(57)【要約】【課題】十分に熱を伝達することができる樹脂シートの製造方法及び樹脂シートと、その樹脂シートを用いた構造体の製造方法、構造体及び航空機機体を提供すること。【解決手段】樹脂シート１０の製造方法は、塗布ステップと、加熱ステップと、加圧ステップと、を含む。塗布ステップでは、熱可塑性を有する樹脂フィルム１２の表面に、線状金属ナノ材料１４を塗布する。加熱ステップでは、表面に線状金属ナノ材料１４が塗布された樹脂フィルム１２を加熱して軟化させる。加圧ステップでは、表面に線状金属ナノ材料１４が塗布された樹脂フィルム１２を、線状金属ナノ材料１４が塗布された面に直交する方向に沿って、線状金属ナノ材料１４を押し付けるように加圧する。これにより、塗布された線状金属ナノ材料１４を、樹脂フィルム１２に潜り込ませて、線状金属ナノ材料１４を含む樹脂シート１０を得る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性を有する樹脂フィルムの表面に線状金属ナノ材料を塗布する塗布ステップと、
前記線状金属ナノ材料が塗布された前記樹脂フィルムを加熱して軟化させる加熱ステップと、
前記線状金属ナノ材料が塗布された前記樹脂フィルムを、前記線状金属ナノ材料が塗布された面に直交する方向に沿って加圧する加圧ステップと、
を含み、
塗布された前記線状金属ナノ材料を、前記樹脂フィルムに潜り込ませて、前記線状金属ナノ材料を含む樹脂シートとすることを特徴とする樹脂シートの製造方法。
【請求項２】
前記線状金属ナノ材料は、金属薄膜が被覆されたナノファイバーであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項３】
前記線状金属ナノ材料は、金属薄膜がコイル状に形成されたナノコイルであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項４】
前記線状金属ナノ材料は、網状に形成され、
前記塗布ステップでは、網状に形成した前記線状金属ナノ材料を前記樹脂フィルムの表面に転写することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項５】
前記加熱ステップでは、前記樹脂フィルムを、前記樹脂フィルムの融点の９５％以上となる温度に加熱することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項６】
前記加圧ステップでは、前記樹脂フィルムを、２０００Ｐａ以上で加圧することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項７】
前記加熱ステップは、前記樹脂フィルムが加圧された状態で行われ、または、前記加圧ステップは、前記樹脂フィルムが加熱された状態で行われることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項８】
前記加熱ステップは、前記樹脂フィルムが加圧された状態で１０分以上行われ、または、前記加圧ステップは、前記樹脂フィルムが加熱された状態で１０分以上行われることを特徴とする請求項７に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項９】
前記樹脂フィルムは、
前記樹脂フィルムを強化する強化繊維を有し、
前記強化繊維がない樹脂層と、
前記強化繊維を含む複合層と、を含み、
塗布された前記線状金属ナノ材料を、前記樹脂層に潜り込ませることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の樹脂シートの製造方法。
【請求項１０】
熱可塑性を有する樹脂フィルムと、
前記樹脂フィルムに潜り込んで配された線状金属ナノ材料と、
を含むことを特徴とする樹脂シート。
【請求項１１】
前記線状金属ナノ材料は、金属薄膜が被覆されたナノファイバーであることを特徴とする請求項１０に記載の樹脂シート。
【請求項１２】
前記線状金属ナノ材料は、金属薄膜がコイル状に形成されたナノコイルであることを特徴とする請求項１０に記載の樹脂シート。
【請求項１３】
前記線状金属ナノ材料は、網状に形成されていることを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の樹脂シート。
【請求項１４】
前記樹脂フィルムは、
前記樹脂フィルムを強化する強化繊維を有し、
前記強化繊維がない樹脂層と、
前記強化繊維を含む複合層と、を含み、
前記線状金属ナノ材料は、前記樹脂層に潜り込んで配されていることを特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載の樹脂シート。
【請求項１５】
複合材料を含む構造体の製造方法であって、
前記複合材料の表面に、請求項１０から請求項１４のいずれか１項に記載の樹脂シートを配置するシート配置ステップと、
前記樹脂シートに電場を印加して、前記線状金属ナノ材料を発熱させ、前記複合材料と前記樹脂シートとを同時硬化させる同時硬化ステップと、
を含むことを特徴とする構造体の製造方法。
【請求項１６】
前記線状金属ナノ材料は、電磁波を吸収することを特徴とする請求項１５に記載の構造体の製造方法。
【請求項１７】
前記線状金属ナノ材料は、電場が印加されることで発熱し、表面に付着した氷を溶解することを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の構造体の製造方法。
【請求項１８】
複合材料を含む構造体であって、
表面に配され樹脂を含む表面層と、
前記表面層の一方に配され、樹脂及び前記樹脂に潜り込んで配された線状金属ナノ材料を含む線状金属ナノ材料層と、
前記線状金属ナノ材料層に対して前記表面層の反対側に配され、樹脂及び前記樹脂を強化する強化繊維を含む複合層と、
を含むことを特徴とする構造体。
【請求項１９】
前記線状金属ナノ材料は、金属薄膜が被覆されたナノファイバーであることを特徴とする請求項１８に記載の構造体。
【請求項２０】
前記線状金属ナノ材料は、金属薄膜がコイル状に形成されたナノコイルであることを特徴とする請求項１８に記載の構造体。
【請求項２１】
前記線状金属ナノ材料は、網状に形成されていることを特徴とする請求項１８から請求項２０のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項２２】
前記線状金属ナノ材料は、電磁波を吸収することを特徴とする請求項１８から請求項２１のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項２３】
前記線状金属ナノ材料は、電場が印加されることで発熱し、表面に付着した氷を溶解することを特徴とする請求項１８から請求項２２のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項２４】
請求項１８から請求項２３のいずれか１項に記載の構造体が用いられた表面部材と、
を含むことを特徴とする航空機機体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂シートの製造方法、樹脂シート、構造体の製造方法、構造体及び航空機機体に関する。
【背景技術】
【０００２】
