(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維複合材料Ｗであって、
（Ａ）熱可塑性ポリマー組成物Ａの形態のポリマーマトリックスであり、
（Ａ１）モノマーＡ−ＩおよびモノマーＡ−ＩＩを含む少なくとも１種のコポリマーＣを含むポリマーマトリックスと、
（Ｂ）前記モノマーＡ−Ｉとは共有結合を形成するが、前記モノマーＡ−ＩＩとは形成しない官能基Ｂ−Ｉを表面に表す繊維Ｂと
を含み、
前記繊維複合材料Ｗの光透過率は、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗより１０％以上高く、
前記モノマーＡ−Ｉは、無水マレイン酸（ＭＡ）、Ｎ−フェニルマレイミド（ＰＭ）、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチルおよび（メタ）アクリル酸グリシジル（ＧＭ）からなる群から選択され、
前記モノマーＡ−ＩＩは、（メタ）アクリレートモノマーではなく、
前記繊維Ｂの表面における前記官能基Ｂ−Ｉは、シラン基、ヒドロキシル基、エステル基およびアミノ基から選択され、
前記繊維Ｂは、前記ポリマーマトリックス中に、織布、マット、ウェブ、ノンクリンプファブリック、編地からなる群から選択される１種または２種以上の平坦な積層体として埋め込まれており、
前記熱可塑性ポリマー組成物Ａは、ポリ（メタ）アクリレートを含有していない、
前記繊維複合材料。
【請求項２】
前記繊維複合材料Ｗは、
２０〜９９．５重量％の熱可塑性ポリマー組成物Ａと、
０．５〜８０重量％の繊維Ｂと、
０〜７９．５重量％のポリマーＤと
からなり、
ポリマーＤは、モノマーＡ−Ｉを含まない（コ）ポリマーである、
請求項１に記載の繊維複合材料Ｗ。
【請求項３】
前記コポリマーＣは、０．１重量％以上のモノマーＡ−Ｉを含む構成を有する、請求項１または２に記載の繊維複合材料Ｗ。
【請求項４】
前記熱可塑性ポリマー組成物Ａは、９０重量％以上の前記コポリマーＣを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の繊維複合材料Ｗ。
【請求項５】
前記コポリマーＣは、モノマーＡ−ＩＩとしてスチレン（Ｓ）を含むスチレンコポリマーＣである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の繊維複合材料Ｗ。
【請求項６】
前記繊維Ｂは、前記繊維複合材料Ｗに層状に埋め込まれている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の繊維複合材料Ｗ。
【請求項７】
（Ａ）前記ポリマーマトリックスＡは、前記ポリマーマトリックスＡ中に７５重量％以上のスチレンコポリマーＣを含み、
スチレンコポリマーＣは、モノマーＡ−Ｉとして無水マレイン酸（ＭＡ）、モノマーＡ−ＩＩとしてスチレン（Ｓ）を含み、
（Ｂ）前記繊維Ｂは、表面の官能基Ｂ−Ｉとしてシラノール基の形態でヒドロキシル基を表すガラス繊維であり、
ＭＡ部分は、前記繊維Ｂの表面のシラノール基で少なくとも部分エステル化されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の繊維複合材料Ｗ。
【請求項８】
（ａ）前記繊維複合材料Ｗの光透過率は、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの光透過率より１５％以上高く、かつ／または、
（ｂ）前記繊維複合材料Ｗの曲げ強さは、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの曲げ強さより２０％以上高い、請求項１〜７のいずれか１項に記載の繊維複合材料Ｗ。
【請求項９】
前記繊維複合材料Ｗの製造において、アミノシランおよびエポキシ化合物からなる群からの接着促進剤は使用されない、請求項１〜８のいずれか１項に記載の繊維複合材料Ｗ。
【請求項１０】
（Ａ２）１種またはそれ以上の染料Ｆ、および（Ａ３）１種またはそれ以上の助剤Ｈからなる群から選択される成分をさらに含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の繊維複合材料Ｗ。
【請求項１１】
前記繊維複合材料Ｗの曲げ強さは、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの曲げ強さより２０％以上高い、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の繊維複合材料Ｗ。
【請求項１２】
向上した半透明度を有する繊維複合材料Ｗを製造する方法であって、
（ｉ）（Ａ）熱可塑性ポリマー組成物Ａの形態のポリマーマトリックスであり、
（Ａ１）モノマーＡ−ＩおよびモノマーＡ−ＩＩを含む少なくとも１種のコポリマーＣを含むポリマーマトリックスと、
（Ｂ）前記モノマーＡ−Ｉとは共有結合を形成することができるが、前記モノマーＡ−ＩＩとは形成することができない官能基Ｂ−Ｉを表面に表す繊維Ｂと
を用意する工程と、
（ｉｉ）前記熱可塑性ポリマー組成物Ａを溶融させ、それを工程（ｉ）の前記繊維Ｂと接触させる工程と、
（ｉｉｉ）前記コポリマーＣの前記モノマーＡ−Ｉの少なくとも一部と工程（ｉｉ）の前記繊維Ｂの前記官能基Ｂ−Ｉの少なくとも一部を反応させて、共有結合を形成する工程とを含み、
前記モノマーＡ−Ｉは、無水マレイン酸（ＭＡ）、Ｎ−フェニルマレイミド（ＰＭ）、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチルおよび（メタ）アクリル酸グリシジル（ＧＭ）からなる群から選択され、
前記モノマーＡ−ＩＩは、（メタ）アクリレートモノマーではなく、
前記繊維Ｂの表面における前記官能基Ｂ−Ｉは、シラン基、ヒドロキシル基、エステル基およびアミノ基から選択され、
前記繊維Ｂは、前記ポリマーマトリックス中に、織布、マット、ウェブ、ノンクリンプファブリック、編地からなる群から選択される１種または２種以上の平坦な積層体として埋め込まれ、
前記繊維複合材料Ｗは、ポリ（メタ）アクリレートを含有しておらず、
得られた前記繊維複合材料Ｗの光透過率は、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の複合材料Ｗの光透過率より１５％以上高い前記方法。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の繊維複合材料Ｗが製造される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記繊維Ｂは、前記繊維複合材料Ｗに層状に埋め込まれている、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
（Ａ）前記ポリマーマトリックスＡは、前記ポリマーマトリックスＡ中に７５重量％以上のスチレンコポリマーＣを含み、
スチレンコポリマーＣは、モノマーＡ−Ｉとして無水マレイン酸（ＭＡ）、モノマーＡ−ＩＩとしてスチレン（Ｓ）を含み、
（Ｂ）前記繊維Ｂは、表面の官能基Ｂ−Ｉとしてシラノール基の形態でヒドロキシル基を表すガラス繊維であり、
ＭＡ部分は、前記繊維Ｂの表面のシラノール基で少なくとも部分エステル化されている、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
（ａ）前記繊維複合材料Ｗの光透過率は、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの光透過率より２０％以上高く、かつ／または、
（ｂ）前記繊維複合材料Ｗの曲げ強さは、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの曲げ強さより２０％以上高い、
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
アミノシランおよびエポキシ化合物からなる群からの接着促進剤は使用されない、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記工程（ｉｉ）および（ｉｉｉ）は同時に実行される、請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記工程（ｉｉ）および／または（ｉｉｉ）は、２００℃以上の温度で実行される、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
２００℃以上の温度における滞留時間が１０分以下となるように、前記工程（ｉｉ）および／または（ｉｉｉ）は実行される、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記工程（ｉｉ）および／または（ｉｉｉ）は、成形圧５〜５０バールおよび成形時間１０〜６０秒で実行される、請求項１２〜２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
三次元造形して、造形部品Ｔを形成する工程（ｉｖ）をさらに含む、請求項１２〜２１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】
連続法として実行される、請求項１２〜２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記繊維Ｂは前記繊維複合材料Ｗに織布として層状に埋め込まれ、前記繊維複合材料Ｗの製造においてアミノシランおよびエポキシ化合物からなる群からの接着促進剤は使用されない、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の繊維複合材料Ｗ。
【請求項２５】
前記熱可塑性ポリマー組成物Ａは、
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜５重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）と、
モノマーＡ−ＩＩとして７０〜８０重量％のスチレン（Ｓ）と、
モノマーＡ−ＩＩＩとして１５〜２９．９重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）と
を含む、請求項２４に記載の繊維複合材料Ｗ。
【請求項２６】
繊維Ｂは、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、金属繊維、玄武岩繊維、およびこれらの２種またはそれ以上の繊維の混合物である、
請求項２４または２５記載の繊維複合材料Ｗ。
【請求項２７】
前記繊維Ｂは前記繊維複合材料Ｗに織布として層状に埋め込まれ、前記繊維複合材料Ｗの製造においてアミノシランおよびエポキシ化合物からなる群からの接着促進剤は使用されない、請求項１２〜１６いずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記熱可塑性ポリマー組成物Ａは、
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜５重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）と、
モノマーＡ−ＩＩとして７０〜８０重量％のスチレン（Ｓ）と、
モノマーＡ−ＩＩＩとして１５〜２９．９重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）と
を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
繊維Ｂは、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、金属繊維、玄武岩繊維、およびこれらの２種またはそれ以上の繊維の混合物である、
請求項２７または２８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、向上した半透明度および／または改善した機械的強度を有する、モノマーＡ−Ｉを含むコポリマーＣを含む繊維複合材料Ｗであって、Ａ−Ｉは、前記繊維複合材料Ｗに埋め込まれた繊維Ｂの表面の官能基Ｂ−Ｉと共有結合を形成し、該繊維複合材料Ｗは、前記コポリマーＣ（またはＣ’）がＡ−Ｉを（構成単位として）含まない対応する繊維複合材料Ｗに比べて高い半透明度および／または改善した機械的強度を示す前記繊維複合材料Ｗに関する。さらに、本発明は、向上した半透明度および／または改善した機械的強度を有する繊維複合材料Ｗを製造する方法を包含する。
【背景技術】
【０００２】
繊維複合材料（繊維複合エンジニアリング材料、繊維強化複合（エンジニアリング）材料または「オルガノパネル（ｏｒｇａｎｏｐａｎｅｌ）」）は、ポリマーマトリックスに埋め込まれた多数の強化用繊維からなる。繊維複合材料の使用領域は広範囲である。例えば、車両組立および航空機産業は、繊維複合材料が使用される一領域である。その領域では、繊維複合材料は、マトリックスが破断またはその他の方法で断片化するのを防止し、それによって、浮遊性の構成部品の構成要素が引き起こす事故リスクを低減することを意図したものである。多くの繊維複合材料は、破壊する前に比較的高い力を吸収することができる。同時に、繊維複合材料は、高レベルの強度および剛性と、同時に低密度およびさらに有利な特性、例えば経時変化および腐食に対する高レベルの抵抗性とが相まって、通常の無強化材料より優れている。
【０００３】
この繊維複合材料の強度および剛性は、タイプおよび負荷方向に適合している。この場合、繊維複合材料の強度および剛性を担うのは第１に繊維である。さらに、特定の繊維複合材料の機械的特性を決定するのは繊維の配列でもある。対照的に、マトリックスは主に、加えられた力を個々の繊維上に分配して、繊維の空間的配列を所望の配向に維持することを第一の目的とする。繊維だけでなくマトリックス材料も変形が可能であるので、繊維とマトリックス材料の可能な組合せが多数考慮される。
【０００４】
繊維複合材料の強度および剛性の最高の予想に応えるために、連続フィラメント繊維複合材料が使用される。
【０００５】
この場合、特に織布またはノンクリンプファブリックとして得られる高繊維体積含有率まで持ち込まれている繊維の長さを制限するのは、最終構成部品のみである。これによって、構成部品または半完成品の内部においては、繊維系とマトリックスとの比界面積が大きくなる。射出成形法におけるチョップトファイバーの含浸と対照区別して、連続フィラメント繊維、織布またはノンクリンプファブリックのポリマーマトリックスによる良好な含浸の方が、技術的に難しいことが多い。
【０００６】
繊維とマトリックスとの結合は、繊維複合材料の製造においても重要な役割を果たす。同様に、マトリックスへの繊維の埋め込み（繊維−マトリックス付着）の強度は、繊維複合材料の特性に感知できるほどの影響を及ぼすことができる。
【０００７】
繊維−マトリックス付着を最適化し、繊維表面と周囲のポリマーマトリックスとの「低い化学的類似性」を補うために、強化用繊維は一般的に前処理されている。このために、いわゆるサイズ剤には、接着促進剤が添加されていることが一般的である。そのようなサイズ剤は、繊維のさらなる加工性（織り、撚り、スティッチングなど）を改善するために、製造時に繊維に塗布されることが一般的である。場合によっては、ガラス繊維がサイズ剤なしでも加工される。
【０００８】
さらに、サイズ剤はさらなる加工の後半の段階には望ましくないので、まず追加の加工工程において例えば毛焼きなどによって除去されなければならない場合が多い。次いで、さらなる接着促進剤を通常追加の加工工程において塗布して、繊維複合材料を製造する。サイズ剤および／または接着促進剤は繊維の表面に、繊維とそれらの周囲の状況との相互作用を共同決定する際に重要な役割を果たすことができる層を形成する。様々な多数の接着促進剤が現在利用可能である。概念上の当業者は、マトリックスおよび繊維の両方と相溶性がある好適な接着促進剤を使用分野、使用されるマトリックスおよび使用される繊維に応じて選択する。
【０００９】
