高衝撃強度弾性混合繊維金属積層材
第１（２）および第２（２）層が第１および第２外側面層間に位置する第１（４）および第２（４）外側面層（２）、第１および第２層間に位置する散逸要素（１）がある場合に、ランダムに向けられる局部活性荷重が少なくとも２つの外側面および（２）および（４）間のポリマー母材に加えられると、該散逸要素によりエネルギーが散逸すると同時に、第１および第２層の長手軸（引張り）に向く荷重に向け直されるよう対応された耐損傷高衝撃弾性複合繊維金属積層構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM（ELAstic COmposites:弾性複合体）繊維金属積層構造」により、外側面（４）、第１および第２積層（２）、ならびに散逸要素（１）およびポリマー母材（３）の形成用に第１および第２の外側面層がある耐損傷設計哲学の新しいアプローチが示される。
【０００２】
散逸要素（１）は、繊維補強内側面層の長手方向（引張り）反動荷重に対して、２つの外側面の少なくとも１つに加わる局部活性荷重（衝撃）のエネルギー散逸および方向再転換機能のある様々な任意の金属および非金属構造（エキスパンドメタル、剛性化金属、波板、管類、球類、その他の類似形態、発泡アルミニウム、あるいはその他の発泡メタルのような構造）である。
【０００３】
外側層（２）は、様々な任意の既知の熱硬化性および熱可塑性の母材（３）、ビニルエステル、エポキシ、フェノール樹脂、ポリプロピレン、ナイロン、難燃材、耐腐食性材、任意種類の接着剤類、コーティング材類、および顔料類）を組合せた様々な補強材料（ガラス、アラミド、炭素繊維、その他の単一種あるいは複合種の材料類）から構成される。
【０００４】
外側面層（４）は様々な任意の金属および非金属材料から構成される。
【背景技術】
【０００５】
連続した一方向性繊維混合物の弾性特性は、非等方性が高いと同時に作用応力に関する繊維の向きに依存する。一方向性薄膜の軸方向引張強度は、通常、繊維極限歪によって支配される。一方向性薄膜の横引張強度は主として母材極限歪によって支配される。繊維補強構造の強度は繊維主軸方向に対する横断／垂直方向よりも長手方向の方が少なくとも強度の程度がより高い。
【発明の開示】
【０００６】
従来の構造材料と比較して、「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」群により、特に極端な負荷（衝撃）の間に、スチールあるいはアルミニウム製の類似例と比べて重量が大きく減って力学強度の独特な化合物が提供される。
【０００７】
主な欠点が脆弱性である既知／既存の複合構造体と比較して、「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」により特別優れた高水準の弾性ならびに塑性変形後の弾性復元力を伴う高衝撃強度が提供される。
【０００８】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」構造はコスト効率が高くかつ標準の材料から製造されるとともに、あらゆる既存の繊維金属積層材と比較して明確に大きく改善された力学特性を示す。この特性には、
・高衝撃強度
・高エネルギー吸収能力
・衝撃下の高度な弾性
・塑性変形中の高割合の弾性復元性
・繊維補強方向の内部応力／衝撃エネルギーの散逸性
・低密度
・全方位の高引張強度
・高疲労強度および耐久性
・単純かつ高コスト効率の機械加工および組立
が含まれる。
【０００９】
ポリマー複合処理に共通の特色は、樹脂、養生剤、ある種の補強繊維、およびある事例では溶剤の化合物である点である。
【００１０】
通常は、熱および圧力が、混合物を複合物の完成部分に形成するとともに「養生させる」ために利用される。混合物では、樹脂により繊維が一体に保たれると同時にこれらが保護されて、かつ製作された複合部分の繊維に荷重が伝えられるよう作用される。養生剤は硬化剤としても知られ触媒として作用するとともにこれにより樹脂の硬質プラスチックへの養生が促進される。
【００１１】
補強繊維により複合材に強度ならびにその他の必要な特性が分け与えられる。
【００１２】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の製造には、以下のような複合材製造で分かっているすべての処理が含まれる。
【００１３】
１．手動積層法
手動積層技術は複合材あるいは繊維補強製品を製造するための最も古い最も単純かつ
最も普及した方法のひとつである。
【００１４】
製品は仕上げられると同時に所望の形状に成型される鋳型上に置かれる。いくつかの層が必要とされて良い。織られ、編まれて、縫われ、あるいは接着された織物の形態である繊維は手によって樹脂に漬け込まれる。これは、回転ローラーや樹脂浴槽によって樹脂が繊維に押し込まれるため、増えつつある挟みローラー型の浸透器が利用されて、普通はローラーあるいはブラシによって行われる。積層材はその後標準大気条件下で養生に任される。
【００１５】
オプション材料は樹脂については任意の例えばエポキシ、ポリエステル、ビニルエステル、フェノール樹脂などで、繊維については任意であるが、重いアラミド繊維は手では湿潤困難の可能性がある。芯材については任意である。
【００１６】
主な利点
ｉ）長年にわたる広範な利用
ｉｉ）単純な教育原則
ｉｉｉ）室温養生であれば設備が低コスト
ｉｖ）供給メーカーおよび材料種別に関する広範な選択子
ｖ）高度の繊維含有量ならびに噴霧積層法の場合よりも長さの長い繊維等
【００１７】
２．真空袋詰法
これは、基本的に上述の湿潤積層処理法の拡張であり、この場合、一旦積層されると
その一体性を向上させるために圧力が積層材に加えられる。
【００１８】
これは湿潤積層材上ならびに工具上にプラスチックの薄膜がシーリングされて行われる。袋下の空気は真空ポンプによって排気されるので、ある空気までの圧力が、これが固化されるために積層材に加圧可能である。
【００１９】
オプション材料は、樹脂は主としてエポキシならびにフェノール樹脂であり、ポリエステルおよびビニルエステルは真空ポンプによる樹脂からのスチレンの過度な抽出によって問題が起きる可能性がある。繊維については、固化圧により多様な重繊維が湿潤状態であり得ることになる。芯材は任意である。
【００２０】
主な利点
ｉ）通常、標準湿潤積層技術の場合よりも高繊維含有量の積層材が実現可能である。
ｉｉ）湿潤積層法の場合よりも空洞含有量が低くなることが実現可能である。
ｉｉｉ）袋詰め材料に過度に伴う圧力ならびに構造繊維にいきわたる樹脂の流れによる繊維へのより良好な湿潤浸透。
ｉｖ）健康と安全について、真空袋により養生中に発散する揮発性物質類の量が減る。
【００２１】
３．高圧蒸気養生鋳造
熱硬化性複合材料の性能の最大化には中でも樹脂の割合に対する繊維の増量ならびに
空気空洞部の完全除去が必要である。これは材料に高圧かつ高温を受けさせることに
よって実施可能である。真空袋詰の項で説明されたように、積層樹脂／繊維が含まれるシールされた袋に真空が加えられることによって圧力が力を及ぼすことが可能である。
【００２２】
しかしながら、１バールより大きな３次元の均一な圧力が実現されるには、追加の外部圧力が必要である。様々な形状と大きさの無限の多様性のためにこれが実現される最も制御可能な方法は、圧縮ガスが、実際に積層複合材が含まれる圧力容器に加えられることによるものである。実際にはこれは高圧蒸気養生で行われる。
