JPH03208609A - 配向した不連続繊維強化複合材料の製造方法及びその方法を実施するための装置 - Google Patents

配向した不連続繊維強化複合材料の製造方法及びその方法を実施するための装置

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JPH03208609A JP2308950A JP30895090A JPH03208609A JP H03208609 A JPH03208609 A JP H03208609A JP 2308950 A JP2308950 A JP 2308950A JP 30895090 A JP30895090 A JP 30895090A JP H03208609 A JPH03208609 A JP H03208609A
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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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、配向した強化用の不連続な繊維を有する複合
材料の製造方法に関するものである。
［従来の技術および発明が解決しようとする課題］複合
材料の用途は、現代の製造産業技術において急速に拡大
している。複合材料及び製造技術のコストがさらに低下
するに従い、こうした材料は航空宇宙産業から自動車関
連及び工業市場へと進出するものと考えられている。高
強度の複合物を製造するための技術テクノロジーには、
三つの基本的な様式がある。
（１）予め高強度繊維から作られた織物並びに各層に含
浸されかつそれらを結合させるのに適した樹脂を用いて
、連続的に積層して製品を得る技術。
この技術はシェル型製品（ボートの船体、自動車の車体
、航空機の翼や胴体など）を製造するのに主に使われる
。様々な高強度繊維（ガラス、カーボン、アラミド類）
が、多くの異ったパターンの織物に用いられている。連
続的な層ずけは労働集約的である。製品内の繊維配向は
、予め作られたパターン及び層ずけ技術を用いることに
よって不自然になってしまう（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ
）ので、上記強化材料を最適に使うことは困難である。
（１１）高強度繊維を製品へ直接組み込む技術。この技
術は、比較的単純な機械で所要のパターンにその繊維を
収めることが可能である外形に対しては最上の働きをす
る。この技術は、圧力容器などの単純な形状でかつ単純
な機能をもつ製品に対してもよく用いられる。複雑な部
品（パーツ）に対しては、この技術は非常に費用がかか
るものとなる。
（ｉｌｌ）不連続な繊維（切り刻まれたもの）で強化さ
れた樹脂で製品を形成する技術。この技術はきわめて用
途が広いが、切り刻まれた繊維に最適な配向を与えるこ
とができず、したがってこの事により、複合物の強度は
幾分低い限界を有するものになる。切り刻まれた繊維の
配向は、伸長させるような流れ（ｅｌｏｎｇａｔｌｏｎ
ａｌ　ｆｌｏｗｓ）を与えることにより可能であるが、
これは一般に、押出し製品に限られる。
特許請求の範囲に記載された本発明は、例えば上記の単
純な技術（技術テクノロジーの様式例（ｉｌｉ）として
前述したもの）の有用性を、一歩進んだ高強度複合物の
応用分野に広げるべく、複合材料における不連続（切り
刻まれた）繊維の配向という問題を解決するものである
。
［課題を解決するための手段〕 本発明は、短い繊維を、材料中にゲルという物理的状態
で典型的に存在する、より微細で三次元的でかつ等方性
の網状組織に対する相対運動によって、配向させること
ができるという基本的な知見に基く。
上記マトリックスのゲル状特性に対する必要条件は、本
