(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電離した照射光によって硬化できる樹脂を含む組成物をベースとしたマトリクス中に埋め込まれた強化繊維（１１）を含む、所定厚さの複合部品の製造方法であって、
前記強化繊維（１１）が互いに平行であり、且つ
下記段階（ａ）〜（ｄ）を有する、前記製造方法：
（ａ）強化繊維を一つの面に実質的に平行に配置し且つ上記組成物を含浸させ、
（ｂ）樹脂を部分的に重合化させて組成物が固体状態にある予備複合物を得るために、上記の所定厚さより薄い厚さの層における強化繊維を含む組成物を電離した照射光（３１）に露出し、且つ、予備複合物のＤショアー硬度を最終複合物のＤショアー硬度で割った指数Ｄが０．５となってから且つ０．７に達する前に前記電離した照射光への露出を止め、
（ｃ）得られた予備複合物から切り取った各断片（１４）を上記の所定厚さで決まる数だけ、平面ではない形状を有する支持体（６１）上に貼り付け、支持体の形状にぴったり合うように互いに積層して応力が加わった複数の断片の積層体を作り、
（ｄ）得られた積層体に所定の圧力と温度を加えて最終成形し、樹脂を重合し且つ予備複合物の各断片を一体化する。
【請求項２】
複合部品の最小湾曲半径を「ｒ」とした時に、層の厚さ「ｅ」がｒ／２０より小さくなるように重合を開始する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
最終成形段階の加圧成形の温度を予備複合物の組成物のガラス転移温度Ｔｇより高くする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
予備複合物の組成物のガラス転移温度をＴｇｐｒ、最終複合物の組成物のガラス転移温度をＴｇｆとした時に、指数Ｔ＝Ｔｇｆ−Ｔｇｐｒが１２０℃未満となってから且つ３０℃より低くなる前に、電離した照射光への露出を止める請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記樹脂が、不飽和のビニルエステル樹脂およびポリエステル樹脂から成る群の中から選択される請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記樹脂がエポキシ樹脂である請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記組成物が光重合開始剤を含み、照射光（３１）が可視紫外線スペクトルにある請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
ガラス繊維を用いる請求項７に記載の方法。
【請求項９】
電離した照射光によって硬化可能な樹脂を含む組成物をベースにしたマトリクス中に埋め込まれた強化繊維（１１）を含む、厚さが０．３ミリメートル未満である予備複合物であって、
マトリクスのガラス転移温度Ｔｇが４０〜１３０℃で、予備複合物のＤショアー硬度が５０〜６５で、可視紫外線照射を通さない保護フィルムで被覆されており、
前記強化繊維（１１）が互いに平行である、前記予備複合物。
【請求項１０】
前記樹脂が、不飽和のビニルエステル樹脂およびポリエステル樹脂から成る群の中から選択される請求項９に記載の予備複合物。
【請求項１１】
前記樹脂がエポキシ樹脂である請求項９に記載の予備複合物。
【請求項１２】
前記強化繊維(１１)がガラス繊維およびカーボン繊維から成る群の中から選択される請求項９〜１１のいずれか一項に記載の予備複合物。
【請求項１３】
前記強化繊維（１１）が一方向性繊維である請求項９〜１２のいずれか一項に記載の予備複合物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複合部品、特に複雑な形をした複合部品の製造方法に関するものである。
本発明は特に、非常に高い機械的な応力が加わった複合部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の複合部品は樹脂と短繊維とからなる予め調整したペーストを高圧下で圧縮成形し、完全重合後に成形品を型から取り出す方法で製造できる。この方法は複雑な形状の複合部品の製造に適し、生産性が高いので広く利用されている。しかし、圧縮成形法は長繊維の強化材を用いる場合には不向きであるため、非常に大きな機械的応力を受ける部品をこの方法で製造することはできない。
