JPS60221460A - 強化された材料 - Google Patents

強化された材料

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JPS60221460A
JPS60221460A JP60043829A JP4382985A JPS60221460A JP S60221460 A JPS60221460 A JP S60221460A JP 60043829 A JP60043829 A JP 60043829A JP 4382985 A JP4382985 A JP 4382985A JP S60221460 A JPS60221460 A JP S60221460A
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weight
reinforced
screw
plastic
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ペーター・ビール
カルル―デイーター・レール
デイーター・テイツツエ
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Bayer AG
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、剪断力に対して鋭敏な元植物及びプラスチッ
クマトリックｘ　（　ｋｕｎｓｔ　ｓｔｏｆｆｍａｔｒ
ｉｘ　）特に熱可塑性加工可能な重合体からのグラスチ
ックマトリックスを含有して成る強化された材料及びス
クリュ一式機徐によるその製造方法に鴫する。
ガラス繊維による重合体の強化は知られている。
ガラス繊維で強化された重合体からの物品は、少ない重
匂で大きい剛性が必要である場合に１吏用すれる。
ガラス繊維で強化された重合可能な樹脂成形材料（　Ｈ
ａｒｚｆｏｒｑｗａａｓｓｅｎ　）たとえば不飽和ポリ
エステル及びエポキシド樹脂は主として成形機（　ｐｒ
ｅｓｓｅｎ　）において成形される。この際ガラス繊維
はその長さに保たれている。
この場合、ガラス繊維は単独で（　ｅｉｎｚｅｌｎ　）
存在しているのではなくて、約２０−６００不のフィラ
メントから成るガラス繊維束として存在する。成形部品
の製造のために、かかる樹脂成形材料はより高い７品度
で場合により圧力下に重合されなければならず、これは
長い１１間を要する。一度製造された成形物は再び成形
することはできず、従って、原材料（　Ｒｏｈｓｔｏｆ
ｆ　）　として再び使用することもできない。ガラス繊
維で強化された熱可塑ｈｆプラスチック射出成形により
加工することは知られている。
この方法の欠へは、高い３’ＪＺｉ力の結果としてガラ
ス繊維はＸＹ＝均で２００−５０［１μ常の長さに粉砕
される（　ｚｅｒｋｌｅｉｎｅｒｎ　）　ことにある。
かかる充填剤によっては張度の改良｛ｄ僅かしか達成さ
れない。
ガラス繊維マット（Ｇｌａｓ　ｆａｓｅｒ　ｔｎｔｘｔ
ｔｅｎ）によシ強化された熱可塑性プラスチックも又与
えられておシ、このものは加熱し、次いで更に外部加熱
を供給することなく金属成形方法、たとえば深絞シ成形
（Ｔｉｅｆｚｉｅｈｅｍ　）、打ち抜き（ｓｔａｎ−ｚ
ｅｎ　）　及び型押しく　ｐｒＨｇｅｎ　）−＜より成
形される。かかる製品及びその成形方法は、たとえば、
東ドイツ特許第２０５４９号、秒ドイツ公１ｍ公報第２
３１２８１６号、英国特許第７．９１５６７月、米国特
許第３８５０７２３号、西ドイツ公開公報第１２０４０
９７号、米国特許第２６６２０４４号、西ドイツ公開公
報第３１１２４９６号、米国特許第３９２０８７９号及
び米国特許第４２９１０８４号に記載されている。
慣用のガラスマットで強化された熱可塑性中間材料（Ｈ
αｌｂｚｅｕｇ）は、たとえば表面障害（０ｂｅｒｆｌ
ａｃｈｅｎｓｔ’６ｒｕｎｇｅ　）、　ガラスマットの
不十分な均−性及び不完全な溶融含浸（Ｓｃｈｍｅ−ｌ ｌｚｅｔｒａｎｋｗｎｇ　）の如き明白な多かれ少なか
れ著しい欠点を有している。これについては個々に説明
する。
第一に、ガラスマットで強化されたプレートの構造（Ｚ
ｗｓａｔｒｗｎｅｎｓ　ｅ　ｔ　ｚｒｂｎｇ　）は目袴
１的にしか均一ではない。微視的には、それらは、全構
造内に特有の領域（ｅｉｇｅｎｅ　Ｂｅｒｅｉｃｈｅ　
）を構成する分動した熱可塑性プラスチック相を有する