発明の詳細な説明と共に明らかになるであろう。この趣
旨で、本発明に関連して用いられる“ゲル”という術語
の作用定義を以下に引用する。
「ゲルとは、分散成分と分散媒体を有するコロイドＨ織
（系）であり、上記の成分と媒体は共にその組織中に絶
えず拡がり、そして時間に依存しない平衡弾性特性を有
している。つまりそれらは、永久的な変形あるいは流動
（フロー）を受けることなく、静剪断応力を維持するも
のである。上記の拡散成分は、実質的に無限の寿命をも
った接合点によって互いに保持された三次元網状組織で
なければならない。これらの接合点は、主原子価結合、
遠距離引力、あるいは重合鎖のセグメント間に結合を生
み出すか微小な結晶状領域の生戊を促す副原子価結合に
よって形成されると思われる。」（アメリカ物理学協会
ハンドブック（Ａ■ｅｒｉｃａｎ　Ｉｎｓｔｌｔｕｔｅ
　ｏｆ’　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｈａｎｄｂｏｏｋ）、第２
版、第２Ｎ２８ページ）。
上記材料が真のゲルであるとみなされるために接合点が
“実質的に無限の寿命”をもたなければならないという
必要条件は、本発明による前記マトリックスには不要で
ある。従ってより広い種類の材料を用いることが可能で
ある。例えば、濃い溶液中における重合鎖のからみ合っ
た３次元の網状組織は、平衡剪断剛性を有さない（つま
り、上記鎖がほどけるにつれ、上記網状組織は、剪断応
力の下で永久的な変形を蒙るものである）。しかしその
ゲル状時間依存特性は、前記繊維の配向を可能にするの
に十分である。同様に、モノマーからポリマーへの転換
の一定段階で、モノマー液体中のからみ合った重合鎖は
、分散することによって、強化用繊維の配向に適したゲ
ル状特性を得る。
前記マトリックスに適した他の種類の材料には、いわゆ
るチキントロープ（搗変性）物質がある。
これは、臨界応力の下で網状組織の接合点が破れ、そし
てゲルが等温的にゾルに変るゲルである。撹拌が中断す
ると、上記接合は再び確立される。
さらにもう一つの種類の好適なゲル状物質は、キセロゲ
ル（乾膠体）である。キセロゲルは適当な溶剤により膨
潤し、ゲルを形威する。こうしたものは、例えば加硫な
いし架橋結合したゴム、ゼラチンまたは寒天である。
本発明をさらに説明するにあたって、術語“ゲル”また
は“ゲル状”は、分散媒体中に分散した網状構造体を有
する複合物のマトリックス用の物質を説明するのに用い
ることにする。ここで、この網状構造体は弾力性がある
。上記網状組織の弾性は時間依存性のものである。網状
組織接合部の寿命は、網状組織の分散媒体を通して繊維
の運動を特徴づける時定数に（少なくとも）匹敵するも
のでなければならない。
前記繊維は、比較的に堅く、かつ上記網状組織の平均開
口の少なくとも数倍に等しい長さがなければならない。
この網状組織を通して繊維の運動が強制されることによ
って、繊維はその運動の方向に（わずか数本分の繊維の
長さの移動の間に）きわめて効果的に配向される。対照
的に、流動体中のこうした繊維の運動は、繊維がそれ自
体を運動の方向に対して直角（９０度）に配向するとい
う結果をもたらす。その配向力は、前記ゲル中の繊維の
運動のケースにおいても非常に強いものであり、その力
は網状組織の堅さ／強度に依存する。
網状組織の理論と数学は、ヒドロゲル（水で膨潤した重
合網状組織）の調製例と共に、「生物医学材料研究（ｔ
ｈｅ　ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ　
Ｍａｔｅｒ１ａＩｓ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ）Ｊ第２８巻、
第１１Ｈ　〜１１９１頁（１９８９年）（Ｔ．　Ｃａｎ
ａｌ及びＮ．Ａ．　Ｐａｐｐａｓ共著）に広く述べられ
