WO2019026724A1

WO2019026724A1 - シートモールディングコンパウンド、プリプレグおよび繊維強化複合材料

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Publication number: WO2019026724A1
Application number: PCT/JP2018/027864
Authority: WO
Inventors: 本遠和範; 石川徳多; 平野公則; 富岡伸之
Original assignee: 東レ株式会社
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2019-02-07
Also published as: EP3663338A4; KR20200035007A; CN110945061A; US11390719B2; EP3663338A1; CN110945061B; US20200207936A1; KR102551722B1

Abstract

流動特性が良好なシートモールディングコンパウンドと、それを硬化させてなる耐熱性と強度特性に優れる繊維強化複合材料を提供すること。または、３０℃常温時での取り扱い性が良好で優れた流動特性を示すシートモールディングコンパウンドと、それを硬化させてなる耐熱性、表面品位、強度特性に優れる炭素繊維強化複合材料を提供すること。さらには、樹脂フローが小さいプリプレグと、それを硬化させてなる表面品位に優れる繊維強化複合材料を提供することを課題とする。　以下の成分（Ａ）～成分（Ｄ）を有するエポキシ樹脂組成物に炭素繊維を配合してなるシートモールディングコンパウンドであって、　成分（Ｄ）中に含まれる水酸基当量が２０以上１２０以下であって、　かつ、以下１、２のいずれかまたは両方を満たす、シートモールディングコンパウンド。　１．成分（Ｃ）が、一分子におけるイソシアネート基数が３個以上６個以下の化合物を含む。　２．成分（Ｄ）が、一分子における水酸基数が３個以上６個以下の化合物を含む。・成分（Ａ）：エポキシ樹脂・成分（Ｂ）：硬化剤・成分（Ｃ）：ポリイソシアネート化合物・成分（Ｄ）：ポリオール化合物

Description

シートモールディングコンパウンド、プリプレグおよび繊維強化複合材料

　本発明は、航空・宇宙用部材、自動車用部材等の繊維強化複合材料に好適に用いられる繊維強化複合材料用のシートモールディングコンパウンド、プリプレグ、およびそれを用いた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出来るため、航空宇宙分野、自動車分野を始め、スポーツ分野、一般産業分野等に用途が拡大しており、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、レジントランスファーモールディング（ＲＴＭ）法、プリプレグのオートクレーブ成形法、さらには、プリプレグやシートモールディングコンパウンドのプレス成形法等の様々な方法により製造される。以降、シートモールディングコンパウンドを、ＳＭＣと略記することもある。

　これらの方法の中で、マトリックス樹脂と不連続強化繊維から成る中間基材のＳＭＣを加熱プレス機で成形する方法は、汎用性と生産性に優れるため、近年注目されている。

　ＳＭＣは、不連続の強化繊維（通常５～１００ｍｍ程度の繊維長を有するもの）を用いた中間材料であり、プリプレグ対比、力学特性は劣るものの、プレス成形の際にＳＭＣが型内に大きく拡がり、複雑な形状にも追従し成形可能であることが特長である。

　ＳＭＣの強化繊維には、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、ボロン繊維等が用いられ、マトリックス樹脂には、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂等が用いられる。中でも、近年益々要求が高まっている航空機や自動車の軽量化に対応する材料として、高い力学性能を発現する炭素繊維とエポキシ樹脂を組み合わせたＳＭＣ材料が新たに注目を集めている。

　ＳＭＣに用いられるマトリックス樹脂は強化繊維に充分含浸するために低粘度である必要がある。一方でＢステージ化後には、それまでＳＭＣの両面に貼られたフィルムの剥離が容易であり、かつ良好な成形品を与えるような流動特性を有するものでなければならない。ここで、炭素繊維などガラス繊維に比べ繊維径が小さい繊維を用いる場合、プレス成形の際、繊維間の摩擦抵抗が多く発生し、ＳＭＣの流動性が悪く、型内で十分拡がらないという問題があった。

　このような現状に対し、ガラス繊維使いを想定したＳＭＣに用いるための、分子中の水酸基が２個であるプロピレングリコールと、分子中のイソシアネート基が２個であるジフェニル－４，４－ジイソシアネートを含むエポキシ樹脂組成物が開示されており、容易にＢステージ化できる方法が提案されている（特許文献１）。また、一分子あたり水酸基を２個以上含む固形ビスフェノールＡ型エポキシと、分子中のイソシアネート基が３個である複素環を有する脂肪族イソシアネートを含むエポキシ樹脂組成物が開示されており、耐熱性が高く、容易にＢステージ化できる方法が提案されている（特許文献２）。さらに、分子中に水酸基を２．４個含むソルビトールポリグリシジルエーテルを含むエポキシ樹脂と分子中のイソシアネート基が３個以上のものを含むジフェニル－４，４－ジイソシアネートよりなるエポキシ樹脂組成物が開示されている（特許文献３）。また、不連続の炭素繊維の束状集合体の形状が検討されており、たとえば、束状集合体端部と炭素繊維の配列方向との角度を１２°とすることで、束状集合体と樹脂の均質性を向上させ、流動特性を改善する方法が提案されている（特許文献４）。

特開昭５８－１９１７２３号公報特開平２－２３５９１９号公報特開平５－３２０３０３号公報国際公開第２００８／１４９６１５号パンフレット

　前述の特許文献１に記載の方法では、容易にＢステージ化が可能になるものの、成形温度付近の粘度が低く、炭素繊維を用いたＳＭＣのプレス成形においては、樹脂のみが先行して拡がり、炭素繊維が十分に流動しないという課題があった。

　前述の特許文献２および３に記載の方法には、水酸基を含む化合物が固形もしくは高粘度な液体であるため、繊維への含浸が不十分となり、また柔軟性に劣るＳＭＣとなってしまう課題があった。

　前述の特許文献４に記載の方法では、不連続の炭素繊維の束状集合体端部と炭素繊維の配列方向との角度が１２°である束状集合体とビニルエステル樹脂からなるＳＭＣをプレス成形することで、束状集合体と樹脂の均質性が高まり、炭素繊維と樹脂が一体となって流動するよう改善したが、樹脂ヒケによる表面の凹凸が生じる場合もあり、表面品位が十分ではない場合があった。また、３０℃常温時のＢステージ化後のＳＭＣは、樹脂粘度が低くべたつく場合もあり、その際はＳＭＣの両面に貼られたフィルムの剥離が困難であるため、取り扱い性に悪影響を及ぼす場合があった。

　そこで、本発明の第一の目的は、かかる従来技術の欠点を改良し、十分な含浸性を有し、かつＢステージ化が容易な樹脂組成物からなる、Ｂステージ化後に優れた流動特性を示すＳＭＣと、それを硬化させてなる耐熱性と強度特性に優れる炭素繊維強化複合材料を提供することにある。また、本発明の第二の目的は、かかる従来技術の欠点を改良し、Ｂステージ化後の樹脂粘度が十分高く、３０℃常温時での取り扱い性が良好で優れた流動特性を示すＳＭＣと、それを硬化させてなる耐熱性、表面品位、強度特性に優れる炭素繊維強化複合材料を提供することにある。

　一方で、プリプレグは、強化繊維が連続系であり繊維含有率も高いことから、成形品に高い力学性能を発現させることのできる中間材料であり、近年、生産性向上を狙い、プレス成形法が適用される事例も出てきている。しかし、プレス圧が過剰であったりムラが生じた場合、必要以上に樹脂がフローし繊維重量含有率にばらつきが生じたり、繊維の配置や配向が乱れ、表面品位や力学特性が低下する等の問題があった。

　そこで、本発明の第三の目的は、かかる従来技術の欠点を改良し、十分な含浸性を有し、かつＢステージ化が容易な樹脂組成物からなる、Ｂステージ化後の樹脂フローが小さいプリプレグと、それを硬化させてなる表面品位が良好な炭素繊維強化複合材料を提供することにある。

　上記課題を解決するため、本発明のＳＭＣは次の構成を有する。すなわち、以下の成分（Ａ）～成分（Ｄ）を有するエポキシ樹脂組成物（以下、エポキシ樹脂組成物とも言う）に炭素繊維を配合してなるＳＭＣであって、以下の（Ｉ）および／または（ＩＩ）を満たす、ＳＭＣである。
・成分（Ａ）：エポキシ樹脂
・成分（Ｂ）：硬化剤
・成分（Ｃ）：ポリイソシアネート化合物
・成分（Ｄ）：ポリオール化合物
（Ｉ）
　成分（Ｄ）中に含まれる水酸基当量が２０以上１２０以下であって、
　かつ、以下１、２のいずれかまたは両方を満たす。

　１．成分（Ｃ）が、一分子におけるイソシアネート基数が３個以上６個以下の化合物を含む。

　２．成分（Ｄ）が、一分子における水酸基数が３個以上６個以下の化合物を含む。
（ＩＩ）
　前記炭素繊維が不連続の炭素繊維の束状集合体であり、
　前記束状集合体は、その炭素繊維の配列方向に直角な方向の幅が最大となる面において、前記炭素繊維の配列方向に対して、前記束状集合体中の炭素繊維の両方の端部の配列が形成する辺がとる鋭角の角度を、それぞれ角度ａおよび角度ｂとすると、角度ａ，ｂのそれぞれが２°以上３０°以下であり、
　前記エポキシ樹脂組成物の３０℃における粘度が、３．０×１０^４Ｐａ・ｓ以上１．０×１０^６Ｐａ・ｓ以下であり、
　かつ１２０℃における粘度が、１．０×１０^２Ｐａ・ｓ以上５．０×１０^３Ｐａ・ｓ以下である。さらに、本発明においては、上記ＳＭＣを硬化されてなる繊維強化複合材料も提供される。

　また、上記課題を解決するため、本発明のプリプレグは次の構成を有する。すなわち、以下の成分（Ａ）～成分（Ｄ）を有するエポキシ樹脂組成物に強化繊維を配合してなるプリプレグであって、成分（Ｄ）中に含まれる水酸基当量が２０以上１２０以下である、プリプレグである。
・成分（Ａ）：エポキシ樹脂
・成分（Ｂ）：硬化剤
・成分（Ｃ）：ポリイソシアネート化合物
・成分（Ｄ）：ポリオール化合物
　さらに、本発明においては、上記プリプレグを硬化されてなる繊維強化複合材料も提供される。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様によれば、流動特性が良好なＳＭＣと、それを硬化させてなる耐熱性と強度特性に優れる炭素繊維強化複合材料を提供することが可能になる。また、本発明のＳＭＣの（ＩＩ）を満たす態様によれば、３０℃常温時での取扱性が良好で優れた流動特性を示すＳＭＣと、それを硬化させてなる耐熱性、表面品位、強度特性に優れる炭素繊維強化複合材料を提供することが可能になる。さらに、本発明のプリプレグによれば、樹脂フローが小さいプリプレグと、それを硬化させてなる表面品位に優れる繊維強化複合材料を提供することが可能になる。

束状集合体の模式図であり、炭素繊維の配列方向に対して、束状集合体中の炭素繊維の両側の端部の配列が形成する辺がとる鋭角の角度ａ、角度ｂが示されている。

　以下に、本発明の望ましい実施の形態について、説明する。

　まず、本発明のＳＭＣについて説明する。

　本発明のＳＭＣは、以下の成分（Ａ）～成分（Ｄ）を有するエポキシ樹脂組成物に炭素繊維を配合してなるＳＭＣであって、以下の（Ｉ）および／または（ＩＩ）を満たす、ＳＭＣである。
・成分（Ａ）：エポキシ樹脂
・成分（Ｂ）：硬化剤
・成分（Ｃ）：ポリイソシアネート化合物
・成分（Ｄ）：ポリオール化合物
（Ｉ）
　成分（Ｄ）中に含まれる水酸基当量が２０以上１２０以下であって、
　以下１、２のいずれかまたは両方を満たす
　１．成分（Ｃ）が、一分子におけるイソシアネート基数が３個以上６個以下の化合物を含む。

　２．成分（Ｄ）が、一分子における水酸基数が３個以上６個以下の化合物を含む。
（ＩＩ）
　前記炭素繊維が不連続の炭素繊維の束状集合体であり、
　前記束状集合体は、その炭素繊維の配列方向に直角な方向の幅が最大となる面において、前記炭素繊維の配列方向に対して、前記束状集合体中の炭素繊維の両方の端部の配列が形成する辺がとる鋭角の角度を、それぞれ角度ａおよび角度ｂとすると、角度ａ，ｂのそれぞれが２°以上３０°以下であり、
　前記エポキシ樹脂組成物の３０℃における粘度が、３．０×１０^４Ｐａ・ｓ以上１．０×１０^６Ｐａ・ｓ以下であり、
　かつ１２０℃における粘度が、１．０×１０^２Ｐａ・ｓ以上５．０×１０^３Ｐａ・ｓ以下である。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様では、成分（Ａ）～成分（Ｄ）を有するエポキシ樹脂組成物に炭素繊維を配合してなるＳＭＣであって、成分（Ｄ）中に含まれる水酸基当量が２０以上１２０以下であり、以下１、２のいずれかまたは両方を満たすことで、従来公知のイソシアネート化合物とポリオール化合物の組合せでは成し得ないレベルの流動特性を実現できる。

