CN110612196A - 纤维强化塑料 - Google Patents

Abstract

为了提供即使具有复杂形状，纤维含有率也高的纤维强化塑料，本发明的主旨是一种纤维强化塑料，是包含纤维和树脂的纤维强化塑料，上述纤维的平均长度为5～50mm，在获得与局部区域中的纤维体积含有率(以下，将这样的纤维体积含有率称为Vf)有关的总体时，其平均值为40～65％，总体的变异系数为0.15～0.4，并且在将上述总体制成等级数10的直方图时，如果将度数大于左右相邻的等级的度数的等级设为峰值，则具有多个峰值。(与Vf有关的总体)在从纤维强化塑料的截面图像提取直径100μm的局部区域时，将局部区域内包含的纤维的合计面积除以局部区域的面积，再乘以100，将所得的值设为Vf。提取多个局部区域，将各局部区域中的Vf的集合体设为总体。

Description

纤维强化塑料

技术领域

本发明涉及即使具有复杂形状，纤维含有率也高的纤维强化塑料。

背景技术

包含纤维和树脂的纤维强化塑料的比强度、比弹性模量高，力学特性优异，具有耐候性、耐化学性等高功能特性等，因此在产业用途中也受到关注，在航空机、宇宙飞船、机动车、铁道、船舶、电化制品、体育等结构用途中扩展，其需求正在逐年提高。

用于制造纤维强化塑料的中间基材之一，可举出预先使树脂厚厚地含浸于沿一个方向取向了的纤维的预浸料。由于预浸料具有高纤维含有率，因此在制成纤维强化塑料时表现高力学特性，但由于不沿纤维的取向方向延伸，因此对复杂形状不易追随，生产性成为课题。因此，开发出以专利文献1、2为代表那样的、对预浸料插入了切口而得的切口预浸料。

切口预浸料能够向纤维方向延伸，因此与预浸料相比对复杂形状的追随性提高，能够制造具有高纤维含有率和纤维的取向性的纤维强化塑料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-261141号公报

专利文献2：日本特开2008-207544号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，使用切口预浸料而成型的纤维强化塑料由于以厚度比较薄的预浸料为基础，具有由同等程度的厚度的层形成的叠层结构，因此作为比较厚的部分的厚壁变化部少。

因此，本发明的课题在于提供，即使具有厚壁变化部等复杂形状，纤维含有率也高的纤维强化塑料。

用于解决课题的方法

为了解决这样的课题，作为即使具有复杂形状，纤维体积含有率也高的纤维强化塑料，在本发明中提供以下纤维强化塑料。即，一种纤维强化塑料，其包含纤维和树脂，上述纤维的平均长度为5～50mm，在获得与局部区域中的纤维体积含有率(以下，将这样的纤维体积含有率设为Vf)有关的总体时，总体的平均值为40～65％，总体的变异系数为0.15～0.4，并且在将上述总体制成等级数为10的直方图时，如果将度数大于左右相邻的等级的度数的等级设为峰值，则具有多个峰值。

这里，与Vf有关的总体如以下那样操作而获得。

在从纤维强化塑料的截面图像提取相当于直径100μm的局部区域时，将局部区域内包含的富纤维的像素的合计面积除以局部区域所包含的像素的合计面积，再乘以100，将所得的值设为Vf。提取多个上述局部区域，将在各局部区域中求出的Vf的集合设为总体。

发明的效果

根据本发明，可以提供即使具有复杂形状，纤维体积含有率也高的纤维强化塑料，可以获得增强效果好的纤维强化塑料。

附图说明

图1为纤维强化塑料的截面的概念图和将其一部分切出并进行了二值化的数字图像的概念图。

图2为将总体制成直方图的一例。

图3为将总体制成直方图的一例。

图4为纤维强化塑料的截面中的Vf分布的一例。

图5为纤维强化塑料的截面的概念图的一例。

图6为实施例中成型的纤维强化塑料的尺寸/形状。

具体实施方式

本发明为了提供即使具有厚壁变化部也具有高纤维体积含有率的纤维强化塑料而进行了深入研究，通过制成下述纤维强化塑料来解决这样的课题，上述纤维强化塑料包含纤维和树脂，上述纤维的平均长度为5～50mm，在获得与局部区域中的纤维体积含有率有关的总体时，总体的平均值为40～65％，总体的变异系数为0.15～0.4，在将上述总体制成等级数为10的直方图时，如果将度数大于左右相邻的等级的度数的等级设为峰值，则具有多个峰值。

