(57)【要約】成形材料（２１０）は、コア層（２１２）、前記（２１２）コア層の各表面上に提供される補強層（２１４）、及び補強層（２１４）上に提供される表面材（２１６）の層を含む。コア層（２１２）は、コア樹脂材料及び充填材料（２１８）を含む。補強層（２１４）は、繊維補強材料（２２０）及び補強（２２２）樹脂材料を含む。補強層（２１４）は、ガスが、成形材料の加工中に補強層（２１４）を経由して成形材料の外へ通過することを可能にするために、導管をさらに含み、それによって導管構造は、前記補強材料（２２０）によって形成される。
2004510842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア樹脂材料及び充填材料を含むコア層、並びに
前記コア層の少なくとも一つの表面に提供される補強層、
を含む成形材料であって、
前記補強層は、補強樹脂材料及び繊維補強材料を含み、
前記補強層は、ガスが、前記成形材料の加工の間、前記補強層を経由して前記成形材料の外へ通過することを可能にするための通気構造をさらに含む成形材料。
【請求項２】
前記通気構造は、前記補強材料によって形成される請求項１記載の成形材料。
【請求項３】
コア樹脂材料及び充填材料を含むコア層、前記コア層材料の少なくとも一つの表面に提供される補強層を含み、
前記補強層は、繊維補強材料及び補強樹脂材料を含む成形材料。
【請求項４】
前記補強層は、前記充填材が、前記成形材料の加工の間、前記成形材料の表面に出現することを防止する請求項１乃至３いずれか１項記載の成形材料。
【請求項５】
前記コア樹脂材料の最小の粘度は、前記充填材料が前記成形材料の表面に出現することを防止するために、前記成形材料の加工の間、十分に高い請求項１乃至４いずれか１項記載の成形材料。
【請求項６】
前記補強樹脂材料は、前記補強材料及び前記コア材料の間に提供される請求項１乃至５いずれか１項記載の成形材料。
【請求項７】
前記補強材料は、前記補強樹脂材料で部分的に予備含浸される請求項１乃至６いずれか１項記載の成形材料。
【請求項８】
前記補強樹脂材料の最小の粘度は、前記補強材料完全に含浸させるために、前記成形材料の加工の間、十分に低い請求項１乃至７いずれか１項記載の成形材料。
【請求項９】
表面材を含む表面仕上げ層は、前記補強層に提供される請求項１乃至８いずれか１項記載の成形材料。
【請求項１０】
前記表面仕上げ層は、前記成形材料の加工の後、滑らかな表面仕上げを提供するための表面仕上げ樹脂材料を含む請求項９記載の成形材料。
【請求項１１】
前記表面仕上げ樹脂の粘度は、前記充填材料が、前記成形材料の加工の間、前記表面仕上げ層の外部の表面に出現することを防止するために、十分に高い請求項９又は１０記載の成形材料。
【請求項１２】
前記表面仕上げ樹脂材料は、成形用具又は型の表面におけるガスの捕捉を防止するために、低い粘着特性を含む請求項９乃至１１いずれか１項記載の成形材料。
【請求項１３】
前記表面仕上げ層は、ガラス繊維、及び／又は炭素繊維、及び／又はアラミド繊維、及び／又はポリエチレン繊維、及び／又は天然繊維、及び／又は変性した天然繊維、又はそれらの組み合わせから選択される繊維表面材料を含む請求項９乃至１２いずれか１項記載の成形材料。
【請求項１４】
前記表面材料は、表面仕上げ層の外部の表面に提供される請求項１３記載の成形材料。
【請求項１５】
前記表面材料は、１０ｇ／ｍ２及び５００ｇ／ｍ２の間、好ましくは２５０ｇ／ｍ２の総重量で織布又は不織布材料を含む請求項１３又は１４記載の成形材料。
【請求項１６】
前記コア層は、支持材料を含む請求項１乃至１５いずれか１項記載の成形材料。
【請求項１７】
前記支持材料は、繊維材料及び／又はスクリムを含む請求項１６記載の成形材料。
【請求項１８】
前記繊維補強材料は、ガラス繊維、及び／又は炭素繊維、及び／又はアラミド繊維、及び／又はポリエチレン繊維、及び／又は天然繊維、及び／又は変性した天然繊維、又はそれらの組み合わせから選択される請求項１乃至１７いずれか１項記載の成形材料。
【請求項１９】
前記繊維材料は、織布及び／又は不織布を含む請求項１乃至１８いずれか１項記載の成形材料。
【請求項２０】
前記充填材料は、微小中空球、ガラス粒子、滑石、炭酸カルシウム、有機微小球、無機微小球、チキソトロープ、それらの変性物、及びそれらの配合物から選択される中空の充填材を含む請求項１乃至１９いずれか１項記載の成形材料。
【請求項２１】
粘着付与剤は、一つ又はそれ以上の層の間に提供される請求項１乃至２０いずれか１項記載の成形材料。
【請求項２２】
前記成形材料は、プリプレグ材料を含む請求項１乃至２１いずれか１項記載の成形材料。
【請求項２３】
補強層は、前記コア層の各側面に提供される請求項１乃至２２いずれか１項記載の成形材料。
【請求項２４】
前記コア層の各側面における前記補強材料及び／又は前記補強樹脂材料は、異なる材料及び／又は異なる特性を備えた材料によって形成される請求項２３記載の成形材料。
【請求項２５】
コア樹脂材料及び充填材料を含むコア層、
前記コア層の少なくとも一つの表面に提供される繊維補強材料の層、並びに
前記補強材料に提供される表面材の層、を含む成形材料。
【請求項２６】
前記コア樹脂材料の粘度は、前記補強材料を完全に含浸させるために、前記成形材料の加工の間、十分に低い請求項１乃至２５いずれか１項記載の成形材料。
【請求項２７】
コア樹脂材料及び充填材料を含むコア層、
前記コア層材料の少なくとも一つの表面に提供される繊維補強材料の層、並びに前記補強材料に提供される表面材の層、を含み、
前記補強層は、補強樹脂材料及び繊維補強材料を含み、
前記表面材は、表面樹脂材料を含む、成形材料であって、
前記コア樹脂材料及び／又は前記樹脂材料及び／又は前記表面樹脂材料の流動性は、前記充填材が、前記成形材料の加工の間、前記成形材料の表面に出現することを防止するように選択される成形材料。
【請求項２８】
前記成形材料は、予備成形物の材料である請求項１乃至２７いずれか１項記載の成形材料。
【請求項２９】
請求項１乃至２８いずれか１項記載の成形材料を含む物品を製作する方法。
【請求項３０】
ａ）コア樹脂材料及び充填材料を含むコア層、前記コア層の少なくとも一つの表面に提供される補強層を含む成形材料を提供すること、
ｂ）成形用具又は型を提供すること、
ｃ）前記成形材料が前記成形用具又は型と接触するように前記成形材料を前記成形用具又は型に関して置くこと、を含み、
前記補強層は、補強樹脂材料及び繊維補強材料を含み、
前記補強層は、ガスが、前記成形材料の外へ通過することを可能にするための通気構造を含む、物品を製作する方法であって、
前記方法は、
ｄ）前記通気構造を経由して前記成形材料の外へガスを通過させるように前記成形材料を加工するステップをさらに含む方法。
【請求項３１】
前記通気構造は、前記補強材料によって形成される請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記成形材料は、表面材の層を含み、
前記表面材は、前記補強層に提供され、
前記方法は、前記表面仕上げ層が前記成形用具又は型と接触するように前記成形用具又は型に関して前記成形材料を置くステップをさらに含む請求項３０又は３１記載の方法。
【請求項３３】
前記成形材料は、ロールから提供される請求項２９乃至３２いずれか１項記載の方法。
【請求項３４】
請求項２９乃至３３いずれか１項記載の方法によって請求項１乃至２８いずれか１項記載の成形材料から生産される製造品。
【請求項３５】
補強材料及び補強樹脂材料を含む補強層を提供するステップ、
コア材料の層を提供するステップ、を含む成形材料を形成する方法であって、
前記コア材料は、充填材料及びコア樹脂材料を含み、
前記方法は、前記層を互いに付着させて、成形材料を形成するステップをさらに含む方法。
【請求項３６】
