WO2017073460A1

WO2017073460A1 - 切込プリプレグ、クロスプライ積層体、および切込プリプレグの製造方法

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Publication number: WO2017073460A1
Application number: PCT/JP2016/081170
Authority: WO
Inventors: 藤田雄三; 内藤悠太; 武田一朗; 川本史織; 小山芳孝
Original assignee: 東レ株式会社
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2017-05-04
Also published as: TWI846062B; CN108350201A; TW201725104A; TW202304682A; CA3001447A1; CA3001447C; KR20180075505A; US20180297320A1; CN108350201B; EP3369768A1; CN113442466B; EP3369768A4; US11926074B2; CN113442466A; TWI781914B; US10913236B2; US20210114342A1; KR102705721B1

Abstract

三次元形状への追従性に優れ、繊維強化プラスチックとした際に良質な表面品位と高い力学特性を発現する中間基材およびその製造方法を提供することを課題とする。一方向に配向した強化繊維と樹脂とを含むプリプレグの少なくとも一部の領域に強化繊維を分断する複数の切込を有する切込プリプレグであって、前記領域内から任意に選択される、１０個の直径１０ｍｍの円形の小領域内に含まれる切込の個数を母集団とした場合に、小領域内の切込個数の平均値が１０以上、かつ変動係数が２０％以内である切込プリプレグ。

Description

切込プリプレグ、クロスプライ積層体、および切込プリプレグの製造方法

　本発明は、成形時に良好な形状追従性を有し、固化した際に高い力学特性を有する繊維強化プラスチックの中間基材およびその製造方法に関する。

　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の中間基材として、ＳＭＣ（シートモールディングコンパウンド）がある。ＳＭＣは、通常２５ｍｍ程度に切断し熱硬化性樹脂を含浸したチョップドストランドがランダムに分散したシート状の基材であり、複雑な三次元形状を有する繊維強化プラスチックを成形するのに適した材料として知られている。しかし、ＳＭＣにより成形された繊維強化プラスチックはチョップドストランドの分布ムラ、配向ムラが必然的に生じてしまうため、成形体の力学特性が低下し、あるいはその値のバラツキが大きくなってしまう。安定し高い力学特性を発現する繊維強化プラスチックの成形法としては、連続した強化繊維に樹脂を含浸したプリプレグを積層し、オートクレーブにより成形する方法が知られている。しかしながら、連続繊維を用いたプリプレグでは、変形能不足によりシワや強化繊維の突っ張りが発生し、三次元形状等の複雑な形状へと成形することが難しい。

　上述のような材料の欠点を埋めるべく、連続的な強化繊維と樹脂とからなるプリプレグに切込を入れて強化繊維を分断することにより、流動可能で、かつ力学特性のバラツキも小さくなるとされる切込プリプレグが開示されている（例えば特許文献１、２）。

　また、ＳＭＣのように加熱加圧により流動させて形状形成するのではなく、プリプレグを手作業で型に沿わせるハンドレイアップに適した基材も、高品質な繊維強化プラスチックを得るためには必要な場合がある。プリプレグを用いたハンドレイアップには賦形性に優れた織構造を強化形態とした繊維基材（織物）に樹脂を含浸させたプリプレグ（織物プリプレグ）を用いることが一般的である（例えば特許文献３）。

　また、切込プリプレグの製造方法としては特許文献４のように、刃の配置された打ち抜き型を用いて製造する方法もあるが、間欠的な切込挿入法であり、細かい切込の場合、違うタイミングで打ち抜かれた切込同士の位置関係がずれやすいという問題があった。切込プリプレグが高い力学特性を発現するためには、切込位置を高精度に制御することが重要であるため、特許文献５のように、刃が設けられた回転刃ロールにプリプレグを押し付ける製造方法の方が提案されている。

特開昭６３－２４７０１２号公報国際公開ＷＯ２００８／０９９６７０号パンフレット特開平８－２５４９１号公報特開２００９－２２０４８０号公報特許第５２２３３５４号公報

　ＳＭＣと比較すると力学特性が大きく向上し、バラツキも小さくなるものの、特許文献１に記載の切込プリプレグについては構造材として適用するには十分な強度とは言えず、三次元形状への追従性も向上の余地がある。特許文献２に記載の切込プリプレグついては、切込を細かくすることでさらに高い強度を発現し、切込の角度を繊維方向に対して浅くすることにより、流動後も切込が開口しにくく、良外観を実現している。しかし、依然として成形品の切込開口が目視認識できるレベルであった。

　本発明は、かかる背景技術に鑑み、三次元形状への追従性に優れ、固化した際に切込開口の目視認識が困難なレベルの高い表面品位と優れた力学特性を発現する繊維強化プラスチックを得ることのできる中間基材を提供することにある。

　ハンドレイアップにおいては織物プリプレグが一般的に用いられるが、一方で硬化させた繊維強化プラスチックの力学特性としては、強化繊維の強化形態が織構造であるよりも、厚み方向のうねりがなく一方向に強化繊維が配向されている方が優れており、高い力学特性の望まれる製品へは一方向に強化繊維が配向されたプリプレグ（一方向プリプレグ）を用いて成形することが好ましい。しかし、一方向プリプレグは繊維方向へは高い剛性を有するため伸張させにくく、三次元形状を有する型へ沿わす際には、角部で強化繊維が突っ張るため形状追従が困難である。また、一方向プリプレグは非繊維方向へは樹脂のみで連結されており、非繊維方向へ引張り荷重が加わった際には割けてしまうため、ハンドレイアップには不向きである。繊維方向の角度を変えて複数枚積層した一方向プリプレグの積層体の場合、プリプレグの割けは軽減されるものの、角部での強化繊維の突っ張りを解消できず、３次元形状を有する型への形状追従は困難である。そこでハンドレイアップに好適であり、かつ繊維強化プラスチックとした場合に優れた力学特性を発現するプリプレグの積層体を提供することも本発明の課題とした。

　切込プリプレグの製造方法に関し、回転刃ロールの方が打ち抜き型よりも生産性が高く、その特質を最大限活かすためには、プリプレグを連続的に紙管等に巻いたプリプレグロールからプリプレグを巻き出し、切込を挿入して切込プリプレグとした後、ロールとして巻き取るプロセスが考えられる。しかしながら、プリプレグロールから巻きだしたプリプレグに連続して切込を挿入する工程では、徐々にプリプレグが幅方向へずれたり、プリプレグのたるみを巻き込むことでシワが発生するという問題がある。このような問題が生じると、製造された切込プリプレグの品質が低下し、連続的に安定して切込プリプレグを製造することが困難である。プリプレグのたるみや幅方向の位置ずれを軽減させ、シワなく連続的に安定してプリプレグに切込を挿入し、優れた成形性および、固化時には高い力学特性を発揮する切込プリプレグを製造することも本発明の課題とした。

　本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、高い力学特性と良質な表面品位を有する繊維強化プラスチックを得るための切込プリプレグとしては、一方向に配向した強化繊維と樹脂とを含むプリプレグの少なくとも一部の領域に強化繊維を分断する複数の切込を有する切込プリプレグであって、前記領域内から任意に選択される、１０個の直径１０ｍｍの円形の小領域内に含まれる切込の個数を母集団とした場合に、母集団の平均値が１０以上、かつ変動係数が２０％以内である切込プリプレグである。

　ハンドレイアップに好適なプリプレグの積層体としては、一方向に配向した強化繊維と樹脂を含み強化繊維の体積含有率Ｖｆが４５～６５％である複数枚のプリプレグよりなり、繊維方向が実質的に直角に交わる切込プリプレグを含むように構成されたクロスプライ積層体であって、
　前記各プリプレグは強化繊維を横切る複数の切込を有する実質的に全ての強化繊維が繊維長さ（Ｌ）１０～３００ｍｍである切込プリプレグであり、
　２５℃環境下にて以下に示す引張特性１を満たすか、又は、６０℃環境下にて以下に示す引張特性２を満たすクロスプライ積層体である。

　（引張特性１）クロスプライ積層体中のいずれかの切込プリプレグの繊維方向を０°とした場合に、クロスプライ積層体に対して０°方向へ１％の引張ひずみを加えたときにクロスプライ積層体の０°方向に発生する荷重を荷重１として、クロスプライ積層体に対して０°方向へ２％の引張ひずみを加えた時にクロスプライ積層体の０°方向に発生する荷重を荷重２とすると、荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５である。

　（引張特性２）クロスプライ積層体中のいずれかの切込プリプレグの繊維方向を０°とした場合に、クロスプライ積層体に対して０°方向へ１％の引張ひずみを加えたときにクロスプライ積層体の０°方向に発生する荷重を荷重１として、クロスプライ積層体に対して０°方向へ２％の引張ひずみを加えたときにクロスプライ積層体の０°方向に発生する荷重を荷重２とすると、荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５である。

　切込プリプレグの製造方法としては、強化繊維と樹脂とを含むプリプレグに張力を付与しながら、刃の長さの合計が１～３０００ｍ／ｍ^２の範囲内である回転刃ロールと該回転刃ロールの軸に対して略平行に近接した支持ロールとの間に、プリプレグの端辺が回転刃ロールの軸方向に所定の範囲内となるように通過させて、少なくとも一部の強化繊維の繊維長さを１０～３００ｍｍの範囲内に分断して切込プリプレグとする製造方法である。

　本発明によれば、３次元形状追従性に優れ、繊維強化プラスチックとした場合に良質な表面品位と優れた力学特性を発現する中間基材を得ることができる。また、ハンドレイアップに好適で、繊維強化プラスチックとした場合に優れた力学特性を発現するクロスプライ積層体を得られる。さらに、シワや幅方向の位置ずれを抑制して連続的に安定してプリプレグに切込を挿入し、優れた成形性および、固化時には高い力学特性を発揮する切込プリプレグを製造することができる

本発明の切込プリプレグの概念図である。均質でない切込パターン（ａ）と均質な切込パターン（ｂ，ｃ）を例示したものである。本発明の切込プリプレグに用いられる切込パターンの一例である。本発明の切込プリプレグに用いられる切込パターンの一例である。本発明の切込プリプレグに用いられる切込パターンの一例である。本発明の切込プリプレグに用いられる切込パターンの一例である。本発明のクロスプライ積層体の概念図である。本発明の切込プリプレグ製造方法の概念図である。図８の切込プリプレグ製造方法を上から見た図である。本発明の切込プリプレグ製造方法の概念図である。本発明の切込プリプレグ製造方法の概念図である。請求項１８に関わる概念図である。プレス成形用の型である。ハンドレイアップ用の型である。本発明の切込プリプレグに用いられる切込パターンの６つの例である。本発明の切込プリプレグに用いられない切込パターンの５つの例である。実施例および比較例に用いた切込パターンの５例である。実施例における、切込プリプレグ内の小領域抽出パターンである。大型の賦形型である。

　本発明者らは、三次元形状への追従性に優れ、繊維強化プラスチックとした場合に優れた力学特性を発現する中間基材を得るために、鋭意検討し、一方向に配向した強化繊維と樹脂とを含むプリプレグの少なくとも一部の領域に強化繊維を分断する複数の切込が挿入し強化繊維を不連続とすることで３次元形状への追従性を高め、かかる課題を解決することを究明した。

　具体的には、複数の切込が挿入された領域（以下、切込領域という）において任意に選択される１０個の直径１０ｍｍの円形の小領域内に含まれる切込の個数を母集団とした場合に、母集団の平均値が１０以上かつ変動係数が２０％以内の切込プリプレグである（以下、母集団の平均値が１０以上の状態を高密度、変動係数が２０％以内の状態を均質という）。

　図１（ａ）はプリプレグ１に複数の切込２が挿入された切込領域３を含む切込プリプレグの概念図を示している。切込領域は、プリプレグの少なくとも一部の領域にありさえすれば、プリプレグの一部のみに存在しても、プリプレグ全域に存在してもよく、プリプレグ内に複数の切込領域が含まれていてもよい。切込領域は、切込プリプレグのいずれの箇所に存在しても構わないが、切込プリプレグを用いて成形して繊維強化プラスチックとした際に、曲面や凹凸など三次元形状を含む領域に存在することが好ましい。切込領域内では、全ての強化繊維が切込によって分断されていても、切込によって分断されない強化繊維を含んでいても良い。

　図１（ｂ）は切込領域３内で直径１０ｍｍの円形の小領域４を１０箇所抽出した様子を示している（以降、直径１０ｍｍの円形の小領域４を、小領域と略記する）。小領域は、切込領域内で、小領域が重ならない程度に密に抽出することが好ましいが、切込領域が小領域を１０個全て重ならずに抽出するのに十分なサイズでない場合には、小領域同士が重なるように抽出しても良い。ただし、前述の母集団の平均値と変動係数をより精度よく測るために、切込領域の境界を越えて小領域を設定してはならない。切込領域の境界は、切込の端部同士を結ぶ線分を繋げた線分群であって、かつ該線分群内に全ての切込が含まれ、該線分群の長さの合計が最小となる線分群とする。

　小領域内に含まれる切込みの個数とは、小領域内に存在する切込と、小領域の輪郭に一部が接触する切込の合計数とする。なお、前述の母集団の平均値と前述の母集団の変動係数は、１０個の小領域内の切込数をｎｉ（ｉ＝１～１０）とすると、それぞれ式１、式２で計算される。

　切込の個数は高密度であるほど、三次元形状への追従性が向上し、切込プリプレグの変形時に一つ一つの切込の開口が小さくなるため、繊維強化プラスチックとした際に、良好な表面品位を得ることができる。また、全体として切込によって分断される強化繊維の数が同じであっても、繊維強化プラスチックとした際に負荷が与えられた場合、切込が大きい場合は切込周辺の応力集中が大きくなるが、細かくなるほど応力集中が軽減され、力学特性が向上する。