網目状のガラスマットから成る。第二には、成形工程に
おいて、特に、不規則な角（Ｅｃｋｅｎ　）、稜（Ｋａ
ｎｔｅｎ）、リプ（Ｒｉｐｐｅｎ　）、ネップ（Ｎｏｐ
ｐｅｎ　）　、入れ子（Ｅｉｎｓα１ｚｅｎ）及びその
同等物において、樹脂マトリックスと強化Ｍ　維とのす
でに言及した分離がしばしば起こる。
射出成形材料と比較して、ガラス４［マットを構成する
、約１００乃至６００本の曝−フィラメント（Ｅｉｎｚ
ｅｌ　ｆｉｌａｍｅｎｔｅｎ　）から成るガラス耕維ス
トランド（Ｇｌａｓｆａｓｅ　ｓｔｒａｎｇｅ　）　の
ガラス繊維集積（Ｇｌａｓｆａｓｅｒａｎｓａｍｍｌｗ
ｎｇ　）によって表面品質も又劣っている。局部的ガラ
ス繊維蓄積（Ｇｌａｓｆａｓｅｒ　ａｎｈａｕｆｕｎｇ
ｅｎ　）は最終製品における肉厚変動を生じる。成形工
程（ｐｒｅβυｏｒｇａｎｇ）、特に押出成形において
、ガラス繊維マットと熱可塑性プラスチック溶融物との
分％ｉｐが起こりやすい方向転換のところで不均質性を
強化することハキ表面からガラス束（Ｇｌａｓ　ｂｌｉ
ｎｄ　ｅ　Ｉｎ　）が抜は出す（ａｕｓｔｒｅｔｅｎ　
）ことをもたらすことがある。表面障害とは、凸６　（
Ｒａｕｈｅ　ｉｔ　）　、波形（Ｗｅｌｌｉ−ｇｋｅｉ
ｔ　）　、筋目（Ｒｉｅｆｅｎ　）等を表わす。
改良された表面は、加熱工程及び成形工程期間中の操作
のため歩合（１０重量％）のマット形状の担体（ｍａｔ
ｔｅｎｆｏｒｍｚｇｅｎ　Ｔｒ；ｘｇｅｒｓ　）を含有
するガラス短＃１１ｍで強化された中間材料によって達
成される。かかる製品及びその製造方法は、たとえば米
国特許第４２４０８５７号、米国特許第４２３８２６６
号、米国特許第４２０７５７５号、米国特許第４０９８
９４３号、米国特許第４０４４１８８号、千国鳴“許第
４０１５０３９号及び米国特許第３７６５９９８号に記
載されている。
この製品のより良好な表面は、有利には煙い均質な分散
した単繊絹の約％しか構成しないガラスマット割当て分
の減少によって達成される。しかしながら、短繊維と比
較して長＃維強化により達成される高い様械的性質は対
応して減少する。
本発明の課題は、強化され九伊洞のない（１ｕｎｋｅｒ
ｆｒｅｉｅｎ）材料であって、該材料は全容積にわたり
均等に分布した、等しい高い強度（Ｆｅｓｔｉｇｋｅｉ
ｔ　）を有し、軟化した状態におけもその後の加工の後
も滑らか表表珈を保持し、加工温度の領域における僅か
な粘翳−傾向しか示さず、流れ成形（Ｆｌｉｅβｖｅｒ
　ｆｏｒｍｅｎ　）の際、薄いバンド要素（ｊ（／ａｎ
ｄｅ　ｌ　ｅｍｅｎｔ　ｅｎ　）の場合も構造は変わら
ずそして簡単な処置によってたとえば、遮蔽（Ａｂｓｃ
ｈｉｒｍｗｎｇ　）、少なイ重量、耐伽草姓、剛性、ラ
ミネーションの如き特定の物岬的碧求に対して調整され
るところの強化された空洞のない材料及びその製造方法
を見出すことである。
上記課題は、本発明に従えば、充増剤として６ｔｍより
大きい長さを有し月っ約５−８０重量％の量の単繊維（
Ｅｉｎｚｅｌｆα５ｅｒｎ）がコンタクトラジオミクロ
グラフィー（Ｋｏｎｔａｋｔｒａｄｉｏ　ｍ１ｋｒｏ−
σｒαｐｈｉｅ　）により得られた灰色値分布（Ｇｒα
Ｕ−ｗｅｒｔ　ｖｅｒｔｅｉｌｕｎｇ　）の頻度曲線か
ら決定されるＭ≧０．９の均質度（ｉｌｏｒａＱｇｅｎ
ｉｔａｔｓｇｒａｄ　）においてプラスチックマトリッ
クス内の骨格（Ｇｅｒ’ｒ；−５ｔ）　を形成すること
と、静的布丁重において、軟化温度より上で、該材料に
対して作用する剪断力が単繊維の骨格及びプラスチック
マトリックスの接合における何らの実質的変化ももたら
さないということによって解決される。
本発明に従う材料においては、学惚昶は、均質な分布の
結果としてつながっている骨格（ｚｕｓα−ｔｗｎｅｎ
　ｈｉｎｇｅｎｄｅｓ　Ｇｅｒ’１ｂｓｔ　）を形成し
、これは更に加工する目的でこの材料を加熱する場合に
、作用する剪断力にもかかわらず１０Ｐα８より太きい
粘度を有する軟化した又はしかも流動性のプラスチック
マトリックスを強度挙動に影響を与える構造変化もプラ
スチックの分敞も生じないようにしつかシと保持する（
　ｆｅｓｔｈａｌｔｅｎ　）。光埴剤は移動しないので
表面品質もまだ保持される。
更に、該材料は良好な混合能力の故に空洞がない。
本発明に従う材料は、たとえば１つの形輯にある未仕上
げ部品（Ｒｏｈｌｉｎｇｓ　）の挿入の際の簡単な操作
