CZ20013500A3

CZ20013500A3 - Vláknové pojivo

Info

Publication number: CZ20013500A3
Application number: CZ20013500A
Authority: CZ
Inventors: Jay J. Beckman; Diane M. Hulett; William G. Hager
Original assignee: Owens Corning
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 2000-03-28
Publication date: 2002-05-15
Also published as: AU3924200A; WO2000058233A1; US6849332B1; US6780468B2; US20040033355A1; US6579616B1; EP1181257A1; CA2363880A1; BR0009319A

Description

Vláknové pojivo

Oblast techniky

Vynález se týká vláknového pojivá pro použiti při tvarování vyztužených kompozitu, a kompozitních výrobků z nich vytvořených. Konkrétně, nová vláknová pojivá podle vynálezu zahrnují pevné prameny z kompozice pryskyřice zahrnující jednu nebo více modifikovaných pojivových pryskyřic s nízkou hodnotou kyselosti, a volitelně vláknitý nosný substrátový materiál. Vláknová pojivá s výhodou obsahují jako pryskyřičnou pojivovou složku alespoň jednu tepelně tvarovatelnou pryskyřici, a účinné množství katalyzátoru majícího vysokou aktivační teplotu. Prameny vláknového pojivá mohou být spojeny s jedním nebo více vláknitými výztužnými materiály pro vytvoření vícekoncového provazcového produktu, který může být použit v sekané nebo spojité formě jako výztužný materiál mající zlepšenou rázovou pevnost. Tento výztužný materiál je použitelný v četných aplikacích vyztužených kompozitů, včetně tvarování preforem zpravidla používaných při odlévání výrobků vyztužených vlákny z kapalné pryskyřice. Vynález se dále týká způsobu výroby nového vláknového pojivá podle vynálezu.

Dosavadní stav techniky

Výztužná vlákna zahrnující skelná, polymerni a jiná výztužná vlákna nebo jejich směsi jsou obecně používána jako výztužné materiály v tvarovaných plastových kompozitních výrobcích. Tyto výztužné materiály, když jsou zabudovány do matricové pryskyřice kompozitu, poskytují hotový produkt s vyšší pevností v tahu a stálostí, než by bylo možno dosáhnout, kdyby byla použita zvlášť buď vlákna nebo • · do pryskyřice.

pryskyřičné je tomu při být vlákna mohou být způsobem, finálního produktu.

Výztužná vlákna kompozitu kompozitu matrice výrobě • · · ·

mohou být zabudována buď v kontinuální formě, jak s vinutými vlákny, nebo mohou do matrice jako sekané segmenty, které dispergovány zavedena v závislosti v matrici lineárně nebo náhodným na požadovaných vlastnostech

Obecně, při výrobě výztužných výrobků pro použití při způsobech tvarování kapalné pryskyřice mohou být nasekané kousky vláknitého substrátu, typicky skelných vláken, spojeny s pojivovou pryskyřicí a výsledná kompozice může být ukládána na formu a ponechána ztuhnout pro vytvoření propletené struktury jako preformy, která pak může být vytvrzena a/nebo podrobena dalšímu procesu tvarování pro vytvoření kompozitního konečného produktu.

V oboru je známo několik způsobů spojování pojivové pryskyřice s vlákny skelného nosného substrátu pro vytvoření preformy. Například může být namíchána emulze obsahující tepelně tvrditelnou pojivovou pryskyřici se skelnými nosnými vlákny; nebo může být pryskyřice spojena s nosnými vlákny do formy suspenze. Emulze nebo suspenze pak může být lita na formu nebo opěrný rám, a odsáváním nebo aplikováním vakua může být odstraněno rozpouštědlo nebo ředidlo, čímž dojde ke ztuhnutí preformy.

Obvyklé nevýhody spojené s použitím emulzního pojivá tvarovacích sít;

zahrnuj i ohrožení nutnost životního rozsáhlého prostředí spojené s uvolňováním par těkavé organické rozpouštědla nebo ředidla obsahujících chemikálie (VOC); ohrožení bezpečnosti personálu vystavením těmto chemikáliím; a zvýšení nákladů v důsledku doby sušení nebo potřeby přídavného zařízení pro vytvoření preformy.

• · · ♦

Jsou známy také suché kompozice, například práškové pojivo v kombinaci s vláknitým nosným materiálem. Práškové pojivo se poté, co je spojeno s nosným materiálem, zahřívá dostatečně pro roztavení a vytvrzeni pojivá. Jednou nevýhodou použití práškového pojivá je, že může být obtížné řídit množství práškového pojivá potřebné pro vytvoření akceptovatelné preformy, a přidávání nadbytku pryskyřice může zanášet zařízení a vyžadovat rozsáhlé čištění.

Pro vytvoření preformy za použití roztaveného pojivá je zpravidla skelný vláknitý nosný substrát nasekán na kousky, které se spojí s pojivovou pryskyřicí a umístí na porézní strukturní formu, například síto. Alternativně může být materiál skelného nosného substrátu vytvarován do vláken, která se pak nasekají na segmenty a stříkají se na formu v kombinaci s pojivém. Přidávání pojivá se může provádět prostřednictvím procesu stříkání plamenem, ve kterém se pevná prášková pojivová pryskyřice stříká plamenem bezprostředně před uvedením do styku s vláknitým nosným materiálem. Tím způsobem je pojivo roztaveno předtím, než se smísí s vláknitým nosičem. Pak se provádí způsob zahrnující kroky ohřevu, vytvrzování a chlazení materiálu pro vytvoření, tvarování a ztuhnutí materiálu, jakož i pro odstranění veškerého rozpouštědla nebo ředidla, které může být přítomno, čímž produkt ztuhne do preformy připravené pro tvarování nebo další zpracování. Výsledná preforma pak může být vyjmuta a použita v následné tvarovací operaci, například vstřikovacím lisováním, při kterém se pryskyřice vstřikuje kolem preformy a vytvrzuje pro vytvoření strukturně tvarovaného kompozitu.

Protože tyto postupy výroby preformy zpravidla vyžadují aplikaci přebytku pojivové pryskyřice, obecně pozorovanou nevýhodou je vznik přebytku roztavené pojivové pryskyřice • · · · v zařízení, jehož odstraňování je nákladné a časově náročné. Kromě toho, tento způsob inherentně zahrnuje obtíže při zacházení s roztaveným pojivém. Tento způsob přidávání pojivá se obtížně řídí, a manipulace s roztavenou pryskyřicí má dodatečné požadavky na bezpečnost.

Spojitá skelná vlákna, která byla předem impregnována pojivovou pryskyřicí, mohou být také použita pro vytvoření segmentů vláken pro výrobu preformy. Impregnované prameny, známé jako vláknová pojivá, mohou být vytvořeny nanesením jedné nebo více vrstev pojivové pryskyřice na povrch spojitého pramene ze skelných vláken po jeho vytvoření, a následným ponecháním pojivá ztvrdnout na povrchu pramene. Po ztuhnutí povlaku je pramen rozsekán na povlečené kousky, které mohou být použity v nastřikovacím procesu pro výrobu preforem.

