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(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】
(24)【登録日】2024-07-18
(45)【発行日】2024-07-26
(54)【発明の名称】成形体及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
B29C 65/70 20060101AFI20240719BHJP
B29C 70/06 20060101ALI20240719BHJP
B29C 70/42 20060101ALI20240719BHJP
B29C 70/14 20060101ALI20240719BHJP
【ＦＩ】
B29C65/70
B29C70/06
B29C70/42
B29C70/14
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2020091567
(22)【出願日】2020-05-26
(65)【公開番号】P2021186992
(43)【公開日】2021-12-13
【審査請求日】2023-01-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000000033
【氏名又は名称】旭化成株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100181272
【弁理士】
【氏名又は名称】神 紘一郎
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 大賀
(72)【発明者】
【氏名】十倉 大地
【審査官】▲高▼村 憲司
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－２２６９８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０８０９３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／０７３６９６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－２０９５７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０９４４４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１７７１１７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２９Ｃ ４５／００ － ４５／８４
Ｂ２９Ｃ ６５／００ － ６５／８２
Ｂ２９Ｃ ７０／００ － ７０／８８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
成形体の製造方法であり、
前記成形体は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含む第１部材と、前記第１部材の表面に接合し、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含む第２部材とを有し、
前記第１部材と前記第２部材との接合部において、前記第１部材が前記第２部材に食い込んでいるか、又は前記第２部材が前記第１部材に食い込んでおり、
前記接合部以外の部分における前記第１部材の厚みｔに対する、前記接合部における前記連続強化繊維の高さｔ１の割合（ｔ１／ｔ）が、０．５０～２．００であり、
前記製造方法は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を、加熱した後に成形体用金型内に設置し、型締めして第１部材を成形し、
前記成形体用金型内で、前記第１部材の、第２部材を接合させる部分の接合側表面又は当該接合側表面を含む接合側表面全体を加熱した後、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形することを含み、
前記第２部材を成形する際に、前記成形体用金型における前記第１部材の形状に相当するキャビティの高さを、前記第２部材を成形（接合）する前の前記第１部材の厚み±２５％の範囲とし、
前記第２部材の成形が射出成形である
ことを特徴とする、成形体の製造方法。
【請求項2】
成形体の製造方法であり、
前記成形体は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含む第１部材と、前記第１部材の表面に接合し、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含む第２部材とを有し、
前記第１部材と前記第２部材との接合部において、前記第１部材が前記第２部材に食い込んでいるか、又は前記第２部材が前記第１部材に食い込んでおり、
前記接合部以外の部分における前記第１部材の厚みｔに対する、前記接合部における前記連続強化繊維の高さｔ１の割合（ｔ１／ｔ）が、０．５０～２．００であり、
前記製造方法は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を、加熱した後に第１部材用金型内に設置し、型締めして第１部材を成形し、
前記第１部材を前記第１部材用金型から取り出し、前記第１部材の、第２部材を接合させる部分の接合側表面又は当該接合側表面を含む接合側表面全体を加熱し、
加熱した前記第１部材を成形体用金型に設置し、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形することを含み、
前記第２部材を成形する際に、前記成形体用金型における前記第１部材の形状に相当するキャビティの高さを、前記第２部材を成形（接合）する前の前記第１部材の厚み±２５％の範囲とし、
前記第２部材の成形が射出成形である
ことを特徴とする、成形体の製造方法。
【請求項3】
成形体の製造方法であり、
前記成形体は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含む第１部材と、前記第１部材の表面に接合し、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含む第２部材とを有し、
前記第１部材と前記第２部材との接合部において、前記第１部材が前記第２部材に食い込んでいるか、又は前記第２部材が前記第１部材に食い込んでおり、
前記接合部以外の部分における前記第１部材の厚みｔに対する、前記接合部における前記連続強化繊維の高さｔ１の割合（ｔ１／ｔ）が、０．５０～２．００であり、
前記製造方法は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を、加熱した後に成形体用金型内に設置し、前記連続繊維強化樹脂に対して掛かる型締め方向の圧力が１０ＭＰａ以下となるような型締め力で型締めして第１部材を成形した後、加熱した不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形することを含み、
前記第２部材を成形する際に、前記成形体用金型における前記第１部材の形状に相当するキャビティの高さを、前記第２部材を成形（接合）する前の前記第１部材の厚み±２５％の範囲とし、
前記第２部材の成形が射出成形である
ことを特徴とする、成形体の製造方法。
【請求項4】
前記接合部における前記第２部材の幅Ｗに対する、前記厚みｔ１から前記厚みｔを引いた差ｔ１－ｔの割合（（ｔ１－ｔ）／Ｗ）が、－０.５０～１０．００である、請求項１～３のいずれか一項に記載の成形体の製造方法。
【請求項5】
前記不連続強化繊維の繊維長が３ｍｍ未満である、請求項１～４のいずれか一項に記載の成形体の製造方法。
【請求項6】
前記不連続強化繊維の繊維長が３ｍｍ以上である、請求項１～４のいずれか一項に記載の成形体の製造方法。
【請求項7】
前記第１部材の表面に沿う方向の前記第１部材の引張強度について、前記接合部以外の部分における前記引張強度σＢ１に対する、前記接合部における前記引張強度σＢ１’の割合（σＢ１’／σＢ１）が、０．６５以上である、請求項１～６のいずれか一項に記載の成形体の製造方法。
【請求項8】
前記接合部における前記引張強度σＢ１’に対する、前記接合部における前記第１部材と前記第２部材との接着強度σＪの割合（σＪ／σＢ１’）が、０．４５以下である、請求項７に記載の成形体の製造方法。
【請求項9】
前記第２部材を成形する際に、前記第１部材を、前記第１部材の表面に平行な少なくとも２方向に引張する、請求項１～８のいずれか一項に記載の成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、連続繊維強化樹脂を含む部材と、該部材の表面に接合し、不連続繊維強化樹脂を含む部材とを有する成形体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
強化繊維と熱可塑性樹脂とを含む繊維強化樹脂材は、軽量で強度に優れることから、自動車部品、航空機部品、鉄道部品等、各種産業用途に幅広く使用されている。
上記部品等として、繊維強化樹脂材に更に他の樹脂材又は繊維強化樹脂材を接合させた成形体が製造されており、その製造方法として、加熱した成形型内に繊維強化樹脂材（第１の樹脂材）を載置した後、溶融させた樹脂材又は繊維強化樹脂材（第２の樹脂材）を成形型のキャビティ内に充填し、溶融樹脂の硬化により第１の樹脂材と第２の樹脂材とを接合させて成形体を得る方法が知られている。
更に、上記方法において、上記樹脂材間の接合強度を向上させるため、例えば、特許文献１には、成形型の下型と上型とで温度差を設け、下型の温度を連続繊維補強材（第１の樹脂材）の樹脂の融点未満の温度に調整し、上型の温度を該融点以上の温度に調整した上で別の樹脂材（第２の樹脂材）を充填する方法が記載されている。
また、特許文献２には、繊維強化樹脂材（第１の樹脂材）の表面を、その樹脂の融点以上又はガラス転移点以上に加熱することにより、該表面を凹凸状に加工する又は該表面において強化繊維を露出させる加工を行う表面加工工程を行った後、該加工した表面上に別の樹脂材（第２の樹脂材）を射出成形する方法が記載されている。
上記部品等として、繊維強化樹脂材に更に他の樹脂材又は繊維強化樹脂材を接合させた成形体が製造されており、その製造方法として、加熱した成形型内に繊維強化樹脂材（第１の樹脂材）を載置した後、溶融させた樹脂材又は繊維強化樹脂材（第２の樹脂材）を成形型のキャビティ内に充填し、溶融樹脂の硬化により第１の樹脂材と第２の樹脂材とを接合させて成形体を得る方法が知られている。
更に、上記方法において、上記樹脂材間の接合強度を向上させるため、例えば、特許文献１には、成形型の下型と上型とで温度差を設け、下型の温度を連続繊維補強材（第１の樹脂材）の樹脂の融点未満の温度に調整し、上型の温度を該融点以上の温度に調整した上で別の樹脂材（第２の樹脂材）を充填する方法が記載されている。
また、特許文献２には、繊維強化樹脂材（第１の樹脂材）の表面を、その樹脂の融点以上又はガラス転移点以上に加熱することにより、該表面を凹凸状に加工する又は該表面において強化繊維を露出させる加工を行う表面加工工程を行った後、該加工した表面上に別の樹脂材（第２の樹脂材）を射出成形する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第５７１２８５７号公報
【文献】特開２０１６－２１００８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の成形方法では、特に第２の樹脂材を充填するキャビティが断続的である場合には、第１の樹脂材として連続繊維強化樹脂材を用いると、連続繊維強化樹脂材に掛かる圧力により連続強化繊維が上記キャビティ内に食い込み（入り込み）、第１の樹脂材と第２の樹脂材との接合部分において連続強化繊維にヨレが生じるという問題がある。このようなヨレが生じると、接合部分において十分な強度が得られず、接合部分に衝撃が加わった際に該ヨレを起点にして成形体が破壊する場合がある。
また、繊維強化樹脂材は、成形後にその表面を加熱すると、表面の平滑性が失われ、外観が損なわれるという問題がある。
また、繊維強化樹脂材は、成形後にその表面を加熱すると、表面の平滑性が失われ、外観が損なわれるという問題がある。
【0005】
そこで、本発明は、連続繊維強化樹脂を含む部材と、該部材の表面に接合し、不連続繊維強化樹脂を含む部材とを有し、強度及び外観に優れた成形体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、連続繊維強化樹脂を含む第１部材と、第１部材の表面に接合し、不連続繊維強化樹脂を含む第２部材とを有する成形体において、第１部材と第２部材との接合部以外の部分における第１部材の厚みに対する、接合部における第１部材の厚みの割合を特定範囲とすることで、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は、下記に示すとおりである。
即ち、本発明は、下記に示すとおりである。
【0007】
［１］
成形体の製造方法であり、
前記成形体は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含む第１部材と、前記第１部材の表面に接合し、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含む第２部材とを有し、
前記第１部材と前記第２部材との接合部において、前記第１部材が前記第２部材に食い込んでいるか、又は前記第２部材が前記第１部材に食い込んでおり、
前記接合部以外の部分における前記第１部材の厚みｔに対する、前記接合部における前記連続強化繊維の高さｔ１の割合（ｔ１／ｔ）が、０．５０～２．００であり、
前記製造方法は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を、加熱した後に成形体用金型内に設置し、型締めして第１部材を成形し、
前記成形体用金型内で、前記第１部材の、第２部材を接合させる部分の接合側表面又は当該接合側表面を含む接合側表面全体を加熱した後、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形することを含み、
前記第２部材を成形する際に、前記成形体用金型における前記第１部材の形状に相当するキャビティの高さを、前記第２部材を成形（接合）する前の前記第１部材の厚み±２５％の範囲とし、
前記第２部材の成形が射出成形である
ことを特徴とする、成形体の製造方法。
［２］
成形体の製造方法であり、
前記成形体は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含む第１部材と、前記第１部材の表面に接合し、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含む第２部材とを有し、
前記第１部材と前記第２部材との接合部において、前記第１部材が前記第２部材に食い込んでいるか、又は前記第２部材が前記第１部材に食い込んでおり、
前記接合部以外の部分における前記第１部材の厚みｔに対する、前記接合部における前記連続強化繊維の高さｔ１の割合（ｔ１／ｔ）が、０．５０～２．００であり、
前記製造方法は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を、加熱した後に第１部材用金型内に設置し、型締めして第１部材を成形し、
前記第１部材を前記第１部材用金型から取り出し、前記第１部材の、第２部材を接合させる部分の接合側表面又は当該接合側表面を含む接合側表面全体を加熱し、
加熱した前記第１部材を成形体用金型に設置し、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形することを含み、
前記第２部材を成形する際に、前記成形体用金型における前記第１部材の形状に相当するキャビティの高さを、前記第２部材を成形（接合）する前の前記第１部材の厚み±２５％の範囲とし、
前記第２部材の成形が射出成形である
ことを特徴とする、成形体の製造方法。
［３］
成形体の製造方法であり、
前記成形体は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含む第１部材と、前記第１部材の表面に接合し、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含む第２部材とを有し、
前記第１部材と前記第２部材との接合部において、前記第１部材が前記第２部材に食い込んでいるか、又は前記第２部材が前記第１部材に食い込んでおり、
前記接合部以外の部分における前記第１部材の厚みｔに対する、前記接合部における前記連続強化繊維の高さｔ１の割合（ｔ１／ｔ）が、０．５０～２．００であり、
前記製造方法は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を、加熱した後に成形体用金型内に設置し、前記連続繊維強化樹脂に対して掛かる型締め方向の圧力が１０ＭＰａ以下となるような型締め力で型締めして第１部材を成形した後、加熱した不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形することを含み、
前記第２部材を成形する際に、前記成形体用金型における前記第１部材の形状に相当するキャビティの高さを、前記第２部材を成形（接合）する前の前記第１部材の厚み±２５％の範囲とし、
前記第２部材の成形が射出成形である
ことを特徴とする、成形体の製造方法。
［４］
