特開 2023-69263 強化繊維積層基材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023069263

(43)【公開日】2023-05-18

(54)【発明の名称】強化繊維積層基材

(51)【国際特許分類】

   B32B 5/26 20060101AFI20230511BHJP

   B29C 70/10 20060101ALI20230511BHJP

【ＦＩ】

B32B5/26

B29C70/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021181012

(22)【出願日】2021-11-05

(71)【出願人】

【識別番号】000010065

【氏名又は名称】フクビ化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100133916

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 興

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 秀武

(72)【発明者】

【氏名】成沢 良輔

【テーマコード（参考）】

4F100

4F205

【Ｆターム（参考）】

4F100BA02

4F100BA22

4F100DG01A

4F100DG01B

4F100DH02

4F100EC08

4F205AA36

4F205AC05

4F205AD16

4F205HA05

4F205HA27

4F205HA33

4F205HA37

4F205HB02

4F205HC04

4F205HC07

4F205HF05

4F205HL15

4F205HM02

(57)【要約】

【課題】強化繊維樹脂成形体を成形する際に強化繊維が局部的に集束することを抑制することが可能な強化樹脂積層基材を提供する。
【解決手段】強化繊維積層基材は、一定の方向に配向された強化繊維５、６が集合した複数の繊維シート２、３と、複数の繊維シート２、３を一体に固定する糸状体４とを備える。複数の繊維シート２、３は、厚み方向に隣接する繊維シート２、３において強化繊維５、６の配向方向が互いに異なるように積層している。糸状体４は、複数の繊維シート２、３それぞれの強化繊維５、６の配向方向とは異なる方向に延びて複数の繊維シート２、３を積層した状態で固定している。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一定の方向に配向された強化繊維が集合した複数の繊維シートと、
前記複数の繊維シートを一体に固定する糸状体と
を備え、
前記複数の繊維シートは、厚み方向に隣接する繊維シートにおいて前記強化繊維の配向方向が互いに異なるように積層し、
前記糸状体は、前記複数の繊維シートそれぞれの前記強化繊維の配向方向とは異なる方向に延びて前記複数の繊維シートを積層した状態で固定している、
ことを特徴とする強化繊維積層基材。

【請求項2】

請求項１に記載の強化繊維積層基材において、
前記複数の繊維シートは、前記強化繊維が当該繊維シートの長手方向に対して直交する幅方向に配向された繊維シートを含む、
ことを特徴とする強化繊維積層基材。

【請求項3】

請求項１または２に記載の強化繊維積層基材において、
前記糸状体は、前記複数の繊維シートを一体に縫着する縫い糸である、
ことを特徴とする強化繊維積層基材。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の強化繊維積層基材において、
前記糸状体は、前記繊維シートの長手方向に直交する幅方向において幅全体にわたってジグザグに曲がりながら前記長手方向に延びている、
ことを特徴とする強化繊維積層基材。

【請求項5】

請求項４に記載の強化繊維積層基材において、
前記糸状体は、前記繊維シートの前記幅全体の範囲において、前記強化繊維に対して交差した状態で当該強化繊維を固定する、
ことを特徴とする強化繊維積層基材。

【請求項6】

請求項１～３のいずれか１項に記載の強化繊維積層基材において、
前記糸状体は、前記繊維シートの長手方向に直交する幅方向における両側の端部でジグザグに曲がりながら前記長手方向に延びている、
ことを特徴とする強化繊維積層基材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、強化繊維積層基材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、強化繊維を含む樹脂成形体を製造する場合、強化繊維からなる基材に樹脂を含侵させた後に引抜成形などの成形を行うことによって所望の形状の成形体を製造する方法が一般的である。引抜成形などに使用される強化繊維からなる基材には、ロービング、クロス、シートなど種々の形態の基材がある。