Pojivá používaná při výrobě preforem jsou zpravidla buď termoplastické polymery v roztavené nebo práškové formě, nebo termosetické emulzní polymery, jako například krystalické polyestery. Termín krystalický se týká inherentní schopnosti termosetické pryskyřice tvořit ve ztuhlém polymeru krystality či oblasti uspořádanosti rozptýlené mezi oblastmi neuspořádanosti. Schopnost polymeru jevit krystalické vlastnosti je dána v zásadě jejich složením. Termoplastické polyestery jsou například makromolekuly neobsahující chemické skupiny se zesíťujícím účinkem. Tyto materiály se zpravidla zahřívají na teplotu bodu měknutí, uvedou se do tvaru požadovaného výrobku, načež se vychladí na teplotu nižší než je teplota bodu měknutí pro získání hotového -vyztuženého výrobku. Obdobně tepelně vytvrzovatelné polyestery mohou jevit různé stupně krystalinity, opět v závislosti na složení. Krystalické polyestery nacházejí použití při výrobě organických vláken.

• ♦

Pravděpodobně nej lepší známý krystalický polyester je polyethylentereftalát PET, obecně známý jako polyester DACRON od DuPont lne.

Termín vysoká hodnota kyselosti zde znamená kyselost polymeru v termínech množství hydroxidu draselného KOH potřebného pro neutralizaci kyselých funkčních skupin v jednom gramu polymeru. Polymer s vysokou kyselostí je takový, který obsahuje tolik kyselých funkčních skupin, že naměřená hodnota kyselosti polymeru je větší než 30 mg KOH/g polymeru. Známé nevýhody použití výše uvedených polymerů s vysokou kyselostí zahrnují vysokou úroveň nekompatibility mezi molekulami pojivové pryskyřice a matricové pryskyřice v důsledku vysokého stupně rozdílnosti polarity molekul pojivového polymeru a molekul matricové pryskyřice a/nebo nepřítomnosti nebo neschopnosti reaktivních funkčních skupin zesíťovat s matricovou pryskyřicí kompozitu. Tato nekompatibilita může mít za následek menší stupeň smočení výztužných vláken matricovou pryskyřicí kompozitu, a s tim spojené vady produktu, jako například tvoření puchýřků v průběhu fáze tvarování kompozitu, a tvoření puchýřků nebo vytékání kompozitního produktu během dodatečného vypalování.

Vytékání je spojeno s určitými vlastnostmi pojivové pryskyřice, které ovlivňují kompatibilitu s matricovou pryskyřicí kompozitu. Zatímco jako pojivové pryskyřice ve vláknových pojivových kompozicích se používají termoplastické a termosetické pryskyřice, různé vlastnosti těchto typů polymerů mají vliv na jejich použitelnost v kompozitních kompozicích. Jestliže je pojivová pryskyřice tepelně vytvrditelný polymer, může být použita obecně pryskyřice s nižší molekulovou hmotností, protože molekuly se v průběhu tvrzení spojují pro vytvoření trvale pevné, spojité vytvrzené matrice s v podstatě nekonečnou

-6molekulovou hmotnosti. Pryskyřice s nižší molekulovou hmotností snadno teče a úplněji tedy povléká vlákna vláknitého substrátu. Zpravidla tyto pojivové polymerní pryskyřice jsou tepelně vytvrditelné krystalické polyesterové pryskyřice vytvořené z malých molekul, které se snadno taví a tečou. Naproti tomu, molekuly termoplastické pryskyřice se nespojují pro vytvoření trvale ztuhlé matrice. Ztuhlá matrice může být spíše vytvořena přetavením a tečením aplikací tepla. Pro dosažení akceptovatelného účinku použití termoplastické pryskyřice je nezbytné začít s pryskyřicemi, které mají vyšší molekulovou hmotnost. Takovéto sloučeniny obvykle sestávají z dlouhých řetězců atomů, které se mohou snadno zaplést, čímž způsobuje omezení toku. Tento omezený tok, který má za následek vyšší viskozitu taveniny, je nevýhodný tím, že zhoršuje tok při povlékání vláken. Dále, velké nespojené molekuly termoplastu jeví sklon difundovat skrze matrici kompozitu v průběhu následného vypalování. Takováto difúze či vytékání zpravidla způsobuje vady povrchu kompozitu.

Vznik puchýřků může být výsledkem nežádoucí chemické reakce mezi složkou matricové pryskyřice kompozitu a pojivovou pryskyřicí v průběhu procesu tvrzení kompozitu. Například, jestliže je matricovou pryskyřicí kompozitu polyurethan, izokyanátová skupina polyurethanu může reagovat s kyselinou nebo vodou v pojivu za vzniku oxidu uhličitého a aminu jako vedlej ších produktů reakce.

Vyvíjení oxidu uhličitého může vést vytvrzeného kompozitu.

ke vzniku puchýřků na povrchu

Vznik puchýřků může v konečném důsledku snižovat pevnost vazby sklo/matricová pryskyřice v preformě-vyztuženém kompozitu, a v důsledku toho může být zmenšena fyzikální pevnost hotového tvarovaného výrobku. Vznik puchýřků je také esteticky nežádoucí, protože zhoršují

			99
···· •	• • ·	• 9	• · · ; • · ·	• · •
9	9		• 9 * ·	9
•	« ·		9 · ·	9
• ·	9			• 9 9
• 9	9 9»

vzhled hotového produktu.

Existuje tedy potřeba vláknitého nosného substrátového materiálu, který se účinně spojuje s pojivovou pryskyřicí předtím, než se tvaruje preforma, takže není nutná oddělená aplikace kapalného pojivá ve formě tavení prášku, emulze nebo suspenze. Dále existuje potřeba vláknitého výztužného materiálu v kombinaci s pojivovou pryskyřici, která zvyšuje smáčení a zabraňuje nežádoucím účinkům jako například vzniku puchýřků nebo vytékání, když jsou pojivém povlečená vlákna použita v průběhu procesu vytváření kompozitu. Existuje také potřeba materiálu kompozice preformy, který nespočívá na použití organických rozpouštědel, která jsou riziková z hlediska životního prostředí, nebo jiná rozpouštědla která vyžadují proces sušení, který prodlužuje výrobní proces. Tyto požadavky jsou splněny zde popsaným vynálezem.

Podstata vynálezu

Vynález se týká vláknového pojivá zahrnujícího polymerizovaná vlákna z tepelně tvarovatelného pryskyřičného materiálu majícího nízkou hodnotu kyselosti, s výhodou nižší než asi 30 mg KOH/g pryskyřice. Vláknové pojivo může dále zahrnovat vláknitý nosný substrátový materiál povlečený kompozicí obsahující tepelně tvarovatelný pojivový pryskyřičný materiál, přičemž uvedená kompozice propůjčuje tepelnou tvarovatelnost vláknitému nosnému materiálu použitému ve vyztužených výrobcích vyrobených za použití vláknového materiálu. Vláknové pojivo podle vynálezu může být volitelně spředeno s jedním nebo více vlákny z alespoň jednoho dalšího výztužného materiálu pro vytvoření vícekoncového pramenu pro použití při výrobě výztužných výrobků jako například preforem, které mohou být použity při ··♦· procesu vstřikovacího lisování. Dále, vláknové pojivo a spředený produkt který je obsahuje, může být formulováno bez použití kapalného emulzního pojivá. Místo toho může být na povrch nosného substrátového materiálu naneseno účinné množství povlakové kompozice pojivové pryskyřice a ztuženo pro vytvoření produktu připraveného k použití, obsahujícího pojivovou pryskyřici a vláknitý nosičový materiál. Vynález se dále týká kompozice pro tvarování výztužného výrobku obsahujícího tepelně tvarovatelnou pojivovou pryskyřici mající nízkou hodnotu kyselosti.

