片状增强纤维基材及其制造方法与流程

本发明涉及配设多个增强纤维束而得到的片状增强纤维基材以及该片状增强纤维基材的制造方法。

背景技术：

以往，作为纤维增强树脂的成型方法，已知rtm(resintransfermolding；树脂传递模塑)法。rtm法通常将由片状增强纤维基材构成的层叠体配置于赋型模具，以成为与纤维增强树脂成型品大致相同的三维形状的方式进行赋型，生成预成型体。接着，将该预成型体配置于成型模具后，向成型模具内注入环氧树脂等基体树脂，使预成型体浸渗该基体树脂，并使其固化。其结果，能够得到纤维增强树脂成型品。

作为rtm法中使用的片状增强纤维基材，通常有通过将增强纤维束的经纱和纬纱交织而得到布帛形态的织物基材、或者通过使用辅助丝进行缝合等方法将平行排列的增强纤维束接合而得到的非卷曲基材。

作为这些片状增强纤维基材的特征的差异，可举出受到外力时的剪切变形的容易程度(易剪切变形性)。

织物基材中，各个增强纤维束不与其它增强纤维束相互接合，仅通过立体交叉的彼此直接重叠部分的摩擦维持片材的形态。因此，织物基材在受到外力时，经纱和纬纱能够相互自由移动，在平面内容易发生剪切变形。

与此相对，非卷曲基材中，各个增强纤维束不是立体交叉的，而是通过辅助丝与其它增强纤维束相互接合，增强纤维束彼此相互约束。因此，非卷曲基材在受到外力时，在接合部位附近，增强纤维束不能自由移动，会在扭曲的状态下变形，从而与织物基材相比，在平面内难以发生剪切变形。

根据上述情况，复杂的三维形状的预成型体，优选容易发生剪切变形的织物基材。

但是，织物基材、非卷曲基材是以恒定的宽度连续制造的，因此在生成所述预成型体时，这些基材配合产品形状而被裁断，裁断后残留的边角料对于产品没有贡献。所以，在使用织物基材、非卷曲基材进行的纤维增强树脂成型品的制造中，存在增强纤维的成品率差、制造成本高的课题。

因此，不是从恒定宽度的片状增强纤维基材中切取产品形状的片状增强纤维基材，而是配合产品形状从一开始就仅在必要部位配设增强纤维束的纤维铺放(fiberplacement)法受到关注。

专利文献1中，公开了使用该纤维铺放法的装置。

根据该装置，卷取在线轴上的增强纤维束被拉出到配设在平面上的头(head)部，接着在平面上沿一个方向配设，以期望的长度被切断。然后，以与配设的增强纤维束相邻的方式，反复进行增强纤维束的配设和以期望长度的切断，其结果，形成由增强纤维束构成的、具有期望的外周形状的一个层。

接着，在与构成上述层的增强纤维束的长度方向不同的方向上，与上述同样地依次载置增强纤维束，将这些层彼此相互接合。这样最终能够得到片状增强纤维基材。

像这样，纤维铺放法的特征在于，通过配合产品形状仅在必要部位配设增强纤维束而得到片状增强纤维基材，因此能够抑制对于产品没有贡献的边角料的产生，能够大幅改善增强纤维的成品率。

但是，采用该方法形成的片状增强纤维基材，不是像织物基材那样的增强纤维束彼此立体交叉，通过摩擦维持片状的形态，因此特别是增强纤维束为干燥的情况下，需要遍及整个面使用树脂粘合剂或辅助丝等将由增强纤维束构成的层彼此相互接合。因此，采用该方法形成的片状增强纤维基材在受到外力时，与非卷曲基材同样地，平面内的剪切变形的容易程度比织物基材差。

另一方面，专利文献2中公开了一种涉及非卷曲织物(基材)的方法，其为了确保作为片状增强纤维基材的剪切变形的容易程度，不是将由增强纤维束构成的层彼此整个面接合，而是仅部分地接合。

但是，在该方法中，由于没有成为像织物基材那样的增强纤维束彼此立体交叉的形态，因此在后续工序中，较大地赋型为三维形状时，增强纤维束彼此相互支承的力过少，无法按照目标来控制增强纤维束的位置，难以显示出作为增强纤维树脂成型品的稳定的物性。

另一方面，专利文献3中公开了在心轴上连续卷绕增强纤维束，然后切成期望的形状，形成片状增强纤维基材的方法。

根据该方法，能够得到与增强纤维束彼此立体交叉的织物基材非常接近的形态(以下将该形态称为“模拟织物”)，但由增强纤维束构成的层彼此在整个面通过增粘剂(tackifier)相互接合，在受到外力时依然无法期待平面内的易剪切变形性。

此外，在心轴上卷绕增强纤维束而形成的是圆筒形状的片状增强纤维基材，与通常的织物基材、非卷曲基材同样地，在切成期望的形状后残留的边角料，依然对于产品没有贡献。因此，也无法期待增强纤维的成品率的改善。