　したがって、小領域内に含まれる切込の個数を、１０個の小領域においてカウントし母集団とした際に、母集団は平均値が１０以上であることが好ましい。さらに好ましくは１５個以上である。小領域内で同一の強化繊維が複数の切込によって分断されていてもよいが、強化繊維の繊維長さＬが１０ｍｍより小さい場合、固化後の力学特性が低下する場合があるため、小領域内では同一の強化繊維が複数の切込みによって分断されていないことがより好ましい。なお繊維長さＬとは、図２（ａ）～（ｃ）に示すように、任意の切込と、強化繊維方向に最近接の切込（対になる切込）とにより分断される強化繊維の長さを指している。母集団の平均値が５０より大きい場合、小領域内で同一の強化繊維が複数の切込によって分断される可能性が高くなるため、母集団の平均値は５０以下であることが好ましい。一方、切込領域内において、均質に切込が分布しているほど、切込プリプレグ変形時に一つ一つの切込の開口のバラツキが小さくなるため、繊維強化プラスチックとした際に安定した力学特性を発現する。したがって、母集団の変動係数は２０％以下が好ましい。さらに好ましくは１５％以下である。ここで小領域の抽出方法としては、図１（ｂ）に示すように、小領域同士が比較的近くに存在するように抽出することが好ましい。抽出パターンによって前記変動係数が変動する場合もあるが、その場合は５回抽出パターンを変えて測定し、４回以上前記変動係数が２０％以下であれば、本発明の態様を満たすとみなす。

　比較的小さな切込を挿入する概念は既に特許文献２に記載されているが、例えば特許文献２の図２に記載の切込パターンを拡大縮小して前記母集団の平均値が１０以上となるようにした場合、強化繊維の繊維長さは１０ｍｍ以下とならざるを得ず、強化繊維の繊維長さを１０ｍｍとした場合には、前記母集団の平均値は５以下と、切込の分布の密度は小さくなる。

　また、特許文献１の第１図（Ａ）に代表される多くの既存の切込パターンでは、図２（ａ）（文献を特定しないときは本明細書の図である。以下同じ）に示すように、強化繊維の長さＬに対して、隣接する切込を、Ｌの半分の長さＬ／２ずらして、断続的な切込としている。このような切込パターンの場合、切込の長さが短く、繊維長さが長いほど、強化繊維の配向方向にＬ／２おきに存在する直線状に切込が存在しやすくなり、前記母集団のばらつきが大きくなる。このような場合、切込開口が前記直線上に集中し、開口が顕著に現れる。図２（ｂ）のように、隣接する切込をＬ／２ではなく、Ｌ／５やＬ／６といった、細かい周期でずらすことで、切込プリプレグ中により切込が均等に分布した切込パターンとなり、切込プリプレグが伸張する際に、伸張箇所が偏ることなく、均質な変形が可能となり、一つ一つの切込の開口が抑制される（以降、切込が均等に分布した切込パターンのことを均質な切込パターンと記す場合もある）。さらに、図２（ｂ）のように、隣り合う切込を階段状にずらすのではなく、図２（ｃ）のようにずらしてもよい。図２（ｃ）はＬ／１０の周期で切込がずれているが、切込によって分断された強化繊維束で、隣り合う強化繊維束の端部同士（例えば図２（ｃ）中の切込ｓ１と切込ｓ２）の距離は、２Ｌ／５となっており、図２（ｂ）のＬ／５よりも長くなっている。隣り合う強化繊維束の端部同士の距離が長いことで、き裂進展や切込開口の連鎖を抑制する効果があり、力学特性・表面品位ともに向上する。図２（ａ）の場合、隣り合う強化繊維束の端部同士の距離はＬ／２と長いが、強化繊維束を挟んだ２つの切込同士の距離も近いため、その２つの切込開口による応力集中部が重なりやすく、力学特性としても好ましくない。

　分断後の強化繊維の長さは１５ｍｍ以上が好ましく、さらに好ましくは２０ｍｍ以上である。強化繊維の長さが２０ｍｍ以上の場合でも、一つ一つの切込によって分断される強化繊維数を少なくすることで、切込が高密度に分布した切込パターン（以降、高密度な切込パターンと記す場合もある）を得ることができ、強化繊維が長いことに加え、切込が小さいことにより、力学特性向上の効果が見込める。図２（ｂ）のように、隣接する切込を細かい周期でずらすことにより、繊維長さを保ちつつ、均質かつ高密度な切込パターンを実現できる。切込が強化繊維の配向方向に対して斜めに挿入されている場合でも同様である。

　本発明における切込プリプレグの態様として、任意の切込Ａと、当該切込に最近接する別の切込Ｂとは、同一の強化繊維を分断していないことが好ましい。最近接する切込同士で分断された強化繊維は、比較的短い強化繊維となってしまうため、繊維強化プラスチックとした際に力学特性を低下させる要因となる。また、切込Ａと最近接する切込Ｂとの間に、切込Ａと切込Ｂのどちらによっても分断されていない強化繊維が存在することで、繊維強化プラスチックとした際に、切込Ａと切込Ｂが損傷により連結しにくくなり、力学特性が向上する。

　図３は切込領域の一部を示しており、切込Ａと最近接する切込Ｂとの間には複数の強化繊維５が存在しており、切込Ａと切込Ｂは同一の強化繊維を分断していない。図３（ａ）のように、切込Ａと切込Ｂの間の強化繊維５が、切込Ａおよび切込Ｂに最近接していない切込Ｃによって分断されていてもよいし、図３（ｂ）のように、切込Ａと切込Ｂの間の強化繊維５が、切込によって分断されていなくてもよい。最近接する切込同士の間は、強化繊維の直角方向に、切込を強化繊維に直角な平面に投影した投影長さＷｓの０．５倍以上であることが好ましく、より好ましくはＷｓの１倍以上である。

　高密度に切込を分布させた切込プリプレグでは、切込同士の距離が近くなり、最近接する切込同士が同一の強化繊維を分断してしまった際には非常に短い強化繊維が混入してしまう可能性があるため、最近接する切込同士が同一の強化繊維を分断しないように間隔を設けることで、高密度な切込パターンであっても短い強化繊維の混入を抑制し、安定した力学特性を発現せさることができる。

　本発明における切込プリプレグの好ましい態様として、図４のように、切込は実質的に同一の長さＹ（以下、Ｙを切込長さともいう）であり、最近接する切込同士の距離６は、Ｙの０．５倍よりも長い切込プリプレグが挙げられる。ここで、実質的に同一の長さとは、全ての切込長さが、全ての切込長さの平均値の±５％以内であることをいう（以下同じ）。なお、本発明において切込は、直線状でも曲線状でもよく、いずれの場合でも切込の端部同士を結ぶ線分を切込長さＹとする。

　最近接する切込同士の距離とは、最近接する切込同士の最短距離を意味する。最近接する切込同士の距離が近い場合、繊維強化プラスチックに損傷が入った場合に、損傷が切込同士を連結しやすくなるため、最近接する切込同士の距離が、切込長さＹの０．５倍より大きいことが好ましい。最近接する切込同士の距離は、より好ましくはＹの０．８倍以上、さらに好ましくはＹの１．０倍以上である。一方で、最近接する切込同士の距離に上限は特にないが、プリプレグに高密度な切込を付与するにあたり、最近接する切込同士の距離が切込長さＹの１０倍以上とすることは容易ではない。

　高密度に切込が分布する切込プリプレグにおいては、三次元形状への追従性は向上し、一つ一つの切込が小さいことによる力学特性の向上が見込めるが、切込同士の距離が近い場合よりも切込同士が離れている方が力学特性はさらに向上する。したがって、密に切込を挿入した場合には、切込同士の距離を空けた切込パターン、すなわち最近接する切込同士の距離を、切込長さＹの０．５倍より大きくすることが力学特性向上のために特に重要となる。さらに、切込領域内で全ての強化繊維を分断し賦形性を向上させた切込プリプレグの場合、最近接する切込同士の最短距離を切込長さＹの０．５倍よりも大きく空け、かつ最近接する切込同士が同一の強化繊維を分断しないことで、三次元形状への追従性および表面品位を損なわずに、最大限に力学特性を発現できる。

　本発明における切込プリプレグの好ましい態様として、切込が、強化繊維の配向方向に対して、斜めに挿入されている切込プリプレグが挙げられる。切込が曲線状の場合は、切込の端部同士を結ぶ線分が、強化繊維の配向方向に対して斜めであることを指す。切込を、強化繊維の配向方向に対して斜めとすることで、切込プリプレグの三次元形状への追従性や繊維強化プラスチックとした際の力学特性を向上することができる。強化繊維の配向方向と切込のなす角度をθとすると、θが２～６０°であることが好ましい。特にθの絶対値が２５°以下であることで力学特性、中でも引張強度の向上が著しく、かかる観点からθの絶対値が２５°以下がより好ましい。一方、θの絶対値は２°より小さいと切込を安定して入れることが難しくなる。すなわち、強化繊維に対して切込が寝てくると、刃で切込を入れる際、強化繊維が刃から逃げやすく、切込の位置精度を担保しながら挿入することが難しくなる。かかる観点からは、θの絶対値が２°以上であることがより好ましい。

　高密度に切込が分布する場合に限らず、θの絶対値が小さくなるほど、力学特性の向上が見込める一方、特に切込領域内で全ての強化繊維を分断する場合に、切込同士が近くなり、切込で発生した損傷が連結しやすく力学特性が低下する懸念もある。しかし、任意の切込と、当該切込に最近接する別の切込とは、同一の強化繊維を分断していないこと、かつ切込は、実質的に同一の長さＹであり、最近接する切込同士の距離が、Ｙの０．５倍よりも長いことで、切込が強化繊維の配向方向に対して直角な場合と比較して、さらなる力学特性の向上が見込める。切込が高密度の場合は、特に、力学特性の向上と共に、切込開口の抑制による表面品位の向上が見込める。特許文献２に代表されるように、強化繊維に対して斜めに切込を挿入することは知られた技術であるが、特許文献２の図２（ｆ）や図１２のように、隣接する切込が強化繊維の繊維長さＬに対してＬ／２ずれたような切込パターンでは、Ｌが長く切込の長さが小さい場合には、図２に示した現象と同様に、均質な切込パターンは実現できず、切込プリプレグの伸張時には切込が密な箇所が伸張しやすくなり、繊維強化プラスチックとした場合も切込同士が近くに存在するため、切込同士が連結しやすく、力学特性の低下を招く場合がある。図２（ｂ）や図２（ｃ）のような均質な切込配置に斜めの切込を適用することで、斜めに切込を挿入することによる力学特性向上の効果をより効果的に発現できる。

　本発明における切込プリプレグの好ましい態様として、切込と強化繊維の配向方向とのなす角度θの絶対値が、実質的に同一であり、さらにθが正である切込（正切込という）とθが負である切込（負切込という）を含む切込プリプレグが挙げられる。θの絶対値が実質的に同一とは、全ての切込における角度θの絶対値が、全ての切込における角度θの絶対値から求めた平均値の±１°以内であることをいう。切込プリプレグ内に正切込だけでなく、負切込も挿入することで、切込プリプレグが伸張時に正切込近傍で面内せん断変形が発生した場合に、負切込近傍では逆向きのせん断変形が生じることによりマクロとして面内のせん断変形を抑制し伸張させることができる。

　さらに好ましくは、正切込と負切込を略同数含む、切込プリプレグである。正切込と負切込を略同数含むとは、θが正となる切込の数とθが負となる切込の数が略同数であることを意味する。そして、θが正となる切込の数とθが負となる切込の数が略同数とは、数を基準とした百分率で示した時に、正の角となるθの数と負の数となるθの数がいずれも４５％以上５５％以下であることをいう（以下同じ）。

　図５のように正切込と負切込は互いに交互に配置することで、高い密度で切込を挿入しながらも、近接する切込間の距離を確保しやすくなる。また、得られた切込プリプレグを積層する際、正切込または負切込のみを含む切込プリプレグの場合には、同一の強化繊維の配向方向のプリプレグであっても、プリプレグを表から見るか裏から見るかで異なる切込の方向となる。したがって繊維強化プラスチック製造時に、毎回切込の方向が同じようになるように、もしくは同じ強化繊維の方向で切込の方向が異なるものを同じ枚数積層するための積層手順を制御する手間が増える可能性がある。したがって、切込と強化繊維の配向方向とのなす角度θの絶対値が実質的に同一であり、正切込と負切込が略同数となる切込パターンであれば、通常の連続繊維プリプレグ同様の扱いで積層が可能となる。

　正切込と負切込が略同数存在する切込プリプレグで、かつ正切込と負切込が均一に混合された切込パターンの場合は、特に高密度の切込分布の場合に、任意の切込が、当該切込に最近接する別の切込とで、同一の強化繊維を分断せず、かつ最近接する切込同士の距離がＹの０．５倍よりも長い切込パターンを作成しやすくなる。これにより、切込で発生した損傷の連結を抑制することができ、力学特性が向上する。また、正切込と負切込が存在する場合は切込プリプレグ伸張時にも切込の開口が発見されにくく、繊維強化プラスチックとした場合に良好な表面品位を得られるが、高密度な切込分布とした際にはさらに切込が細かくなり、さらに良好な表面品位を得ることができる。切込領域内で全ての強化繊維を分断する際にも当該切込パターンは有効であり、三次元形状への追従性を保ちつつ、力学特性と表面品位を向上させることができる。

