JPH02255838A - 複合材料の製造方法、複合材料およびそれからなる成形品 - Google Patents
複合材料の製造方法、複合材料およびそれからなる成形品Info
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- JPH02255838A JPH02255838A JP1291391A JP29139189A JPH02255838A JP H02255838 A JPH02255838 A JP H02255838A JP 1291391 A JP1291391 A JP 1291391A JP 29139189 A JP29139189 A JP 29139189A JP H02255838 A JPH02255838 A JP H02255838A
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
- C08J5/241—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres
- C08J5/244—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres using glass fibres
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- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
- C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
- C08J5/043—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with glass fibres
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
- B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
- B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
- B29B15/12—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、繊維強化材料を粉末状マ） ＩＪラックスリ
マーで含浸することによる複合材料の製造方法に関する
。 〔従来の技術〕 多数の用途に対し、たとえば強化線維とポリマーマトリ
ックスからなる複合材料は、均質な超 材料を〆えて、高い強度および低い重量と結合せる高い
剛性のような利点を有する。たとえば強化繊維をポリマ
ーで含浸することによって得られる覆合材料は、成形品
製造用の半製品（いわゆる１ゾレゾレグｌ）として使用
することができる。熱硬化性シラスチックを主体とする
複合材料は比較的容易に製造しうる。それというのも加
工工程においてその低い粘度のため繊維の含浸に極めて
適当であるからである。しかし、熱可塑性プラスチック
フンパウンドは、複合材料の製造には、熱硬化性コン・
ぞランドを越えろ穫々の利点、たとえば高い衝撃強度、
高い破断時の伸び、より迅速、清浄および環境汚染の少
ない加工、良好な変形性および再加工性、および熱可塑
性シラスチックで含浸された半製品の笑際圧無限の安定
性を提供する。 次の方法は、繊維強化熱可塑性プレプレグの製造に公知
である： １）ポリマーメルトによる； この方法の欠点は、メル
トの高い粘度のため、この手段により繊維束の芯部中へ
良好な含浸を行なうことが合理的に可能ではないという
ことであり；さらにこの方法で処理された繊維束（ロー
ビング）はかなり剛性であって、その後の加工に対し不
利でありかつ製織および編成のような特定のタイプの加
工ができるとしても不可能である。 ２）ポリマー溶液による； この方法でも溶媒の除去後
、このように低い加工性を有する剛性のプレプレグが得
られ； この方法の他の欠点は、多数の熱可塑性プラス
チックが人間および環境に対して有害である溶媒に可溶
であるにすぎず、従ってこの溶媒に対し困難な処理方法
が必要であるということである。 ３）強化繊維およびポリマーのジヨイント紡糸（”Ｇｏ
−ｍｉｎｇｌｅｄ ｒｏｖｉｎｇ’ ） Ｋ ヨル：
コの方法の大きい欠点は、すべて゛の熱可塑性プ“ラ
スチックがフィラメント糸に紡糸することができないこ
とであり； さらにこの方法は、コストを高める余分の
加工工程（紡糸）を必要とし、ロービングの複合材料の
加工も問題を生じる。 ４、）積層法（’ｆｉｌｒｎ ｓｔａｃｋｉｎｇ’ ）
による；この方法は一方向繊維層、織物または不繊布に
対して使用できるだけで、ロービングには使用すること
ができず； さらにこの方法では真の含浸が得られず、
生成物は剛性であって、さらに加工するのが困難である
。 ５）ポリマー粉末で強化材料を連続的に含浸することに
よる複合材料の製造も公知であるが、工業的には使用さ
れないかまたは極めて困難である。最も重要な理由は、
繊維に対し粉末を不変に適用する適当な方法がまだ存在
しないことである。従って、貯蔵の際にポリマー粉末の
損失が生じ、その結果として、さらに加工する間に不十
分な含浸８よび低い再加工性が生じる。この緊急な問題
の解決は、フランス国特許出願公開第２５６２４６７号
明細臀に、いわゆるＦＩＴ材料（ＦｉｈｒｅＩｍｐｒｅ
ｇｎｅｅ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｑ＋」ｅ ）の形
で提案されテオリ（Ｒ，Ａ、 Ｇａｎｇａ、 ’Ｃｏｍ
ｐｏｓｉｔｅｓ’（５） １９８６年、第７９頁〜第８
