(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂を少なくとも部分的に含浸させた、ストリップの長さに沿って配列された一方向繊維を含み、スリッティング済みのストリップの幅の変動を減らすようにストリップの外面上に柔軟性ポリマーシートを備える硬化性プリプレグのストリップであって、
ストリップが、ストリップの幅及び厚みを画定する実質的に長方形の断面を有し、ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差が、０．２５ｍｍ未満であり、
前記硬化性プリプレグのストリップはスリッティング済みのものであり、このスリッティング済みの状態で、裏当て紙がストリップの外面上に存在せず、前記柔軟性ポリマーシートがストリップの外面上に存在している、上記ストリップ。
【請求項２】
スプール若しくはボビンからの巻出し後のストリップが、０．２５ｍｍ未満の、ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差を有する、請求項１に記載のストリップ。
【請求項３】
ストリップが、少なくとも１００ｍの長さを有する、請求項１又は請求項２に記載のストリップ。
【請求項４】
ストリップが、２．０から３０００ｍｍの幅を有する、請求項１から３までのいずれか一項に記載のストリップ。
【請求項５】
柔軟性ポリマーシートが、ポリアルファオレフィンフィルム又はポリアルファオレフィンコポリマーフィルムである、請求項１から４までのいずれか一項に記載のストリップ。
【請求項６】
柔軟性ポリマーシートが、多孔質である、請求項１から５までのいずれか一項に記載のストリップ。
【請求項７】
プリプレグのシートからプリプレグの複数のストリップを形成する方法であって、
プリプレグのシートが、その繊維の全てに熱硬化性樹脂が接触するのに十分な量の熱硬化性樹脂を含浸させた一方向繊維を含み、プリプレグのシートの外面上に柔軟性ポリマーシートを備え、
前記方法が、プリプレグのスリッティングに先立ってプリプレグの裏当て紙を取り除く工程、及びプリプレグを複数のストリップにスリッティングする工程を含み、スリットが、前記繊維の配列の方向に実質的に平行であり、
前記柔軟性ポリマーシートが、スリッティング中に及びスリッティング後にストリップの外面上に存在する、方法。
【請求項８】
ポリマーシートが、スリッティング段階に到達する前に、少なくとも０．１ＭＰａの圧縮力下で適用される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差が、０．２５ｍｍ未満である、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
スリッティング、並びにスプール若しくはボビンからの巻出し後のストリップが、０．２５ｍｍ未満の、ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差を有する、請求項７又は８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
複数のストリップへのプリプレグのスリッティング中の、プリプレグの外面上の柔軟性ポリマーシートの使用であって、
前記プリプレグが、その繊維の全てに熱硬化性樹脂が接触するのに十分な量の熱硬化性樹脂を含浸させた一方向繊維を含み、スリッティングが、一方向性繊維に対して長手方向で行われ、ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差が、０．２５ｍｍ未満であり、
このスリッティング中のストリップの外面上には裏当て紙が存在せず、前記柔軟性ポリマーシートが、スリッティング中にストリップの外面上に存在する、上記使用。
【請求項１２】
スリッティング、並びにスプール若しくはボビンからの巻出し後のストリップが、０．２５ｍｍ未満の、ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差を有する、請求項１１に記載の使用。
【請求項１３】
ストリップが、１０から５０００ｍの長さを有する、請求項１１又は１２に記載の使用。
【請求項１４】
自動ストリップ積層装置を用いて、請求項１から６までのいずれか一項に記載の複数のストリップをレイダウンする方法であって、
前記装置が、ストリップを、互いに平行に且つストリップの長さの少なくとも一部に沿って１．００ｍｍ未満の、ストリップ間の間隙を有してレイダウンするように構成されている上記方法。
【請求項１５】
ストリップが、互いに接触して積層されている、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差が、０．２０ｍｍ未満である、請求項１に記載のストリップ。
【請求項１７】
