JPH02302441A - 伸張切断した繊維で強化された樹脂マトリツクスの複合物の製造法及びその生成物 - Google Patents

伸張切断した繊維で強化された樹脂マトリツクスの複合物の製造法及びその生成物

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JPH02302441A
JPH02302441A JP2109971A JP10997190A JPH02302441A JP H02302441 A JPH02302441 A JP H02302441A JP 2109971 A JP2109971 A JP 2109971A JP 10997190 A JP10997190 A JP 10997190A JP H02302441 A JPH02302441 A JP H02302441A
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マーク・ウイラード・ホプキンズ
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、伸張切断した繊維で強化された樹脂マトリッ
クスの複合物の製造法及びその生成物に関する。
１９８８年７月２６日付けの共通の譲渡人の米国特許第
４，７５９．９８５号は、伸張切断したスライバー（ｓ
ｌｉｖｅｒ）を、熱可塑性樹脂のフィルムで被覆しｔ；
フレーム上に巻きつけて縦糸を作る如く伸張切断した繊
維で強化された樹脂マトリックスの複合物を製造するだ
めの種々の方法を開示してるい。しかしながら伸張切断
したスライバーの縦糸は同業者には公知の技術例えばク
リ−リング（ｃｒｅｅ　ｌ　ｉｎｇ）又はビーミング（
ｂｅａｍｌｎｇ）によって作ることができる。他の熱可
塑性プラスチックのフィルムを縦糸上に置いてサンドウ
ィッチを形成させ、これを真空バッグ中で加熱し、次い
でフレームから除去する場合に予備成形物が得られる。
そのような予備成形物のいくつかを並へて積層して多方
向性を与え、次いでこの積層物を加圧下に加熱して複合
構造体を製造してもよい。
マトリックス重合体を適用するための他の技術は、粉末
の樹脂をスライバーの縦糸上に散布し、次いで樹脂を加
熱溶融し、液体樹脂をスライバーの縦糸上に流動させ、
熱可塑性繊維をスライバーの縦糸とからませ、次いで熱
可塑性繊維を加熱溶融してマトリックス樹脂を生成せし
め、縦糸をマトリックス・フィルム間にカレンダー処理
するなどを含む。
生成する複合物は連続フィラメントで強化した樹脂から
製造される複合物と比べて強度及び靭性をほとんど犠牲
にしないで深延伸する目的に有利である。しかしながら
、米国特許第４．７５９，９８５号において、繊維はか
なりの距離を移動する。
この方法のドラフト（ｄｒａｆｔ）比は典型的には２０
０〜３００％である。この高度の移動は配列が失なわれ
る機会を与え、そしてトウの表面上に波形がはっきりす
るようになる。仕上げ剤をヤーンに適用し、帯電性を防
止し、そしていくらかの凝集性を付与してフィラメント
がとび散らないようも処理されている。しかし仕上げ剤
は繊維が切断した時に放出されるエネルギーに対する弱
い緩衝剤としてだけ働き、このリコイル（ｒｅｃｏｉｌ
）のエネルギーの多くは最後には繊維の動きによって消
散し、結果として配列を失なう。
本発明は伸張切断した繊維で強化した樹脂マトリックス
の複合物の改良された製造法を提供し、そして連続フィ
ラメントで強化された熱可塑性樹脂マトリックス・トウ
を伸張域に供給し；該トウを該伸張域において加熱し、
そして該トウを該連続フィラメント繊維のすべてをラン
ダムな具合に切断するのに十分伸張させつつ軟化し；次
