JP2022054847A - 繊維基材、炭素繊維強化複合材料、及び繊維基材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】強化繊維として炭素繊維マルチフィラメント糸条を用いて容易に製造することができ、かつ、マトリックス樹脂組成物を含侵させて一体化させた際に表面平滑性に優れる成型品を製造可能な繊維基材を提供する。
【解決手段】複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条が一方向に配列されたシートと、複数の補助繊維糸条とを含む繊維基材である。シートの少なくとも一方の面でシートと複数の補助繊維糸条とが接着されている。複数の補助繊維糸条が炭素繊維と異なる材質の繊維からなる。複数の補助繊維糸条の長さがシートの繊維方向に対して垂直な方向の幅よりも短い。複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条の各々は、隣接する炭素繊維マルチフィラメント糸条といずれかの補助繊維糸条で接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、繊維基材、炭素繊維強化複合材料、及び繊維基材の製造方法に関する。本発明に係る繊維基材は、炭素繊維強化複合材料の基材として優れた特性を発揮し、土木建築業における各種部材の補強や各種の一般的な産業への適用が可能であり、広範な用途に適する。

各種の強化繊維基材（以下、単に「繊維基材」とも称する）と各種のマトリックス樹脂とを複合化した繊維強化複合材料は、軽量で優れた機械特性を有するため、様々な技術分野及び用途で使用されている。例えば、繊維強化複合材料は、土木建築用途（例えば建造物の補強材料等）、一般産業用途、自動車用途（自動車部材）、スポーツ用途（スポーツ用具、自転車部材等）、航空宇宙用途（航空機部材等）等に広く用いられている。

繊維強化複合材料の製造方法としては、例えば、成形型の上にマトリックス樹脂組成物が未含浸の強化繊維基材を積み重ねた後、当該繊維基材にマトリックス樹脂組成物を含浸させ、当該マトリックス樹脂組成物を硬化させる成形法（ハンドレイアップ法、レジントランスファーモールディング（ＲＴＭ）法、バキュームアシストレジントランスファーモールディング（ＶａＲＴＭ）法等）が知られている。

含浸に用いられる繊維基材としては、たて糸に強化繊維糸条、よこ糸に当該強化繊維糸条よりも小さい糸条繊度の補助繊維糸条を使用する一方向性補強繊維織物が知られている。

特許文献１に記載された繊維基材は、たて糸を炭素繊維マルチフィラメント糸条にて構成し、多数のたて糸を横に並べた状態とし、これらの炭素繊維マルチフィラメント糸条と細くかつ織密度の低いガラス繊維からなる補助繊維糸条とを平組織で織り合わせることで、繊維強化複合材料の成形に適したシート状の織物としたものである。特許文献１に開示された繊維基材は、強化繊維である炭素繊維マルチフィラメント糸条が一方向に並べられた織物であるため、一方向性補強繊維基材とも称される。

特許文献１に開示される一方向性補強繊維基材においては、たて糸である炭素繊維マルチフィラメント糸条の配列に対しよこ糸である補助繊維糸条を挿入する際、各炭素繊維マルチフィラメント糸条はよこ糸である補助繊維糸条に絞られる。この結果、各炭素繊維マルチフィラメント糸条は略楕円形の断面形状となる。各炭素繊維マルチフィラメント糸条は、成型時（つまり繊維基材にマトリックス樹脂組成物を含浸させて硬化させる際）に金型などの平面に押し付けられる。この際にも各炭素繊維マルチフィラメント糸条はよこ糸である補助繊維糸条に拘束されるため、各炭素繊維マルチフィラメント糸条の断面方向端部は中央部に対して薄くなる。そうすると、成型品（つまり繊維強化複合材料）においては、炭素繊維マルチフィラメント糸条同士の間の領域で樹脂量過剰となり、ひけの発生によって表面平滑性が低下する。ここで、ひけとは、樹脂量過剰となった部分が成型時に他の部分（つまり炭素繊維マルチフィラメント糸条が多く存在する部分）よりも大きく熱収縮するために生じる表面形状の凹みである。

含浸に用いられる他の繊維基材としては、特許文献２に記載された一方向性編物基材が知られている。この一方向性編物基材においては、炭素繊維マルチフィラメント糸条が平行に配列されたシートと、無機または有機繊維糸条からなるメッシュ状体と、これらを一体化するように編成されたステッチング糸条とを備える。ステッチング糸条は、拘束編地として上記シート及びメッシュ状体を拘束する。この一方向性編物基材を用いて成型品（つまり繊維強化複合材料）を製造する際にも、ステッチ糸貫入部付近の領域で樹脂量過剰となり、ひけの発生によって表面平滑性が低下するという問題がある。

また、一方向性編物基材は、その製造に必要な多軸織機が汎用的に使用される織機とは異なり、複雑かつ大がかりとなるためコスト面で不利な場合がある。また、連続したメッシュを使用しなければならないため成型品における強化繊維（つまり炭素繊維マルチフィラメント糸条）の割合を高くすることができないという問題がある。さらに、成型品中の層間（つまり炭素繊維マルチフィラメント糸条が平行に配列されたシートと、無機または有機繊維糸条からなるメッシュ状体との間）において樹脂量過剰となるため層間せん断強度や衝撃強度に劣るという問題点もある。

含浸に用いられる他の繊維基材としては、特許文献３に記載された炭素繊維マルチフィラメント糸条が平行に配列されたシートとメッシュ状体とを当該シートの両面で粘着固定した一方向性強化繊維複合基材が知られている。しかし、このような一方向性強化繊維複合基材は、その製造に必要な多軸織機が汎用的に使用される織機とは異なり、複雑かつ大がかりとなるため、コスト面で不利な場合がある。また、連続したメッシュ状体を使用しなければならないため成型品における強化繊維（つまり炭素繊維マルチフィラメント糸条）の割合を高くすることができないという問題がある。さらに、成型品中の層間（つまり炭素繊維マルチフィラメント糸条が平行に配列されたシートと、無機または有機繊維糸条からなるメッシュ状体との間）が樹脂量過剰となるため層間せん断強度や衝撃強度に劣るという問題点もある。

特許第３９９１４４０号公報 特開２００４－２０９６６７号公報 特許第３０９９７３０号公報

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、強化繊維として炭素繊維マルチフィラメント糸条を用いて容易に製造することができ、かつ、マトリックス樹脂組成物を含侵させて一体化させた際に表面平滑性に優れる成型品を製造可能な繊維基材、炭素繊維強化複合材料、及び繊維基材の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条が一方向に配列されたシートと、複数の補助繊維糸条とを含む繊維基材であって、シートの少なくとも一方の面でシートと複数の補助繊維糸条とが接着されており、複数の補助繊維糸条が炭素繊維と異なる材質の繊維からなり、複数の補助繊維糸条の長さがシートの繊維方向に対して垂直な方向の幅よりも短く、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条の各々は、隣接する炭素繊維マルチフィラメント糸条といずれかの補助繊維糸条で接続されていることを特徴とする繊維基材が提供される。

ここで、複数の補助繊維糸条がシートの一方の面に他方の面よりも多く接着されていてもよい。

また、複数の補助繊維糸条がシートの一方の面のみに接着されていてもよい。

また、複数の補助繊維糸条同士が相互に離間していてもよい。

また、複数の補助繊維糸条のうち、少なくとも一部の補助繊維糸条が直線状に延びていてもよい。

また、複数の補助繊維糸条のうち、少なくとも一部の補助繊維糸条は、シート上に一定の周期で配置されていてもよい。

また、複数の補助繊維糸条のうち、少なくとも一部の補助繊維糸条は、シート上で同一直線上に互いに離間して配置されていてもよい。

また、複数の補助繊維糸条のすべてが直線状に延びていてもよい。

また、複数の補助繊維糸条のすべてが同一方向かつ直線状に延びていてもよい。

また、補助繊維糸条の延びる方向がシートを構成する複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条の繊維方向に対して垂直であってもよい。

また、複数の補助繊維糸条の延びる方向と複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条の幅方向との成す角度をθ、シートを構成する複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条の幅をＷとし、複数の補助繊維糸条の長さをそれぞれＬｆｘ（Ｌｆ１、Ｌｆ２、Ｌｆ３、…）としたとき、複数の補助繊維糸条の長さＬｆｘのうち、９０％以上のＬｆｘがｍ×Ｗ／ＣＯＳ（θ）±５％の範囲に存在し、複数の補助繊維糸条同士の間隔の長さをＬｇｙ（Ｌｇ１、Ｌｇ２、Ｌｇ３、…）としたとき、複数の補助繊維糸条同士の間隔の長さＬｇｙのうち、９０％以上のＬｇｙがｎ×Ｗ／ＣＯＳ（θ）±５％の範囲に存在してもよい。
（ｘ、ｙ、ｍ、ｎは任意の正の整数であって、ｘは補助繊維糸条の本数であり、ｙは補助繊維糸条同士の間隔の数、ｍは１本の補助繊維糸条と接する炭素繊維マルチフィラメント糸条の本数、ｎは同一直線上に互いに離間して隣り合う補助繊維糸条同士の端部間に存在する炭素繊維マルチフィラメント糸条の本数を示す。）

また、複数の補助繊維糸条が、熱可塑性ポリマーを含むガラス繊維であってもよい。

また、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条の各々のフィラメント数が２４０００～１０００００本であってもよい。

本発明の他の観点によれば、熱硬化性樹脂組成物と上記繊維基材とを含む炭素繊維強化複合材料が提供される。

本発明の他の観点によれば、熱可塑性樹脂組成物と上記繊維基材とを含む炭素繊維強化複合材料が提供される。

本発明の他の観点によれば、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条をたて糸、複数の補助繊維糸条をよこ糸として織り合わせることで、繊維織物を製造する工程と、複数の補助繊維糸条を熱可塑性ポリマーによって複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条に接着する工程と、繊維織物から複数の補助繊維糸条を部分的に除去する工程と、を含み、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条の各々は、隣接する炭素繊維マルチフィラメント糸条といずれかの補助繊維糸条で接続されていることを特徴とする、繊維基材の製造方法が提供される。

ここで、繊維織物の他方の面に配置された複数の補助繊維糸条を繊維織物の一方の面に配置された複数の補助繊維糸条よりも多く除去してもよい。

また、繊維織物の加熱される面の温度をＴａ（℃）、加熱される面と逆側の面の温度をＴｂ（℃）、熱可塑性ポリマーの融点をＴｍ（℃）としたとき、Ｔａ＞Ｔｍ＞Ｔｂの関係が成り立つようにしてもよい。

