(57)【要約】      （修正有）【課題】熱可塑性プラスチック表面材料と構造材料との積層体を含む大型構成部品の製造を可能にし、装飾的表面品質の改良及び積層体の改良を含む方法及び成型品を提供する。【解決手段】型は、表面材料を成形するための閉鎖的で空気非透過性の第一型面２２と、型に対して位置する空気透過性ライナ２４とを含む。ライナは、型内真空圧がライナに加えられた後、表面材料２６が第二型面に接触し、型の形状に合致するよう構成されている。【選択図】図２
2006051819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）熱可塑性プラスチックの表面材料を型に対して位置付けるステップと、
ｂ）前記表面材料を前記型に合致させるのに十分な温度まで前記表面材料を加熱するステップと、
ｃ）前記表面材料を前記型に合致させるために、型内真空圧を引き込むステップと、
ｄ）構造材料を前記表面材料に対して成形関係に位置付け、前記構造材料を前記表面材料と結合して積層体を形成するステップと、
ｅ）成形品を形成するために前記積層体を処理するステップと、
を含む成形品を製造する方法であって、
前記型は、前記表面材料を成形するために、閉鎖的な空気非透過性を有する第一型面を有し、
当該方法は、
ｆ）前記第一型面と前記熱可塑性プラスチックの前記表面材料との間に空気の引抜通路をもたらすために、ライナを前記第一型面に対して提供するステップと、
ｇ）真空圧を前記引抜通路に加えるために、前記型内真空圧を引き込むステップとをさらに含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ライナは空気透過性を有し、空気透過性を有する第二型面を提供するために、前記ライナを前記第一型面に対して設け、前記第二型面は前記第一型面に対応し、
前記真空圧を前記ライナに加えて前記型内真空圧を引き込み、よって、前記表面材料を前記型の形状に合致するよう、前記表面材料を前記第二型面と接触させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記真空圧を前記引抜経路に加えた後、前記構造材料を前記表面材料に対して位置付ける、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記成形品を形成するために積層体を処理するステップは、真空成形圧力を前記積層体に加えるステップを含み、前記真空成形圧力は前記型内真空圧よりも低い、ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記成形品における前記構造材料のプリントスルーを防止するために、処理中、前記表面材料を前記ライナから保護するよう、前記型内真空圧を選択する、ことを特徴とする上記請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
引抜通路を提供するために、適切な気孔サイズを有するライナを提供し、前記ライナが前記成形品の装飾的表面品質に影響を及ぼすのを防止するよう、前記気孔サイズを選択する、ことを特徴とする上記請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記表面材料の処理中、前記熱可塑性プラスチックの前記表面材料が前記ライナに付着するのを防止するよう、前記熱可塑性プラスチック材料の熱成形可能特性を選択する、ことを特徴とする上記請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
ａ）熱可塑性プラスチックの表面材料を型に対して位置付けるステップと、
ｂ）前記表面材料を前記型に合致させるのに十分な温度に前記表面材料を加熱するステップと、
ｃ）前記表面材料を前記型に合致させるために、型内真空圧を引き込むステップと、
ｄ）構造材料を前記表面材料に対して成形関係に位置付け、前記構造材料を前記表面材料と結合して積層体を形成するステップと、
ｅ）成形品を形成するために前記積層体を処理するステップと、
を含む成形品を製造する方法であって、
ｆ）少なくとも１つの繊維強化材料層を含む前記構造材料を提供するステップと、
ｇ）前記少なくとも１つの繊維強化材料層が前記表面材料と接触するよう、前記構造材料を前記表面材料に対して位置付けるステップとを含み、
前記積層体の処理中に、閉じ込められた空気が前記構造材料から消失するのを許容するよう、前記繊維強化層は少なくとも部分的に樹脂を非含浸である、
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
閉じ込められた空気が前記積層体の処理中に前記構造材料から消失するのを許容するよう、少なくとも部分的に樹脂を非含浸な、少なくとも１つの繊維強化材料層を含む構造材料を提供するステップと、
前記少なくとも１つの繊維強化材料層が前記表面材料と接触するよう、前記構造材料を前記表面材料に対して位置付けるステップとをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記構造材料は、繊維強化材料と、強化樹脂材料とを含む、ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１１】
前記構造材料を強化樹脂で温浸することを含む処理を行うステップを含む、ことを特徴とする上記請求項のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
ａ）熱可塑性プラスチックの表面材料を型に対して位置付けるステップと、
ｂ）前記表面材料を前記型に合致させるのに十分な温度まで前記表面材料を加熱するステップと、
ｃ）前記表面材料を前記型に合致させるために、型内真空圧を引き込むステップと、
ｄ）構造材料を前記表面材料に対して成形関係に位置付け、前記構造材料を前記表面材料と結合して積層体を形成するステップと、
ｅ）成形品を形成するために前記積層体を処理するステップと、
を含む成形品を製造する方法であって、
前記表面材料は、半結晶又は結晶熱可塑性プラスチックを含み、前記構造材料は、熱硬化性重合体部材を含み、
当該方法は、さらに、
ｆ）相溶性を有する半結晶の熱可塑性プラスチック重合体と非硬化熱硬化性重合体部材とを選択するステップと、
ｇ）前記熱可塑性プラスチックを前記非硬化熱硬化性重合体部材に接触して位置付けるステップとを有し、
前記積層体の処理中に、
ｈ）前記熱可塑性プラスチック重合体と前記非硬化熱硬化性重合体合成部材とを、前記熱硬化性重合体の硬化温度まで加熱するステップと、
ｉ）前記熱可塑性プラスチック重合体が硬化熱硬化性重合体部材に結合されるよう、前記熱可塑性プラスチック重合体と前記硬化熱硬化性重合体とを冷却するステップとを有し、
前記非硬化の熱硬化性重合体部材と前記熱可塑性プラスチック重合体が、前記熱硬化性重合体が硬化する前に、少なくとも部分的に相互侵入可能である、
方法。
【請求項１３】
前記表面材料は、半結晶熱又は結晶可塑性プラスチックを含み、前記構造材料は、熱硬化性重合体部品を含み、
当該方法は、
ａ）相溶性を有する半結晶の熱可塑性プラスチック重合体と非硬化熱硬化性重合体部材とを選択するステップと、
ｂ）前記熱可塑性プラスチックを前記非硬化熱硬化性重合体部材に接触して位置付けるステップとを有し、
前記積層体の処理中に、
ｃ）前記熱可塑性プラスチック重合体と前記非硬化熱硬化性重合体合成部材とを、前記熱硬化性重合体の硬化温度まで加熱するステップと、
ｉ）前記熱可塑性プラスチック重合体が硬化熱硬化性重合体部材に極めて強く結合されるよう、前記熱可塑性プラスチック重合体と前記硬化熱硬化性重合体とを冷却するステップとを有し、
前記非硬化熱硬化性重合体部材と前記熱可塑性プラスチック重合体が、前記熱硬化性重合体が硬化する前に、少なくとも部分的に相互侵入可能である、
請求項１乃至１１のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記非硬化の熱硬化性重合体部材の前記硬化温度は、前記半結晶の熱可塑性プラスチック重合体の溶解温度より上である、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記非硬化の熱硬化性重合体部品は、前記熱硬化性重合体部材の前記硬化温度で或いは硬化温度より下で前記熱可塑性プラスチック重合体に移動する、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１項に従った方法に従って生成された熱可塑性表面材料と１つ又はそれ以上の構造材料層とを含む成形品。
【請求項１７】
熱可塑性プラスチックの表面材料と構造材料とを含む成形品を製造するための型であって、
ａ）前記表面材料を成形するための閉鎖的な空気非透過性の第一型面と、
ｂ）前記第一型面と前記表面材料との間に空気の引抜通路をもたらすために、前記第一型面に対して位置付けられたライナとを含み、
ｃ）前記ライナは、型内真空圧を前記引抜通路に加えた後、前記表面材料が当該型の形状に合致するよう構成されている、
ことを特徴とする型。
【請求項１８】
前記ライナは空気透過性を有し、前記ライナは第二型面を含み、該第二型面は空気透過性を有し、且つ、前記第一型面に対応し、前記ライナは、前記型内真空圧を前記ライナに加えた後、前記表面材料が前記第二型面に接触し、当該型の形状に合致するよう構成されている、ことを特徴とする請求項１７に記載の型。
【請求項１９】
空気透過性型面を形成するために、前記ライナは前記第一型面と一体化されている、ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の型。
