WO2018135424A1

WO2018135424A1 - 繊維強化プラスチックの製造方法

Info

Publication number: WO2018135424A1
Application number: PCT/JP2018/000778
Authority: WO
Inventors: 高野　恒男; 孝志本間; 暁加地
Original assignee: 三菱ケミカル株式会社
Priority date: 2017-01-18
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2018-07-26
Also published as: EP3572201A4; US11660785B2; JP6566120B2; EP4019224A1; CN110191788A; US20190329460A1; CN110191788B; JPWO2018135424A1; EP3572201B1; CN112936911A; EP3572201A1

Abstract

複雑な立体形状の繊維強化プラスチックであっても、曲率が大きい凸面や凹面におけるシワや突張りの発生を同時に抑えることができる繊維強化プラスチックの製造方法を提供する。連続繊維に樹脂材料を含浸したプリプレグシートを立体形状に賦形して繊維強化プラスチック（ａ）を製造する方法であり；前記繊維強化プラスチック（ａ）がせん断変形している領域（Ｘ'）に対応する、前記プリプレグシートの領域（Ｘ）の少なくとも一部の連続繊維が、予め面内方向に湾曲されている、繊維強化プラスチックの製造方法。

Description

繊維強化プラスチックの製造方法

　本発明は、立体形状の繊維強化プラスチックを製造する方法に関する。
　本願は、２０１７年１月１８日に日本に出願された特願２０１７－００６７６７、および２０１７年３月２２日に日本に出願された特願２０１７－０５６１２３に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　立体形状の繊維強化プラスチックは、例えば、強化繊維基材に樹脂材料が含浸したプリプレグを立体形状に賦形する方法；強化繊維基材を立体形状に賦形して立体形状のプリフォームを得て、プリフォームに樹脂材料を含浸させ、固化させる方法（レジントランスファーモールディング（ＲＴＭ）法）等によって製造される。

　プリプレグを立体形状に賦形した繊維強化プラスチック（最終成形品に加工する前の予備成形品を含む。）や、強化繊維基材を立体形状に賦形したプリフォームの形状が、曲率が小さく緩やかな凸面や凹面を有する形状の場合、プリプレグや強化繊維基材をプレス型によって直接賦形することができる。一方、繊維強化プラスチックやプリフォームの形状が、曲率が大きく曲がり具合がきつい凸面や凹面を有する形状の場合、プリプレグや強化繊維基材をプレス型によって直接賦形した場合、曲率が大きい凸面や凹面においてシワ（リンクリング）や突張り（ブリッジング）が発生しやすい。

　繊維強化プラスチックやプリフォームにおけるシワの発生を抑える方法としては、例えば、下記の方法が提案されている。
　（１）プリプレグの縁部をクランプ等で把持してプリプレグに対して外方に張力を加えながら、プレス型によって賦形し、予備成形品を得る方法（特許文献１～３）。
　（２）強化繊維基材の端部をジグで把持して引張ることによって、強化繊維基材に引張荷重を加えてあらかじめせん断変形させた後、せん断変形した強化繊維基材をプレス型によって賦形し、プリフォームを得る方法（特許文献４）。

特開２０１４－０５１０７７号公報特開２０１４－０７３５８０号公報特開２０１６－０４３５０７号公報特開２０１５－１４８０２１号公報

　プリプレグや強化繊維基材を曲率が大きい凸面や凹面を有する形状に賦形する場合、凸面や凹面においはプリプレグや強化繊維基材の変形量が大きくなるため、プリプレグや強化繊維基材を大きくせん断変形させる必要がある。しかし、プリプレグや強化繊維基材はせん断変形しにくいため、プレス型の曲率が大きい凸面や凹面に追随しにくい。例えば、Ｌ字形状のコーナーチャンネル（図５）の場合、外側コーナー部分では、プリプレグや強化繊維基材がプレス型の外側コーナー部分の凸面に追随できない場合にシワが生じ、内側コーナー部分では、プリプレグや強化繊維基材がプレス型の内側コーナー部分の凹面に追随できない場合に突張りが生じる。

　そこで、（１）の方法では、プリプレグに対して外方に張力を加えることによって、張力を加えた方向にプリプレグをせん断変形しやすい状態にしておき、プレス型によって賦形した際にプレス型の曲率が大きい凸面や凹面にプリプレグを追随しやすくしている。また、（２）の方法では、成形品におけるせん断変形の方向とは逆方向（直交する方向）のせん断変形を強化繊維基材にあらかじめ加えておき、プレス型によって賦形した際に曲率が大きい凸面や凹面において強化繊維基材のせん断変形を緩和させ、シワの発生を抑えている。

　しかし、（１）、（２）の方法とも、プリプレグや強化繊維基材の縁部を把持した状態でプリプレグや強化繊維基材に対して外方に張力を加えているため、プリプレグや強化繊維基材に張力を加える方向に制限がある。例えば、Ｌ字形状のコーナーチャンネル（図５）の場合、外側コーナー部分では、せん断変形の方向が曲がり方向に対して直交する方向（上下方向）となり（図６、図８）、内側コーナー部分では、せん断変形の方向が曲がり方向（横方向）となる（図７、図９）。この場合、プリプレグや強化繊維基材においては、外側コーナー部分に対応する部分と内側コーナー部分に対応する部分とでは、張力を加える方向が直交することになる。しかし、（１）、（２）のようにプリプレグや強化繊維基材の縁部を把持した状態でプリプレグや強化繊維基材に対して外方に張力を加える方法では、プリプレグや強化繊維基材の異なる部分（外側コーナー部分に対応する部分および内側コーナー部分に対応する部分）に、それぞれ直交する方向の張力を同時に加えることは困難である。

　このように、Ｌ字形状のコーナーチャンネルのように曲率が大きい凸面や凹面を複数有する複雑な立体形状の繊維強化プラスチックやプリフォームを製造する場合、（１）、（２）の方法では、曲率が大きい凸面や凹面におけるシワや突張りの発生を抑えることができない場合がある。

　本発明は、複雑な立体形状の繊維強化プラスチックであっても繊維強化プラスチックにおけるシワや突張りの発生を抑えることができる繊維強化プラスチックの製造方法を提供する。

　本発明は、下記の態様を有する。
［１］
　連続繊維に樹脂材料を含浸したプリプレグシートを立体形状に賦形して繊維強化プラスチック（ａ）を製造する方法であり、
　前記繊維強化プラスチック（ａ）がせん断変形している領域（Ｘ’）に対応する、前記プリプレグシートの領域（Ｘ）の少なくとも一部の連続繊維が、予め面内方向に湾曲されている、
　繊維強化プラスチックの製造方法。
［２］
　前記領域（Ｘ’）が、立体形状の繊維強化プラスチックにおける連続繊維の繊維配置を決定できるシミュレーションソフトによって前記繊維強化プラスチック（ａ）と同じ形状の繊維強化プラスチックにおける連続繊維の繊維配置に基づくせん断角度分布を求めた際に、前記せん断角度分布においてせん断角度が５°以上となる領域である、［１］に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
［３］
　前記領域（Ｘ）の少なくとも一部が、前記領域（Ｘ’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態となるように前記プリプレグシートを作製することを含む、［１］または［２］に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
［４］
　前記プリプレグシートの面内方向に沿って点在する複数の固定部にて前記プリプレグシートを固定し、前記複数の固定部の少なくとも一部を前記プリプレグシートの面内方向に移動させることで、前記連続繊維を前記プリプレグシートの面内方向に湾曲させる、［１］～［３］のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
［５］
　前記領域（Ｘ）の少なくとも一部を、前記プリプレグシートを固定するとともに前記プリプレグシートの面内方向に沿って点在する複数の固定部を有し、かつ前記固定部を前記プリプレグシートの面内方向に移動し得るせん断変形手段によってせん断変形させ；前記プリプレグシートをせん断変形させると同時にまたは前記プリプレグシートをせん断変形させた後に、前記プリプレグシートを賦形することを含む、［１］～［４］のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
［６］
　前記せん断変形手段が、前記プリプレグシートを固定するとともに前記プリプレグシートの面内方向に沿って四方格子の格子点に位置するように点在する複数の固定部を有し、かつ前記固定部を結んだ単位格子がせん断変形するように前記固定部を前記プリプレグシートの面内方向に移動し得るせん断変形手段である、［５］に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
［７］
　前記せん断変形手段が、前記プリプレグシートの面内方向に前記固定部を移動し得るとともに、前記プリプレグシートの面内方向に直交する方向に前記固定部を移動し得るものである、［５］または［６］に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
［８］
　前記連続繊維に樹脂材料を含浸したプリプレグシートとして、複数の強化繊維を束ねたトウに樹脂材料を含浸した複数のトウプリプレグをシート上に配置したプリプレグシートを使用し、前記領域（Ｘ）の少なくとも一部に対応する部分の前記トウプリプレグを前記プリプレグシートの面内方向に湾曲させながら、前記複数のトウプリプレグを引き揃えて前記プリプレグシートを作製し、
　前記プリプレグシートを作製すると同時にまたは前記プリプレグシートを作製した後に、前記プリプレグシートを賦形することを含む、［１］～［３］のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
［９］
　前記領域（Ｘ）の少なくとも一部が、前記領域（Ｘ’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態となるように、前記領域（Ｘ）の少なくとも一部に対応するトウプリプレグを変形させて前記プリプレグシートを作製する、［８］に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
［１０］
　前記トウプリプレグを供給対象に押し付けながら送り出す供給ヘッドと、前記供給ヘッドと前記供給対象とを相対的に移動させる移動手段とを備えたトウプリプレグ配置装置によって前記複数のトウプリプレグを引き揃えて前記プリプレグシートを作製する、［８］または［９］に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
［１１］
　前記プリプレグシートを作製した後に、前記プリプレグシートをプレス型を用いて賦形する、［１］～［１０］のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
［１２］
　前記プリプレグシートが、前記プリプレグシートを２枚以上積層した積層プリプレグシートである、［１］～［１１］のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
［１３］
　強化繊維基材を立体形状に賦形してプリフォーム（ｂ）を得て、前記プリフォーム（ｂ）に樹脂材料を含浸させ、樹脂材料を含浸させた前記プリフォーム（ｂ）を固化させて繊維強化プラスチック（ａ）を製造する方法であり、
　前記プリフォーム（ｂ）がせん断変形している領域（Ｙ’）に対応する、前記強化繊維基材の領域（Ｙ）の少なくとも一部が、予め面内方向に湾曲されている、
　繊維強化プラスチックの製造方法。
［１４］
　前記領域（Ｙ’）が、立体形状のプリフォームにおける強化繊維基材の繊維配置を決定できるシミュレーションソフトによって前記プリフォーム（ｂ）と同じ形状のプリフォームにおける強化繊維基材の繊維配置に基づくせん断角度分布を求めた際に、前記せん断角度分布においてせん断角度が５°以上となる領域である、［１３］に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
［１５］
　前記領域（Ｙ）の少なくとも一部が、前記領域（Ｙ’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態となるように前記強化繊維基材を作製することを含む、［１３］または［１４］に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
［１６］
　前記繊維強化基材の面内方向に沿って点在する複数の固定部にて前記強化繊維基材を固定し、前記複数の固定部の少なくとも一部を前記強化繊維基材の面内方向に移動させることで、前記強化繊維基材を前記強化繊維基材の面内方向に湾曲させる、［１３］～［１５］のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
［１７］
　前記領域（Ｙ）の少なくとも一部を、前記強化繊維基材が固定されるとともに前記強化繊維基材の面内方向に沿って点在する複数の固定部を有し、かつ前記固定部を前記強化繊維基材の面内方向に移動し得るせん断変形手段によってせん断変形させ；前記強化繊維基材をせん断変形させると同時にまたは前記強化繊維基材をせん断変形させた後に、前記強化繊維基材を賦形することを含む、［１３］～［１６］のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
［１８］
　前記せん断変形手段が、前記強化繊維基材を固定するとともに前記強化繊維基材の面内方向に沿って四方格子の格子点に位置するように点在する複数の固定部を有し、かつ前記固定部を結んだ単位格子がせん断変形するように前記固定部を前記強化繊維基材の面内方向に移動し得るせん断変形手段である、［１７］に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
［１９］
　前記せん断変形手段が、前記強化繊維基材の面内方向に前記固定部を移動し得るとともに、前記強化繊維基材の面内方向に直交する方向に前記固定部を移動し得るものである、［１７］または［１８］に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。