スプール若しくはボビンからの巻出し後のストリップが、０．２０ｍｍ未満の、ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差を有する、請求項２に記載のストリップ。
【請求項１８】
ストリップが少なくとも１，０００ｍの長さを有する、請求項３に記載のストリップ。
【請求項１９】
ストリップが、３．０から１０００ｍｍの幅を有する、請求項４に記載のストリップ。
【請求項２０】
ポリマーシートが、スリッティング段階に到達する前に、少なくとも０．２ＭＰａの圧縮力下で適用される、請求項８に記載の方法。
【請求項２１】
ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差が、０．２０ｍｍ未満である、請求項９に記載の方法。
【請求項２２】
スリッティング、並びにスプール若しくはボビンからの巻出し後のストリップが、０．２０ｍｍ未満の、ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項２３】
ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差が、０．２０ｍｍ未満である、請求項１１に記載の使用。
【請求項２４】
スリッティング、並びにスプール若しくはボビンからの巻出し後のストリップが、０．２０ｍｍ未満の、ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差を有する、請求項１２に記載の使用。
【請求項２５】
ストリップが、５０から１０００ｍの長さを有する、請求項１３に記載の使用。
【請求項２６】
前記装置が、ストリップを、互いに平行に且つストリップの長さの少なくとも一部に沿って０．６０ｍｍ未満の、ストリップ間の間隙を有してレイダウンするように構成されている、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動レイアップ装置（ｌａｙ−ｕｐ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）による利用のための、プリプレグのストリップに関する。
【背景技術】
【０００２】
複合材料は、非常に低い材料密度で特に優れた機械的特性を与える点で、従来の建築材料を上回る、文書で十分に裏付けされた利点を有する。結果として、このような材料の使用はますます普及しつつあり、それらの利用分野は、「産業」並びに「スポーツ及びレジャー」から高性能航空宇宙部品に及んでいる。
【０００３】
エポキシ樹脂などの樹脂を含浸させた繊維構成を含むプリプレグは、このような複合材料の生成において広く使用されている。典型的には、多くのこのようなプリプレグのプライは、必要に応じて「レイアップされ（ｌａｉｄ−ｕｐ）」、得られた積層体は、典型的には高められた温度に曝すことによって硬化されて、硬化複合積層体を生じる。
【０００４】
典型的なレイアップ（ｌａｙ−ｕｐ）手順において、プリプレグは、所定の幅（例えば、数センチメートル程度）及び厚み（例えば、数十分の一ミリメートルから数ミリメートル程度まで）のプリプレグの長さ（例えば、数メートル程度）を与える材料のロールとして供給される。典型的には、航空宇宙用途のためのプリプレグの硬化プライ厚みは、０．１２５ｍｍから０．２５ｍｍの範囲であり、それらの繊維平均重量は、１００から３００ｇ／ｍ２の範囲である。
【０００５】
このような展開（ｕｎｒｏｌｌｉｎｇ）を容易にするために、プリプレグは、典型的には隣接するプリプレグの層がくっつくのを防ぐ裏当て紙の外層を有する。このような裏当て紙は、レイアップ前に捨てられる。
【０００６】
このようなプリプレグのレイアップに関する一般的な方法は、自動レイアップ装置を用いている。これは、従来のハンドレイアップと比較して、プリプレグをレイアップするはるかに効率的な方法である。しかし、それは、許容できる品質基準でプリプレグを自動的にレイダウンする場合、プリプレグの寸法にさらなる制約を課すことになる。
【０００７】
比較的高い曲率を有する構造体を形成するためにプリプレグを積層する場合、従来のプリプレグより非常に小さい幅を有するプリプレグのストリップをレイダウンすることは知られている。これにより、プリプレグのより幅の広いストリップがレイアップ中に受け得るあらゆる皺の発生が減少する。
【０００８】
いわゆるスリットテーププリプレグの作製は当技術分野で知られており、これは、プリプレグのシートをスリッティング（ｓｌｉｔｔｉｎｇ）又は切断装置に通して、プリプレグの複数の平行なストリップを作製することによって作製される。作製されたストリップの幅は、非常に厳しく調節され、１ミリメートルの何分の一か以内に指定することができる。
【０００９】
プリプレグのシートは、典型的には適用される樹脂含浸に必要な高い圧縮力を許容する外側の裏当て紙のシートとともに製造される。上で検討されたように、裏当て紙は、隣接するプリプレグの層が互いに付着することなしに作製されると、プリプレグがそれ自体の上に巻き上げられることも可能にする。
