WO2021157442A1

WO2021157442A1 - 成形材料および繊維強化複合材料

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Publication number: WO2021157442A1
Application number: PCT/JP2021/002756
Authority: WO
Inventors: 松川滉; 小柳静恵; 平野公則; 富岡伸之
Original assignee: 東レ株式会社
Priority date: 2020-02-03
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2021-08-12
Also published as: EP4101878A4; CN115052920A; AU2021217266A1; CN115052920B; EP4101878A1; US20230027417A1; JPWO2021157442A1

Abstract

本発明の目的は、優れた耐衝撃性および引張強度を有する炭素繊維強化複合材料を得る成形材料を提供すること、及び高い曲げ強度と耐衝撃性を有し、かつ耐候性に優れた、すなわち、吸水後の曲げ強度低下を抑制可能であるガラス繊維強化複合材料を得る成形材料を提供することにある。　上記目的を達するため、本発明の成形材料は、エポキシ樹脂組成物と、炭素繊維および／またはガラス繊維とからなる成形材料であって、エポキシ樹脂組成物は下記［Ａ］～［Ｃ］を全て含み、炭素繊維は下記条件［ａ］および［ｂ］を満たし、ガラス繊維はイソシアネート基と共有結合を形成可能である表面官能基を有する。［Ａ］分子内に少なくとも２つのオキシラン基を有するエポキシ樹脂［Ｂ］分子内に少なくとも２つのイソシアネート基を有するエポキシ樹脂硬化剤［Ｃ］触媒［ａ］実質的に真円状の断面を有する［ｂ］平均繊維径が４．０～８．０μｍの範囲にある

Description

成形材料および繊維強化複合材料

　本発明は、成形材料および繊維強化複合材料に関するものである。

　強化繊維とマトリックス樹脂とからなる繊維強化複合材料（ＦＲＰ）は、強化繊維とマトリックス樹脂の利点を生かした材料設計ができるため、航空宇宙分野を始め、スポーツ分野および一般産業分野などに用途が拡大されている。

　強化繊維としては、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維およびボロン繊維などが用いられる。また、マトリックス樹脂としては、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂のいずれも用いられるが、耐熱性や生産性の観点から、熱硬化性樹脂が用いられることが多い。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、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド樹脂およびシアネート樹脂などが用いられる。中でも樹脂と強化繊維との接着性や寸法安定性、および得られる複合材料の強度や剛性といった力学特性の観点からエポキシ樹脂が好適に用いられる。

　繊維強化複合材料が自動車や航空機、風車発電用ブレードのような大型部材向けに用いられる場合、繊維強化複合材料には軽量かつ高強度であることが求められる。また、これらは屋外で使用されることが多いため、雨や湿気などの水分に晒されても強度低下が起きないことが求められる。そのため、これらの繊維強化複合材料に用いられるマトリックス樹脂および強化繊維基材には良好な含浸性が求められる。

　繊維強化複合材料の成形には、プリプレグ法、ハンドレイアップ法、フィラメントワインディング法、プルトルージョン法およびＲＴＭ（Ｒｅｓｉｎ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｍｏｌｄｉｎｇ：樹脂注入成形）法、フィルムバッグ成形法、プレス成形法などの方法が適用される。特に、生産性が求められる場合には、生産性に優れるＲＴＭ法やフィルムバッグ成形法、プレス成形法が好ましく用いられる。

　上記のような繊維強化複合材料の成形方法に使用しているマトリックス樹脂は、強化繊維基材への含浸を十分とするため、常温において液状や半固形、すなわち低分子の熱硬化性樹脂を使用している。熱硬化性樹脂の硬化物は熱可塑性樹脂と比べて靭性が一般的に低いため、かかる熱硬化性樹脂を使用した繊維強化複合材料は、耐衝撃性が相対的に低いものとなることが課題だった。

　上述した強化繊維の中でも、軽量でありながら、強度や、弾性率などの力学物性に優れる繊維強化複合材料が得られるという理由から、炭素繊維が好適に用いられる。炭素繊維とマトリックス樹脂の接着性を向上させるために、炭素繊維を電気化学的、化学的に処理することで、表面に水酸基やカルボキシ基などの官能基を導入することが多い。しかし、マトリックス樹脂が硬化する際に、炭素繊維表面の官能基と効率的に反応せず、結果として炭素繊維とマトリックス樹脂の接着性が向上せず、耐衝撃性が低いものとなることが課題だった。

　例えば、引用文献１では、マトリックス樹脂としてアミン硬化エポキシ樹脂を用いており、靭性を向上させるためにコアシェルゴム粒子を添加していることを特徴とする。また、引用文献２では、マトリックス樹脂として酸無水物硬化エポキシ樹脂を用いており、低粘度かつ速硬化性を有することを特徴とする。

　また、上述した大型部材向けには、低コスト化かつ軽量化が可能であることから、強化繊維としてガラス繊維も好適に用いられる。成形の際の強化繊維基材への樹脂の含浸性や、過酷な使用環境でも長期間耐えられるように、得られる繊維強化複合材料は高強度かつ耐候性を有することが求められる。

　例えば、引用文献３は、繊維強化複合材料のマトリックス樹脂として、所定のエポキシ樹脂成分とアミン化合物を用いることで、低粘度かつ低吸水性を有することを特徴としている。また、引用文献４は、マトリックス樹脂として酸無水物硬化エポキシ樹脂を用いており、低粘度かつ速硬化性を有することを特徴としている。

国際公開第２０１１／０７７０９４号国際公開第２０１６／１５８７５７号特開２０１７－２２６７７３号公報国際公開第２０１６／１５８７５７号

　引用文献１のエポキシ樹脂は依然として靭性が劣っており、コアシェルゴム粒子の添加により注入温度における粘度が高く含浸性にも劣っている。さらに、引用文献１のエポキシ樹脂は強化繊維との接着性も乏しく、それを用いて得られる繊維強化複合材料の耐衝撃性にも劣る。引用文献２のエポキシ樹脂は、靭性や強化繊維との接着性が十分とは言えず、それを用いて得られる繊維強化複合材料の耐衝撃性の向上には課題がある。

　また、引用文献３のエポキシ樹脂は低粘度と低吸水性を有するものの、強化繊維と組み合わせた際の接着性が依然として不十分であり、それを用いて得られる繊維強化複合材料の強度に課題がある。さらに、引用文献４のエポキシ樹脂は、強化繊維基材への樹脂の含浸性に優れるものの、吸水性や強化繊維との接着性が十分とは言えず、それを用いて得られる繊維強化複合材料の強度や耐候性に課題がある。

　本発明の目的は、良好な含浸性を有するエポキシ樹脂組成物を用いて、優れた耐衝撃性および引張強度を有する炭素繊維強化複合材料を得る成形材料を提供することにある。また、良好な含浸性を有するエポキシ樹脂組成物と、かかるエポキシ樹脂組成物との接着性に優れたガラス繊維を用いることで、高い曲げ強度と耐衝撃性を有し、かつ耐候性に優れた、すなわち、吸水後の曲げ強度低下を抑制可能であるガラス繊維強化複合材料を得る成形材料を提供することにある。

　上記課題を解決するための本発明の成形材料は、エポキシ樹脂組成物と、炭素繊維および／またはガラス繊維とからなる成形材料であって、エポキシ樹脂組成物は下記［Ａ］～［Ｃ］を全て含み、炭素繊維は下記条件［ａ］および［ｂ］を満たし、ガラス繊維はイソシアネート基と共有結合を形成可能である表面官能基を有する。
［Ａ］分子内に少なくとも２つのオキシラン基を有するエポキシ樹脂
［Ｂ］分子内に少なくとも２つのイソシアネート基を有するエポキシ樹脂硬化剤
［Ｃ］触媒
［ａ］実質的に真円状の断面を有する
［ｂ］平均繊維径が４．０～８．０μｍの範囲にある

　本発明によれば、特定の条件を満たす炭素繊維と、特定の構成のエポキシ樹脂組成物を組み合わせて用いることで、良好な含浸性を有するエポキシ樹脂組成物および強化繊維基材を用いながら、耐衝撃性および引張強度に優れる繊維強化複合材料が得られる。また、特定の条件を満たすガラス繊維と、特定の構成のエポキシ樹脂組成物を組み合わせて用いることで、良好な含浸性を有するエポキシ樹脂組成物および強化繊維基材を用いながら、高い曲げ強度と耐衝撃性を有し、かつ吸水後の曲げ強度低下を抑制可能である繊維強化複合材料を得ることができる。

　本発明の成形材料は、エポキシ樹脂組成物と、炭素繊維および／またはガラス繊維とからなる成形材料であって、エポキシ樹脂組成物は下記［Ａ］～［Ｃ］を全て含み、炭素繊維は下記条件［ａ］および［ｂ］を満たし、ガラス繊維はイソシアネート基と共有結合を形成可能である表面官能基を有する。
［Ａ］分子内に少なくとも２つのオキシラン基を有するエポキシ樹脂
［Ｂ］分子内に少なくとも２つのイソシアネート基を有するエポキシ樹脂硬化剤
［Ｃ］触媒
［ａ］実質的に真円状の断面を有する
［ｂ］平均繊維径が４．０～８．０μｍの範囲にある。

　本発明の成形材料の第１の好適な態様は、エポキシ樹脂組成物と炭素繊維からなる。

　本発明の成形材料において、炭素繊維は、実質的に真円状の断面を有することが必須である。ここで、断面形状が実質的に真円状であるとは、光学顕微鏡を用いて測定される単糸の断面の長径Ｒと短径ｒの比（ｒ／Ｒ）が０．９以上であることをいう。ここで、長径Ｒとは、単糸の断面形状の外接円の直径を指し、短径ｒとは、単糸の断面形状の内接円の直径を指す。真円状でない場合、マトリックス樹脂のかかる炭素繊維を用いた強化繊維基材への注入時間が長くなり、未含浸領域の発生の原因となる場合がある。

　また、本発明の成形材料において、炭素繊維は、光学顕微鏡を用いて測定される平均繊維径が４．０～８．０μｍの範囲にあることが必須であり、５．０～７．０μｍの範囲にあることが好ましく、５．３～７．０μｍの範囲にあることがより好ましい。平均繊維径が４．０μｍ未満であると、かかる炭素繊維を用いた繊維強化複合材料の耐衝撃性が低下する。一方で、かかる平均繊維系が８．０μｍを超えると、かかる炭素繊維を用いた繊維強化複合材料の引張強度が低下する。

　本発明の成形材料において、炭素繊維が、さらに下記条件［ｃ］を満たすことが好ましい。
［ｃ］表面比酸素濃度Ｏ／Ｃが０．０３～０．２０の範囲にある。

　ここで、表面比酸素濃度は、Ｘ線光電子分光法において、Ｏ_１ｓピーク面積［Ｏ_１ｓ］と、Ｃ_１ｓピーク面積［Ｃ_１ｓ］から表面比酸素濃度Ｏ／Ｃ＝（［Ｏ_１ｓ］／［Ｃ_１ｓ］）／（感度補正値）を算出することにより特定される。表面比酸素濃度Ｏ／Ｃは、０．０５～０．２０の範囲にあることがより好ましく、０．０５～０．１５の範囲にあることがさらに好ましい。Ｏ／Ｃが０．２０以下であると、かかる炭素繊維を用いた繊維強化複合材料が十分な引張強度を有しやすくなる。Ｏ／Ｃが０．０５以上であると、かかる炭素繊維を用いた繊維強化複合材料が十分な耐衝撃性を有しやすくなる。表面比酸素濃度Ｏ／Ｃを上記範囲とするための手段としては、例えば、電解酸化処理時の電解液の種類、濃度を変更する、電気量を変更するといった方法が挙げられる。