【請求項２０】
前記ライナは空気引抜通路を前記型面に対して概ね直交する方向にもたらす、ことを特徴とする請求項１７乃至１９のうちいずれか１項に記載の型。
【請求項２１】
請求項１乃至１３に記載のいずれかの方法に従った、熱可塑性プラスチックの表面材料を含む成形品を製造するための型のためのライナであって、
前記型は、空気非透過性の第一型面を含み、
型内真空圧を前記ライナに加えた後、前記表面材料が前記型の形状に合致するよう、前記ライナは、前記表面材料と前記第一型面との間に空気引抜通路をもたらす、
ことを特徴とするライナ。
【請求項２２】
前記ライナは空気透過性を有し、空気透過性を有する第二型面をもたらすよう、前記第一型面に対応する、ことを特徴とする請求項２１に記載のライナ。
【請求項２３】
前記ライナの厚さは５ｍｍ未満であり、好ましくは１ｍｍ未満である、請求項２１又は２２に記載のライナ。
【請求項２４】
ａ）熱可塑性プラスチックの表面材料を型に対して位置付けるステップと、
ｂ）前記表面材料を前記型に合致させるのに十分な温度まで前記表面材料を加熱するステップと、
ｃ）前記表面材料を前記型に合致させるために、型内真空圧を引き込むステップと、
ｄ）構造材料を前記表面材料に対して成形関係に位置付け、前記構造材料を前記表面材料と結合して積層体を形成するステップと、
ｅ）成形品を形成するために前記積層体を処理するステップと、
を含む成形品を製造する方法であって、
前記型は、前記表面材料を成形するために、閉鎖的な空気非透過性を有する第一型面を有し、
当該方法は、
前記第一型面と前記表面材料との間に空気の引抜通路をもたらす前記第一型面との関係で、前記熱可塑性プラスチック層に模様付き表面を提供するステップと、
真空圧を前記引抜通路に加えることによって、型内真空圧を引き付けるステップとをさらに含む、
ことを特徴とする成形品を製造するための方法。
【請求項２５】
熱可塑性プラスチック膜を模様付きシートを備える型内に引き込むことによって、模様付き表面を前記熱可塑性プラスチック膜に形成するステップをさらに含む、ことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
ａ）熱可塑性プラスチックの表面材料を型に対して位置付けるステップと、
ｂ）前記表面材料を前記型に合致させるのに十分な温度まで前記表面材料を加熱するステップと、
ｃ）前記表面材料を前記型に合致させるために、型内真空圧を引き込むステップとを含み、
前記型は、前記表面材料を成形するための閉鎖的な空気非透過性の第一型面を含み、
前記第一型面と前記表面材料との間に空気の引抜通路をもたらす前記第一型面との関係で、前記熱可塑性プラスチック層は模様付き表面を備える、
ことを特徴とする予備成形品を製造する方法。
【請求項２７】
当該方法は、前記熱可塑性プラスチック膜を、模様付きシートを備える型内に引き込むことによって、模様付き表面を前記熱可塑性プラスチック膜の上に形成するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
ａ）請求項２６又は２７に記載の方法を用いて生成された予備成形品を位置付けるステップと、
ｂ）前記表面材料を前記型内に保持するために、型内真空圧を引き込むステップと、
ｃ）積層体を形成するよう、構造材料を前記表面材料と結合するために、前記構造材料を前記表面材料に対して成形関係に位置付けるステップと、
ｄ）成形品を形成するために、前記積層体を処理するステップとを含み、
前記型は、前記表面材料を成形するために、閉鎖的な空気非透過性の第一型面を含む、
ことを特徴とする成形品を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性面材料を含む合成材料を製造するための成形方法及び型に関し、より詳細には、比較的大型の物品の成形方法に関するが、それに限定されない。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性重合体（熱可塑性プラスチック）は、重合体材料の主要分類の１つである。典型的には、固形熱可塑性重合体は加熱されて軟化し、最終的に融解し、次に、冷却されて固体状態に戻り得る。これらの温度誘起変化は殆どの場合完全に可逆的である。熱可塑性プラスチックは２つの大きなグループに分割され得る。「アモルファス熱可塑性プラスチック」と「半結晶熱可塑性プラスチック」である。固体アモルファス熱可塑性プラスチックでは、全ての重合体鎖は無作為又は不規則な状態に配置される。重合体鎖のいずれも結晶構造に配置されない。半結晶熱可塑性プラスチックでは、構造は混合している。材料のある部分では、重合体鎖は規則的な結晶構造に配置され、ある部分では、重合体鎖はアモルファス状態である。「結晶熱可塑性プラスチック」は大きな割合の結晶性を有するが、一部のアモルファス部分を依然として有する。本出願の目的のために、結晶熱可塑性プラスチックは半結晶熱可塑性プラスチックと共にグループ化され、「半結晶熱可塑性プラスチック」という用語は「結晶熱可塑性プラスチック」も含む。加えて、本発明の目的のために、「アモルファス重合体」又は「アモルファス熱可塑性プラスチック」は、熱可塑性プラスチック材料の任意部分の局地的な微細構造というよりも、熱可塑性プラスチック材料の種類を指す。
【０００３】
アモルファス熱可塑性プラスチックは、ガラス転移温度（Ｔｇ）以上に加熱すると漸進的軟化が発生することによって特徴付けられる。ガラス転移温度より大幅に高い温度で、これらの熱可塑性プラスチックは高速液体のように挙動する。アモルファス熱可塑性プラスチックの使用温度はそれらのガラス転移温度未満である。それらは化学攻撃及び液体吸収の影響を受け易い分類でもあり、従って、塗膜又は表面材料としては適切ではない。
【０００４】
半結晶熱可塑性プラスチックは顕著な融解温度（Ｔｍ）を有し、それ以上の温度で、材料は融解し、流体のように挙動する。さらに温度が上昇すると、速度は急激に降下する。半結晶熱可塑性プラスチックも、それらのアモルファス部分の故に、しばしば融解温度よりもかなり、低い特徴的なガラス転移温度を有する。半結晶熱可塑性プラスチックがガラス転移温度より上であるか下であるかは、これらの熱可塑性プラスチックの幾つかの特性にも影響を及ぼす。しかしながら、しばしば結晶熱可塑性プラスチックをそれらのガラス転移温度よりかなり上の使用温度で用い得る。何故ならば、それらの結晶部分が極めて剛的だからである。典型的には、半結晶熱可塑性プラスチックはアモルファス材料よりも少ない液体を吸収し、従って、これらの材料は表面材料としてより適している。
【０００５】
アモルファス熱可塑性プラスチック及び半結晶熱可塑性プラスチックの双方において、ガラス転移温度又は融解温度のいずれかよりも一層高いことが典型的な分解温度を超えない限り、加熱又は冷却によって誘起される変化は通常完全に可逆的である。
【０００６】
熱硬化性重合体は、重合体の第二分類である。それらは普通「樹脂」と記載される樹脂単量体及び硬化剤の追加重合によって重合される。硬化以前、熱硬化単量体及び硬化剤の粘度は極めて高いが、それらは液体形態にあるのが普通である。硬化が室温又は典型的には１８０°までのより高い温度で発生するよう設計し得る。硬化中、単量体及び硬化剤が反応し、混合体が架橋固体重合体になるまで、混合体の速度は上昇する。この変化は可逆的ではない。硬化後、熱硬化性重合体は、推奨硬化温度よりも僅かに高いことが典型的な特徴的なガラス転移温度も有し、それ以上の温度で、熱硬化性重合体の大幅な軟化が発生し、熱硬化性重合体はゴムのように挙動する。熱硬化性重合体又は熱硬化性樹脂は適切な強化剤と共に適用されて熱硬化複合材料を形成する。
【０００７】
熱可塑性プラスチックと熱硬化性重合体との間の大きな相違は、温度の上げ下げによって、熱可塑性プラスチックは融解又は再凝固され得るのに対し、熱硬化性重合体はされ得ないことである。
【０００８】
半結晶熱可塑性プラスチックは化学的不活性、耐候性、耐摩耗性、且つ、一般的に高耐久性を有するという利点を有するので、それらは表面塗膜として広く用いられている。熱可塑性材料の重要な問題は、これらの膜を熱硬化性構造に直接塗布し得ないことである。何故ならば、熱可塑性プラスチック及び熱硬化性複合材料の化学的性質が一般的に相容れないからである。これは熱可塑性プラスチックと熱硬化性構造との間の結合の品質に影響を及ぼし、熱硬化性表面塗膜が熱硬化性構造、特に、風力タービン動翼及びマリン構造のような大型の熱硬化性構造に塗布されることを妨げてきた。
【０００９】
加えて、従来技術の製造技術において、熱可塑性プラスチックと熱硬化性重合体複合材料又は熱硬化性構造との間の結合問題は、表面欠陥を引き起こす。これは熱可塑性材料が大型の複合材料構造に表面材として塗布されることを妨げてきた。
【００１０】
装飾的炭素繊維成形品が長年に亘って複合材料市場で望まれてきた。歴史的には、そのようなプロセスを用いて克服すべき障害は、基板の紫外線安定性、生産性、表面欠陥の除去、表面光沢、及び、光沢深度であった。これらの障害は、予備含浸布、高圧成形、及び、紫外線抵抗ラッカーを用いた手仕上げを利用することによって、限定的成功を伴って克服されてきた。このアプローチは時間及び費用の双方が嵩む。加えて、多孔性は表面から常に除去され得ず、所要の仕上げを得るために、樹脂充填及びラッカー塗のような多量の追加的仕事が必要となるに至る。
【００１１】
