JPH0457492B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱可塑性の連続したさや材とそのさ
や材の溶融温度に敏感な、すなわち感応性の心材
とからなる複合材料であつて、その心材がそのさ
や材の熱可塑性物質の溶融温度よりも低い融点又
は、融点がない場合には、分解温度をもつコンパ
ウンドから選ばれることを特徴とする複合材料に
関する。

熱可塑性物質中に包みこまれた心材からなる複
合材料は公知であり、そして一般的には、例え
ば、ケーブル又は電線のような金属心材をもつ複
合材料である。米国特許第3764642号明細書に記
載されているような、この種のタイプの材料を生
産するために工夫された技術は、複合材料の心材
がさやを形成する物質の溶融温度に対してだけで
なく、押出成形具の温度に対しても非常に低い感
度をもつような複合材料のみを製造することを可
能にする。このことはまたフランス特許出願第
2021601号についても当てはまり、該フランス特
許出願明細書には、さやの融点よりも高い融点を
もち（８頁28〜30行）、しかも該さやの押出温度
に対して低い感度をもつ非常に長い熱可塑性物質
を包み込むことを可能にする成形具が記載されて
いる。慣例的には、これらの複合材料は押出しに
よつて作られ、とりわけ金属であるワイヤが包み
込み用ダイに通される。それ故に、複合材料の心
材がさや材の押出温度に耐えることができないよ
うな複合材料を作ることはそのような技術によつ
ては完全に不可能である。

ヨーロツパ特許第0133825号に従えば、心材の
溶融温度がせいぜいさやの溶融温度に等しい複合
材料、即ち公知の操作条件下での包み込み温度に
非感応性の心材をもつ複合材料のみを得ることが
可能である。

本発明に従えば、複合材料の心材が包み込みの
温度条件下で、所定の定義に従つて、感応性であ
るような複合材料を作ることが今や可能である。

本発明の複合材料は本質的に熱可塑性のさや材
と心材とからなる。押出し後も熱可塑性である全
ての樹脂がさや材として適している。例えば、そ
れらはスチレン、ビニル、アクリル、メタクリル
又はオレフインの重合体又は共重合体の群から又
は弗素化樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、
プロピオン酸セルロース及びこれらの化合物の混
合物から選ぶことができる。用語「熱可塑性樹
脂」はまた、押出し後も熱可塑性であり且つ後で
架橋することのできる押出し可能な樹脂を含むも
のとする。従つて、例えばエチレン−プロピレン
−ジエンターポリマー（EPDM）又はクロロス
ルホン化ポリエチレンのような合成ゴム又はエラ
ストマー又は例えばある種のポリウレタンのよう
なポリエステルが包含される。

複合材料の心材はさや材の溶融温度に感応性の
可塑性樹脂の粉末状態をとることができるが、繊
維又は棒、粒状物等のような構造の形態もとるこ
とができる。それはまた、さや材の溶融温度に感
応性の粉末で含浸した任意のフアイバーの形態を
とることもできる。そのような粉末は普通には熱
可塑性樹脂粉末であるが、後に熱時さや材と反応
することのできる促進剤または架橋剤のような薬
剤を繊維に含浸させることも可能である。一般的
には、心材は粉末及び／又は繊維からなり、その
物理的外観又は構造はさや材の押出温度でそこな
われる可能性のあるものである。複合材料の心材
に用いられる粉末は普通には、さや材として選ば
れた熱可塑性物質の融点よりも低い融点又は、融
点がない場合には、分解温度をもつ成分から選ば
れる。

特に有用な本発明の複合材料は、さや材の溶融
温度に感応性の粉末を含浸した繊維、例えば布、
炭素繊維又はガラス繊維からなる心材と熱可塑性
さや材とからなる。

包み込みの行なわれる前に、粉末を繊維に含浸
させることは公知であり、これは、慣用法に従つ
て、ヨーロツパ特許第0133825号明細書に記載さ
れているように、繊維を粉末の流動床に通すこと
によつて実施できる。

本発明の複合材料は押出しによる慣用の包み込
み技術に従つて作られ、従来技術との差違は特殊
な押出ヘツドがあることである。添付の図面によ
つて例示された以下の説明は、装置の記載の後
に、本発明の方法をより良く理解することを可能
にする。