１頁、Ｄ。 Ｂｒｏｗｎｈｉｌｌ、’Ｍｏｄｅｒｎ Ｐｌａｓｔｉｃ
ｓ Ｉｎｉ：ｅｒｒ＋’。 １９８５年３月号、第３０頁〜第３３頁）、粉末で含浸
された繊維のまわりにボリマーケーングを押出すことか
らなる。しかし、この方法の欠点は、余分な（コスト上
昇）ＭＪ工工程を必要とすること、生成物の低いち密性
および適用された熱可塑性プラスチックの全量における
ケーシングの割合が多くの用途に対して不所望に高いと
いう事実である。 ヨーロツ・ξ特許出願公開第１３２４４−９３から、繊
維材料を、たとえばポリエチレングリコールやヒドロキ
シエチルセルロースで増粘液 した水中の粉末状樹脂の分散〆で含浸し、含浸後、乾燥
しな材料を加熱して、樹脂が溶融して連続相を形成する
ようにすることにより、繊維材料と合成樹脂からなる複
合材料を製造することが公知である。さらに、西ドイツ
国特許出願公告第１６１９１９７号明細書から、ポリマ
ーの水性エマルシ゛ヨンを含有する含浸浴中に有機溶媒
を混和することによって、ガラス繊維で強化された熱可
塑性材料を製造することも公知である。ヨーロッパ特許
出願公開第９３７４８号（ＷＯ８３１０１７５５号）に
よれば、強化繊維を機械力によって樹脂粒子で含浸し、
過剰の樹脂粒子を除去し、樹脂を溶融することによって
、複合材料のノ′口かなり剛性の繊維が生じる。英国特
許第２１６８３６１号によれば、繊維で強化されたポリ
マー材料は、繊維を５μｍよりも小さいポリマー粒子の
分散液で繊維を含浸し、分散数を部分的に除去し、乾燥
することによって製造することができる。 これら８よび他の公知方法は種々の欠点、たとえば高価
で、除去困難、有害または他の理由で懸念があること、
高い加工温度、制限された加工性、得られた含浸生成物
の低い可撓性および／ま念は制限された安定性を有する
。 〔発明を達成するための手段〕 ところで、ポリマー粉末は、含浸浴によるがまたは直接
に、含浸すべき強化材料または含浸された強化材料に添
加された皮膜形成ポリマーを用いて強化材料眞不変に適
用しうろことが判明１−た。 従って、本発明方法の特徴は、粉末状マトリックスポリ
マーで含浸する前、その間または含浸後に、繊維強化材
料を少なくとも］、種の皮膜形成ポリマーで処理し、含
浸しかつ皮膜形成ポリマーで処理した材料を、皮膜形成
ポリマーの皮膜形成温度より上の温度で乾燥することに
ある。望ましくは材料は、粉末状ポリマーが溶融または
硬化する温度より下の温度で乾燥される。 本発明方法の手段は加工技術の観点から簡単でありかつ
必要な構成成分のコストが比較的低い念め、経済的興味
もある。皮膜形成ポリマーはマトリックス材料のまわり
に極めて薄い皮膜ないしはフィルムを形成し、その結果
マトリックス粉末の粒度等に関し特別な要件は要求され
ない。この手段により、耐久性で、すぐれた機械的性質
を有しかつ種々の成形品に加工することのでき、るフレ
キシブルな含浸された連続強化材料が得られる。 また、本発明方法を用いて得られる複合材料（”ｐｒｅ
ｐｒｅｇｓ” ）は、先行技術による材料を超える次
の重要な利点を有するニ ー高い可撓性および広い適応性； −高いち密性、その結果として貯蔵および運搬に費用が
かからない； 一マトリックス粒子および強化繊維の完全な期成 入、その結果として加工の間に空気は万蔵されない。 使用することのできる強化材料は、一般にすべての公知
の長い有機および無機の強化繊維、たとえばガラス繊維
、炭素繊維、ポリアミド繊維、とくにアラミド繊維、セ
ラミック繊維、金属繊維（たとえば電磁遮蔽を達成する
ために）および強化繊維の組合せ、いわゆるノ・イブリ
ッド繊維である。良好な含浸には、繊維が延伸可能であ
ることが望ましく；これは機械的手段を用いる一般に公
知の方法で達成することができる。 本発明方法において皮膜形成ポリマーとして使用するこ
とのできるポリマーは、沈殿防止剤、通常水の存在でポ
リマー皮膜を形成するすべての熱り塑性プラスチックポ
リマーである。皮膜形成ポリマーは望ましくは全く架橋
しないかまたは僅かな程度に架橋するにすぎない。この
タイプの皮膜形成ポリマーは、通常いわゆる皮膜形成分
散液の形で使用される。これと関連し、て、Ｒ分散Ｗ
ハ、ヘルシャ−（Ｆ、 Ｈ６１ＳＣｔｌｅｒ ） ｕよ
びラインハル） （Ｈ，Ｒｅ１ｎｈａｒｄ） Ｋより、
デスペルジオーネン。１シンテテツシヤー・ホツホポリ
メレル（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｅｎ ｓｙｎｔｈｅｔｉ
ｓｅｈｅｒＨｏｃｈｐｏｌｙｍｅｒｅｒ） ’、’ Ｉ
、 Ｔｉ巻（Ｋ、Ａ、 Ｗｏ ｌ ｆ。 Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｖｅｒｌａｇ、 １９６９年発行）
に記載されている。分散液は通常低い粘度を有し、皮膜
形成ポリマーの良好な浸透およびこうして良好な封入を
生じる。皮膜形成分散液は望ましくはそのものとして、
たとえば商業的に利用しつる分散液の形で使用される。 Ｌ２かし、分散液または懸濁液は方法自体において皮膜
形成ポリマーそのものから製造することもできる。皮膜
形成分散液中の分散媒は、望１１〜くは本質的に水であ
る。分散液は普通助剤、たとえば可塑剤、補助溶媒等を
含有１〜５る３３種々の熱可塑性ポリマーおよびその分
散液、たとえばポリウレタン分散液を使用することがで
きる。強化繊維に低い吸水性が望ましい場合Ｋに、ポリ
塩化ビニリデン分散液が有用である。たとえばアクＩＪ
Ｉ／−トとスチレンのコポリマーも使用することカテき
る。皮膜形成ポリマー
マーで含浸することによる複合材料の製造方法に関する
。 〔従来の技術〕 多数の用途に対し、たとえば強化線維とポリマーマトリ
ックスからなる複合材料は、均質な超 材料を〆えて、高い強度および低い重量と結合せる高い