繊維複合材料の有利な特性にかかわらず、脆性破壊を受けることがある。それに応じて、先行技術において、全破壊が最も起こりそうもない広範囲の負荷を有する繊維複合材料を提供する試みがある。しかし、多くの用途は、繊維複合材料を使用して、平滑面（低レベルの表面うねり）、装飾性（ｄｅｃｏｒａｔａｂｉｌｉｔｙ）および高透明度を有する要素を得るという可能性など良好な視覚的特性をさらに求める。これらの視覚的特性はこれまで、多くの繊維複合材料において軽視されてきた。
【００１０】
すなわち、多くの繊維複合材料は比較的不透明であり、さらに繊維部分とマトリックス部分の不均一性のため何らかの望ましくない表面うねり（テクスチャ）を示す。
【００１１】
特許文献１には、比較的良好な機械的特性を有する成形用組成物が記載されている。しかし、異なる特性を有する強化用繊維２群がその中で使用され、強化用繊維群にはそれぞれ、異なる接着促進剤組成物が用意されており、異なる繊維−マトリックス付着が生じる。さらに、強化用繊維は、複雑な網目の形態のマトリックスに持ち込まれなければならない。そのような手順は、望ましくなく複雑で手間のかかる製造方法を前提とする。さらに、特許文献１には、平滑面や高透明度など良好な視覚的特性を有する繊維複合材料の製造が教示されていない。また、特許文献１には、エンジニアリング複合材料の構造による曲げ強さも教示されていない。
【００１２】
特許文献２には、無水マレイン酸含有スチレンコポリマーの使用により機械的特性が改善されたガラス繊維強化ポリマー組成物が記載されている。しかし、繊維複合材料を指し示すものは何も記載されていない。一方、チョップトファイバーの使用が教示されている。平滑面や高透明度など良好な視覚的特性を有する繊維複合材料が得られる方法である。
【００１３】
特許文献３には、チョップトガラスと混合され、比較的高い強度を示すスチレン−無水マレイン酸コポリマーの混合物が記載されている。しかし、そのような材料の溶媒に対する耐応力亀裂性は最小であり、強度はガラス繊維複合体と比べて低い。平滑面や高透明度など良好な視覚的特性を有する繊維複合材料が得られる方法については何の教示もない。
【００１４】
特許文献４には、ポリマー組成物、ガラス繊維、無水マレイン酸含有ポリマーおよびエポキシ樹脂から形成される混合物が記載されている。この場合のガラス繊維との相溶性は、エポキシ基の割合が高いことによって比較的良好であるが、（熱硬化）エポキシ樹脂を含むそのような混合物の流動性はごく限られ、造形品、特に平滑面や高透明度など良好な視覚的特性を有するものの製造がかなり困難になる。
【００１５】
特許文献５は、無水マレイン酸およびＮ−フェニルマレイミドを含有するコポリマー、ガラス繊維およびアミノシラン系カップリング剤から形成される混合物を教示する。しかし、そのようなカップリング剤を使用する必要があるということは、追加の加工工程を意味し、製造原価を増加させるので、望ましいものではない。平滑面や高透明度など良好な視覚的特性を有する繊維複合材料が得られる方法については何の教示も記載されていない。
【００１６】
特許文献６には、例えば高流動性ポリカーボネート成分からのハイブリッド設計を有するオルガノパネル構成部品が記載されている。このポリカーボネート（ＰＣ）は、超分枝状ポリエステル、エチレン−（メタ）アクリレートコポリマーまたは低分子量ポリアルキレングリコールエステルなどの好適な添加剤を介して流動性を示すものになる。
【００１７】
特許文献７および特許文献８には、アミノシランサイズ剤で処理されたオルガノパネルが記載されている。特に半透明なオルガノパネルの提供は教示されていない。
【００１８】
先行技術においては、（ガラス）繊維を頻繁にサイズ剤で処理して、特に繊維を互いから保護する。すなわち、繊維が、相互摩擦による摩耗または機械的相互作用によるクロスフラグメンテーション（ｃｒｏｓｓｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）（破断）によってダメージを受けるのを防止する。
【００１９】
サイズ剤のさらなる機能は、繊維の切断を容易にして、特に一貫したステープル長を達成するのに役立つことである。サイズ剤はさらに、繊維のいかなる凝集も防止する働きをする。チョップトファイバーの水中における分散性を改善することができる。したがって、湿式堆積法によって均一なファブリックを得ることが可能である。
【００２０】
サイズ剤は、ガラス繊維とガラス繊維が強化用繊維として働くポリマーマトリックスとの間で改善されたコヒーレンスを確立するのにも役立つ。この原則は、特にガラス繊維強化プラスチック（ＧＲＰ）に対して適用される。
【００２１】
今まで、ガラス繊維サイズ剤は一般的に多数の構成要素、例えば皮膜形成剤、潤滑剤、湿潤剤および接着促進剤を含む。皮膜形成剤はガラスフィラメントを相互摩擦から保護し、さらに合成樹脂へのいずれかの親和性を増幅することができ、したがってエンジニアリング複合材料の強度およびコヒーレンスを促進する。
【００２２】
サイズ剤全体に対して０．５〜１２重量％のデンプン誘導体、酢酸ビニルおよびアクリル酸エステルのポリマーおよびコポリマー、エポキシ樹脂乳濁液、ポリウレタン樹脂ならびにポリアミドが好適である。
【００２３】
潤滑剤はガラス繊維およびそれらの製品にしなやかさを付与し、ガラス繊維の相互摩擦を製造時においても低減する。しかし、ガラスと合成樹脂との付着は、潤滑剤の使用によりしばしば損なわれる。サイズ剤全体に対して０．０１〜１重量％の脂肪、油およびポリアルキレンアミンが好適である。
【００２４】
湿潤剤は表面張力を低減し、サイズ剤によるフィラメントの濡れを改善する。例えば、サイズ剤全体に対して０．１〜１．５重量％のポリ脂肪酸アミドが水性サイズ剤には適している。
【００２５】
ポリマーマトリックスとガラス繊維との好適な親和性は存在しないことが多い。接着促進剤は、ポリマーの繊維表面への接着を促進するによってこの架橋機能を果たすことができる。大部分の有機官能性シランが好適であり、例えばアミノプロピルトリエトキシシラン、メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランなどである。
【００２６】
水性サイズ剤に添加されているシランは通常加水分解して、シラノールになる。次いで、これらのシラノールを反応性の（ガラス）繊維表面と反応させて、このようにして接着促進層（厚さ約３ｎｍ）を形成することができる。
【００２７】
したがって、低分子量官能性物質をガラス表面のシラノール基と反応させることができ、これらの低分子量物質を引き続いてさらに（例えば、エポキシ樹脂において）反応させ、ガラス繊維のポリマーマトリックスへの化学的結合形態を生じる。しかし、そのような製造方法は、ポリマーの完全な硬化（例えば、上記のエポキシ樹脂）にはおよそ３０分〜１時間超の時間がかかるという点で多くの時間を要する。
【００２８】
したがって、既に重合している溶融物をガラス繊維または他の強化用繊維と接触させる改良された方法を有することが望ましいと思われる。
【００２９】
ポリマーとの反応による官能化も同様に公知である。したがって、低分子量ポリカーボネートタイプを使用することによって、ガラス繊維の織布またはノンクリンプファブリックに効率的に含浸させること、またガラス繊維表面の官能基とポリカーボネートの反応によって、ポリマーに対する相溶性を高める「グラフト」を実施することが可能である。しかし、この手順には、ポリカーボネート（ＰＣ）が非常に高い粘度を有し、この含浸工程には低分子量、すなわち低粘度のＰＣの使用が必要であり、目的適合性が極めて不十分であり、例えば極性溶媒などの応力亀裂剤に対する抵抗性が低いという不利な点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】ＷＯ２００８／０５８９７１
【特許文献２】ＷＯ２００８／１１９６７８
【特許文献３】ＣＮ１０２９２４８５７
【特許文献４】ＣＮ１０１５５５３４１
【特許文献５】ＫＲ１００３７６０４９
【特許文献６】ＵＳ２０１１／００２０５７２
【特許文献７】ＤＥ−Ａ２１６０７７８
【特許文献８】ＥＰ−Ａ２２５１３７７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
先行技術に鑑みて、本発明が取り組む１つの技術的課題は、多数の溶媒に実質的に不活性であり、容易に耐応力亀裂性および（曲げ）強さを示し、理想的には、平滑面や高透明度など良好な視覚的特性も示す、容易に加工することができるエンジニアリング複合材料を提供することである。繊維複合材料では、いずれの接着促進剤も避けることが理想的である。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
驚くべきことに、繊維Ｂの表面の官能基Ｂ−Ｉに共有結合しているモノマーＡ−Ｉを含むコポリマーＣの使用によって、所望の特性を有する繊維複合材料Ｗに至ることが見出された。得られる繊維複合材料Ｗは強度を示し、耐応力亀裂性および耐溶剤性を示す。
【００３３】
さらに、その材料から高透明度を有する平滑面および構成部品を製造することが可能である。接着促進剤を場合により省くことができる。
【００３４】
第１の態様において、本発明は、繊維複合材料Ｗであって、
（Ａ）熱可塑性ポリマー組成物Ａの形態のポリマーマトリックスであり、
（Ａ１）モノマーＡ−ＩおよびモノマーＡ−ＩＩならびに場合によりさらなるモノマー
を含む少なくとも１種のコポリマーＣと、
（Ａ２）場合により１種またはそれ以上の染料Ｆと、
（Ａ３）場合により１種またはそれ以上の助剤Ｈと
を含む（またはそれらからなる）ポリマーマトリックスと、
（Ｂ）前記モノマーＡ−Ｉとは共有結合を形成するが、前記モノマーＡ−ＩＩとは形成しない官能基Ｂ−Ｉを表面に表す繊維Ｂと
を含み（またはそれらからなり）、
前記繊維複合材料Ｗの光透過率は、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの光透過率より１０％以上高い前記繊維複合材料Ｗを提供する。
【００３５】
場合により、前記繊維複合材料Ｗの曲げ強さは、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの曲げ強さより２０％以上高いことがある。
【００３６】
本明細書において、繊維複合材料の曲げ強さは、一般的に標準方法ＩＳＯ  １４１２５（ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １４１２５：２０１１−０５）に従って決定され、記載された値も実際にそれを指している。あるいは、曲げ強さを、例えばＡＳＴＭ  Ｄ７９０  Ｖｅｒｓｉｏｎ  １５ｅ２またはＩＳＯ  １７８（ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １７８：２０１３−０９）などの他の標準方法に従って定量化することもできる。
【００３７】
場合により、個々の成分の熱膨張および分布に依存する繊維複合材料Ｗの表面うねりは、さらにまたはあるいは低いことがある。したがって、繊維成分Ｂの熱膨張は好ましくは０〜５×１０−６／Ｋの範囲である。したがって、加工温度から使用温度に冷却すると、著しい程度の体積減少（熱収縮＋結晶化／相転移）を受ける、繊維強化材を含まないマトリックスの熱膨張より、低いことが好ましい。したがって、表面うねりの形成において（主要な）役割を果たすのは、複合材料自体の熱膨張ではなく、断面におけるＡおよびＢの分布が同時に変化する場合でさえ、熱可塑性ポリマー組成物Ａを含むポリマーマトリックス成分に対する繊維成分Ｂの膨張（冷却時に収縮）（例えば、１０×１０−６／Ｋ未満、好ましくは０〜５×１０−６／Ｋ）の差である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
好ましい一実施形態において、ポリマーマトリックスとして使用される熱可塑性ポリマー組成物Ａのメルトボリュームレート（ＭＶＲ）は、（好ましくは出願日において最新のバージョンのＩＳＯ１１３３に合わせて測定して）２２０℃／１０ｋｇにて１０〜７０ｃｍ３／１０分の範囲、好ましくは１２〜７０ｃｍ３／１０分の範囲、特に１５〜５５ｃｍ３／１０分の範囲である。
【００３９】
特に好ましい実施形態において、ポリマーマトリックスとして使用される熱可塑性ポリマー組成物Ａのメルトボリュームレート（ＭＶＲ）は、（好ましくは出願日において最新のバージョンのＩＳＯ１１３３に合わせて測定して）２２０℃／１０ｋｇにて１０〜３５ｃｍ３／１０分の範囲、好ましくは１２〜３０ｃｍ３／１０分の範囲、特に１５〜２５ｃｍ３／１０分の範囲である。
【００４０】
あるいは、ポリマーマトリックスとして使用される熱可塑性ポリマー組成物Ａのメルトボリュームレート（ＭＶＲ）は、（好ましくは出願日において最新のバージョンのＩＳＯ１１３３に合わせて測定して）２２０℃／１０ｋｇにて３５〜７０ｃｍ３／１０分の範囲、好ましくは４０〜６０ｃｍ３／１０分の範囲、特に４５〜５５ｃｍ３／１０分の範囲である。
【００４１】
あるいはまたはさらに、毛管粘度計を使用して決定される、ポリマーマトリックスとして使用される熱可塑性ポリマー組成物Ａの粘度数（Ｊ＝（η／η０−１）×１／ｃ）は、ジメチルホルムアミドに溶解させたペレット材料を室温（２０℃）で測定すると、５０〜１００ｍｌ／ｇ、好ましくは５５〜８５ｍｌ／ｇであり得る。好ましい一実施形態において、粘度数は、５５〜７５ｍｌ／ｇの範囲、好ましくは６０〜７０ｍｌ／ｇの範囲、特に６１〜６７ｍｌ／ｇの範囲である。代替の好ましい実施形態において、粘度数は、６０〜９０ｍｌ／ｇの範囲、好ましくは６５〜８５ｍｌ／ｇの範囲、特に７５〜８５ｍｌ／ｇの範囲である。
【００４２】
概念上の当業者は、表面うねりを決定する方式を多数知っている。例えば、レーザー走査を利用して、表面を描き直し、次いでうねりの最大と最小の高差を測定することができる。
【００４３】
低レベルの表面うねりは、繊維複合材料Ｗの表面における、最も広い意味で中央の、うねり曲線の全高さが３０μｍ未満であることを意味すると理解されるものとする。低レベルの表面うねりは、好ましくは繊維複合材料Ｗの表面における、最も広い意味で中央の、うねり曲線の全高さが１５μｍ未満、より好ましくは１０μｍ未満、特に７μｍ未満であることを意味すると理解されるものとする。
【００４４】
本発明は、繊維複合材料Ｗであって、
（Ａ）熱可塑性ポリマー組成物Ａの形態のポリマーマトリックスであり、
（Ａ１）モノマーＡ−ＩおよびモノマーＡ−ＩＩならびに場合によりさらなるモノマーを含む少なくとも１種のコポリマーＣと、
（Ａ２）場合により１種またはそれ以上の染料Ｆと、
（Ａ３）場合により１種またはそれ以上の助剤Ｈと
を含む（またはそれらからなる）ポリマーマトリックスと、
（Ｂ）前記モノマーＡ−Ｉとは共有結合を形成するが、前記モノマーＡ−ＩＩとは形成しない官能基Ｂ−Ｉを表面に表す繊維Ｂと
を含み（またはそれらからなり）、
前記繊維複合材料Ｗの曲げ強さは、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの曲げ強さより２０％以上高い前記繊維複合材料も提供する。
【００４５】
ここで、場合により、前記繊維複合材料Ｗの光透過率は、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの光透過率より１０％以上高いことがある。
【００４６】
好ましい一実施形態において、本発明は、繊維複合材料Ｗであって、
（Ａ）熱可塑性ポリマー組成物Ａの形態のポリマーマトリックスであり、
（Ａ１）モノマーＡ−ＩおよびモノマーＡ−ＩＩならびに場合によりさらなるモノマーを含む少なくとも１種のコポリマーＣと、
（Ａ２）場合により１種またはそれ以上の染料Ｆと、
（Ａ３）場合により１種またはそれ以上の助剤Ｈと
を含む（またはそれらからなる）ポリマーマトリックスと、
（Ｂ）前記モノマーＡ−Ｉとは共有結合を形成するが、前記モノマーＡ−ＩＩとは形成しない官能基Ｂ−Ｉを表面に表す繊維Ｂと
を含み（またはそれらからなり）、
前記繊維複合材料Ｗの光透過率は、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの光透過率より１０％以上高く、前記繊維複合材料Ｗの曲げ強さは、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの曲げ強さより２０％以上高い前記繊維複合材料を提供する。
【００４７】
