JP4925833B2 - 再位置決めできる少なくとも一つの接着表面を有する強化材の製造プロセス及びこうして得られた強化材 - Google Patents

Description

本発明は再位置決めできるように少なくとも一つの接着表面を有する強化材の製造プロセスに関する。

本発明はまたこうして得られた強化材もカバーする。

母材又は母材の混合物に埋め込まれた一つ又はいくつかの強化材に基づく複合材料の製造は、スポーツ、例えば乗物の要素に関する非常に多くの用途で、工業部品の製造に益々多く使用される。

いくつかのプロセスがこのような部品製造用に存在する。従来技術及びこの発明の利点を図示するために提供される既知の方法は、下の部分としての母型と、母型と共同して部品の成形を確保するための上の部分としてのパンチとの二つの部分からなる鋳型で、射出成形することにより部品を鋳造することから構成される。

第一ステップは繊維ベースの材料の部品を鋳型に配置することから構成される。これらの繊維ベースの材料は無数の種類から選択される。ガラス繊維はその良好な機械的特性及びその魅力的価格のため広く使用され、そしてカーボン又はアラミド繊維はその優れた機械的特性のため広く使用される。

以下の説明で、繊維とはフィラメント又はガラス繊維のような繊維又は製造されたフィラメントだけではなく、合成又は天然のフィラメント及びフィラメント混合物全ても意味する。

これらの材料はこれらのパラメータにのみ言及するため、所望の機械的特性の機能として又は模索する最終表面状態の機能として一つ又はいくつかの重畳した層から作られ、しばしば不織布である。

これらの不織布材料の製造は微妙であり、繊維の位置決め、配向性、長さ及び直径もまた調整すべきパラメータである。

これらのパラメータはまた鋳型の性質及び樹脂の種類に関係している。これらの繊維ベースの材料片が一旦鋳型（一般的には母型で受容される）に配置されると、この鋳型のパンチが配置され、そして一般に注意深く選択されたいくつかの箇所で、繊維を通した流れにより鋳型に行き渡らせる樹脂が射出され、これは所望の製造モードに従う。又繊維のパラメータ及び樹脂のパラメータとの間の相互作用もあり、それに、製造される部品の形状から発生する相互作用を追加しなければならない。

第一の問題は、鋳型の母型を、強化材を形成する繊維ベースの材料で覆うことができることであり、これはそれが厚く又は密度が高く又は強固に組み合わされている程容易に成形できない。このため、材料を、鋳型の形状、より詳細には母型の形状のみならずパンチの形状に合わせるのは困難であり、切り欠きのある繊維ベースの材料片の正確な位置決めが困難となり、誤差の多い位置決めとなり、これは一旦導入された樹脂が重合したのちに発見される。

この種類の製造は、製作される部品が益々複雑になるため、記述してきたほど簡単ではない。事実、ある場所では補強が必要である。これらの補強はこのように、ある範囲で適切かつ正確な構成により、同一繊維ベースの材料、又は別の材料のいくつかの層の重畳により生成される。

このことは、従来の問題をより大きくすることになる。なぜなら、集合体が大きな総厚みを有しながらも、決められた外形に従い補強部品を成形できる必要があるからである。

部品はより小さい寸法になるので、オペレータがこの補強部品のエッジを形成することが困難である。

更に、部品はいかなる要素でも保持されず、ある場合、それは鋳型要素の移動時又は樹脂の圧縮下での流れの影響下で動くことができ、望まない場所を補強してしまうようなことが起こり、一方所望場所の補強が抜ける。こうして部品は全部スクラップになる。

他の場合、補強又は部品が好ましくはパンチ上に位置決めされなければならないが、既知の繊維ベースの材料表面では、補強又は部品は重力の影響により落下するので、これは不可能である。