Termín tepelně tvarovatelný zde znamená pryskyřici, která může být tvarována ohřátím, například termoplastickou, nebo pryskyřici která se nevratně vytvrzuje za použití tepla, například termosetickou pryskyřici. Pojivová pryskyřice zahrnuje polymer, který je speciálně modifikován aby měl nízkou hodnotu kyselosti, s výhodou v oblasti méně než 30 mg KOH/g pryskyřice, nej výhodně ji méně než 10 mg KOH/g pryskyřice. Termín vláknitý nosný materiál zde znamená vláknitý substrát zvolený z výztužných materiálů, které jsou v oboru obecně známy. Pojivový pryskyřičný materiál je polymer, který se používá pro spojování vláken nebo pramenů vláknitého nosného materiálu tak, že směs vláknitého nosiče a pojivové pryskyřice může být ponechána ztuhnout a vytvrzena pro vytvoření výztužného výrobku jako preformy, která může být použita v dalším výrobním procesu pro vytvoření kompozitního výrobku. Když je výztužný výrobek preforma, může zpravidla sestávat z asi 10 až asi 15 % hmotn. vláknového pojivá, s asi 85 až asi 90 % hmotn. jiného výztužného materiálu. Poměr množství vláknitého nosného materiálu k množství pojivové pryskyřice ve vláknovém pojivu je s výhodou 50:50.

Vláknové pojivo podle vynálezu s výhodou spojuje

-9vláknitý nosný substrátový materiál s pojivovou pryskyřičnou kompozicí pro vytvořeni pevného produktu, který může být použit ve spojité nebo sekané formě jako výchozí materiál při výrobě preformy pro tvarovaci proces. Podle tohoto provedení produkt obsahuje pojivový pryskyřičný povlakový materiál ztuhlý na alespoň části vláknitého nosného materiálu vláknového pojivá. Další provedení tohoto produktu navíc mohou zahrnovat například vláknové pojivo obsahující nový pojivový pryskyřičný materiál podle vynálezu v nepřítomnosti nosného substrátu. Dále, vláknová pojivá podle některého z výše popsaných provedeni mohou být spojena s dalším výztužným materiálem navíc k použitému vláknitému nosiči, v množství dostatečném pro vytvoření výztužného výrobku. Termín vláknitý výztužný materiál zde znamená materiál obecně známý v oboru jako výztužný materiál, který se používá navíc vedle vláknitého nosného substrátového materiálu. Tento materiál je s výhodou ve formě spojitého pramene majícího lineárně uspořádaná vlákna.

V porovnání s konvenčním přístupem spočívajícím v aplikaci kapalného pojivá na kousky vlákna v průběhu výroby preformy, použití různých provedení vláknového pojivá podle vynálezu má několik známých výhod. Například když je vláknové pojivo určeno pro výrobu výztužného výrobku, je použití vláknového pojivá jako vyztužení velmi zjednodušeno, neboť je eliminována nutnost aplikace kapalné pojivové pryskyřice na síto při výrobě preformy. Konkrétně, problémy špatné účinnosti nanášení pojivové pryskyřice a usazování přebytku pryskyřice na zařízení, obvyklé u výrobců preforem používajících konvenčnější přístup, jsou zcela eliminovány. Kromě toho, protože se pro rozpouštění nebo emulgaci pojivové pryskyřice nepoužívají rozpouštědla, jsou v podstatě eliminovány emise těkavých organických látek ··♦·

	• • • • · -10-	• · W W - : .:.·*· 0 · · ... «····»»	• · · • · · • · · ·· ♦ ··
z rozpouštědla	během	procesu tvarování,	a s nimi	spojená
rizika	bezpečnosti	pracovníků. Použití	vláknového	poj iva
podle	vynálezu	také	vede k produktům	majícím vynikající

fyzikální vlastnosti a vzhled.

Podle dalšího aspektu vynálezu vláknové obsahovat jádrové vlákno vláknitého nosného pojivo může substrátu, a pryskyřice dále být nanesen jako k pojivo obsahujícímu povlaku alternativně může být zabudován pojivové pryskyřice výztužných vláken.

povlak pojivové

Katalyzátor může zahrnuj e zvláštní katalyzátor.

vrstva navíc podle vynálezu, nebo povlakové kompozice do pojivové pryskyřice předtím, než

Úloha katalyzátoru v průběhu výroby se aplikuje na povrch je vyvolat tvrzeni výztužného výrobku.

V souladu s tím, katalyzátor musí být sloučenina nebo směs sloučenin, která je kompatibilní s pojivovou pryskyřicí a má teplotu aktivace, která je vyšší než zpracovací teplota použitá pro tavení vláknového poj'iva při jeho tvarování do výztužného výrobku. Například, když je výztužný výrobek preforma, katalyzátor by měl mít aktivační teplotu vyšší než je teplota potřebná pro roztavení pojivové pryskyřice když je vláknové pojivo tvarováno do preformy. Tím způsobem může být polymerní pojivová pryskyřice použita například pro povlečení vláknitého nosného materiálu, nebo může být vytvarována samotná jako vláknité pojivo, aniž by byl iniciován vytvrzovací proces. Přesněji, aktivační teplota katalyzátoru je taková, se katalytická aktivita iniciuje v průběhu kroku vytvrzování preformy.

Další aspekt vynálezu zahrnuje způsob výroby vláknového pojivá, zahrnující kroky:

(a) vytvoření pramenu vláknitého nosného substrátu, (b) přípravy bezrozpouštědlové pojivové povlakové kompozice

-11 zahrnující tepelně tvarovatelný kapalný pojivový pryskyřičný materiál, mající hodnotu kyselosti menší než asi 30 mg KOH/g pryskyřice, (c) nanesení pojivové povlakové kompozice na povrch vláknitého nosného substrátového materiálu a ponechání ztuhnout na pevný povlak, čímž vzniká vláknové pojivo, a (d) volitelně nasekání vláknového pojivá na kousky.

Vláknové pojivo může být volitelně spředeno s jedním nebo více prameny vláknitého výztužného materiálu pro vytvoření vícekoncového pramene, který může být použit, ve spojité nebo sekané formě, v různých výztužných aplikacích. Kromě toho, vláknové pojivo může být začleněno do tkané nebo pletené výztužné látky, například vyztužení z tkaných pramenů nebo multiaxiálně pleteného vyztužení.

