(57)【要約】      （修正有）【課題】異なる長さ及び／または組成を有する複数のフィラメントのうち少なくとも１つを含むフィラメントネットワークなどのフィラメントネットワークを用いて、複合構造体の安定性及び機能性を向上させるための装置及び方法を提供する。【解決手段】繊維束（１３２’、１３２”）、及び当該繊維束を少なくとも部分的に覆うフィラメント層（１３４’、１３４”）を含む所定数の繊維層を結合して複合構造体（１１０）を形成する。フィラメント層は、不連続フィラメント（１２６、１２８）を含み、当該不連続フィラメントは、異なる長さ及び／または組成を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラメントネットワークを含む繊維層であって、前記フィラメントネットワークは、不連続フィラメント（１２０）を含み、前記不連続フィラメントは、異なる長さのフィラメント及び異なるタイプのフィラメント（１２８）のうち少なくとも一方を含む、繊維層。
【請求項２】
前記フィラメントネットワークにより少なくとも部分的に覆われた連続繊維（１４０）の繊維束（１３２）を更に含む、請求項１に記載の繊維層。
【請求項３】
前記異なる長さのフィラメントは、第１長さのフィラメント（１２６ａ）及び第２長さのフィラメント（１２６ｂ）を含み、前記第１長さのフィラメントは、第１の長さを有し、前記第２長さのフィラメントは、第２の長さを有し、前記第１の長さは、前記第２の長さとは異なる、請求項１に記載の繊維層。
【請求項４】
前記第１の長さは、前記第２の長さよりも少なくとも５０パーセント長い、請求項３に記載の繊維層。
【請求項５】
０．５と９９．５重量パーセントとの間で前記第１長さのフィラメント（１２６ａ）を含み、９９．５と０．５重量パーセントとの間で前記第２長さのフィラメント（１２６ｂ）を含む、請求項３に記載の繊維層。
【請求項６】
前記第１の長さは、
１ミリメートルと６ミリメートルとの間、
６ミリメートルと１５ミリメートルとの間、及び
１５ミリメートルと３０ミリメートルとの間
のうち、１つが選択される、請求項３に記載の繊維層。
【請求項７】
前記第２の長さは、
１ミリメートルと６ミリメートルとの間、
６ミリメートルと１５ミリメートルとの間、
１５ミリメートルと３０ミリメートルとの間、及び
３０ミリメートルと１００ミリメートルとの間
のうち、１つが選択される、請求項６に記載の繊維層。
【請求項８】
前記異なる長さのフィラメント（１２６ａ）は、第３長さのフィラメントを更に含み、前記第３長さのフィラメントは、第３の長さを有し、前記第３の長さは、前記第１の長さ及び前記第２の長さとは異なる、請求項７に記載の繊維層。
【請求項９】
０．５と９９．５重量パーセントとの間で前記第１長さのフィラメント（１２６ａ）を含み、９９．５と０．５重量パーセントとの間で前記第２長さのフィラメント（１２６ｂ）を含み、０．５と９９．５パーセントとの間で第３長さのフィラメントを含み、前記第３長さは、
１００ナノメートルと１００００ナノメートルとの間、
１０マイクロメートルと５００マイクロメートルとの間、
１ミリメートルと６ミリメートルとの間、
６ミリメートルと１５ミリメートルとの間、
１５ミリメートルと３０ミリメートルとの間、及び
３０ミリメートルと１００ミリメートルとの間
のうち、１つが選択される、請求項８に記載の繊維層。
【請求項１０】
前記異なるタイプのフィラメント（１２８）は、強化フィラメント、硬質フィラメント、低融点フィラメント、高耐燃性フィラメント、表面面積が大きいフィラメント、及び導電性フィラメントのうち、少なくとも２つを含みうる、請求項１〜９のいずれか１つに記載の繊維層。
【請求項１１】
前記異なるタイプのフィラメント（１２８）は、第１タイプのフィラメント（１２８ａ）及び第２タイプのフィラメント（１２８ｂ）を含み、前記第１タイプのフィラメントは、第１材料組成を含み、前記第２タイプのフィラメントは、第２材料組成を含み、前記第１材料組成は、前記第２材料組成とは異なる、請求項１〜９に記載の繊維層。
【請求項１２】
所定数の繊維層（１１６）と、前記所定数の繊維層を結合する樹脂（１０８）と、を含む複合構造体であって、前記所定数の繊維層の各繊維層は、
連続繊維（１４０）の繊維束（１３２）と、
前記繊維束を少なくとも部分的に覆うフィラメントネットワーク（１２４）と、を含み、前記フィラメントネットワークは、不連続フィラメント（１２０）を含み、前記不連続フィラメントは、
第１長さを有する第１長さのフィラメント（１２６ａ）、及び前記第１長さとは異なる第２長さを有する第２長さのフィラメント（１２６ｂ）を含む異なる長さのフィラメント、並びに、
第１材料組成を含む第１タイプのフィラメント（１２８ａ）、及び前記第１材料組成とは異なる第２材料組成を含む第２タイプのフィラメント（１２８ｂ）を含む異なるタイプのフィラメントのうち少なくとも一方を含む、複合構造体。
【請求項１３】
複合構造体を形成する方法であって、
連続繊維（１４０）の繊維束（１３２）に対して、異なる長さのフィラメント（１２６）及び異なるタイプのフィラメント（１２８）のうち少なくとも一方を含む不連続フィラメント（１２０）を含むフィラメントネットワーク（１２４）を位置決めして、繊維層（１１８）を形成することと、
所定数の繊維層から、前記複合構造体（１０２）のための強化レイアップを形成することと、
前記強化レイアップと樹脂（１０８）とを一体化させて、低面積重量（１４６）、低厚み（１５０）、及び選択された機能特性（１４８）のうち少なくとも１つを含む前記複合構造体を形成することと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、複合構造体に関し、より具体的には、例えば、異なる長さを有する複数のフィラメント、異なる組成を有する複数のフィラメント、又は異なる長さ及び組成を有する複数のフィラメントのうち少なくとも１つを含むフィラメントネットワークなどのフィラメントネットワークを用いて、複合構造体の安定性及び機能性を向上させるための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合構造体は、航空宇宙の用途などにおいて、金属に置き換わる高強度の軽量材料として広く用いられている。複合構造体（例えば、複合積層体）は、１つ又は複数の複合層（プライ又はラミナとも呼ばれる）により形成される。各複合層は、強化材料及びマトリックス材料を含む。強化材料は、繊維を含みうる。繊維は、例えば、単一方向（例えば、ユニディレクショナル（uni-directional））又は二方向（例えば、バイディレクショナル
（bi-directional））に配向される。マトリックス材料は、樹脂を含みうる。
【０００３】
繊維束は、層状にレイアップして、強化レイアップ（プリフォームとも呼ばれる）を形成することができる。プリフォームの繊維束の間に画定されるオープンスペースに樹脂を注入して、一体型プリフォームを形成する。プリフォームは、繊維束に樹脂を予め含浸させている場合にはウェットプリフォームと呼ばれ、樹脂を含浸させていない場合にはドライプリフォームと呼ばれる。一体型プリフォームを、部分的又は完全に硬化させて、複合構造体を形成する。複合構造体の一例としては、炭素繊維強化ポリマーがある。
【０００４】
複合構造体に任意の機能特性を持たせるために、複合体に表面ベール（surfacing veils）を用いることができる。ベールは、結合材（例えば、熱可塑性結合材）を用いてバイ
ンドされた短いチョップド・フィラメント（chopped filaments）（例えば、ポリエステ
ル、ガラス繊維、又はナイロンフィラメント）から作られる不織の薄いマットである。例えば、ベールは、樹脂の吸収を促進するとともに、紫外線、腐食、又は吸水から複合体を保護するために有用な樹脂リッチ層（resin rich layer）を形成するために複合構造体の外面に用いたり、層間（例えば、プライ間）の靱性を向上させるために複合層（例えば、プライ）の間に用いたりすることができる。しかしながら、適切なベール安定性を実現するためには、通常、フィラメント長、短フィラメントの量、及び／又は結合材の量が増やされる。これらの変化により、機能性の低下、厚みの増大、又はベールの面積重量（areal weight）、ひいては、複合構造体の面積重量の増加が起こりうる。
【０００５】
更に、複合構造体に任意の機能特性を持たせるために、複合体に対して、追加の表面調整剤及び／又は層間調整剤（例えば、結合材、樹脂調整剤、粒状添加剤、及び／又は表面処理剤）が用いられる場合もある。しかしながら、上述したような表面調整剤及び／又は層間調整剤を用いると、複合構造体における樹脂、複合構造体の機械的性能、及び／又は複合構造体のコストに悪影響を及ぼすことがある。
【０００６】
従って、当業者は、複合構造体の安定性及び／又は機能性を向上させるために、研究及び開発の努力を続けている。
【発明の概要】
【０００７】
一実施形態において、開示されるフィラメントネットワークは、異なる長さのフィラメント及び異なるタイプのフィラメントのうち少なくとも一方を含みうる。
【０００８】
他の実施形態において、開示されるフィラメントネットワークは、不連続フィラメントを含んでもよく、当該不連続フィラメントは、異なる長さのフィラメント及び異なるタイプのフィラメントのうち少なくとも一方を含み、異なる長さのフィラメントは、第１長さのフィラメント及び第２長さのフィラメントを含み、第１長さのフィラメントは第１の長さを有し、第２長さのフィラメントは第２の長さを有し、第１の長さは、第２の長さとは異なる。
【０００９】
他の実施形態において、開示されるフィラメントネットワークは、不連続フィラメントを含んでもよく、当該不連続フィラメントは、異なる長さのフィラメント及び異なるタイプのフィラメントのうち少なくとも一方を含み、異なるタイプのフィラメントは、第１タイプのフィラメント及び第２タイプのフィラメントを含み、第１タイプのフィラメントは第１材料組成を含み、第２タイプのフィラメントは第２材料組成を含み、第１材料組成は、第２材料組成とは異なる。
【００１０】
他の実施形態において、開示される複合構造体は、所定数の繊維層を含んでもよく、当該所定数の繊維層の各繊維層は、繊維束と、繊維束を少なくとも部分的に覆うフィラメント層とを含み、フィラメント層は、不連続フィラメントを含み、不連続フィラメントは、第１長さを有する第１長さのフィラメント及び第１長さとは異なる第２長さを有する第２長さのフィラメントを含む異なる長さのフィラメント、並びに、第１材料組成を含む第１タイプのフィラメント及び第１材料組成とは異なる第２材料組成を含む第２タイプのフィラメントを含む異なるタイプのフィラメントのうち少なくとも一方を含み、所定数の繊維層を結合する樹脂を更に含んでもよい。
【００１１】
更に他の実施形態において、複合構造体を形成するための開示される方法は、（１）繊維束に対して、異なる長さのフィラメント及び／又は異なるタイプのフィラメントのうち少なくとも一方を含む不連続フィラメントを含むフィラメント層を位置決めして、繊維層を形成するステップと、（２）所定数の繊維層から複合構造体のための強化レイアップを形成するステップと、（３）強化レイアップと樹脂とを一体化させて、低面積重量、低厚み、及び選択された機能特性のうち少なくとも１つを含む複合構造体を形成するステップと、を含みうる。
【００１２】
開示される装置及び方法についての他の実施形態は、以下に示す詳細な説明、添付図面、及び添付された請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】開示される複合構造体を製造する環境の一実施形態を示す概略ブロック図である。
【図２】開示される複合構造体のフィラメント層を形成するために用いられる、開示されるフィラメントネットワークの一実施形態を示す概略図である。
【図３】開示されるフィラメントネットワークの他の実施形態を示す概略図である。
【図４】開示されるフィラメントネットワークの他の実施形態を示す概略図である。
【図５】開示される複合構造体を形成するために用いられる、強化レイアップの一実施形態を示す概略図である。
【図６】開示されるフィラメントネットワークの他の実施形態を示す概略図である。
【図７】開示されるフィラメントネットワークの他の実施形態を示す概略図である。
【図８】フィラメントネットワークを形成するための開示される方法の一実施形態を示すフロー図である。
【図９】複合構造体を形成するための開示される方法の一実施形態を示すフロー図である。
【図１０】強化レイアップを形成するための開示される方法の一実施形態を示すフロー図である。
【図１１】航空機の製造及び保守方法を示すブロック図である。
【図１２】航空機を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の詳細な説明は、本開示の特定の実施形態を示す添付図面を参照しながら行う。異なる構造及び動作を含む他の実施形態も、本開示の範囲を逸脱するものではない。同じ参照番号は、異なる図面において同じ要素または部品を示している。
【００１５】
図１は、包括的に１０２で示す複合構造体が製造される、包括的に１００で示す開示される製造環境の１つの例示的な実施形態を示す。一例として、複合構造体１０２は、単層（例えば、単一プライ）複合体１０４の形態をとりうる。他の例として、複合構造体１０２は、多層（例えば、多重プライ）複合積層体１０６の形態をとりうる。
【００１６】
複合構造体１０２は、樹脂１０８（例えば、マトリックス材料１３８）を強化レイアップ１１０と一体化させることにより形成することができる。強化レイアップ１１０は、プリフォームとも呼ばれる。本明細書において、樹脂１０８を強化レイアップ１１０と「一体化させる」とは、樹脂１０８を強化レイアップ１１０内に充填することを意味する。例えば限定するものではないが、この一体化は、強化レイアップ１１０に樹脂１０８を流し込んだり、樹脂１０８を強化レイアップ１１０に注入したり、強化レイアップ１１０に樹脂１０８を染み込ませたり、樹脂１０８を強化レイアップ１１０に混ぜ合わせたり、強化レイアップ１１０に樹脂１０８を含浸させたり、これら手法を組み合わせたりすることにより実現することができる。
【００１７】