【0003】

例えば、特許文献１および２に記載されている基材は、一定の方向に配向された強化繊維が集合した複数の繊維シートを備え、複数の繊維シートが厚み方向に隣接する繊維シートにおいて強化繊維の配向方向が互いに異なるように積層した積層体の構成（例えば、特許文献１に記載された強化繊維が基材の長手方向に対して－α°、９０°、＋α°、０°にそれぞれ配向された繊維シートの積層体）を有する。このような繊維シートの積層体は、当該積層体の長手方向を基準として０°方向または９０°方向に延びるステッチ糸（縫い糸）によって一体に縫着されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２－２２７０６６号公報

【特許文献2】国際公開第２０２０／０３１８３４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のように繊維シートの積層体が０°方向または９０°方向に延びるステッチ糸によって縫着された積層基材では、ステッチ糸が延びる方向と同じ方向に配向された強化繊維はステッチ糸によって固定されていない。例えば、０°方向に延びるステッチ糸では、０°方向に配向された（すなわち、ステッチ糸と平行に延びる）強化繊維を固定することができない。

【0006】

したがって、このような積層基材に樹脂を含浸して引抜成形を行う場合、とくに異形の断面形状（すなわち、点対称または線対称ではない断面形状）の成形体を引抜成形する場合には、成形体の断面におけるコーナー部（屈曲または湾曲した部分）などに向かう方向の張力が強化繊維に作用し、強化繊維がコーナー部に局部的に集束するという問題が生じる。強化繊維の局部的な集束により、成形体のコーナー部以外の部分（例えば、成形体のエッジ部分など）では、強化繊維が減るのに伴って樹脂リッチの状態になるので、成形途中または成形後に成形物の樹脂が欠けるおそれがある。

【0007】

本発明はかかる問題を解消するためになされたものであり、強化繊維樹脂成形体を成形する際に強化繊維が局部的に集束することを抑制することが可能な強化樹脂積層基材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の強化繊維積層基材は、一定の方向に配向された強化繊維が集合した複数の繊維シートと、前記複数の繊維シートを一体に固定する糸状体とを備え、前記複数の繊維シートは、厚み方向に隣接する繊維シートにおいて前記強化繊維の配向方向が互いに異なるように積層し、前記糸状体は、前記複数の繊維シートそれぞれの前記強化繊維の配向方向とは異なる方向に延びて前記複数の繊維シートを積層した状態で固定していることを特徴とする。

【0009】

かかる構成によれば、糸状体が複数の繊維シートそれぞれの強化繊維の配向方向とは異なる方向に延びて複数の繊維シートを積層した状態で固定している。このため、強化繊維積層基材を用いて強化繊維樹脂製の成形体を成形する際に成形途中で繊維シートに張力が生じても、各繊維シートの強化繊維が糸状体で固定されているので、強化繊維が局部的に集束することを抑制することが可能になる。これにより、強化繊維の偏在に伴う樹脂リッチな部分の発生などの成形体の欠陥を減少することが可能になる。

【0010】

上記の強化繊維積層基材において、前記複数の繊維シートは、前記強化繊維が当該繊維シートの長手方向に対して直交する幅方向に配向された繊維シートを含むのが好ましい。

【0011】

かかる構成によれば、複数の繊維シートの積層体は、強化繊維が繊維シートの長手方向に対して直交する幅方向に配向された繊維シートを含むので、強化繊維積層基材を用いて製造された強化繊維樹脂成形体は繊維シートの幅方向に対応する方向からの荷重に対する強度が向上する。

【0012】

上記の強化繊維積層基材において、前記糸状体は、前記複数の繊維シートを一体に縫着する縫い糸であるのが好ましい。

【0013】

かかる構成によれば、縫い糸によって、複数の繊維シートを容易かつ確実に一体化することが可能である。

【0014】

上記の強化繊維積層基材において、前記糸状体は、前記繊維シートの長手方向に直交する幅方向において幅全体にわたってジグザグに曲がりながら前記長手方向に延びているのが好ましい。