　本発明の第１の好適な態様の成形材料において、炭素繊維以外に、本発明の効果を損なわない程度に、例えば、ガラス繊維、金属繊維、セラミック繊維等の無機繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル系繊維、ポリオレフィン系繊維、ノボロイド繊維等の有機合成繊維、金、銀、銅、青銅、黄銅、リン青銅、アルミニウム、ニッケル、スチール、ステンレススチール等からなる金属線、金属メッシュ、金属不織布等を組み合わせて用いることができる。

　本発明の第１の好適な態様の成形材料において、全繊維中、炭素繊維の含有率が３０質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上であることがより好ましく、７０質量％以上であることがさらに好ましい。炭素繊維の含有率が前記範囲であれば、軽量でかつ、耐衝撃性、強度、弾性率などの力学特性に優れる繊維強化複合材料が得られるため好ましい。

　本発明の成形材料において、炭素繊維は、短繊維、連続繊維いずれであってもよく、両者を併用してもよい。高Ｖｆの繊維強化複合材料を得るためには、連続繊維が好ましい。

　本発明の成形材料において、炭素繊維は、ストランドの形態で用いられることもあるが、炭素繊維をマット、織物、ニット、ブレード、一方向シートなどの形態に加工した炭素繊維からなる基材が好適に用いられる。中でも、高Ｖｆの繊維強化複合材料が得やすく、かつ取扱い性に優れた織物が好適に用いられる。

　織物の見かけ体積に対する、炭素繊維の正味の体積の比を織物の充填率とする。織物の充填率は、目付Ｗ（単位：ｇ／ｍ^２）、厚みｔ（単位：ｍｍ）、炭素繊維の密度ρｆ（単位：ｇ／ｃｍ^３）からＷ／（１０００ｔ・ρｆ）の式により求められる。織物の目付と厚みはＪＩＳ　Ｒ　７６０２：１９９５に準拠して求められる。織物の充填率が高い方が高Ｖｆの繊維強化複合材料を得やすいため、織物の充填率は、０．１０～０．８５、好ましくは０．４０～０．８５、より好ましくは０．５０～０．８５の範囲であることが好ましい。

　本発明の成形材料の第２の好適な態様は、エポキシ樹脂組成物とガラス繊維からなる。

　本発明の成形材料において、ガラス繊維は、イソシアネート基と共有結合を形成可能である表面官能基を有することを必須とする。ガラス繊維の表面には、シラノール基と呼ばれる水酸基が結合したケイ素（Ｓｉ－ＯＨ）が存在することが知られ、シラノール基に対して必要に応じて様々な官能基を有するカップリング剤等を結合させることで、ガラス繊維表面の化学的特性を改良できることが知られている。ここで、イソシアネート基と共有結合を形成可能である表面官能基を有するとは、ガラス繊維の表面に、イソシアネート基と化学反応により共有結合を形成することが可能な官能基が少なくとも１つ以上存在することをいう。ガラス繊維がイソシアネート基と共有結合を形成可能である表面官能基を有する場合、エポキシ樹脂組成物に含まれる［Ｂ］分子内に少なくとも２つのイソシアネート基を有するエポキシ樹脂硬化剤と、ガラス繊維が化学的に結合することが可能となり、得られる繊維強化複合材料においてガラス繊維とエポキシ樹脂組成物との接着性が向上し、高強度を発現しやすくなる。ただしガラス繊維とエポキシ樹脂組成物との接着性が向上しすぎると、後述のように耐衝撃性が低下することがあり、ガラス繊維の表面はカップリング剤等で適度に処理されていることが好ましい。

　本発明の成形材料において、ガラス繊維の表面官能基は、水酸基、オキシラン基、アミノ基、チオール基、およびカルボキシ基からなる群から選ばれる少なくとも１つの官能基であることが好ましい。ガラス繊維が上記のような表面官能基を有することで、ガラス繊維とエポキシ樹脂組成物との界面において優れた接着性を発現しやすくなる。中でも、適度に接着強度を向上させるという観点で、エポキシ樹脂組成物となじみやすく、［Ｂ］分子内に少なくとも２つのイソシアネート基を有するエポキシ樹脂硬化剤と適度に共有結合を形成しやすいことから、ガラス繊維の表面官能基がアミノ基であることが好ましい。

　本発明の成形材料において、ガラス繊維は、その表面に活性水素を有する官能基が存在することが好ましい。ここで活性水素とは、有機化合物において窒素、酸素、硫黄と結合していて、反応性の高い水素原子のことをいう。例えば、１つのアミノ基は活性水素を２つ有する。活性水素を有する官能基の例として、水酸基、アミノ基、チオール基、カルボキシ基等が挙げられる。

　本発明の成形材料において、ガラス繊維の表面官能基は、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、およびジルコニウムカップリング剤からなる群から選ばれる少なくとも一つで処理されて形成されることが好ましい。カップリング剤は、１種を単独で用いても２種類以上を組み合わせて用いても良い。ガラス繊維表面の表面にシラノール基が多すぎると、エポキシ樹脂組成物に含まれる［Ｂ］分子内に少なくとも２つのイソシアネート基を有するエポキシ樹脂硬化剤と、ガラス繊維が化学的に強固に結合され接着性は向上するが、衝撃が加わって破断する際に繊維の強度を利用できずエポキシ樹脂が破壊してしまうため、耐衝撃性が低下することがある。このため、ガラス繊維の表面は適度にカップリング剤等で処理されていることが好ましい。

　本発明の成形材料において、ガラス繊維に用いられるシランカップリング剤としては、γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、γ－アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ－アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ－（２－アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ－（２－アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ－（２－アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、γ－（２－アミノエチル）アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ－（２－アミノエチル）アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ－ウレイドプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－フェニル－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－ベンジル－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－ビニルベンジル－γ－アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基含有シラン類；γ－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ－メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ－メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ－メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン等のチオール基含有シラン類；γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン等のオキシラン基含有シラン類；β－カルボキシエチルトリエトキシシラン、β－カルボキシエチルフェニルビス（２－メトキシエトキシ）シラン、Ｎ－β－（カルボキシメチル）アミノエチル－γ－アミノプロピルトリメトキシシラン等のカルボキシ基含有シラン類；などを挙げることができる。

　チタンカップリング剤としては、イソプロピルトリ（Ｎ－アミノエチル－アミノエチル）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２－ジアリルオキシメチル－１－ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート等が挙げられる。

　中でも、エポキシ樹脂組成物となじみやすく、適度に接着強度を向上させ耐衝撃性を向上することができるため、アミノ基含有シラン類のシランカップリング剤が好ましい。

　本発明の成形材料がカップリング剤を含む場合、ガラス繊維１００質量部に対して０．０１～５質量部であることが好ましく、０．０５～４質量部であることがより好ましく、０．１～３質量部であることがさらに好ましい。カップリング剤の含有率が前記範囲であれば、ガラス繊維に対するエポキシ樹脂組成物の濡れ性が向上し、適度に接着性および含浸性が向上し耐衝撃性を向上可能であるため好ましい。

　カップリング剤層の形成方法としては、例えば、カップリング剤を含む溶液をガラス繊維基材の表面に塗布した後、熱処理する方法が挙げられる。カップリング剤の溶液化に用いる溶媒としては、カップリング剤と反応しないものであれば特に限定されないが、例えば、ヘキサンのような脂肪族炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンのような芳香族系溶媒、テトラヒドロフランのようなエーテル系溶媒、メタノール、プロパノールのようなアルコール系溶媒、アセトンのようなケトン系溶媒、水等が挙げられ、これらの溶媒の１種または２種以上の混合物が用いられる。

　本発明の成形材料において、ガラス繊維は用途に応じてあらゆる種類のガラス繊維を使用することができる。ガラス繊維の例としては、Ｅガラス、Ａガラス、Ｃガラス、Ｄガラス、Ｒガラス、Ｓガラス、ＥＣＲガラス、ＮＥガラス、石英およびフッ素フリーおよび／またはホウ素フリーのＥガラス誘導体として一般に知られる繊維化可能なガラス組成物から調製したものなどが挙げられる。ガラス繊維以外に、本発明の成形材料の第２の好適な態様の効果を損なわない程度に、例えば、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維等の無機繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル系繊維、ポリオレフィン系繊維、ノボロイド繊維等の有機合成繊維、金、銀、銅、青銅、黄銅、リン青銅、アルミニウム、ニッケル、スチール、ステンレススチール等からなる金属線、金属メッシュ、金属不織布等を組み合わせて用いることができる。

　本発明の成形材料の第２の好適な態様において、全繊維中、ガラス繊維の含有率が３０質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上であることがより好ましく、７０質量％以上であることがさらに好ましい。ガラス繊維の含有率が前記範囲であれば、耐衝撃性、強度などの力学特性や耐候性に優れる繊維強化複合材料が得られるため好ましい。

　本発明の成形材料において、ガラス繊維は、連続繊維、短繊維のいずれであってもよく、両者を併用しても良い。また、連続繊維を切断してチョップドストランド（短繊維）としても良い。

　ガラス繊維の形態としては、ストランド、マット、不織布、織物、ニット、ブレード、一方向シート等に加工した基材等として好適に用いることができる。中でも、高繊維体積含有率（Ｖｆ）の繊維強化複合材料が得やすく、かつ取扱い性に優れることから織物が好適に用いられる。

　ガラス繊維を織物で用いる場合、従来公知の二次元織物を用いることができる。かかる構造としては、平織、綾織、絡み織、模紗織、斜紋織、二重織、および嬬子織からなる群から選ばれるいずれかであることが好ましく、これらの織構造を単独あるいは組み合わせて用いても良い。

　織物の見かけ体積に対する、ガラス繊維の正味の体積の比を織物の充填率とする。織物の充填率は、目付Ｗ（単位：ｇ／ｍ^２）、厚さｔ（単位：ｍｍ）、ガラス繊維の密度ρｆ（単位：ｇ／ｃｍ^３）からＷ／（１０００ｔ・ρｆ）の式により求められる。織物の目付と厚みはＪＩＳ　Ｒ　７６０２：１９９５に準拠して求められる。織物において、充填率が高い方が高繊維体積含有率（Ｖｆ）の繊維強化複合材料を得やすいため、織物の充填率は、０．１０～０．８５、好ましくは０．４０～０．８５、より好ましくは０．５０～０．８５の範囲であることが好ましい。

　ガラス繊維をチョップドストランドで用いる場合、その平均繊維長は限定されないが、１～２０ｍｍ、好ましくは３～１０ｍｍである。チョップドストランドの平均繊維長がこの範囲にあると、ガラス繊維強化複合材料中での平均繊維長が適切となり、曲げ強度等の物性が向上したり、エポキシ樹脂組成物との混合時のハンドリングが向上したりする傾向にある。

　本発明の成形材料は、エポキシ樹脂組成物を含む。かかるエポキシ樹脂組成物は、［Ａ］分子内に少なくとも２つのオキシラン基を有するエポキシ樹脂（以下、構成要素［Ａ］という場合がある）を含むことを必須とする。かかる構造を有することにより、繊維強化複合材料の力学特性や成形性を得ることができる。中でも、低粘度で強化繊維への含浸性に優れ、また繊維強化複合材料とした際の耐熱性と弾性率等の力学物性に優れることから、構成要素［Ａ］が、数平均分子量２００～８００の範囲であり、かつ骨格に芳香族を含むエポキシ樹脂であることが好ましい。なお、エポキシ樹脂の数平均分子量は、例えば、ポリスチレン標準サンプルを用いて、ＧＰＣ（Ｇｅｌ　Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）により求められる。エポキシ当量が既知のエポキシ樹脂については、エポキシ当量とエポキシ官能基数の積から算出した数値を用いることもできる。

　エポキシ樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、アミン型エポキシ樹脂などが挙げられる。

　ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、もしくはこれらのハロゲン、アルキル置換体、水添品などが挙げられる。かかるエポキシ樹脂の具体例として以下のものが挙げられる。

　ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の市販品としては、“ｊＥＲ（登録商標）”８２５、“ｊＥＲ（登録商標）”８２７、“ｊＥＲ（登録商標）”８２８（以上、三菱ケミカル（株）製）、“ＥＰＩＣＬＯＮ（登録商標）”８４０、“ＥＰＩＣＬＯＮ（登録商標）”８５０（以上、ＤＩＣ（株）製）、“エポトート（登録商標）”ＹＤ－１２８、“エポトート（登録商標）”ＹＤ－８１２５、“エポトート（登録商標）”ＹＤ－８２５ＧＳ（日鉄ケミカル＆マテリアル（株）製）、“ＤＥＲ（登録商標）”３３１、“ＤＥＲ（登録商標）”３３２（以上、ダウケミカル（株）製）などが挙げられる。

　ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、“ｊＥＲ（登録商標）”８０６、“ｊＥＲ（登録商標）”８０７、“ｊＥＲ（登録商標）”４００４Ｐ（以上、三菱ケミカル（株）製）、“ＥＰＩＣＬＯＮ（登録商標）”８３０（ＤＩＣ（株）製）、“エポトート（登録商標）”ＹＤ－１７０、“エポトート（登録商標）”ＹＤＦ－８１７０Ｃ、“エポトート（登録商標）”ＹＤＦ－８７０ＧＳ（以上、日鉄ケミカル＆マテリアル（株）製）などが挙げられる。

　ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、ＥＰＯＸ－ＭＫ　Ｒ７１０、ＥＰＯＸ－ＭＫ　Ｒ１７１０（以上、プリンテック（株）製）などが挙げられる。

　アミン型エポキシ樹脂としては、例えば、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、テトラグリシジルジアミノジフェニルスルホン、トリグリシジルアミノフェノール、トリグリシジルアミノクレゾール、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、テトラグリシジルキシリレンジアミン、もしくはこれらのハロゲン、アルキル置換体、水添品などが挙げられる。かかるエポキシ樹脂の具体例として以下のものが挙げられる。

　テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンの市販品としては、“スミエポキシ（登録商標）”ＥＬＭ４３４（住友化学工業（株）製）、ＹＨ４３４Ｌ（日鉄ケミカル＆マテリアル（株）製）、“ｊＥＲ（登録商標）”６０４（三菱ケミカル（株）製）、“アラルダイド（登録商標）”ＭＹ７２０、“アラルダイド（登録商標）”ＭＹ７２１（以上、ハンツマン・アドバンスド・マテリアルズ社製）などが挙げられる。

　テトラグリシジルジアミノジフェニルスルホンの市販品としては、ＴＧ３ＤＡＳ（三井化学ファイン（株）製）などが挙げられる。

　トリグリシジルアミノフェノール又はトリグリシジルアミノクレゾールの市販品としては、“スミエポキシ（登録商標）”ＥＬＭ１００、“スミエポキシ（登録商標）”ＥＬＭ１２０（以上、住友化学工業（株）製）、“アラルダイド（登録商標）”ＭＹ０５００、“アラルダイド（登録商標）”ＭＹ０５１０、“アラルダイド（登録商標）”ＭＹ０６００（以上、ハンツマン・アドバンスド・マテリアルズ社製）、“ｊＥＲ（登録商標）”６３０（三菱ケミカル（株）製）などが挙げられる。

　ジグリシジルアニリンの市販品としては、ＧＡＮ（日本化薬（株）製）、ＰｘＧＡＮ（東レ・ファインケミカル（株）製）などが挙げられる。

　ジグリシジルトルイジンの市販品としては、ＧＯＴ（日本化薬（株）製）などが挙げられる。

　テトラグリシジルキシリレンジアミンおよびその水素添加品の市販品としては、“ＴＥＴＲＡＤ（登録商標）”－Ｘ、“ＴＥＴＲＡＤ（登録商標）”－Ｃ（以上、三菱ガス化学（株）製）などが挙げられる。

　中でも、高弾性率と高耐熱性を兼備している点で、テトラグルシジルジアミノジフェニルメタンとトリグリシジルジアミノフェノールが好ましく用いられる。

　本発明で用いられるエポキシ樹脂組成物は、［Ｂ］分子内に少なくとも２つのイソシアネート基を有するエポキシ樹脂硬化剤（以下、構成要素［Ｂ］という場合がある）を含むことを必須とする。かかるイソシアネート基が、主に構成要素［Ａ］のオキシラン基と反応することにより、オキサゾリドン環の結合点を形成し、高耐熱を発現できる。中でも、より高耐熱性を与えることから、構成要素［Ｂ］が、芳香族構造を含むことが好ましい。

　構成要素［Ｂ］としては、例えば、エチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、プロピレン－１，２－ジイソシアネート、２，３－ジメチルテトラメチレンジイソシアネート、ブチレン－１，２－ジイソシアネート、ブチレン－１，３－ジイソシアネート、１，４－ジイソシアネートヘキサン、シクロペンテン－１，３－ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、１，２，３，４－テトライソシアネートブタン、ブタン－１，２，３－トリイソシアネート、α，α，α’，α’－テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族イソシアネートや、ｐ－フェニレンジイソシアネート、１－メチルフェニレン－２，４－ジイソシアネート、ナフタレン－１，４－ジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニル－４，４－ジイソシアネート、ベンゼン－１，２，４－トリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ジフェニルプロパンジイソシアネート、テトラメチレンキシレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート等の芳香族イソシアネート、メチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族イソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス（４－シクロヘキシルイソシアネート）、イソプロピリデンジシクロヘキシルジイソシアネート等の脂環式イソシアネート、これらをメチレン基等で連結した構造を有するもの等が挙げられる。なお、これらのポリイソシアネート化合物等を単独あるいは２種以上混合して用いてもよい。

　脂肪族イソシアネートの市販品としては、ＨＤＩ（以上、東ソー（株）製）、“デュラネート（登録商標）”Ｄ１０１、“デュラネート（登録商標）”Ｄ２０１（以上、旭化成（株）製）等が挙げられる。

　芳香族イソシアネートの市販品としては、“ルプラネート（登録商標）”ＭＳ、“ルプラネート（登録商標）”ＭＩ、“ルプラネート（登録商標）”Ｍ２０Ｓ、“ルプラネート（登録商標）”Ｍ１１Ｓ、“ルプラネート（登録商標）”Ｍ５Ｓ、“ルプラネート（登録商標）”Ｔ－８０、“ルプラネート（登録商標）”ＭＭ－１０３、“ルプラネート（登録商標）”ＭＭ－１０２、“ルプラネート（登録商標）”ＭＭ－３０１（以上、ＢＡＳＦ　ＩＮＯＡＣ　ポリウレタン（株）製）、“ミリオネート（登録商標）”ＭＴ、“ミリオネート（登録商標）”ＭＴ－Ｆ、“ミリオネート（登録商標）”ＭＴ－ＮＢＰ、“ミリオネート（登録商標）”ＮＭ、“ミリオネート（登録商標）”ＭＲ－１００、“ミリオネート（登録商標）”ＭＲ－２００、“ミリオネート（登録商標）”ＭＲ－４００、“コロネート（登録商標）”Ｔ－８０、“コロネート（登録商標）”Ｔ－６５、“コロネート（登録商標）”Ｔ－１００（以上、東ソー（株）製）、“コスモネート（登録商標）”ＰＨ、“コスモネート（登録商標）”Ｍ－５０、“コスモネート（登録商標）”Ｔ－８０（三井化学ファイン（株）製）等が挙げられる。

　脂環式イソシアネートの市販品としては、“タケネート（登録商標）”６００、“フォルティモ（登録商標）”１,４－Ｈ６ＸＤＩ（以上、三井化学（株）製）等が挙げられる。

　これらエポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤、あるいはそれらの一部を予備反応させた物を組成物中に配合することもできる。この方法は、粘度調節や保存安定性向上に有効な場合がある。

　本発明で用いられるエポキシ樹脂組成物は、［Ｃ］触媒を含むことを必須とする。かかる触媒は［Ａ］のオキシラン基と［Ｂ］イソシアネート基との硬化反応を促進しうる化合物からなる。かかる触媒を含むことにより、生産性に優れるとともに、高活性でかつ高選択的なオキサゾリドン環化反応が進行し、バランスに優れた機械特性を発現することができる。

　本発明で用いられる触媒は特に限定されないが、好ましくは塩基性触媒、より好ましくはアミン類もしくはその誘導体またはアンモニウム塩、イミダゾール類もしくはその誘導体またはイミダゾリウム塩が用いられる。これら触媒は単独で使用しても良いし、２種類以上併用しても良い。

　本発明の成形材料は、３０℃から１０℃／分で昇温しながら硬化した際に、硬化度Ｘにおける吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）が０．４～１の範囲となるある特定の硬化度Ｘが８５～９５％の範囲に存在することが好ましい。すなわち、３０℃から１０℃／分で昇温しながら硬化した際に、硬化度Ｘが８５～９５％の範囲のいずれか（例えば、硬化度９０％）における吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）が０．４～１の範囲となることが好ましい。

　ここで説明される吸光度比とは、Ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ　Ｔｏｔａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ（全反射測定法、以下、単に「ＡＴＲ法」と言うこともある）のＦＴ－ＩＲを用い、エポキシ樹脂組成物の硬化物の、オキサゾリドン環のカルボキシル基のＣ＝Ｏ二重結合に起因する吸収の吸光度Ｄａと、イソシアヌレート環のカルボキシル基のＣ＝Ｏ二重結合に起因する吸収の吸光度Ｄｂから吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）で算出した値を意味している。例えば、ＦＴ－ＩＲ（ＡＴＲ法）により、分解能を４ｃｍ^－１、積算回数を３２回で測定した際に、１７６０ｃｍ^－１付近の吸収の吸光度をＤａ、１７１０ｃｍ^－１付近の吸収の吸光度をＤｂとすることから算出することができる。

　前記特定の硬化度Ｘにおける吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）が好ましくは０．４～１の範囲、より好ましくは０．５～１の範囲、さらに好ましくは０．７～１の範囲であることにより、耐熱性を維持しつつ、架橋点が少ない構造を形成し、高強度、高靭性な硬化物が得られやすくなる。なお、吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）が１に近いほど、低架橋でかつ耐熱性に優れる傾向にあり好ましい。吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）を上記範囲とするための手段としては、例えば、構成要素［Ａ］の含有量を増やす、硬化温度を高くするといった方法が挙げられる。

　本発明で用いられるエポキシ樹脂組成物は、３０℃から１０℃／分で昇温しながら硬化した際に、硬化度Ｙにおける吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）が０．０１～１の範囲となるある特定の硬化度Ｙが１５～２５％の範囲に存在することが好ましい。硬化度Ｙを上記範囲とするための手段としては、例えば、構成要素［Ａ］の含有量を増やす、硬化温度を高くするといった方法が挙げられる。すなわち、３０℃から１０℃／分で昇温しながら硬化した際に、硬化度Ｙが１５～２５％の範囲のいずれか（例えば、硬化度２０％）における吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）が０．０１～１の範囲となることが好ましい。

　前記特定の硬化度Ｙにおける吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）が０．０１～１の範囲、好ましくは０．０５～１の範囲、より好ましくは０．１～１の範囲となることにより、先行して生じる架橋点が多くなりやすい反応を抑制することが可能となり、得られる繊維強化複合材料が脆くなりにくい。また、硬化初期における著しい増粘を避けることができるため、表面品位がより向上する。

