CN111936284A

CN111936284A - 成型品的制造方法

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Publication number: CN111936284A
Application number: CN201980021797.4A
Authority: CN
Inventors: 筱原光太郎; 本间雅登; 武部佳树
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2018-03-30
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2020-11-13
Anticipated expiration: 2039-03-27
Also published as: EP3778174A1; JP6733815B2; TW201941901A; EP3778174B1; US11590716B2; CN111936284B; TWI798405B; US20210016474A1; EP3778174A4; JPWO2019189384A1; KR20200135782A; WO2019189384A1

Abstract

成型品的制造方法，其是由包含增强纤维和基体树脂的成型基材(A)通过加压成型而制造具有凹凸部的成型品的方法，所述制造方法包括下述工序：工序(I)，在由上模和下模形成的模具中配置成型基材(A)，进行加热、加压，由此使其向面内方向变形；以及工序(II)，继工序(I)之后，将模具泄压，从而使其向面外方向变形，其中，以下式(1)表示的变形率比T为0.1～1的范围内。T＝X/Z···(1)，面内变形率X＝{(凹部的表面积)/(前述具有凹部的模具的凹部的开口部在作为原材料的成型基材(A)的面外方向上的投影面积)}^1/2，面外变形率Z＝(前述成型品的最大壁厚)/(前述成型基材(A)的厚度P)，厚度P＝(前述成型基材(A)的质量)/(表观密度)/(前述成型基材(A)的面积)。

Description

成型品的制造方法

技术领域

本发明涉及由包含增强纤维和基体树脂的成型基材制造成型品的方法。

背景技术

近年来，关于汽车、航空器、体育用品制品等产业用制品，对于提高轻量性的市场要求正逐年提高。为了应对这样的要求，使用了轻量且力学特性优异的纤维增强树脂的加压成型品被广泛地利用于各种产业用途。具体而言，为了满足轻量性，对利用具有空隙的结构体进行了广泛研究(参照专利文献1)。此处，所谓加压成型，是使用加工机械及模具、工具等而对金属、塑料材料、陶瓷材料等所例示的各种材料赋予弯曲、剪切、压缩等变形并进行成型、加工的方法，其与注射成型不同，就大型部件的成型而言较为优异。在使用了增强纤维和热塑性树脂的成型材料的加压成型中，将预热至熔融温度以上而处于软化状态的该成型材料供给至具有凹部的模具与具有凸部的模具之间、接着进行加压成型而得到所期望形状的成型体的成型方法是众所周知的(专利文献2、3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2017/110532号

专利文献2：日本特开2009-196145号公报

专利文献3：日本特开2014-208419号公报

发明内容

发明要解决的课题

对于产业用制品中所使用的结构体而言，为了提高部件的力学特性及功能性，要求具有凸起肋部(boss rib)形状、深拉深部等凹凸部，在加压成型中不仅要求平板形状，而且还要求对模具凹部的精密赋型，但是在专利文献1中未必能满足该要求。

对于专利文献2中记载的发明而言，在经纤维增强的热塑性树脂成型材料的加压成型中不易赋型为模具凹部的形状，存在所得的成型体的表面外观产生皱褶或因向模具凹部赋型而使成型品厚度变薄的课题。

进而，虽然多项技术涉及不包含空隙的成型品，但是此种情况不满足轻量性。综上所述，当务之急在于提供轻量且具有复杂形状的加压成型品。

为此，本发明是鉴于上述课题而完成的发明，其目的在于提供包含增强纤维和基体树脂、改善了皱褶等外观品质、轻量性且具有凹凸部的加压成型品的制造方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明包含以下的构成。

(1)成型品的制造方法，其是由包含增强纤维和基体树脂的成型基材(A)通过加压成型而制造具有凹凸部的成型品的方法，

所述制造方法包括下述工序：

工序(I)，在由上模和下模形成的模具的任一模具中配置成型基材(A)，对前述成型基材(A)进行加热，并且利用模具进行加压，由此使前述成型基材(A)向其面内方向变形；以及

工序(II)，继工序(I)之后，将模具泄压，从而使已向面内方向变形的前述成型基材(A)向其面外方向变形，

其中，以下式(1)表示的变形率比T为0.1～1。

T＝X/Z···(1)

面内变形率X＝{(具有凹部的模具的凹部的表面积)/(前述具有凹部的模具的凹部的开口部在作为原材料的成型基材(A)的面外方向上的投影面积)}^1/2

面外变形率Z＝(前述成型品的最大壁厚)/(前述成型基材(A)的厚度P)

厚度P＝(前述成型基材(A)的质量)/(表观密度)/(前述成型基材(A)的面积)

(2)前述成型品的制造方法，其中，面外变形率Z为1.5以上。

(3)前述任一项的成型品的制造方法，其中，成型基材(A)是将包含前述增强纤维和前述基体树脂的多个成型基材层叠而成的。

(4)前述任一项的成型品的制造方法，其中，在工序(I)之前还包括将成型基材(A)加热至(前述基体树脂的熔融温度Ta)以上的工序(0)。

(5)前述任一项的成型品的制造方法，其中，在进行工序(II)的同时或在工序(II)结束后还包括将成型基材(A)冷却至{(前述基体树脂的熔融温度Ta)-10℃}以下的工序(III)。

(6)前述任一项的成型品的制造方法，其中，将前述成型基材(A)以把持至少其一层中的2个部位以上的方式进行成型。

(7)前述任一项的成型品的制造方法，其中，前述成型基材(A)为片状，并且其面积是模具的凹部在成型基材(A)的面外方向上的投影面积以上。

(8)前述任一项的成型品的制造方法，其中，在将前述模具的截面中的模具所具有的凹部的开口部处的最大直线距离设为L、且将凹部的深度设为D时，

D/L＞0.2。

(9)前述任一项的制造方法，其中，前述增强纤维为碳纤维，质均纤维长度为1～15mm。

(10)前述任一项的成型品的制造方法，其中，前述增强纤维为大致单丝状。

(11)权利要求1～10中任一项前述的成型品的制造方法，其中，前述增强纤维无规地分散。

(12)前述任一项的成型品的制造方法，其中，前述基体树脂为热塑性树脂。

(13)前述任一项的成型品的制造方法，其中，前述成型品具有空隙，并且前述成型品中的前述空隙为10～97体积％的范围内。

(14)前述任一项的成型品的制造方法，其中，在将前述成型品的弯曲弹性模量设为Ec、且将前述成型品的密度设为ρ时，

由Ec^1/3·ρ^-1表示的比弯曲刚度处于3～20的范围内，并且前述部位的弯曲弹性模量Ec为3GPa以上。

(15)前述任一项的成型品的制造方法，其中，前述加压的前后的成型基材(A)的伸长率Y满足以下的式(2)。

X≥Y＞1···(2)