【0015】

かかる構成によれば、繊維シートの幅全体にわたって繊維シートに含まれる全ての強化繊維を糸状体によって固定することが可能になり、強化繊維の局部的な集束を確実に抑制することが可能である。

【0016】

上記の強化繊維積層基材において、前記糸状体は、前記繊維シートの前記幅全体の範囲において、前記強化繊維に対して交差した状態で当該強化繊維を固定するのが好ましい。

【0017】

かかる構成によれば、繊維シートの幅全体の範囲において糸状体が強化繊維に対して交差した状態で当該強化繊維を固定するので、強化繊維の局部的な集束をより確実に抑制することが可能である。

【0018】

上記の強化繊維積層基材において、前記糸状体は、前記繊維シートの長手方向に直交する幅方向における両側の端部でジグザグに曲がりながら前記長手方向に延びているのが好ましい。

【0019】

かかる構成によれば、繊維シートの幅方向両側の端部で繊維シートに含まれる強化繊維を糸状体によって固定するので、強化繊維積層基材を用いての強化繊維樹脂成形体の成形時には少なくとも繊維シートの幅方向両側の端部における強化繊維の移動を抑制することが可能になる。このため、繊維シートの幅方向両側端部に対応する成形体の部位において樹脂リッチな部分の発生などの欠陥を減少することが可能になる。また、少ない止め代で強化繊維の局部的な集束を抑制することが可能になるので、強化繊維積層基材の製造コストを低減することが可能である。

【発明の効果】

【0020】

本発明の強化繊維積層基材によれば、強化繊維樹脂成形体を成形する際に強化繊維が局部的に集束することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１実施形態に係る２層構造の強化繊維積層基材の全体構成を示す斜視図である。

【図2】図１の強化繊維積層基材の分解斜視図である。

【図3】図１の強化繊維積層基材の全ての強化繊維とステッチ糸の平面配置を示す説明図である。

【図4】図２の０°シートの一例を示す平面図である。

【図5】図２の９０°シートの一例を示す平面図である。

【図6】図１の積層基材に樹脂を含侵して引抜成形体を製造するために用いられる成形装置の概略構成を示す図である。

【図7】図１の積層基材を用いた引抜成形体が図６の成形型から引き抜かれる状態であって引抜成形体の強化繊維が均一に分散していることを示す斜視説明図である。

【図8】本発明の比較例として、ステッチ糸が０°方向に延びる従来の積層基材を用いた引抜成形体が図６の成形型から引き抜かれる状態であって引抜成形体の強化繊維が偏在していることを示す斜視説明図である。

【図9】本発明の第２実施形態に係る４層構造の強化繊維積層基材の分解斜視図である。

【図10】図９の強化繊維積層基材の全ての強化繊維とステッチ糸の平面配置を示す説明図である。

【図11】図９の４５°シートの一例を示す平面図である。

【図12】図９の－４５°シートの一例を示す平面図である。

【図13】本発明の第３実施形態に係る幅方向両側の端部のみステッチ止めした２層構造の強化繊維積層基材の全体構成を示す斜視図である。

【図14】図１３の強化繊維積層基材の分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。

【0023】

（第１実施形態）
図１および図２に示されるように、第１実施形態に係る強化繊維積層基材（以下、積層基材１と言う）は、２層構造の積層基材であり、一定の方向に配向された強化繊維５、６が集合した複数（本実施形態では２枚）の繊維シート２、３と、２枚の繊維シート２、３を一体に固定する糸状体としてのステッチ糸４とを備える。積層基材１は、強化繊維に樹脂を含侵させた樹脂成形体を引抜成形などで成形する際の中間材料として用いられる。例えば、樹脂成形体の引抜成形を行う場合には、繊維シート２、３の長手方向Ｄ１を引抜方向ＤＥ（図７、８参照）と一致させて成形作業を行う。

