NL1009108C2 - Werkwijze voor het prepareren van een in hoofdzaak uit koolstofvezels bestaand weefsel. - Google Patents
Werkwijze voor het prepareren van een in hoofdzaak uit koolstofvezels bestaand weefsel. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1009108C2 NL1009108C2 NL1009108A NL1009108A NL1009108C2 NL 1009108 C2 NL1009108 C2 NL 1009108C2 NL 1009108 A NL1009108 A NL 1009108A NL 1009108 A NL1009108 A NL 1009108A NL 1009108 C2 NL1009108 C2 NL 1009108C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- fabric
- layer
- thermoplastic plastic
- laminate
- impregnation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
- C08J5/06—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous 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
- 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
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
- B29C70/465—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating by melting a solid material, e.g. sheets, powders of fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
- B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
- B32B5/28—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer impregnated with or embedded in a plastic substance
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
- D06N3/12—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins
Description
X Sch/EN/lp WERKWIJZE VOOR HET PREPAREN VAN EEN IN HOOFDZAAK PIT KOOLSTOFVEZELS BESTAAND WEEFSEL·
Voordat glasvezels tot een weefsel worden gevormd, wordt een beschermende deklaag op de vezels aangebracht. Deze deklaag wordt na het weven verwijderd door het 5 glasweefsel gedurende een vrij lange tijd aan een hoge temperatuur te onderwerpen. Een typische cyclus omvat een temperatuur van ongeveer 400°C gedurende een tijd van 70 uren. De deklaag, in het algemeen als "sizing" aangeduid, bestaat gewoonlijk uit PVA (polyvinylalcohol) of zetmeel. 10 Gedurende het verhittingsprocédé wordt de beschermende deklaag volledig weggebrand, hetgeen gemakkelijk kan worden gecontroleerd door het gewicht van het weefsel te bepalen voor en na de betreffende verwarmingsbehandeling. Om glasweefsel na de warmtebehandeling te prepareren voor 15 impregnatie wordt een meer geschikte deklaag aan het glasvezelmateriaal toegevoegd voor adhesie aan kunststof systemen. Typische materialen voor deklagen zijn chroom (III)- en siloxaan-complexen.
Lichtgewicht composiet-materialen voor structurele 20 toepassingen worden vervaardigd door het combineren van koolstofvezels met een kunststof-matrix. Voor ruimtevaart-, luchtvaart- en industrietoepassingen wordt de kunststof door een impregnatieproces aan de vezels toegevoegd. Indien het impregnatieproces wordt uitgevoerd 25 op een vezelsysteem waarin alle vezels onderling in hoofdzaak evenwijdig lopen, wordt het betreffende produkt aangeduid als unidirectioneel band.
Koolstofvezels worden gemakkelijk beschadigd door wrijvingskrachten. Voor het impregneerprocédé voor het 30 unidirectionele band echter is er geen bescherming voor koolstofvezels nodig, aangezien er tussen de individuele vezels geen wrijvingskrachten optreden.
Indien echter de vezels tot een weefsel worden samengevoegd, treedt vrij veel tussen de vezels gedurende 1009108 2 het invoegen van de vulvezels loodrecht op de kettingvezels. Als gevolg van deze wrijvingskrachten worden koolstofvezels gedurende het weefproces gemakkelijk beschadigd.
5 Om het weefproces te vergemakkelijken, worden koolstofgarens door de leverancier vooraf voorzien van een standaard-sizing, die bijvoorbeeld bestaat uit 0,5-1 procent onverzadigd epoxy-materiaal. Deze sizing behoeft niet te worden verwijderd, indien het weefsel vervolgens 10 wordt geïmpregneerd met een uitnaraende-xunststorsysteem. De op epoxy gebaseerde sizing is compatibel met de meeste thermische uithardende-kunststofsystemen. Voor impregnatie met een thermoplastische matrix echter beïnvloedt de epoxy-sizing de adhesie tussen vezel en 15 kunststof negatief.