在先技术文献

专利文献1：美国公开2013/0233471号

专利文献2：日本特表2013-525140号

专利文献3：美国特许第5204033号

技术实现要素：

本发明的课题在于提供一种具有剪切变形性、能够追随三维形状，并且通过抑制边角料的产生能够大幅改善增强纤维的成品率、降低制造成本的片状增强纤维基材(以下有时也称为模拟织物，但片状增强纤维基材与模拟织物为完全相同的概念)及其制造方法，由此提高纤维增强树脂成型品的生产性。

本发明为解决该课题，具有以下[1]～[13]的技术构成。

[1]一种片状增强纤维基材，是配设多个任意长度的增强纤维束而得到的具有n层(n为3以上的整数)的层叠结构的片状增强纤维基材，满足以下(1)～(5)的各条件。

(1)在各层的层内，相邻的所述增强纤维束彼此平行地排列，并且相邻的所述增强纤维束之间的间距为所述增强纤维束的宽度以上。

(2)构成上下相接的层的增强纤维束分别在不同的方向上排列。

(3)构成任意的第no层(no为3以上且n以下的奇数)的增强纤维束的长度方向与构成第(no-2)层的增强纤维束的长度方向平行，并且分别构成这些层的增强纤维束相互不重叠，所述第no层为奇数层。

(4)在所述n为4以上的情况下，构成任意的第ne层(ne为4以上且n以下的偶数)的增强纤维束的长度方向与构成第(ne-2)层的增强纤维束的长度方向平行，并且分别构成这些层的增强纤维束相互不重叠，所述第ne层为偶数层。

(5)在构成所述奇数层的增强纤维束与构成所述偶数层的增强纤维束直接重叠的部分即交叉区域的至少一部分，交叉的增强纤维束彼此相互接合。

[2]根据上述[1]记载的片状增强纤维基材，是配设多个任意长度的增强纤维束而得到的具有n层(n为4以上的整数)的层叠结构的片状增强纤维基材，第1层、第2层、第(n-1)层(n为4以上且n以下的偶数)、以及第n层反复载置到第n层为止，在构成所述第1层的增强纤维束与构成所述第n层的增强纤维束直接重叠的部分即交叉区域的至少一部分，交叉的增强纤维束彼此相互接合，所述第1层中，相邻的所述增强纤维束彼此平行地排列，并且相邻的所述增强纤维束之间的间距为所述增强纤维束的宽度以上，所述第2层中，在所述第1层的上部，沿着与构成所述第1层的增强纤维束的长度方向不同的方向，相邻的所述增强纤维束彼此平行地排列，并且相邻的所述增强纤维束之间的间距为所述增强纤维束的宽度以上，所述第(n-1)层中，在第(n-2)层的上部，以与构成第(n-3)层的增强纤维束的长度方向平行、且不与构成从所述第1层到第(n-3)层为止的奇数层的增强纤维束中的任一者重叠的方式，相邻的所述增强纤维束彼此平行地排列，并且相邻的所述增强纤维束之间的间距为所述增强纤维束的宽度以上，所述第n层中，在所述第(n-1)层的上部，以与构成第(n-2)层的增强纤维束的长度方向平行、且不与构成从所述第2层到第(n-2)层为止的偶数层的增强纤维束中的任一者重叠的方式，相邻的所述增强纤维束彼此平行地排列，并且相邻的所述增强纤维束之间的间距为所述增强纤维束的宽度以上。

[3]根据上述[1]记载的片状增强纤维基材，所述n为3以上的奇数，在构成第1层的增强纤维束与构成从第2层到第n-1层为止的任一偶数层(第ne1层)的增强纤维束的交叉区域的至少一部分，交叉的增强纤维束彼此相互接合，在构成第n层的增强纤维束与构成从第2层到第n-1层为止的任一偶数层(第nen层)的增强纤维束的交叉区域的至少一部分，交叉的增强纤维束彼此相互接合。

[4]根据上述[2]或[3]记载的片状增强纤维基材，在所述增强纤维束的交叉区域的所有部位，交叉的增强纤维束彼此相互接合。

[5]根据上述[1]～[4]中任一项记载的片状增强纤维基材，在构成所有偶数层的多个增强纤维束之中相对于构成偶数层的任一增强纤维束都仅在一侧相邻存在的增强纤维束、以及在构成所有奇数层的多个增强纤维束之中相对于构成奇数层的任一增强纤维束都仅在一侧相邻存在的增强纤维束，分别在与交叉的任一增强纤维束的交叉区域的至少一部分，增强纤维束彼此相互接合。

[6]根据上述[1]～[5]中任一项记载的片状增强纤维基材，以外周形状与纤维增强树脂成型品的形状相同的方式，确定各增强纤维束的长度方向的长度。

[7]根据上述[1]～[6]中任一项记载的片状增强纤维基材，构成所述奇数层的增强纤维束的长度方向与构成所述偶数层的增强纤维束的长度方向之间的角度为45°～90°。

