TW202304682A - 有切痕之預浸材 - Google Patents

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武田一朗
川本史織
小山芳孝
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Abstract

本發明之課題，在於提供對三維形狀之追隨性優異，製成纖維強化塑膠時展現優質之表面品質與高力學特性之中間基材。 本發明係於包含朝單向配向之強化纖維與樹脂之預浸材之至少一部分區域具有將強化纖維截斷的複數個切痕之有切痕之預浸材，且於將自上述區域內所任意選擇之10個直徑10 mm之圓形之小區域內所包含之切痕之個數設為總體之情形時，總體之平均值為10以上，且變動係數在20%以內。 本發明之有切痕之預浸材之斜交積層體於特定環境下滿足以下所示之拉伸特性。 (拉伸特性)於將斜交積層體中之任一有切痕之預浸材之纖維方向設為0°之情形時，若將對斜交積層體朝向0°方向施加1%之拉伸應變時於斜交積層體之0°方向所產生之荷重設為荷重1，並將對斜交積層體朝向0°方向施加2%之拉伸應變時於斜交積層體之0°方向所產生之荷重設為荷重2，則荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5。 本發明之有切痕之預浸材之製造方法一面對預浸材賦予張力，一面於刀刃長度之合計在1～3000 m/m 2之範圍內之旋轉刀輥與相對於該旋轉刀輥大致平行地接近的支持輥之間，使預浸材以使其端邊成為在旋轉刀輥之軸向上既定之範圍內之方式通過，並將至少一部分強化纖維之纖維長度截斷而製成有切痕之預浸材。

Description

有切痕之預浸材
本發明係關於成形時具有良好之形狀追隨性，固化時具有高力學特性之纖維強化塑膠之中間基材。
由強化纖維與樹脂所構成之纖維強化塑膠，由於比強度、比彈性模數較高，力學特性優異，且具有耐候性、耐化學品性等高功能特性等，因此於產業用途上亦受到注目，且於航空器、太空飛行器、汽車、鐵道、船舶、電器產品、競技運動等之構造用途上逐漸發展，其需求正逐年提升。
作為纖維強化塑膠之中間基材，有SMC(sheet molding compound；片狀模壓複合材料)。SMC係將一般切斷成25 mm左右且含浸有熱硬化性樹脂之切股(chopped strand)隨機地分散之片狀的基材，且作為適於將具有複雜之三維形狀之纖維強化塑膠加以成形之材料而為人所知。但是，由於藉由SMC所成形之纖維強化塑膠必然會產生切股(chopped stand)之分佈不均、配向不均，因此成形體之力學特性下降，或其值之變動會變大。作為展現穩定且高力學特性之纖維強化塑膠之成形法，已知有將樹脂含浸於連續之強化纖維之預浸材積層，並利用熱壓釜進行成形之方法。然而，使用連續纖維之預浸材，因變形性不足而產生皺褶或強化纖維之突起，而難以成形為三維形狀等複雜之形狀。
為了彌補如上所述材料之缺點，而揭示有藉由對由連續之強化纖維與樹脂所構成之預浸材施加切痕來將強化纖維截斷，而成為可流動，且力學特性之變動亦變小之有切痕之預浸材(例如專利文獻1、2)。
又，為了獲得高品質之纖維強化塑膠，有時亦需要適於藉由人工作業使預浸材沿著模具成形之手積層(hand lay-up)的基材，而非如SMC般藉由加熱加壓使其流動來進行形狀形成的基材。使用預浸材之手積層，一般會使用將樹脂含浸於將成形性優異之織物構造設為強化形態之纖維基材(織物)之預浸材(織物預浸材)(例如專利文獻3)。
又，作為有切痕之預浸材之製造方法，雖亦有如專利文獻4般使用配置有刀刃之衝切模具進行製造之方法，但其係間歇性之切痕***法，而於切痕較細之情形時，存在有以不同之時間點所衝切之切痕彼此之位置關係容易偏離之問題。為了使有切痕之預浸材展現高力學特性，由於高精度地控制切痕位置很重要，因此如專利文獻5般提出有將預浸材壓抵於設置有刀刃之旋轉刀輥之製造方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開昭63-247012號公報 專利文獻2：國際公開WO2008/099670號(pamphlet) 專利文獻3：日本專利特開平8-25491號公報 專利文獻4：日本專利特開2009-220480號公報 專利文獻5：日本專利第5223354號公報
(發明所欲解決之問題)
關於專利文獻1所記載之有切痕之預浸材，若與SMC進行比較，雖然力學特性大幅提升，變動亦變小，但作為構造材使用強度並不充分，因此對三維形狀之追隨性仍有提升之餘地。關於專利文獻2所記載之有切痕之預浸材，藉由使切痕變細可展現更高之強度，並藉由相對於纖維方向使切痕之角度變小，可使流動後切痕亦不易開口，而實現良好外觀。但是，成形品之切痕開口依然為可以目視辨識之程度。
本發明鑒於該背景技術，提供可獲得對三維形狀之追隨性優異，固化時展現切痕開口不易以目視辨識之程度之高表面品質與優異之力學特性之纖維強化塑膠的中間基材。
手積層一般雖使用織物預浸材，但相對地作為使其硬化之纖維強化塑膠之力學特性，相較於強化纖維之強化形態為織物構造，厚度方向上無起伏且朝單向配向強化纖維者更為優異，對可期望高力學特性之製品而言，較佳為使用單向配向強化纖維之預浸材(單向預浸材)來進行成形。但是，單向預浸材由於朝向纖維方向具有較高之剛性，因此不易使其伸展，於使其沿著具有三維形狀之模具成形時，由於強化纖維會在角部突起，因此難以實現形狀追隨。又，由於單向預浸材朝向非纖維方向僅以樹脂連結，朝向非纖維方向施加拉伸荷重時會破裂，因此不適於手積層。於改變纖維方向之角度積層複數片而成之單向預浸材之積層體之情形時，雖會減輕預浸材之破裂，但無法消除強化纖維於角部之突起，而難以實現對具有三維形狀之模具之形狀追隨。因此，本發明之課題亦在於提供適於手積層，且於製成纖維強化塑膠之情形時展現優異之力學特性之預浸材之積層體。
關於有切痕之預浸材之製造方法，旋轉刀輥相較於衝切模具生產性更高，故為了最大限度地發揮其特質，可採用自將預浸材連續地捲繞於紙管等而成之預浸材輥捲出預浸材，在***切痕而製成有切痕之預浸材後，加以捲取而成為輥之製程。然而，於對自預浸材輥捲出之預浸材連續地***切痕之步驟中，存在預浸材會逐漸朝向寬度方向偏移，或者因捲入預浸材之鬆弛而發生皺褶之問題。若發生如此之問題，則所製造之有切痕之預浸材的品質便會下降，而難以連續地且穩定地製造有切痕之預浸材。本發明之課題，亦在於減少預浸材之鬆弛或寬度方向之位置偏移，而可無皺褶、連續地且穩定地對預浸材***切痕，而製造具有優異之成形性、及固化時發揮高力學特性之有切痕之預浸材。 (解決問題之技術手段)
本發明係為了解決該課題而採用如下手段者。亦即，作為用以獲得具有高力學特性與優質之表面品質之纖維強化塑膠的有切痕之預浸材，係於包含朝單向配向之強化纖維與樹脂之預浸材之至少一部分區域具有將強化纖維截斷的複數個切痕者，且於將自上述區域內所任意選擇之10個直徑10 mm之圓形之小區域內所包含之切痕之個數設為總體之情形時，總體之平均值為10以上，且變動係數在20%以內。
作為適於手積層之預浸材之積層體係一種斜交積層體，其由含有朝單向配向之強化纖維與樹脂且強化纖維之體積含有率Vf為45～65%之複數片預浸材所構成，且以包含纖維方向實質上呈直角相交之有切痕之預浸材之方式所構成，且 上述各預浸材係具有橫跨強化纖維之複數個切痕且實質上所有強化纖維為纖維長度(L)10～300 mm之有切痕之預浸材，且 該斜交積層體於25℃環境下滿足以下所示之拉伸特性1，或於60℃環境下滿足以下所示之拉伸特性2。
(拉伸特性1)於將斜交積層體中之任一有切痕之預浸材之纖維方向設為0°之情形時，若將對斜交積層體朝向0°方向施加1%之拉伸應變時於斜交積層體之0°方向所產生之荷重設為荷重1，並將對斜交積層體朝向0°方向施加2%之拉伸應變時於斜交積層體之0°方向所產生之荷重設為荷重2，則荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5。
(拉伸特性2)於將斜交積層體中之任一有切痕之預浸材之纖維方向設為0°之情形時，若將對斜交積層體朝向0°方向施加1%之拉伸應變時於斜交積層體之0°方向所產生之荷重設為荷重1，將對斜交積層體朝向0°方向施加2%之拉伸應變時於斜交積層體之0°方向所產生之荷重設為荷重2，則荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5。
作為有切痕之預浸材之製造方法，一面對包含強化纖維與樹脂之預浸材賦予張力，一面於刀刃長度之合計在1～3000 m/m 2之範圍內之旋轉刀輥與相對於該旋轉刀輥之軸大致平行地接近的支持輥之間，使預浸材以其端邊成為在旋轉刀輥之軸向上既定之範圍內之方式通過，並將至少一部分強化纖維之纖維長度截斷為10～300 mm之範圍內而製成有切痕之預浸材。 (對照先前技術之功效)
根據本發明，可獲得三維形狀追隨性優異，且於製成纖維強化塑膠之情形時展現優質之表面品質與優異之力學特性的中間基材。又，可獲得適於手積層，且於製成纖維強化塑膠之情形時展現優異之力學特性之斜交積層體。此外，可抑制皺褶與寬度方向之位置偏移而連續地且穩定地將切痕***預浸材，而製造具有優異之成形性、及固化時發揮高力學特性之有切痕之預浸材。
為了獲得對三維形狀之追隨性優異且於製成纖維強化塑膠之情形時可展現優異之力學特性之中間基材，本案發明人等進行銳意研究，發現藉由於包含朝單向配向之強化纖維與樹脂之預浸材之至少一部分區域***將強化纖維截斷之複數個切痕而使強化纖維成為不連續，可提升對三維形狀之追隨性，而解決前述之課題。
具體而言，本發明之有切痕之預浸材於將在***有複數個切痕之區域(以下，稱為切痕區域)中任意選擇之10個直徑10 mm之圓形之小區域內所包含之切痕之個數設為總體之情形時，總體之平均值為10以上，且變動係數在20%以內之有切痕之預浸材(以下，將總體之平均值為10以上之狀態稱為高密度，並將變動係數在20%以內之狀態稱為具均勻性)。
圖1(a)表示包含在預浸材1***有複數個切痕2之切痕區域3之有切痕之預浸材的概念圖。切痕區域只要位於預浸材之至少一部分區域即可，既可僅存在於預浸材之一部分，亦可存在於預浸材全域，亦可於預浸材內包含複數個切痕區域。切痕區域雖可存在於有切痕之預浸材之任一位置，但於使用有切痕之預浸材來成形而製成纖維強化塑膠時，較佳為存在於包含曲面或凹凸等三維形狀之區域。於切痕區域內，既可由切痕截斷所有的強化纖維，亦可包含未由切痕所截斷之強化纖維。
圖1(b)表示於切痕區域3內選出10處直徑10 mm之圓形之小區域4之情形(以下，將直徑10 mm之圓形之小區域4簡稱為小區域)。小區域較佳雖於切痕區域內以小區域不會重疊之程度緊密地選出，但在切痕區域並不足夠選出10個全部不重疊之10個小區域之尺寸之情形時，亦可以小區域彼此重疊之方式來選出。但是，為了更高精度地測量前述之總體之平均值與變動係數，不可超越切痕區域之交界來設定小區域。切痕區域之交界設為線段群組，該線段群組係將連結切痕之端部彼此之線段連接者，且設為於該線段群組內包含所有的切痕，而該線段群組長度之合計為最小之線段群組。
