JP2020523212A - 成形構造体、その成形構造体を含む複合材部品、その複合材部品を製造する方法 - Google Patents

Abstract

成形構造体（１）は、互いからある距離で互いに向かい合う２つの成形シート（５，７）を含んでいる。本発明によれば、成形構造体（１）は、マクロ多孔性のスペーサシート（９）を更に含み、スペーサシート（９）は、２つの成形シート（５，７）の間に配置され、そして成形構造体の第一の方向（Ｄ１）に分配された一連の交互の上部ピーク（１８）および底部ピーク（２０）を形成するように波形にされており、上部ピーク（１８）の少なくとも１つが第一の成形シート（５）に付着されており、底部ピーク（２０）の少なくとも１つが第２の成形シート（７）に付着されており、それぞれのピーク（１８、２０）が、このピーク（１８、２０）が付着された成形シート（５、７）への付着のための付着表面（２２、２６）を画定してこのように付着されている。

Description

本発明は、成形構造体、その成形構造体を含む複合材部品、およびその複合材部品を製造する方法に関する。

本発明は、複合材料の分野に関する。

フランス国特許第2,060,612号明細書には、硬化性材料のための布帛製シェーパが記載されており、このシェーパは、２層の布帛を含み、それらは、それらの表面に分配されたスペーサ撚糸によって制限された距離で互いに間隔を保持されている。

特定の用途では、この布帛スペーサは、２つの層の間に導入された硬化性材料によって賦課され、これらの層を互いに分離する傾向にある圧迫に対して十分な強度を提供するために多数のスペーサ撚糸の実装を必要とするという欠点がある。それらの付加的なスペーサ撚糸の付加は、そのスペーサの製造を複雑にさせる。更には、スペーサ撚糸に張力を掛けることで、周期的な応力集中領域を生み出し、それらはそれらのスペーサ撚糸とそれらの層との継ぎ目領域に位置する。従って、応力集中領域は、それらの層の裂け始めを生じさせる可能性がある。更には、これらの層の間へのこの硬化性材料の導入の前に、特には貧弱な流動性を有する硬化性材料については、２つの層の間への硬化性材料の満足な、そして規則的な注入を可能にするために、それらの２層は、それらの全体の表面に亘って、実際に互いに分離されていることが確実にされなければならない。

結果として、本発明は、用いることが容易でありながら、特に強力で、安価であり、そして有利には自律性である、新たな多用途の成形構造体を提案することによって、前述の欠点に取り組むことを目的とする。

本発明は、互いに距離を置いて互いに向かい合う２つの成形シートを含む成形構造体に関する。

本発明によれば、この成形構造体は、マクロ多孔性のスペーサシートを更に含んでおり、このスペーサシートは、２つの成形シートの間に配置され、そしてこの成形構造体の第１の方向に分布された一連の交互の上部ピーク（cretes paires）および底部ピーク（cretes impaires）を形成するような方法で波形にされており、上部ピークの少なくとも１つは第１の成形シートに付着されており、底部ピークの少なくとも１つは第２の成形シートに付着されており、このように付着されたそれぞれのピークは、そのピークが付着された成形シートへの付着のための付着表面を画定する。

本発明によれば、スペーサシートは、成形構造体に有意な抵抗力および自立性を与えることによって、２つの機能を与える。第１に、このスペーサシートの表面の性質は、特には、その成形構造体を備えた複合材料から部品を、または「複合材部品」を形成するために、硬化されていない状態の硬化性材料、架橋されていない状態の架橋性材料が、それらの成形シートの間に導入された場合に、それらの成形シートを互いに分離する傾向にある力に対して本質的に抵抗するようにさせる。更に、スペーサシートのこの表面の性質は、このスペーサシートを成形シートと表面で、固定表面を介して、固定させることを可能にさせ、そのようにしてこの固定化が、前述の力に抵抗し、そしてスペーサシートによって成形シートに加えられる応力を分配し、それが応力集中による成形シートの引裂きの危険性を制限する。硬化性の、または架橋性の材料が成形シートの間に導入された場合には、スペーサシートの多孔性の性質が、硬化性または架橋性材料の、多孔性のスペーサシートのマクロ細孔を困難なく通過した良好な分配を更に促進する。更に、硬化性または架橋性材料が、成形シートの間で硬化された状態に成形される場合には、スペーサシートは、この硬化性または架橋性材料に対して構造的な補強材として、枠組みのように作用し、それによって、そのようにして形成された複合材部品は、特に堅牢である。従って、特別な補強用の枠組みを与えることは必要でない。更には、スペーサシートは、単純な撚糸と比較して、硬化性または架橋性の材料が２つの成形シートの間に導入されなかったとしても、それらの成形シートを互いにより近くさせるようにしようとする圧力なしで、または中間的な圧力の存在で、それらの成形シートをそれらの表面の全てもしくは一部に亘って互いに距離を保持するように、比較的に高い剛性を有している。従って、成形構造体は自立性である。それにもかかわらず、成形構造体の大きさを低減させるように、成形シートを互いに折りたたむことを求めて、十分な力を加えることによって、それらの成形構造体を折り曲げる、または平らにすることを可能にするように、スペーサシートが特定の弾性を有することが有利である。また、この折り曲げることまたは平らにすることを防止するように、スペーサシートが特に剛性とすることも可能である。いずれにしても、この自立性の性質のために、この成形構造体は、軽量の自立性構造として、またはスペーサとして、成形シートの間に材料を導入することなく、単独で用いられることができる。最後に、本発明の成形構造体は、製造するのに特に費用が掛からないという利点を有している。

