BR112013019395A2

BR112013019395A2 - esteira randômica e material compósito de fibra de reforço

Info

Publication number: BR112013019395A2
Application number: BR112013019395-6A
Authority: BR
Inventors: Yuhei Konagai; Katsuyuki Hagihara; Naoaki Sonoda; Noboru Okimoto
Original assignee: Teijin Limited
Priority date: 2011-02-01
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2020-10-27
Also published as: CN103339308A; KR20130141658A; RU2527703C1; US20130317161A1; TW201233859A; EP2671991A4; TWI448596B; JPWO2012105080A1; KR101444631B1; EP2671991B1; BR112013019395B1; WO2012105080A1; JP5436700B2; ES2539902T3; EP2671991A1; US8946342B2; CN103339308B

Abstract

  ESTEIRA RANDÔMICA E MATERIAL COMPÓSITO DE FIBRA DE REFORÇO. O propósito da presente invenção é prover uma esteira randômica usada como uma pré-forma de um produto conformado de material compósito reforçado com fibras. A esteira randômica da presente invenção incluindo: fibras de reforço tendo um comprimento médio de fibra de 5 a 100 mm; e uma resina termoplástica, onde uma densidade das fibras de reforço é de 25 a 3000 g/m2, para um feixe de fibras de reforço (A) incluindo as fibras de reforço equivalentes a, ou mais que um número crítico de fibras simples definido pela fórmula (1), uma razão do feixe de fibras de reforço (A) para uma quantidade total das fibras de reforço na esteira é de 30% em volume a menos que 90% em volume, e um número médio (N) das fibras de reforço no feixe de fibras de reforço (A) satisfaz fórmula (2): número crítico de fibras simples = 600/D(1) 0,7x104/D2<n<1x105 d2(2)="" onde="" d="" é="" um="" diâmetro="" médio="" de="" fibra="" (µm)="" das="" fibras="" reforço.<="" font=""> </n<1x105>

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ESTEIRA RANDÔMICA E MATERIAL COMPÓSITO DE FIBRA DE REFORÇO". Campo Técnico A presente invenção refere-se a uma esteira randômica utilizável como uma pré-forma de um produto conformado de material compósito re- forçado com fibra, e um material compósito de fibra reforçada obtido do mesmo.

Antecedentes da Técnica Materiais compósitos reforçados com fibra onde fibras de carbo- no, fibras aramida, fibras de vidro ou semelhantes são usadas como fibras de reforço têm sido amplamente usados para materiais estruturais, tais como avião e automóveis, e indústria em geral ou uso em esportes, tais como ra- quetes de tênis, hastes de clubes de golfe e varas de pesca, utilizando sua alta resistência específica e específico módulo de elasticidade.

Como formas de fibrasde reforço, existem tecidos produzidos através de fibras contínuas, folhas UD com fibras alinhadas unidirecionalmente, folhas randômicas produzidas através de uso de fibras cortadas, tecidos não-tecidos e semelhantes.

Geralmente, nos casos de tecidos feitos de fibras contínuas, as folhas UD e semelhantes, complicadas etapas de estratificação laminação tal como estratificação em vários ângulos, por exemplo, em 0/+45/-45/90, devido à anisotropia das fibras, e ainda laminação de plano — simétrico para prevenção de empenamento de produtos conformados, tornaram-se um dos fatores que aumentam o custo dos materiais compósitos reforçados com fibra.

Da mesma maneira, um material compósito reforçado com fibra relativamente barato pode ser obtido através do uso de uma esteira randô- mica previamente isotrópica.

Esta esteira randômica pode ser obtida através de um sistema "spray-up" (método de produção a seco) em que espargindo fibras de reforço cortadas sozinhas ou espargindo fibras de reforço cortadas junto com uma resina termoendurecível são executados ao mesmo tempo em um molde de moldagem, ou uma fabricação de papel (método úmido) de adi- ção de fibras de reforço previamente cortadas a uma pasta aquosa contendo um ligante, e seguido por processo de fabricação de papel.

Uso do processo de produção a seco pode prover a esteira randômica de maneira mais barata, porque uma aparelhagem é relativamente pequena em tamanho. Como o processo de produção a seco, é comumente usada uma técnica de corte de fibras contínuas e concorrentemente espargindo as fibras cortadas, e um cortador rotatório é usado em muitos casos. Entretanto, quando a distância entre as lâminas do cortador é aumentada de modo a aumentar o comprimento de fibra, a frequência de corte diminui, e pelo que resultando em descarga descontínua das fibras a partir do cortador. Por esta razão, o peso areal de fibra desigual das fibras da esteira ocorre localmente.

Em particular, quando a esteira tendo um baixo peso areal de fibra das fibras é preparada, a desigualdade em espessura torna-se significante, o que cau- sa um problema de aparência de superfície deteriorada.

Por outro lado, um outro fator que aumenta o custo dos materiais compósitos reforçados com fibra é que o tempo de moldagem é longo. Usu- almente, o material compósito reforçado com fibra é obtido por aquecimento e pressurização de um material chamado prepreg onde um material base de fibra de reforço é previamente impregnado com uma resina termoendurecí- vel, usando uma autoclave por 2 horas ou mais. Em anos recentes, um pro- cesso de moldagem RTM foi proposto no qual um material base de fibras de reforço não impregnado com uma resina é colocado em um molde, e a se- guir, uma resina termoendurecível é vertida no mesmo, e o tempo de molda- gem foi substancialmente reduzido. Entretanto, mesmo quando o processo de moldagem RTM é adotado, demora 10 minutos ou mais até uma parte ser moldada.

Por esta razão, um material compósito usando uma resina ter- moplástica como uma matriz, ao invés da resina termoendurecível conven- cional, está atraindo atenção. Entretanto, a resina termoplástica possui ge- ralmente alta viscosidade comparada à resina termoendurecível, de modo que o tempo para impregnar a resina fundida no material base de fibra tor- —na-selongo. Como um resultado, tem havido um problema em que o tempo takt até moldagem aumenta.

Como uma técnica para solução destes problemas, é proposta uma técnica chamada moldagem de estampagem termoplástica (TP-SMC). Este é um processo de moldagem no qual fibras cortadas previamente im- pregnadas com uma resina termoplástica são aquecidas a um ponto de fu- são ou mais ou uma temperatura escoável ou mais da resina e colocadas em uma parte de um molde, imediatamente a seguir o molde é fechado, e as fibras e a resina são deixadas escoar no molde, pelo que obtendo uma for- ma de produto, seguido por resfriamento para formar um produto de forma.

De acordo com esta técnica, moldagem é possível para um período de tem- po curto tal como cerca de 1 minuto através de uso de fibras previamente impregnadas com a resina.

Existem Documentos Patentes 1 e 2 com relação a processos para produção de feixes de fibras cortadas e materiais de mol- dagem.

Entretanto, estes são métodos utilizando materiais de moldagem conhecidos por SMC ou folhas estampáveis.

Em tal moldagem de estampa- gem termoplástica, as fibras e a resina são deixadas fluírem no molde, de modo que ali pode haver problemas de falha para produção de uma de pa- rede fina e orientação de fibra é perturbada à medida que a orientação torna- se fora de controle.

Como um meio para a produção de uma de parede fina sem permi- tirfluxo de fibras, é proposta uma técnica de preparação de uma folha fina de fibras de reforço através de um processo de fabricação de papel, e a seguir, impregnação de folha com uma resina para preparar um prepreg (Documento Patente 3). No processo de fabricação de papel, as fibras de reforço são deixadas serem homogeneamente dispersas em uma dispersão aquosa, de modo que as fibras de reforço estejam em uma forma de fibra única. (Documento Patente 1)JP-A-2009-114611 (Documento Patente 2)JP-A-2009-114612 (Documento Patente 3)JP-A-2010-235779 Exposição da Invenção Problemas que a Invenção Resolve Problemas para a invenção resolver referem-se a uma esteira randômica usada como uma pré-forma de um produto conformado de mate-

rial compósito reforçado com fibra e um material compósito com fibra de re- forço obtido da mesma.

A esteira randômica da invenção é caracterizada em que uma resina de matriz termoplástica pode ser facilmente impregnada em feixes de fibras de reforço e entre fibras simples das fibras de reforço na es- teira randômica, e pelo que sendo capaz de prover um material compósito reforçado com fibra que é fino em espessura e excelente em propriedades físicas mecânicas.

Meios Para Solução de Problemas Na invenção, foi verificado que uma resina matriz termoplástica pode ser facilmente impregnada através de formação de uma esteira randô- mica incluindo uma resina termoplástica e fibras de reforço satisfazendo es- pecíficas condições de formação de feixe ou abertura, o que torna possível prover apropriadamente um material compósito reforçado com fibra, assim conduzindo à invenção.

Ou seja, a invenção é: uma esteira randômica caracterizada pelo fato de que o peso a- real de fibra de fibras de reforço com um comprimento de fibra médio de 5 a 100 mm é de 25 a 3000 g/m?, e é constituído por um feixe de fibras de refor- ço (A) composto por multifibras equivalentes a ou mais que o número de fi- bras simples crítico definido pela fórmula (1), a sua razão parra a quantidade total de fibras na esteira é de 30% em volume ou meais e menos que 90% em volume, e o número médio (N) das fibras no feixe de fibra de reforço (A) satisfaz a seguinte fórmula (2): número de fibras simples crítico = 600/D(1) 0,7 x 10º%D? < N <1x10º/D?(2) emquebDéo diâmetro médio de fibra (um) das fibras de reforço simples; um processo para produção de esteira randômica; e um material compósito de fibra de reforço obtido.

Efeito das Vantagens da Invenção A esteira randômica da invenção é preferivelmente utilizável co- mo uma pré-forma para preparar um material compósito reforçado com fibra conformado, e um material compósito reforçado com fibra excelente em qua- lidade de aparência de superfície pode ser pelo que provido.

