JP2002536212A - 偏平帯の製造方法 - Google Patents

偏平帯の製造方法

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JP2002536212A JP2000597512A JP2000597512A JP2002536212A JP 2002536212 A JP2002536212 A JP 2002536212A JP 2000597512 A JP2000597512 A JP 2000597512A JP 2000597512 A JP2000597512 A JP 2000597512A JP 2002536212 A JP2002536212 A JP 2002536212A
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アレクサンダー ブライブラー
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ジーカ アクチエンゲゼルシャフト， フォアマールス カスパー ヴィンクラー ウント コンパニー
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、平行に向いていて横方向繊維を織り込んだ多数の支持繊維からなる支持繊維織物が、合成樹脂製結合剤マトリックス内に埋め込まれる、偏平帯を製造するための方法に関する。本発明にしたがって、支持繊維織物（３８）が熱可塑性材料からなる結合剤マトイックスによって補強され、液体を通さないようにシールされる。結合剤マトリックスを形成するために、支持繊維織物（３８）が熱可塑性材料製フィルム（４０′，４０″）と共にプレス、加熱および再び冷却される。その代わりに、先ず最初に、支持繊維織物（３８）に特にみずっぽい熱可塑性懸濁液（５２）をしみ込ませ、続いて加熱することにより水を蒸発し、かつ熱可塑性材料を溶融し、そして再び冷却することにより凝固した結合剤マトリックスを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、平行に向いていて横方向繊維を織り込んだ多数の支持繊維からなる
支持繊維織物が、合成樹脂製結合剤マトリックス内に埋め込まれる、偏平帯を製
造するための方法に関する。
【０００２】 この種の補強帯は例えばＷＯ９６／２１７８５によって知られている。この場
合、補強帯は細長いおよびまたは平らな部品に使用される。熱硬化性樹脂、特に
エポキシ樹脂からなる結合剤マトリックスを備えた補強積層体は、小さな曲率半
径で曲げることができないので、部品角部を越えて案内された湾曲部材状の補強
はこの補強積層体では不可能である。湾曲部材状の補強部材は例えば、鉄骨コン
クリート梁または鉄骨コンクリート板梁において圧縮領域と引張り領域の間のつ
ながりを保持し、剪断割れ目と横方向割れ目を回避するために必要である。
【０００３】 本発明の根底をなす課題は、特に合理的な製造を連続的な方法で可能にする、
偏平帯の製作方法を開発することである。 この課題を解決するために、請求項１，１１に記載した特徴の組み合わせを提
案する。本発明の有利な実施形と発展形態は従属請求項から明らかである。
【０００４】 本発明による解決策は、結合剤マトリックスとして熱可塑性合成樹脂を使用す
ると、特に合理的な製造が可能であるという思想から出発している。 第１の実施形では、熱可塑性材料製フィルムが支持繊維織物の少なくとも１つ
の幅広面に対して押圧され、フィルムの熱可塑性材料が熱の作用を受けて溶融さ
せられ、支持繊維織物が押圧力の作用を受けて、熱可塑性材料からなる溶融物を
しみ込まされ、続いて押圧力を維持して熱可塑性材料が冷却されて硬化した結合
剤マトリックスを形成する。
【０００５】 本発明の好ましい実施形によれば、支持繊維織物と少なくとも１つの熱可塑性
材料製フィルムが連続的な方法でプレス、加熱および冷却される。その際、支持
繊維織物と少なくとも１つの熱可塑性材料製フィルムが供給ローラから引き出さ
れ、通過区間に沿ってプレス、加熱および冷却されると合目的である。この場合
、支持繊維織物は好ましくは支持繊維の方向から通過区間に供給される。
【０００６】 他の有利な実施形では、熱可塑性フィルムの空いた外面上において、保護フィ
