JP2003524666A

JP2003524666A - 製品およびコアクラッシュ防止方法

Info

Publication number: JP2003524666A
Application number: JP2000550669A
Authority: JP
Inventors: ルーカス，スコット，ディー．; マスケル，ロビン，ケー．
Original assignee: サイテックテクノロジイコーポレーション
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1999-05-24
Publication date: 2003-08-19

Abstract

(57)【要約】低減されたコアクラッシュおよび／または低減された気孔率を示す剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造を提供する。さらに、他のプリプレグ層上に配されたとき、増大した摩擦抵抗を示す剛性処理されたプリプレグ層をも提供する。さらに、関連する出発材料および方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】

本発明は、一般に積層構造の分野に関し、特にハニカムサンドイッチ構造の製
造方法およびそれに関連する低減されたコアクラッシュ値を有する製品に関する
。さらに、本発明は、かかるハニカムサンドイッチ構造を組み立てるのに用いら
れる出発材料にも関する。

【０００２】ハニカムコア、およびハニカムコアの各表面に配された少なくとも１つのプリ
プレグ層（つまり樹脂系で含浸された織物）を含む複合硬化ハニカムサンドイッ
チ構造は、低密度で高い機械的強度を付与するために航空宇宙産業全体で用いら
れている。

【０００３】ハニカムサンドイッチ構造の主な問題点は、ハニカムコアが製造工程のオート
クレーブ処理中に押し潰される傾向があることである。この問題は一般的に、「
コアクラッシュ」と呼ばれている。構造物（例えば、飛行機の構造物）を製造す
る際のコアクラッシュによって構造が無駄になり、直接的な労働、遅延、および
材料に関する出費のために製造コストが増大する。

【０００４】コアクラッシュは、ハニカムサンドイッチ構造を含むプリプレグ層間オートク
レーブ工程中の差動運動のために生じることが知られている。この差動運動は、
おそらく樹脂系の粘度が最低値の場合に、オートクレーブサイクルの終わりに起
こると本技術分野では考えられていた。したがって、オートクレーブ工程中のコ
アクラッシュを低減するために用いられる既知の方法は、機械的／物理的手段（
つまり、差動運動からプリプレグ層を保持するためにタイダウンを用いる）のど
ちらかによって、または樹脂系（つまり、樹脂系の粘度を増加させるために反応
の速い樹脂系を用いる）もしくはオートクレーブ工程の他のパラメータ（例えば
、利用樹脂系、ステージングおよびレイアップに用いる真空レベル、その工程中
および後処理中における内圧）に焦点を当てた化学的手段によって差動運動を防
止することに絞られている。概して、Ｄ．Ｊ．Ｒｅｎｎ，Ｔ．Ｔｕｌｌｅａｕ，
Ｊ．Ｃ．Ｓｅｆｅｒｉｓ，Ｒ．Ｎ．Ｃｕｒｒａｎ，Ｋ．Ｊ．Ａｈｎの論文「Ｃｏ
ｍｐｏｓｉｔｅＨｏｎｅｙｃｏｍｂＣｏｒｅＣｒｕｓｈｉｎＲｅｌａ
ｔｉｏｎｔｏＩｎｔｅｒｎａｌＰｒｅｓｓｕｒｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎ
ｔ」，ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，ｐｐ．
３１−４０，１９９５年１０月（「コアクラッシュを決定する際に、樹脂系が最
も重要なパラメータであることが示された」）を参照のこと。しかしながら、コ
アクラッシュを低減する既知の機械的／物理的手段は労働コストが増加するため
に製造コストが増加する。さらに、樹脂系またはオートクレープ工程の他のパラ
メータに焦点を当ててコアクラッシュを低減する既知の化学的手段は時として、
既知のハニカムサンドイッチ構造のコアクラッシュを十分に低減することができ
ないことがある。

【０００５】従来の方法により製造されるハニカムサンドイッチ構造に関連する他の問題は
、場合により、ハニカムサンドイッチ構造のプリプレグ層間および層内に高い気
孔率および／または層間剥離が存在するために、徐々に破壊する傾向があること
である。この問題は一般的に、「高気孔率」と呼ばれている。プリプレグ層が高
気孔率であると、プリプレグ層の空隙中に水分を移入し、蓄積するのが容易にな
る。高温（例えば、オートクレーブ条件）にさらす場合、この水分によって、プ
リプレグ層の空隙内圧力が増加し、得られた硬化構造に存在する空隙の大きさが
拡張する。さらに、硬化構造が高気孔率であることにより、構造のコア中に移入
および蓄積する水分の経路が与えられ、それにより構造物が重みを増す。したが
って、高気孔率であると構造物の寿命を短くし、かつ／または好ましくない構造
物の特性（例えば、重量）が増大したり、直接の労働、遅延、および材料に係る
費用のために製造コストが増大する。

【０００６】高気孔率の既知の原因は、オートクレーブ中のハニカムサンドイッチ構造成分
の不十分な固結である。固結は、高温のオートクレーブサイクル中に高圧（約１
００ＰＳＩ）で最も適切に生じることが知られている。固結を増進するより高い
圧力（約４５ＰＳＩより高く、約８５ＰＳＩまで）は既知のハニカムサンドイッ
チ構造のコアクラッシュを偶然生じることがあるため、既知のハニカムサンドイ
ッチ構造成分の固結は、一般に比較的低い圧力（約４５ＰＳＩ未満）で生じさせ
る。したがって、気孔率を低減するのに用いられる既知の方法は、一般に、樹脂
の変更ならびにプリプレグ内の水分含有量および閉じ込められた空気を減少させ
るプリプレグ加工技術に絞られている。これらの既知の方法は、少なくとも２つ
のオートクレーブサイクルを通ってそれぞれのハニカムサンドイッチ構造を加工
する必要性があるため、ハニカムサンドイッチ構造の製造コストを増加すること
がある。さらに、これらの既知の方法で用いられる低い固結圧力では、ハニカム
コアを有するプリプレグ層の固結を十分促進することができないことがある。

【０００７】上述のように、既知のプリプレグ層は、それから製造したハニカムサンドイッ
チ構造においてコアクラッシュを低減するよう差動運動を制限されることができ
る。差動運動を制限する既知の方法は、機械的／物理的拘束手段（タイダウンを
用いる）または上述のようにオートクレーブ工程の一定のパラメータに焦点を当
てた化学的拘束手段（例えば、利用樹脂系、ステージングおよびレイアップに用
いる真空レベル、その工程中および後処理中の内圧）に絞られている。しかしな
がら、上述のように、これらの機械的および化学的拘束手段は、労働コストの増
大のために製造コストが増大し、かつ／または既知のハニカムサンドイッチ構造
のコアクラッシュを常に十分低減することができるわけではない。

【０００８】プリプレグ層の既知の織物成分は一般に、サイジングおよび／または仕上げを
した繊維からなる。織物をサイジングすることにより、繊維を織物に織り上げる
のが容易になる。織物の仕上げによって、織物の既知のある種の特性（例えば、
防湿性）および仕上がった織物から形成したプリプレグ層のある種の機械的特性
（例えば、引張り強さ、圧縮強さ、およびハニカムサンドイッチ構造のハニカム
コアに対する接着特性）が高まる。

【０００９】一般に、既知のプリプレグ層織物成分に関連する特性は以下のとおりである。一般に、市販の炭素繊維ベースの織物はサイジングされているが未仕上げであ
り、用いる織り方の種類および／または意図する最終用途の種類および／または
用いるサイジング剤の種類に応じて、サイジング剤濃度０．５％〜１．５％±０
．１％（重量による）を有する。一方、市販のガラス繊維ベースの織物はサイジ
ングされ、次いで仕上げされる。しかしながら、実質的にデンプンベースのサイ
ジング剤は織物を織り上げた後および仕上げ剤を施す前に焼いて除去する。これ
らのガラス繊維ベースの織物は、使用する織り方の種類および／または意図する
最終用途の種類および／または用いる仕上げ剤の種類に応じて仕上げ剤濃度０．
０８％〜０．２１％±０．０１８％（重量による）を有する場合がある。例えば
、８−ハーネスのサテン織りおよびＣｌａｒｋ−Ｓｃｈｗｅｂｅｌ（登録商標）
（サウスカロライナ州、Ａｎｄｅｒｓｏｎ）（ＣＳ７２４）またはＢｕｒｌｉｎ
ｇｔｏｎＧｌａｓｓＦａｂｒｉｃｓ（登録商標）（バージニア州、Ａｌｔａ
Ｖｉｓｔａ）から市販の登録商標を有する仕上げ剤（ＢＧＦ６４４、ＢＧＦ５
０８、ＢＧＦ５０８Ａ）を用いて製造された市販のガラス繊維ベースの織物は、
仕上げ剤濃度０．１０％±０．０２％を有すると考えられている。

【００１０】８−ハーネスのサテン織りおよび繊維面積重量２９３±１０ｇ／ｍ²を有する
織物を基材とする既知のガラス繊維ベースの織物成分（仕上げ剤を有する）は一
般的に、３．０ポンドフート未満のＡＳＴＭ剛性値を有する。この原則の例外は
、Ｆ−６９（Ｈｅｘｃｅｌ（登録商標）社、アリゾナ州、Ｃａｓａ、Ｇｒａｎｄ
ｅ）で表面処理されたガラス繊維ベースの織物であり、繊維面積重量２９３±１
０ｇ／ｍ²を有する８−ハーネス織りガラス繊維ベースのＦ−６９で仕上げされ
た織物の試料で行った試験に基づいて、本出願人がそれを測定した結果、約９．
２５ｌｂｆｔのＡＳＴＭ剛性値を有した。平織りおよび繊維面積重量１９３±
７ｇ／ｍ²を有する織物を基材とする既知の炭素繊維ベースの織物成分（サイジ
ング剤を有する）は一般的に、３．３ポンドフート（ｌｂｆｔ）を超えないＡ
ＳＴＭ剛性値を有する。

【００１１】一般的に、プリプレグ層の既知の織物成分と関連する加工は以下のとおりであ
る。一般的に、既知のガラス繊維ベースの織物成分は仕上げ剤を塗布し、続いて
温度範囲３００°Ｆ〜３５０°Ｆで熱処理によって仕上げされる。

【００１２】したがって、低減されたコアクラッシュを示す新規でより優れたハニカムサン
ドイッチ構造が必要とされている。さらに、低減された気孔率を示す新規でより
優れたハニカムサンドイッチ構造が必要とされている。さらに、差動運動（例え
ば、製造中の）を制限された新規でより優れたプリプレグ層が必要とされている
。さらに、低減されたコアクラッシュを示すハニカムサンドイッチ構造、低減さ
れた気孔率を示すハニカムサンドイッチ構造、および差動運動が拘束されたプリ
プレグ層のための新規でより優れた出発材料が必要とされている。

【００１３】

【発明の概要】

本発明によれば、プリプレグ層の織物成分およびハニカムサンドイッチ構造の
ＡＳＴＭ剛性値はプリプレグ層の差動運動、ハニカムサンドイッチ構造のコアク
ラッシュ値および気孔率に影響を及ぼし得ることが見出された。この織物成分の
ＡＳＴＭ剛性値を変える方法が開発された。

【００１４】従って、本発明の一つの観点により、複数の繊維および該繊維のうちの少なく
とも一部上に配された高分子材料を含む剛性処理された織物が開発され、該剛性
処理された織物は未処理の織物のＡＳＴＭ剛性値より大きいＡＳＴＭ剛性値を発
揮する。剛性処理された織物に関するＡＳＴＭ剛性値の増加の大きさは、パーセ
ント値（例えば、７％以上の）または絶対項（例えば、３．４ｌｂｆｔ以上の
）で定義することができる。

【００１５】本発明の他の観点では、未処理の織物のＡＳＴＭ剛性値より大きいＡＳＴＭ剛
性値を有する剛性処理された織物の製造方法もまた開発されており、その方法は
複数の繊維および該繊維のうち少なくとも一部上に配された高分子材料および／
または高分子材料前駆体を含む織物を得ること、および該織物を、未処理の織物
のＡＳＴＭ剛性値よりも大きいＡＳＴＭ剛性値を有する剛性処理された織物を製
造するのに十分な条件下で処理することを含む。これらの条件には何ら制限は無
く、熱処理、紫外線処理、ラジカルメカニズム、および前駆体を処理して高分子
材料の形成および／または前駆体および／または高分子材料と繊維との化学結合
を促進する他の方法が含まれる。熱処理は剛性強化処理温度で、かつ／または剛
性強化滞留時間内、かつ／または剛性強化時間−温度積で、かつ／または剛性強
化前駆体濃度での前駆体存在下で、かつ／または剛性強化熱ガス循環速度の存在
下で行われる。或いは、低温であってもその温度で生じた熱エネルギーの実質的
に全てが材料に伝導され剛性処理される場合には、加熱処理は低温で行うことが
できる。

【００１６】本発明の他の観点により、前述の各方法によって製造された未処理の織物のＡ
ＳＴＭ剛性値よりも大きいＡＳＴＭ剛性値を有する剛性処理された織物も開発さ
れた。

【００１７】本発明の他の観点により、織物原料、該織物原料のうちの少なくとも一部上に
剛性強化前駆体濃度で配された高分子材料の前駆体、および所望により該織物原
料のうちの少なくとも一部上に配された高分子材料を含む剛性処理された織物原
料も開発された。この剛性強化前駆体濃度は、既知の処理条件では増大したＡＳ
ＴＭ剛性値を与えない前駆体濃度について対する重量パーセントまたは濃度（重
量／重量）パーセントの増加によって測定することが可能である。

【００１８】本発明の他の観点により、剛性処理された織物原料の製造方法であって、織物
原料を得ること、該織物原料のうちの少なくとも一部上に１）剛性強化前駆体濃
度の高分子材料前駆体、および所望により２）高分子材料を配することを含む方
法が開発された。さらには、剛性処理された織物原料の製造方法において、織物
材料であって、該織物原料のうちの少なくとも一部上に配された高分子材料およ
び／または高分子材料前駆体を含む織物原料を得ること、および該織物材料を、
剛性処理された織物原料から製造した剛性処理された織物に未処理の織物のＡＳ
ＴＭ剛性値よりも大きいＡＳＴＭ剛性値を付与するよう選択された条件下で処理
することを含む方法が開発されている。例えば、かかる処理は、熱処理、紫外線
処理、およびラジカルメカニズムからなる群より選択することができる。

【００１９】本発明の他の観点においては、本明細書に記載の処理工程によって製造した本
発明の剛性処理された織物のＡＳＴＭ剛性値が増大することにより、以下に示す
本発明の織物および／または本発明の織物原料の各特性の１以上が任意に得られ
ることが発見されている。第１に、処理中に、織物または織物原料中の高分子材
料の一部が繊維および／または織物原料と化学結合し、高分子材料前駆体の高Ｎ
量体(advanced n-monomers)が処理中に生じる。第２に、高分子材料の一部が繊
維および／または織物原料と化学結合し、対応する未処理の織物の繊維および／
または織物原料に比較べその平均厚さを増加するために繊維および／または織物
原料を被覆する。第３に、処理中に、繊維（ヤーンまたはトウ、およびフィラメ
ント）のうちある種の成分は、非毛管表面に同じ成分を施された高分子材料の平
均厚さより大きい平均厚さでその毛管表面に配された高分子材料を有する。

【００２０】本発明の他の観点においては、剛性処理された織物と樹脂系とを含む剛性処理
されたプリプレグ層が開発された。

【００２１】本発明の他の観点においては、剛性処理された織物と樹脂系とを得ること、該
剛性処理された織物上に該樹脂系を配することによって剛性処理されたプリプレ
グ層を製造する方法が開発された。

【００２２】本発明の他の観点においては、剛性処理されたプリプレグ層の構造中に剛性処
理された織物を用いることにより、剛性処理されたプリプレグ層と他の任意の層
（剛性処理された、または未処理の）との間の摩擦抵抗を、２つの未処理プリプ
レグ層同士の間の摩擦抵抗よりも大きくすることが可能であることが発見された
。剛性処理されたプリプレグ層と他の任意の層（剛性処理された、または未処理
の）との間のこの摩擦抵抗の大きさは、絶対値（例えば、３０から２００ポンド
）として、或いは２つの未処理プリプレグ層間の摩擦抵抗に対するパーセンテー
ジ増加（例えば、１０％から６００％）として定義することが可能である。

