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Aufnahme durch Bezug
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Die
Offenbarung der
japanischen
Patentanmeldung Nr. 2008-18290 , eingereicht am 29. Januar
2008, einschließich
der Beschreibung, der Zeichnungen und der Zusammenfassung, wird
hierin unter Bezugnahme in deren Gesamtheit aufgenommen.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Faserverbundmaterials, und im Detail ein effizientes Verfahren zum
Herstellen eines Faserverbundmaterials, das eine Struktur hat, in
dem Verstärkungsfasern
mit thermoplastischem Harz verbunden sind und das eine exzellente
Leichtigkeit und Steifigkeit aufweist.
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Verwandte Technik
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In
der
japanischen ungeprüften Patentanmeldungsschrift
Nr. 2002-105824 ist
ein Faserbasismaterial für
eine Fahrzeugtürverkleidung
offenbart, das aus Naturfasern und einem thermoplastischen Harz
besteht, und dessen Formulierungsverhältnis in der Dickenrichtung
verändert
ist.
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Zusätzlich ist
ein Faserbasismaterial bekannt, worin ein Gemisch von Naturfasern
und thermoplastischen Fasern verfitzt und druckgeformt wird. Dieses
Faserbasismaterial wird zum Beispiel hergestellt, indem jede Faser
auf einen Transportförderer
einer Belüftungsvorrichtung
aufgebracht wird, gefolgt von einem Prozess der Verfitzung, Heißkompression
und anderem.
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Die
AT 15 989 E offenbart
ein Prepeg-Material, das mit Harz imprägniert ist, ein dieses Material
enthaltendes Laminat und entsprechende Herstellungsverfahren.
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Aus
der
EP 0 714 755 A1 sind
ein komprimierter Leichtfüllstoff
für Duroplaste
und ein Verfahren zu seiner Herstellung bekannt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Das
Bestreben nach Gewichtseinsparung in einer Komponente und dergleichen
für ein
Fahrzeug hat, im Hinblick auf Umweltprobleme, in der letzten Zeit
zugenommen. Zu diesem Zweck steht zum Beispiel ein Verfahren zur
Verfügung,
um das Gewicht pro Flächeneinheit
des Faserbasismaterials zu reduzieren. Es besteht aber immer noch
ein Problem dahingehend, dass die erforderliche Steifigkeit nicht
erreicht werden kann. Es gibt auch das Problem, dass eine Tiefziehformung
in dem Bereich schwierig ist, in dem das Gewicht pro Flächeneinheit
eines Basismaterials klein ist, zum Beispiel 1500 g/m2 oder
weniger.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein effizientes Verfahren zum
Herstellen eines Faserverbundmaterials mit exzellenter Leichtigkeit
und Steifigkeit durch Expandieren (Aufschäumen) thermisch dehnbarer Kapseln
zur Bildung und Verteilung eines thermoplastischen Harzes zwischen
den Verstärkungsfasern bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird wie folgt gelöst:
- 1. Verfahren zum Herstellen eines Faserverbundmaterials
mit einer Struktur, in der Verstärkungsfasern
mit einem thermoplastischen Harz verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verstärkungsfasern
zumindest eine der Fasern aus der Gruppe der Pflanzenfasern und
anorganischen Fasern ist, wobei das Verfahren umfasst:
einen
Zuführprozess,
worin thermisch dehnbare Kapseln mit einer aus thermoplastischem
Harz aufgebauten Hüllwand
einer Vorderseite oder einer Rückseite
einer Matte zugeführt
werden, die die Verstärkungsfasern
und thermoplastischen Harzfasern aufweist,
einen Verteilungsprozess,
worin die Matte von der anderen Seite der Matte her einer Schwingung
ausgesetzt wird, während
die eine Oberflächenseite
der Matte gepresst wird, um die der einen Oberflächenseite der Matte zugeführten thermisch
dehnbaren Kapseln zur anderen Seite der Matte hin zu verteilen,
einen
Schmelzprozess, worin die thermoplastischen Harzfasern der Matte,
die Verstärkungsfasern
und thermoplastische Harzfasern aufweist, geschmolzen werden, und
einen
Expansionsprozess, worin die in der Matte verteilten thermisch dehnbaren
Kapseln zur Expansion erhitzt werden.
- 2. Verfahren zur Ausdehnung eines Faserverbundmaterials nach
dem obigen 1, worin der Zuführprozess ausgeführt wird,
indem die thermisch dehnbaren Kapseln elektrostatisch auf eine Oberfläche der
Matte aufgebracht werden.
- 3. Verfahren zum Herstellen eines Faserverbundmaterials nach
dem obigen 1 oder 2, worin der Verteilungsprozess ausgeführt wird,
indem die Matte mit einem Förderer
bewegt wird,
wobei das Pressen in dem Verteilungsprozess ausgeführt wird,
indem die eine Oberflächenseite
der Matte mit einer Walze gepresst wird, die zur Förderung
der Matte in Bewegungsrichtung des Förderers umläuft, und
wobei die Vibration
in dem Verteilungsprozess von der anderen Seite eines gepressten
Teils in der Matte her ausgeführt
wird.
- 4. Verfahren zum Herstellen eines Faserverbundmaterials nach
einem der obigen 1 bis 3, worin die Vibration in dem Verteilungsprozess
mit einer Amplitude von 6 mm oder weniger ausgeübt wird.
- 5. Verfahren zum Herstellen eines Faserverbundmaterials nach
einem der 1 bis 4, worin die Vibration in dem Verteilungsprozess
in einer Richtung mit einem Winkel im Bereich von 30 bis 900 relativ
zur Bewegungsrichtung der Matte ausgeübt wird.
- 6. Verfahren zum Herstellen eines Faserverbundmaterials nach
einem der obigen 1 bis 5, worin der Schmelzprozess und der Expansionsprozess
gleichzeitig aufgeführt
werden.
- 7. Verfahren zum Herstellen eines Faserverbundmaterials nach
einem der obigen 1 bis 5, worin ein Schmelzpunkt eines die thermoplastischen
Harzfasern darstellenden ersten thermoplastischen Harzes niedriger
ist als ein Schmelzpunkt eines die Hüllwand der thermisch dehnbaren
Kapseln darstellenden zweiten thermoplastischen Harzes,
worin
der Schmelzprozess ausgeführt
wird, indem die thermisch dehnbaren Kapseln auf eine Temperatur des
Schmelzpunkts oder höher
des ersten thermoplastischen Harzes erhitzt werden, aber ohne den Schmelzpunkt
des zweiten thermoplastischen Harzes zu überschreiten, während Druck
ausgeübt
wird, um die Expansion der thermisch dehnbaren Kapseln zu steuern,
und
worin der Expansionsprozess nach dem Schmelzprozess ausgeführt wird.
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Gemäß dem Herstellungsverfahren
eines Faserverbundmaterials der vorliegenden Erfindung kann ein Faserverbundmaterial
mit geringem Gewicht und exzellenten mechanischen Eigenschaften
erhalten werden, indem nicht nur die Verstärkungsfasern mit dem thermoplastischen
Harz verbunden werden, das von der thermoplastischen Harzfaser hergeleitet
wird, sondern indem die Verstärkungsfasern
auch mit dem thermoplastischen Harz verbunden werden, das von der
Hüllwand
der thermisch dehnbaren Kapseln, welche zwischen den Verstärkungsfasern
durchgehend verteilt sind, hergeleitet wird. Ferner kann ein solches
Faserverbundmaterial ohne einen Benetzungsprozess, wie etwa ein
Papierherstellungsverfahren, effizient erhalten werden, das heißt mit einem
trockenen Prozess. Das durch das vorliegende Verfahren erhaltene
Faserverbundmaterial erlaubt das Tiefziehen in dem Bereich von Gewicht
pro Flächeneinheit
von 1500 g/m2 oder weniger.
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In
dem Fall, wo der Zuführprozess
ausgeführt
wird, indem die thermisch dehnbaren Kapseln elektrostatisch auf
eine Oberfläche
der Matte aufgebracht werden, kann ein Verlust der thermisch dehnbaren
Kapseln wirkungsvoll verhindert werden, was die Herstellung des
Faserverbundmaterials bei geringeren Kosten ermöglicht.
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In
dem Fall, wo der Verteilungsprozess ausgeführt wird, indem die Matte mit
einem Förderer
bewegt wird, wobei das Pressen in dem Verteilungsprozess ausgeführt wird,
indem die eine Oberflächenseite
der Matte mit einer umlaufenden Walze gepresst wird, um die Matte
in einer Bewegungsrichtung des Förderers
voranzubewegen, und die Vibration in dem Verteilungsprozess von
der anderen Seite eines gepressten Teils in der Matte ausgeführt wird,
können
die thermisch dehnbaren Kapseln in der Matte in kürzerer Zeit
gut verteilt werden.
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In
dem Fall, wo die Vibration in dem Verteilungsprozess einer Amplitude
von 6 mm oder weniger ausgeübt
wird, können
die thermisch dehnbaren Kapseln in der Matte in kürzerer Zeit
besonders gut verteilt werden.
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In
dem Fall, wo die Vibration in dem Verteilungsprozess in einer Richtung
mit einem Winkel im Bereich von 30 bis 90° relativ zu der Bewegungsrichtung
der Matte ausgeübt
wird, können
die thermisch dehnbaren Kapseln in der Matte in kürzerer Zeit
besonders gut verteilt werden.
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In
dem Fall, wo der Schmelzprozess und der Dehnungsprozess gleichzeitig
ausgeführt
werden, kann eine Gewichtsersparnis des Faserverbundmaterials mit
zuverlässiger
Steuerung seiner Dicke erreicht werden. Zusätzlich führt dies zu einer Verkürzung der
Produktion und zu Effizienz.
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In
dem Fall, wo der Schmelzpunkt eines ersten thermoplastischen Harzes,
welches die thermoplastische Harzfaser darstellt, niedriger ist
als ein Schmelzpunkt eines zweiten thermoplastischen Harzes, das
die Hüllwand
der thermisch dehnbaren Kapseln darstellt, erfolgt der Schmelzprozess
durch Erhitzen der thermisch dehnbaren Kapseln auf eine Temperatur
des Schmelzpunkts des ersten thermoplastischen Harzes oder höher, der
aber nicht den Schmelzpunkt des zweiten thermoplastischen Harzes überschreitet,
während
Druck ausgeübt
wird, um die Expansion der thermisch dehnbaren Kapseln zu steuern,
und worin der Expansionsprozess nach dem Schmelzprozess ausgeführt wird,
kann eine Gewichtsersparnis des Faserverbundmaterials bei zuverlässiger Steuerung
seiner Dicke erreicht werden. Zusätzlich führt dies zu einer Verkürzung der
Produktion und zu höherer
Effizienz.
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Ferner
erlaubt dieser Fall die Verteilung eines Faserverbundmaterials,
bevor die enthaltenen hochverteilten thermisch dehnbaren Kapseln
expandiert werden, welche nicht zwischen dem Schmelzprozess und dem
Dehnprozess expandiert werden. Dementsprechend kann dessen Volumen
reduziert werden, zum Versand mit geringeren Kosten, im Vergleich
zu einem Fall, wo das Faserverbundmaterial nach der Expansion verteilt
wird.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Prozessflusses
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine schematische Ansicht, die ein anderes Beispiel eines Prozessflusses
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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3 ist
eine schematische Ansicht, die ein anderes Beispiel eines Prozessflusses
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist
eine schematische Querschnittsansicht, die schematisch die Beziehung
zwischen der Matte und den thermisch dehnbaren Kapseln nach dem
Zuführungsprozess
in dem vorliegenden Herstellungsverfahren zeigt.
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5 ist
eine schematische Querschnittsansicht, die schematisch die Beziehung
zwischen der Matte und den thermisch dehnbaren Kapseln nach dem
Verteilungsprozess in dem vorliegenden Herstellungsverfahren zeigt.
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6 ist
eine schematische Querschnittsansicht, die das Faserverbundmaterial
zeigt, das durch das vorliegende Herstellungsverfahren erhalten
wird.
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7 ist
ein Erläuterungsdiagramm,
das schematisch eine Mattenherstellungsvorrichtung und eine Vorrichtung
zum Zuführen
und Verteilen der thermisch dehnbaren Kapseln zeigt, angewendet in
Beispiel 1.
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8 ist
ein Erläuterungsdiagramm,
das einen Vibrationswinkel zeigt, der in dem vorliegenden Herstellungsverfahren
involviert ist.