【００１０】
しかし、その裏当て紙を有するプリプレグを、スリッティングブレードを備えるスリッティング装置に通すと、許容できない結果をもたらす紙の破片を生じることが知られている。したがって、スリッティング前に裏当て紙を取り除くことが一般的な慣例である。
【００１１】
プリプレグのストリップが作製されると、裏当てシート（これは、プリプレグのストリップより幅が広い）を適用し、ストリップをボビン又はスプール上にウェイワインド（ｗａｙ−ｗｉｎｄ）することが通例である。このようなボビンは、通常数千メートルのこのようなストリッププリプレグを保持することができる。
【００１２】
自動的にテープを解き、裏当てシートを取り除き、プリプレグのストリップをレイダウンする自動レイアップ装置による使用に、このようなボビン（単数又は複数）は適合させることができる。典型的には、複数のプリプレグのストリップは、互いに平行にレイダウンされる。
【００１３】
明らかに、隣接するストリップ間のいずれの間隙又は重なりも最小化されることが望ましい。これは、航空宇宙用部品を構築する場合など、高い品質結果が必須である場合、なおさら重要である。
【００１４】
しかし、隣接するテープの重なりが回避されるべき場合、意図的な間隙を課さなければならないことがわかった。これは、プリプレグのストリップの幅の変動が実際に認められ、ストリップの重なりがストリップ間の間隙よりも問題となるからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記問題を軽減し若しくは少なくとも未然に防ぎ、及び／又は総じて利点を与えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、添付の特許請求の範囲のいずれか一項に記載されるとおりのストリップ、方法及び使用が提供される。
【００１７】
このようにして、プリプレグのストリップがレイダウンされる場合にそれらの幅に対してより厳しい許容範囲を有するプリプレグのストリップを提供することによって、ストリップ間のいずれの意図的な間隙も、隣接するストリップ間の重なりのリスクを増加させることなしに減少させることができるであろう。
【００１８】
第１の態様において、本発明は、プリプレグのシートから複数のプリプレグのストリップを形成する方法であって、プリプレグのシートが、硬化性の熱硬化性樹脂を少なくとも部分的に含浸させた一方向繊維を含み、プリプレグのシートの外面上に柔軟性ポリマーシートを備え、該方法が、プリプレグを複数のストリップにスリッティングする工程を含み、スリットが、該繊維の配列の方向に実質的に平行である方法に関する。
【００１９】
第２の態様において、本発明は、硬化性の熱硬化性樹脂を少なくとも部分的に含浸させた、ストリップの長さ方向に並んだ一方向繊維を含み、ストリップの外面上に柔軟性ポリマーシートを備える硬化性プリプレグのストリップであって、ストリップの幅及び厚みを画定する実質的に長方形の断面を有するストリップに関する。
【００２０】
本発明者らは、スリッティング直後のプリプレグのストリップが、それらの幅の非常に小さい変動を有することを見出した。したがって、従来のストリップの幅の変形は、スリッティングに続くプロセス工程で導入されるに違いないと推測された。本発明者らはこれまでに、プリプレグシートがその外側裏当てシートとしてポリマーシートを備える場合、これは、紙が用いられ場合に認められるような許容できない破片を生じることなく、スリッティング中に所定の位置にとどまり得ることを見出した。
【００２１】
さらに、そしてより重要なことに、このようして作製されたストリップの幅の変動は、顕著に減少し、より厳しい許容範囲を与え、複数のこのようなストリップを自動的にレイダウンするときに必要とされるより狭い間隙を可能にすることがわかった。ポリマーシートは、スリッティング後に繊維をそれらの当初の位置に保持することを助け、その後の取扱い操作において繊維の広がりを減少させると考えられる。
【００２２】
作製されたストリップは、典型的にはそれらの長さが連続的であり、数千メートルの長さを有し得る。処理限界のために、このような長さは接合部を含み得るが、これは、同じストリップの連続であると考えられる。したがって、ストリップは、少なくとも５００ｍ、好ましくは少なくとも１，０００ｍ、より好ましくは少なくとも２，０００ｍ、最も好ましくは少なくとも４，０００ｍの長さを有し得る。
【００２３】
ストリップの実質的に長方形の断面は、典型的には、明瞭な幅及び明瞭な厚みによって十分に画定される。ポリマーシートがスリッティング中に存在したということを考慮すると、ポリマーシートとストリップの残りとの間の幅に当初の差は存在しない。ストリップの幅は、典型的には２．０から５０ｍｍ、好ましくは３．０から２５ｍｍの範囲である。しかし、用途に依存して、幅はまた、１０ｍｍから３５００ｍｍ、又は５０ｍｍから３０００ｍｍ、又は１００ｍｍから２０００ｍｍ、又は１５０ｍｍから２０００ｍｍ、又は２００ｍｍから２０００ｍｍの範囲であってもよい。厚みは、必要に応じてストリップ当たりの繊維の量に主に依存して、典型的には０．０５から１．０ｍｍの範囲である。