【００２３】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」（図１）における内部活性状態の応力／衝撃エネルギー散逸が行われるためには、エキスパンドされた、オーナメッシュの、剛性化された形態類、波板類、管類、球類、発泡アルミニウム、あるいはその他の発泡金属のような構造材類ならびにその他の任意の類似形態類（２）のような散逸要素として、多様な金属および非金属の構造が利用可能であるとともに、以下の金属および非金属材料群から選定される１種以上の要素類が含まれるがこれらに限定はされない。すなわち、アルミニウム合金、スチール合金、亜鉛合金、チタニウム合金、銅合金、マグネシウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金母材複合材、熱可塑性剤、プラスチック、ポリマー発泡剤、木材、ゴム。
【００２４】
荷重方向再転換／エネルギー散逸の結果として、次に繊維補強材料の力学特性に基づかれた補強層の引張反力の応力／荷重があり、この場合、補強材料の引張強度は少なくとも横方向強度より高い程度の強度であり、新ELACOTM構造の成果は従来よりも相当に高い強度である。
【００２５】
この発明の適用に関して、「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の衝撃強度は、母材（３）特性に特に依存せずこの場合は繊維補強の力学特性に直接依存する。
【００２６】
方向に関しては、これらの内的散逸要素は１方向で、横断方向積層の、対称な、均衡した、準等方性のものとして設けられて良い。
【００２７】
様々に多様な「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の製造における構成要素類としては、Ｅガラス、Ｒガラス、Ｓ２ガラス、アラミド、「４軸材」としての炭素ならびに複合繊維補強材（２）、任意の既知母材類（３）が利用された「１方向材」、「二重バイアス材」、「２軸材」、「３軸材」、「平織り材」、「練紡材」、ビニルエステル、エポキシ、フェノール樹脂、難燃材、耐腐食樹脂類、および任意種類の接着剤、コーティング材ならびに顔料が構成される群から選定される１種以上の材料から構成される既知の補強繊維の任意の単体あるいは複合体が利用可能である。
【００２８】
方向については、補強層は１方向の、横断方向積層の、対称な、均衡した、準等方性の、複合積層材として設けられて良い。
【００２９】
外側面層（４）は、保護あるいは体裁のどちらかの目的でアルミニウム合金、亜鉛合金、チタニウム合金、銅合金、マグネシウム合金、ニッケル合金、合金母材混合物、木材、プラスチック、ゴム、紙、熱可塑性剤、ポリマー、発泡剤、ゴムのような金属および非金属材料の１種で良い。
【００３０】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」には、金属および発泡材、木材、ゴム、ハニカム構造類、熱可塑性材類、プラスチック類、セラミック類、ポリマー類、複合サンドイッチ材類、紙のような多様な非金属材料類を基本とした構造類が含まれて良い。
【００３１】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」は任意の金属およびハニカム構造、木材、発泡材類、セラミック類、プラスチック類、複合サンドイッチ材類、ゴムのような非金属材料と組合わせた製造が可能であると同時に多様な用途に利用される。
【００３２】
現在の高価格を下げると同時に産業に広く入手可能にするため、言及された材料とともにボロンおよびその他のような高価な材料と置換されてナノ構造類が上述のように形成されることが可能である。
【００３３】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の製造工程には、次からなる追加の２操作が含まれる。すなわち、
・散逸要素として利用される構造材の準備（洗浄処理／陽極処理）
・その他の複合構造材に加えて新「ELACOTM積層材」の１種以上の内的散逸要素
の追加
【００３４】
新「ELACOTM積層材」が使用される部品／構造材の加工の第２段階として、以降の処理では、鋳造、打ち抜きのような処理が形成される技術、すなわち、打ち抜き、押し抜き、フランジ付け、エンボス加工、曲げ、引き抜きのような処理が形成される冷間加工で利用される技術のような処理類が形成される金属およびプラスチックで利用されている多くの技術が利用可能である。
【００３５】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」構想の発明を基本として設計され、製作されるとともに加工される第１と第２の構造材は、
・航空機産業（民間および軍事）
・宇宙産業（民間および軍事）
・列車ならびに鉄道産業（民間および軍事）
・海洋産業（民間および軍事）
・自動車産業（民間および軍事）
・あらゆる種類の建築産業（民間および軍事）
・防衛／弾道産業（民間および軍事）
・建設産業、装飾、機械加工、家具ならびに都市エンジニアリング、道路肩安全防護柵、および類似のもの
・複数の一般的用途
・ナノテクノロジーによって開発された材料
で利用可能である。
【００３６】
実施例
例えば、１つの内的／散逸要素として、「アルミニウムオーナメッシュR型」、並びにビニルエステル樹脂「DERAKANE 411-350」の、1200gr／m2の４軸織繊維の２つの「Ｅガラス」の外側層から構成される「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」のサンプルに関して実測されかつ計算された平均特性は、
‐引張強度σ＞1000Mpa
‐密度ρ＝2247kg／m3
‐頂点衝撃力F=184.3kN（無貫通）
‐吸収衝撃エネルギー EA=3985J（無貫通）
‐撓み41mm
‐ヤング弾性係数E=33GPa
‐ポアソン比ν=0.33
である。
【００３７】
表１
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」に関する自動車および航空機産業に現在利用されている材料の選定された力学特性の比較
凡例：
‐グレア５向けデータ、「繊維金属積層材に関するデータ」、「ポリマー複合材」、
２０００年８月、「貫通前の吸収衝撃エネルギー（最大）」
‐DYN1およびDYN5用データ（ケブラー補強を基本にした構造材）、様式「方式１の衝撃試験」、A.N.メラー（変位100mm以内の吸収衝撃エネルギー）、輸送研究実験所、クローソーン、英国、（「ICRASH 2002」、国際会議、２００２年２月、メルボルン）
‐ELACOTM：「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材構造」
【００３８】
サンプル（アルミニウム、スチールおよびELACOTM）は重量４５キログラムの固体スチール製の衝撃具を使用して管理された落下重量衝撃塔上で厳密に試験された。
【００３９】
衝撃具頭部は直径200ミリの球として形成された。サンプルの寸法は500x500mmであった。衝撃の瞬間の衝撃具の速度は時速５５キロメートルであった。
【００４０】
