无序毡及其制造方法以及使用其的纤维增强树脂成型材料与流程

本发明涉及包含增强纤维的短切纤维束的无序毡、该无序毡的制造方法、以及使用该无序毡的纤维增强树脂成型材料。

背景技术：

使用包含无序毡和基体树脂(例如，热固性树脂或热塑性树脂)的纤维增强树脂成型材料并通过加热、加压成型而成型为期望形状的成型体的技术是已知的，其中，所述无序毡包含使不连续增强纤维的纤维束(其是将连续增强纤维(例如，碳纤维)的纤维束切断而成的)(以下，称为短切纤维束)随机地分散而得到的短切纤维束(例如，专利文献1、2)。在这样的以往纤维增强树脂成型材料中，当纤维增强树脂成型材料中的纤维束包含由规定线束形成的、规定单纱数的纤维束的情况下，通常，就包含单纱数多的纤维束的成型材料而言，存在虽然成型时的流动性优异但成型品的力学特性差的倾向。

例如专利文献1中公开了成型材料中的短切纤维束的长丝根数被规定在10,000～700,000根的范围内的成型材料。就这样的成型材料而言，纤维束的长丝根数多，因此在成型时，增强纤维能够以纤维束的形态与树脂一同效率良好地移动，因此可获得优异流动性，但关于由该成型材料形成的成型后的成型品，当成型品断裂时等，在成型品中的纤维束端部部位等处产生应力集中的可能性高，并不适于要求高力学特性的成型品的成型。

另一方面，例如专利文献2中公开了使用以单纱数成为100根以下的方式进行分纤而得到的纤维束的纤维增强树脂，纤维束的单纱数远少于上述专利文献1中公开的形态，因此在成型品中，增强纤维良好地分散，在成型品中的纤维束端部部位等处产生应力集中的可能性降低，成型品的力学特性提高，但另一方面，成型时仍可能无法获得所期待程度的高流动性。

如上所述，就使用单纱数较多的纤维束的纤维增强树脂成型材料而言，有生产效率良好、成型时可获得优异流动性的倾向，但却有成型品的力学特性差的倾向，相反地，就使用单纱数较少的纤维束的纤维增强树脂成型材料而言，虽然成型品的力学特性优异，但有成型时的流动性难以提高的倾向。

着眼于上述倾向，专利文献3中提出了下述纤维增强树脂成型材料，其至少包含不连续的增强纤维的束状聚集体和基体树脂，其中，上述增强纤维的束状聚集体以规定比例包含下述增强纤维聚集体a和增强纤维聚集体b这两者，所述增强纤维聚集体a是对连续增强纤维的线束实施了将该线束完全分割成多条束的割纤处理后切断而形成的，所述增强纤维聚集体b包含未实施上述割纤处理、或/及上述割纤处理不充分的未割纤部。通过该提案，能够均衡性良好地同时实现成型时的良好流动性和成型品的优异力学特性。但是，就专利文献3中记载的纤维增强树脂成型材料而言，基本上来说，不连续增强纤维的束状聚集体是沿着与纤维束的长度方向正交的方向进行切断而形成的，因此可能有下述倾向：成型品中，容易在束状聚集体的端部产生应力集中。

另一方面，作为用于均衡性良好地同时实现成型时的良好流动性和成型品的优异力学特性的其他方法，专利文献4中记载了下述短切纤维束，其在纤维束的两端部具有增强纤维的根数朝向前端而发生变化的过渡区间，将两端之间纤维束横截面中的增强纤维的总截面积的每单位长度的变化量抑制为较小水平。但是，专利文献4中记载的短切纤维束基本是针对连续增强纤维束(其是将规定根数的连续增强纤维集束而成的)进行切断而得到的，因此尤其在短切纤维束的单纱数多、纤维束粗的情况等下，仍然可能有下述倾向：成型品中容易在短切纤维束的端部产生应力集中。

如上所述，根据专利文献3、专利文献4的提案，用于均衡性良好地同时实现成型时的良好流动性和成型品的优异力学特性的改善已有所进展，但日益要求：与这些提案相比，成型时的更良好的流动性、成型品的更高力学特性(强度、弹性模量)及其偏差的进一步降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-202890号公报

专利文献2：日本特开2008-174605号公报

专利文献3：wo2016/043037号公报

专利文献4：日本专利第5672947号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

因此鉴于上述要求，本发明的课题在于提供无序毡以及其制造方法以及使用其的纤维增强树脂成型材料，所述无序毡与现有技术相比，能够实现更良好的成型时的流动性、成型品的更高力学特性(强度、弹性模量)及其偏差的进一步降低。

用于解决课题的手段

为解决上述课题，本发明涉及的无序毡的特征在于，至少包含短切纤维束[a]，上述短切纤维束[a]至少满足下述(a)～(d)。

(a)上述短切纤维束[a]是将部分分纤纤维束[b]切断而得到的不连续增强纤维的束状聚集体，所述部分分纤纤维束[b]是沿着由多条增强纤维形成的纤维束的长度方向交替地形成被分纤成多条束的分纤处理区间和未分纤处理区间而成的；

(b)上述短切纤维束[a]具有第1过渡区间和第2过渡区间，在所述第1过渡区间中，从上述纤维束的长度方向上的一方的前端即第1前端朝向另一方的前端即第2前端，与上述纤维束的长度方向呈直角的方向上的纤维束横截面中的上述增强纤维的根数增加；在所述第2过渡区间中，从上述第2前端朝向上述第1前端，上述纤维束横截面中的上述增强纤维的根数增加；

(c)在上述第1过渡区间与上述第2过渡区间之间具有不变区间，在所述不变区间中，沿着上述纤维束的长度方向，上述纤维束横截面中的上述增强纤维的根数不变，该不变区间的一方的端面同上述第1过渡区间的与上述第1前端呈相反侧的终端即第1终端面一致，同时上述不变区间的另一方的端面同上述第2过渡区间的与上述第2前端呈相反侧的终端即第2终端面一致，或者，上述第1终端面与上述第2终端面直接一致；并且，

(d)其是在上述第1前端与上述第2前端之间，上述纤维束横截面中的上述增强纤维的总截面积的变化量在上述纤维束的长度方向上每1mm为0.05mm²以下的短切纤维束。

在本发明涉及的这样的无序毡中，短切纤维束[a]是：将部分分纤纤维束[b]切断而得到的不连续增强纤维的束状聚集体，所述部分分纤纤维束[b]是沿着由多条增强纤维形成的纤维束的长度方向交替地形成被分纤成多条束的分纤处理区间和未分纤处理区间而成的；且是在纤维束的长度方向两端部侧，具有与纤维束的长度方向呈直角的方向上的纤维束横截面中的增强纤维的根数变化的第1过渡区间和第2过渡区间的不连续增强纤维的束状聚集体。即，就专利文献3中的纤维增强树脂成型材料而言，不连续增强纤维的束状聚集体[a]是沿着与纤维束的长度方向正交的方向切断而形成的，但就本发明而言，特别地，是以具有第1过渡区间和第2过渡区间的方式将部分分纤纤维束相对于纤维束的长度方向倾斜地切断而形成的。通过相对于纤维束的长度方向倾斜地切断，切断面能够在分纤处理区间和未分纤处理区间的范围内延伸，由此，所形成的束状聚集体[a]的端部尤其容易形成为在成型品中应力不易集中的形状(各种例子在后文叙述)，此外，也能够使专利文献3中的增强纤维聚集体b这样的纤维束进一步小幅化。另外，短切纤维束[a]的形成中使用的纤维束为交替地形成分纤处理区间和未分纤处理区间而成的部分分纤纤维束[b]，因此，与专利文献4中这样的将连续增强纤维束(其是将规定根数的连续增强纤维进行集束而得到的)切断而得到的短切纤维束相比，成型品中，短切纤维束的端部不易产生应力集中。此外，在短切纤维束的第1前端与第2前端之间，纤维束横截面中的增强纤维的总截面积的变化量被抑制成在纤维束的长度方向上每1mm为0.05mm²以下这样小的水平，因此在成型品中可更有效且更顺利地防止短切纤维束的端部中的应力集中。即，对于从本发明中的短切纤维束[a]的过渡区间的前端朝向终端、增强纤维的根数增加的状态而言，相反地，可表现为从短切纤维束[a]的中央部朝向短切纤维束[a]的前端、增强纤维的根数减少的状态。通过该增强纤维的根数的减少状态，可防止在成型品中产生应力集中。该增强纤维的根数的减少状态优选为增强纤维的根数缓缓地即连续地减少的形态。短切纤维束[a]越粗、增强纤维的根数越多、增强纤维的总截面积越大，则防止应力集中产生的效果越大。增强纤维的总截面积越大，则成型品中的一个短切纤维束[a]所承担的负荷越大，但即使承担的负荷大，也能够通过过渡区间中的增强纤维的根数的减少状态来有效地防止该负荷介由基体树脂而立即转移至相邻的短切纤维束[a]的端部的状态。即，相邻的短切纤维束[a]之间的负荷的传递通过过渡区间中的增强纤维的根数的减少状态、尤其是根数未急剧变化的状态而得以缓缓地进行，可更有效地防止短切纤维束[a]的端部处的应力集中，并且更有效地防止在短切纤维束[a]的整体中产生应力集中。结果，在成型品中，能够呈现更高力学特性(强度、弹性模量)并进一步降低该力学特性的偏差。可通过将部分分纤纤维束切断成不连续增强纤维的束状聚集体即短切纤维束[a]来确保成型时的良好流动性。

需要说明的是，本发明涉及的上述无序毡中，只要包含满足上述(a)～(d)的短切纤维束[a]即可，也可以在不损害本发明的目的、效果的范围内包含不满足(a)～(d)的全部的短切纤维束(例如，满足上述(a)、在上述(d)中“是在上述第1前端与上述第2前端之间，上述纤维束横截面中的上述增强纤维的总截面积的变化量在上述纤维束的长度方向上每1mm大于0.05mm²的短切纤维束”、并且不满足或满足上述(b)、(c)的短切纤维束)。

