(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の材料から作られたタンクのライナーから構成された第一構造要素（１１）と熱可塑性マトリクス複合材料から作られた第二構造要素（１２）との組立体を提供するプロセスであって、以下の工程：
・被覆材（１３）を調製する第一工程、該被覆材は、エポキシド樹脂からなり、熱可塑性材料の粒子の粉末が組み込まれている；
・被覆する第二工程、この工程の間に、該第一構造要素（１１）の表面に該被覆材（１３）を塗布する；
・該被覆材（１３）を重合させる第三工程；
・該被覆材（１３）で覆われた該第一構造要素（１１）と、これと組立てられなければならない該第二構造要素（１２）とを溶接する第四工程、
を含み、
前記第四工程における溶接は、第二構造要素（１２）の前記熱可塑性マトリクス複合材料と被覆材（１３）に組み込まれている熱可塑性材料との溶融によって行われることを特徴とする、プロセス。
【請求項２】
前記第四工程は、前記第一構造要素（１１）の前記表面に前記熱可塑性材料を沈着させることにより前記第二構造要素（１２）を形成する操作を含み；前記第一構造要素（１１）と前記第二構造要素（１２）との前記溶接は、前記熱可塑性材料が前記第一構造要素（１１）の前記表面に沈着する時点で行われることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記第二構造要素（１２）の形成は、熱可塑性マトリクスを予め含浸した織物用糸（１４）を、前記第一構造要素（１１）の前記表面に沈着させることにより行われ、事実上の溶接は、該織物用糸（１４）の該沈着域において、該２つの構造要素を局所的に加熱すること（１５）により、前記第二構造要素（１２）の該形成と同時に行われることを特徴とする、請求項１および２のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項４】
前記第四工程は、前記第二構造要素（１２）の表面を被覆材（１３）で覆われた前記第一構造要素（１１）の前記表面と接触させることにより、該２つの要素をオーブンに入れることにより、ならびに該オーブンを、前記第一構造要素（１１）の前記被覆材（１３）および前記第二構造要素（１２）を構成する前記熱可塑性材料の溶融を引き起こすのに十分な温度にすることにより、行われることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
前記被覆材（１３）は、熱硬化性単量体からなり、熱硬化性単量体は、混合されるべき２種の構成成分を含み、前記被覆材を調製する前記工程は、熱可塑性材料粉末をある割合で該構成成分の１種と混合すること、次いで他方の構成成分を該混合物に導入することからなることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項６】
前記粉末は、前記第二構造要素（１２）を構成する前記熱可塑性材料との、および前記被覆材（１３）のその他の構成要素との適合性について選択された熱可塑性材料からなることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項７】
前記第二構造要素（１２）は、カーボン／ポリアミドＰＡ１２複合体製であるため、前記熱可塑性材料粉末は、ポリアミドＰＡ１２からなることを特徴とする、請求項６に記載のプロセス。
【請求項８】
前記被覆材（１３）に組み込まれる熱可塑性材料粉末の前記割合は、所望の引張強度および所望の引裂後破損パターンが得られるように決定されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項９】
前記第一構造要素（１１）の前記表面を前記被覆材（１３）で覆う前記工程は、前記被覆材（１３）を構成する前記混合物を前記第一構造要素（１１）の前記表面に沈着させることにより、およびこの表面全体に前記混合物を広げて所望の厚さを有する層を形成することにより、行われることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記重合の段階は、被覆後に、前記第一構造要素（１１）の前記表面を、前記被覆材（１３）を構成する前記材料の前記重合に必要な時間の間、所定の温度で静置することからなることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