(57)【要約】  本発明は、Ｘ材料を成形型内に配置する工程、前記成形型を閉じて、前記Ｘ材料の一部に圧力が加わり始めた後、混練された材料であるＹ材料を前記成形型内に射出する工程、及び前記Ｘ材料と前記Ｙ材料とを前記成形型内でコールドプレスして、一体成形する工程、を有するプレス成形体の製造方法であって、前記Ｘ材料は、重量平均繊維長ＬｗＡの炭素繊維Ａ及び熱可塑性樹脂ＲＸを含み、前記Ｙ材料は、重量平均繊維長ＬｗＢの炭素繊維Ｂ及び熱可塑性樹脂ＲＹを含み、ＬｗＢ＜ＬｗＡであり、ＬｗＡが１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、前記Ｘ材料は、スプリングバック量が１．０超１４．０未満であり、前記プレス成形体は、立面と天面を有し、前記コールドプレスにおいて、前記Ｙ材料を、前記立面となる部分以外の領域から前記立面となる部分に流動させ、前記立面の厚みｔ１と、前記天面の厚みｔ２が、ｔ１＞ｔ２を満たす、プレス成形体の製造方法を提供する。
2020196076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ材料を成形型内に配置する工程、
前記成形型を閉じて、前記Ｘ材料の一部に圧力が加わり始めた後、混練された材料であるＹ材料を前記成形型内に射出する工程、及び
前記Ｘ材料と前記Ｙ材料とを前記成形型内でコールドプレスして、一体成形する工程、
を有するプレス成形体の製造方法であって、
前記Ｘ材料は、重量平均繊維長ＬｗＡの炭素繊維Ａ及び熱可塑性樹脂ＲＸを含み、
前記Ｙ材料は、重量平均繊維長ＬｗＢの炭素繊維Ｂ及び熱可塑性樹脂ＲＹを含み、
ＬｗＢ＜ＬｗＡであり、
ＬｗＡが１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、
前記Ｘ材料は、スプリングバック量が１．０超１４．０未満であり、
前記プレス成形体は、立面部と天面部を有し、
前記コールドプレスにおいて、前記Ｙ材料を、前記立面部を形成するキャビティ領域以外のキャビティ領域から前記立面部を形成するキャビティ領域に流動させ、
前記立面部の厚みｔ１と、前記天面部の厚みｔ２が、ｔ１＞ｔ２を満たす、
プレス成形体の製造方法。
【請求項２】
前記成形型の前記天面部を形成するキャビティ領域に前記Ｙ材料を射出する、請求項１に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項３】
前記Ｘ材料は、前記炭素繊維Ａ及び前記熱可塑性樹脂ＲＸを含む複合材料Ｍから切り出されたものである、請求項１又は２に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項４】
前記Ｙ材料は、前記複合材料Ｍから前記Ｘ材料を切り出した残りの端材を原料として得られたものである、請求項３に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項５】
前記Ｘ材料は前記複合材料Ｍからパターンカットされて切り出されたものである、請求項３又は４に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項６】
使用する前記Ｘ材料の体積ＶＸと、使用する前記Ｙ材料の体積ＶＹとが、ＶＸ≧ＶＹの関係を満たす、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項７】
重量平均繊維長ＬｗＢは１．０ｍｍ以下である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項８】
前記プレス成形体が、断面形状がハット形状である部分を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項９】
前記Ｘ材料の繊維体積割合ＶｆＸと、前記Ｙ材料の繊維体積割合ＶｆＹとの関係が、ＶｆＸ≧ＶｆＹである、請求項１〜８のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項１０】
前記Ｘ材料が板状であり、前記Ｘ材料の面内方向に前記Ｙ材料を流動して延面して、前記プレス成形体を製造する、請求項１〜９のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項１１】
前記Ｙ材料が、前記複合材料Ｍから前記Ｘ材料を切り出した後に残った端材を砕いた材料を含む、請求項３〜５のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項１２】
前記プレス成形体がフランジ部を有し、前記フランジ部の少なくとも１つの端部が前記Ｙ材料からなるＹ領域のみで形成されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項１３】
前記成形型は、前記立面部を形成するキャビティ領域の厚みＴ１と、前記天面部を形成するキャビティ領域の厚みＴ２とが、Ｔ１＞Ｔ２であるキャビティを有する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項１４】
使用する前記Ｘ材料の全重量ＱＸと、使用する前記Ｙ材料の全重量ＱＹとの比であるＱＸ：ＱＹが、９９：１〜５０：５０であり、
前記プレス成形体の少なくとも１つの面内方向の端部に向けて、前記Ｙ材料からなるＹ領域の占める割合が増加している、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項１５】
前記プレス成形体の少なくとも１つの面内方向の端部が、前記Ｙ材料からなるＹ領域のみで形成されている、請求項１４に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項１６】
前記プレス成形体は、前記Ｘ材料からなるＸ領域と、前記Ｙ材料からなるＹ領域とが積層された遷移区間ＸＹを有し、
前記Ｙ領域のみで形成されている面内方向の端部が、前記遷移区間ＸＹのＹ領域と連続的に形成されている、請求項１５に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項１７】
前記立面部を形成するキャビティ領域の厚みＴ１と、スプリングバックしたＸ材料の板厚ｔＸ１とが、Ｔ１＞ｔＸ１を満たす、請求項１３に記載のプレス成形体の製造方法。
【請求項１８】
前記Ｘ材料の形状は、前記プレス成形体の３次元形状から、コンピューターにて逆成形解析により展開された形状である、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素繊維を強化材として使用した複合材料は、引張強度・引張弾性率が高く、線膨張係数が小さいので寸法安定性に優れ、さらに耐熱性、耐薬品性、耐疲労特性、耐摩耗性、電磁波シールド性、及びＸ線透過性にも優れることから、炭素繊維を強化材として使用した複合材料は、自動車、スポーツ・レジャー、航空・宇宙、一般産業用途などに幅広く適用されている。【０００３】
特に、炭素繊維と熱可塑性樹脂とを含む複合材料（熱可塑性炭素繊維複合材料）は、熱可塑性のマトリックス樹脂内に炭素繊維が存在しているため、機械物性に優れており、自動車等の構造部材への適用が注目されている。【０００４】
例えば特許文献１には、不連続の強化繊維と樹脂を有してなる基材を積層して作製したプリフォームをプレス成形して面状成形体を得た後に、該面状成形体を射出成形の金型にインサートし、その後、熱可塑性樹脂を射出成形して、一体化する、一体化成形品の製造方法が記載されている。【０００５】
特許文献２には、熱可塑性樹脂と繊維長３ｍｍ以上１００ｍｍ未満の強化繊維を含む繊維強化樹脂基材を金型によって賦形しながら、熱可塑性樹脂と繊維長０．０２ｍｍ以上３ｍｍ未満の強化繊維を含む樹脂組成物を射出する、繊維強化複合材料成形品の製造方法が記載されている。【０００６】
また、特許文献３には、繊維強化樹脂を含むシート状の基材を元に３次元形状に成形された繊維強化樹脂成形品であって、相互に異なる３方向以上の板部が連なって構成される角部に、射出成形により肉厚部を成形した繊維強化樹脂成形品が記載されている。【０００７】
特許文献４には、熱硬化性樹脂を含むシートモールディングコンパウンド（以下、ＳＭＣと呼ぶ場合がある）を成形するにあたって、ＳＭＣから成形するための材料を切り出した後、残った端材を同時にプレスして成形体を製造する発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２５３９３８号公報
【特許文献２】国際公開第２０１６／１６７３４９号パンフレット
【特許文献３】特開２０１８−１２２５７３号公報
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１９／００１６０１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、一体化成形品を製造するためには、プレス成形と射出成形の２回の成形工程を行う必要があり、生産性に劣る。【００１０】
特許文献２及び３には、シート状の繊維強化樹脂基材のプレス加工中に、別の繊維強化熱可塑性樹脂複合材料を射出して、成形体を製造する方法が記載されているが、繊維強化樹脂基材がスプリングバックする課題は認識されておらず、この課題についての解決手段は検討されていない。【００１１】