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Erläuterung
der Bezugszahlen
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- 10a: Matte, 10b: Matte mit verteilten
thermisch dehnbaren Kapseln, 10c: Faserverbundmaterial
(Faserverbundmaterial nach Expansion), 11: Verstärkungsfaser, 12:
thermoplastische Harzfaser, 13: Mischfaser, 20: thermisch
dehnbare Kapsel, 30: thermoplastisches Harz, d1: eine Oberflächenseite
(erste Oberflächenseite), d2:
andere Oberflächenseite
(zweite Oberflächenseite), 101:
erste Lage, 102: zweite Lage, 103: laminierte
Lage, 40: Mattenherstellungsvorrichtung, 411a:
erstes Mischfaserzuführteil, 411b:
zweites Mischfaserzuführteil, 412a:
erste Belüftungsvorrichtung, 412b:
zweite Belüftungsvorrichtung, 413:
Fördermittel
(Förderer), 414a: erstes
Verfitzungsmittel, 414b: zweites Verfitzungsmittel, 50:
Vorrichtung zum Zuführen
und Verteilen von thermisch dehnbaren Kapseln, 51: Zuführteil, 511:
Zuführmittel
(elektrostatische Beschichtungsmaschine), 515: Förderer, 52:
Verteilungsteil, 521: Pressmittel, 522: Vibrationsmittel, 525:
Förderer, 61:
Schmelzmittel, 62: Dehnungsmittel, 63: Formungsmittel.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben.
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1. Herstellungsverfahren von
Faserverbundmaterial
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Das
Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundmaterials der vorliegenden
Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundmaterials
mit einer Struktur, in dem Verstärkungsfasern
mit einem thermoplastischen Harz verklebt werden, und ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfaser
zumindest eine Faser aus einer Gruppe bestehend aus einer Pflanzenfaser
und einer anorganischen Faser ist, wobei das Verfahren umfasst:
einen Zuführprozess,
worin thermisch dehnbare Kapseln mit einer aus thermoplastischem Harz
aufgebauten Hüllwand
einer Vorderseite oder einer Rückseite
einer Matte zugeführt
werden, die die Verstärkungsfasern
und thermoplastische Harzfasern aufweist, einen Verteilungsprozess,
worin die Matte von der anderen Seite der Matte her einer Schwingung
ausgesetzt wird, während
die eine Oberflächenseite
der Matte gepresst wird, um die der einen Oberflächenseite der Matte zugeführten thermisch
dehnbaren Kapseln zur anderen Seite der Matte hin zu verteilen,
einen Schmelzprozess, worin die in der Matte enthaltenen thermoplastischen
Harzfasern geschmolzen werden, und einen Expansionsprozess, worin
die in der Matte verteilten thermisch dehnbaren Kapseln zur Expansion
erhitzt werden.
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Das
Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung ist mit dem „Zuführprozess”, dem „Verteilungsprozess”, dem „Schmelzprozess” und dem „Expansionsprozess” versehen,
wie in den 1 bis 3 gezeigt, und
kann zusätzlich
zum Beispiel mit einem „Formprozess” versehen
sein. Wie nachfolgend im Detail beschrieben, werden der Zuführprozess
und der Verteilungsprozess in dieser Reihenfolge ausgeführt. Der
Schmelzprozess und der Expansionsprozess werden nach dem Verteilungsprozess
ausgeführt.
Zusätzlich
können
der Schmelzprozess und der Expansionsprozess gleichzeitig oder separat
ausgeführt
werden. Der oben erwähnte „Zuführprozess” ist ein
Prozess, in dem thermisch dehnbare Kapseln mit einer Hüllwand,
die aus thermoplastischen Harz aufgebaut ist, entweder der Vorderseite
oder Rückseite
einer Matte zugeführt
werden, die die Verstärkungsfasern
und thermoplastische Harzfasern aufweist.
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Die
oben erwähnte „Matte” ist ein
geformter Körper,
worin Verstärkungsfasern
mit thermoplastischen Harzfasern in Form einer Matte (in Form eines
nichtgewobenen Tuchs) vermischt werden. Es wird allgemein durch
Trockenfaservermischungsverfahren für die Herstellung eines nichtgewobenen
Tuchs erhalten. Beispiele des Faservermischungsverfahrens umfassen
Belüftungsverfahren,
Streichverfahren und dergleichen, wobei aber das Belüftungsverfahren
bevorzugt ist. Das Belüftungsverfahren
ist ein Verfahren, in dem die Verstärkungsfasern und die thermoplastischen
Harzfasern mit einer Luftströmung
auf die Oberfläche
eines Förderers und
andere gebracht werden, um eine Auflagerung zu erlangen, welche
die Verstärkungsfasern
und die thermoplastischen Harzfasern in einem ausreichenden Mischzustand
enthält.
Zusätzlich
enthält
die oben erwähnte Matte
die obige Auflage, ein laminiertes verfitztes Produkt, in dem zwei
oder mehr Lagen der oben erwähnten Auflagerung
laminiert und verfitzt (genadelt) sind, sowie ein komprimiertes
Produkt, welches durch Komprimieren dieser Auflagerungen erhalten
wird.
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Die
in dem vorliegenden Verfahren verwendete Matte kann eine solche
sein, die durch ein Nassverfahren gebildet wird, wie etwa ein Papierherstellungsverfahren,
oder durch ein Trockenverfahren. Bevorzugt ist eine solche durch
das Trockenverfahren, da eine Matte durch das Nassverfahren einen
gründlichen
Trocknungsprozess erfordert. Insbesondere wenn die Pflanzenfaser
als die Verstärkungsfaser
verwendet wird, ist das Trockenverfahren besonders bevorzugt, weil
die Pflanzenfaser eine wasserabsorbierende Eigenschaft hat.
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Dichte,
Gewicht pro Flächeneinheit,
Dicke und andere Eigenschaften der Matte sind nicht besonders eingeschränkt, und
es können
verschiedene Werte ausgewählt
werden, in Abhängigkeiten
von den Arten und des Anteilsverhältnisses von Verstärkungsfasern.
Wenn zum Beispiel die Verstärkungsfaser
eine Pflanzenfaser ist, ist die Dichte allgemein 0,3 g/cm3 oder weniger und allgemein 0,05 g/cm3 oder mehr. Das Gewicht pro Flächeneinheit
davon liegt bevorzugt im Bereich vom 400 bis 3000 g/m2,
und besonders bevorzugt von 600 bis 2000 g/m2.
Wenn andererseits die Verstärkungsfaser
eine Glasfaser ist, beträgt
die Dichte allgemein 0,2 g/cm3 oder weniger
und allgemein 0,03 g/cm3 oder mehr. Das
Gewicht pro Flächeneinheit
davon liegt bevorzugt im Bereich von 300 bis 1000 g/m2 und
besonders bevorzugt von 350 bis 500 g/m2.
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Zusätzlich beträgt die Dicke
der Matte allgemein 10 mm oder mehr und allgemein 50 mm oder weniger. Sie
liegt bevorzugt im Bereich vom 10 bis 30 mm und besonders bevorzugt
von 15 bis 40 mm.
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Es
wird angemerkt, dass die Dichte ein Wert ist, der gemäß JIS K7112
gemessen wird (Verfahren zur Messung von Dichte und spezifischem
Gewicht von Kunststoff und nichtschäumendem Kunststoff).
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Die
oben erwähnte „Verstärkungsfaser” ist ein
Fasermaterial, das als Verstärkungsmaterial
in dem erhaltenen Faserverbundmaterial fungiert. Eine Struktur,
die durch Verbinden dieser Verstärkungsfasern
mit dem thermoplastischen Harz gebildet ist, ermöglicht es, die Festigkeit des
gesamten Faserverbundmaterials sicherzustellen. Das Material der
Verstärkungsfasern
ist nicht besonders beschränkt,
und Beispiele davon enthalten Pflanzenfasern und anorganische Fasern.
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Die
oben erwähnte „Pflanzenfaser” ist eine
Faser, die von einer Pflanze erhalten wird, und eine Faser, die
von der Pflanze isoliert wird.
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Die
Pflanzenfaser kann eine Pflanzenfaser sein, die eine Pflanzenfaser
enthält,
die von verschiedenen Arten von verschiedenen Pflanzenarten erhalten
wird, wie etwa Kenaf, Jutehanf, Manilahanf, Sisalhanf, Gampi, Mitsumata,
Kozo, Banane, Ananas, Kokosnuss, Mais, Zuckerrohr, Bagasse, Palme,
Papyrus, Schilfgras, Esparto, Sabi-Gras, Hafer, Reispflanze, Bambus,
verschiedene Koniferenbäume
(japanische Zeder, Japanische Zypresse, und andere), breitblättrige Bäume, Baumwolle
und andere. Unter diesen ist eine von Kenaf erhaltene Faser (das
heißt
Kenaffaser als die Pflanzenfaser) bevorzugt. Das Kenaf ist ein sehr
schnell wachsendes einjähriges
Gras und hat eine exzellente Kohlendioxidabsorbtionseigenschaft,
so dass sie dazu beitragen kann, die Kohlendioxidmenge in der Luft
zu reduzieren, um hierdurch Forstressourcen und andere effizient
zu nutzen.
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Der
Anteil der Pflanze, der als die oben erwähnte Pflanzenfaser verwendet
wird, ist nicht besonders beschränkt,
solange der Anteil einen Anteil aufweist, der die Pflanze darstellt,
wie etwa holzige Teile, nichtholzige Teile, Laubteile, Steilabschnitte
und Wurzelteile. Ferner könnte
auch nur ein bestimmter Abschnitt davon verwendet werden, oder es
kann ein anderer Abschnitt mit zwei Teilen oder mehr verwendet werden.
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Das
oben erwähnte
Kenaf ist eine Pflanze, die einen holzigen Stiel hat und zu den
Malvengewächsen klassifiziert
wird. Das Kenaf enthält
Hibiscus canabibus und Hibiscus sabdariffa als wissenschaftliche
Namen, und enthält
ferner den üblichen
Namen Indischen Hanf, Kubanischer Kenaf, Kenaf, Roselle, Mesta,
Bimli-Hanf, Ambary-Hanf,
Bombay-Hanf und dergleichen.
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Die
oben erwähnte
Jute ist eine Faser, die aus Jutehanf erhalten wird. Der Jutehanf
enthält
einen Hanf, der Ouma (Corchorus capsularis L.), Jüdische Malve,
Ostindische Malve, Mulukhiyya und eine Pflanze der Tiliaceen enthält.
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Die
oben erwähnte
Pflanzenfaser kann einzeln oder in Kombination mit zwei oder mehr
davon verwendet werden.
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Beispiele
der oben erwähnten „anorganischen
Fasern” enthalten
Glasfasern wie etwa Glaswolle, Kohlefasern und dergleichen. Die
anorganische Faser kann einzeln oder in Kombination mit zwei oder
mehr Typen davon verwendet werden.
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Zusätzlich können nur
entweder Pflanzenfasern oder anorganische Fasern einzeln verwendet
werden, oder es können
sowohl Pflanzenfasern als auch anorganische Fasern in Kombination
verwendet werden. In der vorliegenden Erfindung ist die Pflanzenfaser
bevorzugt, wegen des besseren Verstärkungseffekts und leichterer
Handhabung. Unter den anorganischen Fasern ist die Glasfaser bevorzugt.
Ferner ist unter den Pflanzenfasern die Kenaf-Faser aus Sicht der
Umwelt besonders bevorzugt.
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Die
Form und Größe der Verstärkungsfasern
ist nicht besonders beschränkt.
Die Faserlänge
der Verstärkungsfasern
ist bevorzugt 10 mm oder mehr. Diese Faserlänge kann zu einem resultierenden
Faserverbundmaterial führen,
das eine höhere
Festigkeit hat (Biegefestigkeit, Flexibilitätsmodul und andere). Die Faserlänge liegt
besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 150 mm, weiter bevorzugt
von 20 bis 100 mm und besonders von 30 bis 80 mm.
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Zusätzlich beträgt der Faserdurchmesser
der Verstärkungsfasern
bevorzugt 1 mm oder weniger, weiter bevorzugt im Bereich von 0,01
bis 1 mm und besonders bevorzugt von 0,02 bis 0,7 mm, insbesondere
von 0,03 bis 0,5 mm. Fasern mit einem Faserdurchmesser mit dem oben
erwähnten
Bereich können
zu einem Faserverbundmaterial mit sehr hoher Festigkeit führen. Die
Verstärkungsfasern
können
Fasern mit einer Faserlänge
und einem Faserdurchmesser enthalten, die von den oben erwähnten Bereichen abweichen,
wobei aber der Anteil der Fasern in diesem Fall bevorzugt 10 Gewichtsprozent
oder weniger beträgt,
und insbesondere 3 Gewichtsprozent oder weniger im Bezug auf die
Gesamtmenge der Verstärkungsfasern.