附图说明

图1是本发明涉及的成型品的一例的截面图。

图2是表示本发明涉及的成型品中的增强纤维的分散状态的一例的示意图。

图3是表示本发明涉及的成型品的制造方法中的模具的一例的俯视图及截面图。

图4是表示本发明涉及的成型品的制造方法中的模具的一例的俯视图及截面图。

图5是表示本发明涉及的成型品的制造方法中的把持框架及被其把持的成型基材(A)的状态的一例的俯视图。

具体实施方式

以下，使用图1对本发明涉及的成型品进行说明。

本发明涉及的成型品1具有凹凸部5。是通过将包含增强纤维2和基体树脂3的成型基材(A)进行加压成型而得到的。成型品1含有增强纤维2和基体树脂3。

＜增强纤维＞

作为增强纤维的种类，可例示：铝、黄铜、不锈钢等金属纤维；PAN系、人造丝系、木质素系、沥青系的碳纤维、石墨纤维、玻璃等绝缘性纤维；芳族聚酰胺、PBO、聚苯硫醚、聚酯、腈纶、尼龙、聚乙烯等有机纤维；碳化硅、氮化硅等无机纤维。

这些纤维可以单独使用1种，也可以并用2种以上。其中，从轻量化效果的观点考虑，优选使用比强度、比刚度优异的PAN系、沥青系、人造丝系等的碳纤维。另外，从提高成型品的导热性的观点考虑，优选PAN系、沥青系、人造丝系等的碳纤维或金属纤维。另外，从提高所得的成型品的经济性的观点考虑，优选使用玻璃纤维，尤其从力学特性与经济性的均衡性考虑，优选并用碳纤维和玻璃纤维。进而，从提高所得的成型品的冲击吸收性、赋型性的观点考虑，优选使用芳族聚酰胺纤维，尤其从力学特性与冲击吸收性的均衡性考虑，优选并用碳纤维和芳族聚酰胺纤维。另外，从提高所得的成型品的导电性的观点考虑，也可使用被覆有镍、铜、镱等金属的增强纤维。其中，可更优选使用强度和弹性模量等力学特性优异的PAN系碳纤维。

另外，也可以对这些纤维实施表面处理。作为表面处理，除作为导电体的金属的被粘处理外，还有利用偶联剂进行的处理、利用上浆剂进行的处理、利用集束剂进行的处理、添加剂的附着处理等。

作为成型品中的增强纤维的形态，可以为与成型基材(A)本身同等程度长度的连续增强纤维或被切断为规定长度的有限长度的不连续性增强纤维中的任意形态，但是从使基体树脂容易含浸或能够容易调整其量的观点考虑，优选为不连续增强纤维。此时，增强纤维的质均纤维长度优选为1～15mm。由此能够提高由增强纤维带来的增强效率，可对成型品赋予优异的力学特性。质均纤维长度可以如下算出：利用烧毁、溶出等方法去除成型品的基体树脂成分，从剩余的增强纤维中随机选择400根，测定其长度至10μm单位，以它们的平均长度的形式而算出。

对于增强纤维而言，在其不连续的情况下，优选增强纤维单纱小于500根的细纤度丝束。以下将该细纤度丝束的状态称作大致单丝状。通过使增强纤维为此种形态，从而在对成型基材(A)施加外力进行成型的情况下，不仅容易赋型为复杂形状，而且容易向面外方向变形。此处，所谓面外方向，是指所注视的材料的面的厚度方向、即垂直方向。需要说明的是，所谓面内方向，是指所注视的材料的面的其方向。

作为大致单丝状，期望是以单纱的形式分散。

另外，所谓大致单丝状或以单纱的形式分散，是指对于成型品中任意选择的增强纤维而言，其二维取向角为1°以上的单纤维的比例(以下也称为纤维分散率)在80％以上，换言之，是指在成型品中2根以上单纤维接触并平行而成的束小于20％。因此，在此，特别优选至少增强纤维中的长丝数为100根以下的纤维束的质量分率相当于100％。

进而，特别期望增强纤维无规地分散。通过设为此种形态，从而成型基材(A)在赋型时变得不易破裂，不仅赋型性提高，而且在形成空隙的情况下在成型品中可均质地形成小尺寸的空隙。作为增强纤维无规地分散的状态，优选的是使成型品中随机选择的增强纤维的二维取向角的算术平均值处于30°～60°。这样的二维取向角，是由增强纤维的单纤维和与该单纤维交叉的单纤维所形成的角度，定义为在交叉的单纤维彼此所形成的角度中处于0°～90°的锐角侧的角度。

使用附图对该二维取向角进行进一步说明。图2是表示本发明涉及的成型品中的增强纤维的分散状态的一例的示意图，图2(a)是从面方向观察到的图，图2(b)是从厚度方向观察到的图。在图2(a)、(b)中，若以单纤维2a作为基准，则单纤维2a与其它单纤维2b～2f交叉。在此，所谓交叉，是指在所观察的二维平面中观察到作为基准的单纤维与其它的单纤维相交的状态，单纤维2a与单纤维2b～2f未必一定要接触，对于在投影观察的情况下观察到相交的状态也不例外。即，在对作为基准的单纤维2a进行观察的情况下，单纤维2b～2f全部为二维取向角的评价对象，在图2(a)中二维取向角为在交叉的2个单纤维所形成的2个角度中处于0°～90°的锐角侧的角度α。

作为测定二维取向角的方法，并无特别限制，可例示例如从构成要素的表面观察增强纤维的取向的方法，可采用与上述二维接触角的测定方法同样的手段。二维取向角的平均值利用以下步骤来测定。测定随机选择的单纤维(图2中的单纤维2a)和与其交叉的全部单纤维(图2中的单纤维2b～2f)的二维取向角的平均值。在与某单纤维交叉的其它单纤维为多根的情况下，可以代替使用随机选择20根所交叉的其它单纤维进行测定而得的算术平均值。以其它单纤维作为基准将该测定重复合计5次，算出其算术平均值作为二维取向角的算术平均值。

通过使增强纤维为大致单丝状、或/及无规地分散，从而能够将由上述的以大致单丝状分散的增强纤维所赋予的性能提高至最大限度。另外，能够提高成型基材(A)的面内变形性、面外变形性。从这样的观点考虑，增强纤维的纤维分散率期望为90％以上，并且，越接近100％越优选。另外，增强纤维的二维取向角的算术平均值期望为40°～50°的范围内，并且，越接近作为理想角度的45°越优选。作为二维取向角的优选范围，可以以上述上限的任一值作为上限，可以以上述下限的任一值作为下限。

