JPH01190733A - 繊維複合材料の製造方法 - Google Patents

繊維複合材料の製造方法

Info

Publication number
JPH01190733A
JPH01190733A JP63310256A JP31025688A JPH01190733A JP H01190733 A JPH01190733 A JP H01190733A JP 63310256 A JP63310256 A JP 63310256A JP 31025688 A JP31025688 A JP 31025688A JP H01190733 A JPH01190733 A JP H01190733A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermoplastic polymer
reinforcing fibers
solvent
organic solvent
woven body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63310256A
Other languages
English (en)
Inventor
Matthias Winkler
マティアス、ヴィンクラー
Peter Ittemann
ペーター、イテマン
Hans Georg Matthies
ハンス、ゲオルク、マティース
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of JPH01190733A publication Critical patent/JPH01190733A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B29B15/10Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
    • B29B15/12Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
    • B29B15/122Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex
    • B29B15/125Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex by dipping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は平行補強繊維を熱可塑性重合体溶液で含浸させ
、その溶媒を蒸散させることにより繊維複合材料を製造
する方法に関するものである。
(従来技術) このような方法は、例えば西独特許出願公開36223
51号公報(米国特許4738868号明細書)に記載
されている。ここでは補強繊維として、単一ローピング
、平行繊維束、例えば0.3乃至lO闘幅の単一方向m
維条片ならびにガラス、炭素或は芳香族ポリアミド繊維
から成る織成体条片が使用されている。
デュロプラスチソクポリマーを主体とするプリプレグ条
件、すなわち予備含浸条片製造のための従来の構成は、
−船釣に約IO乃至200c11の幅を何する。平行補
強繊維から成る織成体の幅が余りに広いと、熱可塑性重
合体用溶媒で含浸させる場合に問題を生する。織成体は
平行に配列された多数本のロービングから成り、各ロー
ビングはそれぞれスプール状に捲回したものから繰出さ
れるので、数百のスプールをスプールビームに装架し、
ロービングをこれから同時に繰出し、全部を同時に給送
し、含浸浴中に導入しなければならない。
このような装置」二の問題点が高コストの対策を講して
解決されたとしても、次いで含浸テープの乾燥に際して
さらに困難を生ずる。大部分の熱可塑性重合体、すなわ
ちサーモプラストは有機溶媒に対して必ずしも良く溶射
しないので、比較的希tすな溶液を使用しなければなら
ない。従って含浸テープから大量の溶媒を葎散さぜねば
ならない。
これによりもたらされる容積縮少の結果テープに緊張を
もたらし、補強繊維による横方向の一体的保持を欠くた
めに横方向における緊張、裂断を生ずる可能性がある。
このため、幅広のプリプレグ条片をサーモプラストから
製造するためには、−般に補強繊維から成る織成体が使
用される。しかしながら、特別の必要性から牽引方向に
おいてのみ補強されるべき繊維複合材料を製造する場合
にはこれは不可能である。
そこでこの分野の技術的課題乃至本発明の目的は、熱可
塑性重合体を主体とする単一方向補強繊維複合材料を製
造する方法を提供することである。
(発明の要約) このような技術的課題乃至発明の目的は、補強繊維を織
成体の形態において使用し、この平行補強繊維を熱可塑
性重合体フィラメントで一体的に保持し、次いでこの織
成体を0.5乃至50重量%の熱可塑性重合体と100
乃至50重量%のとの熱可塑性重合体用溶媒とを含をす
る浴中に通過させることにより解決されもしくは達成さ
れる。
この場合、紅糸方向に補強繊維、緯糸方向にサーモプラ
ストフィラメントを有する織成体を使用するのが好まし
い。多方向性織成体も原則的に製造することができ、本
発明に使用することができる。これは補強繊維を種々の
異なる平面に配向し、サーモプラストフィラメントによ
り一体的に保持させた織成体である。
(発明の構成) 補強繊維はガラス、炭素或は芳香族ポリアミドから構成
される。繊維は平行に配列されかつサーモプラストフィ
ラメントを使用して織成された1乃至10m−幅のロー