前記方法は、表面材の層を提供すると共に前記層を前記補強層へ付着させるステップをさらに含む請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記層の一つ又はそれ以上は、シート状の材料の形態で提供される請求項３５又は３６記載の成形材料を形成する方法。
【請求項３８】
前記補強樹脂材料及び／又は補強材料は、シート状の材料の形態で提供される請求項３５乃至３７いずれか１項記載の成形材料を形成する方法。
【請求項３９】
前記補強層は、プリプレグを含む請求項３５乃至３８いずれか１項記載の成形材料を形成する方法。
【請求項４０】
前記層は、前記層の固有の粘着によって互いに付着される請求項３５乃至３９いずれか１項記載の成形材料を形成する方法。
【請求項４１】
コア樹脂材料及び充填材料を含むコア層、
補強材料及び補強樹脂を含む補強層を含む、成形材料であって、
前記コア樹脂材料及び／又は前記補強樹脂材料の流動性は、前記充填材が、前記成形材料の加工の間、前記成形材料の表面に出現することを防止するように選択される。
【請求項４２】
樹脂材料に関する充填材料の移動を制御することを含み、
それは、前記樹脂材料内に障壁手段の使用によって埋め込まれる、材料を成形する方法。
【請求項４３】
樹脂材料に関する充填材料の移動を制御することを含み、それは、前記樹脂材料内に粘度制御手段の使用によって埋め込まれる、
材料を成形する方法。
【請求項４４】
前記成形材料は、ガスが前記成形材料の加工の間、前記成形材料の外へ通過することを可能にするための通気構造を含む請求項４２又は４３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、成形材料に関するが、特に、滑らかな表面仕上げ及び良好な機械的性質を有する軽量の物品を製造することに適切な成形材料に限らない。
【０００２】
歴史的に、成型された物品又は成形品は、単独でか又は繊維補強材料で補強されてかのいずれかで樹脂から形成された。このように形成された製品は、満足だったが、樹脂の補強繊維に対する比を制御する際の困難さにより、製品の質を保証することは困難だった。従って、工程は、樹脂の供給業者が、成形された物品の製造業者に、‘プリプレグ’として知られる予備成形された予備含浸された補強材料を提供したように洗練された。この成形材料は、成形機が、一貫した質でプリプレグ材料から成形された物品を生産することを可能にする。このプリプレグ材料は、また、補強繊維及び樹脂材料の組み合わせられた層が一度に積み上げられることを可能にする。
【０００３】
プリプレグは、樹脂を硬化させるための圧力及び／又は真空と一緒に熱を加えることによって加工される。プリプレグ樹脂系の粘度は、温度によって強く影響される。プリプレグ材料を加熱することで、樹脂の粘度は、劇的に落ち、それが繊維のまわりを流動することを可能にすると共に型の形状に適合させるために必要な柔軟性をその材料に与える。しかしながら、プリプレグを、ある一定の点（活性化温度）を越えて加熱すると、それの中の触媒は、反応し始め、樹脂の分子の架橋反応は、加速する。進行性の重合は、それが、それが少しも流動しないことになる点（‘不流動点’）を通過してしまうまで、プリプレグにおける樹脂の粘度を増加させる。そして、その反応は、十分に硬化するように進行する。樹脂の化学に依存して、その硬化の工程は、異なる温度、典型的には４００℃を超過した温度で起こり得る。
【０００４】
この用途の中で、ここに記載した樹脂材料のいずれの流動性、より詳しくは、樹脂材料の粘度も参照するとすれば、それは、樹脂が、それの不流動点に到達する時点までの加工の間における樹脂の流動性に帰さられる。
【０００５】
例えば自動車及び航空宇宙産業におけるいくつかの用途に対して、一貫した質を有するだけでなく軽量でもあると共に優れた機械的性質及び滑らかな表面仕上げを有する（エンジンのフード、ボディーパネル、スポイラーなどのような）物品を生産することは望ましい。
【０００６】
これらの用途に対する共通の成形材料は、シート成形コンパウンド（ＳＭＣ）からなる。この材料は、本質的に、樹脂系で予備含浸される繊維補強材料の層を含むプリプレグである。樹脂系は、材料の密度を低下させるための軽量な充填材と混ぜ合わせられた樹脂のペーストを含む。また、充填材の追加は、材料のコストを減少させる。ＳＭＣ材料は、積層物を形成するための樹脂系及び充填材を含む樹脂の層上に繊維補強材料の層を適用することによって形成される。その積層物は、プリプレグＳＭＣ材料を形成するために、樹脂系を補強層の中に押しやるための含浸ローラー間で加圧される。
【０００７】
ＳＭＣ材料を、その材料が、適切な加工温度にあると同時に、その材料を固める（硬化させる）ために、圧力及び／又は真空を加えることによって容易に加工することができる。この成形された材料に関連した主要な問題の一つは、この材料の表面特性が理想的でないことである。積層物が加熱される成形材料の加工の間に、樹脂のペーストの粘度を低下させる。これは、成形材料の表面の上方へ移動すると共に集中する、樹脂のペーストに分散させておくと共に樹脂よりも低い密度を有する、中空の充填材の原因となる。その材料の硬化の後に、複合材料の表面は、滑らかではなく、小さなピンホールから亀裂へ変動し得る変形を含む。これらのピンホール及び亀裂は、材料の寿命の間に膨れに発達し得る。外部の表面として硬化した材料を有効に適用するために、その表面は、充填及び
整形によって捕修される。これは、この材料からの成形品の生産を、一般的に面倒に、非効率的に、及び高価にする。本発明者等は、代替のプリプレグ成形材料が、前述の問題のいくつかを克服するか又は少なくとも緩和することができることを発見してきた。この代替の成形材料の実施例は、二つの障壁層の間に挟まれる中央の層を含む。中央の層は、上述のようなＳＭＣ材料に類似する中空の充填材と混ぜ合わせられた樹脂のペーストを含む。表面の層は、この材料の加工後に滑らかな外部の表面を形成するために適応される各障壁層上に提供される。表面の層は、補強繊維が配置される樹脂を含む。再び、この代替の成形材料の生産において、積層された層は、プリプレグのシート成形コンパウンド（ＳＭＣ）を形成するために樹脂を繊維層に押しやるための含浸ローラーの間で加圧されると共に巻かれる。
【０００８】
前述されるようなＳＭＣ材料上におけるこの材料の利点は、その障壁層が、充填材が外部の表面へ出現することを予防することである。その効果に対して、障壁層は、中空の充填材が障壁層を通過することを予防するように十分に小さい気泡又は気孔構造を有する繊維材料を含む。この材料は、合理的に滑らかな特性を有する表面を生産する。
【０００９】
しかしながら、成形材料を硬化させた後、表面層に存在する、補強繊維を、樹脂の収縮により表面層を通じて観察することができる。さらに、樹脂に十分に埋め込まれない表面仕上げ層における補強繊維は、その表面上のピンホールに帰着する。これは、その材料が、整形、充填、又は被覆のような表面の処理の操作を実行することなく容易に適用されるか又は被覆されることを予防する。本発明者等が、その材料の適用の試験の間に注意した、この材料のさらなる欠点は、材料の高い樹脂の配合により、プリプレグ材料を、それが、かなり堅く比較的柔軟性を欠く（低いドレープ性）ので、複雑な型に適用することが困難であることである。
【００１０】
本発明者等が、この代替の材料で遭遇した別の要因は、この材料がその厚さを通じて多孔性をほとんど有さないので、空気のような実質的な容積の層流のガスは、その材料の加工中に積層物の内部及び型の表面上で捕捉され、硬化した積層物内における空隙に帰着することである。このような空隙は、複合材料の初期破損をもたらし得る、減少した機械的性質を有する積層物に帰着する。型の表面と材料の外部表面との間に捕捉されるガスは、上で議論したような表面欠陥に類似するピンホール及び亀裂のような表面欠陥に帰着する。
【００１１】
従って、増強させた機械的性質及び増強させた表面特性を備えた軽量な成形された物品のより効率的な製作を可能にし、それによって上述の問題に取り組む、及び／又は一般に改良を提示する、改良された成形材料及び前記改良された成形材料を形成する方法を提供することは、望ましい。