を可能とするレオロジー的挙動も示す。
篤くべきことに、一度形成された結合はその後の加工、
特に深絞り成形の際においても保たれておシ、それは特
に薄肉品に対しても有効である。
使用領域（Ｅｉｎｓａｔｚｇｅｂｉｅｔ　）に応じて３
−１２−２３−４０薦ｍ及びそれより大きい長さを有し
ている繊維又はフィラメントを経由してより大きい距離
にわたって力が転送され（ｗｅｉｔｅｒｇｅ−１ｅｉｔ
ｅｔ　）るので該材料の強度は非常に高い。これは短い
繊維に比べて有利な蝙部固腑（ＥｎＣｌ　ｖｌｌ−ｒａ
ｎｋｅｒｕｎｇ　）及び骨格状構造（ｓｋｅｌｅｔｔａ
ｒｔｉ−ｇｅｎ　Ａｕｆｂｃｔｗ　）に帰せられる。
更に他の態様においては、５ｍｍ以上の長さを有し且つ
５１邪により多くの単繊維と共に、５−６０重量％の量
の中窒球（Ｈｏｈｌｋｕｇｅｌ　）がプラスチックマト
リックス中に配置される。
すでに、少量の単繊維（たとえば〉５甫枢・９に）の添
加によりレオロジー的掌動は実質的に改良されているの
で、加熱された可ｑ９３性の中墾球を充填されたプラス
チックはその改良された構造強度の故に、取扱い及び成
形するのが容易である。
１つのｂ」能文態様においては、６祁より大きい長さを
有し且つ５重−１％より多くの単線糸値と共に、１０−
６０　＊ｔ’ｔ９ｇの量の金愚小板（Ｍｅｔａｌｌｐｌ
ａ−ｔｔｃｈｅｎ）がプラスチックマトリックス中に西
１シ１べされる。
金属小板は材料に良好な遮蔽＠注を付与する。
強度に対する不利な影響は、より大きい金極小根の場合
にも朝化点を越えたときの良好な取扱いが与えられるよ
うに、単線；維（たとえば＞　５７ｙｊｊ；’ｒ％の量
）の均質なつながっている骨格によりその欠点を償うこ
とができる。
有利な戸板においては、プラスチックマトリックスは少
なくとも３区長さの経１．紗・’Ｘ（Ｇの上洛と共に、
４−１４重七％の一甲二の４−２４π隻長さのｊ自力口
の′ｊ呵断ガラス充填物（Ｓｃｈｎｉｔｔｇｌａｓｅｉ
ｎｌａｇｅｎ　）により強化される。
特に層の形押にあるすでに均質化されたプラスチックマ
トリックス及び単繊維から成る物質に添加される裁断ガ
ラス充填剤によって、剛性（Ｓｔｅ−ｉｆｉｇｋｅｉｔ
　）及び強度の減少を伴なうことなくきわだった降伏点
（Ｆｌｉｅβｇｒｅｎｚｅ　）による粘り強さく　Ｚ：
ｉｈｓｇｋｅｉｔ　）は実・賓的に改良され、それによ
り破滅的な突然の応力（、Ｂｅａｎｓｐｒｕｃｈ、ｕｎ
ｇ　）の際の破片形成（Ｓｐｌｉｔｔｅｒｒｂｉｌｄｕ
ｎｇ　）は回避される。平面における均等な分布におい
ては、押出成形において電断ガラスは方向転換部（Ｕｍ
ｌ、　ｅｎ−ｋｕ、ｎｇｅｎ　）　、肉匠部、及び広い
流路を経由して流れにおいて輸送される（　ｍ１ｔｔｒ
ａｎｓｐｏｒｔｉｅｒｔ　）ので、表面からの′Ｒ断ガ
ラスの抜は出しくａ、ｔｂｓｔ−ｒｅｔｅｎ）による望
まし、くないけは立ち（ＡｒｂｆγαＵ−ｈｖｎｇ　）
は生じない。
考えられる態様においては、プラスチックマトリックス
は、少なくとも６順長さを有する単繊維の骨格と共に、
４−１４重１％の量の一方向ガラス繊維束により強化さ
れる。
個々の繊維から普通構成されているガラス繊維束は、制
弧（Ｂｅｍｅｈｒπｎｃｔ）として作用しそして張力も
より大きい距離にわたって転送されることができ、その
際、全長にわたる又は部分的な、特に端部領域における
固着が起こり得る。
可能な態様においては、材料に空洞が配植される。
より長い単繊維はプラスチックマトリックスによって、
しばしば開放細孔又は閉じた細孔として形成され得る多
くの空洞によってきわだつところの骨格に結合される。
かかる材料は高い強度、少々い比重、及び場合により有
利なフィルター等級（Ｆｉｌｔｅｒｇｒａｄ　）を有す
る。
１つの態様においては、該材料は層要素におけるラミネ
ートとして構成される。
特別な性質の故に、該材料は層構造において有利に使用
するのにも適切である。
剪断力に敏感な充填材を有する材料の製造のだめ、プラ
スチック中の充填剤の添加から、高い充填度（ε＝１）
におけるすべてのその後のスクリュー区域は、差圧Δｐ
−０におけるスクリューにより運ばれるべき敢大の量ｑ
工ａ工に対する普通に行なわれている操作条件において
充填されたスクリュー区域により運ばれるｑの比を表わ
す動的運転パラメータ（、ｋｉｎｅｍａｔｉｓｃｈｅｎ
　Ｂｅｔｒｉｅｂｓｐａ−ｒａｍｅｔｅｒ　）　Ａが≧