　さらに好ましくは、任意の切込と、当該切込の延長線上に存在する最近接する別の切込との間隔について、正切込同士の間隔と負切込同士の間隔とで長さが異なる、切込プリプレグである。図６は正切込と負切込が略同数ずつ挿入された切込プリプレグを示している。正切込は直線９上に、負切込は直線１０上に配置されており、直線９上での正切込の間隔は直線１０上での負切込の間隔よりも小さくなっている。このような切込の配置にすることで、均質・高密度かつ近接する切込間の距離を確保することができ、最近接する切込が同一の強化繊維を分断しない切込パターンが作成可能である。さらに、任意の切込と、当該切込の延長線上に存在する最近接する別の切込との間隔について、正切込同士の間隔と負切込同士の間隔とで長さが同一の場合よりも強化繊維の長さを長くすることが可能であり、高密度で切込が分布されていても力学特性を維持することが可能である。なお、切込の延長線上に切込が存在するとは、切込を延長した直線と対象となる切込同士の最も近接する点同士を結んだ直線との角度が１°以内であることを指す。

　任意の切込と、当該切込の延長線上に存在する最近接する別の切込との間隔について、正切込同士の間隔と負切込同士の間隔とで長さが異なる切込パターンとすることで、高密度であっても強化繊維の長さをより長くすることができ、さらに切込領域内で全ての強化繊維を分断する場合にも、任意の切込と、当該切込に最近接する別の切込とは、同一の強化繊維を分断せず、最近接する切込同士の距離が切込長さＹの０．５倍よりも長い切込パターンが得やすくなる。これにより、より効果的に、表面品位と三次元形状への追従性を損なわずに、力学特性を向上させることができる。すなわち、正切込と負切込が略同数挿入されており、任意の切込と、当該切込の延長線上に存在する最近接する別の切込との間隔について、正切込同士の間隔と負切込同士の間隔とで長さが異なり、任意の切込と、当該切込に最近接する別の切込とは、同一の強化繊維を分断せず、最近接する切込同士の距離が切込長さＹの０．５倍よりも長く、切込領域にて実質的に全ての強化繊維が繊維長さ１５ｍｍ以上に分断されている切込パターンが、三次元形状追従性、表面品位、力学特性の観点から、特に好ましい。特許文献２の図１、図２（ｄ）、図１４（ｄ）のように、正切込と負切込が挿入された切込パターンは既知であるが、いずれの切込パターンも、本明細書の図２（ａ）と同様に、隣接する切込が強化繊維の繊維長さＬの半分ズレた切込パターンであり、Ｌが長く、切込が小さくなるほど、切込配置の疎密が発生しやすくなる。隣接する切込を図２（ｂ）、図２（ｃ）のようにＬ／２に限定せず、ずらすことで、高密度かつ均質な切込パターンとすることができる。

　また、後述の切込プリプレグの製造方法では、切込プリプレグの表面に、保護シート（シート基材Ｂに相当）を貼りつけ、保護シートを貫通してプリプレグに切込を挿入することで、回転刃ロールと切込プリプレグの粘着を抑制する態様を示している。そのようにして製造された切込プリプレグの積層時には、保護シートを剥がす必要があり、最近接する切込同士の距離が近いと、保護シートを剥がす際に保護シートが引きちぎれ、取り扱い性が低下する場合がある。したがって、切込プリプレグシートの取り扱い性の観点からも、最近接する切込同士の距離が切込長さＹの０．５倍よりも長いことが好ましい。略同数の正切込と負切込が混合して配置されている場合には、保護シートを剥がす際に保護シート上の切込が連結しにくく、切込プリプレグシートの取り扱い性がさらに向上する。任意の切込と、当該切込の延長線上に存在する最近接する別の切込との間隔について、正切込同士の間隔と負切込同士の間隔とで長さが異なる場合は、正切込と負切込をより均一に配置することができ、保護シートが引きちぎれにくくなり、切込プリプレグの取り扱い性がさらに向上する。なお、保護シートの材質の代表的なものにはポリエチレン、ポリプロピレン等のポリマー類が挙げられ、プリプレグに刃で切込を挿入する際、刃に樹脂が粘着することを防ぐ役割や、切込プリプレグ保管時に切込プリプレグ表面をホコリ等の異物から保護する役割がある。

　本発明において、切込プリプレグに含まれる樹脂は、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよく、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、樹脂が熱により架橋反応を起こし少なくとも部分的な三次元架橋構造を形成するものであればよい。これらの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。

　本発明の切込プリプレグに含まれる強化繊維は、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。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。

　強化繊維の体積含有率Ｖｆは７０％以下とすることで切込部の強化繊維のずれがおき、ブリッジングを効果的に抑制し、形状追従性とボイド等の成形不具合の抑制効果を得ることができる。かかる観点からＶｆが７０％以下であることがより好ましい。また、Ｖｆは低いほどブリッジングは抑制できるが、Ｖｆが４０％より小さくなると、構造材に必要な高力学特性が得られにくくなる。かかる観点からＶｆが４０％以上であることがより好ましい。より好ましいＶｆの範囲は４５～６５％、さらに好ましくは５０～６０％である。

　切込プリプレグは強化繊維へ部分的に樹脂を含浸させた（すなわち、一部を未含浸とした）プリプレグを用いて製造してもよい。強化繊維に部分的に樹脂を含浸させた切込プリプレグを用いることで、プリプレグ内部の強化繊維の未含浸部が面内の流路となり、積層の際に切込プリプレグの層間に閉じ込められた空気や切込プリプレグからの揮発成分などの気体が切込プリプレグ外に排出されやすくなる（このような気体の流路を脱気パスと呼ぶ）。一方で、含浸率が低すぎると、強化繊維と樹脂の間で剥離が生じ、切込プリプレグ積層時に未含浸部で切込プリプレグが二つに割れてしまうなど作業性が劣ってしまう場合があることや、成形中の含浸時間を長く取らないとボイドが残ってしまう場合があること、などから、含浸率は１０～９０％が好ましい。かかる観点から、含浸率の範囲のより好ましい上限は７０％であり、さらに好ましい上限は５０％であり、含浸率の範囲のより好ましい下限は２０％である。

　本発明の切込プリプレグは、その表面に樹脂層が存在しても良い。切込プリプレグの表面に樹脂層が存在することで、切込プリプレグを積層した際に、切込プリプレグ同士の間に層間樹脂層が形成される。これにより、面外衝撃荷重が加わった際、クラックが柔軟な層間樹脂層に誘導され、かつ熱可塑性樹脂の存在により靭性が高いため剥離が抑制されることで、面外衝撃後の残存圧縮強度を高くすることができ、航空機などの高い安全性が要求される主構造用材料として適する。

　また、本発明の切込プリプレグは、上記したいずれの態様ものも、成形に先立って予め積層した、以下に示すような態様のクロスプライ積層板として好ましく用いられることができる。

　切込プリプレグはＳＭＣと同様に、プレス成形に用いることができるが、本発明者らは、一方向に配向した強化繊維と樹脂を含む強化繊維の体積含有率Ｖｆが４５～６５％である強化繊維を横切る複数の切込を有する、実質的に全ての強化繊維が繊維長さ（Ｌ）１０～３００ｍｍである切込プリプレグを強化繊維の配向方向（繊維方向）が実質的に直角方向に交わる切込プリプレグを含むように複数枚積層したクロスプライ積層体とし、さらに後述する引張特性を有するクロスプライ積層体とすることで、手作業による賦形（ハンドレイアップ）に好適な基材を得られることをも見出した。

　通常強化繊維の繊維方向は剛性が高く伸張させることが困難であるが、切込によって強化繊維を分断することで、切込プリプレグの繊維方向への伸張も可能とし、切込プリプレグを積層したクロスプライ積層体とすることで、各層の切込プリプレグに非繊維方向への荷重が加えられた場合に切込プリプレグが割けることを抑制する。繊維方向が実質的に直角に交わる切込プリプレグを含むように積層された切込プリプレグが互いに拘束し合う構成は、縦糸と横糸が互いに拘束し合い、強化繊維の配向していない±４５°方向に伸張可能であるため賦形性に優れる織物を模擬した構成となっており、織物と同等の賦形性が期待できるため、クロスプライに積層（繊維方向が実質的に直角に交わる切込プリプレグを含むように積層）することが好ましい。同じ大きさの正方形に切り出した切込プリプレグを９０°回転させて積層するだけでよいため、積層が簡便である。なお繊維方向が実質的に直角とは、繊維方向が９０°±１０°の範囲内であることを指す。

　繊維方向が実質的に直角に交わる切込プリプレグを含むように複数枚積層したクロスプライ積層体について、積層する枚数は特に限定されず、例えば積層構成は［０／９０］、［０／９０］２でもよく、［０／９０／０］など０°と９０°の枚数が異なっても良い。異なる切込挿入方法（切込パターン）の切込プリプレグを積層したクロスプライ積層体でもよい。クロスプライ積層体は厚いほど伸張させにくくなるため、積層後の厚みは１ｍｍより小さいのが好ましい。

　なお、本発明において実質的に全ての強化繊維が繊維長さＬ＝１０～３００ｍｍに分断されているとは、クロスプライ積層体中の各切込プリプレグにおいて、Ｌ＝１０～３００ｍｍの範囲外の強化繊維の体積の合計が、該切込プリプレグの体積に対して０％以上１０％以下であることを指す。

　各切込プリプレグの強化繊維の体積含有率Ｖｆは６５％以下とすることで切込部の強化繊維のずれがおき、形状追従性を得ることができ、成形時に発生する表面の樹脂欠け抑制に十分な樹脂量を確保できる。かかる観点からＶｆは６５％以下であることが好ましい。また、Ｖｆは低いほど繊維方向への伸張効果が高くなるが、Ｖｆが４５％より小さくなると、構造材に必要な高力学特性が得られにくくなる。かかる観点からＶｆは４５％以上であることが好ましい。

　切込挿入時に強化繊維の逃げが発生することから、切込プリプレグへわざと長めの切込を挿入することもあり、大多数のＬよりも短い繊維長さとなる強化繊維が該切込プリプレグ内に存在する場合もあるが、その体積割合は該切込プリプレグの体積の５％より小さいのがよい。また、各切込プリプレグにおいて切込挿入時の繊維方向の僅かなズレや、切込を挿入する装置の劣化等によって切込が挿入されない強化繊維や、Ｌが３００ｍｍを超える強化繊維が存在する場合があるが、その体積割合は該切込プリプレグの体積の５％より小さいのがよい。対となる切込によって実質的に全ての強化繊維が所定の繊維長さ範囲（１０～３００ｍｍ）となることで、三次元形状への追従性、ブリッジング防止につながる。

　切込によって分断された強化繊維はＬを３００ｍｍ以下とすることにより、クロスプライ積層体の繊維方向において切込の存在確率を上げ、細かい凹凸への形状追従性向上を実現することができる。Ｌを１０ｍｍ以上にすると、切込同士の距離が離れるため、そのような切込プリプレグを用いて成形された繊維強化プラスチックに荷重が負荷された場合には、クラックが連結しにくく強度が高いものとなる。成形時における形状追従性と成形された繊維強化プラスチックの力学特性との関係を鑑みると、Ｌのより好ましい範囲は１０～３００ｍｍである。切込の具体的な配置については特に限定はなく、上述の均質かつ高密度な切込パターンを採用してもよい。高密度かつ均質な切込パターンを用いることで、ハンドレイアップにより得たプリフォームから、切込開口がほとんど見えない良質な表面品位を有し、さらに高い力学特性を有する繊維強化プラスチックを成形できる。

　本発明において、室温すなわち２５℃環境下にてクロスプライ積層体中のいずれかの一枚の切込プリプレグの繊維方向を０°とした場合に、クロスプライ積層体に対して０°方向へ１％の引張ひずみを加えたときにクロスプライ積層体の０°方向に発生する荷重を荷重１として、２５℃環境下にてクロスプライ積層体に対して０°方向へ２％の引張ひずみを加えたときにクロスプライ積層体の０°方向に発生する荷重を荷重２とすると、荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５（引張特性）を満たすことが好ましい。

　図７は切込プリプレグ１４を２層積層させたクロスプライ積層体の概念図であり、上側の切込プリプレグの繊維方向を０°方向１１としている。クロスプライ積層体をハンドレイアップにより型に押し付けて賦形する際、最も伸張させやすいのは４５°方向１３であるが、４５°方向１３のみを伸張させながら形づくるのは困難である。４５°方向１３よりも０°方向１１に近い方向に伸張させながら賦形する際は０°方向１１が伸張しやすいほど該角度で伸張しやすいため、クロスプライ積層体の０°方向１１の伸張しやすさが、クロスプライ積層体の賦形しやすさの目安となる。４５°方向１３よりも９０°方向に近い方向へ伸張させながら形づくる場合には、クロスプライ積層体のもう一枚の切込プリプレグの０°方向１２の伸張しやすさが、クロスプライ積層体の賦形しやすさの目安となる。

　なお、本発明のクロスプライ積層体は、クロスプライ積層体中のいずれか一つの切込プリプレグの繊維方向を０°とした場合に、前記引張特性（荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５）を満たすことが重要であり、例えば、上側の切込プリプレグの繊維方向を０°方向１１とした場合に前記引張特性を満たしさえすれば、下側の切込プリプレグの繊維方向を０°方向とした場合（つまり上側の切込プリプレグの繊維方向の９０°方向１２を０°方向とした場合）に前記引張特性を満たさなかったとしても、その態様は本発明のクロスプライ積層体に含まれる。本発明のクロスプライ積層体において特に好ましくは、クロスプライ積層体のいずれか一つの切込プリプレグの繊維方向を０°とした場合に、０°方向および９０°方向において前記引張特性（荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５）を満たす態様、つまりクロスプライ積層体中の全ての切込プリプレグについて、その繊維方向を０°とした場合に０°方向において前記引張特性（荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５）を満たす態様である。

