[go: up one dir, main page]

WO2018142962A1 - 繊維強化プラスチックの製造方法 - Google Patents

繊維強化プラスチックの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2018142962A1
WO2018142962A1 PCT/JP2018/001527 JP2018001527W WO2018142962A1 WO 2018142962 A1 WO2018142962 A1 WO 2018142962A1 JP 2018001527 W JP2018001527 W JP 2018001527W WO 2018142962 A1 WO2018142962 A1 WO 2018142962A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cut
prepreg
base material
fiber
tape
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2018/001527
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
藤田雄三
足立健太郎
唐木琢也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to CN201880006973.2A priority Critical patent/CN110177669B/zh
Priority to JP2018505481A priority patent/JP6947163B2/ja
Priority to KR1020197015258A priority patent/KR20190104988A/ko
Priority to ES18748500T priority patent/ES2974888T3/es
Priority to CA3048172A priority patent/CA3048172A1/en
Priority to US16/482,434 priority patent/US11951695B2/en
Priority to EP18748500.8A priority patent/EP3578332B1/en
Publication of WO2018142962A1 publication Critical patent/WO2018142962A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/20—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C43/203—Making multilayered articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/34—Feeding the material to the mould or the compression means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/52—Heating or cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/08—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers
    • B29C70/081—Combinations of fibres of continuous or substantial length and short fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B29C70/345—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using matched moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/001—Producing wall or panel-like structures, e.g. for hulls, fuselages, or buildings
    • B29D99/0014—Producing wall or panel-like structures, e.g. for hulls, fuselages, or buildings provided with ridges or ribs, e.g. joined ribs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/02—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by a sequence of laminating steps, e.g. by adding new layers at consecutive laminating stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/10—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by a fibrous or filamentary layer reinforced with filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/12—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by the relative arrangement of fibres or filaments of different layers, e.g. the fibres or filaments being parallel or perpendicular to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/0872—Prepregs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/03—3 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/20—All layers being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046—Synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0261—Polyamide fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/708—Isotropic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties

Definitions

  • the present invention relates to a fiber reinforced plastic having good productivity and high mechanical properties.
  • Fiber reinforced plastics composed of reinforced fibers and resins are attracting attention in industrial applications because they have high specific strength, high specific modulus, excellent mechanical properties, and high functional properties such as weather resistance and chemical resistance. Deployed in structural applications such as aircraft, spacecraft, automobiles, railways, ships, electrical appliances, sports, etc., the demand is increasing year by year.
  • an object of the present invention is to provide a method for producing a fiber reinforced plastic having an excellent complex shape and exhibiting high mechanical properties with high productivity.
  • the present invention provides the following method for producing a fiber-reinforced plastic.
  • a method for producing a fiber-reinforced plastic using a tape substrate A and a sheet substrate B The tape substrate A is a tape-shaped substrate having one or more cut prepregs a
  • the incision prepreg a is a prepreg in which a plurality of incisions for dividing reinforcing fibers are inserted with respect to a prepreg having reinforcing fibers and resin oriented in one direction, and satisfies the following condition 1.
  • the sheet base material B is a base material having reinforcing fibers and a resin that are randomly oriented, Arrangement step of arranging a plurality of tape base materials A in a mold so that each tape base material A forms an overlapped portion that overlaps one or more other tape base materials A and a non-overlapping portion that does not overlap.
  • A) Arrangement step (B) for arranging sheet base material B in a mold,
  • a method for producing a fiber reinforced plastic comprising a molding step of heating and pressing the disposed tape substrate A and sheet substrate B.
  • the sheet base material C is a base material having one or more cut prepregs c
  • the incision prepreg c is a prepreg in which a plurality of incisions for dividing reinforcing fibers are inserted into a prepreg having reinforcing fibers and resin oriented in one direction, and satisfies the following condition 2;
  • A) Arrangement step (C) for arranging sheet base material C in a mold,
  • a method for producing fiber-reinforced plastic comprising a molding step of heating and pressurizing a tape base material A and a sheet base material C that are arranged.
  • the present invention 1 is referred to as the present invention 1
  • the invention described in 2) is referred to as the present invention 2
  • the present invention 1 and the present invention 2 are collectively referred to as the present invention.
  • FIG. It is an example of arrangement
  • FIG. It is an example of the cutting pattern of the cutting prepreg c. It is an example of the shape of the fiber reinforced plastic manufactured in the Example. It is an example of the shape of the fiber reinforced plastic manufactured in the Example.
  • the present inventors diligently studied in order to provide a method for producing a fiber reinforced plastic capable of producing a fiber reinforced plastic having a complex shape but exhibiting excellent mechanical properties with high productivity. And in the manufacturing method of the fiber reinforced plastic using a type
  • the tape base A that complements the mechanical properties while using the sheet base B with good productivity and good productivity as a base material also has a shape followability and can be quickly placed in a mold As a result, the mechanical properties are improved without reducing productivity.
  • a complex shape refers to a shape having a three-dimensional shape.
  • the elements that form the three-dimensional shape include surface unevenness, bending in the direction of the substrate lamination surface, thickness change, ribs, and bosses, but are not limited thereto.
  • it is a two-dimensional shape, when it has five or more corners in the edge in the front view which projected the member, it shall be contained in a complicated shape.
  • the tape substrate A in the present invention is a tape-shaped substrate having one or more cut prepregs a.
  • the cut prepreg a is a prepreg in which a plurality of cuts for dividing reinforcing fibers are inserted into a prepreg having reinforcing fibers and resin oriented in one direction, and satisfies the condition 1 described later.
  • the tape substrate A is a tape-shaped substrate having one or more cut prepregs a as described above, and is preferably a tape-shaped substrate having a plurality of cut prepregs a.
  • the tape shape means a shape having a parallelogram shape
  • the length of the long side of the parallelogram is at least twice the length of the short side.
  • each side may not necessarily be a straight line and may have a curved portion.
  • the length of the line connecting both ends of the side is defined as the length of the side.
  • the length of the long side is not particularly limited as long as it is at least twice as long as the length of the short side, but if the length of the long side is too long relative to the length of the short side, the handleability will deteriorate. Therefore, the length of the long side is preferably not more than 100 times the length of the short side.
  • the tape base A has a role of reinforcing the mechanical properties of the sheet base B serving as a base material, but when forming a shape having a complex shape, a unidirectional prepreg having no notch was used.
  • the shape cannot be tracked, and if the resin pool is formed between the mold and the unidirectional prepreg, or wrinkles are generated, the mechanical characteristics cannot be fully utilized. Therefore, it is preferable to improve the shape followability by using a cut prepreg with a cut inserted.
  • the mechanical properties of the cut prepreg vary depending on the shape and arrangement pattern of the cut.
  • the shorter the length of the cut (hereinafter may be referred to as the cut length), the longer the length of the reinforcing fiber divided by the cut (hereinafter may be referred to as the fiber length),
  • the knockdown from the mechanical properties of the prepreg is low and has high mechanical properties.
  • the average length xa (mm) of the cut and the average length ya (mm) of the reinforcing fiber divided by the cut are ya> 6. It is preferable to satisfy 0xa + 10 (hereinafter referred to as condition 1).
  • the condition 1 is that the longer the average length xa of the cut, the longer the average length ya of the reinforcing fiber, and the shorter the average length ya of the reinforcing fiber, the shorter the average length xa of the reinforcing fiber. It means that it is preferable.
  • ya is 20 mm or more in order to develop high mechanical properties.
  • the average length of the cuts in the present invention means an average value of the lengths of all the cuts inserted into the cut prepreg, but actually measuring the lengths of all the cuts is a reality. Since it is not appropriate, an average value obtained from a value obtained by measuring an incision prepreg using an image obtained by using an imaging device such as a digital microscope is defined as an average incision length.
  • the cut pattern can be extracted by connecting the cut ends on the obtained image with line segments. And let the length of a line segment be the length of a cut, measure the length of a total of 10 cuts, and let the average value be the average length of a cut.
  • the cut may be linear or curved, but when the cut is curved, the length of the line segment connecting the ends of the cut is the cut length.
  • the average length of the reinforcing fibers in the present invention means an average value of the lengths of all the reinforcing fibers in the cut prepreg, but it is not practical to actually measure the lengths of all the reinforcing fibers. Therefore, similarly to the average length of the cuts, the average value obtained from the value measured using the image taken using a photographing device such as a digital microscope is set as the average length of the reinforcing fibers.
  • the cut ends are connected with line segments to extract the cut pattern. And let the distance of the line segment parallel to the orientation direction of a reinforced fiber be the length of a reinforced fiber, measure the length of a reinforced fiber about a total of 10 line segments, and let the average value be the average length of a reinforced fiber.
  • the tape base material A is preferably reinforced by using a plurality of sheets in order to reinforce the sheet base material B as a base material as a whole.
  • FIG. It is preferable to arrange
  • the sheet base material B used in the present invention 1 is a base material having reinforcing fibers and resins that are randomly oriented.
  • Examples of such a sheet base material B include a base material in which reinforcing fiber bundles having a length of about 10 to 50 mm are randomly arranged, such as SMC (sheet molding compound), and fibers one by one. Examples of the substrate are randomly arranged.
  • the sheet base material B may be appropriately laminated according to the volume of the fiber reinforced plastic to be molded, and the input amount to the mold may be adjusted. That is, the arrangement step (B) in the present invention is a step of arranging the sheet base material B in a mold, but the number and size of the sheet base material B used in the arrangement step (B) are appropriately selected according to the object to be molded. be able to.
  • the forming step in the present invention 1 is a step of heating and pressurizing the arranged tape base material A and sheet base material B. That is, in the forming step, in order to integrate the tape base material A and the sheet base material B that are disposed through the placement steps (A) and (B), heat-pressing is performed to manufacture a fiber-reinforced plastic having a complicated shape.
  • the means for heating and pressing in the molding step may be, for example, press molding.
  • the present invention 2 is an embodiment in which a sheet base material C is used instead of the sheet base material B in the present invention 1.
  • the sheet base material C is a base material having one or more cut prepregs c.
  • the cut prepreg c is a prepreg in which a plurality of cuts for dividing the reinforcing fibers are inserted into a prepreg having reinforcing fibers and resin oriented in one direction, and satisfies the condition 2 described later.
  • the sheet base material C is a base material having one or more cut prepregs c as described above, and is preferably a base material having a plurality of cut prepregs c.
  • a typical laminated structure of the cut prepreg c in the sheet base material C is a pseudo structure such as [+ 45 ° / 0 ° / ⁇ 45 ° / 90] 2s when the orientation direction of the reinforcing fiber is 0 °.
  • An isotropic laminated structure and a cross-ply laminated structure such as [0 ° / 90 °] 2 are exemplified, but the invention is not limited to these and may be arbitrarily laminated depending on the application.
  • the cutting pattern of the cutting prepreg c is a cutting pattern that is opposite to the cutting prepreg a that places importance on mechanical properties so that the cutting prepreg has fluidity that fills every corner of a mold having a complex shape. It is preferable that That is, in the cut prepreg c, the average length xc (mm) of the cut and the average length yc (mm) of the reinforcing fiber divided by the cut satisfy yc ⁇ 6.0xc + 10 (hereinafter referred to as condition 2). It is preferable. Even when the condition 2 is satisfied, it is preferable that yc is smaller than 20 mm in order to improve fluidity.
  • a plurality of tape bases A are formed into a mold so that each tape base A forms an overlapped portion where one or more other tape bases A overlap each other and a non-overlapping portion which does not overlap.
  • Production of fiber reinforced plastic including placement step (A) to place, placement step (C) to place sheet base material C in a mold, and molding step to heat and press the placed tape base material A and sheet base material C Is the method.
  • the placement step (A) is the same step as described in the present invention 1.
  • positioning process (C) in this invention 2 is a process of arrange
  • the forming step in the present invention 2 is a step of heating and pressurizing the arranged tape base material A and sheet base material C. That is, like the molding process in the present invention 1, in the molding process in the present invention 2, in order to integrate the tape base material A and the sheet base material C arranged through the placement processes (A) and (C), a press is performed. A fiber-reinforced plastic having a complicated shape is produced by heating and pressing by molding.
  • the tape base material A and the sheet base material C may be disposed at the same time, that is, the placement step (A) and the placement step (C) can be simultaneously performed in one step.
  • the present invention 1 is characterized in that it includes the above-described arrangement step (A), arrangement step (B), and molding step, and the present invention 2 includes the above-described arrangement step (A), arrangement step (C),
  • the base material to be put into the mold in the placement step (A), the placement step (B), and the placement step (C) is a tape base A, a sheet base B, or a sheet base. Not only the material C but also a resin or paint for improving the surface quality may be arranged as necessary.
  • the sheet base material B and the sheet base material C are both base materials having good fluidity, but the production method of the present invention 1 using the sheet base material B is advantageous in view of cost. Instead, the fine irregularities on the surface of the fiber reinforced plastic due to the inclusion of short fibers are smaller when the sheet base material C is used, and therefore the fiber reinforced plastic obtained using the present invention 2 has a higher surface quality. This is advantageous. Therefore, it is preferable to select one of the sheet base materials from the balance between required cost and quality, that is, the present invention 1 or the present invention 2. Alternatively, a structure in which the sheet base material B and the sheet base material C are used together and reinforced with the tape base material A may be selected.
  • the reinforcing fibers applied to the tape substrate A, the sheet substrate B, and the sheet substrate C that is, the reinforcing fibers in the cut prepreg a, the reinforcing fibers in the sheet substrate B, and the cut prepreg c
  • the reinforcing fiber is not particularly limited, and may be glass fiber, Kevlar fiber, carbon fiber, graphite fiber, boron fiber, or the like. Different reinforcing fibers may be used for the tape base material A (cut prepreg a), the sheet base material B, and the sheet base material C (cut prepreg c). Among these, carbon fiber is preferable from the viewpoint of specific strength and specific modulus.
  • the resin impregnated into the reinforcing fiber that is, the resin in the cut prepreg a, the resin in the sheet base material B, and the resin in the cut prepreg c are not particularly limited, and may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. You may use different resin for the tape base material A (cut prepreg a), the sheet base material B, and the sheet base material C (cut prepreg c).
  • thermoplastic resin examples include polyamide (PA), polyacetal, polyacrylate, polysulfone, ABS, polyester, acrylic, polybutylene terephthalate (PBT), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene, polypropylene, Examples thereof include polyphenylene sulfide (PPS), polyether ether ketone (PEEK), polyether imide (PEI), polyether ketone ketone (PEKK), liquid crystal polymer, vinyl chloride, fluorine resins such as polytetrafluoroethylene, and silicone.
  • PA polyamide
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PC polycarbonate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PET polyethylene
  • polypropylene examples thereof include polyphenylene sulfide (PPS), polyether ether ketone (PEEK), polyether imide (PEI), polyether ketone ketone (PEKK), liquid crystal polymer, vinyl chloride, fluorine resins such as poly
  • thermosetting resins examples include unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, epoxy resins, benzoxazine resins, phenol resins, urea resins, melamine resins, and polyimide resins. Deformation of these resins and resins of two or more blends can also be used. Further, these thermosetting resins may be resins that are self-cured by heat, or may include a curing agent, a curing accelerator, and the like. A filler or the like may be mixed for the purpose of improving heat resistance and mechanical properties.
  • the manufacturing method of the cut prepreg a and the cut prepreg c that is, the method of inserting a plurality of cuts for dividing the reinforcing fiber into the prepreg having the reinforcing fiber and the resin oriented in one direction, It may be manufactured by pressing the prepreg against the rotary blade arranged in the above, manufactured by intermittently pressing the prepreg using a Thomson blade, or manufactured using a laser.
  • the cut prepreg a and the cut prepreg c are preferably such that substantially all of the reinforcing fibers in the cut prepreg are divided by the cut.
  • the phrase “substantially all the reinforcing fibers are divided by the cutting” means that 95% or more of the continuous fibers before the cutting (continuous fibers) are divided by the cutting (hereinafter the same). ).
  • a method of confirming whether substantially all the reinforcing fibers in the cut prepreg are divided by the cut it is not practical to measure and confirm the entire area of the cut prepreg, so a 10 mm wide sample And a reinforcing fiber having a length of 100 mm or more is regarded as a continuous fiber and confirmed.
  • a layer of cut prepreg, a 10 mm ⁇ 10 mm piece is cut out from any location and cured, and a cross section perpendicular to the orientation direction of the reinforcing fibers is polished to obtain an image of the cross section.
  • the reinforcing fiber portion and the resin portion are binarized by image processing, and the number of reinforcing fibers (N1) included in the cross section is counted.
  • the cut prepreg is cut out at 200 mm ⁇ 10 mm so that the orientation direction of the reinforcing fibers is 200 mm, and the resin is burned off at a high temperature (baking off method).
  • the temperature for burning off the resin varies depending on the resin type, but is, for example, 500 ° C. for an epoxy resin.
  • the number (N2) of reinforcing fibers having a length of 100 mm or more is counted from the remaining reinforcing fibers. If N2 is 5% or less of N1, it is considered that 95% of the continuous fibers before cutting are divided by cutting.