また、繊維織物の一方の面側から熱可塑性ポリマーを加熱することによって複数の補助繊維糸条が複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条に接着されてもよい。

また、室温をＴｒ（℃）、繊維織物の単位面積当たり重量をＨ（ｇ／ｍ^２）としたとき、Ｔｍ＜Ｔａ＜｛Ｔｍ×（Ｈ＋１３００）－Ｔｒ×Ｈ｝／１３００の関係が成り立っていてもよい。

以上説明したように、本発明の上記観点によれば、強化繊維として炭素繊維マルチフィラメント糸条を用いて容易に製造することができ、かつ、マトリックス樹脂組成物を含侵させて一体化させた際に表面平滑性に優れる成型品を製造可能な繊維基材、炭素繊維強化複合材料、及び繊維基材の製造方法を提供することができる。

本実施形態に係る繊維基材の構成例を模式的に示す平面図である。 本実施形態に係る繊維基材の詳細な構成例を模式的に示す平面図である。 本実施形態に係る繊維基材の詳細な構成例を模式的に示す平面図である。 本実施形態に係る繊維基材の詳細な構成例を模式的に示す平面図である。 本実施形態に係る繊維基材の詳細な構成例を模式的に示す平面図である。 本実施形態に係る繊維基材の製造装置である織機の一例を模式的に示す側面図である。 上記織機によって製造された繊維織物として好適な例と好適でない例とを示す平面写真である。 上記織機によって製造された繊維織物を加熱する際の特徴点を詳細に説明するための説明図である。 繊維織物から補助繊維糸条を部分的に除去する手順を説明するための平面図である。 繊維織物から本実施形態に係る繊維基材を製造する手順を説明するためのフローチャートである。 実施形態の繊維基材を製造する他の手順を説明するためのフローチャートである。

＜１．繊維基材の概要＞
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。まず、図１に基づいて、本実施形態に係る繊維基材２０の概要について説明する。図１（Ａ）は、繊維基材２０の一方の面１０の構成例を模式的に示す平面図であり、図１（Ｂ）は、繊維基材２０の他方の面１１の構成例を模式的に示す平面図である。図１（Ｂ）は図１（Ａ）を左右方向に反転させた図である。なお、以下の説明において、一方の面１０、他方の面１１という用語は繊維基材２０及びその前駆体である繊維織物４（図６～図８等参照）の両方に使用することとする。繊維基材２０の一方の面１０と繊維織物４の一方の面１０とは同じ面を指し、繊維基材２０の他方の面１１と繊維織物４の他方の面１１とは同じ面を指すものとする。

本実施形態に係る繊維基材２０は、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１が平行に（一方向に）配列されたシート３と、複数の補助繊維糸条２とを含む一方向性補強繊維基材である。

詳細は後述するが、炭素繊維マルチフィラメント糸条１とは、炭素繊維単フィラメントが多数本、ほぼ同一方向に引き揃えられ、サイズ剤などにより一体化された糸条である。補助繊維糸条２とは、荷重を負担することを目的とせず、荷重を負担する強化繊維、すなわち炭素繊維マルチフィラメント糸条１を拘束し繊維基材２０を一体化することを目的に繊維基材２０中に導入される糸条である。補助繊維糸条２は、炭素繊維とは異なる材質からなる糸条である。

図１（Ａ）、（Ｂ）から明らかな通り、シート３の少なくとも一方の面１０でシート３と複数の補助繊維糸条２とが接着されている。なお、図１（Ａ）、（Ｂ）の例では複数の補助繊維糸条２がシート３の一方の面１０にのみ接着されているが、本実施形態に係る繊維基材２０がこの例に限られないことは勿論である。本実施形態に係る繊維基材２０が取りうる形態の詳細については後述する。

また、複数の補助繊維糸条２の長さは、シート３の繊維方向、すなわち炭素繊維マルチフィラメント糸条１の繊維方向（図１の上下方向）に対して垂直な方向（図１の左右方向）の幅（長さ）よりも短い。

また、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１の各々は、隣接する（より詳細には、炭素繊維マルチフィラメント糸条１の幅方向の両側にそれぞれ隣接する）炭素繊維マルチフィラメント糸条１といずれかの補助繊維糸条２で接続されている。言い換えれば、各補助繊維糸条２は、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１と接着されている。これにより、シート３を構成する複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１は互いに離間せず、シート３の形状が維持される。

繊維基材２０は例えば以下の工程で製造される。ここでは概要のみを簡潔に説明し、詳細は後述する。図６に示すように、まず、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１をたて糸、複数の補助繊維糸条２をよこ糸として織り合わせて繊維織物４（一方向性補強繊維織物）を製造する。この繊維織物４の織組織は、例えばｋ／ｊ綾織（平織、すだれ織とも称される）（ｋ、ｊは任意の正の整数であるが、少なくとも一方は２以上となる）となっている。ｋは例えば補助繊維糸条２がシート３の一方の面１０の炭素繊維マルチフィラメント糸条１を跨ぐ本数を意味し、ｊは補助繊維糸条２がシート３の他方の面１１の炭素繊維マルチフィラメント糸条１を跨ぐ本数を意味する。したがって、他方の面１１から例えばすべての補助繊維糸条２を除去する場合、ｋは２以上の整数となる。これにより、シート３を構成する複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１は互いに離間せず、シート３の形状が維持される。ついで、複数の補助繊維糸条２を熱可塑性ポリマーによって複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１に接着する（図６参照）。

この繊維織物４においては、各補助繊維糸条２が炭素繊維マルチフィラメント糸条１の本数分の長さ（つまりシート３の繊維方向に垂直な方向の長さ）を有する。さらに、各補助繊維糸条２は、シート３の繊維方向に垂直な方向の長さに延びている。つまり、複数の同じ長さの補助繊維糸条２が一定間隔で平行に配置されている。もちろん、繊維織物４の態様はこの例に限られない。

ついで、繊維織物４から複数の補助繊維糸条２を部分的に除去する。例えば、他方の面１１上に存在する複数の補助繊維糸条２を除去する。この時、例えばシート３の一方の面１０にのみ複数の補助繊維糸条２を接着し、他方の面１１と複数の補助繊維糸条２とを接着しない（つまり、互いに離間可能な）状態としておくとよい。ついで、他方の面１１上に存在する複数の補助繊維糸条２を除去する。なお、図１（Ａ）、（Ｂ）は２／２綾織の繊維織物４の他方の面１１から補助繊維糸条２をすべて除去した例である。なお、綾織では、補助繊維糸条２が繊維織物４を厚み方向で貫通する部分（一方の面１０から他方の面１１に貫通する部分、及び他方の面１１から一方の面１０に貫通する部分）が炭素繊維マルチフィラメント糸条１の繊維方向に沿って炭素繊維マルチフィラメント糸条１の１本分だけずれている。このように、本実施形態に係る繊維基材２０は、繊維織物４から複数の補助繊維糸条２を部分的に除去するだけで製造することが可能なので、炭素繊維マルチフィラメント糸条１を用いて容易に製造することができる。なお、詳細は後述するが、繊維織物４から複数の補助繊維糸条２を部分的に除去する方法はこの例に限られない。

本実施形態に係る繊維基材２０には、補助繊維糸条２が接着されていない面（図１の例では他方の面１１）が存在する。このような面が成形型などの平滑面に接した際、炭素繊維マルチフィラメント糸条１を構成する炭素繊維単フィラメントが平滑面に沿って広がる。このとき、隣接する炭素繊維マルチフィラメント糸条１同士の間にほとんど空隙ができないため、繊維基材２０とマトリックス樹脂とを一体化して成型品とする際に、樹脂量過剰となる部分の形成を抑制することができる。したがって、ヒケの発生が抑制された成型品を製造することができる。すなわち、繊維基材２０にマトリックス樹脂組成物を含侵させて一体化させた際に表面平滑性に優れる成型品を製造することができる。

＜２．炭素繊維マルチフィラメント糸条＞
次に、繊維基材２０を構成する炭素繊維マルチフィラメント糸条１の構成について説明する。上述したように、本実施形態に係る繊維基材２０には、補助繊維糸条２が接着されていない面が存在する。本実施形態の場合、図１に示す第２の面１１には、補助繊維糸条２は接着されていない。このような面が成形型などの平滑面に接した際、炭素繊維マルチフィラメント糸条１を構成する炭素繊維単フィラメントが平滑面に沿って広がる。このとき、隣接する炭素繊維マルチフィラメント糸条１同士の間にほとんど空隙ができないため、繊維基材２０とマトリックス樹脂とを一体化して成型品とする際に、樹脂量過剰となる部分の形成を抑制することができる。したがって、ヒケの発生が抑制された成型品を製造することができる。すなわち、繊維基材２０にマトリックス樹脂組成物を含侵させて一体化させた際に表面平滑性に優れる成型品を製造することができる。

ここで、炭素繊維マルチフィラメント糸条１の糸条繊度が高いほど平滑面と接する炭素繊維マルチフィラメント糸条１が成形型などの平滑面に沿って広がりやすく、より表面平滑性の高い成型品を得ることができる。このような観点から、炭素繊維マルチフィラメント糸条１のフィラメント数（単フィラメントの数）は２４０００本以上が好ましく、４００００本以上がより好ましい。一方、フィラメント数が過剰に大きいと炭素繊維マルチフィラメント糸条１の生産性が低下し、ひいては成型品の生産性が低下する可能性があることから、炭素繊維マルチフィラメント糸条１のフィラメント数は１０００００本以下が好ましく、６００００本以下がより好ましい。

炭素繊維マルチフィラメント糸条１の糸条繊度は、成型品の表面平滑性を高める観点から、１６００ｍｇ／ｍ以上が好ましく、３０００ｍｇ／ｍがより好ましい。一方、糸条繊度が過剰に大きいと炭素繊維マルチフィラメント糸条１の生産性が低下し、ひいては成型品の生産性が低下する可能性があることから、糸条繊度は７５００ｍｇ／ｍ以下が好ましく、４５００ｍｇ／ｍ以下がより好ましい。

炭素繊維マルチフィラメント糸条１を構成する炭素繊維単フィラメントの径（断面形状の直径）は、炭素繊維マルチフィラメント糸条１の生産性向上の観点から、４μｍ以上が好ましく、６μｍ以上がより好ましい。一方、炭素繊維マルチフィラメント糸条１の内部と外周部との間の均質性を高め、ひいては炭素繊維マルチフィラメント糸条１の物性を高めるという観点から、炭素繊維単フィラメントの径は１６μｍ以下が好ましく、１４μｍ以下がより好ましい。

