(57)【要約】【課題】  シート上の中間基材を加圧成形により、三次元形状に賦形、成形するにあたり、サイクルタイムが短く、良好な流動性、優れた形状追従性を担保し、繊維強化プラスチックを加圧成形した場合、良好な表面品位、優れた寸法安定性を発現する繊維強化プラスチックの製造方法を提供する。【解決手段】  強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させてなるプリプレグを積層したプリプレグ積層体を、その少なくとも片面を型に接して加圧し、加熱により硬化させて成形する繊維強化プラスチックの製造方法であって、プリプレグと型との間の摩擦係数が、プリプレグとプリプレグの間の摩擦係数よりも低くなる温度であって、プリプレグと型との間の摩擦係数が最小となる温度±１０℃の範囲内に加温したプリプレグ積層体を加圧した後、所定の温度まで昇温し、温度を保持して硬化させる、繊維強化プラスチックの製造方法。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させてなるプリプレグを積層したプリプレグ積層体を、その少なくとも片面を型に接して加圧し、加熱により硬化させて成形する繊維強化プラスチックの製造方法であって、プリプレグと型との間の摩擦係数が、プリプレグとプリプレグの間の摩擦係数よりも低くなる温度であって、プリプレグと型との間の摩擦係数が最小となる温度±１０℃の範囲内に加温したプリプレグ積層体を加圧した後、所定の温度まで昇温し、温度を保持して硬化させる、繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項２】
プリプレグ積層体の加圧を両面型で型締めして行う、請求項１に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項３】
プリプレグ積層体を、型締めまでいずれの型面にも接触させずに配置する、請求項２に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項４】
プリプレグとして、一方向に強化繊維が引き揃ったプリプレグを用いる、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。
【請求項５】
プリプレグ積層体における少なくとも一層のプリプレグは、複数の切込によって一部が繊維長さ１０〜３００ｍｍの強化繊維で構成された切込プリプレグである、請求項４に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項６】
成形前のプリプレグ積層体の投影面積よりも、製造される繊維強化プラスチックの投影面積が大きくなる繊維強化プラスチックの製造方法であって、成形中におけるプリプレグ積層体の伸張方向と強化繊維の配向方向とがなす角度αが±２０°以内である層に切込プリプレグを用いる、請求項５に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項７】
成形前のプリプレグ積層体が平板状であり、製造される繊維強化プラスチックが少なくとも一部に曲面を有する三次元形状であって、成形中に曲げが加わるプリプレグ積層体の中立軸よりも引張側の層に切込プリプレグが含まれる、請求項５または６に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項８】
切込プリプレグは、切込の切込方向と強化繊維の配向方向とのなす角度が２〜２５°の範囲内であって、切込を強化繊維の配向方向に垂直な方向に投影した長さが３０μｍ〜１．５ｍｍである、請求項５〜７のいずれかに記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
【請求項９】
切込プリプレグは、断続的な切込が直線かつ実質的に同一の長さで挿入され、近接する切込同士の最短距離が切込の長さよりも長い、請求項５〜８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、繊維強化プラスチックを加圧成形するに際し、良好な流動性、三次元形状に賦形する際に優れた形状追従性を担保し、良好な表面品位、優れた寸法安定性を発現す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】
強化繊維とマトリックス樹脂からなる繊維強化プラスチックは、比強度、比弾性率に優れ、航空機構造部材、自動車構造部材をはじめとした輸送機器分野のみならず、圧力容器部材、ゴルフシャフトといった一般産業分野への適用が拡大し、その需要は年々増加しつつある。
【０００３】
これらの構造部材には、繊維強化プラスチックの中でも特に力学特性に優れた、プリプレグと称される連続した強化繊維にマトリックス樹脂を含浸せしめた半硬化状態の中間基材を用いることが多い。中でも、繊維が一方向に引き揃えられた一方向プリプレグは、繊維体積含有率が向上し、強化繊維の高い弾性率、強度を最大限に活用できるとともに、高機能性を有するマトリックス樹脂をあらかじめ目付けばらつき少なく含浸させておくことで、材料品質が安定する。
【０００４】
プリプレグを用いた繊維強化プラスチックの成形方法として、プリプレグを積層し、高温高圧釜で加圧加熱することによりマトリックス樹脂を硬化させて繊維強化プラスチックを成形するオートクレーブ成形が最も一般的である。また、プリプレグの積層体を予備加熱して、軟化状態にある該積層体を雌雄一対の両面型に供給し、次いで加圧することで所望の形状の成形体を得る、プレス成形も広く行われている。特に、プレス成形は、比較的均一な精度の製品を大量生産可能である特徴があり、大量生産を行うために高速化、高精度化、品質の安定化などの要求が高く、それらを実現するために、成形性の向上に関する市場からの要求は高い。
【０００５】
これらの成形方法により得られた繊維強化プラスチックは、連続繊維で構成されるため、優れた力学特性を発現する。また、連続繊維は規則的な配列であるため、積層構成の設計により、要求される力学特性、さらされる荷重状態を考慮した設計が可能で、設計の自由度が高く、力学特性のばらつきも小さい。しかしながら一方で、高い弾性率を有する強化繊維自体の伸縮性は乏しく、凹凸部やコーナー部など複雑な三次元形状を形成することは困難である。このような連続繊維を有するプリプレグを賦形した場合、表面形状を覆いきれない箇所で強化繊維の突っ張りが、また、プリプレグが余った箇所で強化繊維が座屈して皺が発生するため、高品位な賦形が難しい。連続繊維を有するプリプレグであっても、織物にマトリックス樹脂を含浸させた基材であれば、面内せん断変形が可能となり、賦形は容易となるが、複雑形状であれば、繊維の突っ張りや皺が発生してしまう問題があった。
