JP2012087191A

JP2012087191A - 不連続繊維を有するプリプレグの製造方法

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Publication number: JP2012087191A
Application number: JP2010233883A
Authority: JP
Inventors: Sadao Samejima; 禎雄鮫島; Yasushi Watanabe; 康渡辺; Nobuyuki Yamamoto; 伸之山本
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2010-10-18
Filing date: 2010-10-18
Publication date: 2012-05-10
Anticipated expiration: 2030-10-18
Also published as: JP5636864B2

Abstract

【課題】一定の品質の一方向不連続繊維プリプレグが得られ、また、切断線の形成パターンを容易に変更でき、プリプレグ設計の自由度も高い、不連続繊維を有するプリプレグの製造方法を提供する。
【解決手段】連続繊維を引き揃えてなる帯状物２２と、半硬化の熱硬化性樹脂層を備えた樹脂担持シート２４ａとを貼り合せ、積層体を形成する。ついで、切断装置２６により、積層体にレーザ光を照射し、積層体における帯状物２２中の連続繊維をその長手方向の複数箇所において切断し、連続繊維と交差する方向の切断部を形成する。その後、熱硬化性樹脂層を帯状物２２に含浸しプリプレグ化する。または、プリプレグ化してから、レーザ光を照射して切断部を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、多数本の短繊維が長手方向に沿って配向した不連続繊維を有するプリプレグ（一方向不連続繊維プリプレグ）の製造方法に関する。

繊維強化樹脂成形品を得る際に使用する成形材として、一方向に配向した繊維材料に熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含浸させた一方向プリプレグが知られている。このような一方向プリプレグには、繊維材料として長繊維が使用されることが多い。これに対して、繊維材料として一方向に配向した短繊維を含むプリプレグも検討されている。一方向に配向した短繊維を含むプリプレグは、一方向に配向した長繊維を含むプリプレグと同等の物性を有し、かつ、擬似的にのびることに起因して、立体成形時には優れた曲面賦形性を発揮するものと期待される。

一方向に配向した短繊維を含むプリプレグ、すなわち、一方向不連続繊維プリプレグの製造方法として、例えば特許文献１には、一方向に配向した長繊維を含むプリプレグに対して、複数の刃を配置した抜き型を間欠的に押し当て、進入させる方法が記載されている。このような方法によれば、各刃の進入により切断線が形成され、該切断線により個々の各フィラメントが適宜切断されて短繊維とされた一方向不連続繊維プリプレグを得ることができる。

また、炭素繊維を切断する技術としては、例えば特許文献２に記載のように、繊維材料を延伸して切断する、いわゆる牽切技術が知られている。

特開２００９−２２０４８０号公報特開昭６３−１６５５４１号公報

しかしながら、繊維材料として例えば炭素繊維やアラミド繊維を用いた場合には、これらの繊維は一般的な有機繊維よりも引張り強さが大きく、高弾性であるため、特許文献１のように刃を使用して切断する方法では、刃先が磨耗により劣化しやすい。そのため、このような刃を使用した方法では、長期的に安定な切断を行えず、一定の品質の一方向不連続繊維プリプレグが得られない傾向があった。また、抜き型を使用した方法では、切断線の形成パターンを変更する際には、抜き型の刃の配置パターンを変更する必要があった。そのため、切断線の形成パターンを変更することが容易ではなく、プリプレグ設計の自由度が低いという問題があった。

一方、特許文献２に記載のような牽切技術により繊維束を切断した場合には、切断後には繊維束はばらけてしまい、繊維の配向を維持することができない。このようなばらけた状態にある繊維束を用いて、一方向不連続繊維プリプレグを製造することは、実質的に困難である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、一定の品質の一方向不連続繊維プリプレグが得られ、また、切断線（切断部）の形成パターンを容易に変更でき、プリプレグ設計の自由度も高い、一方向不連続プリプレグの製造方法を提供することである。