將小區域內所包含之切痕之個數，設為存在於小區域內之切痕、與一部分接觸於小區域之輪廓之切痕的合計數。再者，若將10個小區域內之切痕數設為ni(i＝1～10)，則前述之總體之平均值與前述之總體之變動係數，分別可以算式1、算式2來計算。
[數1]
Figure 02_image001
[數2]
Figure 02_image003
由於切痕之個數越為高密度，越能提升三維形狀之追隨性，而使有切痕之預浸材變形時每個切痕之開口變小，因此在製成纖維強化塑膠時，可獲得良好之表面品質。又，即便作為整體而由切痕所截斷之強化纖維之數量相同，當製成纖維強化塑膠時施加有負載之情形時，於切痕較大之情況下，切痕周邊之應力集中雖會變大，但變得越細則越能減少應力集中，而使力學特性提升。
因此，於10個小區域中將小區域內所包含之切痕之個數計數而設為總體時，總體較佳為平均值為10以上。更佳為15個以上。於小區域內雖可由複數個切痕截斷同一個強化纖維，但於強化纖維之纖維長度L小於10 mm之情形時，由於存在固化後之力學特性會下降之情形，因此更佳為於小區域內同一個強化纖維不被複數個切痕所截斷。再者，如圖2(a)～(c)所示，所謂纖維長度L係指由任意之切痕與強化纖維方向上最接近之切痕(成對之切痕)所截斷之強化纖維之長度。於總體之平均值大於50之情形時，由於在小區域內同一個強化纖維被複數個切痕截斷之可能性變高，因此總體之平均值較佳為50以下。另一方面，由於在切痕區域內，切痕越具均勻性地分佈，有切痕之預浸材變形時每個切痕之開口之變動就越小，因此製成纖維強化塑膠時可展現穩定之力學特性。因此，總體之變動係數較佳為20%以下。更佳為15%以下。此處，作為小區域之選出方法，較佳係如圖1(b)所示，以小區域彼此相對較近地存在之方式進行選出。雖然亦存在上述變動係數會根據選出圖案而變動之情形，但於該情形時，改變選出圖案5次來進行測量，若上述變動係數有4次以上為20%以下，即視為滿足本發明之態樣。
***相對較小之切痕之概念雖已被記載於專利文獻2中，但例如在將專利文獻2之圖2所記載之切痕圖案放大縮小而使上述總體之平均值成為10以上之情形時，強化纖維之纖維長度便不得不成為10 mm以下，而在將強化纖維之纖維長度設為10 mm之情形時，若上述總體之平均值為5以下，切痕之分佈之密度便會變小。
又，於專利文獻1之圖1(A)所代表之多個既有之切痕圖案中，如圖2(a)(不特定文獻時即為本說明書之圖。以下相同)所示，相對於強化纖維之長度L，將相鄰之切痕錯開L的一半之長度L/2，而成為間斷之切痕。於此種切痕圖案之情形時，切痕之長度越短且纖維長度越長，切痕便越容易以於強化纖維之配向方向上每隔L/2存在之直線狀存在，而使上述總體之變動變大。於此種情形時，切痕開口集中於上述直線上，使開口顯著地出現。如圖2(b)般，藉由將相鄰之切痕以L/5或L/6等而非L/2之較小之週期錯開，而成為於有切痕之預浸材中切痕更均等地分佈之切痕圖案，當有切痕之預浸材伸展時，伸展位置不會集中於一側，可均勻性地變形，而可抑制每個切痕之開口(以下，有時亦將切痕均等地分佈之切痕圖案稱為具均勻性之切痕圖案)。此外，亦可不如圖2(b)般將相鄰之切痕呈階梯狀地錯開，而以圖2(c)之方式錯開。圖2(c)雖然切痕以L/10之週期錯開，但由切痕所截斷之強化纖維束且相鄰之強化纖維束之端部彼此(例如圖2(c)中之切痕s1與切痕s2)之距離成為2L/5，較圖2(b)之L/5更長。藉由相鄰之強化纖維束之端部彼此之距離較長，而有抑制裂縫傳播(crack propagation)或切痕開口發生連鎖的效果，可使力學特性、表面品質均提升。於圖2(a)之情形時，相鄰之強化纖維束之端部彼此之距離雖為L/2而較長，但由於夾著強化纖維束之2條切痕彼此之距離亦較近，因此該2個切痕開口所產生之應力集中部容易重疊，就力學特性而言並不佳。
截斷後之強化纖維之長度較佳為15 mm以上，更佳為20 mm以上。即便強化纖維之長度為20 mm以上之情形時，亦可藉由減少由每個切痕所截斷之強化纖維數，來獲得切痕高密度地分佈之切痕圖案(以下，有時亦稱為高密度之切痕圖案)，除了強化纖維較長之外，還可藉由切痕較小而期待力學特性提升之效果。如圖2(b)般，藉由將相鄰之切痕以較小之週期錯開，可一面確保纖維長度，一面實現具均勻性且高密度之切痕圖案。於切痕相對於強化纖維之配向方向被傾斜地***之情形時亦相同。
作為本發明之有切痕之預浸材之態樣，較佳為任意之切痕A與最接近該切痕之另一切痕B不截斷同一個強化纖維。由最接近之切痕彼此所截斷之強化纖維，由於成為相對較短之強化纖維，因此成為製成纖維強化塑膠時使力學特性下降的主要原因。又，藉由在切痕A與最接近之切痕B之間存在不由切痕A與切痕B之任一者所截斷之強化纖維，於製成纖維強化塑膠時，切痕A與切痕B不會因損傷而容易連結，而可提升力學特性。
圖3表示切痕區域之一部分，於切痕A與最接近之切痕B之間存在複數個強化纖維5，切痕A與切痕B不截斷同一個強化纖維。既可如圖3(a)般，切痕A與切痕B之間之強化纖維5由不與最接近切痕A及切痕B之切痕C所截斷，亦可如圖3(b)般，切痕A與切痕B之間之強化纖維5未由切痕所截斷。最接近之切痕彼此之間，較佳為朝強化纖維之直角方向將切痕投影於與強化纖維成直角之平面之投影長度Ws的0.5倍以上，更佳為Ws的1倍以上。
於使切痕高密度地分佈之有切痕之預浸材中，由於切痕彼此之距離變近，當最接近之切痕彼此截斷同一個強化纖維時有可能會混入非常短之強化纖維，因此藉由以最接近之切痕彼此不截斷同一個強化纖維之方式來設置間隔，則即便為高密度之切痕圖案亦可抑制混入較短之強化纖維，而使其可展現穩定之力學特性。
作為本發明之有切痕之預浸材之較佳態樣，可列舉如圖4般，切痕為實質上相同之長度Y(以下，將Y亦稱為切痕長度)，且最接近之切痕彼此之距離6較Y之0.5倍更長之有切痕之預浸材。此處，所謂實質上相同之長度，係指所有的切痕長度在所有切痕長度之平均值之±5%以內(以下相同)。再者，於本發明中，切痕既可為直線狀亦可為曲線狀，無論任一情形均將連結切痕之端部彼此之線段設為切痕長度Y。
所謂最接近之切痕彼此之距離，係指最接近之切痕彼此之最短距離。於最接近之切痕彼此之距離較近之情形時，當纖維強化塑膠出現損傷時，由於損傷容易將切痕彼此連結，因此最接近之切痕彼此之距離，較佳為大於切痕長度Y之0.5倍。最接近之切痕彼此之距離，更佳為Y之0.8倍以上，而特佳為Y之1.0倍以上。另一方面，對最接近之切痕彼此之距離雖未特別設定上限，但在對預浸材賦予高密度之切痕時，並不容易將最接近之切痕彼此之距離設為切痕長度Y之10倍以上。
於切痕高密度地分佈之有切痕之預浸材中，雖可提升對三維形狀之追隨性，且可期待因每個切痕較小而使力學特性提升，但相較於切痕彼此之距離較近之情形，切痕彼此分離時更能提升力學特性。因此，於緊密地***切痕之情形時，為了提升力學特性，隔開切痕彼此之距離之切痕圖案，亦即使最接近之切痕彼此之距離大於切痕長度Y之0.5倍非常重要。此外，於將切痕區域內所有強化纖維截斷而使成形性提升之有切痕之預浸材的情形時，藉由將最接近之切痕彼此之最短距離隔開至大於切痕長度Y的0.5倍，且最接近之切痕彼此不截斷同一個強化纖維，便可不損及對三維形狀之追隨性及表面品質，而可最大限度地展現力學特性。
作為本發明之有切痕之預浸材之較佳態樣，可列舉相對於強化纖維之配向方向，切痕被傾斜地***之有切痕之預浸材。切痕為曲線狀之情形，係指將切痕之端部彼此連結之線段相對於強化纖維之配向方向呈傾斜。藉由使切痕相對於強化纖維之配向方向呈傾斜，可提升有切痕之預浸材之對三維形狀之追隨性或製成纖維強化塑膠時之力學特性。若將強化纖維之配向方向與切痕所成之角度設為θ，則θ較佳為2～60°。尤其藉由θ之絕對值為25°以下，則力學特性、尤其是拉伸強度之提升較為顯著，就該觀點而言，θ之絕對值更佳為25°以下。另一方面，若θ之絕對值小於2°，便難以穩定地***切痕。亦即，若切痕相對於強化纖維越接近水平，則利用刀刃施加切痕時，強化纖維越容易從刀刃偏離，而難以一面確保切痕之位置精度一面進行***。就該觀點而言，θ之絕對值更佳為2°以上。
不侷限於切痕高密度地分佈之情形，相對於θ之絕對值變得越小，越可期待力學特性之提升，另一方面尤其在切痕區域內將所有的強化纖維截斷之情形時，亦存在切痕彼此變近，由切痕所產生之損傷容易連結而使力學特性下降之可能性。但是，任意之切痕與最接近該切痕之另一切痕不截斷同一個強化纖維，且切痕為實質上相同之長度Y，最接近之切痕彼此之距離較Y之0.5倍更長，藉此可相較於切痕相對於強化纖維之配向方向為直角之情形，進一步期待力學特性之提升。於切痕為高密度之情形時，尤其可期待力學特性之提升、以及切痕開口之抑制所導致表面品質之提升。如專利文獻2所代表般，相對於強化纖維傾斜地***切痕雖為已知之技術，但於如專利文獻2之圖2(f)與圖12般，以相鄰之切痕相對於強化纖維之纖維長度L錯開L/2之切痕圖案中，在L較長且切痕之長度較小之情形時，與圖2所示之現象相同地，由於無法實現具均勻性之切痕圖案，有切痕之預浸材伸展時切痕緊密之位置容易伸展，且於製成纖維強化塑膠之情形時切痕彼此亦存在於附近，因此存在有切痕彼此容易連結而導致力學特性下降之情形。藉由將傾斜之切痕應用於如圖2(b)或圖2(c)般之具均勻性之切痕配置，可更有效地展現藉由傾斜地***切痕而使力學特性提升的效果。
作為本發明之有切痕之預浸材之較佳態樣，可列舉，切痕與強化纖維之配向方向所成之角度θ之絕對值實質上相同，而且包含θ為正值之切痕(稱為正切痕)與θ為負值之切痕(稱為負切痕)之有切痕之預浸材。所謂θ之絕對值實質上相同，係指所有的切痕之角度θ之絕對值，為自所有的切痕之角度θ之絕對值所求出之平均值之±1°以內。藉由在有切痕之預浸材內不僅***正切痕，亦***負切痕，而於有切痕之預浸材伸展時在正切痕附近產生面內剪切變形之情形時，可藉由在負切痕附近產生反向之剪切變形而於宏觀上抑制面內之剪切變形而使其伸展。
更佳為包含大致相同數量之正切痕與負切痕之有切痕之預浸材。所謂包含大致相同數量之正切痕與負切痕，係指θ成為正值之切痕之數量與θ成為負值之切痕之數量為大致相同數量。而且，所謂θ成為正值之切痕之數量與θ成為負值之切痕之數量為大致相同數量，係指利用以數量為基準之百分率來表示時，成為正角之θ的數量與成為負角之θ的數量均為45%以上且55%以下(以下相同)。
如圖5般正切痕與負切痕藉由相互交替地配置，則即便以較高之密度***切痕，亦可容易地確保接近之切痕間之距離。又，將所獲得之有切痕之預浸材積層時，於僅包含正切痕或負切痕之有切痕之預浸材之情形時，即便為同一個強化纖維之配向方向之預浸材，自正面觀察或自背面觀察預浸材時亦會成為不同切痕之方向。因此，在製造纖維強化塑膠時，存在有增加控制為使每次切痕之方向相同之工時，或者增加控制為了將在相同強化纖維之方向上切痕之方向不同者積層相同片數之積層順序之工時的可能性。因此，若為切痕與強化纖維之配向方向所成之角度θ之絕對值實質上相同，且正切痕與負切痕為大致相同數量之切痕圖案，便可藉由與平時之連續纖維預浸材相同之處理方式來進行積層。
