JP7182866B2 - 複合構造物のための繊維で改質された中間層、及び製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、概して複合物に関し、詳細には、複合積層板を作製するために使用される補強材料に関し、より詳細には、複合構造物の耐衝撃性及び導電性を向上させる補強材料を作製するために使用される、繊維で改質された中間層に関する。

複合材料は、高い重量比強度、耐食性、及び他の有益な特性により、航空宇宙応用、自動車応用、及び海洋応用にしばしば使用される。従来型の複合材料は、典型的には、織式構成及び／又は不織構成の補強繊維層（例えばガラス、炭素、又はポリアミドの繊維）を含む。この繊維層は、未硬化のマトリクス材料（エポキシ樹脂など）と一緒に積層されることによって、複合構造物として製造されうる。この積層板は次いで、熱及び／又は圧力を加えることで硬化されて、完成形の固化済み複合部品を形成しうる。

複合構造物内の繊維層は、繊維の方向に、相対的に高い強度をもたらす。しかし、耐衝撃性は通常、硬化後のマトリクス材料の特性によって決まる。複合構造物の耐衝撃性を強化する１つの方法は、マトリクス材料に熱可塑性材料の粒子を添加することである。複合部品の耐衝撃性を向上させる別の方法は、繊維層同士の間に熱可塑性の中間層を設けることである。

しかし、熱可塑性の粒子又は中間層によって強化されている複合構造物は、落雷中に帯電現象に見舞われることがあり、このことは、エッジグロウの原因になりうる。本書において、「エッジグロウ（ｅｄｇｅ ｇｌｏｗ）」という用語は、当業者には既知である通常の意味を有し、低レベルの電気又は熱による火花発生を含みうる。この火花発生は、繊維間の樹脂の絶縁破壊又は繊維同士の接触により、炭素繊維複合材料のエッジにおいて発生しうる。加えて、熱可塑性の粒子又は中間層によって強化されている複合構造物は、高温における機械的特性保持性が、所望よりも低くなりうる。

したがって、当業者は、複合構造物の分野における研究開発の努力を継続している。

一実施形態では、開示されている繊維で改質された中間層は、連続繊維で形成された不織ファブリック層と、この不織ファブリックに付着した不連続繊維とを含む。

別の実施形態では、開示されている中間層で強化された補強ファブリックは、構造トウで形成された少なくとも１つの補強層と、補強層に付着した、少なくとも１つの繊維で改質された中間層とを含み、この繊維で改質された中間層は、連続繊維で形成された不織ファブリック層と、不織ファブリックに付着した不連続繊維とを含む。

別の実施形態では、開示されている複合構造物は、中間層で強化された補強ファブリックであって、交互構成に配置された、構造トウで形成された少なくとも１つの補強層と、補強層に付着した少なくとも１つの繊維で改質された中間層とを含み、かつ、繊維で改質された中間層が、連続繊維で形成された不織ファブリック層、及び、不織ファブリックに付着した不連続繊維を含む、中間層で強化された補強ファブリックの少なくとも１つの層と、中間層で強化された補強ファブリックに導入されたマトリクス材料とを、含む。

別の実施形態では、開示されている、繊維で改質された中間層を製造するための方法は、（１）分散液中に懸濁された不連続繊維のスラリに、連続繊維で形成された不織ファブリックを通すステップと、（２）不織ファブリックに付着した不連続繊維のネットワークを形成するステップと、（３）繊維で改質された中間層を形成するステップとを、含む。

別の実施形態では、開示されている、中間層で強化された補強ファブリックを製造するための方法は、（１）構造トウで形成された少なくとも１つの補強層と、少なくとも１つの繊維で改質された中間層とを、交互構成に配置するステップであって、繊維で改質された中間層が、連続繊維で形成された不織ファブリック層、及び、不織ファブリックに付着した不連続繊維を含む、交互構成に配置するステップと、（２）補強層と不織ファブリック層とをひとつに結合するステップとを、含む。

別の実施形態では、開示されている、複合構造物を製造するための方法は、（１）型の上に中間層で強化された補強ファブリックの少なくとも１つの層をレイアップするステップであって、中間層で強化された補強ファブリックが、交互構成に配置された、構造トウで形成された少なくとも１つの補強層と、補強層に付着した少なくとも１つの繊維で改質された中間層とを含み、繊維で改質された中間層が、連続繊維で形成された不織ファブリック層、及び、不織ファブリックに付着した不連続繊維を含む、レイアップするステップと、（２）マトリクス材料を中間層で強化された補強ファブリックに導入するステップと、（３）マトリクス材料を硬化させるステップと、（４）複合構造物を形成するステップとを、含む。

別の実施形態では、開示されている、補強材料及びマトリクス材料を含む複合構造物を通して電磁エネルギーを散逸させるための方法は、（１）補強材料及びマトリクス材料を含む複合構造物の表面上に電磁エネルギーを付与するステップと、（２）連続した導電経路に沿って横方向に、電磁エネルギーを散逸させるステップと、（３）複合構造物に連結された接地平面に電磁エネルギーを転位させるステップとを、含む。

別の実施形態では、開示されている、複合構造物を通して衝撃エネルギーを散逸させるための方法は、（１）補強材料及びマトリクス材料を含む複合構造物の表面上に衝撃エネルギーを付与するステップと、（２）複合構造物に沿って横方向に、衝撃エネルギーを偏向させるステップと、（３）複合構造物の肉厚方向の損傷成長を抑制するステップとを、含む。

開示されている装置及び方法の他の実施形態は、下記の詳細説明、添付図面、及び付随する特許請求の範囲により明らかになろう。

開示されている繊維で改質された中間層の一実施形態の概略的かつ部分的な側方断面図である。 図１の繊維で改質された中間層の概略的かつ部分的な拡大側方断面図である。 開示されている繊維で改質された中間層を製造するための装置の一実施形態の概略図である。 開示されている繊維で改質された中間層を製造するための開示されている方法の、一実施形態のフロー図である。 開示されている繊維で改質された中間層を使用して形成された、開示されている中間層で強化された補強ファブリックの一実施形態の概略的かつ部分的な側方断面図である。 図５の開示されている中間層で強化された補強ファブリックを使用して形成された複合構造物の一実施形態の概略斜視図である。 図５の開示されている中間層で強化された補強ファブリックを製造するための装置の一実施形態の概略図である。 図５の開示されている中間層で強化された補強ファブリックを製造するための開示されている方法の一実施形態のフロー図である。 開示されている繊維で改質された中間層を使用して形成された、開示されている中間層で強化された補強ファブリックの別の実施形態の概略的かつ部分的な側方断面図である。 図９の中間層で強化された補強ファブリックを使用して形成された複合構造物の別の実施形態の概略斜視図である。 図９の中間層で強化された補強ファブリックを製造するための装置の一実施形態の概略図である。 図９の中間層で強化された補強ファブリックを製造するための開示されている方法の一実施形態のフロー図である。 開示されている繊維で改質された中間層を使用して形成された、開示されている中間層で強化された補強ファブリックの別の実施形態の概略的かつ部分的な側方断面図である。 図１３の中間層で強化された補強ファブリックを使用して形成された複合構造物の別の実施形態の概略斜視図である。 図１３の中間層で強化された補強ファブリックを製造するための装置の一実施形態の概略図である。 図１３の中間層で強化された補強ファブリックを製造するための開示されている方法の一実施形態のフロー図である。 事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリックを製造するための装置の一実施形態の概略図である。 図１７の事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリックを使用して形成された複合構造物の別の実施形態の概略斜視図である。 中間層で強化された補強ファブリックを使用して形成された複合構造物を製造するための開示されている方法の一実施形態のフロー図である。 中間層で強化された補強ファブリックを使用して形成された複合構造物を通して電磁エネルギーを散逸させるための、開示されている方法の一実施形態のフロー図である。 中間層で強化された補強ファブリックを使用して形成された複合構造物を通しての電磁エネルギーの散逸の概略図である。 中間層で強化された補強ファブリックを使用して形成された複合構造物を通して衝撃エネルギーを散逸させるための、開示されている方法の一実施形態のフロー図である。 中間層で強化された補強ファブリックを使用して形成された複合構造物を通しての衝撃エネルギーの散逸の概略図である。 航空機の概略図である。 航空機の製造及び保守方法の概略ブロック図である。

下記の詳細説明は添付図面に言及しているが、かかる添付図面は、本開示によって説明されている具体的な実施形態及び／又は例を示している。 種々の構造及び工程を有する他の実施形態及び／又は例も、本開示の範囲から逸脱するわけではない。同様の参照番号は、異なる図面における同じ特徴、要素、又は構成要素を表わしうる。

本開示に適合する主題の、特許請求されることもあるが、必ずされるというわけではない、例示的で非網羅的な実施形態を、以下に提示する。

図１は、開示されている繊維で改質された中間層１００の例示的な一実施形態の、概略的かつ部分的な側方断面図である。本書において、「中間層（ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ）」又は「積層間層（ｉｎｔｅｒｌａｍｉｎａｒ ｌａｙｅｒ）」という用語は、当業者には既知である通常の意味を有し、硬化済みの複合構造物に強化効果を付与するために、複合材料内の他の層の間、例えば隣接する、複合材料の構造トウ（例えば連続したフィラメント又は繊維）の層の間に置かれた層としての、材料の使用目的を含みうる。

繊維で改質された中間層１００は、不織ファブリック層１０２（例えば、不織ファブリック２０２の層）（図３）と、不織ファブリック層１０２に連結された繊維層１０４（例えば、不連続繊維１１６の層）（図２）とを含む。図示されている実施形態では、不織ファブリック層１０２は、第１（例えば上側）表面１０６と、反対側の第２（例えば下側）表面１０８とを含む。第１繊維層１０４が不織ファブリック層１０２の第１表面１０６に連結され、第２繊維層１０４が不織ファブリック層１０２の第２表面１０８に連結される。

図２は、図１の繊維で改質された中間層１００の、概略的かつ部分的な拡大側方断面図である。例示的な一実施形態では、不織ファブリック層１０２は、連続繊維１１０の構造物１１２を含むか、又はかかる構造物１１２で作られる。本書において、「繊維（ｆｉｂｅｒ）」という用語は、当業者には既知である通常の意味を有し、一又は複数の繊維状材料（例えば繊維又はフィラメント）を含みうる。本書において、「連続繊維（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｆｉｂｅｒ）」という用語は、当業者には既知である通常の意味を有し、関連する不織ファブリック層１０２の長さ又は幅の実質的に全体にわたって延在する、不織ファブリック層１０２を形成するよう適合した細長い繊維又はフィラメントを含みうる。構造物１１２は、交じり合い、絡み合った連続繊維１１０のウェブ構造物を含んでよく、連続繊維１１０は、例えば機械的接合、熱的接合、かつ／又は化学的接合のうちの少なくとも１つによってひとつに接合される。

例示的な一実施形態では、不織ファブリック層１０２は、連続繊維１１０のスパンボンド式ファブリックでありうる。スパンボンド式ファブリックは、連続的に紡がれ（ｓｐｕｎ）、熱で接合されている連続繊維１１０から製造される。

別の例示的な実施形態では、不織ファブリック層１０２は、連続繊維１１０のスパンレース式ファブリックでありうる。スパンレース式ファブリックは、絡み合うことによって機械的に接合されている、連続した又は不連続な繊維１１６から調製されうる。

更に別の例示的な実施形態では、不織ファブリック層１０２は、連続繊維１１０のメッシュファブリックでありうる。一例としては、不織ファブリック層１０２のメッシュ構造は、経方向及び緯方向に１インチあたりおよそ０．５からおよそ１５の繊維を内包しうる。

例示的な一実施形態では、不織ファブリック層１０２は、不織ベールとして実装され、かつ、通常そのように称されうる他の実施形態では、不織ファブリック層１０２は、不織マット、不織シート、不織テープ、又は他の種類の不織形態の連続繊維の集合体のうちの、少なくとも１つとして実装されうる。

例示的な一実施形態では、不織ファブリック層１０２の連続繊維１１０は、熱可塑性材料（例えば熱可塑性繊維）を含むか、又は熱可塑性材料で作られる。不織ファブリック層１０２の熱可塑性材料の融点は、高温圧縮強度などの複合特性が損なわれないことを確実にするよう、典型的には、複合材料を形成するのに使用されるマトリクス材料（例えば熱硬化性マトリクス材料）の硬化温度に近いか、かかる温度を上回る。

加えて、熱可塑性材料は、ケトン、水、ジェット燃料、及びブレーキ流体などの溶媒に曝されても複合材料が強度劣化の影響を受けやすくならないことを確実にするよう、これらの溶媒に対する良好な耐性も有する。

他の例示的な実施形態では、不織ファブリック層１０２の連続繊維１１０は、限定するわけではないが例としては、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルスルホン、ポリフェニレンサルファルド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリルアミド、ポリケトン、ポリフタルアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル－ポリアリレート（Ｖｅｃｔｒａｎ（登録商標）など）、ポリアラミド（Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）など）、ポリベンゾオキサゾール（Ｚｙｌｏｎ（登録商標）など）、ビスコース（Ｒａｙｏｎ（登録商標）など）、炭素繊維、及びガラス繊維を含む、多種多様な他の好適な材料から選択されうる。

更に他の実施形態では、連続繊維１１０は、複合材料を形成するために使用されるマトリクス材料に適合しており、かつ、導入及び硬化中にマトリクス材料に溶解しない、任意の種類の繊維状材料の中からも、選択されうる。換言すると、不織ファブリック層１０２の繊維状材料は、繊維で改質された中間層１００とマトリクス材料との間の接触及び／又は接着の向上を促進するためである場合を除き、下層のマトリクス材料に対して良好に溶解するものではない。

例示的な一実施形態では、不織ファブリック層１０２の連続繊維１１０は、２つ以上の材料から作られる。一例としては、２つ以上の材料は、不織ファブリック層１０２を作り出すために使用される異なる種類の連続繊維１１０を機械的に混合することによって、調製されうる。