スチールサンプル厚さ1.5mmとサンプルELACOTM１（表１）との間の比較により、ELACOTM１による吸収衝撃エネルギーの規模は衝撃後の撓みが40%も低いスチールサンプルによる吸収衝撃エネルギーよりも大きく93%であることが分かる。同時にスチールサンプル1.5mmとサンプルELACOTM１との間の重量減少分は100%を越えている。
【００４１】
1.5mmのスチールサンプルと比較して、ELACOTM２により高水準の弾性、相当な重量削減を伴う、優れた撓み減少が示される。ELACOTM２の撓みは該スチールサンプルによって吸収されるこれらの88パーセントの吸収衝撃エネルギーを伴うスチールサンプルによって記録される撓みの20パーセントにすぎない。
【００４２】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の利用により、以下の点に付随して高度な管理と予測の可能な荷重下の性状がもたらされる。
・既知であると同時に確立されている製造工程が利用されるので製造コストの最小化が可能である
・最終製品重量の大幅削減
・重量物（スチールおよびアルミニウム）および高価な材料の置換による力学特性の顕著な向上
・期待疲労強度の改善
・安価なメンテナンスおよび修繕費用
・従来の重量級金属板を使う必要に現在限られている設計問題に対する革新的なコスト節減の可能性
・組立製品の主要部分の部品数が削減される複雑な断面の製造可能性
【００４３】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の望ましい特性によりこれらの利用者に容易に量産されて、広範にわたる荷重下、特に極端な衝撃荷重下での性状が厳しく管理される構造材が生み出される独自の機会が与えられる。
【００４４】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の物理特性は広範に変動し得るとともに、新しい構造材が生み出される場合に様々な種類の材料が組合わせられて特定の末端の利用用途の必要が満足されるよう対応し得る。
【００４５】
上述の成果により、高衝撃強度、コスト効率の良い新製品ならびに加工、輸送、包装、および産業全般の日常向けの部品、用途およびハイテクのさらに高度に進んだ開発について世界的意味のある機会が生まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
図１には、散逸要素である繊維補強材の長手（引張）方向反力［Ｆi］に対して新構造の２つの外側面の少なくとも１面に加えられる内部応力‐衝撃エネルギー散逸および局部活性荷重（衝撃）［Ｆ］の方向再転換の基本原理が図示される。これらの力は図１のように力平衡を形成する。図１はチューブ（１）が散逸要素である新ELACOTM構造材（ELACOTM７）の例を示す。
【００４７】
図２および図３には散逸要素（１）として応用される様々な金属構造材（エキスパンドメタル、オーナメッシュ、剛性化形状、波板）により、補強層（２）の長手方向の応力／反力［Ｆi］に対して外側の活性状態の応力／衝撃エネルギー［Ｆ］が該構造材の面に方向再転換が可能な場合のもう２例が示される。
【００４８】
図３には新ELACOTMサンプルによって吸収される衝撃エネルギーの極めて高い均一性が示される。
【００４９】
図４にはスチールおよびアルミニウムと比較して新ELACOTM材料の単位体積あたりの重量の大きな減少が示される。
【００５０】
本発明の特に好ましい実施例が図示目的で詳細に公開されたが、公開された発明の変型類あるいは修正案類が、「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の様々な材料の利用を含めて本発明の範囲内にあると認識されよう。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】散逸要素として管類の場合の「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の横断面図の一部である。
【図２】散逸要素として波板の場合の「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の横断面図の一部である。
【図３】散逸要素としてオーナメッシュ／剛性化形状の場合の「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の横断面図の一部である。
【図４】サンプル重量および吸収衝撃エネルギー間の関係が示されるグラフである。
【図５】サンプルの重量比較を示したグラフである。
【技術分野】
【０００１】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM（ELAstic COmposites:弾性複合体）繊維金属積層構造」により、外側面（４）、第１および第２積層（２）、ならびに散逸要素（１）およびポリマー母材（３）の形成用に第１および第２の外側面層がある耐損傷設計哲学の新しいアプローチが示される。
【０００２】
散逸要素（１）は、繊維補強内側面層の長手方向（引張り）反動荷重に対して、２つの外側面の少なくとも１つに加わる局部活性荷重（衝撃）のエネルギー散逸および方向再転換機能のある様々な任意の金属および非金属構造（エキスパンドメタル、剛性化金属、波板、管類、球類、その他の類似形態、発泡アルミニウム、あるいはその他の発泡メタルのような構造）である。
【０００３】
外側層（２）は、様々な任意の既知の熱硬化性および熱可塑性の母材（３）、ビニルエステル、エポキシ、フェノール樹脂、ポリプロピレン、ナイロン、難燃材、耐腐食性材、任意種類の接着剤類、コーティング材類、および顔料類）を組合せた様々な補強材料（ガラス、アラミド、炭素繊維、その他の単一種あるいは複合種の材料類）から構成される。
【０００４】
外側面層（４）は様々な任意の金属および非金属材料から構成される。
【背景技術】
【０００５】
連続した一方向性繊維混合物の弾性特性は、非等方性が高いと同時に作用応力に関する繊維の向きに依存する。一方向性薄膜の軸方向引張強度は、通常、繊維極限歪によって支配される。一方向性薄膜の横引張強度は主として母材極限歪によって支配される。繊維補強構造の強度は繊維主軸方向に対する横断／垂直方向よりも長手方向の方が少なくとも強度の程度がより高い。
【発明の開示】
【０００６】
従来の構造材料と比較して、「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」群により、特に極端な負荷（衝撃）の間に、スチールあるいはアルミニウム製の類似例と比べて重量が大きく減って力学強度の独特な化合物が提供される。
【０００７】
主な欠点が脆弱性である既知／既存の複合構造体と比較して、「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」により特別優れた高水準の弾性ならびに塑性変形後の弾性復元力を伴う高衝撃強度が提供される。
【０００８】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」構造はコスト効率が高くかつ標準の材料から製造されるとともに、あらゆる既存の繊維金属積層材と比較して明確に大きく改善された力学特性を示す。この特性には、
