JPS61123636A - くせ付け可能な複合材およびその製造方法 - Google Patents
くせ付け可能な複合材およびその製造方法Info
- Publication number
- JPS61123636A JPS61123636A JP25753385A JP25753385A JPS61123636A JP S61123636 A JPS61123636 A JP S61123636A JP 25753385 A JP25753385 A JP 25753385A JP 25753385 A JP25753385 A JP 25753385A JP S61123636 A JPS61123636 A JP S61123636A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composite
- polymer
- fiber
- melt
- fiber reinforced
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04C—BRAIDING OR MANUFACTURE OF LACE, INCLUDING BOBBIN-NET OR CARBONISED LACE; BRAIDING MACHINES; BRAID; LACE
- D04C1/00—Braid or lace, e.g. pillow-lace; Processes for the manufacture thereof
- D04C1/02—Braid or lace, e.g. pillow-lace; Processes for the manufacture thereof made from particular materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
- B29C53/02—Bending or folding
- B29C53/08—Bending or folding of tubes or other profiled members
- B29C53/083—Bending or folding of tubes or other profiled members bending longitudinally, i.e. modifying the curvature of the tube axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
- B29K2101/12—Thermoplastic materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
- B29K2105/0809—Fabrics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/24—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped crosslinked or vulcanised
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2009/00—Layered products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2023/00—Tubular articles
- B29L2023/22—Tubes or pipes, i.e. rigid
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2505/00—Industrial
- D10B2505/02—Reinforcing materials; Prepregs
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、自由にくせ付け可能である構造的、即ち負荷
支持、強化熱可塑性複合材に関する。
支持、強化熱可塑性複合材に関する。
［従来技術］
繊維強化熱硬化性および熱可塑性物品は、種々の機械装
置の部品として広く用いられている。これら部品の例は
、航空機部品、運動装置要素、および優れた機械的性質
、耐熱性および軽量が望ましい種々の用途におけるもの
である。
置の部品として広く用いられている。これら部品の例は
、航空機部品、運動装置要素、および優れた機械的性質
、耐熱性および軽量が望ましい種々の用途におけるもの
である。
従来、そのような部品は熱硬化性ポリマーマトリックス
を用いて製造され、レイアップされ、箱詰めされ、オー
トクレーブ中で硬化されていた。
を用いて製造され、レイアップされ、箱詰めされ、オー
トクレーブ中で硬化されていた。
しかし、そのような熱硬化性ラミネートには、ラミネー
トがある形状に形成されると、形状変化が好ましくても
または不都合があっても、再成型および再処理が不可能
であるという難点がある。従って、熱硬化性複合材を製
造する場合に、部品全部をスクラップにするか、それが
不都合ならば高額な修復処理に付さなければならない。
トがある形状に形成されると、形状変化が好ましくても
または不都合があっても、再成型および再処理が不可能
であるという難点がある。従って、熱硬化性複合材を製
造する場合に、部品全部をスクラップにするか、それが
不都合ならば高額な修復処理に付さなければならない。
熱硬化性ポリマーに伴う他の難点は、ラミネートを形成
するために、強化繊維は熱硬化性ポリマーで含浸され、
ラミネートされ、熱および圧力で硬化されなければなら
ないことである。硬化サイクルは、満足できる製品を得
るために適切な速度で行わねばならない化学反応である
ので、温度および加熱時間は注意深く調節しなければな
らない。
するために、強化繊維は熱硬化性ポリマーで含浸され、
ラミネートされ、熱および圧力で硬化されなければなら
ないことである。硬化サイクルは、満足できる製品を得
るために適切な速度で行わねばならない化学反応である
ので、温度および加熱時間は注意深く調節しなければな
らない。
操作は時間がかかり、エネルギー集中型であることが多
い。
い。
別の方法は、ロービング、トウ、一定方向テープまたは
