点の温度差は、−３０〜＋５０℃であることが好ましく、−２０〜＋４０℃であることがより好ましく、−１０〜＋２０℃であることがさらに好ましい。なお、本発明においては、式：「温度Ａ−温度Ｂ」で求められる温度差を「温度Ａと温度Ｂの温度差」と表記する。つまり、上記説明における「熱可塑性樹脂（Ａ）の融点と熱可塑性樹脂（Ｂ）の融点の温度差」とは、式：「熱可塑性樹脂（Ａ）の融点−熱可塑性樹脂（Ｂ）の融点」で求められる温度差のことを指す。
【００６５】
また、離形シートの融点と繊維強化樹脂シートの融点の温度差は、−３０〜＋５０℃であることが好ましく、−２０〜＋４０℃であることがより好ましく、−１０〜＋２０℃であることがさらに好ましい。
【００６６】
また上記熱可塑性樹脂（Ａ）からなる離形シートに、離型剤を塗布してもよく、離型剤としてはシリコーン樹脂、フッ素樹脂などが好ましい。
【００６７】
上記熱可塑性樹脂（Ａ）からなる離形シートの真空成形による展開倍率は、１１０〜３０００％であることが好ましく、１２０〜２０００％であることがより好ましく、１５０〜１５００％であることがさらに好ましく、１５０〜５００％であることが特に好ましく、１６０〜３００％であることが最も好ましい。ここで、離形シートの真空成形による展開倍率とは、真空成形の前後における離形シートの表面積の変化率（（真空成形後の離形シートの表面積／真空成形前の離形シートの表面積）×１００）［単位：％］を指すものとする。
【００６８】
また、本発明における繊維強化樹脂シートの真空成形による展開倍率は、１１０〜３０００％であることが好ましく、１２０〜２０００％であることがより好ましく、１５０〜１５００％であることがさらに好ましく、１５０〜５００％であることが特に好ましく、１６０〜３００％であることが最も好ましい。ここで、繊維強化樹脂シートの真空成形による展開倍率とは、真空成形前の貫通孔を有する繊維強化樹脂シートの表面積に対する真空成形後の貫通孔を有する成形品の表面積の割合（（成形後に得られた成形品の表面積／貫通孔を有する繊維強化樹脂シートの成形前の表面積）×１００）［単位：％］を指すものとする。
【００６９】
また、離形シートの厚みは０．０１〜５０ｍｍであることが好ましく、０．０５〜５０ｍｍであることがより好ましく、０．１〜１０ｍｍであることがさらに好ましい。
【００７０】
離形シートの大きさはとくに限定されないが、製造上、貫通孔を有する繊維強化樹脂シートと同サイズを必要とすることから、通常は１００〜２０００ｍｍ角のサイズで厚みが０．１〜１０ｍｍ程度のものが好ましい。
【００７１】
上記離形シートは、実質的に熱可塑性樹脂（Ａ）のみからなる単層構造を有していてもよいし、他基材からなる層を含む複数層の積層構造を有していてもよい。例えば、熱可塑性樹脂（Ａ１）からなる基材層の両面に熱可塑性樹脂（Ａ２）が積層されたサンドイッチ構造を有していてもよいし、熱可塑性樹脂（Ａ１）と熱可塑性樹脂（Ａ２）とが交互に積層された積層構造を採用することも可能である。このような離形シート８以外の層の材料としては、例えば、熱可塑性樹脂シートや熱可塑性樹脂繊維が好ましい。また、離形シート８以外の層として発泡樹脂（熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれであってもよい）からなる層を多孔構造体に設けてもよく、発泡樹脂層の構造は独立気泡構造、連続気泡構造のいずれであってもよい。
【００７２】
図６は、本発明において繊維強化樹脂シートの真空成形に用いられる金型の一例を示す概略斜視図である。図６において、真空成形金型１１は、製品の形状を加熱した樹脂シートに付与するための賦型部１２と、樹脂シートと真空成形金型１１間の空気を吸引するための吸引孔１３、および真空成形金型１１の温度を一定に保つための温調回路１４で構成されている。