[8]根据上述[1]～[7]中任一项记载的片状增强纤维基材，所述n的值为4。

[9]根据上述[1]～[8]中任一项记载的片状增强纤维基材，所述增强纤维束彼此通过树脂粘合剂而相互接合。

[10]根据上述[1]～[8]中任一项记载的片状增强纤维基材，所述增强纤维束彼此通过用辅助丝缝合而相互接合。

[11]根据上述[1]～[10]中任一项记载的片状增强纤维基材，所述增强纤维束为碳纤维。

[12]一种片状增强纤维基材的制造方法，是配设多个任意长度的增强纤维束而得到的具有n层(n为3以上的整数)的层叠结构的片状增强纤维基材的制造方法，其特征在于，包括以下(a)～(f)工序。

(a)以增强纤维束之间的间距为所述增强纤维束的宽度以上，将多个增强纤维束平行地排列，形成第1层奇数层的工序。

(b)在所述第1层奇数层的上部，沿着与构成所述第1层奇数层的增强纤维束的长度方向不同的方向，以增强纤维束之间的间距为所述增强纤维束的宽度以上，将多个增强纤维束平行地排列，形成作为第1层偶数层的第2层的工序。

(c)在1层前的偶数层的上部，以与构成2层前的奇数层的增强纤维束的长度方向平行、且不与构成此前层叠的所有奇数层的增强纤维束中的任一者重叠的方式，以增强纤维束之间的间距为所述增强纤维束的宽度以上，将多个增强纤维束平行地排列，形成第no层(no为3以上且n以下的奇数)的工序，所述第no层为奇数层。

(d)在所述n为4以上的情况下，在1层前的奇数层的上部，以与构成2层前的偶数层的增强纤维束的长度方向平行、且不与构成此前层叠的所有偶数层的增强纤维束中的任一者重叠的方式，以增强纤维束之间的间距为所述增强纤维束的宽度以上，将多个增强纤维束平行地排列，形成第ne层(ne为4以上且n以下的偶数)的工序，所述第ne层为偶数层。

(e)在所述n为5以上的情况下，交替反复进行(c)工序和(d)工序，直到no或ne达到预定的n的值为止的工序。

(f)在构成所述奇数层的增强纤维束与构成所述偶数层的增强纤维束的交叉区域的至少一部分，将交叉的增强纤维束彼此相互接合的工序。

[13]根据上述[12]记载的片状增强纤维基材的制造方法，其特征在于，在上述(a)～(e)工序中，采用纤维铺放法进行增强纤维束的排列。

本发明的片状增强纤维基材(模拟织物)，具有剪切变形性、能够追随三维形状，并且通过抑制边角料的产生能够大幅改善增强纤维的成品率、降低制造成本。因此，能够生产性良好地制造纤维增强树脂成型品。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式涉及的片状增强纤维基材(模拟织物)10的平面图。

图2a是表示在片状增强纤维基材(模拟织物)10中，由增强纤维束11～14构成的各层的结构的立体图。

图2b是表示在片状增强纤维基材(模拟织物)10中，构成各层的增强纤维束11～14的间距11c～14c的平面图。

图2c是表示片状增强纤维基材(模拟织物)10的构成要素的平面图。

图2d是表示片状增强纤维基材(模拟织物)10受到外力而在平面内剪切变形的状态的平面图。

图2e是表示片状增强纤维基材(模拟织物)10受到外力而在平面内剪切变形的状态的平面图。

图3是表示除了接合部位1e以外，增强纤维束12’和13’分别在与增强纤维束13和12直接重叠的接合部位1e’相互接合的片状增强纤维基材(模拟织物)10’的平面图。