前記接合部における前記第２部材の幅Ｗに対する、前記厚みｔ１から前記厚みｔを引いた差ｔ１－ｔの割合（（ｔ１－ｔ）／Ｗ）が、－０．５０～１０．００である、［１］～［３］のいずれかに記載の成形体の製造方法。
［５］
前記不連続強化繊維の繊維長が３ｍｍ未満である、［１］～［４］のいずれかに記載の成形体の製造方法。
［６］
前記不連続強化繊維の繊維長が３ｍｍ以上である、［１］～［４］のいずれかに記載の成形体の製造方法。
［７］
前記第１部材の表面に沿う方向の前記第１部材の引張強度について、前記接合部以外の部分における前記引張強度σＢ１に対する、前記接合部における前記引張強度σＢ１’の割合（σＢ１’／σＢ１）が、０．６５以上である、［１］～［６］のいずれかに記載の成形体の製造方法。
［８］
前記接合部における前記引張強度σＢ１’に対する、前記接合部における前記第１部材と前記第２部材との接着強度σＪの割合（σＪ／σＢ１’）が、０．４５以下である、［７］に記載の成形体の製造方法。
［９］
前記第２部材を成形する際に、前記第１部材を、前記第１部材の表面に平行な少なくとも２方向に引張する、［１］～［８］のいずれかに記載の成形体の製造方法。
成形体の製造方法であり、
前記成形体は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含む第１部材と、前記第１部材の表面に接合し、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含む第２部材とを有し、
前記第１部材と前記第２部材との接合部において、前記第１部材が前記第２部材に食い込んでいるか、又は前記第２部材が前記第１部材に食い込んでおり、
前記接合部以外の部分における前記第１部材の厚みｔに対する、前記接合部における前記連続強化繊維の高さｔ１の割合（ｔ１／ｔ）が、０．５０～２．００であり、
前記製造方法は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を、加熱した後に成形体用金型内に設置し、型締めして第１部材を成形し、
前記成形体用金型内で、前記第１部材の、第２部材を接合させる部分の接合側表面又は当該接合側表面を含む接合側表面全体を加熱した後、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形することを含み、
前記第２部材を成形する際に、前記成形体用金型における前記第１部材の形状に相当するキャビティの高さを、前記第２部材を成形（接合）する前の前記第１部材の厚み±２５％の範囲とし、
前記第２部材の成形が射出成形である
ことを特徴とする、成形体の製造方法。
［２］
成形体の製造方法であり、
前記成形体は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含む第１部材と、前記第１部材の表面に接合し、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含む第２部材とを有し、
前記第１部材と前記第２部材との接合部において、前記第１部材が前記第２部材に食い込んでいるか、又は前記第２部材が前記第１部材に食い込んでおり、
前記接合部以外の部分における前記第１部材の厚みｔに対する、前記接合部における前記連続強化繊維の高さｔ１の割合（ｔ１／ｔ）が、０．５０～２．００であり、
前記製造方法は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を、加熱した後に第１部材用金型内に設置し、型締めして第１部材を成形し、
前記第１部材を前記第１部材用金型から取り出し、前記第１部材の、第２部材を接合させる部分の接合側表面又は当該接合側表面を含む接合側表面全体を加熱し、
加熱した前記第１部材を成形体用金型に設置し、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形することを含み、
前記第２部材を成形する際に、前記成形体用金型における前記第１部材の形状に相当するキャビティの高さを、前記第２部材を成形（接合）する前の前記第１部材の厚み±２５％の範囲とし、
前記第２部材の成形が射出成形である
ことを特徴とする、成形体の製造方法。
［３］
成形体の製造方法であり、
前記成形体は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含む第１部材と、前記第１部材の表面に接合し、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含む第２部材とを有し、
前記第１部材と前記第２部材との接合部において、前記第１部材が前記第２部材に食い込んでいるか、又は前記第２部材が前記第１部材に食い込んでおり、
前記接合部以外の部分における前記第１部材の厚みｔに対する、前記接合部における前記連続強化繊維の高さｔ１の割合（ｔ１／ｔ）が、０．５０～２．００であり、
前記製造方法は、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を、加熱した後に成形体用金型内に設置し、前記連続繊維強化樹脂に対して掛かる型締め方向の圧力が１０ＭＰａ以下となるような型締め力で型締めして第１部材を成形した後、加熱した不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形することを含み、
前記第２部材を成形する際に、前記成形体用金型における前記第１部材の形状に相当するキャビティの高さを、前記第２部材を成形（接合）する前の前記第１部材の厚み±２５％の範囲とし、
前記第２部材の成形が射出成形である
ことを特徴とする、成形体の製造方法。
［４］
前記接合部における前記第２部材の幅Ｗに対する、前記厚みｔ１から前記厚みｔを引いた差ｔ１－ｔの割合（（ｔ１－ｔ）／Ｗ）が、－０．５０～１０．００である、［１］～［３］のいずれかに記載の成形体の製造方法。
［５］
前記不連続強化繊維の繊維長が３ｍｍ未満である、［１］～［４］のいずれかに記載の成形体の製造方法。
［６］
前記不連続強化繊維の繊維長が３ｍｍ以上である、［１］～［４］のいずれかに記載の成形体の製造方法。
［７］
前記第１部材の表面に沿う方向の前記第１部材の引張強度について、前記接合部以外の部分における前記引張強度σＢ１に対する、前記接合部における前記引張強度σＢ１’の割合（σＢ１’／σＢ１）が、０．６５以上である、［１］～［６］のいずれかに記載の成形体の製造方法。
［８］
前記接合部における前記引張強度σＢ１’に対する、前記接合部における前記第１部材と前記第２部材との接着強度σＪの割合（σＪ／σＢ１’）が、０．４５以下である、［７］に記載の成形体の製造方法。
［９］
前記第２部材を成形する際に、前記第１部材を、前記第１部材の表面に平行な少なくとも２方向に引張する、［１］～［８］のいずれかに記載の成形体の製造方法。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、連続繊維強化樹脂を含む部材と、該部材の表面に接合し、不連続繊維強化樹脂を含む部材とを有し、強度及び外観に優れた成形体及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明に係る成形体の一実施形態を示す写真である。
【図2】本発明に係る成形体の一実施形態の接合部を示す断面写真である。
【図3】本発明に係る成形体の一実施形態の接合部を示す断面写真である。
【図4】実施例及び比較例において、引張強度の測定に用いた試験片を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【0011】
＜成形体＞
本実施形態の成形体は、連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含む第１部材と、前記第１部材の表面に接合し、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含む第２部材とを有し、前記第１部材と前記第２部材との接合部において、前記第１部材が前記第２部材に食い込んでいるか、又は前記第２部材が前記第１部材に食い込んでおり、前記接合部以外の部分における前記第１部材の厚みｔに対する、前記接合部における前記連続強化繊維の高さｔ１の割合（ｔ１／ｔ）が、０．５０～２．００であることを特徴とする。
図１は、本実施形態の成形体の一例を示す写真である。第１部材１の表面に、リブとしての第２部材２が接合した成形体である。
本実施形態の成形体は、連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含む第１部材と、前記第１部材の表面に接合し、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含む第２部材とを有し、前記第１部材と前記第２部材との接合部において、前記第１部材が前記第２部材に食い込んでいるか、又は前記第２部材が前記第１部材に食い込んでおり、前記接合部以外の部分における前記第１部材の厚みｔに対する、前記接合部における前記連続強化繊維の高さｔ１の割合（ｔ１／ｔ）が、０．５０～２．００であることを特徴とする。
図１は、本実施形態の成形体の一例を示す写真である。第１部材１の表面に、リブとしての第２部材２が接合した成形体である。
【0012】
本実施形態の成形体は、第１部材と第２部材との接合部において、第１部材が第２部材に食い込んでいるか、又は第２部材が第１部材に食い込んでいる。接合部とは、第１部材と第２部材が熱融着により接合している部分（界面）を指す。
接合部において第１部材が第２部材に食い込んでいる状態とは、第１部材に含まれる連続繊維強化樹脂が、接合部において第２部材の不連続繊維強化樹脂中に入り込み、連続繊維強化樹脂の樹脂に沿って連続強化繊維も不連続繊維強化樹脂中に入り込んでいる状態のことである。そのため、接合部における連続強化繊維の高さｔ１は、接合部以外の部分における第１部材の厚みｔよりも大きい値（高い状態）となっている。
また、接合部において第２部材が第１部材に食い込んでいる状態とは、第２部材に含まれる不連続繊維強化樹脂が、接合部において第１部材の連続繊維強化樹脂中に入り込んでいる状態のことである。そのため、接合部における連続強化繊維の高さｔ１は、接合部以外の部分における第１部材の厚みｔよりも小さい値（低い状態）となっている。なお、不連続繊維強化樹脂の樹脂と共に不連続強化繊維も連続繊維強化樹脂中に入り込んでいるとしてよい。
図２及び３は、本実施形態の成形体の一例における接合部を示す厚み方向断面写真である。図２の成形体では、第１部材１が第２部材２に食い込んでおり、図３の成形体では、第２部材２が第１部材１に食い込んでいる。接合部３は、第１部材１と第２部材２との境界線として観察される。
なお、接合部における連続強化繊維の高さｔ１とは、接合部における第１部材中の連続強化繊維の繊維方向に沿った厚み方向断面（例えば、図２及び図３参照）において、第１部材の第２部材が接合する面と反対側の面からの連続強化繊維の厚み方向高さのうち、接合部において第１部材が第２部材に食い込んでいる状態の場合（例えば、図２参照）は最大値（連続強化繊維の高さが最も高い部分の高さ）を、接合部において第２部材が第１部材に食い込んでいる状態の場合（例えば、図３参照）は最小値（連続強化繊維の高さが最も低い部分の高さ）を表す。
接合部において第１部材が第２部材に食い込んでいる状態とは、第１部材に含まれる連続繊維強化樹脂が、接合部において第２部材の不連続繊維強化樹脂中に入り込み、連続繊維強化樹脂の樹脂に沿って連続強化繊維も不連続繊維強化樹脂中に入り込んでいる状態のことである。そのため、接合部における連続強化繊維の高さｔ１は、接合部以外の部分における第１部材の厚みｔよりも大きい値（高い状態）となっている。
また、接合部において第２部材が第１部材に食い込んでいる状態とは、第２部材に含まれる不連続繊維強化樹脂が、接合部において第１部材の連続繊維強化樹脂中に入り込んでいる状態のことである。そのため、接合部における連続強化繊維の高さｔ１は、接合部以外の部分における第１部材の厚みｔよりも小さい値（低い状態）となっている。なお、不連続繊維強化樹脂の樹脂と共に不連続強化繊維も連続繊維強化樹脂中に入り込んでいるとしてよい。
図２及び３は、本実施形態の成形体の一例における接合部を示す厚み方向断面写真である。図２の成形体では、第１部材１が第２部材２に食い込んでおり、図３の成形体では、第２部材２が第１部材１に食い込んでいる。接合部３は、第１部材１と第２部材２との境界線として観察される。
なお、接合部における連続強化繊維の高さｔ１とは、接合部における第１部材中の連続強化繊維の繊維方向に沿った厚み方向断面（例えば、図２及び図３参照）において、第１部材の第２部材が接合する面と反対側の面からの連続強化繊維の厚み方向高さのうち、接合部において第１部材が第２部材に食い込んでいる状態の場合（例えば、図２参照）は最大値（連続強化繊維の高さが最も高い部分の高さ）を、接合部において第２部材が第１部材に食い込んでいる状態の場合（例えば、図３参照）は最小値（連続強化繊維の高さが最も低い部分の高さ）を表す。
【0013】
本実施形態の成形体は、オイルパン、シートパン、ポンプ、シリンダーヘッドカバー、ギヤボックス、ケース部品等の自動車部品、航空機部品、鉄道部品、住宅建材部品、ロボット部品等に好適に用いることができる。
本実施形態の成形体の大きさ及び形状は、所望される上記部品等の大きさ及び形状に依存して種々の大きさ及び形状とすることができる。
本実施形態の成形体の大きさ及び形状は、所望される上記部品等の大きさ及び形状に依存して種々の大きさ及び形状とすることができる。
【0014】
〈第１部材〉
本実施形態の成形体を構成する第１部材は、連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含み、その表面上で第２部材と接合している。第１部材は、連続繊維強化樹脂のみからなるものであってもよい。
第１部材の大きさ及び形状は、特に限定されず、所望される成形体の大きさ及び形状等に依存して種々の大きさ及び形状とすることができる。
連続強化繊維の形態としては、特に限定されないが、例えば、織物、編物、一方向材、多軸織物等が挙げられる。これらは単層でも積層して用いてもよく、それぞれを組み合わせて使用してもよい。連続強化繊維の配向は、成形体に必要とされる強度に応じて任意に選ぶことができ、例えば、０度のみの一軸配向、０度と９０度の二軸配向、０度と±３０度の三軸配向、０度と±４５度と９０度の四軸配向等が挙げられる。面内の物性の均一性の観点から複数軸が好ましく、取り扱い性の観点から二軸又は四軸がより好ましい。複数軸の場合、それぞれの軸に配向している繊維量が同一でもよいし、特定の方向の強度が必要な場合はその方向に配向する連続強化繊維の量を増やしてもよい。
本実施形態の成形体を構成する第１部材は、連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含み、その表面上で第２部材と接合している。第１部材は、連続繊維強化樹脂のみからなるものであってもよい。
第１部材の大きさ及び形状は、特に限定されず、所望される成形体の大きさ及び形状等に依存して種々の大きさ及び形状とすることができる。
連続強化繊維の形態としては、特に限定されないが、例えば、織物、編物、一方向材、多軸織物等が挙げられる。これらは単層でも積層して用いてもよく、それぞれを組み合わせて使用してもよい。連続強化繊維の配向は、成形体に必要とされる強度に応じて任意に選ぶことができ、例えば、０度のみの一軸配向、０度と９０度の二軸配向、０度と±３０度の三軸配向、０度と±４５度と９０度の四軸配向等が挙げられる。面内の物性の均一性の観点から複数軸が好ましく、取り扱い性の観点から二軸又は四軸がより好ましい。複数軸の場合、それぞれの軸に配向している繊維量が同一でもよいし、特定の方向の強度が必要な場合はその方向に配向する連続強化繊維の量を増やしてもよい。
【0015】
本実施形態の第１部材において、第２部材と接合する表面を有する部分のうち、第２部材との接合部以外の部分における厚みｔは、特に限定されず、所望される成形体の大きさ及び形状等に依存して種々の厚みとすることができ、一定でなくてもよい。成形性や強度剛性や軽量化の観点からは、好ましくは０．１０～１０．００ｍｍ、より好ましくは１．００～５．００ｍｍである。
また、本実施形態の第１部材は、第２部材と接合する表面を有する部分について、第２部材との接合部以外の部分における厚みｔに対する、接合部における連続強化繊維の高さｔ１の割合（ｔ１／ｔ）が０．５０～２．００以下であり、好ましくは０．７０～１．５０、より好ましくは０．９０～１．００である。上記割合（ｔ１／ｔ）が０．５０～２．００であると、第１部材中の連続強化繊維の第２部材への食い込み、又は第２部材中の不連続強化繊維樹脂の第１部材への食い込みが小さく、連続強化繊維のヨレが小さいため、成形体を外部からの衝撃を受けやすい車両部品等に用いた場合にも、接合部が衝撃に耐え得る十分な強度を有するものとなる。
割合（ｔ１／ｔ）を上記範囲に制御する方法としては、例えば、第１部材全体ではなく第１部材の被接合面のみを加熱して第２部材を成形（接合）すること、第１部材にかかる圧力を低減すること、加熱状態を調整して流動性を低下させること等により、不連続繊維強化樹脂を充填するキャビティ内に第１部材の連続強化繊維が食い込むのを低減させ、接合部における連続強化繊維の高さｔ１を小さくする方法が挙げられる。後述する第１部材及び第２部材の接合部における接着強度σＪとのバランスを高める観点から、第１部材全体ではなく第１部材の被接合面のみを加熱して第２部材を成形（接合）する方法が好ましい。