炭素繊維と熱可塑性樹脂とを含むシート状の成形材料は、プレス成形の際に加熱すると、加熱前に比べて厚みが増大することがある（この現象を「スプリングバック」と呼ぶ）。【００１２】
したがって、天面部と立面部を有する成形体を製造する際に、シート状の成形材料（本発明においては後述するＸ材料）をプレスしながら、射出成形用の成形材料（本発明においては後述するＹ材料）を射出すると、射出されたＹ材料を、立面部を形成するキャビティ領域以外のキャビティ領域（例えば、天面部を形成するキャビティ領域）から立面部を形成するキャビティ領域に流動させようとしても、Ｘ材料の特に天面部から立面部に至る屈曲領域の厚みがスプリングバックにより増大しているため、射出させたＹ材料が通れないという問題がある。【００１３】
特許文献１〜３では、この問題については一切検討されていない。【００１４】
そこで本発明の課題は、炭素繊維と熱可塑性樹脂とを含む成形材料から天面部と立面部を有するプレス成形体を製造する際に、立面部を形成するキャビティ領域以外のキャビティ領域から立面部を形成するキャビティ領域に、射出成形材料を流動させることができるプレス成形体の製造方法を提供することにある。【００１５】
次に、本発明の更なる課題である、生産性（材料ロス）について述べる。特許文献４には、熱硬化性樹脂を含んだＳＭＣを用いたプレス成形が記載されているものの、熱可塑性樹脂を含む複合材料をパターンカットしてプレス成形する際に発生する問題については認識されていない。【００１６】
すなわち、シート状の成形材料からプレス成形体（特に、複雑形状を有する成形体）を製造する場合、炭素繊維と熱可塑性樹脂を含む複合材料から、プレス成形のための成形材料をパターンカットして切り出すことがある。このパターンカットでは、通常、端材（原料のうち、プレス成形に供するために切り出された成形材料以外の部分）が発生する。特に、製造しようとする成形体の形状が複雑であるほど、端材の発生量は増加する傾向にあり（すなわち、１枚の複合材料から切り出すことができる成形材料の数が少なくなる傾向にあり）、複合材料のロスが発生してしまう。特許文献４では、この問題については一切検討されていない。【００１７】
そこで、本発明の更なる課題は、炭素繊維と熱可塑性樹脂とを含む成形材料からプレス成形体を製造する際に、原料である、炭素繊維と熱可塑性樹脂とを含む複合材料のロスを低減でき、１枚の複合材料から切り出すことができる成形材料の数を多くすることができる、プレス成形体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】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
［１］
Ｘ材料を成形型内に配置する工程、
前記成形型を閉じて、前記Ｘ材料の一部に圧力が加わり始めた後、混練された材料であるＹ材料を前記成形型内に射出する工程、及び
前記Ｘ材料と前記Ｙ材料とを前記成形型内でコールドプレスして、一体成形する工程、
を有するプレス成形体の製造方法であって、
前記Ｘ材料は、重量平均繊維長ＬｗＡの炭素繊維Ａ及び熱可塑性樹脂ＲＸを含み、
前記Ｙ材料は、重量平均繊維長ＬｗＢの炭素繊維Ｂ及び熱可塑性樹脂ＲＹを含み、
ＬｗＢ＜ＬｗＡであり、
ＬｗＡが１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、
前記Ｘ材料は、スプリングバック量が１．０超１４．０未満であり、
前記プレス成形体は、立面部と天面部を有し、
前記コールドプレスにおいて、前記Ｙ材料を、前記立面部を形成するキャビティ領域以外のキャビティ領域から前記立面部を形成するキャビティ領域に流動させ、
前記立面部の厚みｔ１と、前記天面部の厚みｔ２が、ｔ１＞ｔ２を満たす、
プレス成形体の製造方法。
［２］
前記成形型の前記天面部を形成するキャビティ領域に前記Ｙ材料を射出する、［１］に記載のプレス成形体の製造方法。
［３］
前記Ｘ材料は、前記炭素繊維Ａ及び前記熱可塑性樹脂ＲＸを含む複合材料Ｍから切り出されたものである、［１］又は［２］に記載のプレス成形体の製造方法。
［４］
前記Ｙ材料は、前記複合材料Ｍから前記Ｘ材料を切り出した残りの端材を原料として得られたものである、［３］に記載のプレス成形体の製造方法。
［５］
前記Ｘ材料は前記複合材料Ｍからパターンカットされて切り出されたものである、［３］又は［４］に記載のプレス成形体の製造方法。
［６］
使用する前記Ｘ材料の体積ＶＸと、使用する前記Ｙ材料の体積ＶＹとが、ＶＸ≧ＶＹの関係を満たす、［１］〜［５］のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
［７］
重量平均繊維長ＬｗＢは１．０ｍｍ以下である、［１］〜［６］のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
［８］
前記プレス成形体が、断面形状がハット形状である部分を含む、［１］〜［７］のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
［９］
前記Ｘ材料の繊維体積割合ＶｆＸと、前記Ｙ材料の繊維体積割合ＶｆＹとの関係が、ＶｆＸ≧ＶｆＹである、［１］〜［８］のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
［１０］
前記Ｘ材料が板状であり、前記Ｘ材料の面内方向に前記Ｙ材料を流動して延面して、前記プレス成形体を製造する、［１］〜［９］のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
［１１］
前記Ｙ材料が、前記複合材料Ｍから前記Ｘ材料を切り出した後に残った端材を砕いた材料を含む、［３］〜［５］のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
［１２］
前記プレス成形体がフランジ部を有し、前記フランジ部の少なくとも１つの端部が前記Ｙ材料からなるＹ領域のみで形成されている、［１］〜［１１］のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
［１３］
前記成形型は、前記立面部を形成するキャビティ領域の厚みＴ１と、前記天面部を形成するキャビティ領域の厚みＴ２とが、Ｔ１＞Ｔ２であるキャビティを有する、［１］〜［１２］のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
［１４］
使用する前記Ｘ材料の全重量ＱＸと、使用する前記Ｙ材料の全重量ＱＹとの比であるＱＸ：ＱＹが、９９：１〜５０：５０であり、
前記プレス成形体の少なくとも１つの面内方向の端部に向けて、前記Ｙ材料からなるＹ領域の占める割合が増加している、［１］〜［１３］のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
［１５］
前記プレス成形体の少なくとも１つの面内方向の端部が、前記Ｙ材料からなるＹ領域のみで形成されている、［１４］に記載のプレス成形体の製造方法。
［１６］
前記プレス成形体は、前記Ｘ材料からなるＸ領域と、前記Ｙ材料からなるＹ領域とが積層された遷移区間ＸＹを有し、
前記Ｙ領域のみで形成されている面内方向の端部が、前記遷移区間ＸＹのＹ領域と連続的に形成されている、［１５］に記載のプレス成形体の製造方法。
［１７］
前記立面部を形成するキャビティ領域の厚みＴ１と、スプリングバックしたＸ材料の板厚ｔＸ１とが、Ｔ１＞ｔＸ１を満たす、［１３］に記載のプレス成形体の製造方法。
［１８］
前記Ｘ材料の形状は、前記プレス成形体の３次元形状から、コンピューターにて逆成形解析により展開された形状である、［１］〜［１７］のいずれか１項に記載のプレス成形体の製造方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、炭素繊維と熱可塑性樹脂とを含む成形材料から天面部と立面部を有するプレス成形体を製造する際に、立面部を形成するキャビティ領域以外のキャビティ領域から立面部を形成するキャビティ領域に、射出成形材料を流動させることができるプレス成形体の製造方法を提供することができる。【００２０】
本発明の更なる効果は、炭素繊維と熱可塑性樹脂とを含む成形材料からプレス成形体を製造する際に、原料である、炭素繊維と熱可塑性樹脂とを含む複合材料のロスを低減でき、１枚の複合材料から切り出すことができる成形材料の数を多くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】プレス成形体の一例を示す断面模式図である。
【図２】プレス成形体の一例におけるＸ材料からなるＸ領域とＹ材料からなるＹ領域を示した断面模式図である。
【図３】成形型の一例を示す断面模式図である。
【図４】（ａ）プレス成形体の一例を示す模式図である。（ｂ）プレス成形体の一例を示す模式図であり、図４（ａ）プレス成形体の上下を逆さまにしたものである。
【図５】射出用のゲートが設けられた位置を示す模式図である。
【図６】加熱前のＸ材料と加熱後のスプリングバックしたＸ材料の一例を示す断面模式図である。