【００１２】
本発明の実施例において、付随する請求項で定義するような、成形材料、物品を製作する方法、成形材料から生産された製造品、及び成形材料を形成する方法が提供される。
【００１３】
また、ここで記載するような成形材料を、プリプレグを含む従来の成形材料の堆積に適用してもよい。成形された物品を製作することとは別に、成形材料及び方法は、付随する請求項に定義されるような成形材料によって形成される表面仕上げ層を含む物品を製作することにもまた適切である。
【００１４】
成形材料は、
コア樹脂材料及び充填材料を含むコア層、
前記コア層の少なくとも一つの表面上に提供される補強層、
繊維補強材料及び補強樹脂材料を含む前記補強層、
を含んでもよく、
前記補強層は、さらに、ガスが、加工中に補強層を経由して成形材料の外へ通過することを可能にする通気構造を含む。
【００１５】
実施例において、この成形材料は、特に、材料を硬化させた後に成形品を完全に仕上げる、予備成形の成形材料の単一の層を堆積させる及び加工することによって、物品の製作を伴う“ワンショット加工”に適切である。仕上げをした成形品は、さらなる成形の段階又は、充填、整形若しくは被覆による表面処理のような他の生産段階を要求しない。
【００１６】
本発明の実施例において、通気構造を、前記補強材料によって形成してもよい。本発明者等は、これらのガスが成形材料の硬化の間に都合良く漏れ得る導管を提供することによって、積層物の内部の捕捉されたガスが、成形材料から解放されることを発見してきた。導管は、乾燥しているか又は部分的に樹脂材料が含浸させられる補強材料によって形成される。この開放性の構造は、層間及び層内のガスのようなガスが、空気抜き構造として作用する補強層を通じて積層物から漏れることを可能にする。このようにして、補強層を、加工された成形材料の滑らかな表面仕上げに帰着する樹脂によって十分に浸潤させる。
【００１７】
どんな理論によっても束縛されることを望むことなく、本発明の材料が、単独で使用される、本発明の成形材料のさらなる層と積層される、又は従来のプリプレグ材料の層と積層されるとき、本発明の材料の繊維層は、それが、捕捉された空気が積層物の外へ通過することを可能にするという点で、類似の様式で従来の系の補強の層を乾燥させることを行うことが、信じられる。本発明の成形材料から生産された又は本発明の成形材料を含む製品に対する空隙の含有量は、一般には０．５％より少ないことになる。
【００１８】
本発明の実施例の配置の別の特別の利益は、材料を硬化させるとき、正確な量の樹脂が補強層中へ流れ込んでしまうと共に硬化した樹脂の含有量に減少がないように、成形材料に存在する樹脂の量を制御することができることである。さらに、材料における補強層は、コア材料に存在する充填材料への障壁として作用する。このように、滑らかな表面が、硬化した積層物の外部に形成されるように、充填材料が成形材料の表面へ出現することを防止する。補強材料が、充填材料がコア層から出現することを防止し、さらに複合材料へ補強を提供するので、個々の補強層及び障壁層の存在は、必ずしも必要ではない。このように、成形材料は、生産することがより経済である。
【００１９】
本発明の実施例において、成形材料を、供給業者が予備成形物（例えばロールで）として提供することができ、型へ容易に適用すると共に製造業者が加工することができるように、成形材料を、予備成形されるか又は予備製作してもよい。これは、材料を加工する前に、材料の様々な層を別々に堆積させるための必要性を除去する。
【００２０】
本発明のさらなる態様に従って、コア樹脂材料及び充填材料を含むコア層、前記コア層材料の少なくとも一つの表面上に提供される補強層を含み、前記補強層は、乾燥した繊維補強材料、及び補強樹脂材料を含む、成形材料が提供される。
【００２１】
本発明の実施例において、樹脂材料が、繊維補強材料に存在しないように、補強材料を乾燥してあってもよい。このようにして、閉じ込められたガスが、前記成形材料の加工中に成形材料から漏れ得る開放性の導管が提供される。
【００２２】
本発明の実施例において、コア層を、二つの補強層の間に配置してもよい。このようにして、軽量なサンドイッチ材料は、成形材料の単一の層の適用及びその材料のその後の加工によって、仕上げられた物品の製造に特に適合する滑らかな表面と共に形成される。これは、一般に‘ワンショット加工’と呼ばれる。このようにして、種々様々な製品を、この材料から製造することができる。
【００２３】
本発明の実施例のさらなる利益は、成形材料が、前述したような既知のＳＭＣ材料に対する比較において改良された取り扱いの特性を示すことである。本発明に従う成形材料は、より柔軟であり、改良されたドレープ性を有する。これは、材料のより良好な屈曲を可能にする、乾燥した又は少なくとも部分的に乾燥した補強層の存在によって引き起こされる。従って、本発明に従う成形材料を、より複雑な成形品の生産において使用することができる。さらに、補強層の乾燥した繊維の外部の表面は、その材料の取り扱いを容易にする。
【００２４】
別の有利な実施例において、コア樹脂の粘度は、コア樹脂と混ぜ合わせられる充填材が、樹脂層の内部で少なくとも部分的に固定化されると共に、このように補強層を通じて成形材料の表面へ出現することを防止するように、成形材料の加工中に、十分に低くてもよい。コア層の粘度が低すぎるとすれば、充填材料は、障壁補強層を通じて出現すると共にピンホール及び他の表面欠陥を引き起こす成形材料の表面に現われることができる。好適な実施例において、コア樹脂は、チキソトロープである。またコア樹脂は、ずり増粘の流動性を含んでもよい。さらなる実施例において、充填材を、コア樹脂の流動性を制御するために選択してもよい。例えば、チキソトロープを、コア樹脂に対して適切な充填材として選択してもよい。
【００２５】
本発明の好適な実施例において、補強樹脂材料の層を、前記補強層及び前記コアの間に提供してもよい。このようにして、十分な樹脂は、補強材料を完全に含浸させるために存在する。また、成形材料の層の間における強い結合は、成形材料における樹脂が流動すると共に加工及び硬化の間に互いに接触しているので、硬化の後に達成される。
【００２６】
好ましくは、補強樹脂材料は、シートとして適用される。さらに、補強材料を、補強樹脂材料で部分的に予備含浸してもよい。このように、補強材料の優れた浸潤は、材料の加工中に達成され、それによって成形材料の層を、強く結合させる。補強層を、一つの側面に、好ましくはコア層に面する側面に、部分的に予備含浸させてもよい。このようにして、補強層には、成形材料の加工中に補強層を完全に含浸させることができる樹脂が提供される。
【００２７】
本発明の実施例において、補強樹脂材料の粘度は、材料の加工中に補強層を完全に含浸させるか又は浸潤させるために、成形材料の加工中に十分に低くくてもよい。
【００２８】
また補強層は、充填材が、成形材料の加工中に表面仕上げ層へ出現することを防止してもよい。繊維補強材料は、充填材への障壁を形成してもよい。これに加えて、又は代わりに、補強樹脂及びコア樹脂の流動性を、充填材がコア層から出現することを防止するために、注意深く選択してもよい。加工中に、コア樹脂の最小の粘度が、補強樹脂の最小の粘度よりも高いとすれば、コア層における充填材は、コア層から出現しない。
【００２９】
本発明の実施例において、型に関して別々に表面仕上げ層を適用することが有利であり得る。表面仕上げ層の適用後に、前述したような成形材料を、表面仕上げ層の上に適用してもよい。これは、型が、表面仕上げ層を別々に注意深く堆積させることができるように、複雑な形状を有するとすれば、特に有利である。また、追加の補強材料が要求されるとすれば、成形材料を堆積させる前に、これを、表面仕上げ層の上に適用することができる。
【００３０】