記第二構造要素（１２）の前記形成がフィラメントワインディング技法により行われるため、前記第一構造要素（１１）は複合材料の前記糸用のワインディングマンドレルとして働き、該事実上のワインディング手段は、この段階で、前記糸（１４）の前記沈着域を局所的に加熱することを可能にする手段と組み合わせられ、局所的に加えられる熱エネルギーは、前記第二構造要素（１２）の前記熱可塑性材料および前記被覆材（１３）の前記熱可塑性材料の局所的溶融をもたらすのに十分であり、その結果、前記第二構造要素（１２）を形成する前記糸（１４）が前記第一構造要素（１１）の前記表面を覆う前記被覆材（１３）と溶接されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮流体の貯蔵を目的とする高性能複合材料製のタンクを製造する総合分野に関する。
【０００２】
本発明は、特に、熱可塑性マトリクス複合材料製のタンクに適用されるが、他の種類のマトリクス（放射線重合性、熱硬化性などのマトリクス）を含む複合材料製のタンクにも適用することができる。
【０００３】
より一般的には、本発明は、流体の輸送および貯蔵、場合により深冷貯蔵の分野に、例えば、メタンタンカーによる液化ガスの輸送に、自動車用の液化水素の貯蔵に、または欧州の打上げ機アリアンなど打上げ機の液状燃料タンクに適用される。
【背景技術】
【０００４】
複合材料製の高性能タンクは、一般に、（前）含浸した繊維のフィラメントワインディング技法（すなわち巻き付け）によるか、またはファイバープレイスメントなどその改変技法により製造される。
【０００５】
高性能タンクとは、重量／強度比に関して最適化されているタンク（特に、宇宙産業および運送業の分野で一般的に使用されるものなど）を意味するものと理解される。
【０００６】
特に宇宙産業用途の場合、高性能タンクの使用は、ガスを圧力下で、場合によっては深冷条件下、言い換えるならば極低温で、貯蔵する必要性から導入される。
【０００７】
特に圧縮流体を貯蔵することを目的とした高性能複合タンクは、一般に、液密性という機能と圧力に対する機械的耐性という機能を分離して設計される。つまり、そのようなタンクは以下を含む：
・「ライナー」と呼ばれる、金属製または重合体材料製の殻、これが、液体の封じ込め、すなわちタンクの液密性の確保、および場合により、入れられた流体に関して複合材料製の壁の化学的保護を担う；
・タンクの機械強度、特に内部圧に対する耐性を確保する複合被覆材、この被覆材は、フィラメントワインディングにより、または任意の等価な方法によりライナー上に沈着させた繊維で形成される。
【０００８】
殻（ライナー）は、機械的機能を持たないことから、原則として薄く、高性能タンクでは、殻（ライナー）は、自然と、質量を最小限にするように努力されることが知られている。この薄さにより殻（ライナー）は機械強度が弱くなるため、ライナーは、通常、支持マンドレルに設置される。
【０００９】
しかしながら、製造の簡素化という理由で、ライナーに他の機能を、特にタンクを製造する段階で、与えることは、可能である。つまり、寸法の小さいタンクの場合、ライナーは、複合材料繊維沈着の間、巻き付けマンドレルとして使用することができる。したがって、ライナーは、繊維沈着により誘導される力に、変形することなく耐えることができなければならず、このことは、ライナーがそうした力に耐えるのに十分な厚さを有することを要求する。
【００１０】
同様に、ライナーは沈着する複合構造体の基準面として使用することができる。その場合、ライナーはある程度の剛性を示すことができなければならない。
【００１１】
そのような構造体が製造される場合、考慮すべき１つの問題は、タンクの使用中のライナーの挙動についての問題である。タンクの使用は、連続した充填および放出、したがって連続した加圧を特徴とし、同じく深冷流体の場合は温度サイクルを特徴とする。詳細には、放出操作は、複合壁によるライナーの圧迫をもたらす。
【００１２】
その結果、以下の２つの場合が存在する：
・タンクの寸法が小さい場合（典型的には１ｍ3）。そのような場合、ライナーは、座屈することなく、この圧迫に耐えるのに十分な厚さを有することができ、この厚さは、例えば、ライナーの製造原則によるか、またはライナーの使用上の特徴（巻き付け道具としてライナーを直接使用するなど）により課せられる。したがって、ライナーと複合壁の間の結合に関して予め考慮すべきものは特にない。