織布の形態において熱硬化性ポリマーで強化繊維を予め
含浸することである。この方法は、レイアップ操作を簡
素にし、ラミネートの品質を改良する。しかし、予め含
浸した強化繊維は一般に、冷却下で貯蔵しなければなら
ない。他の限定要因は、この材料が限られた貯蔵寿命、
通常６〜１２箇月を有することである。 ′上記
欠点を有する熱硬化性プラスチックとは対照的に、加圧
下で加熱型中でくせ付けできる繊維強化熱可塑性材料ま
たは熱可塑性複合材が注目を集めている。繊維強化複合
材は２つの大きな種類に分類することができる：短繊維
強化材料、および長繊維または連続繊維強化材料である
。
織布の形態において熱硬化性ポリマーで強化繊維を予め
含浸することである。この方法は、レイアップ操作を簡
素にし、ラミネートの品質を改良する。しかし、予め含
浸した強化繊維は一般に、冷却下で貯蔵しなければなら
ない。他の限定要因は、この材料が限られた貯蔵寿命、
通常６〜１２箇月を有することである。 ′上記
欠点を有する熱硬化性プラスチックとは対照的に、加圧
下で加熱型中でくせ付けできる繊維強化熱可塑性材料ま
たは熱可塑性複合材が注目を集めている。繊維強化複合
材は２つの大きな種類に分類することができる：短繊維
強化材料、および長繊維または連続繊維強化材料である
。
良好な生産性を持つ短繊維強化熱可塑性物品を得る典型
的な方法は、切断した繊維ストランドを熱可塑性ポリマ
ーに加え、通常の押出成型および射出成型により繊維含
有熱可塑性ポリマーを所望形状の物品に成型することを
含んでなる。この方法の間、成型工程において繊維には
剪断力が働き、繊維は好ましくないように切断され、よ
って、成型物品に含まれる繊維の長さは更に短くなる。
的な方法は、切断した繊維ストランドを熱可塑性ポリマ
ーに加え、通常の押出成型および射出成型により繊維含
有熱可塑性ポリマーを所望形状の物品に成型することを
含んでなる。この方法の間、成型工程において繊維には
剪断力が働き、繊維は好ましくないように切断され、よ
って、成型物品に含まれる繊維の長さは更に短くなる。
強化繊維はばらばらに、短い長さで配向するが、物品の
機械的性質はかなり改良される。しかし、配向長繊維強
化に比較して、成型物品は低い機械的性質を有する。後
の再成型は、精密さならびに加圧グイ、型およびプレス
などの複雑な道具を必要とする。
機械的性質はかなり改良される。しかし、配向長繊維強
化に比較して、成型物品は低い機械的性質を有する。後
の再成型は、精密さならびに加圧グイ、型およびプレス
などの複雑な道具を必要とする。
改良された機械的性質は、強化剤として長繊維を用いる
ことによって得られる。この材料は、典型的にはシート
・モールディング・コンＩ＜ランド（ＳＭＣ）と呼ばれ
、高繊維含量を有するのが通常であり、マトリックス材
料は熱硬化性または熱可塑性のいずれであってよい。物
品は、熱および圧力、例えば圧縮成型または熱スタンピ
ングを用い、このＳＭＣシートから製造される。ＳＭＣ
中の繊維配向はばらばらであり、分散は全く均一であり
、よって、低応力部分での強化過剰および高応力部分で
の強化不足が得られる。これら材料は、製造道具価格が
重要でなく、機械的要求が厳しくない高体積製品のため
には満足できるものである。
ことによって得られる。この材料は、典型的にはシート
・モールディング・コンＩ＜ランド（ＳＭＣ）と呼ばれ
、高繊維含量を有するのが通常であり、マトリックス材
料は熱硬化性または熱可塑性のいずれであってよい。物
品は、熱および圧力、例えば圧縮成型または熱スタンピ
ングを用い、このＳＭＣシートから製造される。ＳＭＣ
中の繊維配向はばらばらであり、分散は全く均一であり
、よって、低応力部分での強化過剰および高応力部分で
の強化不足が得られる。これら材料は、製造道具価格が
重要でなく、機械的要求が厳しくない高体積製品のため
には満足できるものである。
別の改良された性質は、連続繊維または長繊維強化材に
より得られる。これら材料を必要とする用途は、航空機
産業に典型的に見られるような高性能用途に限定されて
いる。そのような用途において、正確な繊維配置および
配向は重要であり、マトリックス中のポリマー割合を最
小にする。典型的な熱可塑性複合材は以下のようにして
製造する：望ましい熱可塑性マトリックス材料で繊維を
予め含浸し；繊維を必要なように配向させ（一定方向テ
ープ、布またはマットであってよい。）、必要な厚さに
レイアップし；レイアップしたものを、部品を加熱およ
び加圧下で統合（溶融および凝集）する加熱型およびダ
イに配置する。この方法により高品質の無空隙部品が得
られる。米国特許第３゜９３９．０２４号はそのような
ラミネートのそのような製造方法を開示する。
より得られる。これら材料を必要とする用途は、航空機
産業に典型的に見られるような高性能用途に限定されて
いる。そのような用途において、正確な繊維配置および
配向は重要であり、マトリックス中のポリマー割合を最
小にする。典型的な熱可塑性複合材は以下のようにして
製造する：望ましい熱可塑性マトリックス材料で繊維を
予め含浸し；繊維を必要なように配向させ（一定方向テ
ープ、布またはマットであってよい。）、必要な厚さに
レイアップし；レイアップしたものを、部品を加熱およ
び加圧下で統合（溶融および凝集）する加熱型およびダ
イに配置する。この方法により高品質の無空隙部品が得
られる。米国特許第３゜９３９．０２４号はそのような
ラミネートのそのような製造方法を開示する。
上記短繊維ＳＭＣおよび長繊維強化熱可塑性複合材は、
成型、即ち形成のために加熱および加圧の両方を要する
。熱のみを適用する場合に、ポリマーは、非拘束である
ならば、その融点より高い温度でその一体性を全く失い
、自由に流動する。
成型、即ち形成のために加熱および加圧の両方を要する
。熱のみを適用する場合に、ポリマーは、非拘束である
ならば、その融点より高い温度でその一体性を全く失い
、自由に流動する。
型の中において、この流動は好ましい。しかし、型がな
い場合、複合材のラミネート剥離が生じ、部品は「たる
む」または「しぼむ」。部品が一側面で拘束される場合
にさえ、形成によって構造一体性の劣化が生じる。本発
明は、加熱下で少しの加圧のみにより（即ち、型を必要
とせずに）その一体性を保つ、よってく仕付け可能であ
る複合材に関する。本明細書において、この性質を有す