本发明涉及的上述无序毡中，可以采用下述方式：上述部分分纤纤维束[b]中，在至少一个上述分纤处理区间的至少一方的端部形成有上述单纱交织而得到的络合部、及/或该络合部蓄积而成的络合蓄积部。

另外，本发明涉及的无序毡中，可采用下述方式：将上述部分分纤纤维束[b]切断而得到的不连续增强纤维的束状聚集体至少被分类为下述聚集体[x]～[z]，上述短切纤维束[a]包含聚集体[x]、[y]、[z]中的至少一种。

聚集体[x]：分纤束聚集体，其中，通过分纤处理而被分割成任意的束根数；

聚集体[y]：结合束聚集体，其中，通过上述未分纤处理区间、以及/或者在至少一个上述分纤处理区间的至少一方的端部形成的上述增强纤维交织而得到的络合部及/或该络合部蓄积而成的络合蓄积部，将纤维束的增强纤维彼此结合；

聚集体[z]：结合切断聚集体，其中，上述未分纤处理区间、以及/或者上述络合部、及/或上述络合蓄积部与切断上述部分分纤纤维束时的切断面交叉，在该交叉部中，上述纤维束的增强纤维彼此的结合被切断。

就该方式而言，在将上述部分分纤纤维束[b]切断而得到的不连续增强纤维的束状聚集体中，上述结合束聚集体[y]的含有率优选在0～15％的范围内。即，可以不包含结合束聚集体[y]，在包含结合束聚集体[y]的情况下，优选预先将含有率抑制在最高15％。

本发明也提供上述无序毡的制造方法。即，本发明涉及的无序毡的制造方法是制造上述无序毡的方法，其特征在于，在得到上述短切纤维束[a]时，将上述部分分纤纤维束[b]相对于上述纤维束的长度方向以角度θ(3°≤θ≤30°)切断。

在该无序毡的制造方法中，在得到上述短切纤维束[a]时，优选以满足下述式(1)的方式将上述部分分纤纤维束[b]切断。

w·cosθ/d≥3···(1)

w：切断部分分纤纤维束时的纤维束宽度

d：短切纤维束[a]中的切断面的间隔

此外，本发明也提供包含上述无序毡和基体树脂[m]的纤维增强树脂成型材料。

发明的效果

根据本发明涉及的无序毡及其制造方法以及使用其的纤维增强树脂成型材料，通过具有将部分分纤纤维束[b](其是交替地形成分纤处理区间和未分纤处理区间而成的)相对于纤维束的长度方向倾斜地切断而形成的特定的不连续增强纤维的短切纤维束[a]，从而能够实现成型时的优异流动性，能够实现形成成型品时的极高力学特性(强度、弹性模量)，并且能够将该力学特性的偏差抑制为较小。

附图说明

[图1]为示出本发明中的部分分纤纤维束[b]及其切断例的概略立体图。

[图2]为示出本发明中的部分分纤纤维束[b]的一形态例的纤维束的概略俯视图。

[图3]为示出本发明中的部分分纤纤维束[b]的另一形态例的纤维束的概略俯视图。

[图4]为示出本发明中的部分分纤纤维束的又一形态例的纤维束的概略俯视图。

[图5]为示出本发明中的部分分纤纤维束[b]的制作方法的一例的概略俯视图(a)和概略侧视图(b)。

[图6]为示出本发明中的倾斜切断的基本技术思想的部分分纤纤维束[b]的概略俯视图。

[图7]为示出正交切断的一例的部分分纤纤维束[b]的概略俯视图。

[图8]为示出本发明中的分纤束聚集体[x]的制作方法的一例的概略俯视图。

[图9]为示出本发明中的结合束聚集体[y]的制作方法的一例的概略俯视图。

[图10]为示出本发明中的结合束聚集体[y]的制作方法的另一例的概略俯视图。

[图11]为示出本发明中的结合束聚集体[y]的制作方法的又一例的概略俯视图。

[图12]为示出本发明中的结合切断聚集体[z]的制作方法的一例的概略俯视图。

[图13]为用于对本发明中的式(1)进行说明的概略俯视图。

[图14]为示出本发明中的短切纤维束[a]的一例的概略俯视图。

[图15]为示出本发明中的短切纤维束[a]的另一例的概略俯视图。

[图16]为示出本发明中的短切纤维束[a]的又一例的概略俯视图。

[图17]为示出本发明中的短切纤维束[a]的又一各种例的概略俯视图。

[图18]为图15的短切纤维束[a]的俯视图(a)、侧视图(b)、以及示出该短切纤维束的增强纤维的排列方向上的增强纤维根数的增减状态的图(c)。

[图19]为图16的短切纤维束[a]的俯视图(a)、侧视图(b)、以及示出该短切纤维束的增强纤维的排列方向上的增强纤维根数的增减状态的图(c)。

[图20]为示出本发明的纤维增强树脂成型材料的一例的概略俯视图。

[图21]为用于对本发明的纤维增强树脂成型材料的制造方法的一例进行说明的概略立体图。

具体实施方式

以下，针对本发明，参照附图与实施方式一同进行详细说明。

首先，对本发明中的部分分纤纤维束[b]进行说明。首先，参照图1，针对沿着包含多根增强纤维f的纤维束的长度方向l交替地形成被分纤成多条束的分纤处理区间2和未分纤处理区间3而成的部分分纤纤维束[b]1、及其切断进行说明。如图1所示，沿着纤维束的长度方向l交替地形成分纤处理区间2和未分纤处理区间3而成的部分分纤纤维束[b]1沿方向a行进，利用切断刃4，将部分分纤纤维束[b]1沿着将纤维束横断的方向切断而形成包含不连续增强纤维的束状聚集体的短切纤维束[a]5。此处，作为得到短切纤维束[a]5的方法的优选一例，可举出相对于纤维束的长度方向以角度θ进行切断的方法。以该切断角度θ为例如3°≤θ≤30°而斜向切断。在该切断角度θ的范围内，能够实现成型时的良好流动性、和成型品的高力学特性及其低偏差。

就切断前的上述部分分纤纤维束[b]1而言，基本上具有如图1所示的沿着纤维束的长度方向交替地形成分纤处理区间2和未分纤处理区间3而成的形态，但也可以如图2、图3所示采用下述形态：在至少一个分纤处理区间2的至少一方的端部形成有增强纤维交织而得到的络合部11、及/或该络合部蓄积而成的络合蓄积部12。

另外，下述部分分纤纤维束[b]17也包括在本发明中的部分分纤纤维束内：如图4所示，所述部分分纤纤维束[b]17包含沿着纤维束的长度方向交替地形成分纤处理区间13和未分纤处理区间14而成的形态、与沿着纤维束的长度方向交替地形成分纤处理区间15和未分纤处理区间16而成的形态的组合形态，并且是以一方的分纤处理区间15跨越另一方的未分纤处理区间14而延伸的方式形成的形态。

本发明中的上述部分分纤纤维束[b]没有特别限定，可以如例如图5所示地形成。图5为示出向行进的纤维束20插入分纤机构21的一例的(a)概略俯视图、(b)概略侧视图。图中的纤维束行进方向a(箭头)为纤维束20的长度方向，表示从未图示的纤维束供给装置连续地供给纤维束20。分纤机构21具备具有容易插入纤维束20的突出形状的突出部22，插入行进的纤维束20中，生成与纤维束20的长度方向大致平行的分纤处理区间23。根据分纤的纤维束数量，也可以同时使用多个分纤机构21。可将多个分纤机构21进行并列、交替、错位等，任意地配置多个突出部22。

在利用分纤机构21将由多条增强纤维形成的纤维束20分成根数更少的分纤束时，多条增强纤维实质上在纤维束20内并非处于拉齐状态而是以单纱级别进行交织的部分较多，因此，存在在分纤处理中在接触部24附近形成增强纤维交织的络合部25的情况。此处，所谓形成络合部25，例如，可举出：通过分纤机构21，使预先存在于分纤处理区间内的增强纤维彼此的交织形成于(移动至)接触部24的情况；通过分纤机构21而新形成(制造)增强纤维交织而成的聚集体的情况；等等。

在任意的范围内产生分纤处理区间23后，将分纤机构21从纤维束20中拔出。通过该拔出，生成已实施分纤处理的分纤处理区间23，与此同时，生成络合部25蓄积而成的络合蓄积部26。另外，有时在分纤处理中由纤维束产生的绒毛以绒毛团27的形式在分纤处理时形成于络合蓄积部26附近。

然后通过再次将分纤机构21插入纤维束20，从而生成未分纤处理区间28。

接下来，在与图7的采用部分分纤纤维束[b]的正交切断的情况进行比较的同时，对图6中采用部分分纤纤维束[b]的倾斜切断的本发明的基本技术思想进行说明。图6、图7中，31表示沿着由多条增强纤维形成的纤维束的长度方向交替地形成分纤处理区间32(其被分纤成多条束)和未分纤处理区间33(其包含前述的络合部等)而成的部分分纤纤维束[b]。图7中，将相对于部分分纤纤维束[b]31的切断面35设置为相对于纤维束的长度方向x-x而言正交的方向(90°方向)，与此相对，本发明中，将相对于纤维束的长度方向x-x的切断面34的角度θ设置为斜向的角度θ(优选3°≤θ≤30°)。