Δ常αＸとなるように保持される方法が使用される。
充填された（ε−１）スクリューの動的運転・ぐラメー
タＡは、乱雑に入り組んだり又は結合したりしていない
、しかも問題とならない程度にのみ粉砕され得る充填剤
又は強化剤で強化されている可塑化された又は溶融され
た高粘度の物質又は同等な物質においては、第」図に見
られる如く等鴻的な場合においてＡ、＝Ｏ乃１Ａ＝１に
おいて連続的に低下する。
それ故に、たとえば乱雑に入り組み（１Ｌｎｔｅｒｅ−
ｉｎαｎｄｅｒ　ｖｅｒｓｃｈａｃｈｔｅｌｔｅｎ）又
は結合している（τｅｒｂｗｎｄｅｎｅｎ　）充填剤を
有する溶融物がスクリュープロフィ゛ルの圧力ゾーンに
おける送りにおいて、純粋な担体材料の％性曲線の上方
側に延びておりそしてＡｍａｘ　における著しい最大値
を有する特性曲線を形成すること、及び運転パラメータ
ＡがＡｍαＸに等しいか又はΔｍａ’ｘ　より大きい場
合に、加工期間中の破壊は十分に回避され得るというこ
とは専門家にとって全く貢夕１なことであった。充填剤
の傷めない（５ｃｈｏｎｅｎｄｅ　）　操作によって、
木質的に加工の除の特性、特にレオロージーを決定する
ところの混合による高い均質性を達成することができ、
そうすると、繊維骨格とプラスチックマトリックスの・
そのように１乍９出された結合は再加熱された状態にお
いても、何らの分離の傾向又は構造の崩壊（Ｚｕｓａｔ
ｒｅｍｅｎｆａｌｌｅｎ　）の傾向も示さない。該材料
の高い強度はそのようにしてイ呆持される。
動的運転ノやラメータの詳細な説明は、アイ・パオロス
キー”物理工学的研究における類似理論″′スプリンガ
ー　フエルラーグ、ベルリン１９７１（１，ｐａｗｏＬ
ｏｓｌｃｉ　”　Ｄｉｅ　Ａｈｎｌｉｃｈｋｅｉｔｓｔ
ｈｅ−ｏｒｉｅ　ｉｎ　ｔｉｅｒ　ｐｈｙｓｉｋａｌｉ
ｓｃｈ−ＴｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎＦｏｒｓｃｈｗｎｇ”
Ｓｐｒｉｎｇｅｒ　−Ｖｅｒｌａｇ　ＢｅｒｌｉｆＬ１
９７１）に記載されている。
本方法の特定の実施においては、熱可塑性プラスチック
中の中空球及び／又は単繊維の充填剤の添加後のスクリ
ュー区域は動的運転ｔＲパラメータ≧％で運転される。
前記の傷めない加工（５ｈｏｎｅ′ｒＬｄｅ　Ｅｉｎａ
ｒｂｅｉ−ｔｒｂｎｇ）によって、二つの知られた方法
においては、それらのもろいこと（Ｓｐｒδｄｉｇｋｅ
ｉｔ　）の故に、強い剪断力により破壊されるところの
ガラス横維及び中空球を粉砕を月６安うことなく線シ込
む（ｇｉｎａ、ｒｂｅｉｔｅｎ　）ことが可能であり、
それによシその後の加工及び強度にとってやはり決定的
な、より高い均質度會達成することができる。
本方法の更に他の態様においては、熱可塑性プラスチッ
ク中の金属小板及び／ｙは単繊維の充填剤の添加後のス
クリュー区域は動的運転パラメータＡ≧％で運転される
。
金属小板の困難な加工にもかかわらず１．特にガラス繊
維の添加によって均質な、空洞のない、材料が製造され
得る。そのため何の間碩もなく再加工される。
本方法の他の態様においては、スクリューの端部におい
て送り装％−ｉ　（Ｆｏｒｄｅｒａｇｇｒｅｇａｔ　）
は送りを引き継ぐ（ｕｂｇｒ″ｎｅｈｍｅｎ）追加の送
り装置が均質化スクリュー　（Ｈｏｍｏｇｅｎｉｓｉｅ
ｒｓｃｈ　ｎｅｃｋｅ）の端部でポンプ工程を引き継ぐ
。
本方法の可能な態様においては、射出ノズル（Ｄ籠ｓｅ
）後の物質は少なくとも１つの強化層（Ｖｅｒｓｔｉｒ
ｌｃｕｎｇｓｌａｇｅ　）を補給される。
２つの平行な、重なり合っているフィン・／ユテイルダ
イ（ＢｒｅｉｔｓｃｈＬｓｔｚ　ｒｈｂｓｅｎ　’）を
通してテープを製造することができる。これらのテープ
間には裁断ガラス繊維又は一方向長繊維が両テープがロ
ーラを通って圧縮される前に挿入される。
本発明に従う長繊維で強化された熱可塑性プラスチック
中間材料における繊維分布の均−姓（徒、自製；的画像
分析システムと糾合わさったコンタクトミクロラジオダ
ラフイー撮影（Ｋｏｎｔａｋｔｍｉｋｒｏｒａａｉｏｇ
ｒａｐｈｉｓｃｈｅ　Ａｘｆｎａｈｍｅｎ　）により確
かめられる（　ｅｒｍｉｔｔｅｌｔ　）。例として５闘
厚さのガラス繊維含有の熱可塑性プラスチック中（３０
ｍｍ：％）が用いられる。これは１つは本発明に従って
ガラス＃維を均質に分布した。４ｉ繊維（長さ２４ｍ）
　として含有し、他方比軸として対応する完全にではな