さらに、繊維基材２０を用いた成型品（すなわち炭素繊維強化複合材料）の用途においては、成型品が負担可能な荷重が重要となる。繊維基材２０を用いた成型品の用途としては、例えば、土木建築用途（例えば建造物の補強材料等）、一般産業用途、自動車用途（自動車部材）、スポーツ用途（スポーツ用具、自転車部材等）、航空宇宙用途（航空機部材等）等である。

このような観点から、炭素繊維マルチフィラメント糸条１の引張強度は３０００ＭＰａ以上が好ましく、４０００ＭＰａ以上がより好ましい。また炭素繊維マルチフィラメント糸条１は高価格となるため、費用対効果の観点から、炭素繊維マルチフィラメント糸条１の引張強度は８０００以下が好ましく、７０００ＭＰａ以下がより好ましい。なお、本実施形態において、炭素繊維マルチフィラメント糸条１の引張強度とは、ＪＩＳ Ｒ７６０８に準拠して測定したストランド強度を指すものとする。

炭素繊維マルチフィラメント糸条１の集束性は、炭素繊維マルチフィラメント糸条１を構成する炭素繊維単フィラメントがどの程度整列して束ねられているかを示す指標でありフックドロップ値で評価することができる。炭素繊維マルチフィラメント糸条１の集束性が高い（後述するフックドロップ値が高い）ほど、例えば成型品の製造時に炭素繊維マルチフィラメント糸条１の断面形状が適切に変形し、成型品において高い表面平滑性を得ることができる。一方で、交絡が適度に存在することで炭素繊維マルチフィラメント糸条１の製織性や引張強度が向上する。

これらの観点から、炭素繊維マルチフィラメント糸条１のフックドロップ値は１００ｍｍ以上が好ましく、５００ｍｍ以上がより好ましい。一方で、炭素繊維マルチフィラメント糸条１の取り扱いが容易となり製織性が向上すること、及び引張強度が向上することから、フックドロップ値は１０００ｍｍ以下が好ましく、９００ｍｍ以下がより好ましい。

フックドロップ値は、以下の方法で測定される。
まず、炭素繊維マルチフィラメント糸条１を鉛直方向に配し、上端を固定しておく。ついで、錘を付けた合計重量３０ｇのフックを炭素繊維マルチフィラメント糸条１に差し入れる。ここで用いるフックは、直径１ｍｍ金属製ワイヤーを成形することで作製されるフックであり、フック部分の半径が５ｍｍのものである。
ついで、フックを炭素繊維マルチフィラメント糸条１に差し入れたまま自由落下させる。上述したように、炭素繊維マルチフィラメント糸条１とは、炭素繊維単フィラメントが多数本、ほぼ同一方向に引き揃えられサイズ剤などにより一体化された糸条である。しかしながら、いずれかの箇所で炭素繊維単フィラメント同士が絡み合っていることが多い。このような部分でフックが止まることが多い。したがって、フックを炭素繊維マルチフィラメント糸条１に差し入れた位置からフックが止まった位置までの距離を測定することができる。差し入れた位置から停止位置までのフックの落下距離がフックドロップ値となる。

炭素繊維マルチフィラメント糸条１に用いられるサイズ剤の種類は特に問われない。サイズ剤の種類としては、例えば、エポキシ基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、アクリレート基およびメタクリレート基から選ばれる１種類以上の官能基を持つ物質等が挙げられる。このようなサイズ剤を、例えばほぼ同一方向に引き揃えられた多数本の炭素繊維単フィラメントに含侵させ、固着させることで、炭素繊維マルチフィラメント糸条１を製造する。サイズ剤の含侵量は特に制限されず、一般的なサイズ剤の含侵量であればよい。具体的には、例えば炭素繊維単フィラメントの束に対して０．０１～５質量％であってもよい。なお、サイズ剤は、炭素繊維マルチフィラメント糸条１の集束性を高めるだけでなく、炭素繊維マルチフィラメント糸条１とマトリックス樹脂組成物との接着性を改善することもできる。

＜３．補助繊維糸条＞
本実施形態で使用される補助繊維糸条２は、荷重を負担する複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１を拘束し繊維基材２０を一体化することを目的に繊維基材２０中に導入される。

補助繊維糸条２は荷重を負担しないため、強度の高さよりも取り扱い性の良好さや単位長さ当たりのコストが小さいことなどが重要視される。このため、補助繊維糸条２は強化繊維として使用される炭素繊維とは異なる材質で構成されることが好ましい。

補助繊維糸条２の材質としては、例えば、ガラス繊維、バサルト繊維などの無機繊維、ポリアラミド繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維などの有機繊維等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

補助繊維糸条２は、製織や取扱いに際して切断されにくいことが好ましい。このような観点から、補助繊維糸条２の糸条繊度は２ｍｇ／ｍ以上が好ましく、５ｍｇ／ｍ以上がより好ましく、１０ｍｇ／ｍ以上がさらに好ましい。一方で、成型品の表面平滑性を高め、ヒケを抑制するという観点から、補助繊維糸条２の糸条繊度は２０００ｍｇ／ｍ以下が好ましく、２００ｍｇ／ｍ以下がより好ましく、５０ｍｇ／ｍ以下がさらに好ましい。

また、繊維基材２０全体の集束性の観点から、補助繊維糸条２の糸条繊度は炭素繊維マルチフィラメント糸条１の糸条繊度に対し、０．０１％以上が好ましく、０．０５％以上がより好ましく、０．１％以上がさらに好ましい。一方、成型品の表面平滑性を高める観点からは、補助繊維糸条２の糸条繊度は炭素繊維マルチフィラメント糸条１の糸条繊度に対し、１００％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、１％以下がさらに好ましい。

炭素繊維マルチフィラメント糸条１と補助繊維糸条２とを効率的に接着するために、補助繊維糸条２として、熱可塑性ポリマーが連続的に付着した補助繊維糸条２を使用することができる。ここで、補助繊維糸条２に使用される熱可塑性ポリマーとしては、例えば、ナイロン、共重合ナイロン、ポリエステル、塩化ビニリデン、塩化ビニル、ポリウレタン等が挙げられる。これらのうちでも、成型品を構成するマトリックス樹脂との接着性に優れる樹脂が好ましい。例えば、共重合ナイロン、例えば、ナイロン６、ナイロン６６およびナイロン６１０等の共重合ナイロンは、マトリックス樹脂の一種である熱硬化性樹脂との接着が良好であるので好ましい。

繊維基材２０全体をより効率よく集束させるという観点から、補助繊維糸条２は、熱可塑性ポリマーが付着したガラス繊維であることが好ましい。熱可塑性ポリマーを補助繊維糸条２に付着する方法は特に制限されず、例えば合撚、カバリング、引き揃え等であってもよい。なお、熱可塑性ポリマーは必ずしも補助繊維糸条２に付着させなくてもよい。この場合の接着方法については後述する。

＜４．繊維基材の詳細構成＞
つぎに、図１～３に基づいて、本実施形態に係る繊維基材２０の詳細構成について説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）の記載内容は上述した通りである。図２及び図３は、繊維基材２０の詳細な構成例を模式的に示す平面図である。図２、図３が示す構成例については後述する。

本実施形態に係る繊維基材２０は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１が一方向に配列されたシート３と、複数の補助繊維糸条２とを含む繊維基材、すなわち、一方向性補強繊維基材である。図１（Ａ）、（Ｂ）の例では、シート３を構成する複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１は互いに平行に図示上下方向に延びており、図示左右方向に配列されている。図示左右方向に延びる複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１が、図示上下方向に配列されていてもよい。

さらに、シート３の少なくとも一方の面でシート３と複数の補助繊維糸条２とが接着されている。より詳細には、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１のうち、一方の面を構成する部分に複数の補助繊維糸条２が接着されている。図１（Ａ）、（Ｂ）の例では、複数の補助繊維糸条２がシート３の一方の面１０にのみ接着されているが、本実施形態に係る繊維基材２０はこの例に限られない。ただし、シート３の両面に同程度の補助繊維糸条２が存在することは好ましくなく、複数の補助繊維糸条２がシート３の一方の面１０に他方の面１１よりも多く接着されていることが好ましい。そして、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、複数の補助繊維糸条２がシート３の一方の面１０にのみ接着されていることがより好ましい。

上述したように、本実施形態の目的は成型品の表面平滑性を高めることにある。このような目的を達成するため、本実施形態では、繊維基材２０の少なくとも一部に補助繊維糸条２が接着されていない部分を形成する。このような部分（図１（Ａ）、（Ｂ）の例では他方の面１１の全面）が成形型などの平滑面に接した際、炭素繊維マルチフィラメント糸条１を構成する炭素繊維単フィラメントが平滑面に沿って広がる。このとき、隣接する炭素繊維マルチフィラメント糸条１同士の間にほとんど空隙ができないため、繊維基材２０とマトリックス樹脂とを一体化して成型品とする際に、樹脂量過剰となる部分の形成を抑制することができる。したがって、ヒケの発生が抑制された成型品を製造することができる。すなわち、繊維基材２０にマトリックス樹脂組成物を含侵させて一体化させた際に表面平滑性に優れる成型品を製造することができる。

成型品の表面平滑性をより高めるためには、補助繊維糸条２が接着されていない部分が繊維基材２０になるべく広く形成されていることが好ましい。このような観点から、図１（Ａ）、（Ｂ）の例では、補助繊維糸条２が接着されていない部分を他方の面１１の全面としている。

ここで、シート３と複数の補助繊維糸条２とを接着する方法としては、上述した通り、予め複数の補助繊維糸条２に熱可塑性ポリマーを付着させておく方法が挙げられる。この場合、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１と複数の補助繊維糸条２とを織り合わせて繊維織物４を製造した後に、熱可塑性ポリマーを加熱溶融することでシート３と複数の補助繊維糸条２とを接着することができる。これらについては製造方法の項目で詳細に説明する。