軽量性及び高い強度を有する材料には、強化繊維に樹脂を含浸させた複合材料が知られている。複合材料は、様々な温度及び圧力等の条件下で成形または接着されて、航空機、自動車及び船舶等に用いられている。複合材料の加熱方法としては、ヒータを用いた加熱の方法が知られており、マイクロ波を吸収する物質を用いた加熱の方法が検討されている。マイクロ波を吸収する物質を用いた加熱の方法については、樹脂を含む接着剤を加熱する方法が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５６５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の方法と同様に、マイクロ波を吸収する物質を用いて、複合材料を加熱する方法が検討されている。マイクロ波を吸収する物質は、線状金属ナノ材料が例示される。この検討されている従来の加熱方法を、図１９及び図２０を用いて説明する。図１９は、従来の樹脂シート１００の概略平面図である。図２０は、従来の樹脂シート１００の概略断面図である。従来の樹脂シート１００は、この検討されている従来の加熱方法に用いられる。従来の樹脂シート１００は、図１９及び図２０に示すように、従来の樹脂フィルム１０２と、従来の線状金属ナノ材料１０４とを含む。従来の線状金属ナノ材料１０４は、従来の樹脂フィルム１０２の一方の面上に設けられている。この従来の加熱方法は、従来の樹脂シート１００を加熱したい複合材料の一方の面に接触させて、従来の樹脂シート１００に含まれる従来の線状金属ナノ材料１０４にマイクロ波を照射することにより発熱させることで、複合材料を加熱するものである。
【０００５】
従来の樹脂フィルム１０２と従来の線状金属ナノ材料１０４とは、ほぼ点接触の状態となっており、接触面積が小さい。そのため、従来の線状金属ナノ材料１０４で発生した熱は、従来の樹脂フィルム１０２に十分に伝達しない可能性がある。これにより、従来の樹脂シート１００の全体に万遍なく熱が伝達しない可能性がある。その結果、従来の樹脂シート１００と接触している複合材料に十分に熱が伝達せず、複合材料を十分に加熱できない可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、十分に熱を伝達することができる樹脂シートの製造方法及び樹脂シートと、その樹脂シートを用いた構造体の製造方法、構造体及び航空機機体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、樹脂シートの製造方法は、熱可塑性を有する樹脂フィルムの表面に線状金属ナノ材料を塗布する塗布ステップと、前記線状金属ナノ材料が塗布された前記樹脂フィルムを加熱して軟化させる加熱ステップと、前記線状金属ナノ材料が塗布された前記樹脂フィルムを、前記線状金属ナノ材料が塗布された面に直交する方向に沿って加圧する加圧ステップと、を含み、塗布された前記線状金属ナノ材料を、前記樹脂フィルムに潜り込ませて、前記線状金属ナノ材料を含む樹脂シートとすることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、線状金属ナノ材料を樹脂フィルムに潜り込ませるので、線状金属ナノ材料と樹脂フィルムとの接触面積が大きいため、接触して設けられた材料に十分に熱を伝達させることができる樹脂シートを製造することができる。
【０００９】
この構成において、前記線状金属ナノ材料は、金属薄膜が被覆されたナノファイバーであることが好ましい。あるいは、前記線状金属ナノ材料は、金属薄膜がコイル状に形成されたナノコイルであることが好ましい。これらの構成によれば、線状金属ナノ材料が好適にマイクロ波を吸収して熱に変換することができるので、接触して設けられた材料を効率よく加熱することができる樹脂シートを製造することができる。
【００１０】
これらの構成において、前記線状金属ナノ材料は、網状に形成され、前記塗布ステップでは、網状に形成した前記線状金属ナノ材料を前記樹脂フィルムの表面に転写することが好ましい。この構成によれば、線状金属ナノ材料を全体に万遍なく分布させることができるので、接触して設けられた材料を全体に万遍なく加熱することができる樹脂シートを製造することができる。
【００１１】
これらの構成において、前記加熱ステップでは、前記樹脂フィルムを、前記樹脂フィルムの融点の９５％以上となる温度に加熱することが好ましい。この構成によれば、樹脂フィルムを十分に柔らかくすることができるので、線状金属ナノ材料をより確実に樹脂フィルムに潜り込ませることができる。
【００１２】
これらの構成において、前記加圧ステップでは、前記樹脂フィルムを、２０００Ｐａ以上で加圧することが好ましい。この構成によれば、線状金属ナノ材料を樹脂フィルムに十分に押し付けることができるので、線状金属ナノ材料をより確実に樹脂フィルムに潜り込ませることができる。
【００１３】
これらの構成において、前記加熱ステップは、前記樹脂フィルムが加圧された状態で行われ、または、前記加圧ステップは、前記樹脂フィルムが加熱された状態で行われることが好ましい。この構成によれば、樹脂フィルムが柔らかい状態の時に線状金属ナノ材料を押し付けることができるので、線状金属ナノ材料をより確実に樹脂フィルムに潜り込ませることができる。
【００１４】
さらに樹脂フィルムが加圧された状態で加熱ステップが行われ、または、樹脂フィルムが加熱された状態で加圧ステップが行われる構成において、前記加熱ステップは、前記樹脂フィルムが加圧された状態で１０分以上行われ、または、前記加圧ステップは、前記樹脂フィルムが加熱された状態で１０分以上行われることが好ましい。この構成によれば、十分な時間に渡って、樹脂フィルムが柔らかい状態の時に線状金属ナノ材料を押し付けることができるので、線状金属ナノ材料をさらに確実に樹脂フィルムに潜り込ませることができる。
【００１５】
これらの構成において、前記樹脂フィルムは、前記樹脂フィルムを強化する強化繊維を有し、前記強化繊維がない樹脂層と、前記強化繊維を含む複合層と、を含み、塗布された前記線状金属ナノ材料を、前記樹脂層に潜り込ませることが好ましい。この構成によれば、複合層を含む樹脂フィルムを用いることができるので、強度及び安定性を向上させた樹脂シートを製造することができる。
【００１６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、樹脂シートは、熱可塑性を有する樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムに潜り込んで配された線状金属ナノ材料と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、線状金属ナノ材料が樹脂フィルムに潜り込んでいるので、線状金属ナノ材料と樹脂フィルムとの接触面積が大きいため、接触して設けられた材料に十分に熱を伝達させることができる。
【００１８】
この構成において、前記線状金属ナノ材料は、金属薄膜が被覆されたナノファイバーであることが好ましい。あるいは、前記線状金属ナノ材料は、金属薄膜がコイル状に形成されたナノコイルであることが好ましい。これらの構成によれば、線状金属ナノ材料が好適にマイクロ波を吸収して熱に変換することができるので、接触して設けられた材料を効率よく加熱することができる。
【００１９】
これらの構成において、前記線状金属ナノ材料は、網状に形成されていることが好ましい。この構成によれば、線状金属ナノ材料が全体に万遍なく分布されるので、接触して設けられた材料を全体に万遍なく加熱することができる。
【００２０】
これらの構成において、前記樹脂フィルムは、前記樹脂フィルムを強化する強化繊維を有し、前記強化繊維がない樹脂層と、前記強化繊維を含む複合層と、を含み、前記線状金属ナノ材料は、前記樹脂層に潜り込んで配されていることが好ましい。この構成によれば、強化繊維を含む複合層が含まれる樹脂フィルムが用いられるので、強度及び安定性が向上される。
【００２１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、構造体の製造方法は、複合材料を含む構造体の製造方法であって、前記複合材料の表面に、上記のいずれか１つの樹脂シートを配置するシート配置ステップと、前記樹脂シートに電場を印加して、前記線状金属ナノ材料を発熱させ、前記複合材料と前記樹脂シートとを同時硬化させる同時硬化ステップと、を含むことを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、線状金属ナノ材料が樹脂フィルムに潜り込んでいる樹脂シートを用いるので、線状金属ナノ材料と樹脂との接触面積が大きいため、十分に熱を伝達させて複合材料と樹脂シートとを同時硬化することができる。
【００２３】