  • the sheet base material C includes two cut prepregs c in which the orientation directions of the reinforcing fibers are orthogonal to each other
  • the arranging step (C) two or more of the sheet base materials C
  • the method include a method for producing fiber-reinforced plastic that is arranged in a mold so that any one or more of the other sheet base materials C overlaps.
  • the sheet base material C is preferably manually divided and divided into a size smaller than 0.5 m 2 and arranged in a mold.
  • the sheet base material C when the sheet base material C is arranged apart from each other, if a weld line is formed in which the fluidized sheet base materials C come into contact with each other, the mechanical characteristics of the portion are greatly reduced. There is a fear. Therefore, when disposing a plurality of sheet base materials C, it is preferable to manufacture the fiber reinforced plastic while disposing at least a part thereof and forming a mixed region of different sheet base materials C.
  • two or more sheet base materials C overlap with any one or more of the other sheet base materials C for example, when the sheet base material C is a parallelogram, one side of the sheet base material is The form arrange
  • the reinforcing direction of the reinforcing fibers is orthogonal to each other in order to include the reinforcing fibers oriented in multiple directions in the mixed region and improve the mechanical properties. It is preferable to include two cut prepregs c.
  • the average cut length of the cut prepreg c in the sheet base material C is 1.5 times or more the average cut length of the cut prepreg a. .
  • the tape base material A plays a role of reinforcement, but the sheet base material C preferably has high mechanical properties as much as possible. Therefore, a method is conceivable in which the fluidity of the cut prepreg c is higher than that of the cut prepreg a while the fiber lengths of the cut prepreg a and the cut prepreg c are set to be approximately the same.
  • the average length of the cutting inserted into the cutting prepreg c can have high fluidity. More preferably, the average length of the cuts inserted into the cut prepreg c is 2.0 times or more the average length of the cuts inserted into the cut prepreg a.
  • the upper limit of the average length of the cuts inserted into the cut prepreg c is not particularly limited, but the realistic upper limit is 100 times the average length of the cuts inserted into the cut prepreg a. is there.
  • the notch 1 (reference numeral 3) and the notch 2 (reference numeral 4) are inserted into the incision prepreg c.
  • the absolute value of the angle ⁇ 1 formed with the fiber direction of the reinforcing fiber is 0 ° ⁇ ⁇ 1 ⁇ 10 °, the average length xc1 of the cut satisfies 5 mm ⁇ xc1 ⁇ 50 mm, and the cut 2 is the fiber direction of the reinforcing fiber
  • the absolute value of the angle ⁇ 2 is 10 ° ⁇ 2 ⁇ 45 °, the average length xc2 of the cut satisfies 0.5 mm ⁇ xc2 ⁇ 5 mm, and substantially all the reinforcing fibers in the cut prepreg c Are cut by the cut 1 or the cut 2 and the length of the cut reinforcing fibers is 0.1 to 15 mm.
  • the fiber length may be shorter than 0.1 mm in the vicinity of the intersection of the notch 1 and the notch 2, but in the present invention, the reinforcing fiber shorter than 0.1 mm is included in the notch prepreg c. The presence is considered negligible when it is less than 5% of the total fiber volume.
  • the method for confirming that the length of the reinforcing fiber is 0.1 to 15 mm can be confirmed using an image taken with a digital microscope or the like, as with the average length of the reinforcing fiber.
  • the distance L1 between the notches adjacent in the orientation direction of the reinforcing fiber is measured, and the reinforcing fiber to be divided by the notch 1 and the notch 2 is measured.
  • L1 and L2 are measured at 10 locations, and L1 and L2 are 15 mm or less, the length of the reinforcing fiber is considered to be 0.1 to 15 mm.
  • the cut 1 having an angle with the fiber direction of the reinforcing fiber that is close to 0 ° is inserted. It is effective.
  • the smaller ⁇ 1 is, the smaller the decrease in mechanical characteristics from the prepreg before cutting is inserted. Therefore, by inserting the cutting 1 into the cutting prepreg c in which the cutting 2 is inserted, the cutting 2
  • the mechanical property from the cutting prepreg c into which only the insertion has been inserted is small, and the insertion amount of the cutting can be increased.
  • a particularly preferable range of xc1 is 5 mm ⁇ xc1 ⁇ 10 mm.
  • the cut 1 is effective even if it is a cut parallel to the reinforcing fiber, it is particularly preferably a cut that divides the reinforcing fiber, and preferably 1 ° ⁇ ⁇ 1 ⁇ 10 °.
  • the incision 1 and the incision 2 may be inserted in separate processes to produce the incision prepreg c.
  • the ratio of the total area of the overlapping parts to the total area of the non-overlapping parts Is 0.05 to 0.8. If the area of the non-overlapping portion is too small, the loads acting on the tape base material A are not easily transmitted to each other, and the reinforcing effect is weakened. On the other hand, if the area of the overlapped portion is too large, the tape base A having higher rigidity than the sheet base B or the sheet base C may not follow the complex shape, and the fiber reinforced plastic may be blurred.
  • the tape base material A in the mold so that the ratio of the area of the overlapped portion and the non-overlapped portion is appropriate. Further, the ratio of the total area of the overlapping portions to the total area of the non-overlapping portions is preferably 0.1 to 0.6.
  • the fiber direction of the reinforcing fiber of the cut prepreg a on the overlapping portion side of one of the tape base materials A among the two tape base materials A that overlap each other to form the overlapping portion and There exists an aspect which arrange
  • the fiber direction of the reinforcing fibers of the cut prepreg a on the overlapping part side of one tape base A, and the cutting prepreg a on the overlapping part side of the other tape base A The fiber direction of the reinforcing fiber is different and the two intersect each other.
  • the tape substrate A has three or more cut prepregs a, and the cut prepreg a in which reinforcing fibers are oriented in the longitudinal direction of the tape substrate A, the longitudinal direction of the tape substrate A And an incision prepreg a in which the reinforcing fibers are oriented at 40 to 50 ° with respect to the longitudinal direction of the tape substrate A, and an incision prepreg a in which the reinforcing fibers are oriented at ⁇ 40 to ⁇ 50 ° with respect to the longitudinal direction of the tape substrate A.
  • an incision prepreg a in which the reinforcing fibers are oriented at 40 to 50 ° with respect to the longitudinal direction of the tape substrate A
  • an incision prepreg a in which the reinforcing fibers are oriented at ⁇ 40 to ⁇ 50 ° with respect to the longitudinal direction of the tape substrate A.
  • the sheet base material B or the sheet base material C adjacent to the thickness direction of the tape base material A is extruded, and the thickness direction is the tape base material A.
  • the orientation directions of the reinforcing fibers of all the cut prepregs a included in the tape base material A are the same, anisotropy occurs in the rigidity of such portions, which is not preferable.
  • the tape base material A itself has rigidity close to isotropic, so that the reinforcing fibers are oriented in the longitudinal direction.
  • the cut prepreg a in which reinforcing fibers are oriented at least at 40 to 50 ° with respect to the longitudinal direction, and the reinforcement at -40 to -50 ° with respect to the longitudinal direction of the tape substrate A It is preferable to include a cut prepreg a in which the fibers are oriented.
  • the cut prepreg a oriented at + 45 ° and ⁇ 45 ° with respect to the longitudinal direction of the tape substrate A is included. Furthermore, in order to make the rigidity of the tape base material A close to isotropic, a cut prepreg a in which reinforcing fibers are oriented at 90 ° in the longitudinal direction may be included.
  • the order of lamination of the cut prepreg a is not particularly limited.
  • a fiber reinforced plastic having the shape of FIG. 3 (a) was manufactured using a double-sided mold.
  • the tape base material A having a width of 30 mm is cut out so as to protrude from the mold, and the tape base materials A are arranged so as to cross each other as shown in FIG.
  • the one parallel to the opposite side of the fiber reinforced plastic was placed in a lower mold heated in advance to 140 ° C. so as to form an overlapping portion where the tape bases A overlap each other and a non-overlapping portion where they do not overlap.
  • the ratio of the total area of the overlapping parts to the total area of the non-overlapping parts satisfied 0.05 to 0.8.
  • the fiber direction of the reinforcing fibers of the cut prepreg a on the overlapped portion side of one tape base A and the other tape base was different, and both intersected.
  • the sheet base material B or the sheet base material C having a thickness of about 1 mm was cut into 200 mm ⁇ 200 mm and arranged in a mold.
  • type previously heated at 140 degreeC was mounted, it pressurized by the pressure of 6 Mpa with respect to the area of 200 mm x 200 mm using the press machine, and it demolded after hold
  • the quality of the obtained fiber reinforced plastic was evaluated according to the following four levels. A fiber reinforced plastic was placed on a flat desk, and if there was a part where the edge floated 1 mm or more, it was considered that warping occurred, and if there was a level difference that could be easily detected by touch, it was considered that unevenness had occurred.
  • A Good surface quality was obtained without warping and unevenness.
  • B Warpage occurred, but there was no unevenness and the surface quality was good.
  • C Concavities and convexities are generated between the tape substrate A and the sheet substrate B or the sheet substrate C.
  • D Resin starve resulting from the base material not contacting the mold is seen.
  • a fiber reinforced plastic having the shape shown in FIG. 4A was manufactured using a double-sided mold. With the double-sided type used, a 1.8 mm thick cross-shaped rib can be raised up to a height of 45 mm.
  • the arrangement step (A) of arranging the tape substrate A in the mold the tape substrate A having a width of 10 mm is cut out to the extent that it protrudes from the mold, and the tape substrates A are arranged so as to cross each other as shown in FIG.
  • the base material was placed in a lower mold heated in advance to 140 ° C. so as to form an overlapped portion where the tape substrates A overlap each other and a non-overlapped portion where they do not overlap.
  • the sheet base material B or the sheet base material C having a thickness of about 3 mm was cut into 100 mm ⁇ 100 mm and arranged in a mold.
  • type previously heated at 140 degreeC was mounted, it pressurized with the pressure of 6 Mpa with respect to the area of 100 mm x 100 mm using the press, and it demolded after holding
  • symbol 5) was evaluated in the following five steps.
  • the rib containing the carbon fiber had a height of 20 mm or more and less than 30 mm.
  • C The rib containing the carbon fiber had a height of 10 mm or more and less than 20 mm.
  • D The rib containing the carbon fiber had a height of less than 10 mm.
  • the tape base material A was a base material laminated with [+ 45 ° / 0 ° / ⁇ 45 °] when the cut base prepreg a was three layers and the longitudinal direction of the tape base material was 0 °.
  • the cut prepreg a has a cut length of 1 mm, the cut has an angle of 14 ° with respect to the longitudinal direction of the tape base material A, and the average length of all reinforcing fibers is 25 mm. It was manufactured by inserting a cut into a prepreg using a blade.
  • the average length xa of the cut was 1 mm
  • the average length ya of the reinforcing fibers cut by the cut was 25 mm
  • xa and ya satisfied the condition 1ya> 6.0xa + 10.
  • the sheet base material B As the sheet base material B, a chopped strand having a longitudinal direction of 25 mm and a width of 5 mm was cut out from the prepreg, and the SMC produced by evacuation to 70 ° C. in a mold was used. The thickness was 1 mm.
  • Formability Evaluation 1 one sheet base material B was placed in the placement step (B). Although the obtained fiber reinforced plastic was slightly warped, there was no noticeable molding defect. In the rigidity evaluation, E was 14. In the arrangement step (B) of the moldability evaluation 2, three sheet base materials B were laminated, and 21 mm ribs were standing on the fiber reinforced plastic.
  • Example 2 A fiber reinforced plastic was produced in the same manner as in Example 1 except that the sheet substrate C was used instead of the sheet substrate B.
  • the sheet base material C was formed by laminating the cut prepreg c with a laminated configuration of [0/90] 3 to a thickness of 0.9 mm.
  • the cutting prepreg c has an average cutting length of 1 mm, the cutting has an angle of 14 ° with respect to the orientation direction of the reinforcing fibers, and the average length of all the reinforcing fibers is 12.5 mm. It was manufactured by inserting a cut into a prepreg.
  • the average length xc of the cut was 1 mm
  • the average length yc of the reinforcing fibers cut by the cut was 12.5 mm
  • xc and yc satisfied the condition 2yc ⁇ 6.0xc + 10.
  • 13 or more cuts were included in the circle.
  • the number of continuous fibers in the cut prepreg c was measured using the above-described burn-off method, it was 0, and it was confirmed that substantially all the reinforcing fibers were cut by the cut.
  • Formability Evaluation 1 one sheet base material C was placed in the placement step (C).
  • the obtained fiber reinforced plastic had no warp and unevenness, and there was no noticeable molding defect. Further, the disorder of the orientation of the reinforcing fiber and the opening of the cut were small.
  • E was larger than that in Example 1.
  • the arranging step (C) of the moldability evaluation 2 three sheet base materials C were laminated, and 35 mm ribs were standing on the fiber reinforced plastic.
  • Example 3 Cut the prepreg c using a blade so that the cut length is 3 mm, the cut has an angle of 14 ° with respect to the orientation direction of the reinforcing fibers, and the average length of all the reinforcing fibers is 25 mm.
  • a fiber reinforced plastic was produced in the same manner as in Example 2 except that the cut prepreg c was produced by inserting a cut into the cut.
  • the average length xc of the cut was 3 mm
  • the average length yc of the reinforcing fibers cut by the cut was 25 mm
  • xc and yc satisfied the condition 2yc ⁇ 6.0xc + 10.
  • xc was 1.5 times or more of the average length of the cut prepreg a.
  • the obtained fiber reinforced plastic was neither warped nor uneven, and there were no noticeable molding defects. Although the disorder of the orientation of the reinforcing fibers and the opening of the cut seemed to be larger than those in Example 2, E was slightly larger than that in Example 2 in the rigidity evaluation.
  • the arrangement step (C) of the moldability evaluation 2 three sheet base materials C were laminated, and 25 mm ribs were standing on the fiber reinforced plastic.
  • Example 4 In the moldability evaluation 1, in the arrangement step (C), four 100 mm ⁇ 100 mm sheet base materials C were arranged so that the ends overlapped by 10 mm, and a fiber reinforced plastic was produced in the same manner as in Example 2. Formability evaluation 2 is not carried out.
  • Example 5 In formability evaluation 1, in the arrangement step (C), four 100 mm ⁇ 100 mm sheet base materials C were prepared in the same manner as in Example 4. However, the sheets were arranged so that the edges do not overlap, and the fiber reinforcement was the same as in Example 2. A plastic was produced. Formability evaluation 2 is not carried out.
  • Example 6 The cut prepreg c used in Example 2 is a cut in which the absolute value of the angle ⁇ 2 formed with the fiber direction of the reinforcing fiber is 10 ° ⁇ 2 ⁇ 45 °, and the cut length xc2 satisfies 0.5 mm ⁇ xc2 ⁇ 5 mm.
  • the angle ⁇ 1 formed with the fiber direction of the reinforcing fiber is 2 ° and satisfies 0 ° ⁇ ⁇ 1 ⁇ 10 °, the average length xc1 of the cut is 20 mm, and 5 mm ⁇ xc1 ⁇ 50 mm.
  • Example 2 Although the swell of the reinforcing fiber was observed as compared with Example 2, it was possible to mold without warping or unevenness. In the rigidity evaluation, the same results as in Example 2 were obtained. In the moldability evaluation 2, 42 mm higher ribs than in Example 2 were found.
  • Example 7 The cut prepreg c was inserted into the prepreg with a very fine cut having a cut length of 1 mm, a fiber length of 2 mm, and an angle of 60 ° with the fiber direction of the reinforcing fiber.
  • the average length xc of the cut was 1 mm
  • the average length yc of the reinforcing fibers cut by the cut was 2 mm
  • the condition 2yc ⁇ 6.0xc + 10 was satisfied.
  • a fiber reinforced plastic was produced in the same manner as in Example 1 except that the cut prepreg c was changed.
  • Example 8 A fiber reinforced plastic was produced in the same manner as in Example 2 except that the laminated structure of the tape substrate A was [0] 3 .
  • Example 1 A fiber reinforced plastic was produced in the same manner as in Example 1 except that the arrangement step (A) for arranging the tape base material A was not performed.
  • Moldability evaluation 1 was slightly warped but could be molded without noticeable defects. In the rigidity evaluation, the rigidity was significantly lower than that in Example 1. In the moldability evaluation 2, the same rib height as in Example 1 was obtained.
  • Example 2 A fiber reinforced plastic was produced in the same manner as in Example 1 except that a prepreg without a notch was used for the tape substrate A.
  • Moldability evaluation 1 was able to mold without any noticeable defects in warpage. In the rigidity evaluation, the rigidity was significantly lower than that in Example 2. Formability evaluation 2 is not carried out.
  • Example 4 A fiber-reinforced plastic was produced in the same manner as in Example 2 except that the cut prepreg c used in the tape base A was used for the cut prepreg c constituting the sheet base C.
  • Example 5 A fiber reinforced plastic was produced in the same manner as in Example 2 except that the tape base material A was not used and a prepreg having no cut was used as the cut prepreg c constituting the sheet base material C.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