【０００６】
一方、凹凸部等の三次元形状の部材成形に適した成形方法として、ＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）を用いたプレス成形がある。この成形法では、通常２５ｍｍ程度に切断したチョップドストランドに熱硬化性のマトリックス樹脂を含浸せしめ半硬化状態としたＳＭＣシートを、プレス機を用いて加熱・加圧することにより成形を行う。一般的に、加圧前にＳＭＣを成形体の形状より小さく切断して成形型内に配置し、加圧により成形体の形状に流動させて成形を行う。そのため、流動により凹凸部や複合曲面等の複雑形状にも追従可能となる。しかしながら、ＳＭＣはそのシート加工の工程において、チョップドストランドの分布ムラ、配向ムラが必然的に生じてしまうため、力学特性が低下することに加えて、力学特性自体のばらつきが大きくなる問題があった。さらに、特に薄物の部材ではソリ、ヒケ等が発生しやすく、主要構造部材への適用は困難である場合が多い。
【０００７】
特許文献１では、生産性に優れる成形プロセスとして、平板状に積層したプリプレグ積層体を一気に三次元形状に賦形するホットフォーミング法が開示されている。しかしながら、賦形時にプリプレグの形状追従性不足に起因する皺や繊維の突っ張りが発生し、繊維強化プラスチックの品位が低下する問題があった。プリプレグ積層体が硬化され繊維強化プラスチックとなる過程で厚みが減少するため、形状変化の大きい部位、例えばコーナー部に賦形されたプリプレグ積層体は硬化に伴い、強化繊維が座屈して皺になるか、繊維突っ張りを起こして型形状に追従しない、という成形不具合が起こる。また、突っ張りが生じた強化繊維直下では成形圧が加わり難いことから、ボイドが発生しやすい問題があった。
【０００８】
特許文献２には、プリプレグ積層体に含まれる樹脂が最低粘度となる温度に加温して軟化させた状態で賦形し、その後硬化温度まで昇温する技術が開示されている。しかしながら、実際には樹脂の粘度が低下しすぎて、加圧したプリプレグ積層体から樹脂が絞り出される一方、強化繊維はほとんど流動しないという問題があった。またこの樹脂絞り出しは、成形品の繊維体積含有率Ｖｆの制御を困難とし、力学特性のばらつきに加えて、表面に樹脂不足が生じ表面品位を悪化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３８７５２公報
【特許文献２】特開２００８−６８５３４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、かかる背景技術を鑑み、シート上の中間基材を加圧成形により、三次元形状に賦形、成形するにあたり、サイクルタイムが短く、良好な流動性、優れた形状追従性を担保し、繊維強化プラスチックを加圧成形した場合、良好な表面品位、優れた寸法安定性を発現する繊維強化プラスチックの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の繊維強化プラスチックの製造方法は、上記した課題を解決するため、次のような手段を採用するものである。強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させてなるプリプレグを積層したプリプレグ積層体を、その少なくとも片面を型に接して加圧し、加熱により硬化させて成形する繊維強化プラスチックの製造方法であって、プリプレグと型との間の摩擦係数が、プリプレグとプリプレグの間の摩擦係数よりも低くなる温度であって、プリプレグと型との間の摩擦係数が最小となる温度±１０℃の範囲内に加温したプリプレグ積層体を加圧した後、所定の温度まで昇温し、温度を保持して硬化させる繊維強化プラスチックの製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、平板状のプリプレグ積層体を三次元形状への形状追従性に優れ、良好な表面品位、優れた寸法安定性を発現する繊維強化プラスチックを、短いサイクルタイムで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ａ）は本発明における摩擦係数測定法の手順を示す断面図であり、ｂ）は本発明における摩擦係数測定法で用いる試験片を示す平面図である。
【図２】本発明の一態様で用いる切込プリプレグのカットパターンの一例を示す概念図である。
【図３】本発明の一態様で用いる切込プリプレグのカットパターンの一例を示す概念図である。
【図４】本発明の一態様で用いる切込プリプレグのカットパターンの一例を示す概念図である。
【図５】本発明の一態様で用いる切込プリプレグのカットパターンの一例を示す概念図である。
【図６】本発明の一態様で用いる切込プリプレグのカットパターンの一例を示す概念図である。
【図７】ａ）は本発明における繊維強化プラスチックの成形手順の一例を示す正面図であり、ｂ）は本発明における繊維強化プラスチックの成形手順の一例を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１５】
本発明では、強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させてなるプリプレグを基材として使用する。プリプレグの繊維体積含有率Ｖｆは４５〜６５％の範囲内であることが好ましい。Ｖｆが６５％以下で十分な流動性を得ることができ、低いほど流動性が向上するが、Ｖｆが４５％より小さくなると、構造材に必要な力学特性が得られない場合がある。流動性と力学特性との関係を鑑みると、さらに好ましくはＶｆが５５〜６０％の範囲内である。
【００１６】
プリプレグを構成する強化繊維としては、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維などの脆性繊維のほか、金属繊維、合成繊維などの延性繊維が挙げられる。その中でも特に炭素繊維はこれら強化繊維の中でも軽量であり、比強度および比弾性率において特に優れた性質を有しており、加えて耐熱性や耐薬品性にも優れることから、構造部材に好適である。なかでも、高強度の炭素繊維が得られやすいＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）系炭素繊維が好ましい。
【００１７】