并且，将包含通过上述切断而得到的不连续增强纤维的束状聚集体即短切纤维束[a]、和基体树脂[m]的纤维增强树脂成型材料随机地分散，并进行加热·加压而成型得到成型品，将基体树脂[m]从成型品中烧尽，仅残留不连续增强纤维的束状聚集体，以俯视图形式观察时，成为如图6、图7的右侧所示例的不连续增强纤维束状聚集体分布图。图7的分布图中，通过在主要包含络合部等的未分纤处理区间33的两侧于切断面35进行切断而形成的、纤维束长度方向端部以宽度较宽、且沿着相对于纤维束长度方向而言正交的方向延伸的端部的形式被形成的束状聚集体36以实质上保持与原本的形态相同的形态的方式残留。这样的束状聚集体36的端部中，如前文所述，容易发生应力集中，成为成型品的力学特性的降低、力学特性偏差的原因。与此相对，图6的分布图中，不存在这样的容易发生应力集中的形态的束状聚集体36，就通过包含未分纤处理区间33(其包含例如络合部等)并将其倾斜地切断而形成的束状聚集体37而言，其成为宽度较窄、且越接近端部则宽度越窄、并且不具有束状聚集体36中那样的容易发生应力集中的端部的束状聚集体的形态。因此，能够实现成型品的力学特性的提高、力学特性的偏差的降低。

以上述方式将部分分纤纤维束[b]切断而得到的不连续增强纤维的束状聚集体例如至少被分类为下述聚集体[x]～[z]，短切纤维束[a]可以为包含聚集体[x]、[y]、[z]中的至少一种的形态。

聚集体[x]：分纤束聚集体，其中，通过分纤处理而被分割成任意的束根数；

聚集体[y]：结合束聚集体，其中，通过上述未分纤处理区间、以及/或者在至少一个上述分纤处理区间的至少一方的端部形成的上述增强纤维交织而得到的络合部及/或该络合部蓄积而成的络合蓄积部，将纤维束的增强纤维彼此结合；

聚集体[z]：结合切断聚集体，其中，上述未分纤处理区间、以及/或者上述络合部、及/或上述络合蓄积部与切断上述部分分纤纤维束时的切断面交叉，在该交叉部中，上述纤维束的增强纤维彼此的结合被切断。

上述分纤束聚集体[x]例如如图8所示那样，通过在部分分纤纤维束41的分纤处理区间42内以切断角度θ(优选3°≤θ≤30°)相对于纤维束的长度方向以倾斜的切断面43进行切断，由此以小的宽度且以规定长度的、任意的多个分纤束聚集体[x]的形式形成。

对上述结合束聚集体[y]进行示例，结合束聚集体[y]例如如图9所示，通过在部分分纤纤维束[b]51的主要的未分纤处理区间52中以切断角度θ(优选3°≤θ≤30°)相对于纤维束的长度方向以倾斜的切断面53进行切断，由此以在纤维束长度方向端部引入切口的结合束聚集体[y]的形式形成。或者，结合束聚集体[y]例如如图10所示，在部分分纤纤维束[b]61的未分纤处理区间62、和在端部具有络合部63的分纤处理区间64的范围内，以切断角度θ(优选3°≤θ≤30°)相对于纤维束的长度方向以倾斜的切断面65进行切断，由此以在纤维束长度方向端部引入深的切口的、具有络合部63的结合束聚集体[y]的形式形成。或者，结合束聚集体[y]例如如图11所示，在部分分纤纤维束[b]71的未分纤处理区间72和在端部具有络合蓄积部73的分纤处理区间74的范围内，以切断角度θ(优选、3°≤θ≤30°)相对于纤维束的长度方向以倾斜的切断面75进行切断，由此以在纤维束长度方向端部引入深的切口的、具有络合蓄积部73的结合束聚集体[y]的形式形成。

另外，上述结合切断聚集体[z]例如如图12所示，通过以包含部分分纤纤维束81的主要未分纤处理区间82的方式、或以在未分纤处理区间82的全长范围内倾斜地横切的方式，以切断角度θ(优选3°≤θ≤30°)相对于纤维束的长度方向以倾斜的切断面83进行切断，由此以平均纤维束长度较长、较小宽度、长度方向端部的宽度更小的结合切断聚集体[z]的形式形成。图示例中，未分纤处理区间82与切断部分分纤纤维束[b]81时的切断面83交叉，在该交叉部中，纤维束81的单纱彼此的结合被切断。

需要说明的是，由于上述结合切断聚集体[z]的平均纤维束长度变得较长，因此在切断纤维束时、散布聚集体时等情况下，有时在未分纤处理区间中自然地也会在纤维束中产生断裂，形成单纱数更少的聚集体。这样的小束化的聚集体也包括在本发明中的上述结合切断聚集体[z]中。

包含不连续增强纤维的束状聚集体的短切纤维束[a]可以采用包含上述这样的分纤束聚集体[x]、结合束聚集体[y]、和结合切断聚集体[z]中的至少一种聚集体的形态。上述短切纤维束[a]中，从呈现更优异的力学特性和低偏差的观点考虑，上述结合束聚集体[y]的含有率优选在0～15％的范围内。此处本发明中的所谓含有率，是指结合束聚集体[y]在短切纤维束[a]中所占的频率比例。即，将短切纤维束[a]的总根数设为n(a)、将其中包含的结合束聚集体[y]的根数设为n(y)时，由下式(2)表示。

{n(y)/n(a)}×100……(2)

本发明中，在制造包含上述这样的短切纤维束[a]的纤维增强树脂成型材料的情况下，在得到上述短切纤维束[a]时，优选以满足下式(1)的方式将部分分纤纤维束[b]切断。

w·cosθ/d≥3……(1)

w：切断部分分纤纤维束时的纤维束宽度

d：短切纤维束[a]中的切断面的间隔

例如如图13所示，将切断角度设为θ、将切断部分分纤纤维束[b]91时的纤维束的宽度设为w、将切断面92的间隔设为d时，δxyz中的边xy的长度t成为t＝d/cosθ，沿宽度方向利用切断面将纤维束的宽度w切断的数量w/t优选为w/t≥3时，根据上式，前述式(1)成立。通过以满足前述式(1)的方式将部分分纤纤维束切断，从而上述结合切断聚集体[z]被有效地细束化，有助于力学特性的提高，故优选。

由该式(1)可知，为了将结合聚集体[y]切得较细小，增大w(拓宽纤维束的宽度)是有效的。此时，通过增大w，从而使得切断而得到的短切纤维束[a]的厚度变薄，因此能够增大后述的短切纤维束[a]的扁平率，成型品中，短切纤维束[a]端部的应力集中的缓和、短切纤维束[a]与基体树脂的分布的均匀性得以提高，因此容易呈现出优异的力学特性，从这一观点考虑也是优选的。但是，w的值过大时，构成纤维束的单纱彼此的集束力降低，将部分分纤纤维束切断时无法维持作为短切纤维束的形态，容易产生单纱破裂，因此在制成包含上述无序毡和基体树脂的纤维增强树脂成型材料时，存在成型时引起流动性降低的情况。因此，w优选在5mm≤w≤100mm的范围内，更优选5mm≤w≤50mm。另外，也可以缩小切断角度θ。但是，从束形态保持性、工艺性考虑，存在极限。另外，为了满足前述式(1)，也可以以切断面的间隔d进行控制，但纤维长度可能变动，因此优选基本上预先将d设为固定值，以使得能够切断成目标纤维长度。

如上所述，本发明中，通过具有将部分分纤纤维束[b](其是交替地形成分纤处理区间和未分纤处理区间而成的)相对于纤维束的长度方向倾斜地切断而形成的、包含特定的不连续增强纤维的束状聚集体的短切纤维束[a]，从而能够提高成型时的流动性，并且能够实现形成成型品时的极高力学特性(强度、弹性模量)，同时能够将该力学特性的偏差抑制为较小。

接下来，参照附图，对将上述那样的部分分纤纤维束[b]切断而得到的、本发明中使用的短切纤维束[a]的若干实施方式进行说明。

图14为本发明中使用的短切纤维束[a]的一例的俯视图。图14中，本发明中使用的短切纤维束[a]cfb1包含沿单向排列的多根增强纤维111和将多根增强纤维111集束的集束剂(未图示)。各增强纤维111的纤维长度lf为例如5至100mm。

短切纤维束[a]cfb1具有第1过渡区间113a，在所述第1过渡区间113a中，从增强纤维111的排列方向上的一方的前端即第1前端112a朝向另一方的前端即第2前端112b，在与增强纤维111的排列方向(切断前的纤维束的长度方向，以下相同)呈直角的方向上的纤维束横截面中，增强纤维111的根数增加。另外，短切纤维束[a]cfb1具有第2过渡区间113b，在所述第2过渡区间113b中，从第2前端112b朝向第1前端112a，纤维束横截面中的增强纤维111的根数增加。

图14中，增强纤维111的排列方向被描绘为图的上下方向。增强纤维111的排列方向也是短切纤维束[a]cfb1的长度方向。图14中，与增强纤维11的排列方向呈直角的方向被描绘为图的左右方向。与增强纤维111的排列方向呈直角的方向也是短切纤维束[a]cfb1的宽度方向。

在第1过渡区间113a与第2过渡区间113b之间具有不变区间114，在所述不变区间114中，沿着增强纤维111的排列方向，纤维束横截面中的增强纤维111的根数不变。不变区间114的一方的端面114ea与第1终端面113ea一致，所述第1终端面113ea为第1过渡区间113a的与第1前端112a呈相反侧的终端。另外，不变区间114的另一方的端面114eb与第2终端面113eb一致，所述第2终端面113eb为第2过渡区间113b的与第2前端112b呈相反侧的终端。

就短切纤维束[a]cfb1而言，在第1前端112a与第2前端112b之间，纤维束横截面中的增强纤维的总截面积的变化量在增强纤维111的排列方向上每1mm为0.05mm²以下。

图14为描绘短切纤维束[a]cfb1在与增强纤维111的排列方向呈直角的方向上的宽度成为最大的状态的俯视图。短切纤维束[a]cfb1在不变区间114的整个区域内具有最大宽度wb。在具有最大宽度wb的位置(区间)处，增强纤维111的根数成为最大。