Popsaná vynálezecká myšlenka také zahrnuje preformu vyrobenou za použití sekaných kousků tepelně tvrditelného vláknového pojivá zde popsaného, nebo sekaných kousků vícekoncových pramenů zahrnujících jeden nebo více pramenů vláknového pojivá ve spojení s jedním nebo více prameny vláknitého výztužného materiálu. Sekané kousky mohou být uloženy na konsolidační síto a volitelně stlačeny za použiti odsávání skrze síto pro vytvarování materiálu do požadovaného tvaru, který odpovídá obrysu síta. Pojivová pryskyřice v preformě je s výhodou zcela vytvrzena předtím, než je preforma tvarována pro vytvoření kompozitního výrobku.

Podle ještě dalšího provedení vynález poskytuje vyztužený tvarovaný výrobek vytvořený tvarováním tvarovatelného materiálu obsahujícího polymerní matrici, například termoplastického nebo termosetického polymeru, ve ····

- 12·· styku s preformou obsahující vláknové pojivo, které je zde popsáno.

Přehled obrázků na výkresech

Tyto a další atributy vynálezu jsou odborníkovi zřejmé z následujícího popisu a výkresů.

Obr. 1 představuje schéma výhodného postupu povlékání pojivovou pryskyřicí použitého pro výrobu vláknového pojivá.

Obr. 2 je mikrofotografie průřezu kompozitního laminátu se zabudovaným vláknovým pojivém podle vynálezu. Laminát vykazuje dobré smočení vláknitých výztužných provazců v matricové pryskyřici.

Podrobný popis vynálezu

Vláknová pojivá podle vynálezu integrálně zahrnují vláknitý nosný materiál jako substrát, a kompozici obsahující tepelně tvarovatelnou pojivovou pryskyřici uloženou na povrchu vláknitého nosného materiálu pro vytvoření povlaku. Vláknitý nosný materiál může být s výhodou zvolen z vláknitých materiálů, které jsou v oboru známy, jako například sklo, uhlík, přírodní vlákna, polymery a. jiné zvláknitelné materiály v oboru známé nebo jejich směsi. Příklady vláknitých nosných materiálů, které mohou být použity samotné nebo v kombinaci se skelnými nebo uhlíkovými vlákny, zahrnují termoplasty, polyaramidy jako například KEVLAR®, a přírodní vlákna. Vláknitý nosný materiál je s výhodou vláknitý materiál ve formě spojitého pramene sestávajícího z množství vláken. Tyto prameny mohou mít formu přástů nebo provazců, včetně dvoukoncových a čtyřkoncových pramenů. S výhodou mohou prameny vláknitého

	• ··	·
···· •	• • ·	·· · · • ·	• * • ♦	• « •
•	•	• ·	• · ·	•
•	• ·	Φ ·	• ·	•
• · ··	• ···	··· ··♦·	··

nosného materiálu zahrnovat výztužná vlákna. Typicky jsou tyto výztužné prameny tvořeny spojením vláken výztužného vláknitého materiálu jak jsou ztenčovány z rozvlákňovacího zařízení, jako například objímky nebo desky s otvory, mohou však být vyrobeny jakýmkoliv způsobem konvenčně v oboru známým. Vlákna mohou být povlečena lubrikační kompozicí obsahující aktivní činidlo jako lubrikant, spojovací činidlo a filmotvorné polymery, načež jsou spojena do pramenů. Tyto prameny mohou pak být tvarovány do přástů nebo provazců.

Průměr vláken tvořících výztužné prameny je s výhodou v rozmezí asi 3,5 až asi 24 μιη, s výhodou asi 9 až asi 13 μιη. Výhodné průměry vlákna odpovídají US klasifikaci vláken H, G a K, přičemž vlákna K mají největší průměr. Výhodný vstupní pramen má vydatnost asi 3700 až 7500 yd/lb, nejvýhodněji asi 7500 yd/lb či přibližně 66 TEX (g/km měření odrážející hmotnost a tloušťku pramene).

Pojivový pryskyřičný materiál, který se s výhodou používá při provádění vynálezu, je krystalická pryskyřice, modifikovaná na hodnotu kyselosti nižší než asi 30 mg KOH/g pryskyřice. S výhodou je hodnota kyselosti nižší než asi 10 mg KOH/g pryskyřice. S překvapením bylo zjištěno, že nižší hodnota kyselosti zvyšuje kompatibilitu s jednotlivými kompozitními matricovými polymery, zatímco obecná praxe v oboru byla maximalizovat hodnotu kyselosti pro učinění pojivové pryskyřice emulgovatelnou ve vodě. V tomto ohledu se pojivová pryskyřice podle vynálezu liší od pryskyřičných materiálů dříve známých v oboru, kde typická zjištěná hodnota kyselosti pro pojivové pryskyřice je řádově asi 30 mg KOH/g pryskyřice nebo vyšší.

Nižší hodnota kyselosti vhodná pro vláknité pojivo je dosažena modifikací koncových skupin polymeru pojivové

• ··. · :	• a 0 · » *	• ·
	• · ·	•	•
• *	• ·	•	•
		·>	··

pryskyřice, aby byl kompatibilnější s kompozitní pryskyřicí tvořící matrici, kterou je s výhodou urethan, aniž by na něj byla omezena. Výsledkem toho je zlepšená kompatibilita, materiál pojivové pryskyřice je schopný lepší integrace s kompozitním tvarovacím polymerem, a výsledné produkty vykazují sníženou tvorbu puchýřků při tvrzení.

Výhodné pojivové pryskyřice, které mohou být. použity při prováděná vynálezu, zahrnují jednu nebo více kyselinou modifikovaných termoplastických nebo termosetických pryskyřic, jako například krystalických polyesterových pryskyřic. S výhodou se krystalické polymery s nízkou kyselostí vyrábějí řízením poměrů složek . a zpracovacích podmínek v průběhu polymerace.

Výsledná modifikovaná pryskyřice zahrnuj e konkrétní požadované molární poměry monomerů, které jsou zkondenzovány pro vytvoření polymeru.

Modifikovaná pryskyřice je pak přenesena do fíbrového bubnu nebo na arch a ochlazena na okolní teplotu, načež se krystalická hmota rozdrobí do malých kousků a mele na hrubý prášek. Příklady kombinací' polymerů, které mohou být vytvořeny kombinací různých monomerů, jsou:

Monomery ethylenglykol/kyselina fumarová

1.6- hexandiol/kyselina fumarová

1.6- hexandiol/ethylenglykol/kyselina fumarová

1.6- hexandiol/l ,4-butandiol/kyselina fumarová

1,6-hexandiol/l ,4-butandiol/kyselina fumarová

1,6-hexandiol/l ,4-cyklohexandimethanol/kyselina fumarová

1,6-hexandiol/l ,4-cyklohexandimetihanol/kyselina fumarová

1.4- butandiol//kyselina fumarová

1.4- butandiol/ethylenglykol/kyselina fumarová

1,4-butandiol/ethylenglykol/kyselina fumarová

1.4- butandiol/ethylenglykol/kyselina fumarová

1.4- butandiol/l ,6-hexandiol/kyselina fumarová

1.4- cyklohexandimethanol/ethylenglykol/kyselina fumarová

1.4- cyklohexandimethanol/l ,6-hexandiol/kyselina fumarová

1,4-cyklohexandimethanol/l ,6-hexandiol/kyselina fumarová

1,4-cyklohexandimethanol/l ,4-butandiol/kyselina fumarová

Molové poměry

1,0/1,0

1,02/1,0

0,82/0,2/1,0

0,92/0,1/1,0

0,82/0,2/1,0

0,92/0,1/1,0

0,82/0,2/1,0

1,03/1,0

0,82/0,2/1,0

0,70/0,3/1,0

0,92/0,1/1,0

0,82/0,2/1,0

0,92/0,1/1,0

0,93/0,1/1,0

0,83/0,2/1,0

0,90/0,1/1,0

0,83/0,2/1,0

0,90/0,1/1,0

Popsané kombinace monomerů mohou být použity také k ovlivňování teploty bodu tavení výsledného polymeru. Například, teploty bodů tavení polymerů vytvořených za použití výše popsaných kombinací mohou být v rozmezí méně než 100 °C (212 °F) až více než 160 °C (320 °F).

Ve zvláště výhodném provedení se používá krystalická polyesterová pojivová pryskyřice ve spojení s katalyzátorem, majícím vysokou aktivační teplotu, která je vyšší než teplota bodu tavení krystalického polymeru. Aktivační teplota katalyzátoru je s výhodou v rozmezí asi 350 °F až asi 400 °F. Katalyzátor je s výhodou nanesen jako zvláštní *· · ·

- 16povlaková vrstva, avšak může být také zamíchán do povlakové kompozice obsahující pojivovou pryskyřice, za předpokladu, že poměrně nízká teplota a jiné podmínky zvolené pro výrobu vláknového pojivá jsou takové, aby katalyzátor nebyl předčasně aktivován. S výhodou je katalyzátor aktivován při vyšších teplotách používaných při výrobě preformy. Když je aktivován, podporuje katalyzátor vytváření zesíťovaného produktu. Příkladné rodiny katalyzátorů, které mohou být použity podle vynálezu, zahrnují: diacylperoxidy, například benzoylperoxid; peroxoestery, například terč.butyl-peroxo-2-ethylhexanoát; dialkylperoxidy jako například dikumylperoxid; hydroperoxidy jako kumen hydroperoxid; perketaly jako 1,1-di-(terč.butyl-peroxy)cyklohexan; a peroxodikarbonáty jako di(2-ethylhexyl)peroxodikarbonát. Výhodné katalyzátory zahrnují terc.butyl perbenzoát a dikumylperoxid. Jeden nebo více těchto katalyzátorů může být připraveno jako zředěná disperze obsahující asi 5 dílů katalyzátoru na asi 95 dílů rozpouštědla, například acetonu. Alternativně může být použita směs obsahující asi 1 díl katalyzátoru na asi 99 dílů rozpouštědla. Katalyzátor může být aplikován jako zvláštní povlak pod, nad nebo mezi povlaky kompozice pojivové pryskyřice.

Obr. 1 představuje výhodný způsob výroby jednoho provedení tepelně tvrditelného vláknového pojivá podle vynálezu. Na obr. 1 je vstupní vláknitý nosný pramen 1, s výhodou pramen z E-skla, přiváděn ze zásobní cívky 2_ skrze volitelné napínací uspořádání 3. Když je použit katalyzátor, může být pramen veden skrze první lázeň 4 obsahující roztok nebo disperzi vhodného katalyzátoru, předtím než je zaváděn do lázně _5 pro povlékání pojivovou pryskyřicí. Jestliže je katalyzátor aplikován z roztoku, rozpouštědlo může být jakýmikoliv konvenčními prostředky odpařeno z povrchu • · · ·

pramene před povlékáním pojivovou pryskyřici. Katalyzátorem povlečený pramen je pak veden do imerzni povlékaci lázně 5 obsahující povlékaci kompozici 6. Povlékaci lázeň může být jakékoliv konvenční imerzni povlékaci zařízení vhodné pro ponořování kontinuálního vláknitého substrátu nekonečné délky. Lázeň je s výhodou vyhřívána tak, aby pojivová pryskyřice, která se nanáší na skelné vlákno, byla v roztaveném nebo kapalném stavu pro odpovídající smočení vlákna. Teplota lázně je volena na základě vlastností měknutí nebo tavení pryskyřice, ' přičemž teplota musí být dost vysoká pro roztavení pryskyřice a její udržení v roztaveném a zároveň dost nízká pro zamezení iniciace předčasného tvrzení.

Lázeň 5 je s výhodou opatřena konvenčními vodítky ý pro vedené pramene ponořeného v lázni. Po opuštění lázně může být pramen veden přes alespoň jedno vodítko 8 předtím, než je veden skrze stírací matrici pro odstranění v podstatě všeho přebytečného množství pryskyřice z pramene. Stírací matrice je zvolena tak, aby měla otvor vhodného průměru pro odměření požadovaného množství pryskyřice na strukturu ze skelného vlákna. Otvor stírací matrice může mít například průměr v rozmezí asi 0,010-0,025 palce (0,0254-0,0635 cm). Stírací matrice je s výhodou cejchována pro vyrobení povlečeného pramene s poměrem pojivo;nosič asi 20 až asi % pojivové pryskyřice, vztaženo na hmotnost celého pramene.

Proces povlékání může být modifikován zahrnutím nanášení více než jedné vrstvy pojivové pryskyřice nebo katalyzátorové povlékaci kompozice, a je-li třeba, chlazení. Pramen mající požadované množství pryskyřice může být veden skrze vzduchovou komoru 10, kde povlak tuhne a zpevňuje se. Vzduchová komora je jakýkoliv vhodný uzavřený prostor pro • ·

-18umožnění opětovné ztužení nebo krystalizaci pojivové pryskyřice do pevného stavu. S výhodou se pro urychlení procesu tuhnutí nebo krystalizace bez vyvolání předčasného vytvrzování vhání nezahřátý vzduch.

Podle výhodného provedení může být předběžný povlak katalyzátoru nanášen na vstupující vláknitý pramen jakýmkoliv vhodným postupem za použití konvenčního povlékaciho zařízení. Tyto postupy zahrnují například stříkání, povlékání válečkem nebo stěrkou, povlékání drátem nebo ponořování. S výhodou se pramen ponořuje do lázně obsahující katalzátorový povlékací roztok nebo disperzi. Aplikované množství povlaku může být stanoveno vyhodnocením ztrát žíháním (LOI, Loss On Ignition) povlečeného skelného vlákna.