・高衝撃強度
・高エネルギー吸収能力
・衝撃下の高度な弾性
・塑性変形中の高割合の弾性復元性
・繊維補強方向の内部応力／衝撃エネルギーの散逸性
・低密度
・全方位の高引張強度
・高疲労強度および耐久性
・単純かつ高コスト効率の機械加工および組立
が含まれる。
【０００９】
ポリマー複合処理に共通の特色は、樹脂、養生剤、ある種の補強繊維、およびある事例では溶剤の化合物である点である。
【００１０】
通常は、熱および圧力が、混合物を複合物の完成部分に形成するとともに「養生させる」ために利用される。混合物では、樹脂により繊維が一体に保たれると同時にこれらが保護されて、かつ製作された複合部分の繊維に荷重が伝えられるよう作用される。養生剤は硬化剤としても知られ触媒として作用するとともにこれにより樹脂の硬質プラスチックへの養生が促進される。
【００１１】
補強繊維により複合材に強度ならびにその他の必要な特性が分け与えられる。
【００１２】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の製造には、以下のような複合材製造で分かっているすべての処理が含まれる。
【００１３】
１．手動積層法
手動積層技術は複合材あるいは繊維補強製品を製造するための最も古い最も単純かつ
最も普及した方法のひとつである。
【００１４】
製品は仕上げられると同時に所望の形状に成型される鋳型上に置かれる。いくつかの層が必要とされて良い。織られ、編まれて、縫われ、あるいは接着された織物の形態である繊維は手によって樹脂に漬け込まれる。これは、回転ローラーや樹脂浴槽によって樹脂が繊維に押し込まれるため、増えつつある挟みローラー型の浸透器が利用されて、普通はローラーあるいはブラシによって行われる。積層材はその後標準大気条件下で養生に任される。
【００１５】
オプション材料は樹脂については任意の例えばエポキシ、ポリエステル、ビニルエステル、フェノール樹脂などで、繊維については任意であるが、重いアラミド繊維は手では湿潤困難の可能性がある。芯材については任意である。
【００１６】
主な利点
ｉ）長年にわたる広範な利用
ｉｉ）単純な教育原則
ｉｉｉ）室温養生であれば設備が低コスト
ｉｖ）供給メーカーおよび材料種別に関する広範な選択子
ｖ）高度の繊維含有量ならびに噴霧積層法の場合よりも長さの長い繊維等
【００１７】
２．真空袋詰法
これは、基本的に上述の湿潤積層処理法の拡張であり、この場合、一旦積層されると
その一体性を向上させるために圧力が積層材に加えられる。
【００１８】
これは湿潤積層材上ならびに工具上にプラスチックの薄膜がシーリングされて行われる。袋下の空気は真空ポンプによって排気されるので、ある空気までの圧力が、これが固化されるために積層材に加圧可能である。
【００１９】
オプション材料は、樹脂は主としてエポキシならびにフェノール樹脂であり、ポリエステルおよびビニルエステルは真空ポンプによる樹脂からのスチレンの過度な抽出によって問題が起きる可能性がある。繊維については、固化圧により多様な重繊維が湿潤状態であり得ることになる。芯材は任意である。
【００２０】
主な利点
ｉ）通常、標準湿潤積層技術の場合よりも高繊維含有量の積層材が実現可能である。
ｉｉ）湿潤積層法の場合よりも空洞含有量が低くなることが実現可能である。
ｉｉｉ）袋詰め材料に過度に伴う圧力ならびに構造繊維にいきわたる樹脂の流れによる繊維へのより良好な湿潤浸透。
ｉｖ）健康と安全について、真空袋により養生中に発散する揮発性物質類の量が減る。
【００２１】
３．高圧蒸気養生鋳造
熱硬化性複合材料の性能の最大化には中でも樹脂の割合に対する繊維の増量ならびに
空気空洞部の完全除去が必要である。これは材料に高圧かつ高温を受けさせることに
よって実施可能である。真空袋詰の項で説明されたように、積層樹脂／繊維が含まれるシールされた袋に真空が加えられることによって圧力が力を及ぼすことが可能である。
【００２２】
しかしながら、１バールより大きな３次元の均一な圧力が実現されるには、追加の外部圧力が必要である。様々な形状と大きさの無限の多様性のためにこれが実現される最も制御可能な方法は、圧縮ガスが、実際に積層複合材が含まれる圧力容器に加えられることによるものである。実際にはこれは高圧蒸気養生で行われる。
【００２３】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」（図１）における内部活性状態の応力／衝撃エネルギー散逸が行われるためには、エキスパンドされた、オーナメッシュの、剛性化された形態類、波板類、管類、球類、発泡アルミニウム、あるいはその他の発泡金属のような構造材類ならびにその他の任意の類似形態類（２）のような散逸要素として、多様な金属および非金属の構造が利用可能であるとともに、以下の金属および非金属材料群から選定される１種以上の要素類が含まれるがこれらに限定はされない。すなわち、アルミニウム合金、スチール合金、亜鉛合金、チタニウム合金、銅合金、マグネシウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金母材複合材、熱可塑性剤、プラスチック、ポリマー発泡剤、木材、ゴム。
【００２４】
荷重方向再転換／エネルギー散逸の結果として、次に繊維補強材料の力学特性に基づかれた補強層の引張反力の応力／荷重があり、この場合、補強材料の引張強度は少なくとも横方向強度より高い程度の強度であり、新ELACOTM構造の成果は従来よりも相当に高い強度である。
【００２５】
この発明の適用に関して、「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の衝撃強度は、母材（３）特性に特に依存せずこの場合は繊維補強の力学特性に直接依存する。
【００２６】
方向に関しては、これらの内的散逸要素は１方向で、横断方向積層の、対称な、均衡した、準等方性のものとして設けられて良い。
【００２７】
様々に多様な「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の製造における構成要素類としては、Ｅガラス、Ｒガラス、Ｓ２ガラス、アラミド、「４軸材」としての炭素ならびに複合繊維補強材（２）、任意の既知母材類（３）が利用された「１方向材」、「二重バイアス材」、「２軸材」、「３軸材」、「平織り材」、「練紡材」、ビニルエステル、エポキシ、フェノール樹脂、難燃材、耐腐食樹脂類、および任意種類の接着剤、コーティング材ならびに顔料が構成される群から選定される１種以上の材料から構成される既知の補強繊維の任意の単体あるいは複合体が利用可能である。
【００２８】
方向については、補強層は１方向の、横断方向積層の、対称な、均衡した、準等方性の、複合積層材として設けられて良い。
【００２９】
外側面層（４）は、保護あるいは体裁のどちらかの目的でアルミニウム合金、亜鉛合金、チタニウム合金、銅合金、マグネシウム合金、ニッケル合金、合金母材混合物、木材、プラスチック、ゴム、紙、熱可塑性剤、ポリマー、発泡剤、ゴムのような金属および非金属材料の１種で良い。
【００３０】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」には、金属および発泡材、木材、ゴム、ハニカム構造類、熱可塑性材類、プラスチック類、セラミック類、ポリマー類、複合サンドイッチ材類、紙のような多様な非金属材料類を基本とした構造類が含まれて良い。