別の例示的な実施形態では、不織ファブリック層１０２を作り出すために使用される二成分繊維、三成分繊維、又は成分の数がより多い繊維を形成するために、２つ以上の材料が使用されうる。換言すると、不織ファブリック層１０２に使用される各連続繊維１１０が、複数の材料を含みうる。一例としては、複数成分の連続繊維１１０が、２つ以上の繊維材料を同時押し出しすることによって作られ、かつ、複数の出口部を有する紡糸口金（ｓｐｉｎｎｅｒｅｔ）によって製造されうる。

不織ファブリック層１０２の各連続繊維１１０は、例えば、繊維で改質された中間層１００及び結果的に得られる複合材料の特定の応用にしたがって、任意のサイズを有しうる。一例としては、不織ファブリック層１０２を構成する連続繊維１１０は、およそ１ミクロンからおよそ１００ミクロンの直径を有しうる。別の例としては、不織ファブリック層１０２を構成する連続繊維１１０は、およそ１０ミクロンからおよそ７５ミクロンの直径を有しうる。一例としては、不織ファブリック層１０２を構成する連続繊維１１０は、およそ１０ミクロンからおよそ３０ミクロンの直径を有しうる。更に別の例としては、不織ファブリック層１０２を構成する連続繊維１１０は、およそ１ミクロンからおよそ１５ミクロンの直径を有しうる。

不織ファブリック層１０２に使用される材料は、広範にわたる目付（ａｒｅａｌ ｄｅｎｓｉｔｙ）も有しうる。この目付は、例えば衝撃後圧縮試験によって検証される所望の耐衝撃性を付与するために必要な量にしたがって、選ばれうる。一例としては、不織ファブリック層１０２は、およそ１グラム／平方メートル（ｇ／ｍ^２）からおよそ５０ｇ／ｍ^２の目付を有しうる。別の例としては、各不織ファブリック層１０２の目付は、およそ２ｇ／ｍ^２からおよそ１５ｇ／ｍ^２でありうる。別の例としては、各不織ファブリック層１０２の目付は、およそ５ｇ／ｍ^２からおよそ１５ｇ／ｍ^２でありうる。更に別の例としては、各不織ファブリック層１０２の目付は、およそ３ｇ／ｍ^２からおよそ４ｇ／ｍ^２でありうる。繊維で改質された中間層１００を使用して作られるある特定の複合部材のオプションの面重量は、必要に応じて決定されうるが、典型的には、複合物の全体重量のおよそ２％からおよそ４％である。

例示的な一実施形態では、繊維層１０４は、不連続繊維１１６のネットワーク１１４を含むか、又はかかるネットワーク１１４で作られる。本書において、「不連続繊維（ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｆｉｂｅｒ）」という用語は、当業者には既知である通常の意味を有し、不織ファブリック層１０２の長さ又は幅の実質的に全体にわたって延在しない、繊維層１０４を形成するよう適合した短い又は細切れの（ｃｈｏｐｐｅｄ）繊維又はフィラメントを含みうる。ネットワーク１１４は、機械的にひとつに接合されている、交じり合い絡み合った不連続繊維１１６のネットワークを含みうる。換言すると、不連続繊維１１６は、繊維層１０４のネットワーク１１４を形成する他の不連続繊維１１６と機械的に絡み合い、連結しうる。

例示的な一実施形態では、繊維層１０４の不連続繊維１１６は、炭素質材料を含むか、又は炭素質材料で作られる。例としては、繊維層１０４の不連続繊維１１６は、限定するわけではないが例としては、炭素ナノチューブ、グラフェン板状晶、炭素ウィスカ、チョップト炭素繊維、ミルド炭素繊維、及び炭素ナノ繊維を含む多種多様な好適な材料から、選択されうる。一例としては、炭素ナノチューブは、単一壁ナノチューブ（ＳＷＮＴ）、二重壁ナノチューブ（ＤＷＮＴ）、又はその他の複数壁ナノチューブ（ＭＷＮＴ）でありうる。それ以外の様々な炭素同位体も想定される。

炭素質材料は、不織ファブリック層１０２の熱可塑性連続繊維１１０と比較して、繊維で改質された中間層１００の導電性及び剛性の向上をもたらす。ゆえに、繊維層１０４の剛性かつ導電性の不連続繊維１１６が組み合わされることで、不織ファブリック層１０２の熱可塑性連続繊維１１０に導電性が付与されることにより、例えば落雷中に、電磁効果（ＥＭＥ）を散逸させ、かつ／又は、エッジグロウを防止するために、繊維で改質された中間層１００を使用して作られた複合構造物が接地されること、及び、この複合構造物の帯電を低減又は排除することが可能になりうる。

更に、繊維層１０４の不連続繊維１１６の材料の機械的特性が、不織ファブリック層１０２の剛性などの機械的特性を向上させ又は強化することにより、高温において、発生する可能性がある繊維で改質された中間層１００を使用して作られた複合構造物の特性損失をいくらか相殺しうる（例えば、複合特性保持性を向上させうる）。

更に他の例示的な実施形態では、繊維層１０４の不連続繊維１１６は、抄紙（ｐａｐｅｒｍａｋｉｎｇ）プロセスに適合する任意の種類の繊維状材料の中からも選択されうる。例としては、繊維層１０４の不連続繊維１１６は、限定するわけではないが例としては、ナノセルロース繊維、ポリアラミド（例えばＫｅｖｌａｒ（登録商標））繊維、及び金属繊維を含みうる。

繊維層１０４の不連続繊維１１６の各々は、例えば、繊維で改質された中間層１００及び結果的に得られる複合材料の特定の応用にしたがって、任意のサイズ及び／又は形状を有しうる。一例としては、繊維層１０４を構成する不連続繊維１１６は、少なくともおよそ５マイクロメートル（μｍ）の平均長さを有しうる。別の例としては、繊維層１０４を構成する不連続繊維１１６は、少なくともおよそ０．０５ミリメートル（ｍｍ）の平均長さを有しうる。別の例としては、繊維層１０４を構成する不連続繊維１１６は、少なくともおよそ０．１ｍｍの平均長さを有しうる。別の例としては、繊維層１０４を構成する不連続繊維１１６は、少なくともおよそ０．２ｍｍから少なくともおよそ０．５ｍｍの平均長さを有しうる。別の例としては、繊維層１０４を構成する不連続繊維１１６は、少なくともおよそ０．５ｍｍから少なくともおよそ１ｍｍの平均長さを有しうる。更に別の例としては、繊維層１０４を構成する不連続繊維１１６は、少なくともおよそ１ｍｍから少なくともおよそ５ｍｍの平均長さを有しうる。一例としては、繊維層１０４を構成する不連続繊維１１６は、およそ１ナノメートル（ｎｍ）からおよそ５０ｎｍの直径を有しうる。別の例としては、繊維層１０４を構成する不連続繊維１１６は、およそ５ｎｍからおよそ１０ｎｍの直径を有しうる。

図２に示しているように、繊維層１０４を形成する不連続繊維１１６のネットワーク１１４は、不織ファブリック層１０２を形成する連続繊維１１０の構造物１１２の対向面上に構築又は形成され、かつ構造物１１２の対向面に接合される（例えば機械的に接合される）。一例としては、不連続繊維１１６のネットワーク１１４が形成される際に、不連続繊維１１６の第１部分が、不織ファブリック層１０２の少なくとも一方の表面を形成する連続繊維１１０の少なくとも一部に機械的に接合されて（例えば、かかる連続繊維１１０の少なくとも一部と絡み合い、連結して）よく、不連続繊維１１６の第２部分は、不連続繊維１１６の第１部分に機械的に接合され（例えば、不連続繊維１１６の第１部分と絡み合い、連結し）うる。例示的な一実施形態では、ランダムに配向されて均一に分布した、繊維層１０４は、不織ファブリック層１０２に接合された不連続繊維１１６のネットワーク１１４を含む。

繊維層１０４の密度は、限定するわけではないが例としては、不織ファブリック層１０２の材料組成、繊維で改質された中間層１００の応用目的、繊維で改質された中間層１００を使用して作られた複合部材又は複合構造物の応用目的などの、様々な要因に依拠しうる。例示的な一実施形態では、繊維層１０４は、不織ファブリック層１０２の重量のおよそ０．１パーセントからおよそ１０パーセントでありうる。別の例示的な実施形態では、繊維層１０４は、不織ファブリック層１０２の重量のおよそ０．１パーセントからおよそ５パーセントでありうる。更に別の例示的な実施形態では、繊維層１０４は、不織ファブリック層１０２の重量のおよそ０．２５パーセントからおよそ２．５パーセントでありうる。一例としては、繊維層１０４の坪量（ｂａｓｉｓ ｗｅｉｇｈｔ）は、およそ０．１グラム／平方メートル（ｇｓｍ）からおよそ２ｇｓｍでありうる。坪量は、繊維層１０４の厚さによって調整されうる。繊維層１０４の厚さは、例えば、コーティングスピード、繊維スラリ２０６（図３）の濃度、及び／又は分散液２０８（例えば溶媒）（図３）の選択に、依拠しうる。繊維層１０４の均一性は、例えば、不連続繊維１１６の分散品質及び凝集サイズに依拠しうる。一例としては、繊維層１０４の厚さは、およそ０．１μｍからおよそ１０μｍまでの範囲内で調整されうる。不織ファブリック層１０２（例えば不織ファブリック２０２）の抵抗は、例えば繊維層１０４の厚さに基づいて、およそ５０オーム／平方からおよそ３，０００オーム／平方の範囲内で調整されうる。

例示的な一実施形態では、繊維層１０４の不連続繊維１１６の少なくとも一部分は、少なくとも部分的に不織ファブリック層１０２の肉厚方向に散在しうる。換言すると、不連続繊維１１６の少なくとも一部は、不織ファブリック層１０２の構造物１１２を形成する連続繊維１１０の少なくとも一部と機械的に絡み合い、連結しうる。

図３は、繊維で改質された中間層１００を製造するための装置２００及びプロセスの例示的な一実施形態の概略図である。図４は、繊維で改質された中間層１００を製造するための、開示されている方法３００の例示的な一実施形態のフロー図である。図示されている実施形態では、繊維で改質された中間層１００を作るために、改変された抄紙プロセスが使用されうる。つまり、不連続繊維１１６が分散液２０８中に懸濁される。不織ファブリック２０２が分散液を通過するにつれて、不連続繊維１１６が、不織ファブリック２０２上に形を成し、不織ファブリック２０２と接合する。

ブロック３０２（図４）に示しているように、不織ファブリック２０２の連続シートが、例えば供給ロール２０４に提供される。本書において、材料の「連続シート（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｓｈｅｅｔ）」という用語は、当業者には既知である通常の意味を有し、シートの幅よりも桁違いに長い長さを有する細長いシートを含みうる。スパンボンド式、スパンレース式、又はメッシュのファブリックの形態などの不織ファブリック２０２が、市場で広範な供給源から入手されうる。

ブロック３０４（図４）に示しているように、不連続繊維１１６のスラリ２０６及び分散液２０８が、例えば保管タンク又は混合タンク２１０に内包されて、提供される。本書において、「スラリ（ｓｌｕｒｒｙ）」という用語は、当業者には既知である通常の意味を有し、分散液２０８中に懸濁された不連続繊維１１６の流体混合物又は懸濁液を含みうる。

例示的な一実施形態では、分散液２０８は水である。オプションで、分散液２０８は、分散液２０８中の不連続繊維１１６の分散及び懸濁を向上させ、かつ安定化するための、一又は複数の化合物も含みうる。

別の例示的な実施形態では、分散液２０８は、不連続繊維１１６を分散及び懸濁させるための、他の非溶媒和液を含みうる。本書において、「非溶媒和（ｎｏｎ－ｓｏｌｖａｔｉｎｇ）」という用語は、当業者には既知である通常の意味を有し、不連続繊維１１６と実質的に反応せず、かつ、不連続繊維１１６が実質的に溶解しない、液体形態の化合物を含みうる。

更に別の例示的な実施形態では、分散液２０８は、オプションで、繊維層１０４を形成する不連続繊維１１６及びその湿式ネットワーク１１４の分散、形成、又は脱水を維持するために、一又は複数の界面活性物質（例えば分散剤及び抗凝集物）を含みうる。

通常、不連続繊維１１６は、当該技術分野においては既知であるように、一又は複数の撹拌デバイス又は分散デバイスを使用して、混合条件下で一定量の分散液２０８に添加される。スラリ２０６は、不織ファブリック２０２がスラリ２０６に通される際に不織ファブリック２０２の表面を適切に覆うのに十分なほど濃い、不連続繊維１１６の濃度を有する。しかし、スラリ２０６は、不織ファブリック２０２がスラリ２０６に通される際に不織ファブリック２０２を破らないよう、さもなければ不織ファブリック２０２を歪め、若しくは損傷することがないようにするのに十分なほど薄い、不連続繊維の濃さ又は濃度を有するようにも構成される。一例としては、分散液２０８中の不連続繊維１１６の濃度は、およそ０．０５グラム／リットル（ｇ／Ｌ）からおよそ５ｇ／Ｌでありうる。別の例としては、スラリ２０６中の不連続繊維１１６の重量パーセントは、およそ０．００５ｗｔ％からおよそ０．５ｗｔ％でありうる。

ブロック３０６（図４）に示しているように、不織ファブリック２０２がスラリ２０６に通される。一例としては、不織ファブリック２０２は、供給ロール２０４によって供給され、かつ、供給ロール２０４から引き出されうる。例示的な一実施形態では、複数のガイドローラ２１２又はプーリが、供給ロール２０４からスラリの中へと不織ファブリック２０２を引き出し、かつ、不織ファブリック２０２をスラリ２０６に連続的に通すよう、構成される。不織ファブリック２０２は多孔性である。一例としては、連続繊維１１０の構造物１１２は、不織ファブリック２０２がスラリ２０６を通過するにつれて分散液２０８から不連続繊維１１６を濾し取るよう、構成される。この例では、不織ファブリック２０２は、相対的に低い張力で引っ張られうる。不織ファブリック２０２に加わる張力は、不織ファブリック２０２がスラリ２０６に通される際に不織ファブリック２０２を破り、ゆがめ、さもなければ損傷することがないように、不織ファブリック２０２の重量及び／又は強度に基づいて、好適に選択されうる。

