JP2002513334A - 軸方向および横方向に補強された押し出し製品 - Google Patents

軸方向および横方向に補強された押し出し製品

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Abstract

(57)【要約】 補強された押し出し製品(30’)は、ポリマーマトリックス(36)と、該ポリマーマトリックス(36)に埋設された、長手方向に配向され且つ屈曲された少なくとも一つの補強繊維(44)と、前記ポリマーマトリックス(36)に埋設された少なくとも一つの直線的補強繊維(46)とを具備する。この製品(30’)は押し出しプロセスによって形成され、ここでは補強繊維およびポリマー繊維からなる複合ストランド(24)の組が与えられる。複合ストランドの第一のサブセット(26)には、追加の張力が付与される。複合ストランドの第二のサブセット(28)のポリマー繊維が収縮して、複合ストランドの第二のサブセット(28)の夫々における補強繊維を屈曲させるように、複合ストランドを加熱する。屈曲した補強繊維(44)を含む複合ストランドの加熱された組は、押し出しダイ(18)の中て固化される。

Description

【発明の詳細な説明】 軸方向および横方向に補強された押し出し製品 発明の背景 本発明は補強された押し出し製品に関し、特に、横方向の補強を与えるように 一部が屈曲されたガラス繊維で補強された押し出し製品、およびこのような補強 された押し出し製品の製造方法に関する。 熱可塑性または熱硬化性構造体を軸方向および横方向に補強して横方向および 軸方向の強度を与える従来の押し出し方法によれば織られてステッチされたガラ ス繊維のファブリック若しくはマット、またはガラス繊維の不織ファブリック若 しくはマットが、熱可塑性もしくは熱硬化性材料に加えられる。しかし、熱可塑 性押し出しでは、ガラスの良好な浸潤を得るため、マット若しくはファブリック に対して熱可塑性プラスチック材料を予備含浸し、または熱可塑性繊維を重層す るのが好ましい。このような予備含浸および重層ステップは、従来の熱可塑性押 し出しプロセスに対して費用および時間のかかる追加の工程を加えることを意味 する。 従って、軸方向および横方向に補強された安価な押し出し製品、およびこれに 対応する、このような製品を製造するための安価で便利な押し出し方法が必要と されている。 発明の概要 上記の必要性は、長手方向に配向された屈曲した補強繊維を含む補強された押 し出し製品を提供する本発明によって満たされる。この押し出し製品は、押し出 し装置内において、複合ストランドの組を加熱して幾つかのストランドにおける ポリマー繊維を収縮させ、これら複合ストランドに組み込まれた補強繊維を屈曲 させることによって形成される。 本発明の一実施例によれば、第一の端部および第二の端部を有し、旦つ前記第 一の端部から前記第二の端部へと延びる押し出し製品の軸線を画定しているポリ マーマトリックスと;該ポリマーマトリックスの中に埋設されて、押し出し製品 の軸に対して実質的に平行な方向に延びる少なくとも一つの屈曲された補強繊維 とを具備する補強された押し出し製品が提供される。この補強された押し出し製 品は、更に、前記ポリマーマトリックスに埋設されて、前記押し出し製品の軸線 に対して実質的に平行な方向に延びる少なくとも一つの直線的補強繊維を具備す るのが好ましい。 前記ポリマーマトリックスは、繊維化可能な熱可塑性材料、例えばポリエチレ ンテレフタレート、ナイロン、ポリプロピレン、およびポリフェニレンスルフィ ドからなる群から選択される材料からなることができる。前記屈曲された補強繊 維は、ガラス、グラファイト、アラミド材料、鋼のような材料、および金属で被 覆した材料からなることができる。前記直線的補強繊維は、前記屈曲された補強 繊維の数より多くてもよい。即ち、屈曲された繊維に対する直線的繊維の比は、 略85〜15であることができる:しかし、所期の用途における負荷要件および押し 出し製品の設計に応じて、この比は15〜85であってもよい。