Dieser Anteil kann die hohe Festigkeit des erhaltenen Faserverbundmaterials
halten.
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Die
oben erwähnte
Faserlänge
bedeutet eine durchschnittliche Faserlänge (nachfolgend wie oben) und
ist ein Mittelwert für
insgesamt 200 Fasern, durch Messen einer Faserlänge einer Einzelfaser mit einem Lineal
nach zufälligem
einzelnen Herausziehen in den Ausrichtprozess gemäß JIS L1015.
Ferner bedeutet der oben erwähnte
Faserdurchmesser einen durchschnittlichen Faserdurchmesser (nachfolgend
wie oben) und ist ein Mittelwert für insgesamt 200 Fasern durch
direktes Messen eines Faserdurchmessers der Einzelfaser in der Mitte
der Faser in der Längsrichtung
mit einem optischen Mikroskop nach zufälligem einzelnen Herausziehen.
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Die
oben erwähnte „thermoplastische
Harzfaser” ist
in der Matte in Form der thermoplastischen Harzfaser enthalten und
ist eine Komponente, die in dem Schmelzprozess geschmolzen wird,
um eine Verklebung der Verstärkungsfasern
zu ermöglichen.
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Beispiele
des thermoplastischen Harzes, das die thermoplastische Harzfaser
darstellt, enthalten Polyolefin, ein Polyester-Harz, Polystyrol,
einen Acryl-Harz, ein Polyamid-Harz, ein Polcarbonat-Harz, ein Polyacetal-Harz,
ein ABS-Harz und dergleichen. Beispiele des Polyolefins enthalten
Polypropylen, Polyethylen, Ethlen-Propylen-Random-Copolymer und
dergleichen. Beispiele des Polyester-Harzes enthalten ein aliphatisches
Polyester-Harz, wie etwa Polymilchsäure, Polycaprolacton und Polybutylensuccinat,
ein aromatisches Polyester-Harz wie etwa Polyethylenterephtalat,
Polytrimethylenterephtalat und Polybutylenterephtalat und dergleichen.
Das Acryl-Harz ist ein Harz, das unter Verwendung eines Methacrylats
und/oder Acrylats erhalten wird. Das thermoplastische Harz kann
ein modifiziertes Harz sein, um die Affinität zur Verstärkungsfaser zu verbessern (insbesondere
der Oberfläche
der Verstärkungsfaser).
Zusätzlich
kann das thermoplastische Harz einzeln oder in Kombination an zwei
oder mehr davon verwendet werden.
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Beispiele
des oben erwähnten
modifizierten Harzes enthalten Polyolefin, worin die Affinität zur Verstärkungsfaser
(das die Verstärkungsfaser
darstellende Material) verbessert wird. Insbesondere im Fall, wo
die Verstärkungsfaser
eine Pflanzenfaser ist, ist ein modifiziertes Polyolefin mit einer
Säure bevorzugt,
durch Verwendung einer Verbindung, die eine Carboxyl-Gruppe oder
ein Derivat davon aufweist (eine Anhydrid-Gruppe und andere). Eine
Kombination eines nicht-modifizierten Polyolefins und eines Malein-Anhydrid-modifizierten Polyolefins
ist besonders bevorzugt, und eine Kombination eines nicht-modifizierten
Polypropylens und eines Malein-Anhydrid-modifizierten Polypropylens
ist besonders bevorzugt.
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Als
das Malein-Anhydrid-modifizierte Polypropylen ist auch ein Polypropylen
mit niedrigem Molekulargewicht bevorzugt. Zum Beispiel liegt dessen
durchschnittliches Molekulargewicht gemäß GPC bevorzugt im Bereich
vom 25000 bis 45000. Zusätzlich
liegt dessen Säurewert
bevorzugt im Bereich von 20 bis 60. Im vorliegenden Verfahren ist
ein Malein-Anhydrid-modifiziertes Polypropylen mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von 25000 bis 45000 und einem Säurewert von 20 bis 60 bevorzugt.
Ein solches Malein-Anhydrid-modifiziertes Polypropylen wird besonders
bevorzugt in Kombination mit einem nichtmodifizierten Polypropylen
verwendet. Im Falle dieser Kombination liegt der Anteil des Malein-Anhydrid-modifizierten
Polypropylens bevorzugt im Bereich von 1 bis 10 Gewichtsprozent,
und besonders bevorzugt von 2 bis 6 Gewichtsprozent, basierend auf
100 Gewichtsprozent des Malein-Anhydrid-modifizierten Polypropylens
und des nicht modifizierten Polypropylens. Dieser Bereich ermöglicht es,
sehr gute mechanische Charakteristiken zu erhalten.
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Unter
den thermoplastischen Harzen sind Polyolefin und Polyester-Harz bevorzugt.
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Ferner
ist unter dem oben erwähnten
Polyolefin Polypropylen bevorzugt.
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Das
oben erwähnte
Polyester-Harz ist bevorzugt ein Polyester-Harz, das biologisch abbaubar ist (nachfolgend
als „biologisch
abbaubares Harz” bezeichnet).
Das biologisch abbaubare Harz wird wie folgt exemplifiziert.
- (1) Hydroxycarboxylsäure-basierender aliphatischer
Polyester wie etwa Homopolymer von Hydroxylcarboxylsäure, enthaltend
Milchsäure,
Maleinsäure,
Glucosesäure,
3-Hydroxybutyrylsäure
und andere, sowie ein Copolymer, das zumindest eine Art der Hydroxycarboxylsäuren verwendet.
- (2) Caprolacton-basierender aliphatischer Polyester wie etwa
Polycaprolacton und ein Copolymer von zumindest einer Art der oben
erwähnten
Hydroxycarboxylsäuren
und Caprolacton.
- (3) Doppelt basischer saurer Polyester wie etwa Polybutylensuccinat,
Polyethylensuccinat und Polybutylenadipat.
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Unter
diesen sind Polymilchsäure,
ein Copolymer von Milchsäure
mit der oben erwähnten
Hydroxycarboxylsäure
abgesehen von der Milchsäure,
Polycaprolacton und ein Copolymer zumindest einer Art der oben erwähnten Hydroxylcarboxylsäure mit
Caprolacton bevozugt, und Polymilchsäure ist besonders bevorzugt. Diese
biologisch abbaubaren Harze können
einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr Typen davon verwendet
werden. Es wird angemerkt, dass die oben erwähnte Milchsäure L-Milchsäure und
D-Milchsäure enthält, und
diese Milchsäuren
einzeln oder in Kombination verwendet werden können.
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Die
Form und Größe der thermoplastischen
Harzfasern ist nicht besonders eingeschränkt. Die Faserlänge der
thermoplastischen Harzfasern ist bevorzugt 10 mm oder länger. Die
Länge kann
zu einer höheren Festigkeit
(einschließlich
Biegefestigkeit, Biegeelastizitätsmodul
und dergleichen) im resultierenden Faserverbundmaterial führen. Diese
Faserlänge
liegt bevorzugt im Bereich von 10 bis 150 mm, ferner bevorzugt von
20 bis 100 mm und besonders von 30 bis 80 mm.
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Der
Faserdurchmesser der oben erwähnten
thermoplastischen Harzfasern liegt bevorzugt im Bereich von 0,001
bis 1,5 mm, besonders bevorzugt von 0,005 bis 0,7 mm, weiter bevorzugt
von 0,008 bis 0,5 mm und besonders von 0,01 bis 0,3 mm. Wenn der
Faserdurchmesser innerhalb des obigen Bereichs liegt, brechen die
thermoplastischen Harzfasern nicht, weswegen sich die Verstärkungsfasern
in hoher Verteilung verfitzen lassen. Darüber hinaus ist ein solcher
Durchmesser besonders geeignet, wenn die Verstärkungsfasern Pflanzenfasern
sind.
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Eine
Proportion der Verstärkungsfasern
und der thermoplastischen Harzfasern, welche die Matte darstellen,
ist nicht besonders beschränkt,
und der Anteil der Verstärkungsfasern
liegt bevorzugt im Bereich von 10 bis 95 Volumenprozent, besonders
bevorzugt von 20 bis 90 Volumenprozent und weiter bevorzugt von
30 bis 80 Volumenprozent, basierend auf 100 Volumenprozent der Verstärkungsfasern
und der thermoplastischen Harzfasern. Der Bereich erleichtert es
damit, sowohl eine exzellente Gewichtsleichtigkeit und hohe Festigkeit des
vorliegenden Verfahrens zu erlangen.
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Insbesondere
in dem Fall, wo die Verstärkungsfaser
eine Pflanzenfaser ist, liegt der Anteil der Pflanzenfasern bevorzugt
im Bereich von 10 bis 95 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt von
20 bis 90 Gewichtsprozent und weiter bevorzugt von 30 bis 80 Gewichtsprozent,
basierend auf 100 Gewichtsprozent der Pflanzenfasern und der thermoplastischen
Harzfasern.
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Die
Matte kann ein Additiv wie etwa ein Antioxidationsmittel, einen
Plastifizierer, ein Antistatikum, einen Flammverzögerer, einen
Mikrobenhemmstoff, ein Konservierungsmittel und einen Farbstoff,
zusätzlich
zu der Verstärkungsfaser
und thermoplastischen Harzfaser, enthalten. Das Additiv kann auch
in der thermoplastischen Harzfaser enthalten sein.
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Die
oben erwähnte „thermisch
dehnbare Kapsel” ist
ein Produkt, das eine Hüllwand
(Kapsel) hat, die aus einem thermoplastischen Harz besteht, die
ihr Volumen durch Wärme
dehnt. Der Aufbau der thermisch dehnbaren Kapsel außer der
Hüllwand
ist nicht besonders beschränkt.
Die thermisch dehnbare Kapsel enthält allgemein ein Expansionsmittel
(dehnbare Komponente), die in der Hüllwand enthalten ist. Und wenn
die thermisch dehnbare Kapsel erhitzt wird, initiiert die thermisch
dehnbare Kapsel eine Expansion des Expansionsmittels bei einer bestimmten
Temperatur, so dass die Hüllwand
noch weicher wird, was zu einer Volumenvergrößerung der gesamten Kapsel
führt.
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Nach
der Dehnung kann die thermisch dehnbare Kapsel aufbrechen, so dass.
sich die Hüllwand
zu einer unbestimmten Form umwandelt, oder es kann die Kapselform
der Hüllwand
bleiben, ohne aufzubrechen. Wenn ferner die thermisch dehnbare Kapsel
ein Expansionsmittel enthält,
kann das Expansionsmittel zur Außenseite der Hüllwand freigegeben
werden oder kann nach der Expansion teilweise oder insgesamt innerhalb der
Hüllwand
verbleiben.
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Die
Typen des thermoplastischen Harzes, welche die Hüllwand der thermisch dehnbaren
Kapsel darstellen, sind nicht besonders beschränkt, und sie können gleich
oder unterschiedlich von einem thermoplastischen Harz sein, das
die oben erwähnte
thermoplastische Harzfaser darstellt. Die oben erwähnten Harze
können
als das thermoplastische Harz verwendet werden, das die obige thermoplastische
Harzfaser darstellt. Zusätzlich
hierzu kann ein Copolymer und ein Homopolymer verwendet werden,
das eine strukturelle Einheit hat, die von einer ungesättigten
Nitril-Verbindung
herrührt
(nachfolgend einfach als „Acrylonitril-basiertes Harz” bezeichnet).
Beispiele der ungesättigten
Nitril-Verbindung
enthalten Acrylonitril, Methacylonitril und dergleichen. Eine andere
strukturelle Einheit als die Einheit, die von der ungesättigten
Nitril-Verbindung abgeleitet ist, die das Acrylonitril-basierte
Harz darstellt, ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele der Verbindung,
welche zu der Einheit führen,
beinhalten eine ungesättigte
Säure wie
etwa Acrylsäure,
einen Ester einer Acrylsäure, einen
Ester einer Methacrylsäure,
eine aromatische Vinylverbindung, eine aliphatische Vinylverbindung,
Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, ein quervernetzbares Monomer und
dergleichen. Diese Verbindungen können einzeln oder in Kombination
mit zwei oder mehr Typen davon verwendet werden. Das thermoplastische
Harz, das die Hüllwand
der oben erwähnten
thermisch dehnbaren Kapsel darstellt, enthält eine Vinylidenchloridacrylonitrilcopolymer.