【図７】スプリングバックしたＸ材料によって、天面部を形成するキャビティ領域へ投入されたＹ材料が立面部を形成するキャビティ領域への進行を阻まれている様子を示した断面模式図である。
【図８】プレス成形体の一例を示す模式図である（ダブルハット形状）。
【図９】局所的な突起領域をＹ材料で作成した断面模式図である。点線よりも先に、本発明の成形体が含まれるものとする。
【図１０】プレス成形体の一例を示す模式図であり、Ｙ材料を用いてリブを作成している。
【図１１】プレス成形体の一例を示す模式図であり、Ｙ材料を用いてリブを作成している。
【図１２】プレス成形体の一例を示す模式図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）における一点鎖線ｓで切断した場合の断面図である。
【図１３】原料基材（複合材料Ｍ）からのＸ材料の切り出し方を示す模式図である。
【図１４】原料基材（複合材料Ｍ）からのＸ材料の切り出し方を示す模式図である。
【図１５】原料基材からのＸ材料の切り出し方を示す模式図である。
【図１６】原料基材からのＸ材料の切り出し方を示す模式図である。
【図１７】成形型の一例の断面を示す模式図である。
【図１８】端部にショートショットが発生したプレス成形体の一例を示す模式図である。
【図１９】原料基材から切り出したＸ材料を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２３】
本発明のプレス成形体の製造方法は、
Ｘ材料を成形型内に配置する工程、
前記成形型を閉じて、前記Ｘ材料の一部に圧力が加わり始めた後、混練された材料であるＹ材料を前記成形型内に射出する工程、及び
前記Ｘ材料と前記Ｙ材料とを前記成形型内でコールドプレスして、一体成形する工程、を有するプレス成形体の製造方法であって、
前記Ｘ材料は、重量平均繊維長ＬｗＡの炭素繊維Ａ及び熱可塑性樹脂ＲＸを含み、
前記Ｙ材料は、重量平均繊維長ＬｗＢの炭素繊維Ｂ及び熱可塑性樹脂ＲＹを含み、
ＬｗＢ＜ＬｗＡであり、
ＬｗＡが１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、
前記Ｘ材料は、スプリングバック量が１．０超１４．０未満であり、
前記プレス成形体は、立面部と天面部を有し、
前記コールドプレスにおいて、前記Ｙ材料を、前記立面部を形成するキャビティ領域以外のキャビティ領域から前記立面部を形成するキャビティ領域に流動させ、
前記立面部の厚みｔ１と、前記天面部の厚みｔ２が、ｔ１＞ｔ２を満たす、
プレス成形体の製造方法である。
【００２４】
上記のように、本発明のプレス成形体の製造方法は、少なくとも、互いに重量平均繊維長の異なる炭素繊維を含み、かつ熱可塑性樹脂を含む、Ｘ材料とＹ材料とを用い、Ｘ材料（典型的には板状の材料）を成形型内に配置し、成形型を閉じて、Ｘ材料の少なくとも一部に圧力が加わり始めた後、射出成形材料であるＹ材料を成形型内に射出（典型的には、射出装置により投入）し、Ｘ材料とＹ材料とを成形型内でコールドプレスして、プレス成形体（単に「成形体」と呼ぶこともある。）を製造するものである。
【００２５】
まず、Ｘ材料及びＹ材料に含まれる炭素繊維について説明する。
【００２６】
Ｘ材料は、重量平均繊維長ＬｗＡの炭素繊維Ａ及び熱可塑性樹脂ＲＸを含む。
【００２７】
Ｙ材料は、重量平均繊維長ＬｗＢの炭素繊維Ｂ及び熱可塑性樹脂ＲＹを含む。
【００２８】
Ｘ材料及びＹ材料は成形材料であるが、Ｘ材料は典型的には板状のプレス成形材料であるのに対し、Ｙ材料は混練された後の材料である。すなわち、本発明において、Ｙ材料とは、炭素繊維及び熱可塑性樹脂ＲＹを含むＹ材料前駆体を混練した後の、射出できる状態にあるもの（及びその後の工程においては、射出された後のもの）をいう。
【００２９】
Ｙ材料前駆体とは、炭素繊維及び熱可塑性樹脂ＲＹを含む材料であり、混練によりＹ材料となる材料である。Ｙ材料前駆体は、Ｘ材料の端材を破砕して得られた破砕材でも良い。
【００３０】
混練とは、溶融した熱可塑性樹脂ＲＹとともに、Ｙ材料前駆体に含まれる炭素繊維を混ぜ、射出できる状態にすることをいう。
【００３１】
通常、Ｙ材料前駆体に含まれる炭素繊維の重量平均繊維長は、Ｙ材料に含まれる炭素繊維Ｂの重量平均繊維長ＬｗＢよりも長い。
［炭素繊維］
１．炭素繊維全般
本発明に用いられる炭素繊維としては、一般的にポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、石油・石炭ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維、セルロース系炭素繊維、リグニン系炭素繊維、フェノール系炭素繊維などが知られているが、本発明においてはこれらのいずれの炭素繊維であっても好適に用いることができる。なかでも、本発明においては引張強度に優れる点でポリアクリロニトリル(ＰＡＮ)系炭素繊維を用いることが好ましい。
２．炭素繊維のサイジング剤
本発明に用いられる炭素繊維は、表面にサイジング剤が付着しているものであってもよい。サイジング剤が付着している炭素繊維を用いる場合、当該サイジング剤の種類は、炭素繊維の種類、及び、Ｘ材料（複合材料Ｍ）又はＹ材料に用いる熱可塑性樹脂の種類に応じて適宜選択することができるものであり、特に限定されるものではない。
３．炭素繊維の繊維直径
本発明に用いられる炭素繊維の単糸（一般的に、単糸はフィラメントと呼ぶ場合がある）の繊維直径は、炭素繊維の種類に応じて適宜決定すればよく、特に限定されるものではない。平均繊維直径は、通常、３μｍ〜５０μｍの範囲内であることが好ましく、４μｍ〜１２μｍの範囲内であることがより好ましく、５μｍ〜８μｍの範囲内であることがさらに好ましい。炭素繊維が繊維束状である場合は、繊維束の径ではなく、繊維束を構成する炭素繊維（単糸）の直径を指す。炭素繊維の平均繊維直径は、例えば、ＪＩＳＲ７６０７：２０００に記載された方法によって測定することができる。
［炭素繊維Ａ］
本発明におけるＸ材料（複合材料Ｍ）は重量平均繊維長ＬｗＡの炭素繊維Ａを含む。ＬｗＡは用いるＹ材料に含まれる炭素繊維Ｂの重量平均繊維長ＬｗＢよりも長い。炭素繊維Ａの重量平均繊維長ＬｗＡは、１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であり、３ｍｍ以上８０ｍｍ以下であることが更に好ましく、５ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることが特に好ましい。ＬｗＡが１００ｍｍ以下であれば、Ｘ材料（複合材料Ｍ）の流動性が低下しにくく、プレス成形の際に所望の形状のプレス成形体を得られやすい。また、ＬｗＡが１ｍｍ以上の場合、得られるプレス成形体の機械強度が低下しにくく、好ましい。
［炭素繊維Ａの重量平均繊維長］
本発明においては繊維長が互いに異なる炭素繊維Ａを併用してもよい。換言すると、本発明に用いられる炭素繊維Ａは、重量平均繊維長の分布において単一のピークを有するものであってもよく、あるいは複数のピークを有するものであってもよい。なお、射出成形体や押出成形体に含まれる炭素繊維は、炭素繊維を射出（押出）成形体中で均一に炭素繊維を分散させるために十分な混練工程を経たものは一般的に炭素繊維の重量平均繊維長は１ｍｍ未満となる。
【００３２】
炭素繊維Ａの平均繊維長は、例えば、成形体から無作為に抽出した１００本の繊維の繊維長を、ノギス等を用いて１ｍｍ単位まで測定し、下記式（１）に基づいて求めることができる。
【００３３】
個々の炭素繊維の繊維長をＬｉ、測定本数をｊとすると、数平均繊維長（Ｌｎ）と重量平均繊維長（Ｌｗ）とは、一般的に以下の式（１）、（２）により求められる。
Ｌｎ＝ΣＬｉ／ｊ・・・式（１）
Ｌｗ＝（ΣＬｉ２）／（ΣＬｉ）・・・式（２）
繊維長が一定長の場合は数平均繊維長と重量平均繊維長は同じ値になる。プレス成形体からの炭素繊維Ａの抽出は、例えば、プレス成形体に対し、５００℃×１時間程度の加熱処理を施し、炉内にて樹脂を除去することによって行うことができる。
［炭素繊維Ｂ］
本発明におけるＹ材料は重量平均繊維長ＬｗＢの炭素繊維Ｂを含む。ＬｗＢは用いるＸ材料（複合材料Ｍ）に含まれる炭素繊維Ａの重量平均繊維長ＬｗＡよりも短い。
【００３４】
炭素繊維Ｂの重量平均繊維長ＬｗＢは、好ましくは１.０ｍｍ以下である。ＬｗＢが１.０ｍｍ以下であれば、射出によってＹ材料を製造しやすい。また、ＬｗＢは０．１ｍｍ以上であることが好ましい。ＬｗＢが０．１ｍｍ以上であれば、Ｙ領域における機械物性が担保しやすい。
【００３５】
なお、Ｙ材料に含まれる炭素繊維Ｂの重量平均繊維長ＬｗＢは、混練された後のものであるため、本発明の製造方法により製造されたプレス成形体においてＹ材料からなるＹ領域に含まれる炭素繊維の重量平均繊維長は、ＬｗＢと同じである。
［炭素繊維Ｂの重量平均繊維長］
本発明においては繊維長が互いに異なる炭素繊維Ｂを併用してもよい。換言すると、本発明に用いられる炭素繊維Ｂは、重量平均繊維長の分布において単一のピークを有するものであってもよく、あるいは複数のピークを有するものであってもよい。
【００３６】
炭素繊維Ｂの重量平均繊維長及び数平均繊維長は、上述の式（１）、（２）と同じように測定可能である。なお、炭素繊維Ｂの繊維長の測定方法については後述する。
