(57)【要約】  本発明に従った心材は、連続的なガラス繊維(２ａ)の破砕された銀から成る厚肉であり且つ十分に通気される内部層(２)を含み、この内部層(２)は、ホットメルト表面を備える繊維セグメントから成る２つの外部層(３，４)で覆われる。集合体は、ホットメルト表面を有する浸透繊維セグメント(３ｂ、４ｂ)によって固定され、前記セグメントは、その長さの一部に沿って内部層(２)内に浸透し、連続的なガラス繊維(２ａ)に接着する。
2013502333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維に基づくラップから成る成形強化材であって、
厚肉であり且つ通気される繊維に基づく内部層と、
該内部層の各側に位置付けられる外部層とを含み、
該外部層は、ホットメルト表面を備える繊維の部分を含み、
前記ホットメルト表面を備える繊維の部分の少なくとも一部は、それらの長さの一部に亘って前記内部層に浸透し、互いに並びに内部層の前記繊維に部分的に接着し、
前記内部層は、幾つかの方向において無作為な向きに走る連続的なガラスストランドの種類の繊維を含むことを特徴とする、
成形強化材。
【請求項２】
前記連続的なガラスストランドは、約２０ｃｍの長さを超えるストランドの部分であることを特徴とする、請求項１に記載の成形強化材。
【請求項３】
前記内部層において、前記連続的なガラスストランドは、前記ラップの表面に沿って連続的なメッシュを形成することを特徴とする、請求項２に記載の成形強化材。
【請求項４】
前記連続的なガラスストランドは、長い連続的なガラスストランドの少なくとも１つの膨張ロービングの形態であることを特徴とする、請求項１に記載の成形強化材。
【請求項５】
連続的なガラスストランドの前記ロービングは、約２４００〜４８００テックスの数を有することを特徴とする、請求項４に記載の成形強化材。
【請求項６】
前記連続的なガラスストランドは、約１４μｍ〜約１７μｍの間に及ぶ個々の直径のフィラメントの集合体で構成されることを特徴とする、請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の成形強化材。
【請求項７】
前記連続的なガラスストランドは、約４０〜８０テックスの個々の数を有することを特徴とする、請求項１乃至６のうちのいずれか１項に記載の成形強化材。
【請求項８】
前記内部層と前記外部層の少なくとも１つとの間に、細断ガラスストランドに基づく中間層を更に含むことを特徴とする、請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載の成形強化材。
【請求項９】
４００〜１８００ｇ／ｍ２の間の秤量を有することを特徴とする、請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載の成形強化材。
【請求項１０】
リール内に詰め込まれる連続的な細片の形態にあることを特徴とする、請求項１乃至９のうちのいずれか１項に記載の成形強化材。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のうちのいずれか１項に記載の成形強化材を製造する方法であって、
ａ）ホットメルト表面を備える化学繊維の第一ウェブを提供するステップと、
ｂ）連続的なガラスストランドの内部層を形成するよう、連続的なガラスストランドを、幾つかの厚みにおいて全て無作為な向きで、前記ホットメルト表面を備える化学繊維の第一ウェブの上に置くステップと、
ｃ）ホットメルト表面を備える化学繊維の第二ウェブを、連続的なガラスストランドの前記内部層の上に置くステップと、
ｄ）前記第一ウェブ及び前記第二ウェブの各々におけるホットメルト表面を備える繊維の部分を前記内部層に浸透させるよう、両面の光穿刺操作を遂行するステップと、
ｅ）前記ホットメルト表面を備える繊維を軟化し且つそれらを粘着性にする十分に高い温度まで集合体の全体を加熱するステップと、
ｆ）前記集合体を冷間圧延するステップとを含む、
方法。
【請求項１２】