【０００３】
長繊維の強化材を使用可能な方法はいくつか公知である。その１つの方法に「引抜成形」である。この方法では無限長の繊維を巻き出し、樹脂漕に浸漬して含浸させた後、含浸させた繊維を加熱ダイに通し、加熱チャンバ中で重合させる。この方法ではダイの形を変えることによって任意断面の成形品を連続して引抜き成形することができる。しかし、得られる製品は常に真っ直ぐな成形品だけである。
公知の他の方法はフィラメントワインディング法である。この方法では回転・並進移動可能なマンドレル上に予備含浸させた複数の強化繊維を巻き付け、得られた複合体を炉中で重合させる。従って、チューブや容器等の大きな寸法の部品が得られる。しかし、この方法では形状の種類が大幅に制限され、製造する壁の厚さ全体に繊維を正しく配置するのが困難である。すなわち、繊維はマンドレル表面の方へ移動する傾向があり、壁の厚さ全体に一定量の繊維を維持することも困難である。
【０００４】
予め成形した予備成形品（プレホーム）を用いて強化繊維の配置を容易にした物品の成形方法も知られている。欧州特許第０，６５５，３１９号では予備成形物を加熱して圧縮成形ができる程度の粘稠度のペーストが得られるように強化繊維を含む樹脂の予備成形物を安定化させ、得られたペースト状の予備成形物を取り出し、第２の成形型でペースト状予備成形物を高温度で圧縮成形し、重合している。
【０００５】
この処理法の問題点は「予備重合」とよばれる段階（初期部分重合）の制御が困難な点にある。すなわち、後の処理での取り扱いに十分な粘度にするには繊維の配置が過剰に乱れないようにしなければならない。予備重合を進めれば繊維の状態はよく維持されるが、後の予備成形物の成形時に変形させるのが困難になってしまう。さらに、反応が発熱性であるため、重合が非常に速く、重合を中断することは困難であり、実質的には不可能である。そのため強化樹脂の硬度が急に高くなり、後の成形ができなくなる。
【０００６】
そのため平板、棒、直管、その他の単純な形状の部品以外の部品の厚さ全体に長繊維を所望の方向に正確に制御された比率で配置することはこれまでは不可能であった。上記特許では実施を容易にするために繊維を切断している点に注目されたい。その結果、強化能力が低下するのは避けがたい。「長い繊維」、「長繊維」または「無限長さの繊維」とは繊維の長さが少なくとも強化する部品の断面寸法によってのみ制限される、すなわち、部品の寸法によってのみ制限され場合の用語で、加工方法の実施の制約から長さが制限される場合には用いられない。また、「個別に配置」とは糸または単純な平らなウエブ（tissus)から作り始めることを意味し、３次元の寸法を有するウエブは意味しない(このウエブは各製造段階で特定の特徴を有し、取扱に問題が生じる)。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、選択した繊維の強化能力を下げずに複合部品を製造できる、各種形状、特に湾曲度が非常に小さい円弧に適応可能な方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、タイヤ成形型のような射出が不可能な開放された金型上に複合部品の成分を導入して、複雑な形状に成形し、必要な場合には他の材料、例えばゴムに複合構造を結合できるようにすることにある。
本発明は、上記目的を達成することができる、機械化可能で、工業生産に望ましい高速で運転可能な製造方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の対象は、下記段階（ａ）〜（ｄ）を有する、電離した照射光によって硬化可能な樹脂を含む組成物をベースとしたマトリクス中に埋め込まれた、所定の少なくとも１つの強化方向に平行な強化繊維を含む、所定厚さの複合部品の製造方法にある：（ａ）強化繊維を一つの面に実質的に平行に配置し且つ上記組成物を含浸させ、（ｂ）上記の所定厚さより薄い厚さの層にした強化繊維を含む組成物を電離した(ionizant)照射光に露出して樹脂を部分的に重合化させて組成物が固体状態にある予備複合物を作り、（ｃ）得られた予備複合物から切り取った各断片を上記の所定厚さで決まる数だけ平面ではない形状を有する支持体上に貼り付け、支持体の形状にぴったり合うように互いに積層して応力が加わった複数の断片の積層体を作り、（ｄ）得られた積層体に所定の圧力と温度を加えて最終成形し、樹脂を重合し且つ予備複合物の各断片を一体化する。