ている。
本発明の利点は、主にその適用の容易なこと、及び関連
コストが低いことである。
本発明を特徴づける新規な種々の特徴は添付さ１１ れた特許請求の範囲に詳細に指摘されており、この開示
の１部を成している。本発明、その機能中の利点及びそ
の使用によって達成される特定の目的をより良く理解す
るために、本発明の好ましい実施態様を図示しかつ記述
した添付の図面及び説明を参照する。
第１図は、本発明の基本原理を示す比較実験を示す略図
であり、 第２図は、前記ゲル中の繊維の運動と繊維に作用する力
を示す略図であり、 第３図は、本発明による方法を実施する装置を示す略図
であり（音波伝播（ｉｎｓｏｎｉｆｉｃａｔ１ｏｎ）前
）、第４図は、本発明による方法を実施する装置を示す
略図であり（音波伝播後）、そして第５図は、本発明に
よる方法を実施する押出し機を示す略図である。
［望ましい実施態様の説明］ 第１図には本発明の基本原理の簡単な実証が図示されて
いる。
ｌバーセントのゼラチン●ゾルを、ゼラチンを１　２ 約７０℃で水に溶解することによって得、約６００ｍｌ
の容積をもつ大試験管ｌ（左側）に注入する。等しい容
積をもつ別の試験管２（右側）にグリセリンを満たす。
ステンレス◆スティールのまっすぐなワイヤー８（直径
０．６１１１１％長さ約１５ｍｍ）の小片を各試験管１
，２に入れ、上部を試験管１．２に空気を残さずに密閉
する。左の試験管１内のゼラチン・ゾルは、室温で約４
８時間後にゲルになる。次に試験管１．　２を、繰り返
し逆さまにすると、各ワイヤー８が自身の重さで動かさ
れて試験管１．２中を下降する各ワイヤー８の運動が観
察される。
両者のケースで、下降の速度はほぼ同じだが、第１図に
示されるように、ワイヤー３の配向は異っている。ワイ
ヤー８の重さは弱い推進力であり、それ故にきわめて柔
軟なゲル網状組織がワイヤーのゲル中の移動を可能にす
るために要求される。
第２図は、ゲル中の繊維に作用する力及びその結果生じ
た繊維の運動を示す。力４は繊維５に作用し、その繊維
に対する法線と角度Ｂをなす。力４は結果として生じる
推進力（ｄｒｌｖｉｎｇ　ｆ’ｏｒｃｅ　）である。つ
まり、もしそれが重力ないし加速度によるものであれば
、その推進力は繊維５の重心（ｅ．ｇ．）　７に作用す
る。力４の繊維５の方向（軸方向）をめざす成分と、力
４の繊維５と直角をなす成分をそれぞれ数字８と９で示
す。直角をなす成分９は、ここでは点（網状組織の接続
点）で表されるゲル網状組織１０の弾性変形（ｅｌａｓ
ｔ１ｃ　ｄｅｆｏｒｓａｔｉｏｎ　）をもたらす。網状
組織内の応力は、力９を相殺する。軸方向の力８も網状
組織に、網状組織を突き通すほどの応力を加える。もし
力８が上記の突き通す力（これは繊維５と網状組織１０
との間の摩擦力と考えられる）をしのぐならば、その繊
維は網状組織１０内を移動し始める。その運動はまた、
ゲルの流動体（分散している）成分に対する粘性抗力（
ｖｉｓｃｏｕｓ　ｄｒａｇ）によっても阻止されるもの
である。繊維５が、弾性的に加圧された網状組織の地域
１１から進み出ると、繊維５に作用する力はもはやそれ
以上平衡を保つことができなくなる。加圧されていない
網状組織に入る繊維５の先端ｌ２は、力９に対して生じ
た垂直応力を受けなくなる。このことによって先端１２
は傾斜し（ｄ１ｐｐｉｎｇ　）　、繊維５は、新しい位
置５Ａで示されるように、方向（配向）を変える。これ
は、その繊維が位置５Ｂに示されるような運動の方向に
配向するまで続けられる。
前述のメカニズムから、ゲル網状組織１０の決定的な性
質は、その弾性的反応であることは明らかである。しか
しながら網状組織の真の平衡剛性（ｔｒｕｅ　ｅｑｕｉ
ｌｉｂｒｉｕｍ　ｓｔ１ｆｆｎｅｓｓ）は不要である。
十分にからみ合った網状組織は、前述のメカニズムが機
能することが可能なほど十分長期にわたって剛性（ｓｔ
ｆｆｆｎｅｓｓ　）を示すものである。
