(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合材を製造する方法において、
金型（６，６ａ，６ｂ）の内面上に少なくとも１つの強化層（２，３，４）を配置するステップと、
前記少なくとも１つの強化層（２，３，４）の最も外側の強化層（２）上に分解性膜（１）を位置決めするステップであって、該分解性膜（１）は、少なくとも１つの強化層よりも低い通気性を有する材料から形成されている、ステップと、
前記少なくとも１つの強化層（２，３，４）を前記金型（６，６ａ，６ｂ）の前記内面に向かって押し付けるように前記金型（６，６ａ，６ｂ）の前記内面と前記分解性膜（１）との間に吸引を提供するステップと、
前記分解性膜（１）を少なくとも部分的に少なくとも１つの真空フィルム（９）によって被覆するステップと、
該真空フィルム（９）と前記金型（６，６ａ，６ｂ）との間の領域に真空を生ぜしめるステップと、
該真空によって前記領域に樹脂を注入するステップと、
該樹脂を硬化させるステップと、を含み、
前記方法は、前記真空フィルム（９）と前記金型（６）との間の領域に真空を生ぜしめた後、前記樹脂が完全に硬化する前に、膜材料の物理的または化学的変化を誘発することによって前記分解性膜（１）の分解を開始することを含み、
前記分解性膜（１）の分解は、真空内への気体としてまたは樹脂の部分として導入された分解剤によって開始されることを特徴とする、複合材を製造する方法。
【請求項２】
複合材を製造する方法において、
金型（６，６ａ，６ｂ）の内面上に少なくとも１つの強化層（２，３，４）を配置するステップと、
前記少なくとも１つの強化層（２，３，４）の最も外側の強化層（２）上に分解性膜（１）を位置決めするステップであって、該分解性膜（１）は、少なくとも１つの強化層よりも低い通気性を有する材料から形成されている、ステップと、
前記少なくとも１つの強化層（２，３，４）を前記金型（６，６ａ，６ｂ）の前記内面に向かって押し付けるように前記金型（６，６ａ，６ｂ）の前記内面と前記分解性膜（１）との間に吸引を提供するステップと、
前記分解性膜（１）を少なくとも部分的に少なくとも１つの真空フィルム（９）によって被覆するステップと、
該真空フィルム（９）と前記金型（６，６ａ，６ｂ）との間の領域に真空を生ぜしめるステップと、
該真空によって前記領域に樹脂を注入するステップと、
該樹脂を硬化させるステップと、を含み、
前記方法は、前記真空フィルム（９）と前記金型（６）との間の領域に真空を生ぜしめた後、前記樹脂が完全に硬化する前に、膜材料の物理的または化学的変化を誘発することによって前記分解性膜（１）の分解を開始することを含み、
前記分解性膜（１）の分解は、該分解性膜に水を提供することによって開始され、前記分解性膜（１）は、水において溶解可能または分解性の材料を含むことを特徴とする、複合材を製造する方法。
【請求項３】
複合材を製造する方法において、
金型（６，６ａ，６ｂ）の内面上に少なくとも１つの強化層（２，３，４）を配置するステップと、
前記少なくとも１つの強化層（２，３，４）の最も外側の強化層（２）上に分解性膜（１）を位置決めするステップであって、該分解性膜（１）は、少なくとも１つの強化層よりも低い通気性を有する材料から形成されている、ステップと、
前記少なくとも１つの強化層（２，３，４）を前記金型（６，６ａ，６ｂ）の前記内面に向かって押し付けるように前記金型（６，６ａ，６ｂ）の前記内面と前記分解性膜（１）との間に吸引を提供するステップと、
前記分解性膜（１）を少なくとも部分的に少なくとも１つの真空フィルム（９）によって被覆するステップと、
該真空フィルム（９）と前記金型（６，６ａ，６ｂ）との間の領域に真空を生ぜしめるステップと、
該真空によって前記領域に樹脂を注入するステップと、
該樹脂を硬化させるステップと、を含み、
前記方法は、前記真空フィルム（９）と前記金型（６）との間の領域に真空を生ぜしめた後、前記樹脂が完全に硬化する前に、膜材料の物理的または化学的変化を誘発することによって前記分解性膜（１）の分解を開始することを含み、
前記分解性膜（１）の分解は、溶剤以外の化学物質への前記分解性膜（１）の露出によって開始されることを特徴とする、複合材を製造する方法。