本発明の別の実施例において、表面材の層を、前記補強層上に提供してもよい。この実施例において、予備成形物の成形材料は、表面材の層を含んでもよい。 表面材は、表面仕上げ樹脂材料を含んでもよい。この表面仕上げ樹脂は、滑らかな表面仕上げを提供するために特に適切である。表面仕上げ樹脂の粘度は、充填材料が、成形材料の加工中に表面仕上げ層の外部の表面に出現することを防止するために、好ましくは十分に高く、ここで成形材料の外部の表面は、表面仕上げ層の外部の面によって定義される。好適な実施例において、成形材料は、表面仕上げ層が型と接触することによって表面仕上げ層の外部の表面が型の表面と接触するように、型に適用される。
【００３１】
表面仕上げ層の総重量は、好ましくは、重量で１０ｇ／ｍ２及び５００ｇ／ｍ２の間に、より詳しくは、重量で２５ｇ／ｍ２及び４００ｇ／ｍ２の間にあるが、好ましくは重量で２５０ｇ／ｍ２である。表面仕上げ層の粘度は、充填材料の粒子が、表面仕上げ層を通じて表面仕上げ層の外部へ出現することを防止するために、材料の加工中に十分に高くてもよい。
【００３２】
好適な実施例において、表面仕上げ樹脂材料は、表面層が型の表面に付着することを防止する、及び型の表面上におけるガスの捕捉を防止する、低い粘着特性を含んでもよい。低い粘着特性は、成形材料を型の内部で容易に位置させることができると共にその材料が成形面で空気を捕捉する傾向をほとんど有さないというさらなる利点を有する。表面仕上げ層の付着する特性を、表面仕上げ層に存在してもよい繊維表面材によって、さらに減少させることができる。表面材は、軽量な織布又は不織布材料を含んでもよい。この材料は、表面仕上げ層のエアブレシング特性を増強し、表面仕上げ層の外部の表面上における低い粘着をさらに提供する。好適な実施例において、表面仕上げ層は、織布材料の層を含んでもよい。繊維材料を、表面仕上げ層の外部の表面上に提供してもよい。乾燥しているか又は部分的に予備含浸されてもよい、この繊維材料は、表面層が、型に完全に付着することを防止する。成形材料の加工中に、表面仕上げ樹脂は、硬化の後に、樹脂によって完全に浸潤する成形材料の滑らかな外部の表面を達成するように、繊維表面材の層を十分に含浸させる。
【００３３】
材料を硬化させるための成形材料の加工中に、コア層、補強層、及び表面仕上げ層における樹脂材料は、樹脂材料が、加工中及び硬化後に互いに接触するように、全て流動する。このようにして、層の間における強い結合が達成される。好適な実施例において、多数の層において、樹脂材料の流動性は、加工の間で異なる。また、補強層、コア層、及び表面仕上げ層で使用される繊維材料の物理的特性は、異なってもよい。各層において、異なる特性を備えた繊維材料を、各層に対して選択してもよい。
【００３４】
実施例において、加工中における樹脂の流動学的特性を、充填材が、材料の外部の表面に現われないように、選択してもよい。特に、加工中に、コア樹脂の最小の粘度は、充填材が、コア層から出現しないように、補強樹脂及び／又は表面樹脂の最小の粘度よりも高くてもよい。加工中に、補強樹脂の最小の粘度は、表面樹脂の最小の粘度よりも高くてもよい。これは、充填材が、表面層を通じてさらに浸透することを防止する。また、これは、さもなければ外部の表面の化粧品質に影響するであろう補強樹脂による表面樹脂の汚染を防止する。
【００３５】
本発明の実施例において、樹脂材料は、熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂を含んでもよい。表面樹脂材料は、ゲルコート樹脂又は類似の表面樹脂材料をさらに含んでもよい。表面樹脂材料は、表面を着色する一つ又はそれ以上の顔料をさらに含んでもよい。
【００３６】
好適な実施例において、粘着付与剤又は結合剤を、成形材料の一つ又はそれ以上の層の間に提供してもよい。適切な結合剤材料又は粘着付与剤を選択することによって、成形材料の各々の層の間に強い結合を、達成することができ、このようにプリプレグ材料の層間剥離を防止する。適切な粘着付与剤又は結合剤材料は、熱可塑性及び／又は熱硬化性、好ましくはＥＶＡ、エポキシ、又はポリエステルの結合剤を含んでもよい。粘着付与剤又は結合剤材料は、多くの機能を供給する。第一に、それは、材料の表面にある程度の粘着を提供する場合もあり、それによって加工中に一緒に保持される材料の隣接する層を補助する。第二に、結合剤の材料は、繊維層を安定化することに役立ち、それによって積層物の表面の結着性を改良する。第三に、結合剤の材料は、また、硬化した積層物を強化して、このようにそれを、亀裂及び層間剥離をあまり被りがちにしない、中心層の強化剤としても役立つ場合もある。粘着付与剤又は結合剤材料は、エポキシの樹脂、好ましくは高度に強化されたエポキシ樹脂、又はポリエーテルスルホンのような熱可塑性のものを含んでもよい。
【００３７】
本発明のさらに別の実施例において、支持層は、繊維材料及び／又はスクリムを含んでもよい。スクリムは、支持層を形成するための網構造に配列され、表面仕上げ層を、それに付着させる。少なくとも部分的に含浸したガラス繊維を含んでもよい。スクリムは、多数の繊維材料の供給業者から広く入手可能である標準的なスクリムであってもよい。
【００３８】
本発明の別の実施例において、コア樹脂材料、表面仕上げ樹脂、及び補強樹脂材料の各々は、エポキシ、ポリエステル、ビニルエステル、ポリイミド、シアン酸エステル、フェノール性、及びビスマレイミド系、その変性物、並びにその配合物から選択される熱硬化性樹脂を含んでもよい。表面仕上げ層、コア層、及び補強層の樹脂材料を、全て、異なる物理的性質を有するように選択してもよい。また樹脂材料を、ある範囲の熱可塑性樹脂材料から選択してもよい。樹脂材料の選択において、特に流動及び硬化の特性は、材料の加工の間、重要である。樹脂は、加工中に、各層の樹脂を十分に硬化させると共に層の間における強い結合を達成するように、注意深く選択される。
【００３９】
繊維材料は、ガラス繊維、及び／又は炭素繊維、及び／又はアラミド繊維、及び／又はポリエチレン繊維、及び／又は天然繊維、及び／又は変性した天然繊維を含んでもよい。繊維材料は、織布及び／又は不織布を含んでもよい。繊維材料は、織られてあるか又は織られてなくてもよい。
【００４０】
充填材料は、微小中空球、ガラス粒子、滑石、炭酸カルシウム、有機微小球、無機微小球、それの変性物、及びそれの配合物から選択される充填材を含んでもよい。充填材料は、これらの粒子が補強材料を通過することを防止する、適切な大きさの充填材粒子をさらに含んでもよい。また、充填材料は、充填材の流動性（流動学的特性）を制御するためにチキソトロープを含んでもよい。
【００４１】
別の実施例において、成形材料は、予備成形物であってもよい。これは、成形材料を、型の中又は上へ容易に適用すると共に加工することができるという利点を有する。成形材料は、さらにプリプレグ材料を含んでもよい。
【００４２】
本発明のさらに別の実施例において、請求項４２乃至４４に従う方法が提供される。本発明の実施例において、障壁手段は、障壁層を含んでもよい。障壁層は、補強材料を含んでもよい。粘度制御手段は、樹脂から離れる充填材料の移動を阻止するか又は防止するために、樹脂の流動性及び特に粘度特性を選択するための手段を含んでもよい。
【００４３】
本発明の別の態様に従って、コア樹脂材料及び充填材料を含むコア材料、前記コア層材料の少なくとも一つの表面上に提供される補強材料の層、並びに前記補強材料上に提供される表面材の層を含む成形材料が提供され、前記補強層は、ガスが、加工中に補強層を経由して成形材料の外へ通過することを可能にするための通気構造を含む。
【００４４】
充填材が、障壁として作用する補強材料によって成形材料の外部の表面に出現することを防止すると同時に、本発明のこの態様に従う成形材料を加工するとき、コア樹脂からの樹脂材料は、補強材料を浸潤させる。さらに、加工中における表面仕上げ層の流動性、及びより詳しくは表面仕上げ層の高い粘度は、充填材が、表面仕上げ層の外部の表面に到着することを防止する。本発明のこの態様の実施例において、コア樹脂材料の粘度は、補強層を完全に含浸させるために、成形材料の加工の間、十分に低い。このようにして、コア樹脂材料の低い流動性により、繊維補強層を、完全に浸潤させてもよく、それによって捕捉された空気は、補強材料の乾燥した繊維のエリアを通じて都合良く漏れ得る。充填材が、充填材の粒子への障壁として作用する繊維成形材料の構造により、表面仕上げ層の外部の表面に出現することを防止してもよい。