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Das
oben erwähnte
Expansionsmittel ist eine Komponente, deren Volumen bei Erhitzung
expandiert. Das Expansionsmittel enthält einen Kohlenwasserstoff
mit niedrigem Siedepunkt (im Bereich von 50°C bis angenähert 150°C). Ein Beispiel davon enthält einen
aliphatischen Kohlenwasserstoff wie Propan, n-Butan, Isobutan, n-Pentan, Isopentan,
n-Hexan, Isohexan und n-Octan, einen alizyklischen Kohlenwasserstoff
wie etwa Zyklopentan, Zyklohexan und Methylzyklohexan, und einen
halogenierten Kohlenwasserstoff wie etwa einen chlorinierten Kohlenwasserstoff,
enthaltend Methylchlorid, Ethylchlorid und andere, sowie einen fluorinierten Kohlenwasserstoff,
enthalten 1,1,1,2-Tetrafluorethan, 1,1-Difluorethan und andere. Unter diesen
Expansionsmitteln ist ein aliphatischer Kohlenwasserstoff mit einer
Kohlenstoffzahl von 4 bis 10 besonders bevorzugt. Der Anteil des
Expansionsmittels in der thermisch dehnbaren Kapsel ist nicht besonders
beschränkt
und kann im Bereich von 5 bis 60 Gewichtsprozent liegen, bevorzugt
von 10 bis 50 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt von 20 bis 30
Gewichtsprozent relativ zur Gesamtmenge der thermisch dehnbaren
Kapsel.
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Die
Form und Größe der thermisch
dehnbaren Kapsel ist nicht besonders beschränkt. Die Form der thermisch
dehnbaren Kapsel ist allgemein kugelförmig. Der durchschnittliche
Partikeldurchmesser davon liegt bevorzugt im Bereich von 5 bis 100 μm, und besonders
bevorzugt von 10 bis 70 μm.
Wenn der durchschnittliche Partikeldurchmesser innerhalb des oben
erwähnten
Bereichs liegt, kann die anzuwendende Menge der thermisch dehnbaren
Kapseln so gesteuert werden, dass sie sich ausreichend in der Matte
verteilen, was zu einer effizienteren Gewichtsersparnis führt. Dementsprechend
ist das resultierende Faserverbundmaterial leicht im Gewicht und
in der Steifigkeit exzellent. Es wird angemerkt, dass der oben erwähnte durchschnittliche Partikeldurchmesser
der D50-Wert in der Partikelgrößenverteilung
ist, welcher durch ein Messverfahren der Partikelgrößenverteilung
erhalten wird.
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Zusätzlich ist
das Expansionsverhältnis
der thermisch dehnbaren Kapsel (Volumen nach Dehnung/Volumen vor
Dehnung) nicht besonders beschränkt
und kann das 1,2- bis 5-fache des Volumens vor der Dehnung sein.
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Die
Erweichungstemperatur der Hüllwand
der thermisch dehnbaren Kapsel (die Expansionsanfangstemperatur)
ist nicht besonders beschränkt
und, kann in Abhängigkeit
von den Arten des die Hüllwand
darstellenden thermoplastischen Harzes ausgewählt werden. Die Erweichungstemperatur
der Hüllwand
kann gleich oder unterschiedlich von der Erweichungstemperatur des
thermoplastischen Harzes sein, das die thermoplastische Harzfaser
in der Matte darstellt. Die Höhe
der Erweichungstemperatur kann zum Beispiel in Abhängigkeit
von der Sequenz des Prozesses in dem vorliegenden Verfahren ausgebildet
werden. Wenn zum Beispiel ein Schmelzprozess zum Schmelzen der thermoplastischen
Harzfasern erst ausgeführt
wird, und ein Expansionsprozess zum Expandieren der thermisch dehnbaren
Kapseln danach ausgeführt
wird (nachfolgend als „Ausführung (1)” bezeichnet),
wird die Erweichungstemperatur des die thermoplastische Harzfaser
darstellenden Harzes bevorzugt niedriger ausgewählt als die Erweichungstemperatur
des die Hüllwand
darstellenden thermoplastischen Harzes. Wenn andererseits der Schmelzprozess
zum Schmelzen der thermoplastischen Harzfasern und der Expansionsprozess
zum Expandieren der thermisch dehnbaren Kapseln gleichzeitig ausgeführt werden
(nachfolgend als „Ausführung (2)” bezeichnet),
kann die Erweichungstemperatur des die thermoplastische Harzfaser
darstellenden thermoplastischen Harzes so ausgewählt werden, dass sie die gleiche ist
wie die Erweichungstemperatur des die Hüllwand darstellenden thermoplastischen
Harzes.
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Im
Falle der Ausführung
(1), das ist, wenn der Schmelzprozess und der Expansionsprozess
in dieser Reihenfolge ausgeführt
werden, die Erweichungstemperatur der Hüllwand (Erweichungsanfangstemperatur, Erweichungstemperatur
des zweiten thermoplastischen Harzes) bevorzugt gleich oder höher als
die Erweichungstemperatur der thermoplastischen Harzfaser (Erweichungstemperatur
des ersten thermoplastischen Harzes) um eine Temperatur im Bereich
von 0°C
bis +60°C.
Sie ist noch bevorzugter höher
um eine Temperatur, die von +10°C
bis +40°C
reicht. Insbesondere wenn das erste thermoplastische Harz, das die
thermoplastische Harzfaser darstellt, ein Propylen-basierendes Polymer
ist, wie etwa Polypropylen und ein Ethylenpropylencopolymer, liegt
die Erweichungstemperatur des ersten thermoplastischen Harzes im
Bereich von 140°C bis
170°C. Und
die Erweichungstemperatur des zweiten thermoplastischen Harzes (Expansionsanfangstemperatur
der thermisch dehnbaren Kapsel) liegt in diesem Fall bevorzugt im
Bereich von 110°C
bis 230°C,
und besonders bevorzugt von 140°C
bis 210°C,
während
die oben erwähnte
Temperaturdifferenz beibehalten wird. Zusätzlich liegt die maximale Expansionstemperatur
bevorzugt im Bereich von 140° bis
235°C, und
besonders bevorzugt von 170°C
bis 210°C.
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Andererseits
wird, im Falle der Ausführung
(2), das ist, wenn der Schmelzprozess und der Expansionsprozess
gleichzeitig ausgeführt
werden, die Erweichungstemperatur der Hüllwand (Expansionsanfangstemperatur,
Erweichungstemperatur des zweiten thermoplastischen Harzes) bevorzugt
so ausgewählt,
dass sie in einem Bereich von –30°C bis +60°C basierend
auf der Erweichungstemperatur der thermoplastischen Harzfaser (Erweichungstemperatur
des ersten thermoplastischen Harzes) liegt. Noch bevorzugter ist
eine Temperatur im Bereich von –10°C bis +40°C basierend
auf der Erweichungstemperatur der thermoplastischen Harzfaser.
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Die
oben erwähnte
Erweichungstemperatur wird gemäß JIS K7206 „Testverfahren
von Vicat-Erweichungstemperatur für thermoplastisches Harz” bestimmt.
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Im
vorliegenden Verfahren erlaubt die Verwendung der thermisch dehnbaren
Kapseln gleichzeitig eine Gewichtsersparnis und Verbesserung der
Festigkeit zu erzielen. Der Grund hierfür ist nicht klar, lässt sich
aber wie folgt verstehen. Die thermisch dehnbaren Kapseln werden
in Lücken
angeordnet, die von den Verstärkungsfasern
der Matte gemäß dem Verteilungsprozess
gebildet werden. Und wenn die Kapseln in dem Expansionsprozess erhitzt
werden, um das verkapselte Expansionsmittel zu expandieren und die
Hüllwände weich zu
machen, führt
dies zur Expansion in die oben erwähnten Lücken. Die gedehnten Hüllwände werden
zu den die Lücken
bildenden Verstärkungsfasern
gepresst. Wenn die Heiztemperatur erhöht wird, um das die Hüllwand darstellende
thermoplastische Harz zu schmelzen, werden die Verstärkungsfasern
in einem weiten Bereich von der Innenseite der Lücke her miteinander verklebt.
Das heißt,
die thermisch dehnbaren Kapseln können eine Mehrzahl der Verstärkungsfasern
miteinander in einer ebenen Form durch die Hüllwände auf einmal verkleben, wohingegen
das Schmelzen der thermoplastischen Harzfasern der Verklebung am
Verfiltzungspunkt der Verstärkungsfasern
bewirken. Es wird dementsprechend angenommen, dass eine geringere
Menge des thermoplastischen Harzes effizient dazu genutzt werden
kann, die Verstärkungsfasern
zu verkleben, und der Klebungsbetrag der Verstärkungsfasern miteinander wird
erhöht,
um die Festigkeit zu verbessern, wohingegen die Menge des thermoplastischen
Harzes, das zur Verklebung der Verstärkungsfasern beiträgt, reduziert
wird.
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In
dem Zuführprozess
werden die thermisch dehnbaren Kapseln entweder auf die Vorder-
oder die Rückseite
der Matte aufgebracht. Das Zuführverfahren
ist nicht beschränkt,
solange die thermisch dehnbaren Kapseln auf die Oberfläche der
Matte aufgebracht werden können.
Beispiele davon enthalten: Verfahren (1), worin die thermisch dehnbaren
Kapseln auf eine Oberfläche
der Matte gefördert
werden können,
während
die thermisch dehnbaren Kapseln und die Zuführoberfläche der Matte durch ein elektrostatisches
Beschichtungsverfahren in unterschiedlicher Polarität geladen
werden, Verfahren (2), worin die thermisch dehnbaren Kapseln von
oben auf die Zuführoberfläche der
darunter angeordneten Matte fallen, Verfahren (3), worin die thermisch dehnbaren
Kapseln mit einer Luftströmung
mitgetragen werden, damit sie an der Zuführoberfläche der Matte angebracht werden,
und Verfahren (4), das ein anderes Verfahren ist. Die Verfahren
(1) bis (4) können
einzeln oder in Kombination verwendet werden.
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Unter
diesen Verfahren sind die obigen Verfahren (1) und (2) bevorzugt.
Das Verfahren (1) ist besonders bevorzugt, weil der Zuführverlust
reduziert werden kann. Wenn Pflanzenfasern als Verstärkungsfasern
für die
Matte verwendet werden, ist insbesondere das Verfahren (1) bevorzugt.
Dies ist so, weil anders als bei anorganischen Fasern, Pflanzenfasern
einen Wassergehalt im Bereich von durchschnittlich 10% haben, wodurch sie
leichter geladen werden können
und mit größerer Sicherheit
an die thermisch dehnbaren Kapseln angebracht werden können.
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In
dem oben erwähnten
Verfahren (1) können
die thermisch dehnbaren Kapseln vor der elektrostatischen Beschichtung
entweder mit positiver oder negativer Ladung geladen werden. In
dem Fall, wo die Kapseln eine positive Ladung tragen, wird der Matte
eine negative Ladung gegeben. Es ist bevorzugt, dass die thermisch
dehnbaren Kapseln, die mit Gleichspannung geladen sind, zur Zuführoberflache
der geerdeten Matte abgegeben werden, zur Anbringung durch die elektrostatische
Anziehungskraft.
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Die
Konfiguration einer elektrostatischen Beschichtungsmaschine für die elektrostatische
Beschichtung ist nicht besonders beschränkt, und ein Beispiel davon
enthält
ein Gerät,
das mit einem Lademittel versehen ist, um die thermisch dehnbaren
Kapseln zu laden, und einem Entlademittel, um die auf die Matte
geladenen thermisch dehnbaren Kapseln zu entladen, ein Gerät, das mit
einem Entlademittel versehen ist, um die thermisch dehnbaren Kapseln, die
nicht geladen sind, zu entladen und das Lademittel, das außerhalb
des oben erwähnten
Entlademittels aufgebaut ist, um die thermisch dehnbaren Kapseln
zu laden. Unter diesem Gerät
kann nur eine oder können
beide in Kombination verwendet werden. Beispiele der oben erwähnten Lademittel
beinhalten eine Corona-Ladevorrichtung,
eine Friktions-Ladevorrichtung und dergleichen. Diese Vorrichtungen
können
einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr davon verwendet werden.