【請求項４】
複合材を製造する方法において、
金型（６，６ａ，６ｂ）の内面上に少なくとも１つの強化層（２，３，４）を配置するステップと、
前記少なくとも１つの強化層（２，３，４）の最も外側の強化層（２）上に分解性膜（１）を位置決めするステップであって、該分解性膜（１）は、少なくとも１つの強化層よりも低い通気性を有する材料から形成されている、ステップと、
前記少なくとも１つの強化層（２，３，４）を前記金型（６，６ａ，６ｂ）の前記内面に向かって押し付けるように前記金型（６，６ａ，６ｂ）の前記内面と前記分解性膜（１）との間に吸引を提供するステップと、
前記分解性膜（１）を少なくとも部分的に少なくとも１つの真空フィルム（９）によって被覆するステップと、
該真空フィルム（９）と前記金型（６，６ａ，６ｂ）との間の領域に真空を生ぜしめるステップと、
該真空によって前記領域に樹脂を注入するステップと、
該樹脂を硬化させるステップと、を含み、
前記方法は、前記真空フィルム（９）と前記金型（６）との間の領域に真空を生ぜしめた後、前記樹脂が完全に硬化する前に、膜材料の物理的または化学的変化を誘発することによって前記分解性膜（１）の分解を開始することを含み、
前記分解性膜（１）の分解は、該分解性膜（１）の昇華を誘発することによって開始されることを特徴とする、複合材を製造する方法。
【請求項５】
複合材を製造する方法において、
金型（６，６ａ，６ｂ）の内面上に少なくとも１つの強化層（２，３，４）を配置するステップと、
前記少なくとも１つの強化層（２，３，４）の最も外側の強化層（２）上に分解性膜（１）を位置決めするステップであって、該分解性膜（１）は、少なくとも１つの強化層よりも低い通気性を有する材料から形成されている、ステップと、
前記少なくとも１つの強化層（２，３，４）を前記金型（６，６ａ，６ｂ）の前記内面に向かって押し付けるように前記金型（６，６ａ，６ｂ）の前記内面と前記分解性膜（１）との間に吸引を提供するステップと、
前記分解性膜（１）を少なくとも部分的に少なくとも１つの真空フィルム（９）によって被覆するステップと、
該真空フィルム（９）と前記金型（６，６ａ，６ｂ）との間の領域に真空を生ぜしめるステップと、
該真空によって前記領域に樹脂を注入するステップと、
該樹脂を硬化させるステップと、を含み、
前記方法は、前記真空フィルム（９）と前記金型（６）との間の領域に真空を生ぜしめた後、前記樹脂が完全に硬化する前に、膜材料の物理的または化学的変化を誘発することによって前記分解性膜（１）の分解を開始することを含み、
前記分解性膜（１）の分解は、前記真空フィルム（９）と前記金型（６，６ａ，６ｂ）との間の領域における真空条件の変化によって開始されることを特徴とする、複合材を製造する方法。
【請求項６】
複合材を製造する方法において、
金型（６，６ａ，６ｂ）の内面上に少なくとも１つの強化層（２，３，４）を配置するステップと、
前記少なくとも１つの強化層（２，３，４）の最も外側の強化層（２）上に分解性膜（１）を位置決めするステップであって、該分解性膜（１）は、少なくとも１つの強化層よりも低い通気性を有する材料から形成されている、ステップと、
前記少なくとも１つの強化層（２，３，４）を前記金型（６，６ａ，６ｂ）の前記内面に向かって押し付けるように前記金型（６，６ａ，６ｂ）の前記内面と前記分解性膜（１）との間に吸引を提供するステップと、
前記分解性膜（１）を少なくとも部分的に少なくとも１つの真空フィルム（９）によって被覆するステップと、
該真空フィルム（９）と前記金型（６，６ａ，６ｂ）との間の領域に真空を生ぜしめるステップと、
該真空によって前記領域に樹脂を注入するステップと、
該樹脂を硬化させるステップと、を含み、
前記方法は、前記真空フィルム（９）と前記金型（６）との間の領域に真空を生ぜしめた後、前記樹脂が完全に硬化する前に、膜材料の物理的または化学的変化を誘発することによって前記分解性膜（１）の分解を開始することを含み、
前記分解性膜（１）の分解は、光への前記分解性膜（１）の露出または分子分解によって開始されることを特徴とする、複合材を製造する方法。
【請求項７】