【００７３】
図７は、本発明における成形品の成形工程の一例を示す概略フロー図である。
【００７４】
図７の（ａ）では、熱可塑性樹脂（Ａ）からなる離形シート８と、熱可塑性樹脂（Ｂ）および炭素繊維からなり貫通孔を有する繊維強化樹脂シート７を、前記離形シート８が金型側に配置されるように積層して真空成形機の開閉式フレーム２１に挟んで固定する。
【００７５】
（ｂ）では、固定した積層シートを上下に配置されたヒーター２２で加熱し、溶融することで、貫通孔を有する繊維強化樹脂シート７と離形シート８が一体化したシート状中間体９を形成する。
【００７６】
（ｃ）では、加熱に使用していたヒーター２２を後方に移動させ、フレーム２１を降下させることでシート状中間体９とフレーム２１、真空成形金型１１および金型取付板２３で構成された密閉のキャビティ２５を構成する。
【００７７】
（ｄ）では、真空成形金型１１の吸引口２４に接続した真空ポンプを作動させ、真空成形金型１１の吸引孔１２から密閉のキャビティ２５内の気圧を減圧することでシート状中間体９を金型に賦型させ、冷却することで成形中間体３１を形成する。
【００７８】
（ｅ）では、吸引孔１３から圧縮空気を吹き込み、成形中間体３１を真空成形金型１１から離型した後、フレーム２１を上昇させ、フレーム２１を開いて成形中間体３１を取り出す。
【００７９】
（ｆ）では、取り出した成形中間体３１から賦型した離形シート８を剥離した後、得られた真空成形体３２の不要部分を切り取る。
【００８０】
（ｇ）は、上記（ａ）〜（ｆ）の工程を実施することによって得られた、繊維強化樹脂からなり貫通孔を有する成形品１を示している。
【００８１】
上述の真空成形法において、減圧時の圧力は１×１０−５〜０．０５ＭＰａが好ましく、０．５×１０−４〜０．０５ＭＰａがより好ましく、０．５×１０−４〜１×１０−３ＭＰａがさらに好ましい。
【００８２】
また、真空成形時のシート加熱温度は１００〜３７０℃であることが好ましい。より詳しくは、減圧前のシート加熱温度と繊維強化樹脂に含まれる熱可塑性樹脂（Ｂ）の融点の温度差（すなわち、「シート加熱温度−熱可塑性樹脂（Ｂ）の融点」）が、−１０〜９０℃であることが好ましく、０〜５０℃であることがより好ましい。
【００８３】
また、上記（ｄ）の真空成形時に、上方からプレス型や圧縮空気による圧力を加えてもよい。
【００８４】
次に、従来例として、特許文献１，２に記載されている方法による成形品の成形方法について、図８の概略フロー図を参照しつつ説明する。図８の成形方法は、離形シート８が金型１１とは反対側に配置されるように積層される点で、図７や後述の図９に例示する本発明の成形方法と異なっている。
【００８５】
従来技術における通気性シートの真空成形法では、図８の（ａ）に示すように、貫通孔を有する繊維強化樹脂シート７（通気性シート）の上に通気孔のない離形シート８を積層することで真空成形金型１１と離形シート８の間に密閉キャビティを形成し、繊維強化樹脂シート７および離形シート８の加熱後に、真空成形による賦型を行っていた。
【００８６】
この状態で賦型を行うと、先ず、真空成形金型１１側に配置された繊維強化樹脂シート７が真空成形金型１１により賦型され、成形体３２が形成される。そして、成形体３２に密着した離形シート８が成形体３２の外形に沿って二次賦型される。この時、（ｂ）に示すように、離形シート８の一部は貫通孔を有する成形体３２の貫通孔の内部に入り込み、真空成形金型１１に接触して固化する。
【００８７】