　本発明の成形材料の第２の好適な態様は、特定のガラス繊維とエポキシ樹脂組成物を組み合わせて用いることで、得られる繊維強化複合材料において高い曲げ強度が発現し得る。一般的に、曲げ強度とは直方体状の試験片を水平にし、試験片の両端を支持して、中央部を圧子で圧縮した際のひずみと応力の関係から計算される値であり、曲げ荷重に対して亀裂や破壊が生じる応力を表す。繊維強化複合材料に曲げ荷重がかかった際に破壊が生じる場所としては、繊維と樹脂の界面または樹脂内部等が挙げられ、繊維と樹脂の界面接着が強固だったり樹脂が脆かったりすると樹脂内部で破壊し（凝集破壊）、反対に繊維と樹脂の界面接着が低かったり樹脂が強固だったりすると繊維と樹脂の界面で破壊が生じる（界面破壊）。すなわち曲げ強度は、繊維と樹脂の界面接着と樹脂自体の強度の両方を表す指標となり得る。

　本発明の成形材料の第２の好適な態様は、ガラス繊維とエポキシ樹脂組成物の界面における優れた接着性と、エポキシ樹脂組成物自体が高い曲げ強度を有することから、硬化度８５～９５％の範囲のいずれか（例えば硬化度９０％）である短冊状の試験片（長さ６０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）を用いた曲げ試験における曲げ強度が２５０ＭＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは２６０ＭＰａ以上、さらに好ましくは２７０ＭＰａ以上である。上記曲げ強度の上限値は特に限定されないが、例えば１０００ＭＰａである。したがって、本発明の成形材料は、上記曲げ強度が例えば２５０～１０００ＭＰａ、２６０～１０００ＭＰａ、２７０～１０００ＭＰａ等である。曲げ強度を上記範囲とするための手段としては、例えば、シランカップリング剤の種類、シランカップリン剤溶液の濃度、シランカップリング剤溶液への浸漬時間を変更する、構成要素［Ａ］および構成要素［Ｂ］として芳香族構造を有するものを用いるといった方法が挙げられる。

　また本発明の成形材料の第２の好適な態様は、ガラス繊維およびエポキシ樹脂組成物のいずれも低吸水性を有することから、吸水前後における曲げ強度低下を抑制することができる。硬化度８５～９５％の範囲のいずれか（例えば硬化度９０％）である短冊状の試験片（長さ６０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）を９８℃の恒温水槽中に４８時間浸漬した後に行う曲げ試験から得られる曲げ強度の保持率は７５％以上であることが好ましく、より好ましくは８０％以上、さらに好ましくは８５％以上である。吸水後の曲げ強度の保持率が優れることで、例えば風車発電用ブレード等の屋外で長期間使用する用途にも好適に用いることができる。

　なお、本発明の成形材料の第２の好適な態様における曲げ試験は、試験片の長さを６０ｍｍ、厚さを２ｍｍとした以外はＪＩＳ　Ｋ７１７１－１９９４に準拠して行うこととする。

　本発明の成形材料の第２の好適な態様におけるガラス繊維とエポキシ樹脂組成物の界面の優れた接着性は、曲げ試験後の試験片の破断面に露出したガラス繊維表面の樹脂付着量によっても評価できる。ガラス繊維とエポキシ樹脂組成物の界面の接着性が優れていると、曲げ試験での破壊モードが界面破壊ではなく凝集破壊となり、曲げ試験後の試験片の破断面に露出したガラス繊維表面上に樹脂が多く付着することになる。一方、ガラス繊維とエポキシ樹脂組成物の界面の接着性が不十分だと、曲げ試験での破壊モードが凝集破壊ではなく界面破壊となり、曲げ試験後の試験片の破断面に露出したガラス繊維表面に付着する樹脂は少量となる。

　前記の本発明の成形材料の第２の好適な態様における曲げ試験（ＪＩＳ　Ｋ７１７１－１９９４に準拠）後の試験片の破断面の露出したガラス繊維表面の樹脂付着量は、走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）で試験片の破断面全体を観察して得られる元素マッピング画像において、ケイ素元素を白色、炭素元素を黒色に表示した際の、白色で表示される部分の面積率を画像解析ソフト（メディアサイバネティクス社イメージプロプラスＶｅｒ３．０）を用いて算出することで判断できる。ケイ素元素の面積率が大きいほど、ガラス繊維表面のケイ素元素が検出されていることになり、ガラス繊維表面が露出し樹脂が付着していないことを意味する。なお、観察した試験片の「破断面全体」とは、試験片が破断し試験片１と試験片２に分断した際の、試験片１と試験片２の破断面の両方を観察するものとする（幅１０ｍｍ×厚さ４ｍｍに相当する）。

　本発明の成形材料の第２の好適な態様における曲げ試験（ＪＩＳ　Ｋ７１７１－１９９４に準拠）後の試験片の破断面の露出したガラス繊維表面の樹脂付着量を判断する場合は、下記（式１）を用いることができる。
Ｓ１＝Ｓ／（Ｖｆ／１００）・・・（式１）
　Ｓ１：ガラス繊維表面のケイ素元素の面積率
　Ｓ：破断面全体のケイ素元素の面積率
　Ｖｆ：ガラス繊維強化複合材料の繊維体積含有率（％）。

　例えば、ガラス繊維強化複合材料のＶｆが１８％であり、破断面全体のケイ素元素の面積率が０．１５である場合、ガラス繊維表面のケイ素元素の面積率はＳ１＝０．１５／（１８／１００）＝０．８３となる。本発明の成形材料の第２の態様は、ガラス繊維とエポキシ樹脂組成物との接着性に優れることから、曲げ試験（ＪＩＳ　Ｋ７１７１－１９９４に準拠）後の破断面を走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）で観察した際に得られる元素マッピング画像におけるガラス繊維表面のケイ素元素の面積率（Ｓ１）が０～０．９０の範囲にあることが好ましく、０～０．８５の範囲にあることがより好ましく、０～０．８０の範囲にあることがさらに好ましい。ケイ素元素の面積率（Ｓ１）を上記範囲とするための手段としては、例えば、シランカップリング剤の種類、シランカップリン剤溶液の濃度、シランカップリング剤溶液への浸漬時間を変更するといった方法が挙げられる。

　本発明の繊維強化複合材料の第１の態様は、本発明の成形材料を硬化させてなる。

　本発明の繊維強化複合材料の第２の態様は、オキサゾリドン環を１ｍｍｏｌ／ｇ以上含むエポキシ樹脂硬化物と、下記条件［ａ］および［ｂ］を満たす炭素繊維からなる。
［ａ］実質的に真円状の断面を有する
［ｂ］平均繊維径が４．０～８．０μｍの範囲にある。

　本発明の繊維強化複合材料の第３の態様は、オキサゾリドン環を１ｍｍｏｌ／ｇ以上含むエポキシ樹脂硬化物と、エポキシ樹脂硬化物中のイソシアネート基と共有結合している表面官能基を有するガラス繊維を含み、明細書に記載される曲げ試験（ＪＩＳ　Ｋ７１７１－１９９４に準拠）後の破断面を走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）で観察した際に得られる元素マッピング画像におけるガラス繊維表面のケイ素元素の面積率（Ｓ１）が０～０．９の範囲にある。

　本発明で用いられるエポキシ樹脂組成物は、初期の粘度上昇が小さく、注入可能な時間が長く、かつ、短時間で硬化できるという特徴を有する。このため、注入から脱型に至るまでの型温を一定に保持するＲＴＭ法に最も適するが、樹脂注入後に昇温して硬化させるＲＴＭ法や、ＲＴＭ法以外のハンドレイアップ、プルトルージョン、フィラメントワインディングなど、液状熱硬化性樹脂を用いるあらゆる成形法において適用可能であり、いずれの成形法においても成形時間の短縮、強化繊維への含浸性の向上に効果がある。また、その他の成形法としては、強化繊維基材にワニスを含浸させながら積み重ねて成形し、圧力を作用させるためのフレキシブルな型をかぶせ、気密シールしたものを真空（減圧）成型する真空バッグ法、あらかじめ強化繊維を含有するエポキシ樹脂組成物をシート状にした成形材料（例えば、シートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ））を金型で圧縮成型するプレス法などが挙げられる。

　本発明の成形材料および繊維強化複合材料を製造する方法として、前記したＲＴＭ法を例に挙げてさらに詳細に説明する。加温した前記エポキシ樹脂組成物を、加熱した成形型内に配置した強化繊維からなる基材に注入し、含浸することで成形材料を製造し、またそれを該成形型内で硬化することにより繊維強化複合材料を製造する方法が挙げられる。

　エポキシ樹脂組成物を加温する温度は、強化繊維からなる基材への含浸性の点から、エポキシ樹脂組成物の初期粘度と粘度上昇の関係から決められる。具体的には、エポキシ樹脂組成物を加温する温度は、３０～１００℃が好ましく、より好ましくは４０～８０℃である。

　なお、エポキシ樹脂組成物の成形温度（加熱硬化温度）は、１００～２００℃の範囲にあることが好ましく、１２０～１８０℃の範囲にあることがより好ましい。前記の範囲にあることにより、硬化初期における著しい増粘を避けつつも、硬化に要する時間を短縮するのと同時に、脱型後の熱収縮を緩和させることにより、表面品位の良好な繊維強化複合材料を得ることができる。また、エポキシ樹脂組成物の硬化物の吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）が高くなることから、靭性と耐熱性のバランスに優れた繊維強化複合材料を得ることができる。

　また、かかる成形方法においては、成形型に複数の注入口を有するものを用い、エポキシ樹脂組成物を複数の注入口から同時に、または時間差を設けて順次注入するなど、得ようとする繊維強化複合材料に応じて適切な条件を選ぶことが、様々な形状や大きさの成形品に対応できる自由度を有するために好ましい。かかる注入口の数や形状に制限はないが、短時間での注入を可能にするために注入口は多い程良く、その配置は、成形品の形状に応じて樹脂の流動長を短くできる位置が好ましい。

　エポキシ樹脂組成物を注入する際の注入圧力は、通常０．１～１．０ＭＰａで、注入時間と設備の経済性の点から０．１～０．６ＭＰａが好ましい。また、型内を真空吸引してエポキシ樹脂組成物を注入するＶａＲＴＭ（Ｖａｃｕｕｍ－Ａｓｓｉｓｔｅｄ　Ｒｅｓｉｎ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｍｏｌｄｉｎｇ）法も用いることができる。加圧注入を行う場合でも、エポキシ樹脂組成物を注入する前に型内を真空に吸引しておくと、ボイドの発生が抑えられ好ましい。

　本発明の繊維強化複合材料の第３の態様における曲げ試験（ＪＩＳ　Ｋ７１７１－１９９４に準拠）後の試験片の破断面の露出したガラス繊維表面の樹脂付着量を判断する場合も、上記（式１）を用いることができる。本発明の繊維強化複合材料の第３の態様は、ガラス繊維とエポキシ樹脂組成物との接着性に優れることから、ガラス繊維表面のケイ素元素の面積率（Ｓ１）は、０～０．９０であり、０～０．８５であることが好ましく、０～０．８０であることがより好ましい。ケイ素元素の面積率（Ｓ１）を上記範囲とするための手段は、上述のとおりである。

　本発明の繊維強化複合材料は、吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）が０．４～１の範囲にあることが好ましく、０．５～１の範囲にあることがより好ましく、０．７～１の範囲にあることがさらに好ましい。吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）が０．４より低い場合、架橋点が多くなりすぎ、強度、靭性が低下する。なお、吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）が１に近いほど、低架橋でかつ耐熱性に優れる傾向にあり好ましい。

　ここで、吸光度比は、ＦＴ－ＩＲ（ＡＴＲ法）において、オキサゾリドン環のカルボキシル基のＣ＝Ｏ二重結合に起因する吸収の吸光度Ｄａと、イソシアヌレート環のカルボキシル基のＣ＝Ｏ二重結合に起因する吸収の吸光度Ｄｂから吸光度比＝Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）を算出することにより特定される。また、エポキシ樹脂組成物と強化繊維を含む成形材料を特定の硬化度に硬化させてなる繊維強化複合材料の吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）は、前記エポキシ樹脂組成物の当該特定の硬化度における硬化物の吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）とほぼ等しく、本発明では、エポキシ樹脂組成物の特定の硬化度における硬化物の吸光度比を当該特定の硬化度における繊維強化複合材料の吸光度比であるとしても良い。

