JP2020524730A - 熱可塑性ポリマーが含浸した繊維材料を製造する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、連続繊維および熱可塑性マトリックスを含む含浸繊維材料を製造する方法であって、前記繊維材料は少なくとも１つの一方向性テープから作られ、前記方法は、少なくとも１つのロービングの形態である前記繊維材料に前記マトリックスを予備含浸させる工程、および予備含浸後のマトリックスを加熱する工程を含み、前記加熱工程は、非加熱および非熱伝導性張力装置、ならびに加熱カレンダーを除く加熱システムによって行われ、前記ロービングは前記張力装置の表面と接触し、加熱システムのレベルの前記張力装置の表面上を進む、方法に関する。【選択図】なし

Description

本発明は、熱可塑性ポリマーが含浸した繊維材料を製造する方法に関する。

より詳細には、本発明は、含浸繊維材料の製造のために熱可塑性ポリマーを繊維材料に予備含浸させる工程、および熱可塑性マトリックスを加熱して、三次元複合部品を製造するのに直接使用できる、低減され制御された多孔性、較正された寸法の、特にコアに均一に含浸した繊維材料のリボンを得る工程を含む、含浸繊維材料を製造する方法に関する。

本発明において、「繊維材料」とは強化用繊維の集合体を指す。成形される前にはロービングの形態をとる。成形された後はストリップ（テープ）、または層の形態をとる。強化用繊維が連続であると、その集合体は一方向強化材またはファブリックもしくは不織布（ＮＣＦ）を構成する。繊維が短いと、その集合体はフェルトまたは繊維マットを構成する。

かかる含浸繊維材料は、特に、三次元構造を有し、かつ良好な機械的および熱的性質を有する機械的部品を製造するための軽い複合材料を生産するのに適している。繊維が炭素から構成されているかまたは樹脂が適切な添加剤で充填されていると、これらの繊維材料は静電荷を放電することができる。難燃性の樹脂または難燃性でない樹脂中に難燃性添加剤を使用すると、含浸繊維材料は火に耐えることが可能になり、したがって特に機械、航空、船舶、自動車、石油ガス、特に海洋、ガス貯蔵、エネルギー、保健医療、スポーツおよびレクリエーション、ならびに電子工学分野における部品の製造と適合する特性を有する。

かかる含浸繊維材料は複合材料とも呼ばれ、強化用繊維からなる繊維材料、および繊維に含浸したポリマーからなるマトリックスを含む。このマトリックスの第１の役割は、強化用繊維をコンパクトな形状に保ち、最終の生成物に所望の形状を付与することである。また、このマトリックスは繊維間の電荷移動を確実にし、したがって複合材の機械的強度を調整する。かかるマトリックスはまた、摩耗および浸食性環境から強化用繊維を保護し、表面外観を制御し、繊維間の電荷を消散させる役目も果たす。このマトリックスの役割は、特に疲労およびクリープに関して、複合材料の長期の保持にとって重要である。

含浸繊維材料から製造される三次元複合部品の良好な質は特に強化用繊維に熱可塑性ポリマーを含浸させる方法の熟達度に関連する。

本明細書中、用語「ストリップ」は、４００ｍｍ以上の幅を有する繊維材料の細片を指して使用される。用語「リボン」は、４００ｍｍ以下の較正された幅を有する細片を指して使用される。

用語「ロービング」は、繊維状の材料を指して使用される。

今日まで、熱可塑性ポリマーまたは熱硬化性ポリマーによる含浸によって強化された繊維材料のストリップの製造は、特にポリマーの種類、最終の複合材料の所望の型およびその応用分野に依存する幾つかの方法を用いて行われており、これらの方法の幾つかは含浸工程とその後の含浸繊維材料の熱間圧延の工程または乾燥工程、場合によりその後の熱可塑性ポリマーの溶融の工程によって構成されている。

それ故、例えば特許ＷＯ２０１２／０６６２４１Ａ２に記載されているように、エポキシ樹脂のような熱硬化性ポリマーによる強化用繊維に含浸させるには、湿式含浸技術またはｉｎ ｓｉｔｕで重合する液体前駆体もしくは極めて低粘度の前駆体を用いる技術が使用されることが多い。これらの技術は、一般に、熱可塑性ポリマーには液体前駆体がめったにないので、熱可塑性ポリマーによる含浸に直接適用することができない。溶融ポリマーのクロスヘッドダイ押出による含浸方法は低粘度熱可塑性ポリマーの使用にのみ適している。熱可塑性ポリマー、特にガラス転移温度が高いものは、溶融状態で粘度が高過ぎて繊維の十分な含浸ができず、良好な品質の半製品または最終製品が得られない。

出願ＵＳ２０１４／０００５３３１Ａ１にはポリマー樹脂を含浸させた繊維を製造する方法が記載されており、得られるストリップは非対称であり、すなわち、ポリマーに富む１つの面と繊維に富む反対側の面を有する。

この方法は、大部分の含浸をその面の一方にのみ可能にする装置を用いて溶融経路により行われる。

もう１つ別の公知の予備含浸方法は、ポリマー粉末の水性分散液またはポリマー粒子の水性分散液または水性ポリマー乳濁液もしくは懸濁液中の繊維の連続通過である。例えば文書ＥＰ０３２４６８０を参照することができる。この方法では、マイクロメートル級粉末の分散液を使用する（約２０μｍ）。水溶液中でクエンチした後、繊維にポリマー粉末を含浸させる。方法は次に、含浸させた繊維を第１の炉に通して、クエンチの間に吸収した水を蒸発させることからなる乾燥工程を含む。次に、ポリマーを溶融させて、接着し、分布し、繊維を覆うように、含浸させ乾燥した繊維を高温の第２の加熱ゾーンに通すことからなる熱処理工程が必要である。

この方法の主要な欠点は、時には不完全であり、被覆が表面のみで起こる、付着の均一性である。また、使用する粉末の粒度は通常細かく（通例体積で２０μｍのＤ５０）、このため含浸リボンまたは層の最終価格が上昇する。

その上、この方法の乾燥工程は水の蒸発により含浸繊維中に多孔性を生じさせる。

含浸繊維材料は次に、例えばリボンの形態に成形しなければならない。

熱可塑性ポリマーが溶解しているベンゾフェノンのような有機溶媒を含有する浴中の繊維の連続通過により一方向繊維に含浸させる方法を用いて得られた繊維材料のストリップが上市されている。例えばＩｍｐｅｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓによる文書ＵＳ４，５４１，８８４を参照することができる。有機溶媒の存在により、特に、ポリマーの粘度を適応させ繊維の良好な被覆を確保することが可能になる。このように含浸させた繊維は次に成形し、例えばいろいろな幅のストリップに切断した後、プレスの下に配置し、次いでポリマーの溶融温度より高い温度に加熱して、材料の凝集、特に繊維上へのポリマーの付着を確実にすることができる。この含浸および成形方法によって、高い機械的強度を有する構造の部品を生産することが可能になる。

この技術の欠点の１つは、これらの材料を得るために必要な加熱温度にある。ポリマーの溶融温度は特にそれらの化学的性質に依存する。ポリアミド６のようなポリマーでは比較的高く、または例えばポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ＨＴポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）もしくはポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）のようなポリマーではなおさらに極めて高い可能性がある。したがって、加熱温度は２５０℃を超え、なおさらには３５０℃を超える温度、ベンゾフェノンの場合それぞれ３０５℃および１５０℃である溶媒の沸騰温度および引火点よりずっと高い温度に上昇する可能性がある。この場合、溶媒は急速に消失し、繊維内に激しい多孔性を引き起こし、したがって複合材料内に欠陥を出現させる。したがって、方法は再現するのが困難であり、火災の危険を被り、オペレーターを危険にさらす。最後に、環境上の理由、ならびにオペレーターの健康および安全性の理由から有機溶媒の使用は避けるべきである。

Ａｔｏｃｈｅｍとフランス国の共願で出願された文書ＥＰ０，４０６，０６７、ならびに文書ＥＰ０，２０１，３６７には流動床でのポリマー粉末含浸技術が記載されている。繊維は閉鎖された流動槽を貫通するが、そこでＥＰ０，４０６，０６７に関しては場合によりリブ付きのローラーまたはシリンダーを用いて互いに分離させられることがあり、繊維はこれらのローラーまたはシリンダーとの摩擦により静電気的に帯電する。この静電荷により、ポリマー粉末は繊維の表面に付着することが可能になり、こうして繊維に含浸することができる。

国際出願ＷＯ２０１６／０６２８９６は、ロービングを接地し、スプレーガンまたは粉末化ノズルの先端とロービングとの間に電位差を印加することにより、意図的な電荷を用いた静電気的方法によるロービング粉末化を記載している。

文書ＷＯ２００８／１３５６６３には、第３の変形として、繊維と共に含浸させたリボンの生産が記載されている。この文書では、繊維リボンは、含浸工程前に、支持体によって互いに保持された繊維により形成されたリボンの形態で既に予め形成されている。このように形成されたリボンは予め静電気で帯電しており、懸濁液中の微細なポリマー粒子の流動床を含有するエンクロージャーに圧縮空気中で沈めて、ポリマー被覆層でリボンを被覆する。かかる文書では、１以上の繊維ロービングの同時の含浸を行ったり、またはリボンの形態の含浸ロービングの連続成形を行ったりすることはできない。

文書ＥＰ２５８６５８５も、繊維をポリマー粒子の流動床に通すことにより繊維に含浸させる原理を記載している。しかし、１以上の一方向性平行リボンの形態でそのように含浸させた１以上のロービングの連続成形については記載していない。

出願ＵＳ２００２／１０９７３９７はポリマー粉末を混合することにより繊維に含浸させる方法を記載しており、前記混合はコンパウンディングすることなく流動床で直接行われる。

国際出願ＷＯ２０１５／１２１５８３には、流動床内で繊維材料の含浸により含浸させた後、前記ロービングを熱間圧延し、前記ロービングを前記材料と平行に成形させる、繊維材料の製造方法が記載されている。

熱間圧延は含浸装置の下流で行われ、ポリマーの分布を均一化し、繊維に含浸させることが可能になるが、均一に含浸させたリボンを得ることは可能にならない。得られた多孔性は定量化されていない。

文書ＥＰ０３３５１８６には、カレンダーまたはプレスを使用して、電磁放射線を遮蔽する成形体を製造するのに使用される含浸金属繊維を含む複合材を圧縮する可能性が記載されている。１以上の繊維ロービングに含浸させ、含浸後熱を伝導する支持部品および少なくとも１つの加熱システムを用いて加熱することにより１以上の一方向性平行リボンの形態で連続的に成形することは記載されていない。

文書ＥＰ２，７２５，０５５には、以下の工程を含む、ＰＥＥＫによる繊維状強化材の含浸方法が記載されている。
１）繊維状強化材を連続的に供給し、
２）繊維状強化材およびＰＥＥＫオリゴマーを合わせて複合材を形成し、
３）オリゴマーをポリＰＥＥＫに重合し、
４）冷却し、繊維状強化材およびポリＰＥＥＫを含む複合材を回収する。

文書ＥＰ０，２８７，４２７は、支持体を用いたロービングの拡大を伴う溶融経路による含浸方法を記載している。

支持体を有する第１の拡大領域により溶融経路による繊維の含浸の前に繊維を広げることが可能になり、その後第２の加熱された支持体領域が存在する。

文書ＪＰ２０１３−１３２８９０は、繊維を熱可塑性樹脂で被覆するための機械、特にクロスヘッドダイ押出機に通した後、含浸繊維を、上部と下部を含む案内装置に通し、この下部はローラーを含むことができ、案内装置は加熱することができることを特徴とする、繊維で強化されたプラスチックテープを製造する方法を記載している。

国際出願ＷＯ９６／２８２５８は、ロービングの拡大を含まない方法を記載している。

繊維は粉末で被覆するためのチャンバーに導入され、そこで粉末の静電気的に帯電した粒子が繊維上に堆積し、次いでロービングが炉内に導入され、そこで粒子が繊維上で部分的に溶融し、次に含浸繊維が冷却ローラーの周りを通過する。

ロボットを用いて自動的な堆積により三次元複合部品を製造するのに適した較正されたリボンの形態の含浸繊維の成形に関して、これは一般に後処理で行われる。

それ故、文書ＷＯ９２／２０５２１は、熱可塑性粉末粒子の流動床に通すことにより繊維ロービングに含浸させる可能性を記載する。このようにポリマー粒子で被覆された繊維を、ポリマーが十分に貫通し繊維を覆うように炉、すなわち加熱装置で加熱する。得られる含浸した繊維状強化材の後処理は、まだ液体のマトリックスによる含浸を改良することができる一組のカレンダーローラーに通すことからなることができる。かかる文書は１以上の繊維ロービングの含浸の実行および１以上の一方向性平行リボンの形態の含浸したロービングの連続成形の実行を可能にしない。

含浸繊維材料のリボンの品質、したがって最終の複合材料の品質は、繊維の含浸の均一性、したがって含浸繊維材料の多孔性の制御および再現性のみでなく、最終のリボンの大きさ、より特定的には幅および厚さにも依存する。これら二次元パラメーターの規則性および制御により、実際、（リボンから）得られる複合材料の機械的強度を改良することができる。

現在のところ、繊維材料の含浸に使用される方法に関わりなく、薄いリボン、すなわち４００ｍｍより小さい幅のものの製造には、一般に、４００ｍｍより大きい幅の、層とも呼ばれるストリップを細長く切る（すなわち、切断する）必要がある。このような大きさに切断されたリボンは次にヘッドを用いてロボットにより堆積に戻される。

また、１ｋｍ程度の長さを超えない層のロール、切断後に得られるリボンは一般にロボットによる堆積中ある種の大きい複合部品を製造するのに十分な長さではない。したがって、リボンを継いでより大きい長さを得なければならず、次いで過剰な厚さを作り出す。これらの過剰な厚さは、前記複合部品を構成する良好な品質の複合材料を得るためには有害な不均一性の出現を招く。加えて、これらの過剰な厚さはロボットの機械停止および再始動を必要とし、したがって損失時間および生産性を失わせる。

したがって、繊維材料に含浸させ、較正リボンの形態のかかる含浸繊維材料を成形するための現在の技術には幾つかの欠点がある。例えば、熱可塑性ポリマーの溶融混合物をダイ内およびダイの出口で材料の芯まで均一に加熱するのは困難であり、このため含浸の質が変わる。また、含浸ダイにおける繊維とポリマーの溶融混合物との間にある温度差も含浸の質および均一を変化させる。さらにまた、溶融経路によるこの含浸モードでは、高性能複合材料を得るのに必要な、熱可塑性樹脂の、特に高いガラス転移温度を有するときの高粘度のため、高レベルの繊維または高い生産速度を得ることができない。

有機溶媒の使用では、一般に、材料内の欠陥ならびに概して環境、健康および安全性のリスクが生じる。

ストリップの形態の含浸繊維材料の高温度での後処理による成形は困難なままである。というのは、繊維内のポリマーの均一な分配が必ずしも可能ではなく、このため多孔性の制御が不十分な低品質の材料が得られるからである。

較正リボンを得るために層を細長く切り、これらのリボンを接合することは追加の製造コストを生じる。細長く切ることはさらに、ロボット堆積に使用される含浸繊維材料のリボンを汚染し、ロボットの機能不良および／または複合材上の欠陥を引き起こす可能性がある粉塵を伴う重大な問題を生じる。これは、潜在的に、ロボットの修理コスト、生産停止および不適合製品の廃棄をもたらす。最後に、細長く切る工程中、無視できない量の繊維が損傷を受け、含浸繊維材料のリボンの特性の喪失、特に機械的強度および伝導性の低下を起こす。

余分なコストおよび細長く切ることで生じるリボンに対する損傷は別として、特に４００ｍｍより大きい幅の層を細長く切ることのもう１つ別の欠点は得られるリボンの最大長さである。実際、これらの広い層の長さは、細長く切るプロセスと適合しなければならない得られる層の最終重量のために１０００−１２００リニアメーターを超えることはめったにない。特に大きい部品の場合、較正リボンを堆積することにより多くの複合部品を生産するために、１０００ｍのコイルは、部品の生産中ロボットによる再供給を回避するには短過ぎ、これも余分なコストを招く。細長く切ったリボンの大きさを増大するために幾つかのコイルを継ぐことが可能であり、この方法は２つのリボンを重ね合わせ熱溶接することからなり、最終リボン内の余分な厚さを、したがって最終部品内にランダムに置かれる余分な厚さによる堆積中の将来の欠陥を招く。

さらに、上に記載した様々な方法では、ロービングの均一な含浸が可能ではなく、これは上に挙げた適用には有害である。

含浸は必ずしもコアでは行われず、上に引用した前記文書はコアまでの含浸を示しているが、得られる多孔性は特に上に挙げた適用では高過ぎる。したがって、本発明は、先行技術の欠点の少なくとも１つに対処することを目的とする。本発明は、特に、高速予備含浸技術により、その後、少なくとも１つの熱伝導性の支持部品（Ｅ）、および加熱されたカレンダーを除く少なくとも１つの加熱システムを用いて、予備含浸後の熱可塑性ポリマーを溶融するまたは溶融状態に維持するために熱可塑性マトリックスを加熱し、最終の複合部品の性能が依存する、低減し制御された再生可能な多孔性を有する、制御された寸法の、特に繊維のコアまで均一に含浸した含浸繊維材料を得るという少なくとも１つの工程が続く、含浸繊維材料を製造する方法を提案することを目的とする。