图14中，第1过渡区间113a及第2过渡区间113b这两个过渡区间的外形中的从前端朝向终端的一条边115a、115b各自由沿着增强纤维111的排列方向的直线状线段形成，另一条边116a、116b各自由与制造短切纤维束[a]cfb1时被切断的多根增强纤维111的切断端部并排的直线状线段形成。

短切纤维束[a]cfb1的边115a与边115b之间的短切纤维束[a]cfb1在宽度方向上的距离为短切纤维束[a]cfb1的跨越宽度wd，第1前端112a与第2前端112b之间的短切纤维束[a]cfb1在长度方向上的距离为短切纤维束[a]cfb1的跨越长度ld。

图15为本发明中使用的短切纤维束[a]的另一例的俯视图。图15中，本发明中使用的短切纤维束[a]cfb2具有与图14的短切纤维束[a]cfb1同样的形态。因此，在图14的短切纤维束[a]cfb2的各部位标注与图14的短切纤维束[a]cfb1相应部位的符号相同的符号。

图15的短切纤维束[a]cfb2与图14的短切纤维束[a]cfb1的区别在于：与图14的短切纤维束[a]cfb1的跨越宽度wd相比，图15的短切纤维束[a]cfb2的不变区间114中的短切纤维束[a]的宽度wb、即短切纤维束[a]cfb2的跨越宽度wd更窄。结果，图15的短切纤维束[a]cfb2的第1过渡区间113a中的多根增强纤维111的切断端部并排的边116a的长度短于图14的短切纤维束[a]cfb1的边116a的长度，另外，图15的短切纤维束[a]cfb2的第2过渡区间113b中的多根增强纤维111的切断端部并排的边116b的长度短于图14的短切纤维束[a]cfb1的边116b的长度。

本实施方式中，短切纤维束[a]cfb2中的各增强纤维111的纤维长度lf为5至100mm。就短切纤维束[a]cfb2而言，在第1前端112a与第2前端112b之间，纤维束横截面中的增强纤维的总截面积的变化量在增强纤维111的排列方向上每1mm为0.05mm²以下。

图16为本发明中使用的短切纤维束[a]的又一例的俯视图。图16中，除了不具有图14的短切纤维束[a]cfb1的不变区间114这一点外，本发明中使用的短切纤维束[a]cfb3具有与图14的短切纤维束[a]cfb1同样的形态。因此，在图16的短切纤维束[a]cfb3的各部位，标注与图14的短切纤维束[a]cfb1相应部位的符号相同的符号。

图16的短切纤维束[a]cfb3包含：增强纤维111的根数从第1前端112a朝向第2前端112b增加的第1过渡区间113a；和增强纤维111的根数从第2前端112b朝向第1前端112a增加的第2过渡区间113b。在短切纤维束[a]cfb3中，第1过渡区间113a的与第1前端112a呈相反侧的终端(即第1终端面113ea)同第2过渡区间113b的与第2前端112b呈相反侧的终端(即第2终端面113eb)直接一致。

短切纤维束[a]cfb3在上述两终端面113ea、113eb相一致处具有最大宽度wb。在具有最大宽度wb的位置(区间)，增强纤维111的根数变为最大。另外，由于上述两终端面113ea、113eb相一致，短切纤维束[a]cfb3的跨越长度ld的值为增强纤维111的长度lf的值的2倍。

本实施方式中，短切纤维束[a]cfb3中的各增强纤维111的纤维长度lf为5至100mm。就短切纤维束[a]cfb3而言，在第1前端112a与第2前端112b之间，纤维束横截面中的增强纤维的总截面积的变化量在增强纤维111的排列方向上每1mm为0.05mm²以下。

短切纤维束[a]在与长度方向呈直角的方向上的横截面形状可采用圆形、椭圆形、四边形等各种形状，但从短切纤维束的横截面形状的稳定性、短切纤维束的良好操作性、以及短切纤维束的制造的容易性的观点考虑，短切纤维束的横截面形状优选为圆形、椭圆形、或者四边形，尤其优选为扁平长方形、或者扁平椭圆形。

图17为本发明中使用的短切纤维束[a]的另七例各自的俯视图((a)至(g))的罗列。图17的各短切纤维束[a]在图中沿上下方向排列，由利用集束剂而集束的多根增强纤维111形成。

图17(a)的短切纤维束[a]cfb5a在上侧具有4个前端、在下侧具有4个前端，在相邻的前端之间具有v字切口。短切纤维束[a]cfb5a的外形由16条边形成，各边均由直线线段形成。

图17(b)的短切纤维束[a]cfb5b在上侧具有1个前端、在下侧具有2个前端，在下侧的2个前端之间具有v字切口。短切纤维束[a]cfb5b的外形由6条边形成，各边均由直线线段形成。

图17(c)的短切纤维束[a]cfb5c在上侧具有1个前端、在下侧具有1个前端。短切纤维束[a]cfb5c的外形由4条边形成，其中的2条边由曲线线段形成，另2条边由直线线段形成。

图17(d)的短切纤维束[a]cfb5d在上侧具有2个前端、在下侧具有1个前端。短切纤维束[a]cfb5d的外形由4条边形成，其中连接上侧2个前端的边由u字曲线线段形成，包含下侧前端的边由u字曲线线段形成，剩下的2条边由直线线段形成。

图17(e)的短切纤维束[a]cfb5e在上侧具有1个前端、在下侧具有1个前端。短切纤维束[a]cfb5e的外形由2条边形成，这些边各自由连接上侧前端与下侧前端的、向外侧凸出的曲线线段形成。

图17(f)的短切纤维束[a]cfb5f在上侧具有1个前端、在下侧具有1个前端。短切纤维束[a]cfb5f的外形由6条边形成，各边均由直线线段形成。

图17(g)的短切纤维束[a]cfb5g在上侧具有1个前端、在下侧具有1个前端。短切纤维束cfb5g的外形由4条边形成，各边均由直线线段形成。

本发明中使用的短切纤维束[a]用于成型材料的制造，所述成型材料用于成型纤维增强成型体(纤维增强塑料)。该成型材料包含多个上述短切纤维束[a]的聚集体。使用该成型材料成型具有复杂形状的成型体时，要求对于复杂形状的良好成型追随性。本发明中使用的短切纤维束[a]中包含的全部增强纤维111的纤维长度lf均被制成100mm以下时，包含多个本发明中使用的短切纤维束[a]的成型材料具有良好的成型追随性。

纤维长度lf大于100mm时，纤维长度越长，则在成型体的成型过程中，增强纤维111越难在其排列方向上流动，难以制造具有复杂形状的成型体。纤维长度lf小于5mm时，在成型体的成型过程中，增强纤维111的流动性提高，但得到的成型体的力学特性降低。从成型体的成型过程中的增强纤维的流动性与得到的成型体的力学特性的关系考虑，本发明中使用的短切纤维束[a]中的各增强纤维111的长度lf更优选为10至50mm。

短切纤维束[a]内包含的纤维长度小于5mm的增强纤维的根数越少越好，少于形成短切纤维束的增强纤维的总根数的5％较好。即，本发明中，所谓形成短切纤维束的增强纤维111的纤维长度lf为5至100mm，包括下述状态：纤维长度小于5mm的增强纤维的根数为形成短切纤维束的增强纤维的总根数的5％以下，并且全部增强纤维的纤维长度均为100mm以下。

通常而言，通过将成型材料(其包含多个短切纤维束的聚集体)进行成型，可制造纤维增强塑料(以下，有时称为“短纤维增强塑料”)。对纤维增强塑料施加负荷时，大部分负荷由纤维增强塑料内存在的增强纤维承受。为短切纤维束的情况下，形成短切纤维束的多根增强纤维处于被切断成一定长度的状态。因此，某些短切纤维束的增强纤维所承受的负荷需要从该短切纤维束的端部、介由基体树脂向位于附近的短切纤维束的端部中该短切纤维束的增强纤维传递。

就本发明中使用的短切纤维束[a]而言，通过使短切纤维束[a]的两端部的形成短切纤维束[a]的增强纤维的根数少于其中央部的根数，从而将在短切纤维束[a]的中央部、最大的、短切纤维束[a]所承受的负荷通过根数减少的增强纤维朝向短切纤维束[a]端部一点点地传递至位于附近的短切纤维束，因此，在由本发明中使用的短切纤维束[a]形成的纤维增强塑料中，不易产生应力集中。

因此，与现有的在同一部位切断所有增强纤维的短切纤维束的情况相比，为本发明中使用的短切纤维束[a]的情况下，得到的纤维增强塑料的强度显著提高。不仅如此，由于没有引起应力集中，因此不易产生初始损伤(裂纹)。在纤维增强塑料的用途方面，也存在因初始损伤引起声响、导致不舒服而无法适用的用途，但即使在这样的用途中，也可以使用包含本发明中使用的短切纤维束[a]的纤维增强塑料(本发明的纤维增强塑料)。另外，初始损伤严重影响疲劳强度，但在本发明的纤维增强塑料的情况下，由于初始损伤少，因此不仅显著提高静态强度，而且也显著提高疲劳强度。此外，本发明中使用的短切纤维束[a]是将部分分纤纤维束[b]切断而得到的，因此更不易引起应力集中。

就本发明中使用的短切纤维束[a]的过渡区间113a、113b中的增强纤维111的根数增加而言，过渡区间113a、113b中在至少两个部位增强纤维111的根数增加，该根数增加部位的短切纤维束[a]的横截面中增强纤维的总截面积的最大值为0.008mm²以下时，过渡区间113a、113b中的增强纤维111的根数增加能够称为连续增加。增强纤维的根数更平滑地增加时，不易引起上述应力集中，从该观点考虑，上述根数增加部位的短切纤维束[a]的横截面中的增强纤维的总截面积优选为0.002mm²以下。