本発明は、繊維複合材料Ｗであって、
（Ａ）熱可塑性ポリマー組成物Ａの形態のポリマーマトリックスであり、
（Ａ１）モノマーＡ−ＩおよびモノマーＡ−ＩＩならびに場合によりさらなるモノマーを含む少なくとも１種のコポリマーＣと、
（Ａ２）場合により１種またはそれ以上の染料Ｆと、
（Ａ３）場合により１種またはそれ以上の助剤Ｈと
を含む（またはそれらからなる）ポリマーマトリックスと、
（Ｂ）前記モノマーＡ−Ｉとは共有結合を形成するが、前記モノマーＡ−ＩＩとは形成しない官能基Ｂ−Ｉを表面に表す繊維Ｂと
を含み（またはそれらからなり）、
表面うねりが低い前記繊維複合材料も提供する。これは、前記繊維複合材料Ｗの表面で中央のうねり曲線の全高さが、３０μｍ未満、好ましくは１５μｍ未満、より好ましくは１０μｍ未満、より好ましくは８μｍ未満、特に７μｍ未満であることを意味する。
【００４８】
ここで、前記繊維複合材料Ｗの光透過率は、場合により、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの光透過率より１０％以上高いことがあり、かつ／または
前記繊維複合材料Ｗの曲げ強さは、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの曲げ強さより２０％以上高いことがあり得る。
【００４９】
したがって、ポリマーマトリックスは無定形プラスチックから形成されたマトリックスとすることができ、繊維Ｂが強化用繊維として埋め込まれ、繊維−マトリックス付着によりマトリックスにカップリングしている。本発明において、繊維複合材料Ｗは上記のＡおよびＢ成分を含む。したがって、繊維Ｂ（強化用繊維）は熱可塑性ポリマー組成物Ａに埋め込まれている。
【００５０】
本明細書において光透過率とは、その最も広い意味で理解されるものとする。概念上の当業者は、実験に基づいて示される前記光透過率が、特に白色昼光（（昼の）光−白色または無彩光と呼ばれることも多い）の透過率に関係していることを認識している。そこで、本明細書において光透過率とは、好ましくは色温度５０００〜７０００ケルビン（Ｋ）、より好ましくは色温度５０００〜６７００Ｋ、さらにより好ましくは色温度５３００〜６５００Ｋ、特に色温度（約）５５００Ｋにおける光の透過率である。
【００５１】
当該の白色昼光は、特に好ましい実施形態においてＤＩＮ  ＥＮ  １２４６４（ＤＩＮ  ＥＮ  １２４６４−１：２０１１など）に従うランプを使用して製造される。あるいは、当該の昼光は太陽光でもよく、または何らかの他の適切なランプを使用して製造することができる。
【００５２】
例えば、当該の透明度は、ＡＳＴＭ  Ｄ  １００３（ＡＳＴＭ  Ｄ  １００３−１３など）に従って（例えば、透明度測定装置（Ｂｙｋ  Ｈａｚｅ  ｇａｒｄ  ｉ（ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ社、米国）など）により）、繊維複合材料Ｗの厚さ１ｍｍのサンプルで測定することができる。
【００５３】
透過率が決定された光の波長スペクトルは、特に昼光および／または昼光型ランプを使用したとき色温度から直ちに得られる。当該の光透過率は、より好ましくは（約）２８０〜８００ｎｍ、特に４００ｎｍ〜８００ｎｍ（可視昼光）の波長スペクトルを有する光の透過率に関係するものであり、光全体で、昼光の意味の範囲内の白色光となる。この場合、光のエネルギーの好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらにより好ましくは７５％以上、特に９０％以上は２８０〜８００ｎｍの波長範囲の光子に由来することが事実である。要するに、当該の光透過率は、特に好ましくは色温度（約）５５００Ｋの光の透過率に関係する。ただし、光のエネルギーの５０％以上、特に９０％以上が４００〜８００ｎｍの波長範囲の光子に起因すると考えられることを条件とする。
【００５４】
例として、当該の光透過率は、波長４００〜４５０ｎｍ、４２５〜４７５ｎｍ、４５０〜５００ｎｍ、４７５〜５２５ｎｍ、５００〜５５０ｎｍ、５２５〜５７５ｎｍ、５５０〜６００ｎｍ、５７５〜６２５ｎｍ、６００〜６５０ｎｍ、６２５〜６７５ｎｍ、６５０〜７００ｎｍ、６７５〜７２５ｎｍ、７００〜７５０ｎｍ、７２５〜７７５ｎｍまたは７５０〜８００ｎｍを有する光の透過率として測定することができ、したがってさらに詳細に理解される。
【００５５】
ベール−ランバートの法則の下で、繊維複合材料Ｗの厚さは、光透過率（％）の比較定量において何ら（重要な）役割を果たさない。定量／測定は、好ましくは０．１〜１０ｍｍ、より好ましくは０．２〜５ｍｍ、さらにより好ましくは０．５〜２ｍｍ、特に（約）１ｍｍの厚さを有する繊維複合材料Ｗ（「オルガノパネル」）で実施することができる。
【００５６】
好ましい一実施形態において、繊維複合材料Ｗは、０．１〜１０ｍｍ、好ましくは０．２〜５ｍｍ、さらにより好ましくは０．５〜２ｍｍ、特に（約）１ｍｍの厚さの（実質的に）平坦な（平面状または表面構造化、シート状）オルガノパネルである。あるいは、繊維複合材料Ｗを、より厚い造形品の製造においても使用することができる。
【００５７】
繊維複合材料Ｗ、特にポリマー組成物Ａは、厚さ１ｍｍのそのような繊維複合材料Ｗにおいて昼光の吸収が１０％超、２０％超、５０％超、７５％超または９０％超に至る、４００〜８００ｎｍの範囲において吸収する染料をいずれも含まないことが好ましい。吸収がより高い同等の繊維複合材料Ｗも、同等の割合、特に本発明による繊維複合材料Ｗと同じ割合の染料を含有することが理解されよう。
【００５８】
繊維複合材料Ｗは場合により、１種またはそれ以上の不透明な成分も含むことができることが確認された。例えば、繊維複合材料Ｗは、着色顔料（例えば、カーボンブラック）、ゴム粒子（例えば、グラフトゴム（例えば、ポリブタジエン系および／または（メタ）アクリレート系グラフトゴム、例えばアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー（ＡＢＳ））、（メタ）アクリル酸エステル−スチレン−アクリロニトリルコポリマー（ＡＳＡ）など））および／または金属粒を場合により含むことができる。
【００５９】
この場合にも、本発明による繊維複合材料Ｗの積極的な技術的特性が維持されている。したがって、例えば曲げ強さは、モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの曲げ強さより２０％以上高いことが好ましい。
【００６０】
さらに、表面うねりは低いことがあり、表面は所望通りに滑らかなことがある。
【００６１】
さらに、繊維複合材料Ｗは全体として透明でないときでさえ、例えばその表面光沢および埋め込まれている要素の可視性に関して積極的な視覚的特性を有することができる。例えば、埋め込まれている金属粒が目に見え、材料に金属性光沢を示すことができることが一般的に望まれる。例えば、アルミニウムまたは金の粒子を、肉眼で見える状態のままであることを意図して使用することができる。
【００６２】
透明度は、ＤＩＮ  ５５９８８（ＤＩＮ  ５５９８８：２０１３−０４など）に従って、直径１ｍｍの被加工物で場合により測定される。
【００６３】
好ましい一実施形態において、繊維複合材料Ｗは、
（Ａ）熱可塑性ポリマー組成物Ａの形態のポリマーマトリックスであって、
（Ａ１）モノマーＡ−ＩおよびモノマーＡ−ＩＩならびに場合によりさらなるモノマーを含む少なくとも１種のコポリマーＣと、
（Ａ２）場合により１種またはそれ以上の染料Ｆと、
（Ａ３）場合により１種またはそれ以上の助剤Ｈと
を含む（またはそれらからなる）ポリマーマトリックスと、
（Ｂ）前記モノマーＡ−Ｉとは共有結合を形成するが、前記モノマーＡ−ＩＩとは形成しない官能基Ｂ−Ｉを表面に表す繊維Ｂと
から（実質的に）なり、
前記繊維複合材料Ｗの光透過率は、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの光透過率より１０％以上高い。
【００６４】
光透過率の増加に加えてまたはその代わりに、この実施形態における繊維複合材料Ｗの曲げ強さもまた、モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの曲げ強さより２０％以上高いことがある。
【００６５】
好ましい一実施形態において、繊維複合材料Ｗは、
２０〜９９．５重量％の熱可塑性ポリマー組成物Ａと、
０．５〜８０重量％の繊維Ｂと、
０〜７９．５重量％のさらなるポリマーＤと
からなる。
【００６６】
コポリマーＣに含まれているモノマー（したがって、モノマーＡ−Ｉ、モノマーＡ−ＩＩおよび場合によりさらなるモノマー）は、コポリマーＣのポリマー構造に共有結合していることが理解されよう。コポリマーは、典型的にはこれらのモノマーで構成されている。したがって、記載されたモノマーがコポリマーＣの構成モノマー要素（したがって、ポリマー構造に結合しているモノマー部分）であるということを当業者は理解する。高分子化学の技術分野において実施されている言語的単純化と一致して、本明細書ではポリマーのそのような構成モノマー要素をそれらがポリマーに結合している状態になったときでさえモノマーと呼ぶ。
【００６７】
同様に、モノマーＡ−Ｉは、コポリマーＣのポリマー構造に結合している状態になると同時に繊維Ｂの官能基Ｂ−Ｉとの結合を形成するとき、引き続きそういうものを表す。
【００６８】
同様に、繊維Ｂによって表される前記官能基Ｂ−ＩはモノマーＡ−Ｉといったん反応すると、結合していない官能基Ｂ−Ｉの化学的特性以外の化学的特性を有することが理解されよう。例えば、結合していない官能基Ｂ−Ｉがヒドロキシル基（−ＯＨ）を表すとき、結合している官能基Ｂ−Ｉは、それぞれがエステル基（−Ｏ−ＣＯ−）の一部分であるようなヒドロキシル基派生形となり得る。本明細書ではこれらの反応させた官能基が官能基Ｂ−Ｉであることも理解されていることを概念上の当業者は理解する。官能基Ｂ−Ｉが前記モノマーＡ−Ｉに完全に結合した場合には、結合していない官能基Ｂ−Ｉはもはや存在していないことがさらに理解されよう。
【００６９】
成分Ａ（熱可塑性ポリマー組成物Ａからのポリマーマトリックス）
本発明に従っているとみなされるとき、繊維複合材料Ｗは、熱可塑性ポリマー組成物Ａとして、コポリマーＣを含む任意のプラスチック、特に繊維複合材料の製造で既に公知のものを含むことができる。
【００７０】
この場合、無定形コポリマーがコポリマーＣとして使用されることが好ましい。したがって、コポリマーＣは（実質的に）いかなる結晶構造も含まないことが好ましい。コポリマーＣは、さらに好ましくは低レベルの溶融粘度を有する。好ましくは、熱可塑性ポリマー組成物Ａは全体として、無定形の特性を有する（したがって、結晶化が（実質的に）存在していない）。より好ましくは、コポリマーＣは無定形熱可塑性コポリマーである。好ましくは、熱可塑性ポリマー組成物Ａは全体として、無定形、熱可塑性の特性を有し、したがって溶融することができ、（実質的に）非結晶性である。その結果、熱可塑性ポリマー組成物Ａの収縮、ひいては繊維複合材料Ｗ全体の収縮も比較的低く、特に平滑な表面を得ることが可能である。
【００７１】
あるいは、熱可塑性ポリマー組成物Ａは部分結晶性エンジニアリング材料を含むこともできる。したがって、部分結晶性コポリマーは例えばコポリマーＣとして有用である。その場合、熱可塑性ポリマー組成物Ａは、一般的に無定形熱可塑性ポリマーと部分結晶性ポリマーのブレンドとすることができる。熱可塑性ポリマー組成物Ａは、例えば、１種もしくはそれ以上のポリカーボネートおよび／または１種もしくはそれ以上の部分結晶性ポリマー（ポリアミドなど）を含むブレンドとすることができるが、部分結晶性ブレンド用成分に起因すると考えられる成分Ａ全体の割合は５０重量％未満であるべきである。
【００７２】
本発明において、熱可塑性ポリマー組成物Ａは、埋め込まれている繊維Ｂの官能基Ｂ−Ｉと共有結合を形成するモノマーＡ−Ｉを含む少なくとも１種のコポリマーＣを含む。熱可塑性ポリマー組成物Ａ中のモノマーＡ−Ｉの割合を変更することができる。モノマーＡ−Ｉおよび官能基Ｂ−Ｉの割合が高いほど、一般に熱可塑性ポリマー組成物Ａと繊維Ｂの結合は強くなる。ただし、いずれの場合にも最適条件があり、それを超えると、再び複合体がより脆くなる。
【００７３】
好ましい一実施形態において、前記コポリマーＣは、０．１重量％以上、好ましくは０．５重量％以上、特に１重量％以上のモノマーＡ−Ｉを含む組成を有する。
【００７４】
本発明において、熱可塑性ポリマー組成物Ａ（成分Ａ）は、コポリマーＣに加えて、１種もしくはそれ以上のさらなる（コ）ポリマーＤ、１種もしくはそれ以上の染料Ｆおよび／または１種もしくはそれ以上の助剤Ｈなど、さらなる構成要素を場合により含むことができる。その中のコポリマーＣの割合は様々でありうる。しかし、熱可塑性ポリマー組成物Ａは、大部分（したがって、２５％超または５０％超）がコポリマーＣからなることが好ましい。
【００７５】
熱可塑性ポリマー組成物ＡがコポリマーＣからなる程度は好ましくは５０重量％以上、好ましくは７５重量％以上、特に９０重量％以上である。
【００７６】
特に好ましい一実施形態において、前記熱可塑性ポリマー組成物Ａは、９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上、特に９８重量％以上の前記コポリマーＣを含む。
【００７７】
繊維Ｂの官能基Ｂ−Ｉと共有結合を形成することができるモノマーＡ−Ｉは、そのような特性を有するモノマーならいずれのものでもよい。この場合、モノマーＡ−Ｉは、ヒドロキシルまたはアミノ基との反応によって共有結合を形成することができるものが優先されるのが好ましい。モノマーＡ−Ｉは、好ましくは
（ａ）（例えば、ヒドロキシルおよび／またはアミノ基との反応によって）繊維Ｂの表面の官能基Ｂ−Ｉと共有結合を形成することができる少なくとも１つの官能基と、
（ｂ）コポリマーＣに結合している状態になることができる少なくとも１つの第２の官能基（例えば、フリーラジカル重合によりコポリマーＣに結合している状態になる（より好ましくは末端の）二重結合）と
を有する。
【００７８】
場合により、コポリマーＣさもなければ熱可塑性ポリマー組成物Ｃ中に存在している何らかの他の（コ）ポリマーが、繊維Ｂと共有結合または非共有結合を形成することができる１種またはそれ以上のさらなるモノマーを含むことも可能である。
【００７９】
好ましい一実施形態において、前記モノマーＡ−Ｉは、無水マレイン酸（ＭＡ）、Ｎ−フェニルマレイミド（ＰＭ）、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチルおよび（メタ）アクリル酸グリシジル（ＧＭ）からなる群から選択され、より好ましくは無水マレイン酸（ＭＡ）、Ｎ−フェニルマレイミド（ＰＭ）および（メタ）アクリル酸グリシジル（ＧＭ）からなる群から選択される。
【００８０】
コポリマーＣは、モノマーＡ−ＩおよびさらなるモノマーＡ−ＩＩを含む任意所望のコポリマーとすることができる。
【００８１】
好ましい一実施形態において、コポリマーＣは、モノマーＡ−ＩＩとしてスチレン（Ｓ）を含むスチレンコポリマーＣである。
【００８２】
コポリマーＣは、モノマーＡ−Ｉに加えて、モノマーＡ−ＩＩとしてスチレン（Ｓ）、およびモノマーＡ−ＩＩＩとしてアクリロニトリル（ＡＮ）をさらに含むコポリマーであることがより好ましい。したがって、その場合にはスチレン−アクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮコポリマー）が関与する。スチレン−無水マレイン酸コポリマーはさらに特に好ましいコポリマーＣである。
【００８３】