如前所述，成型品中的增强纤维的体积含有率优选为0.5～55体积％。在增强纤维的体积含有率小于0.5体积％的情况下，有时来自增强纤维的增强效果不充分。另一方面，在增强纤维的体积含有率大于55体积％的情况下，相对于增强纤维而言的基体树脂的体积含有率相对变少，因此会导致成型品中的增强纤维彼此粘结，增强纤维的增强效果变得不充分，有时导致不能满足成型品的力学特性、尤其是弯曲特性。另外，在增强纤维的体积含有率大于55体积％的情况下，成型基材(A)中的增强纤维的比例变多，因此在加压成型中会在向图3所例示的模具的凹部赋型时使成型基材(A)变得容易破裂，若出现此情况，则存在不能满足成型品的外观品质的倾向。

＜基体树脂＞

在此，作为基体树脂的种类，可例示热塑性树脂、热固性树脂。另外，基体树脂可以为热固性树脂与热塑性树脂的混合物。

作为能够在本发明的基体树脂中使用的热塑性树脂，可例示以下的热塑性树脂。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、液晶聚酯等聚酯。

聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丁烯等聚烯烃。

聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚苯硫醚(PPS)等聚芳硫醚。

聚酮(PK)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚腈(PEN)。聚四氟乙烯等氟系树脂、液晶聚合物(LCP)等。

它们通常为结晶性树脂。

另外，除苯乙烯系树脂外，还可以示例聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯醚(PPE)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚砜(PSU)、聚醚砜、聚芳酯(PAR)等。

它们通常为非晶态树脂。

此外，还可例示选自酚醛类树脂、苯氧基树脂、以及聚苯乙烯系、聚烯烃系、聚氨酯系、聚酯系、聚酰胺系、聚丁二烯系、聚异戊二烯系、氟系树脂及丙烯腈系等的热塑弹性体等、它们的共聚物及改性体等中的热塑性树脂。

其中，从所得成型品的轻量性的观点考虑，优选使用聚烯烃，从强度的观点考虑，优选使用聚酰胺，从表面外观的观点考虑，优选使用如聚碳酸酯、苯乙烯系树脂那样的非晶态树脂，从耐热性的观点考虑，优选使用聚芳硫醚，从连续使用温度的观点考虑，优选使用聚醚醚酮，进而从耐化学药品性的观点考虑，优选使用氟系树脂。

作为在基体树脂中所使用的热固性树脂，可以例示不饱和聚酯、乙烯酯、环氧树脂、酚醛树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、热固性聚酰亚胺、它们的共聚物、改性体、以及将它们中的至少2种掺混而成的树脂。

另外，在不损害本发明的目的的范围内，基体树脂可以含有弹性体或橡胶成分等耐冲击性改进剂、以及填充材料、添加剂。作为填充材料、添加剂的例子，可以例示无机填充材料、阻燃剂、导电性赋予剂、结晶成核剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、减振剂、抗菌剂、防虫剂、防臭剂、防着色剂、热稳定剂、脱模剂、抗静电剂、增塑剂、润滑剂、着色剂、颜料、染料、发泡剂、消泡剂或偶联剂。

基体树脂并无特别限定，由膜状、液体状、纤维状、粒子状的状态与增强纤维一体化而成为在室温呈固态的成型基材(A)。在使用2种以上的基体树脂和/或前述填充材料、前述添加剂的情况下，也可预先混练而形成膜状、液状、纤维状，也可形成多层的膜状、2相的液体状、芯鞘的纤维状、或2种以上的纤维状。

在不损害本发明的目的的范围内，除增强纤维、基体树脂以外，还可以包含粘结剂树脂。从基体树脂与增强纤维的粘接性及仅对增强纤维进行缝隙填埋、确保操作性的观点考虑，粘结剂树脂优选选自热塑性树脂、热固性树脂中的任意树脂。从基体树脂与增强纤维的粘接性的观点考虑，优选选择与基体树脂相同种类或具有相容性的树脂，从确保增强纤维的操作性的观点考虑，优选选择热固性树脂、热塑性树脂的水溶液、分散体、乳液。

＜空隙＞

请再次参照图1。本发明的成型品1通过具有空隙4，从而相对于成型基材(A)的面而言的面外方向的变形性得以提高，故优选。在包含空隙4的情况下，经基体树脂3被覆的增强纤维2成为柱状的支承体，其进行重叠或交叉，从而形成空隙4。优选的是：例如当对在增强纤维2中预先含浸有基体树脂3而成的成型基材(A)加热而得到成型品1的情况下，因与加热相伴随的基体树脂3的熔融或软化，而使得增强纤维2起毛，其结果形成空隙4。这基于下述性质：在成型基材(A)中，通过加压而成为压缩状态的内部的增强纤维2因来源于其弹性模量的起毛力而起毛。

成型品1中的空隙4的体积含有率优选为10～97体积％。在空隙4的体积含有率小的情况下，成型品1的密度变高，因此有时不能满足轻量性。另一方面，在空隙4的体积含有率大的情况下，被覆于增强纤维2的周围的基体树脂3的厚度变薄，因此不能充分地进行成型品1中的增强纤维2彼此的增强，有时使力学特性变低。对于在此提及的体积含有率而言，将构成成型品1的基体树脂3、增强纤维2和空隙4的全部的体积含有率的合计设为100体积％。

＜成型品＞

对于本发明的成型品1而言，优选的是：在将成型品1整体的体积设为100体积％时，增强纤维2的体积含有率为0.5～55体积％，基体树脂3的体积含有率为2.5～85体积％，空隙4的体积含有率为10～97体积％。从兼顾力学特性和轻量性的观点考虑，空隙4的体积含有率优选为20～90体积％，更优选为33～84体积％，作为空隙4的体积含有率的优选范围，可以以上述上限的任一值作为上限，可以以上述下限的任一值作为下限。在基体树脂3的体积含有率过小的情况下，将会导致成型品1中的增强纤维2彼此粘结，增强纤维2的增强效果变得不充分。其结果有时不能满足成型品1的力学特性。另一方面，在基体树脂3的体积含有率过大的情况下，有时变得难以形成空隙结构。

在成型品1中，增强纤维2被基体树脂3被覆，被覆增强纤维2的基体树脂3的被覆厚度优选为1～15μm。对于被基体树脂3被覆的增强纤维2的被覆状态而言，如果至少构成成型品1的增强纤维2的单纤维彼此的交叉点被被覆，则从成型品1的形状稳定性、厚度控制的容易性及自由度的观点考虑是充分的。作为进一步优选的形态，优选为由基体树脂3以上述的被覆厚度被覆增强纤维2的状态。该状态是指：增强纤维2的表面被基体树脂3被覆而不会露出。换言之，是指由基体树脂3如塑料包线(vinyl cord)那样包覆增强纤维2。由此，成型品1在基体树脂3软化时无成型基材(A)的破裂，显示向模具凹部的优异赋型性及向面外的优异的变形性，并且在基体树脂3固化时能够充分呈现力学特性，因此成为轻量高刚度。另外，不需要增强纤维2的全部均被基体树脂3被覆，只要为不损害成型品1的形状稳定性、压缩弹性模量、弯曲弹性模量、抗弯强度的范围内即可。即，在本发明中，成型品1中的增强纤维2的至少一部分被基体树脂3被覆，优选至少具有由基体树脂3被覆的被覆厚度成为上述范围内的部分。

