特許 5987995 成形材料、シートモールディングコンパウンドおよびそれを用いて得られる繊維強化複合材料

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5987995

(24)【登録日】2016年8月19日

(45)【発行日】2016年9月7日

(54)【発明の名称】成形材料、シートモールディングコンパウンドおよびそれを用いて得られる繊維強化複合材料

(51)【国際特許分類】

   C08J 5/04 20060101AFI20160825BHJP

   C08J 5/24 20060101ALI20160825BHJP

   C08L 63/10 20060101ALI20160825BHJP

   C08L 67/06 20060101ALI20160825BHJP

   C08K 7/04 20060101ALI20160825BHJP

   C08K 5/29 20060101ALI20160825BHJP

【ＦＩ】

   C08J5/04CFE

   C08J5/24CFC

   C08L63/10

   C08L67/06

   C08K7/04

   C08K5/29

【請求項の数】11

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2015-547169(P2015-547169)

(86)(22)【出願日】2015年9月8日

(86)【国際出願番号】JP2015075440

(87)【国際公開番号】WO2016039326

(87)【国際公開日】20160317

【審査請求日】2015年9月25日

(31)【優先権主張番号】特願2014-186195(P2014-186195)

(32)【優先日】2014年9月12日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006035

【氏名又は名称】三菱レイヨン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(72)【発明者】

【氏名】秋山 浩一

(72)【発明者】

【氏名】風早 祐二

(72)【発明者】

【氏名】西村 光史

(72)【発明者】

【氏名】古屋 真一郎

【審査官】 加賀 直人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１１４１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−２２０１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０３７７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０８Ｊ ５／０４

Ｃ０８Ｊ ５／２４

Ｃ０８Ｋ ５／２９

Ｃ０８Ｋ ７／０４

Ｃ０８Ｌ ６３／１０

Ｃ０８Ｌ ６７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

（Ａ）長さ５ｍｍ以上の炭素繊維からなる繊維基材と、
（Ｂ）エポキシ（メタ）アクリレート樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂の少なくともいずれかと、
（Ｃ−１）アスペクト比が２．０以上であり、長さ３ｍｍ未満である、断面積０．８μｍ^２以上の繊維状無機充填剤と、
（Ｄ）ポリイソシアネート化合物とを含む成形材料。

【請求項2】

前記（Ｃ−１）成分の重量平均繊維長が２１０μｍ以下であり、繊維長３５０μｍ以下の繊維の含有率が８５質量％以上である、請求項１に記載の成形材料。

【請求項3】

前記（Ｃ−１）成分が炭素繊維ミルドファイバーである、請求項１又は２に記載の成形材料。

【請求項4】

前記（Ｃ−１）成分の含有率が０．２質量％以上である請求項１〜３のいずれか一項に記載の成形材料。

【請求項5】

前記（Ａ）成分が、長さが５ｍｍ以上６０ｍｍ以下の短繊維である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の成形材料。

【請求項6】

さらに（Ｅ）重合開始剤を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の成形材料。

【請求項7】

前記（Ａ）成分を３０質量％以上７０質量％以下、前記（Ｂ）成分を３０質量％以上７０質量％以下、前記（Ｃ−１）成分を０．２質量％以上２０質量％以下、成分（Ｄ）を５質量％以上２０質量％以下、及び成分（Ｅ）を０．１質量％以上５質量％以下含む、請求項６に記載の成形材料。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれか一項に記載の成形材料からなるシートモールディングコンパウンド。

【請求項9】

請求項１〜７のいずれか一項に記載の成形材料を、加熱加圧成形して得られる繊維強化複合材料。

【請求項10】

請求項８に記載のシートモールディングコンパウンドを、加熱加圧成形して得られる繊維強化複合材料。

【請求項11】

成分（Ａ）’：長さ５ｍｍ以上６０ｍｍ以下の炭素繊維からなる短繊維束と、
成分（Ｂ）：エポキシ（メタ）アクリレート樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂の少なくともいずれかと、
成分（Ｃ−１）：アスペクト比が２．０以上であり、長さ３ｍｍ未満である、断面積０．８μｍ^２以上の繊維状無機充填剤と、
成分（Ｄ）：ポリイソシアネート化合物とを含む成形材料の製造方法であり、
前記成分（Ｂ）、（Ｃ−１）及び（Ｄ）を混合して樹脂組成物を調製する工程、
ドクターブレードを用いて前記樹脂組成物をキャリアフィルム上に塗布し、樹脂組成物層を形成する工程、
前記樹脂組成物層の表面に、前記成分（Ａ）’を散布する工程、
前記成分（Ａ）’が散布された樹脂組成物層の表面に、前記樹脂組成物層が設けられた他のキャリアフィルムを、前記樹脂組成物層が対向するように積層し、積層フィルムを作製する工程、
前記積層フィルムを加圧し、前記成分（Ａ）’に前記樹脂組成物を含浸させる工程、及び
含浸後の前記積層フィルムをほぼ等温で保持し、前記樹脂組成物を増粘させる工程を含む、成形材料の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成形材料、特にシートモールディングコンパウンド、およびそれを用いて得られる繊維強化複合材料に関する。
本願は、２０１４年９月１２日に、日本に出願された特願２０１４−１８６１９５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

シートモールディングコンパウンド（以下、ＳＭＣという）は繊維長が短い強化繊維を使用する。このため、強化繊維として連続繊維を使用するプリプレグに比べて、それを用いて得られる複合材料の機械物性が低くなるという問題があるものの、成形時にＳＭＣを流動させて型内に充填させるため、連続繊維を使用するプリプレグでは成形が困難な細かい凹凸を有する複雑な形状を形成するのに好適である。

【0003】

強化繊維のなかでも、炭素繊維は比強度及び比弾性率が最も高く、成形品（繊維強化複合材料）を大幅に軽量化できることから、様々な分野で実用化が進んでおり、ＳＭＣに使用される強化繊維も従来のガラス繊維から炭素繊維への置き換えが進んでいる（特許文献１）。しかし炭素繊維を用いたＳＭＣ成形品の表面品位の向上や、炭素繊維を用いることによるコスト上昇への対応（低コスト化）を課題とした技術開発が行われている。

【0004】

コスト低減策の一つとして、１００００本以上の単繊維からなる繊維束を使用してＳＭＣを調製することが挙げられる。このようなＳＭＣを用いて作製された成形品が、十分な炭素繊維含有率にもかかわらず強度および弾性率が不十分なものとなるという課題に対して、特許文献２には、大きな単繊維繊度と、好ましくは特定の真円度を持つ炭素繊維を用いることにより、これを解決できることが開示されている。