Je také možné nanášet katalyzátor a pryskyřici na pramen v jediném kroku povlékání, jestliže jsou katalyzátor a pryskyřice zvoleny tak, že mohou být smíchány bez předčasného začátku vytvrzováni pryskyřice při výrobě preformy. V souladu s tím, podle jiného provedení, krystalická polyesterová pojivová pryskyřice a katalyzátor mohou být spojeny a kompozice nanášena na vláknitý substrát při teplotě nižší než je aktivační teplota katalyzátoru. Takovýto jednostupňový proces výhodně umožňuje vynechat určité zařízení a stupně zpracování, a poskytuje ekonomičtější výrobu vláknového pojivá. Například může být kompozice pojivové pryskyřice smíchána ve statickém mísici nebo v jednostupňovém systému vstřikovací formy tak, že se katalyzátor přidává do kompozice pojivové pryskyřice bezprostředně předtím, než je nanášena na povrch vláknitého nosného substrátu. V tomto provedení nemusí být nezbytné rozpouštění katalyzátoru a může tedy být ze systému eliminován tento zdroj odpadního rozpouštědla.

V těchto případech se roztavené pojivová pryskyřice připravuje zahříváním práškového pojivá v v horkém tavícím stupni. Tento stupeň je spojen přímým mísičem, čímž umožňuje protékání vstupem se statickým kompozice pryskyřice výstupem umístěným v tomto stupni a formy impregnačního nebo povlékacího jiné konvenční zařízení pro skrze typu.

řízení průtoku vstupní otvor

Čerpadlo nebo řídí napájení z výstupního otvoru statického mísíce na vstupní otvor formy. Forma také zahrnuje otvor . pro vstup nosného vláknitého formu je s vstupujícího pramene skrze výhodou uspořádán napříč toku kompozice Pramen je pak pramene.

Směr pohybu poj ivové ze statického mísíce.

pryskyřice směsí katalyzátor/pryskyřice při aktivační teplota katalyzátoru.

teplotě nižší

Volba vhodného povlékán než je systému katalyzátoru a pryskyřice závisí na kompatibilitě tohoto katalyzátoru a pryskyřice, jakož na poměru teploty bodu tavení pryskyřice a aktivační teploty katalyzátoru. Povlékací zařízení použitelné pro provádění této varianty vynálezu je obdobné tomu na obr. 1, s tou výjimkou, že povlékací lázeň obsahuje .směs katalyzátor/pryskyřice.

Osušený povlečený pramen, který opouští chladící komoru, je volitelně veden přes sérii jednoho nebo více vodítek (neznázorněných) a navíjen na cívku nebo dutinku 11 pro produkt za použití jakéhokoliv konvenčního navij ecího zařízení pro skladování.

Rychlost, jakou je vlákno navíjeno, závisí na podmínkách sušení, složení pryskyřice, množství pryskyřice zbývající na pramenu po odstranění jejího přebytku, a dalších faktorech ovlivňujících rychlost sušení, které jsou odborníkovi známy. V krátkosti, rychlost navíjení je s výhodou maximální možná rychlost, která umožňuje ztuhnutí nebo krystalizaci pryskyřice na vláknitém pramenu předtím, než je navinut, a je odborníkovi zřejmá. Jsou

dosahovány rychlosti 80-200 stop za minutu (0,4061,015 m/s).

Podle dalšího výhodného vytvoření vynálezu může být vláknové pojivo vytvořené výše popsaným postupem spředeno spolu s jiným výztužným vláknitým materiálem pro vytvoření vícekoncového pramenu, majícího požadované vlastnosti nového vláknového pojivá. Podle tohoto provedení je jeden nebo více pramenů vláknového pojivá spředen spolu s jedním nebo více prameny standardního vláknitého výztužného materiálu, jako například skla, za použití jakéhokoliv konvenčního soukacího postupu. Například konce pramenů z 1-3 navinutých cívek kontinuálně vytvořeného vláknového pojivá podle vynálezu mohou být slučovány na cívečnici současně s konci pramenů z asi 10-20 přaden pramenů skelného výztužného vlákna. Na rozdíl od vláknového pojivá podle vynálezu, pramen skelného výztužného vlákna použitého pro výrobu spřádaného produktu není upraven kompozicí polymeru s nízkou kyselostí, použitou pro vytváření vláknového pojivá. Pramen výztužného vlákna nicméně může být lubrikován vhodnou lubrikační úpravou před spřádáním s vláknovým pojivém. Aplikace lubrikační úpravy zpravidla poskytuje přástu určité požadované efekty, jako ochranu proti oděru nebo erozi, a zvýšení smáčivosti vláken v matrici kompozitu při tvarování. S výhodou se lubrikační úprava aplikuje na prameny předtím, než jsou navinuty do přaden.

Konce mohou být navíjeny společně na cívku, čímž se vytváří vícenásobný přást mající proporcionální množství vláknového pojivá v přástu. Poměr vláknového pojivá k výztužnému materiálu pramenu se může měnit podle požadovaných vlastností produktu, přičemž množství obojího odborník snadno určí. S výhodou je poměr vláknového pojivá k vláknitému výztužnému materiálu podle vynálezu asi 10 až • · · ·

-21 15 % hmotn. vláknového pojivá k asi 85 až 90 % hmotn. vláknitého výztužného materiálu.

Spřádaný vicekoncový produkt vytvořený způsobem podle tohoto provedení vynálezu může být zabudován do různých výztužných výrobků, v závislosti na požadované aplikaci. Například mohou být přásty použity pro vytvoření tkaninového vyztužení, jako například tkaného nebo multiaxiálně pleteného vyztužení. Alternativně mohou být vícekoncové přásty použity také, ve spojité nebo sekané formě, v různých aplikacích vyžadujících přidání kousků výztužných vláken.

Podle provedení vyžadujícího přidání sekaných kousků výztužného pramene se může ztuhlý pramen vláknového pojivá, nebo s výhodou spřádaný vicekoncový produkt obsahující tepelně tvrditelnou pryskyřicí povlečené vláknové pojivo, místo navíjení bezprostředně po vytvoření sekat na kousky. S výhodou je délka těchto kousků typicky asi 0,50 palce (1,27 cm) až asi 3 palce (7,62 cm). Nejvýhodněji mají sekané kousky délku asi 1 palec (2,54 cm) až asi 3 palce (7,62 cm).

Kousky získané výše uvedeným postupem se s výhodou používají pro výrobu preforem za použití nastřikávaciho procesu. Podle tento způsob se poj ivo vláknové na síto množství zvláště kousky foukají výhodného provedení zahrnujícího vícekoncového přástu obsahujícího rozestírají konvenčními prostředky tvarované preformy a aplikuje se na ně tepla pro změknutí pojivové pryskyřice dostatečné dostatečné pro umožnění natavení kousků. S výhodou se na podporu zhutnění kousků při taveni aplikuje sání. Proces tavení umožňuje navrstvenému materiálu přizpůsobit se tvaru síta preformy, a materiál získá pevnou provázanou strukturu, takže může být fyzikálně přepravován, je-li třeba, na jiné místo pro dokončení tvarovacího procesu, kterým se vytváří ·· ··

-22finálni kompozitní výrobek. S výhodou se preforma může podrobit působení tepla, záření nebo jiného vytvrzovacího prostředku pro vytvrzení preformy předtím, než se dále tvaruje.