別の例示的な実施形態では、不織ファブリック２０２は、連続多孔ベルト（明確には図示せず）上で、支持され、スラリ２０６を通って運ばれる。この例では、スラリ２０６を通して不織ファブリック２０２を運ぶベルトは、ベルトと接触している不織ファブリック２０２の表面上での、不連続繊維１１６の接合又は繊維層１０４の形成の妨害、或いは、かかる接合又は形成への干渉がないよう、構成されうる。一例としては、不織ファブリック２０２の材料の可撓性かつ軽量な性質により、不織ファブリック２０２がスラリ２０６に通される際に、不織ファブリック２０２は、ベルトとずっと密接に接触しているわけではないことがある。ゆえに、分散液２０８中に懸濁された不連続繊維１１６が多孔性の不織ファブリック２０２にろ過されることが可能になる。別の例では、ベルトの有孔率は、分散液２０８から不連続繊維１１６を濾し取らないよう設定され、不連続繊維１１６が、不織ファブリック２０２と接触し、接合するように、多孔ベルトを容易に通過することを可能にする。例としては、多孔ベルトは、複数の開口を有する運搬ベルト、メッシュ、又はスクリーンでありうる。

装置２００及び方法３００の処理ラインスピードは、例えば製造環境、不織ファブリック２０２（図３）上に形成された繊維層１０４の厚さ、スラリ２０６（図３）の粘度、不織ファブリック２０２の強度などに応じて、変動しうる。処理スピードは、スループットを最大化するために、例えば上記の要因に基づいて、可能な限り早くなるよう設定されうる。例示的な一実施形態では、処理スピードは、およそ６インチ／分からおよそ１０フィート／分でありうる。

ブロック３０８（図４）に示しているように、不連続繊維１１６のネットワーク１１４が不織ファブリック２０２上に形成される。一例としては、不織ファブリック２０２がスラリ２０６を通過するにつれて、分散液２０８中に懸濁された不連続繊維１１６が多孔不織ファブリック２０２にろ過される。不連続繊維１１６が不織ファブリック２０２によってろ過される際に、不連続繊維１１６は、不織ファブリック２０２の表面（例えば上面１０６及び底面１０８）（図１）と接合（例えば機械的に接合）して、不織ファブリック２０２の連続繊維１１０の構造物１１２上に、かつ少なくとも部分的にかかる構造物を通って、不連続繊維１１６のネットワーク１１４を構築する。構築された不連続繊維１１６のネットワーク１１４は、不織ファブリック層１０２上に繊維層１０４を形成する（図２）。

ブロック３１０（図４）に示しているように、オプションで、繊維で改質された中間層１００に熱及び／又は圧力の少なくとも一方が加えられうる。繊維で改質された中間層１００（例えば、不織ファブリック２０２と不連続繊維１１６との組み合わせ）に圧力及び／又は熱を加えることにより、不連続繊維１１６の不織ファブリック２０２内への散在及び不織ファブリック２０２との統合、余剰量の分散液２０８があればそれを除去することによる繊維で改質された中間層１００の乾燥、並びに、繊維で改質された中間層１００の圧密などが更に行われ、不連続繊維１１６と不織ファブリック２０２とがひとつに接合されうる。一例としては、不織ファブリック２０２がスラリ２０６を通過する際に不織ファブリック２０２上に不連続繊維１１６が構築されることに続いて、繊維で改質された中間層１００が、ヒータ２１４及び／又は一対の圧力ローラ２１６の少なくとも一方を通過しうる。

ブロック３１２（図４）に示しているように、繊維で改質された中間層１００が形成される。一例としては、例えば乾燥済みの、繊維で改質された中間層１００の連続シートが、製品回収ロールに巻き取られ、例としては複合材料の製造における更なる使用まで、そこに保管される。

別の例示的な実施形態では、不織ファブリック２０２は、不連続繊維１１６のスラリ２０６及び分散液２０８の中で浸漬コーティングされうる。一例としては、不織ファブリック２０２がスラリ２０６内に浸漬される際に、分散液２０８中に懸濁された不連続繊維１１６が多孔不織ファブリック２０２にろ過される。不連続繊維１１６が不織ファブリック２０２によってろ過される際に、不連続繊維１１６は、不織ファブリック２０２の表面（例えば上面１０６及び底面１０８）（図１）に付着（例えば機械的に付着）して、不織ファブリック２０２の連続繊維１１０の構造物上に、かつ、少なくとも部分的にかかる構造物を通って、不連続繊維１１６のネットワーク１１４を構築する。構築された不連続繊維１１６のネットワーク１１４は、不織ファブリック層１０２上に繊維層１０４を形成する（図２）。この実施形態では、オプションで、熱及び／又は圧力の少なくとも一方が、スラリ２０６から引き出された後の繊維で改質された中間層１００に加えられうる。

別の例示的な実施形態では、不織ファブリック２０２は、例えばマンドレル上にレイアップされ、不連続繊維１１６で噴霧コーティングされうる。一例としては、不連続繊維１１６が、不織ファブリック２０２の一方又は両方の表面上に直接噴霧される。別の例としては、不連続繊維１１６のスラリ２０６及び分散液２０８が、不織ファブリック２０２の一方又は両方の表面上に噴霧されうる。不連続繊維１１６が不織ファブリック２０２上に噴霧される際に、不連続繊維１１６は、不織ファブリック２０２の少なくとも一方の表面（例えば上面１０６及び／又は底面１０８）（図１）に接合（例えば機械的に接合）して、不織ファブリック２０２の連続繊維１１０の構造物上に、かつ、少なくとも部分的にかかる構造物を通って、不連続繊維１１６のネットワーク１１４を構築する。構築された不連続繊維１１６のネットワーク１１４は、不織ファブリック層１０２上に繊維層１０４を形成する（図２）。この実施形態では、オプションで、熱及び／又は圧力の少なくとも一方が、噴霧が行われた後の繊維で改質された中間層１００に加えられうる。

不連続繊維１１６を付着させ、繊維層１０４を形成する、他の方法も想定される。別の例示的な実施形態としては、不連続繊維１１６が、静電コーティングプロセスによって、不織ファブリック２０２の一方又は両方の表面上に付着しうる。更に別の例示的な実施形態としては、不連続繊維１１６が、静電堆積プロセスによって、不織ファブリック２０２の一方又は両方の表面上に付着しうる。

開示されている繊維で改質された中間層１００は、中間層で強化された補強ファブリックを形成するために使用されてよく、中間層で強化された補強ファブリックは次いで、所望の構成を有する複合部材又は複合構造物を形成するために使用されるプリフォームとして、使用されうる。繊維で改質された中間層１００（例えば、熱可塑性連続繊維１１０の不織ファブリック層１０２）は、複合部材の耐衝撃性及び破壊靱性の向上をもたらす。更に、繊維で改質された中間層１００（例えば、剛性かつ導電性の不連続繊維１１６の繊維層１０４）は、例えば高温において、複合部材の導電性及び剛性の向上をもたらす。

図５は、繊維で改質された中間層１００を使用して形成された、開示されている中間層で強化された補強ファブリック４００の一実施形態の、概略的かつ部分的な側方断面図である。この実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４００は単方向性ファブリックである。中間層で強化された補強ファブリック４００は、補強層４０２と繊維で改質された中間層１００とが交互になっている複数の層を含む。本書で上述しているように、繊維で改質された中間層１００の各々は、不織ファブリック層１０２と繊維層１０４とを含む（図１）。繊維で改質された中間層１００は、補強層４０２の間に配置され、かつ、補強層４０２に接合される（例えばニットで縫い付けられる）。

図示されている実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４００は、１つの補強層４０２と、２つの繊維で改質された中間層１００とを含む。補強層４０２は、両側の繊維で改質された中間層１００の間に挟まれている。図示されている実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４００の外（例えば最外）表面は、繊維で改質された中間層１００で形成される。しかし、他の実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４００の一方の外表面は、補強層４０２から形成されることがある。

中間層で強化された補強ファブリック４００は、多種多様な寸法を有するプリフォームを作るために製造されうる。一例としては、中間層で強化された補強ファブリック４００から製造されるプリフォームは、長さがおよそ１２インチ（ｉｎ）から３００ｉｎであり、幅が少なくともおよそ５０ｉｎでありうる。

補強層４０２は、補強材料で作られた構造トウ４０４を含むか、又はかかる構造トウで作られる。一例としては、補強層４０２は、互いに概して平行に配置された複数の単方向性トウ４０４を含む。本書において、「トウ（ｔｏｗ）」という用語は、当業者には既知である通常の意味を有し、連続フィラメント４０６の無撚束を含みうる。本書において、「単方向性（ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）」という用語は、当業者には既知である通常の意味を有し、単一の配向又は方向に配置されている補強トウ（例えば連続したフィラメント又は繊維）を含みうる。トウ４０４は、マルチフィラメントトウ又はマルチフィラメントヤーンとも称されうる。一例としては、各トウ４０４は、およそ１，０００からおよそ１００，０００のフィラメント４０６で構成されうる。一例としては、各トウ４０４は、およそ１２，０００からおよそ２４，０００のフィラメント４０６で構成されうる。しかし、他の例では、トウ４０４のサイズは、具体的な応用に適応するよう、必要に応じて変更されうる。

本書において、「フィラメント（ｆｉｌａｍｅｎｔ）」という用語は、当業者には既知である通常の意味を有し、複合材料の補強のための補強層４０２に適合した一又は複数の繊維状材料を含みうる。本書において、「連続フィラメント（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｆｉｌａｍｅｎｔ）」という用語は、当業者には既知である通常の意味を有し、関連する補強層４０２の長さ又は幅の実質的に全体にわたって延在する、細長いフィラメント（例えば細長い繊維状材料）を含みうる。

例示的な一実施形態では、補強層４０２を形成するトウ４０４は、単一の配向又は方向に、互いに平行に配置される。ゆえに、補強層４０２の配向又は方向が、トウ４０４の配向又は方向によって決定されうる。一例としては、トウ４０４は、補強層４０２を形成するよう単一の配向又は方向に配置された連続フィラメント４０６のシートを形成するために、互いに対してばらばらに広がって位置付けられる。

トウ４０４（例えば連続フィラメント４０６）は、補強材料で作られる。例示的な一実施形態では、補強層４０２のトウ４０４は、炭素繊維を含むか、又は炭素繊維で作られる。換言すると、補強材料は炭素であり、マルチフィラメント補強トウ４０４を形成する連続フィラメント４０６は、連続炭素フィラメントである。他の例示的な実施形態では、トウ４０４は、限定するわけではないが例としては、ガラス繊維、アラミド繊維などを含みうる。トウ４０４向けの他の補強材料も想定される。

図示されている実施形態では、繊維で改質された中間層１００と補強層４０２とをひとつに固定するために、繊維で改質された中間層１００が、ニット糸４０８で補強層４０２に縫い付けられる（例えば、ニットで縫い付けられるか又は綴じられる）。中間層で強化された補強ファブリック４００を安定させ、かつ、例えばレイアッププロセス中及び／又はマトリクス材料の導入中に、補強層４０２（例えばトウ４０４）の配向を所定のままに維持するために、糸４０８は、繊維で改質された中間層１００と補強層４０２とを通って、互い違いの方向に延在する。一例としては、ステッチ（ニット糸のひと縫いであり、参照番号４０８で集合的にも表わされる）が、補強層４０２に一又は複数の繊維で改質された中間層１００を接続しうる。

ステッチ４０８は、補強層４０２、繊維で改質された中間層１００、ニット糸４０８などの性質に応じて、様々なパターン、密度、及び／又はステッチ長さにされうる。例示的な一実施形態では、ニット糸４０８はトリコットステッチを形成しうる。他の例示的な実施形態では、限定するわけではないが例としては、ロックステッチ、チェーンステッチ、ジグザグニットステッチなどを含む、他のステッチパターンが使用されうる。

糸４０８は、限定するわけではないが例としては、ポリエステル、ポリエステル－ポリアリレート（Ｖｅｃｔｒａｎ（登録商標）など）、ポリアラミド（Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）など）、ポリベンゾオキサゾール（Ｚｙｌｏｎ（登録商標）など）、ビスコース（Ｒａｙｏｎ（登録商標）など）、アクリル、ポリアミド、炭素、ガラス、繊維ガラス、アラミドなどを含む、様々な太さの多種多様な好適な材料から選択されうる。

図６は、例えば図５に示す中間層で強化された補強ファブリック４００を使用して形成された、複合構造物１５０の一実施形態の概略斜視図である。中間層で強化された補強ファブリック４００は、プリフォーム４１０（例えば単方向性プリフォーム）として使用されうる。一例としては、プリフォーム４１０は補強層４０２を含み、補強層４０２と繊維で改質された中間層とをひとつに付着させて中間層で強化された補強ファブリック４００を形成し、安定させるために、繊維で改質された中間層１００（第１の繊維で改質された中間層１００Ａ及び第２の繊維で改質された中間層１００Ｂと個々に特定される）が、補強層４０２の外側に配置され、かつ、（例えばニット糸４０８で）縫い付けられている。典型的には、各プリフォーム４１０は１つの補強層４０２を有するが、プリフォーム４１０がより多くの補強層４０２を有することもある。換言すると、中間層で強化された補強ファブリック４００は、繊維で改質された中間層１００／補強層４０２／繊維で改質された中間層１００という交互構成を形成するように重ねられうる。

