(57)【要約】  本発明は、ランダムに分布したフィラメント糸の少なくとも１つの層と、チョップトストランドの層のような少なくとも１つの強化用繊維層とを含む、特にガラスの、繊維構造体に関する。構造体における種々の層は、機械的手段、例えばステッチ又はニードルパンチ、及び／又は化学的手段、例えばバインダー、を使用して相互連結されている。本発明の構造体は連続式又は不連続式に製造することができる。当該構造体は、複合材料を製造するのに使用される場合に良好な透過性と良好な変形性とを有する。
2005515089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランダムに分布した連続ストランドの少なくとも１つの層と、少なくとも１つの強化用繊維層とを含む繊維構造体であり、当該構造体の種々の層が機械的手段又は化学的手段によって一緒に連結されている繊維構造体。
【請求項２】
前記連続ストランド層の単位面積当たりの質量が２００〜７００ｇ／ｍ2の範囲にあることを特徴とする、請求項１に記載の構造体。
【請求項３】
前記連続ストランド層の単位面積当たりの質量が３５０〜５５０ｇ／ｍ2の範囲にあることを特徴とする、請求項２に記載の構造体。
【請求項４】
前記強化用繊維層がチョップトストランドから作製されていることを特徴とする、請求項１から３までの１つに記載の構造体。
【請求項５】
前記強化用繊維層の単位面積当たりの質量が１００〜６００ｇ／ｍ2の範囲にあることを特徴とする、請求項４に記載の構造体。
【請求項６】
前記強化用繊維層の単位面積当たりの質量が２００〜４００ｇ／ｍ2の範囲にあることを特徴とする、請求項５に記載の構造体。
【請求項７】
前記チョップトストランドの長さが１〜１５ｃｍの範囲にあることを特徴とする、請求項４から６までのいずれか１つに記載の構造体。
【請求項８】
前記連続ストランド層の第１の強化用繊維層とは別の側に位置する第２の強化用繊維層を含むことを特徴とする、請求項１から７までの１つに記載の構造体。
【請求項９】
当該構造体の２つの外面のうちのすくなくとも一方を形成している少なくとも１つのベールを含むことを特徴とする、請求項８に記載の構造体。
【請求項１０】
少なくとも１つのベールの単位面積当たりの質量が１０〜６０ｇ／ｍ2の範囲にあることを特徴とする、請求項９に記載の構造体。
【請求項１１】
少なくとも１つのベールの単位面積当たりの質量が２０〜４０ｇ／ｍ2の範囲にあることを特徴とする、請求項１０に記載の構造体。
【請求項１２】
非ベールの前記種々の繊維層がステッチにより一緒に結合されていることを特徴とする、請求項１から１１までの１つに記載の構造体。
【請求項１３】
非ベールの前記種々の繊維層がニードルパンチにより一緒に結合されていることを特徴とする、請求項１から１１までの１つに記載の構造体。
【請求項１４】
前記連続ストランド層のループがバインダーにより一緒に結合されていることを特徴とする、請求項１から１３までの１つに記載の構造体。
【請求項１５】
前記種々の繊維層がバインダーによって対をなして一緒に結合されていることを特徴とする、請求項１から１４までの１つに記載の構造体。
【請求項１６】
前記連続ストランド層がその変形性を増大させるための切込みを含むことを特徴とする、請求項１から１５までの１つに記載の構造体。
【請求項１７】
前記切込みが前記連続ストランド層の幅の０．０１〜０．３５倍の範囲の長さを有していることを特徴とする、請求項１６に記載の構造体。
【請求項１８】
前記切込みの方向が当該構造体の幅のそれであることを特徴とする、請求項１６又は１７に記載の構造体。
【請求項１９】
前記切込みの長さが０．５〜３０ｃｍの範囲にあることを特徴とする、請求項１６から１８までの１つに記載の構造体。
【請求項２０】
前記切込みが、連続ストランド層の１ｍ2当たり３０〜２００個の切込みの量で存在することを特徴とする、請求項１６から１９までの１つに記載の構造体。
【請求項２１】