複雑形状成形時に高い力学特性と高い生産性を有する繊維強化プラスチックの製造方法を提供する。　テープ基材Ａ及びシート基材Ｂを用いた繊維強化プラスチックの製造方法であって、前記テープ基材Ａは、切込プリプレグａを一枚以上有するテープ形状の基材であり、前記切込プリプレグａは、一方向に配向した強化繊維と樹脂とを有するプリプレグに対して、強化繊維を分断する複数の切込を挿入したプリプレグであり、以下の条件１を満たし、前記シート基材Ｂは、ランダムに配向した強化繊維と樹脂とを有する基材であり、複数のテープ基材Ａを、それぞれのテープ基材Ａが他の一枚以上のテープ基材Ａと重なった重ね部及び重なっていない非重ね部を形成するように、型に配置する配置工程（Ａ）、シート基材Ｂを型に配置する配置工程（Ｂ）、配置されたテープ基材Ａ及びシート基材Ｂを加熱・加圧する成形工程を含む、繊維強化プラスチックの製造方法である。　（条件１） 切込の平均長さｘａと切込によって分断された強化繊維の平均長さｙａが、ｙａ＞６．０ｘａ＋１０を満たす。

Description

繊維強化プラスチックの製造方法
　本発明は、生産性がよく、高い力学特性を有する繊維強化プラスチックに関する。
　強化繊維と樹脂とからなる繊維強化プラスチックは、比強度、比弾性率が高く、力学特性に優れること、耐候性、耐薬品性などの高機能特性を有することなどから産業用途においても注目され、航空機、宇宙機、自動車、鉄道、船舶、電化製品、スポーツ等の構造用途に展開され、その需要は年々高まりつつある。
　繊維強化プラスチックを生産性よく製造する方法としては、樹脂が含浸した不連続な強化繊維束をランダムに配向させたＳＭＣ（シートモールドコンパウンド）を用いたプレス成形が挙げられる。しかし、不連続な強化繊維がランダムに配向した繊維強化プラスチックはしばしば剛性が不足するため、連続繊維と組み合わせて剛性を高める成形方法が開発されている（例えば特許文献１、特許文献２など）。このような組み合わせにより、高コストな連続繊維材料の使用をできるだけ抑え、目的に応じた剛性の繊維強化プラスチックを製造することができる。
特開２０１３－１７６８７６号公報 特表２０１３－５４４３１０号公報
　しかしながら、特許文献１や特許文献２のように連続繊維を用いた補強では、複雑形状を有する部材を成形する際に、強化繊維が突っ張ることによってシワが発生し、凹凸が残る場合や、樹脂欠けが発生する場合がある。
　したがって、本発明の課題は、優れた複雑形状を有し、高力学特性を発現する繊維強化プラスチックを生産性よく製造する方法を提供することにある。
　本発明は、かかる課題を解決するために、以下の繊維強化プラスチックの製造方法を提供する。 
１）テープ基材Ａ及びシート基材Ｂを用いた繊維強化プラスチックの製造方法であって、
　前記テープ基材Ａは、切込プリプレグａを一枚以上有するテープ形状の基材であり、
　前記切込プリプレグａは、一方向に配向した強化繊維と樹脂とを有するプリプレグに対して、強化繊維を分断する複数の切込を挿入したプリプレグであり、以下の条件１を満たし、
　前記シート基材Ｂは、ランダムに配向した強化繊維と樹脂とを有する基材であり、
　複数のテープ基材Ａを、それぞれのテープ基材Ａが他の一枚以上のテープ基材Ａと重なった重ね部及び重なっていない非重ね部を形成するように、型に配置する配置工程（Ａ）、
　シート基材Ｂを型に配置する配置工程（Ｂ）、
　配置されたテープ基材Ａ及びシート基材Ｂを加熱・加圧する成形工程を含む、繊維強化プラスチックの製造方法。
　（条件１）
切込の平均長さｘａ（ｍｍ）と切込によって分断された強化繊維の平均長さｙａ（ｍｍ）が、ｙａ＞６．０ｘａ＋１０を満たす。
２）テープ基材Ａ及びシート基材Ｃを用いた繊維強化プラスチックの製造方法であって、
　前記テープ基材Ａは、切込プリプレグａを一枚以上有するテープ形状の基材であり、
　前記切込プリプレグａは、一方向に配向した強化繊維と樹脂とを有するプリプレグに対して、強化繊維を分断する複数の切込を挿入したプリプレグであり、以下の条件１を満たし、
　前記シート基材Ｃは、切込プリプレグｃを一枚以上有する基材であり、
　前記切込プリプレグｃは、一方向に配向した強化繊維と樹脂とを有するプリプレグに対して、強化繊維を分断する複数の切込を挿入したプリプレグであり、以下の条件２を満たし、
　複数のテープ基材Ａを、それぞれのテープ基材Ａが他の一枚以上のテープ基材Ａと重なった重ね部及び重なっていない非重ね部を形成するように、型に配置する配置工程（Ａ）、
　シート基材Ｃを型に配置する配置工程（Ｃ）、
　配置されたテープ基材Ａ及びシート基材Ｃを加熱・加圧する成形工程を含む、繊維強化プラスチックの製造方法。
　（条件１）
切込の平均長さｘａ（ｍｍ）と切込によって分断された強化繊維の平均長さｙａ（ｍｍ）が、ｙａ＞６．０ｘａ＋１０を満たす。
　（条件２）
切込の平均長さｘｃ（ｍｍ）と切込によって分断された強化繊維の平均長さｙｃ（ｍｍ）が、ｙｃ≦６．０ｘｃ＋１０を満たす。
　なお以下においては、１）に記載の発明を本発明１といい、２）に記載の発明を本発明２といい、本発明１と本発明２を総称して本発明という。
　本発明によれば、複雑形状かつ優れた力学特性を有する繊維強化プラスチックを生産性よく製造する方法を提供することができる。
テープ基材Ａとシート基材Ｂの配置の例である。 切込プリプレグｃの切込パターンの一例である。 実施例で製造した繊維強化プラスチックの形状の例である。 実施例で製造した繊維強化プラスチックの形状の例である。
　本発明者らは、複雑形状を有しながらも優れた力学特性を発現する繊維強化プラスチックを生産性よく製造可能な繊維強化プラスチックの製造方法を提供するために、鋭意検討した。そして、型を用いた繊維強化プラスチックの製造方法において、後述するようにテープ基材Ａを配置する配置工程（Ａ）、シート基材Ｂを型に配置する配置工程（Ｂ）、および、加熱加圧する成形工程を含む方法とすることで、かかる問題を解決した。複雑形状への追従性が良く、生産性のよいシート基材Ｂを母材としつつ、力学特性を補うテープ基材Ａも、形状追従性を有するものとし、かつ素早く型に配置可能な単純形状にすることで、生産性を低下させることなく力学特性を向上している。複雑形状とは、三次元形状を有する形状を指す。前記三次元形状を形成する要素としては、表面の凹凸や基材積層面面外方向への曲がり、厚さ変化、リブ、ボスなどが挙げられるが、これらに制限されるわけではない。また、二次元形状であっても、部材を投影した正面図において縁に５個以上の角を有する場合は、複雑形状に含まれるものとする。
　本発明におけるテープ基材Ａとは切込プリプレグａを一枚以上有するテープ形状の基材である。そして切込プリプレグａとは、一方向に配向した強化繊維と樹脂とを有するプリプレグに対して、強化繊維を分断する複数の切込を挿入したプリプレグであり、後述する条件１を満たすプリプレグである。テープ基材Ａは、前述のとおり切込プリプレグａを一枚以上有するテープ形状の基材であるが、好ましくは切込プリプレグａを複数枚有するテープ形状の基材である。
　ここでテープ形状とは、平行四辺形の形状を有しており、平行四辺形における長辺の長さが、短辺の長さの２倍以上ある形状を意味する。ただし、各辺は必ずしも直線でなくともよく、曲線部を有していてもよい。各辺が曲線部を有する場合には、その辺の両端を結んだ線分の長さを辺の長さとする。長辺の長さは、短辺の長さの２倍以上でありさえすれば、特に限定されないが、長辺の長さが短辺の長さに対して長すぎると取扱い性が悪くなることがあるので、長辺の長さは短辺の長さの１００倍以下であることが好ましい。
　本発明においてテープ基材Ａは、母材となるシート基材Ｂの力学特性を補強する役割を持つが、複雑形状を有する形状を成形する際、切込を有さない一方向プリプレグを用いた場合、成形工程で型に沿わす際、形状追従しきれず、型と一方向プリプレグの間に樹脂だまりが生じたり、シワなどが発生したりすると力学特性を活かしきることができない。したがって、切込を挿入した切込プリプレグとすることで形状追従性を向上させることが好ましい。しかし、切込プリプレグは切込の形状や配置パターンによって力学特性が変化する。例えば、切込の長さ（以下、切込長さという場合がある）が短いほど、切込によって分断される強化繊維の長さ（以下、繊維長さという場合がある）が長いほど、元のプリプレグの力学特性からのノックダウンが低く、高い力学特性を有する。
　したがって、本発明におけるテープ基材Ａ中の切込プリプレグａは、切込の平均長さｘａ（ｍｍ）と切込によって分断された強化繊維の平均長さｙａ（ｍｍ）が、ｙａ＞６．０ｘａ＋１０（以下、条件１という）を満たすことが好ましい。条件１は、切込の平均長さｘａが長いほど、強化繊維の平均長さｙａが長い場合が好ましく、強化繊維の平均長さｙａが短い場合は切込の平均長さｘａが短い方が好ましいことを意味している。条件１を満たす中でも、とくにｙａが２０ｍｍ以上であることが、高い力学特性を発現するために好ましい。
　なお、本発明における切込の平均長さとは、切込プリプレグに挿入された全ての切込の長さの平均値を意味するが、実際に全ての切込の長さを測定することは現実的ではないので、切込プリプレグをデジタルマイクロスコープ等の撮影装置を用いて撮影した画像を用いて測定した値から求めた平均値を切込の平均長さとする。切込のパターンは、得られた画像上の切込の端部同士を線分で結ぶことで抽出することができる。そして線分の長さを切込の長さとし、合計１０個の切込の長さを測定し、その平均値を切込の平均長さとする。切込は直線状でも曲線状でもよいが、切込が曲線状の場合には、その切込の端部同士を結んだ線分の長さを切込の長さとする。
　同様に本発明における強化繊維の平均長さも、切込プリプレグ内の全ての強化繊維の長さの平均値を意味するが、実際に全ての強化繊維の長さを測定することは現実的ではないので、切込の平均長さと同じように、デジタルマイクロスコープ等の撮影装置を用いて撮影した画像を用いて測定した値から求めた平均値を強化繊維の平均長さとする。画像上において、強化繊維の配向方向に隣接する２つの切込それぞれについて、切込の端部同士を線分で結び、切込パターンを抽出する。そして、強化繊維の配向方向に平行な線分間の距離を強化繊維の長さとし、合計１０個の線分間について強化繊維の長さを測定し、その平均値を強化繊維の平均長さとする。
　テープ基材Ａは、母材となるシート基材Ｂを全体的に補強するために、複数枚用いて補強することが好ましく、テープ基材Ａ同士の応力伝達が効率よく行うために、図１のようにテープ基材Ａ同士が重なり合う重ね部と重なり合わない非重ね部を有しながら、型に配置することが好ましい。つまり本発明における配置工程（Ａ）は、複数のテープ基材Ａを、それぞれのテープ基材Ａが他の一枚以上のテープ基材Ａと重なった重ね部及び重なっていない非重ね部を形成するように、型に配置する工程である。
　本発明１に用いるシート基材Ｂは、ランダムに配向した強化繊維と樹脂とを有する基材である。このようなシート基材Ｂとしては、例えばＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）などのように、１０～５０ｍｍ程度の長さを有する強化繊維束がランダムに配置された基材や、繊維が１本１本ランダムに配置された基材などが挙げられる。シート基材Ｂは、成形対象とする繊維強化プラスチックの体積に応じて適宜積層し、型への投入量を調節してもよい。つまり本発明における配置工程（Ｂ）は、シート基材Ｂを型に配置する工程であるが、配置工程（Ｂ）で用いるシート基材Ｂの枚数やサイズは、成形対象に応じて適宜選択することができる。
　なお、配置工程（Ａ）と配置工程（Ｂ）を実施する順番については特に限定はなく、どちらを先に行っても良い。また、テープ基材Ａとシート基材Ｂを同時に配置してもよく、つまり配置工程（Ａ）と配置工程（Ｂ）を１つの工程の中で同時に実施することも可能である。
　本発明１における成形工程は、配置されたテープ基材Ａ及びシート基材Ｂを加熱・加圧する工程である。つまり成形工程では、配置工程（Ａ）と（Ｂ）を経て配置されたテープ基材Ａ及びシート基材Ｂを一体化するために、加熱加圧し、複雑形状を有する繊維強化プラスチックを製造する。成形工程において加熱加圧する手段は、例えばプレス成形でもよい。
　本発明２は、本発明１におけるシート基材Ｂの代わりに、シート基材Ｃを使用した態様である。ここでシート基材Ｃとは、切込プリプレグｃを一枚以上有する基材である。そして切込プリプレグｃとは、一方向に配向した強化繊維と樹脂とを有するプリプレグに対して、強化繊維を分断する複数の切込を挿入したプリプレグであり、後述する条件２を満たす。シート基材Ｃは、前述のとおり切込プリプレグｃを一枚以上有する基材であるが、好ましくは切込プリプレグｃを複数枚有する基材である。シート基材Ｃ中の切込プリプレグｃの代表的な積層構成としては、強化繊維の配向方向を０°とした場合に、［＋４５°／０°／－４５°／９０］２ｓのような擬似等方積層構成や、[０°／９０°]２のようなクロスプライ積層構成などが挙げられるが、これらに限ったものではなく、用途に応じて任意に積層してもよい。
　切込プリプレグｃの切込パターンは、複雑形状を有する型の隅々まで充填させる流動性を切込プリプレグに持たせるために、力学特性を重要視した切込プリプレグａとは対極な切込パターンであることが好ましい。すなわち切込プリプレグｃは、切込の平均長さｘｃ（ｍｍ）と切込によって分断された強化繊維の平均長さｙｃ（ｍｍ）が、ｙｃ≦６．０ｘｃ＋１０（以下、条件２という）を満たすことが好ましい。条件２を満たす中でも、特に流動性を向上させるために、ｙｃが２０ｍｍよりも小さいことが好ましい。
　本発明２は、複数のテープ基材Ａを、それぞれのテープ基材Ａが他の一枚以上のテープ基材Ａと重なった重ね部及び重なっていない非重ね部を形成するように、型に配置する配置工程（Ａ）、シート基材Ｃを型に配置する配置工程（Ｃ）、及び配置されたテープ基材Ａ及びシート基材Ｃを加熱・加圧する成形工程を含む繊維強化プラスチックの製造方法である。配置工程（Ａ）については、本発明１で説明したのと同じ工程である。