【００４５】
本発明のさらに別の態様に従って、前述したような成形材料を含む製造品が提供される。
【００４６】
本発明のさらなる態様に従って、ａ）コア材料の層、前記コア層の材料の少なくとも一つの表面上に提供される補強層を含み、前記コア材料層は、コア樹脂材料及び充填材料を含み、前記補強層は、繊維補強材料及び補強樹脂をさらに含み、前記補強層は、ガスが成形材料の外へ通過することを可能にするための通気構造を含む、成形材料を提供するステップを含む物品を製作する方法が提供され、その方法は、ｂ）成形用具又は型を提供する、ｃ）成形材料が前記成形用具又は型に接触するように、前記成形用具又は型に関して前記成形材料を置く、及びｄ）前記成形材料を加し、それによってガスを、補強層を経由して成形材料の外へ通過させるステップをさらに含む。
【００４７】
通気構造を、補強材料によって形成してもよい。別の実施例において、成形材料は、表面材の層を含んでもよく、前記表面材は、前記補強層上に提供される。
【００４８】
その方法は、表面仕上げ層が型と接触するように、型に関して成形材料を置くステップを含んでもよい。
【００４９】
好適な実施例において、成形材料を、ロールから提供してもよい。これは、製造者が、型の中へ材料を圧延すること、及びそれを所望の長さに切断することを可能にする。それによって、成形材料は、好ましくは、それを容易に硬化させることができるように、プリプレグとして提供される。
【００５０】
本発明の実施例において、成形材料を、熱及び圧力及び／又は真空の適用による積層物の堆積物及びプリプレグの加工と類似の方法で、加工してもよい。本発明の具体的な実施例において、成形材料を、成形材料における樹脂の選択に依存して４０℃及び１８０℃の間における硬化温度で真空を提供するための単純な真空バギング工程を使用して、成形してもよい。それによって、成形材料を、好ましくは型と接触する表面仕上げ層と共に、型の内部に提供してもよい。代わりに、またその材料を、間に成形材料が適用される、雄及び雌型を使用して、プレス成形することができる。
【００５１】
本発明のさらなる態様に従って、前述したような物品を製作する方法によって、前述したような成形材料から生産された製造品が提供される。
【００５２】
本発明の別の態様に従って、
ａ）補強材料の層を提供する、
ｂ）コア材料の層を提供する、前記コア層は、充填材料及び樹脂材料を含む、
ｃ）表面材の層を提供する、ステップを含み、ここより前に記載したような成形材料を形成する方法が提供され、
前記方法は、
ｄ）成形材料を形成するために前記層を互いに付着させる、ステップをさらに含む。
【００５３】
本発明のこのさらなる態様の実施例において、樹脂材料の層を、前記補強層及び前記コア層の間に提供してもよい。樹脂材料のこの層は、成形材料の加工中に、補強層を含浸させるための十分な樹脂を提供する。これは、充填材料が補強層を通じて表面層まで出現することを防止するために、コア層の樹脂材料が、成形材料の加工中に高度に粘着性であるように選択されるとすれば、特に重要である。その場合には、コア層の樹脂は、成形材料の硬化の間に補強層を浸潤させる又は含浸させるためには不充分な流動の流量を有する。
【００５４】
本発明のさらなる実施例において、一つ又はそれ以上の前述した層は、好ましくはロールから提供される、シート状の材料として提供される。様々な層を、互いへのそれらの適用に先立ち、ロール上に供給することができる。その材料を、これらのロールから連続的に供給すると共に連続的なシートとして成形材料を形成するために互いに付着させることができる。次に、予備成形されて仕上げられた成形材料を、ロール上へ巻きつけることができる。予備成形物の成形材料の生産中に、材料を十分に乾燥させておくため、樹脂が繊維補強材料の中へ押しやられることを防止するために、あまりにも多くの圧力が機械類によって材料にはたらくことを防止するように注意する。さもなければ、加工中における材料の独特な空気抜き特性が影響されるであろう。
【００５５】
さらなる実施例において、補強材料は、予備含浸された樹脂材料（プリプレグ）を含んでもよい。この材料は、樹脂が補強材料の内部で容易に含浸されるか又は提供されるという利点を有する。材料の硬化の間に、樹脂材料の粘度は、落ち、樹脂材料は、既知のプリプレグ材料に類似して補強層を含浸させる。
【００５６】
本発明のさらに別の実施例において、それらの層を、前記層の固有の粘着によって互いに付着させる。これは、どんな粘着付与剤又は結合材料に対してもそれらの層を互いに付着させる必要性を不要にする。またこれは、予備成形物の成形材料を生産するコストを大いに減少させる。さらに、それは、閉じ込められたガスが積層物から解放されるのことを防止するであろう樹脂によって、補強材料が含浸されることを防止する。
【００５７】
このように、成形材料、前記成形材料を適用する方法、前記成形材料によって生産された製造品、及び前記成形材料を形成する方法が記載される。
【００５８】
前述したような成形材料は、改良された表面仕上げを有し、成形品の厚さを通じて互いに対する別々の層の位置により、より軽量でより堅い成形品を生産する。補強層は、プリプレグ、部分的に予備含浸された繊維補強材料、樹脂の別個の層、及び乾燥した繊維材料を含むことができる。繊維層の一つ又は両方の上に、別の樹脂層、プリプレグ、又は樹脂及び乾燥した繊維材料の別個の層を置くことができる。この材料は、硬化した材料の表面の表面仕上げ及び／又は機械的性質を改良するために、一組みの流動、表面張力、及び通気特性を有する。この材料は、材料の均衡のとれた積み重ねを生産することが望まれたとすれば、材料の積み重ねを間に挟むために、両方の繊維層上に置かれる。
【００５９】
成形材料を、圧力及び／又は真空と一緒に熱を加えることによって加工するとき、その材料は、材料の別々の層を形成するために硬化する。この材料の生産において、別々の層を、プリプレグの多層の成形コンパウンドの単一の積み重ねを形成するために、共にくっつけるか又は軽く加圧する。このように、形成されたこの材料は、機械的性質を改良してきた。各々の別個の層は、積層物におけるその機能に調整する。軽量なコア材料は、積み重ねの中心において、繊維補強によって間に挟まれる。これは、積み重ねが、“Ｉ”はりに類似していると、より堅くより軽い積層物を与える。構造的な荷重が、繊維層に支持されると、コア材料は、それをより軽くするために、充填材の量を増加させてくることができた。また、繊維層による充填された樹脂コアを差し挟むことは、充填材が、加工中に成形材料の外部の表面まで出現することを防止することを支援する。
【００６０】
本発明の具体的な実施例において、その材料を、また十分に強いと同時に、優れた表面仕上げを提供することに特に適切である物品を生産するために、適用することができる。予備成形物の成形材料は、充填材及び樹脂を含むコア材料の層からなり得て、前記コア層は、二つの補強層の間に挟まれる。補強層の少なくとも一つは、補強層上に配置される表面仕上げ層を含むことができる。この表面仕上げ層は、硬化の後に、その材料に滑らかな外部の表面を提供する。
【００６１】
成形材料が硬化すると同時に、部分的に含浸した補強層は、成形材料によって形成された積層物に捕捉される空気に対する導管として作用する。好適な実施例において、樹脂材料は、コア層及び補強材料の間におけるコア層のいずれかの側面上に提供される。代わりに、補強層は、コア層に面する表面上に部分的に予備含浸される。
【００６２】