【0005】

また、ＳＭＣに含有させる強化繊維として炭素繊維とガラス繊維を併用する策も挙げられる。ガラス繊維を併用することにより、炭素繊維のみを使用した場合と比べて、得られる成形品の機械的物性が劣るという課題に対し、特許文献３には、各繊維の長さ、目付け、両繊維の体積比を適切に設定することで、ガラス繊維と炭素繊維の混合品で構成されるＳＭＣであっても、炭素繊維だけで構成されるＳＭＣと同等の機械的物性を有する成形品が得られることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００１−３４８４４０号公報

【特許文献2】特開２０１３−２０３７７３号公報

【特許文献3】特開２０１４−１９７０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、特許文献２に用いられている大きな単繊維繊度と特定の真円度を持つ炭素繊維は現在一般的には入手が困難であった。
本発明は、優れた機械的物性を有する繊維強化複合材料を作製できる成形材料を、大幅なコスト上昇を伴わずに実現する手段を提供することを目的とする。

【0008】

本発明者らは鋭意検討の結果、ポリイソシアネート化合物を含む成形材料に、特定形状の無機充填剤を含有させることにより、得られる成形品の機械的物性が著しく向上することを見出し本発明に至った。

【0009】

すなわち本発明は以下に存する。
［１］ （Ａ）長さ５ｍｍ以上の炭素繊維からなる繊維基材と、（Ｂ）エポキシ（メタ）アクリレート樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂の少なくともいずれかと、（Ｃ−１）アスペクト比が２．０以上であり、長さ３ｍｍ未満である、断面積０．８μｍ^２以上の繊維状無機充填剤と、（Ｄ）ポリイソシアネート化合物とを含む成形材料。
［２］ 前記（Ｃ−１）成分の重量平均繊維長が２１０μｍ以下であり、繊維長３５０μｍ以下の繊維の含有率が８５質量％以上である、［１］に記載の成形材料。
［３］ 前記（Ｃ−１）成分が炭素繊維ミルドファイバーである、[１]又は［２］に記載の成形材料。
［４］ 前記（Ｃ−１）成分の含有率が０．２質量％以上である［１］〜［３］のいずれか一項に記載の成形材料。
［５］ 前記（Ａ）成分が、長さが５ｍｍ以上６０ｍｍ以下の短繊維である、［１］〜［４］のいずれか一項に記載の成形材料。
［６］ さらに（Ｅ）重合開始剤を含む、［１］〜［５］のいずれか一項に記載の成形材料。
［７］ 前記（Ａ）成分を３０質量％以上７０質量％以下、前記（Ｂ）成分を３０質量％以上７０質量％以下、前記（Ｃ−１）成分を０．２質量％以上２０質量％以下、成分（Ｄ）を５質量％以上２０質量％以下、及び成分（Ｅ）を０．１質量％以上５質量％以下含む、［６］に記載の成形材料。
［８］ ［１］〜［７］のいずれか一項に記載の成形材料からなるシートモールディングコンパウンド。
［９］ ［１］〜［７］のいずれか一項に記載の成形材料を、加熱加圧成形して得られる繊維強化複合材料。
［１０］ ［８］に記載のシートモールディングコンパウンドを、加熱加圧成形して得られる繊維強化複合材料。
［１１］ 成分（Ａ）’：長さ５ｍｍ以上６０ｍｍ以下の炭素繊維からなる短繊維束と、成分（Ｂ）：エポキシ（メタ）アクリレート樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂の少なくともいずれかと、成分（Ｃ−１）：アスペクト比が２．０以上であり、長さ３ｍｍ未満である、断面積０．８μｍ^２以上の繊維状無機充填剤と、成分（Ｄ）：ポリイソシアネート化合物とを含む成形材料の製造方法であり、前記成分（Ｂ）、（Ｃ−１）及び（Ｄ）を混合して樹脂組成物を調製する工程、ドクターブレードを用いて前記樹脂組成物をキャリアフィルム上に塗布し、樹脂組成物層を形成する工程、前記樹脂組成物層の表面に、前記成分（Ａ）’を散布する工程、前記成分（Ａ）’が散布された樹脂組成物層の表面に、前記樹脂組成物層が設けられた他のキャリアフィルムを、前記樹脂組成物層が対向するように積層し、積層フィルムを作製する工程、前記積層フィルムを加圧し、前記成分（Ａ）’に前記樹脂組成物を含浸させる工程、及び含浸後の前記積層フィルムをほぼ等温で保持し、前記樹脂組成物を増粘させる工程を含む、成形材料の製造方法。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、高い機械的特性を有する繊維強化複合材料が得られる成形材料を提供することが可能となる。さらに、前記成形材料から得られる繊維強化複合材料の、機械的物性のバラつきを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】ＳＭＣの製造工程の一例を示す概念図である。

【図2】実施例および比較例に用いた炭素繊維ミルドファイバーの質量積算分布図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の成形材料は、
（Ａ）長さ５ｍｍ以上の炭素繊維からなる繊維基材、（Ｂ）エポキシ（メタ）アクリレート樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂の少なくともいずれか、（Ｃ）アスペクト比が２．０以上であり、長さ３ｍｍ未満である（すなわち長さ３ｍｍ以上の成分を含まない）、（Ｃ−１）断面積０．８μｍ^２以上の繊維状無機充填剤、又は（Ｃ−２）断面積０．０５μｍ^２以上の鱗片状無機充填剤、及び（Ｄ）ポリイソシアネート化合物、を含む。以下、各構成要件につき詳細に説明する。

【0013】

（Ａ）長さ５ｍｍ以上の炭素繊維からなる繊維基材
本発明の成形材料は、（Ａ）長さ５ｍｍ以上の炭素繊維からなる繊維基材（以下「成分（Ａ）」と称す）を含有する。
成分（Ａ）を構成する炭素繊維としては、例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、レーヨン系、及びピッチ系の炭素繊維が挙げられる。これらの中でも圧縮強度に優れることからＰＡＮ系炭素繊維が好ましい。
成分（Ａ）の形態は、炭素繊維束（トウ）を特定の長さに切断してなる短繊維束であってもよく、また連続繊維を一方向に引き揃えた形態、連続繊維を経緯にして織物とした形態、トウを一方向に引き揃え横糸補助糸で保持した形態、複数枚の一方向の強化繊維のシートを異なる方向に重ねて補助糸で留めてマルチアキシャルワープニットとした形態、不織布などであってもよい。
特に、前記成分（Ａ）として炭素繊維トウを特定の長さに切断してなる短繊維束を使用し、これを含む成形材料、すなわちＳＭＣとすることが好ましい。一般に、ＳＭＣを用いて作製された繊維強化複合材料は、プリプレグ等を用いて作製させた繊維強化複合材料より機械的特性に劣る傾向があるが、本発明により機械的特性を効果的に向上させることができる。