Ainda, um ma-

terial compósito reforçado com fibra excelente em redução em espessura e isotropia pode ser provido através de uso de esteira randômica da invenção como uma pré-forma.

A esteira randômica da invenção, portanto, pode ser usada como a pré-forma para vários membros constituintes, por exemplo, placas internas, placas externas e membros constituintes de automóveis, vários aparelhos elétricos, estruturas e caixas de máquinas, e semelhantes.

Breve Descrição dos Desenhos A Fig. 1 é uma vista esquemática mostrando uma etapa de corte de um feixe de fibras; A Fig. 2 é um exemplo (vistas esquemáticas, frontal e em seção transversa) de um cortador espiral rotatório.

A Fig. 3 é um exemplo (vistas esquemáticas, frontal e em seção transversa) de um cortador de separação de fibra rotatório.

A Fig. 4 é um exemplo (vistas esquemáticas, frontal e em pers- pectiva)de um cortador tendo lâminas paralelas a uma direção de fibra.

Melhor Modo Para Realização da Invenção Modalidades exemplares da invenção serão por sua vez descri- tas abaixo.

Esteira Randômica A esteira randômica da invenção inclui fibras de reforço tendo um comprimento de fibra médio de 5 a 100 mm e uma resina termoplástica, o peso areal de fibra das fibras de reforço na esteira é de 25 a 3000 g/m?, para um feixe de fibras de reforço (A) composto por fibras simples equivalen- te a, ou mais que, o número de fibras simples crítico definido pela fórmula (1), asuarazão para a quantidade total de fibras na esteira é de 30% em volume a menos que 90% em volume, e o número médio (N) das fibras no feixe de fibra de reforço (A) satisfaz a seguinte fórmula (2): número de fibras simples crítico = 600/D(1) 0,7 x 10*º/D? < N <1x10”/D?º(2) ondeDéodiâmetro médio de fibra (um) das fibras de reforço simples.

Em um plano da esteira randômica, as fibras de reforço não são orientadas em uma direção específica, e são dispersas e dispostas em dire- ções randômicas. A esteira randômica da invenção é um material isotrópico no pla- no. Quando um produto conformado é obtido a partir da esteira randômica, isotropia das fibras de reforço na esteira randômica também é mantida no produto conformado. Isotropia da esteira randômica e o produto conformado a partir da mesma podem ser avaliados quantitativamente através de obten- ção de produto conformado a partir da esteira randômica e determinando a razão de módulos de tensão em duas direções em ângulos retos um para o outro. À medida que os valores dos módulos de tensão em duas direções, quando a razão obtida pela divisão de um maior por um menor não excede 2, ele é avaliado como sendo isotrópico. Quando a razão não excede 1,3, ele é avaliado como sendo excelente em isotropia.

O peso areal de fibra das fibras de reforço na esteira randômica está dentro da faixa de 25 a 3000 g/m?. A esteira randômica é útil como um prepreg, e várias densidades podem ser selecionados de acordo com a de- sejada moldagem.

Fibra de Reforço As fibras de reforço compondo a esteira randômica são descon- tínuas, e contêm fibras de reforço tendo um certa faixa de comprimento de fibra, pelo que sendo capaz de desenvolver uma função de reforço. O com- primento de fibra é expresso pelo comprimento médio de fibra determinado por medição de comprimento de fibra das fibras de reforço na esteira ran- dômica obtida. Processos para medição de comprimento médio de fibra in- cluem um processo de medição de comprimento de fibra de 100 fibras extra- ídas randomicamente, da ordem de milímetro, usando um calibre ou seme- lhante, e calculando sua média.

O comprimento médio de fibra das fibras de reforço na esteira randômica da invenção é de 5 a 100 mm, preferivelmente de 10 a 100 mm, mais preferivelmente de 15 a 100 mm, e ainda mais preferivelmente de 15 a 80 mm. Além disso, ele é preferivelmente de 20 a 60 mm.

Quando as fibras de reforço são cortadas para um certo compri- mento para produzir a esteira randômica por um processo de corte preferido das fibras de reforço descrito posteriormente, o comprimento médio de fibra das fibras na esteira torna-se aproximadamente equivalente ao comprimento decortede fibra.

As fibras de reforço compondo a esteira randômica são preferi- velmente pelo menos uma selecionada do grupo consistindo em fibras de carbono, fibras aramida e fibras de vidro. Estas podem ser usadas juntas, e acima de tudo, entretanto, as fibras de carbono são preferidas em que um material compósito de peso leve com excelente resistência pode ser provido. No caso das fibras de carbono, o diâmetro médio de fibra é preferivelmente de 3 a 12 um, e mais preferivelmente de 5 a 7 um.

Como as fibras de reforço, são preferivelmente usadas aquelas com um agente de cola aderido às mesmas, e o agente de cola é preferi- velmente de mais que O a 10 partes em peso baseado em 100 partes em peso das fibras de reforço. Grau de Abertura de Fibra A esteira randômica da invenção é caracterizada pelo fato de que é constituída por um feixe de fibras de reforço (A) compreendendo fibras de reforço de no minimo o número de fibras simples crítico definido por fór- mula (1), a razão do feixe de fibras para a quantidade total das fibras na es- teira é de 30% em volume a menos que 90% em volume.

Número crítico de fibras simples = 600/D(1) em que D é o diâmetro médio de fibra (um) das fibras de reforço simples. Na esteira, fibras simples ou feixes de fibras cada um composto por fibras simples de menos que o número crítico de fibras simples está presen- te como as fibras de reforço outras que não os feixes de fibras de reforço (A). Ou seja, na esteira randômica da invenção, a quantidade exis- tente dos feixes de fibras de reforço (A) composta por fibras simples equiva- lentes a,oumais que o número de fibras simples crítico definido pela fórmu- la (1), que é dependente do diâmetro médio de fibra, é ajustada para 30% em volume a menos que 90% em volume. Em outras palavras, o grau de abertura de fibra dos feixes de fibras de reforço é controlado para conter os particulares feixes de fibras de fibras simples igual a ou mais que o específi- co número de fibras e as fibras de reforço abertas outras que não aquelas na específica razão.

De modo a ajustar a quantidade existente dos feixes de fibras de reforço para 30% em volume ou mais e menos que 90% em volume, controle pode ser realizado, por exemplo, com a pressão de sopro de ar em uma etapa de abertura de fibra, ou semelhante.

Ainda, controle também po- de ser realizado através de ajuste de tamanho, por exemplo, a largura ou o número de fibras por largura do feixe, de um feixe de fibras a ser submetido auma etapa de corte.

Exemplos específicos incluem um processo de ampli- ação de largura do feixe de fibras por meio de extenção ou semelhante, se- guido por sujeição à etapa de corte, e um processo de provimento de uma etapa de corte em tiras antes de etapa de corte, e ainda inclui um processo de corte de feixe de fibras através do uso de uma assim chamada lâmina de separação de fibra onde muitas lâminas curtas são dispostas, e um processo de corte em tiras e simultaneamente cortando o feixe de fibras.

Condições preferidas serão descritas abaixo na seção da etapa de abertura de fibra.

No caso onde a razão dos feixes de fibras de reforço (A) para a quantidade total de fibras é de menos que 30% em volume, torna-se difícil obter um material compósito reforçado com fibra excelente em propriedades físicas mecânicas quando a esteira randômica da invenção é moldada, em- bora haja uma vantagem em que um material compósito excelente em quali- dade de aparência de superfície é obtido.

No caso onde a razão dos feixes de fibras de reforço (A) é 90% em volume ou mais, porções de fibras enre- dadas se tornam localmente espessas, resultando em falha para obtenção de um artigo de parede fina.

Isto anula o propósito da invenção.

A razão dos feixes de fibra de reforço (A) é mais preferivelmente de 30% em volume a menos que 80% em volume.

Ainda, o número médio (N) das fibras simples nos feixes de fi- bras de reforço (A) cada um compreendendo as fibras equivalentes a, ou mais que o número crítico de fibras simples satisfaz a seguinte fórmula (2): 0,7x10*/D?<N<110º/D?(2)

onde D é o diâmetro médio de fibra (um) das fibras de reforço simples. Aci- ma de tudo, o número médio (N) de fibras nos feixes de fibras de reforço (A) cada um composto por fibras simples igual a, ou mais que o número crítico de fibras simples é preferivelmente menos que 6x10*/D?. De modo a ajustar onúmero médio (N) de fibras nos feixes de fibras de reforço (A) para a faixa mencionada acima, também pode ser realizado controle para ajustar o ta- manho, por exemplo, a largura do feixe ou o número de fibras por largura do feixe de fibras, a ser submetido a uma etapa de corte, em um processo de produção preferido descrito posteriormente. Exemplos específicos incluem um processo de ampliação de largura do feixe de fibras através de extensão de fibra ou semelhante, seguido por sujeição à etapa de corte, e um proces- so de provimento de uma etapa de corte em tiras antes de etapa de corte. Ainda, o feixe de fibras pode ser cortado em tira ao mesmo tempo como sendo cortado.

Além disso, também é possível controlar o número médio (N) de fibras nos feixes de fibras de reforço (A) através de ajuste de grau de abertu- ra do feixe de fibras de corte com a pressão de ar soprado na etapa de aber- tura de fibra, ou semelhante. Condições preferidas serão descritas nas se- ções da etapa de abertura de fibra e a etapa de corte.

Especificamente, quando o diâmetro médio de fibras de carbono compondo a esteira randômica é de 5 a 7 um, o número crítico de fibras simples é de 86 a 120. Quando o diâmetro médio de fibras de carbono é de 5 um, o número médio de fibras nos feixes de fibras está dentro da faixa de mais que 280 a menos que 4000. Acima de tudo, ele é preferivelmente de 600 a72500,e mais preferivelmente de 600 a 1600. Quando o diâmetro mé- dio de fibra das fibras de carbono é de 7 um, o número médio de fibras no feixe de fibras está dentro da faixa de mais que 142 a menos que 2040. A- cima de tudo, ele é preferivelmente de 300 a 1500, e mais preferivelmente de 300 a 800.