なお、第１部材の接合部以外の部分における厚みtは、マイクロメーターを用いて測定される値であり、少なくとも５箇所の厚みを測定して得られた値の平均値とする。第１部材の接合部以外の部分における厚みが一定ではない場合は、接合部付近の少なくとも５箇所で測定した値の平均値を厚みｔとする。
また、接合部における第１部材中の連続強化繊維の高さt１は、接合部の連続強化繊維の繊維方向に沿った厚み方向断面写真より、画像解析を用いて測定される値である。なお、断面は、第１部材表面に対する第２部材の高さが最大になるように作製する。繊維が複数の方向に配向している場合は、それぞれの繊維方向に沿って５箇所の断面を作製し、画像測定を行って平均値を算出する。接合部において第１部材が第２部材に食い込んでいる状態の場合は、上記平均値が一番大きい値となる繊維方向における高さの最大値をｔ１とし、第２部材が第１部材に食い込んでいる状態の場合は、上記平均値が一番小さい値となる繊維方向における高さの最小値をｔ１とする。
また、本実施形態の第１部材は、第２部材と接合する表面を有する部分について、第２部材との接合部以外の部分における厚みｔに対する、接合部における連続強化繊維の高さｔ１の割合（ｔ１／ｔ）が０．５０～２．００以下であり、好ましくは０．７０～１．５０、より好ましくは０．９０～１．００である。上記割合（ｔ１／ｔ）が０．５０～２．００であると、第１部材中の連続強化繊維の第２部材への食い込み、又は第２部材中の不連続強化繊維樹脂の第１部材への食い込みが小さく、連続強化繊維のヨレが小さいため、成形体を外部からの衝撃を受けやすい車両部品等に用いた場合にも、接合部が衝撃に耐え得る十分な強度を有するものとなる。
割合（ｔ１／ｔ）を上記範囲に制御する方法としては、例えば、第１部材全体ではなく第１部材の被接合面のみを加熱して第２部材を成形（接合）すること、第１部材にかかる圧力を低減すること、加熱状態を調整して流動性を低下させること等により、不連続繊維強化樹脂を充填するキャビティ内に第１部材の連続強化繊維が食い込むのを低減させ、接合部における連続強化繊維の高さｔ１を小さくする方法が挙げられる。後述する第１部材及び第２部材の接合部における接着強度σＪとのバランスを高める観点から、第１部材全体ではなく第１部材の被接合面のみを加熱して第２部材を成形（接合）する方法が好ましい。
なお、第１部材の接合部以外の部分における厚みtは、マイクロメーターを用いて測定される値であり、少なくとも５箇所の厚みを測定して得られた値の平均値とする。第１部材の接合部以外の部分における厚みが一定ではない場合は、接合部付近の少なくとも５箇所で測定した値の平均値を厚みｔとする。
また、接合部における第１部材中の連続強化繊維の高さt１は、接合部の連続強化繊維の繊維方向に沿った厚み方向断面写真より、画像解析を用いて測定される値である。なお、断面は、第１部材表面に対する第２部材の高さが最大になるように作製する。繊維が複数の方向に配向している場合は、それぞれの繊維方向に沿って５箇所の断面を作製し、画像測定を行って平均値を算出する。接合部において第１部材が第２部材に食い込んでいる状態の場合は、上記平均値が一番大きい値となる繊維方向における高さの最大値をｔ１とし、第２部材が第１部材に食い込んでいる状態の場合は、上記平均値が一番小さい値となる繊維方向における高さの最小値をｔ１とする。
【0016】
本実施形態の第１部材は、第１部材の表面に沿う方向の引張強度について、接合部以外の部分における該引張強度σＢ１が、強度剛性の観点から２００～７００ＭＰａであることが好ましく、３００～６００ＭＰａであることがより好ましい。
また、本実施形態の第１部材は、第１部材の表面に沿う方向の引張強度について、接合部における該引張強度σＢ１’が、強度剛性の観点から１５０ＭＰａ超６５０ＭＰａ以下であることが好ましく、２００～６００ＭＰａであることがより好ましい。引張強度σＢ１’は、第２部材への第１部材の食い込みが小さいほど高くなる。
また、本実施形態の第１部材は、上記引張強度σＢ１に対する上記引張強度σＢ１’の割合（σＢ１’／σＢ１）が、０．６５以上であることが好ましく、より好ましくは０．７５～１．５０、更に好ましくは０．８０～１．２０、最も好ましくは０．９０～１．１０である。上記割合（σＢ１’／σＢ１）が０．６５以上であると、接合による第１部材の強度の低下が少なく、成形体が、外部からの衝撃を受けやすい車両部品等に用いた場合にも衝撃に耐え得る十分な強度を有するものとなる。
なお、本開示で、上記「第１部材の表面に沿う方向」とは、第１部材中の連続強化繊維の繊維配向方向を意味する。第１部材中の連続強化繊維が複数の方向に配向している場合は、それぞれの方向で引張強度を測定し、引張強度が最大値となる繊維配向方向を意味するものとする。
引張強度σＢ１及びσＢ１’は、ＪＩＳ Ｋ７１６５に準拠して、試験速度５ｍｍ／ｍｉｎで測定される値であり、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
また、本実施形態の第１部材は、第１部材の表面に沿う方向の引張強度について、接合部における該引張強度σＢ１’が、強度剛性の観点から１５０ＭＰａ超６５０ＭＰａ以下であることが好ましく、２００～６００ＭＰａであることがより好ましい。引張強度σＢ１’は、第２部材への第１部材の食い込みが小さいほど高くなる。
また、本実施形態の第１部材は、上記引張強度σＢ１に対する上記引張強度σＢ１’の割合（σＢ１’／σＢ１）が、０．６５以上であることが好ましく、より好ましくは０．７５～１．５０、更に好ましくは０．８０～１．２０、最も好ましくは０．９０～１．１０である。上記割合（σＢ１’／σＢ１）が０．６５以上であると、接合による第１部材の強度の低下が少なく、成形体が、外部からの衝撃を受けやすい車両部品等に用いた場合にも衝撃に耐え得る十分な強度を有するものとなる。
なお、本開示で、上記「第１部材の表面に沿う方向」とは、第１部材中の連続強化繊維の繊維配向方向を意味する。第１部材中の連続強化繊維が複数の方向に配向している場合は、それぞれの方向で引張強度を測定し、引張強度が最大値となる繊維配向方向を意味するものとする。
引張強度σＢ１及びσＢ１’は、ＪＩＳ Ｋ７１６５に準拠して、試験速度５ｍｍ／ｍｉｎで測定される値であり、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
【0017】
《連続繊維強化樹脂》
本実施形態の成形体に含まれる連続繊維強化樹脂は、連続強化繊維を含有させることにより強度を高めた樹脂である。
使用する連続強化繊維の種類、配合量、太さ、及び方向性等、並びに樹脂の種類及び配合量等を目的に応じて選択することにより、連続繊維強化樹脂の強度及び耐衝撃性等を調整することができる。
本実施形態の成形体に含まれる連続繊維強化樹脂は、連続強化繊維を含有させることにより強度を高めた樹脂である。
使用する連続強化繊維の種類、配合量、太さ、及び方向性等、並びに樹脂の種類及び配合量等を目的に応じて選択することにより、連続繊維強化樹脂の強度及び耐衝撃性等を調整することができる。
【0018】
［連続強化繊維］
本実施形態の連続繊維強化樹脂に含まれる連続強化繊維は、通常の繊維強化複合材料として使用されるものを用いることができ、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、超高強力ポリエチレン繊維、ポリベンザゾール系繊維、液晶ポリエステル繊維、ポリケトン繊維、金属繊維、セラミックス繊維等が挙げられる。機械的特性、熱的特性、汎用性の観点から、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維が好ましく、経済性の面からは、ガラス繊維が好ましい。
上記連続強化繊維は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
本実施形態の連続繊維強化樹脂に含まれる連続強化繊維は、通常の繊維強化複合材料として使用されるものを用いることができ、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、超高強力ポリエチレン繊維、ポリベンザゾール系繊維、液晶ポリエステル繊維、ポリケトン繊維、金属繊維、セラミックス繊維等が挙げられる。機械的特性、熱的特性、汎用性の観点から、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維が好ましく、経済性の面からは、ガラス繊維が好ましい。
上記連続強化繊維は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
【0019】
連続強化繊維としてガラス繊維を選択した場合、集束剤を用いてもよく、集束剤としては、シランカップリング剤、潤滑剤、及び結束剤を含むことが好ましい。
ガラス繊維及びガラス繊維に用いる集束剤の種類については、特に制限はなく公知のものを使用することができる。具体的には、例えば、特開２０１５－１０１７９４号公報に記載のものを用いることができる。
ガラス繊維及びガラス繊維に用いる集束剤の種類については、特に制限はなく公知のものを使用することができる。具体的には、例えば、特開２０１５－１０１７９４号公報に記載のものを用いることができる。
【0020】
また、連続強化繊維として炭素繊維を選択した場合も同様に、集束剤を用いてもよく、集東剤としては、潤滑剤及び結束剤を含むことが好ましい。
炭素繊維に用いる集束剤の種類については、特に制限はなく公知のものを使用することができる。具体的には、例えば、特開２０１５－１０１７９４号公報に記載のものを用いることができる。
炭素繊維に用いる集束剤の種類については、特に制限はなく公知のものを使用することができる。具体的には、例えば、特開２０１５－１０１７９４号公報に記載のものを用いることができる。
【0021】
その他の連続強化繊維を用いる場合においても、連続強化繊維の特性に応じて、ガラス繊維、炭素繊維に用いることが可能な集束剤の種類、付与量を適宜選択して用いることができ、炭素繊維に用いる集束剤に準じた集束剤の種類、付与量とすることが好ましい。
【0022】
上記連続強化繊維は、単糸又は撚糸であってもよいし、２種以上の強化繊維からなる複合糸であってもよい。
また、上記強化繊維は、糸のままであってもよいし、紐状、組紐状、シート状（織物、編物、一方向配列シート、多軸織物等）等にしたものであってもよい。
また、上記強化繊維は、糸のままであってもよいし、紐状、組紐状、シート状（織物、編物、一方向配列シート、多軸織物等）等にしたものであってもよい。
【0023】
上記強化繊維の平均繊維長は、特に限定されず、所望される成形体の大きさ及び形状等に依存して種々の長さとすることができるが、成形体の最長辺の長さよりも長いことが好ましい。
上記強化繊維の単糸数は、取扱い性の観点から、３０～１５，０００本であることが好ましい。
また、上記強化繊維の繊度は、取扱い性の観点から、１００～５０，０００ｄｔｅｘであることが好ましい。
上記強化繊維の単糸数は、取扱い性の観点から、３０～１５，０００本であることが好ましい。
また、上記強化繊維の繊度は、取扱い性の観点から、１００～５０，０００ｄｔｅｘであることが好ましい。
【0024】
上記強化繊維の断面形状は、特に限定されず、円形、楕円形、異形（例えば、Ｙ字状、Ｘ字状、Ｉ字状、Ｒ字状等）、及び中空状等のいずれであってもよい。
上記強化繊維の平均断面径は、長期特性の観点から、３～２５μｍであることが好ましい。
なお、強化繊維の平均断面径は、光学顕微鏡、デジタルマイクロスコープや走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等により測定することができる。
上記強化繊維の平均断面径は、長期特性の観点から、３～２５μｍであることが好ましい。
なお、強化繊維の平均断面径は、光学顕微鏡、デジタルマイクロスコープや走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等により測定することができる。
【0025】
連続繊維強化樹脂における連続強化繊維の含有量は、３０～８０量％であることが好ましく、３５～７５質量％であることがより好ましい。
【0026】
［樹脂］
本実施形態の連続繊維強化樹脂に含まれる樹脂は、本発明の効果を損なわない限り特に制限はなく、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよいが、熱可塑性樹脂であることがより好ましい。
本実施形態の連続繊維強化樹脂に含まれる樹脂は、本発明の効果を損なわない限り特に制限はなく、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよいが、熱可塑性樹脂であることがより好ましい。
【0027】
－熱可塑性樹脂－
連続繊維強化樹脂に含まれる熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４６等のポリアミド系樹脂；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、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂；ポリオキシメチレン等のポリアセタール系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；ポリエーテルケトン；ポリエーテルエーテルケトン；ポリエーテルスルフォン；ポリフェニレンサルファイド；熱可塑性ポリエーテルイミド；テトラフルオロエチレン－エチレン共重合体等の熱可塑性フッ素系樹脂、及びこれらを変性させた変性熱可塑性樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂の中でも、結晶性樹脂が好ましく、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリエーテルイミド、及び熱可塑性フッ素系樹脂が好ましく、機械的物性、汎用性の観点から、ポリオレフィン系樹脂、変性ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエステル系樹脂がより好ましく、熱的物性の観点を加えると、ポリアミド系樹脂及びポリエステル系樹脂が更に好ましい。また、繰り返し荷重負荷に対する耐久性の観点から、ポリアミド系樹脂がより更に好ましく、ポリアミド６６を好適に用いることができる。
上記熱可塑性樹脂は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
連続繊維強化樹脂に含まれる熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４６等のポリアミド系樹脂；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、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂；ポリオキシメチレン等のポリアセタール系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；ポリエーテルケトン；ポリエーテルエーテルケトン；ポリエーテルスルフォン；ポリフェニレンサルファイド；熱可塑性ポリエーテルイミド；テトラフルオロエチレン－エチレン共重合体等の熱可塑性フッ素系樹脂、及びこれらを変性させた変性熱可塑性樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂の中でも、結晶性樹脂が好ましく、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、熱可塑性ポリエーテルイミド、及び熱可塑性フッ素系樹脂が好ましく、機械的物性、汎用性の観点から、ポリオレフィン系樹脂、変性ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエステル系樹脂がより好ましく、熱的物性の観点を加えると、ポリアミド系樹脂及びポリエステル系樹脂が更に好ましい。また、繰り返し荷重負荷に対する耐久性の観点から、ポリアミド系樹脂がより更に好ましく、ポリアミド６６を好適に用いることができる。
上記熱可塑性樹脂は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
【0028】
－－ポリアミド系樹脂－－
ポリアミド系樹脂とは、主鎖に－ＣＯ－ＮＨ－（アミド）結合を有する高分子化合物を意味する。例えば、ラクタムの開環重合で得られるポリアミド、ω－アミノカルボン酸の自己縮合で得られるポリアミド、ジアミン及びジカルボン酸を縮合することで得られるポリアミド、並びにこれらの共重合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ポリアミドとしては、１種を単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。
その他の上記のラクタム、ジアミン（単量体）、ジカルボン酸（単量体）の詳細に関しては、適宜特開２０１５－１０１７９４号公報に記載のものを用いることができる。
ポリアミド系樹脂とは、主鎖に－ＣＯ－ＮＨ－（アミド）結合を有する高分子化合物を意味する。例えば、ラクタムの開環重合で得られるポリアミド、ω－アミノカルボン酸の自己縮合で得られるポリアミド、ジアミン及びジカルボン酸を縮合することで得られるポリアミド、並びにこれらの共重合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ポリアミドとしては、１種を単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。