【００２４】
一実施形態において、プリプレグのシートは、スリッティング段階中にプリプレグのもう一方の外面上に第２のポリマーシートを備える。
【００２５】
上で検討されたように、プリプレグのストリップは、それらの幅に非常に厳しい許容範囲を有する。したがって、最小幅と最大幅との間の差は、ストリップの長さに沿って、典型的には０．２５ｍｍ未満、又は０．２０ｍｍ未満、又はさらに０．１２５ｍｍ未満である。
【００２６】
ポリマーシートは、それが十分に柔軟性であることを条件として、様々な形態を取り得る。しかし、それは好ましくは、シートにわたって非多孔質及び均一であるフィルムである。また、ポリマーシートは、硬化性ストリップからのシートの脱離を改善するために多孔質又は有孔であってもよい。ポリマーシートは、孔又は開口部を含んでもよい。
【００２７】
ポリマーシートの厚みは、特定の状況によって必要に応じて選択され得る。しかし、１０から１５０マイクロメートル、好ましくは１０から１００マイクロメートルの範囲の厚みが、適切な範囲である。
【００２８】
ポリマーシートは、ポリオレフィン、ポリアルファオレフィン及び／又はこれらの組合せ若しくはコポリマーを含み得る。シートは、広範な材料、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、及び多くの他の適切なポリマー並びに／又はこれらの組合せ若しくはコポリマーから作られていてよい。
【００２９】
一方向繊維は、連続繊維が好ましいが、割れた（すなわち、伸張により破壊された）、選択的に非連続又は連続な繊維を含んでもよい。「一方向の」（“ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ”）という用語は、専門用語であり、繊維が、共通の方向に配列されており、各フィラメントが自由で、他のフィラメントと織り合わされていないことを意味する。
【００３０】
一方向繊維は、広範な材料、例えば、炭素、黒鉛、ガラス、金属化ポリマーアラミド及びこれらの混合物から作られていてよい。
【００３１】
繊維は、好ましくは樹脂を実質的に完全に含浸させており、繊維のすべては、その硬化性樹脂と接触している。
【００３２】
硬化性の熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ、イソシアネート及び酸無水物から選択され得る。好ましくは、硬化性樹脂はエポキシ樹脂である。
【００３３】
適切なエポキシ樹脂は、一官能性、二官能性、三官能性及び／又は四官能性エポキシ樹脂を含み得る。
【００３４】
適切な二官能性エポキシ樹脂としては、例として、ビスフェノールＦのジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡ（場合によって臭素化された）、フェノール及びクレゾールエポキシノボラック、フェノール−アルデヒド付加物のグリシジルエーテル、脂肪族ジオールのグリシジルエーテル、ジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、芳香族エポキシ樹脂、脂肪族ポリグリシジルエーテル、エポキシ化オレフィン、臭素化樹脂、芳香族グリシジルアミン、ヘテロ環式グリシジルイミジン及びアミド、グリシジルエーテル、フッ素化エポキシ樹脂、又はこれらの任意の組合せに基づくものが挙げられる。
【００３５】
二官能性エポキシ樹脂は、好ましくはビスフェノールＦのジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル、ジグリシジルジヒドロキシナフタレン、又はこれらの任意の組合せから選択され得る。
【００３６】
適切な三官能性エポキシ樹脂としては、例として、フェノール及びクレゾールエポキシノボラック、フェノール−アルデヒド付加物のグリシジルエーテル、芳香族エポキシ樹脂、脂肪族トリグリシジルエーテル、二脂肪族トリグリシジルエーテル、脂肪族ポリグリシジルエーテル、エポキシ化オレフィン、臭素化樹脂、トリグリシジルアミノフェニル、芳香族グリシジルアミン、ヘテロ環式グリシジルイミジン及びアミド、グリシジルエーテル、フッ素化エポキシ樹脂、又はこれらの任意の組合せが挙げられ得る。
【００３７】
適切な四官能性エポキシ樹脂としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−ｍ−キシレンジアミン（Ｔｅｔｒａｄ−Ｘの名称下でＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉ  Ｇａｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから、及びＥｒｉｓｙｓ  ＧＡ−２４０としてＣＶＣ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されている）、及びＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジルメチレンジアニリン（例えば、Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ製ＭＹ７２１）が挙げられる。