第３図及び第４図に示すように、振動エネルギ、特に音
波（　ＩＯＨｚから２０ＭＨｚ　）を用いることによっ
て、ゲル内で前記繊維を動かすのに必要な力を増大させ
ることが可能である。
音波の周波数や振幅は、複合物製造に用いられる諸成分
の種類（繊維、ゲル、複合構造体の寸法および形）に従
って選ばれなければならず、またゲルｌ３の網状組織と
流動体を共に動かすために十１　５ 分に高く　（典型的には、２０ＫＨｚからＩＭＨｚまで
の領域）するべきである。ゲル１３内に漂うフィプリル
１４には、音波が通過するとき、流動体とゲル網状組織
に対して、「滑り（ｓｌｉｐ）　Ｊが生じる（その繊維
の慣性によって、繊維は周辺のゲルの移動に追従するこ
とができない）。滑りが網状組織の平均開口より大きけ
れば、正弦（対称）波でさえ、繊維末端に掛かる網状組
織を選択的に“縫うように進むこと（　ｔｈｒｅａｄｉ
ｎｇ　）”によってその繊維を配向させる。しかしなが
ら鋸歯状（非対称）波は繊維のネット運動（　ｎｅｔ　
ｍｏｖｅａ＋ｅｎｔ）をもたらし（なぜなら、繊維とゲ
ルとの間の摩擦力は滑り速度の関数であるから）、そし
てその繊維をより効果的に配向させる。全変位がほんの
繊維数本分の長さだけで繊維は配向される。この目的の
ためには、低超音波周波数の音波が適当であり、これは
ピエゾ・セラミック（ｐｉｅｚｏｃｅｒａｍ１ｃ）変換
器によって容易に発生させられる。作られるべき各製造
物に応じて、上記波の伝播（ｗａｖｅ　ｐｒｏｐａｇａ
ｔｉｏｎ）は・実際の試験によって、並びに処理される
べき繊維１　６ ／ゲル混合物を含んだ型（モールド）内に据えられた適
当な変換器によって決定される。
第３図は、本発明によって、繊維強化ロッド（ｒｏｄ）
内に軸配向を生じさせるための方法を実施する簡単な装
置を示す。型チューブ１５の底部１６は、変換器ｌ７に
よって動かされる。チューブｌ５にはゲル／繊維混合物
１３、１４が満たされ、その上面は、定在波状態を避け
るためにスポンジｌ８によって覆われている。ピエゾ・
セラミック変換器ｌ７によって音波を伝播すると、繊維
１４は、第４図に示されるように軸方向に向って整列す
る。
第５図は、ピストン２１の付いた押出機２ｏを示す。
混合物２３を押出すのに要する軸方向の力２２（ａｘｉ
ａｌｆｏｒｃｅ）に加えて、電気機械変換器２４は混合
物２３中に軸波２５を発生させる。強化用繊維２８は、
シリンダー２０内においても押出機の軸に沿って配向す
る。そしてさらに、押出し成形物（　ｅｘｔｒｕｄａｔ
ｅ　）２７がノズル２６を出た後（ノズルは波動振幅（
ｗａｖｅａｍｐｌｉｔｕｄｅ　）を増幅するために形作
られたものである）、軸波はそれが消散するまでその長
さに沿って一定の距離を進む。押出し成形物内の短繊維
２８は、押出し成形物２７がゲル状の状態にあれば、軸
方向に完全に配向される。軸振動は、波２５に同調して
、引く力３ｌだけでなく軸振動３０を伝える引っ張りロ
ーラー２９　（ｔａｋｅ−ｕｐ　ｒｏｌｌｅｒｓ　）の
使用によってさらに促進される。本プロセスによって、
如何なる寸法の押出し異形材（ｐｒｏｆ’ｉ　ｌｅｓ）
であれ、その全横断面にわたって軸方向に配向された強
化用繊維がもたらされることになる。
本発明に従った前述の処理に用いられるのに望ましいゲ
ルは、低濃度のポリマーを、重合されるべきモノマーに
混合させることによって得られ、例えば低粘性のエポキ
シ樹脂内のポリウレタン網状組織である。上記ポリウレ
タンは先ずテトラヒドロフラン（５パーセント濃度）に
溶解させ、次に前記樹脂と混合される。テトラヒド口フ
ラン溶媒を蒸発させると、ポリウレタンと樹脂は、短繊
維を配向させるのに適したゲル状マトリックスを形戒す
る。上記エポキシ樹脂は、従来の方法で硬化される。
本発明に従う前述の処理に用いられるのに適したもう一
つの種類のゲルは、もつれた重合鎖がモノマー（または