前記樹脂は、不飽和ポリエステル材料であり、溶剤を含み、前記分解性膜（１）は、溶剤含有樹脂に溶解可能な材料である、合成プラスチック材料から形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記樹脂は、スチレンを含み、前記分解性膜（１）は、ポリスチレンを含む材料から形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記樹脂は、アクリレートまたはメタクリレートを含み、前記分解性膜（１）は、それぞれの樹脂に溶解可能な材料を含む、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記分解性膜（１）は、該分解性膜（１）が少なくとも１つの強化層（２，３，４）の最も外側の強化層（２）の上に位置決めされたときに、完全に不透過性であるかまたは部分的に透過性である、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記分解性膜（１）は、キャリヤ媒体に取り付けられているおよび／または最も外側の強化層（２）の上またはキャリヤ媒体の上に直接に形成されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材、および複合材を製造する方法に関する。
【０００２】
現代の繊維強化複合材、例えば風車ブレードは、通常、真空樹脂含浸成形法、すなわち圧縮された強化材に真空下で樹脂を注入することによって強くて軽量の複合材を製造するプロセスを利用して製造される。強化材の大部分は、通常、ガラス繊維または炭素繊維の織物マットである。
【０００３】
金型の内面は深い凹面形状であるため、繊維マットが、レイアップの間に金型に対してしっかりと所定位置において保持されないというリスクが生じ得る。
【０００４】
幾つかの状況では、繊維マットは、（吊された鎖のような）カテナリー曲線の形状を成す傾向があり、金型の実際の湾曲に従うのではなく、金型の内面と繊維マットとの間に空隙を残す（“ホバリングガラス”）。繊維マットの複数の層が互いに上下に配置されると、層の間の摩擦は、真空が提供されたときに繊維マットが金型に対して押し付けられるのを妨害するように十分に大きくなり得る。
【０００５】
その後の成形プロセスにおいて、金型の表面と繊維マットとの間の空隙は、いかなる繊維材料によっても強化されていない樹脂が充填される。その結果、“ホバリングガラス”の領域における複合材の構造的特性は、望まれるものではなくなり得る。
【０００６】
加えて、真空を加えると、ガラスは空隙内へ部分的にまたは完全に押し込まれ、これは、繊維マットのしわおよび折目を生じることがあり、このこと自体は、樹脂が注入される前にしわおよび折目が平らにされないと、機械的な弱さにつながり得る。
【０００７】
欧州特許第１３１０３５１号明細書には、風車ブレードの製造プロセスが開示されており、この場合、金型の下側部分は、ガラス繊維の複数の層と、バルサ材などのコア材料が充填される。金型コアは、真空バッグによって被覆され、せん断ウェブとともに金型に配置される。次いで、金型コア上により多くのガラス繊維およびコア材料が配置され、金型の上側部分が所定の位置に配置される。真空バッグと金型との間の領域に真空が導入され、真空下で樹脂が注入される。
【０００８】
欧州特許第２１２３４３１号明細書は、風車ブレードを製造する別の方法を説明しており、この場合、金型の上側部分と下側部分とは組み立てられる。この方法は、金型の上側部分および下側部分の両方の内面に真空分配層を配置することを含む。真空分配層のそれぞれは、吸引を提供するために真空ポンプに接続されている。ガラス繊維マットの１つの層は、真空分配層の内面上に配置され、ガラス繊維マットの１つ以上の層は、バルサ材などのコア材料の層とともに付加される。
【０００９】
複数の異なる層のレイアップの間、真空分配層によって金型部分の内面と層との間に吸引が提供される。
【００１０】
金型の両方の部分におけるレイアップが完了した後、真空バッグおよびせん断ウェブを備えた金型コアは、金型の下側部分に配置される。次いで、金型の上側部分は、その長手方向軸線を中心にして１８０度回転させられ、金型が閉じられるように所定の位置にもたらされる。