一つの例示的な実施形態において、強化レイアップ１１０は、所定数の繊維束１１２（例えば、強化材料１３６）及び／又は所定数のフィラメント層１１４から形成される所定数の繊維層１１６を含みうる。本明細書において、「所定数」のアイテムとは、１つ又は複数のアイテムをいうものとする。例えば、所定数の繊維層１１６は、１つ又は複数の繊維層１１８を含んでもよく、所定数の繊維束１１２は、１つ又は複数の繊維束１３２を含んでもよく、所定数のフィラメント層１１４は、１つ又は複数のフィラメント層１３４を含んでもよい。例えば、繊維層１１８は、所定数の繊維層１１６のうちの１つの層の一例であり、繊維束１３２は、所定数の繊維束１１２のうちの１つの繊維束の一例であり、フィラメント層１３４は、所定数のフィラメント層１１４のうちの１つのフィラメント層の一例である。
【００１８】
所定数の繊維束１１２のうちの繊維束１３２を形成する繊維は、連続繊維１４０であってよい。本明細書において、「連続繊維」とは、例えば、複合構造体１０２の実質的に全長又は全幅に亘って延びる長繊維をいう。１つの例示的な実施形態では、繊維束１３２は、実質的に互いに平行に延びる、撚られていない繊維群を含みうる。他の例示的実施形態では、繊維束１３２は、サイズ決めした繊維群、撚られた繊維群、編まれた繊維群、又は他のタイプの繊維群を含みうる。
【００１９】
１つの例示的な実施形態では、複数の繊維束１３２は、当該繊維束１３２が実質的に互いに平行に延びるように配置してもよい。繊維束１３２における繊維は、限定するものではないが、炭素繊維、ガラス繊維、ホウ素繊維、熱可塑性繊維、ポリマー繊維、他のタイプの繊維、又はこれらの組み合わせを含みうる。
【００２０】
複数の繊維束１１２のうちの繊維束１３２は、限定するものではないが、実施態様により、少なくとも１つのトウ（tow）、リボン、又は一片のテープを含みうる。一例として
、複数の繊維束１１２は、実施態様により、同じ又は異なるタイプの繊維束１３２を含み
うる。特定且つ非限定的な例として、繊維束１３２は、一方向トウ、一方向テープ、織物、ノンクリンプ織布（noncrimp fabric）等で実現することができる。
【００２１】
１つの例示的な実施形態において、繊維束１３２のうちの１つ又は複数に対して樹脂１０８を予め含浸させてもよい。繊維束１３２に樹脂１０８を予め含浸させている場合、強化レイアップ１１０は、ウェットプリフォームと呼ばれる。繊維束１３２に樹脂１０８を予め含浸させていない場合、強化レイアップ１１０は、ドライプリフォームと呼ばれる。
【００２２】
１つの例示的な実施形態では、繊維束１３２における連続繊維１４０の密度は十分に高くして、繊維束１３２の多孔率が、所定閾値よりも低くなるようにしてもよい。所定閾値は、樹脂１０８に対する繊維束１３２の透過率が所定閾値よりも低くなるように選択される。
【００２３】
本明細書において、アイテムの「多孔率」とは、当該アイテム内に存在するオープンスペースの程度を示すものある。例えば限定するものではないが、オープンスペースは、開口、空隙、間隙、又は他のタイプの空間の形態をとりうる。本明細書において、アイテムの「透過率」とは、開示される例示的な実施形態における樹脂１０８などの流体が、当該アイテム中をどの程度容易に移動できるかを示す尺度である。典型的には、多孔率が高いと、透過率も高くなる。
【００２４】
この例示的な実施形態では、所定数の繊維束１１２における各繊維束１３２の多孔率及び透過率は、低くてもよい。一例として、繊維束１３２の透過率は、樹脂１０８を強化レイアップ１１０に注入する場合に、当該樹脂１０８が、所定数の繊維束１１２における各繊維束１３２を通ってゆっくりと透過又は流動することができるように十分低くてもよい。
【００２５】
樹脂１０８は、少なくとも１つのポリマーを含みうる。例えば限定するものではないが、樹脂１０８は、熱硬化性ポリマー、熱可塑性ポリマー、及び／又は他のタイプのポリマーのうち少なくとも１つを含みうる。特定且つ非限定的な例として、樹脂１０８は、限定するものではないが、熱可塑性材料、アクリル、フッ化炭素、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアリールエーテルケトン、ポリエーテルイミド、熱硬化材料、ポリウレタン、フェノール、ポリイミド、スルホン化ポリマー（ポリフェニレンスルファイド）、導電性ポリマー（例えば、ポリアニリン）、ベンゾオキサジン、ビスマレイミド、シアン酸エステル、ポリエステル、エポキシ、及びシルセスキオキサンを含みうる。
【００２６】
本明細書において、「少なくとも１つの」という語句がアイテムのリストについて用いられる時は、リストのアイテムの１つ又は複数の様々な組み合わせを使用してもよいが、リストのアイテムの全てを必要としない場合もある（例えば、リストのアイテムの１つだけを必要とする場合もある）ことを意味する。１つの非限定的な例として、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうち少なくとも１つ」は、アイテムＡ；アイテムＡとアイテムＢ；アイテムＢ；アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ；又は、アイテムＢとアイテムＣ、を意味する場合がある。他の非限定的な例において、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうち少なくとも１つ」は、２個のアイテムＡと、１個のアイテムＢと、１０個のアイテムＣ；４個のアイテムＢと７個のアイテムＣ；又は、他の適切な組み合わせを意味する場合がある。
【００２７】
強化レイアップ１１０に樹脂１０８を注入することにより、複合構造体１０２を形成することができる。その後、複合構造体１０２は、実施態様に応じて、未硬化の状態のままであったり、部分的又は完全に硬化されたりする。未硬化の複合構造体１０２（例えば、
樹脂１０８が注入された強化レイアップ１１０）は、一体型プリフォームと呼ばれることがある。
【００２８】
一体型プリフォームを部分的に硬化させることにより、部分的に硬化された複合構造体を形成することができる。部分的な硬化を行うことにより、部分的に硬化された複合構造体の移送及び／又は取り扱いを容易にすることができる。一体型プリフォームは、完全に硬化させることにより、完全に硬化された複合構造体を形成することができる。
【００２９】
フィラメント層１３４は、所定数の不連続フィラメント１２０から形成されたフィラメントネットワーク１２４を含みうる。一例として、フィラメントネットワーク１２４は、切断して絡み合わされた複数の不連続フィラメント１２０（例えば、糸状構造体）を、不織基体（例えば、マット）内に分散させたものを含みうる。本明細書において「絡み合わされた」とは、フィラメントネットワーク１２４内で、チョップド・フィラメントを他のチョップド・フィラメントと機械的にもつれさせることを意味する。不連続フィラメント１２０は、複合構造体１０２の全長又は全幅に延びていない複数のフィラメントを含みうる。不連続フィラメント１２０を形成するフィラメントは、繊維とも呼ばれ、個々の材料ストランド（strands of material）（例えば、個々のフィラメント）、及び／又は材料
ストランドの束（例えば、フィラメント束）を含みうる。不連続フィラメント１２０は、異なるサイズ、異なる長さ、異なる直径、異なる断面形状、及び異なるタイプ（例えば、材料組成）のうち少なくとも１つ、或は、これらの組み合わせのフィラメントを含みうる。１つの一般的且つ非限定的な例として、不連続フィラメント１２０は、異なる長さのフィラメント１２６、異なるタイプのフィラメント１２８、又は異なる長さ‐異なるタイプのフィラメント１２６、１２８の組み合わせのうち少なくとも１つを含みうる。
【００３０】
不連続フィラメント１２０を構成するフィラメントは、限定するものではないが、炭素フィラメント、シリカフィラメント、ガラスフィラメント、金属フィラメント、セラミックフィラメント、ホウ素フィラメント、ナノチューブフィラメント、ポリアミドフィラメント、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）フィラメント、ポリエーテルケトンフィラメント、ポリエステルフィラメント、ポリエーテルスルホンフィラメント、ポリイミドフィラメント、ポリウレタンフィラメント、ポリオレフィンフィラメント、アクリルフィラメント、ナイロンフィラメント、エラストマーフィラメント、ポリベンゾオキサゾールフィラメント、ポリベンゾイミダゾールフィラメント、ポリベンゾチアゾールフィラメント、ポリベンゾオキサジンフィラメント、他のタイプの熱可塑性フィラメント、他のタイプの熱硬化性フィラメント、又はいくつかの他のタイプのフィラメントのうち少なくとも１つを含みうる。
【００３１】
一例において、不連続フィラメント１２０は、互いにランダムに配向されてもよい。他の例において、不連続フィラメント１２０は、互いにランダムに配向されていなくてもよい。
【００３２】
フィラメント層１３４は、ベール、不織マット、ウェブ、シート、テープ、又は他のタイプの不連続フィラメント１２０の集まりのうち少なくとも１つとして実現することができる。１つの特定且つ非限定的な例として、フィラメント層１３４は、表面ベールとして実現することができる。
【００３３】
１つの例示的な実施形態では、フィラメント層１３４における不連続フィラメント１２０の密度は、繊維束１３２における連続繊維１４０の密度よりも低くてもよい。一例として、フィラメント層１３４における不連続フィラメント１２０の密度は、所定数のフィラメント層１３４の各々の多孔率が所定閾値よりも高くなるように十分に低くてもよい。所定閾値は、樹脂１０８に対する繊維束１３２の透過率が所定閾値よりも高くなるように選
択される。一例として、フィラメント層１３４の透過率は、樹脂１０８を強化レイアップ１１０に注入する場合に、当該樹脂１０８が、所定数のフィラメント層１１４における各フィラメント層１３４を通って透過又は流動することができるように十分に高くてもよい。特定且つ非限定的な例として、フィラメント密度は、限定するものではないが、体積で約１パーセントから約１５パーセント、及び体積で約１５パーセントから約７５パーセントを含みうる。
【００３４】
フィラメント層１３４の多孔性により、開示される例示的な実施形態における樹脂１０８などの流体が流れることのできるオープンスペースが提供される。他のタイプの流体も、フィラメント層１３４内のオープンスペースを流れることができる。例えば、空気及びガスは、フィラメント層１３４を透過できる。更に、場合によっては、オープンスペースは、強化レイアップ１１０から、空気、望ましくないガス、又は余分な水分のうち少なくとも１つを除去するために用いることができる。
【００３５】
ある実施態様において、フィラメントネットワーク１２４は、結合材料（バインダーとも呼ばれる）１２２を更に含みうる。結合材料１２２は、フィラメントネットワーク１２３を互いに結合するように構成することができる。例えば、結合材料１２２は、不連続フィラメント１２０を互いに結合することができる。結合材料１２２は、当該結合材料１２２に対する熱、圧力、及び／又は化学反応に応答して、不連続フィラメント１２０をまとめて保持することができる。例えば、結合材料１２２は、取り扱い中に、不連続フィラメント１２０をまとめて保持することができる。１つの特定の例として、結合材料１２２は、交錯点（例えば、交錯位置）１３０（図２）において、不連続フィラメント１２０における交差するフィラメントを結合することができる。結合材料１２２は、更に、フィラメント層１３４を繊維束１３２と結合する（例えば、繊維層１１８を結合する）作用を有してもよい。結合材料１２２は、更に、繊維束１３２を互いに結合する作用を有してもよい。
【００３６】
結合材料１２２は、限定するものではないが、熱硬化性材料、熱可塑性材料、又は他のタイプの結合材料のうち少なくとも１つを含みうる。結合材料１２２は、可溶性ポリマーフィルム、スプレー又はコーティング、熱可塑性粒子、ビーズ、スレッド（threads）、
テープ片、又は他の形態のうち、少なくとも１つから選択された形態で実現される。
【００３７】
フィラメント層１３４を繊維束１３２に対して位置決めすることにより、強化レイアップ１１０の少なくとも一部を形成することができる。一例として、所定数のフィラメント層１１４のうち少なくとも１つのフィラメント層１３４を用いて、強化レイアップ１１０の所定数の繊維層１１６のうち少なくとも１つの繊維層１１８を形成することができる。他の例として、所定数の繊維束１１２のうち少なくとも１つの繊維束１３２を用いて、強化レイアップ１１０の所定数の繊維層１１６のうち少なくとも１つの繊維層１１８を形成することができる。他の例として、複数のフィラメント層１３４を複数の繊維束１３２に対して位置決めすることにより、強化レイアップ１１０の複数の繊維層１１８を形成することができる。他の例として、複数のフィラメント層１３４を複数の繊維束１３２に対して位置決めすることにより、強化レイアップ１１０の所定数の繊維層１１６のうち少なくとも１つの繊維層１１８を形成することができる。
【００３８】
１つの例示的な実施形態において、フィラメント層１３４が、繊維束１３２の外面１４２の少なくとも一部を覆うように、フィラメント層１３４を繊維束１３２上に配置してもよい。一例として、フィラメント層１３４を、繊維束１３２の外面（例えば、主面）１４２の全体を覆うように配置することにより、繊維層１１８を形成するようにしてもよい。他の例として、フィラメント層１３４を、隣接する繊維束１３２の対向する外面（例えば、主面）１４２の間で、当該外面全体を覆うように配置することにより、繊維層１１８を
形成するようにしてもよい。この配置（例えば、積層）プロセスは、所定数の繊維束１１２と所定数のフィラメント層１１４とを配置することにより強化レイアップ１１０の所定数の繊維層１１６の形成を完了させるまで、所定数の繊維束１１２における追加の繊維束１３２毎に繰り返す。
【００３９】
１つの例示的な実施形態では、複数の繊維束１３２は、各繊維層１１８における繊維束１３２が実質的に互いに平行に延びるように配置してもよい。他の例示的な実施形態では、複数の繊維束１３２は、各繊維層１１８における繊維束１３２が、隣接する繊維層１１８に対してゼロ以外の角度（例えば、４５度又は９０度の角度）で延びるように配置してもよい。上記以外の繊維束１３２の配置も想定される。
【００４０】
他の例示的な実施形態では、所定数の繊維層１１６の各々を、繊維層１１８と実質的に同様に形成することにより、所定数の繊維層１１６の各々が繊維束１３２及び／又はフィラメント層１３４を含むようにしてもよい。所定数の繊維層１１６をレイアップすることにより、強化レイアップ１１０を形成することができる。一例として、所定数の繊維層１１８のうちの繊維層１１８を、順に重ねたり、並べたりして積層することにより、強化レイアップ１１０を形成することができる。特定且つ非限定的な例として、フィラメント層１３４は、隣接する繊維束１３２の対の間に配置することにより、フィラメント層１３４が、これら隣接する繊維束１３２の対の間の中間層を形成するようにしてもよい。フィラメント層１３４によって形成される中間層は、隣接する繊維束１３２の対の間、及び／又は隣接する繊維層１１８の対の間のオープンスペースを埋めることができる。