於正切痕與負切痕存在大致相同數量之有切痕之預浸材，且正切痕與負切痕被均勻地混合之切痕圖案之情形時，尤其在高密度之切痕分佈之情形時，容易製成藉由任意之切痕與最接近該切痕之另一切痕不截斷同一個強化纖維，且最接近之切痕彼此之距離較Y之0.5倍更長之切痕圖案。藉此，可抑制由切痕所產生之損傷之連結，而提升力學特性。又，於正切痕與負切痕存在之情形時，在有切痕之預浸材伸展時亦不易發現切痕之開口，而於製成纖維強化塑膠之情形時，雖可獲得良好之表面品質，但設為高密度之切痕分佈時切痕變得更細，而可獲得更良好之表面品質。於切痕區域內將所有的強化纖維截斷時，該切痕圖案亦為有效，可一面保持對三維形狀之追隨性，一面使力學特性與表面品質提升。
更佳為關於任意之切痕與存在於該切痕之延長線上最接近之另一切痕的間隔，正切痕彼此之間隔與負切痕彼此之間隔之長度不同之有切痕之預浸材。圖6表示正切痕與負切痕各被***大致相同數量之有切痕之預浸材。正切痕係配置於直線9上，而負切痕被配置於直線10上，直線9上正切痕之間隔小於直線10上負切痕之間隔。藉由設為如此之切痕之配置，可確保具均勻性、高密度且接近之切痕間之距離，而可製成最接近之切痕不截斷同一個強化纖維之切痕圖案。此外，關於任意之切痕與存在於該切痕之延長線上最接近之另一切痕的間隔，相較於正切痕彼此之間隔與負切痕彼此之間隔之長度相同之情形，可使強化纖維之長度變長，且即便高密度地分佈切痕，亦可維持力學特性。再者，所謂切痕存在於切痕之延長線上，係指將切痕延長之直線與連結成為對象之切痕彼此之最接近之點彼此之直線所成的角度為1°以內。
關於任意之切痕與存在於該切痕之延長線上最接近之另一切痕之間隔，藉由設為正切痕彼此之間隔與負切痕彼此之間隔之長度不同之切痕圖案，則即便為高密度亦可使強化纖維之長度變得更長，而在切痕區域內截斷所有強化纖維之情形時，亦可容易地獲得任意之切痕與最接近該切痕之另一切痕不截斷同一個強化纖維且最接近之切痕彼此之距離較切痕長度Y之0.5倍長之切痕圖案。藉此，可更有效地不損及表面品質與對三維形狀之追隨性，而使力學特性提升。亦即，就三維形狀追隨性、表面品質、力學特性之觀點而言，切痕圖案特佳為正切痕與負切痕被***大致相同數量，關於任意之切痕與存在於該切痕之延長線上最接近之另一切痕的間隔，正切痕彼此之間隔與負切痕彼此之間隔之長度不同，任意之切痕與最接近該切痕之另一切痕不截斷同一個強化纖維，最接近之切痕彼此之距離較切痕長度Y之0.5倍更長，且於切痕區域內將實質上所有的強化纖維截斷為纖維長度15 mm以上。如專利文獻2之圖1、圖2(d)、圖14(d)般，***有正切痕與負切痕之切痕圖案雖為已知，但無論任一切痕圖案均與本說明書之圖2(a)同樣地，為相鄰之切痕錯開強化纖維之纖維長度L之一半的切痕圖案，而L越長且切痕越小，越容易產生切痕配置之疏或密。藉由使相鄰之切痕如圖2(b)、圖2(c)般錯開而不限定於L/2，可製成高密度且具均勻性之切痕圖案。
又，於後述之有切痕之預浸材之製造方法中，顯示如下之態樣：於有切痕之預浸材之表面貼附保護片(相當於片狀基材B)，貫通保護片將切痕***預浸材，藉此抑制旋轉刀輥與有切痕之預浸材之黏著。如此所製造之有切痕之預浸材在進行積層時，需要將保護片剝下，若最接近之切痕彼此之距離較近，則存在將保護片剝下時，保護片會被撕斷，而使操作性變差之情形。因此，就有切痕之預浸材薄片之操作性之觀點而言，較佳亦為最接近之切痕彼此之距離較切痕長度Y之0.5倍更長。於大致相同數量之正切痕與負切痕被混合而配置之情形時，將保護片剝下時保護片上之切痕不易連結，可使有切痕之預浸材薄片之操作性進一步提升。關於任意之切痕與存在於該切痕之延長線上最接近之另一切痕的間隔，於正切痕彼此之間隔與負切痕彼此之間隔之長度不同之情形時，可更均勻地配置正切痕與負切痕，使保護片不易被撕斷，可使有切痕之預浸材之操作性進一步提升。再者，對於具代表性之保護片之材質，可列舉聚乙烯、聚丙烯等聚合物類，而具有在利用刀刃對預浸材***切痕時防止樹脂黏著於刀刃，或在保管有切痕之預浸材時從灰塵等異物保護有切痕之預浸材表面。
於本發明中，有切痕之預浸材所包含之樹脂，既可為熱塑性樹脂，亦可為熱硬化性樹脂，而作為熱塑性樹脂，例如可列舉聚醯胺(PA)、聚縮醛、聚丙烯酸酯、聚碸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS；acrylonitrile-butadiene-styrene)、聚酯、丙烯酸系樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚醚酮酮(PEKK)、液晶聚合物、氯乙烯、聚四氟乙烯等氟系樹脂、聚矽氧等。作為熱硬化性樹脂，只要為可因熱引起樹脂交聯(cross-link)反應而形成至少局部之三維交聯結構者即可。作為該等熱硬化性樹脂，可列舉不飽和聚酯樹脂、乙烯酯樹脂、環氧樹脂、苯并㗁𠯤樹脂(benzoxazine resin)、酚系樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂及聚醯亞胺樹脂等。亦可使用該等樹脂之變形及2種以上混合之樹脂。又，該等熱硬化性樹脂既可為因熱而自己硬化之樹脂，亦可為含有硬化劑或硬化促進劑等者。
本發明之有切痕之預浸材所包含之強化纖維，亦可為玻璃纖維、克維拉纖維、碳纖維、石墨纖維或硼纖維等。其中，就比強度及比彈性模數之觀點而言，較佳為碳纖維。
藉由將強化纖維之體積含有率Vf設為70%以下，使切痕部之強化纖維產生偏移，可有效地抑制橋接，而獲得形狀追隨性與孔隙等成形缺陷之抑制效果。就該觀點而言，Vf更佳為70%以下。又，Vf越低雖然越能夠抑制橋接，但若Vf小於40%，便難以獲得構造材所需之高力學特性。就該觀點而言，Vf更佳為40%以上。Vf更佳之範圍為45～65%，特佳則為50～60%。
有切痕之預浸材亦可使用將強化纖維局部地含浸於樹脂之(亦即，使一部分成為未含浸)預浸材來製造。藉由使用將強化纖維局部地含浸於樹脂之有切痕之預浸材，可使預浸材內部之強化纖維之未含浸部成為面內之流路，而使積層時被封入有切痕之預浸材之層間之空氣或來自有切痕之預浸材之揮發成分等氣體容易地被排出有切痕之預浸材外(將如此之氣體之流路稱為脫氣通路)。另一方面，若含浸率過低，由於存在有：強化纖維與樹脂之間會產生剝離，積層有切痕之預浸材時有切痕之預浸材於未含浸部會***成兩個等使作業性較差之情形；或者若無法確保較長之成形中之含浸時間則孔隙便會殘留之情形等；因此含浸率較佳為10～90%。就該觀點而言，含浸率之範圍更佳之上限為70%，而特佳之上限為50%，且含浸率之範圍更佳之下限為20%。
本發明之有切痕之預浸材，於其表面亦可存在有樹脂層。藉由於有切痕之預浸材之表面存在樹脂層，可在積層有切痕之預浸材時，於有切痕之預浸材彼此之間形成層間樹脂層。藉此，在被施加面外衝擊荷重時，裂痕會被引導至柔軟之層間樹脂層，且因熱塑性樹脂的存在使韌性較高，因此剝離會受到抑制，藉此可使面外衝擊後之殘存壓縮強度變高，而適合作為航空器等要求高安全性之主構造用材料。
又，本發明之有切痕之預浸材，無論前述之任一態樣者皆可較佳地作為於成形之前經預先積層之如下所示之態樣之斜交積層板而使用。
有切痕之預浸材雖與SMC同樣地，可使用於加壓成形，但本案發明人等亦發現，藉由製成斜交積層體，並進一步製成具有後述之拉伸特性之斜交積層體，可獲得適於利用人工作業來成形(手積層)之基材，該斜交積層體係將具有橫跨包含朝單向配向之強化纖維與樹脂之強化纖維之體積含有率Vf為45～65%之強化纖維之複數個切痕且實質上所有的強化纖維為纖維長度(L)10～300 mm之有切痕之預浸材而以包含強化纖維之配向方向(纖維方向)實質上於直角方向相交之有切痕之預浸材之方式來積層複數片而成者。
通常，雖然強化纖維之纖維方向之剛性高而不易使其伸展，但藉由利用切痕將強化纖維截斷，使有切痕之預浸材可朝向纖維方向伸展，並藉由製成將有切痕之預浸材積層而成之斜交積層體，來抑制各層之有切痕之預浸材被施加朝向非纖維方向之荷重時有切痕之預浸材破裂之情形。以包含纖維方向實質上呈直角地相交之有切痕之預浸材之方式所積層之有切痕之預浸材相互約束之構成，由於縱線與橫線相互約束，且可朝向未進行強化纖維之配向之±45°方向伸展，因此成為模擬成形性優異之織物的構成，而由於可期待與織物同等之成形性，因此較佳為斜交地進行積層(以包含纖維方向實質上呈直角地相交之有切痕之預浸材之方式來積層)。由於只要使切成相同大小之正方形之有切痕之預浸材旋轉90°而進行積層即可，因此積層較為簡便。再者，所謂纖維方向實質上呈直角，係指纖維方向為90°±10°之範圍內。
關於以包含纖維方向實質上呈直角地相交之有切痕之預浸材之方式來積層複數片而成的斜交積層體，積層之片數並無特別限定，例如，積層構成可為[0/90]、[0/90]2，亦可為[0/90/0]等0°與90°之片數不同。亦可為將不同之切痕***方法(切痕圖案)之有切痕之預浸材積層而成的斜交積層體。斜交積層體由於越厚越不容易伸展，因此較佳為積層後之厚度小於1 mm。
再者，於本發明中，所謂將實質上所有的強化纖維截斷為纖維長度L＝10～300 mm，係指於斜交積層體中各有切痕之預浸材中，L＝10～300 mm之範圍外之強化纖維之體積的合計，相對於該有切痕之預浸材的體積為0%以上且10%以下。
藉由各有切痕之預浸材之強化纖維之體積含有率Vf設為65%以下，使切痕部之強化纖維偏移，可獲得形狀追隨性，而可確保能抑制成形時所產生之表面之樹脂充填不足之足夠的樹脂量。就該觀點而言，Vf較佳為65%以下。又，雖然Vf越低，則朝向纖維方向之伸展效果越高，但若Vf小於45%，便難以獲得構造材所需之高力學特性。就該觀點而言，Vf較佳為45%以上。
由於***切痕時會發生強化纖維從刀刃偏離，因此有時也會刻意朝向有切痕之預浸材***較長之切痕，且亦存在有大部分較L短之纖維長度之強化纖維存在於該有切痕之預浸材內的情形，但其體積比率較佳為小於該有切痕之預浸材之體積之5%。又，存在有於各有切痕之預浸材中，因***切痕時纖維方向稍微偏移、或***切痕之裝置之劣化等而導致切痕未被***之強化纖維，或者L超過300 mm之強化纖維存在之情形，但其體積比率較佳為小於該有切痕之預浸材之體積之5%。藉由利用成對之切痕使實質上所有的強化纖維成為既定之纖維長度範圍(10～300 mm)，有助於對三維形狀之追隨性及橋接的防止。
由切痕所截斷之強化纖維藉由將L設為300 mm以下，可於斜交積層體之纖維方向上提升切痕之存在機率，而實現對較細凹凸之形狀追隨性的提升。若將L設為10 mm以上，由於切痕彼此之距離較為分開，因此於使用如此之有切痕之預浸材所成形之纖維強化塑膠負擔有荷重之情形時，能成為裂痕不易連結而強度較高者。若鑒於成形時之形狀追隨性與所成形之纖維強化塑膠之力學特性的關係，則L更佳之範圍為10～300 mm。關於切痕之具體配置並無特別限定，亦可採用前述之具均勻性且高密度之切痕圖案。藉由使用高密度且具均勻性之切痕圖案，可自藉由手積層所得到之預型體，成形具有幾乎看不到切痕開口之優質之表面品質，而且具有更高力學特性之纖維強化塑膠。