事実、この欠点に打ち勝つため、オペレータは部品を固定するため噴霧器スプレー缶の接着剤を使用する。先ず最初に、接着剤の接着は非常に緩慢であり、操作を長くし、又はもし速くそして確定的であれば、位置決めのミスから起こるいかなる再位置決めも妨げるので、これは余り実用的ではない。

それは特定の方法により調整される、工業手段における噴霧器使用の問題であり、そしてこの使用のための費用は無視できないこともまた注目すべきことである。

この発明の目的は、特に正確な位置決め、位置決めだけでなく必要であれば再位置決めを許容し、一方費用は許容できる程度に保つことになり、例えば現在の製品の欠点を克服する、不織布材料のマットの形をした繊維ベースの強化材製造プロセスである。

本発明はまた得られた製品もカバーする。

以下の説明は本発明のより良き理解を可能にし、これは実施形態の限定しない例によって説明される。

そのプロセスは繊維ベースの強化材の準備、こうして得られた強化材の少なくとも一つの表面上に再位置決め可能な接着剤を配置し、そして再位置決め可能な接着剤の前記層を受容した表面上に除去可能なセパレータを押圧することから構成される。

シートは次に切り離され、そして積み重ねられるか、又はより一般的には巻き上げられる。

再位置決め可能な接着剤は適切な方法でその機械的特性を調整することにより選択され、これによりそれは汚染を起こさずに使用される樹脂と交換可能である。

このように接着剤は、繊維と樹脂又は終製品の母材を構成する樹脂間との結合を限定することにより、最終製品の特性を変化させることによって樹脂の汚染を起こさないことは絶対に必要である。

この強化材に対して、問題の機械的パラメータは、特にまた「ｔａｃｋ(粘り)」と称する付着力であり、層間剥離に対する抵抗力、切り取りに対する抵抗力及び温度の関数としての特性変動である。

この接着剤はスプレーにより、この強化材の製造プロセス出口に配置されることが望ましい。接着剤は、例えば分離器としてその上に適切な一枚の紙を重ねられるように、繊維表面上に殆ど瞬時の設定ができるように「熱溶解」接着剤から選択されることが望ましい。更に熱溶解接着剤から選択されることが望ましい。更に熱溶解接着剤は溶剤を含有していない。紙の性質は補強繊維を取り出さずに、そして補強を破壊せずに、この紙の除去を可能にしなければならない。

こうして製造された強化材の使用はオペレータにとって非常に簡略化される。

こうして、後者は強化材をセパレータで切り離し、そして鋳型の母型内、又はパンチ上のこの強化材を、例えばその元の寸法に紙により保持される補強を破壊することなく調整できる。

セパレータの除去の後、オペレータは同一方向、つまり表面を母型又はパンチに対し接着剤を保持するように切り離し部分を配置することができる。これにより補強構造を変更することなく形は適合されるので、強化材部品はこの底部を最良の方法で把握し、そしてオペレータは、除去されたセパレータにより妨げられずに、強化材の柔軟性を全て享受する。

本発明による強化材のこの配置で、表面だけが強化材を構成する繊維の接着を起こすことなく固定されるので、強化材の厚さはその表面全面にわたり維持され、その結果所々に厚みの減少が起こる。接着剤はこのように表面上だけに存在する。

鋭い曲線領域では誤った位置決めは最早存在しない。同様に部品は、切り離し中にオペレータにより無意識によってさえ、補強は伸長されないので、部品はよりよく調整される。このように問題の領域には常に所望量の繊維がある。

もし部品が大きく又は複雑で、そしてその位置決めが敏感であるならば、接着剤の再位置決め可能な性質は再位置決めに対し部品の一部又は全部の除去が許容される。

樹脂の注入及び繊維を通してのその流れの間、部品の動く可能性はない。

この発明によるプロセスに従って作られた製品は、特にオペレータが補強を位置決めしたい場合に興味深い。こうして採寸機能として用意されたそのセパレータを持った強化材に直接補強を切除することができ、そしてそれを調整する。この操作が終了すると、補強は準備でき、セパレータを除去し、既に定位置にあり完全に調整された主部品上にこの補強を位置決めすることを満足させる。主部品の構成材料で接着剤のない表面に対し、再位置決め可能な接着剤を備えたその表面を持った補強が備え付けられる。