なお、熱可塑性ポリマーの供給方法としては、補助繊維糸条２に熱可塑性ポリマーを付着させておく例に限られず、例えば炭素繊維マルチフィラメント糸条１に熱可塑性ポリマーを付着させておく方法、炭素繊維マルチフィラメント糸条１のシート３に熱可塑性ポリマーを塗布する（塗布の方法としてはスプレー等が挙げられる）方法等が挙げられる。熱可塑性ポリマーを用いる方法では、繊維織物４を製造した後に熱可塑性ポリマーを加熱溶融することで、シート３と複数の補助繊維糸条２とを接着することができる。なお、シート３と補助繊維糸条２との接着方法は熱可塑性ポリマーを用いた方法に限られない。例えば、熱硬化樹脂、２液反応型接着剤、あるいはＵＶ硬化樹脂を用いてシート３と補助繊維糸条２とを接着してもよい。

複数の補助繊維糸条２は、炭素繊維と異なる材質の繊維からなる。詳細は上述した通りである。さらに、複数の補助繊維糸条２の長さは、シート３の繊維方向（炭素繊維マルチフィラメント糸条１の繊維方向）に対して垂直な方向の幅よりも短い。これにより、補助繊維糸条２の取り扱いを容易にするだけでなく、繊維基材２０の一方の面１０（または他方の面１１）に補助繊維糸条２が接着されていない部分を形成することができる。このような部分（図１（Ａ）、（Ｂ）の例では他方の面１１の全面）による効果は上述した通りであり、成型品の表面平滑性を高めることができる。各補助繊維糸条２の具体的な長さについては図２から図５を用いて後述する。

さらに、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１の各々は、隣接する炭素繊維マルチフィラメント糸条１といずれかの補助繊維糸条２で接続されている。言い換えれば、各補助繊維糸条２は、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１に接着（接続）されている。これにより、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１は互いに離間せず、シート３の形状が維持される。

また、補助繊維糸条２同士が交差していると、その部分において補助繊維糸条２による形状保持性が小さくなる。より具体的には、炭素繊維マルチフィラメント糸条１を拘束し繊維基材２０を一体化する特性が小さくなる。このため、補助繊維糸条２同士は交差していない、言い換えれば、互いに離間していることが好ましい。

補助繊維糸条２の炭素繊維マルチフィラメント糸条１の繊維方向のピッチ（当該繊維方向における補助繊維糸条２同士の間隔）は特に制限されない。ただし、補助繊維糸条２のピッチが広すぎると繊維基材２０の形状保持性が低下し、補助繊維糸条２のピッチが狭すぎると成型品の表面平滑性が低下する可能性がある。このような観点から、補助繊維糸条２のピッチは２～５０ｍｍピッチであることが好ましい。

繊維基材２０の平面視において直線状に延びている補助繊維糸条２は、平面視において曲線状に延びる補助繊維糸条２よりも単位長さあたりに接続する炭素繊維マルチフィラメント糸条１の数が多くなる。このため、複数の補助繊維糸条２のうち、少なくとも一部の補助繊維糸条２が繊維基材２０の平面視で直線状に延びていることが好ましく、すべての補助繊維糸条２が繊維基材２０の平面視で直線状に延びていることがより好ましい。これにより、シート３の形状保持性を高めることができる。もちろん、一部の補助繊維糸条２が繊維基材２０の平面視で曲線状に延びていてもよい。

また、補助繊維糸条２による形状保持性のむらがシート３の場所ごとに少なくなるため、複数の補助繊維糸条２のうち、少なくとも一部の補助繊維糸条２は、シート３上で同一直線上に互いに離間して配置されていることが好ましい。これに加えて、複数の補助繊維糸条のすべてが同一方向かつ繊維基材２０の平面視で直線状に延びていることがより好ましい。もちろん、互いに異なる方向に延びている補助繊維糸条２が存在していてもよい。

また、補助繊維糸条２による形状保持性のむらがシート３の場所ごとに少なくなるため、複数の補助繊維糸条２のうち、少なくとも一部、好ましくはすべての補助繊維糸条２は、シート３上に一定の周期で配置されていることが好ましい。ここで、「一定の周期」とは、シート３のある範囲内での補助繊維糸条２の配置がシート３上で繰り返されることを意味する。図１の例では、領域Ｘ内の補助繊維糸条２の配置がシート３の繊維方向と垂直な方向に繰り返される。

また、シート３の形状保持性をより高めるという観点から、補助繊維糸条２の延びる方向がシート３を構成する複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１の繊維方向に対して垂直であることが好ましい。

したがって、補助繊維糸条２の配置の好ましい態様の一例は以下の通りである。すなわち、補助繊維糸条２同士が互いに離間しており、すべての補助繊維糸条２が同一方向かつ繊維基材２０の平面視で直線状に延びている。さらに、一部の補助繊維糸条２は、シート３上で同一直線上に互いに離間して配置されている。このような直線は、例えば一方の面１０に複数本（図１（Ａ）の例では５本）引かれる。さらに、すべての補助繊維糸条２が平面方向に一定の周期で配置されており、補助繊維糸条２の延びる方向がシート３を構成する複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１の繊維方向に対して垂直である。図１（Ａ）、（Ｂ）に示す補助繊維糸条２はこの態様で配列されている。

なお、補助繊維糸条２が上記態様で配列されている場合、後述する織機１００を一定の周期で駆動する（より具体的には、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１からなるシート３を一定の周期で上下に開口させ補助繊維糸条２を挿入する）ことで繊維織物４を製造し、この繊維織物４から一部の補助繊維糸条２を除去するだけで繊維基材２０を製造できるので、より容易に繊維基材２０を製造することができる。もちろん、このような補助繊維糸条２がこのような態様で配列されていない場合であっても、織機１００を用いて製造された繊維織物４から一部の補助繊維糸条２を除去するだけで繊維基材２０を製造できる。したがって、この場合であっても容易に繊維基材２０を製造することができる。

次に、図２及び図３を用いて、上記態様の配列の一例を説明する。なお、図２及び図３は繊維基材２０の一方の面１０を示す。他方の面１１には補助繊維糸条２は存在しない。複数の補助繊維糸条２の延びる方向と複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１の幅方向との成す角度をθ（図３参照）、シート３を構成する複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１の幅をＷとする。さらに、複数の補助繊維糸条２の長さをそれぞれＬｆｘ（Ｌｆ１、Ｌｆ２、Ｌｆ３、…）とする。このとき、複数の補助繊維糸条２の長さＬｆｘのうち、９０％（個数の％）以上のＬｆｘがｍ×Ｗ／ＣＯＳ（θ）±５％の範囲に存在する。

さらに、複数の補助繊維糸条２同士の間隔の長さ（隣接する補助繊維糸条２同士の端部間の距離）をＬｇｙ（Ｌｇ１、Ｌｇ２、Ｌｇ３、…）としたとき、複数の補助繊維糸条２同士の間隔の長さＬｇｙのうち、９０％（個数の％）以上のＬｇｙがｎ×Ｗ／ＣＯＳ（θ）±５％の範囲に存在する。

ここで、ｘ、ｙ、ｍ、ｎは任意の正の整数である。より具体的には、ｘは補助繊維糸条２の本数であり、ｙは補助繊維糸条２同士の間隔の数である。ｍは１本の補助繊維糸条２と接する炭素繊維マルチフィラメント糸条１の本数、ｎは同一直線上に互いに離間して隣り合う補助繊維糸条２同士の端部間に存在する炭素繊維マルチフィラメント糸条１の本数を示す。ｍ、ｎの上限は特に制限されないが、例えば２～１００が好ましい。また、Ｗ／ＣＯＳ（θ）は、各補助繊維糸条２のうち、１本の炭素繊維マルチフィラメント糸条１を跨ぐ部分の長さを意味する。図２はθ＝０の例であり、図３はθ＞０の例である。図２、３の例では、繊維基材２０が２／２綾織で織り合わせられているので、ｋ＝ｍ＝２となり、ｊ＝ｎ＝２となる。また、図２の例では、各補助繊維糸条２の長さは、２×Ｗ±５％の範囲内の値となる。なお、Ｌｆｘの５％は、ｍ×Ｗ／ＣＯＳ（θ）の５％の値を意味し、Ｌｆｙの５％は、ｎ×Ｗ／ＣＯＳ（θ）の５％の値を意味する。

次に、図４及び図５を用いて、補助繊維糸条２を他の態様とした場合について説明する。図４及び図５は繊維基材２０の一方の面１０を示す。図４および図５に示す繊維基材２０も、図１から図３の繊維基材２０と同様に、他方の面１１には補助繊維糸条２が存在しない。なお、図４および図５に示す構成においても、他方の面１１に補助繊維糸条２が接着されている構成としてもよい。

図４および図５に示す繊維基材２０は、複数の補助繊維糸条２が一方の面１０上で曲線状に延びている構成を有する。各々の補助繊維糸条２は、少なくとも、隣接する２本の炭素繊維マルチフィラメント糸条１に接着される。図４および図５に示す構成では、複数の補助繊維糸条２として、様々な長さを有する補助繊維糸条２が混在している。複数の補助繊維糸条２は、２～５本の炭素繊維マルチフィラメント糸条１に接着されている。

補助繊維糸条２の長さは、炭素繊維マルチフィラメント糸条１の幅Ｗに対して、２×Ｗ以上であることが好ましい。これにより、複数の補助繊維糸条２が、隣接する２本の炭素繊維マルチフィラメント糸条１にまたがって配置されやすくなる。炭素繊維マルチフィラメント糸条１同士を連結する補助繊維糸条２の割合が多くなるので、繊維基材２０の形状保持性が高まる。補助繊維糸条２の長さの上限は特に限定されないが、補助繊維糸条２が長くなると、補助繊維糸条２同士が重なりやすく、かつ絡まりやすくなって、成形品の表面平滑性が低下しやすくなる。補助繊維糸条２同士の重なり合いを制御するために、補助繊維糸条２の長さを、１０×Ｗ以下、８×Ｗ以下、あるいは６×Ｗ以下としてもよい。

補助繊維糸条２が平面視で曲線状に延びる態様である場合、補助繊維糸条２は、一方の面１０の面内で、図示左右方向だけでなく、図示上下方向にも広がる。様々な方向に延びる補助繊維糸条２によって繊維基材２０の形状が保持されるため、繊維基材２０の形状保持性が高まる。

図４に示す例では、一部の補助繊維糸条２が、平面視で互いに重なり合って配置されている。この構成によれば、補助繊維糸条２同士が接着されることにより、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１同士の連結がより強固になる。繊維基材２０の形状保持性を高めることができる。

