(57)【要約】  コンポジット構造の製造用の多層エラストマー工具が開示される。前記工具は、フッ素エラストマーの外層を有するエラストマーベース材料を備える。前記ベース材料は、一定の実施形態では、接触材料に限定されることなく、その機械的性能もしくは熱的性能のため、またはコストが低いために選択される。外部材料は、様々な実施形態では、より劣った材料特性を有するか、前記ベース材料とは異なるデュロメータを有してよく、または接触材料またはバリア材料であってもよい。
2020535989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンポジットを形成するためのエラストマー工具であって、
フッ素エラストマーを含み、前記エラストマー工具の外面を実質的に形成するエラストマー外層と、
前記エラストマー外層に接着されており、前記フッ素エラストマーとは異なるベース材料を含むエラストマー内層と、
を備える、エラストマー工具。
【請求項２】
前記フッ素エラストマーはバイトン（登録商標）である、請求項１に記載のエラストマー工具。
【請求項３】
前記ベース材料は、シリコーン、ブチルゴム、またはエチレン・プロピレン・ジエン・モノマー・ゴム（ＥＰＤＭ）のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載のエラストマー工具。
【請求項４】
前記エラストマー外層と前記エラストマー内層との間のエラストマー境界層をさらに備える、請求項１に記載のエラストマー工具。
【請求項５】
前記エラストマー境界層は、前記エラストマー外層と前記エラストマー内層とを接着させる、請求項４に記載のエラストマー工具。
【請求項６】
前記エラストマー境界層はビニル−メチル−ポリシロキサン（ＶＭＱ）シリコーンを含む、請求項５に記載のエラストマー工具。
【請求項７】
前記エラストマー工具はマンドレルであり、前記エラストマー内層は前記マンドレルの最内部を形成する、請求項１に記載のエラストマー工具。
【請求項８】
前記エラストマー工具は袋体であり、前記エラストマー内層は内部キャビティを実質的に形成し、前記エラストマー工具は前記内部キャビティに陽圧を与えることによって膨張可能である、請求項１に記載のエラストマー工具。
【請求項９】
前記エラストマー工具はシートである、請求項１に記載のエラストマー工具。
【請求項１０】
前記フッ素エラストマーは前記ベース材料より大きなデュロメータを有する、請求項１に記載のエラストマー工具。
【請求項１１】
フッ素エラストマー材料を含むフッ素エラストマー層をモールド内に作成するフッ素エラストマー層作成工程と、
前記フッ素エラストマー材料とは異なるベース材料を前記モールドに付与する工程と、
前記フッ素エラストマー層および前記ベース材料を一緒に硬化させ、エラストマー工具を作成する硬化工程と、を備える方法。
【請求項１２】
前記フッ素エラストマー層作成工程は、
前記フッ素エラストマー材料を溶剤に溶解してフッ素エラストマー溶液を生成する工程と、
前記フッ素エラストマー溶液を前記モールドに付与する工程と、
前記フッ素エラストマー溶液を乾燥させて、前記フッ素エラストマー層を前記モールド内に作成する工程と、を含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ベース材料は前記フッ素エラストマー層に対し付与され、
前記フッ素エラストマー層および前記ベース材料を一緒に硬化させる工程によって、前記フッ素エラストマー層が前記ベース材料に対し接着される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記フッ素エラストマー材料とも前記ベース材料とも異なる境界材料を含む境界層を前記フッ素エラストマー層に付与する工程をさらに備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記硬化工程は、前記フッ素エラストマー層、前記境界層、および前記ベース材料を一緒に硬化させ、エラストマー工具を作成する工程を含み、前記境界層によって、前記フッ素エラストマー層が前記ベース材料に対し接着される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記フッ素エラストマー材料はバイトン（登録商標）を含み、
前記境界材料はビニル−メチル−ポリシロキサン（ＶＭＱ）シリコーンを含み、前記ベース材料は、シリコーン、ブチルゴム、またはエチレン・プロピレン・ジエン・モノマー・ゴム（ＥＰＤＭ）のうちの１つ以上を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