Preforma podle vynálezu může být použita v jiných konvenčních tvarovacích postupech, například při tvarování kapalné pryskyřice. Typicky se preforma umístí do dutiny formy, do které se vstřikuje nebo jinak zavádí tvarovatelný materiál. Jako matricový pryskyřičný systém kompozitu mohou být použity všechny tvarovatelné materiály, které jsou kompatibilní s termosetickým pojivovým materiálem preformy. Typické matricové pryskyřičné systémy, které mohou být použity, zahrnují vinylestery, polyestery, urethany a fenolické termoplasty. S výhodou je matricová pryskyřice urethanový polymer, který je kompatibilní s pojivovou pryskyřicí s nízkou hodnotou kyselosti podle vynálezu. Odborník je schopen nalézt jiné tvarovatelné materiály vhodné pro použití s preformami podle vynálezu bez nepřiměřeného rozsahu experimentování. Příčný řez tvarovanou preformou podle vynálezu je na obr. 2, který znázorňuje vláknové pojivo 12, zabudované v matricové pryskyřici 13, která také zahrnuje vláknitou výztužnou přízi 14.

Vláknové pojivo podle vynálezu tedy obsahuje, ve svých různých 'vytvořeních, jádrový pramen vláknitého nosného materiálu, který je na svém povrchu povlečen alespoň jednou vrstvou pojivového pryskyřičného povlakového materiálu, a který může také obsahovat alespoň jednu zvláštní vrstvou katalyzátorového povlakového materiálu. Katalyzátor dále může být smísen s pojivovou pryskyřicí v povlaku, nebo může vlákno obsahovat prameny mající povlak katalyzátoru a prameny neupravené katalyzátorem. Obdobně, pokud jde o povlak pojivové pryskyřice, jeden nebo více pramenů

-23 vláknového pojivá majících takovýto povlak může být spojeno do vícekoncových přástů s jedním nebo více prameny vláknitého výztužného materiálu, čímž se modifikuje množství pojivového pryskyřičného materiálu ve finálním spřádaném produktu. Kromě vytváření spojitého spřádaného produktu může být vláknové pojivo nebo spřádaný produkt z něho vyrobený také sekán na kousky a použit při tvarování, například pro výrobu tvrditelných preforem.

Příklady provedení vynálezu

Vytvoření vynálezu představují následující příklady.

Příklad 1: Příprava krystalické pryskyřice s nízkou hodnotou kyselost

Padesátigalonový reaktor z nerezové oceli uspořádaný do sestavy s parou vyhřívanou plněnou kolonou a vodou chlazeným kondenzátorem byl naplměm 95,57282 kg kyseliny fumarové, 74,20541 1,4-butandiolu a 10,222177 kg ethylenglykolu.

K této směsi bylo přidáno 16,74 g hydrochinonu jako inhibitoru polymerace. Reaktor byl vyhřát na 200 °C (392 °F) a propláchnut dusíkovým plynem, čímž byla usnadněna polykondenzační reakce, při které vzniká voda jako vedlejší produkt. V průběhu reakce byla měřena hodnota kyselosti za pomoci standardní titrace vodným roztokem hydroxidu draselného KOH pro zjištěné stupně kyselosti vyjádřeného v miligramech KOH potřebného pro neutralizace jednoho gramu pryskyřice.

Když byla hodnota kyselosti snížena na hodnotu 0 až 30 mg KOH/g pryskyřice, reakční směs byla ochlazena na teplotu asi 120 °C (248 °F) až asi 150 °C (302 °F), načež bylo k roztavené hmotě přidáno 82,44 g terč.butylkatecholu a

2,70 g p-benzochinonu (v tomto bodě mohou být volitelně přidány jiné sloučeniny, například asi 1 % až asi 5 % hmotn. oligo-propylenglykolát-maleinanhydridu) , asi 0,25 % hmotn. dipropylenglykolu a asi 1 % hmotn. styrenu. Pryskyřice pak byla převedena do fíbrového bubnu nebo na arch a ponechána zchladnout na teplotu okolí. Ztuhlá krystalická pryskyřice byla rozdrcena na malé kousky a rozemleta na prášek. Finální hodnota kyselosti krystalického materiálu byla v rozmezí 0 až asi 15 mg KOH/g pryskyřice.

Příklad 2: Příprava vláknového pojivá

Jednokoncové skelné vlákno G-75 (7500 yd/lb) bylo povlečeno acetonu, a pramen pak roztokem 1,5 dílů katalyzátoru v ponecháno uschnout. Suchý katalyzátorem povlečený skrze vyhřívanou lázeň krystalického

98,5 dílech byl veden polyesteru s nízkou teplotě asi 133 °C hodnotou kyselosti, udržovanou na °F). Krystalický polymer byl Pramen impregnovaný matricí s průměrem (271 připraven podle příkladu 1. pak byl protahován stírací pryskyřicí otvoru asi

0,012 palce odstranění přebytku pryskyřice.

Pryskyřice pak byla na pramenu ponechána ztuhnout při protahování nevyhřívanou rychlostí chladicí stop za minutu (0,406 m/s) skrze komorou profukovanou vzduchem. V miste za výstupem z matrice a před vstupem do chladící komory byl pramen vystaven postřiku jemnou vodní mlhou pro usnadnění chlazení.

asi 10 stop

Výsledný pramen pak byl nařezán na malé kousky asi 3 palce (7,62 cm) dlouhé, a uložen na 4 minuty do pece při 390 °F. Tento krok sloužil jako kontrola kvality pro zajištění, aby se pojivová pryskyřice správně tavila a vytvrzovala kompozitu.

Na konci čtyřminutového intervalu byl vzorek v průběhu impregnace matricovou pryskyřicí a tvrzení ♦ · « · • * ·· ·· «·

-25 vyjmut z a byla žlutou, (ztráta pece. V tomto časovém bodě byl vzorek tvrdý pozorována určitá naznačující dobré žíháním) asi 50,3 a tuhý změna barvy z bílé na vytvrzení. Byla zjištěna LOI světle

%. Tato hodnota znamená, že asi

50,3 hmotnosti pramenu tvoři organický, neskelný materiál.

Když byla vláknová pojivá podle vynálezu upravena na preformy a tvarována se systémem matricové pryskyřice pro kompozitu, bylo pozorováno několik zlepšení oproti vytvoření kompozitům vyrobených za použití preforem se systémy vláknopojivo podle kompozity viditelné, dosavadního stavu techniky. Vynález poskytuje ve kterých jsou kousky vláknitých pramenů méně což naznačuje lepší smočení v matricové kompozitu. Dále bylo viditelné snížení pryskyřici puchýřků, které vznikaly a vytvrzován. Byl také následného vypalování.

když byl kompozit finálně snížen stupeň vytékání po množství tvarován procesu poj iv oproti

Použití vláknových určité výrobní zlepšení pojiv zde

Za použití vláknových podle vynálezu představuje dosavadnímu stavu techniky, popsaných mohou být vyrobeny odměřování, měření nebo jiného řízení roztaveného nebo rozpuštěného pojivá preformy bez nutnosti přidávání zvláštního v průběhu výroby preformy. Vláknové pojivo podle vynálezu je také možno použít výrobního zařízení.

použití eliminuje pryskyřice na tvarovacím bez nutnosti přestrojení existujícího Dále, pojivo je efektivnější, neboť jeho přebytečné pojivové a v důsledku toho problém zbytků zařízení, usnadňuje čištění.