く開かれた（　ｎ１ｃｈｔ　ｖｏｌｌｓｔａｎｄｉｇ　
ａｕｆｇｅｓｃｈｌｏｓｓｅｎｅ　）チョツプドストラ
ンド及び３０１方）％のガラスマット【有するマット スタ（Ｍｕｓ　ｔ　ｅｒ　）を含有している。コン？ブ
タ。
ラジオグラフィー撮影はＷ−Ｘ線管（Ｆ　−Ｒ’ｃｒｎ
ｔ−ｇｅｎｒ　ｏｈｒｅ　）により杓なわれそしてネガ
はｉｆ　−Ｉｊ’ｉｉコントラストで露光されそして現
像される。ネカ゛の処ａは一様に峙殊紙により行なわれ
る。同じコントラストの紙に焼付けら扛たミクロラジオ
グラフィーのポジはシーメンス社（Ｆａ、Ｓｉｅｍｅｎ
ｓ　）のシャルニコン型（Ｔｙｐ　Ｃｈａｌｎｉｋｏｎ
　’）のＴＶカメラによる均一な照明に従ってツアイス
／コントロン社（Ｆｉｒｍｅｎ　Ｚｅｉｓｓ　）／　（
Ｋｏｎｔｒｏｎ）の全自動像分析システムＩＢＡＳ　７
及び■に送られる。とらえられたＴＶ像（約６ｘ６ｃ＋
＋＋、）は各場合に２５６の灰色値段階（Ｇｒａｕｗｅ
ｒｔ　５ｔｒｂ−ｆｅｎ）を有する５　１２　Ｘ　５１
２　ノ（４”点（１３ｉｔｄ−ｐｌＬｎｋｔｅｎ）から
成るマトリックスにより灰色像（ＧｒａｌＬｗｅｒｔ　
ｂｉｌｄｅｒ　）として記憶装置に入れられ（ａｂｇｅ
ｓｐａｉｃ）ｂｅｒｔ　）そし７て全入色値分布が作り
上げられる（　ａｎｇｅｆｅｒｔｉｇｔ　）。
試料中の不拘−々ガラス繊維分布の堵２合に、灰色値は
最も頻度の高い値のまわりに非対称に分布する。カラス
分布（Ｇｃｔｒｂｐ　−Ｖｅｒ　ｔ　ｅ　ｉ　ｌｕｎｇ
　）からの偏差は試料中のガラス繊維が不均一に分布し
ていればいるほど著しい。考察された面素（Ｆ　ｌ；；
ｃｈｅｎｅ　ｌ　ｅｔｎ、ｅｒｂｔ　）においてガラ、
ｘ、　ｆＪ９　Ｍが束になっているかどうかに応じて、
像点（０，１Ｘｏ、　１　ｗｗの像区域に対応する）当
り灰色値は非常に強く変わる。統計的に均一な繊維分布
においては、濃度変動は正却１分布である。対応して灰
色１肯ｉ−ｌ正却分布の支配下にある。ガウス１１８線
の喝が狭ければ狭いａ（、溌（１μ偏差により屯徴づけ
られる）、繊維は均一に分布している（濃度変＠）。繊
細１分布の等級の定電的ね、とじて、ジュリウス　ダフ
リュ、ハイビー：″′混合等級の足載及び測定”（Ｊｕ
ｌｉｕｓＷ、　Ｈｉｂｙ　：　”　Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏ
ｎ　ｗｎｄ　Ｍｅｓｓｕｎｇ　ｄｅｒＭｉｓｃｈｇ：、
ｔｅ　”　Ｃｈｅｍ、　Ｉｎｇ、　Ｔｅｃｈｎ、５１（
１９７９）Ｎｒ、７Ｓ　、７０５）に従う均質度（Ｉｌ
ｏｍｏ−ｇｅｎｉｔ；ｉｔｓｇｒａｄ　）　Ｍ　が１ｒ
用される。これは式■に従って算出される灰色仙分布の
メ１初度曲供から算出される。
Ｍ工１−δＳ　式１ ％式％ 式中Ａｉ−均質度 δＳ−相対標！＄偏差 Ｓ−標準偏差 α＝頻度曲線の平均値（Ｍｉｔｔｅｌｗｅｒｔ　）であ
る。
上記式に従えば、本発明に従う中間材料は〉０．９のＪ
ｆ値を有する。完全には開放されていない（ｒＬｉｃｈ
ｔ　ｖｏｌｌｓｔ’ｔａｎａｉｇαｕｆｇｅｓｃｈｌｏ
ｓｓｅｎｅｔｂ　）ガラス繊・紅未（チョツプドストラ
ンド）を有する製品は０．８乃至０．８７のＪｆ値ケ有
し、ガラスマットを含有する製品は０．５乃至０．７の
大きさの範囲のＭ値を有する。
Ｍ＝ｉにおいて最大均質度がある。
本桐料（中間材料）に対するグラスチックとして、すべ
ての反応性樹脂（Ｒｅａｃｔｉｖｈａｒｚｅ　）及び熱
可塑性加工可能な重合体を使用することがで六、その際
、１１合体という概念は２１７ｙ　Ｖ、はそれより多く
の重合体から成る混合物も包含する。アルケニル芳香族
、たとえばポリスチレン、スチレン共重合体をペースと
する樹脂物質（Ｈａｒｚｍα５ｓｅｎ　）は好適である
。スチレン及びゴム（Ｋαｗｔｓｃｈｕｋ　）からの混
合物及びグラフト共重合体も好適である。
本発明に対し７ては、塩化ビニルＰＶＣ又はビニリデン
ＰＶＤＣ−共重合体（ＳαταｒＬ）及び重合体も使用
することができる。更に不発明の意味において好適な熱
可塑性樹脂物質は：ポリオレフィン、たとえばポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン及びそれら
の共重合体、ポリアミド、たとえばポリアミド−６，６
、ポリアミド−６、ＩＸ、′ｆ！リアミド−６、Ｔ１等
；ポリカーボネート、たとえばビスフェノール−Ａ−ポ