エラストマー工具上にコンポジット・プリプレグを配置する工程であって、前記エラストマー工具は、
フッ素エラストマーを含み前記エラストマー工具の外面を実質的に形成するエラストマー外層と、
エラストマー外層に接着されており、前記フッ素エラストマーとは異なるベース材料を含むエラストマー内層と、を備える、工程と、
前記エラストマー工具上の前記コンポジット・プリプレグを硬化させて、硬化コンポジット構造を形成する工程と、
前記硬化コンポジット構造から前記エラストマー工具を除去する工程と、を備える方法。
【請求項１８】
前記コンポジット・プリプレグは前記エラストマー外層に接触し、前記エラストマー内層に接触しない、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記フッ素エラストマー材料はバイトン（登録商標）を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記ベース材料は、シリコーン、ブチルゴム、またはエチレン・プロピレン・ジエン・モノマー・ゴム（ＥＰＤＭ）のうちの１つ以上を含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般にコンポジット製作の分野に関し、より詳細には、コンポジットの製造用の工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
エラストマー工具は、コンポジットの製造において用いられることがある。エラストマー工具は、材料のエラストマー特性によって硬質の工具を超える利点が提供される場合、特に有利であることがある。エラストマー工具は、デバルキングなどの用途では室温にて用いられることがある。エラストマー工具は、昇温下においてトラップ工具、再使用可能な真空バッグとして用いられることもあり、硬化処理中の圧力分散または強化（ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）のために用いられることもある。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】本開示の一実施形態によるエラストマー工具の断面図。
【図２】本開示の一実施形態による一例のエラストマー・マンドレル工具の断面図。
【図３】本開示の一実施形態による一例のエラストマー袋体工具の断面図。
【図４】本開示の一実施形態によるエラストマー工具を作成するための一例の方法を示す図。
【図５】本開示の一実施形態によるエラストマー工具を使用するための一例の方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
本開示は、コンポジットを形成するための工具として具体化される。該工具は、フッ素エラストマーを含み、前記エラストマー工具の外面を実質的に形成するエラストマー外層と、前記エラストマー外層に接着されており、前記フッ素エラストマーとは異なるベース材料を含むエラストマー内層と、を備える。
【０００５】
一実施形態では、フッ素エラストマーはバイトン（登録商標）である。
一実施形態では、前記ベース材料は、シリコーン、ブチルゴム、またはエチレン・プロピレン・ジエン・モノマー・ゴム（ＥＰＤＭ）のうちの１つ以上を含む。
【０００６】
一実施形態では、前記エラストマー工具は、前記エラストマー外層と前記エラストマー内層との間に配置されているエラストマー境界層をさらに備える。
一実施形態では、前記エラストマー境界層は、前記エラストマー外層と前記エラストマー内層とを接着させる。
【０００７】
一実施形態では、前記エラストマー境界層はビニル−メチル−ポリシロキサン（ＶＭＱ）シリコーンを含む。
一実施形態では、前記エラストマー工具はマンドレルであり、前記エラストマー内層は前記マンドレルの最内部を形成する。
【０００８】
一実施形態では、前記エラストマー工具は袋体であり、前記エラストマー内層は内部キャビティを実質的に形成し、前記エラストマー工具は前記内部キャビティに陽圧を与えることによって膨張可能である。
【０００９】
一実施形態では、前記エラストマー工具はシートである。
一実施形態では、前記フッ素エラストマーは前記ベース材料より大きなデュロメータを有する。
【００１０】
本開示は、方法として具体化されてもよい。該方法では、フッ素エラストマー材料を含むフッ素エラストマー層がモールド内に作成される。前記フッ素エラストマー材料とは異なるベース材料が前記モールドに対し付与される。前記フッ素エラストマー層および前記ベース材料は、エラストマー工具を作成するべく一緒に硬化される。