オリゴマー）液中に分散した網状組織を形成する、モノ
マーからポリマーへの変換の後期段階で生じるポリマー
／モノマー分散液である。強化用繊維の配向は、重合化
の適当な段階で行われるが、これはもし必要ならば遅ら
せてもよく、ついで完成へと続行される。このようなシ
ステムは、遊離基によるメタクリル酸メチルの重合によ
って例証されている。ゲルから固体相へのマトリックス
の転移は、密閉型（モールド）の中で行われるが、これ
は複雑な形態を考える場合に大きな利点である。エポキ
シやポリエステルのような熱硬化性樹脂も、重合／架橋
結合プロセスの一時的なゲル状態において使用すること
ができる。
ゲル化プロセスの動力学は、モノマーに適当な溶媒を追
加することによって、さらに制御することができる。
本発明に従って強化材用に一般的に使われる別のポリマ
ー調製法は、ポリマーを適当な溶媒によ１　つ って高濃度に溶解する方法である。さらにまた、重合鎖
はからみ合った網状組織を形成する必要がある。一般的
なポリマー／溶媒に関する幾つかの例を以下に例挙する
。
ポリ塩化ビニル／テトラヒドロフラン、シクロヘキサノ
ンまたはジクロロエチレン； ポリスルホン／クロロホルムまたはトルオール；ポリフ
エニレンオキシド／クロロホルム、トルオールまたは塩
化メチレン： ポリフエニレンサルファイド（　ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌ
ｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ）／クロロホルム、トルオールま
たは塩化メチレン； ポリカーボネート／クロロホルムまたは塩化メチレン； ポリウレタン／塩化メチレン、クロロホルム、テトラヒ
ドロフラン、ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミド； ポリビニルアルコール／エチレングリコール水、テトラ
ヒドロフランまたはフェノール；ポリ乳酸／クロロホル
ム、塩化メチレン、アセ２　０ トン、酢酸メチル； ゼラチン／水。
さらにまた、上記溶媒に混和し得る非溶剤を追加するこ
とによって、ゲル特性をさらに制御することが可能であ
る。これらのゲルを固化するために、溶媒は除去されな
ければならない。これには少なくとも部分的に開口した
型（モールド）が必要とされ、したがって溶媒が蒸発す
ることができるように製造物の厚さは制限される。本技
術は、シェル製造（ｓｈｅｌｌ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒ
ｅ　）に最適である。
さらにもう一つの可能性としては、繊維がランダムに強
化したマトリックスを膨潤させることによって、繊維を
後配向させる（　ｐｏｓｔ−ｏｒＩｅｎｔ　）ことであ
る。架橋結合したマトリックスの場合には、膨潤は、流
動体（ｆｌｕｉｄ　）によって行うことが出来る。例え
ばシリコン◆ゴムはトルオールによって、あるいは分割
した（　ｓｅｇｔａｅｎｔｅｄ　）ポリウレタンはエタ
ノールによって膨潤し、（キセロ）ゲルを形成すること
が可能である。次に、強化用繊維が配向され、溶媒が除
去される。架橋結合ではないポリマーを効果的に膨潤さ
せるためには、溶媒の飽和蒸気を所定の圧力（温度）の
下に使うと、製造物の形を損うことなく、しかもゲル状
態のポリマーを作りだすことが可能である。
一般に使われる不連続の繊維のすべては、それらが比較
的（ゲル網状組織に対して）堅い（ｓｔｉｆｆ　）エレ
メントであると考えられる限り（例えばカーボン繊維、
ガラス繊維、アラミド繊維の切り刻まれたもの）、本発
明による強化材に適している。（中空のカーボン・フィ
ラメントの上で）蒸気成長した（ｖａｐｏｕｒ　ｇｒｏ
ｗｎ）短い炭素繊維は殊に好適である。ウイスカー（ひ
げ結晶）の大きさの強化用エレメントでさえ、分子の大