・またはタンクの寸法が大きいか、そうでなければライナーが極めて薄いまたは非常に剛性が低い場合。そのような場合、ライナーはこの圧迫に耐えることができない。したがって、一般的には接着剤結合により、ライナーと複合壁を接続しなければならない。
【００１３】
その結果、かなり多くの製造例において、ライナーと複合壁を接続できることが必要とされる。
【００１４】
しかしながら、２種の高性能熱可塑性マトリクス複合材料を溶接により接合することは一般に既知の接合プロセスを要求するものの（注．Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｊ．  Ｔｒｏｕｇｈｔｏｎによる著書、タイトル「Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｊｏｉｎｉｎｇ」（Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｄｅｓｉｇｎ  Ｌｉｂｒａｒｙ）ＩＳＢＮ：９７８−１−８８４２０７−１７−４）（非特許文献１）、そのような既知の接合技法の中で、熱可塑性材料製の構成要素と別の材料製、特に重合体または金属材料製の構成要素を接合することを可能にし、かつ特に機械強度に関して要求される品質の接合体を与える技法は、今日のところ存在しない。
【００１５】
これは、タンクを形成するライナーとそれを覆う保護壁の接合に関する場合に特にそうである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｊ．  Ｔｒｏｕｇｈｔｏｎ，  ”Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｊｏｉｎｉｎｇ，”  （Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｄｅｓｉｇｎ  Ｌｉｂｒａｒｙ）ＩＳＢＮ：９７８−１−８８４２０７−１７−４
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の１つの目的は、熱可塑性材料製の構成要素と重合体材料または金属製の構成要素との、溶接による構造的接合を行うことを可能にする解決策を提案することである。
【００１８】
この目的に関して、本発明の１つの対象は、第一材料から作られた第一構造要素および熱可塑性マトリクス複合材料から作られた第二構造要素との組立体を提供するプロセスである。本発明によるプロセスは、以下の工程を主に含む：
・被覆材を調製する第一工程、この被覆材は、エポキシド樹脂からなり、熱可塑性材料の粉末がある割合で組み込まれている；
・被覆する第二工程、この工程の間、被覆材を第一構造要素の表面に塗布する；
・被覆材を重合させる第三工程；
・被覆材で覆われた第一構造要素を、これと組立てなければならない第二構造要素に溶接する第四工程。
【００１９】
場合により併用される様々な条件に従って、本発明によるプロセスは、以下に列挙される特長を有する。
【００２０】
１つの特定の実施形態に従って、第四工程は、第一構造要素の表面に熱可塑性材料を沈着させることにより第二構造要素を形成する操作を含む；第一構造要素と第二構造要素の溶接は、熱可塑性材料を第一構造要素の表面に沈着させるときに行われる。
【００２１】
先の実施形態の改変形態に従って、第二構造要素の形成は、第一構造要素の表面に熱可塑性マトリクスを予め含浸した織物用糸を沈着させることにより行われるため、事実上の溶接は、織物用糸の沈着域において、２つの構造要素を局所的に加熱することにより行われる。
【００２２】
別の特定の実施形態に従って、第四工程は、第二構造要素の表面を被覆材で覆われた第一構造要素の表面と接触させることにより、２つの要素をオーブンに入れることにより、ならびにオーブンを、第一構造要素の被覆材および第二構造要素を構成する熱可塑性材料の溶融を引き起こすのに十分な温度にすることにより行われる。
【００２３】
別の特定の実施形態に従って、被覆材は熱硬化性単量体からなり、熱硬化性単量体は混合されるべき２種の構成成分を含んでおり、被覆材を調製する工程は、ある割合の熱可塑性材料粉末を、２つの構成成分のうちの１種と混合すること、次いで混合物に他方の構成成分を導入することからなる。
【００２４】
先の実施形態の改変形態に従って、この粉末は、第二構造要素を構成する熱可塑性材料との適合性に関して選択された熱可塑性材料からなる。