　なお、本発明では、エポキシ樹脂組成物と強化繊維を含む成形材料を硬化させてなる繊維強化複合材料の硬化度と、前記繊維強化複合材料に含まれる前記エポキシ樹脂組成物の硬化物の硬化度とは同じ値であるとしている。

　本発明の繊維強化複合材料が高い比強度、あるいは比弾性率をもつためには、その繊維体積含有率Ｖｆが、強化繊維が炭素繊維である場合においては４０～８５％の範囲であることが好ましく、４５～８５％の範囲であることがより好ましい。また、強化繊維がガラス繊維である場合においては１５～８５％の範囲であることが好ましく、２０～８０％の範囲であることがより好ましい。なお、ここでいう、繊維強化複合材料の繊維体積含有率Ｖｆとは、ＡＳＴＭ　Ｄ３１７１：１９９９に準拠して、以下により定義され、測定される値であり、強化繊維からなる基材に対してエポキシ樹脂組成物を注入、硬化した後の状態でのものをいう。すなわち、繊維強化複合材料の繊維体積含有率Ｖｆは、繊維強化複合材料の厚みｈから、下記（式２）を用いて算出することができる。
Ｖｆ（％）＝（Ａｆ×Ｎ）／（ρｆ×ｈ）／１０　・・・（式２）
　Ａｆ：強化繊維からなる基材１枚・１ｍ^２当たりの質量（ｇ／ｍ^２）
　Ｎ：強化繊維からなる基材の積層枚数（枚）
　ρｆ：強化繊維の密度（ｇ／ｃｍ^３）
　ｈ：繊維強化複合材料（試験片）の厚み（ｍｍ）。

　なお、繊維強化複合材料から、強化繊維からなる基材１枚・１ｍ^２当たりの質量Ａｆや、強化繊維からなる基材の積層枚数Ｎ、強化繊維の密度ρｆを特定するためには、ＪＩＳ　Ｋ　７０７５：１９９１に基づく燃焼法もしくは硝酸分解法、硫酸分解法のいずれかにより、強化繊維からなる基材を繊維強化複合材料から分離して取り出せばよい。この場合に用いる強化繊維の密度は、ＪＩＳ　Ｒ　７６０３：１９９９に基づき測定した値を用いる。

　繊維強化複合材料の厚みｈは、ＪＩＳ　Ｋ　７０７２：１９９１に記載されているように、ＪＩＳ　Ｂ　７５０２：１９９４に規定のマイクロメーターまたはこれと同等以上の精度をもつもので測定することが好ましい。繊維強化複合材料が複雑な形状をしていて、測定することが困難な場合には、繊維強化複合材料からサンプル（測定用としてのある程度の形と大きさを有しているサンプル）を切り出して、測定してもよい。

　また、繊維体積含有率（Ｖｆ）の他の算出方法として、繊維強化複合材料を電気炉等で加熱してマトリックス樹脂等の有機物を焼き飛ばす方法もある。例えば、繊維強化複合材料から数ｇの試験片を切り出し、その質量を測定後、試験片を５００℃に加熱した電気炉の中で１時間加熱してマトリックス樹脂等の有機物を焼き飛ばし、室温まで冷却してから、残った強化繊維の質量を測定する。強化繊維の質量に対する、マトリックス樹脂等の有機物を焼き飛ばす前のサンプルの質量に対する比率を測定し、マトリックス樹脂の密度とガラス繊維の密度からそれぞれの体積を求め、強化繊維の体積含有率を測定することができる。

　本発明の繊維強化複合材料の好ましい形態の一つとして、単板が挙げられる。また、別の好ましい形態として、単板状の繊維強化複合材料がコア材の両面に配置されたサンドイッチ構造体や単板状の構造体に周囲を覆われた中空構造体、単板状の繊維強化複合材料がコア材の片面に配置された、いわゆるカナッペ構造体などが挙げられる。

　サンドイッチ構造体、カナッペ構造体のコア材としては、アルミニウムやアラミドからなるハニカムコアや、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などを素材としたフォームコア、バルサなどの木材などが挙げられる。中でも、コア材としては、軽量の繊維強化複合材料が得られるという理由から、フォームコアが好適に用いられる。

　本発明の繊維強化複合材料の第２の態様、および第３の態様は、オキサゾリドン環を１ｍｍｏｌ／ｇ以上含むエポキシ樹脂硬化物を含む。エポキシ樹脂硬化物中のオキサゾリドン環の含有量は、１．５ｍｍｏｌ／ｇ以上であることが好ましく、２ｍｍｏｌ／ｇ以上であることがより好ましい。含有量の上限は特に限定されないが、通常、１０ｍｍｏｌ／ｇ程度である。含有量が上記範囲であることにより、優れた力学物性のバランスを発現する。かかるオキサゾリドン環の含有量は、例えば赤外分光法（ＩＲ）の結果から算出することができる。オキサゾリドン環の含有量を上記範囲とするための手段としては、例えば、構成要素［Ａ］の含有量を増やす、硬化温度を高くするといった方法が挙げられる。

　本発明において、上記の炭素繊維と上記のエポキシ樹脂組成物を組み合わせることで初めて、耐衝撃性および引張強度に優れた繊維強化複合材料を得ることができる。かかるエポキシ樹脂組成物に含まれるイソシアネート基は水酸基などの官能基との反応性が高く、エポキシ樹脂組成物が硬化する際に炭素繊維表面の水酸基などの官能基と効率的に反応する。すなわち、通常接着性の低い炭素繊維を使用しても、マトリックス樹脂との良好な接着性が発現し、耐衝撃性と引張強度を高いレベルで両立した繊維強化複合材料を得ることが可能となる。また、上記のガラス繊維と上記のエポキシ樹脂組成物を組み合わせることで初めて、曲げ強度や耐衝撃性、耐候性に優れた繊維強化複合材料を得ることができる。かかるエポキシ樹脂組成物に含まれるイソシアネート基はアミノ基等の官能基との反応性が高く、エポキシ樹脂組成物が硬化する際にガラス繊維表面に存在する表面官能基と効率的に反応する。すなわち、ガラス繊維とマトリックス樹脂との適度な接着性が発現し、曲げ強度や耐衝撃性、耐候性に優れた繊維強化複合材料を得ることが可能となる。

　以下、実施例により、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されない。

　実施例１～７、比較例１～６については以下（表１、表２を含む）記載のとおりである。

　（１）炭素繊維の表面比酸素濃度Ｏ／Ｃの測定
　表面比酸素濃度Ｏ／Ｃは、次の手順に従ってＸ線光電子分光法により求めた。

　まず、測定する炭素繊維束から、溶媒でサイジング剤等を除去後、５ｍｍ程度にカットしてステンレス製の試料支持台上に拡げて並べた後、下記条件にて測定した。
・光電子脱出角度：９０度・Ｘ線源：ＭｇＫα１，２
・試料チャンバー内真空度：１×１０^－８Ｔｏｒｒ
　次に、測定時の帯電に伴うピークの補正のため、Ｃ_１Ｓの主ピークの結合エネルギー値Ｂ．Ｅ．を２８４．６ｅＶに合わせた。

　次いで、Ｃ_１ｓピーク面積［Ｏ_１ｓ］は、２８２～２９６ｅＶの範囲で直線のベースラインを引いて求め、Ｏ_１ｓピーク面積［Ｃ_１ｓ］は、５２８～５４０ｅＶの範囲で直線のベースラインを引いて求めた。

　表面比酸素濃度Ｏ／Ｃは、上記Ｏ_１ｓピーク面積［Ｏ_１ｓ］、Ｃ_１ｓピーク面積［Ｃ_１ｓ］の比、及び装置固有の感度補正値より、次式により求めた。
Ｏ／Ｃ＝（［Ｏ_１ｓ］／［Ｃ_１ｓ］）／（感度補正値）
　尚、ここでは、測定装置として島津製作所（株）製、ＥＳＣＡ－７５０を用い、前記装置固有の感度補正値を２．８５とした。試験サンプル数ｎ＝３とし、その平均値を採用した。

　（２）炭素繊維の平均繊維径の測定
　炭素繊維束を包埋用エポキシ樹脂で包埋し、サンドペーパーを用いて繊維と直交方向に研磨した後、光学顕微鏡で、倍率１０００倍にて断面を観察した。視野の中から無作為に単糸２０本を選択し、それらの長径Ｒと短径ｒを測定し、それぞれの平均値を算出し、｛（Ｒの平均値）＋（ｒの平均値）｝／２を平均繊維径とした。また、（ｒの平均値）／（Ｒの平均値）が０．９を超える場合、実質的に真円状であると判断した。

　（３）炭素繊維の作製
　下記製法により炭素繊維［Ｉ］～［Ｖ］を作製した。

　＜炭素繊維［Ｉ］＞
　アクリロニトリル９９．４ｍｏｌ％とメタクリル酸０．６ｍｏｌ％からなる共重合体を用いて、乾湿式紡糸法により単繊維繊度０．０８ｔｅｘ、フィラメント数１２０００のアクリル系前駆体繊維を得た。

　この前駆体繊維を空気中２４０～２８０℃で、延伸比１．０５で加熱し、耐炎化繊維に転換し、さらに窒素雰囲気中３００～９００℃の温度領域での昇温速度を２００℃／分とし、延伸比１．１０で加熱した後、１４００℃まで焼成し炭化を進めた。得られた炭素繊維の目付は０．５０ｇ／ｍ、密度は１．８０ｇ／ｃｍ^３であった。

　次に、濃度１．０ｍｏｌ／Ｌの炭酸水素アンモニウム水溶液を電解液として電気量３Ｃ／ｇ・槽で電解酸化処理した。次いで、この電解酸化処理後の炭素繊維を水洗し、１５０℃の空気中で乾燥し、炭素繊維［Ｉ］を得た。

　炭素繊維［Ｉ］の表面比酸素濃度Ｏ／Ｃは０．０８、平均繊維径は５．５μｍであり、断面形状はｒ／Ｒが０．９５であり実質的に真円状であった。

　＜炭素繊維［ＩＩ］＞
　電解酸化処理時の電気量を３０Ｃ／ｇ・槽とした以外は、炭素繊維［Ｉ］と同一の条件で作製し、炭素繊維［ＩＩ］を得た。

　炭素繊維［ＩＩ］の表面比酸素濃度Ｏ／Ｃは０．１８、平均繊維径は５．５μｍであり、断面形状はｒ／Ｒが０．９５であり実質的に真円状であった。

　＜炭素繊維［ＩＩＩ］＞
　電解酸化処理時の電気量を１Ｃ／ｇ・槽とした以外は、炭素繊維［Ｉ］と同一の条件で作製し、炭素繊維［ＩＩＩ］を得た。

　炭素繊維［ＩＩＩ］の表面比酸素濃度Ｏ／Ｃは０．０３、平均繊維径は５．５μｍであり、断面形状はｒ／Ｒが０．９５であり実質的に真円状であった。

　＜炭素繊維［ＩＶ］＞
　電解酸化処理時の電気量を１００Ｃ／ｇ・槽とした以外は、炭素繊維［Ｉ］と同一の条件で作製し、炭素繊維［ＩＶ］を得た。

　炭素繊維［ＩＶ］の表面比酸素濃度Ｏ／Ｃは０．２２、平均繊維径は５．５μｍであり、断面形状はｒ／Ｒが０．９５であり実質的に真円状であった。

　＜炭素繊維［Ｖ］＞
　アクリル系前駆体繊維の紡糸法を湿式紡糸法に変更し、得られたアクリル系前駆体繊維の単繊維繊度が０．０９ｔｅｘであった以外は、炭素繊維［Ｉ］と同一の条件で作製し、炭素繊維［Ｖ］を得た。得られた炭素繊維の目付は０．５０ｇ／ｍ、密度は１．８０ｇ／ｃｍ^３であった。