　２．成分（Ｄ）が、一分子における水酸基数が３個以上６個以下の化合物を含む。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様における成分（Ａ）は、耐熱性や機械特性発現のために必要な成分である。ここで成分（Ａ）のエポキシ樹脂とは、分子内にエポキシ基を１つ以上含む化合物を意味する。

　成分（Ａ）のエポキシ樹脂は、分子内にエポキシ基を１つ以上含む化合物であれば特に限定されない。２官能性エポキシ樹脂の例としてはビスフェノール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Ｓ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、あるいはこれらを変性したエポキシ樹脂等が挙げられる。３官能以上の多官能性エポキシ樹脂の例としては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂のようなノボラック型エポキシ樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジルアミノフェノール型エポキシ樹脂、テトラグリシジルアミン型エポキシ樹脂のようなグリシジルアミン型エポキシ樹脂、テトラキス（グリシジルオキシフェニル）エタンやトリス（グリシジルオキシメタン）のようなグリシジルエーテル型エポキシ樹脂及びこれらを変性したエポキシ樹脂やこれらのエポキシ樹脂をブロム化したブロム化エポキシ樹脂が挙げられるが、これらに限定はされない。また、成分（Ａ）として、これらのエポキシ樹脂を２種類以上組み合わせて使用しても構わない。中でも、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Ｓ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好適に使用でき、これらの中でもビスフェノール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Ｓ型エポキシ樹脂等のいわゆるビスフェノール型エポキシ樹脂が特に好適に使用できる。これらのエポキシ樹脂を用いると、例えば、分子内にナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂など剛直性の高いエポキシ樹脂を用いた場合と比較して、繊維強化複合材料としたときの機械強度が向上するというさらなる効果を奏する。これは、剛直性の高いエポキシ樹脂は短時間で硬化させると架橋密度が上がるため歪みが生じやすくなるのに対し、上述のエポキシ樹脂を用いると、そういった問題が起こる可能性が低いためである。

　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）”８２６、“ｊＥＲ（登録商標）”８２７、“ｊＥＲ（登録商標）”８２８、“ｊＥＲ（登録商標）”８３４、“ｊＥＲ（登録商標）”１００１、“ｊＥＲ（登録商標）”１００２、“ｊＥＲ（登録商標）”１００３、“ｊＥＲ（登録商標）”１００４、“ｊＥＲ（登録商標）”１００４ＡＦ、“ｊＥＲ（登録商標）”１００７、“ｊＥＲ（登録商標）”１００９（以上三菱化学（株）製）、“エピクロン（登録商標）”８５０（ＤＩＣ（株）製）、“エポトート（登録商標）”ＹＤ－１２８（新日鐵住金化学（株）製）、“ＤＥＲ（登録商標）”－３３１、“ＤＥＲ（登録商標）”－３３２（ダウケミカル社製）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“ｊＥＲ（登録商標）”８０６、“ｊＥＲ（登録商標）”８０７、“ｊＥＲ（登録商標）”１７５０、“ｊＥＲ（登録商標）”４００４Ｐ、“ｊＥＲ（登録商標）”４００７Ｐ、“ｊＥＲ（登録商標）”４００９Ｐ（以上三菱化学（株）製）、“エピクロン（登録商標）”８３０（ＤＩＣ（株）製）、“エポトート（登録商標）”ＹＤＦ－１７０、“エポトート（登録商標）”ＹＤＦ２００１、“エポトート（登録商標）”ＹＤＦ２００４（以上新日鐵住金化学（株））などが挙げられる。また、アルキル置換体であるテトラメチルビスフェノールＦ型エポキシ樹脂の市販品としては、“エポトート（登録商標）”ＹＳＬＶ－８０ＸＹ（新日鐵住金化学（株））などが挙げられる。

　ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂の市販品としては、“エピクロン（登録商標）”ＥＸＡ－１５１５（ＤＩＣ（株）製）などがあげられる。

　フェノールノボラック型エポキシ樹脂の市販品としては“ｊＥＲ（登録商標）”１５２、“ｊＥＲ（登録商標）”１５４（以上三菱化学（株）製）、“エピクロン（登録商標）”Ｎ－７４０、“エピクロン（登録商標）”Ｎ－７７０、“エピクロン（登録商標）”Ｎ－７７５（以上ＤＩＣ（株）製）などが挙げられる。

　クレゾールノボラック型エポキシ樹脂の市販品としては、“エピクロン（登録商標）”Ｎ－６６０、“エピクロン（登録商標）”Ｎ－６６５、“エピクロン（登録商標）”Ｎ－６７０、“エピクロン（登録商標）”Ｎ－６７３、“エピクロン（登録商標）”Ｎ－６９５（以上ＤＩＣ（株）製）、ＥＯＣＮ－１０２０、ＥＯＣＮ－１０２Ｓ、ＥＯＣＮ－１０４Ｓ（以上日本化薬（株）製）などが挙げられる。

　また、反応性希釈剤として脂肪族エポキシ樹脂を用いるとエポキシ樹脂組成物の粘度を低下させ、炭素繊維への含浸性を高めることが出来るため、好ましい。特に、２官能以上の脂肪族エポキシ樹脂は、繊維強化複合材料の曲げ特性を大きく損なわずに、エポキシ樹脂組成物の粘度を低下させることができるため、好ましい。単官能および２官能以上の脂肪族エポキシ樹脂のいずれか一方を用いてもよく、両方を用いてもよい。十分なエポキシ樹脂組成物の低粘度化を発現させるためには、脂肪族エポキシ樹脂の２５℃における粘度が２００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、１５０ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。

　２官能以上の脂肪族エポキシ樹脂としては、脂環式骨格を有していてもよい２価以上の脂肪族アルコールのポリグリシジルエーテルが好ましく、脂環式骨格を有していてもよく、水酸基が直鎖または分岐の炭化水素基に結合する、炭素数４～１０の２価以上の脂肪族アルコールのポリグリシジルエーテルがより好ましい。

　２価以上の脂肪族アルコールとしては、１，４－ブタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，６－ヘキサンジオール、１，９－ノナンジオール、シクロヘキサンジメタノール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン等が挙げられる。

　単官能の成分（Ａ）としては、脂環式骨格を有していてもよい１価の脂肪族アルコールのグリシジルエーテルが好ましく、脂環式骨格を有していてもよく、水酸基が直鎖または分岐の炭化水素基に結合する、炭素数４～１２の１価の脂肪族アルコールのグリシジルエーテルがより好ましい。

　１価の脂肪族アルコールとしては、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｓ－ブチルアルコール、２－エチルヘキサノール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、ラウリルアルコール等が挙げられる。

　脂肪族エポキシ樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合せて用いてもよい。

　脂肪族エポキシ樹脂は、成分（Ａ）の合計１００質量部に対して、１～２０質量部含まれることが好ましい。成分（Ａ）の合計１００質量部に対して、脂肪族エポキシ樹脂が１質量部以上含まれる場合は、エポキシ樹脂組成物の粘度を十分に低下させ、炭素繊維への含浸性を高めることが出来るため、好ましく、２０質量部以下含まれる場合は、得られる繊維強化複合材料の耐熱性を損なわないため好ましい。かかる観点から、５～１５質量部の範囲内にあることがより好ましい。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様における成分（Ｂ）は、エポキシ樹脂を硬化させ得るものである限り、特に限定されるものではないが、アミン系、フェノール系、酸無水物系、メルカプタン系、イミダゾール類、３級アミン、有機リン化合物、ウレア化合物、アンモニウム塩、スルホニウム塩などが挙げられる。アミン系の硬化剤は、ジシアンジアミド、芳香族ポリアミン、脂肪族アミン、アミノ安息香酸エステル類、チオ尿素付加アミン、ヒドラジドなどを例示できる。フェノール系の硬化剤は、ビスフェノール、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ポリフェノール化合物などを例示できる。酸無水物系の硬化剤は、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水コハク酸、カルボン酸無水物などを例示できる。メルカプタン系の硬化剤は、ポリメルカプタン、ポリスルフィド樹脂などを例示できる。例示したものの中でも、アミン系硬化剤が好ましい。さらに、これらの中でもジシアンジアミドまたはその誘導体が特に好ましい。ジシアンジアミドは、樹脂硬化物に高い機械特性や耐熱性を与える点で優れており、エポキシ樹脂の硬化剤として広く用いられる。また、エポキシ樹脂組成物の保存安定性に優れることから、好適に使用できる。またジシアンジアミドの誘導体とは、ジシアンジアミドと各種化合物を結合させて得られる化合物を意味し、ジシアンジアミドと同様に、樹脂硬化物に高い機械特性や耐熱性を与える点で優れており、またジシアンジアミドの誘導体を硬化剤として用いたエポキシ樹脂組成物は保存安定性にも優れる。ジシアンジアミドの誘導体としては、例えばジシアンジアミドと、エポキシ樹脂やビニル化合物、アクリル化合物、９，１０－ジヒドロ－９－オキサ－１０－ホスファフェナントレン－１０－オキシド等の各種化合物を結合させたものなどが挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、ジシアンジアミドと併用してもよい。かかるジシアンジアミドの市販品としては、ＤＩＣＹ７、ＤＩＣＹ１５（以上、三菱化学（株）製）などが挙げられる。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様における成分（Ｂ）は、成分（Ａ）１００質量部に対して、１～５０質量部含むことが好ましい。成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｂ）が１質量部以上含まれる場合は、良好な硬化性向上の効果が得られるために好ましく、５０質量部以下含まれる場合は、高い耐熱性を発現するため好ましい。かかる観点から、１～２０質量部の範囲内であることがより好ましい。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様は、以下１、２のいずれかまたは両方を満たすものである。
１．成分（Ｃ）が、一分子におけるイソシアネート基数が３個以上６個以下の化合物を含む。
２．成分（Ｄ）が、一分子における水酸基数が３個以上６個以下の化合物を含む。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様における成分（Ｃ）は、ポリイソシアネート化合物であり、一分子中に平均して２個以上のイソシアネート基を有するものであれば特に限定されず、公知の脂肪族イソシアネートや芳香族イソシアネートが使用できる。ただし、上記１を満たす場合には、一分子におけるイソシアネート基数が３個以上６個以下の化合物を含むものである。成分（Ｃ）のポリイソシアネート化合物として用い得る脂肪族イソシアネートとしては、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等が挙げられる。成分（Ｃ）のポリイソシアネート化合物として用い得る芳香族イソシアネートとしては、例えば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、これらの芳香族イソシアネート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。また、これらのポリイソシアネート化合物をポリオール化合物と予備重合させることによって得られるプレポリマーを用いてもよい。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。

　上記のうち、本発明に用いられるイソシアネート化合物は、Ｂステージ化後に良好な流動特性を得る観点からは、本発明に用いられるエポキシ樹脂組成物が上記１を満たすこと、すなわち一分子におけるイソシアネート基数が３個以上６個以下のポリイソシアネートを含むポリイソシアネート化合物を含むものが好ましい。例えば、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、これらの芳香族イソシアネート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。また、上述のポリイソシアネート化合物をポリオール化合物と予備重合させることによって得られるプレポリマーが挙げられる。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様における成分（Ｃ）としては、上記のうちでも、芳香族イソシアネート化合物であることが好ましく、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）の誘導体であることがより好ましい。ここでＭＤＩの誘導体とは、ＭＤＩ由来の構造を有する化合物を意味し、例えば、ＭＤＩをメチレン基等で連結した構造を有する化合物、ＭＤＩをポリオール化合物と予備重合させることによって得られるプレポリマーＭＤＩにアルキル基等の官能基が付加した化合物やポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート等が挙げられ、樹脂硬化物に高耐熱性を与える点で優れる点で好ましい。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様における成分（Ｃ）は、成分（Ａ）１００質量部に対して、１～５０質量部含むことが好ましい。成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｃ）が１質量部以上含まれる場合は、Ｂステージ化が十分進行し、マトリックス樹脂中に均一に炭素繊維が分散した繊維強化複合材料が得られ、高い機械特性を発現するために好ましく、５０質量部以下含まれる場合は、加熱プレス成形時にＳＭＣが金型内に十分拡がるため好ましい。かかる観点から、１０～４０質量部の範囲内にあることがより好ましい。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様における成分（Ｄ）は、一分子中に２個以上の水酸基を有するアルコール化合物であり、また水酸基当量が２０以上１２０以下の範囲にある必要がある。かかる水酸基当量とは、アルコール化合物一分子中の水酸基数で分子量を除した数値のことである。上記２を満たす場合には、一分子における水酸基数が３個以上６個以下の化合物を含むものである。上記一分子中に２個以上の水酸基を有するアルコール化合物としては、脂肪族アルコール化合物、脂環式アルコール化合物、芳香族アルコール化合物等が挙げられる。脂肪族アルコール化合物とは、構造中に脂肪族鎖のみを有するものである。脂環式アルコール化合物とは、構造中に脂環式骨格を有するものであり、脂環式骨格と脂肪族鎖の両方を含むものは脂環式アルコール化合物に分類するものとする。芳香族アルコール化合物とは、構造中に芳香環を有するものであり、脂環式骨格と脂肪族鎖のいずれかまたは両方の構造を含んでいても構造中に芳香環を有していれば、芳香族アルコール化合物に分類するものとする。