別の例示的な実施形態では、プリフォーム４１０は、中間層で強化された補強ファブリック４００の複数の層（すなわちスタック）を含みうる。一例としては、典型的には、各プリフォーム４１０は、中間層で強化された補強ファブリック４００の４つ以上の層を有する換言すると、中間層で強化された補強ファブリック４００の層は、繊維で改質された中間層１００／補強層４０２／繊維で改質された中間層１００／繊維で改質された中間層１００／補強層４０２／繊維で改質された中間層１００というような交互構成を形成するように、重ねられうる。この実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４００の各層が、同じ方向に配向されうる。オプションでは、繊維で改質された中間層１００がレイアップの外表面を画定する場合、別の補強層（明確には図示せず）が、この繊維で改質された中間層１００を覆って置かれうる。

図７は、例えば１つの補強層４０２と２つの繊維で改質された中間層１００とを有する（図５及び図６）、中間層で強化された補強ファブリック４００を製造するための装置５００及びプロセスの例示的な一実施形態の概略図である。図８は、中間層で強化された補強ファブリック４００を製造するための開示されている方法６００の、例示的な一実施形態のフロー図である。

ブロック６０２（図８）に示しているように、補強層４０２が提供される。一例としては、単方向性トウ４０４が、例えば連続フィラメント４０６の複数のスプールを内包する一又は複数のクリール（ｃｒｅｅｌ）５０２から取り出され、スプレッダ５０４に供給されうる。スプレッダ５０４は、トウ４０４の連続フィラメント４０６の束を広げて、例えば拡散トウ５０６を形成し、かつ、補強層４０２を形成するよう、構成される。トウ４０４は、補強層４０２向けに、望ましい幅に広げられ、望ましい配向に配置される。

ブロック６０４（図８）に示しているように、複数の（例えば２つの）繊維で改質された中間層１００が提供される。一例としては、繊維で改質された中間層１００は、本書で上述し、図３及び図４に示したプロセスにしたがって、提供されうる。

ブロック６０６（図８）に示しているように、補強層４０２と繊維で改質された中間層１００とは、交互構成に配置又は構成される。図示されている実施形態では、２つの繊維で改質された中間層１００（例えば第１の繊維で改質された中間層１００Ａ及び第２の繊維で改質された中間層１００Ｂ）が、第１の繊維で改質された中間層１００Ａと繊維で第２の改質された中間層１００Ｂとの間に挟まれた補強層４０２に重ねられる。

しかし、他の実施形態では、より多い又は少ない数の補強層４０２及び／又は繊維で改質された中間層１００が、提供されうる。場合によっては、追加の繊維で改質された中間層及び／又は追加の補強層４０２（明確には図示せず）が、中間層で強化された補強ファブリック４００の上部及び／又は底部に提供されることもある。

補強層４０２と繊維で改質された中間層１００とは、ひとつに接合されるか、さもなければ固定される。ブロック６０８（図８）に示しているように、補強層４０２と繊維で改質された中間層１００とは、ニット糸４０８（図５）でひとつに縫い付けられる。図７に示している実施形態では、補強層４０２及び繊維で改質された中間層１００は、ニップローラ５０８の間の隙間（ｎｉｐ）を通過しうる。補強層４０２及び繊維で改質された中間層１００は次いで、中間層で強化された補強ファブリック４００にステッチ４０８を形成する編ユニット（ｋｎｉｔｔｉｎｇ ｕｎｉｔ）５１０によって、処理されうる。

ブロック６１０（図８）に示しているように、中間層で強化された補強ファブリック４００が形成される。一例としては、中間層で強化された補強ファブリック４００は、図６に示しているように、複合構造物１５０の製造においてプリフォーム４１０として使用されうる。

図６を参照するに、例示的な一実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４００は、所望の構成を有する複合構造物１５０（例えば複合積層板）を形成するために使用されるプリフォーム４１０として、使用されうる。

一例としては、プリフォーム４１０は、型４１４の表面上に配置され、かつ、例えば液状成形プロセスにおいてマトリクス材料４１６（例えば熱硬化性樹脂）が導入され、次いで、マトリクス材料４１６をゲル化し、固めるために、型４１４内で加熱される。繊維で改質された中間層１００は、軽量かつ多孔性であることにより、補強層４０２のゆがみを最小化し、かつ、補強層４０２への導入中に繊維で改質された中間層１００を通るマトリクス材料４１６の流動抵抗を低減しうる。この例示的な実施形態では、プリフォーム４１０は単方向性の乾式プリフォームである、すなわち、中間層で強化された補強ファブリック４００内にマトリクス材料は存在しない。

一例としては、中間層で強化された補強ファブリック４００の所望の数の層（例えば、プリフォーム４１０を形成する所望の数の補強層４０２及び繊維で改質された中間層１００）が、所望の配向で型４１４の表面上に集積されると、この複合積層板は、当該技術分野において既知である多種多様な液状成形プロセスを使用して、完成形の複合構造物１５０に形成されうる。かかる方法は、例えば真空補助樹脂トランスファー成形（ＶＡＲＴＭ）を含む。ＶＡＲＴＭにおいては、真空バッグがプリフォーム４１０を覆って置かれ、マトリクス材料４１６（樹脂など）が、真空によって発生する圧力差を使用してプリフォーム４１０に導入される。複合積層板は次いで、樹脂を硬化させるために、オートクレーブやオーブンなどの中に置かれ、加熱されうる。

別の例では、真空バッグがプリフォーム４１０を覆って置かれ、真空バッグの下にあると同時にオートクレーブ内に置かれているプリフォーム４１０内に、マトリクス材料４１６（例えば樹脂）が導入される。オートクレーブはこの時、真空バッグの周りの真空チャンバとプリフォーム４１０の周りの真空バッグという二重真空チャンバを活性化させるのに十分なほど、圧力が低減されている。

他の液状成形プロセスは、樹脂トランスファー成形（ＲＴＭ）及び樹脂膜導入（ＲＦＩ）を含む。ＲＴＭでは、樹脂が、圧力のもとで密閉型の中のプリフォーム４１０に導入される。ＲＦＩでは、半固形樹脂がプリフォーム４１０の下方又は上方に置かれ、ツールが複合積層板の上方に位置付けられる。複合積層板は、次いで真空バッグに包まれ、半固形樹脂を溶解させ、それがプリフォーム４１０内に滲出するようにするために、オートクレーブ内に置かれる。

図９は、繊維で改質された中間層１００を使用して形成された、開示されている中間層で強化された補強ファブリック４５０の別の実施形態の、概略的かつ部分的な側方断面図である。この実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４５０は多軸性ファブリックでありうる。中間層で強化された補強ファブリック４５０は、補強層４０２と繊維で改質された中間層１００とが交互になっている複数の層を含む。本書で上述しているように、繊維で改質された中間層１００の各々は、不織ファブリック層１０２と繊維層１０４とを含む（図１）。繊維で改質された中間層１００は、補強層４０２の間に配置され、かつ、補強層４０２に接合される（例えばニットで縫い付けられる）。一例としては、中間層で強化された補強ファブリック４５０は、積重構成の、中間層で強化された補強ファブリック４００（図５）の複数の層を含む。

図示されている実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４５０は、中間層で強化された補強ファブリック４００（図５）の４つの層を含む。換言すると、中間層で強化された補強ファブリック４５０は、繊維で改質された中間層１００の対が隣接する補強層４０２の間に配置されている状態で、４つの補強層４０２及び８つの繊維で改質された中間層１００を含む。しかし、中間層で強化された補強ファブリック４５０は、それ以外の数及び／又は構成の補強層４０２及び繊維で改質された中間層１００を含みうる。典型的には、中間層で強化された補強ファブリック４５０は、２つの繊維で改質された中間層１００が隣接する補強層４０２の間に配置されている状態で、４つ以上の補強層４０２を含む。しかし、他の例示的な実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４５０は、繊維で改質された中間層１００隣接する補強層４０２の間に配置されている状態で、２から１６、又はそれを上回る数の補強層４０２を含みうる。一例としては、中間層で強化された補強ファブリック４５０は、１つの繊維で改質された中間層１００が隣接する補強層４０２の間に配置されている状態で、複数の補強層４０２を含みうる。別の例としては、中間層で強化された補強ファブリック４５０は、３つの繊維で改質された中間層１００が隣接する補強層４０２の間に配置されている状態で、複数の補強層４０２を含みうる。

同様に、図示されている実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４５０の少なくとも１つの外（例えば最外）表面は、繊維で改質された中間層１００で形成される。一例としては、様々な実施形態が、各補強層４０２同士の間に、かつ／又はスタックの外側に、対応する繊維で改質された中間層１００がある状態で、２つ以上の補強層４０２を含みうる。しかし、他の例示的な実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４５０の一方又は両方の外表面が、補強層４０２から形成されることがある。

加えて、様々な繊維で改質された中間層１００及び補強層４０２が、異なる厚さや異なる材料組成などを有しうる。

図示されている実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４００は多軸性の未捲縮ファブリックである。本書において、「未捲縮ファブリック（ｎｏｎ－ｃｒｉｍｐ ｆａｂｒｉｃ）」という用語は、当業者には既知である通常の意味を有し、補強トウ（例えば連続したフィラメント又は繊維）の複数の層が、互いに重なり合って（例えば重ねられて）おり、かつ、縫い付けることによって又はオプションでバインダを添加することによってファブリックに変質し、それにより、連続トウが実質的に捲縮されずに真っ直ぐに保たれる、ファブリックを含みうる。

中間層で強化された補強ファブリック４５０は、多種多様な寸法を有するプリフォームを作るために、製造されうる。一例としては、中間層で強化された補強ファブリック４５０から製造されるプリフォームは、長さがおよそ１２インチ（ｉｎ）から３００ｉｎ、幅が少なくともおよそ５０ｉｎでありうる。

例示的な一実施形態では、補強層４０２の各々を形成するトウ４０４は、単一の配向又は方向に、互いに平行に配置される。ゆえに、各補強層４０２（又は中間層で強化された補強ファブリック４５０を形成する中間層で強化された補強ファブリック４００の各層）の配向又は方向は、トウ４０４の配向又は方向によって決定されうる。

図示されている実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４００の複数の層を固定するために、中間層で強化された補強ファブリック４００の層は、糸４５２で互いに縫い付けられる（例えば、経糸で縫い付けられるか又は綴じられる）。中間層で強化された補強ファブリック４５０を安定させ、かつ、例えばレイアッププロセス中及び／又はマトリクス材料の導入中に、補強層４０２の配向を所定のままに維持するために、糸４５２は、繊維で改質された中間層１００と補強層４０２とを通って、互い違いの方向に延在する。一例としては、糸の各ステッチ（参照番号４０８で集合的にも表わされる）が、一又は複数の補強層４０２に一又は複数の繊維で改質された中間層１００を接続しうる。

ステッチは、補強層４０２、繊維で改質された中間層１００、糸４０８などの性質に応じて、様々なパターン、密度、及び／又はステッチ長さにされうる。例示的な一実施形態では、糸４５２はトリコットステッチを形成しうる。他の例示的な実施形態では、限定するわけではないが例としてはロックステッチ、チェーンステッチ、ジグザグニットステッチなどを含む、他のステッチパターンが使用されうる。

糸４５２は、限定するわけではないが例としては、ポリエステル、ポリエステル－ポリアリレート（Ｖｅｃｔｒａｎ（登録商標）など）、ポリアラミド（Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）など）、ポリベンゾオキサゾール（Ｚｙｌｏｎ（登録商標）など）、ビスコース（Ｒａｙｏｎ（登録商標）など）、アクリル、ポリアミド、炭素、ガラス、繊維ガラス、アラミドなどを含む、様々な太さの多種多様な好適な材料から選択されうる。

図１０は、中間層で強化された補強ファブリック４５０を使用して形成された複合構造物１５０の一実施形態の概略斜視図である。中間層で強化された補強ファブリック４５０は、プリフォーム４５４（例えば多軸性プリフォーム）として使用されうる。一例としては、中間層で強化された補強ファブリック４５０は、中間層で強化された補強ファブリック４００（図５）の複数の層（第１の中間層で強化された補強ファブリック４００Ａ、第２の中間層で強化された補強ファブリック４００Ｂ、第３の中間層で強化された補強ファブリック４００Ｃ、及び第４の中間層で強化された補強ファブリック４００Ｄと個々に特定される）を含む。中間層で強化された補強ファブリック４００の層の各々は補強層４０２を含み、繊維で改質された中間層１００（第１の繊維で改質された中間層１００Ａ及び第２の繊維で改質された中間層１００Ｂと個々に特定される）が、補強層４０２の外側に配置されている。中間層で強化された補強ファブリック４００の複数の層（例えば、補強層４０２及び繊維で改質された中間層１００）をひとつに付着させて、中間層で強化された補強ファブリック４５０を形成し、安定させるために、中間層で強化された補強ファブリック４００の複数の層は、（例えば糸４５２で）ひとつに縫い付けられる。

典型的には、各プリフォーム４５４は、中間層で強化された補強ファブリック４００の４つ以上の層を有する。しかし、プリフォーム４５４は、より少ない又は多い数の中間層で強化された補強ファブリック４００の層（例えば、２から１６、又はそれを上回る数の中間層で強化された補強ファブリック４００の層）を有しうる。換言すると、中間層で強化された補強ファブリック４５０は、繊維で改質された中間層１００／補強層４０２／繊維で改質された中間層１００／繊維で改質された中間層１００／補強層４０２／繊維で改質された中間層１００というような交互構成を形成するように、重ねられうる。この実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４００の一又は複数の層が、中間層で強化された補強ファブリック４００の少なくとも１つの他の層とは異なる方向に配向されうる。オプションでは、繊維で改質された中間層１００がレイアップの外表面を画定する場合、別の補強層（明確には図示せず）が、この繊維で改質された中間層１００を覆って置かれうる。