前記ポリマーマトリ ックスは、前記補強された押し出し製品の約20重量%〜約80重量%を形成するこ とができる。前記押し出し製品は、約0.01インチ(0.254mm)〜約1インチ(25. 4mm)、好ましくは約0.05インチ(1.27mm)の厚さと、略6インチ(76.2mm)の幅 とを有するシート材料からなることができる。本発明において、押し出し製品の 幅は、補強製品を形成するために利用する押し出しダイに関する設計の関数であ ることが想定される。 本発明のもう一つの実施例によれば、補強された押し出し製品は、第一の端部 および第二の端部を有し、且つ該第一の端部から第二の端部へと延びる押し出し 製品の軸線を決定しているポリマーマトリックスと、該ポリマーマトリックスの 中に埋め込まれた少なくとも一つの実質的に非直線的な補強繊維とを具備する。 この非直線的補強繊維は、非直線的補強繊維の第一の末端から、非直線的経路に 沿って非直線的補強繊維の第二の末端へと延びている。ここで、前記非直線的経 路は長手方向に延びており、また、前記長手方向は押し出し製品の軸に対して実 質的に平行である。この補強された押し出し製品は、更に、前記ポリマーマトリ ックス中に埋め込まれた少なくとも一つの軸方向の補強繊維を具備するのが好ま しい。この軸方向の補強繊維は、該軸方向繊維の第一の末端から、直線的経路に 沿って該軸方向繊維の第二の末端へと延びており、ここで、該直線的経路は押し 出し製品の軸に対して実質的に平行である。 本発明の更に別の実施例に従えば、一組の複合繊維が押し出しダイの中で固め られるときに、該繊維に張力が付与される押し出し方法であって:夫々のストラ ンドが少なくとも一つの補強繊維および少なくとも一つのポリマー繊維を有する 複合ストランドの組を準備するステップと;前記複合ストランドの1以上を複合 ストランドの組の第一のサブセットに指定し、前記複合ストランドの1以上を複 合ストランドの組の第二のサブセットに指定するステップと;前記ストランドの 第一のサブセットにおける1以上のストランドの夫々に対して、追加の張力を負 荷するステップと;前記複合ストランドの第二のサブセットにおいて、1以上の ストランドの夫々における少なくとも一つのポリマー繊維が収縮して、前記複合 繊維の第二のサブセットにおける1以上のストランドの夫々を屈曲させるように 、前記複合ストランドの組を加熱するステップと;押し出しダイアセンブリーの 中で、前記加熱された複合繊維の組を固めて補強された押し出し製品を形成する ステップとを具備した方法が提供される。 前記ポリマー繊維は、予備延伸されたポリマー繊維、または部分的もしくは完 全に配向されたポリマー繊維からなる。前記追加の張力は、1本のストランド当 たり約2 lbf(8.88 N)〜約25 lbf(111 N)であればよい。追加の張力は、好ま しくは、前記ストランドの第一のサブセットにおける1以上のストランドが張力 アセンブリーを通過するときに、前記ストランドの第二のサブセットにおける1 以上のストランドに対して追加の張力を付与することなく、張力アセンブリーに よって、前記ストランドの第一のサブセットにおける1以上のストランドの夫々 に対して付与される。 前記加熱ステップは、前記複合ストランドを予成形温度に加熱することを含み 、この予成形温度は、前記少なくとも一つのポリマー繊維の融点温度よりも低い 。該予成形温度は、前記少なくとも一つのポリマー繊維の融点温度よりも約25° F(15℃)だけ低くすることができる。前記固化させるステップは、前記押し出 しダイの一部に対して超音波振動を与えることを含むことができる。 本発明の更に別の実施例に従えば、1以上の複合ストランドの第一および第二 のサブセットを与えるように働く、複合ストランド供給アセンブリーを具備した 押し出し装置が提供される。夫々の複合ストランドは、少なくとも一つの補強繊 維および少なくとも一つのポリマー繊維を含んでいる。