きさをもつゲル網状組織で配向させることができる。
このように本発明による複合材料に、金属ないしセラミ
ックのウィスカーを使用することも可能である。
性質が異なるもう一つのマトリックスが、不連続の繊維
の配向に必要とされる弾性反応を与えることができ、そ
れは泡である。既に例証したように）マトリックスの弾
性反応（　ｅｌａｓｔｉｃ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ）は、繊
維を繊維軌道に沿って配向させるための必要条件である
。泡は、次の二つ、即ち表面張力と泡箱内の気体の圧力
（　ｇａｓ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ）によって、このような
弾性反応を生み出す。従って、泡を通って動く繊維は（
その長さが泡箱の平均直径の数倍であるかぎり）第２図
に関連して述べられたのと同じ力に従うことになる。
一般的に作られる、例えばポリウレタンまたはボリスチ
レン、あるいは他の如何なる種類の泡にしろ、配向され
た繊維によって強化することができる。音波は、繊維の
運動を進めるには適していない。しかし繊維の運動に対
する抵抗はより小さいので、繊維の重さで繊維を泡を通
して動かすには十分である（繊維の重さは、ゆっくりと
した遠心作用を与えることによって増やすことができる
）。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の基本原理を示す比較実験を示す略図
であり、 ２　３ 第２図は、前記ゲル中の繊維の運動と繊維に作用する力
を示す略図であり、 第３図は、本発明による方法を実施する装置を示す略図
であり（音波伝播前）、 第４図は、本発明による方法を実施する装置を示す略図
であり（音波伝播後）、そして第５図は、本発明による
方法を実施する押出し機を示す略図である。 １， ４　： ６　＝ ７　： ８　： ９　： １０： １１： １２： １３： ｌ５： ２：試験管、　３：ワイヤー 力、　５：繊維、 繊維５の法線に対する力４の角度、 重心、 力４の繊維５の軸方向をめざす戒分、 力４の繊維５と直角をなす成分、 ゲル網状組織、 弾性的に加圧された網状組織の地域、 繊維５の先端、 ゲル、　工４：フィブリル、 型チューブ、　ｌ６：底部、 ２４ ｌ７：変換器、　１３：スポンジ、 ２０：押出機、　２ｉ：ピストン、 ２２：軸方向の力、　２３：混合物、 ２４二電気機械変換器、　２５：軸波、２６：ノズル、
　２７：押出し成形物、２８：強化用繊維、　２９：引
っ張りローラー８０：軸振動、　８１：引く力。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、Ａ）強化用不連続繊維を、該繊維の長さよりも劣る
    網状構造体の平均開口を有するゲル状マトリックス物質
    と混合する工程と、 Ｂ）前記繊維と前記網状構造体の間に、所望の繊維配向
    の方向へ相対運動を起こさせる工程と、 Ｃ）前記ゲル状マトリックスを固化する工程とを含む、
    配向した強化用不連続繊維を有する複合材料の製造方法
    。 ２、Ａ）強化用不連続繊維を、該繊維の長さよりも劣る
    網状構造体の平均開口を有するゲル状マトリックス物質
    と混合する工程と、 Ｂ）前記ゲル状マトリックスを固化し、それによりラン
    ダムに配向した繊維を有する中間強化複合材料を製造す
    る工程と、 Ｃ）前記中間複合材料の固化したマトリックスを、適当
    な溶媒または飽和溶媒蒸気で膨潤させてゲル状の状態に
    する工程と、 Ｄ）前記繊維と前記の膨潤したマトリックスとの間に、
    所望の繊維配向の方向へ相対運動を起こさせる工程と、 Ｅ）前記溶媒の除去により、前記の膨潤したゲル状マト