　これらの中でも上記一分子中に２個以上の水酸基を有するアルコール化合物としては、脂肪族アルコール化合物または脂環式アルコール化合物が好ましく、特に脂肪族アルコール化合物が好ましい。脂肪族アルコール化合物または脂環式アルコール化合物を用いる場合は、イソシアネート基とアルコール化合物の水酸基との反応によってなるＢステージ化が促進されるため好ましく、さらに中でも脂肪族アルコール化合物を用いる場合は、よりイソシアネート基との反応性が高く、Ｂステージ化が促進されるため、特に好ましい。

　脂肪族アルコール化合物の例としては、ポリアルキレングリコール等が挙げられる。ポリアルキレングリコールとしては、２官能タイプにエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、分子量２４０以下のポリエチレングリコール、３官能タイプにグリセリン、４官能タイプに、ジグリセロール、６官能タイプに、ソルビトール等が挙げられる。脂環式アルコール化合物の例としては、シクロアルカンポリオール等が挙げられる。シクロアルカンポリオールとしては、２官能タイプにシクロプロパンジオール、シクロペンタンジオール、シクロヘキサンジオール、３官能タイプにシクロプロパントリオール、シクロペンタントリオール、シクロヘキサントリオール等が挙げられる。脂環式アルコール化合物の別の例である一分子の中に脂環式骨格と脂肪鎖を両方有するアルコール化合物の例としては、シクロアルカンポリアルキルポリオール等が挙げられる。シクロアルカンポリアルキルポリオールとしては、２官能タイプにシクロプロパンジメタノール、シクロペンタンジメタノール、シクロヘキサンジメタノール、３官能タイプにシクロプロパントリメタノール、シクロペンタントリメタノール、シクロヘキサントリメタノール等が挙げられる。

　これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせても良い。これらのうち、少量の配合量で十分なＢステージ化された樹脂を得られる観点からは、本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様においては、上記２（成分（Ｄ）が、一分子における水酸基数が３個以上６個以下の化合物を含む）を満たすことが好ましい。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様における成分（Ｄ）は、成分（Ａ）１００質量部に対して、１～３０質量部含まれることが好ましい。成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｄ）が１質量部以上含まれる場合は、十分な増粘の効果が得られるために好ましく、３０質量部以下含まれる場合は、耐熱性の低下を招くことが無いため、好ましい。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様は、上記の通り、エポキシ樹脂組成物が上記１、上記２のいずれかまたは両方を満たすかのいずれかであり、上記１を満たす場合はＢステージ化後に良好な流動特性を得ることが期待でき、上記２を満たす場合は少量の配合量で十分なＢステージ化された樹脂を得ることが期待できるが、成分（Ｃ）と成分（Ｄ）が１と２を共に満たす場合、少量で十分な増粘効果が得られ、昇温した際の粘度が低下することなく維持されるため、好ましい。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様において、エポキシ樹脂組成物として上記成分（Ａ）～成分（Ｄ）に加えて、さらに成分（Ｅ）として、４級アンモニウム塩、ホスホニウム塩、イミダゾール化合物、及びホスフィン化合物からなる群より選ばれる少なくとも１つの化合物を含むことが好ましい。４級アンモニウム塩として、例えば、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、テトラメチルアンモニウムヨーダイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド等のが挙げられる。ホスホニウム塩として、例えば、アリルトリフェニルホスホニウムブロマイド、ジアリルジフェニルホスホニウムブロマイド、エチルトリフェニルホスホニウムクロライド、エチルトリフェニルホスホニウムヨーダイド、テトラブチルホスホニウムアセテート、テトラブチルホスホニウムクロライド、テトラブチルホスホニウムブロマイド、テトラブチルホスホニウムヨーダイド等が挙げられる。イミダゾール化合物として、例えば、２－フェニルイミダゾール、２－メチルイミダゾール等が挙げられる。ホスフィン化合物として、例えば、トリフェニルホスフィン等が挙げられる。なお、成分（Ｅ）が４級アンモニウム塩、ホスホニウム塩、イミダゾール化合物、及びホスフィン化合物からなる群より選ばれる少なくとも１つの化合物であるとは、上記化合物からなる群より選ばれる１種を単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができること示している。この中でも４級アンモニウム塩、及び／又は、ホスフィン化合物は、硬化時間を大きく短縮できるので、成分（Ｅ）として好ましい。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様における成分（Ｅ）は、成分（Ａ）１００質量部に対して、１～１５質量部含まれることが好ましい。成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｅ）が１質量部以上含まれる場合は、Ｂステージ化が十分進行すると共に良好な硬化性向上の効果が得られるため好ましく、２質量部以上含まれるとより好ましい。成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｅ）が１５質量部以下含まれる場合は、耐熱性の低下を招くことがないために好ましく、１０質量部以下含まれるとより好ましい。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様において、エポキシ樹脂組成物に成分（Ｅ）を含む場合、さらに成分（Ｆ）として、式（１）で表されるウレア化合物を含むことが好ましい。

（式中、Ｒ^１およびＲ^２はそれぞれ独立して、Ｈ、ＣＨ_３、ＯＣＨ_３、ＯＣ_２Ｈ_５、ＮＯ_２、ハロゲン、またはＮＨ－ＣＯ－ＮＲ^３Ｒ^４を表す。Ｒ^３およびＲ^４はそれぞれ独立して、炭素数１～８の炭化水素基、アリル基、アルコキシ基、アルケニル基、アラルキル基、またはＲ^３とＲ^４を同時に含む脂環式化合物を表す。）
　ここで、Ｒ^３およびＲ^４において炭化水素基はアルキル基であることが好ましい。また、炭化水素基、アリル基、アルコキシ基、アルケニル基、アラルキル基、またはＲ^３とＲ^４を同時に含む脂環式化合物においては、炭素数が１～８であることを満たす限り、上記に列挙した以外の原子（例えばハロゲン原子）や置換基により一部の水素原子が置換されていても構わない。

　成分（Ｆ）である式（１）で表されるウレア化合物として、例えば、３－フェニル－１，１－ジメチル尿素、３－（３，４－ジクロロフェニル）－１，１－ジメチル尿素、３－（３－クロロ－４－メチルフェニル）－１，１－ジメチル尿素、２，４－ビス（３，３－ジメチルウレイド）トルエン、４，４’－メチレンビス（フェニルジメチルウレア）をあげることができ、これらを単独あるいは２種以上混合して用いることができる。この中でも４，４’－メチレンビス（フェニルジメチルウレア）は、硬化時間を大きく短縮できるので最も好ましい。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様においてエポキシ樹脂組成物中に成分（Ｅ）に加えてさらに成分（Ｆ）を含有する場合、成分（Ｆ）は、成分（Ａ）１００質量部に対して、１～１５質量部含まれることが好ましい。成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｆ）が１質量部以上含まれる場合は、良好な硬化性向上の硬化が得られるため好ましく、２質量部以上含まれるとより好ましく、３．５質量部以上含まれるとさらに好ましい。成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｆ）が１５質量部以下含まれる場合は、耐熱性の低下を招くことがないために好ましく、１０質量部以下含まれるとより好ましい。

　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様におけるエポキシ樹脂組成物は、Ｅ型粘度計で測定した７０℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上１０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、１０ｍＰａ・ｓ以上９００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。７０℃における粘度を１０００ｍＰａ・ｓ以下としたエポキシ樹脂組成物は炭素繊維への含浸性が優れ、それにより表面品位が良好な繊維強化複合材料が得られる。また、７０℃における粘度を１０ｍＰａ・ｓ以上としたエポキシ樹脂組成物は、樹脂含浸時の粘度が低くなりすぎず、それにより樹脂が炭素繊維に含浸せずに外部へ流れ出ることなく、均一に炭素繊維に含浸しやすい。ここでいう粘度とは各成分を混合し、１分間攪拌後のエポキシ樹脂組成物を測定するものとする。以降、エポキシ樹脂組成物の調製において、各成分を混合し、１分間攪拌後のことを、調製または混合した直後と記すことがある。　本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様におけるエポキシ樹脂組成物を使用して得られる繊維強化複合材料の耐熱性は、エポキシ樹脂組成物を硬化してなるエポキシ樹脂硬化物のガラス転移温度に依存する。高耐熱性を有した繊維強化複合材料を得るためには、１４０℃の温度下で２時間加熱して完全硬化して得られるエポキシ樹脂硬化物のガラス転移温度は、１４０℃以上２５０℃以下であることが好ましく、１５０℃以上２２０℃以下であればさらに好ましい。ガラス転移温度が１４０℃に満たない場合はエポキシ樹脂硬化物の耐熱性が不十分な場合がある。ガラス転移温度が２５０℃を越える場合、３次元架橋構造の架橋密度が高くなることからエポキシ樹脂硬化物が脆くなり、繊維強化複合材料の引張強度や耐衝撃性が低下する場合がある。ここで、エポキシ樹脂組成物を硬化してなるエポキシ樹脂硬化物のガラス転移温度は、動的粘弾性測定（ＤＭＡ）装置を用いた測定により求められる。すなわち、樹脂硬化板から切り出した矩形の試験片を用いて、昇温下ＤＭＡ測定を行い、得られた貯蔵弾性率Ｇ’の変曲点の温度をＴｇとする。測定条件は、実施例に記したとおりである。

　本発明の（Ｉ）を満たす態様のＳＭＣは、上述のエポキシ樹脂組成物、並びに、炭素繊維を含むものである。本発明の（Ｉ）を満たす態様のＳＭＣにおいて、炭素繊維の種類や長さ、炭素繊維とエポキシ樹脂組成物との含有比率等は、特に限定されないが、通常、炭素繊維の繊維長は５～１００ｍｍ程度、平均繊維径は３～１２μｍ、炭素繊維の目付けは０．１～５ｋｇ／ｍ^２、炭素繊維の質量含有率が３０～６０％の範囲にあるものが好適に使用される。

　炭素繊維としては、用途に応じてあらゆる種類の炭素繊維を用いることが可能であるが、耐衝撃性の点から高くとも４００ＧＰａの引張弾性率を有する炭素繊維であることが好ましい。また、強度の観点からは、高い剛性および機械強度を有する複合材料が得られることから、引張強度が４．４～６．５ＧＰａの炭素繊維であることが好ましい。また、引張伸度も重要な要素であり、１．７～２．３％の高強度高伸度炭素繊維であることが好ましい。従って、引張弾性率が少なくとも２３０ＧＰａであり、引張強度が少なくとも４．４ＧＰａであり、引張伸度が少なくとも１．７％であるという特性を兼ね備えた炭素繊維が最も適している。

　炭素繊維の市販品としては、“トレカ（登録商標）”Ｔ８００Ｇ－２４Ｋ、“トレカ（登録商標）”Ｔ８００Ｓ－２４Ｋ、“トレカ（登録商標）”Ｔ７００Ｇ－２４Ｋ、“トレカ（登録商標）”Ｔ３００－３Ｋ、および“トレカ（登録商標）”Ｔ７００Ｓ－１２Ｋ（以上東レ（株）製）等が挙げられる。