その目的で、本発明は、連続繊維で作られた繊維材料および少なくとも１つの熱可塑性ポリマーマトリックスを含む含浸繊維材料を製造する方法であって、前記含浸繊維マトリックスが単一の一方向性リボンまたは複数の一方向性平行リボンとして製造されることを特徴とし、前記方法が、ロービングまたは幾つかの平行ロービングの形態である前記繊維材料に熱可塑性材料を予備含浸させる工程、および予備含浸後の熱可塑性ポリマーを溶融するまたは溶融状態に維持するために熱可塑性マトリックスを加熱する少なくとも１つの工程を含み、
前記少なくとも１つの加熱工程が、少なくとも１つの非加熱および非熱伝導性支持部品（Ｅ）、ならびに加熱されたカレンダーを除く少なくとも１つの加熱システムによって行われ、
前記１以上のロービングが前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ）の表面の全部または一部と接触し、加熱システムのレベルで少なくとも１つの支持部品（Ｅ）の表面上を部分的または全体的に通過することを特徴とする、方法に関する。

有利なことに、前記方法は意図的な電荷による静電気的方法を含まない。

有利なことに、前記含浸繊維材料は非可撓性である。

本発明方法において含浸はコアまで行われ、このため含浸繊維材料は、含浸が部分的であり可撓性の繊維材料が得られる技術の含浸繊維材料とは対照的に非可撓性になる。

有利なことに、前記リボンは体積で高い割合の繊維に、４５〜６５体積％、好ましくは５０〜６０体積％、特に５４〜６０％で含浸させる。

有利なことに、体積で繊維の割合はストリップまたはリボンの体積の少なくとも７０％、特にストリップまたはリボンの体積の少なくとも８０％、特にストリップまたはリボンの体積の少なくとも９０％、より特定的にはストリップまたはリボンの体積の少なくとも９５％で一定である。

有利なことに、繊維の分布はストリップまたはリボンの体積の少なくとも９５％で均一である。

用語「均一」とは、含浸が均一であり、含浸繊維材料のストリップまたはリボンの体積の少なくとも９５％で乾燥、すなわち、含浸してない繊維がないことを意味する。

繊維の体積割合は代表的基本体積（ＲＥＶ）に対して局部的に測定される。

用語「一定」とは、繊維の体積割合がプラスマイナス１％の測定不確実さ内で一定であるという意味である。

本発明方法の予備含浸工程は、技術が有機溶媒の使用に関する問題を有していない限り、または環境ならびにオペレーターの衛生および安全性の理由から、当業者により周知の技術、特に上に記載したものから選ばれる技術を用いて行うことができる。

したがって、溶融ポリマーのクロスヘッドダイ押出による、ポリマー粉末の水性分散液もしくはポリマー粉末の水性分散液またはポリマーの水性乳濁液もしくは懸濁液中の繊維の連続通過による、乾燥ポリマー粉末による、またはこの粉末の流動床内堆積によるか、もしくは槽内の乾燥経路によりノズルもしくはガンを通すこの粉末の噴霧による、予備含浸技術を用いて行うことができる。

「支持部品（Ｅ）」という表現は、その上をロービングが通過することができる系を意味する。支持部品（Ｅ）は、ロービングがその上を通過することができる限り、いかなる形状を有していてもよく、静止していても回転してもよい。

加熱システムは、熱を発するか、または支持部品（Ｅ）を加熱することなくロービングを加熱できる放射線を放出するあらゆる系である。したがって、支持部品（Ｅ）は熱を伝導しないか、または熱により放出された放射線を吸収しない。

「非熱伝導性支持部品（Ｃ）」という表現は、支持部品（Ｅ）が熱を吸収し伝導することができない材料からなることを意味する。

前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ）は加熱システムの環境内に設置されるかまたは含まれており、すなわち、加熱システムの外部ではない。

したがって、前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ）は全体が加熱システムの内部である。

有利なことに、前記加熱システムは前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ）の上に装備されている。加熱システムは、ロービング上に存在するポリマーが、予備含浸に使用した技術に応じて、しかし前記ポリマーを損なうことなく、溶融するかまたは溶融状態のままであることができるほど充分な高さにある。

それにもかかわらず、前記加熱システムは前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ）のみを含むか、または前記支持系（Ｅ）の外部にあるロービングの一部分を含んでいてもよく、前記ロービングの一部分は前記支持系（Ｅ）の前および／または後に配置される。

加熱システムと支持体との間の高さは１〜１００ｃｍ、好ましくは２〜３０ｃｍ、特に２〜１０ｃｍである。

加熱システムおよびＲ’_１、Ｒ’_２およびＲ’_３に対応する３つの支持体（Ｅ）の実例を図１に示すが、いずれにしても限定されない。

もちろん、第２の加熱システムが支持体の下に存在することができ、そうしてロービングの２つの表面上の前記ポリマーの均一な溶融を可能にすることができる。

図１に示した加熱システムは水平系である。しかし、加熱システムは垂直に配置することもでき、ロービングは支持体を通って垂直に通過する。

したがって驚くべきことに、本発明者は、予備含浸工程後に実行される上記の加熱工程により、前記ロービングの前記支持部品（Ｅ）上の部分的または完全な通過のため、カレンダーよりずっと大きい前記ロービングとの接触表面を得ることが可能になり、それ故カレンダーの場合より長い時間前記ロービングに圧力を及ぼすことが可能になり、結果としてローラーのレベルで前記ロービングの拡大を引き起こすことが可能になったことを見出した。

これと並行して、加熱システムは支持部品（Ｅ）を加熱することなく熱可塑性材料が予備含浸したロービングの加熱のみを可能にし、これはその拡大前でもロービングが第１の支持体（Ｅまたは図１のＲ’_１）に接触しているとき前記ロービング上の熱可塑性ポリマーの溶融を引き起こすことができ、その拡大は次いで溶融した熱可塑性ポリマーによるコアまでの均一な含浸が可能になり、これは非常に低い多孔性レベル、したがって高い繊維の体積割合、特にストリップまたはリボンの体積の少なくとも７０％、特にストリップまたはリボンの体積の少なくとも８０％、特にストリップまたはリボンの体積の少なくとも９０％、より特定的にはストリップまたはリボンの体積の少なくとも９５％で一定である。

用語「均一」とは、含浸が均一であり、含浸繊維材料中のリボンまたは乾燥繊維の幅に有意な変動がないことを意味する。

「乾燥繊維」とは、ポリマーを欠くか、またはポリマーにより完全には包囲されていない繊維をいう。

その結果、この加熱工程により、予備含浸工程中に予め行われたロービングの含浸を完全にし、特にコアまでの均一な含浸を得ることが可能になる。

前記加熱システムに対して、加熱カレンダーは本発明の範囲から除外される。

加熱カレンダーとは、ロービングが循環し得る重ね合わせた滑らかまたはノッチ付きシリンダーの系をいい、前記シリンダーは前記ロービングに圧力をかけて滑らかにし、成形する。

したがって、前記予備含浸工程および前記加熱工程において前記ロービングの成形はなく、特に方法のこの段階においてリボンの幅および厚さの正確な制御はない。

「意図的に帯電した」という表現は、繊維材料と粉末との間に電位差がかけられたことを意味する。電荷は特に制御され増幅される。次いで粉末の粒子を、繊維と反対に帯電した粉末の引力によって繊維材料に含浸させる。いろいろな手段（２つの金属電極間の電位差、金属部品に対する機械的摩擦、等）により粉末を電気的に負または正に帯電させ、繊維を逆に（正または負に）帯電させることが可能である。

本発明方法は、槽の前または槽に実施装置の要素に対する繊維材料の摩擦により出現し得るがいずれにしても不本意の電荷である静電荷の存在を除外しない。

図１は、３つのローラーを有する本発明による加熱システムの略図を示す。 図２は、高さ（２２）が調節可能である支持部品を有する流動床（１２）を含む槽（１０）を記載する。槽の入口の縁は、上をロービング２１ａが通過する回転ローラー２３ａを備えており、槽出口の縁は、上をロービング２１ｂが通過する回転ローラー２３ｂを備えている。 図３は、単一の圧縮ローラーを有する実施形態を記載しており、槽（１０）は単一の円筒状圧縮ローラー（２４）が存在する流動床（１２）を含んでおり、角度α_１が示されている。繊維の矢印は繊維の通過方向を示す。 図４は、限定されることはないが、２つの圧縮ローラーＲ_１およびＲ_２を有する実施形態を示し、Ｒ_１はＲ_２に先行し、槽（１０）は２つの円筒状圧縮ローラーが槽の底に対して異なる高さ（高さＨ_２のＲ_２が高さＨ_１のＲ_１の上）で存在する流動床（１２）を含んでおり、角度α_１およびα_２が示されている。繊維ロービングの矢印は繊維の通過方向を示す。 図５は、２つの圧縮ローラーＲ_１およびＲ_２が円筒状であり、互いに同一のレベルに並んで角度α_１および角度α_２＝０°を示す流動床（１２）を含む槽（１０）を有する代表的な実施形態を示し、ロービングは２つのローラーの間を通過する。 図６は、２つの圧縮ローラーＲ_１およびＲ_２が円筒状であり、互いに同一のレベルに並んで角度α_１および角度α_２＝９０°を示す流動床（１２）を含む槽（１０）を有する代表的な実施形態を示し、ロービングはＲ_２の下を通過する。 図７は、２つの圧縮ローラーＲ_１およびＲ_２が異なるレベルに存在し、角度α_１およびα_２を示す流動床（１２）を含む槽（２０）を有する代表的な実施形態を示し、Ｒ_１はＲ_２に先行し、ロービングはローラーＲ２の下を通過する。 図８は、Ｒ_１がＲ_２に先行する２つの圧縮ローラーＲ_１およびＲ_２、ならびに圧縮ローラーＲ_３を有し、角度α_１、α_２およびα_３を示す流動床（１２）を含む槽（１０）を有する実施形態を示す。 図９は、ＷＯ２０１５／１２１５８３に記載されている方法に従ってＰＡ１１／６Ｔ／１０Ｔ Ｄ５０＝１００μｍのポリアミド粉末を含浸させた１／４’’Ｔｏｒａｙ炭素繊維ロービング１２Ｋ Ｔ７００Ｓ ３１Ｅの断面図（カレンダー加工後）の走査型電子顕微鏡で撮った写真を示す。ＷＯ２０１５／１２１５８３による方法は、白い矢印で示した含浸ロービングの幾つかの位置で均一性の欠如を示す。 図１０は、空気流量の関数として流動化を示す。流動床に適用される空気流量は最小流動化流量（Ｕｍｆ）と最小泡立ち流量（Ｕｍｆ）との間でなければならない。 図１１は、高さ（２２）が調節可能な支持部品を有する槽（２０）を記載する。槽の入口の縁は、上をロービング２１ａが通過する回転ローラー２３ａを備えており、槽出口の縁は、上をロービング２１ｂが通過する回転ローラー２３ｂを備えている。 図１２は、単一の圧縮ローラーを有する１つの実施形態を示しており、槽（３０）は粉末（３２）用のスプレーガン（３１）を含んでおり、単一の円筒状圧縮ローラー（３３）が存在しており、角度α’’_１が示されている。繊維の矢印は繊維の通過方向を示す。 図１３は、限定されることはないが、２つの圧縮ローラーＲ’’_１およびＲ’’_２を有する実施形態を示し、Ｒ’’_１はＲ’’_２に先行し、槽（３０）は各々が粉末（３２）を噴霧するスプレーガン（３１）を含んでおり、２つの円筒状圧縮ローラーは槽の底に対して異なる高さで（高さＨ_２のＲ’’_２は高さＨ_１のＲ’’_１より上）存在し、角度α’’_１およびα’’_２が示されている。繊維ロービングの矢印は繊維の通過方向を示す。 図１４は、２つの圧縮ローラーＲ’’_１およびＲ’’_２が円筒状で、互いに同一レベルに並んで、角度α’’_１および角度α’’_２＝０°を示す粉末（３２）を噴霧するスプレーガン（３１）を含む槽（３０）を有する代表的な実施形態を示し、ロービングは２つのローラーの間を通過する。 図１５は、各々が粉末（３２）を噴霧するスプレーガン（３１）を含む２つの圧縮ローラーＲ’’_１およびＲ’’_２が円筒状で、互いに同一のレベルに並んで、角度α’’_１および角度α’’_２＝９０°を示す槽（３０）を有する代表的な実施形態を示し、ロービングはＲ’’_２の下を通過する。 図１６は、各々が粉末（３２）を噴霧するためのスプレーガン（３１）を含む２つの圧縮ローラーＲ’’_１およびＲ’’_２が異なるレベルに存在し、角度α’’_１およびα’’_２を示す槽（３０）を有する代表的な実施形態を示し、Ｒ’’_１はＲ’’_２に先行し、ロービングはローラー’’_２の下を通過する。 図１７は、２つの圧縮ローラーＲ’’_１およびＲ’’_２で、Ｒ’’_１がＲ’’_２に先行し、各々が粉末（３２）を噴霧するスプレーガン（３１）を含み、圧縮ローラーＲ’’_３が粉末（３２）を噴霧するスプレーガン（３１）を含み、角度α’’_１、α’’_２およびα’’_３を示す、槽（３０）を有する実施形態を示す。 図１８は、実施例２に記載した本発明方法に従ってＤ５０＝５１μｍのＰＥＫＫ粉末を含浸させた１／４’’Ｔｏｒａｙ炭素繊維ロービング１２Ｋ Ｔ７００Ｓ ３１Ｅの断面図の走査型電子顕微鏡で撮った写真を示す。繊維の直径は７μｍを表す。 図１９は、実施例３に記載した本発明方法に従ってＤ５０＝１１５μｍのＰＡ ＭＰＭＤＴ／１０Ｔポリアミド粉末を含浸させた１／４’’Ｔｏｒａｙ炭素繊維ロービング１２Ｋ Ｔ７００Ｓ ３１Ｅの断面図の走査型電子顕微鏡で撮った写真を示す。繊維の直径は７μｍを表す。

ポリマーマトリックス
熱可塑性プラスチック、または熱可塑性ポリマーは、周囲温度で通常固体である物質をいい、これは半結晶性または非晶質であり得、温度上昇中、特にそのガラス転移温度（Ｔｇ）通過後は軟化し、非晶質の場合はより高い温度で流動し、または半結晶性の場合そのいわゆる溶融温度（Ｔｍ）を通過する際に急な遷移を示すことができ、温度がその結晶化温度（半結晶性の場合）およびそのガラス転移温度（非晶質の場合）より低下すると再び固体になる。

ＴｇおよびＴｍはそれぞれ規格１１３５７−２：２０１３および１１３５７−３：２０１３にしたがって示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により決定される。

繊維材料の予備含浸マトリックスを作り上げるポリマーに関して、熱可塑性ポリマーまたは熱可塑性ポリマーの混合物であるのが有利である。このポリマーまたは熱可塑性ポリマーの混合物は槽のような装置、特に流動床または水性分散で使用することができるように粉末形態に粉砕することができる。

槽形態、特に流動床の装置は開放型または閉鎖型であることができる。

場合により、熱可塑性ポリマーまたは熱可塑性ポリマーのブレンドはさらに、炭素をベースとする充填材、特にカーボンブラックまたは好ましくはカーボンナノ充填材から選択される炭素をベースとするナノ充填材、特にグラフェンおよび／またはカーボンナノチューブおよび／またはカーボンナノフィブリルまたはこれらのブレンドを含む。これらの充填材は、電気および熱を伝導することを可能にし、したがってポリマーマトリックスの加熱されたときの溶融を容易にする。

場合により、前記熱可塑性ポリマーは、特に触媒、酸化防止剤、熱安定剤、ＵＶ安定剤、光安定剤、潤滑剤、充填材、可塑剤、難燃剤、造核剤、鎖延長剤および染料、電気伝導体、熱伝導体またはこれらの混合物から選ばれる少なくとも１つの添加剤を含む。

前記添加剤は難燃剤、電気伝導体および熱伝導体から選ばれるのが有利である。

別の変形によると、熱可塑性ポリマーまたは熱可塑性ポリマーの混合物は、さらに、液晶ポリマーもしくは環化したポリブチレンテレフタレート、または後者を含有する混合物、例えばＣＹＣＬＩＣＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社により市場に出されているＣＢＴ１００樹脂を含むことができる。これらの化合物により、特に、繊維のコアまでのより良好な浸透のためにポリマーマトリックスを溶融状態で流体化することが可能になる。予備含浸マトリックスを作成するために使用されるポリマー、または熱可塑性ポリマーの混合物の性質、特にその溶融温度に応じて、これらの化合物の１つまたは他のものが選ばれる。

繊維材料の予備含浸マトリックスの組成に含まれる熱可塑性ポリマーは、
− 脂肪族、脂環式または半芳香族ポリアミド（ＰＡ）（ポリフタルアミド（ＰＰＡ）とも呼ばれる）の群のポリマーおよびコポリマー、
− ポリ尿素、特に芳香族ポリ尿素、
− ポリアクリレート、より特定的にはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）またはその誘導体のようなアクリル系の群のポリマーおよびコポリマー、
− ポリ（エーテルエーテルケトン）（ＰＥＥＫ）のようなポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）群、またはポリ（エーテルケトンケトン）（ＰＥＫＫ）もしくはその誘導体のようなポリ（アリールエーテルケトンケトン）（ＰＡＥＫＫ）のポリマーおよびコポリマー、
− 芳香族ポリエーテル−イミド（ＰＥＩ）、
− ポリアリールスルフィド、特にポリフェニルスルフィド（ＰＰＳ）、
− ポリアリールスルフィド、特にポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）、
− ポリオレフィン、特にポリプロピレン（ＰＰ）、
− ポリ乳酸（ＰＬＡ）、
− ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、
− フッ素化ポリマー、特にポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）またはポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、
およびこれらの混合物から選ぶことができる。

