JP7317798B2 - 織編物シートにより連続繊維強化された熱可塑性物質の表面に構造化シボを製造する方法 - Google Patents
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Description
本発明は、織編物シートにより連続繊維強化された熱可塑性プラスチック(熱可塑性物質)の表面に構造化シボを製造する方法に関する。この方法では、少なくとも1種の繊維材料と少なくとも1種の熱可塑性プラスチックとの混合物を熱可塑性プラスチックの軟化点を超える温度まで、加熱し、所定の器具内でプレスする。ここで、所定の器具(金型)の内側には、構造化シボが施されている。該少なくとも1種の繊維材料は連続繊維を含み、所定の規準に従って配置された織編物シートの形態をとる。織編物シートと所定の器具の内側の構造化シボは、プレス手順中に、織編物シートと所定の器具(金型)の内側の構造化シボとが相互に重なり合うように、互いに関連して配向される。プレス手順の後、所定の器具内の少なくとも1種の繊維材料と少なくとも1種の熱可塑性プラスチックとの混合物は、熱可塑性プラスチックの軟化点より低い温度まで冷却され、熱可塑性プラスチックの表面に構造化シボが形成される。本発明は、さらに、織編物シートによる連続繊維強化を有し、かつ、表面に構造化シボを有し、本発明の方法により得られる熱可塑性プラスチックに関する。
a)少なくとも1種の繊維材料と少なくとも1種の熱可塑性プラスチックとの混合物を、熱可塑性プラスチックの軟化点を超える温度まで加熱する工程、ここで、該少なくとも1種の繊維材料は連続繊維を含み、所定の規準に従って配置された織編物シートの形態である、
b)工程a)で加熱した混合物を所定の器具(金型)内でプレスする工程、ここで、該金型の内側には、規則的に配置された構造化シボが施されている、
c)工程b)でプレスした混合物を、所定の器具内で、熱可塑性プラスチックの軟化点未満の温度に冷却し、織編物シートによる連続繊維強化を有する熱可塑性プラスチックの表面に構造化シボを形成する工程
を含み、
ここで、工程b)において、所定の器具の内側の構造化シボと所定の器具内の織編物シートとを、所定の規準に従って配置された織編物シートと所定の器の内側の所定の規準に従って配置された構造化シボとが相互に重なり合う態様で、相互に配置させる、方法によって達成することができる。
少なくとも1種の熱可塑性プラスチックを20~80体積%、
少なくとも1種の繊維材料を20~80体積%、及び
他の添加剤を0~10体積%、
含む(混合物の総体積は常に100体積%となる)。
少なくとも1種の熱可塑性プラスチックを40~55体積%、
少なくとも1種の繊維材料を45~60体積%、及び
他の添加剤を0~5体積%、
含む(混合物の総体積は常に100体積%となる)。
本発明は、また、織編物シートによる連続繊維強化を有し、かつ、表面に構造化シボを有し、本発明の方法により得られる熱可塑性プラスチックを提供する。
Claims (12)
- 織編物シートを使用して、連続繊維によって強化された熱可塑性物質の表面に構造化シボを製造する方法であって、工程a)からc):
a)少なくとも1種の繊維材料と少なくとも1種の熱可塑性物質との混合物を、熱可塑性物質の軟化点を超える温度まで加熱する工程、ここで、前記少なくとも1種の繊維材料は連続繊維を含み、所定の規準に従って配置された織編物シートの形態であり、及び前記熱可塑性物質が、軟化点が100℃を超える耐熱性熱可塑性物質であり、及び少なくとも1種の繊維材料と少なくとも1種の熱可塑性物質との前記混合物が、少なくとも1種の熱可塑性物質を20~80体積%、及び少なくとも1種の繊維材料を20~80体積%、及び他の添加剤を0~10体積%含み、混合物の全体の体積は常に100体積%である、
b)工程a)で加熱した混合物を所定の器具内でプレスする工程、ここで、該所定の器具の内側には、所定の規準に従って配置された構造化シボが施されており、及びプレス手順により、所定の器具の内側の構造化シボの形状を、織編物シートにより連続繊維強化された熱可塑性物質の表面に成形する、
c)工程b)でプレスした混合物を前記所定の器具内で熱可塑性物質の軟化点未満の温度に冷却し、織編物シートで連続繊維強化された熱可塑性物質の表面に構造化シボを形成する工程、
を含み、
ここで、工程b)において、前記所定の器具の内側の構造化シボと前記所定の器具内の織編物シートを、所定の規準に従って配置された織編物シートと前記所定の器具の内側の、所定の規準に従って配置された構造化シボとが相互に重なり合う態様で、相互に配置させ、ここで、所定の規準に従って配置された構造化シボを、連続繊維強化された熱可塑性物質の可視面に構造化シボが製造される態様で、前記所定の器具の内側に施し、ここで、構造化シボを、レーザー構造化によって前記所定の器具に製造し、その結果、前記所定の器具の内側が窪み及び/又は隆起のある表面を有することを特徴とする方法。 - 前記熱可塑性物質が、好ましくは、ポリオレフィン、ポリビニルポリマー、スチレンポリマー、スチレン-アクリロニトリルコポリマー、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)、(メタ)アクリル酸のポリマー、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリカーボネート、ポリアルキレンオキシド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリキノキサリン、ポリキノリン、ポリベンズイミダゾール、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリイソシアネート、ポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びそれらの混合物から選択され、