また、プリプレグを構成する熱硬化性樹脂はマトリックス樹脂として用いられる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられ、樹脂が熱により架橋反応を起こし、少なくとも部分的な三次元架橋構造を形成するものであればよい。プリプレグにおける熱硬化性樹脂の形態としては、プリプレグ積層時にプリプレグ同士を圧着する必要があることから、タック性に優れる半硬化状態であることが好ましい。中でも、貼り付ける工程でのタック性、および繊維強化プラスチックとしたときの力学特性を考慮するとエポキシ樹脂が好ましい。
【００１８】
本発明では、プリプレグを積層したプリプレグ積層体を、その少なくとも片面を型に接して加圧し、加熱によりマトリックス樹脂を硬化させて繊維強化プラスチックを成形する。その際、プリプレグ積層体を構成する表面のプリプレグと型との間の摩擦係数、すなわちプリプレグと型面との摩擦係数が、プリプレグ積層体を構成するプリプレグとプリプレグの間の摩擦係数、すなわちプリプレグ同士の摩擦係数よりも低くなる温度であって、プリプレグと型との間の摩擦係数が最小となる温度±１０℃の範囲内に、プリプレグ積層体を加温して加圧する。そして、その後に所定の温度まで昇温し、温度を保持して、マトリックス樹脂を硬化させる。プリプレグ同士の摩擦係数が、プリプレグと型面との摩擦係数よりも、低い温度領域で、加圧した場合、プリプレグ積層体の最表層のプリプレグを除いたプリプレグ層が優先的に流動して、最表層のプリプレグの追従が遅れ、得られる繊維強化プラスチックの表面品位が悪化してしまう問題がある。またプリプレグと型面との摩擦係数が、プリプレグ同士の摩擦係数よりも低い温度域であっても、プリプレグと型面との摩擦係数が大きければ、流動は限定的であるため、プリプレグと型面との摩擦係数が最小となる温度±１０℃の範囲内で加圧されることで、最も良好な表面品位を発現する繊維強化プラスチックを得ることができる。
【００１９】
なお、成形時間を短縮する観点からは、加温したプリプレグ積層体を加圧してから所定の温度まで昇温させるまでに要する時間は、短いほどよく、加圧後にプリプレグ積層体が十分に伸張した段階で所定の温度まで昇温させるのがよい。また、前記した、加圧する際の温度から所定の温度までの昇温は、加圧する際の温度から所定の温度までの温度差ΔＴが１０℃以上となる温度上昇を意味する。一方で、昇温する温度差ΔＴが大きくなるに伴って、昇温時間も長くなるため、成形時間を短縮する観点から好ましくは、昇温する温度差ΔＴが８０℃を超えない、さらに好ましくは４０℃を超えないように、昇温後の保持する温度を決めるのがよい。
【００２０】
本発明では、プリプレグ積層体を加圧して賦形する温度と、昇温してマトリックス樹脂を硬化させる温度との２段階で温度を上げ、繊維強化プラスチックを成形する。そして、プリプレグ積層体を加圧して賦形する温度を制御して、賦形に適した温度にてプリプレグ積層体を加熱加圧し賦形する。これにより、一定温度でマトリックス樹脂を硬化させる工程にくらべて、短時間で繊維強化プラスチックを成形することが可能となる。
【００２１】
本発明における摩擦係数は、図１に示すように２枚の部材４の間に１枚の中央層３を挟んだ試験片を作製し、挟まれた中央層を引き抜く際に得られる荷重を、面外から垂直に押しつける荷重（垂直荷重）の２倍で割って得られる値で定義する。２倍であるのは摩擦抵抗を受ける中央層と部材との界面が２箇所存在するからである。部材４を成形型と同材質、同表面粗さとし、中央層３としてプリプレグを用いて測定した際の値がプリプレグと型面との摩擦係数となる。成形型に滑剤や離型剤などを塗布するなどの処理をして成形を行う場合には、部材４に成形型と同様の処理を行って、部材４の表面状態を成形型と同一の条件として、試験を行う。プリプレグ積層体と成形型との間にフィルムなどを介する条件で成形する場合は、フィルムがプリプレグ積層体と同様に伸張して型面とフィルムとの間が滑る際には、中央層３としてフィルムを用い、フィルムと部材４との摩擦係数をプリプレグと型面との摩擦係数とすればよく、一方で、フィルムと型が一体化し、プリプレグが伸張してプリプレグとフィルムの間が滑る際は、成形型の表面はフィルムであると見なし、部材４としてフィルムを用いて測定した摩擦係数を、プリプレグと型面との摩擦係数とする。また部材４としてプリプレグを用い、部材３もプリプレグを用いて測定した際の値がプリプレグ同士の摩擦係数である。
【００２２】
試験法としては、中央層３を切り出し（中央層３がプリプレグの場合には、繊維方向に長尺となるよう切り出す）、幅３０ｍｍ（中央層３がプリプレグの場合には、繊維直交方向）、長さ６０ｍｍ（中央層３がプリプレグの場合には、繊維方向）の範囲で、２枚の部材４の間に中央層３がオーバーラップするように、２枚の部材４と中央層３の３枚を積層する。なお、繊維方向とは、強化繊維の配向方向を意味し、繊維直交方向とは、強化繊維の配向方向に垂直な方向を意味する。
【００２３】
部材４と中央層３がともにプリプレグである場合は、それらが同一繊維方向となるように積層する。そして、中央層３のオーバーラップ部に接するように幅３０ｍｍの中央層３と同一材料の（中央層３がプリプレグの場合には、同一繊維方向）スペーサー５を設置して試験片を作製する。引抜きとともにオーバーラップ部の面積が減り、圧板１で加圧する領域が偏ることから、圧板が片当たりして局所的に高い荷重が加わる可能性があるため、引抜きと逆方向にスペーサーを配置し、圧板が傾かないようにする。
【００２４】
オーバーラップ部とスペーサーの長さ２０ｍｍの範囲まで（幅３０ｍｍ、長さ８０ｍｍの範囲）熱源を有した圧板１で試験温度に温調しながら一定の垂直荷重を試験中加え続ける。かかる試験片に試験温度に温調した圧板で垂直荷重を加えて一定時間保持した後に、中央層を長尺方向（中央層３がプリプレグの場合には、繊維方向）に一定の引抜速度で引抜き、引抜荷重をオーバーラップ部（試験開始時には幅３０ｍｍ、長さ８０ｍｍの範囲）に加わる垂直荷重で割ったものを摩擦係数として計算する。ここで引抜きともに中央層が垂直荷重を受けるオーバーラップ部の面積が減少するため、適宜引抜変位で換算したオーバーラップ部の面積（幅３０ｍｍ、長さ６０ｍｍ−引抜変位の範囲）とスペーサーで荷重を受けている面積（幅３０ｍｍ、長さ２０ｍｍの範囲）を足しあわせた面積で垂直荷重を受けるとしてオーバーラップ部に加わる垂直荷重を比例計算し、その垂直荷重の２倍で引抜荷重を割ったものを摩擦係数とする。
【００２５】