【００２５】
先の実施形態の改変形態に従って、第二構造要素は炭素／ポリアミドＰＡ１２複合体製であるため、この熱可塑性材料粉末はポリアミドＰＡ１２からなる。
【００２６】
別の特定の実施形態に従って、被覆材に組み込まれる熱可塑性材料粉末の割合は、所望の引張強度および所望の引裂後破損パターンが得られるように決定される。
【００２７】
別の特定の実施形態に従って、第一構造要素の表面を被覆材で覆う工程は、この被覆材を構成する混合物を第一構造要素の表面に沈着させることおよび混合物をこの表面全体に広げて所望の厚さの層を形成することにより実行される。
【００２８】
別の特定の実施形態に従って、重合工程は、被覆した後に、第一構造要素の表面を、被覆材を構成する材料の重合に必要な時間の間、所定の温度で静置することからなる。
【００２９】
別の特定の実施形態に従って、第二構造要素の形成はフィラメントワインディング技法により実行され、第一構造要素が複合材料の糸用の巻き付けマンドレルとして働くため、事実上の巻き付け手段を、この段階で、糸の沈着域を局所的に加熱することを可能にする手段とひとまとめにし、局所的に加えられる熱エネルギーは、第二構造要素の熱可塑性材料と被覆材の熱可塑性材料の局所的溶融をもたらすのに十分であり、その結果、第二構造要素を形成する糸は第一構造要素の表面を覆う被覆材と溶接される。
【００３０】
本発明の特長および利点は、以下の説明によりさらに理解されるだろう。説明は、添付の図面に基づいており、図面は以下を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ライナーおよび複合壁を含むタンクの製造に関する特定の応用例として、本発明による接合プロセスを実行する原則の図である。
【図２】重合体または金属構成要素と、熱可塑性複合材料製の構成要素とを、溶接により接合することを可能にする目的で、重合体または金属構成要素に沈着させることを意図した被覆材の最適組成を規定することを目的とした、サンドイッチ構造の試験標本の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
上記のとおり、本発明の目的は、熱可塑性材料製ではない第一構成要素、例えば、重合体材料製構成要素または金属製構成要素と、熱可塑性複合材料製の第二構成要素とを、溶接により接合することを可能にすることである。
【００３３】
本発明は、液密性の様式で流体を含有することを意図した内側エンベロープ、すなわちライナーを含み、ライナーが、その周りに直接形成された（例えば、フィラメントワインディング技法により）熱可塑性複合材料製の機械強度のある壁で覆われており、内側エンベロープおよび機械強度のある保護壁は、異なる性質のもので、互いに溶接により接合している、流体タンクを製造するのに特に適しているが、それに限定されるものではない。
【００３４】
以下の記載において、本発明によるプロセスの特長を、図１に図示される実施例により説明するが、この実施例は、ポリアミドＰＡ１２樹脂で予め含浸したＴ３００炭素繊維の熱可塑性複合材料から作られた機械的保護壁で覆われたアルミニウム製の内側エンベロープ（ライナー）を含むそのようなタンクの製造に関する。しかしながら、当業者なら、以下の文章を読んで、本発明の目的がこの用途だけに限定されるものではないこと、および熱可塑性複合材料製の構成要素および異なる材料製の構成要素という２つの構成要素を溶接により接合することを確実にする目的で本発明によるプロセスを行うことができることを、容易に理解するだろう。
【００３５】
本発明による接合プロセスは、最初に、接合されるべき第一要素１１（本明細書で示す例においてはライナー）上に、充填材を含む熱硬化性重合体型の材料製の被覆材１３を沈着させることを行うことからなり、被覆材１３の組成は、接合されるべき第二要素１２（本明細書ではタンクの壁面）を構成する複合材料のマトリクスを形成する材料の組成と同様である。
【００３６】
本プロセスは、次いで、保護壁１２を形成する目的で、ライナー１１の表面に保護壁１２の複合材料を沈着させた時点で、ライナーに付着した被覆材１３と保護壁１２の複合材料との溶接を行うことからなる。
【００３７】
その結果、本発明によるプロセスは、主に、以下の工程を含む：
・被覆材１３を調製する第一工程、この被覆材は、例えば、エポキシド樹脂（例えばＡＲＡＬＤＩＴＥ（登録商標）型のもの）からなり、その中に熱可塑性材料の粒子が組み込まれている；
