JP2011513529A - 複合材料 - Google Patents

Abstract

ポリエーテルエーテルケトンフィルムをプリプレグの圧密化で用いることで、フィルムが、圧密化プリプレグ中に組み込まれるようになり、圧密化プリプレグの外側層を画定し、従って有利な特性を有する圧密化プリプレグを提供する。１実施形態においては、フィルムを収容材料として用いることができる。この実施形態では、プリプレグを金型に配置して、複合材料の前駆体（２０）を画定する。収容フィルム（２２）をプリプレグに隣接して配置し、ポート（１８）を介して真空を加えて、プリプレグとフィルム（２２）の間の空間を排気し、誘導加熱を用いてプリプレグ中の樹脂の融解を生じさせる。さらに、フィルム（２２）が曲がったり、張ったりして、この延伸フィルムがプリプレグを覆い、収容材料として作用する。別の実施形態は、中空品の製造における膨張性ブラダーの挿入および／または取り出しの問題を扱うものであり。ガス充填熱可塑性バッグを用いるものである。

Description

本発明は、複合材料に関し、より詳細には、熱可塑性または熱硬化性樹脂からなるプラスチックマトリクス材を用いた連続もしくは半連続繊維強化複合材料に関するが、専らそれに限定されるものではない。好適な実施形態は、ポリアリールエーテルケトンポリマー、例えばポリエーテルエーテルケトンを含むマトリクス材を利用する。

航空宇宙産業での、例えばＶｉｃｔｒｅｘ ＰＥＥＫ（Ｖｉｃｔｒｅｘ Ｐｌｃ，ＵＫから入手されるポリエーテルエーテルケトンポリマー）などの高性能ポリマーを含む複合材料の使用は、航空機の重量を軽減し、効率を高め、それによってその産業が環境に与える影響を低減する一つの主要経路と見なされている。

複合材料使用を増やす上での重要な点の一つは、製造コスト、工具コストを低下させ、複雑な複合材料をより容易に製造できるようにし、限られた資本投資で製造量を急速に拡大できるようにすることを目的とした製造技術改善によるものである。

代表的には、複合材料の加工には、繊維強化をマトリクス材と混合してプリプレグを形成するか、ファブリックをマトリクス材に含浸させてプリプレグを形成する第１工程が関与する。第２工程では、通常は熱および圧力を加えることで、プリプレグの１以上の層を圧密化して、複合材料の輪郭を決定する。

圧密化の一つの方法では、内部にプリプレグ積層物が入った金型具の断面図である、添付の図面の図１に示したプリプレグに対して圧力を加えるためのバッグシステムを用いる。その図について説明すると、一つまたは複数のプリプレグの層を含む複合材料の前駆体４が配置された金型２が示されている。ブリーダー層６が前駆体４の上に配置されており、離型層８が層６の上に配置されている。圧力プレート１０はブリーダー層６と接触しており、ブリーザー層１２が圧力プレート１０の上に配置されている。Ａ収容フィルムまたはシート１４がブリーザー層１２の上に配置されて真空バッグを確定しており、そのバッグは、シール１６によって、例えばシリコーン封止剤を用いて金型２に対して密閉されていることで、真空バッグとプリプレグの間に密閉空間が画定される。

成形プロセス開始時に、真空口１８を介して密閉空間から空気を抜くことで、内部のプリプレグに対して約０．１ＭＰａ（約１バール）の均一な圧力を加える。例えばオーブンまたはオートクレーブに入れることで、工具を、プリプレグの層中に含まれるマトリクス材の成形温度まで加熱すると、結果的に、真空バッグを介して加えられる熱および圧力付与によって、プリプレグが経時的に圧密化される。

圧密化後、金型と次にバッグを放冷してから、圧密化複合材料４を金型から取り出す。場合によっては、バッグを再使用することができ、それ以外の場合には廃棄する。

代表的には、バッグはシリコーンゴム製である。プリプレグが熱硬化性樹脂を含む場合、圧密化プロセスでは比較的低い温度が関与することを考慮すると、そのようなバッグは再使用可能である場合が多い。しかしながら、シリコーンゴムバッグをＶｉｃｔｒｅｘ ＰＥＥＫなどの高性能熱可塑材を含むプリプレグの圧密化で用いたとすると、４００℃程度の加工温度を使用し得る場合、バッグの寿命が比較的短くなると考えられ、１回の使用
に制限され得ると考えられる。このため、記載の収容技術は、多くの用途に関して経済的に許容できないものとなり得る。

現在開発されているものの一つが、編みプロセスを用いて製造される複合構造の製作である。機械的特性を向上させ、材料コストを低下させるためには、中空品を製造することが有用であることが多い。例えば、編み込み樹脂含浸プリプレグを用いて複合管を製造することができる。ブラダーを膨らませて複合材料積層物の中心を下降させて積層物を円筒表面に対して押し当てることで、複合管の形状を画定する。不利な点として、ブラダーの挿入および取り出しのためにアクセス穴を設けなければならない。アクセス経路がない場合には、少なくとも二つの部分に分けて製作を完了してから、それらを合体させなければならない。しかしながら、接合部が、その構造中の弱点となる可能性がある。

そこで本発明の目的は、上記問題のうちの少なくとも一部に対処することにある。

本発明の第１の態様によれば、
（ｉ）圧密化すべきプリプレグに隣接してフィルムを配置する工程；および
（ｉｉ）前記プリプレグを圧密化するための力を加えて、前記フィルムを前記プリプレグに貼り付けるようにする工程
を有する、プリプレグを圧密化する方法が提供される。

結果的に、少なくとも部分的に前記フィルムの材料によって画定される外側（または内側）表面を含む圧密化プリプレグを製造することができる。従ってその方法は、下記に記載される利点の中でも、プリプレグの１以上の層を圧密化することで製造される複合材料の外側（または内側）表面が、より平滑および／または空気力学的となり；改善された耐損傷性を有し；および／または改善された耐薬品性を有することができるようになる手段を提供することができる。

前記方法では好適には、適合性であるフィルムおよびプリプレグを選択することで、その方法において、フィルムがプリプレグに付着できる（そして付着した状態で留まる）ようにする。より詳細には、前記フィルムおよびプリプレグは好適には、フィルムおよび／またはプリプレグ加熱したり、および／または力を加えてフィルムとプリプレグとを合体させた場合に、フィルムがプリプレグに付着した状態となることができるようなものである。

フィルムがプリプレグに付着する強度は、例えばＡＳＴＭ Ｄ３３３０を用いる９０°剥離に基づく、それの剥離強度によって定義することができる。上記の方法に従って好適に測定される圧密化プリプレグからのフィルムの剥離強度は、少なくとも１Ｎ／ｃｍ、好適には少なくとも１．５Ｎ／ｃｍ、より好適には少なくとも２Ｎ／ｃｍ、特には少なくとも２．５Ｎ／ｃｍとすることが可能である。