いで該トウを冷却する工程を含んでなる。
成形しうる平板の及び成形した非平板の複合物は本発明
の意図するところである。成形しうる複合物、即ち昇温
度において（必要な場合）成形された非平面の３次元構
造体に成形しうる複合物の場合、熱可塑性種のマトリッ
クス樹脂が使用しうる。適当な熱可塑性樹脂はポリエス
テル（コポリエステルを含む）、例えばポリエチレンテ
レフタレート、コダール（Ｋｏｄａｒ＠）　Ｐ　Ｅ　Ｔ
Ｇコポリエステル６７６３　［イーストマン・コダック
（Ｅ　ａｓｔｍａｎ　　Ｋｏｄａｋ）　］　；ポリアミ
ド、例えばナイロン６．６；ポリオレフィン例えばポリ
プロピレンを含み：更には高ｍ樹脂例えばビス（ｐ−ア
ミノシクロヘキシル）メタンに基づく非品性ポリアミド
共重合体、ビス（ｐ−アミノシクロヘキシル）メタンに
基づく半結晶性ポリアミド単独重合体、及びポリエーテ
ルエーテルケトンも包含される。繊維例えばガラス、カ
ーボン及びアラミドは強化繊維として一般的である。
強化繊維とマトリックスの比は、変化させることができ
、好ましくは４０〜７５重量％である。
平均の繊維長も変えることができ、好ましくはランダム
な重なり分布を有して長さ約に〜約６インチの範囲であ
る。繊維の約９５％は±５°以内に配列し、そして繊維
の約９７％の軸方向の１０’以内に存在する。
本発明において、繊維紡糸法に固有な高度の配列が非常
に高程度に保存され、それは本方法によって高められさ
えもする。フィラメントの切断時に各フィラメントを取
り囲む溶融樹脂は、切断時に繊維によって遊離されるエ
ネルギーを吸収する緩衝材として働く。樹脂は繊維を捕
捉し、これがリコイルのエネルギーの、フィラメントの
方向を乱すエネルギーへの変換を最小にする。エネルギ
ーは樹脂によって熱に変えられ、迅速に且つ安全に伝熱
・放射される。本方法を用いて繊維を切断するｔ；めに
必要とされるドラフトは乾燥繊維に対してよりも非常に
低い。１０％のドラフトは４％程度の高い破断伸張を有
する繊維を切断するのに十分である。ある意味において
、本方法は低ドラフトの設定がトウ束を完全に切断し、
即ち各フィラメントを切断させるから非常に分率がよい
。これは一部切断ロールがトウ上で示す良好なグリップ
に由来する。この繊維の動きの最小化は、フィラメント
が配列をくずす機会を減する。非常に粘稠な溶融した熱
可塑性樹脂は優秀な緩衝ボット（ｐＯｔ）を作る。これ
は繊維が互いに相対的に動きうる時間を制限する。トウ
は切断が起こる直前に加熱され、次いでこれが切断後直
ぐに冷却される。
繊維は伸張切断工程中、溶融重合体に取り囲まれている
から、非常に小さいフライ（ｆｌｙ）が生ずる。本トウ
は、樹脂がトウ束を高伸張下においてでさえ接触して保
つから下流加工において非常に有用である。即ちトウは
連続フィラメント材料の加工と同様の努力で織布及び織
ったフィラメントに織ることができる。
図面は本発明の方法を実施するための装置の概略的例示
である。
図面を参照すると、好適な具体例は一般に連続フィラメ
ント繊維で強化された樹脂マトリックスからなるトウ１
４の回転しうるボビン１２を保持するクリール（ｃｒｅ
ｓｔ）　Ｉ　Ｏ１結合熱空気加熱器１８［シルバニア（
Ｓ　ｙｌｖａｎｉａ）製の６ｋｖのジエンルーイソ−チ
ューブ加熱器］を有する伸張切断機１６［レブリー力−
（Ｒｅｂｒｅａｋｅｒ）　７７０型、猿回（Ｓ　ｅｙｄ
ｅｌ、Ｓ　１ｅｌｅｆｅｌｄ）　ｌ及びパッケージ２２
を巻くための巻き取り機２０　［リーソナ社（Ｌｅｅｓ
ｏｎａ　　Ｃｏｒｐ、）　９５９型、Ｒ、ｌ　、　Ｗａ
ｒｗｉｃｋ］を含む。伸張切断機１６は２つの切断機ブ
ロック単位２２．２４を含む。単位２２は水冷されてい
るセラミックの被覆された金属ロール２２ｂ及び２２ｃ