前記ステップｂ）の間、前記連続的なガラスストランドは、長い連続的なガラスストランドの１つ又はそれよりも多くの膨張ロービングの形態において置かれることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ステップｂ）の間、前記連続的なガラスストランドは、その長さが約２０ｃｍよりも大きいガラスストランドの部分の形態において置かれることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材成形品(composite item)のための、即ち、強化繊維で強化された(ポリエステル又は他の)樹脂に基づく成形品のための、強化製品(reinforcing product)として使用される、密着性があり(coherent)且つ可撓(flexible)な織物枠組(textile armature)に関する。
【背景技術】
【０００２】
連結された１つ又はそれよりも多くの繊維層から成る数多くの密着性のある織物枠組強化構造は既知である。織物枠組は、リール内に詰め込まれる可撓なラップ(lap)の形態を概ね取り、よって、複合材成形品を生成するために織物枠組が使用される現場に織物枠組を輸送し、且つ、そこで織物枠組を取り扱い得る。
【０００３】
複合材成形品を生成するための手順は、概ね以下の通りである。適切な表面積の織物枠組の片(piece)を切り取って型内に配置し、次に、樹脂を型内に導入し、織物枠組を取り囲む。重合後、樹脂及びインサートは機械的に強い構造を形成する。
【０００４】
樹脂がインサートを構成する繊維間に完全に浸透して如何なる樹脂のない領域をも残さないこと、及び、樹脂が繊維に完全に接着することを条件としてのみ、機械的な強度特性が得られる。顕著には、成形品が平面的でないときに成形品の形状に適合させることによって、繊維が十分な容積を占め、且つ、生成されるべき複合材成形品の容積を均一に占めることも必要である。
【０００５】
繊維が効果的な強化インサートを形成し得るよう、繊維自体が十分な機械的強度を有することが最終的に必要である。
【０００６】
様々な強化織物枠組構造が既に提案されている。
【０００７】
よって、文献ＥＰ０３９５５４８は、２つの層の織物枠組の使用を記載しており、これらの２つの層は、例えば、繊維ガラスから成り、恒久的なクリンプ(crimp)を備える合成繊維、例えば、肌理出し処理(texturizing
treatment)を経た４０〜７０ｍｍの長さのポリエステル繊維に基づくラップから成る中心層の各側に１つずつ位置付けられる。織物枠組の層は、縫合(stitching)／編成(knitting)によって中心層に連結されている。
【０００８】
文献ＥＰ０６９４６４３は、前記材料に厚みをもたらす中心層の各側に１つずつ位置付けられる２つの織物強化層の使用を記載しており、これらの２つの層は、縫合／編成によって互いに連結され、合成繊維の結合又はステッチドオン(stitched-on)ウェブが外面の１つに対して設けられている。
【０００９】
縫合／編成技法は比較的遅く、このように生成される織物枠組は非均一な変形性を有し、それらの表面で外観欠陥を提示する。
【００１０】
生成速度を増大し且つ編成作業に起因する欠陥を減少するために、ＷＯ２００８／１３９４２３Ａ１は、恒久的なクリンプをもたらす処置を経た合成繊維の９０ｍｍ部分に基づく厚肉で通気された内部層と、内部層の各側に１つずつ位置付けられ且つホットメルト表面を備える繊維の部分を含む外部層とを含む、繊維基織物枠組の生成を最近提案しており、ホットメルト表面を備える繊維の部分の少なくとも一部は、それらの長さの一部に亘って内部層に浸透し、互いに並びに内部層の合成繊維に部分的に接着する。
【００１１】
この構造の利益は、織物枠組が複雑な型の形状に適合し得るよう、この構造が織物枠組に多大の可撓性及び良好な変形性をもたらすことであり、クリンプした合成繊維は、後続の成形作業中の樹脂の正しい浸透のために、内部層が十分な容積を維持することを保証する。
【００１２】
５０ｍｍの細断ガラス繊維を外部層内に導入することが可能である。しかしながら、特定用途のためには、複合材成形品の機械特性、顕著には、その降伏強度(yield strength)及び曲げ強度(bending strength)において、更なる改良を得ることが望ましい。
【００１３】
文献ＷＯ９８／４２４９５Ａ１に記載された他の既知の技法によれば、成形強化製品は、重合結合材によって結合された連続的なガラスストランドから生成される。
【００１４】