【０００９】
本発明方法では無限長の繊維を使用する。一般に、出発材料は直径が数ミクロンの多数の（数１００本）エレメント繊維である。各繊維はほとんど交差しない状態で、実質的に互いに平行に互いに隣接して配置される。全ての繊維を完全に平行に配置することを保証することは実際には不可能であるが、「一つの面に実質的に平行に配置」という表現はケーブルまたは紐ではなく、配置の幾何学的な正確さは別として、各繊維が平行に配置されるということを示す。好ましい強化方向とは例えば製造する部品に加わる引張り応力の方向である。しかし、出発材料として上記の所定方向を向いた互いに平行な繊維（縦糸）だけでなく、例えば横糸を構成する他の繊維を任意の密度でさらに含むこともできる。
【００１０】
繊維の含浸段階自体は本発明に特有なものではなく、当業者は任意の適切な方法を容易に選択できる。この含浸は一つの面に平行に繊維を配置する段階の先でも後でもよい。繊維を一つの面に平行に配置する目的は樹脂の重合開始期間より後まで最終複合部品中で強化繊維が互いに並んで配置されて、十分な強化能力が得られるようにすることにある。
【００１１】
「予備複合物」とは樹脂が固体媒体になる（いわゆるゲル化段階以上）まで予備重合され、繊維から「液が脱水（essorage）」して予備成形物の樹脂量が未制御のまま減少する危険無しに機械的な力で開放金型内に設置できるだけの十分な粘着力を有する予備複合物を意味する。すなわち、予備重合の目的は温度と圧力の作用下で後の処理（組成物またはそれを含む製品の処理）時に樹脂の流出を防ぐことができる最低水準の重合を行なうことにある。予備重合の他の目的は平らではない形状の支持体へ貼り付ける際に段階に予備複合物に曲げ応力が加わった時に繊維に座屈抵抗力を与えることができるような最低水準まで重合させることにある。
【００１２】
電離した照射光によって重合を開始することによって上記段階まで重合でき、しかも、照射光の照射を止めて重合を止めることができる。従って、予備重合の他の目的は、以下で詳細に説明するように、最大の重合水準を超えないようにして、予備複合物相互が接着し、またはそれとゴムとが接着するようにすることにある。
十分に薄い層を積層することと、上記の予備重合との組み合わせによって任意の形と厚さのブロックを作ることができる。このブロックは同一樹脂と同一繊維から例えば引抜き成形で得られる同一密度のモノリテックな材料に匹敵する。
【００１３】
電離した照射光としては３００ｎｍ〜４５０ｎｍのスペクトルの照射光または電子ビームを用いるのが好ましい。
例えば厚さが約０．１ｍｍのストリップ状の予備複合物（製造する部品に応じた任意長さが選択される）を作る。このストリップ断片から得られる部品はモノリテックな材料(すなわち、薄い層を積層して作ったものではない単純な形の部品)と同じ特性を有する。換言すれば、選択した樹脂、特に選択した強化繊維の特性の低下が全く見られない。積層時に製造する複合部品のための強化力に応じて繊維を互いに交差させてもかまわないという点に注意すべきである。そうするか否かは複合部品の設計パラメターであり、そうすることも本発明に含まれる。
【００１４】
本発明の有利な実施例では、支持体に断片を貼り付ける際に予備複合物の断片に応力を加えて予備複合物を支持体の形状にぴったり合せる。断片を積層する支持体表面は展開可能で、支持体表面に容易にぴったり合せることができるのが好ましい。加熱処理が開始するまで予備複合物の断片への応力を維持するのが好ましい。
電離した照射光による予備重合は予備重合状態を完全に制御できるという利点の他に、厚さの薄い複数の層に分割することによって比較的に小さい曲率に湾曲することができ、各断片に残留応力が生じることが無く、積層中に繊維が座屈せず、積層体の横方向部分に生じる繊維のばらつき、特に厚さ方向のばらつきを無くすことができる。従って、内部応力がゼロになる形状に作られた積層体の弾性戻りはわずかで、最終複合部品の最終製造段階を邪魔しないように機械的特性を維持し、容易に変形することができる。