在本发明中，在获得与局部区域中的Vf有关的总体时，总体的变异系数为0.15以上的情况下，可以说纤维强化塑料的内部的Vf的偏差大。

这里，与Vf有关的总体，在从纤维强化塑料的截面图像提取相当于直径100μm的局部区域时，将局部区域内包含的富纤维的像素的合计面积除以局部区域所包含的像素的合计面积，再除以100，将所得的值设为Vf，进而提取多个上述局部区域，将在各局部区域中求出的Vf的集合设为总体。

更具体而言，首先，拍摄纤维强化塑料的截面图像，从该拍摄图像中进行作为局部区域的部分的设定。关于获取的截面，由于本发明的目的是维持壁厚部的力学特性，因此在纤维强化塑料中的最厚部获取。关于拍摄图像的尺寸，在纤维强化塑料的厚度方向(纵向)上同时包含上表面、下表面，并且沿纤维强化塑料的面内方向(宽度方向)以2mm的宽度获取。拍摄图像不需要一定是通过一次拍摄而取得的图像，也可以通过将多个图像连接来制成一张大的截面图像。此外，在本发明中，局部区域设定为直径100μm的圆形区域。关于局部区域，将拍摄图像首先划分为纤维强化塑料中的尺寸为0.1μm～3.0μm见方的像素，关于各个像素，被以该像素的重心作为中心的纤维强化塑料中的尺寸为直径100μm的圆包围的部分成为以该像素作为中心的局部区域。即，仅设定被划分开的像素的数目的局部区域。另外，在拍摄图像的边部，不能以圆的形式设定局部区域，但在求出Vf时没有影响，此外，以由像素的大小和局部区域的大小的关系可理解出的那样重叠设定局部区域。1像素的尺寸如上所述可以在0.1μm～3.0μm见方之间任意设定，但如果1像素的尺寸过大，则难以测定准确的Vf，因此设为3.0μm以下。如果1像素的尺寸过小，则计算时间变长，因此1像素的尺寸大于0.1μm。虽然与所使用的纤维的直径有关，但只要是通常所使用那样的纤维，就通常选择2.0μm见方。因此，关于拍摄倍率，为了如上述那样可以使像素尺寸相当于纤维强化塑料中的0.1μm～3μm，需要取充分大。作为像素尺寸的设定方法，没有特别限定，可以预先从拍摄装置的分辨率计算满足所希望的像素尺寸的拍摄倍率而取得截面图像，也可以在以充分大的倍率取得了截面图像后，通过图像处理而设定像素尺寸。此外，在各像素中，为了通过图像处理将富纤维的像素与富树脂的像素分开，进行二值化处理。关于某像素，在观察到纤维的部分占据该像素的面积的一半以上时该像素被认为是富纤维的像素。这样拍摄图像成为富纤维的像素与富树脂的像素集合了的图像。另外，二值化时的阈值根据所使用的树脂和纤维的材料来选择，但由于树脂的部分的对比度与纤维的部分的对比度之差(色度差、亮度差或彩度差)通常明确，因此只要以将它们分开的方式设定即可(例如，使用中间值)。通过改变拍摄条件，也能够强调对比度差。

图1为本发明的纤维强化塑料的截面的概念图，表示在树脂2内存在多个纤维1的情形。图1的(a)为在从图1切出的部分进行了二值化的数字图像的概念图。数字图像由多个像素3构成，局部区域4为以某像素为圆的中心的圆形区域。关于某像素是否包含于局部区域，只要甚至是圆的外周线的一部分穿过该像素，则认为包含于局部区域。