【0014】

また、成分（Ａ）として炭素繊維トウを特定の長さに切断してなる短繊維束と、前述した他の形態の炭素繊維基材を併用することもできる。併用することにより、ＳＭＣとプリプレグの長所を併せ持つ成形材料とすることができ、例えば細かい凹凸部を有する大型の成形品を作製する際に、成形品全体の機械的特性を向上させることができる。
成分（Ａ）を構成する炭素繊維の長さは５ｍｍ以上であり、好ましくは１０ｍｍ以上である。
成分（Ａ）として、特定の長さに切断してなる炭素繊維の短繊維束を使用する場合には、前記短繊維は５ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることが好ましい。５ｍｍ以上とすることにより、これを含む成形材料を用いて作製される繊維強化複合材料が、高い機械的特性を有することができる。６０ｍｍ以下とすることにより、例えば成形材料をプレス成形する際に良好な流動性が得られるので好ましい。一般にＳＭＣに使用される強化繊維の長さとすることが好ましく、より好ましくは２５ｍｍ以下である。
成分（Ａ）として、特定の長さに切断してなる炭素繊維の短繊維束を使用する場合、成形材料中に、好ましくは前記短繊維束の目付けが５０ｍｇ／ｍ以上４０００ｍｇ／ｍ以下、より好ましくは１０００ｍｇ／ｍ以上４０００ｍｇ／ｍ以下の束として二次元ランダムに分布し堆積している。短繊維束の目付けは、原料とした炭素繊維トウの目付がそのまま、もしくは、それが分割されることにより決定される。短繊維束の目付が、５０ｍｇ／ｍ以上４０００ｍｇ／ｍ以下であれば、より均一で高物性の成形品が得られるので好ましい。特に、短繊維束の目付が１０００ｍｇ／ｍ以上の場合、本発明の成形材料を硬化して得られる繊維強化複合材料の弾性率はより高くなるため好ましい。
本発明の成形材料における成分（Ａ）の含有量は、３０質量％以上７０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以上６０質量％以下であることがより好ましい。３０質量％以上とすることにより、得られる繊維強化複合材料の機械的特性の向上効果が顕著になり、また７０質量％以下とすることで、成形材料をプレス成形する際に良好な流動性が得られるので好ましい。

【0015】

（Ｂ）エポキシ（メタ）アクリレート樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂
本発明の成形材料は、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂のうち少なくとも一方（以下「成分（Ｂ）」と称する）を含有する。
本発明の成形材料における成分（Ｂ）の含有量は、３０質量％以上７０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以上６０質量％以下であることがより好ましい。３０質量％以上とすることにより、成形材料が十分な流動性を有し、成形性が良好となるため好ましく、また７０質量％以下とすることで、得られる繊維強化複合材料の機械的特性が十分高くなるため好ましい。

【0016】

（Ｂ−１）エポキシ（メタ）アクリレート樹脂
エポキシ（メタ）アクリレート樹脂は、エポキシ樹脂成分と不飽和一塩基酸成分との反応から得られる不飽和酸エポキシエステルである。エポキシ樹脂成分としては１分子中に少なくとも２個のエポキシ基を有する化合物が使用され、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフノールＦ、ブロム化ビスフェノールＡで代表されるビスフェノール化合物を主骨格としたジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂；フェノールもしくはクレゾールノボラック、ブロム化フェノールノボラックで代表される多核フェノール化合物を主骨格としたポリグリシジルエーテル型エポキシ樹脂；ダイマー酸、トリメリット酸で代表される有機多塩基酸を主骨格とするポリグリシジルエステル型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡのエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイド付加物、グリコール、及び水添ビスフェノールＡ等のジオール化合物を主骨格としたグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、などのエポキシ樹脂が挙げられる。これらのエポキシ樹脂はエポキシ樹脂成分として単独又は併用で使用することができる。

【0017】

不飽和基一塩基酸成分としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ソルビン酸などの重合性不飽和基を持つ一塩基酸が挙げられ、これらの重合性不飽和基を持つ一塩基酸は不飽和基一塩基酸成分として単独又は併用で使用することができる。
エポキシ（メタ）アクリレート樹脂は、特定の樹脂を単独で使用してもよく、また複数種の樹脂を併用してもよい。

【0018】

エポキシ（メタ）アクリレート樹脂は、一般に、反応性希釈剤としてスチレン等の重合性ビニル単量体を添加して使用される。
市販されているエポキシ（メタ）アクリレート樹脂としては、「エポキシエステル３００２Ｍ」、「エポキシエステル３０００Ｍ」（以上、共栄社化学（株）の製品）などが挙げられ、反応性希釈剤としてスチレンが添加された市販製品としては、「ネオポール８０５１」、「ネオポール８１０１」（以上、日本ユピカ（株）の製品）などが挙げられる。

【0019】

（Ｂ−２）不飽和ポリエステル樹脂
不飽和ポリエステル樹脂は、α，β−オレフィン系不飽和ジカルボン酸と２価のグリコールとの縮合で合成されるものである。前記ポリエステルの合成には、これら２成分のほかに飽和ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸あるいはジカルボン酸と反応するジシクロペンタジエンなども併用することができる。
α，β−オレフィン系不飽和カルボン酸の例としては、例えばマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、およびこれらジカルボン酸の無水物が挙げられる。これらα，β−オレフィン系ジカルボン酸と併用されるジカルボン酸の例としては、例えばアジピン酸、セバシル酸、コハク酸、グルコン酸、フタル酸無水物、ｏ−フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラクロロフタル酸などが挙げられる。
２価のグリコールとしては、例えばアルカンジオール、オキサアルカンジオール、ビスフェノールＡにエチレンオキシドやプロピレンオキシドなどのアルキレンオキサイドを付加したジオール等が用いられる。これに加えてモノオールや３価トリオールを用いてもよい。
アルカンジオールの例としては、例えばエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチグリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオールなどが挙げられる。オキサアルカンジオールとしては、例えばジオキシエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール等が挙げられる。これらグリコールと併用される１価あるいは３価のアルコールとしては、例えばオクチルアルコール、オレイルアルコール、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
不飽和ポリエステル樹脂は、特定の樹脂を単独で使用してもよく、また複数種の樹脂を併用してもよい。
不飽和ポリエステル樹脂も、前述のエポキシ（メタ）アクリレート樹脂と同様、一般に、反応性希釈剤としてスチレン等の重合性ビニル単量体を添加して使用される。