［Ｘ材料及びＹ材料における炭素繊維の体積割合］
Ｘ材料とＹ材料のそれぞれについて、炭素繊維体積割合（Ｖｆ）は、下記式（３）で求めることができる。
【００３７】
炭素繊維体積割合に特に限定は無いが、炭素繊維体積割合（Ｖｆ）は、１０〜６０Ｖｏｌ％であることが好ましく、２０〜５０Ｖｏｌ％であることがより好ましく、２５〜４５Ｖｏｌ％であればさらに好ましい。
【００３８】
炭素繊維体積割合（Ｖｆ）＝１００×炭素繊維体積／（炭素繊維体積＋熱可塑性樹脂体積）式（３）
本発明においては、Ｘ材料の炭素繊維体積割合ＶｆＸとＹ材料の炭素繊維体積割合ＶｆＹとが、ＶｆＸ≧ＶｆＹの関係を満たすことが、製造プロセス上好ましい。炭素繊維と熱可塑性樹脂を含む複合材料（原料基材）からＸ材料を切り出した後に残った端材を砕いた材料をＹ材料として用いた場合、ＶｆＸ＝ＶｆＹとなり、端材を砕いた後、更に熱可塑性樹脂を添加してＹ材料を製造した場合はＶｆＸ＞ＶｆＹとなる。すなわち、ＶｆＸ≧ＶｆＹとなるような製造方法を採用すれば、Ｘ材料を切り出した後に残った端材を効率的に利用できる。
【００３９】
ＶｆＸは、好ましくは２０〜４５Ｖｏｌ％であり、より好ましくは２５〜４０Ｖｏｌ％である。
【００４０】
ＶｆＹは、好ましくは１〜４０Ｖｏｌ％であり、より好ましくは５〜３０Ｖｏｌ％であり、更に好ましくは１０〜２５Ｖｏｌ％である。
次に、Ｘ材料及びＹ材料に含まれる熱可塑性樹脂について説明する。
［熱可塑性樹脂］
本発明に用いられる熱可塑性樹脂（熱可塑性のマトリクス樹脂）は特に限定されるものではなく、所望の軟化点又は融点を有するものを適宜選択して用いることができる。熱可塑性樹脂としては、通常、軟化点が１８０℃〜３５０℃の範囲内のものが用いられるが、これに限定されるものではない。
【００４１】
熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂（ポリオキシメチレン樹脂）、ポリカーボネート樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂フッ素系樹脂、熱可塑性ポリベンゾイミダゾール樹脂等を挙げることができる。
【００４２】
本発明のＸ材料及びＹ材料に用いられる熱可塑性樹脂は１種類のみであってもよく、２種類以上であってもよい。２種類以上の熱可塑性樹脂を併用する態様としては、例えば、相互に軟化点又は融点が異なる熱可塑性樹脂を併用する態様や、相互に平均分子量が異なる熱可塑性樹脂を併用する態様等を挙げることができるが、この限りではない。
【００４３】
また、Ｘ材料に含まれる熱可塑性樹脂ＲＸと、Ｙ材料に含まれる熱可塑性樹脂ＲＹと同種の熱可塑性樹脂であることが好ましい。
［Ｘ材料を成形型内に配置する工程］
本発明におけるＸ材料を成形型内に配置する工程は、従来公知の方法を用いて行うことができる。本発明ではコールドプレスを行うため、Ｘ材料は予め加熱された状態で成形型内に配置されることが好ましい。Ｘ材料に含まれる熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点以上分解温度以下、非晶性の場合はガラス転移温度以上分解温度以下に加熱することが好ましい。また、成形型の温度は、Ｘ材料に含まれる熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点未満、非晶性の場合はガラス転移温度未満に温度調節されていることが好ましい。このように、Ｘ材料及び成形型の温度を調節することで、好適にコールドプレスを行うことができる。
【００４４】
なお、プレスを開始する前に、Ｘ材料は予備賦形されることが好ましい。
【００４５】
本発明におけるＸ材料のスプリングバック量は１．０超１４．０未満である。ここで、スプリングバック量とは、予熱後の成形材料の板厚を、予熱前の成形材料の板厚で割った値である。すなわち、予熱前のＸ材料の板厚をｔＸ０とし、予熱後のＸ材料の板厚をｔＸ１とした場合、Ｘ材料のスプリングバック量は、ｔＸ１／ｔＸ０である。本発明におけるＸ材料の好ましいスプリングバック量は１．０超７．０以下であり、より好ましくは１．０超５．０以下であり、更に好ましくは１．０超３．０以下であり、より一層好ましくは１．０超２．５以下である。
【００４６】
本発明では、成形型として、立面部を形成するキャビティ領域の厚みＴ１と、天面部を形成するキャビティ領域の厚みＴ２とが、Ｔ１＞Ｔ２であるキャビティを有する成形型を用いることが好ましい。このような成形型を用いることで、立面部を形成するキャビティ領域以外のキャビティ領域（例えば、天面部を形成するキャビティ領域）から立面部を形成するキャビティ領域に、射出成形材料であるＹ材料を流動させることができる。
【００４７】
Ｔ１の値は特に限定されないが、Ｔ１の値は、例えば、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ未満が好ましく、１．５ｍｍ以上４．０ｍｍ未満がより好ましく、２．０ｍｍ以上３．５ｍｍ未満が更に好ましい。
【００４８】
Ｔ２の値は特に限定されないが、Ｔ２の値は、例えば、０．５ｍｍ以上４．０ｍｍ未満が好ましく、１．０ｍｍ以上３．５ｍｍ未満がより好ましく、１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ未満が更に好ましい。
【００４９】
また、Ｔ１とＴ２の関係はＴ１＞Ｔ２×１．２であることが好ましく、Ｔ１＞Ｔ２×１．３であることがより好ましく、Ｔ１＞Ｔ２×１．４であることが更に好ましい。
なお、プレス成形体の厚みと成形型キャビティの厚みは対応しており、原則として、Ｔ１＝ｔ１であり、Ｔ２＝ｔ２である。
【００５０】
本発明において、立面部を形成するキャビティ領域の厚みＴ１と、予熱後の（スプリングバックした）Ｘ材料の板厚ｔＸ１とは、Ｔ１＞ｔＸ１であることが好ましい。
【００５１】
Ｘ材料のスプリングバック量が１．０超の場合、図６に示すように、加熱前の厚みがｔＸ０であるＸ材料を加熱するとスプリングバックによりＸ材料の厚みがｔＸ１に増加する。これを図７のように、成形下型５に載置し、ｔ１＝ｔ２（すなわちＴ１＝Ｔ２）かつＴ１≦ｔＸ１であるプレス成形体を製造する場合（成形キャビティを用いた場合）、混練された材料であるＹ材料を天面部を形成するキャビティ領域から投入しても、Ｙ材料はスプリングバックしたＸ材料に阻まれて、立面部やフランジ部などを形成するための成形型キャビティ領域へ進むことができない。
【００５２】
立面部が偏肉構造である成形体を製造する場合は（立面部の厚みが一定でない場合は）、立面部を形成するキャビティ領域の厚みも偏肉構造となる。この場合、最狭部の厚みを、立面部を形成するキャビティ領域の厚みＴ１とする。同様に、天面部の板厚が偏肉構造である成形体を製造する場合は（天面部の厚みが一定でない場合は）、天面部を形成するキャビティ領域の厚みも偏肉構造となる。この場合、最狭部の厚みを、天面部を形成するキャビティ領域の厚みＴ２とする。Ｙ材料が円滑に流路を流動できるか否かは、キャビティの最狭部に起因するためであり、最も狭いキャビティ流路を広げておくと好ましい。
【００５３】
プレス成形体の立面部、天面部、フランジ部などに偏肉構造（厚みが一定でない部分）を有する場合、Ｙ材料が偏肉構造に寄与する。Ｘ材料は板状である一方、Ｙ材料は射出材料であるため、偏肉構造の成形体を製造しやすい。
【００５４】
例えば、２ｍｍから徐々に３ｍｍとなる偏肉構造を有する成形体を製造する場合、１ｍｍ厚みのＸ材料を成形型に載置すると、残りの１ｍｍ〜２ｍｍの偏肉領域はＹ材料によって形成される。
［成形型を閉じて、Ｘ材料の一部に圧力が加わり始めた後、Ｙ材料を成形型内に射出する工程］
本発明では、Ｘ材料を成形型内に配置した後、成形型を閉じる。ここで、本発明では、成形型を閉じて（典型的には、成形上型を下降させて）、Ｘ材料の一部に圧力が加わり始めた後（好ましくはＸ材料の少なくとも一部に圧力が加わり始めた直後）、Ｙ材料を成形型内に射出（好ましくは射出装置により成形型内に投入）する。
【００５５】
Ｘ材料の一部に圧力が加わり始めたことは、通常、プレス成形機に備わっている圧力計により確認することができる。より具体的には、成形型の上型（成形上型）が下降してきて、Ｘ材料に接した後に、プレス成形機の圧力計に圧力が出力されることにより確認することができる。
【００５６】
また、Ｙ材料を成形型内に射出する方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いて行うことができる。例えば、成形型にゲートを設けておき、成形型の外部から射出装置によりＹ材料を射出する方法が挙げられる。Ｙ材料を射出するためのゲートの数やゲートを設ける位置については特に限定されないが、例えば、プレス成形体の天面部を形成するキャビティ領域の成形下型にゲートを１つ設けたものであってもよい（図３参照）。また、他の例としては、プレス成形体の天面部を形成するキャビティ領域の成形下型にゲートを２つ以上設けたもの、プレス成形体の天面部を形成するキャビティ領域の成形上型にゲートを１つ以上設けたもの、プレス成形体の天面部及び立面部を形成するキャビティ領域以外のキャビティ領域（例えばフランジ部を形成するキャビティ領域）の成形下型又は上型にゲートを１つ以上設けたもの、などが挙げられる。