剛性のような利点を有する。たとえば強化繊維をポリマ
ーで含浸することによって得られる覆合材料は、成形品
製造用の半製品（いわゆる１ゾレゾレグｌ）として使用
することができる。熱硬化性シラスチックを主体とする
複合材料は比較的容易に製造しうる。それというのも加
工工程においてその低い粘度のため繊維の含浸に極めて
適当であるからである。しかし、熱可塑性プラスチック
フンパウンドは、複合材料の製造には、熱硬化性コン・
ぞランドを越えろ穫々の利点、たとえば高い衝撃強度、
高い破断時の伸び、より迅速、清浄および環境汚染の少
ない加工、良好な変形性および再加工性、および熱可塑
性シラスチックで含浸された半製品の笑際圧無限の安定
性を提供する。 次の方法は、繊維強化熱可塑性プレプレグの製造に公知
である： １）ポリマーメルトによる； この方法の欠点は、メル
トの高い粘度のため、この手段により繊維束の芯部中へ
良好な含浸を行なうことが合理的に可能ではないという
ことであり；さらにこの方法で処理された繊維束（ロー
ビング）はかなり剛性であって、その後の加工に対し不
利でありかつ製織および編成のような特定のタイプの加
工ができるとしても不可能である。 ２）ポリマー溶液による； この方法でも溶媒の除去後
、このように低い加工性を有する剛性のプレプレグが得
られ； この方法の他の欠点は、多数の熱可塑性プラス
チックが人間および環境に対して有害である溶媒に可溶
であるにすぎず、従ってこの溶媒に対し困難な処理方法
が必要であるということである。 ３）強化繊維およびポリマーのジヨイント紡糸（”Ｇｏ
−ｍｉｎｇｌｅｄ ｒｏｖｉｎｇ’ ） Ｋ ヨル：
コの方法の大きい欠点は、すべて゛の熱可塑性プ“ラ
スチックがフィラメント糸に紡糸することができないこ
とであり； さらにこの方法は、コストを高める余分の
加工工程（紡糸）を必要とし、ロービングの複合材料の
加工も問題を生じる。 ４、）積層法（’ｆｉｌｒｎ ｓｔａｃｋｉｎｇ’ ）
による；この方法は一方向繊維層、織物または不繊布に
対して使用できるだけで、ロービングには使用すること
ができず； さらにこの方法では真の含浸が得られず、
生成物は剛性であって、さらに加工するのが困難である
。 ５）ポリマー粉末で強化材料を連続的に含浸することに
よる複合材料の製造も公知であるが、工業的には使用さ
れないかまたは極めて困難である。最も重要な理由は、
繊維に対し粉末を不変に適用する適当な方法がまだ存在
しないことである。従って、貯蔵の際にポリマー粉末の
損失が生じ、その結果として、さらに加工する間に不十
分な含浸８よび低い再加工性が生じる。この緊急な問題
の解決は、フランス国特許出願公開第２５６２４６７号
明細臀に、いわゆるＦＩＴ材料（ＦｉｈｒｅＩｍｐｒｅ
ｇｎｅｅ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｑ＋」ｅ ）の形
で提案されテオリ（Ｒ，Ａ、 Ｇａｎｇａ、 ’Ｃｏｍ
ｐｏｓｉｔｅｓ’（５） １９８６年、第７９頁〜第８
１頁、Ｄ。 Ｂｒｏｗｎｈｉｌｌ、’Ｍｏｄｅｒｎ Ｐｌａｓｔｉｃ
ｓ Ｉｎｉ：ｅｒｒ＋’。 １９８５年３月号、第３０頁〜第３３頁）、粉末で含浸
された繊維のまわりにボリマーケーングを押出すことか
らなる。しかし、この方法の欠点は、余分な（コスト上
昇）ＭＪ工工程を必要とすること、生成物の低いち密性
および適用された熱可塑性プラスチックの全量における
ケーシングの割合が多くの用途に対して不所望に高いと
いう事実である。 ヨーロツ・ξ特許出願公開第１３２４４−９３から、繊
維材料を、たとえばポリエチレングリコールやヒドロキ
シエチルセルロースで増粘液 した水中の粉末状樹脂の分散〆で含浸し、含浸後、乾燥
しな材料を加熱して、樹脂が溶融して連続相を形成する
ようにすることにより、繊維材料と合成樹脂からなる複
合材料を製造することが公知である。さらに、西ドイツ
国特許出願公告第１６１９１９７号明細書から、ポリマ
ーの水性エマルシ゛ヨンを含有する含浸浴中に有機溶媒
を混和することによって、ガラス繊維で強化された熱可
塑性材料を製造することも公知である。ヨーロッパ特許
出願公開第９３７４８号（ＷＯ８３１０１７５５号）に
よれば、強化繊維を機械力によって樹脂粒子で含浸し、
過剰の樹脂粒子を除去し、樹脂を溶融することによって
、複合材料のノ′口かなり剛性の繊維が生じる。英国特
許第２１６８３６１号によれば、繊維で強化されたポリ
マー材料は、繊維を５μｍよりも小さいポリマー粒子の
分散液で繊維を含浸し、分散数を部分的に除去し、乾燥
することによって製造することができる。 これら８よび他の公知方法は種々の欠点、たとえば高価
で、除去困難、有害または他の理由で懸念があること、
高い加工温度、制限された加工性、得られた含浸生成物
の低い可撓性および／ま念は制限された安定性を有する
。 〔発明を達成するための手段〕 ところで、ポリマー粉末は、含浸浴によるがまたは直接
に、含浸すべき強化材料または含浸された強化材料に添
加された皮膜形成ポリマーを用いて強化材料眞不変に適
用しうろことが判明１−た。 従って、本発明方法の特徴は、粉末状マトリックスポリ
マーで含浸する前、その間または含浸後に、繊維強化材
料を少なくとも］、種の皮膜形成ポリマーで処理し、含
浸しかつ皮膜形成ポリマーで処理した材料を、皮膜形成
ポリマーの皮膜形成温度より上の温度で乾燥することに
ある。望ましくは材料は、粉末状ポリマーが溶融または
硬化する温度より下の温度で乾燥される。 本発明方法の手段は加工技術の観点から簡単でありかつ
必要な構成成分のコストが比較的低い念め、経済的興味
もある。皮膜形成ポリマーはマトリックス材料のまわり
に極めて薄い皮膜ないしはフィルムを形成し、その結果
マトリックス粉末の粒度等に関し特別な要件は要求され