图4是表示根据纤维增强树脂成型品的形状而确定了外周形状的片状增强纤维基材(模拟织物)20的平面图。

图5是表示将增强纤维束31～34的取向角度随机设置而排列的片状增强纤维基材(模拟织物)30的平面图。

图6是表示奇数层的增强纤维束41、43的长度方向与偶数层的增强纤维束42、44的长度方向之间的角度为45°的片状增强纤维基材(模拟织物)40的平面图。

图7是表示由增强纤维束51～56构成的层数n的值为6的片状增强纤维基材(模拟织物)50的平面图。

图8是表示由增强纤维束61～68构成的层数n的值为8的片状增强纤维基材(模拟织物)60的平面图。

图9表示片状增强纤维基材(模拟织物)20的制造步骤。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。

a.片状增强纤维基材(模拟织物)的构成：

图1表示本发明的一个实施方式涉及的片状增强纤维基材(模拟织物)10，图2a～图2c进一步详细地表示图1的片状增强纤维基材(模拟织物)10的构成。片状增强纤维基材(模拟织物)10中，由增强纤维束构成的层数n的值为4。再者，在图1～图2c所示的例子中，n的值为4，但只要具有n为3以上的整数的n层的层叠结构即可。如图2a所示，在增强纤维束11(第1层)的上部载置增强纤维束12(第2层)，在其上部载置增强纤维束13(第3层)，进而在其上部载置增强纤维束14(第4层)，构成上下相接的层的增强纤维束分别沿不同的方向配置。奇数层(第1层和第3层)的增强纤维束彼此之间、以及偶数层(第2层和第4层)的增强纤维束彼此之间，分别以不与任一层的增强纤维束重叠的方式，在各层的层内，相邻的所述增强纤维束彼此平行地排列，并且相邻的所述增强纤维束之间的间距为所述增强纤维束的宽度以上。并且，由增强纤维束11构成的第1层与由增强纤维束14构成的第4层直接重叠的部分，分别在接合部位1e通过树脂粘合剂而相互接合。像这样，在构成奇数层的增强纤维束与构成数层的增强纤维束直接重叠的部分即交叉区域的至少一部分，交叉的增强纤维束彼此相互接合，由此保持作为片材的形态，并且沿着曲面形状的情况等，通过适度地纤维偏移，能够不产生褶皱地沿着形状。

在本图的例子中，片状增强纤维基材(模拟织物)10的增强纤维束11～14的长度方向的长度全部相同。这是由于在图1所示的实施方式中，片状增强纤维基材(模拟织物)10为大致正方形，因此增强纤维束11～14的长度方向的长度变得全部相同。在应用于实际的成型时，通过配设多个任意长度的增强纤维束，能够得到如后述的其他图中示例的那样与目标形状相应的片状增强纤维基材(模拟织物)。

如图2b所示，构成各层的增强纤维束11～14的相邻的所述增强纤维束之间的间距即11c～14c，分别被调节为各增强纤维束11～14的宽度以上。即、在各层的层内，相邻的所述增强纤维束之间的间距为所述增强纤维束的宽度以上。

在本图的例子中，奇数层的增强纤维束的长度方向与偶数层的增强纤维束的长度方向之间的角度为90°，但只要构成上下相接的层的增强纤维束分别配置在不同的方向上，则如后所述，在构成奇数层的增强纤维束与构成偶数层的增强纤维束直接重叠的部分即交叉区域的至少一部分，交叉的增强纤维束彼此能够相互接合，能够作为片状增强纤维基材进行处理。

另外，形成奇数层的增强纤维束11与增强纤维束13、以及形成偶数层的增强纤维束12与增强纤维束14，分别平行(平行包括±2°以下的偏差)。即、构成第3层的增强纤维束的长度方向与构成第1层的增强纤维束的长度方向平行，构成第4层的增强纤维束的长度方向与构成第2层的增强纤维束的长度方向平行。在本例中n的值为4，但在其以上的层数的情况下，上述关系只要是构成任意的第no层(no为3以上且n以下的奇数)的增强纤维束的长度方向与构成第(no-2)层的增强纤维束的长度方向平行、构成任意的第ne层(ne为4以上且n以下的偶数)的增强纤维束的长度方向与构成第(ne-2)层的增强纤维束的长度方向平行即可，所述第no层为奇数层，所述第ne层为偶数层。

另外，以构成第3层的增强纤维束与构成第1层的增强纤维束相互不重叠、构成第4层的增强纤维束与构成第2层的增强纤维束相互不重叠的方式排列。在本例中n的值为4，但在其以上的层数的情况下，上述关系只要是以构成任意的第no层(no为3以上且n以下的奇数)的增强纤维束与构成第(no-2)层的增强纤维束相互不重叠的方式排列、以构成任意的第ne层(ne为4以上且n以下的偶数)的增强纤维束与构成第(ne-2)层的增强纤维束相互不重叠的方式排列即可，所述第no层为奇数层，所述第ne层为偶数层。

图2c表示在片状增强纤维基材(模拟织物)10中，在构成奇数层的增强纤维束11与构成偶数层的增强纤维束14直接重叠的部分即交叉区域，交叉的增强纤维束彼此相互接合的部分的最小单位。在此，最小单位表示二维地重复时成为片状增强纤维基材(模拟织物)10的最小的范围。该片状增强纤维基材(模拟织物)10的最小单位所包含的增强纤维束11～14分别交叉的4处之中，3处仅通过相互直接重叠的部分的摩擦来维持片材的形态，而接合部位1e是增强纤维束11与增强纤维束14直接重叠的部分的1处。即、在片状增强纤维基材(模拟织物)10受到外力时，在片状增强纤维基材(模拟织物)整个面上，四分之三的增强纤维束能够自由移动，如图2d、图2e所示，能够得到接近织物基材的、平面内的易剪切变形度。再者，在图1、图2b、图2d、图2e中，示出了在增强纤维束11与增强纤维束14直接重叠的部分的所有部位，交叉的增强纤维束彼此相互接合的优选方式，但只要能够保持片材形态，在增强纤维束11与增强纤维束14直接重叠的部分的至少一部分部位，交叉的增强纤维束彼此相互接合即可。