ルムが支持繊維織物に付加的に供給され、加熱過程および冷却過程の間、押圧力
の作用を受けて保護フィルムの幅広面が熱可塑性フィルムの外面に特に取外し可
能に連結される。保護フィルムも供給ローラから引き出され、熱可塑性フィルム
および支持繊維織物と一緒に通過区間に供給される。本発明の好ましい実施形で
は、支持繊維織物と、少なくとも１つの熱可塑性フィルムと、場合によって設け
られる少なくとも１つの保護フィルムが、二重ベルトプレスの循環する２つのベ
ルトの間でプレスされ、加熱されそして冷却される。好ましくは溶融しない合成
樹脂材料からなる保護フィルムにより、プレス工具は加熱過程の際に、溶融する
熱可塑性材料と接触せず、この熱可塑性材料によって汚れることがない。保護フ
ィルムは通過区間の前方で、完成した偏平帯から再び引き剥がされ、例えば再使
用のために別個のフィルムローラに巻き取られる。他方では、保護フィルムを完
成した偏平帯に残し、使用場所で初めて偏平帯から引き剥がすことができる。
【０００７】 偏平帯は通過区間の前方で、少なくとも１個の材料ローラに巻付けられる。更
に、通過区間の前方で偏平帯を、通過方向に対して平行に所定幅の細片に分割し
、場合によってはこの形で各々１つの材料ローラに巻き取ることができる。更に
、場合によっては細片状に分割された偏平帯を、所定の長さの部分に切断して偏
平帯積層体を形成することができる。
【０００８】 上記の第１の方法は、任意の厚さの偏平帯を製造可能であるという利点がある
。その際、熱可塑性フィルムは壁厚さを支持繊維織物の厚さひいては収容能力に
合わせるだけでよい。
【０００９】 特に薄い偏平帯を製造するために適している本発明の他の方法では、細かく分
割された熱可塑性合成樹脂粒子からなる特に水っぽい懸濁液が支持繊維織物にし
み込まされ、このようにしてしみ込まされた支持繊維織物が続いて、熱の作用に
より乾燥させられ、支持繊維織物上に析出された熱可塑性材料が熱の作用により
溶融させられ、そして再び冷却することにより凝固した結合剤マトリックスを形
成する。好ましくは、ローラから引き出された支持繊維織物が懸濁液浴と、蒸発
区間と、溶融区間と、冷却区間を通って連続的に案内される。支持繊維織物は更
に、結合剤マトリックスの凝固の前、凝固中または凝固の後でプレスされるかま
たはカレンダ加工される。このようにして形成された偏平帯は最終製品の壁厚を
厚くするために、複数の偏平帯の幅広面が圧力と熱の作用によって互いに連結可
能である。
【００１０】 本発明による方法に従って製造された偏平帯は、平行に向いた多数の支持繊維
を備えている。この支持繊維は横方向繊維を織り込んで支持繊維織物を形成する
ことができ、横方向繊維と共に熱可塑性材料からなる結合剤マトリックスに埋め
込まれている。この場合、結合剤マトリックスは支持繊維織物の空いた中間空間
に侵入する。結合剤マトリックスに埋め込まれた支持繊維織物は少なくとも一方
の幅広面に、剥離可能な保護フィルムを有する。
【００１１】 結合剤マトリックスを形成するために、ポリオレフィン、ビニルポリマー、ポ
リアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリウレタンおよびイオノマー
のグループからなる熱可塑性合成樹脂が考えられる。支持繊維は好ましくは炭素
繊維を含んでいるかまたは炭素繊維として形成されている。支持繊維と横方向繊
維はアラミド繊維、ガラス繊維またはポリプロピレン繊維を含んでいるかまたは
このような繊維として形成されている。
【００１２】 保護フィルムとして例えば、ポリエステルのような熱硬化性樹脂またはシリコ
ンゴムのようなエラストマーまたはシリコン紙が考えられる。 次に、図に概略的に示した実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。
【００１３】 次に説明する方法は、偏平帯と偏平帯積層体を製造するためのものである。こ
の偏平帯と偏平帯積層体は複合構造であり、すなわち互いに平行に向いた撓曲可
能または曲がりやすい多数の支持繊維と、支持繊維に横方向に織り込まれた或る
割合の横方向繊維と、熱可塑性合成樹脂からなる安定作用を有する結合剤マトリ
ックスとを備えている。熱可塑性結合剤マトリックスにより、偏平帯は使用温度