关于局部区域中的Vf，将被认为包含于该局部区域内的像素的总数作为分母、将作为富纤维的像素的数作为分子，利用100分率进行计算。然而，在用于求出局部区域的圆的外周从截面图像超出的情况下，超出的区域不计数，仅由位于截面图像内的区域计算。

如果这样对各局部区域求出Vf，则仅求出像素的数目的Vf。在本发明中，将这样的Vf的数据群称为“总体”进行处理。

为了使本发明中的纤维强化塑料为高Vf，总体的平均值为40～65％。通过使总体的平均值为40～65％，能够维持高力学特性。此外，通过使纤维强化塑料中的Vf的偏差，即变异系数大，从而在成型时包含能够自由流动的低Vf的位置，同时进一步具有高Vf的位置，结果能够制成使厚壁部顺利进行形状追随同时具有高力学特性的纤维强化塑料。即在本发明中，总体的平均值为40～65％，但与在纤维强化塑料的截面中将全部局部区域控制在40～65％左右的方案相比，使具有高Vf的位置和具有低的Vf的位置两者存在，使变异系数为一定范围，同时使总体的平均值为40～65％，从而能够实现本发明的目的。如果总体的变异系数为0.15以上，则用于使纤维和树脂良好流动的低Vf的体积能够充分确保。另一方面，从力学特性或生产性来看，作为总体的变异系数，0.4是最大的。即，在本发明中，总体的变异系数为0.15～0.4。

另外，变异系数作为将标准偏差除以平均值而得的参数是已知的。

此外在本发明中，纤维的平均长度为5～50mm。通过这样，可以制成高Vf的位置也在厚壁变化部以外追随于曲面、凹凸形状的纤维强化塑料。即使纤维的平均长度在5～50mm的范围内，也是纤维的平均长度越长则纤维强化塑料的力学特性越提高，平均纤维长度越短则纤维强化塑料越能够实现复杂的形状。进一步优选的纤维的平均长度的下限为10mm以上，作为上限，为30mm以下。在本发明中，如果纤维的平均长度为5～50mm，则可以包含纤维长度小于5mm的纤维或长于50mm的纤维。关于纤维强化塑料内的纤维的平均长度，由于测定纤维强化塑料所包含的全部纤维的长度而算出是不现实的，因此设为从纤维强化塑料内任意提取的300根纤维的长度的平均值。从纤维强化塑料内提取纤维的方法有在高温下将树脂烧出的方法。例如，如果为环氧树脂则可以在450℃下烧出，能够提取纤维强化塑料内的纤维。然而，在将切断纤维强化塑料而获得的纤维强化塑料的小片的树脂烧出时，有切断面接触的纤维与原来存在于纤维强化塑料中的时刻相比变短的可能性，因此作为提取的对象外。

此外，本发明的纤维强化塑料在如图3所示将总体制成等级数10的直方图时，如果将度数大于左右相邻的等级的度数的等级设为峰值，则具有多个峰值。另外，在本发明中，关于等级，通过将总体中从最小Vf值到最大Vf值的范围10等分而将等级数设为10。例如，在总体中最小Vf值为10％，最大Vf值为60％的情况下，设为10～15％、15～20％、20～25％、25～30％、30～35％、35～40％、40～45％、45～50％、50～55％、和55～60％的共计10等级。进一步在本发明中，至少一个峰值的中心值，例如在为其峰值为50～55％的纤维含有率的等级时为52.5％，低于总体的平均值，优选至少一个峰值的中心值高于总体的平均值。本发明的纤维强化塑料通过在将总体制成等级数10的直方图时具有多个峰值，从而能够包含对厚壁变化的追随所需要的量的低Vf的位置，为了确保力学特性而包含充分的量的高Vf的位置。在本发明的纤维强化塑料中，为了成为在将总体制成等级数10的直方图时具有多个峰值的方案，可以举出例如，通过将纤维体积含有率大的预浸料和纤维体积含有率小的预浸料交替叠层而制成叠层体，将其固化而制成纤维强化塑料的方法。