Quando o número médio (N) de fibras nos feixes de fibras de re- forço (A) é 0,7x10*/D? ou menos, torna-se difícil obter um material compósito possuindo alto teor de volume de fibra (Vf). Ainda, quando o número médio

(N) de fibras nos feixes de fibras de reforço (A) é 1x10º/D? ou mais, porções espessas podem ocorrer localmente em materiais compósitos, as quais são responsáveis pela causa de vazios.

Quando um material compósito tendo uma espessura de 1 mm ou menos é pretendido ser obtido, uso de fibras simplesmente espalhadas resulta em uma grande desigualdade em peso areal de fibra para falhar na obtenção de boas propriedades físicas.

Ainda, quando todas as fibras são abertas, pode tornar-se fácil obter um mais fino.

Entretanto, o entrelaçamen- to de fibras aumenta para falha na obtenção de um tendo um alto teor de volume de fibra.

Torna-se possível obter a esteira randômica que é fina em espessura e excelente em propriedades físicas obtidas, através de uma es- teira randômica na qual os feixes de fibras de reforço (A) cada um composto por fibras simples igual a, ou mais que o número crítico de fibras simples definido pela fórmula (1) e fibras de reforço (B) em um estado de fibras indi- viduais simples ou feixe de fibras mais finas compreendendo fibras simples de menos que o número crítico de fibras simples que esteja presente ao mesmo tempo.

É possível ajustar a esteira randômica da invenção para várias espessuras, e através do uso desta como uma pré-forma, um produto con- formado de parede fina tendo uma espessura de cerca de 0,2 a 1 mm tam- bém pode ser apropriadamente obtido.

Ou seja, de acordo com a invenção, a esteira randômica talhada para a espessura de vários produtos conforma- dos desejados pode ser preparada, e é útil como uma pré-forma para um produto conformado fino, particularmente tal como uma camada de superfí- ciedeum material sanduíche.

Resina Termoplástica A esteira randômica da invenção contém uma resina termoplásti- ca sólida, e torna-se uma pré-forma para obtenção de um material compósito reforçado com fibra.

Na esteira randômica, a resina termoplástica está prefe- rivelmente presente em forma fibrosa e/ou em partículas.

As fibras de refor- ço e a resina termoplástica em forma fibrosa e/ou de partículas estão pre- sentes em um estado misturado, tornando desnecessário permitir que as fibras e a resina escoam em um molde, e a resina termoplástica pode ser facilmente impregnada nos feixes de fibras de reforço e espaços entre fibras simples das fibras de reforço no momento de moldagem. A resina termoplás- tica é preferivelmente formada em forma fibrosa e/ou em partículas. Dois ou mais tipos de resinas termoplásticas podem ser usados, e ainda, aquelas fibrosas e em partículas podem ser usadas juntas.

No caso de forma de resina fibrosa, a sua finura é preferivelmen- te de 100 a 5000 dtex, e mais preferivelmente de 1000 a 2000 dtex. Seu comprimento médio é preferivelmente de 0,5 a 50 mm, e mais preferivelmen- tede1la10mm.

No caso de forma em partículas, é preferivelmente exemplificada uma forma esférica, uma forma de tira ou uma forma cilíndrica tal como uma pelota. No caso de forma esférica, é preferivelmente enumerado um corpo de revolução de um círculo perfeito ou uma elipse, ou uma forma tal como uma forma de ovo. No caso de forma esférica, o tamanho médio de partícula é preferivelmente de 0,01 a 1000 um, mais preferivelmente de 0,1 a 900 um e ainda mais preferivelmente de 1 a 800 um. Embora não haja particular limi- tação sobre distribuição de tamanho de partícula, distribuição fina é mais preferida para o propósito de obtenção de um produto conformado mais fino.

Entretanto, desejada distribuição de tamanho de partícula obtida por uma operação tal como classificação pode ser usada.

No caso de uma forma de tira, é preferivelmente enumerada uma forma cilíndrica tal como uma pelota, uma forma prismática ou uma forma de prato, e uma forma retangular obtida através de corte fino de um filme tam- bémé preferida. Neste caso, um certo grau de razão de aspecto pode ser permitido, mas seu comprimento preferido deve ser considerado estar na mesma faixa como no caso da forma fibrosa mencionada acima.

Os tipos de resinas termoplásticas incluem, por exemplo, uma resina de cloreto de polivinila, uma resina de cloreto de polivinilideno, uma resina de acetato de vinila, uma resina de álcool polivinílico, uma resina de poliestireno, uma resina de acrilonitrila — estireno (resina AS), resinas de a- crilonitrila — butadieno — estireno (resina ABS), uma resina acrílica, uma resi-

na metacrílica, uma resina de polietileno, uma resina de polipropileno, uma resina de poliamida 6, uma resina de poliamida 11, uma resina de poliamida 12, uma resina de poliamida 46, uma resina de poliamida 66, uma resina de poliamida 610, uma resina de poliacetal, uma resina de policarbonato, uma resina de tereftalato de polietileno, uma resina de naftalato de polietileno, uma resina de tereftalato de polibutileno, uma resina de naftalato de polibuti- leno, uma resina de poliarilato, uma resina de polifenileno éter, uma resina de sulfeto de polifenileno, uma resina polissulfona, uma resina poli éter sul- fona, uma resina poliéter éter cetona, uma resina ácido poli lático e seme- lhantes. Estas resinas termoplásticas podem ser usadas sozinhas ou em combinação de uma pluralidade das mesmas. A quantidade existente da resina termoplástica na esteira ran- dômica é preferivelmente de 50 a 1000 partes em peso baseado em 100 partes em peso das fibras de reforço. Ela é mais preferivelmente de 55 a 500 partes em peso baseado em 100 partes em peso das fibras de reforço, e ainda mais preferivelmente de 60 a 300 partes em peso baseado em 100 partes em peso das fibras de reforço. Outros Agentes A esteira randômica da invenção pode conter aditivos tais como vários materiais de enchimento fibrosos ou não-fibrosos feitos de fibras or- gânicas ou inorgânicas, um retardador de chama, um agente resistente a UV, um pigmento, um agente de liberação, um agente amaciante, um plastifican- te, e um tensoativo, dentro da faixa não prejudicando o objeto da invenção. Processo de Produção Um processo para preferivelmente obter a esteira randômica da invenção será descrito abaixo. A esteira randômica da invenção é preferi- velmente produzida através das seguintes etapas 1 a 4.

1. A etapa de corte de feixes de fibras de reforço,

2. A etapa de introdução de feixes de fibras de reforço cortadas emum tubo, e abertura de feixe de fibras através de sopro de ar,

3. A etapa de aplicação de espalhamento e concorrentemente sucção das fibras reforçadas abertas, junto com uma resina termoplástica fibrosa ou em partículas, e espargimento de fibras de reforço e a resina ter- moplástica, e

4. A etapa de fixação de fibras de reforço e a resina termoplásti- ca que foi aplicada.

Ou seja, a invenção inclui um processo para produção de uma esteira randômica incluindo as etapas 1 a 4 mencionadas acima. As respec- tivas etapas serão descritas em detalhes abaixo.

Etapa de Corte Um processo para corte de fibras de reforço no processo da in- venção é especificamente a etapa de corte de feixe de fibras de reforço u- sando uma lâmina. Como a lâmina usada para corte, é preferida um cortador rotatório ou semelhante. Como o cortador rotatório, é preferido um com uma lâmina espiral ou uma assim chamada lâmina de separação de fibra na qual muitas lâminas curtas estão arranjadas. Uma específica vista esquemática da etapa de corte é mostrada na Fig. 1. Um exemplo do cortado rotatório tendo a lâmina espiral é mostrado na Fig. 2, e um exemplo do cortador rota- tório tendo a lâmina de separação de fibra é mostrado na Fig. 3. De modo a ajustar o número médio (N) de fibras nos feixes de fi- bras de reforço (A) para a faixa preferida da invenção, controle é preferivel- mente realizado através de ajuste de tamanho de um feixe de fibras, por e- xemplo, a largura do feixe ou o número de fibras por largura, a ser submeti- do à etapa de corte. Como o feixe de fibras provido para a etapa de corte, o feixe de fibras de reforço previamente tendo um número de feixes de fibras dentro de faixa da fórmula (2) é preferivelmente usado. Em geral, entretanto, quanto menor é o número de feixes de fibras, mais caro se torna o preço de fibra. Assim quando o feixe de fibras de reforço tendo um alto número de feixes de fibras, que é disponível de modo barato, é usado, o feixe de fibras é preferi- velmente submetido à etapa de corte após ajuste de largura ou o número de fibras por largura do feixe de fibras a ser submetido à etapa de corte. Seus exemplos específicos incluem um processo de espalhar finamente o feixe de fibras através de abertura ou semelhante para ampliar sua largura, seguido por sujeição à etapa de corte, e um processo de provimento de uma etapa de corte em tiras do feixe de fibras antes de etapa de corte. No caso do pro- vimento de etapa de corte em tiras prévio, o feixe de fibras é submetido à etapa de corte após o feixe de fibras ter sido previamente finalizado para corte. Neste caso, uma lâmina plana comum, uma lâmina espiral ou seme- lhante não tendo mecanismo especial pode ser usada apropriadamente co- mo o cortador.

Ainda, seus exemplos incluem um processo de corte de feixe de fibras através de uso de lâmina de separação de fibra e um processo de cor- tedetirasde feixe de fibras ao mesmo tempo de corte do mesmo através de uso de um cortador tendo uma função de formação de tiras.