そのフィルムは、１以上の層を含むことができる。例えば、一つの層はプリプレグに付着されるように配置することができ、別の層は圧密化プリプレグの表面の一部を画定するように配置することができる。フィルムが複数の層を含む場合、前記フィルムの層は、最初に前記方法での使用に選択された場合、互いに分離しているか、ないしは互いに付着していないものであることができ、あるいは別形態として、互いに関して固定された複数の層を含むフィルムを選択することができる。そのようなフィルムは、積層フィルムまたは共押出フィルムを含むことができる。フィルムが複数の層を含む場合、フィルムの一方の表面が、そのフィルムの反対側の表面と異なるものであることができると考えられる（例えば、化学的に）。従って、一方の表面が、所望の表面特性を有する前記方法で製造され
る複合材料の表面を提供することができると考えられ、フィルムの他方の表面がフィルムをプリプレグに結合させる手段を提供することができると考えられる。そのフィルムは、ポリプロピレン共押出フィルムを含むことができる。あるいは、前記フィルムは、ポリエーテルケトンの層およびポリエーテルイミドの層を含むことができる。さらに別の実施形態において、フィルムはフィルムの外側層間の連結層を含むことができ、その連結層は、層の互いの固定を促進するように配置される。しかしながら前記フィルムは好適には複数の層を含まない。

前記フィルムは、５μｍから７５０μｍの範囲の厚さを有することができる。その厚さは５００μｍ未満、好適には２５０μｍ未満、より好適には１００μｍ、特には５０μｍ未満とすることができる。その厚さは少なくとも１０μｍであることができる。好適には、前記厚さは１０から５０μｍの範囲にある。

フィルムの穿刺抵抗は、Ｄｅｆ Ｓｔａｎ ８１−７５に従って調べた場合に、少なくとも１０ｋＪ／ｍ^２、好適には少なくとも２０ｋＪ／ｍ^２である。
フィルムは、それの特性を調節するための添加剤を含むことができる。例えばそれには、カーボンブラックなどの導電性材料を組み込むことで、フィルムの電気的特性を変えることができる。しかしながらフィルムは、好適には、５重量％未満、２重量％未満、１重量％未満の添加剤を含む。フィルムは、好適には添加剤を含まず、概ね樹脂からなるものである。

フィルムは樹脂の混合物を含むことが可能であると考えられるが、それは好適には、少なくとも９５重量％、好適には少なくとも９７重量％、より好適には少なくとも９９重量％の単一樹脂を含む。フィルムは、好適には概ね単一樹脂からなるものである。前記フィルムは好適には、熱可塑性樹脂を含む（そしてより好適には、実質的にそれからなるものである）。

フィルムは、本明細書に記載の第１のポリマー、ポリアリールエーテルケトン、ポリアリールエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドおよびポリオレフィンから選択される材料を含有することが可能である。

好適なポリアリールエーテルケトンは、前記第１のポリマーについて本明細書に記載の通りである。
好適なポリアリールエーテルスルホンには、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリフェニレンスルホン、ポリ−エーテル−ジフェニル−エーテル−フェニル−スルホン−フェニル−、ポリ−エーテル−ジフェニル−エーテル−フェニル−スルホン−ジフェニル−スルホン−フェニル−、ポリ−エーテル−フェニル−スルホン−フェニル−エーテル−フェニル−スルホン−ジフェニル−スルホン−フェニル−およびポリ−エーテル−フェニル−エーテル−フェニル−スルホン−ジフェニル−スルホン−フェニル−などがある。

好適なポリエーテルイミドには、下記式の繰り返し単位を含むことができる芳香族ポリエーテルイミドなどがある。

式中、
Ａｒ’およびＡｒ”は独立に、米国特許第５１１０８８０号明細書に記載のものなどの芳香族基含有基から選択され、その特許の内容は参照によって本明細書に組み込まれる。好適なポリエーテルイミドは、下記式の繰り返し単位を含む。

好適なポリアミドには、ポリアミド６、６６、１２または４６などがある。ポリアミドはＤＳＭＰＡ４Ｔ（商標名）であることができる。
好適なポリオレフィンには、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどがある。

フィルムの融点は、好適には本方法でフィルムが付着するようになるプリプレグの領域でのプリプレグ中の樹脂の融点以上である。従って、その方法において、フィルムは好適には、プリプレグの樹脂が融解する前には融解しない。従って、本方法は好適には、プリプレグ中の樹脂の融点以上の融点を有するフィルムを選択する工程を有する。

そのフィルムは、第１のポリマーを含む（好適には、概ね第１のポリマーからなる）ものであってよい。
前記第１のポリマーは、２６０℃未満、例えば２２０℃未満または２００℃未満のＴｇを有することができる。場合により、Ｔｇは、１９０℃、１８０℃または１７０℃未満であることができる。

前記第１のポリマーは好適には、少なくとも０．０６ｋＮｓｍ^−２の溶融粘度（ＭＶ）を有し、好適には少なくとも０．０８ｋＮｓｍ^−２、より好適には少なくとも０．０８５ｋＮｓｍ^−２、特には少なくとも０．０９ｋＮｓｍ^−２のＭＶを有する。

ＭＶは好適には、０．５×３．１７５ｍｍの炭化タングステンダイスを用いて剪断速度１０００ｓ^−１にて４００℃で動作するキャピラリ流量計を用いて測定する。
前記第１のポリマーは、１．００ｋＮｓｍ^−２未満、好適には０．５ｋＮｓｍ^−２未満、好適には０．３８ｋＮｓｍ^−２未満、より好適には０．２５ｋＮｓｍ^−２未満、特には０．１２ｋＮｓｍ^−２未満のＭＶを有することができる。

前記第１のポリマーは、少なくとも４０ＭＰａ、好適には少なくとも６０ＭＰａ、より好適には少なくとも８０ＭＰａのＡＳＴＭＤ７９０に従って測定される引張強度を有する
ことができる。引張強度は好適には、８０から１１０ＭＰａの範囲、より好適には８０から１００ＭＰａの範囲にある。

前記第１のポリマーは、少なくとも１４５ＭＰａのＡＳＴＭＤ７９０に従って測定される曲げ強度を有することができる。曲げ強度は、好適には１４５から１８０ＭＰａの範囲であり、より好適には１４５から１６５ＭＰａの範囲にある。

前記第１のポリマーは、少なくとも２ＧＰａ、好適には少なくとも３ＧＰａ、より好適には少なくとも３．５ＧＰａのＡＳＴＭＤ７９０に従って測定される曲げ弾性率を有することができる。曲げ弾性率は、好適には３．５から４．５ＧＰａの範囲、より好適には３．５から４．１ＧＰａの範囲にある。

前記第１のポリマーは、少なくとも２０ＭＰａ、好適には少なくとも６０ＭＰａ、より好適には少なくとも８０ＭＰａのＡＳＴＭＤ７９０に従って測定される引張強度を有することができる。引張強度は、好適には８０から１１０ＭＰａの範囲、より好適には８０から１００ＭＰａの範囲にある。

前記第１のポリマーは、少なくとも５０ＭＰａ、好適には少なくとも１００ＭＰａ、より好適には少なくとも１４５ＭＰａのＡＳＴＭＤ７９０に従って測定される曲げ強度を有することができる。曲げ強度は、好適には１４５から１８０ＭＰａの範囲、より好適には１４５から１６４ＭＰａの範囲にある。