【００４１】
強化レイアップ１１０が形成されると、樹脂１０８及び／又は結合材料１２２により、フィラメント層１３４と繊維束１３２とを結合したり、繊維束１３２を互いに結合したり、繊維層１１８を互いに結合したりするために、強化レイアップ１１０を硬化してもよい。樹脂１０８を強化レイアップ１１０に注入することにより、当該樹脂が、繊維束１３２におけるオープンスペース、フィラメント層１３４におけるオープンスペース、及び／又は繊維層１１８間のオープンスペースを埋めて、複合構造体１０２を形成するようにしてもよい。
【００４２】
図１に示す製造環境１００の例示的な実施形態は、例示的な実施形態を実施する態様に対して物理的又は構造的な限定を加えるものではない。図示されたコンポーネントに加えて、又はこれらのコンポーネントに代えて、他のコンポーネントを用いることもできる。いくつかのコンポーネントは、任意である。また、図中のブロックは、機能コンポーネントを示す。これらのブロックのうち１つ又は複数は、例示的な実施形態において実施する際には、組み合わせたり、分割したり、組み合わせてから異なるブロックに分割したりすることができる。
【００４３】
１つの例示的な実施形態においては、不連続フィラメント１２０は、フィラメントネットワーク１２４の安定性を向上させるように構成することができる。一例として、フィラメントネットワーク１２４の不連続フィラメント１２０は、異なる長さのフィラメント１２６を含みうる。１つの一般的且つ非限定的な例として、不連続フィラメント１２０は、第１長さのフィラメント１２６ａと第２長さのフィラメント１２６ｂとを含みうる。第１長さのフィラメント１２６ａは、第１の長さを有し、第２長さのフィラメント１２６ｂは、第２の長さを有する。第１の長さは、第２の長さとは異なる。一例として、第１長さのフィラメント１２６ａ（例えば、長フィラメント１２６ａとも呼ばれる）は、第２長さのフィラメント１２６ｂ（例えば、短フィラメント１２６ｂとも呼ばれる）よりも長くてもよい。
【００４４】
１つの一般的且つ非限定的な例として、フィラメントネットワーク１２４は、重量で約
０．５パーセントと９９．５パーセントとの間の第１長さのフィラメントと、重量で約９９．５パーセントと０．５パーセントとの間の第２長さのフィラメントとを含みうる。１つの特定且つ非限定的な例として、長フィラメント（例えば、第１長さのフィラメント）は、重量で約０．５パーセントと３３パーセントとの間の短フィラメント（例えば、第２長さのフィラメント）を含みうる。他の特定且つ非限定的な例として、長フィラメントは、重量で約０．５パーセントと１０パーセントとの間の短フィラメントを含みうる。更に他の特定且つ非限定的な例として、長フィラメントは、重量で約６７パーセントと９５パーセントとの間の短フィラメントを含みうる。
【００４５】
１つの特定且つ非限定的な例として、第１長さのフィラメント１２６ａは、第２長さのフィラメント１２６ｂよりも５０パーセントと１００パーセントとの間の範囲で長くてもよい。他の特定且つ非限定的な例として、第１長さのフィラメント１２６ａは、第２長さのフィラメント１２６ｂよりも１００パーセントと５００パーセントとの間の範囲で長くてもよい。他の特定且つ非限定的な例として、第１長さのフィラメント１２６ａは、第２長さのフィラメント１２６ｂよりも５００パーセントと１，０００パーセントとの間の範囲で長くてもよい。他の特定且つ非限定的な例として、第１長さのフィラメント１２６ａは、第２長さのフィラメント１２６ｂよりも５００パーセントと１０，０００パーセントとの間の範囲で長くてもよい。
【００４６】
１つの特定且つ非限定的な例として、第１の長さは、約１ミリメートルと６ミリメートルとの間であってもよい。他の特定且つ非限定的な例として、第１の長さは、６ミリメートルと１５ミリメートルとの間であってもよい。他の特定且つ非限定的な例として、第１の長さは、１５ミリメートルと３０ミリメートルとの間であってもよい。
【００４７】
１つの特定且つ非限定的な例として、第２の長さは、約１ミリメートルと６ミリメートルとの間であってもよい。他の特定且つ非限定的な例として、第２の長さは、６ミリメートルと１５ミリメートルとの間であってもよい。他の特定且つ非限定的な例として、第２の長さは、１５ミリメートルと３０ミリメートルとの間であってもよい。他の特定且つ非限定的な例として、第２の長さは、３０ミリメートルと１００ミリメートルとの間であってもよい。他の特定且つ非限定的な例として、第２の長さは、約１００ナノメートルと１０，０００ナノメートルとの間であってもよい。他の特定且つ非限定的な例として、第２の長さは、１０マイクロメートルと５００マイクロメートルとの間であってもよい。
【００４８】
他の例示的な実施形態では、異なる長さのフィラメントは、第３長さのフィラメントを含みうる。第３長さのフィラメントは、第３の長さを有する。第３の長さは、第１の長さ及び第２の長さとは異なっていてもよい。
【００４９】
１つの一般的且つ非限定的な例として、フィラメントネットワーク１２４は、重量で約０．５パーセントと９９．５パーセントとの間の第１長さのフィラメントと、重量で約９９．５パーセントと０．５パーセントとの間の第２長さのフィラメントと、約０．５パーセントと９９．５パーセントとの間の第３長さのフィラメントとを含みうる。１つの特定且つ非限定的な例として、フィラメントネットワーク１２４は、重量で約３０パーセントと４０パーセントとの間の第１長さのフィラメントと、重量で約３０パーセントと４０パーセントとの間の第２長さのフィラメントと、約３０パーセントと４０パーセントとの間の第３長さのフィラメントとを含みうる。他の特定且つ非限定的な例として、フィラメントネットワーク１２４は、重量で約４０パーセントと６０パーセントとの間の第１長さのフィラメントと、重量で約３５パーセントと５５パーセントとの間の第２長さのフィラメントと、約２５パーセントと５パーセントとの間の第３長さのフィラメントとを含みうる。
【００５０】
１つの特定且つ非限定的な例として、第３の長さは、約１００ナノメートルと１０，０００ナノメートルとの間であってもよい。他の特定且つ非限定的な例として、第３の長さは、１０マイクロメートルと５００マイクロメートルとの間であってもよい。１つの特定且つ非限定的な例として、第３の長さは、１ミリメートルと６ミリメートルとの間であってもよい。他の特定且つ非限定的な例として、第３の長さは、６ミリメートルと１５ミリメートルとの間であってもよい。他の特定且つ非限定的な例として、第３の長さは、１５ミリメートルと３０ミリメートルとの間であってもよい。他の特定且つ非限定的な例として、第３の長さは、３０ミリメートルと１００ミリメートルとの間であってもよい。
【００５１】
特に明記しない限り、本明細書において、「第１」、「第２」、「第３」などの文言は、単に標識として用いられており、これらの文言が指すアイテムに対し、順序、位置、又は階層についての要件を課すものではない。更に、番号の小さいアイテム（例えば、「第２」のアイテム）に言及しても、番号の大きいアイテム（例えば、「第３」のアイテム）の存在を排除するわけではない。
【００５２】
当業者には明らかなように、図１には、例として、第１長さのフィラメント１２６ａ及び第２長さのフィラメント１２６ｂのみが示されているが、長さが異なる複数のフィラメント１２６（例えば、各々が長さの異なる、第１長さのフィラメント、第２長さのフィラメント、第３長さのフィラメント、第４長さのフィラメントなど）を、不連続フィラメント１２０に更に含めて、フィラメントネットワーク１２４及び／又はフィラメント層１３４を、限定することなく、形成することもできる。
【００５３】
一例として、第１長さのフィラメントは、約１５ミリメートル（ｍｍ）と３０ｍｍとの間の長さを有してもよい（例えば、長フィラメント）。他の例として、第２長さのフィラメントは、約０．５ｍｍと５ｍｍとの間の長さを有してもよい（例えば、短フィラメント）。他の例として、第３長さのフィラメントは、約３０ｍｍと１００ｍｍとの間の長さを有してもよい（例えば、超長フィラメント）。他の例として、第４長さのフィラメントは、約１０マイクロメートル（μｍ）と５００μｍとの間の長さを有していてもよい（例えば、超短フィラメント）。他の例として、第５長さのフィラメントは、約５ｍｍと１５ｍｍとの間の長さを有してもよい（例えば、中フィラメント）。更に他の例として、第６長さのフィラメントは、約１００ｎｍと１０，０００ｍｍとの間の長さを有してもよい（例えば、ナノフィラメント）。
【００５４】
開示される例示的な実施形態では、少なくとも第１長さのフィラメント１２６ａ及び第２長さのフィラメント１２６ｂ（及び／又は第３、第４、第５長さのフィラメントなど）の両方を組み合わせて、フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０を構成することにより、フィラメントネットワーク１２４の安定性（例えば、ベールの安定性）を向上させることができる。本明細書における、フィラメントネットワーク１２４の「安定性」とは、フィラメントネットワーク１２４を、不連続フィラメント１２０からなる、連続した均質なシートとして製造可能なこと、及び／又は当該フィラメントネットワークが、フィラメント層１３４又は繊維層１１８を支持可能なこと、を意味する。
【００５５】
本開示では、フィラメントネットワークが、当該フィラメントネットワークをまとめて保持するための、交差する不連続フィラメント間の交錯点の数を十分に有していない場合、部品のレイアップ（例えば、強化レイアップの形成）や製造中に、フィラメントネットワークが崩れたり裂けたりする可能性があること、又はフィラメントネットワークが複合構造体の形成に使用できなくなる可能性があることが、認識及び考慮されている。
【００５６】
また、本開示では、短フィラメントのみを用いて安定したフィラメントネットワークを
実現するためには、必要とする短フィラメントの量を増やすことにより、フィラメントネットワークを形成する不連続ファイバーの交錯点の数を増やす（例えば、短フィラメントの絡み合いの度合いを高める）必要があり、このように短フィラメントの量を増やすと、フィラメントネットワークの面積重量及び／又は厚みが必然的に増大し、フィラメントネットワーク、フィラメント層、及び／又はフィラメント層を用いて形成される複合体の面積重量が大きくなる可能性があることが、認識及び考慮されている。本明細書において、「面積重量が大きい」とは、面積重量が、１平方メートル当たり１０グラム（ｇｓｍ）を超えることを意味する。面積重量が大きいフィラメントネットワーク（例えば、ベール）を用いると、繊維束の体積分率、又はプライ当たりの厚みが低減する可能性があり、この結果、部品（例えば、複合構造体）のモジュラス（modulus）が低減するとともに、当該
部品の厚み及び／又は重量が増大する。
【００５７】
本開示では、更に、長フィラメントのみで形成された、安定したフィラメントネットワーク（例えば、ベール）は、隣接する繊維束及び／又はフィラメント層と相互貫通するためのフィラメント端が少ないフィラメント層を形成するため、特に、短フィラメントを含む複合体の層間領域において、蛇行した亀裂伝播が増大してしまい、短フィラメントのみで形成されたフィラメント層と比較して、複合構造体の耐破損性が低減する可能性があることが、認識及び考慮されている。
【００５８】
従って、第１長さのフィラメント１２６ａ（例えば、長フィラメント）、及び第２長さのフィラメント１２６ｂ（例えば、短フィラメント）の両方を用いることにより、安定したフィラメントネットワーク１２４の形成に用いる第２長さのフィラメント１２６ｂの割合を少なくすることができる。長フィラメントを用いることにより、短フィラメントの交錯点１３０（図２）を十分な数だけ提供する（例えば、不連続フィラメント１２０を十分に絡み合わせる）ことができ、フィラメントネットワーク１２４の安定性を高めることができる。
【００５９】
短フィラメントの割合を低くすると、フィラメントネットワーク１２４の面積重量及び／又は厚みを低減することができるため、面積重量が低く、薄いフィラメント層１３４を実現することができる。本明細書では、「面積重量が低い」とは、面積重量が、約１ｇｓｍと１０ｇｓｍとの間、より好ましくは、約１ｇｓｍと４ｇｓｍとの間であることを意味する。本明細書において、「薄い」フィラメント層１３４とは、約０．１マイクロメートルと５０マイクロメートルとの間の厚みを有するフィラメント層１３４を意味する。従って、第１長さのフィラメント１２６ａ（例えば、長フィラメント）、及び第２長さのフィラメント１２６ｂ（例えば、短フィラメント）で形成されたフィラメント層１３４は、短フィラメントのみで形成されたフィラメント層の厚みよりも少なくとも１０パーセント小さい厚みを有することができる。
【００６０】
短フィラメントを用いると、フィラメント端１４４の数が増えるため、フィラメント層１３４（例えば、不連続フィラメント１２０）が、隣接する（例えば、直接隣接する）フィラメント層１３４及び／又は繊維束１３２を貫通（例えば、相互貫通）する割合が増大する。このように、貫通する割合を増大させることにより、繊維束間の界面、フィラメント層と繊維束との界面、及び／又はフィラメント層間の界面に沿った亀裂伝播を低減することができる。
【００６１】
１つの例示的な実施形態として、フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０は、約１パーセントと１０パーセントとの間の第２長さのフィラメント１２６ｂと、約９０パーセントと９９パーセントとの間の第１長さのフィラメント１２６ａを含みうる。他の例示的な実施形態として、フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０は、約１パーセントと１０パーセントとの間の第１長さのフ