本発明の、他の随意選択的および有利な特徴によれば、以下の事項の全ての技術的に可能な組み合わせに従って考慮される。
− 少なくとも２つの連続的な上部のピークが第１の成形シートに付着されており、それによってそれぞれに２つの連続的な付着表面を画定し、そしてピーク間の長さは、それらの２つの連続した付着表面の間で第１の方向に平行に測定されて、付着表面の表面長さの値の１．０倍〜１．５倍の範囲の値を有し、この表面長さは第１の方法に平行に測定される、ことが提供される。

− 上部ピークは第１の方向に規則的に分布し、底部ピークは第１の方向に規則的に分布されている。
− 付着表面の少なくとも１つは、付着剤、例えば熱可塑性合剤、を用いた付着の場所であり、問題のピークを問題の成形シートと付着し、付着剤は、このピークの付着表面に分配されている。
− 付着表面の少なくとも１つは、問題のピークを問題の成形シートに溶着させることによる付着の場所であり、一方で、問題の結合シートは、この溶着に用いられる感熱性の材料の層を含んでいる。

− 付着表面の少なくとも１つは、問題のピークを問題の成形シートに縫い付けることによる付着の場所である。
− ２つの成形シートの間で、少なくとも１つの成形シートは、不織材料の層を含んでいる。
− 不織材料の層は、互いに結合されたガラス繊維を含むガラスウエブを含んでいる。
− スペーサシートのマクロ細孔は、約２〜４０ｍｍの範囲、好ましくは５〜２０ｍｍの範囲の呼び寸法を有している。

− マクロ多孔質のスペーサシートは、それらの交差点で連結され縦糸と横糸の格子を含んでいる。
− 糸の格子は、センチメートル当たりに０．２５〜５本、好ましくはセンチメートル当たりに０．５〜２本の範囲の糸密度を有している。

また、本発明は複合材部品に関する。本発明によれば、複合材部品は、前述による成形構造体、およびそれぞれが硬化されたもしくは架橋された状態にある、硬化性もしくは架橋性材料によって形成された中央層を含んでおり、この中央層は２つの形成シートの間の空間を占有し、スペーサシートはこの中央層内に延在している。

好ましくは、硬化性または架橋性材料は、それぞれが硬化された、もしくは架橋された状態にある場合には、発泡された構造を有している。

また、本発明は、前述による複合材部品を製造する方法に関する。本発明によれば、製造方法は、それぞれが硬化されていない、もしくは架橋されていない状態の硬化性または架橋性材料を、中央層を形成するために、成形構造体の２つの成形シートの間に、導入するための工程ａ）を含んでおり、それらの２つの成形シートの間で硬化性もしくは架橋性材料を成形させることによって、２つの成形シートが中央層の形状の境界を定める。

本発明は、専ら限定するものではない例として与えられ、そして添付の図面を参照してなされる以下の説明を読むことによってよりよく理解されるであろう。

図１は、本発明による１つの態様による成形構造体の透視図である。 図２は、図１の成形構造体の部分側面図である。 図３は、図１および図２の成形構造体を含む複合材部品の図２と同様の図である。 図４は、図１〜３の成形構造体の他の部分側面図である。 図５は、本発明による他の態様による成形構造体の部分側面図である。 図６は、本発明による他の態様による成形構造体の部分側面図である。 図７は、本発明による他の態様による成形構造体の部分側面図である。

図１〜４は成形構造体１を示している。この成形構造体１は、主として成形シート５、成形シート７およびスペーサシート９を含んでいる。図面において、図５、７および９は、理解を促進するために非常に誇張された厚さで示されている。実際には、シート５、７および９は、用途に応じて、例えば０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲の平均厚さで示されている。

２つの成形シート５および７は、互いに向き合っており、そして互いに対してある距離にある。好ましくは、シート５および７は、実質的に互いに平行である。

スペーサシート９は、シート５および７の間に配置される。スペーサシート９は、波側の形状を有している。この例では、シート９の波形は、このシート９を平行な線に沿って、好ましくは線１０、１２、１４および１６に沿って曲げることによって作られる。図１では、線１２および１４は、シート５を通した透視によって点線によって示されている。その波形において、スペーサシート９は、シート５の面から配向された上部ピーク１８および、シート７の面から配向された底部ピーク２０を含む一連のピーク１８および２０、もしくは波を描く。上部ピーク１８は、それぞれ２つの曲げ線１２および１４を有し、一方で底部ピーク２０は、それぞれ２つの曲げ線１０および１６を有している。中間面Ｐ１がシート５および７の間に、後者に平行に、中ほどに延在して画定されている場合には、上部ピーク１８は、平面Ｐ１とシート５との間に構成されたシート９の部分によって形成され、次いで底部ピーク２０は、この中間面Ｐ１とシート７との間で、中間面Ｐ１の他の面から延在するシート９の部品によって形成される。従って、それらの上部ピーク１８およびそれらの底部２０は交互に起こり、そして成形構造体１の面Ｐ１に平行な方向Ｄ１に沿って分配されている。

