JP2024056588A - 成形体及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、強度に優れる成形体及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】連続繊維強化樹脂を含む第１及び第２の板状部材を含む成形体であり、（Ｉ）樹脂を含む第３及び第４の部材をさらに有し、第１の板状部材と第２の板状部材とは、それぞれの一辺同士が接して溝状部を形成しており、第３の部材は溝状部において、第４の部材は溝状部以外の部分において、それぞれ第１及び第２の板状部材の両方に接合している、構造；及び／又は（ＩＩ）樹脂を含む第５の部材をさらに有し、第１の板状部材と第２の板状部材とは、それぞれの主面の一部がオーバーラップして接合し、かつ貫通孔を有しているオーバーラップ部分を有し、第５の部材はオーバーラップ部分の貫通孔を貫通して第１及び第２の板状部材の両方に接合している、構造を有し、各部材間の接合面積が特定の関係式をみたすことを特徴とする、成形体。【選択図】なし

Description

本発明は、成形体及びその製造方法に関する。
連続繊維で強化された連続繊維強化樹脂は、軽量で且つ高い機械的強度を有していることから、近年、自動車分野、船舶分野、航空分野、医療分野等の軽量性及び高い機械的強度が求められている分野において、使用が拡大されている。
連続繊維強化樹脂基材は、通常、板状である。そのため、連続繊維強化樹脂基材から箱型等の立体的な形状の成形体を成形する際には、連続した強化繊維が形状に追従せず、折曲した部分で繊維が引き伸ばされることにより、機械的強度の低下が生じるという問題があった。また、成形体の角部等を形成する部分で余剰が生じる等の問題があった。
この余剰部分をなくす方法として、連続繊維強化樹脂基材を切出加工した後、切断箇所を接合することにより、成形体を成形する方法が知られている（例えば、特許文献１）。
また、成形体は、機械的強度等の観点から、１枚の基材で成形することが望ましいが、自動車部材のような比較的大型の成形体を成形する場合、１枚の基材を用意するには、重量や取り扱いやすさ、コストの点から製造可能な大きさに限度がある。
そこで、小さい基材を複数枚並べてオーバーラップさせて接合することにより、大型の成形体を成形する方法が知られている（例えば、特許文献２）。
特許第５２７２４１８号公報 特許第６９７２５３９号公報
しかしながら、連続繊維強化樹脂基材を切出加工した後、切断箇所を接合する方法では、切断箇所で繊維の破断、配向の乱れ等が生じ、局所的な機械的強度の低下が生じるという問題があった。
また、複数枚の基材を並べて接合することにより得られた成形体においても、機械的強度の点で更なる改良の余地がある。
そこで、本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、強度に優れる成形体及びその製造方法を提供することを目的とする。
即ち、本発明は、下記に示すとおりである。
［１］
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含む、第１の板状部材及び第２の板状部材を含む成形体であり、
以下の構造：
（Ｉ）樹脂を含む、１つ又は複数の第３の部材及び１つ又は複数の第４の部材をさらに有し、
前記第１の板状部材と前記第２の板状部材とは、前記第１の板状部材の一辺と前記第２の板状部材の一辺とが接するように配置されて、前記第１の板状部材の一辺を含む側面と前記第２の板状部材の一辺を含む側面とからなる溝状部を形成しており、
各前記第３の部材は、前記溝状部の少なくとも一部において、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材の両方に接合しており、
各前記第４の部材は、前記溝状部以外の部分において、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材の両方に接合している、構造；及び／又は
（ＩＩ）樹脂を含む１つ又は複数の第５の部材をさらに有し、
前記第１の板状部材と前記第２の板状部材とは、それぞれの主面の一部がオーバーラップして接合しているオーバーラップ部分を有し、該オーバーラップ部分は１つ又は複数の貫通孔ｈ１２を有し、
各前記第５の部材は、前記オーバーラップ部分の前記１つ又は複数の貫通孔ｈ１２を介して前記第１の板状部材及び前記第２の板状部材を貫通して、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材の両方に接合している、構造
を有し、
下記式で求められる値Ａが２．０以上であることを特徴とする、成形体。
Ａ＝｛（Ｓ３１＋Ｓ３２＋Ｓ４１＋Ｓ４２）＋（Ｓ１２＋Ｓ５１＋Ｓ５２）｝／｛（Ｓ３１＋Ｓ３２）＋Ｓ１２｝
式中、
Ｓ３１は、各前記第３の部材と前記第１の板状部材との接合面積の合計、
Ｓ３２は、各前記第３の部材と前記第２の板状部材との接合面積の合計、
Ｓ４１は、各前記第４の部材と前記第１の板状部材との接合面積の合計、
Ｓ４２は、各前記第４の部材と前記第２の板状部材との接合面積の合計、
Ｓ１２は、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材との接合面積の合計、
Ｓ５１は、各前記第５の部材と前記第１の板状部材との接合面積の合計、
Ｓ５２は、各前記第５の部材と前記第２の板状部材との接合面積の合計
を表す。
［２］
前記構造（Ｉ）において、前記第１の板状部材が１つ又は複数の貫通孔ｈ１を有し、且つ／又は前記第２の板状部材が１つ又は複数の貫通孔ｈ２を有し、
前記第４の部材が、前記貫通孔ｈ１を介して前記第１の板状部材を貫通している、且つ／又は前記貫通孔ｈ２を介して前記第２の板状部材を貫通している、［１］に記載の成形体。
［３］
前記第１の板状部材と前記第２の板状部材とが、同じ１枚の板状部材の一部が屈曲されてなる、［１］又は［２］に記載の成形体。
［４］
前記構造（Ｉ）において、前記第１の板状部材及び前記第２の板状部材に含まれる樹脂と、前記第３の部材及び前記第４の部材に含まれる樹脂とが同種であり、
前記構造（ＩＩ）において、前記第１の板状部材及び前記第２の板状部材に含まれる樹脂と、前記第５の部材に含まれる樹脂とが同種である、
［１］～［３］のいずれかに記載の成形体。
［５］
前記構造（Ｉ）において、前記第３の部材及び前記第４の部材が、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含み、