【００１５】
最終複合部品の厚さよりはるかに厚さの薄い層で樹脂の重合を開始することで変形が容易になる。複合部品の最小湾曲半径を「ｒ」とすると、重合は「ｒ」を２０で割った値より小さくなるような厚さ「ｅ」の層で開始するのが有利である。特に、最終生成物の構造を最終的に固定する前に変形状態を一時的に仮止め状態に維持するのを容易にするためには、重合を「ｒ」を１５０で割った値より小さくなるような厚さ「ｅ」の層で開始するのが好ましい。
【００１６】
【実施例】
以下、下記図面を参照して本発明方法を２つの実施例を説明する。
図１には糸(実施例ではガラス繊維)１１を収容するリール１０が示されている。次の含浸装置２０は硬化可能な樹脂をベースにした組成物と、この組成物を処理する照射光に適した光開始剤(光重合開始剤)を収容する容器２１を備えている。含浸装置２０は含浸チャンバ２２を備える。得られた予備含浸材料１２は予備重合装置３０に導入され、この中で電離した照射光で予備含浸材料１２が予備重合される。処理は酸素のない状態で実施される。組成物が露出される照射光３１の波長は一般に４５０ナノメター以下、好ましくは３００ｎｍ〜４５０ｎｍで、例えば紫外線ランプを使用できる。得られた予備複合物１３はローラ４０によって矢印Ｆの方向へ駆動される。連続して製造される予備複合物から最後に剪断機５０によって一定長さの断片１４を得る。この断片は以下で説明するように加工できる。次の段階は予備複合物の断片１４の加工段階である。
【００１７】
図２にはＣ字型の製品(例えばＣ字型バネ)を製造するための支持体６１が示されている。予備複合物の断片１４を変形して、支持体６１の形にぴったりと合せる（図２の矢印Ｄ参照）。断片１４を支持体６１上に配置した段階で、繊維はＣ字型の製品の一端から他端まで図２の平面に平行に延びている。
予備重合の程度は、変形させた断片１４の湾曲部の内部に位置する繊維に座屈を引き起こさずに断片１４を所望の支持体上に積層でき、変形中および変形後の加圧下の加熱処理中に樹脂をベースにした組成物が予備複合物の外に拡大するのを阻止するのに十分なレベルでなければならない。しかし、優れた機械特性、特に曲げ特性および剪断特性に優れた複合材料を得るためには、この予備重合の程度は温度および圧力の作用下で２枚の互いに隣接する予備複合物の断片間の界面で接着力が生じ、予備複合物の複数の断片の積層体を連続して重合するのに十分なだけ低いものでなければならない。
【００１８】
予備重合の程度（レベル）は、予備複合物のＤショアー硬度を分析して実験的に制御することができる。下記のショアー硬度値はＮＦＴ４６−０５２規格に記載のＤショアー硬度テスターを用いて測定したものである。最終複合物のＤショアー硬度を約９０〜９５と仮定すると、例えば予備複合物のＤショアー硬度が４５より大きくなり且つ６５より大きくなる前に電離した照射光への露出を止めるのが好ましい。一般的には、電離した照射光への露出段階は、予備複合物のＤショアー硬度を最終複合物のＤショアー硬度で割った指数Ｄが約０．５に到達してから且つ約０．７になる前に停止されることが提案される。
【００１９】
予備重合の程度を予備複合物の組成物のガラス転移温度Ｔｇを分析して実験的に制御することもできる。実際に優れた制御方法は指数Ｔ＝Ｔｇｆ−Ｔｇｐｒを用いる方法である。ここで、Ｔｇｐｒは予備複合物の組成物のガラス転移温度、Ｔｇｆは最終複合物の組成物のガラス転移温度である。電離した照射光への露出段階は指数Ｔが１２０℃未満となってから且つ３０℃未満になる前に停止される。例えば、最終複合物の組成物のガラス転移温度Ｔｇが約１６０℃である場合には、予備複合物の組成物のガラス転移温度Ｔｇが約４０℃に到達してから且つ約１３０℃に到達する前に電離した照射光への露出を止める。予備複合物の予備重合の程度は樹脂のゲル化点以上にするということが分かっている。望ましい予備重合の程度は例えば電離した照射光の処理時間を合せることで達成できる（ローラ４０に与える走行速度と予備重合装置３０の長さ）。
【００２０】
予備複合物を支持体６１の表面の形にぴったり合せる際には下記の方法が採用できる。すなわち、予備複合物の各断片１４を個々に積層し、変形（図２の矢印Ｄ参照）し、各断片１４を順次支持体６１の形にぴったり合させるか、予備複合物の複数の断片１４をグループ化するか、全てを一緒に積み重ねて、変形して、まとめて支持体６１の形に合せる。