【0020】

エポキシ（メタ）アクリレート樹脂または不飽和ポリエステル樹脂を単独で使用してもよいし、両者を併用してもよい。併用する場合、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂と不飽和ポリエステル樹脂の配合量は、各々の樹脂の種類により適宜選択すればよいが、質量比で、通常１：４〜４：１、好ましくは１：２〜２：１である。

【0021】

（Ｃ）アスペクト比が２．０以上であり、長さ３ｍｍ未満である（すなわち長さ３ｍｍ以上の成分を含まない）無機充填剤
本発明の成形材料は、（Ｃ）アスペクト比が２．０以上であり、長さ３ｍｍ以上の成分を含まない無機充填剤（以下「成分（Ｃ）」と称することがある）を含有する。
成分（Ｃ）は、以下の（Ｃ−１）及び（Ｃ−２）のいずれかである。
（Ｃ−１）断面積０．８μｍ^２以上の繊維状無機充填剤
（Ｃ−２）断面積０．０５μｍ^２以上の鱗片状無機充填剤
成分（Ｃ）は後述するように、本発明の成形材料の機械的特性を向上させる効果を有する。なお（Ｃ−１）及び（Ｃ−２）は、各々単独で使用してもよく、両者を併用してもよい。
一般に、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂や不飽和ポリエステル樹脂を含むＳＭＣは、マトリックス樹脂組成物を強化繊維基材に含浸させた後、酸化マグネシウムやポリイソシアネート化合物等の増粘剤により増粘させて製造する。本発明者らの検討によると、本発明における成分（Ｃ）は、酸化マグネシウムにより増粘される成形材料に配合しても、得られる繊維強化複合材料の機械的特性を向上させる効果を有しないが、ポリイソシアネート化合物により増粘される成形材料に配合すると、得られる繊維強化複合材料の機械的特性が大きく向上することが判明した。

【0022】

その理由としては、例えば、
・酸化マグネシウムにより増粘させた成形材料を用いて作製された繊維強化複合材料は、ポリイソシアネート化合物により増粘させた成形材料を用いて作製されたものより脆い傾向があり、成分（Ｃ）による機械的特性向上効果が発揮される前に複合材料自体が破壊してしまう、
・例えば成分（Ｃ）として炭素繊維からなる無機充填剤を使用した場合。ポリイソシアネート化合物は炭素繊維表面に存在する極性基と反応可能である。そのため、ポリイソシアネート化合物を含むマトリックス樹脂組成物と、成分（Ｃ）とは高い接着性を有する、
・例えば成分（Ｃ）として炭素繊維からなる無機充填剤を使用した場合。増粘工程において、ポリイソシアネート化合物と成分（Ｂ）が有する水酸基との反応により生じるウレタン結合は、炭素繊維との良好な接着性を有する。従って、ポリイソシアネート化合物を含むマトリックス樹脂組成物と、成分（Ｃ）とは高い接着性を有することなどが考えられ、結果として後述する（Ｄ）ポリイソシアネート化合物を含む成形材料において、得られる繊維強化複合材料の強度・弾性率等の機械的特性の向上効果が得られると考えられる。
また成分（Ｃ）は、これを含む成形材料により得られる繊維強化複合材料の機械的特性のバラつきを低減し、高品質の成形品を再現性よく製造することができる。

【0023】

成分（Ｃ）のアスペクト比は、繊維強化複合材料の弾性率向上効果の観点から、通常２．０以上であり、好ましくは３．０以上、より好ましくは４．０以上である。また成分（Ｃ）は長さ３ｍｍ以上の成分を含まないが、成形材料の製造工程における工程通過性の点から、長さ１ｍｍ以上の成分を含まないことが好ましい。
本発明の成形材料における成分（Ｃ）の含有量は、好ましくは０．２質量％以上２０質量％以下であり、より好ましくは０．２質量％以上１０質量％以下、特に好ましくは０．４質量％以上８質量％以下、最も好ましくは０．４質量％以上６質量％以下である。２０質量％以下とすることにより、成形材料における成分（Ａ）への他成分の含浸性が良好になり、また成形材料が十分な流動性を有するため成形性が良好になる。また０．２質量％以上とすることにより、上述した繊維強化複合材料の機械的特性の向上効果や、特性のばらつき低減効果が十分奏される。

【0024】

（Ｃ−１）断面積０．８μｍ^２以上の繊維状無機充填剤
本発明における成分（Ｃ）として、（Ｃ−１）断面積０．８μｍ^２以上の繊維状無機充填剤（以下「成分（Ｃ−１）」と称することがある）が挙げられる。
繊維強化複合材料において、引張りまたは圧縮により発生する応力は、繊維状無機充填剤に働く荷重をその繊維状無機充填剤の断面積で除したものになる。そのため、断面積を大きくして強度・弾性率を向上させる観点から、成分（Ｃ−１）断面積は０．８μｍ^２以上であることが好ましい。より好ましくは２０μｍ^２以上である。
また、成形材料の製造工程におけるプロセス通過性の点から、断面積は１９００００μｍ^２以下であることが好ましく、３２０μｍ^２以下がより好ましく、２６０μｍ^２以下が特に好ましい。

【0025】

なお繊維状無機充填剤の断面積は、繊維の半径ＲからπＲ^２で算出される。

【0026】

成分（Ｃ−１）の素材は、無機充填剤として通常使用されるものであれば特に制限は無く、例えばガラス繊維、炭素繊維、アルミニウム繊維、チタン酸カリウム繊維などを必要に応じて微細に粉砕したものや、窒化ケイ素ウィスカー、アルミナウィスカー、炭化ケイ素ウィスカー、ニッケルウィスカー等の針状結晶等が挙げられる。
これらの中でも、先に説明したポリイソシアネート樹脂やウレタン結合部分との接着性の観点から炭素繊維が特に好ましく、より具体的には炭素繊維ミルドファイバーが特に好ましい。なお、炭素繊維はＰＡＮ系及びピッチ系のいずれであってもよい。
成分（Ｃ−１）は、重量平均繊維長が２１０μｍ以下であって、繊維長３５０μｍ以下の繊維の含有率が８５質量％以上であることが特に好ましい。成分（Ｃ−１）の重量平均繊維長を２１０μｍ以下とし、かつ繊維長３５０μｍ以下の繊維の含有率を８５質量％以上とすることにより、成形材料における均一な分散が容易になり、また得られる繊維強化複合材料の機械的特性の向上や、物性のバラつき低減につき高い効果が得られる。さらに後述する成形材料の製造においても、ドクターブレード等、一般的な装置を用いた製造プロセスへの適応性が高く、産業上も好ましい。
重量平均繊維長を１００μｍ以下とし、かつ繊維長３５０μｍ以下の繊維の含有率を９５質量％以上とすることが特に好ましい。