この例では、それぞれの上部ピーク１８は、シート５に固定され、そしてそれぞれの底部ピーク２０は、シート７に固定されている。それぞれの上部ピーク１８は線１２および１４によって境界を定められた表面２２を画定し、それによってピーク１８はシート５に付着されている。この表面２２は、シート５の内面２４を支え、この内面２４はシート７に向かい合っている。同様にして、それぞれの底部ピーク２０は、線１０および１６によって境界を定められた表面２６を画定し、それによってピーク２０はシート７に付着されている。この表面２６は、シート７の内面２８を支え、この内面２８はシート５に向かい合っている。図１〜３の例では、表面２２および２６の全ては、それぞれシート５およびシート７に対する、シート９の付着手段の場所である。

本発明では、ピーク１８および２０は、全て同じ手段を用いて付着されている。他の態様では１つのピーク１８もしくは２０を付着するために、他とは異なる手段を与えることも可能である。

ピーク１８および２０の付着は、好ましくは結合剤または接着剤、例えば熱可塑性結合剤を用いてなされる。この結合剤は、好ましくは問題の表面２２または２６の全体に分配される。あるいは、もしくは加えて、それぞれのピーク１８および２０の、それぞれシート５もしくは７との付着は、問題のピーク１８もしくは２０を、問題のシート５もしくは７と縫い付けることによってなされる。実際には、１つもしくは幾つかの糸が、好ましくは問題の表面２２もしくは２６の全体に亘って分配された縫い目を形成するために、問題の表面２２もしくは２６と付着された形成シート５もしくは７とスペーサシート９とを順番に通して、用いられる。あるいは、もしくは加えて、付着は、溶着によってなされることができる。高周波の超音波溶着が好まししいが、しかしながら他の溶着技術も行うことができる。この目的のために、例えば、シート５、７および９の少なくとも１つが、表面２２もしくは２６について局所的に、あるいは問題の表面５、７および／または９の全体の表面に亘って、感熱材料の種類の、この付着方法に好適な材料の層を含んでいる。この感熱材料は、溶着に用いられ、すなわち、付着はこの材料を用いてなされ、それが、付着表面で溶着部を形成するための材料として作用する。例えば、感熱材料は、高周波の超音波に反応して溶着をもたらす。好ましくは、感熱材料の層は、シート５および７の少なくとも１つに与えられる。例えば、再活性温度およびそれらがもたらす接着力に応じて、下記の感熱材料の１つを選択することができる：ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル）、ＰＵ（ポリウレタン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ポリオレフィンホットメルト接着剤、ポリアミド、アクリル。いずれかの他の感熱性材料が用途に応じて用いられることができる。

また、用途に対して適切ないずれかの他の付着手段が考慮されることができる。

他の態様では、特定の表面２２および２６は、対応するピーク１８もしくは２０の付着場所ではなく、しかしながら単に問題のピーク１８もしくは２０の問題のシート５もしくは７に対する接触または支持の場所である。最低でも、少なくとも１つのピーク１８が、シート５に付着され、そして少なくとも１つのピーク２０がシート７に付着される。

このましくは、図１〜４の態様の場合のように、上部ピーク１８および底部ピーク２０は、方向Ｄ１に規則的に分配されている。

２つの連続的な表面２２および２６の間で、シート９は、部分３１を形成し、それぞれの部分３１は、連続的な表面２２および２６の間に延在するシート９の一部によって形成される。部分３１は、考慮される態様に応じて、傾いて延在するか、またはシート５および７と直角を形成する。図１〜３では、これらの部分は傾いている。

スペーサシート９は、マクロ多孔質であり、すなわちその全体の表面に亘って、またはその部分３１の領域の少なくとも一部に亘って分配された貫通した開口を含んでいる。このマクロ多孔質の性質が、液体または軟化された材料の、その材料がシート５および７の間に注がれ、もしくは注入された場合の、シート９の一方の面から他方への通過を可能とさせる。例えば、マクロ細孔の名目上のサイズは、すなわち特には、そのマクロ細孔が円形の形状を有している場合にはそれらの平均直径、あるいはそのマクロ細孔が四辺形の形状を有している場合には、それらの最も長いサイズの長さに基づいて、約２〜４０ｍｍ、好ましくは約５〜２０ｍｍ（ミリメートル）の範囲である。マクロ細孔のサイズは、注がれる、または注入される材料の粘度に応じて適合される。

この成形構造体１は、図３に示されるような、複合材部品３の製造を可能にするように構成されることができる。「構成部品」３は、構造体１および少なくとも１つの更なる材料を含む複合材料から作られた部品を表す。この部品３は、用いられる材料に応じて、例えば、
− 断熱または遮音のための分離パネル、
− 装飾パネル、
− 緩衝パネル、
− 構造強化パネル、
− プレキャスト、仕切り、壁、床などの全部もしくは一部、
を構成する。

用いられる材料に応じて、部品３は、建築物またはいずれかの他の固定された構造または基幹施設、例えば橋梁もしくはプラットホームの建造、あるいは移動する物体、例えば飛行する、地上配備の、もしくは海上の運搬手段、または家具への組み込みに好適であることができる。

あるいは、この成形構造体１は、単独で、すなわち、更なる材料と組み合わせることなく、例えば図１に示された形態で、用いることができる。「単独で用いられる」とは、特にはシート５および７の間に材料が何も付加されないことを意味している。しかしながら、１つもしくはいくつかの外側層が、シート５および７の外側面３４および３６のそれぞれに与えられることができる。部品３について上記で言及された用途と同様の用途を考慮することができる。さもなければ、単独で用いられる構造体１は、空気循環構造として、例えば通気または暖房のために作用することができる。空気は次いで、シート５および７の間を通過させられ、空気はマクロ細孔を通して広がる。また、あるいは、単独で用いられる構造体１は、航空機の揚力、または船舶の浮力のための膨張式構造として作用することができる。また、あるいは、構造体１は、これ以降説明されるように、その自立的な性質のために、スペーサまたは隔離板として作用することができる。