【００１１】
金型の両方の部分における繊維材料の全ての層、特にせん断ウェブと接触した層は、積層に適している。すなわち、せん断ウェブは、積層されたブレード構造においてしっかりと一体化される。
【００１２】
ガラス繊維レイアップのエッジの近くでは、個々の層の間の圧力は、他のところよりも高い。したがって、吸引は、層がエッジにおいて金型から剥離することを防止するために十分ではないことがある。これを補償するために、欧州特許第２１２３４３１号明細書は、これらの繊維マットのうちの最も外側のものの上に、金型における繊維マットよりも低い通気性を有する材料の層を配置することを提案している。最も外側の繊維マットの上に、表面繊維材料層と称されてもよいこのような層を配置することは、１つ以上の繊維マットを所定の位置に保持する吸引力を増大させる。
【００１３】
上述の表面繊維材料層に関して、多くの相反する要求が存在する。
【００１４】
一方では、表面繊維材料層は空気に対する低い透過率を有することが望まれる。傾向において、これは、特別な、比較的乏しい樹脂濡れ特性と、通常は望ましいものよりも低い層間せん断強さとを有するタイプの繊維マットにつながる。
【００１５】
他方では、ラミネートの構造的強化の部分を形成する表面繊維材料層が比較的慣用のタイプである、すなわち、良好な樹脂濡れ特性と、シェル、ビームなどのあらゆる接合する構造エレメントに関する高い層間せん断強さとを有することが望ましい。傾向において、これらの要求は全て、適切に開放した、比較的透過性のタイプの繊維材料層につながる。
【００１６】
さらに、最も外側の繊維層の比較的低い通気性を有するとしても、特に風車ブレードなどの大きな複合材を成形する場合には、繊維レイアップ上に十分な差圧を維持するために極めて大きな空気流が必要である。
【００１７】
したがって、本発明の課題は、前述の欠点を克服する、複合材を製造する方法を提供することである。本発明の別の課題は、従来技術において公知のこのような種類の複合材と比較して、より高い品質を備える複合材を提供することである。
【００１８】
これらの課題は、従属請求項の特徴によって解決される。さらなる発展は、従属請求項の主体である。
【００１９】
複合材を製造する方法は、
金型の内面上に少なくとも１つの強化層を配置するステップと、
少なくとも１つの強化層の最も外側の強化層上に分解性膜を位置決めするステップであって、該分解性膜は、少なくとも１つの強化層よりも低い通気性を有する材料から形成されている、ステップと、
少なくとも１つの強化層を金型の内面に向かって押し付けるように金型の内面と分解性膜との間に吸引を提供するステップと、
分解性膜を少なくとも部分的に少なくとも１つの真空フィルムによって被覆するステップと、
真空フィルムと金型との間の領域に真空を生ぜしめるステップと、
真空によってこの領域に樹脂を注入するステップと、
樹脂を硬化させるステップと、を含み、
方法は、真空フィルムと前記金型との間の領域に真空を生ぜしめた後、樹脂が完全に硬化する前に、膜材料の物理的または化学的変化を誘発することによって分解性膜の分解を開始することを含む。
【００２０】
すなわち、表面層には、強化層、例えば繊維マット、コア材料または繊維の濡れの前およびその間、製造中に真空圧密を保証するために十分に低い通気性が提供されており、複合材特性への著しい悪影響なしに最終的な複合材の一部を形成することができかつ最終的な複合材と一体化されることができる、または部分的にまたは完全に除去することができ、これにより、結果的な複合材に影響を有さない。複合材は、もちろんラミネートであってもよい。
【００２１】
プロセス中に分解するこのような膜を使用することは、製造のある段階の間、例えば第１の製造ステップの間、膜によって分離されていたとしても、複合構造の異なる部分の間の最適な境界面を得るために、強化材料、例えばガラス繊維の自由な選択を許容する。
【００２２】
発明の１つの実施の形態では、分解性膜の分解は、分解剤によって開始される。分解剤は、気体として真空中へ導入されてもよい。これに代えて、分解剤は、樹脂を注入するステップの間に樹脂の一部として導入されてもよい。
【００２３】
