CN101600550A - 预浸料坯基材、层合基材、纤维增强塑料、预浸料坯基材的制造方法及纤维增强塑料的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种预浸料坯基材，其中，所述预浸料坯基材由单向排列的多根增强纤维与存在于该多根增强纤维间的基质树脂构成，该预浸料坯基材在其整个面上具有多条切口，所述切口具有横切所述增强纤维的方向，实质上全部的所述增强纤维被所述切口截断，被该切口截断的各增强纤维片段的长度L为10至100mm，所述预浸料坯基材的厚度H为30至300μm，所述预浸料坯基材中的所述增强纤维的纤维体积含有率Vf为45至65％。

Description

预浸料坯基材、层合基材、纤维增强塑料、预浸料坯基材的制造方法及纤维增强塑料的制造方法

技术领域

本发明涉及由多条增强纤维与基质树脂构成的预浸料坯(prepreg)基材。另外，本发明涉及多张层合的增强纤维片材的至少一部分由本发明的预浸料坯基材构成的层合基材。进而，本发明还涉及由本发明的层合基材成型的纤维增强塑料。本发明还涉及本发明的预浸料坯基材与本发明的纤维增强塑料的制造方法。

本发明的预浸料坯基材在成型纤维增强塑料成型体时伴随基质树脂流动增强纤维具有良好的流动性，结果，在成型具有所希望形状的成型体中得到良好的成型追随性。另外，由至少含有一部分本发明的预浸料坯基材的增强纤维片材的层合体成型的纤维增强塑料成型体具有能适用各种结构材料的优异的力学物性。成型体的所述力学特性的不均匀性小，因此，成型体具有优异的尺寸稳定性。本发明的纤维增强塑料优选用于例如汽车部件、运动用具等。

背景技术

由增强纤维与基质树脂构成的纤维增强塑料由于比强度、比弹性模量高、力学特性优异，具有耐气候性、耐化学药品性等高功能特性等，所以在产业用途中备受关注，其需求也逐年提高。

作为具有高功能特性的纤维增强塑料的成型方法，有下述高压釜成型方法，即，使被称为预浸料坯的连续增强纤维含浸基质树脂，层合所得的半固化状态的原料基材(预浸料坯片)，用高温高压釜进行加热加压，由此使基质树脂固化，成型纤维增强塑料。该高压釜成型方法被普遍使用。

另外，作为纤维增强塑料的成型方法，也有以提高生产效率为目的的RTM(树脂传递成型)成型方法，即，使由预先赋型为部件形状的连续增强纤维构成的原料基材(预成型体)含浸基质树脂，使其固化。

通过上述成型方法得到的纤维增强塑料中，增强纤维是连续纤维，所以具有优异的力学物性。另外，由于连续纤维被规则地排列，所以通过配置层合的基材，能设计成具有纤维增强塑料所需的力学物性，所得的纤维增强塑料的力学物性不均也小。但是，另一方面，由于为连续纤维，所以难以形成三维形状等复杂形状，上述成型方法主要限于制造接近于平面形状的部件。

作为适合成型具有三维形状等复杂形状的成型体的成型方法，有SMC(Sheet Molding Compound))成型方法。SMC成型方法如下进行：通常使切割成25mm左右的增强纤维的短切纤维含浸作为基质树脂的热固性树脂，使用加热型冲压机将半固化状态的SMC片材加热加压，由此进行成型。大多情况下，在加压前将SMC片材切割成小于成型体的形状，配置在成型模上，通过加压将剪裁成小于成型体形状的SMC片材拉伸(使其流动)进行成型。因此，通过基质树脂及被剪裁的大量增强纤维的流动，能得到成型为三维形状等复杂形状的追随性。

但是，SMC成型方法在制作SMC片材的工序中，必然产生短切纤维分布不均、取向不均，所以成型体的力学物性降低，或者其值不均增大。进而，由于短切纤维分布不均、取向不均，特别在薄型的成型体中，容易发生翘曲、凹痕等，有时不适合用作结构材料用的成型体。

为了消除上述材料的缺点，特开昭63-247012号公报(专利文献1)或特开平9-254227号公报(专利文献2)中公开了下述预浸料坯基材，该预浸料坯基材是在由连续纤维与热塑性树脂构成的预浸料坯片中导入切口，切断连续纤维，由此纤维能流动，成型得到的成型体的力学物性不均也减小。

但是，与通过SMC成型方法成型的成型体相比，使用该具有切口的预浸料坯基材成型的成型体虽然力学特性大幅提高，其不均减小，但是不能认为具有足够用作结构材料的强度。与由连续纤维形成的预浸料坯基材相比时，由于为包含切口之类缺陷的结构，所以作为应力集中点的切口成为成型体中的破坏起点，特别是存在成型体的拉伸强度、拉伸疲劳强度降低的问题。

专利文献1：特开昭63-247012号公报

专利文献2：特开平9-254227号公报

发明内容

本发明的目的之一在于鉴于上述现有技术的问题，提供一种成型时具有增强纤维的良好流动性及成型为具有复杂形状的成型体的追随性的预浸料坯基材。本发明的其他目的之一在于提供至少一部分含有本发明的预浸料坯基材的增强纤维片材的层合基材。本发明的其他目的之一还在于提供由本发明的层合基材成型的纤维增强塑料。另外，本发明的进一步的目的在于提供本发明的预浸料坯基材的制造方法及使用本发明的预浸料坯基材的纤维增强塑料的制造方法。

本发明的预浸料坯基材是由实质上单向排列的多根增强纤维和附着在该增强纤维上的基质树脂构成的预浸料坯基材，该预浸料坯基材在其整个面上具有多条切口，所述切口具有横切所述增强纤维的方向，实质上全部上述增强纤维被所述切口截断，被该切口截断的各增强纤维片段的长度L为10至100mm，所述预浸料坯基材的厚度H为30至300μm，所述预浸料坯基材中的所述增强纤维的纤维体积含有率Vf为45至65％。

本发明的预浸料坯基材中，所述各切口由具有一定长度的切口片段构成，将该切口片段在所述增强纤维排列方向上投影时与所述增强纤维的排列方向成直角的方向上的所述切口片段的投影长度Ws为1至10mm，所述预浸料坯基材的厚度H优选为30至150μm。将本发明的预浸料坯基材的该形态称为定长切口预浸料坯基材。

本发明的预浸料坯基材中，所述各切口由具有一定长度的切口片段构成，将该切口片段在所述增强纤维的排列方向上投影时与所述增强纤维排列方向成直角的方向上的所述切口片段的投影长度Ws优选为30μm至1.5mm。将本发明的预浸料坯基材的该形态称为定长切口预浸料坯基材。

本发明的预浸料坯基材中，优选所述切口片段在至少3条朝向相同方向的直线上排列，形成至少3列切口列，并且邻接的所述切口列在所述增强纤维排列方向上的间隔彼此相等。

本发明的预浸料坯基材中，优选所述切口片段相对于与所述增强纤维的排列方向成直角的方向成斜向排列。将本发明的预浸料坯基材的该方案称为斜向切口预浸料坯基材。

本发明的预浸料坯基材中，优选从所述预浸料坯基材的上面和下面分别在所述预浸料坯基材的厚度方向上以不贯穿所述预浸料坯基材的方式设置所述切口片段，所述切口片段的切口深度Hs相对于所述预浸料坯基材的厚度H为0.4H至0.6H，所述上面的任意切口片段A与所述上面的切口片段B的间隔为La时，所述切口片段B在所述增强纤维的排列方向中与该切口片段A邻接，该间隔La为10至100mm，所述下面的切口片段C的几何中心位于从所述切口片段A向所述切口片段B方向的所述增强纤维排列方向上的距离为0.4La至0.6La的位置，位于所述上面的所述切口片段A与所述切口片段B之间的所述增强纤维的一部分，被所述上面的所述切口片段A与所述下面的所述切口片段C、或所述上面的所述切口片段B与所述下面的所述切口片段C截断，并且所述上面的切口片段的几何形状及/或所述下面的切口片段的几何形状彼此相同。将本发明的预浸料坯基材的该方案称为两面切口预浸料坯基材。

本发明的预浸料坯基材中，优选所述切口片段具有倾斜角度Θa，在所述预浸料坯基材的厚度方向上倾斜设置，在任意切口片段中，以所述预浸料坯基材上面的所述增强纤维的截断线位置与下面的截断线位置之间的所述增强纤维的排列方向上的距离为S时，基于下式(式I)由该距离S与所述预浸料坯基材的厚度H求出的所述倾斜角度Θa为1至25°。

$\mathrm{\Θa}=\mathrm{ta}{n}^{-1}\left(\frac{H}{S}\right)$ 式I

将本发明的预浸料坯基材的该方案称为倾斜切口预浸料坯基材。

在本发明的预浸料坯基材中，优选在所述预浸料坯基材的表面上，所述各切口与所述增强纤维的排列方向所成的斜向角度Θb的绝对值为2至25°。将本发明的预浸料坯基材的该方案称为特定角度斜向切口预浸料坯基材。

本发明的预浸料坯基材中，优选所述各切口分别在所述预浸料坯基材的整个宽度上连续。将本发明的预浸料坯基材的该方案称为特定角度斜向连续切口预浸料坯基材。

本发明的预浸料坯基材中，优选所述各切口由具有一定长度的切口片段构成，将该切口片段在所述增强纤维的排列方向投影时在与所述增强纤维排列方向成直角的方向上的所述切口片段的投影长度Ws为30μm至100mm，在所述增强纤维的排列方向上邻接的所述切口片段的几何形状彼此相同。将本发明的预浸料坯基材的该方案称为特定角度斜向定长切口预浸料坯基材。

本发明的预浸料坯基材中，优选所述各切口设置成直线状，所述各增强纤维片段的长度L实质上相等。将本发明的预浸料坯基材的该方案称为直线斜向切口预浸料坯基材。

本发明的层合基材是将多张预浸料坯基材层合且一体化得到的层合基材，所述预浸料坯基材是实质上单向排列的多根增强纤维与附着在该增强纤维上的基质树脂构成的，所述层合的预浸料坯基材的至少一部分是本发明的预浸料坯基材，所述层合的预浸料坯基材的所述增强纤维的排列方向由彼此不同的至少2个方向构成。

本发明的层合基材是将多张预浸料坯基材层合且一体化得到的层合基材，所述预浸料坯基材由实质上单向排列的多根增强纤维与附着在该增强纤维上的基质树脂构成，所述层合的预浸料坯基材的至少2张由彼此邻接的本发明的定长切口预浸料坯基材构成，该邻接的2张预浸料坯基材的所述增强纤维的排列方向彼此实质上相同，所述邻接的2张预浸料坯基材的所述切口片段在所述增强纤维的排列方向上的排列间隔相等，并且所述邻接的2张预浸料坯基材的一个浸料基材的所述切口片段的位置与另一个预浸料坯基材的所述切口片段的位置在所述增强纤维的排列方向上错开。

本发明的纤维增强塑料是由层合多层增强纤维层得到的层合体与基质树脂构成的纤维增强塑料，所述增强纤维层由实质上单向排列的增强纤维构成，所述增强纤维层的至少2层以所述增强纤维的排列方向彼此不同的状态被层合，纤维体积含有率Vf为45至65％，由所述增强纤维层的1层与附着在其上的所述基质树脂构成的纤维-树脂层的至少1层纤维-树脂层，在该层的整个面上，具有由不存在所述增强纤维、存在所述基质树脂或邻接层的所述增强纤维的区域构成的多个切口开口部，所述增强纤维被该切口开口部截断，被截断的增强纤维的增强纤维片段长度L为10至100mm，所述切口开口部在该层的表面上的表面积为该层的表面积的0.1至10％，该层的平均厚度Hc为15至300μm。

本发明的预浸料坯基材的制造方法包括下述工序：将多根增强纤维单向并丝，含浸基质树脂，准备预备预浸料坯(preliminary prepreg)的工序；将在辊外周面上螺旋状设置刀片的旋转刀片辊压接准备的预备预浸料坯，在所述预备预浸料坯中导入切断所述增强纤维的切口的工序。

本发明的纤维增强塑料的制造方法，使用本发明的层合基材，使成型模的所述层合基材的装料率为50至95％，将所述层合基材进行加压成型。

本发明的预浸料坯基材由相同方向排列的长度L为10至100mm的多个增强纤维片段与基质树脂构成，预浸料坯基材的厚度H为30至300μm，并且预浸料坯基材的增强纤维的体积含有率Vf为45至65％，因此，使用该预浸料坯基材成型纤维增强塑料时，伴随成型时基质树脂的流动，增强纤维片段也良好地流动。即，本发明的预浸料坯基材的增强纤维在成型纤维增强塑料时显示良好的流动性。结果，成型复杂形状的纤维增强塑料时可以具有对成型形状的良好的追随性。另外，成型的纤维增强塑料具有优异的力学物性、不均少的力学物性、优异的尺寸稳定性。

附图说明

[图1]图1是本发明的预浸料坯基材的一例的平面图。

[图2]图2是本发明的预浸料坯基材所具有的切口图案的6例平面图。

[图3A]图3A是本发明的层合基材的一例的部分剖视平面图。

[图3B]图3B是图3A的A-A向截面图。

[图4A]图4A是表示本发明的层合基材的一例载置在模上的状态的纵截面图。

[图4B]图4B是说明成型压力作用于图4A所示的层合基材上时的层合基材的变形状态的纵截面图。

[图5]图5是本发明的两面切口预浸料坯基材的一例的纵截面图。

[图6]图6是本发明的倾斜切口预浸料坯基材的一例的纵截面图。

[图7]图7是用于形成本发明的预浸料坯基材的切口的切口形成装置的一例的侧面简图。

[图8]图8是用于形成本发明的倾斜切口预浸料坯基材的倾斜切口的切口形成装置的其他一例的侧面简图。

[图9]图9是用于说明本发明的层合基材的一例的邻接的层的切口图案的位置关系的一例的本发明预浸料坯基材的一例的平面图。

[图10]图10是本发明预浸料坯基材的其他一例的平面图。

[图11]图11是本发明的预浸料坯基材的其他一例的平面图。

[图12]图12是本发明的预浸料坯基材的另一其他例的平面图。

[图1 3]图1 3是用于比较本发明预浸料坯基材的切口的切口图案的二个切口图案例的平面图。

[图14]图14是在本发明预浸料坯基材上形成的切口图案的五个例子的平面图。

[图15A]图15A是由具有切口的预浸料坯基材构成的层合基材的一例的侧视图。

[图15B]图15B是图15A的A-A向截面图。

[图15C]图15C是说明成型压力作用于图15A所示的层合基材上时的层合基材的变形状态的侧视图。

[图15D]图15D是图15C的A-A向截面图。

[图16A]图16A是本发明的层合基材的一例的侧视图。

[图16B]图16B是图16A的A-A向截面图。

[图16C]图16C是说明成型压力作用于图16A所示的层合基材上时的层合基材的变形状态的侧视图。

[图16D]图16D是图16C的A-A向截面图。

[图17A]图17A是本发明层合基材的其他一例的侧视图。

[图17B]图17B是说明成型压力作用于图17A所示的层合基材上时的层合基材的变形状态的侧视图。

[图18]图18是用于形成本发明预浸料坯基材的切口的切口形成装置的一例的侧视简图。

[图19A]图19A是用于制造本发明的预浸料坯基材的预备预浸料坯基材的排列与在被排列的预备预浸料坯基材上形成切口的切口形成装置的其他一例的平面简图。

[图19B]图19B是用于制造本发明预浸料坯基材的预备预浸料坯基材的排列与用于在被排列的预备预浸料坯基材上形成切口的切口形成装置的其他一例的平面简图。

[图20]图20是本发明层合基材的其他一例的平面图。

[图21]图21是在本发明的斜向切口预浸料坯基材中，从其上面及下面***切口的两面切口预浸料坯基材的一例的纵截面图。

[图22]图22是在本发明的斜向切口预浸料坯基材中，切口向预浸料坯基材的厚度方向倾斜的倾斜切口预浸料坯基材的一例的纵截面图。

[图23]图23是本发明的带有附加树脂层的预浸料坯基材的一例的纵截面图。

符号说明

C：切口或切口片段

CA：增强纤维的切断装置

CE：增强纤维的切断端部

CO：切口的重复部分

CP：切口图案

CR：切口列

F：增强纤维

FP：纤维增强塑料(成型品)

FS：增强纤维片段

H：预浸料坯基材的厚度

HD：水平方向

Hs：切口的切口深度

L：纤维片段的长度

La：邻接的切口在纤维排列方向上的距离

LB：层合基材

P：预浸料坯基材

RP：原料预浸料坯基材(预备预浸料坯基材)

S：预浸料坯基材上面的纤维截断位置与下面纤维的截断位置之间的纤维排列方向上的距离

VD：垂直方向

W：切口片段在长度方向上的切口长度

Ws：切口片段的投影长度(切口长度)

Θa：切口相对于预浸料坯基材厚度方向的倾斜角度

Θb：切口相对于预浸料坯基材表面的纤维的排列方向的倾斜角度

43：树脂的流动方向

44：间隙(开口部)

62：倾斜切口预浸料坯基材上的增强纤维的截断线

具体实施方式

本发明人为了得到下述预浸料坯基材，即在成型增强纤维塑料时，具有增强纤维的良好的流动性、对复杂形状的成型追随性，所得的纤维增强塑料呈现优异的力学物性、不均少的力学物性、优异的尺寸稳定性，为此进行潜心研究，结果表明，作为预浸料坯基材，在特定基材中，即在由单向并丝的多根增强纤维与基质树脂构成的预浸料坯基材中，***特定的切口图案，得到预浸料坯基材，根据需要将所得预浸料坯基材与由其他结构形成的基材一起层合，制成层合体，将所得层合体加压成型，由此一举解决了上述课题。

本说明书中所用的预浸料坯基材中，除在单向并丝的多根增强纤维片材或其他方案的多根增强纤维片材的增强纤维间的间隙中完全含浸基质树脂的预浸料坯基材之外，也包括下述树脂半含浸预浸料坯基材，所述树脂半含浸预浸料坯基材中，基质树脂由片状基质树脂片材构成，在形成片材的树脂未完全含浸在增强纤维间的间隙内的状态下，基质树脂片材与增强纤维一体化。树脂半含浸预浸料坯有时被称为半预浸料坯。

本发明的预浸料坯基材中，由于多根增强纤维单向并丝，所以层合多张预浸料坯基材时，通过控制层合基材间的纤维方向的取向，能设计成具有任意力学物性的成型体。需要说明的是，本说明书中，只要没有特别说明，纤维或包括纤维的用语(例如纤维方向等)中，所谓纤维，表示增强纤维。

本发明的预浸料坯基材是由实质上单向排列的多根增强纤维与附着在该增强纤维上的基质树脂构成的预浸料坯基材，该预浸料坯基材在其整个面上具有多条切口，所述切口具有横切所述增强纤维的方向，实质上所有所述增强纤维被所述切口截断，被该切口截断的各增强纤维片段的长度L为10至100mm，所述预浸料坯基材的厚度H为30至300μm，所述预浸料坯基材中的所述增强纤维的纤维体积含有率Vf为45至65％。

本发明的预浸料坯基材中的“实质上单向排列的多根增强纤维”的“实质上单向”，是指下述状态：注意任意纤维的某一部分时，在半径5mm以内存在的纤维组的90％以上的纤维，从偏离该任意纤维某一部分所具有的基准线、例如垂直线或水平线的角度(纤维角度)在±10°范围以内进行取向的状态。

本发明的预浸料坯基材的“实质上所有增强纤维被切口截断”中“实质上所有增强纤维”，是指未被切口截断的连续纤维排列的面积在预浸料坯基材的面积中所占的比例为5％以下。

关于本发明的预浸料坯基材，使用“排列的增强纤维”的用语与“并丝的增强纤维”的用语，但两者含义相同。

图1是本发明预浸料坯基材的一例的部分放大平面图。图1中，预浸料坯基材P1由多根增强纤维F1与附着在增强纤维F1上的基质树脂(省略图示)构成。多根增强纤维F1的长度方向(排列方向)是图1的垂直方向VD。多根增强纤维F1实质上以单向、即垂直方向VD进行排列。与纤维F1的长度方向(排列方向)成直角的方向为图1的水平方向HD。