【００１１】
一実施形態では、前記フッ素エラストマー層を前記モールド内に作成することは、前記フッ素エラストマー材料を溶剤に溶解してフッ素エラストマー溶液を生成する工程と、前記フッ素エラストマー溶液を前記モールドに付与する工程と、前記フッ素エラストマー溶液を乾燥させて、前記フッ素エラストマー層を前記モールド内に作成する工程と、を含む。
【００１２】
一実施形態では、前記ベース材料は前記フッ素エラストマー層に対し付与され、前記フッ素エラストマー層および前記ベース材料を一緒に硬化させる工程によって、前記フッ素エラストマー層が前記ベース材料に対し接着される。
【００１３】
一実施形態では、前記フッ素エラストマー材料とも前記ベース材料とも異なる境界材料を含む境界層が前記フッ素エラストマー層に対し付与される。
一実施形態では、前記フッ素エラストマー層および前記ベース材料を一緒に硬化させ、エラストマー工具を作成することは、前記フッ素エラストマー層、前記境界層、および前記ベース材料を一緒に硬化させ、エラストマー工具を作成することを含み、前記境界層によって、前記フッ素エラストマー層が前記ベース材料に対し接着される。
【００１４】
一実施形態では、前記フッ素エラストマー材料はバイトン（登録商標）を含み、前記境界材料はビニル−メチル−ポリシロキサン（ＶＭＱ）シリコーンを含み、前記ベース材料は、シリコーン、ブチルゴム、またはエチレン・プロピレン・ジエン・モノマー・ゴム（ＥＰＤＭ）のうちの１つ以上を含む。
【００１５】
本開示は、エラストマー工具上にコンポジット・プリプレグを配置する工程と、前記エラストマー工具上の前記コンポジット・プリプレグを硬化させて、硬化コンポジット構造を形成する工程と、前記硬化コンポジット構造から前記エラストマー工具を除去する工程と、を含む方法として具体化されてもよい。該エラストマー工具は、フッ素エラストマーを含み前記エラストマー工具の外面を実質的に形成するエラストマー外層と、前記エラストマー外層に接着されており、前記フッ素エラストマーとは異なるベース材料を含むエラストマー内層と、を備える。
【００１６】
前記コンポジット・プリプレグは前記エラストマー外層に接触し、前記エラストマー内層に接触しない。
一実施形態では、前記フッ素エラストマー材料はバイトン（登録商標）を含む。
【００１７】
一実施形態では、前記ベース材料は、シリコーン、ブチルゴム、またはエチレン・プロピレン・ジエン・モノマー・ゴム（ＥＰＤＭ）のうちの１つ以上を含む。
限定の様々な組み合わせが上述のシステムおよび方法の各々について開示されているが、しかしながら、それらが本明細書に開示の限定全てを構成してはいないこと、また限定の全ての可能な組み合わせを構成してはいないことが認められる。したがって、追加の限定および本開示内において提示されている限定の異なる組み合わせは依然として開示の発明の範囲内にあることが認められる。
【００１８】
本発明のこれらのおよび他の特徴および利点は、以下に述べる好適な実施形態の詳細な説明を本発明の原理を例として示す添付の図面とともに参照することによって、より容易に明らかとなるであろう。
【００１９】
図面は例示の目的のためにのみ提供されており、典型的または例示的な実装を示すに過ぎない。当業者には、図に示されている構造および方法の代替実施形態が本明細書に記載されている開示の技術の原理から逸脱することなく用いられ得ることが、以下の説明から容易に認識される。図面は読み手の理解を促進するために提供されており、本開示の広さ、範囲、または適用可能性に関する限定と見なされるべきものではない。図示を明瞭かつ簡潔にするために、図面は必ずしも縮尺に応じて描かれていない。
【００２０】
エラストマー工具は、コンポジットの製造において用いられることがある。エラストマー工具は、材料のエラストマー特性によって硬質の工具を超える利点が提供される場合、特に有利であることがある。エラストマー工具は、デバルキングなどの用途では室温にて用いられることがある。エラストマー工具は、昇温下においてトラップ工具、再使用可能な真空バッグとして用いられることもあり、硬化処理中の圧力分散または強化のために用いられることもある。
【００２１】