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Wenn
die thermisch dehnbaren Kapseln aufgebracht werden, werden deren
Endladebetrag, eine Luftströmungsrate
auf die Matte, eine Zeit zum Beschichten und andere geeignete Parameter
eingestellt. Die Luftströmungsrate
bei der elektrostatischen Beschichtung liegt bevorzugt im Bereich
von 1 bis 10 m3/Stunde, und besonders bevorzugt
im Bereich von 3 bis 6 m3/Stunde. Die Luftströmungsrate
in dem oben erwähnten
Bereich erlaubt, dass die oben erwähnten thermisch dehnbaren Kapseln
auf der Matte effizient zurückgehalten
werden, während
deren Verlust reduziert wird, was in einer ausgezeichneten Leichtigkeit
und Steifigkeit des Faserverbundmaterials resultiert.
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Beispiele
des Verfahrens (2) enthalten ein Zuführverfahren, das eine sogenannte
Sinterungsmaschine verwendet, und dergleichen. Die Sinterungsmaschine
ist eine Maschine mit einem Mechanismus, in dem, wenn die thermisch
dehnbaren Kapseln von der Oberseite einer Walze auf die Fläche fallen,
die durch Roulettebearbeitung oder dergleichen geprägt ist,
die thermisch dehnbaren Kapseln von dem konkaven Abschnitt der oben
erwähnten
Walzenoberfläche
gefangen werden und herunter fallen, indem der konkave Abschnitt nach
unten ausgerichtet wird, wenn sich die Walze dreht. Bei dieser Sinterungsmaschine
wird die Zuführmenge
durch die Größe und Menge
des konkaven Abschnitts eingestellt.
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Eine
Zuführmenge
der thermisch dehnbaren Kapseln in dem Zuführprozess ist nicht besonders
beschränkt,
und wird entsprechend dem Objekt geeignet ausgewählt. Die Zuführmenge
liegt allgemein im Bereich von 1 bis 15 Gewichtsteilen basierend
auf 100 Gewichtsteilen der Matte. Der Begriff der „Zuführmenge” bedeutet
hierin eine Menge der thermisch dehnbaren Kapseln, die tatsächlich von
der Matte zurückgehalten werden,
nicht aber die Menge, die während
der Zuführung
verspritzt wird und die Menge, die durch die Matte hindurchgeht
und nach unten fällt
oder wiedergewonnen wird. Die Zuführmenge liegt bevorzugt im
Bereich von 3 bis 12 Gewichtsteilen, und besonders bevorzugt von
5 bis 10 Gewichtsteilen.
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Die
oben erwähnte
eine Oberfläche
(nachfolgend als „erste
Oberfläche” bezeichnet)
der Matte, der die thermisch dehnbaren Kapseln zuzuführen sind,
ist allgemein eine Oberseite, vorausgesetzt, dass die Dickenrichtung
der Matte oben und unten angeordnet ist. Das heißt, die thermisch dehnbaren
Kapseln werden bevorzugt auf die Oberseite der Matte gefördert. Unabhängig vom
angewendeten Verfahren, macht dies die Zuführung der thermisch dehnbaren
Kapseln einfach und verhindert ferner, dass die thermisch dehnbaren
Kapseln nach der Zuführung
verspritzen, so dass der Verlust der thermisch dehnbaren Kapseln
gesenkt werden kann.
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Der
oben erwähnte „Verteilungsprozess” ist ein
Prozess, in dem die Matte von der anderen Oberfläche her (nachfolgend als „zweite
Oberfläche” bezeichnet)
der Matte her einer Vibration ausgesetzt wird, während die erste Oberflächenseite
der Matte gepresst wird, um die der ersten Oberflächenseite
der Matte zugeführten thermisch
dehnbaren Kapseln zur zweiten Seite der Matte hin zu verteilen.
Zum Beispiel ist dieser Prozess einer der Verteilung der thermisch
dehnbaren Kapseln zur Unterseite der Matte hin, wenn die Dickenrichtung der
Matte oben und unten angeordnet ist und die thermisch dehnbaren
Kapseln auf die Oberseite der Matte gefördert werden.
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Das
oben erwähnte
Pressen und Vibrieren kann gleichzeitig durch eine Vibrationswalze
und andere Mittel erfolgen. Da die erste Oberflächenseite der Matte gepresst
wird und die zweite Oberflächenseite
der Matte der Vibration ausgesetzt wird, wie oben beschrieben, kann
eine effiziente Verteilung durchgeführt werden.
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Das
oben erwähnte „Pressen” bedeutet
das Pressen der oben erwähnten
ersten Oberflächenseite
der Matte. Das Pressen der Matte von der ersten Oberflächenseite
her erlaubt, dass die auf die erste Oberflächenseite der Matte geförderten
thermisch dehnbaren Kapseln auf die Innenseite der Matte geschoben
werden, und verhindert wird, dass die thermisch dehnbaren Kapseln
schlecht verteilt werden, weil durch die Vibration die Bewegung
der thermisch dehnbaren Kapseln jener der Matte ähnlich ist.
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Das
Verfahren zum Pressen (Pressverfahren) ist nicht besonders beschränkt, solange
der oben erwähnte
Effekt erzielt werden kann. Beispiele des Pressverfahrens enthalten
ein Verfahren zum Pressen mit einer Walze, ein Verfahren zum Pressen
durch Anordnung eines ebenen Stößels auf
der ersten Oberflächenseite,
und andere Verfahren. Unter diesen Verfahren ist die Verwendung
einer Walze bevorzugt. Die Walze kann im Verlauf der Produktionsstrecke
verwendet werden und ist aus Perspektive des Produktionsprozesses besonders
bevorzugt. Wenn darüber
hinaus die Walze verwendet wird, ist daran zu denken, dass die Matte
in die Walze hineingezogen wird, sodass sie allmählich gepresst wird, wodurch
es erleichtert wird, den Effekt des Hineinziehens der thermisch
dehnbaren Kapseln in die Matte hinein zu erreichen, wie oben beschrieben.
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Wenn
die oben erwähnte
Walze verwendet wird, kann die erste Oberfläche der Walze mit einer umlaufenden
Walze gepresst werden, um die Matte in der Bewegungsrichtung des
Förderers
voranzubewegen, während
sich die Matte mit dem Förderer
bewegt. Die Pressbedingungen mit der Walze sind nicht besonders eingeschränkt. Das
Pressen wird bevorzugt derart ausgeführt, dass die Dicke der Matte
direkt unterhalb der Walze 5% bis 80% der Gesamtdicke der Matte
wird. Ein bevorzugter Bereich ist 10% bis 70%, und noch bevorzugter
20% bis 50% basierend auf der Gesamtdicke der Matte. Wenn die Walze
gemäß dem oben
erwähnten
Bereich verwendet wird, ist der Effekt des Drückens der thermisch dehnbaren
Kapseln in die Innenseite der Matte und der Effekt des Verhinderns,
dass die Matte und die thermisch dehnbaren Kapseln gemeinsam vibrieren,
besonders hoch. Darüber
hinaus kann die oben erwähnte
Walze gleichzeitig Förderfunktion
zum Fördern
der Matte erfüllen.
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Wenn
ferner die Walze verwendet wird, ist die Anzahl und Größe der verwendeten
Walzen nicht besonders beschränkt.
Das heißt,
es kann nur eine einzige Walze verwendet werden oder es können zwei
oder mehr verwendet werden. Im Falle der Verwendung von zwei oder
mehr Walzen kann jede Walze die gleiche Größe haben, oder es können Walzen
mit unterschiedlicher Größe in Kombination
verwendet werden. Bevorzugte Walze ist eine solche mit einem Durchmesser
von zumindest 1 cm oder mehr (allgemein 20 cm oder weniger). Dies
ist so, weil die Funktion zum Drücken
der thermisch dehnbaren Kapseln in die Matte sehr effizient erreicht
werden kann, wenn der Durchmesser der Walze 1 cm oder mehr beträgt.
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Das
oben erwähnte „Vibrieren” wird von
der zweiten Oberfläche
der Matte her ausgeführt.
Die Bedingungen zum Vibrieren sind nicht besonders beschränkt, und
die Amplitude zum Vibrieren kann im Bereich von 0,1 bis 20 mm liegen,
bevorzugt von 0,1 bis 10 mm, besonders bevorzugt von 0,1 bis 6 mm,
weiter bevorzugt von 0,1 bis 4 mm und besonders von 0,5 bis 2 mm.
Die Amplituden des oben erwähnten
Bereichs erleichtern besonders den Effekt, die thermisch dehnbaren
Kapseln zu verteilen. Der Vibrationswinkel beim Vibrieren (Winkel θ in 8)
ist nicht besonders beschränkt,
und liegt bevorzugt im Bereich vom 30 bis 90°, besonders bevorzugt von 40
bis 90° und
insbesondere von 45 bis 90° relativ
zur Bewegungsrichtung (A) der Matte (siehe 8). Es wird
angemerkt, dass die obigen 90° den
Winkel senkrecht zur Matte bedeuten.
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Eine
Schwingungszahl (Frequenz) als weitere Bedingung zum Vibrieren ist
nicht besonders beschränkt
und beträgt
bevorzugt 500 vpm (8,3 Hz) oder mehr, bevorzugt 1000 vpm (16,7 Hz)
oder mehr, weiter bevorzugt 2000 vpm (33,3 Hz) oder mehr, weiter
bevorzugt 3000 vpm (50 Hz) oder mehr, und insbesondere 3500 vpm
(58,3 Hz) oder mehr. Die Schwingungszahl beträgt allgemein 60000 vpm (1000
Hz) oder weniger. Der bevorzugte Bereich kann einen überragenden
Verteilungseffekt erzielen, für
den Fall, dass die Schwingungszahl kleiner als jeder Wert gesetzt
wird. Wenn jedoch die Vibration die oben genannte Obergrenze überschreitet,
nimmt die Verteilbarkeit allmählich
ab.
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Die
maximale Beschleunigung während
der Vibration ist nicht besonders beschränkt, beträgt aber bevorzugt 3 G oder
mehr, besonders bevorzugt im Bereich von 5 G bis 20 G, weiter bevorzugt
von 7 G bis 15 G. Diese maximale Beschleunigung ist allgemein bis
zu 20 G.
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Die
Vibration für
die Matte wird bevorzugt gegen die der gepressten entgegengesetzten
Seite ausgeübt.
Dies erleichtert es, den Effekt des oben beschriebenen Pressens
zu erreichen. Wenn dementsprechend das Pressen mit der Walze ausgeführt wird,
wird die Vibration bevorzugt auf die zweite Oberflächenseite
des gepressten Abschnitts der gepressten Matte ausgeübt. Das
Vorhandensein oder das Fehlen der Vibration ist für andere
Abschnitte nicht untersucht worden.
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Ferner
ist ein Mittel zum Ausüben
von Vibration nicht besonders eingeschränkt, und es können verschiedene
Geräte
verwendet werden. Das heißt,
es kann ein Gerät
allein zum Vibrieren akzeptabel sein, aber es können auch ein Förderer zum
Fördern
der Komponente und anderes verwendet werden. Der Förderer kann
ein elektrischer Förderer
oder ein elektromagnetischer Förderer
sein, und diese können
in Kombination verwendet werden.
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Der
oben erwähnte „Schmelzprozess” ist ein
Prozess zum Schmelzen der die thermoplastische Matte darstellenden
Harzfaser. Der oben erwähnte „Expansionsprozess” ist ein
Prozess zum Erhitzen und Expandieren der von der Matte verteilten
thermisch dehnbaren Kapseln.
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Diese
zwei Prozesse können
in beliebiger Reihenfolge ausgeführt
werden. Das heißt,
(1) der Schmelzprozess wird zuerst ausgeführt und dann wird der Expansionsprozess
ausgeführt,
(2) sowohl der Schmelzprozess als auch der Expansionsprozess werden
gleichzeitig ausgeführt,
und (3) der Expansionsprozess wird zuerst ausgeführt und dann wird der Schmelzprozess
ausgeführt.
Unter diesen sind die Verfahren (1) und (2) bevorzugt.
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Wenn
das Verfahren (1) angewendet wird und der Schmelzpunkt des ersten
thermoplastischen Harzes, das die thermoplastische Harzfaser darstellt,
niedriger ist als der Schmelzpunkt des zweiten thermoplastischen
Harzes, der die Hüllwand
der thermisch dehnbaren Kapseln darstellt, wird die Matte auf eine
höhere Temperatur
erhitzt als der Schmelzpunkt des ersten thermoplastischen Harzes,
aber den Schmelzpunkt des zweiten thermoplastischen Harzes nicht überschreitet,
während
die Matte gepresst wird, um die Expansion der thermisch dehnbaren
Kapseln in dem Schmelzprozess zu unterdrücken, um den Erhalt eines geformten
Produkts (Matte, Tafel und andere) zu ermöglichen, das durch Verkleben
der Verstärkungsfaser
mit dem ersten thermoplastischen Harz gebildet wird, während die
thermisch dehnbaren Kapseln ohne Expansion in der Matte bleiben.