る複合材は「くせ付け可能」であると定義する。既知の
ラミネートは、その一体性を保つため形状変化時に高圧
の型を必要とし、よって上記のようには「くせ付け可能
」ではない。
い場合、複合材のラミネート剥離が生じ、部品は「たる
む」または「しぼむ」。部品が一側面で拘束される場合
にさえ、形成によって構造一体性の劣化が生じる。本発
明は、加熱下で少しの加圧のみにより（即ち、型を必要
とせずに）その一体性を保つ、よってく仕付け可能であ
る複合材に関する。本明細書において、この性質を有す
る複合材は「くせ付け可能」であると定義する。既知の
ラミネートは、その一体性を保つため形状変化時に高圧
の型を必要とし、よって上記のようには「くせ付け可能
」ではない。
本発明により、加熱および少しの加圧をのみ使用するだ
けであり、グイ、型および高圧を要さずに、かなりの程
度で「くせ付け」される構造的半完成の長繊維強化架橋
熱可塑性製品が得られる。このくせ付け可能性は、複合
材を統合した後でくせ付けする前に、本発明の複合材が
架橋されるということに部分的に原因する。
けであり、グイ、型および高圧を要さずに、かなりの程
度で「くせ付け」される構造的半完成の長繊維強化架橋
熱可塑性製品が得られる。このくせ付け可能性は、複合
材を統合した後でくせ付けする前に、本発明の複合材が
架橋されるということに部分的に原因する。
繊維は、熱可塑性樹脂を含むポリマー樹脂で予め被覆さ
れており、架橋されている。米国特許第３．９３７，８
５９号には、高温で熱可塑性材料が架橋して溶融性心地
を形成する布上での熱可塑性組成物の保護被覆が開示さ
れている。しかし、結果として、高性能用途において有
用である本発明の構造的複合材と本質的に異なる被覆布
が得られる。
れており、架橋されている。米国特許第３．９３７，８
５９号には、高温で熱可塑性材料が架橋して溶融性心地
を形成する布上での熱可塑性組成物の保護被覆が開示さ
れている。しかし、結果として、高性能用途において有
用である本発明の構造的複合材と本質的に異なる被覆布
が得られる。
米国特許第４，３１３，９９９号は、架橋している熱可
塑性材料で含浸された布材料を有してなるくせ付け不可
能なラミネート組成物を開示する。
塑性材料で含浸された布材料を有してなるくせ付け不可
能なラミネート組成物を開示する。
これは、溶媒を基本とするポリマー系を必要とする。対
照的に、本発明の複合材は、溶媒を基本とする系の欠点
を解決する溶融処理ポリマーを用いる。これら欠点は、
溶媒がポリマービルドアップを集積する複数の含浸工程
の必要、および回復時の溶媒の除去を包含する複雑な処
理工程を本質的に要するという事実を包含する。加えて
、構造的複合材を製造するために使用するのに適した溶
解性熱可塑性ポリマーはほとんど存在しない。対照的に
、本発明の溶融処理ポリマーは、所望割合で１つの工程
において繊維強化材料に直接に適用される。加えて、多
くの溶融含浸性熱可塑性ポリマーは、本発明の範囲内に
ある。
照的に、本発明の複合材は、溶媒を基本とする系の欠点
を解決する溶融処理ポリマーを用いる。これら欠点は、
溶媒がポリマービルドアップを集積する複数の含浸工程
の必要、および回復時の溶媒の除去を包含する複雑な処
理工程を本質的に要するという事実を包含する。加えて
、構造的複合材を製造するために使用するのに適した溶
解性熱可塑性ポリマーはほとんど存在しない。対照的に
、本発明の溶融処理ポリマーは、所望割合で１つの工程
において繊維強化材料に直接に適用される。加えて、多
くの溶融含浸性熱可塑性ポリマーは、本発明の範囲内に
ある。
［発明の構成］
本発明の目的は、構造的高性能用途において有用である
、「くせ付け可能」な強化複合材を撮像することにある
。これを達成するため、くせ付け可能な複合材は、繊維
強化材料が架橋熱可塑性ポリマーで溶融含浸された状態
で製造されている。くせ付け可能な複合材は、架橋性熱
可塑性ポリマー材料で繊維強化材料を含浸して中間複合
材を形成し、加熱および加圧下で複合材を形成し、別の
加熱、電離線照射または化学反応によってポリマーを硬
化させ、その後に架橋させ、これによりポリマーが溶融
するのを防止することによって、製造できる。その後に
おいて、複合材は温度または圧力のみによりくせ付け可
能である。初めに繊維トウを溶融含浸し、次いで編組、
製織、編成などにより訃つを交錯させてウェブの形態の
中間複合材を形成すること、あるいは繊維トウを交錯し
ウェブを形成しウェブを溶融含浸することは、本発明に
おいて特に好ましい。
、「くせ付け可能」な強化複合材を撮像することにある
。これを達成するため、くせ付け可能な複合材は、繊維
強化材料が架橋熱可塑性ポリマーで溶融含浸された状態
で製造されている。くせ付け可能な複合材は、架橋性熱
可塑性ポリマー材料で繊維強化材料を含浸して中間複合
材を形成し、加熱および加圧下で複合材を形成し、別の
加熱、電離線照射または化学反応によってポリマーを硬
化させ、その後に架橋させ、これによりポリマーが溶融
するのを防止することによって、製造できる。その後に
おいて、複合材は温度または圧力のみによりくせ付け可
能である。初めに繊維トウを溶融含浸し、次いで編組、
製織、編成などにより訃つを交錯させてウェブの形態の
中間複合材を形成すること、あるいは繊維トウを交錯し
ウェブを形成しウェブを溶融含浸することは、本発明に
おいて特に好ましい。
以下に添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明のくせ付け可能な複合材１２から製造
した「半完成」ダクト１０を示す。ダクト１０は、ダク
トの内側にライナー１４を含み、ライナーは、不可欠で
はないが、本態様のダクトを低〜中圧流体系のために流
体圧力管として用いる場合に供給される。ダクトｌＯに
は環境的保護のためにあってもなくてもよい外カバー１
６が供給されている。
した「半完成」ダクト１０を示す。ダクト１０は、ダク
トの内側にライナー１４を含み、ライナーは、不可欠で
はないが、本態様のダクトを低〜中圧流体系のために流
体圧力管として用いる場合に供給される。ダクトｌＯに
は環境的保護のためにあってもなくてもよい外カバー１
６が供給されている。
第１図のくせ付け可能な複合材を製造するために用いる