【００２１】
いずれにせよ、断片１４の靱性（nerf）はかなり弱いが、少なくとも次の段階を実施できるだけ十分なＣ字型を維持するように、予備複合物の断片の積層体を作るのが好ましい。図２に示すように、組成物の一つの層１５の少なくとも一部を例えばＣ字の端部で少なくとも１つの断片の表面上で互いに積層して、積層体の異なる断片１４と予め結合させることもできる。前記層１５の樹脂を部分的に重合化するには、図２に示されるように断片１４を通して前記層１５を少なくとも部分的に電離した照射光、例えば可視紫外線照射に露出すれば十分である。隣接する断片間に上記の結合を作らない場合、より一般的には加わる変形に対して断片を自発的に維持することをしない場合には、適当な力を外から加えて各断片を保持しなければならない。
【００２２】
光重合開始によって各断片１４を仮止め(solidarization provisoire)する変形例では、積層体を適当な圧力と温度（例えば約１３０℃）で成形してから、最終成形前またはその他の任意の中間段階の前に樹脂の少なくとも部分的な予備重合をすることができる。他の変形例では、主として高粘度の組成物から成る仮の保持層を間に挟んで、積層した各断片１４を仮止めすることができる。上記の各種方法を同時に用いることもできる。
【００２３】
図３は最終段階を示している。ここでは反対側の金型６２を予備複合物の断片１４の積層体１６で被覆した支持体６１の上に載せる。例えば約１０バールの圧力で最終成形する。加圧成形温度は予備複合物の組成物のガラス転移温度Ｔｇより高くするのが好ましい。適切な処理温度は例えば少なくとも約１５０℃である。材料の最終特性は予備重合だけによるものではなく、基本的にそれに基づくものでもない。この特性の大部分は互いに積層した各断片の粘着力を優れたものにする最終成形段階の加熱処理に依存する。
【００２４】
本発明では予備重合の程度が熱によって制御しないので、組成物の温度を緩やかに上げることで繊維の含浸段階における組成物の粘度を調整することができる。例えば、樹脂の安定性に大きな影響を全く与えずに約８０℃に加熱できる。それによって繊維が良く含浸される。これによって本発明方法の後段階のパラメターから独立した含浸段階の制御パラメターを使うことができる。
【００２５】
適した樹脂は不飽和のビニルエステル樹脂およびポリエステル樹脂から成る群の中から選択でき、或いはエポキシ樹脂にすることもできる。強化繊維としてはポリアクリル繊維、酸化ポリアクリロニトリル(acrylonitrile oxide)繊維、ポリビニルアルコール繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリアミド−イミド繊維、ポリイミド繊維、クロロ(chloro)繊維、ポリエステル繊維、芳香族ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、セルロースまたはレーヨンまたはビスコース繊維、ポリフェニレンベンゾビソクサゾール(benzobisoxazole)繊維、ポリエチレンナフテネート繊維等の有機繊維から選択するか、ガラス繊維、カーボン繊維、シリカ繊維またはセラミック繊維（アルミナ、アルミノシリカ、ボロシリコアルミネート)等の無機繊維から選択されるものを挙げることができる。本発明では組成物による含浸中に実質的に平行に配置された少なくとも１つの強化方向に平行な一方向性繊維を用いるのが好ましい。下記の表は各種の樹脂を用いて作ったサンプル１〜５を比較したものである。各サンプルは厚さが２ｍｍの平行６面体のブロックである。
【００２６】
全ての例（対照群とサンプル）において、強化繊維は上記タイプのガラス繊維である。「製造」の欄で「直接成形」とは全く積層化していない等価なモノリティックな成形品を意味し、各繊維は互いに平行に樹脂マトリクス中に規則正しく分散している。全てのサンプルは加圧下での熱処理により最終成形した。対照１はHexcel Composites S. A.からPrepreg Vicotex(参照番号BE M10/29.5%/25x2400-ガラス片P122 EPOXY 60mm)の名称で市販のエポキシ樹脂に埋め込んだ一方向性ガラス繊維から成る一方向性繊維の予備含浸材料を用い作った。対照２は、Atlac 50の名称で市販の樹脂に埋め込んだPPG 2001 300Texの名称で市販の糸から成る。対照３は熱で予備重合した予備複合物の１０個の断片を積層して得た。これは対照２と同じ樹脂中に埋め込んだ同じガラス繊維から成る。