図５に示す例では、一方の面１０上で複数の補助繊維糸条２が互いに重なり合わず、相互に離間されている。この構成によれば、一方の面１０上における複数の補助繊維糸条２による凹凸が小さくなる。一方の面１０側において成型品の表面平滑性を高めることができる。

なお、図４および図５に示す構成では、複数の補助繊維糸条２がランダムに配置されるため、隣接する炭素繊維マルチフィラメント糸条１同士を連結しない補助繊維糸条２が一部に含まれ得る。このような補助繊維糸条２を含む場合であっても、他の一部の補助繊維糸条２によって隣接する炭素繊維マルチフィラメント糸条１同士が連結されていればよい。炭素繊維マルチフィラメント糸条１同士を連結しない補助繊維糸条２であっても、図４に示すように他の補助繊維糸条２に接着されていれば、繊維基材２０の形状保持に寄与できる。

図４および図５に示す例では、複数の補助繊維糸条２の配置と長さの両方がランダムである場合について説明したが、この構成に限られない。例えば、均一な長さの複数の補助繊維糸条２が、一方の面１０上にランダムに配置されている構成としてもよい。あるいは、ランダムな長さの補助繊維糸条２が、一方の面１０上に規則的に配列されている構成としてもよい。

＜５．繊維基材の製造方法＞
つぎに、図６～図８に基づいて、本実施形態に係る繊維基材２０の製造方法について説明する。

（５－１．織機の構成）
まず、図６に基づいて、繊維基材２０の製造方法に使用される織機１００の全体構成について説明する。織機１００は加熱装置１１８の構造が従来と異なる他は、従来の織機とほぼ同様の構成を有する。織機１００は、炭素繊維マルチフィラメント糸条１をたて糸、補助繊維糸条２をよこ糸としてｋ／ｊ綾織の繊維織物４を製造するものである。もちろん、繊維織物４の織組織はｋ／ｊ綾織に限られない。

具体的に説明すると、織機１００は、たて糸供給クリール１０４と、第１筬１０５と、複数の第１搬送ローラ１０６と、製織部１２９と、第２搬送ローラ１１７と、加熱装置１１８と、切断装置１１９と、繊維基材回収ローラ１２６とを備える。製織部１２９は、複数のヘルド１１４と、補助繊維糸条供給リール２Ａと、補助繊維糸条挿入装置２Ｂと、第２筬１１６とを備える。

たて糸供給クリール１０４は、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１をたて糸としてよこ取りで供給する。第１筬１０５は、たて糸供給クリール１０４から供給された複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１を平行に揃えることで、シート３を形成する。形成されたシート３は複数の搬送ローラ１０６で製織部１２９まで搬送される。

複数のヘルド１１４には、炭素繊維マルチフィラメント糸条１を通すメールが設けられており、目的とする織組織に応じた態様で各ヘルド１１４のメールに炭素繊維マルチフィラメント糸条１が通される。そして、各ヘルド１１４が上下することでシート３が開口する。

補助繊維糸条供給リール２Ａは、補助繊維糸条挿入装置２Ｂに補助繊維糸条２を供給し、補助繊維糸条挿入装置２Ｂは、各ヘルド１１４の上下運動によって形成されたシート３の開口に補助繊維糸条２をよこ糸として挿入する。上述したように、補助繊維糸条２は２～５０ｍｍピッチで炭素繊維マルチフィラメント糸条１のシート３に挿入されることが好ましい。ここで、補助繊維糸条挿入装置２Ｂは、例えばレピア装置、シャトル装置、エアージェット装置、ウォータージェット装置等であってもよいし、これら以外の装置であってもよい。つまり、補助繊維糸条挿入装置２Ｂの種類は問われない。なお、図６の例では、補助繊維糸条２に予め熱可塑性ポリマーが付着されているものとする。もちろん、上述したように、炭素繊維マルチフィラメント糸条１に熱可塑性ポリマーを付着させておいてもよいし、製造されたシート３に熱可塑性ポリマーを塗布するようにしてもよい。あるいは、これらの方法を適宜組み合わせてもよい。

第２筬１１６は、複数のヘルド１１４及び補助繊維糸条挿入装置２Ｂと連動して駆動することで、シート３と、シート３の開口に挿入された補助繊維糸条２とを織り合わせていく。これにより、繊維織物４を順次形成（製造）していく。ここで、製織部１２９によって製造可能な繊維織物４の例を図７（Ａ）、（Ｂ）に示す。図７（Ａ）の織組織は平織（１／１綾織）となっており、図７（Ｂ）の織組織は２／２綾織となっている。仮に図７（Ａ）の織組織で繊維織物４を製造し、繊維織物４の他方の面１１上の複数の補助繊維糸条２をすべて除去した場合、炭素繊維マルチフィラメント糸条１同士が離間してしまう。一方、図７（Ｂ）の例では、仮に第２の面１１上の複数の補助繊維糸条２をすべて除去したとしても、第１の面１０上で複数の補助繊維糸条２が隣接する炭素繊維マルチフィラメント糸条１同士を接続するため、炭素繊維マルチフィラメント糸条１同士が離間しない。すなわち、シート３の形状が維持される。

このため、ｋ／ｊ綾織の織組織で繊維織物４を製造する場合、ｋ、ｊのうち、補助繊維糸条２を残す面に対応する値は２以上である必要がある。例えば、図７（Ｂ）の例を用いて上述したように、第２の面１１から複数の補助繊維糸条２を除去する場合、第１の面１０に対応するｋの値は２以上となっている必要がある。これにより、第２の面１１から複数の補助繊維糸条２を除去しても、炭素繊維マルチフィラメント糸条１同士は離間せず、シート３の形状が維持される。

図６に戻り、第２搬送ローラ１１７は、製織部１２９で製造された繊維織物４を加熱装置１１８に搬送する。加熱装置１１８は繊維織物４を片面（例えば一方の面１０）から加熱することで熱可塑性ポリマーを溶融し、複数の補助繊維糸条２をシート３に接着する。

ここで、図８（Ａ）、（Ｂ）を用いて加熱装置１１８の詳細構成について説明する。図８は、織機１００によって製造された繊維織物４を加熱する際の特徴点を詳細に説明するための説明図である。より具体的には、図８（Ａ）は製織部１２９及びそれより下流の部分を示す図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の領域Ａ（加熱装置１１８と繊維織物４との界面部分）を拡大して示す説明図である。

加熱装置１１８は所謂加熱ロールである。ここで、たて糸である炭素繊維マルチフィラメント糸条１とよこ糸である補助繊維糸条２とはシート３の片面（例えば一方の面１０）のみで接着されていると、他方の面１１から容易に補助繊維糸条２を部分的に取り除き目的とする繊維基材２０を得ることができる。

このため、繊維織物４の加熱される面（加熱装置１１８に接触している面。例えば一方の面１０）の表面温度（＝加熱装置１１８の表面温度）をＴａ（℃）、加熱される面と逆側の面（例えば他方の面１１）の表面温度をＴｂ（℃）、熱可塑性ポリマーの融点をＴｍ（℃）としたとき、Ｔａ＞Ｔｍ＞Ｔｂの関係が成り立っていることが好ましい。なお、各表面温度は例えば熱電対や赤外線放射温度計等によって測定することができる。

このような条件が成立する場合、繊維織物４の加熱される面（例えば一方の面１０）の熱可塑性ポリマーをより確実に溶融させることができる一方で、加熱される面と逆側の面（例えば他方の面１１）の熱可塑性ポリマーをなるべく溶融させずに維持させることができる。したがって、他方の面１１から容易に複数の補助繊維糸条２を除去することができる。

なお、室温をＴｒ（℃）、シート３の単位面積当たり重量（質量）をＨ（ｇ／ｍ^２）とした場合、本発明者の実験から、自然対流状態でＴｂ＝（Ｔａ×１３００－Ｔｒ×Ｈ）／（１３００＋Ｈ）（℃）となることが確かめられている。このため、繊維織物４の加熱される面の温度Ｔａ（℃）は、Ｔｍ＜Ｔａ＜｛Ｔｍ×（Ｈ＋１３００）－Ｔｒ×Ｈ｝／１３００の条件を満たすことが好ましい。なお、室温Ｔｒは、加熱装置１１８が設置されている場所の温度である。室温Ｔｒは、多くの場合、２５℃±５℃程度である。

なお、上述した例では、加熱装置１１８として加熱ロールを使用したが、加熱装置１１８は、繊維織物４を加熱できる装置（好ましくは繊維織物４の片面のみを重点的に加熱できる装置）であればどのようなものであってもよい。加熱装置１１８の他の例としては、例えば赤外線ヒーターなどの非接触的な加熱装置等が挙げられる。もちろん、加熱装置１１８はこれら以外のものであってもよい。

また、Ｔａ＞Ｔｍ＞Ｔｂの条件をより確実に満たすために、繊維織物４の加熱される面と逆側の面に冷却ロール等の冷却装置を設けてもよい。

また、加熱装置１１８を繊維織物４の両面に配置してもよい。この場合、例えば繊維織物４の両面を熱可塑性ポリマーの融点Ｔｍ（℃）以上に加熱してもよい。したがって、この場合、いずれの面からも補助繊維糸条２を除去することに若干手間が掛かることになるが、繊維基材２０の両面に補助繊維糸条２を残すことができる。例えば、他方の面１１の表面平滑性をより高めたい場合、他方の面１１からより多くの補助繊維糸条２を除去すればよい。

図６に示す切断装置１１９は、繊維織物４から複数の補助繊維糸条２を部分的に除去する装置である。切断装置１１９としては、例えば補助繊維糸条２の挿入密度と対応する周期で動作する直刃、回転刃、レーザーなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

ここで、図９を用いて、切断装置１１９の機能の一例について説明する。図９は繊維織物４から補助繊維糸条２を部分的に除去する手順を説明するための平面図である。より具体的には、図９（Ａ）、（Ｂ）は加熱装置１１８を通過した繊維織物４の一例を示しており、図９（Ａ）は一方の面１０を、図９（Ｂ）は他方の面１１を示している。図９（Ｃ）は図９（Ｂ）における切断箇所２Ｃを示している。なお、ここでは一方の面１０が加熱されているものとする。つまり、一方の面１０において、熱可塑性ポリマーが溶融し、シート３と複数の補助繊維糸条２とが接着されているものとする。したがって、他方の面１１では、複数の補助繊維糸条２がシート３に接着されていない状態となっている。