特定の方法を説明する前に、複合材は一般に、熱可塑性
またはポリマーマトリックス材料で含浸した、強化繊維
の基材として例示されることを理解することが有用であ
る。ここで基材の全ての部分は一体に結合され空隙をほ
とんど有しない。複合材のくせ付け可能性は、ポリマー
マトリックス材料の架橋により形成される。これは、繊
維強化材料をポリマーで含浸し、次いで溶融含浸した繊
維を中間複合材に織り（または編組し）、型またはダイ
による圧力および熱の両方による溶融処理およびその後
の冷却により一体構造物（複合材）に統合する方法によ
って可能になる。次いで、材料を電離線で照射し、ポリ
マーマトリックス材料の架橋を生じさせ、これによりポ
リマーが溶融状態に戻るのを防止する。２次加熱により
、ポリマーは強化繊維の動き（即ち、くせ付け可能性）
を可能にするように充分に軟化するが、マトリックスは
成型形状として保つのに充分な一体性を与える。
特定の方法を説明する前に、複合材は一般に、熱可塑性
またはポリマーマトリックス材料で含浸した、強化繊維
の基材として例示されることを理解することが有用であ
る。ここで基材の全ての部分は一体に結合され空隙をほ
とんど有しない。複合材のくせ付け可能性は、ポリマー
マトリックス材料の架橋により形成される。これは、繊
維強化材料をポリマーで含浸し、次いで溶融含浸した繊
維を中間複合材に織り（または編組し）、型またはダイ
による圧力および熱の両方による溶融処理およびその後
の冷却により一体構造物（複合材）に統合する方法によ
って可能になる。次いで、材料を電離線で照射し、ポリ
マーマトリックス材料の架橋を生じさせ、これによりポ
リマーが溶融状態に戻るのを防止する。２次加熱により
、ポリマーは強化繊維の動き（即ち、くせ付け可能性）
を可能にするように充分に軟化するが、マトリックスは
成型形状として保つのに充分な一体性を与える。
ダクト１０は、上記のようにして製造されたくせ付け可
能な複合材を示し、更に詳しくは、低〜中圧流体系用の
圧力管を示す。くせ付け可能な複合材１２は典型的には
、４８−キャリヤプレイグーにより長さ方向と５４．７
°で編組された２つの編組層１８および２０から形成さ
れている。本例において、含浸された繊維トウは、溶融
押出法を用いてテフゼル（Ｔ ｅｆｚｅＬ商標名）２１
０のマトリックス材料で含浸されたケブラー（Ｋｅｖｌ
ａｒ、商標名）４９を用いることにより製造されている
。
能な複合材を示し、更に詳しくは、低〜中圧流体系用の
圧力管を示す。くせ付け可能な複合材１２は典型的には
、４８−キャリヤプレイグーにより長さ方向と５４．７
°で編組された２つの編組層１８および２０から形成さ
れている。本例において、含浸された繊維トウは、溶融
押出法を用いてテフゼル（Ｔ ｅｆｚｅＬ商標名）２１
０のマトリックス材料で含浸されたケブラー（Ｋｅｖｌ
ａｒ、商標名）４９を用いることにより製造されている
。
特に、繊維は被覆時に繊維を押し付け広げて分離し、よ
ってポリマーの完全な侵入を可能にする特別なチャンネ
ルで改良されたクロスへラドダイを介して引き伸ばされ
ている。次いで、トウに均一の張力を加えながら、予め
含浸されたトウを長さ方向に対して５５°よりも小さい
編組角でチューブ形状に編組する。本例で、予め含浸さ
れた２つの編組層１８°および２０は、拡張可能なライ
ナーが編組内側に挿入された状態でチューブ状雌型に挿
入される。拡張可能なライナーは、予め架橋されている
テフゼル押出チューブであり、完成製品の一体部品にな
る。ライナーがないのも本発明の範囲内であり、これは
、製造工程時に拡張可能でかつ除去可能なマンドレルを
使用することによって得られる。雄内マンドレルの形態
の剛直な型を有し、および含浸した編組上で回復する直
径方向回復性外型を有することによって、剛直な型と寸
法的変化可能な型との関係を変化することは本発明の範
囲内である。
ってポリマーの完全な侵入を可能にする特別なチャンネ
ルで改良されたクロスへラドダイを介して引き伸ばされ
ている。次いで、トウに均一の張力を加えながら、予め
含浸されたトウを長さ方向に対して５５°よりも小さい
編組角でチューブ形状に編組する。本例で、予め含浸さ
れた２つの編組層１８°および２０は、拡張可能なライ
ナーが編組内側に挿入された状態でチューブ状雌型に挿
入される。拡張可能なライナーは、予め架橋されている
テフゼル押出チューブであり、完成製品の一体部品にな
る。ライナーがないのも本発明の範囲内であり、これは
、製造工程時に拡張可能でかつ除去可能なマンドレルを
使用することによって得られる。雄内マンドレルの形態
の剛直な型を有し、および含浸した編組上で回復する直
径方向回復性外型を有することによって、剛直な型と寸
法的変化可能な型との関係を変化することは本発明の範
囲内である。
低〜中圧（５〜１０ｐｓｉ）は内ライナー１４に適用さ
れ、熱は初めに一末端で外雌型（図示せず。）に適用さ
れ、他末端に向かって徐々に伝わる。ポリマーはその融
点（本例において、約３００℃である。）より高い温度
に加熱しなければならない。
れ、熱は初めに一末端で外雌型（図示せず。）に適用さ
れ、他末端に向かって徐々に伝わる。ポリマーはその融
点（本例において、約３００℃である。）より高い温度
に加熱しなければならない。
材料を過剰に加熱せず、あまりに大きい範囲で加熱しな
いように注意しなければならない。雌型としてパイレッ
クス（ｐｙｒｅｘ、商標名）チューブを用いることは本
発明の範囲内であり、ガラス内側に向かって滑らかなか
つ均一な表面として満足な統合が得られる。統合工程に
おいて編組角は５４゜７°の中立角に増加し、この点に
おいて機械的力なく更に直径拡大が生じることがない。
いように注意しなければならない。雌型としてパイレッ
クス（ｐｙｒｅｘ、商標名）チューブを用いることは本
発明の範囲内であり、ガラス内側に向かって滑らかなか
つ均一な表面として満足な統合が得られる。統合工程に
おいて編組角は５４゜７°の中立角に増加し、この点に
おいて機械的力なく更に直径拡大が生じることがない。
これは、最終製品の最適直径であり、よって、雌型の内
径Ｃ１，Ｄ、）である。
径Ｃ１，Ｄ、）である。
冷却後、統合したダクトを型から除去し、要すれば内マ
ンドレルを除去し、電子線照射下でダクトを回転させポ
リマーを架橋する。照射線量は、ダクトに均一に、約７