前記第１のポリマーは、少なくとも１ＧＰａ、好適には少なくとも２ＧＰａ、好適には少なくとも３ＧＰａ、より好適には少なくとも３．５ＧＰａのＡＳＴＭＤ７９０に従って測定される曲げ弾性率を有することができる。曲げ弾性率は、好適には３．５から４．５ＧＰａの範囲、より好適には３．５から４．１ＧＰａの範囲にある。

好適には、前記第１のポリマーは、下記式の部分：

および／または下記式の部分：

および／または下記式の部分：

を有し、
式中、
ｍ、ｒ、ｓ、ｔ、ｖ、ｗおよびｚは独立に０または正の整数を表し；ＥおよびＥ’は独立に酸素もしくは硫黄原子または直接連結を表し；Ｇは酸素もしくは硫黄原子、直接連結または−Ｏ−Ｐｈ−Ｏ−部分を表し、Ｐｈはフェニル基を表し；Ａｒは、１以上のフェニル部分を介して隣接する部分に結合している下記の部分（ｉ）^＊＊、（ｉ）から（ｉｖ）のうちの一つから選択される。

本明細書において別段の断りがない限り、フェニル部分は、それが結合している部分に対して１，４−連結を有する。
（ｉ）において、中央のフェニルは１，４−または１，３−置換されていても良い。それは好適には、１，４−置換されている。

前記第１のポリマーは、複数の異なる種類の式Ｉの繰り返し単位；および複数の異なる種類の式ＩＩの繰り返し単位；および複数の異なる種類の式ＩＩＩの繰り返し単位を含む
ことができる。しかしながら好適には、１種類のみの式Ｉ、ＩＩおよび／またはＩＩＩの繰り返し単位が提供される。

前記部分Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩは好適には、繰り返し単位である。第１のポリマーにおいて、単位Ｉ、ＩＩおよび／またはＩＩＩは好適には互いに結合しており、すなわち単位Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩの間に他の原子や基が結合していない。

単位Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩ中のフェニル部分は好適には置換されていない。前記フェニル部分は好適には架橋していない。
ｗおよび／またはｚがゼロより大きい場合、代表的なフェニレン部分は、独立に式ＩＩおよび／またはＩＩＩの繰り返し単位中の他の部分に対する１，４−または１，３−連結を有することができる。好適には、前記フェニレン部分は１，４−連結を有する。

第１のポリマーのポリマー鎖は、好適には−Ｓ−部分を含まない。Ｇは好適には直接連結を表す。
「ａ」は、好適には前記第１のポリマー中の式Ｉの単位のモル％を表し、好適には各単位Ｉは同一であり；「ｂ」は、前記第１のポリマー中の式ＩＩの単位のモル％を表し、好適には各単位ＩＩは同一であり；「ｃ」は、前記第１のポリマー中の式ＩＩＩの単位のモル％を表し、好適には各単位ＩＩＩは同一である。好適には、ａは４５から１００の範囲、より好適には４５から５５の範囲、特には４８から５２の範囲にある。好適には、ｂとｃの合計は０から５５の範囲、より好適には４５から５５の範囲、特には４８から５２の範囲にある。ｂとｃの合計に対するａの比率は好適には０．９から１．１の範囲にあり、より好適には約１である。好適には、ａ、ｂおよびｃの合計は、少なくとも９０、好適には少なくとも９５、より好適には少なくとも９９、特には約１００である。第１のポリマーは、好適には、概ね部分Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩのうちの少なくとも１つからなる。

前記第１のポリマーは、下記一般式の繰り返し単位を有するホモポリマー：

または下記一般式の繰り返し単位を有するホモポリマー：

または少なくとも二つのＩＶおよび／またはＶの異なる単位のランダムもしくはブロックコポリマーであることができ；
式中、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは独立に０または１を表し、Ｅ、Ｅ’、Ｇ、Ａｒ、ｍ、ｒ、ｓ、ｔ、ｖ、ｗおよびｚは本明細書中の上記説明に記載の通りである。

ｍは、好適には０から３、より好適には０から２、特には０から１の範囲にある。ｒは、好適には０から３、より好適には０から２、特には０から１の範囲にある。ｔは、好適には０から３、より好適には０から２、特には０から１の範囲にある。ｓは、好適には０または１である。ｖは好適には０または１である。ｗは好適には０または１である。ｚは好適には０または１である。

第１のポリマーは、好適には一般式ＩＶの繰り返し単位を有するホモポリマーである。
Ａｒは、好適には下記の部分から選択される。

（ｖｉｉ）において、中間のフェニルは、１，４−または１，３−置換されていても良い。それは好適には１，４−置換されている。
好適な部分Ａｒは、部分（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）および（ｉｖ）であり、これらのうち、部分（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｖ）が好適な。他の好適な部分Ａｒは、部分（ｖｉｉ）、（ｖｉｉｉ）、（ｉｘ）および（ｘ）であり、これらのうち、部分（ｖｉｉ）、（ｖｉｉｉ）および（ｘ）が特に好適である。

特に好適な種類の第１のポリマーは、ケトンおよび／またはエーテル部分と連結されたフェニル部分からなるポリマー（またはコポリマー）である。すなわち、好適な種類において、第１のポリマー材料は、−Ｓ−、−ＳＯ_２−またはフェニル以外の芳香族基を含む繰り返し単位を含まない。記載の種類の好適な第１のポリマーには、下記のものなどがある。

（ａ）Ａｒが部分（ｉｖ）を表し、ＥおよびＥ’が酸素原子を表し、ｍが０を表し、ｗが１を表し、Ｇが直接連結を表し、ｓが０を表し、ＡおよびＢが１を表す式ＩＶの単位からなるポリマー（すなわち、ポリエーテルエーテルケトン）。

（ｂ）Ｅが酸素原子を表し、Ｅ’が直接連結を表し、Ａｒが構造（ｉ）の部分を表し、ｍが０を表し、Ａが１を表し、Ｂが０を表す式ＩＶの単位からなるポリマー（すなわちポリエーテルケトン）。

（ｃ）Ｅが酸素原子を表し、Ａｒが部分（ｉ）を表し、ｍが０を表し、Ｅ’が直接連結を表し、Ａが１を表し、Ｂが０を表す実質上式ＩＶの単位からなるポリマー（すなわちポリエーテルケトンケトン）。

（ｄ）Ａｒが部分（ｉ）を表し、ＥおよびＥ’が酸素原子を表し、Ｇが直接連結を表し、ｍが０を表し、ｗが１を表し、ｒが０を表し、ｓが１を表し、ＡおよびＢが１を表す式ＩＶの単位からなるポリマー（すなわち、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン）。

（ｅ）Ａｒが部分（ｉｖ）を表し、ＥおよびＥ’が酸素原子を表し、Ｇが直接連結を表し、ｍが０を表し、ｗが０を表し、ｓ、ｒ、ＡおよびＢが１を表す式ＩＶの単位からなるポリマー（すなわち、ポリエーテルエーテルケトンケトン）。