Das heißt,
dass man den Formkörper
erhalten kann, der die thermisch dehnbaren Kapseln aufweist, die
in den Lücken
der Verstärkungsfasern
verteilt sind, die mit dem ersten thermoplastischen Harz verklebt
sind (nachfolgend als „Formkörper vor
Expansion” bezeichnet).
Der Formkörper
vor der Expansion hat ein kleineres Volumen als der Formkörper nach
der Expansion im expandierten Zustand, so dass die Transportkosten,
die Aufbewahrungskosten und dergleichen reduziert werden können. Wenn
ferner der Formkörper
vor der Expansion anschließend
dem Expansionsprozess zugeführt
wird, können
die Dicke und Dichte leichter gesteuert werden als beim Verfahren
(2).
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Der
Schmelzprozess ist ein Prozess, in dem das erste thermoplastische
Harz, das die thermoplastische Harzfaser darstellt, geschmolzen
werden kann, und umfasst allgemein das Erhitzen. Der Schmelzprozess
umfasst, zusätzlich
zum Erhitzen, das Pressen. Das Pressen erlaubt eine weitere Verbesserung
der Verbindungseigenschaft des ersten thermoplastischen Harzes mit
der Verstärkungsfaser
sowie auch die Steuerung der Dicke des Faserverbundmaterials, das
ohne Einschränkung
erhalten wird. Wenn der Schmelzprozess zuerst ausgeführt wird
und dann der Expansionsprozess ausgeführt wird, wie im Verfahren
(1), kann die Expansion der thermisch dehnbaren Kapseln noch sicherer
verhindert werden. Die Heiztemperatur wird auf eine Temperatur ausgewählt (zumindest
gleich oder oberhalb des Schmelzpunkts des ersten thermoplastischen Harzes)
in Abhängigkeit
von den Arten des ersten thermoplastischen Harzes. Ferner kann im
Falle des Pressens entweder das Erhitzen oder Pressen zuerst ausgeführt werden,
oder beide können
gleichzeitig ausgeführt
werden. Der Druck beim Pressen kann zum Beispiel im Bereich von
1 bis 10 MPa sein und beträgt
bevorzugt von 1 bis 5 MPa.
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Der
Expansionsprozess ist ein Prozess, in dem die thermisch dehnbaren
Kapseln gedehnt werden können,
und die Heizbedingungen und die anderen Parameter sind nicht besonders
eingeschränkt.
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Im
Expansionsprozess kann das Formen des Faserverbundmaterials auch
gleichzeitig ausgeführt werden.
Das heißt,
die Dicke und Form können
gesteuert werden. Zum Beispiel kann, nachdem der Formkörper vor
der Expansion im Expansionsprozess ausreichend gedehnt worden ist,
der Formkörper
nach der Expansion gepresst werden, um das Faserverbundmaterial
auf eine gewünschte
Dicke zusammenzudrücken (das
heißt,
versehen mit einem Formprozess). Wenn die Temperatur des thermoplastischen
Harzes verringert wird, während
das Wölben
mittels einer Form geeignet unterbunden wird, um ein Expandieren
der Kapseln im Expansionsprozess zu ermöglichen, den Zwischenraum auf
einer gewünschten
Dicke halten zu können,
kann das Faserverbundmaterial mit einer gewünschten Dicke erhalten werden.
Ferner erlaubt es eine Form, die für eine gewünschte bucklige Form sorgt,
das Faserverbundmaterial mit der buckligen Form zu erhalten.
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Nachfolgend
werden der Schmelzprozess, der Expansionsprozess und der Formungsprozess
des vorliegenden Verfahrens in der Sequenz des Prozesses anhand
der 1 bis 3 beschrieben.
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1 stellt
schematisch den Schmelzprozess, Expansionsprozess und Formungsprozess
dar, wenn der Prozess als separater Prozess ausgeführt wird,
unter Verwendung separater Geräte
für jeden
Prozess. In dem Schmelzprozess wird eine Heißpressmaschine als Schmelzmittel 61 verwendet,
um die thermoplastischen Harzfasern zu schmelzen, ohne die thermisch
dehnbaren Kapseln zu expandieren, während die Matte 10b gepresst
wird, welche die thermisch dehnbaren Kapseln verteilt enthält. Entsprechend
diesem Schmelzprozess erhält
man ein Faserverbundmaterial (Faserverbundmaterial vor der Expansion),
worin die Verstärkungsfasern
mit einem thermoplastischen Harz verklebt sind, das von den thermoplastischen
Harzfasern kommt, während
es die verteilten thermisch dehnbaren Kapseln, die nicht expandiert
sind, enthält.
Danach wird ein Heizraum, wie etwa ein Ofen, als Expansionsmittel 62 verwendet,
um die thermisch dehnbaren Kapseln zu expandieren und ein Faserverbundmaterial
nach Expansion 10c zu erhalten, worin die Verstärkungsfasern
durch sowohl von dem thermoplastischen Harz, das von den thermoplastischen
Harzfasern herkommt, als auch das thermoplastische Harz, das von
den die thermisch dehnbaren Kapseln darstellenden Hüllwänden kommt,
verbunden sind. Anschließend
wird eine Kaltpressmaschine als Formungsmittel 63 verwendet,
zur Formung bei einer Temperatur, bei der die Plastizität des thermoplastischen
Harzes nicht verloren geht, um den Formkörper erhalten zu können, der
das Faserverbundmaterial darstellt. Wenn darüber hinaus Wärme abgeführt wird,
damit die Plastizität
nach dem Expansionsprozess verloren geht, kann ein Wiederaufheizen durchgeführt werden,
um die Form vorzusehen.
-
2 stellt
schematisch einen Produktionsfall dar, worin der Schmelzprozess
und der Expansionsprozess von dem Schmelzprozess, Expansionsprozess
und Formungsprozess, mittels des gleichen Geräts in dem gleichen Prozess
(kontinuierlichen Prozess), ausgeführt werden. In dem Schmelzprozess
wird die Heißpressmaschine
als Schmelzmittel 61 verwendet, um die thermoplastische
Harzfaser zu schmelzen, ohne die thermisch dehnbaren Kapseln zu
expandieren, während
auf die Matte 10b Druck ausgeübt wird, welche die thermisch
dehnbaren Kapseln verteilt enthält.
Danach wird die Heißpressmaschine,
die in dem Schmelzprozess 61 verwendet wird, so wie sie
ist als Expansionsmittel 62 verwendet, und macht die Kernrückbewegung, um
einen gewünschten
Abstand zwischen den Formwerkzeugen zu bilden, wobei die thermisch
dehnbaren Kapseln expandieren, um das Faserverbundmaterial nach
Expansion 10c zu bekommen, worin die Verstärkungsfasern
sowohl durch das thermoplastische Harz, das von den thermoplastischen
Harzfasern kommt, als auch durch das thermoplastische Harz, das
von den die thermisch dehnbaren Kapseln darstellenden Hüllwänden kommt,
verbunden werden. Anschließend
wird eine Kaltpressmaschine als Formungsmittel 63 verwendet, um
bei einer Temperatur zu formen, bei der die Plastizität des thermoplastischen
Harzes nicht verloren geht, wobei sich der aus dem Faserverbundmaterial
bestehende Formkörper
gewinnen lässt.
Wenn darüber
hinaus Wärme
abgeführt
wird, damit die Plastizität
nach dem Expansionsprozess verloren geht, kann ein Wiederaufheizen
durchgeführt
werden, um die Form vorzusehen.
-
3 stellt
schematisch den Produktionsfall dar, worin der Expansionsprozess
und der Formungsprozess unter dem Schmelzprozess, Expansionsprozess
und Formungsprozess mittels des gleichen Geräts in dem gleichen Prozess
(kontinuierlichen Prozess) ausgeführt werden. In dem Schmelzprozess
wird die Heißpressmaschine
als Schmelzmittel 61 verwendet, um die thermoplastischen
Harzfasern zu schmelzen, ohne die thermisch dehnbaren Kapseln zu
expandieren, während
auf die Matte 10b der Druck ausgeübt wird, welche die thermisch
dehnbaren Kapseln verteilt enthält.
Danach wird die Matte 10b mit den verteilten thermisch
dehnbaren Kapseln auf einen Bereich erhitzt, mit dem sich nach Bedarf
eine geeignete Plastizität
erreichen lässt (nicht
Expandieren der thermisch dehnbaren Kapsel), und wird in die Heißpressmaschine
eingespritzt, die mit einem Formwerkzeug als Expansionsmittel 62 ausgestattet
ist, zur Erwärmung,
während
der gewünschte
Abstand zwischen den Formwerkzeugen beibehalten wird, wobei die
thermisch dehnbaren Kapseln expandieren. Anschließend folgt
ein Pressen, um die Formung des aus dem Faserverbundmaterial bestehenden
Formkörpers
zu ermöglichen.
-
Es
wird angemerkt, dass, während
in dem Schmelzprozess in den 1 bis 3 Druck
ausgeübt wird,
um die thermoplastischen Harzfasern zu schmelzen, ohne die thermisch
dehnbaren Kapseln zu expandieren, das Schmelzen der thermoplastischen
Harzfasern und das Expandieren der thermisch dehnbaren Kapseln auch
gleichzeitig ausgeführt
werden können,
ohne einen solchen Druck auszuüben.
-
Das
vorliegende Verfahren kann, zusätzlich
zu dem Zuführprozess,
Verteilprozess, Schmelzprozess und Expansionsprozess, mit weiteren
Prozessen versehen werden. Beispiele davon enthalten einen Wiedergewinnungsprozess
zum Wiedergewinnen der thermisch dehnbaren Kapseln durch Ansaugen.
Wenn der Ansaugprozess zum Wiedergewinnen vorgesehen ist, kann der
Prozess durchgeführt
werden in (1) einem Verfahren, das gleichzeitig mit dem Zuführprozess
ausgeführt
wird, (2) einem Verfahren, das gleichzeitig mit dem Verteilungsprozess
ausgeführt
wird, (3) einem Verfahren, das zwischen dem Zuführprozess und dem Verteilungsprozess
ausgeführt
wird, und (4) einem Verfahren, das nach dem Verteilungsprozess ausgeführt wird. Das
heißt,
der Ansaugprozess zum Wiedergewinnen kann durchgehend von (1) bis
(4) oder nur in dem erforderlichen Prozess ausgeführt werden.
Wenn der Ansaugprozess zum Wiedergewinnen vorgesehen ist, wird noch
effizienter verhindert, dass die thermisch dehnbaren Kapseln verloren
gehen, was eine effektive Nutzung der thermisch dehnbaren Kapseln
ermöglicht.
-
2. Durch das vorliegende Verfahren erhaltenes
Faserverbundmaterial
-
Das
in dem vorliegenden Verfahren erhaltene Faserverbundmaterial 10c umfasst
die Verstärkungsfasern 11 und
das an die Verstärkungsfasern 11 gebundene
thermoplastische Harz 30 (siehe 6). Zusätzlich ist
das Faserverbundmaterial 10c ein Faserverbundmaterial,
erhalten durch: Zuführen
der thermisch dehnbaren Kapseln 20 zu einer Vorderseite
(nachfolgend als „erste
Oberflächenseite” bezeichnet)
d1 der Matte 10a, welche die Verstärkungsfasern 11 und
die thermoplastischen Harzfasern 12 enthält (Zuführprozess),
Ausüben von
Vibration auf die Rückseite
(nachfolgend als „zweite
Oberflächenseite” bezeichnet)
d2 der Matte 10a, während
die erste Oberflächenseite
d1 gepresst wird, um die auf die erste Oberflächenseite d1 zugeführten thermisch
dehnbaren Kapseln 20 zur zweiten Oberflächenseite d2 der Matte 10a zu
verteilen (Verteilungsprozess), Schmelzen der thermoplastischen
Harzfasern 12, welche die Matte 10b mit verteilten
thermisch dehnbaren Kapseln darstellt, worin die thermisch dehnbaren
Kapseln verteilt sind (Schmelzprozess), und gefolgt durch Erhitzen
zum Expandieren der thermisch dehnbaren Kapseln 20, die
in der Matte 10b mit verteilten thermisch dehnbaren Kapseln
verteilt sind (Expansionsprozess), wie in den 4 bis 6 gezeigt.