メガラドである。
ンドレルを除去し、電子線照射下でダクトを回転させポ
リマーを架橋する。照射線量は、ダクトに均一に、約７
メガラドである。
こうして得られたダクトＩＯは、「半完成」ダクトであ
り、所望なようにくせ付けする。くせ付けは、（１）ダ
クト末端に蓋をし、約５〜１ｏｐｓｉ（低圧）に加圧し
、（２）屈曲が好ましい場所でダクトをＴｇ（テフゼル
において３００℃）より高い温度に加熱し、手によりま
たは形体上で屈曲し、（３）所望形状に保ちながら屈曲
部を冷却し、および（４）要すれば、上記工程を繰り返
すことによって、すでにくせ付けした部分をくせ付けす
ることにより行える。低い内圧は部分的なしわおよびキ
ングを防止するために単に用いられるが、そのような低
圧、即ち５〜１Ｑｐｓｉは、上記ＳＭＣおよび長繊維強
化複合材を形成するのに要する高圧、型およびダイでの
条件に比較して低い圧力である。
り、所望なようにくせ付けする。くせ付けは、（１）ダ
クト末端に蓋をし、約５〜１ｏｐｓｉ（低圧）に加圧し
、（２）屈曲が好ましい場所でダクトをＴｇ（テフゼル
において３００℃）より高い温度に加熱し、手によりま
たは形体上で屈曲し、（３）所望形状に保ちながら屈曲
部を冷却し、および（４）要すれば、上記工程を繰り返
すことによって、すでにくせ付けした部分をくせ付けす
ることにより行える。低い内圧は部分的なしわおよびキ
ングを防止するために単に用いられるが、そのような低
圧、即ち５〜１Ｑｐｓｉは、上記ＳＭＣおよび長繊維強
化複合材を形成するのに要する高圧、型およびダイでの
条件に比較して低い圧力である。
繊維強化が統合複合材のＩＯ〜６５体積％（好ましくは
約４５％よりも少ない。）を占める含浸繊維トウを製造
し使用することは本発明の範囲内である。繊維含量が実
質的に高い場合において、統合および架橋後の製織トウ
は、くせ付け操作時に破れかつ裂ける傾向にあり、この
場合に組成物は本発明に適していない。繊維含量が実質
的に低い場合において、統合および架橋後の製織トウは
、機械的に弱い傾向にあり、物品の断面が同様の機械的
負荷を支えるように実質的に増加されなげればならない
ので本発明において用いるのに適していない。寸法増加
および重量増加は高性能用途、例えば航空機産業におい
て好ましくない。
約４５％よりも少ない。）を占める含浸繊維トウを製造
し使用することは本発明の範囲内である。繊維含量が実
質的に高い場合において、統合および架橋後の製織トウ
は、くせ付け操作時に破れかつ裂ける傾向にあり、この
場合に組成物は本発明に適していない。繊維含量が実質
的に低い場合において、統合および架橋後の製織トウは
、機械的に弱い傾向にあり、物品の断面が同様の機械的
負荷を支えるように実質的に増加されなげればならない
ので本発明において用いるのに適していない。寸法増加
および重量増加は高性能用途、例えば航空機産業におい
て好ましくない。
軸の外以外に強化繊維を配置することば本発！、′の範
囲内である。これは、ダクトがくせ付けされ′ へてい
る方法に影響する。強化繊維、編組または布“を含めて
もよい。種々の強化繊維および種々の布形態（編組、製
織または編成など）を望ましいように組み合わせ、望ま
しい強化複合材を製造することは本発明の範囲内である
。
囲内である。これは、ダクトがくせ付けされ′ へてい
る方法に影響する。強化繊維、編組または布“を含めて
もよい。種々の強化繊維および種々の布形態（編組、製
織または編成など）を望ましいように組み合わせ、望ま
しい強化複合材を製造することは本発明の範囲内である
。
強化繊維は、ケブラー（Ｋｅｙｌａ、ｒ）以外であって
よく、例えば、ガラス、黒鉛、ホウ素、金属、セラミッ
ク、他の有機繊維であってよい。同様に、テフゼル（Ｔ
ｅｆｚｅｌ）以外の他のマトリックス材料、例えば、
ウルテム（Ｕｌｔｅａ）、ポリエチレン、カイナー（Ｋ
ｙｎａｒ）、または他の架橋性ポリマーを用いてよい。
よく、例えば、ガラス、黒鉛、ホウ素、金属、セラミッ
ク、他の有機繊維であってよい。同様に、テフゼル（Ｔ
ｅｆｚｅｌ）以外の他のマトリックス材料、例えば、
ウルテム（Ｕｌｔｅａ）、ポリエチレン、カイナー（Ｋ
ｙｎａｒ）、または他の架橋性ポリマーを用いてよい。
ポリマー、コポリマー、ポリマーブレンドおよびこれら
混合物は、本発明の範囲内であり、熱可塑性ポリマーと
呼び、本発明により架橋してよい。上記のように、繊維
は編組以外、例えば製織、編成、フィラメント巻きまた
はハンドレイアップによって配向してよい。同様に、ダ
クト１０のように、複数層の配向繊維を用い、望ましい
構造的強化を与えてよい。
混合物は、本発明の範囲内であり、熱可塑性ポリマーと
呼び、本発明により架橋してよい。上記のように、繊維
は編組以外、例えば製織、編成、フィラメント巻きまた
はハンドレイアップによって配向してよい。同様に、ダ
クト１０のように、複数層の配向繊維を用い、望ましい
構造的強化を与えてよい。
複合材を統合するには、種々め方法がある。例えば、引
出成型または他のインライン系を用いてよい。高圧また
は低圧のいずれかおよび合致型または自由型のいずれか
を用いて１片ごとに物品を統合することも可能である。
出成型または他のインライン系を用いてよい。高圧また
は低圧のいずれかおよび合致型または自由型のいずれか
を用いて１片ごとに物品を統合することも可能である。
マトリックス材料を架橋するには、種々の方法、例えば
電離線照射または化学反応を用いてよい。
電離線照射または化学反応を用いてよい。
、本発明の好事しい態様において、繊維被覆は溶融含浸
により行なわれ、充分なポリマー被覆を確実に行い、物
品を架橋するのにおよび難燃性、熱安定性などの望まし
い性質を与えるのに有用な典型的な熱可塑性添加剤を加
える。
により行なわれ、充分なポリマー被覆を確実に行い、物
品を架橋するのにおよび難燃性、熱安定性などの望まし
い性質を与えるのに有用な典型的な熱可塑性添加剤を加
える。
最後に、最終製品はチューブ状断面に限定されない。形
状は、シート、正方形または長方形断面、Ｔ字型、チャ
ンネル、棒、Ｌ字型および１字型などをも含む。
状は、シート、正方形または長方形断面、Ｔ字型、チャ
ンネル、棒、Ｌ字型および１字型などをも含む。
第２図は、本発明のくせ付け可能な複合材の製法の工程
フロー図である。上記のように、１つの方法は、繊維強