図９及び図１０に示している例示的な実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４５０を形成する中間層で強化された補強ファブリック４００の複数の層は、準等方性（ｑｕａｓｉ－ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ）又は直向性（ｏｒｔｈｏｔｒｏｐｉｃ）のパターンで載置されうる。換言すると、中間層で強化された補強ファブリック４５０の少なくとも１つの層を形成する中間層で強化された補強ファブリック４００の補強層４０２のレイアップ角度は、中間層で強化された補強ファブリック４５０の少なくとも１つの他の層を形成する中間層で強化された補強ファブリック４００の補強層４０２のレイアップ角度とは、異なる方向に配向されうる。このパターンは、完成形の複合構造物１５０の所望の厚さを実現するために、必要に応じて反復されうる。反復されるパターンは、プリフォーム４５４全体を通じて一定であることも、変動することもある。反復されるパターンがプリフォーム４５４全体を通じて変動する場合、例えば中間層で強化された補強ファブリック４００の複数の層をひとつに縫い付けることによって、局所的に異なる厚さが所定の位置に機械的に保持されうる。

中間層で強化された補強ファブリック４００の層（例えば中間層で強化された補強ファブリック４００を形成する補強層４０２）の数及びレイアップ角度は、仮想的かつ無限に調整可能である。典型的には、多軸性複合構造物１５０に関して、０°、９０°、プラスマイナス（±）３０°、±４５°、±６０°の角度が設定され、その構造は、０度方向について対称な構造物が生じるように選択される。

図９及び図１０に示しているように、一例としては、（例えば、中間層で強化された補強ファブリック４５０の層又は薄層を形成する）中間層で強化された補強ファブリック４００の補強層４０２は、準等方性パターンで載置されうる。準等方性パターンは、トウ４０４（例えば連続したフィラメント又は繊維）の平面における等方性材料に近似するパターンである。これは、横等方性としても既知である。一例としては、これも図９に描かれているように、第１の中間層で強化された補強ファブリック４００Ａが０°に配置されて、中間層で強化された補強ファブリック４００の横方向を画定し、第２の中間層で強化された補強ファブリック４００Ｂがこの横方向に対して＋４５°に配置され、第３の中間層で強化された補強ファブリック４００Ｃが横方向に対して－４５°に配置され、かつ、第４の中間層で強化された補強ファブリック４００Ｄが横方向に対して９０°に配置される。限定するわけではないが例としては、０°／＋４５°／９０°／－４５°パターン、＋４５°／０°／－４５°／９０°パターン、－４５°／０°／＋４５°／９０°、０°／＋６０°／－６０°パターンなどを含む、他の準等方性パターンも想定される。

あるいは、（例えば、中間層で強化された補強ファブリック４５０の層又は薄層を形成する）中間層で強化された補強ファブリック４００の補強層４０２は、直向性パターンで載置されうる。直向性とは、最終結果が上述の準等方性パターンと同様の平面における準等方性にならないように、トウ４０４（例えば連続したフィラメント又は繊維）を有することを意味する。直向性パターンの一例は、トウ４０４の４４％が０°になり、トウ４０４の２２％が＋４５°になり、トウ４０４の２２％が－４５°になり、かつ、トウ４０４の１２％が９０°になる、パターンである。

図１１は、例えば複数の補強層４０２と複数の繊維で改質された中間層１００とを有する（図９及び図１０）、中間層で強化された補強ファブリック４５０を製造するための装置５５０及びプロセスの例示的な一実施形態の概略図である。図１２は、中間層で強化された補強ファブリック４５０を製造するための開示されている方法６５０の、例示的な一実施形態のフロー図である。

ブロック６５２（図８）に示しているように、中間層で強化された補強ファブリック４００の複数の層が提供される。一例としては、中間層で強化された補強ファブリック４００は、単方向性の中間層で強化された補強テープ４５６（図１１）の形態をとりうる。例えば、装置５００（図７）はテープ製造ユニットであってよく、装置５００を使用して作られた中間層で強化された補強ファブリック４００（図５から図７）は、中間層で強化された補強テープ４５６でありうる。

装置５５０（例えばファブリック製造ユニット）は、中間層で強化された補強テープ４５６（第１の中間層で強化された補強テープ４５６Ａ、第２の中間層で強化された補強テープ４５６Ｂ、第３の中間層で強化された補強テープ４５６Ｃ、及び、第４の中間層で強化された補強テープ４５６Ｄと個々に特定される）から、中間層で強化された補強ファブリック４５０を作りうる。そのため、図１０を再度参照するに、第１の中間層で強化された補強テープ４５６Ａは、中間層で強化された補強ファブリック４５０の中間層で強化された補強ファブリック４００Ａという第１層を形成し（又はこの第１層に対応し）、第２の中間層で強化された補強テープ４５６Ｂは、中間層で強化された補強ファブリック４５０の中間層で強化された補強ファブリック４００Ｂという第２層を形成し（又はこの第２層に対応し）、第３の中間層で強化された補強テープ４５６Ｃは、中間層で強化された補強ファブリック４５０の中間層で強化された補強ファブリック４００Ｃという第３層を形成し（又はこの第２層に対応し）、第４の中間層で強化された補強テープ４５６Ｄは、中間層で強化された補強ファブリック４５０の中間層で強化された補強ファブリック４００Ｄという第４層を形成する（又はこの第２層に対応する）、等々である。

一例としては、装置５５０は、任意の標準的な作製製造ユニットを使用して実装されうる。非限定的な一例は、編機（ｋｎｉｔｔｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）である。編機は、ファブリックを作り出すために通常使用されるトウの代わりに、中間層で強化された補強テープ４５６を使用するよう、改変されうる。

ブロック６５４（図８）に示しているように、中間層で強化された補強テープ４５６の複数の層が載置される。一例としては、装置５５０（図１１）は、中間層で強化された補強ファブリック４５０を作る材料を載置するために、中間層で強化された補強テープ４５６のロールを使用しうる。中間層で強化された補強テープ４５６は、中間層で強化された補強ファブリック４５０を作り出すために、互いに対して異なる角度で載置されうる。一例としては、装置５５０は、中間層で強化された補強テープ４５６を、ある表面上に引き出し、かつ、適切なサイズ（例えば、通常は装置５５０の移動床の幅）に切断する。

中間層で強化された補強テープ４５６の複数の層は、ひとつに接合されるか、さもなければ固定される。ブロック６５６に示しているように、中間層で強化された補強テープ４５６の複数の層は、糸４５２でひとつに縫い付けられる（図９及び図１０）。一例としては、様々な長さの中間層で強化された補強テープ４５６が表面上に引き出されて複数の配向に置かれ、中間層で強化された補強ファブリック４５０を形成するために、ひとつに編まれるか、又は縫い付けられる。図１１に示している実施形態では、中間層で強化された補強テープ４５６の配置済みの複数の層が、ニップローラ５５２の間の隙間を通過しうる。中間層で強化された補強テープ４５６の複数の層は次いで、中間層で強化された補強ファブリック４５０にステッチ４５２を形成する編ユニット５５４によって、処理されうる。

ブロック６５８（図８）に示しているように、中間層で強化された補強ファブリック４５０が形成される。一例としては、中間層で強化された補強ファブリック４５０は、図１０に示しているように、複合構造物１５０の製造においてプリフォーム４５４として使用されうる。
図１０を参照するに、様々な例示的な実施形態において、中間層で強化された補強ファブリック４５０は、所望の構成を有する複合構造物１５０（例えば複合積層板）を形成するために使用されるプリフォーム４５４として、使用されうる。

一例としては、プリフォーム４５４は、型４６０の表面上に配置され、かつ、例えば液状成形プロセスにおいてマトリクス材料４５８（例えば熱硬化性樹脂）が導入され、次いで、マトリクス材料４５８をゲル化し、固めるために、型４６０内で加熱される。繊維で改質された中間層１００は、軽量かつ多孔性であることにより、補強層４０２のゆがみを最小化し、かつ、補強層４０２への導入中に繊維で改質された中間層１００を通るマトリクス材料４１６の流動抵抗を低減しうる。この例示的な実施形態では、プリフォーム４５４は、多軸性の乾式プリフォームである。すなわち、中間層で強化された補強ファブリック４５０内にマトリクス材料は存在しない。

一例としては、中間層で強化された補強ファブリック４５０の所望の数の層が、所望の配向で型４６０の表面上に集積されると、この複合積層板は、当該技術分野において既知である多種多様な液状成形プロセスを使用して、完成形の複合構造物１５０に形成されうる。かかる方法は、例えば真空補助樹脂トランスファー成形（ＶＡＲＴＭ）を含む。ＶＡＲＴＭにおいては、真空バッグがプリフォーム４５４を覆って配置され、基材４５８（樹脂など）が、真空によって発生する圧力差を使用してプリフォーム４５４に導入される。複合積層板は次いで、樹脂を硬化させるために、オートクレーブやオーブンなどの中に置かれ、加熱されうる。

別の例では、真空バッグがプリフォーム４５４を覆って置かれ、真空バッグの下にあると同時にオートクレーブ内に置かれているプリフォーム４５４に、マトリクス材料４５８（例えば樹脂）が導入される。オートクレーブはこの時、真空バッグの周りの真空チャンバとプリフォーム４５４の周りの真空バッグという二重真空チャンバを活性化させるのに十分なほど、圧力が低減されている。

他の液状成形プロセスは、樹脂トランスファー成形（ＲＴＭ）及び樹脂膜導入（ＲＦＩ）を含む。ＲＴＭでは、樹脂が、圧力のもとで密閉型の中のプリフォーム４５４に導入される。ＲＦＩでは、半固形樹脂がプリフォーム４１０の下方又は上方に置かれ、ツールが複合積層板の上方に位置付けられる。複合積層板は、次いで真空バッグに包まれ、半固形樹脂を溶解させ、それがプリフォーム４１０内に滲出するようにするために、オートクレーブ内に置かれる。

図１３は、繊維で改質された中間層１００を使用して形成された、開示されている中間層で強化された補強ファブリック７００の別の実施形態の、概略的かつ部分的な側方断面図である。この実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック７００は単方向性ファブリックである。中間層で強化された補強ファブリック７００は、補強層７０２と繊維で改質された中間層１００とが交互になっている複数の層を含む。本書で上述しているように、繊維で改質された中間層１００の各々は、不織ファブリック層１０２と繊維層１０４とを含む（図１）。補強層４０２は、繊維で改質された中間層１００の間に配置され、繊維で改質された中間層１００に接合される（例えば融着される）。

図示されている実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック７００は、２つの繊維で改質された中間層１００と、隣接する繊維で改質された中間層１００の間に配置された１つの補強層７０２とを含む。しかし、中間層で強化された補強ファブリック４００は、それ以外の数及び／又は構成の補強層４０２及び繊維で改質された中間層１００を含みうる。一例としては、中間層で強化された補強ファブリック７００は１つの補強層７０２を含んでよく、中間層で強化された補強ファブリック７００を作るために、１つの繊維で改質された中間層１００が、補強層７０２の一方又は両方の面（例えば側）に接合されている。

加えて、様々な繊維で改質された中間層１００及び補強層７０２が、異なる厚さや異なる材料組成などを有しうる。

図示されている実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック７００は単方向性ファブリックである。

補強層７０２の各々は、補強材料で作られた構造トウ７０４を含むか、又はかかる構造トウで作られる。一例としては、補強層７０２は、互いに概して平行に配置された複数の未捲縮の単方向性トウ７０４を含む。トウ７０４は、連続フィラメント７０６の無撚束を含む。一例としては、トウ７０４は、補強層７０２を形成するように単一の配向又は方向に配置された連続フィラメント７０６のシートを形成するために、互いに対してばらばらに広がって位置付けられる。

トウ７０４（例えば連続フィラメント７０６）は、補強材料で作られる。例示的な一実施形態では、補強層７０２のトウ７０４は、炭素繊維を含むか、又は炭素繊維で作られる。換言すると、補強材料は炭素であり、マルチフィラメント補強トウ７０４を形成する連続フィラメント７０６は、連続炭素フィラメントである。他の例示的な実施形態では、トウ７０４は、限定するわけではないが例としては、ガラス繊維、アラミド繊維などを含みうる。トウ４０４向けの他の補強材料も想定される。

繊維で改質された中間層１００と補強層７０２とをひとつに固定するために、繊維で改質された中間層１００が、補強層７０２に融着される。図示されている実施形態では、２つの繊維で改質された中間層１００が補強層７０２の両側に融着される。しかし、別の実施形態では、繊維で改質された中間層１００は、補強層７０２の片側にだけ融着されうる。

図１４は、中間層で強化された補強ファブリック７００を使用して形成された複合構造物１５０の別の実施形態の概略斜視図である。中間層で強化された補強ファブリック７００は、プリフォーム７０８（例えば単方向性プリフォーム）として使用されうる。一例としては、プリフォーム７０８は、２つの繊維で改質された中間層１００（第１の繊維で改質された中間層１００Ａ及び第２の繊維で改質された中間層１００Ｂと個々に特定される）の間に配置された、少なくとも１つの補強層７０２を含む。典型的には、各プリフォーム７０８は１つの補強層７０２を有するが、プリフォーム７０８がより多くの補強層７０２を有することもある。換言すると、中間層で強化された補強ファブリック７００は、繊維で改質された中間層１００／補強層７０２／繊維で改質された中間層１００という交互構成を形成するように重ねられうる。オプションでは、中間層で強化された補強ファブリック７００が重ねられることにより、繊維で改質された中間層１００／補強層７０２／繊維で改質された中間層１００／補強層７０２という交互構成を形成しうるように、別の補強層（明確には図示せず）が、繊維で改質された中間層１００のうちの最外部のものを覆って置かれうる。

別の例示的な実施形態では、プリフォーム７０８は、中間層で強化された補強ファブリック７００の複数の層（すなわちスタック）を含みうる。一例としては、典型的には、各プリフォーム７０８は、中間層で強化された補強ファブリック７００の４つ以上の層を有する換言すると、中間層で強化された補強ファブリック７００の複数の層が、繊維で改質された中間層１００／補強層７０２／繊維で改質された中間層１００／繊維で改質された中間層１００／補強層７０２／繊維で改質された中間層１００というような交互構成を形成するように、重ねられうる。この実施形態の一例では、中間層で強化された補強ファブリック７００の各層は、同じ方向に配向されうる（例えば単方向性プリフォーム）。この実施形態の別の例では、中間層で強化された補強ファブリック７００の一又は複数の層は、中間層で強化された補強ファブリック７００の少なくとも１つの他の層とは異なる方向に配向されうる（例えば多軸性プリフォーム）。オプションでは、繊維で改質された中間層１００がレイアップの外表面を画定する場合、別の補強層（明確には図示せず）が、この繊維で改質された中間層１００を覆って置かれうる。