リカーｇネ−）、ビスフェノールＡ１テレフタル酸、イ
ソフタル酸及び炭酸からのコポリカーボネート綺−；線
状芳香族ポリエステル、たとえば、ポリブチレンテレフ
タレート、ホリエチレンテレフタレート、シクロヘキサ
ンジメチロールテレフタレート、テレフタル酸、イソフ
タル酸、及びビスフェノールＡからのコポリエステル等
； セルロースエステル、タト、ｔｌｄ’酢酸セルロース、
プロピオン酸セルロース、硝酸セルロース等；並びにハ
ロダン化オレフィン、ポリアセタール、ポリフェニレン
スルフィド、ポリフェニレンオキシド及びポリスルホン
、ＰＰＯ／ＨＩＰＳ　ｉ　ＰＣ／ポリエステル−、ｐＣ
／ＡＢＳ；ゴム変性ポリアミド又はゴム変性ポリエステ
ル等である。
特に好ましいものは、ポリエステル、ポリアミド、ポリ
カーポネート、ポリフェニレンスルフィド及び変性され
たポリエチレンテレフタレート、であり、最後のものは
西ドイツ公開公報詑２６５６１２０号又は執２７０６．
１２８号に記載されている。
上記重合体は、通常の助剤、たとえば熱及び光に対する
安定剤、可塑剤、充填剤、顔料、加工助剤、体質顔料（
Ｓｔ、ｒｅｃｋ　５ｉｔｔｅｒ　）、拷幣強さを改良剤
及び１炎性（Ｆｌａｍｍｆｅｓｔｉｇｋｅｉｔ　）の改
良剤を含有することができる。
好適な強化繊維は無機、有機及び／ヌは金り、性である
。好ましい無榊強化繊維は通常エンドレスロープ（Ｅｎ
ｄｌｏｓｓｔｒａｎｇｅｎ　）　（ロヒンｌ”　＞　’
ｌは裁断された（チョツプドストランド）の形ｆＪＫあ
るガラス繊維である。
ガラス繊維は僧堂の方法で調整する（　５ｃｈｌｉ−ｃ
ｈｔｅｎ　）ことができる。調整は、　１紳Ｖ、はそれ
より多くの潤滑前、乳化剤、カップリング剤、ｐＨ調節
剤、フィルム形成性合成接≠刹、角ト市肪止剤及び／−
夕は湿繭剤を含有する子１；ｉ６の調合（Ｚｕｂｅｒｅ
ｉｔｖ、ｎｇｅｎ　）である。好ま（，７いカップリン
グ剤（は有機ケイ素イビ合物、たと奇、はシリル・ぐ−
オキシド化合物、アルコキシシラン、゛アミノアルコキ
シシラン、ビニルアルコキシシラン、及びアミノアルキ
ルアルコキシシラン並びにエポキシアルキルアルコキシ
シランでアル。
好ましい有機強化繊維は、炭素繊維、及びアラミド繊＃
（Ａｒａｍｉｄｆａｓｅｒｎ　）である。この繊維の説
明及びプラスチック強化のためのその使用は６炭素−及
びアラミド繊維強化プラスチック″（Ｋｏｈｌｅｎｓｔ
ｏｆｆ−ｕｎｄ　ｃｔｒａｍｉｄｆａｓｅｔｖｅｒ−ｓ
ｔ；１ｒｋｔｅ　Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｅ、　ＶＤＩ−
ＶｅｒＬａｇ　Ｇｒｎ、ｂＨ。
１）籠ａｓｅＬｄｏ、ｒｆ　１９７７　”　）に記載さ
れている。
好ましい金属繊維は＠便給、アルミニウム繊維及び銅繊
維である。
炭素線維及び金属繊維は、本発明に従う製品の網状構造
（Ｎｅｔｚｗｅｒｋｓｔｒｗｋｔｕｒ　）に基づいて非
常に少々い量において良好な電磁気的達蔽を＝りえる。
このような使用のだめに４：属化されたガラス繊維類似
体も使用することができる。
繊維の長さは５闘よりも大きくなければならず、判に１
２＋；２４＋４０闘の如き大きい終さが好咬しい。直径
は５μｍ乃至１００μ悦、好ましくは１０μ憎乃至２４
μｍの間で変わることがでな、その量は５知°斬％乃至
８０重量％である。薇、断ガラス充填物及び一方向ガラ
ス束充填物の場合には、その量は４−１４重部％、好ま
しくは８−１２重骨χである。単繊維の直径は１０〜８
００、好ましくは２０−５０の単テックス（Ｅｉｎｚｅ
　ｌ　ｔｅｘ　）において５−５０μ兜、好ま［７〈は
１０・−２４μｍである。その際多くても５０％まで、
好ましくは２０％よね多く々い充填物のガラ、ス繊維束
が拶い耕ｉ維を含有する熱可塑性プラスチックマトリッ
クスによって開かれる（　ａｕｆｇｅｓｃｈｌｏｓｓａ
ｎ　）。
適当な中空球はＩＪ　エマージンアンドカニング社（’
　３　、Ｍ、　Ｅｒｎ、ｅｒｓｏｎ　＆　Ｃｒｂｎｎｉ
ｎｇ　Ｉｎｃ　）のガラス中空球、及びセラミック中空
球、ユニオンカーバイド社（Ｆａ　Ｕｎｉｏｎ　Ｃａｒ
ｂｉｄｅ　）　のフェノール樹脂の中空球、エマージン
アンドカニング社（Ｆａ　Ｅｍｅｒｓｏｎ　＆　Ｃｒｂ
ｎｎｉｎｇ　）のエポキシ樹脂の中空球、又は他の熱硬
化性樹脂（Ｄｕｒｏｍｅｒｈα−ｒｚｅｎ　）　、たと