於本發明中，在室溫即25℃環境下將斜交積層體中之任一片有切痕之預浸材之纖維方向設為0°之情形時，若將對斜交積層體朝向0°方向施加1%之拉伸應變時於斜交積層體之0°方向所產生之荷重設為荷重1，並將於25℃環境下對斜交積層體朝向0°方向施加2%之拉伸應變時於斜交積層體之0°方向所產生之荷重設為荷重2，則較佳為滿足荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5(拉伸特性)。
圖7係使有切痕之預浸材14積層2層而成之斜交積層體之概念圖，且將上側之有切痕之預浸材之纖維方向設為0°方向11。藉由手積層將斜交積層體壓抵於模具進行成形時，最容易使其伸展者為45°方向13，但難以一面僅使45°方向13伸展一面塑形。由於一面使其朝向較45°方向13更靠近0°方向11之方向伸展一面進行成形時，0°方向11越容易伸展便越容易以該角度伸展，因此斜交積層體之0°方向11之伸展容易程度，便成為斜交積層體之成形容易程度的參考基準。於一面使其朝向較45°方向13更靠近90°方向之方向伸展一面塑形之情形時，斜交積層體之另一片有切痕之預浸材之0°方向12之伸展容易程度，便成為斜交積層體之成形容易程度之參考基準。
再者，本發明之斜交積層體，於將斜交積層體中之任一有切痕之預浸材之纖維方向設為0°之情形時，滿足上述拉伸特性(荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5)很重要，例如，於將上側之有切痕之預浸材之纖維方向設為0°方向11之情形時只要滿足上述拉伸特性，則即便在將下側之有切痕之預浸材之纖維方向設為0°方向之情形時(即在將上側之有切痕之預浸材之纖維方向之90°方向12設為0°方向之情形時)未滿足上述拉伸特性，該態樣亦包含於本發明之斜交積層體。於本發明之斜交積層體中，特佳為在將斜交積層體之任一有切痕之預浸材之纖維方向設為0°之情形時，於0°方向及90°方向上滿足上述拉伸特性(荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5)之態樣，即對於斜交積層體中所有的有切痕之預浸材，在將其纖維方向設為0°之情形時，於0°方向上滿足上述拉伸特性(荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5)之態樣。
於手積層時，有切痕之預浸材之0°方向較佳雖為0°方向之應變伸展1%以上，但若藉由彈性變形而繼續延伸，由於存在有成形後收縮而形狀無法維持之情形、或成形所需之荷重亦增大之情形，因此作為斜交積層體之0°方向之拉伸特性，較佳為非線性且具有彈性模數逐漸下降之特性。亦即，較佳為荷重2＜荷重1×1.5。又，若斜交積層體之0°方向之應變為2%以下，且具有以一部分切痕為起點而將斜交積層體截斷之特性，由於存在有於成形中斜交積層體被撕斷之情形，因此作為斜交積層體之0°方向之拉伸特性，較佳為0°方向之應變為1～2%之間且荷重不極端地下降。亦即，較佳為荷重2＞荷重1×0.5。更佳之拉伸特性之範圍為荷重1×0.7＜荷重2＜荷重1×1.3。此外，即便切痕被***而實質上所有的強化纖維被切斷，則每1 mm斜交積層體之寬度荷重1為50 N以上之斜交積層體，由於斜交積層體之剛性高因此操作性良好，故而較佳。另一方面，若荷重1過大，則即便在滿足荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5之情形時，亦存在難以藉由人力延伸而不適於手積層之情形。因此，較佳為每1 mm斜交積層體之寬度荷重1為300 N以下。
荷重1、荷重2之測量，亦可使用將斜交積層體切成短條狀之拉伸試片，而拉伸應變之賦予亦可使用拉伸試驗機。應變可利用實施例所記載之使用非接觸應變測量儀之方法來測量。
於本發明中，就纖維強化塑膠之表面品質之觀點而言，於將斜交積層體之任一有切痕之預浸材之纖維方向設為0°之情形時，較佳為對斜交積層體朝向0°方向施加2%之拉伸應變時，切痕開口部占斜交積層體之面積中之合計面積(稱為切痕開口部之面積率)為0%以上且1%以下。於切痕開口部，存在樹脂流動而被填充之情形，或未填充樹脂而可看見鄰接層之情形。無論於任一情形時，由於切痕開口部顏色看起來與包含強化纖維之部位不同，因此在製成纖維強化塑膠時大多會損及表面品質。
於本發明中，切痕開口部係指於斜交積層體或纖維強化塑膠之表面上，藉由影像處理將自表面離10 cm以上且50 cm以下之距離所拍攝之數位影像二值化時，可將切痕與切痕以外之位置分離之開口部。
於斜交積層體中切痕開口部之面積率為0%以上且1%以下之情形時，切痕開口部難以藉由目視來辨識，固化後之纖維強化塑膠之表面品質會變得良好。即便為施加2%之拉伸應變之情形時，在切痕開口部之面積率為0%以上且1%以下之情況下亦可列舉每個切痕之開口較小之情形、或纖維長較長之情形等切痕之存在機率較低之情形等。藉由與切痕相鄰之強化纖維束之流入，可設為1%以下之開口。更佳之切痕開口部之面積率為0.8%以下。
本發明之斜交積層體亦可為如下之斜交積層體：即便在室溫(25℃環境下)不滿足前述之拉伸特性之情形時，於60℃之溫度下，在將斜交積層體中任一片有切痕之預浸材之纖維方向設為0°的情況下，若將對斜交積層體朝向0°方向施加1%之拉伸應變時於斜交積層體之0°方向所產生之荷重設為荷重1，並將於60℃環境下對斜交積層體朝向0°方向施加2%之拉伸應變時於斜交積層體之0°方向所產生之荷重設為荷重2，便滿足荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5(拉伸特性)。雖然於室溫下難以進行成形，但藉由一面利用烘乾機等加熱手段進行加熱一面成形時，於60℃環境下滿足荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5，便容易成形，且於成形後形狀容易被固定。較佳為荷重1×0.7＜荷重2＜荷重1×1.3。
此外，就纖維強化塑膠之表面品質之觀點而言，較佳為即便在60℃之溫度下，於將斜交積層體之任一有切痕之預浸材之纖維方向設為0°之情形時，對斜交積層體朝向0°方向施加2%之拉伸應變時，切痕開口部占斜交積層體之面積之合計面積(稱為切痕開口部之面積率)亦為0%以上且1%以下。更佳之切痕開口部之面積率為0.8%以下。
再者，對於賦予拉伸荷重時之斜交積層體之切痕開口部之面積率，可利用實施例所記載之方法，於拍攝拉伸試驗中之斜交積層體之後，藉由影像處理來測量。再者，於在朝向斜交積層體之0°方向施加2%之拉伸應變之過程中產生急遽之荷重下降，而成為荷重2＜荷重1×0.5之情形時，會產生強化纖維之起伏，而損及表面品質。
作為本發明之斜交積層體之較佳態樣，面積較佳為0.5 m 2以上。更佳為0.8 m 2以上。另一方面，現實中斜交積層體之面積之最大值為5 m 2。通常，未積層之預浸材與有切痕之預浸材之面積變得越大，就越容易彎曲，成形時在配置於模具時，越容易產生皺褶。藉由製成斜交積層體，可使剛性提升，則即便面積為0.5 m 2以上，在配置於模具時亦不易產生皺褶。又，在製作面積較大之斜交積層體時，有時會將複數片有切痕之預浸材連結而成為1層。藉由製成斜交積層體，則即便接合線存在，亦會由另一側之層所載持，不會使接合線散開，而可提升操作性。為了維持使斜交積層體固化而成之纖維強化塑膠之力學特性，接合線較佳係設為呈平行於強化纖維之直線狀。
於將樹脂設為熱塑性樹脂之情形時，由於有切痕之預浸材無黏性，無法於常溫下積層而成為一體化，因此可藉由加壓成形等具備加熱與加壓手段之方法，使有切痕之預浸材一體化來製作斜交積層體。
本發明之斜交積層體，既可保持平板狀之狀態而放入模具進行加壓成形，亦可藉由將斜交積層體壓抵於模具而獲得預型體，接著將該預型體固化而製造成纖維強化塑膠。本發明之斜交積層體，由於可朝強化纖維之配向方向伸展，因此在進行利用雙面模具之加壓成形等壓力較高之成形時，預型體可不需完全地追隨模具。為了使斜交積層體高精度地沿著凹凸雖然需要較長之時間，但即便不使其完全地追隨模具之表面，亦可藉由壓力來達到對模具之形狀追隨，而使預型體製作時間亦變短。所謂使其不需完全地追隨模具之表面，係表示與模具接觸之預型體之面積在模具表面積之90%以下。預型體既可由人工作業(手積層)被壓抵於模具而製造，亦可使用機械手等而被壓抵於模具。在使斜交積層體追隨於較細小之凹凸時，若採用利用人工作業所進行之成形，由於可一面確認皺褶發生之位置，一面限定伸展之位置，而可高精度地使其追隨，故而較佳。又，亦可改變角度而將斜交積層體反覆地積層複數片。在使預型體固化時，可於模具與缺陷膜(bug film)之間配置預型體而成為密閉空間，將密閉空間抽真空而藉由與大氣壓之差壓對有切痕之預浸材積層體一邊進行加壓一邊進行加熱，並藉由高壓釜進一步利用壓縮加熱氣體來成形，亦可藉由烤箱或接觸加熱並使用真空泵而僅藉由與大氣壓之差壓所產生之加壓來使其固化而成形。或者，亦可以模具夾著預型體，而藉由加壓成形加以固化。
將斜交積層體壓抵於模具時，較佳為亦包含對斜交積層體進行加熱之步驟。亦即，在將斜交積層體壓抵於模具時，亦可包含藉由烘乾機或加熱器等之加熱手段使斜交積層體變軟之步驟。亦可為對熱模具本身進行加熱者。存在有藉由加熱斜交積層體而使有切痕之預浸材軟化，而使形狀追隨性變高之情形。加熱之溫度，較佳為不使斜交積層體之形狀變形之程度，且樹脂黏度較佳係保持為50 Pa·s以上之溫度。
本案發明人等亦發現，作為製造有切痕之預浸材之方法，可一面對包含強化纖維與樹脂之預浸材賦予張力，一面於刀刃長度之合計為1～3000 m/m 2之範圍內之旋轉刀輥與相對於該旋轉刀輥大致平行地接近的支持輥之間，使預浸材以使其端邊成為在旋轉刀輥之軸向上既定之範圍內之方式通過，藉此使預浸材之鬆弛或寬度方向之位置偏移減輕，而可無皺褶、連續地且穩定地對預浸材***將至少一部分強化纖維之纖維長度截斷為10～300 mm之範圍內之切痕，而製造具有優異之成形性、及固化時可發揮高力學特性之有切痕之預浸材。
圖8及圖9表示本發明之有切痕之預浸材之製造方法。自將預浸材沿長度方向連續地捲繞於紙管等而成之預浸材輥15捲出預浸材1，並使預浸材1通過配置有複數個刀刃16之旋轉刀輥17與支持輥18之間，藉此使強化纖維在將刀刃16壓抵於預浸材1之位置被切斷，而獲得有切痕之預浸材14。
支持輥18相對於旋轉刀輥17大致平行地接近，且於2個輥之間設置有可供刀刃16通過之間隙。所謂大致平行，係指於旋轉刀輥17或支持輥18之寬度方向之任意位置上，支持輥18與除刀刃以外之旋轉刀輥17之間之間隙在旋轉刀輥17或支持輥18之寬度方向之平均值±10%的範圍內。
旋轉刀輥17既可為自輥切出刀刃16而成者，亦可為使用磁鐵或接著劑等接著手段而將設置有刀刃16之薄片捲繞於輥而成之輥。尤其，由於輥為磁力輥，且貼附配置有刀刃之金屬片之方法可於更換刀刃時簡便地裝卸，因此可藉由更換相較於切削輥本身更便宜之金屬片，而使用該旋轉刀輥來製造複數種切痕圖案，故而較佳。
預浸材雖然亦可以切片之狀態***旋轉刀輥，但連續地供給預浸材時生產性更為優異，其中尤以自掛在架上之預浸材輥捲出而***者為佳。同樣地，既可於離開旋轉刀輥後將預浸材切斷而成為切片，但亦可使用捲繞器捲取成輥狀。