-
Das
das Faserverbundmaterial 10c darstellende thermoplastische
Harz 30 umfasst das erste thermoplastische Harz, das von
den thermoplastischen Harzfasern 12 kommt, und das zweite
thermoplastische Harz, das von den Hüllwänden der thermisch dehnbaren
Kapseln 20 kommt. Das Anteilsverhältnis des ersten thermoplastischen
Harzes und des zweiten thermoplastischen Harzes beträgt bevorzugt
30 bis 250 Gewichtsteile und 2 bis 30 Gewichtsteile, besonders bevorzugt
50 bis 200 Gewichtsteile und 5 bis 25 Gewichtsteile, und weiter
bevorzugt 80 bis 120 Gewichtsteile und 10 bis 20 Gewichtsteile,
jeweils vorausgesetzt, dass die Verstärkungsfasern 100 Gewichtsteile
haben. Wenn das obige Anteilsverhältnis vorliegt, erhält man ein
Faserverbundmaterial, das in der Leichtgewichtigkeit und Steifigkeit
exzellent ist, was ein Tiefziehformen in dem Gewichtsbereich von
1500 g/m2 oder weniger pro Flächeneinheit
erlaubt.
-
Das
Faserverbundmaterial kann eine Gewichtsersparnis um 10% bis 60%
erreichen, im Vergleich zu einem Faserverbundmaterial, das nicht
die thermisch dehnbaren Kapseln verwendet, bei Betrachtung mit der gleichen
Dicke. Zusätzlich
ist die Steifigkeit, ausgewertet durch die maximale Biegebelastung
und den Flexibilitätsmodul
für das
vorliegende Faserverbundmaterial, extrem gut im Vergleich zu einem
Faserverbundmaterial, das die thermisch dehnbaren Kapseln nicht
verwendet, bei Betrachtung von dem gleichen Gewicht pro Flächeneinheit.
Zum Beispiel wird in einem Bereich von Gewicht pro Flächeneinheit
im Bereich von 700 bis 1500 g/m2 eine solche
höhere
Leistungsfähigkeit
erreicht, dass die maximale Biegebelastung das 1,2- bis 2fache beträgt und das
Flexibilitätsmodul
das 1,1- bis 1,6fache beträgt.
Die Verwendung des Faserverbundmaterials mit dem Gewicht pro Flächeneinheit
im Bereich von 750 bis 1000 g/m2 ist in
der später
beschriebenen Anwendung bevorzugt.
-
Die
Form, Größe, Dicke
und andere Eigenschaften des Faserverbundmaterials, das durch das
Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung erhalten wird,
sind nicht besonders eingeschränkt.
Deren Anwendung ist ebenfalls nicht besonders eingeschränkt.
-
Das
Herstellungsverfahren des Faserverbundmaterials der vorliegenden
Erfindung wird weithin im Bereich eines Fahrzeugs angewendet, einschließlich einem
Automobil, einem Schiff, einem Kraftfahrzeug, Architektur und anderem.
Das Faserverbundmaterial kann als Innenmaterial, als Außenmaterial,
als Strukturmaterial und anderes eines Automobils, eines Schienenfahrzeugs,
eines Schiffs, eines Luftfahrzeugs und anderen verwendet werden.
Unter diesen enthalten Beispiele von Automobilausstattungen ein
Innenmaterial für
ein Automobil, ein Instrumentenbrett für ein Automobil, ein Außenmaterial
für ein
Automobil und andere. Spezifische Beispiele sind ein Türbasismaterial,
ein Verpackungsträger,
eine Säulenverkleidung,
eine Schalterbasis, eine Hutablage, ein Kernmaterial für eine Armstütze, eine
Türverkleidung
für ein
Automobil, ein Plattenstrukturmaterial, eine Plattenversteifung,
ein Dachmaterial, ein Konsolenkasten, ein Armaturenbrett für ein Automobil, verschiedene
Instrumentenbretter, eine Deckverkleidung, ein Stoßfänger, ein
Spoiler, eine Verkleidung und andere. Andere Beispiele sind ein
Innenmaterial, ein Außenmaterial
und ein Strukturmaterial einer Architekturstruktur, Möbel und
andere. Das heißt,
ein Türoberflächenmaterial,
ein Türstrukturmaterial,
ein Oberflächenmaterial
und ein Strukturmaterial für
verschiedene Möbel
(Tisch, Stuhl, Regal, Kasten und andere), und andere sind enthalten.
Zusätzlich
können
eine Verpackung, ein Behälter
(Träger
und andere), ein Schutzelement, ein Unterteilungselement und andere
enthalten sein.
-
Beispiel
-
Die
vorliegende Erfindung wird gemäß den folgenden
Beispielen im einzelnen beschrieben.
-
1. Herstellung des Faserverbundmaterials
-
Beispiel 1
-
(1) Herstellung einer aus thermoplastischen
Fasern und Verstärkungsfasern
bestehenden Matte.
-
Thermoplastische
Fasern und Pflanzenfasern (Kenaf-Fasern) die als Verstärkungsfasern
verwendet wurden, um eine Matte 10a, die aus den thermoplastischen
Fasern und den Verstärkungsfasern
besteht, mit einer in 7 gezeigten Mattenherstellungsvorrichtung 40 herzustellen.
Diese Mattenherstellungsvorrichtung 40 ist eine Vorrichtung,
die zu einer einlagigen Matte 10a führt, indem eine Fasermischung
der Pflanzenfasern und der thermoplastischen Fasern zwei Belüftungsvorrichtungen
in einer ersten Belüftungsvorrichtung 412a und
einer zweiten Belüftungsvorrichtung 412b zugeführt wird,
um zwei Lagen aus einer ersten Schicht 101 und einer zweiten
Schicht 102 herzustellen, und diese Schichten zu laminieren,
und das Laminat zu nadeln, um die zwei Lagen miteinander zu verfitzen.
Ferner ist eine Thermisch-dehnbare-Kapseln-Zuführ- und Verteilungsvorrichtung 50 mit
der Mattenherstellungsvorrichtung 40 am Hinterende verbunden, um
thermisch dehnbare Kapseln der so erhaltenen Matte 10a zuzuführen und
diese in der Matte 10a zu verteilen, wie in 7 gezeigt.
-
Kenaf-Fasern
(mittlerer Durchmesser: 0,09 mm, mittlere Faserlänge: 65 mm) wurden als die
Verstärkungsfasern 11 verwendet,
und Polypropylenfasern (mittlerer Durchmesser: 0,02 mm, mittlere
Faserlänge:
50 mm), hergestellt von Daiwabo Co., Ltd. wurden als thermoplastische
Harzfasern 12 verwendet. Diese Fasern wurden mit einem
Gewichtsverhältnis
von 50:50 als Fasermischung bzw. Mischfasern 13 vermischt,
die in zwei Speichermitteln der Mattenherstellungsvorrichtung 40 gespeichert
wurden. Die Mischfasern 13 wurden von den zwei Speichermitteln
zu zwei Mischfasernzuführteilen
gefördert
(erstes Mischfasernzuführteil 411a und zweites
Mischfasernzuführteil 411b),
entsprechend. In dem Fall, wo die aufgespeicherten Mischfasern in
massiver Form vorliegen, kann eine mit offenen Fasern verwendet
werden. Danach wurden die Mischfasern 13 zwei Belüftungsvorrichtungen
(erste Belüftungsvorrichtung 412a und
zweite Belüftungsvorrichtung 412b)
zugeführt,
von wo die Mischfasern zur Bildung der ersten Schicht 101 und
der zweiten Schicht 102 abgegeben wurden. Anschließend wurden
die erste Schicht 101 und die zweite Schicht 102 auf
einer Oberfläche
eines Förderers 413 laminiert,
um eine laminierte Schicht 103 mit einer Dicke von 200
mm herzustellen. Dann wurde die laminierte Schicht 103 einer
Verfitzung von der Oberseite der laminierten Schicht durch erste
Verfitzungsmittel (Nadelungsbearbeitungsvorrichtung) 414a und
Verfitzung von der Unterseite der laminierten Schicht durch zweite
Verfitzungsmittel (Nadelungsbearbeitungsvorrichtung) 414b unterzogen,
um die Matte 10a zu bekommen, die aus den thermoplastischen
Harzfasern und den Verstärkungsfasern
besteht, mit einer Dicke von etwa 20 mm und einem Gewicht pro Flächeneinheit
von 700 g/m2.
-
(2) Zuführprozess
-
Die
im obigen Schritt (1) erhaltene Matte 10a wurde zu der
Thermisch-dehnbare-Kapseln-Zuführ-
und -Verteilungsvorrichtung 50 gefördert, die ein Zuführteil (Thermisch-dehnbare-Kapseln-Zuführteil) 51 und
ein Verteilungsteil 52 aufweist, und die mit der Mattenherstellungsvorrichtung 40 verbunden
ist. Das Zuführteil 51 hat
ein Zuführmittel,
das die thermisch dehnbaren Kapseln der ersten Oberflächenseite
d1 der Matte 10a zuführt,
und ein Verteilungsteil 52 mit einem Pressmittel, das die
erste Oberflächenseite
d1 der Matte 10a presst, sowie ein Vibriermittel, das der
zweiten Oberflächenseite
d2 der Matte 10a eine Vibration gibt. Entsprechend der
Thermisch-dehnbare-Kapseln-Zuführ- und -Verteilungsvorrichtung 50 wurden
die thermisch dehnbaren Kapseln auf die erste Oberflächenseite
d1 der Matte 10a gefördert
(siehe 4), wonach die thermisch dehnbaren Kapseln 40 von
der Matte durch das Verteilungsteil 52 verteilt wurden,
um die Matte 10b mit verteilten thermisch dehnbaren Kapseln
zu erhalten (siehe 5). Im vorliegenden Beispiel
wurde eine elektrostatische Beschichtungsmaschine als das Zuführmittel 511 verwendet,
und die thermisch dehnbaren Kapseln 20, geladen mit hoher
Gleichspannung, wurden auf die erste Oberflächenseite d1 der Matte 10a gesprüht (entladen), zum
Zuführen
und Anhaften durch elektrostatische Anziehungskraft.
-
Die
thermisch dehnbaren Kapseln 20, hergestellt von Dainichiseika
Color & Chemicals
Mfg. Co., Ltd. (Produktname: „Daifoam
H1100D”,
mittlerer Partikeldurchmesser: 46 μm, Expansionsanfangstemperatur: 196°C, maximale
Expansionstemperatur: 208°C)
wurden auf die erste Oberflächenseite
d1 der Matte 10a mittels einer elektrostatischen Beschichtungsmaschine
elektrostatisch aufgeladen, hergestellt von Ransburg Gema co., ltd.
(Produktname: „Optiflex
1S (Aufwirbelungsbauart) Handpistoleneinheit). Als Beschichtungsbedingung
betrug der Abstand von der Spitze des Pistolenkopfs zur Matte 10a etwa
30 cm, die an die Beschichtungspistole angelegte Spannung betrug –100 kV,
der elektrische Stromwert betrug 22 μA, die Luftströmungsrate
betrug 4,0 m3/Stunde, die Entladerate betrug
40%, die Luftspülrate
betrug 0,1 m3/Stunde und die Fördergeschwindigkeit
des Förderers 515 betrug
3 m/min.
-
(3) Verteilungsprozess
-
Die
Matte 10a, auf deren erste Oberflächenseite d1, im obigen Schritt
(2) (im Zustand von 4) die thermisch dehnbaren Kapseln
aufgegeben wurden, wurde danach zu der Verteilungseinheit 52 der
Thermisch-dehnbare-Kapseln-Zuführ-
und -Verteilungsvorrichtung 50 überführt, um für den Verteilungsprozess zu sorgen.
In diesem Verteilungsteil 52 wurde eine Förderwalze
(Umlauf in der Förderrichtung
der Matte 10a) mit einer Breite von 100 cm und einem Durchmesser
von 10 cm, eine Cr-beschichtete
Oberfläche
und ein Förderer 525 als
das Pressmittel 521 verwendet. Diese Förderwalze ist eine solche,
die sich dreht, während
sie den Abstand zum Förderer 525 auf
10 mm hält.
Die Matte 10a wurde in den Spalt zwischen dieser Förderwalze
und dem Förderer 525 hineingezogen
und gepresst (äquivalent
zu 1 MPa bei Reduktion auf die Presskraft), um auf eine Dicke von
etwa 50% basierend auf der Matte vor dem Pressen zu komprimieren.