射出成形を使用して複合材製品を生成するために、そのような連続的なガラスストランドを含む強化製品を使用し得る。
【００１５】
概ね５μｍ〜２４μｍの直径の個々のガラスフィラメント(単繊維)(filament)の集合体がストランド(撚糸)(strand)として知られている。一般的に、ストランドは、４０本のフィラメントのオーダで構成される。ストランドの集合体がロービング(粗糸)(roving)として知られている。一般的に、ロービングは、約５０本のストランドを含む。
【００１６】
射出成形を可能にするために、十分に通気された強化製品、特に、所与の重量のストランドのための十分な嵩高性(loft)を有し或いは維持する強化製品を使用するのが望ましい。
【００１７】
文献ＷＯ９８／４２４９５Ａ１は、リールから取られた連続的ストランドの層又は「ロービング」から成る強化製品を教示している。ロービングは、リールの軸について多かれ少なかれ積み重ねられた基本ストランドから成る巻回ロービング組立体である。その文献において、ロービングからのストランドは空気噴流によって膨張され、或いは、重合可能な液体結合材が吹き付けられると同時に、ニップロールが支持体の上にラップの形態で無作為に配置される。
【００１８】
この技法に伴う不利点は、強化製品に密着性をもたらす結合材の存在が依然として必要であり、それが射出成形ステップの前に処理されることである。この結果、ガラス繊維の量は比較的低いままであり、結合材は樹脂が射出成形中に浸透する能力を減じる傾向を有する。
【００１９】
その上、この既知の技法は有限な寸法のシートを生成するために設計されており、例えば、選択的な形状に容易に切断し得る素子の連続的な生成に適していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明によって取り組まれる課題は、繊維に基づく成形強化材(molding reinforcement)で生成される複合材成形品の機械強度を感知し得る程に向上すると同時に、成形前に成形強化材によって表示される密着性、可撓性、及び、変形性を維持し、且つ、成形時に成形強化材が満足な容積を維持し且つ樹脂の浸透(penetration)及び押印(impression)に関する良好な特性を維持することを保証することである。
【００２１】
加えて、本発明は、必要であれば、成形強化材から成形によって生成される複合材成形品の表面の均一性を向上することを提案する。
【００２２】
好ましくは、本発明は、リールのように詰め込み可能であり、且つ、縁部を損傷したり摺り減らしたりする危険性を伴わずに切断又は細断可能である、連続的な細片(strip)のような強化製品の生成を可能にすることも探求する。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
これらの目的及び他の目的を達成するために、本発明は、繊維に基づくラップから成る成形強化材であって、
−  厚肉であり且つ通気される繊維に基づく内部層と、
−  内部層の各側に位置付けられる外部層とを含み、
−  外部層はホットメルト表面を備える繊維の部分を含み、
−  ホットメルト表面を備える繊維の部分の少なくとも一部は、それらの長さの一部に亘って内部層に浸透し(penetrating)、互いに並びに内部層の繊維に部分的に接着し(adhering)、
−  内部層は幾つかの方向において無作為な向きに走る連続的なガラスストランドの種類の繊維を含む成形強化材を提案する。
【００２４】
幾つかの厚みにおいて無作為な向きに置かれるガラスストランドの連続性は、それらの弾性を内部層に十分に厚肉で且つ通気される性質を付与する良好な効果に使用し、それは樹脂が成形時に浸透することを促進する。よって、内部層の連続的なガラスストランドは、そのような強化材を成形することによって生成される複合材成形品の機械特性を有意に改良することを可能にする。外部層の繊維の部分の一部は内部層の繊維に浸透し且つ接着し、成形強化材が製造された後、それが使用される前に、内部層の連続的なガラスストランドを、一時的に十分に堅固に一体に保持する。
【００２５】
同時に、浸透し且つ接着する繊維を備える外部層は、連続的なガラスストランドが、ガラス以外の極少量の材料のみで、即ち、成形強化材中のガラスの相対的な比率を最大限化しながら、一体に保持されることを可能にする。