对于本发明的成型品而言，在将弯曲弹性模量设为Ec、将密度设为ρ时，以Ec^1/3·ρ^-1来表示的比弯曲刚度优选为3～20。通过为上述的范围内，从而成为兼顾轻量和高刚度的成型品。从兼备更优异的轻量性和力学特性的观点考虑，优选为5～15，更优选为8～12，作为比弯曲刚度的优选范围，可以以上述上限的任一值作为上限，可以以上述下限的任一值作为下限。

另外，成型品的弯曲弹性模量Ec优选为3GPa以上，进一步优选为6GPa以上。在成型品1的弯曲弹性模量Ec小于3GPa的情况下，作为成型品1使用的范围产生限制，故不优选。另外，为了易于设计成型品，弯曲弹性模量Ec优选具有各向同性、即在任一方向均具有前述E。针对弯曲弹性模量Ec的上限，并不设限制，在通常包含增强纤维和基体树脂的成型品中，根据作为其构成成分的增强纤维及基体树脂的种类来确定上限。对于本发明涉及的成型品而言，无论在单独使用成型品的情况下，还是在与其他部件组合使用的情况下，均使用成型品1本身的弯曲弹性模量Ec来进行部件的设计，为了供于实用，只要有5GPa便已足够。弯曲弹性模量Ec依据ISO178法(1993)来测定。

本发明的成型品的密度ρ优选为0.01～1.0g/cm³。在成型品的密度ρ大于1.0g/cm³的情况下，意味着制成成型品时的质量增加，结果招致制成制品时的质量增加，故不优选。另外，成型品的密度ρ根据所使用的增强纤维、基体树脂的不同而不同，但从保持成型品的力学特性的观点考虑，优选为0.01g/cm³以上。对于本发明涉及的成型品而言，无论在单独使用成型品的情况下，还是在与其他部件组合使用的情况下，从轻量性的观点考虑，成型品的密度均优选为0.01～0.8g/cm³。也可以为将上述的上限和下限任意组合而成的范围。

本发明中，在不损害本发明特征的范围内，也可制成将前述成型品或成型基材(A)用于芯层、且将使连续的增强纤维中含浸有基体树脂的片状中间基材用于皮层而成的夹层结构体。在将成型品制成该结构体时，也可在预先使成为皮层的中间基材层叠于成型基材(A)的状态下进行加压而将成型品制成夹层结构体，也可在成型品上层叠成为皮层的基材并一体化制成夹层结构体。在此，所谓连续的增强纤维，是指至少在单向上以100mm以上的长度连续的增强纤维，其多根沿单向排列而成的聚集体、即所谓的增强纤维束，在夹层结构体的全长范围内连续。作为由连续的增强纤维形成的片状中间基材的形态，可以是由多根增强纤维束(其由连续的增强纤维形成)构成的布帛(cloth)、多根连续的增强纤维沿单向排列而成的增强纤维束(单向性纤维束)、由该单向性纤维束构成的单向性布帛等。增强纤维可以由多根相同形态的纤维束构成，或者可以由多根不同形态的纤维束构成。构成一个增强纤维束的增强纤维数通常为300～48,000根，若考虑预浸料坯的制造、布帛的制造，则优选为300～24,000根，更优选为1,000～12,000根。

在使用连续性增强纤维的情况下，为了控制前述成型品的弯曲弹性模量，优选使用改变增强纤维的方向进行层叠的形态。为了有效地提高夹层结构体的弹性模量、强度，特别优选的是使用将纤维束在单向上并纱而得的连续的增强纤维、并改变增强纤维的取向方向进行层叠。

＜成型品的制造方法＞

接着，对本发明的实施方式涉及的成型品的制造方法进行说明。

本发明的实施方式涉及的具有凹凸部的成型品的制造方法包括：工序(I)，在由上模6和下模7形成的模具的任一模具中配置包含增强纤维和基体树脂的成型基材(A)，对前述成型基材(A)进行加热，并且利用模具进行加压，由此使前述成型基材(A)向其面内方向变形；以及工序(II)，接着，使模具泄压，从而使已向面内方向变形的前述成型基材(A)向其面外方向变形。

＜模具＞

使用图4对本发明中的模具进行说明。本发明中的模具8由两个模具构成，具有图4(b)的上模6和图4(a)的下模7。图4(a)中的下图为俯视图，以及图4(b)中的下图为仰视图。图4(a)及图4(b)的上方是A-A’截面图或B-B’截面图。正如成型品1具有图1所示的凹凸部5那样，如图4所示在下模7中具有1处凹部，在另一方中具有与该凹部对应的凸部。在成型中，需要说明的是，凹部也可以与图不同而是形成于上模。在此，作为图1所示的成型品1所具有的凹凸部5，可例示凸起(boss)形状、肋(rib)形状、锥形部、深拉深部、凸缘部、波状部、压花形状等至少仅由平板形状不能形成的形状。上模6和下模7中的一方被固定于加压成型机(未图示)的可动上盘面11上，另一方被固定于非可动下盘面。

在将图3所示的、具有凹部的模具8’的凹部9的开口部上的最大直线距离设为L、并且将凹部9的深度设为D时，D/L优选大于0.2。从成型品强度的形状效果的观点考虑，其范围优选大于0.25，更优选大于0.3。在此，所谓开口部是指凹部9与模具平面部的边界所包围的部分，D是连结该边界面上的2点的最大长度。另外，凹部9的深度是以凹部9的出口端面为基准面的凹部的最大深度。通过设为该范围，从而成型品能够确保成型基材(A)在面外方向上的强度。上限并无特别限制，从成型性的观点考虑，优选小于5，从成型重现性高的观点考虑，特别优选小于2。

＜层叠＞

本发明的成型基材(A)可以由1层形成，也可以由将包含增强纤维和基体树脂的多个成型基材进行层叠而成的层叠体形成。在1层的情况下，变得容易操作，因此成型性提高。在此，成型基材(A)利用后述加压工序而赋型为凹凸形状，但由于伴随面内变形而进行形状赋型，因而厚度变薄。因此，通过使成型基材(A)由多层构成，从而能够防止厚度不均、破裂，故优选。