この構成において、前記線状金属ナノ材料は、電磁波を吸収することが好ましい。この構成によれば、樹脂により保護された線状金属ナノ材料により、電磁波探知に対するステルス機能を安定して付加させることができる。
【００２４】
これらの構成において、前記線状金属ナノ材料は、電場が印加されることで発熱し、表面に付着した氷を溶解することが好ましい。この構成によれば、樹脂により保護された線状金属ナノ材料により、表面に付着した氷を溶解する表面氷溶解機能を安定して付加させることができる。
【００２５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、構造体は、複合材料を含む構造体であって、表面に配され樹脂を含む表面層と、前記表面層の一方に配され、樹脂及び前記樹脂に潜り込んで配された線状金属ナノ材料を含む線状金属ナノ材料層と、前記線状金属ナノ材料層に対して前記表面層の反対側に配され、樹脂及び前記樹脂を強化する強化繊維を含む複合層と、を含むことを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、線状金属ナノ材料が樹脂に潜り込んでいる線状金属ナノ材料層を含むので、電磁波を吸収する機能に基づく様々な機能を備えることができる。
【００２７】
この構成において、前記線状金属ナノ材料は、金属薄膜が被覆されたナノファイバーであることが好ましい。あるいは、前記線状金属ナノ材料は、金属薄膜がコイル状に形成されたナノコイルであることが好ましい。これらの構成によれば、線状金属ナノ材料が好適に電磁波を吸収することができる。
【００２８】
これらの構成において、前記線状金属ナノ材料は、網状に形成されていることが好ましい。この構成によれば、線状金属ナノ材料が全体に万遍なく分布されるので、全体に万遍なく電磁波を吸収する機能に基づく様々な機能を備えることができる。
【００２９】
これらの構成において、前記線状金属ナノ材料は、電磁波を吸収することが好ましい。この構成によれば、樹脂により保護された線状金属ナノ材料により、電磁波探知に対するステルス機能を安定して備えることができる。
【００３０】
これらの構成において、前記線状金属ナノ材料は、電場が印加されることで発熱し、表面に付着した氷を溶解することが好ましい。この構成によれば、樹脂により保護された線状金属ナノ材料により、表面に付着した氷を溶解する表面氷溶解機能を安定して備えることができる。
【００３１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、航空機機体は、上記のいずれか１つの構造体が用いられた表面部材と、を含むことを特徴とする。
【００３２】
この構成によれば、上記の構造体に備えられた電磁波を吸収する機能に基づく様々な機能、例えば、ステルス機能または表面氷溶解機能などを、備えることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、十分に熱を伝達することができる樹脂シートの製造方法及び樹脂シートと、その樹脂シートを用いた構造体の製造方法、構造体及び航空機機体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る樹脂シートの概略平面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る樹脂シートの概略断面図である。
【図３】図３は、線状金属ナノ材料の一例であるナノファイバーを示す走査型電子顕微鏡による二次電子像の一例である。
【図４】図４は、線状金属ナノ材料の一例であるナノファイバーを示す走査型電子顕微鏡による二次電子像の別の一例である。
【図５】図５は、線状金属ナノ材料の一例であるナノコイルを示す走査型電子顕微鏡による二次電子像の一例である。
【図６】図６は、線状金属ナノ材料の一例であるナノコイルを示す走査型電子顕微鏡による二次電子像の別の一例である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る樹脂シートの製造方法を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る樹脂シートの製造方法における一状態を示す概略断面図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る樹脂シートの製造方法における別の一状態を示す概略断面図である。
【図１０】図１０は、樹脂フィルムに潜り込んだナノコイルを示す光学顕微鏡による画像の一例である。
【図１１】図１１は、樹脂フィルムに潜り込んだナノコイルを示す光学顕微鏡による画像の別の一例である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係る樹脂シートの概略断面図である。
【図１３】図１３は、第２の実施形態に係る樹脂シートの製造方法における一状態を示す概略断面図である。
【図１４】図１４は、第３の実施形態に係る構造体の概略断面図である。
【図１５】図１５は、第３の実施形態に係る構造体の電磁波吸収特性のグラフである。
【図１６】図１６は、第３の実施形態に係る構造体の表面氷溶解機能の説明図である。
【図１７】図１７は、第３の実施形態に係る構造体の製造方法を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、第３の実施形態に係る構造体の製造方法における一状態を示す概略断面図である。
【図１９】図１９は、従来の樹脂シートの概略平面図である。
【図２０】図２０は、従来の樹脂シートの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００３６】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る樹脂シート１０の概略平面図である。図２は、第１の実施形態に係る樹脂シート１０の概略断面図である。樹脂シート１０は、図１及び図２に示すように、樹脂フィルム１２と、線状金属ナノ材料１４と、を含む。樹脂シート１０は、照射されるマイクロ波を吸収して発熱することで、樹脂シート１０の少なくとも一方の面に接触して設けられた材料、例えば複合材料を加熱するものである。ここで、複合材料は、航空機、自動車及び船舶等に用いられる材料が例示される。
【００３７】
樹脂フィルム１２は、熱可塑性を有する熱可塑性樹脂で形成されたフィルムである。樹脂フィルム１２におけるフィルムの面方向の形状及び大きさは、特に制限されない。樹脂フィルム１２におけるフィルムの面方向に直交する方向に沿った厚さは、０．１ｍｍ以下であることが好ましい。樹脂フィルム１２を形成する熱可塑性樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、及びポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等が例示される。
【００３８】
線状金属ナノ材料１４は、樹脂フィルム１２に潜り込んで配されている。すなわち、線状金属ナノ材料１４は、全面が樹脂フィルム１２に覆われており、樹脂フィルム１２になじませられており、樹脂フィルム１２によって保護されている。線状金属ナノ材料１４は、線状、すなわち１次元方向に延びて形成されている。線状金属ナノ材料１４は、線状に延びる方向に直交する断面における直径が、ｎｍオーダーの大きさ（１〜数百ｎｍ程度）である。線状金属ナノ材料１４は、網状に形成されていることが好ましい。線状金属ナノ材料１４は、金属薄膜が被覆されたナノファイバー、あるいは、金属薄膜がコイル状に形成されたナノコイルが、好ましい例として挙げられる。
【００３９】