ない。この手段により、耐久性で、すぐれた機械的性質
を有しかつ種々の成形品に加工することのでき、るフレ
キシブルな含浸された連続強化材料が得られる。 また、本発明方法を用いて得られる複合材料（”ｐｒｅ
ｐｒｅｇｓ” ）は、先行技術による材料を超える次
の重要な利点を有するニ ー高い可撓性および広い適応性； −高いち密性、その結果として貯蔵および運搬に費用が
かからない； 一マトリックス粒子および強化繊維の完全な期成 入、その結果として加工の間に空気は万蔵されない。 使用することのできる強化材料は、一般にすべての公知
の長い有機および無機の強化繊維、たとえばガラス繊維
、炭素繊維、ポリアミド繊維、とくにアラミド繊維、セ
ラミック繊維、金属繊維（たとえば電磁遮蔽を達成する
ために）および強化繊維の組合せ、いわゆるノ・イブリ
ッド繊維である。良好な含浸には、繊維が延伸可能であ
ることが望ましく；これは機械的手段を用いる一般に公
知の方法で達成することができる。 本発明方法において皮膜形成ポリマーとして使用するこ
とのできるポリマーは、沈殿防止剤、通常水の存在でポ
リマー皮膜を形成するすべての熱り塑性プラスチックポ
リマーである。皮膜形成ポリマーは望ましくは全く架橋
しないかまたは僅かな程度に架橋するにすぎない。この
タイプの皮膜形成ポリマーは、通常いわゆる皮膜形成分
散液の形で使用される。これと関連し、て、Ｒ分散Ｗ
ハ、ヘルシャ−（Ｆ、 Ｈ６１ＳＣｔｌｅｒ ） ｕよ
びラインハル） （Ｈ，Ｒｅ１ｎｈａｒｄ） Ｋより、
デスペルジオーネン。１シンテテツシヤー・ホツホポリ
メレル（Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｅｎ ｓｙｎｔｈｅｔｉ
ｓｅｈｅｒＨｏｃｈｐｏｌｙｍｅｒｅｒ） ’、’ Ｉ
、 Ｔｉ巻（Ｋ、Ａ、 Ｗｏ ｌ ｆ。 Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｖｅｒｌａｇ、 １９６９年発行）
に記載されている。分散液は通常低い粘度を有し、皮膜
形成ポリマーの良好な浸透およびこうして良好な封入を
生じる。皮膜形成分散液は望ましくはそのものとして、
たとえば商業的に利用しつる分散液の形で使用される。 Ｌ２かし、分散液または懸濁液は方法自体において皮膜
形成ポリマーそのものから製造することもできる。皮膜
形成分散液中の分散媒は、望１１〜くは本質的に水であ
る。分散液は普通助剤、たとえば可塑剤、補助溶媒等を
含有１〜５る３３種々の熱可塑性ポリマーおよびその分
散液、たとえばポリウレタン分散液を使用することがで
きる。強化繊維に低い吸水性が望ましい場合Ｋに、ポリ
塩化ビニリデン分散液が有用である。たとえばアクＩＪ
Ｉ／−トとスチレンのコポリマーも使用することカテき
る。皮膜形成ポリマー
例■
第１図に示Ｉ５．たよ５な装置中で、連続ガラス繊維束
（Ｓｔ Ｉｅｎｋａ ０１０−ｐ７５．３００ｔｅｘ、
フィラメント平均直径１６μｒｎ、密度 ２．５４
． ｇ、 １０ｄ ）を、Ｈ？ ＩＪ フｏ ヘア粉末
（ＨＹ６１００，５ｈｅｌ１社、平均粒度５ＱＩ１ｍ、
密度０．９０ｇ／ｍ） １ｆｔ ｆＸ ；ｔ’！ リエ
ｆ ン粉末（ＨＤＰＥ、 ＮＢ６４５４−Ｆ、 ｐｌａ
ｔｅＮｅｄｅｒ ｌ ａｎｄ Ｂ Ｖ社、平均粒度５
０μｍ、密度０．９６ｇ／ｍ）で含浸した。含浸浴はま
た、ポリウレタン分散液ｃ Ｎｅｏｒｅｚ Ｒ９７０゜
Ｐｏ１ｙｖｉｎｙｌ Ｃｈｅｍｌｅ／ＩＣＩ社、水性
分散液。 固形分３９重量倦、密度１．０４ｇ／ば）、最低皮膜形
成温度く０℃）をも含有してい念。 重量多で表わした含浸浴の組成（・工ｉＡに示されてい
る。 表 Ａ 成分 含浸浴 ＢＣ ＰＰ“ ＰＥ林 水 Ｎｅｏｒｅｚ Ｒ９７０ １８，４ ７３，８ ７，８，１４，３ １６，４ ７７，７ ５，９ ＰＰ ＝ ポリゾロベン粉末 ＰＥ ＝ ポリエテン粉末 含浸浴を通過した後、含浸しをガラス愼維をドライイン
グーチューブ（長さ１５Ｑｏｓ、同径２濡）中で乾燥し
７、該チューブＩＣ＠度１５０°Ｃの空気５．５ｔ／ｍ
ｉｎを吹込んだ。 加工速度は、ポリプロペン粉末での含浸工程の場合洗は
２．６ｒｎ／ｍｉｎであり、ポリエテン粉末での含浸工
程の場合には１．９ｍ／ｍｉｎの加工速度を維持した。 上記方法で製造したプレプレグ（含水量：数％）を、プ
レプレグの重量が一定になるまで真空中５０℃で後乾燥
１〜、その後にマトリックス含量を測定した。 プレプレグ中の熱可塑性プラスチックマトリックスの容
量％に対する、繊維張力および／工たは含浸浴組成の効
果は表ＢＫ示されている。 表 ８ 含 浸 浴 繊維張力（ＭＰａ） マトリック
ス容量％Ａ １２．１ ［３１２゜Ｉ Ｃ１２，１ Ｄ ０．９ ポリプロイン粉末またはボリエテン粉末は、こうして製
造したプレゾレグ材料のガラス繊維上および中に均質に
分布されている。さらに、プロペン粉末またはポリエテ
ン粉末は、皮膜形成分散液によりガラス繊維上に固着し
ている。 本例に示した加工条件は決定的なものではない。 例１ 第２図に示したような装置中で、連続ガラス繊維束（Ｓ
ｉｌｅｎｋａ ０１０−ｐ７５．例■参照）を、ポリプ
ロペン粉末（ＫＹ６１００．例■参照）で含浸した。含
浸浴は、ポリウレタン分散液（Ｎｅｏｒｅｚ Ｒ９７
０ｒ 例■参照）も含有していた。重量襲で表わした含
浸浴の組成は、表Ｃに示されている。 表 Ｃ 成分 含 浸 浴 ＢＣＤ ＰＰ” ２１８２１，５２１２２１Ω水
７２．５ ７１．７ ７０．８ ７０．
０Ｎｅｏｒｅｘ Ｒ９７０５，７６，８８，０９，０Ｐ
Ｐ＊−ポリゾロベン 含浸浴中の液面は、ガイドｏ−ルが約イ液面下に沈んで
いるように調節した。含浸浴を通過した後、含浸したガ
ラス繊維を、２つの固定した、回転しないストリッパー
ロールに通した。 次いで、含浸したガラス繊維はドライイング・チューブ