No caso de uso de lâmina de separação de fibra, o número mé- dio (N) de fibras pode ser diminuído através de uso de um tendo uma estrei- ta largura de lâmina, e ao contrário, o número médio (N) de fibras pode ser aumentado através de uso de um tendo uma ampla largura de lâmina.

Além disso, como o cortador tendo a função de formação de tiras, um exemplo de um cortador de separação de fibra com lâminas tendo a fun- ção de corte de tiras, que são paralelas a uma direção de fibra, em adição a lâminas perpendiculares à direção de fibra, é mostrado na Fig. 4. No corta- dorde Fig.4,lâminas curtas perpendiculares à direção de fibra são espiral- mente providas em certos intervalos, e ao mesmo tempo sendo cortadas por estas, as fibras podem ser cortadas pelas lâminas paralelas à direção de fibra.

Na lâmina de separação de fibra como mostrada na Fig. 2, lâmi- nas paralelas à direção de fibra também podem ser providas entre as lâmi- nas de separação de fibra.

De modo a obter a esteira randômica para uma resina termoplás- tica, de fibra de reforço, que é excelente em qualidade de aparência de su- perfície, a desigualdade em peso areal de fibra das fibras tem um efeito sig- nificante. De acordo com um cortador rotatório no qual uma lâmina plana comum é arranjada, as fibras são cortadas descontinuamente. Quando as fibras são introduzidas como tais na etapa de aplicação, a desigualdade o-

corre na esteira.

Da mesma maneira, é possível produzir uma esteira com uma pequena desigualdade em peso areal de fibra através de corte contínuo de fibras sem interrupção através de uso de uma lâmina com um ângulo de- finido.

Ou seja, para o propósito de corte contínuo das fibras de reforço, a lâmina é preferivelmente disposta sobre o cortador rotatório regularmente em um específico ângulo.

As fibras são preferivelmente cortadas em uma maneira tal que o ângulo entre uma direção circunferencial e uma direção de arranjo da lâmina satisfaça a seguinte fórmula (3): Passo das lâminas = largura de uma tira de fibras de reforço x tg(90-8)(3) ondeBéo ângulo entre a direção circunferencial e a direção de arranjo da lâmina.

O passo lâminas na direção circunferencial é refletido como tal no comprimento de fibra das fibras de reforço.

As Figuras 2 a 4 são exemplos das lâminas nas quais o ângulo é definido como descrito acima, e o ângulo 8 entre a direção circunferencial e a direção de arranjo da lâmina nestes cortadores é mostrado nas figuras.

Etapa de Abertura de Fibra A etapa de abertura de fibra no processo da invenção é uma e- tapa de abertura de um feixe de fibras através de introdução de fibras de reforço de corte em um tubo e soprando ar para as fibras.

O grau de abertu- ra de fibra, a quantidade existente dos feixes de fibras de reforço (A) e o número médio (N) de fibras simples nos feixes de fibras de reforço (A) po- dem ser apropriadamente controlados pela pressão de ar ou semelhante.

Na etapa de abertura de fibras, as fibras de reforço podem ser abertas através de sopro direto de ar para o feixe de fibras em uma velocidade de vento de 1 a 1000 m/s, preferivelmente através de orifícios de sopro de ar comprimido.

A velocidade de vento é preferivelmente de 5 a 500 m/s, e mais preferivel- mente de mais que 50 a 500 m/s.

Especificamente, orifícios tendo um diâme- tro de cerca de 1 a 2 mm são feitos em vários locais no tubo através do qual as fibras de reforço passam, e uma pressão de 0,01 a 1,0 MPa, mais prefe- rivelmente cerca de 0,2 a 0,8 MPa, é aplicada a partir do exterior para soprar diretamente ar comprimido para o feixe de fibras.

O feixe de fibras pode permanecer mais através de diminuição de velocidade de vento, e ao contrá- rio, o feixe de fibras pode ser aberto para formar uma única fibra através de aumento de velocidade de vento.

Etapa de Aplicação A etapa de aplicação no processo da invenção é constituída por etapas de sucção de fibras de reforço abertas, junto com a resina termoplás- tica fibrosa ou em partículas, ao mesmo tempo em que espalhando as mes- mas, e espargindo as fibras de reforço e resina termoplástica ao mesmo tempo.

As fibras de reforço abertas e a resina termoplástica fibrosa ou em partículas são aplicadas sobre uma folha, especificamente sobre uma folha que respira montada em uma porção inferior de uma máquina de abertura de fibra, preferivelmente ao mesmo tempo.

Na etapa de aplicação, a quantidade de suprimento da resina termoplástica é preferivelmente de 50 a 1000 partes em peso baseado em 100 partes em peso das fibras de reforço.

A resina termoplástica é mais pre- ferivelmente de 55 a 500 partes em peso baseado em 100 partes em peso das fibras de reforço, e ainda mais preferivelmente de 60 a 300 partes em peso baseado em 100 partes em peso das fibras de reforço.

As fibras de reforço e a resina termoplástica fibrosa ou particular são preferivelmente espargidas de modo a serem aqui orientadas bidimensi- onalmente.

De modo a aplicar as fibras abertas enquanto orientando as mesmas em duas dimensões, um processo de aplicação e o seguinte pro- cesso de fixação tornam-se importantes.

No processo de aplicação das fi- bras de reforço, é preferido usar um tubo afilado de uma forma cônica ou semelhante.

No tubo de um cone circular ou semelhante, ar é difundido para diminuir a taxa de fluxo no tubo, e neste momento, força rotacional é dada às fibras de reforço.

As fibras de reforço abertas no tubo cônico através de utili- zação deste efeito Venturi podem ser preferivelmente espalhadas e espargi- das.

Ainda, a seguinte etapa de fixação e a etapa de aplicação podem ser realizadas ao mesmo tempo, ou seja, as fibras podem ser fixadas en- quanto sendo aplicadas e depositadas.

É preferido que as fibras sejam espa-

lhadas sobre uma folha aspirável móvel tendo um mecanismo de sucção para deposição das mesmas em forma de esteira, seguido por sua fixação naquele estado.

Neste caso, quando a folha aspirável é constituída por um transportador compreendendo uma rede, e as fibras são ali depositadas en- quanto continuamente movendo a mesma em uma direção, a esteira randô- mica pode ser continuamente formada.

Ainda, a folha aspirável pode ser movida para frente e para trás e ao redor, pelo que obtendo deposição uni- forme.

Além disso, também é preferido que uma borda de frente de uma uni- dade de aplicação (espargimento) das fibras de reforço e a resina termoplás- tica seja feita recíproca em uma direção perpendicular à direção de movi- mento do suporte aspirável movendo continuamente, e pelo que continua- mente realizando a aplicação e fixação.

As fibras de reforço e a resina termoplástica são preferivelmente uniformemente espargidas sem desigualdade na esteira randômica.

Etapade Fixação A etapa de fixação no processo da invenção é uma etapa de fi- xação de fibras de reforço aplicadas e resina termoplástica.

Preferivelmente, ar é sugado a partir de uma porção inferior da folha aspirável para fixar as fibras.

A resina termoplástica espalhada junto com as fibras de reforço tam- bémé fixada enquanto sendo misturada, através de sucção de ar no caso de forma fibrosa ou junto com as fibras de reforço mesmo no caso de forma em partículas.

A esteira altamente orientada biaxialmente pode ser obtida atra- vés de sucção a partir da porção inferior através de folha aspirável.

Ainda, a resina termoplástica em partículas ou fibrosa pode ser sugada usando pres- são negativa gerada, e além disso, facilmente misturada com as fibras de reforço por fluxo de difusão gerado no tubo.

No resultante material base de reforço, a distância de movimento da resina é curta em uma etapa de im- pregnação através da presença da resina termoplástica na vizinhança das fibrasde reforço, de modo que é possível impregnar a resina por um período de tempo relativamente curto.

Também é possível previamente fixar um teci- do não-tecido aspirável ou semelhante feito do mesmo material como a resi-

na matriz a ser usada para uma parte de fixação como uma folha aspirável, seguido por espargimento de fibras de reforço e as partículas sobre o tecido não-tecido.

Através do processo de produção preferido mencionado acima daesteirarandômica, ali pode ser obtida a esteira randômica de fibras orien- tada bidimensionalmente e contendo poucas fibras cujos eixos longos são tridimensionalmente orientados.

A etapa de aplicação e a etapa de fixação podem ser realizadas ao mesmo tempo.

Também, quando a esteira randômica é produzida indus- trialMente, a aplicação e fixação são preferivelmente realizadas ao mesmo tempo enquanto movendo a folha aspirável.

Ainda, também é preferido que a borda de frente da unidade de aplicação (espargimento) das fibras de re- forço e a resina termoplástica sejam recíprocas em uma direção perpendicu- lar à direção de movimento do suporte aspirável movendo continuamente, e peloque realizando continuamente a aplicação e a fixação.

Material Compósito Reforçado com Fibra A esteira randômica da invenção é moldada como uma pré- forma, e pelo que sendo capaz de obter um material compósito reforçado com fibra compreendendo as fibras de reforço e a resina termoplástica.

Co- mo processos de moldagem, moldagem de prensa e/ou termoformação são preferidos.

A esteira randômica da invenção é caracterizada por ser facil- mente impregnada com uma resina termoplástica, de modo que moldagem é realizada por moldagem de prensagem quente ou semelhante para ser ca- paz de obter eficientemente o material compósito reforçado com fibra.

Espe- cificamente, é preferido que a resina termoplástica na esteira randômica seja fundida sob pressão e impregnada nos feixes de fibra de reforço e espaços entre as fibras simples das fibras de reforço, seguido por resfriamento para realizar moldagem.

Assim, por exemplo, o material compósito reforçado com fibra semelhante à placa pode ser eficientemente obtido para um curto período de tempo.