切断装置１１９は、図９（Ｃ）に示すように、補助繊維糸条２が繊維織物４を厚み方向で貫通する部分（一方の面１０から他方の面１１に貫通する部分、及び他方の面１１から一方の面１０に貫通する部分）を切断箇所２Ｃとし、これらの切断箇所２Ｃで複数の補助繊維糸条２を切断する。切断箇所２Ｃ間の補助繊維糸条２はシート３から完全に遊離される。そこで、切断装置１１９は、例えばエアー等を繊維織物４に吹き付けることで、シート３から遊離した補助繊維糸条２を除去する。すなわち、切断装置１１９は、繊維織物４から複数の補助繊維糸条２を部分的に除去する。この例では、繊維織物４の他方の面１１に存在する複数の補助繊維糸条２はすべて除去されることになる。

もちろん、除去の態様はこの例に限られない。例えば、他方の面１１上に若干の補助繊維糸条２を残してもよい。また、一方の面１０を再加熱して熱可塑性ポリマーを溶融した後、一方の面１０からも上記と同様の方法で補助繊維糸条２を部分的に除去してもよい。繊維織物４の両面で補助繊維糸条２がシート３に接着されている場合、少なくともいずれかの面を再加熱して熱可塑性ポリマーを溶融した後、上記と同様の方法で補助繊維糸条２を部分的に除去してもよい。

切断装置１１９が複数の補助繊維糸条２を部分的に除去することによって、繊維基材２０を製造する。なお、補助繊維糸条２を部分的に除去するに際しては、少なくとも、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１の各々は、隣接する炭素繊維マルチフィラメント糸条１といずれかの補助繊維糸条２で接続されている必要がある。繊維基材２０は、繊維基材回収ローラ１２６に巻き取られる。

（５－２．繊維基材の製造方法）
つぎに、織機１００を用いた繊維基材２０の製造方法を図１０に示すフローチャートに沿って説明する。

まず、ステップＳ１０において、繊維織物製造工程を行う。この工程では、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１をたて糸、複数の補助繊維糸条２をよこ糸として織り合わせることで、繊維織物４を製造する。

より具体的には、図６に示すように、たて糸供給クリール１０４は、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１をたて糸としてよこ取りで供給する。たて糸供給クリール１０４から供給された複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１は、第１筬１０５によって平行に揃えられる。これにより、シート３が形成される。形成されたシート３は複数の第１搬送ローラ１０６で製織部１２９まで搬送される。

ついで、目的とする織組織に応じた態様で各ヘルド１１４のメールに炭素繊維マルチフィラメント糸条１が通される。そして、各ヘルド１１４が上下することでシート３が開口する。

一方で、補助繊維糸条挿入装置２Ｂは、各ヘルド１１４の上下運動によって形成されたシート３の開口に補助繊維糸条２をよこ糸として挿入する。なお、本例では、補助繊維糸条２に予め熱可塑性ポリマーが付着されているものとする。もちろん、上述したように、炭素繊維マルチフィラメント糸条１に熱可塑性ポリマーを付着させておいてもよいし、製造されたシート３に熱可塑性ポリマーを塗布するようにしてもよい。あるいは、これらの方法を適宜組み合わせてもよい。

ついで、複数のヘルド１１４、補助繊維糸条挿入装置２Ｂ、及び第２筬１１６が連動して駆動することで、シート３と、シート３の開口に挿入された補助繊維糸条２とを織り合わせていく。これにより、繊維織物４を順次形成（製造）していく。繊維織物４の織組織は、例えば図７（Ｂ）に示すように、２／２綾織となっている。これにより、仮に第２の面１１上の複数の補助繊維糸条２をすべて除去したとしても、第１の面１０上の複数の補助繊維糸条２が隣接する炭素繊維マルチフィラメント糸条１同士を接続するため、炭素繊維マルチフィラメント糸条１同士が離間しない。すなわち、シート３の形状が維持される。

ステップＳ２０において、接着工程が行われる。この接着工程では、複数の補助繊維糸条２を熱可塑性ポリマーによって複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１に接着する。具体的には、第２搬送ローラ１１７によって繊維織物４が加熱装置１１８に搬送される。ついで、加熱装置１１８は繊維織物４を片面（例えば一方の面１０）から加熱することで補助繊維糸条２に付着している熱可塑性ポリマーを溶融させる。繊維織物４が加熱装置１１８から排出されると熱可塑性ポリマーが硬化し、複数の補助繊維糸条２がシート３（すなわち複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１）に接着される。

ここで、たて糸である炭素繊維マルチフィラメント糸条１とよこ糸である補助繊維糸条２とはシート３の片面（例えば一方の面１０）のみで接着されていると、他方の面１１から容易に補助繊維糸条２を部分的に取り除き目的とする繊維基材２０を得ることができる。

このため、繊維織物４の加熱される面（加熱装置１１８に接触している面。例えば一方の面１０）の表面温度（＝加熱装置１１８の表面温度）をＴａ（℃）、加熱される面と逆側の面（例えば他方の面１１）の表面温度をＴｂ（℃）、熱可塑性ポリマーの融点をＴｍ（℃）としたとき、Ｔａ＞Ｔｍ＞Ｔｂの関係が成り立っていることが好ましい。なお、各表面温度は例えば熱電対等によって測定することができる。

このような条件が成立する場合、繊維織物４の加熱される面（例えば一方の面１０）の熱可塑性ポリマーをより確実に溶融させることができる一方で、加熱される面と逆側の面（例えば他方の面１１）の熱可塑性ポリマーをなるべく溶融させずに維持させることができる。したがって、他方の面１１から容易に複数の補助繊維糸条２を除去することができる。

なお、室温をＴｒ（℃）、シート３の単位面積当たり重量（質量）をＨ（ｇ／ｍ^２）とした場合、本発明者の実験から、自然対流状態でＴｂ＝（Ｔａ×１３００－Ｔｒ×Ｈ）／（１３００＋Ｈ）（℃）となることが確かめられている。このため、繊維織物４の加熱される面の温度Ｔａ（℃）は、Ｔｍ＜Ｔａ＜｛Ｔｍ×（Ｈ＋１３００）－Ｔｒ×Ｈ｝／１３００の条件を満たすことが好ましい。

ステップＳ３０において、繊維織物４から複数の補助繊維糸条２を部分的に除去する。より具体的には、切断装置１１９を用いて繊維織物４から複数の補助繊維糸条２を部分的に除去する。例えば、切断装置１１９は、図９（Ｃ）に示すように、補助繊維糸条２が繊維織物４を厚み方向で貫通する部分（一方の面１０から他方の面１１に貫通する部分、及び他方の面１１から一方の面１０に貫通する部分）を切断箇所２Ｃとし、これらの切断箇所２Ｃで複数の補助繊維糸条２を切断する。切断箇所２Ｃ間の補助繊維糸条２はシート３から完全に遊離される。そこで、切断装置１１９は、例えばエアー等を繊維織物４に吹き付けることで、シート３から遊離した補助繊維糸条２を除去する。すなわち、切断装置１１９は、繊維織物４から複数の補助繊維糸条２を部分的に除去する。この例では、繊維織物４の他方の面１１に存在する複数の補助繊維糸条２はすべて除去されることになる。

もちろん、除去の態様はこの例に限られない。例えば、他方の面１１上に若干の補助繊維糸条２を残してもよい。また、一方の面１０を再加熱して熱可塑性ポリマーを溶融させた後、一方の面１０からも上記と同様の方法で補助繊維糸条２を部分的に除去してもよい。繊維織物４の両面で補助繊維糸条２がシート３に接着されている場合、少なくともいずれかの面を再加熱して熱可塑性ポリマーを溶融させた後、上記と同様の方法で補助繊維糸条２を部分的に除去してもよい。

切断装置１１９が複数の補助繊維糸条２を部分的に除去することによって、繊維基材２０が製造される。なお、補助繊維糸条２を部分的に除去するに際しては、少なくとも、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１の各々は、隣接する炭素繊維マルチフィラメント糸条１といずれかの補助繊維糸条２で接続されている必要がある。
ステップＳ４０において、切断装置１１９から繰り出される繊維基材２０が、繊維基材回収ローラ１２６に巻き取られる。以上の工程により、繊維基材２０が製造される。

（５－３．製造方法の変形例）
図１１は、繊維基材２０の製造方法の変形例を示すフローチャートである。
図１１に示すように、変形例の製造方法は、ステップＳ１０、Ｓ２０、Ｓ３０、およびステップＳ４０を有する点は、図１０に示す製造方法と同様であるが、ステップＳ２０とステップＳ３０との間に、繊維織物４を移送するステップＳ５０を有する。

変形例の製造方法は、複数の装置を用いて繊維基材２０を製造する方法である。具体的に、変形例の製造方法では、例えば、繊維織物４を織る工程と、炭素繊維マルチフィラメント糸条１と補助繊維糸条２とを接着する工程とを実施可能な第１装置と、繊維織物４の繊維織物４の補助繊維糸条２を部分的に除去する補助繊維糸条除去工程を実施可能な第２装置と、が用いられる。

より具体的に図６の織機１００を例にして説明すると、変形例の製造方法に使用される織機は、糸供給クリール１０４から加熱装置１１８までを第１装置、切断装置１１９以降を第２装置とし、加熱装置１１８から排出される繊維織物４を回収する機構と、回収した繊維織物４を第２装置の切断装置１１９に供給する機構とを備える構成である。
なお、上記に説明した第１装置および第２装置の構成は一例であり、上記第１装置または第２装置をさらに複数の装置に細分化してもよい。

繊維織物４を移送するステップＳ５０は、図１１に示すように、繊維織物４を移送ローラに巻き取る工程を有するステップＳ５１と、移送ローラに巻かれた繊維織物４を運搬する工程を有するステップＳ５２と、繊維織物４を移送ローラから巻き出す工程を有するステップＳ５３と、を含む。

ステップＳ２０において、炭素繊維マルチフィラメント糸条１と補助繊維糸条２とを接着する接着工程を経た繊維織物４は、ステップＳ５１において、第１装置から着脱可能な移送ローラ（図示略）に巻き取られる。ステップＳ５２において、繊維織物４が巻き回された移送ローラが、第１装置から取り外されて第２装置へ搬送され、第２装置に装着される。ステップＳ５３では、移送ローラから切断装置１１９へ繊維織物４が繰り出される。その後、ステップＳ３０において、繰り出された繊維織物４に対して、補助繊維糸条除去工程が実施される。例えば他方の面１１のみから補助繊維糸条２が除去されることにより、一方の面１０にのみ補助繊維糸条２が接着された繊維基材２０が得られる。ステップＳ４０において、繊維基材２０が繊維基材回収ローラ１２６に巻き取られる。