前記連続ストランド層がガラス製であることを特徴とする、請求項１から２０までの１つに記載の構造体。
【請求項２２】
前記強化用繊維層がガラス製であることを特徴とする、請求項１から２１までの１つに記載の構造体。
【請求項２３】
請求項１から２２までの１つに記載の構造体を有する複合材料。
【請求項２４】
ランダムに分布した連続的なストランドの少なくとも１つ以上の層と、２つの強化用繊維層とを含み、当該連続ストランド層が当該２つの強化用繊維層の間に配置された繊維構造体を連続的に製造するための方法であって、
・移動しているベルト上にチョップトストランドを配置することにより第１チョップトストランド層を作製する工程、
・次いで、ループを作製することにより、第１のチョップトストランド層の上に連続ストランド層を作製する工程、
・そして次に、当該連続ストランド層の上にチョップトストランドを配置することにより第２のチョップトストランド層を作製する工程、
を含み、次いで少なくとも１つのバインダー及び／又は少なくとも１つの機械的手段により当該構造体の種々の繊維層を一緒に連結する、繊維構造体の連続製造方法。
【請求項２５】
ランダムに分布した連続ストランドの少なくとも１つの層と、２つの強化用繊維層とを含み、当該連続ストランド層が当該２つの強化用繊維層の間に配置された繊維構造体をバッチ製造するための方法であって、
・移動しているベルト上にチョップトストランドを配置することにより、又はチョップトストランドマットのロールを繰り出すことにより、第１のチョップトストランド層を作製する工程、
・次いで、当該ベルトが走行し続けることから、ループを作製することにより、又はロールからマットの形をした連続ストランド層を繰り出すことにより、第１のチョップトストランド層の上に連続ストランド層を継続して作製する工程、
・そして次に、チョップトストランドを配置することにより、又はチョップトストランドマットのロールを繰り出すことにより、連続ストランド層の上に第２のチョップトストランド層を作製する工程を含み、この工程を、当該ベルトが走行し続けることから、継続して実施し、次いで当該構造体の種々の繊維層を少なくとも１つのバインダー及び／又は少なくとも１つの機械手段によって一緒に連結する、繊維構造体のバッチ製造方法。
【請求項２６】
前記連続ストランド層をロールからマットの形で繰り出すこと、そしてそれが切込みを含むことを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの層を含む繊維構造体、より詳しくは、複合材料を製造するために使用することができる構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維強化複合材料の製造は、モールド内で繊維構造体を形成し、これに続いてこの繊維構造体に含浸するためポリマーを基礎材料とする樹脂を注入する工程を含む。次いでこの樹脂は、架橋（熱硬化性樹脂の場合）又は冷却（熱可塑性樹脂の場合）により凝固する。従って、繊維構造体は多くの特性、特に下記の特性を有していなければならない。すなわち、それは、
・含浸前に、容易に成形できなくてはならず、従って、特に手によって容易に変形可能でなければならず、
・できる限り容易に含浸できなくてはならず、従って、できる限り含浸樹脂を透過させなければならず、そして、
・最終の材料をできるだけ強化しなければならない。
【０００３】
繊維強化用構造体を製造するために、クリンプ加工したポリプロピレン繊維を使用することが、欧州特許第０７４５７１６号明細書、同第０６５９９２２号明細書及び同第０３９５５４８号明細書において提案されている。しかし、多くの用途の場合、ポリプロピレン繊維の強化特性は不十分であり、そして当該繊維はまた、ポリエステルのような樹脂によって容易には湿潤されず、含浸されない。従って、優れた機械特性を有し、そしてより良好に含浸され得るその他の繊維を使用することが望ましい。更に、クリンプの形成が付加的な工程を意味すること、しかも、繊維、特にガラス繊維にクリンプを形成することがいつも可能であるとは限らないことを認識すれば、クリンプ加工されていない繊維を使用できることも望ましい。