O material compósito reforçado com fibras semelhante à placa é ain- da útil como um prepreg para moldagem tridimensional, particularmente co-

mo um prepreg para moldagem em prensa. Especificamente, o produto mol- dado pode ser obtido através de assim chamada prensa fria onde folha de material compósito reforçado com fibras semelhante a placa é aquecido para o ponto de fusão ou maior, ou para a temperatura de transição vítrea ou maiorda resina, e um ou uma pluralidade de folhas são empilhadas de acor- do com a forma do produto conformado a ser obtido são colocadas em um molde e mantidas em uma temperatura menor que o ponto de fusão ou me- nor que a temperatura de transição vítrea da resina, pressurizado e a seguir resfriado.

Alternativamente, o produto conformado pode ser obtido através de assim chamada prensa quente onde o material compósito reforçado com fibras semelhante a placa é colocado em um molde, moldagem em prensa é realizada, enquanto elevando a temperatura para o ponto de fusão ou maior ou para a temperatura de transição vítrea ou maior, e então, o molde é res- friado para uma temperatura menor que o ponto de fusão ou menor que a temperatura de transição vítrea.

Ou seja, a invenção inclui o material compósito reforçado com fi- bras obtido da esteira randômica. Como descrito acima, na esteira randômi- ca da invenção, as fibras de reforço e a resina termoplástica são misturadas e presentes próximas uma da outra, de modo que a resina termoplástica po- de ser facilmente impregnada sem necessidade de permitir as fibras e resina fluírem no molde. Também, no material compósito reforçado com fibra obtido a partir da esteira randômica da invenção, torna-se possível manter a confi- guração das fibras de reforço, ou seja, isotropia. Ainda, o grau de abertura de fibra das fibras de reforço na esteira randômica também é apropriada- mente mantido no material compósito reforçado com fibras.

Ou seja, a invenção é preferivelmente um material compósito ob- tido da esteira randômica mencionada acima, que é caracterizado pelo fato de que o material compósito compreende fibras de reforço tendo um com- primento de fibra médio de mais que 5 a 100 mm e uma resina termoplástica, as fibras de reforço que são substancialmente orientadas randomicamente bidimensionalmente, que para feixes de fibras de reforço (A) cada um com-

posto por fibras simples equivalentes a, ou mais que o número crítico de fi- bras simples definido por fórmula (1), a sua razão para a quantidade total das fibras é de 30% em volume a menos que 90% em volume, e que o nú- mero médio (N) de fibras simples nos feixes de fibras de reforço (A) satisfaz aseguinte fórmula (2): Número crítico de fibras simples = 600/D(1) 0,7xX10º/D?º<N<1x10%/D?(2) onde D é o diâmetro de fibra médio (um) das fibras simples de reforço.

O comprimento de fibra médio e feixes de fibras das fibras de re- forço no material compósito podem ser medidos na mesma maneira como na esteira randômica, após a resina ser removida do material compósito.

Exemplos Exemplos são mostrados abaixo, mas a invenção não deve ser construída como sendo limitada aos mesmos. 1) Análise de Feixes de Fibras de Reforço em Esteira Randômica Uma esteira randômica é cortada para um tamanho de cerca de 100 mm x 100 mm.

Feixes de fibras são todos tomados com uma pinça a partir da esteira que foi cortada, e o número de feixes (1) dos feixes de fibras de refor- ço(A)eo comprimento (Li) e peso (Wi) dos feixes de fibras são medidos e anotados.

Para feixes de fibras que são pequenos em um tal grau que eles não podem ser tomados com pinças, o seu peso (Wk) é finalmente medido como um todo.

Para a medição do peso, é usada uma balança que mede abaixo de 1/100 mg.

A partir de diâmetro de fibra (D) das fibras de reforço usadas na esteira randômica, o número crítico de fibras simples é calculado, e divisão nos feixes de fibras de reforço (A) compreendendo fibras simples equivalente a ou mais que o número crítico de fibras simples e as outras é realizada.

Incidentalmente, no caso onde dois ou mais tipos de fibras de re- forço são usados, divisão é realizada para cada tipo de fibras, e a medição e avaliação são realizadas para cada uma.

Um processo de determinação de número médio (N) de fibras para os feixes de fibras de reforço (A) é como se segue.

O número de fibras

(Ni) em cada feixe de fibras de reforço é determinado a partir da finura (F) das fibras de reforço usadas, através da seguinte fórmula: Ni = Wi/(LixF) O número médio (N) de fibras nos feixes de fibras de reforço (A) é determinado a partir do número de feixes (1) dos feixes de fibra de reforço (A) através da seguinte fórmula: N = >Ni/l A razão (VR) dos feixes de fibras de reforço (A) para a quantida- de total de fibras da esteira é determinada usando o peso areal de fibra (p) das fibras de reforço através da seguinte fórmula: VR=Z(Wi/p)x100/((Wk+ZWi)/p) 2) Análise de comprimento médio de fibra de fibras de reforço contidas em esteira randômica ou material compósito Os comprimentos de 100 fibras extraídas randomicamente de uma esteira randômica ou um material compósito foram medidos até milíme- tro com um calibre e uma lupa e anotados.

A partir dos comprimentos (Li) de todas as fibras de reforço medidas, o comprimento médio de fibra (La) foi determinado através da seguinte fórmula.

No caso do material compósito, após uma resina ser removida em um forno a 500ºC por cerca de 1 hora, as fibrasde reforço foram extraídas.

La=ZLi/100 3) Análise de feixe de fibras de reforço em material compósito Para uma placa moldada, por exemplo, o material compósito de fibra de reforço da invenção, após uma resina termoplástica ser removida em um forno a 500ºC por cerca de 1 hora, medição é realizada da mesma maneira como o processo mencionado acima na esteira randômica. 4) Análise de Orientação de Fibra em Material Compósito Como um processo para medição de isotropia de fibras após o material compósito ser moldado, um teste de tração nas bases de qualquer direção da placa moldada e uma direção perpendicular à mesma foi realiza- do para medir os módulos de tensão, e dos módulos de tensão medidos, a razão (E5) de um maior dividido por um menor foi medida.

Quanto mais pró-

xima de 1 é a razão dos módulos de tensão, mais excelente em isotropia é o material. Nestes exemplos, quando a razão dos módulos de elasticidade é 1,3 ou menos, ele é avaliado como sendo excelente em isotropia. Exemplo 1 Como fibras de reforço, foram usados fios de fibra de carbono, "Tenax" (marca registrada) STS40-24KS (diâmetro médio de fibra: 7 um, largura de fio: 10 mm) fabricadas por Toho TENAX Co,, Ltd., e o fio foi amplia- do em largura para uma largura de 20 mm. Como um dispositivo de corte, ali foi usado um cortador rotatório no qual uma lâmina espiral foi disposta sobre sua superfície, usando um carbeto cimentado. Neste momento, 8 na seguinte fór- mula (3) foi 63 graus, e o passo das lâminas foi ajustado para 10 mm de modo a cortar as fibras de reforço em um comprimento de fibra de 10 mm.

Passo das lâminas = largura de uma tira de fibra de reforço x ta(90-8)(3) onde 8 é o ângulo entre a direção circunferencial e a lâmina.

Para preparo de um dispositivo de abertura de fibra, niples fabri- cados de SUS 304 diferentes em diâmetros foram soldados para preparação de um tubo duplo e pequenos orifícios foram feitos em um tubo interior. Ar comprimido foi suprido entre o tubo interior e o tubo exterior usando um compressor. Neste momento, a velocidade de vento de ar a partir de peque- nosorifícios foi de 450 m/s. Este tubo foi disposto justo sob o cortador rotató- rio, e ainda, um tubo afilado foi soldado em uma sua porção inferior. Uma resina matriz foi suprida a partir da face lateral do tubo afilado. Como a resi- na matriz, foram usadas partículas obtidas por pulverização - congelada de pelotas de um policarbonato, "Panlite" (marca registrada L-1225L fabricado porTeijin Chemicals Ltd., seguido por ainda classificação através de 20 me- sh e 100 mesh. O tamanho de partícula médio do pulverizado de policarbo- nato foi de cerca de 710 um A seguir, uma mesa móvel em direções XY foi instalada sob uma saída do tubo afilado, e sucção foi realizada a partir de uma porção inferior da mesa com um soprador. Então, a quantidade de su- primento das fibras de reforço foi fixado para 180 g/minuto, e a quantidade de suprimento da matriz resina foi fixada para 480 g/minuto. O sistema foi operado para obter uma esteira randômica na qual as fibras de reforço e a resina termoplástica foram misturadas. A configuração das fibras de reforço na esteira randômica foi observada. Como um resultado, fibras foram ran- domicamente dispersas no plano e os eixos de fibra aproximadamente para- lelos a um plano. O comprimento médio de fibra das fibras de reforço da re- sultante esteira randômica foi de 10 mm, e a quantidade em peso areal de fibra de fibras foi de 200 g/m?.

Para a resultante esteira randômica, a razão dos feixes de fibras de reforço (A) e o número médio (N) de fibras foram examinados. Como um resultado, o número crítico de fibras simples definido pela fórmula (1) foi 86.

Paraos feixes de fibras de reforço (A), a sua razão para a quantidade total de fibras na esteira foi de 35%, e o número médio (N) de fibras nos feixes de fibra de reforço (A) foi de 240. Ainda, o pulverizado policarbonato foi disper- so nas fibras de reforço em um estado não tendo grandes desigualdades.

A resultante esteira randômica foi aquecida em uma máquina prensa aquecida a 300ºC, em 1 MPa por 3 minutos para obter uma placa moldada (o material compósito de fibra reforçada da invenção, daqui por di- ante a placa moldada) tendo uma espessura de 0,6 mm. Para a resultante placa moldada, foi realizada uma inspeção ultrassônica. Como um resultado, uma porção não-impregnada ou um vazio não foi observado.