米国特許第３，４４６，６８６号は、成形品を生成するプロセスを開示しており、型に対して熱可塑性プラスチック表面材料を位置付け、それによって、表面材料を型の周囲にクランプするステップと、型に適合するのに十分な温度まで表面材料を加熱するステップと、成形製品を形成するよう構造材料を表面材料と結合するために、表面材料に対して構造材料を成形関係に位置付けながら、表面材料を型に成形するために型内に真空圧を引き込むステップとを含む。
【００１２】
米国特許第３，４４６，６８６号に開示されているようなプロセスにおいて、真空を型内に引き込むために、排気ダクト孔を含む型は真空源に接続されている。真空圧が加えられると、表面材料は型面に引き付けられ、表面材料を成形する。
【００１３】
このプロセスは様々な重要な欠点を有する。排気ダクト孔は成形品の表面を変形し、その結果、ひけ印が生じる。真空圧は排気ダクトからさらに離れたところで減少し、その結果、型面での空気取込みに起因する表面欠陥が生じる。熱は空気を膨張させるので、もし積層体の硬化のために熱が必要とされるならば、表面欠陥は増幅される。その結果、表面材料は局地的に型面から引き離され、不完全性又は「ひけ印」が形成される。排気ダクトからの玄弧距離が表面材料と型面との間の空気の十分な除去を妨げるので、これは大型の構成部品を成形するときに特に起こる。
【００１４】
他の欠点は、プロセスが空気抽出ダクトを含む専用の型を必要とすることである。これらの型は一般的に製造が高価である。また、それらの複雑性の故に、これらの型はマリン構造のような大型部材を製造するのに不適切且つ非経済的である。さらに、米国特許第３，４４６，６８６号に記載されているような成形された積層体は、成形品に、風力タービン動翼及びマリン構造のような大型合成材料部品において望まれる所要の機械特性且つ表面特性をもたらすのに適していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
大型構成部品の製造を可能にし、上述の問題点を除去或いは少なくとも軽減する方法及び型を提供することが本発明の目的である。装飾的表面品質の改良及び積層体の改良を含む方法及び成形品を提供すること、及び／又は、一般的な改良を提供することが他の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第一の特徴によれば、成形品を製造するための方法が提供されており、
当該方法は、
ａ）熱可塑性プラスチックの表面材料を型に対して位置付けるステップと、
ｂ）表面材料を型に合致させるのに十分な温度まで表面材料を加熱するステップと、
ｃ）表面材料を型に合致させるために、型内真空圧を引き込むステップと、
ｄ）構造材料を表面材料に対して成形関係に位置付け、構造材料を表面材料と結合して積層体を形成するステップと、
ｅ）成形品を形成するために積層体を処理するステップとを含み、
型は表面材料を成形するための閉鎖的な空気非透過性を有する第一型面を有し、
当該方法は、
ｆ）第一型面と熱可塑性プラスチックの表面材料との間に空気の引抜通路をもたらすために、ライナを第一型面に対して提供するステップと、
ｇ）真空圧を引抜通路に加えるために、型内真空圧を引き込むステップとをさらに含む。
【００１７】
このようにして、型内真空圧が加えられると、表面材料は型面に合致する。表面材料の真空形成を可能にする排気ダクトを含む型を設ける必要はない。型ライナは空気の引抜通路を提供する。さらに、ライナは前述の表面欠陥を防止する。成形品の装飾的な表面品質を向上するために、１つ又はそれ以上の排気ダクトを含む型にもライナを適用し得る。
【００１８】
型の第一型面は閉鎖的であるか或いは空気非透過性を有し、従って、従来技術の型も成形品を真空形成するために用い得る。本発明の重要な利点は、専用の型が成形品の真空成形のために必要とされず、型を製造する費用が著しく削減される点である。また、低コストの型ライナを用いて、従来技術の型を熱成形又は真空成形可能なよう有利に構成し得る。よって、成形品の寸法又は積層体の所望特性の故に、以前は真空形成又は熱形成が非経済的又は不可能であった広範な製品を製造するために、真空形成又は熱形成を適用し得る。
【００１９】
本発明の好適実施態様において、ライナは空気透過性を有し、空気透過性を有する第二型面をもたらすよう、ライナは第一型面に対して設けられ、第二型面は第一型面に対応している。真空圧をライナに加えることによって、型内真空圧が引き込まれ、それによって、表面材料を型の形状に合致させるために、表面材料を第二型面に接触させる。
【００２０】
本発明の方法では、型内真空圧の適用後、表面材料の真空形成を可能にするために、熱可塑性プラスチック膜の表面材料は、表面材料が型上で空気不透過性の封止を形成するよう、型に対して位置付けられている。表面材料は型の周囲と接触可能であり、クランプ機構によって周囲に保持され得る。クランプ機構は、機械的手段、表面材料を型の周囲に付着するための解放可能な付着剤、周囲真空クランプ、又は、表面材料を所定位置に保持するためのこれらのクランプ機構の組み合わせにより得る。
【００２１】
具体的には、本発明の１つの特徴に従った方法は、熱硬化性強化材料及び熱硬化性樹脂材料を含む熱硬化性合成強化材料を含む構造層との組み合わせの熱可塑性プラスチック膜表面層を含む成形品を製造するのに適している。これらのハイブリッド材料は、熱可塑性プラスチック表面材料が優良な表面特性を提供し、且つ、熱硬化性構造の積層体が所望の機械的特性を提供するという重要な利点を有する。
【００２２】
ライナに亘る多孔性又は空気透過性が均一であり、且つ、多孔性ライナにおける孔は極めて小型であるので、表面材料と第二型面との間の排気は、型面と表面材料との間の局地的な空気ポケットが発生せず、排気孔によって引き起こされる接合印又はひけ印が見られないようであるという追加的な利点をライナは有する。これは真空成形又は熱成形において今日まで用いられている型と対称をなしている。それは、型面における排気孔の存在の故にいつも、正の点欠陥を引き起こすと共に、貧弱な排気及び排気の不足はひけ印及び閉じ込められた空気ポケットを引き起こす。これは貧弱な表面品質を招く。
【００２３】
本発明の有利な実施態様において、表面材料を空気透過性ライナに合致させるために真空圧を空気透過性ライナに加えた後、積層体を形成するために、構造材料が表面材料に対して成形関係に位置付けられる。構造材料は、繊維強化材料及び強化樹脂材料の１つ又はそれ以上の層を含み得る。成形品の所望の機械的特性に依存して、繊維強化材料及び樹脂材料は、熱硬化性又は熱可塑性プラスチック材料を含み得る。
【００２４】
強化材料は、可変的な度合いで樹脂を含浸した材料を含み得る。代替的に、強化材料は実質的に樹脂材料を非含浸であってよく、それによって、樹脂材料は強化材料の表面に付着又は粘着する（例えば、ＳＰＲＩＮＴ（ＴＭ）成形材料）。
【００２５】
他の実施態様において、強化材料は実質的に樹脂を非含浸或いは樹脂を全く含まず、樹脂は、強化材料が表面材料上で所定位置に位置付けられた後、樹脂温浸によって、強化材料に加えられる。具体的には、ＳＣＲＩＭＰ（Ｓｅｅｍａｎｓ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ  Ｒｅｓｉｎ  Ｉｎｆｕｓｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｓｓ、  米国特許第４，９０２，２１５号も参照）と類似のプロセスによって樹脂を加え得る。
【００２６】
温浸プロセスでは、乾式繊維強化材料又は少なくとも部分的に乾式繊維強化材料が積み上げられ、バックが積層体の上に加えられ、バックは型縁部の周囲で封止される。樹脂供給がバック外被に接続され、強化剤を含浸し、且つ、積層体を統合するために、強化層を通じて樹脂を引き入れるよう、真空圧がバック内に加えられる。樹脂温浸中、空気及びガスは非含浸繊維強化材料を介して積層体から引き抜かれる。
【００２７】
本発明の他の特徴によれば、成形品を製造する方法が設けられており、
当該方法は、
ａ）熱可塑性プラスチックの表面材料を型に対して位置付けるステップと、
ｂ）表面材料を型に合致させるのに十分な温度まで表面材料を加熱するステップと、
ｃ）表面材料を型に合致させるために、型内真空圧を引き込むステップと、
ｄ）構造材料を表面材料に対して成形関係に位置付け、構造材料を表面材料と結合して積層体を形成するステップと、
ｅ）成形品を形成するために積層体を処理するステップとを含み、
ｆ）樹脂材料層と、少なくとも１つの繊維強化材料層とを含む構造材料を提供するステップと、
ｇ）少なくとも１つの繊維強化材料層が表面材料と接触するよう、構造材料を前記表面材料に対して位置付けるステップとを含み、
積層体の処理中、閉じ込められた空気が構造材料から消失することを許容するために、繊維強化材料層が少なくとも部分的に樹脂を含浸しないよう、繊維強化材料層は樹脂材料層の表面に結合されている。
【００２８】
熱可塑性プラスチック表面材料の背後の積層体は、高品質成形を保証するために、表面欠陥の発生を大幅に低減するよう構成されている。通常、もし構造的な積層体が通常人間の誤りによって導入される欠陥を有するならば、これらは成形品表面の欠陥を招き、少なくとも再作業を必要とし、ある場合には、成形品全体の廃棄を必要とする。本発明の積層体は、合成材料が理想的な方法で適用されなかった場合でさえ、表面欠陥を防止する。強化材料層における局地的な重合に起因する欠陥、強化の格差、及び、他の積層体欠陥は、成形品の表面の装飾的な品質に影響を及ぼさない。ライナと少なくとも部分的に非含浸な構造材料との組み合わせは、処理中に、閉じ込められた空気の除去、及び、これらの非完全性を樹脂で充填し且つ硬化することを可能にすると同時に、装飾的な仕上げを維持するために、表面をライナ面から保護する。