前記ポリマーが２つのポリマーＰ１とＰ２の混合物であるとき、ポリマーＰ１およびＰ２の重量による割合は１−９９％〜９９−１％であるのが有利である。

有利なことに、前記熱可塑性ポリマーが混合物であり、予備含浸方法が乾燥粉末を使用するとき、この混合物は予備含浸槽中への導入の前の乾式ブレンドにより、または直接槽内で行われる乾式ブレンドにより、または予め作成された化合物を押出機内で粉砕することにより得られる粉末の形態をとる。

有利には、この混合物は、槽への導入前または直接槽内で、乾式ブレンドにより得られる粉末から構成され、２つのポリマーＰ１およびＰ２のこの混合物はＰＥＫＫとＰＥＩの混合物である。

有利には、ＰＥＫＫ／ＰＥＩ混合物は９０−１０％〜６０−４０重量％、特に９０−１０％〜７０−３０重量％である。

熱可塑性ポリマーは、繊維材料に含浸させる最終の非反応性ポリマーに相当し得るか、または、やはり繊維材料に含浸させるが、予備含浸後に、それ自体と、もしくは別のプレポリマーと（前記ポリマーが有する鎖末端に応じて）、もしくは鎖延長剤と、特に加熱カレンダーにおける加熱中に反応し得る反応性プレポリマーに相当し得る。

「非反応性ポリマー」という表現は、分子量が有意に変化することがありそうもないこと、すなわち、使用されたときその数平均分子量（Ｍｎ）が５０％未満変化する、したがって、熱可塑性マトリックスの最終のポリアミドポリマーに相当することを意味する。

逆に、「反応性ポリマー」という表現は、前記反応性ポリマーの分子量が、その実施中、縮合、置換による反応性のプレポリマー同士の、または重付加による鎖延長剤との、揮発性の副生成物の除去なしで熱可塑性マトリックスの最終の（非反応性）ポリアミドポリマーに至る反応のため変化することを意味する。

第１の可能性によると、前記プレポリマーは同一の鎖上の（すなわち、同一のプレポリマー上の）少なくとも１つの担体反応性プレポリマー（ポリアミド）を含むかまたはそれから構成されることができ、これは２つの末端官能基Ｘ’およびＹ’をもち、これらはそれぞれ縮合により互いに共反応性の官能基であり、より具体的にはＸ’およびＹ’はそれぞれアミンおよびカルボキシまたはカルボキシおよびアミンである。第２の可能性によると、前記プレポリマーは少なくとも２つのポリアミドプレポリマーを含むかまたはそれらから構成されることができ、それらは互いに反応性であり、各々がそれぞれ２つの同じ末端官能基Ｘ’またはＹ’（同じプレポリマーに対して同じで、２つのプレポリマー間では異なる）を担持し、プレポリマーの前記官能基Ｘ’は他のプレポリマーの前記官能基Ｙ’のみと、特に縮合により反応することができ、より具体的にはＸ’およびＹ’はそれぞれアミンおよびカルボキシまたはカルボキシおよびアミンである。

第３の可能性によると、前記プレポリマーは前記熱可塑性ポリアミドポリマーの少なくとも１つのプレポリマーを含むかまたはそれから構成されることができ、これは−ＮＨ２、−ＣＯ２Ｈおよび−ＯＨ、好ましくはＮＨ２および−ＣＯ２Ｈから選ばれるｎ個の末端反応性官能基Ｘを担持し、ｎは１〜３、好ましくは１〜２、より好ましくは１または２、より特定的には２であり、また少なくとも１つの鎖延長剤Ｙ−Ａ’−Ｙを担持し、ここでＡ’は炭化水素二価置換基であり、鎖延長剤は２つの同じ末端反応性官能基Ｙを有し、前記プレポリマーａ１）の少なくとも１つの官能基Ｘと重付加により反応性であり、好ましくは５００未満、より好ましくは４００未満の分子量を有する。

熱可塑性マトリックスの前記最終ポリマーの数平均分子量Ｍｎは好ましくは１００００〜４００００、好ましくは１２０００〜３００００の範囲である。これらのＭｎ値は規格ＩＳＯ ３０７：２００７に従って、しかし溶媒を変えて（硫酸に代えてｍ−クレゾールを使用、温度は２０℃）ｍ−クレゾール中で決定される０．８以上の固有粘度に対応し得る。

上に挙げた２つの選択肢による前記反応性のプレポリマーは、５００〜１００００、好ましくは５００〜６０００、特に２５００〜６０００の範囲の数平均分子量Ｍｎを有する。

Ｍｎは特に溶液中電位差滴定により決定される末端官能基の割合および前記プレポリマーの官能性から計算により決定される。質量Ｍｎはまた立体排除クロマトグラフィーまたはＮＭＲにより決定することもできる。

ポリアミドを規定するために使用される命名法はＩＳＯ規格１８７４−１：２０１１“Ｐｌａｓｔｉｑｕｅｓ −− Ｍａｔｅｒｉａｕｘ ｐｏｌｙａｍｉｄｅｓ （ＰＡ） ｐｏｕｒ ｍｏｕｌａｇｅ ａｎｄ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ −− Ｐａｒｔｉｅ １： Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ”、特に３頁（表１および２）に記載されており、当業者には周知である。

ポリアミドはホモポリアミドまたはコポリアミドまたはこれらの混合物であることができる。

有利なことに、マトリックスを構成するプレポリマーはポリアミド（ＰＡ）から選ばれ、特に脂肪族ポリアミド、脂環式ポリアミド、および半芳香族ポリアミド（ポリフタルアミド）（場合により尿素単位により修飾されていてもよい）、およびこれらのコポリマー、ポリメチルメタクリレート（ＰＰＭＡ）およびそのコポリマー、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、フッ素化ポリマー、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）から選ばれる。

フッ素化ポリマーに対して、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ、式ＣＨ_２＝ＣＦ_２）のホモポリマー、または重量で、少なくとも５０質量％のＶＤＦおよびＶＤＦと共重合可能な少なくとも１つの他のモノマーを含むＶＤＦのコポリマーを使用することが可能である。ＶＤＦ含量は、殊に熱的および化学的応力にさらされたときの、構造部品の良好な機械的および化学的抵抗性を保証するために、８０質量％超、または更に良好には９０質量％超でなければならない。コモノマーはフッ素化モノマー、例えばフッ化ビニルでなければならない。

高温に抵抗する必要がある構造部品に関して、フッ素化ポリマーの他に、有利なことに、本発明によると以下を使用できる。ＰＡＥＫポリ（アリールエーテルケトン）、例えばポリ（エーテルケトン）ＰＥＫ、ポリ（エーテルエーテルケトン）ＰＥＥＫ、ポリ（エーテルケトンケトン）ＰＥＫＫ、ポリ（エーテルケトンエーテルケトンケトン）ＰＥＫＥＫＫまたは高いガラス転移温度Ｔｇを有するＰＡ）。

有利には、前記熱可塑性ポリマーはガラス転移温度がＴｇ≧８０℃、特に≧１００℃、特に≧１２０℃、特に≧１４０℃であるようなポリマーまたは溶融温度Ｔｍ≧１５０℃である半結晶性ポリマーである。

有利には、前記少なくとも１つの熱可塑性プレポリマーはポリアミド、ＰＥＫＫ、ＰＥＩ、およびＰＥＫＫとＰＥＩの混合物から選択される。

有利には、前記ポリアミドは脂肪族ポリアミド、脂環式ポリアミドおよび半芳香族ポリアミド（ポリフタルアミド）から選択される。

有利には、前記脂肪族ポリアミドプレポリマーは以下から選択される。
−ポリアミド６（ＰＡ−６）、ポリアミド１１（ＰＡ−１１）、ポリアミド１２（ＰＡ−１２）、ポリアミド６６（ＰＡ−６６）、ポリアミド４６（ＰＡ−４６）、ポリアミド６１０（ＰＡ−６１０）、ポリアミド６１２（ＰＡ−６１２）、ポリアミド１０１０（ＰＡ−１０１０）、ポリアミド１０１２（ＰＡ−１０１２）、ポリアミド１１／１０１０およびポリアミド１２／１０１０、またはこれらの混合物またはこれらのコポリアミド、およびブロックコポリマー、特にポリアミド／ポリエーテル（ＰＥＢＡ）、前記半芳香族ポリアミドは場合により尿素単位で修飾された半芳香族ポリアミド、特にＰＡ ＭＸＤ６およびＰＡ ＭＸＤ１０またはＥＰ１５０５０９９に記載されている式Ｘ／ＹＡｒの半芳香族ポリアミド、特に式Ａ／ＸＴの半芳香族ポリアミドで、式中、Ａはアミノ酸から得られる単位、ラクタムから得られる単位および式（Ｃａジアミン，Ｃｂ二酸）に対応する単位から選択され、ここで「ａ」はジアミンの炭素原子の数を表し、「ｂ」は二酸の炭素原子の数を表し、「ａ」および「ｂ」は各々４〜３６、有利には９〜１８であり、単位（Ｃａジアミン）は脂肪族ジアミン、線状または分岐、脂環式ジアミンおよびアルキル芳香族ジアミンから選択され、単位（Ｃｂ二酸）は脂肪族、線状または分岐二酸、脂環式二酸および芳香族二酸から選ばれ、
Ｘ．ＴはＣｘジアミンとテレフタル酸の重縮合により得られる単位を示し、ｘはＣｘジアミンの炭素原子の数を表し、ｘは６〜３６、有利には９〜１８であり、特に式Ａ／６Ｔ、Ａ／９Ｔ、Ａ／１０ＴまたはＡ／１１Ｔ（Ａは上で定義した通りである）ポリアミド、特にポリアミドＰＡ６／６Ｔ、ＰＡ６６／６Ｔ、ＰＡ６Ｉ／６Ｔ、ＰＡ ＭＰＭＤＴ／６Ｔ、ＰＡ ＰＡ１１／１０Ｔ、ＰＡ１１／６Ｔ／１０Ｔ、ＰＡ ＭＸＤＴ／１０Ｔ、ＰＡ ＭＰＭＤＴ／１０Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／１０Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／６Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／１０Ｔ／６Ｔである。

Ｔはテレフタル酸に対応し、ＭＸＤはｍ−キシリレンジアミンに対応し、ＭＰＭＤはメチルペンタメチレンジアミンに対応し、ＢＡＣはビス（アミノメチル）シクロヘキサンに対応する。

繊維材料
前記繊維材料を構成する繊維は特に鉱物、有機または植物繊維である。鉱物繊維としては、例えば炭素繊維、ガラス繊維、玄武岩繊維、シリカ繊維、または炭化ケイ素繊維がある。有機繊維には、例えば熱可塑性または熱硬化性ポリマーをベースとする繊維、例えば半芳香族ポリアミド繊維、アラミド繊維またはポリオレフィン繊維があり、好ましくは、非晶質熱可塑性ポリマーのベースをもち、予備含浸マトリックスを構成するポリマーまたは熱可塑性ポリマー混合物が非晶質であるときはそのＴｇより高いか、または予備含浸マトリックスを構成するポリマーまたは熱可塑性ポリマーマトリックスが半結晶性であるときはそのＴｍより高いガラス転移温度Ｔｇを有する。有利には、半結晶性熱可塑性ポリマーのベースをもち、予備含浸マトリックスを構成するポリマーまたは熱可塑性ポリマー混合物が非晶質であるときはそのＴｇより高いか、または予備含浸マトリックスを構成するポリマーまたは熱可塑性ポリマーマトリックスが半結晶性であるときはそのＴｍより高い溶融温度Ｔｍを有する。したがって、最終複合材の熱可塑性マトリックスによる含浸中、繊維材料を構成する有機繊維が溶融する危険性はない。植物繊維には、天然のリネン、ヘンプ、リグニン、竹、絹、特にクモの糸、サイザル麻、および他のセルロース繊維、特にビスコースがある。これらの植物繊維は純粋なまま使用することもできるし、熱可塑性ポリマーマトリックスの接着および含浸を容易にするために処理するかもしくは被覆層で被覆することもできる。

繊維材料はまたファブリック、組みひもであることも、または繊維で織られていることもできる。

また、維持ヤーンを有する繊維に対応することもできる。

これらの成分繊維は単独または混合物として使用することができる。したがって、有機繊維は熱可塑性ポリマーを予備含浸させる鉱物繊維と混合して予備含浸繊維材料を形成することができる。

有機繊維ロービングは幾つかの坪量を有することができ、さらに幾つかの幾何学を有することができる。繊維はカットファイバーの形態をとることができ、これは次いでストリップ、層、もしくはピースの形態、または一方向（ＵＤ）または不織繊維の２Ｄファブリック、不織布（ＮＣＦ）、組みひももしくはロービングを構成する連続繊維の形態をとることができるフェルトまたはマットを構成する。繊維材料の成分繊維はさらに異なる幾何学を有するこれらの強化用繊維の混合物の形態をとることができる。好ましくは、繊維は連続である。

好ましくは、繊維材料は連続の炭素、ガラスもしくは炭化ケイ素繊維またはそれらの混合物、特に炭素繊維で構成され、ロービングまたは幾つかのロービングの形態で使用される。

「すぐ使用できる」とも呼ばれる含浸材料において、ポリマーまたは熱可塑性含浸ポリマーの混合物は一様かつ均一に繊維の周りに分配される。この種類の材料において、熱可塑性含浸ポリマーは、最小の気孔率、すなわち、繊維間の最小の空隙を得るために、繊維内で可能な限り均一に分布しなければならない。実際、この種類の材料の気孔の存在は、例えば機械的引張応力負荷中、応力集中点として機能することができ、これはその後含浸繊維材料の亀裂開始点を形成し、機械的に損なう。したがって、ポリマーまたはポリマーの混合物の均一な分布はこれらの含浸繊維材料から形成される複合材料の機械的強度および均一性を改良する。

それ故、いわゆる「すぐ使用できる」含浸材料の場合、前記予備含浸繊維材料中の繊維割合は４５〜６５体積％、好ましくは５０〜６０体積％、特に５４〜６０体積％である。

含浸割合は、リボンの横断面の（例えば顕微鏡または写真もしくはデジタルカメラ装置を用いた）画像解析により、ポリマーを含浸させたリボンの表面積を製品の全表面積（含浸させた表面プラス気孔の表面）で割ることによって測定することができる。良好な品質の画像を得るために、その横断方向に切断されたリボンを標準的な研磨用樹脂で被覆し、標準的なプロトコルで研磨して顕微鏡下少なくとも６×の倍率でのサンプルの観察を可能にするのが好ましい。

有利には、前記含浸繊維材料の多孔性レベルは１０％未満、特に５％未満、特に２％未満である。

留意しなければならないが、ゼロの多孔性レベルは達成困難であり、その結果、多孔性レベルは０％より高いが上記レベルより低いのが有利である。

多孔性レベルは閉鎖気孔率レベルに対応し、電子顕微鏡により、または本発明の実施例の欄に記載されているように前記含浸繊維材料の理論密度と実験密度との相対偏差として決定することができる。

予備含浸工程
既に上に示したように、予備含浸工程は、当業者に周知の、特に上記のものから選ばれる技術を用いて行うことができる。

１つの有利な実施形態において、予備含浸工程は、流動床、スプレーガンおよび溶融経路から選ばれる系で、特に高速で行われ、特に含浸が流動床で行われる。

有利には、予備含浸は流動床、スプレーガンおよび溶融経路から選択される系で、特に高速で行われ、特に含浸が流動床で行われ、１以上の支持体（Ｅ”）が前記系の上流に存在する。

支持部品（Ｅ）および（Ｅ”）は材料または形状およびその特性（形状に応じた直径、長さ、幅、高さ、等）に関して同一または異なることができることに留意すべきである。

溶融経路
有利には、予備含浸工程は溶融経路、特に引抜成形により行われる。

溶融経路による予備含浸技術は当業者により知られており、上記参考文献に記載されている。

予備含浸工程は特にポリマーマトリックスのクロスヘッド押出およびこのクロスヘッド中の前記ロービングまたは複数のロービングの通過、次いで加熱ダイ中の通過により行われ、クロスヘッドは固定または回転支持体を備えることができ、この上をロービングが通過し、それ故前記ロービングを広げさせ、前記ロービングの予備含浸を可能にする。

予備含浸は特にＵＳ２０１４／０００５３３１Ａ１に記載されているように行うことができ、違いは樹脂の供給が前記ロービングの２つの側で行われ、２つの表面の一方上の樹脂の一部分を取り除く接触表面がないことである。

有利には、予備含浸工程は溶融経路により高速で、すなわち、５ｍ／ｍｉｎ以上、特に９ｍ／ｍｉｎより速い前記ロービングの通過速度で行われる。

溶融経路による予備含浸という状況下で予備含浸工程と加熱工程を合わせることにおける本発明の他の利点の１つは、加熱工程後の予備含浸繊維のレベルが４５％〜６４体積％、好ましくは５０〜６０体積％、特に５４〜６０体積％であることであり、前記繊維レベルは伝統的な溶融経路技術で達成することができない。これにより、さらに、高い通過速度で実施することが可能になり、したがって製造コストを低減することが可能になる。

流動床
有利には、予備含浸工程は流動床で行われる。

少なくとも１つの支持部品を用いて加熱工程なしの製造方法を実施するための例示の装置はＷＯ２０１５／１２１５８３に記載されている。

この系は予備含浸工程を実行するための流動床を含む槽の使用を記載しており、本発明において使用することができる。

有利には、流動床を含む槽は少なくとも１つの支持部品（Ｅ’）（図２）を備えており、これは圧縮ローラー（図３）であることができる。

支持部品（Ｅ）および（Ｅ’）は材料または形状およびその特性（形状に応じた直径、長さ、幅、高さ、等）に関して同一または異なることができるということに留意すべきである。

しかし、支持部品（Ｅ’）は加熱することも加熱されることもない。

繊維材料の予備含浸のための工程は、少なくとも１つの支持部品（Ｅ’）を備えており前記ポリマーマトリックスの流動粉末床（１２）を含んでいる槽（１０）を含む連続予備含浸装置に１以上のロービングを通過させることによって行われる。