装置は本質的に、チユーブ押出ダイ１及びマン
ドレルロツド２によつて構成される成形具及び心
材用の管状ガイド３からなる。このガイドは、シ
ステム４によつて適当に冷却し続けられるという
条件ならば、ガイドの出口端がさや材の内壁を形
成する成形具の出口リツプと実質的に整合され、
好ましくは実質的にその出口リツプの軸内で、即
ちマンドレルロツド２と実質的に心合せされた状
態で終結しており、一方向時に、成形具を離れる
物質のための出口流路６まで流れることのできる
冷却手段用の流路５を維持するような方式で配置
される。

このガイドの独創性は、ガイドがその出口にお
いて、側面に穴のあるノズルで終結していること
である。更に、ノズルの出口流路の直径、好まし
くはガイドの出口流路の軸内のノズルの出口流路
の直径はガイド３のノズル以外の部分の内径より
も小さく、一方ガイドを通過する心材の直径より
も大きくされている。添付図面中にガイド３のヘ
ツド部に黒でぬりつぶして示されたこのノズルの
有用性は、そのノズルが流路５を経由して到達す
る冷却手段、普通には空気流を調節することであ
る。ノズルの側面にある穴を通して部分的に又は
完全にわきへそらされるこの冷却手段はより小さ
い影響力を、心材を構成する物質１４及び流路６
中で形成されるさやに及ぼす。心材が多かれ少な
かれ部分的に粉末からなる時にはそのような配置
は特に役立つ。ノズルの端がマンドレルロツド２
と接触するようになるようにガイドを置き換える
ならば、図面にしめされているように、さやの内
壁を形成する成形具の出口の前で完全に流路５を
止めることが可能である。流路５が完全に止めら
れた時には、ノズルの側面の穴を通してわきへそ
らされる冷却流体は、さや材と直接接触すること
なく、ガイドの内側に戻される。その側面の穴は
相互に向かい合つて配置された少なくとも２個の
穴からなる。しかしながら、装置が有効に作動す
ることを保証するために、ノズルの周りに環状溝
を配置することが好ましい。

慣用の方法でそして第二の特色として、ダイ／
マンドレルロツドの組立体を表わす成形具は普通
にはクロスヘツド配置７で取り付けられ、そのユ
ニツトは全体として締付けナツト８によつて固定
される。ガイドの断熱性を改良するために、通路
５の熱壁を、追加の熱遮蔽物として役立つ、絶縁
体９で被覆することも可能である。

押出成形具の熱輻射に起因する影響を可能な限
り低下させるために、熱遮蔽物１０を成形具の出
口に直接配置することが推奨され、最良の結果は
成形具の出口リツプで始まる遮蔽物を用いて得ら
れる。その遮蔽物の有効性は例えばパイプ１１を
通して運ばれる空気流のような任意の二次冷却手
段によつて改良することができ、この二次冷却手
段は二次的機能において、空気流減速手段１２に
よつてその押出された複合材料に逆圧を維持する
のに役立つ。その装置は全体として慣用の押出機
に適しておりそして慣用の押出技術に従つて用い
られる。

さやの内壁を形成する成形具の出口リツプと実
質的に整合された、管状ガイド３の端、即ちノズ
ルの出口端は該リツプのこの側に位置することが
できるが、それはまた、添付図面に示されている
ように、ダイの出口リツプを越えて終結すること
もできる。好ましくは、ガイドが後退している時
にはノズルの出口端とマンドレルロツドのリツプ
との間の距離、又はガイドが外側にダイを越えて
延びている時にはノズルの出口端とダイの出口リ
ツプとの間の距離は大きくとも４mm程度である。

すでに示したように、その装置によつてさや材
の押出温度に感応性の心材を含有する可塑性のさ
やからなる複合材料を作ることが可能である。そ
の方法に従つて、熱可塑性のさや材はダイの流路
１３を通して押出され、一方同時に、その成形具
と向き合つているガイド３の端を通して、そのガ
イド３が適当に冷却されており、そしてホツパー
として役立つているという条件ならば、心材を形
成する物質１４が導入され、そして成形具を離れ
た後にさやと接触し、冷却システムは実質的に成
形具の出口で、さやの内側部分と心材を形成する
物質との間で与えられ、その結果心材は成形具の
温度又は出口６でのさや材の温度によつて影響さ
れ得ない。包括的ではないが実質的な冷却システ
ムは冷たい空気を１５でガイド３と成形具の熱壁
との間の流路５中に注入する。成形具の出口中へ
のガイドの前進又はさやの内側出口での冷却度の
ために、又はその２つの手段を組合せたことによ
り、全体の包み込み操作の間、心の元の外観が何
らかの容易に感知できる変形なしで、実質的に変
化なしで維持されることを保証するために、十分
に低い温度にその包み込まれる全物質を維持する
ことが可能となる。