【０００４】
国際公開第９６／２７０３９号パンフレットには、ガラス繊維から作られる不織布又は編成体の中央ウェブを含む強化用構造体が開示されている。しかし、出願人は、チョップトストランドマット型の編成体及び不織布の含浸樹脂透過性は低いことを発見した。更に、ガラス編成体は、極めて軽量の構造体の製造を可能にしない。
【０００５】
従来技術のその他の文献として、国際公開第９６／１３６２７号パンフレット及び欧州特許第０６９４６４３号明細書を挙げることもできる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の関連において、「マット」という用語は、ボンデッド不織布（ｂｏｎｄｅｄ  ｎｏｎｗｏｖｅｎ）を意味する。このようなマットは、その構造を損なうことなしに、手によって取扱うことができるように十分な結合力を有している。それがこのような結合力を有するのは、それが一般に化学的手段（化学バインダーの使用）又は機械的手段、例えばニードルパンチ又はステッチなど、によって結合されているからである。
【０００７】
本発明による繊維構造体は上述の問題を解決する。本発明による繊維構造体は、ランダムに分布した連続ストランドの少なくとも１つの層と、少なくとも１つの強化用繊維層とを含み、該構造体の種々の層は機械的手段又は化学的手段によって一緒に連結されている。
【０００８】
連続ストランド層は、連続ストランドのループから形成されており、１つのループの上部に別のものが部分的に重ね合わされている。この層は、構造体全体にその厚さ及び変形性を与えるように意図されている。それは変形可能であり、且つ、複合材料の製造の際に通常使用される樹脂を透過させることができる。一般に、種々のループが多数のストランド、例えば８０〜６００本のストランドから得られる。このような構造体は図１に見ることができる。図１のこの構造体は数本（たった５本又は６本）の連続ストランドで作製されている。左側の矢印は、層がその製造中に走行する方向を示している。図１は、ループの形状を説明するために、連続ストランド層の形成の開始を単純化して示したものにすぎない。実際は、層は完成時には通常多くのループを含むので、これを透かして見ることはもはや可能でない。これは特に、その単位面積当たりの質量が４５０ｇ／ｍ2である場合に当てはまる。「ストランド」という用語は、より詳しくは１０〜３００本のフィラメントを含む接触するフィラメントの集成体を意味する。一般には、この層の単位面積当たりの質量は２００〜７００ｇ／ｍ2の範囲にあり、特に３５０〜５５０ｇ／ｍ2の範囲にあり、とりわけ約４５０ｇ／ｍ2である。連続ストランド層はガラスから作製され、それに実質的な強化特性を与えることが有利である。連続ガラスストランド層としては、Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ  ＶｅｔｒｏｔｅｘによってＵＮＩＦＩＬＯ（商標）の商標名で販売されている材料を使用することができる。厚さを与え、透過性であるというのが主要な機能であるこの層は、強化用の特性をも有している。同じ坪量（すなわち単位面積当たりの質量）の場合、本発明による構造体は、連続ストランド層の代わりにチョップトストランドマットが使用されている同じ構造体と比較して、より良好な透過性を示す。連続ストランド層のストランドの長さは一般に、２メートルから、それを含有する構造体の全長の４倍までの長さの範囲にある。
【０００９】
強化用繊維層はストランドを含んでおり、そして任意の構造を有することができる。それは、不織布、チョップトストランド、チョップトストランドマット、連続ストランドマット、織布、又は一方向ウェブから製作することができる。好ましくは、強化用繊維層はチョップトストランドから製作される。これらのチョップトストランドの長さは、例えば１〜１５ｃｍの範囲にある。一般に、この強化用の層の単位面積当たりの質量は、１００〜６００ｇ／ｍ2、特に２００〜４００ｇ／ｍ2の範囲にあり、例えば約３００ｇ／ｍ2である。図２は、上記から明らかな低密度チョップトストランド層を示している。左側の矢印は、層が走行する方向を示している。