【００３８】
本発明によるストリップの長さを考慮すると、ストリップは、典型的にはボビン又はスプール上に巻き取られる。特に適切な巻取りでは、ストリップは、多重巻取りが可能なスプール上の糸のように、ストリップが巻き取られるときにボビンを上下に移動し、その後ストリップはストリップの前の巻取りの上面に巻きつく。このような巻取りの方法は、「ウェイワインド（ｗａｙ−ｗｏｕｎｄ）」と呼ばれる。
【００３９】
ボビンに巻き取られる前に、ストリップは、第２の裏当てシートと接触させてもよい。典型的には、これは、プリプレグの１つの外面上にポリマーシートが１枚だけある場合にのみ必要とされる。これは、第２の裏当てシートと接触する、ポリマーシートで被覆されていない面を含む。ポリマーシートとは違って、第２の裏当てシートは、好ましくはストリップ中の樹脂及び繊維よりも幅が広い。これは、ボビン上で隣接するストリップの付着を防止するのに役立つ。
【００４０】
代替実施形態において、第２の裏当てシートは、ポリマーシート上に適用されてよい。スプール又はボビンの巻出し時に、第２の裏当てシートは、ポリマーシートで被覆されていないストリップの外面にあってもよい。これは、繊維の変形なしに裏当てシートの脱離を促進する。
【００４１】
裏当てシートは、レイアップでのその適用時又は前にストリップから裏当てシートを取り除くことを容易にするために、非多孔質であっても、多孔質であってもよい。
【００４２】
本発明によるストリップの製造方法は、典型的には連続プロセスである。
【００４３】
典型的な方法において、プリプレグのシートがブレード（単数又は複数）と接触するように、一つ又は複数の回転ブレードが配置される。一般に、プリプレグの単一のシートから同じ幅のプリプレグのストリップを作製することが望ましく、したがって、いずれのブレードも均等に離して間隔をあけることが好ましい。
【００４４】
スリッティングの前に、プリプレグのシートは、従来のプリプレグ製造方法で製造され得る。上で検討されたように、従来は裏当て紙がプリプレグ製造中に適用される。この場合、紙は、プリプレグがスリッティング段階に移動する前に取り除かなければならない。この実施形態において、ポリマーシートは、プリプレグのシートがスリッティング段階に移動する前に付加することができる。
【００４５】
代替として、プリプレグのシートは、紙を用いる代わりに裏当て材としてポリマーシートを用いて製造され得る。プリプレグ製造の樹脂含浸段階は高温を伴うことがあるので、ポリマーシートは、この実施形態において耐熱性でなければならない。
【００４６】
どのようにプリプレグのシートが製造されようとも、ポリマーシートが、高圧下で樹脂及び繊維上に押し付けられている場合が一般的である。これは、ポリマーシートと樹脂及び繊維との間のより強い接着結合を形成するのに役立ち、ポリマーシートがストリップの均一な幅を維持するように作用する方法に寄与すると考えられる。
【００４７】
したがって、好ましくは、ポリマーシートは、スリッティング段階に到達する前に、少なくとも０．１ＭＰａ、より好ましくは少なくとも０．２ＭＰａ、最も好ましくは少なくとも０．４ＭＰａの圧縮力下で適用されている。
【００４８】
したがって、ストリップの均一な幅の結果として、減少した間隙を有する複数の平行なストリップを自動的にレイダウンすることが可能である。
【００４９】
したがって、第３の態様において、本発明は、自動ストリップ積層装置を用いて複数のストリップをレイダウンする方法であって、該装置が、ストリップを互いに平行に且つ１．００ｍｍ未満のストリップ間の間隙を有してレイダウンするように構成されている方法に関する。
【００５０】
好ましくは、間隙は、０．８０ｍｍ未満、より好ましくは０．６０ｍｍ未満、又はさらには０．４０ｍｍ未満である。隣接するストリップはまた、それらの長さの少なくとも一部に沿って互いに接触していてもよい。
【００５１】
本発明を以下に実施例によって及び以下の図を参照して例示する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明による方法の概略図である。
【図２】本発明によらない方法の概略図である。
【図３】本発明によるプリプレグのストリップの一部の斜視図である。
【図４】本発明による実施形態及び比較実施形態について、スリッティング段階で生成されたスリット幅と比較したスリットテープ幅のばらつきを示す図である。
【実施例】
【００５３】