前記ポリマーマトリックスまたはポリマーの粉末はホッパー（１１）を介して槽内に導入され槽（１０）内を循環するガスＧ（例えば空気）中に懸濁させられる。ロービングはこの流動床（１２）内を循環する。

槽は任意の形状を有することができ、特に円筒または平行六面体、特に直方体または立方体、有利には直方体であることができる。

槽（１０）は開放型または閉鎖型の槽であることができ、有利には開放型である。

槽が閉鎖型である場合には、前記ポリマーマトリックスの粉末が前記槽を出て行くことができないように密封システムを備えている。

したがって、この予備含浸工程は乾燥経路で行われ、すなわち、熱可塑性ポリマーマトリックスは特にガス、特に空気中に懸濁させた粉末形態であるが、溶媒または水中に分散することができない。

予備含浸させられる各々のロービングはシリンダー（図示してない）により作り出された牽引力の下リールで装置からほどかれる。好ましくは、リール装置は複数のリールを含み、各々のリールが予備含浸させられるロービングをほどくのを可能にする。したがって、幾つかの繊維ロービングに同時に予備含浸させることが可能である。各々のリールはブレーキ（図示してない）を備えていて、各々の繊維ロービングに張力をかけるようになっている。この場合、調整モジュールにより、繊維ロービングを互いに平行に配置することが可能になる。このように、繊維ロービングは互いに接触することができず、このため互いの摩擦による繊維の機械的損傷を避けることが可能になる。

繊維ロービングまたは平行の繊維ロービングは次いで槽（１０）に、特に図３の場合圧縮ローラー（２４）である支持部品（Ｅ’）を備えた流動床（１２）を含む槽（１０）に入る。繊維ロービングまたは平行の繊維ロービングは次に、予備含浸後場合により粉末中の滞留時間をチェックした後槽を出て行く。

「粉末中の滞留時間」という表現は、ロービングが流動床内で前記粉末と接触している時間を意味する。

本発明による方法は、したがって、予備含浸工程中の第１の拡大を含む。

予備含浸工程中の少なくとも１つの支持体（Ｅ’）の使用は、したがって、背景技術の方法と比較して改良された予備含浸を可能にする。

「支持部品（Ｅ’）」とは、槽内でロービングがその上を通過することができる系をいう。支持部品（Ｅ’）はロービングがその上を通過することができる限り任意の形状を有することができる。

本発明を制限することはないが、支持部品（Ｅ’）の一例は図２に詳細に記載されている。

この予備含浸は、前記ポリマーマトリックスの粉末が、繊維ロービングに浸透し、粉末化したロービングの槽外への輸送を支持するのに十分なように繊維に接着することを可能にするために行われる。

ガラスまたは炭素繊維ロービングのような繊維材料がサイジングを有するならば、槽内の繊維材料の通過の前に任意選択の脱サイジング工程を行うことができる。用語「サイジング」とは、ノズルを出て行く強化用繊維（テキスタイルサイジング）およびファブリック（プラスチックサイジング）に適用される表面処理をいう。

ノズルを出て行く繊維に適用される「テキスタイル」サイジングは、繊維同士の凝集を確実にする結合剤を堆積させ、摩耗を低減し以後の取り扱い（織る、ドレーピング、編む）を容易にし、静電荷の生成を防ぐことからなる。

ファブリックに適用される「プラスチック」サイジングまたは「仕上げ」は結合剤を堆積させることからなり、その役割は繊維と樹脂の間の物理化学的結合を確実にし、繊維をその環境から保護することである。

有利には、予備含浸工程は、流動床内で、粉末中の滞留時間が０．０１ｓ〜１０ｓ、好ましくは０．１〜５ｓ、特に０．１ｓ〜３ｓとなるようにチェックしながら行われる。

繊維材料の粉末中滞留時間は繊維材料の予備含浸にとって本質的である。

０．１ｓ未満では予備含浸が良好でない。

１０ｓを超えると、繊維材料に予備含浸させられるポリマーマトリックスレベルが高過ぎ、予備含浸繊維材料の機械的特性が不十分になる。

有利には、本発明方法で使用される槽は流動床を含み、前記予備含浸工程は前記流動床を含む槽の入口と出口の間で前記ロービングの同時拡大を伴って行われる。

「前記流動床の槽の入口」という表現は流動床を含む槽の端の垂直接線に対応する。

「前記流動床の槽の出口」という表現は流動床を含む槽の他の端の垂直接線に対応する。

したがって、槽の幾何学に基づいて、その入口と出口の距離は、円筒状の槽の場合直径に、立方体の槽の場合辺に、または平行六面体状の槽の場合幅もしくは長さに対応する。拡大は、前記ロービングを構成するできるだけ多くの各々の繊維をその最も近くの環境で包囲している他の繊維から単数にすることからなり、ロービングの横断方向の拡大に対応する。

言い換えると、横断方向の拡大またはロービングの幅は流動床（または流動床を含む槽）の入口と流動床（または流動床を含む槽）の出口との間で増大し、したがって繊維材料の改良された予備含浸が可能になる。

流動床は開放型または閉鎖型であることができ、特に開放型である。

有利には、流動床は少なくとも１つの支持部品（Ｅ’）を含み、前記ロービングは前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ’）の表面の一部または全部と接触する。

図２は、支持部品（Ｅ’）と共に流動床（１２）を含む槽（１０）を記載しており、支持部品（Ｅ’）の高さ（２２）は調節可能である。

ロービング（２１ａ）は、前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ’）の表面の一部または全部と接触し、したがって支持部品（Ｅ’）（２２）の表面の少なくとも一部または全体を通過する予備含浸前のロービングに対応し、前記系（２２）は予備含浸が行われる流動床内に沈められる。前記ロービングは粉末中滞留時間をチェックした後槽（２１ｂ）を出て行く。

前記ロービング（２１ａ）は槽の入口縁（２３ａ）に接触してもしなくてもよく、この縁は回転もしくは静止ローラー、または平行六面体の縁であることができる。

有利なことに、前記ロービング（２１ａ）は槽の端（２３ａ）に接触してもしてなくてもよい。

有利には、槽の出口端（２３ｂ）はローラーであり、特に円筒状で回転する。

前記ロービング（２１ｂ）は槽の出口端（２３ｂ）と接触してもしなくてもよく、この端はローラー、特に円筒状で回転もしくは静止のローラー、または平行六面体の縁であることができる。

有利には、前記ロービング（２１ｂ）は槽の出口端（２３ｂ）と接触する。

有利には、槽の出口端（２３ｂ）はローラーであり、特に円筒状で回転する。

有利には、前記ロービング（２１ａ）は槽の入口端（２３ａ）と接触し、槽の出口端（２３ｂ）はローラーであり、特に円筒状で回転し、前記ロービング（２１ｂ）は槽の出口端（２３ｂ）と接触し、槽の出口端（２３ｂ）はローラーであり、特に円筒状で回転する。

有利には、前記支持部品（Ｅ’）は前記ロービングの方向に対して垂直である。

前記支持部品（Ｅ’）は静止しているかまたは回転することができる。

有利には、前記ロービングの前記拡大は少なくとも前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ’）のところで行われる。

したがって、ロービングの拡大は主として支持部品（Ｅ’）のところで行われるが、ロービングと前記縁とが接触するならば槽の縁でも行うことができる。

別の実施形態において、前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ’）は、凸状、凹面状または円筒状の形状、好ましくは円筒状の、圧縮ローラーである。

凸状の形状は拡大に好都合であり、一方凹面状の形状は拡大にとって不都合であるが、存在する。

「圧縮ローラー」という表現は、通過するロービングが、部分的または全体的に前記圧縮ローラーの表面に押し付けられることを意味し、これにより前記ロービングの拡大が起きる。

有利には、前記少なくとも１つの圧縮ローラーは円筒状であり、前記流動床の槽の入口と出口の間の前記ロービングの拡大割合は１％〜１０００％、好ましくは１００％〜８００％、好ましくは２００％〜８００％、好ましくは４００％〜８００％である。

拡大のパーセント割合はロービングの最終の幅のロービングの最初の幅に対する比率×１００に等しい。

拡大は使用される繊維材料に依存する。例えば、炭素繊維から作られた材料の拡大はリネン繊維よりずっと大きい。

拡大はまた、ロービング中の繊維の数、その平均直径およびサイジングに起因するその凝集にも依存する。

前記少なくとも１つの圧縮ローラーの直径は３ｍｍ〜５００ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ〜１００ｍｍ、特に２０ｍｍ〜６０ｍｍである。

３ｍｍ未満では、圧縮ローラーによって生じる繊維の変形が大き過ぎる。

有利には、圧縮ローラーは円筒状であり、リブ付きではなく、特に金属である。

支持部品（Ｅ’）が少なくとも１つの圧縮ローラーであるとき、第１の変形に従って、単一の圧縮ローラーが流動床内に存在し、前記予備含浸は前記圧縮ローラーの入口と前記圧縮ローラーの垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α_１で行われる。

前記圧縮ローラーの入口と前記圧縮ローラーに対する垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α_１によって、粉末が集中し、したがって前記圧縮ローラーによるロービングの同時拡大により、より大きいロービング幅に対する予備含浸、したがって改良された背景技術の技術と比較して改良された予備含浸が可能になるという「コーナー効果」を引き起こす領域の生成が可能になる。

本明細書を通じて、提供されている角度の値は全て絶対値で表されている。

有利には、角度α_１には、０〜８９°、好ましくは５°〜８５°、好ましくは５°〜４５°、好ましくは５°〜３０°が含まれる。

しかし、０〜５°に含まれる角度α_１は繊維の破断に至る機械的応力の危険をもたらす可能性があり、８５°〜８９°に含まれる角度α１は「コーナー効果」を生じるのに充分な機械力を生じない。

したがって、０°に等しい角度α_１の値は垂直の繊維に対応する。円筒状圧縮ローラーの高さは調節可能であり、それ故繊維を垂直に配置することが可能であることは明らかである。ロービングの退出が可能になるように槽の壁が穴あきであったとしたら本発明の範囲外ではないであろう。

有利には、槽の入口端（２３ａ）はローラー、特に円筒状で回転するローラーを備えており、その上を前記ロービングが通過し、それ故予備含浸に先立って拡大が起こる。

１つの実施形態において、拡大は槽の入口端（２３ａ）で始まり、上で定義した前記支持体（Ｅ’）で継続する。

別の実施形態において、１以上の支持体（Ｅ”）が、拡大が始まる流動床を含む槽の上流に存在する。

支持体（Ｅ”）は（Ｅ’）について定義した通りである。

有利には、拡大は上で定義された支持体（Ｅ”）で始まり、場合により槽の槽の入口端で、次いで上で定義された前記支持体（Ｅ’）で継続する。

拡大は次いで通過後圧縮ローラー（Ｅ’）で最大になる。

有利には、支持体（Ｅ”）の入口と前記流動床の槽の出口との間の前記ロービングの拡大割合は１％〜１０００％、好ましくは１００％〜８００％、好ましくは２００％〜８００％、好ましくは４００％〜８００％である。

図３は、限定されることはないが、単一の圧縮ローラー（２４）または（Ｒ_１）を有する実施形態を記載しており、槽（１０）は単一の円筒状圧縮ローラーが存在する流動床（１２）を含み、角度α_１が示されている。

繊維の矢印は繊維の通過方向を示す。

有利には、前記流動床中の前記粉末のレベルは少なくとも前記圧縮ローラーの半分の高さに位置する。

角度α_１で生じる「コーナー効果」が１つの表面への予備含浸を増強するが、圧縮ローラーによって得られる前記ロービングの拡大により、前記ロービングの他の表面への予備含浸も可能になることは明らかである。言い換えると、前記予備含浸は前記少なくとも１つの圧縮ローラーＲ_１への入りと圧縮ローラーＲ_１の垂直接線との間で前記ロービングまたは複数のロービングにより形成される角度α_１に近い前記ロービングまたは複数のロービングの１つの表面で増強されるが、拡大はまた他の表面の予備含浸も可能にする。

角度α_１は上に定義されている通りである。

第２の変形によると、支持部品（Ｅ’）が少なくとも１つの圧縮ローラーであるとき、２つの圧縮ローラーＲ_１およびＲ_２は前記流動床内にあり、前記予備含浸は前記圧縮ローラーＲ_１の入口と前記圧縮ローラーＲ_１の垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α_１で、および／または前記圧縮ローラーＲ_２の入口と前記圧縮ローラーＲ_２の垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α_２で行われ、前記圧縮ローラーＲ_１は前記圧縮ローラーＲ_２に先行し、前記ロービングは圧縮ローラーＲ_２の上方（図４および５）または下方（図６および７）を通過することができる。

有利には、２つの圧縮ローラーは同一または異なる形状を有し、凸状、凹面状または円筒状の形状から選ばれる。

有利には、２つの圧縮ローラーは同じ円筒状のリブなしであり、特に金属である。

２つの圧縮ローラーの直径もまた同一または異なることができ、上に定義されている通りである。

有利には、２つの圧縮ローラーの直径は同一である。

２つの圧縮ローラーＲ_１およびＲ_２は互いに、および槽の底に対して同じレベル（図５および６）、または互いに、および槽の底に対してずれていることができ、圧縮ローラーＲ_１の高さは槽の底に対して圧縮ローラーＲ_２より高いか低い（図４および７）。

有利には、２つのローラーが異なる高さにあり、ロービングがローラーＲ_２の上方を通過するとき、α_２は０〜９０°である。

有利には、前記予備含浸は次いで、前記圧縮ローラーＲ_１の入口と前記圧縮ローラーの垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α_１で前記ロービングの一面に対して、また前記圧縮ローラーＲ_２の入口と前記圧縮ローラーＲ_２の垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α_２で前記ロービングの反対側の面に対して行われ、これはローラーＲ_２の上方を通過することによって得られる。

有利には、この実施形態において前記ロービングは各々の角度α_１およびα_２で広げられる。

図５は、限定されることはないが、２つの圧縮ローラーＲ_１およびＲ_２を有する実施形態を記載しており、Ｒ_１はＲ_２に先行し、槽（１０）は流動床（１２）を含み、流動床内に２つの円筒状圧縮ローラーが同じレベルに並んで存在しており、この場合前記ロービングは前記圧縮ローラーＲ_１およびＲ_２の間から出て来る。

この場合、角度α_２は０に等しく、前記ロービングはローラーＲ_２の上方を通過する。

繊維の矢印は繊維の通過方向を示す。

あるいは、前記ロービングは前記圧縮ローラーＲ_１とＲ_２の間の入口を通過し、前記圧縮ローラーＲ２の表面の一部または全部と接触した後出て来る。

有利には、前記ロービングは入口で前記圧縮ローラーＲ_１の表面の一部または全部と接触し、ローラーＲ_２の下方で前記圧縮ローラーＲ_２の表面の一部または全部と接触した後圧縮ローラーＲ_２の外側に出て来る。角度α_２は前記圧縮ローラーＲ_２の入口と前記圧縮ローラーＲ_２の垂直接線との間で前記ロービングにより形成され、この場合角度α_２＝９０°である。

したがって、前記予備含浸は、前記圧縮ローラーＲ_１の入口と前記圧縮ローラーの垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α_１で前記ロービングの一面に対して、また前記圧縮ローラーＲ_２の入口と前記圧縮ローラーＲ_２の垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α_２で前記ロービングの同じ表面に対して行われるが、拡大により他の面へ予備含浸させることも可能になる。

有利には、この実施形態における前記ロービングは各々の角度α_１およびα_２で広げられる。

図６は、２つの圧縮ローラーＲ_１およびＲ_２を互いに同じレベルに有する代表的な実施形態を示す。

第２の変形の別の実施形態によると、２つの圧縮ローラーが存在するとき、２つの圧縮ローラーＲ_１とＲ_２との間の距離は０．１５ｍｍから槽の最大寸法と等価な長さまで、好ましくは１０ｍｍ〜５０ｍｍであり、２つの圧縮ローラーＲ_１とＲ_２との間の高さの差は０から槽の最大高さから２つの圧縮ローラーの直径を差し引いたものに相当する高さまで、好ましくは０．１５ｍｍから槽の最大高さから２つの圧縮ローラーの直径を差し引いたものに相当する高さまで、より好ましくは１０ｍｍ〜３００ｍｍの高さの差であり、Ｒ_２が上側の圧縮ローラーである。

本明細書を通じて、２つのローラー間の高さの差は（槽の上流、槽内または加熱システムのどこに設置されていようと）各々のローラーの中心に対して決定される。

有利には、２つの圧縮ローラーが存在し、互いに同じレベルにあるとき、前記流動床中の前記粉末のレベルは少なくとも前記２つの圧縮ローラーの半分の高さに設置される。

図７は、限定されることはないが、２つの圧縮ローラーＲ_１およびＲ_２を有する実施形態を記載しており、Ｒ_１はＲ_２に先行し、槽（１０）は流動床（１２）を含み、流動床中で２つの円筒状圧縮ローラーは異なるレベルに存在しており、角度α_１およびα_２を示す。

圧縮ローラーＲ_１およびＲ_２の直径は図４、５、６および７で同じに示されているが、各々の円筒状圧縮ローラーの直径は異なることができ、圧縮ローラーＲ_１の直径は上に定義されている範囲内で圧縮ローラーＲ_２より大きいまたは小さいことができる。

有利には、２つの圧縮ローラーの直径は同じである。

圧縮ローラーＲ_１が圧縮ローラーＲ_２より大きかったとしても本発明の範囲を超えることはないであろう。

第３の変形によると、２つの圧縮ローラーが異なるレベルに存在し、少なくとも１つの第３の圧縮ローラーＲ_３も存在し、高さ方向で圧縮ローラーＲ_１とＲ_２との間に設置されている（図８）。