図３は、線状金属ナノ材料１４の一例であるナノファイバーを示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ、Scanning  Electron  Microscope）による二次電子像（ＳＥＩ、Secondary  Electron  Image）の一例である。図４は、線状金属ナノ材料１４の一例であるナノファイバーを示す走査型電子顕微鏡による二次電子像の別の一例である。図５は、線状金属ナノ材料１４の一例であるナノコイルを示す走査型電子顕微鏡による二次電子像の一例である。図６は、線状金属ナノ材料１４の一例であるナノコイルを示す走査型電子顕微鏡による二次電子像の別の一例である。図３から図６を用いて、線状金属ナノ材料１４に例示されるナノファイバー及びナノコイルの詳細を説明する。
【００４０】
ナノファイバーは、図３及び図４に示すように、網状に形成されている。そのため、ナノファイバーは、形成されている面の全体に万遍なく分布されている。ナノファイバーは、コア部と、コア部を被覆する金属薄膜と、を含む。
【００４１】
ナノファイバーのコア部は、線状、すなわち１次元方向に延びて形成されている。ナノファイバーのコア部は、線状に延びる方向に直交する断面における直径が３０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。ナノファイバーのコア部は、例えば、高分子により形成される。ナノファイバーのコア部を形成する高分子は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリアクリルニトリル（ＰＡＮ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）、ナイロン６等が好適に用いられるものとして例示される。
【００４２】
ナノファイバーのコア部は、例えば、エレクトロスピニング法、メルトブロー法、延伸法等によって形成される。ナノファイバーのコア部は、エレクトロスピニング法で形成される場合、具体的には、ノズルと基板との間に所定の電圧を印加した状態で、シリンジに充填された高分子溶液をノズルより基板に向けて噴霧し、高分子溶液に含まれる溶媒を揮発させることで、網状に形成される。この高分子溶液に含有される高分子は、上記のナノファイバーのコア部を形成する高分子と同様の高分子が例示される。なお、ナノファイバーのコア部は、高分子に限定されず、金属を含んでいる材料または金属で形成されていても良い。
【００４３】
ナノファイバーの金属薄膜は、膜厚が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。ナノファイバーの金属薄膜は、例えば、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）等の貴金属、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属が好適に用いられるものとして例示される。ナノファイバーの金属薄膜は、例えば、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ法等によって形成される。
【００４４】
ナノコイルは、図５及び図６に示すように、網状に形成されている。そのため、ナノコイルは、形成されている面の全体に万遍なく分布されている。ナノコイルは、金属薄膜が線状に延び、コイル状に形成されたものである。ナノコイルは、線状に延びる方向に直交する断面の最大長さが４０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。ナノコイルは、コイル状の螺旋径が１００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。ナノコイルは、コイル状のピッチが、１００ｎｍ以上１００００ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。
【００４５】
ナノコイルは、例えば、ナノファイバーのコア部が高分子で形成されている上記のナノファイバーにおいて、ナノファイバーに付加されている張力を緩和した状態で、ナノファイバーのコア部を形成する高分子の沸点または熱分解温度以上、かつ、ナノファイバーの金属薄膜の融点以下の温度に加熱することで、得られる。
【００４６】
ナノファイバーは、上記温度に加熱されることで、ナノファイバーのコア部の高分子が気化あるいは分解し、ナノファイバーの金属薄膜の隙間などから外部へ排出される。これにより、ナノファイバーの金属薄膜だけが残る。ナノファイバーの金属薄膜は、上記温度に加熱されることで、上記の範囲内の断面の最大長さ、螺旋系及びピッチを有するコイル状に収縮する。このように、ナノコイルは、ナノファイバーを上記温度に加熱することで、得られる。
【００４７】
線状金属ナノ材料１４に例示されるナノファイバー及びナノコイルは、それぞれ以上のような構成を有するので、マイクロ波を吸収することができる。また、これらのナノファイバー及びナノコイルは、電磁波を吸収することができ、電場が印加されることで発熱することができる。
【００４８】
樹脂シート１０は、以上のような構成を有するので、線状金属ナノ材料１４が樹脂フィルム１２に潜り込んでいるので、線状金属ナノ材料１４と樹脂フィルム１２との接触面積が大きいため、樹脂シート１０に接触して設けられた材料に十分に熱を伝達させることができる。
【００４９】
また、樹脂シート１０は、線状金属ナノ材料１４が、金属薄膜が被覆されたナノファイバーであるか、あるいは、金属薄膜がコイル状に形成されたナノコイルであることが好ましい。この場合、樹脂シート１０は、線状金属ナノ材料１４が好適にマイクロ波を吸収して熱に変換し、発熱することができるので、樹脂シート１０に接触して設けられた材料を効率よく加熱することができる。
【００５０】
また、樹脂シート１０は、線状金属ナノ材料１４が網状に形成されていることが好ましい。この場合、樹脂シート１０は、線状金属ナノ材料１４が全体に万遍なく分布されるので、接触して設けられた材料を全体に万遍なく加熱することができる。
【００５１】
図７は、第１の実施形態に係る樹脂シート１０の製造方法を示すフローチャートである。図８は、第１の実施形態に係る樹脂シート１０の製造方法における一状態を示す概略断面図である。図９は、第１の実施形態に係る樹脂シート１０の製造方法における別の一状態を示す概略断面図である。図１０は、樹脂フィルム１２に潜り込んだナノコイルを示す光学顕微鏡による画像の一例である。図１１は、樹脂フィルム１２に潜り込んだナノコイルを示す光学顕微鏡による画像の別の一例である。図７から図１１を用いて、第１の実施形態に係る樹脂シート１０の製造方法を説明する。樹脂シート１０の製造方法は、図７に示すように、塗布ステップ（ステップＳ１２）と、加熱ステップ（ステップＳ１４）と、加圧ステップ（ステップＳ１６）と、を含む。
【００５２】
まず、熱可塑性を有する樹脂フィルム１２の表面に、線状金属ナノ材料１４を塗布する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２により、線状金属ナノ材料１４の表面のファンデルワールス力により、樹脂フィルム１２に固着される。ステップＳ１２により、図８に示すように、樹脂フィルム１２の表面に線状金属ナノ材料１４が塗布された状態となる。
【００５３】
線状金属ナノ材料１４は、上記のように、網状に形成されていることが好ましい。この場合、ステップＳ１２では、網状に形成された線状金属ナノ材料１４を樹脂フィルム１２の表面に転写される。また、線状金属ナノ材料１４は、上記のように、金属薄膜が被覆されたナノファイバー、あるいは、金属薄膜がコイル状に形成されたナノコイルが、好ましい例として挙げられる。
【００５４】
次に、ステップＳ１２の後、ステップＳ１２により表面に線状金属ナノ材料１４が塗布された樹脂フィルム１２を加熱して軟化させる（ステップＳ１４）。ステップＳ１４では、樹脂フィルム１２を加熱せず線状金属ナノ材料１４を発熱させるための電場を用いるより、ヒータや赤外線加熱等の樹脂フィルム１２を加熱させる加熱機器を用いることが好ましい。これにより、樹脂フィルム１２を好適に加熱して軟化させることができる。
【００５５】