预浸料坯基材P1在其整个面上间隔具有多条切口C1，所述切口C1具有横切多根增强纤维F1的方向。通过上述切口C1，实质上所有增强纤维F1在它们的长度方向(排列方向)上被截断。被在纤维的长度方向上相邻的切口、例如切口C1b与切口C1d截断的纤维，形成增强纤维片段。增强纤维片段的长度L选自10至100mm的范围。

预浸料坯基材P1的厚度H(参见图5或图6)选自30至300μm的范围。预浸料坯基材P1中的增强纤维F1的纤维体积含有率Vf选自45至65％的范围。

通过将所有增强纤维片段的长度L设定为100mm以下，使用由预浸料坯基材构成的层合基材成型纤维增强塑料(成型品)时的成型时，纤维能够流动，特别是也能在纤维的长度方向流动。这样可以在复杂形状的成型品成型时获得良好的成型追随性。不存在切口时，即仅为连续纤维的情况下，由于纤维在纤维的长度方向上不能流动，所以无法成型为复杂形状的成型品。

将增强纤维片段的长度L设定为小于10mm时，纤维的流动性进一步提高，但此时即使满足预浸料坯基材的其他构成要件，也得不到作为成型品、特别是作为结构材料所需的高力学特性。

考虑纤维的流动性与成型品的力学特性之间的关系时，增强纤维片段的长度L优选为20至60mm。根据切口的位置，有时也存在长度小于10mm的增强纤维片段，但长度小于10mm的增强纤维片段越少越好。长度小于10mm的增强纤维片段进行并丝的面积占预浸料坯基材的面积的比例优选为5％以下。

虽然即使预浸料坯基材的厚度H超过300μm，也可以得到纤维的良好的流动性，但是，另一方面，由于具有切口，所以存在被切口截断的预浸料坯基材的厚度越大，成型品强度越低的倾向。如果以成型品适用于结构材料为前提，则预浸料坯基材的厚度H必须为300μm以下。特别是预浸料坯基材的厚度H为150μm以下时，成型品的强度大幅提高。

虽然即使预浸料坯基材的厚度H小于30μm，也能保持纤维的流动性，可以得到高强度的成型品，但是稳定地制造极薄的预浸料坯基材非常困难。为了低成本制造预浸料坯基材，优选预浸料坯基材的厚度H为30μm以上。考虑到成型品的力学特性与预浸料坯基材的制造成本的关系时，优选预浸料坯基材的厚度H为50至150μm。

纤维体积含有率Vf为65％以下，可以得到纤维的充分的流动性。纤维体积含有率Vf越低，纤维的流动性越高，但纤维体积含有率Vf小于45％时，得不到结构材料所需的高力学特性。考虑到纤维的流动性与成型品的力学特性的关系，优选纤维体积含有率Vf为55至60％。

本发明的预浸料坯基材的必要构成要件如以上所述。

另一方面，图1所示的本发明的预浸料坯基材的方案中，设置在预浸料坯基材P1上的多条切口C1，在横切增强纤维F1的方向上不连续，由具有一定长度的多条切口片段、例如切口片段C1b、C1d形成。将本发明的预浸料坯基材的该方案称为定长切口预浸料坯基材。

切口片段的长度可以如下进行研究：将增强纤维截断为何种程度，即在预浸料坯基材的面内，将切口在增强纤维排列方向(长度方向)上投影时与增强纤维的排列方向(长度方向)成直角的方向上的切口片段的投影长度Ws(图1中符号12表示的长度)为基准进行研究。以下，有时将该切口片段的投影长度Ws简单称为切口片段的长度Ws。为朝向与纤维排列方向成直角的方向的切口片段的情况下，沿着切口片段的实际片段长度与切口片段的长度Ws一致。

由切口生成的增强纤维组的切断端部例如C1bE、C1dE在纤维增强塑料中在施加负荷时发生应力集中，很有可能成为破坏的起点。因此，尽可能不截断增强纤维的情况在成型品的强度方面较为有利。切口片段的长度Ws为10mm以下时，成型品的强度大幅提高。但是，切口片段的长度Ws小于30μm时，难以控制切口，难以确保在预浸料坯基材整个面上增强纤维片段的长度L为10至100mm。

即，存在未被切口切断的纤维时，成型时纤维流动性显著降低，但为了避免该情况在纤维的长度方向导入大量切口时，有时存在产生增强纤维片段的长度L小于10mm的部位的问题。因此，切口片段的长度Ws优选为1mm以上。切口片段的长度Ws为1mm以上的切口，还具有可以用简易装置形成的优点。

相反，切口片段的长度Ws超过10mm时，不论其长度如何，成型品的强度基本落入一定的值。这表示增强纤维组的切断端部C1bE、C1dE的长度提高至一定以上时，与开始破坏的负荷基本同等。

切口片段的长度Ws为1.5mm以下时，成型品强度显著提高。由以上的讨论可知，从可以用简易的装置***切口的观点考虑，切口片段的长度Ws优选为1至10mm，另一方面，考虑到控制切口的容易性与成型品的力学特性的关系，切口片段的长度Ws优选为30μm至1.5mm，更优选为50μm至1mm。

下面，进一步说明作为本发明预浸料坯基材方案之一的定长切口预浸料坯基材P1。

图1中，在预浸料坯基材P1上设置多条整列的具有一定长度的切口C1。在纤维的长度方向上彼此成对的上侧切口C1b与下侧切口C1d之间，纤维F1被截断，通过该间隔11，形成纤维长度L为10至100mm的纤维片段FS1。将该纤维长度L称为纤维片段的长度L。

图1的预浸料坯基材P1是纤维片段的长度L与切口片段的长度(投影长度)Ws均为一种的方案。图1中，由第1断续切口构成的切口列CRa与由第3断续切口构成的切口列CRc可以在纤维的长度方向上通过平行移动纤维片段长度L的距离来进行重叠。另外，由第2断续切口构成的切口列CRb与由第4断续切口构成的切口列CRd可以在纤维的长度方向上通过平行移动纤维片段长度L的距离来进行重叠。

另外，有被第1、第2切口列CRa、CRb与第3、第4切口列CRc、CRd彼此切入的纤维，存在切成纤维片段长度L以下的宽度13构成的切口重复部分CO1。即，在宽度13范围内排列的纤维被切口C1b与C1d切断，同时上述纤维的中间也被切口C1c切断。通过具有在纤维排列方向投影时的切口重复部分CO1，可以稳定地制造纤维片段长度为100mm以下的预浸料坯基材。

图1的预浸料坯基材P1具有切口C1b与切口C1c的2种切口图案，所述切口C1b斜向右上方，具有一定长度，所述切口C1c斜向左上方，具有一定长度。将本发明的预浸料坯基材的该方案称为斜向定长切口预浸料坯基材。

其他6个不同方案的切口图案的例子如图2的(a)至(f)所示。图2中，省略增强纤维排列的图示，但增强纤维的排列方向在图2中为上下方向(垂直方向)。需要说明的是，只要满足上述各条件，则切口图案可以为任意图案。另外，图2的(a)、(b)或(c)所示的本发明的预浸料坯基材是切口片段C2a、C2b、C2c的方向与纤维排列方向垂直的方案，将本发明预浸料坯基材的该方案称为垂直定长切口预浸料坯基材。图2的(d)、(e)或(f)所示的本发明预浸料坯基材是切口片段C2d、C2e、C2f的方向与纤维的排列方向斜向的方案，本发明预浸料坯基材的该方案为斜向定长切口预浸料坯基材。

作为用于本发明预浸料坯基材的增强纤维，可以举出例如使用下述纤维作为纤维的增强纤维等，所述纤维为：芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚对亚苯基苯并二噁唑(PBO)纤维等有机纤维；玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、基拉诺纤维(Tyranno fiber)、玄武岩纤维、陶瓷纤维等无机纤维、不锈钢纤维或钢纤维等金属纤维；此外，硼纤维、天然纤维、改性的天然纤维等。

其中，特别指出的是，碳纤维在上述增强纤维中为轻质，并且在比强度与比弹性模量方面具有特别优异的性质，进而耐热性或耐化学药品性也优异，所以适合于期望轻质化的汽车面板等部件中。其中，优选容易得到高强度碳纤维的PAN类碳纤维。

作为用于本发明预浸料坯基材的基质树脂，可以举出例如环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂、丙烯酸环氧基酯树脂、丙烯酸氨基甲酸酯树脂、苯氧基树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂等热固性树脂；聚酰胺、聚缩醛、聚丙烯酸酯、聚砜、ABS、聚酯、丙烯酸、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物、聚氯乙烯、聚四氟乙烯等氟类树脂、有机硅等热塑性树脂。

其中，特别优选使用热固性树脂。通过使基质树脂为热固性树脂，预浸料坯基材在室温下具有粘性，因此层合预浸料坯基材时与上下预浸料坯基材粘合而被一体化，可以在保持所希望的层合结构的状态下进行成型。另一方面，以在室温下没有粘性的热塑性树脂为基质树脂的预浸料坯基材中，由于将预浸料坯基材层合时预浸料坯基材之间滑动，所以成型时层合结构错位，结果有时形成纤维取向不均很大的纤维增强塑料。特别是用具有凹凸部的模进行成型时，两者差异显著。

进而，以热固性树脂为基质树脂的本发明预浸料坯基材在室温下具有优异的悬垂性，例如使用具有凹凸部的模成型成型品时，可以容易进行预先沿着其凹凸的预备赋型。通过该预备赋型，能提高成型性，也容易控制纤维流动。

本发明的预浸料坯基材可以与带状支撑体密合。通过使用支撑体，***有切口的预浸料坯基材即使所有纤维均被切口切断，也能保持其形态，从而可以避免赋型时纤维脱落导致不均的问题。此时，基质树脂更优选为具有粘性的热固性树脂。

作为带状的支撑体，可以举出牛皮纸等纸类或聚乙烯·聚丙烯等聚合物膜类、铝等金属箔类等，进而，为了得到与树脂的脱模性，可以向表面赋予有机硅类或“特氟龙(注册商标)”类脱模剂或进行金属蒸镀等。

在热固性树脂中，更优选环氧树脂或不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂等、或上述树脂的混合树脂。作为上述树脂的常温(25℃)下的树脂粘度，优选为1×10⁶Pa·s以下，如果在该范围内，则可以得到具有所希望的粘性及悬垂性的预浸料坯基材。其中，以环氧树脂为基质树脂，以碳纤维为增强纤维的预浸料坯基材，可以给使用该基材成型的成型体(增强纤维复合材料)带来最优异的力学特性。

上述基质树脂，以热固性树脂根据DSC测定的放热峰温度为Tp时，所述热固性树脂能在10分钟以内能固化的温度T优选为(Tp-60)至(Tp+20)。此处，所谓能固化，是指将含有热固性树脂的成型前体在某温度下保持一定时间后，能在保持成型前体的形状的状态下取出。作为具体的评价方法为，在放置于加热的加压机上的内径为31.7mm、厚度为3.3mm的聚四氟乙烯制O环中注入1.5ml热固性树脂，加热加压10分钟，进行交联反应后，对能够取出且不使树脂试验片变形的状态进行评价。

所述热固性树脂能在10分钟以内固化的温度T超过(Tp+20)℃时，因树脂的急剧反应而有可能在树脂内部生成针孔、引起固化不良，(Tp-60)℃时，由于成型时升温需要时间，所以对成型条件有限制，故而优选在上述范围。需要说明的是，基于DSC的放热峰温度Tp是在升温速度为10℃/分钟的条件下测定的值。

作为呈现以上固化特性的热固性树脂，至少有环氧树脂，固化剂是胺类固化剂，作为固化促进剂，可以举出在1分子中具有2个以上脲键的化合物。作为固化促进剂，具体优选2，4-甲苯双(二甲基脲)或4，4-亚甲基双(苯基二甲基脲)。

为了制作本发明的具有切口的预浸料坯基材，在由作为原材料的单向排列的连续增强纤维与附着在增强纤维上的基质树脂构成的原料预浸料坯基材(预备预浸料坯基材)中导入切口的方法，首先制作预备预浸料坯基材。有下述方法：通过使用切刀的手工作业或切断机在制作的预备预浸料坯基材中导入切口的方法；或在单向并丝的连续纤维的预浸料坯制造工序中，使在规定位置配置刀片的旋转辊连续地与制造的预浸料坯压接，或重叠多层预备预浸料坯基材，用在规定的位置配置刀片的模进行剪切等方法。简单地在预备预浸料坯基材中导入切口时适合前者，考虑生产效率大量制作时适合后者。

使用旋转辊时，可以直接切削辊设置规定的刀片。另外，也可以使用下述旋转辊，即在磁性辊等上卷缠切削平板在规定的位置配置刀片的片材状模。此时，用于导入不同切口的刀片容易更换。通过使用上述旋转辊，要求切口片段长度Ws较小的(具体地可以为1mm以下)预浸料坯基材时，也可以在预备预浸料坯上良好地形成切口。

在预备预浸料坯上导入切口后，进一步用辊等将预浸料坯基材进行热压接，在切口部填充树脂，使其粘接，由此可以提高预浸料坯基材的操作性。

如图2的(d)、(e)或(f)所示，预浸料坯基材的切口方向优选为切口相对于与纤维长度方向(图2中为垂直方向VD)成直角的方向(图2中为水平方向HD)倾斜。

工业上导入切口时，想要在于纤维方向供给的预备预浸料坯基材中在与纤维长度方向垂直的方向(图2中为水平方向HD)导入切口时，必须将纤维一次性截断，除需要较大的力之外，刀片的耐久性降低，另外，纤维容易偏离与纤维方向垂直的方向(图2中为水平方向HD)，纤维的切削残余量增加。

另一方面，切口从与纤维方向垂直的方向(图2中为水平方向HD)倾斜，由此刀片的每单位长度所切断的纤维量减少，可以用较小的力切断纤维，可以使刀片的耐久性提高、纤维的切削残余量减少。进而，切口从与纤维方向垂直的方向(图2中为水平方向HD)倾斜，由此相对于沿着切口方向的切口长度，可以减小切口片段的长度Ws，并且被一个个切口截断的纤维量减少，由此预测成型品的强度得到提高。在与纤维方向垂直的方向(图2中为水平方向HD)导入切口时，为了减少切口片段的长度Ws，优选准备长度较短的刀片，但从耐久性、加工性的观点考虑，较困难。

本发明的预浸料坯基材中，优选分别从预浸料坯基材的上面与下面在预浸料坯基材的厚度方向不贯穿预浸料坯基材(层)地设置切口片段，切口片段的从预浸料坯基材的上面及下面在厚度方向的切口深度Hs相对于预浸料坯基材的厚度H为0.4H至0.6H，在上面的任意切口片段A与上面的切口片段B的间隔为La时，所述切口片段B在增强纤维的排列方向(纤维长度方向)中与该切口片段A邻接，该间隔La为10至100mm，下面的切口片段C的几何中心位于从切口片段A向切口片段B方向的增强纤维排列方向的距离(移动量)为0.4La至06La的位置处，位于上面的切口片段A与切口片段B间的一部分增强纤维，被上面切口片段A与下面切口片段C、或被上面切口片段B与下面切口片段C截断，同时上面切口片段的几何形状及/或下面切口片段的几何形状彼此相同。将本发明预浸料坯基材的该方案称为两面切口预浸料坯基材。

前面说明了切口深度显著影响成型品的强度，但本发明人发现在以低成本制造厚度较薄的预浸料坯基材时存在限制，所以在导入切口的阶段，从上下面导入预浸料坯基材厚度的大致一半深度的切口，由此可以大幅提高成型品的强度，同时可以确保纤维的流动性。需要说明的是，此处所说的“几何中心”，是在其周围一次力矩为0的点。几何中心点G相对于切口片段S上的点X(图1中用符号14表示)具有下式(式II)表示的关系。

∫_S(G-X)dx＝0   式II

所谓在至少预浸料坯基材的上面内与下面内各个切口片段的几何形状相同，是指被在纤维的排列方向邻接的一组切口片段截断的纤维在其组内所有纤维片段长度彼此相等。优选上面与下面的切口片段的几何形状也优选相同。

图5是两面切口预浸料坯基材的一例的纵截面简图。图5中，在两面切口预浸料坯基材P5的增强纤维的排列方向为左右方向(水平方向)，预浸料坯基材P5具有厚度H(图5中用符号51表示的垂直方向的长度)。两面切口预浸料坯基材P5具有设置在上面的多条切口C5U与设置在下面的多条切口C5L。

彼此相邻的切口片段A、B以间隔La(图5中用符号52表示的水平方向的长度)设置在预浸料坯基材P5的上面，切口片段A、B分别具有从上面向厚度方向的切口深度Hs。另一方面，在预浸料坯基材P5的下面设置切口片段C，切口片段C具有从下面向厚度方向的切口深度Hs。与切口片段C彼此相邻的切口片段与切口片段A、B相同，以间隔La进行设置。将彼此相邻的切口片段称为一组切口片段。

较优选一组切口片段的间隔La全部相同。更优选下面切口C位于从切口片段A向纤维长度方向的距离(移动量)为0.5La的位置。

即，控制切口片段，将切口片段的位置关系设定为等间隔，由此形成各个切口片段之间的距离(图5中用符号53表示的水平方向的距离)，即上面切口片段A与下面切口片段C在纤维排列方向中的距离、及上面切口片段B与下面切口片段C在纤维排列方向中的距离为最远离的状态，因成型品层间剥离而能形成严重缺陷的切口片段之间相连的可能性最低。

通过使切口深度Hs为理想值0.5H，可以使缺陷的大小均等，并且可以将所含的缺陷尺寸最小化，能够使破坏开始负荷最低。但是，如果存在未被来自上面的切口片段与来自下面的切口片段截断的纤维，则纤维流动性显著降低。为了防止该流动性降低，优选从上下面设置切口深度Hs为在0.5H上增加0.05H(图5中用符号CO5表示的重复部分)的程度，即0.55H左右的切口片段。由此，抑制成型品的成型时纤维流动性降低，能稳定生产没有品质缺陷的成型品。

作为在预浸料坯基材中从其上面及下面导入切口的方法，例如有下述方法：准备由单向排列的连续增强纤维与附着在增强纤维的基质树脂构成的原料预浸料坯基材(预备预浸料坯基材)，从预备预浸料坯基材的上面与下面的两面与在规定的位置配置刀片得到的旋转刀片辊压接，在预浸料坯基材的厚度方向导入不贯穿预浸料坯基材(层)的切口。

制作至少含有1层两面切口预浸料坯基材的层合体，使用所得的层合体成型的纤维增强塑料具有下述特征。

即，具有下述结构：在来自两面切口预浸料坯基材的切口的正下方或正上方，于制止切口裂开的方向上排列有纤维。因此，能抑制或延迟从截断增强纤维的切口部分的破坏恶化，结果提高纤维增强塑料强度。

本发明的预浸料坯基材中，切口片段具有倾斜角度Θa，在预浸料坯基材的厚度方向上倾斜设置，在任意的切口片段中，以预浸料坯基材上面的增强纤维的截断线位置与下面的截断线位置的在增强纤维排列方向上的距离为S时，基于下式(式I)由距离S与预浸料坯基材的厚度H求得的倾斜角度Θa优选为1至25°。

$\mathrm{\Θa}=\mathrm{ta}{n}^{-1}\left(\frac{H}{S}\right)$ 式I

将本发明预浸料坯基材的该方案称为倾斜切口预浸料坯基材。

如上所述，切口深度对强度影响较大，这是由于在切口处传递大量负荷的纤维被切断，所以阻碍负荷传递，导致应力集中。

由此可知，通过导入在预浸料坯基材厚度方向倾斜的切口，形成被切断的纤维束之间彼此重叠的几何形状，结果被切断的纤维束之间通过倾斜的切断面，可以顺利地传递作用在纤维束上的负荷。特别是切口的倾斜角度Θa为25°以下时，提高成型品力学特性的效果显著。另一方面，倾斜Θa小于1°时，设置倾斜的切口非常困难。