【0027】

（Ｃ−２）断面積０．０５μｍ^２以上の鱗片状無機充填剤
本発明における成分（Ｃ）として、（Ｃ−２）断面積０．０５μｍ^２以上の鱗片状無機充填剤（以下「成分（Ｃ−２）」と称することがある）が挙げられる。
繊維強化複合材料において、引張りまたは圧縮で発生する応力は、鱗片状無機充填剤に働く荷重をその鱗片状無機充填剤の断面積で除したものになる。そのため、断面積を大きくして強度・弾性率を向上させる観点から、断面積は０．０５μｍ^２以上であることが好ましい。鱗片状無機充填剤は、これを含む繊維強化複合材料を二次元的に補強可能であるため、比較的小さな断面積を持つものでも、高い効果を奏する。断面積として、より好ましくは０．２μｍ^２以上である。
また成形材料の製造工程におけるプロセス通過性の点から、断面積は５０００００μｍ^２以下であることが好ましく、１００μｍ^２以下がより好ましく、１μｍ^２以下が特に好ましい。

【0028】

なお鱗片状無機充填剤の断面積は、平均粒径ｂと厚みｈの積（ｂｈ）で算出される。

【0029】

成分（Ｃ−２）の素材は、無機充填剤として通常使用されるものであれば特に制限は無く、例えばタルク、マイカ、クレー、ガラスフレーク、硫酸カルシウム、水酸化アルミニウム、ベーマイト等が挙げられる。中でも繊維強化複合材料の機械的特性向上効果が高い点から、ベーマイトが特に好ましい。

【0030】

（Ｄ）ポリイソシアネート化合物
本発明の成形材料において、ポリイソシアネート化合物（以下「成分（Ｄ）」と称することがある）は増粘剤として作用する。
ポリイソシアネート化合物としては、２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどのジイソシアネートあるいは多官能のポリイソシアネート、あるいは水酸基を持ったポリエーテルポリオールまたはポリエステルポリオールとジイソシアネート化合物との反応により得られる末端にイソシアネート基を有するイソシアネートプレポリマーなどが挙げられる。

【0031】

ポリイソシアネート化合物の含有量は、（Ｂ−１）エポキシ（メタ）アクリレート樹脂または（Ｂ−２）不飽和ポリエステル樹脂に含まれるエポキシアクリレートの水酸基1個に対してポリイソシアネート化合物のイソシアネート基の数が０．１個以上１．５個以下、好ましくは０．５個以上１．２個以下の範囲である。
成形材料中の成分（Ｄ）を十分に増粘させるためには、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基の数が０．１個以上であることが好ましい。また余分なイソシアネート基が水分と反応して発泡するのを防ぎ、成形後に発泡が成形物（すなわち繊維強化複合材料）内部に残らないために、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基の数が１．５個以下であることが好ましい。
なお、本発明の成形材料における成分（Ｄ）の含有量は、通常５質量％以上２０質量％以下程度となる。

【0032】

（Ｅ）重合開始剤
本発明の成形材料は、必要に応じて、通常のエポキシ（メタ）アクリレート樹脂や不飽和ポリエステル樹脂の硬化の際に使用される、重合開始剤および硬化促進剤を含んでいてもよい。
本発明に使用される重合開始剤としては、１，１−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｔ−アミルパーオキイシイソプロピルカーボネート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物が挙げられる。重合開始剤は１種を用いても、複数種を併用しても良い。
重合開始剤の使用量は、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂組成物１００重量部に対して、０.１重量部以上５重量部以下が好ましく、より好ましくは０．５重量部以上３重量部以下である。

【0033】

（Ｆ）その他添加物
本発明の成形材料は、本発明の効果を損なわない範囲で、前記成分（Ｃ）以外の無機充填剤、内部離型剤、安定剤（重合禁止剤）、顔料、着色料等の添加物を含むことができる。

【0034】

成分（Ｃ）以外の無機充填剤の種類は、特に制限は無く、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、シリカ、溶融シリカ、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、リン酸カルシウム、タルク、マイカ、クレー、ガラスパウダー等の公知の材料を使用することができ、これらは２種以上を併用することができる。
無機充填剤の含有量は軽量化の点から必要最小限の添加にすることが望ましい。

【0035】

内部離型剤の種類には、特に制限は無い。例えばステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩や、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム等の界面活性剤など公知の材料を使用することができる。

【0036】

（成形材料の製造方法）
本発明の成形材料の製造方法に特に制限は無く、前記成分（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び必要に応じて成分（Ｅ）ほか任意の成分を含む樹脂組成物を調製し、これを成分（Ａ）に含浸させ、一定期間保持して増粘させることにより得ることが出来る。
中でも、成分（Ａ）として成分（Ａ）’：長さ５ｍｍ以上６０ｍｍ以下の炭素繊維からなる短繊維束、を含有する成形材料は、以下の方法で製造することが好ましい。
すなわち、成分（Ａ）’：長さ５ｍｍ以上６０ｍｍ以下の炭素繊維からなる短繊維束と、成分（Ｂ）：エポキシ（メタ）アクリレート樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂の少なくともいずれかと、成分（Ｃ）：アスペクト比が２．０以上であり、長さ３ｍｍ未満である無機充填剤と、成分（Ｄ）：ポリイソシアネート化合物とを含む成形材料を製造するに際し、前記成分（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）を混合して樹脂組成物を調製する工程、ドクターブレードを用いて前記樹脂組成物をキャリアフィルム上に塗布し、樹脂組成物層を形成する工程、前記樹脂組成物層の表面に、前記成分（Ａ）’を散布する工程、前記成分（Ａ）’が散布された樹脂組成物層の表面に、前記樹脂組成物層が設けられた他のキャリアフィルムを、前記樹脂組成物層が対向するように積層し、積層フィルムを作製する工程、前記積層フィルムを加圧し、前記成分（Ａ）’に前記樹脂組成物を含浸させる工程、及び含浸後の前記積層フィルムをほぼ等温で保持し、前記樹脂組成物を増粘させる工程を含む、成形材料の製造方法が好ましい。
このような製造方法は、例えば図１に示されるようなＳＭＣマシーン等の公知の装置にて実施することができる。詳しくは、前記樹脂組成物層の表面に、前記成分（Ａ）’を散布して、二次元ランダムに配向した短い炭素繊維束が堆積したシートを作製し、これに樹脂組成物を含浸させ、その後に１０℃以上５０℃以下の温度で数日間熟成し、増粘させることで成形材料を製造することができる。