【００２３】本発明の他の観点においては、第１表面と、該第１表面上に配された剛性処理
されたプリプレグ層とを有するハニカムコアを含み、該剛性処理されたプリプレ
グ層が樹脂系と本発明の剛性処理された織物とを含む剛性処理されたハニカムサ
ンドイッチ構造前駆体が開発された。所望により、これらの剛性処理されたハニ
カムサンドイッチ構造前駆体は、さらに、該第１表面に配された少なくとも１つ
の追加のプリプレグ層を含み、該追加プリプレグ層のそれぞれは、独立的に選択
される樹脂系および独立的に選択される剛性処理された織物または未処理の織物
を含むことが可能である。これに続く、該前駆体をハニカムサンドイッチ製品に
するための処理中に、所望により、該追加プリプレグ層のうち少なくとも１つと
該剛性処理されたプリプレグ層とを、ラミネーションのために該ハニカムコアの
該第１表面を越えて延在させることができる。

【００２４】本発明の他の観点においては、第１表面および第２表面、該第１表面上に配さ
れ、該第１表面を超えて延在する第１プリプレグ層、および該第２表面上に配さ
れ、該第２表面を超えて延在する第２プリプレグ層を含むハニカムコアを有する
剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造物であって、該第１表面を超えて延在
する該第１プリプレグ層の一部が、該第２表面を超えて延在する該第２プリプレ
グ層の一部と接触し、エッジバンドを形成している剛性処理されたハニカムサン
ドイッチ構造物が開発された。所望により、追加のプリプレグ層を該第１表面お
よび／または第２表面および／またはエッジバンド上に配することが可能である
。該第１プリプレグ層は樹脂系と本発明の剛性処理された織物とを含み、該第２
プリプレグ層および所望により追加されるプリプレグ層の各々は、独立的に選択
される樹脂系と、本発明の剛性処理された織物または未処理の織物から独立的に
選択される織物とを含む。所望により、該第１プリプレグ層は高い樹脂含有率を
有する。

【００２５】本発明の他の観点においては、第１表面と、該第１表面上に配された第１プリ
プレグ層とを有するハニカムコアを含む組み立てられたハニカムサンドイッチ構
造前駆体を得る工程であって、該第１プリプレグ層が樹脂系と本発明の剛性処理
された織物から選択される織物とを含んでいる工程、および該組み立てられたハ
ニカムサンドイッチ構造前駆体を、該組み立てられたハニカムサンドイッチ構造
前駆体を固結させるのに十分なオートクレーブ条件下で処理する工程を含む剛性
処理されたハニカムサンドイッチ構造前駆体を製造する方法が開発されてた。

【００２６】本発明の他の観点においては、第１表面および第２表面、該第１表面に配され
、該第１表面を超えて延在する第１プリプレグ層と、該第２表面に配され、該第
２表面を超えて延在する第２プリプレグ層とを有するハニカムコアを含む組み立
てられたハニカムサンドイッチを得ることを含む剛性処理されたハニカムサンド
イッチ構造の製造方法であって、該第１表面を超えて延在する該第１プリプレグ
層の第１部分を、該第２表面を超えて延在する該第２プリプレグ層の第２部分に
接触させてエッジバンドを形成する方法が開発された。所望により、追加のプリ
プレグ層を該第１表面および／または第２表面および／またはエッジバンド上に
配することができる。該第１プリプレグ層は、樹脂系と、本発明の剛性処理され
た織物から選択された織物とを含み、該第２プリプレグ層および該任意に追加さ
れるプリプレグ層の各々は、独立的に選択された樹脂系と、独立的に選択された
剛性処理された織物または未処理の織物とを含む。組み立てられたハニカムサン
ドイッチは、該組み立てられたハニカムサンドイッチを固結させるのに十分なオ
ートクレーブ条件下で処理する。

【００２７】剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造の構造中に少なくとも１つの剛性処
理されたプリプレグ層を用いることによって、剛性処理されたハニカムサンドイ
ッチ構造のある種の望ましい特性が高まる。例えば、剛性処理されたハニカムサ
ンドイッチ構造のコアクラッシュ値は、それぞれのプリプレグ層が未処理のプリ
プレグ層である未処理のハニカムサンドイッチ構造の第２コアクラッシュ値より
も低い。剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造のコアクラッシュ値は、選択
された処理条件に応じたコアクラッシュ値（例えば、０％から５％）を示すハニ
カムサンドイッチ構造の面積パーセントとして定義することが可能である。例え
ば、組み立てられたハニカムサンドイッチを処理するのに用いるオートクレーブ
条件は、圧力（約４５ＰＳＩから８５ＰＳＩの範囲にある）を用いることによっ
て、剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造で３％を超えないコアクラッシュ
値を得られるよう選択することができる。この範囲内の圧力は、未処理のハニカ
ムコアが３％を超えるコアクラッシュ値を生じずに固結すると考えられている圧
力（すなわち４５ＰＳＩ未満）よりも高い。オートクレーブ条件下での固結中の
この圧力増加のために、剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造の気孔率は未
処理のハニカムサンドイッチ構造よりも低い。

【００２８】本発明は、以下の利点を有する。本発明は、剛性処理され低減されたコアクラ
ッシュ値および／または低減された気孔率を示し、したがって、強度を高め、構
造物の重量および／または寿命に作用するハニカムサンドイッチ構造を提供する
。さらに、剛性処理され摩擦抵抗が増大する本発明のプリプレグ層は、他のプリ
プレグ層に対して拘束された差動運動、製造中のすべりにより生じる廃物を低減
する特徴を有する。本発明の織物は、低減されたコアクラッシュ値および低減さ
れた気孔率を示すハニカムサンドイッチ構造物を製造するための、または他のプ
リプレグ層に対して増大した摩擦抵抗を有するプリプレグ層を製造するための剛
性処理された出発材料である。

【００２９】

【好ましい実施形態の詳細な説明】

本発明によれば、複数の繊維、該繊維のうちの少なくとも一部上に配された高
分子材料、所望により該繊維のうちの少なくとも一部上に配された高分子材料前
駆体を含み、剛性処理された織物が未処理の織物のＡＳＴＭ剛性値よりも大きい
ＡＳＴＭ剛性値を示す剛性処理された織物が提供される。

【００３０】本発明において用いる繊維には、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ケブ
ラー（登録商標）繊維、および石英繊維が含まれ、それらの繊維はそれぞれ種々
の長さおよび幅を有していることができる。本発明において用いる繊維はそれぞ
れ、種々の長さおよび幅のフィラメント束を構成することができる。したがって
、ガラス繊維はヤーンを構成することができ、そのヤーンはそれぞれ種々の長さ
および幅のフィラメント束からなることができる。さらに、炭素繊維はトウを構
成することができ、そのトウはそれぞれ種々の長さおよび幅のフィラメント束か
らなることができる。さらに、アラミド繊維、ケブラー（登録商標）繊維、およ
び石英繊維はそれぞれ、種々の長さおよび幅の置換成分（ヤーンおよび／または
トウおよび／またはフィラメントおよび／または他の置換成分を含めて）を構成
することができる。

【００３１】本発明の実施において有用な高分子材料には、高分子材料前駆体の誘導体が含
まれる。これらの誘導体は、適切な前駆体誘導体の形成に必要とされる特定の脱
離基を含まない（前駆体）ｎという一般化学式（ｎ＞２）で示される。これらの
誘導体には、以下の種類のオリゴマー、グリシジルエーテル、グリシジルアミン
、エトキシル化化学種、架橋化学種｛例えば、付加生成物（エーテル化を含むが
これに制限されない）および縮合生成物｝、連鎖化学種｛例えば、付加生成物（
エーテル化を含むがこれに制限されない）および縮合生成物｝、水素結合化学種
、イオン結合化学種、ラジカル反応化学種、ガラス繊維に対してはオキサンおよ
びシロキサン、炭素繊維に対しては塩基性硬化メカニズムにより生成した化学種
（例えば、ルイス塩基反応生成物、無機塩基反応生物、第１および／または第２
アミン反応生成物、および／またはアミド反応生成物）、酸性硬化メカニズムに
より生成した化学種（例えば、ルイス酸反応生成物、フェノール反応生成物、有
機酸反応生成物、および／または無水反応生成物）、オレフィン反応生成物のい
ずれかが含まれる。所望により、これら誘導体は熱可塑性および／またはエラス
トマー材料であることができる。

【００３２】高分子材料の前駆体誘導体を形成するのに十分な条件は、高分子材料前駆体が
互いに重合するのを促進し、オリゴマー形成、グリシジルエーテル形成、グリシ
ジルアミン形成、エトキシル化化学種形成、架橋化学種形成、付加反応（エーテ
ル化を含むがこれに制限されない）、縮合反応、連鎖化学種形成、水素結合化学
種形成、イオン結合化学種形成、ラジカル反応化学種形成を促進する温度、圧力
、および他の反応条件（例えば、ｐＨ、種々の濃度のアミンの存在、電子吸引性
基の存在、高エネルギー光子の存在など）を含む条件である。ガラス繊維では、
かかる条件には、オキサンの形成および／またはシロキサンの形成を促進する条
件が含まれる。例えば、図７および図８を参照のこと。炭素繊維では、かかる条
件には、塩基性硬化メカニズム（例えば、ルイス塩基反応生成物、無機塩基反応
生物、第１および／または第２アミン反応生成物、および／またはアミド反応生
成物）、酸性硬化メカニズム（例えば、ルイス酸反応生成物、フェノール反応生
成物、有機酸反応生成物、および／または無水反応生成物）および／またはオレ
フィン反応メカニズムを促進する条件が含まれる。

【００３３】これらの誘導体はさらに、任意の特性を有することが可能である。例えば、炭
素繊維の「サイジング」に関係する既知の誘導体のほとんどは、任意選択で、約
２６０グラム当量から約５５００グラム当量の範囲内の任意の値から選択される
ｍより大きいエポキシ当量（ＥＥＷ）を有することが可能である。「エポキシ当
量」とはエポキシ官能基１グラム当量を含有する高分子材料の重量（グラム）を
意味する。

【００３４】前駆体を繊維のうちの少なくとも一部上に口に配する前または後、前駆体で被
覆された繊維を樹脂で湿潤させる前または後、およびオートクレーブ条件下で前
駆体被覆、樹脂含浸繊維を固結する前または固結中を含む、剛性強化織物を組み
込む構造が形成され固結するまでの任意のいずれの時点でこれら誘導体を前駆体
から重合することも本発明の範囲内である。その上に前駆体を配することができ
る織物が適切な樹脂で湿潤される前に誘導体を前駆体から重合することが好まし
い。

【００３５】本発明の実施に有用な高分子材料の前駆体には、特定の繊維に関連する化学剤
が含まれ、その化学剤は、繊維を織物に織り上げるのを容易にするため、および
／または繊維の加工性および／または機械的特性を高めるため、および／または
繊維の水分吸収を防ぐために当業者によって用いられる。この化学剤をベースと
する誘導体形成（例えば、重合）は、制限されない熱および／または紫外線およ
び／またはラジカル触媒手段を含む当業者に既知のいずれかの手段によって生じ
てもよい。化学剤の重合および／または誘導体の形成をが生じてもよいが、化学
剤は一般的に完全に重合されない。さらに、未重合の形状である化学剤は、化学
剤が（ｉ）それ自身で重合および／または誘導体を形成すること、および／また
は（ｉｉ）それと関連する繊維と化学結合することを可能にする反応性側鎖およ
び／または末端基を有する。

【００３６】したがって、ガラス繊維と関連する高分子材料の前駆体は一般に「仕上げ剤」
として知られている。ガラス繊維に関連する仕上げ剤は、Ａ₃−Ｓｉ−Ｒ−Ｂで示される一般的化学構造式であって、

【００３７】上記式で、Ａはそれぞれ独立して、水素、−（ＣＨ₂）_n（ｎは１から４まで変
化する）、または以下の化学種： −ＯＨ、−ＯＣＨ₃、−ＯＣＨ₂ＣＨ₃、−ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₃、−ＣＨ₃、 −ＯＣＨ₃、−ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ、および−Ｏ（Ｏ）ＣＣＨ₃ のいずれかを含む加水分解可能な官能基から選択され、Ｓｉはケイ素であり、Ｒはアルキル架橋基であり、存在しなくてもよく、または以下の化学種： −（ＣＨ₂）_n（ｎは１から７まで変化する）、−（ＮＨ（ＣＨ₂）_n）_a（ａは
１から３まで変化しｎは１から４まで変化する）、およびＳ₄（ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ ）₂のいずれかを含み、Ｂは有機官能基であり、以下の化学種： −ＣＨ₃、ＣＨ₂＝Ｃ（ＣＨ₃）Ｃ（Ｏ）Ｏ−、（ＣＨ₂＝ＣＨ₂）−Ｐｈ−ＣＨ₂ −［Ｐｈはフェニル環であり、（ＣＨ₂＝ＣＨ₂）−Ｐｈ−はスチレンである］
、ＣＨ₂−ＣＨＣＨ₂Ｏ−、ＣＨ₂＝ＣＨ−、Ｃｌ（ＣＨ₂）_n−［ｎは１から３ま
で変化する］、−ＳＨ、−ＮＨ₂、−ＮＨ₂（ＣＨ₂ＣＨ₂ＮＨ）_n［ｎは１から３
まで変化する］、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−ＮＨ−（ＣＨ₂）_n−Ｓｉ−Ａ₃［ｎは１から
３まで変化する］、−ＮＨ−Ｃ（Ｏ）−ＮＨ₂、−ＮＨ−Ｐｈ（Ｐｈはフェニル
環である）、

【化１】のいずれかを含む一般的化学構造式を有する。（図６を参照のこと）

【００３８】代替方法として、ガラス繊維に関連する仕上げ剤は、以下の化学種を含む：Ｎ
−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メタク
リルオキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−（ビニルベンジルアミノ）
−エチル）−３−アミノプロピル−トリメトキシシラン、３−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、オクチルトリエトキシ
シラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、トリス−（３
−（トリメトキシシリル）プロピル）イソシアヌル酸塩、ビニルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル−トリス−（２−メトキシエトキシ）
シラン、ビニルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメ
トキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロへキシル）エチルトリメトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン、ビス−（３−［トリエトキシシリル］−プロピル）−テト
ラスルファン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノアルキルシリコ
ーン溶液［一般式（Ｈ₂ＮＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＯ_1.5）_n−（ｎは１から３まで変
化する）］、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル
）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、トリアミノ官能基シラン、ビス−
（γ−トリメトキシシリルプロピル）アミン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、ポリアザミドシラン（メタノール中に５０％）、Ｎ−β
−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−ウレイ
ドプロピルトリアルコキシシラン（メタノール中に５０％）、γ−ウレイドプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン。任
意に、ガラス繊維に関連する仕上げ剤は、クロロアルキル化学種を含み、かかる
任意の仕上げ剤の例として、３−クロロプロピルトリメトキシシランが一般に挙
げられる。さらに、ガラス繊維に関連する仕上げ剤は、名称がＺ−６０２０、Ｚ
−６０３０、Ｚ−６０３２、Ｚ−６０４０、Ｚ−６０７５、任意にＺ−６０７６
であるダウコーニング（登録商標）社（ミシガン州、Ｍｉｄｌａｎｄ）から市販
の化学種を含む。さらに、ガラス繊維に関連する仕上げ剤は、名称がＡ−１３７
、Ａ−１６２、Ａ−１６３、Ａ−１２３０、Ｙ−１１５９７、ＲＣ−１、Ａ−１
５１、Ａ−１７１、Ａ−１７２、Ａ−２１７１、Ａ−１７４、Ａ−１８６、Ａ−
１８７、Ａ−１８９、ＲＣ−２、Ａ−１２８９、Ａ−１１００、Ａ−１１０１、
Ａ−１１０２、Ａ−１１０６、Ａ−１１０８、Ａ−１１１０、Ａ−１１２０、Ａ
−１１２６、Ａ−１１２８、Ａ−１１３０、Ａ−１１７０、Ｙ−９６６９、Ｙ−
１１３４３、Ａ−１３８７、Ａ−２１２０、Ａ−１１６０、Ｙ−１１５４２およ
びＡ−１３１０であるＯＳＩＳｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ（コネティカット州、Ｄ
ａｎｂｕｒｙ）から市販の化学種を含む。さらに、ガラス繊維に関連する市販の
仕上げ剤は、そのそれぞれの全内容がここに参照によって本明細書に組み込まれ
る以下の出版物の「ＡＧｕｉｄｅｔｏＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇＳｉｌａ
ｎｅＣｏｕｐｌｉｎｇＡｇｅｎｔｓ」，（ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇ（登録商
標）（ミシガン州、Ｍｉｄｌａｎｄ）から市販），型番号．２３−０１２Ｃ−９
０、「ＣｏｕｐｌｉｎｇＡｇｅｎｔｓｆｏｒＴｅｘｔｉｌｅＡｐｐｌｉ
ｃａｔｉｏｎｓ」、（ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇ（登録商標）（ミシガン州、Ｍｉ
ｄｌａｎｄ）から市販），型番号．２５−３４３−９２、ＯＳＩＳｐｅｃｉａ
ｌｔｉｅｓ，「ＯｒｇａｎｏｆｕｎｃｔｉｏｎａｌＳｉｌａｎｅｓ」，（Ｏ
ＳＩＳｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ（登録商標）（コネティカット州、Ｄａｎｂｕｒ
ｙ）から市販），型番号．ＳＣ−１２９４（１２−９１−１５Ｍ）、ＯＳＩＳ
ｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ，「Ｓｉｌｑｕｅｓｔ（登録商標）Ｓｉｌａｎｅｓ−Ｐｒ
ｏｄｕｃｔｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」，（ＯＳＩＳｐｅｃｉａ
ｌｉｔｉｅｓ（登録商標）（コネティカット州、Ｄａｎｂｕｒｙ）），Ｎｏ．１
０−００９−２０、６−０４９９、１０−９６−５Ｍに記載されている。