成形材料が、熱、真空及び／又は圧力の適用によって加工されるとき、樹脂材料は、流動し始める（粘度が落ちる）。特に、加工中におけるその低い粘度のために選択される、補強樹脂材料は、補強層を含浸させる。それによって、樹脂は、補強層を十分に湿潤するまで、乾燥した補強繊維の中へ進行する。それによって、どんな捕捉された空気も、まだ乾燥している繊維補強層を通じて漏れ得る。空気及び他のガスの解放は、成形材料の加工及び硬化中に圧力及び／又は真空の存在によって援助される。空気は、加工中に積層物層に沿って側路から漏れ得る。成形材料の硬化後に、コア層は、硬化した成形材料に剛性及び強度を提供する。
【００６３】
成形材料の特性は、最適な表面仕上げ及び機械的性質の硬化した成形材料を期待することができるようにその操作の条件に最適に適合する、成形材料を製作することができるように、選択される。
【００６４】
この材料の追加の利点は、補強層が、どんな樹脂も含まないか、又は少なくとも部分的に予備含浸されるので、その材料が、より柔軟であることである。これは、材料の堆積を単純化する。さらに、その材料を、硬化した複合材料の欠陥が生じた機械的性質又は不十分な表面仕上げの問題無しに複雑な湾曲した形状のまわりに都合良く堆積させることができる。
【００６５】
さらに、記載した実施例の成形材料が、成形品における細部を横切って架橋する著しくより低い傾向を示すことを発見してきた。どんな理論によっても束縛されることを望むことなく、発明者等は、これは、圧密及び硬化の段階の間に、互いに滑る層の能力によることを信じる。さらに、たとえ架橋が起こるとしても、本発明の成形材料は、積層物に空隙を残すというよりもむしろ樹脂で架橋したどんなエリアをも充填する傾向がある。再度、どんな理論によっても束縛されることを望むことなく、発明者等は、これは、潜在的な空隙を本発明の材料の優れた空気輸送特性によって排気してきたと共に空気が捕捉されないときこのように樹脂が潜在的な空隙を充填することができるという事実によることを信じる。このようにして、高品質の仕上げた製品を得てもよい。従来のＳＭＣ材料は、しばしば、成形材料による型のエリアの架橋による角のような、複雑な型のエリアのまわりで成形品の表面上に欠陥を示す。従って、以前に達成可能であったよりも複雑な形状の生産で、本発明の成形材料を使用することは可能である。
【００６６】
真空の圧密の下で加工する従来のプリプレグにおいて、補強繊維の乾燥したエリアを、一般にそれらが、仕上げた製品における柔弱のエリアをもたらす場合もあるプリプレグの加工中に完全には浸潤しないので、回避することは重要である。しかしながら、本発明の成形材料を使用する場合、繊維層は、特に、プリプレグの生産の間に浸潤しないが、加工中に完全に浸潤されることになる。
【００６７】
本発明の成形材料の生産において、表面仕上げ樹脂材料、補強樹脂材料、及びコア樹脂材料に、どんな適切な熱硬化性樹脂を使用してもよい。特に適切な樹脂系は、エポキシ、ポリエステル、ビニルエステル、ポリイミド、シアン酸エステル、フェノール系及びビスマレイミド系を含む。適切なエポキシ樹脂は、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦのジグリシジルエーテル、エポキシノボラック樹脂、及びＮ−グリシジルエステル、脂肪族及び脂環式グリシジルエーテル、アミノフェノールのグリシジルエーテル、任意に置換されたフェノールのグリシジルエーテル、（グリシジルメタクリラート、エポキシアクリラート、及びヒドロキシアクリラート並びにその配合物のような）メタクリラート基を含有する単量体を含む。また、含まれるのは、前述の熱硬化性重合体の変性した配合物である。これらの重合体は、典型的には、ゴム又は熱可塑性物の添加によって変性させられる。
【００６８】
どんな適切な触媒を使用してもよい。触媒を、使用する樹脂に対応するように選択することになる。エポキシ樹脂との使用のための一つの適切な触媒は、ジシアンジアミド硬化剤である。触媒を促進させてもよい。ジシアンジアミド触媒を使用するとき、置換された尿素を、促進剤として使用してもよい。適切な促進剤は、ジウロン、モヌロン、フェヌロン、クロルトルロン、トルエンジイソシアナートのビスウレア及び他の置換された同族体を含む。エポキシ硬化剤を、ダプソン（ＤＤＳ）、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、ＢＦ３−アミン錯体、置換されたイミダゾール、促進された酸無水物、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルエーテル、芳香族ポリエーテルアミン、脂肪族アミンの付加物、脂肪族アミンの塩、芳香族アミンの付加物、及び芳香族アミンの塩から選択してもよい。また、アクリラート官能性を含有する系に適切なのは、照射でＬｅｗｉｓ又はＢｒｏｎｓｔｅａｄ酸を遊離させるもののようなＵＶ光開始剤である。例は、テトラフルオロボラート又はヘキサフルオロボラートのような陰イオンを所有するトリアリールスルホニウム塩を含む。
【００６９】
また、樹脂材料は、硬化剤のような成形品の生産に適切な添加剤を含んでもよい。顔料、ＵＶ安定化添加剤、抗成形の、抗カビの、及び難燃性の添加剤のような、仕上げた成形品を成し遂げるために、他の添加物を含んでもよい。どんな添加剤を加えても、補強樹脂材料の粘度が、硬化及び圧密のステップの間、十分に低いことを保証することは重要である。粘度が、十分に低くないとすれば、それは、乾燥した繊維層を浸潤しない。
【００７０】
補強材料、支持材料、及び表面材料の繊維材料を、任意の適切な繊維から形成してもよい。適切な繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、並びにポリエチレン繊維及びアラミド繊維のような重合体の繊維を含む。適切なガラス繊維は、Ｅ−ガラス、Ｓ−ガラス、Ｃ−ガラス、Ｔ−ガラス、又はＲ−ガラスから造られたものを含む。適切なアラミド繊維は、商標ＫＥＶＬＡＲ及びＴＷＡＲＯＮ　ＨＭの下で販売されたものを含む。衝撃級のアラミド繊維を、利用してもよく、ここでこの特徴が、仕上げた製品の意図した使用により要求される要求される。また、黄麻又は大麻のような有機繊維及び変性した有機繊維を使用してもよい。
【００７１】
繊維材料は、単に一種類の繊維を含んでもよく、又は異なるタイプの繊維を、繊維材料において組み合わせてもよい。繊維を、単独又は組み合わせで使用してもよい。繊維を、薄織物、チョップトストランドマット、織布、縫い合わせた布、又は単純な粗紡の形態で使用してもよい。どんな適切な繊維の大きさを使用してもよい。特に好適なのは、５μｍ乃至１３μｍ及び１１乃至１３６テックスの単繊維の直径を有するＥ−ガラスの糸、又は１０μｍ乃至１６μｍ及び６００乃至４８００テックスの単繊維の直径を有するＥ−ガラスの粗紡である。
【００７２】
特に好適な配置において、繊維は、それらが一方向であるように配置される。本発明の成形材料が、コア層の対向する面に結合した二つの繊維層を含む場合、繊維層を、同じ方向又は異なる方向に配向させてもよい。特に、サンドイッチ材料の繊維材料の繊維の配向は、０°、９０°、０°／９０°、＋／−４５°、又は準等方的、又は０°／＋４５°／−４５°であってもよい。
【００７３】
本発明の好適な態様において、樹脂材料の付着特性は、正しい位置に繊維材料を保持するのに十分である。一つの代替の配置において、繊維を、付着を改良するために樹脂材料の中へ部分的に圧縮してもよい。しかしながら、実質的な量の繊維補強材料は、閉じ込められたガスが積層物から漏れることを可能にするために、乾燥したままであるべきである。別の代替の配置において、繊維材料を、接着剤、結合剤、又は粘着付与剤によって、樹脂材料に対して保持してもよい。接着剤が、製品の生産の間に繊維層の中への樹脂の移動を防止することにならないことは、理解されることになる。
【００７４】
本発明の材料を加工することにおいて特に改良された結果を得る場合もあり、ここで、乾燥した繊維層が、捕捉された空気を十分に排気することができることを保証するために、真空系と接触することを、保証することに注意する。
【００７５】