で比較的に剛性があり、二次転移点の上方の温度まで加熱することによって塑性
変形可能である。
【００１４】 図１に概略的に示した、このような偏平帯を製造するための装置は、案内ロー
ラ２２を介して反対向きに循環する２個のプレスベルト２４を備えた二重ベルト
プレス２０を備えている。このプレスペルトの互いに向き合った張り側２６は、
後述のように加工される無端帯のための通過区間２８を画成し、無端帯の幅広面
を押圧する。無端帯３０を形成するために、５個の供給ローラ３２，３４′，３
４″，３６′，３６″から、１つの支持繊維織物３８と２つの熱可塑性フィルム
４０′，４０″と２つの保護フィルム４２′，４２″が引き出され、二重ベルト
プレス２０の入口側の案内ローラ２２のところで図示のように幅広面を向き合わ
せて案内される。プレスペルト２６の押圧力を維持した状態で、無端帯３０は通
過区間２８に沿って先ず最初に加熱区間４４を通過する。この加熱区間に沿って
通過する際に、熱可塑性フィルム４０′，４０″の熱可塑性材料は溶融し、支持
繊維織物の自由空間内に押し込まれる。保護フィルム４２′，４２″により、プ
レスベルト２６は溶融する熱可塑性材料によって汚れることがない。通過区間２
８を更に進むと、無端帯は冷却区間４６に達する。この冷却区間では、熱可塑性
材料が凝固して支持繊維織物内に結合剤マトリックスを形成する。このようにし
て製造された偏平帯は、二重ベルトプレス２０の前方で、図示のようにローラ４
８に巻取り可能である。その代わりに、偏平帯を通過方向に対して平行に細片状
に分割することができ、そして異なるローラに巻取るかまたは切断して偏平帯積
層体を形成することができる。必要な場合には、上記の方法により、異なる厚さ
の偏平帯を製造することができる。この場合、熱可塑性フィルム４０′，４０″
の厚さ、ひいては供される熱可塑性材料の量は、支持繊維織物３８の厚さ、ひい
てはこの織物の空所の収容容積に合わせられる。
【００１５】 これに対して、図２に概略的に示した装置は比較的に薄壁状の偏平帯を製造す
るためのものであり、この製造に適している。この場合、供給ローラ３２から引
き出される支持繊維織物３８は案内ローラ５０を経て懸濁液浴５２を通過させら
れる。この懸濁液浴は特に微細に分割された熱可塑性合成樹脂粒子の水っぽい懸
濁液を含んでいる。支持繊維織物３８は浴５２内で水っぽい熱可塑性懸濁液をし
み込ませられ、無端帯３０として通過区間５４に沿って先ず最初に蒸発ステーシ
ョン５６に達する。この蒸発ステーションでは、ヒータ５８の作用を受けて水が
無端帯３０から矢印６０の方向に蒸発する。無端帯３０は続いて、加熱区間６２
を通過する。この加熱区間では、支持繊維帯３０内に残る熱可塑性粒子が溶融さ
せられる。次の冷却区間では、溶融した熱可塑性材料が凝固して結合剤マトリッ
クスを形成する。ローラプレス６６（カレンダ）内で無端帯は最終の厚さになり
、そして材料ローラ４８に巻き取られる。この場合にも、無端帯はプレス６６の
前方で、巻付けられる前にまたは偏平帯積層体に切断される前に、通過方向６８
に対して平行に分割可能である。
【００１６】 要約すると、次の通りである。本発明は、横方向繊維を織り込んだ平行に向い
た多数の支持繊維からなる支持繊維織物３８が、合成樹脂製の結合剤マトリック
ス内に埋め込まれる、偏平帯を製造する方法に関する。本発明に従い、支持繊維
織物を熱可塑性材料製の結合剤マトリックスによって補強し、液体を通さないよ
うに隙間を塞ぐ。結合剤マトリックスを形成するために、支持繊維織物３８を、
熱可塑性材料製のフィルム４０′，４０″と共にプレスし、加熱しそして再び冷
却する。その代わりに、先ず最初に支持繊維織物３８に、特に水っぽい熱可塑性
懸濁液５２をしみ込ませ、続いて水を蒸発し、熱可塑性材料を加熱溶融し、再び
冷却することによって凝固した結合剤マトリックスを形成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 二重ベルトプレスを用いて偏平帯積層体を製造するための流れ図である。