様々な合成ゴムがエラストマー・コンポジット工具のために利用可能である。シリコーンは、その優れた高温性能、高い伸び性、および修理可能性から、最も広く用いられている。シリコーンはまた、およそ２５デュロメータ〜９０デュロメータ（ショアＡ）の範囲の硬さを含む、様々な特性を有する様々な配合を与える。コンポジット製造におけるシリコーンの使用に関連する１つの制限は、エポキシベースの樹脂系との非互換性である。多くのエポキシベースの樹脂はシリコーンと化学的に相互作用する。シリコーンはエポキシに混入する場合があり、エポキシはシリコーンを劣化させることがある。結果として、シリコーンは、エポキシを含有するほとんどの樹脂系について、認められる接触材料ではない。
【００２２】
また、高温エチレン・プロピレン・ジエン・モノマー（ＥＰＤＭ）配合も、エラストマーのコンポジット工具のために用いられることが可能である。ＥＰＤＭ配合は、相当な伸び性を有する強靭なエラストマーである。しかしながら、ＥＰＤＭ配合もエポキシ樹脂系と相互作用し、一般に未硬化コンポジットと直接接触させることは不可能である。ＥＰＤＭも、昇温下において酸素に暴露される場合、劣化を受けやすい。
【００２３】
フッ素エラストマー（バイトン（登録商標）など）もエラストマー工具のために用いられることが可能である。フッ素エラストマーは、一般に、化学的に不活性であり、典型的にはエポキシ樹脂系と相互作用せず、多くの場合、認められる接触材料である。フッ素エラストマー材料は、シリコーンと同様の高温性能や、低摩擦特性を有し、それによって、硬化させたコンポジットから、トラップされたエラストマー工具を除去することが容易となる。しかしながら、フッ素エラストマーは、典型的にはシリコーンより著しく高価である。また、フッ素エラストマーは、昇温下において比較的不十分な伸び性および不十分な引裂抵抗しか有しない。さらにまた、フッ素エラストマーは、一般に約６５〜９５デュロメータの比較的狭い範囲においてのみ利用可能である。シリコーンとは異なり、フッ素エラストマーは、一般に硬化時に加圧される必要もあり、これによって、エラストマー工具を形成するためにオートクレーブまたは密閉式のモールド処理が必要となる。加えて、フッ素エラストマー材料は自身に結合しないので、フッ素エラストマー材料を修理することは困難である。これらの欠点によって、コンポジット製造において用いられる工具のためのフッ素エラストマーの使用は大きく制限される。
【００２４】
本開示の技術では、フッ素エラストマーをベース材料として用いられる別のベース・エラストマーに対する外側のバリア層として用いることによって、化学的な不活性さおよび低い酸素透過性などフッ素エラストマーの利点を活用するとともに、その欠点（高いコストおよび劣った機械的特性など）を最小化するおよび／または打ち消す。一定の実施形態では、十分に薄いフッ素エラストマー外層は、ベース材料のエラストマー的な挙動に従うことが可能であり、フッ素エラストマーの範囲外のデュロメータを有するフッ素エラストマー工具を可能とする。異なるエラストマー同士（例えば、フッ素エラストマー外層およびベース・エラストマー内層）が、用いられるベース・エラストマーに応じて、境界層とともにまたは境界層なしで結合されることが可能である。様々な実施形態では、フッ素エラストマー層および／または異なるエラストマー間の境界層は、圧縮モールド上へ塗布されること、および／またはベース材料との加硫前にＢステージ材料として層にレイアップされることが可能である。開示の技術の様々な態様について、より詳細に本明細書に記載する。
【００２５】
従来の手法の下では、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）箔などのフッ素ポリマーが、コンポジット工具を包むために用いられる。しかしながら、それらの材料は、多くのベース・エラストマーに対し、昇温下においてより高いモジュラスおよび異なる収縮率を有する。それらの属性によって、複数回の使用後に箔の層間剥離が生じることがある。加えて、フッ素ポリマーとベース・エラストマーとの間のモジュラスのミスマッチによって、多くの場合、工具の曲げ時に工具に皺が生じる。これらの皺がコンポジットに引き継がれる。また、これらの剛直なフッ素ポリマー箔によって、エラストマー袋体などのエラストマー工具の膨張は大きく制限される。
【００２６】
本開示の技術によって、エラストマー工具用のサンドイッチ構造の中へ様々なエラストマーを統合することによって、従来の手法の制限が克服される。本開示の技術によって、しわおよび剥離を回避する比較的低コストの工具技術が可能となり、ベース材料または接触材料自身の制限が克服される。バルクのフッ素エラストマーとは異なり、開示の技術の様々な実施形態では、オートクレーブを使用することなく、フッ素エラストマーを含有するエラストマー工具をユーザが加硫することが可能となり、それによって製造コストが著しく低減される。
