【手続補正書】
【提出日】令和2年11月20日(2020.11.20)
【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】
硬質または半硬質になるように固化可能な可撓性複合材料であって、
第１の層と、
第１の層と反対側の第２の層であって、空間により第１の層から分離された第２の層と、
第１の層と第２の層との間の空間に配置された充填材料であって、液体、気体または放射線を加えたときに硬質または半硬質の固体に固化することができる粉末充填材料と、
第１の層および／または第２の層から前記空間内に実質的に延び、かつ第１の層および／または第２の層に連結された複数の要素であって、第１の層および／または第２の層を通り抜けることができるとともに、互いに連結することができ、それにより、層を互いに結合する連結要素を形成する複数の要素とを備え、
連結要素の１または複数に張力が加えられ、かつ張力下にある隣接する連結要素間で第１の層および／または第２の層を外向きに膨らませるような圧力で、未固化の前記粉末充填材料が前記空間内に設けられていることを特徴とする可撓性複合材料。
【請求項２】
請求項１に記載の可撓性複合材料において、
前記第１の層が不織布を含み、
前記不織布が、ニードルパンチ、接着剤、加熱、水流交絡、ステッチボンドまたは超音波溶接によって結合された繊維を含むことができることを特徴とする可撓性複合材料。
【請求項３】
請求項１または２に記載の可撓性複合材料において、
前記第１の層が、気体および液体に対しては透過性であるが、前記粉末充填材料に対しては実質的に不透過性であることを特徴とする可撓性複合材料。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の可撓性複合材料において、
前記第１の層および／または第２の層が補強要素をさらに含み、前記補強要素が、前記第１の層および／または第２の層の引張強度を向上させるか、かつ／または剛性を増大させるように構成された、織布、不織布、連続膜または編布を含み、
前記補強要素がポリエステルまたはポリプロピレンを含むことができることを特徴とする可撓性複合材料。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の可撓性複合材料において、
前記第１の層および／または第２の層の終局引張強度は、下式：
2020500114.tif 000001
によって表すことができ、ここで、
σｆが、固化時の粉末充填材料の終局引張応力（Ｎ／ｍ２）であり、
ｔｆが、固化した粉末充填材料の平均厚さ（ｍ）であり、
Ｔｒが、幅１メートルあたりの、引張荷重を受ける層の終局引張強度（Ｎ／ｍ）であることを特徴とする可撓性複合材料。
【請求項６】
請求項４または５に記載の可撓性複合材料において、
前記第１の層および／または第２の層が、幅１メートル当たり０．５−２００ｋＮ、好ましくは１−１５０ｋＮ／ｍ、または１−１００ｋＮ／ｍの引張強度を有することを特徴とする可撓性複合材料。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の可撓性複合材料において、
前記第１の層および／または第２の層が、その最も内側の面の少なくとも一部に凹凸のあるくさび布地要素を含み、前記空間内の粉末充填材料に接して固化時に前記粉末充填材料が付着し、
前記凹凸のあるくさび布地がポリプロピレン繊維を含むことができ、
前記粉末充填材料に接するくさび布地要素が、粉末充填材料の固化時に、くさび布地と粉末充填材料との間に０．５−１０ｋＮ／ｍの剥離抵抗を有する結合を提供するように構成することができることを特徴とする可撓性複合材料。
【請求項８】
請求項４乃至６の何れか一項を引用する請求項７に記載の可撓性複合材料において、
くさび布地要素が補強層に結合されており、くさび布地と補強層との間の結合の剥離抵抗が０．５−１０ｋＮ／ｍであることを特徴とする可撓性複合材料。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の可撓性複合材料において、
前記連結要素が、前記第１の層と第２の層との間に延びて両層を接合し、かつ当該可撓性複合材料の縦軸および／または横軸に沿って規則的または不規則な配置で間隔を空けて設けられていて、
連結要素が複数のサブ要素を含み、前記サブ要素が、別々の縦列で前記空間を横切って層の一方または両方を通って延び、引張荷重を支えることができ、
前記連結要素は、０．１−１００ｍｍ、好ましくは０．１−５０ｍｍ、より好ましくは０．５−２０ｍｍ、最も好ましくは１−１２ｍｍの長さで互いに離間しており、