（ｆ）Ａｒが部分（ｉｖ）を表し、ＥおよびＥ’が酸素原子を表し、ｍが１を表し、ｗが１を表し、Ａが１を表し、Ｂが１を表し、ｒおよびｓが０を表し、Ｇが直接連結を表す式ＩＶの単位を含むポリマー（すなわち、ポリエーテル−ジフェニル−エーテル−フェニル−ケトン−フェニル−）。

前記第１のポリマーは非晶質または半結晶であり得る。前記第１のポリマーは好適には半結晶である。ポリマー中での結晶性のレベルおよび程度は、好適には例えばブルンデルらの報告（Ｂｌｕｎｄｅｌｌ ａｎｄ Ｏｓｂｏｒｎ，Ｐｏｌｙｍｅｒ ２４，９５３，１９８３）に記載の広角Ｘ線回折（広角Ｘ線散乱またはＷＡＸＳとも称される）によって測定される。あるいは、結晶性は示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって評価することができる。

前記第１のポリマーにおける結晶性のレベルは、少なくとも１％、好適には少なくとも３％、より好適には少なくとも５％およびより好適には少なくとも１０％であることができる。特には好適な実施形態では、結晶性は３０％より高く、より好適には４０％より高く、特には４５％より高いものであることができる。

前記第１のポリマー（結晶性の場合）についての溶融吸熱の主要ピーク（Ｔｍ）は、少なくとも３００℃であることができる。
前記第１のポリマーは、概ね上記で定義の単位（ａ）から（ｆ）のうちの一つからなるものであることができる。

前記第１のポリマーは、好適には式（ＸＸ）の繰り返し単位を含み、より好適には概ねその単位からなる。

式中、ｔ１およびｗ１は独立には０または１を表し、ｖ１は０、１または２を表す。好適なポリマー材料は、ｔ１＝１、ｖ１＝０およびｗ１＝０；ｔ１＝０、ｖ１＝０およびｗ１＝０；ｔ１＝０、ｗ１＝１、ｖ１＝２；またはｔ１＝０、ｖ１＝１およびｗ１＝０である繰り返し単位を有する。より好適には、ｔ１＝１、ｖ１＝０およびｗ１＝０；またはｔ１＝０、ｖ１＝０およびｗ１＝０を有する。最適には、ｔ１＝１、ｖ１＝０およびｗ１＝０を有する。

好適な実施形態において、前記第１のポリマーはポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトンおよびポリエーテルケトンケトンから選択される。より好適な実施形態では、前記ポリマー性材料は、ポリエーテルケトンおよびポリエーテルエーテルケトンから選択される。特に好適な実施形態では、前記ポリマー性材料はポリエーテルエーテルケトンである。

特に好適なものは、前記フィルムが前記好適な第１のポリマーを含む、好適には概ねそれを含む場合である。
前記プリプレグは好適には、熱可塑性または熱硬化性樹脂および繊維強化材を含む。前記プリプレグは好適には、３０から７０体積％の樹脂および７０から３０体積％の繊維強化材を含む。前記プリプレグは好適には、４０から６０体積％の樹脂および６０から４０体積％の繊維強化材を含む。

より好適には、前記プリプレグは４０から５０体積％の樹脂および６０から５０体積％の繊維強化材を含む。
プリプレグ中の各樹脂の融点は好適には、フィルムの融点以下である。

前記繊維強化材は、連続性であるか半連続性であることができる。好適には、前記繊維強化材は連続性である。
前記繊維強化材は、ファブリックまたは１軸（一方向性）テープを含むことができる。前記繊維強化材は、織ったり編み込んだりすることができる。

前記繊維強化材は、無機繊維材料、非溶融性および高融点有機繊維材料から選択することができる。繊維強化材は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリオレフィン（例：ポリエチレン）繊維およびホウ素繊維ならびに上記の前記第１のポリマー製の繊維、例えばポリエーテルエーテルケトン繊維から選択することができる。

プリプレグの前記熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン（例：ポリエチレン）、ポリアミド、ポリアリールエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアリールエーテルスルホン、ポリアミドイミドおよび液晶ポリマーから選択することができる。前記熱可塑性樹脂は、上記の前記第１のポリマー、例えばポリエーテルエーテルケトンを含むことができる。

プリプレグの前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、液晶ポリマー、ポリイミドおよびビスマレアミド樹脂から選択することができる。
プリプレグを圧密化する力は、プリプレグ圧密化において従来の手法で、または本明細書に記載のいずれかの方法を用いて加えることができる。好適には、プリプレグは、力によって、金型の一部の方向に、好適にはそれに対して押し当てられる。その力は好適には、プリプレグおよびフィルムを互いに対して押し当てるようにも作用することから、フィルムはプリプレグに付着した状態となり得る。

好適な実施形態では、フィルムは、力をプリプレグに加えてそれを圧密化するよう配置
される。好適には、フィルムは、プリプレグに対する流体、例えばガスの圧力によって押し当てられるように配置されている。これに関して、前記流体は、フィルムの一方の側に作用するように配置することができ、プリプレグはフィルムの他方の側に接触するように配置されていることができ、その配置は好適には、流体がフィルムを介してプリプレグに圧力を加えることでプリプレグを圧密化するようなものである。１実施形態では、フィルムに大気圧を作用させることができる雰囲気によって、前記流体を提供することができる。この場合、最初にフィルムとプリプレグの間で真空を形成することができ、その場合にはフィルムは収容フィルムとして作用し得る。真空を形成したら、大気によって働く圧力によるプリプレグに対する高圧力下に、フィルムが押し当てられる。別の実施形態では、流体、例えばガスによってフィルムを大気圧より高い圧力まで加圧することで、プリプレグに対してそれを押し当てることができる。

その方法は、一部の環境では室温で実施することができるが、好適には圧密化時にプリプレグの温度を上昇させる工程を含む。従って、プリプレグは、加熱することで前記プリプレグの樹脂を溶融させるようにすることができる。加熱は、従来の方法を用いて、例えばオートクレーブもしくはオーブンを用いて、または誘導加熱技術を用いて行うことができる。加熱は、好適にはプリプレグが実質的に完全に圧密化されるまでフィルムがほとんど溶融しないようにすることで、実質的に全圧密化プロセス中にフィルムがプリプレグに圧力を加えることができるようにする。

プリプレグの温度は、場合により、圧密化プロセス中に、３００℃、３２５°、３５０°または３７５°を超えて上昇させることができる。プリプレグの温度は好適には、４５０℃を超えずに上昇させ、より好適には４１０℃を超えずに上昇させる。

好適には、圧密化プロセスの終了後または終了近くでは、フィルムに隣接するプリプレグの表面は十分に高温となっていることから、フィルムはプリプレグに付着するようになることができる。好適な実施形態では、プリプレグの表面は、フィルムの融点かそれより高い温度となることから、フィルムは融解し、従ってプリプレグに付着するようになることができる。

プリプレグの製造およびそれの金型に対する積層では、従来の技術を用いることができる。
第１の態様の方法の第１の実施形態では、フィルムは、収容フィルムとして使用するために選択され、圧密化されるプリプレグに隣接して配置される。次に、圧密化、例えばフィルムとプリプレグの間を排気することで、フィルムをプリプレグに対して押し当てるようにすることで、それの圧密化を促進することができる。同時に、プリプレグを加熱することができる。従って、プリプレグを圧密化し、そのプロセス終了後に、フィルム温度を調節して、フィルムが溶融し、圧密化プリプレグに付着および／または溶接されるようにする。有利には、第１の実施形態は、前記の第１のポリマーのフィルム、特にはポリエーテルエーテルケトンフィルムを利用することができる。プリプレグも、好適にはマトリクス材として前記第１のポリマー、例えばポリエーテルエーテルケトンを含む。