【0037】

図１に示されるようなＳＭＣマシーンを用いる場合は、樹脂組成物は成分（Ａ）’への含浸が可能でありかつキャリアフィルム２の脇から液ダレが起こらないような粘度であることが好ましい。また熟成後、すなわちほぼ等温で保持し、増粘させた後の樹脂組成物の粘度は、キャリアフィルムを容易に剥がすことができるような粘度であることが好ましい。

【実施例】

【0038】

以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は実施例に限定されるものではない。また実施例および比較例の結果をまとめたものを表１〜５に記載する。

【0039】

・炭素繊維ミルドファイバーの製造
（製造例１）
フィラメント数が６００００本（６０Ｋ）の炭素繊維束（三菱レイヨン株式会社製 製品名：ＴＲＨ５０ ６０Ｍ、単繊維の断面積２８．３μｍ^２）を５本束ねて１０ｍｍ長にカットした。これを、スクリーン径１ｍｍを設置した連続ミル装置（セイシン企業製 製品名：オリエントミルＶＭ−３２）に供給量５０ｋｇ／ｈで供給し、風量３０ｍ^３／分の排出量で排出して、炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ１）を得た。

【0040】

（製造例２）
炭素繊維束を５本束ねて３０ｍｍ長にカットし、スクリーン径を３ｍｍとした以外は、製造例１と同様にして、炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ２）を得た。

【0041】

（製造例３）
供給量を２５ｋｇ／ｈとした以外は製造例２と同様にして、炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ３）を得た。

【0042】

・繊維長分布の測定
得られた炭素繊維ミルドファイバーを約５０ｍｇ秤量分取し、約１５ｇのエタノール中に投入後、攪拌して分散させた。得られた分散液から速やかに２ｍｌを取り、内部の直径５０ｍｍのシャーレに移して静置し、炭素繊維ミルドファイバーが十分に沈殿したのちに、実体顕微鏡（Ｏｌｙｍｐｕｓ製、ＳＺＸ１２）を用いて、エタノール中に沈殿した炭素繊維ミルドファイバーを５０倍に拡大した画像を、透過光照明によって撮影した。
撮影した画像を、画像解析ソフト（三谷商事株式会社製二次元画像解析ソフトウェア、ＷｉｎＲＯＯＦ）を用いて以下の手順で解析した。
画像における黒線（炭素繊維ミルドファイバーに含まれる個々の炭素繊維短繊維を示す）を直線であると規定し、画像解析ソフトの針状分離機能によって、画面内のすべての黒線（ｉ）の長さＬｉ（単位はμｍ）を定義した。但し、画面の端と接触している黒線は、長さを定義する対象としなかった。
シャーレ内の重複しない任意の５か所について同様の顕微鏡画像撮影及び画像解析を実施した。
５か所分の画像に含まれる長さを定義したすべての黒線（ｉ）の長さＬｉのリストから、繊維長の質量積算分布を求めるとともに、式（１）を用いて炭素繊維ミルドファイバーの重量平均繊維長Ｌｗを算出した。

【0043】

【数1】

但し、式（１）において記号Σは、長さを定義する対象とした全ての黒線について総和を求めることを意味する。

【0044】

製造例１〜３でそれぞれ得られた炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ１〜Ｍ３）と、日本ポリマー産業株式会社製の炭素繊維ミルドファイバー（製品名：ＭＰ３０Ｘ）の質量積算分布図を図２に示す。各炭素繊維ミルドファイバーの重量平均繊維長と３５０μ以下の繊維の含有率は以下のとおりである。なお、いずれも長さ３ｍｍ以上の繊維を含まない。
炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ１）： １９２μｍ ８５質量％
炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ２）： ２５６μｍ ８０質量％
炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ３）： ３０１μｍ ７３質量％
炭素繊維ミルドファイバー（ＭＰ３０Ｘ）： ９５μｍ ９９質量％

【0045】

（実施例１）
・樹脂ペースト（樹脂組成物）の調製
エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（日本ユピカ株式会社製、製品名：ネオポール８０５１。ビスフェノールＡジグリシジルエーテルのメタクリル酸付加物）１００質量部、硬化剤として１，１−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサンの７５％溶液（日本油脂株式会社製、製品名：パーヘキサＣ−７５（ＥＢ））０．５質量部とｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネートの７４％溶液（化薬アクゾ株式会社製、製品名：カヤカルボンＢＩＣ−７５）０．５質量部、内部離型剤としてリン酸エステル系誘導体組成物（アクセルプラスチックリサーチラボラトリー社製、製品名：ＭＯＬＤ ＷＩＺ ＩＮＴ−ＥＱ−６）０．３５質量部、増粘剤として変性ジフェニルメタンジイソシアネート（三井化学株式会社製、製品名：コスモネートＬＬ）１５．５質量部、安定剤として１，４−ベンゾキノン０．０２質量部、および炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ１）５質量部をそれぞれ用いて、それらを十分に混合撹拌し樹脂ペーストを得た。

【0046】

・ＳＭＣの製造
得られた樹脂ペーストをドクターブレードを用いてポリエチレン製のキャリアフィルム上に厚さ１．０ｍｍになるように塗布し、その上に、フィラメント数が１５０００本の炭素繊維束（三菱レイヨン株式会社製、ＴＲ５０Ｓ １５Ｌ）を長さ２５ｍｍにチョップしたものを炭素繊維の目付が略均一になるように、かつ、チョップした炭素繊維の方向がランダムになるように散布した。さらに、同じ樹脂ペーストを厚さ１．０ｍｍになるように塗布した、もう一方のポリエチレン製のキャリアフィルムとで樹脂ペースト側を内にして挟み込み、ロールの間を通して押圧して、樹脂ペーストを炭素繊維束に含浸させＳＭＣ前駆体を得た。得られたＳＭＣ前駆体を室温（２３℃）にて７２時間静置することにより、ＳＭＣ前駆体中の樹脂ペーストを十分に増粘させて、炭素繊維束にエポキシアクリレート樹脂組成物が良好に含浸したＳＭＣを得た。得られたＳＭＣに対する炭素繊維ミルドファイバーを除く炭素繊維の含有率は５０質量％であった。