樹脂、例えば不飽和ポリエステルは、溶剤を含んでもよく、分解性膜は、溶剤含有樹脂に溶解可能な材料から形成されていてよい。このような膜材料の例は、合成プラスチック材料である。この場合、分解性膜の分解は、樹脂の注入の間に開始され、分解された分解性膜の成分は、樹脂と混合される。すなわち、強化層、例えば繊維マットの濡れは、分解性膜の分解によって悪影響を受けない。
【００２４】
樹脂は、例えばスチレンを含んでもよく、分解性膜は、ポリスチレンを含む材料から形成されてもよい。この場合、溶解による膜の迅速な分解、および樹脂と膜材料との間の相溶性が保証される。
【００２５】
これに代えて、樹脂は、アクリレート、メタクリレートまたは希釈剤を含んでもよく、分解性膜は、それぞれの樹脂に溶解可能な材料を含んでもよい。このような樹脂の使用は、スチレンを含有する樹脂の使用と比較して、より環境的に優しい。なぜならば、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）の含有量および／または放出を、最小限に減じることができるまたは完全に回避することができる。
【００２６】
発明の別の実施の形態によれば、分解性膜の分解は、樹脂の一部であってもよい水によって開始され、分解性膜は、水において溶解可能または分解性の材料を含む。このような膜解決手段は、あまり感水性でない全ての樹脂とともに使用することができ、持続可能な材料源から形成された膜材料を適用することができる。
【００２７】
発明の別の実施の形態では、分解性膜の分解は、溶剤以外の化学物質への前記分解性膜の露出によって開始される。
【００２８】
発明の別の実施の形態では、分解性膜の分解は、所定温度よりも高い温度に分解性膜を加熱することによって開始される。分解性膜は、例えば、膜材料の融解温度よりも高い温度に加熱されてもよく、この温度は、溶融によって分解性膜を分解させる。
【００２９】
発明のさらに別の実施の形態では、分解性膜の分解は、分解性膜の昇華を誘発することによって開始される。このような材料を使用する場合、分解性膜を部分的にまたは完全に除去することができ、これにより、分解性膜は、最終的な複合材の特性に影響しない。このような材料は、あらゆるタイプの樹脂のために使用することもできる。
【００３０】
発明の別の実施の形態では、分解性膜の分解は、真空フィルムと金型との間の領域における真空の変化によって開始される。すなわち、膜は、単に圧力を制御することによって拡散のために不可逆的に開放させられることができる。このような材料は、あらゆるタイプの樹脂のために使用することもできる。
【００３１】
発明の別の実施の形態では、分解性膜の分解は、光への分解性膜の露出によって開始される。
【００３２】
発明の別の実施の形態では、分解性膜の分解は、分子分解によって開始される。この方法が適用される場合、材料は、材料の正しい選択により複合材に直接に取り入れることができる小さな分子単位（例えばモノマ）に分解される。
【００３３】
発明の別の実施の形態では、分解性膜は、分解性膜が少なくとも１つの強化層の最も外側の層の上に位置決めされたときに、空気に対して不透過性であるかまたは部分的に透過性である、例えば穿孔されている。部分的に透過性の膜は、分解性膜の制御可能な通気性を提供する。例えば、制御された通気性は、例えば繊維強化材、コア材料またはその他の材料の後で適用される層を圧密するために重要であってよい。
【００３４】
発明の別の実施の形態では、分解性膜は、その構造の観点で剛性である。これに代えて、膜は伸縮可能であってもよい。その他に、膜はキャリヤ媒体に取り付けられていてもよい。剛性、伸縮性およびキャリヤ媒体への取付けは、有利には、使用、例えばレイアップおよび真空の提供の間に分解性膜に提供される力に耐えるためである。
【００３５】
上述の方法を使用して製造された複合材は、少なくとも１つの強化層を含み、少なくとも１つの強化層は、複合材の製造中に分解性膜によって少なくとも部分的に被覆されていた最も外側の層を含み、分解された分解性膜の成分は、最も外側の層と融合させられているか、除去されている。
【００３６】
分解性膜が最も外側の強化層と融合させられる場合、複合材は、分解された分解性膜の成分を含有する。
【００３７】