　本発明の（Ｉ）を満たす態様のＳＭＣの製造方法は特に限定されるものではないが、例えば、本発明の（Ｉ）を満たす態様におけるエポキシ樹脂組成物の各成分の混合物（以降、エポキシ樹脂組成物の各成分の混合物を、樹脂組成物と略記することもある）を、炭素繊維の形態に合った周知の方法により炭素繊維に含浸させた後、室温～８０℃程度の温度に数時間～数日間保持することにより、樹脂組成物の粘度上昇が飽和した半硬化状態のエポキシ樹脂組成物とすることで、本発明の（Ｉ）を満たす態様のＳＭＣが得られる。ここで、樹脂組成物の粘度上昇が飽和した半硬化状態のエポキシ樹脂組成物とすることをＢステージ化するという。Ｂステージ化するための条件は、室温～８０℃程度の温度、数時間～数日間という範囲内で任意に採りうる。本発明の評価においては、樹脂組成物を４０℃で２４時間保持することにより樹脂組成物の粘度上昇を飽和させ半硬化状態のエポキシ樹脂組成物とするＢステージ化条件を採るものとする。本発明の（Ｉ）を満たす態様のＳＭＣにおいて、Ｂステージ化は、主にポリイソシアネート化合物とエポキシ樹脂中の水酸基との反応によってなると考えられ、Ｂステージ化後のエポキシ樹脂組成物の粘度としては、ＤＭＡ（ＴＡインスツルメンツ社製ＡＲＥＳ）を用いて測定した成形温度、例えば、１２０℃における粘度が１．０×１０^２Ｐａ・ｓ以上１．０×１０^５Ｐａ・ｓ以下であるようにすることが好ましく、５．０×１０^２Ｐａ・ｓ以上１．０×１０^４Ｐａ・ｓ以下であるようにすることがより好ましい。上記の上限と下限のいずれを組み合わせた範囲であってもよい。さらに、Ｂステージ化後のエポキシ樹脂組成物の粘度変化が高温領域にて小さい方が好ましく、下記の条件を満たすものであることがより好ましい。
１≦Ａ／Ｂ≦１００
Ａ：７０℃における粘度、Ｂ：１３０℃における粘度
　また、下記の条件を満たすことがより好ましい。
１≦Ａ／Ｂ≦５０
かかるＳＭＣを用いることで、所望の繊維強化複合材料を得ることができる。

　本発明の（Ｉ）を満たす態様の繊維強化複合材料は、本発明の（Ｉ）を満たす態様のＳＭＣが硬化されてなるものである。通常、ＳＭＣが硬化されてなる繊維強化複合材料が、特に自動車分野で用いられる場合には、高い耐熱性や曲げ強度等の力学特性が要求される。本発明の繊維強化複合材料は、マトリックス樹脂であるエポキシ樹脂硬化物のガラス転移温度を１４０℃で硬化した場合でも、１４０℃以上２５０℃以下とすることができるため、１５０℃での曲げ強度試験においても、エポキシ樹脂硬化物が有している高い機械特性が反映されるため、２５０ＭＰａ以上、より好ましい様態では３００ＭＰａ以上という、高い曲げ強度を示すことができる。

　次に、本発明の（ＩＩ）を満たす態様のＳＭＣについて説明する。

　本発明の（ＩＩ）を満たす態様のＳＭＣは、以下の成分（Ａ）～成分（Ｄ）を有するエポキシ樹脂組成物に炭素繊維を配合してなるＳＭＣであって、以下の（ＩＩ）を満たす、ＳＭＣである。
・成分（Ａ）：エポキシ樹脂
・成分（Ｂ）：硬化剤
・成分（Ｃ）：ポリイソシアネート化合物
・成分（Ｄ）：ポリオール化合物
（ＩＩ）
　前記炭素繊維が不連続の炭素繊維の束状集合体であり、
　前記束状集合体は、その炭素繊維の配列方向に直角な方向の幅が最大となる面において、前記炭素繊維の配列方向に対して、前記束状集合体中の炭素繊維の両方の端部の配列が形成する辺がとる鋭角の角度を、それぞれ角度ａおよび角度ｂとすると、角度ａ，ｂのそれぞれが２°以上３０°以下であり、
　前記炭素繊維が不連続の炭素繊維の束状集合体であり、
　前記束状集合体は、その炭素繊維の配列方向に直角な方向の幅が最大となる面において、前記炭素繊維の配列方向に対して、前記束状集合体中の炭素繊維の両方の端部の配列が形成する辺がとる鋭角の角度を、それぞれ角度ａおよび角度ｂとすると、角度ａ，ｂのそれぞれが２°以上３０°以下であり、
　前記エポキシ樹脂組成物の３０℃における粘度が、３．０×１０^４Ｐａ・ｓ以上１．０×１０^６Ｐａ・ｓ以下であり、
　かつ１２０℃における粘度が、１．０×１０^２Ｐａ・ｓ以上５．０×１０^３Ｐａ・ｓ以下である。

　ここで、本発明の（ＩＩ）を満たす態様のＳＭＣを構成する不連続の炭素繊維の束状集合体における上記の角度ａおよび角度ｂは、図１に示される角度である。

　角度ａおよび角度ｂのそれぞれが２°以上３０°以下の炭素繊維と３０℃における粘度が、３．０×１０^４Ｐａ・ｓ以上１．０×１０^６Ｐａ・ｓ以下であり、かつ１２０℃における粘度が、１．０×１０^２Ｐａ・ｓ以上５．０×１０^３Ｐａ・ｓ以下である成分（Ａ）～成分（Ｄ）を含むエポキシ樹脂組成物から成るＳＭＣとすることで、従来技術では成し得なかったレベルにまで３０℃常温時での取扱性、流動特性を向上させることができ、さらに、炭素繊維と樹脂の均質性を高めることができ、樹脂硬化時のヒケによる表面凹凸が高度に抑制されることで表面品位が良好で、かつ、高強度を発現する繊維強化複合材料が得られる。

　束状集合体中の炭素繊維の端部の配列が形成する辺の炭素繊維の配列方向に対する角度ａおよび角度ｂは、小さいほど、束状集合体と樹脂の均質性が高いＳＭＣとなるため、これを用いて成形される繊維強化複合材料において表面品位及び強度向上の効果が大きい。角度ａおよび角度ｂが３０°以下の場合、その効果が著しい。しかし、一方において、角度ａおよび角度ｂは、小さくなるほど、束状集合体自体の取り扱い性は、低下する。また、炭素繊維の配列方向と切断する刃との角度が小さければ小さいほど、切断工程における安定性が低下する。そのため、角度ａおよび角度ｂは２°以上であることが好ましい。角度ａおよび角度ｂは、３°以上２５°以下であることがより好ましい。繊維強化複合材料の表面品位および強度向上効果と束状集合体の製造工程におけるプロセス性と兼ね合いから、角度ａおよび角度ｂは、５°以上１５°以下であることがさらに好ましい。なお、ここでいう角度は、上記の通り、図１に示される角度であり、絶対値で表される。

　不連続の炭素繊維の束状集合体を製造するための連続炭素繊維束の切断手段としては、例えば、ギロチンカッター、ロービングカッター等のロータリーカッターがある。連続炭素繊維束は、連続炭素繊維束の長手方向と切断手段に装備されている切断刃の方向とが相対的に斜行する状態において、切断手段に挿入され、切断される。

　本発明のＳＭＣの（ＩＩ）を満たす態様におけるエポキシ樹脂組成物は、上記した成分（Ａ）～成分（Ｄ）を含むエポキシ樹脂組成物であって、ＳＭＣに含まれるエポキシ樹脂組成物の３０℃における粘度が、３．０×１０^４Ｐａ・ｓ以上１．０×１０^６Ｐａ・ｓ以下であり、かつ１２０℃における粘度が、１．０×１０^２Ｐａ・ｓ以上５．０×１０^３Ｐａ・ｓ以下である。

　本発明のＳＭＣの（ＩＩ）を満たす態様におけるエポキシ樹脂組成物の成分（Ａ）、成分（Ｂ）として好ましい化合物、特性、含有割合は、上記（Ｉ）を満たす態様のＳＭＣにおけるエポキシ樹脂組成物の場合と同じである。

　本発明のＳＭＣの（ＩＩ）を満たす態様におけるエポキシ樹脂組成物の成分（Ｃ）は、ポリイソシアネート化合物であり、一分子中に平均して２個以上のイソシアネート基を有するものであれば特に限定されず、公知の脂肪族イソシアネートや芳香族イソシアネートが使用できる。成分（Ｃ）のポリイソシアネート化合物として用い得る脂肪族イソシアネートとしては、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等が挙げられる。成分（Ｃ）のポリイソシアネート化合物として用い得る芳香族イソシアネートとしては、例えば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、これらの芳香族イソシアネート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。また、これらのポリイソシアネート化合物をポリオール化合物と予備重合させることによって得られるプレポリマーを用いてもよい。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。上記のうち、本発明のＳＭＣの（ＩＩ）を満たす態様におけるエポキシ樹脂組成物に用いられるイソシアネート化合物は、Ｂステージ化後に良好な流動特性を得る観点からは、本発明に用いられるエポキシ樹脂組成物が上記１を満たすこと、すなわち一分子におけるイソシアネート基数が３個以上６個以下のポリイソシアネートを含むポリイソシアネート化合物を含むものが好ましい。例えば、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、これらの芳香族イソシアネート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。また、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート等の芳香族イソシアネート、上述のポリイソシアネートのトリマー、これらのポリイソシアネート化合物をポリオール化合物と予備重合させることによって得られるプレポリマーが挙げられる。

　本発明のＳＭＣの（ＩＩ）を満たす態様におけるエポキシ樹脂組成物中の成分（Ｃ）は、成分（Ａ）１００質量部に対して、１～５０質量部含まれることが好ましい。成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｃ）が１質量部以上含まれる場合は、Ｂステージ化が十分進行し、マトリックス樹脂中に均一に炭素繊維が分散した繊維強化複合材料が得られ、高い機械特性を発現するために好ましく、５０質量部以下含まれる場合は、加熱プレス成形時にＳＭＣが金型内に十分拡がるため好ましい。かかる観点から、１０～４０質量部の範囲内にあることがより好ましい。

　本発明のＳＭＣの（ＩＩ）を満たす態様におけるエポキシ樹脂組成物中の成分（Ｄ）は、一分子中に２個以上の水酸基を有するものであれば特に限定されず、公知のものが使用できる。成分（Ｄ）のポリオール化合物は、例えばジアルキレングリコール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、芳香族アルコール、フェノール類が挙げられ、２官能アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、３官能アルコールとしては、グリセリン、４官能アルコールとしては、ジグリセロール、６官能アルコールとしては、ソルビトールが挙げられる。これらのうち、水酸基をエポキシ基等に置き換えた誘導体でも良い。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせても良い。これらのうち、少量の配合量で十分なＢステージ化された樹脂を得られる観点から、水酸基当量が２０以上１２０以下の範囲にあることが好ましく、かかる水酸基当量とは、アルコール化合物一分子中の水酸基数で分子量を除した数値のことである。また、一分子における水酸基数が３個以上６個以下の化合物を含むものであることが好ましい。

　本発明のＳＭＣの（ＩＩ）を満たす態様における成分（Ｄ）は、成分（Ａ）１００質量部に対して、１～３０質量部含まれることが好ましい。成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｄ）が１質量部以上含まれる場合は、十分な増粘の効果が得られるために好ましく、３０質量部以下含まれる場合は、耐熱性の低下を招くことが無いため、好ましい。　本発明のＳＭＣの（ＩＩ）を満たす態様におけるエポキシ樹脂組成物は、同時に（Ｉ）の態様を満たすことがより好ましい。すなわち、エポキシ樹脂組成物中の成分（Ｃ）が一分子におけるイソシアネート基数が３個以上６個以下の化合物を含み、かつ成分（Ｄ）の水酸基当量が２０以上１２０以下の範囲にあること、あるいは、エポキシ樹脂組成物中の成分（Ｄ）が一分子における水酸基数が３個以上６個以下の化合物を含み、かつ成分（Ｄ）の水酸基当量が２０以上１２０以下の範囲にあることが好ましい。前者を満たす場合はＢステージ化後に良好な流動特性を得ることが期待でき、後者を満たす場合は少量の配合量で十分なＢステージ化された樹脂を得ることが期待できる。さらに、前者と後者を共に満たす場合、少量で十分な増粘効果が得られ、昇温した際の粘度が低下することなく維持されるため、好ましい。

　本発明のＳＭＣの（ＩＩ）を満たす態様におけるエポキシ樹脂組成物は、上記した本発明のＳＭＣの（Ｉ）を満たす態様におけるエポキシ樹脂組成物と同様、上記の成分（Ｅ）をさらに含むことが好ましく、その上で、上記の成分（Ｆ）を含むことが好ましい。成分（Ｅ）、成分（Ｆ）として好ましい化合物、特性、含有割合は、上記（Ｉ）を満たす態様のＳＭＣにおけるエポキシ樹脂組成物の場合と同じである。

　本発明のＳＭＣの（ＩＩ）を満たす態様におけるＳＭＣに含まれるエポキシ樹脂組成物の粘度としては、ＤＭＡ（ＴＡインスツルメンツ社製ＡＲＥＳ）を用いて測定した３０℃における粘度が３．０×１０^４Ｐａ・ｓ以上の場合、樹脂粘度がある程度高く、べたつきが少ないために、ＳＭＣの両面に貼られたフィルムの剥離が容易であり、取り扱い性も良好となる。また、３０℃におけるＢステージ化後のエポキシ樹脂組成物の粘度が１．０×１０^６Ｐａ・ｓ以下の場合、ＳＭＣの柔軟性を損なわず、金型に対する賦形性も良好となる。取り扱い性の観点から３０℃におけるＢステージ化後のエポキシ樹脂組成物の粘度は５．０×１０^４Ｐａ・ｓ以上１．０×１０^６Ｐａ・ｓ以下の範囲にあることがより好ましい。