第２の実施形態において、フィルムは、プリプレグによって画定される密閉構造内に配置されたガス貯蔵部を画定するように配置することができる。この場合のプリプレグは、例えば編みプロセスで製造される織り構造を含むことができる。プリプレグは、圧密化される際に中高構造を画定しるように配置することができる。中空構造は、完全密閉であることができ、構造内部にアクセスさせる開口を実質的に持たないものとすることができる。

前記方法は好適には、ガス貯蔵部をガスで充填する工程を含む。ガスは加圧することで
、ガス貯蔵部がプリプレグに対して力を加えることで、それを圧密化できるようにすることが可能である。例えば、プリプレグは、ガス貯蔵部によって、内部にプリプレグが積層されている金型に対して押し当てられていることがきる。ガスの圧力は、それを加熱することで高めることができる。その方法では、ガス貯蔵部およびプリプレグは好適には加熱され、バッグ中のガスは膨張する。ガス貯蔵部は好適には膨張させる。例えば、それを形成している樹脂は屈曲することができる。バッグの膨張は、プリプレグを、それが内部に配置されている金型に対して押すことができる。圧密化プロセス終了後に、貯蔵部のフィルムが溶融し、ないしは圧密化プリプレグに溶接されることで、形成された中空構造の内部表面に実質的に連続のフィルム層を残すように配置することができる。有利には、第２の実施形態は、前記の第１のポリマー、特にはポリエーテルエーテルケトンのフィルムによって画定されるガス貯留部を利用することができる。プリプレグも、好適にはマトリクス材として前記第１のポリマー、例えばポリエーテルエーテルケトンを含む。

第３の実施形態において、前記フィルムは金型その他の製作工具上に配置することができ、プリプレグはフィルム上に堆積させることができる。次に、収容システムを本明細書に記載の方法に従って用いて、プリプレグを圧密化することができる。そのプロセスの際、フィルムを、圧密化されるプリプレグに付着または溶接するようにする。例えば、プリプレグはエポキシ樹脂を含むことができ、フィルムは第１のポリマー、例えばポリエーテルエーテルケトンを含むことができる。エポキシ樹脂硬化の際、エポキシ樹脂およびフィルムの間に結合が形成されて、圧密化プリプレグ上にフィルムが層を形成するようにすることができる。

前述の圧密化プリプレグは、航空宇宙産業で使用される構造、例えば主翼ボックスまたは外部パネルの複合材料を規定することができる。
第２の態様において本発明は、第１の態様に従って記載されたプリプレグを圧密化する工程を含む複合材料の製造方法へと拡大される。

その方法は、好適には金型に関連するプリプレグの１以上の層を圧密化する工程を含むことができる。その方法において、プリプレグは好適には金型表面に対して押し当てられることで、好適には、プリプレグは前記表面によって画定される形状を取る。

第３の態様において、本発明は、圧密化プリプレグの表面を保護する方法へと拡大され、その方法は、
（ｉ）フィルムを圧密化すべきプリプレグに隣接して配置する工程；および
（ｉｉ）プリプレグを圧密化するための力を加え、フィルムがプリプレグに対して付着した状態となる工程
を有する。

第４の態様において本発明は、本明細書に記載の圧密化プリプレグを含むか、ないしは本明細書に記載の方法で製造される複合材料に拡大される。
第５の態様において本発明は、前記の複合材料を含む構成部品に拡大される。その構成部品は、車両用および／または航空宇宙産業もしくは自動車産業での使用向け；海洋用途での使用向け；または医学的用途での使用向けであることができる。

第６の態様において本発明は、例えば第１の態様で記載の方法で形成される圧密化プリプレグに拡大される。
第７の態様では、プリプレグ表面上にフィルムの層を含む圧密化プリプレグが提供される。

プリプレグおよびフィルムは、本明細書のいずれかの記述に記載の通りであることがで
きる。前記フィルムは、好適には第１のポリマー、特にはポリエーテルエーテルケトンを含む（好適には概ね、ポリエーテルエーテルケトンからなる）。そのようなフィルムの存在は、プリプレグ自体がフィルムと同じ樹脂を含んでいたとしても、プリプレグ（または複合材料または構成部品）を切った場合に認められる。従って、圧密化プリプレグは好適には、フィルム層に隣接するプリプレグの領域に存在する繊維強化材のレベルと比較して比較的低い濃度の繊維強化材を含むプリプレグ上のフィルム層を含む。フィルム層は、好適にはフィルム層の露出表面に隣接する領域で、繊維強化材をほとんど含まない。

１実施形態において、前記プリプレグは、繊維強化に関連する前記第１のポリマー、特にはポリエーテルエーテルケトン；およびやはり前記第１のポリマー、特にはポリエーテルエーテルケトンを含むフィルム層を含む。

別の実施形態では、３００℃、２５０℃または２００℃未満の分解温度を有するプリプレグ樹脂（例：熱硬化性樹脂）を含む圧密化プリプレグが提供され、その圧密化プリプレグはフィルム層を含み、そのフィルムは使用される樹脂の分解温度より少なくとも５０℃高い融点を有する樹脂を含む。従って、融点約３５０℃を有し、約４００℃で溶融加工可能なポリエーテルエーテルケトンなどのフィルムを、例えばエポキシまたはポリエステル樹脂などの比較的低い分解温度を有するプリプレグ樹脂を含むプリプレグ上に設けることができる。従って、記載の圧密化プリプレグは、エポキシまたはポリエステル（特には、エポキシ）および第１のポリマーの、特にはポリエーテルエーテルケトンのフィルムの層を含む圧密化プリプレグを含むことができる。本明細書に記載の方法によって、そのような材料を製造することができる。

別の実施形態では、前記フィルムの層を、内側に向いた表面上に設けることができる。例えば、圧密化プリプレグは中空構造を画定することができ、フィルム層をその中空構造の内側表面上に設けることができる。圧密化プリプレグは、好適には例えば前記第１のポリマー、例えばポリエーテルエーテルケトンの本明細書に記載の熱可塑性樹脂である樹脂を含むことができる。前記フィルムの層は、例えば前記第１のポリマー、例えばポリエーテルエーテルケトンの本明細書に記載の熱可塑性樹脂を含むこともできる。

本発明の第８の態様によれば、中空構造の内部領域へのアクセスを提供する開口を持たず、充填または他の形態で遮断されている構造中の開口を持たず、中空構造を画定する二つの部分間の接合部を持たない中空構造が提供され、前記構造は、フィルムの層および樹脂（熱可塑性樹脂であることができ、好適には本明細書に記載の通りであり、より好適には前記第１のポリマーであり、特にはポリエーテルエーテルケトンである）および繊維強化材の両方を含む層を含む。