発明の別の実施の形態では、複合材は、風車ブレードに含まれている。この風車ブレードは、従来公知の風車ブレードと比較して品質が高められている。なぜならば、複合材自体の品質が高められており、製造中に膜が強化層スタックに融合させられるかまたは除去されることにより、風車ブレードの内部の複合材に結合されたあらゆる構造部分が、複合材にしっかりと結合されるからである。結合された部分は、別々に組み立てられ、真空下で取り扱われ、一回の注入プロセスの間に１つの複合材またはラミネートに接合されてもよく、これにより、その後の結合プロセスを回避する。
【００３８】
以下で本発明を例としてより詳細に説明する。
【００３９】
図面は、好適な構成を示しており、発明の範囲を限定しない。同じ参照符号は、図面において、同じ機能を有する要素に対して使用されている。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】製造中における強化層、分解性膜および金型のスタックの一部の断面図を概略的に示している。
【図２】風車ブレードを製造するために金型内に位置決めされた強化層および分解性膜の断面図を概略的に示している。
【図３】金型を除去する前の最終的な複合材の一部の断面図を概略的に示している。
【００４１】
図１における層スタックの一部によって示されているように、複合材を製造する方法は、金型６の内面に少なくとも１つの強化層２，３，４を配置することを含む。
【００４２】
さらに、少なくとも１つの強化層２，３，４の最も外側の層２の上に分解性膜１が配置される。分解性膜１は、少なくとも１つの強化層２，３，４よりも低い通気性を有する材料から形成されている。
【００４３】
分解性膜１は、繊維強化層２，３，４のスタック全体の上に配置されており、コア材料などを含んでもよい繊維強化層２，３，４のスタック全体の真空圧密のための空気通路へのバリヤを形成する。
【００４４】
次いで、金型６の内面と分解性膜１との間に吸引が提供され、少なくとも１つの強化層２，３，４を金型６の内面に向かって押し付ける。吸引は、真空ポンプ７によって提供されてもよく、吸引分配層５を用いてまたは用いずに分配されてもよい。
【００４５】
吸引分配層５が使用されている場合、この層は、金型６の内面と少なくとも１つの強化層２，３，４との間に配置されており、最終的な複合材の一体化された部分となる。
【００４６】
製造中に真空気密分解性膜が使用される場合には、吸引分配層５は例えば不要である。ガラス繊維織物よりも低い通気性を有する分解性膜が使用される場合には、吸引分配層５は、他の強化層２，３，４よりも高い通気性を有する別のタイプの強化層２，３，４、例えばガラス繊維織物であってもよい。
【００４７】
次いで、分解性膜１は、少なくとも１つの真空フィルム９によって少なくとも部分的に被覆される。これは、分解性膜１の上に１つ以上の真空フィルム９が配置されることを意味する。
【００４８】
真空フィルム９を配置した後、真空フィルム９と金型６との間の領域に真空が生ぜしめられる。
【００４９】
この後、真空フィルム９と金型６との間の領域に樹脂が注入される。樹脂は真空下で注入される。好適には、樹脂は真空フィルム９と金型６との間の領域に真空によって引き込まれる。
【００５０】
最後に、樹脂は硬化させられ、次いで、金型６は除去される。
【００５１】
方法は、真空フィルム９と金型６との間の領域に真空を生ぜしめた後、樹脂が完全に硬化する前に、分解性膜１の分解を開始することを含む。
【００５２】
分解性膜１の分解は、膜材料１の物理的または化学的変化を誘発することによって開始される。
【００５３】
これは、最終製品の品質を損なうことなく、例えば繊維の濡れの間またはラミネートの硬化の間、複合材部分製造プロセスにおける制御された段階における拡散のために開放するために、分解性膜１が、その物理的または化学的形式を変化させることができる材料から形成されていることを意味する。
【００５４】
分解性膜１の初期特性は、材料の物理的または化学的形式を変化させるためにどのプロセスが使用されるかにかかわらず、変化させられる。
【００５５】
分解性膜１は、膜１の分解を開始する前は、空気に対して完全に不透過性であってよい。これに代えて、分解性膜１は、分解の前は、部分的に透過性であってよい、例えば穿孔されていてよい。