【００１０】
本発明による構造体は好ましくは、２つの強化用繊維層の間に配置された中央の連続ストランド層を含む。この場合、本発明による構造体は、連続ストランド層の第１の強化用繊維層とは反対側に位置する第２の強化用繊維層を含む。これらの２つの強化用繊維層は同一でもよく、又は異なっていてもよい。
【００１１】
特に本発明による構造体が強化用繊維層としてチョップトストランド層を含む場合、当該構造体は、強化用繊維層の連続ストランド層とは反対側に、強化用の層上に位置するベールの層を含むこともできる。このベールは、構造体の２つの外面のうちの少なくとも一方を形成することができる。構造体は２つのベールを含むこともできる。これは特に、本発明による構造体が２つの強化用繊維層の間に配置された中央の連続ストランド層を含む場合に当てはまる。この場合、本発明による構造体は、それぞれが構造体の２つの外側層のうちの一方を形成する２つのベール層を含むことができる。その結果この構造体は、それぞれが構造体の２つの外面を形成する２つのベールを含む。このような構造体は、図３の断面図で示されている（この事例では、符号は次の意味、すなわち、連続的なストランドが／／／／／、チョップトストランドがＸＸＸＸＸ、ベールが＿＿＿＿＿、を有している）。
【００１２】
「ベール」という用語は、完全に分散したフィラメントから形成された不織布を意味するものと理解される。このベール層の単位面積当たりの質量は、一般には１０〜６０ｇ／ｍ2、特に２０〜４０ｇ／ｍ2の範囲にあり、例えば約３０ｇ／ｍ2である。
【００１３】
本発明の関連において、構造体の同じ層の内側の種々の点を連結し及び／又は構造体の異なる層における種々の点を連結するために、化学的手段（バインダーとも呼ばれる）を使用することが可能である。詳しく言えば、連続ストランド層の結合力を、構造体の他の層との関連とは無関係に、バインダーを使用することにより増加させることができる。この場合、バインダーは連続ストランド層のループを結合し、連続ストランド層の幾何学的形状を固定して、それによりこの層が含浸中に扁平化されるのを防止する。従って、これは、この層を構成するストランドが含浸中に動いて、含浸中の特定の瞬間に含浸を極めて困難にしてしまう影響を防止する。この意味において、バインダーの使用は、構造体の含浸樹脂透過性を増大させる。その結果、このように結合された連続ストランド層は連続ストランドマットと呼ぶことができる。
【００１４】
バインダーは、カスケード型又は噴霧型の装置によって被着される液状（これは溶液、エマルジョン又は懸濁液を包含する）の形態で使用してもよく、又は粉末ディスペンサーによって被着される粉末の形態で使用してもよく、あるいはフィルムの形態で使用してもよい。
【００１５】
一般に、バインダーは粉末の形態で使用することができ、そしてそれは結合されるべき層又は構造体の上に噴霧することができる。バインダーの機能が構造体の種々の層を連結することである場合には、それは連結しようとする層の間に配置されたフィルムの形態で使用することもできる。この場合、適当な熱処理がバインダーの成分を溶融及び／又は架橋させ、そのためそれは連結しなければならない種々の点に含浸する。バインダーが熱可塑性ポリマーを含む場合、熱処理はこのポリマーを溶融させ、そのためそれは構造体の種々の領域に含浸し、この結果、室温に戻ると、連結しようとする種々の点の間に強力なブリッジが形成される。バインダーが熱硬化性化合物（特にポリマー）を含む場合、熱処理はこの化合物を架橋させ（溶融後に必要な場合）、そのためそれは強力なブリッジによって、連結しようとする種々の領域を連結する。両方の場合（熱可塑性バインダー又は熱硬化性バインダー）とも、熱処理はそれを適用するために使用された任意の溶剤を蒸発させる働きもする。化合物は、熱硬化性又は熱可塑性タイプのポリエステル樹脂であることができる。アクリルポリマーを架橋性（熱硬化性）バインダーとして使用してもよい。