像这样，在片状增强纤维基材(模拟织物)10中，如上所述，构成第1层(即、片状增强纤维基材(模拟织物)10中的最下层)的增强纤维束11与构成第4层(即、片状增强纤维基材(模拟织物)10中的最上层)的增强纤维束14的交叉区域分别在接合部位1e相互接合，但接合部位并不一定限定于此。例如可以设为：增强纤维束11与构成第2层(即、片状增强纤维基材(模拟织物)10中的最下层的上一层)的增强纤维束12的任一个相互接合，另外，增强纤维束14与构成第3层(即、片状增强纤维基材(模拟织物)10中的最上层的下一层)的增强纤维束13的任一个相互接合，进而，增强纤维束12与增强纤维束13的任一个相互接合。也就是说，只要在构成奇数层的增强纤维束与构成偶数层的增强纤维束的交叉区域的至少一部分分别选择性地接合，就能够维持片材的形态。再者，即使在n的值为4以上的情况下，只要以同样的方式在交叉区域的至少一部分选择性地分别进行接合，就能够维持片材的形态。

但是，从易剪切变形性的观点出发，片状增强纤维基材优选通过增强纤维束彼此直接重叠的部分的摩擦来维持片材的形态。因此，如果是由增强纤维束11构成的第1层与由增强纤维束14构成的第4层的交叉区域相互接合，则由于它们之间的增强纤维束12、13全部通过摩擦而相互约束，因此作为片状增强纤维基材的形态优选。

在本例中，片状增强纤维基材(模拟织物)10的n值为4，即表示n为偶数的情况，但在n为奇数的情况下，只要在构成第1层的增强纤维束与构成从第2层至第n-1层中的任一偶数层(第ne1层)的增强纤维束的交叉区域的至少一部分，进而在构成第n层的增强纤维束与构成从第2层至第n-1层中的任一偶数层(第nen层)的增强纤维束的交叉区域的至少一部分，分别使交叉的增强纤维束彼此相互接合，就能够维持片材的形态。但是，在ne1＜nen的情况下，由于从第1层到第ne1层与从第nen层到第n层之间完全没有接合，因此会分裂，无法维持片材的形态。因此，ne1≥nen的关系必须成立。图3表示增强纤维束12之中相对于增强纤维束14的任一个都仅在一侧相邻存在的增强纤维束12’、以及增强纤维束13之中相对于增强纤维束11的任一个都仅在一侧相邻存在的增强纤维束13’，分别在与增强纤维束13和12直接重叠的接合部位1e’通过树脂粘合剂相互接合而成的片状增强纤维基材(模拟织物)10’。片状增强纤维基材(模拟织物)10’除了具有接合部位1e以外，基本上与片状增强纤维基材(模拟织物)10的条件相同。

片状增强纤维基材(模拟织物)10中，在片状增强纤维基材(模拟织物)10的运送时、或片状增强纤维基材(模拟织物)10受到外力而剪切变形时，位于相当于图3所示的增强纤维束12’、13’的位置的图1的增强纤维束12、13，与其它交叉的增强纤维束的摩擦不充分，因此存在单独脱落的可能性。

与此相对，在片状增强纤维基材(模拟织物)10’中，增强纤维束12’、13’与其它增强纤维束在接合部分1e’相互接合，从而能够防止其脱落。因此，作为片状增强纤维基材(模拟织物)的形态，与片状增强纤维基材(模拟织物)10相比，更优选片状增强纤维基材(模拟织物)10’。

图3的片状增强纤维基材(模拟织物)10’中，增强纤维束12’与13、以及增强纤维束13’与12，在各自的全部交叉区域中在接合部位1e’相互接合，但接合部位并不一定限定于此。例如也可以设为：增强纤维束12’与11、以及增强纤维束13’与14，在各自的全部交叉区域中相互接合。即、增强纤维束12’、13’，只要在与交叉的任一增强纤维束的交叉区域的至少一部分，增强纤维束彼此相互接合，就不会单独脱落。

片状增强纤维基材(模拟织物)10、10’中，构成各层的增强纤维束11～14的长度方向的长度全部相同，其外周形状为矩形，但并不一定限定于相同，也可以根据作为对象的纤维增强树脂成型品的形状分别确定长度。