複合材料の案内状況を改良するために又はその
冷却速度を増加させるためにさえも、成形具の出
口で外側のさや材に空気を向流で当てることが可
能である。このことは例えば熱遮蔽物１０のパイ
プ１１中に空気を注入することによつて実施でき
る。

本発明の複合材料は、多くの用途に、特に例え
ばその複合材料を部材の周りに巻きつけそしてそ
の組立体を全体として一緒に溶接するように加熱
するならば、又はその複合材料からなる布又はマ
ツトが塗布されそして加熱されるならば、部材を
補強するのに用いることができる。

以下の実施例は本発明を限定することなく例示
するものである。

実施例 １ 直径２mmのナイロン６のさやを、添付の図面に
示した成形具を備えた直径30〜24φの一軸スクリ
ユータイプの押出機から１時間当り760gの流量
でそして成形具での押出温度220℃で押出し、そ
して同時に320テツクスのロービング（そのスレ
ツドは溶融温度176℃のナイロン12粉末中に前も
つて浸漬されており、その粒度は10μ程度であ
る）を水冷ガイド３を通してさや中に導入した。

上記繊維と粉末との間の容量比は25／75であつ
た。包み込み区域の近くでの粉末の流動化を確実
にするのに十分な空気流を流路５中で循環させ
た。

実施例 ２ 実施例１の装置において、直径２mmのナイロン
６のさやを１時間当り860gの流量でそして成形
具での押出温度225℃で押出し、そして同時に320
テツクスのロービング上に含浸された粉末状態の
発泡剤、即ちアゾジカルボナミド（その分解温度
は150℃である）を水冷ガイド３を通してさや中
に導入した。その繊維と粉末との容量比は46／54
であつた。

かくして、アゾジカルボナミドの発泡作用を利
用するために、後に熱時に処理することのでき
る、フアイバーで補強されたアゾジカルボナミド
−ナイロン６複合材料を得た。

実施例 ３ 成形具の温度225℃、融点117℃のポリエチレン
のさや材及び１時間当り1025gの押出速度で実施
例１をくり返した。

粉末状のジクミルパーオキシド（その反応温度
は120℃である）を含浸したロービングを、さや
が形成されるのと同時にさや中に導入した。繊維
と粉末との容量比は35／65であつた。

かくして、熱に熱時架橋し得る複合材料を得
た。

実施例 ４ 成形具の温度210℃、ナイロン12のさや材及び
１時間当り800gの押出速度で実施例１をくり返
した。

粉末状の融点128℃のアミドブロツクポリエー
テルを含浸したロービングを、さやが形成される
のと同時にさや中に導入した。繊維と粉末との容
量比は43／57であつた。

かくして、相溶性ポリエーテルによつてナイロ
ン12の最終的な可撓性を改良するために熱時に処
理することのできる複合材料を得た。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明による複合材料の製法を実
施するための押出成形機の１例を図示した断面図
である。 〔主な参照番号〕 １…チユーブ押出ダイ、２
…マンドレルロツド、３…ガイド、５…冷却手段
用流路、６…出口流路、７…クロスヘツド配置、
９…絶縁体、１０…熱遮蔽物、１２…空気流減速
手段、１３…ダイの流路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維束よりなる心材と、この心材の周りに連
   続して形成された熱可塑性材料のさや材とによつ
   て構成される複合材料において、 心材を構成する繊維束には粉末材料が含浸され
   ており、この粉末材料はさや材を構成する熱可塑
   性材料の溶融温度よりも低い融点を有するか、融
   点がない場合には分解温度を有する熱可塑性材料
   粉末、発泡剤粉末、促進剤粉末および架橋剤粉末
   の中から選択される少なくとも一つの粉末であ
   り、これらの粉末は上記複合材料中で粉末状態を
   維持していることを特徴とする複合材料。