【0024】

２枚の繊維シート２、３は、厚み方向に隣接する繊維シート２、３において強化繊維５、６の配向方向が互いに異なるように積層している。

【0025】

第１実施形態では、繊維シート２、３は、図１、図２、図４、および図５に示されるように、具体的には、０°シート２、および９０°シート３である。

【0026】

０°シート２は、繊維シート２、３の長手方向Ｄ１に一致する０°方向に配向された複数の強化繊維５をシート状に並べて固定することにより形成される。例えば、０°シート２は、図４に示されるように、複数の０°配向の強化繊維５の集合体である繊維束Ｂ１を複数本並列させ、糸３１で並列状態を保持させたものである。

【0027】

９０°シート３は、繊維シート２、３の長手方向Ｄ１に直交する幅方向Ｄ２に一致する９０°方向に配向された複数の強化繊維６をシート状に並べて固定することにより形成される。例えば、９０°シート３は、上記と同様に、図５に示されるように、複数の９０°配向の強化繊維６の集合体である繊維束Ｂ２を複数本並列させ、糸３２で並列状態を保持させたものである。

【0028】

強化繊維５、６は、炭素繊維またはガラス繊維などから選定された繊維材料で構成される。すなわち、強化繊維５、６としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、バサルト繊維、セラミックス繊維などの強化繊維を種々の形態、例えば、繊維束の形態（例えば、繊維を軽く撚り合わせたロービング状の形態）などが用いられるが、開繊した形態（すなわち、繊維束をばらして帯状に広げた形態）も用いることが可能である。

【0029】

なお、強化繊維５、６は、互いに異なる材料や物性であってもよい。

【0030】

本実施形態では２枚の繊維シート２、３を一体に固定する糸状体としてステッチ糸４が用いられる。ステッチ糸４は、２枚の繊維シート２、３を一体に縫着する縫い糸である。ステッチ糸４は、市販されている一般的なミシン糸を用いるが、加熱により繊維シート２、３に溶着する性質を有する材料、例えば熱可塑性樹脂または低融点ポリマーなどからなる糸を用いても良い。ステッチ糸４の太さは、繊維シート２、３を縫い付ける際に切れない程度の太さであればよい。例えば、ステッチ糸４として用いられるミシン糸の太さは、２０～１００番手が好ましい。なお、ステッチ糸４の縫い方については本発明では特に限定しないが、例えば波縫いなどの縫い方が採用される。

【0031】

図１、３に示されるように、ステッチ糸４は、２枚の繊維シート２、３それぞれの強化繊維５、６の配向方向（すなわち、０°および９０°）とは異なる方向に延びて２枚の繊維シート２、３を積層した状態で固定している。

【0032】

図３には、図１の積層基材１の全ての強化繊維５、６とステッチ糸４の平面配置が示されている。本実施形態では、ステッチ糸４は、図１～３に示されるように、繊維シート２、３の長手方向Ｄ１に直交する幅方向Ｄ２において幅全体にわたってジグザグに曲がりながら長手方向Ｄ１に延びている。ジグザグに延びるステッチ糸４の各区間の方向Ｐ１およびＰ２は、強化繊維５の配向方向０°および強化繊維６の配向方向９０°と異なるように設定されている。すなわち、ジグザグに延びるステッチ糸４の延びる方向（いわゆる止め材方向）Ｐ１およびＰ２は、長手方向Ｄ１に対する角度が０°より大きく９０°よりも小さい範囲（例えば、５°～８５°程度）に設定されている。

【0033】

図３に示されるように、ステッチ糸４は、繊維シート２、３の長手方向Ｄ１に直交する幅方向Ｄ２において幅全体にわたってジグザグに曲がることにより、繊維シート２、３の幅全体において強化繊維５、６に対して交差した状態になり、強化繊維５、６に対して交差した状態で当該強化繊維５、６を固定している。これにより、樹脂成形体の引抜成形などの成形時において各強化繊維５、６の移動を確実に規制することが可能である。