たとえ曲線半径が小さく、又は補強を構成する材料が余り柔らかくなくても、補強はこうして主部品上の定位置に維持される。接着剤の注入及びその流れは主部品上のこの補強位置を変更できない。

同様に、もし補強が主部品上に備えられなくて、鋳型パンチ上に位置決めしなければならない場合ならば、パンチに面する再位置決め可能な接着剤を備えたその表面に補強の使用が提供でき、これによりそれは重力にも拘らず定位置に維持できる。

この発明のプロセスにより得られた製品の特殊な使用としてはインサートに対してである。

工業部品は、支持物上への固定のために、又はその反対に、取り付け後部品を受けるために、インサートを備えることが知られる。

このようにこれらのインサートは予め配置されなければならない。外観は一般に鋭角又は覆う操作を繊細にする小半径の曲線に適合する。

部品が切除され再位置決め可能な接着剤を備えると、補強が樹脂の重合後であってもインサートの全表面への接着を可能にし、インサートは適切な方法で埋め込まれ、そして機械的品質は最良となる。

インサートはまた異なる性質も持ち、特に正確な位置に埋め込まなければならないフォームコアーがある。本発明による調整された覆いを備えた製品はまた全く適切で、その使用は金属製インサートと同じである。

このようなコアーについては、一層又は数層で鋳型の外側迄覆うことができ、次に鋳型のその適切な位置へ戻され、経済性は勿論のこと工業的に時間の大きな賞賛すべき節約が可能となる。

本発明によると、繊維ベースの強化材の上表面上には再位置決め可能な接着剤を配置することから構成される補助ステッププロセスを備える。

このため切り取り部品は二表面に付着できる。インサート又はフォームコアーの場合は、インサート又はコアーの領域は覆われ、次にこのように覆われたインサート又はコアーが挿入され、鋳型の正しい場所へ押し付けられたままで留まる。

テストは、温度１１５℃に耐え、厚さ０．１〜１０ｍｍ、密度１０〜５．０００ｇ／ｍ^２の範囲のガラス繊維の補強が使える、熱溶融有機ゴム接着剤に対し平方メートル当たり数グラム・オーダの少量の接着剤が必要であることを示している。

Claims (6)

1. 特に母材又は母材の混合物に埋め込まれることに適した繊維ベースの強化材製造用プロセスであって、以下のステップ：即ち繊維ベースの材料を準備し、そして再位置決め可能な接着剤をこうして得られた材料の少なくとも一つの表面上に配置するステップと、前記繊維ベースの材料の再位置決めを行うステップを実行することから構成されることを特徴とする製造プロセス。
2. 請求項１による繊維ベースの強化材製造プロセスであって、除去可能なセパレータを再位置決め可能な接着剤の該層を受けた表面上に設置する補助ステップからなることを特徴とする製造プロセス。
3. 請求項１又は２による繊維ベースの強化材製造プロセスであって、シート状に切り取るか又は巻き上げるステップからなることを特徴とする製造プロセス。
4. 請求項１又は２による繊維ベースの強化材の製造プロセスであって、その機械的特性を調整することにより再位置決め可能な接着剤を選択することから構成され、これにより汚染を起こさずに使用される母材と互換性を持つことを特徴とする製造プロセス。
5. 請求項１から４のいずれか一項記載の繊維ベースの強化材製造プロセスであって、再位置決め可能な接着剤がスプレーにより補強の製造プロセスの出口で適用されることを特徴とする製造プロセス。
6. 請求項１から５のいずれか一項記載の繊維ベースの強化材製造プロセスであって、接着剤は熱溶融接着剤から選択されることを特徴とする製造プロセス。