图4表示作为对象的纤维增强树脂成型品例如为汽车的引擎盖那样的形状的情况下的片状增强纤维基材(模拟织物)20。片状增强纤维基材(模拟织物)20中，最小单位与片状增强纤维基材(模拟织物)10中的图2c相同，成为下述结构：构成所有偶数层的多个增强纤维束之中相对于构成偶数层的任一增强纤维束都仅在一侧相邻存在的增强纤维束、以及构成所有奇数层的多个增强纤维束之中相对于构成奇数层的任一增强纤维束都仅在一侧相邻存在的增强纤维束，分别在与交叉的任一增强纤维束的交叉区域的至少一部分，增强纤维束彼此相互接合。即、除了构成各层的增强纤维束21～24各自的根数和长度方向的长度以外，基本上片状增强纤维基材(模拟织物)10’适用于作为实际成型物品的汽车的引擎盖。

像这样，能够根据作为对象的纤维增强树脂成型品的形状来确定片状增强纤维基材(模拟织物)的外周形状，但原则上，其外周形状为将纤维增强树脂成型品的三维形状在平面上展开而成的形状。从制品的品质、材料的成品率的观点出发，优选考虑到将片状增强纤维基材(模拟织物)赋型为三维形状时的各部分的行为，适当进行了微修正的外周形状。

片状增强纤维基材(模拟织物)10、10’中，形成奇数层的增强纤维束11和增强纤维束13、形成偶数层的增强纤维束12和增强纤维束14，基本上分别平行，但并不排除根据作为对象的纤维增强树脂成型品的形状而具有部分地偏离平行的部位。即、奇数层的增强纤维束彼此之间、以及偶数层的增强纤维束彼此之间，在分别不与任一层的增强纤维束重叠的范围，可以具有任意设定了各增强纤维束的取向角度的部分。换言之，只要在相邻的增强纤维束之间的间距的范围内，则不妨碍存在具有超过上述平行范围(±2°)的取向角度的部分。图5表示作为具有超过上述平行范围(±2°)的取向角度的部分的一例，随机设置增强纤维束31～34的取向角度而排列成的片状增强纤维基材(模拟织物)30。片状增强纤维基材(模拟织物)30，除了构成奇数层的增强纤维束31与增强纤维束33、构成偶数层的增强纤维束32与增强纤维束34分别不平行以外，基本上以与片状增强纤维基材(模拟织物)10’相同的结构表示。

图6表示构成奇数层的增强纤维束41与增强纤维束43、以及构成偶数层的增强纤维束42与增强纤维束44分别平行，奇数层的增强纤维束的长度方向与偶数层的增强纤维束的长度方向之间的角度为45°的片状增强纤维基材(模拟织物)40。片状增强纤维基材(模拟织物)40，除了奇数层的增强纤维束的长度方向与偶数层的增强纤维束的长度方向之间的角度为45°、形成奇数层的增强纤维束与形成偶数层的增强纤维束的根数不同、形成各层的增强纤维束的长度方向的长度不必须相同以外，基本上与片状增强纤维基材(模拟织物)10’的结构相同。

像这样，通过适当地调节增强纤维束之间的间距以使奇数层的增强纤维束彼此不与任一层的增强纤维束重叠且偶数层的增强纤维束彼此不与任一层的增强纤维束重叠，能够如片状增强纤维基材(模拟织物)30、40那样任意地设定各增强纤维束的取向角度。

奇数层的增强纤维束的长度方向与偶数层的增强纤维束的长度方向之间的角度可以在45°～90°的范围任意设定，但是例如片状增强纤维基材(模拟织物)40受到外力而在平面内剪切变形时，由于上述角度为45°，因此根据变形的方向，有时变形量少。与此相对，在上述角度为90°的情况下，无论变形的方向如何，都能够确保平等的变形量。因此，作为片状增强纤维基材(模拟织物)的形态，优选上述角度为90°。

片状增强纤维基材(模拟织物)10、10’、20～40中，由增强纤维束构成的层的数量n的值都为4，但并不一定限定于4。通过适当调节增强纤维束之间的间距，能够使层数n的值例如为6、8等。

在层数n的值为2的情况下，通过增强纤维束的直接重叠部分的摩擦无法维持片材的形态，因此需要在增强纤维束彼此重叠的所有部位相互接合。所以，与采用纤维铺放法形成的片状增强纤维基材同样，无法得到像织物基材那样的、平面内的易剪切变形性，因此由增强纤维束构成的层的数量n的值必须为3以上的整数。

图7中作为上述的例子，示出由增强纤维束51～56构成的层数n的值为6的片状增强纤维基材(模拟织物)50，另外，图8示出由增强纤维束61～68构成的层数n的值为8的片状增强纤维基材(模拟织物)60。片状增强纤维基材(模拟织物)50、60，除了由增强纤维束51～56、增强纤维束61～68构成的层的数量、各自的增强纤维束的根数、长度方向的长度以外，基本上以与片状增强纤维基材(模拟织物)10’相同的方式构成。

像这样，通过适当地调节增强纤维束之间的间距以使得奇数层的增强纤维束彼此不与任一层的增强纤维束重叠且偶数层的增强纤维束彼此不与任一层的增强纤维束重叠，能够如片状增强纤维基材(模拟织物)50、60那样，将层数n的值在3以上的整数的范围内任意设定。