【００５７】
ゲートの位置とキャビティの端部（フランジ部などの端部）が遠い方が好ましい。その理由は、キャビティの端部にＹ材料が到達した後、成形体板厚方向にＹ材料が流動し、更には、キャビティの端部から中央へ向かってＹ材料が逆流し、Ｘ材料を押しのけて、うねりなどを生じさせることが少ないためである。
【００５８】
また、ゲートの位置が偏っていない方が好ましい。その理由は、Ｙ材料の投入時間差から生じる成形材料の冷却開始時間差によって成形体の反りが発生するのを抑制できるためである。
【００５９】
ゲートを多数設定してＹ材料の投入時間を短くすることが可能であるが、本発明では、ゲートの数は少ない方が好ましい場合がある。その理由は、射出ゲートから射出されたＹ材料同士が成形型内で衝突することによるウェルドの発生を抑制し、強度の低下を抑制できるためである。
【００６０】
本発明で用いる成形型の一例の断面模式図を図３に示す。
【００６１】
本発明では、使用するＸ材料の体積ＶＸと、使用するＹ材料の体積ＶＹとが、ＶＸ≧ＶＹの関係を満たすことが好ましい。ＶＸ：ＶＹは、９０：１０〜５０：５０であることが好ましく、８０：２０〜６０：４０であることがより好ましい。
【００６２】
ＶＸ：ＶＹが９０：１０〜５０：５０であると、例えば、Ｘ材料を用いてプレス成形体の主要な部分を形成し、必要な部分（例えば端部や細部など）のみ流動性が高いＹ材料を用いて形成することができる。
【００６３】
Ｙ材料を射出するときの圧力は、好ましくは３０〜２００ｋｇｆ／ｍ２であり、より好ましくは４０〜１５０ｋｇｆ／ｍ２である。また、Ｙ材料の加熱温度に特に限定は無いが、例えば熱可塑性樹脂としてナイロン６を使用した場合、２００〜３００℃であることが好ましい。
［Ｘ材料とＹ材料とを成形型内でコールドプレスして、一体成形する工程］
コールドプレスは従来公知の方法を用いて行うことができる。
【００６４】
コールドプレス法は、例えば、第１の所定温度に加熱した熱可塑性炭素繊維複合材料（Ｘ材料及びＹ材料の総称として呼ぶ場合がある）を第２の所定温度に設定された成形型内に投入した後、加圧・冷却を行う。
【００６５】
具体的には、熱可塑性炭素繊維複合材料を構成する熱可塑性樹脂が結晶性である場合、第１の所定温度は融点以上であり、第２の所定温度は融点未満である。熱可塑性樹脂が非晶性である場合、第１の所定温度はガラス転移温度以上であり、第２の所定温度はガラス転移温度未満である。すなわち、コールドプレス法は、少なくとも以下の工程Ａ−１）〜Ａ−２）を含んでいる。
【００６６】
工程Ａ−１）熱可塑性炭素繊維複合材料を、熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点以上分解温度以下、非晶性の場合はガラス転移温度以上分解温度以下に加温する工程。
【００６７】
工程Ａ−２）上記工程Ａ−１）で加温された熱可塑性炭素繊維複合材料を、熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点未満、非晶性の場合はガラス転移温度未満に温度調節された成形型に配置し、加圧する工程。
【００６８】
これらの工程を行うことで、熱可塑性炭素繊維複合材料の成形を完結させることができる（プレス成形体を製造することができる）。
【００６９】
上記の各工程は、上記の順番で行う必要があるが、各工程間に他の工程を含んでもよい。他の工程とは、例えば、工程Ａ−２）の前に、工程Ａ−２）で利用される成形型と別の賦形型を利用して、成形型のキャビティの形状に予め賦形する賦形工程等がある。また、工程Ａ−２）は、熱可塑性炭素繊維複合材料に圧力を加えて所望形状の成形体を得る工程であるが、このときの成形圧力については特に限定はしないが、成形型キャビティ投影面積に対して２０ＭＰａ未満が好ましく、１０ＭＰａ以下であるとより好ましい。また、当然のことであるが、プレス成形時に種々の工程を上記の工程間に入れてもよく、例えば真空にしながらプレス成形する真空プレス成形を用いてもよい。
【００７０】
なお、Ｙ材料は射出によって成形型に投入されるため、成形型内に投入される際のＹ材料は熱可塑性樹脂が結晶性の場合は融点以上分解温度以下、非晶性の場合はガラス転移温度以上分解温度以下に加温されているのが一般的である。
【００７１】
本発明では、Ｘ材料が板状であり、Ｘ材料の面内方向にＹ材料を流動して延面して、プレス成形体を製造することが好ましい。
［プレス成形体］
本発明の製造方法により製造されるプレス成形体は、少なくとも天面部と立面部を有する。天面部とはプレス成形体の天面を含む部分である。天面部は立面部と一体的に接続している。立面部とは立面を含む部分であり、天面部と交差する方向に延びている部分（側面部）である。立面部と天面部のなす角度は特に限定されないが、例えば９０度超〜１８０度未満であることが好ましく、９０度超〜１３５度未満であることがより好ましく、９０度超〜１２０度未満であることが更に好ましい。
【００７２】
なお、天面部は見方によっては（プレス成形体の上下を逆さまにして見れば）底面部ともなる。
【００７３】
本発明の製造方法により製造されるプレス成形体は、天面部及び立面部以外の部分を有していてもよい。例えば、立面部に接続したフランジ部などを有していてもよい。
【００７４】
本発明の製造方法により製造されるプレス成形体の立面部の厚みｔ１と、天面部の厚みｔ２とは、ｔ１＞ｔ２の関係を満たす。すなわち、立面部の厚みの方が天面部の厚みよりも大きい。
【００７５】
ｔ１の値は特に限定されないが、ｔ１の値は１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ未満が好ましく、１．５ｍｍ以上４．０ｍｍ未満がより好ましく、２．０ｍｍ以上３．５ｍｍ未満が更に好ましい。
【００７６】
ｔ２の値は特に限定されないが、ｔ２の値は０．５ｍｍ以上４．０ｍｍ未満が好ましく、１．０ｍｍ以上３．５ｍｍ未満がより好ましく、１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ未満が更に好ましい。
【００７７】
また、ｔ１とｔ２の関係はｔ１＞ｔ２×１．２であることが好ましく、ｔ１＞ｔ２×１．３であることがより好ましく、ｔ１＞ｔ２×１．４であることが更に好ましい。
【００７８】
なお、プレス成形体の立面部が偏肉構造である場合は（立面部の厚みが一定でない場合は）、立面部の最小板厚をｔ１とする。
【００７９】
同様に、天面部の板厚が偏肉構造である場合は（天面部の厚みが一定でない場合は）、天面部の最小板厚をｔ２とする。Ｙ材料が円滑に流路を流動できるか否かは、キャビティの最狭部に起因するためであり、最も狭いキャビティ流路を広げておく必要がある。
【００８０】
本発明の製造方法により製造されるプレス成形体の一例の断面模式図を図１に示す。図１のプレス成形体１は、天面部２と、天面部２に接続する立面部３とを有する。また、プレス成形体１は、立面部３に接続するフランジ部Ｆを有する。
【００８１】
本発明により製造されるプレス成形体は、断面形状がＴ字型、Ｌ字型、コの字型、ハット型（ハット形状）およびこれらを含む三次元形状のものであってもよく、さらに凹凸形状（例えばリブ、ボスなど）を有していてもよい。本発明により製造されるプレス成形体の形状は、断面形状がハット形状である部分を含む形状であることが好ましい。
【００８２】
本発明で使用するＸ材料の全重量ＱＸと、使用するＹ材料の全重量ＱＹとの比であるＱＸ：ＱＹは、９９：１〜５０：５０であり、プレス成形体の少なくとも１つの面内方向の端部に向けて、Ｙ材料からなるＹ領域の占める割合が増加していることが好ましく、プレス成形体の少なくとも１つの面内方向の端部が、Ｙ材料からなるＹ領域のみで形成されていることがより好ましい。
【００８３】
また、本発明において製造されるプレス成形体は、Ｘ材料からなるＸ領域と、Ｙ材料からなるＹ領域とが積層された遷移区間ＸＹを有し、Ｙ領域のみで形成されている面内方向の端部が、遷移区間ＸＹのＹ領域と連続的に形成されていることが好ましい（図２）。
【００８４】
上記のように、プレス成形体の少なくとも１つの面内方向の端部が、Ｙ材料からなるＹ領域のみで形成されているにより、プレス成形体の端部の欠損（ショートショット）が抑制され、寸法安定性に優れ、かつバリの発生も低減する。その理由は、Ｙ材料の方がＸ材料よりも流動しやすい材料であり、プレス成形において成形型の端まで流動することで欠けの発生を抑制することができるため、及びＹ材料に含まれる炭素繊維Ｂの重量平均繊維長ＬｗＢが０．１ｍｍ以上であることで、端部のバリの発生も抑制できるためである。
【００８５】
ＱＸ：ＱＹは、９５：５〜５０：５０であることがより好ましく、９０：１０〜７０：３０であることが更に好ましい。
【００８６】
本発明により製造されるプレス成形体の例としては、図１に示したプレス成形体の他にも、図２や図４に示したプレス成形体などが挙げられる。
【００８７】
図１及び図２は断面形状がハット形状である部分を含むプレス成形体の断面模式図であり、特に図２は、プレス成形体中のＸ材料からなるＸ領域とＹ材料からなるＹ領域を示した断面模式図である。
【００８８】