ィラメント１２６ｂと、約９０パーセントと９９パーセントとの間の第２長さのフィラメント１２６ｂを含みうる。他の例示的な実施形態として、フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０は、約１パーセントと３０パーセントとの間の第１長さのフィラメント１２６ａと、約６０パーセントと９９パーセントとの間の第２長さのフィラメント１２６ｂを含みうる。他の例示的な実施形態として、フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０は、約１パーセントと３０パーセントとの間の第２長さのフィラメント１２６ｂと、約６０パーセントと９９パーセントとの間の第１長さのフィラメント１２６ａを含みうる。他の例示的な実施形態として、フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０は、約５０パーセントの第１長さのフィラメント１２６ａと、約５０パーセントの第２長さのフィラメント１２６ｂを含みうる。
【００６２】
１つの例示的な実施形態において、不連続フィラメント１２０は、フィラメントネットワーク１２４に対して異なる所望の機能性を与えるか、或は、フィラメント層１３４及び／又は複合構造体１０２に対して所望の特性を与えるように構成することができる。一例として、フィラメントネットワーク１２４の不連続フィラメント１２０は、異なるタイプのフィラメント１２８を含みうる。
【００６３】
１つの例示的な実施形態では、不連続フィラメント１２０における異なるタイプのフィラメント１２８は、第１タイプのフィラメント１２８ａ及び第２タイプのフィラメント１２８ｂを含みうる。本明細書において、フィラメントの「タイプ」とは、フィラメントを形成するために用いられる１つ又は複数の材料の組成及び／又は特性（ここでは、総称して材料組成と呼ばれる）を意味する。
【００６４】
１つの一般的且つ非限定的な例として、異なるタイプのフィラメントは、第１タイプのフィラメント及び第２タイプのフィラメントを含みうる。第１タイプのフィラメントは、第１材料組成を含みうる。第２タイプのフィラメントは、第２材料組成を含みうる。第１材料組成は、第２材料組成とは異なっていてもよい。
【００６５】
１つの特定且つ非限定的な例として、異なるタイプのフィラメントは、強化フィラメント、硬質フィラメント、低融点フィラメント、高耐燃性フィラメント、大表面積フィラメント、及び導電性フィラメントのうち、少なくとも２つを含みうる。
【００６６】
１つの一般的且つ非限定的な例として、フィラメントネットワーク１２４は、重量で約０．５パーセントと９９．５パーセントとの間の第１タイプのフィラメントと、重量で約９９．５パーセントと０．５パーセントとの間の第２タイプのフィラメントとを含みうる。１つの特定且つ非限定的な例として、第１タイプのフィラメントは、重量で約０．５パーセントと３３パーセントとの間の第２タイプのフィラメントを含みうる。他の特定且つ非限定的な例として、第１タイプのフィラメントは、重量で約０．５パーセントと１０パーセントとの間の第２タイプのフィラメントを含みうる。
【００６７】
他の例示的な実施形態では、不連続フィラメント１２０は、第３タイプのフィラメントを含みうる。第３タイプのフィラメントは、第３材料組成を含みうる。第３材料組成は、第１材料組成及び第２材料組成とは異なっていてもよい。
【００６８】
１つの一般的且つ非限定的な例として、フィラメントネットワーク１２４は、重量で約０．５パーセントと９９．５パーセントとの間の第１タイプのフィラメントと、重量で約９９．５パーセントと０．５パーセントとの間の第２タイプのフィラメントと、約０．５パーセントと９９．５パーセントとの間の第３タイプのフィラメントとを含みうる。１つの特定且つ非限定的な例として、フィラメントネットワーク１２４は、重量で約３０パー
セントと４０パーセントとの間の第１タイプのフィラメントと、重量で約３０パーセントと４０パーセントとの間の第２タイプのフィラメントと、約３０パーセントと４０パーセントとの間の第３タイプのフィラメントとを含みうる。１つの特定且つ非限定的な例として、フィラメントネットワーク１２４は、重量で約４０パーセントと６０パーセントとの間の第１タイプのフィラメントと、重量で約３５パーセントと５５パーセントとの間の第２タイプのフィラメントと、約２５パーセントと５パーセントとの間の第３タイプのフィラメントとを含みうる。
【００６９】
当業者には明らかなように、図１には、例として、第１タイプのフィラメント１２８ａ及び第２タイプのフィラメント１２８ｂのみが示されているが、タイプの異なる複数のフィラメント１２８（例えば、各々がタイプの異なる、第１タイプのフィラメント、第２タイプのフィラメント、第３タイプのフィラメント、第４タイプのフィラメントなど）を、不連続フィラメント１２０に更に含めて、フィラメントネットワーク１２４及び／又はフィラメント層１３４を、限定することなく、形成することもできる。
【００７０】
１つの特定且つ非限定的な例として、強化フィラメントは、フィラメントネットワーク１２４で用いることができる。他の特定且つ非限定的な例として、亀裂偏向（crack deflection）、樹脂リガメントのせん断（resin ligament shearing）、粗さ誘起閉口（roughness induced closure）、亀裂ピンニング（crack pinning）、フィラメント降伏せん断
（filament yield shearing）、領域軟化（zone softening）、亀裂架橋（crack bridging）、及び／又はストレス領域のひび割れ（stress zone crazing）に対する複合構造体１０２の靱性を高めるために、強化フィラメントを用いることができる。他の特定且つ非限定的な例として、強化フィラメントは、複合構造体１０２の耐破損性を向上させるために用いることもできる。他の特定且つ非限定的な例として、強化フィラメントは、複合構造体１０２のプライ間の靱性を向上させるために用いることもできる。
【００７１】
本明細書において、「プライ間の靱性を向上させる」ことは、フィラメント層１３４と繊維束１３２との間、繊維束１３２間、及び／又は複合構造体１０２の繊維層１１８間の亀裂に対する耐性が、従来の製法で形成された複合構造体と比べて少なくとも１０パーセント向上することを意味する。例えば、強化フィラメントは、限定するものではないが、炭素フィラメント、ポリエーテルエーテルケトンフィラメント、ポリイミドフィラメント、ポリオレフィンフィラメント、エラストマーフィラメント、ナイロンフィラメント、ポリウレタンフィラメント、又は樹脂１０８の全体的な破壊靱性を向上させる他の熱可塑性フィラメント、熱硬化性フィラメント、又は無機フィラメントを含みうる。
【００７２】
他の特定且つ非限定的な例として、低融点を有するフィラメントは、フィラメントネットワーク１２４を安定させるため、及び／又は不連続フィラメント１２０の熱接合性を高めるために用いられる。本明細書において、「低融点」とは、約５０℃と１７５℃との間の融点を意味する。本開示において、強化レイアップに結合材料を組み合わせると、複合構造体の樹脂に悪影響を及ぼす場合があることが、認識及び考慮されている。例えば、結合材料は、樹脂及び複合構造体のガラス転移温度を下げてしまうことがある。低融点フィラメントを用いると、結合材料１２２の必要性を制限又は排除できるため、この不利点を解消することができる。低融点フィラメントの例としては、限定するものではないが、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリアミド、芯鞘コポリイミド（core-sheath copolymides）、及び熱可塑性材料がある。
【００７３】
他の特定且つ非限定的な例として、高難燃性のフィラメント及び／又は高耐燃性のフィラメントを用いることにより、複合構造体１０２の可燃性を低減したり耐燃性を向上させたりしてもよいし、複合構造体１０２の表面保護の必要性を低減又は排除してもよい。例えば、高耐燃性のフィラメントは、限定するものではないが、ポリイミドフィラメント、
ポリベンゾオキサゾールフィラメント、ポリベンゾイミダゾールフィラメント、ポリベンゾチアゾールフィラメント、ポリベンゾオキサジンフィラメント、セラミックフィラメント、ガラスフィラメント、フェノールフィラメント、又はフィラメントネットワーク１２４、フィラメント層１３４、及び／又は複合構造体１０２の可燃性を低減することができる他のタイプのフィラメントを含みうる。本明細書において、「可燃性の低減」とは、従来の製法で形成された複合構造体と比べて、生成される煙が１０パーセント低減すること、垂直燃焼長（vertical burn length）が少なくとも１０パーセント低減すること、及び／又は外部の燃焼源からの焦げ、層間剥離、燃焼などの領域が少なくとも１０パーセント低減することのうち、少なくとも１つを意味する。
【００７４】
他の特定且つ非限定的な例として、硬質フィラメントは、複合構造体１０２の機械的安定性を向上させるために用いることができる。機械的安定性を向上させると、フィラメントネットワーク１２４及び／又はフィラメント層１３４の機械的強度（例えば、引張り強度、せん断強度など）を高めることができる。硬質フィラメントの例としては、限定するものではないが、炭素フィラメント、ガラスフィラメント、金属フィラメント、及びセラミックフィラメントが挙げられる。
【００７５】
硬質フィラメントは、フィラメントネットワーク１２４及び／又はフィラメント層１３４の厚みを調節するために用いることもできる。一例として、フィラメントが硬質である程、フィラメントネットワーク１２４の圧縮が難しくなり、硬質フィラメントの含有量によって、取り扱い中のフィラメントネットワーク１２４の厚み、及び／又は複合体の硬化後のフィラメント層１３４の厚み（これらは、互いに本質的に異なることがある）が変化する。１つの特定且つ非限定的な例として、炭素の含有量が、１００パーセント、６７パーセント、３３パーセント、及び１０パーセントと低減するにつれて、取り扱い厚み（handling thickness）を、それぞれ、０．４７ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．１５ｍｍ、及び０．０５ｍｍに低減することができる。任意の面積重量において、フィラメント層１３４（又は、フィラメントネットワーク１２４）の厚みは、複合中間層におけるフィラメント層１３４の体積分率（ｖｆ）に比例してもよく、硬質フィラメントの含有量を調節することにより、複合中間層におけるフィラメントｖｆを調節することができる。中間層におけるフィラメントｖｆは、強靭化、可燃性、電磁環境性能、及び／又は複合体の一般的な機械的性能に影響を与えうる。
【００７６】
他の特定且つ非限定的な例として、大表面積フィラメントを用いて、フィラメントネットワーク１２４、フィラメント層１３４、及び／又は複合構造体１０２の靱性を向上させることができる。例として、「大表面積」フィラメントは、表面官能化されたフィラメント（surface functionalized filaments）、ナノフィラメント、活性炭フィラメント、及び／又は多孔質繊維を含みうる。
【００７７】
他の特定且つ非限定的な例として、導電性フィラメントを用いて、複合構造体１０２の導電性を高めてもよい（例えば、電磁環境性能を向上させてもよい）。一例として、導電性フィラメントは、樹脂１０８よりも少なくとも１０パーセント低い電気抵抗を有する任意のタイプのフィラメントを含みうる。導電性フィラメントの例としては、限定するものではないが、金属フィラメント及び炭素フィラメントが挙げられる。
【００７８】
１つの例示的な実施形態として、フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０は、約１パーセントと１０パーセントとの間の第１タイプのフィラメント１２８ａと、約９０パーセントと９９パーセントとの間の第２タイプのフィラメント１２８ｂとを含みうる。他の例示的な実施形態として、フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０は、約１パーセントと１０パーセントとの間の第２タイプのフィラメント１２８ｂと、約９０パーセントと９９パーセントとの間の第１タイプ
のフィラメント１２８ａとを含みうる。他の例示的な実施形態として、フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０は、約１パーセントと３０パーセントとの間の第１タイプのフィラメント１２８ａと、約６０パーセントと９９パーセントとの間の第２タイプのフィラメント１２８ｂとを含みうる。他の例示的な実施形態として、フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０は、約１パーセントと３０パーセントとの間の第２タイプのフィラメント１２８ｂと、約６０パーセントと９９パーセントとの間の第１タイプのフィラメント１２８ａとを含みうる。他の例示的な実施形態として、フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０は、約５０パーセントの第１タイプのフィラメント１２８ａと、約５０パーセントの第２タイプのフィラメント１２８ｂとを含みうる。他の例示的な実施形態として、フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０は、約１パーセントと８５パーセントとの間の第１タイプのフィラメント１２８ａと、約１パーセントと５パーセントとの間の第２タイプのフィラメント１２８ｂと、約１パーセントと１５パーセントとの間の第３タイプのフィラメント１２８ｃ（図４）とを含みうる。他の例示的な実施形態として、フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０は、約３３パーセントの第１タイプのフィラメント１２８ａと、約３３パーセントの第２タイプのフィラメント１２８ｂと、約３３パーセントの第３タイプのフィラメント１２８ｃとを含みうる。フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０の異なるタイプのフィラメント１２８の他の重量パーセントの実施形態についても、限定することなく想定されている。フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０の異なる長さのフィラメント１２６の他の重量パーセントの実施形態についても、限定することなく想定されている。
【００７９】