　ハンドレイアップ時に、切込プリプレグの０°方向は０°方向のひずみが１％以上伸張することが好ましいが、弾性変形で伸び続けると賦形後に収縮し形状が維持できない場合や、賦形に要する荷重も増大する場合があるため、クロスプライ積層体の０°方向の引張特性としては非線形性であり、徐々に弾性率が低下する特性を有することが好ましい。すなわち、荷重２＜荷重１×１．５であることが好ましい。また、クロスプライ積層体の０°方向のひずみが２％以下で、一部の切込を起点としてクロスプライ積層体が分断される特性を有すると、賦形中にクロスプライ積層体が引きちぎれる場合があるため、クロスプライ積層体の０°方向の引張特性としては、０°方向のひずみが１～２％の間で荷重が極端に低下しないことが好ましい。すなわち、荷重２＞荷重１×０．５であることが好ましい。より好ましい引張特性の範囲は荷重１×０．７＜荷重２＜荷重１×１．３である。さらに、切込が挿入され、実質的に全ての強化繊維が切断されていても、荷重１がクロスプライ積層体の幅１ｍｍあたり５０Ｎ以上となるクロスプライ積層体が、クロスプライ積層体の剛性が高いため取り扱い性がよく、好ましい。一方で、荷重１が大きすぎると荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５を満たす場合でも、人力では伸びにくく、ハンドレイアップに適さない場合がある。したがって、荷重１はクロスプライ積層体の幅１ｍｍあたり３００Ｎ以下が好ましい。

　荷重１、荷重２の測定には、クロスプライ積層体を短冊状に切り出した引張試験片を用いてもよく、引張ひずみの付与には引張試験機を用いても良い。ひずみは実施例に記載の非接触ひずみ測定器を用いた方法で測定できる。

　本発明では、クロスプライ積層体のいずれかの切込プリプレグの繊維方向を０°とした場合に、クロスプライ積層体に対して０°方向へ２％の引張ひずみを加えた時に、クロスプライ積層体の面積に占める切込開口部の合計の面積（切込開口部の面積率という）が、０％以上１％以下であることが、繊維強化プラスチックの表面品位の観点から好ましい。切込開口部には、樹脂が流動して充填される場合や、樹脂が充填されない場合は隣接層が見える場合がある。いずれの場合も、切込開口部は強化繊維が含まれる箇所とは色が異なって見えるため、繊維強化プラスチックとした際に表面品位を損なわすことが多い。

　本発明において切込開口部は、クロスプライ積層体あるいは繊維強化プラスチックの表面において、表面から１０ｃｍ以上５０ｃｍ以下の距離から撮影したデジタル画像を画像処理によって二値化した際に、切込と切込以外の箇所を分離できる開口部を指す。

　クロスプライ積層体における切込開口部の面積率が０％以上１％以下の場合は、切込開口部が目視では認識されにくく、固化後の繊維強化プラスチックの表面品位が良好となる。
２％の引張ひずみを与えた場合でも、切込開口部の面積率が０％以上１％以下の場合は、一つ一つの切込の開口が小さい場合や、繊維長が長い場合など切込の存在確立が低い場合等が挙げられる。切込に隣接する強化繊維束の流入によって１％以下の開口とすることが可能である。さらに好ましい切込開口部の面積率は０．８％以下である。

　本発明におけるクロスプライ積層体は、前述の引張特性を室温（２５℃環境下）で満たさない場合でも、６０℃の温度下にて、クロスプライ積層体中のいずれかの一枚の切込プリプレグの繊維方向を０°とした場合に、クロスプライ積層体に対して０°方向へ１％の引張ひずみを加えたときにクロスプライ積層体の０°方向に発生する荷重を荷重１として、６０℃環境下にてクロスプライ積層体に対して０°方向へ２％の引張ひずみを加えたときにクロスプライ積層体の０°方向に発生する荷重を荷重２とすると、荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５（引張特性）を満たすクロスプライ積層体であっても良い。室温での賦形が困難であっても、ドライヤーなどの加熱手段によって加熱しながら賦形する際に、６０℃環境下にて荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５を満たすことで、賦形しやすく、賦形後には形状が固定されやすい。好ましくは、荷重１×０．７＜荷重２＜荷重１×１．３である。

　さらに、６０℃の温度下であっても、クロスプライ積層体のいずれかの切込プリプレグの繊維方向を０°とした場合に、クロスプライ積層体に対して０°方向へ２％の引張ひずみを加えた時に、クロスプライ積層体の面積に占める切込開口部の合計の面積（切込開口部の面積率という）が、０％以上１％以下であることが、繊維強化プラスチックの表面品位の観点から好ましい。さらに好ましい切込開口部の面積率は０．８％以下である。

　なお、引張荷重付与時のクロスプライ積層体における切込開口部の面積率については実施例に記載の方法にて、引張試験中のクロスプライ積層体を撮影した後、画像処理によって測定することができる。なお、クロスプライ積層体の０°方向へ２％の引張ひずみを加える過程において急激な荷重低下が生じ、荷重２＜荷重１×０．５となる場合は、強化繊維のうねりが発生し、表面品位は損なわれる。

　本発明におけるクロスプライ積層体の好ましい態様として、面積が０．５ｍ^２以上であることが好ましい。さらに好ましくは０．８ｍ^２以上である。一方、現実的なクロスプライ積層体の面積の最大値は５ｍ^２である。通常、積層していないプリプレグや切込プリプレグは面積が大きくなるほど、たわみやすく、成形時に型に配置する際、シワが発生しやすくなる。クロスプライ積層体とすることで、剛性を向上させ、面積が０．５ｍ^２以上であっても、型に配置する際にはシワが発生しにくくなる。また、面積の大きいクロスプライ積層体を作製する際に、複数枚の切込プリプレグをつないで１層とする場合がある。クロスプライ積層体とすることで、つなぎ目が存在しても、もう片方の層によって担持され、つなぎ目がばらけることなく、取り扱い性が向上する。つなぎ目は、強化繊維に平行な直線状とすることが、クロスプライ積層体を固化した繊維強化プラスチックの力学特性維持のために好ましい。

　樹脂を熱可塑性樹脂とする場合には、切込プリプレグのタック性がなく常温で積層して一体化することができないため、切込プリプレグをプレス成形など加熱と加圧手段を備えた方法により一体化させてクロスプライ積層体を作製するのがよい。

　本発明のクロスプライ積層体は、平板状のまま金型にセットしてプレス成形してもよいし、クロスプライ積層体を型に押し付けて得てプリフォームとし、続いて該プリフォームを固化することで繊維強化プラスチックとして製造してもよい。本発明のクロスプライ積層体は強化繊維の配向方向にも伸張することが可能であるため、両面型によるプレス成形など、圧力の高い成形を行う際は、プリフォームは完全に型に追従していなくてもよい。クロスプライ積層体を精度よく凹凸に沿わせるためには長い時間を要するが、型の表面に対して、完全に追従させなくとも、圧力に寄って型に形状追従可能であり、プリフォーム作製時間も短くなる。型の表面に対して完全に追従させないとは、型に接しているプリフォームの面積が、型の表面積の９０％以下であることを示す。プリフォームは手作業（ハンドレイアップ）により型に押し付けられて製造されてもよく、ロボットなどを用いて型に押し付けられてもよい。クロスプライ積層体を細かい凹凸への追従させる際、手作業による賦形を採用すると、シワの発生する箇所を確認しながら、伸張させる箇所を限定して、精度よく追従させることができることから好ましい。また、クロスプライ積層体を複数枚、角度を変えて重ねて積層してもよい。プリフォームを固化させる際には、型とバグフィルムとの間にプリフォームを配置して密閉空間とし、密閉空間を真空引きして大気圧との差圧で切込プリプレグ積層体を加圧しながら加熱して、オートクレーブによりさらに圧縮加熱気体によって成形してもよいし、オーブンや接触加熱により真空ポンプを用いて大気圧との差圧による加圧のみで固化させて成形してもよい。あるいは、プリフォームを型で挟み、プレス成形によって固化してもよい。

　クロスプライ積層体を型に押し付ける際、クロスプライ積層体を加熱する工程を含むことも好ましい。つまりクロスプライ積層体を型に押し付ける際に、ドライヤーやヒーター等の加熱手段によってクロスプライ積層体を柔らかくする工程を含んでいてもよい。型自体が加熱されるものであってもよい。クロスプライ積層体を加熱することで切込プリプレグが軟化し、形状追従性が高くなる場合がある。加熱する温度は、クロスプライ積層体の形状が崩れてしまわない程度がよく、樹脂粘度が５０Ｐａ・ｓ以上を保つ温度がよい。

　本発明者らは、切込プリプレグを製造する方法として、強化繊維と樹脂とを含むプリプレグに張力を付与しながら、刃の長さの合計が１～３０００ｍ／ｍ^２の範囲内である回転刃ロールと該回転刃ロールに対して略平行に近接した支持ロールとの間に、プリプレグの端辺が回転刃ロールの軸方向に所定の範囲内となるように通過させることで、プリプレグのたるみや幅方向の位置ずれを軽減させ、シワなく連続的に安定してプリプレグに、少なくとも一部の強化繊維の繊維長さを１０～３００ｍｍの範囲内に分断する切込を挿入し、優れた成形性および、固化時には高い力学特性を発揮する切込プリプレグを製造できることをも見いだした。

　図８および図９は本発明における切込プリプレグの製造方法を示している。紙管等にプリプレグを長手方向に連続的に巻いたプリプレグロール１５からプリプレグ１を巻き出し、刃１６を複数配置した回転刃ロール１７と支持ロール１８の間にプリプレグ１を通過させることで、刃１６がプリプレグ１に押し付けられた箇所で強化繊維が切断され、切込プリプレグ１４が得られる。

　支持ロール１８は、回転刃ロール１７に対して略平行に近接されており、２つのロールの間には刃１６が通過可能なクリアランスが設けられている。略平行とは、回転刃ロール１７または支持ロール１８の幅方向の任意の場所において、支持ロール１８と刃を除く回転刃ロール１７の間のクリアランスが、回転刃ロール１７または支持ロール１８の幅方向の平均値±１０％の範囲内であることを指す。

　回転刃ロール１７は、刃１６がロールから削りだされたものであってもよいし、刃１６が設けられたシートが磁石や接着剤等の接着手段を用いてロールに巻きつけられたロールであってもよい。特に、ロールがマグネットロールであり、刃が配置された金属シートを貼り付ける方法が、刃の交換時簡便に着脱できるため、ロール自体を削りだすよりも安価である金属シートを交換することで、複数の切込パターンを同回転刃ロールを用いて製造することができ好ましい。

　プリプレグは、回転刃ロールにカットシートの状態で挿入しても良いが、連続的にプリプレグを供給する方が生産性に優れ、中でもハンガーにかけたプリプレグロールから巻き出して挿入するのがよい。同様に回転刃ロールを出た後にプリプレグを切断してカットシートとしてもよいが、ワインダーを用いてロール状に巻き取ってもよい。

　本発明における切込プリプレグの製造方法は、主に強化繊維が一方向に配向した一方向プリプレグに適用されるが、織構造を有する織物プリプレグでもよく、さらには一方向プリプレグや織物プリプレグを複数枚積層したプリプレグ積層シートに切込を挿入する際にも好ましく用いることができる。プリプレグ積層シートは、例えば一方向プリプレグを強化繊維が直行方向になるように複数枚積層したクロスプライ積層シートなど、複数枚のプリプレグを角度を変えて積層したものでもよく、一方向プリプレグや織物プリプレグなど、強化形態の異なるプリプレグを混合させた積層シートであってもよい。

　所定の位置に刃を配置した回転刃ロールを用いることで、プリプレグの送りと連動して周期的にプリプレグに刃を挿入することが可能であり、回転刃ロールの回転速度を上げることで、切込プリプレグの製造速度も向上する。

　切込プリプレグ１４に挿入される切込２の切込プリプレグの面内における密度は、密であるほど、切込プリプレグ１４の成形性は向上するが、密度が高すぎる場合、固化時の力学特性が低下する。ここで、切込プリプレグ１４に挿入される切込２の切込プリプレグの面内における密度は、単位面積における刃の長さの合計を指標として表すことができ、かかる指標が１ｍ／ｍ^２以上であれば切込２の密度は密であるほど、切込プリプレグ１４の成形性は向上し、３０００ｍ／ｍ^２を超える場合は密度が高すぎ、固化時の力学特性が低下する。また、面積あたりの刃の長さの合計が長い場合、切断時に押し当てられる刃とプリプレグの接触点が増え、プリプレグに与えられる抵抗が大きくなるため、プリプレグの蛇行や回転刃ロールへ引き込む作用が発生する場合がある。したがって、回転刃ロールに設ける刃の長さの合計は、１～３０００ｍ／ｍ^２の範囲内であることが好ましい。特に好ましい回転刃ロールに設ける刃の長さの合計は、３０～１０００ｍ／ｍ^２の範囲内である。