　本発明の繊維強化プラスチックの製造方法によれば、複雑な立体形状の繊維強化プラスチックであっても繊維強化プラスチックにおけるシワや突張りの発生を抑えることができる。

せん断変形手段の一例を示す斜視図である。せん断変形手段において、リンクの貫通孔にロッドを挿通した様子を示す斜視図である。せん断変形手段において、四方格子の格子線をなすリンクによって囲まれた単位格子をせん断変形させた様子を示す上面図である。一対のせん断変形手段によってプリプレグシートを狭持した様子を示す側面図である。繊維強化プラスチックの一例であるＬ字形状のコーナーチャンネルを示す斜視図である。シミュレーションソフトによって求めたＬ字形状のコーナーチャンネルにおける連続繊維の繊維配置に基づくせん断角度分布（外側コーナー側）を示す図である。シミュレーションソフトによって求めたＬ字形状のコーナーチャンネルにおける連続繊維の繊維配置に基づくせん断角度分布（内側コーナー側）を示す図である。図６のせん断角度分布における外側コーナー部分ＶＩＩＩにおけるプリプレグシートのせん断変形の様子を示す模式図である。図７のせん断角度分布における内側コーナー部分ＩＸにおけるプリプレグシートのせん断変形の様子を示す模式図である。一対のせん断変形手段によってプリプレグシートを狭持した様子、ならびに図１１におけるＸ－Ｘ断面図であり、せん断変形手段の単位格子の一部をせん断変形させた際のロッドの間隔の変化を示す側面図である。プリプレグシートを固定部に固定したせん断変形手段の単位格子をせん断変形させた様子を示す上面図である。せん断変形されたプリプレグシートをプレス型によって賦形する様子を示す断面図である。プリプレグシートをせん断変形手段によってせん断変形させると同時に賦形する様子を示す側面図である。プリプレグシートを積層した積層プリプレグシートの一例を示す図である。図６の積層プリプレグシートにおける強化繊維の繊維配置を示す透視図である。トウプリプレグ配置装置の一例を示す上面図である。供給ヘッドの一例を示す概略構成図である。積層プリプレグシートをプレス型によって賦形する様子を示す断面図である。トウプリプレグ配置装置の他の例を示す概略構成図である。

　以下の用語の定義は、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
　「せん断変形」とは、１軸方向（０°方向）または２軸方向以上（例えば０°および９０°方向）に強化繊維が配向したプリプレグシート、積層プリプレグシートまたは強化繊維基材における少なくとも一部の領域を面内方向かつ強化繊維が配向していない方向（例えば＋４５°または－４５°の方向）に伸長した際に生じる変形を意味する。
　「プリフォーム」には、プリプレグシートを立体形状に賦形した成形品のうち最終成形品に加工する前の予備成形品、または樹脂材料が未含浸の強化繊維基材（少量の樹脂が付着していてもよい）を立体形状に賦形した立体形状の強化繊維基材の２通りの意味があるが、本発明においては、立体形状の強化繊維基材をプリフォームと定義する。
　「繊維強化プラスチック」は、それ自体が製品となり得る最終成形品、および再度プレス成形する、他の部品と接合する等によって最終成形品に加工する前の予備成形品を包含する。
　「四方格子」とは、１つの格子点に対して最も近接する格子点が４個存在する四角形状の配列パターンを意味する。
　「格子線」とは、最も近接する格子点間を結ぶ線を意味する。
　「単位格子」とは、格子線で囲まれた領域を意味する。四方格子の場合は、四角形状の領域となる。
　数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含むことを意味する。
　図１～図１９における寸法比は、説明の便宜上、実際のものとは異なったものである。

［繊維強化プラスチックの製造方法の第１の態様および繊維強化プラスチックの製造方法の第２の態様］
　本発明の繊維強化プラスチックの製造方法の第１の態様（以下、単に「本発明の第１の態様」とも言う。）および繊維強化プラスチックの製造方法の第２の態様（以下、単に「本発明の第２の態様」とも言う。）は、連続繊維に樹脂材料を含浸したプリプレグシートを立体形状に賦形して繊維強化プラスチック（ａ）を製造する方法であり、この繊維強化プラスチック（ａ）がせん断変形している領域（Ｘ’）に対応する、プリプレグシートの領域（Ｘ）の少なくとも一部の連続繊維が、予め面内方向に湾曲されている点に特徴を有するものである。

　ここで、繊維強化プラスチックがせん断変形している領域（Ｘ’）の決定方法としては、立体形状の繊維強化プラスチックにおける連続繊維の繊維配置を決定できるシミュレーションソフトを用いてシワや突張りが発生しない理想的な繊維配置に基づくせん断角度分布を求め、せん断角度が大きくなる領域を含めたせん断変形している領域を予測する方法；プリプレグシートをプレス型に手張りによってシワや突張りが発生しないように貼り付けてせん断角度を実測する方法等が挙げられる。
　領域（Ｘ’）の決定方法としては、せん断変形している領域（Ｘ’）を精度よくかつ効率よく決定でき、立体形状の繊維強化プラスチック（ａ）を精度よくかつ効率よく製造できる点から、シミュレーションソフトを用いる方法が好ましい。

　シミュレーションソフトを用いた領域（Ｘ’）の決定は、例えば、以下のように行う。
　まず、立体形状の繊維強化プラスチックにおける連続繊維の繊維配置を決定できるシミュレーションソフトによって繊維強化プラスチック（ａ）と同じ形状の繊維強化プラスチックにおける連続繊維の繊維配置に基づくせん断角度分布を求める。
　シミュレーションソフトとしては、Ｆｉｂｅｒｓｉｍ（登録商標、Ｓｉｍｅｎｓ　ＰＬＭ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ社製）、ＬＳ－ＤＹＮＡ（Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製）等が挙げられる。Ｆｉｂｅｒｓｉｍ（登録商標）を用いたせん断角度分布の求め方としては、前述の特許文献３に記載の方法等が挙げられる。

　ついで、このようにして求めたせん断角度分布において、せん断角度が５°以上となる領域を領域（Ｘ’）とするのが好ましい。領域（Ｘ’）は、繊維強化プラスチック（ａ）においてシワや突張りが発生しやすい箇所に対応するプリプレグシートの特定箇所を選択的にせん断変形でき、確実にシワや突張りの発生を抑えることができる点から、せん断角度分布においてせん断角度が１５°以上となる領域がより好ましく、せん断角度分布においてせん断角度が３０°以上となる領域がさらに好ましい。

　シミュレーションソフトによる領域（Ｘ’）の決定方法の具体例を、図５に示すＬ字形状のコーナーチャンネル３０を例にして以下に示す。
　シミュレーションソフトによって、図６および図７に示すような、Ｌ字形状のコーナーチャンネル３０における連続繊維の繊維配置に基づくせん断角度分布を求める。図示例のせん断角度分布においては、格子状に引かれた線が連続繊維の繊維配置を表し、最も細い線のある領域がせん断角度０°以上１５°未満の領域Ａであり、つぎに太い線のある領域がせん断角度１５°以上３０°未満の領域Ｂであり、最も太い線のある領域がせん断角度３０°以上の領域Ｃである。
　図５に示すＬ字形状のコーナーチャンネル３０においては、図６および図７に示すせん断角度分布におけるせん断角度が３０°以上の領域Ｃが、繊維強化プラスチックにおいてシワや突張りが最も発生しやすい領域となる。よって、領域Ｃを領域（Ｘ’）としてもよい。

　また、本発明の第１の態様および本発明の第２の態様においては、プリプレグシートの領域（Ｘ）の少なくとも一部が、繊維強化プラスチック（ａ）においてせん断変形している領域（Ｘ’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態となるようにプリプレグシートを作製することが好ましい。

＜繊維強化プラスチックの製造方法の第１の態様＞
　本発明の繊維強化プラスチックの製造方法の第１の態様は、連続繊維に樹脂材料を含浸したプリプレグシートを立体形状に賦形して繊維強化プラスチック（ａ）を製造する方法であり、プリプレグシートの面内方向に沿って点在する複数の固定部にてプリプレグシートを固定し、複数の固定部の少なくとも一部をプリプレグシートの面内方向に移動させることで、連続繊維をプリプレグシートの面内方向に湾曲させることを特徴とするものである。

　例えば、本発明の繊維強化プラスチックの製造方法の第１の態様は、下記の工程（Ｉ）～（ＩＩ）を有する。
　工程（Ｉ）：プリプレグシートを立体形状に賦形した際に繊維強化プラスチック（ａ）においてせん断変形している領域（Ｘ’）に対応する、プリプレグシートの領域（Ｘ）の少なくとも一部を、特定のせん断変形手段によってせん断変形させる工程。
　工程（ＩＩ）：工程（Ｉ）のプリプレグシートのせん断変形と同時にまたは工程（Ｉ）のプリプレグシートのせん断変形の後に、プリプレグシートを賦形して繊維強化プラスチック（ａ）を得る工程。
　上記のような工程により、目的とする繊維強化プラスチック（ａ）が複雑な立体形状を有する場合であっても、成形時におけるシワの発生や、特に内側コーナー部分の凹面における突張りの発生等を抑えることができる。

　本発明の繊維強化プラスチックの製造方法の第１の態様においては、プリプレグシートをせん断変形させるせん断変形手段として、特定のせん断変形手段を用いることができる。以下、せん断変形手段について説明する。

（せん断変形手段）
　本発明において好適に利用されるせん断変形手段は、プリプレグシートを固定するとともにプリプレグシートの面内方向に沿って点在する複数の固定部を有し、かつ固定部をそれぞれ独立してプリプレグシートの面内方向に移動し得るせん断変形手段である。

　図１は、せん断変形手段の一例を示す斜視図である。
　せん断変形手段１０は、四方格子の格子点に直立するように互いに平行にかつ等間隔で配置された複数のロッド１２と；最も近接するロッド１２間を結ぶように、両端の貫通孔のそれぞれにロッド１２が挿通されて配置された、四方格子の格子線をなす複数のリンク１４とを有するリンクアレイである。