変形例の製造方法によれば、互いに遠隔の地に設置される第１装置と第２装置とを用いて、繊維基材２０を製造することができる。また、第１装置と第２装置のスループットが大きく異なる場合に、第１装置および第２装置の台数調整によりスループットを一致させることができる。これにより、より効率的な製造が可能になる。

＜６．成型品＞
つぎに、本実施形態に係る繊維基材２０を用いた成型品、すなわち炭素繊維強化複合材料について説明する。成型品は、本実施形態に係る繊維基材２０にマトリックス樹脂組成物を含浸させ、当該マトリックス樹脂組成物を硬化させることで製造することができる。

ここで、繊維基材２０に含侵させるマトリックス樹脂組成物は特に制限されないが、例えば熱硬化性樹脂組成物または熱可塑性樹脂組成物であってもよい。熱硬化性樹脂としては特に制限はないが、従来のＲＴＭ成形やＶａＲＴＭ成形で使用されている、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シアネートエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂などが挙げられる。また、熱可塑性樹脂としては特に制限はなく、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル、ポリアミド６等のポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルスルフォン、ポリサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトンなどが挙げられる。また、これら各樹脂の変性体を用いてもよいし、複数種の樹脂をブレンドして用いてもよい。また、熱可塑性樹脂は、各種添加剤、フィラー、着色剤等を含んでいてもよい。

成型品の製造方法の一例として、ＶａＲＴＭ法を用いた製造方法を詳細に説明する。まず、本実施形態に係る繊維基材２０を成形型内に配置する。ここで、繊維基材２０には、補助繊維糸条２が接着されていない面（図１の例では他方の面１１）が存在する。したがって、このような面が成形型などの平滑面に接した際、炭素繊維マルチフィラメント糸条１を構成する炭素繊維単フィラメントが平滑面に沿って広がる。このとき、隣接する炭素繊維マルチフィラメント糸条１同士の間にほとんど空隙ができないため、繊維基材２０とマトリックス樹脂とを一体化して成型品とする際に、樹脂量過剰となる部分の形成を抑制することができる。

ついで、繊維基材２０をバギングフィルムで覆い、成形型とバギングフィルムとの間をシールしてキャビティを形成し、キャビティ内を減圧して、液状のマトリックス樹脂組成物を吸引・注入する。バギングフィルム、シール材には特に限定は無く、使用するマトリクス樹脂組成物の種類に応じて耐熱性を有する材質などを選ぶことができる。また、必要に応じてマトリックス樹脂組成物の拡散を促進するフローメディアを用いることができる。マトリックス樹脂組成物の注入方式としては、成型品の任意の地点から同心円状にマトリックス樹脂組成物を拡散・含浸させる多点注入方式や、成型品の任意の辺から一方向に平行にマトリックス樹脂組成物を拡散・含浸させる辺注入方式など必要に応じた方式をとることができる。

もちろん、成型品の製造方法はＶａＲＴＭ法に限られるものではなく、例えば繊維基材２０を分割成形型内に配置し、分割型を閉じてキャビティを形成し、キャビティ内に液状のマトリックス樹脂組成物を注入させるＲＴＭ法、ハイサイクルＲＴＭ法、ハイプレッシャーＲＴＭ法等を用いてもよい。

以上説明した通り、本実施形態によれば、繊維基材２０において、シート３の少なくとも一方の面でシート３と複数の補助繊維糸条２とが接着されており、複数の補助繊維糸条２の長さがシート３の繊維方向に対して垂直な方向の幅よりも短い。つまり、複数の補助繊維糸条２が部分的に除去されている。さらに、複数の補助繊維糸条２が炭素繊維と異なる材質の繊維で構成されている。さらに、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１の各々は、隣接する炭素繊維マルチフィラメント糸条１といずれかの補助繊維糸条２で接続されている。

このような繊維基材２０を用いた成型品では、ヒケの発生を抑制することができるので、表面平滑性に優れる。また、繊維基材２０において、炭素繊維マルチフィラメント糸条１同士の離間を抑制することができる。

さらに、本実施形態では、複数の補助繊維糸条２がシート３の一方の面１０に他方の面１１よりも多く接着されていてもよい。これにより、他方の面１１の表面平滑性がより高くなるので、より表面平滑性の高い成型品を製造することができる。

さらに、本実施形態では、複数の補助繊維糸条２がシート３の一方の面１０のみに接着されていてもよい。これにより、他方の面１１の表面平滑性がより高くなるので、より表面平滑性の高い成型品を製造することができる。

さらに、複数の補助繊維糸条２同士が相互に離間していてもよい（互いに交差していなくてもよい）ので、シート３の形状保持性を高めることができる。

さらに、複数の補助繊維糸条２のうち、少なくとも一部の補助繊維糸条２が直線状に伸びていてもよいので、単位長さあたりに接続する炭素繊維マルチフィラメント糸条１の数が多くなる。このため、シート３の形状保持性を高めることができる。

さらに、複数の補助繊維糸条２のうち、少なくとも一部の補助繊維糸条２は、シート３上に一定の周期で配置されていてもよい。これにより、補助繊維糸条２による形状保持性のむらがシート３の場所ごとに少なくなる。

さらに、複数の補助繊維糸条２のうち、少なくとも一部の補助繊維糸条２は、シート３上で同一直線上に互いに離間して配置されていてもよい。これにより、補助繊維糸条２による形状保持性のむらがシート３の場所ごとに少なくなる。

さらに、複数の補助繊維糸条のすべてが直線状に延びていてもよい。これにより、補助繊維糸条２による形状保持性のむらがシート３の場所ごとに少なくなる。

さらに、複数の補助繊維糸条のすべてが同一方向かつ直線状に延びていてもよい。これにより、補助繊維糸条２による形状保持性のむらがシート３の場所ごとに少なくなる。

さらに、補助繊維糸条２の延びる方向がシート３を構成する複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１の繊維方向に対して垂直であってもよい。これにより、補助繊維糸条２による形状保持性をより高めることができる。

さらに、複数の補助繊維糸条２の延びる方向と複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１の幅方向との成す角度をθ、シート３を構成する複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１の幅をＷとし、複数の補助繊維糸条２の長さをそれぞれＬｆｘ（Ｌｆ１、Ｌｆ２、Ｌｆ３、…）としたとき、複数の補助繊維糸条２の長さＬｆｘのうち、９０％以上のＬｆｘがｍ×Ｗ／ＣＯＳ（θ）±５％の範囲に存在してもよい。

さらに、複数の補助繊維糸条２同士の間隔の長さをＬｇｙ（Ｌｇ１、Ｌｇ２、Ｌｇ３、…）としたとき、複数の補助繊維糸条２同士の間隔の長さＬｇｙのうち、９０％以上のＬｇｙがｎ×Ｗ／ＣＯＳ（θ）±５％の範囲に存在してもよい。（ｘ、ｙ、ｍ、ｎは任意の正の整数）

これらの条件が満たされる場合、補助繊維糸条２による形状保持性をより高めることができ、さらに、シート３の場所ごとの形状保持性のむらも少なくすることができる。

さらに、複数の補助繊維糸条２が、熱可塑性ポリマーを含むガラス繊維であってもよい。これにより、繊維基材２０全体をより効率よく集束させることができる。

さらに、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条の各々のフィラメント数が２４０００～１０００００本であってもよい。これにより、成型品の表面平滑性を高めつつ、炭素繊維マルチフィラメント糸条１の生産性を高めることができる。

さらに、本実施形態では、熱硬化性樹脂組成物と上記繊維基材２０とを含む成型品（炭素繊維強化複合材料）を製造してもよく、熱可塑性樹脂組成物と上記繊維基材２０とを含む成型品（炭素繊維強化複合材料）を製造してもよい。これにより、表面平滑性の優れた成型品を製造することができる。

さらに、本実施形態に係る繊維基材２０の製造方法は、繊維織物製造工程と、接着工程と、補助繊維糸条除去工程とを含む。繊維織物製造工程では、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１をたて糸、複数の補助繊維糸条２をよこ糸として織り合わせることで、繊維織物４を製造する。接着工程では、複数の補助繊維糸条２を熱可塑性ポリマーによって複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１に接着する。補助繊維糸条除去工程では、繊維織物４から複数の補助繊維糸条２を部分的に除去する。ここで、複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条１の各々は、隣接する炭素繊維マルチフィラメント糸条１といずれかの補助繊維糸条２で接続されている。したがって、繊維織物４から複数の補助繊維糸条２を部分的に除去するだけで本実施形態に係る繊維基材２０を製造することができるので、繊維基材２０を容易に製造することができる。

ここで、繊維織物４の他方の面１１に配置された複数の補助繊維糸条２を繊維織物４の一方の面１０に配置された複数の補助繊維糸条２よりも多く除去してもよい。これにより、より表面平滑性に優れた成型品を製造することができる。

さらに、繊維織物４の加熱される面の温度をＴａ（℃）、加熱される面と逆側の面の温度をＴｂ（℃）、熱可塑性ポリマーの融点をＴｍ（℃）としたとき、Ｔａ＞Ｔｍ＞Ｔｂの関係が成り立つようにしてもよい。これにより、繊維織物４の加熱される面（例えば一方の面１０）において補助繊維糸条２をシート３に接着させることができる。このため、他方の面１１から容易に補助繊維糸条２を部分的に取り除き目的とする繊維基材２０を得ることができる。

さらに、繊維織物４の一方の面１０側から熱可塑性ポリマーを加熱することによって複数の補助繊維糸条２がシート３に接着されてもよい。これにより、繊維織物４の一方の面１０において補助繊維糸条２をシート３に接着させることができる。このため、他方の面１１から容易に補助繊維糸条２を部分的に取り除き目的とする繊維基材２０を得ることができる。

さらに、室温をＴｒ（℃）、繊維織物４の単位面積当たり重量をＨ（ｇ／ｍ^２）としたとき、Ｔｍ＜Ｔａ＜｛Ｔｍ×（Ｈ＋１３００）－Ｔｒ×Ｈ｝／１３００の関係が成り立っていてもよい。これにより、繊維織物４の加熱される面（例えば一方の面１０）において補助繊維糸条２をシート３に接着させることができる。このため、他方の面１１から容易に補助繊維糸条２を部分的に取り除き目的とする繊維基材２０を得ることができる。