その結果、（ｃ）に示すような、離形困難なアンダーカット部分３５が形成されることがあり、離形シート８を剥離する際に、成形体３２の孔を破壊してしまう等の問題が起こるおそれがあった。
【００８８】
続いて、本発明における成形品の成形方法について、図９の概略フロー図を参照しつつ説明する。図９の成形方法では、図８に示す方法とは異なり、離形シート８が金型側に配置される。
【００８９】
本発明の成形品の製造方法では、図９の（ａ）に示すように、通気性のない離形シート８の上に貫通孔を有する繊維強化樹脂シート７を積層することで離形シート８と真空成形金型１１の間に密閉キャビティを形成する。そして、加熱により離形シート８と繊維強化樹脂シート７を接着させた後に、真空成形による賦型を行う。
【００９０】
加熱後に賦型を行うと、先ず、真空成形金型１１側に配置された離形シート８が真空成形金型１１により賦型される。そして、離形シート８に接着している繊維強化樹脂シート７は、離形シート８に追従する形で真空成形金型１１の外形に沿った形状に賦型され、図９（ｂ）に示すような成形体３２を形成する。
【００９１】
このとき、離形シート８は繊維強化樹脂シート７よりも真空成形金型１１に近い側に配置されているので、成形体３２の寸法は離形シート８よりも大きくなることはなく、また、図８（ｃ）の従来例で示したようなアンダーカット３５が発生することもない。従って、図９（ｃ）に示すように、真空成形後に容易に離形シート８を剥離し、成形品１を得ることが出来る。そして、アンダーカットが発生しないため、離形シート８の再利用も容易である。
【００９２】
また、本発明における成形品の製造方法は、ドローダウン抑制という観点からも非常に有用である。真空成形では、加熱されたシートのドローダウン（垂下）を抑えることが成形品の皺や破れを防ぐ上で重要となるが、孔をあけて強度が低下した熱可塑性樹脂シートをドローダウンさせずに真空成形することは、従来技術では困難であった。例えば、炭素繊維を含まない熱可塑性樹脂のみからなる樹脂シートに孔をあけて、真空成形しても、強度がなくドローダウンが大きく、真空成形品を得ることが難しい。また、熱可塑性樹脂に金属繊維やガラス繊維を混ぜて強化する方法も考えられるが、これらの繊維は比重が重く、また比重あたりの強度向上の度合いが小さいため、やはりドローダウンが大きくなってしまい、真空成形品を得ることは難しい。
【００９３】
これに対し本発明では、軽量かつ強度に優れる炭素繊維を強化繊維として使用しており、繊維強化樹脂シートに孔をあけた後も十分な強度が維持されるため、ドローダウンや変形を抑制して高精度の真空成形を実現することができる。特に、前述の方法で熱可塑性樹脂内に炭素繊維を短繊維で均一に分散させた繊維強化樹脂シートは、軽量で強度が高いだけでなく加工容易性にも優れており、このような成形用途に適している。さらに、本発明では離形シートの離形性を考慮した位置に繊維強化樹脂シートを配置することで、凹凸を有する真空成形品を離形性よく得ることができ、貫通孔の変形や貫通孔同士の結合などがない意匠性に優れた製品を提供することができる。
【００９４】
このように、本発明によれば複雑な形状を有し貫通孔を有する成形品を提供でき、このような成形品はフィルター、カバー、梱包材、断熱材、防振材、防音材などの用途に好適に利用できる。また、本発明に係る成形品は、高い剛性を保持したまま複雑な曲面形状へ成形加工することが要求される用途、例えば、航空機、ロケット、人工衛星、自動車、自動二輪車、鉄道列車、家屋などに好適に用いることができる。
【実施例】
【００９５】
以下、実施例および比較例に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、各実施例および比較例における試験条件は、特に記載しない限り、基本的に実施例１に準じるものとする。