　ロッド１２の少なくとも一方の端部は、プリプレグシートが固定される固定部１２ａとされる。したがって、せん断変形手段１０は、プリプレグシートが固定されるとともにプリプレグシートの面内方向に沿って四方格子の格子点に位置するように点在する複数の固定部１２ａを有することになる。

　図２に示すように、リンク１４は、平行にかつ間隔をあけて配置された２枚の細長い板状部１６と；板状部１６の中央にて板状部１６を連結する連結部１８とを有する。板状部１６の両端には、ロッド１２が挿通可能な貫通孔１６ａが形成されている。

　図２に示すように、リンク１４の貫通孔１６ａにロッド１２が挿通されることによって、リンク１４は、ロッド１２を回転軸としてロッド１２を中心に回動自在とされている。これによって、図３に示すように、せん断変形手段１０において、四方格子の格子線をなすリンク１４によって囲まれた単位格子が、正方形からひし形へと変形可能となっている。すなわち、せん断変形手段１０は、格子点に位置する固定部１２ａを結んだ単位格子がせん断変形するように固定部１２ａをプリプレグシートの面内方向に移動し得るものとなっている。

　また、図２に示すように、リンク１４の貫通孔１６ａにロッド１２が挿通されることによって、ロッド１２は、リンク１４の貫通孔１６ａをガイド孔としてロッド１２の長手方向に摺動自在とされている。これによって、せん断変形手段１０は、固定部１２ａをプリプレグシートの面内方向に直交する方向に移動し得るものとなっている。

　リンク１４の長さは、繊維強化プラスチックの立体形状の複雑さの程度に応じて適宜選択される。繊維強化プラスチック（ａ）においてせん断変形している領域（Ｘ’）が繊維強化プラスチック（ａ）の一部の狭い範囲に存在する場合には、領域（Ｘ’）に対応するプリプレグシートの領域（Ｘ）に位置するリンク１４を短くし、それ以外の領域に位置するリンク１４を長くしてもよい。ただし、せん断変形手段１０を各種繊維強化プラスチックの製造に汎用的に適用させるためには、リンク１４の長さは、短くかつ同じ長さとされることが好ましい。リンク１４の長さは、２～２００ｍｍが好ましく、１０～１００ｍｍがより好ましい。

　なお、せん断変形手段１０を水平に支えたり、せん断変形手段１０同士を連結したり、せん断変形手段１０を、四方格子が四角形となる初期状態にするための位置決めをしたりするために、せん断変形手段１０にリンク１４とは異なる別のリンクを追加してもよい。この場合、リンク１４とは異なる別のリンクの長さは、繊維強化プラスチック（ａ）をせん断変形する際に直接関与しないため、制限を受けない。

　せん断変形手段１０におけるロッド１２の固定部１２ａへのプリプレグシートの固定は、例えば、図４に示すように、プリプレグシート２０を挟むように、プリプレグシート２０の上下にそれぞれせん断変形手段１０を配置し、上下のせん断変形手段１０における各ロッド１２の固定部１２ａがプリプレグシート２０を介して突き合わさるように位置合わせし、各ロッド１２によって上下からプリプレグシート２０を狭持することによって行われる。なお、図４においては、せん断変形手段１０におけるロッド１２のみを図示し、リンク１４の図示は省略している。

　ロッド１２の固定部１２ａは、プリプレグシート２０との位置ずれを抑えるために、針状の突起等の鋭利な突起を有していてもよく、端面が凹凸形状に加工されていてもよい。固定部１２ａが鋭利な突起を有する場合、突起をプリプレグシート２０に貫通させ、プリプレグシート２０が外れないような留め具を突起の先端に取り付けることによって、一対のせん断変形手段１０を用いることなく、１つのせん断変形手段１０のみで、ロッド１２の固定部１２ａにプリプレグシートまたは強化繊維基材を固定してもよい。

　なお、せん断変形手段は、図示例のせん断変形手段１０に限定されず、プリプレグシートが固定されるとともにプリプレグシートの面内方向に沿って点在する複数の固定部を有し、かつ固定部をそれぞれ独立してプリプレグシートの面内方向に移動し得るせん断変形手段であれば、いずれのものも用いることができる。

（連続繊維）
　連続繊維とは、１本当たりの繊維長が５０ｍｍ以上であることを意味し、本発明においては、連続繊維を使用した強化繊維基材を挙げることができる。

（強化繊維基材）
　強化繊維基材は、強化繊維を含むシート状の基材である。
　強化繊維基材は、１軸方向に強化繊維が配向したトウ（束）であってもよく、２軸直交方向に強化繊維が配向した織物であってもよい。
　織物としては、平織の織物、綾織の織物、朱子織の織物、簾織りの織物、ノンクリンプファブリック等が挙げられる。

　強化繊維としては、無機繊維、有機繊維、金属繊維、これらの複合繊維等が挙げられる。
　無機繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、黒鉛繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維、アルミナ繊維、タングステンカーバイド繊維、ボロン繊維等が挙げられる。
　有機繊維としては、アラミド繊維、高密度ポリエチレン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等が挙げられる。
　金属繊維としては、ステンレス繊維、鉄繊維、チタン繊維、金属を被覆した炭素繊維等が挙げられる。
　強化繊維としては、軽量、高剛性かつ高強度の繊維強化プラスチックが得られ、プリプレグシートや強化繊維基材の賦形性が良好である点から、炭素繊維が好ましい。
　強化繊維は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

　強化繊維基材には、繊維強化プラスチックのマトリックス樹脂となる樹脂材料の含浸を阻害しない範囲で、片面または両面に樹脂が付着していてもよい。樹脂としては、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂等）、熱可塑性樹脂（アクリル樹脂、ナイロン樹脂、エポキシ樹脂等）が挙げられる。

　強化繊維基材は、複数の強化繊維基材を積層したものであってもよい。複数の強化繊維基材を、強化繊維の配向を一致または直交させて積層する場合は、本発明の第１の態様では、プリプレグシートを賦形する前に積層すればよい。

（樹脂材料）
　樹脂材料は、樹脂と、必要に応じて添加剤を含む。
　樹脂としては、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂が挙げられる。

　熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、高強度の繊維強化プラスチックが得られる点から、エポキシ樹脂が好ましい。

　熱可塑性樹脂としては、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６等）、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン等）、変性ポリオレフィン、ポリエステル（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等）、ポリカーボネート、ポリアミドイミド、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン共重合体、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリエステル、アクリロニトリル－スチレン共重合体等が挙げられる。

　添加剤としては、硬化剤、離型剤、脱泡剤、難燃剤、耐候性改良剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、相溶化剤、充填材、導電性フィラー等が挙げられる。

（プリプレグシート）
　プリプレグシートは、連続繊維に樹脂材料が含浸したものである。
　プリプレグシートは、１軸方向に強化繊維が配向したＵＤプリプレグであってもよく、２軸直交方向に強化繊維が配向したクロスプリプレグであってもよい。

　プリプレグシートは、強化繊維の種類が同じ複数のプリプレグシートを積層したものであってもよく、強化繊維の種類が異なる複数のプリプレグシートを積層したものであってもよい。複数のプリプレグシートを、強化繊維の配向を一致または直交させて積層する場合は、工程（Ｉ）の前に積層してもよく、工程（Ｉ）と工程（ＩＩ）との間に積層してもよい。繊維配向が０°および９０°のプリプレグシートと繊維配向が±４５°のプリプレグシートとを積層する、いわゆる擬似等方積層の場合は、工程（Ｉ）と工程（ＩＩ）との間に積層する。

（工程（Ｉ））
　工程（Ｉ）においては、プリプレグシートを立体形状に賦形した際に繊維強化プラスチック（ａ）においてせん断変形している領域（Ｘ’）に対応する、プリプレグシートの領域（Ｘ）の少なくとも一部を、特定のせん断変形手段によってせん断変形させる。

　図８は、図６のせん断角度分布における外側コーナー部分ＶＩＩＩにおけるプリプレグシートのせん断変形の様子を示す模式図である。
　外側コーナー部分では、せん断変形の方向が曲がり方向に対して直交する方向（上下方向）となる。コーナーチャネル３０を製造する際に、プリプレグシートに上下方向の張力Ｔがかかり、プリプレグシートが上下方向に伸長してせん断変形すると、二点鎖線の正方形の形状３２から実線のひし形の形状３４になる。ひし形における破線はプリプレグシートまたはコーナーチャネル３０における強化繊維の繊維配向３６を示す。せん断角度θは、伸長方向（せん断変形の方向）における強化繊維の交差角をαとすると、９０－αとなる。

　図９は、図７のせん断角度分布における内側コーナー部分ＩＸにおけるプリプレグシートのせん断変形の様子を示す模式図である。
　内側コーナー部分では、せん断変形の方向が曲がり方向（横方向）となる。コーナーチャネル３０を製造する際に、プリプレグシートに横方向の張力Ｔがかかり、プリプレグシートが横方向に伸長してせん断変形すると、二点鎖線の正方形の形状３２から実線のひし形の形状３４になる。ひし形における破線はプリプレグシートまたはコーナーチャネル３０における強化繊維の繊維配向３６を示す。せん断角度θは、伸長方向（せん断変形の方向）における強化繊維の交差角をβとすると、９０－βとなる。

　次に、プリプレグシートをせん断変形手段によってせん断変形させる方法の具体例を、図５に示すＬ字形状のコーナーチャンネル３０を例にして以下に示す。

　せん断変形させるプリプレグシートは、賦形後に余分な部分を切り落とすことを前提としてコーナーチャンネル３０よりも大きいサイズとしたものであってもよく；賦形後にちょうどコーナーチャンネル３０のサイズおよび形状となるようにあらかじめ切り出したものであってもよい。
　複数のプリプレグシートを積層する場合、強化繊維の配向を一致または直交させて積層することによって、複数のプリプレグシートを同時にせん断変形させることができる。

　図１０の左側に示すように、プリプレグシート２０を、せん断変形手段１０の固定部１２ａの上に、プリプレグシート２０中の強化繊維の繊維配向が、せん断変形手段１０の四方格子の格子線（リンク１４（図示されていない。）の方向）と一致するように載置する。
　ここで、プリプレグシート２０が１軸方向に強化繊維が配向したものの場合は、プリプレグシート２０の１軸方向とせん断変形手段１０の四方格子の２方向の格子線のうち一方の格子線（リンク１４の方向）とを一致させる。プリプレグシート２０が２軸方向に強化繊維が配向したものの場合は、プリプレグシート２０の２軸方向とせん断変形手段１０の四方格子の２方向の格子線（リンク１４の方向）とを一致させる。

　図１０の左側に示すように、プリプレグシート２０の上にさらに別のせん断変形手段１０を配置し、上下のせん断変形手段１０における各ロッド１２の固定部１２ａがプリプレグシート２０を介して突き合わさるように位置合わせし、各ロッド１２によって上下からプリプレグシート２０を狭持する。なお、図１０においては、せん断変形手段１０におけるロッド１２のみを図示し、リンク１４の図示は省略している。