　切込の長さの合計が上記範囲内であっても、局所的に１０ｍｍ未満の長さの強化繊維が存在する場合には、切込プリプレグ固化時の力学特性の低下を引き起こし、強化繊維の繊維長さが３００ｍｍを超える場合には、複雑形状成形時に強化繊維が突っ張り、成形不良を起こす可能性があるため、強化繊維の繊維長さは３００ｍｍ以下がよい。したがって、刃によって分断する強化繊維の長さは１０～３００ｍｍの範囲内であることが好ましい。つまり本発明においては、少なくとも一部の強化繊維の繊維長さが１０～３００ｍｍとなるように分断して切込プリプレグとすることが好ましい。特に好ましい強化繊維の長さは１５～２００ｍｍの範囲内である。

　また、刃によってプリプレグ内の強化繊維が全て切断されてもよいし、一部切断しない強化繊維を残しても良い。

　図８、図９において、プリプレグ１および、切込プリプレグ１４は回転刃ロール１７の回転１９によって切込プリプレグの送り方向２２へ移動する。このとき、支持ロール１８も回転していてもよく、支持ロールの回転によって回転刃ロールの回転が発生する機構であってもよい。回転刃ロール１７の回転とプリプレグロール１５の回転は必ずしも連動している必要はないが、本発明においては、プリプレグに張力を付与しながら回転刃ロールと支持ロールの間にプリプレグを通過させることで切込プリプレグとすることが特徴であるため、プリプレグ１に張力２３が付与されるようにプリプレグロール１５の回転のトルクまたは回転速度を制御することが好ましい。プリプレグ１がたるんだ状態で、たるみを巻き込みながら回転刃ロール１７と支持ロール１８の間を通過すると、切込プリプレグ１４にシワが入り、品位の良い切込プリプレグ１４を安定して製造することが困難となる。

　プリプレグに対して付与される張力２３は、連続して回転刃ロール１７と支持ロール１８にプリプレグ１を通過させる連続運転中に、略一定に保たれることが好ましい。連続運転中に張力２３が小さくなると、プリプレグ１にたわみが発生し、切込プリプレグ１４にシワが入る場合がある。略一定の張力とは、張力が平均張力±１０％に保たれることを指す。好ましい張力の範囲は１０～２０ｋｇ／ｍである。

　さらに、プリプレグ１に張力を与えた場合でも、プリプレグロール１５から巻き出す際、プリプレグ１が、回転刃ロールの軸方向１７ａ（図８の奥行き方向、図９の左右方向）へずれた際には、巻き取り側の端辺がずれ、ロール状に巻き取る際には端辺を揃えるためリワインドが必要である他、巻取り側のシート道からずれることによるひずみによりプリプレグ１の端辺にたるみが発生し、シワの原因となる。一度切込プリプレグにシワが生じると、連続的にプリプレグを切込プリプレグとする工程ではシワが伝播し、シワを取り除くことが困難であるため、一度工程を停止させ、プリプレグを切断、廃棄する必要があり、歩留まりが下がる。そこで、プリプレグ１をプリプレグロール１５から巻き出し、切込２を挿入するまでの間、プリプレグ１の端辺が、回転刃ロールの軸方向１７ａに所定の範囲内を保つように制御することが好ましい。

　このように回転刃ロール１７と支持ロール１８との間に、プリプレグの端辺が回転刃ロールの軸方向１７ａに所定の範囲内となるように通過させるための具体的な方法はとしては、例えばプリプレグ１の端辺の位置を読み取るセンサーを用いて、該端辺が回転刃ロールの軸方向に対し、常に所定の範囲内を通過するようにプリプレグロール１５の幅方向の位置を調節することが好ましい。なお、所定の範囲とは、プリプレグ１の端辺が回転刃ロールの軸方向１７ａに対して平均位置±２．０ｍｍの範囲内であることを指す。より好ましくは、プリプレグ１の端辺が回転刃ロールの軸方向１７ａに対して平均位置±１．０ｍｍの範囲内であり、さらに好ましくは±０．５ｍｍの範囲内である。

　好ましい切込プリプレグの製造方法として、図１０に示すように、回転刃ロール１７と支持ロール１８の間にプリプレグ１を通過させて切込プリプレグ１４とした後、回転刃ロール１７側の表面が回転刃ロール１７から離れるように切込プリプレグ１４を支持ロール１８に押しつけ、切込プリプレグを引き取る方法が挙げられる。切込プリプレグ１４を支持ロール１８に押し付ける方法は、図１０のように押さえロール２４を用いてもよいし、吸引する機構を有する支持ロールによって切込プリプレグ１４を支持ロールのロール表面に吸着する方法でもよい。回転刃ロール１７と支持ロール１８の間にプリプレグ１を通過させる際に、プリプレグに含まれる樹脂の粘度が高い場合や、刃１６と切込２との摩擦係数が高い場合に、切込プリプレグ１４が回転刃ロール１７に密着する場合がある。そのような場合に回転刃ロール１７から切込プリプレグ１４を剥がす必要があるが、刃１６によって分断された強化繊維が毛羽となって切込プリプレグの表面に残り、切込プリプレグ１４の品位を悪化させる場合がある。刃１６をプリプレグ１に押し付けた瞬間から、切込プリプレグ１４を支持ロール１８側に押し付けることで、切込プリプレグ１４が回転刃ロール１７に密着することを抑制することができる。本方法は、特に熱硬化樹脂を用いたプリプレグに対して好ましく用いることができる。熱硬化性樹脂を用いたプリプレグの場合、通常プリプレグはタックを有するため、プリプレグは後述するシート基材Ａ（例えば離型紙）により担持されているが、回転刃ロール１７と支持ロール１８の間にプリプレグ１を通過させた際に、シート基材Ａが剥がれると、得られた切込プリプレグ１４を巻き取る際にシワが生じる。切込プリプレグ１４を回転刃ロール１７から離れるように支持ロール１８に押し付けて引き取ることで、シート基材Ａの剥がれが抑制され、巻き取りの際のシワが軽減される。

　さらに好ましい切込プリプレグの製造方法として、図１１に示すように、プリプレグ１を支持ロール１８に押し付けながら、回転刃ロール１７と支持ロール１８の間に通過させ得ることで切込プリプレグ１４とする、切込プリプレグの製造方法が挙げられる。押し付ける方法は、図１１のように、押さえロール２５を用いてもよいし、吸引する機構を有する支持ロールによって切込プリプレグ１４を支持ロールのロール表面に吸着する方法でもよい。刃１６をプリプレグに挿入した後に、支持ロール１８側に切込プリプレグ１４を押し付けることで、切込プリプレグ１４が回転刃ロール１７に密着することを抑制できるが、切込を挿入する前から支持ロール１７にプリプレグ１を押し付けておくことで、より確実に切込プリプレグ１４を支持ロールへ１８押し付けることができ、切込プリプレグ１４の回転刃ロール１７への密着を抑制する効果を高めることができる。また、支持ロール１７へプリプレグ１を押さえつけることにより、プリプレグ１が回転刃ロール１７および支持ロール１８に垂直に挿入されているかどうかを判別しやすくなる。例えば、わずかでもプリプレグ１の挿入角度が垂直でない場合、支持ロール１７に押さえつける際に、プリプレグ１の片側が浮くといった現象が生じる。

　さらに好ましい切込プリプレグの製造方法として、プリプレグの支持ロールに接する側の表面にシート基材Ａが配置されており、回転刃ロールに設けられた刃をプリプレグに押し付け、プリプレグを貫通させ、シート基材Ａの厚み方向に、シート基材Ａのプリプレグと接する側の表面から５～７５％の範囲で切込を挿入する、切込プリプレグの製造方法が挙げられる。

　ここで、シート基材Ａとしては、クラフト紙、上質紙、グラシン紙、クレーコート紙などの紙類や、ポリエチレン・ポリプロピレンなどのポリマーフィルム類、アルミなどの金属箔類などが挙げられ、さらに樹脂との離型性を付与または向上させるために、シリコーン系や“テフロン（登録商標）”系の離型剤や金属蒸着等をシート基材Ａの表面に付与しても構わない。シート基材Ａはプリプレグに粘着しプリプレグを担持していてもよいし、プリプレグを担持していなくてもよい。シート基材Ａの中まで刃を挿入することで、確実にプリプレグを貫通する切込をプリプレグに挿入することができる。シート基材Ａを用いない場合でプリプレグを貫通する切込を挿入する際は、刃が支持ロールに当たる場合がある。そのような場合には刃の劣化が加速する懸念がある。刃の先端がシート基材Ａに侵入する量としては、繰り返し裁断することによって刃が磨耗した場合でも、切り残しが発生することがないように、シート基材Ａのプリプレグ側と接する側の表面から厚み方向に５％以上挿入されていることが好ましく、回転刃ロールと支持ロールのクリアランスムラが生じた場合でも刃が支持ロールに接しないように、シート基材Ａのプリプレグと接する側の表面から厚み方向に７５％以下であることが好ましい。したがって、シート基材Ａへの刃の挿入量としては、シート基材Ａのプリプレグと接する側の表面から厚み方向に５～７５％であることが好ましい。さらに好ましい刃のシート基材Ａへの厚み方向への挿入量は１０～５０％である。

　さらに好ましい切込プリプレグの製造方法として、プリプレグを回転刃ロールと支持ロールの間に通過させた後、切込プリプレグとシート基材Ａを加熱圧着する、切込プリプレグの製造方法が挙げられる。シート基材Ａとプリプレグとの粘着が弱い場合は、プリプレグを支持ロールに押さえつけながら回転刃ロールと支持ロールの間に挿入してもシート基材Ａが剥がれる場合がある。切込プリプレグの表面に配置されたシート基材Ａが、切込プリプレグを引き取る前に切込プリプレグから剥がれている場合は、シート基材Ａが切込プリプレグを担持することができず、切込プリプレグにシワが発生する可能性がある。プリプレグを加熱圧着することで、切込プリプレグとシート基材Ａを粘着させることができる。具体的な温度に関しては特に制限はなく、樹脂の種類、プリプレグの送り速度等にも依存するが、樹脂の粘度が極端に下がる温度を与える必要はなく、熱硬化性樹脂を用いたプリプレグでは、５０℃以下の低温でも粘着の効果が得られる場合がある。圧力についても特に制限はないが、切込プリプレグがつぶれてしまうほどの高い圧力をかける必要はなく、３～５ｋｇ／ｃｍ^２程度の低圧でも効果が得られる場合がある。

　さらに好ましい切込プリプレグの製造方法として、回転刃ロールと支持ロールの間にプリプレグを通過させる際に、プリプレグと回転刃ロールの間にシート基材Ｂが配置されており、かつシート基材Ｂを貫通してプリプレグに切込を挿入する、切込プリプレグの製造方法が挙げられる。プリプレグの含む樹脂が熱硬化性樹脂であり、タックの強い場合は、切込挿入時に刃とプリプレグの間にシート基材Ｂを設けることで、プリプレグの刃への粘着を抑制することができるとともに、切込プリプレグシートを巻き取る際にプリプレグシート同士の粘着を抑制することができる。シート基材Ｂは、ポリエチレンフィルム、塩化ビニルフィルムなどプリプレグの表面を保護するカバーフィルムでもよい。また、シート基材Ｂがスポンジなどの伸縮性を有する素材である場合には、プリプレグを回転刃ロールと支持ロールの間に通過させる際に、プリプレグを支持ロール側に押さえつける効果があり、回転刃ロールに切込プリプレグが粘着するのを抑制する効果がある。シート基材Ａがプリプレグと支持ロールの間に存在する場合には、プリプレグと回転刃ロールの間にシート基材Ｂを配置して、シート基材Ｂを貫通してプリプレグに切込を挿入する方法を用いることにより、シート基材Ａがプリプレグから剥がれることを抑制する効果がある。

　さらに好ましい切込プリプレグの製造方法として、回転刃ロールを冷却しながらプリプレグを回転刃ロールと支持ロールの間に挿入して通過させる切込プリプレグの製造方法が挙げられる。回転刃ロールが冷却されている場合、特にプリプレグが熱硬化性樹脂を含む場合に、熱硬化性樹脂の粘度が高くなるため、切込プリプレグを冷やすことで、切込プリプレグが回転刃ロールに粘着することを抑制する効果がある。

　好ましい回転刃ロールに設ける刃のパターンとして、回転刃ロール上のすべての刃を回転刃ロールの軸方向に垂直な平面上に投影して形成される円形状において、当該円形状中に不連続部がないか、又は当該円形状に不連続部があり、全ての不連続部において当該不連続部の両端と円形状の中心で形成される中心角が５°以下であることが好ましい。ここで不連続部とは、図１２に示すように、回転刃ロール１７上のすべての刃１６を回転刃ロールの軸方向に垂直な平面上に投影した場合に形成される円形状２６中の、刃が存在しない領域２７を言い、当該不連続部の両端と円形状の中心で形成される中心角は、符号２８で示される。このような不連続部２７が存在する図１２（ａ）のような場合、プリプレグを回転刃ロールと支持ロールの間に挿入している際に、プリプレグに刃を押し付けない瞬間が生じる。プリプレグに刃を押し付けている際は、回転刃ロールと支持ロール間のクリアランスが広がる方向に反力が発生するが、プリプレグに刃を押し付けない瞬間が生じると、回転刃ロールと支持ロールに生じる反力が解放され、反力の有無が繰り返されることにより回転刃ロールと支持ロールへの負荷が大きくなる。さらに好ましくは、当該円形状中に不連続部がないか、又は当該円形状に不連続部があり、全ての不連続部において当該不連続部の両端と円形状の中心で形成される中心角が任意の不連続部において２°以下であり、特に好ましくは図１２（ｂ）のように当該円形状中に不連続部が存在しないことが好ましい。また、刃と回転刃ロールの周方向とのなす角θの絶対値が４５°よりも小さい場合に、特にプリプレグが回転刃ロールの刃に押さえつけられない瞬間を軽減することができる。