【００３９】さらに、炭素繊維に関連する高分子材料の前駆体は、「サイジング剤」として
知られている。炭素繊維に関連するサイジング剤はビスフェノールＡを主成分と
し、以下の一般的化学構造式を有する。

【化２】

【００４０】任意に、サイジング剤はトルエンジ（イソシアナート）（ＴＤＩ）から誘導さ
れたポリウレタン成分を特徴とし、そのＴＤＩは以下の一般的化学構造式を有す
る。

【化３】

【００４１】さらに、サイジング剤は部分的に重合され、および／または形成されたその誘
導体（上記で定義した）を有し、任意に、約２６０グラム当量から約５５００グ
ラム当量の範囲から選択される任意の値のエポキシ当量（ＥＥＷ）を有する。「
エポキシ当量」とはエポキシ官能基１グラム当量を含有する高分子材料の重量（
グラム）を意味する。

【００４２】当業者は、本発明の教示に鑑みて、本発明の実施において既知のガラス繊維お
よび炭素繊維を使用するのに適した追加の仕上げ剤、サイジング剤、および前駆
体の種類を特定することが可能であり、これらの追加の仕上げ剤は本発明の範囲
内で考えられ、ここに参照によって本明細書に組み込まれる。

【００４３】当業者は、本発明の教示に鑑みて、本発明の実施に用いることが可能なアラミ
ド、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）、石英繊維と関連する追加の仕上げ剤、サイジン
グ剤、および前駆体の種類を特定することが可能であり、これらの追加の仕上げ
剤は本発明の範囲内で考えられ、ここに参照によって本明細書に組み込まれる。

【００４４】本明細書で用いられる「ＡＳＴＭ剛性値」は、円形曲げ手順によって決定され
る織物の剛性値（ｌｂｓ）である。円形曲げ手順は、アメリカ材料試験協会（Ａ
ＳＴＭ）によって開発された。この円形曲げ手順は、定められたＤ４０３２とい
う名称で、題名「ＳｔａｎｄａｒｄＴｅｓｔＭｅｔｈｏｄｏｆＳｔｉｆ
ｆｎｅｓｓｏｆＦａｂｒｉｃｂｙｔｈｅＣｉｒｃｕｌａｒＢｅｎｄ
Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ」でＡＳＴＭ基準の年刊書（１９９６）（初版または再版
１９９４）に公表されている。この円形曲げ手順に関連したＡＳＴＭ基準の年刊
書は、ここに参照によって本明細書に組み込む。

【００４５】本明細書で用いられる「未処理の織物」とは、任意に、同じ種類の繊維、織り
方、および／または繊維、織り方としての高分子材料前駆体、および／またはそ
れと比較される剛性処理された織物の高分子材料前駆体を有する織物を意味する
。未処理の織物は、織物原料および任意に高分子材料前駆体を含むことが可能で
あり、その織物と織物原料はどちらも、５％未満または好ましくは３％未満、さ
らに好ましくは０．１％未満にコアクラッシュを低減するのに必要とされる程度
の高分子材料前駆体の重合および／または誘導体の形成を促進する条件下で処理
されていない。これらの条件には、制限されない（ａ）紫外線処理と、（ｂ）ラ
ジカル触媒処理と、（ｃ）（ｉ）剛性強化処理温度で、および／または（ｉｉ）
剛性強化滞留時間、および／または（ｉｉｉ）剛性強化時間−温度積で、および
／または（ｉｖ）剛性強化前駆体濃度で織物および／または織物原料に配された
前駆体存在下、および／または（ｖ）剛性強化熱ガス循環速度の存在下、および
／または（ｖｉ）（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉＶ）、および／または（
ｖ）のいずれかの組み合わせと、または（ｄ）（ａ）、（ｂ）、および／または
（ｃ）のいずれかの組み合わせとが含まれる。

【００４６】本発明に用いられると考えられる処理方法には、紫外線処理（高エネルギー光
子を用いて前駆体の重合を促進する）、ラジカル処理メカニズム（過酸化物を用
いて前駆体の重合を促進する）、熱処理、および高分子材料前駆体の重合および
／または誘導体の形成を促進する当業者に既知の他の方法すべてが含まれる。

【００４７】本明細書で用いられる「熱処理」とは、約１００℃から織物上に配された前駆
体および／または高分子材料が劣化し始める温度（例えば、ある前駆体および／
または高分子材料については、１０００°Ｆまでの温度および１０００°Ｆを超
える温度）の範囲の任意の温度での、複数の織物原料、高分子材料、および／ま
たは織物原料上に配された高分子材料前駆体を含む織物（織り上げ後の）の処理
、または高分子材料および／または高分子材料前駆体がその上に配される織物原
料（織り上げ前の）の処理を意味する。オーブン、加熱織物または織物原料製造
機械類、アイロンを含むがそれだけに制限されない当業者に既知のいずれかの方
法を、織物および／または織物原料に熱を加えるのに用いることができる。

【００４８】本明細書で用いられる「織物原料」とは、それぞれが任意に織り上げおよび／
または絡められて織物を形成する複数の繊維および／またはヤーン（またはトウ
）および／またはフィラメントを意味する。

【００４９】（ｉ）剛性処理された織物のＡＳＴＭ剛性値が（ｉｉ）未処理の織物のＡＳＴ
Ｍ剛性値より大きいことを示す割合は、（ｉ）の値と（ｉｉ）の値との差を取り
、この差を（ｉｉ）の値で割り、１００％を掛けることによって決定される。ガ
ラス繊維ベースの織物と炭素繊維ベースの織物に関してはどちらも、この割合は
７％未満ではなく、好ましくは、４５％未満ではない。ガラス繊維ベースの織物
に関しては、任意に、この割合は３５０％を超えない（表１）。炭素繊維ベース
の織物に関しては、任意に、この割合は５００％を超えない（表２）。

【００５０】ＡＳＴＭ剛性値は、織物の製造に用いる繊維の種類および／または織物を処理
する条件に応じて変化する。炭素繊維ベースの織物に関しては、本発明による剛
性処理された織物のＡＳＴＭ剛性値は約３．４ｌｂｆｔ未満ではなく、一般に
、約３．１ｌｂｆｔから１２．０ｌｂｆｔの範囲である。例えば、そのＡＳ
ＴＭ剛性値は、約３．１から約６．０ポンドフート（ｌｂｆｔ）の任意の値を
最低値として、その最低値よりも大きい任意の値を最高値として有する範囲内、
約４．５ｌｂｆｔから約１２．０ｌｂｆｔにあることが好ましい。ガラス繊
維ベースの織物に関しては、一般的に、ＡＳＴＭ剛性値は約３．０ｌｂｆｔか
ら約８．１ｌｂｆｔの範囲である。高いＡＳＴＭ剛性値の例示的な範囲には、
範囲約３．４ｌｂｆｔから約７．０ｌｂｆｔ、好ましくは範囲約４．０ｌｂ
ｆｔから約６．５ｌｂｆｔ、さらに好ましくは範囲約４．５ｌｂｆｔから
約６．０ｌｂｆｔが含まれる。

【００５１】任意に、本発明の織物は、剛性拘束繊維面積重量を有する。本明細書で用いられる「繊維面積重量」とは、ガラス繊維ベースの織物の場合
には仕上された織物、炭素繊維ベースの織物の場合にはサイジングされた織物の
グラム／（メートル）²（ｇ／ｍ²）で示される重量を意味する。織物の繊維面積
重量はかかる織物のＡＳＴＭ剛性値に影響を及ぼし、さらに、かかる織物を製造
するのに用いる織り方の種類によって異なる。

【００５２】本明細書で用いられる「剛性拘束繊維面積重量」とは、好ましくはｑ未満の繊
維面積重量を意味し、ｑが約９９ｇ／ｍ²から２０００ｇ／ｍ²の範囲から選択さ
れる。８−ハーネスの織り方を用いて製造した織物については、本発明ではｑは
約５００ｇ／ｍ²から９００ｇ／ｍ²の範囲から選択される値であることが好まし
い。様々な織り方を用いた織物は、当業者には容易に理解され、特定されよう種
々のｑ値を有する。

【００５３】さらに、任意に、本特性は、未処理の織物と比較した場合に本発明の剛性処理
された織物の高いＡＳＴＭ剛性値の望ましい特性を高めることができる。

【００５４】例えば、本発明の剛性処理された織物の繊維上に配された高分子材料の一部は
、繊維と化学結合することが可能であり、任意に、本質的に高分子材料の前駆体
の高ｎ量体（ａｄｖａｎｃｅｄｎ−ｍｅｒｓ）からなる。

【００５５】本明細書で用いられる「化学結合」とは、２つの化学部位間（例えば、２つの
前駆体の間、２つの高分子材料の間、および／または高分子材料と前駆体との間
）の、あるいは化学部位（例えば、前駆体または高分子材料）と繊維との間の共
有結合、イオン結合、または水素結合を意味する。

【００５６】処理中に前駆体の一部または高分子材料の一部を繊維と化学結合させるのに十
分な条件には、オリゴマーの形成、グリシジルエーテルの形成、グリシジルアミ
ンの形成、エトキシル化化学種の形成、架橋化学種の形成、付加反応（制限され
ないエーテル化を含む）、縮合反応、連鎖化学種の形成、水素結合化学種の形成
、イオン結合化学種の形成、ラジカル反応化学種の形成、ガラス繊維では、オキ
サンの形成およびシロキサンの形成、炭素繊維では、塩基性硬化メカニズム（例
えば、ルイス塩基反応生成物、無機塩基反応生物、第１および／または第２アミ
ン反応生成物、および／またはアミド反応生成物）、酸性硬化メカニズム（例え
ば、ルイス酸反応生成物、フェノール反応生成物、有機酸反応生成物、無水反応
生成物）および／またはオレフィン反応メカニズムを用いた化学種の形成を可能
にする十分な、温度、圧力、および他の反応条件（例えば、ｐＨ、異なる濃度の
アミンの存在、電子吸引基の存在、高エネルギー光子の存在など）が含まれる。
図７を参照のこと。

【００５７】本明細書で用いられる「前駆体（高分子材料の）の高ｎ量体（ａｄｖａｎｃｅ
ｄｎ−ｍｅｒｓ）」とは、前駆体の適用される誘導体の形成に必要とされる特
定の脱離基を含まない一般式（前駆体）_nの高分子材料を意味し、式中、ｎは高
分子材料中の量体（ｍｅｒｓ）の数であり、ｚ以上の値を有することが好ましく
、Ｚは約３から約１００の範囲内の値である。本発明の方法における処理下で、
重合が完了するまで促進されることが好ましい。

【００５８】本明細書で用いられる「平均ｎ値」とは、以下のように決定される平均したｎ
の値を意味する。一般的に、高分子材料が低い濃度であるために、特定の高分子
材料に対するｎの平均値は、本質的に厚さ１ｍｍ未満の高分子材料前駆体の膜か
らなる薄膜を、前駆体を含有する溶液の薄層から揮発性成分を蒸発させて形成す
ることにより決定することができ、その薄層は不活性基板に配され、それによっ
て形成した薄膜を、平均ｎ値を決定する必要がある織物を処理するのに用いる場
合と同一の熱処理、温度、滞留時間条件下で処理し、それにより形成した高分子
材料を単離するために、およびかかる高分子材料の平均分子量を得るために既知
の滴定および測定技術を用い、それによって単離した高分子材料の平均分子量の
値をその前駆体の平均分子量の値で割ることによって、ｎの値を求める。任意に
、炭素繊維のサイジング剤に関しては、所定の長さのサイジングされた炭素繊維
をほぐし、その所定の長さを計量し、適切な時間、適切な溶媒中で所定の長さを
還流することにより、実質的に所定の長さからサイジング剤の前駆体および高分
子材料をすべて除去し、溶媒の大部分および還流した溶媒から所定の長さの残り
を除去して油状残査を形成し、高温（例えば、１００℃）および減圧（例えば、
実質的には１４．７ＰＳＩ未満）下で油状残査から溶媒を実質的にすべて除去し
、既知の電位差滴定法を用いることによってｎの値を決定することができる。

【００５９】さらに、未処理の織物と比較して、本発明の織物に対する高いＡＳＴＭ剛性値
の望ましい特性を高める任意の本特性のさらなる例としては、本発明の織物の繊
維上に配された高分子材料の一部は繊維と化学結合することが可能であり、それ
に相当する未処理の織物の繊維と比較した場合に平均厚さを増大するために繊維
を被覆することが可能であることである。任意に、本発明の織物の繊維の一部分
は、毛管表面と非毛管表面のどちらも有するヤーン（またはトウ）および／また
はフィラメントを含み、一部分のヤーン（またはトウ）および／またはフィラメ
ントの実質的にすべての毛管表面に配された高分子材料は、一般的に、同じヤー
ン（またはトウ）および／またはフィラメントの非毛管表面に配された高分子材
料よりも平均して厚い。織物原料上に高分子材料を被覆した平均厚さは、次の要
因の高分子材料および／またはその前駆体上の有機官能基の性質、水の有効度、
ｐＨ、織物原料を被覆するのに適用可能な溶液を使用する時点での高分子材料溶
液および／またはその前駆体溶液の経過期間、織物原料表面の配置、および／ま
たはある種の触媒の存在または不在のうち１つまたは複数によって影響を受ける
ことがある。

【００６０】本明細書に用いられる「平均厚さ」は、被覆繊維（またはその構成要素）に用
いられる場合に、被覆繊維（またはその適用可能な構成要素として）の厚さの複
数の測定値の平均によって決定することができる。測定は繊維（またはその適用
可能な構成要素としての）全長上の異なる箇所で行う。代替方法として、被覆ヤ
ーン（またはトウ）および／またはフィラメントの毛管表面または非毛管表面の
被覆の「平均厚さ」は、被覆ヤーン（またはトウ）および／またはフィラメント
の毛管表面または非毛管表面上の被覆の厚さの複数の測定値によって決定するこ
とができ、測定は同じヤーン（またはトウ）および／またはフィラメントの全長
上の異なる箇所で行う。

【００６１】繊維（またはそのヤーンまたはトウ）の厚さは、電子マイクロメータを用いて
測定することができる。代替方法として、繊維（または適用可能なそのヤーン、
トウ、またはフィラメントとしての）の厚さは当業者に既知の方法を用いること
によって測定することができる。Ｓ．Ｓｔｅｒｍａｎ，Ｈ．Ｂ．Ｂｒａｄｌｅｙ
，ＳＰＩ１６ｔｈＡｎｎｕａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｎｆｅｒｅｎ
ｃｅ（ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ），１９６１年、Ｇ．Ｖｏｇｅ
ｌ，ＳＰＩ２２ｎｄＡｎｎｕａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｎｆｅｒｅ
ｎｃｅ（ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ），１９６７年を参照のこと
。例えば、これらの測定は既知の方法（例えば、ガラス繊維に用いる「レプリカ
」法）により高分子材料からなるヤーン（またはトウ）および／またはフィラメ
ントの適用可能な試料から透過型電子顕微鏡写真切断面を調製し、織物原料の厚
さ、および任意に、関連する束の外面外殻上のヤーン（またはトウ）および／ま
たはフィラメントの毛管表面上の被覆と非毛管表面上の被覆のどちらの厚さも測
定することによって行うことが可能である。炭素繊維に関連する厚さは、当業者
に既知の方法（例えば、走査型電子顕微鏡法）を用いて測定することができる。

【００６２】本明細書で用いられる「平均厚さの増大」とは、（ｉ）増大したＡＳＴＭ剛性
値を有する被覆繊維および／またはヤーン（またはトウ）および／またはフィラ
メントの厚さを、（ｉｉ）増大したＡＳＴＭ剛性値を有さない被覆繊維および／
またはヤーン（またはトウ）および／またはフィラメントの厚さと比較した場合
の増加率を意味する。この増加率は、前文の（ｉ）の値と（ｉｉ）の値の差を取
り、この差を（ｉ）の値で割ることによって決定される。この増加率は、最低値
として約５％から約１０％の任意の値および最高値として最低値より大きい約８
％から約２０％の任意の値を有する範囲内であることが好ましい。増大した値の
例示的範囲には、７％から１８％の範囲、好ましくは８％から１６％の範囲、さ
らに好ましくは１０％から１４％の範囲が含まれる。

