【手続補正書】
【提出日】平成19年12月21日(2007.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維が配列したシートを３枚以上厚み方向に配置し、シート間が部分的に接合されたプリフォーム用基材であって、各シート間の剥離強さが厚み方向に変化することを特徴とするプリフォーム用基材。
【請求項２】
強化繊維が配列したシートを４枚以上厚み方向に配置し、シート間が部分的に接合されたプリフォーム用基材であって、各シート間の剥離強さが、中心部から少なくとも一方の片側表面に向かって増加または減少することを特徴とするプリフォーム用基材。
【請求項３】
前記強化繊維が配列したシートの少なくとも片面に、熱可塑性樹脂を含む樹脂材料が配置されている請求項１または２に記載のプリフォーム用基材。
【請求項４】
各シートに配置されている熱可塑性樹脂を含む樹脂材料の配置量が異なる、請求項１〜３のいずれかに記載のプリフォーム用基材。
【請求項５】
各シート間の剥離強さが１０〜７００Ｎ／ｍ２の範囲である、請求項１〜４のいずれかに記載のプリフォーム用基材。
【請求項６】
前記強化繊維の少なくとも一部が炭素繊維である、請求項１〜５のいずれかに記載のプリフォーム用基材。
【請求項７】
前記熱可塑性樹脂を含む樹脂材料の配置量が強化繊維に対して０．５〜２０重量％の範囲である、請求項３〜６のいずれかに記載のプリフォーム用基材。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のプリフォーム用基材を型に沿わせて賦形したプリフォーム。
【請求項９】
少なくとも次の工程（Ａ）〜（Ｃ）を順次経ることを特徴とするプリフォーム用基材の製造方法。
（Ａ）強化繊維を配列したシートの少なくとも片側表面に、熱可塑性樹脂を含む樹脂材料を配置する接合機能材料配置工程。
（Ｂ）少なくとも前記（Ａ）工程で、前記熱可塑性樹脂を含む樹脂材料を配置したシートを複数枚厚み方向に配置する配置工程。
（Ｃ）熱可塑性樹脂を含む樹脂材料を媒体として、前記シート同士を厚み方向に部分的に接合する接合工程。
【請求項１０】
前記工程（Ａ）において、熱可塑性樹脂を含む樹脂材料を、前記強化繊維を配列したシートに加熱して付着させる、請求項９に記載のプリフォーム用基材の製造方法。
【請求項１１】
前記工程（Ｂ）において、熱可塑性樹脂を含む樹脂材料の配置量が異なるシートを厚み方向に配置する、請求項９または１０のいずれかに記載のプリフォーム用基材の製造方法。
【請求項１２】
前記工程（Ｃ）において、加熱・加圧することにより、前記強化繊維を配列したシート同士を厚み方向に接合する、請求項９〜１１のいずれかに記載のプリフォーム用基材の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
発明者は、上記問題点を解決するために鋭意検討を行い、プリフォーム用基材を曲面形状に賦形する際に生じる皺とシート間の剥離強さに密接な関係があることを見いだすとともに、以下の構成を有することにより、取り扱い性が良好で３次元形状にも優れた賦形性を有し、また成形したときに優れた力学特性を有するプリフォーム用基材が得られることを見いだすに至った。すなわち、
（１）強化繊維が配列したシートを３枚以上厚み方向に配置し、シート間が部分的に接合されたプリフォーム用基材であって、各シート間の剥離強さが厚み方向に変化することを特徴とするプリフォーム用基材。
（２）強化繊維が配列したシートを４枚以上厚み方向に配置し、シート間が部分的に接合されたプリフォーム用基材であって、各シート間の剥離強さが、中心部から少なくとも一方の片側表面に向かって増加または減少することを特徴とするプリフォーム用基材。
（３）前記強化繊維が配列したシートの少なくとも片面に、熱可塑性樹脂を含む樹脂材料が配置されている前記（１）または（２）に記載のプリフォーム用基材。
（４）各シートに配置されている熱可塑性樹脂を含む樹脂材料の配置量が異なる、前記（１）〜（３）のいずれかに記載のプリフォーム用基材。
（５）各シート間の剥離強さが１０〜７００Ｎ／ｍ２の範囲である、前記（１）〜（４）のいずれかに記載のプリフォーム用基材。
（６）前記強化繊維の少なくとも一部が炭素繊維である、前記（１）〜（５）のいずれかに記載のプリフォーム用基材。
（７）前記熱可塑性樹脂を含む樹脂材料の配置量が強化繊維に対して０．５〜２０重量％の範囲である、前記（３）〜（６）のいずれかに記載のプリフォーム用基材。
（８）前記（１）〜（７）のいずれかに記載のプリフォーム用基材を型に沿わせて賦形したプリフォーム。
（９）少なくとも次の工程（Ａ）〜（Ｃ）を順次経ることを特徴とするプリフォーム用基材の製造方法。
（Ａ）強化繊維を配列したシートの少なくとも片側表面に、熱可塑性樹脂を含む樹脂材料を配置する接合機能材料配置工程。
（Ｂ）少なくとも前記（Ａ）工程で、前記熱可塑性樹脂を含む樹脂材料を配置したシートを複数枚厚み方向に配置する配置工程。
（Ｃ）熱可塑性樹脂を含む樹脂材料を媒体として、前記シート同士を厚み方向に部分的に接合する接合工程。
（１０）前記工程（Ａ）において、熱可塑性樹脂を含む樹脂材料を、前記強化繊維を配列したシートに加熱して付着させる、前記（９）に記載のプリフォーム用基材の製造方法。
（１１）前記工程（Ｂ）において、熱可塑性樹脂を含む樹脂材料の配置量が異なるシートを厚み方向に配置する、前記（９）または（１０）のいずれかに記載のプリフォーム用基材の製造方法。
（１２）前記工程（Ｃ）において、加熱・加圧することにより、前記強化繊維を配列したシート同士を厚み方向に接合する、前記（９）〜（１１）のいずれかに記載のプリフォーム用基材の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