＜把持＞

本发明优选的是：成型基材(A)为片状，且在2处以上由模具或夹具等把持的状态下进行成型。通过在被把持状态下进行成型，从而能够抑制在平面部与凹凸部的边界部产生皱褶，进而成型重现性也提高。作为把持的形态，可另行准备弹簧、夹子等夹具来把持基材端部，也可利用模具的机构把持端部。在成型基材(A)具有多层的情况下，更优选的是：至少有1层施行把持，并且存在有未被把持的层。通过存在未被把持的层，从而未被把持的层不需要追随于被把持的层的面内的变形。而且，被把持的层与未被把持的层独立地发生变形。结果为：未被把持的层的基体树脂流动并填充至因面内变形而导致厚度变薄的部位，使成型品的破裂得以减少。把持基材的部位并无特别限定，从操作性良好以及容易伸长的观点考虑，优选的是把持成型基材(A)的端部。为了能利用把持使成型基材(A)伸长，优选在把持至少2个部位的状态下进行成型，从成型重现性及伸长性的观点考虑，更优选的是把持4个部位以上。在成型基材(A)由多层形成、且针对其一部分的层进行把持的情况下，被把持的层可抑制皱褶，外观品质提高，因此被把持的层优选用作最外层的设计面。

＜预热＞

对于本发明的成型基材(A)而言，优选在工序(I)之前还包含将前述成型基材(A)预热至前述基体树脂的熔融温度Ta以上的工序(0)。通过将基材预热后供给于工序(I)，从而上述成型基材(A)向模具所具有凹部的赋型性提高。

预热手段并无特别限定，可例示基于远红外线加热器、加热板、高温烘箱、感应加热的预热。

在基体树脂包含热固性树脂的情况下，熔融温度Ta优选设为其最低粘度的观测温度±20℃。热固性树脂在利用加热进行热固化之前呈具有流动性的状态，因此通过将预热温度设为熔融温度Ta以上，从而向模具凹部的赋型性提高。进而，从快速固化性的观点考虑，预热温度优选为熔融温度Ta+10℃以上。

关于热固性树脂的最低粘度的观测温度，使用流变仪(旋转型动态粘弹性测定装置)，对以1.5℃/分钟的速度使温度从40℃提升至250℃时的热固性树脂的粘度变成最低的时间点的观测温度进行观测，由此能够进行评价。

在基体树脂包含热塑性树脂的情况下，优选的是：将熔融温度Ta设为热塑性树脂的熔点(Tm)，并且将预热温度设为熔融温度Ta以上。通过设为该范围，从而热塑性树脂呈具有流动性的状态，因此成型基材(A)显示优异的形状赋型性。进而，在目标成型品为复杂形状的情况下，从赋型性的观点考虑，考虑到预热后的基材运送中的基材温度的下降，预热温度优选为熔融温度Ta+10℃以上。上限并无限定，优选小于热塑性树脂会产生热分解的温度，更优选为Ta+30℃以下。通过设为该范围，从而在成型中对基材赋予外力时，基材不会过度软化，因此荷重传递呈均质地伸长，因此不易发生破裂。

热塑性树脂的熔点(Tm)可通过差示扫描量热测定(DSC：Differential ScanningCalorimetry)来求出。将在升温速度10℃/min的升温条件下得到的热量曲线中的熔解峰的峰顶作为Tm来处理。

作为热塑性树脂产生热分解的温度，可利用热重量测定(TG：Thermo Gravimetry)来求出。针对使热塑性树脂在真空干燥机中干燥12小时以上的试样，将在10℃/min的升温条件下得到的减量曲线中的重量到达升温开始重量的99％时的温度作为热塑性树脂产生热分解的温度来处理。

＜基材配置＞

经预热的成型基材(A)配置于上模与下模之间，供于加压工序。基材配置的方法并无特别限定，从成型容易性的观点考虑，优选直接配置于下模上。在使用夹具以不与上模或下模接触的方式配置基材的情况下，能够将与模具间的热交换抑制在最小限度，从基材温度控制性的观点考虑是优选的。

在成型基材(A)为片状的情况下，作为其基材的面积优选为模具的凹部在成型基材(A)的面外方向上的投影面积以上。通过设为该面积，从而在加压成型中成型基材(A)在加压时会一边伸长一边被拉入凹部内，而赋型为模具的凹部，因此易于形成所得成型品的一部分、特别是立壁部、深拉深部、隆起部等，所得的成型体的外观品质提高。

＜加热·加压＞

接着，本发明涉及的成型品的制造方法中，作为工序(I)，将成型基材(A)配置于由上模和下模形成的模具之间，进行加热·加压，由此使成型基材(A)向面内方向变形。通过使可动上盘面接近非可动下盘面，从而进行模具的合模，配置于模具之间的成型基材(A)被赋型为模具的凹部。所谓凹部是指从凹部的开口部凹陷的一侧的区域，所述赋型时，成型基材(A)不仅会被拉进凹部中，而且还会因由前述的把持所致的阻力和/或与模具的摩擦力，使得拉伸的力起作用而伸长。着眼于模具的凹部形态，按照以下方式以面内变形率X的方式算出拉入量。

面内变形率X＝{(凹部的表面积)/(凹部的开口部在作为原材料的成型基材(A)的面外方向上的投影面积)}^1/2

所谓凹部的开口部在作为原材料的成型基材(A)的面外方向上的投影面积，以图4(a)为例，为下方俯视图的双圆圈的外侧的圆面积，有时也可以说是凹部的开口部的、在配置于由上模和下模形成的模具之间的时间点的在成型基材(A)的面外方向上的投影面积。

通过算出该参数，从而能够评价在具有凹凸部的成型品的制造工序中成型基材(A)以何种程度向面内方向变形，并且成为成型品的立体性、面外力学特性的指标。从面外力学特性的观点考虑，本发明的面内变形率X优选为1.05以上，从没有破裂的成型品这样的外观品质的观点考虑，优选为5以下。从成型品强度的形状效果的观点考虑，更优选为1.5以上、特别优选为2.0以上。另外，从赋型性的观点考虑，更优选为4以下，特别优选为3以下。作为面内变形率的优选范围，可以以上述上限的任一值作为上限，可以以上述下限的任一值作为下限。

进而，关于成型基材(A)的面内变形率，在成型基材的面内变形中，由基材把持和/或与模具的摩擦所致的基材的伸长率Y优选满足下式。

X≥Y＞1

从减少皱褶、破裂等外观不良的观点考虑，优选2.0≥Y＞1，从改善外观品质、并且维持基材的各向同性的观点考虑，更优选为1.75≥Y＞1，进而，特别优选为1.6≥Y≥1.2，作为伸长率Y的优选范围，可以以上述上限的任一值作为上限，可以以上述下限的任一值作为下限。

另外，在成型基材(A)设置2层以上的层的情况下，有时模具的凹部侧与另一方侧的各层的伸长率Y不同。在该情况下，为了兼顾向模具凹部的优异赋型性和向面外的优异变形性，模具的凹部侧的最外层的成型基材的伸长率Y1与另一方的最外层的成型基材的伸长率Y2优选分别满足2.0≥Y1＞1、1.3≥Y2≥1。关于伸长率Y2，从更优异的面外变形率的观点考虑，更优选为1.15≥Y2＞1。