この例では、図３の複合材部品３は、図１および２の成形構造体１を含んでいる。

部品３は、シート５および７の間の空間を占有する、すなわち、好ましくは完全に侵略する、中央層３０を含んでいる。特には、スペーサシート９は、層３０内に延在し、そして好ましくはこの層３０中に埋め込まれる。中央層３０は、面２４および２８の領域の少なくとも大部分と接触している。
複合材部品３は、有利には２つの外側層３２および３３を含み、それらは有利には被覆として作用して、被覆層を形成する。層３２および３３は、それぞれシート５および７の外側３４および３６に付着されており、一方でそれらの領域の少なくとも大部分と接触している。外側面３４は、シート７に背を向けており、そして外側面３６はシート５に背を向けている。層３２および３３は、好ましくは方向Ｄ３の方向で測定された、一定の平均厚さを有している。好ましくは、それぞれの層３２および３３は、それぞれ外側面３８および４０を有しており、それは固定されないままである。面３８および４０は、所望の用途に応じて、平坦であることができ、または起伏を有していることができる。

他の態様では、構成部品３は、外側層を取り去られて、外側面３４および３６は、固定されないままである。あるいは、構成部品３は、層３２のみ、または層３３のみを含んでいる。

シート５および７の面積、それらを隔てる距離に応じて、そしてより一般的には所望の用途に応じて、ピーク１８および２０の数並びにシート９の寸法は適合される。例えば、シート５および７は１〜１００ｍ^２（平方メートル）の範囲であるが、一方で、それらは５〜５０ｃｍ（センチメートル）の範囲の間隔の距離で隔てられている。この間隔を空ける距離は、方向Ｄ３に平行に、方向Ｄ１およびＤ２に垂直に測定される。最低でも、シート５および７の面積が特に小さい場合には、２つの上部ピーク１８および１つの底部ピーク、またはその逆が与えられる。

図４に示されているように、構造体１は、好ましくは閉じられた端部４２を含んでいる。この閉じられた端部を形成するために、シート５、７および９の末端部分は、互いに対して折り曲げられ、それらは有利には接着またはいずれかの他の適切な手段によって付着されている。従って、シート５および７は、少なくとも１つの端部では、内部空間の境界を定める閉じられた輪郭を画定する。

他の態様では、シート５および７は、従って折り曲げられておらずに、構造体１０の端部４２は開放のままにされている。

好ましくは、構造体１は矩形の全体的な形状を有していて、４つの端部を画定し、それらの２つが図４に従って、またはいずれかの他の手段に従って閉じられており、そしてそれらの１つは、開放のまま残されていて、それによって構造体１は成形袋を形成し、その開放の端部は、硬化されていない状態の硬化性材料を、シート５および７の間に画定された構造体１の内部空間内に挿入することを可能にする。硬化性材料は、これ以降規定される。

図２に示されているように、ピーク間長さｌ１が規定され、これは方向Ｄ１に平行に、２つの連続した表面２２の間で測定される。ピーク間長さｌ３は、２つの連続した表面２６の間で同じ方法で測定される。より具体的には、長さｌ１は、第１の表面２２の折曲げ線１４と、第１の表面２２に対して方向Ｄ１に位置する第１の表面２２に続く第２の表面２２の折曲げ線１２の間で測定される。２つの連続した線１０および１６の間で測定される長さ１３についても同じである。更に、表面２２の１つの方向Ｄ１に平行に、２つの線１２および１４の間で測定された長さに対応して、表面長さｌ２が画定される。表面長さｌ４が、それぞれの表面２６について、問題の線１０および１６の間で、同じ方法で画定される。

好ましくは、構造体１のピーク１８および２０の全てについて、長さｌ１は、長さｌ２の値の１．０倍〜１．５倍の間の値を有している。同じ長さの比率が、長さｌ３と長さｌ４の間に与えられる。例えば、長さｌ１は、長さｌ２の１．２５倍の長さである。

選択された長さの比に関係なく、シート９のシート５および７への固定は、硬化されていない状態の硬化性材料による面２４および２８に相反する力が加えられた場合に、応力を分配するように、特にはシート５、７または９の引き裂きのいずれかの危険性を回避するように、その面積が比較的に大きな表面になされる。

図１〜４の態様では、長さｌ１およびｌ３は等しく、そして長さｌ２およびｌ４は等しい。

図５の態様の成形構造体１０１では、長さｌ１は互いに等しく、そして長さｌ３よりも小さく、長さｌ３もまた互いに等しい。これらの図では、同じ参照番号によって示された要素は、それらが異なる態様を想定しているとしても、本発明の同じ特徴に関する。

図６の態様の成形構造体２０１では、長さｌ１、ｌ２、ｌ３およびｌ４は等しく、それが、互いに平行な部分３１をもたらす。

図７の成形構造体３０１では、長さｌ２は互いに等しく、一方で長さｌ１は異なる値である。同様に、長さｌ３は等しく、一方で長さｌ４は異なる値を有する。特定の部分３１は、シート５および７に垂直であり、一方で他のものは傾斜している。