　炭素繊維［Ｖ］の表面比酸素濃度Ｏ／Ｃは０．０５、平均繊維径は５．４μｍであり、断面形状はｒ／Ｒが０．８の扁平なものであった。

　（４）炭素繊維織物の作製
　上記で得られた炭素繊維を経糸として引き揃えて一方向性シート状強化繊維束群を形成した。緯糸としてガラス繊維ＥＣＥ２２５　１／０　１Ｚ（日東紡（株）製）を用い、前記一方向性シート状強化繊維束群に直交する方向に３本／ｃｍの密度で配列し、織機を用いて該経糸と該緯糸が互いに交差するように織り込み、実質的に炭素繊維が一方向に配列された、目付が１９０ｇ／ｍ^２の炭素繊維織物を得た。

　（５）不織布の作製
　“ＵＢＥＳＴＡ”（商標登録）３０１４Ｕ（ポリアミド１２、宇部興産（株）製）からなる不織布を、メルトブロー法により作製した。得られた不織布の目付は７ｇ／ｍ^２であり、平均の繊維径は８μｍであった。

　（６）エポキシ樹脂硬化板の作製
　エポキシ樹脂組成物を真空中で脱泡した後、予備加熱したプレートに注型し、動的粘弾性試験装置（ＡＴＤ：アルファテクノロジーズＬＬＣ製）を用いて、３０℃から所定温度まで１０℃／分で昇温することでエポキシ樹脂硬化板を作製した。

　ここで、所定温度は、下記（７）に記載の測定にて決定される。

　（７）エポキシ樹脂硬化板の硬化度測定
　エポキシ樹脂組成物を５ｍｇ採取し、示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ２９１０：ＴＡインスツルメンツ社製）を用いて、１０℃／分の昇温速度で３０℃から３５０℃まで昇温測定し、発熱カーブを取得し、その発熱ピークを積分することにより、熱硬化性樹脂の総発熱量ＱＴを算出した。分解反応などによる発熱または吸熱のピークが見られる場合は、それらピーク以下の温度範囲で測定を行った。

　上記（６）で作製したエポキシ樹脂硬化板を１０ｍｇ採取し、示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ２９１０：ＴＡインスツルメンツ社製）を用いて、１０℃／分の昇温速度で３０℃から３５０℃まで昇温測定し、発熱カーブを取得し、その発熱ピークを積分することにより、エポキシ樹脂硬化物の残存発熱量ＱＲを算出した。分解反応などによる発熱または吸熱のピークが見られる場合は、それらピーク以下の温度範囲で測定を行った。

　ここで、ＤＳＣにより得られる硬化度（％）は、硬化度（％）＝（ＱＴ－ＱＲ）／ＱＴ×１００で求めた。

　また、この測定により、エポキシ樹脂組成物が特定の硬化度Ｘ（本実施例では、硬化度９０％）、および特定の硬化度Ｙ（本実施例では、硬化度２０％）に到達する温度を算出した。

　（８）特定の硬化度ＸおよびＹにおける吸光度比測定
　上記（６）で作製した特定の硬化度Ｘ（本実施例では、硬化度９０％）および特定の硬化度Ｙ（本実施例では、硬化度２０％）のエポキシ樹脂硬化物を採取し、ＦＴ－ＩＲ装置（７０００ＦＴ－ＩＲ：Ｖａｒｉａｎ製）を用いて、ＦＴ－ＩＲ（ＡＴＲ法）を実施した。測定条件は、分解能を４ｃｍ^－１、積算回数を３２回とした。

　なお、吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）は、オキサゾリドン環のカルボキシル基のＣ＝Ｏ二重結合に起因する１７６０ｃｍ^－１付近の吸収の吸光度Ｄａと、イソシアヌレート環のカルボキシル基のＣ＝Ｏ二重結合に起因する１７１０ｃｍ^－１付近の吸収の吸光度Ｄｂから算出した。

　（９）エポキシ樹脂組成物の調製
　下記製法により樹脂組成物［ｉ］～［ｉｉｉ］を調製した。ここで用いた原料は、以下に示す通りである。

　［Ａ］分子内に少なくとも２つのオキシラン基を有するエポキシ樹脂
・“ｊＥＲ（登録商標）”８２８（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、三菱ケミカル（株）製）
　［Ｂ］分子内に少なくとも２つのイソシアネート基を有するエポキシ樹脂硬化剤
・“ルプラネート（登録商標）”Ｍ２０Ｓ（ＢＡＳＦ　ＩＮＯＡＣ　ポリウレタン（株）製）
　［Ｃ］触媒
・“ＤＢＵ（登録商標）”（１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ－７－エン、サンアプロ（株）製））
・ＴＭＡＢ（テトラメチルアンモニウムブロミド、東京化成工業（株）製）。

　［Ａ］以外のエポキシ樹脂
・４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニルグリシジルエーテル（東京化成工業（株）製）
　［Ｂ］以外のイソシアネート基を有するエポキシ樹脂硬化剤
・２－フェニルエチルイソシアナート（東京化成工業（株）製）
　［Ｂ］以外のエポキシ樹脂硬化剤
・３，３’－ＤＡＳ（３，３’－ジアミノジフェニルスルホン、三井化学ファイン（株）製）
・ＨＮ－５５００（メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、日立化成（株）製）。

　＜樹脂組成物［ｉ］＞
　“ｊＥＲ（登録商標）”８２８　１００質量部、“ＤＢＵ（登録商標）”　４質量部を混練し、透明な粘調液を得た、その後、“ルプラネート（登録商標）”Ｍ２０Ｓ　７２質量部を添加し、さらに混練し、エポキシ樹脂組成物を得た。

　樹脂組成物［ｉ］を３０℃から１０℃／分で昇温しながら硬化した際に、硬化度２０％における吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）は０．１３、硬化度９０％における吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）は０．７１であった。

　＜樹脂組成物［ｉｉ］＞
　４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニルグリシジルエーテル　１００質量部、“ＤＢＵ（登録商標）”　４質量部を混練し、透明な粘調液を得た、その後、“ルプラネート（登録商標）”Ｍ２０Ｓ　６６質量部を添加し、さらに混練し、エポキシ樹脂組成物を得た。

　樹脂組成物［ｉｉ］を３０℃から１０℃／分で昇温しながら硬化した際に、硬化度２０％における吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）は０．０６、硬化度９０％における吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）は０．１９であった。

　＜樹脂組成物［ｉｉｉ］＞
　“ｊＥＲ（登録商標）”８２８　１００質量部、“ＤＢＵ（登録商標）”　４質量部を混練し、透明な粘調液を得た、その後、２－フェニルエチルイソシアネート　７８質量部を添加し、さらに混練し、エポキシ樹脂組成物を得た。

　樹脂組成物［ｉｉｉ］を３０℃から１０℃／分で昇温しながら硬化した際に、硬化度２０％における吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）は０．０６、硬化度９０％における吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）は０．１８であった。

　＜樹脂組成物［ｉｖ］＞
　“ｊＥＲ（登録商標）”８２８　１００質量部、“ルプラネート（登録商標）”Ｍ２０Ｓ　７２質量部を混練し、エポキシ樹脂組成物を得た。

　樹脂組成物［ｉｖ］を３０℃から１０℃／分で昇温したが、硬化度９０％の硬化物が得られなかった。

　＜樹脂組成物［ｖ］＞
　“ｊＥＲ（登録商標）”８２８　１００質量部、３，３’－ＤＡＳ　３３質量部を混練し、エポキシ樹脂組成物を得た。

　樹脂組成物［ｖ］を３０℃から１０℃／分で昇温しながら硬化した際に、硬化度２０％および９０％における吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）は０であった。

　＜樹脂組成物［ｖｉ］＞
　ＨＮ－５５００　８９質量部、ＴＭＡＢ　６質量部を８０℃で混練し、透明な硬化剤液を得た。これを“ｊＥＲ（登録商標）”８２８　１００質量部に添加し、さらに混練し、エポキシ樹脂組成物を得た。

　樹脂組成物［ｖｉ］を３０℃から１０℃／分で昇温しながら硬化した際に、硬化度２０％および９０％における吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）は０であった。

　（１０）繊維強化複合材料の作製、および衝撃後圧縮強度の測定
　４００ｍｍ×４００ｍｍ×４．８ｍｍの板状キャビティーを持つ金型に、３９５ｍｍ×３９５ｍｍに切り出した上記で得られた炭素繊維織物を、炭素繊維方向を０°として、不織布を１枚おきに挟みながら（４５°／０°／－４５°／９０°）を３回繰り返して１２枚積層した上に、不織布を１枚おきに挟みながら（９０°／－４５°／０°／４５°）を３回繰り返して１２枚積層したものをセットし、プレス装置で型締めを行った。次に、所定の注入温度に保持し、真空ポンプにより、大気圧－０．１ＭＰａに減圧し、予め所定の注入温度に加温しておいたエポキシ樹脂組成物を０．２ＭＰａの圧力で注入した。所定の硬化温度まで５℃／ｍｉｎで昇温し、所定の硬化時間経過後に金型を開き、脱型して、繊維強化複合材料を得た。

　また、得られた繊維強化複合材料に対し、ＪＩＳ　Ｋ　７０８９：１９９６に準拠して、衝撃後圧縮強度を測定した。

　（１１）繊維強化複合材料の作製、および引張破断強度の測定
　４００ｍｍ×４００ｍｍ×１．２ｍｍの板状キャビティーを持つ金型に、上記で得られた炭素繊維織物を３９５ｍｍ×３９５ｍｍに切り出したものを、炭素繊維方向を揃えて、不織布を１枚おきに挟みながら６枚積層したものをセットし、プレス装置で型締めを行った。次に、所定の注入温度に保持し、真空ポンプにより、大気圧－０．１ＭＰａに減圧し、予め所定の注入温度に加温しておいたエポキシ樹脂組成物を０．２ＭＰａの圧力で注入した。所定の硬化温度まで５℃／ｍｉｎで昇温し、所定の硬化時間経過後に金型を開き、脱型して、繊維強化複合材料を得た。

　また、得られた繊維強化複合材料に対し、ＡＳＴＭ　Ｄ３０３９に準拠して、引張破断強度を測定した。

　（１２）強化繊維への樹脂含浸性
　上記（１０）の繊維強化複合材料の作製の際の樹脂注入工程における含浸性について、繊維強化複合材料中のボイド量を基準に次の３段階で比較評価した。繊維強化複合材料中のボイド量が１％未満と、ボイドが実質的に存在しないものを「Ｇｏｏｄ」、繊維強化複合材料の外観に樹脂未含浸部分は認められないが、繊維強化複合材料中のボイド量が１％以上であるものを「Ｆａｉｒ」、繊維強化複合材料の外観に樹脂未含浸部分が認められるものを「Ｂａｄ」とした。

　繊維強化複合材料中のボイド量は、平滑に研磨した繊維強化複合材料断面を落斜型光学顕微鏡で観察し、繊維強化複合材料中のボイドの面積率から算出した。

　（実施例１～４）
　炭素繊維として［Ｉ］、エポキシ樹脂組成物として［ｉ］を用いて、表１に記載の硬化条件で繊維強化複合材料を作製した。いずれにおいても、得られた繊維強化複合材料の衝撃後圧縮強度および引張破断強度がともに優れていた。また、樹脂未含浸部分およびボイドは見られず、含浸性に優れていた。

　（実施例５）
　炭素繊維として［ＩＩ］を用いた以外は、実施例４と同様にして繊維強化複合材料を作製した。得られた繊維強化複合材料の衝撃後圧縮強度は優れており、引張破断強度は問題ないレベルであった。また、樹脂未含浸部分およびボイドは見られず、含浸性に優れていた。