该伸长率Y能够以在成型前后的成型基材(A)上所描绘的2点间的距离进行测定。在供于工序(I)之前，在成型基材(A)上预先标记任意2点，供于成型。使用该任意2点间的距离，测定(成型后的2点间距离)/(成型前的2点间距离)之比。该测定针对成型品凹凸部的随机20个部位进行测定，并将其算术平均值作为伸长率Y。

另外，加压时的模具温度优选设为基体树脂的熔融温度Ta以上以使经预热的成型基材(A)直到合模为止也不会冷却而丧失流动性。更优选为Ta+20℃以上，通过设定为该范围，从而在合模后基体树脂会流动，成型品的表面品质得以提高。

＜泄压＞

接着，在本发明涉及的成型品的制造方法中，作为工序(II)，通过使模具泄压，从而使成型基材(A)向面外方向变形。其是通过在将工序(I)所得的经模具赋型的成型基材(A)加热的状态下进行泄压、厚度调整，从而使其膨胀的工序。

作为进行厚度控制的方法，只要能够将所加热的成型基材(A)控制为目标厚度，则采用任何方法均可，从制造的简便性的观点考虑，作为优选的方法，可例示将所期望厚度的间隔件夹持于2片金属板之间再进行加压的方法、通过使对成型基材(A)赋予的压力减少而控制厚度的方法等。通过该工序，从而成型基材(A)向面外方向变形。将此时的向面外方向的变形量记作面外变形率Z，利用以下的式子进行计算。

面外变形率Z＝(成型品的最大壁厚)/(成型基材(A)的平均厚度)

在此，成型品的最大壁厚设为脱模后的成型品的凹凸部的厚度的最大值。

成型基材(A)的厚度P利用以下的式子来算出。

厚度P＝(成型基材(A)的质量)/(表观密度)/(成型基材(A)的面积)

所述P的测定方法由成型基材(A)的表观密度及该密度测定中使用的成型基材(A)的质量及面积求出。关于表观密度的测定，能够依据基于JIS Z 8807(2012)记载的液中称量法的密度测定方法来求出，从成型基材(A)的10个部位切出10mm×10mm的试验片，将对各个试验片根据以下的式子求出的厚度p[cm]的算术平均值记作厚度P[mm]。

厚度p[cm]＝(在空气中的试验片的质量[g])/(密度[g/cm³])/1[cm²]

通过设为所述测定方法，从而即使在成型基材(A)包含大量空隙的情况下也能算出成型基材(A)的厚度P。

在面外变形率Z大的情况下，意味着成型品厚度变得比较厚，为了使弯曲变形优异，优选为1.5以上，更优选为1.8以上。上限优选为10以下，更优选为8以下，作为面外变形率Z的优选范围，可以以上述的上限的任一值作为上限，可以以上述的下限的任一值作为下限。

另外，在本发明中，将成型基材(A)的面内变形率设为X并且将面外变形率设为Z时，以X/Z表示的变形率比T为0.1～1的范围内。在变形率比小于0.1的情况下，相对而言向面内方向的变形较小，向面外方向的变形较大，因此凹凸形状与厚度的均衡性差，作为成型品整体的结构设计而言有时力学特性差，故不优选。另一方面，在变形率比大于1的情况下，相对而言成型基材(A)向面内方向变形较大，面外变形量较小，因此存在因向面内过度变形所致的凹凸部破裂这样的外观品质下降的可能性，或/及有时面外变形量小、轻量性差，故不优选。从适合于向复杂形状的赋型及轻量性·力学特性中的全部的观点考虑，更优选为0.125～1，进一步优选为0.15～0.75，特别优选为0.2～0.4。也可以为将上述的上限和下限任意组合而成的范围。

＜冷却·脱模＞

继工序(II)之后，作为工序(III)，将模具冷却，将成型品脱模。也可以与工序(II)同时进行所述冷却工序。从操作性的观点考虑，此时的模具温度优选为熔融温度Ta-20℃以下。

＜用途＞

成型品可以适合用于例如：“个人电脑、显示器、OA设备、移动电话、便携式信息终端、PDA(电子记事本等便携式信息终端)、摄像机、音响设备、光学设备、音响、空调器、照明设备、娱乐用品、玩具用品、其它家电制品等的壳体、托盘、底盘、内装部件、或其壳体”等电气、电子设备部件、“各种元件、各种框架、各种铰链、各种臂、各种车轴、各种车轮用轴承、各种梁”、“车罩、车顶、车门、挡泥板、行李箱盖、侧板、后围板、前部车身、底部车身、各种立柱、各种元件、各种框架、各种梁、各种支架、各种轨道、各种铰链等的外板、或车身部件”、“缓冲器、缓冲器梁、饰带、底罩、发动机罩、整流板、阻流板、前罩板通风孔、流线型零部件等外装部件”、“仪表板、座椅骨架、门饰板、立柱装饰件、方向盘、各种模块等内装部件”、或“电动机部件、CNG罐、汽油罐”等汽车、双轮车用结构部件、“蓄电池托盘、前大灯支架、踏板外壳、保护器、灯光反射器、灯壳、隔音罩、备胎罩”等汽车、双轮车用部件、“隔音壁、防音壁等壁内部件”等建材、“起落架吊舱、翼尖小翼、阻流板、前缘、舷梯、升降舵、整流罩、肋、座椅、小型无人航空器的机身”等航空器用部件、“义肢、保护器、支架、医疗设备、冲击吸收部件”等医疗用部件等。从力学特性的观点考虑，将利用本发明的制造方法得到的成型品优选用于汽车内外装、电气·电子设备壳体、自行车、体育用品用结构材、航空器内装材、运输用箱体、建材。其中，特别适合于由多个部件构成的组件部件。

实施例

以下，利用实施例对本发明进行更详细地说明。

(1)密度ρ

从成型品的后述的平面部的任意20个部位切出立方体的试验片，参考JIS K7222(2005)测定成型品的表观密度。用测微器测定试验片的长度、宽度、厚度，由所得的值算出试验片的体积V。另外，用电子天平测定所切出的试验片的质量M。将所得的质量M及体积V代入下式，由此分别算出试验片的密度ρ，采取20个部位的平均。

ρ[g/cm³]＝10³×M[g]/V[mm³]。

(2)单位质量的压缩强度

从成型品中切落平面部，由此制作试验片。在此，使用图1来说明试验片制作方法。试验片是指图1中的凹凸部5的部分，从成型品1中切割作为凹凸部5与平面部14的边界的凹凸部端部，由此能够得到由凹凸部5形成的试验片。对所得的试验片，以凹凸部端部作为支承侧，以凹凸部顶点作为压头侧，使用万能试验机测定了压缩强度。试验速度设为1mm/min，使用此时的到达变形率50％时的最大的力F_m和试验片质量M，由下式算出单位质量的压缩强度。作为测定装置，使用了“INSTRON(注册商标)”5565型万能材料试验机(INSTRON·JAPAN(株)制)。