化材料を供給し、トウなどの繊維強化材料を架橋性熱可
塑性ポリマーで溶融含浸することである。この工程の次
ぎに、製織、編組または他の繊維操作により繊維強化材
料を交錯させ、中間複合材を形成する。次いで、布また
はウェブなどの中間複合材を溶融統合する。これは、最
終複合材または物品の形体の成型を含んでもよい。
フロー図である。上記のように、１つの方法は、繊維強
化材料を供給し、トウなどの繊維強化材料を架橋性熱可
塑性ポリマーで溶融含浸することである。この工程の次
ぎに、製織、編組または他の繊維操作により繊維強化材
料を交錯させ、中間複合材を形成する。次いで、布また
はウェブなどの中間複合材を溶融統合する。これは、最
終複合材または物品の形体の成型を含んでもよい。
次いで、溶融含浸に用いたポリマーを架橋する。
この点において、自由にくせ付け可能な強化複合材断面
が形成される。次いで、物品を最終完成製品に熱くせ付
けする。
が形成される。次いで、物品を最終完成製品に熱くせ付
けする。
あるいは、ウェブまたは布は初めに、製織または編組な
どにより繊維配向を交錯させることによって得られ、次
いで、得られた布またはウェブを溶融含浸し、中間複合
材を形成する。次いで、上記の溶融統合およびその後の
架橋工程を行う。
どにより繊維配向を交錯させることによって得られ、次
いで、得られた布またはウェブを溶融含浸し、中間複合
材を形成する。次いで、上記の溶融統合およびその後の
架橋工程を行う。
本発明は上記態様によって限定されるものでなく、変更
を加えた他の態様も本発明の範囲内である。
を加えた他の態様も本発明の範囲内である。
第１図は、覆われライニングされたダクトに製造されて
いる本発明のくせ付け可能な複合材の一部分の斜視図、 第２図は、本発明のくせ付け可能な複合材の製造方法の
工程フロー図である。 １０・・・ダクト、１２・・・複合材、１４・・・ライ
ナー、１６・・・外カバー、１８．２０・・・編組層。
いる本発明のくせ付け可能な複合材の一部分の斜視図、 第２図は、本発明のくせ付け可能な複合材の製造方法の
工程フロー図である。 １０・・・ダクト、１２・・・複合材、１４・・・ライ
ナー、１６・・・外カバー、１８．２０・・・編組層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、架橋熱可塑性ポリマーで溶融含浸された繊維強化材
料を含んでなるくせ付け可能な複合材。 ２、繊維強化材料は複合材の約６５体積％よりも少ない
特許請求の範囲第１項記載の複合材。 ３、繊維強化材料は複合材の約１０体積％よりも多い特
許請求の範囲第２項記載の複合材。 ４、繊維強化材料は複合材の約４５体積％よりも少ない
特許請求の範囲第１項記載の複合材。 ５、繊維強化材料は本質的にガラス繊維である特許請求
の範囲第１項記載の複合材。 ６、繊維強化材料は本質的にケブラー繊維である特許請
求の範囲第１項記載の複合材。 ７、繊維強化材料は本質的に炭素繊維である特許請求の
範囲第１項記載の複合材。 ８、ポリマーはテフゼルである特許請求の範囲第１項記
載の複合材。 ９、ポリマーはウルテムである特許請求の範囲第１項記
載の複合材。 １０、ポリマーはカイナーである特許請求の範囲第１項
記載の複合材。 １１、ポリマーはポリエチレンである特許請求の範囲第
１項記載の複合材。 １２、ポリマーは電離線照射により架橋している特許請
求の範囲第１項記載の複合材。 １３、トウの形態の繊維強化材料を含んでなるくせ付け
可能な複合材であって、 トウは架橋性熱可塑性ポリマーで溶融含浸され、含浸ト
ウは交錯され中間複合材を形成し、中間複合材は溶融統
合され、次いでポリマーは架橋されている複合材。 １４、繊維強化材料は本質的にケブラー繊維である特許
請求の範囲第１３項記載の複合材。 １５、ポリマーはテフゼルである特許請求の範囲第１３
項記載の複合材。 １６、交錯は編組である特許請求の範囲第１３項記載の
複合材。 １７、編組は、中立角である編組角で行なわれている特
許請求の範囲第１６項記載の複合材。 １８、複合材はダクトの形態であり、ダクトはダクト内
側にライナーをも含む特許請求の範囲第１７項記載の複
合材。 １９、トウの形態の繊維強化材料を含んでなるくせ付け
可能な複合材であって、 トウは交錯され、交錯トウは架橋性熱可塑性ポリマーで
溶融含浸され中間複合材を形成し、中間複合材は溶融統
合され、次いでポリマーは架橋されている複合材。 ２０、繊維強化材料を供給し； 繊維強化材料を架橋性熱可塑性ポリマーで溶融含浸し； 含浸繊維強化材料を溶融統合し；および 統合された含浸繊維強化材料のポリマーを架橋する 工程を含んでなるくせ付け可能な複合材を製造する方法
。 ２１、繊維強化材料はトウの形態であり、トウをポリマ
ーで溶融含浸した後にトウを交錯する工程をも含む特許
請求の範囲第２０項記載の方法。 ２２、交錯工程はトウの編組を含んでなる特許請求の範
囲第２１項記載の方法。 ２３、編組は、中立角である編組角で行う特許請求の範
囲第２２項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US67244584A | 1984-11-15 | 1984-11-15 | |
| US672445 | 1984-11-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61123636A true JPS61123636A (ja) | 1986-06-11 |
Family
ID=24698574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25753385A Pending JPS61123636A (ja) | 1984-11-15 | 1985-11-15 | くせ付け可能な複合材およびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0185460A3 (ja) |