一方向炭素繊維にエポキシ樹脂を含浸させて、プリプレグ（Ｍ２１Ｅ／３４％／ＵＤ２６８／ＩＭＡ  ＧＳ  １２Ｋ）を形成し、片側の処理紙とともに作製した。プリプレグ上の紙を取り除き、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）シート（Ｈｕｈｔａｍａｋｉ製ＬＤＰＥ−Ｆｏｌｉｅ）を付加してその代わりとした。このポリエチレンシートを０．５から３ＭＰａの圧力でプリプレグ上に押し付けた。
【００５４】
プリプレグのスリッティングは、図１に示す構成によって行った。次いで、裏当てシートを有するプリプレグ１０を、プリプレグをストリップ又はテープの長さに沿って＋／−０．１２５ｍｍの許容範囲の規格幅のスリットテープにスリッティングするように正確に構成されている一連の平行なスリッター１２に移動させた。
【００５５】
次いで、スリッティング後、スリットテープは、それらのそれぞれのスプール巻取り位置１６へ、ガイド及び支持ローラの上を通過させる。次いで、スリットテープは厚紙芯ホルダー上にウェイワインドされ、芯ホルダーの長さを横移動して、スリットテープのスプールを作製する。
【００５６】
次いで、スリットテープの試料をスプールから採取し、ＢｅｎｃｈＭｉｋｅ２８３シリーズベンチトップレーザーマイクロメータ（ｂｅｎｃｈｔｏｐ  ｌａｓｅｒ  ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ）を用いてそれらの幅を測定する。これは、送信機及び受信機を含む非接触光学測定であり、光は、レーザーによって送信機から発射される。試料は、送信機と受信機の間に置かれ、受信機が受信する光信号を用いて、試料の寸法を計算する。
【００５７】
比較例は、図２に示す構成によって行った。プリプレグ１０は、その紙裏当てシートを紙巻戻し装置１４によって、スリッティング前に取り除いた状態にした。次いで、プリプレグは、裏当て材なしでスリッター１２を通過させた。この場合、作製されたスリットテープのものより幅が広いポリエチレン裏当てストリップを、芯ホルダー１６に巻き取る前にポリテン巻出し装置１８によって適用する。
【００５８】
図３は、図１に示した構成で作製された本発明によるスリットプリプレグ２０の概略図を示す。プリプレグ２０のストリップは、一方向で、プリプレグの長軸方向に並んだ樹脂含浸炭素繊維を含む。ストリップ２０は、ポリテン２４の裏当て層も備える。ストリップは、均一な幅２６及び厚み２８を有する一方、端部２２は、ストリップの長さに沿って最小偏差を有することが理解され得る。
【００５９】
本発明及び比較例によるスリットテープのスリットテープ幅の多くの測定値を作成して、スリッターによって確定された幅の変動に差があるかどうかを調べた。
【００６０】
自動テープ積層装置においてテープレイアップを容易にするために、スリッターにおけるスリット幅は、一般にストリップ又はテープの目的とする適用幅よりもわずかに狭く設定する。スリッティング後に、テープのストリップの幅は一般に、所望の幅までわずかに広がる。図４で例示する実施形態において、スリッティングされる間にポリエチレン裏当てシートを有する材料、及びスリッティングされる間に裏当てシートを有さない材料について、スリット幅を、６．２２３ｍｍ（０．２４５インチ）、６．２７４ｍｍ（０．２４７インチ）及び６．３５ｍｍ（０．２５０インチ）に設定した。図４は、インチで示す幅で測定したスリット幅の変動を示す。
【００６１】
結果を、通常の統計的慣例を用いて示し、平均は、水平バーとして示し、９５％信頼限界内のデータすべては、平均の周りに長方形で表す。外れ値は、＊で表す。
【００６２】
幅のより厳しい寸法分布が、６．３５ｍｍ（０．２５インチ）のスリット幅が設定される場合に、本発明による実施形態によって達成され得ることが明らかにわかる。
【００６３】
しかし、この図で明らかには示されていないが、幅は、同様に６．２７４ｍｍ（０．２４７インチ）の結果についてよりタイトである。さらなる統計分析を行って、分布がどのように幅広いか、及びそれが正規分布に相当するかどうかを調べた。この分析について、Ｃｐ及びＣｐｋデータを評価した。
【００６４】
Ｃｐ及びＣｐｋ
データの分布は、正規分布していると仮定する。Ｃｐは、「工程能力（ｐｒｏｃｅｓｓ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）」、規格内のデータのばらつきの尺度（標準偏差の６倍で除した規格許容範囲と定義される）である。Ｃｐｋは、「補正された工程能力」、規格と比較して分布がどのように中心にあるかを示すための、平均値からのデータの非対称の尺度（標準偏差の３倍で除した（規格上限値マイナス平均値）と定義される）である。
【００６５】
データセットの標準偏差を計算したら、それを、Ｃｐ及びＣｐｋを計算するために用いる。標準偏差が大きい場合、データセットの偏差は大きく、したがって、工程能力は、低いＣｐ値で示されて不良である。通常、１．３３を超えるＣｐが、工程が良好な管理を有する証拠として容認される。