図１５は、例えば１つの補強層４０２と２つの繊維で改質された中間層１００とを有する（図１３及び図１４）、中間層で強化された補強ファブリック７００を製造するための装置８００及びプロセスの例示的な一実施形態の概略図である。図１６は、中間層で強化された補強ファブリック７００を製造するための開示されている方法９００の、例示的な一実施形態のフロー図である。

ブロック９０２（図１６）に示しているように、少なくとも１つの補強層７０２が提供される。一例としては、単方向性トウ７０４が、例えば連続フィラメント７０６の複数のスプールを内包する一又は複数のクリール８０２から取り出され、スプレッダ８０４に供給されうる。スプレッダ７０４は、各補強層７０２を形成する拡散トウ８０６を形成するために、トウ７０４による束の中の連続フィラメント４０６を広げるよう構成される。トウ７０４は、補強層７０２向けに、望ましい幅に広げられ、望ましい配向に配置される。

ブロック９０４（図１６）に示しているように、複数の繊維で改質された中間層１００が提供される。一例としては、繊維で改質された中間層１００は、本書で上述し、図３及び図４に示したプロセスにしたがって、提供されうる。

ブロック９０６（図１６）に示しているように、補強層７０２及び繊維で改質された中間層１００は、交互構成に配置又は構成される。図示されている実施形態では、２つの繊維で改質された中間層１００（例えば第１の繊維で改質された中間層１００Ａ及び第２の繊維で改質された中間層１００Ｂ）が、（例えばそれらの間の）１つの補強層７０２に重ねられる。

しかし、他の実施形態では、より多い又は少ない数の補強層７０２及び／又は繊維で改質された中間層１００が、提供されうる。場合によっては、追加の補強層７０２（明確には図示せず）が、中間層で強化された補強ファブリック７００の上部及び／又は底部に提供されることもある。場合によっては、中間層で強化された補強ファブリック７００は、第１の繊維で改質された中間層１００Ａと第２の繊維で改質された中間層１００Ｂとの間のこの補強層７０２だけを含みうるか、又は、一又は複数の追加の補強層と組み合わされている補強層４０２Ａを含みうる。

補強層７０２と繊維で改質された中間層１００とは、ひとつに接合されるか、さもなければ固定される。ブロック９０８（図１６）に示しているように、補強層７０２及び繊維で改質された中間層１００とは、ひとつに融着される。図示されている実施形態では、繊維で改質された中間層１００が補強層７０２に融着されている圧密済の中間層で強化された補強ファブリック７００を作るために、補強層７０２及び繊維で改質された中間層１００は、例えば、加熱されたローラ８０８の間を通り、かつ／又は、オーバ８１０を通過しうる。

ブロック９１０（図１６）に示しているように、中間層で強化された補強ファブリック７００が形成される。一例としては、中間層で強化された補強ファブリック７００は、図１４に示しているように、複合構造物１５０の製造においてプリフォーム７０８として使用されうる。

図１４を参照するに、この例示的な実施形態において、中間層で強化された補強ファブリック７００は、所望の構成を有する複合構造物１５０（例えば複合積層板）を形成するために使用されるプリフォーム７０８として、使用されうる。一例としては、プリフォーム７０８は、型７１２の表面上に配置され、かつ、例えば液状成形プロセスにおいてマトリクス材料７１４（例えば熱硬化性樹脂）が導入され、次いで、マトリクス材料７１４をゲル化し、固めるために、型７１２内で加熱される。繊維で改質された中間層１００は、軽量かつ多孔性であることにより、補強層７０２のゆがみを最小化し、かつ、補強層７０２への導入中に繊維で改質された中間層１００を通るマトリクス材料７１４の流動抵抗を低減しうる。この例示的な実施形態では、プリフォーム７０８は、乾式プリフォームである。すなわち、中間層で強化された補強ファブリック７００内にマトリクス材料は存在しない。

別の例示的な実施形態では、中間層で強化された補強７００は、型７１２上に置かれる前に、マトリクス材料（例えばエポキシ樹脂）で事前含浸され、かつ、部分的に硬化され（プリプレグされ）うる。この例示的な実施形態では、プリフォーム７５２は、湿式プリフォームである。すなわち、中間層で強化された補強ファブリック７００内にマトリクス材料が存在している。

図１７は、事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０を製造するための装置８５０及びプロセスの例示的な一実施形態の概略図である。図示されている実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック７００は、供給ロール８５４から供給される、樹脂膜でコーティングされた剥離紙８５２の２つの層の間に配置されうる。樹脂膜でコーティングされた剥離紙８５２は、剥離ライナ８６０の表面上に配置された、又は剥離ライナ８６０に運ばれているマトリクス材料８５８（例えばマトリクス材料８５８の膜）であって、中間層で強化された補強ファブリック７００を事前含浸するのに使用される、マトリクス材料８５８を含む。中間層で強化された補強ファブリック７００の中にマトリクス材料８５８を導入（例えば事前含浸）し、かつ、事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０を圧密するために、中間層で強化された補強ファブリック７００及び樹脂膜でコーティングされた剥離紙８５２の層は、加熱されたローラ８５６の間の隙間を通過しうる。事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０は次いで、部分的に硬化されうる。

図１８は、事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０を使用して形成された複合構造物１５０の別の実施形態の概略斜視図である。事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０は、プリフォーム７５２（例えば単方向性プリプレグ）として使用されうる。一例としては、プリフォーム７５２は、２つの繊維で改質された中間層１００（第１の繊維で改質された中間層１００Ａ及び第２の繊維で改質された中間層１００Ｂと個々に特定される）の間に配置された少なくとも１つの補強層を含む。この例示的な実施形態では、事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０は、所望の構成を有する複合構造物１５０（例えば複合積層板）を形成するために使用されるプリフォーム７５２として、使用されうる。一例としては、一又は複数のプリフォーム７５２が、所望の構成で、型７１２の表面上に配置される。プリフォーム７５２は次いで、複合積層板を真空バッグの下に置き、高温及び／又は高圧でマトリクス材料７１４を硬化させることによって、完全に硬化されて、複合構造物１５０を形成しうる。

別の例示的な実施形態では、プリフォーム７５２は、事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０の複数の層（すなわちスタック）を含みうる。一例としては、典型的には、各プリフォーム７５２は、事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０の４つ以上の層を有する。換言すると、事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０の複数の層が、繊維で改質された中間層１００／補強層７０２／繊維で改質された中間層１００／繊維で改質された中間層１００／補強層７０２／繊維で改質された中間層１００というような交互構成を形成するように、重ねられうる。この実施形態の一例では、事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０の各層は、同じ方向に配向されうる（例えば単方向性プリフォーム）。この実施形態の別の例では、事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０の一又は複数の層は、事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０の少なくとも１つの他の層とは異なる方向に配向されうる（例えば多軸性プリフォーム）。

図１９は、複合構造物（例えば図６、図１０、図１４、及び図１８に示している複合構造物１５０）を製造するための開示されている方法１０００の例示的な一実施形態のフロー図である。

ブロック１００２（図１９）に示しているように、少なくとも１つのプリフォーム７０２が提供される。例示的な一実施形態では、このプリフォームは、交互構成に配置され、かつひとつに縫い付けられて中間層で強化された補強ファブリック４００を形成する、補強層４０２と複数の繊維で改質された中間層１００とを有する、図６に示しているプリフォーム４１０に実質的に類似した、乾式プリフォームでありうる。別の例示的な実施形態では、プリフォームは、交互構成に配置され、かつひとつに縫い付けられて中間層で強化された補強ファブリック４５０を形成する、複数の補強層４０２と複数の繊維で改質された中間層１００とを有する、図１０に示しているプリフォーム４５４に実質的に類似した、乾式プリフォームでありうる。別の例示的な実施形態では、プリフォームは、交互構成に配置され、かつひとつに融着されて中間層で強化された補強ファブリック７００を形成する、少なくとも１つの補強層７０２と一又は複数の繊維で改質された中間層１００とを有する、図１４に示しているプリフォーム７０８に実質的に類似した、乾式プリフォームでありうる。更に別の例示的な実施形態では、プリフォームは、ひとつに融着されて交互構成に配置され、かつ樹脂で事前含浸されて事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０を形成する、少なくとも１つの補強層７０２と一又は複数の繊維で改質された中間層１００とを有する、図１８に示しているプリフォーム７５２に実質的に類似した、湿式プリフォームでありうる。

ブロック１００４（図１９）に示しているように、一又は複数のプリフォームが、所望の構成に、型の表面上でレイアップされる。例示的な一実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４００（例えばプリフォーム４１０）（図６）の一又は複数の層が、複合構造物１５０の最終的な（例えば三次元の）形状に、型の表面上でレイアップされうる。例示的な一実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４５０（例えばプリフォーム４５４）（図１０）の一又は複数の層が、複合構造物１５０の最終的な（例えば三次元の）形状に、型の表面上でレイアップされうる。別の例示的な実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック７００（例えばプリフォーム７０８）（図１４）の一又は複数の層が、複合構造物１５０の最終的な（例えば三次元の）形状に、型の表面上でレイアップされうる。更に別の例示的な実施形態では、事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０（例えばプリフォーム７５２）（図１８）の一又は複数の層が、複合構造物１５０の最終的な（例えば三次元の）形状に、型の表面上でレイアップされうる。

ブロック１００６（図１９）に示しているように、プリフォーム（例えば、プリフォーム４１０、プリフォーム４５４、プリフォーム７０８、又はプリフォーム７５２）に、マトリクス材料が導入される。例示的な一実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４００（例えばプリフォーム４１０）の一又は複数の層が型の表面上でレイアップされた後に、これらの層にマトリクス材料４１６（図６）が導入される。別の例示的な実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック４５０（例えばプリフォーム４５４）の一又は複数の層が型の表面上でレイアップされた後に、これらの層にマトリクス材料４５８（図１０）が導入される。別の例示的な実施形態では、中間層で強化された補強ファブリック７００（例えばプリフォーム７０８）の一又は複数の層が型の表面上でレイアップされた後に、これらの層にマトリクス材料７１４（図１４）が導入される。別の例示的な一実施形態では、事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０（例えばプリフォーム７５２）の一又は複数の層が型の表面上でレイアップされる前に、これらの層にマトリクス材料８５８（図１８）が導入される。

ブロック１００８（図１９）に示しているようにマトリクス材料は硬化され、ブロック１０１０に示しているように複合構造物１５０が形成される。

図２０は、複合構造物１５００を通して電磁エネルギー１３５０を散逸させるための開示されている方法１３００の、例示的な一実施形態のフロー図である。図２１は、電磁エネルギー１３５０の散逸の概略図である。

ブロック１３０２（図２０）に示しているように、複合構造物１５００の表面上に電磁エネルギー１３５０が付与される。一例としては、電磁エネルギー１３５０は落雷からのエネルギーでありうる。

例示的な一実施形態では、複合構造物１５００は、複合構造物１５０（図６、図１０、図１４、及び図１８）の一例である。複合構造物１５００は、補強材料１５０２、及び、補強材料１５０２に導入され、硬化されたマトリクス材料１５０８を含む。一例としては、補強材料１５０２は、中間層で強化された補強ファブリックの少なくとも１つの層を含む。補強材料１５０２は、中間層で強化された補強ファブリック４００（図５及び図６）、中間層で強化された補強ファブリック４５０（図９及び図１０）、中間層で強化された補強ファブリック７００（図１３及び図１４）、又は、事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０（図１７及び図１８）の一例である。補強材料１５０２は、交互構成に配置された、少なくとも１つの補強層１５０４と、補強層１５０４に付着した少なくとも１つの繊維で改質された中間層１５０６とを含む。補強層１５０４は、補強層４０２（図５、図６、図９、及び図１０）、又は補強層７０２（図１３、図１４、及び図１８）の一例である。繊維で改質された中間層１５０６は、繊維で改質された中間層１００（図５、図６、図９、図１０、図１３、図１４、及び図１８）の一例である。マトリクス材料１５０８は、マトリクス材料４１６（図６）、マトリクス材料４５８（図１０）、マトリクス材料７１４（図１４）、又はマトリクス材料８５８（図１８）の一例である。

ブロック１３０４（図２０）に示しているように、電磁エネルギー１３５０（図２１）は、少なくとも１つの連続した導電経路１３５２（図２１）に沿って、横方向に散逸する。一例としては、連続した導電経路は、繊維で改質された中間層１５０６（図２１）によって形成される。一例としては、例えば繊維で改質された中間層１５０６は、例えば複合構造物１５００に落雷が発生した場合に、電磁エネルギー１３５０（例えば大電流／大電圧）を導くために使用されうる。

ブロック１３０６（図２０）に示しているように、電磁エネルギー１３５０（図２１）は、複合構造物１５００に連結された接地平面１３５４（図２１）に転位される。一例としては、複合構造物１５００の繊維で改質された中間層１５０６のうちの一又は複数が、電磁エネルギー１３５０を接地平面１３５４に向けて、かつ繊細な領域から離れるように導くか又は進めるよう、機能する。

一例としては、図２１に示しているように、電磁エネルギー１３５０が複合構造物１５００の表面上に付与された場合（例えば雷が落ちた場合）、電流及び／又は電圧は、複合構造物１５００のこの表面を形成する、又はかかる表面に隣接した、繊維で改質された中間層１５０６によって導かれ、一又は複数の導電経路１３５２に沿って下層の接地平面１３５４へと流れる。一例としては、接地平面１３５４は、複合構造物１５００（例えば複合外板パネル）が接続され、接地されている、下層の支持構造物１３５６（例えば航空機の機体）によって形成されうる。電磁エネルギー１３５０の一部分が複合構造物１５００の肉厚方向に流れた場合には、繊維で改質された中間層１５０６のうちの（例えば、内側層を画定しているか、又は、複合構造物１５００の反対表面を形成している、若しくはかかる反対表面に隣接している）別の１つが、電流及び／又は電圧を下層の接地平面１３５４へと導く。