１つの例示的な実施形態において、フィラメントネットワーク１２４の不連続フィラメント１２０は、異なる長さのフィラメント１２６及び異なるタイプのフィラメント１２８の両方の組み合わせを含みうる。一例として、不連続フィラメント１２０は、複数の異なるタイプのフィラメント１２８（例えば、第１タイプのフィラメント、第２タイプのフィラメント、及び第３タイプのフィラメント）を含んでもよく、これらの各々を特定の長さ範囲に（例えば、特定の長さ範囲内で）切断してもよい（例えば、第１長さのフィラメント、第２長さのフィラメント、及び第３長さのフィラメント）。１つの例示的な実施形態では、異なるタイプのフィラメント１２８の各々は、異なる長さのフィラメント１２６であってもよい（例えば、各々が異なる長さを有していてもよい）。例えば、第１タイプのフィラメントは、第１の長さを有する第１長さのフィラメント（例えば、長フィラメント）であり、第２タイプのフィラメントは、第２の長さを有する第２長さのフィラメント（例えば、短フィラメント）であり、第３タイプのフィラメントは、第３の長さを有する第３長さのフィラメント（例えば、超短フィラメント）であってもよい。第１の長さ、第２の長さ、及び第３の長さは、全て異なっていてもよい。
【００８０】
他の例示的な実施形態では、異なるタイプのフィラメント１２８のうち少なくとも１つは、異なる長さのフィラメント１２６であってもよい（例えば、少なくとも１つが異なる長さを有していてもよい）。例えば、第１タイプのフィラメントは、第１長さのフィラメント（例えば、長フィラメント）であり、第２タイプのフィラメントは、第２長さのフィラメント（例えば、短フィラメント）であり、第３タイプのフィラメントは、第２長さのフィラメント（例えば、短フィラメント）であってもよい。
【００８１】
開示される実施形態を実現する１つの一般的且つ非限定的な例として、フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０は、フィラメントネットワーク１２４の安定性を向上させるとともに、複合構造体１０２のプライ間の靱性を向上させるための、第１長さのフィラメント（例えば、長フィラメント）である第１タイプのフィラメント（例えば、強化フィラメント）、複合構造体１０２の靱性及び／又は耐破損性を向上
させるための、第２長さのフィラメント（例えば、短フィラメント）である第２タイプのフィラメント（例えば、強化フィラメント）、フィラメント層１３４及び／又は複合構造体１０２の界面での絡み合いを高めるとともに、機械的安定性を向上させるための第３長さのフィラメント（例えば、長フィラメント）である、第３タイプのフィラメント（例えば、硬質フィラメント）、安定したフィラメントネットワーク１２４を実現するために必要な結合材料１２２の量を低減したり、ガラス転移温度を下げるための、第４長さのフィラメント（例えば、短フィラメント）である第４タイプのフィラメント（例えば、低融点フィラメント）、フィラメントネットワーク１２４、フィラメント層１３４、及び／又は複合構造体１０２の可燃性を低減するための、第５長さのフィラメント（例えば、短フィラメント）である第５タイプのフィラメント（例えば、高耐燃性のフィラメント）、ｚ方向の導電性を促進するための、第６長さのフィラメント（例えば、短フィラメント）である第６タイプのフィラメント（例えば、導電性フィラメント）、及び／又はｘ−ｙ平面においてパーコレーション閾値（percolation threshold）を有効にするための、第７長さ
のフィラメント（例えば、長フィラメント）である第７タイプのフィラメント（例えば、導電性フィラメント）、のうち少なくとも２つを含みうる。この結果、複合構造体１０２は、安定したフィラメントネットワーク１２４と、低面積重量１４６と、薄いフィラメント層１３４と、低厚み１５０と、向上した様々な複合機能特性１４８（例えば、特性及び／又は機能性）とを含みうる。
【００８２】
フィラメントネットワーク１２４（又は、フィラメント層１３４）において、異なるタイプのフィラメント１２８と異なる長さのフィラメント１２６とを組み合わせる一例には、フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０として、低融点の短フィラメントを、異なるタイプの長フィラメントに組み合わせることが含まれる。当業者には明らかなように、低融点のコポリアミド長フィラメントを用いると、低融点の長フィラメントの収縮により（例えば、凍結ひずみ（frozen strain）の解放により）フィ
ラメント層（例えば、ベール）が変形することがあり、フィラメント層を大面積に亘って引き込んで、面外変形が起こりうる。低融点の芯鞘コポリアミド短フィラメントを用いると、異なるタイプ及び／又は長さのフィラメントを安定化することができ、周りのフィラメントの多くを引き込まないようにしたり、面外変形を低減したりすることができる。
【００８３】
開示される実施形態を実現する１つの特定且つ非限定的な例として、フィラメントネットワーク１２４を形成する不連続フィラメント１２０は、約１８ｍｍと２４ｍｍとの間の長さ範囲（例えば、第１長さのフィラメント）に切断された炭素フィラメント（例えば、第１タイプのフィラメント）や、約１０ｍｍと１５ｍｍとの間の長さ範囲（例えば、第２長さのフィラメント）及び約１ｍｍと４ｍｍとの間の長さ範囲（例えば、第３長さのフィラメント）に切断されたポリイミドフィラメント（例えば、第２タイプのフィラメント）や、約６ｍｍと１２ｍｍとの間の長さ範囲（例えば、第４長さのフィラメント）に切断されたナイロンフィラメント（例えば、第３タイプのフィラメント）などを含みうる。
【００８４】
図２を参照すると、開示されるフィラメントネットワーク１２４の１つの例示的な構成は、異なる長さのフィラメント１２６を有する不連続フィラメント１２０を含みうる。図２に示されるフィラメントネットワーク１２４は、所定数のフィラメント層１１４（図１）におけるフィラメント層１３４の実施態様を示す一例である。異なる長さのフィラメント１２６は、不織状態にて組み合わされた、第１長さのフィラメント１２６ａ（例えば、長いフィラメント）と、第２長さのフィラメント１２６ｂ（例えば、短フィラメント）とを含む。開示される構成を実現する一例として、長フィラメントは、分散された短フィラメントを支持することができ、この結果、十分な数の交錯点１３０を有する不連続フィラメント１２０の接続ネットワークが形成され、安定したフィラメントネットワーク１２４を実現することができる。結果として異なる長さのフィラメント１２６を有するフィラメント層１３４は、低面積重量及び十分なフィラメント端１４４を有することができ、隣接
するフィラメント層１３４、及び／又は強化レイアップ１１０の繊維束１３２（図１）と十分に相互貫通することができる。
【００８５】
図３を参照すると、開示されるフィラメントネットワーク１２４の他の例示的な構成は、異なる長さのフィラメント１２６及び異なるタイプのフィラメント１２８を有する不連続フィラメント１２０を含みうる。図３に示されるフィラメントネットワーク１２４は、所定数のフィラメント層１１４（図１）におけるフィラメント層１３４の実施態様を示す一例である。不連続フィラメント１２０は、不織状態にて組み合わされた、第１長さ‐第１タイプのフィラメント１２６ａ、１２８ａ（例えば、硬質の長フィラメント）と、第２長さ‐第２タイプのフィラメント１２６ｂ、１２８ｂ（例えば、強化用短フィラメント）とを含む。開示される構成を実現する一例として、強化用長フィラメントは、分散された短い硬質フィラメントを支持することができ、この結果、十分な数の交錯点１３０を有する不連続フィラメント１２０の接続ネットワークが形成され、安定したフィラメントネットワーク１２４を実現することができる。結果として異なる長さのフィラメント１２６を有するフィラメント層１３４は、低面積重量及び十分なフィラメント端１４４を有することができ、隣接するフィラメント層１３４、及び／又は強化レイアップ１１０の繊維束１３２（図１）と十分に相互貫通することができる。結果として異なるタイプのフィラメント１２８を有するフィラメントネットワーク１３４は、向上した機能特性（例えば、向上した靱性及び機械的安定性）を有することができる。結果として異なる長さ‐異なるタイプのフィラメント１２６、１２８を有するフィラメント層１３４は、低面積重量及び十分なフィラメント端１４４を有することができ、隣接するフィラメント層１３４、及び／又は強化レイアップ１１０の繊維束１３２と十分に相互貫通することができるとともに、機能特性を向上させることができる。
【００８６】
図４を参照すると、開示されるフィラメントネットワーク１２４の他の例示的な構成は、異なる長さのフィラメント１２６及び異なるタイプのフィラメント１２８を有する不連続フィラメント１２０を含みうる。図４に示されるフィラメントネットワーク１２４は、所定数のフィラメント層１１４（図１）におけるフィラメント層１３４の実施態様を示す一例である。不連続フィラメント１２０は、不織状態にて組み合わされた、第１長さ‐第１タイプのフィラメント１２６ａ、１２８ａ（例えば、強化用長フィラメント）と、第２長さ‐第２タイプのフィラメント１２６ｂ、１２８ｂ（例えば、強化用短フィラメント）と、第３長さ‐第３タイプのフィラメント１２６ｃ、１２８ｃ（例えば、低融点短フィラメント）とを含む。開示される構成を実現する一例として、長い強化フィラメントは、分散された硬質の短フィラメント及び低融点短フィラメントを支持することができ、この結果、十分な数の交錯点１３０を有する不連続フィラメント１２０の接続ネットワークが形成され、安定したフィラメントネットワーク１２４を実現することができる。結果として異なる長さのフィラメント１２６を有するフィラメント層１３４は、低面積重量及び十分なフィラメント端１４４を有することができ、隣接するフィラメント層１３４、及び／又は強化レイアップ１１０の繊維束１３２（図１）と十分に相互貫通することができる。結果として異なるタイプのフィラメント１２８を有するフィラメント層１３４は、向上した機能特性（例えば、向上した靱性及び結合材料１２２の排除）を有することができる。結果として異なる長さ‐異なるタイプのフィラメント１２６、１２８を有するフィラメント層１３４は、低面積重量及び十分なフィラメント端１４４を有することができ、隣接するフィラメント層１３４、及び／又は強化レイアップ１１０の繊維束１３２と十分に相互貫通することができるとともに、機能特性を向上させることができる。
【００８７】
当業者には明らかなように、図３〜５には、例として、限定するものではないが、第１長さ‐第１タイプのフィラメント１２６ａ、１２８ａ、第２長さ‐第２タイプのフィラメント１２６ｂ、１２８ｂ、及び第３長さ‐第３タイプのフィラメント１２６ｃ、１２８ｃのみが示されているが、複数の異なる長さ‐タイプの組み合わせの不連続フィラメント１
２０（例えば、異なる長さ及び／又はタイプの様々な組み合わせを有する、第１長さ‐第１タイプのフィラメント、第２長さ‐第２タイプのフィラメント、第２長さ‐第１タイプのフィラメント、第３長さ‐第３タイプのフィラメント、第２長さ‐第４タイプのフィラメントなど）を、不連続フィラメント１２０に更に含めて、フィラメントネットワーク１２４及び／又はフィラメント層１３４を、形成することもできる。
【００８８】
図５を参照すると、開示される強化レイアップ１１０の１つの例示的な構成は、少なくとも繊維層１１８（個々には、第１繊維層１１８’及び第２繊維層１１８”で示される）を含みうる。図５に示される繊維層１１８は、所定数の繊維層１１６（図１）の実施態様の一例である。例えば、所定数の繊維層１１６は、第１繊維層１１８’と第２繊維層１１８”とを含みうる。繊維層１１８は、少なくとも１つのフィラメント層１３４（個々には、第１フィラメント層１３４’及び第２フィラメント層１３４”で示される）と、少なくとも１つの繊維束１３２（個々には、第１繊維束１３２’及び第２繊維束１３２”で示される）とを含む。
【００８９】
フィラメント層１３４は、所定数のフィラメント層１１４（図１）の実施態様を示す一例である。フィラメント層１３４は、異なる長さのフィラメント１２６と、異なるタイプのフィラメント１２８とを有する不連続フィラメント１２０を含みうる。不連続フィラメント１２０は、不織状態にて組み合わされた、第１長さ‐第１タイプのフィラメント１２６ａ、１２８ａ（例えば、強化用長フィラメント）と、第２長さ‐第２タイプのフィラメント１２６ｂ、１２８ｂ（例えば、強化用短フィラメント）と、第３長さ‐第３タイプのフィラメント１２６ｃ、１２８ｃ（例えば、低融点短フィラメント）とを含む。開示される構成を実現する一例として、フィラメントネットワーク１２４は、図４に示すように構成することができる。
【００９０】
繊維束１３２は、所定数の繊維束１１２（図１）の実施態様の一例である。第１繊維層１１８’は、互いに平行に延びる第１繊維束１３２’を含みうる。同様に、第２繊維層１１８”は、互いに平行に延びる第２繊維束１３２”を含みうる。例えば、図５に示すように、各繊維層１１８の繊維束１３２は、実質的に互いに平行に延びていてもよい。１つの例示的な実施形態において、第１繊維層１１８’の第１繊維束１３２’は、強化レイアップ１１０のｘ軸に実質的に平行に延びていてもよく、第２繊維層１１８”の第２繊維束１３２”は、強化レイアップ１１０のｘ軸に実質的に平行に（例えば、第１繊維束１３２’に平行に）延びていてもよい。
【００９１】
他の例として（不図示）、各繊維層１１８の繊維束１３２は、実質的に互いに平行に延びていなくてもよい。１つの例示的な実施形態において、第１繊維層１１８’の第１繊維束１３２’は、強化レイアップ１１０のｘ軸に実質的に平行に延びていてもよく、第２繊維層１１８”の第２繊維束１３２”は、ｘ軸に対してゼロ以外の角度（例えば、第１繊維束１３２’に対してゼロ以外の角度）で延びていてもよい。一例として、第２繊維層１１８”の第２繊維束１３２”は、ｘ軸に対して４５度の角度で延びていてもよい。他の例として、第２繊維層１１８”の第２繊維束１３２”は、ｘ軸に対して９０度の角度で（例えば、強化レイアップ１１０のｙ軸に平行に）延びていてもよい。
【００９２】
当業者には明らかなように、図２〜５に示される例示的な構成は、フィラメントネットワーク１２４の複数の異なる構成の図示例である。異なる長さのフィラメント１２６（例えば、超長フィラメント、長フィラメント、中長フィラメント、短フィラメント、超短フィラメント、又は他の長さのフィラメント）の追加の組み合わせ、及び／又は異なる組み合わせを、限定することなく用いることができる。異なるタイプのフィラメント１２８（例えば、強化フィラメント、低融点フィラメント、高耐燃性フィラメント、硬質フィラメント、大表面積のフィラメント、導電性フィラメントなど）の追加の組み合わせ、及び／
又は異なる組み合わせを、限定することなく用いることができる。