有利には、前記ロービングは入口で前記圧縮ローラーＲ_１の表面の一部または全部と、次いで前記圧縮ローラーＲ_３の表面の一部または全部と接触し、そして前記圧縮ローラーＲ_２の表面の一部または全部と接触した後出て来る。

有利には、前記予備含浸は、前記ロービングの一面に対して前記少なくとも１つの圧縮ローラーＲ_１の入口と前記圧縮ローラーＲ_１の垂直接線との間で前記ロービングにより形成された角度α_１で、ならびに前記圧縮ローラーＲ_３の垂直接線との間で前記ロービングにより形成された角度α_３で、そして他の面に対して前記圧縮ローラーＲ_２の垂直接線との間で前記ロービングにより形成された角度α_２で行われる。

有利には、２つの圧縮ローラーが異なるレベルに存在し、少なくとも１つの第３の圧縮ローラーＲ_３も存在するとき、前記少なくとも１つの圧縮ローラーＲ_２の入口と前記圧縮ローラーＲ_２の垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α_２は１８０°〜４５°、特に１２０°〜６０°である。

有利には、角度α_３は０°〜１８０°、有利には４５°〜１３５°である。

図８は、限定することなく、２つの圧縮ローラーＲ_１およびＲ_２、ならびに第３の圧縮ローラーＲ_３を有する流動床（１２）を含む槽（１０）の実施形態を記載しており、Ｒ_１はＲ_２に先行し、角度α_１、α_２およびα_３が示されている。

圧縮ローラーＲ_１、Ｒ_２およびＲ_３の直径は図８で同じに示されているが、各々の円筒状圧縮ローラーの直径は異なることができ、または２つの圧縮ローラーが同じ直径を有することができ、第３のものは異なり、上に定義されている範囲内でより大きいかもしくはより小さい直径を有することができる。

有利には、３つの圧縮ローラーの直径は同じである。

有利には、この第３の変形において、前記ロービングの拡大の第２の制御は圧縮ローラーＲ_３で行われ、拡大の第３の制御は圧縮ローラーＲ_３で行われる。

この第３の変形において滞留時間は上に定義されている通りである。

有利には、この第３の変形において、前記流動床中の前記粉末のレベルは少なくとも前記圧縮ローラーＲ_２の半分の高さに配置される。

この第３の変形において、前記ロービングが入口で前記圧縮ローラーＲ_１の表面の一部または全部と、次いで前記圧縮ローラーＲ_２の表面の一部または全部と接触し、そして前記圧縮ローラーＲ_３の表面の一部または全部と接触した後に出て来るとしても本発明の範囲外ではないであろう。

１つの有利な実施形態によると、本発明は、単一の熱可塑性ポリマーマトリックスを使用し、熱可塑性ポリマー粉末が流動化可能であることを特徴とする、上に定義されている方法に関する。

用語「流動化可能な」とは、流動床に適用される空気流量が図１０に示されている最小流動化流量（Ｕｍｆ）と最小泡立ち流量（Ｕｍｆ）との間であることを意味する。

最小流動化流量未満では、流動化はなく、ポリマー粉末粒子は床中に落ち、もはや懸濁状態でなく、本発明による方法は実施することができない。

最小泡立ち流量を超えると、粉末粒子は飛び去り、流動床の組成を一定に保つことができない。

有利には、熱可塑性ポリマー粉末の粒子の体積直径Ｄ９０は３０〜５００μｍ、有利には８０〜３００μｍである。

有利には、熱可塑性ポリマー粉末の粒子の体積直径Ｄ１０は５〜２００μｍ、有利には１５〜１００μｍである。

有利には、熱可塑性ポリマー粉末の粒子の体積直径は比率Ｄ９０／Ｄ１０で、または１．５〜５０、有利には２〜１０である。

有利には、熱可塑性ポリマー粉末の粒子の平均の体積直径Ｄ５０は１０〜３００μｍ、特に３０〜２００μｍ、より特定的には４５〜２００μｍである。

熱可塑性ポリマー粉末の粒子の体積直径（Ｄ１０、Ｄ５０およびＤ９０）は規格ＩＳＯ ９２７６：２０１４に従って定義される。

「Ｄ５０」は、体積による平均直径、すなわち、粒子の検査した集団を正確に半分に分ける粒径の値に対応する。

「Ｄ９０」は、体積による粒径分布の積算曲線の９０％での値に対応する。

「Ｄ１０」は、粒子の体積の１０％の大きさに対応する。

本発明による方法の別の実施形態によると、流動床を含む槽の入口におけるロービングの張力を制御するために流動床を含む槽の前にクリールが存在する。

場合により、本発明による方法において、流動床を含む槽の後に１以上の支持体が存在する。

ガンで噴霧する工程
繊維材料の予備含浸の工程は、槽（３０）を含み、ローラー入口でポリマー粉末を繊維材料に噴霧するための１以上のノズルまたは１以上のガンを含む、噴霧による連続予備含浸のための装置の１以上のロービングの通過によって行われる。

ポリマー粉末またはポリマーは、槽内でノズルまたはガンを用いて、特に圧縮ローラーの支持部品（Ｅ’）で（入口において）前記繊維材料に噴霧する。ロービングはこの槽内で循環する。

（Ｅ’）または圧縮ローラーは流動床に対して定義された通りである。

槽は任意の形状、特に円筒状または平行六面体、特に直方体または立方体、有利には直方体であることができる。

槽は開放型または閉鎖型の槽であることができる。有利には開放型である。

槽が閉鎖型である場合には、ポリマー粉末が前記槽を出て行くことができないように密封システムを備えている。

したがって、この予備含浸工程は乾燥経路で行われ、すなわち、熱可塑性ポリマーマトリックスは粉末形態であり、空気中で噴霧されるが、溶媒または水に分散することができない。

予備含浸させる各々のロービングは、シリンダー（図示してない）により作り出された牽引力の下リールで装置からほどかれる。好ましくは、装置は複数のリールを含み、各々のリールは予備含浸させるロービングをほどくことを可能にする。それ故、幾つかの繊維ロービングを同時に予備含浸させることが可能である。各々のリールは、各々の繊維ロービングに張力をかけるようにブレーキ（図示してない）を備えている。この場合、調整モジュールが繊維ロービングを互いに平行に配置することを可能にする。このように、繊維ロービングは互いに接触することができず、このため互いの摩擦による繊維の機械的損傷を回避することが可能になる。

繊維ロービングまたは平行の繊維ロービングは次いで、図１２の場合圧縮ローラー（３３）である支持部品を備えた槽（３０）に入る。繊維ロービングまたは平行の繊維ロービングは次に、予備含浸後前記繊維材料に対する前記ノズル（または前記複数のノズル）または前記ガンによる前記粉末の噴霧流量をチェックした後槽から出て来る。

「支持部品」とは、槽内でロービングがその上を通過することができるあらゆる系をいう。支持部品はロービングが上方を通過することができる限りいかなる形状も有することができる。

本発明を制限することなく、支持部品の一例を図１１に詳細に記載する。

この予備含浸は、ポリマー粉末が、繊維ロービングに浸透し、粉末化したロービングの槽の外部への輸送を支持するのに十分なほどに繊維を接着することが可能になるように行われる。

浴はロービングがその上を通過する静止または回転支持体を備えており、それ故前記ロービングを広げさせ、前記ロービングの予備含浸を可能にする。

上に示した本発明方法は乾燥経路により行われる。

本発明方法は、槽の前または槽において実施装置の要素に対する繊維材料の摩擦により現れることがあるがいずれにしても不本意の電荷である静電荷の存在を除外しない。

有利には、槽は少なくとも１つの支持部品を含み、前記ロービングは前記少なくとも１つの支持部品の表面の一部または全部と接触する。

ガラス繊維のような繊維材料がサイジングを有するならば、槽内に繊維材料を通過させる前に任意選択の脱サイジング工程を行うことができる。用語「サイジング」とは、ノズルを出て行く強化用繊維（テキスタイルサイジング）およびファブリック（プラスチックサイジング）に適用される表面処理をいう。

ノズルを出て行く繊維に適用される「テキスタイル」サイジングは、繊維同士の互いの凝集を確実にし、摩耗を低減し以後の取扱い（織る、ドレーピング、編む）を容易にし、静電荷の生成を防ぐ結合剤を堆積することからなる。

ファブリックに適用される「プラスチック」サイジングまたは「仕上げ」は結合剤を堆積することからなり、その役割は繊維と樹脂間の物理化学的結合を確実にし、繊維をその環境から保護することである。

有利には、ノズルまたはガンによる粉末の噴霧流量は１０ｇ／ｍｉｎ〜４００ｇ／ｍｉｎ、特に２０〜１５０ｇ／ｍｉｎである。

この流量は各々のガンまたはノズルに対するものであり、各々のガンまたはノズルに対して同一または異なることができる。

繊維材料に対する粉末の噴霧流量は繊維材料の予備含浸にとって本質的である。

１０ｇ／ｍｉｎ未満の空気流量では粉末を運搬するのに充分でない。

４００ｇ／ｍｉｎを超えると状態が乱流となる。

有利には、前記予備含浸工程は前記槽の入口と出口との間で前記ロービングの同時の拡大と共に行われる。

「前記槽の入口」という表現は、ノズルまたはガンと共にローラーを含む槽の縁の垂直接線に対応する。

「前記槽の出口」という表現は、ノズルまたはガンと共にローラーを含む槽の他の縁の垂直接線に対応する。

したがって、槽の幾何学に基づいて、その入口と出口との間の距離は円筒の場合直径に、立方体の場合辺に、または平行六面体の場合幅または長さに対応する。拡大は、前記ロービングを構成するできるだけ多くの各々の繊維をその最も近接している空間で包囲する他の繊維から単離することからなり、ロービングの横断方向の拡大に対応する。

言い換えると、横断方向の拡大またはロービングの幅が槽の入口と槽の出口との間で増大し、それ故繊維材料の改良された予備含浸が可能になる。

槽は開放型または閉鎖型であることができ、特に開放型である。

有利には、槽は少なくとも１つの支持部品を含み、前記ロービングは前記少なくとも１つの支持部品の表面の一部または全部と接触する。

図１１は支持部品を含む槽（２０）を記載しており、支持部品の高さ（２２）は調節可能である。

ロービング（２１ａ）は予備含浸前のロービングに対応しており、前記少なくとも１つの支持部品の表面の一部または全部と接触し、したがって支持部品（２２）の表面上を少なくとも部分的または全体的に通過する。前記系（２２）は予備含浸が行われる槽内に沈められる。前記ロービングはローラー入口で粉末の噴霧流量をチェックした後槽（２１ｂ）を出て行く。

前記ロービング（２１ａ）は槽の縁（２３ａ）と接触してもしなくてもよく、この縁は回転もしくは静止ローラー、または平行六面体の縁であることができる。

有利には、前記ロービング（２１ａ）は槽の入口端（２３ａ）と接触する。

有利には、槽の出口端（２３ｂ）はローラーであり、特に円筒状で回転する。

前記ロービング（２１ｂ）は槽の出口端（２３ｂ）と接触してもしなくてもよく、この端はローラー、特に円筒状で回転するかもしくは静止したローラー、または平行六面体の縁であることができる。

有利には、前記ロービング（２１ｂ）は槽の出口端（２３ｂ）と接触する。

有利には、槽の出口端（２３ｂ）はローラーであり、特に円筒状で回転する。

有利には、前記ロービング（２１ａ）は槽の入口端（２３ａ）と接触し、槽の出口端（２３ｂ）はローラーであって、特に円筒状で回転し、前記ロービング（２１ｂ）は槽の出口端（２３ｂ）と接触し、槽の入口端（２３ｂ）はローラーであり、特に円筒状で回転する。

有利には、前記ロービング（２１ａ）は槽の入口端（２３ａ）と接触し、ローラー、特に円筒状で回転し、前記ロービング（２１ｂ）は槽の出口端（２３ｂ）に触れない。

有利には、前記支持部品は前記ロービングの方向に対して垂直である。

有利には、前記ロービングの前記拡大は少なくとも前記少なくとも１つの支持部品のところで行われる。

したがって、ロービングの拡大は主として支持部品のところで行われるが、ロービングと前記縁が接触するのであれば槽の縁でも行われ得る。

別の実施形態において、前記少なくとも１つの支持部品は凸状、凹面状または円筒状の形状の圧縮ローラーである。

凸状の形状は拡大に好都合であり、一方凹面状の形状は拡大に不都合であるがそれにもかかわらず存在する。

「圧縮ローラー」という表現は、通過するロービングが、前記 圧縮ローラーの表面に部分的または全体的に押し付けられることを意味し、これにより前記ロービングの拡大が起こる。

有利には、前記少なくとも１つの圧縮ローラーは円筒状であり、前記槽の入口と出口との間の前記ロービングの拡大割合は１％〜１０００％、好ましくは１００％〜８００％、好ましくは２００％〜８００％、好ましくは４００％〜８００％である。

拡大は使用する繊維材料に依存する。例えば、炭素繊維からできた材料の拡大はリネン繊維よりずっと大きい。

拡大はまたロービング内の繊維の数、その平均直径およびサイジングに起因するその凝集にも依存する。

前記少なくとも１つの圧縮ローラーの直径は３ｍｍ〜５００ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ〜１００ｍｍ、特に２０ｍｍ〜６０ｍｍである。

３ｍｍ未満では、圧縮ローラーにより引き起こされる繊維の変形が大き過ぎる。

有利には、圧縮ローラーは円筒状であり、リブ付きではなく、特に金属である。

支持部品が少なくとも１つの圧縮ローラーであるとき、第１の変形に従って、単一の圧縮ローラーが槽内に存在し、前記予備含浸が前記圧縮ローラーの入口と前記圧縮ローラーの垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α’’_１で行われる。

前記圧縮ローラーの入口と前記圧縮ローラーの垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α’’_１は、粉末が集中する領域の生成を可能にし、それ故、前記圧縮ローラーによるロービングの同時の拡大で、より大きいロービング幅にわたる予備含浸、したがって改良された背景技術の技術と比較して改良された予備含浸を可能にする「コーナー効果」を生じることができる。

有利には、角度α’’_１は０〜８９°、好ましくは５°〜８５°、好ましくは５°〜４５°、好ましくは５°〜３０°である。

それにもかかわらず、０〜５°の角度α_１は繊維の破断に至る機械的応力の危険を生じる可能性があり、８５°〜８９°の角度α’’_１は「コーナー効果」を引き出す十分な機械力を作り出さない。

したがって、０°に等しい角度α_１の値は垂直の繊維に対応する。円筒状圧縮ローラーの高さが調節可能であり、それ故繊維を垂直に配置することが可能なことは明らかである。

槽の壁がロービングの退出を可能にするように穴あきであっても本発明の範囲外ではない。

有利には、槽の入口端（２３ａ）は特に円筒状で回転するローラーを備えており、前記ロービングはその上を通過し、それ故予備含浸に先立って拡大を起こす。

１つの実施形態において、拡大は槽の入口端（２３ａ）で始まり、上で定義された前記支持体（Ｅ’）で継続する。

別の実施形態において、１以上の支持体（Ｅ”）が流動床を含む槽の上流に存在し、そこで拡大が始まる。

支持体（Ｅ”）は（Ｅ’）に対して定義した通りである。

有利には、拡大は上で定義された支持体（Ｅ”）で始まり、場合により槽の入口端で、次いで上で定義された前記支持体（Ｅ’）で継続する。

拡大は次いで圧縮ローラー（Ｅ’）を通過した後最大である。

有利には、支持体（Ｅ”）の入口と槽の出口との間の前記ロービングの拡大割合は１％〜１０００％、好ましくは１００％〜８００％、好ましくは２００％〜８００％、好ましくは４００％〜８００％である。

図１２は、限定されることはないが、単一の圧縮ローラーを有する実施形態を記載しており、槽（３０）は粉末（３２）のためのスプレーガン（３１）を含み、単一の円筒状圧縮ローラー（３３）が存在しており、角度α’’_１が示されている。

繊維の矢印は繊維の通過方向を示す。

有利には、前記槽内の前記粉末のレベルは少なくとも前記圧縮ローラーの半分の高さに設置されている。

角度α’’_１により引き起こされる「コーナー効果」は１つの面への予備含浸を好むが、圧縮ローラーのおかげで得られる前記ロービングの拡大により前記ロービングの他の面への予備含浸も可能になることが明白である。言い換えると、前記予備含浸は前記少なくとも１つの圧縮ローラーＲ’’_１（３３）の入口と前記圧縮ローラー Ｒ’’_１の垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α’’_１で前記ロービングの１つの面を優先するが、拡大はまた他の面の予備含浸も可能にする。

角度α’’_１は上に定義されている通りである。

前記ロービングの拡大により前記ロービングの予備含浸が可能になる。

第２の変形によると、支持部品が少なくとも１つの圧縮ローラーであるとき、２つの圧縮ローラーＲ’’_１およびＲ’’_２が前記槽内にあり、前記予備含浸は前記圧縮ローラーＲ’’_１の入口と前記圧縮ローラーＲ’’_１の垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α_１で、および／または前記圧縮ローラーＲ’’_２の入口と前記圧縮ローラーＲ’’_２，の垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α’’_２で行われ、前記圧縮ローラーＲ’’_１は前記圧縮ローラーＲ’’_２に先行し、前記ロービングはローラーＲ’’_２の上方（図１３および１４）または下方（図１５および１６）を通過することができる。