熱可塑性物質が、特に好ましくは、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリオキシメチレン(POM)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)、ポリアミド4.6、ポリアミド6、ポリアミド6.6、ポリアミド6.10、ポリアミド6.12、ポリアミド10.10、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド12.12、ポリアミド13.13、ポリアミド66、ポリアミド6.T、ポリアミド9.T、ポリアミドMXD.6、ポリアミド6/6.6、ポリアミド6/6.T、ポリアミド6.I/6.T、ポリアミド6/6.6/6.10及びそれらの混合物から選択される、請求項1に記載の方法。 - i)前記少なくとも1種の繊維材料が、少なくとも1種の繊維材料の総質量に基づいて、少なくとも50質量%、好ましくは少なくとも75質量%、より好ましくは少なくとも85質量%、特に好ましくは少なくとも98質量%、非常に特に好ましくは100質量%の連続繊維を含む、及び/又は
ii)前記所定の規準に従って配置された織編物シートが、繊維織物、レイド繊維スクリム、繊維編物、繊維組物又はファイバーメッシュであり、又は平行繊維で作られた一方向又は双方向繊維構造体の形態をとる、及び/又は
iii)前記繊維材料が、ガラス繊維、天然繊維、アラミド繊維、炭素繊維、金属繊維、ポリマー繊維、チタン酸カリウム繊維、ホウ素繊維又は鉱物繊維を含む、及び/又は
iv)少なくとも1種の繊維材料と少なくとも1種の熱可塑性物質の前記混合物が半製品シートの形態をとる、
請求項1又は2に記載の方法。 - i)少なくとも1種の繊維材料と少なくとも1種の熱可塑性物質との混合物を、工程b)を実施する所定の器具内で、熱可塑性物質の軟化点を超える温度まで加熱する、又は
ii)少なくとも1種の繊維材料と少なくとも1種の熱可塑性物質との混合物を、最初に、別の装置内で、好ましくはオーブン内で、又は赤外線照射によって、熱可塑性物質の軟化点を超える温度まで加熱し、次に、工程b)に係るプレス手順のための所定の器具内に移す、又は
iii)少なくとも1種の繊維材料と少なくとも1種の熱可塑性物質との混合物を、最初に、別の装置内で、少なくとも1種の熱可塑性物質の軟化点より低い温度に予熱し、次に、工程b)を実施する所定の器具内に移し、所定の器具内で、少なくとも1種の熱可塑性物質の軟化点を超える温度まで加熱する、
請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。 - i)少なくとも1種の繊維材料を少なくとも1種の熱可塑性物質で飽和して、少なくとも1種の繊維材料と少なくとも1種の熱可塑性物質との混合物を生成する、又は
ii)繊維材料を、少なくとも1種の熱可塑性物質を製造するためのモノマーで飽和し、次いでモノマーを重合して少なくとも1種の繊維材料と少なくとも1種の熱可塑性物質との混合物を生成する、
請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。 - 構造化シボの形状を、織編物シートにより連続繊維強化された熱可塑性物質の表面に完全に成形する、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 所定の器具の内側の構造化シボにより、織編物シートにより連続繊維強化された熱可塑性物質の表面に、少なくとも1つの構造単位で構成される構造化用パターンの形態の構造化シボを製造する、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- i)連続繊維強化された熱可塑性物質の表面上の構造化シボの構造化用パターンが、所定の規準に従って配置された、隆起を有する構造単位を含み、及び/又は
ii)連続繊維強化された熱可塑性物質の表面上の構造化シボの構造化用パターンが、所定の規準に従って配置された、窪みを有する構造単位を含む、及び/又は
iii)連続繊維強化された熱可塑性物質の表面上の構造化シボの構造化用パターンが、所定の規準に従って配置された、隆起及び窪みを有する構造単位を含む、
請求項7に記載の方法。 - i)連続繊維強化された熱可塑性物質の表面上の構造化シボの少なくとも2つの隣接する構造化用パターンの各構造単位は、構造化用パターンの1つの、構造単位のすべての配置が隣接する構造化用パターンの構造単位に対して逆になるように構成されており、及び/又は
ii)連続繊維強化された熱可塑性物質の表面上の構造化シボの隣接する構造化用パターン間の遷移が構造単位を通して、その状態で進行し、かつ、構造化用パターン間の遷移が連続的である、及び/又は
iii)連続繊維強化された熱可塑性物質の表面上の構造化シボの隣接する構造化用パターン間の遷移が構造単位を通して、その状態で進行し、かつ、個々の要素の反転に起因して、各構造化用パターンの遷移が構造化用パターン間に明確に視認できる境目を形成する、
請求項7又は8に記載の方法。 - 少なくとも1種の繊維材料と少なくとも1種の熱可塑性物質との前記混合物が、
i)少なくとも1種の熱可塑性物質を40~55体積%含み、及び/又は
ii)少なくとも1種の繊維材料を45~60体積%含み、及び/又は
iii)他の添加剤を0~5体積%含む、
(混合物の全体の体積は常に100体積%である)
請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。 - i)工程a)の前に、熱可塑性フィルムを、少なくとも1種の繊維材料と少なくとも1種の熱可塑性物質との混合物に適用し、及び/又は、
ii)熱可塑性フィルムが、少なくとも1種の繊維材料と少なくとも1種の熱可塑性物質との混合物と同じ熱可塑性物質を含み、及び/又は
iii)熱可塑性フィルムの溶融粘度が、工程a)で加熱した混合物中の少なくとも1種の熱可塑性物質の溶融粘度よりも少なくとも10%かつ最大で60%高い、
請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。 - 請求項1~11のいずれか一項に記載の方法により得られる、織編物シートによって連続繊維強化され、かつ、構造化シボを有する熱可塑性物質の、視認可能なコンポーネント、好ましくは車両の視認可能なコンポーネントでの使用。
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