　次に、成形温度、例えば、１２０℃におけるＢステージ化後のエポキシ樹脂組成物の粘度が１．０×１０^２Ｐａ・ｓ以上の場合、ＳＭＣをプレス成形した際に、ＳＭＣ中の樹脂のみが先行して流れ出すことなく、炭素繊維と樹脂が一体となって拡がるため、表面品位、強度特性に優れる繊維強化複合材料が得られる。また、１２０℃におけるＢステージ化後のエポキシ樹脂組成物の粘度が５．０×１０^３Ｐａ・ｓ以下の場合、ＳＭＣをプレス成形した際に、金型内で欠肉部分を生じることなく、均一な厚みで十分拡がるため、表面品位、強度特性にバラつきが少ない繊維強化複合材料が得られる。得られる繊維強化複合材料の特性のバラつきの観点から１２０℃におけるＢステージ化後のエポキシ樹脂組成物の粘度は、１．０×１０^２Ｐａ・ｓ以上２．０×１０^３Ｐａ・ｓ以下の範囲にあることがより好ましい。さらに、Ｂステージ化後のエポキシ樹脂組成物の粘度変化が高温領域にて小さい方が好ましく、下記の条件を満たすものであることが好ましい。
１≦Ａ／Ｂ≦１００
Ａ：７０℃における粘度、Ｂ：１３０℃における粘度
　また、下記の条件を満たすことがより好ましい。
１≦Ａ／Ｂ≦５０
　本発明のＳＭＣの（ＩＩ）を満たす態様において用いられる炭素繊維としては特に限定されず、上記（Ｉ）を満たす態様のＳＭＣにおいて用いられる炭素繊維の場合と同じである。

　本発明の（ＩＩ）を満たす態様のＳＭＣは、不連続の炭素繊維の束状集合体の前記角度ａおよび角度ｂが特定の条件を満たすこと、エポキシ樹脂組成物を構成する成分の組成や粘度特性が異なる以外は、（Ｉ）を満たす態様のＳＭＣと同じであるので、その製造方法は不連続の炭素繊維の束状集合体を製造するための連続炭素繊維束の切断手段として前記角度ａおよび角度ｂの条件を満たし得る上述の切断手段を適用するほかは（Ｉ）を満たす態様のＳＭＣの製造方法と同じく、特に限定されるものではない。例えば、本発明の（ＩＩ）を満たす態様におけるエポキシ樹脂組成物の各成分の混合物を、前記角度ａおよび角度ｂの条件を満たし得る上述の切断手段により切断された、不連続炭素繊維に周知の方法により含浸させた後、室温～８０℃程度の温度に数時間～数日間保持することにより、樹脂組成物の粘度上昇が飽和した半硬化状態のエポキシ樹脂組成物とすることで、本発明の（ＩＩ）を満たす態様のＳＭＣが得られる。本発明におけるＢステージ化の条件、推定メカニズム等も（Ｉ）を満たす態様のＳＭＣの製造方法にて述べたとおりである。

　本発明の（ＩＩ）を満たす態様の繊維強化複合材料は、本発明の（ＩＩ）を満たす態様のＳＭＣが硬化されてなるものである。通常、ＳＭＣが硬化されてなる繊維強化複合材料が、特に自動車分野で用いられる場合には、高い耐熱性や曲げ強度等の力学特性が要求される。本発明の繊維強化複合材料は、マトリックス樹脂であるエポキシ樹脂硬化物のガラス転移温度を１４０℃で硬化した場合でも、１４０℃以上２５０℃以下とすることができるため、１５０℃での曲げ強度試験においても、エポキシ樹脂硬化物が有している高い機械特性が反映されるため、２５０ＭＰａ以上、より好ましい様態では３００ＭＰａ以上という、高い曲げ強度を示すことができる。これに加えて、本発明の（ＩＩ）を満たす態様の繊維強化複合材料は、Ｂステージ化後に良好な流動特性を示すエポキシ樹脂組成物と不連続の炭素繊維の束状集合体を含み、これらの均質性が非常に高いＳＭＣをプレス成形して得られるため、樹脂のヒケによる表面の凹凸が小さく、表面の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以下、より好ましい様態では０．３μｍ以下という、高い表面品位を示すことができる。

　次に、本発明のプリプレグについて説明する。

　本発明のプリプレグは、以下の成分（Ａ）～成分（Ｄ）を有するエポキシ樹脂組成物に強化繊維を配合してなるプリプレグであって、成分（Ｄ）中に含まれる水酸基当量が２０以上１２０以下である、プリプレグである。
・成分（Ａ）：エポキシ樹脂
・成分（Ｂ）：硬化剤
・成分（Ｃ）：ポリイソシアネート化合物
・成分（Ｄ）：ポリオール化合物
　本発明のプリプレグは、上記した成分（Ａ）～成分（Ｄ）を有するエポキシ樹脂組成物に強化繊維を配合してなるプリプレグであって、成分（Ｄ）中に含まれる水酸基当量が２０以上１２０以下の範囲にあるものである。成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）及び成分（Ｄ）として好ましい化合物、特性、含有割合は、上記の（ＩＩ）を満たす態様ＳＭＣの場合と同じである。

　また、本発明のプリプレグは、下記１、２のいずれかを満たすことが好ましく、両方を満たすことがより好ましい。下記１、２のいずれかを満たすことにより、成形時に樹脂及び強化繊維が必要以上にフローすることなく、強化繊維の配置や配向に乱れのない成形品が得られやすい。

　本発明のプリプレグの形態や構成は特に限定されるものではなく、連続形態の強化繊維を含む、周知の形態や構成からなるものである。かかる強化繊維は特に限定されないが、ガラス繊維、炭素繊維、黒鉛繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維および炭化ケイ素繊維等が挙げられる。これらの強化繊維を２種以上混合して用いても構わない。中でも、より軽量で、より耐久性の高い繊維強化複合材料を得るために、炭素繊維や黒鉛繊維を用いることが好ましい。特に、材料の軽量化や高強度化の要求が高い用途においては、優れた比弾性率と比強度を有することから、炭素繊維が好適に用いられる。強化繊維の形態や配列については限定されず、例えば、一方向に引き揃えられた長繊維、単一のトウ、織物、ニット、不織布、マットおよび組紐などの繊維構造物が用いられる。

　本発明のプリプレグは、繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物を炭素繊維に含浸したものであることが好ましく、そのプリプレグの炭素繊維質量分率は好ましくは４０～９０質量％であり、より好ましくは５０～８０質量％である。炭素繊維質量分率が低すぎると、得られる複合材料の質量が過大となり、比強度および比弾性率に優れる繊維強化複合材料の利点が損なわれることがあり、また、炭素繊維質量分率が高すぎると、エポキシ樹脂組成物の含浸不良が生じ、得られる複合材料がボイドの多いものとなり易く、その力学特性が大きく低下することがある。

　本発明のプリプレグは、上述のエポキシ樹脂組成物、もしくは溶媒を配合し低粘度化した上述のエポキシ樹脂組成物を含む樹脂溶液に強化繊維を浸漬し、含浸させるウェット法と、上述のエポキシ樹脂組成物を加熱により低粘度化し、強化繊維に含浸させるホットメルト法等によって好適に製造することができる。

　ウェット法は、強化繊維をエポキシ樹脂組成物を含む槽に浸漬した後、引き上げ、オーブン等を用いてＢステージ化せしめ、プリプレグを得る方法である。

　ホットメルト法は、加熱により低粘度化したエポキシ樹脂組成物を直接強化繊維に含浸させる方法、またはエポキシ樹脂組成物を離型紙等の上にコーティングした樹脂フィルムを作製しておき、次に強化繊維の両側または片側からその樹脂フィルムを重ね、加熱加圧することによりエポキシ樹脂組成物を転写含浸させると共にＢステージ化せしめ、プリプレグを得る方法である。

　かかるＢステージ化は、例えば４０℃で２４時間保持することで達成され、主にポリイソシアネート化合物のイソシアネート基とアルコール化合物の水酸基との反応によってなると考えられ、Ｂステージ化後のエポキシ樹脂組成物（すなわちプリプレグに含まれるエポキシ樹脂組成物）の粘度としては、ＤＭＡ（ＴＡインスツルメンツ社製ＡＲＥＳ）を用いて測定した成形温度、例えば、１２０℃における粘度が１０Ｐａ・ｓ以上１０００００Ｐａ・ｓ以下の範囲にあることが好ましく、１００Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下の範囲にあることがより好ましい。上記の上限と下限のいずれを組み合わせた範囲であってもよい。さらに、Ｂステージ化後のエポキシ樹脂組成物の粘度変化が高温領域にて小さい方が好ましく、下記の条件を満たすものであることが好ましい。
１≦Ａ／Ｂ≦２０００
Ａ：７０℃における粘度、Ｂ：１３０℃における粘度
　また、下記の条件を満たすことがより好ましい。
１≦Ａ／Ｂ≦１０００
　本発明のプリプレグは、高圧のプレス成形においても、必要以上に樹脂がフローし繊維重量含有率にばらつきが生じたり、繊維の配置や配向が乱れたりすることがなく、表面品位や力学特性に優れる繊維強化複合材料を容易に得ることができる。また、ＳＭＣや他の材料と組み合わせたハイブリッド成形においても、上記の効果が同様に発揮され、表面品位が優れた成形体を得ることが可能となる。また、プレス成形のみならず、周知の成形方法により所望の成形品を得ることも可能である。

　また、本発明のプリプレグは、上記した本発明に係るＳＭＣと同様、上記の成分（Ｅ）をさらに含むことが好ましく、その上で、上記の成分（Ｆ）を含むことが好ましい。成分（Ｅ）、成分（Ｆ）として好ましい化合物、特性、含有割合は、上記ＳＭＣの場合と同じである。

　本発明のハイブリッド成形体は、ＳＭＣに本発明のプリプレグが組み合わされ硬化されてなる成形体である。かかるＳＭＣは、特に限定されるものではなく、周知の強化繊維や樹脂を用いた各種ＳＭＣを使用することができるが、本発明のＳＭＣを用いることが好ましい。本発明のハイブリッド成形体は、成形時にプリプレグの強化繊維の配置や配向に乱れを生じにくく、成形体の寸法精度や力学特性を安定して発現させることができる。

　以下、実施例により、本発明のＳＭＣおよびプリプレグについてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

　＜樹脂原料＞
　各実施例・比較例のエポキシ樹脂組成物を得るために、以下の樹脂原料を用いた。

　１．成分（Ａ）であるエポキシ樹脂
　・“エポトート（登録商標）”ＹＤ１２８（新日鉄住金化学（株）製）：液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
　・“ｊＥＲ（登録商標）”１５４（三菱化学（株）製）：固形フェノールノボラック型エポキシ樹脂
　・“ｊＥＲ（登録商標）”１００１（三菱化学（株）製）：固形ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
　・“ｊＥＲ（登録商標）”１００７（三菱化学（株）製）：固形ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
　・“ＹＤＦ（登録商標）”２００１（新日鉄住金（株）製）：固形ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
　・“ＥＲＩＳＹＳ（登録商標）”ＧＥ－２１（ＰＴＩジャパン（株）製）：１，４－ブタンジオールジグリシジルエーテル
　・“ＥＲＩＳＹＳ（登録商標）”ＧＥ－２２（ＰＴＩジャパン（株）製）：シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル
　・“デナコール（登録商標）”ＥＸ－２１１（ナガセケムテックス（株）製）：ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル
　・“デナコール（登録商標）”ＥＸ－２１２（ナガセケムテックス（株）製）：１，６－ヘキサンジオールジグリシジルエーテル
　・“デナコール（登録商標）”ＥＸ－３１３（ナガセケムテックス（株）製）：グリセロールポリグリシジルエーテル。

　２．成分（Ｂ）であるジシアンジアミドまたはその誘導体
　・“ｊＥＲキュア（登録商標）”ＤＩＣＹ７（三菱化学（株）製）：ジシアンジアミド。

　３．成分（Ｃ）であるポリイソシアネート化合物
　・“ルプラネート（登録商標）”Ｍ２０Ｓ（ＢＡＳＦ　ＩＮＯＡＣ　ポリウレタン（株）製、イソシアネート基数：３）：ポリメリックＭＤＩ（ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート）
　・“ルプラネート（登録商標）”ＭＩ（ＢＡＳＦ　ＩＮＯＡＣ　ポリウレタン（株）製、イソシアネート基数：２）：モノメリックＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）
　・イソシアン酸フェニル（東京化成工業（株）製、イソシアネート基数：１）。