【図２】 懸濁液浴を用いて偏平帯積層体を製造するための流れ図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年３月１０日（２００１．３．１０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2E164 AA04 BA01 4F100 AD11A AG00A AK01A AK01B AK01C AK03B AK03C AK07A AK21B AK21C AK41B AK41C AK45B AK45C AK46B AK46C AK47A AK51B AK51C AK52B AK52C AL09B AL09C BA03 BA07 BA10B BA10C DA20 DE01A DG01A DG10B DG10C DG12A DH00 EC03A EC032 EH461 EJ192 EJ303 EJ82A EJ822 EJ91B EJ91C GB90 JB16A JL14B JL14C JM01A 4F205 AA11 AA22 AD16 AG03 AH05 AM17 HA06 HA08 HA14 HA26 HA34 HA35 HA47 HB02 HC07 HC14 HC16 HC17 HK25 HL15 HM03 HM13 HT13 HT20 HT26

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 平行に向いていて横方向繊維を織り込んだ多数の支持繊維か
    らなる支持繊維織物が、合成樹脂製結合剤マトリックス内に埋め込まれる、偏平
    帯を製造するための方法において、熱可塑性材料製フィルム（４０′，４０″）
    が支持繊維織物（３８）の少なくとも１つの幅広面に対して押圧され、熱可塑性
    材料製フィルム（４０′，４０″）の熱可塑性材料が熱の作用を受けて溶融させ
    られ、支持繊維織物（３８）が押圧力の作用を受けて、熱可塑性材料からなる溶
    融物をしみ込まされ、続いて押圧力を維持して熱可塑性材料が冷却されて硬化し
    た結合剤マトリックスを形成することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 支持繊維織物（３８）と少なくとも１つの熱可塑性材料製フ
    ィルム（４０′，４０″）が連続的な方法でプレス、加熱および冷却されること
    を特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 支持繊維織物（３８）と少なくとも１つの熱可塑性材料製フ
    ィルム（４０′，４０″）が供給ローラ（３２，３４′，３４″）から引き出さ
    れ、通過区間（２８）に沿ってプレス、加熱および冷却されることを特徴とする
    請求項１または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 支持繊維織物（３８）が支持繊維の方向から通過区間（２８
    ）に供給されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
  5. 【請求項５】 熱可塑性フィルム（４０′，４０″）の自由な外面上におい
    て、保護フィルム（４２′，４２″）が支持繊維織物に付加的に供給され、加熱
    過程および冷却過程の間、押圧力の作用を受けて保護フィルムの幅広面が熱可塑
    性フィルムの外面に特に取外し可能に連結されることを特徴とする請求項１〜４
    のいずれか一つに記載の方法。
  6. 【請求項６】 保護フィルム（４２′，４２″）が供給ローラ（３６′，３
    ６″）から引き出され、共通の通過区間（２８）に供給されることを特徴とする
    請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 偏平帯（３０）が通過区間（２８）の前方で、少なくとも１
    個の材料ローラ（４８）に巻付けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれ
    か一つに記載の方法。
  8. 【請求項８】 偏平帯（３０）が通過区間（２８）の前方で、通過方向に対
    して平行に向いた細片に分割されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一
    つに記載の方法。
  9. 【請求項９】 偏平帯（３０）が通過区間（２８）の前方で切断されて偏平