摩擦係数は温度だけでなく、引抜速度、垂直応力、時間経過とともに変化する。本発明において、試験片に、温調した圧板を１９２Ｎの垂直荷重を加えて加圧し１分保持後に引抜きを開始する。引抜速度は０．１７ｍｍ／分とし、引抜き開始後３分における引抜荷重をその時点でオーバーラップ部に加わる垂直荷重で割ったものを摩擦係数として取得し、本試験を５個の試験片で繰り返してその平均値を本発明における摩擦係数として定義する。
【００２６】
本発明において、賦形時にプリプレグ積層体を加温する温度は、前記した摩擦係数の測定方法に従って、試験温度を１０℃きざみで変えた際の、各試験温度において、プリプレグと型面との摩擦係数と、プリプレグ同士の摩擦係数とを比較して、プリプレグと型面との摩擦係数がプリプレグ同士の摩擦係数より小さくなる温度であって、プリプレグと型面との摩擦係数が最小となる温度とする。すなわち、プリプレグと型面との摩擦係数が最小となる温度±１０℃とは、試験温度を１０℃きざみで変えて測定したプリプレグと型面との摩擦係数が、最小の値を示す、きざみ温度を意味する。
【００２７】
本発明の好ましい実施様態として、プリプレグ積層体の加圧を両面型で型締めして行うのがよい。凹凸部や複合曲面といった三次元複雑形状の成形は、強制力が高い雌雄一対の両面型を用いることで良形状追従性、良表面品位を得ることができる。また、両面型とすることで、熱容量の大きな型から迅速にプリプレグ積層体が均一加熱することができる。
【００２８】
好ましくは、プリプレグ積層体の加圧を両面型で行うに際し、プリプレグ積層体を、型締めまでいずれの型面にも接触させずに配置するのがよい。プリプレグ積層体を温調された型面に配置した状態で、加温した場合、厚物のプリプレグ積層体の場合、プリプレグ積層体に温度ムラ、マトリックス樹脂の硬化ムラが生じるため、加温中に型面と接するプリプレグ積層体の最表層が硬化し、良好な流動性が発現しないことがある。ブランクフォルダなどを用いて、プリプレグ積層体の周縁部を把持することで、型締めまでいずれの型面にも接触させずに配置することができ、型締めの際に、両面型内に引き込みながら型締めをするとともに、加圧することで、型締めまでいずれの型面にも接触させずに、成形が可能となる。さらに好ましくは、ブランクフォルダに把持されたプリプレグ積層体を、温風、ＩＲヒータで温調するのがよい。
【００２９】
好ましくは、本発明では、基材として、一方向に引き揃えられた強化繊維に熱硬化性樹脂を含浸させてなるプリプレグを用いるのがよい。強化繊維を織物としてマトリックス樹脂を含浸せしめた織物プリプレグを用いた場合、面内方向にせん断変形することで形状追従性は高いものの、強化繊維が厚み方向にうねった構成であるため、強化繊維が有する高弾性率、高強度の特性を十分に利用することができず、実現できる力学特性に限界がある。一方で、一方向に強化繊維が配向することで、強化繊維を最密充填可能であり、また真直に引き揃えられているため、強化繊維が持つ高い力学特性を最大限に活用できる。
【００３０】
さらに好ましくは、一方向に強化繊維が引き揃ったプリプレグにて構成されるプリプレグ積層体のうち、少なくとも一層のプリプレグが、複数の切込によって一部が繊維長さ１０〜３００ｍｍの強化繊維で構成された切込プリプレグであるようにするのがよい。連続繊維を有するプリプレグを三次元複雑形状へ賦形する場合、表面形状を覆いきれない箇所で強化繊維の突っ張りが、プリプレグが余った箇所で強化繊維が座屈して皺が発生する懸念がある。複数の切込によって、繊維が不連続となるためプリプレグは繊維方向へ伸張することができる。表面形状を覆いきれない箇所、例えば、圧力の加わり難いコーナー部のみに切込を挿入することで、プリプレグ積層体の形状追従性を制御することができる。切込によって分断された強化繊維の繊維長さＬを３００ｍｍ以下とすることにより、前記した強化繊維の突っ張りを効果的に抑制することができる。繊維長さＬを１０ｍｍ未満とすると、切込同士の距離が近づくため、繊維強化プラスチックに荷重が負荷された際、クラックが連結しやすく、強度が低下するという問題がある。形状追従性と力学特性との関係を鑑みると、さらに好ましくは強化繊維の繊維長さＬが１５〜１００ｍｍの範囲内である。さらに好ましくは、１０ｍｍ以下の繊維が配向している面積が、プリプレグ層に占める割合の５％より小さいのがよい。なお、繊維長さＬとは、図２〜６に示すように、任意の切込と、繊維方向に最近接の切込（対になる切込）とにより分断される繊維長さである。
【００３１】
本発明が実施される形態として、プリプレグ積層体の投影面積よりも、製造される繊維強化プラスチックの投影面積が大きくなる繊維強化プラスチックを製造する場合、成形中におけるプリプレグ積層体の伸張方向と、強化繊維の配向方向とのなす角度αが±２０°以内である層に切込プリプレグを用いるのがよい。それにより、伸張方向に繊維が突っ張らず、良好な形状追従性を実現できる。プリプレグ積層体の投影面積よりも、製造される繊維強化プラスチックの投影面積が大きくなる、とは、例えば、プリプレグ積層体の投影面積よりも広いキャビティを有する雌雄一対の両面型を用いて、プリプレグ積層体をその面内方向に押し広げて（伸張させて）、加圧成形する方法が挙げられる。
【００３２】
一方向に強化繊維が引き揃ったプリプレグは、成形時に繊維が流動するに際し、繊維方向と繊維直交方向との流動性に異方性が生じるため、効果的に繊維を流動させるためには、強化繊維の配向が異なる方向に積層することが重要となる。なかでも、［０／９０］ｎｓや［０／±６０］ｎｓ、［４５／０／−４５／９０］ｎｓといった等方積層で、かつ対称積層であることが、成形時の流動の均質性、および繊維強化プラスチックとして場合のそり低減を考慮すると好ましい。一方で、繊維直交方向へ伸張する場合は、マトリックス樹脂の流動により繊維が分散しやすく伸張可能であるが、繊維方向へ伸張する場合は、強化繊維の高い弾性率により十分な伸張量を確保できない。特に、伸張方向と強化繊維の配向方向とのなす角度αが±２０°以内である場合、強化繊維の高い弾性率に起因して伸張量を確保できないことから、当該層を切込プリプレグとすることで、伸張量を確保することができる。
【００３３】
本発明が実施される形態として、成形前のプリプレグ積層体が平板状であり、製造される繊維強化プラスチックが少なくとも一部に曲面を有する三次元形状であって、成形中に曲げが加わるプリプレグ積層体の中立軸よりも引張側の層に切込プリプレグを用いるのがよい。引張が加わる層が突っ張らないことで、中立軸よりも圧縮側の層に加わる、皺を発生させる圧縮力を低減させることができる。