ステップＳ１４では、樹脂フィルム１２を、樹脂フィルム１２の融点の９５％以上となる温度に加熱することが好ましい。この場合、ステップＳ１４では、樹脂フィルム１２を十分に柔らかくすることができるので、この後に施される加圧ステップ（ステップＳ１６）で、線状金属ナノ材料１４をより確実に樹脂フィルム１２に潜り込ませることができる。
【００５６】
ステップＳ１４では、樹脂フィルム１２を、樹脂フィルム１２の融点の１１０％以上１２０％以下の範囲内となる温度に加熱することが好ましい。この場合、ステップＳ１４では、樹脂フィルム１２をより十分に柔らかくすることができるので、この後に施される加圧ステップ（ステップＳ１６）で、線状金属ナノ材料１４をさらに確実に樹脂フィルム１２に潜り込ませることができる。
【００５７】
図１０は、ステップＳ１４で樹脂フィルム１２を、樹脂フィルム１２の融点の１０２％となる温度に加熱して、線状金属ナノ材料１４としてのナノコイルを樹脂フィルム１２に潜り込ませて製造した樹脂シート１０である。この図１０に示す樹脂シート１０は、図１０の破線の右側に示されているように、線状金属ナノ材料１４としてのナノコイルが十分に樹脂フィルム１２に潜り込ませられている。一方、この図１０に示す樹脂シート１０は、図１０の破線の左側に示されているように、表面が鋭利なピンセットの先端でこすられると、線状金属ナノ材料１４としてのナノコイルが樹脂フィルム１２から剥離してしまう。このことから、ステップＳ１４で、樹脂フィルム１２を、樹脂フィルム１２の融点の９５％以上となる温度に加熱すると、樹脂シート１０として十分に好適に使用することができるレベルに、線状金属ナノ材料１４としてのナノコイルを十分に樹脂フィルム１２に潜り込ませることができることがわかる。
【００５８】
図１１は、ステップＳ１４で樹脂フィルム１２を、樹脂フィルム１２の融点の１１６％となる温度に加熱して、線状金属ナノ材料１４としてのナノコイルを樹脂フィルム１２に潜り込ませて製造した樹脂シート１０である。この図１１に示す樹脂シート１０は、線状金属ナノ材料１４としてのナノコイルが十分に樹脂フィルム１２に潜り込ませられており、かつ、表面が鋭利なピンセットの先端でこすられても、線状金属ナノ材料１４としてのナノコイルが樹脂フィルム１２から剥離しない程度に十分に潜り込ませられている。このことから、ステップＳ１４で、樹脂フィルム１２を、樹脂フィルム１２の融点の１１０％以上１２０％以下の範囲内となる温度に加熱すると、樹脂シート１０として十分に好適に使用することができるレベルに、線状金属ナノ材料１４としてのナノコイルを十分に樹脂フィルム１２に潜り込ませることができることがわかる。加えて、この場合には、表面が鋭利なもので傷をつけられても線状金属ナノ材料１４としてのナノコイルが樹脂フィルム１２から剥離しない程度に十分に潜り込ませることができることがわかる。
【００５９】
なお、ステップＳ１４で樹脂フィルム１２を、樹脂フィルム１２の融点の１２０％を超える温度に加熱すると、樹脂フィルム１２の形状が大幅に崩れたり、完全に溶解してしまったりする可能性がある。このことから、ステップＳ１４では、樹脂フィルム１２を、樹脂フィルム１２の融点の１２０％を超えない温度に加熱することが好ましい。
【００６０】
次に、ステップＳ１４の後、ステップＳ１２により表面に線状金属ナノ材料１４が塗布され、かつ、ステップＳ１４により加熱されて軟化された樹脂フィルム１２を、線状金属ナノ材料１４が塗布された面に直交する方向に沿って、線状金属ナノ材料１４を押し付けるように加圧する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６では、図９に示すように、樹脂フィルム１２の上面に塗布された線状金属ナノ材料１４のさらに上側を、樹脂フィルム１２を加圧するための加圧用シート１６で覆い、加圧用シート１６の上におもり１８を乗せた状態で、樹脂フィルム１２が線状金属ナノ材料１４を押し付けられるように加圧される。ステップＳ１６では、これに限定されず、おもり１８に代えて加圧器で、樹脂フィルム１２が線状金属ナノ材料１４を押し付けられるように加圧されてもよい。
【００６１】
ステップＳ１４及びステップＳ１６により、軟化した樹脂フィルム１２に線状金属ナノ材料１４が押し付けられるので、線状金属ナノ材料１４と樹脂フィルム１２との間に働くファンデルワールス力により、線状金属ナノ材料１４が樹脂フィルム１２の内部に潜り込ませられる。これにより、線状金属ナノ材料１４を含む樹脂シート１０が得られる。
【００６２】
ステップＳ１６では、樹脂フィルム１２を、線状金属ナノ材料１４を押し付けるように、２０００Ｐａ以上で加圧することが好ましく、２６９０Ｐａ以上で加圧することがさらに好ましい。この場合、ステップＳ１６では、線状金属ナノ材料１４を樹脂フィルム１２に十分に押し付けることができるので、線状金属ナノ材料１４をより確実に樹脂フィルム１２に潜り込ませることができる。
【００６３】
なお、樹脂シート１０の製造方法は、ステップＳ１４とステップＳ１６とが、この順で施されることに限定されない。例えば、樹脂シート１０の製造方法は、ステップＳ１６が施された後にステップＳ１４が施されてもよく、ステップＳ１４とステップＳ１６とが同時に施されてもよい。樹脂シート１０の製造方法は、少なくとも、樹脂フィルム１２が軟化している状態と、樹脂フィルム１２が加圧されている状態との時間が重なっていればよい。
【００６４】
樹脂シート１０の製造方法は、ステップＳ１４が、樹脂フィルム１２が加圧された状態で行われ、または、ステップＳ１６が、樹脂フィルム１２が加熱された状態で行われることが好ましい。この場合、樹脂シート１０の製造方法は、樹脂フィルム１２が柔らかい状態の時に線状金属ナノ材料１４を押し付けることができるので、線状金属ナノ材料１４をより確実に樹脂フィルム１２に潜り込ませることができる。
【００６５】
樹脂シート１０の製造方法は、さらに、ステップＳ１４が、樹脂フィルム１２が加圧された状態で１０分以上行われ、または、ステップＳ１６が、樹脂フィルム１２が加熱された状態で１０分以上行われることがより好ましい。この場合、樹脂シート１０の製造方法は、十分な時間に渡って、樹脂フィルム１２が柔らかい状態の時に線状金属ナノ材料１４を押し付けることができるので、線状金属ナノ材料１４をさらに確実に樹脂フィルム１２に潜り込ませることができる。
【００６６】
樹脂シート１０の製造方法は、以上のような構成を有するので、線状金属ナノ材料１４を樹脂フィルム１２に潜り込ませるので、線状金属ナノ材料１４と樹脂フィルム１２との接触面積が大きいため、接触して設けられた材料に十分に熱を伝達させることができる樹脂シート１０を製造することができる。
【００６７】
樹脂シート１０の製造方法は、樹脂シート１０に用いられる線状金属ナノ材料１４が、金属薄膜が被覆されたナノファイバーであるか、あるいは、金属薄膜がコイル状に形成されたナノコイルであることが好ましい。この場合、樹脂シート１０の製造方法は、線状金属ナノ材料１４が好適にマイクロ波を吸収して熱に変換し、発熱することができるので、樹脂シート１０に接触して設けられた材料を効率よく加熱することができる樹脂シート１０を製造することができる。
【００６８】
樹脂シート１０の製造方法は、樹脂シート１０に用いられる線状金属ナノ材料１４が網状に形成されていることが好ましい。この場合、樹脂シート１０の製造方法は、線状金属ナノ材料１４が全体に万遍なく分布されるので、接触して設けられた材料を全体に万遍なく加熱することができる樹脂シート１０を製造することができる。
【００６９】
［第２の実施形態］
図１２は、第２の実施形態に係る樹脂シート２０の概略断面図である。なお、図１２では、実施形態の説明のために強化繊維３４ａが極端な形で描かれているが、実際には、図示された大きさよりも細く、細かく絡み合っている。樹脂シート２０は、樹脂シート１０において、樹脂フィルム１２を樹脂フィルム３０に変更したものである。第２の実施形態の説明では、第１の実施形態と同様の構成に第１の実施形態と同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。