【００２６】
外部層は、例えば、約２５〜３０ｇ／ｍ２のような、繊維のウェブの形態において、特に薄肉であり得る。
【００２７】
内部層中のガラスストランドの弾性効果から利益を得るためには、ガラスストランドの殆どがそれらの長さの幾つかの部分に亘って隣接する厚みの他のストランドを圧迫するよう、これらのストランドがループ及びインターレースを形成することが重要であり、これらの接触地点の間の中間部分は自由で弾性的に可撓なままであり、内部層に弾性的に圧縮される能力をもたらす。長いストランド、例えば、１メートルを超える長さのストランドを用いて、この効果を自然に得ることができる。しかしながら、より短い長さに裁断されたストランド、例えば、約２０〜４０ｃｍの長さのストランドを用いても、この効果が驚くべきことに依然として得られることが分かった。
【００２８】
従って、本記載及び請求項において、ガラスストランドは、それらが約２０ｃｍの長さを超えるとき、「連続的」であると考えられる。
【００２９】
第一実施態様において、連続的なガラスストランドは、約２０ｃｍよりも大きい長さのストランドの一部である。
【００３０】
２０〜４０ｃｍのストランドの利点は、それらを合成繊維のウェブの上に置くステップにおける使用のより大きな容易性である。即ち、連続的に移動する支持体の上にリール内に巻回される長い連続的なガラスストランドを置くことは、ストランドの捩れを避けるために、リールをその軸に対して直角に回転し、各リールの端部で動作を停止することを必然的に伴う。対照的に、移動する支持体の上にガラスストランドの一部を置くことは容易であり、中断なく完全に遂行可能である。
【００３１】
無作為な向きに置かれるガラスストランドの部分は、それらが幾つかの厚さのストランドを形成し、よって、ラップ又は成形強化材の表面に亘って連続的なメッシュ(網目)(mesh)を構成するよう、十分な量であることが必要である。
【００３２】
そのような連続的なメッシュは、成形強化材を成形することによって引き続き生成される複合材成形品において、良好な機械強度を得ることもより容易化する。同じ条件の下で、本発明に従った２０ｃｍのガラスストランドを備える成形強化材によって与えられる機械強度は、５ｃｍの長さのガラスストランドを備える成形強化材によって与えられる機械強度よりも２０％高いと評価された。
【００３３】
他の実施態様によれば、連続的なガラスストランドは、長い連続的なガラスストランドの少なくとも１つの膨張ロービングの形態にあり、ロービングはリール又は「ロービング」から来る。
【００３４】
膨張ロービングにおけるこの構成は、内部層に満足のゆく厚み及び通気性をもたらす弾性効果を促進し、樹脂が浸透することを可能にする
【００３５】
連続的なガラスストランドのロービングは、約２４００〜４８００テックスの間の数を有利に有し得る。
【００３６】
連続的なガラスストランドを約１４μｍ〜約１７μｍの間に及ぶ個別の直径のフィラメントの集合体で有利に形成し得る。
【００３７】
代替として、或いは、追加的に、連続的なガラスストランドは、約４０〜８０テックスの個別の数を有し得る。
【００３８】
本発明に従った成形強化材を外側被覆(オーバーモールド)することによって生成される複合材成形品の表面の均一性を改良するために、内部層と外部層の少なくとも１つとの間に、細断ガラス繊維に基づく中間層を提供することも有利に可能である。
【００３９】
有利な実施態様によれば、本発明に従った成形強化材は、４００〜１８００ｇ／ｍ２の間の秤量を有し得る。その場合、これは成形強化材の厚みと成形強化材が成形前に変形する能力との間の良好な妥協である。
【００４０】
他の特徴によれば、本発明は、そのような成形強化材を製造する方法であって、
ａ）ホットメルト表面を備える化学繊維の第一ウェブを提供するステップと、
ｂ）連続的なガラスストランドの内部層を形成するよう、幾つかの厚みにおいて全て無作為な向きで、ホットメルト表面を備える化学繊維の第一ウェブの上に連続的なガラスストランドを置くステップと、
ｃ）ホットメルト表面を備える化学繊維の第二ウェブを連続的なガラスストランドの内部層の上に置くステップと、
ｄ）第一ウェブ及び第二ウェブの各々におけるホットメルト表面を備える繊維の部分を内部層に浸透させるよう、両面光穿刺操作を遂行するステップと、