雖然本發明之有切痕之預浸材之製造方法，主要係應用於強化纖維朝單向配向之單向預浸材，但亦可應用於具有織物構造之織物預浸材，而且亦可較佳地使用於將切痕***積層有複數片單向預浸材或織物預浸材而成之預浸材積層片時。預浸材積層片，例如可為以使強化纖維成為直行方向之方式將單向預浸材積層複數片而成之斜交積層片等，將複數片預浸材改變角度積層而成者，亦可為將單向預浸材或織物預浸材等強化形態不同之預浸材混合而成之積層片。
藉由使用將刀刃配置於既定之位置之旋轉刀輥，可與預浸材之輸送連動而週期性地將刀刃***預浸材，藉由提升旋轉刀輥之轉速，亦可提升有切痕之預浸材之製造速度。
雖然被***有切痕之預浸材14之切痕2之有切痕之預浸材之面內的密度越密，有切痕之預浸材14之成形性越提升，但於密度過高之情形時，固化時之力學特性下降。此處，被***有切痕之預浸材14之切痕2之有切痕之預浸材之面內的密度，可將單位面積中刀刃長度之合計作為指標來表示，若該指標為1 m/m 2以上，則切痕2之密度越密，有切痕之預浸材14之成形性越提升，於超過3000 m/m 2之情形時則密度過高，固化時之力學特性會下降。又，於單位面積之刀刃長度之合計較長之情形時，在切斷時由於所壓抵之刀刃與預浸材之接觸點增加，對預浸材造成之阻力會變大，因此存在有會產生預浸材之蜿蜒或朝向旋轉刀輥拉回之作用的情形。因此，設置於旋轉刀輥之刀刃長度之合計，較佳為1～3000 m/m 2的範圍內。設置於旋轉刀輥之刀刃長度之合計，特佳為30～1000 m/m 2的範圍內。
即便切痕之長度之合計在上述範圍內，亦有可能於局部地存在未滿10 mm之長度之強化纖維之情形時引起有切痕之預浸材固化時力學特性之下降，而於強化纖維之纖維長度超過300 mm之情形時則在成形複雜形狀時使強化纖維突起而引起成形不良，因此強化纖維之纖維長度較佳為300 mm以下。因此，由刀刃截斷之強化纖維之長度，較佳為10～300 mm之範圍內。亦即，於本發明中，較佳為以使至少一部分強化纖維之纖維長度成為10～300 mm之方式加以截斷而製成有切痕之預浸材。強化纖維之長度，特佳為15～200 mm之範圍內。
又，既可藉由刀刃將預浸材內之強化纖維全部切斷，亦可殘留一部分未切斷之強化纖維。
於圖8、圖9中，預浸材1及有切痕之預浸材14係藉由旋轉刀輥17之旋轉19而朝向有切痕之預浸材之輸送方向22移動。此時，支持輥18亦可進行旋轉，亦可為藉由支持輥之旋轉而產生旋轉刀輥之旋轉之機構。旋轉刀輥17之旋轉與預浸材輥15之旋轉未必有連動之必要，但於本發明中，由於藉由一面對預浸材賦予張力一面使預浸材通過旋轉刀輥與支持輥之間而製成有切痕之預浸材為特徵之所在，因此較佳為以對預浸材1賦予張力23之方式來控制預浸材輥15進行旋轉之轉矩或轉速。若於預浸材1鬆弛之狀態下，一面捲入鬆弛一面通過旋轉刀輥17與支持輥18之間，有切痕之預浸材14便會出現皺褶，而難以穩定地製造品質良好之有切痕之預浸材14。
對預浸材所賦予之張力23，較佳為在使預浸材1連續地通過旋轉刀輥17與支持輥18之間之連續運轉中，保持為大致一定。若連續運轉中張力23變小，便存在預浸材1產生彎曲，而於有切痕之預浸材14出現皺褶之情形。所謂大致一定之張力，係指張力被保持在平均張力±10%。較佳之張力之範圍為10～20 kg/m。
此外，即便在對預浸材1施加張力之情形時，自預浸材輥15捲出時，當預浸材1朝向旋轉刀輥之軸向17a(圖8之深度方向、圖9之左右方向)偏移時，捲取側之端邊會偏移，而在捲取成輥狀時，為了使端邊整齊除了需要重繞外，藉由自捲取側之片材通道偏離所導致應變會在預浸材1之端邊產生鬆弛，而成為皺褶的原因。一旦有切痕之預浸材產生皺褶，由於在連續地將預浸材製成有切痕之預浸材之步驟中皺褶會傳播而難以除去皺褶，因此必須使步驟暫時停止，將預浸材切斷、廢棄，而使良品率下降。因此，於將預浸材1自預浸材輥15捲出，至***切痕2之前之期間，預浸材1之端邊較佳為以保持於旋轉刀輥之軸向17a上既定之範圍內之方式進行控制。
作為用以如上述般使預浸材以使其端邊成為在旋轉刀輥之軸向17a上既定之範圍內之方式通過旋轉刀輥17與支持輥18之間之具體方法，較佳為例如使用讀取預浸材1端邊之位置之感測器，以使該端邊相對於旋轉刀輥之軸向，始終通過既定之範圍內之方式來調節預浸材輥15寬度方向的位置。再者，所謂既定之範圍，係指預浸材1之端邊相對於旋轉刀輥之軸向17a在平均位置±2.0 mm之範圍內。更佳為預浸材1之端邊相對於旋轉刀輥之軸向17a在平均位置±1.0 mm之範圍內，特佳為±0.5 mm之範圍內。
作為較佳之有切痕之預浸材之製造方法，如圖10所示，可列舉在使預浸材1通過旋轉刀輥17與支持輥18之間而製成有切痕之預浸材14後，以使旋轉刀輥17側之表面自旋轉刀輥17離開之方式將有切痕之預浸材14壓抵於支持輥18，並將有切痕之預浸材加以捲取之方法。將有切痕之預浸材14壓抵於支持輥18之方法，既可如圖10般使用壓輥24，亦可為利用具有進行抽吸之機構之支持輥而將有切痕之預浸材14吸附於支持輥之輥表面的方法。使預浸材1通過旋轉刀輥17與支持輥18之間時，於預浸材所包含之樹脂之黏度較高之情形時，或刀刃16與切痕2之摩擦係數較高之情形時，存在有切痕之預浸材14密接於旋轉刀輥17之情形。雖然於該種情形必須將有切痕之預浸材14自旋轉刀輥17剝下，但存在有由刀刃16所截斷之強化纖維成為細毛而殘留於有切痕之預浸材之表面，而使有切痕之預浸材14之品質變差之情形。藉由將刀刃16壓抵於預浸材1之瞬間起，便將有切痕之預浸材14壓抵於支持輥18側，可抑制有切痕之預浸材14密接於旋轉刀輥17。本方法尤其對使用熱硬化樹脂之預浸材可較佳地使用。於使用熱硬化性樹脂之預浸材之情形時，由於通常預浸材具有黏性，因此預浸材會由後述之片狀基材A(例如脫模紙)所載持，但片狀基材A若在使預浸材1通過旋轉刀輥17與支持輥18之間時被剝落，於捲取所獲得之有切痕之預浸材14時便會產生皺褶。藉由將有切痕之預浸材14以遠離旋轉刀輥17之方式壓抵於支持輥18來進行捲取，可抑制片狀基材A之剝落，而減輕捲取時之皺褶。
作為更佳之有切痕之預浸材之製造方法，如圖11所示，可列舉一面將預浸材1壓抵於支持輥18，一面使預浸材通過旋轉刀輥17與支持輥18之間而製成有切痕之預浸材14之有切痕之預浸材之製造方法。壓抵之方法，既可如圖11般使用壓輥25，亦可為利用具有進行抽吸之機構之支持輥而將有切痕之預浸材14吸附於支持輥之輥表面的方法。藉由在將刀刃16***預浸材後，將有切痕之預浸材14壓抵於支持輥18側，雖然可抑制有切痕之預浸材14密接於旋轉刀輥17，但藉由在***切痕之前起便將預浸材1壓抵於支持輥18，可更確實地將有切痕之預浸材14壓抵於支持輥18，而可提升抑制有切痕之預浸材14對旋轉刀輥17之密接之效果。又，藉由將預浸材1壓抵於支持輥18，可容易判斷預浸材1是否被垂直地***旋轉刀輥17與支持輥18。例如，在只要預浸材1之***角度稍微有不垂直之情形時，在壓抵於支持輥18時便會產生預浸材1之單側浮起等現象。
作為更佳之有切痕之預浸材之製造方法，可列舉於預浸材之與支持輥接觸側之表面配置片狀基材A，將設置於旋轉刀輥之刀刃壓抵於預浸材，使其貫通預浸材，並朝片狀基材A之厚度方向在自片狀基材A之與預浸材接觸側之表面起5～75%之範圍內***切痕之有切痕之預浸材之製造方法。
此處，作為片狀基材A，可列舉牛皮紙、道林紙、玻璃紙、黏土塗層紙等紙類、或聚乙烯．聚丙烯等聚合物薄膜類、鋁等金屬箔類等，而且為了賦予或提升與樹脂之脫模性，亦可對片狀基材A之表面賦予聚矽氧系或「鐵氟龍(註冊商標)」系之脫模劑或金屬蒸鍍等。片狀基材A既可黏著於預浸材而載持預浸材，亦可不載持預浸材。藉由將刀刃***至片狀基材A之中，可確實地將貫通預浸材之切痕***預浸材。於不使用片狀基材A之情形時在***貫通預浸材之切痕時，存在有刀刃會碰撞到支持輥之情形。於該種情形時，有加速刀刃劣化之可能性。作為刀刃之前端進入至片狀基材A之量，較佳為即便於因反覆進行裁斷而導致刀刃磨耗之情形時，以亦不會發生一部分未被切斷而保留之方式而自片狀基材A之與預浸材側接觸側之表面起朝厚度方向***5%以上，且較佳為即便於旋轉刀輥與支持輥之間隙產生不均之情形時，以使刀刃不會與支持輥接觸之方式而自片狀基材A之與預浸材接觸側之表面起在厚度方向上75%以下。因此，作為刀刃對片狀基材A之***量，較佳為自片狀基材A之與預浸材接觸側之表面起在厚度方向上5～75%。更佳為刀刃對片狀基材A朝厚度方向之***量在10～50%。
作為更佳之有切痕之預浸材之製造方法，可列舉在使預浸材通過旋轉刀輥與支持輥之間後，對有切痕之預浸材與片狀基材A進行熱壓接合之有切痕之預浸材之製造方法。於片狀基材A與預浸材之黏著較弱之情形時，存在有即便一面將預浸材壓抵於支持輥一面***旋轉刀輥與支持輥之間，片狀基材A亦會剝落之情形。於被配置於有切痕之預浸材之表面之片狀基材A在拉取有切痕之預浸材之前便自有切痕之預浸材剝落之情形時，片狀基材A無法載持有切痕之預浸材，而存在於有切痕之預浸材產生皺褶之可能性。藉由對預浸材進行熱壓接合，可使有切痕之預浸材與片狀基材A黏著。關於具體之溫度並無特別限制，雖然亦取決於樹脂之種類、預浸材之輸送速度等，但無需提供使樹脂之黏度極端地下降之溫度，於使用熱硬化性樹脂之預浸材中，存在有即便為50℃以下之低溫，亦可獲得黏著之效果之情形。雖然對於壓力亦無特別限制，但無需施加將有切痕之預浸材壓扁之程度之較高之壓力，存在有即便為3～5 kg/cm 2左右之低壓亦可獲得效果之情形。
作為更佳之有切痕之預浸材之製造方法，可列舉使預浸材通過旋轉刀輥與支持輥之間時，於預浸材與旋轉刀輥之間配置片狀基材B，且貫通片狀基材B地對預浸材***切痕之有切痕之預浸材之製造方法。於預浸材所包含之樹脂為熱硬化性樹脂，且黏性較強之情形時，在***切痕時藉由於刀刃與預浸材之間設置片狀基材B，可抑制預浸材對刀刃之黏著，並且可於捲取有切痕之預浸材薄片時抑制預浸材薄片彼此之黏著。片狀基材B亦可為聚乙烯薄膜、氯乙烯薄膜等保護預浸材之表面之覆蓋薄膜。又，於片狀基材B為海棉等具有伸縮性之素材之情形時，在使預浸材通過旋轉刀輥與支持輥之間時，存在有將預浸材壓抵於支持輥側之效果，且存在有抑制有切痕之預浸材黏著於旋轉刀輥之效果。於片狀基材A存在於預浸材與支持輥之間之情形時，藉由於預浸材與旋轉刀輥之間配置片狀基材B，並使用貫通片狀基材B地對預浸材***切痕之方法，而有抑制片狀基材A自預浸材剝落之效果。
作為更佳之有切痕之預浸材之製造方法，可列舉一面冷卻旋轉刀輥，一面將預浸材***於旋轉刀輥與支持輥之間並使其通過之有切痕之預浸材之製造方法。於旋轉刀輥被冷卻之情形時，尤其在預浸材包含熱硬化性樹脂之情況下，由於熱硬化性樹脂之黏度會變高，因此藉由將有切痕之預浸材冷卻，而存在有抑制有切痕之預浸材黏著於旋轉刀輥之效果。