前記構造（ＩＩ）において、前記第５の部材が、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含む、
［１］～［４］のいずれかに記載の成形体。
［６］
［１］～［５］のいずれかに記載の成形体の製造方法であり、
連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を予熱し、予熱した前記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の板状部材及び第２の板状部材を成形した後、
前記成形体用金型内に樹脂を射出して第３の部材及び第４の部材を成形すること、及び／又は、前記成形体用金型内に樹脂を射出して第５の部材を成形すること
を含む
ことを特徴とする、成形体の製造方法。
本発明によれば、強度に優れる成形体及びその製造方法を提供することができる。
図１（ａ）は、構造（Ｉ）を有する本実施形態の成形体の一例を示す、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向概略断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の成形体の第１の板状部材と第２の板状部材との配置、及び溝状部を示す図である。図１（ｃ１）及び（ｃ２）は、貫通孔を有する構造（Ｉ）を有する本実施形態の成形体の一例を示す図である。図１（ｃ１）は、第２の板状部材の厚み方向から見た概略平面図であり、図１（ｃ２）は、図１（ｃ１）の成形体の、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向概略断面図である。 図２は、構造（ＩＩ）を有する本実施形態の成形体の一例を示す図である。図２（ａ１）は、第２の板状部材の厚み方向から見た成形体の概略平面図であり、図２（ａ２）は、図２（ａ１）の成形体の、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向概略断面図である。 図３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例１及び２の成形体を示す、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向概略断面図である。 図４（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例３及び４の成形体を示す、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向概略断面図である。 図５（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ実施例５及び比較例１の成形体を示す、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向概略断面図である。 図６（ａ１）及び（ａ２）は、実施例６の成形体を示す図であり、図２（ａ１）は、第２の板状部材の厚み方向から見た概略平面図であり、図２（ａ２）は、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向概略断面図である。また、図６（ｂ１）及び（ｂ２）は、実施例７の成形体を示す図であり、図２（ｂ１）は、第２の板状部材の厚み方向から見た概略平面図であり、図２（ｂ２）は、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向概略断面図である。 図７（ａ１）及び（ａ２）は、実施例８の成形体を示す図であり、図７（ａ１）は、第２の板状部材の厚み方向から見た概略平面図であり、図７（ａ２）は、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向概略断面図である。また、図７（ｂ１）及び（ｂ２）は、実施例９の成形体を示す図であり、図７（ｂ１）は、第２の板状部材の厚み方向から見た概略平面図であり、図７（ｂ２）は、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向概略断面図である。 図８（ａ１）は、実施例１０の成形体の製造に用いた連続繊維強化樹脂基材の形状を示す概略平面図である。図８（ａ２）は、実施例１０の成形体の、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向概略断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ２）の構造（ＩＩ）の部分の拡大図である。
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。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。
＜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の板状部材、及び連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含む第２の板状部材を含み、以下の構造（Ｉ）及び／又は構造（ＩＩ）を有する。
構造（Ｉ）：成形体が、樹脂を含む１つ又は複数の第３の部材、及び樹脂を含む１つ又は複数の第４の部材をさらに有し、第１の板状部材と第２の板状部材とは、第１の板状部材の一辺と第２の板状部材の一辺とが接するように配置されて、第１の板状部材の一辺を含む側面と第２の板状部材の一辺を含む側面とからなる溝状部を形成しており、各第３の部材は、溝状部の少なくとも一部において、第１の板状部材と第２の板状部材の両方に接合しており、各第４の部材は、溝状部以外の部分において、第１の板状部材と第２の板状部材の両方に接合している、構造。
構造（ＩＩ）：成形体が、樹脂を含む１つ又は複数の第５の部材をさらに有し、第１の板状部材と第２の板状部材とは、それぞれの主面の一部がオーバーラップして接合しているオーバーラップ部分を有し、該オーバーラップ部分は１つ又は複数の貫通孔ｈ１２を有し、各第５の部材は、オーバーラップ部分の１つ又は複数の貫通孔ｈ１２を介して第１の板状部材及び第２の板状部材を貫通して、第１の板状部材と第２の板状部材の両方に接合している、構造。