つぎに、本実施形態の実施例について説明する。本実施例では、本実施形態の効果を確認するために、以下の実験を行った。もちろん、本発明は以下に説明する実施例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

（実施例１）
炭素繊維マルチフィラメント糸条として５０Ｋ（フィラメント数：５００００本）の三菱ケミカル株式会社製パイロフィル（製品名）を準備した。この炭素繊維マルチフィラメント糸条をたて糸に用いて単位面積当たりの重量（質量）が４００（ｇ／ｍ^２）のシートを製造した。一方で、２２．５ｔｅｘのガラス繊維（ユニチカグラスファイバー社製）糸条に熱融着繊維（融点１１０℃、東レ株式会社製）を付着させた補助繊維糸条を準備した。この補助繊維糸条をよこ糸として上記炭素繊維マルチフィラメント糸条と織り合わせ、２／２綾織の繊維織物を製造した。ついで、室温２５℃の環境下で１１５℃の加熱ロールに繊維織物の片面（一方の面）を接触させることで炭素繊維マルチフィラメント糸条と補助繊維糸条をシートの片面において接着させた。ついで、この繊維織物の他方の面において、補助繊維糸条が繊維織物を厚み方向で貫通する部分（一方の面から他方の面に貫通する部分、及び他方の面から一方の面に貫通する部分）を切断箇所とし、これらの切断箇所で複数の補助繊維糸条を切断した。ついで、他方の面上の補助繊維糸条（シートに接着されていない補助繊維糸条）をすべて除去した。以上の工程により、実施例１に係る繊維基材を製造した。

ついで、上記の繊維基材から、縦方向が炭素繊維マルチフィラメント糸条の配向方向（繊維方向）と一致するように縦４００ｍｍ、横１６０ｍｍの長方形形状のカットシートを４枚切り出した。炭素繊維マルチフィラメント糸条が補助繊維糸条と接着されていない面が下になるように１枚目を配置し、同じ向きで２枚目をその上に積層し、上下の向きが逆になるように３枚目をその上に積層し、３枚目と同じ向きで４枚目をその上に積層し、計４枚からなる積層体を得た。得られた積層体を離形剤が塗された成形型の上に配置し、上面をバギングフィルム（ＡＩＲＴＥＣＨ社製、製品名：ライトロンＷＬ８４００）で覆いシーラントテープ（ＲＩＣＨＭＯＮＤ社製、製品名：ＲＳ２００）によって封止した。繊維配向と直角な向かい合い二辺のそれぞれ中央には樹脂注入口および真空ポンプ接続口として内径４ｍｍのポリウレタン製チューブを配置した。

ついで、上記真空ポンプ接続口から真空引きを行い、上記樹脂注入口よりマトリックス樹脂組成物（ナガセケムテックス株式会社製のエポキシ樹脂ＸＮＲ６８１５と硬化剤ＸＮＨ６８１５を１００：２７の質量比で配合、樹脂粘度２６０ｍＰａ・ｓ）を流し込み、常温環境下でのＶａＲＴＭ成型を実施した。その後、硬化条件２４℃２４時間、ポストキュア８０℃２時間で含浸硬化を行った。以上の工程により、両面に炭素繊維マルチフィラメント糸条が補助繊維糸条と接しない面が存在する炭素繊維強化複合材料（成型品）を得た。

ついで、得られた成型品の表面平滑性の指標として、表面粗さを測定した。具体的には、成型品の表面部分のうち、炭素繊維マルチフィラメント糸条同士の間（トウ間）の部分の表面粗さを表面粗さ測定機サーフコム（株式会社東京精密製）で測定した。炭素繊維マルチフィラメント糸条の繊維方向と平行な方向を評価軸とし、測定距離３０ｍｍの範囲で算術平均粗さＲａを測定した。この測定を任意に選択した５箇所で行い、これらの平均値を実施例１に係る成形品の表面粗さとした。表面粗さは０．０３５μｍであった。

（比較例１）
補助繊維糸条を繊維織物から除去しなかった他は実施例１と同様の処理を行うことで、比較例１に係る成型品を製造し、表面粗さを測定した。表面粗さの測定方法も実施例１と同様とした。この結果、比較例１に係る成型品の表面粗さは０．０４８μｍであった。したがって、実施例１に係る成型品の表面平滑性は、比較例１に係る成型品の表面平滑性よりも優れていることがわかった。

以上説明した通り、本実施形態によって得られる繊維基材を用いることにより、表面平滑性に優れた成型品を得ることができる。この成型品は上述した土木建築用補強や一般的な産業用途などの広範な用途に適し、本発明は工業上極めて有用である。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１ 炭素繊維マルチフィラメント糸条
２ 補助繊維糸条
３ シート
４ 繊維織物
２０ 繊維基材
１００ 織機
１１８ 加熱装置

Claims (20)

1. 複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条が一方向に配列されたシートと、複数の補助繊維糸条とを含む繊維基材であって、
   前記シートの少なくとも一方の面で前記シートと前記複数の補助繊維糸条とが接着されており、
   前記複数の補助繊維糸条が炭素繊維と異なる材質の繊維からなり、
   前記複数の補助繊維糸条の長さが前記シートの繊維方向に対して垂直な方向の幅よりも短く、
   前記複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条の各々は、隣接する前記炭素繊維マルチフィラメント糸条といずれかの前記補助繊維糸条で接続されていることを特徴とする繊維基材。
2. 前記複数の補助繊維糸条が前記シートの一方の面に他方の面よりも多く接着されていることを特徴とする、請求項１に記載の繊維基材。
3. 前記複数の補助繊維糸条が前記シートの一方の面のみに接着されていることを特徴とする、請求項２記載の繊維基材。
4. 前記複数の補助繊維糸条同士が相互に離間していることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の繊維基材。
5. 前記複数の補助繊維糸条のうち、少なくとも一部の前記補助繊維糸条が直線状に延びていることを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載の繊維基材。
6. 前記複数の補助繊維糸条のうち、少なくとも一部の補助繊維糸条は、前記シート上に一定の周期で配置されていることを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載の繊維基材。
7. 前記複数の補助繊維糸条のうち、少なくとも一部の補助繊維糸条は、同一直線上に互いに離間して配置されていることを特徴とする、請求項５または６に記載の繊維基材。
8. 前記複数の補助繊維糸条のすべてが直線状に延びていることを特徴とする、請求項５～７のいずれか１項に記載の繊維基材。
9. 前記複数の補助繊維糸条のすべてが同一方向かつ直線状に延びていることを特徴とする、請求項８に記載の繊維基材。
10. 前記補助繊維糸条の延びる方向が前記シートを構成する前記複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条の繊維方向に対して垂直であることを特徴とする、請求項９に記載の繊維基材。
11. 前記複数の補助繊維糸条の延びる方向と前記複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条の幅方向との成す角度をθ、前記シートを構成する前記複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条の幅をＷとし、
    前記複数の補助繊維糸条の長さをそれぞれＬｆｘ（Ｌｆ１、Ｌｆ２、Ｌｆ３、…）としたとき、
    前記複数の補助繊維糸条の長さＬｆｘのうち、９０％以上のＬｆｘがｍ×Ｗ／ＣＯＳ（θ）±５％の範囲に存在し、
    前記複数の補助繊維糸条同士の間隔の長さをＬｇｙ（Ｌｇ１、Ｌｇ２、Ｌｇ３、…）としたとき、
    前記複数の補助繊維糸条同士の間隔の長さＬｇｙのうち、９０％以上のＬｇｙがｎ×Ｗ／ＣＯＳ（θ）±５％の範囲に存在することを特徴とする、請求項９または１０に記載の繊維基材。
    （ｘ、ｙ、ｍ、ｎは任意の正の整数であって、ｘは補助繊維糸条の本数であり、ｙは補助繊維糸条同士の間隔の数、ｍは１本の補助繊維糸条と接する炭素繊維マルチフィラメント糸条の本数、ｎは同一直線上に互いに離間して隣り合う補助繊維糸条同士の端部間に存在する炭素繊維マルチフィラメント糸条の本数を示す。）
12. 前記複数の補助繊維糸条が、熱可塑性ポリマーを含むガラス繊維であることを特徴とする、請求項１～１１のいずれか１項に記載の繊維基材。
13. 前記複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条の各々のフィラメント数が２４０００～１０００００本であることを特徴とする、請求項１～１２のいずれか１項に記載の繊維基材。
14. 熱硬化性樹脂組成物と請求項１～１３のいずれか１項に記載の繊維基材とを含む炭素繊維強化複合材料。
15. 熱可塑性樹脂組成物と請求項１～１３のいずれか１項に記載の繊維基材とを含む炭素繊維強化複合材料。
16. 複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条をたて糸、複数の補助繊維糸条をよこ糸として織り合わせることで、繊維織物を製造する工程と、
    前記複数の補助繊維糸条を熱可塑性ポリマーによって前記複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条に接着する工程と、
    前記繊維織物から前記複数の補助繊維糸条を部分的に除去する工程と、を含み、
    前記複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条の各々は、隣接する前記炭素繊維マルチフィラメント糸条といずれかの前記補助繊維糸条で接続されていることを特徴とする、繊維基材の製造方法。
17. 前記繊維織物の他方の面に配置された前記複数の補助繊維糸条を前記繊維織物の一方の面に配置された前記複数の補助繊維糸条よりも多く除去することを特徴とする、請求項１６に記載の繊維基材の製造方法。
18. 前記繊維織物の加熱される面の温度をＴａ（℃）、加熱される面と逆側の面の温度をＴｂ（℃）、前記熱可塑性ポリマーの融点をＴｍ（℃）としたとき、Ｔａ＞Ｔｍ＞Ｔｂの関係が成り立つことを特徴とする、請求項１７に記載の繊維基材の製造方法。
19. 前記繊維織物の前記一方の面側から前記熱可塑性ポリマーを加熱することによって前記複数の補助繊維糸条が前記複数の炭素繊維マルチフィラメント糸条に接着される、請求項１７または１８に記載の繊維基材の製造方法。
20. 室温をＴｒ（℃）、前記繊維織物の単位面積当たり重量をＨ（ｇ／ｍ^２）としたとき、
    Ｔｍ＜Ｔａ＜｛Ｔｍ×（Ｈ＋１３００）－Ｔｒ×Ｈ｝／１３００
    の関係が成り立っていることを特徴とする、請求項１９に記載の繊維基材の製造方法。

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