　そして本発明２における配置工程（Ｃ）は、シート基材Ｃを型に配置する工程であり、配置工程（Ｂ）と同様に、配置工程（Ｃ）で用いるシート基材Ｃの枚数やサイズは、成形対象に応じて適宜選択することができる。
　さらに本発明２における成形工程は、配置されたテープ基材Ａ及びシート基材Ｃを加熱・加圧する工程である。つまり本発明１における成形工程と同様に、本発明２における成形工程では、配置工程（Ａ）と（Ｃ）を経て配置されたテープ基材Ａ及びシート基材Ｃを一体化するために、プレス成形によって、加熱加圧し、複雑形状を有する繊維強化プラスチックを製造する。
　なお、配置工程（Ａ）と配置工程（Ｃ）を実施する順番については特に限定はなく、どちらを先に行っても良い。また、テープ基材Ａとシート基材Ｃを同時に配置してもよく、つまり配置工程（Ａ）と配置工程（Ｃ）を１つの工程の中で同時に実施することも可能である。
　本発明１は、前述の配置工程（Ａ）、配置工程（Ｂ）、及び成形工程を含むことが特徴であり、また本発明２は、前述の配置工程（Ａ）、配置工程（Ｃ）、及び成形工程を含むことが特徴であるが、配置工程（Ａ）、配置工程（Ｂ）、配置工程（Ｃ）において型に投入する基材は、テープ基材Ａ、シート基材Ｂあるいはシート基材Ｃに限らず、必要に応じて、表面品位を向上させるための樹脂や塗料などを配置してもよい。
　シート基材Ｂとシート基材Ｃはどちらも良好な流動性を有する基材であるが、コスト面を重視するとシート基材Ｂを用いた本発明１の製造方法が有利である。その代わり、短い繊維が含まれることに起因する繊維強化プラスチック表面の微小な凹凸はシート基材Ｃを用いた方が小さいので、本発明２を用いて得られた繊維強化プラスチックの方が表面品位の点では有利である。したがって、要求されるコストと品位のバランスからどちらかのシート基材を選択する、つまり本発明１又は本発明２を選択することが好ましい。あるいは、シート基材Ｂとシート基材Ｃを併用し、テープ基材Ａで補強する構造を選択してもよい。
　本発明においてテープ基材Ａ、シート基材Ｂ、シート基材Ｃに適用される強化繊維、つまり、切込プリプレグａ中の強化繊維、シート基材Ｂ中の強化繊維、切込プリプレグｃ中の強化繊維は特に限定されず、ガラス繊維、ケブラー繊維、炭素繊維、グラファイト繊維またはボロン繊維等であってもよい。テープ基材Ａ（切込プリプレグａ）、シート基材Ｂ、シート基材Ｃ（切込プリプレグｃ）に、それぞれ異なる強化繊維を用いてもよい。この内、比強度および比弾性率の観点からは、炭素繊維が好ましい。
　強化繊維に含浸させる樹脂、つまり、切込プリプレグａ中の樹脂、シート基材Ｂ中の樹脂、切込プリプレグｃ中の樹脂は特に限定されず、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよい。テープ基材Ａ（切込プリプレグａ）、シート基材Ｂ、シート基材Ｃ（切込プリプレグｃ）に、異なる樹脂を用いてもよい。
　熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール、ポリアクリレート、ポリスルフォン、ＡＢＳ、ポリエステル、アクリル、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、液晶ポリマー、塩ビ、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、シリコーンなどが挙げられる。
　熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂およびポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの樹脂の変形および２種以上のブレンドの樹脂を用いることもできる。また、これらの熱硬化性樹脂は熱により自己硬化する樹脂であってもよいし、硬化剤や硬化促進剤等を含むものであってもよい。耐熱性や力学特性を向上させる目的でフィラーなどが混合されているものであってもよい。
　切込プリプレグａおよび切込プリプレグｃの強化繊維の体積含有率（Ｖｆ）に関しては特に制限はなく、適宜選択することができるが、切込プリプレグａは十分な力学特性を発現するために、Ｖｆ＝５０～６５％が好ましく、切込プリプレグｃは十分な流動性を発現するために、Ｖｆ＝４０～６０％が好ましい。シート基材Ｂを構成するＳＭＣ等もＶｆは十分な流動性を発現させる場合は低い方が好ましく、具体的な範囲としてはＶｆ＝３０～５０％であることが好ましい。
　切込プリプレグａおよび切込プリプレグｃの製造方法、つまり一方向に配向した強化繊維と樹脂とを有するプリプレグに対して、強化繊維を分断する複数の切込を挿入する方法に関しては、刃を表面に配置した回転刃にプリプレグを押し付けて製造しても、トムソン刃を用いてプリプレグを間欠プレスすることで製造しても、レーザーを用いて製造してもよい。
　本発明において切込プリプレグａおよび切込プリプレグｃは、切込プリプレグ内の実質的に全ての強化繊維が切込によって分断されていることが好ましい。実質的に全ての強化繊維が切込によって分断されているとは、分断前の強化繊維（連続繊維）のうち９５％以上の連続繊維が切込によって分断されていることを指す（以下、同じ）。
　切込プリプレグ内の実質的に全ての強化繊維が切込によって分断されているかどうかの確認方法としては、切込プリプレグの全域を測定して確認することは現実的ではないので、１０ｍｍ幅のサンプルを代表として抽出し、１００ｍｍ以上の長さの強化繊維を連続繊維とみなして確認する。まず、切込プリプレグを1層、任意の箇所から１０ｍｍ×１０ｍｍの小片を切り出して硬化させ、強化繊維の配向方向に直角な断面を研磨し、該断面の画像を得る。そして、画像処理によって強化繊維部と樹脂部とを二値化し、断面に含まれる強化繊維数（Ｎ１）をカウントする。次に、切込プリプレグを、強化繊維の配向方向が２００ｍｍとなるように、２００ｍｍ×１０ｍｍで切り出し、高温で樹脂を焼き飛ばす（焼き飛ばし法）。樹脂を焼き飛ばすための温度は、樹脂種によって異なるが、例えばエポキシ樹脂であれば５００℃である。そして、残った強化繊維から、１００ｍｍ以上の長さの強化繊維の数（Ｎ２）をカウントする。Ｎ２がＮ１の５％以下であれば、分断前の連続繊維のうち、９５％の連続繊維が切込によって分断されたとみなす。
　本発明２の好ましい態様として、シート基材Ｃが強化繊維の配向方向が互いに直交する２枚の切込プリプレグｃを含む場合に、配置工程（Ｃ）において、２枚以上のシート基材Ｃのいずれもが、他のシート基材Ｃのいずれか一枚以上と重なるように型に配置する繊維強化プラスチックの製造方法が挙げられる。成形対象とする繊維強化プラスチックが比較的大きな場合、シート基材Ｃは手作業で取り扱いやすい、０．５ｍ２よりも小さいサイズに分割して型に配置することが好ましいが、複数枚のシート基材Ｃを配置する配置工程（Ｃ）において、シート基材Ｃを離して配置した場合、流動したシート基材Ｃ同士が接触するウェルドラインができてしまうと、その箇所は力学特性が大きく低下する恐れがある。そのため、シート基材Ｃを複数枚配置する場合は、少なくとも一部を重ねて配置し、異なるシート基材Ｃ同士の混合領域を形成させながら繊維強化プラスチックを製造することが好ましい。２枚以上のシート基材Ｃのいずれもが、少他のシート基材Ｃのいずれか一枚以上と重なるとは、例えばシート基材Ｃが平行四辺形の場合、シート基材の１辺が１０～５０ｍｍ程度、別のシート基材Ｃと重なるように配置する形態が挙げられる。また、シート基材Ｃを重ねて配置する場合は、混合領域に多方向に配向した強化繊維を含ませ、力学特性を向上させるために、シート基材Ｃは、強化繊維の配向方向が互いに直交する２枚の切込プリプレグｃを含むことが好ましい。
　本発明２の好ましい態様として、シート基材Ｃ中の切込プリプレグｃの切込の平均長さが、切込プリプレグａの切込の平均長さの１．５倍以上である態様が挙げられる。本発明において製造される繊維強化プラスチックでは、テープ基材Ａが補強の役割を果たすが、シート基材Ｃも可能な範囲で高い力学特性を有することが好ましい。そのために、切込プリプレグａと切込プリプレグｃの繊維長さを同程度としつつ、切込プリプレグｃの流動性を切込プリプレグａよりも高くする方法が考えられる。その際、切込プリプレグａが条件１を、切込プリプレグｃが条件２を満たす場合でも、切込プリプレグｃに挿入された切込の平均長さを切込プリプレグａに挿入された切込の平均長さの１．５倍以上とすることで、切込プリプレグｃに高い流動性を持たせることができる。より好ましくは、切込プリプレグｃに挿入された切込の平均長さを切込プリプレグａに挿入された切込の平均長さの２．０倍以上である。切込プリプレグｃに挿入された切込の平均長さの上限は特に限定されるものではないが、現実的な上限は、切込プリプレグａに挿入された切込の平均長さの１００倍である。
　本発明２の好ましい態様として、切込プリプレグｃの面内の任意の箇所における半径５ｍｍの円を抽出した際に、該円内に１３個以上の切込が含まれる態様が上げられる。前記円内に切込が含まれるとは、該円内に切込全体が含まれる状態を指す。切込プリプレグｃの流動性をさらに向上させるためには、繊維長さを短くすることが効果があるが、条件２を満たしながらも、より細かく切込を分散させることで、流動時も１本１本の強化繊維の配向性を保ち、力学特性を顕著に低下させることなく流動性を向上させることができる。また、切込を細かく分散させることで、一つ一つの切込の開口を小さくし、得られる繊維強化プラスチックの表面品位も向上する。
　本発明の好ましい態様として、シート基材Ｃにおいて、図２に示すように切込プリプレグｃに切込１（符号３）と切込２（符号４）が挿入されており、切込１は、強化繊維の繊維方向となす角θ１の絶対値が０°≦θ１＜１０°で、切込の平均長さｘｃ１が５ｍｍ≦ｘｃ１≦５０ｍｍを満たしており、切込２は、強化繊維の繊維方向となす角θ２の絶対値が１０°＜θ２≦４５°で、切込の平均長さｘｃ２が０．５ｍｍ≦ｘｃ２＜５ｍｍを満たしており、切込プリプレグｃ内の実質的に全ての強化繊維が、切込１または切込２によって分断されており、分断された強化繊維の長さが０．１～１５ｍｍの長さである態様が挙げられる。ただし、切込１と切込２の交点付近では繊維長さが０．１ｍｍよりも短くなる可能性があるが、本発明では０．１ｍｍよりも短い強化繊維は切込プリプレグｃに含まれる強化繊維全体の体積の５％未満である場合は、存在を無視できるとみなす。
　強化繊維の長さが０．１～１５ｍｍであることの確認方法は、上述の強化繊維の平均長さと同様に、デジタルマイクロスコープ等を用いて撮影した画像を用いて確認することができる。切込１または切込２のみによって強化繊維が分断される場合は、強化繊維の配向方向に隣接する切込間の距離Ｌ１を測定し、切込１と切込２によって分断される強化繊維については、切込１と切込２に挟まれた強化繊維の長さの最大値Ｌ２を測定する。Ｌ１とＬ２についてそれぞれ１０箇所測定し、Ｌ１およびＬ２が１５ｍｍ以下であれば、強化繊維の長さが０．１～１５ｍｍであるとみなす。
　切込２が挿入された切込プリプレグｃの流動性を、力学特性の顕著な低下なく向上するために、強化繊維の繊維方向とのなす角が限りなく０°に近い切込１を挿入することが有効である。切込プリプレグｃにおいて、θ１は小さいほど切込挿入前のプリプレグからの力学特性の低下が小さいため、切込２が挿入された切込プリプレグｃに切込１を挿入することで、切込２のみが挿入された切込プリプレグｃからの力学特性の低下が少なく、切込の挿入量を増やすことができる。切込の挿入量を増やすことで、切込を介して隣接する強化繊維が滑る箇所が増えるため、流動性は向上する。特に好ましいｘｃ１の範囲は５ｍｍ≦ｘｃ１≦１０ｍｍである。切込１は強化繊維と平行な切込であっても効果はあるが、強化繊維を分断する切込であることが特に好ましく、１°≦θ１＜１０°であることが好ましい。切込１と切込２は、別工程で挿入して切込プリプレグｃを製造してもよい。
　本発明の好ましい態様として、配置工程（Ａ）において、非重ね部の面積の合計に対する重ね部の面積の合計の比（「重ね部の面積の合計」／「非重ね部の面積の合計」）が、０．０５～０．８であることが挙げられる。非重ね部の面積が小さすぎると、テープ基材Ａに作用する荷重同士が伝達しにくくなり、補強効果が弱くなる。一方で、重ね部の面積が大きすぎると、シート基材Ｂもしくはシート基材Ｃよりも剛性の高いテープ基材Ａが複雑形状へ追従しきれずに繊維強化プラスチックにかすれが生じる場合があるため、重ね部と非重ね部の面積の割合が適切になるようにテープ基材Ａを型に配置することが重要である。さらに好ましい非重ね部の面積の合計に対する重ね部の面積の合計の比は０．１～０．６である。
　本発明の好ましい態様として、互いに重なることで重ね部を形成する二枚のテープ基材Ａのうち、一方のテープ基材Ａの重ね部側の切込プリプレグaの強化繊維の繊維方向と、もう一方のテープ基材Ａの重ね部側の切込プリプレグａの強化繊維の繊維方向とが異なり、両者が交わるように、テープ基材Ａを配置する態様がある。二枚のテープ基材Ａのうち、一方のテープ基材Ａの重ね部側の切込プリプレグaの強化繊維の繊維方向と、もう一方のテープ基材Ａの重ね部側の切込プリプレグａの強化繊維の繊維方向とが異なり、両者が交わるとは、重ね部を形成する前記二枚の切込プリプレグaにおいて、一方の切込プリプレグａの強化繊維の繊維方向と、もう一方の切込プリプレグａの強化繊維の繊維方向とがなす角度のうち小さい方の角度が５°以上となる場合を指す。重ね部を形成する前記二枚の切込プリプレグa同士の強化繊維の繊維方向が異なることで、重ね部において切込プリプレグａ同士の摩擦が大きくなり、複雑形状成形時もテープ基材Ａの位置がずれにくいため好ましい。