本発明の不連続繊維を有するプリプレグの製造方法は、連続繊維を引き揃えてなる帯状物と、半硬化の熱硬化性樹脂層とが積層した積層体を形成する積層体形成工程と、レーザ光の照射により、前記帯状物中の前記連続繊維をその長手方向の複数箇所において切断し、前記連続繊維と交差する方向の切断部を形成する切断工程と、前記熱硬化性樹脂層を前記帯状物に含浸しプリプレグを得る含浸工程と、を有する。
切断工程を含浸工程の後に行うことができる。
本発明の不連続繊維を有するプリプレグは、前記製造方法によって製造される。

本発明によれば、一定の品質の一方向不連続繊維プリプレグが得られ、また、切断線（切断部）の形成パターンを容易に変更でき、プリプレグ設計の自由度も高い、一方向不連続プリプレグの製造方法を提供することができる。

本発明の製造方法で製造される不連続繊維を有するプリプレグの一例を示す平面図である。図１の不連続繊維を有するプリプレグを製造する製造装置の一例を示す概略構成図である。図１の不連続繊維を有するプリプレグを製造する製造装置の他の一例を示す概略構成図である。

以下、本発明の不連続繊維を有するプリプレグ（以下、一方向不連続繊維プリプレグという場合もある。）の製造方法について、詳細に説明する。
なお、本発明において、不連続繊維を有するプリプレグとは、長手方向（一方向）に沿って、多数本の短繊維が配向した帯状物に対して、熱硬化性樹脂を含浸させた一方向プリプレグのことを言う。また、短繊維とは、長さが１５ｍｍ以上、２００ｍｍ未満の繊維のことを意味し、長繊維とは、長さが２００ｍｍ以上の繊維のことを意味する。

［一方向不連続繊維プリプレグ］
図１は、本発明の製造方法で製造される一方向不連続繊維プリプレグの一例を示す平面図である。
この一方向不連続繊維プリプレグ１０は、マトリックス樹脂として熱硬化性樹脂を含み、繊維材料として、長手方向に沿う一方向（矢印Ａ方向）に配向した多数本の短繊維の炭素繊維フィラメントを含む、幅Ｗの帯状のプリプレグである。詳しくは後述するが、図１の一方向不連続プリプレグに含まれる繊維材料は、開繊された幅Ｗの１本の長繊維束（連続繊維を引き揃えてなる帯状物）から製造されたものである。１本の長繊維束は、通常３０００〜１８００００本程度のフィラメントから構成される。また、この一方向不連続繊維プリプレグ１０の厚みは、０．０４〜０．２５ｍｍである。

この一方向不連続繊維プリプレグ１０は、長手方向の複数箇所Ｐ_ｎ（ただし、ｎ＝１，２，３・・・）、すなわち、この例ではＰ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４，Ｐ_５の５箇所それぞれにおいて、炭素繊維フィラメントと交差する方向（繊維方向と交差する方向。）に部分的に形成された複数の切断線（切れ目）１１を切断部として有している。

具体的には、各切断線１１は、一方向不連続繊維プリプレグ１０の幅方向に沿う長さがＬ、一方向不連続繊維プリプレグ１０の幅方向に沿う間隔がＱ_１、一方向不連続繊維プリプレグ１０の長手方向に沿う間隔がＱ_２で配置され、長手方向の各箇所それぞれにおいて一方向不連続繊維プリプレグ１０の幅方向に沿って断続的に形成されている。また、各切断線１１は、一方向不連続繊維プリプレグ１０の厚み方向において、繊維材料を貫通するように、すなわち厚み方向の全ての繊維材料を切断する深さで形成されている。
図１の一方向不連続繊維プリプレグ１０に含まれる繊維材料は、このように形成された切断線１１により、元々は長繊維（連続繊維）であった各炭素繊維フィラメントそれぞれが長手方向に分断され、長さＲの短繊維とされたものである。そのため、この一方向不連続繊維プリプレグ１０は、一方向に配向した長繊維を含むプリプレグと同等の物性や取扱性を有しながら、優れた曲面賦形性を発揮し、特に立体的な成形物の成形に適したものとなる。