本発明により製造されるプレス成形体は、フランジ部を有し、当該フランジ部の少なくとも１つの面内方向の端部がＹ領域のみで形成されていることが好ましい。フランジ部とは、断面形状がハット形状である部分については、ハットのつばに相当する部分であり、図２において符号Ｆで示される部分である。図２のプレス成形体は、フランジ部Ｆの面内方向の端部はＹ領域のみで形成されている部分を有している。
【００８９】
図８はダブルハット形状のプレス成形体である。図８のようなダブルハット形状の場合、立面部のＸ材料が成形上型によって下にひきずられながら成形されるため、Ｘ材料のみ使用したプレス成形では、天面の板厚（例えば図８の８０１）が減少することによって成形圧を損失し、物性低下および外観不良を引き起こす可能性がある。
【００９０】
本発明では、Ｙ材料で欠損部分を補填することができるため、より容易にダブルハット形状のプレス成形体を製造することが可能である。
【００９１】
また、図１０や図１１の１００１のように、ハット部分にリブを設けることも可能である。リブを設けることで、プレス成形体の剛性を向上できる。
【００９２】
本発明により製造されるプレス成形体のその他の例としては、図１２に示したプレス成形体が挙げられる。図１２は断面形状がハット形状である部分を含むプレス成形体の模式図であり、図１２（ａ）はプレス成形体の斜視図であり、図１２（ｂ）はプレス成形体の平面図であり、図１２（ｃ）は図１２（ｂ）の一点鎖線ｓでプレス成形体を切断した場合の断面図（ハット形状）である。図１２のプレス成形体は、Ｘ領域（図１２中の符号Ｘ）とＹ領域（図１２中の符号Ｙ）を有し、かつ図１２（ｃ）中の符号ｘｙで示したような遷移区間ＸＹを有する。本発明では、得られるプレス成形体が遷移区間ＸＹを有するものとするために、Ｘ材料とＹ材料の少なくとも一部が重なった状態で同時プレスすることが好ましい。
【００９３】
本発明のプレス成形体の製造方法は、Ｘ材料と、Ｘ材料のプレス中に投入されたＹ材料とを成形型内で同時にプレス（以下「同時プレス」ともいう）して成形体を得るため、１回の成形工程で一体成形してプレス成形体を製造することができるため生産性に優れる。
【００９４】
また、本発明では、同時プレスするため、得られるプレス成形体において、Ｘ材料からなるＸ領域とＹ材料からなるＹ領域との接合強度にも優れる。
【００９５】
さらに、本発明では、流動しやすいＹ材料を必要な部分にのみ射出してプレスすることもできるため、より複雑な形状の成形体（例えば、リブやボスを有する成形体など）を製造することが可能である。
［射出-プレスのハイブリッド成形体］
本発明では成形型内に射出されるY材料も（好ましくは射出成形機によって成形型内へインサートされる）、X材料とともにプレス成形される。射出とプレスが両方使われているため、本発明における「プレス成形体」とは「射出-プレスのハイブリッド成形体」ともいえる。
【００９６】
［その他の領域］
Ｘ材料の歩留まりをよくするため、局所的な突起形状はＹ材料のみで製造すると好ましい。例えば図９に描かれているように、突起部はＹ材料で作成し、平面部はＸ材料で作成した成形体領域を、本発明のプレス成形体は有していても良い。なお、図９で描かれた点線よりも先に、本発明の成形体が含まれるものとする。
［複合材料Ｍから切り出された端材の利用について］
Ｘ材料は重量平均繊維長ＬｗＡの炭素繊維Ａ及び熱可塑性樹脂ＲＸを含む複合材料Ｍ（「原料基材」とも呼ぶ。）から切り出されたものであることが好ましく、パターンカットされて切り出されたものであることがより好ましい。
【００９７】
本発明のプレス成形体の好ましい製造方法により、炭素繊維と熱可塑性樹脂とを含む成形材料から複雑形状を有するプレス成形体を製造する際に、原料である、炭素繊維と熱可塑性樹脂とを含む複合材料のロスを低減できき、１枚の複合材料から切り出すことができる成形材料の数を多くすることができる。理由について以下に説明する。
【００９８】
一般的に、プレス成形は、板状の成形材料を加熱し、加熱された成形材料を成形型で挟んで加圧することにより、所望の形状の成形体を得る成形方法である。成形材料が熱可塑性樹脂のみからなる場合は、プレス成形の際に成形材料が流動しやすいため、複雑な形状の成形体も容易に製造することができる。しかしながら、成形材料が熱可塑性炭素繊維複合材料である場合は、炭素繊維の繊維長が長いほど流動しにくくなるし、例えばプレス成形体の性能の向上を目的として、熱可塑性炭素繊維複合材料中の炭素繊維の配向方向を調整している場合は、流動させ過ぎると炭素繊維の配向方向に乱れが生じ、得られるプレス成形体の性能の向上の目的が十分に達成できないといった問題も起こり得る。
【００９９】
そこで、あまり流動させなくても所望の形状のプレス成形体を得ることができるように、プレス成形に供する熱可塑性炭素繊維複合材料を、原料基材（炭素繊維と熱可塑性樹脂を含む複合材料Ｍ）から切り出す際に、パターン状にカットする（「パターンカット」ともいう）ことが好ましい。
【０１００】
なお、パターンカット形状（Ｘ材料の形状）は、製造するプレス成形体の３次元形状から、コンピューターにて逆成形解析により展開された形状であることが好ましい。
【０１０１】
ただし、プレス成形に供する熱可塑性炭素繊維複合材料を原料基材から切り出すと端材（原料基材のうち、プレス成形に供するために切り出された熱可塑性炭素繊維複合材料以外の部分）が発生する。この端材の発生を低減することで、複合材料Ｍのロスを改良できるため、プレス成形体の製造工程における生産効率向上に本発明者らは着目した。
【０１０２】
本発明者らは鋭意検討し、発生する端材の量を少なくする（１枚の原料基材から切り出す熱可塑性炭素繊維複合材料の数をより多くする）ことができれば、生産効率を高くすることができると考えた。なお、上記「１枚の原料基材から切り出す熱可塑性炭素繊維複合材料の数をより多くする」ということには、１種類の形状の熱可塑性炭素繊維複合材料を切り出す際にその数をより多くすることのみならず、異なる２種以上の形状の熱可塑性炭素繊維複合材料を切り出し、それらの合計の数をより多くすることも含むものである。
【０１０３】
そして、原料基材からの熱可塑性炭素繊維複合材料（本発明におけるＸ材料）の切り方を検討することで、生産効率を高くすることが可能となった。
【０１０４】
例えば、図１２に示した断面形状がハット形状である部分を含むプレス成形体を製造する場合に、図１３に示した形状に熱可塑性炭素繊維複合材料をカットするのが望ましいとする。図１３の符号１３０１は原料基材を示している。この場合、図１３に示した形状にパターンカットすると、端材（図１３中の符号１３０２）が大量に発生する。
【０１０５】
これに対して、本発明の好ましい態様では、同じ図１２に示した断面形状がハット形状である部分を含むプレス成形体を製造する場合において、図１４に示したＸｍのような形状に熱可塑性炭素繊維複合材料（Ｘ材料）をパターンカットして用いる。図１４の符号１３０１は原料基材を示している。図１４に示した形状にパターンカットすると、端材（図１４中の符号１３０２）の発生量は図１３の場合に比べて少ない。このようにパターンカットする形状を工夫することで、１つの原料基材から得られる熱可塑性炭素繊維複合材料（Ｘ材料）の数を増やし、発生する端材の量を削減することができる。
【０１０６】
本発明の好ましい態様では、図１４のような形状の熱可塑性炭素繊維複合材料（Ｘ材料）を用いて所望の形状のプレス成形体を製造するに際して、Ｘ材料を成形型内に配置し、成形型を閉じて、Ｘ材料の一部に圧力が加わり始めた後、混練された材料であるＹ材料を成形型内に射出して、Ｘ材料とＹ材料とを成形型内でコールドプレスして、一体成形する。Ｙ材料に含まれる炭素繊維Ｂの重量平均繊維長ＬｗＢは、Ｘ材料に含まれる炭素繊維の重量平均繊維長よりも短いため、Ｙ材料はＸ材料よりも流動しやすい。
【０１０７】
また、Ｙ材料は射出による圧力が加わるため、Ｘ材料よりも流動しやすい材料である。本発明では、Ｘ材料とＹ材料を併用することにより、Ｘ材料として、（図１３に示した形状のＸｍよりも小さい）図１４に示した形状のＸｍを用いた場合にも、図１２に示したプレス成形体を製造することができる。
【０１０８】
本発明のプレス成形体の製造方法は、Ｘ材料と、Ｘ材料のプレス中に投入されたＹ材料とを成形型内で同時にプレス（以下「同時プレス」ともいう）して成形体を得るため、１回の成形工程で一体成形してプレス成形体を製造することができるため生産性に優れる。
【０１０９】
また、本発明では、同時プレスするため、得られるプレス成形体において、Ｘ材料からなるＸ領域とＹ材料からなるＹ領域との接合強度にも優れる。
【０１１０】
さらに、本発明では、流動しやすいＹ材料を必要な部分にのみ射出してプレスすることもできるため、より複雑な形状の成形体を製造することが可能である。
次に、Ｘ材料（複合材料Ｍ）及びＹ材料に含まれる炭素繊維について説明する。
Ｘ材料は、重量平均繊維長ＬｗＡ の炭素繊維Ａ及び熱可塑性樹脂ＲＸ を含む複合材料Ｍから切り出されたものが好ましい。
【０１１１】
本発明の効果がより顕著に発揮されるという理由から、前述のように、Ｘ材料は複合材料Ｍからパターンカットされて切り出されたものであることが好ましい。
【０１１２】