有利には、２つの圧縮ローラーは同一または異なる形状を有し、凸状、凹面状または円筒状の形状から選ばれる。

有利には、２つの圧縮ローラーは同じ円筒状のリブなしであり、特に金属である。

２つの圧縮ローラーの直径もまた同一または異なることができ、上に定義されている通りである。

有利には、２つの圧縮ローラーの直径は同じである。

２つの圧縮ローラーＲ’’_１およびＲ’’_２は、互いに、および槽の底に対して同じレベルにあることができ（図１４および１５）、または互いに、および槽の底に対してずれていることができ、圧縮ローラーＲ’’_１の高さが槽の底に対して圧縮ローラーＲ’’_２より高いかまたは低い（図１３および１６）。

有利には、２つのローラーが異なる高さにあり、ロービングがローラーＲ’’_２の上方を通過するとき、α’’_２は０〜９０°である。

有利には、前記予備含浸はその際前記圧縮ローラーＲ’_’１の入口と前記圧縮ローラーの垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α_１で前記ロービングの一面に対して、そして前記圧縮ローラーＲ’’_２の入口と前記圧縮ローラーＲ’’_２の垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α’’_２で前記ロービングの反対側の面に対して行われ、これはローラーＲ’’_２の上方を通過することにより得られる。

有利には、この実施形態において前記ロービングは各々の角度α’’_１およびα’’_２で拡大に付される。

図１４は、限定されることはないが、２つの圧縮ローラーＲ’’_１およびＲ’’_２を含む実施形態を記載しており、Ｒ’’_１はＲ’’_２に先行し、槽（３０）は粉末（３２）スプレーガン（３１）を含んでおり、２つの円筒状圧縮ローラーは同じレベルに並んで存在しており、前記ロービングが前記圧縮ローラーＲ’’_１とＲ’’_２との間から出て来る場合を示している。

この場合、角度α’’_２は０に等しく、前記ロービングはローラーＲ’’_２の上方を通過する。

繊維の矢印は繊維の通過方向を示す。

あるいは、前記ロービングは入口で前記圧縮ローラーＲ’’_１とＲ’’_２の間を通過し、前記圧縮ローラーＲ’’_２の表面の一部または全部と接触した後出て来る。

有利には、前記ロービングは入口で前記圧縮ローラーＲ’’_１の表面の一部または全部と接触し、ローラーＲ’’_２の下方で前記圧縮ローラーＲ’’_２の表面の一部または全部と接触した後圧縮ローラーＲ’’_２の外側に出て来る。角度α’’_２は前記圧縮ローラーＲ’’_２の入口と前記圧縮ローラーＲ’’_２の垂直接線との間で前記ロービングにより形成され、この場合角度α’’_２＝９０°である。

したがって、前記予備含浸は前記圧縮ローラーＲ’’_１の入口と前記圧縮ローラーの垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α_１で前記ロービングの一面に対して、そして前記圧縮ローラーＲ’’_２の入口と前記圧縮ローラーＲ’’_２の垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α’’_２で前記ロービングの同じ面に対して行われるが、拡大が他の面を予備含浸させることも可能にする。

有利には、この実施形態において前記ロービングは各々の角度α’’_１およびα’’_２で拡大に付される。

図１５は、２つの圧縮ローラーＲ’’_１およびＲ’’_２を互いに同じレベルに有する代表的な実施形態を示す。

第２の変形のもう１つ別の実施形態によると、２つの圧縮ローラーが存在するとき、２つの圧縮ローラーＲ’’_１とＲ’’_２の距離は０．１５ｍｍから槽の最大の寸法と等価な長さまで、好ましくは１０ｍｍ〜５０ｍｍであり、２つの圧縮ローラーＲ’’_１とＲ’’_２との高さの差は０から槽の最大の高さから２つの圧縮ローラーの直径を差し引いたものに対応する高さまで、好ましくは０．１５ｍｍから槽の最大の高さから２つの圧縮ローラーの直径を差し引いたものに対応する高さまであり、より好ましくは高さの差は１０ｍｍ〜３００ｍｍであり、Ｒ’’_２は上側の圧縮ローラーである。

図１６は、限定されることはないが、２つの圧縮ローラーＲ’’_１およびＲ’’_２を有し、Ｒ’’_１がＲ’’_２に先行し、槽（３０）が粉末（３２）スプレーガン（３１）を含み、２つの円筒状圧縮ローラーが異なるレベルに存在し、角度α’’_１およびα’’_２を示す実施形態を記載する。

前記繊維材料に対する各々のガンによる前記粉末の噴霧流量は同一または異なり、特に同一である。

圧縮ローラーＲ’’_１およびＲ’’_２の直径は図１３、１４、１５および１６では同一として示されているが、各々の円筒状圧縮ローラーの直径は異なることができ、圧縮ローラーＲ’’_１の直径が上に定義されている範囲内で圧縮ローラーＲ’’_２の直径より大きいかまたは小さい可能性がある。

有利には、２つの圧縮ローラーの直径は同じである。

圧縮ローラーＲ’’_１が圧縮ローラーＲ’’_２より大きくても本発明の範囲を超えることはないであろう。

第３の変形によると、２つの圧縮ローラーが異なるレベルに存在するとき、少なくとも１つの第３の圧縮ローラーＲ’’_３も存在し、高さ方向で圧縮ローラーＲ’’_１とＲ’’_２との間に配置される（図１７）。各々の圧縮ローラーは粉末（３２）スプレーガン（３１）を含み、ローラー入口の前記繊維材料に対する各々のガンによる前記粉末の噴霧流量は同一または異なり、特に同じである。

有利には、前記ロービングは入口で前記圧縮ローラーＲ’’_１の表面の一部または全部と、次いで前記圧縮ローラーＲ’’_３の表面の一部または全部と接触し、前記圧縮ローラーＲ’’_２の表面の一部または全部と接触した後出て来る。

有利には、前記予備含浸は前記ロービングの一面に対して前記少なくとも１つの圧縮ローラーＲ’’_１の入口と前記圧縮ローラーＲ’’_１の垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α_１で、また前記圧縮ローラーＲ’’_３の垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α’’_３で、他の面に対して前記圧縮ローラーＲ’’_２の垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α_２で行われる。

有利には、２つの圧縮ローラーが異なるレベルに存在し、少なくとも１つの第３の圧縮ローラーＲ’’_３も存在するとき、前記少なくとも１つの圧縮ローラーＲ’’_２の入口と前記圧縮ローラーＲ’’_２の垂直接線との間で前記ロービングにより形成される角度α’’_２は１８０°〜４５°、特に１２０°〜６０である。

有利には、角度α’’_３は０°〜１８０°、有利には４５°〜１３５°である。

図１７は、限定することなく、２つの圧縮ローラーＲ’’_１およびＲ’’_２を含む槽（３０）を有し、Ｒ’’_１がＲ’’_２に先行し、第３の圧縮ローラーＲ’’があり、角度α’’_１、α’’_２およびα’’_３を示す実施形態を記載する。

圧縮ローラーＲ’’_１、Ｒ’’_２およびＲ’’_３の直径は図１７で同じとして示されているが、各々の円筒状圧縮ローラーの直径は異なることができ、または２つの圧縮ローラーが同じ直径を有することができ、第３が異なっており、上に定義されている範囲内でより大きいかまたはより小さい直径を有することができる。

有利には、３つの圧縮ローラーの直径は同じである。

有利には、この第３の変形において、前記ロービングの拡大の第２の制御は圧縮ローラーＲ’’_３で行われ、拡大の第３の制御は圧縮ローラーＲ’’_３で行われる。

この第３の変形において噴霧流量は上に定義されている通りである。

この第３の変形において、前記ロービングが入口で前記圧縮ローラーＲ’’_１の表面の一部または全部と、次いで前記圧縮ローラーＲ’’_２の表面の一部または全部と接触し、前記圧縮ローラーＲ’’_３の表面の一部または全部と接触した後出てくれば本発明の範囲外ではないであろう。

有利には、もう１つ別の変形において、６〜１０個のローラーが存在し、同じレベルにある。

有利には、槽内の噴霧流量は１０ｇ／ｍｉｎ〜４００ｇ／ｍｉｎ、特に２０〜１５０ｇ／ｍｉｎである。

有利には、熱可塑性ポリマー粉末の粒子の体積直径Ｄ９０は３０〜５００μｍ、有利には８０〜３００μｍである。

有利には、熱可塑性ポリマー粉末の粒子の体積直径Ｄ１０は５〜２００μｍ、有利には１５〜１００μｍである。

有利には、熱可塑性ポリマー粉末の粒子の体積直径は比率Ｄ９０／Ｄ１０で、または１．５〜５０、有利には２〜１０である。

有利には、熱可塑性ポリマー粉末の粒子の平均の体積直径Ｄ５０は１０〜３００μｍ、特に３０〜２００μｍ、より特定的には４５〜２００μｍである。

粒子の体積直径（Ｄ１０、Ｄ５０およびＤ９０）は規格ＩＳＯ ９２７６：２０１４に従って定義される。

「Ｄ５０」は、体積による平均直径、すなわち、粒子の検査した集団を正確に半分に分ける粒径の値に対応する。

「Ｄ９０」は、体積による粒径分布の積算曲線の９０％における値に対応する。

「Ｄ１０」は、粒子の体積の１０％の大きさに対応する。

本発明の方法のもう１つ別の実施形態によると、槽の入口における前記ロービングの張力を制御するためにクリールが槽の前に存在する。

場合により、本発明による方法において、１以上の支持体が槽の後に存在する。

加熱工程
第１の加熱工程は予備含浸工程のすぐ後に続くことができるか、または含浸工程を実行するために選択された系に関わりなく、特に流動床、スプレーガンおよび溶融経路から選択される系、特に流動床で、予備含浸工程と加熱工程の間に他の工程を特に高速で行うことができる。

それにもかかわらず、少なくとも１つの支持部品（Ｅ）を備えた加熱システムにより実施される第１の加熱工程は加熱カレンダーに対応せず、少なくとも１つの加熱システムはいつもリボンを滑らかにし成形するのに必要なカレンダー工程の前に行われる。

有利には、前記第１の加熱工程は予備含浸工程のすぐ後に続く。「すぐ後に続く」という表現は、予備含浸工程と前記加熱工程との間に中間の工程がないことを意味する。

有利には、単一の加熱工程が予備含浸工程のすぐ後に続いて行われる。

有利には、前記少なくとも１つの加熱システムはマイクロ波加熱、レーザー加熱および高周波（ＨＦ）加熱から選択される。

非加熱および非熱伝導性支持部品（Ｅ）はマイクロ波、レーザーまたはＨＦ加熱システムの波長で吸収しない。
有利には、前記少なくとも１つの加熱システムはマイクロ波加熱から選択される。

有利には、前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ）は凸状、凹面状または円筒状の形状を有する圧縮ローラーである。

支持部品（Ｅ）および（Ｅ”）に対応する圧縮ローラーは材料または形状およびその特性（形状に応じた直径、長さ、幅、高さ、等）に関して同一または異なることができることに留意すべきである。

凸状の形状は拡大に好都合であり、一方凹面状の形状は拡大にとって不都合であるが、それにもかかわらず存在する。

少なくとも１つの支持部品（Ｅ）はまた交互の凸状および凹面状の形状を有することもできる。この場合、凸状の圧縮ローラー上のロービングの通過は前記ロービングの拡大を引き起こし、凹面状の圧縮ローラー上のロービングの通過はロービングを引き戻す、など、必要に応じて、特にコアまでの含浸の均一性を改良することが可能になる。

「圧縮ローラー」という表現は、通過するロービングが前記圧縮ローラーの表面に部分的または全体的に押し付けられることを意味しており、これにより前記ロービングの拡大が起こり広げられる。

ローラーは自由である（回転する）かまたは静止していることができる。

ローラーは滑らか、筋がある、または溝付きであることができる。

有利には、ローラーは円筒状で筋がある。ローラーに筋があるとき、２つの筋が、前記ローラーの中心から出発して互いに反対方向で存在することができ、したがってローラーの外側に向かってロービングの分離を可能にし、または前記ローラーの外側から出発して互いに反対方向で存在し、したがってローラーの中心方向にロービングを戻すことが可能になる。

予備含浸工程に使用される系が何であろうと、特に予備含浸工程が支持部品（Ｅ’）を使用して、例えば上記のような少なくとも１つの支持体を有する流動床で行われれば、第１の拡大はこの工程中に起こる。

ロービングの第１の拡大は支持部品（Ｅ’）に対応する前記圧縮ローラーで前記支持部品（Ｅ’）上の前記ロービングの部分的または完全な通過に起因する「コーナー効果」と共に起こり、第２の拡大は加熱工程中に支持部品（Ｅ）に対応する前記圧縮ローラーで前記支持部品（Ｅ）上の前記ロービングの部分的または完全な通過に起因して起こる。

第２の拡大は、ロービングの加熱システムの通過中、前記支持体（Ｅ）上のその部分的または完全な通過の前に、前記ロービング上のポリマーの融解を原因とするロービングの収縮の後に起こる。

この加熱システムによる前記ポリマーマトリックスの溶融およびロービングの引き戻しと組み合わされた第２の拡大によって、予備含浸を均一化し、したがって含浸を終了させ、それ故コアまで含浸させ、特にストリップまたはリボンの体積の少なくとも７０％、特にストリップまたはリボンの体積の少なくとも８０％、特にストリップまたはリボンの体積の少なくとも９０％、より特定的にはストリップまたはリボンの体積の少なくとも９５％で一定の高い繊維の体積割合を有し、ならびに多孔性を低下させることが可能になる。

拡大は使用される繊維材料に依存する。例えば、炭素繊維でできた材料の拡大はリネン繊維のそれよりずっと大きい。

拡大はまた、ロービング中の繊維の数、その平均直径およびサイジングに起因するその凝集にも依存する。

前記少なくとも１つの圧縮ローラーの直径は３ｍｍ〜１００ｍｍ、好ましくは３ｍｍ〜２０ｍｍ、特に５ｍｍ〜１０ｍｍである。

３ｍｍ未満では、圧縮ローラーにより引き起こされる繊維の変形が大き過ぎる。

有利には、圧縮ローラーは円筒状でリブなしであり、特に金属である。

有利には、前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ）は１〜１５個の円筒状圧縮ローラー（Ｒ’_１〜Ｒ’_１５）、好ましくは３〜１５個の圧縮ローラー（Ｒ’_３〜Ｒ’_１５）、特に６〜１０個の圧縮ローラー（Ｒ’_６〜Ｒ’_１０）からなる。

存在する支持部品（Ｅ）の数に関わりなく、全てが加熱システムの環境内に配置されるかまたは含まれ、すなわち、加熱システムの外側でないことは明らかである。

第１の変形に従って、前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ）は、特に円筒状の単一の圧縮ローラーからなる。

有利には、前記ロービングは第１の圧縮ローラーＲ’_１および前記圧縮ローラーＲ’_１の水平接線と０．１〜８９°、特に５〜７５°、特に１０〜４５°の角度α’_１を形成し、前記ロービングは前記圧縮ローラーＲ’_１との接触で拡大する。

ロービングが前記圧縮ローラーＲ’_１の前記水平接線と８９°超〜３６０°（３６０°の剰余）の角度を形成することになったら、本発明の範囲外ではないであろう。

ロービングが前記圧縮ローラーＲ’_１の前記水平接線と少なくとも３６０°の角度を形成する場合、これはロービングが前記ローラーの少なくとも１つの完全な回転を行ったことを意味する。

第２の変形によると、前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ）は、特に円筒状の２つの圧縮ローラーからなる。

有利には、前記ロービングは第１の圧縮ローラーＲ’_１および前記圧縮ローラーＲ’_１の水平接線と０〜１８０°、特に５〜７５°、特に１０〜４５°の角度α’_１を形成し、前記ロービングは前記圧縮ローラーＲ’_１と接触して拡がる。

ロービングが前記圧縮ローラーＲ’_１の前記水平接線と１８０°超〜３６０°（３６０°の剰余）の角度を形成したならば、本発明の範囲外でないであろう。

ロービングが前記圧縮ローラーＲ’_１の前記水平接線と少なくとも３６０°の角度を形成する場合、これはロービングが前記ローラーの少なくとも１つの完全な回転を行ったことを意味する。

有利には、第２の圧縮ローラーＲ’_２が前記第１の圧縮ローラーＲ’_１の後に存在し、前記ロービングは前記第２の圧縮ローラーＲ’_２および前記圧縮ローラーＲ’_２の水平接線と０〜１８０°、特に５〜７５°、特に１０〜４５°の角度α’_２を形成し、前記ロービングは前記圧縮ローラーと接触して拡がる。

ロービングが前記圧縮ローラーＲ’_２の前記水平接線と１８０°超〜３６０°（３６０°の剰余）の角度を形成したならば、本発明の範囲外でないであろう。

ロービングが前記圧縮ローラーＲ’_２の前記水平接線と少なくとも３６０°の角度を形成する場合、これはロービングが前記ローラーの少なくとも１つの完全な回転を行ったことを意味する。

ロービングはローラーＲ’_１の下方、次いでローラーＲ’_２の上方を通過する。ロービングのローラーＲ’_１の上方、次いでローラーＲ’_２の下方の通過も本発明の１つの実施形態であることは明らかである。

ローラーＲ’_２はローラーＲ’_１の上方に配置することができ、前記ローラーＲ’_１は前記ローラーＲ’_２に先行する。

ローラーＲ’_２をローラーＲ’_１の下方に配置することができることは同様に明らかである。

ローラーＲ’_１とローラーＲ’_２の高さの差は０以上である。

有利には、ローラーＲ’_１とローラーＲ’_２の高さの差は１〜２０ｃｍ、好ましくは２〜１５ｃｍ、特に３〜１０ｃｍである。

２つのローラー間の距離は１〜２０ｃｍ、好ましくは２〜１５ｃｍ、特に３〜１０ｃｍである。

有利には、２つのローラーは同じレベルにあり、同じ直径を有しており、この時高さの差はゼロである。

第３の変形によると、前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ）は、特に円筒状の３つの圧縮ローラーからなる。