Os módulos de tensão da resultante placa moldada em direções de O grau e 90 graus foram medidos. Como um resultado, a razão (E5) dos módulos de tensão foi 1,03, e orientação de fibra foi escassamente observa- da. Assim, o material no qual isotropia foi mantida pode ser obtido. Ainda, esta placa moldada foi aquecida em um forno a 500ºC por cerca de 1 hora pararemover a resina, e o comprimento médio de fibra das fibras de reforço foi determinado. Como um resultado, ele foi de 10 mm. A resina foi removida da placa moldada, e a razão dos feixes de fibra de reforço (A) e o número médio (N) de fibras foram examinados. Como um resultado, a razão dos fei- xes de fibra de reforço (A) para a quantidade total de fibras foi de 35%, e o número médio (N) de fibras nos feixes de fibras de reforço (A) foi 240. Dife- renças a partir dos resultados de medições mencionadas acima da esteira randômica não foram observadas.

Exemplo 2

Como fibras de reforço, foram usados fios de fibra de carbono, "Tenax" (marca registrada IMS60-12K(diâmetro médio de fibra: 5 um, largura de fio : 6 mm) fabricadas por Toho Tenax Co., Ltd.

Como um dispositivo de corte, foi usado um cortador rotatório no qual uma lâmina espiral foi disposta sobre uma sua superfície, usando um carbeto cimentado.

Como este corta- dor rotatório, ali foi usado um cortador de separação de fibra no qual lâminas paralelas a uma direção de fibra como mostrado na Fig. 4 foram providas em intervalos de 0,5 mm, para o propósito de miniaturização de feixes de fibras.

Neste momento, 8 na fórmula (3) mencionada acima foi 17 graus, e o passo das lâminas foi ajustado para 20 mm.

As fibras de reforço foram cortadas para um comprimento de fibra de 20 mm.

Como um dispositivo de abertura de fibra, um tubo tendo pequenos orifícios foi preparado, e ar comprimido foi suprido para o mesmo usando um compressor.

A velocidade de vento de ar a partir dos pequenos orifícios foi ajustada para 150 m/s.

Este tubo foi dis- posto justo sob o cortador rotatório, e ainda, um tubo afilado foi soldado a uma sua porção inferior.

Uma resina matriz foi suprida a partir de uma fase lateral do tubo afilado.

Como esta resina matriz, ali foram usadas fibras PA 66 (T5 Nylon fabricado por Asahi Kasei Fibers Corp., finura: 1400 dtex) que foram cortadas secas para 2 mm.

A seguir, uma mesa móvel em direções XY foi instalada sob uma saída do tubo afilado, e sucção foi realizada a partir de uma porção inferior da mesa com um soprador.

Então, a quantidade de suprimento das fibras de reforço foi fixada para 1000 g/minuto, e a quantida- de de suprimento da matriz resina foi fixada para 3000 g/minuto.

O sistema foioperado para obter uma esteira randômica na qual as fibras de reforço e a resina termoplástica foram misturadas.

A configuração das fibras de refor- ço na esteira randômica foi observada.

Como um resultado, os eixos das fibras de reforço foram aproximadamente paralelos a um plano, e randomi- camente dispersos no plano.

O comprimento médio de fibra das fibras de reforço da resultante esteira randômica foi de 20 mm, e a quantidade de pe-

so areal de fibra de fibras foi de 1000 g/m?.

Para a resultante esteira randômica, a razão dos feixes de fibras de reforço (A) e o número médio (N) de fibras foram examinados.

Como um resultado, o número crítico de fibras simples definido pela fórmula (1) foi 120. Para os feixes de fibras de reforço (A), a sua razão para a quantidade total defibrasna esteirafoide 86%, e o número médio (N) de fibras nos feixes de fibra de reforço (A) foi de 900. Ainda, as fibras de nylon foram dispersas nas fibras de reforço em um estado não tendo grandes desigualdades.

A resultante esteira randômica foi aquecida em uma máquina prensa aquecida a 280ºC, em 1 MPa por 3 minutos para obter uma placa moldada tendo uma espessura de 3,2 mm.

Para a resultante placa moldada, foi realizada uma inspeção ultrassônica.

Como um resultado, uma porção não-impregnada ou um vazio não foi reconhecido.

Os módulos de tensão da resultante placa moldada em direções de O-grau e 90-graus foram medidos.

Como um resultado, a razão (ES) dos módulos de elasticidade foi 1,07, e orientação de fibra foi escassamente ob- servada.

Assim, o material no qual isotropia foi mantida pode ser obtido.

A- inda, esta placa moldada foi aquecida em um forno a 500ºC por cerca de 1 hora para remover a resina, e o comprimento médio de fibra das fibras de reforço foi determinado.

Como um resultado, ele foi de 20 mm.

A resina foi removida da placa moldada, e a razão dos feixes de fibra de reforço (A) e o número médio (N) de fibras foram examinados.

Como um resultado, a razão dos feixes de fibra de reforço (A) para a quantidade total de fibras foi de 86%, e o número médio (N) de fibras nos feixes de fibras de reforço (A) foi 900. Diferenças a partir dos resultados de medições mencionadas acima da estei- rarandômica não foram observadas.

Exemplo 3 Como fibras de reforço, ali foram usadas fios de fibra de vidro, EX-2500 (diâmetro médio de fibra: 15 um, largura de fio: 9 mm) fabricadas por Nippon Electric Glass Co., Ltd.

Como um dispositivo de corte, ali foi usa- doum cortador rotatório no qual lâminas curtas em uma direção de 90 graus para as fibras foram dispostas obliquamente e uma lâmina de separação de fibra foi disposta sobre uma sua superfície, usando um carbeto cimentado.

À largura da lâmina foi de 1 mm, e ainda, lâminas paralelas a uma direção de fibra foram providas entre as lâminas, para o propósito de miniaturização de feixes de fibras. Neste momento, 8 na fórmula (3) mencionada acima foi 10 graus, e o passo de lâminas foi ajustado para 50 mm. As fibras reforço foram cortadas para um comprimento de fibra de 50 mm. Como um dispositivo de abertura de fibra, foi usado o mesmo dispositivo usado no Exemplo 1. A ve- locidade de vento de ar a partir dos pequenos orifícios foi ajustada para 350 m/s através de diminuição de pressão do compressor. Este tubo foi disposto justo sob o cortador rotatório, e ainda, um tubo afilado foi soldado a uma sua porção inferior. Uma resina matriz foi suprida a partir de uma fase lateral do tubo afilado. Como esta resina matriz, ali foi usado um pulverizado obtido por pulverização — congelada de um policarbonato, "Panlite" (marca registrada) L-1225L fabricado por Teijin Chemicals Ltd., seguido por ainda classificação através de 30 mesh e 200 mesh. Neste momento, seu tamanho de partícula médio foi de cerca de 360 um. A seguir, uma mesa móvel em direções XY foi instalada sob uma saída do tubo afilado, e sucção foi realizada a partir de uma porção inferior da mesa com um soprador. Então, a quantidade de su- primento das fibras de reforço foi fixada para 300 g/minuto, e a quantidade de suprimento da matriz resina foi fixada para 600 g/minuto. O sistema foi operado para obter uma esteira randômica na qual as fibras de reforço e a resina termoplástica foram misturadas. A configuração das fibras de reforço na esteira randômica foi observada. Como um resultado, os eixos das fibras de reforço foram aproximadamente paralelos a um plano, e randomicamente dispersos no plano. O comprimento médio de fibra das fibras de reforço da resultante esteira randômica foi de 50 mm, e a quantidade em peso areal de fibra de fibras foi de 300 g/m?.

Para a resultante esteira randômica, a razão dos feixes de fibras de reforço (A) e o número médio (N) de fibras foram examinados. Como um resultado, o número crítico de fibras simples definido pela fórmula (1) foi 40.

Para os feixes de fibras de reforço (A), a sua razão para a quantidade total de fibras na esteira foi de 68%, e o número médio (N) de fibras nos feixes de fibra de reforço (A) foi de 60. Ainda, o pulverizado de policarbonato foi dis- perso nas fibras de reforço em um estado não tendo grandes desigualdades.

A resultante esteira randômica foi aquecida em uma máquina prensa aquecida a 300ºC, em 1 MPa por 3 minutos para obter uma placa — moldada tendo uma espessura de 0,6 mm.

Para a resultante placa moldada, foi realizada uma inspeção ultrassônica.

Como um resultado, uma porção não-impregnada ou um vazio não foi confirmado.

Como um resultado, a razão (ES) dos módulos de elasticidade foi 1,14, e orientação de fibra foi escassamente ob- servada.

Assim, o material no qual isotropia foi mantida pode ser obtido.

Como um resultado, ele foi de 50 mm.

Como um resultado, diferen- ças a partir dos resultados de medições mencionadas acima da esteira ran- dômica não foram observadas.

Exemplo 4 Como fibras de reforço, foram usados fios de fibra de carbono, "Tenax" (marca registrada) STS40-24KS (diâmetro médio de fibra: 7 um, largura de fio: 10 mm) fabricadas por Toho Tenax Co,, Ltd., que foram aber- tas para uma largura de fibra de 30 mm.

Neste momento, 8 na fórmula (3) mencionada acima foi 45 graus, e o passo das lâminas foi ajus- tado para 30 mm de modo a cortar as fibras de reforço para um comprimento de fibra de 30 mm.

Para preparação de um dispositivo de abertura de fibra, niples fabricados de SUS 304 de diferentes diâmetros foram soldados para preparar um tubo duplo e pequenos orifícios foram feitos em um tubo interior.

Ar comprimido foi suprido entre o tubo interior e um tubo exterior usando um compressor.