| JP (1) | JPS61123636A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019509914A (ja) * | 2016-05-11 | 2019-04-11 | コンティテヒ・エムゲーヴェー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 給気管を製造する方法 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4888224A (en) * | 1986-04-30 | 1989-12-19 | Dana Corporation | Composite tubular elements and methods of fabrication |
| US5261991A (en) * | 1986-04-30 | 1993-11-16 | Dana Corporation | Composite tubular elements and methods of fabrication |
| GB8630552D0 (en) * | 1986-12-22 | 1987-02-04 | Raychem Ltd | Consolidating tubular composites |
| DE3706642C2 (de) * | 1987-03-02 | 1995-08-24 | Kabelmetal Electro Gmbh | Wärmerückstellbarer Gegenstand |
| DE3831997C2 (de) * | 1988-07-09 | 1996-05-15 | Kabelmetal Electro Gmbh | Formstrang zur Herstellung von wärmerückstellbaren Gegenständen |
| DE3831998A1 (de) * | 1988-07-13 | 1990-01-25 | Kabelmetal Electro Gmbh | Langgestreckter formstrang aus einem vernetztem polymer |
| GB2222793A (en) * | 1988-09-16 | 1990-03-21 | British Aerospace | "Method of forming a fibre reinforced material" |
| FR2689811A1 (fr) * | 1992-04-14 | 1993-10-15 | Lepoetre Pierre | Procédé de fabrication de profilés de type thermoformable, moyens en vue de la mise en Óoeuvre du profilé et produits obtenus selon ce procédé. |
| US5437899A (en) * | 1992-07-14 | 1995-08-01 | Composite Development Corporation | Structural element formed of a fiber reinforced thermoplastic material and method of manufacture |
| GB9309951D0 (en) * | 1993-05-14 | 1993-06-30 | Milliken Europ Nv | Stabilised fabrics and reinforced products containing them |
| WO1995030532A1 (en) * | 1994-05-04 | 1995-11-16 | Composite Development Corporation | Structure and method of manufacture of high strength, high stiffness, curved composite member |
| EP1342554B1 (de) * | 2002-03-08 | 2010-02-03 | Airbus Deutschland GmbH | Verfahren zum Herstellen textiler Vorformlinge aus textilen Halbzeugen |
| EP1342553B1 (de) | 2002-03-08 | 2016-05-18 | Airbus Operations GmbH | Verfahren zum Herstellen eines Fensterrahmens für Flugzeuge aus faserverstärktem Kunststoff und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| US20050087910A1 (en) * | 2003-10-27 | 2005-04-28 | Fawley Norman C. | Method and apparatus for bending composite reinforced pipe |
| GB2538065A (en) * | 2015-04-30 | 2016-11-09 | M-Flow Tech Ltd | Pipe Forming Method |
| DE102016208116A1 (de) * | 2016-05-11 | 2017-11-16 | Contitech Mgw Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Ladeluftrohres |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1436000A (fr) * | 1965-03-10 | 1966-04-22 | Procédé perfectionné pour la fabrication de tuyaux en polyéthylène extrudés, et renforcés en même matière | |
| US3939024A (en) * | 1974-04-10 | 1976-02-17 | The Boeing Company | Structural reinforced thermoplastic laminates and method for using such laminates |