とかみ合い且つ連続ニップを形成する駆動ロール２２ａ
からなる。ロール２２ａは弾性体［アジプレン（Ａｄｉ
ｐｒｅｎｅ）　、Ｌ　−３２５、厚さ５／１６＃、シヨ
アＤ硬度７５、スタンタート・エンジニアリング（Ｓ　
ｔａｒｄａｒｄ　　Ｅ　ｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、　Ｗ　
ｉｌｍｉｎｇｔｏｎ）により適用］で被覆されている。
同様の配置で駆動される弾性体の被覆されたロール２４
ａはセラミックの被覆された金属ロール２４ｂ及び２４
ｃとかみ合い、モしてニップを形成する。ロール２４ａ
は弾性体［５４５５７、厚さ１１／１６″、ショウＤ硬
度４２、スモーク・モウベリー社（Ｓ　ｗｏｋｅ　Ｍｅ
ｂｅｌｙ、　Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ、　Ｎ　、Ｃ、）に
より適用］で被覆されている。
運転中、連続フィラメント繊維で強化されたトウ１４は
ニップロール２４ｂ及び２４ｃと共働する駆動ロール２
４ａにより、クリールｌＯのパッケージ１２からガイド
１５を通して延伸される。このトウは駆動ロール２２ａ
及び共働するニップロール２２ｂ及び２２ｃによりヒー
ター中を引張られる。ロール２２ａはロール２４ａより
高速で（約ｌＯ％速く）駆動されてトウを伸張する。ト
ウ１４の、伸張切断されて配列している繊維で強化され
た樹脂１４’への転化はロール２２ａ及び２４ｃ間で起
こる。トウ１４はトウを捕捉するロール２４ａ１２４ｂ
及び２４ｃ間に形成されるニップ間を通過する。次いで
トウは温度を凡そ融点まで上昇させることによって樹脂
を軟化するヒーター１８中を引張られる。ロール２２ａ
の速度はロール２４ａより速いから、ロール２２ａ及び
２４ｃ間でトウ中の連続フィラメントの各を切断するの
に十分である緊張がロール間のトウ中に生ずる。樹脂は
軟かいからフィラメントは樹脂を通して隣るフィラメン
トに剪断負荷を伝えず、そして剪断負荷が連続フィラメ
ントに伝わらないが故にある場合のすべてではなくラン
ダムに切断する。このランダムな切断分布はトウ１４’
を分離することなく連続状態で存在させる。樹脂はヒー
ター１８を出た後急速に冷却し、そして約５０″Ｆ′の
温度の水冷ロール２２ｂ及び２２ｃに移動してきた時に
急冷される。伸張切断されたトウは更に加工するために
巻き取り機２０のパッケージ２２に巻きとられる。
実施例！ １つのボビンの３７００デニル連続フイラメント繊維で
強化されたトウを、図面に示したような装置を用いて伸
張切断した。トウはＰＥＴＧ＊脂［フダール（Ｋｏｄａ
ｒｅ）　、ＰＥＴＧコポリエステル６７６３、イースト
マン・コダック（Ｅ　ａｓｔｍａｎＫ　ｏｄａｋ）　］
　を］包させた１１５０デニルのアラミドヤーン［ケブ
ラー（Ｋｅｖｌａｒ＠）　４９アラミド、デュポン（Ｄ
ｕ　　Ｐｏｎｔ）　］の］２本ノヤーンらなった。樹脂
は２重量％のカーボン・ブラック［アンパセト（Ａ　ｎ
＋ｐａｃｅｔ）　］　を包含した。トウは容量基準で繊
維約５７％であった。
伸張切断機１６はロール２２ｃ及び２４ｂの中心線を７
．２５インチ離して準備した。ロール２４ａの表面速度
を１１．８ｍ／分に調整し、そしてロール２２ａの表面
速度は１３．０ｍ／分であった。約４０”Ｆに冷却した
水をロール２２ａ及び２２ｃ中に循環させた。熱空気銃
のノズネの右端をロール２２ｃの中心線から６．７５イ
ンチに配置し、その吐出温度を約６５０″Ｆとした。銃
には室温の空気を１０立方フイ一ト／分の速度で供給し
た。伸張切断機からの伸張切断したトウを巻き取り機２
０のパンケージに連続的に巻きとった。トウの最終デニ
ルは３３００であった。
トウの縦糸は、１８インチ四方の厚さｌ／１６″の鋼板