【００３１】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」は任意の金属およびハニカム構造、木材、発泡材類、セラミック類、プラスチック類、複合サンドイッチ材類、ゴムのような非金属材料と組合わせた製造が可能であると同時に多様な用途に利用される。
【００３２】
現在の高価格を下げると同時に産業に広く入手可能にするため、言及された材料とともにボロンおよびその他のような高価な材料と置換されてナノ構造類が上述のように形成されることが可能である。
【００３３】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の製造工程には、次からなる追加の２操作が含まれる。すなわち、
・散逸要素として利用される構造材の準備（洗浄処理／陽極処理）
・その他の複合構造材に加えて新「ELACOTM積層材」の１種以上の内的散逸要素
の追加
【００３４】
新「ELACOTM積層材」が使用される部品／構造材の加工の第２段階として、以降の処理では、鋳造、打ち抜きのような処理が形成される技術、すなわち、打ち抜き、押し抜き、フランジ付け、エンボス加工、曲げ、引き抜きのような処理が形成される冷間加工で利用される技術のような処理類が形成される金属およびプラスチックで利用されている多くの技術が利用可能である。
【００３５】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」構想の発明を基本として設計され、製作されるとともに加工される第１と第２の構造材は、
・航空機産業（民間および軍事）
・宇宙産業（民間および軍事）
・列車ならびに鉄道産業（民間および軍事）
・海洋産業（民間および軍事）
・自動車産業（民間および軍事）
・あらゆる種類の建築産業（民間および軍事）
・防衛／弾道産業（民間および軍事）
・建設産業、装飾、機械加工、家具ならびに都市エンジニアリング、道路肩安全防護柵、および類似のもの
・複数の一般的用途
・ナノテクノロジーによって開発された材料
で利用可能である。
【００３６】
実施例
例えば、１つの内的／散逸要素として、「アルミニウムオーナメッシュR型」、並びにビニルエステル樹脂「DERAKANE 411-350」の、1200gr／m2の４軸織繊維の２つの「Ｅガラス」の外側層から構成される「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」のサンプルに関して実測されかつ計算された平均特性は、
‐引張強度σ＞1000Mpa
‐密度ρ＝2247kg／m3
‐頂点衝撃力F=184.3kN（無貫通）
‐吸収衝撃エネルギー EA=3985J（無貫通）
‐撓み41mm
‐ヤング弾性係数E=33GPa
‐ポアソン比ν=0.33
である。
【００３７】
表１
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」に関する自動車および航空機産業に現在利用されている材料の選定された力学特性の比較
凡例：
‐グレア５向けデータ、「繊維金属積層材に関するデータ」、「ポリマー複合材」、
２０００年８月、「貫通前の吸収衝撃エネルギー（最大）」
‐DYN1およびDYN5用データ（ケブラー補強を基本にした構造材）、様式「方式１の衝撃試験」、A.N.メラー（変位100mm以内の吸収衝撃エネルギー）、輸送研究実験所、クローソーン、英国、（「ICRASH 2002」、国際会議、２００２年２月、メルボルン）
‐ELACOTM：「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材構造」
【００３８】
サンプル（アルミニウム、スチールおよびELACOTM）は重量４５キログラムの固体スチール製の衝撃具を使用して管理された落下重量衝撃塔上で厳密に試験された。
【００３９】
衝撃具頭部は直径200ミリの球として形成された。サンプルの寸法は500x500mmであった。衝撃の瞬間の衝撃具の速度は時速５５キロメートルであった。
【００４０】
スチールサンプル厚さ1.5mmとサンプルELACOTM１（表１）との間の比較により、ELACOTM１による吸収衝撃エネルギーの規模は衝撃後の撓みが40%も低いスチールサンプルによる吸収衝撃エネルギーよりも大きく93%であることが分かる。同時にスチールサンプル1.5mmとサンプルELACOTM１との間の重量減少分は100%を越えている。
【００４１】
1.5mmのスチールサンプルと比較して、ELACOTM２により高水準の弾性、相当な重量削減を伴う、優れた撓み減少が示される。ELACOTM２の撓みは該スチールサンプルによって吸収されるこれらの88パーセントの吸収衝撃エネルギーを伴うスチールサンプルによって記録される撓みの20パーセントにすぎない。
【００４２】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の利用により、以下の点に付随して高度な管理と予測の可能な荷重下の性状がもたらされる。
・既知であると同時に確立されている製造工程が利用されるので製造コストの最小化が可能である
・最終製品重量の大幅削減
・重量物（スチールおよびアルミニウム）および高価な材料の置換による力学特性の顕著な向上
・期待疲労強度の改善
・安価なメンテナンスおよび修繕費用
・従来の重量級金属板を使う必要に現在限られている設計問題に対する革新的なコスト節減の可能性
・組立製品の主要部分の部品数が削減される複雑な断面の製造可能性
【００４３】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の望ましい特性によりこれらの利用者に容易に量産されて、広範にわたる荷重下、特に極端な衝撃荷重下での性状が厳しく管理される構造材が生み出される独自の機会が与えられる。
【００４４】
「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の物理特性は広範に変動し得るとともに、新しい構造材が生み出される場合に様々な種類の材料が組合わせられて特定の末端の利用用途の必要が満足されるよう対応し得る。
【００４５】
上述の成果により、高衝撃強度、コスト効率の良い新製品ならびに加工、輸送、包装、および産業全般の日常向けの部品、用途およびハイテクのさらに高度に進んだ開発について世界的意味のある機会が生まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
図１には、散逸要素である繊維補強材の長手（引張）方向反力［Ｆi］に対して新構造の２つの外側面の少なくとも１面に加えられる内部応力‐衝撃エネルギー散逸および局部活性荷重（衝撃）［Ｆ］の方向再転換の基本原理が図示される。これらの力は図１のように力平衡を形成する。図１はチューブ（１）が散逸要素である新ELACOTM構造材（ELACOTM７）の例を示す。
【００４７】
図２および図３には散逸要素（１）として応用される様々な金属構造材（エキスパンドメタル、オーナメッシュ、剛性化形状、波板）により、補強層（２）の長手方向の応力／反力［Ｆi］に対して外側の活性状態の応力／衝撃エネルギー［Ｆ］が該構造材の面に方向再転換が可能な場合のもう２例が示される。
【００４８】