作为本发明的纤维强化塑料的方案，在将总体制成等级数50的直方图时，关于峰值、还有等级的分开方法，与上述同样地将最大Vf与最小Vf之间均等分成50个区间，此外，峰值的含义与上述含义相同，为与左右相邻的等级相比显示高度数的等级，可以具有3个以上峰值。

作为本发明的纤维强化塑料的优选方案，可举出具有大于总体的平均值的Vf的区域、和具有小于总体的平均值的Vf的区域这2个区域实质上都以线状存在。这里，所谓大于总体的平均值的Vf，是与位于40～65％之间的平均值相比大5％以上的Vf(以下，称为Vf1)，所谓小于总体的平均值的Vf，是与位于40～65％之间的平均值相比小5％以上的Vf(以下，称为Vf2)。所谓实质上以线状存在，是指在用于求出Vf的拍摄图像中，在将成为Vf为Vf1以上的局部区域的中心的像素、成为Vf为Vf2以下的局部区域的中心的像素各自区别而进行了标记时，与纤维强化塑料的表面平行的方向(使这样的方向为宽度方向)的长度和与该表面垂直的方向(使这样的方向为高度方向。即，纤维强化塑料的厚度方向)的长度之比(宽度/高度)为2以上的区域同时存在成为Vf为Vf1以上的局部区域的中心的像素的群(将这样的像素的群称为Vf1像素群)和成为Vf为Vf2以下的局部区域的中心的像素的群(将这样的像素的群称为Vf2像素群)。

参照图4对其具体说明。图4是表示在截面图像中将成为各局部区域的中心的像素根据Vf的值用颜色区别显示的像素的分布图的一例。在图4中，可以观察到作为Vf1像素群的区域5、与作为Vf2像素群的区域6。

观察到这样的区域是指纤维向厚度方向的弯曲小，那样的纤维强化塑料的力学特性变高，因此是优选的。优选在求出局部区域的Vf的拍摄图像中，Vf1像素群与Vf2像素群全部以线状存在，即使不可以说全部群以线状存在，只要在各群中至少1个以线状存在即可。

如上述那样，作为用于制造Vf1像素群和Vf2像素群实质上以线状存在的纤维强化塑料的方法，可以举出例如，通过将纤维体积含有率大的预浸料和纤维体积含有率小的预浸料交替叠层而制成叠层体，将其固化而制成纤维强化塑料的方法。

进一步优选为至少1个Vf1像素群，优选为Vf1像素群的半数以上，此外优选为全部Vf1像素群存在于从纤维强化塑料的至少一个表面到该纤维强化塑料的厚度的30％的区域内的纤维强化塑料。此外，优选该Vf1像素群以线状存在。通过在接近表面的区域即表层部存在Vf1像素群，从而纤维强化塑料的弯曲刚性提高，因此是特别优选的。此外，抑制产生起因于Vf的偏差的表面凹凸，能够使纤维强化塑料表面平滑。更优选的方案是Vf1像素群在纤维强化塑料的两个面中，存在于从各面到厚度方向的30％的区域的纤维强化塑料。

作为本发明的纤维强化塑料的优选方案，可举出具有纤维实质上沿一个方向取向了的层、和纤维沿多个方向取向了的层。以下，将纤维实质上沿一个方向取向了的层称为单向层，将纤维沿多个方向取向了的层称为多向层。图5是本发明的优选的纤维强化塑料的例子，并且是具有层结构的纤维强化塑料的概念图。在图5中包含层A、B、C、D、E，层A、B、D、E为单向层。