えばポリ尿素（ｐｏｌｙｈａｒｎｓｔｏｆｆ　）の中空
球である。好ましい中空球は中空ガラス球である。
ガラス中を球又はセラミック中空球は、調整する（　５
ｃｈｔｉｃｈｔｅｎ　）ことができる。調整は、１種又
はそれよシ多くの潤滑剤、乳化剤、カップリング剤、ｐ
′７７値調節剤、フィルム形成性合成接蕉剤、静電防止
剤及び／又は湿潤剤を含有する通常の調合（Ｚｕｂｅｒ
ｅｉｔｕｎｇ　）である。好ましいカップリング剤は有
機ケイ素化合物、たとえばシリル・ぞ−オキシド化合物
、アルコキシシラン、アミノアルコキシシラン、ビニ゛
ルアルコキシシラン及ヒアミノアルキルアルコキシシラ
ン及びエポキシアルキルアルコキシシランである。
肉厚０．２−５μｍにおける０、　００５−５籠、輪−
に０．０２−［１，２ｍ＋ａの直径を有する中空球は６
ＯＮ量％まで混合することかできる。
適当彦金属小板は、たとえばトランスメット社（Ｆａ、
　Ｔｒａｎｓｍｅｔ　）のアルミニウムフレークタイプ
Ｋ　−１０２ＨＥ　（ＡＬｕｍｉｎｉｒｂｍ−Ｆｌａｋ
ｅｓ　ＴｙｐＫ　１０２Ｅ’Ｅ　）　（１ｙ、＋ｕＸ　
１．４＋＋＋ｍＸ０．２５ｍｍ）である。
フレークは０．０１−１謬りの厚さにおいて０，２５−
１００止２のＴｆｊ□Ｍ　（Ｆ　ｌ’ｔｚｃｈｅ　）を
有するべきでありそして１ｏ−＋ｓｏｑ曾χの量で混合
するこ々ができる。
説明のため６つの図面を添付する。
第１図において、パウロスキに従って完全に介填されて
いる（充填度ε−１）スクリューの運転状態は図の形態
において背圧Δｐにｔｉ存し７ている運転パラメータＡ
によって表わされる。運転ノぞラメータＡは差圧Δｐ−
０における最大の可能な引きずり流れ量（５ｃｈｌｅｐ
ｐ　ｓｔｒ８ｒｒｗｎｇｓａｎｔｅｉｌ　）に対する実
際の補送量（ｆ）ｕｒｃｈｓαｔｚｅｓ）ｑの割合を示
す。固体充填剤が乱雑に離れた関係（ｌｏｓｅｎＺｕｓ
αｍｍｅｎｈａｎｇ　）　Ｌか形成しておらずそして問
題にならない程の粉砕（Ｚｅｒｋｌｅｉｎｅｒｕｎｇ　
）　Ｌか受けずそして上記値がＡ＝Ｑ乃至Ａ−１におい
て直線的に定常的に低下している（線α）ところの同体
充填溶融物又は純粋な溶融物と対照的に、伴い粉砕を受
ける充填剤を有する溶融物における時性曲線は、Ａ−０
乃至Ａ＝１の間で最大価？有する（曲ｉｂ）。この最大
値Ａ　ｔｎａｘ　＝　Ｑ　／　Ｑ　ｒｎ、ａｚはガラス
、中空球及び金属小板に対して研死によると約％であり
、その際この充ＪＸ剤の破壊（Ｚｅｒ−ｓｔ６ｒｕｎｇ
）はスクリューが運転パラメータＡがＡｍａｘ　より大
きくして運転されるときにのみ起こらない。動的運転パ
ラメータＡが１より大きい場合のスクリュー区域は、ス
クリューは送り方向において拶ろからあふれる（υｏｎ
　ｈｉｎｔｅ？Ｚ籠ｂ　ｅｒ−ｆｌｕｔｅｎ）ところの
駆動過剰運転領域（ｕｂｅｒｆａ−ｈｒｅｎｅｒ　Ｂｅ
ｔｒｉｅｂｅｓｂｅｒｅｉｃｌｂ　）　として・作用す
る。
スクリュー区域における部分充填の状態に対しては、ス
クリュー区域、の入口断面と出口断面との間の差圧Δｐ
−０においてｑ／　Ｑ　ｊ？Ｌ（Ｌよく１が成り立つ。
故に、部分充填の場合にも可塑性材料のより少ない負荷
（Ｂｅｌａｓｔｒｂｎｇ　）では引きずり所れが支配的
である。
図において Δｐ＝充填されたスクリュー区域における圧力差、 ｄ−シリンダー直径、 ｌ＝充填されたスクリュー区域の長さ、η＝粘性相の粘
度、 ｎ＝回転数、 ｑ＝送ｐ景、を意味する。
第２図においては、直径１００１１のケーシング６中に
下記の１牢的データを有するスクリュー７が配置されて
いるスクリュー機械が示されている。
第３図は、プラスチックマトリックス１０及び単繊維１
１の骨格の下層９の上に一方向ガラス仲。
維１３（裁断力゛ラス）の層１２が配置″され、その上
にプラスチックマトリックス１５及び却繊維１６を有１
゛る骨格から成る別の−１４が積まれている中間材料加
工物の斜視図である。
【図面の簡単な説明】
第１図は運転パラメータに関する図である。 第２図はスクリューのゾーン区分図でおる。 第３図は中間材料の斜視図である。 図において、１・・・供給区域、２・・・均質化区域、
３・・・遮断区域、４・・・ガス発生区域、５・・・ポ
ンプ区域、６・・・ケーシング、７・・・スクリュー、
９・・・プラスチックマトリックスと単繊維の骨格から
成る下層、１０・・・プラスチックマトリックス、１１
・・・単柘維、１２・・・一方向ガラス繊維（裁断ガラ