従って、前記中空構造は好適には、アクセス開口を持たず、それが形成された後のいずれの時点でもアクセス開口を持たない。
フィルムの層は好適には熱可塑性樹脂を含み、より好適には前記第１のポリマーを含み、特にはポリエーテルエーテルケトンを含む。

前記フィルムの層は好適には、中空構造の内部表面上に設けられる。そのフィルムは好適には、中空構造の内部表面の表面積の少なくとも６０％、好適には少なくとも８５％、より好適には少なくとも９５％、特には少なくとも９９％を覆う。

第９の態様によれば、内部表面上にフィルムの層を含む中空構造の製造方法であって、
第８の態様による中空構造を選択する工程；および
前記中空構造に開口を形成して、前記構造の内部へ外部からアクセスする手段を提供する工程
を有する方法が提供される。

開口は、流体を受け入れるためのものであることができる。前記構造は燃料タンクであることができ、開口は燃料通過のためのものであることができる。有利には、前記方法により、第１のポリマーのフィルムなどの高性能フィルムを中空構造内部を保護するのに用いることが可能となる。

本発明は、第９の態様に従って製造される中空構造に拡大される。従って本発明は、中空構造の内部領域へのアクセスを提供する１以上の開口を含む中空構造であって、前記構造がそれの内部表面上にフィルムの層を含む中空構造に拡大される。そのフィルムは、前記第１のポリマー、例えばポリエーテルエーテルケトンの例えば本明細書に記載の熱可塑性樹脂を含むことができる。前記フィルムは好適には、中空構造の内部表面の表面積の少なくとも６０％、好適には少なくとも８５％、より好適には少なくとも９５％、特には少なくとも９８％を覆う。前記フィルムは好適には、中空構造のいずれかの内部領域へのアクセスを提供する開口を除く前記内部表面の実質的に全体を覆う。

本明細書に記載の発明または実施形態のいずれかの態様のいずれかの特徴を、変更すべきところは変更して、本明細書に記載の他の発明または実施形態のいずれかの態様のいずれかの特徴と組み合わせることができる。

本発明の具体的な実施形態について、例として添付の図面を参照しながら説明する。

プリプレグを圧密化するための公知の配置の断面図。 プリプレグを圧密化するための配置の断面図。 中空編み込み構造およびガス充填バッグを含む金型を通る断面図。

これらの図において、同一または類似の部分は、同一の参照数字で注釈されている。
以後、下記の材料に言及する。
Ｖｉｃｔｒｅｘ ＰＥＥＫ９０（商標名）級樹脂は、Ｖｉｃｔｒｅｘ Ｐｌｃ，ＵＫから得られる溶融粘度０．０９ｋＮｓｍ^−２および融点３４３℃を有するポリエーテルエーテルケトン樹脂を指す。

Ｖｉｃｔｒｅｘ Ａｐｔｉｖ ＰＥＥＫ（商標名）フィルムは、Ｖｉｃｔｒｅｘ Ｐｌｃ，ＵＫから得られる融点３４３℃および厚さ２５μｍを有するポリエーテルエーテルケトンフィルムを指す。．そのフィルムは半結晶もしくは非晶質であることができる。実施例において、使用したＡｐｔｉｖ ＰＥＥＫフィルムは半結晶フィルム級１０００−０２５であった。

概して、ポリエーテルエーテルケトンフィルムをプリプレグの圧密化で用いることで、フィルムが圧密化プリプレグ内に組み込まれるようになり、圧密化プリプレグの外側の層を画定し、従って有利な特性を有する圧密化プリプレグを提供する。さらに、前記フィルムは、圧密化プロセス自体を有利に促進することができる。さらなる詳細を下記に提供する。

第１の実施形態において、フィルムを収容材料として用いることができる。
５０体積％ＶｉｃｔｒｅｘＰＥＥＫ９０級樹脂を含む２８０ｇｍ^−２ ５−ハーネスサテン炭素ファブリックを含んだプリプレグを準備した。プリプレグを金型内に配置して、図２に示した複合材料２０の前駆体の画定を行った。Ｖｉｃｔｒｅｘ Ａｐｔｉｖ ＰＥ
ＥＫフィルムを選択し、収容フィルム２２として用い、フィルムはプリプレグに隣接して配置して、収容フィルムをプリプレグから分離する他の材料は用いなかった（例えば、図１のブリーザーファブリック１２は存在しない）。

ポート１８を介して真空を施してプリプレグとフィルム２２の間の空間を排気し、誘導加熱を用いてプリプレグ中の樹脂を融解させる。さらに、フィルム２２が曲がったり張ったりして、この延伸フィルムがプリプレグを覆い、収容材料として作用する。

マイクロ波またはラジオ波を用いることができる誘導加熱は、導電性材料でのみ直接作用する。記載の実施形態では、プリプレグは導電性である炭素繊維を含み、従って誘導加熱によって炭素繊維は加熱される。次に、加熱された炭素繊維は、プリプレグの樹脂構成部品に熱を伝え、そして樹脂が融解する。融解は通常、プリプレグの内部から外側に向かって起こる。フィルムは導電性ではないことから、それは加えられる照射に対して事実上透明である。それは、プリプレグ全体が融解してからのみ融解し、フィルムに隣接するプリプレグの外側表面はフィルムを融解させる上で十分な熱を伝達することができる。従って、プリプレグが圧密化されてしまった後にのみ、フィルムは融解する傾向があることは明らかであろう。

従って、プリプレグは圧密化され、圧密化したら、収容フィルムが融解し、圧密化プリプレグによって画定される複合材料の表面の一部を形成する。その後、圧密化プリプレグを放冷する。フィルムは再使用可能ではないが、それは、複合材料の外側に樹脂豊富な層または領域を提供し、それは下記の利点を有し得る。

（ａ）より平滑でより空気力学的に良好な外部が提供される。
（ｂ）耐損傷性がより高い外部表面が提供される。例えば、前記フィルムはより良好な耐衝撃性を提供することができ、衝撃荷重による複合材料が画定した製品の直接の損傷のリスクを低下させることができる。結果的に、複合製品の構造の完全性を高めることができる。

（ｃ）複合製品に対して耐薬品性がより高い外部コーティングが提供される。例えば、圧密化複合構造は、圧密化が完了していなかった場合、特には図１に記載の真空収容技術などの低圧力圧密化技術を用いた場合に、若干の空隙（化学物質の進入経路を提供する）を有する場合が多い。密着した連続表面コーティングを提供することを考慮すると、フィルムはそのような空隙へのアクセスを制限することができる。

（ｄ）露出した繊維を持たない表面が提供されることから、繊維−マトリクスの接合部分が攻撃から保護される。
（ｅ）表面の特性を調整する手段が提供される。例えば、電気的特性を調節することができる。この点に関しては、表面がポリエーテルエーテルケトンからなる場合、それは絶縁性であり、絶縁性のレベルは形成されるフィルムの厚さによって決まる。フィルム製造にＥＳＤポリエーテルエーテルケトン化合物を用いる場合、制御された表面伝導を達成することができる。あるいは、フィルムが細菌剤を含むことで、医療機器（など）で使用する上で抗菌特性を提供することが可能である。フィルムは、例えば海洋用途向けに抗生物付着剤を含むことができる。それは、ＵＶ安定化剤、例えば黒色の構成部品を含むことができる。

