JP2021518283A - 三次元コンポジット部品を生産するための、含浸繊維材料のウェブ、その生産方法およびその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
− 2枚の個々のテープが、一緒に接合されて、1枚の個々のテープの平均厚さを有するウェブを形成し、平均幅は、2枚の個々のテープの平均幅に実質的に等しい、または
− 2枚の個々のテープの一方が、積層されて、2枚の個々のテープの厚さに実質的に等しい平均厚さを有するウェブが形成され、平均幅は、1枚の個々のテープの平均幅に実質的に等しい、または
− 2枚の個々のテープの一方が、部分的に積層されて、個々のテープの平均厚さと2枚の個々のテープの平均厚さとの間で実質的に様々となる平均厚さを有するウェブが形成され、平均幅は、実質的に、個々のテープの平均幅と2枚の接合された個々のテープの平均幅との間となる。
− 個々のテープが一緒に接合されて、1枚の個々のテープの平均厚さを有するストリップが形成され、平均幅は、個々のテープの平均幅に実質的に等しいか、または
− 個々のテープが積層されて、個々のテープの平均厚さに実質的に等しい平均厚さを有するストリップが形成され、平均幅は1枚の個々のテープの平均幅に実質的に等しいか、または
− 個々のテープのある部分が接合され、個々のテープの別の部分が、積層されて、両方の部分に由来するテープの総数がNに等しい。
であり、個々のテープはそれぞれ、いくつかの繊維、特に、3,000または50,000の倍数の繊維から選択される炭素繊維を含む。
は、
×erに等しく、
は、厚さのテープの平均数であり、erは、個々のテープの平均厚さであり、ウェブの平均幅
は、
×lrに等しく、
は、幅のテープの平均数であり、lrは、個々のテープの平均幅である。
は、
×er未満であり、
は、厚さのテープの平均数であり、erは、個々のテープの平均厚さであり、ウェブの平均幅
は、
×lr未満であり、
は、幅のテープの平均数であり、lrは、個々のテープの平均幅である。
は、
×erより大きく、
は、厚さのテープの平均数であり、erは、個々のテープの平均厚さであり、ウェブの平均幅
は、
×lrより大きく、
は、幅のテープの平均数であり、lrは、個々のテープの平均幅である。
×個々のテープのそれぞれの平均厚さに等しく、ウェブの平均幅は、
×個々のテープのそれぞれの平均幅に等しい。
1) 少なくとも1つの加熱システムによって前記テープを加熱し、次に、加熱システムが設けられている少なくとも1つの支持体上に前記テープを通し、次に、このテープを非加熱式カレンダー加工機の上に通すこと、
2) 加熱システムが設けられている少なくとも1つの支持体上に前記テープを通し、次に、このテープを加熱式カレンダー加工機の上に通すこと、
3) 少なくとも1つの加熱システムによって前記テープを加熱し、次に、このテープを加熱式カレンダー加工機の上に通すこと、
4) 少なくとも1つの加熱システムによって前記テープを加熱し、次に、このテープを温延伸プレートに通して、加熱式カレンダー加工機の上に通すこと
によって行われる。
i) 事前含浸繊維材料を得るため、特に、粉末堆積によって、溶融経路によって、特に引き抜き成形によって、溶融ポリマーのクロスヘッド押出成形によって、水性ポリマー粉末分散体または水性ポリマー粒子分散体または水性ポリマーエマルションまたは懸濁液中での繊維の連続流通によって、少なくとも1つの支持体(E’)を装備したまたは装備していない流動床によって、ノズルまたはスプレーガンによる噴霧によって、少なくとも1つの支持体(E’)を装備したまたは装備していない槽中での乾式経路によって、繊維材料を事前含浸する工程、
ii) 前記事前含浸繊維材料を加熱し、含浸を終了して、100μm以下、特に、10μm〜100μmの間の平均厚さを有するストリップの形態のテープからなる含浸繊維材料を得る工程、
iii) 場合により、前記含浸繊維材料のロービングまたは前記平行なロービングを成形および較正して、100μm以下、特に、10μm〜100μmの間の平均厚さを有する薄層テープの形態のテープからなる含浸繊維材料を得る工程、
iv) 繊維材料のN枚のテープを積層および/または接合する工程であって、前記N枚のテープが、以下のシステムの少なくとも1つ:
1) 少なくとも1つの加熱システムによって前記テープを加熱し、次に、加熱システムが設けられている少なくとも1つの支持体上に前記テープを通し、次に、このテープを加熱式カレンダー加工機の上に通すこと、
2) 加熱システムが設けられている少なくとも1つの支持体上に前記テープを通し、次に、このテープを加熱式カレンダー加工機の上に通すこと、
3) 少なくとも1つの加熱システムによって前記テープを加熱し、次に、このテープを加熱式カレンダー加工機の上に通すこと、
4) 少なくとも1つの加熱システムによって前記テープを加熱し、次に、このテープを温延伸プレートに通して、加熱式カレンダー加工機の上に通すこと
によって、少なくとも部分的に重なり合うことが可能な、繊維材料のN枚のテープを積層および/または接合する工程、
v) 少なくとも1つのノッチ付きカレンダー加工機、場合により加熱式カレンダー加工機によって、ウェブを成形する工程、
を含むことを特徴とする。
熱可塑性樹脂または熱可塑性ポリマーとは、常温で一般に固体である物質を指し、この物質は、半結晶またはアモルファスであってもよく、この物質がアモルファスである場合、特にそのガラス転移温度(Tg)まで経過した後、昇温している間、軟化して、一層高い温度では流動するか、または半結晶の場合、そのいわゆる溶解温度(Tm)を過ぎると鋭い遷移を示すことができ、温度がその結晶化温度未満(半結晶の場合)およびそのガラス転移温度未満(アモルファスの場合)まで低下すると、再度、固体になる。
− 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)のファミリーからのポリマーおよび共重合体、
− ポリ尿素、特に芳香族ポリ尿素、
− ポリアクリレートなどのアクリルのファミリーからのポリマーおよび共重合体、とりわけ、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)またはその誘導体、
− ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などのポリ(アリールエーテルケトン)(PAEK)、もしくはポリ(エーテルケトンケトン)(PEKK)などのポリ(アリールエーテルケトンケトン)(PAEKK)、またはそれらの誘導体のファミリーからのポリマーおよび共重合体、
− 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)、
およびそれらの混合物
から選択することができる。
− 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)のファミリーからのポリマーおよび共重合体、
− ポリ尿素、特に、芳香族ポリ尿素、
− ポリアクリレートなどのアクリルのファミリーからのポリマーおよび共重合体、とりわけ、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)またはその誘導体、
− ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などのポリ(アリールエーテルケトン)(PAEK)、もしくはポリ(エーテルケトンケトン)(PEKK)などのポリ(アリールエーテルケトンケトン)(PAEKK)、またはそれらの誘導体のファミリーからのポリマーおよび共重合体、
− 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)、
およびそれらの混合物
から選択することができる。
− 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、またはそれらの混合物もしくはそれらのコポリアミド、およびブロック共重合体、特にポリアミド/ポリエーテル(PEBA)から選択され、前記半芳香族ポリアミドは、尿素単位により場合により修飾されている半芳香族ポリアミド、特に、PA MXD6およびPA MXD10、またはEP1505099に開示されている式X/YArである半芳香族ポリアミド、特に式A/XTである半芳香族ポリアミド[Aは、少なくとも1つのアミノ酸から得られる単位、ラクタムから得られる少なくとも1つの単位、および式(Caジアミン、Cb二酸)[「a」は、ジアミンの炭素原子数を表し、「b」は、二酸の炭素原子数を表し、「a」および「b」はそれぞれ、4〜36の間、有利には9〜18の間である]に対応する少なくとも1つの単位から選択され、単位(Caジアミン)は、脂肪族ジアミン、直鎖状または分岐状の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、脂肪族二酸、直鎖状または分岐状の二酸、脂環式二酸および芳香族二酸から選択され、