ス）の層、１３・・・一方向ガラス繊維（裁断ガラス）
、１４・・・プラスチックマトリックスと単繊維を有す
る骨格とから成る層、１５・・・プラスチックマトリッ
クス、１６・・・単繊維である。 特許出願人　バイエル・アクチェングゼルシャフト第１
図 第１頁の続き

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、剪断力に対して鋭敏な充填剤とプラスチックスマト
    リックス、特に、熱可塑性加工可能な重合体とを含有し
    て成る強化された材料において、充填剤として３龍より
    大きい長さを有し１つ約５−８０重量％の量の単繊維が
    コンタクトラジオミクログラフィーにより得られた灰色
    価分布の頻度曲線から決定されるＭ≧０．９の均質度に
    おいて該プラスチックマトリックス内の骨格を形成する
    ことと、軟化温度より高い加工温度においてお互いの中
    に組み込まれた繊維骨格が存在し、該線維骨格は、重力
    の作用下に繊維骨格の何らの破壊も起らず、該材料の何
    らの実質的変形も起こらずそして粘性相の何らの分離も
    起こらないように固着によシ粘性溶融物を拘束すること
    を特徴とする強化された材料。 ２．３兜よシ大きい長さを有し且つ５．０重量％より多
    くの単繊維の他に、５−６０重量％の量の中空球が該プ
    ラスチックマトリックス中に配性されている特許請求の
    範囲第１項記載の強化された材料。 ６．３朋よシ大きい長さを有し巨つ５．０重量％より多
    くの単繊維の他に、５−６０重量％の頷の金属小板が該
    プラスチック材料中に配置されている特許請求の範囲 ４、該プラスチックマトリックスは少なくとも３間長さ
    の単繊維の骨格と共に４−１４重量％の量の４−２４記
    長さの追加の裁断ガラス充填剤により強化されている特
    許請求の範囲第１項記載の強化材料。 ５、該プラスチック材料は、少なくとも３Ｔ％．長さを
    有する単繊維の骨格と共に４−１４重量％の量の一方向
    ガラス繊維束により強化されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項記載の強化された材料。 ６、材料中に空隙が配置されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第１−３項の何れかに記載の強化された材
    料。 Ｚ　該材料はラミネートとして層要素に組み込まれてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１−６項の何れか
    に記載の強化された材料。 ８　剪断力に対して鋭敏な充填材を少なくとも１種の可
    塑性プラスチックにスクリュ一式椋械において加えるこ
    とによる剪断力に対して鋭敏な充填材を有する材料を製
    造する方法において、該プラスチック中への該充填剤の
    添加から後に続くすべてのスクリュー区域は、高い充填
    度（ε＝１）において、背圧Δｐ−０におけるスクリュ
    ーにより送られる最大量ｑ　に対する普通にｍαＸ 行なわれる運転状態において充填されたスクリュー区域
    により送られる竜ｑの割合を示す動的運転パラメータＡ
    がＡｍａπよシ大きいように保持されることを％徴とす
    る方法。 ９、Ｒ９スクリュー区域が熱司・ミリ性プラスチック中
    への中１　ｊ’：Ｋ及び／又は単繊維の充填剤の添加の
    後動的運転・ぐラメータΔ≧％で４転されることを特徴
    とする特許請求の範囲紀８項記載の方法。 １０、該スクリュー区域が熱可明性プラスチック甲への
    金、残小板及び／又は華繊維の面、填剤の添加の後動的
    運転パラメータＡ≧５で−Ｉ！転たれることを特徴とす
    る特許請求の頓囲第８項記或の方法。 １１、スクリューの端部において送り装置が送りを引き
    継ぐことを特徴とする請求 ８−１０項の伺れかに記載のり方法。 １２、前記物質が噴射ノズルの皆で少なくとも１種の強
    化充填剤を加えられること′ｆ：特徴とする特許請求の
    範囲第８−１１項の何れかに記載の方法。
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