図１において本発明のプリフォーム用基材１は強化繊維が配列したシート２が少なくとも３枚以上厚み方向に配置されており、各シート間は接合機能を有する材料３、すなわち、以下に示す、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、またはこれらの組み合わせからなる樹脂材料で部分的に接合されている。該接合はピッチＰの間隔で行われており、また窪み４は接合時に押圧されて形成されたものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、シート２を部分的に接合する手段として、レーザーによる溶着接合、超音波による溶着接合、熱プレスによる溶着接合などが挙げられるが、なかでも加熱、加圧をしてシート間を接合する熱プレスによる接合方法が、作成した成形品が高い力学特性を発現できるので好ましく用いられる。接合ピッチＰの間隔は、設備が簡略化できること、所望の剥離強さが得やすいことから５〜３００ｍｍが好ましく、より好ましくは１５〜１００ｍｍである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
接合機能を有する材料３として、シート間を部分的に接合できるものならば特に限定されるものではないが、接合機能以外に各種力学特性を向上させることができることから樹脂材料が好ましく使用される。具体的な樹脂材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂が挙げられ、これらを単独で使用しても組み合わせて使用しても良い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
次に本発明のプリフォーム用基材の製造方法について図を用いて説明する。図５は本発明の製造方法の実施に用いる製造装置の一態様例を示した概略断面図である。図において、積層体１１は接合機能を有する材料３が配置したシート２を所定枚数配置したものであり、シート間を部分的に接合する手段としてツール板１０、圧子１２、圧着用治具１３、プレス機１４から構成される。本発明の製造方法は、例えば、該製造装置を用いて以下に述べる工程を経て行われる。
（Ａ）接合機能材料配置工程
強化繊維が配列したシート２上に少なくとも片面に、樹脂材料などの接合機能を有する材料３を配置する。適宜加熱して、接合機能を有する材料３をシート２に付着させれば、取り扱い性に優れるシートを得ることができる。
（Ｂ）配置工程
ツール板１０上に接合機能を有する材料３が配置されたシート２を所定枚数配置し、積層体１１を作る。剥離強さを厚み方向に変化させるために、所望の力学特性が得られる範囲で接合機能を有する材料３の配置量が異なるシート２を配置することができる。また、該配置工程でシートの間に接合機能を有する材料３を配置しても良く、例えば熱可塑性樹脂から糸状体で構成される網状体を配置すれば、マトリックス樹脂の含浸特性や力学特性を向上させることができる。また、ツール板は熱伝導率が高いこと、剛性が高く変形しにくいことから、鉄やアルミなどの金属性のものが好ましいが、ＦＲＰ性のものでも良い。
（Ｃ）接合工程
前記（Ｂ）工程で作成した積層体のシート２同士を、接合機能を有する材料３を媒体として部分的に接合する。シート２同士を部分的に接合する手段として、レーザーによる溶着、超音波による溶着、ステッチ糸による接合、熱プレスによる溶着などが挙げられるが、なかでも加熱、加圧をしてシート間を接合する熱プレスによる方法が、作成した成形品が高い力学特性を発現できるので好ましく用いられる。以下に、熱プレスで、シート間を部分的に接合する例を示す。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
まず、積層体１１、ツール板１０、圧子１２、圧着用冶具１３、プレス機１４を所定の温度まで加熱する。ここでいう圧着用冶具１３とは各シート間を部分的に接合するためのものであり、積層体１１を直接押圧する圧子１２が取り付けられている。またプレス機１４は、圧着用冶具１３に所望の力を掛けられるものであるならば特に限定されず、プレス機１４の代わりに重りなどを用いても良い。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
加熱の手段は、所望の温度に加熱できるのであれば、特に限定されるものではないが、オーブンを用いた熱風加熱方式で積層体１１を加熱する方法や圧子１２とツール板１０で挟み込んで直接加熱する方法が、効率の良い加熱手段として挙げられる。加熱温度は、接合機能を有する材料３を媒体としてシート間を部分的に接合できる範囲ならば特に限定されないが、効率良くシート間を接合できることから、Ｔｇ（ここでいうＴｇとはシートに配置している接合機能を有する材料３のガラス転移温度）より高い温度であることが好ましい。また積層体１１を温度の異なる熱媒体で上下から加熱し、厚み方向に温度勾配を持たせて、接合機能を有する材料３の軟化具合を調整すれば、効率良く剥離強さが厚み方向に変化するプリフォーム用基材を得ることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
次にプレス機１４を用いて圧着用冶具１３で積層体１１を押圧し、各シート間を接合機能を有する材料３で部分的に接合する。部分的に接合する手段としてピン状の圧子１２を用いれば、設備を簡略化できることからより好ましい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
圧子１２で押圧する時間は、シート間を部分的に接合できる範囲ならば特に限定されないが、厚み方向に剥離強さが変化するプリフォーム用基材１が得やすいことから、１０分以内が好ましく、より好ましくは５分以内であり、さらに好ましくは３分以内である。  また押圧時間を短くして、シート間を部分的に接合するための押圧力を多方向に分散させれば、厚み方向に剥離強さが変化するプリフォーム用基材を効率良く作成することができる。