　プリプレグシート２０を赤外線、熱風等によって加熱して軟化させ、せん断変形手段１０の所定部位を、所定の方向に所定のせん断角度でせん断変形させることによって、プリプレグシート２０の領域（Ｘ）の少なくとも一部をせん断変形させる。せん断変形させたプリプレグシート２０を空冷、型吸熱、型冷却等によって冷却し、固定化する。

　図１１は、領域（Ｘ’）に対応するプリプレグシート２０の領域（Ｘ）の少なくとも一部がせん断変形するように、せん断変形手段１０の単位格子をせん断変形させた様子を示す上面図である。また、図１０の右側は、図１１におけるＸ－Ｘ断面図であり、せん断変形手段１０の単位格子をせん断変形させた際のロッド１２の間隔の変化を示す側面図である。
　図１０および図１１に示すように、上下のせん断変形手段１０について、格子点に位置する固定部１２ａを結んだ単位格子がせん断変形するように固定部１２ａ、すなわちロッド１２をプリプレグシート２０の面内方向に移動させる。これによって、領域（Ｘ’）に対応するプリプレグシート２０の領域（Ｘ）の少なくとも一部をせん断変形手段１０によってせん断変形させる。

　図１１に示すように、Ｌ字形状のコーナーチャンネル３０の外側コーナー側の領域（Ｘ’）（以下、領域（Ｘ_１’）とも記す。）に対応する部分では、せん断変形手段１０の単位格子のせん断変形の方向が外側コーナーと内側コーナーとを結ぶ方向となる。せん断変形手段１０の単位格子がせん断変形することによって、プリプレグシート２０の外側コーナー側の領域（Ｘ）（以下、領域（Ｘ_１）とも記す。）に張力がかかり、プリプレグシート２０の領域（Ｘ_１）が、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_１’）におけるせん断変形の方向（強化繊維基材の伸長方向）と同じ方向に伸長してせん断変形する。コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_１’）に対応する部分では、せん断変形手段１０の単位格子のせん断変形の方向における格子線の交差角α’は、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_１’）のせん断変形の方向における強化繊維の交差角αとほぼ同じとされる。すなわち、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_１’）に対応する部分では、せん断変形手段１０の単位格子のせん断角度θ’（プリプレグシート２０の領域（Ｘ_１）のせん断角度）は、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_１’）におけるせん断角度θとほぼ同じとされる。

　プリプレグシート２０の領域（Ｘ_１）が、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_１’）におけるせん断変形の方向（強化繊維基材の伸長方向）と同じ方向に伸長してあらかじめせん断変形していることによって、すなわち、プリプレグシート２０の領域（Ｘ_１）が、コーナーチャネル３０の領域（Ｘ_１’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態となるようにプリプレグシート２０が作成されることによって、工程（ＩＩ）においてプレス型によってプリプレグシート２０を賦形した際にプレス型の外側コーナー部分にプリプレグシート２０の領域（Ｘ_１）がさらに追随しやすくなり、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_１’）におけるシワの発生を確実に抑えることができる。

　プリプレグシート２０の領域（Ｘ_１）におけるせん断角度が、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_１’）におけるせん断角度θとほぼ同じとされることによって、すなわち、プリプレグシート２０の領域（Ｘ_１）が、コーナーチャネル３０の領域（Ｘ_１’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態となるようにプリプレグシート２０が作成されることによって、工程（ＩＩ）においてプレス型によってプリプレグシート２０を賦形した際にプレス型の外側コーナー部分にプリプレグシート２０の領域（Ｘ_１）がさらに追随しやすくなり、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_１’）におけるシワの発生を確実に抑えることができる。

　図１１に示すように、Ｌ字形状のコーナーチャンネル３０の内側コーナー側の領域（Ｘ’）（以下、領域（Ｘ_２’）とも記す。）に対応する部分では、せん断変形手段１０の単位格子のせん断変形の方向が外側コーナーと内側コーナーとを結ぶ方向に対して直交する方向となる。せん断変形手段１０の単位格子がせん断変形することによって、プリプレグシート２０の内側コーナー側の領域（Ｘ）（以下、領域（Ｘ_２）とも記す。）に張力がかかり、プリプレグシート２０の領域（Ｘ_２）が、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_２’）におけるせん断変形の方向（強化繊維基材の伸長方向）と同じ方向に伸長してせん断変形する。コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_２’）に対応する部分では、せん断変形手段１０の単位格子のせん断変形の方向における格子線の交差角β’は、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_２’）のせん断変形の方向における強化繊維の交差角βとほぼ同じとされる。すなわち、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_２’）に対応する部分では、せん断変形手段１０の単位格子のせん断角度θ’（プリプレグシート２０の領域（Ｘ_２）のせん断角度）は、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_２’）におけるせん断角度θとほぼ同じとされる。

　プリプレグシート２０の領域（Ｘ_２）が、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_２’）におけるせん断変形の方向（強化繊維基材の伸長方向）と同じ方向に伸長してあらかじめせん断変形していることによって、すなわち、プリプレグシート２０の領域（Ｘ_２）が、コーナーチャネル３０の領域（Ｘ_２’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態となるようにプリプレグシート２０が作成されることによって、工程（ＩＩ）においてプレス型によってプリプレグシート２０を賦形した際にプレス型の内側コーナー部分にプリプレグシート２０の領域（Ｘ_２）がさらに追随しやすくなり、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_２’）における突張りの発生を確実に抑えることができる。

　プリプレグシート２０の領域（Ｘ_２）におけるせん断角度が、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_２’）におけるせん断角度θとほぼ同じとされることによって、すなわち、プリプレグシート２０の領域（Ｘ_２）が、コーナーチャネル３０の領域（Ｘ_２’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態となるようにプリプレグシート２０が作成されることによって、工程（ＩＩ）においてプレス型によってプリプレグシート２０を賦形した際にプレス型の内側コーナー部分にプリプレグシート２０の領域（Ｘ_２）がさらに追随しやすくなり、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ_２’）における突張りの発生を確実に抑えることができる。

（工程（ＩＩ））
　工程（ＩＩ）においては、プリプレグシートを、工程（Ｉ）と同時にまたは工程（Ｉ）の後に、賦形して繊維強化プラスチック（ａ）を得る。

　プリプレグシートの賦形は、例えば、下記の方法（Ａ）または方法（Ｂ）によって行う。
　方法（Ａ）：プリプレグシートを工程（Ｉ）の後に賦形する場合は、プリプレグシートを、工程（Ｉ）でせん断変形手段を用いてせん断変形させた後に、工程（ＩＩ）でプレス型を用いて賦形する。
　方法（Ｂ）：プリプレグシートを工程（Ｉ）と同時に賦形する場合は、せん断変形手段として、固定部をプリプレグシートの面内方向に移動し得るとともに、固定部をプリプレグシートの面内方向に直交する方向に移動し得るものを用いて、プリプレグシートをせん断変形させると同時に賦形する。

　方法（Ａ）の具体例を、図５に示すＬ字形状のコーナーチャンネル３０を例にして以下に示す。
　せん断変形手段１０から取り外したプリプレグシート２０を、図１２に示すように、Ｌ字形状のコーナーチャンネル３０に対応する下凸型４２の上面に、図１１のコーナーチャンネル３０の上面輪郭線（破線）とプリプレグシート２０の輪郭線（二点破線）の位置関係になるように配置する。
　ここで、プリプレグシート２０が１軸方向に強化繊維が配向したものの場合は、せん断変形させる前のプリプレグシート２０の１軸方向と下凸型４２のＬ字形状部分の長手方向のうちの１方向とを一致させる。プリプレグシート２０が２軸方向に強化繊維が配向したものの場合は、せん断変形させる前のプリプレグシート２０の２軸方向と下凸型４２のＬ字形状部分の長手方向の２方向とを略一致させる。
　なお、複数のプリプレグシート２０を積層する場合、せん断変形させる前の強化繊維の配向を一致または直交させて積層してもよく、繊維配向が０°および９０°のプリプレグシート２０と繊維配向が±４５°のプリプレグシート２０とを積層（擬似等方積層）してもよい。

　プリプレグシート２０を赤外線、熱風等によって加熱して軟化させた後、図１２に示すように、下凸型４２と、Ｌ字形状のコーナーチャンネル３０に対応する上凹型４４とを、プリプレグシート２０を挟んだ状態でプレス嵌合させ、プリプレグシート２０を賦形する。
　なお、上凹型４４の代わりにバッグフィルムを用い、下凸型４２およびプリプレグシート２０をバッグフィルム内に密封し、バッグフィルム内を真空引きすることによって賦形してもよい。

　賦形されたプリプレグシート２０を空冷、型吸熱、型冷却等によって冷却し、固定化することによってコーナーチャンネル３０を得た後、コーナーチャンネル３０を下凸型４２および上凹型４４から脱型する。

　方法（Ｂ）の具体例を、図５に示すＬ字形状のコーナーチャンネル３０を例にして以下に示す。
　図１３に示すように、上下のせん断変形手段１０について、格子点に位置する固定部１２ａを結んだ単位格子がせん断変形するように固定部１２ａをプリプレグシート２０の面内方向に移動させると同時に、ロッド１２をプリプレグシート２０の面内方向に直交する方向に摺動させることによって固定部１２ａをプリプレグシート２０の面内方向に直交する方向に移動させる。これによって、領域（Ｘ’）に対応するプリプレグシート２０の領域（Ｘ）の少なくとも一部をせん断変形手段１０によってせん断変形させると同時に、プリプレグシート２０をＬ字形状のコーナーチャンネル３０の形状に賦形する。

　賦形されたプリプレグシート２０を空冷等によって冷却し、固定化することによってコーナーチャンネル３０を得た後、コーナーチャンネル３０をせん断変形手段１０から取り外す。

　工程（ＩＩ）で得られた繊維強化プラスチック（ａ）は、これをこのまま最終成形品としてもよく、最終成形品に加工する前の予備成形品としてもよい。予備成形品を最終成形品に加工する方法としては、必要に応じて型内で複数の予備成形品を積層して組み合わせた後、プレス成形、内圧成形、真空バッグ成形、オートクレーブ成形等によって再度プレス成形する方法；他の部品と接合する方法等が挙げられる。
　予備成形品を最終成形品に加工する場合は、下凸型４２の形状が最終成形品の形状と一致している必要はなく、概略一致している形状とし、プレス成形時に、角部を形成することも可能である。

（作用機序）
　以上説明した本発明の第１の態様にあっては、プリプレグシートを立体形状に賦形した際に繊維強化プラスチック（ａ）においてせん断変形している領域（Ｘ’）に対応する、プリプレグシートの領域（Ｘ）の少なくとも一部の連続繊維がせん断変形するように、予めプリプレグシートの面内方向に湾曲されているため、プリプレグシートをプレス型によって賦形した際に、プリプレグシートのせん断変形した部分がプレス型の曲率が大きい凸面や凹面に追随しやすくなる。そのため、繊維強化プラスチック（ａ）におけるシワや突張りの発生を抑えることができる。その結果、均一な品質の繊維強化プラスチックを、安定してかつ高効率に製造できる。