他の態様では、長さｌ１とｌ２との間の他の比率が、表面２２および２６を所望の用途に適合させるように、用途を基にして適用されることができる。

好ましくは、考慮された態様に関係なく、それぞれの成形シートは、好ましくは１つもしくはいくつかの層の不織材料および／または１つもしくはいくつかの膜を含んでいる。不織の層の中で、ガラスウエブを提供することができ、すなわち、不織の表面材料が互いに付着したガラス繊維を含む。この付着は、化学的に、例えば接着剤を用いてなすことができる。特には、このガラス繊維は、短繊維である。

ガラスウエブは、形成シートが有利には、特定の気体、蒸気および特定の揮発性溶媒を浸透可能とさせ、一方で特定の液体には、そして固体には不浸透性である、細孔サイズを有するようになることを可能にさせる。より具体的には、この細孔サイズは、成形構造体中に、成形シートの間に、導入された硬化性材料を硬化または乾燥をさせることを可能にさせる。ガラスウエブが好ましいけれども、考慮された用途に応じて、そのような性質を得ることを可能にさせるいずれかの他の不織材料の層が用いられることができる。

しかしながら、特には成形構造体が空気の循環のために用いられ、または膨張される場合には、成形シートの少なくとも１つが、特定の気体、特には空気もしくはヘリウムに不透過性であることもたらすことも可能である。

不織層として、成形層のスペーサ層への溶着による付着を可能とするように、前述の感熱材料を与えることもまた可能である。

熱可塑性または熱硬化性材料から作られた膜を提供することもまた可能である。

それぞれの成形シートについて、２つもしくは３つ以上の異なった不織材料、例えば、上記のようなガラスウエブおよび上記のような感熱性材料、の層を与えることができる。

他の態様では、２つの成形シートの１つのみが、上記のような不織材料の層の１つを含み、一方で他の成形シートはそれを有しない。

他の態様では、成形シートの少なくとも１つが、前述のように多孔性の性質を得るように、随意選択的にコーティングされた、布帛の層を含む。布帛の存在は、問題の成形シートに機械的な強化を与えるように作用することができる。

好ましくは、図１〜４に示された例でのように、スペーサシート９は、糸の格子を含む、または、から形成され、マクロ細孔は、この格子の網目によって境界を定められた開口によって形成される。そのような格子の使用は、成形構造体１の費用価格とその機械的強度との間の満足な折衷案を得ることを可能にさせ、一方で、このマクロ多孔質の性質をシート９に与える。好ましくは、シート９は、糸の格子で専ら作られている。

前述の格子は、互いに対して配置され、一方で、その格子の平面において予め定められたパターンを規則的に繰り返す、まっすぐな糸の組立体を含んでいる。

１つの態様では、このパターンは、４５〜９０度、通常は９０度の角度で互いに交差する糸を含んでいる。従って、それらの糸は、縦方向の糸および横方向の糸を形成し、横方向の糸は縦方向の糸に対して前述の角度で配置されている。横方向の糸は、平面Ｐ１に平行な、そして方向Ｄ１に垂直な、方向Ｄ２に向けられており、一方で縦方向の糸は、横方向の糸に対して前述の角度に沿って配向されていることが好ましい。横方向の糸が、方向Ｄ２に対して傾いて配向されることが可能である。この態様では、格子のパターンは、従って四辺形、例えば平行四辺形、長方形、正方形または菱形からなる。この四辺形は、格子の対角線の糸によって形成された、対角線、好ましくはその対角線の両方によって完成されることができる。また、このパターンは、例として、それらの対角線の１つ、またはその両方の対角線によって完成された菱形からなることができる。言い換えれば、格子の縦方向および横方向における前述のパターンの規則的な繰り返しによって、この全体の格子が得られる。従って、格子を造る異なる糸が、その格子の平面における相対的な方向および相対的な間隔の観点の両方で、予め定められた幾何学的配列に従って互いに対して配置される。

スペーサシートを形成するために、より大きな機械的な強度を得るように、幾つかの格子の重ね合わせを与えることができる。

好ましくは、そして限定するものではない例として、この格子の構成糸は、ガラス、アラミド、炭素、ポリアミド、セルロース系材料、銅もしくは鋼の種類の金属、またはそれらの材料の幾つかの混合物から作られた糸を含むことができる。他の種類の材料が考慮されることができる。同じ格子の内部で、異なるそれぞれの材料から、そして異なるそれぞれのタイトルで造られた糸が混合されることができる。中央の層に用いられた材料と適合する、そして特には中央の層の材料のアルカリ性またはいずれかの酸性に耐性がある、材料が好ましい。

好ましくは、この格子の横方向の糸は、縦方向の糸の全てもしくは幾らかと織り交ぜられている。従って、幾らかの糸は緯糸として作用し、一方で他の糸は縦糸として作用する。他の態様では、これらの糸は織り交ぜられてないが、しかしながら重ね合わされており、一方で少なくとも２つの重ね合わされた層に分配されている。１つの好ましい態様では、この格子は、それらの間に横方向の糸の少なくとも１つの層が挿入されている、縦方向の糸の少なくとも２つの層を含む交差された、もしくは重ね合わされた不織の糸の網目によって形成されている。しかしながら、層の数および格子の厚さにおけるそれらの分布はその場合に適合されることができる。