以下、構造（Ｉ）及び構造（ＩＩ）について、図１を参照しつつ、詳細に説明する。
＜構造（Ｉ）＞
図１（ａ）は、構造（Ｉ）を有する本実施形態の成形体の一例を示す、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向概略断面図である。図１（ａ）に示されるように、第１の板状部材１と第２の板状部材２とは、第３の部材３及び第４の部材４によりその接着が補強されている。
また、図１（ｂ）は、図１（ａ）の成形体の第１の板状部材と第２の板状部材との配置、及び溝状部を示す図である。角αは、溝状部Ｍを構成する第１の板状部材１の側面と第２の板状部材２の側面とのなす角を示す。
構造（Ｉ）において、第１の板状部材と第２の板状部材とは、溝状部を形成するようにそれぞれの一辺同士が接していれば、どのように配置されていてもよい。即ち、溝状部を構成する第１の板状部材の側面と第２の板状部材の側面とのなす角αが０度超１８０度未満となるように配置されていればよい。角αは、所望する成形体の形状に応じて適宜設定されてよいが、成形体の強度（特に、第１の板状部材と第２の板状部材との接着強度）を高める観点からは、３０～１５０度であることが好ましく、より好ましくは６０～１２０度、さらに好ましくは７０～１１０度である。
なお、本開示で、溝状部とは、図１（ｂ）に示されるように、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向概略断面図で見たときに、第１の板状部材の主面を表す線分の延長線（図（ｂ）中の点線Ｌ１）、第２の板状部材の主面を表す線分の延長線（図（ｂ）中の点線Ｌ２）、第１の板状部材の側面を表す線分、及び第２の板状部材の側面を表す線分に囲まれる部分（図（ｂ）中のＭ）を意味する。
構造（Ｉ）において、第１の板状部材と第２の板状部材とは、同じ１枚の板状部材の一部が屈曲されてなるものであってもよい。具体的には、例えば、上面開放の箱型の成形体を、該箱の展開図の形状（底面を構成する面から側面を構成する面が延在している形状）を有する連続繊維強化樹脂基材を用いて、底面を構成する面と側面を構成する面との境界を屈曲させることにより底面を形成し（側面を立ち上げ）、側面を構成する面間（第１の板状部材と第２の板状部材との間に相当）は第３の部材及び第４の部材により接着することにより成形する等、所望する立体形状の成形体の展開図形状の連続繊維強化樹脂基材を用いて成形した成形体等が挙げられる。
構造（Ｉ）において、第３の部材は、溝状部の少なくとも一部に存在して第１の板状部材と第２の板状部材の両方に接合していればどのように配置されていてもよく、その数も特に限定されない。第３の部材は、溝状部の一部のみを占めていても、溝状部の全体を占めていてもよいが、成形体の強度（特に、第１の板状部材と第２の板状部材との接着強度）を高める観点からは、溝状部を構成する第１の板状部材の側面の面積をＳ１、溝状部を構成する第２の板状部材の側面の面積をＳ２、各第３の部材と第１の板状部材との接合面積の合計をＳ３１、各第３の部材と第２の板状部材との接合面積の合計をＳ３２としたときに、（Ｓ３１＋Ｓ３２）／（Ｓ１＋Ｓ２）が０．５以上であることが好ましく、より好ましくは０．８以上、さらに好ましくは１．０以上である。
構造（Ｉ）において、第４の部材は、溝状部以外の部分において、第１の板状部材と第２の板状部材の両方に接合していればどのように配置されていてもよく、その数も特に限定されない。成形体の強度（特に、第１の板状部材と第２の板状部材との接着強度）を高める観点からは、溝状部を構成する第１の板状部材の側面の面積をＳ１、溝状部を構成する第２の板状部材の側面の面積をＳ２、各第４の部材と第１の板状部材との接合面積の合計をＳ４１、各第４の部材と第２の板状部材との接合面積の合計をＳ４２としたときに、（Ｓ４１＋Ｓ４２）／（Ｓ１＋Ｓ２）が１．０以上であることが好ましく、より好ましくは３．０以上、さらに好ましくは５．０以上である。
構造（Ｉ）において、第１の板状部材が１つ又は複数の貫通孔ｈ１を有し、第４の部材が貫通孔ｈ１を介して第１の板状部材を貫通していてもよい。また、同様に、第２の板状部材が１つ又は複数の貫通孔ｈ２を有し、第４の部材が貫通孔ｈ２を介して第２の板状部材を貫通していてもよい。成形体の強度（特に、第１の板状部材と第２の板状部材との接着強度）を高める観点からは、各第４の部材が、１つ又は複数の貫通孔ｈ１と１つ又は複数の貫通孔ｈ２の両方を介して第１の板状部材及び第２の板状部材の両方を貫通していることが好ましい。
貫通孔ｈ１及び貫通孔ｈ２の径及び数は、特に限定されず、所望する成形体の大きさ及び形状等に応じて、また、後述する値Ａに応じて、適宜設定されてよい。
図１（ｃ１）及び（ｃ２）は、構造（Ｉ）を有する本実施形態の成形体のうち、貫通孔ｈ１及び貫通孔ｈ２を有する例を示す図である。図１（ｃ１）は、第２の板状部材の厚み方向から見た概略平面図であり、図１（ｃ２）は、図１（ｃ１）の成形体の、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向概略断面図である。
＜構造（ＩＩ）＞
図２（ａ１）及び（ａ２）は、構造（ＩＩ）を有する本実施形態の成形体の一例を示す図である。図２（ａ１）は、第２の板状部材の厚み方向から見た概略平面図であり、図２（ａ２）は、図２（ａ１）の成形体の、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向概略断面図である。図２（ａ１）及び（ａ２）に示されるように、第１の板状部材１と第２の板状部材２とは、第５の部材５によりその接着が補強されている。
構造（ＩＩ）において、第１の板状部材と第２の板状部材とは、それぞれの主面の一部がオーバーラップして（積層して）接合しているオーバーラップ部分（積層部分）を有していれば、どのように配置されていてもよい。
オーバーラップ部分は、１つ又は複数の貫通孔ｈ１２を有する。貫通孔ｈ１２は、言い換えれば、第１の板状部材と第２の板状部材の両方を貫通する孔である。
貫通孔ｈ１２の径及び数は、特に限定されず、所望する成形体の大きさ及び形状等に応じて、また、後述する値Ａに応じて、適宜設定されてよい。
オーバーラップ部分の大きさは、所望する成形体の形状に応じて、また、後述する値Ａに応じて、適宜設定されてよいが、成形体の強度（特に、第１の板状部材と第２の板状部材との接合強度）を高める観点からは、オーバーラップ部分における第１の板状部材と第２の板状部材との接合面積の合計Ｓ１２が、第１の板状部材の主面の１つの面積と第２の板状部材の主面の１つの面積との合計を１００％として、５～９５％であることが好ましく、より好ましくは１０～９０％、さらに好ましくは２０～８０％である。