【００９６】
（使用した材料）
（Ａ）繊維強化樹脂シートの熱可塑性樹脂
Ａ１：ナイロン６（融点：２２５℃）
Ａ２：ナイロン６６（融点：２５５℃）
Ａ３：ＰＰＳ（融点：２８５℃）
Ａ４：ＰＰ（融点：１７０℃）
（Ｂ）離形シートの熱可塑性樹脂
Ｂ１：ＰＰ（融点：１７０℃）
Ｂ２：ＰＥＴ（融点：２６０℃）
Ｂ３：ポリメチルペンテン（融点：２３５℃）
Ｂ４：ポリエチレン（融点：１１０℃）
【００９７】
（実施例１）
ナイロン６を８０重量％、炭素繊維（繊維長さ０．０５〜１．０ｍｍの炭素繊維が、炭素繊維全体に対し５０重量％含まれており、かつ、繊度が０．１〜１０ｄｔｅｘの範囲内である炭素繊維の含有率が、炭素繊維の全重量を基準として８９重量％である）を２０重量％含有する比重１．２２の繊維強化樹脂を用いて、厚み１．０ｍｍ、幅１５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍのシート基材を作成する。このシート基材に多数の孔を開け、貫通孔を有する繊維強化樹脂シート７（孔の直径１．０ｍｍ、孔中心間の間隔２．０ｍｍ、６０°千鳥配列、開孔率２２．７％、以下「有孔シート７」と称する）を製造する。また、離形シート８として高耐熱シンジオタクチックＰＰシート（厚み１５０μｍ、幅１５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、ＰＰ含有率：１００重量％）を用意する。これらのシートを用いて、図７に示す方法で、貫通孔を有する繊維強化樹脂の成形品１を製造する。
ナイロン６および炭素繊維を含む有孔シート７をＰＰからなる離形シート８の上に重ね、真空成形機の開閉式フレーム２１に挟んで固定する（［図７］（ａ））。２５０℃の赤外線ヒーター２２にて１分間、有孔シート７および離形シート８を上下から加熱し、２枚のシートを溶融した状態で接着させ、シート状中間体９とする（［図７］（ｂ））。続いて、吸引孔１３と吸引口２４と温調回路１４とを有する真空成形金型１１（金型寸法：縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、高さ２０ｍｍ  賦型部寸法：直径６５ｍｍ、深さ１０ｍｍ、メス型）を設置した金型取付板２３を、温度を４０℃に調整した状態で上昇させ、シート状中間体９とフレーム２１、真空成形金型１１および金型取付板２３で構成された密閉のキャビティ２５を構成する（［図７］（ｃ））。金型の吸引口２４に接続した真空ポンプを作動させ、金型の吸引孔１３からキャビティ２５内の気圧を１００Ｐａまで減圧し、シート状中間体９を金型に賦型させ、３０秒間冷却することで成形中間体３１を得る（［図７］（ｄ））。吸引孔１３から圧縮空気を吹き込み、成形中間体３１を真空成形金型１１から離型した後、フレーム２１を開いて成形中間体３１を取り出す（［図７］（ｅ））。成形中間体３１から離形シート８を剥離した後（［図７］（ｆ））、得られた成形体３２の不要部分を切り取り、貫通孔を有する繊維強化樹脂の成形品１を得る（［図７］（ｇ））。
得られた成形品１の寸法は直径６５ｍｍ、高さ１０ｍｍであり、開孔部の孔径は１．１ｍｍ、開孔率は２５．１％、成形前後での開孔率の変化率は１０．５％であった。有孔シート７（繊維強化樹脂シート）の展開倍率は１６１．５％であり、離形シート８の展開倍率は１６１．５％であった。また、成形前後での孔数の増減は見られず、変化率は０％であった。
【００９８】
（実施例２）