再者，作为对象的纤维增强树脂成型品，例如在用于汽车的外板部件的情况下，通过将由增强纤维束构成的层数n设为6或8等，能够得到与一般的织物基材(例如平织基材)不同的外观设计性。

虽然层数n的值能够在3以上的整数的范围内任意设定为6或8等，但例如构成片状增强纤维基材(模拟织物)50、60的增强纤维束52～55或增强纤维束62～67，分别跨过2根以上增强纤维束而与其他增强纤维束立体地交叉，因此当片状增强纤维基材(模拟织物)50、60受到外力而在平面内剪切变形时，有时其变形性会变得稍不均匀。与此相对，在层数n的值为4的情况下，即、在片状增强纤维基材(模拟织物)10～40的情况下，构成第2层和第3层的各增强纤维束均始终跨越1根增强纤维束而与其他增强纤维束立体地交叉，因此上述变形性大致均匀。所以，作为片状增强纤维基材(模拟织物)的形态，层数n的值更优选为4。

所述片状增强纤维基材(模拟织物)10、10’和20～60均分别具有接合部位1e～6e和1e’～6e’，作为其接合方法，可以利用树脂粘合剂进行接合。通过对接合部位1e～6e和1e’～6e’中分别存在的树脂粘合剂赋予热量而使其软化，能够得到接合力，而关于向树脂粘合剂赋予热量的方法没有任何限定，除了电加热器加热之外，还可以使用通电加热、超声波加热、介电加热等。

另外，除了利用树脂粘合剂进行接合以外，也可以利用辅助丝缝合来相互接合。关于辅助丝的材质没有任何限定，优选玻璃纤维、聚酯纤维、尼龙纤维等。

像这样，只要能够将由增强纤维束构成的第1层与第n层(即、最上层)在接合部位1e～6e和1e’～6e’分别相互约束，则关于接合方法、树脂粘合剂、辅助丝的种类等没有任何限定。根据需要，也可以组合树脂粘合剂和辅助丝而相互接合。

像这样，通过在接合部位1e～6e和1e’～6e’将增强纤维束相互约束，能够防止在输送时形态发生变化。另外，在赋型为三维形状时，能够防止各增强纤维束散乱移动而分解。即、能够得到兼具操作性和赋型性的片状增强纤维基材(模拟织物)。

再者，如果接合部位1e～6e和1e’～6e’的约束力过弱，则操作性恶化，相反如果过强，则在赋型时在接合部位1e～6e和1e’～6e’难以剪切变形。因此，期望选择约束形态和条件以使约束力适度。

本发明涉及的片状增强纤维基材(模拟织物)中使用的增强纤维束，只要是能够用作纤维增强树脂的增强纤维，就没有任何限定。例如，可以使用碳纤维、玻璃纤维等。

特别是碳纤维能够得到重量轻且机械特性优异的纤维增强树脂成型品，因此优选。另外，也可以将材质、品种不同的多种增强纤维束组合。

另外，作为增强纤维束，使用未浸渗面向rtm的树脂的所谓的干燥的增强纤维束，正是因为作为片状增强纤维基材(模拟织物)发挥作用，因此优选。但并不限定于此，在使用增强纤维束已经浸渗了树脂的带状的预浸料坯的情况下，也能够充分地发挥其效果。

该情况下，应用预浸料坯的表面的粘性(粘合性)极少的类型，在赋型为三维形状时容易滑动，能够发挥作为片状增强纤维基材(模拟织物)的剪切变形能力，因此优选。

作为该类型的预浸料坯，考虑向表面选择性地多赋予在常温下呈固体形状的热塑性树脂的粉末或无纺布等，在制造片状增强纤维基材(模拟织物)的全部工序中能够改善处理性，因此特别优选。

b.片状增强纤维基材(模拟织物)的制造方法：

本发明的配设多个任意长度的增强纤维束而得到的具有n层(n为3以上的整数)的层叠结构的片状增强纤维基材(模拟织物)的制造方法，包括以下的(a)～(f)工序。

(a)以增强纤维束之间的间距为所述增强纤维束的宽度以上，将多个增强纤维束平行地排列，形成第1层奇数层的工序。

(b)在所述第1层奇数层的上部，沿着与构成所述第1层奇数层的增强纤维束的长度方向不同的方向，以增强纤维束之间的间距为所述增强纤维束的宽度以上，将多个增强纤维束平行地排列，形成作为第1层偶数层的第2层的工序。

(c)在1层前的偶数层的上部，以与构成2层前的奇数层的增强纤维束的长度方向平行、且不与构成此前层叠的所有奇数层的增强纤维束中的任一者重叠的方式，以增强纤维束之间的间距为所述增强纤维束的宽度以上，将多个增强纤维束平行地排列，形成第no层(no为3以上且n以下的奇数)的工序，所述第no层为奇数层。