X.Tは、Cxジアミンおよびテレフタル酸の重縮合から得られる単位[xは、Cxジアミンの炭素原子数を表し、xは、6〜36の間、有利には9〜18の間である]、特に、式A/6T、A/9T、A/10TまたはA/11Tを有するポリアミド(Aは、上で定義されている通りである)、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、PA11/BACT、PA BACT/10T/6Tを表す]である。
前記繊維材料を構成する繊維に関すると、それらは、ロービングの形態の、無機、有機または植物起源の特に連続性のある繊維である。
ストリップまたは薄層テープの形態で含浸されている繊維材料のテープ、特に単層テープは、それぞれ、2工程または3工程:
ポリマーマトリックスにより事前含浸する第1の工程、ならびにストリップのための少なくとも1つの支持部分(E)および少なくとも1つの加熱システムにより、含浸を終了するために加熱する第2の工程、ならびに薄層テープを成形および較正する第3の工程
で調製することができる。
事前含浸繊維材料を生産する事前含浸の第1の工程は、当業者に周知の技法に準拠して行うことができ、特に、上で開示されているものから選択され得る。
事前含浸工程は、溶融経路によって、特に引き抜き成形によって行うことができる。
事前含浸工程は、流動床で行われ得る。
繊維材料の事前含浸の工程もまた、入り口のローラーにおける繊維材料上にポリマー粉末を噴霧する1つもしくは複数のノズルまたは1つもしくは複数のガンを備える槽を備える、噴霧による連続事前含浸のための装置に1つまたは複数のロービングを送り込むことによって行うことができる。
したがって、事前含浸の工程は、少なくとも1つの支持体(E’)が設けられるか、または設けられない任意の手段によって行うことができる。
ロービングまたは前記平行なロービングを成形する工程、および前記含浸繊維材料を較正する工程は、行われる場合、第2の加熱システムを出た後に行われる。
1) 1つまたは複数の支持体((E)と定義されている)のうちの少なくとも1つの支持体がノッチ付き(溝付き)である、1つまたは複数の支持体の上にストリップを通過させることであって、前記ストリップの平均幅が、ノッチ付き(または溝付き)支持体未満である、ストリップを通過させること。
いくつかの実施形態が可能である:
1) 上で開示されているストリップ(テープ)を含浸してこれを取得する工程の後、または上で定義した薄層テープ(テープ)における成形および較正という任意選択工程の後に、少なくとも2枚のテープを積層および/または接合する工程を行い、前記N枚のテープが、少なくとも部分的に重なることが可能である。
− 第1の変形形態(図7)では、前記少なくとも2つのストリップは、1つまたは複数の支持体((E)によって定義される)の上を通過することによって、積層および/または接合され、このうちの少なくとも1つの支持体は、ノッチ付き(溝付き)である。
ノッチ付き支持体(単数または複数)(41)および(44)の直径は、12mm〜50mmの間、特に12mm〜30mmの間である。
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。
幅12.7mmおよび厚さ250μmのウェブの調製
BACT/10T(41/59のモル比)を含浸した単層繊維材料(SGL、50K炭素繊維)
以下の手順を行った:
8cmの直径を有する4つの円筒形および固定ローラーが、流動床を備える槽の上流に存在し、この流動床の上をロービングが移動する。
− 図2に示されている、槽(L=500mm、l=500mm、H=600mm)、直径25mm中の円筒形圧縮ローラーR1
− 粉末で0.3秒間の滞留時間
− 角度α1は25°