図２２は、複合構造物１５００を通して衝撃エネルギー１４５０を散逸させるための開示されている方法１４００の、例示的な一実施形態のフロー図である。図２３は、衝撃エネルギー１４５０の散逸の概略図である。

ブロック１４０２（図２２）に示しているように、複合構造物１５００の表面上に衝撃エネルギー１４５０が付与される。一例としては、衝撃エネルギー１４５０は、物体が複合構造物１５００に衝突することによって生じるエネルギーでありうる。

例示的な一実施形態では、複合構造物１５００は、複合構造物１５０（図６、図１０、図１４、及び図１８）の一例である。複合構造物１５００は、補強材料１５０２、及び、補強材料１５０２内に導入され、硬化された基材１５０８を含む。一例としては、補強材料１５０２は、中間層で強化された補強ファブリックの少なくとも１つの層を含む。補強材料１５０２は、中間層で強化された補強ファブリック４００（図５及び図６）、中間層で強化された補強ファブリック４５０（図９及び図１０）、中間層で強化された補強ファブリック７００（図１３及び図１４）、又は、事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０（図１７及び図１８）の一例である。補強材料１５０２は、交互構成に配置された、少なくとも１つの補強層１５０４と、補強層１５０４に付着した少なくとも１５つの繊維で改質された中間層１５０６とを含む。補強層１５０４は、補強層４０２（図５、図６、図９、及び図１０）、又は補強層７０２（図１３、図１４、及び図１８）の一例である。繊維で改質された中間層１５０６は、繊維で改質された中間層１００（図５、図６、図９、図１０、図１３、図１４、及び図１８）の一例である。マトリクス材料１５０８は、マトリクス材料４１６（図６）、マトリクス材料４５８（図１０）、マトリクス材料７１４（図１４）、又はマトリクス材料８５８（図１８）の一例である。

ブロック１４０４（図２２）に示しているように、衝撃エネルギー１４５０（図２３）は、複合構造物（図２３）に沿って横方向に偏向する。一例としては、衝撃エネルギー１４５０は、少なくとも１つの繊維で改質された中間層１５０６に沿って横方向に偏向する。一例としては、繊維で改質された中間層１５０６は、複合構造物１５００を強化し、かつ、例えば複合構造物１５００に衝突が発生した場合に、複合構造物１５００を通る亀裂成長を抑制するために、使用されうる。

ブロック１４０６（図２２）に示しているように、衝撃エネルギー１４５０（図２３）よって生じる複合構造物１５００の肉厚方向の損傷成長が、抑制される。一例としては、衝撃エネルギー１４５０によって生じる複合構造物１５００の肉厚方向の損傷成長は、複合構造物１５００の繊維で改質された中間層１５０６のうちの一又は複数によって抑制される。

一例としては、図２３に示しているように、繊維で改質された中間層１５０６に沿って亀裂を偏向させることで、複合構造物の肉厚方向の、例えば複合積層板の１つのプライから隣のプライへの、亀裂の伝播を防止することによって、損傷成長が抑制される。そのため、繊維で改質された中間層１５０６は、補強層１５０４のプライ同士の間の中間層における局所的亀裂偏向装置として作用する。

開示されている、繊維で改質された中間層１００、繊維で改質された中間層１００を使用して作られた中間層で強化された補強ファブリック４００、７００、中間層で強化された補強ファブリック４００、７００を使用して作られた複合構造物１５０、及び、本書で開示されている、これらを作るための方法の例は、図２５に示す航空機の製造の及び保守方法１１００、及び、図２５に示す航空機１２００に照らして説明されうる。

製造前の段階では、例示的な方法１１００は、航空機１２００の、ブロック１１０２に示す仕様及び設計と、ブロック１１０４に示す材料調達とを含みうる。製造段階では、航空機１２００の、ブロック１１０６に示す構成要素及びサブアセンブリの製造とブロック１１０８に示すシステムインテグレーションとが行われうる。本書に記載の、繊維で改質された中間層１００の製造、並びに、中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００又は事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０、及びそれに続き複合構造物１５０を作製するための繊維で改質された中間層１００の使用は、製造の一部分、構成要素及びサブアセンブリの製造のステップ（ブロック１１０６）として、かつ／又は、システムインテグレーション（ブロック１１０８）の一部分として、実現されうる。その後、航空機１２００はブロック１１１０に示す認可及び納品を経て、ブロック１１１２に示す運航に供されうる。運航期間中、航空機１２００には、ブロック１１１４に示す定期的な整備及び保守が予定されうる。定期的な整備及び保守は、航空機１２００の一又は複数のシステムの改変、再構成、改修などを含みうる。

例示的な方法１１００の各プロセスは、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータ（例えば顧客）によって実施又は実行されうる。この明細書の解釈上、システムインテグレータは、任意の数の航空機製造業者及び主要システム下請業者を含みうるがそれらに限定されず、第三者は、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含みうるがそれらに限定されず、かつ、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などでありうる。

図２５に示しているように、例示的な方法１１００によって製造される航空機１２００は、例えば、繊維で改質された中間層１００を使用して作製された中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００又は事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０から作られた複合パネル又は他の複合構造物１５０を有する、機体１２０２と、複数の高レベルシステム１２０４と、内装１２０６とを含みうる。高レベルのシステム１２０４の例は、推進システム１２０８、電気システム１２１０、油圧システム１２１２、及び環境システム１２１４のうちの一又は複数を含む。任意の数の他のシステムも含まれうる。航空宇宙産業の例を示しているが、本書で開示されている原理は、自動車産業、海洋産業などといった他の産業にも適用されうる。

本書で図示され説明されているシステム、装置及び方法は、製造及び保守方法１１００の、一又は複数の任意の段階において用いられうる。例えば、構成要素及びサブアセンブリの製造（ブロック１１０６）に対応する構成要素又はサブアセンブリは、航空機１２００の運航（ブロック１１１２）期間中に製造される構成要素又はサブアセンブリと同様の様態で製作又は製造されうる。また、システム装置、及び方法、若しくはそれらの組み合わせの一又は複数の例は、製造段階（ブロック１１０８及びブロック１１１０）において利用されうる。同様に、システム、装置、及び方法、若しくはそれらの組み合わせの１つ又は複数の例は、限定するわけではないが例としては、航空機１２００の運航（ブロック１１１２）期間中に、及び整備及び保守の段階（ブロック１１１４）において、利用されうる。

本書における「実施形態（ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」への言及は、実施形態に関連して説明されている一又は複数の特徴、構造、要素、構成要素、又は特性が、開示されている発明の少なくとも１つの実行形態に含まれることを意味する。ゆえに、本開示全体にわたる「一実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、「別の実施形態（ａｎｏｔｈｅｒ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」という表現、及び類似の文言は、同一の実施形態を指していることもあるが、必ずそうだというわけではない。更に、いずれか１つの実施形態例を特徴付ける主題は、それ以外の実施形態のいずれかを特徴付ける主題を含みうるが、必ずそうだというわけではない。

同様に、本書における「例（ｅｘａｍｐｌｅ）」への言及は、この例に関連して説明されている一又は複数の特徴、要素、構成要素、又は特性が、少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。ゆえに、本開示全体にわたる「一例（ｏｎｅ ｅｘａｍｐｌｅ）」、「別の例（ａｎｏｔｈｅｒ ｅｘａｍｐｌｅ）」という表現、及び類似の文言は、同一の例を指していることもあるが、必ずそうだというわけではない。更に、いずれか１つの例を特徴付ける主題は、それ以外の例のいずれかを特徴付ける主題を含みうるが、必ずそうだというわけではない。

別途提示されない限り、「第１（ｆｉｒｓｔ）」、「第２（ｓｅｃｏｎｄ）」などの用語は、本書では単に符号として使用されており、これらの用語が表わすアイテムに対して、順序的、位置的、又は序列的な要件を課すことを意図するものではない。更に、「第２」のアイテムへの言及が、より小さい数が振られたアイテム（例えば、「第１」アイテム）及び／又はより大きい数が振られたアイテム（例えば、「第３」アイテム）の存在を必要とすることも、除外することもない。

本書において、列挙されたアイテムと共に使用される「～のうちの少なくとも１つ（ａｔ ｌｅａｓｔ ｏｎｅ ｏｆ）」という表現は、列挙されたアイテムのうちの一又は複数の種々の組み合わせが使用可能であり、必要とされうるのは列挙されたアイテムのうち１つだけでありうることを、意味する。アイテムとは、特定の物体、物品、又はカテゴリでありうる。換言すると、「～のうちの少なくとも１つ」は、任意の組み合わせのアイテム又は任意の数のアイテムが列挙された中から使用されうることを意味するが、列挙されたアイテムの全てが必要とされるわけではない。例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」とは、「アイテムＡ」、「アイテムＡとアイテムＢ」、「アイテムＢ」、「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」、又は「アイテムＢとアイテムＣ」を意味しうる。場合によっては、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」とは、限定するわけではないが例としては、「２つのアイテムＡ、１つのアイテムＢ、及び１０のアイテムＣ」、「４つのアイテムＢ及び７つのアイテムＣ」、又は他の好適な組み合わせを意味しうる。

本書において、「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」及び「約（ａｂｏｕｔ）という用語は、規定された量に近い量であって、なおかつ所望の機能を果たすか、又は所望の結果を実現する、量を表わす。例えば、「およそ」及び「約」という用語は、規定の量の、１０％未満、５％未満、１％未満、０．１％未満、及び、０．０１％未満の範囲内の量を表わしうる。

本書において、「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」という用語は、「正確に（ｅｘａｃｔｌｙ）」と「類似した（ｓｉｍｉｌａｒ）」の意味を含んでよく、正確であると認知されうる程度に、ということである。限定的な例としてではなく例示のためにのみであるが、「実質的に」という用語は、正確な又は実際の値からの＋／－５％の差異として、数量化されうる。例えば、「ＡはＢと実質的に同じである（Ａ ｉｓ ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｓ Ｂ）」という表現は、ＡがＢとまさしく同じである、又は、Ａが、Ｂの（例えば値の）＋／－５％の差異の範囲内にありうる（若しくはその逆の）実施形態を、包含しうる。

本書において、「部分的に（ｐａｒｔｉａｌｌｙ）」又は「～の少なくとも一部分（ａｔ ｌｅａｓｔ ａ ｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ）」という語は、全体を含みうる全体量を含む、全体量を表わしうる。例えば、「～の一部分（ａ ｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ）」とい表現は、全体の、０．０１％を上回る、０．１％を上回る、１％を上回る、１０％を上回る、２０％を上回る、３０％を上回る、４０％を上回る、５０％を上回る、６０％を上回る、７０％を上回る、８０％を上回る、９０％を上回る、９５％を上回る、９９％を上回る量、及び、全体の１００％の量を、表わしうる。

上記で言及した図２５では、様々な要素及び／又は構成要素を接続する実線が存在する場合、それらは、機械的、電気的、流体的、光学的、電磁的な連結、及びその他の連結、並びに／又はそれらの組合せを表わす。本書において、「連結され（ｃｏｕｐｌｅｄ）」とは、直接的並びに間接的に関連付けられていることを意味する。例えば、部材Ａは部材Ｂに直接関連付けられうるか、又は、例えば別の部材Ｃを介して、間接的に関連付けられうる。開示されている様々な要素同士の間の全ての関連が必ずしも表わされているわけではないことが、理解されよう。したがって、ブロック図に描かれているもの以外の連結も存在しうる。様々な要素及び／又は構成要素を指し示すブロックを接続する破線が存在する場合、それらは、実線によって表わされているものに機能及び目的の点で類似した連結を表わす。しかし、破線によって表わされた連結は、選択的に提供されるか、又は、本開示の代替例に関連するかのいずれかである。同様に、破線で表された要素及び／又は構成要素が存在する場合、それらは本開示の代替例を示す。実線及び／又は破線で示されている一又は複数の要素は、本開示の範囲から逸脱することなく、特定の例から省略されうる。環境要素が存在する場合、それらは点線で表わされる。分かりやすくするために、仮想的な（架空の）要素も示されうる。図２５に示す特徴の一部は、図２５、他の図、及び／又はそれらに伴う開示において説明されている他の特徴を含むことを必要とせずに、様々な方法で組み合わされうるが、一又は複数のかかる組み合わせは本書で明示的に示されていないことを、当業者は認識しよう。同様に、提示した例には限定されない追加の特徴も、本書で図示され説明されている特徴の一部又は全部と組み合わされうる。

上記で言及した図４、図８、図１２、図１６、図１９、図２０、及び図２２では、ブロックは工程及び／又はその一部分を表わしてよく、様々なブロックを接続する線は、工程又はその一部分の、いかなる特定の順序又は従属関係も暗示しない。破線で表わされたブロックが存在する場合、それらは代替的な工程及び／又はその一部分を示す。様々なブロックを接続する破線が存在する場合、それらは工程又はその一部分の代替的な従属関係を表わす。開示されている様々な工程間のすべての従属関係が必ずしも表わされているわけではないことが、理解されよう。本書に明記された、開示されている複数の方法の工程を説明している、図４、図８、図１２、図１６、図１９、図２０、及び図２２、並びにこれらに付随する開示は、必ずしも、工程が実施されるシーケンスを決定するものであると解釈すべきではない。むしろ、１つの例示的な順序が示されていても、工程のシーケンスは、適宜改変されうると理解されたい。したがって、図示されている工程には改変、追加、及び／又は省略が行われてよく、特定の複数の工程は、異なる順序で、又は同時に、実施されうる。加えて、記載されている全ての工程を実行する必要はないことを、当業者は認識しよう。