（ｆ）容易に塗装可能な表面が提供される。例えばポリエーテルエーテルケトン表面は、エポキシに基づく塗料系で容易に塗装することができる。
記載の誘導加熱の使用は、プリプレグのみを直接加熱し、環境全般を加熱しない他の方法と比較して、相対的に効率的であることができる。さらに、その方法は、プリプレグお
よび／またはフィルムの外部表面が高温である時間を短縮することができることから、圧密化プリプレグの表面でポリマーが分解する可能性を低下させることができる。

実施例１に記載の手順は、異なる樹脂および／またはファブリック／繊維を含むプリプレグで用いるように調整することができる。例えば、その手順を、熱可塑性または熱硬化性ポリマーで用いることができる。前者の例には、ポリエチレン、ポリアミド類、ポリアリールエーテルケトン類、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアリールエーテルスルホン類、ポリアミドイミド類および液晶ポリマーなどがある。後者の例には、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、液晶ポリマー、ポリイミドおよびビスマレアミド樹脂などがある。そのようなプリプレグは、いずれかの形態（例えば、織物、編み込み、テープなど）で提供される繊維を含むことができる。繊維の例には、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリエチレン繊維およびホウ素繊維などがある。

プリプレグでの構成部品の性質に従って、広範囲の異なる種類のフィルムを使用および選択することができる。好適にはそのフィルムは、下記の性質を有する。
（ｉ）プリプレグ中の樹脂の融点以上の融点を持つべきである。

（ｉｉ）プリプレグ中の樹脂と適合性であるべきである。
（ｉｉｉ）誘導加熱を用いる場合に、加えられる照射の有効な吸収剤であるべきではない。

（ｉｖ）収容操作時の真空作用時の破壊を防ぐだけの破裂強度を有する。これは、フィルム厚が大きいほど、フィルムが十分に強くなる可能性が高くなることから、厚さにも関係があるものと考えられる。

（ｖ）良好なドレープ性を有することから、複合材積層物の輪郭に適合する。その積層物は、プリプレグの個々のシート／部分をカットし、一つを他のものの頂部に乗せて「生の」未圧密化構成部品を形成する製造プロセスでの主要な工程と定義されるものと考えられる。これは、バッグ化または圧密化される構造である。

（ｖｉ）バッグ化された複合材積層物の製造時に穿刺を防止する良好な穿刺抵抗を有するべきである。
フィルムは、積層体または共押出物の形態であることができる。例えば、積層体の一つ層を、収容フィルムのいくつかの所望の特性を有するように選択することができ、一つの層が他の望ましい特性を有することができる。例えば、フィルムの一つの層を、プリプレグ中の樹脂と適合性となるように選択することで、フィルムが記載のプリプレグに付着可能となるようにすることができる。別の層は、それを収容材料として使用する際に、それの強度および／またはフィルムの完全性維持のための能力に関して選択することができる。

フィルム（または少なくともプリプレグに隣接するそれの層）が、プリプレグ中の樹脂と同じ（またはそれと混和性である）樹脂を含む状況では、そのフィルムはプリプレグと融合させることができる。

フィルムがプリプレグ中の樹脂と混和性ではない（または部分的にしか混和性ではない）樹脂を含む場合、そのフィルムはプリプレグに付着することができる。いずれの場合も、フィルムは、圧密化プリプレグによって画定される複合製品の実質的に永久的な部分となる。フィルムが圧密化プリプレグ上の個別の層を画定する場合、その層は、ＡＳＴＭ Ｄ３３３０に従って９０℃剥離を用いて評価した場合に、１Ｎ／ｃｍより高い剥離強度を
有することができる。

状況により、フィルムは、上記のような特性を変えるための他の添加剤を含むことができ、ないしはフィルムから形成される表面を変えることができる。この点に関し、表面改変を用いて、プリプレグへの、またはフィルム上に後に付与され得る材料（例：塗料）へのフィルムの結合を向上させることができる。場合により、金属蒸着フィルムでのように金属層を組み込むフィルムを用いることが望ましい場合がある。そのフィルムは、全体的なガス透過率を低下させるためのものであったり、電磁遮蔽を提供するためのものであることができる。

第２の実施形態は、本明細書の緒言部分で説明した中空品の製造における拡張ブラダーの挿入および／または取り出しの問題を扱うものである。その解決法は、ガスを充填した熱可塑性バッグ、例えば窒素などの不活性ガスを充填したＶｉｃｔｒｅｘ Ａｐｔｉｖ ＰＥＥＫフィルム製のバッグを利用するものであるが、そのガスは、特に圧密化を高温で行わない場合には、空気であっても良い。

図３について説明すると、樹脂含浸連続繊維を用いて中空構造３０を編み、その間にガス充填バッグ３２を挿入する。編み込みが完了した後、バッグは、その編み込み構造内に完全に封入される。次に、その構造物を金型２４内に配置し、その金型は製造される製品の外部寸法を規定する内部寸法を有する。複合材およびバッグシステムを加熱していくと、バッグ中のガスが膨張し、バッグ内の圧力が上昇する。圧力が上昇すると、バッグ材料の降伏点に到達する点に達し、その時点でバッグが張り始め、それの体積が増加する。この体積増加は、バッグが複合材プリプレグを金型壁に押し当てるまで続いて、プリプレグは圧密化される。冷却すると、構造物および工具の温度が下がるに連れてガス圧力が妥当なレベルに維持されることで、複合構造はそれが固化するまで加圧下に冷却される。ガス充填バッグのフィルムは、中空構造の内部表面に連続層を残す。

別の形態として、バッグを、それの充填予定の編み込み構造には大き過ぎるようにし、前記方法において完全には膨らませないようにすることができる。そのような不完全に膨らんだバッグは、編み込まれた構造中に容易に挿入することができる。そのプロセス中に温度を上昇させると、バッグ中のガスが膨張し、プリプレグの圧密化が生じるが、この場合には、フィルム材料は屈曲しない。そうではあっても、そのフィルムによって、形成される中空構造の内部構造表面に連続層が残る。

従って、上記の方法は、バッグを取り出す必要性を克服するものである。さらに、内部フィルム層は、中空構造が燃料タンクを画定する場合など、それが流体を保持するような場合に保護層として作用することができる。

第１および第２の実施形態は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を含むプリプレグに適用することができる。熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂系の複合材料に特に有利に適用可能な第１の実施形態の変形形態では、金型または製作工具の表面上で、記載のフィルム、例えばＶｉｃｔｒｅｘ Ａｐｔｉｖ フィルムを用いる。その方法では、最初にフィルムを引き下げて金型／製作工具に当て；次にプリプレグを従来の方法でフィルムと接触させて堆積させ；次に、好適な収容材料および収容システムを用いる。エポキシ樹脂の硬化中に、熱硬化性樹脂とフィルムの間（例えば、プリプレグのエポキシとおよびＶｉｃｔｒｅｘ Ａｐｔｉｖ フィルムのポリエーテルエーテルケトンの間）に結合が形成されることで、圧密化後に、フィルムが圧密化プリプレグに付着した状態で残ることから、第１の実施形態の文脈で上記において説明した利点（ａ）から（ｃ）の多くを得ることができる。