【００２７】
図１には、本開示の一実施形態によるエラストマー工具１００の断面図を示す。最も外側のエラストマーのフッ素エラストマー層１０１は、バイトン（登録商標）などのフッ素エラストマーを含むか、フッ素エラストマーからなるか、または実質的にフッ素エラストマーからなることが可能である。この最も外側のフッ素エラストマー層１０１は、コンポジット（例えば、エラストマー工具１００を用いて形成されるコンポジット）と直接接触していてもよい。これに代えて、最も外側のフッ素エラストマー層１０１は、エラストマー工具１００と形成されているコンポジットとの間に配置可能な追加のバリア層および／またはブリーザ層と接触することも可能である。この最外層１０１は、９０未満のショアＡのデュロメータを有してもよい。最も外側のフッ素エラストマー層１０１のデュロメータは、ベース・エラストマー１０３のデュロメータと異なってもよい。ベース・エラストマー１０３は、例えば、シリコーン、ＥＰＤＭ、またはブチルゴムを含むか、それからなるか、または実質的にそれからなってよい。ベース・エラストマー１０３において用いられるシリコーン、ＥＰＤＭ、またはブチルゴムは、工具１００を用いて製造されているコンポジットの硬化に十分な温度性能を有する材料に基づき選択されることが可能である。
【００２８】
一定の実施形態では、最も外側のフッ素エラストマー層１０１は、不十分な接着しか示さないベース材料／フッ素エラストマーの組み合わせに対する境界層１０２を用いて、ベース・エラストマー１０３に対し取り付けられることが可能である。例えば、一定の実施形態では、境界層１０２は、ビニル・メチル・ポリシロキサン（ＶＭＱ）シリコーンを含むか、それからなるか、または実質的にそれからなってよい。他の実施形態では、境界層１０２は全く必要とされなくてもよく、最も外側のフッ素エラストマー層１０１がベース・エラストマー１０３に対し直接接着されることが可能である。これは、例えば、ベース・エラストマー１０３およびフッ素エラストマー層１０１が硬化時にしきい値レベルの接着を示す場合に当てはまることがある。
【００２９】
一定の実施形態では、ベース・エラストマー１０３はシリコーン材料を含んでよく、最も外側のフッ素エラストマー層１０１はバイトン（登録商標）材料を含んでよく、両方の層が過酸化物硬化剤（例えば、同じ過酸化物硬化剤、または異なる過酸化物硬化剤）を用いて硬化されてよい。そのような配合は、最も外側のフッ素エラストマー層１０１をベース・エラストマー１０３に対し直接接着する（すなわち、中間の境界層１０２が存在しない）のに有効であることが見出された。本開示の一実施形態によって、エラストマー工具（エラストマー工具１００など）を形成するための一例の方法について、図４を参照して以下に記載する。
【００３０】
ベース材料１０３がコンポジットと直接接触しないので、ベース材料１０３のコンポジットとの反応性を考慮する必要はない。ベース材料は、コンポジットと接触する接触材料に限定されることなく、その機械的性能もしくは熱的性能のため、またはコストが低いために選択される。さらにまた、ベース材料が機械的特性おける利点を提供するので、最も外側のフッ素エラストマー層は、劣った機械的特性またはデュロメータを有することが可能である。
【００３１】
図１に示す様々な層は、本明細書において提供される他の図と同様、説明を容易にするために提供されており、縮尺に応じて描かれていない場合があることが認められる。例えば、フッ素エラストマー層が境界層なしでベース・エラストマーに対し接着されている一例の実装では、最も外側のフッ素エラストマー層の厚さは約０．１２７ｍｍ（約０．００５インチ）であってよく、ベース材料の厚さは以上であってよい。そのような実装では、最も外側のフッ素エラストマー層が、そのフッ素エラストマーにおいて典型的に見られる範囲外のデュロメータおよび弾性の測定値を示すことが観察された。例えば約０．１７８ｃｍ（０．０７０インチ）のシリコーンの層上に０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）のバイトン（登録商標）の層を配置することによって、バイトン（登録商標）の薄い層は、バイトン（登録商標）の典型的な範囲の外でありシリコーンにより類似する硬さ（デュロメータ）および弾性特性を示した。
【００３２】