それらの糸は、それらの糸の材料に応じて、それらの交点または交差で、互いに接着され、または溶着されている。接着するために、有利には、糸の網目の交点に一連の接着部分を生成する結合剤が与えられる。問題の技術分野において現在通常用いられるいずれかの結合剤または接着剤、特にはいずれかの熱可塑性の結合剤もしくは接着剤、を用いることができる。限定するものではないが、本発明による布帛格子を形成する糸の網目の付着は、例えば、合成ラテックス（例えばＳＢＲ）、ＰＶＡＣ、プラスチゾル、ＰＶＣ、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、慣用のホットメルト含浸、ポリウレタン結合剤またはアクリル結合剤によって形成されることができる。そのような材料を備えた格子のコーティングを与えることもでき、このコーティングは、それらの交点でのそれらの糸の接着、を可能とする、または少なくとも、に寄与することができる。

限定するものではないが、この格子はセンチメートル当たりに０．２５本からセンチメートル当たりに５本の範囲の縦方向の糸密度を含むことができ、そして横方向の糸については、センチメートル当たりに０．２５本からセンチメートル当たりに５本の範囲の、糸密度を含むことができる。好ましくはセンチメートル当たりに０．５〜５本が与えられる。

センチメートル当たりの糸の数が、マクロ細孔の名目サイズを定める。従って、センチメートル当たりの０．５本は、約２０ｍｍまたはそれより若干小さい名目のマクロ細孔サイズに相当し、それはその格子の糸のタイトルに依存する。センチメートル当たりに２本は、約５ｍｍの名目のマクロ細孔サイズをもたらす。センチメートル当たりに５本は、約２ｍｍの名目の細孔サイズをもたらす。センチメートル当たりに０．２５本は、約４０ｍｍのマクロ細孔サイズに相当する。

横方向の糸密度とは異なる縦方向の糸密度を与えることが可能である。この場合には、マクロ細孔のサイズは、２つの糸密度値の平均から計算される。

有利には、この格子の質量は、５〜３００ｇ／ｍ^２の範囲、好ましくは１００〜２００ｇ／ｍ^２の範囲である。

有利には、もしくは加えて、スペーサシートは、マクロ細孔を形成するのに十分に緩んだ布帛、またはマクロ細孔を形成する貫通孔を与えられた不織材料の層を含んでいる。一般に、スペーサシートは、上記のマクロ細孔が形成される限り、いずれか材料の１つもしくはいくつかの層によって形成されることができる。

スペーサシート９は、格子の形態の、または上記の他の態様の形態のその構造のために、特には、弾性的に変形するのに十分な可撓性の性質、およびシート５と７が互いに分離されたままに保持されるのに十分な剛性のために、構造体１にその自立性の性質を与える。

また、少なくとも１つの成形シートは、格子を含むことをもたらすことができる。このことが、この成形シートに、特には、更に不織の材料の層を備えて、構造的な強化を与えることを可能とさせる。構造体１の自立性の性質は、結果として有利に向上される。

図３に示されているように、中央の層は、硬化性材料によって形成される。「硬化性材料」は、硬化されていない状態から硬化された状態へと変化することができる材料を表す。硬化されていない状態では、硬化性材料は、液体であるか、または、特には注ぐこと、もしくは注入によって２つの成形シートの間に、導入されるのに十分に柔らかい。硬化されていない状態では、硬化性材料は、特には、重力、振動および／または圧力の影響の下で、それらの２つの成形シートの間に配置された空間の少なくとも大部分を占有するように、２つの成形シートの間に分配されるのに好適である。硬化されていない状他の硬化性材料は、次いで成形シートの形態をとる、すなわち、それはそれらのシートによって、形作られ、成型され、または形成される。

硬化された状態の硬化性材料は、固体で、そして比較的に固く、そして従って複合材部品に機械的な強度の性質を与えるように選択されることができる。あるいは、もしくは加えてこの材料は、それが硬化された状態の複合材部品に、断熱性または遮音性を与えるように選択されることができ、そのためにはそれは必ずしも固体または硬質でない。硬化性材料は、硬化されていない状態から硬化された状態へと、乾燥することによって、または化学反応、またはいずれか他の手段によって、移行する。「硬化されていない状態」としては、問題の材料が硬化の過程にあるいずれかの状態が挙げられる。

中央の層の硬化性材料は、硬化されていない状態で、マクロ細孔によってスペーサ層を通過するが、しかしながら、成形シートを通過しない、または僅かにだけそうなるように選択される。しかしながら、スペーサシートの細孔サイズは、好ましくは中央の層の材料の乾燥、またはより一般的には硬化された状態への移行を可能とするように選択される。例として、中央の層の材料は、熱可塑性、熱硬化性材料またはコンクリートであることができる。

前述の「硬化性材料」の代わりに、前述の硬化されていない状態および硬化された状態、硬化可能な材料に関する考慮に対応する方法で、架橋されていない状態および架橋された状態の間で変化する、架橋性材料を与えることができ、その硬化されていない状態およびその硬化された状態は、必要に応じて、その架橋されていない状態の、そしてその架橋された状態の架橋性材料に適用される。

硬化性または架橋性材料として、発泡された構造をとる、すなわち、それが硬化された、もしくは架橋された状態で、発泡体を形成する、材料が好ましく提供それる。このことは、特には前述の断熱または遮音性を得ることを可能にさせる。所望の用途に応じえ、発泡性材料は、例えばポリエーテルイミド（アセトン型の発泡性溶媒とともに）、ポリウレタン（塩化メチレンおよび二酸化炭素型の発泡剤とともに）、または発泡コンクリート（タンパク質の基質または人口酵素を備えた発泡剤）である。成形構造体は、有利には、硬化性または架橋性材料のインサイチュの発泡のための発泡体成形機として作用する。