　４．成分（Ｄ）であるアルコール化合物
　・エチレングリコール（東京化成工業（株）製、水酸基数：２、水酸基当量：３１）
　・グリセリン（東京化成工業（株）製、水酸基数：３、水酸基当量：３１）
　・ジグリセロール（東京化成工業（株）製、水酸基数：４、水酸基当量：２７）
　・ＰＥＧ６００（関東化学（株）製、水酸基数：２、水酸基当量：３００）
　・“ｊＥＲ（登録商標）”１００４（三菱化学（株）製、水酸基数：５．７、水酸基当量：３４０）
　・“デナコール（登録商標）”ＥＸ－６１１（ナガセケムテックス（株）製、水酸基数：２、水酸基当量：２６３）
　・１－ブタノール（東京化成工業（株）製、水酸基数：１、水酸基当量：７４）。

　５．成分（Ｅ）の化合物
　・テトラブチルアンモニウムブロミド（東京化成工業（株）製）
　・テトラフェニルホスホニウムブロミド　（東京化成工業（株）製）
　・２－メチルイミダゾール（東京化成工業（株）製）
　・トリフェニルホスフィン（東京化成工業（株）製）。

　６．成分（Ｆ）である上記式（１）で表されるウレア化合物
　・“Ｏｍｉｃｕｒｅ（登録商標）”５２（ＰＴＩジャパン（株）製）：４，４’－メチレンビス（フェニルジメチルウレア）
　・“ＤＣＭＵ９９（登録商標）”（保土ヶ谷化学（株）製）：３－（３，４－ジクロロフェニル）－１，１－ジメチル尿素。

　＜エポキシ樹脂組成物の調製＞
　各表に記載した含有割合で各成分を混合し、エポキシ樹脂組成物を調製した。なお、表中のエポキシ樹脂組成物の欄における各成分の数値は含有量を示し、その単位は、特に断らない限り「質量部」である。

　＜樹脂硬化板の作製＞
　上記で調製したエポキシ樹脂組成物を減圧下で脱泡した後、２ｍｍ厚の“テフロン（登録商標）”製スペーサーにより厚み２ｍｍになるように設定したモールド中に注入した。１４０℃の温度で２時間硬化させ、厚さ２ｍｍの樹脂硬化板を得た。

　＜ＳＭＣの作製ならびにＳＭＣ使用繊維強化複合材料の作製＞
　炭素繊維として、“トレカ（登録商標）”Ｔ７００Ｓ－１２Ｋ（東レ（株）製）を使用した。前記連続炭素繊維ストランドを所望の角度で切断して炭素繊維の束状集合体を均一分散するように散布することにより、繊維配向が等方的である不連続炭素繊維不織布を得た。切断装置にはロータリー式カッターを用いた。刃の間隔は３０ｍｍとした。また、不連続炭素繊維不織布の目付は１ｋｇ／ｍ^２であった。

　不連続炭素繊維不織布を、得られるＳＭＣの炭素繊維重量含有率が４０％となるように、上記エポキシ樹脂組成物が塗布されたポリエチレンフィルムで挟み込み、ローラーで押圧し、上記エポキシ樹脂組成物を含浸させることによりシート状のＳＭＣ前駆体を得た。このＳＭＣ前駆体を４０℃で２４時間保持し、樹脂をＢステージ化させることで、ＳＭＣを得た。

　このＳＭＣを２枚重ね、加圧型プレス機により１０ＭＰaの加圧のもと、約１４０℃×５分間の条件により硬化させ、３００×４００ｍｍ厚み１．６ｍｍの平板状の繊維強化複合材料を得た。

　＜プリプレグの製造方法ならびにプリプレグ使用繊維強化複合材料の作製＞
　炭素繊維として、“トレカ（登録商標）”Ｔ７００Ｓ－１２Ｋ（東レ（株）製）の平織織物（ＣＯ６２７３Ｃ）を使用した。上記にて得たエポキシ樹脂組成物の槽内にこの平織織物を浸漬し、引き上げた後、繊維重量含有率が６０％となるよう余分な樹脂を除去し、プリプレグの前駆体を得た。これを４０℃で２４時間保持し、樹脂をＢステージ化させることで、プリプレグを得た。このプリプレグを８枚重ね、加圧型プレス機により１０ＭＰａの加圧のもと、約１４０℃×５分間の条件により硬化させ、平板状の繊維強化複合材料を得た。

　＜評価＞
　各実施例における評価は以下の通りに行った。なお、測定ｎ数は特に断らない限り、ｎ＝１である。

　１．調製直後の樹脂組成物の粘度の測定
　測定すべき検体を、ＪＩＳ　Ｚ８８０３（１９９１）における「円すい－平板形回転粘度計による粘度測定方法」に従い、標準コーンローター（１°３４’×Ｒ２４）を装着したＥ型粘度計を使用して、７０℃に保持した状態で測定した。Ｅ型粘度計としては、（株）トキメック製ＴＶＥ－３０Ｈを用いた。なお、検体としては、各成分を混合し、１分間攪拌後のエポキシ樹脂組成物を用いた。

　２．Ｂステージ化後の樹脂組成物の粘度の測定
　測定すべき検体を、ＤＭＡ（ＴＡインスツルメンツ社製ＡＲＥＳ）を使用して、３０℃に加熱したステージにサンプルを投入し、１０℃／分で昇温し、粘度を測定した。なお、検体としては、各成分を混合したエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持したものを用いた。例えば、７０℃の粘度は検体が７０℃に達した際の粘度であり、同様にして各温度における粘度を測定した。

　３．エポキシ樹脂硬化物のガラス転移温度Ｔｇ測定
　樹脂硬化板から幅１２．７ｍｍ、長さ４０ｍｍの試験片を切り出し、ＤＭＡ（ＴＡインスツルメンツ社製ＡＲＥＳ）を用いてＴｇ測定を行った。測定条件は、昇温速度５℃／分である。測定で得られた貯蔵弾性率Ｇ’の変曲点での温度をＴｇとした。

　４．エポキシ樹脂硬化物のガラス転移温度Ｔｇ測定
　樹脂硬化板から幅１２．７ｍｍ、長さ４０ｍｍの試験片を切り出し、ＤＭＡ（ＴＡインスツルメンツ社製ＡＲＥＳ）を用いてＴｇ測定を行った。測定条件は、昇温速度５℃／分である。測定で得られた貯蔵弾性率Ｇ’の変曲点での温度をＴｇとした。

　５．ＳＭＣの３０℃での取り扱い性評価
　前記のようにして得られたＳＭＣについて、フィルムの剥がれやすさと金型への賦形性を基に取り扱い性の評価を行った。ＳＭＣからフィルムを剥がす際にフィルム側に炭素繊維や樹脂が付着することなく、かつ積層したＳＭＣが剥がれることなくフィルムのみを容易に剥がすことが可能な場合で、金型にＳＭＣを設置した場合にＳＭＣが金型に沿う場合はＡと判定した。上記のどちらか一方でも満たさない場合はＢと判定した。

　６．ＳＭＣ使用繊維強化複合材料の表面の算術平均粗さＲａ測定
　前記のようにして得られた平板状の繊維強化複合材料より０度（平板長手方向を０度）と９０度方向から、それぞれ８０×３０×１．６ｍｍの試験片を５片（合計１０片）切り出し、表面粗さ測定器サーフコム４８０Ａ（（株）東京精密製）を用いて各試験片の表面の算術平均粗さを測定し、それらの平均値をＲａとして採用した。測定条件は、クロスヘッドスピード０．３ｍｍ／ｓである。

　７．ＳＭＣ使用繊維強化複合材料の１５０℃での曲げ強度測定
　前記のようにして得られた平板状の繊維強化複合材料より０度（平板長手方向を０度）と９０度方向から、それぞれ１００×２５×１．６ｍｍの試験片を５片（合計１０片）切り出し、ＪＩＳ　Ｋ７０７４（１９８８年）に準拠し１５０℃の温度条件にて測定を実施した。

　８．プリプレグ使用繊維強化複合材料の表面品位
　前記のようにして得られた平板状の繊維強化複合材料を１０ｃｍ四方に切り出し、繊維の配向乱れを定量した。０度および９０度それぞれ、任意の５点について、繊維の蛇行幅の最大値を評価し、平均値を算出した。これが２ｍｍ以下であるとＡ、４ｍｍ以下であるとＢ、それ以上の場合はＣと判定した。

　（実施例Ａ１０１～Ａ１０９）
　成分（Ａ）～（Ｄ）を表１に記載した含有割合で配合してエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、それぞれのエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、１２０℃における粘度を測定した。さらにそれぞれのＢステージ化前のエポキシ樹脂組成物と表１に示す通りの角度ａおよび角度ｂを有する炭素繊維の束状集合体とを用いて、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、曲げ強度を測定した。実施例Ａ１０１～Ａ１０９における相違点は成分（Ａ）～（Ｄ）とその含有割合のみである。いずれの場合も、調製直後のエポキシ樹脂組成物の７０℃における粘度は１０００ｍＰａ・ｓ以下とＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性が良好であった。また、Ｂステージ化後の１２０℃における樹脂の粘度は１０００００Ｐａ・ｓ以下であり、また上記した１≦Ａ／Ｂ≦１００の条件を満たし、ＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性も良好であった。さらに樹脂硬化物のＴｇは１４０℃以上、繊維強化複合材料についても、１５０℃での曲げ強度は２５０ＭＰａ以上と耐熱性、力学特性も良好であった。

　（実施例Ａ１１０～Ａ１１５）
　成分（Ａ）～（Ｄ）に加えて、成分（Ｅ）、（Ｆ）として表２に記載した化合物を用いて、表２に記載した含有割合で配合してエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、それぞれのエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、１２０℃における粘度を測定した。さらにそれぞれのＢステージ化前のエポキシ樹脂組成物と表２に示す通りの角度ａおよび角度ｂを有する炭素繊維の束状集合体とを用いて、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、曲げ強度を測定した。実施例Ａ１１０～Ａ１１５における相違点は成分（Ａ）～（Ｆ）とその含有割合のみである。いずれの場合も、調製直後のエポキシ樹脂組成物の７０℃における粘度は１０００ｍＰａ・ｓ以下とＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性が良好であった。また、Ｂステージ化後の１２０℃における樹脂の粘度は１０００００Ｐａ・ｓ以下であり、また上記した１≦Ａ／Ｂ≦１００の条件を満たし、ＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性も良好であった。さらに樹脂硬化物のＴｇは１４０℃以上、繊維強化複合材料についても、１５０℃での曲げ強度は２５０ＭＰａ以上と耐熱性、力学特性も良好であった。

　（実施例Ｂ０１～Ｂ０９）
　それぞれ実施例Ａ１０１～Ａ１０９におけるものと同じ組成のＢステージ化前のエポキシ樹脂組成物を用いてプリプレグおよび繊維強化複合材料を作製し、プリプレグ使用繊維強化複合材料の表面品位を評価した。組成および結果を表７に示す。

　（実施例Ｂ１０～Ｂ１５）
　それぞれ実施例Ａ１１０～Ａ１１５におけるものと同じ組成のＢステージ化前のエポキシ樹脂組成物を用いてプリプレグおよび繊維強化複合材料を作製し、プリプレグ使用繊維強化複合材料の表面品位を評価した。組成および結果を表８に示す。

　（比較例Ａ１０１）
　成分（Ｃ）として用いる化合物の種類を変更し、成分（Ａ）～（Ｄ）を表５に記載した含有割合で配合した以外は実施例Ａ１０１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、このエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、１２０℃における粘度を測定した。以下実施例Ａ１０１と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、曲げ強度を測定した。調製直後のエポキシ樹脂組成物の７０℃における粘度は５００ｍＰａ・ｓとＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性が良好であった。ただし、Ｂステージ化後の１２０℃における樹脂の粘度は２０Ｐａ・ｓで、上記Ａ／Ｂ＝１７００であり、ＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性は不良であった。また、樹脂硬化物のＴｇは１４０℃、繊維強化複合材料については、１５０℃での曲げ強度が２４０ＭＰａと耐熱性や力学特性は良好であった。

　（比較例Ａ１０２）
　成分（Ｃ）および成分（Ｄ）として用いる化合物の種類を変更し、成分（Ａ）～（Ｄ）を表５に記載した含有割合で配合した以外は比較例Ａ１０１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、エポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、１２０℃における粘度を測定した。以下比較例Ａ１０１と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、曲げ強度を測定した。調製直後のエポキシ樹脂組成物の７０℃における粘度は８００ｍＰａ・ｓとＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性が良好であった。Ｂステージ化後の１２０℃における樹脂の粘度は９００Ｐａ・ｓで、上記Ａ／Ｂ＝４０であり、ＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性は良好であった。しかし、樹脂硬化物のＴｇは１００℃、繊維強化複合材料についても、１５０℃での曲げ強度が１９０ＭＰａと、本来のエポキシ樹脂特有の耐熱性や機械特性が発現されず不良であった。