【００６６】
Ｃｐｋ値がＣｐ値未満である場合、データは分布の左に偏っており、データが分布の右に偏っている場合、ＣｐｋはＣｐより大きい。したがって、Ｃｐ＝Ｃｐｋの場合、データの非対称はなく、分布は、名目規格目標値に集中する。
【００６７】
本発明によるデータについて、Ｃｐ値は１．１２であり、Ｃｐｋは０．８３であった。比較例について、Ｃｐは０．７４であり、Ｃｐｋは０．５２であった。Ｃｐの理想値は、４シグマ統計量から誘導されて、１．３３である。
【００６８】
したがって、スリットテープの幅における分布の改善は、隣接するスリットテープ間の重なりのリスクを増加させることなしに、このようなスリットテープをレイダウンする場合に設定されるより狭い間隙幅を可能にする。
【００６９】
本発明の代替実施形態は、以下のとおりに定義され得る。
【００７０】
実施形態１において、硬化性の熱硬化性樹脂を少なくとも部分的に含浸させた、ストリップの長さ方向に並んだ一方向繊維を含み、ストリップの外面上に柔軟性ポリマーシートを備える硬化性プリプレグのストリップであって、ストリップの幅及び厚みを画定する実質的に長方形の断面を有するストリップが提供される。
【００７１】
実施形態２において、少なくとも５００ｍ、好ましくは少なくとも１，０００ｍ、より好ましくは少なくとも２，０００ｍ、最も好ましくは少なくとも４，０００ｍの長さを有する、実施形態１に記載のストリップが提供される。
【００７２】
実施形態３において、２．０から５０ｍｍ、好ましくは３．０から２５ｍｍの幅を有する、実施形態１又は２に記載のストリップが提供される。
【００７３】
実施形態４において、０．０５から１．０ｍｍの範囲の厚みを有する、実施形態１から３までに記載のストリップが提供される。
【００７４】
実施形態５において、プリプレグのもう一方の外面上に第２のポリマーシートを備える、実施形態１から４までに記載のストリップが提供される。
【００７５】
実施形態６において、最小幅の最大幅との間の差が、０．２５ｍｍ未満である、実施形態１から５までに記載のストリップが提供される。
【００７６】
実施形態７において、ポリマーシートがフィルムである、実施形態１から６までに記載のストリップが提供される。
【００７７】
実施形態８において、ポリマーシートの厚みが、１０から１５０マイクロメートル、好ましくは１０から１００マイクロメートルの範囲である、実施形態１から７までに記載の硬化性プリプレグのストリップが提供される。
【００７８】
実施形態９において、このポリマーシートが、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、又はこれら混合物から作られている、実施形態１から８までのいずれか１つに記載の硬化性プリプレグのストリップが提供される。
【００７９】
実施形態１０において、ボビン上にウェイワインドされている、実施形態１から９までのいずれか１つに記載の硬化性プリプレグのストリップが提供される。
【００８０】
実施形態１１において、プリプレグのシートから、添付の特許請求の範囲の請求項１から１０までのいずれか一項に記載の複数のプリプレグのストリップを形成する方法であって、プリプレグのシートが、硬化性の熱硬化性樹脂を少なくとも部分的に含浸させた一方向繊維を含み、プリプレグのシートの外面上に柔軟性ポリマーシートを備え、該方法が、プリプレグを複数のストリップにスリッティングする工程を含み、スリットが、該繊維の配列の方向に実質的に平行である方法が提供される。
【００８１】
実施形態１２において、連続プロセスである実施形態１１に記載の方法が提供される。
【００８２】
実施形態１３において、１つ又は複数の回転ブレードが、プリプレグのシートがブレード（単数又は複数）に接触するように配置されている、実施形態１１又は１２に記載の方法が提供される。
【００８３】
実施形態１４において、いずれのブレードも均等に離して間隔をあけている、実施形態１１から１３までのいずれか１つに記載の方法が提供される。
【００８４】
実施形態１５において、ポリマーシートが、スリッティング段階に到達する前に、少なくとも０．１ＭＰａ、より好ましくは少なくとも０．２ＭＰａ、最も好ましくは少なくとも０．４ＭＰａの圧縮力下で適用される、実施形態１１から１４までのいずれか１つに記載の方法が提供される。
【００８５】
実施形態１６において、自動ストリップ積層装置を用いて、実施形態１から１０までのいずれか１つに記載の、又は実施形態１１から１５までのいずれか１つに記載の方法によって得られる複数のストリップをレイダウンする方法であって、該装置が、ストリップを互いに平行に且つ１．００ｍｍ未満のストリップ間の間隙を有してレイダウンするように構成されている方法が提供される。
【００８６】
実施形態１７において、間隙が、０．８０ｍｍ未満、好ましくは０．６０ｍｍ未満、より好ましくは０．４０ｍｍ未満である、実施形態１６に記載の方法が提供される。