「発泡コンクリート」は、特には無機物の発泡体、すなわち、好ましくはセメント系の材料、随意選択的に砂および石灰を表し、そして空気を含む構造を有している。発泡コンクリートは、例えば、４０〜３００ｋｇ／ｍ^３、例えば１００ｋｇ／ｍ^３の密度を有している。有利には、発泡コンクリートは、繊維およびプラスチック材料を含まない。

その構造の空気混入、または発泡は、所望の発泡に応じて、前述のような発泡剤、または他の種類の剤を用いて得られる。発泡コンクリートは、有利にはその製造の間にオートクレーブ処理工程に付されることができる。

発泡コンクリートは、有利には断熱および遮音性を有しており、それは建造物または建築物の改装に有用である。発泡コンクリートは、例えば、それ自体で、０．０３５Ｗ／（ｍ．Ｋ）〜０．１０Ｗ／（ｍ．Ｋ）、例えば０．０４０Ｗ／（ｍ．Ｋ）の断熱係数を得ることを可能にさせる。発泡コンクリートは、有利には不燃性および非腐敗性である。

用途に応じて、空気および／または特定の気体が、発泡コンクリートによって形成された泡の中に含まれることをもたらすことが可能である。

好ましくは、それぞれの外側層、または少なくともそれらの１つはまた、硬化性もしくは架橋性材料によって形成されている。それにもかかわらず、外側の層の１つに、異なる種類の材料、すなわち硬化性もしくは架橋性の性質を有さない材料を提供することが可能である。例として、この硬化性でない材料は、木材、アルミニウム板であることができる。予め形成された外側層を与えることができ、それは硬化性もしくは架橋性材料を含んでも、あるいは含まなくてもよい。予め形成された外側層は、それぞれがすでに硬化された、または架橋された、硬化性もしくは架橋性材料によって形成されることができる。

有利には、中央の層の材料は、外側の層のために選択された材料とは異なっている。２つの外側の層が存在する場合には、それらのそれぞれの材料は異なっていることができる。

「異なる」材料は、例えば、異なる成分を、または異なる比率で、含み、異なる構造、または異なる密度を画定する、材料を表す。例として、中央の層の硬化性材料は、ポリエーテルイミドの主成分を有し、一方で外側の層の硬化性材料は、ポリウレタンの主成分を有しているか、またはその逆である。他の例によれば、中央の層の硬化性材料は、熱可塑性の主成分を有し、一方で外側の層の硬化性材料は熱硬化性の主成分を有するか、またはその逆である。他の例によれば、中央の層の硬化性材料は、コンクリートの主成分を有し、一方で外側の層の硬化性材料は、しっくいの主成分を有しているか、またはその逆である。他の例によれば、中央の層の硬化性材料は、重コンクリートであり、一方で外側の層の硬化性材料は、繊維混入コンクリートであるか、またはその逆である。

しかしながら、中央と外側の層の間で、全ての層が同じ材料、すなわち、上記の規定により異なっていない材料、で形成されているのでない場合には、２つの層が同じ材料で形成されることをもたらすことができる。

成形構造体は、その態様にかかわらず、前記で規定されえた複合材料を製造するための方法を実施することを可能にさせる。

図３に示された部品３を製造するために、それぞれ硬化されていない状態、もしくは架橋されていない状態の硬化性もしくは架橋性材料を、２つのシート５および７の間に導入するために工程ａ）が行われて、層３０が形成される。この材料を成形することによって、２つの成形シートが、層３０の形状の境界を定める。言い換えれば、成形構造体は、層３０の材料の成形機として用いられる。この材料は、次いで硬化された、もしくは架橋された状態に移行して層３０を固定させ、そしてそれに最終的な性質を与える。

また、図３の部品３の生成は、硬化されていないもしくは架橋されていない状態の他の硬化性もしくは架橋性材料をシート５の外側面３４に対して導入して、外側の層３２を形成する工程ｂ）を含む。この工程ｂ）は、好ましくは工程ａ）と同時に、または工程ａ）の後に行われ、一方で中央の層３０を形成する材料は、硬化されていないか、もしくは架橋されていない状態である。このシート５は、層３０および３２を、それらが硬化されていないか、もしくは架橋されていない状態である場合でさえも、混合されないようにさせる。層３２の硬化性もしくは架橋性の材料は、次いで硬化された状態へと移行し、この層３２を固定する。

外側の層３３は、層３２の操作方法と同様の操作方法に従って、またはいずれかの適切な操作方法に従って、形成されることができる。

反対に、工程ｂ）は、工程ａ）の前に行うことができ、その間、層３２の材料は、なお硬化されていない状態である。

他の態様では、前記の工程ｂ）は、工程ａ）の後に行われ、その間、層３０の材料は硬化された状態である。また、工程ａ）は、工程ｂ）の後に行われることができ、その間、層３２の材料は硬化された状態である。

他の態様では、特には、外側層が予め形成されている場合には、外側層３２および／または３３を問題の面３４および／または３６に対して、付着することにより、もしくはいずれかの適切な付着手段によって、付着することをもたらすこと、ならびに／あるいはこの外側層は、非硬化性の材料、例えば木材を含まないこと、が可能である。

この成形シートの可撓性の性質は、その形状が図３に示されたもので必ずしもない複合材部品を生成することを可能にさせる。実際に、平坦でない、所望の形状を有する複合材部品を形成するために、例えば、中央の層の材料が固定されない限り、シート５および７に曲がった形状を与えて、曲線を備えた後者を成形することができる。