【００２９】
好適な実施態様では、型は閉鎖的な空気非透過性の第一型面を含み、本発明の方法は、第一型面と表面材料との間に空気の引抜通路を提供するために、ライナを第一型面に対して設けるステップと、真空圧を引抜経路に加えることによって、型内真空圧を引き込むステップとを含む。ライナは、表面材料を型合致位置に保持し、積層体内の不良又は欠陥によって、表面材料が局地的に変形するのを防止するのに対し、積層体の樹脂含浸及び空気引抜特性は、樹脂含浸中に、不完全性が充填されるのを可能にする。この結果、ありふれた表面欠陥が存在しないか、或いは、従来技術の積層体に比べ著しく減少された高装飾表面品質の成形品が得られる。この特徴は、製造時間の制約、個々の構造層の厚さ、並びに、（非熟練の）手作業及び／又は自動製造プロセスの故に、積層体中の不完全性が不可避である大型の合成構造の製造において特に重要である。
【００３０】
顕著に、表面材料が裏当て積層体内の空隙に亘って橋架するドラムスキニング、及び、ひけ印は、本発明に従って製造された成形品において大幅に欠如する。ドラムスキニングは従来技術の積層体において広範囲に亘る問題である。ドラムスキニング不良は第一回目の目視検査で見逃されることが多いが、これらの不良は研磨工程で生じるか、或いは、使用中に表面塗装の失敗を引き起こす。
【００３１】
不良なし成形品の製造のための他の重大なパラメータは、低空隙含有積層体を製造するために裏当て積層体の完全な含浸を保証するよう、積層体の樹脂含有量が十分に高いことである。
【００３２】
本発明の好適な実施態様では、空気透過性の裏当材料が設けられている。それは、加えられた真空圧と共に、熱可塑性プラスチック膜上の積層体から空気を除去し、表面膜がライナ表面と接触したままである（よって、ひけ印を除去する）ことを保証し、その上に空隙も有さない（さもなければ、それはドラムスキニング不良を引き起こす）。
【００３３】
他の利点は、空気透過性の裏当層が、従来技術のプリプレグ材料（一般的には、十分に含浸され、通気特性が殆ど或いは全くない）よりも適合性を有するということである。この適合性の向上は、層が積層体のこの領域に導入される如何なる重合、しわ、又は、一般的な積上げ欠陥にもより適合的であることを許容する。
【００３４】
通気性をもたらす裏当て積層体の例は次の通りである。
【００３５】
３０〜１００ｇ／ｍ２の織繊維又は非織繊維を構造的な積層体と共に用い得る。これは、繊維の配置及び場所を補助するためにそれに加えられる１０〜５０ｇ／ｍ２の触媒粘着エポキシ樹脂の樹脂層を追加的に有し得る。樹脂は、材料の処理中に空気の引抜通路をもたらすために、繊維の表面に付着され、或いは、表面に結合され且つ樹脂の粘着性によって所定位置に保持され得るに過ぎない。繊維はより重い重量繊維も含み得る。
【００３６】
乾式強化層。構造的な積層体の第一層を乾式、即ち、如何なる樹脂もなしに用い得る。このための樹脂の要件は、追加的な樹脂含有量を有する構造層の隣接層から来る。積層体を形成するよう構造材料を表面材料に対して位置付けた後、構造材料を表面材料と結合して積層体を成形するために、型真空圧の形態のさらなる成形真空圧を積層体に加え得る。成形真空圧が加えられている間、又は、成形真空圧を加えられた後、成形品を形成するために、積層体は積層体を硬化するのに十分な温度まで加熱されるのが好ましい。真空バック法、樹脂流温浸法、オートクレービング、又は、閉鎖型処理のような如何なる従来技術によって、成形真空圧を加え得る。
【００３７】
代替的に、例えば、さらなる適切な型を積層体と接触して位置付けることによって、成形圧は積層体に加えられ、それによって、さらなる型はライナと協働する。
【００３８】
好適実施態様において、空気透過性のライナに対する型内真空圧は（即ち、低位絶対圧力）、積層体に加えられるような成形圧よりも高い（即ち、高位絶対圧力）。これは本質的である。何故ならば、もしライナに加えられる真空圧が積層体に加えられる圧力よりも低いならば、表面材料はライナと接触した状態に維持されないからである。従って、構造積層体の硬化中、型内真空圧は成形真空圧以上でなければならない。
【００３９】
成形品を型から取り出すために、真空圧は表面材料から除去される。本発明の有利な実施態様において、ライナからの成形品の解放を促進するよう空気をライナを通じて追い出すことによって、正圧をライナに加え得る。これも処理後にライナが型から取り外されることを防止する。
【００４０】
本発明の他の実施態様において、本方法は、表面材料を型に適合させるために真空圧を型内に引き込む前に、構造材料を表面材料に対して位置付けるステップを含む。このようにして、構造材料及び表面材料は同時に成形される。構造材料は、表面材料と成形関係にある引張緩和状態にあるのが好ましい。構造材料及び表面材料は型の周囲に共にクランプされる。構成材料は張力下にないので、材料は型面に適合し得る。これは型形状に熱成形可能でない熱硬化性強化材料のために特に重要である。
【００４１】
比較的形状が小さい構造及び限定的な全体厚さの積層体のために、上記技術を用い得ることを発見した。６ｍから５０ｍを超える長さであり得るマリン構造及び風力タービン動翼のようなより大きな構造のために、先ず表面材料を型内に引き込み、構造強化材料を積み上げ、次に、構造を硬化し且つ成形品を形成するために、そのようにして形成された積層体を統合し且つ処理することがより実際的且つ有利である。
【００４２】
型内真空圧が加えられる前に、表面材料はそれを型に適合させるのに十分な温度であり得る。一部の表面材料のためには、表面材料を型に適合させるために室温で十分であり得る。他の表面材料のためには、真空補助熱成形を許容するために、材料を所望温度に加熱し得る。処理中、表面材料と構造材料との間の十分な結合を保証するために、積層体の処理中の熱可塑性プラスチック表面材料の融解温度は、構造材料を硬化するために必要な温度よりも高くあり得る。代替的に、処理中の表面材料の融解温度を、熱可塑性プラスチック材料の融解温度が構造材料の硬化の為に必要な温度よりも低いよう選択し得る。
【００４３】
好適実施態様において、表面材料は、熱可塑性プラスチックを含む表面層と、熱成形可能な表面塗装材料と、表面層を構造層に結合するための結合層とから成る。表面材料が型に適合された後、構造材料の１つ又はそれ以上の層を表面材料へ引き続き型内塗布することを許容するよう、結合層は結合能力を保持する。後続して加えられ或いは同時に加えられる構造材料に付着する結合層の能力は、表面材料の加熱の期間及び／又は強度を制御することによって保持され得る。
【００４４】
熱可塑性プラスチック材料は、フルオロポリマ材料、アクリル材料、ポリウレタン材料、又は、前記材料の任意の組み合わせを含む得る。
【００４５】
熱可塑性プラスチック材料を押出成形プロセスに基づいて製造可能であり、従って、材料は容易に溶融処理可能であるのが有利である。溶融処理可能な熱可塑性プラスチックフルオロポリマ材料は、ＦＥＰ（フッ素化エチレンプロピレン）、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）ＥＦＥＰ（エチルフッ素化エチレンプロピレン）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＭＦＡ（多官能アクリレート）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルホキサン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＨＴＥ（Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ  Ｍｉｎｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｃｏ．の商標）、ＨＦＰ（ヘクサフルオロプロピレン）を伴ったこれらの材料の共重合体、又は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を伴ったこれらの三元共重合体から成る。アクリル材料は、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）又はＰＥＭＡ（ポリメタクリル酸エチル）を含み得る。ポリウレタン材料は、熱可塑性プラスチック脂肪族ポリウレタンを含み得る。熱可塑性プラスチック材料は、前記材料の組み合わせも含み得る。
【００４６】
表面材料は正確な色彩を提供するために顔料を含み得る。さらに、膜の耐候性性能を最大化し、下に横たわるエポキシ積層体への紫外線照射がないことを保証するために、材料は紫外線吸収剤を含み得る。表面材料は、構造強化層との良好な共溶性及び結合性を有すると同時に、良好な汚脱性、耐候性、耐摩耗性、耐久性、及び、化学耐性も保持するよう組成され得る。これらの特性は、沖合構造、風力発電構造、及び、船舶のような保守操作に費用が嵩み、複雑で、時折危険な構造に重要である。
【００４７】
材料が損傷することを防止するために、表面材料は塗布プロセス中にタフで手処理に対する十分な耐性を有する。材料が型面に合致するのを許容するよう、表面材料は、引き込み温度で、低弾性率及び高伸び率をさらに含む。
【００４８】
表面材料を溶接し得るのは重要なことである。これは、成形が利用可能な膜の寸法に制約されないという利点を有する。これはマリン構造及び風力タービン動翼のような大型構造の製造において特に有利である。
【００４９】