この装置は更に、前記複 合ストランドの第一のサブセットにおける1以上のストランドに対して張力を付 与するように構成された、複合ストランド張力付与アセンブリーと;前記複合ス トランドの第二のサブセット内の1以上のストランドの夫々における少なくとも 一つのポリマー繊維が収縮して、前記複合繊維の第二のサブセットにおける1以 上のストランドの夫々を屈曲させるように、前記複合ストランドの第一および第 二のサブセットを加熱するように働く予成形アセンブリーと;前記加熱された複 合ストランドを用いて押し出し製品を形成するように働く押し出しダイアセンブ リーとを含んでいる。 前記複合ストランド供給アセンブリーは、好ましくは、複数の個別の複合スト ランド供給源を含んでいる。前記複合ストランド張力付与アセンブリーは、好ま しくは、前記第一のサブセットの1以上の複合ストランドに接触した1以上の張 カバーの組または他の張力付与装置を具備する。前記予成形アセンブリーは、前 記複合繊維の第一および第二のサブセットを相互に配置するように適合された、 穿孔プレートを含むことができる。前記押し出しダイアセンブリーは、超音波押 し出しダイアセンブリーからなっていてもよい。 従って、本発明の目的は、横方向の補強を与えるように、その補強繊維の一部 が屈曲されている低コストの補強された押し出し製品と、それに対応して、この ような補強された押し出し製品を製造するための低コストの方法および装置を提 供することである。 図面の簡単な説明 図1は、本発明による押し出し方法および装置を一部切り欠いて模式的に示す 説明図である。 図2は、本発明による補強された押し出し製品を模式的に示す説明図である。 図2Aは、図2に示した補強された押し出し製品の一部を模式的に示す説明図 である。 図3は、U字形の断面を含んだ、本発明による補強された製品の斜視図である。 発明の詳細な説明および好ましい実施例 図1を参照すると、本発明の一実施例による押し出し装置は、複合ストランド 供給アセンブリー12と、複合ストランド張力付与アセンブリー14と、予成形 アセンブリー16と、押し出しダイアセンブリー18とを具備している。 複合ストランド供給アセンブリー12は、巻糸軸架22に装着された一連のス プール20の形態で、複数の個別の複合ストランド供給源を具備している。夫々 のスプール20は、該スプール20の回りに巻回された複合ストランド24を有 している。各複合ストランド24は、対応する糸道23を通して供給される。こ の方法において、複合ストランド供給アセンブリーは、複合ストランドの第一の サブセット26および複合ストランドの第二のサブセット28を与えるように動 作する。 複合ストランド張力付与アセンブリー14は、複合ストランドの第一のサブセ ット26に接触した一組の張力バーまたは他の張力付与装置15、例えば重りま たはバネ負荷装置を含んでおり、張力アセンブリー14によって複合ストランド の第一のサブセット26に張力が付与されるように構成されている。本発明の特 定の実施例では、供給アセンブリー12によって合計54本の複合ストランドが供 給される。複合ストランドの第一のサブセット26が、この54本の複合ストラン ドのうち46本を含んでいるのに対して、複合ストランドの第二のサブセット28 は残りの8本の複合ストランド24を含んでいる。 夫々の複合ストランド24は、補強材およびポリマー繊維を含んでいるが、そ れらは図1の縮尺では識別可能でないので、この図には示されていない。1994年 9月26日に出願された米国特許出願08/311,817号明細書(その開示を、本明細書 の一部として本願に組み込む)は、この複合ストランド24を製造する方法を教 示している。補強繊維は、SガラスおよびEガラスを含むガラス、中空繊維、グ ラファイト、アラミド材料、金属、または金属で被覆された繊維、および他の何 れか繊維化可能な補強材からなる群から選択される材料からなっている。前記ポ リマー繊維は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、 ナイロン、ポリプロピレン、ポリフェニレンスルフィド、および他の何れか繊維 化可能な熱可塑材料からなる群から選択される材料からなっている。