所谓单向层，是在纤维强化塑料的截面中，与表现同一纤维截面形状的纤维强化塑料表面实质上平行的区域(层)。所谓同一纤维截面形状，是指在观察纤维强化塑料的截面中的宽度2mm、纵向为纤维强化塑料的上表面和下表面的区域中，宽度2mm并且厚度相等的层时，在测定从该区域内任选选出的100个纤维截面的长径而算出平均值时，90个以上截面的长径为它们的平均值的±10％以内的情况。所谓与纤维强化塑料表面实质上平行，是指在对纤维强化塑料的截面进行观察时，集合体的边界与纤维强化塑料的表面成为-10°～+10°的范围内的情况。此外，在纤维强化塑料的截面中，只有存在单向层的情况下，该截面的其它区域也可以视为层，如层C那样被2个单向层夹着的区域、或被单向层与纤维强化塑料的表面夹着的区域也视为层。通过单向层的存在，能够有效率地使力学特性提高。此外，通过使单向层为与Vf1像素群对应的层，能够更有效率地使力学特性提高。

此外，在纤维强化塑料的截面中，只有存在单向层的情况下，该截面的其它区域也可以视为层，在如层C那样在将被2个单向层夹着的区域、或被单向层和纤维强化塑料的表面夹着的区域视为层时，在纤维强化塑料的截面中的同一层中的宽度2mm的区域内观察到100根以上纤维截面，并且将不满足上述单向层的定义的层设为多向层。多向层存在2个图案。一个是如图5的层C那样，层C内进一步存在截面形状接近的纤维集合了的区域的情况。所谓截面形状接近，是指由在纤维强化塑料的截面照片中被观察到的纤维截面中的长径、和将与该长径一致的线段映射到该纤维的垂直截面时的直径即与该长径对应的该纤维的实际的直径计算以截面作为基准面的纤维取向角时，取向角相差为10°以内。另外，纤维的取向角θ[°]由θ＝arcsin((纤维直径)/(纤维截面的长径))×180/π计算。层C内进一步存在如集合体C1、C2、C3、C4那样纤维的截面形状接近的集合体。认定为多向层的另一个图案为以截面形状不同的纤维彼此互相缠绕的方式构成，不能分割成纤维的截面形状接近的集合体的情况。特别是，如果与Vf2像素群对应的层为多向层，则即使在具有小Vf的区域中的强化纤维的纤维长度较长的情况下也具有各向同性的力学特性。因此，能够不限制对力学特性影响大的单向层的选定，因此是优选的。进一步，只要为多向层存在多个截面形状接近的区域群的方案，则在基材的制造工序中不需要使强化纤维束进行单丝分散的工序，因此生产成本优异，因而更优选。

为了制成具有纤维实质上沿一个方向取向了的层、和纤维沿多个方向取向了的层的纤维强化塑料，可以举出例如，通过将纤维实质上沿一个方向取向了的预浸料、和纤维沿多个方向取向了的预浸料(例如，SMC)交替叠层而制成叠层体，将其固化而制成纤维强化塑料的方法。

本发明的纤维强化塑料包含纤维和树脂，在本发明的纤维强化塑料中，所谓纤维，是指玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维、石墨纤维或硼纤维等一般作为纤维强化塑料的强化材料而使用的纤维。其中，从比强度和比弹性模量的观点考虑，优选为碳纤维。

在本发明中，纤维强化塑料的含义与一般所使用的用语的含义相同，即，在树脂中含有也称为纤维、强化纤维的物质，通过该纤维而实现该物质整体的强度等机械特性的改善。在本发明的纤维强化塑料中使用的树脂可以为热固性树脂也可以为热塑性树脂。作为热固性树脂，可举出不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂、苯并嗪树脂、酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂和聚酰亚胺树脂等。作为热塑性树脂，可举出例如，聚酰胺(PA)、聚缩醛、聚丙烯酸酯、聚砜、ABS、聚酯、丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚酮酮(PEKK)、液晶聚合物、聚氯乙烯、聚四氟乙烯等氟系树脂、有机硅等。