作为在预浸料坯基材上形成在厚度方向倾斜的切口的方法，也有直接倾斜地导入切口的方法，例如，准备增强纤维单向并丝的预备预浸料坯基材，在厚度方向导入贯穿层的切口后，在使预备预浸料坯基材加热·软化的状态下，使在上面与下面旋转速度不同的压辊(nip roller)压接各个面，通过剪切力，使增强纤维的截断面在厚度方向倾斜。

图6是通过后者方法制作的倾斜切口预浸料坯基材的一例的纵截面简图。图6中，倾斜切口预浸料坯基材P6中的增强纤维排列方向为左右方向(水平方向)，倾斜切口预浸料坯基材P6具有厚度H(图6中，用符号61表示的垂直方向的长度)。

如图6所示，最初，由在预浸料坯基材的厚度方向(垂直方向)上从上面到达下面的切口生成的增强纤维截断线(切口线)，在由上面与下面旋转速度不同的压辊产生的剪切力的作用下变化为在预浸料坯基材的厚度方向倾斜的增强纤维的截断线(切口线)62。并且，该实际的截断线(切口线)62的形状为锯齿形。即，不能认为截断线62(切口C6)的形状是直线。

为了方便，将倾斜切口预浸料坯基材6P的上面切口位置与下面切口位置的纤维排列方向(图6中为水平方向)的距离为距离S(剪切距离S)(图6中为符号63所示的水平方向的距离)，将连通倾斜切口预浸料坯基材P6的上面切口位置与下面切口位置的线为截断线64。截断线64与预浸料坯基材P6的上面所成的角为切口的倾斜角度Θa。剪切距离S是预浸料坯基材P6的整面的各切口的剪切距离的平均值。使用剪切距离S与浸料基材P6的厚度H，通过次式(式I)，求出切口的倾斜角度Θa。

$\mathrm{\Θa}=\mathrm{ta}{n}^{-1}\left(\frac{H}{S}\right)$ 式I

需要说明的是，在倾斜切口预浸料坯基材中，剪切距离S优选为50μm至5mm。

制作至少含有1层倾斜切口预浸料坯基材的层合体，使用所得的层合体成型的纤维增强塑料具有以下的特征。

即，成型的成型品具有增强纤维层，所述增强纤维层中来自于倾斜切口预浸料坯基材的增强纤维的切断端于在厚度方向倾斜的面上排列。该增强纤维层的增强纤维的切断端的分布近似于在图6的纤维束端部的厚度方向倾斜的分布。由于存在上述增强纤维的切断端的分布，所以成型品的纤维束端部之间的负荷传递效率提高，难以从切口(增强纤维的切断端)引起破坏。在纤维束端部之间的距离较小时该效果特别显著。因此，即使纤维不流动，在能追随成型的缓和形状中也可以特别地呈现出非常高的强度。

本发明的层合基材是多张预浸料坯基材层合并一体化得到的层合基材，所述预浸料坯基材由实质上单向排列的多根增强纤维与附着在该增强纤维上的基质树脂构成，被层合的预浸料坯基材的至少一部分是本发明的预浸料坯基材，被层合的预浸料坯基材的增强纤维的排列方向包括彼此不同的至少2个方向。

图3A是本发明层合基材的一例的部分提取平面图。图3B是图3A的A-A向截面图。图3A中，层合基材LB1是4层的本发明预浸料坯基材P3a、P3b、P3c、P3d与1层没有切口的预浸料坯基材31的混合层合体。4层预浸料坯基材P3a、P3b、P3c、P3d的增强纤维的排列方向依次为45°、0°、-45°、90°。预浸料坯基材P3a、P3b、P3c、P3d依次具有多条切口片段C3a、C3b、C3d、C3d。

本发明的层合基材可以仅由多张本发明的预浸料坯基材的层合结构，也可以为由至少1张本发明的预浸料坯基材、和目前为止用作纤维增强塑料成型用层合体的层合用基材的层合结构。

形成层合基材的仅一个层为本发明的预浸料坯基材时，仅在与纤维排列方向垂直的方向(90°方向)上产生在成型成型体时伴随基质树脂流动的纤维流动。即，树脂在90°方向流动是使纤维运动的原动力，所以层合纤维排列方向不同的2层以上预浸料坯基材，其中至少1层是本发明的预浸料坯基材，从而首次理想地呈现出纤维的流动性。

使本发明的预浸料坯基材邻接层合，并且因迫切的原因，必须使两种纤维的排列方向相同时，可以使两者的切口不重合地层合。另外，可以在被层合的本发明的预浸料坯基材层间层合树脂膜等，提高纤维的流动性。

层合基材中，可以在无需纤维流动的部位层合由连续纤维构成的基材。此时，也可以提高该部位的力学特性。根据成型品的形状，也可以将没有切口的单向预浸料坯基材与本发明的预浸料坯基材层合进行使用。例如，如果是通常断面形状的筒状体，则即使在没有形状变化的方向配置没有切口的单向预浸料坯基材，纤维流动性上也没有问题。

图4A及图4B是用于说明使用本发明的预浸料坯基材时纤维的流动机制的纵截面图。图4A表示层合基材LB4，该层合基材LB4在成型下模41的表面上载置纤维排列方向为90°的预浸料坯基材P4x，在其上载置纤维排列方向为0°的具有切口的本发明的预浸料坯基材P4a，进而在其上载置纤维排列方向为90°的预浸料坯基材P4y。

从层合基材LB4上用成型上模(省略图示)施加压力42，成型品成型。在该成型过程中，如图4B所示，被压力42挤出的树脂在预浸料坯基材P4x及预浸料坯基材P4y的纤维排列方向的90°方向形成树脂流43，随着该树脂流，因切口C4形成的增强纤维邻接的切断端部的间隔打开，从而形成间隙(开口部)44。

每层上纤维的排列方向不同时，与其相应地在每层的纤维流动方向、流动距离方面产生差异，但通过层间滑动，变位差被吸收。即，即使纤维体积含有率Vf较高，为45至65％，由于本发明的层合基材具有可以使树脂不均地存在于层间的结构，所以也可以呈现纤维的高流动性。

在SMC的情况下，期望无规分散的短切纤维之间流动性不同、且向彼此不同的方向流动，但纤维之间干扰而难以流动，纤维体积含有率Vf最大为40％左右才能确保流动性。

即，本发明的层合基材的特征在于：即使具有可以提高成型品力学特性的高纤维体积含有率Vf，也可以呈现纤维的高流动性。需要说明的是，成型时树脂粘度为1×10⁴Pa·s以下时，树脂流动性优异，但小于0.01Pa·s时，因不能通过树脂有效地向纤维传递力，所以不适合。

本发明的层合基材，优选仅由本发明的预浸料坯基材构成、且在层合基材整体上增强纤维以拟各向同性(pseudo isotropically)排列。通过仅使用本发明的预浸料坯基材，在层合时被捕获的空气容易在厚度方向通过切口被排出，不易生成针孔，成型得到的成型品具有高力学特性。

其中，[+45/0/-45/90]_s、[0/±60]_s的各向同性层合给成型品带来均等的物性，可以抑制成型品发生翘曲，所以优选。另外，如上所述，由于树脂在90°方向流动是使纤维运动的原动力，所以根据邻接层的纤维取向，纤维流动情况不同，但通过为拟各向同性层合，纤维的流动性成各向同性，由于纤维流动性不均少，所以可以说该层合基材是用于制造稳健性(robust)优异的成型品的优选成型材料。

本发明的层合基材中，优选在纤维方向实质上为同一方向的邻接层(层合基材为[+45/0/-45/90]S时，为+45°层之间、0°层之间、-45°层之间、90°层之间)中，两层由多条切口片段构成的切口片段列的间隔为等间隔，一个层的预浸料坯基材的切口片段列相对于另一个层的预浸料坯基材的切口片段列在纤维的长度方向错位，进行配置。

成型本发明层合基材得到的纤维增强塑料，在主要承受负荷的层的切口相互连接时破坏。在纤维增强塑料上施加任意负荷时，主要承受负荷的层的组为纤维方向实质上为同一方向的层，避免其邻接层之间的切口连接，有利于提高纤维增强塑料的强度。

即，使从层合基材的面外方向投影切口时的切口位置与邻接的相同取向的层错开，可以实现提高强度。以切口列之间的间隔为X时，更优选邻接相同取向层的切口位于在纤维的长度方向上错开0.5X的位置。原因在于由此形成切口之间的距离最远的状态。特别是形成纤维增强塑料时，关于实质上承受负荷的层、即从负荷方向偏离±10°的范围内取向的纤维，切口位置在纤维的长度方向错开，由此强度较大提高。

图9是表示层合的本发明预浸料坯基材的层合状态的各预浸料坯基材中的切口图案的一例的平面图。在具有各种纤维排列角度的预浸料坯基材层合得到的层合体中，形成纤维增强塑料时，比较沿着负荷方向的纤维取向的层内任意的预浸料坯基材α与存在于最接近该预浸料坯基材α的由相同纤维取向的层构成的预浸料坯基材β时，以预浸料坯基材α内的由切口C9a构成的列C9Ra之间的间隔为间隔X时，可以在纤维F9的长度方向错开0.5X(图9中，用符号91表示的水平方向的长度)的位置配置预浸料坯基材β的切口C9b。

需要说明的是，定义为纤维排列方向为实质上相同方向的原因在于，允许层合时排列方向的角度错开一定程度。所谓为实质上相同方向，通常是指该角度在±10°以内错开。

使本发明的层合基材固化来制造本发明的纤维增强塑料。作为固化的方法、即将纤维增强塑料成型的方法，可以举出加压成型、高压釜成型、片材缠绕成型(sheet winding molding)等。其中，考虑到生产效率时，优选加压成型。

本发明的层合基材中，在仅层合本发明的预浸料坯基材的部位，为了配备旋转部等机构而埋入金属插件，使其固化、一体化，由此可以降低装配成本。此时，通过在金属插件的周围设置多个凹部，由此流动的纤维可以进入凹部，容易地填充间隙，同时在从成型温度降低温度的过程中，因金属与纤维的热膨胀差而发挥铆接作用，从而可以使金属插件牢固地一体化。

作为本发明的预浸料坯基材及使用该基材的本发明纤维增强塑料的用途，有要求强度、刚性、轻质性的自行车用部件、高尔夫等运动部件的杆或头、门或片材框(sheet frame)等汽车部件、机械臂等机械零件。其中，优选用于除要求强度、轻质之外，部件形状复杂、要求成型时的形状追随性的片材板或片材框等汽车零件中。

下面，说明本发明的预浸料坯基材的几个其他方案。上述其他方案的预浸料坯基材也与上述说明的本发明预浸料坯基材的各方案相同地用作以上说明的本发明的层合基材以及本发明的纤维增强塑料的形成原料。但是，上述其他方案的预浸料坯基材与上述说明的本发明预浸料坯基材的各方案不同的作用、效果，在下述内容中对上述其他方案的预浸料坯基材分别进行说明。可以边考虑上述作用、效果边使用上述预浸料坯基材，制造上述说明的本发明的层合基材或本发明的纤维增强塑料。

本发明的预浸料坯基材中，优选在预浸料坯基材的表面上，各切口与增强纤维排列方向所成的斜向角度Θb的绝对值2至25°。将本发明的预浸料坯基材的该方案称为特定角度斜向切口预浸料坯基材。

该特定角度斜向切口预浸料坯基材具备下述各要件：纤维片段的长度L为10至100mm；预浸料坯基材的厚度H为30至300μm；及纤维体积含有率Vf为45至65％。

作为本发明预浸料坯基材一个方案的特定角度斜向切口预浸料坯基材的特征在于，各切口的沿着切口的方向(切口方向)与增强纤维排列方向所成的斜向角度Θb的绝对值为2至25°。

即使斜向角度Θb的绝对值超过25°，也能得纤维流动性，与现有SMC等相比，可以得到成型品的高力学特性。但是，斜向角度Θb的绝对值为25°以下，由此显著提高成型品的力学特性。

另一方面，即使斜向角度Θb的绝对值小于2°，纤维的流动性、成型品的力学特性也良好，但是难以稳定地将切口导入原料预浸料坯基材(预备预浸料坯基材)中。即，相对于纤维的排列方向，如果切口接近于纤维排列方向，则导入切口时，纤维容易从切口刀片脱离，从而难以稳定地导入切口。

另外，为了将纤维片段的长度L设定为100mm以下，如果斜向角度Θb的绝对值小于2°，则邻接的切口之间的最短距离小于0.9mm，欠缺特定角度斜向切口预浸料坯基材的生产稳定性。另外，如上所述，如果邻接的切口之间的距离较小，则存在特定角度斜向切口预浸料坯基材层合时的操作性变困难的问题。考虑到控制切口的容易性与力学特性的关系，优选斜向角度Θb的绝对值为5至15°。

下面，使用图11至14说明特定角度斜向切口预浸料坯基材的优选切口图案的几个例子。

图11是特定角度斜向切口预浸料坯基材的一例的平面简图。图11中，特定角度斜向切口预浸料坯基材P11由单向排列的多根增强纤维F11与附着在增强纤维F11上的基质树脂(省略图示)构成。图11中，纤维F11的排列方向是垂直方向VD。预浸料坯基材P11中，在纤维F11的排列方向上以间隔设置多条切口C11。多条切口C11是分别连续的切口。相对于纤维排列方向以斜向角度Θb(图11中为用符号111表示的角度)设置各切口C11。将该方案的本发明预浸料坯基材称为特定角度斜向连续切口预浸料坯基材。

图12也是特定角度斜向切口预浸料坯基材的其他一例的平面简图。图12中，特定角度斜向切口预浸料坯基材P12由单向排列的多根增强纤维F12与附着在增强纤维F12上的基质树脂(省略图示)构成。在图12中，纤维F12的排列方向为垂直方向VD。预浸料坯基材P12中，在纤维F12的排列方向以间隔设置多条切口C12。多条切口C12是分别具有一定长度的切口。即，多条切口C12由多条切口片段C12a、C12b构成。将该方案的本发明预浸料坯基材称为特定角度斜向定长切口预浸料坯基材。

图11及图12中，通过在纤维排列方向(长度方向)上彼此相邻的切口(一组切口)，纤维F11、F12实质上被纤维片段截断。所谓“实质上被截断”，是指预浸料坯基材P11、P12所含的增强纤维F11、F12的根数中95％以上被截断。纤维排列方向(长度方向)中彼此相邻的切口具有间隔112、122，该间隔112、122有时具有微小的差别，但实质上为纤维片段的长度L。纤维片段的长度L为10至100mm。预浸料坯基材P11、P12的预浸料坯基材厚度H为30至300μm。

图11的切口C11及图12的切口C12的斜向角度Θb(图11中用符号111表示，图12中用符号121表示)的绝对值在预浸料坯基材的整个面上为2至25°。

图13是与特定角度斜向定长切口预浸料坯基材不同的2种定长切口预浸料坯基材的平面图。图13中，纤维排列方向为垂直方向VD。图13(a)的预浸料坯基材P13a的切口C13a的斜向角度Θb的绝对值为90°。图13(b)的预浸料坯基材P13b的切口C13b的斜向角度Θb的绝对值超过25°。由上述预浸料坯基材P13a、P13b不能制造由特定角度斜向定长切口预浸料坯基材得到的高强度成型品。

图14是特定角度斜向切口预浸料坯基材的平面图。图14表示具有5个不同切口图案的预浸料坯基材P14a、P14b、P14c、P14d、P14e。各预浸料坯基材中的增强纤维排列方向在图14中为垂直方向VD。图14(a)的预浸料坯基材P14a具有切口图案CP14a，所述切口图案CP14a以等间隔排列，为斜向连续的切口图案CP14a。各切口的形状为直线。图14(b)的预浸料坯基材P14b具有切口图案CP14b，所述切口图案CP14b以2种间隔排列，为斜向连续的切口图案CP14b。各切口的形状为直线。图14(c)的预浸料坯基材P14c具有以等间隔排列的连续的切口图案CP14c。各切口的形状为曲线(弯曲线)。图14(d)的预浸料坯基材P14d具有以等间隔排列且斜向2个不同方向的断续的切口图案CP14d。各切口的形状为直线。图14(e)的预浸料坯基材P14e具有以等间隔排列的斜向的断续的切口图案CP14e。各切口的形状为直线。

切口的形状可以如图14(c)所示为曲线，如图14(a)、(b)、(d)、(e)所示为直线时，容易控制纤维的流动性，较优选。另外，被切口截断的纤维片段的长度L如图14(b)所示可以为不定值，但纤维片段的长度L在预浸料坯基材的整个面上一定时，容易控制纤维的流动性，并可以抑制成型品的强度不均，故优选。

所谓直线，是指形成几何学上的直线的一部分的状态，只要无损容易控制纤维流动性的效果，则也可以为未形成几何学上的直线的一部分的部位，结果可以为纤维片段的长度L在预浸料坯基材的整个面上不是一定的部位。

图11或图14(a)、(b)、(c)所示的预浸料坯基材是特定角度斜向连续切口预浸料坯基材(方案[1])的例子。是切口连续导入的预浸料坯基材。方案[1]的切口图案中，由于切口不是断续的，所以在切口端部附近不发生纤维流动紊乱，在导入切口的区域中，可以将所有纤维片段的长度L设定为一定，纤维的流动性稳定。由于连续地导入切口，为了防止预浸料坯基材在每个邻接的切口间变零乱，可以设置切口未与预浸料坯基材的周边部连接的区域，或用未导入切口的片材状脱模纸或膜等支撑体来支持，从而提高特定角度斜向连续切口预浸料坯基材的操作性。

图12或图14(d)、(e)所示的预浸料坯基材是特定角度斜向定长切口预浸料坯基材(方案[2])的例子。如图12所示，切口片段的长度Ws(图12中，用符号123表示的长度)为30μm至100mm的断续切口C12设置在预浸料坯基材P12的整个面上，切口C12a与切口C12b的几何形状可以相同，所述切口C12b在纤维的长度方向与切口C12a邻接。

切口片段的长度Ws小于30μm时，难以控制切口，难以使纤维片段的长度L在预浸料坯基材的整个面上为10至100mm。即，存在未被切口切断的纤维时，纤维流动性显著降低。另一方面，导入大量切口时，存在出现纤维片段的长度L低于10mm的部位的问题。

相反，切口片段的长度Ws大于10mm时，成型品的强度基本处于一定。即，如果纤维束端部大于某一定值以上时，则开始破坏的负荷基本同等。

图12的预浸料坯基材P12是纤维片段长度L与切口片段长度Ws均为一种的例子。此时，任一个切口C12(例如切口C12a)具有通过向纤维排列方向平行移动而重合的其他切口C12(例如C12b)。

在宽度124内，按照比在纤维排列方向上被邻接的切口对截断而形成的纤维片段长度L更短的纤维长度，纤维被其他切口截断，通过存在此宽度124，可以稳定地制造纤维片段长度L为100mm以下的预浸料坯基材P12。

方案[2]的切口图案中，层合所得的预浸料坯基材时，由于切口断续，所以预浸料坯基材的操作性优异。图14(d)、图14(e)也列举了与图12的切口图案CP12不同的其他切口图案CP14d、CP14e，如果满足上述条件，则可以为任意切口图案。

方案[2]中，从力学特性的观点来看，可以优选切口片段的长度Ws为30μm至1.5mm。斜向角度Θb的绝对值为2至25°，由此相对于实际切口长度，可以减小切口片段的长度Ws(投影长度Ws)，所以可以工业上稳定地设置切口片段长度Ws为1.5mm以下的极小的切口。