また、この例では、長手方向に隣り合う箇所、すなわちＰ_ｎとＰ_ｎ＋１とでは、切断線１１の幅方向における配置位置が一致せず、互い違いにずれるようなパターンで、切断線１１が配置されている。

［一方向不連続繊維プリプレグの製造方法］
次に、図１の一方向不連続繊維プリプレグ１０を連続的に製造する方法について、第１および第２実施形態を挙げて、詳細に説明する。
図２は、第１実施形態の製造装置２０を示す図であって、この製造装置２０は、一方向連続繊維からなる繊維束を巻き出す巻出装置２１と、巻き出された繊維束を開繊して、例えば厚みが０．０４〜０．２５ｍｍ程度の平たい帯状とする開繊装置２３と、開繊された帯状の繊維束、すなわち、連続繊維を引き揃えてなる帯状物２２の下面側に、半硬化の熱硬化性樹脂層を備えた樹脂担持シート２４ａを供給して貼り合わせ、帯状物２２と半硬化の熱硬化性樹脂層とを備えた積層体を形成する供給・貼合装置２５Ａを備えている。樹脂担持シート２４ａは、離型紙に予め半硬化の熱硬化性樹脂が塗布され、熱硬化樹脂層が形成されたものである。

この例の供給・貼合装置２５Ａは、供給部２５と、巻き取り部３０とを備え、半硬化の熱硬化性樹脂層側に保護フィルム３０ａが貼り付けられた状態で供給部２５から巻き出された樹脂担持シート２４ａから、保護フィルム３０ａを巻き取り部３０で巻き取った後、この巻き取りにより露出した半硬化の熱硬化性樹脂層が、帯状物２２の下面に接するように、樹脂担持シート２４ａを帯状物２２に供給し、貼り合わせ、積層体とするものである。

また、この製造装置２０は、積層体を構成する帯状物２２に対して、樹脂担持シート２４ａが貼り合わされていないその上面にレーザ光を照射して、帯状物２２の所望の部分を切断し、複数の切断線１１を形成する切断装置２６と、切断装置２６を経た帯状物２２の上面に、半硬化の熱硬化性樹脂層を備えた樹脂担持シート２４ｂを供給して貼り合わせる供給・貼合装置２５Ｂとを備えている。この供給・貼合装置２５Ｂも、供給・貼合装置２５Ａと同様に、供給部２５と、巻き取り部３０とを備えている。

この例の切断装置２６は、帯状物２２の上面側において、レーザ光を自在に走査して、帯状物２２の任意の位置を切断可能なものである。

さらに、この製造装置２０は、供給・貼合装置２５Ｂの後段に、貼り合わされた樹脂担持シート２４ａ，２４ｂの熱硬化性樹脂層を加熱加圧により帯状物２２に含浸させ、プリプレグとする加熱加圧装置２７と、プリプレグを冷却する冷却部と引取部を備える装置２８とを順次具備し、さらに、プリプレグの上面側の離型紙２９ａを巻き取る巻き取り部２９と、巻き取られた離型紙２９ａに代えて保護フィルム３１ａを供給する供給装置３１と、離型紙と保護フィルム３１ａに挟まれた状態のプリプレグを巻き取る巻取装置３２とを備えている。

この製造装置２０により、図１の一方向不連続繊維プリプレグ１０を製造する場合には、まず、巻出装置２１により一方向連続繊維からなる繊維束を連続的に巻き出し、この繊維束を開繊装置２３の具備する複数本のバーで擦過もしくは揺動にて開繊して、連続繊維を引き揃えてなる帯状物２２とする。
ついで、開繊された帯状物２２の下面側に、供給・貼合装置２５Ａから、一方の保護フィルム３０ａが剥離された樹脂担持シート２４ａを供給して、半硬化の熱硬化性樹脂層が帯状物２２側となるように貼り合わせ、積層体を形成する（積層体形成工程）。この際、図示略のニップロールにて、樹脂担持シート２４ａと帯状物２２との貼り合わせの状態を適宜調整してもよい。そして、この樹脂担持シート２４ａにより帯状物２２を下方から支持しながら、帯状物２２を樹脂担持シート２４ａとともに切断装置２６へと送る。