− BACT/10T粉末の場合、D50=108μm(D10=48.3μm、D90=198μm)。
− 固定式ローラーを装備した槽の縁部。
図4に開示されている加熱システムを使用するが、直径8mmを有する、8つの固定式円筒形ローラーR’1〜R’8を用いる。
図7は、この工程を詳述する。
幅12.4mmおよび厚さ189μmのウェブの調製
D50=114μm(D10=56μm、D90=199μm)であるPA11/BACT粉末(33/67のモル比)を含浸した単層繊維材料(Toray T700 12k 31E炭素繊維)
ストリップの調製と、その後のストリップの積層は、実施例1と同じ手順を使用した。ノッチ付き支持体は、12.4mmの溝を有する。
幅12.4mmおよび厚さ189μmのウェブの調製
D50=136μm、(D90=225μm、D10=75μm)であるPA6I/6T粉末(45/55のモル比)を含浸した単層繊維材料(Toray T700 12k 31E炭素繊維)
ストリップの調製と、その後のストリップの積層は、実施例1と同じ手順を使用した。ノッチ付き支持体は、12.4mmの溝を有する。
幅12.4mmおよび厚さ189μmのウェブの調製
D50=157μm、(D90=301μm、D10=58μm)であるPA MPMDT/10T粉末(41/59のモル比)を含浸した単層繊維材料(Toray T700 12k 31E炭素繊維)
ストリップの調製と、その後のストリップの積層は、実施例1と同じ手順を使用した。ノッチ付き支持体は、12.4mmの溝を有する。
Claims (44)
- 互いに積層および/または接合されている繊維材料からなるN枚の個々のテープを含む、含浸繊維材料のウェブであって、前記N枚の個々のテープが互いに接着しており、少なくとも部分的に重なることができ、繊維材料からなる前記個々のテープが、少なくとも1種の熱可塑性ポリマーおよび場合により鎖延長剤が含浸されている連続繊維を含む、含浸繊維材料のウェブにおいて、前記ウェブが、繊維の軸に対して垂直な断面において、Sthと表される、繊維の軸に対して垂直な断面において、最初の個々のテープのそれぞれの表面の総和に実質的に等しい表面積Sを有しており、Sthが、N×l×Epに等しく、lは、テープの平均幅を表し、Epは、テープの平均厚さを表し、Nは、2〜2,000の間であり、個々のテープのそれぞれの平均厚さは、150μm以下、好ましくは100μm以下、特に10〜100μmの間であることを特徴とする、含浸繊維材料のウェブ。
- N枚のテープが積層されており、幅のテープの数Nlが、1に等しく、厚さのテープの数Nepが、2〜2,000の間であることを特徴とする、請求項2から5のいずれか一項に記載の含浸繊維材料のウェブ。
- N枚のテープが接合されており、厚さのテープの数Nepが、1に等しく、幅のテープの数Nlが、2〜2,000の間であることを特徴とする、請求項2から5のいずれか一項に記載の含浸繊維材料のウェブ。
- N枚のテープが、互いに積層および接合されていることを特徴とする、請求項2から5のいずれか一項に記載の含浸繊維材料ウェブ。
- N枚の個々のテープの平均厚さおよび/または幅が異なることを特徴とする、請求項2に記載の含浸繊維材料のウェブ。
- 互いに積層および/または接合されている前記N枚のテープからなる前記ウェブの厚さが、その幅にわたり変わり得ることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の含浸繊維材料のウェブ。
- 互いに積層および/または接合されている前記N枚のテープからなる前記ウェブの厚さが、その幅全体にわたり一定であることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の含浸繊維材料のウェブ。