図３には新ELACOTMサンプルによって吸収される衝撃エネルギーの極めて高い均一性が示される。
【００４９】
図４にはスチールおよびアルミニウムと比較して新ELACOTM材料の単位体積あたりの重量の大きな減少が示される。
【００５０】
本発明の特に好ましい実施例が図示目的で詳細に公開されたが、公開された発明の変型類あるいは修正案類が、「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の様々な材料の利用を含めて本発明の範囲内にあると認識されよう。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】散逸要素として管類の場合の「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の横断面図の一部である。
【図２】散逸要素として波板の場合の「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の横断面図の一部である。
【図３】散逸要素としてオーナメッシュ／剛性化形状の場合の「新型高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」の横断面図の一部である。
【図４】サンプル重量および吸収衝撃エネルギー間の関係が示されるグラフである。
【図５】サンプルの重量比較を示したグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
a)第１外側層、b)第２外側層、第１および第２外側層間に置かれるc)第１積層およびd)第２積層、e)第１および第２積層の長さ方向（引張）に向けられる引張荷重に対して、エネルギーを散逸させかつランダムに方向を向く２つの外側層の少なくともいずれかに加わるよう局部荷重の方向を再転換させる第１および第２積層間の少なくとも１種の散逸要素、f)(a)、(b)、(c)、(d)間のポリマー母材、が含まれる「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項２】
(c)、(d)、(e)の複数層が外側層間に置かれることを特徴とする請求項１に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項３】
第１および第２積層が補強積層であることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項４】
散逸要素がエキスパンドメタル、剛性化金属、波板、管類、球類、発泡アルミニウム、あるいはその他の発泡金属のような構造材およびその他任意の類似形態の様々な金属および非金属構造材からなる群から選定される１種以上の要素であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項５】
散逸要素がアルミニウム合金、スチール合金、亜鉛、チタ二ウム合金、銅合金、マグネシウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金母材複合物、熱可塑性剤、プラスチック、発泡ポリマー材、木材およびゴムのような金属および非金属材料の群から選定される１種以上の材料から構成されることを特徴とする請求項１−４までのいずれかの請求項に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項６】
散逸積層要素が１方向で、横断方向積層の、対称で、均衡した、準等方性あるいは複合積層材として設けられることを特徴とする請求項５に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項７】
補強積層がEガラス、Rガラス、S2ガラス、アラミド、炭素、および「４軸」、「１方向」、「二重バイアス」、「２軸」、「３軸」、「平織り」あるいは「練紡」その他の任意の単一あるいは複合種の繊維補強材から構成される群から選定される１種以上の材料から構成されることを特徴とする請求項３から請求項６までのいずれかの請求項に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項８】
母材がビニルエステル、エポキシ、フェノール樹脂、難燃材、および耐腐食性樹脂ならびに適切な接着剤のような任意の既知の熱硬化性および熱可塑性母材群から選定される１種以上から構成されることを特徴とする請求項１−７までのいずれかの請求項に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項９】
任意の既知のコーティング材および／または顔料が母材に追加されることを特徴とする請求項８に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項１０】
補強積層が１方向の、横断方向積層で、対称で、均衡した、準等方性あるいは複合積層材として設けられることを特徴とする請求項７に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項１１】
外側層がアルミニウム合金、スチール合金、亜鉛合金、チタニウム合金、銅合金、マグネシウム合金、ニッケル合金、合金母材複合物、木材、プラスチック、ゴム、紙、熱可塑性剤、ポリマー、発泡材およびゴムのような群から選定される任意の金属および非金属あるいは多くの材料から構成されることを特徴とする請求項１−１０のいずれかの請求項に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項１２】
発泡材、木材、ゴム、ハニカム構造、熱可塑性材、プラスチック、ポリマー、複合サンドイッチ材、紙のような１種以上の金属および非金属材料を基本としたさらに少なくとも１つの追加層を有することを特徴とする請求項１−１１のいずれかの請求項に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項１３】
積層材が木材、熱可塑性材、プラスチック、ポリマー、発泡材、複合サンドイッチ材、ゴム、紙、および／またはハニカム構造のような金属および非金属材料から構成される構造の組合せで利用されることを特徴とする請求項１−１２のいずれかの請求項に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項１４】
少なくとも１種の散逸要素の利用により、補強積層の主軸の長手方向に再分散される外側荷重の構成要素を伴う積層構造においてエネルギー散逸した荷重の均衡が生み出されることを特徴とする請求項１−１３のいずれかの請求項に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項１５】
a)第１外側層、b)第２外側層、c)第１積層、d)第１および第２積層が第１および第２外側層の間に置かれる第２積層、e)第１および第２積層の長手方向（引張）に向けられた引張荷重に対して２つの外側層の少なくとも１つに加わる局部荷重を散逸させるとともにランダムに方向再転換する第１および第２積層間の少なくとも１つの散逸要素、f)(a)(b)(c)および(d)間のポリマー母材、が含まれるナノ構造。
【請求項１６】
(c)、(d)、(e)の複数の層が外側層間に置かれることを特徴とする請求項１５に記載のナノ構造。