ビング束の形態で使用するのが好ましい。サーモプラス
トとしては有機溶媒に可溶性の、例えばポリスチレン、
無定形ポリアミド及びポリカルボナート、ことに120
℃以上のガラス転移点を存する、例えばポリエーテルス
ルホン、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアリ
ールエーテルチオエーテルニトリル、ポリアリールエー
テルチオエーテルスルフィドのような重合体が使用され
る。このサーモプラストは慣用の方法で、好ましくは溶
融体から5乃至2500texの糸重量乃至繊度、個々
のフィラメント数5乃至5000のマルチフィラメント
に紡糸される。
本発明で使用されるべき織成体の製造は、慣用の方法で
織機により行われる。この織成体は3乃至60重量%、
ことに5乃至50重量%がサーモプラストにより占めら
れるのが好ましい。その坪量は80乃至1200g/m
”、ことに100乃至600g/m2、幅10乃至20
0cm、ことに50乃至165 cmであるのが好まし
い。
本発明においてこの織成体は、0乃至50重量%のサー
モプラスト及びそのための溶媒100乃至50重量%か
ら成る含浸浴に給送される。溶媒としてはジクロルメタ
ンが適当である。またジクロルメタンとクロルホルムの
混合溶媒(例えばヨーロッパ特許出願公開116282
号参照)も適当であるが、特別の場合にはさらに高沸点
の溶媒、例えばジメチルホルムアミド或はN−メチルピ
ロリドンも使用される。
繊維性補強材料のサーモプラスト溶液による含浸は慣用
の方法で行われ、織成体は浴中を通過せしめられ、適当
な転向ローラにより含浸度が増大せしめられる。浴の粘
度は10乃至20 +000mPa51好ましくは20
0乃至5.000mPa5の広い範囲において適宜調整
され得る。
含浸浴中を通過する間に織成体のサーモプラストフィラ
メントは溶媒で膨潤せしめられ、サーモプラストが毛細
管作用により補強繊維内に均斉に分配される。補強ff
l i(Cは溶液中からさらにサーモプラストを摂取す
る。サーモプラスト溶液とサーモプラスト繊維ては同じ
重合体を使用するのが好ましいが、特殊な目的から異な
る重合体を使用することもできる。溶液中におけるサー
モプラストと織成体中におけるサーモプラストとの重量
割合は、70:30乃至0 : 100の広い範囲にお
いて変動し得る。含浸浴を走過後、織成体は圧搾ローラ
乃至圧搾間隙に導かれ、これにより繊維複合材料のサー
モプラスト含有量を所望量に調節することができる。次
いで含浸繊維は乾燥処理圏、好ましくは垂直塔状体を走
過して慣用の方法で溶媒を蒸散せしめる。
本発明の好ましい実施態様において、織成体は5乃至3
0重量%のサーモプラストを含をする溶液で含浸せしめ
られる。サーモプラストの一部が織成体中にあらかじめ
含をされているため、含浸溶液は比較的少量が消費され
るだけで済み、その結果蒸散せしめられるべき溶媒量は
少量で済む。そこで一方では溶媒とエネルギーコストが
節約され、他方では含浸織成体が緊張裂断されるおそれ
が減少せしめられる。
極端な場合には、溶媒浴が全くサーモプラストを含有し
ない状態で処理することもあり得る。
含浸繊維材料は乾燥後に均斉な表面をもたらすためにカ
レンダー処理に付されることができ、次いで半製品は適
宜の寸法に切断され或はスプール状に捲回される。この
半製品は成形、硬化して自動車、船舶、航空機、宇宙船
産業分野で使用されるべき完成成形品に加工される。
この繊f(6復合祠料は40乃至70重量%、ことに5
0乃至60千毒%の補強繊維を含有するのが好ましい。
これは高い破壊強さ、良好な貯蔵安定性、迅速な成形加
工性、良好な耐火性を特徴とする。
実施例1 繊度1200texのガラス繊&(B ロービング(S
ILENKAEC14P 185)及び繊度900te
xのポリエーテルスルホン(ULTRASON E 2
000)から成るマルチフィラメント)糸(フィラメン
ト140本)を織成(平織り)した。この織成体の経糸
はもっばらガラス綴紐−ロービング(4,8本/ c−
)から、緯糸はもっばらサーモプラスト糸(32本/ 
C,)で構成した。
この織成体はジメチルホルムアミド洛中を走過せしめら
れた。その滞留時間は約90秒間とした。これによりポ
リエーテルスルホン繊維は溶出することなく、膨張せし
められた。この溶媒を180°Cの温風乾燥により蒸散
させた。この乾燥により高い含浸率及び良質の、ガラス
繊維で単一方向に補強されたポリエーテルスルホンのプ
リプレグが得られた。このプリプレグは坪ff1870
g/m2て、67重量%の補強織率含何率を示した。
実施例2 繊度1200texのガラス繊t(iロービング(SI
LENKAEC14P 185)及び繊度225tex
のポリエーテルスルホン(ULTRASON E 20
00)から成るマルチフィラメント)糸(フィラメント
35本)からサテン織り織成体(A l15)を作製し
た。その経糸はもっばらガラス繊維ロービング(4,8
本/C,)、緯糸はもっばらサーモプラスト糸(1,6
本/ cm )から構成した。その坪量は648g/m
2であった。この織成体を20重量%のポリエーテルス
ルホン(ULTRASON E2000)を含有するメ
チレンクロリド溶液中に通し、その滞留時間を約90秒
間とした。溶媒を80°Cの温風乾燥により除去し、乾
燥後、高い含浸率、高品質の、ガラス繊維単一方向補強
のポリエーテルスルホンプリプレグを得た。これは坪f
f1872g/m”で、補強繊維含有量は66重量%で
あった。
代理人弁理士  1)代 灰 治 手続補正書 平成1年 3月17日