加えて、本 発明において利用される前記ポリマー繊維は、予成形アセンブリー16の熱で収 縮する傾向を有する繊維である。例えば、製造の際に延伸または配向されて更に 高い引っ張り強度を生じるポリマー繊維は、加熱したときに収縮を受けるので、 本発明で使用するのに適している。 本発明の一実施例において、この補強繊維は約10μ〜約23μの直径のEグラス からなり、また前記ポリマー繊維は同様の寸法をもったポリプロピレン繊維から なっていて、良好な浸潤性を達成する。当該複合ストランドは、約15重量%〜約 85重量%の補強繊維を含むことができるが、より良好な浸潤性を達成し且つ浪費 を少なくするために、約40%〜60%のポリマーによって良好な製品特性を達成す る。 予成形アセンブリー16には、複合繊維24を、押し出し製品30の最終的な 望ましい形状に近似した構成に相互に配置するために、夫々の複合ストランド2 4を通す孔をもった穿孔プレート17が含まれている。この予成形アセンブリー 16は、複合ストランドの第一および第二のサブセット26,28を加熱するよ うに動作する。予成形アセンブリー16によって発生した熱に曝されると、第一 および第二のサブセット26,28の複合ストランドのポリマー繊維は収縮する 。 複合ストランドの第二のサブセット28内の特定の複合ストランド24中での ポリマー繊維の収縮により集結力が生じ、この力によって、同じ複合ストランド 内の対応する補強繊維は屈曲され、即ち実質的に非直線的な配向をとる。補強繊 維はポリマー繊維と一緒に収縮しないから、該補強繊維は、この集結力に応答し て屈曲させられる。複合ストランドの第一のサブセット26内における特定の複 合ストランド中でのポリマー繊維の収縮は、複合ストランドの第一のサブセット 26に加えられる追加の張力のために、同じ複合ストランド内の対応する補強繊 維を屈曲させない。 予備加熱された複合ストランド24は、押し出しダイアセンブリー18の中で 固められて、押し出しダイアセンブリー18の特定の形状で決定される所望の断 面をもった押し出し製品30を形成する。押し出しに際して、引き出しロールア センブリー32は、押し出し製品30を軸方向に引っ張る。この引っ張りは、補 強繊維に生じた屈曲を減少させる傾向がある。従って、押し出しダイアセンブリ ー18は、押し出しの間に屈曲が実質的に減少しないように選択することができ る。テイラーに付与された米国特許第5,091,036号明細書に開示された、押し出 しダイの一部に超音波振動を加える超音波押し出しダイアセンブリーは、ダイア センブリーを通過する際の引っ張り張力を最小にし、その結果として、本発明に おける使用に適した押し出し装置の一例である。しかし、本発明では、超音波押 し出しダイアセンブリー以外の押し出しダイも使用できることを想定している。 押し出し製品30を、周囲の空気に単純に露出させるよりも迅速に冷却するため に、水ミスト噴霧器であるのが好ましい、製品冷却セクション34が、押し出し ダイアセンブリー18の下流側に設けられている。 動作においては、図1を更に参照すると、全ての複合ストランド24は、押し 出しダイアセンブリー18を通して引っ張られるときにぴんと張られるが、複合 ストランド張力付与アセンブリー14の張力装置15は、ストランドの第一のサ ブセット26が張力付与アセンブリー14を通して引っ張られるときに、複合ス トランドの第一のサブセット26に対して補足的な張力を加える。この追加の張 力は、ストランド26の第一のサブセットが予成形アセンブリー16および押し 出しダイアセンブリー18を通過するときに、その補強繊維の屈曲を防止する。 追加の張力の大きさは、少なくともストランドの第一のサブセット26の補強繊 維が屈曲しないことを保証するのに十分に大きい。