また、構造（ＩＩ）において、第１の板状部材と第２の板状部材とは、同じ１枚の板状部材の一部が屈曲されてなるものであってもよい。具体的には、例えば、上面開放の箱型の成形体を、該箱の展開図の形状（底面を構成する面から側面を構成する面が延在しており、側面を構成する面の少なくとも１つが、成形体となった際に隣接する側面にオーバーラップするような余剰部分を有している形状）を有する連続繊維強化樹脂基材を用いて、底面を構成する面と側面を構成する面との境界を屈曲させることにより底面を形成し（側面を立ち上げ）、側面を構成する面間（第１の板状部材と第２の板状部材との間に相当）は、各面の一部をオーバーラップさせてオーバーラップ部分を第５の部材とともに接合することにより成形する等、所望する立体形状の成形体の展開図形状の連続繊維強化樹脂基材を用いて成形した成形体等が挙げられる。
本実施形態の成形体は、下記式で求められる値Ａが２．０以上である。
Ａ＝｛（Ｓ３１＋Ｓ３２＋Ｓ４１＋Ｓ４２）＋（Ｓ１２＋Ｓ５１＋Ｓ５２）｝／｛（Ｓ３１＋Ｓ３２）＋Ｓ１２｝
（式中、Ｓ３１は、各前記第３の部材と前記第１の板状部材との接合面積の合計、Ｓ３２は、各前記第３の部材と前記第２の板状部材との接合面積の合計、Ｓ４１は、各前記第４の部材と前記第１の板状部材との接合面積の合計、Ｓ４２は、各前記第４の部材と前記第２の板状部材との接合面積の合計、Ｓ１２は、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材との接合面積の合計、Ｓ５１は、各前記第５の部材と前記第１の板状部材との接合面積の合計、Ｓ５２は、各前記第５の部材と前記第２の板状部材との接合面積の合計を表す。）
値Ａは、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。値Ａが２．０以上であると、第１の板状部材と第２の板状部材の接着強度が高く、強度に優れる成形体となる。値Ａの上限は特に限定されないが、軽量化の観点から、３０以下であることが好ましく、より好ましくは、さらに好ましくは２０以下である。
以下、各部材の組成（構成材料）について説明する。
＜第１の板状部材及び第２の板状部材＞
第１の板状部材及び第２の板状部材は、連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含み、連続繊維強化樹脂からなることが好ましい。第１の板状部材に含まれる連続強化繊維及び樹脂と、第２の板状部材に含まれる連続強化繊維及び樹脂とは、それぞれ同種であっても、異種であってもよい。
<<連続繊維強化樹脂>>
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。
［連続強化繊維］
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。
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。
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。
炭素繊維及び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。
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。
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。
上記強化繊維の平均繊維長は、特に限定されず、所望される容器部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、容器部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。
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、樹脂成形体（容器部）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。
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。
［樹脂］
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。
（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さらに好ましい。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特に好ましい。
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。
－－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。
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。
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。
ポリアミド系樹脂は、一種を単独で用いてもよく、二種以上の混合物として用いてもよい。
－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、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く、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は、一種を単独で用いてもよく、二種以上の混合物として用いてもよい。
（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。
連続繊維強化樹脂の含有量は、第１の板状部材１００質量％に対して、３０～１００質量％であることが好ましく、より好ましくは４０～９０質量％、さらに好ましくは５０～８０質量％である。
また、連続繊維強化樹脂の含有量は、第２の板状部材１００質量％に対して、３０～１００質量％であることが好ましく、より好ましくは４０～９０質量％、さらに好ましくは５０～８０質量％である。
［添加剤］
