(57)【要約】      （修正有）【課題】複合材料積層体及び中間層に蓄積される電荷に対する改善のため、中間層材料に導電性を付与する方法の提供。【解決手段】中間層材料３６を、少なくとも１つの熱可塑性繊維のファブリック層で形成し、更に、大気圧プラズマを用いて中間層材料３６の表面６２、６４を処理して、中間層材料３６の表面６２、６４を活性化させ、中間層材料３６の表面６２、６４上に導電材料６０の層を付着させ、導電材料６０が、中間層材料３６の導電性を向上させるようにする、ことを含む、中間層材料３６に導電性を付与する方法。【選択図】図７
2018039254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間層材料に導電性を付与する方法であって、
前記中間層材料を、少なくとも１つの熱可塑性繊維のファブリック層で形成し、
大気圧プラズマを用いて前記中間層材料の表面を処理して、前記中間層材料の前記表面を活性化させ、
前記中間層材料の前記表面上に導電材料層を付着させ、前記導電材料層が、前記中間層材料の導電性を向上させるようにする、ことを含む方法。
【請求項２】
前記中間層材料の前記表面は、第１面及び反対側の第２面を含み、前記第１面及び前記第２面の両方に対して前記表面活性化が行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記表面活性化は、前記中間層材料の前記表面における酸素含有量を増大させるように、大気圧酸素プラズマで前記中間層材料を処理することを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記導電材料層は、前記中間層材料の前記表面に付着される金属層である、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記金属層は、前記中間層材料の前記表面に付着された複数の金属層を含み、前記金属層は、化学気相蒸着により前記中間層材料の前記表面に付着され、前記化学気相蒸着は、前記中間層材料の融点よりも低い温度で実行される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの熱可塑性繊維のファブリック層は、少なくとも２つの異なる種類の熱可塑性繊維を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
導電性を有する中間層を組み入れた複合材料を製造する方法であって、
中間層材料から複数の中間層を形成し、大気圧プラズマを用いて前記複数の中間層の各々を処理して、前記複数の中間層の各々の表面を活性化させ、
前記複数の中間層の各々の前記表面に導電層を付着させ、前記導電層によって前記複数の中間層の導電性を向上させ、
補強材料の繊維から複数の補強層を形成し、
各々が前記表面に前記導電層を有する前記複数の中間層を、前記複数の補強層間に交互に配置し、
前記複数の補強層と前記複数の中間層とを結合し、
前記複数の補強層及び前記複数の中間層にマトリクス材料を注入するとともに、前記マトリクス材料を硬化させて、前記複数の中間層の導電性によって前記複合材料の導電性を向上させる、ことを含む方法。
【請求項８】
前記複数の中間層の各々の前記表面は、第１面及び反対側の第２面を含み、前記第１面及び前記第２面の両方に対して前記表面活性化が行われる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記表面活性化は、前記複数の中間層の各々の前記表面における酸素含有量を増大させるように、大気圧酸素プラズマで前記複数の中間層の各々を処理することを含む、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記導電層は、前記複数の中間層の各々の前記表面に付着される金属層であり、前記金属層は、前記複数の中間層の各々の前記表面に付着された複数の金属層を含み、前記金属層は化学気相蒸着により前記複数の中間層の各々の前記表面に付着され、前記化学気相蒸着は、前記複数の中間層の各々の融点よりも低い温度で実行される、請求項７〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記複数の中間層の各々は、少なくとも２つの異なる種類の熱可塑性繊維を有する熱可塑性繊維の不織布層を含む、請求項７〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
導電性を有する複合材料であって、
各々が熱可塑性繊維のファブリック層で形成された複数の中間層を含み、
前記複数の中間層の各々の表面は、大気圧プラズマを用いて処理され、当該処理により、前記複数の中間層の各々の表面が活性化されており、
前記複合材料は、さらに、
前記複数の中間層の各々の導電性を向上させるべく、前記複数の中間層の各々の前記表面に付着された導電層と、
補強材料の繊維で形成された複数の補強層と、
マトリクス材料と、を含み、
前記複数の補強層間には、前記表面上に前記導電層を有する前記複数の中間層の各々が交互に設けられており、前記複数の補強層は、前記複数の中間層と結合しており、
前記マトリクス材料は、前記複数の補強層及び前記複数の中間層に注入及び硬化されており、前記複数の中間層の各々の導電性により前記複合材料の導電性が向上している、複合材料。
【請求項１３】
前記複数の中間層は、第１面及び反対側の第２面を含み、前記第１面及び前記第２面の両方に対して前記表面活性化が行われており、前記表面活性化は、前記複数の中間層の各々の前記表面における酸素含有量を増大させるように、大気圧酸素プラズマで前記複数の中間層の各々を処理することを含む、請求項１２に記載の複合材料。
【請求項１４】
前記導電層は、前記複数の中間層の各々の前記表面に付着された少なくとも１つの金属層を含み、前記少なくとも１つの金属層は、化学気相蒸着により前記複数の中間層の各々の前記表面に付着されており、前記化学気相蒸着は、前記複数の中間層の各々の融点よりも低い温度で実行される、請求項１２又は１３に記載の複合材料。
【請求項１５】