例えば、ポリマー繊維がポリ プロピレンからなり、補強繊維がEガラス繊維からなる場合は、ストランドの第 一のサブセットに加えられる追加の張力は略10 lbf(44.4N)であるのに対して 、第二のサブセット28のストランドの張力は、該ストランドを複合ストランド 供給アセンブリー12から巻き戻して、予成形アセンブリーおよび押し出しダイ アセンブリー18を通して引っ張るのに必要とされる張力に過ぎない。 上記で述べたように、図示の実施例では複合ストランドの第二のサブセットに 対して追加の張力は加えられないので、そして、押し出しダイアセンブリー18 および引き出しローラアセンブリー32は、その必要な引っ張り張力が、補強繊 維の少なくとも一定量の屈曲を防止するほどに大きくはないように構成されてい るから、複合ストランドの第二のサブセットにおけるポリマー繊維の収縮は、複 合ストランドの第二のサブセット内における補強繊維に対して屈曲、即ち、曲げ または反りを生じさせる。本発明ては、ポリマー繊維が予備延伸または配向され る程度を変化させることによって、異なったレベルの屈曲が達成され得ることを 想定している。即ち、繊維の配向の際にその正常な長さの6倍にまで延伸される ポリマー繊維は、これに比例して、配向の際にその正常な長さの2倍に延伸され るポリマー繊維よりも大きな屈曲を生じるであろう。 予成形アセンブリー16において、複合ストランド24は約350°F(175℃) 〜約400°F(200℃)程度の予成形温度に加熱される。例えば、本発明の一実施 例において、この予成形温度はポリマー繊維の融点温度よりも約25°F(15℃) だけ低い。 次に、図2および図2Aを参照すると、ここでは同様の部材に同じ参照番号が 付されており、図1に示した押し出し製品30から形成された、切断された即ち 個別的な、補強押し出し製品30’は、第一の端部38および第二の端部40を 有するマトリックスを有しており、該第一の端部38から第二の端部48へと延 びる押し出し製品の軸線42を画定している。上記の押し出しプロセスによって 、複合ストランド24のポリマー繊維からポリマーマトリックスが形成される。 少なくとも1本の屈曲された補強繊維44は、ポリマーマトリックス36の中に 埋設、即ち、該マトリックスによって少なくとも部分的に取り囲まれており、押 し出し製品の軸線42に対して実質的に平行な方向に延びている。この補強押し 出し製品30’は、更に、ポリマーマトリックス36の中に埋設され、且つ押し 出し製品の軸線42に対して実質的に平行な方向に延びた、少なくとも一つの直 線的な補強繊維46を含んでいる。図示の実施例では、上記の押し出しプロセス によって、複合ストランド24に存在する補強繊維から、屈曲した補強繊維およ び直線状の補強繊維44,46が形成される。押し出し製品30’は、直線状の 補強繊維46によって軸方向に補強され、また屈曲した補強繊維44によって横 方向に補強される。 屈曲した補強繊維44は、夫々が、全体が48で示される第一の非直線的補強 繊維末端から、一般的に破線52で示される非直線経路に沿って、全体が50で 示される第二の非直線的補強繊維末端へと延びた、実質的に非直線的補強繊維か らなっている。図示の実施例において、非直線的補強繊維の第一および第二の末 端は、マトリックス36の第一および第二の端部38,40へと延びている。し かし、第一および第二の非直線的補強繊維は、マトリックス36の長手方向の長 さよりも短い長さを有し、従ってマトリックス36の両端38,40にまで延び ていなくてもよいと考えられる。非直線的経路52は、概略的には矢印54で一 般的に示される長手方向に延びている。長手方向54は、押し出し製品の軸線4 2に対して実質的に平行である。直線的補強繊維46は、夫々が、一般に56で 示される第一の軸方向補強繊維末端から、一般に破線60で示す直線的経路に沿 って、一般に58で示される第二の軸方向補強繊維末端へと延びた軸方向の補強 繊維からなっている。軸方向の補強繊維における第一および第二の末端56,5 8は、図示の実施例におけるマトリックス36の第一および第二の端部38,4 0へと延びている。