【００７０】
樹脂シート２０は、図１２に示すように、樹脂フィルム３０と、線状金属ナノ材料１４と、を含む。樹脂シート２０は、樹脂シート１０と同様に、照射されるマイクロ波を吸収して発熱することで、樹脂シート２０の少なくとも一方の面に接触して設けられた材料、例えば複合材料を加熱するものである。
【００７１】
樹脂フィルム３０は、樹脂フィルム１２と同様の材料で形成されたフィルムである。樹脂フィルム３０は、さらに、樹脂フィルム３０を強化し、樹脂フィルム３０が含浸された強化繊維３４ａを含む。樹脂フィルム３０は、強化繊維３４ａがない樹脂層３２と、強化繊維３４ａを含む複合層３４とを含む。樹脂層３２と、複合層３４とは、樹脂が共通している場合、樹脂層３２と複合層３４との樹脂が一体化しているため、明確な境界はない。
【００７２】
強化繊維３４ａは、５μｍ以上７μｍ以下の範囲内の基本繊維を数１００本から数１０００本程度束ねたものが例示される。強化繊維３４ａを構成する基本繊維は、炭素繊維が例示される。強化繊維３４ａを構成する基本繊維は、これに限定されず、その他のプラスチック繊維、ガラス繊維または金属繊維でもよい。
【００７３】
線状金属ナノ材料１４は、樹脂フィルム３０に潜り込んで配されている。すなわち、線状金属ナノ材料１４は、全面が樹脂フィルム３０に覆われており、樹脂フィルム３０になじませられており、樹脂フィルム３０によって保護されている。線状金属ナノ材料１４は、第１の実施形態と同様である。
【００７４】
線状金属ナノ材料１４は、樹脂フィルム３０における樹脂層３２に潜り込んで配されている。樹脂層３２は、表面層３２ａと、線状金属ナノ材料層３２ｂと、を含む。表面層３２ａは、線状金属ナノ材料１４が潜り込んで配されている層よりも表面に配されており、樹脂を含む層である。線状金属ナノ材料層３２ｂは、表面層３２ａの一方の面に配され、樹脂及び樹脂に潜り込んで配された線状金属ナノ材料１４を含む層である。表面層３２ａと、線状金属ナノ材料層３２ｂとは、樹脂が共通しているので、明確な境界はない。
【００７５】
樹脂シート２０は、以上のような構成を有するので、樹脂シート１０と同様に、線状金属ナノ材料１４が樹脂フィルム３０に潜り込んでいるので、線状金属ナノ材料１４と樹脂フィルム３０との接触面積が大きいため、樹脂シート２０に接触して設けられた材料に十分に熱を伝達させることができる。また、樹脂シート２０は、その他の樹脂シート１０と同様の作用効果をもたらす。
【００７６】
また、樹脂シート２０は、強化繊維３４ａを含む複合層３４が含まれる樹脂フィルム３０が用いられているので、強度及び安定性が向上される。
【００７７】
図１３は、第２の実施形態に係る樹脂シート２０の製造方法における一状態を示す概略断面図である。なお、図１３では、図１２と同様に、実施形態の説明のために強化繊維３４ａが極端な形で描かれているが、実際には、図示された大きさよりも細く、細かく絡み合っている。図１３を用いて、第２の実施形態に係る樹脂シート２０の製造方法を説明する。樹脂シート２０の製造方法は、樹脂シート１０の製造方法と同様に、塗布ステップ（ステップＳ１２）と、加熱ステップ（ステップＳ１４）と、加圧ステップ（ステップＳ１６）と、を含む。
【００７８】
樹脂シート２０の製造方法におけるステップＳ１２は、樹脂シート１０の製造方法におけるステップＳ１２に対し、線状金属ナノ材料１４を塗布する対象を、樹脂フィルム１２から樹脂フィルム３０に変更したものである。樹脂シート２０の製造方法におけるステップＳ１２では、線状金属ナノ材料１４を、樹脂フィルム３０における樹脂層３２の側の表面に塗布する。これにより、図１３に示すように、樹脂層３２の側の表面に線状金属ナノ材料１４が塗布された樹脂フィルム３０が得られる。
【００７９】
樹脂シート２０の製造方法におけるステップＳ１４及びステップＳ１６は、樹脂シート１０の製造方法におけるステップＳ１４及びステップＳ１６に対し、加熱及び加圧される対象を、樹脂フィルム１２から樹脂フィルム３０に変更したものである。樹脂シート２０の製造方法におけるステップＳ１４及びステップＳ１６により、軟化した樹脂フィルム３０の樹脂層３２に線状金属ナノ材料１４が押し付けられるので、線状金属ナノ材料１４と樹脂フィルム３０の樹脂層３２との間に働くファンデルワールス力により、線状金属ナノ材料１４が樹脂フィルム３０の樹脂層３２の内部に潜り込ませられる。これにより、線状金属ナノ材料１４を含む樹脂シート２０が得られる。
【００８０】
なお、線状金属ナノ材料１４は、強化繊維３４ａを通過することができないため、複合層３４の内部に潜り込まない。そのため、線状金属ナノ材料１４は、樹脂フィルム３０の複合層３４の内部まで到達することなく、樹脂フィルム３０の樹脂層３２の内部に留まる。
【００８１】
樹脂シート２０の製造方法は、以上のような構成を有するので、樹脂シート１０の製造方法と同様に、線状金属ナノ材料１４を樹脂フィルム３０の樹脂層３２に潜り込ませるので、線状金属ナノ材料１４と樹脂フィルム３０の樹脂層３２との接触面積が大きいため、接触して設けられた材料に十分に熱を伝達させることができる樹脂シート２０を製造することができる。また、樹脂シート２０の製造方法は、その他の樹脂シート１０の製造方法と同様の作用効果をもたらす。
【００８２】
また、樹脂シート２０の製造方法は、強化繊維３４ａを含む複合層３４が含まれる樹脂フィルム３０を用いるので、強度及び安定性が向上される樹脂シート２０を製造することができる。
【００８３】
［第３の実施形態］
図１４は、第３の実施形態に係る構造体４０の概略断面図である。図１５は、第３の実施形態に係る構造体４０の電磁波吸収特性のグラフである。図１６は、第３の実施形態に係る構造体４０の表面氷溶解機能の説明図である。なお、図１４及び図１６では、線状金属ナノ材料層４４に含まれる線状金属ナノ材料１４が省略されている。また、図１４及び図１６では、実施形態の説明のために強化繊維４６ａが極端な形で描かれているが、実際には、図示された大きさよりも細く、細かく絡み合っている。第３の実施形態の説明では、第１の実施形態または第２の実施形態と同様の構成に第１の実施形態または第２の実施形態と同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。
【００８４】
構造体４０は、複合材料を含む。構造体４０は、図１４に示すように、表面層４２と、線状金属ナノ材料層４４と、複合層４６と、を含む。表面層４２は、表面に配され、樹脂を含む層である。線状金属ナノ材料層４４は、表面層４２の一方に配され、樹脂及び樹脂に潜り込んで配された線状金属ナノ材料１４を含む層である。すなわち、線状金属ナノ材料１４は、全面が樹脂に覆われており、樹脂になじませられており、樹脂によって保護されている。また、線状金属ナノ材料層４４は、表面層４２によって保護されている。線状金属ナノ材料層４４に含まれる線状金属ナノ材料１４は、第１の実施形態と同様であり、金属薄膜が被覆されたナノファイバー及び金属薄膜がコイル状に形成されたナノコイルが好適に例示され、網状に形成されていることが好ましい。複合層４６は、線状金属ナノ材料層４４に対して表面層４２の反対側に配され、樹脂及び樹脂を強化する強化繊維４６ａを含む層であり、強化繊維４６ａに樹脂が含浸された複合材料となっている。複合層４６に含まれる強化繊維４６ａは、第２の実施形態における強化繊維３４ａと同様である。
【００８５】
構造体４０及び構造体４０に含まれる複合材料は、航空機、自動車及び船舶等に用いられる材料が例示される。構造体４０における表面層４２、線状金属ナノ材料層４４及び複合層４６に含まれる樹脂は、熱可塑性樹脂を含み、熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂が例示される。構造体４０における各層に含まれる熱可塑性樹脂は、樹脂フィルム１２を形成する熱可塑性樹脂と同様である。
【００８６】