【００６３】本明細書に用いられる「毛管表面」とは、繊維からなる該当する第１ヤーン、
トウ、またはフィラメントの表面の一部分を意味し、その部分は、該当する第１
ヤーン、トウ、またはフィラメント表面上の箇所すべての集合によって定義され
、その集合は該当する第１ヤーン、トウ、またはフィラメントの中心と、該当す
る第２ヤーン、トウ、またはフィラメント上にある該当する第１ヤーン、トウ、
またはフィラメントとして同じ繊維部分である箇所のどちらとも交わる放射状の
直線と交差する。

【００６４】本明細書で用いられる「非毛管表面」とは、該当するかかるヤーン、トウ、ま
たはフィラメントの毛管表面ではない繊維からなる該当するヤーン、トウ、また
はフィラメントの表面部分を意味する。

【００６５】本発明により使用されると考えられる織物は、当業者に既知の方法を用いて製
造され、その方法は、それだけに限らず、また特定の順序（任意に工程の順序の
入れ替えが可能な場合、その順序は当業者により容易に導き出せる）に関係しな
いが、（ｉ）繊維を製造するまたは得る工程、および／または（ｉｉ）ガラス繊
維（および、そのサイジング剤を重合し、それから製造した織物のＡＳＴＭ剛性
値を増大することのできない他の繊維）の場合には、繊維上に適切なサイジング
剤（例えば、ガラス繊維の場合、デンプンベースの溶液）を施しおよび／または
織り上げた後にかかる適切なサイジング剤を焼いて除去する工程、および／また
は（ｉｉｉ）高分子材料前駆体および／または高分子材料を繊維上に施す工程、
および／または（ｉｖ）高分子材料前駆体および／または高分子材料を、前駆体
が互いに重合することを促進して、高分子材料および／または前駆体が繊維と化
学結合することを促進するのに十分な条件下で処理する工程の１つまたはそれ以
上を含む。このように調製された繊維を（ａ）制限されない、平織りの名称で一
般に知られている織り方である、千鳥綾織り、５−ハーネスサテン織り、８−ハ
ーネスサテン織り、斜子織り、２×２斜子織り、レノ織り、あや織り、２／２あ
や織り、２／１あや織り、非けん縮織り、±４５平織り、±４５の８−ハーネス
サテン織り、±４５千鳥綾織り、および／または１２−ハーネスサテン織りを含
むがそれだけに限らない、当業者に既知のいずれかの織り方で、および／または
（ｂ）いずれかの繊維面積重量または別の条件で織り上げ、織物を製造すること
が可能である。

【００６６】本発明によれば、さらに、複数種の繊維および繊維上に配されたその高分子材
料および／または高分子材料前駆体からなり、高分子材料および／または前駆体
の一部が繊維と化学結合する織物を得ること、および対応する未処理の織物より
も大きいＡＳＴＭ剛性値を有する剛性処理された織物を製造するのに十分な条件
下で織物を処理することを含む、未処理の織物よりも大きいＡＳＴＭ剛性値を有
する剛性処理された織物を製造する方法が提供される。剛性処理された織物のＡ
ＳＴＭ剛性値は、３．４ｌｂｆｔ以上であることが好ましい。任意に、高分子
材料および／または前駆体の一部は、繊維および／または他の前駆体および／ま
たは高分子材料と化学結合し、それによって誘導体が形成される。

【００６７】未処理の織物のＡＳＴＭ剛性値よりも大きい剛性処理された織物のＡＳＴＭ剛
性値をもたらすのに十分な条件の例としては、以下に制限されないが、熱処理、
紫外線処理（例えば、前駆体の重合を促進する高エネルギー光子の使用）、ラジ
カルメカニズム（例えば、前駆体の重合を促進する過酸化物の使用）が含まれる
。

【００６８】例えば、処理方法が熱処理の場合には、剛性強化温度を用いる。本明細書で用
いられる「剛性強化処理温度」とは、最低値として約２５０°Ｆから約４５０°
Ｆの任意の値および最高値として最低値より大きい約４５０°Ｆから約７００°
Ｆの任意の値を有する範囲内の温度を意味する。増大した値の例示的な範囲には
、２５０°Ｆから６００°Ｆおよび３５０°Ｆから５００°Ｆ、好ましくは３５
０°Ｆから４５５°Ｆ（ＣＳ７２４、ＢＧＦ６４４）および３００°Ｆから３５
０°Ｆ（ＢＧＦ５０８Ａ）の範囲が含まれる。

【００６９】未処理の織物のＡＳＴＭ剛性値よりも大きい剛性処理された織物のＡＳＴＭ剛
性値をもたらすのに十分な条件の他の例として、織物を織り上げる間、剛性強化
滞留時間で熱処理することが挙げられる。本発明で用いられる「滞留時間」とは
、織物が熱処理にさらされる時間である。一般的に、滞留時間は、繊維および／
または織物の製造プロセスラインのライン速度の逆関数であり、製造プロセスラ
インに沿った熱処理の熱源（例えば、オーブン）の数と、かかる熱源のそれぞれ
の長さとの関数である。例えば、ライン速度１０ヤード／分、ライン上に２つの
オーブン、オーブンそれぞれの長さ１０ヤードを有する製造プロセスラインで製
造された織物の滞留時間は、２分［すなわち１０ヤード／オーブン（それぞれの
熱源の長さ）×２オーブン（熱源の数）×１分／１０ヤード（ライン速度）＝２
分（滞留時間）］となる。

【００７０】本明細書で用いられる「剛性強化滞留時間」は、一般的に、最低値として約０
．４分から約７２０分の任意の値および最高値として最低値より大きい約１．２
分から約１４４０分の任意の値を有する範囲内の滞留時間である。増大した値の
例示的な範囲には、０．４から１０分の範囲、好ましくは０．８分から５分の範
囲、さらに好ましくは１．２分から２．５分の範囲が含まれる。

【００７１】未処理の織物のＡＳＴＭ剛性値よりも大きい剛性処理された織物のＡＳＴＭ剛
性値をもたらすのに十分な条件の他の例として、剛性強化時間−温度積で織物を
熱処理することが挙げられる。本明細書で用いられる「時間−温度積」とは、滞
留時間と熱処理の温度の積を意味する。したがって、滞留時間２分、４００°Ｆ
で熱処理される織物は、８００分−°Ｆの時間−温度積を有する。

【００７２】本明細書で用いられる「剛性強化時間−温度積」は、一般的に、最低値として
約２００分−°Ｆから約１０８０分−°Ｆの任意の値であり最高値として最低値
より大きい約４８０分−°Ｆから１，００８，０００分−°Ｆの任意の値で範囲
内の時間−温度積である。増大した値の例示的な範囲には、３５０分−°Ｆから
６０００分−°Ｆの範囲、好ましくは４４０分−°Ｆから２５００分−°Ｆの範
囲、さらに好ましくは５４４分−°Ｆから７２８分−°Ｆの範囲が含まれる。

【００７３】未処理の織物のＡＳＴＭ剛性値よりも大きい剛性処理された織物のＡＳＴＭ剛
性値をもたらすのに十分な条件の他の例として、織り上げた後に、剛性強化処理
時間で織物を熱処理することが挙げられる。本明細書で用いられる「剛性強化処
理時間」は、一般的に、最低値として約２分から約３０分の任意の値であり最高
値として最低値より大きい約３０分から約１４４０分の任意の値で範囲内の時間
である。織物に基づく炭素繊維の例示的な範囲には、２分から３０分の範囲、好
ましくは１０分から２０分の範囲（約４００°Ｆから５２５°Ｆの範囲にある温
度で）、さらに好ましくは６０分から９０分（約３５０°Ｆで）の範囲が含まれ
る。

【００７４】未処理の織物のＡＳＴＭ剛性値よりも大きい剛性処理された織物のＡＳＴＭ剛
性値をもたらすのに十分な条件の他の例として、剛性強化前駆体濃度の前駆体存
在下で織物を熱処理することが挙げられる。

【００７５】本明細書で用いられる「前駆体濃度」とは、繊維および／または織物原料に配
される前駆体の濃度を意味する。実質的に、この濃度は、用いる前駆体の種類な
らびに織物原料から製造される織物の織り方の種類に応じて異なる。この濃度は
重量パーセントに基づいて測定することができ、このパーセントは（ｉ）かかる
繊維をかかる前駆体で被覆した後の繊維の重量と（ｉｉ）被覆されていない繊維
の重量との差を計算し（当業者に既知の方法［例えば、「強熱減量」またはＬＯ
Ｉ方法により]、前駆体を焼いて被覆を除去した後、被覆繊維の試料の重量を測
定することにより決定される］、そしてこの差を（ｉ）の値で割ることによって
決定することが可能である。当業者は前駆体濃度を計算する代替手段を考え出す
ことも可能である。

【００７６】本明細書で用いられる「剛性強化前駆体濃度」は、通常用いられる範囲の濃度
（より高い、または低い）と異なる任意の前駆体濃度であり、無条件の織物から
製造された織物を用いる最終用途に依存し、織物のＡＳＴＭ剛性値を高める（ま
たは、代替方法として、低い前駆体濃度では、低減しないようにする）働きをす
る。したがって、そのほとんどの最終用途が重量を減少することよりも剛性を強
化することに関するガラス繊維織物の最終用途に関しては、剛性強化前駆体濃度
は、最低値として約０．１３％から約０．３０％の任意の値であり最高値として
最低値より大きい約０．１７％から約１．０％の任意の値である範囲内の濃度が
好ましい。Ｃｌａｒｋ−Ｓｃｈｗｅｂｅｌ（登録商標）（サウスカロライナ州、
Ａｎｄｅｒｓｏｎ）から市販の仕上げ剤を用いた８−ハーネスサテン織りを有す
る織物上の剛性強化前駆体濃度の例示的な範囲には、０．１３％から０．１７％
の範囲、好ましくは０．１４％から０．１６％の範囲が含まれる（表１を参照、
仕上げ剤の種類ＣＳ７２４をベースとする試料）。ＢｕｒｌｉｎｇｔｏｎＧｌ
ａｓｓＦａｂｒｉｃｓ（登録商標）（バージニア州、ＡｌｔａＶｉｓｔａ）
から市販の仕上げ剤を用いた８−ハーネスサテン織りを有する織物上の剛性強化
前駆体濃度の例示的な範囲には、０．１１％から０．２０％の範囲、好ましくは
０．１３％から０．１５％の範囲が含まれる（表１を参照、仕上げ剤の種類ＢＧ
Ｆ５０８Ａをベースとする試料）。代替方法として、そのほとんどの最終用途が
重量を減少することにより関係がある炭素繊維織物最終用途に関しては、剛性強
化前駆体濃度は、最低値として約０．０５％から約０．９５％の任意の値であり
最高値として最低値より大きい約０．１０％から約１．５８％の任意の値である
範囲内の濃度が好ましい。剛性強化前駆体濃度の例示的な範囲は、約０．０５％
から約０．４９％、好ましい範囲は約０．１％から約０．３９％である。現在、
市販されている剛性強化前駆体の濃度に関して、剛性強化前駆体濃度の例示的な
範囲は、約０．８％から約１．３％、好ましい範囲は約１．０８％から約１．１
７％である。

【００７７】未処理の織物のＡＳＴＭ剛性値よりも大きい剛性処理された織物のＡＳＴＭ剛
性値をもたらすのに十分な条件の他の例として、剛性強化加熱ガス循環速度の存
在下で織物を熱処理することが挙げられる。

【００７８】本明細書に用いられる「加熱ガス循環速度」とは、織物の熱処理に用いる熱源
（例えば、オーブン）の体積以内である大気ガス（例えば、空気）の再循環およ
び／または濾過の速度を意味する。熱処理で熱源によって加熱する場合には、織
物を囲む大気ガスが織物に熱エネルギーをより効率的に加える担体として作用す
るため、この速度は重要である。

【００７９】本発明で使用することが企図されている剛性強化加熱ガス循環速度としては、
同等の織物の既知の処理中に当業者によって実施される循環速度よりも効率よく
（たとえば速く）織物を加熱する循環速度が挙げられる。

【００８０】本発明によれば、さらに、複数の繊維および少なくともいくつかの繊維上に配
された高分子材料および／または高分子材料前駆体からなる織物を得ること、お
よび未処理の織物のＡＳＴＭ剛性値よりも大きい剛性処理された織物のＡＳＴＭ
剛性値をもたらすのに十分な条件下で織物を処理することを含む方法によって製
造された未処理の織物よりも大きいＡＳＴＭ剛性値を有する剛性処理された織物
が提供される。

【００８１】任意に、（ｉ）約３．４ｌｂｆｔ以上のＡＳＴＭ剛性値を有する剛性処理さ
れた織物、および／または（ｉｉ）前駆体の高ｎ量体を含む高分子材料の一部、
および／または（ｉｉｉ）対応する未処理の織物繊維の同数の平均厚さと比較し
て被覆繊維の平均厚さを増大するために繊維の一部を被覆する高分子材料が提供
される。

【００８２】本発明によれば、さらに、未処理の織物のＡＳＴＭ剛性値よりも大きいＡＳＴ
Ｍ剛性値の望ましい特性、例えば、３．４ｌｂｆｔ以上のＡＳＴＭ剛性値を有
する織物のための複合剛性処理織物原料が提供される。

【００８３】かかる本発明の剛性処理織物原料の例には、織物原料、剛性強化前駆体濃度で
少なくともいくつかの織物原料上に配された高分子材料前駆体、任意に少なくと
もいくつか一部の織物原料上に配された高分子材料からなる剛性処理織物原料が
含まれる。

【００８４】織物原料の任意の種類および任意の関連する剛性強化前駆体濃度には、（ｉ）
ガラス繊維および／またはガラスヤーンおよび／またはガラスフィラメントであ
る織物原料材料と０．２５％から１．０％の範囲にある剛性強化前駆体濃度、お
よび／または（ｉｉ）任意に、織物を形成する８−ハーネスの織り方で織られた
ガラス繊維および／またはガラスヤーンおよび／またはガラスフィラメントであ
る織物原料材料、ＣＳ７２４仕上げ剤として知られる市販の仕上げ剤と０．１３
％から０．１７％の範囲にある剛性強化前駆体濃度の配合またはＢＧＦ５０８Ａ
仕上げ剤として知られる市販の仕上げ剤と０．１１％から０．２０％の範囲にあ
る剛性強化前駆体濃度の配合を有する高分子材料前駆体、および／または（ｉｉ
ｉ）炭素繊維および／または炭素トウおよび／または炭素フィラメントである織
物原料と０．１０％から０．３９％の範囲にある剛性強化前駆体濃度が含まれる
。

【００８５】さらに、織物原料の任意の実施形態には、以下のものが含まれる。前駆体の一
部は、少なくともいくつかの織物原料の一部分に化学結合することが可能である
。代替方法としては、高分子材料は少なくともいくつかの織物原料上に存在し施
すことができ、前駆体および／または高分子材料の第１部分は、他の前駆体およ
び／または高分子材料と化学結合し、それによって誘導体を形成する。さらに、
誘導体および／または高分子材料のいくらかは、３以上の平均ｎ値を有する高分
子材料前駆体の高ｎ量体を含む。

【００８６】さらに、本発明の剛性処理された織物原料の例には、複数のフィラメントとフ
ィラメントおよび／またはトウの一部に配された高分子材料および／または高分
子材料前駆体とからなる炭素繊維トウが含まれ、ここでその高分子材料および／
または前駆体の一部はフィラメントと化学結合し、そのトウは、熱処理、紫外線
処理、ラジカル処理からなる群から選択される処理方法によって、トウから製造
した剛性処理された織物のＡＳＴＭ剛性値が対応する未処理の織物のＡＳＴＭ剛
性値よりも大きい条件下で処理されている。

【００８７】さらに、本発明によれば、剛性処理された織物原料を製造する方法が提供され
る。織物原料を得ること、および少なくともいくつかの織物原料上に１）剛性強
化前駆体濃度で高分子材料前駆体、および２）任意に高分子材料を施すことを含
むかかる一方法が提供される。

【００８８】さらに、別のかかる方法は、高分子材料前駆体および／または少なくともいく
つかの織物原料上に配された高分子材料前駆体を含む織物原料を得ること、およ
び未処理の織物よりも大きいＡＳＴＭ剛性値を有する剛性処理された織物原料か
ら製造した剛性処理された織物を生産するように選択された条件下で、熱処理、
紫外線処理、ラジカル処理からなる群から選択される処理方法を用いて織物原料
を処理することを含む。本発明の実施において使用に適した織物原料の例として
は、炭素繊維および／または炭素トウおよび／または炭素フィラメントが挙げら
れる。