直線的経路60もまた、押し出し製品軸42に対して実質的 に平行である。 補強された押し出し製品の中に存在する屈曲した補強繊維および直線的補強繊 維44,46の相対的な数は、特定の押し出し製品について、横方向および軸方 向の所望の補強程度に応じて変化させることができる。本発明の一実施例では、 複数の直線的補強線の方が、屈曲した補強繊維よりも数が多い。即ち、屈曲した 補強繊維に対する直線的補強繊維の比は、略85〜15である。同様に、補強された 押し出し製品におけるポリマー材料と補強繊維との相対的な量および配置は、特 定の押し出し製品の所望の特性に応じて変化する。本発明の一実施例において、 ポリマーマトリックスは変化し得るが、最良の結果は、補強された押し出し製品 の全重量の約40%〜約50%がポリマー材料からなるときに達成される。また、押 し出し製品自体の大きさも、夫々の用途に応じて変化する。 本発明では、押し出し製品30’内に1以上のタイプの補強繊維を使用して、 補強繊維が、第一の補強繊維材料らなる補強繊維の少なくとも第一の組と、第二 の補強繊維材料からなる補強繊維の少なくとも第二の組とを含むようにしてもよ いと考えられる。例えば、アラミド繊維は多くの補強繊維よりも強いが、高価な ので、高い強度および低いコストを達成するために、上記の押し出しプロセスは 、 補強繊維の10%がアラミド繊維で、残りの補強繊維は他の適切な材料製であるよ うに適用すればよい。同様に、補強繊維の10%は導電性であり、残りの補強繊維 は他の適切な材料からなるようにすることもできるであろう。 更に、本発明では、非複合ストランドが最終押し出し製品のマトリックス内に 埋設されるように、押し出しプロセスの間に、1以上の非複合補強繊維ストラン ドを複合ストランドと組み合わせてもよいことが想定される。この非複合補強繊 維ストランドは、巻糸軸架22に装着されたスプールの形で与えることができる 。この補強繊維ストランドは、SガラスおよびEガラスを含むガラス、中空繊維 、グラファイト、アラミド材料、金属、または金属で被覆した材料からなる群か ら選択された材料で形成することができる。 図3を参照すると、本発明では、補強された押し出し製品30’は、U字形断 面を含む細長いチャンネル設計であり得ることか想定されている。この方法にお いて、補強された押し出し製品30’は、捻れ応力に対して耐性を有する構造部 材として機能する。例えばU字形断面を組み込んだ本発明の一実施例において、 張力を付与されたストランドと付与されないストランドの数は、特性の製品の必 要性に従って変化するが、50%のストランドには張力が付与され、50%のストラ ンドには張力が付与されない。 好ましい実施例を参照して本発明を詳細に説明してきたが、添付の請求の範囲 で定義した発明の範囲を逸脱することなく、改変および変形が可能であることは 明かであろう。更に、複合ストランドの第二のサブセット28に補足的な張力を 加え得ることが想定される。しかし、複合ストランドの第一のサブセット26に おける追加の張力の付与は、ストランドの第二のサブセット28に付与される追 加の張力を超えるものでなければならない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,LS,M W,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY ,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AU ,BA,BB,BG,BR,CA,CN,CU,CZ, EE,GE,GW,HU,ID,IL,IS,JP,K P,KR,LC,LK,LR,LT,LV,MG,MK ,MN,MX,NO,NZ,PL,RO,SG,SI, SK,SL,TR,TT,UA,UZ,VN,YU (72)発明者 テイラー スコット アール アメリカ合衆国 オクラホマ州 74006 バートレスヴィル ブルックライン ドラ イヴ 4152