ついで、帯状物２２の上面に、切断装置２６によりレーザ光を照射して、帯状物２２の所定の位置に走査して連続繊維を切断し、図１のようなパターンで複数の切断線１１を形成する（切断工程）。
この例では、被切断物である帯状物２２は、所定の供給速度で連続的に切断装置２６に送られているため、切断装置２６は、帯状物２２の供給速度を考慮した方向および速度でレーザ光を走査し、複数の切断線１１を連続的に形成していく。

ついで、この例では、切断工程後の帯状物２２の上面側に、供給・貼合装置２５Ｂから、保護フィルム３０ａが剥離され、露出した半硬化の熱硬化性樹脂層を備えた樹脂担持シート２４ｂを供給して貼り合わせる。この際も、半硬化の熱硬化性樹脂層が帯状物２２側となるように貼り合わせる。
これにより、帯状物２２の両面に熱硬化性樹脂層を備えた樹脂担持シート２４ａ、２４ｂが貼り合わされた積層体が得られる。

ついで、この積層体を、加熱加圧装置２７において、ヒータなどの加熱手段２７ａにより所定の温度まで加熱した後、この例では二対の加圧部２７ｂにより加圧し、樹脂担持シート２４ａ、２４ｂの具備する熱硬化性樹脂層を帯状物２２に含浸させ、プリプレグを得る（含浸工程）。
ついで、冷却部と引取部を備える装置２８において、水冷などの冷却手段（冷却部）２８ａによりプリプレグを冷却し、引取部２８ｂにより引取る。

そして、プリプレグの上面側に位置する離型紙２９ａを巻き取り部２９で巻き取り、代わりに、供給装置３１により例えばポリプロピレンフィルムなどの保護フィルム３１ａを供給した後、プリプレグをその上面側の保護フィルム３１ａと、その下面側の離型紙とともに、離型紙が内側となるように巻取装置３２で巻き取る（巻取工程）。離型紙が内側に位置するように巻き取ると、巻き取った時に、内側と外側でプリプレグの厚み分の曲率差が生じ保護フィルム３１ａが伸びるので、しわにならない。
このような方法により、保護フィルム３１ａと離型紙に挟まれ、巻き回された巻回物の形態の一方向不連続繊維プリプレグ１０を得ることができる。
得られた一方向不連続繊維プリプレグ１０は、製造する成形物の形状、強度などに応じて、複数枚重ねられて成形に供される。

樹脂担持シート２４ａ，２４ｂを構成する熱硬化性樹脂層には、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、フェノキシ樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、マレイミド樹脂、シアネート樹脂などが使用できる。また、その厚みは、一方向不連続繊維プリプレグの樹脂含有量が２５〜４５質量％となるように、適宜決定される。なお、樹脂含有量は、一方向不連続繊維プリプレグを構成する熱硬化性樹脂と繊維材料の合計質量を１００質量％とした際の熱硬化性樹脂の質量割合である。
また、「半硬化」とは、常温ではやや粘調な液体を硬化開始させ、一時的に非常に低粘度な状態を経由し、次に徐々に硬化が開始したＢステージの状態である。