Ein elektromagnetischer Förderer
(Antriebssystem: Elektromagnet, Schwingungszahl bei 60 Hz der Stromquelle:
3600 vpm, maximale Amplitude: 1,5 mm, maximale Durchgangsbeschleunigung:
etwa 12 G) wurde als Vibrationsmittel 522 verwendet.
-
Das
Pressmittel 521 und das Vibrationsmittel 522 wurden
verwendet, während
die Matte 10a mit einer Fördergeschwindigkeit von 3 m/Minute
gefördert
wurde, um eine Matte 10b mit verteilten thermisch dehnbaren Kapseln
zu erhalten. Das heißt,
der Druck auf die Matte 10a mit einer Förderwalze als dem Pressmittel 521 und
das Ausüben
von Vibration mit dem elektromagnetischen Förderer von der Unterseite (der
zweiten Oberflächenseite
d2) des gepressten Teils der Matte 10a wurden gleichzeitig
durchgeführt,
um eine Matte 10b mit verteilten thermisch dehnbaren Kapseln
zu erhalten, worin die thermisch dehnbaren Kapseln 20 in
der Matte 10a verteilt waren. Die Vibrationsbedingungen
waren wie folgt: Vibrationsausübungswinkel:
45°, Amplitude:
1 mm, und Schwingungszahl: 3600 vpm. Es wurde hierbei beobachtet,
dass die thermisch dehnbaren Kapseln, die in weißer Farbe an der Oberfläche der
Matte 10a angebracht waren (erste Oberflächenseite
d1 der Matte 10a) in der Matte durch den Verteilungsprozess
verteilt wurden, so dass die weiße Farbe von der Oberfläche der
Matte verschwand. Zusätzlich
wurde durch Gewichtsmessung bestätigt,
dass die thermisch dehnbaren Kapseln in der Matte 10a in
der Menge von 6 Gewichtsteilen relativ zu 100 Gewichtsteilen der
Matte 10a enthalten waren (Gesamtgewicht der thermoplastischen
Harzfasern und der Verstärkungsfasern).
-
Danach
wurde die Matte 10b mit verteilten thermisch dehnbaren
Kapseln mit einer Schneidmaschine auf eine bestimmte Größe geschnitten.
-
(4) Schmelzprozess
-
Die
im obigen Schritt (3) enthaltene Matte 10b mit verteilten
thermisch dehnbaren Kapseln wurde dem Schmelzprozess mit einer Heißpressmaschine
unterzogen, die ein flaches Formwerkzeug enthält. Die Heißpressung wurde unter der Bedingung
einer Formtemperatur von 235°C
und einem Druck bei 2,35 MPa (24 kgf/cm2)
ausgeführt.
Nach Prüfung,
dass die Innentemperatur der Matte 10b mit verteilten thermisch
dehnbaren Kapseln 210°C
erreicht hatte, wurde der Prozess beendet, um ein Faserverbundmaterial
vor Expansion mit einer Dicke von 2,5 mm zu erhalten. Das Faserverbundmaterial
vor der Expansion war in einem Zustand, wo die thermoplastischen
Harzfasern 12 geschmolzen waren, zur Verbindung mit den
Verstärkungsfasern
in dem Komposit, wobei die thermisch dehnbaren Kapseln 20 aufgrund
der Pressung nicht expandiert waren.
-
(5) Expansionsprozess und Formungsprozess
-
Das
oben in Schritt (4) erhaltene Faserverbundmaterial vor der Expansion
wurde in einem auf 235°C erhitzten
Ofen angeordnet, um die thermisch dehnbaren Kapseln 20 auf
ein Faserverbundmaterial nach Expansion 10c zu expandieren
(siehe 6). Hierbei wurde geprüft, dass die Innentemperatur
des Faserverbundmaterials vor Expansion 210°C erreicht hatte (eine Temperatur,
die die maximale Expansionstemperatur der thermisch dehnbaren Kapseln 20 bei
208°C überschreitet).
-
Danach
wurde das Faserverbundmaterial nach Expansion 10c rasch
zu einer Kaltpressmaschine überführt, bevor
es die Plastizität
verlor. Die Formtemperatur der Kaltpressmaschine wurde auf 40°C eingestellt.
Das Faserverbundmaterial nach Expansion 10c wurde mittels
der Kaltpressmaschine mit einem Oberflächendruck von 3,53 MPa (36
kgf/cm2) für 60 Sekunden gepresst, zum
Erhalt eines flachen plattenartigen Faserverbundmaterials 10c mit
einer Dicke von 4 mm, einem Gewicht pro Flächeneinheit von 1000 g/m2 und einer Dichte von 0,28 g/cm2.
-
2. Herstellung von Faserverbundmaterial
-
Beispiel 2
-
Ein
Faserverbundmaterial mit einer Dicke von 4 mm, einem Gewicht pro
Flächeneinheit
von 1000 g/m2 und einer Dichte von 0,25
g/cm3 wurde unter allen Bedingungen ähnlich dem
Beispiel 1 erhalten, außer
dass anstelle der Polypropylenfasern in Beispiel 1 säuremodifizierte
Polypropylenfasern verwendet wurden (mittlerer Durchmesser: 0,025
mm, mittlere Faserlänge:
51 mm), worin Polypropylen (Produktname: „NOVATEC SA91” hergestellt
von Japan Polypropylene Corporation) und Malein-Anhydrid-modifiziertes
Polypropylen (Produktname: „Yumex
1001” hergestellt
von Sanyo Chemical Industries, Ltd.) in der Proportion von 97:3
pro Gewicht gemischt wurden, zur Umwandlung zu Fasern (durch ein
Schmelzspinnverfahren).
-
3. Herstellung eines Vergleichsprodukts
-
Vergleichsbeispiel 1
-
Ein
Faserverbundmaterial mit einer Dicke von 4 mm, einem Gewicht pro
Flächeneinheit
von 1000 g/m2 und einer Dichte von 0,27
g/cm3 wurde unter allen Bedingungen ähnlich Beispiel
1 erhalten, außer,
dass keine thermisch dehnbaren Kapseln 20 verwendet wurden.
-
4. Vergleich der mechanischen Eigenschaften
der Faserverbundmaterialien in Beispiel 1, Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel
1
-
Die
maximale Biegebelastung, die Biegefestigkeit und der Flexibilitätsmodul
wurden gemäß JIS K7171 gemessen.
Eine Testprobe (Länge
150 mm, Breite 50 mm und Dicke 4 mm), worin der Wassergehalt auf
angenähert
10% eingestellt war, wurde für
die Messung verwendet. Eine Last wurde mit einer Rate von 50 mm pro
Minute von dem Wirkpunkt aus (Krümmungsradius
3,2 mm) ausgeübt,
der in der Mitte zwischen dem Stützpunkt
angeordnet war, während
die Testprobe zwischen zwei Stützpunkten
(Krümmungsradius
5,0 mm) mit einem Abstand von 100 mm zwischen den Stützpunkten
(L) abgestützt
wurde, um die jeweiligen Charakteristiken zu messen.
-
Die
Ergebnisse sind wie folgt: „Maximale
Biegebelastung”
Beispiel
1 | 38,02
N |
Beispiel
2 | 47,57
N |
Vergleichsbeispiel
1 | 21,14
N |
„Biegefestigkeit”
Beispiel
1 | 8,26
MPa |
Beispiel
2 | 10,33
MPa |
Vergleichsbeispiel
1 | 4,08
MPa |
„Flexibilitätsmodul”
Beispiel
1 | 971,87
MPa |
Beispiel
2 | 980,60
MPa |
Vergleichsbeispiel
1 | 472,53
MPa |
-
Aus
den obigen Ergebnissen stellte sich heraus, dass man in Beispiel
1 relativ zum Vergleichsbeispiel 1 signifikant verbesserte mechanische
Eigenschaften erhielt, worin das Faserverbundmaterial von Beispiel
1 unter Verwendung der thermisch dehnbaren Kapseln das 1,80fache
(80%ige Verbesserung) der maximalen Biegebelastung betrug, das 2,02fache
(102%ige Verbesserung) in Bezug auf die Biegefestigkeit, und das 2,06fache
(106%ige Verbesserung) des Flexibilitätsmoduls relativ zum Faserverbundmaterial
von Vergleichsbeispiel 1, das keine thermisch dehnbaren Kapseln
verwendet, obwohl beide das gleiche Gewicht pro Flächeneinheit
hatten, wie oben beschrieben. Darüber hinaus wurden im Beispiel
2 relativ zum Vergleichsbeispiel 1 noch bessere mechanische Eigenschaften
erhalten, worin die maximale Biegebelastung das 2,25fache (125%ige
Verbesserung) betrug, die Biegefestigkeit das 2,53fache (153%ige
Verbesserung) betrug und der Flexibilitätsmodul das 2,07fache (107%ige
Verbesserung) betrug.
-
Diese
Ergebnisse bedeuten, dass das Gewicht pro Flächeneinheit in Beispiel 1 bis
zu angenähert
600 g/cm2 reduziert werden kann, um maximale
Biegebelastung, Biegefestigkeit und Flexibilitätsmodul entsprechend jenem
von Vergleichsbeispiel 1 zu erhalten. Dies bedeutet auch, dass das
Gewicht pro Flächeneinheit in
Beispiel 2 auf bis zu angenähert
500 g/cm2 reduziert werden kann, um maximale
Biegebelastung, Biegefestigkeit und Flexibilitätsmodul entsprechend jenem
in Vergleichsbeispiel 1 zu erreichen. Dementsprechend versteht es
sich, dass es mit dem Faserverbundmaterial, das mittels des vorliegenden
Verfahrens erhalten wird, im Vergleich zu dem Faserverbundmaterial,
das in dem herkömmlichen
Verfahren beschrieben ist, eine extreme Gewichtsersparnis erreichen
lässt.
-
5. Wirkung durch Unterschied
jedes Mittels im Verteilungsprozess
-
(1) Wirkung durch Unterschied des Pressmittels
-
Im
Verteilungsprozess (3) von Beispiel 1 wurde die Förderwalze
als das Pressmittel verwendet. Somit wurde ein Verteilungsprozess ähnlich aufgeführt, außer, dass
anstelle dieser Walze ein angenähert
quadratischer Stößel mit
einem Gewicht von 10 kg und einer Dicke von 1 cm als Pressmittel
verwendet wurde. Im Ergebnis ließen sich ähnliche physikalische Eigenschaften
erhalten, aber dieses System war im Bezug auf die Arbeitseigenschaften
bei Betrachtung der Durchlauf steuerungseigenschaften und der Massenproduktivität schlechter
als im Fall der Verwendung der Förderwalze.
-
(2) Effekt durch Unterschied der Vibrationsbedingung
-
In
dem Verteilungsprozess (3) von Beispiel 1 wurde die Vibrationsbedingung
auf 45° für den Vibrationsanlagewinkel
gesetzt, 1 mm für
die Amplitude und 3600 vpm für
die Schwingungszahl. Somit wurde die Schwingungsbedingung verändert, um
ihren Effekt zu vergleichen. Im Ergebnis stellte sich heraus, dass
die Schwingungsbedingung im Test 1 bezeichnet war, wie unten gezeigt. Test
1
Vibrationsbedingung: | Vibrationsanlagewinkel: | 45° |
| Amplitude: | 1
mm |
| Schwingungszahl: | 3600
vpm |
-
Verteilungseigenschaft:
Der weiße
Farbzustand auf der Mattenoberfläche
wurde innerhalb von 10 Sekunden unsichtbar, was eine sehr effiziente
Verteilung ermöglicht. Test
2
Vibrationsbedingung: | Vibrationsanlagewinkel: | 30° |
| Amplitude: | 6
mm |
| Schwingungszahl: | 900
vpm |
-
Verteilungseigenschaft:
Der weiße
Farbzustand auf der Mattenoberfläche
wurde nach mehr als 10 Sekunden unsichtbar, was anzeigt, dass die
Verteilung möglich
ist, während
sie schlechter ist als bei der Bedingung von Test 1. Test
3
Vibrationsbedingung: | Vibrationsanlagewinkel: | 40° |
| Amplitude: | 2
mm |
| Schwingungszahl: | 3000
vpm |
-
Verteilungseigenschaft:
Der weiße
Farbzustand auf der Mattenoberfläche
wurde nach mehr als 10 Sekunden unsichtbar, was anzeigt, dass die
Verteilung möglich
ist, während
sie schlechter ist als bei der Bedingung von Test 1.