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.補強された押し出し製品であって: 第一の端部および第二の端部を有し、且つ前記第一の端部から前記第二の端 部へと延びる押し出し製品の軸線を画定するポリマーマトリックスと; 該ポリマーマトリックスの中に埋設され、且つ押し出し製品の軸線に対して 実質的に平行な方向に延びる少なくとも一つの屈曲した補強繊維とを具備する 製品。 2.請求項1に記載の補強された押し出し製品であって、更に、前記ポリマーマ トリックス中に埋設され、且つ前記押し出し製品の軸線に対して実質的に平行 な方向に延びる少なくとも一つの直線的補強繊維を具備する製品。 3.請求項1に記載の補強された押し出し製品であって、前記ポリマーマトリッ クスは、繊維化可能な熱可塑性材料を含む製品。 4.請求項1に記載の補強された押し出し製品であって、前記ポリマーマトリッ クスは、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリプロピレン、およびポ リフェニレンスルフィドからなる群から選択される材料を含む製品。 5.請求項1に記載の補強された押し出し製品であって、前記屈曲した補強繊維 は、ガラス、グラファイト、アラミド材料、鋼のような材料、および金属で被 覆した材料を含む製品。 6.請求項2に記載の補強された押し出し製品であって、前記少なくとも一つの 直線的補強繊維は複数の直線的補強繊維からなり、該複数の直線的補強繊維は 、前記少なくとも一つの屈曲した補強繊維よりも数が多い製品。 7.請求項6に記載の補強された押し出し製品であって、前記屈曲した繊維に対 する前記直線的繊維の比は略85〜15である製品。 8.請求項1に記載の補強された押し出し製品であって、前記ポリマーマトリッ クスは、前記補強された押し出し製品の約20重量%〜約80重量%を構成する製 品。 9.請求項1に記載の補強された押し出し製品であって、前記押し出し製品は、 約0.01インチ(0.254mm)〜約1インチ(2.54mm)の厚さと、略6インチ(76.2 mm)の幅とを有するシート材料からなる製品。 10.補強された押し出し製品であって: 第一の端部および第二の端部を有し、旦つ該第一の端部から第二の端部へと 延びる押し出し製品の軸線を画定するポリマーマトリックスと; 該ポリマーマトリックスの中に埋め込まれた、少なくとも一つの実質的に非 直線的な補強繊維とを具備し、 前記非直線的補強繊維は、非直線的補強繊維の第一の末端から、非直線的経 路に沿って非直線的補強繊維の第二の末端へと延びており、該非直線的経路は 長手方向に延びていて、該長手方向は前記押し出し製品の軸線に対して実質的 に平行である製品。 11.請求項10に記載の補強された押し出し製品であって、更に、前記ポリマー マトリックス中に埋め込まれた少なくとも一つの軸方向の補強繊維を具備し、 この軸方向の補強繊維は、該軸方向繊維の第一の末端から、直線的経路に沿っ て該軸方向繊維の第二の末端へと延びており、該直線的経路は押し出し製品の 軸に対して実質的に平行である製品。 12.請求項1に記載の補強された押し出し製品であって、複数の屈曲した補強繊 維が設けられており、該複数の屈曲した補強繊維には、第一の補強繊維材料か らなる少なくとも第一の組の補強繊維と、第二の補強繊維材料からなる少なく とも第二の組の補強繊維とが含まれる製品。 13.一組の複合繊維が押し出しダイの中で固められるときに、該繊維に張力が負 荷される押し出し方法であって: 夫々のストランドが少なくとも一つの補強繊維および少なくとも一つのポリ マー繊維を有する複合ストランドの組を準備するステップと; 前記複合ストランドの1以上を複合ストランドの組の第一のサブセットに指 定し、前記複合ストランドの1以上を複合ストランドの組の第二のサブセット に指定するステップと; 前記ストランドの第一のサブセットにおける1以上のストランドの夫々に対 して、追加の張力を付与するステップと; 前記複合ストランドの第二のサブセットにおいて、1以上のストランドの夫 々における少なくとも一つのポリマー繊維が収縮して、前記複合繊維の第二 のサブセットにおける1以上のストランドの夫々を屈曲させるように、前記複 合ストランドの組を加熱するステップと; 押し出しダイアセンブリーの中で、前記加熱された複合繊維の組を固めて補 強された押し出し製品を形成するステップとを具備した方法。 