切断工程で照射するレーザ光の種類としては、例えば、炭酸ガスレーザやエキシマレーザなどの気体レーザ、ＹＡＧレーザやＹＶＯ_４レーザなどの固体レーザ及びファイバーレーザなどが使用できるが、短時間の照射で帯状物を良好に切断できる点では、ＹＡＧレーザ及びＹＶＯ_４レーザなどの固体レーザ及びファイバーレーザが好ましい。
切断工程で使用される切断装置２６としては、キーエンス製の型式ＭＤ−Ｆ３０００や型式ＭＤ−Ｖ９９００、ＳＵＮＸ製の型式ＬＰ−Ｚ２５０、ＬＰ−Ｇ０５０、ＬＰ−４３１Ｕ、ＡｄｖａｎｃｅｄＯｐｔｏｗａｖｅｓＣｏｒｐ製の型式ＡＷＡＶＥ−３５５−１５−１００Ｋなどが挙げられる。
また、レーザ出力、発振モード、走査する速度、パルス幅、パルス周波数などを帯状物２２の材質、厚み、供給される速度、厚み方向の切断の度合いに応じて設定することが好ましい。

このような製造方法では、以上説明したように、レーザ光の照射により切断工程を行う。
そのため、刃先の磨耗劣化による切断不良という問題が生じず、長期的に安定な切断を行って、一定の品質の一方向不連続繊維プリプレグを得ることができる。また、レーザの走査パターンを変更するだけで、容易に切断線１１の形成パターンを変更できるため、プリプレグ設計の自由度も高い。

なお、以上説明した第１実施形態においては、切断工程の後に、帯状物２２の上面側に、半硬化の熱硬化性樹脂層を備えた樹脂担持シート２４ｂを貼り合わせているが、必ずしも上面側には樹脂担持シート２４ｂを設けなくてもよい。
また、以上の例では、帯状物２２の下面側に配置された供給・貼合装置２５Ａから、樹脂担持シート２４ａを供給して、帯状物２２と半硬化の熱硬化性樹脂層を備えた積層体を形成し、その後、積層体の上面にレーザ光を照射して切断部を形成している。しかしながら、帯状物の上面側に配置された供給・貼合装置から樹脂担持シートを供給して、帯状物と半硬化の熱硬化性樹脂層を備えた積層体を形成し、帯状物を上方から支持しながら切断装置へと送り、積層体の下面の帯状物に下方からレーザ光を照射して切断部を形成してもよい。すなわち、上述のような樹脂担持シートを用いる場合には、積層体形成工程においては、樹脂担持シートを帯状物の上下いずれか一方の面に積層し、その後の切断工程においては、他方の面へレーザ光を照射すればよい。
さらに、積層体形成工程においては、半硬化の熱硬化性樹脂層の両面に帯状物が積層した積層体を形成してもよい。具体的には、帯状物の一方の面に保護フィルムを剥離した樹脂担持シートを貼り合せた後、樹脂担持シートの備える離型紙を剥離してさらに別の帯状物を貼り合せればよい。そして、切断工程において、この積層体にレーザ光を照射して、切断線を形成することができる。この場合、レーザ光の照射は、積層体の少なくとも一方の面に対して行えばよく、片面側からのみの照射であっても、両面に配置された帯状物のいずれをも切断することができる。

次に、図３を参照して、図１の一方向不連続繊維プリプレグ１０を連続的に製造する第２実施形態を詳細に説明する。
図２の製造装置２０が、加熱加圧装置２７よりも前段側に切断装置２６を具備し、含浸工程よりも前に切断工程を行う、すなわち、プリプレグ化前の帯状物２２に対して切断工程を行うものであるのに対して、図３の製造装置４０は、加熱加圧装置２７および冷却部と引取部を備える装置２８よりも後段側に切断装置２６を具備し、含浸工程よりも後に切断工程を行う、すなわち、プリプレグに含まれる未切断の帯状物２２に対して切断工程を行うものである。

図３の製造装置４０により、図１の一方向不連続繊維プリプレグ１０を製造する場合には、まず、巻出装置２１により一方向連続繊維からなる繊維束を連続的に巻き出し、この繊維束を開繊装置２３の具備する複数本のバーで擦過もしくは揺動により開繊して、帯状物２２とする。
ついで、開繊された帯状物２２の下面側と、上面側に、供給・貼合装置２５Ａ、２５Ｂから半硬化の熱硬化性樹脂層を備えた樹脂担持シート２４ａ、２４ｂを順次供給して貼り合わせ、積層体を形成する（積層体形成工程）。