Ｘ材料の形状は、製造するプレス成形体の３次元形状から、コンピューターにて逆成形解析により展開された形状であることが好ましい。
【０１１３】
また、複合材料Ｍ及びＸ材料は板状であることが好ましい。なお、複合材料Ｍ及びＸ材料は特に限定なく公知の方法で製造することができる。例えば、予め熱可塑性のマトリクス樹脂を、開繊した炭素繊維束に含浸させた後にカットして作成しても良い。
【０１１４】
Ｙ材料は、複合材料ＭからＸ材料を切り出した残りの端材を原料として得られたものであることが好ましく、複合材料ＭからＸ材料を切り出した残りの端材を砕いた材料を原料として得られたものであることがより好ましい。これにより、端材を有効に利用することができ、複合材料のロスを低減することができる。
【０１１５】
また、Ｙ材料は所望のＶｆＹとなるように、複合材料ＭからＸ材料を切り出した残りの端材と、熱可塑性樹脂とを混錬して得られたものであることも好ましい。
［その他］
本発明において、重量は質量の意味である。
【実施例】
【０１１６】
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
１．以下の製造例、実施例で用いた原料は以下の通りである。なお、分解温度は、熱重量分析による測定結果である。
（ＰＡＮ系炭素繊維）
帝人株式会社製の炭素繊維“テナックス”（登録商標）ＳＴＳ４０−２４Ｋ（平均繊維径７μｍ）
（熱可塑性樹脂）
ポリアミド６：以下、ＰＡ６と略する場合がある。【０１１７】
結晶性樹脂、融点２２５℃、分解温度（空気中）３００℃、
２．評価方法
２．１炭素繊維体積割合（Ｖｆ）の分析
プレス成形体のＸ領域とＹ領域からそれぞれサンプルを切り出し、５００℃×１時間、炉内にて熱可塑性樹脂を燃焼除去し、処理前後の試料の質量を秤量することによって炭素繊維と熱可塑性樹脂の質量を算出した。次に、各成分の比重を用いて、炭素繊維と熱可塑性樹脂の体積割合を算出した。【０１１８】
Ｖｆ＝１００×炭素繊維体積／（炭素繊維体積＋熱可塑性樹脂体積）
２．２重量平均繊維長の分析
Ｘ材料、Ｙ材料、プレス成形体に含まれる炭素繊維の重量平均繊維長の測定は、予め５００℃×１時間程度、炉内にて熱可塑性樹脂を除去して測定する。
２．２．１Ｘ材料に含まれる炭素繊維Ａ
プレス成形体より、Ｘ材料に該当していた箇所を切り出してＸ材料に含まれる熱可塑性樹脂を除去した後、無作為に抽出した炭素繊維１００本の長さをノギスで１ｍｍ単位まで測定して記録し、測定した全ての炭素繊維の長さ（Ｌｉ、ここでｉ＝１〜１００の整数）から、次式により重量平均繊維長（ＬｗＡ）を求めた。【０１１９】
ＬｗＡ＝（ΣＬｉ２）／（ΣＬｉ）・・・式（２）
なお、プレス成形体のＸ領域に含まれる炭素繊維Ａの重量平均繊維長についても、Ｘ領域に含まれる熱可塑性樹脂を除去したあと、上記と同様の方法で測定することができる。
２．２．２Ｙ材料に含まれる炭素繊維Ｂ
プレス成形体より、Ｙ材料に該当していた箇所を切り出して熱可塑性樹脂を除去した後、得られた炭素繊維を界面活性剤入りの水に投入し、超音波振動により充分に撹拌させた。撹拌された分散液を計量スプーンによりランダムに採取し評価用サンプルを得て、ニレコ社製画像解析装置ＬｕｚｅｘＡＰにて繊維数３０００本の長さを計測した。
炭素繊維長の測定値を用いて、前述の式（１）、（２）と同様にして数平均繊維長ＬｎＢ、重量平均繊維長ＬｗＢを求めた。
２．４．スプリングバック量
成形材料を１００ｍｍ×１００ｍｍにカットして２枚重ね合わせ、合わせ面中央部に熱電対を挿入して、上下ヒーター温度３４０℃に加熱した予熱炉に投入し、熱電対温度が２７５℃になるまで加熱する。熱電対温度が２７５℃に達した時点で炉から取り出し、冷却固化させ予熱後の肉厚を測定する。予熱前肉厚と予熱後の肉厚比をスプリングバック量とし、下記式で表わす。【０１２０】
スプリングバック量＝予熱後の肉厚ｔＸ１（ｍｍ）／予熱前の肉厚ｔＸ０（ｍｍ）
［実施例１］
（原料基材の製造）
炭素繊維として、繊維長２０ｍｍにカットした帝人株式会社製の炭素繊維“テナックス”（登録商標）ＳＴＳ４０−２４Ｋ（平均繊維径７μｍ、単繊維数２４，０００本）を使用し、樹脂として、ユニチカ社製のナイロン６樹脂Ａ１０３０を用いて、米国特許第８９４６３４２号に記載された方法に基づき二次元ランダムに炭素繊維が配向した炭素繊維およびナイロン６樹脂の複合材料を作成した。得られた複合材料を２６０℃に加熱したプレス装置にて、２．０ＭＰａにて５分間加熱し、平均厚み１．４ｍｍの板状の原料基材（複合材料Ｍ）を得た。板状の原料基材に含まれる炭素繊維の解析を行ったところ、炭素繊維体積割合（Ｖｆ）は３５Ｖｏｌ％、炭素繊維の繊維長は一定長であり、重量平均繊維長は２０ｍｍであった。
（Ｘ材料の作成）
Ｘ材料を、板状の原料基材からパターンカットして作成した。Ｘ材料に含まれる炭素繊維の重量平均繊維長ＬｗＡは２０ｍｍであり、Ｘ材料の繊維体積割合（ＶｆＸ）は３５Ｖｏｌ％であった。
（Ｙ材料の製造）
上記Ｘ材料を作成した後に発生する端材よりＹ材料を作成した。具体的には、前記端材を市販の切断機に供給して切断する。切断機の切断刃寸法、切断刃間隔、粉砕時間、回転数を適宜変更して切断片の容積分布を測定することにより、切断片の容積を好ましい大きさに入る条件に調整することができる。さらに、切断片をフィルターに通し、一定粒度以下の切断片を回収する。フィルターを通過しない切断片は再度、切断機に供給して切断を行う。このように、フィルターの開口面積を調整することにより、好ましい切断片を集合体として得ることができる。【０１２１】
得られた切断片の集合体にユニチカ社製のナイロン６樹脂Ａ１０３０を追加投入して、Ｙ材料前駆体とした。このＹ材料前駆体を加熱して熱可塑性樹脂を溶融させると共に、混練した混練物を準備し、プレス成形型内へ投入する直前の材料をＹ材料とする。
Ｙ材料に含まれる炭素繊維の重量平均繊維長ＬｗＢを測定したところ０．３ｍｍであった。Ｙ材料の繊維体積割合（ＶｆＹ）は１０Ｖｏｌ％であった。【０１２２】
溶融混練機の供給口から供給されたＹ材料前駆体は、加熱シリンダーで外部からの加熱溶融作用と材料自身のせん断発熱、およびスクリュー本体の回転に伴う混練作用により均一に溶融する。剪断流動により樹脂を混練する。Ｘ材料を切り出した残りの端材を、Ｙ材料の原料としたため、既に熱可塑性樹脂が炭素繊維に含浸している。このため、前記剪断流動の際の剪断力によって繊維が折損する程度を軽減でき、得られる繊維強化熱可塑性樹脂複合材料成形体中の炭素繊維の繊維長を長く保て、成形体の機械的特性を向上できた。
（プレス成形体の作成）
Ｘ材料を１２０℃の熱風乾燥機で４時間乾燥した後、赤外線加熱機により２９０℃まで昇温し、図３に示したような成形上型４及び成形下型５からなる成形型内にＸ材料を配置した。図３に示すように、成形下型５には、プレス成形体の天面を形成するキャビティ領域の中央部（成形体における天面部の中央。図５の２０１）にＹ材料を射出するためのゲート６が１つ設けられている。成形型の温度は１５０℃である。【０１２３】
成形体の立面部の厚みｔ１が３．０ｍｍ、天面部の厚みｔ２が２．０ｍｍとなるように、成形型キャビティを設計した。【０１２４】
成形型を閉じ、Ｘ材料の一部に圧力が加わり始めたことを圧力計により確認した後に、ゲート６からＹ材料を成形型内に射出した（Ｙ材料の加熱温度は２４０℃であり、Ｙ材料の射出圧力は１１０ｋｇｆ／ｍ２であった。約１０７８Ｐａ）。その後、プレス圧力５ＭＰａで１分間加圧して、Ｘ材料とＹ材料を同時にプレスし、図４の形状のプレス成形体を製造した。使用したＸ材料の全重量ＱＸと、使用したＹ材料の全重量ＱＹとの比であるＱＸ：ＱＹは、７３：２７であった。【０１２５】
得られた成形体の立面部の厚みｔ１、立面部に占めるＸ領域の厚みｔｘ、立面部に占めるＹ領域の厚みｔｙ、天面部の厚みｔ２をそれぞれ測定した。
結果を表１に示す。
［比較例１］
成形体の立面部の厚みｔ１が２．０ｍｍ、天面部の厚みｔ２が２．０ｍｍとなるように成形型キャビティを設計した。【０１２６】
使用したＸ材料の全重量ＱＸと、使用したＹ材料の全重量ＱＹとの比であるＱＸ：ＱＹを、６９：３１としたこと以外は実施例１と同様にプレス成形を行い、成形体を得た。得ようとした成形体は立面厚みが実施例１に比べて薄かったため、成形型キャビティ領域の厚みが小さくなった。このためＹ材料が流動するための流路が狭かったため、射出材料が天面から立面を通ってフランジ部まで流れず、不完全な成形体となった。【０１２７】
【表１】
2020196076.tif 000003
【０１２８】
実施例１では、立面部の厚みが天面部の厚みよりも大きいプレス成形体を製造できた。実施例１は比較例１よりも少ない重量比率のＹ材料（射出成形材料）を用いたにもかかわらず、立面部に占めるＹ領域の厚みの方が立面部に占めるＸ領域の厚みよりも大きくなっており、Ｙ材料が天面を形成するキャビティ領域から立面を形成するキャビティ領域にスムーズに流動したと考えられる。また、実施例１で得られた成形体の断面模式図は図２のようになっており、面内方向の端部（フランジ部の端部）はＹ領域のみで形成されていた。【０１２９】
すなわち、実施例１で製造したプレス成形体は、少なくとも１つの面内方向の端部に向けてＹ材料からなるＹ領域の占める割合が増加しており、少なくとも１つの面内方向の端部がＹ材料からなるＹ領域のみで形成されていた。