前記連結要素が、ニードルパンチ、ステッチボンド、水流交絡、および予め形成されたフックとの係合のうちの１または複数によって、前記空間内に配置されていることを特徴とする可撓性複合材料。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか一項に記載の可撓性複合材料において、
前記第１の層および／または第２の層から前記空間を横切って延びる前記連結要素が、反対側の層を通り抜け、それにより層を互いに結合し、
前記第１の層および／または第２の層を通って延びる前記連結要素が、それが通って延びる層の最も外側に固定されるように構成することができ、
前記連結要素が、機械的絡み合い、接着剤、加熱による融着、または化学的或いは機械的手段によるポリマー層への結合のうちの１または複数によって固定されることができることを特徴とする可撓性複合材料。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか一項に記載の可撓性複合材料において、
未固化の可撓性複合材料の第１の層と第２の層との間の剥離強度が、０．１ｋＮ／ｍ−２０ｋＮ／ｍ、好ましくは０．３ｋＮ／ｍ−３ｋＮ／ｍであることを特徴とする可撓性複合材料。
【請求項１２】
請求項９乃至１１の何れか一項に記載の可撓性複合材料において、
前記連結要素が、前記第１の層および／または第２の層を通って延びるときに、前記第１の層および／または第２の層と実質的に平行になるように向きを変えることを特徴とする可撓性複合材料。
【請求項１３】
請求項９乃至１２の何れか一項に記載の可撓性複合材料において、
前記第１の層および／または第２の層から前記空間を実質的に横切って延びる連結要素が、反対側の層を通り抜けて前記空間内に戻るように延びて、
前記空間内に戻るように実質的に延びる連結要素は、前記空間内に位置する他の要素と結合するように構成することができ、
前記空間内に戻るように実質的に延びる連結要素は、絡み合いによって他の要素と結合するように構成することができ、
前記空間内に戻るように実質的に延びる連結要素は、繊維の元となる層と結合するように構成することができることを特徴とする可撓性複合材料。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の可撓性複合材料において、
前記第１の層と第２の層との間の空間に位置する第２の充填材料をさらに含み、前記第２の充填材料が、前記第１の層と第２の層との間の空間に位置する分離層によって、前記第１の粉末充填材料から分離されていて、
前記第２の充填材料は、粉末、ペーストまたは発泡性組成物のうちの１または複数から選択することができ、
前記第２の充填材料は、ベントナイト粘土または超吸収性ポリマーを含むことができることを特徴とする可撓性複合材料。
【請求項１５】
請求項１乃至１４の何れか一項に記載の可撓性複合材料において、
当該可撓性複合材料の層が接着剤で互いに結合され、好ましくは、前記接着剤がホットメルト接着剤であり、
前記接着剤は、前記補強層に接着されているポリプロピレンコポリマーまたは前記補強層の一部としてのポリプロピレンコポリマーを含むことができ、
前記接着剤は、前記第１の層および／または第２の層の終局引張強度と実質的に同様の層間の剪断強度を提供することができることを特徴とする可撓性複合材料。
【請求項１６】
請求項１乃至１５の何れか一項に記載の可撓性複合材料において、
前記第１の層および／または第２の層中の１または複数の材料が、水溶性、腐敗性、ＵＶ分解性、親水性および疎水性であることを特徴とする可撓性複合材料。
【請求項１７】
請求項１乃至１６の何れか一項に記載の可撓性複合材料において、
材料が固化する前に自重を支えることができる三次元形状に未固化の可撓性複合材料を形成するために曲げる（塑性変形させる）ことができる十分な面外剛性を有する延性層をさらに含むことを特徴とする可撓性複合材料。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
式（Ｉ）は以下のように導出することができる。図１５の符号１０００は、ＢＳ  ＥＮ  １９６−１：２００５に基づく３点曲げ試験を受けている可撓性複合材料の固化サンプルに作用する（図１１の平面への単位深さ当たりの）力を示している。第１の層は１９、固化充填材料は２０、第２の層は２１で示されている。サンプルの破壊モードは、固化した充填材料が張力下で破壊し、最初の中央の亀裂から徐々に離れた別個の地点で何度も亀裂を起こし、第２の層が張力下で破壊したときに最終的な破壊が生じるものと考えられる。これは、圧縮時のバルク固化充填物の破壊や補強材の剥離などの他の破壊モードとは対照的である。例えば、第１の層が引張状態の層になるように反対側から可撓性複合材料に荷重が加えられ、かつ式（Ｉ）が依然として適用される場合には、第１の層と第２の層を置換するようにしてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