この例の樹脂担持シート２４ａも、離型紙に予め半硬化の熱硬化性樹脂が塗布されたものであり、半硬化の熱硬化性樹脂層側に保護フィルム３０ａが貼り付けられた状態で、供給・貼合装置２５Ａから供給された後、保護フィルム３０ａが巻き取り部３０で巻き取られ、露出した方の面が帯状物２２の下面に接するように、帯状物２２に貼り合わされる。また、樹脂担持シート２４ｂも、離型紙と保護フィルム３０ａに熱硬化性樹脂層が挟持された状態で供給・貼合装置２５Ｂから供給された後、保護フィルム３０ａが巻き取り部３０で巻き取られ、露出した方の面が帯状物２２の上面に接するように、帯状物２２に貼り合わされる。

ついで、加熱加圧装置２７において、加熱手段２７ａにより積層体を所定の温度まで加熱した後、この例では二対の加圧部２７ｂにより加圧し、樹脂担持シート２４ａ、２４ｂの備える熱硬化性樹脂層を帯状物２２に含浸させ、プリプレグを得る（含浸工程）。
ついで、冷却部と引取部を備える装置２８において、プリプレグを冷却手段（冷却部）２８ａにより冷却し、引取部２８ｂにより引取る。

そして、プリプレグの上面側に位置する離型紙２９ａを巻き取り部２９で巻き取り、プリプレグの上面を露出させてから、プリプレグの上面に切断装置２６によりレーザ光を照射して、帯状物２２の所定の位置を走査して切断し、図１のような複数の切断線１１を形成する（切断工程）。
この例でも、被切断物であるプリプレグは、所定の供給速度で連続的に切断装置２６に送られているため、切断装置２６は、プリプレグの供給速度を考慮した方向および速度でレーザ光を走査し、複数の切断線１１を連続的に形成していく。

ついで、供給装置３１から、プリプレグの上面に保護フィルム３１ａを供給し配置した後、プリプレグと、その上面に配置された保護フィルム３１ａと、その下面に配置された離型紙とを離型紙が内側となるように巻取装置３１で巻き取る（巻取工程）。
このような方法によっても、保護フィルム３１ａと離型紙に挟まれ、巻き回された巻回物の形態の一方向不連続繊維プリプレグ１０を得ることができる。

なお、以上説明した第２実施形態では、積層体形成工程において、帯状物２２の上面側と下面側の両方に、樹脂担持シート２４ａ、２４ｂを貼り合わせているが、樹脂担持シート２４ａ、２４ｂのいずれか一方だけであってもよい。また、プリプレグに対して、レーザ光を上面側から照射しているが、プリプレグが露出した状態であれば、下面側から照射してもよいし、両面側から照射してもよい。
さらに積層体形成工程においては、半硬化の熱硬化性樹脂層の両面に帯状物が積層した積層体を形成してもよい。具体的には、帯状物の一方の面に保護フィルムを剥離した樹脂担持シートを貼り合せた後、樹脂担持シートの備える離型紙を剥離してさらに帯状物を貼り合せればよい。そして、含浸工程後の切断工程において、プリプレグの少なくとも一方の面にレーザ光を照射して、プリプレグ中の連続繊維を切断して切断線を形成することができる。ここで両面にレーザ光を照射する場合には、１つの箇所に対して両面側からレーザ光を照射することにより、厚み方向に貫通する切断部を形成してもよいし、１つの箇所に対してはいずれか一方の面側からのみレーザ光を照射して、厚み方向に貫通する切断部を形成してもよい。また、両面側からレーザ光を照射する場合、一方からのレーザ光と、他方からのレーザ光とを異なる箇所に走査し、各レーザ光により、厚み方向には貫通しない切断部をそれぞれ形成してもよい。すなわち、一方向不連続繊維プリプレグ１０に含まれる各フィラメントが、切断工程により短繊維になっている限り、各切断部が貫通していなくてもよい。