熱硬化性樹脂は、軟化状態と、硬化状態と、半硬化状態となることができる。軟化状態は、熱硬化性樹脂を熱硬化させる前の状態である。軟化状態は、自己支持性を有さない状態であり、支持体に支持されていない場合に形状を保持できない状態である。軟化状態は、加熱されて、熱硬化性樹脂が熱硬化反応をすることができる状態である。硬化状態は、熱硬化性樹脂を熱硬化させた後の状態である。硬化状態は、自己支持性を有する状態であり、支持体に支持されていない場合でも形状を保持できる状態である。硬化状態は、加熱されても、熱硬化樹脂が熱硬化反応をすることができない状態である。半硬化状態は、軟化状態と硬化状態との間の状態である。半硬化状態は、硬化状態よりも弱い程度の熱硬化を熱硬化性樹脂にさせた状態である。半硬化状態は、自己支持性を有する状態であり、支持体に支持されていない場合でも形状を保持できる状態である。半硬化状態は、加熱されて、熱硬化性樹脂が熱硬化反応をすることができる状態である。構造体４０は、複合層４６において強化繊維４６ａが熱硬化性樹脂に含浸されている場合、熱硬化性樹脂が半硬化状態であるプリプレグであるか、または熱硬化性樹脂が硬化状態であることが好ましい。
【００８７】
構造体４０は、電磁波を吸収する線状金属ナノ材料１４を含む線状金属ナノ材料層４４を含む。そのため、構造体４０は、線状金属ナノ材料層４４に含まれる線状金属ナノ材料１４の特性に応じて、照射された電磁波４８を吸収し、電磁波探知に対するステルス機能を有する。
【００８８】
構造体４０に含まれる線状金属ナノ材料１４は、図１５に示すように、電磁波の周波数に応じた吸収特性を有する。図１５は、横軸が電磁波の周波数（単位；ＴＨｚ（テラヘルツ））となっており、縦軸が吸収率（単位；％（パーセント、百分率））となっているグラフである。図１５は、１層の網状のナノコイル層である場合の吸収特性（Ｐｔ  ＮＣ網（１層）、実線）と、３層の網状のナノコイル層である場合の吸収特性（Ｐｔ  ＮＣ網（３層）、破線）と、６層の網状のナノコイル層である場合の吸収特性（Ｐｔ  ＮＣ網（６層）、点線）と、６層の網状のナノファイバー層である場合の吸収特性（Ｐｔ  ＮＦ網（６層）、一点鎖線）と、を示している。ここで、Ｐｔは、白金を指し、ナノコイルまたはナノファイバーに用いられている金属薄膜の材料が白金であることを示している。ＮＣは、Nano  Coil（ナノコイル）であることを指しており、ＮＦは、Nano  Fiber（ナノファイバー）であることを指している。線状金属ナノ材料１４は、上記の４つのいずれの場合においても、図１５に示すように、少なくとも４ＴＨｚ以上２０ＴＨｚ以下の範囲内の周波数を有する電磁波を吸収する。また、線状金属ナノ材料１４は、上記の４つのいずれの場合においても、図１５に示すように、４ＴＨｚ以上２０ＴＨｚ以下の範囲内の周波数については、周波数が低いほど吸収率が高く、周波数が高いほど吸収率が低いという傾向を有する。
【００８９】
線状金属ナノ材料１４は、１層の網状のナノコイル層である場合、４ＴＨｚ以上２０ＴＨｚ以下の範囲内の周波数を有する電磁波を、４％以上１０％以下の範囲内の吸収率で吸収する。線状金属ナノ材料１４は、３層の網状のナノコイル層である場合、４ＴＨｚ以上２０ＴＨｚ以下の範囲内の周波数を有する電磁波を、２５％以上５５％以下の範囲内の吸収率で吸収する。線状金属ナノ材料１４は、６層の網状のナノコイル層である場合、４ＴＨｚ以上２０ＴＨｚ以下の範囲内の周波数を有する電磁波を、４０％以上８０％以下の範囲内の吸収率で吸収する。線状金属ナノ材料１４は、６層の網状のナノファイバー層である場合、４ＴＨｚ以上２０ＴＨｚ以下の範囲内の周波数を有する電磁波を、３０％以上７０％以下の範囲内の吸収率で吸収する。これにより、線状金属ナノ材料１４は、１層以上６層以下の範囲内において、網状のナノコイル層の層数が多ければ多いほど好ましく、４ＴＨｚ以上２０ＴＨｚ以下の範囲内の周波数を有する電磁波の吸収率が向上することがわかる。また、線状金属ナノ材料１４は、網状の層の層数が６層の場合において、ナノファイバー層よりもナノコイル層が用いられる方が好ましく、４ＴＨｚ以上２０ＴＨｚ以下の範囲内の周波数を有する電磁波の吸収率が向上することがわかる。
【００９０】
構造体４０は、電場が印加されることで発熱する線状金属ナノ材料１４を含む線状金属ナノ材料層４４を含む。そのため、構造体４０は、線状金属ナノ材料層４４に含まれる線状金属ナノ材料１４の特性に応じて、電場が印加されることで発熱し、構造体４０の表面に付着した氷５２を溶解する表面氷溶解機能を有する。
【００９１】
具体的には、構造体４０は、図１６に示すように、すなわち表面層４２の側の表面に氷５２が付着した場合、電場印加用電極５４を構造体４０の表面層４２の側から非接触の状態で近づけて、線状金属ナノ材料１４を含む線状金属ナノ材料層４４に電場を印加することで、線状金属ナノ材料１４を発熱させて、氷５２を溶解させ、表面層４２から除去することができる。
【００９２】
構造体４０は、以上のような構成を有するので、線状金属ナノ材料１４が樹脂に潜り込んでいる線状金属ナノ材料層４４を含むので、電磁波を吸収する機能に基づく様々な機能を備えることができる。
【００９３】
構造体４０は、線状金属ナノ材料１４が、金属薄膜が被覆されたナノファイバーであるか、あるいは、金属薄膜がコイル状に形成されたナノコイルであることが好ましい。この場合、構造体４０は、線状金属ナノ材料層４４に含まれる線状金属ナノ材料１４が好適に電磁波を吸収することができる。
【００９４】
構造体４０は、線状金属ナノ材料１４が、網状に形成されていることが好ましい。この場合、構造体４０は、線状金属ナノ材料１４が全体に万遍なく分布されるので、全体に万遍なく電磁波を吸収する機能に基づく様々な機能を備えることができる。
【００９５】
構造体４０は、線状金属ナノ材料１４が、電磁波を吸収し、電磁波探知に対するステルス機能を有することが好ましい。この場合、構造体４０は、樹脂により保護された線状金属ナノ材料１４により、電磁波探知に対するステルス機能を安定して備えることができる。
【００９６】
構造体４０は、線状金属ナノ材料１４が、電場が印加されることで発熱し、表面に付着した氷５２を溶解する表面氷溶解機能を有することが好ましい。この場合、構造体４０は、樹脂により保護された線状金属ナノ材料１４により、表面に付着した氷５２を溶解する表面氷溶解機能を安定して備えることができる。
【００９７】
図１７は、第３の実施形態に係る構造体４０の製造方法を示すフローチャートである。図１８は、第３の実施形態に係る構造体４０の製造方法における一状態を示す概略断面図である。なお、図１８では、樹脂シート１０に含まれる線状金属ナノ材料１４が簡略化した形で示されている。また、図１８では、実施形態の説明のために強化繊維６０ａが極端な形で描かれているが、実際には、図示された大きさよりも細く、細かく絡み合っている。図１７及び図１８を用いて、第３の実施形態に係る構造体４０の製造方法を説明する。構造体４０の製造方法は、図１７に示すように、シート配置ステップ（ステップＳ２２）と、同時硬化ステップ（ステップＳ２４）と、を含む。
【００９８】
構造体４０の製造方法では、図１８に示すように、第１の実施形態に係る樹脂シート１０と、複合材料６０とが用いられている。なお、構造体４０の製造方法では、第１の実施形態に係る樹脂シート１０に代えて、第２の実施形態に係る樹脂シート２０を用いてもよい。複合材料６０は、熱硬化性樹脂を含む樹脂が強化繊維６０ａに含浸された複合材料である。
【００９９】
構造体４０の製造方法では、複合材料６０に含まれる樹脂と親和性の高い樹脂が含まれている樹脂シート１０を用いることが好ましい。例えば、構造体４０の製造方法では、複合材料６０に含まれる樹脂が熱可塑性樹脂である場合には、同じ熱可塑性樹脂が含まれている樹脂シート１０を用いることが好ましい。また、構造体４０の製造方法では、複合材料６０に含まれる樹脂が熱硬化性樹脂のエポキシ樹脂である場合には、エポキシ樹脂と親和性の高い熱可塑性樹脂であるポリエーテルイミド（ＰＥＩ）が含まれている樹脂シート１０を用いることが好ましい。
【０１００】