　本発明の好ましい態様として、テープ基材Ａが、三枚以上の切込プリプレグａを有し、テープ基材Ａの長手方向に強化繊維が配向した切込プリプレグａ、テープ基材Ａの長手方向に対して４０～５０°に強化繊維が配向した切込プリプレグａ、及び、テープ基材Ａの長手方向に対して－４０～－５０°に強化繊維が配向した切込プリプレグａを含む態様が挙げられる。特に０．１～１ｍｍなど比較的厚みが薄い成形品を得る場合に、テープ基材Ａの厚み方向に隣接したシート基材Ｂまたはシート基材Ｃが押し出されて、厚み方向がテープ基材Ａのみで構成される箇所が発生する場合がある。そのような箇所の剛性は、テープ基材Ａに含まれる全ての切込プリプレグａの強化繊維の配向方向が同一であると、異方性が生じてしまい、好ましくない。したがって、厚み方向がテープ基材Ａのみで構成される箇所が発生する可能性を考慮すると、テープ基材Ａ自身が等方性に近い剛性を有することが好ましいため、長手方向に強化繊維が配向した切込プリプレグａのみでなく、少なくとも長手方向に対して４０～５０°に強化繊維が配向した切込プリプレグａ、及び、テープ基材Ａの長手方向に対して－４０～－５０°に強化繊維が配向した切込プリプレグａを含むことが好ましい。特に、テープ基材Ａの長手方向に対して、＋４５°と－４５°に配向した切込プリプレグａが含まれることが好ましい。さらにテープ基材Ａの剛性を等方性に近づけるため、長手方向に９０°に強化繊維が配向した切込プリプレグａを含んでいてもよい。切込プリプレグａの積層の順序は特に限定はない。
　以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、実施例に記載の発明に限定されるものではない。本実施例では、“トレカ（登録商標）”プリプレグシートＰ３０５２Ｓ－１５（強化繊維：Ｔ７００Ｓ、熱硬化性樹脂：２５００、強化繊維の体積含有率：５８％）（以下、単にプリプレグと称する場合、このプリプレグシートを意味する）をベースとしてテープ基材Ａ、シート基材Ｂ、シート基材Ｃを製造し、下記、成形性評価１、剛性評価、成形性評価２を実施した。得られた結果は表１にまとめた。
　＜成形性評価１＞
両面型を用いて、図３（ａ）の形状を有する繊維強化プラスチックを製造した。テープ基材Ａを型に配置する配置工程（Ａ）では、幅３０ｍｍのテープ基材Ａを型からはみ出る程度に切り出し、図３（ｂ）のようにテープ基材Ａ同士を交差して配置するものと、繊維強化プラスチックの対辺に平行なものとを、テープ基材Ａ同士が重なる重ね部と、重ならない非重ね部を形成するように、予め１４０℃に加熱された下型に配置した。
　非重ね部の面積の合計に対する前記重ね部の面積の合計の比が、０．０５～０．８を満たしていた。また、互いに重なることで重ね部を形成する二枚の前記テープ基材Ａのうち、一方のテープ基材Ａの重ね部側の切込プリプレグaの強化繊維の繊維方向と、もう一方のテープ基材Ａの重ね部側の切込プリプレグａの強化繊維の繊維方向とが異なり、両者が交わっていた。
　さらに、１ｍｍ程度の厚みを有するシート基材Ｂまたはシート基材Ｃを２００ｍｍ×２００ｍｍに切り出して型に配置した。そして、予め１４０℃に加熱された上型を載せ、プレス機を用いて２００ｍｍ×２００ｍｍの面積に対して６ＭＰａの圧力で加圧し、３０分保持後に脱型し、繊維強化プラスチックを得た。得られた繊維強化プラスチックの品位を以下の４段階で評価した。平坦な机上に繊維強化プラスチックを置き、端辺が１ｍｍ以上浮く箇所があれば、反りが発生したとみなし、手触りで容易に感知可能な段差があれば凹凸が発生したとみなした。
Ａ：反りも凹凸もなく、良好な表面品位が得られた。
Ｂ：反りが発生していたが、凹凸はなく表面品位は良好であった。
Ｃ：テープ基材Ａとシート基材Ｂまたはシート基材Ｃの間に凹凸が発生している。
Ｄ：基材が型に接触していないことから生じるレジンスターブが見られる。
　＜剛性評価＞
成形性評価１で得られた繊維強化プラスチックにおいて、成形性評価１がＡもしくはＢであった繊維強化プラスチックについて、図３（ｃ）のように繊維強化プラスチックの中央を力学試験機用いて直径３０ｍｍの半球形状の先端を有する鉄製の圧子で、１ｍｍ／ｍｉｎの速度で押し付けて剛性を評価した。評価方法は、試験力が４０Ｎとなる変位ｓ１と、試験力が８０Ｎとなる変位ｓ２と、繊維強化プラスチックの圧子直下の厚みｈ（ｍｍ）を用いて、Ｅ＝４０／（ｈ３×（ｓ２－ｓ１））を評価指標として得た。
　＜成形性評価２＞
両面型を用いて、図４（ａ）の形状を有する繊維強化プラスチックを製造した。用いた両面形では、１．８ｍｍの厚さの十字型のリブを最大４５ｍｍの高さまで立てることができる。テープ基材Ａを型に配置する配置工程（Ａ）では、幅１０ｍｍのテープ基材Ａを型からはみ出る程度に切り出し、図４（ｂ）のようにテープ基材Ａ同士を交差して配置し、テープ基材Ａ同士が重なる重ね部と、重ならない非重ね部を形成するように、予め１４０℃に加熱された下型に配置した。さらに、３ｍｍ程度の厚みを有するシート基材Ｂまたはシート基材Ｃを１００ｍｍ×１００ｍｍに切り出して型に配置した。そして、予め１４０℃に加熱された上型を載せ、プレス機を用いて１００ｍｍ×１００ｍｍの面積に対して６ＭＰａの圧力で加圧し、２０分保持後に脱型し、繊維強化プラスチックを得た。得られたリブ中央部（符号５の領域）の高さを、以下の５段階で評価した。
Ｓ：炭素繊維が含まれるリブが４０ｍｍ以上の高さであった。
Ａ：炭素繊維が含まれるリブが３０ｍｍ以上４０ｍｍ未満の高さであった。
Ｂ：炭素繊維が含まれるリブが２０ｍｍ以上３０ｍｍ未満の高さであった。
Ｃ：炭素繊維が含まれるリブが１０ｍｍ以上２０ｍｍ未満の高さであった。
Ｄ：炭素繊維が含まれるリブが１０ｍｍ未満の高さであった。
　（実施例１）
テープ基材Ａは切込プリプレグａが３層で、テープ基材の長手方向を０°とした場合に[＋４５°／０°／－４５°]で積層された基材とした。切込プリプレグａは、切込の長さが１ｍｍで、切込がテープ基材Ａの長手方向に対して１４°の角度を有し、全ての強化繊維の平均長さが２５ｍｍとなるように刃を用いてプリプレグに切込を挿入して製造した。切込の平均長さｘａは１ｍｍ、切込によって分断された強化繊維の平均長さｙａは２５ｍｍであり、ｘａとｙａは条件１ｙａ＞６．０ｘａ＋１０を満たしていた。切込プリプレグａ内の連続繊維の本数を上述の焼き飛ばし法を用いて測定したところ０本であり、実質的に全ての強化繊維が切込によって分断されていることが確認できた。
　シート基材Ｂとして、プリプレグから長手方向が２５ｍｍ、幅が５ｍｍのチョップドストランドを切り出し、型の中で７０℃にし、真空引きをすることで製造したＳＭＣを用いた。厚みは１ｍｍであった。
　成形性評価１では、配置工程（Ｂ）では、シート基材Ｂを１枚配置した。得られた繊維強化プラスチックは若干反りが発生していたものの目立つ成形不良はなかった。剛性評価では、Ｅは１４であった。成形性評価２の配置工程（Ｂ）では、シート基材Ｂを３枚積層し、繊維強化プラスチックには２１ｍｍのリブが立っていた。
　（実施例２）
シート基材Ｂのかわりにシート基材Ｃを用いた以外は、実施例１と同様に繊維強化プラスチックを製造した。シート基材Ｃは切込プリプレグｃを[０／９０]３の積層構成で積層し０．９ｍｍの厚みとした。切込プリプレグｃは、切込の平均長さ１ｍｍ、切込が強化繊維の配向方向に対して１４°の角度を有し、全ての強化繊維の平均長さが１２．５ｍｍとなるように刃を用いてプリプレグに切込を挿入して製造した。切込の平均長さｘｃは１ｍｍ、切込によって分断された強化繊維の平均長さｙｃは１２．５ｍｍであり、ｘｃとｙｃは条件２ｙｃ≦６．０ｘｃ＋１０を満たしていた。また、切込プリプレグｃの面内の任意の箇所における半径５ｍｍの円を抽出した際に、該円内に１３個以上の切込が含まれていた。切込プリプレグｃ内の連続繊維の本数を上述の焼き飛ばし法を用いて測定したところ０本であり、実質的に全ての強化繊維が切込によって分断されていることが確認できた。
　成形性評価１では、配置工程（Ｃ）では、シート基材Ｃを１枚配置した。得られた繊維強化プラスチックは反りも凹凸もなく目立つ成形不良はなかった。また、強化繊維の配向の乱れや切込の開口も小さかった。剛性評価では、Ｅは実施例１よりも大きかった。成形性評価２の配置工程（Ｃ）では、シート基材Ｃを３枚積層し、繊維強化プラスチックには３５ｍｍのリブが立っていた。
　（実施例３）
切込プリプレグｃを、切込長さ３ｍｍ、切込が強化繊維の配向方向に対して１４°の角度を有し、全ての強化繊維の平均長さが２５ｍｍとなるように刃を用いてプリプレグに切込を挿入して製造した切込プリプレグｃとした以外は、実施例２と同様に繊維強化プラスチックを製造した。切込の平均長さｘｃは３ｍｍ、切込によって分断された強化繊維の平均長さｙｃは２５ｍｍであり、ｘｃとｙｃは条件２ｙｃ≦６．０ｘｃ＋１０を満たしていた。ｘｃは切込プリプレグａの切込の平均長さの１．５倍以上であった。
　成形性評価１では、得られた繊維強化プラスチックは反りも凹凸もなく、目立つ成形不良はなかった。強化繊維の配向の乱れと切込の開口は実施例２よりも大きいように見えたが、剛性評価では、Ｅは実施例２よりも若干大きかった。成形性評価２の配置工程（Ｃ）では、シート基材Ｃを３枚積層し、繊維強化プラスチックには２５ｍｍのリブが立っていた。
　（実施例４）
成形性評価１では配置工程（Ｃ）において、１００ｍｍ×１００ｍｍのシート基材Ｃを４枚、端が１０ｍｍ重なるように配置し、実施例２と同様に繊維強化プラスチックを製造した。成形性評価２は実施していない。
　成形性評価１では、つなぎ目がなじみ、凹凸なく接合ができていた。剛性も実施例２と同等の値となった。
　（実施例５）
成形性評価１では配置工程（Ｃ）において、実施例４と同様に１００ｍｍ×１００ｍｍのシート基材Ｃを４枚準備したが、端が重ならないように配置し、実施例２と同様に繊維強化プラスチックを製造した。成形性評価２は実施していない。
　成形性評価１では、つなぎ目がなじみ、凹凸なく接合できていたが、圧子で押すにつれて少し割れ目が生じた。
　（実施例６）
実施例２で使用した切込プリプレグｃは強化繊維の繊維方向となす角θ２の絶対値が１０°＜θ２≦４５°で、切込長さｘｃ２が０．５ｍｍ≦ｘｃ２＜５ｍｍを満たした切込２が挿入されているが、さらに強化繊維の繊維方向となす角θ１が２°で０°≦θ１＜１０°を満たし、切込の平均長さｘｃ１が２０ｍｍで、５ｍｍ≦ｘｃ１≦５０ｍｍを満たし、強化繊維の繊維方向に対して２５ｍｍの間隔で配置された切込１を、切込プリプレグｃに含まれる強化繊維の５０％が切込１によって分断されるように、刃を用いて切込プリプレグｃに挿入した。新たに製造された切込プリプレグｃに含まれる強化繊維の平均長さは０．１～１５ｍｍを満たしていた。切込プリプレグｃ内の連続繊維の本数を上述の焼き飛ばし法を用いて測定したところ０本であり、実質的に全ての強化繊維が切込によって分断されていることが確認できた。この切込プリプレグｃを用いて実施例２と同様に評価を行った。
　成形性評価１では、実施例２よりも強化繊維のうねりが見られたものの、反りや凹凸はなく成形できた。剛性評価では、実施例２と同等の結果となった。成形性評価２では、実施例２よりも高い４２ｍｍのリブがたった。
　（実施例７）
切込プリプレグｃを、プリプレグに切込長さ１ｍｍ、繊維長さ２ｍｍ、強化繊維の繊維方向となす角が６０°の非常に細かい切込を挿入した。切込の平均長さｘｃは１ｍｍ、切込によって分断された強化繊維の平均長さｙｃは２ｍｍであり、条件２ｙｃ≦６．０ｘｃ＋１０を満たしていた。また、切込プリプレグｃの面内の任意の箇所における半径５ｍｍの円を抽出した際に、該円内に１３個以上の切込が含まれていた。切込プリプレグｃを変更した以外は実施例１と同様に繊維強化プラスチックを製造した。
　成形性評価１では、強化繊維が短いにも関わらず、ある程度配向性を保った表面品位が見られたが実施例２よりも強化繊維の乱れがあった。剛性評価では、実施例２よりも低い値となった。成形性評価２では、優れた流動性を示し、４５ｍｍと他の実施例よりも高いリブがたった。
　（実施例８）
テープ基材Ａの積層構成を、［０］３とした以外は実施例２と同様に繊維強化プラスチックを製造した。
　成形性評価１では、目立つ成形不良はなかったが、反りが見られた。厚み方向にテープ基材Ａのみで形成された箇所は見られなかったが、テープ基材Ａ内が一方向に強化繊維が配向しているので、局所的に異方性が強くなっていることが容易に想像できた。剛性評価では高い剛性を示した。成形性評価２では、実施例２と同等のリブの高さが確認できた。
　（比較例１）
テープ基材Ａを配置する配置工程（Ａ）を行わなかった以外は、実施例１と同様に繊維強化プラスチックを製造した。
　成形性評価１では若干反りがみられたが目立つ欠陥なく成形できた。剛性評価では、実施例１よりも大きく剛性が低下した。成形性評価２では、実施例１と同等のリブの高さが得られた。
　（比較例２）
テープ基材Ａに、切込を挿入しないプリプレグを用いたこと以外は、実施例１と同様に繊維強化プラスチックを製造した。
　成形性評価１では、細かい凹凸に追従していないテープ基材Ａが突っ張り、ところどころレジンスターブが見られた。成形性評価２は実施していない。
　（比較例３）
テープ基材Ａを配置する配置工程（Ａ）を行わなかった以外は、実施例２と同様に繊維強化プラスチックを製造した。
　成形性評価１では反りも目立つ欠陥なく成形できた。剛性評価では、実施例２よりも大きく剛性が低下した。成形性評価２は実施していない。
　（比較例４）
シート基材Ｃを構成する切込プリプレグｃに、テープ基材Ａで用いた切込プリプレグａを用いた以外は、実施例２と同様に繊維強化プラスチックを製造した。
　成形性評価１ではレジンスターブは見られなかったが、テープ基材Ａとシート基材Ｃの境界で若干凹凸が発生していた。成形性評価２では、１１ｍｍのリブがたった。
　（比較例５）
テープ基材Ａを用いず、シート基材Ｃを構成する切込プリプレグｃとして切込の入っていないプリプレグを用いた以外は、実施例２と同様に繊維強化プラスチックを製造した。
　成形性評価１ではところどころにレジンスターブが見られた。成形性評価２では、リブに炭素繊維が含まれず、樹脂が搾り出された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
１：テープ基材Ａ
２：シート基材Ｂ
３：切込１
４：切込２
５：リブ中央部