　（比較例Ａ１０３）
　成分（Ｃ）および成分（Ｄ）として用いる化合物の種類を変更し、成分（Ａ）～（Ｄ）を表５に記載した含有割合で配合した以外は比較例Ａ１０１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、それぞれのエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、１２０℃における粘度を測定した。以下比較例Ａ１０１と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、曲げ強度を測定した。調製直後のエポキシ樹脂組成物の７０℃における粘度は２５００ｍＰａ・ｓとＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性は不良であった。Ｂステージ化後の１２０℃における樹脂の粘度は５０Ｐａ・ｓで、上記Ａ／Ｂ＝６００であり、ＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性も不良であった。ただし、樹脂硬化物のＴｇは１４０℃、繊維強化複合材料については、１５０℃での曲げ強度が２４０ＭＰａと耐熱性、力学特性は良好であった。

　（比較例Ａ１０４）
　成分（Ｃ）および成分（Ｄ）として用いる化合物の種類を変更し、成分（Ａ）～（Ｄ）を表５に記載した含有割合で配合した以外は比較例Ａ１０１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、それぞれのエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、１２０℃における粘度を測定した。以下比較例Ａ１０１と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、曲げ強度を測定した。調製直後のエポキシ樹脂組成物の７０℃における粘度は２３００ｍＰａ・ｓとＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性が不良であった。Ｂステージ化後の１２０℃における樹脂の粘度は８０Ｐａ・ｓで、上記Ａ／Ｂ＝５８０であり、ＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性も不良であった。ただし、樹脂硬化物のＴｇは１４５℃、繊維強化複合材料については、Ｈ／Ｗ曲げ強度が２４５ＭＰａと耐熱性、力学特性は良好であった。

　（比較例Ａ１０５）
　成分（Ｃ）および成分（Ｄ）として用いる化合物の種類を変更し、成分（Ａ）～（Ｄ）を表５に記載した含有割合で配合した以外は比較例Ａ１０１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、それぞれのエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、１２０℃における粘度を測定した。以下比較例Ａ１０１と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、曲げ強度を測定した。調製直後のエポキシ樹脂組成物の７０℃における粘度は３００ｍＰａ・ｓとＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性は良好であった。Ｂステージ化後の１２０℃における樹脂の粘度は０．１Ｐａ・ｓで、上記Ａ／Ｂ＝１２０であり、ＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性は不良であった。ただし、樹脂硬化物のＴｇは１４０℃、繊維強化複合材料については、１５０℃での曲げ強度が２４０ＭＰａと耐熱性、力学特性は良好であった。

　（比較例Ａ１０６）
　成分（Ｃ）および成分（Ｄ）として用いる化合物の種類を変更し、成分（Ａ）～（Ｄ）を表５に記載した含有割合で配合した以外は比較例Ａ１０１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、それぞれのエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、１２０℃における粘度を測定した。以下比較例Ａ１０１と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、曲げ強度を測定した。調製直後のエポキシ樹脂組成物の７０℃における粘度は２００ｍＰａ・ｓとＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性は良好であった。Ｂステージ化後の１２０℃における樹脂の粘度は０．０５Ｐａ・ｓで、上記Ａ／Ｂ＝１４０であり、ＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性は不良であった。樹脂硬化物のＴｇは１３４℃、繊維強化複合材料についても、１５０℃での曲げ強度が２２３ＭＰａと耐熱性、力学特性も不良であった。

　（比較例Ａ１０７）
　成分（Ｃ）および成分（Ｄ）として用いる化合物の種類を変更し、成分（Ａ）～（Ｄ）を表５に記載した含有割合で配合した以外は比較例Ａ１０１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、それぞれのエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、１２０℃における粘度を測定した。以下比較例Ａ１０１と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、曲げ強度を測定した。調製直後のエポキシ樹脂組成物の７０℃における粘度は４００ｍＰａ・ｓとＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性は良好であった。Ｂステージ化後の１２０℃における樹脂の粘度は０．０８Ｐａ・ｓで、上記Ａ／Ｂ＝２００であり、ＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性は不良であった。樹脂硬化物のＴｇは１３０℃、繊維強化複合材料についても、１５０℃での曲げ強度が２１０ＭＰａと耐熱性、力学特性は不良であった。

　（比較例Ａ１０８）
　成分（Ｃ）および成分（Ｄ）として用いる化合物の種類を変更し、成分（Ａ）～（Ｄ）を表５に記載した含有割合で配合した以外は比較例Ａ１０１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、それぞれのエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、１２０℃における粘度を測定した。以下比較例Ａ１０１と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、曲げ強度を測定した。調製直後のエポキシ樹脂組成物の７０℃における粘度は４４０ｍＰａ・ｓとＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性は良好であった。Ｂステージ化後の１２０℃における樹脂の粘度は０．０９Ｐａ・ｓで、上記Ａ／Ｂ＝１６０であり、ＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性は不良であった。樹脂硬化物のＴｇは１２７℃、繊維強化複合材料についても、１５０℃での曲げ強度が２００ＭＰａと耐熱性、力学特性は不良であった。

　（実施例Ｂ１６）
　比較例Ａ１０１のＢステージ化前のエポキシ樹脂組成物を用いてプリプレグおよび繊維強化複合材料を作製し、プリプレグ使用繊維強化複合材料の表面品位を評価した。組成および結果を表９に示す。

　（比較例Ｂ０１～Ｂ０７）
　それぞれ比較例Ａ１０２～Ａ１０８のＢステージ化前のエポキシ樹脂組成物を用いてプリプレグおよび繊維強化複合材料を作製し、プリプレグ使用繊維強化複合材料の表面品位を評価した。組成および結果を表９に示す。

　（実施例Ａ２０１）
　成分（Ａ）～（Ｄ）として表３に記載した化合物を用いて、表３に記載した含有割合で配合してエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、このエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、３０℃および１２０℃における粘度を測定した。さらにＢステージ化前のエポキシ樹脂組成物と表３に示す通りの角度ａおよび角度ｂを有する炭素繊維の束状集合体とを用いて、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、算術平均粗さＲａと曲げ強度を測定した。表３に結果を示す。調製直後のエポキシ樹脂組成物のＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性は良好であった。また、Ｂステージ化後の３０℃でのＳＭＣの取り扱い性は良好であった。さらに、１２０℃における樹脂の粘度、Ａ／Ｂの結果から、ＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性も特に良好であった。樹脂硬化物のＴｇは１４３℃で、繊維強化複合材料についても耐熱性、表面品位、力学特性のいずれも良好であった。

　（実施例Ａ２０２）
　成分（Ｃ）として用いる化合物の種類を変更し、成分（Ａ）～（Ｄ）を表３に記載した含有割合で配合した以外は実施例Ａ２０１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、このエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、３０℃および１２０℃における粘度を測定した。以下実施例Ａ２０１と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、算術平均粗さＲａと曲げ強度を測定した。表３に結果を示す。調製直後のエポキシ樹脂組成物のＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性は良好であった。また、Ｂステージ化後の３０℃でのＳＭＣの取り扱い性は良好であった。さらに、１２０℃における樹脂の粘度からＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性も良好であった。樹脂硬化物のＴｇは１４２℃で、繊維強化複合材料についても耐熱性、表面品位、力学特性のいずれも良好であった。

　（実施例Ａ２０３～Ａ２０５）
　成分（Ｄ）として用いる化合物の種類を変更し、成分（Ｂ）～（Ｄ）を表３に記載した含有割合で配合した以外は実施例Ａ２０１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、それぞれのエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、３０℃および１２０℃における粘度を測定した。以下実施例Ａ２０１と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、算術平均粗さＲａと曲げ強度を測定した。表３に結果を示す。いずれの場合も調製直後のエポキシ樹脂組成物のＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性は良好であった。また、いずれの場合もＢステージ化後の３０℃でのＳＭＣの取り扱い性は良好であった。さらに、いずれの場合も上記した１≦Ａ／Ｂ≦１００の条件を満たし、１２０℃における樹脂の粘度からＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性も特に良好であった。いずれの場合も樹脂硬化物のＴｇは１４０℃以上で、繊維強化複合材料についても耐熱性、表面品位、力学特性のいずれも良好であった。

　（実施例Ａ２０６～Ａ２０８）
　成分（Ａ）～（Ｄ）に加えて、さらに成分（Ｅ）、または、成分（Ｅ）および成分（Ｆ）を用い、成分（Ａ）～（Ｆ）を表３に記載した含有割合で配合した以外は実施例Ａ２０４と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、それぞれのエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、３０℃および１２０℃における粘度を測定した。以下実施例Ａ２０４と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、算術平均粗さＲａと曲げ強度を測定した。表３に結果を示す。いずれの場合も調製直後のエポキシ樹脂組成物のＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性は良好であった。また、いずれの場合もＢステージ化後の３０℃でのＳＭＣの取り扱い性は良好であった。さらに、いずれの場合も１２０℃における樹脂の粘度、Ａ／Ｂの結果から、ＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性も特に良好であった。いずれの場合も樹脂硬化物のＴｇは１４０℃以上で、繊維強化複合材料についても耐熱性、表面品位、力学特性のいずれも良好であった。

　（実施例Ａ２０９、Ａ２１０）
　角度ａおよび角度ｂの変更以外は実施例Ａ２０６と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、それぞれのエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、３０℃および１２０℃における粘度を測定した。以下実施例Ａ２０６と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、算術平均粗さＲａと曲げ強度を測定した。表３に結果を示す。いずれの場合も調製直後のエポキシ樹脂組成物のＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性は良好であった。また、いずれの場合もＢステージ化後の３０℃でのＳＭＣの取り扱い性は良好であった。さらに、いずれの場合も上記した１≦Ａ／Ｂ≦１００の条件を満たし、１２０℃における樹脂の粘度からＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性も特に良好であった。いずれの場合も樹脂硬化物のＴｇは１４０℃以上で、繊維強化複合材料についても耐熱性、表面品位、力学特性のいずれも良好であった。

　（実施例Ａ２１１～Ａ２２０）
　成分（Ａ）、（Ｄ）として用いる化合物の種類を変更し、成分（Ａ）～（Ｄ）を表４に記載した含有割合で配合した以外は実施例Ａ２０１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、それぞれのエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、３０℃および１２０℃における粘度を測定した。以下実施例Ａ２０１と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、算術平均粗さＲａと曲げ強度を測定した。表４に結果を示す。いずれの場合も調製直後のエポキシ樹脂組成物のＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性は良好であった。また、いずれの場合もＢステージ化後の３０℃でのＳＭＣの取り扱い性は良好であった。さらに、いずれの場合も上記した１≦Ａ／Ｂ≦１００の条件を満たし、１２０℃における樹脂の粘度からＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性も特に良好であった。いずれの場合も樹脂硬化物のＴｇは１４０℃以上で、繊維強化複合材料についても耐熱性、表面品位、力学特性のいずれも良好であった。

　（実施例Ａ２２１～Ａ２２４）
　成分（Ａ）、（Ｄ）として用いる化合物の種類を変更し、成分（Ａ）～（Ｄ）を表４に記載した含有割合で配合した以外は実施例Ａ２１２と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、それぞれのエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、３０℃および１２０℃における粘度を測定した。以下実施例Ａ２１２と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、算術平均粗さＲａと曲げ強度を測定した。表４に結果を示す。いずれの場合も調製直後のエポキシ樹脂組成物のＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性は良好であった。また、いずれの場合もＢステージ化後の３０℃でのＳＭＣの取り扱い性は良好であった。さらに、いずれの場合も上記した１≦Ａ／Ｂ≦１００の条件を満たし、１２０℃における樹脂の粘度からＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性も特に良好であった。いずれの場合も樹脂硬化物のＴｇは１４０℃以上で、繊維強化複合材料についても耐熱性、表面品位、力学特性のいずれも良好であった。

　（実施例Ａ２２５、Ａ２２６）
　成分（Ａ）～（Ｄ）に加えて、成分（Ｅ）、または、成分（Ｅ）および成分（Ｆ）を用い、成分（Ａ）～（Ｆ）を表４に記載した含有割合で配合した以外は実施例Ａ２１９と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、それぞれのエポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、３０℃および１２０℃における粘度を測定した。以下実施例Ａ２１９と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、算術平均粗さＲａと曲げ強度を測定した。表４に結果を示す。いずれの場合も調製直後のエポキシ樹脂組成物のＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性は良好であった。また、いずれの場合もＢステージ化後の３０℃でのＳＭＣの取り扱い性は良好であった。さらに、いずれの場合も上記した１≦Ａ／Ｂ≦１００の条件を満たし、１２０℃における樹脂の粘度からＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性も特に良好であった。いずれの場合も樹脂硬化物のＴｇは１４０℃以上で、繊維強化複合材料についても耐熱性、表面品位、力学特性のいずれも良好であった。