Claims (14)

1. ある距離で互いに向かい合う２つの成形シート（５、７）を含む成形構造体（１、１０１、２０１、３０１）であって、前記成形構造体（１、１０１、２０１、３０１）が、多孔質のスペーサシート（９）を更に含み、前記スペーサシート（９）が、前記２つの成形シート（５、７）の間に配置され、そして前記成形構造体の第１の方向（Ｄ１）に分配された一連の上部ピーク（１８）および底部ピーク（２０）を形成するように波形にされており、前記上部ピーク（１８）の少なくとも１つが、前記第１の成形シート（５）に付着されており、前記底部ピーク（２０）の少なくとも１つが前記第２の成形シート（７）に付着されており、このように付着されたそれぞれのピーク（１８、２０）が、このピーク（１８、２０）が付着される前記成形シート（５、７）への付着のための付着表面（２２、２６）を画定する、成形構造体（１、１０１、２０１、３０１）。
2. − 少なくとも２つの連続した上部ピーク（１８）が前記第１の成形シート（５）に付着されており、従ってそれぞれに２つの連続した付着表面（２２）を画定し、そして、
   − 前記第１の方向に（Ｄ１）に平行に、それらの２つの連続した付着表面（２２）の間で測定されたピーク間の長さ（ｌ１）が、前記付着表面（２２）の表面長さ（ｌ２）の値の１．０倍〜１．５倍の範囲の値を有し、この表面長さ（ｌ２）が前記第１の方向（Ｄ１）に平行に測定される、
   請求項１記載の成形構造体（１、１０１、２０１、３０１）。
3. − 前記上部ピーク（１８）が、前記第１の方向（Ｄ１）に規則的に分配されており、そして、
   − 前記底部ピーク（２０）が、前記第１の方向（Ｄ１）に規則的に分配されている、
   請求項１または２記載の成形構造体（１、１０１、２０１、３０１）。
4. 前記付着表面（２２、２６）の少なくとも１つが、結合剤、例えば熱可塑性結合剤、を用いた付着の場所であり、問題の前記ピーク（１８、２０）を問題の前記成形シート（５、７）と付着させ、前記結合剤が、このピーク（１８、２０）の前記付着表面（２２、２６）上に分配されている、請求項１〜３のいずれか１項記載の成形構造体（１、１０１、２０１、３０１）。
5. 前記付着表面（２２、２６）の少なくとも１つが、問題の前記ピーク（１８、２０）を問題の前記成形シート（５，７）に溶着によって付着する場所であり、そして問題の前記付着シート（５、７）が、この溶着に用いられる感熱性材料の層を含んでいる、請求項１〜４のいずれか１項記載の成形構造体（１、１０１、２０１、３０１）。
6. 前記付着表面（２２、２６）の少なくとも１つが、問題の前記ピーク（１８、２０）を問題の前記成形シート（５，７）に縫い付けることによって付着する場所である、請求項１〜５のいずれか１項記載の成形構造体（１、１０１、２０１、３０１）。
7. 前記２つの成形シート（５，７）の内で、少なくとも１つの成形シートが不織材料の層を含む、請求項１〜５のいずれか１項記載の成形構造体（１、１０１、２０１、３０１）。
8. 前記不織材料の層が、互いに結合されたガラス繊維を含むガラスウエブを含む、請求項７記載の成形構造体（１、１０１、２０１、３０１）。
9. 前記スペーサシート（９）の前記マクロ細孔が、約２〜４０ｎｍ範囲、好ましくは５〜２０ｍｍの範囲の名目寸法を有している、請求項１〜８のいずれか１項記載の成形構造体（１、１０１、２０１、３０１）。
10. 前記マクロ多孔質のスペーサシート（９）が、縦方向の糸および横方向の糸の、それらの交点で結合された格子を含む、請求項１〜８のいずれか１項記載の成形構造体（１、１０１、２０１、３０１）。
11. 糸の前記格子が、センチメートル当たりに０．２５〜５本の、好ましくはセンチメートル当たりに０．２〜２本の糸密度を有する、請求項１０項記載の成形構造体（１、１０１、２０１、３０１）。
12. 複合材部品（３）であって、
    − 請求項１〜１１のいずれか１項記載の成形構造体（１、１０１、２０１、３０１）、ならびに、
    − それぞれが硬化された、または架橋された状態の、硬化性または架橋性材料によって形成された中央層（３０）、前記中央層（３０）は、前記２つの成形シート（５，７）の間の前記空間を占有し、前記スペーサシート（９）が前記中央層（３０）内に延在している、
    を含む、複合材部品（３）。
13. 前記硬化性または架橋性材料が、それぞれが硬化されたまたは架橋された状態である場合に、発泡された構造を有している、請求項１２項記載の成形構造体（１、１０１、２０１、３０１）。
14. 請求項１２または１３記載の複合材部品（３）の製造方法であって、それぞれが硬化されていないまたは架橋されていない状態の硬化性材料または架橋性材料を、前記成形構造体（１、１０１、２０１、３０１）の前記２つの成形シート（５，７）の間に、前記中央層（３０）を形成するように、導入する工程ａ）を含み、前記硬化性または架橋性材料をそれらの２つの成形シート（５，７）の間で成形することによって、前記２つの成形シート（５，７）が前記中央層（３０）の境界を定める、複合材部品（３）の製造方法。

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