14.請求項13に記載の押し出し方法であって、前記少なくとも一つのポリマー 繊維は、少なくとも部分的に配向されたポリマー繊維からなる方法。 15.請求項13に記載の押し出し方法であって、前記追加の張力は、1本のスト ランド当たり約2 lbf(8.88 N)〜約25 lbf(111 N)である方法。 16.請求項13に記載の押し出し方法であって、前記追加の張力は、前記ストラ ンドの第一のサブセットにおける1以上のストランドが張力アセンブリーを通 過するときに、張力アセンブリーによって、前記ストランドの第一のサブセッ トにおける1以上のストランドの夫々に対して付与される方法。 17.請求項13に記載の押し出し方法であって、前記ストランドの第二のサブセ ットにおける1以上のストランドに対して追加の張力を付与することなく、前 記ストランドの第一のサブセットにおける1以上のストランドの夫々に対して 、前記追加の張力が付与される方法。 18.請求項13に記載の押し出し方法であって、前記加熱ステップは、前記複合 ストランドを予成形温度に加熱することを含み、この子成形温度は、前記少な くとも一つのポリマー繊維の融点温度よりも低い方法。 19.請求項18に記載の押し出し方法であって、前記予成形温度は、前記少なく とも一つのポリマー繊維の融点温度よりも約25°F(15℃)だけ低い方法。 20.請求項13に記載の押し出し方法であって、前記固化させるステップは、前 記押し出しダイの一部に対して超音波振動を与えることを含む方法。 21.請求項13に記載の押し出し方法であって、更に、1以上の非複合補強繊維 を与えるステップと、該1以上の非複合補強繊維ストランドを、前記加熱ステ ップの前に、前記複合ストランドと組み合わせるステップとを具備した方法。 22.各複合ストランドが少なくとも一つの補強繊維および少なくとも一つのポリ マー繊維を含んでいる1以上の複合ストランドの、第一および第二のサブセッ トを与えるように働く複合ストランド供給アセンブリーと; 前記複合ストランドの第一のサブセットにおける1以上のストランドに対し て張力を付与するように構成された、複合ストランド張力付与アセンブリーと ; 前記複合ストランドの第二のサブセット内の1以上のストランドの夫々にお ける少なくとも一つのポリマー繊維が収縮して、前記複合繊維の第二のサブセ ットにおける1以上のストランドの夫々を屈曲させるように、前記複合ストラ ンドの第一および第二のサブセットを加熱するように働く予成形アセンブリー と; 前記加熱された複合ストランドを用いて押し出し製品を形成するように働く 押し出しダイアセンブリーとを具備した押し出し装置。 23.請求項22に記載の押し出し装置であって、前記複合ストランド供給アセン ブリーは、複数の個別の複合ストランド供給源を含んでいる装置。 24.請求項22に記載の押し出し装置であって、前記複合ストランド張力付与ア センブリーは、前記第一のサブセットの1以上の複合ストランドに接触した、 1以上の張力装置の組を含んでいる装置。 25.請求項22に記載の押し出し装置であって、前記予成形アセンブリーは、前 記複合繊維の第一および第二のサブセットを相互に配置するように適合された 、穿孔プレートを含む装置。 26.請求項22に記載の押し出し装置であって、前記押し出しダイアセンブリー は超音波押し出しダイアセンブリーからなる装置。 27.請求項22に記載の押し出し装置であって、前記複合ストランド供給アセン ブリーは、少なくとも一つの個別的非複合ストランド供給源を有する装置。
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