【００５６】
これは、分解性膜１が少なくとも１つの強化層２，３，４の最も外側の強化層２の上に位置決めされたときに、制御された通気性を提供するために完全に閉鎖されるかまたは部分的に開放させられていてよいことを意味する。
【００５７】
さらに、“膜”という用語は、薄いフィルムまたは分離層を指し、“分解性膜”は、“分解可能膜”とも称される。
【００５８】
分解性膜１は、一時的に表面フィルムを形成し、分解性膜１の厚さは、好適には０．１ｍｍ未満である。これは、膜の迅速な分解を保証し、最終的な複合材部分における膜材料の量を最小限に減じる。
【００５９】
加えて、膜材料は、樹脂と少なくとも部分的に相溶性であるべきであり、これにより、分解後に存在するとすればその残りの膜材料と、製造方法において使用される樹脂との間の強固な境界面結合を保証し、最終複合材特性に悪影響を与えない。
【００６０】
元来の形式において、分解性膜１は、使用中、例えばレイアップおよび真空による処理の間に加えられる力に耐えるように十分な機械的特性を有する。分解性膜１は、例えば、その構造の観点において適切に剛性であるかまたは伸縮性である。
【００６１】
本発明による製造方法のために使用される樹脂に関して、様々なグループの樹脂材料、すなわち、溶剤含有樹脂および溶剤非含有樹脂が使用されてもよい。これらの樹脂のそれぞれのために、様々なアプローチを使用することができる。
【００６２】
溶剤含有樹脂の場合、樹脂の溶剤に可溶性の材料から形成された分解性膜１が適用されてよい。分解性膜１の分解は、分解剤としての溶剤によって開始される。分解性膜１をそのまま適用することができるか、または適切な接着剤、熱結合またはスティッチ溶着によってキャリヤ媒体、例えばガラス繊維織物に取り付けることができる。後者のアプローチを使用することは、取扱中に膜を保護することができる。分解性膜１は、例えば最も外側の層２またはキャリヤ媒体の表面をコーティングすることによって、最も外側の層２の上に直接にまたはキャリヤ媒体の上に直接に形成されてもよい。これにより、前記層２またはキャリヤ媒体の表面は閉鎖され、分解性膜１を形成する。
【００６３】
溶剤含有樹脂を使用する場合、分解性膜１は、樹脂が適切な領域に注入され、分解性膜１と接触するまで、そのままである。次いで、分解性膜１は、溶解され、樹脂と混合され、膜によって予め分離されていた材料、例えばガラス繊維構造の様々な部分は、融合し、最終的なラミネートを形成することができる。
【００６４】
発明の１つの実施の形態では、樹脂はスチレンを含み、膜は、ポリスチレンポリマから成る材料から形成されている。
【００６５】
発明の別の実施の形態では、樹脂はスチレンを含み、分解性膜１は、ポリスチレンを含む材料、例えば、アクリロニトリルブタジエンスチレンポリマ（ＡＢＳ）、スチレンアクリロニトリルポリマ（ＳＡＮ）またはスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）から形成されている。
【００６６】
スチレンを含む樹脂において可溶性の上記膜１の代わりに、分解性膜１は、その他の溶剤、例えばエポキシ樹脂において使用されるアクリレート、メタクリレートまたは希釈剤において可溶性の、または水にさえ可溶性の材料を含んでもよい。この意味で、溶剤は、固体または半固体材料を溶解させる能力を有するあらゆる材料である。これらの“非スチレン樹脂”の使用は、作業条件および環境に対する影響が減じられるという利点を有し得る。
【００６７】
さらに、溶剤を含有しない樹脂、例えばエポキシまたはポリウレタンまたはバイオポリマの場合、その他のアプローチが適用可能である。しかしながら、これらのアプローチは、溶剤含有樹脂のために使用することもできる。
【００６８】
分解性膜１を、溶剤非含有樹脂を使用して分解させるために、分解は、別の制御されたイベントによって引き起こされなければならない。これは、例えば、温度変化、真空の変化、溶剤以外の化学物質への露出、露光またはこれらの要因のうちの１つまたは２つ以上の組合せであってもよい。
【００６９】