図２には、本開示の一実施形態における、台形のマンドレルの形態によるエラストマー工具２００の断面図を示す。エラストマー工具２００は、図１により上述した工具１００のそれと同様の層構造を有する。工具２００の最外層２０２は、バイトン（登録商標）などフッ素エラストマー材料を含むか、それからなるか、または実質的にそれからなる、フッ素エラストマー層である。この最外層２０２は、コンポジット（例えば、工具２００を用いて形成されるコンポジット）と直接接触していてもよい。これに代えて、最外層２０２は、工具２００と形成されているコンポジットとの間に配置可能な追加のバリア層および／またはブリーザ層と接触することも可能である。この層２０２のデュロメータは、ベース・エラストマー２０６のデュロメータと異なってもよい。一定の実施形態では、ベース・エラストマー２０６は、シリコーン、ＥＰＤＭ、またはブチルゴムを含むか、それからなるか、または実質的にそれからなってよい。ベース・エラストマー２０６用の材料は、工具２００が用いられるコンポジットを硬化させるのに十分な温度性能を有するように選択されてもよい。図１に示した実施形態と同様に、最も外側のフッ素エラストマー層２０２をベース・エラストマー２０６に接着するために必要である場合、境界層２０４が用いられることが可能である。様々な実施形態では、境界層２０４は、ＶＭＱシリコーンを含むか、それからなるか、または実質的にそれからなってよい。他の実施形態では、境界層２０４は全く必要とされなくてもよく、最も外側のフッ素エラストマー層２０２がベース・エラストマー２０６に対し直接接着されることが可能である。一定の実施形態では、コンポジット硬化処理中のエラストマー工具２００の熱膨張に関連して工具の膨張が低減されることが所望される場合、エラストマーのマンドレル工具２００の中央部分（例えば、ベース材料２０６）は、マンドレル工具２００の長さを通じた穴など、開口を有することが可能である。
【００３３】
図３には、本開示の一実施形態における、袋体（ブラダ）または再利用可能な真空バッグの形態によるエラストマー袋体工具３００の一実施形態を示す。エラストマー袋体工具３００は、図１により上述した工具１００のそれと同様の層構造を有する。先の図と同様、外側のフッ素エラストマー層３０２は、工具３００と形成されているコンポジットとの間のコンポジット層または追加の境界層に対するバリア層として働く。境界層３０４は、図１および図２に関して上述したように用いられることが可能である。エラストマー工具３００の大半は、ベース・エラストマー材料製の内層３０６に存在する。ベース・エラストマー材料は、形成されるコンポジットを硬化させるのに十分な温度性能を有するシリコーン、ＥＰＤＭ、および／またはブチルゴムを含むか、それからなるか、または実質的にそれからなってよい。エラストマー工具３００が袋体の形態であるこの特定の実施形態では、エラストマー工具３００は、エラストマー工具３００を膨張または収縮させるようにエラストマー工具３００に対し陽圧または陰圧が与えられることを可能とする、内部キャビティ３０８を備える。例えば、形成されているコンポジットに対しエラストマー工具３００によって圧力が印加されるようにエラストマー工具３００を膨張させるべく、ガスによって陽圧が与えられることが可能である。コンポジットの硬化後にエラストマー工具３００を抜去することをより容易にするようにエラストマー工具３００を収縮させるべく、陰圧が与えられることが可能である（例えば、キャビティ３０８からガスを除去することによって）。
【００３４】
本明細書に記載の各例の実施形態では、工具（例えば、工具２００および３００）の形状は単に例示の目的で示されている。本開示の技術によって製造される工具の断面は、台形、正方形、楕円形、または袋体のコンポジット・キャビティを形成するのに有用な任意の他の形状であることが可能である。工具は、再利用可能な真空バッグ用途における成形シートであることも可能である。
【００３５】
図４には、本開示の一実施形態による、エラストマー工具を形成するための一例の方法４００を示す。ブロック４０２にて、この例の方法４００は、フッ素エラストマーを溶剤に溶解することが可能である。例えば、フッ素エラストマーはバイトン（登録商標）であってよく、溶剤はアセトンであってよい。フッ素エラストマーは硬化剤を含むことが可能である。ブロック４０４にて、この例の方法４００は、圧縮モールドの内部またはエラストマー工具を形成するために用いられる他の工具の内部にフッ素エラストマー溶液を付与することが可能である。ブロック４０６にて、この例の方法４００は、フッ素エラストマー層を作成するためにフッ素エラストマー溶液を空気乾燥させることが可能である。ブロック４０８にて、この例の方法４００は、フッ素エラストマー層に対する境界層をモールドに付与することが可能である。