【００９３】
また、当業者には明らかなように、異なる長さのフィラメント１２６の各々の百分率（例えば、長フィラメントの短フィラメントに対する割合）は、変化させることができ、フィラメントネットワーク１２４の安定性を実現するために様々な割合が想定されている。同様に、異なるタイプのフィラメント１２６の各々の百分率（例えば、強化フィラメントの硬質フィラメント、高耐燃性フィラメント、低融点フィラメントなどに対する割合）は、変化させることができ、フィラメント層１３４及び／又は複合構造体１０２の所望の機能特性を実現するために様々な割合が想定されている。
【００９４】
結合材料１２２は、例示的な構成の各々において用いることができる。
【００９５】
開示される例示的な実施形態を実現する１つの特定且つ非限定的な例として、フィラメント層１３４を形成する不連続フィラメント１２０は、約５０パーセントから９７パーセント（例えば、重量パーセント）のポリイミドフィラメントと、約５０パーセントから３パーセントのコポリアミドフィラメントとを含みうる。
【００９６】
開示される例示的な実施形態を実現する他の特定且つ非限定的な例として、フィラメント層１３４を形成する不連続フィラメント１２０は、約５０パーセントから９７パーセントの炭素フィラメントと、約５０パーセントから３パーセントのコポリアミドフィラメントとを含みうる。
【００９７】
開示される例示的な実施形態を実現する他の特定且つ非限定的な例として、フィラメント層１３４を形成する不連続フィラメント１２０は、約５０パーセントから９７パーセントのポリエーテルエーテルケトンフィラメントと、約５０パーセントから３パーセントのコポリアミドフィラメントとを含みうる。
【００９８】
開示される例示的な実施形態を実現する他の特定且つ非限定的な例として、フィラメント層１３４を形成する不連続フィラメント１２０は、約５０パーセントから９７パーセントのポリイミドフィラメントと、約５０パーセントから３パーセントの炭素フィラメントとを含みうる。
【００９９】
開示される例示的な実施形態を実現する他の特定且つ非限定的な例として、フィラメント層１３４を形成する不連続フィラメント１２０は、約５０パーセントから９７パーセントのポリエーテルエーテルケトンフィラメントと、約５０パーセントから３パーセントの炭素フィラメントとを含みうる。
【０１００】
開示される例示的な実施形態を実現する他の特定且つ非限定的な例として、フィラメント層１３４を形成する不連続フィラメント１２０は、約９０パーセントから５パーセントのポリイミドフィラメントと、約９０パーセントから５パーセントの炭素フィラメントと、約９０パーセントから５パーセントのコポリアミドフィラメントとを含みうる。
【０１０１】
開示される例示的な実施形態を実現する他の特定且つ非限定的な例として、フィラメント層１３４を形成する不連続フィラメント１２０は、約９０パーセントから５パーセントのポリエーテルエーテルケトンフィラメントと、約９０パーセントから５パーセントの炭素フィラメントと、約９０パーセントから５パーセントのコポリアミドフィラメントとを含みうる。
【０１０２】
開示される例示的な実施形態を実現する他の特定且つ非限定的な例として、フィラメント層１３４を形成する不連続フィラメント１２０は、約１８ｍｍから３０ｍｍの長さを有
する約４０パーセントから０．５パーセントのフィラメントと、約６ｍｍから１８ｍｍの長さを有する約４０パーセントから５パーセントのフィラメントと、約０．５ｍｍから６ｍｍの長さを有する約９４．５パーセントから２０パーセントのフィラメントとを含みうる。
【０１０３】
開示される例示的な実施形態を実現する他の特定且つ非限定的な例として、フィラメント層１３４を形成する不連続フィラメント１２０は、約０．５ｍｍから１８ｍｍの長さを有する約５０パーセントから９５パーセントのフィラメントと、約１８ｍｍから３０ｍｍの長さを有する約５０パーセントから５パーセントのフィラメントとを含みうる。
【０１０４】
開示される例示的な実施形態を実現する更に他の特定且つ非限定的な例として、フィラメント層１３４を形成する不連続フィラメント１２０は、約６ｍｍから１８ｍｍの長さを有する約５０パーセントから８５パーセントのフィラメントと、約０．５ｍｍから６ｍｍの長さを有する約１パーセントから４９パーセントのフィラメントと、約１８ｍｍから３０ｍｍの長さを有する約１パーセントから４９パーセントのフィラメントとを含みうる。
【０１０５】
異なる長さのフィラメント１２６（例えば、長フィラメント及び短フィラメント）を含む不連続フィラメント１２０で形成されるフィラメントネットワーク１２４、及び／又はフィラメント層１３４（例えば、複合ベール）を実現する例のいずれにおいても、フィラメントネットワーク１２４、フィラメント層１３４、及び／又は複合構造体１０２は、低面積重量（例えば、約１ｇｓｍと１０ｇｓｍとの間の面積重量）を有していてもよい。
【０１０６】
異なるタイプのフィラメント１２８を含む不連続フィラメント１２０で形成されるフィラメントネットワーク１２４、及び／又はフィラメント層１３４（例えば、複合ベール）を実現する例のいずれにおいても、フィラメントネットワーク１２４、フィラメント層１３４、及び／又は複合構造体１０２は、高面積重量（例えば、約１０ｇｓｍと３０ｇｓｍとの間の面積重量）で多種多様な機能特性を有することになるであろう。
【０１０７】
異なる長さのフィラメント１２６及び異なるタイプのフィラメント１２８の両方を含む不連続フィラメント１２０で形成されるフィラメントネットワーク１２４、及び／又はフィラメント層１３４（例えば、複合ベール）を実現する例のいずれにおいても、フィラメントネットワーク１２４、フィラメント層１３４、及び／又は複合構造体１０２は、低面積重量で多種多様な機能特性を有することになるであろう。
【０１０８】
図６を参照すると、他の例示的な実施形態において、フィラメントネットワーク１２４、及び／又はフィラメント層１３４は、不織の形態で形成された（例えば、不織シート又はウェブとして形成された）所定数の連続フィラメント１５２（例えば、１つ又は複数の連続したフィラメント１５２）と、所定数の不連続フィラメント１２０とを含みうる。連続フィラメント１５２は、不連続フィラメント１２０を支持するためのベースを形成することができる。一例として、フィラメントネットワーク１２４（及び／又はフィラメント層１３４）は、切断して絡み合わされた（機械的に絡み合わされた）複数の不連続フィラメント１２０を含んでもよく、当該不連続フィラメントは、不織の連続フィラメント１５２に対して分散されている。連続フィラメント１５２は、複合構造体１０２の全長又は全幅に延びる１つ又は複数の連続フィラメントを含みうる。不連続フィラメント１２０は、複合構造体１０２の全長又は全幅に延びていない複数のチョップド不連続フィラメントを含みうる。連続フィラメント１５２を形成するフィラメントは、ファイバーとも呼ばれる、個々の材料ストランド（例えば、個々のフィラメント）、及び／又は材料ストランドの束（例えば、フィラメント束）を含みうる。連続フィラメント１５２に付加された不連続フィラメント１２０は、異なるサイズ、異なる長さ、異なる直径、異なる断面形状、及び異なるタイプ（例えば、材料組成）のうち少なくとも１つ、或は、これらの組み合わせの
フィラメントを含みうる。１つの一般的且つ非限定的な例として、連続フィラメント１５２に付加される不連続フィラメント１２０は、異なる長さのフィラメント１２６、異なるタイプのフィラメント１２８、又は異なる長さ‐異なるタイプのフィラメント１２６、１２８の組み合わせのうち少なくとも１つを含みうる。
【０１０９】
開示されるフィラメントネットワーク１２４の１つの例示的な構成は、連続フィラメント１５２と、第１長さ‐第１タイプのフィラメント１２６ａ、１２８ａ（例えば、強化用短フィラメント）及び第２長さ‐第２タイプのフィラメント１２６ｂ、１２８ｂ（例えば、低融点短フィラメント）を有する不連続フィラメント１２０とを含みうる。図６に示されるフィラメントネットワーク１２４は、所定数のフィラメント層１１４（図１）におけるフィラメント層１３４の実施態様を示す一例である。フィラメントネットワーク１２４の開示する構成を実現する一例として、連続フィラメント１５２は、分散された不連続フィラメント１２０（例えば、強化用短フィラメント及び低融点短フィラメント）を支持することができ、この結果、連続フィラメント１５２及び不連続フィラメント１２０の安定した接続ネットワークが形成される（例えば、十分な数の交錯点１３０を有することができる）。結果として異なる長さのフィラメント１２６を有するフィラメント層１３４は、低面積重量及び十分なフィラメント端１４４を有することができ、隣接するフィラメント層１３４、及び／又は強化レイアップ１１０の繊維束１３２（図１）と十分に相互貫通することができる。結果として異なるタイプのフィラメント１２８を有するフィラメント層１３４は、向上した機能特性（例えば、向上した靱性及び結合材料１２２の排除）を有することができる。結果として異なる長さ‐異なるタイプのフィラメント１２６、１２８を有するフィラメント層１３４は、非常に低い面積重量、及び十分なフィラメント端１４４を有することができ、隣接するフィラメント層１３４、及び／又は強化レイアップ１１０の繊維束１３２と十分に相互貫通することができるとともに、機能特性を向上させることができる。
【０１１０】
当業者には明らかなように、図６には、例として、第１長さ‐第１タイプのフィラメント１２６ａ、１２８ａ、及び第２長さ‐第２タイプのフィラメント１２６ｂ、１２８ｂのみが示されているが、複数の異なる長さ‐タイプの組み合わせの不連続フィラメント１２０（例えば、異なる長さ及び／又はタイプの様々な組み合わせを有する、第１長さ‐第１タイプのフィラメント、第２長さ‐第２タイプのフィラメント、第２長さ‐第１タイプのフィラメント、第３長さ‐第３タイプのフィラメント、第２長さ‐第４タイプのフィラメントなど）を、連続フィラメント１５２に付加された不連続フィラメント１２０に更に含めて、フィラメントネットワーク１２４及び／又はフィラメント層１３４を、限定することなく、形成することもできる。
【０１１１】
図７を参照すると、他の例示的な実施形態において、フィラメントネットワーク１２４及び／又はフィラメント層１３４は、膜１５４と、所定数の不連続フィラメント１２０とを含みうる。膜１５４は、不連続フィラメント１２０を追加可能な（例えば、不連続フィラメント１２０を支持可能な）ベースを形成することができる、薄い連続したポリマー材料基体（例えば、シート）である。一例として、フィラメントネットワーク１２４（及び／又はフィラメント層１３４）は、薄膜１５４に分散された複数のチョップド不連続フィラメント１２０を含みうる。膜１５４は、複合構造体１０２の全長又は全幅に延びる熱可塑性基体を含みうる。不連続フィラメント１２０は、複合構造体１０２の全長又は全幅に延びていない複数のチョップド不連続フィラメントを含みうる。不連続フィラメント１２０は、例えば、結合材を用いたり、膜１５４を部分的に溶かしたりして、膜１５４に結合することができる。膜１５４に付加された不連続フィラメント１２０は、異なるサイズ、異なる長さ、異なる直径、異なる断面形状、及び異なるタイプ（例えば、材料組成）のうち少なくとも１つ、或は、これらの組み合わせであるフィラメントを含みうる。１つの一般的且つ非限定的な例として、膜１５４に付加された不連続フィラメント１２０は、異な
る長さのフィラメント１２６、異なるタイプのフィラメント１２８、又は異なる長さ‐異なるタイプのフィラメント１２６、１２８の組み合わせのうち少なくとも１つを含みうる。
【０１１２】
膜１５４は、熱可塑性の基体を貫通して形成された複数の孔、又は同様の開口（不図示）を含みうる。複合構造体１０２を形成するために、樹脂１０８を、繊維層１１８及び／又は強化レイアップ１１０と組み合わせる際に、必要であれば、樹脂１０８がフィラメント層１３４を通って移動又は流れることができるように、孔を適切にサイズ決めしてもよい。
【０１１３】
開示されるフィラメントネットワーク１２４の１つの例示的な構成は、膜１５４と、第１長さ‐第１タイプのフィラメント１２６ａ、１２８ａ（例えば、強化用短フィラメント）及び第２長さ‐第２タイプのフィラメント１２６ｂ、１２８ｂ（例えば、低融点短フィラメント）を有する不連続フィラメント１２０とを含みうる。図７に示されるフィラメントネットワーク１２４は、所定数のフィラメント層１１４（図１）におけるフィラメント層１３４の実施態様を示す一例である。フィラメントネットワーク１２４の開示する構成を実現する一例として、膜１５４は、分散された不連続フィラメント１２０（例えば、強化用短フィラメント及び低融点短フィラメント）を支持することができ、この結果、不連続フィラメント１２０の安定した接続ネットワークが形成される。結果として異なる長さのフィラメント１２６を有するフィラメント層１３４は、低面積重量及び十分なフィラメント端１４４を有することができ、隣接するフィラメント層１３４、及び／又は強化レイアップ１１０の繊維束１３２（図１）と十分に相互貫通することができる。結果として異なるタイプのフィラメント１２８を有するフィラメント層１３４は、向上した機能特性（例えば、向上した靱性及び結合材料１２２の排除）を有することができる。結果として異なる長さ‐異なるタイプのフィラメント１２６、１２８を有するフィラメント層１３４は、低面積重量及び十分なフィラメント端１４４を有することができ、隣接するフィラメント層１３４、及び／又は強化レイアップ１１０の繊維束１３２と十分に相互貫通することができるとともに、機能特性を向上させることができる。
【０１１４】
当業者には明らかなように、図７には、例として、第１長さ‐第１タイプのフィラメント１２６ａ、１２８ａ、及び第２長さ‐第２タイプのフィラメント１２６ｂ、１２８ｂのみが示されているが、複数の異なる長さ‐タイプの組み合わせの不連続フィラメント１２０（例えば、異なる長さ及び／又はタイプの様々な組み合わせを有する、第１長さ‐第１タイプのフィラメント、第２長さ‐第２タイプのフィラメント、第２長さ‐第１タイプのフィラメント、第３長さ‐第３タイプのフィラメント、第２長さ‐第４タイプのフィラメントなど）を、膜１５４に付加された不連続フィラメント１２０に更に含めて、フィラメントネットワーク１２４及び／又はフィラメント層１３４を、限定することなく、形成することもできる。
【０１１５】