    帯積層体を形成することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法
    。
  10. 【請求項１０】 支持繊維織物（３８）と、少なくとも１つの熱可塑性フィ
    ルム（４０′，４０″）と、場合によって設けられる保護フィルム（４２′，４
    ２″）が、二重ベルトプレス（２０）の循環する２つのプレスペルト（２４）の
    間で、プレス、加熱および冷却されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか
    一つに記載の方法。
  11. 【請求項１１】 平行に向いていて横方向繊維を織り込んだ多数の支持繊維
    からなる支持繊維織物が、合成樹脂製結合剤マトリックス内に埋め込まれる、偏
    平帯を製造するための方法において、細かく分割された熱可塑性合成樹脂粒子か
    らなる特に水っぽい懸濁液（５２）が支持繊維織物（３８）にしみ込まされ、こ
    のようにしてしみ込まされた支持繊維織物が熱の作用により乾燥させられ、乾燥
    した支持繊維織物上に析出された熱可塑性材料が熱の作用により溶融させられ、
    続いて再び冷却することにより凝固した結合剤マトリックスを形成することを特
    徴とする方法。
  12. 【請求項１２】 ローラから引き出された支持繊維織物（３８）が懸濁液浴
    （５２）を通って連続的に案内されることを特徴とする請求項１１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 偏平帯（３０）が結合剤マトリックスの凝固の前、凝固中
    または凝固の後でプレスされるかまたはカレンダ加工されることを特徴とする請
    求項１１または１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】 偏平帯の壁厚を厚くするために、複数の個々の偏平帯の幅
    広面が圧力と熱の作用によって互いに連結されることを特徴とする請求項１〜１
    ３のいずれか一つに記載の方法。
  15. 【請求項１５】 平行に向いた多数の支持繊維を備え、この支持繊維が横方
    向繊維を織り込んで支持繊維織物を形成し、支持繊維が横方向繊維と共に、熱可
    塑性材料からなる結合剤マトリックスに埋め込まれ、結合剤マトリックスが支持
    繊維織物（３８）の自由中間空間内に侵入している、偏平帯。
  16. 【請求項１６】 結合剤マトリックスに埋め込まれた支持繊維織物が少なく
    とも一方の幅広面に、特に剥離可能な保護フィルムを有することを特徴とする請
    求項１５記載の偏平帯積層体。
  17. 【請求項１７】 ポリオレフィン、ビニルポリマー、ポリアミド、ポリアセ
    タール、ポリカーボネート、ポリウレタンおよびイオノマーのグループからなる
    熱可塑性合成樹脂が設けられていることを特徴とする請求項１５または１６記載
    の偏平帯積層体。
  18. 【請求項１８】 支持繊維が炭素繊維を含んでいるかまたは炭素繊維として
    形成されていることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか一つに記載の偏平
    帯積層体。
  19. 【請求項１９】 支持繊維がアラミド繊維、ガラス繊維またはポリプロピレ
    ン繊維を含んでいるかまたはこのような繊維として形成されていることを特徴と
    する請求項１５〜１８のいずれか一つに記載の偏平帯積層体。
  20. 【請求項２０】 保護フィルムがポリエステルのような熱硬化性樹脂または
    シリコンゴムのようなエラストマーまたはシリコンコーティングした紙からなっ
    ていることを特徴とする請求項１６〜１９のいずれか一つに記載の偏平帯積層体
    。
  21. 【請求項２１】 特にコンクリート、煉瓦、合成樹脂または木からなる、荷
    重を受けるかまたは荷重を伝達する部品を補強する偏平帯積層体を製造するため
    の、請求項１〜１４記載の方法の使用。
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