作為較佳之設置於旋轉刀輥之刀刃的圖案，於將旋轉刀輥上所有的刀刃投影於與旋轉刀輥之軸向垂直之平面上所形成之圓形狀中，較佳為於該圓形狀中不存在不連續部，或者於該圓形狀中雖存在不連續部但於所有的不連續部中由該不連續部之兩端與圓形狀之中心所形成之中心角為5°以下。此處所謂不連續部，係指如圖12所示般將旋轉刀輥17上所有的刀刃16投影於與旋轉刀輥之軸向垂直之平面上之情形時所形成之圓形狀26中之不存在刀刃之區域27，而由該不連續部之兩端與圓形狀之中心所形成之中心角係以符號28來表示。於存在如此之不連續部27之圖12(a)之情形時，在將預浸材***旋轉刀輥與支持輥之間時，會產生未將刀刃壓抵於預浸材之瞬間。在將刀刃壓抵於預浸材時，朝旋轉刀輥與支持輥間之間隙擴大之方向雖會產生反作用力，但若產生未將刀刃壓抵於預浸材之瞬間，則於旋轉刀輥與支持輥所產生之反作用力會被釋放，而因反作用力之有無的反覆，導致對旋轉刀輥與支持輥之負荷變大。更佳為於該圓形狀中不存在不連續部，或者於該圓形狀存在不連續部且於所有的不連續部中由該不連續部之兩端與圓形狀之中心所形成之中心角在任意之不連續部為2°以下，特佳為如圖12(b)般，於該圓形狀中不存在不連續部。又，於刀刃與旋轉刀輥之圓周方向所成之角θ之絕對值小於45°之情形時，尤其可減少未將預浸材壓抵於旋轉刀輥之刀刃之瞬間。
於僅將θ為正值之刀刃(或僅為負值之刀刃)配置於旋轉刀輥之情形時，存在有使預浸材通過旋轉刀輥與支持輥之間時，預浸材朝θ之方向流動，而使有切痕之預浸材逐漸朝旋轉刀輥之軸向偏移之情形。若有切痕之預浸材朝向旋轉刀輥之軸向偏移，便存在有使預浸材通過旋轉刀輥與支持輥之間時預浸材產生彎曲，而在***切痕後產生皺褶之情形，而難以穩定地製造有切痕之預浸材之情形。若θ為正值之刀刃與θ為負值之刀刃大致相同數量，便可減輕***切痕時預浸材朝向寬度方向之偏移。再者，於本發明中，所謂θ為正值之刀刃之數量與θ為負值之刀刃的數量大致相同數量，係指利用以數量為基準之百分率來表示時，θ為正值之刀刃之數量與θ為負值之刀刃之數量均為45%以上且55%以下。如此高精度之切痕位置之控制係藉由一面對預浸材施加張力一面調節端邊之旋轉刀輥之軸向之位置，並以高位置精度將其壓抵於設置有刀刃之旋轉刀輥之方式來實現。
於以上之說明中，被設於旋轉刀輥之刀刃之形狀，係設為將旋轉刀輥呈平面狀地展開之情形時之形狀。又，刀刃既可為直線形狀亦可為曲線形狀，而於具有曲線形狀之情形時，θ係指將刀刃之一端部和另一端部連結之線段與旋轉刀輥之圓周方向所成之角。 [實施例]
以下，雖然藉由實施例對本發明更具體地進行說明，但本發明並不限定於實施例所記載之發明。於本實施例中，有切痕之預浸材之製作、切痕之密度分佈、對三維形狀之追隨性、纖維強化塑膠之表面品質、拉伸彈性模數、拉伸強度係依照下述方法進行測量。圖15～17分別表示實施例及比較例所使用之切痕圖案之一部分，於有切痕之預浸材上在預浸材面內反覆各個切痕圖案。實施例1～7、比較例1～5之結果係如表1所示，而實施例8～11、比較例6～7之結果係如表2所示。
＜有切痕之預浸材之製造＞ 準備「Torayca」(註冊商標)預浸材薄片P3052S-15(強化纖維：T700S，樹脂組成物樹脂：2500，強化纖維之體積含有率：56%，將單面脫模紙積層)，關於實施例1～11係依照後述之實施例17之方法，***貫通預浸材之切痕。切痕區域設為預浸材整體。預浸材薄片係由作為片狀基材A之脫模紙所載持，於與脫模紙相反側之面密接有聚乙烯薄膜。於***切痕時，貫通聚乙烯薄膜，將切痕亦***脫模紙厚度之50%左右。
＜切痕之分佈測量＞ 切出50 mm×50 mm之有切痕之預浸材，將脫模紙剝下，並對已轉印至脫模紙之切痕進行計數。被***脫模紙之切痕亦與有切痕之預浸材之切痕連續地被***，切痕之尺寸、密度視為與有切痕之預浸材之切痕相當。於脫模紙上利用筆來描繪並選出10個小區域，計算出小區域中所包含之切痕和與小區域之交界相接之切痕之合計數並設為總體，利用算式1及算式2來算出總體之平均值與變動係數。再者，小區域係如圖18般以小區域呈六角形密集配置狀之方式來選出。
＜加壓成形後之表面品質確認＞ 準備將有切痕之預浸材之強化纖維之配向方向設為0°並積層為[+45/0/-45/90] 2s之150 mm×150 mm之積層體，利用圖13所示形狀之模具進行加壓成形。成形溫度設為150℃，加壓壓力設為3 MPa。利用以下3個階段對成形品之表面品質進行評價。
A：幾乎無法看出切痕之存在者； B：切痕之開口雖少但可看出切痕之存在者； C：切痕開口較大地開口，切痕開口顯目著。
＜纖維強化塑膠之拉伸彈性模數、拉伸強度＞ 自有切痕之預浸材製作出300 mm×300 mm、積層構成為[+45/-45/0/90] 2s之有切痕之預浸材的積層體。在積層時以將聚乙烯薄膜剝下之面位於上方之方式進行積層。其後，使用350 mm×350 mm之模具並利用加壓機而於3 MPa之面壓下對有切痕之預浸材之積層體進行加壓成形，而成形出350 mm×350 mm之纖維強化塑膠。加壓時之溫度為130℃，加壓後保持90分鐘再進行脫模，並放置於室溫下進行冷卻。以強化纖維之0度方向成為長度方向之方式，切出25 mm×250 mm之試片，按照ASTM(美國材料與試驗協會；American Society for Testing and Materials) D3039(2008)所規定之方法進行拉伸試驗。測量之試片數量設為每個水準各5個，計算出拉伸彈性模數及拉伸強度之平均值來作為代表值。
＜斜交積層體之拉伸特性測量及切痕開口部之面積率測量＞ 以斜交積層體之1片預浸材之纖維方向成為長度方向(將該纖維方向設為0°)之方式，自斜交積層體切出50 mm×250 mm之預浸材拉伸試片。於25℃環境下抓持預浸材拉伸試片之兩端各50 mm，跨距設為150 mm，使用拉伸試驗機對預浸材拉伸試片施加拉伸荷重。拉伸應變係藉由以下方式進行測量：使用與預浸材拉伸試片之0°側面對面之非接觸應變計來追逐在預浸材拉伸試片之0°側表面中央離開50 mm所標記之2個點的距離。將0°方向之拉伸應變為1%時之荷重設為荷重1，將拉伸應變為2%時之荷重設為荷重2而加以記錄。
賦予拉伸應變過程中，以不與非接觸應變計重疊之方式，使數位相機與預浸材拉伸試片之0°側離開30 cm而面對面，將除了與數位相機之面對面側以外利用遮斷光之幕簾來覆蓋，並設置自與數位相機之對面側照射預浸材拉伸試片之照明，來取得0°方向之拉伸應變為2%時預浸材拉伸試片之數位影像。以500×500像素，自數位影像切出相當於試片之中央部25 mm×25 mm之區域之數位影像，並以將對應於切痕之像素設為1，將切痕以外之位置設為0之方式進行二值化，而自對應於切痕之像素數中所切出之數位影像之總像素數之比率來取得切痕開口部之面積率。
＜對三維形狀之追隨性＞ 準備將有切痕之預浸材之強化纖維之配向方向設為0°並積層為[0°/90°]之有切痕之預浸材之斜交積層體，於常溫(25℃)下藉由人工作業使斜交積層體沿著下模具有圖14之形狀之模具。使斜交積層體之纖維方向與模具之底面各邊符合，將斜交積層體壓抵於一個角，在使其朝斜交積層體之45°方向伸展時，使於側面所產生之皺褶伸展，而以沿著該角部之方式成形。使其亦同樣地沿著其餘3個角部，而製成將斜交積層體成形為沿著模具之箱形的預型體。於表1中，將成形所需之勞力作為對三維形狀之追隨性之指標，而分為以下3個階段。
A：使斜交積層體容易朝任一方向伸展，而可無皺褶地成形成為箱形。
B：雖然斜交積層體存在有一部分不易延伸之部位，但可無皺褶地成形為箱形。
C：斜交積層體不易延伸，且成形為箱形時有皺褶殘留。
＜所成形之纖維強化塑膠(成形品)之表面品質＞ 為了確認表面品質受模具之平滑性影響之轉印面以外之面的品質，而於將預型體壓抵於模具之狀態下，以0.1℃/分鐘使其升溫至130℃而加以固化，從而製造纖維強化塑膠，該預型體係將斜交積層體壓抵於上述圖14之模具所製作。將表1中所得到之纖維強化塑膠之表面品質，分為以下4個階段。
A：幾乎無法看出切痕之存在且未產生皺褶者； B：雖然切痕之開口較少，但可看出切痕之存在，且未產生皺褶者； C：切痕雖開口但未產生皺褶者； D：有產生皺褶者。
(實施例1) 將有切痕之預浸材之切痕圖案製成如圖15(a)之切痕圖案。所截斷之強化纖維之長度為8 mm，將切痕投影於與強化纖維之配向方向成直角之平面之投影長度Ws為1 mm，強化纖維之配向方向與切痕所成之角為90°。由切痕所截斷之強化纖維束係相對於相鄰之強化纖維束錯開強化纖維長度L之1/3而被配置。
加壓成形品於表面可觀察到切痕之開口。強化纖維之長度雖短，但拉伸彈性模數成為較高之值。
(實施例2) 將有切痕之預浸材之切痕圖案製成如圖15(b)之切痕圖案。所截斷之強化纖維之長度為12 mm，將切痕投影於與強化纖維之配向方向成直角之平面之投影長度Ws為0.64 mm，強化纖維之配向方向與切痕所成之角為40°。切痕實質上相同之長度Y＝1 mm，最接近之切痕彼此之距離為1.7 mm且較Y之0.5倍更長。由切痕所截斷之強化纖維束係相對於相鄰之強化纖維束錯開強化纖維長度L之1/6而被配置。
加壓成形品於表面可觀察到切痕之開口。拉伸彈性模數雖與實施例1相當，但拉伸強度相較於實施例1提升。
(實施例3) 將有切痕之預浸材之切痕圖案製成如圖15(c)之切痕圖案。任意之切痕與最接近該切痕之另一切痕，未截斷同一個強化纖維。切痕實質上相同之長度Y＝1 mm，最接近之切痕彼此之距離為1 mm且與Y相當。所截斷之強化纖維之長度為20 mm，將切痕投影於與強化纖維之配向方向成直角之平面之投影長度Ws為0.34 mm，強化纖維之配向方向與切痕所成之角為20°。由複數個切痕形成有間斷之直線。
加壓成形品之表面品質雖與實施例1、2相當，但拉伸彈性模數、拉伸強度則成為較實施例1、2更高之值。
(實施例4) 將有切痕之預浸材之切痕圖案製成如圖15(d)之切痕圖案。任意之切痕與最接近該切痕之另一切痕未截斷同一個強化纖維。切痕實質上相同之長度Y＝1 mm，最接近之切痕彼此之距離為1.5 mm且為Y之1.5倍。所截斷之強化纖維之長度為20 mm，將切痕投影於與強化纖維之配向方向成直角之平面之投影長度Ws為0.34 mm。強化纖維之配向方向與切痕所成之角為20°。由切痕所截斷之強化纖維束係相對於相鄰之強化纖維束錯開強化纖維長度L之2/5而被配置。
加壓成形品之表面品質雖與實施例3相當，但拉伸強度亦成為較實施例3更高之值。
(實施例5) 將有切痕之預浸材之切痕圖案製成如圖15(e)之切痕圖案。切痕實質上相同之長度Y＝1 mm，最接近之切痕彼此之距離為1.4 mm且為Y之1.4倍。所截斷之強化纖維之長度為12 mm，將切痕投影於與強化纖維之配向方向成直角之平面之投影長度Ws為0.64 mm。強化纖維之配向方向與切痕所成之角θ之絕對值為40°，且包含大致相同數量之θ為正值之正切痕與θ為負值之負切痕。
由於利用旋轉刀輥製造有切痕之預浸材時，相較於實施例2之切痕圖案，預浸材之寬度方向之偏移較小，且無論以脫模紙側與聚乙烯薄膜側之哪一側位於上方之方式進行積層均存在正切痕與負切痕，因此可不介意有切痕之預浸材之正反面而進行積層。又，實施例2之切痕圖案，雖然在將聚乙烯薄膜剝下時聚乙烯薄膜容易被扯斷，但本實施例可不被扯斷地將聚乙烯薄膜剝下。
於加壓成形品雖可看見切痕開口，但相較於實施例2較不容易看見。拉伸彈性模數、拉伸強度成為與實施例2相當之值。