| JPS56164842A (en) * | 1980-05-23 | 1981-12-18 | Toray Industries | Carbon fiber reinforced thermoplastic resin molding |
| DK155983C (da) * | 1981-01-26 | 1989-10-16 | Wirsbo Pex Gmbh | Fremgangsmaade til formgivning af roer af formstof |
| US4624720A (en) * | 1983-01-06 | 1986-11-25 | Raychem Ltd | Dimensionally heat-recoverable article |
| US4626458A (en) * | 1983-01-06 | 1986-12-02 | Raychem Limited | Recoverable article for encapsulation |
-
1985
- 1985-11-14 EP EP85308281A patent/EP0185460A3/en not_active Withdrawn
- 1985-11-15 JP JP25753385A patent/JPS61123636A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019509914A (ja) * | 2016-05-11 | 2019-04-11 | コンティテヒ・エムゲーヴェー・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 給気管を製造する方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0185460A3 (en) | 1988-10-26 |
| EP0185460A2 (en) | 1986-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS61123636A (ja) | くせ付け可能な複合材およびその製造方法 | |
| JP2634184B2 (ja) | 引抜成形による熱可塑性ポリマー製異形断面材の製造方法と、この方法を実施するための装置とこれによって得られる製品 | |
| US4385952A (en) | Process for preparing fiber reinforced plastics | |
| EP0361796B1 (en) | Method of producing a formable composite material | |
| JP6721042B2 (ja) | プリプレグシート、その製造方法、表皮材付き単位層、繊維強化複合材料成形品の製造方法、及び繊維強化複合材料成形品 | |
| JPS63182138A (ja) | チューブ状複合物品の団結方法 | |
| US5681513A (en) | Method for fabricating composite structures using continuous press forming | |
| TWI667118B (zh) | 連續製造包含泡沫核心的經纖維強化之形體的製程以及藉由該製程所製得之經纖維強化之形體及其用途 | |
| US10625486B2 (en) | Methods of producing thermoplastic composites using fabric-based thermoplastic prepregs | |
| US5840347A (en) | Apparatus for making a cylindrical product of fiber reinforcement-thermoplastic resin composite | |
| KR20140085713A (ko) | 연속 탄소섬유 강화 열가소성 프리프레그의 제조 방법 | |
| EP0391970A1 (en) | Multi-directional, light-weight, high-strength interlaced material and method of making the material | |
| GB2158471A (en) | Fiberous armor material | |
| JP5655386B2 (ja) | 繊維強化プラスチック成形体の製造方法 | |
| US6106650A (en) | Manufacturing of fibre reinforced composites | |
| US5759323A (en) | Process for the manufacture of a product made of a fiber-reinforced composite material | |
| WO2020031771A1 (ja) | 強化繊維テープ材料およびその製造方法、強化繊維テープ材料を用いた強化繊維積層体および繊維強化樹脂成形体 | |
| GB2237583A (en) | Fibre reinforced thermoplastic composites | |
| JP4019822B2 (ja) | 繊維強化複合材の製造方法 | |
| US20110297308A1 (en) | Method of making automotive body parts | |
| DE102017207250A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von aus Faserverbundkunststoff gebildeten Bauteilen | |
| EP3444105B1 (en) | Hybrid non-woven composite part | |
| JP7145472B1 (ja) | 繊維強化熱可塑性樹脂複合材を用いた成形品の製造方法 | |
| JP7121431B1 (ja) | 高圧タンク及びその製造方法 | |
| DE2603765A1 (de) | Rohre aus faserverstaerkten kunststoffen |