【００１６】
本発明による構造体の種々の層は、機械的手段及び／又は化学的手段によって一緒に連結される。「機械的手段」という用語は、ステッチ又はニードルパンチを意味するものと理解され、ステッチが好ましい。「化学的手段」という用語は、上述のようなバインダーを意味するものと理解される。バインダーは、種々の繊維層を対をなして一緒に結合することができる。バインダーは、構造体の種々の層の間に挿入された粉末の形態で、又は液状の形態で、又はフィルムの形態で使用することができる。ベールが一方又は両方の強化用繊維層を覆う場合には、特に美観に関する領域の機械的結合の可視の痕跡が構造体表面に存在するのを回避するのが好ましい場合、当該ベールは構造体に化学的に（一般には接着剤によって）結合されるのが好ましい。このように、種々の非ベール層をステッチ又はニードルパンチによって結合することができる一方、構造体の一方又は両方の面を形成するベールをバインダーによって構造体に結合することができる。
【００１７】
連続ストランド層に結合力を与えるためにバインダーを既に使用している場合には、構造体の種々の層を結合するのに同じ性質のバインダーを使用するのが好ましい。
【００１８】
最終の構造体全体（使用する準備のできた）は、連続ストランド層に結合力を与えるために使用される可能性のあるバインダーを含めて、０．５〜１０重量％のバインダー（熱処理後において）を含むことができる。連続ストランド層は、それ自体の重量に関して、１〜５重量％のバインダー（熱処理後において）を含むことができる。
【００１９】
構造体の種々の繊維層がステッチ又はニードルパンチによって連結される場合、連続ストランド層のループが付加的にバインダーによって一緒に結合されてもよく、バインダーは種々の繊維層を一緒に連結しなくてもよい。
【００２０】
少なくとも１つの強化用繊維層がチョップトストランドを含む場合、そして構造体の種々の繊維層がステッチ又はニードルパンチによって連結されるときには、当該強化用繊維層のチョップトストランドをバインダーによって一緒に結合することが更に可能であり、バインダーは種々の繊維層を一緒に連結しなくてもよい。
【００２１】
本発明による構造体の種々の層を作製するのに使用されるストランドは、ガラス、炭素又はアラミド製でよい。このように、連続ストランドはガラスから作製することができ、同様に、強化用繊維層はガラスから作製することができる。しかし、本発明による構造体の層全てをガラスストランドから作製してもよい。一般に、使用することができるガラスストランドは、当業者に知られている方式でサイジングされる。詳しく言うと、０．０４〜３重量％、特に約０．２重量％の量に至るまでサイジングされたガラスストランドを、連続ストランド層を作製するのに使用することができる。
【００２２】
本発明による構造体は、連続的に又はバッチ法で製造することができる。
【００２３】
連続製造法は、移動するベルト上で実施される下記の一連の工程、すなわち、
・移動するベルト上にチョップトストランドを配置することによる第１のチョップトストランド層の作製、次いで
・ループを作る（ブッシュから直接又はロービングから）ことによる第１のチョップトストランド層上への連続ストランド層の作製、そして次いで
・この連続ストランド層上にチョップトストランドを配置することによる第２のチョップトストランド層の作製、
を含むことができる。
【００２４】
適切な場合には、第１のチョップトストランド層を作製する前に、ベールを配置することができる。適切な場合には、第２のチョップトストランド層を作製した後で、ベールを被着することができる。従って、構造体は、それぞれが構造体の外面上に配置された２つのベールを含むことができる。
【００２５】