あるいは、コポリマーＣはモノマーＡ−Ｉに加えて、（モノマーＡ−ＩＩとして）α−メチルスチレン（ＡＭＳ）および（モノマーＡ−ＩＩＩとして）アクリロニトリル（ＡＮ）をさらに含むコポリマーとすることができる。したがって、その場合にはα−メチルスチレン−アクリロニトリルコポリマー（ＡＭＳＡＮコポリマー）が関与する。あるいは、コポリマーＣは、（モノマーＡ−ＩＩとして）スチレン（Ｓ）および（モノマーＡ−ＩＩＩとして）アクリロニトリル（ＡＮ）に加えて、モノマーＡ−ＩＶとしてブタジエンをさらに含む耐衝撃性が改質されたスチレン−アクリロニトリルコポリマーとすることができる。したがって、その場合にはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー（ＡＢＳコポリマー）が関与する。あるいは、コポリマーＣは、（モノマーＡ−ＩＩとして）α−メチルスチレンＡＭＳおよび（モノマーＡ−ＩＩＩとして）アクリロニトリル（ＡＮ）に加えて、モノマーＡ−ＩＶとしてブタジエンをさらに含む耐衝撃性が改質されたスチレン−アクリロニトリルコポリマーとすることができる。したがって、その場合にはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー（ＭＡＢＳコポリマー）が関与する。あるいは、コポリマーＣは、（モノマーＡ−ＩＩとして）スチレン（Ｓ）および（モノマーＡ−ＩＩＩとして）アクリロニトリル（ＡＮ）に加えて、モノマーＡ−ＩＶとして（メタ）アクリレートをさらに含む耐衝撃性が改質されたスチレン−アクリロニトリルコポリマーとすることができる。したがって、その場合にはアクリレート−スチレン−アクリロニトリルコポリマー（ＡＳＡコポリマー）が関与する。熱可塑性ポリマー組成物Ａは、例えばスチレン−ブタジエンブロックコポリマー（例えば、Ｓｔｙｒｏｌｕｘ、Ｓｔｙｒｏｆｌｅｘ、Ｋ−Ｒｅｓｉｎ、Ｃｌｅａｒｅｎ、Ａｓａｐｒｅｎｅ）などのブロック（コ）ポリマーを含むこともでき、さらには（実質的に）これらからなることもできる。したがって、その場合には本発明で使用することができるコポリマーＣは、そのようなブロック（コ）ポリマーとすることもできる。熱可塑性ポリマー組成物Ａは、ポリカーボネート、無定形ポリエステルおよび／または無定形ポリアミドを場合によりさらに含むことができる。
【００８４】
熱可塑性ポリマー組成物Ａは、９５重量％以上のコポリマーＣを含むことが好ましく、特にコポリマーＣはスチレンコポリマーである。
【００８５】
より好ましくは、熱可塑性ポリマー組成物Ａは９５重量％以上のコポリマーＣを含み、コポリマーＣは、
モノマーＡ−Ｉとして無水マレイン酸（ＭＡ）と、
モノマーＡ−ＩＩとしてスチレン（Ｓ）と、
モノマーＡ−ＩＩＩとしてアクリロニトリル（ＡＮ）と
を含む。
【００８６】
はるかに好ましい実施形態において、熱可塑性ポリマー組成物Ａは、
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜５重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）と、
モノマーＡ−ＩＩとして５０〜９９．９重量％のスチレン（Ｓ）と、
モノマーＡ−ＩＩＩとして０〜４９．９重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）と
を含む。
【００８７】
スチレンコポリマーＣは、より好ましくは
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜５重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）と、
モノマーＡ−ＩＩとして６５〜８５重量％のスチレン（Ｓ）と、
モノマーＡ−ＩＩＩとして１０〜３４．９重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）と
からなる。
【００８８】
したがって、例えばスチレンコポリマーＣは、
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜５重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）と、
モノマーＡ−ＩＩとして７０〜８０重量％のスチレン（Ｓ）と、
モノマーＡ−ＩＩＩとして１５〜２９．９重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）と
からなることがある。
【００８９】
より好ましくは、スチレンコポリマーＣは、
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜５重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）と、
モノマーＡ−ＩＩとして７０〜８０重量％のスチレン（Ｓ）と、
モノマーＡ−ＩＩＩとして１５〜２９．９重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）と
からなる。
【００９０】
例えば、熱可塑性ポリマー組成物Ａは９５重量％以上のコポリマーＣを含むことができ、コポリマーＣは、
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜１重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）と、
モノマーＡ−ＩＩとして７４〜７４．９重量％のスチレン（Ｓ）と、
モノマーＡ−ＩＩＩとして２５重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）と
からなる。
【００９１】
成分Ｂ（繊維Ｂ）
繊維は、モノマーＡ−Ｉとは共有結合を形成するが、モノマーＡ−ＩＩとは形成しない官能基Ｂ−Ｉを表面に表す任意の繊維とすることができる。
【００９２】
好ましい一実施形態において、繊維Ｂの表面の官能基Ｂ−Ｉはシラン基から選択される。
【００９３】
さらなる好ましい実施形態において、繊維Ｂの表面における官能基Ｂ−Ｉは、ヒドロキシル、エステルおよびアミノ基から選択される。
【００９４】
ヒドロキシル基が特に好ましい。
【００９５】
より好ましい実施形態において、繊維Ｂは、表面の官能基Ｂ−Ｉとしてシラノール基の形態でヒドロキシル基を表すガラス繊維である。
【００９６】
あるいは、繊維Ｂは、アラミド繊維、炭素繊維、金属繊維、玄武岩繊維およびそれらの任意の形（例えば、織り糸、縫い糸、粗紡糸、マット、ウェブ、織布、ノンクリンプファブリックまたは編地）とすることもできる。異なる２種またそれ以上の繊維の混合物も本発明に包含される。異なる繊維−マトリックス付着を有する２群、３群またはそれ以上の繊維Ｂを使用することは、繊維複合材料の挙動にさらに影響を正確および個別に及ぼす方式である。
【００９７】
繊維Ｂは、繊維複合材料Ｗに任意所望の配向および配列で埋め込むことができる。
【００９８】
繊維Ｂは、好ましくは織布またはノンクリンプファブリックの形態で、どちらの場合にも（単一または個々の繊維加撚の生成物である繊維を含めて）連続フィラメント繊維である。したがって、繊維Ｂは好ましくはチョップトファイバーでなく、繊維複合材料Ｗは好ましくはチョップトガラス繊維で強化されたエンジニアリング材料でない。その中で繊維Ｂの５０％以上は、長さが好ましくは５ｍｍ以上、より好ましくは１０ｍｍ以上または１００ｍｍ超である。繊維Ｂの長さは、前記繊維複合材料Ｗから製造された造形品Ｔのサイズにも依存する。
【００９９】
好ましい一実施形態において、前記繊維Ｂは前記繊維複合材料Ｗに層状に、好ましくは織布またはノンクリンプファブリック、特に織布として埋め込まれている。
【０１００】
本明細書で織布およびノンクリンプファブリックは一般的な考えと一致して、実質的に互換性のある（好ましくは二方向性）ファブリックとして理解されるものとし、繊維Ｂは異なる（好ましくは２つの）空間方向に（好ましくは、互いに対して９０°±２０％の角度をなして）設けられている。こうして形成されたファブリックは、本発明ではマットと呼ばれることもある。
【０１０１】
概念上の当業者は、織布またはノンクリンプファブリックで形成された凝集した比較的大きな繊維構築物（すなわち、ファブリック）が一般的に５ｍｍより長いので、織布またはノンクリンプファブリックがチョップトファイバーとは異なることを理解している。概念上の当業者はさらに、この場合織布またはノンクリンプファブリックが、前記繊維複合材料Ｗの（実質的に）全体にわたって広がるように配置されているのが好ましいことを理解している。したがって、織布またはノンクリンプファブリックは好ましくは、前記繊維複合材料Ｗからなる造形品Ｔの（実質的に）全体にわたって広がるように配置されている。ここで「実質的に全体にわたって広がる」とは、織布もしくはノンクリンプファブリックおよび／または連続フィラメント繊維が造形品Ｔの長さ全体にわたって５０％超、好ましくは７０％以上、特に９０％以上の程度まで広がることを意味すると理解されるものとする。ここで造形品Ｔの長さと呼ばれるものは、３つの空間方向の１つにおける造形品Ｔの最大の広がりである。より好ましくは、織布もしくはノンクリンプファブリックおよび／または連続フィラメント繊維は、造形品Ｔの領域全体にわたって５０％超、好ましくは７０％以上、特に９０％以上の程度まで広がる。ここで造形品Ｔの領域と呼ばれるものは、３つの空間方向の２つにおける造形品Ｔの最大の広がりの領域である。造形品Ｔは好ましくは（実質的に）平坦な造形品Ｔである。
【０１０２】
すなわち、繊維Ｂは好ましくは、繊維複合材料Ｗ中に、（完全に）均一にランダムな分布ではなく、比較的高い割合を特徴とする平面および比較的低い割合を特徴とする平面（したがって、ほとんど別個の層）に存在している。したがって、繊維複合材料Ｗの構造は積層体様または薄層状と呼ばれることもある。繊維Ｂは任意所望の配向を有することができ、または例えば織布、マット、ウェブ、ノンクリンプファブリックもしくは編地の形をとることができる。このようにして形成される平坦な積層体は、（繊維Ｂの）平坦な強化層とそれらを湿潤および結合させる（熱可塑性ポリマー組成物Ａの）ポリマーマトリックス層とから層状に構築された複合体を含む。
【０１０３】
その場合、層状形の埋め込みを実現することが特に効率的である。というのは、こうして構成された層を、熱可塑性成形用組成物Ａが（実質的に）溶融したときそこに繊維層として導入することができるからである。繊維Ｂは、好ましくは繊維複合材料Ｗに織布またはノンクリンプファブリックの形態として、特に織布として埋め込まれている。
【０１０４】
成分Ｄ（ポリマーＤ）
ポリマーＤは、ポリマー組成物Ａ以外の任意所望の（コ）ポリマーとすることができる。ポリマーＤを場合により架橋することもできる。したがって、ポリマーＤは好ましくは、モノマーＡ−Ｉを含まない任意所望の（コ）ポリマーである。ポリマーＤは１つのタイプのポリマーとすることができるが、異なる２種またはそれ以上のタイプのポリマーを包含することもできることが理解されよう。ポリマーＤは好ましくは熱可塑性ポリマーである。ポリマーＤは好ましくはポリマー組成物Ａと混和可能である。ポリマーＤは好ましくは繊維Ｂと相溶性がある。ポリマーＤは、例えばポリスチレン、ポリ（メタ）アクリレート、ポリカーボネート、スチレン−アクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−スチレン−アクリレートコポリマー（ＡＳＡ）、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリラクチド−ｃｏ−グリコリド（ＰＬＧＡ）、ポリエステル、ポリオキシメチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルクロリド（ＰＶＣ）、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）およびポリアミドからなる群から選択することができる。
【０１０５】
繊維複合材料Ｗ
前記繊維複合材料Ｗは、好ましくは
（Ａ）熱可塑性ポリマー組成物Ａの形態のポリマーマトリックスであって、
（Ａ１）０．１重量％以上のモノマーＡ−Ｉと共に、モノマーＡ−ＩＩおよび場合によりさらなるモノマーから構築される少なくとも１種のコポリマーＣであり、前記モノマーＡ−Ｉは無水マレイン酸（ＭＡ）、Ｎ−フェニルマレイミド（ＰＭ）、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチルおよび（メタ）アクリル酸グリシジル（ＧＭ）からなる群から選択されるコポリマーＣと、
（Ａ２）場合により１種またはそれ以上の染料Ｆと、
（Ａ３）場合により１種またはそれ以上の助剤Ｈと
を含むポリマーマトリックスと、
（Ｂ）前記モノマーＡ−Ｉとは共有結合を形成するが、前記モノマーＡ−ＩＩとは形成しない官能基Ｂ−Ｉとして、ヒドロキシル、エステルおよび／またはアミノ基を表面に表す繊維Ｂと
を含み、
前記繊維複合材料Ｗの光透過率は、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの光透過率より１０％以上高い。
【０１０６】
光透過率の増加に加えてまたはその代わりに、この実施形態における繊維複合材料Ｗの曲げ強さもまた、モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの曲げ強さより２０％以上高いことがある。
【０１０７】
前記繊維複合材料Ｗは、より好ましくは
（Ａ）熱可塑性ポリマー組成物Ａの形態のポリマーマトリックスであって、
（Ａ１）モノマーＡ−Ｉとして０．１重量％以上の無水マレイン酸（ＭＡ）と共に、モノマーＡ−ＩＩおよび場合によりさらなるモノマーから構築される少なくとも１種のコポリマーＣと、
（Ａ２）場合により１種またはそれ以上の染料Ｆと、
（Ａ３）場合により１種またはそれ以上の助剤Ｈと
を含むポリマーマトリックスと、
（Ｂ）前記モノマーＡ−Ｉとは共有結合を形成するが、前記モノマーＡ−ＩＩとは形成しない官能基Ｂ−Ｉとして、ヒドロキシル基を表面に表す繊維Ｂと
を含み、
前記繊維複合材料Ｗの光透過率は、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの光透過率より１０％以上高い。
【０１０８】
光透過率の増加に加えてまたはその代わりに、この実施形態における繊維複合材料Ｗの曲げ強さもまた、モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの曲げ強さより２０％以上高いことがある。
【０１０９】
光透過率の増加および／または曲げ強さの増加に加えてまたはその代わりに、繊維複合材料Ｗは、例えば前記繊維複合材料Ｗの表面で３０μｍ未満、好ましくは１５μｍ未満、より好ましくは１０μｍ未満、より好ましくは８μｍ未満、特に７μｍ未満の中央のうねり曲線の全高さによって表されているように、より低いレベルの表面うねりを得ることができる。
【０１１０】
繊維複合材料Ｗは、好ましくは０〜５×１０−６／Ｋの範囲である熱膨張を有し、主に繊維複合材料Ｗの表面におけるうねり形成の原因となる。
【０１１１】
低レベルの表面うねりは、特に以下の特徴を呈するとき達成することができる。
（ａ）繊維複合材料Ｗの団結段階において使用されるポリマーマトリックスとして使用される、（結晶性構成要素が（実質的に）存在していない）無定形熱可塑性ポリマー組成物Ａ；
（ｂ）ポリマーマトリックスの一部として使用されるポリマー組成物Ａの高流動性；および
（ｃ）モノマーＡ−Ｉの、特に共有結合の形成による強化用繊維への高い化学親和力。
【０１１２】
繊維複合材料Ｗの特に好ましい実施形態において、
（Ａ）前記ポリマーマトリックスＡは、７５重量％以上のスチレンコポリマーＣ、モノマーＡ−Ｉとして無水マレイン酸（ＭＡ）、モノマーＡ−ＩＩとしてスチレン（Ｓ）および好ましくはモノマーＡ−ＩＩＩとしてアクリロニトリル（ＡＮ）を含み、
（Ｂ）前記繊維Ｂは、表面の官能基Ｂ−Ｉとしてシラノール基の形態でヒドロキシル基を表すガラス繊維であり、
ＭＡ部分は、前記繊維Ｂの表面のシラノール基で少なくとも部分エステル化されている。
【０１１３】
繊維Ｂの表面におけるシラノール基でエステル化されたＭＡ部分の割合は、好ましくは５ｍｏｌ％以上、より好ましくは１０ｍｏｌ％以上、さらにより好ましくは２０ｍｏｌ％以上、さらにより好ましくは３０ｍｏｌ％以上、さらにより好ましくは５０ｍｏｌ％以上、さらにより好ましくは７０ｍｏｌ％以上である。
【０１１４】
繊維複合材料Ｗは、さらにより好ましくは
（Ａ）前記熱可塑性ポリマー組成物Ａが、８０重量％以上（好ましくは、９５重量％以上または９８重量％以上）のコポリマーＣを含み、前記コポリマーＣは