　θが正である刃のみ（あるいは負である刃のみ）回転刃ロールに配置されている場合、プリプレグを回転刃ロールと支持ロールの間に通過させる際に、θの方向にプリプレグが流れ、切込プリプレグが回転刃ロールの軸方向に徐々にずれていく場合がある。切込プリプレグが回転刃ロールの軸方向へずれると、プリプレグを回転刃ロールと支持ロールの間に通過させる際にプリプレグにたわみが発生し、切込挿入後にはシワが生じる場合があり、安定して切込プリプレグを製造することが困難となる場合がある。θが正である刃とθが負である刃が略同数であれば、切込挿入時にプリプレグの幅方向へのずれを軽減することができる。なお本発明において、θが正である刃の数とθが負である刃の数が略同数とは、数を基準とした百分率で示した時にθが正である刃の数とθが負である刃の数がいずれも４５％以上５５％以下であることをいう。このような高精度な切込位置の制御は、プリプレグに張力を与えながら、端辺の回転刃ロールの軸方向の位置を調節して、高い位置精度で刃を設けた回転刃ロールに押し付けることで可能となる。

　以上の説明において、回転刃ロールに設けられた刃の形状は、回転刃ロールを平面状に展開した場合の形状とする。また、刃は直線形状でも曲線形状でもよく、曲線形状を有する場合、θは刃の一つの端部と、別の端部を結んだ線分と回転刃ロールの周方向とのなす角を指す。

　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。本実施例において、切込プリプレグの作製、切込の密度分布、三次元形状への追従性、繊維強化プラスチックの表面に品位、引張弾性率、引張強度は下記方法に従って測定した。図１５～１７はそれぞれ実施例および比較例に用いた切込パターンの一部を示しており、切込プリプレグ上で各々の切込パターンがプリプレグ面内で繰り返されている。実施例１～７、比較例１～５の結果は表１に、実施例８～１１、比較例６～７の結果は表２に示した通りである。

　＜切込プリプレグの製造＞
　“トレカ”（商標登録）プリプレグシートＰ３０５２Ｓ－１５（強化繊維：Ｔ７００Ｓ、樹脂組成物樹脂：２５００、強化繊維の体積含有率：５６％、片面離型紙を積層）を準備し、実施例１～１１に関しては、後述の実施例１７の方法で、プリプレグを貫通する切込を挿入した。切込領域はプリプレグ全体とした。プリプレグシートはシート基材Ａである離型紙で担持されており、離型紙と反対側の面にはポリエチレンフィルムが密着している。切込挿入時にはポリエチレンフィルムを貫通し、離型紙にも厚さの５０％程度まで切込を挿入した。

　＜切込の分布測定＞
　５０ｍｍ×５０ｍｍの切込プリプレグを切り出し、離型紙を剥がし、離型紙に転写された切込をカウントした。離型紙に挿入された切込も切込プリプレグの切込と連続して挿入されており、切込のサイズ、密度は切込プリプレグの切込と同等とみなせた。離型紙上に１０個の小領域をペンで描いて抽出し、小領域の中に含まれる切込と、小領域の境界に接している切込の合計数を算出し母集団とし、式１および式２で母集団の平均値と変動係数を算出した。なお、小領域は図１８のように、小領域が六方細密配置状をなすように抽出した。

　＜プレス成形後の表面品位確認＞
　切込プリプレグの強化繊維の配向方向を０°とし、［＋４５／０／－４５／９０］_２ｓに積層された１５０ｍｍ×１５０ｍｍの積層体を準備し、図１３に示す形状の金型でプレス成形を行った。成形温度は１５０℃、プレス圧は３ＭＰａとした。成形品の表面品位を以下の３段階で評価した。　

　Ａ：切込の存在がほとんど認識できないもの
　Ｂ：切込の開口は少ないものの切込の存在が認識されるもの
　Ｃ：切込が開口が大きく開口し、切込開口が目立つもの。

　＜繊維強化プラスチックの引張弾性率・引張強度＞
　切込プリプレグから３００ｍｍ×３００ｍｍ、積層構成が［＋４５／－４５／０／９０］_２ｓの切込プリプレグの積層体を作製した。積層時は、ポリエチレンフィルムを剥がした面が上に来るように積層した。その後、切込プリプレグの積層体を３５０ｍｍ×３５０ｍｍの型を用いてプレス機により３ＭＰａの面圧の下でプレス成形し、３５０ｍｍ×３５０ｍｍの繊維強化プラスチックを成形した。プレス時の温度は１３０℃、プレス後に９０分保持してから脱型し、室温に放置して冷却した。強化繊維の０度方向が長手方向となるように、２５ｍｍ×２５０ｍｍの試験片を切り出し、ＡＳＴＭ　Ｄ３０３９（２００８）に規定された方法で引張試験を行った。測定した試験片の数は各水準５本とし、引張弾性率および引張強度の平均値を代表値として算出した。

　＜クロスプライ積層体の引張特性測定および切込開口部の面積率測定＞
　クロスプライ積層体から、クロスプライ積層体の1枚のプリプレグの繊維方向が長手方向（この繊維方向を０°とする）となるように、５０ｍｍ×２５０ｍｍのプリプレグ引張試験片を切り出した。２５℃環境下にてプリプレグ引張試験片の両端を５０ｍｍずつ掴み、スパン間１５０ｍｍとして引張試験機を用いてプリプレグ引張試験片に引張荷重を加えた。引張ひずみはプリプレグ引張試験片の０°側表面中央に５０ｍｍ離してマーキングした２つの点の距離を、プリプレグ引張試験片の０°側と対面させた非接触ひずみ計を用いて追うことで測定した。０°方向の引張ひずみが１％時の荷重を荷重１、引張ひずみが２％時の荷重を荷重２として記録した。

　引張ひずみ付与中は、プリプレグ引張試験片の０°側とデジタルカメラを非接触ひずみ計と重ならないように３０ｃｍ離して対面させ、デジタルカメラとの対面側以外は光を遮断するカーテンで覆い、デジタルカメラとの対面側からプリプレグ引張試験片を照らす照明を設置し、０°方向の引張ひずみが２％時のプリプレグ引張試験片のデジタル画像を取得した。デジタル画像から試験片の中央部２５ｍｍ×２５ｍｍの領域に相当するデジタル画像を５００×５００ピクセルで切り出し、切込に該当するピクセルを１、切込以外の箇所を０となるように二値化し、切込に該当するピクセル数の、切り出したデジタル画像の総ピクセル数における割合から切込開口部の面積率を取得した。

　＜三次元形状への追従性＞
　切込プリプレグの強化繊維の配向方向を０°とし、［０°／９０°］に積層した切込プリプレグのクロスプライ積層体を準備し、下型が図１４の形状を有する型に常温（２５℃）で手作業で沿わせた。型の底面各辺とクロスプライ積層体の繊維方向を合わせ、一つの角にクロスプライ積層体を押し付け、クロスプライ積層体の４５°方向に伸張させる際に、側面に生じるシワを伸張させ、該角部に沿うように賦形した。残りの３つの角部に対しても同様に沿わせ、クロスプライ積層体を型に沿う箱型に賦形したプリフォームとした。表１では賦形に要した労力を三次元形状への追従性の指標とし、以下の３段階にわけた。　　　

　
　Ａ：クロスプライ積層体がどの方向にも伸張させやすく、シワなく箱型に賦形できた。　　　

　
　Ｂ：クロスプライ積層体が一部のびにくい箇所があったものの、シワなく箱型に賦形できた。　

　Ｃ：クロスプライ積層体が伸びにくく、箱型に賦形した際にシワが残った。

　＜成形された繊維強化プラスチック（成形品）の表面品位＞
　金型の平滑さに表面品位が影響される転写面でない面の品位を確認するために、前記図１４の型にクロスプライ積層体を押し当てて作製したプリフォームを、型に押し当てたまま、０．１℃／分で１３０℃まで昇温させ固化させ、繊維強化プラスチックを製造した。
表１では得られた繊維強化プラスチックの表面品位を以下の４段階に分けた。　

　Ａ：切込の存在がほとんど認識できずシワが発生していないもの
　Ｂ：切込の開口は少ないものの切込の存在が認識され、シワが発生していないもの
　Ｃ：切込が開口しているがシワが発生していないもの
　Ｄ：シワが発生しているもの。

　（実施例1）
　切込プリプレグの切込パターンを図１５（ａ）のような切込パターンとした。分断された強化繊維の長さは８ｍｍ、切込を強化繊維の配向方向に直角な平面に投影した投影長さＷｓは１ｍｍ、強化繊維の配向方向と切込とがなす角は９０°であった。切込によって分断された強化繊維束は、隣接する強化繊維束に対して、強化繊維長さＬの１／３ずれて配置されていた。

　プレス成形品は表面に切込の開口が見られた。強化繊維の長さが短いが引張弾性率は高い値となった。

　（実施例２）
　切込プリプレグの切込パターンを図１５（ｂ）のような切込パターンとした。分断された強化繊維の長さは１２ｍｍ、切込を強化繊維の配向方向に直角な平面に投影した投影長さＷｓは０．６４ｍｍ、強化繊維の配向方向と切込とがなす角は４０°であった。切込は実質的に同一の長さＹ＝１ｍｍであり、最近接する切込同士の距離は１．７ｍｍでＹの０．５倍よりも長い。切込によって分断された強化繊維束は、隣接する強化繊維束に対して、強化繊維長さＬの１／６ずれて配置されていた。

　プレス成形品は表面に切込の開口が見られた。引張弾性率は実施例１と同等であったが引張強度は実施例１より向上した。

　（実施例３）
　切込プリプレグの切込パターンを、図１５（ｃ）のような切込パターンとした。任意の切込と、当該切込に最近接する別の切込とは、同一の強化繊維を分断していなかった。切込は実質的に同一の長さＹ＝１ｍｍであり、最近接する切込同士の距離は１ｍｍでＹと同等であった。分断された強化繊維の長さは２０ｍｍ、切込を強化繊維の配向方向に直角な平面に投影した投影長さＷｓは０．３４ｍｍ、強化繊維の配向方向と切込とがなす角は２０°であった。複数の切込により断続的な直線が形成されていた。

　プレス成形品の表面品位は実施例１、２と同等であったが、引張弾性率、引張強度は実施例１、２よりさらに高い値となった。

　（実施例４）
　切込プリプレグの切込パターンを、図１５（ｄ）のような切込パターンとした。任意の切込と、当該切込に最近接する別の切込とは、同一の強化繊維を分断していなかった。切込は実質的に同一の長さＹ＝１ｍｍであり、最近接する切込同士の距離は１．５ｍｍでＹの１．５倍であった。分断された強化繊維の長さは２０ｍｍ、切込を強化繊維の配向方向に直角な平面に投影した投影長さＷｓは０．３４ｍｍであった。強化繊維の配向方向と切込とがなす角は２０°であった。切込によって分断された強化繊維束は、隣接する強化繊維束に対して、強化繊維長さＬの２／５ずれて配置されていた。

　プレス成形品の表面品位は実施例３と同等であったが、引張強度は実施例３もよりさらに高い値となった。

　（実施例５）
　切込プリプレグの切込パターンを、図１５（ｅ）のような切込パターンとした。切込は実質的に同一の長さＹ＝１ｍｍであり、最近接する切込同士の距離は１．４ｍｍでＹの１．４倍であった。分断された強化繊維の長さは１２ｍｍ、切込を強化繊維の配向方向に直角な平面に投影した投影長さＷｓは０．６４ｍｍであった。強化繊維の配向方向と切込とがなす角θの絶対値は４０°でありθが正である正切込とθが負である負切込を略同数含んでいた。

　回転刃ロールでの切込プリプレグ製造時には、実施例２の切込パターンよりも、プリプレグの幅方向のズレが小さく、離型紙側とポリエチレンフィルム側、どちらが上になるように積層しても正切込と負切込が存在するため、切込プリプレグの裏表気にすることなく積層することができた。また、実施例２の切込パターンではポリエチレンフィルムを剥がす際に、ポリエチレンフィルムがちぎれやすかったが、ちぎれることなくポリエチレンフィルムをはがすことができた。

　プレス成形品には、切込開口が見られたが、実施例２よりも見えにくくなっていた。引張弾性率、引張強度は実施例２と同等の値となった。

　（実施例６）
　切込プリプレグの切込パターンを、図１５（ｆ）のような切込パターンとした。任意の切込と、当該切込に最近接する別の切込とは、同一の強化繊維を分断していない。切込は実質的に同一の長さＹ＝１ｍｍであり、最近接する切込同士の距離は１．５ｍｍでＹの１．５倍であった。分断された強化繊維の長さは２０ｍｍ、切込を強化繊維の配向方向に直角な平面に投影した投影長さＷｓは０．３４ｍｍであった。強化繊維の配向方向と切込とがなす角θの絶対値は２０°でありθが正である正切込とθが負である負切込を略同数含む。さらに、切込の延長線上に存在する切込同士の間隔が、正切込（３．４ｍｍ）と負切込（２４．５ｍｍ）とで異なった。　