- 体積基準での繊維含有率が、前記ウェブの積層および/または接合されている繊維材料からなるN枚のテープのそれぞれの体積の少なくとも70%で一定であり、前記N枚のテープが、少なくとも部分的に、特に前記ウェブの積層および/または接合されている繊維材料からなるN枚のテープのそれぞれの体積の少なくとも80%で重なることが可能であり、前記N枚のテープが、少なくとも部分的に、特に前記ウェブの積層および/または接合されている繊維材料からなるN枚のテープのそれぞれの体積の少なくとも90%で重なることが可能であり、前記N枚のテープが、少なくとも部分的に、とりわけ、前記ウェブの積層および/または接合されている繊維材料からなるN枚のテープのそれぞれの体積の少なくとも95%で、重なることが可能であり、前記N枚のテープが、少なくとも部分的に重なることが可能であることを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載の含浸繊維材料のウェブ。
- 繊維含有率が、前記ウェブの積層および/または接合されている繊維材料からなるN枚のテープのそれぞれについて、45〜65体積%、好ましくは50〜60体積%、特に、54〜60%の間であり、前記N枚のテープが、繊維材料からなる前記ウェブにおいて、少なくとも部分的に重なることが可能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繊維材料のウェブ。
- 含浸繊維材料の前記ウェブにおける多孔度レベルが、10%未満、特に5%未満、特に2%未満であることを特徴とする、請求項1から13のいずれか一項に記載の含浸繊維材料のウェブ。
- 繊維材料の前記テープが、鎖延長剤を有しておらず、前記少なくとも1種の熱可塑性ポリマーが、そのガラス転移温度が、Tg≧80℃、特にTg≧100℃、特に≧120℃、特に≧140℃であるような非反応性アモルファスポリマー、またはその溶融温度Tm≧150℃となるような非反応性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14のいずれか一項に記載の含浸繊維材料のウェブ。
- 前記少なくとも1種の熱可塑性ポリマーが、場合により鎖延長剤と部分重合した反応性熱可塑性プレポリマーであり、500〜10,000、好ましくは4,000〜8,000の範囲の数平均分子量(Mn)を有す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含浸繊維材料のウェブ。
- 前記少なくとも1種の部分重合した反応性熱可塑性プレポリマーが、同じ鎖上に、縮合によりそれぞれ一緒に反応する2つの末端官能基X’および官能基Y’を有する少なくとも1種の反応性プレポリマーを含み、X’およびY’が、それぞれ、アミンおよびカルボキシル、またはカルボキシおよびアミンであることを特徴とする、請求項16に記載の繊維材料のウェブ。
- 前記少なくとも1種の部分重合した反応性熱可塑性プレポリマーが、一緒に反応する少なくとも2種のポリアミドプレポリマーであって、それぞれが、2つの同一の末端官能基X’またはY’を有する、少なくとも2種のポリアミドプレポリマーを含み、プレポリマーの前記官能基X’が、特に縮合によって、他のプレポリマーの前記官能基Y’のみと反応することができ、とりわけ、X’およびY’が、それぞれ、アミンおよびカルボキシル、またはカルボキシルおよびアミンであることを特徴とする、請求項16に記載の繊維材料のウェブ。
- 前記鎖延長剤と部分重合した前記少なくとも1種の反応性熱可塑性プレポリマーが、以下:
a1) −NH2、−CO2Hおよび−OH、好ましくはNH2および−CO2Hから選択される、n個の反応性末端官能基Xを有する少なくとも1種の反応性熱可塑性プレポリマーであって、nが1〜3、好ましくは1〜2、より好ましくは1または2、とりわけ2である、少なくとも1種の反応性熱可塑性プレポリマー、
a2) A’が、前記プレポリマーa1)の少なくとも1つの官能基X’との重付加により反応性の、2つの同一の末端反応性官能基Yを有する、炭化水素二置換基であり、好ましくは500未満、より好ましくは400未満の分子質量を有する、少なくとも1つの鎖延長剤Y−A’−Yであって、
特に、Yが、以下:オキサジン、オキサゾリン、オキサゾリノン、オキサジノン、イミダゾリン、エポキシ、イソシアネート、マレイミド、環式無水物、特にオキサジン、オキサゾリン、オキサゾリノン、オキサジノン、イミダゾリン、エポキシ、マレイミド、環式無水物から選択され、好ましくは、Xは、CO2Hであり、Yは、エポキシおよびオキサゾリンから選択される、少なくとも1つの鎖延長剤Y−A’−Y