【００３４】
本発明における切込プリプレグは、力学特性の観点から好ましくは、少なくとも一部に強化繊維を横切る方向へ断続的な切込が複数設けられており、切込を強化繊維の配向方向に垂直な方向に投影した長さ、いわゆる投影長さＷｓが３０μｍ〜１．５ｍｍの範囲内であるのがよく、強化繊維の長手方向に断続的な切込に囲まれる領域において実質的に強化繊維のすべてが切込により分断されているのがよい。対となる切込によって全ての繊維が所定の長さ以下となることで、三次元形状への追従性を担保し、強化繊維の突っ張りを抑制することができる。Ｗｓを小さくすることにより、一つ一つの切込により分断される繊維量が減り、強度向上が見込まれる。特に、Ｗｓを１．５ｍｍ以下とすることで、大きな強度向上が見込まれる。一方で、Ｗｓが３０μｍより小さい場合、切込位置の制御が難しく、対となる切込によって全ての繊維を所定の長さ以下とするのが難しく、成形時に強化繊維の突っ張りなどが生じることがある。ここで、“投影長さＷｓ”とは、図２、４、５、６に示すように、プリプレグ層の面内において、切込を強化繊維の配向方向に垂直な方向（繊維直交方向８）を投影面として、切込から該投影面に垂直（繊維方向７）に投影した際の長さを指す。
【００３５】
本発明の好ましい実施態様として、切込の切込方向と強化繊維の配向方向とのなす角をθとしたとき、θの絶対値が２〜２５°の範囲内であるのがよい。図３に示すように、連続切込の場合は、繊維長さＬを一定にコントロールすることができ、力学特性、三次元形状追従性のバラツキを低減することができる。図４〜６に示すように、断続的な切込の場合にはθの絶対値が前記範囲であることにより、切込長さＹの大きさに対して、投影長さＷｓを小さくすることができるため、１．５ｍｍ以下という極小の切込を工業的に安定して設けることができ、また積層時に、連続切込であってもプリプレグがばらばらになり難く、プリプレグとしての取り扱い性にも優れる。特にθの絶対値が２５°以下であることで力学特性、中でも引張強度の向上が著しい。一方、θの絶対値は２°より小さいと切込を安定して入れることが難しくなる。すなわち、繊維の配向方向に対して切込方向が寝てくると、切込を入れる際、繊維が刃から逃げやすく、また、図４の例でいうと切込の列１３同士の最短距離が小さくなり、切込の位置精度を担保しながら挿入することが難しくなる。切込の制御のしやすさと力学特性との関係を鑑みると、さらに好ましくは５〜１５°の範囲内である。さらに好ましくは、投影長さＷｓが３０μｍ〜１．５ｍｍの範囲内で、かつ、θの絶対値が２〜２５°の範囲内であるのがよい。
【００３６】
切込プリプレグにおける好ましいカットパターンとしては、図４のように、断続的な切込が直線状かつ平行に挿入されて列１３を形成し、列間の距離Ｘが１〜５ｍｍの範囲内であるのがよい。繊維長さＬが同一の場合、同一方向の直線状な切込とすることで切込同士の最短距離を最大化することができる。加えて切込挿入をミシン目の回転丸刃を一直線上に転がしたり、レーザー加工用のパルスレーザーを一直線上に高速で走査したりすることでパルス周期に対応する切込を挿入するなど、生産性の高い切込挿入法を期待できる。
【００３７】
別の好ましいカットパターンとしては、図５に示すように、断続的な切込が直線状に挿入され、θの絶対値が実質的に同一であり、正と負の角となる切込が略半数ずつであるのがよい。得られた切込プリプレグを積層する際、斜め切込が一方向の場合には、同一繊維方向のプリプレグであっても、プリプレグを表から見るか裏から見るかで異なる切込の方向となるため、繊維強化プラスチック製造時に、毎回切込の方向が同じようになるように、もしくは同じ繊維方向で切込方向が異なるものを同じ枚数積層するための積層手順を制御する手間が増える可能性がある。繊維方向からの切込の傾きの絶対値が同一であり、正と負の角となる切込が略半数となるカットパターンであれば、通常の連続繊維プリプレグ同様の扱いで積層が可能となる。
【００３８】
切込プリプレグの好ましい様態として、図５に示すように、任意の切込と近接する切込のうち、θの正負が同一である切込よりも最短距離が近いθの正負が異なる切込が４つ以上存在するのがよい。三次元形状追従時にプリプレグの切込挿入部は、切込角度と繊維方向との関係で繊維端部の動きが決まるため、近接する切込同士は同形状、逆方向の角度であることで、マクロに見た場合、成形後の面内の等方性が担保される。
【００３９】
さらに、切込プリプレグの好ましい態様として、図６に示すように、断続的な切込が直線かつ実質的に同一の長さＹで挿入され、近接する切込同士の最短距離が切込の長さＹよりも長いのがよい。力学特性の観点から、繊維の不連続点である切込同士がクラックにより連結された際、繊維強化プラスチックは破壊する。面内の切込同士の距離を離したカットパターンとすることで、少なくとも同一面内でのクラック連結を抑制する効果があり、強度が向上する。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、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。まず、実施例で用いた、プリプレグ同士の摩擦係数およびプリプレグと型面との摩擦係数の測定方法、繊維強化プラスチックの成形方法およびプリプレグの作製方法を記す。
【００４１】
（１）プリプレグ同士の摩擦係数の測定方法
次の（ａ）〜（ｃ）の操作により、プリプレグ同士の摩擦係数を測定した。
【００４２】
（ａ）０°を長さ方向として、幅４０ｍｍ、長さ１５０ｍｍに裁断した１層目のプリプレグに、幅３０ｍｍ、長さ１５０ｍｍに裁断した２層目のプリプレグを幅３０ｍｍ、長さ６０ｍｍの範囲でオーバーラップするように積層し、さらに２層目のオーバーラップ部に接するように幅３０ｍｍ、長さ２０ｍｍのスペーサー用プリプレグを積層した後、幅４０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの３層目のプリプレグを１層目と重なるように積層して試験片を作製した。その後、幅４０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの離型紙を１層目および３層目の外側に重なるよう試験片に貼り付けた。
【００４３】
（ｂ）オーバーラップ部とスペーサー長さを含めた範囲（幅３０ｍｍ、長さ８０ｍｍの範囲）に加熱源を有した上下の圧板を所定の温度に温調した。
【００４４】