表面材料の熱形成後、表面層は構造材料への直接結合のために構成され得る。熱可塑性プラスチック表面材料は５０〜１０００μｍの厚さを含み得る。
【００５０】
本発明の他の特徴によれば、熱可塑性プラスチックの表面材料と構造材料とを含む成形品を製造するための型が提供され、本発明の型は、
ａ）表面材料を成形するための閉鎖的な空気非透過性の第一型面と、
ｂ）第一型面に対して位置付けられた空気透過性ライナとを含み、ライナは、第二型面を含み、第二型面は空気透過性を有し、第二型面は第一型面に対応し、
ｃ）ライナは、型内真空圧をライナに加えた後、表面材料が第二型面に接触し、型の形状に合致する。
【００５１】
型は本質的に２つの部材を含み、型は閉鎖的又は非浸透性の第一型面と、型ライナとを有し、ライナは、本質的に、成形品の真空形成又は熱形成において用いられ得る多孔性型を提供するよう、第二の空気透過性型面を提供する。ライナの形状は第一型面に対応する。
【００５２】
本発明に従った型の重要な利点は、ライナを提供することによって、以前は真空成形又は熱成形に不適切と考えられた従来技術の型を、これらの用途に用いられるよう構成し得ることである。従来技術の型を適合するために、必要とされるただ１つの操作は、標準的、従来的な型内に単に位置される多孔性ライナの製造である。
【００５３】
如何なる厚さのライナも型に対して位置し得るが、本発明の好適実施態様において、型ライナは薄く、典型的には、１ｍｍ未満の厚さを有し、好ましくは、０〜０．５ｍｍの間の厚さを有する。成形品の寸法が所望範囲にあることを保証するため、ライナの厚さは、その空気透過性特性を妥協することなく可能な限り小さくされ、表面膜が第二型面に適合するのを可能にするよう、十分な真空圧をライナを通じて型内に引き込み得る。既存の所望形状からの成形品に対する最低限の影響を保証するために、ライナは可能な限り薄く設計されている。また、表面材料が過多に適合することを保証し、且つ、型面への局地化された空気包含を防止するために、ライナが第一型面の全体に亘って延在することが重要である。積層体の加熱時に処理中空気が膨張するので、空気包含は拡大し、空気ポケット又は気泡を形成する。
【００５４】
他の実施態様において、特定の用途に関して、例えば、表面材料が成形品の表面全体に亘って延在しない製品において、ライナは型面の一部にのみ位置し得る。ライナは表面が複雑な形状を有する表面領域において型面に対して局地的に塗布され得る。次に、型面のこれらの複雑面に合致するよう、ライナは表面膜を進展する。
【００５５】
本発明の他の利点は次の通りである。ライナを通じた空気透過性は、真空成形で用いられる型に設けられる従来技術の排気ダクト又は空気流出穴と比較しても高いので、成形品の品質は非常に向上する。貧弱な排気及びひけ印のような表面欠陥の原因となり得る空気は、ライナと表面材料との接合部分に残存し得ない。型ライナの追加的な利益は、構成部材に印を付けるのを回避するために、ライナが型面に低プロファイルを有し、且つ、ライナ面に精細なＺ通気孔を有するのに、高い空気透過性が達成されるということである。従って、成形部分の表面品質は、焼結ポリエチレンのような容易に入手可能な多孔性材料から達成され得るよりも大きい。
【００５６】
型ライナは次の特性を有する。ライナはｘ、ｙ、及び、ｚ軸（型面と平行且つライナの厚さを通じて）で空気透過性を有し、ライナは十分な表面仕上げを有し、それは成形品の上に良好な品質の表面仕上げをもたらす。ライナ材料の表面でライナ内に精細な気孔を再導入することなく、良好な表面品質が成形品上に達成されるよう、ライナの表面仕上げは熱可塑性プラスチック材料と協働するよう設計される。従って、表面欠陥を防止し、且つ、所望の装飾的品質表面をもたらすよう、表面材料の上に真空圧をもたらすライナ内の気孔の寸法は、それらが表面材料の材料特性と調和するよう選択される。
【００５７】
型から積層体までの十分な熱流を保証するために、ライナは十分は熱伝導性を提供する。これは処理中積層体における均一な熱分配を促進する。ライナ内に極めて熱伝導性を有する繊維を適用することによって、及び／又は、アルミニウム基充填剤のような熱伝導性充填剤を適用するすることによって、熱伝導性を向上し得る。
【００５８】
最後に、成形品に転写されるバンプ又は非均一性を通じたプリントスルーを防止するために、ライナは良好な公正性及び一定の厚さを有さなければならない。
【００５９】
本発明の他の特徴によれば、型を製造するために製造された元のプラグから、ライナは別個の構成部材として製造され得る。ライナは型から取られた成形品に基づいても製造され得る。あるいは、ライナは型から取られたスプラッシュ型からも製造され得る。
【００６０】
ライナはプラグ、成形品、又は、スプラッシュ型に由来するので、ライナは型の第一型面に対応し且つ適合し、よって、ライナは型面に対応する第二型面を提供し、且つ、本質的に同一の型面形状を提供し、それは第一型から等間隔で離間している。
【００６１】
本発明の他の特徴によれば、型のためのライナが設けられており、型は非透過性の第一型面を含み、ライナは空気透過性を有し、且つ、第一型面に対して位置するよう構成され、ライナは第二型面を含み、第二型面は空気透過性を有し、且つ、第一型面に対応し、ライナは、型内真空圧をライナに加えた後、表面材料が第二型面に接触し、且つ、型の形状に適合するよう構成されている。
【００６２】
ライナは型内真空圧を受け取り、それによって、真空圧は第一型面と第一型面と接触するライナの背面との間を通るように、真空源が第一型面及びライナに提供されるよう構成されている。真空形成中に、第二型面に亘る均一な真空圧が表面材料を引き下げ且つ保持するために、真空がライナの背面に亘って且つライナの第二型面の全体を通じて分配可能であるよう、研磨され或いは剥離されたプライ模様仕上げをライナの背面に加え得る。
【００６３】
ライナは繊維強化材料から製造されるので、ライナは薄いにも拘わらず堅固である。これは、ライナが型とライナとの間に生成された空気通路を橋架することを、顕著な偏差をライナ表面に伝達することなしに可能にする。
【００６４】
本発明のさらなる特徴によれば、型面のための空気透過性ライナを形成する方法が提供され、本発明の方法は、
ａ）樹脂材料と強化材料とを含む合成材料を提供するステップと、
ｂ）合成材料を型面に対応する工具面を有する工具に対して位置付けるステップと、
ｃ）処理された合成材料が空気透過性を有するような樹脂対強化材料比率を有するライナを形成するために、合成材料を処理するステップとを含む。
【００６５】
好適な実施態様において、合成材料は、高粘度を有する極めて軽量な強化材料と、低流樹脂システムと、低樹脂含有量を含む強化材料の層とを含む。後者の層は、構造的に安定したままであり、且つ、処理後に良好な貫通厚さ孔を維持するに拘わらず、可能な限り薄い。真空補助処理又は他の従来技術によって、これらの層は単一構成部材を形成するために共に処理される。
【００６６】
さらに本発明の他の特徴によれば、空気透過性ライナを形成するための予備成形材料が設けられている。予備成形材料は、樹脂材料及び強化材料を含む合成材料を含み、樹脂対強化材料比率は、前記の方法に従った成形品を製造するための十分な空気透過性を提供するよう選択される。
【００６７】
本発明の他の特徴によれば、熱可塑性プラスチック重合体を熱硬化性重合体部品に結合するための方法と、熱可塑性プラスチック表面及び熱硬化性重合体部品を含む成形体とが設けられている。
【００６８】
アモルファス熱可塑性プラスチックの低溶剤性を用いて、熱硬化性重合体の硬化前に、液体、熱硬化性重合体の非硬化構成部材（単量体及び硬化剤）がアモルファス熱可塑性プラスチックに移動するよう働きかけることによって、熱硬化性合成材料の硬化中に、アモルファス熱可塑性プラスチック材料が熱硬化性合成材料と接合される。アモルファス熱可塑性プラスチックへのこの移動は、熱可塑性プラスチックのガラス転移温度未満で発生するのが普通であり、その状態では、材料は固体である。温度の増大及びある結合圧力の下で、類似面材料を結合する能力を用いて、これは硬化熱硬化性合成材料に熱可塑性プラスチック表面を効果的に与える。半結晶又は結晶熱可塑性プラスチック重合体を熱硬化性重合体構成部材に結合するために、相溶性の半結晶熱可塑性プラスチック重合体及び非硬化熱硬化性重合体構成部材が選択され、ここで、非硬化熱硬化性重合体構成部材の硬化温度は熱可塑性プラスチック重合体の融解温度よりも高いか、或いは、熱硬化性重合体構成部材の硬化温度は熱可塑性プラスチック重合体の融解温度未満又は融解温度である。熱可塑性プラスチック重合体は非硬化熱硬化性重合体構成部材と接触して位置し、熱可塑性プラスチック重合体及び非硬化熱硬化性重合体又は熱硬化性重合体合成構成部材は、熱硬化性重合体の硬化温度まで加熱され、ここで、非硬化熱硬化性重合体構成部材及び熱可塑性プラスチック重合体は、熱硬化性重合体の硬化前に、少なくとも部分的に相互侵入可能であり、熱可塑性プラスチック重合体が硬化熱硬化性重合体構成部材と極めて強力に結合するよう、熱可塑性プラスチック重合体及び硬化熱硬化性重合体構成部材は冷却される。
【００６９】
本発明の他の特徴によれば、成形品を製造する方法が提供され、本発明の方法は、
ａ）熱可塑性プラスチックの表面材料を型に対して位置付けるステップと、
ｂ）表面材料を型に合致させるのに十分な温度まで表面材料を加熱するステップと、
ｃ）表面材料を型に合致させるために、型内真空圧を引き込むステップと、
ｄ）構造材料を表面材料に対して成形関係に位置付け、構造材料を表面材料と結合して積層体を形成するステップと、