上記の方法は、例えば主翼ボックス、翼構造、自動車の車体（主運転席および後部ボックス運転席部分）、救急車ボディーシェル手術台およびストレッチャーなどの広範囲の複合構造に適用することができる。言及した用途の後者の二つは、記載の方法を用いて両側にフィルムを設けることで密閉表面を容易に提供することにより、無菌性を高めることができる。

前記実施形態において、結晶性または非晶質のフィルム（例：Ｖｉｃｔｒｅｘ ＡＰＴＩＶフィルム）を選択することができる。後者は、耐薬品性および結晶材料に関連する他の特性が必要とされない場合に選択することができ、前者は圧密化プリプレグの内部または外部表面に耐薬品性層を作ることが望ましい場合に選択することができる。

説明した実施形態では、フィルムはプロセスにおいて消費されることから、使用可能ではないが、そのプロセスはなおも商業的に実現可能であり、いずれにしても先行技術のプロセスと比較して安価となる可能性がある。例えば、第１の実施形態に従って説明した方法に従って使用されるポリエーテルエーテルケトンフィルムは、一部の状況下では１回のみ使用可能であって、最終製品においポリエーテルエーテルケトンフィルムについて記載の利点のいずれも提供しないシリコーンバッグよりコスト的に大幅に低いものとなる可能性がある。

本明細書に記載の方法によって、エネルギーおよび時間に関して複合材料製造の効率を高めることができ；そのような材料の大量生産能力を高めることができ；より低い資本コストで製造規模の容易さを高めることができる。

本発明は、前記実施形態の詳細に限定されるものではない。本発明は、本明細書（添付の特許請求の範囲、要約書および図面を含む）に開示の特徴の新規なものもしくはその特徴の新規な組み合わせ、またはそのように開示の方法もしくはプロセスの工程の新規なものまたはその工程の新規な組み合わせに拡大されるものである。

Claims (28)

1. （ｉ）圧密化すべきプリプレグに隣接してフィルムを配置する工程と、
   （ｉｉ）前記プリプレグを圧密化するための力を加えて、前記フィルムを前記プリプレグに貼り付ける工程とを有する、プリプレグを圧密化するための方法。
2. 前記フィルムの材料によって少なくとも部分的に画定される外側または内側表面を含む圧密化プリプレグを製造する、請求項１に記載の方法。
3. 前記フィルムが５μｍ〜７５０μｍの範囲の厚さを有し、前記フィルムの穿刺抵抗が少なくとも１０ｋＪ／ｍ^２である、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記フィルムが少なくとも９５重量％の単一樹脂を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記フィルムが、ポリアリールエーテルケトン、ポリアリールエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリオレフィンおよび下記式の部分
   

   

   、下記式の部分：
   

   

   および、下記式の部分：
   

   

   ［式中、ｍ、ｒ、ｓ、ｔ、ｖ、ｗおよびｚは独立に０または正の整数を表し；ＥおよびＥ’は独立に酸素もしくは硫黄原子または直接連結を表し；Ｇは酸素もしくは硫黄原子、直接連結または−Ｏ−Ｐｈ−Ｏ−部分を表し、Ｐｈはフェニル基を表し；Ａｒは、１以上のフェニル部分を介して隣接する部分に結合している下記の部分（ｉ）^＊＊、（ｉ）から（ｉｖ）：
   

   

   のうちの一つから選択される。］のうちの少なくとも１つを有する第１のポリマーから選択される材料を含有している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記フィルムがポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトンおよびポリエーテルケトンケトンから選択される第１のポリマーを含有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記フィルムの融点が、前記フィルムが当該方法で付着するようになる前記プリプレグのある領域での前記プリプレグ中の樹脂の融点以上である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記フィルムが概ね前記第１のポリマーからなる、請求項５または６に記載の方法。
9. 前記プリプレグが熱可塑性または熱硬化性樹脂および繊維強化材である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記プリプレグの前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリアリールエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアリールエーテルスルホン、ポリアミド、液晶ポリマーおよび請求項５に記載の第１のポリマーから選択される、請求項９に記載の方法。
11. 前記フィルムが前記プリプレグに力を加えて、該プリプレグを圧密化するよう配置されている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 前記圧密化工程時に、前記プリプレグの温度を３００℃より高い温度に上昇させる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記フィルムが収容フィルムとして使用するために選択され、圧密化されるべきプリプレグに隣接して配置され、次に前記プリプレグに対して押し当てられることで、それの圧
    密化を促進する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記フィルムが、プリプレグによって画定される密閉構造内に配置されたガス貯蔵部を画定するよう配置されている請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記プリプレグが、圧密化される際に中空構造を画定するよう配置されている、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記フィルムが金型または他の製作工具上に配置され、プリプレグが前記フィルム上に堆積される請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
17. 請求項１〜１６のいずれか１項に記載のプリプレグを圧密化する工程を有する、複合材料の製造方法。
18. （ｉ）フィルムを圧密化すべきプリプレグに隣接して配置する工程と、
    （ｉｉ）前記フィルムを前記プリプレグに対して付着した状態とするために前記プリプレグを圧密化するための力を加える工程とを有する、圧密化プリプレグの表面に保護を与えるための方法。
19. 請求項１７に記載の複合材料を備える構成部品。
20. 前記プリプレグの表面上のフィルムの層を含む圧密化プリプレグ。
21. 前記フィルムがポリエーテルエーテルケトンを含有している、請求項２０に記載のプリプレグ。
22. 前記プリプレグは、繊維強化が付与されているポリエーテルエーテルケトンと、同様のポリエーテルエーテルケトンを含有するフィルム層とを有する、請求項２０または２１に記載のプリプレグ。
23. 分解温度が３００℃未満であるプリプレグ樹脂を含み、前記圧密化プリプレグがフィルムの層を含み、前記フィルムが使用される樹脂の分解温度より少なくとも５０℃高い融点を有する樹脂を含む、請求項２０〜２２のいずれか１項に記載のプリプレグ。
24. 前記フィルムの層が、内側方向に向いた表面上に設けられている、請求項２０〜２３のいずれか１項に記載のプリプレグ。
25. 前記圧密化プリプレグが熱可塑性樹脂を含む、請求項２０〜２４のいずれか１項に記載のプリプレグ。
26. 中空構造において、該中空構造の内部領域へのアクセスを提供する開口、充填または他の形態で遮断されている前記中空構造中の開口、および、前記中空構造を画定する二つの部分間の接合部を有さず、かつ、前記中空構造は、フィルムの層、ならびに樹脂および繊維強化材の両方を含有する層を有する、中空構造。
27. 請求項２６に記載の中空構造を選択する工程と、
    前記中空構造に開口を形成して、前記構造の内部へ外部からアクセスする手段を提供する工程とを有する、内部表面上にフィルムの層を含む中空構造を製造するための方法。
28. 中空構造の内部領域へのアクセスを提供する１以上の開口を有し、前記中空構造がそれ
    の内部表面上にフィルムの層を有する中空構造。

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