上においてパッケージからのトウを１２端／インチで２
層包むことによって製造した。全プレートを２００℃で
１時間、炉内の真空バッグで処理した。プレラム（ｐｒ
ｅｌａｍ）と呼ばれる生成物は今や繊維すべてが１方向
に配列している伸張切断された繊維と樹脂の良く含浸さ
れた、比較的硬いプレラムとなった。このプレラムの厚
さは１２ミルであっｔ；。
６つのプレラムを５″Ｘ１２“の長方形に切断した（繊
維の軸は１２”の側に平行）。このプレラムを互いの上
に型内に積み重ねた。この型をプレス中に置き、そして
複合物の平方インチ当り圧力３０Ｏｐｓｉ下に、２００
°Ｃの温度で２０分間硬化させた。次いでプレスを５５
°Ｃの温度まで冷却し、５“Ｘ１２″の長方形の複合物
を取り出した。この長方形物は厚さが約５６ミルであっ
た。
長方形物をそれぞれ巾０．５″及び長さ１２“の小片に
切断した。この試料に、両端の両側（最後この試料に［
デブコン（Ｄｅｖｃｏｎ）　　ｒ　Ｆ　」エポキシによ
り］アルミニウムのタブ（厚さ１／８“、巾９／１６＃
、長さ２〜］を接着した。このタブと棒をタブ・フレー
ム中に置き、終夜硬化させた。
９つの試料をＡＳＴＭ法Ｄ３０３９−７６に従って試験
した（試験法の標題「繊維−樹脂複合物の引張り性に関
する標準試験法」）。試料の平均引張りモジュラスはｌ
　Ｏ，４Ｘ　Ｉ　Ｏ’ｐｓｉであった。
平均の引張り強度はｌ　７２　Ｘ　Ｉ　Ｏ３ｐｓｉであ
った。
実施例■ １つのボビンの３５８０デニル連続フイラメント繊維で
強化されたトウを、図面に示したような装置を用いて伸
張切断だ。トウは樹脂（ビス（パラ−アミノシクロヘキ
シル）メタンに基づく非晶性ポリアミド共重合体）を含
浸させた１１５０デニルのアラミドヤーン［ケブラー（
Ｋ　ｅｖｌａｒ■）４９アラミド、デュポン（Ｄｕ　　
Ｐａｎｔ）］の２本のヤーンから作った。トウは容量基
準で繊維約６０％であった。
伸張切断機１６はロール２２ｃ及び２４ｂの中心線を７
．２５インチ離して準備した。ロール２４ａの表面速度
を５．５ｍ／分に調整し、そしてロール２２ａの表面速
度は６．０　ｍ／分であった。約４０下に冷却した水を
ロール２２ａ、２２ｂ及び２２ｃ中に循環させた。熱空
気銃のノズルの右端をロール２２ｃの中心線から６．７
５インチに配置し、その吐出温度を約７００″Ｆとした
。銃には室温の空気を１２立方フイ一ト／分の速度で供
給した。銃のノズルの右端はロール２２ｃの中心線から
６．７５″であった。伸張切断機からの伸張切断したト
ウを巻き取り機２０のパッケージに連続的に巻きとった
。トウの最終デニルは３２６０であった。
複合物トウの表面の顕微鏡写真（倍率１００Ｘ）を撮っ
た。先ずトウ試料を酸素Ｑ、５ｔｏｒｒ中において５分
間５０ワツトでプラズマによりエツチングした。次いで
試料を金で被覆し、ＪＥＯＬ８４０ＳＥＭを用いて倍率
１００×で写真を撮った。
フィラメントの配向を決定した。顕微鏡写真を撮った後
、この写真を７オトコビー（ｐｈｏｔｏｃｏｐｙ）して
フィラメント間のコントラストを高めた。次いでこの７
オトコビーをデジタル化パッド［ＧＴＣＯ社（ＧＴＣＯ
Ｃｏｒｐ、、　１０５５Ｆｉｒｓｔ　　５ｔｒｅｅｔ、
　ＲｏｃｋｖｉｌｌｅＳＭａｒｙｌａｎｄ　２０８５０
）製のＤＩＧＩ−ＰＡＤ５型］にテープで貼りつけた。
次いでデジタル化パッドをＰＣ（ＩＢＭ製）に連続した
。ＰＣにプログラムを与えてデータを受け、そして処理
そせた。各フィラメントの配向は、マウスの十字線（デ
ジタル化パッドの可動部分）を、フォトコピーの各フィ
ラメントの相対する端（フォトコピーはそれぞれ７２〜
９９本のフィラメントを含む）上に置き、そしてマウス
のボタンを押して各端の位置を入力することによりコン
ピュータに記憶させた。フォトコピー上のすべてのフィ