(单位质量的压缩强度)[N/g]＝F_m[N]/M[g]。

(3)空隙率

从成型品的平面部14的5个部位随机切出立方体的试验片，利用扫描型电子显微镜(SEM)((株)Hitachi High-Technologies制S-4800型)观察在表面露出的成型品截面。以1000倍的倍率拍摄从试验片的表面起等间隔的10个部位。针对各个图像，求出图像内空隙的面积A_a。再用空隙的面积A_a除以图像整体的面积，从而算出每个试验片的各自的空隙率，将5个部位的试验片的空隙率的算术平均作为成型品的空隙率。

(4)表面外观

针对所得成型体的凹凸部，利用以下的评价基准实施了定性评价。

A：图1的凹凸部5没有未填充部分、破裂部分及擦痕部分，呈现优异的成型体的表面外观。

B：虽然实用上没有问题，但是在图1的凹凸部5观察到擦痕状的痕迹。

C：在图1的凹凸部5中存在未填充、针孔，表面外观差。

(5)弯曲弹性模量Ec、比弯曲刚度

从成型品中切出试验片，根据ISO178法(1993)测定弯曲弹性模量。关于试验片，设定为测定数n＝5，并将算术平均值设为弯曲弹性模量Ec。作为测定装置，使用“INSTRON(注册商标)”5565型万能材料试验机(INSTRON·JAPAN(株)制)。从所得的结果，由下式算出成型品的比弯曲刚度。

(比弯曲刚度)[MPa^1/3/(g/cm³)]＝Ec^1/3/ρ

(6)所使用的材料、器具

[碳纤维(1)]

由以聚丙烯腈为主成分的共聚物进行纺丝、烧成处理及表面氧化处理，得到总单纱数为12,000根的连续碳纤维。该连续碳纤维的特性如以下所示。

单纤维直径：7μm

密度：1.8g/cm³

拉伸强度：4600MPa

拉伸弹性模量：220GPa。

[PP树脂]

制作由未改性聚丙烯树脂(Prime Polymer(株)制“Prime Polypro”(注册商标)J105G)80质量％和酸改性聚丙烯树脂(三井化学(株)制“ADMER”QB510)20质量％形成的单位面积重量为100g/m²的片材(熔点160℃)。

[增强纤维毡(1)]

将碳纤维(1)用筒形切割机(cartridge cutter)切割成5mm，得到短切碳纤维。制作由水和表面活性剂(NACALAI TESQUE(株)制，聚氧乙烯十二烷基醚(商品名))形成的浓度0.1质量％的分散液，使用增强纤维毡的制造装置由该分散液和短切碳纤维制造出增强纤维毡。制造装置具备作为分散槽的在容器下部具有开口阀的直径1000mm的圆筒形状的容器、和将分散槽与抄纸槽连接的直线状的输送部(倾斜角30°)。在分散槽的上表面的开口部附带搅拌机，能够从开口部投入短切碳纤维及分散液(分散介质)。抄纸槽在底部具备具有宽度500mm的抄纸面的网带输送机，可运送碳纤维基材(抄纸基材)的输送机与网带输送机连接。抄纸是将分散液中的碳纤维浓度设为0.05质量％来进行的。经抄纸的碳纤维基材于200℃的干燥炉中干燥30分钟，得到增强纤维毡(1)。所得的毡的单位面积重量为50g/m²。

[增强纤维毡(2)]

将碳纤维(1)用筒形切割机切割成5mm，得到短切碳纤维。使所得的短切碳纤维从80cm高度自由落下，得到无规地分布有短切碳纤维的增强纤维毡(2)。所得的毡的单位面积重量为50g/m²。

[成型基材(1)]

使用作为增强纤维毡的增强纤维毡(1)、作为树脂片的PP树脂。制作以[树脂片/增强纤维毡/树脂片/增强纤维毡/树脂片/增强纤维毡/树脂片/增强纤维毡/增强纤维毡/树脂片/增强纤维毡/树脂片/增强纤维毡/树脂片/增强纤维毡/树脂片]的顺序配置而成的层叠物。接着，经过以下的工序(i)～(iv)，由此得到片状的成型基材(1)。

(i)将层叠物配置于已预热至230℃的加压成型用模具内，关闭模具。

(ii)接着，保持120秒后，赋予3MPa的压力，再保持60秒。

(iii)然后，在保持压力的状态下将模具的温度冷却至50℃。

(iv)打开模具，取出成型基材。

[成型基材(2)]

使用增强纤维毡(1)作为增强纤维毡，并且将层叠构成设为[树脂片/增强纤维毡/树脂片/增强纤维毡/增强纤维毡/树脂片/增强纤维毡/树脂片]，除此以外，与成型基材(1)同样地进行加压成型，得到成型基材(2)。

[成型基材(3)]

除了使用增强纤维毡(2)作为增强纤维毡以外，与成型基材(1)同样地得到成型基材(3)。

[模具(1)]

作为加压成型中使用的模具，准备了具有下述所示尺寸的、图4(a)的形态的凹型模具、图4(b)的形态的凸型模具的组合模具(1)。

W1＝W2＝W3＝W4＝300mm

D1＝D3＝100mm，D2＝D4＝29mm

R1＝R3＝90mm，R2＝R4＝50mm。

[模具(2)]

作为加压成型中使用的模具，准备了具有下述所示尺寸的、图4(a)的形态的凹型模具、图4(b)的形态的凸型模具的组合模具(2)。

W1＝W2＝W3＝W4＝300mm

D1＝D3＝100mm，D2＝D4＝49mm

R1＝R3＝90mm，R2＝R4＝50mm。

7.实施例、比较例

(实施例1)

使用模具(1)。将凹型模具作为下模固定于加压机的非可动下盘面，将凸型模具作为上模固定于加压机的可动上盘面，进行成型。

使用成型基材(3)作为成型基材(A)，经过以下的工序(0)～(IV)，由此得到成型品。将所得的成型品的特性示于表1中。

(0)将切割成300mm见方的成型基材(A)在具备远红外加热器的烘箱中预热120秒直至在该成型基材的厚度方向上中心达到160℃为止。需要说明的是，该烘箱以使该成型基材在120秒后为160℃的方式事先调整了温度。需要说明的是，如果在120秒后为160℃，则可以为在比其更早的时期到达160℃的条件。

(I)接着，将成型基材(A)配置于预热为180℃的模具的下模的投影面，然后立即以20mm/s的速度使上模下降，在50kN的压力下进行合模，将成型基材(A)进行赋型。

(II)基于120秒的加压成型的赋型后，进行泄压，使上模模具上升，在模具间的端部插入厚度1.5mm的金属间隔件。

(III)然后，再次使上模下降，在保持压力的状态下将模具温度冷却至50℃。

(IV)使上模模具上升，取出成型品。

(实施例2)