实际上，在包含增强纤维111的根数发生变化的过渡区间113a、113b的本发明中使用的短切纤维束[a]的长度方向的整个区域(跨越长度ld的整个区域)内，使增强纤维的总截面积的变化量每1mm为0.05mm²以下。通过规定该变化量，从而能够有效地防止上述应力集中。优选该变化量每1mm为0.04mm²以下，进一步优选为0.025mm²以下。

所谓短切纤维束[a]中的任意位置处的增强纤维的总截面积是指，将在该任意位置处存在于与增强纤维的排列方向正交的面(横截面)的全部增强纤维的各增强纤维截面积相加而得到的总和。

图18为图15的本发明中使用的短切纤维束[a]cfb2的俯视图(a)、侧视图(b)、以及示出短切纤维束[a]cfb2的增强纤维111的排列方向上的增强纤维111的根数的增减状态的图(c)。图18(c)的图中，横轴x表示短切纤维束[a]cfb2的跨越长度ld中的位置，纵轴y表示增强纤维111的根数或增强纤维111的总截面积。

如图18(c)的图所示，短切纤维束[a]cfb2的增强纤维111的根数从第1前端112a朝向第1过渡区间的第1终端面113ea、沿着短切纤维束[a]cfb2的长度方向连续地增加，在第1终端面113ea达到恒定值。在从第1终端面113ea至第2过渡区间的第2终端面113eb为止的不变区间114，该恒定值被维持。然后，增强纤维111的根数从第2终端面113eb朝向第2前端112b、沿着短切纤维束[a]cfb2的长度方向而连续地减少。不变区间114中的增强纤维111的根数为短切纤维束[a]cfb2中的增强纤维111的根数的最大值。

图19为图16的本发明中使用的短切纤维束[a]cfb3的俯视图(a)、侧视图(b)、以及示出短切纤维束[a]cfb3的增强纤维111的排列方向上的增强纤维111的根数的增减状态的图(c)。图19(c)的图中，横轴x表示短切纤维束[a]cfb3的跨越长度ld中的位置，纵轴y表示增强纤维111的根数或增强纤维111的总截面积。

如图19(c)的图所示，短切纤维束[a]cfb3的增强纤维111的根数从第1前端112a朝向第1过渡区间的第1终端面113ea、沿着短切纤维束[a]cfb3的长度方向而连续地增加。短切纤维束[a]cfb3不具有增强纤维的根数在纤维束的长度方向上维持恒定值的不变区间，第1终端面113ea与第2过渡区间113b的第2终端面113eb一致，因此第1终端面113ea(第2终端面113eb)中的增强纤维111的根数显示最大值。然后，增强纤维111的根数从第2终端面113eb朝向第2前端112b、沿着短切纤维束[a]cfb3的长度方向而连续地减少。

本发明中使用的短切纤维束[a]在其长度方向上的增强纤维的根数变化的形态有以下两种：增加后成为恒定值、然后减少的第1形态；和增加后减少而不具有恒定值的第2形态。

本发明中使用的短切纤维束[a]中，第1前端112a与第2前端112b之间的短切纤维束[a]的横截面中的增强纤维111的总截面积fts的变化量cfts(示例于图18、19)在增强纤维111的排列方向上每1mm为0.05mm²以下。短切纤维束[a]的横截面中的增强纤维111的总截面积fts是存在于该横截面中的各增强纤维111的横截面积的总和。

存在于短切纤维束[a]的横截面中的各增强纤维111的横截面积相对于在它们中选择的代表性增强纤维的横截面积而言具有±10％以下的偏差的情况下，使用下述值作为增强纤维111的总截面积fts，所述值是将存在于该横截面中的增强纤维111的根数乘以上述代表性增强纤维的横截面积而得到的值。另外，短切纤维束的最大宽度wb小于3mm的情况下，使用下述值作为增强纤维的总截面积fts的变化量cfts，所述值是将短切纤维束[a]中的增强纤维111的总截面积fts的最大值除以增强纤维的排列方向上的过渡区间113a、113b的长度(mm)而得到的值。

图14至17示出了本发明中使用的短切纤维束[a]的各种例子。这些短切纤维束[a]均具有增强纤维的根数增加的过渡区间，并且，在短切纤维束长度方向上的整个区域内，增强纤维的总截面积的变化量在增强纤维的排列方向上每1mm为0.05mm²以下。本发明中使用的短切纤维束[a]中，增强纤维的总截面积的最大值优选为0.1mm²以上。

对于从本发明中使用的短切纤维束[a]的过渡区间的前端朝向终端、增强纤维的根数增加的状态而言，相反地，可表现为从短切纤维束的中央部朝向短切纤维束的前端、增强纤维的根数减少的状态。通过该增强纤维的根数减少的状态，可防止在上述纤维增强塑料中产生应力集中。该增强纤维的根数的减少状态优选为增强纤维的根数缓缓地即连续地减少的形态。短切纤维束越粗、增强纤维的根数越多、增强纤维的总截面积越大时，则防止应力集中产生的效果越大。增强纤维的总截面积越大，则纤维增强塑料中的一个短切纤维束所承担的负荷越大，但即使承受的负荷大，也能够通过过渡区间中的增强纤维的根数的减少状态来防止该负荷介由基体树脂立即传递至相邻的短切纤维束的端部的状态。即，相邻的短切纤维束[a]之间的负荷的传递通过过渡区间中的增强纤维的根数的减少状态而缓缓地进行，可防止短切纤维束[a]的端部中的应力集中。

在制造短切纤维束[a]的情况下，制造粗的短切纤维束的工艺性更优异，制造成本也更低。但是，将现有的沿着与纤维束的长度方向正交的方向进行切断而得到的短切纤维束作为粗的短切纤维束的情况下，使用该粗的短切纤维束成型而得到的的现有短纤维增强塑料的强度低。因此，该短纤维增强塑料存在难以适用于强度构件的问题。

本发明中使用的短切纤维束[a]即使为粗的短切纤维束，使用其成型而得到的短纤维增强塑料也具有高于使用现有的粗的短切纤维束成型而得到的现有短纤维增强塑料的强度。因此，不仅能够降低短切纤维束的制造成本，也能够制造具有高强度的短纤维增强塑料。从粗的短切纤维束的观点考虑，增强纤维的总截面积的最大值优选为0.2mm²以上。需要说明的是，从形成纤维增强塑料时的厚度设计的自由度的观点考虑，增强纤维的总截面积的最大值优选为30mm²以下，更优选为5mm²以下。

另一方面，增强纤维的总截面积的最大值小于0.1mm²时，优选在短切纤维束[a]的整个区域内，增强纤维根数的变化量在增强纤维的排列方向上每1mm为增强纤维的最大根数(根数的最大值)的30％以下。增强纤维的总截面积的最大值小于0.1mm²时，即，即使为细的短切纤维束[a]，与现有短切纤维束那样负荷被立即释放的情况相比，优选增强纤维的根数从短切纤维束的中央部至前端缓缓地减少的形态，其原因在于该形态可缓缓地进行纤维增强塑料中的负荷传递。

本发明中使用的短切纤维束[a]中，也优选各增强纤维111的纤维长度lf相同。制造短切纤维束[a]时，若各增强纤维的纤维长度相同，则可以在长度方向上以相同间隔将连续增强纤维束切断来制造短切纤维束，因此短切纤维束的制造效率良好，另外，在将多个短切纤维束[a]一体化而制成成型材料、并使用该成型材料进行成型体的成型时，各增强纤维的纤维长度相同的情况下更容易控制增强纤维的流动。各增强纤维的纤维长度相同的本发明中使用的短切纤维束的例子示于图14、15、16、17(a)、17(b)、17(c)以及17(d)。

所谓各增强纤维的纤维长度相同，是指下述状态：具有短切纤维束[a]所包含的增强纤维的纤维长度的平均值±5％的范围内的纤维长度的增强纤维占短切纤维束所包含的全部增强纤维的95％。

作为本发明中使用的短切纤维束[a]所使用的增强纤维，只要是由多条增强纤维形成的纤维束即可，纤维种类没有特别限定。例如，有芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚对苯撑苯并二噁唑(pbo)纤维等有机纤维；玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、泰伦诺(tyranno)纤维、玄武岩纤维、陶瓷纤维等无机纤维；不锈钢纤维、钢纤维等金属纤维；此外，还有硼纤维、天然纤维、改性天然纤维。另外，可以组合种类不同的两种以上增强纤维。这些中，碳纤维轻质、具有优异的比强度及比弹性模量、且具有优异的耐热性、耐化学药品性，因此优选作为增强纤维使用。由包含碳纤维的本发明中使用的短切纤维束制造的成型体(纤维增强塑料)可合适地用于期望轻质化的汽车面板等构件。

本发明中使用的短切纤维束[a]中，优选的是：增强纤维为碳纤维，碳纤维的根数为1,000至700,000根，在短切纤维束的整个区域内，在碳纤维的排列方向上每移动1mm的、碳纤维的根数的变化量为1,400根以下。

碳纤维优选容易获得高强度的聚丙烯腈系碳纤维。考虑到容易获得的碳纤维单纱的直径为5至10μm左右，优选短切纤维束中的碳纤维的根数为1,000至700,000根。碳纤维的根数进一步优选为1,000至100,000根。具有高强度且纤维的根数为6,000至50,000根的连续碳纤维束廉价，并且容易获得，因此在制造本发明中使用的短切纤维束[a]时优选使用。就上述这样的连续碳纤维束而言，以将纤维束卷绕在绕线筒上而成的卷线体(卷装物，package)的形式供给。纤维束优选为无捻，但也可以使用引入捻合的线束，即使在搬送中引入捻合，也可应用于本发明。另外，在使用集束的单纱数多的所谓大丝束的情况下，纤维束的每单位重量的价格便宜，因此，单纱数越多，越能够降低最终制品的成本，为优选。另外，作为大丝束，可使用将纤维束彼此聚集成1个束并进行卷绕而成的、所谓并丝形态。