ラメントを入力させた後、ＰＣを用いて各データの組、
各７オトコビーを別々に整理した。コンピュータは各フ
ィラメントの相対する端の位置を比較することによって
デジタル化パッドに対して各フィラメントの角度を決定
した。この角度を最も負から最も正まで分類した。次い
で平均の角度が０度となるように６度を「規格化」し、
写真をデジタル化パッドにテープで貼る際の位置の補正
を行なった。この規格化は定数を各角度に加えることに
よって行なった。今やいずれかの角度内に含まれるフィ
ラメントの数はデータを調べ、結果を表にすることによ
って決定できる。この過程は分度器で角度を測定するこ
とによっても行なうことができた。
繊維の９５．５％はトウの軸方向に対して±５＠以内で
平行であり、また９７．０％は軸方向の土１０°以内に
存在した。
実施例■ １つのボビンの２６７０デニル連続フイラメント繊維で
強化されたトウを、図面に示したような装置を用いて伸
張切断した。トウは樹脂（ビス（パラ−アミノシクロヘ
キシル）メタンに基づく非晶性ポリアミド共重合体）を
含浸させた１本の炭素繊維ヤーン［バーキュレス（Ｈｅ
ｒｃｕｌｅｓ）の３に１ＡＳ−４Ｗ炭素繊維］から作っ
た。トウ生成物はデュポン社から入社した。トウは容量
基準で繊維的６５％であった。
伸張切断機１６はロール２２ｃ及び２４ｂの中心線を８
インチ離して準備した。ロール２４ａの表面速度は３．
６ｍ／分に調整し、そしてロール２２ａの表面速度は４
．０＋ａ／分であった。約４０”Ｆに冷却した水をロー
ル２２ａ、２２ｂ及び２２ｃ中に循環させた。熱空気銃
のノズルの右端をロール２２ｃの中心線から６．７５イ
ンチに配置し、その吐出温度を約６００″Ｆとした。銃
には室温の空気を１２立方フイ一ト／分の速度で供給し
た。伸張切断機からの伸張切断したトウを巻き取り機２
０のパッケージに連続的に巻きとった。トウの最終デニ
ルは約２４００であった。
複合物トウの表面の顕微鏡写真（倍率１００Ｘ）を撮っ
た。先ずトウ試料を酸素Ｑ　、　５　ｔｏｒｒ中におい
て５分間５０ワツトでプラズマによりエツチングした。
次いで試料を金で被覆し、ＪＥＯＬ８４０ＳＥＭを用い
ることにより、１５ＫＶの２次電子形像法で倍率ｌＯＯ
×で写真を準備した。
フィラメントの配向を決定した。顕微鏡写真を撮った後
、この写真をフォトコピー（ｐｈｏｔｏｃｏｐｙ）して
フィラメント間のコントラストを高めた。次いでこのフ
ォトコピーをデジタル化パッド［ＧＴＣＯ社（ＧＴＣＯ
Ｃｏｒｐ、、　１０５５Ｆｉｒｓｔ　　５ｔｒｅｅｔ、
　Ｒｏｃｋｖｉｌｌｅ、　Ｍａｒｙｌａｎｄ　２０８５
０）製のＤＩＧＩ−ＰＡＤ５型］にテープで貼りつけた
。
次いでデジタル化パッドをＰＣ（ＩＢＭ製）に連続した
。ＰＣにプログラムを与えてデータを受け、そして処理
そせた。各フィラメントの配向は、マウスの十字線（デ
ジタル化パッドの可動部分）を、７オトコビーの各フィ
ラメントの相対する端（７オトコビーはそれぞれ４３〜
５９本のフィラメントを含む）上に置き、そしてマウス
のボタンを押して各端の位置を入力することによりコン
ピュータに記憶させた。７オトコピー上のすべてのフィ
ラメントを入力させた後、ＰＣを用いて各データの組、
各７オトコビーを別々に整理した。コンピュータは各フ
ィラメントの相対する端の位置を比較することによって
デジタル化パッドに対して各フィラメントの角度を決定
した。この角度を最も負から最も正まで分類した。次い
で平均の角度が０度となるように６度を「規格化」し、
写真をデジタル化パッドにテープで貼る際の位置の補正
を行なった。この規格化は定数を各角度に加えることに
よって行なった。今やいずれかの角度内に含まれるフィ
ラメントの数はデータを調べ、結果を表にすることによ