ｅ）ホットメルト表面を備える繊維を軟化し且つそれらを粘着性にするほど十分高い温度まで集合体の全体を加熱するステップと、
ｆ）集合体を冷間圧延するステップとを含む方法を提供する。
【００４１】
第一の可能性によれば、ステップｂ）の間、連続的なガラスストランドは、長い連続的なガラスストランドの１つ又はそれよりも多くの膨張ロービングの形態において置かれる。
【００４２】
好ましくは、ステップｂ）の間、連続的なガラスストランドは、約２０ｃｍの長さを超えるガラスストランドの部分の形態において置かれる。
【００４３】
本発明の他の目的、機能、及び、利点は、添付の図面と共に付与される具体的な実施態様の後続の記載から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第一実施態様に従った成形強化材を概略的に示す縦断面図である。
【図２】膨張プロセスにおける連続的なガラスストランドのロービングを概略的に示す斜視図である。
【図３】連続的なガラスストランドを示す斜視図である。
【図４】製造中の図１中の成形強化材を概略的に示す縦断面図である。
【図５】本発明の第二実施態様に従った成形強化材を概略的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１に例示される第一実施態様において、本発明に従った成形強化材１は、３つの繊維層、即ち、１つの内部層２と、内部層２の各側に配置された２つの外部層３及び４とを含む。
【００４６】
内部層２は、無作為な向きに走り且つ幾つかの厚みを有する連続的なガラスストランド２ａを含む。それは、内部層２内で、連続的なガラスストランド２ａが、内部層２の全体的な平面内で全ての可能な向きを連続的に取り、ループを形成することを意味する。連続的なガラスストランド２ａは、内部層２内の隣接する連続的なガラスストランドの上に、例えば、その長さに沿う幾つかの部分にも位置する。例えば、図１中のループ２ｃ，２ｄ，２ｅのような、ループの存在の故に、接触地点は幾つかの方向に走る。接触地点間の連続的なガラスストランドの中間部分は弾性的に可撓なままであり、内部層２に通気構造(aerated structure)及び弾性的に圧縮される能力をもたらす。
【００４７】
外部層３及び４は、ホットメルト表面(hot melt surface)を備える繊維の部分３ａ及び４ａをそれぞれ含む。
【００４８】
ホットメルト表面を備える繊維の部分３ａ及び４ａを、十分に低い融点を有し且つ内部層２の連続的なガラスストランド２ａに対する良好な接着特性を有する如何なる材料からも作製し得る。
【００４９】
代替として、ホットメルト表面を備える繊維の部分３ａ及び４ａは、ポリアミド、ポリエステル、又は、ポリプロピレンから成る中央心材(central core)と、コポリエステル、ポリエチレン、又は、中央心材の融点よりも低い融点を有する任意の他の材料から成る外部シースとを含む二成分化学繊維であり得る。ポリエステルから成る中央心材及びコポリエステルから成る外部シース、又は、ポリプロピレンから成る中央心材及びポリエチレンから成る外部シースを用いて良好な結果を達成し得る。他の対の材料、即ち、ポリプロピレン及びコポリプロピレン、ポリプロピレン及びエチルビニールアセテートを、同軸二成分繊維の形態において使用し得る。
【００５０】
二成分繊維の中央心材は外部シースよりも高い融点を有するので、成形強化材１の製造中にホットメルト表面で繊維の部分３ａ及び４ａが偶発的に完全に溶解する危険性は回避される。
【００５１】
成形インサート１を製造するために加熱するステップの間の過剰な又は非制御の加熱を通じてホットメルト繊維の部分３ａ及び４ａが完全に溶解させられるようになり、それによって、強化層２の上面及び下面を覆うそれらの繊維の構成材料の広がりを通じて樹脂に透過しない均一な層又は複数層を形成する危険性も、効果的に制限される。二成分繊維の心材は損なわれず(或いは極僅かしか損なわれず)、よって、外部層３及び４は維持される。
【００５２】
更に、外部シースと中央心材とを備えるホットメルト表面の二成分繊維の使用は、成形強化材１のポリオレフィン成分を減少し得ることを意味する。樹脂はポリオレフィンと余り親和性がないので、それは有利である。
【００５３】