    リックスを固化する工程と を含む、配向した強化用不連続繊維を有する複合材料の
    製造方法。 ３、前記繊維の長さが、前記網状構造体の前記平均開口
    の少なくとも１０倍に相当する、請求項１または２に記
    載の方法。 ４、前記繊維と前記網状構造体との間の前記相対運動が
    、１０ヘルツから２０メガヘルツの領域、好ましくは２
    ０キロヘルツから１メガヘルツの領域の周波数を有する
    音波の振動エネルギーによって起こされる、請求項１、
    ２または３に記載の方法。 ５、前記音波が、非対称タイプのものであり、好ましく
    は鋸歯状波形を有するものである、請求項４に記載の方
    法。 ６、前記繊維と前記網状構造体との間の前記相対運動が
    、遠心機中における前記繊維と前記ゲル状マトリックス
    との比重の差により起こされる、請求項１、２または３
    に記載の方法。 ７、前記ゲル状マトリックスが、モノマー中にからみ合
    ったポリマーが分散したものである、請求項１または３
    〜６のうちのいずれかに記載の方法。 ８、前記ゲル状マトリックスが、前記ポリマーが形成さ
    れるモノマーないしオリゴマー中にからみ合ったポリマ
    ーあるいは架橋結合したポリマーが分散したものであっ
    て、それで前記ポリマーはモノマーからポリマーへまた
    はオリゴマーからポリマーへの変換の移行状態にある、
    請求項１または３〜６のうちのいずれかに記載の方法。 ９、前記ゲル状マトリックスが、適当な溶媒中にからみ
    合ったポリマーが分散したものである、請求項１または
    ３〜６のうちのいずれかに記載の方法。 １０、前記ゲル状マトリックスが、溶媒により膨潤した
    架橋結合ポリマーないしは溶媒により膨潤したからみ合
    ったポリマーである、請求項２〜６のうちのいずれかに
    記載の方法。 １１、前記溶媒に混和性の非溶剤を追加する、請求項９
    または１０に記載の方法。 １２、前記繊維が、切り刻まれた繊維、蒸気成長による
    繊維またはウィスカーである、請求項７〜１１のうちの
    いずれかに記載の方法。 １３、Ａ）強化用不連続繊維を液状の泡生成物質と混合
    する工程と、 Ｂ）前記の液状の泡生成物質から、前記繊維の長さより
    劣る平均サイズの泡箱を有する泡を生じさせる工程と、 Ｃ）引き続き前記繊維と前記泡との間に相対運動を起こ
    させる工程と、 Ｄ）前記の液状の泡生成物質を固化する工程とを含む、
    配向した強化用不連続繊維を有する複合材料の製造方法
    。 １４、前記の液状の泡生成物質が、単量体物質または重
    合体物質である、請求項１３に記載の方法。 １５、前記繊維と前記網状構造体との間の前記相対運動
    が、前記繊維と前記ゲル状マトリックスとの比重の差に
    よって起こされる、請求項３に記載の方法。 １６、強化用不連続繊維と、該繊維の長さよりも劣る網
    状構造体の平均開口を有するゲル状マトリックス物質と
    の混合物を収める反応室と、 前記ゲル状マトリックス中の前記繊維を配向させるため
    に前記反応室中に１０ヘルツから２０メガヘルツの領域
    の周波数を有する音波の振動エネルギーを発生させるた
    めの少なくとも１つの変換器とを含む、配向した強化用
    不連続繊維を有する複合材料の製造装置。 １７、前記反応室が前記複合材料を押出すための押出し
    機である、請求項１６に記載の装置。
JP2308950A 1989-11-17 1990-11-16 配向した不連続繊維強化複合材料の製造方法及びその方法を実施するための装置 Expired - Lifetime JPH089165B2 (ja)

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