って決定できる。この過程は分度器で角度を測定するこ
とによっても行なうことができた。
繊維の９２．８％はトウの軸方向に対して±５６以内で
平行であり、また９５．６％は軸方向の±ＩＯ″以内に
存在した。
実施例■ １つのボビンの９８４０デニル連続フイラメント繊維で
強化されたトウを、図面に示したような装置を用いて伸
張切断した。トウは樹脂［イーストマン拳コダック（Ｅ
　ａｓｔｍａｎ　　Ｋ　ｏｄａｋ）製のコダール（Ｋ　
ｏｄａｒ）　Ｐ　Ｅ　Ｔ　Ｇコポリエステル６７６３］
を含浸させた１本のガラス・ロービング（ｒｏｖｉｎｇ
）［オーウエンズ・コーニング・ファイバーグラス（Ｏ
ｙｅｎｓ　　Ｃｏｒｎｉｎｇ　　Ｆ　ｉｂｅｒｇｌａｓ
ｓｓ　　９００　　Ｗｅｓｔ　　Ｖａｌｌｅｙ　　Ｒｏ
ａｄ、　Ｗａｙｎｅ、　Ｐｅｎｎ５ｙｌｖａｎｉａ１９
８０７）製のＥ−ガラス、６６２０デニル、４７３ＣＢ
６７５号３０型ロービング１から作った。樹脂は２重量
％のカーボンブラック［アンバセット（Ａ　ｍｐａｃｅ
ｔ）を含有した］。トウは約５０容量％の繊維であった
。
伸張切断機１６はロール２２ｃ及び２４ｂの中心線を８
．０インチ離して準備した。ロール２４ａの表面速度は
４．５ｍ／分に調整し、そしてロール２２ａの表面速度
は５．０ｍ／分であった。約４０″Ｆ′に冷却した水を
ロール２２ａ、２２ｂ及び２２ｃ中に循環させた。熱空
気銃のノズルの右端をロール２２ｃの中心線から６．７
５インチに配置し、その吐出温度を約７００’Ｆとした
。銃には室温の空気を１２立方フイ一ト／分の速度で供
給した。伸張切断機からの伸張切断したトウを巻き取り
機２０のパッケージに連続的に巻きとった。トウの最終
デニルは約８８６０であった。
複合トウの表面を光学顕微鏡を通して写真にすることに
より、トウの表面の顕微鏡写真（倍率１００×）を準備
しｊ；。１２の顕微鏡写真を撮った。
フィラメントの配向を決定した。顕微鏡写真を撮った後
、この写真を７オトコピー（ｐｈｏｔｏｃｏｐｙ）して
フィラメント間のコントラストを高めた。次いでこのフ
ォトコピーをデジタル化パッド［ＧＴＣＯ社（ＧＴＣＯ
Ｃｏｒｐ、、　ｌ０５５Ｆｉｒｓｔ　　５ｔｒｅｅｔ、
　Ｒｏｃｋｖｉｌｌｅ、　Ｍａｒｙｌａｎｄ　２０８５
０）製のＤＰ５Ａ−１１１１Ａ型］にテープで貼りつけ
た。次いでデジタル化パッドをＰＣ（ＩＢＭ製）に連続
した。ＰＣにプログラムを与えてデータを受け、そして
旭理そせた。各フィラメントの配向は、マウスの十字線
（デジタル化パッドの可動部分）を、７オトコピーの各
フィラメントの相対する端（フォトコピーはそれぞれ３
４〜６８本のフィラメントを含む）上に置き、そしてマ
ウスのボタンを押して各端の位置を入力することにより
コンピュータに記憶させた。７オトコピー上のすべての
フィラメントを入力させｔ；後、ＰＣを用いて各データ
の組、各７オトコピーを別々に整理した。
コンピュータは各フィラメントの相対する端の位置を比
較することによってデジタル化パッドに対して各フィラ
メントの角度を決定した。この角度を最も負から最も正
まで分類した。次いで平均の角度が０度となるように６
度を「規格化」し、写真をデジタル化パッドにテープで
貼る際の位置の補正を行なった。この規格化は定数を各
角度に加えることによって行なった。今やいずれかの角
度内に含まれるフィラメントの数はデータを調べ、結果
を表にすることによって決定できる。この過程は分度器
で角度を測定することによっても行なうことができｔ；
。
繊維の９５．６％はトウの軸方向に対して±５゜以内で
平行であり、また９６．１％は軸方向の±１０＠以内に
存在した。
本発明の特徴及び態様は以下の通りである＝１、連続フ
ィラメント繊維で強化された熱可塑性樹脂マトリックス