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜１重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）、
モノマーＡ−ＩＩとして７４〜７４．９重量％のスチレン（Ｓ）、
モノマーＡ−ＩＩＩとして２５重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）
からなり、
（Ｂ）前記繊維Ｂが、表面の官能基Ｂ−Ｉとしてシラノール基の形態でヒドロキシル基を表すガラス繊維であり、
ＭＡ部分が、前記繊維Ｂの表面のシラノール基で少なくとも部分（好ましくは５ｍｏｌ％以上、より好ましくは２０ｍｏｌ％以上、特に５０ｍｏｌ％以上）エステル化されているようなものである。
【０１１５】
繊維複合材料Ｗは、さらにより好ましくは
（Ａ）８０重量％以上（好ましくは９５重量％以上または９８重量％以上）のコポリマーＣからなる２０〜９９．５重量％の熱可塑性ポリマー組成物Ａであって、前記コポリマーＣは、
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜１重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）、
モノマーＡ−ＩＩとして７４〜７４．９重量％のスチレン（Ｓ）、
モノマーＡ−ＩＩＩとして２５重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）
からなる熱可塑性ポリマー組成物Ａと、
（Ｂ）表面の官能基Ｂ−Ｉとしてシラノール基の形態でヒドロキシル基を表すガラス繊維である０．５〜８０重量％の前記繊維Ｂと
からなり、
ＭＡ部分は、前記繊維Ｂの表面のシラノール基で少なくとも部分（好ましくは５ｍｏｌ％以上、より好ましくは２０ｍｏｌ％以上、特に５０ｍｏｌ％以上）エステル化されている。
【０１１６】
繊維複合材料Ｗが、
（Ａ）９５重量％以上のコポリマーＣからなる２０〜９９．５重量％の熱可塑性ポリマー組成物Ａであって、前記コポリマーＣは、
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜１重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）、
モノマーＡ−ＩＩとして７４〜７４．９重量％のスチレン（Ｓ）、
モノマーＡ−ＩＩＩとして２５重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）
からなる熱可塑性ポリマー組成物Ａと、
（Ｂ）表面の官能基Ｂ−Ｉとしてシラノール基の形態でヒドロキシル基を表すガラス繊維である０．５〜８０重量％の前記繊維Ｂと
からなり、
ＭＡ部分は、前記繊維Ｂの表面のシラノール基で２０ｍｏｌ％以上エステル化されていることが極めて特に好ましい。
【０１１７】
本発明による繊維複合材料Ｗにおける光透過率は、上記の通り、モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの光透過率より１０％以上高い。
【０１１８】
好ましい一実施形態において、前記繊維複合材料Ｗの光透過率は、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの光透過率より１５％以上、好ましくは２０％以上、特に２５％以上高い。
【０１１９】
好ましい一実施形態において、前記繊維複合材料Ｗの曲げ強さは、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの曲げ強さより２０％以上、好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上、特に５０％以上高い。
【０１２０】
より好ましい実施形態において、
（ａ）前記繊維複合材料Ｗの光透過率は、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの光透過率より１５％以上、好ましくは２０％以上、特に２５％以上高く、
（ｂ）前記繊維複合材料Ｗの曲げ強さは、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの曲げ強さより２０％以上、好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上、特に５０％以上高い。
【０１２１】
既に上述したように、本発明による繊維複合材料Ｗによって、接着促進剤を避けることが可能になる。そのような接着促進剤の適用は典型的に追加の操作工程を必要とするので、前記繊維複合材料Ｗは好ましくは接着促進剤を含まない。
【０１２２】
好ましいことには、繊維複合材料Ｗの製造において接着促進剤が使用されなかった。
【０１２３】
好ましい一実施形態において、繊維複合材料Ｗの製造において、アミノシランおよびエポキシ化合物からなる群からの接着促進剤が使用されなかった。
【０１２４】
したがって、製造された繊維複合材料Ｗは、好ましくは接着促進剤、特にアミノシランおよびエポキシ化合物またはそれらの化学反応生成物からなる群からの接着促進剤を含まない。
【０１２５】
はるかに好ましい実施形態において、前記繊維Ｂは前記繊維複合材料Ｗに層状に埋め込まれ、前記繊維複合材料Ｗの製造において接着促進剤が使用されなかった。
【０１２６】
特に好ましい実施形態において、前記繊維Ｂは、織布またはノンクリンプファブリック、特に織布として前記繊維複合材料Ｗに層状に埋め込まれ、前記繊維複合材料Ｗの製造においてアミノシランおよびエポキシ化合物からなる群からの接着促進剤が使用されなかった。
【０１２７】
しかし、あるいは、繊維複合材料Ｗは、熱可塑性ポリマー組成物Ａの構成要素と繊維Ｂの構成要素との結合を改変する（すなわち、強めるまたは弱める）ことができる１種またはそれ以上の接着促進剤を含んでもよい。例えば、繊維Ｂの各群を、異なる繊維−マトリックス付着を生成するのに有効な様々な接着促進剤組成物と共に用意することができる。異なる組成物は濃度のみ異なることがあり、さらには他の組成物を有することがある。様々な接着促進剤組成物により、様々な繊維−マトリックス付着を確立することが可能になる。接着促進剤を、繊維Ｂの製造においてサイズ剤の一部分として適用することさえできる。
【０１２８】
しかし、先に適用されたサイズ剤を除去または破壊するための熱的デサイジング（ｔｈｅｒｍａｌ  ｄｅｓｉｚｉｎｇ）または他のデサイジングの操作を追加的に設けることもできる。その場合には、繊維Ｂを、引き続いて接着促進剤を含む仕上げ剤でコーティングすることができ、特定のポリマーマトリックスおよび所望の繊維−マトリックス付着に合わせる。合成樹脂サイズ剤を代替物として使用することもできる。例えば、本発明による繊維複合材料Ｗは、皮膜形成剤として働く、架橋性ポリエーテルウレタンおよびポリエステルウレタンポリマーを含む接着促進剤を例えばアミノシラン接着促進剤と共に利用することができる。
【０１２９】
特に好ましい実施形態において、前記繊維Ｂは前記繊維複合材料Ｗに織布として層状に埋め込まれ、前記繊維複合材料Ｗの製造においてアミノシランおよびエポキシ化合物からなる群からの接着促進剤が使用されず、特に全く接着促進剤が使用されなかった。
【０１３０】
さらなる特に好ましい実施形態において、前記繊維Ｂは前記繊維複合材料Ｗに織布として層状に埋め込まれ、前記熱可塑性ポリマー組成物Ａは、
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜５重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）と、
モノマーＡ−ＩＩとして７０〜８０重量％のスチレン（Ｓ）と、
モノマーＡ−ＩＩＩとして１５〜２９．９重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）と
を含む（または（実質的に）それらからなる）。
【０１３１】
さらにより好ましい実施形態において、繊維Ｂは前記繊維複合材料Ｗに織布として層状に埋め込まれ、前記繊維複合材料Ｗの製造においてアミノシランおよびエポキシ化合物からなる群からの接着促進剤が使用されず、特に全く接着促進剤が使用されず、前記熱可塑性ポリマー組成物Ａは、
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜５重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）と、
モノマーＡ−ＩＩとして７０〜８０重量％のスチレン（Ｓ）と、
モノマーＡ−ＩＩＩとして１５〜２９．９重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）と
を含む（または（実質的に）それらからなる）。
【０１３２】
特に、上記のようなさらなる特徴が存在する。したがって、これらの特に好ましい実施形態においても、繊維Ｂは、表面の官能基Ｂ−Ｉとしてシラノール基の形態でヒドロキシル基を表すガラス繊維である。
【０１３３】
したがって、本発明が、（ある／１種の）繊維複合材料Ｗであって、
（Ａ）２０〜９９．５重量％の熱可塑性ポリマー組成物Ａであり、
（Ａ１）少なくとも１種のコポリマーＣであり、
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜５重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）と、
モノマーＡ−ＩＩとして７０〜８０重量％のスチレン（Ｓ）と、
モノマーＡ−ＩＩＩとして１５〜２９．９重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）と
からなるコポリマーＣと、
（Ａ２）場合により１種またはそれ以上の染料Ｆと、
（Ａ３）場合により１種またはそれ以上の助剤Ｈと
からなる熱可塑性ポリマー組成物Ａと、
（Ｂ）前記モノマーＡ−Ｉとは共有結合を形成するが、モノマーＡ−ＩＩとは形成しない表面の官能基Ｂ−Ｉとしてシラノール基の形態でヒドロキシル基を表面に表すガラス繊維として、０．５〜８０重量％の前記繊維Ｂと、
（Ｃ）０〜７９．５重量％のポリマーＤと
を含み（またはそれらからなり）、
前記繊維Ｂは前記繊維複合材料Ｗに織布として層状に埋め込まれ、
好ましくは、アミノシランおよびエポキシ化合物からなる群からの接着促進剤が使用されず、特に全く接着促進剤が使用されず、
前記繊維複合材料Ｗの光透過率は、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの光透過率より１０％以上高く、
場合により：
前記繊維複合材料Ｗの曲げ強さは、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの曲げ強さより２０％以上高く、かつ／または
前記繊維複合材料Ｗの表面うねりは、前記繊維複合材料Ｗの表面で３０μｍ未満、好ましくは１５μｍ未満の中央のうねり曲線全高さを示す繊維複合材料Ｗを提供することが特に好ましい。
【０１３４】
向上した半透明度および／または向上した曲げ強さを有する繊維複合材料Ｗの製造
本発明は、向上した半透明度を有する繊維複合材料Ｗを製造する方法も包含する。
【０１３５】
本発明は、向上した曲げ強さを有する繊維複合材料Ｗを製造する方法も包含する。特に、本発明は、向上した半透明度および向上した曲げ強さを有する繊維複合材料Ｗを製造する方法も包含する。
【０１３６】
それに応じて、本発明のさらなる態様は、向上した半透明度と場合により向上した曲げ強さとを有する繊維複合材料Ｗを製造する方法であって、
（ｉ）（Ａ）熱可塑性ポリマー組成物Ａの形態のポリマーマトリックスであり、
（Ａ１）モノマーＡ−ＩおよびモノマーＡ−ＩＩならびに場合によりさらなるモノマーを含む少なくとも１種のコポリマーＣと、
（Ａ２）場合により１種またはそれ以上の染料Ｆと、
（Ａ３）場合により１種またはそれ以上の助剤Ｈと
を含むポリマーマトリックスと、
（Ｂ）前記モノマーＡ−Ｉとは共有結合を形成することができるが、前記モノマーＡ−ＩＩとは形成することができない官能基Ｂ−Ｉを表面に表す繊維Ｂと
を用意する工程と、
（ｉｉ）前記熱可塑性ポリマー組成物Ａを溶融させ、それを工程（ｉ）の前記繊維Ｂと接触させる工程と、
（ｉｉｉ）前記コポリマーＣの前記モノマーＡ−Ｉの少なくとも一部と工程（ｉｉ）の前記繊維Ｂの前記官能基Ｂ−Ｉの少なくとも一部を反応させて、共有結合を形成する工程とを含む方法を提供する。
【０１３７】
本発明の製造方法は、複合エンジニアリング材料の製造において慣例である含浸、団結および凝固段階を含むことができ、使用される温度、圧力および時間の選択によって当然影響を受けることができる。
【０１３８】
好ましい一実施形態において、前記繊維複合材料Ｗは上記に定義した通りである。上記の定義は、本方法、特に本明細書の以下に明示される好ましい実施形態に関して適宜適用される。
【０１３９】
本発明は、平滑面を有する繊維複合材料Ｗを製造する方法であって、上記の工程（ｉ）〜（ｉｉｉ）を含む方法も提供する。
【０１４０】
本発明は、好ましくは
（ａ）向上した半透明度および向上した曲げ強さ；
（ｂ）向上した半透明度およびより低い表面起伏（ｓｕｒｆａｃｅ  ｕｎｄｕｌａｔｉｏｎ）；
（ｃ）向上した曲げ強さおよびより低い表面起伏；または
（ｄ）向上した半透明度、向上した曲げ強さおよびより低い表面起伏
を有する繊維複合材料Ｗを製造する方法であって、
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）または（ｄ）はそれぞれ、上記の方法工程（ｉ）〜（ｉｉｉ）を含む
方法を提供する。
【０１４１】
団結および凝固、したがって熱可塑性ポリマー組成物Ａからのポリマーマトリックスを硬化する工程は、好ましくはポリマーマトリックスの急速硬化を防止するように実施される。この場合、無定形熱可塑性ポリマー組成物Ａのからのポリマーマトリックスを使用することは、はっきりとした溶融／硬化温度を有しないので有利である。
【０１４２】
目に見える表面うねりの重大な要因である冷却段階における体積減少は、結晶性の構成要素が存在していないことによって低減される。無定形ポリマー組成物Ａを使用することによっても、冷却時にマトリックスの突然の硬直化を引き起こし、均等化流（ｅｑｕａｌｉｚｉｎｇ  ｆｌｏｗ）も妨げる所定の溶融／硬化温度が排除される。
【０１４３】
さらに、無定形熱可塑性ポリマー組成物Ａの流動性は好ましくは比較的高い。低粘度による流動性の上昇は、ポリマーマトリックスの熱可塑性ポリマー組成物Ａが、外側から作用する団結の圧力によって、冷却段階まで長い間、収縮差を相殺し、表面近くの初期の「マトリックス間隙」を塞ぐことを可能にする。
【０１４４】
工程（ｉｉｉ）は、好ましくはモノマーＡ−Ｉと繊維Ｂの間の共有結合を多数形成することを含む。
【０１４５】
繊維Ｂに対する高い化学親和力によって、強化構造の含浸、すなわち圧縮操作時における熱可塑性ポリマー組成物Ａからのポリマー溶融物による繊維Ｂの完全、急速および均一な飽和が促進される。この特に均一な含浸は同様に、半完成品に沿って繊維とマトリックスの体積分率の実質的な変動を低減し、したがって平滑な非うねり表面を促進する。
【０１４６】
好ましい一実施形態において、前記繊維複合材料Ｗは、
２０〜９９．５重量％の熱可塑性ポリマー組成物Ａと、
０．５〜８０重量％の繊維Ｂと、
０〜７９．５重量％のポリマーＤと
からなる。
【０１４７】
例えば、前記繊維複合材料Ｗは、
２０〜９９．５重量％の熱可塑性ポリマー組成物Ａ、
０．５〜８０重量％の繊維Ｂ
からなる。
【０１４８】
例えば、前記繊維複合材料Ｗは、
２０〜５０重量％、３０〜６０重量％、４０〜６０重量％、４０〜５０重量％、５０〜６０重量％、５０〜９９．５重量％、７５〜９０重量％または８０〜９５重量％の熱可塑性ポリマー組成物Ａ；加えて、前記繊維複合材料Ｗの全質量の１００重量％から欠けているそれぞれの残りと等しい量の繊維Ｂ（および場合により、ポリマーＤなどのさらなる成分）
からなる。
【０１４９】