【００８９】前駆体の一部は、少なくともいくつか一部の織物原料の一部分と化学結合する
ことが可能である。代替方法としては、高分子材料は繊維上に存在し施すことが
可能であり、第１部分の前駆体および／または高分子材料は、第２部分の前駆体
および／または高分子材料と化学結合し、それによって誘導体を形成する。さら
に、誘導体および／または高分子材料のいくらかは、３以上の平均ｎ値を有する
高分子材料前駆体の高ｎ量体を含む。

【００９０】本発明によれば、剛性処理された織物および剛性処理された織物の一部に配さ
れた樹脂系を含む剛性処理されたプリプレグ（ｐｒｅｐｒｅｇ）層が提供される
。

【００９１】本明細書で用いられる「プリプレグ層」とは、１）複数の繊維と、２）施され
た樹脂系または湿潤繊維と、および３）任意に、高分子材料および／または高分
子材料前駆体とからなる織物を含む樹脂含浸織物を意味する。

【００９２】プリプレグ層の一部として用いられると考えられる樹脂系には、制限されない
熱硬化性樹脂（制限されないエポキシ系樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹
脂、ビニルエステル樹脂、ポリシロキサン樹脂、シアン酸エステル樹脂、ビスマ
レイミド樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂を含む）および熱可塑性樹脂（制限され
ないポリアラリエンエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ（硫化フェニル）樹脂
、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリスルホン樹脂、液晶性樹脂）が含まれる。
一般的に、プリプレグ層を所望の構造（積層構造、ハニカムサンドイッチ構造）
への組み立てが完了するまで、樹脂系は完全には硬化されないが、この前に部分
的な硬化（例えば、Ｂ段階硬化）によりプリプレグ層の加工性を高めることが可
能である。

【００９３】本明細書で用いられる「剛性処理された織物」とは、上記で特定された本発明
の剛性処理された織物のいずれか、剛性処理された織物を製造する上記で特定さ
れた本発明のいずれかの方法により製造した織物、上記で特定された本発明の剛
性処理された織物原料のいずれから製造された織物、および剛性処理織物原料を
製造する上記で特定された本発明のいずれかの方法により製造したいずれかの織
物原料から製造した織物からなる群から選択される織物を意味する。

【００９４】任意に、樹脂系および、剛性処理された織物または未処理の織物を含む第２プ
リプレグ層上に配される場合に、剛性処理されたプリプレグ層は、互いに配され
た２層の未処理のプリプレグ層間の摩擦抵抗よりも大きい、剛性処理されたプリ
プレグ層と第２プリプレグ層または未処理の織物との間の運動に対する摩擦抵抗
を示し、２層の未処理のプリプレグ層の各々、樹脂系および未処理の織物を含む
。

【００９５】「（２層のプリプレグ層間の）摩擦抵抗」は、いずれかの既知の方法によって
、好ましくはＭ．Ｗｉｌｈｅｌｍ，Ｃ．Ｊ．ＭａｒｔｉｎおよびＪ．Ｃ．Ｓｅｆ
ｅｒｉｓの論文「ＦｒｉｃｔｉｏｎａｌＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＴｈｅ
ｒｍｏｓｅｔＰｒｅｐｒｅｇｓａｎｄｉｔｓＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎ
ＨｏｎｅｙｃｏｍｂＣｏｍｐｏｓｉｔｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」、１９９
６年（以降、「Ｂｏｅｉｎｇ−Ｗｉｌｈｅｌｍｍｅｔｈｏｄ（ボーイング−ヴ
ィルヘルム法）」と称する）に発表および／または掲載された方法によって測定
することができる。この論文の全内容がここに参照によって本明細書に組み込ま
れる。この摩擦抵抗は、樹脂系の硬化剤が活性化されるまでのいずれかの温度で
測定することが可能である。

【００９６】少なくとも１つのプリプレグ層が樹脂系および剛性処理された織物から選択さ
れる織物を含む２層のプリプレグ層間の摩擦抵抗は、絶対項または増加率項で定
義することが可能である。したがって、この値は、ボーイング−ヴィルヘルム法
によって測定された、最低値として範囲約３０ポンドから約１２５ポンドの任意
の値および最高値として最低値より大きい範囲約５０ポンドから約１７５ポンド
の任意の値を有する範囲内にある。例示的な範囲には、ボーイング−ヴィルヘル
ム法によって測定された、５０ポンドから１７５ポンド、好ましくは範囲７５ポ
ンドから１７５ポンド、さらに好ましい範囲１２５ポンドから１５０ポンドであ
り、例えば、約３０ポンドから約５０ポンドも含まれる。代替方法としては、こ
の値は、両方のプリプレグ層が未処理の織物からなる２層のプリプレグ層の摩擦
抵抗値に対して２５％増加以上の任意の値である。任意に、この比率は約７００
％が上限である。

【００９７】本明細書で用いられる「未処理のプリプレグ層」とは、任意に、比較される剛
性処理されたプリプレグ層の織物および／または樹脂系と同じ種類の織物および
／または樹脂系を有するプリプレグ層を意味する。未処理のプリプレグ層は、未
処理の織物、未処理の織物の一部に配された樹脂系を含むプリプレグ層である。

【００９８】本発明によれば、剛性処理された織物および樹脂系を得ること、および剛性処
理された織物上に樹脂系を施すことを含む剛性処理されたプリプレグ層を製造す
る方法が提供される。

【００９９】任意に、これらの方法により製造された剛性処理されたプリプレグ層は、樹脂
系と剛性処理された織物および未処理の織物からなる群から選択される織物を含
む第２プリプレグ層に配される場合には、互いに配された２層の未処理プリプレ
グ層間の摩擦抵抗よりも大きい剛性処理されたプリプレグ層と第２プリプレグ層
間の摩擦抵抗を示し、２層の未処理のプリプレグ層の各々は、樹脂系および未処
理の織物を含む。

【０１００】本発明によれば、第１表面を有するハニカムコアおよび第１表面に配された剛
性処理されたプリプレグ層を含む剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造前駆
体が提供され、その剛性処理されたプリプレグ層は樹脂系および剛性処理された
織物から選択された織物を含む。任意に、剛性処理されたハニカムサンドイッチ
構造前駆体は、（ｉ）第１表面に配された少なくとも１つの別のプリプレグ層を
含み、その別のプリプレグ層の各々は、独立に選択される樹脂および剛性処理さ
れた織物および未処理の織物からなる群から独立して選択される織物をさらに含
んでもよく、および／または（ｉｉ）別のプリプレグ層および、剛性処理された
プリプレグ層からなる群から選択される少なくとも１つのプリプレグ層がハニカ
ムコアの第１表面を超えて延在することをさらに必要としてもよい。

【０１０１】本発明によれば、第１表面および第２表面を有するハニカムコア、第１表面上
に配され第１表面を超えて延在する第１プリプレグ層、第２表面上に配され第２
表面を超えて延在する第２プリプレグ層を含み、第１表面を超えて延在する第１
プリプレグ層の第１部分が第２表面を超えて延在する第２プリプレグ層と接触し
てエッジバンドを形成し、任意に第１表面および／または第２表面および／また
はエッジバンド上に配された追加のプリプレグ層を含むハニカムサンドイッチ構
造であって、第１プリプレグ層が樹脂系および剛性処理された織物から選択され
る織物を含み、第２プリプレグ層および任意の別のプリプレグ層がそれぞれ、独
立して選択される樹脂系と剛性処理された織物および未処理の織物からなる群か
ら独立して選択される織物を含むことからなる、剛性処理されたハニカムサンド
イッチ構造が提供される。任意に、剛性処理されたハニカムサンドイッチの第１
プリプレグ層は高い樹脂含有率を有する。

【０１０２】本発明で用いられるハニカムサンドイッチ構造には、（ｉ）２つの表面を有す
るハニカムコア、および（ｉｉ）少なくとも２つのプリプレグ層からなるを含む
サンドイッチ構造であって、ハニカムコアの２つの表面それぞれに施したおよび
／または取り付けたプリプレグ層の少なくとも１つを有するサンドイッチ構造が
含まれる。任意に、粘着フィルムをハニカムコアとハニカムコア表面と接触しか
つ炭素繊維を含む任意のプリプレグ層の間に施してもよい。ハニカムサンドイッ
チ構造についての情報は、Ｍａｒｓｈａｌｌの論文「ＭａｒｋｅｔａｎｄＰ
ｒｏｄｕｃｔＴｒｅｎｄｓｉｎｔｈｅＷｏｒｌｄＭａｒｋｅｔｆｏ
ｒＣｏｒｅＭａｔｅｒｉａｌｓ」から得ることが可能であり、その論文は１
９９６年６月のハニカムサンドイッチ構造セミナーで発表されており、この論文
の全内容がここに参照によって本明細書に組み込まれる。

【０１０３】本発明で用いられると考えられるハニカムコアには、例えば、（ｉ）芳香族ポ
リアミドポリマー繊維（アラミド）（一般に、ノーメックス（登録商標）紙とし
て知られる繊維）、ガラス繊維、石綿繊維、クラフト紙繊維、ケブラー（登録商
標）繊維、炭素繊維、熱可塑性フィルム、発泡体（ポリウレタンベースの発泡体
、ポリイミドベースの発泡体、およびポリ塩化ビニルベースの発砲体を含むがこ
れらに制限されない）からなる群から選択されるコア成分であって、任意選択で
コア成分上に複数のノードを形成するよう加工されるコア成分約２５％から７５
％（重量による）、および（ｉｉ）任意選択で、コア成分上に配されるエポキシ
接着剤および／またはフェノール樹脂被覆約２５％から７５％（重量による）を
含むコアが含まれる。代替方法として、そのコアは、（ｉ）アルミニウムシート
、ステンレス鋼シート、チタンシート、銅シート、鉛シート、インコネルシート
からなる群から選択されるコア成分であって、コア成分上で複数のノードを形成
するよう加工されてもよいコア成分約３０％から９０％（重量による）と（ｉｉ
）任意選択で、コア成分上に配されるエポキシ接着剤および／またはフェノール
樹脂被覆約１０％から７０％（重量による）を含む。エポキシ接着剤および／ま
たはフェノール樹脂被覆は、（ｉ）共にノードを結びつけるように作用し、およ
び／または（ｉｉ）水分バリヤとして働き、および／または（ｉｉｉ）防火塗料
として働く。ノードはハニカムセルの壁を形成し、そのセルは以下の例示的な形
である、六角形セル（任意選択で、六角形を横切る平面二等分線の任意の存在に
より、それ以上に拡大（ｏｖｅｒｅｘｐａｎｄｅｄ）、それ未満に拡大（ｕｎｄ
ｅｒｅｘｐａｎｄｅｄ）、または強化することが可能である。）および屈曲コア
セル、二重屈曲コアセル、バリ−セル、イソ−コアセル、マイクロ−セルとして
既知の形状のセルを有する。その他のハニカムコアセルの形状（例えば、多角形
、円、楕円、不定形等）は、当業者には理解されるように本発明に従って用いら
れる。

【０１０４】本明細書で用いられる「高樹脂含有率」とは、織物および樹脂系からなるプリ
プレグ層の樹脂含有率を意味し、その樹脂含有率はプリプレグ層重量でプリプレ
グ層中の樹脂系重量を割ることにより百分率換算の含有率として決定される。炭
素繊維ベースの織物を含むプリプレグ層の高樹脂含有率を考えると、一般に樹脂
含有率は、そのｙが最低値４２および最高値９９を有する任意の整数値である約
ｙ％よりも大きくなければならない。ガラス繊維ベースの織物を含むプリプレグ
層の高樹脂含有率を考えると、一般に樹脂含有率は、そのｘが最低値４０および
最高値９９を有する任意の整数値である約ｘ％よりも大きくなければならない。
プリプレグ層中の樹脂含有率が増大すると、かかるプリプレグ層を組み込むハニ
カムサンドイッチ構造によるコアクラッシュの程度が増加する。

【０１０５】任意選択で、本発明による剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造は、未処
理のハニカムサンドイッチ構造の第２コアクラッシュ値よりも小さい第１コアク
ラッシュ値を有する。

【０１０６】本明細書で用いられる、「コアクラッシュ値」とは、ハニカムサンドイッチ構
造の８インチ×１２インチのパネルを複合硬化すること、およびＡ＝Σ２／３＊Ｘ_n＊Ｌ_n（ｎは１から４まで変化する）で示される式であって
、式中、Ａは潰れた断面積であり、Ｘ_iはその元の位置からの第１番目のハニカムサンドイッチ構造側面の中心の変
位であり、Ｌ_iは第Ｉ番目のハニカムサンドイッチ構造側面の元の長さである式
によって潰れた断面積を決定すること、および％コアクラッシュ＝１００−（９６ｉｎ²−Ａ）／９６ｉｎ²で示される式に従
ってコアクラッシュのパーセンテージを計算することによって決定されるコアク
ラッシュの程度を意味する。図５もまた参照のこと。

【０１０７】本明細書で用いられる「第１コアクラッシュ値」とは、最低値として０％から
０．１％の任意の値および最高値として最低値より大きい０．１％から５％の任
意の値を有する範囲内であることが好ましいコアクラッシュ値を意味する。この
低減されたコアクラッシュ値の例示的な範囲には、０％から５％の範囲、好まし
くは０％から３％の範囲、さらに好ましくは０％から０．１％の範囲が含まれる
。

【０１０８】本明細書で用いられる「未処理のハニカムサンドイッチ構造」とは、任意選択
で、それと比較される剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造のハニカムコア
と同じ種類のハニカムコアを有するハニカムサンドイッチ構造を意味する。未処
理のハニカムサンドイッチ構造は、その構成要素のプリプレグ層がそれぞれ、未
処理のプリプレグ層であるハニカムサンドイッチ構造である。

【０１０９】任意選択で、本発明による剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造は、未処
理のサンドイッチ構造と比較すると低い空隙率を有していてもよい。

【０１１０】本発明で用いられる「空隙率」とは、繊維、ヤーン（またはトウ）および／ま
たはフィラメント間の微視的および巨視的な空隙または層間剥離を意味し、その
空隙または層間剥離は、異なるプリプレグ層の繊維、ヤーン（またはトウ）およ
び／またはフィラメント間で生じ（「層間の層間剥離／空隙」として知られる）
、および／または同じプリプレグ層の繊維、ヤーン（またはトウ）および／また
はフィラメント間で生じる（「層内の層間剥離／空隙」として知られる）。空隙
率は当業者に既知の多くの方法を用いて測定され、「光ファイバー面積測定」法
として一般に知られており、および／または実施されている方法が含まれるがこ
れに制限されない。「光ファイバー面積測定」法では、ハニカムサンドイッチ構
造部分の複数の断面が得られる。任意選択で、この複数の断面のうち、最も高い
視覚的に明らかな空隙率を有する断面を目視検査によって選択し、かかる断面を
顕微鏡写真機により走査し、走査された断面をソフトウェアに基づく分析にかけ
、走査された全断面積に対する含有面積百分率に基づいて断面の空隙率、樹脂含
有量および繊維含有量を決定する。

【０１１１】本発明によれば、第１表面および第１表面上に配された第１プリプレグ層であ
って、樹脂系および剛性処理された織物から選択される織物を含む第１プリプレ
グ層を有するハニカムコアからなる組み立てられたハニカムサンドイッチ前駆体
を得ること、および組み立てられたハニカムサンドイッチ前駆体を固結するのに
十分なオートクレーブ条件下で組み立てられたハニカムサンドイッチ前駆体を処
理することを含む剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造前駆体を製造する方
法が提供される。

【０１１２】本発明に従って、用いられると考えられるハニカムサンドイッチ構造は、当業
者に既知の方法を用いて製造され、その方法には、いずれかの特定の順序（その
順序は当業者により容易に特定可能である）に関係なく、以下の任意選択の段階
：任意選択で剛性処理された織物である織物を調製するまたは得る段階と、少な
くとも１つのシートの織物を樹脂系で含浸して、プリプレグ層を形成する段階と
、少なくとも２つの表面を有するハニカムコアを製造する段階とハニカムコアの
１つの表面に１つの１シートを配置しおよび／またははりつけて織物−ハニカム
コア二層構造をし、および／または、織物−ハニカムコア二層構造の第２表面に
１シートを配置しおよび／またははりつけて織物−ハニカムコア−織物サンドイ
ッチを形成する段階と、織物−ハニカムコア二層構造および／または織物−ハニ
カムコア−織物サンドイッチをバッグ成形する段階と、真空でバッグから過剰な
空気を除去する段階および／または上昇した圧力（一般に、これ以上のハニカム
のコアクラッシュを防ぐため４５ＰＳＩを超えない）と、任意選択で上昇した温
度との条件下で織物−ハニカムコア二層構造硬化する段階または織物−ハニカム
コア−織物サンドイッチを共に硬化する段階が含まれるがこれに制限されない。
図１から４を参照のこと。