ここで本発明を、単に以下の図面を参照した例によって記載するつもりである。
【００７６】
成形材料１０は、コア層１２、補強層１４、及び外部の表面１６を含む。コア層１２は、コア樹脂及び中空の充填材１８を含む。補強層１４は、コア層１２の各側面に提供される。補強層１４は、繊維補強材料２０、並びにコア層１２及び補強材料２０の間に提供される補強樹脂２２を含む。代替の実施例（示してない）において、補強材料２０を、補強樹脂２２によって部分的に予備含浸することができる。補強層１４は、ガスが、加工中に補強層１４を経由して成形材料１０の外へ通過することを可能にする、導管構造をさらに含む。導管又は通気構造は、補強材料２０によって形成される。
【００７７】
成形材料１０の物品を製作する又は製造するとき、成形材料１０は、補強層１４の一つの外部の表面１６が、成形品と接触しているように、型に適用される。成形材料１０は、通常の真空バギング技術を適用することによって加工される。これは、補強樹脂２２に、乾燥した繊維補強材料２０を含浸させると共に硬化させることを引き起こす。コア樹脂もまた流動するが、この樹脂は、高度に粘着性であるので、その流動は、非常に限定される。真空に加えて、熱もまた、樹脂の硬化を促進すると共に流動を改良する樹脂の温度を上昇させるために、適用することができる。材料の硬化で、滑らかな表面をもつ堅い軽量な成型品が形成される。
【００７８】
また、成形材料２１０は、図１と類似の方法で配置される、コア層２１２及び補強層２１４を含む。表面仕上げ層２１６は、補強層２１４の一つに提供される。再び、コア層２１２は、低い流動のコア樹脂及び中空の充填材２１８を含む。表面仕上げ層２１６は、加工中に低い流動性を有する表面樹脂２２４を含む。再度、補強材料２１４は、積層物に捕捉される空気が、加工中に補強材料２１４を経由して漏れることを可能にするために、十分な乾燥した繊維材料２２０を含む。
【００７９】
成形材料２１０は、成形材料１０に対して上述したような類似の方法で加工される。成形材料２１０は、表面仕上げ層２１６の外部の表面が、型と接触するように、型に適用される。加工中に、補強樹脂２２２は、乾燥した繊維補強材料２２０を含浸させ、硬化に進行する。コア樹脂もまた流動するが、この樹脂が、高度に粘着性であるので、流動は、非常に限定される。材料の硬化で、表面仕上げ層２１６は、堅い軽量な成形品に滑らかな表面仕上げを提供する。
【００８０】
再度、図３の成形材料３００は、図２に類似の方法で配置される、コア層３０２、補強層３０４、及び表面仕上げ層３０６を含む。再度、コア層３０２は、低い流動のコア樹脂及び中空の充填材３０８を含む。表面仕上げ層３０６は、加工中に低い流動性を有する表面樹脂３１４を含む。補強層３０４は、補強樹脂３１２によって部分的に含浸される繊維補強材料３１０を含む。補強材料３１０は、積層物に捕捉される空気が、加工中に補強材料３１０を経由して漏れることを可能にするために、十分な乾燥した繊維材料を含む。表面仕上げ層３０６は、表面仕上げ層３０６の外部の表面上に提供される織布の表面材料３１６をさらに含む。
【００８１】
成形材料３００から物品を製作する又は製造するとき、成形材料３００は、成形材料１０、２１０に対する上述したような類似の方法で加工される。これは、部分的に予備含浸した補強樹脂３１２が、補強材料３１０を十分に浸潤することを引き起こす。また、コア樹脂及び表面樹脂３１４は、樹脂が互いと接触すると共に層の間における強い結合を樹脂の硬化において達成するように、加工中における限定された流動を示す。成形材料３００を型に適用するとき、表面材料３１６は、型と接触する。表面材料３１６が乾燥しているので、成形材料３００を、型に付着する材料３００なしに型の内部に都合良く置くことができる。さらに、型の表面及び成形材料の外部の表面の間に存在してもよい、表面材料３１６は、捕捉された空気が漏れることを可能にする。成形材料３００を加工するとき、表面樹脂は、表面材料３１６を完全に含浸させる。それによって、表面樹脂３１６は、滑らかな外部の表面を形成する。
【００８２】
樹脂を加工するとき、温度を、図４に示すように粘度が落ちることを引き起こすと共に粘度が最小に到達する、ある時間に亘って増加させる。活性化温度を過ぎた温度のさらなる増加で、その中で触媒は、反応し始め、樹脂の分子の架橋反応は、促進する。進行性の重合は、樹脂における樹脂の粘度を、それが全く流動しないことになる点（‘不流動点’）をそれが通過するまで、増加させる。そして、その反応は、温度の増加と共に十分に硬化するように進行する。
【００８３】
上記実施例における樹脂の流動性は、充填材が、加工中に成形材料の外部の表面に出現しないように選択される。図４において、コア樹脂Ａの粘度は、温度における増加と共に急激に落ちる（分布の区分４００）。これは、補強材料の部分的浸潤を可能とする。補強材料の完全な浸潤を可能とするために、及びコア樹脂Ａとの結合を改良するために、補強樹脂Ｂの粘度もまた、急速に落ちる（分布の区分４０２）。温度が増加すると、コア樹脂Ａの最小の粘度（分布の区分４０４）は、補強樹脂Ｂの最小の粘度（分布の区分４０６）よりも高い。これは、コア樹脂Ａが、この加工段階でより粘着性であるので、充填材がコア樹脂Ａから出現することを防止する。温度における増加と共に、コア樹脂Ａ及び補強樹脂Ｂの両方は、十分に硬化する（分布の区分４１２）。分布Ｃ及びＤは、両方ともに適切な表面樹脂に関する。これらの樹脂Ｃ、Ｄは、コア樹脂及び補強樹脂よりも高い最小の粘度を有する（区分４０８、４１０）。これは、充填材が外部表面まで通して出現することを防止する。また、より粘着性の表面樹脂は、表面樹脂又はゲルコートを通して示す、繊維補強材料なしの良好な化粧品質の表面仕上げという重要な利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施例に従う成形材料の概略の断面図を与える。
【図２】
本発明のさらなる実施例に従う成形材料の概略の断面図を与える。
【図３】
本発明の別の実施例に従う成形材料の概略の断面図を与える。
【図４】
温度の関数としてのコア樹脂、補強樹脂、及び表面樹脂の粘度分布の図を与える。
【図４】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年12月19日(2002.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア樹脂材料及び充填材料を含むコア層、並びに
前記コア層の少なくとも一つの表面に提供される補強層、
を含む成形材料であって、
前記補強層は、補強樹脂材料及び繊維補強材料を含み、
前記補強層は、ガスが、前記成形材料の加工の間、前記補強層を経由して前記成形材料の外へ通過することを可能にするための通気構造をさらに含み、
前記それぞれの樹脂材料の流動性は、前記充填材が、前記成形材料の加工の間、前記成形材料の表面に出現することを防止するように、前記成形材料の加工の間、異なる成形材料。
【請求項２】
前記通気構造は、前記補強材料によって形成される請求項１記載の成形材料。
【請求項３】
前記補強層は、前記充填材が、前記成形材料の加工の間、前記成形材料の表面に出現することを防止する請求項１又は２記載の成形材料。
【請求項４】
前記補強樹脂材料は、前記充填材が、前記成形材料の加工の間、前記成形材料の表面に出現することを防止する請求項１乃至３いずれか１項記載の成形材料。
【請求項５】
前記補強樹脂材料は、前記補強材料及び前記コア材料の間に提供される請求項１乃至４いずれか１項記載の成形材料。
【請求項６】
前記成形材料の加工の間、前記コア樹脂材料及び前記補強樹脂材料の相対的な最小の粘度は、前記充填材料が前記成形材料の表面に出現することを防止する請求項１乃至５いずれか１項記載の成形材料。
【請求項７】
前記補強材料は、前記補強樹脂材料で部分的に予備含浸される請求項１乃至６いずれか１項記載の成形材料。
【請求項８】
前記補強樹脂材料は、加工の間、前記補強材料に含浸する請求項１乃至７いずれか１項記載の成形材料。