【0034】

（積層基材１を用いた強化繊維樹脂成形体の製造方法）
つぎに、上記の積層基材１を用いて強化繊維樹脂成形体を製造する一例として、引抜成形を用いて強化繊維樹脂製の引抜成形体１００を製造する方法を説明する。

【0035】

強化繊維樹脂製の引抜成形体１００を製造する場合、図６に示される引抜き装置５０を用いて引抜成形される。引抜き装置５０は、シート送出ローラ５１と、上流側ガイド５２と、含浸槽５３と、下流側ガイド５６と、成形型５７と、引取機５８とを備える。

【0036】

シート送出ローラ５１は、４枚の積層基材１を下流側に送り出すローラである。上流側ガイド５２は、４枚の積層基材１を集約しながら下流側へ案内し、１つの積層体１２を構成する。

【0037】

含浸槽５３は、マトリックス樹脂の硬化前の状態のマトリックス樹脂５４が張られている。４枚の積層基材１の積層体１２は、ガイドローラ５５によって案内されながら含浸槽５３を通って硬化前のマトリックス樹脂５４が含浸される。

【0038】

積層体１２に含浸されるマトリックス樹脂５４は、引抜成形体の母材となる樹脂である。マトリックス樹脂５４としては、種々の熱硬化性樹脂が採用され、例えば、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが使用される。また、難燃剤などの添加剤をマトリックス樹脂中に加えても良い。

【0039】

成形型５７では、含浸後の積層体１２を受け入れて加熱および加圧を行う金型であり、所定の断面形状、例えば、図７に示されるようなＬ字形断面形状に成形して出口５７ａから引抜方向ＤＥの下流側に排出する。

【0040】

引取機５８は、成形型５７から排出された引抜成形体１００を引き取る構成を有する。具体的には、引取機５８は、複数対のローラ５８ａと、上下方向に対応配置されかつローラ５８ａに掛け回された一対の無端ベルト５８ｂとを備える。ローラ５８ａは、無端ベルト５８ｂを介して引抜成形体１００を上下から挟み込んだ状態で回転することにより、引抜成形体１００を成形型５７から排出させるとともに成形型５７のさらに下流側に送り出す。

【0041】

以上のようにして４枚の積層基材１が積層された引抜成形体１００を引抜成形によって連続的に成形することが可能である。

【0042】

なお、上記の積層基材１を用いて強化繊維樹脂成形体を製造する方法として、引抜成形以外の成形方法、例えば押出成形やプレス成形などによっても強化繊維樹脂成形体を製造することは可能である。

【0043】

（第１実施形態の特徴）
（１）
第１実施形態の積層基材１は、一定の方向に配向された強化繊維５、６が集合した複数の繊維シート２、３（すなわち、０°シート２および９０°シート３）と、複数の繊維シート２、３を一体に固定するステッチ糸４とを備える。複数の繊維シート２、３は、厚み方向に隣接する繊維シート２、３において強化繊維５、６の配向方向が互いに異なるように積層している。ステッチ糸４は、複数の繊維シート２、３それぞれの強化繊維５、６の配向方向とは異なる方向に延びて複数の繊維シート２、３を積層した状態で固定している。

【0044】

かかる構成によれば、ステッチ糸４が複数の繊維シート２、３それぞれの強化繊維５、６の配向方向とは異なる方向に延びて複数の繊維シート２、３を積層した状態で固定している。このため、積層基材１を用いて強化繊維樹脂製の成形体を成形する際に成形途中で繊維シート２、３に張力が生じても、各繊維シート２、３の強化繊維５、６がステッチ糸４で固定されているので、強化繊維５、６が局部的に集束することを抑制することが可能になる。これにより、強化繊維５、６の偏在に伴う物性の低下や樹脂リッチな部分の発生などの成形体の欠陥を減少することが可能になる。