ｅ）成形品を形成するために積層体を処理するステップと、
を含む成形品を製造する方法であって、
表面材料は、半結晶又は結晶熱可塑性プラスチックを含み、構造材料は、熱硬化性重合体部材を含み、
当該方法は、さらに、
ｆ）相溶性を有する熱可塑性プラスチック重合体と非硬化熱硬化性重合体部材とを選択するステップと、
ｇ）熱可塑性プラスチックを非硬化熱硬化性重合体部材に接触して位置付けるステップとを有し、
積層体の処理中に、
ｈ）熱可塑性プラスチック重合体と非硬化熱硬化性重合体合成部材とを、熱硬化性重合体の硬化温度まで加熱するステップと、
ｉ）熱可塑性プラスチック重合体が硬化熱硬化性重合体部材に結合されるよう、熱可塑性プラスチック重合体と硬化熱硬化性重合体とを冷却するステップとを有し、
非硬化熱硬化性重合体部材と熱可塑性プラスチック重合体が、熱硬化性重合体が硬化する前に、少なくとも部分的に相互進入可能である。
【００７０】
本発明の他の特徴によれば、本方法は、半結晶又は結晶熱可塑性プラスチック重合体を熱硬化性重合体構成部材に結合するためのプロセスを提供する構成されている。本プロセスは、相溶性半結晶又は結晶熱可塑性プラスチック重合体及び非硬化熱硬化性重合体構成部材を選択ステップであり、ここでは、非硬化熱硬化性重合体構成部材は、熱硬化性重合体構成部材の硬化温度又は硬化温度未満で、半結晶熱可塑性プラスチック重合体に移動可能であるステップと、
熱可塑性プラスチック重合体を非硬化熱硬化性重合体構成部材と接触状態に位置付けるステップと、
熱可塑性プラスチック重合体及び非硬化熱硬化性重合体又は熱硬化性重合体合成材料構成部材を、熱硬化性重合体の硬化温度まで加熱するステップであり、ここでは、非硬化熱硬化性重合体構成材料及び熱可塑性プラスチック重合体は、熱硬化性重合体の硬化前に、少なくとも部分的に相互侵入可能であるステップと、
熱可塑性プラスチック重合体が硬化熱硬化性重合体構成部材と極めて強力に結合するよう、熱可塑性プラスチック重合体及び硬化熱硬化性重合体構成材料を冷却するステップとを含む。
【００７１】
熱可塑性プラスチック重合体と熱硬化性樹脂との間の相互侵入を用いて、熱可塑性プラスチック重合体の表面は熱硬化性重合体又は熱硬化性重合体合成材料に極めて強力に結合するのが理解されるであろう。
【００７２】
本発明の上記特徴に従って生成された熱可塑性プラスチック重合体面を備える硬化熱硬化性重合体又は熱硬化性重合体合成材料は、前述のような本発明の任意の特徴に従って実施される第二硬化プロセスによって、熱硬化性重合体又は熱硬化性重合体合成材料のさらなる部分に結合され得るのが分かるであろう。
【００７３】
熱硬化性重合体又は熱硬化性重合体合成材料と熱可塑性プラスチック表面との間の結合は、Ｂｒｉｔｉｓｈ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ５３５０  Ｐａｒｔ  Ｃ５に従った剪断応力試験において、３ＭＰａを超える値が達成されるようである。また、ＥＮ  ＩＳＯ  ２４０９（"Ｐａｉｎｔｓ  ａｎｄ  ｖａｒｎｉｓｈ  ｃｒｏｓｓ  ｃｕｔ  ｔｅｓｔ"）に従った基板付着試験において、表面材料は合成材料積層体から剥がれなかった。
【００７４】
本発明のさらなる特徴によれば、成形品を製造する方法が提供されており、本方法は、
ａ）熱可塑性プラスチックの表面材料を型に対して位置付けるステップと、
ｂ）表面材料を型に合致させるのに十分な温度まで表面材料を加熱するステップと、
ｃ）表面材料を型に合致させるために、型内真空圧を引き込むステップと、
ｄ）構造材料を表面材料に対して成形関係に位置付け、構造材料を表面材料と結合して積層体を形成するステップと、
ｅ）成形品を形成するために積層体を処理するステップと、
を含む成形品を製造する方法であって、
型は、表面材料を成形するために、閉鎖的な空気非透過性を有する第一型面を有し、
当該方法は、
第一型面と表面材料との間に空気の引抜通路をもたらす第一型面との関係で、熱可塑性プラスチック層に模様付き表面を提供するステップと、
真空圧を引抜通路に加えることによって、型内真空圧を引き付けるステップとをさらに含む。
【００７５】
本方法は、熱可塑性プラスチック膜を模様付きシートを備える型内に引き込むことによって、模様付き表面を熱可塑性プラスチック膜に形成するステップをさらに含むのが典型的である。
【００７６】
本発明のさらなる特徴によれば、予備成形品を製造する方法が設けられており、本方法は、
ａ）熱可塑性プラスチックの表面材料を型に対して位置付けるステップと、
ｂ）表面材料を型に合致させるのに十分な温度まで表面材料を加熱するステップと、
ｃ）表面材料を型に合致させるために、型内真空圧を引き込むステップとを含み、
型は、表面材料を成形するための閉鎖的な空気非透過性の第一型面を含み、
第一型面と表面材料との間に空気の引抜通路をもたらす第一型面との関係で、熱可塑性プラスチック層は模様付き表面を備える。
【００７７】
本方法は、熱可塑性プラスチック膜を模様付きシートを備える型内に引き込むことによって、模様付き表面を熱可塑性プラスチック膜に形成するステップをさらに含むのが典型的である。
【００７８】
本発明のさらなる特徴によれば、成形品を製造する方法が提供されており、本方法は、
ａ）前記特徴において記載されたような方法を用いて生成された予備成形品を位置付けるステップと、
ｂ）表面材料を型内に保持するために、型内真空圧を引き込むステップと、
ｃ）積層体を形成するよう、構造材料を表面材料と結合するために、構造材料を表面材料に対して成形関係に位置付けるステップと、
ｄ）成形品を形成するために、積層体を処理するステップとを含み、
型は、表面材料を成形するために、閉鎖的な空気非透過性の第一型面を含む。
【００７９】
添付の図面を参照して本発明を例示的にのみ記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８０】
図１において、多孔性の空気透過性ライナが予備成形或いは予備組立された成形材料１０で形成されている。成形材料は、典型的には１５０ｇ／ｍ２未満、好ましくは１００ｇ／ｍ２未満又は５０ｇ／ｍ２未満でさえある極めて低重量を有する強化材料１２を含む。強化材料１２はライナの気孔サイズを定める。成形品の表面に如何なる気孔も再生されないよう、気孔サイズは表面材料の特性との関係で選択される。
【００８１】
強化材料１２は、１０００ｍＰａ．ｓより高いのが典型的な処理中粘度（低流動性）を含む樹脂材料をさらに含む。樹脂は熱硬化樹脂である。樹脂の高粘度はライナ表面の気孔サイズを制御する。
【００８２】
予備成形体１０は第二繊維強化層１４をさらに含む。第二繊維強化層は可能な限り薄いが、強化層を構造的に安定させ得る厚さを含む。この層は０．５ｍｍ未満の厚さを有するのが好ましい。ライナの処理後、製品が型に対して多孔性ライナとして適用されるよう、処理済み予備成形体が適切な空気透過性又は多孔性特性を有するのを保証するために、第二層は低い樹脂含有量を有する。樹脂特性は処理済みライナに構造的支持をもたらすように選択されるので、ライナは薄いに拘わらず堅固であることが可能であり、よって、表面材料と型面との間の空気の真空圧排気中、ライナの厚さは安定したままである。
【００８３】
繊維強化材料１４は、５００ｇ／ｍ２未満、好ましくは４００ｇ／ｍ２未満の重量を有する。１つ又はそれ以上の強化材料層で繊維強化材料１４を形成し得る。
【００８４】
予備成形材料１０は全く処理され、適当な型の上で硬化する。型は、硬化時にライナの形状が型面に対応するような形状を有する。よって、ライナの第二型面は、型の第一型面に対応する。
【００８５】
成形品の適切な所要寸法が維持されることが保証されるよう、処理及び硬化されたとき、予備成形材料１０は０．５ミリメートル以下の厚さを有する。
【００８６】
図２において、型２０は閉鎖的な非透過性を有する従来的な型２２を含むよう示されており、型は型面に接触するライナ２４を有する。ライナ２４の第二型面が型２２の第一型面に対応し且つ第一型面から等距離で離間するよう、ライナは型２２に適合する。熱可塑性プラスチック表面膜２６が型２２の上に位置する。真空圧が空気透過性ライナ２４に加えられる間、膜２６を型面の高吸引領域に引き込み、且つ、表面材料２６を型２０に合致させるよう、約３０〜６０°Ｃの間の低温を材料に加え得る。このようにして、表面膜２６がライナ表面２４に合致し、よって、元の型面２２に合致するよう、膜２６はライナ２６と接触させられて表面膜２６を成形する。真空圧が表面膜に加えられると同時に、構造材料２８，３０が膜の上に提供されて積層体を形成する。
【００８７】
適当な塗膜を合成材料構造にもたらすよう、膜はＰＶＤＦ材料、ＰＶＦ材料、又は、他の適当な熱可塑性プラスチックから成る。膜が型面と緊密に接触するまで、典型的には１バールまでの型内真空圧をライナに加えることによって、膜を型プロファイルに引き込む。
【００８８】
膜２６が一旦位置付けられると、１つ又はそれ以上の予備含浸繊維強化材料（プリプレグ）のような構造材料層を積み上げることによって、構造的積層体の積層化が開始し得る。ＳＰＲＩＮＴ（ＴＭ）タイプの型材料のような代替的な材料を提供し得る。樹脂温浸法又はレジンインジェクション成形（ＲＴＭ）によって含浸される乾式強化剤も提供し得る。
【００８９】
図２において、構造材料の第一層、即ち、層２８は、材料の処理以前では樹脂なし（非含浸）の繊維強化層である。これによって、構造材料３０，２８及び表面膜２６との間の空気取込みに起因して成形品の表面に如何なる表面欠陥も発生し得ないことが保証される。構造材料の後続層は、圧力を加えることによって、さらに、もし必要であれば、構造的層を統合し且つ積層体の硬化及び構造材料２８，３０への表面膜２６の十分な結合を保証するために熱を加えることによって処理される。