　（実施例６）
　炭素繊維として［ＩＩＩ］を用いた以外は、実施例４と同様にして繊維強化複合材料を作製した。得られた繊維強化複合材料の衝撃後圧縮強度は問題ないレベルであり、引張破断強度は優れていた。また、樹脂未含浸部分およびボイドは見られず、含浸性に優れていた。

　（実施例７）
　炭素繊維として［ＩＶ］を用いた以外は、実施例４と同様にして繊維強化複合材料を作製した。得られた繊維強化複合材料の衝撃後圧縮強度は優れており、引張破断強度は問題ないレベルであった。また、樹脂未含浸部分およびボイドは見られず、含浸性に優れていた。

　（比較例１）
　炭素繊維として［Ｖ］を用いた以外は、実施例４と同様にして繊維強化複合材料を作製した。断面形状が扁平な炭素繊維を用いたことで、得られた繊維強化複合材料は衝撃後圧縮強度がやや劣り、引張破断強度に劣った。また、樹脂組成物の注入に時間を要し、得られた繊維強化複合材料の断面にボイドが見られた。

　（比較例２）
　エポキシ樹脂組成物として［ｉｉ］を用いた以外は、実施例４と同様にして繊維強化複合材料を作製した。単官能エポキシ樹脂を用いているため、衝撃後圧縮強度、引張破断強度に大きく劣った。含浸性にも問題があった。

　（比較例３）
　エポキシ樹脂組成物として［ｉｉｉ］を用いた以外は、実施例４と同様にして繊維強化複合材料を作製した。単官能イソシアネートを用いているため、衝撃後圧縮強度、引張破断強度に大きく劣った。含浸性にも問題があった。

　（比較例４）
　エポキシ樹脂組成物として［ｉｖ］を用いたが、表２に記載の硬化条件では硬化度９０％の硬化物が得られなかった。

　（比較例５）
　炭素繊維として［Ｉ］、エポキシ樹脂組成物として［ｖ］を用いて、表１に記載の硬化条件で繊維強化複合材料を作製した。得られた繊維強化複合材料はオキサゾリドン環が形成されず、衝撃後圧縮強度が劣った。また、樹脂組成物の注入に時間を要し、得られた繊維強化複合材料の断面にボイドが見られた。

　（比較例６）
　炭素繊維として［Ｉ］、エポキシ樹脂組成物として［ｖｉ］を用いて、表１に記載の硬化条件で繊維強化複合材料を作製した。得られた繊維強化複合材料はオキサゾリドン環が形成されず、衝撃後圧縮強度が劣った。

　実施例８～１５、比較例７～１３については以下（表３、表４を含む）記載のとおりである。

　（１）ガラス繊維
　下記製法により、ガラス繊維［Ｉ］～［ＶＩＩ］を用意した。

　＜ガラス繊維［Ｉ］＞
　ガラス繊維基材として、ＫＳ７７８１（日東紡（株）製、目付３０３ｇ／ｍ^２、たて密度５８本／２５ｍｍ、よこ密度５３本／２５ｍｍ）の未処理クロスを用意し、３ｍｍ長にカットした。

　＜ガラス繊維［ＩＩ］＞
　ガラス繊維基材として、ＫＳ７７８１（日東紡（株）製、目付３０３ｇ／ｍ^２、たて密度５８本／２５ｍｍ、よこ密度５３本／２５ｍｍ）の未処理クロスを用意し、３ｍｍ長にカットした。カットしたガラス繊維を、カップリング剤として３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製、商品名：ＫＢＭ－４０３）のメタノール溶液（１質量％）に７時間浸漬後、１１０℃の熱風オーブン内で５時間乾燥させて溶媒を除去した。

　＜ガラス繊維［ＩＩＩ］＞
　カップリング剤を３－アミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製、商品名ＫＢＭ－９０３）とした以外は、ガラス繊維［ＩＩ］と同一の条件で作製し、ガラス繊維［ＩＩＩ］を得た。

　＜ガラス繊維［ＩＶ］＞
　カップリング剤を３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製、商品名ＫＢＭ－８０３）とした以外は、ガラス繊維［ＩＩ］と同一の条件で作製し、ガラス繊維［ＩＶ］を得た。

　＜ガラス繊維［Ｖ］＞
　カップリング剤を３－トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物（信越化学工業社製、商品名Ｘ－１２－９６７Ｃ）とした以外は、ガラス繊維［ＩＩ］と同一の条件で作製し、ガラス繊維［Ｖ］を得た。

　＜ガラス繊維［ＶＩ］＞
　カップリング剤をビニルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、商品名ＫＢＭ－１００３）とした以外は、ガラス繊維［ＩＩ］と同一の条件で作製し、ガラス繊維［ＶＩ］を得た。

　＜ガラス繊維［ＶＩＩ］＞
　カップリング剤をメチルトリメトキシシラン（関東化学株式会社製）とした以外は、ガラス繊維［ＩＩ］と同一の条件で作製し、ガラス繊維［ＶＩＩ］を得た。

　（２）エポキシ樹脂硬化板の作製
　エポキシ樹脂組成物を真空中で脱泡した後、予備加熱したプレートに注型し、動的粘弾性試験装置（ＡＴＤ：アルファテクノロジーズＬＬＣ製）を用いて、３０℃から所定温度まで１０℃／分で昇温することでエポキシ樹脂硬化板を作製した。

　ここで、所定温度は、下記（３）に記載の測定にて決定される。

　（３）エポキシ樹脂硬化板の硬化度測定
　エポキシ樹脂組成物を５ｍｇ採取し、示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ２９１０：ＴＡインスツルメンツ社製）を用いて、１０℃／分の昇温速度で３０℃から３５０℃まで昇温測定し、発熱カーブを取得し、その発熱ピークを積分することにより、熱硬化性樹脂の総発熱量ＱＴを算出した。分解反応等による発熱または吸熱のピークが見られる場合は、それらピーク以下の温度範囲で測定を行った。

　上記（２）で作製したエポキシ樹脂硬化板を１０ｍｇ採取し、示差走査熱量測定装置（ＤＳＣ２９１０：ＴＡインスツルメンツ社製）を用いて、１０℃／分の昇温速度で３０℃から３５０℃まで昇温測定し、発熱カーブを取得し、その発熱ピークを積分することにより、エポキシ樹脂硬化物の残存発熱量ＱＲを算出した。分解反応等による発熱または吸熱のピークが見られる場合は、それらピーク以下の温度範囲で測定を行った。

　本実施例では、このようにして求められたエポキシ樹脂硬化板の硬化度は、当該エポキシ樹脂硬化板にガラス繊維を含んだ繊維強化複合材料の硬化度と同じ値であるとした。

　（４）特定の硬化度ＸおよびＹにおける吸光度比測定
　上記（２）で作製した特定の硬化度Ｘ（本実施例では、硬化度９０％）および特定の硬化度Ｙ（本実施例では、硬化度２０％）のエポキシ樹脂硬化物を採取し、ＦＴ－ＩＲ装置（７０００ＦＴ－ＩＲ：Ｖａｒｉａｎ製）を用いて、ＦＴ－ＩＲ（ＡＴＲ法）を実施した。測定条件は、分解能を４ｃｍ^－１、積算回数を３２回とした。

　なお、吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）は、オキサゾリドン環のカルボキシ基のＣ＝Ｏ二重結合に起因する１７６０ｃｍ^－１付近の吸収の吸光度Ｄａと、イソシアヌレート環のカルボキシ基のＣ＝Ｏ二重結合に起因する１７１０ｃｍ^－１付近の吸収の吸光度Ｄｂから算出した。

　本実施例では、このようにして求められたエポキシ樹脂硬化板の特定の硬化度における吸光度比は、当該エポキシ樹脂硬化板にガラス繊維を含んだ繊維強化複合材料の当該特定の硬化度における吸光度比と同じ値であるとした。

　（５）エポキシ樹脂組成物の調製
　下記製法により樹脂組成物［ｉ］～［ｖｉ］を調製した。ここで用いた原料は、以下に示す通りである。

　（６）繊維強化複合材料の作製
　上記（１）で作製したガラス繊維と、上記（５）で調製したエポキシ樹脂組成物を、繊維強化複合材料中の繊維質量含有率（Ｗｆ）が３０％となるよう混合し、４００ｍｍ×４００ｍｍ×２．４ｍｍの板状キャビティーを持つ金型にセットし、プレス装置で型締めを行った。これを所定の硬化温度まで５℃／ｍｉｎで昇温し、所定の硬化時間経過後に金型を開き、脱型して、繊維強化複合材料を得た。なお、このときのＡＳＴＭ　Ｄ３１７１：１９９９に準拠して測定されたＶｆは１８％であった。

　（７）曲げ強度の測定
　上記（６）で作製した繊維強化複合材料から長さ６０ｍｍ、幅１０ｍｍの短冊状の試験片を切り出し、インストロン万能試験機を用い、スパン長を３２ｍｍ、クロスヘッドスピードを２．０ｍｍ／分とし、ＪＩＳ　Ｋ７１７１（１９９９）に従って３点曲げを実施し、曲げ強度（σ１）を測定した。

　（８）吸水後の曲げ強度の保持率の測定
　上記（６）で作製した繊維強化複合材料から長さ６０ｍｍ、幅１０ｍｍの短冊状の試験片を切り出し、９８℃の恒温水槽に４８時間浸漬した。これを、インストロン万能試験機を用い、スパン長を３２ｍｍ、クロスヘッドスピードを２．０ｍｍ／分とし、ＪＩＳ　Ｋ７１７１（１９９９）に従って３点曲げを実施し、吸水後の曲げ強度（σ２）を測定した。
ここで、吸水後の曲げ強度の保持率（％）は、保持率（％）＝σ２／σ１×１００で求めた。

　（９）破断後のガラス繊維表面への樹脂付着量
　上記（７）で破壊した試験片の破断面における露出したガラス繊維表面への樹脂付着量を、走査型電子顕微鏡-エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）により観察される元素マッピング画像より次の４段階で比較評価した。ガラス繊維表面のケイ素元素の面積率（Ｓ１）が、０以上０．８５以下であるものを「Ｖｅｒｙ　Ｇｏｏｄ」、０．８５を超え０．９０以下であるものを「Ｇｏｏｄ」、０．９０を超え０．９５以下であるものを「Ｆａｉｒ」、０．９５を超え１．０以下であるものを「Ｂａｄ」とした。

　なおＳＥＭの観察条件は次の通りである。装置：株式会社日立ハイテクノロジーズ製の「ＳＵ８２２０」、加速電圧：５ｋＶ、ＷＤ設定：１０～１５ｍｍ、電流：１０ｍＡ、倍率：２０００倍。また、ＥＤＸによる測定条件は次の通りである。装置：ＢＲＵＫＥＲ製の「Ｘｆｌａｓｈ５０６０」、加速電圧：５ｋＶ、ＷＤ設定：１０～１５ｍｍ、電流：５～１５ｍＡ、倍率：２０００倍。

　（１０）強化繊維への樹脂含浸性
　上記（６）の繊維強化複合材料の作製の際の樹脂注入工程における含浸性について、繊維強化複合材料中のボイド量を基準に次の３段階で比較評価した。繊維強化複合材料中のボイド量が１％未満と、ボイドが実質的に存在しないものを「Ｇｏｏｄ」、繊維強化複合材料の外観に樹脂未含浸部分は認められないが、繊維強化複合材料中のボイド量が１％以上であるものを「Ｆａｉｒ」、繊維強化複合材料の外観に樹脂未含浸部分が認められるものを「Ｂａｄ」とした。