使用上述增强纤维时，出于提高与基体树脂[m]的粘接性等目的，优选进行表面处理。作为表面处理的方法，有电解处理、臭氧处理、紫外线处理等。

本发明中使用的纤维束优选为预先聚集成束的状态。此处所谓预先聚集成束的状态，是指：例如，基于构成纤维束的增强纤维彼此的交织而聚集成束的状态；基于被赋予至纤维束的上浆剂而聚集成束的状态；基于纤维束的制造工序中含有的捻合而聚集成束的状态。

在本发明中使用的短切纤维束[a]的整个区域内，若在增强纤维的排列方向上每移动1mm、增强纤维根数的变化量为1,400根以下，则在纤维增强塑料中能够有效地防止应力集中。增强纤维根数的变化量优选为1,000根以下。为了实现纤维增强塑料的强度提高，增强纤维根数的变化量优选为600根以下，进一步优选为300根以下。

在短切纤维束[a]的最大宽度wb小于3mm的情况下，作为增强纤维根数的变化量，使用将该短切纤维束[a]的增强纤维根数的最大值除以增强纤维排列方向上的过渡区间的长度、成比例换算成每1mm的变化量而得到的值。此时，过渡区间内，在至少两个部位增强纤维的根数增加，在增强纤维根数增加的部位，短切纤维束[a]的横截面所包含的增强纤维的根数优选为200根以下，进一步优选为50根以下。

本发明中使用的短切纤维束[a]中，最大宽度wb与最大厚度tb的比率wb/tb优选为20至400。比率wb/tb表示短切纤维束的扁平率。扁平率越大，则短切纤维束越扁平。扁平的短切纤维束[a]使纤维增强塑料的强度提高。特别地，短切纤维束[a]越粗、即构成短切纤维束的单纱数越多，则扁平率对强度提高效果的贡献越大。最大厚度tb的值优选为150μm以下，进一步优选为100μm以下。

扁平的短切纤维束[a]例如可通过将单向拉出的连续增强纤维束(例如部分分纤纤维束[b])开纤后切断而制造。该连续增强纤维束的开纤例如可通过下述方式进行：使连续增强纤维束与辊接触并通过，或者使连续增强纤维束振动，或者对连续增强纤维束进行鼓风。此处，在对部分分纤纤维束[b]实施开纤处理的情况下，就开纤处理而言，可以对纤维束实施分纤处理并暂时卷绕，然后对得到的部分分纤纤维束[b]实施开纤处理，也可以在得到部分分纤纤维束[b]的工序中实施开纤处理。特别地，通过在得到部分分纤纤维束[b]的工序中对连续增强纤维束实施开纤处理、并在开纤状态下实施分纤处理，从而能够进行更均匀的分纤，此外能够降低分纤时发生的起绒、断纱的风险，从这一观点考虑，更优选在得到部分分纤纤维束[b]的工序中实施开纤处理。另外，从避免一次开纤的纤维束的宽度变窄的观点考虑，进一步优选的是：在得到部分分纤纤维束[b]的工序中实施开纤处理，未经卷绕而供于切断工序，得到短切纤维束[a]。

本发明中使用的短切纤维束[a]的尤其优选形态为短切纤维束的端部具有相对于增强纤维的排列方向而言倾斜的侧边的形态。更优选为倾斜的侧边相对于增强纤维的排列方向而言具有3至30°的角度且形成为直线状的形态。

具有上述形态的本发明中使用的短切纤维束[a]例如可以通过下述方式制造：将连续增强纤维束(部分分纤纤维束[b])沿单向拉出，以相对于增强纤维的排列方向(连续增强纤维束的拉出方向)而言为3至30°的角度呈直线状地将引出的连续增强纤维束切断，使增强纤维的纤维长度为5至100mm。在该制造方法中，将沿单向拉出的连续增强纤维束开纤后进行切断，由此能够制造更扁平的短切纤维束[a]。现有短切纤维束是通过在与增强纤维的排列方向(连续增强纤维束的拉出方向)垂直的方向上将连续增强纤维束切断而制造的，仅通过以相对于增强纤维的排列方向(连续增强纤维束的拉出方向)而言为3至30°的角度将连续增强纤维束切断，即可得到可制造具有高强度的纤维增强塑料的本发明中使用的短切纤维束[a]。

短切纤维束[a]的端部处经切断的增强纤维的排列所形成的边相对于增强纤维的排列方向而言的角度越小，则越能够获得使用其进行成型的纤维增强塑料的高强度化效果。角度为30°以下的情况下，该效果显著。但是，另一方面，短切纤维束自身的操作性降低。另外，增强纤维的排列方向与切断刃的角度越小，则切断工序中的稳定性越降低。因此，角度优选为3°以上。角度更优选为4至25°。从兼具纤维增强塑料的高强度化和短切纤维束的制造工序的工艺性的方面考虑，角度进一步优选为5至15°。需要说明的是，此处所述的角度表示绝对值。

就图14、15、16所示的本发明中使用的短切纤维束[a]而言，通过将连续增强纤维束(部分分纤纤维束[b])在其长度方向上以相同的切断间隔进行切断而制造。就图14的本发明中使用的短切纤维束[a]cfb1而言，通过将较宽的连续增强纤维束切断而得到，并且具有增强纤维111的切断端所排列的边116a、116b的长度长的形态。由于边116a、116b的长度长，因此在制造成型材料时、或者使用该成型材料将成型体成型时，增强纤维容易开纤。因此，成型材料或成型体中的各短切纤维束[a]的厚度变薄，得到的成型体(纤维增强塑料)的强度容易提高。

就图15的本发明中使用的短切纤维束[a]cfb2而言，通过将宽度较窄的连续增强纤维束(部分分纤纤维束[b])切断而得到，并且具有增强纤维111的切断端所排列的边116a、116b的长度短的形态。由于边116a、116b的长度短，因此增强纤维不易散开，短切纤维束[a]的操作性优异。

就图16的本发明中使用的短切纤维束[a]cfb3而言，根据将连续增强纤维束(部分分纤纤维束[b])切断时的切断角度与连续增强纤维束的宽度的关系，不具有图14或图15的短切纤维束[a]中存在的不变区间，实质上仅包含两个过渡区间113a、113b。在该短切纤维束[a]cfb3中，短切纤维束[a]cfb3的跨越长度ld成为增强纤维111的纤维长度lf的2倍。

作为用于制造短切纤维束[a]的连续增强纤维束的切断机构，例如有闸刀式剪切机刀具、粗纱切断机等旋转切断机。以连续增强纤维束的长度方向与切断机构所装备的切断刃的方向相对倾斜的状态，将连续增强纤维束插入切断机构而进行切断。

图17(a)的短切纤维束[a]cfb5a的制造中使用锯齿状刃；图17(b)的短切纤维束[a]cfb5b的制造中使用v字型刃；图17(c)的短切纤维束[a]cfb5c的制造中使用流线型刃；图17(d)的短切纤维束[a]cfb5d的制造中使用u字型刃。图17(e)的短切纤维束[a]cfb5e如下制造：一边向连续增强纤维束赋予水等集束剂，一边与连续增强纤维束的长度方向倾斜地切断连续增强纤维束，使经切断而得到的切断片的长度方向的两侧部朝向两前端部集束成独木舟状。图17(f)的短切纤维束[a]cfb5f及图17(g)的短切纤维束[a]cfb5g的制造中，可使用具有不同形状的多个刃。

本发明中使用的短切纤维束[a]还可以通过如下方式制造：对短切纤维束(其是利用现有短切纤维束的制造方法得到的、且增强纤维的切断端在与短切纤维束的长度方向呈直角的方向上排列)的厚度方向施加剪切，形成增强纤维的根数变化的过渡区间。另外，本发明中使用的短切纤维束[a]也可以使用牵切纺纱机构对连续增强纤维束进行纺纱而制造。通过牵切而得到的短切纤维束[a]在其两端部具有在短切纤维束[a]的长度方向上长度不同的增强纤维排列而成的形态，通过该部分，形成过渡区间。

本发明中使用的短切纤维束[a]优选包含集束剂，所述集束剂用于将形成短切纤维束[a]的多根增强纤维维持为束的状态。就集束剂而言，只要是能够将多根增强纤维维持为束的状态、并且与制造包含短切纤维束[a]的成型体(纤维增强塑料)时使用的树脂没有相容性问题的材料即可。

本发明中使用的短切纤维束[a]是通过将连续增强纤维束(部分分纤纤维束[b])切断而制造的。为了使纤维束的操作性良好，通常在制造连续增强纤维束的阶段，对该连续增强纤维束赋予上浆剂。因此，可以将该上浆剂直接用作本发明中使用的短切纤维束[a]的集束剂，在该情况下，具有无需另行准备其他集束剂的优点。

使用上浆剂作为集束剂的情况下，以短切纤维束[a]整体的质量为基准，上浆剂对增强纤维的附着量优选为0.1至10质量％。与该量相同量的上浆剂被附着在用于制造短切纤维束[a]的连续增强纤维束上的情况下，将连续增强纤维束切断时，增强纤维不会散乱，切断而得到的短切纤维束[a]的形状成为期望的形状。在由连续增强纤维束制造短切纤维束[a]的情况下，通过对使用的连续增强纤维赋予0.1至10质量％的上浆剂，短切纤维束[a]的制造工序中的工艺性飞跃地提高。另外，使用短切纤维束[a]制造成型材料时的短切纤维束[a]的操作性也提高。

例如，可以通过下述方式得到本发明中使用的短切纤维束：对拉出的连续增强纤维束赋予0.1至10质量％的溶解或分散于溶剂中的上浆剂，在将连续增强纤维束切断后进行加热而使溶剂干燥，或者在进行加热使溶剂干燥后将连续增强纤维束切断。

作为上浆剂，例如有环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、或者将它们混合而得到的混合树脂。这些树脂在用水、溶剂等稀释后赋予至连续增强纤维束。