この連続法では、構造体の種々の層を、少なくとも１つの機械的手段、例えばニードルパンチ又はステッチなど、及び／又は少なくとも１つの化学的手段、例えばバインダーなど、によって合体させることができる。特に、構造体の層を全てニードルパンチ又はステッチによって一緒に連結することができる。構造体の一方又は両方の面上で１つ又は２つのベールを使用する場合には、構造体のその他の層（非ベール層）（特に１又は２以上の強化用繊維層及び連続ストランド層）をニードルパンチ又はステッチによって一緒に接合することができ、そしてベール層を接着剤での結合により構造体の残りに連結することができる。この場合、連続ストランド層及び１又は２以上の強化用繊維層をステッチ又はニードルパンチによって予め合体させ、次いで１又は２以上のベール層を構造体の外面上に貼り合わせ、これらの全ての作業は連続的に行うことが可能である。
【００２６】
このような連続法では、連続ストランド層のループ間にブリッジを形成するためにバインダーを使用することは、除外されないにしても、必ずしも全く必要なわけではない。その理由は、ニードルパンチ又はステッチが構造体全体に結合力を与えるので、構造体を分解のリスクなしに手によって取り扱うことができるからである。しかし、ニードルパンチ又はステッチに加えて、バインダーを使用して連続ストランド層のループを一緒に結合することも可能である。これを行うために必要となるのは、第２のチョップトストランド層を作製する前に連続ストランド層にバインダーを適用することだけである。一般に、チョップトストランド層のループだけを一緒に結合することが所望される場合、バインダーはスプレーによって塗布される。ニードルパンチ又はステッチに加えて、構造体の種々の層を結合するためにバインダーを使用することが望ましいこともある。これを行うためには、例えば、種々の層の作製の間にバインダーをスプレーすることが可能である。バインダーをフィルムの形態で使用することも可能であり、そしてそれは構造体の一緒に結合されるべき種々の層の間に配置される。
【００２７】
ニードルパンチ又はステッチを用いることなしに、バインダーを使用して構造体全体に結合力を与えることも可能である。その理由は、バインダーが連続ストランド層の幾何学的形状を固定して、それにより含浸中にこの層がつぶれるのを防止するだけでなく、構造体の種々の層を対をなして連結をもするからである。このことは、含浸中にストランドが動く影響を防止する。この影響は、一方では含浸中の特定の瞬間に含浸を極めて困難にしかねず、他方では最終製品を不均一にするものである。このような理由からバインダーが使用される。それというのも、それは構造体の含浸樹脂透過性をより高くするからである。このように、バインダーは、種々の層の間に液状でスプレーすることができ、あるいは溶融可能なフィルムの形態で種々の層の間に適用することができる。構造帯全体に熱処理を施すことができるので、熱処理はただ１回実施すれば済む。
【００２８】
バッチ製造法は、マットの形態で連続ストランド層を別個に作製することを含むことができる。これを行うためには、移動中のベルト上でまず層のループを作製し、次にこのベルトをバインダー適用ユニット（バインダーは一般には液状である）の下方を通るようにし、次いでベルトを炉を通過させて熱処理を行い、そして次にこうして得られた連続ストランドマットを巻き上げてロールを作る。こうして、連続ストランド層（バインダーにより一緒に結合されたもの）を、連続ストランドマットのロールの形で保存することができる。保存後に、ロールを別個の作業で繰り出すことができ、その結果その後本発明による構造体内に連続ストランドマットを挿入することができる。
【００２９】
バッチ製造法の場合、強化用繊維層もロールとして別個に作製することができ、そしてそれはその後の作業において、当該層を本発明による構造体中に挿入するように繰り出すことができる。
【００３０】
従って、バッチ法の場合において、連続ストランド層の各側に１つずつ、２つのチョップトストランド層を連続ストランド層と合体される場合には、手順は例えば下記のようなものでよい。