一定の実施形態では、境界層は、ＶＭＱシリコーンを含むか、それからなるか、または実質的にそれからなることが可能である。一定の実施形態では、境界層は、硬化されていないＢステージ材料の薄いシート（例えば、ＢステージのＶＭＱシリコーンのシート）をレイアップすることによって、フッ素エラストマー層に付与されることが可能である。一定の実施形態では、境界層は硬化剤を含むことが可能である。硬化剤は、フッ素エラストマー層において用いられるものと同じであってもよく、異なってもよい。ブロック４１０にて、この例の方法４００は、境界層にベース材料を付与することが可能である。様々な実施形態では、ベース材料は、シリコーン、ＥＰＤＭ、および／またはブチルゴムを含むことが可能である。様々な実施形態では、ベース材料は、Ｂステージ材料のシート（例えば、Ｂステージのシリコーン、ＥＰＤＭ、および／またはブチルゴムのシート）をレイアップすることによって、境界層に対し付与されることが可能である。他の実施形態では、ベース材料は、境界層上にベース材料を押し出すことによって、境界層に対し付与されることが可能である。一定の実施形態では、ベース材料は硬化剤を含むことが可能である。硬化剤は、フッ素エラストマー層および／または境界層において用いられるものと同じであってもよく、異なってもよい。最後に、ブロック４１２にて、方法４００は、フッ素エラストマー層、境界層、およびベース材料を共硬化させ、それらを加硫することが可能である。
【００３６】
上述の通り、一定の実施形態では、境界層が必要でない場合もあり、フッ素エラストマー層がベース材料に対し直接接着されることが可能である。そのような実施形態では、ブロック４０８は、この例の方法４００から除去されることが可能であり、ブロック４１０にて、ベース材料がフッ素エラストマー層に対し直接付与されることが可能である。ブロック４１２にて、フッ素エラストマー層およびベース材料は、それらを加硫するべく共硬化されることが可能である。
【００３７】
図５には、本開示の一実施形態による、エラストマー袋体工具を用いてコンポジット構造を作成するための一例の方法５００を示す。コンポジット構造は、多くの場合、樹脂系が予め含浸されているコンポジット・ファイバの１または複数の層を用いて形成される。例えば、コンポジット・ファイバは、エポキシ樹脂が予め含浸されている炭素繊維またはガラス繊維を含んでよい。そのような層は、一般に「プリプレグ」と呼ばれている。プリプレグでは、樹脂系は硬化されていないか、部分的にしか硬化されていない。ブロック５０２にて、この例の方法５００は、硬質の工具にプリプレグを配置することが可能である。ブロック５０４にて、この例の方法５００は、フッ素エラストマー外層およびエラストマーベース材料内層を有するエラストマー工具を、プリプレグ上に配置することが可能である。ブロック５０６にて、この例の方法５００は、ストリンガ・プリフォームをエラストマー工具上に配置することが可能である。ブロック５０８にて、この例の方法は、未硬化のコンポジット・アセンブリを形成するべく、離型層、ブリーザ層、１または複数のバッキング材料、および／または外部カウルを、プリプレグ、エラストマー工具、およびストリンガ・プリフォームの上に配置することが可能である。ブロック５１０にて、この例の方法５００は、オーブンまたはオートクレーブ中において、未硬化のコンポジット・アセンブリを硬化させることが可能である。ブロック５１２にて、この例の方法５００は、硬化したコンポジット構造を取り出すべく、離型層、ブリーザ層、１または複数のバッキング材料、外部カウル、エラストマー工具、および／またはストリンガ・プリフォームを除去することが可能である。
【００３８】
開示の技術の様々な実施形態について上述されているが、それらの実施形態は限定ではなく例として提示されていることが理解される。同様に、様々な図表には、開示の技術に含まれることが可能である特徴および機能を理解することを助けるべく、開示の技術についての一例の構造または構成が示されている場合がある。開示の技術は、その示されている構造または構成の例に限定されるのではなく、その所望の特徴は様々な代替の構造および構成を用いて実施されることが可能である。実際のところ、当業者には、本明細書に開示の技術の所望の特徴を実施するためにどのように代替の機能的、論理的、または物理的な区分および構成を実施するかは明らかである。これに加えて、フローチャート、動作の記載、および方法の請求項に関して、本出願において工程が提示される順番は、そうでないと文脈によって示されていない限り、様々な実施形態が記載の機能を同じ順番により実行するように実施されることを要求するものではない。