前記複数の中間層の各々は、少なくとも２つの異なる種類の熱可塑性繊維を有する熱可塑性繊維の不織布層を含む、請求項１２〜１４のいずれかに記載の複合材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して熱可塑性材料に関し、より具体的には、電気特性を向上させるために改質された熱可塑性材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機などの輸送機や機械のコンポーネントは、様々な厳しい動作条件に耐えられるように設計されている。多くの航空機用アセンブリ及びシステムにおいて強化複合材料が用いられる場合があるが、これは、複合材料が、落雷などの極端な帯電に対して耐性を有するからである。航空機で用いられる複合材料は、典型的には、材料表面に沿って導電性を有するように作製されている。この結果、電流及び電荷の大部分が、複合材料の導電面に沿って消散される。しかしながら、複合材料の中には、その内部において、非導電性の熱可塑性粒子、層、或いは、他の類似した内部材料を含むものもある。場合によっては、熱可塑性層は、帯電の結果生じる望ましくない電流や電荷を保持及び蓄積することがある。したがって、複合材料により実現される構造的な強度及び向上した耐衝撃性を維持しつつ、導電性が高く、帯電の後に電流及び電荷を消散可能な熱可塑性層が求められている。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の一側面によれば、中間層材料に導電性を付与する方法が開示される。いくつかの例においては、前記方法は、中間層を、少なくとも１つの熱可塑性繊維のファブリック層で形成することを含む。さらに、前記方法は、大気圧プラズマを用いて前記中間層材料の表面を処理して、前記中間層材料の前記表面を活性化させることを含む。さらに、前記方法は、前記中間層材料の前記表面上に導電材料層を付着させ、前記導電材料層が、前記中間層材料の導電性を向上させるようにすることを含む。
【０００４】
本開示の他の側面によれば、導電性を有する中間層を組み入れた複合材料を製造する方法が開示される。前記方法は、中間層材料から複数の中間層を形成し、大気圧プラズマを用いて前記複数の中間層の各々を処理して、前記複数の中間層の各々の表面を活性化させることを含む。さらに、前記方法は、前記複数の中間層の各々の前記表面に導電層を付着させ、前記導電層によって前記複数の中間層の導電性を向上させることを含む。さらに、前記方法は、補強材料の繊維から複数の補強層を形成し、各々が前記表面に前記導電層を有する前記複数の中間層を、前記複数の補強層間に交互に配置することを含む。さらに、前記方法は、前記複数の補強層と前記複数の中間層とを結合することを含む。さらに、前記方法は、前記複数の補強層及び前記複数の中間層にマトリクス材料を注入するとともに、前記マトリクス材料を硬化させて、前記複数の中間層の導電性によって前記複合材料の導電性を向上させることを含む。
【０００５】
本開示のさらに他の側面によれば、導電性を有する複合材料が開示される。前記複合材料は、各々が熱可塑性繊維のファブリック層で形成された複数の中間層を含み、前記複数の中間層の各々の表面は、大気圧プラズマを用いて処理され、当該処理により、前記複数の中間層の各々の表面が活性化されている。さらに、前記複合材料は、前記複数の中間層の各々の導電性を向上させるために、前記複数の中間層の各々の前記表面に付着された導電層を含む。前記表面上に前記導電層を有する前記複数の中間層の各々は、補強材料の繊維で形成された複数の補強層間に交互に設けられており、前記複数の補強層は、前記複数の中間層と結合している。前記複合材料は、さらに、前記複数の補強層及び前記複数の中間層に注入及び硬化されたマトリクス材料を含み、前記複数の中間層の各々の導電性により前記複合材料の導電性が向上している。
【０００６】
本明細書に開示される特徴、機能、及び利点は、様々な実施形態において個別に達成可能であり、また、さらに別の実施形態と組み合わせることも可能である。この詳細については、以下の説明及び図面を参照することにより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示に従って組み立てられた例示的な輸送機を示す斜視図である。
【図２】本開示の一実施形態による、例示的な複合材料を示す断面図である。
【図３Ａ】本開示の中間層の繊維の例示的な実施形態を示す断面図である。
【図３Ｂ】本開示の中間層の繊維の他の例示的な実施形態を示す断面図である。
【図３Ｃ】本開示の中間層の繊維の他の例示的な実施形態を示す断面図である。
【図４】本開示の一実施形態による、例示的な複合材料を示す斜視図である。
【図５】本開示の一実施形態による、プリフォーム用モールドで形成された複合材料積層体を示す断面図である。
【図６】本開示の一実施形態に従って処理される中間層材料を示す模式図である。
【図７】本開示の他の実施形態に従って処理される中間層材料を示す模式図である。
【図８】本開示の一実施形態による、中間層を処理するための方法を示すフロー図である。
【図９】本開示の一実施形態による、図８の処理を施した中間層を組み入れた複合材料積層体を形成するための方法を示すフロー図である。
【０００８】
なお、これらの図面は、必ずしも縮尺にしたがっておらず、開示される実施形態は、図式的、概略的、場合によっては部分的に示されている。場合によっては、本開示の方法及び装置を理解するために必要でない詳細事項、或いは、他の詳細を理解し難くする詳細事項は省略している。また、以下の詳細な説明は例示的な説明にすぎず、その適用範囲や用途を限定するものではない。したがって、本開示は、説明の便宜上、例示的な実施形態においてのみ図示及び説明を行っているが、多くの他の実施形態、並びに、本明細書において図示又は説明されていない様々なシステム及び環境においても本開示を実施することが可能である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１を参照すると、輸送機２０が示されている。輸送機２０の非限定的な例として航空機を挙げたが、本開示は、他の種類の輸送機や機械、例えば、限定するものではないが、船舶、建設機器、及び、発電機などにも適用することができる。いくつかの実施形態において、輸送機２０、すなわち航空機は、胴体２４と、複数の翼２６と、尾部２８と、輸送機２０の他の類似したアセンブリ及びシステムとを含む機体２２で構成される。これに加えて、進行方向に輸送機２０を推進させるために、１つ又は複数の推進ユニット３０が、翼２６の各々の下側に接続されている。しかしながら、推進ユニット３０の取り付け位置及び構成は上記以外であってもよい。さらに、各翼２６は、胴体２４の略中央部分に沿って取り付けられており、これらの翼２６は、輸送機２０の尾部２８又は後方部分に向かって後退角を有する。また、いくつかの実施形態においては、輸送機２０のアセンブリ、システム、及び他のコンポーネントは、例えば、限定するものではないが、動作中に生じる極端な温度変化、高湿度及び／又は低湿度、帯電及び／又は放電、機械振動、浮遊粒子、破片、及び、これら以外の条件などの環境条件に曝されている。この結果、いくつかの実施形態においては、胴体２４、翼２６、尾部２８、推進ユニット３０、及び、他の類似したアセンブリ及びシステムの作製に用いられる材料及び他のコンポーネントは、これらが、熱膨張及び／又は熱収縮、高い水分レベル、帯電、機械的衝撃、及び、他の類似した条件に耐えることができるように構成されている。
【００１０】