有利には、前記ロービングは第１の圧縮ローラーＲ’_１および前記圧縮ローラーＲ’_１の水平接線と０．１〜８９°、特に５〜７５°、特に１０〜４５°の角度α’_１を形成し、前記ロービングは前記第１の圧縮ローラーと接触して拡がる。

ロービングが前記圧縮ローラーＲ’_１の前記水平接線と８９°超〜３６０°（３６０°の剰余）の角度を形成したとしても本発明の範囲外でないであろう。

ロービングが前記圧縮ローラーＲ’_１の前記水平接線と少なくとも３６０°の角度を形成する場合、これはロービングが前記ローラーの少なくとも１つの完全な回転を行ったことを意味する。

有利には、第２のローラーは前記第１のローラーの後に存在し、前記ロービングは第２の圧縮ローラーＲ’_２および前記圧縮ローラーＲ’_２の水平接線と０〜１８０°、特に５〜７５°、特に１０〜４５°の角度α’_２を形成し、前記ロービングは前記圧縮ローラーと接触して拡がる。

ロービングが前記圧縮ローラーＲ’_２の前記水平接線と１８０°超〜３６０°（３６０°の剰余）の角度を形成したとしても本発明の範囲外でないであろう。

ロービングが前記圧縮ローラーＲ’_２の前記水平接線と少なくとも３６０°の角度を形成する場合、これはロービングが前記ローラーの少なくとも１つの完全な回転を行ったことを意味する。

有利には、第３の圧縮ローラーＲ’_３が前記第２の圧縮ローラーＲ’_２の後に存在し、前記ロービングが前記第３の圧縮ローラーＲ’_３および前記圧縮ローラーＲ’_３の水平接線と０〜１８０°、特に５〜７５°、特に１０〜４５°の角度α’_３を形成し、前記ロービングは前記圧縮ローラーＲ’_３と接触して拡がる。

ロービングはローラーＲ’_１の下方、次いでローラーＲ’_２の上方、次にローラーＲ’_３の下方を通過する。

ロービングが前記圧縮ローラーＲ’_３の前記水平接線と１８０°超〜３６０°（３６０°の剰余）の角度を形成したとしても本発明の範囲外ではないであろう。

ロービングが前記圧縮ローラーＲ’_３の前記水平接線と少なくとも３６０°の角度を形成する場合、これはロービングが前記ローラーの少なくとも１つの完全な回転を行ったことを意味する。

ロービングのローラーＲ’_１の上方、次いでローラーＲ’_２の下方、次にローラーＲ’_３の上方の通過も本発明の１つの実施形態であることは明白である。

３つのローラーは同一レベルにあることができるが、有利にはローラーＲ’_２がローラーＲ’_１の上方に配置され、ローラーＲ’_３がローラーＲ’_２の下方に配置され、前記ローラーＲ’_１が前記ローラーＲ’_２に先行し、これはＲ’_３に先行する。

３つのローラー間の全ての相対的な幾何学的配置が可能である。

最も低いローラーと最も高いローラー間の高さの差は０以上である。

有利には、３つのローラーの各々間の高さの差は１〜２０ｃｍ、好ましくは２〜１５ｃｍ、特に３〜１０ｃｍである。

３つのローラーの各々の間の距離は１〜２０ｃｍ、好ましくは２〜１５ｃｍ、特に３〜１０ｃｍである。

有利には、ローラーＲ’_１がローラーＲ’_３に先行し、同一レベルにあり、ローラーＲ’_２がローラーＲ’_１とローラーＲ’_３の間に配置され、他の２つのローラーの上方に配置される。

図１は、３つの圧縮ローラーを有する代表的な加熱システムを示す。

加熱システムの入口と第１のローラーＲ’_１との間の長さｌは使用するポリマーおよびストリップの通過速度に応じて可変である。

したがって、ｌは、ポリマーが第１のローラーの入口で少なくとも部分的に、特に完全に溶融するのに充分な長さを表す。

一般に、各々のローラーＲ’_ｉ間および最も低いローラーと最も高いローラーとの間の高さの差は０以上である。

有利には、各々のローラーＲ’_ｉ間の高さの差は１〜２０ｃｍ、好ましくは２〜１５ｃｍ、特に３〜１０ｃｍである。

一般に、各々のローラーＲ’_ｉ間の距離は１〜２０ｃｍ、好ましくは２〜１５ｃｍ、特に３〜１０ｃｍである。

有利には、加熱工程中最初の圧縮ローラーＲ’_１の入口と最後の圧縮ローラーＲ’_ｉの出口との間の拡大割合は約０〜３００％、特に０〜５０％である。

有利には、加熱工程中最初の圧縮ローラーＲ’_１の入口と最後の圧縮ローラーＲ’_ｉの出口との間の拡大割合は約１〜５０％である。

有利には、前記熱可塑性ポリマーは非反応性の熱可塑性ポリマーである。したがって、加熱システムは上に記載した予備含浸後前記熱可塑性ポリマーの溶融を可能にする。

有利には、前記熱可塑性ポリマーは反応性のプレポリマーであり、この反応性のプレポリマーはそれ自体と、または別のプレポリマーと前記プレポリマーの鎖末端に基づいて、または別の鎖延長剤と反応することが可能であり、前記反応性ポリマーは場合により加熱工程中に重合される。

温度および／またはロービングの通過速度に応じて、加熱システムは、上に記載した予備含浸後前記プレポリマーのそれ自体とのもしくは鎖延長剤との重合、または前記プレポリマー同士の重合なしに前記熱可塑性のプレポリマーの溶融を可能にする。

含浸繊維材料中の繊維レベルは加熱工程中に設定され、有利には４５〜６５体積％、好ましくは５０〜６０体積％、特に５４〜６０％である。

４５％未満の繊維では、強化は機械的特性に関して興味深いものではない。

６５％を超えると、方法の限界に達し、機械的特性が再び失われる。

有利には、前記含浸繊維材料の多孔性レベルは１０％未満、特に５％未満、特に２％未満である。

第２の加熱工程は下記カレンダー工程の後に行うことができる。

この第２の加熱工程により、あらゆる欠陥、特に第１の加熱工程後残る可能性がある均一性の欠陥を是正することが可能である。

この工程は第１の工程と同一のシステムで行われる。

有利には、この第２の工程の加熱システムは２つのローラーからなる。

場合により、前記予備含浸および含浸工程は一定の温度に調節されたノズルで成型する工程で完了し、前記成型工程は前記カレンダー工程の前に行われる。場合により、このノズルはクロスヘッドダイ押出ノズルであり、粉末による含浸後の前記単一のロービングまたは前記複数の平行ロービングを、前記予備含浸ポリマーと同じでも異なっていてもよい溶融した熱可塑性ポリマーで被覆することを可能にし、前記被覆工程は前記カレンダー工程の前に行われ、前記溶融ポリマーは好ましくは前記予備含浸ポリマーと同じ種類のものである。

その目的で、特許ＥＰ０４０６０６７にも記載されている被覆クロスヘッドダイヘッドを含み得る加熱システムの出口に被覆装置を接続する。被覆ポリマーは槽内のポリマー粉末と同一でも異なってもよい。好ましくは、同じ種類のものである。かかる被覆により、繊維の含浸工程を完了させて、ポリマーの所望の範囲の最終の体積割合を得、含浸ロービングの表面における、複合部品の製造中のテープの溶接にとって有害であろう局部的に高過ぎる繊維レベルの存在を防ぎ、特に良好な品質の「すぐ使用できる」繊維材料を得るばかりでなく、得られる複合材料の性能も改良することが可能になる。

成形工程
場合により、前記含浸繊維材料のロービングまたは平行ロービングを成形する工程が行われる。

ＷＯ２０１５／１２１５８３に記載されているカレンダー系を使用することができる。

有利には、成形工程は、少なくとも１つの加熱カレンダーを用いて単一の一方向性リボンまたは複数の平行な一方向性リボンの形態にカレンダー加工することによって行われ、後者の場合前記加熱カレンダーは前記リボンの数ならびに調節系により調節される前記カレンダーのローラー間の圧力および／または分離に従って複数のカレンダー加工溝、好ましくは２００までのカレンダー加工溝を含む。

この工程は常に、加熱工程が１つだけならばその後に、または第１の加熱工程および第２の加熱工程が共に存在するときはその間に行われる。

有利には、カレンダー工程は繊維ロービングの通過方向に対して並列および／または直列に装備された複数の加熱カレンダーを用いて行われる。

有利には、前記加熱カレンダーは前記熱可塑性ポリマーまたは熱可塑性ポリマーの混合物中の炭素充填材の存在と組み合わせて一体化された誘導、高周波またはマイクロ波加熱システム、好ましくはマイクロ波加熱システムを含む。

別の実施形態によると、加熱システムとカレンダーとの間にベルトプレスが存在する。

さらに別の実施形態によると、加熱システムとカレンダーとの間に加熱ノズルが存在する。

もう１つ別の実施形態によると、加熱システムとカレンダーとの間にベルトプレスが存在し、ベルトプレスとカレンダーとの間に加熱ノズルが存在する。

別の局面によると、本発明は、上で定義された方法を用いて得られることを特徴とする、含浸繊維材料の一方向性リボン、特にスプールに巻き付けられたリボンに関する。

有利には、前記リボンは、スリッティングの必要なく、三次元の工作物の製造においてロボット用途に適した幅（ｌ）および厚さ（ｅｐ）を有し、好ましくは少なくとも５ｍｍで４００ｍｍまで、好ましくは５〜５０ｍｍ、さらにより好ましくは５〜１５ｍｍの幅（ｌ）を有する。

有利には、前記リボンの熱可塑性ポリマーは上で定義されたポリアミドである。

有利には、該熱可塑性ポリマーは、ＰＡ６、ＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ６６、ＰＡ４６、ＰＡ６１０、ＰＡ６１２、ＰＡ１０１０、ＰＡ１０１２、ＰＡ１１／１０１０もしくはＰＡ１２／１０１０のような脂肪族ポリアミドまたはＰＡ ＭＸＤ６およびＰＡ ＭＸＤ１０のような半芳香族ポリアミドから特に選択されるか、またはＰＡ６／６Ｔ、ＰＡ６Ｉ／６Ｔ、ＰＡ６６／６Ｔ、ＰＡ１１／１０Ｔ、ＰＡ１１／６Ｔ／１０Ｔ、ＰＡＭＸＤＴ／１０Ｔ、ＰＡＭＰＭＤＴ／１０Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／６Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／１０ＴおよびＰＡ ＢＡＣＴ／１０Ｔ／６Ｔ、ＰＶＤＦ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫＫおよびＰＥＩまたはこれらの混合物から選ばれる。

もう１つ別の局面によると、本発明は、ロボットを用いた前記リボンの自動敷設による三次元複合部品の製造に適した較正リボンの製造のための、上で定義された方法の使用に関する。

さらに別の局面によると、本発明は、上で定義された含浸繊維材料のリボンの、三次元複合部品の製造における使用に関する。

有利には、前記複合部品の前記製造は、輸送、特に自動車、石油ガス、特に海洋、ガス貯蔵、航空、船舶、鉄道、再生可能エネルギー、特に風力エネルギー、水力タービン、エネルギー蓄積装置、ソーラーパネル、断熱パネル、スポーツおよびレジャー、保健医療および電子工学の分野に関する。

もう１つ別の局面によると、本発明は、上で定義された含浸繊維材料の少なくとも１つの一方向性リボン使用に起因することを特徴とする三次元複合部品に関する。

本発明方法の有利な実施形態
１つまたは２つの加熱工程と組み合わせた流動床
有利には、繊維材料は炭素繊維およびガラス繊維から選択される。

有利には、炭素繊維に含浸させるのに使用される熱可塑性のプレポリマーはポリアミド、特に脂肪族ポリアミド、例えばＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ１１／１０１０およびＰＡ１２／１０１０、半芳香族ポリアミド、特にＰＡ１１／１０Ｔ、ＰＡ１１／６Ｔ／１０Ｔ、ＰＡ ＭＸＤＴ／１０Ｔ、ＰＡ ＭＰＭＤＴ／１０Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／１０Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／６Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／１０Ｔ／６Ｔ、ＰＡ ＭＸＤ６およびＰＡ ＭＸＤ１０、ＰＥＥＫ、ＰＥＫＫおよびＰＥＩまたはこれらの混合物から選択される。

有利には、ガラス繊維に含浸させるのに使用される熱可塑性のプレポリマーは、ポリアミド、特に脂肪族ポリアミド、例えばＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ１１／１０１０およびＰＡ１２／１０１０、半芳香族ポリアミド、特にＰＡ１１／１０Ｔ、ＰＡ１１／６Ｔ／１０Ｔ、ＰＡ ＭＸＤＴ／１０Ｔ、ＰＡ ＭＰＭＤＴ／１０Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／１０Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／６Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／１０Ｔ／６Ｔ、ＰＡ ＭＸＤ６およびＰＡ ＭＸＤ１０、ＰＥＥＫ、ＰＥＫＫおよびＰＥＩまたはこれらの混合物から選択される。

下記表１は、予備含浸工程が、炭素繊維またはガラス繊維ロービングのために１以上のリブなしの円筒状圧縮ローラーを有する槽内で行われる本発明方法による有利な実施形態を示す。

ＰＥＫＫまたはＰＥＩを含む実施形態において、ＰＥＫＫとＰＥＩは上で定義された割合で混合することができる。

有利には、２つの圧縮ローラーが流動床内に存在する上で定義された表Ｉの組成物において、ローラーＲ_２は槽の底に対してローラーＲ_１の上方にあり、特にＨ_２−Ｈ_１は１ｃｍ〜３０ｃｍ、好ましくは１〜１０ｃｍ、特に１ｃｍ〜３ｃｍ、特に約２ｃｍであり、角度α_２は０〜９０°、特に２５〜４５℃、特に２５〜３５°であり、ロービングはＲ_２の上を通過する。

これらの実施形態は図５に対応する。

有利には、２つの圧縮ローラーが流動床内に存在する上で定義された表Ｉの組成物において、ローラーＲ_２は槽の底に対してローラーＲ_１の上方にあり、特にＨ_２−Ｈ_１は１ｃｍ〜３０ｃｍ、特に約２ｃｍであり、角度α_２は９０〜１８０°、特に１１５〜１３５℃、特に１１５〜１２５°であり、ロービングはＲ_２の下を通過する。

有利には、表Ｉの流動床における予備含浸による実施形態で得られたいろいろな繊維材料は次に予備含浸工程の後直接、表ＩＩに記載されているように１、２もしくは３つのローラーを有するマイクロ波またはレーザー加熱システムによる加熱工程を受ける。

場合により、１つもしくは２つのローラーを有するマイクロ波またはレーザー加熱システムによる第２の加熱工程を表ＩＩＩに従って行う。

１つまたは２つの加熱工程と組み合わせた槽内の乾燥経路による１つ（またはそれ以上）のノズル（ｓ）または１つ（またはそれ以上）のガンによる粉末の噴霧
有利には、繊維材料は炭素繊維およびガラス繊維から選択される。

有利には、炭素繊維に含浸させるのに使用される熱可塑性ポリマーはポリアミド、特に脂肪族ポリアミド、例えばＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ１１／１０１０もしくはＰＡ１２／１０１０、または半芳香族ポリアミド、特にＰＡ ＭＸＤ６およびＰＡ ＭＸＤ１０、ＰＡ１１／１０Ｔ、ＰＡ１１／６Ｔ／１０Ｔ、ＰＡ ＭＸＤＴ／１０ＴまたはＰＡ ＭＰＭＤＴ／１０Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／１０Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／６Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／１０Ｔ／６Ｔ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫＫおよびＰＥＩまたはこれらの混合物から選択される。

有利には、ガラス繊維に含浸させるのに使用される熱可塑性ポリマーはポリアミド、特に脂肪族ポリアミド、例えばＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ１１／１０１０もしくはＰＡ１２／１０１０、または半芳香族ポリアミド、特にＰＡ ＭＸＤ６およびＰＡ ＭＸＤ１０、ＰＡ１１／１０Ｔ、ＰＡ１１／６Ｔ／１０Ｔ、ＰＡ ＭＸＤＴ／１０ＴまたはＰＡ ＭＰＭＤＴ／１０Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／１０Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／６Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／１０Ｔ／６Ｔ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫＫおよびＰＥＩまたはこれらの混合物から選択される。

次の表ＩＶは、予備含浸工程が、炭素繊維またはガラス繊維ロービングのための１以上のリブなしの円筒状圧縮ローラーを有する槽内の乾燥経路により１つ（または幾つかの）ノズルまたは１つ（または幾つかの）ガンにより前記粉末を噴霧することによって行われる、本発明方法に従う有利な実施形態を示す。

ＰＥＫＫまたはＰＥＩを含む実施形態において、ＰＥＫＫとＰＥＩは上で定義された割合で混合することができる。

有利には、２つの圧縮ローラーが槽内に存在する上で定義された表ＩＶの組成物において、ローラーＲ’’_２は槽の底に対してローラーＲ’’_１の上方にあり、特にＨ_２−Ｈ_１は１ｃｍ〜３０ｃｍ、好ましくは１〜１０ｃｍ、特に１ｃｍ〜３ｃｍ、特に約２ｃｍであり、角度α’’_２は０〜９０°、特に２５〜４５℃、特に２５〜３５°であり、ロービングはＲ’’_２上を通過する。

これらの実施形態は図１３に対応する。

有利には、２つの圧縮ローラーが流動床内に存在する上で定義された表ＩＶの組成物において、ローラーＲ’’_２は槽の底に対してローラーＲ’’_１の上方にあり、特にＨ_２−Ｈ_１は１ｃｍ〜３０ｃｍ、特に約２ｃｍであり、角度α’’_２は９０〜１８０°、特に１１５〜１３５℃、特に１１５〜１２５°であり、ロービングはＲ’’_２の下を通過する。