【請求項１７】
第１および第２積層が補強積層であることを特徴とする請求項１５あるいは請求項１６に記載のナノ構造。
【請求項１８】
散逸要素が、エキスパンドされた剛性化材、波板、管類、球類、およびその他の任意の類似形態の様々な金属および非金属構造材からなる群から選定される１種以上の要素であることを特徴とする請求項１５−１７のいずれかの請求項に記載のナノ構造。
【請求項１９】
散逸要素がアルミニウム合金、スチール合金、亜鉛合金、チタニウム合金、銅合金、マグネシウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金母材混合物、熱可塑性材、プラスチック、発泡材、木材、およびゴムのような１種以上の金属および非金属から構成されることを特徴とする請求項１５−１８のいずれかの請求項に記載のナノ構造。
【請求項２０】
散逸積層要素が１方向で、横断積層の、対称な、均衡した、準等方性あるいは複合積層材として設けられることを特徴とする請求項１９に記載のナノ構造。
【請求項２１】
補強積層材がEガラス、Rガラス、S2ガラス、アラミド、炭素、およびその他の任意の「４軸」、「１方向」、「二重バイアス」、「２軸」、「３軸」、「平織」あるいは「練紡」としての単一あるいは複合繊維補強材からなる群から選定される１種以上の材料から構成されることを特徴とする請求項１７−２０のいずれかの請求項に記載のナノ構造。
【請求項２２】
母材がビニルエステル、エポキシ、フェノール、難燃材および耐腐食性樹脂および適切な接着剤といった任意の既知の熱硬化材および熱可塑性材母材群から選定される１種以上から構成されることを特徴とする請求項１５−２１のいずれかの請求項に記載のナノ構造。
【請求項２３】
任意の種類のコーティング材、顔料が母材に添加されることを特徴とする請求項２２に記載のナノ構造。
【請求項２４】
補強積層材が１方向で、横断積層の、対称な、均衡した、準等方性、あるいは複合積層材として設けられることを特徴とする請求項２１に記載のナノ構造。
【請求項２５】
外側層がアルミニウム合金、スチール合金、亜鉛合金、チタニウム合金、銅合金、マグネシウム合金、ニッケル合金、合金母材混合物、木材、プラスチック、ゴム、紙、熱可塑性材、ポリマー、発泡材、およびゴムのような任意の金属および非金属群から選定される１種以上の材料から構成されることを特徴とする請求項１５−２４のいずれかの請求項に記載のナノ構造。
【請求項２６】
次の、発泡材、木材、ゴム、ハニカム構造、熱可塑性材、プラスチック、ポリマー、複合サンドイッチ材、および紙の群から選定される１種以上を基本とした少なくとも１つの追加層を有することを特徴とする請求項１５−２５のいずれかの請求項に記載のナノ構造。
【請求項２７】
積層材が木材、熱可塑性材、プラスチック、ポリマー、発泡材、複合サンドイッチ材、ゴム、紙、および／またはハニカム構造のような任意の金属および非金属材料から構成される構造材と組合わせて使用されることを特徴とする請求項１５−２６のいずれかの請求項に記載のナノ構造。
【請求項２８】
少なくとも１種の散逸要素により、補強積層材の主軸に対して長手方向に再分散される外側荷重の構成要素を伴う積層構造の散逸荷重の均衡が生まれることを特徴とする請求項１５−２８のいずれかの請求項に記載のナノ構造。
【請求項２９】
付録図面の図１から図３のいずれかに参照されて実質的にここで説明される「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項３０】
付録図面の図１から図３のいずれかに参照されて実質的にここで説明されるナノ構造。
【請求項１】
a)第１外側層、b)第２外側層、第１および第２外側層間に置かれるc)第１積層およびd)第２積層、e)第１および第２積層の長さ方向（引張）に向けられる引張荷重に対して、エネルギーを散逸させかつランダムに方向を向く２つの外側層の少なくともいずれかに加わるよう局部荷重の方向を再転換させる第１および第２積層間の少なくとも１種の散逸要素、f)(a)、(b)、(c)、(d)間のポリマー母材、が含まれる「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項２】
(c)、(d)、(e)の複数層が外側層間に置かれることを特徴とする請求項１に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項３】
第１および第２積層が補強積層であることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項４】
散逸要素がエキスパンドメタル、剛性化金属、波板、管類、球類、発泡アルミニウム、あるいはその他の発泡金属のような構造材およびその他任意の類似形態の様々な金属および非金属構造材からなる群から選定される１種以上の要素であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項５】
散逸要素がアルミニウム合金、スチール合金、亜鉛、チタ二ウム合金、銅合金、マグネシウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金母材複合物、熱可塑性剤、プラスチック、発泡ポリマー材、木材およびゴムのような金属および非金属材料の群から選定される１種以上の材料から構成されることを特徴とする請求項１−４までのいずれかの請求項に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項６】
散逸積層要素が１方向で、横断方向積層の、対称で、均衡した、準等方性あるいは複合積層材として設けられることを特徴とする請求項５に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項７】
補強積層がEガラス、Rガラス、S2ガラス、アラミド、炭素、および「４軸」、「１方向」、「二重バイアス」、「２軸」、「３軸」、「平織り」あるいは「練紡」その他の任意の単一あるいは複合種の繊維補強材から構成される群から選定される１種以上の材料から構成されることを特徴とする請求項３から請求項６までのいずれかの請求項に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項８】
母材がビニルエステル、エポキシ、フェノール樹脂、難燃材、および耐腐食性樹脂ならびに適切な接着剤のような任意の既知の熱硬化性および熱可塑性母材群から選定される１種以上から構成されることを特徴とする請求項１−７までのいずれかの請求項に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項９】
任意の既知のコーティング材および／または顔料が母材に追加されることを特徴とする請求項８に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項１０】
補強積層が１方向の、横断方向積層で、対称で、均衡した、準等方性あるいは複合積層材として設けられることを特徴とする請求項７に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項１１】