次に図２及び４を参照すると、輸送機２０のアセンブリ及びシステムを作製又は構築するために用いられる複合材料３２の一実施形態が示されている。非限定的な一例においては、複合材料３２は、１つ又は複数の補強層３４と１つ又は複数の中間層３６とで構成される複数の交互層で形成される織物である。一実施形態において、補強層３４及び中間層３６は、１つの中間層３６が２つの補強層３４の間に位置するように（すなわち、挟まれるように）積層又は配置される。例えば、複合材料３２は、底部に配置された補強層３４で始まる材料の積層体として形成される。底部の補強層３４の上に中間層３６が配置され、この中間層３６の上に別の補強層３４が配置される。したがって、いくつかの実施形態においては、この積層パターンを繰り返すことにより、所望の厚みを有する複合材料３２が形成される。さらに、いくつかの実施形態においては、複合材料３２を形成した後、補強層３４と中間層３６との交互の層を結合又は接続して所定位置に保持するために、ステッチ３８又は他の締結機構が用いられる。
【００１１】
いくつかの実施形態においては、補強層３４は、炭素繊維、ガラス繊維、鉱物繊維、又は、他の類似した補強材料で形成される。さらに、非限定的な一例において、補強層３４は、複数の炭素繊維、ガラス繊維、鉱物繊維、又は、他の類似した繊維が、一方向性パターンを有する繊維層を形成するように配置される。このように繊維を配置することにより、繊維強化複合材料及び他の類似した強化材料に用いるための、丈夫で耐久性に優れた軽量の構造材料を提供することができる。
【００１２】
さらに、中間層３６は、１つ又は複数の異なる種類の連続繊維の織物で形成されており、非限定的な一例においては、中間層３６は、少なくとも２つの異なる種類の熱可塑性繊維を有する、熱可塑性繊維の不織布の層で形成されている。いくつかの実施形態においては、中間層３６は、例えば、限定するものではないが、スパンボンド布（spunbonded fabric）、スパンレース布（spunlaced fabric）、メッシュ布などの不織布の層、又は、他の類似した布である。例えば、スパンボンド布は、連続フィラメント又は繊維を連続して紡出し、これらを熱接着して形成された不織布層で作製されている。これに代えて、連続して紡出して機械的に接着した連続フィラメント又は繊維を用いてスパンレース布を用意してもよい。いくつかの例示的な実施形態においては、上述した方法により、例えば、限定するものではないが、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアクリルアミド、ポリケトン、ポリフタルアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルポリアリレート（例えば、Vectran（登録商標））などの、熱可塑性フィラメント又は繊維のうちの１つ又は複数を用いて、中間層３６を形成してもよい。
【００１３】
いくつかの実施形態においては、中間層３６は、２つ以上の異なる熱可塑性材料を組み合わせたフィラメント又は繊維で作製されている。図３Ａ〜３Ｃには、２つの異なる熱可塑性材料を用いて形成された熱可塑性繊維４４のいくつかの異なる非限定的な構成が示されている。図３Ａ〜３Ｃは、２つの異なる材料で形成された熱可塑性繊維４４を示しているが、これとは異なる数の熱可塑性材料で形成された熱可塑性繊維４４の他の実施形態も可能である。図３Ａは、実質的に等しい量の第１材料４６及び第２材料４８で形成された熱可塑性繊維４４の１つの例示的な断面図である。このような構成においては、第１材料４６及び第２材料４８は、２つの開口部を有する器具から押し出されて、第１材料４６が第２材料４８の上に積層されてなる熱可塑性繊維４４を形成している。さらに、図３Ｂには、４つの開口部を有する器具から第１材料４６及び第２材料４８を押し出すことにより形成される熱可塑性繊維４４の他の非限定的な例が示されている。結果として、図３Ｂに示される熱可塑性繊維４４は、第１材料４６の領域と第２材料４８の領域とが交互になって構成されている。図３Ｃに示される追加の実施形態においては、熱可塑性繊維４４は、第１材料４６と第２材料４８との同軸配置を用いて形成されている。例えば、第１材料４６は、熱可塑性繊維４４の鞘領域を規定しており、第２材料４８は、芯領域を規定している。図３Ａ〜３Ｃに示される熱可塑性繊維４４の構造は、円形又は糸状の断面を有する繊維を示している。なお、熱可塑性繊維４４は、限定するものではないが、他の形状及び構造、例えば、矩形状のリボン、卵形状のフィラメント若しくは繊維、又は、他の適切な形状若しくは構造を有するように押し出し又は成形可能である。
【００１４】
次に、図５を参照するとともに、図２〜４も引き続き参照すると、複合材料３２の積層体を成形して繊維強化複合材料積層体５０にする非限定的な一例が示されている。いくつかの実施形態において、複合材料積層体５０は、真空補助樹脂注入成形（vacuum-assisted resin transfer molding）（すなわち、プリフォーム成形）により形成されるが、他の成形処理を用いてもよい。真空補助樹脂注入成形においては、複合材料３２の成形加工に用いられるモールド５２又は他の類似したテンプレート上に、複合材料３２が配置される。したがって、意図する用途に応じて、異なるモールド５２を用いて複合材料積層体５０のサイズ調整、形状決定、及び成形などが行われる。さらに、樹脂、エポキシなどのマトリクス材、又は、他の類似した硬化材料がモールド５２に装入され、モールド５２に支持されている複合材料３２に当該マトリクス材が含侵される。いくつかの実施形態においては、マトリクス材は、複合材料３２の全体に浸透し、補強層３４、及び、当該補強層３４間に配置された中間層３６に充満する。これに代えて、いくつかの実施形態においては、マトリクス材は、複合材料３２の一部に浸透するように誘導又は制御される。さらに、中間層３６は、当該中間層３６にマトリクス材が浸透し易いように構成されているため、複合材料３２の全ての層がマトリクス材で充満（すなわち、浸潤）され、中間層３６がマトリクス材で覆われて、中間層３６と補強層３４との間の接触面積を最大にすることができる。さらに、補強層３４と中間層３６との間に挿入されたステッチ３８により、マトリクス材の注入時に、複合材料３２の積層体を所定位置に保持することが容易になる。
【００１５】
複合材料積層体５０の成形の非限定的な一例としてプリフォーム成形について説明したが、他の方法を用いることもできる。例えば、他の実施形態においては、補強層３４間に交互に中間層３６を配置して複合材料３２の積層体を形成してもよい。さらに、モールド表面に複合材料３２を載置する前に、樹脂、エポキシなどのマトリクス材、又は、他の類似した硬化材料を複合材料３２に予備含浸（すなわち、プリプレグ）或いは注入してもよい。いくつかの実施形態においては、マトリクス材の注入の後に、複合材料３２のプリプレグを部分的に硬化させる。場合によっては、この部分的な硬化により、複合材料３２及びマトリクス材の取り扱いが容易になる。さらに、複合材料積層体５０を成形する準備が整うと、マトリクス材が予備含侵された複合材料３２をモールド表面に配置して、高温及び／又は高圧で完全に硬化させる。この結果、モールド表面の寸法及び形状に従って、複合材料積層体５０が成形される。