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)平行補強繊維を熱可塑性重合体の有機溶媒溶液で
    含浸させ、溶媒を蒸散させて複合材料とする、単一方向
    乃至多方向補強繊維補強複合材料の製造方法において、
    補強繊維を織成体の形態において使用し、この平行補強
    繊維を熱可塑性重合体フィラメントで一体的に保持し、
    次いでこの織成体を0.5乃至50重量%の熱可塑性重
    合体と100乃至50重量%のこの熱可塑性重合体用溶
    媒とを含有する浴中に通過させることを特徴とする方法
  2. (2)請求項(1)による単一方向補強繊維複合材料の
    製造方法であって、経糸方向に補強繊維、緯糸方向に熱
    可塑性重合体フィラメントを有する織成体が使用される
    ことを特徴とする方法。
  3. (3)請求項(1)による方法であって、織成体が5乃
    至30重量%の熱可塑性重合体を含有する溶液で含浸せ
    しめられることを特徴とする方法。
  4. (4)請求項(1)による方法であって、織成体が熱可
    塑性樹脂を含有しない溶媒浴中を通過せしめられ、これ
    により織成体中にある熱可塑性重合体フィラメントが膨
    潤せしめられ、熱可塑性重合体が補強繊維中に均斉に分
    配されることを特徴とする方法。
  5. (5)請求項(1)による方法であって、熱可塑性重合
    体フィラメント及び熱可塑性重合体溶液に同じ熱可塑性
    重合体が使用されることを特徴とする方法。
JP63310256A 1987-12-17 1988-12-09 繊維複合材料の製造方法 Pending JPH01190733A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3742833.0 1987-12-17
DE19873742833 DE3742833A1 (de) 1987-12-17 1987-12-17 Verfahren zur herstellung von faserverbundwerkstoffen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01190733A true JPH01190733A (ja) 1989-07-31