(d)在所述n为4以上的情况下，在1层前的奇数层的上部，以与构成2层前的偶数层的增强纤维束的长度方向平行、且不与构成此前层叠的所有偶数层的增强纤维束中的任一者重叠的方式，以增强纤维束之间的间距为所述增强纤维束的宽度以上，将多个增强纤维束平行地排列，形成第ne层(ne为4以上且n以下的偶数)的工序，所述第ne层为偶数层。

(e)在所述n为5以上的情况下，交替反复进行(c)工序和(d)工序，直到no或ne达到预定的n的值为止的工序。

(f)在构成所述奇数层的增强纤维束与构成所述偶数层的增强纤维束的交叉区域的至少一部分，将交叉的增强纤维束彼此相互接合的工序。

利用图9，对本发明的片状增强纤维基材(模拟织物)的制造方法进行具体说明。图9表示图4所示的片状增强纤维基材20的制造步骤的一个例子。

(a)首先，在平面状的配置面7s上，以成为纤维增强树脂成型品的形状的方式，将增强纤维束21依次平行地排列，形成第1层。此时，相邻的增强纤维束21之间的间距调节为增强纤维束21的宽度以上(图9的步骤1)。

(b)接着，在由增强纤维束21构成的第1层的上部，以与增强纤维束21的长度方向成90°的方式，将增强纤维束22依次平行地排列，形成第2层。此时，相邻的增强纤维束22之间的间距调节为增强纤维束22的宽度以上(图9的步骤2)。

(c)进而，在由增强纤维束22构成的第2层的上部，以与增强纤维束21的长度方向平行、且不与增强纤维束21重叠的方式，将增强纤维束23依次平行地排列，形成第3层(图9的步骤3)。

(d)最后，在由增强纤维束23构成的第3层的上部，以与增强纤维束22的长度方向平行、且不与增强纤维束22重叠的方式，将增强纤维束24依次平行地排列，形成第4层(最上层)(图9的步骤4)。

(e)在本例中，由于层数为4而不进行以下步骤：在层数的值n为5以上的情况下，交替反复进行上述(c)图9的步骤3和(d)(图9的步骤4)，直到层数达到预定的n的值为止。

(f)在将增强纤维束21～24全部排列后，将由增强纤维束21构成的第1层与由增强纤维束24构成的第4层的直接重叠部分相互接合。此外，增强纤维束22之中相对于任一增强纤维束24都仅在一侧相邻存在的增强纤维束22’、以及增强纤维束23之中相对于任一增强纤维束21都仅在一侧相邻存在的增强纤维束23’，分别在与增强纤维束23和22直接重叠的部分相互接合(图9的步骤5)。

其结果，能够得到片状增强纤维基材(模拟织物)20。

关于增强纤维束21～24的排列方法没有任何限定，例如可以采用纤维铺放法进行排列。根据纤维铺放法，使配置面7s向必要的方向移动、旋转，由此用于排列增强纤维束21～24的机构只要仅在一个方向上往复运动即可，因此能够高速地配置增强纤维束21～24。

增强纤维束21～24必须分别保持排列的位置。在增强纤维束21～24具有粘性的情况下，可以利用电加热器或激光等，预先对配置面7s的排列有增强纤维束21～24的场所、或即将排列增强纤维束21～24的部位适度加热。

另一方面，在增强纤维束21～24是不具有粘性的干燥的增强纤维束的情况下，需求在配置面7s上保持增强纤维束21～24的手段。关于该手段没有任何限定，例如可举出静电力吸附、真空吸附等。另外，也可以使用温感性的粘合片。

本公开不限定于上述实施方式，可以在不脱离其主旨的范围内以各种结构实现。例如，与发明内容记载的各方案中的技术特征相对应的实施方式，为了实现上述效果的一部分或全部，可以适当进行替换或组合。另外，其技术特征如果在本说明书中没有作为必须的技术特征进行说明，则可以适当删除。

附图标记说明

10、10’：片状增强纤维基材(模拟织物)

11、12、13、14、12’、13’：增强纤维束

1e、1e’：接合部位

11c、12c、13c、14c：增强纤维束之间的间距

20：片状增强纤维基材(模拟织物)

21、22、23、24、22’、23’：增强纤维束

2e、2e’：接合部位

2s：纤维增强树脂成型品的外周形状

30：片状增强纤维基材(模拟织物)

31、32、33、34：增强纤维束

3e、3e’：接合部位

40：片状增强纤维基材(模拟织物)

41、42、43、44：增强纤维束

4e、4e’：接合部位

50：片状增强纤维基材(模拟织物)

51、52、53、54、55、56：增强纤维束

5e、5e’：接合部位

60：片状增强纤维基材(模拟织物)

61、62、63、64、65、66、67、68：增强纤维束

6e、6e’：接合部位

7s：配置面