図８を参照すると、フィラメントネットワークを形成するための、包括的に２００で示される方法が開示されており、当該方法の一実施形態は、ブロック２０２で示されるように、複数の不連続フィラメントを互いに位置決めして、不連続フィラメントの不織ネットワークを形成することを含む。不連続フィラメントは、異なる長さのフィラメント、及び／又は異なるタイプのフィラメントのうち少なくとも一方を含みうる。不連続フィラメントは、不連続フィラメント１２０の一例であり、異なる長さのフィラメントは、異なる長さのフィラメント１２６の一例であり、異なるタイプのフィラメントは、異なるタイプのフィラメント１２８の一例である（図１）。図８に示される方法２００は、所定数のフィラメント層１１４（図１）におけるフィラメント層１３４を形成するために実施することができる。
【０１１６】
ブロック２０４に示すように、方法２００は、第１長さ‐第１タイプのフィラメントを選択することを含む。ブロック２０６に示すように、複数の第１長さ‐第１タイプのフィラメントを互いに位置決めすることにより、第１長さ‐第１タイプのフィラメントの不織ネットワークを形成する。
【０１１７】
ブロック２０８に示すように、第２長さ‐第２タイプのフィラメントを選択する。第２長さ‐第２タイプのフィラメントは、第１長さ‐第１タイプのフィラメントの長さとは異なる（例えば、より短い）長さ、及び／又は第１長さ‐第１タイプのフィラメントのタイプとは異なるタイプのうち少なくとも１つを有する。ブロック２１０に示すように、複数の第２長さ‐第２タイプのフィラメントを、複数の第１長さ‐第１タイプのフィラメントに対して位置決めすることにより、第１長さ‐第１タイプのフィラメント及び第２長さ‐第２タイプのフィラメントの不織ネットワークを形成する。第１長さ‐第１タイプのフィラメントネットワークは、第２長さ‐第２タイプのフィラメントを支持してもよく、第２長さ‐第２タイプのフィラメントは、第１長さ‐第１タイプのフィラメントと絡み合っていてもよい。
【０１１８】
任意ではあるが、ブロック２１２に示すように、第３長さ‐第３タイプのフィラメントを選択してもよい。第３長さ‐第３タイプのフィラメントは、第１長さ‐第１タイプのフィラメント及び／又は第２長さ‐第２タイプのフィラメントの長さのうち少なくとも１つとは異なる長さを有していてもよいし、第１長さ‐第１タイプのフィラメント及び／又は第２長さ‐第２タイプのフィラメントのうち少なくとも１つのタイプとは異なるタイプを有していてもよい。ブロック２１４に示すように、複数の第３長さ‐第３タイプのフィラメントを、複数の第１長さ‐第１タイプのフィラメント及び第２長さ‐第２タイプのフィラメントに対して位置決めすることにより、第１長さ‐第１タイプのフィラメント、第２長さ‐第２タイプのフィラメント、及び第３長さ‐第３タイプのフィラメントの不織ネットワークを形成する。第１長さ‐第１タイプのフィラメント及び第２長さ‐第２タイプのフィラメントのネットワークは、第３長さ‐第３タイプのフィラメントを支持してもよく、第３長さ‐第３タイプのフィラメントは、第１長さ‐第１タイプのフィラメント及び第２長さ‐第２タイプのフィラメントと絡み合っていてもよい。
【０１１９】
第１長さ‐第１タイプのフィラメントの長さ、第２長さ‐第２タイプのフィラメントの長さ、及び第３長さ‐第３タイプのフィラメントの長さは、フィラメント層の所望の面積重量、フィラメント層の所望の厚み、フィラメント層の十分な安定性、第１長さ‐第１タイプのフィラメントと、第２長さ‐第２タイプのフィラメントと、第３長さ‐第３タイプのフィラメントとの間での十分な絡み合い又は接合交錯点（例えば、十分な数の交錯点）、及び／又は、第１長さ‐第１タイプのフィラメント、第２長さ‐第１タイプのフィラメント、及び第３長さ‐第３タイプのフィラメントにおける、隣接するフィラメント層や隣接する繊維束に貫通するのに十分な数のフィラメント端のうち、少なくとも１つを実現するために選択してもよい。
【０１２０】
第１長さ‐第１タイプのフィラメントのタイプ、第２長さ‐第２タイプのフィラメントのタイプ、及び第３長さ‐第３タイプのフィラメントのタイプは、フィラメント層の様々な機能特性、及び／又はフィラメント層を用いて形成された複合構造体の様々な機能特性のうち少なくとも１つを実現するために選択することができる。
【０１２１】
任意ではあるが、ブロック２１６に示すように、結合材料を用いて、不連続フィラメント（例えば、第１長さ‐第１タイプのフィラメント、第２長さ‐第２タイプのフィラメント、及び／又は第３長さ‐第３タイプのフィラメント）をまとめてバインドしてもよい。開示される方法２００で用いられる結合材料は、結合材料１２２（図１）の一例である。
【０１２２】
フィラメントネットワークを形成するための１つの例示的な方法は、全てのタイプの不連続フィラメント（例えば、異なる長さのフィラメント、及び／又は異なるタイプのフィラメント）を組み合わせて、均質に分散させてから、ウェットレイド（wet laid）、ドライレイド（dry laid）、又はエアレイド（air laid）の手法により不織シート製造処理を行うことを含みうる。例として、ウェットレイドにおいては、低面積重量のフィラメント層（例えば、ベール）を形成するために、約０．５ｍｍと３０ｍｍとの間の（例えば、長い）フィラメントを用いてもよい。例として、ドライレイドにおいては、高面積重量のフィラメント層（例えば、ベール）を形成するために、約１５ｍｍと８０ｍｍとの間のフィラメントを用いてもよい。フィラメントネットワークを形成する他の例示的な方法は、ウェット／ドライ／エアレイド技術のうちいずれかを用いて、異なる長さのフィラメント及び異なるタイプのフィラメントを含む均質な混成体を順次形成し、これらをまとめて積層することを含みうる。フィラメントネットワークを形成する他の例は、ウェット／ドライ／エアレイド技術のうちいずれかを用いて、異なる長さのフィラメント及び異なるタイプのフィラメントを各々が含む複数のフィラメント混成体を順次形成し、当該複数のフィラメント混成体をまとめて積層することにより、個々のフィラメント混成体毎に異なる割合のフィラメントタイプ及び／又はフィラメント長を有するより大きな面積重量のフィラメントネットワーク又はフィラメント層（例えば、ベール）を形成することを含みうる。
【０１２３】
図９を参照すると、複合構造体を形成するための、包括的に３００で示される方法が開示されている。当該方法の一実施形態では、ブロック３０２で示されるように、まず、繊維束に対してフィラメント層を位置決めして繊維層を形成する。フィラメント層は、フィラメント層１３４の一例であり、繊維束は、繊維束１３２の一例であり、繊維層は、繊維層１１８の一例である（図１）。一例として、所定数のフィラメント層及び所定数の繊維束を互いに位置決めすることにより、繊維層を形成してもよい。ブロック３０４に示すように、所定数の繊維層を互いに位置決めすることにより、強化レイアップを形成する。強化レイアップは、強化レイアップ１１０（図１）の一例である。強化レイアップは、複合構造体の形成に用いることができる。図９に示される方法３００を実行することにより、複合構造体１０２（図１）を形成することができる。
【０１２４】
強化レイアップ（及び／又は複合構造体）を形成するための方法の１つの非限定的な例は、プリフォーム又はツールにレイアップする前に、１つ又は複数のフィラメント層と、１つ又は複数の繊維束（例えば、一方向トウ、一方向テープ、織物、ノンクリンプ織布、組紐型（braided shape）など）とを、機械結合、熱結合、又は化学結合することを含み
うる。強化レイアップ（及び／又は複合構造体）を形成するための方法の他の非限定的な例は、繊維束（例えば、一方向トウ、一方向テープ、織物、ノンクリンプ織布、組紐型など）を、プリフォーム又はツールにレイアップした後に、フィラメント層と、当該繊維層の表面（例えば、繊維束の頂部）とを、機械結合、熱結合、又は化学結合することを含みうる。強化レイアップ（及び／又は複合構造体）を形成するための方法の他の非限定的な例は、繊維束（例えば、一方向トウ、一方向テープ、織物、ノンクリンプ織布、組紐型など）を、プリフォーム、ツール、又は他の構造体にレイアップした後に、未結合のチョップド不連続フィラメント（loose chopped discontinuous filaments）と、当該繊維層と
を、機械結合、熱結合、又は化学結合することにより、フィラメント層を形成することを含みうる。上記例において、各繊維層は、フィラメント層を含む場合と含まない場合がある（例えば、繊維層は、少なくとも１つの繊維層と少なくとも１つのフィラメント層、少なくとも１つの繊維束、又は少なくとも１つのフィラメント層を含みうる）。上記例に加えて、複数の繊維層がフィラメント層を含むとき、これらのフィラメント層は、様々な組み合わせのフィラメント長及び／又はフィラメントタイプを含む場合と含まない場合があり、これによって、各繊維層において、フィラメント層が異なる機能性（例えば、機能特性）を有するようにしてもよい。
【０１２５】
ブロック３０６に示すように、樹脂を強化レイアップに組み合わせることにより、複合構造体を形成し、フィラメント層における異なる長さのフィラメント及び／又は異なるタイプのフィラメントにより、当該複合構造体の少なくとも１つの機能特性を向上させる。複合構造体は、実施態様に応じて、未硬化の状態のままであったり、部分的又は完全に硬化されたりする。
【０１２６】
図１０を参照すると、強化レイアップを形成するための、包括的に４００で示される方法が開示されている。当該方法の一実施形態では、ブロック４０２で示すように、まず、選択された層上に、強化レイアップの繊維層のための最初の繊維束を配置することにより開始される。ブロック４０２で示す工程が最初に実行される場合、選択された層とは、モールドなどの、成形機具（tooling apparatus）の表面のことである。以降ブロック４０
２で示される工程が実行される場合、選択された層とは、直前に形成された繊維層のことである。方法４００を実行することにより、複合構造体１０２（図１）を形成することができる。
【０１２７】
ブロック４０４で示すように、フィラメント層を最初の繊維束（ブロック４０２）上に配置する。このとき、フィラメント層が最初の繊維束の外面の少なくとも一部を覆うように、当該フィラメント層を最初の繊維束上に配置してもよい。繊維束及びフィラメント層は、強化レイアップの繊維層を形成する。
【０１２８】
少なくとも１つの繊維束及び少なくとも１つのフィラメント層にて、強化レイアップの繊維層を形成することができる。
【０１２９】
その後、ブロック４０６に示すように、追加の繊維束が、強化レイアップの繊維層に必要か否かを決定する。追加の繊維束が必要な場合、ブロック４０８に示すように、追加の繊維束を、直前に配置されたフィラメント層上に配置する。一例として、次の繊維束の一部が、フィラメント層の少なくとも一部と、任意で、選択された層の少なくとも一部とを覆うように、追加の繊維束を、直前に配置されたフィラメント層上（ブロック４０４）と、任意で、選択された層上とに配置してもよい。追加の繊維束をフィラメント層上に配置した後、ブロック４１０に示すように、更なるフィラメント層が、強化レイアップの繊維層の形成に必要か否かを決定する。
【０１３０】
これに加えて、追加の繊維束が必要ない（ブロック４０６）場合には、ブロック４１０に示すように、更なるフィラメント層が、強化レイアップの繊維層の形成に必要か否かを決定する。追加のフィラメント層が必要な場合には、ブロック４１２に示すように、追加のフィラメント層を、直前に配置された繊維層上に配置する。一例として、次のフィラメント層の少なくとも一部が、直前に配置された繊維束（ブロック４０８）の少なくとも一部を覆うように、追加のフィラメント層を、直前に配置された繊維束上に配置してもよい。
【０１３１】
その後、ブロック４１４に示すように、追加の繊維層が、強化レイアップに必要か否かを決定してもよい。強化レイアップの形成に追加の繊維層が必要である場合、上記方法は、上述したブロック４０２の工程に戻る。強化レイアップの形成に、追加の繊維層が必要でない場合、上記方法を終了する。
【０１３２】
一体型プリフォームを形成するために、樹脂を強化レイアップに注入してもよい。次に、単一層複合構造体又は多層複合構造体を形成するために、一体型プリフォームを硬化させてもよい。
【０１３３】
当業者には明らかなように、開示される実施形態の他の例示的な態様において、ブロッ
クで示される工程は、図で表されている順序とは異なる順序で実行してもよい。例えば、いくつかのケースにおいては、関連する機能に応じて、連続して示されている２つのブロックは実質的に同時に実行されてもよいし、逆の順序で実行されてもよい。また、ブロック図に示されたブロックに対して、さらに他のブロックを追加してもよい。
【０１３４】
本開示における各例は、図１１に示す航空機製造及び保守方法５００、並びに、図１２に示す航空機５５０に関連して説明することができる。生産開始前の工程として、例示的方法５００は、ブロック５０２に示す航空機５５０の仕様決定及び設計と、ブロック５０４に示す材料調達とを含みうる。生産中の工程として、ブロック５０６に示す部品及び小組立品の製造と、ブロック５０８に示す航空機５５０のシステムインテグレーションが行われる。その後、航空機５５０は、ブロック５１０に示す認可及び納品の工程を経て、ブロック５１２に示す使用に入る。使用中は、航空機５５０は、ブロック５１４に示す定例の整備及び保守に組み込まれる。定例の整備及び保守は、航空機５５０の１つ又は複数のシステムの調整、再構成、改修などを含みうる。
【０１３５】
例示的方法５００の各処理は、システムインテグレーター、第三者、及び／又はオペレータ（例えば、顧客）によって実行または実施することができる。この説明のために言及すると、システムインテグレーターは、航空機メーカーおよび主要システム下請業者をいくつ含んでもよいが、これに限定されない。第三者は、売主、下請業者、供給業者をいくつ含んでもよいが、これに限定されない。オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス組織などであってもよい。
【０１３６】
図１２に示すように、例示的方法５００を用いて製造される航空機５５０は、複数の高水準システム５５４及び内装５５６を具備した機体５５２を含んでもよい。高水準システム５５４の例として、推進系５５８、電気系５６０、油圧系５６２、及び環境系５６４のうちの１つ又は複数が挙げられる。また、その他のシステムをいくつ含んでもよい。航空宇宙産業に用いた場合を例として説明したが、本開示の原理は、例えば、自動車及び海運産業などの他の産業に適用することができる。従って、航空機５５０に加えて、本開示の原理は、他の乗り物（例えば、陸上車、船舶、宇宙船など）にも適用することができる。