【００８７】
実施形態１８において、ストリップが、航空宇宙用車体部品を構築するためにレイダウンされる、実施形態１６又は１７に記載の方法が提供される。
さらに、本発明に包含される諸実施態様は、以下のように要約することができる。
［１］．
硬化性熱硬化性樹脂を少なくとも部分的に含浸させた、ストリップの長さに沿って配列された一方向繊維を含み、ストリップの外面上に柔軟性ポリマーシートを備える硬化性プリプレグのストリップであって、
ストリップが、ストリップの幅及び厚みを画定する実質的に長方形の断面を有し、ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差が、０．２５ｍｍ未満、好ましくは０．２０ｍｍ未満、より好ましくは０．１２５ｍｍ未満である上記ストリップ。
［２］．
スプール若しくはボビンからの巻出し及び／又は巻取り後のストリップが、０．２５ｍｍ未満、好ましくは０．２０ｍｍ未満、より好ましくは０．１２５ｍｍ未満の、ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差を有する、上記１項に記載のストリップ。
［３］．
ストリップが、少なくとも１００ｍ、好ましくは少なくとも１，０００ｍ、より好ましくは少なくとも２，０００ｍの長さ、最も好ましくは少なくとも４，０００ｍの長さを有する、上記１項又は上記２項に記載のストリップ。
［４］．
ストリップが、２．０から３０００ｍｍ、好ましくは３．０から１０００ｍｍ、より好ましくは３．０から４００ｍｍの幅を有する、上記１から３項までのいずれか一項に記載のストリップ。
［５］．
柔軟性ポリマーシートが、ポリアルファオレフィンフィルム又はポリアルファオレフィンコポリマーフィルムである、上記１から４項までのいずれか一項に記載のストリップ。
［６］．
柔軟性ポリマーシートが、多孔質である、上記１から５項までのいずれか一項に記載のストリップ。
［７］．
プリプレグのシートからプリプレグの複数のストリップを形成する方法であって、
プリプレグのシートが、硬化性熱硬化性樹脂を少なくとも部分的に含浸させた一方向繊維を含み、プリプレグのシートの外面上に柔軟性ポリマーシートを備え、
前記方法が、プリプレグを複数のストリップにスリッティングする工程を含み、スリットが、前記繊維の配列の方向に実質的に平行である方法。
［８］．
ポリマーシートが、スリッティング段階に到達する前に、少なくとも０．１ＭＰａ、より好ましくは少なくとも０．２ＭＰａ、最も好ましくは少なくとも０．４ＭＰａの圧縮力下で適用される、上記７項に記載の方法。
［９］．
ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差が、０．２５ｍｍ未満、好ましくは０．２０ｍｍ未満、より好ましくは０．１２５ｍｍ未満である、上記７又は８項に記載の方法。
［１０］．
スリッティング、並びにスプール若しくはボビンからの巻出し及び／又は巻取り後のストリップが、０．２５ｍｍ未満、好ましくは０．２０ｍｍ未満の、ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差を有する、上記７又は８又は９項に記載の方法。
［１１］．
複数のストリップへのプリプレグのスリッティング中の、プリプレグの外面上の柔軟性ポリマーシートの使用であって、
前記プリプレグが、硬化性熱硬化性樹脂を少なくとも部分的に含浸させた一方向繊維を含み、スリッティングが、一方向性繊維に対して長手方向で行われ、ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差が、０．２５ｍｍ未満、好ましくは０．２０ｍｍ未満である上記使用。
［１２］．
スリッティング、並びにスプール若しくはボビンからの巻出し及び／又は巻取り後のストリップが、０．２５ｍｍ未満、好ましくは０．２０ｍｍ未満の、ストリップの長さに沿った最大幅と最小幅の間の差を有する、上記１１項に記載の使用。
［１３］．
ストリップが、１０から５０００ｍ、好ましくは５０から１０００ｍの長さを有する、上記１１又は１２項に記載の使用。
［１４］．
自動ストリップ積層装置を用いて、上記１から６項までのいずれか一項に記載の、及び／又は上記７から１０項までのいずれか一項に記載の方法によって得られる複数のストリップをレイダウンする方法であって、
前記装置が、ストリップを、互いに平行に且つストリップの長さの少なくとも一部に沿って１．００ｍｍ未満、好ましくは０．６０ｍｍ未満、より好ましくは０．４０ｍｍ未満の、ストリップ間の間隙を有してレイダウンするように構成されている上記方法。
［１５］．
ストリップが、互いに接触して積層されている、上記１４項に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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