Om deze redenen is met een thermoplast geïmpregneerd materiaal alleen op de markt gekomen in de vorm van unidirectioneel band. Het vervaardigingsprocédé van de genoemde unidirectionele banden gebruikt vezels die niet 20 van een deklaag of sizing zijn voorzien. Om weven mogelijk te maken maar niettemin voldoende adhesie te verzekeren tussen vezels en kunststof dient de epoxy-sizing na het weefprocédé geneutraliseerd te worden.
Er is veel aandacht aan dit probleem besteed en de 25 stand der techniek zoekt nog steeds naar een werkwijze om de epoxy-sizing op koolstofvezels te verwijderen of te neutraliseren na het weefprocédé en om een methode te vinden om de adhesie tussen koolstof en thermoplastisch | materiaal te verbeteren en aldus een basis te bieden voor 30 een betrouwbaar composiet-materiaal voor structurele toepassingen.
Op basis van het bovenstaande verschaft de uitvinding een werkwijze voor het prepareren van een in hoofdzaak uit koolstofvezels bestaand weefsel voor 35 impregnatie met een thermoplastische kunststof, welke werkwijze de volgende stappen omvat: r n * Ï1 1009108 3 (a) het verschaffen van een weefsel, dat in hoofdzaak bestaat uit koolstofvezels met een deklaag van een epoxy-materiaal zonder harder; en (b) het op een verhoogde temperatuur brengen en 5 gedurende gekozen tijd houden van dat weefsel, zodanig dat de koolstofvezels onaangetast blijven en het epoxy-materiaal wordt verouderd of geneutraliseerd en zijn kleverige karakter verliest.
In tegenstelling tot glasvezel wordt na de 10 beschreven thermische behandeling geen additionele sizing aan het vezelmateriaal toegevoegd. Na de thermische behandeling is de epoxy-sizing nog steeds aanwezig, hetgeen kan worden vastgesteld door een gewichtsvergelijking.
15 Hoewel de epoxy-deklaag nog steeds aanwezig is, verandert de aard van de deklaag door dit procédé van kunstmatige thermische veroudering. De laag verliest de reactiviteit en kleverigheid en vormt een neutrale basis voor adhesie aan een thermoplastische kunststof.
20 Na het tot een weefsel vormen van de koolstofvezels, wordt dit weefsel op een verhoogde temperatuur gebracht. Deze temperatuur dient hoog genoeg te zijn om de kleverige epoxy-sizing te neutraliseren en tevens laag genoeg om ervoor te zorgen, dat de mechanische 25 eigenschappen van de koolstofvezels niet negatief worden beïnvloed.
Een typische werkwijze kan hierin bestaan, dat stap (b) wordt uitgevoerd door het weefsel gedurende (240±90) minuten op een temperatuur van (450±70)°C te 30 houden.
Een werkwijze waarin de deklaag ongeveer 0,3-2 gewichtsprocenten van het weefsel uitmaakt geeft een zeer goed compromis tussen het realiseren van gewenste effecten en het gebruik van relatief weinig epoxy-35 materiaal.
Tevens richt de uitvinding zich op een geprepareerd weefsel, verkregen door toepassing door een of andere hiervoor beschreven werkwijze. Dit weefsel bestaat in 1009108 4 hoofdzaak uit koolstofvezels roet een deklaag van verouderd of geneutraliseerd epoxy-materiaal.
Verder betreft de uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van een laminaat omvattende een aantal 5 lagen, bestaande uit afwisselend een geprepareerd weefsel volgens de in de vorige alinea gegeven specificatie en een laag thermoplastische kunststof, welk laminaat wordt gevormd door het bij verhoogde temperatuur impregneren 9 van elke laag geprepareerd weefsel met het materiaal van 10 de laag thermoplastische kunststof, welk impregneren plaatsvindt bij verhoogde temperatuur en eventueel onder ' verhoogde druk, waarbij de laag thermoplastische kunststof kan bestaan uit een vooraf vervaardigde folie, een poeder- of korrelvormige laag, of door coëxtrusie 15 wordt gevormd.