その他の上記のラクタム、ジアミン（単量体）、ジカルボン酸（単量体）の詳細に関しては、適宜特開２０１５－１０１７９４号公報に記載のものを用いることができる。
【0029】
ポリアミドの具体例としては、例えば、ポリアミド４（ポリα－ピロリドン）、ポリアミド６（ポリカプロアミド）、ポリアミド１１（ポリウンデカンアミド）、ポリアミド１２（ポリドデカンアミド）、ポリアミド４６（ポリテトラメチレンアジパミド）、ポリアミド６６（ポリヘキサメチレンアジパミド）、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド６Ｔ（ポリヘキサメチレンテレフタルアミド）、ポリアミド９Ｔ（ポリノナンメチレンテレフタルアミド）、及びポリアミド６Ｉ（ポリヘキサメチレンイソフタルアミド）、並びにこれらを構成成分として含む共重合ポリアミド等が挙げられる。
【0030】
共重合ポリアミドとしては、例えば、ヘキサメチレンアジパミド及びヘキサメチレンテレフタルアミドの共重合物、ヘキサメチレンアジパミド及びヘキサメチレンイソフタルアミドの共重合物、並びにヘキサメチレンテレフタルアミド及び２－メチルペンタンジアミンテレフタルアミドの共重合物等が挙げられる。
【0031】
－ポリエステル系樹脂－
ポリエステル系樹脂とは、主鎖に－ＣＯ－Ｏ－（エステル）結合を有する高分子化合物を意味する。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ－１，４－シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン－２，６－ナフタレンジカルボキシレート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
その他のポリエステル系樹脂の詳細に関しては、適宜特開２０１５－１０１７９４号公報に記載のものを用いることができる。
ポリエステル系樹脂とは、主鎖に－ＣＯ－Ｏ－（エステル）結合を有する高分子化合物を意味する。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリ－１，４－シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン－２，６－ナフタレンジカルボキシレート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
その他のポリエステル系樹脂の詳細に関しては、適宜特開２０１５－１０１７９４号公報に記載のものを用いることができる。
【0032】
本実施形態の連続繊維強化樹脂に含まれる連続強化繊維及び熱可塑性樹脂は、連続強化繊維と熱可塑性樹脂繊維とを含む混繊糸、連続強化繊維に熱可塑性樹脂をコーティングしたコーティング糸、又は連続強化繊維に熱可塑性樹脂を含浸させた含浸糸等の複合糸の形態を採ることができる。
熱可塑性樹脂繊維の単糸数は、取扱い性の観点から、３０～２０，０００本であることが好ましい。
また、熱可塑性樹脂繊維の繊度は、取扱い性の観点から、１００～５０，０００ｄｔｅｘであることが好ましい。
熱可塑性樹脂繊維の単糸数は、取扱い性の観点から、３０～２０，０００本であることが好ましい。
また、熱可塑性樹脂繊維の繊度は、取扱い性の観点から、１００～５０，０００ｄｔｅｘであることが好ましい。
【0033】
－熱硬化性樹脂－
熱硬化性樹脂としては、特に制限はなく、例えば、エポキシ樹脂、熱硬化型変性ポリフェニレンエーテル樹脂、熱硬化型ポリイミド樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、ケイ素樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、アルキド樹脂、フラン樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、アニリン樹脂、その他工業的に供されている樹脂、及びこれらの樹脂の２種以上を混合して得られる樹脂等が挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、特に制限はなく、例えば、エポキシ樹脂、熱硬化型変性ポリフェニレンエーテル樹脂、熱硬化型ポリイミド樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、ケイ素樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、アルキド樹脂、フラン樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、アニリン樹脂、その他工業的に供されている樹脂、及びこれらの樹脂の２種以上を混合して得られる樹脂等が挙げられる。
【0034】
成形体における連続繊維強化樹脂の含有量は、２０～９０質量％であることが好ましく、３０～８０質量％であることがより好ましく、４０～７０質量％であることが更に好ましい。
【0035】
《連続繊維強化樹脂の製造方法》
連続繊維強化樹脂は、例えば、フィルム状の樹脂とシート状（織物、編物、一方向配列シート、多軸織物等）の強化繊維との積層体を加熱・加圧処理する方法、繊維状の樹脂（樹脂繊維）と強化繊維とからなるシート（織物、編物、一方向配列シート、多軸織物等）を加熱・加圧処理する方法等により、製造することができる。樹脂繊維と強化繊維とからなるシートは、樹脂繊維と強化繊維との混繊糸、コーティング糸、又は含浸糸等を用いて作製してもよい。
上記の加熱・加圧処理としては、例えば、材料を金型に設置し、金型を加熱して金型温度を樹脂の融点以上又はガラス転移温度以上としたのち、型締め力１～１００ＭＰａで型締めして圧縮成形を行う。成形時間は、樹脂の融点又はガラス転移温度に達してから１～３０分とし、金型を樹脂の融点又はガラス転移温度マイナス２００℃～樹脂の融点又はガラス転移温度マイナス１０℃まで冷却したのち開放して、連続繊維強化樹脂を得る。
連続繊維強化樹脂は、例えば、フィルム状の樹脂とシート状（織物、編物、一方向配列シート、多軸織物等）の強化繊維との積層体を加熱・加圧処理する方法、繊維状の樹脂（樹脂繊維）と強化繊維とからなるシート（織物、編物、一方向配列シート、多軸織物等）を加熱・加圧処理する方法等により、製造することができる。樹脂繊維と強化繊維とからなるシートは、樹脂繊維と強化繊維との混繊糸、コーティング糸、又は含浸糸等を用いて作製してもよい。
上記の加熱・加圧処理としては、例えば、材料を金型に設置し、金型を加熱して金型温度を樹脂の融点以上又はガラス転移温度以上としたのち、型締め力１～１００ＭＰａで型締めして圧縮成形を行う。成形時間は、樹脂の融点又はガラス転移温度に達してから１～３０分とし、金型を樹脂の融点又はガラス転移温度マイナス２００℃～樹脂の融点又はガラス転移温度マイナス１０℃まで冷却したのち開放して、連続繊維強化樹脂を得る。
【0036】
〈第２部材〉
本実施形態の成形体を構成する第２部材は、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含み、第１部材の表面上で第１部材と接合している。第２部材は、不連続繊維強化樹脂のみからなるものであってもよい。
第２部材は、第１部材の任意の表面の全体と接合しているのではなく、第１部材の任意の表面上に断続的に配置されて接合しているものとする。
第２部材の大きさ及び形状は、特に限定されず、所望される成形体の大きさ及び形状等に依存して種々の大きさ及び形状とすることができる。例えば、リブ（格子状、放射状、円状、波状等）又はボス（筒状、柱状、錐状等）等の形状であってもよい。
本実施形態の成形体を構成する第２部材は、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含み、第１部材の表面上で第１部材と接合している。第２部材は、不連続繊維強化樹脂のみからなるものであってもよい。
第２部材は、第１部材の任意の表面の全体と接合しているのではなく、第１部材の任意の表面上に断続的に配置されて接合しているものとする。
第２部材の大きさ及び形状は、特に限定されず、所望される成形体の大きさ及び形状等に依存して種々の大きさ及び形状とすることができる。例えば、リブ（格子状、放射状、円状、波状等）又はボス（筒状、柱状、錐状等）等の形状であってもよい。
【0037】
本実施形態の第２部材において、第１部材との接合部における高さＨは、特に限定されず、所望される成形体の大きさ及び形状等に依存して種々の高さとすることができ、一定でなくてもよい。成形品の補強効果の観点からは、好ましくは５～３００ｍｍ、より好ましくは１０～２００ｍｍである。
なお、第２部材の高さＨは、マイクロメーターを用いて測定される値である。
なお、第２部材の高さＨは、マイクロメーターを用いて測定される値である。
【0038】
本実施形態の第２部材において、第１部材との接合部における幅Ｗは、特に限定されず、所望される成形体の大きさ及び形状等に依存して種々の幅とすることができ、一定でなくてもよい。接合強度の観点からは、好ましくは３～５０ｍｍ、より好ましくは５～４０ｍｍである。
また、本実施形態の第２部材は、接合部における第２部材の幅Ｗに対する、接合部における第１部材中の連続強化繊維の高さｔ１から、接合部以外の部分における第１部材の厚みｔを引いた差ｔ１－ｔの割合（（ｔ１－ｔ）／Ｗ）が－０．５０～１０．００であることが好ましく、幅Ｗが一定でない場合は、幅Ｗが最小の部分と最大の部分との両方において算出した割合（（ｔ１－ｔ）／Ｗ）が、いずれも－０．５０～１０．００であることが好ましい。上記割合は、より好ましくは１．００～９．００、更に好ましくは２．００～８．００である。上記割合（（ｔ１－ｔ）／Ｗ）が、－０．５０～１０．００であると、第１部材中の連続強化繊維の第２部材への食い込み、又は第２部材中の不連続強化繊維樹脂の第１部材への食い込みが小さく、連続強化繊維のヨレが小さいため、成形体を外部からの衝撃を受けやすい車両部品等に用いた場合にも、接合部が衝撃に耐え得る十分な強度を有するものとなる。
割合（（ｔ１－ｔ）／Ｗ）を上記範囲に制御する方法としては、例えば、第１部材全体ではなく第１部材の被接合面のみを加熱して第２部材を成形（接合）すること、第１部材にかかる圧力を低減すること等により、不連続繊維強化樹脂を充填するキャビティ内に第１部材の連続強化繊維が食い込むのを低減させ、接合部における第１部材中の連続強化繊維の高さｔ１を小さくする（即ち、ｔ１－ｔを小さくする）方法が挙げられる。
なお、第２部材の幅Ｗは、マイクロメーターを用いて測定される値である。
また、本実施形態の第２部材は、接合部における第２部材の幅Ｗに対する、接合部における第１部材中の連続強化繊維の高さｔ１から、接合部以外の部分における第１部材の厚みｔを引いた差ｔ１－ｔの割合（（ｔ１－ｔ）／Ｗ）が－０．５０～１０．００であることが好ましく、幅Ｗが一定でない場合は、幅Ｗが最小の部分と最大の部分との両方において算出した割合（（ｔ１－ｔ）／Ｗ）が、いずれも－０．５０～１０．００であることが好ましい。上記割合は、より好ましくは１．００～９．００、更に好ましくは２．００～８．００である。上記割合（（ｔ１－ｔ）／Ｗ）が、－０．５０～１０．００であると、第１部材中の連続強化繊維の第２部材への食い込み、又は第２部材中の不連続強化繊維樹脂の第１部材への食い込みが小さく、連続強化繊維のヨレが小さいため、成形体を外部からの衝撃を受けやすい車両部品等に用いた場合にも、接合部が衝撃に耐え得る十分な強度を有するものとなる。
割合（（ｔ１－ｔ）／Ｗ）を上記範囲に制御する方法としては、例えば、第１部材全体ではなく第１部材の被接合面のみを加熱して第２部材を成形（接合）すること、第１部材にかかる圧力を低減すること等により、不連続繊維強化樹脂を充填するキャビティ内に第１部材の連続強化繊維が食い込むのを低減させ、接合部における第１部材中の連続強化繊維の高さｔ１を小さくする（即ち、ｔ１－ｔを小さくする）方法が挙げられる。
なお、第２部材の幅Ｗは、マイクロメーターを用いて測定される値である。
【0039】
本実施形態の第２部材は、第２部材の表面に沿う方向の接合部以外の部分における引張強度σＢ２が、強度剛性の観点から５０～３００ＭＰａであることが好ましく、８０～２８０ＭＰａであることがより好ましい。
なお、本開示で、「第２部材の表面に沿う方向」とは、第２部材の側面上の点を通る方向（該側面が曲面である場合は、該側面上の点の接線方向）のうち、第２部材の長手方向に垂直な方向（複数ある場合はいずれか１つを選択する）を意味する。第２部材の長手方向は、第２部材が第１部材の第２部材と接合している表面上の少なくとも１方向に沿って延伸している形状である場合は、延伸の一端の幅中心と他端の幅中心とを結ぶ方向とする。第２部材の該延伸方向を定めるのが困難な場合（第２部材が柱状、錐状である場合等）は、第１部材と第２部材との交線（即ち、接合部の輪郭線）上の任意の２点のうち、距離が最大となるような２点を結ぶ方向（複数ある場合はいずれか１つを選択すればよいが、第１部材中の連続強化繊維の方向に垂直な方向がある場合は、該方向を選択することが好ましい）を第２部材の長手方向とする。
引張強度σＢ２は、ＪＩＳ Ｋ７１６５に準拠して、試験速度５ｍｍ／ｍｉｎで測定される値であり、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
なお、本開示で、「第２部材の表面に沿う方向」とは、第２部材の側面上の点を通る方向（該側面が曲面である場合は、該側面上の点の接線方向）のうち、第２部材の長手方向に垂直な方向（複数ある場合はいずれか１つを選択する）を意味する。第２部材の長手方向は、第２部材が第１部材の第２部材と接合している表面上の少なくとも１方向に沿って延伸している形状である場合は、延伸の一端の幅中心と他端の幅中心とを結ぶ方向とする。第２部材の該延伸方向を定めるのが困難な場合（第２部材が柱状、錐状である場合等）は、第１部材と第２部材との交線（即ち、接合部の輪郭線）上の任意の２点のうち、距離が最大となるような２点を結ぶ方向（複数ある場合はいずれか１つを選択すればよいが、第１部材中の連続強化繊維の方向に垂直な方向がある場合は、該方向を選択することが好ましい）を第２部材の長手方向とする。
引張強度σＢ２は、ＪＩＳ Ｋ７１６５に準拠して、試験速度５ｍｍ／ｍｉｎで測定される値であり、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
【0040】
また、本実施形態の第１部材及び第２部材は、接合部における接着強度σＪが、強度剛性の観点から５～２００ＭＰａであることが好ましく、１０～１５０ＭＰａであることがより好ましい。
また、本実施形態の成形体は、上記接合部における引張強度σＢ１’に対する上記接着強度σＪの割合（σＪ／σＢ１’）が、０．４５以下であることが好ましく、より好ましくは０．０１～０．４０、更に好ましくは０．０２～０．３５、より更に好ましくは、０．０２～０．２０である。上記割合（σＪ／σＢ１’）が０．４５以下であると、成形体を外部からの衝撃を受けやすい車両部品等に用いた場合にも、接合部が衝撃に耐え得る十分な強度を有するものとなる。
なお、接着強度σＪは、試験速度５ｍｍ／ｍｉｎで測定される値であり、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
また、本実施形態の成形体は、上記接合部における引張強度σＢ１’に対する上記接着強度σＪの割合（σＪ／σＢ１’）が、０．４５以下であることが好ましく、より好ましくは０．０１～０．４０、更に好ましくは０．０２～０．３５、より更に好ましくは、０．０２～０．２０である。上記割合（σＪ／σＢ１’）が０．４５以下であると、成形体を外部からの衝撃を受けやすい車両部品等に用いた場合にも、接合部が衝撃に耐え得る十分な強度を有するものとなる。
なお、接着強度σＪは、試験速度５ｍｍ／ｍｉｎで測定される値であり、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
【0041】
《不連続繊維強化樹脂》
本実施形態の成形体に含まれる不連続繊維強化樹脂は、不連続強化繊維を含有させることにより強度を高めた樹脂である。
使用する不連続強化繊維の種類、配合量、太さ、及び方向性等、並びに樹脂の種類及び配合量等を目的に応じて選択することにより、不連続繊維強化樹脂の強度及び耐衝撃性等を調整することができる。
本実施形態の成形体に含まれる不連続繊維強化樹脂は、不連続強化繊維を含有させることにより強度を高めた樹脂である。
使用する不連続強化繊維の種類、配合量、太さ、及び方向性等、並びに樹脂の種類及び配合量等を目的に応じて選択することにより、不連続繊維強化樹脂の強度及び耐衝撃性等を調整することができる。
【0042】
不連続繊維強化樹脂は、連続繊維強化樹脂とは異なり、溶融時に樹脂中の強化繊維も流動するため、成形体の成形時に金型の複雑な形状の細部まで流れ込むことができ、成形体の複雑な形状の部分を構成することができる。
また、本実施形態の成形体において、不連続繊維強化樹脂が、金属の少なくとも一部及び連続繊維強化樹脂の少なくとも一部の両方に接合した構成であると、金属と連続繊維強化樹脂との接合性が強化された、強度の高い成形体となる。
また、本実施形態の成形体において、不連続繊維強化樹脂が、金属の少なくとも一部及び連続繊維強化樹脂の少なくとも一部の両方に接合した構成であると、金属と連続繊維強化樹脂との接合性が強化された、強度の高い成形体となる。
【0043】
［不連続強化繊維］
本実施形態の不連続繊維強化樹脂に含まれる不連続強化繊維は、樹脂中にランダムに分散されていてもよいし、ランダムに配向された不連続繊維を有するランダム配向材（不織布等）として構成されていてもよい。