（ｃ）所定の温度で温調した上下の圧板で、（ａ）で作製した、離型紙を貼り付けた試験片を挟み、１９２Ｎの一定垂直荷重を加えて、１分後に、２層目のプリプレグを繊維方向に引抜速度０．１７ｍｍ／分で引抜き、引抜荷重をオーバーラップ部に加わる垂直荷重の２倍で割ったものをプリプレグ同士の個別の摩擦係数として計算した。２倍であるのは、摩擦抵抗を受けるプリプレグ表面が２箇所存在するからである。引抜荷重としては、試験３分後、すなわち引抜変位０．５ｍｍにおける引抜荷重を用いた。引抜きとともに２層目のプリプレグが垂直荷重を受けるオーバーラップ部の面積が減少するため、オーバーラップ部に加わる垂直荷重は、引抜変位で次のようにして換算した。
オーバーラップ部に加わる垂直荷重＝１９２Ｎ×（６０ｍｍ−引抜変位）÷（８０ｍｍ−引抜変位）
【００４５】
すなわち、引抜変位０．５ｍｍにおけるオーバーラップ部に加わる垂直荷重は、１９２×（６０−０．５）÷（８０−０．５）＝１４３．７となる。
【００４６】
５個の試験片について、個別の摩擦係数を測定し、その平均値を、プリプレグ同士の摩擦係数とした。
【００４７】
（２）プリプレグと型面との摩擦係数の測定方法
次の（ａ）〜（ｃ）の操作によりプリプレグと型面との摩擦係数を測定した。
【００４８】
（ａ）長辺を長さ方向として、幅４０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの１層目の金属板（材質：ＳＳ４００、算術平均粗さ：３．２）に、０°を長さ方向として、幅３０ｍｍ、長さ１５０ｍｍに裁断したプリプレグを幅３０ｍｍ、長さ６０ｍｍの範囲でオーバーラップするように積層し、さらにオーバーラップ部に接するように幅３０ｍｍ、長さ２０ｍｍのスペーサー用プリプレグを積層した後、幅４０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの３層目の金属板（材質：ＳＳ４００、算術平均粗さ：３．２）を１層目と重なるように積層して試験片を作製した。その後、幅４０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの離型紙を１層目および３層目の外側に重なるよう貼り付けた。
【００４９】
（ｂ）オーバーラップ部とスペーサー長さを含めた範囲（幅３０ｍｍ、長さ８０ｍｍの範囲）に加熱源を有した上下の圧板を温調した。
【００５０】
（ｃ）所定の温度で温調した上下の圧板で、（ａ）で作製した、離型紙を貼り付けた試験片を挟み、１９２Ｎの一定垂直荷重を加えて、１分後に、２層目のプリプレグを繊維方向に引抜速度０．１７ｍｍ／分で引抜き、引抜荷重をオーバーラップ部に加わる垂直荷重の２倍で割ったものをプリプレグと型面との個別の摩擦係数として計算した。２倍であるのは、摩擦抵抗を受けるプリプレグ表面が２箇所存在するからである。引抜荷重としては、試験３分後、すなわち引抜変位０．５ｍｍにおける引抜荷重を用いた。引き抜きとともに２層目のプリプレグが垂直荷重を受けるオーバーラップ部の面積が減少するため、オーバーラップ部に加わる垂直荷重は、引抜変位で次のようにして換算した。
オーバーラップ部に加わる垂直荷重＝１９２Ｎ×（６０ｍｍ−引抜変位）÷（８０ｍｍ−引抜変位）
【００５１】
すなわち、引抜変位０．５ｍｍにおけるオーバーラップ部に加わる垂直荷重は、１９２×（６０−０．５）÷（８０−０．５）＝１４３．７となる。
【００５２】
５個の試験片について、個別の摩擦係数を測定し、その平均値を、プリプレグと型面との摩擦係数とした。
【００５３】
（３）繊維強化プラスチックの成形方法
次の（ａ）〜（ｄ）の操作により、繊維強化プラスチックを成形した。
【００５４】
（ａ）シリンダーに刃を配置したローラーカッターに、後述する（４）または（５）記載の方法で作製した一方向炭素繊維強化プリプレグを繊維方向に挿入し、断続的な直線状の切込を図６のカットパターンで挿入した。繊維長さＬは２４ｍｍ、θの絶対値は１４°でＷｓは０．２５ｍｍである。θが＋１４°の切込とθが−１４°の切込はプリプレグ中に同数挿入された。全ての切込は切込角度の正負が逆の切込が最近接で、同符号の切込角度の近接の切込より近い距離に４つの切込角度の正負が逆の切込が存在した。また、切込のあらゆる点から切込長さＹの半径内に近接の切込はなかった。切込の列１３は切込長さＹが１ｍｍである切込が１ｍｍピッチで配置されたものであり、切込の列１つおきに対応する切込によって繊維を分断し、切込プリプレグを作製した。
【００５５】
（ｂ）得られた切込プリプレグを０°および４５°方向に１００ｍｍ角の大きさにカットし、［４５／０／−４５／９０］２ｓの積層構成で１６層疑似等方に積層し、１００ｍｍ角のプリプレグ積層体を作製した。
【００５６】
（ｃ）成形における金型は、図７に示されるような両面型であって、下型１５は凹形状となっており、長辺方向を長さ方向として、幅方向に１００ｍｍ、長さ方向に３００ｍｍのキャビティ１７を有し、上型１４は凸形状となっており、凸部は下型のキャビティ部を埋めるような形状である両面型を用いた。金型の材質はＳＳ４００であり、プリプレグ積層体と接するツール面の表面算術平均粗さは３．２である。あらかじめ、両面型を賦形温度Ｔ１に加熱・温調した状態で、下型キャビティ部中央に、金型の長さ方向が（ｂ）で作製したプリプレグ積層体１６の０°方向となるよう、型内にプリプレグ積層体を配置した後、型を閉じ、温度Ｔ１で４分間温調をし、積層体を加温した。その際、プリプレグ積層体に加わる面圧は、上型重量分のみである。
【００５７】
（ｄ）型を閉じて３分後、型締めして面圧３ＭＰａで加圧した。その後、成形温度Ｔ２まで昇温し、温度を保持して、プリプレグ積層体を硬化させた。一定時間経過後、両面型からプリプレグ積層体を脱型し、繊維強化プラスチックを得た。
【００５８】
（４）一方向炭素繊維強化プリプレグＡの作製方法
次の（ａ）〜（ｃ）の操作により、一方向炭素繊維強化プリプレグＡを作製した。
【００５９】
（ａ）熱可塑性樹脂粒子の調製
透明ポリアミド（製品名：“グリルアミド（登録商標）”−ＴＲ５５、ＥＭＳＥＲ  Ｗｅｒｋｅ社）９０質量部、エポキシ樹脂（製品名：“エピコート（登録商標）”８２８、シェル石油化学社製）７．５質量部および硬化剤（製品名：“トーマイド（登録商標）”＃２９６、フジ化成工業（株）製）２．５質量部を、クロロホルム３００質量部およびメタノール１００質量部を含有する溶媒混合物に加えて均一な溶液とした。次に、得られた均一な溶液を塗装用スプレーガンで霧化し、よく混合し、この溶液を沈殿させるためにｎ−ヘキサン３０００質量部の液体表面に向けて噴霧した。沈殿した固体を濾過により分離し、ｎ−ヘキサンで十分に洗浄し、次いで１００℃で２４時間真空乾燥させて球状エポキシ変性ナイロン粒子（熱可塑性樹脂粒子）を得た。エポキシ変性ナイロン粒子をＣＣＥテクノロジーズ社製のＣＣＥ分級機で分球した。得られた粒子の９０％粒径は２８μｍ、ＣＶ値が６０％であった。