外側層がアルミニウム合金、スチール合金、亜鉛合金、チタニウム合金、銅合金、マグネシウム合金、ニッケル合金、合金母材複合物、木材、プラスチック、ゴム、紙、熱可塑性剤、ポリマー、発泡材およびゴムのような群から選定される任意の金属および非金属あるいは多くの材料から構成されることを特徴とする請求項１−１０のいずれかの請求項に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項１２】
発泡材、木材、ゴム、ハニカム構造、熱可塑性材、プラスチック、ポリマー、複合サンドイッチ材、紙のような１種以上の金属および非金属材料を基本としたさらに少なくとも１つの追加層を有することを特徴とする請求項１−１１のいずれかの請求項に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項１３】
積層材が木材、熱可塑性材、プラスチック、ポリマー、発泡材、複合サンドイッチ材、ゴム、紙、および／またはハニカム構造のような金属および非金属材料から構成される構造の組合せで利用されることを特徴とする請求項１−１２のいずれかの請求項に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項１４】
少なくとも１種の散逸要素の利用により、補強積層の主軸の長手方向に再分散される外側荷重の構成要素を伴う積層構造においてエネルギー散逸した荷重の均衡が生み出されることを特徴とする請求項１−１３のいずれかの請求項に記載の「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項１５】
a)第１外側層、b)第２外側層、c)第１積層、d)第１および第２積層が第１および第２外側層の間に置かれる第２積層、e)第１および第２積層の長手方向（引張）に向けられた引張荷重に対して２つの外側層の少なくとも１つに加わる局部荷重を散逸させるとともにランダムに方向再転換する第１および第２積層間の少なくとも１つの散逸要素、f)(a)(b)(c)および(d)間のポリマー母材、が含まれるナノ構造。
【請求項１６】
(c)、(d)、(e)の複数の層が外側層間に置かれることを特徴とする請求項１５に記載のナノ構造。
【請求項１７】
第１および第２積層が補強積層であることを特徴とする請求項１５あるいは請求項１６に記載のナノ構造。
【請求項１８】
散逸要素が、エキスパンドされた剛性化材、波板、管類、球類、およびその他の任意の類似形態の様々な金属および非金属構造材からなる群から選定される１種以上の要素であることを特徴とする請求項１５−１７のいずれかの請求項に記載のナノ構造。
【請求項１９】
散逸要素がアルミニウム合金、スチール合金、亜鉛合金、チタニウム合金、銅合金、マグネシウム合金、ニッケル合金、アルミニウム合金母材混合物、熱可塑性材、プラスチック、発泡材、木材、およびゴムのような１種以上の金属および非金属から構成されることを特徴とする請求項１５−１８のいずれかの請求項に記載のナノ構造。
【請求項２０】
散逸積層要素が１方向で、横断積層の、対称な、均衡した、準等方性あるいは複合積層材として設けられることを特徴とする請求項１９に記載のナノ構造。
【請求項２１】
補強積層材がEガラス、Rガラス、S2ガラス、アラミド、炭素、およびその他の任意の「４軸」、「１方向」、「二重バイアス」、「２軸」、「３軸」、「平織」あるいは「練紡」としての単一あるいは複合繊維補強材からなる群から選定される１種以上の材料から構成されることを特徴とする請求項１７−２０のいずれかの請求項に記載のナノ構造。
【請求項２２】
母材がビニルエステル、エポキシ、フェノール、難燃材および耐腐食性樹脂および適切な接着剤といった任意の既知の熱硬化材および熱可塑性材母材群から選定される１種以上から構成されることを特徴とする請求項１５−２１のいずれかの請求項に記載のナノ構造。
【請求項２３】
任意の種類のコーティング材、顔料が母材に添加されることを特徴とする請求項２２に記載のナノ構造。
【請求項２４】
補強積層材が１方向で、横断積層の、対称な、均衡した、準等方性、あるいは複合積層材として設けられることを特徴とする請求項２１に記載のナノ構造。
【請求項２５】
外側層がアルミニウム合金、スチール合金、亜鉛合金、チタニウム合金、銅合金、マグネシウム合金、ニッケル合金、合金母材混合物、木材、プラスチック、ゴム、紙、熱可塑性材、ポリマー、発泡材、およびゴムのような任意の金属および非金属群から選定される１種以上の材料から構成されることを特徴とする請求項１５−２４のいずれかの請求項に記載のナノ構造。
【請求項２６】
次の、発泡材、木材、ゴム、ハニカム構造、熱可塑性材、プラスチック、ポリマー、複合サンドイッチ材、および紙の群から選定される１種以上を基本とした少なくとも１つの追加層を有することを特徴とする請求項１５−２５のいずれかの請求項に記載のナノ構造。
【請求項２７】
積層材が木材、熱可塑性材、プラスチック、ポリマー、発泡材、複合サンドイッチ材、ゴム、紙、および／またはハニカム構造のような任意の金属および非金属材料から構成される構造材と組合わせて使用されることを特徴とする請求項１５−２６のいずれかの請求項に記載のナノ構造。
【請求項２８】
少なくとも１種の散逸要素により、補強積層材の主軸に対して長手方向に再分散される外側荷重の構成要素を伴う積層構造の散逸荷重の均衡が生まれることを特徴とする請求項１５−２８のいずれかの請求項に記載のナノ構造。
【請求項２９】
付録図面の図１から図３のいずれかに参照されて実質的にここで説明される「高衝撃強度、弾性ELACOTM繊維金属積層材」。
【請求項３０】
付録図面の図１から図３のいずれかに参照されて実質的にここで説明されるナノ構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２００７−５１７６８７（Ｐ２００７−５１７６８７Ａ）
【公表日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４８０３１（Ｐ２００６−５４８０３１）
【出願日】平成１６年７月２９日（２００４．７．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００４／００１００４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６８１７６
【国際公開日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願人】（５０６１８１１７３）エラコ ピーティーワイ リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２９日（２００４．７．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００４／００１００４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６８１７６
【国際公開日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願人】（５０６１８１１７３）エラコ ピーティーワイ リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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