包含基体树脂[m]、和含有本发明中的上述短切纤维束[a]的无序毡的纤维增强树脂成型材料包含多个上述短切纤维束[a]的聚集体，图20为示出其一例的俯视图。图20中，本发明的纤维增强树脂成型材料191包含多个上述短切纤维束cfb(例如，图16所示的短切纤维束[a]cfb3)的聚集体。本发明的纤维增强树脂成型材料包含多个上述短切纤维束[a]的聚集体，但该聚集体也可以与其他基材、例如包含多根连续纤维的基材组合。不管何种方式，由于本发明的纤维增强树脂成型材料用于纤维增强塑料的制造，因此均优选具有良好的操作性、适合于压模成型、包模成型(drapemolding)等加压成型的特性。

就本发明的纤维增强树脂成型材料而言，例如，利用基体树脂片材，从上下夹持将多个上述短切纤维束[a]散布成片状而得到的无序毡，由此能够制造由多个短切纤维束[a]与基体树脂一体化而成的成型材料。这样的成型材料通常被称作smc(seatmoldingcompound)片材或冲压成型片材。

本发明的纤维增强树脂成型材料中的基体树脂[m]的量优选为20至75质量％。成型材料中的基体树脂的量小于20质量％时，树脂量少，因此存在本发明的成型材料的一个重要特征即流动性受损的情况。成型材料中的基体树脂的量大于75质量％时，与树脂量相比，增强纤维的量少，因此难以提高得到的纤维增强塑料的力学特性。成型材料中的基体树脂的量更优选为35至55质量％。

作为纤维增强树脂成型材料中使用的基体树脂[m]，有时优选热固性树脂。热固性树脂具有交联结构，因此通常弹性模量高，形状稳定性优异。在由此制造的纤维增强塑料中，呈现出高的弹性模量、良好的尺寸稳定性。热固性树脂能够将树脂的粘度调节为低粘度。因此，经适当粘度调节的热固性树脂能够容易地含浸于短切纤维束[a]中。另外，通过适当调节热固性树脂的粘度，根据需要可以在制造纤维增强塑料的任一步骤中赋予树脂。另外，室温时树脂为未固化的状态的成型材料具有柔软性。因此，这样的成型材料容易被切断、容易追随模具形状，操作性优异。除此以外，由于能够设计成于室温具有粘性，因此这样的成型材料只要彼此挤压或被挤压至其他基体上即可一体化，因此容易进行彼此形成层叠体或者与其他基体形成层叠体的形成操作。

作为纤维增强树脂成型材料中使用的基体树脂[m]，有时优选热塑性树脂。通常而言，热塑性树脂具有高的韧性，因此通过使用热塑性树脂作为基体树脂，能够抑制短纤维增强塑料的弱点即产生的裂纹彼此的连结，短纤维增强塑料的强度提高。特别是在重视冲击特性的用途中，优选使用热塑性树脂作为基体树脂。在使用热塑性树脂的成型中，通常不伴随化学反应，因此通过使用热塑性树脂，能够缩短成型时间。

在本发明的纤维增强树脂成型材料中，无序毡所包含的各短切纤维束[a]的增强纤维的排列方向可以相同。通过将增强纤维的排列方向相同的多片成型材料进行层叠，容易设计具有期望物性的层叠体。容易使得到的层叠体的力学特性的偏差降低。这样的成型材料通过下述方式制造：以各短切纤维束[a]的增强纤维的排列方向相同的方式，将多个本发明中使用的短切纤维束[a]呈片状地散布于基体上。作为用于将各短切纤维束[a]以各增强纤维的排列方向相同的方式进行散布的机构，例如有狭缝状喷嘴，所述狭缝状喷嘴能够在增强纤维的排列方向朝向固定方向的状态下将各短切纤维束[a]供给至基体上。

另一方面，图20的纤维增强树脂成型材料191包含聚集体，其中，本发明中使用的多个短切纤维束[a]cfb以各增强纤维的排列方向为无规的状态位于聚集体中。多个短切纤维束[a]cfb彼此部分地重叠，但未形成明确的层结构。与在控制短切纤维束[a]的增强纤维的排列方向的同时制造具有层结构的成型材料的情况相比，该纤维增强树脂成型材料191能够廉价地制造，另外，可以说是各向同性、容易设计的成型材料。

就本发明的纤维增强树脂成型材料而言，包含多个上述短切纤维束[a]的无序毡可以以在横截面形状中具有至少一个弯曲部的方式赋形为三维形状。在使用具有三维形状的本发明的纤维增强树脂成型材料将具有相同三维形状的纤维增强塑料进行成型的情况下，成型时无需使短切纤维束[a]大幅流动，因此可防止由流动导致的增强纤维的排列的波动、偏差，在得到的纤维增强塑料的成型品中，可获得优异的品质稳定性。

具有三维形状的本发明的纤维增强树脂成型材料例如可通过下述方式进行制造。可举出包括下述步骤的成型材料的制造方法：将多个本发明中使用的短切纤维束[a]和基体树脂[m]呈片状地散布于成型基体上而进行一体化，将经一体化的片材赋形为三维形状。例如，可举出包括下述步骤的成型材料的制造方法：使多个本发明中使用的短切纤维束[a]从狭缝状喷嘴中通过，由此将各短切纤维束[a]的增强纤维排列方向对齐为同一方向，散布于具有三维形状的成型基体上，形成包含增强纤维的排列方向相同的短切纤维束聚集体的层，在形成的层上，以成为与所形成的层中的短切纤维束[a]的增强纤维的排列方向不同的增强纤维排列方向的方式、并且以各短切纤维束[a]的增强纤维排列方向成为相同方向的方式，将多个上述短切纤维束[a]呈片状地散布。

图21为用于说明具有三维形状的本发明纤维增强树脂成型材料的制造方法的一例的概略立体图。图21中，具有三维形状的本发明纤维增强树脂成型材料的制造装置例如可由下述构件构成：卷绕有连续增强纤维束201的多根绕线筒202(图21中图示了6个绕线筒)；连续增强纤维的导辊203、204；辊切割器(rollercutter)205，其将连续增强纤维从绕线筒202拉出，并从部分分纤处理装置211(对拉出的连续增强纤维的纤维束实施部分分纤处理)中通过，然后以一定间隔且在相对于连续增强纤维的纤维束的长度方向而言倾斜的方向上将部分分纤纤维束[b]212切断；集束剂赋予装置206，其对通过切断连续增强纤维而得到的短切纤维束[a]赋予集束剂；设置于集束剂赋予装置206的侧部的集束剂供给口207；狭缝状喷嘴208，其将赋予了集束剂的短切纤维束[a]的增强纤维的排列方向控制在固定方向；包含具有三维形状的赋形模具的成型基体209；以及机器手臂210。

辊切割器205安装于集束剂赋予装置206的上部。集束剂赋予装置206在其上部具有接受通过切断而得到的短切纤维束[a]的短切纤维束导入口、在其下部具有将赋予了集束剂的短切纤维束[a]排出的短切纤维束排出口。狭缝状喷嘴208在其上部具有接受从短切纤维束排出口排出的短切纤维束[a]的短切纤维束导入口、在其下部具有将增强纤维的排列方向被控制为固定方向的排出短切纤维束[a]的短切纤维束排出口。狭缝状喷嘴208安装于集束剂赋予装置206的下部。机器手臂210的前端与集束剂赋予装置206的侧部结合。机器手臂210的前端通过机器手臂操作装置(未图示)相对于成型基体209自由地移动。

图21中，利用辊切割器205的辊的旋转，从绕线筒202拉出的连续增强纤维束201从导辊203、204中通过、并从部分分纤处理装置211中通过，然后部分分纤纤维束[b]212被导入至辊切割器205中，在这之中进行切断，以形成本发明中使用的短切纤维束[a]。通过切断而得到的短切纤维束[a]被导入集束剂赋予装置206中。在集束剂赋予装置206的内部，由集束剂供给口207供给的粉状集束剂被赋予至短切纤维束[a]。赋予了集束剂的短切纤维束[a]被导入狭缝状喷嘴208中。随着短切纤维束在狭缝状喷嘴208的内部移动，以增强纤维的排列方向成为固定方向的方式排列短切纤维束[a]。经排列的短切纤维束[a]从狭缝状喷嘴208中排出，在短切纤维束的排列状态实质上得以维持的状态下落下，到达成型基体209的表面。

短切纤维束到达成型基体209的表面的位置通过机器手臂210的操作而依次变更，在成型基体209上形成附着有粉状集束剂的短切纤维束[a]的层。为了将其中包含的粉状集束剂熔融，对形成于成型基体209上的短切纤维束[a]的层进行加热，通过已熔融的集束剂，进行短切纤维束彼此间的一体化，制造具有三维形状的本发明的成型材料。

使用本发明的纤维增强树脂成型材料进行成型而成的纤维增强塑料包含基体树脂[m]和含有上述短切纤维束[a]的无序毡。因此，本发明的纤维增强塑料中的短切纤维束[a]中，形成其的增强纤维的纤维长度为例如5至100mm，从短切纤维束[a]的两端沿着增强纤维的排列方向朝向短切纤维束[a]的长度方向的中央部，具有短切纤维束[a]的横截面中的增强纤维的根数增加的过渡区间，在短切纤维束[a]的整个区域内，短切纤维束[a]的横截面中的增强纤维的总截面积的变化量每1mm为0.05mm²以下。

这样的纤维增强塑料中的短切纤维束[a]具有从其中央部至端部、增强纤维的根数减少的形态，因此在纤维增强塑料中，短切纤维束[a]所承受的负荷能够缓缓地传递至周围的短切纤维束[a]，能够有效地减少应力集中。特别地，通过使得在短切纤维束[a]的整个区域内增强纤维的总截面积的变化量每1mm为0.05mm²以下，从而应力传递效率飞跃地提高。该变化量优选为0.04mm²以下。为了使应力集中的影响最小化，该变化量可以为0.025mm²以下。在增强纤维(单纱)的直径为5至10μm左右的碳纤维的情况下，在短切纤维束[a]的整个区域内，增强纤维的总根数的变化量可以为每1mm1,400根以下。该总根数的变化量更优选为1,000根以下。为了使应力集中的影响最小化，该总根数的变化量可以为800根以下。