(實施例6) 將有切痕之預浸材之切痕圖案製成如圖15(f)之切痕圖案。任意之切痕與最接近該切痕之另一切痕未截斷同一個強化纖維。切痕實質上相同之長度Y＝1 mm，最接近之切痕彼此之距離為1.5 mm且為Y之1.5倍。所截斷之強化纖維之長度為20 mm，將切痕投影於與強化纖維之配向方向成直角之平面之投影長度Ws為0.34 mm。強化纖維之配向方向與切痕所成之角θ之絕對值為20°，且包含大致相同數量之θ為正值之正切痕與θ為負值之負切痕。此外，存在於切痕之延長線上之切痕彼此之間隔，正切痕(3.4 mm)與負切痕(24.5 mm)並不相同。
於加壓成形品幾乎看不見切痕開口。拉伸彈性模數、拉伸強度則成為較實施例3、4更高之值。
(實施例7) 將有切痕之預浸材之切痕圖案製成如圖15(f)之切痕圖案。任意之切痕與最接近該切痕之另一切痕未截斷同一個強化纖維。切痕實質上相同之長度Y＝1 mm，最接近之切痕彼此之距離為1.8 mm且為Y之1.8倍。所截斷之強化纖維之長度為24 mm，將切痕投影於與強化纖維之配向方向成直角之平面之投影長度Ws為0.34 mm。強化纖維之配向方向與切痕所成之角θ之絕對值為20°，且包含大致相同數量之θ為正值之正切痕與θ為負值之負切痕。此外，存在於切痕之延長線上之切痕彼此之間隔，正切痕(33.3 mm)與負切痕(44.7 mm)並不相同。
於加壓成形品幾乎看不見切痕開口。拉伸強度成為較實施例6更高之值。
(比較例1) 將有切痕之預浸材之切痕圖案製成如圖16(a)之切痕圖案。切痕與最接近該切痕之另一切痕存在有截斷同一個強化纖維之可能性，且存在有最接近之切痕彼此之距離較切痕之長度之0.5倍更短之部位。所截斷之強化纖維之長度為20 mm以下，將切痕投影於與強化纖維之配向方向成直角之平面之投影長度Ws為1～2 mm，於強化纖維之配向方向與切痕所成之角θ在90°之範圍內被隨機地***。
於加壓成形品存在有切痕較大地開口之部位。拉伸強度較實施例1～7之任一者更低。
(比較例2) 將有切痕之預浸材之切痕圖案製成如圖16(b)之切痕圖案。切痕與最接近該切痕之另一切痕存在有截斷同一個強化纖維之可能性。所截斷之強化纖維之長度為20 mm，將切痕投影於與強化纖維之配向方向成直角之平面之投影長度Ws為5 mm。強化纖維之配向方向與切痕所成之角θ為40°。
加壓成形品之表面，切痕較大地開口。拉伸彈性模數、拉伸強度雖較比較例1更高，但相較於設為相同強化纖維之長度之實施例3、4、6則較低。
(比較例3) 將有切痕之預浸材之切痕圖案製成如圖16(c)之切痕圖案。切痕與最接近該切痕之另一切痕存在有截斷同一個強化纖維之可能性。所截斷之強化纖維之長度為20 mm，將切痕投影於與強化纖維之配向方向成直角之平面之投影長度Ws為5 mm。強化纖維之配向方向與切痕所成之角θ之絕對值為40°，且包含大致相同數量之θ為正值之正切痕與θ為負值之負切痕。
加壓成形品之表面可看見切痕之開口，但較比較例2更小。拉伸強度則較比較例2稍微提升。
(比較例4) 將有切痕之預浸材之切痕圖案製成如圖16(d)之切痕圖案。***有連續之切痕，且所截斷之強化纖維之長度為20 mm，而切痕與強化纖維之配向方向所成之角θ為20°。
加壓成形品之表面，切痕較大地開口。拉伸強度較比較例3更高。
(比較例5) 將有切痕之預浸材之切痕圖案製成如圖16(e)之切痕圖案。切痕實質上相同之長度Y＝1 mm，所截斷之強化纖維之長度為24 mm，將切痕投影於與強化纖維之配向方向成直角之平面之投影長度Ws為0.34 mm。強化纖維之配向方向與切痕所成之角θ之絕對值為20°。於改變小區域之位置之情形時，亦存在變動係數超過80%之圖案。
即便由切痕所截斷之纖維長度與θ之絕對值相同，但相較於實施例7，加壓成形品之表面之切痕較大地開口，且拉伸強度較低。
(實施例8) 將有切痕之預浸材之切痕圖案顯示於圖17(a)，纖維長度L為24 mm，將切痕投影於與強化纖維之配向方向成直角之平面之投影長度Ws為1 mm，強化纖維與切痕所成之角度θ為25°。由切痕所截斷之強化纖維束係相對於相鄰之強化纖維束錯開強化纖維長度L之1/4而被配置。
作為斜交積層體之拉伸特性，滿足荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5。在拉伸應變2%時切痕較大地開口。手積層之形狀追隨性良好，可無皺褶地進行成形。作為所成形之纖維強化塑膠之表面品質，於表面可看見切痕之開口。
(實施例9) 將有切痕之預浸材之切痕圖案製成圖17(b)所示之切痕圖案，並製作斜交積層體。任意之切痕與最接近該切痕之另一切痕未截斷同一個強化纖維。切痕實質上相同之長度Y＝1 mm，最接近之切痕彼此之距離為1.5 mm且為Y之1.5倍。所截斷之強化纖維之長度為20 mm，將切痕投影於與強化纖維之配向方向成直角之平面之投影長度Ws為0.34 mm。強化纖維之配向方向與切痕所成之角為20°。由切痕所截斷之強化纖維束係相對於相鄰之強化纖維束錯開強化纖維長度L之2/5而被配置。測量切痕之分佈的結果，總體之平均值為12.4，而變動係數為10.9%。
作為斜交積層體之拉伸特性，滿足荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5。在拉伸應變2%時雖可看見切痕之開口，但開口面積較實施例8更小。手積層之形狀追隨性，雖然存在有稍微難以延伸之部位，但可無皺褶地進行成形。作為所成形之纖維強化塑膠之表面品質，於表面可看見切痕之開口。
(實施例10) 將有切痕之預浸材之切痕圖案製成圖17(c)所示之切痕圖案，並製作斜交積層體。切痕實質上相同之長度Y＝1 mm，最接近之切痕彼此之距離為1.4 mm且為Y之1.4倍。所截斷之強化纖維之長度為12 mm，將切痕投影於與強化纖維之配向方向成直角之平面之投影長度Ws為0.64 mm。強化纖維之配向方向與切痕所成之角θ之絕對值為40°，且包含大致相同數量之θ為正值之正切痕與θ為負值之負切痕。測量切痕之分佈的結果，總體之平均值為10.9，而變動係數為10.4%。
作為斜交積層體之拉伸特性，滿足荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5。在拉伸應變2%時切痕稍微開口。手積層之形狀追隨性良好，可無皺褶地進行成形。作為所成形之纖維強化塑膠之表面品質，於表面稍微可看見切痕之開口。
(實施例11) 將有切痕之預浸材之切痕圖案製成圖17(d)所示之切痕圖案，並製作斜交積層體。任意之切痕與最接近該切痕之另一切痕未截斷同一個強化纖維。切痕實質上相同之長度Y＝1 mm，最接近之切痕彼此之距離為1.5 mm且為Y之1.5倍。所截斷之強化纖維之長度為20 mm，將切痕投影於與強化纖維之配向方向成直角之平面之投影長度Ws為0.34 mm。強化纖維之配向方向與切痕所成之角θ之絕對值為20°，且包含大致相同數量之θ為正值之正切痕與θ為負值之負切痕。此外，存在於切痕之延長線上之切痕彼此之間隔，正切痕(3.4 mm)與負切痕(24.5 mm)並不相同。測量切痕之分佈的結果，總體之平均值為11.3，而變動係數為7.9%。
作為斜交積層體之拉伸特性，滿足荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5。在拉伸應變2%時幾乎看不見切痕之開口。手積層之形狀追隨性良好，可無皺褶地進行成形。作為所成形之纖維強化塑膠之表面品質，於表面幾乎看不見切痕之開口。
(實施例12) 使用與實施例11相同之有切痕之預浸材，將斜交積層體之積層構成設為[0/90/90/0]。作為斜交積層體之拉伸特性，雖然荷重1為3340 N，荷重2為4320 N，便滿足荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5，但難以於室溫下進行成形。使用乾燥機進行加熱的結果，形狀追隨性變得良好，且可無皺褶地使其沿著模具。於60℃環境下測量斜交積層體之拉伸特性的結果，荷重1為52 N，而荷重2為45 N。
(實施例13) 使用與實施例11相同之有切痕之預浸材，來製作1000 mm×1000 mm之斜交積層體。雖然有切痕之預浸材原本為500 mm寬，但以使強化纖維之配向方向成為長度方向之方式切出1000 mm×500 mm之有切痕之預浸材，將各2片貼合而製成2片1000 mm×1000 mm之有切痕之預浸材，再以使強化纖維之配向方向正交之方式進行積層，而製成1000 mm×1000 mm之斜交積層體。在積層後，藉由抽真空來增強所積層之層間之密接。即便1層由2片有切痕之預浸材所構成，但可由另一層所支持，故操作性良好。
將所製作之有切痕之預浸材以具有圖19(a)之形狀之模具成形，而得到預型體。雖然需要20分鐘左右，但如圖19(b)般可高精度地成形為凹凸形狀。以雙面模具夾著預型體，並以130℃、90分鐘來使其硬化而得到纖維強化塑膠。所得到之纖維強化塑膠幾乎看不見切痕開口，為良好之表面品質。
(實施例14) 除了不使斜交積層體完全沿著模具而在一部分自模具浮起之狀態下進行成形外，與實施例13同樣地得到預型體。成形時間為5分鐘，較實施例13更快。以雙面模具夾著預型體，並以130℃、90分鐘使其硬化而得到纖維強化塑膠。所得到之纖維強化塑膠，於預型體之時間點時自模具浮起之部位亦追隨於凹凸，幾乎看不見切痕開口，為良好之表面品質。
(比較例6) 以纖維方向成為直角之方式對2片未施加切痕之預浸材進行積層來製作預浸材積層體。
作為預浸材積層體之拉伸特性，於達到拉伸應變2%之前便斷裂而發生急遽之荷重下降，未滿足荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5。手積層之形狀追隨性，不易朝纖維方向延伸，且無法消除皺褶。
(比較例7) 將有切痕之預浸材之切痕圖案製成圖17(e)所示之切痕圖案，並製作斜交積層體。朝向呈直角地橫跨強化纖維之方向設置複數個切痕，將切痕朝強化纖維之直角方向投影之投影長度Ws與切痕之長度Y相等而為1 mm，且被截斷為纖維長度L為24 mm之強化纖維。測量切痕之分佈的結果，總體之平均值為3.7，而變動係數為38.3%。
作為斜交積層體之拉伸特性，於達到拉伸應變2%之前便斷裂而發生急遽之荷重下降，未滿足荷重1×0.5＜荷重2＜荷重1×1.5。因此，無法測量切痕開口面積率。手積層之形狀追隨性，難以朝纖維方向延伸，無法消除皺褶。作為所成形之纖維強化塑膠之表面品質，於表面可看見切痕之開口。
(比較例8) 使用強化纖維之強化形態為織物構造之織物預浸材F6343B-05(強化纖維：T300B-3000，樹脂：2500)來測量手積層之形狀追隨性。手積層之形狀追隨性與實施例1、3、4、5同樣地為良好，可無皺褶地成形為箱形。
(比較例9) 使用並非斜交積層體且未積層之有切痕之預浸材來成形於圖19之模具。由於有切痕之預浸材之寬度為1000 mm×500 mm，因此雖欲對2片有切痕之預浸材獨立地進行成形，但於成形前有切痕之預浸材出現皺褶，且無法消除該皺褶，而放棄成形。