【０１１３】本発明によれば、第１表面および第２表面と、第１表面上に配され、第１表面
を超えて延在する第１プリプレグ層と、第２表面上に配され、第２表面を超えて
延在する第２プリプレグ層とを有するハニカムコアからなる組み立てられたハニ
カムサンドイッチを得ることを含む剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造体
を製造する方法であって、第１表面を超えて延在する第１プリプレグ層の第１部
分が、第２表面を超えて延在する第２プリプレグ層の第２部分と接触し、エッジ
バンドを形成する方法が提供される。任意選択で、その構造体は第１表面および
／または第２表面および／またはエッジバンド上に配された追加のプリプレグ層
によって強化することが可能である。第１プリプレグ層は樹脂系および本発明の
剛性処理された織物から選択される織物を含み、第２プリプレグ層および任意選
択の追加のプリプレグ層はそれぞれ、独立して選択される樹脂系および剛性処理
された織物または未処理の織物を含む。組み立てたハニカムサンドイッチは、組
み立てたハニカムサンドイッチを固結させるのに十分な条件、例えばオートクレ
ーブ条件で処理される。

【０１１４】本明細書で用いられる「オートクレーブ条件」には、プリプレグ層上および／
またはハニカムコア中に配された、樹脂系の硬化を促進するのに十分な、および
／または、組み立てられたハニカムコアサンドイッチの固結を促進するのに十分
な温度および／または圧力条件が含まれる。

【０１１５】任意選択で、剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造は、未処理のハニカム
サンドイッチ構造の第２コアクラッシュ値よりも低い第１コアクラッシュ値を有
する。

【０１１６】さらに、任意選択で、オートクレーブ条件は、剛性処理されたハニカムサンド
イッチ構造中の第１コアクラッシュ値が３％を超えず、未慮理のハニカムサンド
イッチ構造中の第２コアクラッシュ値が３％を超えないようにするのに十分な圧
力を含む。

【０１１７】本明細書で用いられる剛性強化圧力は、固結された二層構造に「織物−ハニカ
ムコア」二層構造を固結する、および／または、ハニカムサンドイッチ構造に「
織物−ハニカムコア−織物」サンドイッチを固結するのに十分な圧力である。未
処理の織物と比較して、剛性処理された織物のＡＳＴＭ剛性値が高いために、コ
アクラッシュが生じる前、剛性処理された織物を用いるハニカムコア−織物二層
構造およびサンドイッチは、オートクレーブサイクル中に高圧力に耐えることが
できる。この高圧力のために、少なくとも１つの剛性処理された織物を用いた二
層構造およびサンドイッチのより強い固結（それによって空隙率は低い）を達成
することができる。

【０１１８】「圧力」の値は、絶対項または増加パーセンテージ項で示すことができる。し
たがって、この値は、最低値として範囲約４５ＰＳＩから約６０ＰＳＩの任意の
値、および最高値として最低値より大きい範囲約５０ＰＳＩから約８５ＰＳＩに
ある任意の値を有する範囲内の圧力値である。この例示的な範囲は５０ＰＳＩか
ら８５ＰＳＩであり、好ましくは５５ＰＳＩから８０ＰＳＩの範囲、さらに好ま
しくは６５ＰＳＩから７０ＰＳＩの範囲である。かわりに、この値は、実質的に
コアクラッシュを招かずに、ハニカムサンドイッチ構造に「未処理の織物−ハニ
カムコア−未処理の織物」サンドイッチを固結するのに利用可能な最高圧力値か
らｐが１０から１５０の任意の値から選択されるｐ％増加以上である。任意選択
で、ｐの値は約２００を超えない。

【０１１９】次に、以下の非限定的な実施例を参照して本発明を詳細に説明する。本明細書
で引用されたすべての参考文献は、参照により本明細書に組み込む。当業者には
、本明細書の教示に従って、本特許の期間内に添付の特許請求の範囲に含まれる
本発明の他の実施形態を見つけることができよう。

【０１２０】（実施例）図１はコアクラッシュ識別パネルを形成する機械加工されたハニカムコア試料
１０を示す図である。図に示すように、一般に、コアは長さ「Ｌ」、幅「Ｗ」、
そのまわりに配された面取り角「Ｃ」、矢印「ＲＤ」によって表される帯幅、お
よびセルサイズを有する。

【０１２１】本発明の実施例で、ハニカムコア試料１０は３ｌｂで長さＬ＝１２インチ、幅
Ｗ＝８インチ、面取り角Ｃ＝２０度、実質的に試料幅の方向に向かい、実質的に
試料の長さ方向に垂直な帯幅ＲＤ、３／８インチのセルサイズを有するノーメッ
クス（登録商標）ハニカムコアである。しかしながら、当業者は容易に、所望の
目的および本発明の利点を達成するのに十分な適切な寸法、配置、他の特性を選
択することが可能である。

【０１２２】図２Ａおよび図２Ｂはコアクラッシュパネルレイアップを示す略図である。図
２Ａはプレラミネート構造の一般的なレイアップを示す横断面図であり、図２Ｂ
はその構造の上面図である。

【０１２３】本発明の実施例で、コアクラッシュパネルには、図１に関して開示されている
３ｌｂのノーメックス（登録商標）ハニカムコア試料が含まれる。図２Ａに示す
ように、横断面図（パネルの幅Ｗに沿って取られている）では、９層の別個のプ
リプレグ層（概して水平直線として略図に示されている）が見える。これらのプ
リプレグ層のうち４層は、ハニカムコア１０の上面に配された２層およびハニカ
ムコア１０の底面に配された２層の「全体を被覆する」プリプレグ層であり、上
部層および底部層のそれぞれのうち１層は±４５度の方向に向いており、上およ
び底面層のそれぞれのうち他の１層は−０／９０度の方向に向いている。これら
のプリプレグ層のうち２層は、ハニカムコア１０の上面に配された１層およびハ
ニカムコア１０の底面に配されたもう１層を有し、どちらの層も−０／９０度の
方向を向いている「二重」のプリプレグ層である。残る３層のプリプレグ層は、
ハニカムコアサンドイッチ構造のエッジバンドＥの周囲に配された３層すべて（
プリプレグ層が互いに、直接、接触する構造の部分）を有し、その３層すべてが
−０／９０度の方向に向いている「額縁」層である。

【０１２４】図２Ｂに示すように、上面図では、ハニカムコアサンドイッチ構造は一般に、
長さ「ｌ」、幅「ｗ」、およびハニカムコア１０の外周に形成されたエッジバン
ドＥを有する。本発明の実施例では、ハニカムコアサンドイッチ構造は長さｌ＝
１６インチ、幅ｗ＝１２インチを有する。したがって、形成されたハニカムコア
サンドイッチ構造はコアクラッシュ識別パネルとして用いることが可能である。

【０１２５】図３はオートクレーブを行う前の織物をベースとするハニカムサンドイッチ構
造のためのバッグ成形手順を示す略図である。図３に示すように、一般に、バッ
グ成形手順には、ハニカムコア試料１０、ハニカムコア試料の底面および上面上
にそれぞれ配置され、ハニカムコアサンドイッチ構造を形成する少なくとも２層
のプリプレグ（例えば、樹脂系で処理された織物）１２、１４、ツール１６、剥
離フィルム１８、ブリーザ２０、真空バッグ２２、および真空バッグテープ２４
が含まれる。ツール１６はアルミニウムが好ましく、ツール１６の表面は当技術
分野で知られているフリーコート（Ｆｒｅｅｃｏｔｅ）で処理することが好まし
い。当技術分野で知られているように、かかるレイアップを有する織物ベースの
ハニカムサンドイッチ構造を、オートクレーブ中で熱処理し、ハニカムコア試料
およびプリプレグの複合硬化をもたらすことが可能である。

【０１２６】図４Ａは試料のガラス繊維ベースのハニカムサンドイッチ構造コアクラッシュ
識別パネル（以下の実施例を参照）に用いるオートクレーブサイクルを示すグラ
フであり、図４Ｂは試料の炭素繊維ベースのハニカムサンドイッチ構造コアクラ
ッシュ識別パネル（以下の実施例を参照）に用いるオートクレーブサイクルを示
すグラフである。図４Ａを参照すると、ガラス繊維ベースの織物に関する本発明
の実施例では、以下の硬化サイクル値が使用された。すなわち、最大加熱速度＝
３°Ｆ／分、最高温度＝２６０°Ｆ±１０°Ｆ、保持時間＝９０分±５分、最大
冷却速度５°Ｆ／分、真空バッグに対する最低真空度＝２２インチＨｇ、オート
クレーブ圧力＝４５ＰＳＩ±５ＰＳＩ（圧力が２０ＰＳＩの場合にはガス抜きさ
れる）である。図４Ｂを参照すると、炭素繊維ベースの織物に関する本発明の実
施例では、以下の硬化サイクル値であるが使用された。すなわち、最大加熱速度
＝３°Ｆ／分、最高温度＝３５０°Ｆ±１０°Ｆ、保持時間＝１２０分±５分、
最大冷却速度５°Ｆ／分、真空バッグに対する最低真空度＝２２インチＨｇ、オ
ートクレーブ圧力＝４５ＰＳＩ±５ＰＳＩ（圧力が２０ＰＳＩの場合にはガス抜
きされる）が用いられた。当業者ならば容易に選択されるコアおよびプリプレグ
材料に基づいて加熱速度、最高温度、保持時間、冷却速度、真空度、オートクレ
ーブ圧力の実施可能な範囲と最適値のどちらも決定することが可能である。

【０１２７】図５はオートクレーブ処理後のコアクラッシュの程度を表す試料コアクラッシ
ュ識別パネルを示す図である。図に示すように、オートクレーブで処理された試
料のコアクラッシュ識別パネルのそれぞれの側面に対して、「Ｌｉ」はそれぞれ
のパネル側面の元の長さを示し、「Ｘ」（向かい合う矢印のそれぞれの対の間に
ある）は元の位置からのパネル側面中心の変位量を示す。

【０１２８】実施例１−織物および剛性ガラス繊維ベースの織物を以下のように調製し、加工した。市販のガラス繊維
をデンプンベースの溶液でサイジングし、８−ハーネスサテン織り（７７８１ス
タイル、繊維面積重量２９３±１０ｇ／ｍ²）を用いて複数種の試料に織り上げ
た。デンプンベースのサイジング剤を焼いてそれぞれの試料から除去した。それ
ぞれの試料に識別名称を付けた（ＸＸＸが００１から９９９の範囲の値であるＧ
Ｌ−ＸＸＸ）。表１を参照のこと。試料をそれぞれ、種々の前駆体濃度レベルで
、３種類の市販の仕上げ剤（例えば、Ｃｌａｒｋ−Ｓｃｈｗｅｂｅｌ（登録商標
）から市販のＣＳ７２４、ＢｕｒｌｉｎｇｔｏｎＧｌａｓｓＦａｂｒｉｃｓ
（登録商標）から市販のＢＧＦ６４４、ＢＧＦ５０８Ａとして知られる種類の前
駆体）のうちの１種類で処理した。表１を参照のこと。仕上げしたガラス織物の
種々の試料をそれぞれ、種々の温度、種々の滞留時間、種々の時間−温度積で熱
処理した。表１を参照のこと。

【表１】

【０１２９】炭素繊維ベースの織物を以下のように調製し、加工した。平織り（３２２平織
りスタイル、繊維面積重量１９３±７ｇ／ｍ²）を用いて織り上げられ、サイジ
ングされた市販の炭素繊維ベースの織物ロールを入手した。織物ロールをそれぞ
れ、種々の前駆体濃度レベルで、市販の２種類のサイジング剤［例えば、ユニオ
ンカーバイド社（コネティカット州、Ｄａｎｂｕｒｙ）から市販され、アモコ社
（サウスカロライナ州、Ｇｒｅｅｎｖｉｌｌｅ）または東レ（日本）（東レの前
駆体はＵＣ３０９と同じ化学構造を有するが、異なる商品名を有するかもしれな
い。）により加工されているＵＣ３０９として知られる種類、または、東邦（日
本）から市販され、東邦（カリフォルニア州、ＰａｌｏＡｌｔｏ）により加工
されているＥＰ０３として知られる種類の前駆体］のうち１種類を用いて処理し
た。表２を参照のこと。それぞれのロールに識別名称を付けた（ＸＸＸが００１
から９９９の範囲の値であるＧＲ−ＸＸＸ）。次いで、初めの４つのロールをそ
れぞれ、「対照標準」試料（識別名称を有するが、「ａ」という接尾文字が付け
られていない表２の試料）と「処理された」試料（「対照標準」試料と同じ識別
名称を有し、「ａ」という接尾文字が付けられている表２の試料）の２種類の試
料に分けた。表２を参照のこと。「対照標準」試料はそれぞれ、未処理の織物で
あった。「処理された」試料はそれぞれ、処理温度（°Ｆ）、処理時間（分）で
熱処理を施した未処理の織物である。表２に示されているように、残るロール／
試料はそれぞれ、処理温度（°Ｆ）、処理時間（分）で熱処理を施した未処理の
織物である。表２を参照のこと（ＮＡとは、適用可能でないことを意味する）。
表２に示されるデータを参照し、織り上げる前に炭素繊維を処理すること、また
は織り上げた後に炭素繊維ベースの織物を処理することによる本発明によって、
向上したＡＳＴＭおよび低減されたコアクラッシュ値を達成することが可能であ
ることは当業者なら容易に理解するであろう。

【０１３０】炭素繊維または炭素繊維ベースの織物を熱処理する温度範囲は、サイジング固
有の上限を有することもまた当業者なら容易に理解するであろう。上限は、熱処
理中にサイジング剤が劣化し始める温度であり、仕上げ剤（ＬＯＩ）％にかかわ
らず、処理された炭素繊維または炭素繊維ベースの織物は、向上したＡＳＴＭ値
あるいはコアクラッシュ値を示さないかもしれない。この限界を超えた熱処理は
、熱処理中の特有の焼ける臭いにより明らかにすることができる。

【表２】

【表３】

【０１３１】ガラス繊維織物および炭素繊維織物の試料それぞれのＡＳＴＭ剛性値または剛
性は、アメリカ材料試験協会（ＡＳＴＭ）により開発された円形曲げ法により決
定した。かかる試験により得られたＡＳＴＭ剛性値を表１および表２にまとめた
。表１および表２からわかるように、増大したＡＳＴＭ剛性値を有する多くの織
物により、本発明により考えられているような増大したＡＳＴＭ剛性値を有する
織物の種類が明確に定義される。

【０１３２】実施例２−出発材料ガラス繊維ベースの出発材料を以下のように調製し、加工した。市販のガラス
繊維をデンプンベースの溶液でサイジングし、８−ハーネスサテン織り（７７８
１スタイル、繊維面積重量２９３±１０ｇ／ｍ²）を用いて複数種の試料に織り
上げた。デンプンベースのサイジング剤を焼いてそれぞれの試料から除去した。
それぞれの試料に識別名称を付けた（ＸＸＸが００１から９９９の範囲の値であ
るＧＬ−ＸＸＸ）。表１を参照のこと。ＧＬ−０１５（０．１６％）、ＧＬ−０
１９（０．１６％）、ＧＬ−０３０（０．１６％）、ＧＬ−０３１（０．１６％
）、ＧＬ−０４７（０．１７％）、およびＧＬ−０４８（０．１７％）と共に、
ＧＬ−０１０（０．１７％）、ＧＬ−０１１（０．１４％）、ＧＬ−０４１（０
．１７％）、ＧＬ−０４２（０．１４％）、およびＧＬ−０５５（０．１６％）
と識別した試料に、０．１０％±０．０２％であると推定される特定の仕上げ剤
（例えば、適用可能なＣＳ７２４またはＢＧＦ６４４）の実用化されている仕上
げ剤濃度と比較して、特定の仕上げ剤の剛性増強前駆体濃度レベル（括弧内に示
される０．１４〜０．１７％）が付与された。同様に、ＧＬ−２４３（０．１５
％）、ＧＬ−２４５（０．１３％）、ＧＬ−２２９（０．１４％）、ＧＬ−２８
０（０．１３％）、ＧＬ−２８１（０．１３％）、およびＧＬ−２８５（０．
１４％）と識別した試料に、０．１０％±０．０２％であると推定される特定の
仕上げ剤（例えば、適用可能なＢＧＦ５０８Ａ）の実用化されている仕上げ剤濃
度と比較して、特定の仕上げ剤の剛性増強前駆体濃度レベル（括弧内に示される
０．１３％〜０．１５％）が付与された。