Claims (9)

  1. 　テープ基材Ａ及びシート基材Ｂを用いた繊維強化プラスチックの製造方法であって、
    　前記テープ基材Ａは、切込プリプレグａを一枚以上有するテープ形状の基材であり、
    　前記切込プリプレグａは、一方向に配向した強化繊維と樹脂とを有するプリプレグに対して、強化繊維を分断する複数の切込を挿入したプリプレグであり、以下の条件１を満たし、
    　前記シート基材Ｂは、ランダムに配向した強化繊維と樹脂とを有する基材であり、
    　複数のテープ基材Ａを、それぞれのテープ基材Ａが他の一枚以上のテープ基材Ａと重なった重ね部及び重なっていない非重ね部を形成するように、型に配置する配置工程（Ａ）、
    　シート基材Ｂを型に配置する配置工程（Ｂ）、
    　配置されたテープ基材Ａ及びシート基材Ｂを加熱・加圧する成形工程を含む、繊維強化プラスチックの製造方法。
    　（条件１）
    切込の平均長さｘａ（ｍｍ）と切込によって分断された強化繊維の平均長さｙａ（ｍｍ）が、ｙａ＞６．０ｘａ＋１０を満たす。
  2. 　テープ基材Ａ及びシート基材Ｃを用いた繊維強化プラスチックの製造方法であって、
    　前記テープ基材Ａは、切込プリプレグａを一枚以上有するテープ形状の基材であり、
    　前記切込プリプレグａは、一方向に配向した強化繊維と樹脂とを有するプリプレグに対して、強化繊維を分断する複数の切込を挿入したプリプレグであり、以下の条件１を満たし、
    　前記シート基材Ｃは、切込プリプレグｃを一枚以上有する基材であり、
    　前記切込プリプレグｃは、一方向に配向した強化繊維と樹脂とを有するプリプレグに対して、強化繊維を分断する複数の切込を挿入したプリプレグであり、以下の条件２を満たし、
    　複数のテープ基材Ａを、それぞれのテープ基材Ａが他の一枚以上のテープ基材Ａと重なった重ね部及び重なっていない非重ね部を形成するように、型に配置する配置工程（Ａ）、
    　シート基材Ｃを型に配置する配置工程（Ｃ）、
    　配置されたテープ基材Ａ及びシート基材Ｃを加熱・加圧する成形工程を含む、繊維強化プラスチックの製造方法。
    　（条件１）
    切込の平均長さｘａ（ｍｍ）と切込によって分断された強化繊維の平均長さｙａ（ｍｍ）が、ｙａ＞６．０ｘａ＋１０を満たす。
    　（条件２）
    切込の平均長さｘｃ（ｍｍ）と切込によって分断された強化繊維の平均長さｙｃ（ｍｍ）が、ｙｃ≦６．０ｘｃ＋１０を満たす。
  3. 　前記シート基材Ｃが、強化繊維の配向方向が互いに直交する２枚の切込プリプレグｃを含み、
    　前記配置工程（Ｃ）において、２枚以上のシート基材Ｃのいずれもが、他のシート基材Ｃのいずれか一枚以上と重なるように型に配置する、請求項２に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
  4. 　前記切込プリプレグｃの切込の平均長さが、前記切込プリプレグａの切込の平均長さの１．５倍以上である、請求項２または３に記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
  5. 　前記切込プリプレグｃの面内の任意の箇所における半径５ｍｍの円を抽出した際に、該円内に１３個以上の切込が含まれる、請求項２～４のいずれかに記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
  6. 　前記切込プリプレグｃに切込１と切込２が挿入されており、
    　前記切込１は、強化繊維の繊維方向となす角θ１の絶対値が０°≦θ１＜１０°で、切込の平均長さｘｃ１が５ｍｍ≦ｘｃ１≦５０ｍｍを満たしており、
    　前記切込２は、強化繊維の繊維方向となす角θ２の絶対値が１０°＜θ２≦４５°で、切込の平均長さｘｃ２が０．５ｍｍ≦ｘｃ２＜５ｍｍを満たしており、
    　切込プリプレグｃ内の実質的に全ての強化繊維が、切込１または切込２によって分断されており、分断された強化繊維の長さが０．１～１５ｍｍの長さである、請求項２～５のいずれかに記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
  7. 　前記配置工程（Ａ）において、前記非重ね部の面積の合計に対する前記重ね部の面積の合計の比（「重ね部の面積の合計」／「非重ね部の面積の合計」）が、０．０５～０．８である、請求項１～６のいずれかに記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
  8. 　互いに重なることで前記重ね部を形成する二枚の前記テープ基材Ａのうち、一方のテープ基材Ａの重ね部側の切込プリプレグaの強化繊維の繊維方向と、もう一方のテープ基材Ａの重ね部側の切込プリプレグａの強化繊維の繊維方向とが異なり、両者が交わっている、請求項１～７のいずれかに記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
  9. 　前記テープ基材Ａが、三枚以上の前記切込プリプレグａを有し、
    　テープ基材Ａの長手方向に強化繊維が配向した切込プリプレグａ、テープ基材Ａの長手方向に対して４０～５０°に強化繊維が配向した切込プリプレグａ、及び、テープ基材Ａの長手方向に対して－４０～－５０°に強化繊維が配向した切込プリプレグａを含む、請求項１～８のいずれかに記載の繊維強化プラスチックの製造方法。
PCT/JP2018/001527 2017-02-02 2018-01-19 繊維強化プラスチックの製造方法 Ceased WO2018142962A1 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880006973.2A CN110177669B (zh) 2017-02-02 2018-01-19 纤维增强塑料的制造方法
JP2018505481A JP6947163B2 (ja) 2017-02-02 2018-01-19 繊維強化プラスチックの製造方法
KR1020197015258A KR20190104988A (ko) 2017-02-02 2018-01-19 섬유 강화 플라스틱의 제조 방법
ES18748500T ES2974888T3 (es) 2017-02-02 2018-01-19 Método para producir plástico reforzado con fibra
CA3048172A CA3048172A1 (en) 2017-02-02 2018-01-19 Method for producing fiber-reinforced plastic
US16/482,434 US11951695B2 (en) 2017-02-02 2018-01-19 Method for producing fiber-reinforced plastic
EP18748500.8A EP3578332B1 (en) 2017-02-02 2018-01-19 Method for producing fiber-reinforced plastic