【0045】

例えば、図６および図７に示されるように、Ｌ字断面形状を有する引抜成形体１００を引抜成形によって成形する際に、成形途中では、繊維シート２、３（図２および図３参照）には、Ｌ字形の引抜成形体１００のコーナー部１００ａ（Ｌ字状に屈曲した角部）に集まる方向に張力が生じる。この場合でも、図１～３に示されるように各繊維シート２、３の強化繊維５、６がステッチ糸４で固定されているので、強化繊維５、６が局部的に集束することを抑制することが可能になる。したがって、図７に示されるように、引抜成形体１００に含まれる強化繊維５、６（とくに０°配向の強化繊維５）は均一に分散した状態が維持される。これにより、引抜成形体１００のエッジ部分１００ｂ（Ｌ字形引抜成形体１００の縁の部分）などにおいて、強化繊維５、６の偏在に伴う物性の低下や樹脂リッチな部分の発生などの欠陥が引抜成形体１００に生じるおそれが減少する。

【0046】

なお、この効果は、引抜成形以外の他の成形方法（押出成形やプレス成形など）でも奏することは可能である。

【0047】

一方、比較例として、図１の積層基材１におけるステッチ糸４が特許文献２に記載されているステッチ糸のように０°方向に延びている場合には、０°配向の強化繊維５がステッチ糸４によって固定されない。このような積層基材を用いてＬ字断面形状を有する引抜成形体１００を引抜成形によって成形した場合、成形途中に生じるコーナー部１００ａに向かう方向の張力によって、図８に示されるように、強化繊維５、６（とくに、０°配向の強化繊維５）がコーナー部１００ａ周辺に局部的に集束する。したがって、引抜成形体１００に含まれる強化繊維５、６（とくに０°配向の強化繊維５）が偏在するので、コーナー部１００ａから離れた引抜成形体１００のエッジ部分１００ｂでは強化繊維５、６が少ない樹脂リッチな部分Ａが発生するなどの欠陥が生じる。この樹脂リッチな部分Ａは引抜成形時または成形後において欠け易く、成形体としての強度を維持できない。

【0048】

この比較例を見ても、図１～３に示される本実施形態の積層基材１のように、ステッチ糸４が複数の繊維シート２、３それぞれの強化繊維５、６の配向方向とは異なる方向に延びて複数の繊維シート２、３を積層した状態で固定する構成が、成形途中において強化繊維５、６の偏在を抑制し、樹脂リッチな部分などの欠陥を減少させる点で有効なことが理解される。

【0049】

（２）
第１実施形態の積層基材１では、複数の繊維シート２、３は、強化繊維６が当該繊維シート２、３の長手方向Ｄ１に対して直交する幅方向Ｄ２に配向された繊維シート３（９０°シート）を含む。この構成により、積層基材１を用いて製造された強化繊維樹脂成形体は繊維シート２、３の幅方向Ｄ２に対応する方向からの荷重に対する強度が向上する。

【0050】

（３）
第１実施形態の積層基材１では、ステッチ糸４は、複数の繊維シート２、３を一体に縫着する縫い糸である。この構成により、縫い糸によって、複数の繊維シート２、３を容易かつ確実に一体化することが可能である。

【0051】

（４）
第１実施形態の積層基材１では、ステッチ糸４は、繊維シート２、３の長手方向Ｄ１に直交する幅方向Ｄ２において幅全体にわたってジグザグに曲がりながら長手方向Ｄ１に延びている。

【0052】

かかる構成によれば、繊維シート２、３の幅全体にわたって繊維シート２、３に含まれる全ての強化繊維５、６をステッチ糸４によって固定することが可能になり、強化繊維５、６の局部的な集束を確実に抑制することが可能である。

【0053】

（５）
第１実施形態の積層基材１では、ステッチ糸４は、繊維シート２、３の幅全体の範囲において、強化繊維５、６に対して交差した状態で当該強化繊維５、６を固定する。

【0054】

かかる構成によれば、繊維シート２、３の幅全体の範囲においてステッチ糸４が強化繊維５、６に対して交差した状態で当該強化繊維５、６を固定するので、強化繊維５、６の局部的な集束をより確実に抑制することが可能である。