（長さ１５Ｑ儂、同径２Ｃｎ）中で乾燥し、該チューブ
に温度１５０℃の空気５．５ｔ／ｍｉｎを吹込んだ。加
工速度は１．ｇｍ／ｍｉｎであった。 上記方法で製造したプレプレグ（含水ｆｉ−：数％）を
、プレプレグの重量が一定になるまで真空中５０℃で後
乾燥し、その後マトリックス含量を測定した。 プレプレグ中の熱可塑性プラスチックマトリックスの容
量％に対する繊維張力および／または含浸浴組成の効果
は表りに示されている。 表 Ｄ 含 浸 浴 繊維張力（ＭＰａ） マトリック
ス８全％Ａ ６．９
６８２１．７ ５６ Ｂ ６．９ ６８
２１．７ ５７ Ｃ６，９Ｔ。 ２１．７ ６０ Ｄ６．９ ７２ ２１．７ ６１ ポリプロピレン粉末は、プレゾレグ材料のガラス繊維上
および中に均質に分布している。さらに、ポリゾロピレ
ン粉末は、皮膜形成分散液によりガラス繊維上に固着し
ている。 本例に示ｌ−た加工条件は再び決定的なものではない。 例■ 第２図圧示し°たよ５な装置中で、連続ガラス繊維束（
５ｉｌｅｎｋａ Ｏ１０−１’） ７５．例Ｉ参照）ヲ
、ポリアミド（コポリマｌ粉末（ＨＩＯ５、ＤＡ８０．
Ｐｔａｔｅ Ｎｅｄｅｒｌａｎｄ ＢＶ社。 平均粒度４５μｍ、密度１．１０８／ｍ）で含浸した。 含浸浴を工またスチレン／アクリレートコポリマー分散
液（Ａｅｒｏｎａｌ ２９０Ｄ、 ＢＡＳＦ社、水分
散液、固形分５０重量襲、密度］、０４ｇｌ（Ｍｅ、最
低皮膜形成温度２０℃）も含有していた。重量％で表わ
しまた含浸浴の組成に表ＥＫ示されている。 表 Ｅ 成 分 含 浸 浴ＤＡ” ２１．７ 水 Ａｃｒｏｎａｌ ２９０Ｄ ７２．３ ６．０ ポリアミド粉末 含浸浴中の液面は、ガイドロールが約４・イ液面下に沈
んでいるように調節した。繊維張力は２１、７ ｒｖＦ
ａであった。含浸浴な通過Ｉ−た後、含浸したガラス繊
維な、２つの固定した回転Ｉ−ない２０％）中で乾燥１
．、肢管に温度コ５０℃の空気５．５ｔ／ｒｎｉｎ
を吹込んだ。加工速度は１．９ｍ／ｍｉｎであった。 上記方法で製造したゾレプ！・′グ（含水量：数多）を
、ゾレプレグの重量が一定になるまで真空中５０℃で後
乾燥し、その後マｌ−’Ｊラックス量を測定した。 容量％で表わしたゾ１ノゾレグ中のマトリックス含量は
５７％であった。ポリアミド粉末は、ゾレプレグ材料の
ガラス繊維上および中に均質に分布し５゛Ｃいる。さら
に、ポリアミド粉末は、皮膜形成分散液によりガラス繊
維上に固着されている。 本例に示した加工条件は、再び決定的なものではない。 比較例 例Ｉ、Ｉおよび■を、含浸浴（（皮膜形成分散液（Ｎｅ
ｏｒｅｚ Ｒ９７０ｆ−たはＡＣｒＯｎａｌ ２９０
０）の添加なし、に繰返した。含浸浴を通過した後、含
浸したガラスｍ維束ｔさらて加工する間、粉末のかなり
大きい再現不能な損失が生じた。この結果として、これ
らのゾレゾレグのマトリックス含量に関する再現可能／
適切なデータを与えることは不可能である。
（Ｓｔ Ｉｅｎｋａ ０１０−ｐ７５．３００ｔｅｘ、
フィラメント平均直径１６μｒｎ、密度 ２．５４
． ｇ、 １０ｄ ）を、Ｈ？ ＩＪ フｏ ヘア粉末
（ＨＹ６１００，５ｈｅｌ１社、平均粒度５ＱＩ１ｍ、
密度０．９０ｇ／ｍ） １ｆｔ ｆＸ ；ｔ’！ リエ
ｆ ン粉末（ＨＤＰＥ、 ＮＢ６４５４−Ｆ、 ｐｌａ
ｔｅＮｅｄｅｒ ｌ ａｎｄ Ｂ Ｖ社、平均粒度５
０μｍ、密度０．９６ｇ／ｍ）で含浸した。含浸浴はま
た、ポリウレタン分散液ｃ Ｎｅｏｒｅｚ Ｒ９７０゜
Ｐｏ１ｙｖｉｎｙｌ Ｃｈｅｍｌｅ／ＩＣＩ社、水性
分散液。 固形分３９重量倦、密度１．０４ｇ／ば）、最低皮膜形
成温度く０℃）をも含有してい念。 重量多で表わした含浸浴の組成（・工ｉＡに示されてい
る。 表 Ａ 成分 含浸浴 ＢＣ ＰＰ“ ＰＥ林 水 Ｎｅｏｒｅｚ Ｒ９７０ １８，４ ７３，８ ７，８，１４，３ １６，４ ７７，７ ５，９ ＰＰ ＝ ポリゾロベン粉末 ＰＥ ＝ ポリエテン粉末 含浸浴を通過した後、含浸しをガラス愼維をドライイン
グーチューブ（長さ１５Ｑｏｓ、同径２濡）中で乾燥し
７、該チューブＩＣ＠度１５０°Ｃの空気５．５ｔ／ｍ
ｉｎを吹込んだ。 加工速度は、ポリプロペン粉末での含浸工程の場合洗は
２．６ｒｎ／ｍｉｎであり、ポリエテン粉末での含浸工
程の場合には１．９ｍ／ｍｉｎの加工速度を維持した。 上記方法で製造したプレプレグ（含水量：数％）を、プ
レプレグの重量が一定になるまで真空中５０℃で後乾燥
１〜、その後にマトリックス含量を測定した。 プレプレグ中の熱可塑性プラスチックマトリックスの容
量％に対する、繊維張力および／工たは含浸浴組成の効
果は表ＢＫ示されている。 表 ８ 含 浸 浴 繊維張力（ＭＰａ） マトリック
ス容量％Ａ １２．１ ［３１２゜Ｉ Ｃ１２，１ Ｄ ０．９ ポリプロイン粉末またはボリエテン粉末は、こうして製
造したプレゾレグ材料のガラス繊維上および中に均質に
分布されている。さらに、プロペン粉末またはポリエテ
ン粉末は、皮膜形成分散液によりガラス繊維上に固着し
ている。 本例に示した加工条件は決定的なものではない。 例１ 第２図に示したような装置中で、連続ガラス繊維束（Ｓ
ｉｌｅｎｋａ ０１０−ｐ７５．例■参照）を、ポリプ
ロペン粉末（ＫＹ６１００．例■参照）で含浸した。含
浸浴は、ポリウレタン分散液（Ｎｅｏｒｅｚ Ｒ９７
０ｒ 例■参照）も含有していた。重量襲で表わした含
浸浴の組成は、表Ｃに示されている。 表 Ｃ 成分 含 浸 浴 ＢＣＤ ＰＰ” ２１８２１，５２１２２１Ω水
７２．５ ７１．７ ７０．８ ７０．
０Ｎｅｏｒｅｘ Ｒ９７０５，７６，８８，０９，０Ｐ
Ｐ＊−ポリゾロベン 含浸浴中の液面は、ガイドｏ−ルが約イ液面下に沈んで
いるように調節した。含浸浴を通過した後、含浸したガ
ラス繊維を、２つの固定した、回転しないストリッパー