【００２７】
本発明の全ての実施例において、組成物は重合光重合開始剤を含み、照射光は可視紫外線スペクトル内にある。本発明ではガラス繊維を用いるのが好ましい。
本発明サンプルは全て厚さ０．２ｍｍの予備複合物の断片１０個を積層して得られ、２枚の５０ミクロンのナイロンフィルムで保護した。予備複合物は断片から１８０ｍｍの所に設置した可視紫外線照射ランプ（Philips UV tube TLK 40W/03）で上記の秒数だけ露出して予備重合した。予備複合物は予備重合用照射および前記の仮止めに対して十分に透明で、均質であり、既に予備重合された断片を通して照射処理が実施できることが分かる。
【００２８】
【表１】
0004969717.tif 000002
【００２９】
対照２と３および全てのサンプルの樹脂は、全てビニルエステル樹脂である（エポキシビニルエステル樹脂）。ATLAC 590樹脂の供給者はDSM-BASF Structural Resinsである。上記実施例の変形例として、樹脂に共重合可能なモノマーを添加し、モノマーの比率を変えて組成物の粘度を調整できることができる。例えば、比率を変えるモノマーはスチレンである。光重合開始剤はビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキシド（光重合開始剤 Irgacure 819）である。樹脂「Heltron 970」の供給者はAshland Chemical社である。樹脂「RD903」および「RD904」の供給者はUCB Chemicals社である。樹脂「Derakane 470-36S」の供給者はDow社である。
【００３０】
樹脂ATLAC 590は不飽和モノカルボキシル酸（下記式参照）によって不飽和化されたエポキシ樹脂である。この樹脂は下記(a)〜(c)からなる：
(ａ)角型括弧内で表されるビスフェノールＡをベースとする樹脂：
【化１】
0004969717.tif 000003
【００３１】
(ｂ)角型括弧内で表されるノボラック樹脂：
【化２】
0004969717.tif 000004
【００３２】
(ｃ)その比率が粘度に影響を与えるモノマー、スチレン：
【化３】
0004969717.tif 000005
【００３３】
下記の表は機械特性を表している。
【表２】
0004969717.tif 000006
【００３４】
対照１と２は正しく製造したモノリティックな製品に期待されるよりも優れた性能を示す。各サンプルの機械的性能はヤング率値、屈曲テストにおけるサンプルの最大破断点応力（AFNOR T57-302規格）および最大破断点剪断応力（AFNOR T57-303規格）で示され、後者の特性によって特に対照３と本発明のサンプルとの間の関係がよく表されている。対照３の特性は大きく低下し、特に最大破断点せん断応力にかなりの低下が見られる。これに対して本発明を用いることによって、直接比較できるモノリティックな製品である対照２の特性を実質的に得ることが可能である。予備複合物の断片が変形されていてもされていなくても材料の機械特性は同じである。
【００３５】
下記の表は部分的な重合処理の結果を示す。この表は紫外線照射処理時の異なる値で得られた予備複合物の性質を示す。各サンプルは２％の光重合開始剤Irgacure 819を有する樹脂Atlac 590に埋め込まれたガラス繊維PPG 300 Texを７０重量％含む。予備複合物は厚さ０．２５ｍｍで、幅３０ｍｍで、ガラス繊維が一方向性となる層に作られた。この層は表面を厚さ５０ミクロンのナイロンフィルムで保護して照射光から保護した。照射は処理する層から１８０ｍｍの所に設置した２台のPhilips UV ランプTLK 40W/03で実施した。こうして３０ｍｍの予備複合物の断片１５個の積層体を形成した。座屈に対する耐久性は半径３０ｍｍのシリンダ上で繊維の方向を向いたサンプルを手で巻いて評価した。耐久性は１１０℃の温度、３０バールの圧力で評価した。Ｄショアー硬度は上記規格に従って測定した。
【００３６】
【表３】