【００６０】
（ｂ）熱硬化性樹脂組成物の調製
（i）１３質量部の“スミカエクセル(登録商標)”ＰＥＳ５００３Ｐ（住友化学(株)製）を、混練機中の６０質量部の“アラルダイト（登録商標）”ＭＹ９６５５（ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ社製）および４０質量部の“エポン（登録商標）”８２５（モメンティブ・スペシャルティー・ケミカルズ社製）に加えて溶解させ、次いで硬化剤として、“アラドゥール（登録商標）”９６６４−１（ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ社製）を４５質量部混練して熱硬化性樹脂組成物（１）を作製した。
【００６１】
（ii）１６質量部のＰＥＳ５００３Ｐを、混練機中の６０質量部の“アラルダイト（登録商標）”ＭＹ９６５５および４０質量部の“エポン（登録商標）”８２５に加えて溶解させ、（ａ）で作製した熱可塑性樹脂粒子を８０質量部混練し、次いで硬化剤として“アラドゥール（登録商標）”９６６４−１を４５質量部混練して熱硬化性樹脂組成物（２）を作製した。
【００６２】
（ｃ）プリプレグの作製
（ｂ）（i）で作製した熱硬化性樹脂組成物（１）をナイフコーターで離型紙に塗布して、３６．５ｇ／ｍ２の樹脂フィルムを２枚作製した。次に、作製したこの２枚の樹脂フィルムを、一方向に配列されたシート状の炭素繊維（“トレカ（登録商標）”Ｔ８００Ｓ−１２Ｋ、東レ（株）製）の両面に積層し、ローラー温度１１０℃、ローラー圧力０．２５ＭＰａで樹脂を含浸させ、予備プリプレグを作製した。さらに（ｂ）（ii）で作製した熱硬化性樹脂組成物（２）をナイフコーターで離型紙に塗布して、２９ｇ／ｍ２の樹脂フィルムを２枚作製して、先ほど作製した予備プリプレグの表面に積層し、ローラー温度１００℃、ローラー圧力０．０７ＭＰａで樹脂を積層し、単位面積質量が２７０ｇ／ｍ２でマトリックス樹脂の質量分率が３４％の一方向炭素繊維強化プリプレグＡを作製した。
【００６３】
（５）一方向炭素繊維強化プリプレグＢの作製方法
次の（ａ）〜（ｃ）の操作により、一方向炭素繊維強化プリプレグＢを作製した。
【００６４】
（ａ）熱硬化性樹脂組成物の調製
混練機でビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（製品名：“ｊＥＲ（登録商標）”８２８、三菱化学(株)製）を４０質量部と、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（“ｊＥＲ（登録商標）”１００１）を３０質量部と、フェノールノボラック型エポキシ樹脂（“ｊＥＲ（登録商標）”１５４）を３０質量部とを混練させて、次いで硬化剤として、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ７、三菱化学(株)製）を４質量部と、硬化促進剤として、３−（３，４−ジクロロフェニル）１，１−ジメチルウレア（ＤＣＭＵ−９９、保土ヶ谷化学工業(株)製）を３質量部と、粘度調整剤として、ポリビニルホルマール（“ビニレック（登録商標）”Ｋ、チッソ(株)製）を２質量部混練して熱硬化性樹脂組成物を作製した。
【００６５】
（ｂ）プリプレグの作製
（ａ）で作製した熱硬化性樹脂組成物をナイフコーターで離型紙に塗布して、２６ｇ／ｍ２の樹脂フィルムを２枚作製した。次に、作製したこの２枚の樹脂フィルムを、一方向に配列されたシート状の炭素繊維（“トレカ（登録商標）”Ｔ７００Ｓ−１２Ｋ、東レ(株)製）の両面に積層し、ローラー温度１１０℃、ローラー圧力０．２５ＭＰａで樹脂を含浸させ、単位面積質量が１５２ｇ／ｍ２でマトリックス樹脂の質量分率が３４％の一方向炭素繊維強化プリプレグＢを作製した。
【００６６】
（実施例１）
（４）記載の方法で作製した一方向炭素繊維強化プリプレグＡを用いて、（１）記載の方法でプリプレグ同士の摩擦係数を、（２）記載の方法でプリプレグと型面との摩擦係数を次のようにして測定するとともに、（３）記載の方法で次のようにして繊維強化プラスチックを作製した。
【００６７】
（ａ）プリプレグ同士の摩擦係数測定
測定温度を６０℃から１０℃きざみで２００℃まで変更して、測定を行った。結果を表１に示す。
【００６８】
（ｂ）プリプレグと型面との摩擦係数測定
測定温度を６０℃から１０℃きざみで２００℃まで変更して、測定を行った。結果を表１に示す。
【００６９】
（ｃ）繊維強化プラスチックの成形
賦形温度Ｔ１を１８０℃、成形温度Ｔ２を２００℃とし、２００℃到達後、４６分経過時点で金型から脱型して、繊維強化プラスチックを得た。
【００７０】
得られた、繊維強化プラスチックの投影面積は、プリプレグ積層体の投影面積よりも大きく、良好な伸張性を発現していた。また、型面と接するプリプレグ層も良好に伸張しており、得られた繊維強化プラスチックの形状に追従していた。なお、積層体からの樹脂の絞り出しは確認されなかった。成形までの所要時間は、積層体の加温時間４分、加圧後の１８０℃から２００℃までの昇温過程で４分、２００℃到達後の硬化時間４６分で、プリプレグ積層体を金型内に設置してから５４分を要した。
【００７１】
（実施例２）
（５）記載の方法で作製した一方向炭素繊維強化プリプレグＢを用いて、（１）記載の方法でプリプレグ同士の摩擦係数を、（２）記載の方法でプリプレグと型面との摩擦係数を次のようにして測定するとともに、（３）記載の方法で次のようにして繊維強化プラスチックを作製した。
【００７２】
（ａ）プリプレグの層間摩擦係数測定
測定温度を６０℃から１０℃きざみで１５０℃まで変更して、測定を行った。結果を表２に示す。
【００７３】
（ｂ）型面とプリプレグの摩擦係数測定
測定温度を６０℃から１０℃きざみで１５０℃まで変更して、測定を行った。結果を表２に示す。
【００７４】
（ｃ）繊維強化プラスチックの成形
賦形温度Ｔ１を１３０℃、成形温度Ｔ２を１５０℃とし、１５０℃到達後、３０分経過時点で金型から脱型して、繊維強化プラスチックを得た。
【００７５】