［参考実施例、参考比較例］
本発明における更なる効果である、炭素繊維と熱可塑性樹脂とを含む複合材料（原料）のロスを低減でき、１枚の複合材料から切り出すことができる成形材料の数を多くすることができる点を検証するため、以下の参考実験を行った。
（ショートショットの評価）
得られたプレス成形体のフランジ部（端部）を観察し、ショートショット（欠け）の発生状況を以下の基準で評価した。【０１３０】
Ｐｅｒｆｅｃｔ：欠けが無かった。【０１３１】
Ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ：部分的な欠けが１箇所有った。【０１３２】
Ｇｒｅａｔ：部分的な欠けが２箇所有った。【０１３３】
Ｇｏｏｄ：長さ方向又は幅方向のいずれか１方向のフランジ部に連続的な欠けが発生した。【０１３４】
Ｂａｄ：長さ方向と幅方向のフランジ部に連続的な欠けが発生した。
［参考実施例１］
（原料基材の製造）
炭素繊維として、繊維長２０ｍｍにカットした帝人株式会社製の炭素繊維“テナックス”（登録商標）ＳＴＳ４０−２４Ｋ（平均繊維径７μｍ、単繊維数２４，０００本）を使用し、樹脂として、ユニチカ社製のナイロン６樹脂Ａ１０３０を用いて、米国特許第８９４６３４２号に記載された方法に基づき二次元ランダムに炭素繊維が配向した炭素繊維およびナイロン６樹脂の複合材料を作成した。得られた複合材料を２６０℃に加熱したプレス装置にて、２．０ＭＰａにて５分間加熱し、平均厚み１.５ｍｍ、幅８００ｍｍ×長さ１０００ｍｍの板状の原料基材（複合材料Ｍ）を得た。板状の原料基材に含まれる炭素繊維の解析を行ったところ、炭素繊維体積割合（Ｖｆ）は３５Ｖｏｌ％、炭素繊維の繊維長は一定長であり、重量平均繊維長は２０ｍｍであった。
（Ｘ材料の作成）
Ｘ材料（図１５のＸｍ）を、図１５のように板状の原料基材からカットして作成した（切り出したＸ材料はすべて同じ形状である）。なお、図１９は、切り出したＸ材料（図１５のＸｍ）の平面図であり、長さａ１、ａ３、ａ４、及びａ６は５０ｍｍであり、長さａ２は２６０ｍｍであり、長さａ５は３８０ｍｍであった。Ｘ材料に含まれる炭素繊維の重量平均繊維長ＬｗＡは２０ｍｍであり、Ｘ材料の繊維体積割合（ＶｆＸ）は３５Ｖｏｌ％であった。
（Ｙ材料の製造）
上記Ｘ材料（図１５のＸｍ）を作成した後に発生する端材（図１５のＸｍを切り抜いた残りの部分）よりＹ材料を作成した。具体的には、前記端材を市販の切断機に供給して切断する。切断機の切断刃寸法、切断刃間隔、粉砕時間、回転数を適宜変更して切断片の容積分布を測定することにより、切断片の容積を好ましい大きさに入る条件に調整することができる。さらに、切断片をフィルターに通し、一定粒度以下の切断片を回収する。フィルターを通過しない切断片は再度、切断機に供給して切断を行う。このように、フィルターの開口面積を調整することにより、好ましい切断片を集合体として得ることができる。【０１３５】
得られた切断片の集合体にユニチカ社製のナイロン６樹脂Ａ１０３０を追加投入して、Ｙ材料前駆体とした。このＹ材料前駆体を加熱して熱可塑性樹脂を溶融させると共に、混練した混練物を準備し、プレス成形型内へ投入する直前の材料をＹ材料とする。Ｙ材料に含まれる炭素繊維の重量平均繊維長ＬｗＢ を測定したところ０．３ｍｍであった。Ｙ材料の繊維体積割合（ＶｆＹ ）は１０Ｖｏｌ％であった。【０１３６】
溶融混練機の供給口から供給されたＹ材料前駆体は、加熱シリンダーで外部からの加熱溶融作用と材料自身のせん断発熱、およびスクリュー本体の回転に伴う混練作用により均一に溶融する。剪断流動により樹脂を混練する。Ｘ材料を切り出した残りの端材を、Ｙ材料の原料としたため、既に熱可塑性樹脂が炭素繊維に含浸している。このため、前記剪断流動の際の剪断力によって繊維が折損する程度を軽減でき、得られる繊維強化熱可塑性樹脂複合材料成形体中の炭素繊維の繊維長を長く保て、成形体の機械的特性を向上できた。
（プレス成形体の作成）
Ｘ材料を１２０℃の熱風乾燥機で４時間乾燥した後、赤外線加熱機により２９０℃まで昇温し、図１７に示したような成形上型４及び成形下型５からなる成形型内にＸ材料を配置した。図１７に示すように、成形下型５には、プレス成形体の天面となる領域の中央部にＹ材料を射出するためのゲート６が１つ設けられている。成形型の温度は１５０℃である。【０１３７】
成形型を閉じ、Ｘ材料の一部に圧力が加わり始めたことを圧力計により確認した後に、ゲート６からＹ材料を成形型内に射出した（Ｙ材料の加熱温度は２４０℃であり、Ｙ材料の射出圧力は１１０ｋｇｆ／ｍ２であった。約１０７８Ｐａ）。その後、プレス圧力５ＭＰａで１分間加圧して、Ｘ材料とＹ材料を同時にプレスし、図４の形状のプレス成形体を製造した。【０１３８】
使用したＸ材料の全重量ＱＸ と、使用したＹ材料の全重量ＱＹ との比であるＱＸ ：ＱＹは、７３：２７であった。【０１３９】
結果を表２に示す。
［参考実施例２〜５］
プレス圧力、射出の際のＹ材料の加熱温度及びＹ材料の射出圧力を下記表２に示したように変更した以外は参考実施例１と同様にプレス成形体を製造した。
［参考比較例１］
参考実施例１と同様に原料基材を製造した。【０１４０】
Ｘ材料（図１６のＸｍ）を、図１６のように板状の原料基材からカットして作成した（切り出したＸ材料はすべて同じ形状である）。Ｘ材料（図１６のＸｍ）は長さ４８０ｍｍ、幅３６０ｍｍの板状であった。このＸ材料を用い、かつＹ材料を用いないこと以外は参考実施例１と同様にプレス成形を行い、プレス成形体を製造した。【０１４１】
なお、参考実施例１〜５で製造したプレス成形体は、少なくとも１つの面内方向の端部に向けてＹ材料からなるＹ領域の占める割合が増加しており、少なくとも１つの面内方向の端部がＹ材料からなるＹ領域のみで形成されていた。【０１４２】
【表２】
2020196076.tif 000004
【０１４３】
参考実施例１〜５では、ショートショットの結果がＧｏｏｄ以上であったが、Ｙ材料を用いていない参考比較例１はＢａｄであった。また、参考実施例１〜５では、Ｘ材料（図１５のＸｍ）を、図１５のように板状の原料基材１３０１からカットして作成しており、その際に発生した端材１３０２を用いて、別のプレス成形用の成形材料（Ｘ材料）を作成することも可能であるし、端材１３０２を用いてＹ材料を作成することも可能である。したがって、原料である複合材料のロスを低減でき、１枚の複合材料から切り出すことができる成形材料の数を多くすることができる。【０１４４】
また、参考実施例１〜５では、Ｘ材料に加えてＹ材料を用いており、Ｘ材料のみ用いた参考比較例１よりもプレスの圧力を均一に加えることができる。【０１４５】
参考比較例１では、パターンカットせず、矩形形状の成形材料をそのまま用いたため、成形体となった際、４つの角部の重さが重くなった（余分な肉厚部が発生した）。また、成形体に余分な肉厚部分が発生した分、参考実施例のように、別のプレス成形用の成形材料やＹ材料を作成することもできなかった。
【符号の説明】
【０１４６】
１  プレス成形体
２  天面部
３  立面部
ｔ１  立面部の厚み
ｔ２  天面部の厚み
Ｆ  フランジ部
Ｘ  Ｘ領域
Ｙ  Ｙ領域
４  成形上型
５  成形下型
６  ゲート
７  天面部を形成するキャビティ領域
８  立面部を形成するキャビティ領域
９  フランジ部を形成するキャビティ領域
２０１  射出用ゲートの位置
Ｔ１  立面部を形成するキャビティ領域の厚み
Ｔ２  天面部を形成するキャビティ領域の厚さ
ｔＸ０  加熱前のＸ材料の厚み
ｔＸ１  加熱後のスプリングバックしたＸ材料の厚み
８０１  成形上型に引きずられて作成された天面部
１００１  リブ（Ｙ材料で作成）
ＸＹ  遷移区間ＸＹ
Ｘｍ  Ｘ材料
Ｓ  ショートショット
１３０１  原料基材（複合材料Ｍ）
１３０２  端材
【図１】
2020196076.tif 000005
【図２】
2020196076.tif 000006
【図３】
2020196076.tif 000007
【図４】
2020196076.tif 000008
【図５】
2020196076.tif 000009
【図６】
2020196076.tif 000010
【図７】
2020196076.tif 000011
【図８】
2020196076.tif 000012
【図９】
2020196076.tif 000013
【図１０】
2020196076.tif 000014
【図１１】
2020196076.tif 000015
【図１２】
2020196076.tif 000016
【図１３】
2020196076.tif 000017
【図１４】
2020196076.tif 000018
【図１５】
2020196076.tif 000019
【図１６】
2020196076.tif 000020
【図１７】
2020196076.tif 000021
【図１８】
2020196076.tif 000022
【図１９】
2020196076.tif 000023
【国際調査報告】
2020196076.tif 000024
2020196076.tif 000025
2020196076.tif 000026
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