を含むことを特徴とする、請求項16に記載の繊維材料のウェブ。 - 繊維材料の前記N枚のテープが、同じ少なくとも1種の熱可塑性ポリマーからなることを特徴とする、請求項1から19のいずれか一項に記載の繊維材料のウェブ。
- 前記少なくとも1種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る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、特にポリメタクリル酸メチル(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);およびそれらの混合物、特に、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20のいずれか一項に記載の繊維材料のウェブ。
- 前記少なくとも1種の熱可塑性ポリマーが、ポリアミド、PEKK、PEI、およびPEKKとPEI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21のいずれか一項に記載の繊維材料のウェブ。
- 前記ポリアミドが、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)から選択されることを特徴とする、請求項22に記載の繊維材料のウェブ。
- 前記脂肪族ポリアミドが、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、ポリアミド12/1010、またはそれらの混合物もしくはそれらのコポリアミド、およびブロック共重合体、特にポリアミド/ポリエーテル(PEBA)から選択され、前記半芳香族ポリアミドが、尿素単位により修飾され得る半芳香族ポリアミド、特に、MXD6およびMXD10、または式X/YArである半芳香族ポリアミド、特に式A/XTである半芳香族ポリアミド[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)[「a」は、ジアミンの炭素原子数を表し、「b」は、二酸の炭素原子数を表し、「a」および「b」はそれぞれ、4〜36の間、有利には9〜18の間である]に対応する単位の中から選択され、単位(Caジアミン)は、脂肪族ジアミン、直鎖状または分岐状の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)が、脂肪族二酸、直鎖状または分岐状二酸、脂環式二酸および芳香族二酸から選択され、
X.Tは、Cxジアミンおよびテレフタル酸の重縮合から得られる単位[xは、Cxジアミンの炭素原子数を表し、xは、6〜36の間、有利には9〜18の間を表す]、特に、式A/6T、A/9T、A/10TまたはA/11Tを有するポリアミド(Aは、上で定義されている通りである)、特にポリアミドPA6/6T、PA66/6T、PA6I/6T、PA11/BACT、PA MPMDT/6T、PA PA11/10T、PA11/6T/10T、PA MXDT/10、PA MPMDT/10T、PA BACT/10T、PA BACT/6T、PA11/BACT、PA BACT/10T/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、PA11/BACT/6T、PA11/MPMDT/10T、PA11/BACT/10T、PA11/MXDT/10Tを表す]であることを特徴とする、請求項23に記載の繊維材料のウェブ。 - 前記ポリアミドが、PA MPMDT/6T、PA PA11/10T、PA11/6T/10T、PA11/BACT、PA MXDT/10T、PA MPMDT/10T、PA BACT/10T、PA BACT/6T、PA BACT/10T/6T、PA11/BACT/6T、PA11/MPMDT/10T、PA11/BACT/10T、PA11/MXDT/10Tから選択される半芳香族ポリアミドであることを特徴とする、請求項1から24のいずれか一項に記載の繊維材料のウェブ。