Een specifieke werkwijze bestaat hierin dat de thermoplastische kunststof semi-kristallijn is.
:: In een bepaalde uitvoering wordt de werkwijze zodanig uitgevoerd dat de thermoplastische kunststof PPS 20 (polyvinyleensulfide) is.
Een voorkeursuitvoering van de werkwijze voor het vervaardigen van een laminaat vertoont de bijzonderheid dat de thermoplastische kunststof PPS (polyvinyleensulfide) is.
25 Een sterk verlaagde viscositeit vergemakkelijkt het impregnatie-procédé.
· :i ) De laatst beschreven werkwijze kan met voordeel de bijzonderheid vertonen dat de genoemde temperatuur (325±35)” C bedraagt.
30 Het kristallijne karakter van de PPS kan worden ingesteld door een werkwijze, volgens welke het gevormde laminaat ter afkoeling over een koelwals wordt geleid.
Met de temperatuur van deze koelwals kan bepaald worden, of de thermoplastische kunststof, in het bijzonder PPS, 35 amorf of kristallijn is of een mengvorm daartussen vertoont. Bij temperaturen onder de 160°C is de kunststof overwegend amorf, boven de 160°C is de kunststof overwegen kristallijn.
Fl 43 1 0 091 08 5
Tenslotte richt de uitvinding zich op een laminaat, verkregen door toepassing van de werkwijze volgens één der conclusies 6-11, en omvattende een aantal lagen, bestaande uit afwisselend een geprepareerd weefsel 5 volgens conclusie 5 en een laag thermoplastische kunststof, welke laatstgenoemde laag in het genoemde geprepareerde weefsel is geïmpregneerd.
1 Ü09108
Claims (11)
1. Werkwijze voor het prepareren van een in ! hoofdzaak uit koolstofvezels bestaand weefsel voor impregnatie met een thermoplastische kunststof, welke werkwijze de volgende stappen omvat: 5 (a) het verschaffen van een weefsel, dat in T hoofdzaak bestaat uit koolstofvezels met een deklaag van een epoxy-materiaal zonder harder? en (b) het op een verhoogde temperatuur brengen en gedurende gekozen tijd houden van dat weefsel, zodanig 10 dat de koolstofvezels onaangetast blijven en het epoxy-materiaal wordt verouderd of geneutraliseerd en zijn kleverige karakter verliest.
- 2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin stap (b) wordt uitgevoerd door het weefsel gedurende (240±90) 15 minuten op een temperatuur van (450170)*C te houden.
3. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin de deklaag ongeveer 0,3-2 gewichtsprocenten van het weefsel uitmaakt.
4. Geprepareerd weefsel, verkregen door toepassing 20 van de werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, welk weefsel in hoofdzaak bestaat uit koolstofvezels met een deklaag van verouderd of geneutraliseerd epoxy-materiaal .
5. Werkwijze voor het vervaardigen van een laminaat, 2. omvattende een aantal lagen, bestaande uit afwisselend een geprepareerd weefsel volgens conclusie 4 en een laag thermoplastische kunststof, welk laminaat wordt gevormd door het bij verhoogde temperatuur impregneren van elke laag geprepareerd weefsel met het materiaal van de laag 30 thermoplastische kunststof, welk impregneren plaatsvindt bij verhoogde temperatuur en eventueel onder verhoogde druk, waarbij de laag thermoplastische kunststof kan bestaan uit een vooraf vervaardigde folie, een poeder- of korrelvormige laag, of door coëxtrusie wordt gevormd. 1009108
6. Werkwijze volgens conclusie 6, waarin de thermoplastische kunststof semi-kristallijn is.
7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarin de thermoplastische kunststof PPS (polyfenyleensulfide) is.