【００９０】
図２ａは本発明の代替的な実施態様を例示している。この実施態様では、熱可塑性プラスチック膜は型内に熱成形されている。熱可塑性プラスチック膜は、型３４への塗布以前に、連続的な表面模様付け３２で予備型押しされる。次に、この表面模様付き膜は工具の周囲に封止され、真空圧が加えられる。真空圧は工具と膜との間の空気を引き込み、外気圧は熱可塑性プラスチックを工具表面に引き込み、これは温度追加によって加速され得る。
【００９１】
構造材料３６の１つ又はそれ以上の層は膜に直接塗布される。構造材料層は非含浸強化層を含むことが可能であり、如何なる強化樹脂及び／又は予備含浸繊維強化層も非含浸強化層の上に位置しない。
【００９２】
膜表面の型押し又は表面模様付けは、空気が膜及び工具の接触面から完全に排気されるのを許容する。様々なパターンが膜表面のために評価され、もし膜が連続的なフィラメントガラス繊維（ＣＦＭ）からのプロファイルが与えられるならば、それが極めて効果的であることが分かった。このパターンはエポキシプリプレグの硬化中に用いられる熱サイクル中に流出し、最終部材には見られない。
【００９３】
熱可塑性プラスチック材料の模様付き表面は、模様付き材料を工具内に配置することによって達成可能であり、模様付き表面が加熱され且つ工具内に引き込まれるときに、それは熱可塑性プラスチック膜を型押しする。模様付きシートは工具内に配置され、次に、シーリングテープ又は類似方法を用いて、熱可塑性プラスチック膜材料が工具の周辺フランジに固定される。ゆっくり熱及び真空圧を加えることによって、次に、膜は工具内に引き込まれる。膜を破裂させるのを回避するために、熱可塑性プラスチック材料をゆっくり暖めることが配慮されなければならない。熱空気銃によって加えられる熱を用いて、膜は軟化し始める。継続的に熱を加え且つ真空圧を増大することによって、膜は工具内に引き込まれ始める。熱可塑性プラスチックが工具内に引き込まれると、表面模様が膜上で可視的になる。鮮明度を欠く最高級細部のみを用いて、各膜は工具のプロファイルに引き込まれる。膜が一旦工具の全領域に完全に引き込まれると、全体的な表面模様は明瞭に可視的である。
【００９４】
膜がその形状を保持するよう、膜の冷却が一旦許容されると、大量生産のための準備における予備成形プロセスを繰り返すために、膜を工具から除去し得る。
【００９５】
次に、積上げは真空圧又は二次工具のいずれかによって統合され、この時点で、温度が熱可塑性プラスチックの軟化地点より高く増大され、表面模様は流れ離れ、工具面に対して形成する。離型時に、部材は今や空隙及び元の表面模様の全ての印のない円滑な表面を有する。
【００９６】
図３は、熱可塑性プラスチック表面膜及び熱硬化性強化構造を有する合成材料の積上げ、統合、及び、硬化をより詳細に示している。
【００９７】
型５２が空気を通さないよう、型５２は閉鎖表面を含む。これは減圧バック成形における使用に適した従来技術の型に類似している。
【００９８】
ライナ５４が型５２内に位置している。図１及び２を参照して記載されたようなライナ５４と同様に、このライナ５４は多孔性である。表面膜５６がクランプ６８を用いて型５２の縁部にクランプされている。膜５６は熱可塑性プラスチック材料であり、温度を上昇することによって熱可塑性プラスチック材料を所要の形状に形成し得る。
【００９９】
ライナ５４を介して型５４から空気を引き抜くために、ライナ５４は真空圧源７０と接続される。それは膜５６をライナ５４上に引き付け、それによって、膜を型５２の表面に合致させる。
【０１００】
構造材料５８，６０の層が膜の上に直接塗布されている。構造材料層は、如何なる強化樹脂をも有さない非含浸強化層５８と、その上に位置する予備含浸繊維強化層６０とを含む。
【０１０１】
構造材料の積上げ上に位置する解放膜６７と、通気層６４と、粘着テープのような標準的方法を用いて型の縁部上に封止される減圧バック膜６６とから成る、合成材料処理のための標準的な減圧消耗パックが用いられる。表面膜の縁部を想定位置に保持するために表面膜の縁部を型に吸い込む真空圧補助クランプによって、表面膜は所定位置に保持される。減圧バック６６内から空気を引き抜くために、第二真空圧源７２が設けられている。
【０１０２】
代替的に、構造材料５８，６０の層は、膜がライナ５４上に引き付けられた後に表面膜５６の上に位置付けられる。膜６７、通気層６４、及び、減圧バック６６は、構造材料層５８，６０が表面膜５６の上に塗布された後に塗布される。
【０１０３】
成形品を形成するために、上述のように、様々な層が型に対して位置付けられる。積層体を処理するために、第一に、表面膜５６が型表面に合致するよう表面膜をライナ５４に引き付けるために、型内真空圧７０がライナ５４に塗布される。このステップに引き続き、構造材料の積上げを表面膜５６上に圧縮するために、空気７２を減圧バック６６の囲い内から引き抜く。これは構造積層体の強化繊維が樹脂によって含浸されるのを可能にする。加えて、樹脂の硬化を促進し、積層体構造の統合を向上するために、積上げの温度を上げ得る。
【０１０４】
積層体の硬化後、真空圧７０，７２が除去される。型からの成形品の取出しを促進するよう、真空圧源７０を介して逆の圧力又は空気流を提供し得る。真空圧の除去後、膜６２、通気層６４、及び、減圧バック６６がクランプの取外し直後に除去され、成形品を型から取り出し得る。次に、型は再使用の準備ができている。
【０１０５】
図４では、前述の方法を用いて半相互進入重合体網目を形成するために、熱硬化性合成部材又は熱硬化性積層体の硬化中、半結晶又は結晶熱可塑性プラスチック層１００が、熱硬化性合成部材又は熱硬化性積層体１２０に結合されている。熱硬化性合成部材１２０は構造材料を含む。構造材料は繊維強化材料及び強化樹脂材料を含む。選択された熱硬化性単量体と相溶性を有する半結晶熱可塑性プラスチック１００を選択することによって、効果的な結合が達成される。熱力学及び溶解度の基準を用いて、適切な材料の組み合わせが決定される。
【０１０６】
相溶性材料の選択は幾つかの溶解度パラメータの緊密な整合を必要とする。しかしながら、本発明の有利な特徴に従えば、半結晶熱可塑性プラスチック１００の「有効溶解度パラメータ」を変更し得る。これは熱可塑性プラスチック１００及び熱硬化性単量体／硬化剤１２０を十分な高温にすることによって達成される。
【０１０７】
一般的な言い方をすれば、重合体の固体結晶部分の融解熱を克服するための不十分な自由エネルギの故に、溶剤は重合体の固体結晶性部分を通じて効果的に移動し得ない。システムの温度上昇を通じて、溶解熱が克服される。これらの条件の下で、単量体及び硬化剤は重合体を通じて移動可能であるのに対し、重合体は以前には不溶性であった。それ故、重合体の「有効溶解度パラメータ」は熱の付加によって変更される。
【０１０８】
従って、半相互進入重合体網目１４０の急激な形成をもたらす１つの方法は、半結晶熱可塑性プラスチック１００の融解温度より上で熱硬化性重合体１２０を硬化することによって、半結晶熱可塑性プラスチック１００の「有効溶解度パラメータ」を変更することである。しかしながら、第二の可能性も存在する。単量体／硬化剤１２０と熱可塑性プラスチック溶解度特性の注意深い整合を通じて、適当な温度で、溶剤として作用する熱硬化性単量体の存在が結晶性重合体の溶解熱を克服可能であり、よって、「融解」温度を包含される単量体／硬化剤に依存する「有効融解温度」に下げる。これらの条件の下で、単量体及び硬化剤は重合体を通じて通常の融解温度まで移動可能である。この後者の特徴は、熱可塑性プラスチック材料が融解せず、よって、熱可塑性プラスチック表面の装飾面品質がライナの表面特性によって影響されないという重要な利点を有する。
【０１０９】
実質的な半相互侵入重合体網目（ＳＩＰＮ）１４０の形成によって、上記基準に従って選択される半結晶熱可塑性プラスチック材料１００を、熱硬化性重合体又は熱硬化性合成材料１２０の表面に首尾良く統合し得る。そのプロセスの特徴は、熱硬化性重合体と、分散、極、及び、水素結合力を考慮するハンセンパラメータを用いて決定される溶解度を備える熱可塑性プラスチックとの選択、並びに、熱硬化性単量体及び硬化剤が、結晶部材の溶解熱を克服することによって、溶融半結晶重合体内に或いは熱可塑性プラスチック重合体の結晶性部材内に十分に移動可能であるような硬化温度／時間の選択である（ハンセンパラメータの詳細に関しては、ＡＦＭ  Ｂａｒｔｏｎ，  ＣＲＣ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ  ａｎｄ  Ｏｔｈｅｒ  Ｃｏｈｅｓｉｏｎ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，  ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ，  Ｂｏｃａ  Ｒａｔｏｎ，  １９８３を参照）。
【０１１０】
処理中、単量体及び硬化剤に接触する熱可塑性プラスチック重合体の結晶部分は「融解」し、非硬化の熱硬化性樹脂及び熱可塑性プラスチック樹脂の急激な個別の混合を許容する。構成部材の硬化に引き続き、熱可塑性プラスチック膜１２０は、元の表面の領域における分子鎖の絡み合いを通じて、構成部材１２０に密接に結合され、それによって、熱硬化性樹脂と熱可塑性プラスチック樹脂との間に半相互侵入重合体網目１４０を形成する。
【０１１１】