【００１６】
いくつかの実施形態において、マトリクス材の注入中或いは注入後、複合材料３２の積層体の全体へのマトリクス材の移動及び浸透をさらに容易にするために、複合材料３２の積層体を保持するモールド５２を真空チャンバに投入するか、或いは、他の圧力制御環境下に置いてもよい。さらに、いくつかの実施形態においては、複合材料３２の積層体にマトリクス材を充満させた後、マトリクス材が硬化する温度までモールド５２を加熱する。この結果、マトリクス材が硬化し始めると、補強層３４と中間層３６とが結合する。マトリクス材が完全に硬化すると、複合材料積層体５０は、支持モールド５２の形状に成形される。いくつかの実施形態においては、マトリクス材の硬化中、温度が着実に上昇し、温度上昇の初期段階においては、マトリクス材は、補強層３４と中間層３６との間を流動し続ける。さらに、温度が上昇し続けると、少なくとも一部のマトリクス材料が硬化し始め、硬化温度に達すると、モールド５２及び複合材料３２の積層体は、所定時間、硬化温度で保持される。非限定的な一例において、マトリクス材の硬化温度は、１５０〜２００℃の範囲内であり、硬化時間は、１〜６時間の範囲内である。しかしながら、硬化温度及び時間は、複合材料積層体５０を形成するために用いられる複合材料３２の積層体及びマトリクス材に応じて変化しうる。
【００１７】
また、一般的には、マトリクス材のゲル化温度（gel temperature）は、補強層３４及び中間層３６の融解温度以下である。したがって、補強層３４及び中間層の融解温度は、２００℃よりも高いが、他の融解温度も可能である。さらに、いくつかの実施形態においては、マトリクス材のゲル化温度及び硬化温度は、補強層３４及び中間層３６のガラス転移温度よりも高く、これらの融解温度よりも低くてもよい。このような実施形態においては、硬化温度が上記ガラス転移温度と上記融解温度との間の範囲にあるため、材料の構造的な完全性を変化させることなく、補強層３４及び中間層３６を容易に成形することができる。これに代えて、いくつかの実施形態においては、硬化温度を、補強層３４及び中間層３６の融解温度よりも若干高くすることにより、マトリクス材と、補強層３４及び／又は中間層３６との間の相互拡散を促進することができる。
【００１８】
マトリクス材が完全に硬化すると、複合材料積層体５０の成形が完了する。さらに、完成した複合材料積層体５０は、成形中に複合材料３２及びマトリクス材を保持したモールド５２の形状になる。複合材料積層体５０の所望形状に応じて、異なる形状のモールド５２が用いられる。結果として、複数の異なる形状のモールド５２を用いて異なる形状の複合材料積層体５０が形成され、これらが、図１に示す輸送機２０の様々なアセンブリ及びシステムに用いられる。
【００１９】
さらに、図５を参照しつつ、図２〜図４を引き続き参照すると、場合によっては、ある特性を示す複合材料積層体５０を作製するために、補強層３４、中間層３６、ステッチ３８、及び、マトリクス材が配置される。例えば、複合材料積層体５０は、ある構造特性、例えば、限定するものではないが、高い圧縮強度、高い引張強度、増強された破壊靱性、及び、他の類似した特性などが要求される構造アセンブリ及びシステムに組み入れられる。さらに、いくつかの実施形態においては、中間層３６を追加することにより、複合材料積層体５０の耐衝撃性を向上させることができる。これに加えて、複合材料積層体５０は、概して、複合材料積層体５０が接触しうる航空燃料、油圧油、ブレーキ液、ケトン、水、及び、他の化学物質などの溶剤に対する耐化学性を有することが求められる。また、複合材料積層体５０は、使用中に曝露されうる多くの環境条件に耐えることができなければならない。例えば、いくつかの実施形態においては、複合材料積層体５０は、使用中及び／又は動作中に遭遇する極端な温度変化、高湿度及び／又は低湿度、帯電及び／又は放電、機械的な振動及び衝撃、浮遊粒子、破片、及び、これら以外の環境条件に曝されている。
【００２０】
一般に、中間層３６を形成する熱可塑性材料は、固有の電気絶縁性を有している。したがって、中間層が電流又は電荷に曝された場合、いくつかの実施形態における中間層３６は、蓄電デバイス（すなわち、コンデンサ）に似た動作をする。状況によっては、補強層３４及び中間層３６を用いて形成された複合材料積層体５０は、長期間電荷を保持及び／又は蓄積することができる。動作中、図１における輸送機２０は、例えば、限定するものではないが、輸送機２０の一部と干渉する落雷、電磁干渉（ＥＭＩ）、電流などの予測される電気的事象、又は、他の類似した事象に曝される。例えば、落雷の際、輸送機（図１）の機体２２は、消散すべき高電流に曝される。しかしながら、いくつかの実施形態においては、機体２２（図１）のアセンブリ及びシステムの一部に組み込まれる複合材料積層体５０は、電気抵抗が大きく、電流又は電荷を消散することができない。したがって、複合材料積層体５０のいくつかの実施形態は、当該複合材料積層体５０の導電性を向上させる方法及び材料を含む。
【００２１】
図５を参照するとともに、図２〜４も引き続き参照すると、用途によっては、帯電及び／又は放電により生成された電流又は電荷の導電路を供給するために、複合材料積層体５０は、ニッケル、銅、アルミニウム、又は、他の類似した導電材料で形成された導電メッシュを含む。導電メッシュ５４は、複合材料積層体５０内を流れる電流を当該積層体の大部分から取り除く導電性の経路を供給するように構成されている。いくつかの実施形態において、導電メッシュ５４は、複合材料積層体５０の上側面５６及び下側面５８の両方に沿って配置されている。これに代えて、いくつかの実施形態において、導電メッシュ５４は、複合材料積層体５０の上側面５６又は下側面５８のいずれか一方のみに配置されている。
【００２２】
導電メッシュ５４により、複合材料積層体５０の大部分から離れるように電流を流すか、或いは電流を方向転換するのに十分な導電性を与えることができる。しかしながら、いくつかの実施形態においては、複合材料積層体５０に組み込まれた中間層３６は、熱可塑性材料の固有の絶縁性を保持する。したがって、中間層３６は、帯電及び／又は放電により生成された電流又は電荷の残りを蓄積することができる。非限定的な一例においては、落雷などの帯電及び／又は放電事象の後、導電メッシュ５４は、複合材料積層体５０から電流を効果的に消散させることができず、中間層３６が一部の電流又は電荷（すなわち、エッジグロー（edge glow））を保持する場合がある。