図１５の符号１１００は、仮想的な切断がサンプルの中心で生じた場合に、固化バルク充填物に生じた最初の亀裂の点でサンプルに作用する力の分解図を示している。Ｔ１（Ｎ／ｍ）は、固化充填物の上側の最外部で固化充填物に作用する正味の圧縮力であり、Ｔ２（Ｎ／ｍ）は、固化充填物の下側の最外部で固化充填物に作用する正味の引張力である。力の単純な分解は、以下のことを示している。
2020500114.tif 000002
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
バルク固化充填物と第２の層との間の接触領域に作用する剪断応力は、ｓ（Ｎ／ｍ２）である。次のように仮定される。
2020500114.tif 000003
ここで、Ｔｒ（Ｎ／ｍ２）は、ＥＮ  ＩＳＯ  １０３１９：２０１５を使用して測定した第２の層の終局引張強度である。この関係は、第２の層が剪断で剥離する前に引張で破断するという仮定が成り立つ場合に、成り立たなければならない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
σｆ（Ｎ／ｍ２）がＢＳ  ＥＮ  １２３９０−５：２００９を使用して測定した引張破壊前のバルク固化充填物の最大引張応力である場合、曲げによる中実矩形梁の応力を解くことによって、次の方程式が成り立つことが示される。
2020500114.tif 000004
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
ここで、ｔｆ（ｍ）は固化した充填材料の平均厚さである（ＢＳ  ＥＮ  １８４９：２００１に記載されているような３点曲げ試験において破壊するまで材料に荷重がかけられるときにに亀裂線に沿って測定される）。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
式（ＩＶ）を式（Ｖ）に挿入して式を変形すると、次のようになる。
2020500114.tif 000005
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
好ましくは、充填材料を固化させたときに、くさび要素と固化可能な粉末との間に形成される結合の強度およびくさび要素と補強要素との間に形成される結合の強度は、Ｆｒ、補強要素の終局引張強度（複合材料の幅１メートルあたりのニュートン（Ｎ／ｍ）単位で測定される）と同等またはそれ以上である。充填材料が固化されるときにくさび要素と固化可能な粉末との間に形成される結合の強度およびくさび要素と補強要素との間に形成される結合の強度は、結合の剪断強度および／または剥離強度、すなわち剥離に抵抗する結合の程度に基づいて判断することができる。好ましくは、充填材料を固化させるときのくさび要素と固化可能粉末との間の結合およびくさび要素と補強要素との間の結合の剪断強度および／または剥離強度は、Ｆｒと同等またはそれ以上とすることができる。好ましくは、ＢＳ  ＥＮ  ＩＳＯ  １３４２６−２：２００５を使用して試験したときに、充填材料が固化したときの、くさび要素と固化可能粉末との間の結合の剪断強度は、５−２０ｋＮ／ｍ２であり、くさび要素と補強要素との間の結合については５−２０ｋＮ／ｍ２である。好ましくは、ＢＳ  ＥＮ  ＩＳＯ  １３４２６−２：２００５を使用して試験したときに、充填材料が固化したときの、くさび要素と固化可能粉末との間の結合の剥離抵抗（剥離強度）は、０．５−１０ｋＮ／ｍであり、くさび要素と補強要素との間の結合については０．５−１０ｋＮ／ｍである。好ましくは、くさび要素と固化可能粉末（固化時）との間の結合の剥離抵抗は、同じ材料であることもある、くさび要素と補強要素との間の結合の剥離抵抗と同じかそれより大きい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４１】
曲げ剛性
図１０および図１１は、ＢＳ  ＥＮ  １９６−１：２００５に提示されている標準試験に基づいて、本発明に係る２組の可撓性複合材料ＡおよびＢに対して実施した３点曲げ試験のプロットを示している。図１０および図１１は、ＭＰａ単位の曲げ強度対ｍｍ単位の中心変位を示している。プロット１８は、上述した図２に示す可撓性複合材料２００の一組のサンプルのものである。