- 前記繊維材料が、炭素、ガラス、炭化ケイ素、玄武岩または玄武岩をベースとするシリカ、天然繊維とりわけ亜麻または大麻、リグニン、竹、シサル麻、シルクまたはセルロース、特に、ビスコース、あるいは前記ポリマー混合物がアモルファスである場合、前記ポリマーもしくは前記ポリマー混合物のガラス転移温度Tgよりも高い、または前記ポリマー混合物が半結晶である場合、前記ポリマーもしくは前記ポリマー混合物のTmよりも高い、Tgを有するアモルファス熱可塑性繊維、あるいは、前記ポリマー混合物がアモルファスである場合、前記ポリマーもしくは前記ポリマー混合物のTgよりも高い、または前記ポリマー混合物が半結晶である場合、前記ポリマーもしくは前記ポリマー混合物の溶融温度Tmよりも高い、Tmを有する半結晶性熱可塑性繊維、あるいは前記繊維のうちの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25のいずれか一項に記載の繊維材料のウェブ。
- 前記熱可塑性ポリマーが、グラフェン、カーボンナノチューブ、カーボンナノフィブリルまたはそれらの混合物から好ましくは選択される、炭素系充填剤、特にカーボンブラックまたは炭素ナノ充填剤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繊維材料のウェブ。
- 前記熱可塑性プレポリマーが、添加剤として、液晶ポリマーもしくは環式ポリ(ブチレンテレフタレート)、または前記液晶ポリマーもしくは前記環式ポリ(ブチレンテレフタレート)を含有する混合物をさらに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繊維材料ウェブ。
- 積層したNep枚のテープおよび接合したNl枚のテープからなり、厚さのテープの数Nepjが、1〜4の間であり、幅のテープの数Nlが、1〜94の間であり、特に平均厚さが、前記ウェブの全幅にわたり一定であることを特徴とする、請求項3から28のいずれか一項に記載の繊維材料のウェブ。
- 厚さのテープの数Nepが、2および4から選択され、幅のテープの数Nlが1であることを特徴とする、請求項29に記載の繊維材料のウェブ。
- 厚さのテープの数Nepが1であり、幅のテープの数Nlが、24および32から選択されることを特徴とする、請求項29に記載の繊維材料のウェブ。
- 厚さのテープの数Nepが2であり、幅のテープの数Nlが、46、62および92から選択されることを特徴とする、請求項29に記載の繊維材料のウェブ。
- ウェブが、それぞれ、以下:300mm×2mm;200mm×2mm、150mm×2mm;100mm×2mm;596.9×1mm;393.7mm×1mm;292mm×1mm;200mm×1mm;150mm×1mm;100mm×1mm;15mmX0.25mm、15mm×0.225mm、14mm×0.265mm、14mm×0.240mm、12,7mm×0.265mm、12.7mm×0.189mm、596.9mm×0.12mm;393.7mm×0.12mm;292.1mm×0.12mmから選択される、平均幅および平均厚さによって表される、断面表面寸法を有することを特徴とする、請求項1から32のいずれか一項に記載の繊維材料のウェブ。
- ロボットによる前記ウェブの自動配置による、三次元コンポジット部品を製造するための、請求項1から33のいずれか一項に定義されている繊維材料のウェブの使用。
- 前記コンポジット部品の前記生産が、輸送分野、特に自動車、石油およびガス、特に、オフショア、ガス貯蔵、航空機器、船舶および鉄道;再生可能エネルギー、特に風力エネルギー、潮力エネルギーのエネルギー貯蔵装置、ソーラーパネル;熱保護パネル、スポーツおよびリクレーション、健康および医療、ならびに電子機器に関することを特徴とする、請求項34に記載の使用。
- 請求項1から33のいずれか一項に定義されている含浸繊維材料の少なくとも1つのウェブの使用から得ることを特徴とする、三次元コンポジット部品。
- 請求項1から33のいずれか一項に定義されている繊維材料のウェブを調製する方法であって、請求項1に定義されている繊維材料からなる前記テープを積層および/または接合する工程を含み、前記N枚のテープが、少なくとも部分的に重なり合うことが可能であることを特徴とする方法。
- 積層および/または接合工程が、以下のシステムの少なくとも1つ:
1)少なくとも1つの加熱システムによって前記テープを加熱し、次に、加熱システムが設けられている少なくとも1つの支持体上に前記テープを通し、次に、このテープを加熱式カレンダー加工機の上に通すこと、