ＰＰＳを８０重量％、炭素繊維（繊維長さ０．０５〜１．０ｍｍの炭素繊維が、炭素繊維全体に対し５０重量％含まれており、かつ、繊度が０．１〜１０ｄｔｅｘの範囲内である炭素繊維の含有率が、炭素繊維の全重量を基準として９５重量％である）を２０重量％含有する比重１．４０の繊維強化樹脂を用いて、厚み１．０ｍｍ、幅１５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍのシート基材を作成する。このシート基材に多数の孔を開け、有孔シート７（孔の直径２．０ｍｍ、孔中心間の間隔３．０ｍｍ、６０°千鳥配列、開孔率４０．３％）を製造する。また、離形シート８として易成形性２軸延伸ＰＥＴシート（厚み１８８μｍ、幅１５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、ＰＥＴ含有率：１００重量％）を用意する。これらのシートを用いて、図７に示す方法で成形品１を製造する。
ＰＰＳおよび炭素繊維を含む有孔シート７をＰＥＴからなる離形シート８の上に重ね、真空成形機の開閉式フレーム２１に挟んで固定する（［図７］（ａ））。３００℃の赤外線ヒーター２２にて１分間、有孔シート７および離形シート８を上下から加熱し、２枚のシートを溶融した状態で接着させ、シート状中間体９とする（［図７］（ｂ））。続いて、吸引孔１３と吸引口２４と温調回路１４とを有する真空成形金型１１（金型寸法：縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、高さ２０ｍｍ  賦型部寸法：縦７０ｍｍ、横５０ｍｍ、高さ１０ｍｍ、オス型）を設置した金型取付板２３を、温度を７０℃に調整した状態で上昇させ、シート状中間体９とフレーム２１、真空成形金型１１および金型取付板２３で構成された密閉のキャビティ２５を構成する（［図７］（ｃ））。金型の吸引口２４に接続した真空ポンプを作動させ、金型の吸引孔１３からキャビティ２５内の気圧を１００Ｐａまで減圧し、シート状中間体９を金型に賦型させ、３０秒間冷却することで成形中間体３１を得る（［図７］（ｄ））。吸引孔１３から圧縮空気を吹き込み、成形中間体３１を真空成形金型１１から離型した後、フレーム２１を開いて成形中間体３１を取り出す（［図７］（ｅ））。成形中間体３１から離形シート８を剥離した後（［図７］（ｆ））、得られた成形体３２の不要部分を切り取り、貫通孔を有する繊維強化樹脂の成形品１を得る（［図７］（ｇ））。
得られた成形品１の寸法は縦７０ｍｍ、横５０ｍｍ、高さ１０ｍｍであり、開孔部の孔径は２．３ｍｍ、開孔率は４５．３％、成形前後での開孔率の変化率は１２．４％であった。有孔シート７の展開倍率は１６８．６％であり、離形シート８の展開倍率は１６８．６％であった。また、成形前後での孔数の増減は見られず、変化率は０％であった。
【００９９】
（実施例３）
ナイロン６６を８５重量％、炭素繊維（繊維長さ０．０５〜１．０ｍｍの炭素繊維が、炭素繊維全体に対し５０重量％含まれており、かつ、繊度が０．１〜１０ｄｔｅｘの範囲内である炭素繊維の含有率が、炭素繊維の全重量を基準として９１重量％である）を１５重量％含有する比重１．２０の繊維強化樹脂を用いて、厚み１．０ｍｍ、幅５００ｍｍ、長さ５００ｍｍのシート基材を作成する。このシート基材に多数の孔を開け、有孔シート７（孔の直径３．０ｍｍ、孔中心間の間隔５．０ｍｍ、６０°千鳥配列、開孔率３２．６％）を製造する。また、離形シート８としてポリメチルペンテンシート（厚み３５０μｍ、幅５００ｍｍ、長さ５００ｍｍ、ポリメチルペンテン含有率：１００重量％）を用意する。これらのシートを用いて、製造工程図に示す方法で孔を有する熱可塑性炭素繊維樹脂の真空成形品１を製造する。