　（比較例Ａ２０１、Ａ２０２）
　実施例Ａ２０２と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、前記エポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、３０℃および１２０℃における粘度を測定した。さらに前記Ｂステージ化前のエポキシ樹脂組成物を用いて、不連続の炭素繊維の束状集合体の角度ａおよび角度ｂを表に記載の通り変更してＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、算術平均粗さＲａと曲げ強度を測定した。表６に結果を示す。調製直後のエポキシ樹脂組成物のＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性は良好であった。また、Ｂステージ化後の３０℃でのＳＭＣの取り扱い性は良好であった。さらに、１２０℃における樹脂の粘度からＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性も良好であった。樹脂硬化物のＴｇは１４２℃と耐熱性は良好であるものの、繊維強化複合材料について、いずれの場合も表面品位、力学特性は不良であった。

　（比較例Ａ２０３）
　成分（Ａ）～（Ｄ）を表６に記載した含有割合で配合した以外は実施例Ａ２０４と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、前記エポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、３０℃および１２０℃における粘度を測定した。以下実施例Ａ２０４と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、算術平均粗さＲａと曲げ強度を測定した。表６に結果を示す。調製直後のエポキシ樹脂組成物のＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性が良好であった。また、Ｂステージ化後、金型に対してＳＭＣが全く沿わず、賦形性に乏しいことから３０℃でのＳＭＣの取り扱い性は不良であった。さらに、１２０℃における樹脂の粘度、Ａ／Ｂの結果から、ＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性は特に良好であった。樹脂硬化物のＴｇは１５５℃で、繊維強化複合材料についても耐熱性、表面品位、力学特性のいずれも良好であった。

　（比較例Ａ２０４）
　成分（Ｃ）、（Ｄ）を含まない他は比較例Ａ２０１と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、前記エポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、３０℃および１２０℃における粘度を測定した。以下比較例Ａ２０３と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、算術平均粗さＲａと曲げ強度を測定した。表６に結果を示す。調製直後のエポキシ樹脂組成物のＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性は良好であった。また、Ｂステージ化後の３０℃における樹脂の粘度は低粘度であり、ＳＭＣからフィルムを剥がす際にフィルム側に樹脂が付着したことからＳＭＣの取り扱い性は不良であった。さらに、１２０℃における樹脂の粘度、Ａ／Ｂの結果から、ＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性は特に良好であった。樹脂硬化物のＴｇは１４８℃、繊維強化複合材料についても耐熱性、表面品位、力学特性のいずれも良好であった。

　（比較例Ａ２０５）
　成分（Ｄ）として用いる化合物の種類を変更し、成分（Ｃ）、（Ｄ）を表６に記載した含有割合で配合した他は比較例Ａ２０３と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、前記エポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、３０℃および１２０℃における粘度を測定した。以下比較例Ａ２０３と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、算術平均粗さＲａと曲げ強度を測定した。表６に結果を示す。調製直後のエポキシ樹脂組成物のＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性は良好であった。また、Ｂステージ化後の３０℃における樹脂の粘度から、ＳＭＣの取り扱い性は良好であった。さらに、１２０℃における樹脂の粘度から、ＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性は不良であった。樹脂硬化物のＴｇは９０℃で、繊維強化複合材料についても耐熱性、表面品位、力学特性のいずれも不良であった。

　（比較例Ａ２０６）
　成分（Ｄ）として用いる化合物の種類を変更し、成分（Ｂ）～（Ｄ）を表６に記載した含有割合で配合した他は比較例Ａ２０３と同様にしてエポキシ樹脂組成物を調製し、調製直後の７０℃における粘度を測定した。また、前記エポキシ樹脂組成物を４０℃で２４時間保持し、Ｂステージ化した後、３０℃および１２０℃における粘度を測定した。以下比較例Ａ２０３と同様にして、ＳＭＣおよび繊維強化複合材料を作製し、算術平均粗さＲａと曲げ強度を測定した。表６に結果を示す。調製直後のエポキシ樹脂組成物のＳＭＣ作製時の炭素繊維への含浸性が良好であった。また、Ｂステージ化後の３０℃におけるＳＭＣの取り扱い性は良好であった。さらに、１２０℃における樹脂の粘度から、ＳＭＣを加熱プレス成形する際の流動性は不良であった。樹脂硬化物のＴｇは１３０℃で、繊維強化複合材料についても耐熱性、表面品位、力学特性のいずれも不良であった。

　本発明のＳＭＣは、従来のＳＭＣ用エポキシ樹脂組成物からなるＳＭＣに比べ、成形時の流動特性が良好であり、耐熱性と強度特性に優れる繊維強化複合材料を与えるという点で優れている。さらに、本発明のプリプレグは、従来のプリプレグ用エポキシ樹脂組成物からなるプリプレグに比べ、樹脂フローが小さく、表面品位に優れる繊維強化複合材料を与えるという点で優れている。これにより、航空・宇宙用途、自動車用途の他、スポーツ・産業用途全般に繊維強化複合材料の適用が進み、化石燃料を中心とするエネルギー消費量の削減に繋がり、地球温暖化問題への貢献が期待できる。

１　束状集合体
２　炭素繊維
ａ　角度ａ
ｂ　角度ｂ

Claims

　以下の成分（Ａ）～成分（Ｄ）を有するエポキシ樹脂組成物に炭素繊維を配合してなるシートモールディングコンパウンドであって、以下の（Ｉ）および／または（ＩＩ）を満たす、シートモールディングコンパウンド。
・成分（Ａ）：エポキシ樹脂
・成分（Ｂ）：硬化剤
・成分（Ｃ）：ポリイソシアネート化合物
・成分（Ｄ）：ポリオール化合物
（Ｉ）
　成分（Ｄ）中に含まれる水酸基当量が２０以上１２０以下であって、
　かつ、以下１、２のいずれかまたは両方を満たす。
　１．成分（Ｃ）が、一分子におけるイソシアネート基数が３個以上６個以下の化合物を含む。
　２．成分（Ｄ）が、一分子における水酸基数が３個以上６個以下の化合物を含む。
（ＩＩ）
　前記炭素繊維が不連続の炭素繊維の束状集合体であり、
　前記束状集合体は、その炭素繊維の配列方向に直角な方向の幅が最大となる面において、前記炭素繊維の配列方向に対して、前記束状集合体中の炭素繊維の両方の端部の配列が形成する辺がとる鋭角の角度を、それぞれ角度ａおよび角度ｂとすると、角度ａ，ｂのそれぞれが２°以上３０°以下であり、
　前記エポキシ樹脂組成物の３０℃における粘度が、３．０×１０^４Ｐａ・ｓ以上１．０×１０^６Ｐａ・ｓ以下であり、
　かつ１２０℃における粘度が、１．０×１０^２Ｐａ・ｓ以上５．０×１０^３Ｐａ・ｓ以下である。
　前記（Ｉ）を満たし、前記エポキシ樹脂組成物の１２０℃における粘度が１．０×１０^２Ｐａ・ｓ以上１．０×１０^５Ｐａ・ｓ以下の範囲にある、請求項１に記載のシートモールディングコンパウンド。
　前記（ＩＩ）を満たし、前記エポキシ樹脂組成物の１２０℃における粘度が、１．０×１０^２Ｐａ・ｓ以上２．０×１０^３Ｐａ・ｓ以下である請求項１に記載のシートモールディングコンパウンド。
　前記（Ｉ）の１、２の両方を満たす、請求項１～３のいずれかに記載のシートモールディングコンパウンド。
　成分（Ｄ）が、脂肪族アルコール化合物または脂環式アルコール化合物である、請求項１～４のいずれかに記載のシートモールディングコンパウンド。
　成分（Ｄ）が、脂肪族アルコール化合物である、請求項１～５のいずれかに記載のシートモールディングコンパウンド。
　成分（Ｃ）が、芳香族イソシアネート化合物である、請求項１～６のいずれかに記載のシートモールディングコンパウンド。
　成分（Ｃ）が、ジフェニルメタンジイソシアネート誘導体である、請求項１～７のいずれかに記載のシートモールディングコンパウンド。
　前記エポキシ樹脂組成物が、成分（Ｅ）をさらに含む、請求項１～８のいずれかに記載のシートモールディングコンパウンド。
・成分（Ｅ）：４級アンモニウム塩、ホスホニウム塩、イミダゾール化合物、及びホスフィン化合物からなる群より選ばれる少なくとも一つの化合物
　前記エポキシ樹脂組成物が、成分（Ｆ）をさらに含む、請求項９に記載のシートモールディングコンパウンド。
・成分（Ｆ）：式（１）で表されるウレア化合物

（式中、Ｒ^１およびＲ^２はそれぞれ独立して、Ｈ、ＣＨ_３、ＯＣＨ_３、ＯＣ_２Ｈ_５、ＮＯ_２、ハロゲン、ＮＨ－ＣＯ－ＮＲ^３Ｒ^４またはＰｈ－ＮＨ－ＣＯ－ＮＲ^３Ｒ^４を表し、Ｒ^３およびＲ^４はそれぞれ独立して、炭素数１～８の炭化水素基、アリル基、アルコキシ基、アルケニル基、アラルキル基を表す。）
　シートモールディングコンパウンドに含まれるエポキシ樹脂組成物が、下記の条件を満たす、請求項１～１０のいずれかに記載のシートモールディングコンパウンド。
１≦Ａ／Ｂ≦１００
Ａ：７０℃における粘度、Ｂ：１３０℃における粘度
　成分（Ａ）が、ビスフェノール型エポキシ樹脂である、請求項１～１１のいずれかに記載のシートモールディングコンパウンド。
　成分（Ｂ）が、ジシアンジアミドまたはその誘導体である、請求項１～１２のいずれかに記載のシートモールディングコンパウンド。
ポキシ樹脂組成物。
　請求項１～１３のいずれかに記載のシートモールディングコンパウンドが硬化されてなる繊維強化複合材料。
　以下の成分（Ａ）～成分（Ｄ）を有するエポキシ樹脂組成物に強化繊維を配合してなるプリプレグであって、成分（Ｄ）中に含まれる水酸基当量が２０以上１２０以下の範囲にある、プリプレグ。
・成分（Ａ）：エポキシ樹脂
・成分（Ｂ）：硬化剤
・成分（Ｃ）：ポリイソシアネート化合物
・成分（Ｄ）：ポリオール化合物
　下記１、２のいずれかまたは両方を満たす、請求項１５に記載のプリプレグ。
　１．成分（Ｃ）が、一分子におけるイソシアネート基数が３個以上６個以下の化合物を含む。
　２．成分（Ｄ）が、一分子における水酸基数が３個以上６個以下の化合物を含む。
　前記１、２の両方を満たす、請求項１６記載のプリプレグ。
　成分（Ｄ）が、脂肪族及び脂環式アルコール化合物である、請求項１５～１７のいずれかに記載のプリプレグ。
　成分（Ｄ）が、脂肪鎖のみからなるアルコール化合物である、請求項１５～１８のいずれかに記載のプリプレグ。
　成分（Ｃ）が、芳香族イソシアネート化合物である、請求項１５～１９のいずれかに記載のプリプレグ。
　成分（Ｃ）が、ジフェニルメタンジイソシアネート誘導体である、請求項１５～２０のいずれかに記載のプリプレグ。
　前記エポキシ樹脂組成物が、成分（Ｅ）をさらに含む、請求項１５～２１のいずれかに記載のプリプレグ。
・成分（Ｅ）：４級アンモニウム塩、ホスホニウム塩、イミダゾール化合物、及びホスフィン化合物からなる群より選ばれる少なくとも一つの化合物
　前記エポキシ樹脂組成物が、成分（Ｆ）をさらに含む、請求項２２に記載のプリプレグ。
・成分（Ｆ）：式（１）で表されるウレア化合物

（式中、Ｒ^１およびＲ^２はそれぞれ独立して、Ｈ、ＣＨ_３、ＯＣＨ_３、ＯＣ_２Ｈ_５、ＮＯ_２、ハロゲン、ＮＨ－ＣＯ－ＮＲ^３Ｒ^４またはＰｈ－ＮＨ－ＣＯ－ＮＲ^３Ｒ^４を表し、Ｒ^３およびＲ^４はそれぞれ独立して、炭素数１～８の炭化水素基、アリル基、アルコキシ基、アルケニル基、アラルキル基を表す。）
　前記エポキシ樹脂組成物の１２０℃における粘度が１０Ｐａ・ｓ以上１．０×１０^５Ｐａ・ｓ以下である、請求項１５～２３のいずれかに記載のプリプレグ。
　前記エポキシ樹脂組成物が、下記の条件を満たす、請求項１５～２４のいずれかに記載のプリプレグ。
１≦Ａ／Ｂ≦２０００
Ａ：７０℃における粘度、Ｂ：１３０℃における粘度
　請求項１５～２５のいずれかに記載のプリプレグが硬化されてなる繊維強化複合材料。
　請求項１５～２５のいずれかに記載のプリプレグとシートモールディングコンパウンドが組み合わされ硬化されてなるハイブリッド成形体。