有利に、上記の熱力学及び溶解度相溶性基準が合致するとき、結合プロセスは熱硬化性重合体に関する製造業者の推奨硬化サイクルへの如何なる変更もなしに行われ得るのが典型的である。
【０１１２】
（実施例）
半結晶重合体表面膜を備える２つの構成材料パネルを製造した。第一パネルには、約１７０°Ｃの溶融点（２５０μｍ厚さ）を備えるアクリル系フルオロポリマ熱可塑性プラスチックの単層をライナ上に位置付け、型表面に合致するよう真空圧が形成した。表面膜を保持するために、ライナ上の真空圧を維持した。ＳＰ  Ｓｙｓｔｅｍｓから入手可能なＳＴ９５  ＳＰＲＩＮＴの層を表面膜の上に位置付けた。予備含浸織繊維の層をＳＴ９５層の上に位置付けた。積層体は減圧バック内に取り囲み、減圧バック内の空気を排気し、積層体を１２０分間９０°Ｃで硬化した後、さらに３０分間１２０°Ｃの高温に留めた。硬化後、熱可塑性プラスチック膜を合成積層体と完全に統合した。第二パネルは、約１７０°Ｃの溶融点（２５０μｍ厚さ）及び１００ｇ／ｍ２の重量を備えるアクリル系フルオロポリマ熱可塑性プラスチックの単層を用いて製造した。層はライナ上に位置し、型表面に合致するよう真空圧を形成した。表面膜を維持するために、ライナ上の真空圧を維持した。２つの９００ｇ／ｍ２の乾式織繊維を表面膜に塗布して積層体を形成した。積層体を減圧バック内に取り囲み、ＳＰ  Ｓｙｓｔｅｍから入手可能なＰｒｉｍｅ  ２０  Ｉｎｆｕｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍを用いて室温で温浸し、次に、８５°Ｃで１２時間硬化した。硬化後、熱可塑性プラスチック膜を合成材料基板と完全に統合した。
【０１１３】
両方の試験パネルを様々な試験対象とした。ＡＳＴＭ  Ｇ１５４（紫外線照射）及びＡＳＴＭＥ  ３１３（黄変）のような様々な試験で、両方のパネルは優良な耐候性を示し、６７２時間の紫外線照射後、黄変を示さず、表面材料の割れもなかった。ＡＳＴＭ  Ｄ−５４３試験でも、化学耐性も良好であった。
【０１１４】
パネルは、Ｂｒｉｔｉｓｈ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  （ＢＳ）  ５３５０  Ｐａｒｔ  Ｃ５に従った剪断応力試験、及び、ＢＳ  ５３５０  Ｐａｒｔ  Ｃ６に従った貫層応力試験を受けた。両方の場合、３ＭＰあを超える値が測定された。材料は引張歪付着試験ＡＳＴＭ  Ｄ３０３９及びＥＮ  ＩＳＯ  ２４０９に従ったクロスハッチ試験の順守も示し、表面材料が引き離されることはなかった。これは表面材料と熱硬化性重合体合成材料との間の結合が正に極めて強力であることを示す。
【０１１５】
大型の合成材料部材を組立時の製造実践及び本明細書に記載の本発明の具体的な利点を図５を参照して明瞭にする。
【０１１６】
風力タービン動翼及びマリン構造等のような大型の構成部材は、自動車及び航空宇宙構成部材のようなより小さな部材と同程度の適合精密度を用いて積層化されないのが一般的である。時間及び費用を節約するために、強化繊維の各層はより厚くなりがちである（強化繊維の典型的な重量は４５０ｇ／ｍ２又はそれ以上である）。コア材料はさらにより厚く、材料間の結合部材は通常テーパ付けされている。しかしながら、テーパは概して最小限度である。通常、機械加工時に、不完全なテーパが形成され、最終的な（典型的には、５ｍｍ）直線縁部が残る。縁部は取扱中に損傷を受け易く、鋭利な硬い地点を残す。コア材料を型形状に熱成形する必要を回避するために、材料の可撓性を増大し、且つ、材料を型曲率に合致するよう、コア材料は切断される。これらの欠陥は顕著な「硬」及び「軟」スポット及び地点を生じさせ、そこでは、繊維は相互に架橋し或いはコア間隙内に移動する。
【０１１７】
これは図５に例示されている。型２００は空気透過性ライナ２１０を有し、ライナ２１０は型２００の表面上に設けられている。積層体は表面膜２１４を含み、表面膜２１４はライナ表面２３０と熱可塑性プラスチック表面膜２１４との間からの空気２１２の引抜きによってライナ２１０の表面２３０上に真空成形されている。
【０１１８】
積層体は表面膜２１４上に位置付けられている。この積層体は強化材料２１６，２１８，２２２及びコア材料２２４の様々な層を含む。空気透過性層を提供するために、第一強化層２１６は概して非含浸である。この層は表面材料２１４と積層体の構造材料との間の十分な結合を保証する。
【０１１９】
強化層２１６は、減少された厚さの繊維縁部を含み、それは「軟質重合部」２２８をもたらす。樹脂予備含浸強化層２１８は、「標準重合部」を含み、それによって、強化層の複数層が簡単に重合（オーバラップ）する。これは大型合成材料の製造で通常行われていることである。後続の樹脂予備含浸層は繊維折重部２２２を含み、それは材料における欠陥又は積上げエラーを形成する。コア材料２２４は、５ｍｍの典型的なコア鋭端部を有し、コア材料２２４はコア間隙２２０も含む。
【０１２０】
もし図５に示される積層体が従来技術の真空成形工具上で処理されるならば、様々な特徴２２８，２１８，２２２，２２４，２２０は成形物品の表面仕上げに欠陥を引き起こし、それらは前記の硬スポット又は軟スポットのいずれかの原因となる。
【０１２１】
しかしながら、本発明の積層体において、ライナはその全面２１４に亘る均一なライナ厚通気性をもたらす。これは表面膜材料をライナ表面から保護し、十分な樹脂含有量及び嚠喨制御を維持することによって、表面膜が繊維及びコア配置に移動する傾向を抑制し、これらのキャビティは樹脂で充填されるのに対し、表面膜はライナから保護される。処理中の樹脂流動学又は樹脂流体特性は、コア及び繊維重合によって生成される欠陥及びキャビティが処理中に樹脂で充満することを保証するよう選択される。これは工業部品に典型的に存在する様々な重合のプリントスルー、接合、及び、積層体の製造欠陥を防止する。
【０１２２】
図５に示されるように、熱可塑性プラスチック膜と積層体との間の空隙を防止するために、熱可塑性プラスチック膜に隣接する第一プライ又は強化層２１６は空気透過性層である。
【０１２３】
使用中、図２及び３を参照してここに前述されているように、ライナ２１０は従来的な型２００に塗布される。表面材料２１４は空気２１２の引き抜きによって真空成形され、表面材料は空気の継続的な引抜きによってライナ表面２３０の所定位置に保持される。後続の強化層２１６，２１８，２２２及びコア材料２２２４は表面材料２１４上に設けられる。次に、積上げは減圧バック法のような従来方法で統合され且つ処理される。
【０１２４】
よって、ここに記載されているような成形方法、型、及び、ライナは、これらの型を減圧バック法に適合させる如何なる種類の従来技術の型での使用に適している。この方法及びライナは、熱可塑性プラスチック表面層及び１つ又はそれ以上の熱硬化性構造強化層から成る大型の合成材料物品を成形するのに特に適している。他の合成材料物品及びより小型の合成材料物品も本発明の様々な特徴に従って製造し得る。ここに記載されているような方法及びライナは、熱可塑性プラスチック表面塗膜を備える物品の成形を可能にし、ここでは、表面欠陥は最小限化されているか或いは存在せず、これらの物品を製造するための総製造時間は著しく減少され、それによって、表面材料と構造材料との間の結合は著しく向上する。
【０１２５】
ライナも、幾分かの真空完全性を損失した為に完全な空気不透過性を有さない損傷した型を、減圧補助成形のために用い得るようにする。元の型又は工具を通じて積層体に漏れていた空気は、真空圧及びライナと型との間の空気流によって、型からルート変更されて表面／積層体から離れる。よって、ライナは以前は空気不透過又は損傷されていたが今や空気透過性を有する型を用いられることを有利に許容する。これは型又は工具の耐用年数を有利に延長する。
【０１２６】
熱硬化性重合体合成材料部品に密接に結合された半結晶又は結晶重合体表面を有する熱可塑性プラスチックの機能的表面材料も、化学耐性の向上、水揚げの減少、耐摩耗性及び耐侵蝕性の向上、類似材料の結合性の向上、表面外観の向上、摩擦特性の向上、表面電気性質の向上、耐火性の向上又は火に起因する煙発生の減少、紫外線抵抗性の向上、表面割れ抵抗性の向上、生体親和性の向上、殺菌可能性の向上、引っ掻き抵抗性の向上、及び、圧痕抵抗性の向上のような追加的な明確な利点ももたらす。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の実施態様に従った多孔性ライナを概略的に示す断面図である。
【図２】本発明のさらなる実施態様に従った、多孔性ライナと積層体とを含む成形体を概略的に示す断面図である。
【図２ａ】本発明のさらなる実施態様に従った、表面模様付き表面及び積層体を有する熱可塑性プラスチック膜を含む成形体を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施態様に従った成形体を概略的に示す断面図である。
【図４】本発明の実施態様に従った表面材料を概略的に示す断面図である。
【図５】大型部品の積層体を概略的に示す断面図である。
【図１】
2006051819.tif 000003
【図２】
2006051819.tif 000004
【図２ａ】
2006051819.tif 000005
【図３】
2006051819.tif 000006
【図４】
2006051819.tif 000007
【図５】
2006051819.tif 000008
【外国語明細書】
2006051819000001.pdf
2006051819000002.pdf
2006051819000003.pdf
2006051819000004.pdf