【0055】

（第２実施形態）
図９に示されるように、第２実施形態に係る強化繊維積層基材１１（以下、積層基材１１と言う）は、４層構造の積層基材であり、一定の方向に配向された強化繊維５、６、９、１０が集合した複数（第２実施形態では４枚）の繊維シート２、３、７、８と、４枚の繊維シート２、３、７、８を一体に固定する糸状体としてのステッチ糸４とを備える。

【0056】

なお、上記の強化繊維５、６、９、１０は、第１実施形態の強化繊維５、６と同様の材料が用いられる。また、ステッチ糸４も第１実施形態のステッチ糸４と同様の材料が用いられる。

【0057】

第２実施形態では、４枚の繊維シート２、３、７、８は、０°シート２、および９０°シート３、４５°シート７、－４５°シート８である。このうち、０°シート２、および９０°シート３は第１実施形態と共通の構成を有する。

【0058】

４５°シート７は、４５°方向に配向された複数の強化繊維９をシート状に並べて固定することにより形成される。例えば、４５°シート７は、図４および図５の０°シート２および９０°シート３と同様に、図１１に示されるように、複数の４５°配向（すなわち、積層基材１１の長手方向Ｄ１に対して時計方向に４５°傾斜する図１１の矢印Ｄ３の方向）の強化繊維９の集合体である繊維束Ｂ３を糸３３で並列状態を保持させたものである。

【0059】

－４５°シート８は、－４５°方向に配向された複数の強化繊維１０をシート状に並べて固定することにより形成される。例えば、－４５°シート８は、上記の４５°シート７と同様に、図１２に示されるように、複数の－４５°配向（すなわち、積層基材１１の長手方向Ｄ１に対して反時計方向に４５°傾斜する図１２の矢印Ｄ４の方向）の強化繊維１０の集合体である繊維束Ｂ４を糸３４で並列状態を保持させたものである。

【0060】

４枚の繊維シート２、３、７、８は、厚み方向に隣接する繊維シート２、３、７、８において強化繊維５、６、９、１０の配向方向が互いに異なるように積層している。具体的には、図９に示される積層基材１１では、０°シート２、４５°シート７、９０°シート３、および－４５°シート１０の順で積層されている。

【0061】

第２実施形態の積層基材１１では、図９および図１０に示されるように、ステッチ糸４は、４枚の繊維シート２、３、７、８それぞれの強化繊維５、６、９、１０の配向方向（すなわち、０°、９０°、４５°、－４５°）とは異なる方向に延びて４枚の繊維シート２、３、７、８を積層した状態で固定している。

【0062】

図１０には、図９の積層基材１１の全ての強化繊維５、６、９、１０とステッチ糸４の平面配置が示されている。本実施形態では、ステッチ糸４は、図９および図１０に示されるように、繊維シート２、３の長手方向Ｄ１に直交する幅方向Ｄ２において幅全体にわたってジグザグに曲がりながら長手方向Ｄ１に延びている。ジグザグに延びるステッチ糸４の各区間の方向Ｐ１およびＰ２は、すべての強化繊維５、６、９、１０の配向方向（すなわち、０°、９０°、４５°、－４５°）と異なるように設定されている。すなわち、ジグザグに延びるステッチ糸４の延びる方向（止め材方向）Ｐ１およびＰ２は、長手方向Ｄ１に対する角度が０°より大きく９０°よりも小さい範囲（例えば、５°～８５°程度）であって、かつ、４５°以外の角度に設定されている。

【0063】

図９に示される第２実施形態の積層基材１１においても、上記第１実施形態と同様に、ステッチ糸４は、積層基材１１の長手方向Ｄ１に直交する幅方向Ｄ２において幅全体にわたってジグザグに曲がりながら、繊維シート２、３、７、８に含まれる全ての強化繊維５、６、９、１０に対して交差した状態で当該強化繊維５、６、９、１０を固定している。これにより、樹脂成形体の引抜成形などの成形時において各強化繊維５、６、９、１０の移動を確実に規制することが可能である。