【0047】

なお、ＳＭＣの製造に関し、以下の基準で評価した。
ａ：ドクターブレードを用いて、キャリアフイルム上に均一厚さで樹脂ペーストの塗布が出来ている。
ｂ：ドクターブレードの樹脂溜まり内で炭素繊維ミルドファイバーの一部が濃縮されて、ドクターブレードの隙間を通過できなかったため、キャリアフイルム上に均一厚さで樹脂ペーストの塗布が出来ていない。
また、樹脂ペーストを炭素繊維束に含浸させＳＭＣ前駆体を得た際に、含浸性を目視と触感で評価した。評価基準は以下のとおりである。
Ａ：樹脂ペーストが、炭素繊維束に十分に含浸している。
Ｂ：樹脂ペーストが、炭素繊維束に部分的に含浸していない。
Ｃ：樹脂ペーストが炭素繊維束に含浸していない。

【0048】

・平板状のＣＦＲＰ成形体の成形
得られたＳＭＣを、成形用金型にチャージ率（金型面積に対するＳＭＣの面積の割合）６５％でチャージし、金型温度１４０℃、圧力８ＭＰａの条件で２分間加熱加圧硬化させ、厚さ２ｍｍ、３００ｍｍ角の平板状のＣＦＲＰ成形体（成形板）を得た。

【0049】

・成形板の機械特性の測定
得られた成形板より、長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍの曲げ強度試験片を切り出した。５ｋＮインストロン万能試験機を用い、Ｌ／Ｄ＝４０、クロスヘッド速度５ｍｍ／分で３点曲げ試験を実施した。５本の試験片について測定し、それぞれ求めた曲げ強度と弾性率の平均値を成形板の曲げ強度と弾性率とした。さらに標準偏差を平均値で割って変動係数（ＣＶ（％））を求めた。成形板の曲げ強度は３７５ＭＰａ（変動係数１８．４％）、曲げ弾性率は２６ＧＰａ（変動係数１０．３％）と、良好な曲げ特性が得られた。

【0050】

（実施例２）
炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ１）に代えて炭素繊維ミルドファイバー（ＭＰ３０Ｘ）を用いた以外は、実施例１と同様にしてＳＭＣを得て、平板状のＣＦＲＰ成形体を成形し、成形板の機械特性を評価した。成形板の曲げ強度は３３８ＭＰａ（変動係数２１％）、曲げ弾性率は２６．４ＧＰａ（変動係数１７％）と、良好な曲げ特性が得られた。

【0051】

（比較例１）
炭素繊維ミルドファイバーを用いずに樹脂ペーストを調製した以外は、実施例１と同様にしてＳＭＣを得て、平板状のＣＦＲＰ成形体を成形し、成形板の機械特性を評価した。曲げ強度は２７４ＭＰａ（変動係数２６．１％）、曲げ弾性率は１９．８ＧＰａ（変動係数２１．６％）の曲げ特性が得られた。

【0052】

（比較例２）
エポキシアクリレート樹脂としてＭｇＯ増粘型エポキシアクリレート樹脂（日本ユピカ株式会社製、製品名：ネオポール８０２６）１００質量部、内部離型剤としてステアリン酸亜鉛（日本油脂株式会社製、製品名：ジンクステアレート）２質量部、増粘剤として酸化マグネシウム（協和化学製、製品名：キョウワマグ＃１５０）６質量部を用いた他は実施例１と同様にしてＳＭＣを得て、平板状のＣＦＲＰ成形体を成形し、成形板の機械特性を評価した。曲げ強度は２６３ＭＰａ（変動係数１０．６％）、曲げ弾性率は２２．７ＧＰａ（変動係数１２．０％）の曲げ特性が得られた。

【0053】

（比較例３）
炭素繊維ミルドファイバーを用いなかった以外は、比較例２と同様にしてＳＭＣを得て、平板状のＣＦＲＰ成形体を成形し、成形板の機械特性を評価した。曲げ強度は２７２ＭＰａ（変動係数１５．９％）、曲げ弾性率は２３．８ＧＰａ（変動係数１７．８％）の曲げ特性が得られた。

【0054】

（比較例４）
炭素繊維ミルドファイバーを用いず、得られたＳＭＣにおける、炭素繊維ミルドファイバーを除く炭素繊維の含有率を５２質量％とした以外は、実施例１と同様にして（即ち、実施例１における炭素繊維ミルドファイバーを、同量の炭素繊維チョップドファイバーに置き換えて）ＳＭＣを調製した。得られたＳＭＣを用いて、平板状のＣＦＲＰ成形体を成形し、成形板の機械特性を評価した。曲げ強度は３２５ＭＰａ（変動係数１７．１％）、曲げ弾性率は２２．１ＧＰａ（変動係数１２．６％）の曲げ特性が得られた。

【0055】

実施例１、実施例２、比較例１〜比較例４の結果を表１に示す。

【0056】

【表1】

【0057】

（実施例３）
炭素繊維ミルドファイバー（ＭＰ３０Ｘ）と炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ３）を質量比５０：５０で均一に混合して、炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ４）（重量平均繊維長１９８μｍ、繊維長３５０μｍ以下が８６質量％）を得た。
・樹脂ペーストの調整
炭素繊維ミルドファイバーとして、得られた炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ４）を用いたほかは実施例１と同様にして、樹脂ペーストを得、これを用いてＳＭＣを製造した。
得られたＳＭＣを用いて、実施例１と同様に平板状のＣＦＲＰ成形体を成形し、成形板の機械特性を評価した。結果を表２に示す。

【0058】

（実施例４〜６）
炭素繊維ミルドファイバー（ＭＰ３０Ｘ）、（Ｍ１）及び（Ｍ２）を用い、表２に記載の混合比率（質量比）で各々均一に混合し、炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ８）、（Ｍ９）及び（Ｍ１０）を調製した。
得られた炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ８）、（Ｍ９）及び（Ｍ１０）を用いた以外は、実施例１と同様にして樹脂ペーストを得、これを用いてＳＭＣを製造した。
得られたＳＭＣを用いて、実施例１と同様に平板状のＣＦＲＰ成形体を成形し、成形板の機械特性を評価した。結果を表２に示す。