有利には、表ＩＶの槽内の乾燥経路による１つ（またはそれ以上）のノズルまたは１つ（またはそれ以上）のガンにより前記粉末を噴霧することによる予備含浸による実施形態で得られたいろいろな繊維材料は次に、含浸のための工程の直後、表Ｖに記載されている１つ、２つもしくは３つのローラーを有するマイクロ波またはレーザー加熱システムによる加熱工程を受ける。

場合により、１つもしくは２つのローラーを有するマイクロ波またはレーザー加熱システムによる第２の加熱工程が表ＶＩに従って行われる。

以下の実施例は本発明の範囲の非限定例を提供する。

実施例１（比較）：
ＷＯ２０１５／１２１５８３に記載されているようにして、１２Ｋ炭素繊維ロービングにポリアミド（ＰＡ１１／６Ｔ／１０Ｔ）を含浸させた。
Ｄ５０＝１００μＭ。

結果
結果を図９に示す。含浸ロービングの白い矢印で示した幾つかの位置に均一性の欠如が示されている。

実施例２
単一のローラーを備えた流動床を含む槽内でのＰＥＫＫ粉末による繊維材料（炭素繊維）の予備含浸工程およびマイクロ波加熱の工程を含む基本手順
以下の手順を行った。

予備含浸工程
− 槽内に円筒状圧縮ローラーＲ_１（Ｌ＝５００ｍｍ、ｌ＝５００ｍｍ、Ｈ＝６００Ｌ）、直径２５ｍｍ。
− 粉末内滞留時間０．３ｓ
− 角度α_１２５°
− Ｔｏｒａｙ１／４”炭素、１２Ｋ Ｔ７００Ｓ ３１Ｅの炭素繊維ロービングに対する拡大約１００％（または幅二倍）
− ＰＥＫＫ粉末に対するＤ５０＝５１μｍ（Ｄ１０＝２１μｍ、Ｄ９０＝９７μｍ）。
− 槽の縁は静止ローラーを備えていた。

この手順に従って繊維材料（１／４”炭素繊維ロービング）にポリマー（上で定義された粒径のＰＥＫＫ）を予備含浸させた。

加熱工程
使用した加熱システムは図１に記載されているものであるが、直径８ｍｍの８つの静止した円筒状のローラーＲ’_１〜Ｒ’_８を有する。

ロービングの進行速度は１０ｍ／ｍｉｎである。

使用したマクロ波はＷＯ８７／００３８７に記載されている通りである。

マイクロ波と上側のローラーとの間の高さは４ｃｍであり、マイクロ波と下側のローラーとの間の高さは９ｃｍである。

角度α’_１〜α’_８は同じで２５°である。

高さｈは２０ｍｍである。

長さｌは１０００ｍｍである。

これら８つのローラーは各々４３ｍｍ離れている。

加熱工程後各々１ｋＷのＩＲを備えた直列に装備された２つのカレンダーを用いるカレンダー加工

図１８は結果として生じる含浸繊維材料を示す（ＰＥＫＫ）。

これは圧縮ローラーを用いた流動床での乾燥粉末による含浸方法の有効性を立証しており、加熱工程と組み合わせて粉末内滞留時間を制御する。

実施例３
流動床を含み単一のローラーを備えた槽内でのポリアミド粉末（ＭＰＭＤＴ／１０Ｔ）による繊維材料（炭素繊維）の予備含浸の工程および槽に先行する４つのローラー（上流の支持体）によるマイクロ波加熱の工程を含む基本手順
槽に先行する４つのローラーは直径８ｃｍであり円筒状で静止している。

ローラーは５４ｃｍ離れている（最初と最後のローラー間の距離）。

予備含浸および加熱工程
予備含浸工程および加熱工程は実施例２と同じであるが、使用したポリマーは次の通り：
ＭＰＭＤＴ／１０Ｔ粉末に対してＤ５０＝１１５μｍ（Ｄ１０＝４９μｍ、Ｄ９０＝２０７μｍ）。

加熱工程後各々１ｋＷのＩＲを備えた直列に装備された２つのカレンダーを用いるカレンダー加工
得られた結果は実施例２と同様である。

実施例４
画像解析による多孔性レベルの決定
上流の支持体を有する流動床内でＭＰＭＤＴ／１０Ｔを含浸させた後上で定義されたマイクロ波加熱工程による１／４”炭素繊維ロービングに対して画像解析により多孔性を決定した。

５％未満である。

実施例５
理論密度と実験密度の間の多孔性レベル相対偏差の決定（一般的方法）
ａ）必要とされるデータ：
− 熱可塑性マトリックスの密度
− 繊維の密度
− 強化材の坪量：
・例えば１／４インチテープ（単一のロービングに由来）に対する線質量（ｇ／ｍ）
・例えばより広いテープまたはファブリックに対する面密度（ｇ／ｍ^２）

ｂ）行うべき測定：
結果が検討した材料を代表するためにはサンプルの数は少なくとも３０でなければならない。

行うべき測定：
− 採取されるサンプルの大きさ：
・長さ（線質量が知られている場合）
・長さおよび幅（面密度が知られている場合）
− 採取されるサンプルの実験密度：
・空気中および水中での質量測定
− 繊維レベルの測定はＩＳＯ １１７２：１９９９に従って、または例えば文書Ｂ． Ｂｅｎｚｌｅｒ， Ａｐｐｌｉｋａｔｉｏｎｓｌａｂｏｒ， Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ， Ｇｉｅｓｅｎ， ＵｓｅｒＣｏｍ １／２００１で決定されているような熱重量分析（ＴＧＡ）により決定される。

炭素繊維レベルの測定はＩＳＯ １４１２７：２００８に従って決定することができる。

理論質量繊維レベルの決定：
ａ）理論質量繊維レベルの決定：

ここで、
ｍ_ｌはテープの線質量であり、
Ｌはサンプルの長さであり、
Ｍｅ_ａｉｒは空気中で測定されたサンプルの質量である。

質量繊維レベルの変動は強化材中の繊維の量の変動を考慮しないでマトリックスレベルの変動に直接関連すると推定される。

ｂ）理論密度の決定：

ここで、
ｄ_ｍおよびｄ_ｆはマトリックスおよび繊維のそれぞれの密度である。

このように計算される理論密度はサンプル中に多孔性がなければ到達できる密度である。

ｃ）多孔性の評価：
多孔性は理論密度と実験密度との間の相対偏差である。

Claims (35)

1. 連続繊維で作られた繊維材料および少なくとも１つの熱可塑性ポリマーマトリックスを含む含浸繊維材料を製造する方法であって、前記含浸繊維マトリックスが単一の一方向性リボンまたは複数の一方向性平行リボンとして製造されることを特徴とし、前記方法が、ロービングまたは幾つかの平行ロービングの形態である前記繊維材料に熱可塑性材料を予備含浸させる工程、および予備含浸後の熱可塑性ポリマーを溶融するまたは溶融状態に維持するために熱可塑性マトリックスを加熱する少なくとも１つの工程を含み、
   前記少なくとも１つの加熱工程が、少なくとも１つの非加熱および非熱伝導性支持部品（Ｅ）、ならびに加熱カレンダーを除く少なくとも１つの加熱システムを用いて行われ、前記ロービングが、前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ）の表面の一部または全部と接触し、かつ、加熱システムにおいて前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ）の表面上を部分的または全体的にスクロールし、
   意図的な電荷による静電気的方法を含まず、
   前記予備含浸繊維材料内の多孔性レベルが１０％未満、特に５％未満、特に２％未満であることを特徴とする、方法。
2. 前記予備含浸繊維材料が可撓性でないことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 予備含浸工程が、流動床、スプレーガンおよび溶融経路から選択される系を用いて特に高速で行われ、特に含浸が流動床で行われることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. １以上の支持体（Ｅ”）が前記系の上流に存在することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 予備含浸工程および加熱工程が、予備含浸工程の直後に前記加熱工程を行われることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つの加熱システムがマイクロ波加熱、レーザー加熱および高周波（ＨＦ）加熱から選択されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ）が、凸状、凹面状または円筒状の形状、好ましくは円筒状の形状を有する圧縮ローラーであることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記少なくとも１つの支持部品（Ｅ）が１〜１５個の円筒状圧縮ローラー（Ｒ’_１〜Ｒ’_１５）、好ましくは３〜１５個の圧縮ローラー（Ｒ’_３〜Ｒ’_１５）、特に６〜１０個の圧縮ローラー（Ｒ’_６〜Ｒ’_１０）からなることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 前記ロービングが第１の圧縮ローラーＲ’_１および前記ローラーＲ’_１の水平接線と０．１〜８９°、特に５〜７５°、特に１０〜４５°の角度α’_１を形成し、前記ロービングが前記圧縮ローラーと接触して拡がることを特徴とする、請求項７または８に記載の方法。
10. 第２のローラーＲ’_２が前記第１の圧縮ローラーＲ’_１の後に存在し、前記ロービングが前記第２の圧縮ローラーＲ’_２および前記ローラーＲ’_２の水平接線と０〜１８０°、特に５〜７５°、特に１０〜４５°の角度α’_２を形成し、前記ロービングが前記圧縮ローラーと接触して拡がることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
11. 少なくとも１つの第３のローラーＲ’_３が前記第２のローラーＲ’_２の後に存在し、前記ロービングが前記第３の圧縮ローラーＲ’_３および前記圧縮ローラーＲ’_３の水平接線と０〜１８０°、特に５〜７５°、特に１０〜４５°の角度α’_３を形成し、前記ロービングが前記第３圧縮ローラーＲ’_３と接触して拡がることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
12. ６〜１０個のローラーが同一レベルに存在することを特徴とする、請求項８に記載の方法。
13. 最後の圧縮ローラーＲ’_ｉの出口での拡大割合が第１の圧縮ローラーＲ’_１の入口での前記ロービングの拡大割合と比較して約０〜３００％、特に０〜５０％であることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記熱可塑性ポリマーが非反応性の熱可塑性ポリマーであることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記熱可塑性ポリマーが反応性のプレポリマーであり、この反応性のプレポリマーがそれ自体と、または別のプレポリマーと前記プレポリマーの鎖末端に基づいて、または別の鎖延長剤と反応することが可能であり、前記反応性ポリマーが場合により加熱工程中に重合することを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーがポリアリールエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、特にポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）；ポリアリールエーテルケトンケトン（ＰＡＥＫＫ）、特にポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）；芳香族ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）；ポリアリールスルホン、特にポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＵ）；ポリアリールスルフィド、特にポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）；ポリアミド（ＰＡ）、特に場合により尿素単位により修飾されていてもよい半芳香族ポリアミド（ポリフタルアミド）；ＰＥＢＡ、ポリアクリレート、特にポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）；ポリオレフィン、特にポリプロピレン、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、およびフッ素化ポリマー、特にポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）またはポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）；ならびにこれらの混合物、特にＰＥＫＫとＰＥＩの、好ましくは９０−１０重量％から６０−４０重量％、特に９０−１０重量％から７０−３０重量％の混合物から選択されることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、Ｔｇ≧８０℃、特に≧１００℃、特に≧１２０℃、特に≧１４０℃のようなガラス転移温度を有するポリマー、または溶融温度Ｔｍ≧１５０℃の半結晶性ポリマーであることを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
18. 前記少なくとも１つの熱可塑性ポリマーが、ポリアミド、脂肪族ポリアミド、脂環式ポリアミドおよび半芳香族ポリアミド（ポリフタルアミド）、ＰＥＫＫ、ＰＥＩ、およびＰＥＫＫとＰＥＩとの混合物から選択されることを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 前記予備含浸繊維材料の繊維レベルが４５〜６５体積％、好ましくは５０〜６０体積％、特に５４〜６０％であることを特徴とする、請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 少なくとも１つの加熱カレンダーを用いて単一の一方向性リボンまたは複数の平行な一方向性リボンの形態に、後者の場合前記加熱カレンダーが前記リボンの数ならびに調節系により調節される前記カレンダーのローラー間の圧力および／または分離に従って複数のカレンダー加工溝（７３）、好ましくは２００以下のカレンダー加工溝を含む、カレンダー加工することによって前記含浸繊維材料の前記ロービングまたは前記平行ロービングを成形する工程も含むことを特徴とする、請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法。
21. カレンダー工程が、繊維ロービングの通過方向に対して並列および／または直列に装備された複数の加熱カレンダーを用いて行われることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
22. 前記加熱カレンダーが、前記熱可塑性ポリマーまたは熱可塑性ポリマーの混合物中の炭素充填材の存在と組み合わせた、一体化された誘導、高周波加熱またはマイクロ波加熱システム、好ましくはマイクロ波加熱システムを備えることを特徴とする、請求項２０または２１に記載の方法。
23. ベルトプレスが加熱システムとカレンダーとの間に存在することを特徴とする、請求項１から２２のいずれか一項に記載の方法。
24. 加熱ノズルが加熱システムとカレンダーとの間に存在することを特徴とする、請求項１から２２のいずれか一項に記載の方法。
25. ベルトプレスが加熱システムとカレンダーとの間に存在し、加熱ノズルがベルトプレスとカレンダーとの間に存在することを特徴とする、請求項１から２２のいずれか一項に記載の方法。
26. 前記予備含浸および含浸工程が、粉末による含浸後の前記単一のロービングまたは前記複数の平行ロービングを被覆する工程によって補完され、前記被覆工程が、前記カレンダー工程の前に、前記予備含浸ポリマーと同じでも異なっていてもよい溶融熱可塑性ポリマーを用いて行われ、前記溶融ポリマーが好ましくは前記予備含浸ポリマーと同じ性質であり、好ましくは前記被覆が前記単一のロービングまたは前記複数の平行ロービングに対してクロスヘッドダイ押出により行われることを特徴とする、請求項１から２５のいずれか一項に記載の方法。
27. 前記熱可塑性ポリマーが炭素系充填材、特にカーボンブラックまたはカーボンナノ充填材、好ましくは炭素系ナノ充填材、特にグラフェンおよび／またはカーボンナノチューブおよび／またはカーボンナノフィブリルまたはこれらの混合物から選択されるものをさらに含むことを特徴とする、請求項１から２６のいずれか一項に記載の方法。
28. 前記繊維材料が炭素、ガラス、炭化ケイ素、玄武岩、シリカ、天然繊維、殊に亜麻またはヘンプ、リグニン、竹、サイザル麻、絹、またはセルロース、特にビスコース、または前記ポリマーもしくは前記ポリマー混合物が非晶質であるときはそのガラス転移温度Ｔｇより高いかまたは前記ポリマーもしくは前記ポリマー混合物が半結晶性であるときはそのＴｍより高いＴｇを有する非晶質の熱可塑性繊維、または前記ポリマーもしくは前記ポリマー混合物が非晶質であるときはそのＴｇより高いかまたは前記ポリマーもしくは前記ポリマー混合物が半結晶性であるときはその溶融温度Ｔｍより高いＴｍを有する半結晶性の熱可塑性繊維、または前記繊維の２種以上の混合物、好ましくは炭素繊維、ガラスまたは炭化ケイ素の混合物、特に炭素繊維から選択される連続繊維を含むことを特徴とする、請求項１から２７のいずれか一項に記載の方法。
29. 請求項１から２８のいずれか一項に記載の方法により得られることを特徴とする、予備含浸繊維材料の一方向性リボン、特にスプールに巻き付けられたリボン。
30. スリッティングの必要なく、三次元の工作物の製造においてロボット用途に適した幅（ｌ）および厚さ（ｅｐ）を有し、幅（ｌ）が少なくとも５ｍｍ以上４００ｍｍ以下、好ましくは５〜５０ｍｍ、さらにより好ましくは５〜１５ｍｍであることを特徴とする、請求項２９に記載のリボン。
31. 熱可塑性ポリマーが、特に、脂肪族ポリアミド、例えばＰＡ６、ＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ６６、ＰＡ４６、ＰＡ６１０、ＰＡ６１２、ＰＡ１０１０、ＰＡ１０１２、ＰＡ１１／１０１０もしくはＰＡ１２／１０１０または半芳香族ポリアミド、例えばＰＡ ＭＸＤ６およびＰＡ ＭＸＤ１０から選択されるポリアミドであるか、あるいはＰＡ６／６Ｔ、ＰＡ６Ｉ／６Ｔ、ＰＡ６６／６Ｔ、ＰＡ１１／１０Ｔ、ＰＡ１１／６Ｔ／１０Ｔ、ＰＡ ＭＸＤＴ／１０Ｔ、ＰＡ ＭＰＭＤＴ／１０Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／６Ｔ、ＰＡ ＢＡＣＴ／１０Ｔおよび炭素繊維の混合物から選択されるか、あるいはＰＡ６／６ＴおよびＰＥＩまたはこれらの混合物から選ばれることを特徴とする、請求項２９または３０に記載のリボン。
32. ロボットを用いた較正リボンの自動的敷設による三次元複合部品の製造に適した前記リボンの製造のための、請求項１から２８のいずれか一項に記載の方法の使用。
33. 三次元複合部品の製造における、請求項２９から３１のいずれか一項に記載の予備含浸繊維材料のリボンの使用。
34. 前記複合部品の前記製造が輸送、特に自動車、石油ガス、特に海洋、ガス貯蔵、航空、船舶、鉄道；風力エネルギー、水力タービン、エネルギー蓄積装置、ソーラーパネルから選択される再生可能エネルギー；断熱パネル；スポーツおよびレジャー、保健医療および電子工学の分野に関連することを特徴とする、請求項３２または３３に記載の使用。
35. 請求項２９から３１のいずれか一項に記載の予備含浸繊維材料の少なくとも１つの一方向性リボンの使用に由来することを特徴とする三次元複合部品。
    

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