通过减小切口片段的长度Ws，被一个个切口截断的纤维量减小，可预测到成型品的强度提高。特别是通过将切口片段的长度Ws设定为1.5mm以下，可以预测到成型品强度大幅提高。另外，从操作性的观点来看，优选将切口片段的长度Ws设定为1mm至100mm，从而可以用简易的装置来***切口。

然后，关于使用本发明的层合基材成型纤维增强塑料时的成型时的基质树脂及纤维的流动，前面使用图4A及图4B已经进行了说明，此处，对下述两种情况下的纤维流动进行说明，即，使用作为本发明预浸料坯基材的一个方案的前面已经说明的特定角度斜向连续切口预浸料坯基材(方案[1])的情况；与使用同样作为本发明预浸料坯基材的一个方案的前面已经说明的特定角度斜向定长切口预浸料坯基材(方案[2])的情况。

首先，为了与本发明的预浸料坯基材相比较，使用图15A，对层合预浸料坯基材P15得到的层合体LB15的情况进行说明，所述预浸料坯基材P15中如图13(a)所示切口与纤维排列方向所成的角度Θb的绝对值为90°。图15A是层合体LB15的侧视图。预浸料坯基材P15的纤维F15的排列方向在图15A中为水平方向。预浸料坯基材P15在纤维的排列方向以间隔具有多个切口片段C15。图15B是图15A的A-A向横截面图，预浸料坯基材P15的一部分用实线表示。

如图15A所示，预浸料坯基材P15整面具有垂直于纤维F15的排列方向的切口C15。切口C15在预浸料坯基材P15的厚度方向上从上面贯穿到下面。通过将纤维片段长度L设定为100mm以下，能确保纤维流动性，通过加压成型等，可以容易得到与层合体LB15相比面积伸长的纤维增强塑料(但是，厚度减小)。

图15C是该面积伸长的纤维增强塑料FP15的侧视图。如图15C所示，将伸长的纤维增强塑料FP15成型时，由来自预浸料坯基材P15的多个纤维片段构成的层(短纤维层)151在纤维垂直方向伸长，同时生成不存在纤维的区域(切口开口部)152。其原因在于，通常增强纤维在成型程度的压力下不伸长。

图15C中，生成切口开口部152，其仅有短纤维层151伸长的长度的程度。例如，由面积为250×250mm的层合基材LB15得到面积为300×300mm的纤维增强塑料FP15时，相对于面积为300×300mm的纤维增强塑料FP15的表面积，切口开口部152的总面积为50×300mm，即1/6(约16.7％)形成切口开口部152。

图15D是图15C的A-A向截面图，形成的切口开口部152及其附近用实线描绘。图15D中，开口部152因邻接层153进入，被大致为三角形的富含树脂部154和邻接层153侵入的区域155占据。因此，将使用预浸料坯基材P15的层合体LB15伸长成型时，在纤维束端部156产生层起伏157或富含树脂部154，这给成型品力学特性降低或表面质量低下带来影响。

另外，由于存在纤维的部位与不存在的部位刚性不同，所以形成面内各向异性的纤维增强塑料FP15，因翘曲等问题而难以设计。另外，从强度方面考虑，朝向错开负荷方向±10°以下左右的纤维传递大部分负荷，但在纤维束端部156，必须将负荷再次分配在邻接层153中。此时，如图15D所示，纤维束端部156b垂直于负荷方向时，容易引起应力集中，也容易发生剥离。因此，基本无法期待提高成型品的强度。

接下来，使用图16A，说明将本发明的特定角度斜向连续切口预浸料坯基材(方案[1])层合的层合体LB16的情况。图16A是层合体LB16的侧视图。预浸料坯基材P16的纤维F16的排列方向在图16A中为水平方向。预浸料坯基材P16在纤维的排列方向间隔具有在纤维的排列方向斜向的多条连续的切口C16。切口C16的斜向角度Θb的绝对值为2°以上25°以下。图16B是图16A的A-A向截面图，预浸料坯基材P16的一部分用实线表示。

如图16A所示，预浸料坯基材P16中整面设置与纤维F16所成的斜向角度Θb的绝对值为25°以下的连续的切口C16，切口C16贯穿层的厚度方向。通过将纤维片段的长度L设定为100mm以下，可以确保纤维的流动性，通过加压成型等，可以容易地得到与层合体LB16相比面积伸长了的纤维增强塑料(但是，厚度减小)。

图16C是该面积伸长了的纤维增强塑料FP16的侧视图。如图16C所示，将伸长的纤维增强塑料FP16成型时，由来自预浸料坯基材P16的多条纤维片段构成的层(短纤维层)161在纤维垂直方向伸长，同时纤维F16本身旋转(图16C中用符号162表示)获得伸长区域的面积，所以实质上不生成如图15C所示的不存在纤维的区域(切口开口部)152，而是生成类似于切口开口部的部分，层表面的该部分面积也在层表面积的0.1至10％的范围内。

因此，观察图16D所示的图16C中的A-A向截面图可知，在相当于图15C所示的开口部152的部位，邻接层163不进入，也能够得到没有层起伏或富含树脂部的高强度且高品质的纤维增强塑料FP16。

由于在成型品纤维层的整个面上到处配置纤维F16，所以在面内没有刚性差，也可以与现有的连续纤维增强塑料相同地简易设计。该纤维旋转伸长，能得到没有层起伏的纤维增强塑料的预期效果，通过切口与增强纤维所成的斜向角度Θb的绝对值为25°以下且连续导入切口，首次得到实现。

另外，在成型品的强度方面，与上述相同，注意到朝向与负荷方向偏离±10°以下左右的方向的纤维时，如图16D所示，可知纤维束端部165相对于负荷方向倾斜的状态。由于纤维束端部165在层厚度方向倾斜，所以负荷传递顺利进行，也难以从纤维束端部165发生剥离。因此，可以预计与图15A的层合体LB15相比，在使用图16A的本发明层合体LB16成型的成型品中强度显著提高。

该纤维束端部165在层厚度方向倾斜的原因在于，上述纤维旋转时，在上面与下面的摩擦的作用下，从上面到下面的纤维f16的旋转162有平缓的分布，因此，认为在厚度方向上产生纤维F16的存在分布，纤维束端部165在层厚度方向倾斜。在上述纤维增强塑料FP16的层内形成在层厚度方向倾斜的纤维束端部来显著提高强度的预期效果，通过使切口C16与纤维F16所成的斜向角度Θb的绝对值为25°以下，首次得到实现。

下面，使用图17A，说明层合本发明的特定角度斜向定长切口预浸料坯基材(方案[2])的层合体LB17的情况。图17A是层合体LB17的侧视图。预浸料坯基材P17的纤维F17的排列方向在图17A中为水平方向。预浸料坯基材P17具有多条具有一定长度的切口片段C17，所述切口片段C17在纤维的排列方向间隔地设置且斜向纤维的排列方向。切口片段C17的斜向角度Θb的绝对值为2°以上25°以下。

如图17A所示，预浸料坯基材P17在整个面上设置与纤维F17所成的斜向角度Θb的绝对值为25°以下的断续的切口片段C17，切口片段C17贯穿层的厚度方向。通过减小切口片段的实际长度、切口的斜向角度Θb，可以使切口片段的长度(投影长度)Ws为1.5mm以下。通过切口片段C17，在预浸料坯基材P17的整个面上使纤维片段长度L为100mm以下，由此可以确保纤维的流动性，通过加压成型等，可以容易地得到与层合体LB17相比面积伸长的纤维增强塑料。

图17B是该面积伸长的维增强塑料FP17的侧视图。

如图17B所示，将伸长的纤维增强塑料FP17成型时，由来自预浸料坯基材P17的多个纤维片段构成的层(短纤维层)171在纤维垂直方向伸长时，纤维在纤维方向不伸长，所以生成不存在纤维的区域(切口开口部)172，邻接的短纤维组在纤维垂直方向流动，由此填埋切口开口部172，减小切口开口部172的面积。

该倾向在将切口片段的长度(投影长度)Ws设定为1.5mm以下时特别显著，实质上不生成切口开口部172，而生成类似于切口开口部的部分，层表面的该部分面积也在层表面积的0.1至10％的范围内。因此，邻接层在厚度方向上不进入，也可以得到没有层起伏或富含树脂部的高强度且高品质的纤维增强塑料FP17。

由于在成型品的纤维层的整个面上到处配置纤维17，所以在面内不存在刚性差，也可以与现有的连续纤维增强塑料相同地简易地适用设计。通过纤维垂直方向的纤维流动填埋该切口开口部，能得到没有层起伏的纤维增强塑料的预期效果，通过使切口的斜向角度Θb的绝对值为25°以下且使切口片段长度(投影长度)Ws为1.5mm以下，首次得到实现。更优选，通过使切口片段的长度(投影长度)Ws为1mm以下，制得高强度、高品质的成型品。

更优选，在纤维增强塑料的最外层使切口开口部的面积实质上为0。需要说明的是，切口开口部的面积“实质上为0”是指优选不存在开口部，但也可以为在最外层中切口开口部的面积为纤维增强塑料的表面积的1％以下的情况。

与纤维所成的斜向角度Θb的绝对值超过25°时，由于在最外层生成富含树脂部或该层中没有纤维的区域，即邻接层的除去增强纤维的区域，所以上述成型品难以用作外板部件。另一方面，本发明的纤维增强塑料中难以生成富含树脂部或没有纤维的区域，因此也可以将其用作外板部件。

为了得到本发明的预浸料坯基材，在原料预浸料坯基材(预备预浸料坯基材)中导入切口的方法如前面所说明，下面使用附图说明具体的一例。

图18是切口形成装置的一例的侧视图，所述装置使用优选用于形成切口的旋转刀片辊。图18中，切口形成装置CA18具有旋转刀片辊181。旋转刀片辊181由柱状体构成，在其外周面上形成螺旋状刀片182。旋转刀片辊181安装在旋转驱动轴(省略图示)上，向箭头183的方向旋转，所述旋转驱动轴能旋转地被底盘(省略图示)支撑。在旋转刀片辊181的下侧设置预浸料坯基材移动构件(省略图示)，支撑预浸料坯基材的同时向箭头184方向移动。进行切口加工的原料预浸料坯基材(预备预浸料坯基材)RP18通过预浸料坯基材移动构件被输送到旋转刀片辊181的下侧，通过旋转的旋转刀片辊181的螺旋状刀片182，在原料预浸料坯基材(预备预浸料坯基材)RP18上形成切口C18，制作本发明的预浸料坯基材P18。

螺旋状刀片182可以为连续的刀片，也可以为断续的刀片。使用连续的刀片时，能制造具有图11所示的连续切口的预浸料坯基材。使用断续的刀片时，能制造具有如图12所示的断续切口的预浸料坯基材。

使用图19A及图19B说明其他切口形成装置中的二个例子。这是制作纤维倾斜地并丝得到的原料预浸料坯基材(预备预浸料坯基材)后，在原料预浸料坯基材的长度方向或宽度方向***切口的例子。

图19A是切口形成装置CA19A的平面简图。图19A中，切口形成装置CA19A中装备移动头194A，所述移动头194A向与预定形成的原料预浸料坯基材RP19A的长度方向192a倾斜2至25°的方向移动，在装置的长度方向192a的一端部装备剪切刀片195A，在装置的宽度方向193a的侧端部装备修剪原料预浸料坯基材RP19A端部的端部处理用的旋转刀片196。

通过移动头194A，在装置CA19A的预浸料坯基材载置面(省略图示)上载置一定长度或连续的原料预浸料坯基材、或含浸基质树脂的增强纤维束。由此，准备原料预浸料坯基材RP19A。准备的原料预浸料坯基材RP19A中的增强纤维F19A的排列方向，与原料预浸料坯基材RP19A的长度方向192a倾斜2至25°。

然后，通过剪切刀片195A在准备的原料预浸料坯基材RP19A上形成切口。为了在原料预浸料坯基材RP19A的长度方向192a上以间隔形成多条切口，将原料预浸料坯基材RP19A向箭头197A的方向移动。由此，能制造本发明的预浸料坯基材。根据需要通过端部处理用的旋转刀片196修剪原料预浸料坯基材RP19A的侧端部。可以使用带有裁断刀片的旋转辊代替剪切刀片195A。

图19B是切口形成装置CA19B的平面简图。图19B中，在切口形成装置CA19B中装备移动头194B，所述移动头194B向与预定形成的原料预浸料坯基材RP19B的宽度方向192b倾斜2至25°的方向移动，且在装置CA19B的宽度方向193b的一端部装备旋转刀片195B。

通过移动头194B，在装置CA19B的基材载置面(省略图示)上载置一定长度或连续的原料预浸料坯基材、或含浸基质树脂的增强纤维束。由此，准备原料预浸料坯基材RP19B。准备的原料预浸料坯基材RP19B中的增强纤维F19B的排列方向从原料预浸料坯基材RP19B的宽度方向193b倾斜2至25°。

然后，通过在原料预浸料坯基材RP19B的宽度方向193b移动的旋转刀片195B在准备的原料预浸料坯基材RP19B中形成切口。为了在原料预浸料坯基材RP19B的长度方向192b上以间隔形成多条切口，将原料预浸料坯基材RP19B向箭头197B的方向移动。由此，制造本发明的预浸料坯基材。

用辊等将制造的本发明的预浸料坯基材热压接，由此在切入部填充树脂，使其粘接，由此可以提高预浸料坯基材的操作性。

本发明的层合基材中，优选层合2层本发明的预浸料坯基材，上层的任意切口与交叉的下层切口的交差角度(绝对值)在4至90°的范围内。

图20是该方案的层合基材的平面图。图20中，层合基材LB20是层合2层本发明的预浸料坯基材P20a、P20b而形成的。上层的任意切口C20a(用实线表示)与相交的下层切口C20b(用虚线表示)所成的交差角度(绝对值)在4至90°的范围内。

本发明的特定角度斜向切口预浸料坯基材中，由于切口相对于纤维的斜向角度Θb的绝对值必须为25°以下，且纤维片段的长度L必须为100mm以下，所以每几何单位面积的切口量增多。因此，预浸料坯基材中纤维在多处被截断，所以操作性差。

特别是连续导入切口时，预浸料坯基材的操作性显著降低。因此，预先将2层切口的斜向角度Θb不相同的预浸料坯基材一体化地层合，由此使多层层合时的预浸料坯基材的操作性显著提高。也可以层合3层以上，但因厚度增高导致悬垂性降低，所以优选以2层一体化的层合基材为一个单元。

作为将2层一体化的预浸料坯基材的上层与下层的组合，如果上层与下层的切口的交差角度(绝对值)为4至90°，则可以为任意的纤维取向的预浸料坯基材的组合，例如有45°与-45°、0°与90°、0°与0°等组合。

作为发明预浸料坯基材一个方案的特定角度斜向切口预浸料坯基材，可以采取前面使用图5说明的两面切口预浸料坯基材的方案。将本发明的预浸料坯基材的该方案称为特定角度斜向-两面切口预浸料坯基材。

图21是特定角度斜向-两面切口预浸料坯基材的一例的纵截面图。图21中，特定角度斜向-两面切口预浸料坯基材P21中的纤维排列方向为水平方向。预浸料坯基材P21具有来自上面的切口C21U与来自下面的切口C21L，设置各切口C21L、C21L使其不贯穿预浸料坯基材P21的厚度方向(图21中为垂直方向)。切口C21U、C21L的切口深度Hs相对于预浸料坯基材P21的厚度H(图21中为用符号211表示的长度)在0.4H至0.6H的范围内，从纤维的长度方向观察时，上面的切口与下面的切口具有重复的部分CO21。该重复的部分CO21在预浸料坯基材厚度方向的长度在0.01H至0.1H的范围内。

进而，以上面的任意切口C21U的斜向角度Θb为斜向角度Θc，与该切口C21U相交的下面切口C21L的斜向角度Θb为斜向角度Θd时，优选Θd的值为-Θc。虽然具有切口的深度Hs越深、成型品的强度越低的倾向，但可以以低成本制作预浸料坯基材的薄度有限。

相对于此，在导入切口的阶段，从上下面导入预浸料坯基材大约一半厚度的深度的切口，由此可以大幅提高成型品的强度，同时可以确保纤维的流动性。

另外，可以制作较薄的预浸料坯基材进行贴合，但考虑到贴合工序成本上升的程度，优选从两面导入切口的方法。

如上所述对Θd的值优选为-Θc进行了说明，但只要对可以大幅提高强度、同时确保流动性的效果没有不良影响，Θd的值满足Θd＝(-Θc-5°)至(-Θc+5°)的关系即可。

图21表示从上面导入的切口深度U与从下面导入的切口深度D为相同的切口深度Hs的情况，但只要各个切口深度在0.4H至0.6H的范围内，则可以彼此不同。

与上面切口的纤维方向所成的斜向角度Θc和与下面切口的纤维方向所成的斜向角度Θd，优选存在Θc＝-Θd的关系。由于根据切口的斜向角度，成型品强度的提高程度不同，所以通过使斜向角度Θc与斜向角度Θd的绝对值相同，可以制成性能稳定的预浸料坯基材。另外，根据切口的斜向角度的符号，确定成型时纤维旋转的方向，所以通过使纤维的旋转方向相反，可以以平均纤维取向为层合时的纤维方向，得到稳健性优异的预浸料坯基材。

通过使切口深度Hs为理想值0.5H，可以使缺陷的大小均等，将所含的缺陷尺寸最小化，使破坏开始负荷最低。但是，如果存在未被来自上面的切口和来自下面的切口截断的纤维，则流动性显著降低，因此优选从上下面导入深度为0.5H+0.05H左右的切口。由此，可以消除使纤维流动性降低之类的品质缺陷，并确保生产稳定性。

作为从两面导入切口的方法，例如有下述方法：准备增强纤维单向并丝的原料预浸料坯基材(预备预浸料坯基材)，从上面或下面的任一个方向将剪断机(force cutting tool)挤向预浸料坯基材，剪切切口且使所述切口不贯穿层的厚度方向，然后，在另一个面上同样地挤压剪断机。特别指出的是，从一面挤压在辊上以螺旋状配置刀片的旋转刀片辊，导入不贯穿层的厚度方向的切口后，从另一个面压接螺旋状辊的方法，具有优异的生产稳定性。

作为本发明预浸料坯基材的一个方案的特定角度斜向切口预浸料坯基材，可以采用前面使用图6说明的与预浸料坯基材厚度方向倾斜的倾斜切口预浸料坯基材的方案。将本发明预浸料坯基材的该方案称为特定角度斜向-倾斜切口预浸料坯基材。

图22是特定角度斜向-倾斜切口预浸料坯基材的一例的纵截面图。图22中，特定角度斜向-倾斜切口预浸料坯基材P22的纤维排列方向为水平方向。预浸料坯基材P22中在纤维排列方向以间隔设置与预浸料坯基材P22厚度方向倾斜的切口C22。

在任意的切口C22中，以预浸料坯基材P22的上面的增强纤维截断线与下面的截断线在纤维排列方向上的距离223为剪切距离S时，使用预浸料坯基材P22的厚度H(图22中用符号221表示的长度)，由下式(式I)导出的角度Θa可以处于1至25°的范围内。

$\mathrm{\Θa}={\tan }^{-1}\left(\frac{H}{S}\right)$ 式I

如上所述，由在面内切口与纤维方向所成的斜向角Θb的绝对值为25°以下的预浸料坯基材层合得到层合体，使用所得层合体成型得到的纤维增强塑料的纤维束端部，在层厚度方向倾斜，这十分有利于提高成型品的强度。为此，在预浸料坯基材的阶段，通过导入在预浸料坯基材厚度方向倾斜的切口，可以进一步提高上述效果，并进一步减小制成纤维增强塑料时纤维束端部的角度，有利于提高成型品的强度。特别是切口的倾斜角度Θa为25°以下时，提高成型品力学特性的效果显著。另一方面，倾斜角度Θa小于1°时，非常难以设置倾斜的切口。