・被覆する第二工程、この工程で、ライナー１１の表面に被覆材１３を塗布する；
・被覆材１３を重合させる第三工程；
・被覆材１３で覆われたライナー１１と、これに接合しなければならない機械強度のある壁１２とを溶接する第四工程。
【００３８】
本発明に従って、第一の構成要素１１は、一般に、第一の構成要素１１を形成する材料に適した表面処理を受ける。表面処理操作の目的は、被覆材１３と第一の構成要素の表面（本明細書ではライナー１１）との接着強度を高めることである。この目的に関して、この操作は、この構成要素を構成する材料に適した任意の既知の手段を用いる。
【００３９】
したがって、例えば、アルミニウムライナーの場合、この工程は以下の操作を行うことができる：
・適切な溶媒、例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）でアルミニウムを脱脂する操作；
・所定の長さの時間、例えば、半時間の間、乾燥させる操作；
・被覆しようとする表面が艶なしとみなされるまで、Ｓｃｏｔｃｈ−Ｂｒｉｔｅ（登録商標）型の研磨剤で研磨することにより、その表面を仕上げる操作、
・適切な溶媒、例えば、ＭＥＫでアルミニウムを脱脂する操作；
・所定の長さの時間、例えば、半時間の間、乾燥させる操作。
【００４０】
あるいは、アルミニウム合金の場合、この操作は、他のプロセス、例えば、陽極酸化を行うことができる。
【００４１】
被覆材１３とライナー１１の表面との接着強度を高めるために、これらの操作に、任意選択で、必要であれば、他の操作を補足することができ、他の操作は、詳細には以下のとおりである：
・３Ｍ製のＥＣ３９０１接着剤下塗剤を刷毛塗りする操作；
・周辺温度で、最低でも１時間乾燥させる操作。
【００４２】
被覆材１３を調製する工程は、この被覆材を形成する成分の混合物を所望の割合で構成することからなる。被覆材１３は、好ましくは、２種の成分、基剤および硬化剤を含むエポキシ樹脂型の熱硬化性単量体からなる。
【００４３】
こうする目的で、基剤または硬化剤を最初に熱可塑性材料と混合し、次いで樹脂の第二の成分を被覆操作の直前に加える。基剤硬化剤混合物は可使時間が限られている。
【００４４】
本明細書では、所定の粒子径、例えば５０μｍのオーダーのものである粉末状の熱可塑性材料を導入する。熱可塑性材料は、第二の構成要素１２を構成する熱可塑性材料との適合性に関して選択される。
【００４５】
１つの特定の実施形態において、被覆材の構成物と混合される熱可塑性材料は、被覆材で覆われたライナーが溶接されなければならない複合材料マトリクスを構成するものと同じ材料から選択される。しかしながら、念のため注記するが、特に、２種の熱可塑性材料（すなわち構成要素１２の複合材料のものおよび構成要素１１の被覆材を製造するために用いられるもの）の良好な接着ならびに被覆材に組み込まれる熱可塑性材料と被覆材の他の構成物との良好な適合性という二重の要求を可能な限り最善に満たす目的で、使用する熱可塑性材料は異なる可能性がある。
【００４６】
「適合性」という用語は、この場合、材料間の物理化学的適合性を主に意味するものとする。この適合性は、一方では組み込まれた熱可塑性材料粉末とこの粉末を組み込んでいる樹脂との可能な相互作用をもたらして、被覆材１３を形成するとともに、この材料と壁１２を構成する熱可塑性材料との可能な相互作用をもたらし、当業者なら、こうした相互作用を、何かしらの化学的性質（濡れ性、材料間の相互拡散、化学結合）について、特定の基準により、どのように特性決定すべきか知っている。
【００４７】
したがって、ライナー１１の保護壁が炭素／ポリアミドＰＡ１２複合体製である場合、ポリアミドＰＡ１２を、例えば、エポキシ樹脂を形成する構成要素と混合することになる。
【００４８】
本発明に従って、混合物に組み込まれる熱可塑性材料粉末（例えば、この材料の微粉末化により得られる粉末）の割合は、可能な限り堅い結合が得られるように決められ、この堅さの基準は、製造されるライナー／被覆材接合の引張強度および接合の破損後の破損パターンの両方を考慮に入れる。
【００４９】
同じく本発明に従って、混合は、本明細書では、エポキシ樹脂に関する使用説明書（割合、混合物の重合までの可使時間）を考慮に入れて行われる。アラルダイト（登録商標）ＡＹ１０３に関するそのような説明書を、例として、以下の表に示す。
【００５０】