　また、以上説明した本発明の第１の態様にあっては、プリプレグシートの領域（Ｘ）の少なくとも一部を、プリプレグシートの面内方向に沿って点在する複数の固定部を有し、かつ固定部をプリプレグシートの面内方向に移動し得るせん断変形手段によってせん断変形させているため、プリプレグシートの異なる部分に、それぞれ異なる方向の張力を同時に加えることができる。そのため、Ｌ字形状のコーナーチャンネルのように曲率が大きい凸面や凹面を複数有する複雑な立体形状の繊維強化プラスチックを製造する場合であっても、曲率が大きい凸面や凹面におけるシワや突張りの発生を同時に抑えることができる。

　このように、本発明の第１の態様にあっては、繊維強化プラスチック（ａ）においてシワや突張りが生じやすい領域（Ｘ’）に対応するプリプレグシートの領域（Ｘ）を特定のせん断変形手段によって直接せん断変形させているため、プリプレグシートのせん断変形の限度内であれば、Ｌ字形状のコーナーチャンネルに限らず、半球状、箱状等の様々な立体形状の繊維強化プラスチック（ａ）の製造に対応可能であり、汎用性が高い。しかも、従来のようにプリプレグシートの縁部を把持した状態でプリプレグシートに張力を加える場合に比べ、プリプレグシートの縁部に局所的なダメージが生じにくく、また縁部のダメージを避けるために縁部を余分に確保する必要もなく、効率的に繊維強化プラスチック（ａ）を製造できる。

＜繊維強化プラスチックの製造方法の第２の態様＞
　本発明の繊維強化プラスチックの製造方法の第２の態様は、連続繊維に樹脂材料を含浸したプリプレグシートを立体形状に賦形して繊維強化プラスチック（ａ）を製造する方法であり、連続繊維に樹脂材料を含浸したプリプレグシートとして、複数の強化繊維を束ねたトウに樹脂材料が含浸したトウプリプレグを使用し、プリプレグシートの領域（Ｘ）の少なくとも一部に対応する部分のトウプリプレグをプリプレグシートの面内方向に湾曲させながら、複数本のトウプリプレグを引き揃えてプリプレグシートを作製する工程を有するものである。

　例えば、本発明の繊維強化プラスチックの製造方法の第２の態様は、下記の工程（α）～（β）を有する。
　工程（α）：プリプレグシートを立体形状に賦形した際に繊維強化プラスチック（ａ）においてせん断変形している領域（Ｘ’）に対応する、プリプレグシートの領域（Ｘ）の少なくとも一部がせん断変形した状態と同じ状態となるように、領域（Ｘ）の少なくとも一部に対応するトウプリプレグを変形させてプリプレグシートを作製する工程。
　工程（β）：プリプレグシートを、工程（α）と同時にまたは工程（α）の後に、賦形して繊維強化プラスチック（ａ）を得る工程。
　上記のような工程により、目的とする繊維強化プラスチック（ａ）が複雑な立体形状を有する場合であっても、成形時におけるシワの発生や、特に内側コーナー部分の凹面における突張りの発生等を抑えることができる。

（トウ）
　トウは、複数の強化繊維を束ねた強化繊維束である。
　トウ１本あたりの強化繊維の数（フィラメント数）は、通常、１０００～６００００本である。

（トウプリプレグ）
　トウプリプレグは、トウに樹脂材料が含浸したものである。
　トウと樹脂材料との比率は、特に限定されず、通常の範囲内であればよい。
　トウへの樹脂材料の含浸は、常法によって行えばよい。

（プリプレグシート）
　本発明の第２の態様におけるプリプレグシートは、複数本のトウプリプレグをシート状に引き揃えたものである。
　プリプレグシートは、プリプレグシートを２枚以上積層した積層プリプレグシートであってもよい。
　積層プリプレグシートは、強化繊維の種類が同じ複数のプリプレグシートを積層したものであってもよく、強化繊維の種類が異なる複数のプリプレグシートを積層したものであってもよい。

（工程（α））
　工程（α）においては、プリプレグシートを立体形状に賦形した際に繊維強化プラスチック（ａ）においてせん断変形している領域（Ｘ’）に対応する、プリプレグシートの領域（Ｘ）の少なくとも一部がせん断変形した状態と同じ状態となるように、領域（Ｘ）の少なくとも一部に対応するトウプリプレグを変形させてプリプレグシートを作製する。

　次に、領域（Ｘ’）に対応する、プリプレグシートにおける領域（Ｘ）の少なくとも一部がせん断変形した状態と同じ状態となるように、領域（Ｘ）の少なくとも一部に対応するトウプリプレグを変形させたプリプレグシートの具体例を説明する。

　図１４は、領域（Ｘ）の少なくとも一部に対応するトウプリプレグを変形させたプリプレグシートを積層した積層プリプレグシートの一例を示す図である。
　積層プリプレグシート５０は、面方向に湾曲しながら引き揃えられた複数本のトウプリプレグ５２からなる第１のプリプレグシート５４と；第１のプリプレグシート５４の上で面方向に湾曲しながら、第１のプリプレグシート５４のトウプリプレグ５２に対して交差する方向に引き揃えられた複数本のトウプリプレグ５２からなる第２のプリプレグシート５６とを有する。

　図１５は、図１４の積層プリプレグシート５０における強化繊維の繊維配置を示す透視図である。
　図１５に示すように、Ｌ字形状のコーナーチャンネル３０の外側コーナー側の領域（Ｘ’）（以下、領域（Ｘ１’）とも記す。）に対応する部分では、せん断変形の方向Ｄ１が外側コーナーと内側コーナーとを結ぶ方向となる。領域（Ｘ１’）に対応する積層プリプレグシート５０の領域（Ｘ１）においては、方向Ｄ１にせん断変形した状態と同じ状態となるようにトウプリプレグ５２が変形している。領域（Ｘ１）においては、方向Ｄ１における強化繊維の交差角α’は、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ１’）の方向Ｄ１における強化繊維の交差角αとほぼ同じとされる。すなわち、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ１’）に対応する部分では、せん断角度θ’（積層プリプレグシート５０の領域（Ｘ１）のせん断角度）は、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ１’）におけるせん断角度θとほぼ同じとされる。

　積層プリプレグシート５０の領域（Ｘ１）が、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ１’）におけるせん断変形の方向と同じ方向Ｄ１にあらかじめせん断変形した状態と同じ状態にされていることによって、すなわち、プリプレグシート２０の領域（Ｘ１）が、コーナーチャネル３０の領域（Ｘ１’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態となるようにプリプレグシート２０が作成されることによって、工程（β）においてプレス型によって積層プリプレグシート５０を賦形した際にプレス型の外側コーナー部分に積層プリプレグシート５０の領域（Ｘ１）がさらに追随しやすくなり、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ１’）におけるシワの発生を確実に抑えることができる。

　積層プリプレグシート５０の領域（Ｘ１）におけるせん断角度θ’が、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ１’）におけるせん断角度θとほぼ同じとされることによって、すなわち、プリプレグシート２０の領域（Ｘ１）が、コーナーチャネル３０の領域（Ｘ１’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態となるようにプリプレグシート２０が作成されることによって、工程（β）においてプレス型によって積層プリプレグシート５０を賦形した際にプレス型の外側コーナー部分に積層プリプレグシート５０の領域（Ｘ１）がさらに追随しやすくなり、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ１’）におけるシワの発生を確実に抑えることができる。

　図１５に示すように、Ｌ字形状のコーナーチャンネル３０の内側コーナー側の領域（Ｘ’）（以下、領域（Ｘ２’）とも記す。）に対応する部分では、せん断変形の方向Ｄ２が外側コーナーと内側コーナーとを結ぶ方向に対して直交する方向となる。領域（Ｘ２’）に対応する積層プリプレグシート５０の領域（Ｘ２）においては、方向Ｄ２にせん断変形した状態と同じ状態となるようにトウプリプレグ５２が変形している。領域（Ｘ２）においては、方向Ｄ２における強化繊維の交差角β’は、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ２’）の方向Ｄ２における強化繊維の交差角βとほぼ同じとされる。すなわち、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ２’）に対応する部分では、せん断角度θ’（積層プリプレグシート５０の領域（Ｘ２）のせん断角度）は、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ２’）におけるせん断角度θとほぼ同じとされる。

　積層プリプレグシート５０の領域（Ｘ２）が、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ２’）におけるせん断変形の方向と同じ方向Ｄ２にあらかじめせん断変形した状態と同じ状態にされていることによって、すなわち、プリプレグシート２０の領域（Ｘ２）が、コーナーチャネル３０の領域（Ｘ２’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態となるようにプリプレグシート２０が作成されることによって、工程（β）においてプレス型によって積層プリプレグシート５０を賦形した際にプレス型の内側コーナー部分に積層プリプレグシート５０の領域（Ｘ２）がさらに追随しやすくなり、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ２’）における突張りの発生を確実に抑えることができる。

　積層プリプレグシート５０の領域（Ｘ２）におけるせん断角度θ’が、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ２’）におけるせん断角度θとほぼ同じとされることによって、すなわち、プリプレグシート２０の領域（Ｘ２）が、コーナーチャネル３０の領域（Ｘ２’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態となるようにプリプレグシート２０が作成されることによって、工程（β）においてプレス型によって積層プリプレグシート５０を賦形した際にプレス型の内側コーナー部分に積層プリプレグシート５０の領域（Ｘ２）がさらに追随しやすくなり、コーナーチャンネル３０の領域（Ｘ２’）における突張りの発生を確実に抑えることができる。

　図１５に示すように、Ｌ字形状のコーナーチャンネル３０の領域（Ｘ１’）およびその周辺ならびに領域（Ｘ２’）およびその周辺以外の領域、すなわちコーナーチャンネル３０においてせん断変形が大きくならない領域に対応する、積層プリプレグシート５０の領域においては、第１のプリプレグシート５４の強化繊維と第２のプリプレグシート５６強化繊維との交差角は、９０゜に近くなる。
　なお、本発明におけるプリプレグシートは、複数本のトウプリプレグを引き揃えたシート状のものであればよく、図示例の積層プリプレグシート５０に限定されない。
　例えば、１枚のプリプレグシートからなるものであってもよく、３枚以上のプリプレグシートが積層されたものであってもよい。

　次に、領域（Ｘ’）に対応する、プリプレグシートにおける領域（Ｘ）の少なくとも一部がせん断変形した状態と同じ状態となるように、領域（Ｘ）の少なくとも一部に対応するトウプリプレグを変形させてプリプレグシートを作製する方法を説明する。

　該プリプレグシートの作製方法としては、例えば、トウプリプレグの複数本を引き揃える際に領域（Ｘ）の少なくとも一部に対応するトウプリプレグを変形させてプリプレグシートを作製する方法が挙げられる。
　プリプレグシートは、賦形後に余分な部分を切り落とすことを前提として繊維強化プラスチック（ａ）よりも大きいサイズに作製してもよく；賦形後にちょうど繊維強化プラスチック（ａ）のサイズおよび形状となるように作製してもよい。

　積層プリプレグシート５０は、例えば、以下のようにして作製される。
　複数本のトウプリプレグ５２を、１本ずつ面方向に湾曲しつつトウプリプレグ５２の幅方向に並べていき、第１のプリプレグシート５４とする。同様に、複数本のトウプリプレグ５２を、１本ずつ面方向に湾曲しつつ、強化繊維の方向が第１のプリプレグシート５４の強化繊維の方向と交差するように、第１のプリプレグシート５４の上にトウプリプレグ５２の幅方向に並べていき、第２のプリプレグシート５６とし、積層プリプレグシート５０を作製する。