作为在预浸料坯基材上形成在预浸料坯基材厚度方向倾斜的切口的方法，也有直接倾斜地导入切口的方法，例如也有下述方法：准备增强纤维单向并丝的原料预浸料坯基材(预备预浸料坯基材)，导入贯穿层厚度方向的切口后，使预浸料坯基材加热·软化，在该状态下与上面和下面的旋转速度不同的压辊压接，通过剪切力使增强纤维的截断面在厚度方向倾斜。

在后者的情况下，为了能够见到增强纤维的侧面部，垂直切出预浸料坯基材，在此截面中，如图22所示，由切口形成的纤维截断线222不是直线状，而是锯齿状。但是，在上述情况下，也可以为了方便，使用预浸料坯基材的上面切口与预浸料坯基材的下面切口在纤维排列方向的距离223作为剪切距离S。以预浸料坯基材整个面上的各切口C22间的平均剪切距离223为剪切距离S，代入式I中，求出切口的倾斜角度Θa。

本发明的预浸料坯基材中，优选在该预浸料坯基材的至少一个表面上设置由利用树脂形成的膜片材或无纺布片形成的附加树脂层，所述树脂的拉伸伸长率(tensile elongation)比所述预浸料坯基材中的基质树脂的拉伸伸长率高，并且所述附加树脂层的厚度为形成所述预浸料坯基材中的增强纤维的单纤维的直径以上、且为所述预浸料坯基材厚度的0.5倍以下。将本发明预浸料坯基材的该方案称为带有附加树脂层的预浸料坯基材。

使用本发明的层合基材成型的纤维增强塑料发生由层内生成裂缝导致的层间剥离时，有时最终导致成型品破坏。为了抑制该破坏，优选在层间设置由具有伸长率比基质树脂高的伸长率的树脂形成的附加树脂层。通过存在该附加树脂层，能明显抑制层间剥离，提高成型品强度。

图23是带有附加树脂层的预浸料坯基材的纵截面图。图23中，带有附加树脂层的预浸料坯基材P23A中，以在未附着附加树脂层的本发明预浸料坯基材P23表面的切口C23所处的部位232为中心，在其左右表面上附着有附加树脂层233。附加树脂层233设置在预浸料坯基材P23的至少一个表面上。图23中给出了附加树脂层233设置在预浸料坯基材P23的上面与下面的例子。在图23中预浸料坯基材P23的增强纤维F23的排列方向为水平方向。

附加树脂层233由膜或无纺布构成，所述膜或无纺布由树脂形成。形成附加树脂层233的树脂的拉伸伸长率比形成预浸料坯基材P23的基质树脂的拉伸伸长率大。附加树脂层233的厚度233t为预浸料坯基材C23中的增强纤维F23的1根纤维(单纤维)的直径以上，且为预浸料坯基材P23的厚度H(图23中用符号231表示的长度)的0.5倍以下。

带有附加树脂层的预浸料坯基材P23A中，优选从切口C23所在的部位232向右方或左方的附加树脂层233的长度234L在预浸料坯基材P23的纤维F23的排列方向中，在预浸料坯基材P23的厚度H的1至100倍的范围内。优选附加树脂层233以层状设置在预浸料坯基材P23的表面上，不进入增强纤维F23形成的层内。

所谓附加树脂层以层状设置不进入由增强纤维形成的层内，是指附加树脂不是以能够在由增强纤维形成的层中获得锚定效果(anchor effect)的状态进行配置的。但是，可以包括少量附加树脂(例如全部附加树脂的20体积％以下)因熔融等进入由增强纤维形成的层内的情况。即，可以在一部分增强纤维周围存在所有附加树脂的20体积％以下的附加树脂，而不存在基质树脂，

如上所述，通过使附加树脂的拉伸伸长率比基质树脂的拉伸伸长率大，难以发生层间剥离，但附加树脂过多时，纤维增强塑料的纤维体积含有率Vf减小，弹性模量降低。因此，附着在预浸料坯基材P23上的附加树脂的量优选小于预浸料坯基材P23中的基质树脂的量的10％。

通过在容易发生应力集中的纤维束端部集中配置附加树脂，能以高效率提高成型品的强度。附加树脂的配置方式如下：以层状配置在预浸料坯基材P23的表面上，不进入增强纤维形成的层内。所谓增强纤维形成的层，与预浸料坯基材P23含义相同。

附加树脂从预浸料坯基材P23的表面凸起并被附着时，由于使用该基材形成的层合体变膨松，所以不优选。由附加树脂形成的膜片材或无纺布片材可以用于形成附加树脂层233。

与基质树脂的拉伸伸长率相比，附加树脂的拉伸伸长率越大越好，优选为基质树脂的拉伸伸长率的2至10倍。附加树脂的拉伸伸长率优选在2至50％的范围内。更优选在8至20％的范围内。附加树脂的拉伸伸长率大于基质树脂的拉伸伸长率相比，从而难以发生层间剥离，可以提高成型品的强度。

附加树脂的拉伸强度优选比基质树脂的拉伸强度大。即，附加树脂的拉伸强度比基质树脂高时难以发生树脂破裂即裂缝。更优选附加树脂的拉伸强度为基质树脂的拉伸强度的1.5倍以上。优选附加树脂的破坏韧性值比基质树脂的破坏韧性值大。

树脂的拉伸伸长率与拉伸强度基于JIS-K-7113(1995)、或ASTM-D638(1997)的规定测定。树脂的破坏韧性值例如基于ASTM-E399(1983)(冲击试验规格)的规定来测定。树脂的破坏韧性值根据测定方法不同，此值较大不同，所以与基质树脂相比，在同一试验中比较时的破坏韧性值越大越好。对于基质树脂的破坏韧性值为100J/m²的情况，附加树脂的破坏韧性值为500J/m²的情况是一例。更优选附加树脂的破坏韧性值为基质树脂的破坏韧性值的3倍以上。

作为附加树脂，只要从适用于上述基质树脂的树脂组中选择拉伸伸长率比用作基质树脂的树脂高的树脂即可，可以为任意树脂，特别优选热塑性树脂。已知热塑性树脂的拉伸伸长率或破坏韧性值比通常的热固性树脂高，能有效地得到提高成型品强度的效果。从树脂特性与成本的平衡、树脂粘度的设计自由度的观点考虑，更优选聚酰胺、聚酯、聚烯烃、聚苯砜。

附加树脂优选与基质树脂的相溶性高、且具有与成型温度同等以下的熔点的树脂。尤其通过共聚等低熔点化至100至200°左右的聚酰胺与热固性树脂的相溶性优异，并且拉伸伸长率、拉伸强度、破坏韧性值也高，所以更优选。使用碳纤维作为增强纤维，使用环氧树脂作为基质树脂，使用聚酰胺树脂作为附加树脂时，可以得到最轻质、高强度、高刚性的纤维增强塑料。

下面，使用实施例进一步说明本发明，但本发明并不限定于下述实施例。

<平板成型方法>

将由增强纤维与基质树脂构成的规定的原料预浸料坯基材配置在表面积为300×300mm的模上后，通过加热型加压成型机在6MPa的加压下、150℃的温度气氛中成型处理规定时间，得到300×300mm的平板成型体。

<机械特性评价方法>

由所得的平板成型体剪裁长度为250±1mm、宽度为25±0.2mm的拉伸强度试验片。根据JIS-K-7073(1998)规定的试验方法，以标点间距离为150mm，十字头速度为2.0mm/分钟，测定试验片的拉伸强度。在该试验中，使用“Instron(注册商标)”万能试验机4208型作为试验机。测定的试验片数量n为5，以所得的各测定值的平均值为拉伸强度。进而，由测定值计算标准偏差，通过该标准偏差除以所得的拉伸强度值，计算作为不均指标的变动系数(CV值(％))。

<成型性评价>

由所得的平板成型体的性状，评价基于成型过程中原料预浸料坯基材伸长的流动性与平板翘曲。

基材流动性的良否评价如下进行，在模腔内填充成型得到的纤维增强塑料，配置在最表层的基材也伸长到模端部附近时，评价为流动性“良好”(表中用符号○表示)，虽然在模腔内填充了成型得到的纤维增强塑料，但配置在最表层的基材基本没有伸长时，评价为流动性“轻微良好”(表中用符号△表示)，在模腔内存在成型得到的纤维增强塑料未填充的部位时，评价为流动性“不良”(表中用符号×表示)。

平板有无翘曲的评价如下进行，仅将平板放置在试验台的平整的表面上，平板与试验台的表面整面接触的情况，评价为“无”翘曲(表中用符号○表示)，仅将平板放置在试验台的平整的表面上，平板与试验台的表面没有整面接触，用手指从平板上面向试验台表面挤压平板时，平板与试验台的表面整面接触的情况，评价为“稍有”翘曲(表中用符号△表示)，用手指从平板上面向试验台表面挤压平板时，存在平板与试验台表面不接触的部分的情况，评价为“有”翘曲(表中用符号×表示)。使用上述符号，将上述评价结果示于表1至表23中。

<预浸料坯基材的方案比较-参见表1>

实施例1

使用捏合机在环氧树脂(日本环氧树脂(株)制“Epicoat(注册商标)”828：30重量份、“Epicoat(注册商标)”1001：35重量份、“Epicoat(注册商标)”154：35重量份)中加热混炼5重量份热塑性树脂聚乙烯醇缩甲醛(智索(株)制“Vinylec(注册商标)”K)，使聚乙烯醇缩甲醛均匀溶解后，用捏合机混炼3.5重量份固化剂双氰胺(日本环氧树脂(株)制DICY7)、4重量份固化促进剂3-(3，4-二氯苯基)-1，1-二甲基脲(保土谷化学工业(株)制DCMU99)，调制未固化的环氧树脂组合物。用逆向辊式涂布机将该环氧树脂组合物涂布在经硅涂布处理的厚度为100μm的脱模纸上，制作树脂膜。

然后，在单向排列的多条碳纤维(拉伸强度为4,900MPa、拉伸弹性模量为235GPa)的两面上分别重叠树脂膜，加热·加压，由此使大量碳纤维间含浸树脂，制作每单位面积的碳纤维重量为125g/m²、纤维体积含有率为Vf55％、厚度为0.125mm的原料预浸料坯基材。

图10是按照下面说明的方法在该原料预浸料坯基材中导入切口后的预浸料坯基材的平面图。图10中，预浸料坯基材P10的多条碳纤维F10的排列方向为垂直方向VD。多条切口C10是定长切口，以间隔排列在与纤维排列方向成直角的方向上，形成切口列C10Ra、C10Rb、C10Rc、C10Rd。

各切口列中的各切口的间隔为等间隔。各切口列的纤维排列方向的间隔为等间隔。邻接的切口列中的切口位置在水平方向HD上错开。从垂直方向VD观察时，邻接的切口列的切口端部分别具有重复部CO10。各切口的方向为与纤维的排列方向垂直的方向、即水平方向HD。使用市售的自动剪裁机在原料预浸料坯基材上形成上述切口。

在预浸料坯基材P10中，切口C10的沿着切口方向的实际长度W为5.1mm。如上所述，切口C10的方向为水平方向HD，所以切口长度(投影长度)Ws与沿着切口方向的实际长度W的5.1mm一致。纤维片段长度L(图10中，用符号101表示的长度)为30mm。所述切口的重复部CO10的重复长度为1mm。

使用的环氧树脂在25℃气氛下的粘度为2×10⁴Pa·s，所以预浸料坯基材P10具有粘性。

从预浸料坯基材P10中分别剪裁8张下述预浸料坯基材：碳纤维的取向方向为0°即为垂直方向VD的面积为250×250mm的预浸料坯基材(0°预浸料坯基材)、和碳纤维的取向方向为从垂直方向VD向右倾斜45度的方向的相同面积为250×250mm的预浸料坯基材(45°预浸料坯基材)。

使剪裁出的预浸料坯基材在碳纤维的取向方向相同的邻接层中，一个层的预浸料坯基材的由切口形成的列相对于另一个层的预浸料坯基材的由切口形成的列在纤维取向方向上错开纤维片段长度L的0.5倍、即15mm，形成拟各向同性，如上所述地层合预先剪裁的16张预浸料坯基材，得到[-45/0/+45/90]_2S的层合基材。

进而，将所得的层合基材配置在具有面积为300×300mm的腔的平板模上的大致中央部后，通过加热型加压成型机，在6MPa的加压下，在温度150℃下，成型时间为30分钟，使基质树脂固化，得到面积为300×300mm的平板的纤维增强塑料。将从上面观察模时层合基材的面积相对于模面积的比例定义为装料率时，装料率为70％。

所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，纤维均等地流动至其端部。另外，也没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为43GPa，大致为理论值，另外，拉伸强度也为430MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)为4％，也显示极低的值。

<增强纤维、基质树脂的比较-参见表2>

实施例2

除将固化促进剂变更为5重量份2，4-甲苯双(二甲基脲)(PTI Japan(株)制“Omicure(注册商标)”24)以外，与实施例1相同地操作，制作具有切口的预浸料坯基材、使用该基材的层合基材。除将将所得的层合基材用加热型加压成型机的加压时间(固化时间)变更为仅3分钟以外，采用与实施例1相同的方法得到纤维增强塑料。虽然加压时间为实施例1的1/10，但显示基本相等的玻璃化温度，可知使用的环氧树脂组合物具有优异的速固化性。

所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，纤维均等地流动至其端部。另外，也没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为44GPa，拉伸强度为430MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)为5％，显示低值。上述值与实施例1的值相比，毫不逊色。

实施例3

除将固化促进剂变更为7重量份4，4-亚甲基双(苯基二甲基脲)(PTIJapan(株)制“Omicure(注册商标)”52)以外，用与实施例2相同的方法得到纤维增强塑料。虽然加压时间为实施例1的1/10，但显示基本同等的玻璃化温度，可知使用的环氧树脂组合物具有优异的速固化性。

所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，纤维均等地流动至其端部。另外，也没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为44GPa，拉伸强度为430MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)为5％，显示低值。上述值与实施例1的值相比，毫不逊色。

实施例4

利用在200℃下加热的加压机将共聚聚酰胺树脂(东丽(株)制“Amilan”(注册商标)CM4000、聚酰胺6/66/610共聚物、熔点为155℃)的颗粒加工成厚度为34μm的膜。除不使用脱模纸之外，与实施例1相同地操作，制作具有切口的预浸料坯基材。由于为固体，所以不能测定聚酰胺树脂在25℃气氛下的粘度，所得的基材没有粘性。

剪裁成与实施例1相同的尺寸后，由于没有粘性，所以仅仅将16层以拟各向同性([-45/0/+45/90]_2S)地层合，直接配置在具有面积为300×300mm的腔的平板模上的大致中央部。通过加热型加压成型机，在6MPa的加压下，在温度为200℃、成型时间为1分钟的条件下，使基材流动，不打开模地进行冷却后，脱模，得到面积为300×300mm的平板的纤维增强塑料。

所得的纤维增强塑料虽然具有少许纤维起伏，但其纤维可流动至其端部。由于少许纤维的分布疏密，所以发生少量翘曲，但基本具有良好的外观品质、平滑性。

实施例5

使用日本制钢所(株)制双轴挤出机(TEX-30α2)，在200℃下熔融混炼55重量％无规共聚PP树脂(Prime Polymer(株)制J229E，熔点为155℃)与45重量％酸改性PP类树脂(三洋化成(株)制Yumex1010、酸值约为52、熔点为142℃、重均分子量为30,000)，利用在200℃下加热的加压机将得到的颗粒加工成厚度为34μm的膜。以下，与实施例4相同地操作，得到纤维增强塑料。

所得的纤维增强塑料虽然具有少许纤维起伏，但纤维可流动至其端部。由于少量纤维分布疏密，所以发生少量翘曲，但基本具有良好的外观品质、平滑性。

实施例6

与实施例1相同地操作，制作树脂膜。然后，分别在单向排列的玻璃纤维(拉伸强度为1,500MPa、拉伸弹性模量为74GPa)的两面上重叠制作的树脂膜，通过加热·加压，使大量玻璃纤维间含浸树脂，制作每单位面积的玻璃纤维重量为175g/m²、纤维体积含有率为Vf55％、厚度为0.125mm的原料预浸料坯基材。以下，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。

所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，纤维均等地流动至其端部。另外，也没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为27GPa，拉伸强度为340MPa，与实施例1的值比较时，可知增强纤维的性能差距程度降低，但拉伸弹性模量是接近于理论值的值，拉伸强度的变动系数(CV值)为2％，显示低值。

<装料率的比较-参见表3>

实施例7

实施例8

实施例9

除剪裁的预浸料坯基材的大小不同以外，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。剪裁的预浸料坯基材的大小在实施例7中为212×212mm，在实施例8中为268×268mm，在实施例9中为300×300mm。装料率在实施例7中为50％，在实施例8中为80％，在实施例9中为100％。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。但是，实施例9由于装料率为100％，所以纤维实质上不流动。实施例7中，由于纤维长距离流动，所以所得的纤维增强塑料因少许纤维分布的疏密而产生少量翘曲，但基本具有良好的外观品质、平滑性。

实施例8、9中得到的纤维增强塑料均没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为43至44GPa，拉伸强度为360至510MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示低值，为3至6％。

特别是在装料率小的实施例7中，原料预浸料坯基材被较薄拉伸，所以所得的纤维增强塑料的各层厚度极薄，难以从纤维束端部发生层间剥离，或者拉伸强度为510MPa，显示非常高的值。

<纤维片段长度的比较-参见表4>

实施例10

实施例11

实施例12

实施例13

在实施例1的切口图案中，除改变切口间隔、即纤维片段长度L以外，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。纤维片段长度L在实施例10中为15mm，在实施例11中为45mm，在实施例12中为60mm，在实施例13中为90mm。

随之，在层合基材中，形成下述状态，即在纤维取向方向相同的邻接层中，一个层的预浸料坯基材的由切口形成的列相对于另一个层的由预浸料坯基材切口形成的列在纤维方向上错开纤维片段长度L的0.5倍。该纤维向长度方向的错开在实施例10中为7.5mm，在实施例11中为22.5mm，在实施例12中为30mm，在实施例13中为45mm。

除实施例13之外，所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。实施例13中得到的纤维增强塑料具有少量纤维起伏。另外，在与模摩擦的表面部存在纤维没有充分流动至端部的部位。所有纤维增强塑料均没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为43至44GPa，拉伸强度为390至520MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示低值，为4至8％。

<切口片段的实际长度的比较-参见表5>

实施例14

实施例15

实施例16

实施例17

除在实施例1的切口图案中变更沿着切口方向的切口的实际长度W以外，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。

切口长度W在实施例14中为15.1mm，在实施例15中为10.1mm，在实施例16中为2.6mm，在实施例17中为1.35mm。随之，形成彼此相邻的切口列在与纤维排列方向垂直的方向上错开的状态，错开的大小在实施例14中为15mm，在实施例15中为10mm，在实施例16中为2.5mm，在实施例17中为1.25mm。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。另外，也没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为43至44GPa，拉伸强度为400至520MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示低值，为3至4％。但是，实施例14由于切口长度W较长，所以增强纤维的端部扩展至较宽的范围，与实施例1或实施例15至17相比，凹痕明显。

实施例18

实施例19

实施例20

实施例21

使用与实施例1的切口图案相同的切口图案，使用切削圆柱状金属、在圆周上设置有多个刀片的旋转辊代替自动裁剪机，压接原料预浸料坯基材，在原料预浸料坯基材中导入切口，由此改变切口长度W，除此之外，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。

切口长度W在实施例18中为0.725mm，在实施例19中为0.412mm，在实施例20中为0.05mm，在实施例21中为0.025mm。随之，形成彼此相邻切口列在与纤维排列方向垂直的方向错开的状态，错开大小在实施例18中为0.625mm，在实施例19中为0.312mm，在实施例20中为0.03mm，在实施例21中为0.02mm。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。另外，也没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为44至45GPa，拉伸强度为560至660MPa，显示高值。除实施例21之外，拉伸强度的变动系数(CV值)为3至6％，显示低值。特别是通过减小切口长度W，大幅提高了所得的纤维增强塑料的拉伸强度。另外，虽然是少量，但也提高了拉伸弹性模量。但是，实施例21中在与模摩擦的表面部存在纤维未充分流动至端部的部位。另外，可能由于切口长度W较小，存在纤维未截断为30mm以下的部位，所以纤维起伏明显。