第１の板状部材及び第２の板状部材は、必要に応じて添加剤を含有していてもよい。添加剤としては、例えば、難燃剤、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、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、離型剤等が挙げられる。
添加剤の含有量は、第１の板状部材１００質量％に対して、１０質量％以下であることが好ましい。
また、添加剤の含有量は、第２の板状部材１００質量％に対して、１０質量％以下であることが好ましい。
<<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、フィルム状の熱可塑性樹脂とシート状（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、繊維状の熱可塑性樹脂（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。
＜第３の部材、第４の部材、及び第５の部材＞
第３の部材、第４の部材、及び第５の部材は、それぞれ、樹脂を含む。該樹脂は、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。
第３の部材、第４の部材、及び第５の部材に含まれる樹脂は、それぞれ同種であっても、異種であってもよい。また、第３の部材、第４の部材、及び第５の部材に含まれる樹脂は、第１の板状部材に含まれる樹脂と同種であっても異種であってもよく、また、第２の板状部材に含まれる樹脂と同種であっても異種であってもよい。
［熱可塑性樹脂］
第３の部材、第４の部材、及び第５の部材に含まれる熱可塑性樹脂の種類としては、上述の第１の板状部材及び第２の板状部材に含まれる熱可塑性樹脂と同様のものが挙げられ、第１の板状部材に含まれる樹脂と同種であっても異種であってもよく、第２の板状部材に含まれる樹脂と同種であっても異種であってもよい。
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。
［熱硬化性樹脂］
第３の部材、第４の部材、及び第５の部材に含まれる熱硬化性樹脂の種類としては、上述の第１の板状部材及び第２の板状部材に含まれる熱硬化性樹脂と同様のものが挙げられ、第１の板状部材に含まれる樹脂と同種であっても、異種であってもよく、第２の板状部材に含まれる樹脂と同種であっても、異種であってもよい。
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。
また、第３の部材、第４の部材、及び第５の部材に含まれる樹脂は、それぞれ、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂であってもよい。
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。第３の部材、第４の部材、及び第５の部材が不連続繊維強化樹脂を含むと、第１の板状部材と第２の板状部材の接着強度がより高く、強度により優れる成形体となる。
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。
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。
［不連続強化繊維］
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。
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、３ｍｍ未満であることが好ましく、より好ましくは０．０１～２．５ｍｍ、さらに好ましくは０．０５～２．０ｍｍ、さらにより好ましくは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。
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。
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。
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質量％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。
［添加剤］
第３の部材、第４の部材、及び第５の部材は、添加剤を含有していてもよい。
添加剤としては、特に制限はなく、上述の第１の板状部材及び第２の板状部材に含まれる添加剤と同様のものが挙げられる。
添加剤の含有量は、第３の部材１００質量％に対して、５０質量％以下であることが好ましい。
また、添加剤の含有量は、第４の部材１００質量％に対して、５０質量％以下であることが好ましい。
また、添加剤の含有量は、第５の部材１００質量％に対して、５０質量％以下であることが好ましい。
<<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等により、製造することができる。
本実施形態の成形体は、各種自動車部品、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、上記部品等の所望される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。
＜成形体の製造方法＞
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予熱し、予熱した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の板状部材及び第２の板状部材を成形した後、成形体用金型内に樹脂を射出して第３の部材及び第４の部材を成形すること、及び／又は、成形体用金型内に樹脂を射出して第５の部材を成形することを含む。
連続繊維強化樹脂を予熱する方法は、特に限定されず、ＩＲヒーター、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予熱する方法等が挙げられる。
連続繊維強化樹脂の予熱温度は、樹脂の分解温度以下とすることが好ましい。
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。