好ましい一実施形態において、前記繊維複合材料Ｗは、繊維複合材料Ｗの全体積に対して２０〜５０体積％、３０〜６０体積％、４０〜６０体積％、４０〜５０体積％、５０〜６０体積％、５０〜９９．５体積％、７５〜９０体積％または８０〜９５体積％の熱可塑性ポリマー組成物Ａを含む。好ましい一実施形態において、前記繊維複合材料Ｗは、繊維複合材料Ｗの全体積に対して２０〜５０体積％、３０〜６０体積％、４０〜６０体積％、４０〜５０体積％、５０〜６０体積％、５０〜９９．５体積％、約７５〜９０体積％または８０〜９５体積％の繊維Ｂを含む。
【０１５０】
特に好ましい実施形態において、前記繊維複合材料Ｗは、
４０〜７０体積％、好ましくは５０〜６０体積％、特に５５〜６０体積％の熱可塑性成形用組成物Ａ（特に、０．１重量％以上の無水マレイン酸を含むスチレン−アクリロニトリル−無水マレイン酸ターポリマー）と、
３０〜６０体積％、好ましくは４０〜５０体積％、特に４０〜４５体積％（繊維体積分率）の繊維Ｂ（特にガラス繊維、さらに詳細には織布および／またはノンクリンプファブリックとして持ち込まれているガラス繊維）と
を含む（またはそれらからなる）。
【０１５１】
好ましい一実施形態において、前記繊維複合材料Ｗは、断面において（したがって、平坦な繊維複合材料Ｗを（例えば、はさみ）で切断して、平均して適当な大きさにしたとき、全繊維複合材料Ｗにわたって平均して、切り口において）、
４０〜７０％、好ましくは５０〜６０％、特に５５〜６０％の熱可塑性成形用組成物Ａ（特に、０．１重量％以上の無水マレイン酸を含むスチレン−アクリロニトリル−無水マレイン酸ターポリマー）と、
３０〜６０％、好ましくは４０〜５０％、特に４０〜４５％（繊維厚さ分率）の繊維Ｂ（特にガラス繊維、さらに詳細には織布および／またはノンクリンプファブリックとして持ち込まれているガラス繊維）と
を示し、ここで、百分率は（切り口の）厚さ分率（％）に相当する。
【０１５２】
例えば、太さ１．１２ｍｍの繊維複合材料Ｗの切り口に沿って、ポリマーマトリックスの厚さ（したがって、熱可塑性成形用組成物Ａの厚さ）は０．６５ｍｍ（５８％に相当）とすることができ、繊維Ｂの太さは０．４７ｍｍ（４２％に相当）とすることができる。
【０１５３】
好ましい一実施形態において、前記繊維複合材料Ｗは全体密度が０．５〜２．５ｇ／ｍｌ、より好ましくは１〜２ｇ／ｍｌ、特に１．５〜１．７５ｇ／ｍｌであり、一例は１．７ｇ／ｍｌ±１０％である。
【０１５４】
好ましい一実施形態において、前記コポリマーＣは、０．１重量％以上、好ましくは０．５重量％以上、特に１重量％以上のモノマーＡ−Ｉを含む構成を有する。
【０１５５】
特に好ましい一実施形態において、前記熱可塑性ポリマー組成物Ａは、９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上、特に９８重量以上の前記コポリマーＣを含む。
【０１５６】
好ましい一実施形態において、前記モノマーＡ−Ｉは、無水マレイン酸（ＭＡ）、Ｎ−フェニルマレイミド（ＰＭ）、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチルおよび（メタ）アクリル酸グリシジル（ＧＭ）からなる群から選択され、例えば無水マレイン酸（ＭＡ）、Ｎ−フェニルマレイミド（ＰＭ）および（メタ）アクリル酸グリシジル（ＧＭ）からなる群から選択される。
【０１５７】
好ましい一実施形態において、コポリマーＣは、モノマーＡ−ＩＩとしてスチレン（Ｓ）を含むスチレンコポリマーＣである。
【０１５８】
はるかに好ましい実施形態において、熱可塑性ポリマー組成物Ａは、
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜５重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）と、
モノマーＡ−ＩＩとして５０〜９９．９重量％のスチレン（Ｓ）と、
モノマーＡ−ＩＩＩとして０〜４９．９重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）と
を含む。
【０１５９】
スチレンコポリマーＣは、より好ましくは
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜５重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）、
モノマーＡ−ＩＩとして６５〜８５重量％のスチレン（Ｓ）、
モノマーＡ−ＩＩＩとして１０〜３４．９重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）
からなる。
【０１６０】
したがって、例えばスチレンコポリマーＣは、
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜５重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）と、
モノマーＡ−ＩＩとして７０〜８０重量％のスチレン（Ｓ）と、
モノマーＡ−ＩＩＩとして１５〜２９．９重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）と
からなる。
【０１６１】
例えば、熱可塑性ポリマー組成物Ａは９５％重量以上のコポリマーＣを含むことができ、コポリマーＣは、
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜１重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）、
モノマーＡ−ＩＩとして７４〜７４．９重量％のスチレン（Ｓ）、
モノマーＡ−ＩＩＩとして２５重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）
からなる。
【０１６２】
さらなる好ましい実施形態において、繊維Ｂの表面における官能基Ｂ−Ｉは、ヒドロキシル、エステルおよびアミノ基から選択される。
【０１６３】
より好ましい実施形態において、繊維Ｂは、表面の官能基Ｂ−Ｉとしてシラノール基の形態でヒドロキシル基を表すガラス繊維である。
【０１６４】
好ましい一実施形態において、前記繊維Ｂは前記繊維複合材料Ｗに層状に埋め込まれている。
【０１６５】
前記繊維複合材料Ｗには、複数の層、したがって２層以上、したがって例えば２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１０〜２０、１５〜２５、２０〜５０層、またはさらにそれ以上の層の繊維Ｂが埋められていることも可能である。したがって、繊維複合材料は積層体様の構造を有する。
【０１６６】
例として、さらなる層は、本明細書に記載される本発明による構成と同じタイプか、そうでなければ異なるタイプの構成を有することができる。
【０１６７】
より好ましい実施形態において、前記繊維Ｂは、前記繊維複合材料Ｗに織布またはノンクリンプファブリック、特に織布として埋め込まれている。
【０１６８】
繊維複合材料Ｗの特に好ましい実施形態において、
（Ａ）前記ポリマーマトリックスＡは、７５％重量以上のスチレンコポリマーＣ、モノマーＡ−Ｉとして無水マレイン酸（ＭＡ）、モノマーＡ−ＩＩとしてスチレン（Ｓ）および好ましくはモノマーＡ−ＩＩＩとしてアクリロニトリル（ＡＮ）を含み、
（Ｂ）前記繊維Ｂは、表面の官能基Ｂ−Ｉとしてシラノール基の形態でヒドロキシル基を表すガラス繊維であり、
ＭＡ部分は、前記繊維Ｂの表面のシラノール基で少なくとも部分エステル化されている。
【０１６９】
好ましい一実施形態において、得られた繊維複合材料Ｗの光透過率は、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの光透過率より１５％以上、好ましくは２０％以上、特に２５％以上高い。
【０１７０】
好ましい一実施形態において、前記繊維複合材料Ｗの曲げ強さは、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの曲げ強さより２０％以上、好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上、特に５０％以上高い。
【０１７１】
より好ましい実施形態において、
（ａ）前記繊維複合材料Ｗの光透過率は、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの光透過率より１５％以上、好ましくは２０％以上、特に２５％以上高く、
（ｂ）前記繊維複合材料Ｗの曲げ強さは、前記モノマーＡ−Ｉの代わりにモノマーＡ−ＩＩを全部使用する同等の繊維複合材料Ｗの曲げ強さより２０％以上、好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上、特に５０％以上高い。
【０１７２】
本発明による方法の好ましい一実施形態において、アミノシランおよびエポキシ化合物からなる群からの接着促進剤は使用されない。
【０１７３】
本発明による方法の工程（ｉｉ）、したがって前記熱可塑性ポリマー組成物Ａを溶融させ、この溶融物と前記繊維Ｂを接触させる工程は、それに適した任意の様式で達成することができる。そのような含浸処理は、マトリックスを流動性状態にし、前記繊維Ｂを湿潤させて、境界層を形成するものとすることができる。
【０１７４】
本方法を実施する好ましい一実施形態において、前記工程（ｉｉ）および（ｉｉｉ）は同時に実施される。
【０１７５】
したがって、前記熱可塑性ポリマー組成物Ａを前記繊維Ｂと接触させると直ちに、化学反応が起こり、それによって前記モノマーＡ−Ｉが（一般的に、前記官能基Ｂ−Ｉへの結合を介して）前記繊維Ｂの表面と共有結合を形成する。この化学反応は、例えばエステル化（例えば、無水マレイン酸モノマーとガラス繊維に属するシラノール基とのエステル化）とすることができる。あるいは、共有結合の形成は、別個の工程において（例えば、加熱、フリーラジカル開始剤および／または光開始によって）開始されることもある。これは、好適な任意の温度で行うことができる。
【０１７６】
好ましい一実施形態において、前記工程（ｉｉ）および／または（ｉｉｉ）は、２００℃以上、好ましくは２５０℃以上、より好ましくは３００℃以上、さらにより好ましくは３００℃〜４００℃、特に３００℃〜３４０℃の温度で実施される。
【０１７７】
この場合に使用される温度は、例えば、好ましくは５０℃〜４００℃の範囲、より好ましくは５０℃〜３６０℃の範囲、さらにより好ましくは５０℃〜３５０℃の範囲、さらにより好ましくは７５℃〜３５０℃の範囲、さらにより好ましくは１００℃〜３５０℃の範囲、さらにより好ましくは１５０℃〜３５０℃の範囲、さらにより好ましくは２００℃〜３５０℃の範囲、さらにより好ましくは２５０℃〜３５０℃の範囲、さらにより好ましくは３００℃〜３５０℃の範囲、特に３００℃〜３４０℃の範囲である。
【０１７８】
好ましくは、この場合、理想的には熱分解が起こらないこと、例えば（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチルの場合と同様に熱脱離により反応性基を遊離する組成物を除いて、使用された成分が熱分解されるにしても、最小限（５０％未満）にすぎないことが確実になるよう注意を払うべきである。この場合、約２００℃から始まる温度における熱脱離によって、イソブテンが遊離され、それから後に残ったままの官能基（本質的に酸官能基である）を繊維表面と反応させることができる。
【０１７９】
したがって、好ましい一実施形態において、前記工程（ｉｉ）および／または（ｉｉｉ）は、２００℃以上の温度における滞留時間が１０分以下、好ましくは５分以下、より好ましくは２分以下、特に１分以下となるように実施される。
【０１８０】
本方法、特に工程（ｉｉ）および／または（ｉｉｉ）は、原則として任意所望の圧力（好ましくは大気圧または過圧）で、接触圧力を成分に加えながら、また加えずに実施することができる。接触圧力を加えることによって、実に繊維複合材料Ｗの特性が改善される。
【０１８１】
したがって、好ましい一実施形態において、前記工程（ｉｉ）および／または（ｉｉｉ）は、成形圧５〜１００バール（例えば、５〜５０バール）および成形時間１０〜６０秒、好ましくは成形圧１０〜３０バールおよび成形時間１５〜４０秒で実施される。
【０１８２】
本発明が提供する、向上した半透明度および／または向上した曲げ強さを有する繊維複合材料Ｗを製造する方法は、好ましくは
（ｉ）（Ａ）７５重量％以上のスチレンコポリマーＣを含む熱可塑性ポリマー組成物Ａであって、ここで、スチレンコポリマーはモノマーＡ−Ｉとして無水マレイン酸（ＭＡ）、モノマーＡ−ＩＩとしてスチレン（Ｓ）およびモノマーＡ−ＩＩＩとしてアクリロニトリル（ＡＮ）を含む熱可塑性ポリマー組成物Ａと、
（Ｂ）表面の官能基Ｂ−Ｉとしてシラノール基の形態でヒドロキシル基を表すガラス繊維である繊維Ｂと
を用意する工程と、
（ｉｉ）前記熱可塑性ポリマー組成物Ａを溶融させ、それを工程（ｉ）の前記繊維Ｂと接触させる工程と、
（ｉｉｉ）２０ｍｏｌ％以上の前記コポリマーＣの前記モノマーＡ−Ｉと工程（ｉｉ）の前記繊維Ｂの前記官能基Ｂ−Ｉの少なくとも一部を反応させて、共有結合を形成する工程と、場合により
（ｉｖ）三次元造形して、造形品Ｔを形成する工程と
を含む。
【０１８３】
本発明が提供する、向上した半透明度および／または向上した曲げ強さを有する繊維複合材料Ｗを製造する方法は、より好ましくは
（ｉ）（Ａ）７５重量％以上のスチレンコポリマーＣを含む熱可塑性ポリマー組成物Ａであって、ここで、スチレンコポリマーはモノマーＡ−Ｉとして無水マレイン酸（ＭＡ）、モノマーＡ−ＩＩとしてスチレン（Ｓ）およびモノマーＡ−ＩＩＩとしてアクリロニトリル（ＡＮ）を含む熱可塑性ポリマー組成物Ａと、
（Ｂ）表面の官能基Ｂ−Ｉとしてシラノール基の形態でヒドロキシル基を表すガラス繊維である繊維Ｂと
を用意する工程と、
（ｉｉ）前記熱可塑性ポリマー組成物Ａを溶融させ、それを２００℃以上の温度で工程（ｉ）の前記繊維Ｂと接触させる工程と、
（ｉｉｉ）２０ｍｏｌ％以上の前記コポリマーＣの前記モノマーＡ−Ｉと工程（ｉｉ）の前記繊維Ｂの前記官能基Ｂ−Ｉの少なくとも一部を２００℃以上の温度で反応させて、共有結合を形成する工程と、場合により
（ｉｖ）三次元造形して、造形品Ｔを形成する工程と
を含み、
前記工程（ｉｉ）および／または（ｉｉｉ）は、好ましくは２００℃以上の温度における滞留時間が５分以下となるように実施される。
【０１８４】
本発明が提供する、向上した半透明度および／または向上した曲げ強さを有する繊維複合材料Ｗを製造する方法は、より好ましくは
（ｉ）  （Ａ）スチレンコポリマーＣからなる熱可塑性ポリマー組成物Ａであって、スチレンコポリマーＣは、
モノマーＡ−Ｉとして０．１〜５重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）、
モノマーＡ−ＩＩとして５０〜９０重量％のスチレン（Ｓ）、
モノマーＡ−ＩＩＩとして５〜４９．９重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）
からなる熱可塑性ポリマー組成物Ａと、
（Ｂ）表面の官能基Ｂ−Ｉとしてシラノール基の形態でヒドロキシル基を表すガラス繊維である繊維Ｂと
を用意する工程と、
（ｉｉ）前記熱可塑性ポリマー組成物Ａを溶融させ、それを３００〜３４０℃の温度で工程（ｉ）の前記繊維Ｂと接触させる工程と、
（ｉｉｉ）２０ｍｏｌ％以上の前記コポリマーＣの前記モノマーＡ−Ｉと工程（ｉｉ）の前記繊維Ｂの前記官能基Ｂ−Ｉの少なくとも一部を３００〜３４０℃の温度で反応させて、共有結合を形成する工程と、場合により
（ｉｖ）三次元造形して、造形品Ｔを形成する工程と
を含み、
前記工程（ｉｉ）および／または（ｉｉｉ）は、２００℃以上の温度における滞留時間が５分以下となるように実施される。
【０１８５】
団結によって、前記繊維複合材料Ｗにおける空気含有が低減し、熱可塑性ポリマー組成物Ａと繊維Ｂ（特に、層状に埋め込まれている繊維Ｂの場合）との良好な結合が確立される。含浸および団結に続いて得られる複合体は、好ましくは細孔を（極めて実質的に）含まない。
【０１８６】
場合により、前記繊維Ｂは、単一の加工工程において熱可塑性ポリマー組成物Ａからのポリマーマトリックスで含浸および団結させた繊維Ｂの層として層状であってもよい。これは、前記繊維複合材料Ｗを製造するのに特に効率的な方式である。
【０１８７】