<预浸料坯基材的厚度比较-参见表6>

实施例22

实施例23

实施例24

实施例25

实施例26

除通过改变实施例1的原料预浸料坯基材的每单位面积的碳纤维重量来改变原料预浸料坯基材的厚度以外，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。

每单位面积的碳纤维重量(g/m²)及厚度(mm)在实施例22中为50g/m²及0.05mm，在实施例23中为100g/m²及0.1mm，在实施例24中为150g/m²及0.15mm，在实施例25中为200g/m²及0.2mm，在实施例26中为300g/m²及0.3mm。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。另外，也没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。

实施例21至23中，拉伸弹性模量为43至44GPa，拉伸强度为400至550MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示低值，为3至5％。实施例25、26中，拉伸弹性模量为43GPa，拉伸强度为270至330MPa，与实施例21至23的值相比稍差，但与下述比较例2至4相比时，可以说显示高强度。可知特别是通过减少原料预浸料坯基材的厚度，能大幅提高拉伸强度。

<纤维体积含有率的比较-参见表7>

实施例27

实施例28

实施例29

实施例30

除通过改变实施例1的原料预浸料坯基材每单位面积的碳纤维重量来改变原料预浸料坯基材中的碳纤维的体积含有率Vf以外，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。

每单位面积的碳纤维重量(g/m²)及碳纤维的体积含有率Vf(％)在实施例27中为146g/m²及65％，在实施例28中为135g/m²及60％，在实施例29中为113g/m²及50％，在实施例30中为101g/m²及45％。

除实施例27之外，所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。实施例27中得到的纤维增强塑料具有少量纤维起伏。另外，在与模摩擦的表面部存在纤维没有充分流动到端部的部位。所有纤维增强塑料均没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为36至49GPa，拉伸强度为360至460MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示低值，为3至8％。得到纤维体积含有率Vf越大，拉伸弹性模量和强度也越高的结果，但纤维的体积含有率Vf过大时，具有流动性降低的缺点。

<层合结构的比较-参见表8>

实施例31

实施例32

除改变实施例1的层合结构以外，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。实施例31中，使用将16层实施例1的导入了切口的预浸料坯基材交叉层合的[0/90]_4S的层合基材。在实施例32中，使用[0/C90]_4S(符号C表示仅由连续纤维构成的预浸料坯基材)的层合基材，该层合基材中8层仅由实施例1的没有切口的连续纤维构成的预浸料坯基材(原料预浸料坯基材)与8层在实施例1的原料预浸料坯基材中导入切口的预浸料坯基材交替层合为交叉层。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。实施例31中得到的纤维增强塑料虽然存在少量翘曲，但具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为59至60GPa，拉伸强度为500至510MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)也为2至3％，显示低值。但是，由于拉伸试验的方向为0°方向，所以显示非常高的力学特性，但由于纤维没有在±45°的方向取向，所以存在所得的纤维增强塑料不能普遍使用的问题。

实施例33

实施例34

实施例35

实施例33中，除改变实施例1的层合结构以外，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。实施例33中，使用将12层实施例1的导入切口的预浸料坯基材以拟各向同性地层合的[60/0/-60]_2S的层合基材。

实施例34中，除实施例1的导入切口的预浸料坯基材之外，还使用在其层间***转印有实施例1的环氧树脂膜的树脂层的层合基材，除此之外，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。实施例34中的所述层合基材是[45/R/0/R/-45/R/90/R]_2S(R表示树脂层)的基材，所述基材以拟各向同性地层合16层实施例1的导入了切口的预浸料坯基材时，在层间设置所述树脂层。最终纤维体积含有率Vf为49％。

实施例35中，除使用实施例1的导入切口的预浸料坯基材之外，还使用在最表层配置与实施例1相同的含浸环氧树脂的纤维体积含有率Vf为55％、层厚度为250μm的平纹预浸料坯基材的层合基材，除此之外，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。实施例35的所述层合基材是[WFO/45/0/-45/90]_2S(WF表示平纹预浸料坯基材)的基材，所述基材以拟各向同性层合16层实施例1的导入切口的预浸料坯基材层合、进而在最表层层合在纤维方向0°与90°取向的所述平纹预浸料坯基材。

实施例33、34中得到的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。特别是实施例34中得到的纤维增强塑料具有优异的纤维流动性，纤维可以极其均匀地扩展。所有得到的纤维增强塑料均没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。

各纤维增强塑料的拉伸弹性模量为44GPa与39GPa，拉伸强度为420MPa与370MPa，显示与纤维体积含有率Vf相应的高值。拉伸强度的变动系数(CV值)也为5％与3％，显示低值。

实施例35中得到的纤维增强塑料虽然最表层的平纹部完全不流动，但是被平纹部夹持的部位中，纤维充分流动至端部。虽然在端部可特别地呈现出纤维起伏，但整体上没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为52GPa，拉伸强度为490MPa，通过混合化显示高力学特性。

实施例36

与实施例1相同地制作树脂膜，与实施例1相同地在单向排列的碳纤维的两面上分别重叠树脂膜，加热·加压时，以树脂没有完全含浸在碳纤维内的状态下制作每单位面积的碳纤维重量为125g/m²、纤维体积含有率Vf为55％的半含浸预浸料坯基材。

与实施例1相同地在该半含浸预浸料坯基材中***图10所示的切口。所得的具有切口的预浸料坯基材虽然在厚度方向中央部具有树脂未含浸的区域，但因存在切口，纤维不会而起毛或分离，与实施例1相同地具有充分的操作性。进而，与实施例1相同地进行层合、成型，得到纤维增强塑料。

所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，纤维均等地流动至其端部。另外，也没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为43GPa，拉伸强度也显示高值，为440MPa。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示低值，为5％。

<两面切口预浸料坯基材的比较-参见表9>

实施例37

实施例38

实施例39

在实施例1的原料预浸料坯基材中导入切口的工序中，从原料预浸料坯基材的上面与下面分别导入不贯穿层的切口，除此之外，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。

图7是在向原料预浸料坯基材中导入切口的工序中所用的切口形成装置的侧面简图。图7中，切口形成装置CA7由导入切口的设置在原料预浸料坯基材RP7上面侧的上旋转辊71a与设置在下面侧的下旋转辊71b构成。上旋转辊71a具有从其圆周面突出以间隔安装的规定长度的切断刀片72a。下旋转辊71b具有从其圆周面突出以间隔安装的规定长度的切断刀片72b。上旋转辊71a与下旋转辊71b具有相同的半径，以相同的旋转速度旋转。

向图7的切口形成装置CA7中供给原料预浸料坯基材RP7，通过上下的旋转辊的切断刀片，在原料预浸料坯基材RP7上，从原料预浸料坯基材RP7的上下面形成具有不贯穿基材RP7的深度的切口C7a、C7b，制作两面切口预浸料坯基材P7。

以两面切口预浸料坯基材P7的厚度为H，以导入两面切口预浸料坯基材P7上面的切口C7a的切口深度为U，导入下面的切口C7b的切口深度为D。

实施例37中，切口深度U为35μm，该值相当于0.28H。切口深度D为100μm，该值相当于0.8H。

实施例38中，切口深度U为55μm，该值相当于0.44H。切口深度D为75μm，该值相当于0.6H。

实施例39中，切口深度U、D均为67μm，该值相当于0.54H。

具有切口的预浸料坯基材P7上面的任意切口A与纤维长度方向中邻接的上面切口B的间隔、即纤维片段的长度L为30mm，从切口A向切口B方向在纤维长度方向移动距离15mm(0.5L)的位置处有下面切口C。具有切口的预浸料坯基材74a的纤维被上下切口74a、74b截断，所有纤维片段的长度L为30mm以下。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。实施例37中得到的纤维增强塑料虽然存在少量翘曲，但所得的纤维增强塑料均具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为43至44GPa，显示基本为理论值的值。拉伸强度在实施例37中为480MPa，在实施例38中为540MPa，在实施例39中为580MPa，与实施例1的情况相比，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)为2至4％，显示低值。特别是上面与下面的切口量越接近，得到的拉伸强度越高。一般认为这是由于通过使上面与下面的切口量同等，可以将纤维束端部的厚度最小化。

实施例40

实施例41

实施例42

除与实施例37至39相同地在原料预浸料坯基材中导入切口以外，与实施例9相同地操作，得到纤维增强塑料。

以预浸料坯基材的厚度为H，导入上面切口的切口深度为U，导入下面的切口切口深度为D。实施例40中，切口深度U为35μm，该值相当于0.28H。切口深度D为100μm，该值相当于0.8H。

实施例41中，切口深度U为55μm，该值相当于0.44H。切口深度D为75μm，该值相当于0.6H。

实施例42中，切口深度U、D均为67μm，该值相当于0.54H。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，实施例40得到的纤维增强塑料虽然存在少量翘曲，但所得的纤维增强塑料均具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为43至44GPa，显示基本为理论值的值。拉伸强度在实施例40中为400MPa，在实施例41中为460MPa，在实施例42中为490MPa，与实施例9的情况相比，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)为2至5％，显示低值。与实施例37至39相同，特别是上面与下面的切口量越近，能得到越高的拉伸强度。

<倾斜切口预浸料坯基材的比较-参见表10>

实施例43

实施例44

实施例45

实施例46

实施例47

在实施例1的原料预浸料坯基材中导入切口后，在所得的具有切口的预浸料坯基材中在其厚度方向施加剪切力，使切口相对于厚度方向倾斜，除此以外，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。如实施例1所示，在原料预浸料坯基材中导入贯穿该层的垂直的切口后，使用由旋转速度彼此不同的上旋转辊与下旋转辊构成的压辊，使上旋转辊压接预浸料坯基材的上面，使下旋转辊压接预浸料坯基材的下面的，在该状态下使上述得到的具有切口的预浸料坯基材通过压辊。传输到压辊中的预浸料坯基材处于在温度为60℃下加热·软化后的状态。在由该压辊作用于预浸料坯基材的剪切力下，使增强纤维片段的朝向最初的预浸料坯基材厚度方向的截断面向厚度方向倾斜。

图8是形成倾斜切口的装置的一例的侧面简图。形成图8的倾斜切口的装置CA8具有由上旋转辊81a与下旋转辊81b构成的压辊82。上旋转辊81a与下旋转辊81b的旋转速度彼此不同。在旋转辊81a与下旋转辊81b之间供给具有朝向预浸料坯基材厚度方向的切口C8A的预浸料坯基材P8A。在预浸料坯基材通过压辊82的期间，利用两旋转辊的旋转速度不同，使朝向预浸料坯基材厚度方向的切口C8A向厚度方向倾斜。由此，能得到具有切口C8B的倾斜切口预浸料坯基材P8B，所述切口C8B由切口C8A向厚度方向倾斜形成。

将倾斜切口预浸料坯基材P8B的上面的增强纤维截断线与下面的截断线的纤维方向的距离63为剪切距离S(参见图6)。在剪裁成面积为250×250mm的倾斜切口预浸料坯基材C8B上，在5处以上的切口部中测定剪切距离S，将该平均值代入式I中，计算切口所成的角22、即倾斜角度Θa。

在实施例43中剪切距离S为12.5mm，倾斜角度Θa为0.6°，实施例44中剪切距离S为6.25mm，倾斜角度Θa为1.1°，实施例45中剪切距离S为1mm，倾斜角度Θa为7.1°，实施例46中剪切距离S为0.5mm，倾斜角度Θa为1.4°，实施例47中剪切距离S为0.25mm，倾斜角度Θa为27°。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，在实施例43中所得的纤维增强塑料虽然存在少量翘曲，但所得的纤维增强塑料均具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为43至45GPa，显示基本为理论值的值。拉伸强度在实施例43中为460MPa，在实施例44中为450MPa，在实施例45中为440MPa，在实施例46中为430MPa，与实施例1的情况相比，为同等或以上的值。

特别是倾斜角度Θa越小，可能由于纤维束端部的应力集中被缓和，所以得到的拉伸强度越高。但是，倾斜角度Θa小于1°的实施例43中，剪切距离S为非常长，每个切口部的剪切距离S不均增大，成型工序缺乏稳定性。

实施例48

实施例49

实施例50

实施例51

实施例52

除与实施例43至47相同地使具有切口的预浸料坯基材的切口倾斜以外，与实施例9相同地操作，得到纤维增强塑料。

实施例48中，剪切距离S为12.5mm，倾斜角度Θa为0.6°，在实施例49中剪切距离S为6.25mm，倾斜角度Θa为1.1°，在实施例50中剪切距离S为1mm，倾斜角度Θa为7.1°，在实施例51中剪切距离S为0.5mm，倾斜角度Θa为1.4°，实施例52中剪切距离S为0.25mm，倾斜角度Θa为27°。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，在实施例48中得到的纤维增强塑料虽然存在少量翘曲，但所得的纤维增强塑料均具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为45至47GPa。拉伸强度在实施例48中为480MPa，在实施例48中为460MPa，在实施例50中为420MPa，在实施例51中为380MPa，在实施例52中为350MPa，与实施例9的情况相比，除实施例52之外，拉伸强度和拉伸弹性模量也显示高值。与实施例43至47相同，特别是倾斜角度Θa越小，得到的拉伸强度越高。实施例43至47与实施例1相比的强度提高率高于与实施例9相比的强度提高率，由此可知能够得到纤维束端部越接近，倾斜角度Θa越小、即应力集中越小的效果。

<斜向切口预浸料坯基材的比较-参见表11>

实施例53

实施例54

使用自动剪裁机在与实施例1相同的原料预浸料坯基材中***由图2(f)所示的切口图案构成的多个切口。即，各切口斜向与纤维的排列方向垂直的方向、具有一定长度的直线状切口。沿着切口方向的切口的实际长度W为5.1mm。在纤维排列方向中彼此成对的切口的几何中心之间的间隔、即纤维片段的长度L为30mm。相对于纤维排列方向的切口的斜向角度在实施例53中为30°，在实施例54中为45°。结果，切口片段长度(投影长度)Ws在实施例53中为2.55mm，在实施例54中为3.61mm。随之，彼此相邻的切口列在与纤维排列方向垂直的方向错开，实施例53中错开2.5mm，实施例54中错开3.5mm。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动到其端部，也没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为43至44GPa，拉伸强度为410至470MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示低值，为2至4％。通过使切口为斜向，可以减小切口片段的长度(投影长度)Ws，通过减小每一个切口的切断纤维根数，能大幅提高拉伸强度。

实施例55

实施例56

使用与实施例53、54相同的方法，从与纤维排列方向垂直的方向倾斜地将直线状切口***原料预浸料坯基材。切口长度W为1.35mm。纤维片段长度L为30mm。相对于纤维排列方向的切口的斜向角度在实施例55中为30°，在实施例56中为45°。结果，切口片段长度(投影长度)Ws在实施例55中为0.68mm，在实施例56中为0.95mm。随之，彼此相邻的切口列在与纤维排列方向垂直的方向错开，实施例55中错开0.6mm，实施例56中错开0.9mm。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部，也没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为44至45GPa，拉伸强度为580至670MPa，即使与实施例17的情况相比，也显示非常高的值。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示低值，为4至5％。

实施例57

实施例58

除将实施例1的原料预浸料坯基材的每单位面积的碳纤维重量改变为200g/m²由此将原料预浸料坯基材的厚度变更为0.2mm以外，使用与实施例55、56相同的方法、相同的切口图案，在原料预浸料坯基材中***斜向与纤维排列方向垂直的方向的直线状切口。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部，也没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为43至44GPa，拉伸强度为520至600MPa，显示非常高的值。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示低值，为3至6％。

实施例59

将实施例1的原料预浸料坯基材的每单位面积的碳纤维重量变更为200g/m²由此使原料预浸料坯基材的厚度变为0.2mm，使切口实际长度W为1.35mm，即切口片段长度(投影长度)Ws为1.35mm，彼此相邻的切口列在与纤维排列方向垂直的方向中错开1.3mm，除此之外，与实施例1相同地操作。

所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，纤维充分流动到其端部，也没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为43GPa，拉伸强度为440MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示低值，为4％。但是，与实施例57、58的情况相比，拉伸强度稍低。

<层合结构的比较-参见表8>

参考例1

参考例2

除改变实施例1的层合基材的层合结构以外，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。参考例1中，使用将8层实施例1的导入切口的预浸料坯基材以相同方向层合的[0]₈的层合基材。参考例2中，使用将16层实施例1的导入切口的切口预浸料坯基材层合的[0/45]_4S的层合基材。

参考例1中得到的纤维增强塑料中，纤维仅向90°方向流动，在0°方向，存在多处纤维像触须一样伸出的部分，但纤维基本上没流动。在0°方向的腔的空隙中蓄积有被挤出的树脂，所得的纤维增强塑料的外观品质差。参考例2中得到的纤维增强塑料中，纤维在整个腔中流动，但与层合结构相同，纤维流为各向异性，纤维起伏大。另外，所得的纤维增强塑料翘曲大。

以下，给出比较例。

<预浸料坯基材的方案比较-参见表1>

比较例1

除不在原料预浸料坯基材中导入切口以外，与实施例1相同地操作。

所得的纤维增强塑料在由层合基材成型纤维增强塑料的过程中，层合基材基本不伸长，即没有流动，面积基本为最初的250×250mm，基质树脂被挤出，在纤维增强塑料与模的间隙中树脂溢料。由于树脂被挤出，所以表面粗糙，不能适用于能供用于市售的成型品用原料。

比较例2

制作以一定厚度涂布与实施例1相同的环氧树脂组合物的树脂膜。然后，将剪切成长度为25mm的碳纤维束(拉伸强度为4,900MPa，拉伸弹性模量为235GPa，12,000根)均匀地撒落、散布在树脂膜上，使每单位面积的重量为125g/m²。进而，再覆盖一张树脂膜，夹持被剪切的碳纤维后，通过压延辊，制作纤维体积含有率为Vf55％的SMC片材。将该SMC片材剪切成面积为250×250mm，层合16层，得到层合基材后，与实施例1相同地成型，得到纤维增强塑料。

所得的纤维增强塑料中，纤维充分流动至其端部。发生少量翘曲，由于纤维分布疏密，所以在富含树脂部发生凹痕，平滑性差。拉伸弹性模量为33GPa，可能由于纤维不直，所以该值低于理论值，拉伸强度为220MPa，拉伸强度的变动系数(CV值)为12％，显示极高的值。因此，无法适用于结构材料。

比较例3

使用100重量份乙烯基酯树脂(陶氏化学(株)制、Derakane790)作为基质树脂、1重量份叔丁基过氧化苯甲酯(日本油脂(株)制、PerbutyZ)作为固化剂、2重量份硬脂酸锌(堺化学工业(株)制、SZ-2000)作为内部脱模剂、4重量份作为氧化镁(协和化学工业(株)制、MgO#40)作为增稠剂，充分混合搅拌上述物质，得到树脂糊剂。用刮刀将所得的树脂糊剂涂布在聚丙烯制脱模膜上。

从其上均匀地撒落、散布剪切成与比较例2相同的长度为25mm的碳纤维束，使每单位面积的重量为500g/m²。进而，用涂布有树脂糊剂的另一个聚丙烯膜夹持，使树脂糊剂侧为内侧。碳纤维相对SMC片材的体积含有量为40％。

将所得的片材在40℃下静置24小时，由此使树脂糊剂充分增稠，得到SMC片材。将该SMC片材剪裁成面积为250×250mm，层合4层，得到层合基材。使用所得的层合基材，与实施例1相同地成型，得到纤维增强塑料。