Je zřejmé, že vynález zahrnuj e četná jiná provedení, která zde nejsou popsána, a tento popis nelze chápat jako omezený na výše uvedené příklady nebo výhodná provedení.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Vláknové pojivo (12) zahrnuj ící vlákna z polymerizované kompozice obsahující tepelně tvarovatelný pojivový pryskyřičný materiál mající hodnotu kyselosti nižší než asi 30 mg KOH/g pryskyřice.
2.

se tím,

Vláknové pojivo (12) podle nároku 1, vyznačující že tepelně tvarovatelný pojivový pryskyřičný materiál má hodnotu kyselosti nižší než asi 10 mg KOH/g pryskyřice.
3.

Vláknové pojivo (12) podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že tepelně tvarovatelný pojivový pryskyřičný materiál je krystalický polyester.

se tím,

Vláknové pojivo (12) podle nároku 1, že dále obsahuje vláknitý nosný vyznačuj ící substrátový materiál.

5.

Vláknové pojivo (12) podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že vláknitý nosný substrátový materiál je zvolen ze skupiny zahrnující skelná vlákna, uhlíková vlákna, polymerní vlákna, přírodní vlákna a jejich kombinace.
6. Vláknové pojivo (12) podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje katalyzátor mající aktivační teplotu v .rozmezí 350 až 450 °F.
7. Vláknové pojivo (12) zahrnující:

a) jeden nebo více pramenů vláknitého nosného substrátového materiálu;

b) pojivovou pryskyřičnou povlakovou- kompozici • · obsahující tepelně tvarovatelnou pojivovou pryskyřici mající hodnotu kyselosti nižší než asi 30 mg KOH/g pryskyřice, přičemž pojivová pryskyřičná povlaková kompozice je přítomna jako povlak v pevném stavu na povrchu vláknitého nosného substrátového materiálu; a

c) katalyzátor mající aktivační teplotu v rozmezí 350 až 450 °F.
8. Vláknové pojivo (12) podle nároku 7, vyznačující se tím, že vláknitý nosný substrátový materiál je zvolen ze skupiny zahrnující skelná vlákna, uhlíková vlákna, polymerni vlákna, přírodní vlákna a jejich kombinace.
9. Vláknové pojivo (12) podle nároku 8, vyznačující se tím, že vláknitý nosný substrátový materiál je pramen sestávající z množství skelných vláken.
10. Vláknové pojivo (12) podle nároku 7, vyznačující se tím, že je ve formě sekaných kousků.
11. Způsob výroby vláknového pojivá (
12), zahrnující kroky:

a) přípravy kompozice obsahující pojivovou pryskyřici mající hodnotu kyselosti menší než asi 30 mg KOH/g pryskyřice;

b) nanesení této kompozice na povrch vláknitého nosného materiálu; c) ztuhnutí této kompozice na povrchu vlákenného nosného substrátového materiálu pro vytvoření vláknového poj iva. 12. Způsob podle nároku 11, vyznačuj ící se tím, že dále z ahrnuje krok nanášení katalyzátoru na povrch

vláknitého nosného substrátového materiálu.
13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že katalyzátor se smísí s kompozicí obsahující pojivovou pryskyřici před jejím nanášením na povrch vláknitého nosného susbtrátového materiálu.
14. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že katalyzátor se nanáší ve zvláštním kroku povlékáni před nanášením kompozice obsahující pojivovou pryskyřici na povrch vláknitého nosného materiálu.
15. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že dále zahrnuje krok sekání vláknového pojivá (12) na kousky o délce 0,50 až 3 palce (1,27 až 7,62 cm) .
16. Vláknové pojivo (12) vyrobené způsobem podle nároku 11.
17. Kompozice pro vytváření vláknového pojivá (12) obsahující tepelně tvarovatelnou pryskyřici mající hodnotu kyselosti nižší než asi 30 mg KOH/g pryskyřice.
18. Kompozice podle nároku 17, vyznačující se tím, že tepelně tvarovatelná pryskyřice má hodnotu kyselosti nižší než asi 10 mg KOH/g pryskyřice.
19. Kompozice podle nároku 18, vyznačující se tím, že tepelně tvarovatelná pryskyřice je zvolena ze skupiny teplem tvrditelných pryskyřic.
20. Kompozice podle nároku 19, vyznačující se tím, že teplem tvrditelná pryskyřice je krystalický polymer.
21. Kompozice podle nároku 17, vyznačující se tím, že dále obsahuje katalyzátor mající aktivační teplotu v rozmezí

350 až 450 °F.
22. Preforma obsahující vláknové pojivo (12) podle nároku 1.
23. Způsob výroby preformy, zahrnující kroky:

a) vytvoření spojitého produktu obsahujícího vláknové pojivo (12), přičemž vláknové pojivo obsahuje tepelně tvarovatelnou pojivovou pryskyřici, mající hodnotu kyselosti menší než asi 30 mg KOH/g pryskyřice;

b) nasekání tohoto produktu na kousky;

c) ukládání kousků na povrch tvarované, porézní formy;

d) aplikování tepla pro částečné roztavení a spojeni kousků do struktury preformy; a

e) vytvrzení preformy.
24. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že spojitý produkt dále zahrnuje jeden nebo více pramenů vláknitého výztužného materiálu (14).
25. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že v průběhu kroku aplikování tepla pro částečné roztavení a spojení kousků do struktury preformy se aplikuje vakuum.
26. Tvarovaný kompozitní produkt obsahující tvarovatelný matricový polymerní materiál a preformu podle nároku 22.
27. Tvarovaný kompozitní produkt podle nároku 26, vyznačující se tím, že tvarovatelný matricový polymerní materiál je zvolen ze skupiny sestávající z vinylesterů, polyesterů a urethanů.

I · · · · ·· • · • · • · • · • • · • · · * • · • · • · ··· ···· ·· r ·
28. Tvarovaný kompozitní produkt podle nároku 27, vyznačující se tím, že tvarovatelný matricový polymerní materiál je urethan.

Vícekoncový jeden nebo materiálu; a
29.

a)

b) jeden nebo přást více více obsahujícího tepelně povlakovou kompozici 30 mg KOH/g pryskyřice.

zahrnuj ící:

pramenů pramenů tvarovatelnou mající hodnotu výztužného vláknitého vláknového pojivá (12) pojivovou pryskyřičnou kyselosti nižší než asi
30. Vícekoncový přást podle nároku 29, vyznačující se tím, že vláknové pojivo (12) dále obsahuje vláknitý nosný substrátový materiál, přičemž pojivová pryskyřičná povlaková kompozice je přítomna jako povlak v pevném stavu na povrchu vláknitého nosného substrátového materiálu.
31. Vícekoncový přást podle . nároku 29 ve formě sekaných kousků.
32. Vícekoncový přást podle nároku 31, vyznačující se tím, že sekané kousky mají délku 0,50 až 3 palce (1,27 až 7,62 cm) .