ナイロン６６および炭素繊維を含む有孔シート７をポリメチルペンテンからなる離形シート８の上に重ね、真空成形機の開閉式フレーム２１に挟んで固定する（［図７］（ａ））。３００℃の赤外線ヒーター２２にて１分間、有孔シート７および離形シート８を上下から加熱し、２枚のシートを溶融した状態で接着させ、シート状中間体９とする（［図７］（ｂ））。続いて、吸引孔１３と吸引口２４と温調回路１４とを有する真空成形金型１１（金型寸法：縦４００ｍｍ、横４００ｍｍ、高さ１００ｍｍ  賦型部寸法：縦３６０ｍｍ、横３６０ｍｍ、深さ６０ｍｍ、メス型）を設置した金型取付板２３を、温度を４０℃に調整した状態で上昇させ、シート状中間体９とフレーム２１、真空成形金型１１および金型取付板２３で構成された密閉のキャビティ２５を構成する（［図７］（ｃ））。金型の吸引口２４に接続した真空ポンプを作動させ、金型の吸引孔１３からキャビティ２５内の気圧を１００Ｐａまで減圧し、シート状中間体９を金型に賦型させ、３０秒間冷却することで成形中間体３１を得る（［図７］（ｄ））。吸引孔１３から圧縮空気を吹き込み、成形中間体３１を真空成形金型１１から離型した後、フレーム２１を開いて成形中間体３１を取り出す（［図７］（ｅ））。成形中間体３１から離形シート８を剥離した後（［図７］（ｆ））、得られた成形体３２の不要部分を切り取り、貫通孔を有する繊維強化樹脂の成形品１を得る（［図７］（ｇ））。
得られた成形品１の寸法は縦３６０ｍｍ、横３６０ｍｍ、高さ６０ｍｍであり、開孔部の孔径は４．３ｍｍ、開孔率は４８．１％、成形前後での開孔率の変化率は３２．２％であった。有孔シート７の展開倍率は３０３．６％であり、離形シート８の展開倍率は３０３．６％であった。また、成形前後での孔数の増減は見られず、変化率は０％であった。
【０１００】
（実施例４）
ＰＰを７０重量％、炭素繊維（繊維長さ０．０５〜１．０ｍｍの炭素繊維が、炭素繊維全体に対し５０重量％含まれており、かつ、繊度が０．１〜１０ｄｔｅｘの範囲内である炭素繊維の含有率が、炭素繊維の全重量を基準として９０重量％である）を３０重量％含有する比重１．０６の繊維強化樹脂を用いて、厚み１．０ｍｍ、幅５００ｍｍ、長さ５００ｍｍのシート基材を作成する。このシート基材に多数の孔を開け、有孔シート７（孔の直径３．０ｍｍ、孔中心間の間隔５．０ｍｍ、６０°千鳥配列、開孔率３２．６％）を製造する。また、離形シート８としてポリエチレン（厚み３５０μｍ、幅５００ｍｍ、長さ５００ｍｍ、ポリエチレン含有率：１００重量％）にシリコーンを塗布したシートを用意する。これらのシートを用いて、図７に示す方法で成形品１を製造する。
ＰＰおよび炭素繊維を含む有孔シート７をポリエチレンからなる離形シート８の上に重ね、真空成形機の開閉式フレーム２１に挟んで固定する（［図７］（ａ））。２００℃の赤外線ヒーター２２にて１分間、有孔シート７および離形シート８を上下から加熱し、２枚のシートを溶融した状態で接着させ、シート状中間体９とする（［図７］（ｂ））。続いて、吸引孔１３と吸引口２４と温調回路１４とを有する真空成形金型１１（金型寸法：縦４００ｍｍ、横４００ｍｍ、高さ１００ｍｍ  賦型部寸法：縦３６０ｍｍ、横３６０ｍｍ、深さ６０ｍｍ、メス型）を設置した金型取付板２３を、温度を３０℃に調整した状態で上昇させ、シート状中間体９とフレーム２１、真空成形金型１１および金型取付板２３で構成された密閉のキャビティ２５を構成する（［図７］（ｃ））。金型の吸引口２４に接続した真空ポンプを作動させ、金型の吸引孔１３からキャビティ２５内の気圧を１００Ｐａまで減圧し、シート状中間体９を金型に賦型させ、３０秒間冷却することで成形中間体３１を得る（［図７］（ｄ））。吸引孔１３から圧縮空気を吹き込み、成形中間体３１を真空成形金型１１から離型した後、フレーム２１を開いて成形中間体３１を取り出す（［図７］（ｅ））。成形中間体３１から離形シート８を剥離した後（［図７］（ｆ））、得られた真空成形体３２の不要部分を切り取り、貫通孔を有する繊維強化樹脂の成形品１を得る（［図７］（ｇ））。