樹脂の射出充填後、１～１８０分間保持することにより、該樹脂と連続繊維強化樹脂とを接合する。その際の金型の温度は、連続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。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。
なお、各部材に含まれる樹脂が異なる場合の成形体用金型の温度は、それぞれのガラス転移温度のうち、最も高い温度以上とする。
以下、実施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。
＜測定方法＞
実施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。
［引張強度］
実施例及び比較例で得られた成形体について、各部材間の接合部分の引張強度（ＭＰａ）を測定した。
各実施例及び各比較例に記載の成形方法を参照して、第１の板状部材及び第３の部材のみが接合した試験片、第２の板状部材及び第３の部材のみが接合した試験片、第１の板状部材及び第４の部材のみが接合した試験片、第２の板状部材及び第４の部材のみが接合した試験片、第３の部材と第４の部材のみが接合した試験片、第１の板状部材と第２の板状部材のみが接合した試験片をそれぞれ作製した。
各引張強度の測定は、インストロン社製万能試験機（インストロン社製）を用いて、ＪＩＳ Ｋ７１６５に準拠し、試験速度５ｍｍ／ｍｉｎ、２３℃５０％ＲＨ環境下で行った。
＜材料＞
実施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。
［連続繊維強化樹脂］
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）
炭素繊維（東レ株式会社製「トレカＴ３００」、単糸数１２０００本、直径９μｍ、繊度２．５８ｇ／ｍ）
（熱可塑性樹脂）
ポリアミド樹脂：ポリアミド６６（旭化成株式会社製「レオナ１３００Ｓ」）
〈炭素繊維クロスの製造〉
炭素繊維クロス：レピア織機（織幅１ｍ）を用い、上記炭素繊維を経糸、緯糸として用いて製織することで炭素繊維クロスを製造した。得られた炭素繊維クロスの織形態は、平織、織密度は６．５本／２５ｍｍ、目付は４２５ｇ／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。
上記で得られた炭素繊維クロス６枚とポリアミド樹脂のフィルム７枚とを金型形状に合わせて切断し、ポリアミド樹脂のフィルムが表面となるように炭素繊維クロスとポリアミド樹脂のフィルムとを交互に重ね（Ａ／Ｃ／Ａ／Ｃ／Ａ／Ｃ／Ａ／Ｃ／Ａ／Ｃ／Ａ／Ｃ／Ａの順、Ａはポリアミド樹脂のフィルム、Ｃは炭素繊維クロス）、金型内に設置した。なお、炭素繊維クロスは、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２ｍｍ）を得た。
［不連続繊維強化樹脂］
・不連続繊維強化樹脂Ｙ：炭素短繊維強化ポリアミド６６（東レ株式会社製「トレカ短繊維ペレット３１０１Ｔ４０」、繊維長１ｍｍ以下）
［実施例１］
以下の方法により、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向断面形状が図３（ａ）に示す形状である成形体を製造した。この成形体は、第３の部材及び第４の部材をそれぞれ１つずつ有し、第３の部材及び第４の部材の縦の長さ（図３（ａ）のｚ方向の長さ）がいずれも第１の板状部材及び第２の板状部材の縦の長さと同じである（即ち、第３の部材は溝状部全体を占めている）。
ＩＲ加熱炉で３００℃に加熱した連続繊維強化樹脂Ｘ１枚ずつを、１２０℃の成形体用金型の所定の位置に配置し、１０ＭＰａの圧力でプレス成形することにより、第１の板状部材及び第２の板状部材を成形した。続いて、上記成形体用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を射出し（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）、３分間保持することにより、第３の部材及び第４の部材がそれぞれ第１の板状部材及び第２の板状部材に接合した成形体を得た。
得られた成形体の値Ａは、４．０であった。また、第１の板状部材と第３の部材との接合部分、第２の板状部材と第３の部材との接合部分、第１の板状部材と第４の部材との接合部分、第２の板状部材と第４の部材との接合部分の引張強度は、それぞれ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａであった。
［実施例２］
第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向断面を図３（ｂ）に示す形状に変更したこと以外は実施例１と同様にして、成形体を製造した。
得られた成形体の値Ａは、４．０であった。また、第１の板状部材と第３の部材との接合部分、第２の板状部材と第３の部材との接合部分、第１の板状部材と第４の部材との接合部分、第２の板状部材と第４の部材との接合部分の引張強度は、それぞれ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａであった。
［実施例３］
第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向断面を図４（ａ）に示す形状に変更したこと以外は実施例１と同様にして、成形体を製造した。
得られた成形体の値Ａは、２．０であった。また、第１の板状部材と第３の部材との接合部分、第２の板状部材と第３の部材との接合部分、第１の板状部材と第４の部材との接合部分、第２の板状部材と第４の部材との接合部分、第３の部材と第４の部材との接合部分の引張強度は、それぞれ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａ、１８０ＭＰａであった。
［実施例４］
第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向断面を図４（ｂ）に示す形状に変更したこと以外は実施例１と同様にして、成形体を製造した。
得られた成形体の値Ａは、４．０であった。また、第１の板状部材と第３の部材との接合部分、第２の板状部材と第３の部材との接合部分、第１の板状部材と第４の部材との接合部分、第２の板状部材と第４の部材との接合部分の引張強度は、それぞれ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａであった。