本発明はまた、特許請求の範囲と混同すべきでない下記の条項においても言及される。

Ａ１．
連続繊維１１０で形成された不織ファブリック層１０２と、
前記不織ファブリック層１０２に付着した不連続繊維１１６とを備える、繊維で改質された中間層１００。

Ａ２．分散液２０８中に懸濁された前記不連続繊維１１６のスラリ２０６に前記不織ファブリック層１０２を通すことによって、前記不連続繊維１１６が前記不織ファブリック層１０２に付着する、条項Ａ１に記載の繊維で改質された中間層１００も提供される。

Ａ３．前記不連続繊維１１６が前記連続繊維１１０に機械的に接合され、前記不織ファブリック層１０２の少なくとも一方の表面１０６、１０８を形成する、条項Ａ１に記載の繊維で改質された中間層１００も提供される。

Ａ４．前記不連続繊維１１６が前記連続繊維１１０に機械的に接合され、前記不織ファブリック層１０２の対向面１０６、１０８を形成する、条項Ａ１に記載の繊維で改質された中間層１００も提供される。

Ａ５．前記連続繊維１１０が熱可塑性材料で作られ、前記不連続繊維が炭素質材料で作られる、条項Ａ１に記載の繊維で改質された中間層１００も提供される。

Ａ６．前記炭素質材料が、炭素ナノチューブ、グラフェン板状晶、炭素ウィスカ、チョップト炭素繊維、ミルド炭素繊維、及び炭素ナノ繊維のうちの少なくとも１つを含む、条項Ａ５に記載の繊維で改質された中間層１００も提供される。

Ａ７．不連続繊維１１６の少なくとも一部は、前記不織ファブリック層１０２の肉厚方向に散在し、かつ、前記連続繊維１１０の少なくとも一部と絡み合う、条項Ａ１に記載の繊維で改質された中間層１００も提供される。

Ａ８．前記繊維で改質された中間層１００は、中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００、７５０を形成するために、構造トウ４０４、７０４で形成された補強層４０２，７０２の間に配置され、前記中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００、７５０は、複合構造物１５０を形成するために、マトリクス材料４１６、４５８、７１４、８５８が導入されるよう構成され、前記繊維で改質された中間層１００は、前記複合構造物１５０の耐衝撃性及び導電性を向上させるよう構成される、条項Ａ１に記載の繊維で改質された中間層１００も提供される。

本発明の更なる態様により、下記が提示される。

Ｂ１．
構造トウ４０４、７０４で形成された少なくとも１つの補強層４０２，７０２と、
前記補強層４０４、７０４に付着した、少なくとも１つの繊維で改質された中間層１００であって、
連続繊維１１０で形成された不織ファブリック層１０２、及び、
前記不織ファブリック層１０２に付着した不連続繊維１１６を備える、繊維で改質された中間層１００とを備える、中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００、７５０。

Ｂ２．前記中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００の少なくとも１つの層のレイアップは、複合構造物１５０を形成するために、マトリクス材料４１６、４５８、７１４が導入され、硬化されるよう構成され、前記繊維で改質された中間層４１６、４５８、７１４、８５８は、前記複合構造物１５０の耐衝撃性及び導電性を向上させるよう構成される、条項Ｂ１に記載の中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００も提供される。

Ｂ３．前記繊維で改質された中間層１００が前記補強層７０２に融着される、条項Ｂ１に記載の中間層で強化された補強ファブリック７００、７５０も提供される。

Ｂ４．事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０を形成するために、前記中間層で強化された補強ファブリック７００内に導入され、部分的に硬化される、マトリクス材料８５８を更に含み、前記事前含浸済みの中間層で強化された補強ファブリック７５０の少なくとも１つの層のレイアップは、完全に硬化されて複合構造物１５０を形成するよう構成され、前記繊維で改質された中間層１００が、前記複合構造物１５０の耐衝撃性及び導電性を向上させるよう構成される、条項Ｂ３に記載の中間層で強化された補強ファブリック７００も提供される。

Ｂ５．
前記構造トウ４０４、７０４で形成された複数の補強層４０２、７０２と、
前記補強層４０２、７０２の間に交互に配置された複数の繊維で改質された中間層１００であって、各々が、
前記連続繊維１１０で形成された前記不織ファブリック層１０２、及び、
前記不織ファブリック層１０２に付着した不連続繊維１１６を備える、複数の繊維で改質された中間層１００とを更に備える、条項Ｂ１に記載の中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００、７５０も提供される。

Ｂ６．前記補強層４０２及び前記繊維で改質された中間層１００を通って延在して、前記補強層４０２と前記繊維で改質された中間層１００とをひとつに接合する、ステッチ４０８、４５２を更に備える、条項Ｂ５に記載の中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０も提供される。

Ｂ７．前記中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００の少なくとも１つの層のレイアップは、複合構造物１５０を形成するために、マトリクス材料４１６、４５８、７１４が導入され、硬化されるよう構成され、前記繊維で改質された中間層１００は、前記複合構造物１５０の耐衝撃性及び導電性を向上させるよう構成される、条項Ｂ５に記載の中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００も提供される。

本発明の更なる態様により、下記が提示される。

Ｃ１．
中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００、７５０であって、交互構成に配置された、構造トウ４０４、７０４で形成された少なくとも１つの補強層４０２、７０２と、前記補強層４０２、７０２に付着した少なくとも１つの繊維で改質された中間層１００とを備え、かつ、前記繊維で改質された中間層１００が、連続繊維１１０で形成された不織ファブリック層１０２、及び、前記不織ファブリック層１０２に付着した不連続繊維１１６を備える、中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００、７５０の、少なくとも１つの層と、
前記中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００、７５０内に導入されたマトリクス材料４１６、４５８、７１４、８５８とを備える、複合構造物１５０。

本発明の更なる態様により、下記が提示される。

Ｄ１．繊維で改質された中間層１００を製造するための方法３００であって、
分散液２０８中に懸濁された不連続繊維１１６のスラリ２０６に、連続繊維１１０で形成された不織ファブリック２０２を通すこと３０６と、
前記不織ファブリック２０２に付着した前記不連続繊維１１６のネットワーク１１４を形成すること３０８と、
前記繊維で改質された中間層１００を形成することとを含む、方法３００。

Ｄ２．前記不織ファブリック２０２に付着した前記不連続繊維１１６の前記ネットワーク１１４を形成することが、
前記不織ファブリック２０２の少なくとも一方の表面１０６、１０８を形成する前記連続繊維１１０の少なくとも一部に、前記不連続繊維１１６の第１部分を機械的に接合することと、
前記不連続繊維１１６の前記第１部分に、前記不連続繊維１１６の第２部分を機械的に接合することとを含む、条項Ｄ１に記載の方法３００も提供される。

Ｄ３．前記不織ファブリック２０２に付着した前記不連続繊維１１６の前記ネットワーク１１４を形成することが、前記不連続繊維１１６の第１部分の少なくとも一部を、前記不織ファブリック２０２の肉厚方向に散在させることを更に含む、条項Ｄ２に記載の方法３００も提供される。

本発明の更なる態様により、下記が提示される。

Ｅ１．中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００、７５０を製造するための方法６００、６５０、９００であって、
構造トウ４０４、７０４で形成された少なくとも１つの補強層４０２、７０２と、少なくとも１つの繊維で改質された中間層１００とを、交互構成に配置すること６０６、６５４、９０６であって、前記繊維で改質された中間層１００が、連続繊維１１０で形成された不織ファブリック層１０２、及び、前記不織ファブリック層１０２に付着した不連続繊維１１６を備える、交互構成に配置すること６０６、６５４、９０６と、
前記補強層４０２、７０２と前記繊維で改質された中間層１００とをひとつに結合すること６０８、６５６、９０８とを含む、方法６００、６５０、９００。

Ｅ２．前記補強層７０２と前記繊維で改質された中間層１００とをひとつに結合することが、前記補強層７０２に前記繊維で改質された中間層１００を融着することを含む、条項Ｅ１に記載の方法９００も提供される。

Ｅ３．前記補強層７０２及び前記繊維で改質された中間層１００をマトリクス材料８５８で事前含浸することを更に含む、条項Ｅ２に記載の方法９００も提供される。

Ｅ４．
前記構造トウ４０４、７０４で形成された複数の補強層４０２、７０２と、複数の繊維で改質された中間層１００とを交互構成に配置すること６０６、６５４、９０６であって、前記繊維で改質された中間層１００の各々が、
前記連続繊維１１０で形成された前記不織ファブリック層１０２、及び、
前記不織ファブリック層１０２に付着した前記不連続繊維１１６を備える、交互構成に配置すること６０６、６５４、９０６と、
前記補強層４０２、７０２と前記繊維で改質された中間層１００とをひとつに結合すること６０８、６５６、９０８とを更に含む、条項Ｅ１に記載の方法６００、６５０、９００も提供される。

Ｅ５．前記補強層４０２と前記繊維で改質された中間層１００とをひとつに結合すること６０８、６５６が、糸で前記補強層と前記繊維で改質された中間層とをひとつに縫い付けること６０８、６５２を含む、条項Ｅ４に記載の方法６００、６５０も提供される。

本発明の更なる態様により、下記が提示される。

Ｆ１．複合構造物１５０を製造するための方法１０００であって、
型４１４、４６０、７１２の上に中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００、７５０の少なくとも１つの層をレイアップすること１００４であって、前記中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００、７５０が、交互構成に配置された、構造トウ４０４、７０４で形成された少なくとも１つの補強層４０２、７０２と、前記補強層４０２、７０２に付着した少なくとも１つの繊維で改質された中間層１００とを備え、かつ、前記繊維で改質された中間層１００が、連続繊維１１０で形成された不織ファブリック層１０２、及び、前記不織ファブリック層１０２に付着した不連続繊維１１６を備える、レイアップすること１００４と、
マトリクス材料４１６、４５８、７１４、８５８を前記中間層で強化された補強ファブリック４００、４５０、７００、７５０に導入すること１１０６と、
前記マトリクス材料４１６、４５８、７１４、８５８を硬化させることとを含む、方法１０００。

本発明の更なる態様により、下記が提示される。

Ｇ１．複合構造物１５００を通して電磁エネルギー１３５０を散逸させるための方法１３００であって、
補強材料１５０２及びマトリクス材料１５０８を含む前記複合構造物１５００の表面上に前記電磁エネルギー１３５０を付与すること１３０２と、
連続した導電経路１３５２に沿って横方向に、前記電磁エネルギー１３５０を散逸させること１３０４と、
前記複合構造物１５００に連結された接地平面１３５４に前記電磁エネルギー１３５０を転位させること１３０６とを含む、方法１３００。

Ｇ２．
前記補強材料１５０２が、交互構成に配置された、少なくとも１つの補強層１５０４と、前記補強層１５０４に付着した少なくとも１つの繊維で改質された中間層１５０４とを備え、
前記連続した導電経路１３５２が、前記繊維で改質された中間層１５０６によって形成される、条項Ｇ１に記載の方法１３００も提供される。

本発明の更なる態様により、下記が提示される。

Ｈ１．複合構造物１５００を通して衝撃エネルギー１４５０を散逸させるための方法１４００であって、
補強材料１５０２及びマトリクス材料１５０８を含む前記複合構造物１５００の表面上に前記衝撃エネルギー１４５０を付与すること１４０２と、
前記複合構造物１５００に沿って横方向に、前記衝撃エネルギー１４５０を散逸させること１４０４と、
前記複合構造物１５００の肉厚方向の損傷成長を抑制すること１４０６とを含む、方法１４００。

Ｈ２．
前記補強材料１５０２が、交互構成に配置された、少なくとも１つの補強層１５０４と、前記補強層１５０４に付着した少なくとも１つの繊維で改質された中間層１５０６とを備え、
前記衝撃エネルギー１４５０が、前記繊維で改質された中間層１５０６に沿って横方向に偏向し、
前記複合構造物１５００の前記肉厚方向の前記損傷成長が、前記繊維で改質された中間層１５０６によって抑制される、条項Ｈ１に記載の方法１４００も提供される。

開示されている装置、システム、及び方法の様々な実施形態を図示し、説明してきたが、当業者は本明細書を読むことで、改変例を想起しうる。本願は、かかる改変例を含み、かつ、特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。

Claims (15)

1. 複合体製造方法であって、
   不織ファブリックに付着した不連続繊維のネットワークを含む繊維改質された中間層を産出するために、連続繊維で形成された不織ファブリックを、分散液中に懸濁された不連続繊維のスラリに通して引き出すこと
   を含み、
   前記不連続繊維が、炭素ウィスカ及びチョップド炭素繊維からなる群から選択される部材を含む、方法。
2. 前記引き出すことが、前記スラリを保管タンクに収容することと、前記スラリが前記保管タンクに収容されている間に前記不織ファブリックを前記スラリに通して移動させることとを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記引き出すことが、複数のガイドローラを用いて供給ロールから前記不織ファブリックを引き出すことを含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記連続繊維が、熱可塑性材料を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記スラリを産出するために前記不連続繊維を前記分散液中に分散させることをさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記分散液が水を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記不連続繊維の前記ネットワークが付着した前記不織ファブリックを、一対の圧力ローラに通過させることをさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記不連続繊維の前記ネットワークが付着した前記不織ファブリックを加熱することをさらに含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記ネットワークの前記不連続繊維の少なくとも一部分が、前記不織ファブリックの肉厚方向に散在する、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 中間層強化補強ファブリックを産出するために、前記繊維改質された中間層に補強層を付着することをさらに含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記付着することが、前記補強層を前記繊維改質された中間層に融着することを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記中間層強化補強ファブリックをマトリクス材料で含浸することをさらに含む、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 前記マトリクス材料を硬化することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 中間層強化補強ファブリックを産出するために、複数の補強層を複数の前記繊維改質された中間層に、交互の構成で付着することをさらに含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記付着することが、前記複数の補強層と前記複数の繊維改質された中間層とを糸で縫い付けることを含む、請求項１４に記載の方法。

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