　プレス成形品には、切込開口がほとんど見られなかった。引張弾性率、引張強度は実施例３、４よりも高い値となった。

　（実施例７）
　切込プリプレグの切込パターンを、図１５（ｆ）のような切込パターンとした。任意の切込と、当該切込に最近接する別の切込とは、同一の強化繊維を分断していなかった。切込は実質的に同一の長さＹ＝１ｍｍであり、最近接する切込同士の距離は１．８ｍｍでＹの１．８倍であった。分断された強化繊維の長さは２４ｍｍ、切込を強化繊維の配向方向に直角な平面に投影した投影長さＷｓは０．３４ｍｍであった。強化繊維の配向方向と切込とがなす角θの絶対値は２０°でありθが正である正切込とθが負である負切込を略同数含んでいた。さらに、切込の延長線上に存在する切込同士の間隔が、正切込（３３．３ｍｍ）と負切込（４４．７ｍｍ）とで異なった。　

　プレス成形品には、切込開口がほとんど見られなかった。引張強度は実施例６より高い値となった。

　（比較例１）
　切込プリプレグの切込パターンを、図１６（ａ）のような切込パターンとした。切込と、当該切込に最近接する別の切込とは、同一の強化繊維を分断している可能性があり、最近接する切込同士の距離が、切込の長さの０．５倍よりも短い箇所があった。分断された強化繊維の長さが２０ｍｍ以下、切込を強化繊維の配向方向に直角な平面に投影した投影長さＷｓは１～２ｍｍ、強化繊維の配向方向と切込とがなす角θは９０°の範囲でランダムに挿入されていた。　

　プレス成形品には、切込が大きく開口している箇所があった。引張強度は実施例１～７のいずれよりも低かった。

　（比較例２）
　切込プリプレグの切込パターンを、図１６（ｂ）のような切込パターンとした。切込と、当該切込に最近接する別の切込とは、同一の強化繊維を分断している可能性があった。分断された強化繊維の長さは２０ｍｍ、切込を強化繊維の配向方向に直角な平面に投影した投影長さＷｓは５ｍｍであった。強化繊維の配向方向と切込とがなす角θは４０°であった。　

　プレス成形品の表面は、切込が大きく開口していた。引張弾性率、引張強度は比較例１と比べて高かったが、同じ強化繊維の長さとした実施例３、４、６と比較すると低かった。

　（比較例３）
　切込プリプレグの切込パターンを、図１６（ｃ）のような切込パターンとした。切込と、当該切込に最近接する別の切込とは、同一の強化繊維を分断している可能性がある。分断された強化繊維の長さは２０ｍｍ、切込を強化繊維の配向方向に直角な平面に投影した投影長さＷｓは５ｍｍであった。強化繊維の配向方向と切込とがなす角θの絶対値は４０°でありθが正である正切込とθが負である負切込を略同数含む。　

　プレス成形品の表面は、切込の開口が見られたが、比較例２よりも小さかった。引張強度は比較例２より若干向上した。

　（比較例４）
　切込プリプレグの切込パターンを、図１６（ｄ）のような切込パターンとした。連続的な切込が挿入されており、分断された強化繊維の長さは２０ｍｍ、切込と強化繊維の配向方向とがなす角θは２０°であった。　

　プレス成形品の表面は切込が大きく開口していた。引張強度は比較例３よりも高かった。

　（比較例５）
　切込プリプレグの切込パターンを、図１６（ｅ）のような切込パターンとした。切込は実質的に同一の長さＹ＝１ｍｍであり、分断された強化繊維の長さは２４ｍｍ、切込を強化繊維の配向方向に直角な平面に投影した投影長さＷｓは０．３４ｍｍであった。強化繊維の配向方向と切込とがなす角θの絶対値は２０°であった。小領域の位置を変えた場合、変動係数が８０％を超えるパターンも存在していた。

　切りこみにより分断された繊維長と、θの絶対値が同じであるにもかかわらず、実施例７と比較すると、プレス成形品の表面は切込が大きく開口しており、引張強度は低かった。

　（実施例８）
　切込プリプレグの切込パターンを、図１７（ａ）に示す、切繊維長さＬは２４ｍｍ、切込を強化繊維の配向方向に直角な平面に投影した投影長さＷｓは１ｍｍ、強化繊維と切込のなす角度θが２５°であった。　切込によって分断された強化繊維束は、隣接する強化繊維束に対して、強化繊維長さＬの１／４ずれて配置されていた。　

　クロスプライ積層体の引張特性としては荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５を満たしていた。引張ひずみ２％時には切込が大きく開口していた。ハンドレイアップによる形状追従性は良好で、シワ無く賦形できた。成形された繊維強化プラスチックの表面品位としては、表面に切込の開口が見られた。

　（実施例９）
　切込プリプレグの切込パターンを、図１７（ｂ）に示す、切込パターンとし、クロスプライ積層体を作製した。任意の切込と、当該切込に最近接する別の切込とは、同一の強化繊維を分断していなかった。切込は実質的に同一の長さＹ＝１ｍｍであり、最近接する切込同士の距離は１．５ｍｍでＹの１．５倍であった。分断された強化繊維の長さは２０ｍｍ、切込を強化繊維の配向方向に直角な平面に投影した投影長さＷｓは０．３４ｍｍであった。強化繊維の配向方向と切込とがなす角は２０°であった。切込によって分断された強化繊維束は、隣接する強化繊維束に対して、強化繊維長さＬの２／５ずれて配置されていた。切込の分布を測定したところ、母集団の平均値は１２．４、変動係数は１０．９％であった。　

　クロスプライ積層体の引張特性としては荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５を満たしていた。引張ひずみ２％時には切込の開口が見られたが、実施例８よりも開口面積は小さかった。ハンドレイアップによる形状追従性は若干伸ばしにくい箇所があったものの、シワ無く賦形できた。成形された繊維強化プラスチックの表面品位としては、表面に切込の開口が見られた。

　（実施例１０）
　切込プリプレグの切込パターンを、図１７（ｃ）に示す、切込パターンとし、クロスプライ積層体を作製した。切込は実質的に同一の長さＹ＝１ｍｍであり、最近接する切込同士の距離は１．４ｍｍでＹの１．４倍であった。分断された強化繊維の長さは１２ｍｍ、切込を強化繊維の配向方向に直角な平面に投影した投影長さＷｓは０．６４ｍｍであった。強化繊維の配向方向と切込とがなす角θの絶対値は４０°でありθが正である正切込とθが負である負切込を略同数含んでいた。切込の分布を測定したところ、母集団の平均値は１０．９、変動係数は１０．４％であった。　

　クロスプライ積層体の引張特性としては荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５を満たしていた。引張ひずみ２％時には切込が若干開口していた。ハンドレイアップによる形状追従性は良好で、シワ無く賦形できた。成形された繊維強化プラスチックの表面品位としては、表面に切込の開口が若干見えた。

　（実施例１１）
　切込プリプレグの切込パターンを、図１７（ｄ）に示す、切込パターンとし、クロスプライ積層体を作製した。任意の切込と、当該切込に最近接する別の切込とは、同一の強化繊維を分断していなかった。切込は実質的に同一の長さＹ＝１ｍｍであり、最近接する切込同士の距離は１．５ｍｍでＹの１．５倍であった。分断された強化繊維の長さは２０ｍｍ、切込を強化繊維の配向方向に直角な平面に投影した投影長さＷｓは０．３４ｍｍであった。強化繊維の配向方向と切込とがなす角θの絶対値は２０°でありθが正である正切込とθが負である負切込を略同数含んでいた。さらに、切込の延長線上に存在する切込同士の間隔が、正切込（３．４ｍｍ）と負切込（２４．５ｍｍ）とで異なった。切込の分布を測定したところ、母集団の平均値は１１．３、変動係数は７．９％であった。　

　クロスプライ積層体の引張特性としては荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５を満たしていた。引張ひずみ２％時には切込の開口はほとんど見えなかった。ハンドレイアップによる形状追従性は良好で、シワ無く賦形できた。成形された繊維強化プラスチックの表面品位としては、表面に切込の開口がほとんど見られなかった。

　（実施例１２）
　実施例１１と同じ切込プリプレグを用いて、クロスプライ積層体の積層構成を［０／９０／９０／０］とした。クロスプライ積層体の引張特性としては、荷重１が３３４０Ｎ、荷重２が４３２０Ｎと、荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５を満たしていたが、室温での賦形は困難であった。ドライヤーを用いて加熱したところ、形状追従性が良好となり、シワなく型に沿わせることができた。クロスプライ積層体の引張特性を６０℃環境下で測定したところ、荷重１が５２Ｎ、荷重２が４５Ｎであった。

　（実施例１３）
　実施例１１と同じ切込プリプレグを用いて、１０００ｍ×１０００ｍのクロスプライ積層体を作製した。元々切込プリプレグは５００ｍｍ幅であったが、強化繊維の配向方向が長手方向となるように１０００ｍｍ×５００ｍｍの切込プリプレグを切り出し、２枚ずつ貼り合わせて２枚の１０００ｍｍ×１０００ｍｍの切込プリプレグとし、さらに強化繊維の配向方向が直交するように積層し、１０００ｍｍ×１０００ｍｍのクロスプライ積層体とした。積層後、真空引きにより、積層した層間の密着を強めた。１つの層が２枚の切込プリプレグで構成されているにもかかわらず、もう１つの層によって支えられ、取り扱い性は良好であった。

　作製した切込プリプレグを図１９（ａ）の形状を有する型に賦形し、プリフォームを得た。２０分程度要したが、図１９（ｂ）のように、精度よく凹凸形状に賦形することができた。プリフォームを両面型で挟み、１３０℃、９０分で硬化させて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は切込開口がほとんど見えず、良好な表面品位であった。

　（実施例１４）
　クロスプライ積層体を型に完全に沿わせず、一部型から浮いた状態に賦形する以外は実施例１３と同様にプリフォームを得た。賦形時間は５分と、実施例１３よりも速かった。プリフォームを両面型で挟み、１３０℃、９０分で硬化させて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はプリフォームの時点では型から浮いていた箇所も凹凸に追従しており、切込開口がほとんど見えず、良好な表面品位であった。

　（比較例６）
　切込の入っていないプリプレグを２枚、繊維方向が直角になるように積層したプリプレグ積層体を作製した。　

　プリプレグ積層体の引張特性としては引張ひずみ２％に達する前に破断し急激な荷重低下が生じ、荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５を満たさなかった。ハンドレイアップによる形状追従性は、繊維方向に伸びにくく、シワを消すことができなかった。

　（比較例７）
　切込プリプレグの切込パターンを、図１７（ｅ）に示す、切込パターンとし、クロスプライ積層体を作製した。強化繊維を直角に横切る方向へ複数の切込が設けられており、切込を強化繊維の直角方向に投影した投影長さＷｓが切込の長さＹと等しく１ｍｍであり、繊維長さＬが２４ｍｍの強化繊維に分断されていた。切込の分布を測定したところ、母集団の平均値は３．７、変動係数は３８．３％であった。

　クロスプライ積層体の引張特性としては引張ひずみ２％に達する前に破断し急激な荷重低下が生じ、荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５を満たさなかった。そのため、切込開口面積率を測定することが不可能であった。ハンドレイアップによる形状追従性は、繊維方向に伸びにくく、シワを消すことができなかった。成形された繊維強化プラスチックの表面品位としては、表面に切込の開口が見られた。

　（比較例８）
　強化繊維の強化形態が織り構造である織物プリプレグＦ６３４３Ｂ－０５（強化繊維：Ｔ３００Ｂ－３０００、樹脂：２５００）を用いてハンドレイアップによる形状追従性を測定した。ハンドレイアップによる形状追従性は実施例１，３，４，５と同様に良好であり、シワなく箱型に賦形できた。

　（比較例９）
　クロスプライ積層体ではなく、積層されていない切込プリプレグを用いて図１９の型へ賦形した。切込プリプレグの幅は１０００ｍｍ×５００ｍｍなので、２枚の切込プリプレグを独立して賦形しようとしたが、賦形する前に切込プリプレグにシワが入り、そのシワを消すことができず、賦形を断念した。

　（実施例１５）
　一方向に配向した“トレカ”（商標登録）炭素繊維Ｔ８００Ｓに熱可塑性樹脂ＰＰＳが含浸したプリプレグＴ８００Ｓ／ＰＰＳが巻かれた、２００ｍｍ幅のロールから、図８のように張力を与えながらプリプレグを巻き出して、回転刃ロールと該回転刃ロールに対して略平行に近接した支持ロールとの間に、プリプレグの端辺が回転刃ロールの軸方向に対して±０．５ｍｍの範囲内を通るように制御し、刃が支持ロールに当たらないように、シート基材Ａとして離型紙をプリプレグと支持ロールの間に挟んで、切込プリプレグを製造し、得られた切込プリプレグをロールで巻き取った。　

　回転刃ロールの刃は図１５（ｃ）に示したパターンとし、刃は直線状で、刃の回転刃ロールへの軸方向への投影長さＷｓを１．５ｍｍ、刃と回転刃ロールの周方向のなす角度θは２５°、刃により分断される強化繊維の長さは３０ｍｍとした。回転刃ロール上のすべての刃を回転刃ロールの軸方向に垂直な平面上に投影して形成される円形状に不連続部があり、全ての不連続部において当該不連続部の両端と円形状の中心とで形成される中心角は３°以下であった。刃の長さの合計は７８ｍ／ｍ^２であった。回転刃ロールの回転速度は４５°／秒とした。回転刃ロールと支持ロールの間は、刃が離型紙の厚み方向に対し５０％挿入されるクリアランスとした。　

　その結果、切込プリプレグ表面の炭素繊維は若干毛羽立ちが見られたものの、シワのない切込プリプレグが製造できた。巻き取られたロール端辺のずれは無視できるレベルであった。