　トウプリプレグ５２は、クロスプリプレグに比べて強化繊維間がずれやすいため、変形させやすい。トウプリプレグ５２を変形させる際には、赤外線、熱風等によって加熱してトウプリプレグ５２を軟化させてもよい。トウプリプレグ５２を引き揃えた後には、空冷、型吸熱、型冷却等によってトウプリプレグ５２を冷却固定化させる。

　積層プリプレグシート５０における領域（Ｘ）の少なくとも一部に対応するトウプリプレグ５２を変形させる方法としては、トウプリプレグ５２を並べる際に手作業でトウプリプレグ５２を湾曲させる方法；トウプリプレグ配置装置を用いてトウプリプレグ５２を供給対象の上に並べて配置する際に、トウプリプレグ配置装置の供給ヘッドと供給対象とを面方向に相対的に移動させてトウプリプレグ５２を湾曲させる方法等が挙げられる。

　図１６は、トウプリプレグ配置装置の一例を示す上面図である。
　トウプリプレグ配置装置６０は、トウプリプレグ５２が配置される平面台６２（供給対象）と；トウプリプレグ５２を平面台６２の表面に押し付けながら送り出す供給ヘッド６４と；供給ヘッド６４を面方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動させる移動手段とを備える。
　移動手段は、平面台６２の１辺に設けられた長尺の第１のＸ方向レール６６と；第１のＸ方向レール６６と対向する平面台６２の１辺に設けられた長尺の第２のＸ方向レール６８と；第１のＸ方向レール６６に沿ってＸ方向に移動する第１のＸ方向移動体７０と；第２のＸ方向レール６８に沿ってＸ方向に移動する第２のＸ方向移動体７２と；第１のＸ方向移動体７０と第２のＸ方向移動体７２との間に架け渡された長尺のＹ方向レール７４と；Ｙ方向レール７４に沿ってＹ方向に移動するＹ方向移動体７６と備える。

　図１７は、供給ヘッド６４の一例を示す概略構成図である。
　供給ヘッド６４は、トウプリプレグ５２を平面台６２の表面に押し付けながら送り出す圧接ロール８０と；圧接ロール８０よりも上流側でトウプリプレグ５２を切断するカッター８２と；カッター８２で切断された後のトウプリプレグ５２を圧接ロール８０に向かって再び送り出すための一対の再スタートロール８４とを備える。

　供給ヘッド６４は、移動手段のＹ方向移動体７６に取り付けられることによって、面方向に移動自在とされる。
　トウプリプレグ配置装置６０によれば、面方向に移動自在とされた供給ヘッド６４を備えているため、複数本のトウプリプレグ５２を、１本ずつ面方向に湾曲しつつ、平面台６２（供給対象）または平面台６２の上の第１のプリプレグシート５４（供給対象）の上にトウプリプレグ５２の幅方向に並べていくことができる。

　なお、本発明におけるトウプリプレグ配置装置は、トウプリプレグを供給対象に押し付けながら送り出す供給ヘッドと、供給ヘッドと供給対象とを相対的に移動させる移動手段とを備えたものであればよく、図示例のトウプリプレグ配置装置６０に限定されない。
　例えば、供給ヘッドが固定されて平面台が面方向に移動自在にされたトウプリプレグ配置装置であってもよい。また、後述する多関節ロボット（いわゆるロボットアーム）の先端に供給ヘッドを取り付けたトウプリプレグ配置装置であってもよい。

　（工程（β））
　工程（β）においては、プリプレグシートを、工程（α）と同時にまたは工程（α）の後に、賦形して繊維強化プラスチック（ａ）を得る。

　プリプレグシートの賦形は、例えば、下記の方法（Ａ）または下記の方法（Ｂ）によって行う。
　方法（Ａ）：プリプレグシートを工程（α）の後に賦形する場合は、プリプレグシートを作製した後に、工程（β）でプレス型を用いてプリプレグシートを賦形する。
　方法（Ｂ）：プリプレグシートを工程（α）と同時に賦形する場合は、繊維強化プラスチック（ａ）と同じ形状の型の上でトウプリプレグの複数本を引き揃えることによって、プリプレグシートを立体形状に賦形しながら作製する。

　方法（Ａ）の具体例を、図５に示すＬ字形状のコーナーチャンネル３０を例にして以下に示す。
　領域（Ｘ’）に対応する積層プリプレグシート５０における領域（Ｘ）の少なくとも一部がせん断変形した状態と同じ状態にされた積層プリプレグシート５０を、図１８に示すように、Ｌ字形状のコーナーチャンネル３０に対応する下凸型４２の上面に、図１５のコーナーチャンネル３０の上面輪郭線（破線）と積層プリプレグシート５０との位置関係になるように配置する。
　このとき、変形していない部分の積層プリプレグシート５０の強化繊維の２軸方向と下凸型４２のＬ字形状部分の長手方向の２方向とを略一致させる。
　なお、下凸型４２の上面にて複数のプリプレグシートを積層する場合、変形していない部分のプリプレグシートの強化繊維の配向を一致または直交させて積層してもよく、繊維配向が０°および９０°の積層プリプレグシートと繊維配向が±４５°の積層プリプレグシートとを積層（擬似等方積層）してもよい。

　積層プリプレグシート５０を赤外線、熱風等によって加熱して軟化させた後、図１８に示すように、下凸型４２と、Ｌ字形状のコーナーチャンネル３０に対応する上凹型４４とを、積層プリプレグシート５０を挟んだ状態でプレス嵌合させ、積層プリプレグシート５０を賦形する。
　なお、上凹型４４の代わりにバッグフィルムを用い、下凸型４２および積層プリプレグシート５０をバッグフィルム内に密封し、バッグフィルム内を真空引きすることによって賦形してもよい。

　賦形された積層プリプレグシート５０を空冷、型吸熱、型冷却等によって冷却し、固定化することによってコーナーチャンネル３０を得た後、コーナーチャンネル３０を下凸型４２および上凹型４４から脱型する。

　方法（Ｂ）の具体例を、図５に示すＬ字形状のコーナーチャンネル３０を例にして以下に示す。
　図１９に示すように、多関節ロボット９０（いわゆるロボットアーム）の先端に供給ヘッド６４を取り付けたトウプリプレグ配置装置を用い、Ｌ字形状のコーナーチャンネル３０に対応する下凸型４２の上面に、複数本のトウプリプレグ５２を、１本ずつ下凸型４２の上面の面方向に湾曲しつつトウプリプレグ５２の幅方向に並べていき、第１のプリプレグシート５４とする。同様に、複数本のトウプリプレグ５２を、１本ずつ面方向に湾曲しつつ、強化繊維の方向が第１のプリプレグシート５４の強化繊維の方向と交差するように、第１のプリプレグシート５４の上にトウプリプレグ５２の幅方向に並べていき、第２のプリプレグシート５６とする。
　このとき、領域（Ｘ’）に対応する積層プリプレグシート５０における領域（Ｘ）の少なくとも一部がせん断変形した状態と同じ状態となるように、領域（Ｘ）の少なくとも一部に対応するトウプリプレグ５２を変形させる。また、トウプリプレグ５２を変形させる際には、赤外線、熱風等によって加熱してトウプリプレグ５２を軟化させてもよい。

　このようにして、積層プリプレグシート５０を賦形しながら作製する。賦形された積層プリプレグシート５０を空冷、型吸熱、型冷却等によって冷却し、固定化することによってコーナーチャンネル３０を得た後、コーナーチャンネル３０を下凸型４２から脱型する。

　工程（β）で得られた繊維強化プラスチック（ａ）は、これをこのまま最終成形品としてもよく、最終成形品に加工する前の予備成形品としてもよい。予備成形品を最終成形品に加工する方法としては、必要に応じて型内で複数の予備成形品を積層して組み合わせた後、プレス成形、内圧成形、真空バッグ成形、オートクレーブ成形等によって再度プレス成形する方法；他の部品と接合する方法等が挙げられる。
　予備成形品を最終成形品に加工する場合は、下凸型４２の形状が最終成形品の形状と一致している必要はなく、概略一致している形状とし、プレス成形時に、角部を形成することも可能である。

　（作用機序）
　以上説明した本発明の第２の態様にあっては、プリプレグシートを立体形状に賦形した際に繊維強化プラスチック（ａ）においてせん断変形している領域（Ｘ’）に対応する、プリプレグシートの領域（Ｘ）の少なくとも一部の連続繊維がせん断変形した状態と同じ状態にしているため、プリプレグシートをプレス型によって賦形した際に、プリプレグシートの予め変形させた部分がプレス型の曲率が大きい凸面や凹面に追随しやすくなる。そのため、繊維強化プラスチック（ａ）におけるシワや突張りの発生を抑えることができる。その結果、均一な品質の繊維強化プラスチックを、安定してかつ高効率に製造できる。

　また、以上説明した本発明の第２の態様にあっては、プリプレグシートがトウプリプレグの複数本を引き揃えたものであるため、各トウプリプレグを個別に変形することができる。そのため、プリプレグシートの異なる部分において、それぞれ異なる方向にせん断変形した状態と同じ状態となるように、任意に変形を加えることができる。そのため、Ｌ字形状のコーナーチャンネルのように曲率が大きい凸面や凹面を複数有する複雑な立体形状の繊維強化プラスチックを製造する場合であっても、曲率が大きい凸面や凹面におけるシワや突張りの発生を同時に抑えることができる。

　このように、本発明の第２の態様にあっては、繊維強化プラスチック（ａ）においてシワや突張りが生じやすい領域（Ｘ’）に対応するプリプレグシートの領域（Ｘ）を直接変形させているため、トウプリプレグがプリプレグシートの面内方向に変形（湾曲）できる限度内であれば、Ｌ字形状のコーナーチャンネルに限らず、半球状、箱状等の様々な立体形状の繊維強化プラスチック（ａ）の製造に対応可能であり、汎用性が高い。しかも、従来のようにプリプレグの縁部を把持した状態でプリプレグに張力を加える場合に比べ、プリプレグの縁部に局所的なダメージが生じにくく、また縁部のダメージを避けるために縁部を余分に確保する必要もなく、端材を最小限にできることも含め、効率的に繊維強化プラスチック（ａ）を製造できる。

＜繊維強化プラスチックの製造方法の第３の態様＞
　本発明の繊維強化プラスチックの製造方法の第３の態様（以下、単に「本発明の第３の態様」とも言う。）は、強化繊維基材を立体形状に賦形して立体形状のプリフォーム（ｂ）を得て、プリフォーム（ｂ）に樹脂材料を含浸させ、固化させて立体形状の繊維強化プラスチック（ａ）を製造する方法であり、このプリフォーム（ｂ）がせん断変形している領域（Ｙ’）に対応する、強化繊維基材の領域（Ｙ）の少なくとも一部が、あらかじめ面内方向に湾曲されている点に特徴を有するものである。