【００２３】
結果として、いくつかの実施形態においては、中間層３６の導電性を向上させることにより、中間層３６及び複合材料積層体５０に蓄積される電荷に対する改善を図ることができる。上述したように、いくつかの実施形態においては、中間層３６は、限定するものではないが、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアクリルアミド、ポリケトン、ポリフタルアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルポリアリレート（例えば、Vectran（登録商標））などの、熱可塑性材料で形成されている。しかしながら、中間層３６の熱可塑性材料は、概して導電性を有さないため、導電性及び他の表面電気特性を向上させるように改質又は加工すべきである。
【００２４】
図６及び７を参照するとともに、図２〜５も引き続き参照すると、導電性を向上させた中間層３６の一実施形態が示されている。非限定的な一例においては、中間層３６の表面上に導電材料６０を付加することにより、中間層３６の導電性を向上させる。いくつかの実施形態においては、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に、導電材料６０を連続層として付着させる。これに代えて、他の実施形態においては、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に、導電材料６０の不連続層を付着させる（すなわち、表面を装飾する）。さらに、他の実施形態においては、中間層３６の上側面６２及び下側面６４のうちの一方に、導電材料６０を付着させる。
【００２５】
いくつかの実施形態においては、中間層３６の上側面６２及び下側面６４のうちの少なくとも一方に、導電材料６０を付着させることにより、材料の導電性を向上させることができる。さらに、いくつかの実施形態においては、複合材料積層体５０における中間層３６は、互いに電気的に結合しており、複合材料積層体５０の全体に分散している中間層３６の各々から、電流又は電荷が消散される。非限定的な一例においては、ステッチ３８により、複合材料構造体の中間層３６の間を電気的に結合することができる。しかしながら、他の方法により中間層３６を電気的に結合することも可能である。結果として、いくつかの実施形態においては、中間層３６の導電性が向上したことにより、帯電／放電の後、中間層３６から電流又は電荷を容易に除去又は消散することができる。
【００２６】
いくつかの実施形態においては、中間層３６の作製に用いられる熱可塑性材料は、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に沿った頑強な結合／付着部位（すなわち、共有結合部位）が不足している。有効な結合部位（available bonding sites）が不足しているため、付着力や結合力が弱くなり、結果的に、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に沿って導電材料６０を付着させることが困難になる。図６に示すように、一実施形態において、中間層３６は、例えば、限定するものではないが、当該中間層３６の上側面６２及び下側面６４が大気圧プラズマ６６で処理されており、結合／付着部位が改善されている。例えば、大気圧プラズマ６６は、大気圧でイオン化したガスを形成する。イオン化ガスは、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に向けられ、これらと衝突する。さらに、大気圧プラズマ６６は、中間層３６の上側面６２及び下側面６４にのみ作用するように設定されている。したがって、中間層３６のバルク特性は変わらないままで、中間層３６の表面に沿った付着力及び結合力を向上させることができる。
【００２７】
いくつかの実施形態においては、大気圧プラズマ６６を用いた処理で表面活性化エネルギーを増大させることにより、中間層３６の表面に対する付着力及び結合力を向上させる。処理中、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に対して、イオン化ガス６８を衝突させる。この表面ボンバード処理（surface bombardment）により、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に沿って複数の有効な結合／付着部位７０（すなわち、表面上の有効な官能基）を形成することができる。図６には、大気圧プラズマ６６を使用する様子が示されているが、例えば、コロナ放電、火炎プラズマ、湿式化学処理などの他の種類の表面処理や、これら以外の既知の表面処理などにより複数の結合／付着部位７０を形成することもできる。
【００２８】
いくつかの実施形態においては、中間層３６が大気圧プラズマ６６に供給される際の当該中間層のスループット（throughput）を向上させるために、中間層３６を前処理ロール７２と後処理ロール７４とに分けて形成してもよい。いくつかの実施形態においては、大気圧プラズマ６６は、中間層３６の上側面６２及び下側面６４を同時に処理するように設定されているが、他の設定も可能である。これに代えて、他の実施形態においては、大気圧プラズマ６６を用いた処理において、中間層３６を前処理ロール７２及び後処理ロール７４として形成する代わりに、フラットなシート状、或いは他の類似した形状に形成してもよい。非限定的な一例において、大気圧プラズマ６６は、中間層３６の上側面６２及び下側面６４を酸化させるためのイオン化酸素ガスからなる大気圧酸素プラズマである。したがって、大気圧プラズマ６６（すなわち、大気圧酸素プラズマ）は、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に沿って酸素含有量を増大させ、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に沿った結合／付着部位７０において有効（すなわち、非結合）酸素部位を形成及び／又は増やすことができる。いくつかの実施形態においては、これらの有効酸素部位は、導電材料６０（図６）に対して結合又は付着することができ、これにより、導電材料６０は、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に付着することができる。
【００２９】