得られた、繊維強化プラスチックの投影面積は、プリプレグ積層体の投影面積よりも大きく、良好な伸張性を発現していた。また、型面と接するプリプレグ層も良好に伸張しており、得られた繊維強化プラスチックの形状に追従していた。なお、積層体からの樹脂の絞り出しは確認されなかった。成形までの所要時間は、積層体の加温時間４分、加圧後の１３０℃から１５０℃までの昇温過程で４分、１５０℃到達後の硬化時間３０分で、プリプレグ積層体を金型内に設置してから３８分を要した。
【００７６】
（比較例１）
（４）記載の方法で作製した一方向炭素繊維強化プリプレグＡを用いて、（３）記載の方法で繊維強化プラスチックを作製した。上記、繊維強化プラスチックの成形において、賦形温度Ｔ１および成形温度Ｔ２を１８０℃として、実施した。得られた、繊維強化プラスチックの投影面積は、プリプレグ積層体の投影面積よりも大きく、良好な伸張性を発現していた。また、型面と接するプリプレグ層も良好に伸張しており、得られた繊維強化プラスチックの形状に追従していた。なお、積層体からの樹脂の絞り出しは確認されなかった。しかしながら、実施例１に記載の繊維強化プラスチック同等の硬化度を得るため、加圧後、９７分間成形温度を保持する必要があり、成形までの所要時間は、積層体の加温時間４分、硬化時間９７分で、プリプレグ積層体を金型内に設置してから１０１分を要した。
【００７７】
（比較例２）
（４）記載の方法で作製した一方向炭素繊維強化プリプレグＡを用いて、（３）記載の方法で繊維強化プラスチックを作製した。上記、繊維強化プラスチックの成形において、賦形温度Ｔ１および成形温度Ｔ２を２００℃として、実施した。得られた、繊維強化プラスチックの投影面積は、プリプレグ積層体の投影面積よりも大きく、伸張性を発現していた。一方、型面と接するプリプレグ層は、得られた繊維強化プラスチックの形状に追従せず、加圧前の形状で硬化していた。なお、積層体からの樹脂の絞り出しは確認されなかった。成形までの所要時間は、積層体の加温時間４分、硬化時間４７分で、プリプレグ積層体を金型内に設置してから５１分を要した。
【００７８】
（比較例３）
（４）記載の方法で作製した一方向炭素繊維強化プリプレグＡを用いて、（３）記載の方法で繊維強化プラスチックを作製した。上記、繊維強化プラスチックの成形において、賦形温度Ｔ１を最低粘度付近である１２０℃、成形温度Ｔ２を２００℃とし、２００℃到達後、４５分経過時点で金型から脱型して、繊維強化プラスチックを得た。
【００７９】
得られた、繊維強化プラスチックの投影面積は、プリプレグ積層体の投影面積よりも大きく、伸張性を発現していた。また、型面と接するプリプレグ層も、得られた繊維強化プラスチックの形状に追従していた。一方で、積層体からの樹脂の絞り出しが確認された。成形までの所要時間は、積層体の加温時間４分、加圧後の１２０℃から２００℃までの昇温過程で１６分、２００℃到達後の硬化時間４５分で、プリプレグ積層体を金型内に設置してから６５分を要した。賦形温度Ｔ１が低いため、成形温度Ｔ２までの昇温に時間を要し、成形時間が長くなってしまった。
【００８０】
（比較例４）
（５）記載の方法で作製した一方向炭素繊維強化プリプレグＢを用いて、（３）記載の方法で繊維強化プラスチックを作製した。上記、繊維強化プラスチックの成形において、賦形温度Ｔ１および成形温度Ｔ２を１５０℃として、実施した。得られた、繊維強化プラスチックの投影面積は、プリプレグ積層体の投影面積よりも大きく、良好な伸張性を発現していた。一方、型面と接するプリプレグ層は、得られた繊維強化プラスチックの形状に追従せず、加圧前の形状で硬化していた。なお、積層体からの樹脂の絞り出しは確認されなかった。成形までの所要時間は、積層体の加温時間４分、硬化時間３３分で、プリプレグ積層体を金型内に設置してから３７分を要した。
【００８１】
（比較例５）
（５）記載の方法で作製した一方向炭素繊維強化プリプレグＢを用いて、（３）記載の方法で繊維強化プラスチックを作製した。上記、繊維強化プラスチックの成形において、賦形温度Ｔ１および成形温度Ｔ２を１３０℃として、実施した。得られた、繊維強化プラスチックの投影面積は、プリプレグ積層体の投影面積よりも大きく、良好な伸張性を発現していた。また、型面と接するプリプレグ層も良好に伸張し、得られた繊維強化プラスチックの形状に追従していた。なお、積層体からの樹脂の絞り出しは確認されなかった。しかしながら、実施例２に記載の繊維強化プラスチック同等の硬化度を得るため、加圧後、７１分間成形温度を保持する必要があり、成形までの所要時間は、積層体の加温時間４分、硬化時間７１分で、プリプレグ積層体を金型内に設置してから７５分を要した。
【００８２】
（比較例６）
（５）記載の方法で作製した一方向炭素繊維強化プリプレグＢを用いて、（３）記載の方法で繊維強化プラスチックを作製した。上記、繊維強化プラスチックの成形において、賦形温度Ｔ１を最低粘度付近である１１０℃、成形温度Ｔ２を１５０℃とし、１５０℃到達後、３２分経過時点で金型から脱型して、繊維強化プラスチックを得た。
【００８３】
得られた、繊維強化プラスチックの投影面積は、プリプレグ積層体の投影面積よりも大きく、伸張性を発現していた。また、型面と接するプリプレグ層も良好に伸張しており、得られた繊維強化プラスチックの形状に追従していた。一方で、積層体からの樹脂の絞り出しが確認された。成形までの所要時間は、積層体の加温時間４分、加圧後の１１０℃から１５０℃までの昇温過程で８分、１５０℃到達後の硬化時間３４分で、プリプレグ積層体を金型内に設置してから４６分を要した。賦形温度Ｔ１が低いため、成形温度Ｔ２までの昇温に時間を要し、成形時間が長くなってしまった。
【００８４】
【表１】
2016179647.tif 000003
【００８５】
【表２】
2016179647.tif 000004
【符号の説明】
【００８６】
１：圧板
２：離型紙
３：中央層
４：部材
５：スペーサー
６：切込プリプレグ
７：繊維方向
８：繊維直交方向
９：断続的な切込
１０：連続的な切込
１１：断続的な斜め切込（繊維方向に対して正の角度）
１２：断続的な斜め切込（繊維方向に対して負の角度）
１３：断続的な切込の列
１４：金型（上）
１５：金型（下）
１６：プリプレグ積層体
１７：金型キャビティ領域
１８：積層体伸張方向
【図２】
2016179647.tif 000005
【図３】
2016179647.tif 000006
【図４】
2016179647.tif 000007
【図５】
2016179647.tif 000008
【図６】
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【図１】
2016179647.tif 000010
【図７】
2016179647.tif 000011