［その他］
以上の説明においては、繊維材料として炭素繊維を例示したが、炭素繊維以外の繊維、例えばアラミド繊維などであってもよい。しかしながら、上述の切断工程によれば、配向を乱さずに切断することがより難しい炭素繊維であっても、良好に配向を維持したまま切断することができる。

また、図１では、一方向不連続繊維プリプレグ１０として、長手方向の複数箇所Ｐ_ｎそれぞれにおいて、切断部として複数の切断線１１が断続的に形成されているものを例示した。しかしながら、一方向不連続繊維プリプレグ１０に含まれる各フィラメントが、切断工程により短繊維になっている限り、各箇所Ｐ_ｎそれぞれにおける切断線の本数は１本であってもよい。
また、この例では、一方向不連続繊維プリプレグ１０として、長手方向に隣合う箇所では、切断線１１の幅方向における配置位置が互い違いにずれるパターンで切断線１１が形成されたものを例示した。しかしながら、一方向不連続繊維プリプレグ１０に含まれる各フィラメントが、切断工程により短繊維になっている限り、切断線１１の形成パターンには特に制限はない。例えば図１の例のように一定の規則性をもったパターンでもよいし、規則性のないランダムなパターンであってもよい。また、各切断線１１の長さ、切断線１１の本数、間隔Ｑ_１、Ｑ_２などにも制限はない。
また、図示例では、一方向不連続繊維プリプレグ１０の厚み方向に、繊維材料を貫通するように各切断線１１が形成されているが、先にも述べたとおり、一方向不連続繊維プリプレグ１０に含まれる各フィラメントが、切断工程により短繊維になっている限り、すべての切断線がこのように貫通している必要はない。

さらに、この例では、各切断線１１の方向が一方向不連続繊維プリプレグ１０の幅方向と一致しているものを例示した。しかしながら、各切断線１１の方向は、繊維方向と交差する方向であればよい。ただし、レーザ光の照射されるスポット径による切断幅の点からは、各切断線１１の方向は、繊維方向に対する角度が２〜１７８°となる範囲内であることが好ましい。更に好ましくは３０〜１５０°の範囲がよい。なお、各切断線の方向は、一致していなくてもよい。

また、この例では、一方向不連続繊維プリプレグ１０に含まれる繊維材料は、１本の長繊維束（繊維材料）から形成されたものであるが、複数本の長繊維束が幅方向に並べられた繊維材料から形成されたものであってもよい。その場合、巻出装置２１から複数の長繊維束を幅方向に並べた状態で巻き出せばよい。このような方法によれば、幅の大きな一方向不連続繊維プリプレグを得ることができる。
以上説明したように、切断線１１の形成パターン、本数、間隔、方向や、切断工程に供給される長繊維束の本数などは、一方向不連続繊維プリプレグの用途や、成形品に求められる物性などに応じて適宜設計でき、特に制限はない。

１０一方向不連続繊維プリプレグ（不連続繊維を有するプリプレグ）
１１切断線
２２帯状物
２４ａ、２４ｂ樹脂担持シート
２６切断装置
２７加熱加圧装置

Claims

連続繊維を引き揃えてなる帯状物と、半硬化の熱硬化性樹脂層とが積層した積層体を形成する積層体形成工程と、
レーザ光の照射により、前記帯状物中の前記連続繊維をその長手方向の複数箇所において切断し、前記連続繊維と交差する方向の切断部を形成する切断工程と、
前記熱硬化性樹脂層を前記帯状物に含浸しプリプレグを得る含浸工程と、
を有する、不連続繊維を有するプリプレグの製造方法。
切断工程を含浸工程の後に行う請求項１記載の不連続繊維を有するプリプレグの製造方法。
請求項１または２の製造方法によって製造される不連続繊維を有するプリプレグ。