8. Werkwijze volgens conclusies 6 en 8, waarin het laminaat wordt gevormd bij een temperatuur, waarbij het PPS-materiaal een sterk verlaagde viscositeit bezit, bijvoorbeeld een viscositeit die vergelijkbaar is met de viscositeit van water, bijvoorbeeld met een waarde in het 10 gebied van 75-210 Pa.s.
9. Werkwijze volgens conclusie 9, waarin de genoemde temperatuur (310 + 30)°C bedraagt.
10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarin het gevormde laminaat ter afkoeling over een koelwals wordt 15 geleid.
11. Laminaat, verkregen door toepassing van de werkwijze volgens één der conclusies 6-11, en omvattende een aantal lagen, bestaande uit afwisselend een geprepareerd weefsel volgens conclusie 5 en een laag 20 thermoplastische kunststof, welke laatstgenoemde laag in het genoemde geprepareerde weefsel is geïmpregneerd. 1009108 SAMENWERKINGSVERDRAG (PCT) RAPPORT BETREFFENDE NIEUWHE1DSONDERZOEK VAN INTERNATIONAAL TYPE IOêNTIFIKATIE VAN DE NATIONALE AANVRAGE Kenmerk van de aanvrager of van de gemachtigde X Sch/SvW/lp Nederlandse aanvrage nr indienngsdaajm 1009108 8 mei 1998 Ingeroepen voorrangsoamm Aanvrager (Naam) TEN CATE ADVANCED COMPOSITES B.V. ' Daojm van net verzoek voor een onderzoek van internationaal type Door de Insanoe voor Internationaal Oncerzoek (ISA) aan net verzoek voor een onderzoek van internationaal type toegekend nr. SN 31572 NL I. CLASSIFICATIE VAN HET ONDERWERP (bij ©ecassmg van verschillende classificaties. aJle dassificaoesymbolen opgaven) Volgens de Internationale classificatie (IPC) Int. Cl.6: C 08 J 5/06, B 32 B 5/28 II. ONDERZOCHTE GEBIEDEN VAN DE TECHNIEK _Onderzochte minimum documentatie_ Classificatiesysteem Classrficatiesyrroolen_*_ Int. Cl.6 C 08 J, B 32 B, D 06 M, D 06 C j λ Onoerzocn:e ancere cocumentase dan ae minimum documentatie voor zover dergelijke documenten in de crüerzzcMe gebieden rqn opgenomen i ί j Hl.! i GEEN ONDERZOEK MOGEUJK VOOR BEPAALDE CONCLUSIES (oomerxmger. cd aanvullingsslad) i _ ~ I ”~ j IV._1 GE3REK AAN EENHEID VAN UITVINDING (cpmerxmgen co aanvullingsblad) j/j 1 ' _ / Y -crm PC7,:SA.20i:ai := :S5^
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1009108A NL1009108C2 (nl) | 1998-01-08 | 1998-05-08 | Werkwijze voor het prepareren van een in hoofdzaak uit koolstofvezels bestaand weefsel. |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1007987A NL1007987C2 (nl) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | Werkwijze voor het prepareren van een in hoofdzaak uit koolstofvezels bestaand weefsel. |
NL1007987 | 1998-01-08 | ||
NL1009108A NL1009108C2 (nl) | 1998-01-08 | 1998-05-08 | Werkwijze voor het prepareren van een in hoofdzaak uit koolstofvezels bestaand weefsel. |
NL1009108 | 1998-05-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1009108C2 true NL1009108C2 (nl) | 1999-07-12 |
Family
ID=26642727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1009108A NL1009108C2 (nl) | 1998-01-08 | 1998-05-08 | Werkwijze voor het prepareren van een in hoofdzaak uit koolstofvezels bestaand weefsel. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL1009108C2 (nl) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3024609A1 (de) * | 1980-06-28 | 1982-01-28 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verbundwerkstoff |
EP0045574A1 (en) * | 1980-07-14 | 1982-02-10 | Celanese Corporation | Sized carbon fibers and thermoplastic polyester based composite structures employing the same |