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-017328 2017-02-02
JP2017017328 2017-02-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018142962A1 true WO2018142962A1 (ja) 2018-08-09

Family

ID=63039628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/001527 Ceased WO2018142962A1 (ja) 2017-02-02 2018-01-19 繊維強化プラスチックの製造方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11951695B2 (ja)
EP (1) EP3578332B1 (ja)
JP (1) JP6947163B2 (ja)
KR (1) KR20190104988A (ja)
CN (1) CN110177669B (ja)
CA (1) CA3048172A1 (ja)
ES (1) ES2974888T3 (ja)
TW (1) TWI738960B (ja)
WO (1) WO2018142962A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12122501B1 (en) * 2023-09-06 2024-10-22 Jetzero, Inc. Aircraft with carbon fiber material and a method of manufacture

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12257817B2 (en) * 2019-03-29 2025-03-25 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Composite panel structure and method of manufacturing
WO2021192464A1 (ja) 2020-03-24 2021-09-30 東レ株式会社 プリフォームおよびその製造方法
WO2022050213A1 (ja) * 2020-09-04 2022-03-10 東レ株式会社 熱可塑性プリプレグ、繊維強化プラスチック、及びそれらの製造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009292002A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Toray Ind Inc 繊維強化プラスチックの製造方法
JP2010018724A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Toray Ind Inc プリプレグ積層基材および繊維強化プラスチック
JP2010030193A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Toray Ind Inc 繊維強化プラスチックの製造方法
JP2013176876A (ja) 2012-02-28 2013-09-09 Teijin Ltd 成形体の製造方法
JP2014172267A (ja) * 2013-03-08 2014-09-22 Mitsubishi Rayon Co Ltd 積層基材
JP2015051630A (ja) * 2013-08-06 2015-03-19 三菱レイヨン株式会社 積層基材の製造方法及び積層基材
JP2017119432A (ja) * 2015-12-25 2017-07-06 東レ株式会社 繊維強化プラスチックの製造方法および繊維強化プラスチック

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8629267D0 (en) * 1986-12-08 1987-02-11 Westland Plc Laying pre-impregnated fibre reinforced material on surface
US6317248B1 (en) * 1998-07-02 2001-11-13 Donnelly Corporation Busbars for electrically powered cells
US6686017B2 (en) * 2001-02-28 2004-02-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical recording film, method for manufacturing the same, optical recording medium, method for manufacturing the same, optical recording method, information recording/reproducing apparatus, information reproducing/recording method, computer system and video signal recording/reproducing system
JP5315692B2 (ja) * 2006-09-28 2013-10-16 東レ株式会社 繊維強化プラスチックの製造方法
US8361265B2 (en) * 2006-09-28 2013-01-29 Toray Industries, Inc. Process for producing composite prepreg base, layered base, and fiber-reinforced plastic
JP5223354B2 (ja) * 2007-02-02 2013-06-26 東レ株式会社 切込プリプレグ基材、積層基材、繊維強化プラスチック、および切込プリプレグ基材の製造方法
ES2901199T3 (es) * 2007-02-02 2022-03-21 Toray Industries Material de base preimpregnado, material de base laminado y plástico reforzado con fibra
CN100478167C (zh) * 2008-05-06 2009-04-15 苗华忠 玻璃纤维布的制造方法
CN101870176B (zh) * 2009-04-24 2012-11-07 昆山同寅兴业机电制造有限公司 碳纤维制品或玻璃纤维制品的加工工艺
AU2011335297B2 (en) 2010-12-02 2014-10-02 Toho Tenax Europe Gmbh Uni-directional fibre preform having slivers and consisting of reinforcing fibre bundles, and a composite material component
ITMI20120604A1 (it) * 2012-04-13 2013-10-14 Automobili Lamborghini Spa Cerniera in materiale composito e processo per la sua fabbricazione
JP5990480B2 (ja) * 2013-03-12 2016-09-14 本田技研工業株式会社 樹脂複合材製構造体の製造方法
KR101867201B1 (ko) * 2014-02-14 2018-06-12 미쯔비시 케미컬 주식회사 섬유 강화 플라스틱 및 그의 제조 방법
US20170232702A1 (en) * 2014-07-31 2017-08-17 Komatsu Seiren Co., Ltd. Molded object and method of manufacturing same
JP2016078308A (ja) * 2014-10-16 2016-05-16 東洋紡株式会社 繊維強化熱可塑性樹脂成形品の製造方法
JP2016199008A (ja) * 2015-04-14 2016-12-01 三菱レイヨン株式会社 一体化積層物の製造方法、及び成形体の製造方法
KR20160138601A (ko) * 2015-05-26 2016-12-06 주식회사 유포트 탄소 섬유 폐기물을 이용한 방전 가공용 전극 제조 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009292002A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Toray Ind Inc 繊維強化プラスチックの製造方法
JP2010018724A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Toray Ind Inc プリプレグ積層基材および繊維強化プラスチック
JP2010030193A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Toray Ind Inc 繊維強化プラスチックの製造方法
JP2013176876A (ja) 2012-02-28 2013-09-09 Teijin Ltd 成形体の製造方法
JP2014172267A (ja) * 2013-03-08 2014-09-22 Mitsubishi Rayon Co Ltd 積層基材
JP2015051630A (ja) * 2013-08-06 2015-03-19 三菱レイヨン株式会社 積層基材の製造方法及び積層基材
JP2017119432A (ja) * 2015-12-25 2017-07-06 東レ株式会社 繊維強化プラスチックの製造方法および繊維強化プラスチック

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3578332A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12122501B1 (en) * 2023-09-06 2024-10-22 Jetzero, Inc. Aircraft with carbon fiber material and a method of manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018142962A1 (ja) 2019-11-21
CA3048172A1 (en) 2018-08-09
US11951695B2 (en) 2024-04-09
EP3578332A1 (en) 2019-12-11
CN110177669A (zh) 2019-08-27
TWI738960B (zh) 2021-09-11
JP6947163B2 (ja) 2021-10-13
ES2974888T3 (es) 2024-07-02
KR20190104988A (ko) 2019-09-11
EP3578332B1 (en) 2024-02-21
EP3578332A4 (en) 2020-11-11
TW201831573A (zh) 2018-09-01
US20200001550A1 (en) 2020-01-02
CN110177669B (zh) 2020-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI760329B (zh) 纖維強化塑膠的製造方法
TWI846062B (zh) 有切痕之預浸材
JP6907503B2 (ja) クロスプライ積層体および繊維強化プラスチックの製造方法
TWI378027B (en) Composite molded article and method for manufacturing the same
WO2018142962A1 (ja) 繊維強化プラスチックの製造方法
JP5678483B2 (ja) 湾曲形状を有する繊維強化プラスチック成形品
JP7249404B2 (ja) 複合材料製パネル構造体およびその製造方法
KR20150016083A (ko) 연속섬유 보강 수지 복합재 및 그 성형품
JP6977709B2 (ja) 繊維強化プラスチックの製造方法
JP2008230236A (ja) 繊維強化複合材料の製造方法
JP2015120354A (ja) 熱可塑性基材およびそれを用いた繊維強化成形体の製造方法
US20240059031A1 (en) Prepreg laminate, composite structure, and method for manufacturing composite structure
JP6965530B2 (ja) 切込プリプレグおよび切込プリプレグの製造方法
CN113631344B (zh) 成形用基材
CN110505952B (zh) 复合层叠体的制造方法、纤维强化复合材料成形品及其制造方法
JP7472480B2 (ja) 繊維強化プラスチックの製造方法
JP2024019021A (ja) 繊維強化樹脂シート、繊維強化樹脂シートの製造方法、及び積層体
KR20240169750A (ko) 탄소복합소재 시편 제조용 몰드 및 그 제작 방법

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018505481

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18748500

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197015258

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3048172

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018748500

Country of ref document: EP

Effective date: 20190902