除了使用成型基材(1)作为成型基材(A)以外，与实施例1同样地得到成型品。将所得的成型品的特性示于表1中。

(实施例3)

除了将工序(II)中的金属间隔件设为厚度2.5mm以外，与实施例2同样地得到成型品。将所得的成型品的特性示于表1中。

(实施例4)

将工序(0)中的对基材进行预热的温度设为230℃，以使厚度为5.0mm的方式对工序(II)中的金属间隔件进行设置，除此以外，与实施例3同样地得到成型品。将所得的成型品的特性示于表1中。

(实施例5)

除了使用重叠2层成型基材(2)而成的层叠物作为成型基材(A)以外，与实施例4同样地得到成型品。将所得的成型品的特性示于表1中。

(实施例6)

使用将切割为350mm见方且其端部利用如图5所示那样的铝制的把持框架13来把持基材的角的成型基材(2)和切割为300mm见方的、未利用上述把持框架加以把持的成型基材(2)各层叠1层而成的层叠物作为成型基材(A)，并且利用工序(II)中的金属间隔件以所得的成型品的厚度成为4.8mm的方式进行调整，除此以外，与实施例5同样地得到成型品。将所得的成型品的特性示于表1中。

(比较例1)

除了使用模具(2)作为模具以外，与实施例2同样地得到成型品。所得的成型品在拉深部发生破裂，压缩强度也显示低值。将所得的成型品的特性示于表1中。

(比较例2)

使用模具(1)作为模具，使用3层切割为φ50mm的成型基材(1)作为成型基材(A)，经过以下的工序(0)～(IV)，由此得到成型品。所得的成型品在表面以条痕的形式残留有树脂及增强纤维流过的痕迹，外观不良。另外，关于面外变形，也会因与加压时的流动相伴随的基材不均而没有形成平滑的表面。将所得的成型品的特性示于表1中。

(0)将切割成300mm见方的成型基材(A)在具备远红外加热器得到烘箱中预热120秒直至在该成型基材的厚度方向上中心达到230℃为止。

(I)接着，将成型基材(A)重叠配置于预热至100℃的模具的下模的中央，然后立即以20mm/s的速度使上模下降，在1000kN的压力下进行合模，将成型基材(A)进行赋型。

(II)120秒后，进行泄压，使上模上升，在模具间端部插入金属间隔件，以得到成型品时的厚度达到1.0mm的方式进行调整。

(IV)使上模上升，取出成型品。

【表1】

8.研究

通过实施例1～2与比较例1～2的比较，显示由本发明得到的成型品的外观·比强度均优异。尤其在比较例1中，由于赋型性不充分，因此即使插入金属间隔件，成型基材也未向面外方向充分变形。在实施例3中显示：通过使其进一步向面外方向变形，从而能够得到更佳的轻量效果。在实施例4中可明确：通过优化预热条件，从而成型基材(A)针对具有凹凸形状的成型品的赋型性提高，与实施例1～3相比面外变形率增大，并且外观性提高。在实施例5中显示：通过将成型基材(A)重叠多层并供于本发明的制造方法，从而成型品的外观品质进一步提高。另外，在实施例6中，通过一边把持包含增强纤维和基体树脂的成型基材(A)一边进行成型，从而皱褶等不良降低，并且质量也变轻，能够在维持力学特性的状态下提高品质。

产业上的可利用性

根据本发明涉及的成型品的制造方法，能够提供皱褶等外观品质、轻量性优异的加压成型品。

附图标记说明

A：成型基材

1：成型品

2：增强纤维

3：基体树脂

4：空隙

5：凹凸部

6：上模

7：下模

8：模具

8’：具有凹部的模具

9：凹部

10：加压成型机

11：可动上盘面

12：非可动下盘面

13：把持框架

14：平面部

Claims

1.成型品的制造方法，其是由包含增强纤维和基体树脂的成型基材(A)通过加压成型而制造具有凹凸部的成型品的方法，

所述制造方法包括下述工序：

工序(I)，在由上模和下模形成的模具的任一模具中配置成型基材(A)，对所述成型基材(A)进行加热，并且利用模具进行加压，由此使所述成型基材(A)向其面内方向变形；以及

工序(II)，继工序(I)之后，将模具泄压，从而使已向面内方向变形的所述成型基材(A)向其面外方向变形，

其中，以下式(1)表示的变形率比T为0.1～1，

T＝X/Z···(1)

面内变形率X＝{(具有凹部的模具的凹部的表面积)/(所述具有凹部的模具的凹部的开口部在作为原材料的成型基材(A)的面外方向上的投影面积)}^1/2

面外变形率Z＝(所述成型品的最大壁厚)/(所述成型基材(A)的厚度P)

厚度P＝(所述成型基材(A)的质量)/(表观密度)/(所述成型基材(A)的面积)。

2.根据权利要求1所述的成型品的制造方法，其中，面外变形率Z为1.5以上。

3.根据权利要求1或2所述的成型品的制造方法，其中，成型基材(A)是将包含所述增强纤维和所述基体树脂的多个成型基材层叠而成的。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的成型品的制造方法，其中，在工序(I)之前还包括将成型基材(A)加热至(所述基体树脂的熔融温度Ta)以上的工序(0)。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的成型品的制造方法，其中，在进行工序(II)的同时或在工序(II)结束后还包括将成型基材(A)冷却至{(所述基体树脂的熔融温度Ta)-10℃}以下的工序(III)。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的成型品的制造方法，其中，将所述成型基材(A)以把持至少其一层中的2个部位以上的方式进行成型。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的成型品的制造方法，其中，所述成型基材(A)为片状，并且其面积是模具的凹部在成型基材(A)的面外方向上的投影面积以上。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的成型品的制造方法，其中，在将所述模具的截面中的模具所具有的凹部的开口部处的最大直线距离设为L、且将凹部的深度设为D时，

D/L＞0.2。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的成型品的制造方法，其中，所述增强纤维为碳纤维，质均纤维长度为1～15mm。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的成型品的制造方法，其中，所述增强纤维为大致单丝状。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的成型品的制造方法，其中，所述增强纤维无规地分散。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的成型品的制造方法，其中，所述基体树脂为热塑性树脂。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的成型品的制造方法，其中，所述成型品具有空隙，并且所述成型品中的所述空隙为10～97体积％的范围内。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的成型品的制造方法，其中，在将所述成型品的弯曲弹性模量设为Ec、且将所述成型品的密度设为ρ时，

由Ec^1/3·ρ^-1表示的比弯曲刚度处于3～20的范围内，并且所述部位的弯曲弹性模量Ec为3GPa以上。

15.根据权利要求1～14中任一项所述的成型品的制造方法，其中，所述加压前后的成型基材(A)的伸长率Y满足以下的式(2)，

X≥Y＞1···(2)。