【0064】

上記のように構成された第２実施形態の４層構造の積層基材１１においても、上記（第１実施形態の特徴）の（１）～（５）の全ての作用効果を奏することが可能である。

【0065】

また、ステッチ糸が積層基材の各繊維シートの強化繊維の配向方向と異なる方向に延びる構成であれば、積層基材の積層数をさらに増やしても、上記第１および第２実施形態と同様の作用効果を奏することが可能である。

【0066】

（第３実施形態）
上記の第１、２実施形態では、ステッチ糸４が繊維シート２、３の長手方向Ｄ１に直交する幅方向Ｄ２において幅全体にわたってジグザグに曲がりながら長手方向Ｄ１に延びているが、本発明はこれに限定されるものではなく、積層基材におけるステッチ糸が配置される範囲を変えてもよい。

【0067】

具体的には、第３実施形態の強化繊維積層基材２１（以下、積層基材２１と言う）では、図１３および図１４に示されるように、ステッチ糸２４は、積層基材２１の長手方向Ｄ１に直交する幅方向Ｄ２における両側の端部（積層基材２１の端縁２１ａに近い部分）でジグザグに曲がりながら長手方向Ｄ１に延びている。

【0068】

積層基材２１のそれ以外の構成については、図１～３に示される第１実施形態の積層基材１と共通の構成を有する。すなわち、積層基材２１は、０°配向の強化繊維５が集合した繊維シート２（０°シート）と９０°配向の強化繊維６が集合した繊維シート３（９０°シート）とが積層された２層構造を有する。

【0069】

ステッチ糸２４についてさらに詳細に言えば、ジグザグに延びるステッチ糸２４の各区間の方向Ｐ３およびＰ４は、強化繊維５の配向方向０°および強化繊維６の配向方向９０°と異なるように設定されている。すなわち、ジグザグに延びるステッチ糸２４の延びる方向（いわゆる止め材方向）Ｐ３およびＰ４は、長手方向Ｄ１に対する角度が０°より大きく９０°よりも小さい範囲（例えば、５°～８５°程度）に設定されている。

【0070】

図１３および図１４に示される第３実施形態の積層基材２１の構成では、繊維シート２、３の幅方向Ｄ２両側の端部（端縁２１ａに近い部分）で繊維シート２、３に含まれる強化繊維５、６をステッチ糸２４によって固定するので、積層基材１を用いての強化繊維５、６樹脂成形体の成形時には少なくとも繊維シート２、３の幅方向Ｄ２両側の端部における強化繊維５、６の移動を抑制することが可能になる。このため、繊維シート２、３の幅方向Ｄ２の両側端部に対応する成形体の部位において樹脂リッチな部分の発生などの欠陥を減少することが可能になる。また、少ない止め代で強化繊維５、６の局部的な集束を抑制することが可能になるので、積層基材１の製造コストを低減することが可能である。

【0071】

また、上記のように構成された第３実施形態の積層基材２１においても、上記（第１実施形態の特徴）の（１）～（３）の作用効果を奏することが可能である。

【0072】

（変形例）
上記第１、３実施形態では、糸状体の一例としてステッチ糸４、２４（縫い糸）を例に挙げて説明しているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の糸状体は、ステッチ糸だけでなく、繊維シート間に線状に塗布されたホットメルト系接着剤、または繊維シート間に挟まれた帯状のホットメルト不織布も含む。これらホットメルト系接着剤または不織布を糸状体として採用しても、上記第１～第３実施形態の作用効果を奏することが可能である。

【符号の説明】

【0073】

１、１１、２１ 強化繊維積層基材
２ 繊維シート（０°シート）
３ 繊維シート（９０°シート）
４、２４ ステッチ糸（糸状体）
５、６、９、１０ 強化繊維
７ 繊維シート（４５°シート）
８ 繊維シート（－４５°シート）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】