本実施形態の不連続繊維強化樹脂に含まれる不連続強化繊維は、樹脂中にランダムに分散されていてもよいし、ランダムに配向された不連続繊維を有するランダム配向材（不織布等）として構成されていてもよい。
【0044】
不連続強化繊維は、短繊維、長繊維、ランダム繊維のいずれであってもよい。
不連続強化繊維の平均繊維長は、０．０５～２０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．１０～１５ｍｍ、更に好ましくは０．１５～１０ｍｍである。
特に、不連続繊維強化樹脂を射出成形することにより第２部材を成形する場合は、不連続強化繊維の平均繊維長は、３ｍｍ未満であることが好ましく、より好ましくは０．０１～２．５ｍｍ、更に好ましくは０．０５～２．０ｍｍ、更により好ましくは０．１０～１．５ｍｍである。不連続強化繊維の平均繊維長が３ｍｍ未満であると、射出成形時に不連続繊維強化樹脂の流動性が良好となり、金型の複雑な形状の細部へと樹脂だけでなく不連続強化繊維も流動するため、複雑な形状でありながら強度の高い成形体を製造することができる。
また、特に、不連続繊維強化樹脂をプレス成形することにより第２部材を成形する場合は、不連続強化繊維の平均繊維長は、３ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは５～６０ｍｍ、更に好ましくは１０～４５ｍｍ、更により好ましくは１５～４０ｍｍである。不連続強化繊維の平均繊維長が３ｍｍ以上であると、強度の高い成形体を製造することができる。
なお、不連続強化繊維の平均繊維長は、成形体を焼却したのちに残存する不連続強化繊維の長さの平均値である。
不連続強化繊維の平均繊維長は、０．０５～２０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．１０～１５ｍｍ、更に好ましくは０．１５～１０ｍｍである。
特に、不連続繊維強化樹脂を射出成形することにより第２部材を成形する場合は、不連続強化繊維の平均繊維長は、３ｍｍ未満であることが好ましく、より好ましくは０．０１～２．５ｍｍ、更に好ましくは０．０５～２．０ｍｍ、更により好ましくは０．１０～１．５ｍｍである。不連続強化繊維の平均繊維長が３ｍｍ未満であると、射出成形時に不連続繊維強化樹脂の流動性が良好となり、金型の複雑な形状の細部へと樹脂だけでなく不連続強化繊維も流動するため、複雑な形状でありながら強度の高い成形体を製造することができる。
また、特に、不連続繊維強化樹脂をプレス成形することにより第２部材を成形する場合は、不連続強化繊維の平均繊維長は、３ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは５～６０ｍｍ、更に好ましくは１０～４５ｍｍ、更により好ましくは１５～４０ｍｍである。不連続強化繊維の平均繊維長が３ｍｍ以上であると、強度の高い成形体を製造することができる。
なお、不連続強化繊維の平均繊維長は、成形体を焼却したのちに残存する不連続強化繊維の長さの平均値である。
【0045】
上記不連続強化繊維の種類としては、上述の連続強化繊維と同様のものが挙げられ、連続強化繊維と同じであっても異なっていてもよい。
上記不連続強化繊維は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
上記不連続強化繊維は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
【0046】
不連続繊維強化樹脂における不連続強化繊維の含有量は、３０～８０量％であることが好ましく、３５～７５質量％であることがより好ましい。
【0047】
［樹脂］
本実施形態の不連続繊維強化樹脂に含まれる樹脂は、本発明の効果を損なわない限り特に制限はなく、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよいが、熱可塑性樹脂であることがより好ましい。
本実施形態の不連続繊維強化樹脂に含まれる樹脂は、本発明の効果を損なわない限り特に制限はなく、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよいが、熱可塑性樹脂であることがより好ましい。
【0048】
－熱可塑性樹脂－
不連続繊維強化樹脂に含まれる熱可塑性樹脂の種類としては、上述の連続繊維強化樹脂に含まれる熱可塑性樹脂と同様のものが挙げられ、連続繊維強化樹脂に含まれる熱可塑性樹脂と同じであっても異なっていてもよい。
上記熱可塑性樹脂は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
不連続繊維強化樹脂に含まれる熱可塑性樹脂の種類としては、上述の連続繊維強化樹脂に含まれる熱可塑性樹脂と同様のものが挙げられ、連続繊維強化樹脂に含まれる熱可塑性樹脂と同じであっても異なっていてもよい。
上記熱可塑性樹脂は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
【0049】
－熱硬化性樹脂－
不連続繊維強化樹脂に含まれる熱硬化性樹脂の種類としては、上述の連続繊維強化樹脂に含まれる熱硬化性樹脂と同様のものが挙げられ、連続繊維強化樹脂に含まれる熱硬化性樹脂と同じであっても異なっていてもよい。
上記熱硬化性樹脂は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
不連続繊維強化樹脂に含まれる熱硬化性樹脂の種類としては、上述の連続繊維強化樹脂に含まれる熱硬化性樹脂と同様のものが挙げられ、連続繊維強化樹脂に含まれる熱硬化性樹脂と同じであっても異なっていてもよい。
上記熱硬化性樹脂は、一種を単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
【0050】
成形体における不連続繊維強化樹脂の含有量は、１０～９０質量％であることが好ましく、２０～８０質量％であることがより好ましく、３０～７０質量％であることが更に好ましい。
【0051】
《不連続繊維強化樹脂の製造方法》
不連続繊維強化樹脂は、例えば、樹脂に強化繊維を混錬して分散させる方法、フィルム状の樹脂とシート状（不織布等）の強化繊維との積層体を加熱・加圧処理する方法等により、製造することができる。
上記の加熱・加圧処理としては、例えば、材料を金型に設置し、金型を加熱して金型温度を樹脂の融点以上又はガラス転移温度以上としたのち、型締め力１～１００ＭＰａで型締めして圧縮成形を行う。成形時間は、樹脂の融点又はガラス転移温度に達してから１～３０分とし、金型を樹脂の融点又はガラス転移温度マイナス２００℃～樹脂の融点又はガラス転移温度マイナス１０℃まで冷却したのち開放して、不連続繊維強化樹脂を得る。
不連続繊維強化樹脂は、例えば、樹脂に強化繊維を混錬して分散させる方法、フィルム状の樹脂とシート状（不織布等）の強化繊維との積層体を加熱・加圧処理する方法等により、製造することができる。
上記の加熱・加圧処理としては、例えば、材料を金型に設置し、金型を加熱して金型温度を樹脂の融点以上又はガラス転移温度以上としたのち、型締め力１～１００ＭＰａで型締めして圧縮成形を行う。成形時間は、樹脂の融点又はガラス転移温度に達してから１～３０分とし、金型を樹脂の融点又はガラス転移温度マイナス２００℃～樹脂の融点又はガラス転移温度マイナス１０℃まで冷却したのち開放して、不連続繊維強化樹脂を得る。
【0052】
［添加剤］
本実施形態の成形体には、必要に応じて添加剤を含有させてもよい。本実施形態の成形体は、例えば、老化防止剤、酸化防止剤、耐候剤、金属不活性剤、光安定剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、防菌・防黴剤、防臭剤、導電性付与剤、分散剤、軟化剤、可塑剤、架橋剤、共架橋剤、加硫剤、加硫助剤、発泡剤、発泡助剤、着色剤、難燃剤、制振剤、造核剤、中和剤、滑剤、ブロッキング防止剤、分散剤、流動性改良剤、離型剤等の添加剤を含有してもよい。
添加剤の含有量は、成形体１００質量％に対して、１０質量％以下としてよい。
本実施形態の成形体には、必要に応じて添加剤を含有させてもよい。本実施形態の成形体は、例えば、老化防止剤、酸化防止剤、耐候剤、金属不活性剤、光安定剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、防菌・防黴剤、防臭剤、導電性付与剤、分散剤、軟化剤、可塑剤、架橋剤、共架橋剤、加硫剤、加硫助剤、発泡剤、発泡助剤、着色剤、難燃剤、制振剤、造核剤、中和剤、滑剤、ブロッキング防止剤、分散剤、流動性改良剤、離型剤等の添加剤を含有してもよい。
添加剤の含有量は、成形体１００質量％に対して、１０質量％以下としてよい。
【0053】
＜成形体の製造方法＞
本実施形態の成形体の製造方法の一態様は、連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を、加熱した後に成形体用金型内に設置し、型締めして第１部材を成形し、前記成形体用金型内で、加熱した不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形することを含むことを特徴とする。
本実施形態の成形体の製造方法の一態様は、連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を、加熱した後に成形体用金型内に設置し、型締めして第１部材を成形し、前記成形体用金型内で、加熱した不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形することを含むことを特徴とする。
【0054】
上記製造方法では、連続繊維強化樹脂を加熱した後に成形体用金型内に設置し、型締めして第１部材を成形する。
連続繊維強化樹脂を成形体用金型設置前に加熱する方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、加熱炉、予熱ロール等を用いる方法、成形体用金型とは別の金型内で加熱する方法等が挙げられる。連続繊維強化樹脂の加熱温度は、樹脂の分解温度以下とすることが好ましい。
成形体用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以上に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。第１部材成形時の型締め力は、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
連続繊維強化樹脂を成形体用金型設置前に加熱する方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、加熱炉、予熱ロール等を用いる方法、成形体用金型とは別の金型内で加熱する方法等が挙げられる。連続繊維強化樹脂の加熱温度は、樹脂の分解温度以下とすることが好ましい。
成形体用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以上に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。第１部材成形時の型締め力は、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
【0055】
上記製造方法では、第１部材を成形した後に第２部材を成形するため、第１部材の成形時に十分な圧力を掛けることができ、第１部材の形状が複雑な場合にも細部まで良好に成形することができる。また、成形した第１部材を、成形体用金型から取り出さないことにより、成形時のサイクル短縮を図ることができる。
【0056】
上記製造方法において、不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形する方法は、射出成形が好ましい。射出成形によれば、第２部材の形状が複雑な場合であっても、金型の複雑な形状の細部まで不連続繊維強化樹脂をより良好に流れ込ませることができる。
【0057】
第２部材を射出成形する場合の、不連続繊維強化樹脂の射出充填のタイミングは、連続繊維強化樹脂の型締めから３０秒以内であることが好ましい。
射出条件としては、射出ユニットのシリンダー温度を２７０～３２０℃、充填圧力を１～１５０ＭＰａ、射出速度を５～１５０ｍｍ／秒、保持圧力を３～２００ＭＰａに設定することが好ましい。
不連続繊維強化樹脂の射出充填後、１～１８０分間保持することにより、第１部材と第２部材とを接合する。その際の成形体用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以上、融点以下に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。特に、繊維強化樹脂の樹脂がポリアミド６６である場合は、ガラス転移温度＋１０～８０℃とすることが好ましい。また、このときの型締め力は、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
射出条件としては、射出ユニットのシリンダー温度を２７０～３２０℃、充填圧力を１～１５０ＭＰａ、射出速度を５～１５０ｍｍ／秒、保持圧力を３～２００ＭＰａに設定することが好ましい。
不連続繊維強化樹脂の射出充填後、１～１８０分間保持することにより、第１部材と第２部材とを接合する。その際の成形体用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以上、融点以下に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。特に、繊維強化樹脂の樹脂がポリアミド６６である場合は、ガラス転移温度＋１０～８０℃とすることが好ましい。また、このときの型締め力は、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
【0058】
本実施形態の成形体の製造方法の別の態様は、連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を、加熱した後に成形体用金型内に設置し、型締めして第１部材を成形し、前記成形体用金型内で、前記第１部材の、第２部材を接合させる部分の接合側表面又は当該接合側表面を含む接合側表面全体を加熱した後、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形することを含むことを特徴とする。
【0059】
上記製造方法では、連続繊維強化樹脂を加熱した後に成形体用金型内に設置し、型締めして第１部材を成形する。
連続繊維強化樹脂を成形体用金型設置前に加熱する方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、加熱炉、予熱ロール等を用いる方法、成形体用金型とは別の金型内で加熱する方法等が挙げられる。連続繊維強化樹脂の加熱温度は、樹脂の分解温度以下とすることが好ましい。
成形体用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以上に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。第１部材成形時の型締め力は、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
型締め後、成形体用金型の温度を連続繊維強化樹脂のガラス転移温度以下に降下させて第１部材を冷却固化させた後、成形体用金型を開放する。
連続繊維強化樹脂を成形体用金型設置前に加熱する方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、加熱炉、予熱ロール等を用いる方法、成形体用金型とは別の金型内で加熱する方法等が挙げられる。連続繊維強化樹脂の加熱温度は、樹脂の分解温度以下とすることが好ましい。
成形体用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以上に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。第１部材成形時の型締め力は、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
型締め後、成形体用金型の温度を連続繊維強化樹脂のガラス転移温度以下に降下させて第１部材を冷却固化させた後、成形体用金型を開放する。
【0060】
上記製造方法では、第１部材を成形した後に第２部材を成形するため、第１部材の成形時に十分な圧力を掛けることができ、第１部材の形状が複雑な場合にも細部まで良好に成形することができる。また、成形した第１部材を、成形体用金型から取り出さずにそのまま成形体用金型内で加熱することにより、成形時のサイクル短縮を図ることができる。
また、上記製造方法では、第１部材の、第２部材を接合させる部分の接合側表面（接合部となる部分）又は当該接合側表面（接合部となる部分）を含む第１部材の接合側表面全体を加熱することにより、第２部材（不連続繊維強化樹脂）が接合する第１部材の表面が溶融した状態となり、第１部材と第２部材との接着性を高めることができる。このとき、第１部材全体ではなく表面のみを加熱することにより、第１部材に対して型締め方向に高い圧力を掛けても、不連続繊維強化樹脂を充填するキャビティ内（特に、断続的に設けられたキャビティ内）に第１部材の連続強化繊維が入り込むのを低減することができるため、上述の割合（ｔ１／ｔ）及び（（ｔ１－ｔ）／Ｗ）をそれぞれ上記特定範囲に制御することができる。また、第１部材の被接合面以外は加熱しないため、外観に優れた成形体となる。
成形体用金型内で第１部材を加熱する方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、レーザ、温風（加熱蒸気）、バーナー等を用いる方法が挙げられる。