【０１３７】
本明細書において図示又は説明されている装置および方法は、製造および保守方法５００の１つ又は複数のどの段階においても用いることができる。例えば、部品及び小組立品の製造（ブロック５０６）に対応する部品又は小組立品は、航空機５５０の使用中（ブロック５１２）に製造される部品又は小組立品と同様に組み立て又は製造することができる。また、装置、方法、又はこれらを組み合わせた１つ又は複数の例は、例えば、生産段階（ブロック５０６及び５０８）で用いることにより、航空機５５０の材料の重量を低減したり、航空機５５０の材料の機能性を向上させたりすることができる。同様に、装置又は方法を実現する１つ又は複数の例、又はこれらの組み合わせを、例えば、限定するものではないが、航空機５５０の使用中における、整備及び保守の段階（ブロック５１４）で用いることもできる。
【０１３８】
更に、本開示は、以下の付記に係る態様も含むものとする。
【０１３９】
付記１．  不連続フィラメント（１２０）を含むフィラメントネットワークであって、前記不連続フィラメントは、異なる長さのフィラメント及び異なるタイプのフィラメント（１２８）のうち少なくとも一方を含む、フィラメントネットワーク。
【０１４０】
付記２．  前記異なる長さのフィラメントは、第１長さのフィラメント（１２６ａ）及び第２長さのフィラメント（１２６ｂ）を含み、前記第１長さのフィラメントは、第１の長さを有し、前記第２長さのフィラメントは、第２の長さを有し、前記第１の長さは、前
記第２の長さとは異なる、付記１に記載のフィラメントネットワーク。
【０１４１】
付記３．  前記第１の長さは、前記第２の長さよりも少なくとも５０パーセント長い、付記２に記載のフィラメントネットワーク。
【０１４２】
付記４．  ０．５と９９．５重量パーセントとの間で前記第１長さのフィラメント（１２６ａ）を含み、９９．５と０．５重量パーセントとの間で前記第２長さのフィラメント（１２６ｂ）を含む、付記２に記載のフィラメントネットワーク。
【０１４３】
付記５．  前記第１の長さは、
１ミリメートルと６ミリメートルとの間、
６ミリメートルと１５ミリメートルとの間、及び
１５ミリメートルと３０ミリメートルとの間
のうち、１つが選択される、付記２に記載のフィラメントネットワーク。
【０１４４】
付記６．  前記第２の長さは、
１ミリメートルと６ミリメートルとの間、
６ミリメートルと１５ミリメートルとの間、
１５ミリメートルと３０ミリメートルとの間、及び
３０ミリメートルと１００ミリメートルとの間
のうち、１つが選択される、付記５に記載のフィラメントネットワーク。
【０１４５】
付記７．  前記異なる長さのフィラメント（１２６ａ）は、第３長さのフィラメントを更に含み、前記第３長さのフィラメントは、第３の長さを有し、前記第３の長さは、前記第１の長さ及び前記第２の長さとは異なる、付記６に記載のフィラメントネットワーク。
【０１４６】
付記８．  ０．５と９９．５重量パーセントとの間で前記第１長さのフィラメント（１２６ａ）を含み、９９．５と０．５重量パーセントとの間で前記第２長さのフィラメント（１２６ｂ）を含み、０．５と９９．５パーセントとの間で第３長さのフィラメントを含み、前記第３長さは、
１００ナノメートルと１００００ナノメートルとの間、
１０マイクロメートルと５００マイクロメートルとの間、
１ミリメートルと６ミリメートルとの間、
６ミリメートルと１５ミリメートルとの間、
１５ミリメートルと３０ミリメートルとの間、及び
３０ミリメートルと１００ミリメートルとの間
のうち、１つが選択される、付記７に記載のフィラメントネットワーク。
【０１４７】
付記９．  前記異なるタイプのフィラメント（１２８）は、強化フィラメント、硬質フィラメント、低融点フィラメント、高耐燃性のフィラメント、表面積が大きいフィラメント、及び導電性フィラメントのうち、少なくとも２つを含む、付記１〜８に記載のフィラメントネットワーク。
【０１４８】
付記１０．  前記異なるタイプのフィラメント（１２８）は、第１タイプのフィラメント（１２８ａ）及び第２タイプのフィラメント（１２８ｂ）を含み、前記第１タイプのフィラメントは、第１材料組成を含み、前記第２タイプのフィラメントは、第２材料組成を含み、前記第１材料組成は、前記第２材料組成とは異なる、付記１〜８に記載のフィラメントネットワーク。
【０１４９】
付記１１．  前記第１タイプのフィラメント（１２８ａ）は、第１の長さを有し、前記
第１の長さは、
１ミリメートルと６ミリメートルとの間、
６ミリメートルと１５ミリメートルとの間、及び
１５ミリメートルと３０ミリメートルとの間
のうち、１つが選択される、付記１０に記載のフィラメントネットワーク。
【０１５０】
付記１２．  前記第２タイプのフィラメント（１２８ｂ）は、前記第１の長さとは異なる第２の長さを有し、前記第２の長さは、
１ミリメートルと６ミリメートルとの間、
６ミリメートルと１５ミリメートルとの間、
１５ミリメートルと３０ミリメートルとの間、及び
３０ミリメートルと１００ミリメートルとの間
のうち、１つが選択される、付記１１に記載のフィラメントネットワーク。
【０１５１】
付記１３．  ０．５と９９．５重量パーセントとの間で前記第１タイプのフィラメント（１２８ａ）を含み、９９．５と０．５重量パーセントとの間で前記第２タイプのフィラメント（１２８ｂ）を含む、付記１２に記載のフィラメントネットワーク。
【０１５２】
付記１４．  前記異なるタイプのフィラメント（１２８）は、第３タイプのフィラメントを更に含み、前記第３タイプのフィラメントは、第３材料組成を含み、前記第３材料組成は、前記第１材料組成及び前記第２材料組成とは異なる、付記１２に記載のフィラメントネットワーク。
【０１５３】
付記１５．  ０．５と９９．５重量パーセントとの間で前記第１タイプのフィラメント（１２８ａ）を含み、９９．５と０．５重量パーセントとの間で前記第２タイプのフィラメント（１２８ｂ）を含み、０．５と９９．５パーセントとの間で第３タイプのフィラメントを含み、前記第３タイプのフィラメントは、第３の長さを有し、前記第３の長さは、前記第１の長さ及び前記第２の長さとは異なり、前記第３の長さは、
１００ナノメートルと１００００ナノメートルとの間、
１０マイクロメートルと５００マイクロメートルとの間、
１ミリメートルと６ミリメートルとの間、
６ミリメートルと１５ミリメートルとの間、
１５ミリメートルと３０ミリメートルとの間、及び
３０ミリメートルと１００ミリメートルとの間
のうち、１つが選択される、付記１１〜１４に記載のフィラメントネットワーク。
【０１５４】
付記１６．  連続フィラメント（１５２）を更に含み、前記不連続フィラメント（１２０）は、前記連続フィラメントと結合している、付記１〜８に記載のフィラメントネットワーク。
【０１５５】
付記１７．  膜を更に含み、前記不連続フィラメント（１２０）は、前記膜（１５４）に結合している、付記１〜８に記載のフィラメントネットワーク。
【０１５６】
付記１８．  繊維束（１３２）を更に含み、前記フィラメントネットワークは、繊維層（１１８）を形成するために前記繊維束上に配置されるフィラメント層（１３４）を形成し、所定数の繊維層は、積層されることにより、強化レイアップ（１１０）を形成している、付記１〜８に記載のフィラメントネットワーク。
【０１５７】
付記１９．  所定数の繊維層（１１６）と、前記所定数の繊維層を結合する樹脂（１０８）と、を含む複合構造体であって、前記所定数の繊維層の各繊維層は、
繊維束（１３２）と、
前記繊維束を少なくとも部分的に覆うフィラメント層（１３４）と、を含み、前記フィラメント層は、不連続フィラメント（１２０）を含み、前記不連続フィラメントは、
第１長さを有する第１長さのフィラメント（１２６ａ）、及び前記第１長さとは異なる第２長さを有する第２長さのフィラメント（１２６ｂ）を含む異なる長さのフィラメント、並びに、
第１材料組成を含む第１タイプのフィラメント（１２８ａ）、及び前記第１材料組成とは異なる第２材料組成を含む第２タイプのフィラメント（１２８ｂ）を含む異なるタイプのフィラメント、のうち少なくとも一方を含む、複合構造体。
【０１５８】
付記２０．  複合構造体を形成する方法であって、
繊維束（１３２）に対して、異なる長さのフィラメント（１２６）及び異なるタイプのフィラメント（１２８）のうち少なくとも一方を含む不連続フィラメント（１２０）を含むフィラメント層（１３４）を位置決めして、繊維層（１１８）を形成することと、
所定数の繊維層から、前記複合構造体（１０２）のための強化レイアップを形成することと、
前記強化レイアップと樹脂（１０８）とを一体化させて、低面積重量（１４６）、低厚み（１５０）、及び選択された機能特性（１４８）のうち少なくとも１つを含む前記複合構造体を形成することと、を含む、方法。
【０１５９】
従って、開示される装置及び方法は、異なる長さ及び／又は異なるタイプのうち少なくとも１つを有する不連続繊維から形成される所定数のフィラメント層を用いることにより、低面積重量、低厚み、及び／又は向上した機能特性のうち少なくとも１つを有する複合構造体を形成するために用いることができる。
【０１６０】
開示される装置及び方法について様々な実施形態を示して説明を行ったが、本明細書を読んだ当業者は、これらに対する改変例も思いつくであろう。本願は、そのような改変例も含み、特許請求の範囲でのみ限定されるものとする。
【図１】
2020056148.tif 000003
【図２】
2020056148.tif 000004
【図３】
2020056148.tif 000005
【図４】
2020056148.tif 000006
【図５】
2020056148.tif 000007
【図６】
2020056148.tif 000008
【図７】
2020056148.tif 000009
【図８】
2020056148.tif 000010
【図９】
2020056148.tif 000011
【図１０】
2020056148.tif 000012
【図１１】
2020056148.tif 000013
【図１２】
2020056148.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月27日(2019.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の連続する強化材料の繊維束を備える一対の繊維束層（１３２、１３２’、１３２”）と、
前記一対の繊維束層の間に配置されるとともに、前記一対の繊維束層に結合された中間繊維層（１３４、１３４’、１３４”）と、を少なくとも含む強化レイアップ（１１０）であって、
前記中間繊維層は、フィラメントネットワーク（１２４）を含んでおり、当該フィラメントネットワークは、
第１長さ範囲を有する第１不連続フィラメント（１２６ａ、１２８ａ）と、
前記第１長さ範囲とは異なる第２長さ範囲を有し、前記第１不連続フィラメントに絡み合う、前記第１不連続フィラメントよりも硬質な第２不連続フィラメント（１２６ｂ、１２８ｂ）と、
前記第１長さ範囲及び前記第２長さ範囲とは異なる第３長さ範囲を有し、前記第１不連続フィラメント及び前記第２不連続フィラメントに絡み合う、前記第１不連続フィラメント及び前記第２不連続フィラメントよりも低融点の第３不連続フィラメント（１２６ｃ、１２８ｃ）と、を含んでおり、
前記第１不連続フィラメント、前記第２不連続フィラメント及び前記第３不連続フィラメントのうちの少なくとも一部のフィラメントの端（１４４）は、少なくとも部分的に前記繊維束層に貫入しており、
前記第３不連続フィラメントは、溶融して、前記フィラメントネットワーク及び前記繊維束層を熱接合させており、
前記第２不連続フィラメントは、強化レイアップの機械的強度を高めて機械的安定性を向上させており、
前記第１不連続フィラメントは、前記第２不連続フィラメント及び前記第３不連続フィラメントとは異なる少なくとも一つの特性を付与している、強化レイアップ。
【請求項２】
前記第１長さ範囲は、前記第２長さ範囲よりも少なくとも５０パーセント長い、請求項１に記載の強化レイアップ。
【請求項３】
前記フィラメントネットワークは、０．５と９９．５重量パーセントとの間で前記第１長さのフィラメント（１２６ａ）を含み、９９．５と０．５重量パーセントとの間で前記第２長さのフィラメント（１２６ｂ）を含む、請求項１又は２に記載の強化レイアップ。
【請求項４】
前記第１長さ範囲は、
１ミリメートルと６ミリメートルとの間、
６ミリメートルと１５ミリメートルとの間、及び
１５ミリメートルと３０ミリメートルとの間
のうち、１つが選択される、請求項１〜３のいずれかに記載の強化レイアップ。
【請求項５】
前記第２長さ範囲は、
１ミリメートルと６ミリメートルとの間、
６ミリメートルと１５ミリメートルとの間、
１５ミリメートルと３０ミリメートルとの間、及び
３０ミリメートルと１００ミリメートルとの間
のうち、前記第１長さ範囲とは異なる１つが選択される、請求項１〜４のいずれかに記載の強化レイアップ。
【請求項６】
前記フィラメントネットワークは、０．５と９９．５重量パーセントとの間で前記第１不連続フィラメント（１２６ａ、１２８ａ）を含み、９９．５と０．５重量パーセントとの間で前記第２不連続フィラメント（１２６ｂ、１２８ｂ）を含み、０．５と９９．５パーセントとの間で第３不連続フィラメン（１２６ｃ、１２８ｃ）トを含み、前記第３長さは、
１００ナノメートルと１００００ナノメートルとの間、
１０マイクロメートルと５００マイクロメートルとの間、
１ミリメートルと６ミリメートルとの間、
６ミリメートルと１５ミリメートルとの間、
１５ミリメートルと３０ミリメートルとの間、及び
３０ミリメートルと１００ミリメートルとの間
のうち、前記第１長さ範囲及び前記第２長さ範囲とは異なる１つが選択される、請求項１〜５のいずれかに記載の強化レイアップ。
【請求項７】
前記第１不連続フィラメント（１２６ａ、１２８ａ）は、強化フィラメント、高耐燃性フィラメント、表面面積が大きいフィラメント、及び導電性フィラメントのうち、少なくとも一つを含みうる、請求項１〜６のいずれかに記載の繊維層。
【請求項８】
前記第１不連続フィラメント（１２６ａ、１２８ａ）は、第１材料組成を有し、前記第２不連続フィラメントは、第２材料組成を有し、前記第１材料組成は、前記第２材料組成とは異なる、請求項１〜７いずれかに記載の強化レイアップ。
【外国語明細書】
2020056148000001.pdf
2020056148000002.pdf
2020056148000003.pdf
2020056148000004.pdf