　（１１）シャルピー衝撃値の測定
　上記（６）で作製した繊維強化複合材料から長さ８０ｍｍ、幅１０ｍｍの短冊状の試験片を切り出し、インストロン振子型試験機を用い、ＩＳＯ１７９／１ｅＡに従って試験片ノッチ背面をハンマー打撃して、シャルピー衝撃値を測定した。

　（実施例８～１１）
　ガラス繊維として［Ｉ］、エポキシ樹脂組成物として［ｉ］を用いて、表３に記載の硬化条件で繊維強化複合材料を作製した。得られた繊維強化複合材料の曲げ強度および吸水後の曲げ強度の保持率はともに優れており、シャルピー衝撃値は問題ないレベルであった。また、破断面の樹脂付着量は十分であり、樹脂の未含浸部分およびボイドは見られず、含浸性に優れていた。

　（実施例１２）
　ガラス繊維として［ＩＩ］を用いた以外は、実施例１１と同様にして繊維強化複合材料を作製した。得られた繊維強化複合材料のシャルピー衝撃値は優れており、曲げ強度および吸水後の曲げ強度の保持率は問題ないレベルであった。また、破断面の樹脂付着量は少し劣ったものの、樹脂未含浸部分およびボイドは見られず、含浸性に優れていた。

　（実施例１３）
　ガラス繊維として［ＩＩＩ］を用いた以外は、実施例１１と同様にして繊維強化複合材料を作製した。得られた繊維強化複合材料の曲げ強度および吸水後の曲げ強度の保持率はともに非常に優れており、シャルピー衝撃値は優れていた。また、破断面の樹脂付着量は十分であり、樹脂未含浸部分およびボイドは見られず、含浸性に優れていた。

　（実施例１４）
　ガラス繊維として［ＩＶ］を用いた以外は、実施例１１と同様にして繊維強化複合材料を作製した。得られた繊維強化複合材料の曲げ強度、シャルピー衝撃値および吸水後の曲げ強度の保持率はともに優れていた。また、破断面の樹脂付着量は十分であり、樹脂の未含浸部分およびボイドは見られず、含浸性に優れていた。

　（実施例１５）
　ガラス繊維として［Ｖ］を用いた以外は、実施例１１と同様にして繊維強化複合材料を作製した。得られた繊維強化複合材料の曲げ強度、シャルピー衝撃値は優れており、吸水後の曲げ強度の保持率は問題ないレベルであった。また、破断面の樹脂付着量は十分であり、樹脂の未含浸部分およびボイドは見られず、含浸性に優れていた。

　（比較例７）
　ガラス繊維として［ＶＩ］を用いた以外は、実施例１１と同様にして繊維強化複合材料を作製した。イソシアネート基と共有結合を形成しない表面官能基を有するガラス繊維を用いたことで、得られた繊維強化複合材料の曲げ強度およびシャルピー衝撃値が劣った。また、破断面の樹脂付着量が不十分であり、得られた繊維強化複合材料の断面にボイドが見られた。

　（比較例８）
　ガラス繊維として［ＶＩＩ］を用いた以外は、実施例１１と同様にして繊維強化複合材料を作製した。イソシアネート基と共有結合を形成しない表面官能基を有するガラス繊維を用いたことで、得られた繊維強化複合材料の曲げ強度およびシャルピー衝撃値が劣った。また、破断面の樹脂付着量が不十分であり、得られた繊維強化複合材料の断面にボイドが見られた。

　（比較例９）
　エポキシ樹脂組成物として［ｉｉ］を用いた以外は、実施例４と同様にして繊維強化複合材料を作製した。分子内に１つのオキシラン基を有する単官能エポキシ樹脂を用いているため、曲げ強度、シャルピー衝撃値および吸水後の曲げ強度の保持率が大きく劣った。

　（比較例１０）
　エポキシ樹脂組成物として［ｉｉｉ］を用いた以外は、実施例１１と同様にして繊維強化複合材料を作製した。分子内に１つのイソシアネート基を有する単官能イソシアネート硬化剤を用いているため、曲げ強度、シャルピー衝撃値および吸水後の曲げ強度の保持率が大きく劣った。

　（比較例１１）
　エポキシ樹脂組成物として［ｉｖ］を用いたが、指定の条件では硬化度９０％の硬化物が得られなかった。

　（比較例１２）
　ガラス繊維として［Ｉ］、エポキシ樹脂組成物として［ｖ］を用いて、表４に記載の硬化条件で繊維強化複合材料を作製した。得られた繊維強化複合材料はオキサゾリドン環が形成されず、また、樹脂組成物の注入に時間を要し、得られた繊維強化複合材料の断面にボイドが見られた。

　（比較例１３）
　ガラス繊維として［Ｉ］、エポキシ樹脂組成物として［ｖｉ］を用いて、表４に記載の硬化条件で繊維強化複合材料を作製した。得られた繊維強化複合材料はオキサゾリドン環が形成されず、ガラス繊維との接着性にも劣ったため、曲げ強度およびシャルピー衝撃値が劣った。

　本発明は、エポキシ樹脂組成物が低粘度であり、かつ炭素繊維が真円状の断面形状を有するため、強化繊維へのエポキシ樹脂組成物の注入時に含浸性に優れ、さらにかかるエポキシ樹脂組成物の硬化物が優れた力学物性を有することから、高耐衝撃性および高引張強度を兼備した繊維強化複合材料を提供可能である。これにより、特に航空機、自動車部材用途への繊維強化複合材料の適用が進み、さらなる軽量化による燃費向上、地球温暖化ガス排出削減への貢献が期待できる。

　また、エポキシ樹脂組成物が低粘度であり、かつガラス繊維がイソシアネート基と共有結合を形成可能な表面官能基を有するため、強化繊維へのエポキシ樹脂組成物の注入時に含浸性に優れ、さらにかかる強化繊維とエポキシ樹脂組成物の接着性が適度に向上することから、高い曲げ強度と耐衝撃性を有する繊維強化複合材料を提供可能である。また、本発明に用いられるエポキシ樹脂組成物の吸水性が低いことから、吸水後の曲げ強度低下を抑制する繊維強化複合材料を提供可能である。これにより、自動車外板、航空機の１次構造材および２次構造材、風車、宇宙機材、鉄道車両、船舶等の構造材として好適に用いることができる。加えて、半導体、ＩＣトレイやノートパソコン等の電子材料用途にも好適に用いることができる。

Claims

エポキシ樹脂組成物と、炭素繊維および／またはガラス繊維とからなる成形材料であって、エポキシ樹脂組成物は下記［Ａ］～［Ｃ］を全て含み、炭素繊維は下記条件［ａ］および［ｂ］を満たし、ガラス繊維はイソシアネート基と共有結合を形成可能である表面官能基を有する、成形材料。
［Ａ］分子内に少なくとも２つのオキシラン基を有するエポキシ樹脂
［Ｂ］分子内に少なくとも２つのイソシアネート基を有するエポキシ樹脂硬化剤
［Ｃ］触媒
［ａ］実質的に真円状の断面を有する
［ｂ］平均繊維径が４．０～８．０μｍの範囲にある
エポキシ樹脂組成物と炭素繊維からなる、請求項１に記載の成形材料。
炭素繊維が、さらに下記条件［ｃ］を満たす、請求項１または２に記載の成形材料。
［ｃ］表面比酸素濃度Ｏ／Ｃが０．０３～０．２０の範囲にある
（ここで、表面比酸素濃度は、Ｘ線光電子分光法において、Ｏ_１ｓピーク面積［Ｏ_１ｓ］と、Ｃ_１ｓピーク面積［Ｃ_１ｓ］から表面比酸素濃度Ｏ／Ｃ＝（［Ｏ_１ｓ］／［Ｃ_１ｓ］）／（感度補正値）を算出することにより特定される。）
エポキシ樹脂組成物とガラス繊維からなる、請求項１に記載の成形材料。
明細書に記載される曲げ試験（ＪＩＳ　Ｋ７１７１－１９９４に準拠）における曲げ強度が２５０ＭＰａ以上である、請求項１または４に記載の成形材料。
明細書に記載される曲げ試験（ＪＩＳ　Ｋ７１７１－１９９４に準拠）後の破断面を走査型電子顕微鏡-エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）で観察した際に得られる元素マッピング画像におけるガラス繊維表面のケイ素元素の面積率（Ｓ１）が０～０．９０の範囲にある、請求項１、４、５のいずれかに記載の成形材料。
ガラス繊維の表面官能基が、水酸基、オキシラン基、アミノ基、チオール基、およびカルボキシ基からなる群から選ばれる少なくとも１つの官能基である、請求項１、４～６のいずれかに記載の成形材料。
ガラス繊維の表面官能基が、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、およびジルコニウムカップリング剤からなる群から選ばれる少なくとも１つで処理されることで形成される、請求項１、４～７のいずれかに記載の成形材料。
３０℃から１０℃／分で昇温しながら硬化した際に、硬化度Ｘにおける吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）が０．４～１の範囲となるある特定の硬化度Ｘが８５～９５％の範囲に存在する、請求項１～８のいずれかに記載の成形材料。
（ここで、吸光度比は、ＦＴ－ＩＲ（ＡＴＲ法）において、オキサゾリドン環のカルボキシル基のＣ＝Ｏ二重結合に起因する吸収の吸光度Ｄａと、イソシアヌレート環のカルボキシル基のＣ＝Ｏ二重結合に起因する吸収の吸光度Ｄｂから吸光度比＝Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）を算出することにより特定される。また、硬化度は、昇温速度１０℃／分でのＤＳＣにより得られるエポキシ樹脂組成物の総発熱量ＱＴと、その硬化物の残存発熱量ＱＲから硬化度（％）＝（ＱＴ－ＱＲ）／ＱＴ×１００を算出することにより特定される。）
３０℃から１０℃／分で昇温しながら硬化した際に、硬化度Ｙにおける吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）が０．０１～１の範囲となるある特定の硬化度Ｙが１５～２５％の範囲に存在する、請求項１～９のいずれかに記載の成形材料。
請求項１～１０のいずれかに記載の成形材料を硬化させてなる繊維強化複合材料。
吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）が０．４～１の範囲にある、請求項１１に記載の繊維強化複合材料。
（ここで、吸光度比は、ＦＴ－ＩＲ（ＡＴＲ法）において、オキサゾリドン環のカルボキシル基のＣ＝Ｏ二重結合に起因する吸収の吸光度Ｄａと、イソシアヌレート環のカルボキシル基のＣ＝Ｏ二重結合に起因する吸収の吸光度Ｄｂから吸光度比＝Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）を算出することにより特定される。）
オキサゾリドン環を１ｍｍｏｌ／ｇ以上含むエポキシ樹脂硬化物と、下記条件［ａ］および［ｂ］を満たす炭素繊維からなる繊維強化複合材料。
［ａ］実質的に真円状の断面を有する
［ｂ］平均繊維径が４．０～８．０μｍの範囲にある
オキサゾリドン環を１ｍｍｏｌ／ｇ以上含むエポキシ樹脂硬化物と、エポキシ樹脂硬化物中のイソシアネート基と共有結合している表面官能基を有するガラス繊維を含み、明細書に記載される曲げ試験（ＪＩＳ　Ｋ７１７１－１９９４に準拠）後の破断面を走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）で観察した際に得られる元素マッピング画像におけるガラス繊維表面のケイ素元素の面積率（Ｓ１）が０～０．９０の範囲にある、繊維強化複合材料。
吸光度比Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）が０．４～１の範囲にある、請求項１３または１４に記載の繊維強化複合材料。
（ここで、吸光度比は、ＦＴ－ＩＲ（ＡＴＲ法）において、オキサゾリドン環のカルボキシル基のＣ＝Ｏ二重結合に起因する吸収の吸光度Ｄａと、イソシアヌレート環のカルボキシル基のＣ＝Ｏ二重結合に起因する吸収の吸光度Ｄｂから吸光度比＝Ｄａ／（Ｄａ＋Ｄｂ）を算出することにより特定される。）