0004969717.tif 000007
【００３７】
２５秒より長い処理時間から満足のいく結果が得られることが分かる。適切なＤショアー硬度に達したら照射を制限するのが好ましい。詳細は上記の説明を参照されたい。本発明は、少なくとも１つの所定強化方向に強化繊維を含む平らでない面を有する積層した複合材料に関するものである。各繊維は全て単一の層に含まれ、各繊維は電離した照射光によって硬化可能な樹脂を含む組成物をベースにしたマトリクス中に埋め込まれている。各単位層は０．３ミリメートル未満の厚さを有し、マトリクスのガラス転移温度Ｔｇは１５０℃よりも高く、材料のＤショアー硬度は８０よりも大きい。各単位層は平らでない展開可能な形である。材料の弾性率は３００００ＭＰａよりも大きく、屈曲破断点応力は１０００ＭＰａよりも大きく、剪断破断点応力は７０ＭＰａよりも大きいのが好ましい。
【００３８】
本発明によって厚さが０．３ミリメートル未満の長い断片からなる、可視紫外線照射を通さない保護フィルムで被覆された中間生成物を得ることができる。この中間生成物は電離した照射光によって硬化可能な樹脂からなる組成物をベースにしたマトリクス中に埋め込まれた少なくとも１つの所定強化方向に平行に配置された強化繊維を含む予備複合物で形成される。マトリクスのガラス転移温度Ｔｇは４０〜１３０℃であり、そのＤショアー硬度は５０〜６５である。保護フィルムを設けることによって予備複合物の重合状態を実質的に変えずに中間生成物を貯蔵できる。この中間生成物は別の場所でも使用でき、上記の本発明方法に従って成形できる。
【００３９】
本発明の他の観点から、本発明は複合材料をゴムに結合する方法に関するものである。すなわち、上記の方法で複合部品がゴムに密着一体化した積層体を製造することができる。実際には、ゴムの層を受ける各断片の表面にレソルシノールホルムアルデヒドラテックス接着剤（ＲＦＬ）の層を堆積させ、ゴム層を取り付けて、高温加熱処理する前に、このＲＦＬ接着剤の層を１００℃以下の温度で乾燥する。最終成形時に予備複合物の断片が互いに結合し且つ複合要素とゴムとの間に優れた結合が得られる。
本発明ではさらに、前記の少なくともいくつかの層の間に硫黄で加硫可能なエラストマーをベースにした組成物の層１７を挿入した材料にも関するものである。好ましくは、上記の少なくともいくつか層と硫黄で加硫可能なエラストマーをベースにした組成物の層との間にレソルシノールホルムアルデヒドラテックス接着剤（ＲＦＬ）の層を挿入するのが有利である。
【００４０】
図４は変形され、紫外線照射によって予備重合された組成物の層１５によって仮止めされ、２つの積層した断片１４の予備複合物で被覆された支持体６１を示す。こうして堆積し、予め安定化させた２つの層は自然にＣ字型を維持する。未硬化のゴムをベースにした組成物の層１７は２番目の断片１４上にある。このゴムベースの組成物は予備複合物の最初の層に与えた形に容易に合せるることができる。変形した仮止め状態を維持しながら組成物の断片１４をさらに積層することができる。もちろん、図２で説明した全ての手段を用いることができる。
【００４１】
図５に示した最終成形段階では各断片１４が互いに接着するようにゴムの加硫、樹脂の完重合化およびゴムと樹脂との結合を行なう。反対側の金型６３をゴムの層１７を間に挟んだ予備複合物の断片１４の積層体１８で被覆された支持体６１上に載せる。最終成形は加圧下に加熱処理して行う。予備複合物の各断片上に非重合性のＲＦＬ接着剤を使用することによって特殊なエラストマーを使用しないでゴムを複合材料に接着することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の方法の第１段階を実施する装置の概念図。
【図２】  複合部品の製造に用いられる本発明方法より後の段階を説明する概念図。
【図３】  図２で説明した段階の後の段階を説明する概念図。
【図４】  複合部品とゴムとの両方から成る積層部品の製造に用いられる本発明方法より後の段階を説明する概念図。
【図５】  図４で説明した段階の後を説明する概念図。
【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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