【０１３３】表１からわかるように、かかる出発材料から形成した熱処理された織物に対し
て行ったＡＳＴＭ剛性試験から、ガラス繊維ベースの織物試料の剛性値は、本発
明により意図され、定められた増大したＡＳＴＭ剛性値の範囲内である３．０か
ら８．１の範囲であった。

【０１３４】実施例３−ハニカムサンドイッチ構造およびその前駆体ボーイング社材料規格８−１２４、クラスＩＶ、タイプＶ、グレード３に準拠
するハニカムコアを販売元（Ｈｅｘｃｅｌ社、アリゾナ州、ＣａｓａＧｒａｎ
ｄｅ）から入手した。ハニカムコアを図１に示す寸法に機械加工し、ハニカムサ
ンドイッチ構造の長方形のパネルを図２Ａおよび２Ｂに示すように組み立て、図
３に示すようにバッグ成形し、選択された試料織物それぞれに対して図４Ａおよ
び４Ｂに示すように硬化した。

【０１３５】図１、２Ａ、および２Ｂを参照すると、（ｉ）ノーメックス（登録商標）ハニ
カムコアと、（ｉｉ）ハニカムコアの上面に配されてそれを超えて延在する２層
およびハニカムコアの底面に配されてそれを超えて延在する２層であって、その
表面を超えて延在する層の表面の一部が互いに接触し、エッジバンドを形成する
プリプレグ層４層と、（ｉｉｉ）エッジバンドに沿って単独で配置された追加の
「額縁」プリプレグ層３層と、（ｉｖ）ハニカムコアおよびエッジバンドのサイ
ドエッジ（例えば、上面と底面を結ぶ傾斜側面）にどちらも単独で配置された追
加の「二重」プリプレグ層２層とを含むハニカムサンドイッチ構造であって、そ
れらのすべてのプリプレグ層が実施例１に従って調製された試料織物から選択さ
れたもののうちそれぞれ１種類を含むハニカムサンドイッチ構造。

【０１３６】実施例１に従って調製された試料織物から、選択されたもののそれぞれに対し
て、適切な樹脂系で試料織物を湿潤することによりプリプレグシートを調製した
。プリプレグシートを２つの断片またはプリプレグ層に切断し、ハニカムコア上
に配置してハニカムパネル前駆体を形成した。図２Ａにそのレイアップが示され
ている長方形のコアクラッシュ識別ハニカムサンドイッチ構造パネルの寸法にす
べて従い、それぞれのプリプレグ層は（ｉ）ハニカムコア表面をすべて覆うこと
、および（ｉｉ）２層のプリプレグ層が重なって、エッジバンドを形成すること
のどちらも可能にするのに十分な寸法だった。

【０１３７】ハニカムパネル前駆体をアルミニウムツール上にレイアップし、図３によるバ
ッグ成形を行った。

【０１３８】バッグ成形されたハニカムパネル前駆体を、図４Ａ（ガラス繊維ベースの織物
）または図４Ｂ（炭素繊維ベースの織物）のいずれかに従って行われるオートク
レーブサイクルにさらした。

【０１３９】オートクレーブサイクル後、ハニカムサンドイッチ構造パネルが形成され、コ
アクラッシュ値測定の準備が整った。

【０１４０】実施例４−コアクラッシュの測定ノーメックス（登録商標）ハニカムコアおよび同じ織物を含む２層のプリプレ
グ層からなるハニカムサンドイッチ構造の長方形パネルを組み立て、実施例３に
従って選択された試料織物をそれぞれ硬化した。

【０１４１】図５を参照すると、こうして調製されたハニカムサンドイッチ構造パネルそれ
ぞれに対して、元の位置（Ｘ）からのパネル側面の中心の変位、およびパネル側面の元の長さ（Ｌ_i）をかかるパネルの４つの側面それぞれに関して
測定を行った。

【０１４２】４つの側面すべてに対して測定を行ってから、潰されたパネルの断面積を、Ａ＝Σ２／３＊Ｘ_n＊Ｌ_n（ｎは１から４まで変化する）で示される式であって、式中、Ａは潰されたパネルの断面積であり、Ｘ_iはその元の位置からのｉ番目のハニカムサンドイッチ構造の側面中心の変位
であり、Ｌ_iはｉ番目のハニカムサンドイッチ構造側面の元の長さである式によって計算
した。

【０１４３】Ａの値を決定してから、コアクラッシュのパーセンテージを％コアクラッシュ＝１００−（９６ｉｎ²−Ａ）／９６ｉｎ² で示される式により計算した。

【０１４４】同じ試料織物を用いて組み立てたハニカムコアそれぞれに対するコアクラッシ
ュパーセンテージの結果を表１に示す。

【０１４５】実施例５−プリプレグ層間の摩擦抵抗の測定本発明の種類で組み立てたプリプレグ層間の摩擦抵抗を以下のように測定した
。

【０１４６】実施例１に従って調製した以下の３つのガラス繊維ベースの織物試料を摩擦抵
抗測定試験に用いた。・仕上げ剤（ＣＳ７２４としてＣｌａｒｋＳｃｈｗｅｂｅｌ（登録商標）から
市販）濃度０．１０％を有し、繊維面積重量２９３±１０ｇ／ｍ²を有する、８
−ハーネスサテン織りで織り上げられ、３００〜３５０°Ｆで１．４±０．２分
間、熱処理が施された「対照標準」または未処理の織物である試料１。・仕上げ剤（ＣＳ７２４としてＣｌａｒｋＳｃｈｗｅｂｅｌ（登録商標）から
市販）濃度０．１６％を有し、繊維面積重量２９３±１０ｇ／ｍ²を有する、８
−ハーネスサテン織りで織り上げられ、４５０°Ｆで１．４±０．２分間、熱処
理が施された「剛性処理された」織物である試料２。・仕上げ剤（ＢＧＦ６４４としてＢｕｒｌｉｎｇｔｏｎＧｌａｓｓＦａｂｒ
ｉｃｓ（登録商標）から市販）濃度０．１７％を有し、繊維面積重量２９３±１
０ｇ／ｍ²を有する、８−ハーネスサテン織りで織り上げられ、５００°Ｆで１
．２分間、熱処理が施された「剛性処理された」織物である試料３。

【０１４７】３つのガラス繊維ベースの織物試料それぞれに対して、適切な樹脂系（例えば
、ＣｙｔｅｃＦｉｂｅｒｉｔｅ７７０１として知られるＣｙｔｅｃＦｉｂｅ
ｒｉｔｅ（アリゾナ州、Ｔｅｍｐｅ）から市販の熱硬化性のエポキシをベースと
する樹脂系）で織物試料を湿潤することによってプリプレグシートを調製した。
そのプリプレグシートを同じくらいの大きさの２つの断片またはプリプレグ層に
切断した。それぞれの断片の一部が二層構造の両端の他の断片上に部分的に重な
る状態で、２つの断片それぞれを他の断片上に配置し、二層構造を形成した。

【０１４８】二重構造の断片の間の摩擦抵抗は、その全内容をここに参照によって本明細書
に組み込むＭ．Ｗｉｌｈｅｌｍ，Ｃ．Ｊ．ＭａｒｔｉｎおよびＪ．Ｃ．Ｓｅｆｅ
ｒｉｓの論文「ＦｒｉｃｔｉｏｎａｌＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＴｈｅｒ
ｍｏｓｅｔＰｒｅｐｒｅｇｓａｎｄｉｔｓＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎ
ＨｏｎｅｙｃｏｍｂＣｏｍｐｏｓｉｔｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」として１９
９６年に発表および／または掲載された２層のプリプレグ層間の摩擦抵抗を測定
する方法に従って測定した。図１０〜１２を参照のこと。

【０１４９】その方法の概要を説明すると、そのあご部が互いに向かい合う締金を２つと、
締金の間の牽引力を調整し、測定する手段とを備える摩擦抵抗試験機に二重構造
を挿入した。二層構造の重なり合う２つのエッジのうち１つをそれぞれの締金内
に置き、締金のあご部内で重なり合うエッジがすべるのを防止するために、重な
り合うエッジに対して締金のあご部を固定した。次いで、締金間に力を加え、実
質的に二層構造の２層間にずれが観察されるまでゆっくりと力を強めた。実質的
にずれが観察された際の力（例えば、荷重）がプリプレグ層間の摩擦抵抗とみな
された。

【０１５０】３つの試料それぞれについて、１２５°Ｆおよび１７５°Ｆの２種類のプラテ
ン温度で摩擦抵抗試験を行った。摩擦試験の結果を以下の表３に示す。

【表４】

【０１５１】以下に示すように、図１０から図１２は荷重ｖに対する試料２、３、および１
のそれぞれ１２５°Ｆ、１７５°Ｆ、および１２５°Ｆのプラテン温度での変位
の値を示すグラフである。

【０１５２】図１０はプラテン温度１２５°Ｆで実施例５の２種類の熱処理された織物（試
料３）をベースとするプリプレグ層２層間に生じる摩擦力を示すグラフである。
そのグラフにおけるそれぞれの曲線は、プリプレグ層に対して作用した力（例え
ば、ポンドで測定された荷重）の関数として互いに相関するこれら２層のプリプ
レグ層の層相互間の変位（インチ）を示すグラフである。垂直ハッシュマークが
それぞれの曲線と交わる点は、その試料のプロットについての摩擦抵抗である。
それぞれの曲線のｘ−切片は、変位に対するゼロ点を示す。プリプレグ層中の剛
性処理された織物によって、どのようにしてコアクラッシュを軽減することがで
きるのかをこの曲線により説明することが可能である。

【０１５３】図１１はプラテン温度１７５°Ｆで実施例５の２種類の熱処理された織物（試
料２）をベースとするプリプレグ層２層間に生じる摩擦力を示すグラフである。
そのグラフにおけるそれぞれの曲線は、プリプレグ層に対して作用した力（例え
ば、ポンドで測定された荷重）の関数として互いに相関するこれら２層のプリプ
レグ層の層相互間の変位（インチ）を示すグラフである。垂直ハッシュマークが
それぞれの曲線と交わる点は、その試料のプロットについての摩擦抵抗である。
それぞれの曲線のｘ−切片は、変位に対するゼロ点を示す。プリプレグ層中の剛
性処理された織物によって、どのようにしてコアクラッシュを軽減することがで
きるのかをこの曲線により説明することが可能である。

【０１５４】図１２はプラテン温度１２５°Ｆで実施例５の２種類の熱処理された織物（試
料１）をベースとするプリプレグ層２層間に生じる摩擦力を示すグラフである。
そのグラフにおけるそれぞれの曲線は、プリプレグ層に対して作用した力（例え
ば、ポンドで測定された荷重）の関数として互いに相関するこれら２層のプリプ
レグ層の層相互間の変位（インチ）を示すグラフである。垂直ハッシュマークが
それぞれの曲線と交わる点は、その試料のプロットについての摩擦抵抗である。
それぞれの曲線のｘ−切片は、変位に対するゼロ点を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】コアクラッシュ識別パネルを形成するための機械加工されたハニカムコア試料
を示す図である。

【図２Ａ】コアクラッシュパネルのレイアップを示す略図であって、プレラミネート構造
の一般的レイアップを示す横断面図である。

【図２Ｂ】コアクラッシュパネルのレイアップを示す略図であって、プレラミネート構造
の上面図である。

【図３】オートクレーブ処理前の織物ベースのハニカムサンドイッチ構造のバッグ成形
手順を示す略図である。

【図４Ａ】試料のガラス繊維ベースのハニカムサンドイッチ構造のコアクラッシュ識別パ
ネルに用いるオートクレーブサイクルを示すグラフである。

【図４Ｂ】試料の炭素繊維ベースのハニカムサンドイッチ構造のコアクラッシュ識別パネ
ルに用いるオートクレーブサイクルを示すグラフである。

【図５】オートクレーブ処理後のコアクラッシュの程度を表すコアクラッシュ識別パネ
ル試料を示す図である。

【図６】ガラス繊維に用いる典型的な種類の仕上げ剤であるシランカップリング剤の構
造を示す略図である。

【図７】加水分解および縮合による、シランカップリング剤前駆体と繊維表面との間の
化学結合形式の基礎となる化学作用を示す図である。

【図８】縮合により、繊維表面および／または他のシランカップリング剤との化学結合
を形成する（高分子材料を形成するための）シランカップリング剤前駆体の基礎
となる化学作用を示す略図である。

【図９】フィラメント間の毛管空間における前駆体および／または高分子カップリング
剤の熱処理によってもたらされる蓄積を示す略図である。

【図１０】１２５°Ｆでの実施例５の２種の熱処理された織物をベースとするプリプレグ
層（試料３）２層間に生じる摩擦力を示すグラフである。

【図１１】１７５°Ｆでの実施例５の２種の熱処理された織物をベースとするプリプレグ
層（試料２）２層間に生じる摩擦力を示すグラフである。

【図１２】１２５°Ｆでの実施例５の２種の未処理の織物をベースとするプリプレグ層（
試料１）２層間に生じる摩擦力を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者マスケル，ロビン，ケー．アメリカ合衆国 85048 アリゾナ，フェニックス，イーストヒドゥンヴィユードライヴ 811 Ｆターム(参考） 4F072 AA04 AA07 AA08 AA09 AB09 AB10 AC05 AC06 AC15 AD24 AG02 AG16 AJ02 AJ15 AK02 AK03 AK14 AL02 4F100 AD11C AD11D AG00C AG00D AK01B AK01C AK01D AK01E BA03 BA05 BA06 BA07 BA10C DC02A DD31 DD32 DG13B DG13C DG13D DG13E DH01B DH01C DH01D DH01E EJ01B EJ01E EJ17 EJ41B EJ41E EJ42 EJ51B EJ51E EJ64B EJ64E EJ82B EJ82C EJ82D EJ82E GB31 JK01 JK05 JL03 4L033 AA08 AA09 AB05 AC11 AC12 BA96 CA49 CA50