外部層３及び４内のホットメルト表面を備える繊維の部分３ａ及び４ａのうちの少なくとも一部、例えば、図１中の浸透部分３ｂ及び４ｂは、それらの長さの一部に亘って内部層２に浸透し、互いに部分的に接着し且つ内部層２の連続的なガラスストランド２ａと部分的に接着する。
【００５４】
繊維の浸透部分３ｂ及び４ｂは、成形強化材１の表面に亘って均一に分配され、組立体の全体に密着性をもたらすと同時に、成形強化材１の変形性及び可撓性を維持する。浸透部分の表面密度は、例えば、成形強化材１の表面積のｃｍ２当たり５〜１０部であり得る。
【００５５】
実際には、第一実施態様によれば、連続的なガラスストランド２ａを、長い連続的なガラスストランドの少なくとも１つの膨張ロービングとして、内部層２内に有利に分配し得る。例示として、図２は、そのようなロービング５又は互いに概ね平行なストランドの束を描写している。初期的に、連続的なガラスストランド２ａは、ロービング内で互いに接触している。ロービング５が膨張させられると、ストランドは互いに発散するが、同時に、実質的に平行なままであるか、或いは、余り広がらない方向にある。
【００５６】
代替として、少なくとも約２０ｃｍの長さのガラスストランドの部分のインターレース(interlacing)から内部層２を形成するのが好ましくあり得る。それらのインターレース及び無作為な向きの故に、連続的なガラスストランドは、成形強化材１の表面上に連続的なメッシュ(網目)(mesh)を形成する。
【００５７】
個々の直径が約１４μｍ〜１７μｍの間にあるフィラメント２０ａの集合体で形成される連続的なガラスストランド２ａ(図３)を有利に選択し得る。連続的なガラスストランドの個別の数は、例えば、約５０本のガラスフィラメントを集めることによって、４０〜８０テックスの間に及び得る。
【００５８】
連続的なガラスストランド２ａは、本発明に従った取扱い及び使用の間に破損しないよう、実際には、十分なフィラメントで構成される。個々のフィラメント自体は、通常それらが製造型を離れる大きさでは、そのような方法で取り扱われ且つ使用されるには脆弱過ぎることが指摘される。
【００５９】
本発明に従った成形強化材１を、長いリールのように詰め込まれる連続的な細片の形態で生成し得る。
【００６０】
例えば、外部層３を構成することが意図されるホットメルト表面を備える繊維の第一ウェブが生成され、連続的なガラスストランド２ａの部分又は連続的なガラスストランド２ａの１つ又はそれよりも多くの膨張ロービングがこの第一ウェブ３の上に連続的に置かれ、幾つかの厚みを備える内部層２を生成するために、それらに無作為な向きを付与する。
【００６１】
繊維を置くことが連続コンベヤ上を移動する第一ウェブ自体の上で行われる点を除き、連続的なガラスストランド２ａのロービングを連続的に置く作業を文献ＷＯ９８／４２４９５Ａ１中に記載されるように行い得る。
【００６２】
連続的なガラスストランド２ａの連続的に位置する部分の操作を、それらが細断ステーションの出口から無作為に落下することを可能にすることによって、ストランドの部分のために使用される慣習的に知られた方法で遂行し得る。
【００６３】
第二外部層４を構成することが意図されるホットメルト表面を備える繊維の第二ウェブが、そのように生成される連続的なガラスストランド２ａのこの内部層２の上に重ね合わせられる。
【００６４】
このように得られる集合体の全体は、両面光穿刺操作(double-sided light needling operation)に晒され、ウェブの各々におけるホットメルト表面を備える繊維３ａ及び４ａの部分の少なくとも一部(３ｂ，４ｂ)を内部層に浸透させ、集合体の全体は、ホットメルト表面を備える繊維３ｂ，４ｂのホットメルト部分を軟化し且つそれらが内部層２の連続的なガラスストランド２ａに接着するのを保証するほど十分高い温度まで加熱される。
【００６５】
図４は、光穿刺操作を概略的に例示し、事前穿刺針(pre-needling needle)８を示しており、事前穿刺針８は、繊維の浸透部分３ｂ及び４ｂを推進して、それらを内部層２内に浸透させる。
【００６６】
遂行される光穿刺操作は、例えば、ｃｍ２当たり約５〜１０個の穿孔の穿孔密度を達成する。それは従来的に少なくとも１０倍高い密度を達成する穿刺方法に対して比較されなければならない。光穿刺操作は本発明に従った成形強化材の製造中に高いスループットを可能にする。