ロールに通した。 次いで、含浸したガラス繊維はドライイング・チューブ
（長さ１５Ｑ儂、同径２Ｃｎ）中で乾燥し、該チューブ
に温度１５０℃の空気５．５ｔ／ｍｉｎを吹込んだ。加
工速度は１．ｇｍ／ｍｉｎであった。 上記方法で製造したプレプレグ（含水ｆｉ−：数％）を
、プレプレグの重量が一定になるまで真空中５０℃で後
乾燥し、その後マトリックス含量を測定した。 プレプレグ中の熱可塑性プラスチックマトリックスの容
量％に対する繊維張力および／または含浸浴組成の効果
は表りに示されている。 表 Ｄ 含 浸 浴 繊維張力（ＭＰａ） マトリック
ス８全％Ａ ６．９
６８２１．７ ５６ Ｂ ６．９ ６８
２１．７ ５７ Ｃ６，９Ｔ。 ２１．７ ６０ Ｄ６．９ ７２ ２１．７ ６１ ポリプロピレン粉末は、プレゾレグ材料のガラス繊維上
および中に均質に分布している。さらに、ポリゾロピレ
ン粉末は、皮膜形成分散液によりガラス繊維上に固着し
ている。 本例に示ｌ−た加工条件は再び決定的なものではない。 例■ 第２図圧示し°たよ５な装置中で、連続ガラス繊維束（
５ｉｌｅｎｋａ Ｏ１０−１’） ７５．例Ｉ参照）ヲ
、ポリアミド（コポリマｌ粉末（ＨＩＯ５、ＤＡ８０．
Ｐｔａｔｅ Ｎｅｄｅｒｌａｎｄ ＢＶ社。 平均粒度４５μｍ、密度１．１０８／ｍ）で含浸した。 含浸浴を工またスチレン／アクリレートコポリマー分散
液（Ａｅｒｏｎａｌ ２９０Ｄ、 ＢＡＳＦ社、水分
散液、固形分５０重量襲、密度］、０４ｇｌ（Ｍｅ、最
低皮膜形成温度２０℃）も含有していた。重量％で表わ
しまた含浸浴の組成に表ＥＫ示されている。 表 Ｅ 成 分 含 浸 浴ＤＡ” ２１．７ 水 Ａｃｒｏｎａｌ ２９０Ｄ ７２．３ ６．０ ポリアミド粉末 含浸浴中の液面は、ガイドロールが約４・イ液面下に沈
んでいるように調節した。繊維張力は２１、７ ｒｖＦ
ａであった。含浸浴な通過Ｉ−た後、含浸したガラス繊
維な、２つの固定した回転Ｉ−ない２０％）中で乾燥１
．、肢管に温度コ５０℃の空気５．５ｔ／ｒｎｉｎ
を吹込んだ。加工速度は１．９ｍ／ｍｉｎであった。 上記方法で製造したゾレプ！・′グ（含水量：数多）を
、ゾレプレグの重量が一定になるまで真空中５０℃で後
乾燥し、その後マｌ−’Ｊラックス量を測定した。 容量％で表わしたゾ１ノゾレグ中のマトリックス含量は
５７％であった。ポリアミド粉末は、ゾレプレグ材料の
ガラス繊維上および中に均質に分布し５゛Ｃいる。さら
に、ポリアミド粉末は、皮膜形成分散液によりガラス繊
維上に固着されている。 本例に示した加工条件は、再び決定的なものではない。 比較例 例Ｉ、Ｉおよび■を、含浸浴（（皮膜形成分散液（Ｎｅ
ｏｒｅｚ Ｒ９７０ｆ−たはＡＣｒＯｎａｌ ２９０
０）の添加なし、に繰返した。含浸浴を通過した後、含
浸したガラスｍ維束ｔさらて加工する間、粉末のかなり
大きい再現不能な損失が生じた。この結果として、これ
らのゾレゾレグのマトリックス含量に関する再現可能／
適切なデータを与えることは不可能である。
添付図面は本発明の実施列を示すもので、第１図は本発
明方法を実施プ゛る装置の３．実施例を示す概略断面図
であり、第２図は他の叉施例乞示す同上概略断面図であ
る。 １・・・繰出ロール、２，２′・・・張力調整装置、３
・・・含浸浴、４・・・攪拌装置、５・・・加熱装置、
６・・・ドライイング・チューブ、７・・・巻取ロール
、８・・・図面の浄ＩＦ＋内存に変更なし）
明方法を実施プ゛る装置の３．実施例を示す概略断面図
であり、第２図は他の叉施例乞示す同上概略断面図であ
る。 １・・・繰出ロール、２，２′・・・張力調整装置、３
・・・含浸浴、４・・・攪拌装置、５・・・加熱装置、
６・・・ドライイング・チューブ、７・・・巻取ロール
、８・・・図面の浄ＩＦ＋内存に変更なし）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、繊維強化材料を粉末状マトリックスポリマーで含浸
することにより複合材料を製造する方法において、強化
材料を、粉末状マトリックスポリマーでの含浸前、その
間または含浸後に、少なくとも１つの皮膜形成ポリマー
で処理し、含浸し、皮膜形成ポリマーで処理した材料を
、皮膜形成ポリマーの皮膜形成温度より上の温度で乾燥
することを特徴とする複合材料の製造方法。 ２ 乾燥を、粉末状ポリマーが溶融または硬化する温度
より下の温度で実施する、請求項１記載の方法。 ３、皮膜形成ポリマーを、皮膜形成ポリマーの皮膜形成
分散液の形で使用する、請求項１または２記載の方法。 ４、皮膜形成分散液中の分散媒が本質的に水である、請
求項３記載の方法。 ５、含浸および皮膜形成ポリマーでの処理を、マトリッ
クスポリマーおよび皮膜形成ポリマーを含有する浴中で
同時に実施する、請求項１から４までのいずれか１項記
載の方法。 ６、含浸を／流動層中で実施し、含浸した材料を皮膜形
成ポリマーで処理する、請求項１から５までのいずれか
１項記載の方法。 ７、皮膜形成ポリマーが全く架橋しないかまたは僅かな
程度しか架橋しない、請求項１から６までのいずれか１
項記載の方法。 ８、皮膜形成ポリマーが、室温で少なくとも１５％の破
断時の伸びを有する皮膜を与える、請求項１から７まで
のいずれか１項記載の方法。 ９、皮膜形成ポリマーが、分解温度が粉末状マトリック
スポリマーの融点よりも高い皮膜を与える、請求項１か
ら８までのいずれか１項記載の方法。 １０、皮膜形成ポリマーが、粉末状マトリックスポリマ
ーの平均粒度よりも小さい平均粒度を有する、請求項１
から９までのいずれか１項記載の方法。 １１、粉末状マトリックスポリマーが熱可塑性プラスチ
ックである、請求項１から１０までのいずれか１項記載
の方法。 １２、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法