2)加熱システムが設けられている少なくとも1つの支持体上に前記テープを通し、次に、このテープを加熱式カレンダー加工機の上に通すこと、
3)少なくとも1つの加熱システムによって前記テープを加熱し、次に、このテープを加熱式カレンダー加工機の上に通すこと、
4)少なくとも1つの加熱システムによって前記テープを加熱し、次に、このテープを温延伸プレートに通して、加熱式カレンダー加工機の上に通すこと、
によって行われることを特徴とする、請求項37に記載の方法。 - 熱可塑性ポリマーおよび場合により鎖延長剤を事前含浸した繊維材料を加熱し、含浸を終了して、100μm以下、特に10μm〜100μmの間の平均厚さを有するストリップの形態のテープからなる含浸繊維材料を得る前工程、および
前記含浸繊維材料のロービングまたは前記平行なロービングを成形および較正して、100μm以下、特に、10μm〜100μmの間の平均厚さを有する薄層テープの形態のテープからなる含浸繊維材料を得る工程、
をさらに含むことを特徴とする、請求項37または38に記載の方法。 - 事前含浸繊維材料を得るため、特に、粉末堆積によって、溶融経路によって、特に引き抜き成形によって、熱可塑性ポリマーおよび場合により鎖延長剤のクロスヘッド押出成形によって、水性熱可塑性ポリマー粉末分散体と場合により鎖延長剤、または水性熱可塑性ポリマー粒子分散体と場合により鎖延長剤、または水性熱可塑性ポリマーエマルション、または懸濁液中での繊維の連続流通によって、少なくとも1つの支持体(E’)を装備したまたは装備していない流動床によって、ノズルまたはスプレーガンによる噴霧によって、少なくとも1つの支持体(E’)を装備したまたは装備していない槽中での乾式経路によって、繊維材料を事前含浸する前工程をさらに含むことを特徴とする、請求項37から39のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも1つのノッチ付きカレンダー加工機、可能性として加熱式カレンダー加工機によって、ウェブを成形する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項37から40のいずれか一項に記載の方法。
- 以下:
i) 事前含浸繊維材料を得るため、特に、粉末堆積によって、溶融経路によって、特に引き抜き成形によって、溶融ポリマーのクロスヘッド押出成形によって、水性ポリマー粉末分散体または水性ポリマー粒子分散体または水性ポリマーエマルションまたは懸濁液中での繊維の連続流通によって、少なくとも1つの支持体(E’)を装備したまたは装備していない流動床によって、ノズルまたはスプレーガンによる噴霧によって、少なくとも1つの支持体(E’)を装備したまたは装備していない槽中での乾式経路によって、繊維材料を事前含浸する工程、
ii) 前記事前含浸繊維材料を加熱し、含浸を終了して、100μm以下、特に、10μm〜100μmの間の平均厚さを有するストリップの形態のテープからなる含浸繊維材料を得る工程、
iii)場合により、前記含浸繊維材料のロービングまたは前記平行なロービングを成形および較正して、100μm以下、特に、10μm〜100μmの間の平均厚さを有する薄層テープの形態のテープからなる含浸繊維材料を得る工程、
iv) ストリップまたは薄層テープの形態の繊維材料からなるN枚のテープを積層および/または接合する工程であって、前記N枚のテープが少なくとも部分的に重なることが可能な、N枚のテープを積層および/または接合する工程、
v)少なくとも1つのノッチ付きカレンダー加工機、場合により加熱式カレンダー加工機によって、ウェブを成形する工程
を含むことを特徴とする、請求項37から41のいずれか一項に記載の方法。 - 少なくとも10m/分、特に少なくとも20m/分、好ましくは少なくとも30m/分の速度で行われることを特徴とする、請求項37から42のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも10m/分、特に少なくとも20m/分、好ましくは少なくとも30m/分の速度で行われることを特徴とする、請求項37から42のいずれか一項に記載の方法。
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