・移動中のベルト上にチョップトストランドを配置することにより、又はチョップトストランドマットのロールを繰り出すことにより、第１のチョップトストランド層を作製し、
・次いで、ベルトが走行し続けるとことから、ループを作製する（ブッシュから直接又はロービングから）ことにより、又はマットのロールから連続ストランド層を繰り出すことにより、第１のチョップトストランド層の上に連続ストランド層を継続して作製し、
・そして次に、チョップトストランドを配置することにより、又はチョップトストランドマットのロールを繰り出すことにより、連続ストランド層の上に第２のチョップトストランド層を作製し、この工程はベルトが走行し続けるとことから連続的に実施される。
【００３１】
適切な場合には、第１のチョップトストランド層を作製する前に、ベールを配置することができる。適切な場合には、第２のチョップトストランドを作製した後で、ベールを被着させることができる。従って、構造体は、それぞれが構造体の外面上に配置された２つのベールを含むことができる。
【００３２】
このバッチ法では、構造体の種々の層を少なくとも１つの機械的手段、例えばニードルパンチ又はステッチによって、及び／又は少なくとも１つの化学的手段、例えばバインダーによって、合体させることができる。特に、構造体の層全てをニードルパンチ又はステッチによって一緒に連結することができる。構造体の一方又は両方の面で１つ又は２つのベールを使用する場合、構造体のその他の層（非ベール層）（特に１又は２以上の強化用繊維層及び連続ストランド層）は全て、ニードルパンチ又はステッチによって一緒に連結することができ、そして１又は２以上のベール層は接着剤での結合により構造体の残りに連結することができる。この場合、連続ストランド層と１又は２以上の強化用繊維層は、ステッチ又はニードルパンチによって予め合体させ、次いで１又は２以上のベール層を構造体の外面上に積層する。
【００３３】
このバッチ法の関連において、ニードルパンチ又はステッチを用いることなしに、バインダーを使用して構造体全体に結合力を与えることも可能である。その理由は、バインダーが構造体の種々の層を対をなして連結するからである。このことは、含浸中にストランドが動く影響を防止する。その影響は、含浸中の特定の瞬間に含浸を極めて困難にしかねないものである。この理由から、バインダーが使用される。それというのも、それが構造体の含浸樹脂透過性をより高くするからである。例えば、バインダーは種々の層の間に液状でスプレーすることができ、あるいは溶融可能なフィルムの形態で種々の層の間に適用することができる。バインダーが構造体の種々の層を一緒に連結するように意図されていることから行うべき熱処理は、種々の繊維層を重ね合わせたなら、構造全体に施すことができる。
【００３４】
連続ストランド層の全体を通して切込みを設けて、その変形性を増加させることができる。これらの切込みの方向は、当該層に対してどの方向でもよい。これらの切込みはナイフによって作ることができ、ナイフは、一般に材料を除去することなしに、連続ストランド層の厚さ全体又はその厚さの一部だけをカットする。それらの長さは制限されたものであり、連続ストランド層の幅の０．０１〜０．３５倍の範囲であることができる。連続ストランド層は、本発明による構造体と同様に、所定の厚さ、幅及び長さを有する。連続ストランド層の幅は、連続ストランドの平面内における層の最小寸法である。好ましくは、切込みの方向は幅方向である。こうして、連続ストランド層がマットの形態で巻き上げられるように意図されている場合、切込みは、連続ストランド層のロールの軸線と同じ方向を有する。従って切込みは、巻上げ方向の硬さをより小さくすることにより、層の巻上げをより容易にする。しかし、切込みのない連続ストランド層を巻き上げることも可能であり、切り込みは本発明による構造体を製造する直前に、連続ストランド層を繰り出す時に作られる。いずれの場合にも、切込みの存在は、本発明による構造体の巻上げをより容易にする。
【００３５】