(實施例15) 如圖8般一面施加張力一面自捲繞有將熱塑性樹脂PPS含浸於朝單向配向之「Torayca」(註冊商標)碳纖維T800S之預浸材T800S/PPS之200 mm寬的輥捲出預浸材，並以使預浸材之端邊通過旋轉刀輥與相對於該旋轉刀輥大致平行地接近之支持輥之間且相對於旋轉刀輥之軸向為±0.5 mm之範圍內之方式進行控制，以使刀刃不會碰撞到支持輥之方式將作為片狀基材A之脫模紙夾於預浸材與支持輥之間，來製作有切痕之預浸材，並利用輥捲取所得到之有切痕之預浸材。
旋轉刀輥之刀刃設為圖15(c)所示之圖案，刀刃呈直線狀，且將刀刃朝向旋轉刀輥之軸向上之投影長度Ws設為1.5 mm，而刀刃與旋轉刀輥之圓周方向所成之角度θ為25°，由刀刃所截斷之強化纖維之長度設為30 mm。於將旋轉刀輥上所有的刀刃投影於與旋轉刀輥之軸向垂直之平面上所形成的圓形狀中存在有不連續部，於所有的不連續部中，由該不連續部之兩端與圓形狀之中心所形成之中心角為3°以下。刀刃長度之合計為78 m/m 2。旋轉刀輥之轉速設為45°/秒。旋轉刀輥與支持輥之間，設為刀刃相對於脫模紙之厚度方向可***50%之間隙。
其結果為，有切痕之預浸材表面之碳纖維雖可看見些許起毛，但可製造無皺褶之有切痕之預浸材。所捲取之輥端邊之偏移，為可忽視之程度。
(實施例16) 如圖11般，除了一面將預浸材壓抵於支持輥，一面使預浸材通過旋轉刀輥與支持輥之間而製成有切痕之預浸材，且以有切痕之預浸材之旋轉刀輥側之表面離開旋轉刀輥之方式壓抵有切痕之預浸材外，以與實施例15相同之條件來製造有切痕之預浸材。其結果，相較於實施例15，有切痕之預浸材表面之細毛變少。所捲取之輥端邊之偏移，為可忽視之程度。
(實施例17) 除了設為「Torayca」(註冊商標)預浸材薄片P3052S-15(強化纖維：T700S，熱硬化性樹脂：2500)，該預浸材薄片P3052S-15係於預浸材之支持輥側載持有作為片狀基材A之脫模紙且於預浸材之旋轉刀輥側貼附有作為片狀基材B之聚乙烯薄膜而成之外，以與實施例16相同之條件來製造有切痕之預浸材。
其結果為，雖然有切痕之預浸材漸漸地朝旋轉刀輥之軸向偏移，不容易進行預浸材之端邊之位置控制，但可無皺褶地且穩定地製造有切痕之預浸材，雖然存在少許脫模紙自有切痕之預浸材剝落的部位，但能夠修復，且可無皺褶地捲取有切痕之預浸材。
(實施例18) 除了於使預浸材通過旋轉刀輥與支持輥之間後，使用壓延機將預浸材與片狀基材A熱壓接合外，以與實施例17相同之條件來製造有切痕之預浸材。加熱溫度設為40℃，壓力設為3 kg/cm 2。
其結果，不存在脫模紙自有切痕之預浸材剝落之部位，可無皺褶地捲取有切痕之預浸材。
(實施例19) 除了將旋轉刀輥之刀刃之圖案設為如圖15(f)般，刀刃與旋轉刀輥之圓周方向所成之角度θ之絕對值實質上相同且θ為正值之刀刃與θ為負值之刀刃為大致相同數量的圖案外，以與實施例17相同之條件來製造有切痕之預浸材。強化纖維之長度設為24 mm，將θ設為±14°，並將Ws設為0.25 mm。
其結果，可無皺褶地且穩定地製造有切痕之預浸材，脫模紙亦不自有切痕之預浸材剝落，可無皺褶地捲取有切痕之預浸材。預浸材亦不朝寬度方向偏移，捲取時無需進行朝向寬度方向之微調整。
(實施例20) 除了將預浸材設為「Torayca」(註冊商標)預浸材薄片P2352W-19(強化纖維：T800S，熱硬化性樹脂：3900-2B)，並將旋轉刀輥進行冷卻外，以與實施例17相同之條件來製造有切痕之預浸材。於預浸材之支持輥側雖貼附有作為片狀基材A之脫模紙，但於預浸材之旋轉刀輥側未貼附片狀基材B。
其結果，樹脂不會黏著於刀刃，且脫模紙亦不自有切痕之預浸材剝落，而可無皺褶地製造有切痕之預浸材。所捲取之輥端邊之偏移，為可忽視之程度。
(實施例21) 除切痕圖案將θ(刀刃與旋轉刀輥之圓周方向所成之角度)設為90°外，以與實施例11相同之條件來製造有切痕之預浸材。於將刀刃朝旋轉刀輥之圓周方向投影之情形時，在將旋轉刀輥上所有的刀刃投影於與旋轉刀輥之軸向垂直之平面上所形成之圓形狀中，存在有不連續部，且存在有複數個由該不連續部之兩端與圓形狀之中心所形成之中心角為6°之部位。其結果，雖然產生不以旋轉刀輥按壓預浸材之瞬間，且支持輥、旋轉刀輥會振動，但除此以外為與實施例17相同之結果。
(比較例10) 自捲繞有「Torayca」(註冊商標)預浸材薄片P3052S-15(強化纖維：T700S，熱硬化性樹脂：2500)之500 mm寬之輥捲出預浸材，***旋轉刀輥與支持輥之間且不施加張力地***切痕，來製造有切痕之預浸材，並利用輥捲取所得到之有切痕之預浸材。旋轉刀輥之刀刃設為圖16(b)所示之圖案，刀刃呈直線狀，且刀刃朝向旋轉刀輥之軸向之投影長度Ws為5.0 mm，刀刃與旋轉刀輥之圓周方向所成之角度為40°，由刀刃所截斷之強化纖維之長度為20 mm。刀刃長度之合計為78 m/m 2。預浸材之支持輥側由脫模紙所載持，而預浸材之旋轉刀輥側貼附有聚乙烯薄膜。旋轉刀輥之轉速設為45°/秒。
其結果，預浸材在***旋轉刀輥與支持輥之間之前便彎曲，有切痕之預浸材出現皺褶。又，發生脫模紙之剝落與預浸材朝向寬度方向之偏移，而無法穩定地進行捲取。
(比較例11) 自捲繞有「Torayca」(註冊商標)預浸材薄片P2255S-10(強化纖維：T800S，熱硬化性樹脂：2592)之300 mm寬之輥捲出預浸材，施加張力，並將配置有刀刃之衝切模具安裝於升降機，將衝切模具壓抵於預浸材，藉此將切痕***，而製造有切痕之預浸材。如實施例1～8般，於使預浸材通過旋轉刀輥與支持輥之間而製成有切痕之預浸材之情形時，雖然藉由使旋轉刀輥轉動而可同時進行切痕***與預浸材之輸送，但於使用衝切模具之情形時，成為輸送預浸材，在一度停止後，使衝切模具下降，***切痕，並再次輸送預浸材之步驟。刀刃係與圖17(e)所示之圖案相當，且刀刃呈直線狀，刀刃朝向預浸材之寬度方向之投影長度Ws成為1.0 mm，刀刃與預浸材之輸送方向所成之角度成為90°，由刀刃所截斷之強化纖維之長度成為24 mm。刀刃長度之合計為42 m/m 2。預浸材係由脫模紙所載持。預浸材之輸送速度設為3 m/分鐘，進行衝切時停止1秒。
其結果，在衝切時預浸材被刀刃帶走，預浸材本身發生偏移，於不同之時間點被衝切之切痕彼此之位置關係的精度下降。
[表1]
   總體之平均值(個) 總體之變動係數(%) 加壓成形品之表面品質 拉伸彈性模數(GPa) 拉伸強度(MPa)
實施例1 10.4 10.7 B 46 410
實施例2 11.3 8.9 B 46 480
實施例3 12.6 9.8 B 48 600
實施例4 12.4 10.9 B 48 620
實施例5 10.9 10.4 B 46 480
實施例6 13.6 6.4 A 48 630
實施例7 11.3 7.9 A 48 650
比較例1 7.2 17 D 46 330
比較例2 1.6 41.5 C 45 430
比較例3 1.4 39.8 C 45 460
比較例4 1.6 30.6 C 44 510
比較例5 12.0 27.4 C 48 610
[表2]
   荷重1 (N) 荷重2 (N) 切痕開口部之面積率 (%) 對三維形狀之形狀追隨性 成形品之表面品質 成形品之拉伸彈性模數(GPa) 成形品之拉伸強度(MPa)
實施例8 590 720 1.8 A C 46 440
實施例9 1240 970 1.2 B B 48 620
實施例10 1140 820 1.4 A B 46 480
實施例11 1630 1970 0.8 A A 48 630
比較例6 5710 斷裂 - C D - -
比較例7 1840 斷裂 - C D 47 580
1:預浸材 2:切痕 3:***有複數個切痕之區域(切痕區域) 4:直徑10 mm之小區域 5:切痕A與切痕B之間之強化纖維 6:最接近之切痕彼此之距離 7:正切痕 8:負切痕 9:正切痕所處之直線 10:負切痕所處之直線 11:斜交積層體之0°方向 12:斜交積層體之90°方向 13:斜交積層體之45°方向 14:有切痕之預浸材 15:預浸材輥 16:刀刃 17:旋轉刀輥 17a:旋轉刀輥17之軸向 18:支持輥 19:旋轉刀輥之旋轉方向 20:支持輥之旋轉方向 21:預浸材輥之旋轉方向 22:有切痕之預浸材之輸送方向 23:張力 24:被配置於出口側之壓輥 25:被配置於入口側之壓輥 26:於將旋轉刀輥上所有的刀刃投影於與旋轉刀輥之軸向垂直之平面上之情形時所形成之圓形狀 27:符號26中之不連續部(符號26中不存在刀刃之區域) 28:中心角 29:預型體 L:纖維長度 Ws:投影長度 θ:角度
圖1(a)及(b)係本發明之有切痕之預浸材之概念圖。 圖2係例示不具均勻性之切痕圖案(a)與具均勻性之切痕圖案(b、c)之圖。 圖3(a)及(b)係用於本發明之有切痕之預浸材之切痕圖案的一例。 圖4係用於本發明之有切痕之預浸材之切痕圖案的一例。 圖5係用於本發明之有切痕之預浸材之切痕圖案的一例。 圖6係用於本發明之有切痕之預浸材之切痕圖案的一例。 圖7係本發明之斜交積層體之概念圖。 圖8係本發明之有切痕之預浸材製造方法之概念圖。 圖9係自上觀察圖8之有切痕之預浸材製造方法之圖。 圖10係本發明之有切痕之預浸材製造方法之概念圖。 圖11係本發明之有切痕之預浸材製造方法之概念圖。 圖12(a)及(b)係關於本發明一態樣之概念圖。 圖13係加壓成形用之模具。 圖14係手積層用之模具。 圖15(a)至(f)係用於本發明之有切痕之預浸材之切痕圖案的6個例。 圖16(a)至(e)係未用於本發明之有切痕之預浸材之切痕圖案的5個例。 圖17(a)至(e)係實施例及比較例所使用之切痕圖案之5個例。 圖18係實施例之有切痕之預浸材內之小區域選出圖案。 圖19(a)至(c)係大型成形模具。
1:預浸材
2:切痕
3:***有複數個切痕之區域(切痕區域)
4:直徑10mm之小區域

Claims (7)

  1. 一種有切痕之預浸材，係於包含朝單向配向之強化纖維與樹脂之預浸材之至少一部分區域具有將強化纖維截斷的複數個切痕，於將自上述區域內所任意選擇之10個直徑10 mm之圓形之小區域內所包含之切痕之個數設為總體之情形時，總體之平均值為10以上，且變動係數在20%以內。
  2. 如請求項1之有切痕之預浸材，其中，任意之切痕與最接近於該切痕之另一切痕為未截斷同一個強化纖維。
  3. 如請求項1或2之有切痕之預浸材，其中，切痕為實質上相同之長度Y，且最接近之切痕彼此之距離較Y之0.5倍更長。
  4. 如請求項1至3中任一項之有切痕之預浸材，其中，切痕係相對於強化纖維之配向方向被傾斜地***。
  5. 如請求項1至4中任一項之有切痕之預浸材，其中，切痕與強化纖維之配向方向所成之角度θ之絕對值實質上相同，而且包含θ為正值之切痕(稱為正切痕)與θ為負值之切痕(稱為負切痕)。
  6. 如請求項5之有切痕之預浸材，其中，包含大致相同數量之正切痕與負切痕。
  7. 如請求項5或6之有切痕之預浸材，其中，關於任意之切痕與存在於該切痕之延長線上之最接近之另一切痕的間隔，正切痕彼此之間隔與負切痕彼此之間隔長度並不相同。
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