本发明的纤维强化塑料可以作为机动车、航空机等中的结构构件而优选使用。

实施例

以下，通过实施例进一步具体地说明本发明，本发明不限定于实施例所记载的发明而解释。

＜树脂膜的制作＞

在环氧树脂(ジャパンエポキシレジン(株)制“jER(注册商标)”828：35质量份，“jER(注册商标)”1001：30质量份，“jER(注册商标)”154：35质量份)中将热塑性树脂聚乙烯醇缩甲醛(チッソ(株)制“ビニレック(注册商标)”K)5质量份用捏合机进行加热混炼，使聚乙烯醇缩甲醛均匀地溶解后，将固化材料双氰胺(ジャパンエポキシレジン(株)制DICY7)3.5质量份、和固化促进剂3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲(保土谷化学工业(株)制DCMU99)4质量份用捏合机混炼而调整出未固化的环氧树脂组合物。将该环氧树脂组合物使用逆转辊涂布机涂布在进行了有机硅涂布处理的脱模纸上，制作目付62g/m²的树脂膜。

＜切口预浸料的制作＞

为了制作切口预浸料，以将整体进行了平均的纤维体积含有率(Vf)成为58％的方式，在沿一个方向排列了的目付250g/m²的碳纤维(T700S)的两面分别重叠通过上述步骤而获得的目付62g/m²的树脂膜，进行加热/加压，从而使树脂含浸而获得成为其原料的连续纤维预浸料。对所得的连续纤维预浸料，使用设置有刀片的辊(旋转刀片)，以连续纤维预浸料内的全部纤维被割裂的方式获得了切口预浸料A和切口预浸料B。

切口预浸料A以全部纤维成为22mm长度的方式插入切口，切口与纤维方向的角度设为14°，一个一个切口的长度设为1mm。

切口预浸料B以全部纤维成为11mm长度的方式插入切口，切口与纤维方向的角度设为25°，一个一个切口的长度设为3mm。

＜SMC的制作＞

将上述连续纤维预浸料切割成宽度0.3mm、长度30mm后的短切预浸料以各短切预浸料的纤维方向随机取向的方式配置，进一步以将整体进行了平均的纤维体积含有率(Vf)成为30％的方式，用上述树脂膜夹着，在70℃下进行1分钟真空压接来制造。

＜加压成型＞

将组合了上述切口预浸料A、切口预浸料B、树脂膜、SMC的叠层体，使用成型如图6所示那样的箱型形状的双面模利用加压成型进行固化，获得了纤维强化塑料。所得的纤维强化塑料准备宽度方向为150mm，长度方向为200mm的箱型形状，底面的厚度为3mm，侧面的厚度T为4mm和6mm的2个图案。模成为剩余部分流出的结构。

作为加压成型方法，在压制机的内部配置在预先加温到130℃的模的中央后，用上模和下模夹着，在成型温度130℃、成型压力6.0MPa下保持30分钟。然后脱模，获得了规定的纤维强化塑料。

＜与Vf有关的总体的获取＞

将所得的纤维强化塑料的最厚部(对于本成型体为侧面部)切出，埋入到树脂进行了抛光研磨。利用数字显微镜拍摄研磨了的纤维强化塑料的截面，以1像素的一边相当于纤维强化塑料的2μm的尺寸，将与纤维强化塑料的最厚部的表面平行的方向设为宽度，将与该表面垂直的方向(即，厚度方向)设为高度(T)，获得了由宽度2000个，在T＝4mm的情况下高度2000个，在T＝6mm的情况下高度3000个的正方形的像素构成的纤维强化塑料截面的数字图像。接下来，将截面的数字图像进行二值化处理而划分成富纤维的像素和富树脂的像素。以各个像素的重心为中心，将直径100μm的局部区域在T＝4mm的情况下设定2000×2000个，在T＝6mm的情况下设定2000×3000个，在各局部区域中求出Vf而设为总体。然而，在划分局部区域的外周圆从上述数字图像超出的情况下，将直径100μm的圆与数字图像的重叠区域设为局部区域。以下，在没有特别限定的情况下，平均值是指总体的平均值，变异系数是指总体的变异系数。各参考例、实施例和比较例中的测定结果如表1所示那样。