【００３９】
開示の技術は様々な例示的な実施形態および実装に関して上述されているが、しかしながら、個別の実施形態のうちの１または複数において記載されている様々な特徴、態様、および機能は、それらが記載されているその特定の実施形態に対するそれらの適用に限定されるものではなく、開示の技術の他の実施形態の１つ以上に対し、そうした実施形態が記載されているか否か、また、そうした特徴が記載の実施形態の一部として提示されているか否かに拘わらず、単独でまたは様々な組み合わせにより適用可能であることが理解される。したがって、本明細書に開示の技術の幅および範囲は、上述の例示的な実施形態のうちのいずれによっても限定されるものではない。
【００４０】
本文書において用いられる語句およびその変形は、そうでないと明示的に述べられている場合を除き、限定ではなく非限定的（オープンエンド）であるものとして解される。以下、例として、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は「限定なく、含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ，  ｗｉｔｈｏｕｔ  ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ）」などを意味するものとして読まれ、用語「例（ｅｘａｍｐｌｅ）」は、その排他的または限定的なリストではなく、説明においてその項目のある例示的な場合を提供するために用いられ、用語「１つの」（“ａ”  ｏｒ  “ａｎ”）は、「少なくとも１つの（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」、「１つ以上の（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」などを意味するものとして読まれ、「従来の（ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ）」、「伝統的な（ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ）」、「通常の（ｎｏｒｍａｌ）」、「標準的な（ｓｔａｎｄａｒｄ）」、「既知の（ｋｎｏｗｎ）」、および同様の意味の用語は、その項目を所与の期間に対し記載されたものに限定する、またはその所与の期間に利用可能な項目に限定すると解されるものでなく、むしろ、現在または将来の任意の時点において利用可能であり得る従来の、伝統的な、通常の、または標準的な技術を包含するように読まれるものである。同様に、本文章において当業者に明らかであるまたは知られている技術と言う場合、そうした技術は現在または詳細の任意の時点において当業者に明らかであるまたは知られている技術を包含する。
【００４１】
「１または複数（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」、「少なくとも（ａｔ  ｌｅａｓｔ）」、「しかしながらそれに限定されない（ｂｕｔ  ｎｏｔ  ｌｉｍｉｔｅｄ  ｔｏ）」、その他の句など、一部の例における広げる語句の存在は、そうした広げる句が存在しない例について、より狭い場合しか意図されていないことまたは必要とされないことを意味するように読まれるものではない。これに加えて、本明細書に記載の様々な実施形態は、例示的なブロック図、フローチャート、および他の図示に関して記載されている。本文書の読後に当業者には明らかとなるように、それら示された実施形態およびそれらの様々な代替形態は、それら示された例に限定されることなく実施されることが可能である。例えば、ブロック図およびそれに伴う記載は、特定の構造または構成を要求するものとして解釈されるものではない。
【００４２】
本開示は現在の好適な実施形態のみを参照して提示されているが、しかしながら、当業者には、本開示から逸脱することなく様々な修正がなされ得ることが認められる。したがって、本開示は添付の特許請求の範囲および記載されている限定によってのみ規定されるものである。
【図１】
2020535989.tif 000003
【図２】
2020535989.tif 000004
【図３】
2020535989.tif 000005
【図４】
2020535989.tif 000006
【図５】
2020535989.tif 000007
【国際調査報告】
2020535989.tif 000008
2020535989.tif 000009
2020535989.tif 000010