大気圧プラズマ６６は、酸素に加えて、窒素、アルゴン、ヘリウム、亜酸化窒素、周囲空気、水蒸気、二酸化炭素、メタン、アンモニアなどの他のガスや混合ガス、或いは、他の類似したガスで形成することもできる。さらに、いくつかの実施形態においては、大気圧プラズマ６６を用いた処理により、より多くの結合／付着部位７０を形成できるだけでなく、他の点についても改善することができる。例えば、いくつかの実施形態においては、大気圧プラズマ６６による表面活性化エネルギーの増加により、中間層３６に沿った液体の濡れ性、例えば、限定するものではないが、複合材料積層体５０の形成において、複合材料３２の積層体にマトリクス材料が注入される際の当該材料の濡れ性を向上させることができる。さらに、いくつかの実施形態においては、中間層３６に大気圧プラズマ６６を衝突させることにより、当該中間層の上側面６２及び下側面６４に沿って存在する汚染物を除去することができる。概して、表面の清浄度が高くなる程、付着及び結合特性も良好になる。結果として、いくつかの実施形態においては、大気圧プラズマ６６により表面の清浄度を高めるとともに、結合／付着部位７０の数を増やすことができ、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に対する導電材料６０（図７）の付着力を向上させることができる。
【００３０】
次に、図７を参照しつつ、図６も引き続き参照すると、中間層３６に導電材料６０を付着させる非限定的な一例が示されている。いくつかの実施形態においては、大気圧プラズマ６６を用いた処理の後、さらに、中間層３６に対して、当該中間層３６の上側面６２及び下側面６４に沿って導電材料６０の層を付着させる処理を行う。また、いくつかの実施形態においては、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に沿って、導電材料６０を連続層或いは不連続層として付着させる。このようにすると、導電材料６０の連続層及び／又は不連続層により、中間層３６の電気的な表面特性、例えば、導電性、ＥＭＩ遮蔽特性、又は、他の電気的な特性などを向上させることができる。さらに、いくつかの実施形態においては、中間層３６の予定された用途に応じて、中間層３６の上側面６２又は下側面６４のいずれか一方のみに導電層６０を付着させる。
【００３１】
非限定的な一例においては、導電層６０は、例えば、中間層３６の電気的な表面特性を向上させるニッケル、銅、銀などの金属、又は、他の類似した金属である。さらに、いくつかの実施形態においては、中間層３６の処理のスループットを向上させるために、中間層３６の後処理ロール７４に化学気相蒸着（ＣＶＤ）７６を行うことにより、導電性の中間層ロール７８を生成する。いくつかの実施形態においては、ＣＶＤ７６は、中間層３６がＣＶＤ７６に供給される際、当該層の上側面６２及び下側面６４に同時に導電層６０を付着させるように設定されている。さらに、図７には、導電材料６０を付着させるためにＣＶＤ７６を用いることが示されているが、例えば、電着、スパッタリング、電子ビーム蒸着などの他の付着方法、又は、他の類似した方法を用いてもよい。上述した複合材料積層体５０の硬化と同様に、ＣＶＤ７６は、概して、中間層３６のガラス転移温度及び／又は融点よりも低い温度で導電材料６０を付着させるように設定されている。非限定的な一例においては、中間層３６の特定の融解温度は２００℃よりも高い。しかしながら、中間層３６の形成に用いる熱可塑性材料の種類に応じて他の融解温度を用いることも可能である。
【００３２】
いくつかの実施形態においては、ＣＶＤ７６は、特定の材料付着量に対して設定されている。例えば、図７にさらに示すように、ＣＶＤ７６は、中間層３６の上側面６２及び下側面６４の両方に連続した均一な導電材料６０の層を付着させることができる。さらに、他の実施形態においては、ＣＶＤ７６は、連続した不均一な導電材料６０の層を付着することができ、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に沿って付着する導電材料６０の厚みが様々になるようにすることができる。さらに他の実施形態においては、中間層３６の上側面６２及び下側面６４のいずれか一方に沿って、均一及び不均一な連続した導電材料６０の層が付着される。また、いくつかの代替の実施形態においては、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に沿って不連続層を付着させる（すなわち、表面を装飾する）ため、必要な導電材料６０の量は少ない。さらに、いくつかの実施形態においては、導電材料６０の不連続層は、中間層３６の上側面６２及び下側面６４の一方に付着されるように構成されている。
【００３３】
代替の実施例においては、ＣＶＤ７６は、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に沿って複数の異なる導電層６０を付着させることができる。いくつかの実施形態においては、複数の異なる導電層６０を直接重ね合わせて付着させることにより、導電材料６０の積層体を形成する。例えば、ニッケル、銅、銀などの金属、又は、他の類似した金属などを含む複数の金属層の積層体を、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に沿って付着させる。上述したように、ＣＶＤ７６は、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に沿って複数の異なる金属の層を付着させるために用いることができる。いくつかの実施形態においては、中間層３６を複数回ＣＶＤ７６に供給し、各回で異なる金属層を付着させてもよい。さらに、いくつかの実施形態においては、導電層６０を形成する複数の異なる金属を、中間層３６の上側面６２及び下側面６４の両方に付着させてもよいし、中間層３６の上側面６２及び下側面６４のうちの一方に付着させてもよいし、連続した均一及び／又は不均一な厚みの導電材料の層として付着させてもよい。代替の実施例においては、複数の異なる金属を付着させて不連続の均一及び／又は不均一な厚みの導電材料の層を形成してもよいが、予定された中間層３６の用途に応じて、他の付着法を用いてもよい。いくつかの実施形態において、複数の異なる金属層を付着させて導電層６０を形成することにより、中間層３６の電気的な表面特性、例えば、導電性、ＥＭＩ遮蔽特性、又は、他の電気的な特性などを向上させることができる。非限定的な一例においては、異なる金属層を付着させることによって、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に沿って付着される導電層６０により減衰又は遮断される電磁周波数領域（spectrum of electromagnetic frequencies）を、より広くすることができる。
【産業上の利用性】
【００３４】