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の繊維およびその繊維の少なくとも一部上に配された高
分子材料を含む剛性処理された織物であって、剛性処理された織物が未処理の織
物のＡＳＴＭ剛性値よりも大きいＡＳＴＭ剛性値を示す剛性処理された織物。
【請求項２】剛性処理された織物および未処理の織物の繊維がガラス繊維
であり、剛性処理された織物のＡＳＴＭ剛性値が未処理の織物のＡＳＴＭ剛性値
より少なくとも７％大きい請求項１に記載の剛性処理された織物。
【請求項３】剛性処理された織物および未処理の織物の繊維が炭素繊維で
あり、剛性処理された織物のＡＳＴＭ剛性値が未処理の織物のＡＳＴＭ剛性値よ
り少なくとも４５％大きい請求項１に記載の剛性処理された織物。
【請求項４】剛性処理された織物が約３．４ｌｂｆｔ以上のＡＳＴＭ剛
性値を示す請求項１に記載の剛性処理された織物。
【請求項５】前記繊維がガラス繊維であり、ＡＳＴＭ剛性値が約３．０ｌ
ｂｆｔから約８．１ｌｂｆｔの範囲にある請求項１に記載の剛性処理された
織物。
【請求項６】前記繊維が炭素繊維である請求項４に記載の剛性処理された
織物。
【請求項７】前記高分子材料の一部が繊維と化学結合し、本質的に高分子
材料前駆体の高Ｎ量体からなる請求項４に記載の剛性処理された織物。
【請求項８】前記高Ｎ量体が３以上の平均Ｎ値を有する請求項７に記載の
剛性処理された織物。
【請求項９】前記高分子材料の一部が、繊維と化学結合し、対応する未処
理の織物繊維と比べてその平均厚さが増大するように繊維を被覆する請求項４に
記載の剛性処理された織物。
【請求項１０】前記平均厚さの増加が約８％から約２０％の範囲にある請
求項９に記載の剛性処理された織物。
【請求項１１】繊維部分の一部が第１毛管表面と第１非毛管表面の両方を
有するヤーンまたはトウを含み、第１の複数のヤーンまたはトウの第１毛管表面
上に配された高分子材料が、第１の複数のヤーンまたはトウの第１非毛管表面上
に配された高分子材料の平均厚さよりも大きい平均厚さを有する請求項９に記載
の剛性処理された織物。
【請求項１２】ヤーンまたはトウの一部分が第２毛管表面と第２非毛管表
面の両方を有するフィラメントを含み、第２の複数のフィラメントの第２毛管表
面上に配された高分子材料が、第２の複数のフィラメントの第２非毛管表面上に
配された高分子材料の平均厚さよりも大きい平均厚さを有する請求項１１に記載
の剛性処理された織物。
【請求項１３】未処理の織物のＡＳＴＭ剛性値よりも大きいＡＳＴＭ剛性
値を有する剛性処理された織物を製造する方法であって、複数の繊維およびその
繊維の少なくとも一部上に配された高分子材料および／または高分子材料前駆体
を含む織物を得ること、および未処理の織物のＡＳＴＭ剛性値よりも大きい剛性
処理された織物のＡＳＴＭ剛性値をもたらすのに十分な条件下で織物を処理する
ことを含む方法。
【請求項１４】それによって製造した剛性処理された織物が、約３．４ｌ
ｂｆｔ以上のＡＳＴＭ剛性値を示す請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】前記高分子材料および／または前駆体の第１部分が繊維と
化学結合する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】前記前駆体および／または高分子材料の第２部分が前記前
駆体および／または高分子材料の第３部分と化学結合し、それによって誘導体を
形成する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】前記条件が、熱処理、紫外線処理、およびラジカル処理か
らなる群から選択される請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】前記高分子材料および／または高分子材料前駆体の重合が
、実質的に、完了するまで行われる請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】前記条件が、剛性強化処理温度での織物の熱処理である請
求項１７に記載の方法。
【請求項２０】前記剛性強化処理温度が約２５０°Ｆから約７００°Ｆの
範囲にある請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】前記剛性強化処理温度が約３００°Ｆから約３５０°Ｆの
範囲にある請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】前記剛性強化処理温度が約３５０°Ｆから約４５０°Ｆの
範囲にある請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】前記条件が、剛性強化滞留時間の間の織物の熱処理である
請求項１７に記載の方法。
【請求項２４】前記剛性強化滞留時間が約１．０分から約１４４０分の範
囲にある請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】前記剛性強化滞留時間が約１．１分から約１０分の範囲に
ある請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】前記剛性強化滞留時間が約１．２分から約５．０分の範囲
にある請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】前記条件が、剛性強化時間−温度積における織物の熱処理
である請求項１７に記載の方法。
【請求項２８】前記剛性強化時間−温度積が約３００分−°Ｆから約６０
００分−°Ｆである請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】前記剛性強化時間−温度積が約４００分−°Ｆから約３０
００分−°Ｆである請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】前記剛性強化時間−温度積が約５００分−°Ｆから約１０
００分−°Ｆである請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】前記条件が、剛性強化前駆体濃度の前駆体存在下での織物
の熱処理である請求項１７に記載の方法。
【請求項３２】前記複数の繊維の一部がガラス繊維であり、剛性強化前駆
体濃度が０．２５重量％から１．０重量％の範囲にある請求項３１に記載の方法
。
【請求項３３】前記複数の繊維の一部がガラス繊維であり、剛性強化前駆
体濃度が０．１０重量％から０．３９重量％の範囲にある請求項３１に記載の方
法。
【請求項３４】前記条件が、加熱ガス循環速度存在下での織物の熱処理で
ある請求項１７に記載の方法。
【請求項３５】複数の繊維およびその繊維の少なくとも一部上に配された
高分子材料および／または高分子材料前駆体を含む織物を得ること、および未処
理の織物のＡＳＴＭ剛性値よりも大きい剛性処理された織物のＡＳＴＭ剛性値を
もたらすのに十分な条件下で織物を処理することを含む方法によって製造された
未処理の織物のＡＳＴＭ剛性値よりも大きいＡＳＴＭ剛性値を有する剛性処理さ
れた織物。
【請求項３６】前記剛性処理された織物が、約３．４ｌｂｆｔ以上のＡ
ＳＴＭ剛性値を有する請求項３５に記載の剛性処理された織物。
【請求項３７】前記高分子材料の一部が前駆体の高Ｎ量体を含む請求項３
６に記載の剛性処理された織物。
【請求項３８】前記高分子材料が繊維の一部に配されて、対応する同数の
未処理の織物繊維の平均厚さと比べてその部分の繊維の平均厚さが増大するよう
にその部分を被覆する請求項３７に記載の剛性処理された織物。
【請求項３９】織物原料と、織物原料の少なくとも一部上に剛性強化前駆
体濃度で施された高分子材料前駆体と、任意選択で、その織物原料の少なくとも
一部上に配された高分子材料とを含む剛性処理された織物原料。
【請求項４０】前記織物原料がガラス繊維および／またはガラスヤーンお
よび／またはガラスフィラメントであり、前記剛性強化前駆体濃度が０．２５重
量％から１．０重量％の範囲にある請求項３９に記載の剛性処理された織物原料
。
【請求項４１】前記織物原料がガラス繊維および／またはガラスヤーンお
よび／またはガラスフィラメントであり、任意選択で８−ハーネスの織り方で織
り上げられ、織物を形成し、高分子材料前駆体がＣＳ７２４として知られる市販
の仕上げ剤の配合を有し、前記剛性強化前駆体濃度が０．１３％から０．１７％
の範囲にある請求項３９に記載の剛性処理された織物原料。
【請求項４２】前記織物原料が炭素繊維および／または炭素トウおよび／
または炭素フィラメントであり、前記剛性強化前駆体濃度が０．１０％から０．
３９％の範囲にある請求項３９に記載の剛性処理された織物原料。
【請求項４３】前記前駆体の一部が前記織物原料の前記少なくとも一部の
一部分と化学結合する請求項３９に記載の剛性処理された織物原料。
【請求項４４】前記高分子材料が存在し、前記織物原料の少なくとも一部
上に配され、前記前駆体および／または高分子材料の第１部分が前記前駆体およ
び／または高分子材料の第２部分と化学結合し、それによって誘導体を形成する
請求項３９に記載の剛性処理された織物原料。
【請求項４５】前記誘導体および／または高分子材料の第３部分が前記高
分子材料前駆体の高Ｎ量体を含む請求項４４に記載の剛性処理された織物原料。
【請求項４６】前記高Ｎ量体が３以上の平均Ｎ値を有する請求項４５に記
載の剛性処理された織物原料。
【請求項４７】織物原料を得ること、およびその織物原料の少なくとも一
部上に剛性強化前駆体濃度で高分子材料前駆体および任意選択で高分子材料を施
すことを含む剛性処理された織物原料を製造する方法。
【請求項４８】前記前駆体の一部が織物原料の前記少なくとも一部の一部
分と化学結合する請求項４７に記載の剛性処理された織物原料を製造する方法。
【請求項４９】前記高分子材料が存在し、前記繊維上に配され、前記前駆
体および／または高分子材料の第１部分が、前記前駆体および／または高分子材
料の第２部分と化学結合し、それによって誘導体を形成する請求項４７に記載の
剛性処理された織物原料を製造する方法。
【請求項５０】前記誘導体および／または高分子材料の第３部分が前記高
分子材料前駆体の高Ｎ量体を含む請求項４９に記載の剛性処理された織物原料を
製造する方法。
【請求項５１】前記高Ｎ量体が３以上の平均Ｎ値を有する請求項４７に記
載の剛性処理された織物原料を製造する方法。
【請求項５２】前記誘導体および／または高分子材料の重合が、実質的に
完了するまで行われる請求項４７に記載の方法。
【請求項５３】高分子材料前駆体および／または前記織物原料の少なくと
も一部上に配された高分子材料前駆体を含む織物原料を得ること、および熱処理
、紫外線処理、ラジカル処理からなる群から選択される処理を用いて、剛性処理
された織物原料から製造した剛性処理された織物のＡＳＴＭ剛性値が未処理の織
物のＡＳＴＭ剛性値よりも大きい条件下で織物原料を処理することを含む剛性処
理された織物原料を製造する方法。
【請求項５４】前記織物原料が炭素繊維および／または炭素トウおよび／
または炭素フィラメントであり、前記処理が熱処理である請求項５３に記載の方
法。
【請求項５５】剛性処理された織物と樹脂系とを含む剛性処理されたプリ
プレグ層。
【請求項５６】樹脂系と、剛性処理された織物および未処理の織物からな
る群から選択された織物とを含む第２プリプレグ層上に配されたときに、前記剛
性処理されたプリプレグ層が、互いに重ねて配された未処理のプリプレグ層２層
間の摩擦抵抗よりも大きい前記剛性処理されたプリプレグ層と前記第２プリプレ
グ層の間の摩擦抵抗を示し、前記２つの未処理のプリプレグ層がそれぞれ樹脂系
と未処理の織物を含む請求項５５に記載の剛性処理されたプリプレグ層。
【請求項５７】前記剛性処理されたプリプレグ層と前記第２プリプレグ層
の間の前記摩擦抵抗が５０ポンドから１７５ポンド（ボーイング−ヴィルヘルム
法）である請求項５６に記載の剛性処理されたプリプレグ層。
【請求項５８】前記剛性処理されたプリプレグ層と前記第２プリプレグ層
の間の前記摩擦抵抗が７５ポンドから１７５ポンド（ボーイング−ヴィルヘルム
法）である請求項５６に記載の剛性処理されたプリプレグ層。
【請求項５９】前記剛性処理されたプリプレグ層と前記第２プリプレグ層
の間の前記摩擦抵抗が１００ポンドから１５０ポンド（ボーイング−ヴィルヘル
ム法）である請求項５６に記載の剛性処理されたプリプレグ層。
【請求項６０】剛性処理された織物および樹脂系を得ること、および剛性
処理された織物上に樹脂系を施すことを含む剛性処理されたプリプレグ層を製造
する方法。
【請求項６１】樹脂系と、剛性処理された織物および未処理の織物からな
る群から選択された織物とを含む第２プリプレグ層上に配されたときに、前記剛
性処理されたプリプレグ層が、互いに重ねて配された未処理のプリプレグ層２層
間の摩擦抵抗よりも大きい前記剛性処理されたプリプレグ層と前記第２プリプレ
グ層の間の摩擦抵抗を示し、前記２層の未処理のプリプレグ層がそれぞれ樹脂系
と未処理の織物を含む請求項６０に記載の剛性処理されたプリプレグ層を製造す
る方法。
【請求項６２】前記剛性処理されたプリプレグ層と前記第２プリプレグ層
の間の前記摩擦抵抗が５０ポンドから１７５ポンドである請求項６１に記載の方
法。
【請求項６３】前記剛性処理されたプリプレグ層と前記第２プリプレグ層
の間の前記摩擦抵抗が７５ポンドから１７５ポンドである請求項６１に記載の方
法。
【請求項６４】前記剛性処理されたプリプレグ層と前記第２プリプレグ層
の間の前記摩擦抵抗が１００ポンドから１５０ポンドである請求項６１に記載の
方法。
【請求項６５】第１表面を有するハニカムコアと、その第１表面上に配さ
れた剛性処理されたプリプレグ層とを含む剛性処理されたハニカムサンドイッチ
構造前駆体であって、前記剛性処理されたプリプレグ層が樹脂系と剛性処理され
た織物から選択された織物とを含む剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造前
駆体。
【請求項６６】さらに、前記第１表面上に配された少なくとも１つの追加
のプリプレグ層を含む剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造前駆体を含み、
前記追加のプリプレグ層がそれぞれ、独立に選択された樹脂系と、剛性処理され
た織物および未処理の織物からなる群から独立に選択された織物とを含む請求項
６５に記載の剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造前駆体。
【請求項６７】前記追加のプリプレグ層および前記剛性処理されたプリプ
レグ層からなる群から選択された少なくとも１つのプリプレグ層が、前記ハニカ
ムコアの第１表面を超えて延在する請求項６６に記載の剛性処理されたハニカム
サンドイッチ構造前駆体。
【請求項６８】第１表面および第２表面を有するハニカムコアと、第１表
面上に配され、第１表面を超えて延在する第１プリプレグ層と、第２表面上に配
され、第２表面を超えて延在する第２プリプレグ層とを含む剛性処理されたハニ
カムサンドイッチ構造であって、前記第１表面を超えて延在する前記第１プリプ
レグ層の第１部分が、前記第２表面を超えて延在する前記第２プリプレグ層の第
２部分と接触して、エッジバンドを形成し、任意選択で、前記第１表面および／
または前記第２表面および／または前記エッジバンド上に配された追加のプリプ
レグ層を含み、前記第１プリプレグ層が樹脂系および剛性処理された織物から選
択される織物を含み、前記第２プリプレグ層および前記任意選択の追加のプリプ
レグ層がそれぞれ、独立して選択される樹脂系と、剛性処理された織物および未
処理の織物からなる群から独立して選択された織物とを含む剛性処理されたハニ
カムサンドイッチ構造。
【請求項６９】前記第１プリプレグ層が高樹脂含有率を有する請求項６８
に記載の剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造。
【請求項７０】前記第１プリプレグ層がさらに炭素繊維を含み、前記高樹
脂含有率が約４２％よりも高い請求項６９に記載の剛性処理されたハニカムサン
ドイッチ構造。
【請求項７１】前記第１プリプレグ層がさらにガラス繊維を含み、前記高
樹脂含有率が約４０％よりも高い請求項６９に記載の剛性処理されたハニカムサ
ンドイッチ構造。
【請求項７２】前記剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造が、未処理
のハニカムサンドイッチ構造の第２コアクラッシュ値よりも小さい第１コアクラ
ッシュ値を有する請求項６８に記載の剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造
。
【請求項７３】前記第１コアクラッシュ値が０％から５％の範囲にある請
求項７２に記載の剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造。
【請求項７４】前記第１コアクラッシュ値が０％から３％の範囲にある請
求項７２に記載の剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造。
【請求項７５】前記第１コアクラッシュ値が０％から０．１％の範囲にあ
る請求項７２に記載の剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造。
【請求項７６】前記ハニカムサンドイッチ構造が、未処理のハニカムサン
ドイッチ構造と比べて低い気孔率を有する請求項６８に記載の剛性処理されたハ
ニカムサンドイッチ構造。
【請求項７７】第１表面を有するハニカムコアとその第１表面上に配され
た第１プリプレグ層とを含む組み立てられたハニカムサンドイッチ前駆体を得る
こと、および前記組み立てられたハニカムサンドイッチ前駆体を固結させるのに
十分なオートクレーブ条件下で、前記組み立てられたハニカムサンドイッチ前駆
体を処理することを含む、剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造前駆体を製
造する方法であって、前記第１プリプレグ層が樹脂系と剛性処理された織物から
選択された織物とを含む方法。
【請求項７８】第１表面および第２表面を有するハニカムコアと、第１表
面上に配され、第１表面を超えて延在する第１プリプレグ層と、第２表面上に配
され、第２表面を超えて延在する第２プリプレグ層と、前記第１表面を超えて延
在する前記第１プリプレグ層の第１部分が、前記第２表面を超えて延在する前記
第２プリプレグ層の第２部分と接触してエッジバンドを形成する、組み立てられ
たハニカムサンドイッチと、任意選択で、前記第１表面および／または前記第２
表面および／または前記エッジバンド上に配された、前記第１プリプレグ層が樹
脂系と剛性処理された織物から選択された織物とを含み、前記第２プリプレグ層
および任意選択の追加のプリプレグ層がそれぞれ、独立に選択された樹脂系と、
剛性処理された織物および未処理の織物からなる群から独立に選択された織物と
を含む追加のプリプレグ層とを含む組み立てられたハニカムサンドイッチを得る
こと、および前記組み立てられたハニカムサンドイッチを固結させるのに十分な
オートクレーブ条件下で前記組み立てられたハニカムサンドイッチを処理するこ
とを含む剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造を製造する方法。
【請求項７９】前記剛性処理されたハニカムサンドイッチ構造が、未処理
のハニカムサンドイッチ構造の第２コアクラッシュ値よりも小さい第１コアクラ
ッシュ値を有する請求項７８に記載の方法。
【請求項８０】前記第１コアクラッシュ値が０％から５％の範囲にある請
求項７９に記載の方法。
【請求項８１】前記第１コアクラッシュ値が０％から３％の範囲にある請
求項７９に記載の方法。
【請求項８２】前記第１コアクラッシュ値が０％から０．１％の範囲にあ
る請求項７９に記載の方法。
【請求項８３】前記オートクレーブ条件が、前記剛性処理されたハニカム
サンドイッチ構造において３％を超えない第１コアクラッシュ値および未処理の
ハニカムサンドイッチ構造において３％を超える第２コアクラッシュ値をもたら
すのに十分な圧力を含む請求項７８に記載の方法。
【請求項８４】前記圧力が約５０ＰＳＩから約８５ＰＳＩの範囲にある請
求項８３に記載の方法。
【請求項８５】前記圧力が約５５ＰＳＩから約８０ＰＳＩの範囲にある請
求項８３に記載の方法。
【請求項８６】前記圧力が約６５ＰＳＩから約７０ＰＳＩの範囲にある請
求項８３に記載の方法。
【請求項８７】前記織物原料が炭素繊維および／または炭素トウおよび／
または炭素フィラメントであり、前記剛性強化前駆体濃度が１．０８％から１．
１７％の範囲にある請求項３９に記載の剛性処理された織物原料。