［実施例５］
第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向断面を図５（ａ）に示す形状に変更したこと以外は実施例１と同様にして、成形体を製造した。
得られた成形体の値Ａは、４．０であった。また、第１の板状部材と第３の部材との接合部分、第２の板状部材と第３の部材との接合部分、第１の板状部材と第４の部材との接合部分、第２の板状部材と第４の部材との接合部分の引張強度は、それぞれ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａであった。
［比較例１］
第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向断面を図５（ｂ）に示す形状に変更したこと以外は実施例１と同様にして、成形体を製造した。
得られた成形体の値Ａは、１．０であった。また、第１の板状部材と第３の部材との接合部分、第２の板状部材と第３の部材との接合部分の引張強度は、それぞれ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａであった。
［実施例６］
以下の方法により、第２の板状部材の厚み方向から見た平面形状が図６（ａ１）に示す形状であり、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向断面形状が図６（ａ２）に示す形状である、構造（Ｉ）を有する成形体を製造した。
連続繊維強化樹脂Ｘを２枚準備し、各連続繊維強化樹脂にドリル加工することにより、等間隔に配置された３つの貫通孔（径１ｍｍ）をそれぞれに形成した。次に、この２枚の連続繊維強化樹脂ＸをＩＲ加熱炉で３００℃に加熱した後、１２０℃の成形体用金型の所定の位置にそれぞれ配置し、１０ＭＰａの圧力でプレス成形することにより、第１の板状部材及び第２の板状部材を成形した。続いて、上記成形体用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を射出し（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）、３分間保持することにより、第３の部材及び第４の部材がそれぞれ第１の板状部材及び第２の板状部材に接合した成形体を得た。
得られた成形体の値Ａは、４．５であった。また、第１の板状部材と第３の部材との接合部分、第２の板状部材と第３の部材との接合部分、第１の板状部材と第４の部材との接合部分、第２の板状部材と第４の部材との接合部分の引張強度は、それぞれ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａであった。
［実施例７］
第２の板状部材の厚み方向から見た平面形状を図６（ｂ１）に示す形状に、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向断面形状を図６（ｂ２）に示す形状に変更したこと以外は実施例６と同様にして、成形体を製造した。
得られた成形体の値Ａは、５．０であった。また、第１の板状部材と第３の部材との接合部分、第２の板状部材と第３の部材との接合部分、第１の板状部材と第４の部材との接合部分、第２の板状部材と第４の部材との接合部分の引張強度は、それぞれ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａ、１５０ＭＰａ、１５０ＭＰａであった。
［実施例８］
第２の板状部材の厚み方向から見た平面形状を図７（ａ１）に示す形状に、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向断面形状を図７（ａ２）に示す形状に変更したこと以外は実施例６と同様にして、成形体を製造した。
得られた成形体の値Ａは、５．５であった。第１の板状部材と第３の部材との接合部分、第２の板状部材と第３の部材との接合部分、第１の板状部材と第４の部材との接合部分、第２の板状部材と第４の部材との接合部分、第３の部材と第４の部材との接合部分の引張強度は、それぞれ、８０ＭＰａ、８０ＭＰａ、１５０ＭＰａ、１５０ＭＰａ、１５０ＭＰａであった。
［実施例９］
以下の方法により、第２の板状部材の厚み方向から見た平面形状が図７（ｂ１）に示す形状であり、第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向断面形状が図７（ｂ２）に示す形状である、構造（ＩＩ）を有する成形体を製造した。
連続繊維強化樹脂Ｘを２枚準備し、各連続繊維強化樹脂にドリル加工することにより、等間隔に配置された３つの貫通孔（径３ｍｍ）をそれぞれに形成した。次に、この２枚の連続繊維強化樹脂ＸをＩＲ加熱炉で３００℃に加熱した後、１２０℃の成形体用金型の所定の位置にそれぞれ配置し、１０ＭＰａの圧力でプレス成形することにより、第１の板状部材及び第２の板状部材を成形した。続いて、上記成形体用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を射出し（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）、３分間保持することにより、第５の部材がそれぞれ第１の板状部材及び第２の板状部材に接合した成形体を得た。
得られた成形体の値Ａは、２．０であった。第１の板状部材と第２の板状部材との接合部分、第１の板状部材と第５の部材との接合部分、第２の板状部材と第５の部材との接合部分の引張強度は、それぞれ、８０ＭＰａ、１００ＭＰａ、１００ＭＰａであった。
［実施例１０］
以下の方法により、第２の第１の板状部材及び第２の板状部材の厚み方向断面形状が図８（ａ２）に示す形状である、構造（ＩＩ）を有する成形体を製造した。
連続繊維強化樹脂Ｘを１枚準備し、図８（ａ１）に示す平面形状（Ｘ１～Ｘ８の部分を有する形状）に切出加工した。また、連続繊維強化樹脂Ｘのうち、図８（ａ１）に示すＸ１及びＸ２（２５０ｍｍ×６ｍｍ×厚み２ｍｍ）の部分において、各連続繊維強化樹脂にドリル加工することにより、等間隔に配置された３つの貫通孔（径３ｍｍ）をそれぞれ形成した（図示せず）。これらの貫通孔は、Ｘ１に形成された３つの貫通孔と、Ｘ２に形成された３つの貫通孔とが、成形体となった際に、それぞれ連通するように形成した。