あるいは、記載の工程は別々に連続して実施される。例えば、別々に準備された繊維Ｂを含む繊維Ｂの層をまず準備することができ、前記繊維Ｂに熱可塑性ポリマー組成物Ａからのポリマーマトリックスを含浸させていることを意味する。その後、異なる繊維−マトリックス付着を有する繊維Ｂを含む含浸させた層が存在することができ、さらなる操作工程において、団結させて、繊維複合材料Ｗの形の複合体とする。
【０１８８】
繊維Ｂの層に熱可塑性ポリマー組成物Ａからのポリマーマトリックスを積層する前に、前記繊維Ｂの一部または全部を前処理にかけて、その後の繊維−マトリックス付着に影響を及ぼすことができる。前処理としては、例えば被覆工程、エッチング工程、熱処理工程または機械的表面処理工程を挙げることができる。さらに詳細には、前記繊維Ｂの一部を加熱して、例えば先に適用された接着促進剤を部分除去することができる。
【０１８９】
強化層は、製造方法（積層）の過程において相互に完全結合させることができる。このタイプの繊維複合材料マットは、繊維方向において最適化された強度および剛性をもたらし、特に有利なさらなる加工特性を有する。
【０１９０】
本方法は、造形品Ｔの製造も包含することができる。
【０１９１】
好ましい一実施形態において、本方法は、三次元造形して、造形品Ｔに形成するさらなる工程（ｉｖ）を含む。
【０１９２】
これは任意所望の様式、例えば形状付与体（ｓｈａｐｅ−ｃｏｎｆｅｒｒｉｎｇ  ｂｏｄｙ）で機械的造形することによって達成することができる。その形状付与体はエンボス付きロールであってもよい。前記熱可塑性ポリマー組成物Ａがまだ（部分）溶融しているまだ形成可能な繊維複合材料Ｗを形成することが好ましい。あるいはまたはさらに、完全に硬化した繊維複合材料Ｗを冷間常温成形することも可能である。
【０１９３】
本方法の終わりに得られる造形品Ｔは好ましくは（実質的に）固体である。
【０１９４】
したがって、本方法は、好ましくは工程（ｉｉｉ）および（ｉｖ）のどちらかから得られる生成物を硬化するさらなる工程（ｖ）を含む。
【０１９５】
この工程を凝固と呼ぶこともできる。一般に熱の除去により起こる凝固に続いて、すぐに使える造形品Ｔがもたらされる。場合により、前記造形品Ｔをさらに第二次仕上げ（例えば、バリ取り、磨き仕上げ、染色など）にかけてもよい。
【０１９６】
本方法は、連続的、半連続的または不連続に実施することができる。
【０１９７】
好ましい一実施形態において、本方法は、連続法、特に平滑または三次元エンボスシートを製造する連続法として実施される。
【０１９８】
例えば、ロールエンボス加工は、三次元エンボスシートを製造する方式である。ロールエンボス加工において、シートをリールから巻き戻し、ロールの上を通過させることができ、ロールの表面によって、所望の構造が再現される。リールに巻かれたシートを、同様に２本の積み重ねロールに通すことができ、ロールの表面によって、所望の構造が再現される。最後に、シートを第２のリールに巻き取り、その形態で貯蔵することができる。
【０１９９】
あるいは、例えば道具または自動車の造形品Ｔを半連続的または不連続に得ることもできる。
【０２００】
このタイプの造形品Ｔは、洗濯機の窓、板ガラス、通気孔、レンズカバー、光拡散板、照明装置の筺体、導光器などを含めて窓として（またはそれらの構成要素として）使用することもできる。
【０２０１】
上記の通り、本発明の本質的要素は、繊維Ｂの官能基Ｂ−Ｉと組み合わせたモノマーＡ−Ｉの使用にある。
【０２０２】
上記に鑑みて、本発明は、コポリマーＣおよび半透明繊維Ｂを含み、向上した半透明度および／または向上した曲げ強さを有する繊維複合材料Ｗの製造における前記コポリマーＣ中のモノマーＡ−Ｉの使用も教示する。ここで、前記繊維Ｂは、官能基Ｂ−Ｉの少なくとも一部と前記モノマーＡ−Ｉの少なくとも一部との間の共有結合を形成するように前記コポリマーＣに埋め込まれ、前記繊維複合材料Ｗは上記に定義した通りであり、かつ／または上記使用は上記に定義した方法に従って達成される。
【０２０３】
上記の方法の生成物は、同様に本発明に包含される。
【０２０４】
全体として生成物は、透明でも、ある程度透明でも、非透明でもよい。生成物は、場合により前記繊維複合材料Ｗからなることができる。それは、場合により１面、２面またはそれ以上の面が（例えば、金属、塗料、コポリマーなどで）被覆されていてもよい。例えば、生成物を、例えばスチレン−アクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）、スチレン−アクリロニトリル−無水マレイン酸ターポリマー（ＳＡＮ−ＭＡ、さらにはＳ／ＡＮ／ＭＡまたはＳ／ＡＮ／無水マレイン酸）、ＡＢＳまたはＡＳＡで被覆することができる。
【０２０５】
生成物の表面は光沢があってもなくてもよい。例えば、前記繊維複合材料Ｗを金属表面（例えば金属箔）に塗布および／または金属被覆してもよく、その場合、箔または被覆（例えば、金もしくはアルミニウム被覆またはそれぞれの箔）は、肉眼で（少なくとも部分的に）見えるままとするべきである。生成物は、例えば造形品（例えば、車両または家庭用電化製品用の造形品）でも、箔／シートでもよい。
【０２０６】
したがって、本発明のさらなる態様は、上記に定義した方法で得ることができる繊維複合材料Ｗに関する。Ｗは、好ましくは上記の特性を有する。したがって、上記に定義された繊維複合材料Ｗはこの場合に好ましい。
【０２０７】
図面、実験例および特許請求の範囲は、本発明をさらに説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【０２０８】
【図１−１】試験番号１で得られる繊維複合材料Ｗを示す図である。図１Ａは視覚的資料を示す。図１Ｂは、水平に配置された薄層でできている繊維複合材料Ｗの断面の顕微鏡図（左側：２５倍拡大図、右側：５０倍拡大図）を示し、繊維が、熱可塑性成形用組成物の明色層間に水平に延びる暗色層として明らかに認められる。図１Ｃは、含浸が一部の場所では不完全であることを明らかにする２００倍拡大図を示す。
【図１−２】図１−１の続き。
【図２−１】試験番号２で得られる繊維複合材料Ｗを示す図である。図２Ａは視覚的資料を示す。図２Ｂは、水平に配置された薄層でできている繊維複合材料Ｗの断面の顕微鏡図（左側：２５倍拡大図、右側：５０倍拡大図）を示し、繊維が、熱可塑性成形用組成物の明色層間に延びる暗色層として明らかに認められる。図２Ｃは、含浸が部分的に不完全であることを明らかにする２００倍拡大図を示す。
【図２−２】図２−１の続き。
【図３−１】試験番号３で得られる繊維複合材料Ｗを示す図である。図３Ａは視覚的資料を示す。図３Ｂは、水平に配置された薄層でできている繊維複合材料Ｗの断面の顕微鏡図（左側：２５倍拡大図、右側：５０倍拡大図）を示し、繊維の層は認められない。図３Ｃは、含浸が実質的に完全であることを明らかにする２００倍拡大図を示す。
【図３−２】図３−１の続き。
【図４−１】試験番号４で得られる繊維複合材料Ｗを示す図である。図４Ａは視覚的資料を示す。図４Ｂは、水平に配置された薄層でできている繊維複合材料Ｗの断面の顕微鏡図（左側：２５倍拡大図、右側：５０倍拡大図）を示し、繊維の層は認められない。図４Ｃは、含浸が一部の場所では十分には完全でないことを明らかにする２００倍拡大図を示す。
【図４−２】図４−１の続き。
【図５−１】試験番号５で得られる繊維複合材料Ｗを示す図である。図５Ａは視覚的資料を示す。図５Ｂは、水平に配置された薄層でできている繊維複合材料Ｗの断面の顕微鏡図（左側：２５倍拡大図、右側：５０倍拡大図）を示し、繊維の層は認められない。図５Ｃは、含浸が十分には完全でない場所は少ないことを明らかにする２００倍拡大図を示す。
【図５−２】図５−１の続き。
【図６】Ｖ２５−Ｖ２８プレス入口における繊維複合材料Ｗ（この場合：ガラス繊維織布）の製造を示す図である。そのような製造方法により連続的製造が可能になることがはっきりと明らかである。さらには、エンボス模様は、前記繊維複合材料Ｗが三次元形成も可能であることを明らかにする。
【図７】望ましくない表面うねり（テクスチャ）形成の発生を示す概略図である。
【実施例】
【０２０９】
プロセスパラメータ：
試験は、繊維強化熱可塑性半完成品、積層体およびサンドイッチ板を準連続的製造するため、ポリマーシート、溶融物または粉末から繊維／シート複合体を製造することができるインターバルホットプレス（ｉｎｔｅｒｖａｌ  ｈｏｔ  ｐｒｅｓｓ）で実施した。
【０２１０】
板幅：６６０ｍｍ
積層体厚さ：０．２〜９．０ｍｍ
積層体許容差（ｌａｍｉｎａｔｅ  ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）：最大±０．１ｍｍ、半完成品についても同様
サンドイッチ板厚さ：最大３０ｍｍ
出力：品質および構成部品厚さに応じて、約０．１〜６０ｍ／時
公称進行速度：５ｍ／時
成形圧：プレス単位５〜２５バール、最小および最大の工具サイズに対して連続的に調整可能（場合による）
金型温度調節：３つの加熱ゾーンおよび２つの冷却ゾーン
金型温度：最高４００℃
金型長さ：１０００ｍｍ
プレスオープニングストローク（ｐｒｅｓｓ  ｏｐｅｎｉｎｇ  ｓｔｒｏｋｅ）：０．５〜２００ｍｍ
製造方向：右から左
【０２１１】
溶融可塑化の技術データ：
繊維強化熱可塑性半完成品を製造するための中間層における回分式溶融適用
【０２１２】
スクリューの直径：３５ｍｍ
最大行程容積：１９２ｃｍ３
最高スクリュー速度：３５０ｒｐｍ
最大出力ストリーム：１０８ｃｍ３／秒
最大出力圧力：２４０６バール特定
透明度は、透明度測定装置Ｂｙｋ  Ｈａｚｅ  ｇａｒｄ  ｉ（ＢＹＫ−ｇａｒｄｎｅｒ社、米国）を使用して、ＡＳＴＭ  Ｄ  １００３（ＡＳＴＭ  Ｄ  １００３−１３など）に従って、１ｍｍのオルガノパネルのサンプルで白色昼光（１００％）に対する％として測定した。
【０２１３】
適用された熱可塑性組合せＡ：
Ａ１（比較）：７５％のスチレン（Ｓ）と２５％のアクリロニトリル（ＡＮ）のＳ／ＡＮ、粘度数６０、Ｍｗ  ２５００００ｇ／ｍｏｌ（単分散ポリスチレン較正標準を用いた、標準カラムのゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定）
Ａ２：組成（重量％）：７４／２５／１のＳ／ＡＮ／無水マレイン酸コポリマー、Ｍｗ
２５００００ｇ／ｍｏｌ（単分散ポリスチレン較正標準を用いた、標準カラムのゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定）
Ａ３：Ａ２：Ａ１＝２：１の混合物
Ａ４：Ａ２：Ａ１＝１：２の混合物
【０２１４】
使用された繊維テキスタイルＢ：
Ｂ１：二方向性ガラス繊維ノンクリンプファブリック０／９０°（ＧＦ−ＧＥ）、基本重量＝５９０ｇ／ｍ２、ヨコ糸＋タテ糸＝１２００テックス［例えば、Ｐ−Ｄ  Ｇｌａｓｓｅｉｄｅｎ  ＧｍｂＨ社からのＫＮ  Ｇ  ５９０．１］
Ｂ２：２／２の綾のガラス繊維織物（ＧＦ−ＫＧ）、基本重量＝５７６ｇ／ｍ２、ヨコ糸＋タテ糸＝１２００テックス
【０２１５】
試験番号１〜５に関連して使用された組合せおよびパラメータ設定を次の表に示す。
【０２１６】
【表１】
0006789242.tif 000002
【０２１７】
試験番号１（比較試験）
結果を図１に示す。
【０２１８】
半完成品の表面における目視評価：
マクロ含浸（ｍａｃｒｏｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ）：完全
ミクロ含浸（ｍｉｃｒｏｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ）：明らかに不完全
【０２１９】
半完成品の内部における顕微鏡評価：
中間層におけるマトリックス層：明らかに認められる
上層におけるマトリックス層：ロービングによって認められない
タテ糸の含浸：中央部において非含浸領域、周辺部において若干含浸
ヨコ糸の含浸：中央部において明らかな非含浸領域、周辺部において若干含浸
空気含有：ロービングにおいて最小限でかつそれにおいてのみ
団結：不十分、タテ糸およびヨコ糸への損傷
【０２２０】
試験番号２
結果を図２に示す。
【０２２１】
半完成品の表面における目視評価：
マクロ含浸：完全
ミクロ含浸：数か所において不完全
【０２２２】
半完成品の内部における顕微鏡評価：
中間層におけるマトリックス層：認められる
上層におけるマトリックス層：ロービングによって最小限に認められる
タテ糸の含浸：中央部において非含浸領域が認められ、周辺部において部分含浸、部分非含浸
ヨコ糸の含浸：中央部において非含浸領域、周辺部において若干含浸
空気含有：最小限
団結：不適切、ヨコ糸への顕著な損傷
【０２２３】
試験番号３
結果を図３に示す。
【０２２４】
半完成品の表面における目視評価：
マクロ含浸：完全
ミクロ含浸：完全
【０２２５】
試験番号３、半完成品の内部における顕微鏡評価：
中間層におけるマトリックス層：認められない
上層におけるマトリックス層：容易に認められる
タテ糸の含浸：非含浸領域が瘢痕程度に認められ、周辺において効率的に含浸
ヨコ糸の含浸：非含浸領域が瘢痕程度に認められ、周辺において効率的に含浸
空気含有：極めて多くの大きなふくれが認められる
団結：良好、損傷なし
【０２２６】
試験番号４
結果を図４に示す。
【０２２７】
半完成品の表面における目視評価：
マクロ含浸：完全
ミクロ含浸：主に完全
【０２２８】
半完成品の内部における顕微鏡評価：
中間層におけるマトリックス層：瘢痕程度に認められる
上層におけるマトリックス層：認められる
タテ糸の含浸：非含浸領域が瘢痕程度に認められ、周辺において効率的に含浸
ヨコ糸の含浸：非含浸領域が認められるが、周辺部において含浸
空気含有：認められない
団結：満足できる、ヨコ糸について中央部の損傷が認められる
【０２２９】
試験番号５
結果を図５に示す。
【０２３０】
半完成品の表面における目視評価：
マクロ含浸：完全
ミクロ含浸：主に完全
【０２３１】
半完成品の内部における顕微鏡評価：
中間層におけるマトリックス層：認められない
上層におけるマトリックス層：認められる
タテ糸の含浸：認められる非含浸領域が多くはなく、周辺において効率的に含浸
ヨコ糸の含浸：認められる非含浸領域が多くはなく、周辺において効率的に含浸  
空気含有：認められない
団結：一部分は良好であり、一部分は不十分であり、ヨコ糸について局所的損傷が認められる
【０２３２】
試験結果の概要
【０２３３】
【表２】
0006789242.tif 000003
【０２３４】
【表３】
0006789242.tif 000004
【０２３５】
試験番号６
結果を図５に示す。試験番号６に関連して使用された組合せおよびパラメータ設定を次の表に示す。
【０２３６】
【表４】
0006789242.tif 000005
【０２３７】
【表５】
0006789242.tif 000006
【０２３８】
表５は、試験シリーズにおいて得られる繊維複合材料Ｗを示す。いずれの場合にも、純粋にＳＡＮコポリマー（Ａ１）およびＳ／ＡＮ／無水マレイン酸コポリマー（Ａ２）を市販のノンクリンプファブリックおよび織布の強化材と同一のプロセスにおいて組み合わせ、試験した。複合体の繊維体積含有率は４２％であった。繊維とマトリックスとの間の含浸および結合の特性の改善は、試験されたサンプルの曲げ剛性には現れていないが、曲げ強さ（破壊応力）に有意に現れている。
【０２３９】
試験番号７
結果を表６に示す。
【０２４０】
【表６】
0006789242.tif 000007
【０２４１】
ここで関与している成分を以下の通り定義する。
ＳＡＮ：ＳＡＮ−ＭＡターポリマー、重量組成（重量％）：７３／２５／２、Ｍｗ：２５００００ｇ／ｍｏｌ（単分散ポリスチレン標準物質を用いた、標準カラムのゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定）、ＭＶＲ：２２０℃／１０ｋｇにて１５〜２５ｃｍ３／１０分（ＩＳＯ１１３３）、粘度数（ＤＭＦ中）Ｊ＝６１〜６７ｍｌ／ｇ
ＰＣ  ＯＤ：光ディスク用光学グレードの易流動性無定形ポリカーボネート
ＰＡ６：部分結晶性の易流動性ナイロン−６
繊維（Ｂ３）：２／２の綾のガラス繊維織物（ＧＦ−ＫＧ）、基本重量＝３００ｇ／ｍ２、ヨコ糸＋タテ糸＝３２０テックス
【０２４２】