概して、上記の開示は、輸送用、採掘用、建設用、産業用、及び、発電用の機械及び／又は装置などの様々な用途に有用性を見出すものである。具体的には、本開示の改質された熱可塑性層を組み込んだ複合材料は、航空機、運搬機、船舶、発電機などのビークル及び機械に適用される。上述した新規な開示によれば、複合材料積層構造体５０は、複数の補強層３４及び中間層３６を用いて作製される。さらに、いくつかの実施形態においては、中間層３６を改質して、導電性、ＥＭＩ遮蔽特性などの電気的な表面特性、及び、他の類似した電気的な特性を向上させている。この結果、いくつかの実施形態においては、電気的な表面特性を有する中間層３６により、複合材料構造体５０における電流又は電荷をより良好に消散するとともに、複合材料積層体５０の耐衝撃性をより高い状態で維持することができる。
【００３５】
図８を参照するとともに、図１〜７も引き続き参照すると、電気的な表面特性を向上させるために中間層３６を改質する例示的な方法８０が示されている。方法８０の第１ブロック８２においては、中間層３６を、限定するものではないが、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアクリルアミド、ポリケトン、ポリフタルアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルポリアリレート（例えば、Vectran（登録商標））などの、熱可塑性材料で形成する。さらに、いくつかの実施形態においては、中間層３６は、熱可塑性材料の不織布層を形成するように構成されているが、当該中間層３６は、他の構成をとることも可能である。
【００３６】
次のブロック８４においては、中間層３６を処理して、当該中間層３６の上側面６２及び下側面６４を改質し、複数の結合／付着部位７０を形成する。いくつかの実施形態においては、大気圧プラズマ６６を中間層３６の上側面６２及び下側面６４に衝突させることにより中間層３６を改質又は処理する。さらに、非限定的な一例においては、大気圧プラズマ６６は、大気圧酸素プラズマであり、イオン化酸素ガスを用いて、中間層３６の表面を処理するプラズマを形成する。いくつかの例においては、大気圧酸素プラズマは、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に沿って表面エネルギーを高めるとともに、複数の結合及び／又は付着部位７０を形成するのに役立つ。方法８０の次のブロック８６においては、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に沿って導電層６０を付着させる。いくつかの実施形態においては、高められた表面エネルギー、及び、大気圧プラズマ６６により形成された接合／接着部位７０により、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に対する導電層６０の付着力を高めることができる。さらに、いくつかの実施形態においては、中間層３６に導電層６０を付与することにより、導電性やＥＭＩ遮蔽特性などの電気的な表面特性を高めることができる。
【００３７】
図９を参照しつつ、引き続き図１〜８を参照すると、電気的な表面特性を向上させた中間層３６を組み入れた複合材料積層体５０を形成するための方法８８が示されている。第１ブロック９０において、電気特性を強化及び向上させるために中間層３６を処理する。一実施形態においては、中間層３６と、当該中間層３６の上側面６２及び／又は下側面６４に付着された導電材料６０との間の付着力を向上させるために、中間層３６の上側面６２及び下側面６４を処理する。いくつかの実施形態においては、中間層３６を処理した後、導電材料６０を、中間層３６の上側面６２及び下側面６４のいずれか一方に付着させるか、或いはこれらの両方に付着させるかを判断する。導電材料６０を上側面６２及び下側面６４の両方に付着させると判断した場合、次のブロック９２において、中間層３６の上側面６２及び下側面６４に導電材料６０を付着させる。これに代えて、導電材料６０を中間層の上側面６２及び下側面６４のいずれか一方のみに付着させると判断した場合、次のブロック９４において、中間層の上側面６２又は下側面６４に沿って導電材料６０を付着させる。
【００３８】
導電材料６０を付着させた後、次のブロック９６において、中間層３６をプリフォーム複合材料のアセンブリに用いるか、或いは、他の種類のアセンブリに用いるかを判断する。プリフォーム複合材料のアセンブリを作製する場合、次のブロック９８において、補強層３４間に１つ又は複数の処理済の中間層３６を交互に付着させる。いくつかの実施形態においては、処理済の中間層３６と補強層３４とを積層して複合材料３２の積層体を形成し、当該積層体をプリフォーム用モールドに載置する。次のブロック１００において、プリフォーム用モールド５２に、樹脂、エポキシ、又は、他の類似した硬化材料などのマトリクス材料を注入する。マトリクス材料は、中間層３６及び補強層３４の各々に充満する。さらに、次のブロック１０２において、複合材料３２の積層体にマトリクス材料が注入されると、プリフォーム用モールド５２を真空チャンバ又は他の圧力容器に投入した後、マトリクス材料の硬化温度まで当該モールドを加熱する。マトリクス材料は、補強層３４及び中間層３６を結合し、これにより、プリフォーム複合材料積層体５０が形成される。さらに、複合材料積層体５０は、硬化中、支持モールド５２の形状に成形される。いくつかの実施形態においては、導電性やＥＭＩ遮蔽特性などの電気特性、及び、他の類似した電気特性を向上させるために、処理済の中間層３６が複合材料積層構造体５０に組み込まれている。非限定的な一例において、処理済の中間層３６を有する複合材料積層構造体５０は、例えば、落雷などの帯電又は放電により発生する電流又は電荷を消散することができる。
【００３９】
ブロック９６を再度参照すると、処理済の中間層３６を用いてプリフォーム複合材料を作製しない場合、ブロック１０４において、プリプレグ複合材料のアセンブリの製造などの異なる製造プロセスを用いて、処理済の中間層３６を複合材料積層構造体５０に組み入れる準備をする。プリプレグ処理においては、補強層３４間に処理済の中間層３６を交互に配置して複合材料３２を作製し、当該複合材料に、樹脂やエポキシなどの樹脂、又は、他の硬化材料を注入する。これに代えて、いくつかの実施形態においては、中間層３６及び補強層３４にマトリクス材料を注入する前に、中間層３６を補強層３４に溶着する。溶着の際、補強層３４の各表面に中間層３６を広げる。中間層３６及び補強層３４に対して熱及び圧力を加えることによりこれらを融解、接合、又は、付着させて、中間層３６と補強層３４とが互いに動かないようにする。
【００４０】
次のブロック１０６において、モールド表面上に複合材料３２を配置して、複合材料積層体５０を形成する準備をする。次のブロック１０８においては、複合材料３２及びプリプレグ用モールドを真空下に配置して、マトリクス材料の硬化温度まで加熱することにより、処理済の中間層３６のうちの１つ又は複数を組み入れた複合材料積層構造体５０を形成する。ブロック１０２で形成されたプリフォーム複合材料アセンブリと同様に、処理済の中間層３６を有するプリプレグ複合材料アセンブリにより、複合材料積層構造体５０の電気的な表面特性、例えば、導電性、ＥＭＩ遮蔽特性、又は、他の電気的な特性などを向上させることができる。