次に、この連続繊維強化樹脂ＸをＩＲ加熱炉で３００℃に加熱した後、１２０℃の成形体用金型の所定の位置に配置した。このとき、図８（ａ１）に示すように、連続繊維強化樹脂Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５、及びＸ７を矢印（１）に示すようにｚ軸方向に折曲した後、連続繊維強化樹脂Ｘ２、Ｘ３、Ｘ６、及びＸ８を矢印（２）に示すようにｚ軸方向に折曲して、成形体用金型の所定の位置に配置した。次いで、連続繊維強化樹脂Ｘを１０ＭＰａの圧力でプレス成形することにより、第１の板状部材及び第２の板状部材を成形した。続いて、上記成形体用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を射出し（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）、３分間保持することにより、第５の部材がそれぞれ第１の板状部材及び第２の板状部材に接合した成形体を得た。
得られた成形体の値Ａは、４．８であった。第１の板状部材と第２の板状部材との接合部分、第１の板状部材と第５の部材との接合部分、第２の板状部材と第５の部材との接合部分の引張強度は、それぞれ、８０ＭＰａ、１００ＭＰａ、１００ＭＰａであった。
実施例１～１０の成形体は、比較例１の成形体と比較して、第１の板状部材と第２の板状部材との接着強度が高く、強度に優れるものであった。
本発明の樹脂成形体は、軽量で強度に優れるため、例えば、各種自動車部品、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られる。
１：第１の板状部材
２：第２の板状部材
３：第３の部材
４：第４の部材
５：第５の部材
Ｍ：溝状部
Ｌ１：第１の板状部材の主面を表す線分の延長線
Ｌ２：第２の板状部材の主面を表す線分の延長線
α：第１の板状部材の側面と第２の板状部材の側面とのなす角

Claims (6)

  1. 連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を含む、第１の板状部材及び第２の板状部材を含む成形体であり、
    以下の構造：
    （Ｉ）樹脂を含む、１つ又は複数の第３の部材及び１つ又は複数の第４の部材をさらに有し、
    前記第１の板状部材と前記第２の板状部材とは、前記第１の板状部材の一辺と前記第２の板状部材の一辺とが接するように配置されて、前記第１の板状部材の一辺を含む側面と前記第２の板状部材の一辺を含む側面とからなる溝状部を形成しており、
    各前記第３の部材は、前記溝状部の少なくとも一部において、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材の両方に接合しており、
    各前記第４の部材は、前記溝状部以外の部分において、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材の両方に接合している、構造；及び／又は
    （ＩＩ）樹脂を含む１つ又は複数の第５の部材をさらに有し、
    前記第１の板状部材と前記第２の板状部材とは、それぞれの主面の一部がオーバーラップして接合しているオーバーラップ部分を有し、該オーバーラップ部分は１つ又は複数の貫通孔ｈ１２を有し、
    各前記第５の部材は、前記オーバーラップ部分の前記１つ又は複数の貫通孔ｈ１２を介して前記第１の板状部材及び前記第２の板状部材を貫通して、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材の両方に接合している、構造
    を有し、
    下記式で求められる値Ａが２．０以上であることを特徴とする、成形体。
    Ａ＝｛（Ｓ３１＋Ｓ３２＋Ｓ４１＋Ｓ４２）＋（Ｓ１２＋Ｓ５１＋Ｓ５２）｝／｛（Ｓ３１＋Ｓ３２）＋Ｓ１２｝
    式中、
    Ｓ３１は、各前記第３の部材と前記第１の板状部材との接合面積の合計、
    Ｓ３２は、各前記第３の部材と前記第２の板状部材との接合面積の合計、
    Ｓ４１は、各前記第４の部材と前記第１の板状部材との接合面積の合計、
    Ｓ４２は、各前記第４の部材と前記第２の板状部材との接合面積の合計、
    Ｓ１２は、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材との接合面積の合計、
    Ｓ５１は、各前記第５の部材と前記第１の板状部材との接合面積の合計、
    Ｓ５２は、各前記第５の部材と前記第２の板状部材との接合面積の合計
    を表す。
  2. 前記構造（Ｉ）において、前記第１の板状部材が１つ又は複数の貫通孔ｈ１を有し、且つ／又は前記第２の板状部材が１つ又は複数の貫通孔ｈ２を有し、
    前記第４の部材が、前記貫通孔ｈ１を介して前記第１の板状部材を貫通している、且つ／又は前記貫通孔ｈ２を介して前記第２の板状部材を貫通している、請求項１に記載の成形体。
  3. 前記第１の板状部材と前記第２の板状部材とが、同じ１枚の板状部材の一部が屈曲されてなる、請求項１又は２に記載の成形体。
  4. 前記構造（Ｉ）において、前記第１の板状部材及び前記第２の板状部材に含まれる樹脂と、前記第３の部材及び前記第４の部材に含まれる樹脂とが同種であり、
    前記構造（ＩＩ）において、前記第１の板状部材及び前記第２の板状部材に含まれる樹脂と、前記第５の部材に含まれる樹脂とが同種である、
    請求項１又は２に記載の成形体。
  5. 前記構造（Ｉ）において、前記第３の部材及び前記第４の部材が、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含み、
    前記構造（ＩＩ）において、前記第５の部材が、不連続強化繊維を含む不連続繊維強化樹脂を含む、
    請求項１又は２に記載の成形体。
  6. 請求項１又は２に記載の成形体の製造方法であり、
    連続強化繊維を含む連続繊維強化樹脂を予熱し、予熱した前記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の板状部材及び第２の板状部材を成形した後、
    前記成形体用金型内に樹脂を射出して第３の部材及び第４の部材を成形すること、及び／又は、前記成形体用金型内に樹脂を射出して第５の部材を成形すること
    を含む
    ことを特徴とする、成形体の製造方法。
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