所得的纤维增强塑料中，纤维充分流动至其端部。产生少量翘曲，另外含有树脂的成分较多，平滑性与比较例2的情况相比更为优异，但产生少量凹痕。拉伸弹性模量为30GPa，拉伸强度为160MPa，整体上较低，拉伸强度的变动系数(CV值)为16％，显示极高的值。因此，无法适用于结构材料。

比较例4

与比较例3相同地制作树脂糊剂，在聚丙烯膜上涂布制作的树脂糊剂后，均匀地撒落、散布剪切成长度为25mm的玻璃纤维束(拉伸强度为1,500MPa、拉伸弹性模量为74GPa、800根)，使每单位面积的重量为700g/m²。以后，与比较例3相同地得到纤维增强塑料。

所得的纤维增强塑料中，纤维充分流动至其端部。发生少量翘曲，含树脂的成分较多，平滑性与比较例2的情况相比较优异，但产生少量凹痕。拉伸弹性模量为15GPa，拉伸强度为180MPa，整体上较低，拉伸强度的变动系数(CV值)为14％，显示极高的值。因此，无法适用于结构材料。

<纤维片段长度的比较-参见表4>

比较例5

比较例6

除在实施例1的切口图案中，改变切口间隔L(纤维片段长度)以外，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。纤维片段长度L在比较例5中为7.5mm，在比较例6中为120mm。随之，在层合基材中，在取向方向相同的邻接的层中，一个层的预浸料坯基材的由切口构成的列相对于另一个层的预浸料坯基材的由切口构成的列在纤维排列方向平均错开所述间隔L的0.5倍，在该纤维长度方向的错开在比较例5中为3.75mm，在比较例6中为60mm。

比较例5中所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。也没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性，但拉伸强度为320MPa，与实施例1或实施例10至13的情况相比，为低值。比较例6中，所得的纤维增强塑料中，纤维没有在模腔的整个面中流动，在端部可见富含树脂部。确认纤维起伏，也确认翘曲。

<预浸料坯基材的厚度比较-参见表6>

比较例7

除通过改变实施例1的切口原料预浸料坯基材的每单位面积碳纤维的重量来改变原料预浸料坯基材的厚度以外，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。

每单位面积的碳纤维重量为25(g/m²)，以及厚度为0.025(mm)。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。另外，也没有翘曲，保持良好的外观品质、平滑性。但是，切口原料预浸料坯基材的厚度极薄，所以具有制造成本非常高的问题。

<纤维体积含有率的比较-参见表7>

比较例8

比较例9

除通过改变实施例1的原料预浸料坯基材的每单位面积碳纤维重量来改变碳纤维的体积含有率Vf以外，与实施例1相同地操作，得到纤维增强塑料。每单位面积的碳纤维重量(g/m²)及纤维体积含有率Vf(％)在比较例8中为158g/m²及70％，在比较例9中为90g/m²及40％。

比较例8中得到的纤维增强塑料中，纤维起伏，在与模摩擦的表面部，纤维没有流动到端部。在表面部存在欠缺树脂的部分，外观品质差，也发生翘曲。比较例9中得到的纤维增强塑料没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。但是，拉伸弹性模量为33GPa，拉伸强度为320MPa，与实施例1或实施例27至30的情况相比，是相当低的值。

<预浸料坯基材的方案的比较-参见表12>

实施例60

与实施例1相同地操作，制作原料预浸料坯基材，使用自动剪裁机，如图14(a)所示，***连续的直线状的多条切口，所述切口朝向从纤维的排列方向(图14(a)中为垂直方向VD)倾斜10°的方向，制作具有切口的预浸料坯基材。各切口间隔为等间隔。从具有该切口的预浸料坯基材中剪裁面积为300×300mm的大小的预浸料坯基材，此时，由于切口连续，所以在距离该面积的周围5mm的宽度内不存在切口的状态下***各切口，使纤维不会散乱，。

从该制作的预浸料坯基材中，准备在碳纤维的取向方向(0°方向)与从碳纤维的取向方向向右错开45度的方向(45°方向)中，分别剪裁面积为300×300mm的大小的2种层合用预浸料坯基材。层合用的预浸料坯基材的整体面积为300×300mm，在距离其周围5mm的宽度内没有切口。即，存在切口的面积为290×290mm。被切口截断的纤维片段长度L为30mm。该预浸料坯基材由于使用的环氧树脂在25℃气氛下的粘度为2×10⁴Pa·s，所以预浸料坯基材具有粘性。

将16层上述层合用预浸料坯基材以拟各向同性([-45/0/+45/90])地层合后，分别切下周围25mm，得到整个面上具有切口的面积为250×250mm的层合基材。

将所得的层合基材与实施例1相同地成型，得到纤维增强塑料。

所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，纤维均等地流动至其端部。整体上也没有翘曲，在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为46GPa，基本为理论值，另外，拉伸强度也显示高值，为590MPa。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示极低的值，为5％。由上述结果可知，所得的纤维增强塑料具备能用作结构材料或外板部件的力学特性与品质。另外，剪裁所得的纤维增强塑料，关注切出面为0°的层时，如图16D所示，不存在层起伏或无纤维的部位，也几乎不存在富含树脂部。另外，纤维束端部也向厚度方向倾斜(从纤维方向为5°以下左右)，可以说是应力传递效率高的成型品。

实施例61

除改变切口的导入方法以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。使用自动剪裁机，如图14(d)所示，在与实施例60相同地得到的原料预浸料坯基材中，在整个面上***断续的直线状的大量切口，所述切口朝向从纤维排列方向倾斜±10°的方向，制作具有切口的预浸料坯。各切口的间隔为等间隔。

从该具有切口的预浸料坯基材中，在碳纤维的取向方向(0°方向)与从碳纤维的取向方向向右错开45度的方向(45°方向)，分别剪裁面积为300×300mm的大小的预浸料坯基材，准备层合用的预浸料坯基材。切口片段长度(投影长度)Ws为10mm(实际切口长度W为57.6mm)，如图12所示，存在被邻接的切口截断成长度为纤维片段长度L以下的部位。该长度在此实施例中为15mm左右。

所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，纤维均等地流动至其端部。整体上也没有翘曲，在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为46GPa，基本为理论值，另外，拉伸强度为550MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)为4％，显示极低的值。

另外，剪裁所得的纤维增强塑料，关注剪裁面为0°的层时，如图16D所示，不存在层起伏或无纤维的部位，也基本不存在富含树脂部。另外，纤维束端部也向厚度方向倾斜(从纤维方向错开5°以下左右)，可以说是应力传递效率高的成型品。

实施例62

除改变切口的导入方法以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。使用自动剪裁机，如图14(e)所示，在与实施例60相同得到的原料预浸料坯基材中，在整个面上***断续的直线状的多条切口，所述切口朝向从纤维的排列方向倾斜10°的方向，制作具有切口的预浸料坯基材。各切口的间隔为等间隔。

由具有该切口的预浸料坯基材中，向碳纤维的取向方向(0°方向)与从碳纤维的取向方向向右错开45度的方向(45°方向)，分别剪裁面积为300×300mm的大小的预浸料坯基材，准备层合用的预浸料坯基材。切口片段长度(投影长度)Ws为10mm(实际切口长度W为57.6mm)，如图12所示，具有被邻接的切口截断成长度为纤维片段长度L以下的部位。该长度在此实施例中为15mm左右。

所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，纤维均等地流动至其端部。整体上也没有翘曲，在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为46GPa，基本为理论值，另外，拉伸强度为580MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示极低的值，为5％。

另外，剪裁所得的纤维增强塑料，关注剪裁面为0°的层时，如图6D所示，不存在层起伏或无纤维的部位，也基本不存在富含树脂部。另外，纤维束端部也向厚度方向倾斜(从纤维方向错开5°以下左右)，是应力传递效率高的成型品。

<增强纤维、基质树脂的比较-参见表13>

实施例63

除将固化促进剂改变为5重量份2，4-甲苯双(二甲基脲)(PTI Japan(株)制“Omicure(注册商标)”24)以外，与实施例60相同地制作具有切口的预浸料坯基材及使用该基材的层合基材。除仅将加热型加压成型机的加压时间(固化时间)变更为3分钟以外，将所得的层合基材用与实施例60相同的方法得到纤维增强塑料。尽管加压时间为实施例60的1/10，但显示基本相同的玻璃化温度，可知使用的环氧树脂组合物具有优异的速固化性。

所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，纤维均等地流动至其端部。另外，也没有翘曲，在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为47GPa，拉伸强度为580MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)为4％，显示低值。上述值与实施例60相比，毫不逊色。

实施例64

除将固化促进剂变更为7重量份4，4-亚甲基双(苯基二甲基脲)(PTIJapan(株)制“Omicure(注册商标)”52)以外，用与实施例63相同的方法得到纤维增强塑料。虽然加压时间为实施例60的1/10，但显示基本相同的玻璃化温度，可知使用的未固化的环氧树脂组合物具有优异的的速固化性优异。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维均等地流动至其端部。另外，也没有翘曲，在最外层的切口部中也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为47GPa，拉伸强度为580MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)为5％，显示低值。上述值与实施例60相比，毫不逊色。

实施例65

利用在200℃下加热的加压机将共聚聚酰胺树脂(东丽(株)制“Amilan”(注册商标)CM4000、聚酰胺6/66/610共聚物、熔点155℃)的颗粒加工成厚度为34μm的膜。除不使用脱模纸之外，与实施例60相同地操作，制作具有切口的预浸料坯基材。由于为固体，所以不能测定聚酰胺树脂在25℃气氛下的粘度，所得的预浸料坯基材没有粘性。

剪裁成与实施例60相同的尺寸后，由于没有粘性，所以仅将16层基材以拟各向同性([-45/0/+45/90])地重叠，在此状态下配置在具有面积为300×300mm的腔的平板模上的大致中央部。通过加热型加压成型机，在6MPa的加压下，在温度200℃、成型时间为1分钟的条件下使层合基材流动，不打开模地冷却后，进行脱模，得到面积为300×300mm的平板的纤维增强塑料。

所得的纤维增强塑料虽然具有少许纤维起伏，但纤维流动至其端部。由于少量纤维分布疏密，所以产生少量翘曲，但在最外层的切口部，不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，基本具有良好的外观品质、平滑性。

实施例66

使用日本制钢所(株)制双轴挤出机(TEX-30α2)，在200℃熔融混炼55重量％无规共聚PP树脂(Prime Polymer(株)制J229E，熔点为155℃)与45重量％酸改性PP类树脂(三洋化成(株)制Yumex1010、酸值约52、熔点为142℃、重均分子量为30,000)，利用于200℃下加热的加压机将得到的颗粒加工成厚度为34μm的膜状。以下，与实施例65相同地操作，得到纤维增强塑料。

所得的纤维增强塑料虽然具有少量纤维起伏，但纤维流动至其端部。由于少量纤维分布疏密，所以产生少量翘曲，但在最外层的切口部不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，基本具有良好的外观品质、平滑性。

实施例67

与实施例60相同地操作，制作树脂膜。然后，在单向排列的玻璃纤维(拉伸强度为1,500MPa、拉伸弹性模量为74GPa)的两面上分别重叠制作的树脂膜，进行加热·加压，由此使大量玻璃纤维间含浸树脂，制作每单位面积的玻璃纤维重量为175g/m²、纤维体积含有率Vf为55％、厚度为0.125mm的原料预浸料坯基材。以后，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。

所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，纤维均等地流动至其端部。另外，也没有翘曲，在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为29GPa，拉伸强度为430MPa，与实施例60的值相比时，增强纤维的性能差异程度降低，但拉伸弹性模量是接近于理论值的值，拉伸强度的变动系数(CV值)为3％，显示低值。

<切口的斜向角度的比较-参见表14>

实施例68

实施例69

实施例70

实施例71

实施例72

实施例73

除改变切口的斜向角度以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。斜向角度在实施例68中为1°，在实施例69中为2°，在实施例70中为5°，在实施例71中为15°，在实施例72中为25°，在实施例73中为45°。

所得的纤维增强塑料除实施例68之外均没有纤维起伏，纤维均等地流动至其端部。另外，均没有翘曲，除实施例73之外，在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。实施例68由于切口的斜向角度小，所以切口之间的间隔为0.5mm左右，较小，难以裁切或层合。另外，可能由于残存未被剪切成100mm以下的长度的纤维，所以少量纤维产生起伏，但纤维流动至端部为止。关于实施例73，在最外层的切口部中存在大量的无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的区域。在上述区域中可见少量凹痕。关于力学特性，除实施例73之外，拉伸弹性模量为45至47GPa，拉伸强度为460至660MPa，显示高值。实施例73中，拉伸弹性模量为45GPa，但拉伸强度为330MPa，与实施例60或实施例68～72比较时，很低。除实施例68之外，拉伸强度的变动系数(CV值)为3至5％，显示低值。特别是切口角度小的实施例68、69、70中，具有600MPa以上的拉伸强度，在实施例68、69中由于切口角度小，所以切口之间的间隔为1mm左右，较小，层合时的操作性稍难。

<装料率的比较-参见表15>

实施例74

实施例75

实施例76

除剪裁的预浸料坯基材大小不同以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。剪裁的预浸料坯基材的大小在实施例74中为212×212mm，在实施例75中为285×285mm，在实施例76中为300×300mm。装料率在实施例74中为50％，在实施例75中为90％，在实施例76中为100％。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。但是，由于实施例76的装料率为100％，所以纤维实质上不流动。实施例74中，由于纤维长距离流动，所以得到的纤维增强塑料由于少量纤维分布疏密，产生少量翘曲，但在最外层的切口部中也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，基本具有良好的外观品质、平滑性。

实施例75、76中所得的纤维增强塑料均没有翘曲，在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为46至47GPa，拉伸强度为510至690MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示低值，为3至7％。

特别是装料率小的实施例74中，由于原料预浸料坯基材被较薄地拉伸，所以所得的纤维增强塑料的各层厚度极薄，可能由于难以引起从纤维束端部发生层间剥离，所以拉伸强度显示非常高的值，为690MPa。

<纤维片段长度的比较-参见表16>

实施例77

实施例78

实施例79

除在实施例60的切口图案中，改变切口的间隔即纤维片段的长度L以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。纤维片段长度L在实施例77中为10mm，在实施例78中为60mm，在实施例79中为100mm。

所得的纤维增强塑料除实施例79之外，均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。实施例79中得到的纤维增强塑料有少量纤维起伏，在与模摩擦的表面部中有纤维未充分流动至端部的部位。所有纤维增强塑料均没有翘曲，在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为46至47GPa，拉伸强度为510至650MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示低值，为3至6％。

<切口片段的实际长度的比较-参见表17>

实施例80

实施例81

实施例82

使用与实施例62的切口图案相同的切口图案，使用切削圆柱状金属、在圆周上设置多个刀片得到的旋转辊代替自动剪裁机，使其压接原料预浸料坯基材，导入断续的直线状的多条切口，所述切口朝向从纤维排列方向倾斜10°的方向，由此改变切口的长度W，除此之外，与实施例62相同地操作，得到纤维增强塑料。

切口片段的长度(投影长度)Ws在实施例80中为17μm，在实施例81中为30μm，在实施例82中为170μm。实际切口的长度W在实施例80中为0.1mm，在实施例81中为0.17mm，在实施例80中为1mm。

所得的纤维增强塑料除实施例80之外，均没有纤维起伏。实施例80中，可能由于存在大量切口端部，所以发生纤维局部流动紊乱，可以观察到少量纤维起伏。所有所得的纤维增强塑料中，纤维充分流动至其端部，也没有翘曲，在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为47GPa，拉伸强度为690至710MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)在实施例80中为9％，稍高，但是其他实施例为4至5％，显示低值。

实施例83

实施例84

实施例85

实施例86

除在实施例62的切口图案中，改变切口片段的长度(投影长度)Ws以外，与实施例62相同地操作，得到纤维增强塑料。切口片段的长度Ws在实施例83中为1mm，在实施例84中为1.5mm，在实施例85中为100mm，在实施例86中为120mm。实际的切口长度W在实施例83中为5.8mm，在实施例84中为8.6mm。实施例85、86中，在面积为300×300mm的预浸料坯基材中，形成切口一端存在于预浸料坯基材面内，另一端达到预浸料坯基材周边的程度的长切口，形成基本连续的切口。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部，也没有翘曲，在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为45至46GPa，拉伸强度为580至640MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)为3至6％，显示低值。另一方面，在实施例85、86中，由于切口形成基本连续的切口，所以预浸料坯基材的端部散乱，层合时预浸料坯基材的操作性差。

<预浸料坯基材的厚度比较-参见表18>

实施例87

实施例88

除通过改变实施例60的原料预浸料坯基材每单位面积的碳纤维重量来改变原料预浸料坯基材的厚度以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。每单位面积的碳纤维重量(g/m²)及厚度(mm)在实施例87中为50g/m²及0.05mm，在实施例88中为300g/m²及0.3mm。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。另外，也没有翘曲，在最外层的切口部中也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为46至47GPa，拉伸强度在实施例87中为750MPa，较高，另一方面，虽然在实施例88中为370MPa，稍低，但是所有实施例中，拉伸强度的变动系数(CV值)显示低值，为4至5％。由此可知特别是通过使具有切口的预浸料坯基材的厚度较薄，能提高拉伸强度。

<纤维体积含有率的比较-参见表19>

实施例89

实施例90

除通过改变实施例60的原料预浸料坯基材每单位面积的碳纤维重量来改变原料预浸料坯基材中的碳纤维的体积含有率Vf以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。

每单位面积的碳纤维重量(g/m²)及碳纤维的体积含有率Vf(％)在实施例89中为146g/m²及65％，在实施例90中为101g/m²及45％。

在实施例89中，所得的纤维增强塑料有少量纤维起伏，在与模摩擦的表面部，存在纤维没有充分流动至端部的部位。另一方面，在实施例90中，所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。所有纤维增强塑料也没有翘曲，在最外层的切口部中也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为39至52GPa，拉伸强度为490至630MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示低值，为4至8％。得到纤维的体积含有率Vf越大，拉伸弹性模量、强度也越高的结果，但纤维的体积含有率Vf过大时，具有流动性降低的缺点。

<层合结构的比较-参见表20>

实施例91

实施例92

实施例91中，除改变实施例60的层合基材的层合结构以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。使用将16层实施例60的具有切口的切口预浸料坯基材交叉层合的[0/90]_4S的层合基材。在实施例92中，准备仅由实施例60的没有切口的连续纤维构成的原料预浸料坯基材和在该原料预浸料坯基材中导入切口后的具有切口的预浸料坯基材，使用该基材形成层合基材，除此以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。

使用[0/C90]_4S(符号C表示仅由连续纤维构成的预浸料坯基材)的层合基材，所述层合基材中8层仅由没有切口的连续纤维构成的原料预浸料坯基材与8层具有切口的预浸料坯基材交替层合。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。实施例91中得到的纤维增强塑料虽然存在少量翘曲，但在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为63至64GPa，拉伸强度为680至690MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示低值，为4至5％。但是，由于拉伸试验的方向为0°方向，所以显示非常高的力学特性，但在±45°的方向上纤维没有取向，所以所得的纤维增强塑料具有不能普遍使用的问题。

实施例93

实施例94

实施例95

实施例93中，除改变实施例60的层合结构以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。实施例93中，使用将12层实施例60的导入切口的预浸料坯基材以拟各向同性地层合的[60/0/-60]_2S的层合基材。

实施例94中，除使用实施例60的导入切口的预浸料坯基材之外，还使用在其层间***树脂层的层合基材，所述树脂层中转印有实施例60的环氧树脂膜，除此之外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。实施例94中的所述层合基材为[45/R/0/R/-45/R/90/R]_2S(R表示树脂层)的层合基材，该层合基材将16层实施例60的导入切口的预浸料坯基材以拟各向同性地层合时，在层间设置所述树脂层。最终纤维体积含有率Vf为49％。