【表１】
0006375364.tif 000002
【００５１】
ライナー１１の表面を被覆材１３で被覆する工程は、上記の混合物を、この表面に沈着させ、混合物をこの表面全体に広げて所望の厚さを有する被覆材１３の層を形成することにより、行われる。沈着は、混合物の粘度が許容するのであれば、特にＰＡ１２を内添したアラルダイト３０％を用いる場合のように、較正したドクターブレード、もしくは較正したスパイラルバーコーターなどの道具を用いて既知の様式で、またはライナー１１の表面で被覆材１３を広げるのに適した任意の他の装置を用いて、行うことができる。図１に図示するとおり、実質的に一定の厚さ、典型的には約百ミクロンの厚さを持つ被覆材１２がこうして得られ、この被覆材１２はライナー１１の全表面を覆う。
【００５２】
被覆段階が終了したら、被覆された表面を、被覆材１３の重合化に必要な時間の間、例えば２４時間、周辺温度で硬化させるために静置する。こうして、充填材を含む被覆材１３を、ライナー１１の表面に沈着した後、複合材料の沈着を開始する前に、重合させる。
【００５３】
本発明に従って、被覆材に関するパラメーター（その組成、その厚さ、および重合条件（処理パラメーター）など）は、先行試験（本文においてさらに記載されるものなど、試験標本で行われる）から推定される。
【００５４】
しかしながら、厚さに関しては、原則として薄いままで、被覆材に導入された熱可塑性添加剤粒子の径よりも大きくなければならない。したがって、厚さ１００μｍの被覆材の場合、例えば、５０μｍの粒子が選択される。
【００５５】
そのうえさらに、重合条件に関しては、原則として樹脂製造元により決められており、温度が上がると重合時間が短くなること、および特定の条件の選択は、製造しようとする実体にも依存することが既知である。
【００５６】
第四工程の間、被覆材１３により覆われたライナー１１は、接合されなければならない機械強度のある壁と溶接される。この溶接は、壁１２の複合体の熱可塑性材料および被覆材１３の熱可塑性材料の溶融を引き起こすのに十分な熱エネルギーを加えることにより、行われる。
【００５７】
本発明に従って、および特にタンクの製造の文脈内において、被覆材１３により覆われたライナー１１と、溶接されなければならない機械強度のある壁１２との溶接は、複合材料製の壁１２の形成操作と同時に行われ、壁１２の形成は、ライナー１１の表面で複合材料の糸を一本ずつまたは層を一層ずつ沈着させることにより実行される。ライナー１１と複合壁１２との接合は、複合材料の第一層が沈着されるときに、こうして行われる。
【００５８】
壁１２の形成は、例えば、従来のフィラメントワインディング技法により実行することができ、この場合ライナー１１は、複合材料の糸１４用のワインディングマンドレルとして働く。図１に図示するとおり、次いで、事実上のワインディング手段を、糸１４の沈着域において、局所的加熱を可能にする手段と組み合わせ、矢印１５で示すとおり、構造体の表面を製造する。
【００５９】
本発明に従って、局所的に加えられる熱エネルギーは、ライナー１１、より具体的にはライナー１１を覆う被覆材１３、に沈着した複合材料の糸１４の繊維群を覆う熱可塑性マトリクスの局所的溶融をもたらすのに十分である。このようにして、ライナー１１の表面に沈着した熱可塑性材料の糸１４の第一層は、ライナー１１を覆う被覆材１３と溶接される。
【００６０】
同じく本発明に従って、熱エネルギーの供給は、熱可塑性材料の局所的溶融をもたらすことを可能にする任意の適切な手段により、例えば、レーザー光線により接触範囲を照射することにより、行うことができる。
【００６１】
そのような接合に関して、本発明によるプロセスの実行における１つの重要なパラメーターは、被覆材１３に組み込まれる熱可塑性材料の割合、およびまた組み込まれる材料の粒子径を決定することからなる。
【００６２】
これらのパラメーターは、製造される接合体ごとに特異的であるが、特に、接合しようとする構成要素の性質に依存し、完全に理論的な様式で正確に決定することは概して容易ではない。このため、通常は、図２に示すもののような試験標本を用いて、予備試験を行う。
【００６３】