【００６７】
遂行される光穿刺操作は、粗い成形強化材が隣の作業ステーションに移転される間に、粗い成形強化材が十分な密着性を維持することを保証するのには十分であるが、成形強化材１に恒久的な密着性を付与するには不十分であり、強化製品としての使用のために、この成形強化材を穿刺機械類の外に依然として移送し得ない。
【００６８】
光穿刺操作の後に実施される加熱操作は、外部層３及び４内の繊維の浸透部分３ｂ，４ｂのホットメルト表面層を軟化し、それらを粘着性にする。光穿刺操作の針８によって打ち込まれた繊維の浸透部分３ｂ，４ｂは、内部層２の連続的なガラスストランド２ａに接着する。よって、冷却後、成形強化材１の様々な層２，３，４は、穿刺され且つ結合された繊維の浸透部分３ｂ，４ｂによって連結される。その場合、成形強化材１は密着性を有し、移送可能である。加熱はホットメルト表面を備える繊維３ａ，４ａの部分を軟化し、それらを粘着性にするが、それらを溶解しない。
【００６９】
本発明に従った成形強化材の第二実施態様を概略的に例示する図５を今や考察する。
【００７０】
この第二実施態様は、内部層２とそれぞれの外部層３及び４との間に２つの中間層９及び１０が追加的に存在する点で、図１の実施態様と異なる。各中間層９又は１０は、強化材の平均平面と概ね平行な無作為な向きで分配される細断ガラス繊維に基づく。
【００７１】
これらの中間層９及び１０は、機械的強化をもたらす効果及び内部層２の表面を滑らかにする効果の両方を有する。よって、これはより滑らかな表面の成形強化材をもたらし、成形強化材を成形することによって生成される複合材成形品が良好な表面仕上げを有することを可能にする。
【００７２】
やはり、繊維の浸透部分３ｂ，４ｂがあり、それらは層２，３，４，９，１０を結合する
【００７３】
実施例１
【００７４】
Ｉ）ホットメルト表面を備える化学繊維の第一ウェブを従来的なカード(card)の上に創成する。化学繊維の部分は、ポリエステル中央心材と、ポリエステル製のホットメルト外部シースとを備える、二成分繊維で構成される。コポリエステルから成るホットメルト外部シースは、約１１０℃の融点を有する。
【００７５】
二成分化学繊維は、約２デニール〜約４デニールの間の個々の数を有する。
【００７６】
ＩＩ）第一ウェブと類似するホットメルト表面を備える化学繊維の第二ウェブを従来的なカードの上に創成する。
【００７７】
ＩＩＩ）連続的なガラスストランドの１つ又はそれよりも多くの膨張ロービングを、ホットメルト表面を備える繊維の第一ウェブの上に置き、それらに幾つかの厚みにおいて無作為な方向を付与する。連続的なガラスストランドは、約１５μｍの個々の直径を有する４０本のフィラメントの集合体で形成され、ストランドは、約５０テックスの個々の数を有する。
【００７８】
ＩＶ）第二ウェブを内部層２の反対側に置く。
【００７９】
Ｖ）コンベヤベルトを使用して、このように生成される粗い成形強化材を穿刺機械内に導入する。針穿刺の密度は１０／ｃｍ２である。針が穿刺する深さは１２ｍｍである。ベルトの走行速度は２０ｍ／分である。
【００８０】
ＶＩ）光穿刺操作の後、粗い成形強化材を、１２ｍの長さの加熱部を含む通気炉(through-air oven)内に２０ｍ／分の走行速度で導入する。通気炉の温度は約１２０℃である。
【００８１】
ＶＩＩ）通気路を離れた後、成形強化材１を冷間圧延して約４〜５ｍｍの最終厚みにする。
【００８２】
成形強化材１の秤量は、１２００ｇ／ｍ２である。
【００８３】
秤量は、約４００〜１８００ｇ／ｍ２の間であり得る。
【００８４】
実施例２
【００８５】
上記実施例１における同じステップを使用して成形強化材１を生成する。唯一の相違は、ステップＩＩＩにおいて、同じ秤量を得るために、実施例１におけると同じ量において、ホットメルト表面を備える繊維の第一ウェブの上に置かれるのが、２０ｃｍの長さを有し且つ５０テックスの数を備えるガラスストランドの部分であり、各部分が約１５μｍの個々の直径を有する４０本のフィラメントで形成される点である。
【００８６】
このステップの完了後、ガラスストランドの層の厚みは（穿刺前に）約１０〜１５ｃｍであることが分かった。この厚みは、同じ直径であるが５ｃｍの長さのガラスストランドの部分のインターレースを用いて得られる、３又は４ｃｍの厚みと比較されるべきである。これはそれらの長さが約２０ｃｍを超えるときにガラスストランドによって与えられる弾性及び通気効果を実証する。