また、上記製造方法では、第１部材の、第２部材を接合させる部分の接合側表面（接合部となる部分）又は当該接合側表面（接合部となる部分）を含む第１部材の接合側表面全体を加熱することにより、第２部材（不連続繊維強化樹脂）が接合する第１部材の表面が溶融した状態となり、第１部材と第２部材との接着性を高めることができる。このとき、第１部材全体ではなく表面のみを加熱することにより、第１部材に対して型締め方向に高い圧力を掛けても、不連続繊維強化樹脂を充填するキャビティ内（特に、断続的に設けられたキャビティ内）に第１部材の連続強化繊維が入り込むのを低減することができるため、上述の割合（ｔ１／ｔ）及び（（ｔ１－ｔ）／Ｗ）をそれぞれ上記特定範囲に制御することができる。また、第１部材の被接合面以外は加熱しないため、外観に優れた成形体となる。
成形体用金型内で第１部材を加熱する方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、レーザ、温風（加熱蒸気）、バーナー等を用いる方法が挙げられる。
【0061】
上記製造方法において、不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形する方法は、射出成形が好ましい。射出成形によれば、第２部材の形状が複雑な場合であっても、金型の複雑な形状の細部まで不連続繊維強化樹脂をより良好に流れ込ませることができる。
【0062】
第２部材を射出成形する場合の、不連続繊維強化樹脂の射出充填のタイミングは、第１部材の表面を加熱して成形体用金型を閉じてから３０秒以内であることが好ましい。
射出条件としては、射出ユニットのシリンダー温度を２７０～３２０℃、充填圧力を１～１５０ＭＰａ、射出速度を５～１５０ｍｍ／秒、保持圧力を３～２００ＭＰａに設定することが好ましい。
不連続繊維強化樹脂の射出充填後、１～１８０分間保持することにより、第１部材と第２部材とを接合する。その際の成形体用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以上、融点以下に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。特に、繊維強化樹脂の樹脂がポリアミド６６である場合は、ガラス転移温度＋１０～８０℃とすることが好ましい。また、このときの型締め力は、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
射出条件としては、射出ユニットのシリンダー温度を２７０～３２０℃、充填圧力を１～１５０ＭＰａ、射出速度を５～１５０ｍｍ／秒、保持圧力を３～２００ＭＰａに設定することが好ましい。
不連続繊維強化樹脂の射出充填後、１～１８０分間保持することにより、第１部材と第２部材とを接合する。その際の成形体用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以上、融点以下に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。特に、繊維強化樹脂の樹脂がポリアミド６６である場合は、ガラス転移温度＋１０～８０℃とすることが好ましい。また、このときの型締め力は、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
【0063】
本実施形態の成形体の製造方法の別の態様は、連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を、加熱した後に第１部材用金型内に設置し、型締めして第１部材を成形し、前記第１部材を前記第１部材用金型から取り出し、前記第１部材の、第２部材を接合させる部分の接合側表面又は当該接合側表面を含む接合側表面全体を加熱し、加熱した前記第１部材を成形体用金型に設置し、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形することを含むことを特徴とする。
【0064】
上記製造方法では、連続繊維強化樹脂を加熱した後に第１部材用金型内に設置し、型締めして第１部材を成形する。
連続繊維強化樹脂を第１部材用金型設置前に加熱する方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、加熱炉、予熱ロール等を用いる方法、第１部材用金型とは別の金型内で加熱する方法等が挙げられる。連続繊維強化樹脂の加熱温度は、樹脂の分解温度以下とすることが好ましい。
第１部材用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以上に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。第１部材成形時の型締め力は、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
型締め後、第１部材用金型の温度を連続繊維強化樹脂のガラス転移温度以下に降下させて第１部材を冷却固化させた後、第１部材用金型を開放し、第１部材を離型する。
連続繊維強化樹脂を第１部材用金型設置前に加熱する方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、加熱炉、予熱ロール等を用いる方法、第１部材用金型とは別の金型内で加熱する方法等が挙げられる。連続繊維強化樹脂の加熱温度は、樹脂の分解温度以下とすることが好ましい。
第１部材用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以上に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。第１部材成形時の型締め力は、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
型締め後、第１部材用金型の温度を連続繊維強化樹脂のガラス転移温度以下に降下させて第１部材を冷却固化させた後、第１部材用金型を開放し、第１部材を離型する。
【0065】
上記製造方法においても、第１部材を成形した後に第２部材を成形するため、第１部材の成形時に十分な圧力を掛けることができ、第１部材の形状が複雑な場合にも細部まで良好に成形することができる。特に、不連続繊維強化樹脂を充填するキャビティが存在しない第１部材用金型で成形することにより、第１部材の各表面の平滑性、厚みの正確性がより高いものとなる。また、第１部材を冷却固化させて離型することにより、第１部材の形状が固定されるため、第１部材の成形体用金型への搬送や成形体用金型内に設置する際の位置決めが容易になる。
また、上記製造方法においても、第１部材の、第２部材を接合させる部分の接合側表面（接合部となる部分）又は当該接合側表面（接合部となる部分）を含む第１部材の接合側表面全体を加熱することにより、第２部材（不連続繊維強化樹脂）が接合する第１部材の表面が溶融した状態となり、第１部材と第２部材との接着性を高めることができる。このとき、第１部材全体ではなく表面のみを加熱することにより、第１部材に対して型締め方向に高い圧力を掛けても、不連続繊維強化樹脂を充填するキャビティ内（特に、断続的に設けられたキャビティ内）に第１部材の連続強化繊維が入り込むのを低減することができるため、上述の割合（ｔ１／ｔ）及び（（ｔ１－ｔ）／Ｗ）をそれぞれ上記特定範囲に制御することができる。また、第１部材の被接合面以外は加熱しないため、外観に優れた成形体となる。
成形体用金型内で第１部材を加熱する方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、レーザ、温風（加熱蒸気）、バーナー等を用いる方法が挙げられる。
また、上記製造方法においても、第１部材の、第２部材を接合させる部分の接合側表面（接合部となる部分）又は当該接合側表面（接合部となる部分）を含む第１部材の接合側表面全体を加熱することにより、第２部材（不連続繊維強化樹脂）が接合する第１部材の表面が溶融した状態となり、第１部材と第２部材との接着性を高めることができる。このとき、第１部材全体ではなく表面のみを加熱することにより、第１部材に対して型締め方向に高い圧力を掛けても、不連続繊維強化樹脂を充填するキャビティ内（特に、断続的に設けられたキャビティ内）に第１部材の連続強化繊維が入り込むのを低減することができるため、上述の割合（ｔ１／ｔ）及び（（ｔ１－ｔ）／Ｗ）をそれぞれ上記特定範囲に制御することができる。また、第１部材の被接合面以外は加熱しないため、外観に優れた成形体となる。
成形体用金型内で第１部材を加熱する方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、レーザ、温風（加熱蒸気）、バーナー等を用いる方法が挙げられる。
【0066】
上記製造方法において、不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形する方法は、射出成形又はプレス成形のいずれであってもよい。第２部材の形状が複雑な場合は、金型の複雑な形状の細部まで不連続繊維強化樹脂をより良好に流れ込ませることができることから、射出成形が好ましい。また、第２部材の強度を高める観点からは、より繊維長の長い不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いることができることから、プレス成形が好ましい。
【0067】
第２部材を射出成形する際の方法及び条件は、上述の方法及び条件と同様としてよい。
【0068】
第２部材をプレス成形する場合は、第１部材の表面を加熱してから３０秒以内に加熱した不連続繊維強化樹脂を設置することが好ましい。
不連続繊維強化樹脂の加熱方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、加熱炉、予熱ロール等を用いる方法、成形体用金型とは別の金型内で加熱する方法等が挙げられる。不連続繊維強化樹脂の加熱温度は、樹脂の分解温度以下とすることが好ましい。
不連続繊維強化樹脂の設置後、０．１～３分間保持することにより、第１部材と第２部材とを接合する。その際の成形体用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以上、融点以下に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。特に、繊維強化樹脂の樹脂がポリアミド６６である場合は、ガラス転移温度＋１０～８０℃とすることが好ましい。また、型締め力は、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
不連続繊維強化樹脂の加熱方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、加熱炉、予熱ロール等を用いる方法、成形体用金型とは別の金型内で加熱する方法等が挙げられる。不連続繊維強化樹脂の加熱温度は、樹脂の分解温度以下とすることが好ましい。
不連続繊維強化樹脂の設置後、０．１～３分間保持することにより、第１部材と第２部材とを接合する。その際の成形体用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以上、融点以下に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。特に、繊維強化樹脂の樹脂がポリアミド６６である場合は、ガラス転移温度＋１０～８０℃とすることが好ましい。また、型締め力は、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
【0069】
本実施形態の成形体の製造方法の別の態様は、加熱した連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂と、加熱した不連続繊維強化樹脂を、成形体用金型内に設置し、型締めして第１部材と第２部材を成形することを含むことを特徴とする。
上記製造方法では、加熱した不連続繊維強化樹脂と加熱した連続繊維強化樹脂とを同時に金型に設置してプレス成形するため、繊維長の長い不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いて形状が複雑な第２部材を形成する場合であっても、細部まで良好に成形することができる。また、加熱した不連続繊維強化樹脂と加熱した連続繊維強化樹脂とを同時にプレス成形することにより、第１部材と第２部材との接着性を高めることができるとともに、成形時のサイクル短縮を図ることができる。
連続繊維強化樹脂及び不連続繊維強化樹脂の加熱方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、加熱炉、予熱ロール等を用いる方法、成形体用金型とは別の金型内で加熱する方法等が挙げられる。連続繊維強化樹脂及び不連続繊維強化樹脂の加熱温度は、樹脂の分解温度以下とすることが好ましい。
連続繊維強化樹脂及び不連続繊維強化樹脂の設置後、０．１～３分間保持することにより、連続繊維強化樹脂（第１部材）と不連続繊維強化樹脂（第２部材）とを接合する。その際の成形体用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以上、融点以下に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。特に、繊維強化樹脂の樹脂がポリアミド６６である場合は、ガラス転移温度＋１０～８０℃とすることが好ましい。また、型締め力は、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
上記製造方法では、加熱した不連続繊維強化樹脂と加熱した連続繊維強化樹脂とを同時に金型に設置してプレス成形するため、繊維長の長い不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いて形状が複雑な第２部材を形成する場合であっても、細部まで良好に成形することができる。また、加熱した不連続繊維強化樹脂と加熱した連続繊維強化樹脂とを同時にプレス成形することにより、第１部材と第２部材との接着性を高めることができるとともに、成形時のサイクル短縮を図ることができる。
連続繊維強化樹脂及び不連続繊維強化樹脂の加熱方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、加熱炉、予熱ロール等を用いる方法、成形体用金型とは別の金型内で加熱する方法等が挙げられる。連続繊維強化樹脂及び不連続繊維強化樹脂の加熱温度は、樹脂の分解温度以下とすることが好ましい。
連続繊維強化樹脂及び不連続繊維強化樹脂の設置後、０．１～３分間保持することにより、連続繊維強化樹脂（第１部材）と不連続繊維強化樹脂（第２部材）とを接合する。その際の成形体用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以上、融点以下に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。特に、繊維強化樹脂の樹脂がポリアミド６６である場合は、ガラス転移温度＋１０～８０℃とすることが好ましい。また、型締め力は、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
【0070】
本実施形態の成形体の製造方法の更に別の態様は、連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を、加熱した後に成形体用金型内に設置し、前記連続繊維強化樹脂に対して掛かる型締め方向の圧力が１０ＭＰａ以下となるような型締め力で型締めして第１部材を成形した後、加熱した不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形することを含むことを特徴とする。
【0071】
上記製造方法では、連続繊維強化樹脂を加熱した後に成形体用金型内に設置し、型締めして第１部材を成形する。
連続繊維強化樹脂を成形体用金型設置前に加熱する方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、加熱炉、予熱ロール等を用いる方法、成形体用金型とは別の金型内で加熱する方法等が挙げられる。連続繊維強化樹脂の加熱温度は、樹脂の分解温度以下とすることが好ましい。
連続繊維強化樹脂を成形体用金型設置前に加熱する方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、加熱炉、予熱ロール等を用いる方法、成形体用金型とは別の金型内で加熱する方法等が挙げられる。連続繊維強化樹脂の加熱温度は、樹脂の分解温度以下とすることが好ましい。
【0072】
成形体用金型の型締め力は、連続繊維強化樹脂に掛かる型締め方向の圧力が１０ＭＰａ以下となるように設定する。連続繊維強化樹脂に掛かる型締め方向の圧力が高いと、第２部材（不連続繊維強化樹脂）との接合の際に連続強化繊維が不連続繊維強化樹脂を充填するキャビティ内に入り込みやすくなるが、上記圧力が１０ＭＰａ以下であると、上記連続強化繊維の入り込みを低減することができる。そのため、上述の割合（ｔ１／ｔ）及び（（ｔ１－ｔ）／Ｗ）をそれぞれ上記特定範囲に制御することができる。
【0073】
上記製造方法において、不連続繊維強化樹脂を用いて第２部材を成形する方法は、射出成形又はプレス成形のいずれであってもよい。第２部材の形状が複雑な場合は、金型の複雑な形状の細部まで不連続繊維強化樹脂をより良好に流れ込ませることができることから、射出成形が好ましい。また、第２部材の強度を高める観点からは、より繊維長の長い不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を用いることができることから、プレス成形が好ましい。