　ここで、せん断変形している領域（Ｙ’）の決定方法としては、前述のせん断変形している領域（Ｘ’）の決定方法を採用することができる。

　また、本発明の第３の態様においては、繊維強化基材の領域（Ｙ）の少なくとも一部が、プリフォーム（ｂ）においてせん断変形している領域（Ｙ’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態となるように強化繊維基材を作製することが好ましい。

　例えば、本発明の繊維強化プラスチックの製造方法の第３の態様は、下記の工程（ｉ）～（ｉｉｉ）を有する。
　工程（ｉ）：強化繊維基材を立体形状に賦形した際にプリフォーム（ｂ）においてせん断変形が大きくなる領域（Ｙ’）に対応する、強化繊維基材の領域（Ｙ）の少なくとも一部を、特定のせん断変形手段によってせん断変形させる工程。
　工程（ｉｉ）：強化繊維基材を、工程（ｉ）と同時にまたは工程（ｉｉ）の後に、賦形してプリフォーム（ｂ）を得る工程。
　工程（ｉｉｉ）：プリフォーム（ｂ）に樹脂材料を含浸させ、固化させて繊維強化プラスチック（ａ）を得る工程。
　上記のような工程により、目的とする繊維強化プラスチック（ａ）が複雑な立体形状を有する場合であっても、成形時におけるシワの発生や、特に内側コーナー部分の凹面における突張りの発生等を抑えることができる。

　本発明の繊維強化プラスチックの製造方法の第３の態様においては、強化繊維基材をせん断変形させるせん断変形手段として、特定のせん断変形手段を用いることができる。
　本発明の繊維強化プラスチックの製造方法の第３の態様において用いうるせん断変形手段としては、本発明の繊維強化プラスチックの製造方法の第１の態様において説明したせん断変形手段を用いることができる。

　強化繊維基材は、複数の強化繊維基材を積層したものであってもよい。複数の強化繊維基材を、強化繊維の配向を一致または直交させて積層する場合は、本発明の繊維強化プラスチックの製造方法の第３の態様では、工程（ｉ）の前に積層してもよく、工程（ｉ）と工程（ｉｉ）との間に積層してもよく、工程（ｉｉ）と工程（ｉｉｉ）との間に積層してもよい。繊維配向が０°および９０°の強化繊維基材と繊維配向が±４５°の強化繊維基材とを積層する、いわゆる擬似等方積層の場合は、第２の態様において、工程（ｉ）と工程（ｉｉ）との間、または工程（ｉｉ）と工程（ｉｉｉ）との間に積層する。

（工程（ｉ））
　工程（ｉ）においては、強化繊維基材を立体形状に賦形した際にプリフォーム（ｂ）においてせん断変形している領域（Ｙ’）に対応する、強化繊維基材の領域（Ｙ）の少なくとも一部を、特定のせん断変形手段によってせん断変形させる。

　領域（Ｙ’）の決定方法としては、本発明の第１の態様および本発明の第２の態様で説明した、領域（Ｘ’）の決定方法を採用することができる。具体的には、本発明の第１の態様および本発明の第２の態様におけるプリプレグシートを強化繊維基材に、本発明の第１の態様および本発明の第２の態様における繊維強化プラスチックをプリフォームに読み替えて、本発明の第１の態様および本発明の第２の態様と同様にして、領域（Ｙ’）を決定することができる。本発明の第３の態様に係る領域（Ｙ’）の決定における好ましい形態は、本発明の第１の態様および本発明の第２の態様に係る領域（Ｘ’）の決定における好ましい形態と同様である。
　また、せん断変形手段による強化繊維基材のせん断変形については、本発明の第１の態様および本発明の第２の態様におけるプリプレグシートを強化繊維基材に、本発明の第１の態様および本発明の第２の態様における繊維強化プラスチックをプリフォームに読み替えて、本発明の第１の態様および本発明の第２の態様と同様にして強化繊維基材のせん断変形を行うことができる。本発明の第３の態様に係る強化繊維基材のせん断変形における好ましい形態は、本発明の第１の態様および本発明の第２の態様に係るプリプレグシートのせん断変形における好ましい形態と同様である。

（工程（ｉｉ））
　工程（ｉｉ）においては、強化繊維基材を、工程（ｉ）と同時にまたは工程（ｉ）の後に、賦形してプリフォーム（ｂ）を得る。

　強化繊維基材の賦形は、本発明の第１の態様および本発明の第２の態様におけるプリプレグシートを強化繊維基材に、本発明の第１の態様および本発明の第２の態様における繊維強化プラスチックをプリフォームに読み替えて、本発明の第１の態様および本発明の第２の態様と同様にして強化繊維基材の賦形を行うことができる。本発明の第３の態様に係る強化繊維基材の賦形における好ましい形態は、本発明の第１の態様および本発明の第２の態様に係るプリプレグシートの賦形における好ましい形態と同様である。

（工程（ｉｉｉ））
　工程（ｉｉｉ）においては、プリフォーム（ｂ）に樹脂材料を含浸させ、固化させて繊維強化プラスチックを得る。

　プリフォーム（ｂ）への樹脂材料の含浸および固化は、公知のＲＴＭ法と同様に行えばよく、例えば、プリフォーム（ｂ）を型内に配置し、型内に樹脂材料を注入し、プリフォーム（ｂ）に樹脂材料を含浸させた後、樹脂材料を固化させる方法を採用することができる。

　プリフォーム（ｂ）に樹脂材料を含浸させる前または含浸させた後に、複数のプリフォーム（ｂ）を積層する場合、強化繊維の配向を一致または直交させて積層してもよく、繊維配向が０°および９０°のプリフォーム（ｂ）と繊維配向が±４５°のプリフォーム（ｂ）とを積層（擬似等方積層）してもよい。

　工程（ｉｉｉ）で得られた繊維強化プラスチック（ａ）は、これをこのまま最終成形品としてもよく、最終成形品に加工する前の予備成形品としてもよい。予備成形品を最終成形品に加工する方法としては、必要に応じて型内で複数の予備成形品を積層して組み合わせた後、プレス成形、内圧成形、真空バッグ成形、オートクレーブ成形等によって再度プレス成形する方法；他の部品と接合する方法等が挙げられる。
　予備成形品を最終成形品に加工する場合は、下凸型４２の形状が最終成形品の形状と一致している必要はなく、概略一致している形状とし、プレス成形時に、角部を形成することも可能である。

（作用機序）
　以上説明した本発明の第３の態様にあっては、本発明の第１の態様と同様の作用機序によって、複雑な立体形状の繊維強化プラスチックを製造する場合であっても、曲率が大きい凸面や凹面におけるシワや突張りの発生を同時に抑えることができる。

　以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

　せん断変形手段として、図１に示すせん断変形手段１０（リンクアレイ）を用意した。ロッド１２は７×７＝４９本であり、ロッド１２の中心間距離は２５ｍｍであった。
　プリプレグとして、炭素繊維強化エポキシ樹脂プリプレグ（三菱ケミカル社製、ＴＲ３１１０　３６０ＧＭＰ、平織の織物からなる炭素繊維基材にエポキシ樹脂を含浸したもの。）を２０ｃｍ角に裁断し、２プライを繊維配向が一致するように積層したものを用意した。
　トウプリプレグとして、炭素繊維トウ（フィラメント数２４０００本）にエポキシ樹脂を含浸した一方向プリプレグを、長さ２０ｃｍ、幅６ｍｍに裁断したものを用意した。

（実施例１）
　図５に示すＬ字形状のコーナーチャンネル３０について、シミュレーションソフト（Ｓｉｍｅｎｓ　ＰＬＭ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ社製、Ｆｉｂｅｒｓｉｍ（登録商標））によって、炭素繊維基材の繊維配置に基づくせん断角度分布を求めた。せん断角度分布を図６および図７に示す。せん断角度分布におけるせん断角度θが３０°以上となる領域Ｃを、せん断変形している領域（Ｘ’）とした。

　図１０の左側に示すように、積層したプリプレグ２０を、せん断変形手段１０の固定部１２ａの上に、プリプレグ２０中の強化繊維基材の繊維配向が、せん断変形手段１０の四方格子の格子線（リンク１４の方向）と一致するように載置した。
　図１０の左側に示すように、プリプレグ２０の上にさらに別のせん断変形手段１０を配置し、上下のせん断変形手段１０における各ロッド１２の固定部１２ａがプリプレグ２０を介して突き合わさるように位置合わせし、各ロッド１２によって上下からプリプレグ２０を狭持した。

　プリプレグ２０を赤外線によって加熱して軟化させた。図１０および図１１に示すように、コーナーチャンネル３０においてシワや突張りが発生しやすい外側コーナー側の領域（Ｘ_１’）および内側コーナー側の領域（Ｘ_２’）のそれぞれに対応するプリプレグ２０の領域（Ｘ）がせん断変形するように、２つの領域（Ｘ’）に対応するせん断変形手段１０の単位格子を、各領域（Ｘ’）におけるせん断変形の方向（強化繊維基材の伸長方向）と同じ方向にかつ各領域（Ｘ’）におけるせん断角度θとほぼ同じせん断角度θ’となるようにせん断変形させることによって、プリプレグ２０の各領域（Ｘ）を伸長してせん断変形させた。せん断変形させたプリプレグ２０を空冷によって冷却し、固定化した。

　せん断変形手段１０から取り外したプリプレグ２０を、図１２に示すように、Ｌ字形状のコーナーチャンネル３０に対応する下凸型４２の上面に、図１１のコーナーチャンネル３０の上面輪郭線（破線）とプリプレグ２０の輪郭線（二点破線）の位置関係になるように配置した。
　プリプレグ２０を赤外線によって加熱してせん断変形が戻らない程度に軟化させた後、図１２に示すように、下凸型４２と、Ｌ字形状のコーナーチャンネル３０に対応する上凹型４４とを、プリプレグ２０を挟んだ状態でプレス嵌合させ、プリプレグ２０を賦形した。賦形されたプリプレグ２０を冷却し、固定化することによってコーナーチャンネル３０を得た後、コーナーチャンネル３０を下凸型４２および上凹型４４から脱型した。
　得られたコーナーチャンネル３０は、曲率が大きい外側コーナー部分や内側コーナー部分にシワや突張りの発生がなく、良好な状態であった。

（比較例１）
　外側コーナー側の領域（Ｘ_１’）および内側コーナー側の領域（Ｘ_２’）のそれぞれに対応するプリプレグの領域（Ｘ）に、領域（Ｘ_１’）におけるせん断変形の方向（強化繊維基材の伸長方向）と同じ方向に張力が加わるように、実施例１と同じ積層したプリプレグの縁部の２箇所をクランプで把持した。

　プリプレグを赤外線によって加熱して軟化させた。クランプをプリプレグの外方に引っ張ることによって、領域（Ｘ_１’）におけるせん断変形の方向（強化繊維基材の伸長方向）と同じ方向にプリプレグの２つの領域（Ｘ）を伸長してせん断変形させた。せん断変形させたプリプレグを空冷によって冷却し、固定化した。

　せん断変形させたプリプレグ２０を、実施例１と同様にして賦形し、コーナーチャンネルを得た。
　得られたコーナーチャンネルは、外側コーナー部分にシワが発生しなかったが、内側コーナー部分に突張りが発生した。