JPS6221872A (ja) * | 1985-07-18 | 1987-01-30 | 東邦レーヨン株式会社 | ポリイミド系樹脂強化用炭素繊維 |
US5212010A (en) * | 1991-05-28 | 1993-05-18 | Ketema, Inc. | Stabilizing fabric with weave reinforcement for resin matrices |
-
1998
- 1998-05-08 NL NL1009108A patent/NL1009108C2/nl active Search and Examination
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3024609A1 (de) * | 1980-06-28 | 1982-01-28 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verbundwerkstoff |
EP0045574A1 (en) * | 1980-07-14 | 1982-02-10 | Celanese Corporation | Sized carbon fibers and thermoplastic polyester based composite structures employing the same |
JPS6221872A (ja) * | 1985-07-18 | 1987-01-30 | 東邦レーヨン株式会社 | ポリイミド系樹脂強化用炭素繊維 |
US5212010A (en) * | 1991-05-28 | 1993-05-18 | Ketema, Inc. | Stabilizing fabric with weave reinforcement for resin matrices |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DATABASE WPI Section Ch Week 8710, Derwent World Patents Index; Class A21, AN 87-068721, XP002069437 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0179451B1 (en) | Method for adhering a coating material to a random-fiber composite sheet | |
EP0937761A1 (de) | Foggingfreies Klebeband | |
HUT59969A (en) | Textile and endless strengthening fibre made form thermoplastic fibres | |
NL1007987C2 (nl) | Werkwijze voor het prepareren van een in hoofdzaak uit koolstofvezels bestaand weefsel. | |
CA1305651C (en) | Composite film | |
DE69634015T2 (de) | Folie mit verbessertem Haftvermögen und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
JPH03501957A (ja) | 複合材料用の織物補強材とその製造方法 | |
EP0074835A2 (en) | Inorganic films with poly(vinyl alcohol) | |
CN111823683A (zh) | 一种高阻隔复合膜及其制备方法和应用 | |
NL1009108C2 (nl) | Werkwijze voor het prepareren van een in hoofdzaak uit koolstofvezels bestaand weefsel. | |
DE69628563T2 (de) | Fluorinierten film, hieraus gebildetes laminat und verfahren zur herstellung des laminats | |
AU2003302612A1 (en) | Reinforced polymer composition | |
WO2002020181A1 (en) | In-line ultraviolet curable coating process and products produced thereby | |
US7252726B2 (en) | Method for preparing a fabric substantially consisting of carbon fibers | |
JP2019523164A (ja) | 複合シート材料およびその製造方法 | |
NL1036705C2 (nl) | Werkwijze ter vervaardiging van een met hars geïmpregneerd decorpapier alsmede een decorpaneel. | |
US3740246A (en) | Process for improving polyamide films | |
DE69626575T2 (de) | Verfahren zum Anstreichen von Kunststoffgegenstände und Gegenstände nach diesem Verfahren hergestellt | |
EP0058406B1 (en) | Process for the preparation of laminate polymer articles and polymer article surface-protecting acrylic film for use in carrying out said process | |
US3011910A (en) | Method of anchoring a nitrocellulose base surface coating to a cellulose base sheet | |
JP3104026B2 (ja) | カーボンフアイバのフエノールトリアジン樹脂仕上げ体 | |
Gao et al. | Effects of chemical composition and thermal stability of finishes on the compatibility between glass fiber and high melting temperature thermoplastics | |
CA2217658A1 (en) | A method for making expanded paper honeycomb core material moisture- or waterproof, and the thus obtained honeycomb core material | |
JPH06143507A (ja) | 耐熱水性に優れたガスバリアー性多層フィルムの製造方法 | |
CN117500662A (zh) | 功能性膜及其制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD2B | A search report has been drawn up |