【0074】
第２部材を射出成形する場合の、不連続繊維強化樹脂の射出充填のタイミングは、連続繊維強化樹脂の型締めから３０秒以内であることが好ましい。
射出条件としては、射出ユニットのシリンダー温度を２７０～３２０℃、充填圧力を１～１５０ＭＰａ、射出速度を５～１５０ｍｍ／秒、保持圧力を５～２００ＭＰａに設定することが好ましい。
不連続繊維強化樹脂の射出充填後、０．１～３分間保持することにより、第１部材と第２部材とを接合する。その際の成形体用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以下に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。また、このときの型締め力は、第１部材に掛かる型締め方向の圧力が１０ＭＰａ以下となるように設定し、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
射出条件としては、射出ユニットのシリンダー温度を２７０～３２０℃、充填圧力を１～１５０ＭＰａ、射出速度を５～１５０ｍｍ／秒、保持圧力を５～２００ＭＰａに設定することが好ましい。
不連続繊維強化樹脂の射出充填後、０．１～３分間保持することにより、第１部材と第２部材とを接合する。その際の成形体用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以下に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。また、このときの型締め力は、第１部材に掛かる型締め方向の圧力が１０ＭＰａ以下となるように設定し、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
【0075】
第２部材をプレス成形する場合は、連続繊維強化樹脂の型締めから３０秒以内に加熱した不連続繊維強化樹脂を設置することが好ましい。
不連続繊維強化樹脂の加熱方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、加熱炉、予熱ロール等を用いる方法、成形体用金型とは別の金型内で加熱する方法等が挙げられる。連続繊維強化樹脂の加熱温度は、樹脂の分解温度以下とすることが好ましい。
不連続繊維強化樹脂の設置後、０．１～３分間保持することにより、第１部材と第２部材とを接合する。その際の成形体用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以上に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。また、このときの型締め力は、第１部材に掛かる型締め方向の圧力が１０ＭＰａ以下となるように設定し、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
不連続繊維強化樹脂の加熱方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、加熱炉、予熱ロール等を用いる方法、成形体用金型とは別の金型内で加熱する方法等が挙げられる。連続繊維強化樹脂の加熱温度は、樹脂の分解温度以下とすることが好ましい。
不連続繊維強化樹脂の設置後、０．１～３分間保持することにより、第１部材と第２部材とを接合する。その際の成形体用金型の温度は、繊維強化樹脂のガラス転移温度以上に設定し、常に一定温度に温調しておくことが好ましい。また、このときの型締め力は、第１部材に掛かる型締め方向の圧力が１０ＭＰａ以下となるように設定し、好ましくは０．０１～２０ＭＰａ、より好ましくは０．１～１５ＭＰａである。
【0076】
本実施形態の成形体の製造方法は、上記いずれの態様においても、第１部材の厚みと、成形体用金型における第１部材の形状に相当するキャビティの高さとを略等しくしてもよい。このように、成形体用金型における第１部材の形状に相当するキャビティの高さ（キャビティの隙間（クリアランス））を、第２部材を成形（接合）する前の第１部材の厚みと略等しくすることにより、第１部材にかかる圧力を低減し、不連続繊維強化樹脂を充填するキャビティ内に第１部材の連続強化繊維が食い込むのを低減させ、第１部材の接合部における連続強化繊維の高さｔ１を小さくすることができる。
なお、「第１部材の厚みと、成形体用金型における第１部材の形状に相当するキャビティの高さとが略等しい」とは、成形体用金型における第１部材の形状に相当するキャビティの高さが、第２部材を成形（接合）する前の第１部材の厚み±２５％である状態としてよい。
なお、「第１部材の厚みと、成形体用金型における第１部材の形状に相当するキャビティの高さとが略等しい」とは、成形体用金型における第１部材の形状に相当するキャビティの高さが、第２部材を成形（接合）する前の第１部材の厚み±２５％である状態としてよい。
【0077】
また、本実施形態の成形体の製造方法は、上記いずれの態様においても、第１部材を成形する際及び／又は第２部材を成形する際に、第１部材を第１部材の接合側表面に平行な少なくとも２方向に引張してもよい。このように引張することにより、第１部材の接合側表面に皺ができるのを防ぐと共に、不連続繊維強化樹脂を充填するキャビティ内（特に、断続的に設けられたキャビティ内）に第１部材の連続強化繊維が入り込むのを更に低減することができる。
上記引張の際に付加する引張力は、好ましくは０．１～１０ＭＰａである。
また、上記第１部材の接合側表面に平行な少なくとも２方向には、第１部材中の連続強化繊維の方向に平行な方向及び垂直な方向が含まれることが好ましい。
上記引張の際に付加する引張力は、好ましくは０．１～１０ＭＰａである。
また、上記第１部材の接合側表面に平行な少なくとも２方向には、第１部材中の連続強化繊維の方向に平行な方向及び垂直な方向が含まれることが好ましい。
【0078】
本実施形態の成形体の製造方法に用いる金型は、上記いずれの態様においても、凹部のテーパー角度が０．５～１５°であることが好ましい。
【0079】
また、成形体の設計の観点から、上記いずれの態様の製造方法においても、第１部材の成形前と後とでの厚みの差（原料である連続繊維強化樹脂の厚みと成形後の第１部材の厚みとの差）が小さい、即ち、厚みの変化が小さいことが好ましい。より具体的には、成形前の第１部材の厚み（連続繊維強化樹脂の厚み）を１００％として、成形後の第１部材の厚みが、８０～１２０％であることが好ましく、９５～１０５％であることがより好ましく、９９～１０１％であることが更に好ましい。
第１部材の成形前後での厚みの差を小さくする（厚みの変化を小さくする）方法としては、例えば、成形時のＩＲ加熱炉での加熱で材料を片面のみ加熱する方法や、加熱温度を低くして材料全体を加熱溶融させない方法や、加熱温度を高くして材料全体を加熱溶融させてプレス圧力により材料を成形前の厚さまで戻す方法や、プレスの圧力を高くする方法等が挙げられる。
第１部材の成形前後での厚みの差を小さくする（厚みの変化を小さくする）方法としては、例えば、成形時のＩＲ加熱炉での加熱で材料を片面のみ加熱する方法や、加熱温度を低くして材料全体を加熱溶融させない方法や、加熱温度を高くして材料全体を加熱溶融させてプレス圧力により材料を成形前の厚さまで戻す方法や、プレスの圧力を高くする方法等が挙げられる。
【実施例】
【0080】
以下、実施例、参考例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0081】
＜測定方法＞
実施例、参考例及び比較例において使用した測定方法は、以下のとおりである。
実施例、参考例及び比較例において使用した測定方法は、以下のとおりである。
【0082】
（１）第１部材の厚み、第２部材の幅及び高さ
実施例、参考例及び比較例で得られた成形体の第１部材について、マイクロメーター（ミツトヨ社製ＭＤＣ－２５ＳＸ）を用いて接合部以外の部分における厚みｔ（ｍｍ）を測定した。また、接合部の連続強化繊維の繊維方向に沿った厚み方向断面写真（キーエンス社製ＶＨＸ－５０００を使用して撮影）を画像解析することにより、接合部における第１部材中の連続強化繊維の高さｔ１（ｍｍ）を求めた。
ｔは、５箇所で測定して得られた値の平均値とした。接合部以外の部分における厚みが一定ではない場合は、接合部付近の少なくとも５箇所で測定した値の平均値を厚みｔとした。
また、ｔ１は、接合部において連続強化繊維の繊維方向に沿った厚み方向の断面を作製して、断面写真より画像解析を用いて測定した。なお、断面は第１部材表面に対する第２部材の高さが最大になるように作製した。繊維が複数の方向に配向している場合は、それぞれの繊維に沿って５箇所の断面を作製し、断面写真より画像解析を用いて測定した平均値を算出した。接合部において第１部材が第２部材に食い込んでいる状態の場合は、上記平均値が一番大きい値となる繊維方向における高さの最大値をｔ１とし、第２部材が第１部材に食い込んでいる状態の場合は、上記平均値が一番小さい値となる繊維方向における高さの最小値をｔ１とした。
また、実施例、参考例及び比較例で得られた成形体の第２部材について、マイクロメーター（ミツトヨ社製ＭＤＣ－２５ＳＸ）を用いて接合部における幅Ｗ（ｍｍ）及び高さＨ（ｍｍ）を求めた。
実施例、参考例及び比較例で得られた成形体の第１部材について、マイクロメーター（ミツトヨ社製ＭＤＣ－２５ＳＸ）を用いて接合部以外の部分における厚みｔ（ｍｍ）を測定した。また、接合部の連続強化繊維の繊維方向に沿った厚み方向断面写真（キーエンス社製ＶＨＸ－５０００を使用して撮影）を画像解析することにより、接合部における第１部材中の連続強化繊維の高さｔ１（ｍｍ）を求めた。
ｔは、５箇所で測定して得られた値の平均値とした。接合部以外の部分における厚みが一定ではない場合は、接合部付近の少なくとも５箇所で測定した値の平均値を厚みｔとした。
また、ｔ１は、接合部において連続強化繊維の繊維方向に沿った厚み方向の断面を作製して、断面写真より画像解析を用いて測定した。なお、断面は第１部材表面に対する第２部材の高さが最大になるように作製した。繊維が複数の方向に配向している場合は、それぞれの繊維に沿って５箇所の断面を作製し、断面写真より画像解析を用いて測定した平均値を算出した。接合部において第１部材が第２部材に食い込んでいる状態の場合は、上記平均値が一番大きい値となる繊維方向における高さの最大値をｔ１とし、第２部材が第１部材に食い込んでいる状態の場合は、上記平均値が一番小さい値となる繊維方向における高さの最小値をｔ１とした。
また、実施例、参考例及び比較例で得られた成形体の第２部材について、マイクロメーター（ミツトヨ社製ＭＤＣ－２５ＳＸ）を用いて接合部における幅Ｗ（ｍｍ）及び高さＨ（ｍｍ）を求めた。
【0083】
（２）第１部材及び第２部材の引張強度
実施例、参考例及び比較例で得られた成形体の第１部材について、第１部材の表面に沿う方向（図４の黒矢印方向）の、接合部以外の部分における引張強度σＢ１（ＭＰａ）と、接合部における引張強度σＢ１’（ＭＰａ）とを測定した。成形体の第１部材から、引張強度σＢ１及びσＢ１’の測定用に、第２部材（接合部）を含まない縦１００ｍｍ×横１０ｍｍの試験片、及び第２部材（接合部）を横方向中心に有する縦１００ｍｍ×横１００ｍｍの試験片（図４）をそれぞれ切り出して用いた。
また、実施例、参考例及び比較例で得られた成形体の第２部材について、第２部材の表面に沿う方向（図４の白抜き矢印方向）の、接合部以外の部分における引張強度σＢ２（ＭＰａ）を測定した。成形体の第２部材から、引張強度σＢ２の測定用に、接合部を含まない高さ２０ｍｍ×長さ２０ｍｍの試験片を切り出して用いた。
各引張強度の測定は、インストロン社製万能試験機を用いて、ＪＩＳ Ｋ７１６５に準拠し、試験速度５ｍｍ／ｍｉｎで行った。
実施例、参考例及び比較例で得られた成形体の第１部材について、第１部材の表面に沿う方向（図４の黒矢印方向）の、接合部以外の部分における引張強度σＢ１（ＭＰａ）と、接合部における引張強度σＢ１’（ＭＰａ）とを測定した。成形体の第１部材から、引張強度σＢ１及びσＢ１’の測定用に、第２部材（接合部）を含まない縦１００ｍｍ×横１０ｍｍの試験片、及び第２部材（接合部）を横方向中心に有する縦１００ｍｍ×横１００ｍｍの試験片（図４）をそれぞれ切り出して用いた。
また、実施例、参考例及び比較例で得られた成形体の第２部材について、第２部材の表面に沿う方向（図４の白抜き矢印方向）の、接合部以外の部分における引張強度σＢ２（ＭＰａ）を測定した。成形体の第２部材から、引張強度σＢ２の測定用に、接合部を含まない高さ２０ｍｍ×長さ２０ｍｍの試験片を切り出して用いた。
各引張強度の測定は、インストロン社製万能試験機を用いて、ＪＩＳ Ｋ７１６５に準拠し、試験速度５ｍｍ／ｍｉｎで行った。
【0084】
（３）接合部の接着強度
実施例、参考例及び比較例で得られた成形体について、第２部材の表面に沿う方向（図４の白抜き矢印方向）の接合部の接着強度σＪ（ＭＰａ）を、インストロン社製万能試験機を用いて、試験速度５ｍｍ／ｍｉｎで測定した。測定には、成形体の第１部材から、第２部材（接合部）を横方向中心に有する縦１００ｍｍ×横１００ｍｍの試験片を切り出して用いた。
実施例、参考例及び比較例で得られた成形体について、第２部材の表面に沿う方向（図４の白抜き矢印方向）の接合部の接着強度σＪ（ＭＰａ）を、インストロン社製万能試験機を用いて、試験速度５ｍｍ／ｍｉｎで測定した。測定には、成形体の第１部材から、第２部材（接合部）を横方向中心に有する縦１００ｍｍ×横１００ｍｍの試験片を切り出して用いた。
【0085】
＜材料＞
実施例、参考例及び比較例において使用した材料は以下のとおりである。
実施例、参考例及び比較例において使用した材料は以下のとおりである。
【0086】
［連続繊維強化樹脂]
・連続繊維強化樹脂Ｘ：以下のようにして、連続繊維強化樹脂Ｘを製造した。
（連続強化繊維）
ガラス繊維（「ＥＲ１２００Ｔ－４２３」日本電気硝子株式会社製）
（熱可塑性樹脂）
ポリアミド樹脂Ａ：ポリアミド６６（「レオナ１５０２Ｓ」旭化成株式会社製）とカーボンブラックマスターバッチ（「ＬＣ０５０Ｍ－３３９４３－Ｍ」旭化成株式会社製）とを４：１の質量比でドライブレンドしたもの
〈ガラスクロスの製造〉
レピア織機（織幅２ｍ）を用い、上記ガラス繊維を経糸及び緯糸として用いて製織することにより、ガラスクロスを製造した。得られたガラスクロスの織形態は綾織、織密度は６．５本／２５ｍｍ、目付は６００ｇ／ｍ２であった。
〈ポリアミド樹脂フィルムの製造〉
上記ポリアミド樹脂ＡをＴダイ押出成形機（株式会社創研製）を用いて成形することにより、厚さ２００μｍのフィルムを得た。
〈連続繊維強化樹脂Ｘの製造〉
成形機（最大型締め力５０トンの油圧成形機、株式会社ショージ製）及びインロー構造の平板（縦２５０ｍｍ×横３９０ｍｍ×厚み２ｍｍ）用金型を準備した。
上記で得られたガラスクロス６枚とポリアミド樹脂Ａのフィルム７枚とを金型形状に合わせて切断し、ポリアミド樹脂Ａのフィルムが表面となるようにガラスクロスとポリアミド樹脂Ａのフィルムとを交互に重ね（Ａ／Ｇ／Ａ／Ｇ／Ａ／Ｇ／Ａ／Ｇ／Ａ／Ｇ／Ａ／Ｇ／Ａの順、Ａはポリアミド樹脂Ａのフィルム、Ｇはガラスクロス）、金型内に設置した。なお、ガラスクロスは、全ての繊維配向（タテ糸方向及びヨコ糸方向）が金型の縦方向及び横方向と一致するようにした。
成形機内熱板温度が３３０℃となるように加熱し、次いで型締め力５ＭＰａで型締めして、圧縮成形を行った。成形時間は、ポリアミド６６の融点である２６５℃に達してから１分とし、金型を１００℃まで急却したのちに開放して、連続繊維強化樹脂Ｘ（縦２５０ｍｍ×横３９０ｍｍ×厚み約２ｍｍ）を得た。
・連続繊維強化樹脂Ｘ：以下のようにして、連続繊維強化樹脂Ｘを製造した。
（連続強化繊維）
ガラス繊維（「ＥＲ１２００Ｔ－４２３」日本電気硝子株式会社製）
（熱可塑性樹脂）
ポリアミド樹脂Ａ：ポリアミド６６（「レオナ１５０２Ｓ」旭化成株式会社製）とカーボンブラックマスターバッチ（「ＬＣ０５０Ｍ－３３９４３－Ｍ」旭化成株式会社製）とを４：１の質量比でドライブレンドしたもの
〈ガラスクロスの製造〉
レピア織機（織幅２ｍ）を用い、上記ガラス繊維を経糸及び緯糸として用いて製織することにより、ガラスクロスを製造した。得られたガラスクロスの織形態は綾織、織密度は６．５本／２５ｍｍ、目付は６００ｇ／ｍ２であった。
〈ポリアミド樹脂フィルムの製造〉
上記ポリアミド樹脂ＡをＴダイ押出成形機（株式会社創研製）を用いて成形することにより、厚さ２００μｍのフィルムを得た。
〈連続繊維強化樹脂Ｘの製造〉
成形機（最大型締め力５０トンの油圧成形機、株式会社ショージ製）及びインロー構造の平板（縦２５０ｍｍ×横３９０ｍｍ×厚み２ｍｍ）用金型を準備した。
上記で得られたガラスクロス６枚とポリアミド樹脂Ａのフィルム７枚とを金型形状に合わせて切断し、ポリアミド樹脂Ａのフィルムが表面となるようにガラスクロスとポリアミド樹脂Ａのフィルムとを交互に重ね（Ａ／Ｇ／Ａ／Ｇ／Ａ／Ｇ／Ａ／Ｇ／Ａ／Ｇ／Ａ／Ｇ／Ａの順、Ａはポリアミド樹脂Ａのフィルム、Ｇはガラスクロス）、金型内に設置した。なお、ガラスクロスは、全ての繊維配向（タテ糸方向及びヨコ糸方向）が金型の縦方向及び横方向と一致するようにした。
成形機内熱板温度が３３０℃となるように加熱し、次いで型締め力５ＭＰａで型締めして、圧縮成形を行った。成形時間は、ポリアミド６６の融点である２６５℃に達してから１分とし、金型を１００℃まで急却したのちに開放して、連続繊維強化樹脂Ｘ（縦２５０ｍｍ×横３９０ｍｍ×厚み約２ｍｍ）を得た。
【0087】
［不連続繊維強化樹脂]
・不連続繊維強化樹脂Ｙ：ガラス短繊維強化ポリアミド６６（「レオナ１４Ｇ５０」旭化成株式会社製、ガラス繊維：５０質量％、平均繊維長０．５ｍｍ）