を使用して得ることのできる、繊維強化材料、粉末状ポ
リマーおよび皮膜形成ポリマーからなり、強化材料およ
び粉末状ポリマーが皮膜形成ポリマー中に封入されてい
る複合材料。 １３、請求項１２による複合材料を加工して得られる成
形品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8802768A NL8802768A (nl) | 1988-11-10 | 1988-11-10 | Werkwijze voor het vervaardigen van flexibele met polymeren geimpregneerde versterkingsmaterialen, de vervaardigde met polymeren geimpregneerde versterkingsmaterialen, alsmede op basis van deze versterkingsmaterialen vervaardigde vormstukken. |
| NL8802768 | 1988-11-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02255838A true JPH02255838A (ja) | 1990-10-16 |
Family
ID=19853201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1291391A Pending JPH02255838A (ja) | 1988-11-10 | 1989-11-10 | 複合材料の製造方法、複合材料およびそれからなる成形品 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0368412B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02255838A (ja) |
| KR (1) | KR900007922A (ja) |
| AT (1) | ATE86170T1 (ja) |
| CA (1) | CA2002469A1 (ja) |
| DE (1) | DE68905139T2 (ja) |
| ES (1) | ES2040453T3 (ja) |
| NL (1) | NL8802768A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03183531A (ja) * | 1989-12-14 | 1991-08-09 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | 繊維強化樹脂成形材料の製造装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE501855C2 (sv) * | 1990-11-19 | 1995-06-06 | Skf Ab | Gjutgods med ingjuten armering, samt förfarande för framställning av ett sådant gjutgods |
| BE1005106A3 (nl) * | 1991-07-16 | 1993-04-20 | Dsm Nv | Werkwijze voor het maken van een voorgeimpregneerd materiaal door het impregneren van een vezelig versterkingsmateriaal met een dispersie. |
| DE4325260A1 (de) * | 1993-07-28 | 1995-02-02 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Verbundwerkstoffe |
| DE69526997T2 (de) * | 1994-03-31 | 2003-01-23 | Toray Industries, Inc. | Prepreg-Pröcursor aus kohlenfasergeweben Prepregs und Verfahren zu deren Herstellung |
| JPH08323748A (ja) * | 1995-05-29 | 1996-12-10 | Toho Rayon Co Ltd | 成形材料及びその製造方法 |
| FR2918081B1 (fr) * | 2007-06-27 | 2009-09-18 | Cabinet Hecke Sa | Procede d'impregnation de fibres continues par une matrice polymerique composite renfermant un polymere thermoplastique |
| EP3747627A1 (en) * | 2019-06-05 | 2020-12-09 | L'air Liquide Sa | Manufacturing process of a composite tape and corresponding composite tape, method for producing a composite vessel using said composite tape, and composite vessel obtained thereof |