＜Vf的分布状况评价＞

在上述数字图像中，按照在各局部区域中求出的Vf的值，将该局部区域的中心的像素进行标记而获得了Vf的分布图。通过上述方法，求出Vf1像素群和Vf2像素群，对观测到的这些群是否实质上为线状进行了评价。将Vf1像素群的宽度/高度的最大值、Vf2像素群的宽度/高度的最大值记载于表。

＜纤维强化塑料的层结构评价＞

根据截面的数字图像，在纤维强化塑料具有层结构的情况下，通过上述方法对各层为纤维实质上沿一个方向取向了的层、还是为纤维沿多个方向取向了的层进行了评价。

在表1中，在纤维强化塑料不具有层结构的情况下记为W，在仅由纤维实质上沿一个方向取向了的层构成的情况下记为X，在由纤维实质上沿一个方向取向了的层、和纤维沿多个方向取向了的层构成的情况下记为Y。

(参考例1)

将宽度方向设为0°，将切口预浸料A和切口预浸料B以[-45°/0°/+45°/90°]_s的叠层构成进行叠层，在2个叠层体之间夹着树脂膜2片，获得了300mm×300mm的由切口预浸料A、切口预浸料B、树脂膜构成的基材叠层体。

将该基材叠层体用T＝4mm的模，以侧面表面成为切口预浸料B的方式进行了加压成型。所得的纤维强化塑料观察不到空隙等缺损。另一方面，侧面表面的纤维大幅地弯曲。对于用T＝6mm的模的加压成型，观察到与模的非接触部等的成型不良，推测力学特性降低。

取得所得的纤维强化塑料的与Vf有关的总体，在将总体制成等级数10的直方图时，作为度数大于左右相邻的等级的度数的等级的峰值为1处。

(参考例2)

将宽度方向设为0°，将切口预浸料A以[―45°/0°/+45°/90°]_s的叠层构成进行2片叠层，在2个叠层体之间夹着4片树脂膜，获得了300mm×300mm的由切口预浸料A、树脂膜构成的基材叠层体。

将该基材叠层体用T＝4mm的模进行加压成型而获得的纤维强化塑料观察不到空隙等缺损，侧面表面的纤维的弯曲比实施例1少。观察截面时，在纤维强化塑料内部观察到纤维大幅地弯曲的情形。对于用T＝6mm的模的加压成型，观察到与模的非接触部等的成型不良，推测力学特性降低。

取得所得的纤维强化塑料的与Vf有关的总体，在将总体制成等级数10的直方图时，作为度数大于左右相邻的等级的度数的等级的峰值为1处。

(实施例1)

将宽度方向设为0°，将切口预浸料A以[―45°/0°/+45°/90°]_s的叠层构成进行叠层，重叠4mm厚度的SMC，获得了300mm×300mm的切口预浸料A、SMC的基材叠层体。

用T＝6mm的模将基材叠层体以纤维强化塑料的外面侧成为SMC的方式进行了加压成型。所得的纤维强化塑料观察不到空隙等缺损。SMC的侧面在用手触摸时感觉到具有凹凸。观察截面时，存在纤维实质上沿一个方向取向了的层、和纤维沿多个方向取向了的层。纤维沿多个方向取向了的层存在截面形状接近的纤维集合的多个区域。纤维沿多个方向取向了的层观察到纤维大幅地向面外弯曲的情形。

取得所得的纤维强化塑料的与Vf有关的总体，将总体制成等级数10的直方图时，作为度数大于左右相邻的等级的度数的等级的峰值为2处。

(实施例2)

将宽度方向设为0°，将切口预浸料A以[―45°/0°/+45°/90°]_s的叠层构成进行2组叠层，在2个叠层体之间夹着3mm厚度的SMC，获得了300mm×300mm的切口预浸料A、SMC的基材叠层体。