【００４１】
さらに、本開示は、以下の付記による実施形態を含む。
【００４２】
付記１．中間層材料に導電性を付与する方法であって、
前記中間層材料を、少なくとも１つの熱可塑性繊維のファブリック層で形成し、
大気圧プラズマを用いて前記中間層材料の表面を処理して、前記中間層材料の前記表面を活性化させ、
前記中間層材料の前記表面上に導電材料層を付着させ、前記導電材料層が、前記中間層材料の導電性を向上させるようにする、ことを含む方法。
【００４３】
付記２．前記中間層材料の前記表面は、第１面及び反対側の第２面を含み、前記第１面及び前記第２面の両方に対して前記表面活性化が行われる、付記１に記載の方法。
【００４４】
付記３．前記表面活性化は、前記中間層材料の前記表面における酸素含有量を増大させるように、大気圧酸素プラズマで前記中間層材料を処理することを含む、付記１に記載の方法。
【００４５】
付記４．前記導電材料層は、前記中間層材料の前記表面に付着される金属層である、付記１に記載の方法。
【００４６】
付記５．前記金属層は、前記中間層材料の前記表面に付着された複数の金属層を含む、付記４に記載の方法。
【００４７】
付記６．前記金属層は、化学気相蒸着により前記中間層材料の前記表面に付着され、前記化学気相蒸着は、前記中間層材料の融点よりも低い温度で実行される、付記４に記載の方法。
【００４８】
付記７．前記少なくとも１つの熱可塑性繊維のファブリック層は、少なくとも２つの異なる種類の熱可塑性繊維を含む、付記１に記載の方法。
【００４９】
付記８．導電性を有する中間層を組み入れた複合材料を製造する方法であって、
中間層材料から複数の中間層を形成し、大気圧プラズマを用いて前記複数の中間層の各々を処理して、前記複数の中間層の各々の表面を活性化させ、
前記複数の中間層の各々の前記表面に導電層を付着させ、前記導電層によって前記複数の中間層の導電性を向上させ、
補強材料の繊維から複数の補強層を形成し、
各々が前記表面に前記導電層を有する前記複数の中間層を、前記複数の補強層間に交互に配置し、
前記複数の補強層と前記複数の中間層とを結合し、
前記複数の補強層及び前記複数の中間層にマトリクス材料を注入するとともに、前記マトリクス材料を硬化させて、前記複数の中間層の導電性によって前記複合材料の導電性を向上させる、ことを含む方法。
【００５０】
付記９．前記複数の中間層の各々の前記表面は、第１面及び反対側の第２面を含み、前記第１面及び前記第２面の両方に対して前記表面活性化が行われる、付記８に記載の方法。
【００５１】
付記１０．前記表面活性化は、前記複数の中間層の各々の前記表面における酸素含有量を増大させるように、大気圧酸素プラズマで前記複数の中間層の各々を処理することを含む、付記８に記載の方法。
【００５２】
付記１１．前記導電層は、前記複数の中間層の各々の前記表面に付着された金属層である、付記８に記載の方法。
【００５３】
付記１２．前記金属層は、前記複数の中間層の各々の前記表面に付着された複数の金属層を含む、付記１１に記載の方法。
【００５４】
付記１３．前記金属層は化学気相蒸着により前記複数の中間層の各々の前記表面に付着され、前記化学気相蒸着は、前記複数の中間層の各々の融点よりも低い温度で実行される、付記１１に記載の方法。
【００５５】
付記１４．前記複数の中間層の各々は、少なくとも２つの異なる種類の熱可塑性繊維を有する熱可塑性繊維の不織布層を含む、付記８に記載の方法。
【００５６】
付記１５．導電性を有する複合材料であって、
各々が熱可塑性繊維のファブリック層で形成された複数の中間層を含み、
前記複数の中間層の各々の表面は、大気圧プラズマを用いて処理され、当該処理により、前記複数の中間層の各々の表面が活性化されており、
前記複合材料は、さらに、
前記複数の中間層の各々の導電性を向上させるために、前記複数の中間層の各々の前記表面に付着された導電層と、
補強材料の繊維で形成された複数の補強層と、
マトリクス材料と、を含み、
前記複数の補強層間には、前記表面上に前記導電層を有する前記複数の中間層の各々が交互に設けられており、前記複数の補強層は、前記複数の中間層と結合しており、
前記マトリクス材料は、前記複数の補強層及び前記複数の中間層に注入及び硬化されており、前記複数の中間層の各々の導電性により前記複合材料の導電性が向上している、複合材料。
【００５７】
付記１６．前記複数の中間層は、第１面及び反対側の第２面を含み、前記第１面及び前記第２面の両方に対して前記表面活性化が行われている、付記１５に記載の複合材料。
【００５８】
付記１７．前記表面活性化は、前記複数の中間層の各々の前記表面における酸素含有量を増大させるように、大気圧酸素プラズマで前記複数の中間層の各々を処理することを含む、付記１５に記載の複合材料。
【００５９】
付記１８．前記導電層は、前記複数の中間層の各々の前記表面に付着された少なくとも１つの金属層を含む、付記１５に記載の複合材料。
【００６０】
付記１９．前記少なくとも１つの金属層は、化学気相蒸着により前記複数の中間層の各々の前記表面に付着されており、前記化学気相蒸着は、前記複数の中間層の各々の融点よりも低い温度で実行される、付記１８に記載の複合材料。
【００６１】
付記２０．前記複数の中間層の各々は、少なくとも２つの異なる種類の熱可塑性繊維を有する熱可塑性繊維の不織布層を含む、付記１５に記載の複合材料。
【００６２】
上記の詳細な説明は、特定の実施形態について提示しているが、本開示の範囲は、これらの実施形態に限定されるべきではなく、これらの実施形態は、単に実施可能要件及び最良の態様を開示する目的のために提示したものである。本開示の範囲及び思想は、具体的に開示した実施形態よりも広く、添付の特許請求の範囲に包含される。また、いくつかの特徴を、特定の実施形態に関連させて説明したが、これらの特徴は、説明した実施形態のみに用いることに限定されず、代替の実施形態に関連させて開示した他の特徴とともに、或いは別個に使用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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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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【外国語明細書】
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