Neste momento, a velocidade de vento de ar a partir de peque-

nos orifícios foi de 200 m/s. Este tubo foi disposto justo sob o cortador rotató- rio, e ainda, um tubo afilado foi soldado a uma sua porção inferior. Uma resi- na matriz foi suprida a partir de uma fase lateral do tubo afilado. Como esta resina matriz, ali foram usadas pelotas de pulverização — congelada de um policarbonato, "Panlite" (marca registrada) L-1225L fabricado por Teijin Chemicals Ltd., seguido por ainda classificação através de 20 mesh e 100 mesh. O tamanho médio de partícula do pulverizado de policarbonato foi de cerca de 710 um. A seguir, uma mesa móvel em direções XY foi instalada sob uma saída do tubo afilado, e sucção foi realizada a partir de uma porção inferior da mesa com um soprador. Então, a quantidade de suprimento das fibras de reforço foi fixada para 1000 g/minuto, e a quantidade de suprimento da matriz resina foi fixada para 1100 g/minuto. O sistema foi operado para obter uma esteira randômica na qual as fibras de reforço e a resina termo- plástica foram misturadas. A configuração das fibras de reforço na esteira randômica foi observada. Como um resultado, os eixos das fibras de reforço foram aproximadamente paralelos a um plano, e randomicamente dispersos no plano. O comprimento médio de fibra das fibras de reforço da resultante esteira randômica foi de 30 mm, e a quantidade em peso areal de fibra de fibras foi de 1000 g/m?.

Para a resultante esteira randômica, a razão dos feixes de fibras de reforço (A) e o número médio (N) de fibras foram examinados. Como um resultado, o número crítico de fibras simples definido pela fórmula (1) foi 86. Para os feixes de fibras de reforço (A), a sua razão para a quantidade total de fibras na esteira foi de 60%, e o número médio (N) de fibras nos feixes de fibra de reforço (A) foi de 1620. Ainda, o pulverizado de policarbonato foi disperso nas fibras de reforço em um estado não tendo grandes desigualda- des.

Três camadas da resultante esteira randômica foram empilhadas, e aquecidas em uma máquina prensa aquecida a 300ºC, em 1 MPa por 3 minutos para obter uma placa moldada tendo uma espessura de 1,5 mm.

Para a resultante placa moldada, foi realizada uma inspeção ultrassônica.

Como um resultado, uma porção não-impregnada ou um vazio não foi con- firmado.

Como um resultado, a razão (E5) dos módulos de elasticidade foi 1,01, e orientação de fibra foi escassamente ob- servada.

Assim, o material no qual isotropia foi mantida pode ser obtido.

Como um resultado, ele foi de 30 mm.

Exemplo 5 Como fibras de reforço, foram usados fios de fibra de carbono, "Tenax" (marca registrada STS40-24KS (diâmetro médio de fibra: 7 um, lar- gura de fio: 10 mm) fabricadas por Toho Tenax Co., Ltd., que foram abertas para uma largura de fibra de 20 mm.

Como um dispositivo de corte, foi usa- do um cortador rotatório no qual uma lâmina espiral foi disposta sobre uma sua superfície, usando um carbeto cimentado.

Neste momento, 6 na fórmula (3) mencionada acima foi 68 graus, e o passo das lâminas foi ajustado para 8 mm de modo a cortar as fibras de reforço para um comprimento de fibra de 8 mm.

Para preparação de um dispositivo de abertura de fibra, niples fabri- cados de SUS 304 de diferentes diâmetros foram soldados para preparar um tubo duplo e pequenos orifícios foram feitos em um tubo interior.

Ar compri- mido foi suprido entre o tubo interior e um tubo exterior usando um compres- sor.

Neste momento, a velocidade de vento de ar a partir de pequenos orifí- cios foi de 350 m/s.

Este tubo foi disposto justo sob o cortador rotatório, e ainda, um tubo afilado foi soldado a uma sua porção inferior.

Uma resina matriz foi suprida a partir de uma fase lateral do tubo afilado.

Como esta re- sina matriz, ali foram usadas pelotas de pulverização — congelada de um policarbonato, "Panlite" (marca registrada) L-1225L fabricado por Teijin

Chemicals Ltd., seguido por ainda classificação através de 20 mesh e 100 mesh. O tamanho médio de partícula do pulverizado de policarbonato foi de cerca de 710 um. A seguir, uma mesa móvel em direções XY foi instalada sob uma saída do tubo afilado, e sucção foi realizada a partir de uma porção inferior da mesa com um soprador. Então, a quantidade de suprimento das fibras de reforço foi fixada para 1200 g/minuto, e a quantidade de suprimento da matriz resina foi fixada para 1600 g/minuto. O sistema foi operado para obter uma esteira randômica na qual as fibras de reforço e a resina termo- plástica foram misturadas. A configuração das fibras de reforço na esteira randômica foi observada. Como um resultado, os eixos das fibras de reforço foram aproximadamente paralelos a um plano, e randomicamente dispersos no plano. O comprimento médio de fibra das fibras de reforço da resultante esteira randômica foi de 8 mm, e a quantidade em peso areal de fibra de fibras foi de 1200 g/m?.

Para a resultante esteira randômica, a razão dos feixes de fibras de reforço (A) e o número médio (N) de fibras foram examinados. Como um resultado, o número crítico de fibras simples definido pela fórmula (1) foi 86. Para os feixes de fibras de reforço (A), a sua razão para a quantidade total de fibras da esteira foi de 38%, e o número médio (N) de fibras nos feixes de fibrade reforço (A) foi de 220. Ainda, o pulverizado de policarbonato foi dis- perso nas fibras de reforço em um estado não tendo grandes desigualdades.

Três camadas da resultante esteira randômica foram laminadas, e aquecidas em uma máquina prensa aquecida a 300ºC, em 1 MPa por 3 minutos para obter uma placa moldada tendo uma espessura de 1,9 mm.

Para a resultante placa moldada, foi realizada uma inspeção ultrassônica. Como um resultado, uma porção não-impregnada ou um vazio não foi reco- nhecido.

Os módulos de tensão da resultante placa moldada em direções de O-grau e 90-graus foram medidos. Como um resultado, a razão (Eô) dos — módulos de elasticidade foi 1,02, e orientação de fibra foi escassamente ob- servada. Assim, o material no qual isotropia foi mantida pode ser obtido. A- inda, esta placa moldada foi aquecida em um forno a 500ºC por cerca de 1 hora para remover a resina, e o comprimento médio de fibra das fibras de reforço foi determinado. Como um resultado, ele foi de 8 mm. A resina foi removida da placa moldada, e a razão dos feixes de fibra de reforço (A) e o número médio (N) de fibras foram examinados. Como um resultado, diferen- çasa partir dos resultados de medições mencionadas acima da esteira ran- dômica não foram observadas.

Exemplo 6 Como fibras de reforço, foram usados fios de fio de carbono, "Tenax" (marca registrada STS40-24KS (diâmetro médio de fibra: 7 um, lar- gurade fio 10 mm, resistência à tração de 4000 MPa) fabricadas por Toho Tenax Co., Ltd., que foram ampliadas em largura para uma largura de fibra de 30 mm. Para cortar o fio expandido, foi usado um cortador no qual lâmi- nas semelhantes a discos preparadas usando um carbeto cimentado foram dispostas em intervalos de 1 mm. Como um dispositivo de corte, ali foi usado um cortador rotatório no qual uma lâmina espiral foi disposta sobre uma sua superfície, usado um carbeto cimentado. Neste momento, 6 na fórmula (3) mencionada acima foi 45 graus, e o passo das lâminas foi ajustado para 30 mm de modo a cortar as fibras de reforço para um comprimento de fibra de 30 mm. Para preparar um dispositivo de abertura de fibra, niples fabricados de SUS 304 de diferentes diâmetros foram soldados para preparar um tubo duplo e pequenos orifícios foram feitos em um tubo interior. Ar comprimido foi suprido entre o tubo interior e um tubo exterior do dispositivo usando um compressor. Neste momento, a velocidade de vento de ar a partir de peque- nos orifícios foi de 350 m/s. Este tubo foi disposto justo sob o cortador rotató- rio, e ainda, um tubo afilado foi soldado a uma sua porção inferior. Uma resi- na matriz foi suprida a partir de uma fase lateral do tubo afilado. Como esta resina matriz, ali foram usadas pelotas de pulverização — congelada de um policarbonato, "Panlite" (marca registrada) L-1225L fabricado por Teijin Chemicals Ltd., seguido por ainda classificação através de 20 mesh e 100 mesh. O tamanho médio de partícula do pulverizado de policarbonato foi de cerca de 710 um. A seguir, uma mesa móvel em direções XY foi instalada sob uma saída do tubo afilado, e sucção foi realizada a partir de uma porção inferior da mesa com um soprador. Então, a quantidade de suprimento das fibras de reforço foi fixada para 500 g/minuto, e a quantidade de suprimento da matriz resina foi fixada para 550 g/minuto. O sistema foi operado para obter uma esteira randômica na qual as fibras de reforço e a resina termo- plástica foram misturadas. A configuração das fibras de reforço na esteira randômica foi observada. Como um resultado, os eixos das fibras de reforço foram aproximadamente paralelos a um plano, e randomicamente dispersos no plano. O comprimento médio de fibra das fibras de reforço da resultante esteira randômica foi de 30 mm, e a quantidade em peso areal de fibra de fibrasfoide 500 g/m?.

Para a resultante esteira randômica, a razão dos feixes de fibras de reforço (A) e o número médio (N) de fibras foram examinados. Como um resultado, o número crítico de fibras simples definido pela fórmula (1) foi 86. Para os feixes de fibras de reforço (A), a sua razão para a quantidade total defibrasda esteira foi de 35%, e o número médio (N) de fibras nos feixes de fibra de reforço (A) foi de 270. Ainda, o pulverizado de policarbonato foi dis- perso nas fibras de reforço em um estado não tendo grandes desigualdades.