将基材叠层体用T＝6mm的模进行了加压成型。所得的纤维强化塑料观察不到空隙等缺损。侧面的手感为没有凹凸，是平滑的。

取得所得的纤维强化塑料的与Vf有关的总体，在将总体制成等级数10的直方图时，作为度数大于左右相邻的等级的度数的等级的峰值为2处。

观察截面时，具有层结构，存在纤维实质上沿一个方向取向了的层、和纤维沿多个方向取向了的层。纤维沿多个方向取向了的层存在截面形状接近的纤维集合的多个区域。在Vf的分布状况评价中，可以确认到同时存在实质上为线状且具有大于总体的平均值的Vf的区域、和实质上为线状的具有小于平均值的Vf的区域。

此外，具有大于总体的平均值的Vf的区域存在于从表层到距离表层小于厚度方向的30％的范围内。

(比较例1)

将宽度方向设为0°，将连续纤维预浸料以[―45°/0°/+45°/90°]_s的叠层构成叠层2套(set)，其间夹着2片树脂膜，获得了300mm×300mm的基材叠层体。

将基材叠层体用T＝4mm的模进行了加压成型。所得的纤维强化塑料的侧面的大部分与模不接触，品质不好。因此，推测力学特性降低。

(比较例2)

将宽度方向设为0°，将切口预浸料A以[―45°/0°/+45°/90°]_s的叠层构成叠层2套，在其间夹着2片树脂膜，获得了300mm×300mm的基材叠层体。

将基材叠层体用T＝4mm的模进行了加压成型。虽然所得的纤维强化塑料与比较例1相比被改善了，但侧面的部分具有不与模接触的位置，品质不好，推测力学特性降低。

(比较例3)

将SMC以成为6mm厚度的方式叠层，获得了300mm×300mm的SMC叠层体。

将基材叠层体用T＝6mm的模进行了加压成型。所得的纤维强化塑料没有引人注目的缺陷，但在获得与Vf有关的总体时，总体的平均值成为比任一实施例都低的值。

在表中，所谓“峰值的个数”，是指在将总体制成等级数10的直方图时，作为峰观察到的等级的个数。例如，在图3的方案中为2。

本申请基于2017年06月19日申请的日本专利申请特愿2017-119288，其内容能够作为参照而引入到本文中。

符号的说明

1：纤维部

2：树脂部

3：像素

4：局部区域

5：Vf1像素群

6：Vf2像素群。

Claims (5)

1.一种纤维强化塑料，其包含纤维和树脂，

所述纤维的平均长度为5～50mm，

在获得与局部区域中的纤维体积含有率有关的总体时，总体的平均值为40～65％，总体的变异系数为0.15～0.4，并且在将所述总体制成等级数为10的直方图时，如果将度数大于左右相邻的等级的度数的等级设为峰值，则具有多个峰值，以下将所述纤维体积含有率称为Vf，

其中，与Vf有关的总体的定义如下：在从纤维强化塑料的截面图像提取相当于直径100μm的局部区域时，将局部区域内包含的富纤维的像素的合计面积除以局部区域所包含的像素的合计面积，再乘以100，将所得的值设为Vf；提取多个所述局部区域，将在各局部区域中求出的Vf的集合设为总体。

2.根据权利要求1所述的纤维强化塑料，具有大于所述总体的平均值的Vf的区域和具有小于所述总体的平均值的Vf的区域实质上均以线状存在。

3.根据权利要求1或2所述的纤维强化塑料，具有大于所述总体的平均值的Vf的区域存在于从至少一个表层开始到距离表层小于厚度方向的30％的范围内。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的纤维强化塑料，其具有纤维实质上沿一个方向取向了的层、和纤维沿多个方向取向了的层。

5.根据权利要求4所述的纤维强化塑料，在纤维沿多个方向取向了的层内，存在多个截面形状接近的区域群。