得られた成形品１の寸法は縦３６０ｍｍ、横３６０ｍｍ、高さ６０ｍｍであり、開孔部の孔径は３．８ｍｍ、開孔率は５２．１％、成形前後での開孔率の変化率は５９．８％であった。有孔シート７の展開倍率は２９８．５％であり、離形シート８の展開倍率は２９８．５％であった。また、成形前後での孔数の増減は見られず、変化率は０％であった。
【０１０１】
（比較例１）
ナイロン６の含有率が１００重量％であるシートを用いて、比重１．１４、厚み１．０ｍｍ、幅１５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍのシート基材を作成する。このシート基材に多数の孔を開け、ナイロン６からなる有孔シート（孔の直径１．０ｍｍ、孔中心間の間隔２．０ｍｍ、６０°千鳥配列、開孔率２２．７％）を製造する。また、離形シート８として実施例１と同じものを用意する。
この有孔シートと実施例１の離形シート８とを用いて、実施例１と同様の手順で真空成形を実施したところ、ナイロン６からなる有孔シートのドローダウンが大きく、真空成形する前に孔同士が接合して下に落ちてしまい、所望の形状の成形品を得ることができなかった。
【０１０２】
（比較例２）
２枚のナイロン６シートの間に、ガラス繊維のマットを全体の重量２０重量％になるように挟み、厚み１．０ｍｍ、幅１５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、比重１．３０のシート基材を作成する。このシート基材に多数の孔を開け、有孔シート（孔の直径１．０ｍｍ、孔中心間の間隔２．０ｍｍ、６０°千鳥配列、開孔率２２．７％）を製造する。また、離形シート８として実施例１と同じものを用意する。
この有孔シートと実施例１の離形シート８とを用いて、実施例１と同様の手順で真空成形を実施したところ、有孔シートのドローダウンが大きく、真空成形する前にシートが落ちてしまい、所望の形状の成形品を得ることができなかった。
【０１０３】
（比較例３）
離形シート８を使用しないこと以外は実施例１と同様にして真空成形を試みたが、有孔シート７が真空成形金型１１に賦形せず、目的の成形品を得ることができなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明により得られる、貫通孔を有し繊維強化樹脂からなる真空成形品は、フィルター、カバー、梱包材、断熱材、防振材、防音材などの用途に好適に利用できる。また、本発明に係る成形品は、高い剛性を保持したまま複雑な曲面形状へ成形加工することが要求される用途、例えば、航空機、ロケット、人工衛星、自動車、自動二輪車、鉄道列車、家屋などに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１  成形品
２  繊維強化樹脂
３  第１の熱可塑性樹脂（Ｂ１）
４  第２の熱可塑性樹脂（Ｂ２）
５  炭素繊維
６  シート基材
７  繊維強化樹脂シート
８  離形シート
９  シート状中間体
１０  孔
１１  金型
１２  賦型部
１３  吸引孔
１４  温調回路
２１  フレーム
２２  ヒーター
２３  金型取付板
２４  吸引口
２５  キャビティ
３１  成形中間体
３２  成形体
３５  アンダーカット部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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