【００８７】
本発明は、明示的に記載した実施態様に限定されず、以下の請求項の範囲内に包含される、それらの様々な変形及び一般化を含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年2月27日(2012.2.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維に基づくラップから成る成形強化材であって、
厚肉であり且つ通気される繊維に基づく内部層と、
該内部層の各側に位置付けられる外部層とを含み、
該外部層は、ホットメルト表面を備える繊維の部分を含み、
前記ホットメルト表面を備える繊維の部分の少なくとも一部は、それらの長さの一部に亘って前記内部層に浸透し、互いに並びに内部層の前記繊維に部分的に接着し、
前記内部層は、幾つかの方向において無作為な向きに走る連続的なガラスストランドの種類の繊維を含むことを特徴とする、
成形強化材。
【請求項２】
前記連続的なガラスストランドは、約２０ｃｍの長さを超えるストランドの部分であることを特徴とする、請求項１に記載の成形強化材。
【請求項３】
前記内部層において、前記連続的なガラスストランドは、前記ラップの表面に沿って連続的なメッシュを形成することを特徴とする、請求項２に記載の成形強化材。
【請求項４】
前記連続的なガラスストランドは、長い連続的なガラスストランドの少なくとも１つの膨張ロービングの形態であることを特徴とする、請求項１に記載の成形強化材。
【請求項５】
連続的なガラスストランドの前記ロービングは、約２４００〜４８００テックスの数を有することを特徴とする、請求項４に記載の成形強化材。
【請求項６】
前記連続的なガラスストランドは、約１４μｍ〜約１７μｍの間に及ぶ個々の直径のフィラメントの集合体で構成されることを特徴とする、請求項１に記載の成形強化材。
【請求項７】
前記連続的なガラスストランドは、約４０〜８０テックスの個々の数を有することを特徴とする、請求項１に記載の成形強化材。
【請求項８】
前記内部層と前記外部層の少なくとも１つとの間に、細断ガラスストランドに基づく中間層を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の成形強化材。
【請求項９】
４００〜１８００ｇ／ｍ２の間の秤量を有することを特徴とする、請求項１に記載の成形強化材。
【請求項１０】
リール内に詰め込まれる連続的な細片の形態にあることを特徴とする、請求項１に記載の成形強化材。
【請求項１１】
請求項１に記載の成形強化材を製造する方法であって、
ａ）ホットメルト表面を備える化学繊維の第一ウェブを提供するステップと、
ｂ）連続的なガラスストランドの内部層を形成するよう、連続的なガラスストランドを、幾つかの厚みにおいて全て無作為な向きで、前記ホットメルト表面を備える化学繊維の第一ウェブの上に置くステップと、
ｃ）ホットメルト表面を備える化学繊維の第二ウェブを、連続的なガラスストランドの前記内部層の上に置くステップと、
ｄ）前記第一ウェブ及び前記第二ウェブの各々におけるホットメルト表面を備える繊維の部分を前記内部層に浸透させるよう、両面の光穿刺操作を遂行するステップと、
ｅ）前記ホットメルト表面を備える繊維を軟化し且つそれらを粘着性にする十分に高い温度まで集合体の全体を加熱するステップと、
ｆ）前記集合体を冷間圧延するステップとを含む、
方法。
【請求項１２】
前記ステップｂ）の間、前記連続的なガラスストランドは、長い連続的なガラスストランドの１つ又はそれよりも多くの膨張ロービングの形態において置かれることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ステップｂ）の間、前記連続的なガラスストランドは、その長さが約２０ｃｍよりも大きいガラスストランドの部分の形態において置かれることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【国際調査報告】
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