| GB202318374D0 (en) * | 2023-12-01 | 2024-01-17 | Victrex Mfg Ltd | A method of coating a reinforcement fibre |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1198324A (en) * | 1966-06-24 | 1970-07-08 | Asahi Glass Co Ltd | Method of Producing Mouldable Reinforced Thermoplastic Material and Articles therefrom |
| US4292105A (en) * | 1978-12-28 | 1981-09-29 | Union Carbide Corporation | Method of impregnating a fibrous textile material with a plastic resin |
| US4397909A (en) * | 1980-06-11 | 1983-08-09 | Aeci Limited | Production of sheet material |
| FI78514C (fi) * | 1983-12-16 | 1989-08-10 | Sicpa Holding Sa | Transfertryckplatta, foerfarande foer dess framstaellning, trycksvaerta foer anvaendning i foerfarandet samt transfertryckningsfoerfarande foer att trycka textilunderlag medelst transfertryckplattan. |
| GB8430949D0 (en) * | 1984-12-07 | 1985-01-16 | Smith Tech Dev | Impregnating fibre reinforcements |
| DE3540537A1 (de) * | 1985-11-15 | 1987-05-21 | Klaus Kurt Koelzer | Verstaerkungsmaterial |
| FR2600585B1 (fr) * | 1986-06-30 | 1988-11-10 | Galichon Jean | Procede de fabrication de pieces thermostables en materiaux composites et les pieces ainsi obtenues |
| DE3726921A1 (de) * | 1987-02-10 | 1988-08-18 | Menzolit Gmbh | Halbzeug und verfahren und vorrichtung zum herstellen formhaltigen halbzeugs aus thermoplast |
-
1988
- 1988-11-10 NL NL8802768A patent/NL8802768A/nl not_active Application Discontinuation
-
1989
- 1989-11-07 ES ES198989202805T patent/ES2040453T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-07 AT AT89202805T patent/ATE86170T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-11-07 DE DE8989202805T patent/DE68905139T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-07 EP EP89202805A patent/EP0368412B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-08 CA CA002002469A patent/CA2002469A1/en not_active Abandoned
- 1989-11-10 KR KR1019890016273A patent/KR900007922A/ko not_active Ceased
- 1989-11-10 JP JP1291391A patent/JPH02255838A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03183531A (ja) * | 1989-12-14 | 1991-08-09 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | 繊維強化樹脂成形材料の製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2002469A1 (en) | 1990-05-10 |
| DE68905139D1 (de) | 1993-04-08 |
| ATE86170T1 (de) | 1993-03-15 |
| NL8802768A (nl) | 1990-06-01 |
| EP0368412A2 (en) | 1990-05-16 |
| ES2040453T3 (es) | 1993-10-16 |
| EP0368412B1 (en) | 1993-03-03 |
| DE68905139T2 (de) | 1993-09-23 |
| KR900007922A (ko) | 1990-06-02 |
| EP0368412A3 (en) | 1990-09-12 |
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