【0059】

【表2】

【0060】

（実施例７〜１１）
炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ１）の量を表３に記載の通り変更した以外は、実施例１と同様にして樹脂ペーストを得、これを用いてＳＭＣを製造した。
得られたＳＭＣを用いて、実施例１と同様に平板状のＣＦＲＰ成形体を成形し、成形板の機械特性を評価した。結果を表３に示す。

【0061】

【表3】

【0062】

（実施例１２）
エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（日本ユピカ株式会社製、製品名：ネオポール８０５１。ビスフェノールＡジグリシジルエーテルのメタクリル酸付加物）の量を６５質量部とし、不飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ株式会社製、製品名：ユピカ７５７９。）を３５質量部配合した以外は、実施例１と同様にして樹脂ペーストを得、これを用いてＳＭＣを製造した。
得られたＳＭＣを用いて、実施例１と同様に平板状のＣＦＲＰ成形体を成形し、成形板の機械特性を評価した。結果を表４に示す。

【0063】

（比較例５）
炭素繊維ミルドファイバーを用いずに樹脂ペーストを調製した以外は、実施例１２と同様にしてＳＭＣを得て、平板状のＣＦＲＰ成形体を成形し、成形板の機械特性を評価した。結果を表４に示す。

【0064】

（実施例１３）
エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（日本ユピカ株式会社製、製品名：ネオポール８０５１。ビスフェノールＡジグリシジルエーテルのメタクリル酸付加物）の代わりに、不飽和ポリエステル樹脂（日本ユピカ株式会社製、製品名：ユピカ７５７９。）を１００質量部配合した以外は、実施例１と同様にして樹脂ペーストを得、これを用いてＳＭＣを製造した。
得られたＳＭＣを用いて、実施例１と同様に平板状のＣＦＲＰ成形体を成形し、成形板の機械特性を評価した。結果を表４に示す。

【0065】

（比較例６）
炭素繊維ミルドファイバーを用いずに樹脂ペーストを調製した以外は、実施例１３と同様にしてＳＭＣを得て、平板状のＣＦＲＰ成形体を成形し、成形板の機械特性を評価した。結果を表４に示す。

【0066】

【表4】

【0067】

〔成形材料の製造方法に関する比較例〕
（比較例７）
・樹脂ペーストの調整
炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ１）に替えて炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ２）を用いた以外は、実施例１と同様にして樹脂ペーストを得た。
・ＳＭＣの製造
樹脂ペーストをドクターブレードを用いてポリエチレン製のキャリアフィルム上に厚さ１．０ｍｍになるように塗布したが、ドクターブレードの樹脂溜まり内で炭素繊維ミルドファイバーの一部がドクターブレードの隙間を通過できず、ポリエチレン製のキャリアフィルム上への樹脂ペーストの塗布が困難で、良好な炭素繊維強化シートモールディングコンパウンドを得ることが出来なかった。

【0068】

（比較例８）
・樹脂ペーストの調整
炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ１）に替えて炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ３）を用いた以外は、実施例１と同様にして樹脂ペーストを得た。
・ＳＭＣの製造
樹脂ペーストをドクターブレードを用いてポリエチレン製のキャリアフィルム上に厚さ１．０ｍｍになるように塗布したが、ドクターブレードの樹脂溜まり内で炭素繊維ミルドファイバーの一部がドクターブレードの隙間を通過できず、良好な炭素繊維シートモールディングコンパウンドを得ることが出来なかった。

【0069】

（比較例９）
炭素繊維ミルドファイバー（ＭＰ３０Ｘ）と炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ３）を質量比４０：６０で均一に混合して、炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ５）（重量平均繊維長２１９μｍ、繊維長３５０μｍ以下が８３．４質量％）を得た。
・樹脂ペーストの調整
炭素繊維ミルドファイバーとして、得られた炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ５）を用いたほかは実施例１と同様にして、樹脂ペーストを得た。
・ＳＭＣの製造
樹脂ペーストをドクターブレードを用いてポリエチレン製のキャリアフィルム上に厚さ１．０ｍｍになるように塗布したが、ドクターブレードの樹脂溜まり内で炭素繊維ミルドファイバーの一部が濃縮されてドクターブレードの隙間を通過できなかった。

【0070】

（比較例１０）
炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ１）と炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ３）を質量比９０：１０で均一に混合して、炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ６）（重量平均繊維長２０３μｍ、繊維長３５０μｍ以下が８３．８質量％）を得た。
・樹脂ペーストの調整
炭素繊維ミルドファイバーとして、得られた炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ６）を用いたほかは実施例１と同様にして、樹脂ペーストを得た。
・ＳＭＣの製造
樹脂ペーストをドクターブレードを用いてポリエチレン製のキャリアフィルム上に厚さ１．０ｍｍになるように塗布したが、ドクターブレードの樹脂溜まり内で炭素繊維ミルドファイバーの一部が濃縮されてドクターブレードの隙間を通過できなかった。

【0071】

(比較例１１)
炭素繊維ミルドファイバー（ＭＰ３０Ｘ）と炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ２）を質量比２７：７３で均一に混合して、炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ７）（重量平均繊維長２１３μｍ、繊維長３５０μｍ以下が８５．１質量％）を得た。
・樹脂ペーストの調整
炭素繊維ミルドファイバーとして、得られた炭素繊維ミルドファイバー（Ｍ７）を用いたほかは実施例１と同様にして、樹脂ペーストを得た。
・ＳＭＣの製造
樹脂ペーストをドクターブレードを用いてポリエチレン製のキャリアフィルム上に厚さ１．０ｍｍになるように塗布したが、ドクターブレードの樹脂溜まり内で炭素繊維ミルドファイバーの一部が濃縮されてドクターブレードの隙間を通過できなかった。

【0072】

【表5】

【0073】

本発明の成形材料は、増粘剤として酸化マグネシウムを用いた場合、もしくは特定形状の無機充填剤を用いない場合に比べて、強度および弾性率において優れた繊維強化複合材料を、再現性良く作製することができる。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本発明によれば、高い機械的特性を有する繊維強化複合材料が得られる成形材料を提供することが可能となる。さらに、前記成形材料から得られる繊維強化複合材料の、機械的物性のバラつきを低減することができる。

【符号の説明】

【0075】

１ 樹脂ペースト
２ キャリアフィルム
３ ドクターブレード
４ 炭素繊維束
５ チョッパー
６ 含浸ロール
７ 巻き取りロール

【図1】

【図2】