切込みは、例えば、それぞれが０．５〜３０ｃｍの範囲の長さであることができる。切込みは、例えば、連続ストランド層１ｍ2当たり３０〜２００個の切込みの量で存在することができる。例えば、連続ストランド層１ｍ2当たり１００個のこのような切込みを作ることができる。図４は、層の幅方向の互いに平行な切込みを備えた連続ストランド層の上面図を示している。種々の切込みの配置が図４ａ、４ｂ及び４ｃに示されている。切込みは、図４ｃに示されているように、同じ連続ストランド層についていろいろな長さを有していてもよい。図中の矢印は、層が繰り出される方向を示している。
【００３６】
バインダーの量と、切込みの数及び長さを変えることによって、連続ストランド層の剛性を変化させることが可能である。従って、切込みを利用して、多量のバインダーが連続ストランド層に与える高い剛性を補償することが可能である。その結果、切込みの数を増やすことによって、多量のバインダーを使用し、それにより含浸中に層の幾何学的形状をより良好に固定することが可能である。その理由は、切込みがある場合には、樹脂の含浸の見地から欠点が生じない（上述のような充填の影響がない）ことが分っているからである。
【００３７】
本発明による構造体は、それを手で変形させることにより、含浸モールド内に容易に配置することができる。これは、連続ストランド層が変形可能であるため、そして同じ構造体内で互いに上下に位置する種々の層の滑動が可能なために、容易に行われる。構造体の種々の層を一緒に連結するニードルパンチ又はステッチは、そのような滑動が起こるのを可能にする。本発明による構造体は、含浸中の樹脂の保持時間が特に短いので、容易に含浸することができる。構造体の含浸性は、以下の透過性試験を用いて評価することができる。
【００３８】
圧力センサーを備えたモールド内での樹脂トランスファー成形（ＲＴＭ）によって、平らな試験片を作製する。これらの圧力センサーを一定の間隔をあけて配置することにより、時間の関数としての圧力のグラフが得られる。次いで、ダルシーの法則を適用して、ｍ2単位での透過率ｋを得る。この透過率は次式（ダルシーの法則）
Ｑ／ｓ＝ｋ・ΔＰ／η・Δｘ
により与えられ、上記式中、
Ｑは流量を表し、
Ｓはモールドキャビティの断面積を表し、
ηは含浸樹脂の動的粘度を表し、
ΔＰは２つのセンサー間の圧力差を表し、
Δｘは２つのセンサー間の距離を表す。
【００３９】
ｋの小さな値は、低い透過性（又は流れに対する高い抵抗）を示し、大きい値は高い透過性（又は流れに対する低い抵抗）を示す。
【００４０】
本発明はまた、本発明による構造体を含浸することにより得ることができる複合材料にも関する。この構造体は、詳しく言えば、ＲＴＭ（樹脂トランスファー成形）又はＳＣＲＩＭＰ（Ｓｅｅｍａｎ複合材料樹脂注入成形プロセス）と呼ばれるプロセスにより、含浸することができる。これらのプロセスは当業者によく知られている。
【００４１】
本発明による構造体を含浸するためには、次のタイプの樹脂、すなわち不飽和型ポリエステル、フェノール、アクリル、エポキシ又はビニルエステル、が一般に使用される。
【００４２】
図５は、単位面積当たりの質量が約４５０ｇ／ｍ2の連続ストランド層を示す写真である。図６は、単位面積当たりの質量が約４５０ｇ／ｍ2のチョップトストランド層を示す写真である。
【００４３】
図７は、透過性試験のために使用することができる装置を上側に示し、時間Ｔにわたる圧力Ｐの変化をモニターすることにより得ることができる曲線を下側に示す。この装置は、管路２を介して注入ヘッド３に供給樹脂を注入することにより平らな構造体を含浸するのに適したモールド１を含む。圧力センサー４がモールド内の圧力を測定する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
（原文に記載なし）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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