　（実施例１６）
　図１１のように、プリプレグを支持ロールに押しつけながら、回転刃ロールと支持ロールとの間を通過させ切込プリプレグとし、切込プリプレグを回転刃ロール側の表面が回転刃ロールから離れるように切込プリプレグを押し付けること以外は、実施例１５と同じ条件で切込プリプレグを製造した。その結果、実施例１５よりも、切込プリプレグ表面の毛羽が少なくなった。巻き取られたロール端辺のずれは無視できるレベルであった。

　（実施例１７）
　プリプレグの支持ロール側にシート基材Ａである離型紙が担持されており、プリプレグの回転刃ロール側にシート基材Ｂであるポリエチレンフィルムが貼り付けてある、“トレカ”（商標登録）プリプレグシートＰ３０５２Ｓ－１５（強化繊維：Ｔ７００Ｓ、熱硬化性樹脂：２５００）とした以外は、実施例１６と同じ条件で、切込プリプレグを製造した。　

　その結果、切込プリプレグが徐々に回転刃ロールの軸方向にずれていき、プリプレグの端辺の位置制御が容易ではなかったものの、シワなく安定して切込プリプレグを製造することができ、離型紙が切込プリプレグから剥がれた箇所が少しあるものの修復可能であり、切込プリプレグをシワなく巻き取ることができた。

　（実施例１８）
　プリプレグを回転刃ロールと支持ロールとの間に通過させた後、プリプレグとシート基材Ａを、カレンダーを用いて加熱圧着する以外は、実施例１７と同じ条件で切り込みプリプレグを製造した。加熱温度は４０℃、圧力は３ｋｇ／ｃｍ^２とした。　

　その結果、離型紙が切込プリプレグから剥がれた箇所がなく、切込プリプレグをシワなく巻き取ることができた。

　（実施例１９）
　回転刃ロールにおける刃のパターンを図１５（ｆ）のように、刃と回転刃ロールの周方向とのなす角度θの絶対値が実質的に同一かつθが正である刃とθが負である刃が略同数ずつのパターンとした以外は、実施例１７と同じ条件で切込プリプレグを製造した。強化繊維の長さは２４ｍｍ、θを±１４°、Ｗｓを０．２５ｍｍとした。　

　その結果、シワなく安定して切込プリプレグを製造することができ、離型紙も切込プリプレグから剥がれておらず、切込プリプレグをシワなく巻き取ることができた。プリプレグが幅方向へずれもなく、巻き取る際に、幅方向への微調整は必要なかった。

　（実施例２０）
　プリプレグを“トレカ”（商標登録）プリプレグシートＰ２３５２Ｗ－１９（強化繊維：Ｔ８００Ｓ、熱硬化性樹脂：３９００－２Ｂ）とし、回転刃ロールを冷却する以外は、実施例１７と同じ条件とし、切込プリプレグを製造した。プリプレグの支持ロール側には、シート基材Ａとして離型紙を貼り付けたが、プリプレグの回転刃ロール側にはシート基材Ｂを貼り付けなかった。　

　その結果、刃に樹脂が粘着することなく、離型紙の切込みプリプレグからの剥がれもなく、シワなく切込プリプレグを製造することができた。巻き取られたロール端辺のずれは無視できるレベルであった。

　（実施例２１）
　切込パターンを、θ（刃と回転刃ロールの周方向とのなす角度）を９０°とした以外は、実施例１１と同じ条件で切込プリプレグを製造した。刃を回転刃ロールの周方向に投影した場合、回転刃ロール上のすべての刃を回転刃ロールの軸方向に垂直な平面上に投影して形成される円形状に不連続部があり、当該不連続部の両端と円形状の中心とで形成される中心角が６°の箇所が複数あった。その結果、回転刃ロールでプリプレグを押さない瞬間が生じ、支持ロール、回転刃ロールが振動していたが、それ以外は実施例１７と同様の結果であった。

　（比較例１０）
　“トレカ”（商標登録）プリプレグシートＰ３０５２Ｓ－１５（強化繊維：Ｔ７００Ｓ、熱硬化性樹脂：２５００）が巻かれた、５００ｍｍ幅のロールから、プリプレグを巻き出して、回転刃ロールと支持ロールの間に挿入して張力を与えることなく切込を挿入し、切込プリプレグを製造し、得られた切込プリプレグをロールで巻き取った。回転刃ロールの刃は図１６（ｂ）に示したパターンとし、刃は直線状で、刃の回転刃ロールへの軸方向への投影長さＷｓを５．０ｍｍ、刃と回転刃ロールの周方向のなす角度は４０°、刃により分断される強化繊維の長さは２０ｍｍであった。刃の長さの合計は７８ｍ／ｍ^２であった。プリプレグの支持ロール側は離型紙で担持されており、プリプレグの回転刃ロール側は、ポリエチレンフィルムが貼り付けてあった。回転刃ロールの回転速度は４５°／秒とした。　

　その結果、回転刃ロールと支持ロールの間に挿入する前にプリプレグがたわみ、切込プリプレグにはシワが入った。また、離型紙の剥がれやプリプレグの幅方向へのずれが生じ、安定して巻き取ることができなかった。

　（比較例１１）
　“トレカ”（商標登録）プリプレグシートＰ２２５５Ｓ－１０（強化繊維：Ｔ８００Ｓ、熱硬化性樹脂：２５９２）が巻かれた、３００ｍｍ幅のロールから、プリプレグを巻き出して、張力を与え、刃の配置された打ち抜き型を昇降機に取り付け、打ち抜き型をプリプレグに押し当てることで切込を挿入し、切込プリプレグを製造した。実施例１～８のように、回転刃ロールと支持ロールの間にプリプレグを通過させて切込プリプレグとする場合、回転刃ロールを回すことで切込挿入とプリプレグの送りを同時に行えるが、打ち抜き型を用いた場合、プリプレグを送り、一度停止した後、打ち抜き型を降ろし、切込を挿入し、再びプリプレグを送る工程となる。刃は図１７（ｅ）に示したパターンと同等であり、刃は直線状で、刃のプリプレグの幅方向への投影長さＷｓを１．０ｍｍ、刃とプリプレグの送り方向とのなす角度は９０°、刃により分断される強化繊維の長さは２４ｍｍとなる。刃の長さの合計は４２ｍ／ｍ^２であった。プリプレグは離型紙で担持されている。プリプレグの送り速度は３ｍ／分とし、打ち抜く際は、1秒停止した。　

　その結果、打ち抜き時にプリプレグが刃にもって行かれ、プリプレグ自体がずれ、異なるタイミングで打ち抜かれた切込同士の位置関係の精度が低下した。

１：プリプレグ
２：切込
３：複数の切込が挿入された領域（切込領域）
４：直径１０ｍｍの小領域
５：切込Ａと切込Ｂの間の強化繊維
６：最近接する切込同士の距離
７：正切込
８：負切込
９：正切込が乗る直線
１０：負切込が乗る直線
１１：クロスプライ積層体の０°方向
１２：クロスプライ積層体の９０°方向
１３：クロスプライ積層体の４５°方向
１４：切込プリプレグ
１５：プリプレグロール
１６：刃
１７：回転刃ロール
１７ａ：回転刃ロール１７の軸方向
１８：支持ロール
１９：回転刃ロールの回転方向
２０：支持ロールの回転方向
２１：プリプレグロールの回転方向
２２：切込プリプレグの送り方向
２３：張力
２４：出口側に設置された押さえロール
２５：入口側に設置された押さえロール
２６：回転刃ロール上のすべての刃を回転刃ロールの軸方向に垂直な平面上に投影した場合に形成される円形状
２７：符号２６における不連続部（符号２６における刃が存在しない領域）
２８：中心角
２９：プリフォーム

Claims

　一方向に配向した強化繊維と樹脂とを含むプリプレグの少なくとも一部の領域に強化繊維を分断する複数の切込を有する切込プリプレグであって、前記領域内から任意に選択される、１０個の直径１０ｍｍの円形の小領域内に含まれる切込の個数を母集団とした場合に、母集団の平均値が１０以上、かつ変動係数が２０％以内である切込プリプレグ。
　任意の切込と、当該切込に最近接する別の切込とは、同一の強化繊維を分断していない、請求項１に記載の切込プリプレグ。
　切込は、実質的に同一の長さＹであり、最近接する切込同士の距離は、Ｙの０．５倍よりも長い、請求項１または２に記載の切込プリプレグ。
　切込が、強化繊維の配向方向に対して、斜めに挿入されている、請求項１～３のいずれかに記載の切込プリプレグ。
　切込と強化繊維の配向方向とのなす角度θの絶対値が、実質的に同一であり、さらにθが正である切込（正切込という）とθが負である切込（負切込という）を含む、請求項１～４のいずれかに記載の切込プリプレグ。
　正切込と負切込を略同数含む、請求項５に記載の切込プリプレグ。
　任意の切込と、当該切込の延長線上に存在する最近接する別の切込との間隔について、正切込同士の間隔と負切込同士の間隔とで長さが異なる、請求項５または６に記載の切込プリプレグ。
　一方向に配向した強化繊維と樹脂を含む強化繊維の体積含有率Ｖｆが４５～６５％である複数枚のプリプレグよりなり、繊維方向が実質的に直角に交わる切込プリプレグを含むように構成されたクロスプライ積層体であって、
各プリプレグは強化繊維を横切る複数の切込を有する実質的に全ての強化繊維が繊維長さ（Ｌ）１０～３００ｍｍである切込プリプレグであり、２５℃環境下にて以下に示す引張特性１を満たすか、又は、６０℃環境下にて以下に示す引張特性２を満たすクロスプライ積層体。
　（引張特性１）クロスプライ積層体中のいずれかの切込プリプレグの繊維方向を０°とした場合に、クロスプライ積層体に対して０°方向へ１％の引張ひずみを加えたときにクロスプライ積層体の０°方向に発生する荷重を荷重１として、クロスプライ積層体に対して０°方向へ２％の引張ひずみを加えたときにクロスプライ積層体の０°方向に発生する荷重を荷重２とすると、荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５である。
　（引張特性２）クロスプライ積層体中のいずれかの切込プリプレグの繊維方向を０°とした場合に、クロスプライ積層体に対して０°方向へ１％の引張ひずみを加えたときにクロスプライ積層体の０°方向に発生する荷重を荷重１として、クロスプライ積層体に対して０°方向へ２％の引張ひずみを加えたときにクロスプライ積層体の０°方向に発生する荷重を荷重２とすると、荷重１×０．５＜荷重２＜荷重１×１．５である。
２５℃環境下において、クロスプライ積層体中のいずれかの切込プリプレグの繊維方向を０°とした場合に、クロスプライ積層体に対して０°方向へ２％の引張ひずみを加えたときに、クロスプライ積層体の面積に占める切込開口部の合計の面積（切込開口部の面積率）が、０％以上１％以下であるか、
６０℃環境下において、クロスプライ積層体中のいずれかのプリプレグの繊維方向を０°とした場合に、クロスプライ積層体に対して０°方向へ２％の引張ひずみを加えたときに、クロスプライ積層体の面積に占める切込開口部の合計の面積（切込開口部の面積率）が、０％以上１％以下である、
請求項８に記載のクロスプライ積層体。
　前記プリプレグが、請求項１～７のいずれかに記載の切込プリプレグである請求項８または９のいずれかに記載のクロスプライ積層体。
　面積が０．５ｍ^２以上の請求項８～１０のいずれかに記載のクロスプライ積層体。
　請求項８～１１のいずれかに記載のクロスプライ積層体を、型に押し付けてプリフォームとし、続いて該プリフォームを固化する、繊維強化プラスチックの製造方法。
　強化繊維と樹脂とを含むプリプレグに張力を付与しながら、刃の長さの合計が１～３０００ｍ／ｍ^２の範囲内である回転刃ロールと該回転刃ロールに対して略平行に近接した支持ロールとの間に、プリプレグの端辺が回転刃ロールの軸方向に所定の範囲内となるように通過させて、少なくとも一部の強化繊維の繊維長さを１０～３００ｍｍの範囲内に分断して切込プリプレグとする、切込プリプレグの製造方法。
　プリプレグを回転刃ロールと支持ロールとの間に通過させ切込プリプレグとした後、切込プリプレグの回転刃ロール側の表面が回転刃ロールから離れるように切込プリプレグを支持ロールに押しつけて引き取る、請求項１３に記載の切込プリプレグの製造方法。
　プリプレグを支持ロールに押し付けながら、回転刃ロールと支持ロールとの間を通過させる、請求項１３または１４に記載の切込プリプレグの製造方法。
プリプレグの支持ロールに接する側の表面にシート基材Ａが配置されており、回転刃ロールに設けられた刃をプリプレグに押し付け、プリプレグを貫通させ、シート基材Ａの厚み方向に、シート基材Ａのプリプレグと接触する面から５～７５％の範囲で刃を挿入する、請求項１３～１５のいずれかに記載の切込プリプレグの製造方法。
　プリプレグを回転刃ロールと支持ロールとの間に通過させる際に、プリプレグと回転刃ロールの間にシート基材Ｂが配置し、かつシート基材Ｂを貫通してプリプレグに切込を挿入する、請求項１３～１６のいずれかに記載の切込プリプレグの製造方法。
　回転刃ロール上のすべての刃を回転刃ロールの軸方向に垂直な平面状に投影して形成される円形状において、
　当該円形状中に不連続部がないか、又は当該円形状に不連続部があり、全ての不連続部において当該不連続部の両端と円形状の中心で形成される中心角が５°以下である、請求項１３～１７のいずれかに記載の切込プリプレグの製造方法。