（実施例２）
　図５に示すＬ字形状のコーナーチャンネル３０について、シミュレーションソフト（Ｓｉｍｅｎｓ　ＰＬＭ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ社製、Ｆｉｂｅｒｓｉｍ（登録商標））によって、炭素繊維の繊維配置に基づくせん断角度分布を求めた。せん断角度分布を図６および図７に示す。せん断角度分布におけるせん断角度θが３０°以上となる領域Ｃを、せん断変形している領域（Ｘ’）とした。

　トウプリプレグ５２を赤外線によって加熱して軟化させた。図１５に示すように、コーナーチャンネル３０においてシワや突張りが発生しやすい外側コーナー側の領域（Ｘ１’）および内側コーナー側の領域（Ｘ２’）のそれぞれに対応する積層プリプレグシート５０における領域（Ｘ）が、２つの領域（Ｘ’）のせん断変形に対応する変形状態となるように（すなわち、各領域（Ｘ’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態に、かつ各領域（Ｘ’）におけるせん断角度θとほぼ同じせん断角度θ’となるように）、複数本のトウプリプレグ５２を、１本ずつ面方向に湾曲しつつ、順にトウプリプレグ５２の幅方向に並べていき、第１のプリプレグシート５４とした。同様に、複数本のトウプリプレグ５２を、１本ずつ面方向に湾曲しつつ、強化繊維の方向が第１のプリプレグシート５４の強化繊維の方向と交差するように、第１のプリプレグシート５４の上にトウプリプレグ５２の幅方向に並べていき、第２のプリプレグシート５６とし、積層プリプレグシート５０を作製した。積層プリプレグシート５０を空冷によって冷却し、固定化した。

　積層プリプレグシート５０を、図１８に示すように、Ｌ字形状のコーナーチャンネル３０に対応する下凸型４２の上面に、図１５のコーナーチャンネル３０の上面輪郭線（破線）と積層プリプレグシート５０との位置関係になるように配置した。
　積層プリプレグシート５０を赤外線によって加熱してトウプリプレグ５２の変形が戻らない程度に軟化させた後、図１８に示すように、下凸型４２と、Ｌ字形状のコーナーチャンネル３０に対応する上凹型４４とを、積層プリプレグシート５０を挟んだ状態でプレス嵌合させ、積層プリプレグシート５０を賦形した。賦形された積層プリプレグシート５０を冷却し、固定化することによってコーナーチャンネル３０を得た後、コーナーチャンネル３０を下凸型４２および上凹型４４から脱型した。
　得られたコーナーチャンネル３０は、曲率が大きい外側コーナー部分や内側コーナー部分にシワや突張りの発生がなく、良好な状態であった。

（比較例２）
　複数本のトウプリプレグを、面方向に湾曲させることなく、トウプリプレグの幅方向に並べていき、第１のプリプレグシートとした。同様に、複数本のトウプリプレグを、面方向に湾曲させることなく、強化繊維の方向が第１のプリプレグシートの強化繊維の方向と直交するように、第１のプリプレグシートの上にトウプリプレグの幅方向に並べていき、第２のプリプレグシートとし、積層プリプレグシートを作製した。積層プリプレグシートを空冷によって冷却し、固定化した。

　外側コーナー側の領域（Ｘ１’）および内側コーナー側の領域（Ｘ２’）のそれぞれに対応するプリプレグの領域（Ｘ）に、領域（Ｘ１’）におけるせん断変形の方向と同じ方向に張力が加わるように、積層プリプレグシートの縁部の２箇所をクランプで把持した。

　積層プリプレグシートを赤外線によって加熱して軟化させた。クランプを積層プリプレグシートの外方に引っ張ることによって、領域（Ｘ１’）におけるせん断変形の方向と同じ方向に積層プリプレグシートの２つの領域（Ｘ）を伸長してせん断変形させた。せん断変形させたプリプレグを空冷によって冷却し、固定化した。

　せん断変形させた積層プリプレグシートを、実施例２と同様にして賦形し、コーナーチャンネルを得た。
　得られたコーナーチャンネルは、外側コーナー部分にシワが発生しなかったが、内側コーナー部分に突張り、その他にも炭素繊維の目開き、目乱れが発生した。

　本発明の繊維強化プラスチックの製造方法は、複雑な立体形状の繊維強化プラスチックの製造方法として有用である。

　１０　せん断変形手段、
　１２　ロッド、
　１２ａ　固定部、
　１４　リンク、
　１６　板状部、
　１６ａ　貫通孔、
　１８　連結部、
　２０　プリプレグシート、
　３０　コーナーチャンネル、
　３２　正方形の形状、
　３４　ひし形の形状、
　３６　繊維配向、
　４２　下凸型、
　４４　上凹型、
　５０　積層プリプレグシート、
　５２　トウプリプレグ、
　５４　第１のプリプレグシート、
　５６　第２のプリプレグシート、
　６０　トウプリプレグ配置装置、
　６２　平面台、
　６４　供給ヘッド、
　６６　第１のＸ方向レール、
　６８　第２のＸ方向レール
　７０　第１のＸ方向移動体、
　７２　第２のＸ方向移動体、
　７４　Ｙ方向レール、
　７６　Ｙ方向移動体、
　８０　圧接ロール、
　８２　カッター、
　８４　再スタートロール、
　９０　多関節ロボット。

Claims

　連続繊維に樹脂材料を含浸したプリプレグシートを立体形状に賦形して繊維強化プラスチック（ａ）を製造する方法であり、
　前記繊維強化プラスチック（ａ）がせん断変形している領域（Ｘ’）に対応する、前記プリプレグシートの領域（Ｘ）の少なくとも一部の連続繊維が、予め面内方向に湾曲されている、
　繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記領域（Ｘ’）が、立体形状の繊維強化プラスチックにおける連続繊維の繊維配置を決定できるシミュレーションソフトによって前記繊維強化プラスチック（ａ）と同じ形状の繊維強化プラスチックにおける連続繊維の繊維配置に基づくせん断角度分布を求めた際に、前記せん断角度分布においてせん断角度が５°以上となる領域である、請求項１に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記領域（Ｘ）の少なくとも一部が、前記領域（Ｘ’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態となるように前記プリプレグシートを作製することを含む、請求項１または２に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記プリプレグシートの面内方向に沿って点在する複数の固定部にて前記プリプレグシートを固定し、前記複数の固定部の少なくとも一部を前記プリプレグシートの面内方向に移動させることで、前記連続繊維を前記プリプレグシートの面内方向に湾曲させる、請求項１～３のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記領域（Ｘ）の少なくとも一部を、前記プリプレグシートを固定するとともに前記プリプレグシートの面内方向に沿って点在する複数の固定部を有し、かつ前記固定部を前記プリプレグシートの面内方向に移動し得るせん断変形手段によってせん断変形させ；前記プリプレグシートをせん断変形させると同時にまたは前記プリプレグシートをせん断変形させた後に、前記プリプレグシートを賦形することを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記せん断変形手段が、前記プリプレグシートを固定するとともに前記プリプレグシートの面内方向に沿って四方格子の格子点に位置するように点在する複数の固定部を有し、かつ前記固定部を結んだ単位格子がせん断変形するように前記固定部を前記プリプレグシートの面内方向に移動し得るせん断変形手段である、請求項５に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記せん断変形手段が、前記プリプレグシートの面内方向に前記固定部を移動し得るとともに、前記プリプレグシートの面内方向に直交する方向に前記固定部を移動し得るものである、請求項５または６に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記連続繊維に樹脂材料を含浸したプリプレグシートとして、複数の強化繊維を束ねたトウに樹脂材料を含浸した複数のトウプリプレグをシート上に配置したプリプレグシートを使用し、前記領域（Ｘ）の少なくとも一部に対応する部分の前記トウプリプレグを前記プリプレグシートの面内方向に湾曲させながら、前記複数のトウプリプレグを引き揃えて前記プリプレグシートを作製し、
　前記プリプレグシートを作製すると同時にまたは前記プリプレグシートを作製した後に、前記プリプレグシートを賦形することを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記領域（Ｘ）の少なくとも一部が、前記領域（Ｘ’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態となるように、前記領域（Ｘ）の少なくとも一部に対応するトウプリプレグを変形させて前記プリプレグシートを作製する、請求項８に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記トウプリプレグを供給対象に押し付けながら送り出す供給ヘッドと、前記供給ヘッドと前記供給対象とを相対的に移動させる移動手段とを備えたトウプリプレグ配置装置によって前記複数のトウプリプレグを引き揃えて前記プリプレグシートを作製する、請求項８または９に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記プリプレグシートを作製した後に、前記プリプレグシートをプレス型を用いて賦形する、請求項１～１０のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記プリプレグシートが、前記プリプレグシートを２枚以上積層した積層プリプレグシートである、請求項１～１１のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
　強化繊維基材を立体形状に賦形してプリフォーム（ｂ）を得て、前記プリフォーム（ｂ）に樹脂材料を含浸させ、樹脂材料を含浸させた前記プリフォーム（ｂ）を固化させて繊維強化プラスチック（ａ）を製造する方法であり、
　前記プリフォーム（ｂ）がせん断変形している領域（Ｙ’）に対応する、前記強化繊維基材の領域（Ｙ）の少なくとも一部が、予め面内方向に湾曲されている、
　繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記領域（Ｙ’）が、立体形状のプリフォームにおける強化繊維基材の繊維配置を決定できるシミュレーションソフトによって前記プリフォーム（ｂ）と同じ形状のプリフォームにおける強化繊維基材の繊維配置に基づくせん断角度分布を求めた際に、前記せん断角度分布においてせん断角度が５°以上となる領域である、請求項１３に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記領域（Ｙ）の少なくとも一部が、前記領域（Ｙ’）におけるせん断変形の方向と同じ方向にせん断変形した状態と同じ状態となるように前記強化繊維基材を作製することを含む、請求項１３または１４に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記繊維強化基材の面内方向に沿って点在する複数の固定部にて前記強化繊維基材を固定し、前記複数の固定部の少なくとも一部を前記強化繊維基材の面内方向に移動させることで、前記強化繊維基材を前記強化繊維基材の面内方向に湾曲させる、請求項１３～１５のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記領域（Ｙ）の少なくとも一部を、前記強化繊維基材が固定されるとともに前記強化繊維基材の面内方向に沿って点在する複数の固定部を有し、かつ前記固定部を前記強化繊維基材の面内方向に移動し得るせん断変形手段によってせん断変形させ；前記強化繊維基材をせん断変形させると同時にまたは前記強化繊維基材をせん断変形させた後に、前記強化繊維基材を賦形することを含む、請求項１３～１６のいずれか一項に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記せん断変形手段が、前記強化繊維基材を固定するとともに前記強化繊維基材の面内方向に沿って四方格子の格子点に位置するように点在する複数の固定部を有し、かつ前記固定部を結んだ単位格子がせん断変形するように前記固定部を前記強化繊維基材の面内方向に移動し得るせん断変形手段である、請求項１７に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
　前記せん断変形手段が、前記強化繊維基材の面内方向に前記固定部を移動し得るとともに、前記強化繊維基材の面内方向に直交する方向に前記固定部を移動し得るものである、請求項１７または１８に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。