本明細書では、試験標本は、両面を被覆材層２２、２３で覆った、ライナー１１を構成する材料から作られたプレート２１（例えば、アルミニウム板）を、機械的強度のある壁１２を構成する複合材料から作られた２枚のプレート２４、２５に挟むことで形成されたサンドイッチ構造体からなる。本発明による接合プロセスの１つの改変実施形態、オーブンに入れるのに適合した大きさでの全体的製造に適切な改変形態に従って、プレート２１は、熱エネルギーを局所的に加えるのではなく、集合体をオーブンに入れて、オーブンを、プレート２１の被覆材ならびにプレート２４および２５を構成する熱可塑性材料の溶融を引き起こすのに十分な温度にすることにより、プレート２４および２５と溶接される。
【００６４】
このように、被覆材層２２および２３に演繹的に決められた試験標本ごとに異なる割合の熱可塑性材料が組み込まれた、様々な試験標本が製造される。その結果、様々な試験標本に、図２の矢印２６および２７で示される引張力を加えることにより、および特に引張強度に関して最高の機械的性能を有する試験標本に該当する熱可塑性材料の割合を保持することにより、熱可塑性材料に最適な割合が決定される。
【００６５】
以下の表に、例として、図２に示すものなど、被覆材中の熱可塑性材料の割合が様々な試験標本に関する引張試験の結果を示す。本明細書では、試験は、周辺温度、典型的には２０℃で、および低温、典型的には−１５０℃で行われた。
【００６６】
【表２】
0006375364.tif 000003
【００６７】
この表を見ると、微粉化熱可塑性材料粉末を３０％含有する配合物は、周辺温度（強度）および深冷温度（破損の性質）の両方で満足いくものであることがわかる。その結果、そのような内容において、行われた試験から、被覆材における熱可塑性材料の割合は、３０％に近いものが採用されるだろう。
【００６８】
つまり、溶接結合の機械強度が、とにかく、接着させた結合による機械強度よりも強い限りにおいて、本発明による接合プロセスは、このように、既存の接着結合による接合法よりも特に有利な代替接合法のようである。
【００６９】
本発明は、糸の沈着の際に糸に加える圧力および沈着場所での局所的加熱が非常に短時間である限りにおいて、フィラメントワインディング技法の実行に特に良く適しており、この期間は、熱可塑性材料の局所的溶融を行うのにのみ十分な、典型的には約数ミリ秒のものであり、糸はライナーに「即座に」沈着する。
【００７０】
機械強度のある壁の形成およびそれとライナーとの接合は、したがって、有利なことに同時に行うことができ、そのような同時性は、ライナーと機械強度のある壁の間に接着剤による結合により結合を作る場合の必要条件とは適合しない。実際、そのような接合のためには、ライナーを覆う被覆材の重合を確実にする目的で、圧および温度を少なくとも数分間の長さで維持しなければならず、この重合が接合をもたらす。そうすると、フィラメントワインディング技法は、部品全体の後硬化を必要とし、このことはワインディング（すなわち繊維設置）技術の利点の大部分を失わせる。
【００７１】
本発明は、さらに、内部体積を規定する柔軟な壁またはエンベロープが、複合材料製の強化または保護壁で取り囲まれて構成されており、様々な理由から２つの壁面がしっかりと付着していることが必要である、対象物（タンクなど）の製造によく適していると思われる。
【００７２】
溶接後、接合体の１つの要素から他方の要素への分子の相互拡散故に、この様に接合した２つの要素の間にはもはや界面は事実上存在せず、このことは、接着剤結合の場合に起こることとは対照的である。接着剤結合では、接合しようとする２つの要素の間に結合を作るのに必要される層の数と同じだけ多数の界面が存在する（接着層、接着剤下塗剤、接合しようとする各表面の処理によるものなど）。
【００７３】
その上、そのような接合方法は、表面調製および汚染防止にまつわる問題を回避することを可能にする限りにおいて、有利であり、これらの問題は、接着剤結合で接合する場合に非常に繊細なものである。
【００７４】
その上、接着剤結合による接合が、接合される材料および接合接着剤の加熱を必要とし、および接着剤結合温度が接合しようとする部品の過熱をもたらす可能性がないように、使用される接着剤が選択される（そのような選択は最終的な接着剤による結合の結合性能の犠牲の上に行われる場合がある）ことを必要とするのとは異なり、溶接による接合は、有利なことに、熱的適合性の必須条件を課せられない。
【図１】
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【図２】
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