・トウを伸張域に供給し；該トウを該伸張域において加
熱し、そして該トウを該連続フィラメント繊維のすべて
をランダムな具合に切断するのに十分伸張させつつ軟化
し；次いで該トウを冷却する、ことを含んでなる伸張切
断した繊維で強化された樹脂マトリックス・トウの製造
法。
２、該トウを伸張域において約６００〜約８５０″Ｆの
範囲の温度まで加熱する上記ｌの方法。
３、該トウを該伸張域の下流で再加熱する上記１の方法
。
４、該連続フィラメント繊維が炭素繊維である上記１，
２又は３の方法。
５、該連続フィラメント繊維がガラス繊維である上記１
．２又は３の方法。
６、該連続フィラメント繊維がアラミド繊維である上記
１，２又は３の方法。
７、連続フィラメント繊維で強化された熱可塑性樹脂マ
トリックス・トウを伸張域に供給し：該トウを該伸張域
において加熱し、そして該トウを該連続フィラメントｌ
ｌ４ｍのすべてをランダムな具合に切断するのに十分伸
張させつつ軟化し：次いで該トウを冷却する、工程から
の、ランダムな具合いに切断された実質的に軸方向に配
列する繊維で強化されＩ；マトリックス樹脂のトウ。
８、該連続フィラメント繊維がアラミド繊維である上記
７のトウ。
９、該連続フィラメント繊維がガラス繊維である上記７
のトウ。
１０、該連続フィラメント繊維が炭素繊維である上記７
のトウ。
１１、強化繊維とマトリックス樹脂の比が約４０〜約７
５容量％である上記７のトウ。
１２、切断された繊維の長さが約１／２〜約６インチの
範囲にある上記７のトウ。
１３、該繊維の９５％が軸線の±１０度以内にある上記
７．８．９．１Ｏ１１１又は１２のトウ。
１４、該繊維の９３％が軸線の±５度以内にある上記７
．８．９、ｌ０１１１又はＩ２のトウ。
１５、上記７．８．９．１Ｏ１１１又は１２のトウから
の圧縮成形品。
１６、上記１３のトウからの圧縮成形品。
１７、上記１４のトウからの圧縮成型品。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の方法を実施するための装置の概略的例示
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、連続フィラメント繊維で強化された熱可塑性樹脂マ
    トリックス・トウを伸張域に供給し；該トウを該伸張域
    において加熱し、そして該トウを該連続フィラメント繊
    維のすべてをランダムな具合に切断するのに十分伸張さ
    せつつ軟化し；次いで該トウを冷却する、ことを含んで
    なる伸張切断した繊維で強化された樹脂マトリックス・
    トウの製造法。 ２、連続フィラメント繊維で強化された熱可塑性樹脂マ
    トリックス・トウを伸張域に供給し；該トウを該伸張域
    において加熱し、そして該トウを該連続フィラメント繊
    維のすべてをランダムな具合に切断するのに十分伸張さ
    せつつ軟化し；次いで該トウを冷却する工程からの、ラ
    ンダムな具合に切断された実質的に軸方向に配列する繊
    維で強化されたマトリックス樹脂のトウ。
JP2109971A 1989-04-26 1990-04-25 伸張切断した繊維で強化された樹脂マトリツクスの複合物の製造法及びその生成物 Expired - Fee Related JP2906367B2 (ja)

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AU5392490A (en) 1990-11-01
EP0395036A3 (en) 1991-05-29
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