实施例

接下来，对本发明的实施例、比较例进行说明。需要说明的是，本发明并不受该实施例、比较例的任何限制。

[使用原料]

纤维束[b-1]：使用了纤维直径为7.2μm、拉伸弹性模量为240gpa、单纱数为50,000根的连续碳纤维束(zoltek公司制，“panex35(注册商标)”)。

基体树脂[m-1]：

使用了将以下成分充分地混合·搅拌而得到的树脂复合物：乙烯基酯树脂(dowchemical(株)制，“derakan(注册商标)790”)100重量份、作为固化剂的过氧化苯甲酸叔丁酯(日本油脂(株)制、“perbutyl(注册商标)z”)1重量份、作为增稠剂的氧化镁(协和化学工业(株)制，mgo#40)4重量份、作为内部脱模剂的硬脂酸锌(堺化学工业(株)制，sz-2000)2重量份。

[短切纤维束[a]的分类、及聚集体[y]的含有率的计算方法]

从纤维增强树脂成型材料切出100mm×100mm的试样，在炉内对上述试样于600℃加热1小时而除去树脂。接着，使用镊子，从除去了树脂的试样中取出400根短切纤维束[a]，根据以下基准，分类为聚集体[x]、聚集体[y]、聚集体[z]。

聚集体[x]：部分分纤纤维束中，将因施加的分纤处理而被分割的细束作为分纤束聚集体(聚集体[x])。

聚集体[y]：部分分纤纤维束中，将根据未分纤处理区间、络合部、络合蓄积部等束间结合因子而能够判断为“束彼此结合而成的形状”的聚集体作为结合束聚集体(聚集体[y])。

聚集体[z]：部分分纤纤维束中，将可判断为存在将未分纤处理区间、络合部、络合蓄积部等束间结合因子切断并分割而成的痕迹、或在被切断后由于工艺上的自然断纱而小片化的聚集体作为结合切断聚集体(聚集体[z])。

此外，可根据上述中分类的聚集体[y]的总根数，算出纤维增强树脂成型材料中的聚集体[y]的含有率。

[力学特性的评价方法]

使用能够制作平板的模具no.1。将纤维增强树脂成型材料配置于模具no.1的中央部(以填充率计为50％)，然后使用加压型加压机，在10mpa的加压下，利用约140℃×5分钟的条件使其固化，得到300×400mm的平板。将平板长度方向设为0°，由得到的平板从0°和90°方向，分别切出5片(合计10片)100×25×1.6mm的试验片，按照jisk7074(1988年)实施测定(弯曲强度[mpa]，弯曲弹性模量[gpa]，弯曲弹性模量的cv(变异系数)[％])。

(实施例1)

使用卷绕器，以10m/min的恒定速度将纤维束[b-1]开卷，从以10hz沿轴向振动的振动拓宽辊中通过，实施拓宽处理，然后从宽度为60mm的宽度限制辊中通过，由此得到拓宽为60mm的拓宽纤维束。针对得到的拓宽纤维束，准备将具备厚度为0.2mm、宽度为3mm、高度为20mm的突出形状的分纤处理用铁制板沿着增强纤维束的宽度方向以3.5mm等间隔并行地设置而成的分纤处理机构，对拓宽纤维束间歇式地插拔该分纤处理机构，得到部分分纤纤维束。此时，分纤处理机构重复下述动作：针对以10m/min的恒定速度行进的拓宽纤维束，穿刺分纤处理机构3sec，生成分纤处理区间，以0.2sec拔出分纤处理机构，然后再次穿刺。

对于得到的部分分纤纤维束而言，在分纤处理区间纤维束在宽度方向上被分纤成17份，在至少一个分纤处理区间的至少一方的端部，具有单纱交织而成的络合部进行蓄积而成的络合蓄积部。制作1500m的部分分纤纤维束，结果断纱、卷缠一次也没有发生，存在于纤维束内的纤维的捻在插拔分纤处理机构时沿行进方向通过，能够以稳定的宽度进行分纤处理。

将得到的部分分纤纤维束连续地插入旋转切割器(切断刃相对于纤维束的长度方向以15°的角度倾斜)，将纤维束切断，得到短切纤维束[a]。此时，预先将切断间隔调节为6.5mm，从而可切断为纤维长度25mm。另外，关于插入的部分分纤纤维束，由于部分分纤纤维束的卷绕工序、切断工序中的丝张力的施加，在实施上述分纤处理工序时拓宽成60mm的宽度，但切断时的纤维束宽度w为20mm。得到的短切纤维束[a]为图15所示的、具有不变区间114和两个过渡区间113a、113b的形状。此时，过渡区间113a、113b中的增强纤维的总截面积的变化量根据短切纤维束[a]的形态分类而存在一个范围，在短切纤维束的长度方向上每1mm为0.005～0.025mm²。

在上述切断工序后，接着，将短切纤维束[a]以均匀分散的方式进行散布，由此得到纤维取向为各向同性的无序毡。得到的不连续纤维无纺布的单位面积重量为1kg/m²。

使用刮刀，将基体树脂[m-1]分别均匀地涂布于2片聚丙烯制的脱模膜上，制作2片树脂片材。使用该2片树脂片材从上下夹持上述得到的无序毡，以辊使树脂含浸于毡中，由此得到片状的纤维增强树脂成型材料。此时，在树脂片材的制作阶段调节树脂的涂布量，使得纤维增强树脂成型材料的增强纤维重量含有率成为47％。

针对得到的纤维增强树脂成型材料，基于前述的短切纤维束[a]的分类、及聚集体[y]的含有率的计算方法，计算聚集体[y]含有率，结果为10％。另外，基于前述力学特性的评价方法，将纤维增强树脂成型材料成型，评价力学特性。将得到的一系列评价结果示于表1。

(实施例2)

除了将切断间隔调节为3.2mm以使得束状聚集体[a]的纤维长度成为12.5mm以外，与实施例1同样地进行评价。将得到的一系列评价结果示于表1。

(实施例3)

除了调节旋转切割器的切断刃的斜度并将切断间隔调节为6.2mm以使得纤维束的切断角度成为30°、纤维长度成为12.5mm以外，与实施例1同样地进行评价。将得到的一系列评价结果示于表1。

(实施例4)

以纤维束切断时的宽度w成为30mm的方式，在即将卷绕部分分纤纤维束之前，设置用于维持纤维束的拓宽宽度的挤拉辊，调节部分分纤纤维束宽度，除此以外，与实施例1同样地进行评价。将得到的一系列评价结果示于表1。

(比较例1)

在切断部分分纤纤维束时，使用设置有相对于纤维束的长度方向而言为90°的角度、切断间隔为25mm的切断刃的旋转切割器，得到短切纤维束[a]，除此以外，与实施例1同样地进行评价。将得到的一系列评价结果示于表2。

(比较例2)

在不对纤维束[b-1]实施分纤处理的状态下进行切断，得到短切纤维束[a]，除此以外，与实施例1同样地进行评价。将得到的一系列评价结果示于表2。

[表1]

[表2]

关于实施例1～4，可确认到同时呈现了优异的力学特性(弯曲强度、弹性模量)、低偏差。关于实施例3，确认到：由于增大切断角度，纤维束端部部位处的应力集中增大，因此，观察到力学特性的降低，但为没有问题的水平。另外，关于实施例4，可确认：通过调节切断时的纤维束宽度，能够将未分纤处理区间、络合部、络合蓄积部等束间结合因子进行细分化，在力学特性的提高和偏差的降低方面具有显著的效果。

另一方面，关于比较例1、2，在比较例1中，由于以将纤维束的切断角度设为90°的方式进行切断，因此，在纤维束端部部位产生应力集中，此外，聚集体[y]的含有率也高，观察到力学特性的降低和偏差的增大。另外，在比较例2中，由于未对增强纤维束实施分纤处理，因此聚集体[y]的含有率高，观察到力学特性的降低和偏差的增大。

产业上的可利用性

本发明可适用于要求成型时的优异流动性、成型品的高力学特性及该力学特性的偏差的降低的所有纤维增强树脂成型材料。

附图标记说明

1、17、31、41、51、61、71、81、91、212部分分纤纤维束[b]

2，13、15、23、32、42、64、74分纤处理区间

3、14、16、28、33、52、62、72、82未分纤处理区间

4切断刃

5短切纤维束[a]

11、25、63络合部

12、26、73络合蓄积部

20纤维束

21分纤机构

22突出部

24接触部

27绒毛团

34、35、43、53、65、75、83、92切断面

36、37束状聚集体

f、111增强纤维

112a第1前端

112b第2前端

113a第1过渡区间

113b第2过渡区间

113ea过渡区间的第1终端面

113eb过渡区间的第2终端面

114：不变区间

114ea不变区间的一方的端面

115a第1过渡区间中的一条边

115b第2过渡区间中的一条边

116a第1过渡区间中的另一条边

116b第2过渡区间中的另一条边

191纤维增强树脂成型材料

201连续增强纤维束

202绕线筒

203、204导辊

205辊切割器

206集束剂赋予装置

207集束剂供给口

208狭缝状喷嘴

209成型基体

210机器手臂

211部分分纤处理装置

θ切断角度

l长度方向

cfb、cfb1、cfb2、cfb3、cfb5a-cfb5g短切纤维束[a]

cfts增强纤维的总截面积的变化量

ld短切纤维束[a]的跨越长度

lf增强纤维的纤维长度

tb短切纤维束[a]的最大厚度

wb短切纤维束[a]的最大宽度

wd短切纤维束[a]的跨越宽度