Quatro camadas da resultante esteira randômica foram empilha- das, e aquecidas em uma máquina prensa aquecida a 300ºC, em 1 MPa por 3 minutos para obter uma placa moldada tendo uma espessura de 3,0 mm. Para a resultante placa moldada, foi realizada uma inspeção ultrassônica. Como um resultado, uma porção não-impregnada ou um vazio não foi reco- nhecido.

Os módulos de tensão da resultante placa moldada em direções de O-graue 90-graus foram medidos. Como um resultado, a razão (E5) dos módulos de tensão foi 1,02, e orientação de fibra foi escassamente observa- da. Assim, o material no qual isotropia foi mantida pode ser obtido. Ainda, esta placa moldada foi aquecida em um forno a 500ºC por cerca de 1 hora para remover a resina, e o comprimento médio de fibra das fibras de reforço foideterminado. Como um resultado, ele foi de 30 mm. A resina foi removida da placa moldada, e a razão dos feixes de fibra de reforço (A) e o número médio (N) de fibras foram examinados. Como um resultado, diferenças a partir dos resultados de medições mencionadas acima da esteira randômica não foram observadas. Exemplo 7 Como fibras de reforço, foram usados fios de fibra de carbono, "Tenax" (marca registrada STS40-24KS (diâmetro médio de fibra: 7 um, lar- gura de fio: 10 mm) fabricadas por Toho Tenax Co., Ltd., que foram amplia- das em largura para 30 mm. Como um dispositivo de separação de fibra, foi usado uma talhadeira no qual lâminas semelhantes a disco preparadas u- sando um carbeto cimentado foram arranjadas em intervalos de 0,5 mm.

Como um dispositivo de corte, foi usado um cortador rotatório no qual uma là- mina espiral feita de carbeto cimentado foi disposta sobre uma sua superfície, usando um carbeto cimentado. Neste momento, 6 na fórmula (3) mencionada acima foi 45 graus, e o passo das lâminas foi ajustado para 30 mm de modo a cortar as fibras de reforço para um comprimento de fibra de 30 mm.

Um fio que passou através do cortador foi introduzida em um tu- bo transportador flexível disposto justo sob o cortador rotatório, seguido por sua introdução em um dispositivo de abertura de fibra. Como um dispositivo de abertura de fibra, um tubo duplo preparado pela soldagem de niples fabri- cados de SUS 304 de diferentes diâmetros foi utilizado. Pequenos orifícios foram feitos em um tubo interior, e ar comprimido foi suprido entre o tubo interior e um tubo exterior usando um compressor. Neste momento, a veloci- dade de vento de ar a partir de pequenos orifícios foi de 100 m/s. Um tubo afilado aumentado em diâmetro descendentemente foi soldado a uma por- ção inferior deste tubo.

A partir de uma face lateral do tubo afilado, uma resina de náilon, "A1030" fabricada por Unitika Ltd., foi suprida como a resina matriz. Então, um suporte aspirável (daqui por diante referido como uma rede de fixação) móvel em uma dada direção foi instalado sob uma saída do tubo afilado, e sucção foi realizada a partir de uma sua porção inferior com um soprador.

Uma mistura das fibras de reforço cortadas e a resina de náilon foi deposita- da em forma de banda sobre aquela rede de fixação enquanto alternando o tubo de transporte flexível e o tubo afilado na direção de largura. Então, a quantidade de suprimento da resina matriz foi fixada em 530 g/minuto. O sistema foi operado para obter uma esteira randômica na qual as fibras de reforço e a resina termoplástica foram misturadas sobre o suporte. A confi- guração das fibras de reforço na esteira randômica foi observada. Como um resultado, os eixos das fibras de reforço foram aproximadamente paralelos a um plano, e randomicamente dispersos no plano. O comprimento médio de fibra das fibras de reforço da resultante esteira randômica foi de 30 mm, e o peso areal de fibra de fibras foi de 500 g/m?.

Para a resultante esteira randômica, a razão dos feixes de fibras dereforço(A)eo número médio (N) de fibras foram examinados. Como um resultado, o número crítico de fibras simples definido pela fórmula (1) foi 86. Para os feixes de fibras de reforço (A), a sua razão para a quantidade total de fibras na esteira foi de 85%, e o número médio (N) de fibras nos feixes de fibra de reforço (A) foi de 370. Ainda, o pulverizado de náilon foi disperso nas fibrasde reforço em um estado não tendo grandes desigualdades.

Duas camadas da resultante esteira randômica foram empilha- das, e aquecidas em uma máquina prensa aquecida a 260ºC, em 1 MPa por 3 minutos para obter uma placa moldada tendo uma espessura de 1,5 mm. Para a resultante placa moldada, foi realizada uma inspeção ultrassônica.

Os módulos de tensão da resultante placa moldada em direções de O-grau e 90-graus foram medidos. Como um resultado, a razão (Eô) dos módulos de elasticidade foi 1,03, e orientação de fibra foi escassamente ob- servada. Assim, o material no qual isotropia foi mantida pode ser obtido. A- inda, esta placa moldada foi aquecida em um forno a 500ºC por cerca de 1 hora para remover a resina, e o comprimento médio de fibra das fibras de reforço foi determinado. Como um resultado, ele foi de 30 mm. A resina foi removida da placa moldada, e a razão dos feixes de fibra de reforço (AJ e o número médio (N) de fibras foram examinados. Como um resultado, diferen- ças a partir dos resultados de medições mencionadas acima da esteira ran- dômica não foram observadas.

Exemplo Comparativo 1 Uma esteira randômica foi preparada da mesma maneira como no Exemplo 1 com a exceção de que a velocidade de vento de ar a partir dos pequenos orifícios foi ajustada para 50 m/s.

A configuração das fibras de reforço na esteira randômica foi observada.

Como um resultado, os eixos das fibras de reforço foram aproximadamente paralelos a um plano, e ran- domicamente dispersos no plano.

Como um resultado, o número crítico de fibras simples definido pela fórmula (1) foi 86. Para os feixes de fibras de reforço (A), a sua razão para a quantidade total de fibras na esteira foi de 95%, e o número médio (N) de fibras nos feixes de fibra de reforço (A) foi de 1500. Os feixes de fibras de reforço da resultante esteira randômica fo- ram espessos, e uma placa moldada foi preparada usando esta esteira ran- dômica na mesma maneira como no Exemplo 1, e submetida à inspeção ultrassônica.

Como um resultado, uma porção não-impregnada foi confirma- da.

Ainda, a placa moldada foi cortada e uma sua seção transversa foi ob- servada.

Como um resultado, uma porção não impregnada com a resina foi confirmada no interior do feixe de fibras.

Exemplo Comparativo 2 Uma esteira randômica obtida da mesma maneira como no E- xemplo Comparativo 1 foi aquecida em uma máquina prensa aquecida a 300ºC, em uma pressão elevada para 4 MPa por 3 minutos para obter uma placa moldada.

A resultante placa moldada foi aproximadamente duplicada em área, e a sua espessura foi reduzida aproximadamente pela metade para cerca de 0,3 mm.

Na resultante placa moldada, um fluxo de fibra pode ser visualmente confirmado.

Os módulos de tensão da resultante placa moldada em uma direção de fluxo e uma direção de 90 graus para a direção de fluxo foram medidos.

Como um resultado, a razão (E5) dos módulos de elastici- dade foi 2,33, e foi confirmado que as fibras foram grandemente orientadas.

Ainda, esta placa moldada foi aquecida em um forno a 500ºC por cerca de 1 hora para remoção de resina, e a seguir, a razão dos feixes de fibras de re- forço (A) e o número médio (N) de fibra s foram examinadas.

Como um re- sultado, diferenças dos resultados de medição da esteira randômica descrita no Exemplo Comparativo 1 não foram observadas.

Descriçãode Numerais e Sinais de Referência 1: fibra de reforço 2: rolo de apertar 3: rolo de borracha 4: corpo principal de um cortador rotatório 5:lâmina 6: fibra de reforço de corte 7: passo de lâminas 8: lâmina paralela a uma direção de fibra

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Esteira randômica compreendendo: fibras de carbono com um comprimento de fibra médio de 5 a 100 mm; e uma resina termoplástica, em que um peso areal de fibra das fibras de carbono é de 25 a

3.000 g/m?, a esteira randômica é composta por um feixe de fibras de carbo- no (A) em uma proporção de 30% em volume, para menos que 90% em vo- lume para um montante total das fibras de carbono, o feixe de fibras de car- bono (A) incluindo as fibras de carbono de um número crítico de fibra sim- plesdefinida pela fórmula (1) ou mais, e um número médio (N) das fibras simples de carbono no feixe de fibras de carbono (A) satisfaz a fórmula (2): número crítico de fibras simples = 600/D(1) 0,7x10º/D?<N<1x10/Dº(2) em que D é o diâmetro médio de fibra simples (um) do feixe de fibras de carbono (A).

2. Esteira randômica, de acordo com a reivindicação 1, em que a quantidade existente da resina termoplástica na esteira randômica é de 50 a 1000 partes em peso baseado em 100 partes em peso dasfibrasde reforço.

3. Esteira randômica, de acordo com a reivindicação 1, em que a resina termoplástica está presente em forma fibrosa ou em partículas.

4. Método para produzir a esteira randômica conforme definida emqualquer uma das reivindicações de 1 a 3, compreendendo: cortar um feixe de fibras de carbono; introduzir o pacote de corte de fibra de carbono em um tubo e abrindo o feixe de fibras de carbono soprando ar para dentro do tubo; espalhar e simultaneamente succionar as fibras de carbono a- bertas, juntamente com uma resina termoplástica fibrosa ou em partículas, e pulverizar as fibras de carbono e a resina termoplástica em uma porção de fixação e;

fixar as fibras de carbono cortadas e a resina termoplástica que são pulverizadas para formar uma esteira randômica.

5. Material compósito reforçado de fibra de carbono obtido por moldagem da esteira randômica conforme definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a3.