【請求項９】
前記成形材料は、表面仕上げ層を含み、
前記表面仕上げ層は、表面仕上げ樹脂材料を含み、
前記表面層は、前記補強層に提供される請求項１乃至８いずれか１項記載の成形材料。
【請求項１０】
前記表面仕上げ樹脂材料は、前記成形材料の加工の後、滑らかな表面仕上げを提供する請求項９記載の成形材料。
【請求項１１】
前記表面仕上げ樹脂材料の粘度は、前記充填材料が、前記成形材料の加工の間、前記表面仕上げ層の外部の表面に出現することを防止するために、十分に高い請求項９又は１０記載の成形材料。
【請求項１２】
前記表面仕上げ樹脂材料は、成形用具又は型の表面におけるガスの捕捉を防止するために、低い粘着特性を含む請求項９乃至１１いずれか１項記載の成形材料。
【請求項１３】
前記表面仕上げ層は、繊維表面材料を含む請求項９乃至１２いずれか１項記載の成形材料。
【請求項１４】
前記表面材料は、表面仕上げ層の外部の表面に提供される請求項１３記載の成形材料。
【請求項１５】
前記コア層は、支持材料を含む請求項１乃至１４いずれか１項記載の成形材料。
【請求項１６】
粘着付与剤は、一つ又はそれ以上の層の間に提供される請求項１乃至１５いずれか１項記載の成形材料。
【請求項１７】
前記成形材料は、プリプレグ材料を含む請求項１乃至１６いずれか１項記載の成形材料。
【請求項１８】
補強層は、前記コア層の各側面に提供される請求項１乃至１７いずれか１項記載の成形材料。
【請求項１９】
前記コア層の各側面における前記補強材料及び／又は前記補強樹脂材料は、異なる材料及び／又は異なる特性を備えた材料によって形成される請求項１８記載の成形材料。
【請求項２０】
コア樹脂材料及び充填材料を含むコア層、
前記コア層の少なくとも一つの表面に提供される繊維補強材料の層、並びに
前記補強材料に提供される表面材の層、を含む成形材料。
【請求項２１】
前記コア樹脂材料は、加工の間、前記補強材料に含浸する請求項１乃至２０いずれか１項記載の成形材料。
【請求項２２】
コア樹脂材料及び充填材料を含むコア層、
前記コア層材料の少なくとも一つの表面に提供される繊維補強材料の層、並びに前記補強材料に提供される表面材の層、を含み、
前記補強層は、補強樹脂材料及び繊維補強材料を含み、
前記表面材は、表面樹脂材料を含む、成形材料であって、
前記コア樹脂材料及び／又は前記樹脂材料及び／又は前記表面樹脂材料の流動性は、前記充填材が、前記成形材料の加工の間、前記成形材料の表面に出現することを防止するように選択される成形材料。
【請求項２３】
前記成形材料は、仕上げられた物品を製造するための単層として適用されるように、適合させられる請求項１乃至２２いずれか１項記載の成形材料。
【請求項２４】
前記成形材料は、予備成形物の材料である請求項１乃至２３いずれか１項記載の成形材料。
【請求項２５】
ａ）コア樹脂材料及び充填材料を含むコア層、前記コア層の少なくとも一つの表面に提供される補強層を含む成形材料を提供すること、
ｂ）成形用具又は型を提供すること、
ｃ）前記成形材料が前記成形用具又は型と接触するように前記成形材料を前記成形用具又は型に関して置くこと、を含み、
前記補強層は、補強樹脂材料及び繊維補強材料を含み、
前記補強層は、ガスが、前記成形材料の外へ通過することを可能にするための通気構造を含む、物品を製作する方法であって、
前記方法は、
ｄ）前記通気構造を経由して前記成形材料の外へガスを通過させるように前記成形材料を加工するステップをさらに含む方法。
【請求項２６】
前記通気構造は、前記補強材料によって形成される請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記成形材料は、表面材の層を含み、
前記表面材は、前記補強層に提供され、
前記方法は、前記表面仕上げ層が前記成形用具又は型と接触するように前記成形用具又は型に関して前記成形材料を置くステップをさらに含む請求項２５又は２６記載の方法。
【請求項２８】
請求項２５乃至２７いずれか１項記載の方法によって請求項１乃至２４いずれか１項記載の成形材料から生産される製造品。
【請求項２９】
補強材料及び補強樹脂材料を含む補強層を提供するステップ、
コア材料の層を提供するステップ、を含む成形材料を形成する方法であって、
前記コア材料は、充填材料及びコア樹脂材料を含み、
前記方法は、前記層を互いに付着させて、成形材料を形成するステップをさらに含む方法。
【請求項３０】
前記方法は、表面材の層を提供すると共に前記層を前記補強層へ付着させるステップをさらに含む請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
前記層の一つ又はそれ以上は、シート状の材料の形態で提供される請求項２９又は３０記載の成形材料を形成する方法。
【請求項３２】
前記層は、前記層の固有の粘着によって互いに付着される請求項２９乃至３１いずれか１項記載の成形材料を形成する方法。
【請求項３３】
樹脂材料に関する充填材料の移動を制御することを含み、
それは、前記樹脂材料内に障壁手段の使用によって埋め込まれる、材料を成形する方法。
【請求項３４】
樹脂材料に関する充填材料の移動を制御することを含み、それは、前記樹脂材料内に粘度制御手段の使用によって埋め込まれる、
材料を成形する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明者等が、この代替の材料で遭遇した別の要因は、この材料がその厚さを通じて多孔性をほとんど有さないので、空気のような実質的な容積の層流のガスは、その材料の加工中に積層物の内部及び型の表面上で捕捉され、硬化した積層物内における空隙に帰着することである。このような空隙は、複合材料の初期破損をもたらし得る、減少した機械的性質を有する積層物に帰着する。型の表面と材料の外部表面との間に捕捉されるガスは、上で議論したような表面欠陥に類似するピンホール及び亀裂のような表面欠陥に帰着する。
ＷＯ００／２７６３２（Ｎｅｓｓ等）は、樹脂層の表面に提供される樹脂材料層及び繊維補強材料層を含む多層の予備成形物の成形材料を開示する。この成形材料を加工すると、樹脂材料は、繊維補強材料に含浸し、それによって成形材料内のどんなガスも、補強材料を経由してその材料の外へ漏れる。
この文書は、樹脂層に提供される充填材の教示を有さない。仮にこのような充填材が樹脂に提供されたとすれば、充填材は、樹脂と移行すると共に加工した成形材料の表面上に出現するであろう。これは、前述したような表面欠陥を有する乏しい化粧品質の面を有する成形品に帰着するであろう。従って、この材料は、シート状の成形コンパウンドとして不適切である。
ＥＰ０６９５６２６（Ｔｅｉｊｉｎ）は、積層物を含む、ここより前に記載したようなＳＭＣを開示し、その積層物は、樹脂及び充填材の混合物を含むコア層を含む。分離シートは、コア層の各側面に提供され、繊維補強材料は、分離シートに提供される。繊維強化層は、ＳＭＣを形成するために積層物を求心的に加圧すること及び遠心的に緩和させることによって樹脂で含浸され、それによって気泡が、その材料から取り除かれる。
この材料は、上述したようなＳＭＣと同じ問題を有する。最も注目に値するのは、ＳＭＣの集成の間に機械的に取り除かれないガスが、積層物に残り、材料の構造的及び機械的特性に影響する、加工したＳＭＣにおける空隙に帰着する。また、捕捉された空気は、成形品の化粧面の品質に影響する。さらに、その材料は、それが要求すると、分離シート及び強化層の両方を生産するために複雑にされ、非効率的で高価である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の実施例において、付随する請求項のいずれかで定義するような、成形材料、物品を製作する方法、成形材料から生産された製造品、及び成形材料を形成する方法が提供される。




【国際調査報告】
2004510842.tif 000041
2004510842.tif 000042
2004510842.tif 000043