实施例95中，除使用实施例60的导入切口的预浸料坯基材之外，还使用在最表层配置平纹预浸料坯基材的层合基材，所述平纹预浸料坯基材含浸有与实施例60相同的环氧树脂，纤维体积含有率Vf为55％、层厚度为250μm，除此之外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。实施例95的所述层合基材是[WF0/45/0/-45/90]_2S(WF表示平纹预浸料坯基材)，所述层合基材将16层实施例60的导入切口的切口预浸料坯基材以拟各向同性地层合，进而在最表层层合在纤维方向0°与90°取向的所述平纹预浸料坯基材。

实施例93、94中得到的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。特别是实施例94中得到的纤维增强塑料中，纤维流动性优异，纤维极均匀地扩展。所有得到的纤维增强塑料均没有翘曲，在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。

各纤维增强塑料的拉伸弹性模量为47GPa与42GPa，拉伸强度为580MPa与510MPa，显示与纤维体积含有率Vf相应的高值。拉伸强度的变动系数(CV值)也显示低值，为6％与4％。

实施例95中得到的纤维增强塑料中，虽然最表层的平纹部完全不流动，但是被平纹部夹持的部位中，纤维充分流动至端部。虽然在端部特别地呈现出纤维起伏，或在纤维束端部可见富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，但整体上没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为54GPa，拉伸强度为670MPa，通过混合化显示高力学特性。

实施例96

与实施例60相同地制作树脂膜，与实施例60相同在单向排列的碳纤维的两面上分别重叠树脂膜，加热·加压时，在树脂没有完全含浸在碳纤维内的状态下制作每单位面积的碳纤维重量为125g/m²、纤维体积含有率为Vf55％的半含浸预浸料坯基材。

与实施例60相同地在该半含浸预浸料坯基材中***如图11所示的切口。所得的具有切口的预浸料坯基材虽然具有在厚度方向中央部未含浸树脂的区域，但纤维不会因切口而起毛，或分离，具有与实施例60相同地充分的操作性。进而，与实施例60相同地层合、成型，得到纤维增强塑料。

所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，纤维均等地流动至其端部。另外，也没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为46GPa，拉伸强度也为550MPa，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)也为7％，显示低值。

<两面切口预浸料坯基材的比较-参见表21>

实施例97

实施例98

实施例99

在实施例60的原料预浸料坯基材中导入切口的工序中，从原料预浸料坯基材的上面与下面分别导入不贯穿层的切口，除此以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。为了在原料预浸料坯基材中形成切口，使用图18所示的切口形成装置CA18。按照原料预浸料坯基材RP18的上面、下面的顺序依次压接旋转辊181，所述旋转辊181设置有规定长度的从圆周面露出的螺旋状刀片182，由此导入不贯穿原料预浸料坯基材RP18的层的切口C18。

以所得的两面切口预浸料坯基材的厚度为H，以导入两面切口预浸料坯基材上面的切口的切口深度为U，导入下面的切口的切口深度为D。

实施例97中，切口深度U为35μm，该值相当于0.28H。切口深度D为100μm，该值相当于0.8H。

实施例98中，切口深度U为55μm，该值相当于0.44H。切口深度D为75μm，该值相当于0.6H。

实施例99中，切口深度U、D均为67μm，该值相当于0.54H。

具有切口的预浸料坯基材的上面切口的斜向角度为10°，下面切口的斜向角度为-10°。具有切口的预浸料坯基材的纤维被上下切口截断，所有纤维片段的长度L为30mm以下。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。实施例99中得到的纤维增强塑料虽然存在少量翘曲，但所得的纤维增强塑料均在最外层的切口部中也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为45至46GPa，显示基本为理论值的值。拉伸强度为650至750MPa，与实施例60的情况相比较，也显示高值。特别是上面与下面的切口量越接近，得到的拉伸强度越高。一般认为这是由于通过使上面与下面的切口量同等，可以将纤维束端部的厚度最小化。

实施例100

使用实施例60的原料预浸料坯基材，准备上面与下面的切口的角度相对于纤维方向为10°与-10°的两面切口预浸料坯基材。层合2张准备的预浸料坯基材，得到2层层合基材。将所得的2层层合基材作为1层分的预浸料坯基材，与实施例60相同地制作层合基材。将制作的层合基材成型，得到纤维增强塑料。将2层层合基材看成1层预浸料坯基材时，上面的切口的切口深度U(图21中用符号Hs表示的深度)与下面切口的切口深度D(图21中用符号Hs表示的深度)均为125μm，该值相当于0.5H。

所得的纤维增强塑料均没有纤维的起伏，在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为47GPa，表示基本为理论值的值。拉伸强度为690MPa，与实施例60或实施例97至99的情况相比较，每1层的厚度为2倍，显示高值。拉伸强度的变动系数(CV值)为4，显示低值。由于形成了在切口的相邻处于阻止切口开口的方向配置纤维的结构，所以呈现高强度。

<倾斜切口预浸料坯基材的比较-参见表22>

实施例101

实施例102

实施例103

实施例104

实施例105

在实施例60的原料预浸料坯基材中导入切口后，在所得的具有切口的预浸料坯基材中，于其厚度方向施加剪切力，使切口相对于厚度方向倾斜，除此以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。如实施例60所述，在原料预浸料坯基材中导入贯穿该层的垂直的切口后，使用由旋转速度彼此不同的上旋转辊与下旋转辊构成的压辊，使上旋转辊压接预浸料坯基材的上面，使下旋转辊压接预浸料坯基材的下面，在该状态下使所得的具有切口的预浸料坯基材通过压辊。输送到压辊中的预浸料坯基材处于在温度为60℃下加热·软化的状态。通过该压辊作用于预浸料坯基材的剪切力，使朝向增强纤维片段的最初的预浸料坯基材厚度方向的截断面向厚度方向倾斜。

以倾斜切口预浸料坯基材7B的上面的增强纤维的截断线与下面的截断线在纤维方向的距离24为剪切距离S(参见图22)。在剪裁成面积为250×250mm的倾斜切口预浸料坯基材7B上，在5处切口部测定剪切距离S，将该平均值代入式I，算出切口所成的角2226、即倾斜角度Θa。

实施例101中以剪切距离S为12.5mm，倾斜角度Θa为0.6°，在实施例102中剪切距离S为6.25mm，倾斜角度Θa为1.1°，在实施例103中剪切距离S为1mm，倾斜角度Θa为7.1°，实施例104中剪切距离S为0.5mm，倾斜角度Θa为1.4°，实施例105中剪切距离S为0.25mm，倾斜角度Θa为27°。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，在实施例101中所得的纤维增强塑料虽然存在少许翘曲，但所得的纤维增强塑料均在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为46至47GPa，显示基本为理论值的值。拉伸强度在实施例101中为580MPa，在实施例102中为620MPa，在实施例103中为620MP，在实施例101中为610MPa，在实施例105中为590MPa，与实施例60的情况相比较，为同等程度或该程度以上的值。但是，纤维束端部的倾斜角度小于1°的实施例101中，剪切距离S非常长，每个切口部的剪切距离S的不均增大，成型工序欠缺稳定性。

<附加树脂的付与面积的比较-参见表23>

实施例106

如下所述地准备用于形成附加树脂层的无纺布。即，通过熔喷(meltblowing)使共聚聚酰胺树脂(东丽(株)制“Amilan”(注册商标)CM4000、聚酰胺6/66/610共聚物、熔点为155℃)的颗粒制成每单位面积的树脂重量为30g/m²的无纺布。由于为固体，所以无法测定聚酰胺树脂在25℃气氛下的粘度，所得的无纺布基材没有粘性。将所得的无纺布基材剪裁成宽度为0.2mm的胶带状。在具有与实施例60相同切口的预浸料坯基材的两面，在纤维方向以±0.1mm的宽度配置胶带状无纺布基材，覆盖所有的连续的切口，并使切口为胶带状无纺布基材的宽度中心。基于环氧树脂的粘性，仅通过挤压，将无纺布基材附着在预浸料坯基材上。

由此得到的复合预浸料坯基材(带有附加树脂层的预浸料坯基材)整体的纤维体积含有率Vf相当于53％。层合该复合切口预浸料坯基材制作层合基材，将制作的层合基材成型，得到纤维增强塑料。

将仅1层复合切口预浸料坯基材不施加压力直接放置在烘箱内，在温度为130℃下处理2小时，使其固化，剪裁截面，结果没有附加树脂层的部位的层的厚度平均为125μm，而两面存在附加树脂层的部位由于附加树脂层为无纺布，所以层厚度虽然不是均匀的厚度，但平均为175μm。

在垂直于纤维方向的面剪切在两面存在附加树脂层的部位，用光学显微镜进行观察时，确认在距离预浸料坯基材的层表面10μm左右的深度的部位，于增强纤维周围存在附加树脂层。并且，可知截面的附加树脂层所占的面积与预浸料坯基材整体相比较，不超过10％，实质上附加树脂层不进入预浸料坯基材的层内，另外，附加树脂层的厚度平均为25μm左右。

所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为45GPa，拉伸强度为580MPa，与实施例60的情况相比，为同等水平。由于附加树脂的无纺布胶带非常细，所以有时不能覆盖全部切口。

实施例107

实施例108

除形成附加树脂层的无纺布基材的赋予面积不同以外，与实施例106相同地操作，得到纤维增强塑料。胶带状的无纺布基材宽度在实施例107中为3mm，在实施例108中为20mm。切口被无纺布胶带覆盖，以切口的位置位于无纺布胶带的宽度中心的方式配置在预浸料坯基材上。纤维排列方向的从切口位置至无纺布胶带的宽度端部为止的距离在实施例107中为±1.5mm，在实施例108中为±10mm。可以确认与实施例106相同，附加树脂层以层状配置，不进入预浸料坯基材的层内，附加树脂层的厚度平均为25μm左右。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，均在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸弹性模量为37至44GPa，稍低，但拉伸强度为590至680MPa，显示与实施例60的情况同等以上的高物性。实施例108中，呈现出随着附加树脂的覆盖面积增大，弹性模量或拉伸强度稍有降低的倾向。

实施例109

除将与实施例106相同地得到的附加树脂层形成用的无纺布基材赋予实施例60的预浸料坯基材两面的整个面上以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。可以确认与实施例106相同，附加树脂层以层状配置，不进入预浸料坯基材的层内，附加树脂层的厚度平均为25μm左右。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，在最外层的切口部也不存在无增强纤维的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位，具有良好的外观品质、平滑性。拉伸强度为590MPa，与实施例60的情况同等。拉伸弹性模量，由于纤维体积含有率Vf降低，所以大幅降低为34GPa，但通过在层间整个面上配置拉伸伸长率高的附加树脂，能得到提高对抗面外负荷的耐久性的效果。

<层合结构的比较-参见表20>

参考例3

参考例4

除改变实施例60的层合基材的层合结构以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。参考例3中，使用将8层实施例60的导入切口的预浸料坯基材以相同方向层合的[0]₈的层合基材。参考例4中，使用将16层实施例60的导入切口的切口预浸料坯基材层合得到的[0/45]_4S的层合基材。

在参考例3中所得的纤维增强塑料中，纤维仅在90°方向流动，在0°方向，存在多处纤维像触须一样伸出的部分，但纤维基本不流动。被挤出的树脂蓄积在0°方向的腔的空隙中，所得的纤维增强塑料的外观品质也差。参考例4中得到的纤维增强塑料中，纤维在整个腔中流动，但与层合结构相同，纤维的流动为各向异性，纤维起伏大。另外，所得的纤维增强塑料翘曲大。所得的任一种纤维增强塑料在最外层的切口部均具有大量的富含树脂部或邻接层的增强纤维露出的部位。

以下给出比较例。

<纤维片段长度的比较-参见表16>

比较例10

比较例11

在实施例60的切口图案中，除改变切口的间隔L(纤维片段长度)以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。纤维片段长度L在比较例10中为7.5mm，比较例11中为120mm。

比较例10中，所得的纤维增强塑料没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部。也没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。但是，拉伸强度为4400MPa，与实施例60或实施例77至79的情况相比，为低值。比较例11中，所得的纤维增强塑料中，纤维没有流动至模腔的整个面内，在端部可见富含树脂部。纤维发生起伏、翘曲。

<预浸料坯基材的厚度比较-参见表18>

比较例12

比较例13

除通过改变实施例60的预浸料坯基材每单位面积的碳纤维重量来改变原料预浸料坯基材厚度以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。

每单位面积的碳纤维重量(g/m²)及厚度(mm)在比较例12中为25g/m²及0.025mm，在比较例13中为400g/m²及0.4mm。

所得的纤维增强塑料均没有纤维起伏，纤维充分流动至其端部，也没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。但是，在比较例12中，存在由于预浸料坯基材厚度极薄，所以纤维增强塑料的制造成本非常高的问题。另外，在比较例13中，所得的纤维增强塑料的拉伸强度为320MPa，与实施例60或实施例87、88的情况相比，相当低。

<纤维体积含有率的比较-参见表19>

比较例14

比较例15

通过改变实施例60的原料预浸料坯基材每单位面积的碳纤维重量来改变碳纤维的体积含有率Vf以外，与实施例60相同地操作，得到纤维增强塑料。每单位面积的碳纤维重量(g/m²)及纤维体积含有率(％)在比较例14中为158g/m²及70％，在比较例15中为90g/m²及40％。

比较例14中得到的纤维增强塑料中，纤维起伏，在与模摩擦的表面部，纤维未流动至端部。表面部具有树脂欠缺部分，外观品质差，也发生翘曲。比较例15中得到的纤维增强塑料没有翘曲，具有良好的外观品质、平滑性。但是，拉伸弹性模量为36GPa，拉伸强度为440MPa，与实施例60或实施例89、90的情况相比，为相当低的值。

[表1]

Claims (16)

1、一种预浸料坯基材，所述预浸料坯基材由实质上单向排列的多根增强纤维和存在于所述多根增强纤维之间的基质树脂构成，其中，所述预浸料坯基材在其整个面上具有多条切口，所述切口具有横切所述增强纤维的方向，实质上全部的所述增强纤维被所述切口截断，被所述切口截断的各增强纤维片段的长度L为10至100mm，所述预浸料坯基材的厚度H为30至300μm，所述预浸料坯基材中的所述增强纤维的纤维体积含有率Vf为45至65％。

2、如权利要求1所述的预浸料坯基材，其中，所述各切口由具有一定长度的切口片段构成，将所述切口片段在所述增强纤维的排列方向上投影时与所述增强纤维排列方向成直角的方向中的所述切口片段的投影长度Ws为1至10mm，所述预浸料坯基材的厚度H为30至150μm。

3、如权利要求1所述的预浸料坯基材，其中，所述各切口由具有一定长度的切口片段构成，将所述切口片段在所述增强纤维排列方向投影时与所述增强纤维排列方向成直角的方向上的所述切口片段的投影长度Ws为30μm至1.5mm。

4、如权利要求2或3所述的预浸料坯基材，其中，所述切口片段在至少3条朝向相同方向的直线上排列，形成至少3列切口列，并且邻接的所述切口列在所述增强纤维排列方向上的间隔彼此相等。

5、如权利要求2或3所述的预浸料坯基材，其中，所述切口片段相对于与所述增强纤维排列方向成直角的方向斜向排列。

6、如权利要求2所述的预浸料坯基材，其中，分别从所述预浸料坯基材的上面与下面在所述预浸料坯基材的厚度方向上以不贯穿所述预浸料坯基材的方式设置所述切口片段，所述切口片段的切口深度Hs相对于所述预浸料坯基材的厚度H为0.4H至0.6H，以所述上面的任意切口片段A与所述上面的切口片段B的间隔为La时，所述间隔La为10至100mm，其中所述上面的切口片段B在所述增强纤维的排列方向上与所述切口片段A邻接，所述下面的切口片段C的几何中心位于从所述切口片段A至所述切口片段B方向上的在所述增强纤维排列方向上的距离为0.4La至0.6La的位置，位于所述上面的所述切口片段A与所述切口片段B之间的所述增强纤维的一部分，被所述上面的所述切口片段A和所述下面的所述切口片段C截断、或被所述上面的所述切口片段B和所述下面的所述切口片段C截断，同时所述上面的切口片段的几何形状及/或所述下面的切口片段的几何形状彼此相同。

7、如权利要求2所述的预浸料坯基材，其中，所述切口片段具有倾斜角度Θa在所述预浸料坯基材的厚度方向上倾斜设置，在任意切口片段中，以所述预浸料坯基材的上面的所述增强纤维的截断线的位置与下面的截断线的位置的在所述增强纤维排列方向上的距离为S时，基于下述式I由所述距离S与所述预浸料坯基材的厚度H求出的所述倾斜角度Θa为1至25°，

$\mathrm{\&Theta;a}={\tan }^{-1}\left(\frac{H}{S}\right)$ 式I

。

8、如权利要求1所述的预浸料坯基材，其中，在所述预浸料坯基材的表面上，所述各切口与所述增强纤维排列方向所成的斜向角度Θb的绝对值为2至25°。

9、如权利要求8所述的预浸料坯基材，其中，所述各切口分别在所述预浸料坯基材的整个宽度上连续。

10、如权利要求8所述的预浸料坯基材，其中，所述各切口由具有一定长度的切口片段构成，将所述切口片段在所述增强纤维排列方向投影时与所述增强纤维排列方向成直角的方向上的所述切口片段的投影长度Ws为30μm至100mm，在所述增强纤维排列方向上邻接的所述切口片段的几何形状彼此相同。

11、如权利要求9或10所述的预浸料坯基材，其中，所述各切口以直线状设置，所述各增强纤维片段的长度L实质上相同。

12、一种层合基材，所述层合基材是由多张预浸料坯基材层合且一体化而形成的层合基材，所述预浸料坯基材由实质上单向排列的多根增强纤维与附着在所述增强纤维上的基质树脂构成，其中，所述被层合的预浸料坯基材的至少一部分是权利要求1所述的预浸料坯基材，所述被层合的预浸料坯基材的所述增强纤维的排列方向包括彼此不同的至少2个方向。

13、一种层合基材，所述层合基材是由多张预浸料坯基材层合且一体化而形成的层合基材，所述预浸料坯基材由实质上单向排列的多根增强纤维与附着在所述增强纤维上的基质树脂构成，其中，所述被层合的预浸料坯基材的至少2张由彼此邻接的权利要求2所述的预浸料坯基材构成，所述邻接的2张预浸料坯基材的所述增强纤维排列方向彼此实质上相同，所述邻接的2张预浸料坯基材的所述切口片段在所述增强纤维排列方向上的排列间隔相等，并且所述邻接的2张预浸料坯基材中的一张预浸料坯基材的所述切口片段的位置与另一张预浸料坯基材的所述切口片段的位置在所述增强纤维排列方向上错开。

14、一种纤维增强塑料，所述纤维增强塑料由层合体与基质树脂构成，所述层合体由多层增强纤维层层合形成，所述增强纤维层由实质上单向排列的增强纤维构成，其中，所述增强纤维层的至少2层在所述增强纤维的排列方向彼此不同的状态下被层合，纤维体积含有率Vf为45至65％，由一层所述增强纤维层与附着于其上的所述基质树脂构成的纤维-树脂层的至少一层纤维-树脂层，在所述层的整个面上具有由不存在所述增强纤维、存在所述基质树脂或存在邻接层的所述增强纤维的区域构成的多个切口开口部，所述增强纤维被所述切口开口部截断，被截断的增强纤维的增强纤维片段的长度L为10至100mm，所述切口开口部在所述层的表面上的表面积为所述层的表面积的0.1至10％，所述层的平均厚度Hc为15至300μm。

15、一种制造权利要求8所述的预浸料坯基材的方法，包括下述工序：

将多根增强纤维单向并丝，含浸基质树脂，准备预备预浸料坯的工序；

使准备的预备预浸料坯与在辊外周面螺旋状设置有刀片的旋转刀片辊压接，在所述预备预浸料坯中导入切断所述增强纤维的切口的工序。

16、一种纤维增强塑料的制造方法，所述制造方法使用权利要求12所述的层合基材，使成型模的所述层合基材的装料率为50至95％，加压成型所述层合基材。

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