・不連続繊維強化樹脂Ｚ：ガラス長維強化ポリアミド６（「ＴＥＰＥＸ ｆｌｏｗｃｏｒｅ１０２」ＬＡＮＸＥＳＳ社製、ガラス繊維：５５質量％、平均繊維長４０ｍｍ）
・不連続繊維強化樹脂Ｙ：ガラス短繊維強化ポリアミド６６（「レオナ１４Ｇ５０」旭化成株式会社製、ガラス繊維：５０質量％、平均繊維長０．５ｍｍ）
・不連続繊維強化樹脂Ｚ：ガラス長維強化ポリアミド６（「ＴＥＰＥＸ ｆｌｏｗｃｏｒｅ１０２」ＬＡＮＸＥＳＳ社製、ガラス繊維：５５質量％、平均繊維長４０ｍｍ）
【0088】
［実施例１］
両面ＩＲ加熱炉で両面を３００℃に加熱した連続繊維強化樹脂Ｘを、第１部材の形状に相当するキャビティの高さが２ｍｍで１２０℃の成形体用プレス金型の所定の位置に配置し、５ＭＰａの型締め力でプレスすることにより、第１部材（厚み２．３５ｍｍ）を成形した。その後、すぐに前記成形体用プレス金型の第２部材の形状に相当するキャビティ内に射出ユニットから不連続繊維強化樹脂Ｙをシリンダー設定温度２９０℃、射出圧力１５０ＭＰａ、射出速度１００ｍｍ／ｓｅｃ、保持圧力１００ＭＰａで射出充填して、第２部材を成形した。
１分間保持することにより、第１部材と第２部材とを冷却固化させ、金型を開放して離型し、図１に示す形状の成形体（第１部材：縦２５０ｍｍ×横３９０ｍｍ×厚みｔ２．３５ｍｍ、第２部材：幅Ｗ３．５ｍｍ×高さＨ１７ｍｍ）を得た。成形体用プレス金型の凹部側面のテーパー角度は３°とした。第１部材の繊維配向（タテ糸方向及びヨコ糸方向）は、第２部材の各長手方向と一致するようにした。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
両面ＩＲ加熱炉で両面を３００℃に加熱した連続繊維強化樹脂Ｘを、第１部材の形状に相当するキャビティの高さが２ｍｍで１２０℃の成形体用プレス金型の所定の位置に配置し、５ＭＰａの型締め力でプレスすることにより、第１部材（厚み２．３５ｍｍ）を成形した。その後、すぐに前記成形体用プレス金型の第２部材の形状に相当するキャビティ内に射出ユニットから不連続繊維強化樹脂Ｙをシリンダー設定温度２９０℃、射出圧力１５０ＭＰａ、射出速度１００ｍｍ／ｓｅｃ、保持圧力１００ＭＰａで射出充填して、第２部材を成形した。
１分間保持することにより、第１部材と第２部材とを冷却固化させ、金型を開放して離型し、図１に示す形状の成形体（第１部材：縦２５０ｍｍ×横３９０ｍｍ×厚みｔ２．３５ｍｍ、第２部材：幅Ｗ３．５ｍｍ×高さＨ１７ｍｍ）を得た。成形体用プレス金型の凹部側面のテーパー角度は３°とした。第１部材の繊維配向（タテ糸方向及びヨコ糸方向）は、第２部材の各長手方向と一致するようにした。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0089】
［実施例２］
片面（第２部材を接合させる接合側表面）のみをＩＲ加熱炉で３００℃に加熱した連続繊維強化樹脂Ｘ１枚を用い、１０ＭＰａの型締め力でプレスすることにより、第１部材を成形した以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
片面（第２部材を接合させる接合側表面）のみをＩＲ加熱炉で３００℃に加熱した連続繊維強化樹脂Ｘ１枚を用い、１０ＭＰａの型締め力でプレスすることにより、第１部材を成形した以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0090】
［実施例３］
片面（第２部材を接合させる接合側表面）のみをＩＲ加熱炉で３００℃に加熱した連続繊維強化樹脂Ｘを、第１部材の形状に相当するキャビティの高さが２ｍｍで１２０℃の成形体用プレス金型の所定の位置に配置し、１０ＭＰａの型締め力でプレスすることにより、第１部材（厚み２．１０ｍｍ）を成形した。成形時間は３分とし、１２０℃の金型内で連続繊維強化樹脂Ｘを１５０℃まで冷却した。次に、上記成形体用プレス金型内に第１部材を設置したまま、第１部材の、第２部材（不連続繊維強化樹脂Ｙ）を接合させる片面（第２部材を接合させる接合側表面）部分の接合側表面全体をＩＲヒーターにより加熱し、表面の樹脂を溶融させた。続いて、上記成形体用プレス金型を１０ＭＰａで型締めし、成形体用プレス金型の第２部材の形状に相当するキャビティ内に射出ユニットから不連続繊維強化樹脂Ｙをシリンダー設定温度２９０℃、射出圧力１５０ＭＰａ、射出速度１００ｍｍ／ｓｅｃ、保持圧力１００ＭＰａで射出充填して、第２部材を成形した。
３分間保持することにより、第１部材と第２部材とを接合させた。成形体用プレス金型を１００℃まで冷却して冷却固化を行い、金型を開放して離型し、図１に示す形状の成形体（第１部材：縦２５０ｍｍ×横３９０ｍｍ×厚みｔ２．０８ｍｍ、第２部材：幅Ｗ３．５ｍｍ×高さＨ１７ｍｍ）を得た。成形体用プレス金型の凹部側面のテーパー角度は３°とした。第１部材の繊維配向（タテ糸方向及びヨコ糸方向）は、第２部材の各長手方向と一致するようにした。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
片面（第２部材を接合させる接合側表面）のみをＩＲ加熱炉で３００℃に加熱した連続繊維強化樹脂Ｘを、第１部材の形状に相当するキャビティの高さが２ｍｍで１２０℃の成形体用プレス金型の所定の位置に配置し、１０ＭＰａの型締め力でプレスすることにより、第１部材（厚み２．１０ｍｍ）を成形した。成形時間は３分とし、１２０℃の金型内で連続繊維強化樹脂Ｘを１５０℃まで冷却した。次に、上記成形体用プレス金型内に第１部材を設置したまま、第１部材の、第２部材（不連続繊維強化樹脂Ｙ）を接合させる片面（第２部材を接合させる接合側表面）部分の接合側表面全体をＩＲヒーターにより加熱し、表面の樹脂を溶融させた。続いて、上記成形体用プレス金型を１０ＭＰａで型締めし、成形体用プレス金型の第２部材の形状に相当するキャビティ内に射出ユニットから不連続繊維強化樹脂Ｙをシリンダー設定温度２９０℃、射出圧力１５０ＭＰａ、射出速度１００ｍｍ／ｓｅｃ、保持圧力１００ＭＰａで射出充填して、第２部材を成形した。
３分間保持することにより、第１部材と第２部材とを接合させた。成形体用プレス金型を１００℃まで冷却して冷却固化を行い、金型を開放して離型し、図１に示す形状の成形体（第１部材：縦２５０ｍｍ×横３９０ｍｍ×厚みｔ２．０８ｍｍ、第２部材：幅Ｗ３．５ｍｍ×高さＨ１７ｍｍ）を得た。成形体用プレス金型の凹部側面のテーパー角度は３°とした。第１部材の繊維配向（タテ糸方向及びヨコ糸方向）は、第２部材の各長手方向と一致するようにした。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0091】
［実施例４］
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも１５ＭＰａとした以外は、実施例３と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも１５ＭＰａとした以外は、実施例３と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0092】
［実施例５］
両面をＩＲ加熱炉で３００℃に加熱した連続繊維強化樹脂Ｘ１枚を第１部材用プレス金型（第１部材の形状に相当するキャビティの高さを２ｍｍ）の所定の位置に配置し、５Ｐａの型締め力でプレスすることにより、第１部材（厚み２．１０ｍｍ）を成形した。成形時間は３分とし、金型を１５０℃まで急却後、開放して第１部材を離型した。次に、第１部材の、第２部材（不連続繊維強化樹脂Ｙ）を接合させる片面（第２部材を接合させる接合側表面）部分の接合側表面全体をＩＲヒーターにより加熱し、表面の樹脂を溶融させた。続いて、加熱した第１部材を成形体用プレス金型に設置し、成形体用プレス金型の第１部材の形状に相当するキャビティの高さを２ｍｍとして１５ＭＰａで型締めし、成形体用プレス金型のキャビティ内に射出ユニットから不連続繊維強化樹脂Ｙをシリンダー設定温度２９０℃、射出圧力１５０ＭＰａ、射出速度１００ｍｍ／ｓｅｃ、保持圧力１００ＭＰａで射出充填して、第２部材を成形した。
３分間保持することにより、第１部材と第２部材とを接合させた。成形体用プレス金型で１２０℃まで冷却して冷却固化を行い、金型を開放して離型し、図１に示す形状の成形体（第１部材：縦２５０ｍｍ×横３９０ｍｍ×厚みｔ２．０６ｍｍ、第２部材：幅Ｗ３．５ｍｍ×高さＨ１７ｍｍ）を得た。成形体用プレス金型の凹部側面のテーパー角度は３°とした。第１部材の繊維配向（タテ糸方向及びヨコ糸方向）は、第２部材の各長手方向と一致するようにした。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
両面をＩＲ加熱炉で３００℃に加熱した連続繊維強化樹脂Ｘ１枚を第１部材用プレス金型（第１部材の形状に相当するキャビティの高さを２ｍｍ）の所定の位置に配置し、５Ｐａの型締め力でプレスすることにより、第１部材（厚み２．１０ｍｍ）を成形した。成形時間は３分とし、金型を１５０℃まで急却後、開放して第１部材を離型した。次に、第１部材の、第２部材（不連続繊維強化樹脂Ｙ）を接合させる片面（第２部材を接合させる接合側表面）部分の接合側表面全体をＩＲヒーターにより加熱し、表面の樹脂を溶融させた。続いて、加熱した第１部材を成形体用プレス金型に設置し、成形体用プレス金型の第１部材の形状に相当するキャビティの高さを２ｍｍとして１５ＭＰａで型締めし、成形体用プレス金型のキャビティ内に射出ユニットから不連続繊維強化樹脂Ｙをシリンダー設定温度２９０℃、射出圧力１５０ＭＰａ、射出速度１００ｍｍ／ｓｅｃ、保持圧力１００ＭＰａで射出充填して、第２部材を成形した。
３分間保持することにより、第１部材と第２部材とを接合させた。成形体用プレス金型で１２０℃まで冷却して冷却固化を行い、金型を開放して離型し、図１に示す形状の成形体（第１部材：縦２５０ｍｍ×横３９０ｍｍ×厚みｔ２．０６ｍｍ、第２部材：幅Ｗ３．５ｍｍ×高さＨ１７ｍｍ）を得た。成形体用プレス金型の凹部側面のテーパー角度は３°とした。第１部材の繊維配向（タテ糸方向及びヨコ糸方向）は、第２部材の各長手方向と一致するようにした。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0093】
［実施例６］
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも１０ＭＰａとし、第２部材の接合部の幅Ｗを２０．５ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも１０ＭＰａとし、第２部材の接合部の幅Ｗを２０．５ｍｍとした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0094】
［実施例７］
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも１０ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも１０ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0095】
［実施例８］
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも１０ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも１０ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0096】
［実施例９］
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも１０ＭＰａとし、両面ＩＲ加熱炉による加熱温度を３４０℃とした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも１０ＭＰａとし、両面ＩＲ加熱炉による加熱温度を３４０℃とした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0097】
［実施例１０］
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも２ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも２ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0098】
［参考例１１］
片面（第２部材を接合させる接合側表面）のみをＩＲ加熱炉で３００℃に加熱した連続繊維強化樹脂Ｘと、両面をＩＲ加熱炉で３００℃に加熱した不連続繊維強化樹脂Ｚを第１部材の形状に相当するキャビティの高さが２ｍｍで１２０℃の成形体用プレス金型の所定の位置に配置し、１０ＭＰａの型締め力でプレスすることにより、第１部材（厚み２．１０ｍｍ）と第２部材を成形した。成形時間は３分とし、１２０℃の金型内で連続繊維強化樹脂Ｘと不連続繊維強化樹脂Ｚを１５０℃まで冷却して冷却固化を行い、金型を開放して離型し、成形体（第１部材：縦２５０ｍｍ×横３９０ｍｍ×厚みｔ２．０２ｍｍ、第２部材：幅Ｗ３．５ｍｍ×高さＨ１７ｍｍ）を得た。成形体用プレス金型の凹部側面のテーパー角度は３°とした。第１部材の繊維配向（タテ糸方向及びヨコ糸方向）は、第２部材の各長手方向と一致するようにした。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
片面（第２部材を接合させる接合側表面）のみをＩＲ加熱炉で３００℃に加熱した連続繊維強化樹脂Ｘと、両面をＩＲ加熱炉で３００℃に加熱した不連続繊維強化樹脂Ｚを第１部材の形状に相当するキャビティの高さが２ｍｍで１２０℃の成形体用プレス金型の所定の位置に配置し、１０ＭＰａの型締め力でプレスすることにより、第１部材（厚み２．１０ｍｍ）と第２部材を成形した。成形時間は３分とし、１２０℃の金型内で連続繊維強化樹脂Ｘと不連続繊維強化樹脂Ｚを１５０℃まで冷却して冷却固化を行い、金型を開放して離型し、成形体（第１部材：縦２５０ｍｍ×横３９０ｍｍ×厚みｔ２．０２ｍｍ、第２部材：幅Ｗ３．５ｍｍ×高さＨ１７ｍｍ）を得た。成形体用プレス金型の凹部側面のテーパー角度は３°とした。第１部材の繊維配向（タテ糸方向及びヨコ糸方向）は、第２部材の各長手方向と一致するようにした。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0099】
［実施例１２］
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも１０ＭＰａとし、両面ＩＲ加熱炉による加熱温度を２６０℃とした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも１０ＭＰａとし、両面ＩＲ加熱炉による加熱温度を２６０℃とした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0100】
［比較例１］
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも３０ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも３０ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0101】
［比較例２］
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも２０ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも２０ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0102】
［比較例３］
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも０．２ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
第１部材成形時及び第２部材成形時の型締め力をいずれも０．２ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0103】
［比較例４］
両面ＩＲ加熱炉による加熱温度を３５０℃、第１部材成形前の連続繊維強化樹脂Ｘの厚みを４．００ｍｍとした以外は、実施例７と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
両面ＩＲ加熱炉による加熱温度を３５０℃、第１部材成形前の連続繊維強化樹脂Ｘの厚みを４．００ｍｍとした以外は、実施例７と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0104】
［比較例５］
連続繊維強化樹脂Ｘを両面加熱とした以外は、実施例４と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
連続繊維強化樹脂Ｘを両面加熱とした以外は、実施例４と同様にして成形体を得た。
得られた成形体の各物性を表１に示す。
【0105】
【表1】
【産業上の利用可能性】
【0106】
本発明の成形体は、強度及び外観に優れるため、特に、オイルパン、シートパン、ポンプ、シリンダーヘッドカバー、ギヤボックス、ケース部品等の自動車部品、航空機部品、鉄道部品、住宅建材部品、ロボット部品等への適用に好適である。
【符号の説明】
【0107】
１：第１部材
２：第２部材
３：接合部
ｔ１：接合部における第１部材中の連続強化繊維の高さ
２：第２部材
３：接合部
ｔ１：接合部における第１部材中の連続強化繊維の高さ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】