表６から明らかなように、ＳＡＮ−ＭＡターポリマーの使用は、うねり曲線の全高さが低レベルな表面を得るのに特に有利である。ＰＣ  ＯＤは、応力亀裂に影響されやすいことが明らかになった。
【０２４３】
多層オルガノパネルの例
記載された繊維複合材料（オルガノパネル）、特に無定形熱可塑性マトリックスを含むものは、透明および半透明な成形品、シートおよび被覆物を製造するのに極めて有用である。以下に、いくつかの例を示す。別段の記載がない限り、造形品は射出成形法で製造される。
【０２４４】
例１：繊維複合材料Ｍの製造
繊維複合材料に対して４０重量％の、熱可塑性成形用組成物Ａの形のアクリロニトリル−スチレン−無水マレイン酸コポリマー（７５重量％のスチレン、２４重量％のアクリロニトリルおよび１重量％の無水マレイン酸から製造）を、繊維複合材料に対して６０重量％の、化学反応性官能基（シラン基）を表面に有するガラスベース強化用繊維［Ｐ−Ｄ  Ｇｌａｓｓｅｉｄｅｎ  ＧｍｂＨ社からのＧＷ  １２３−５８０Ｋ２］と配合した。
【０２４５】
例２：繊維複合材料Ｎの製造
繊維複合材料に対して６５重量％の、熱可塑性成形用組成物Ａの形のアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー（４５重量％のブタジエン、３０重量％のスチレン、２４重量％のアクリロニトリルおよび１重量％の無水マレイン酸から製造されたＡＢＳ）を、繊維複合材料に対して３５重量％の、化学反応性官能基（シラン基）を表面に有するガラスベース強化用繊維［Ｐ−Ｄ  Ｇｌａｓｓｅｉｄｅｎ  ＧｍｂＨ社からのＧＷ  １２３−５８０Ｋ２］と配合した。繊維複合材料を引き続いてリブ付け処理にかけた。
【０２４６】
例３：繊維複合材料ＭおよびＮからの造形品の製造
例Ａ：洗濯機の窓
例Ｂ：レンズカバー
向上した剛性は、ガラスからなる対応する材料に対比して、窓およびレンズカバーで観察された。オルガノパネルは、さらに掻き傷および圧力に影響されない。
【０２４７】
ファブリック強化繊維複合材料のさらなる曲げ応力試験
成分は上記に定義した通りである。曲げ応力および曲げ弾性率をＤＩＮ  １４１２５：２０１１−０５に従って決定した。請求項１に記載の方法の組合せおよびパラメータ設定を次の表に示す。
【０２４８】
【表７】
0006789242.tif 000008
【０２４９】
試験が実施された条件を表７に報告する。
出発物質、温度およびプレス時間は様々であった。成形圧はすべての試験シリーズにおいて約２０バールであった。
【０２５０】
【表８】
0006789242.tif 000009
【０２５１】
表８に報告されている平均値は、それぞれ９つの測定値から算出された。
表８から、本発明によるオルガノパネルＶ５、Ｖ７、Ｖ９、Ｖ１２、Ｖ１３およびＶ１４は、７５重量％のスチレン（Ｓ）および２５重量％のアクリロニトリル（ＡＮ）を含むマトリックスを含むオルガノパネル比較１０および比較１５より高い平均最大曲げ応力を有することが明らかである。同様に、Ｖ９を比較１０と比較すると、同じ条件下（Ｔ＝３２０℃およびｔ＝３０秒）で、本発明のオルガノパネルの方がタテ糸およびヨコ糸の両方向で高い曲げ応力を有することが明らかである。
【０２５２】
繊維複合材料を製造する方法によって、熱可塑性成形用組成物Ａ、強化用繊維Ｂを有する改善された生成物がもたらされることが明らかになる。
【０２５３】
重層化された繊維複合材料のさらなる調査
インターバルホットプレス（ＩＶＨＰ）の技術データ：
繊維強化熱可塑性半完成品、積層体およびサンドイッチ板の準連続的製造
板幅：６６０ｍｍ
積層体厚さ：０．２〜９．０ｍｍ
積層体許容差：最大±０．１ｍｍ、半完成品についても同様
サンドイッチ板厚さ：最大３０ｍｍ
出力：品質および構成部品厚さに応じて、約０．１〜６０ｍ／時
公称進行速度：５ｍ／時
成形圧：プレス単位５〜２５バール、最小および最大の工具サイズに対して連続的に調整可能（場合による）
金型温度調節：３つの加熱ゾーンおよび２つの冷却ゾーン
金型温度：最高４００℃
金型長さ：１０００ｍｍ
プレスオープニングストローク：０．５〜２００ｍｍ
製造方向：右から左
【０２５４】
溶融可塑化の技術データ：
繊維強化熱可塑性半完成品を製造するための中間層における回分式溶融適用
スクリューの直径：３５ｍｍ
最大行程容積：１９２ｃｍ３
最高スクリュー速度：３５０ｒｐｍ
最大出力ストリーム：１０８ｃｍ３／秒
最大出力圧力：２４０６バール特定
本明細書において：
溶融体積：２２ｃｍ３
等圧＝圧力調節成形プロセス
等積＝体積調節成形プロセス
Ｔ［℃］＝温度ゾーンの温度＊（＊プレスは３つの加熱ゾーンおよび２つの冷却ゾーンを有する。製造方向において報告）
ｐ［バール］＝１サイクル当たりの成形圧：等積２０
ｓ［ｍｍ］＝プレスされた厚さ経路限度（ｐｒｅｓｓｅｄ  ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  ｐａｔｈ  ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ）：１．１ｍｍ
温度プロファイル：
（ｉ）２１０〜２４５℃、したがって約２２０℃
（ｉｉ）３００〜３２５℃、したがって約３００℃
（ｉｉｉ）２７０〜３２０℃、したがって約２８０〜３２０℃
（ｉｖ）１６０〜１８０℃
（ｖ）８０℃
ｔ［秒］＝１サイクル当たりのプレス時間：２０〜３０秒
構成／積層：溶融中間層を含む６層構成；製造方法：メルトダイレクト（ｍｅｌｔ  ｄｉｒｅｃｔ）（ＳＤ）
【０２５５】
マトリックス成分Ａ：
Ｍ１（ＳＡＮ型）：スチレン−アクリロニトリル−無水マレイン酸（ＳＡＮ−ＭＡ）ターポリマー（Ｓ／ＡＮ／ＭＡ：７４／２５／１）、ＭＡ画分１重量％、ＭＶＲ（ＩＳＯ１１３３に従って測定）２２０℃／１０ｋｇにて２２ｃｍ３／１０分；
Ｍ１ｂは、マトリックスを２重量％のカーボンブラックとさらに混合したこと以外、上記の成分Ｍ１に相当する。
【０２５６】
Ｍ２（ＳＡＮ型）：スチレン−アクリロニトリル−無水マレイン酸（ＳＡＮ−ＭＡ）ターポリマー（Ｓ／ＡＮ／ＭＡ：７３／２５／２．１）、ＭＡ画分２．１重量％、ＭＶＲ（ＩＳＯ１１３３に従って測定）２２０℃／１０ｋｇにて２２ｃｍ３／１０分；
Ｍ２ｂは、マトリックスを２重量％のカーボンブラックとさらに混合したこと以外、上記の成分Ｍ２に相当する。
【０２５７】
Ｍ３（ＳＡＮ型）：３３重量％のＭ１と６７重量％のＬｕｒａｎ  ＶＬＮ  ＳＡＮコポリマーとのブレンド、したがってブレンド全体において０．３３重量％の無水マレイン酸（ＭＡ）；
Ｍ３ｂは、マトリックスを２重量％のカーボンブラックとさらに混合したこと以外、上記の成分Ｍ３に相当する。
ＰＡ６：部分結晶性の易流動性Ｄｕｒｅｔｈａｎ  Ｂ３０Ｓナイロン
ＰＤ（ＯＤ）：光ディスク用光学グレードの易流動性無定形ポリカーボネート；
【０２５８】
繊維成分Ｂ：
ガラスフィラメント綾織り（コード：ＧＦ−ＫＧ（ＬＲ）またはＬＲ）、綾組織２／２、基本重量２９０ｇ／ｍ２、ロービングＥＣ９  ６８テックス、仕上げＴＦ−９７０、吐出幅（ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ  ｗｉｄｔｈ）１０００ｍｍ（タイプ：０１１０２  ０８００−１２４０；製造業者：Ｈｅｘｃｅｌ社、入手先：Ｌａｎｇｅ＋Ｒｉｔｔｅｒ社）
ガラスフィラメント綾織り（コード：ＧＦ−ＫＧ（ＰＤ）またはＰＤ）、綾組織２／２、基本重量３２０ｇ／ｍ２、ロービング３２０テックス、仕上げ３５０、吐出幅６３５ｍｍ（タイプ：ＥＣ１４−３２０−３５０、製造業者および供給業者：ＰＤ  Ｇｌａｓｓｅｉｄｅ  ＧｍｂＨ  Ｏｓｃｈａｔｚ社）
ガラスフィラメントノンクリンプファブリック（コード：ＧＦ−ＧＥ（Ｓａｅ）またはＳａｅ）０°／４５°／９０°／−４５°、基本重量３１３ｇ／ｍ２、主ロービング３００テックス、仕上げＰＡサイズ、吐出幅６５５ｍｍ（タイプ：Ｘ−Ｅ−ＰＡ−３１３−６５５、＃７００４３４４、製造業者および供給業者：Ｓａｅｒｔｅｘ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ社）
Ｓａｅ  ｎ．ｓ．＝ガラスフィラメントノンクリンプファブリック３００ｇ／ｍ２、製造業者の表示：Ｓａｅｒｔｅｘ新サイジング、＋４５°／−４５°／＋４５°／−４５°
ガラス繊維ウェブ（コード：ＧＶ５０）、基本重量５０ｇ／ｍ２、繊維径１０μｍ、吐出幅６４０ｍｍ（タイプ：Ｅｖａｌｉｔｈ  Ｓ５０３０、製造業者および供給業者：Ｊｏｈｎｓ  Ｍａｎｖｉｌｌｅ  Ｅｕｒｏｐｅ社）
【０２５９】
目視評価
製造された繊維複合材料はすべて、連続プロセスで大面積の平坦なオルガノパネルとしてそれぞれ得ることができる。それらは、あるサイズ（例えば、１ｍ×０．６ｍなどの積層可能で輸送可能な大きさ）に容易に切断可能であった。透明な繊維複合材料においては、埋め込まれている繊維材料は、光を背面にした詳細な調査でかろうじて認められるほどであった。繊維複合材料のマトリックスが（黒色に）染色されている場合、光を背面にしたより綿密な目視検査でさえ、埋め込まれている繊維材料を認識することはできたとしても、かろうじて認識できるほどであった。
【０２６０】
顕微鏡評価
欠陥（空隙、ひけなど）は落射型顕微鏡法により評価し、表面仕上げは共焦点レーザー走査顕微鏡法（ＬＳＭ）により評価した。ＬＳＭを使用して、特定の測定領域の三次元（３Ｄ）輪郭画像の平面図（７．２ｍｍ×７．２ｍｍ）、ならびにスケーリングおよび様々なプロファイルフィルターの適用を行った後の高差の二次元（２Ｄ）画像を構築した。サンプルの実験誤差およびいずれの一般的歪み／歪度を、プロファイルフィルター（雑音フィルターおよび傾斜フィルター）の使用によって除いた。画像の２Ｄ高さプロファイルを、画定された測定ラインで統合型ソフトウェアによりラインプロファイルに転送し、コンピューター支援で評価した。
【０２６１】
製造された繊維複合材料はそれぞれ、特定のマトリックスに埋められている繊維の対応するファブリック（この場合、ＧＦ−ＫＧ（ＰＤ）（４）またはＳａｅ（４））を４層有した。サンプルの相溶性をさらに改善するために、薄いガラス繊維ウェブ（ＧＶ５０、上記を参照のこと）を得られた各繊維複合材料の両側に塗布した。このウェブは、機械的特性に著しい影響を及ぼさなかった。
【０２６２】
うねり曲線の平均全高さ（平均Ｗｔ）および算術平均粗さ値（Ｒａ）を、多数の繊維複合材料について決定した。平均Ｗｔが、マトリックスに繊維と反応させることができる官能性成分が含まれているすべての繊維複合材料の場合、明らかに１０μｍ未満であり、同等のＰＡ６およびＰＤ（ＯＤ）マトリックスを有する繊維複合材料の場合、明らかに１０μｍ未満であることが明らかになった。決定された算術平均粗さ値は、本発明による繊維複合材料でも明らかにより低かった。例として下記の測定値がこのことを示す。
【０２６３】
【表９】
0006789242.tif 000010
【０２６４】
これは、織布の代わりにノンクリンプ織物（Ｓａｅなど）を使用すると、同様に明らかになった。
【０２６５】
【表１０】
0006789242.tif 000011
【０２６６】
強度をタテ糸方向およびヨコ糸方向で別々に調査するために、さらなる試験を実施した。繊維複合材料は、タテ糸方向だけでなくヨコ糸方向でも極めて安定であることが明らかになった。繊維複合材料は、一般にタテ糸方向の方がヨコ糸方向より安定である。
【０２６７】
機械的特性
マトリックス成分Ａ
マトリックス成分Ａは上記の通りである。
【０２６８】
繊維成分Ｂ（上述されていない場合）
ＦＧ２９０＝ガラスフィラメント織布  ２９０ｇ／ｍ２、製造業者の表示：Ｈｅｘｃｅｌ
ＨｅｘＦｏｒｃｅ（登録商標）  ０１２０２  １０００  ＴＦ９７０
ＦＧ３２０＝ガラスフィラメント織布  ３２０ｇ／ｍ２、製造業者の表示：ＰＤ  Ｇｌａｓｓｅｉｄｅ  ＧｍｂＨ  Ｏｓｃｈａｔｚ  ＥＣ１４−３２０−３５０
Ｓａｅ＝ＭｕＡｘ３１３、ガラスフィラメントノンクリンプファブリック  ３００ｇ／ｍ２、製造業者の表示：Ｓａｅｒｔｅｘ  Ｘ−Ｅ−ＰＡ−３１３−６５５
Ｓａｅ  ｎ．ｓ．＝ガラスフィラメントノンクリンプファブリック  ３００ｇ／ｍ２、製造業者の表示：Ｓａｅｒｔｅｘ新サイジング、＋４５°／−４５°／＋４５°／−４５°層数（例えば、４×＝特定の繊維ＮＣＦまたは特定の繊維４層）
【０２６９】
透明な繊維複合材料は、これらのそれぞれが平坦な繊維材料に持ち込まれているものであるが、以下の通り製造された。製造された繊維複合材料はそれぞれ、厚さが約１．１ｍｍであった。サンプルの相溶性をさらに改善するために、薄いガラス繊維ウェブ（ＧＶ５０、上記を参照のこと）を得られた各繊維複合材料の両側に塗布した。このウェブは、機械的特性にも視覚的特性にも著しい影響を及ぼさない。サンプルについて、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １４１２５に従った以下の曲げ強さを決定した。
【０２７０】
【表１１】
0006789242.tif 000012
【０２７１】
また、以下の黒色に染色された繊維複合材料は、これらのそれぞれにおいて、マトリックスを２重量％のカーボンブラックと混合し、これらのそれぞれに平坦な繊維材料を持ち込んで製造した。製造された繊維複合材料はそれぞれ、厚さが約１．１ｍｍであった。サンプルの相溶性をさらに改善するために、薄いガラス繊維ウェブ（ＧＶ５０、上記を参照のこと）を得られた各繊維複合材料の両側に塗布した。このウェブは、機械的特性にも視覚的特性にも著しい影響を及ぼさない。サンプルについて、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １４１２５に従った以下の曲げ強さを決定した。
【０２７２】
【表１２】
0006789242.tif 000013
【０２７３】
要するに、使用された織布（ＦＧ２９０およびＦＧ３２０）を、特に高い曲げ強さを有する繊維複合材料に加工することができることが明らかになった。マトリックスに繊維と反応させる成分（この場合、無水マレイン酸（ＭＡ））が含まれている本発明の繊維複合材料は、ＰＣ（ＯＤ）またはＰＡ６などそのような成分を含まない比較の成形用組成物より有意に高い曲げ強さを有する。
【０２７４】
対照的に、本発明によらない、チョップトガラス繊維で強化されたＬｕｒａｎ  ３７８Ｐ  Ｇ７繊維複合材料は、１５０ＭＰａの曲げ強さをもたらすにすぎず、したがって曲げ強さが明らかに低い。
【０２７５】
さらに、繊維複合材料を、衝撃靭性および／または貫通抵抗について試験した（ＩＳＯ
６６０３に従うダート試験）。さらにまた、繊維複合材料は、Ｆｍ＞３０００Ｎという高い安定性を示した。
【０２７６】
場合によるさらなる加工
実験から、得られた繊維複合材料を三次元半完成品、例えば半完成ハーフシェル型生成物に容易に形成することができることも明らかになった。得られた繊維複合材料は印刷可能であり、積層可能であることがさらに明らかになった。
【０２７７】
実験結果の概要
繊維複合材料（オルガノパネル）に形成するための様々なマトリックス系を含む様々なガラス繊維ベーステキスタイル系の評価から、良好な繊維複合材料（オルガノパネルおよびそれらに由来する半完成品）は再現性よく得ることができることが明らかになった。これらは着色したまたは無色の形態で得ることができる。繊維複合材料は、良好〜極めて良好な視覚、触感および（例えば、それらの曲げ強さおよび貫通抵抗に関する）機械的特性を示した。機械的特性に関して、織布はノンクリンプ織物よりやや高い強度および剛性を示した。スチレン−コポリマー系マトリックス（ＳＡＮマトリックス）は、ＰＣやＰＡ６などの代替マトリックスより機械的特性に関して良好な繊維複合材料になる傾向があった。本発明の繊維複合材料は、連続プロセスにより半自動または全自動で得ることができた。本発明の繊維複合材料（オルガノパネル）を半完成品に効率的に三次元形成することができる。
【図１−１】
0006789242.tif 000014
【図１−２】
0006789242.tif 000015
【図２−１】
0006789242.tif 000016
【図２−２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図６】
0006789242.tif 000024
【図７】
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