発明の実施の形態では、分解性膜１は、室温または１００℃未満のより高い温度において、高い真空、例えば０〜５０ｍｂａｒの絶対圧力の範囲で昇華する合成プラスチック材料から形成されている。この場合、“昇華”は、気体への膜材料の相転移を意味する。
【００７０】
発明の別の実施の形態では、分解性膜１は、５０℃〜３００℃、好適には１００℃未満の温度で昇華する合成材料から形成されている。
【００７１】
さらに、分解性膜１は、より高い温度、例えば５０℃〜１００℃で溶融し、その後、最終的な複合材の部分を形成するマトリックスプラスチック材料内へ溶解および／または吸収される合成材料から形成することができる。
【００７２】
前述のように、分解性膜１の分解は、真空の変化によって開始されてもよく、これは、真空フィルムと金型との間の領域における真空条件の変化を意味する。このような変化は、例えば、分解性膜１上の圧力勾配の方向の変化であることができ、例えば、膜の上側において、圧力が最初は膜の下側よりも高い場合には、これは、下側における圧力が上側における圧力よりも高くなるように変化させられる。この場合、下側は、金型６に面したまたは金型６に向かって方向付けられた分解性膜１の側であり、分解性膜１の上側は、下側とは反対側である。
【００７３】
その他に、上述のように、分解性膜１の分解は、光、例えば、紫外放射とも称される紫外光または赤外光への分解性膜１の露出によって開始されてもよい。さらに、分解性膜１の分解は、分子分解によって開始されてもよい。
【００７４】
図２に示したように、複合材を製造する方法は、風車ブレードを製造するために使用されてもよい。風車ブレードの製造のために、金型６は、下側金型部分６ａおよび上側金型部分６ｂを含んでもよい。真空フィルム９は、金型コア８ａ，８ｂを包囲する真空バッグ９であってもよい。
【００７５】
さらに図２に示したように、例えばせん断ウェブ１０の形式の構造的な強化部分１０は、分解性膜１の上に配置されてもよく、分解性膜１自体は、少なくとも１つの強化層２，３，４の上に配置される。製造プロセス中の分解性膜１の分解後、この構造的な強化部分１０は、風車ブレードの複合材にしっかりと結合される。
【００７６】
図３は、少なくとも１つの強化層２，３，４を含む複合材の一部を概略的に示しており、少なくとも１つの強化層２，３，４は、複合材の製造中に分解性膜によって被覆されていた最も外側の層２を含み、分解された分解性膜１の成分は、最も外側の層２と融合させられているか、除去されている。
【００７７】
複合材の製造中における最も外側の強化層２との分解された分解性膜１の融合の場合、最終的な複合材は、分解された分解性膜１の成分を含んでいる。
【００７８】
図３に示したように、少なくとも１つの吸引分配層５は、選択的に、複合材の製造中に金型６の内面と分解性膜１との間において吸引を分配するために複合材に含まれていてもよい。存在する場合には、吸引分配層５は、最終的な複合材の一体化された部分である。
【００７９】
前述の複合材は、風車ブレードに含まれていてよい。この場合、分解された分解性膜１と融合させられてよいまたは分解された分解性膜１から解放されてよい最も外側の層２は、風車ブレードの内部に位置決めされる。すなわち、せん断ウェブなどの構造的な強化部分１０は、複合材にしっかりと結合されてもよく、これにより、構造的な特性が高められた風車ブレードを形成する。
【００８０】
最終的な複合材の製造中の分解性膜１の付加は、概して構造の一部を形成する、ガラス繊維、炭素繊維または同様のものなどの通常の強化層のみを使用することによって可能であるものと比較して、最終的な複合材のより高い品質につながる。なぜならば、強化材料の適切な配置が製造プロセスを通じて保証されるからである。
【００８１】
さらに、分解性膜１の付加は、別個の複合材部分の独立したレイアップおよび移動、その後の結合プロセスを必要とすることなく１つの複合材部分を形成するために樹脂注入の前およびその間のこれらの複合材部分の接合を容易にすることができる。その後の結合プロセスは、複合材構造に弱さも生ぜしめる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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