まず、複合材料６０の一方の表面に、第１の実施形態に係る樹脂シート１０を配置する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２の後、図１８に示すように、樹脂シート１０に電場６２を印加する。電場６２の印加は、例えば、電場印加用電極５４を樹脂シート１０の側から非接触の状態で近づけることで、行われる。樹脂シート１０に電場６２が印加されることで、樹脂シート１０に含まれる線状金属ナノ材料１４が電場６２を吸収し、発熱する。線状金属ナノ材料１４が発熱することで、樹脂シート１０に含まれる熱可塑性樹脂と、複合材料６０に含まれる熱硬化性樹脂を含む樹脂とが混合し、同時硬化（コキュア、co-cure）する（ステップＳ２４）。これにより、構造体４０が得られる。
【０１０１】
ステップＳ２４により、樹脂シート１０のうち線状金属ナノ材料１４を含まない領域は、表面層４２となる。ステップＳ２４により、樹脂シート１０のうち線状金属ナノ材料１４を含む領域は、線状金属ナノ材料層４４となる。ステップＳ２４により、強化繊維６０ａは、強化繊維４６ａとなり、複合材料６０の領域は、複合層４６となる。
【０１０２】
構造体４０の製造方法において、第１の実施形態に係る樹脂シート１０に代えて、第２の実施形態に係る樹脂シート２０が用いられている場合、ステップＳ２４により、樹脂シート２０のうち表面層３２ａに相当する領域は、表面層４２となる。ステップＳ２４により、樹脂シート２０のうち線状金属ナノ材料層３２ｂに相当する領域は、線状金属ナノ材料層４４となる。ステップＳ２４により、樹脂シート２０における強化繊維３４ａ及び複合材料６０における強化繊維６０ａは、合わせて強化繊維４６ａとなる。ステップＳ２４により、樹脂シート２０における複合層３４及び複合材料６０は、合わせて複合層４６となる。
【０１０３】
構造体４０の製造方法は、以上のような構成を有するので、線状金属ナノ材料１４が樹脂フィルム１２に潜り込んでいる樹脂シート１０または線状金属ナノ材料１４が樹脂フィルム３０に潜り込んでいる樹脂シート２０を用いるので、線状金属ナノ材料１４と樹脂との接触面積が大きいため、十分に熱を伝達させて複合材料６０と樹脂シート１０または樹脂シート２０とを同時硬化することができる。
【０１０４】
構造体４０の製造方法は、線状金属ナノ材料１４が、電磁波を吸収し、電磁波探知に対するステルス機能を有することが好ましい。この場合、樹脂により保護された線状金属ナノ材料１４により、電磁波探知に対するステルス機能を安定して付加させることができる。
【０１０５】
構造体４０の製造方法は、線状金属ナノ材料１４が、電場が印加されることで発熱し、表面に付着した氷５２を溶解する表面氷溶解機能を有することが好ましい。この構成によれば、樹脂により保護された線状金属ナノ材料１４により、表面に付着した氷５２を溶解する表面氷溶解機能を安定して付加させることができる。
【０１０６】
［第４の実施形態］
第４の実施形態に係る航空機機体は、第３の実施形態に係る構造体４０が用いられている。第４の実施形態の説明では、第１の実施形態から第３の実施形態と同様の構成に第１の実施形態から第３の実施形態と同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。
【０１０７】
第４の実施形態に係る航空機機体は、第３の実施形態に係る構造体４０が用いられているので、構造体４０に備えられた電磁波を吸収する機能に基づく様々な機能、例えば、ステルス機能または表面氷溶解機能などを、備えることができる。それらの詳細を以下に説明する。
【０１０８】
従来の航空機機体は、レーダー反射断面積（ＲＣＳ、Rader  Cross  Section）を低減してステルス機能を備えるために、表面に電磁波吸収材塗料が塗布されていた。この従来の航空機機体は、飛行するごとに表面の電磁波吸収材塗料が剥がれてしまうため、ステルス機能を維持するためには、飛行する毎に表面に電磁波吸収材塗料が塗布される必要があった。そのため、従来の航空機機体は、ステルス機能を維持するためのメンテナンスコストがかかっていた。
【０１０９】
第４の実施形態に係る航空機機体は、構造体４０が用いられているため、電磁波を吸収する線状金属ナノ材料１４を線状金属ナノ材料層４４に含んでいる。線状金属ナノ材料１４は、４ＴＨｚ以上２０ＴＨｚ以下の範囲内といったレーダー探知機が発する電磁波の周波数を含む周波数を有する電磁波を吸収することができる。そのため、第４の実施形態に係る航空機機体は、線状金属ナノ材料１４により、ＲＣＳが低く、ステルス機能を備える。
【０１１０】
第４の実施形態に係る航空機機体に含まれる線状金属ナノ材料１４は、樹脂を含む表面層４２及び線状金属ナノ材料層４４に含まれる樹脂により保護されているため、飛行するごとに剥がれることがない。そのため、保護された線状金属ナノ材料１４を含む第４の実施形態に係る航空機機体は、特段のメンテナンスをすることなくステルス性能を維持することができるので、従来の航空機機体と比較して、ステルス機能を維持するためのメンテナンスコストを低減することができる。
【０１１１】
航空機機体は、特に冬季において、大気中の航空機の主翼の部分が低温になるため、この主翼の部分の先端領域に着氷が生じる可能性がある。主翼の部分の先端領域の着氷が空力特性を悪化させるため、離陸時に、この着氷を除去する必要がある。
【０１１２】
従来の航空機機体は、航空機機体が金属製の場合、融雪剤が着氷に塗布されたり、温水が着氷に掛けられたりすることで、着氷が溶解して除去されていた。従来の航空機機体は、航空機機体が複合材料の場合、複合材料に含まれる樹脂と融雪剤とが化学的に反応するため、温水が着氷に掛けられることで、着氷が溶解して除去されていた。温水を着氷に掛けることで着氷を溶解して除去する方法は、時間がかかる。そのため、特に複合材料で形成された従来の航空機機体は、着氷の除去に時間がかかるので、運用のコストがかかっていた。
【０１１３】
第４の実施形態に係る航空機機体は、構造体４０が用いられているため、電磁波を吸収する線状金属ナノ材料１４を線状金属ナノ材料層４４に含んでいる。線状金属ナノ材料１４は、電場が印加されることで発熱することができる。そのため、第４の実施形態に係る航空機機体は、線状金属ナノ材料１４が電場印加用電極５４等で印加された電場を吸収して発熱することで、着氷を熱で溶解して除去する表面氷溶解機能を備える。
【０１１４】
第４の実施形態に係る航空機機体に含まれる線状金属ナノ材料１４は、樹脂を含む表面層４２及び線状金属ナノ材料層４４に含まれる樹脂により保護されているため、飛行するごとに剥がれることがない。そのため、保護された線状金属ナノ材料１４を含む第４の実施形態に係る航空機機体は、電場を印加する電場印加用電極５４等を近づけるだけで、容易に、安定して、かつ短い時間で、航空機機体を傷めることなく、着氷を熱で溶解して除去することができる。そのため、第４の実施形態に係る航空機機体は、特に複合材料で形成された従来の航空機機体と比較して、着氷の除去にかかる時間が低減することができるので、運用のコストが低減することができる。
【０１１５】
なお、第３の実施形態に係る構造体４０が用いられる対象は、第４の実施形態のような航空機機体に限定されず、自動車及び船舶等にも用いられてもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１０，２０  樹脂シート
１２，３０  樹脂フィルム
１４  線状金属ナノ材料
１６  加圧用シート
１８  おもり
３２  樹脂層
３２ａ，４２  表面層
３２ｂ，４４  線状金属ナノ材料層
３４，４６  複合層
３４ａ，４６ａ，６０ａ  強化繊維
４０  構造体
４８  電磁波
５２  氷
５４  電場印加用電極
６０  複合材料
６２  電場
１００  従来の樹脂シート
１０２  従来の樹脂フィルム
１０４  従来の線状金属ナノ材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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