Family

ID=6342851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63310256A Pending JPH01190733A (ja) 1987-12-17 1988-12-09 繊維複合材料の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4919978A (ja)
EP (1) EP0320839A3 (ja)
JP (1) JPH01190733A (ja)
DE (1) DE3742833A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8827400D0 (en) * 1988-11-25 1988-12-29 Shell Int Research Process for preparation of reinforced thermoplastic composites
CA2020906A1 (en) * 1989-11-03 1991-05-04 J. Andrew Stirling Unidirectionally fiber reinforced thermoplastic composites and method of manufacture
DE4138208C2 (de) * 1991-11-21 1995-10-05 Deere & Co Hydropneumatisch gefederte Radaufhängung
FI102945B (fi) * 1995-02-24 1999-03-31 Stick Tech Oy Prepreg, menetelmä sen valmistamiseksi, mainittuun prepregiin pohjautu va komposiitti ja sen käyttö
WO1998042451A1 (en) * 1997-03-25 1998-10-01 Tyco Group S.A.R.L. Dual capillary coating
AU2003262050B2 (en) * 2002-11-14 2009-07-02 Toray Industries, Inc. Reinforcing fiber substrate, composite material and method for producing the same
FR2907778B1 (fr) * 2006-10-26 2010-12-10 Snecma Propulsion Solide Procede de fabrication d'une piece en materiau composite thermostructural.
DE102013012867A1 (de) 2013-07-29 2015-01-29 Schock Gmbh Beckenformteil, wie beispielsweise eine Küchenspüle, ein Waschbecken oder dergleichen, sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Beckenformteils

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1447029A (en) * 1972-07-21 1976-08-25 Hyfil Ltd Carbon fibre composite
JPS5750654B2 (ja) * 1973-03-28 1982-10-28
GB2083779A (en) * 1980-09-10 1982-03-31 Rolls Royce A method of manufacturing a composite material
US4588538A (en) * 1984-03-15 1986-05-13 Celanese Corporation Process for preparing tapes from thermoplastic polymers and carbon fibers
CA1277188C (en) * 1984-11-19 1990-12-04 James E. O'connor Fiber reinforced thermoplastic articles and process for the preparationthereof
CH671231A5 (ja) * 1985-07-24 1989-08-15 Basf Ag
US4695497A (en) * 1987-01-02 1987-09-22 Allied Corporation Method of imparting stain resistance to colored substrates which include a filamentary material

Also Published As

Publication number Publication date
EP0320839A3 (de) 1989-11-23
EP0320839A2 (de) 1989-06-21
DE3742833A1 (de) 1989-07-13
US4919978A (en) 1990-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4539249A (en) Method and apparatus for producing blends of resinous, thermoplastic fiber, and laminated structures produced therefrom
US4320160A (en) Fabric structure for fiber reinforced plastics
US4714642A (en) Carbon fiber multifilamentary tow which is particularly suited for weaving and/or resin impregnation
US5082701A (en) Multi-directional, light-weight, high-strength interlaced material and method of making the material
KR20040098037A (ko) 복합재, 이의 제조방법 및 이의 용도
GB2032476A (en) Fabric structure for composite material
JPH01190733A (ja) 繊維複合材料の製造方法
JPS62276053A (ja) 平らな熱可塑性プラスチツク溶融物含浸トウから成る織物
US4781223A (en) Weaving process utilizing multifilamentary carbonaceous yarn bundles
JPH08336879A (ja) 樹脂被覆補強繊維糸、成形材料及びその製造方法
EP3837109B1 (en) Semi -finished composite materials containing natural fibers and production thereof
US5244717A (en) Tire fabric with polyester/high wet modulus rayon filling
US5229177A (en) Multi-directional, light-weight, high-strength interlaced material
JPS6395915A (ja) 複合体の製造方法
JP3834999B2 (ja) 強化繊維織物のプリプレグおよびその製造方法
CN110770377B (zh) 混纤丝的制造方法、混纤丝以及纺织物或编织物的制造方法
JP3317358B2 (ja) 熱可塑性樹脂含浸型複合補強繊維材料
Hasselbrack et al. Evaluation of carbon‐fiber‐reinforced thermoplastic matrices in a flat braid process
JP2003161681A (ja) 補強繊維ストランドの引張試験方法
Okpuwhara et al. The use of ecofriendly recycled polymer composites in boat building
RU2026903C1 (ru) Армированная ткань
JP3337089B2 (ja) 複合繊維布帛
JPH0455436A (ja) ポリエステル複合繊維材料
EP2873515B1 (de) Verfahren zur herstellung von faserverbund-halbzeugen
JPH03113039A (ja) 三軸補強織物