(57)【要約】  本発明は、少なくとも１種の熱可塑性プラスチックで半完成繊維製品を含浸させることによって得られる少なくとも１種の、単一層の、連続繊維−強化半完成繊維マトリックス製品を含むドアモジュール、並びに車両及び建築物におけるそれらの使用に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種の単一層の半完成繊維マトリックス製品を含むドアモジュールであって、
連続繊維から作られた１〜１００プライの半完成繊維製品プライを含み、前記半完成繊維製品プライがそれぞれ、５ｇ／ｍ２〜３０００ｇ／ｍ２の範囲の基本重量を有し、
全部の半完成繊維製品プライの全体を、１ｃｍ３／１０分〜１００ｃｍ３／１０分の範囲のＭＶＲ（ＩＳＯ  １１３３による）を有する、少なくとも１種の熱可塑性プラスチックで含浸させており、
前記熱可塑性プラスチックが、ポリオレフィン、ビニルポリマー、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリウレア、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリスチレン、ポリヒダントイン、ポリフェニレンオキシド、ポリアリーレンスルフィド、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリフタルアミド、ポリメチルメタクリレート、スチレン−アクリロニトリル、オレフィンベースの熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン、及びポリオキシメチレンの群から選択され、
この半完成繊維マトリックス製品が、５容積％〜９０容積％の範囲の、ＤＩＮ  １３１０により定義された繊維材料の容積比、並びに１５容積％未満の空気又はガスの容積比を有する、
ドアモジュール。
【請求項２】
前記半完成繊維マトリックス製品が、０．０５ｍｍ〜６ｍｍの範囲の材料の厚みを有することを特徴とする、請求項１に記載のドアモジュール。
【請求項３】
ポリハロゲン化ビニル、ポリビニルエステル、及びポリビニルエーテルの群からの前記ビニルポリマーが使用されることを特徴とする、請求項１又は２のいずれか一項に記載のドアモジュール。
【請求項４】
使用されるポリオレフィンが、ポリエチレン又はポリプロピレンであることを特徴とする、請求項１又は２のいずれか一項に記載のドアモジュール。
【請求項５】
使用されるポリエステルが、ポリエチレンテレフタレート又はポリブチレンテレフタレートであることを特徴とする、請求項１又は２のいずれか一項に記載のドアモジュール。
【請求項６】
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ジヒドロキシジフェニルスルフィド、テトラメチルビスフェノールＡ、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、または１，１，１−トリス（４−ヒドロキシフェニル）エタンをベースとするポリカーボネートが使用されることを特徴とする、請求項１又は２のいずれか一項に記載のドアモジュール。
【請求項７】
使用されるポリフタルアミドが、ＰＡ６Ｔ、ＰＡ１０Ｔ、又はＰＡ１２Ｔであることを特徴とする、請求項１又は２のいずれか一項に記載のドアモジュール。
【請求項８】
ｍ−クレゾール中で、２．０〜４．０の範囲の相対溶液粘度を有するポリアミドが選択され、ここで、前記相対溶液粘度ηｒｅｌが、ＥＮ  ＩＳＯ  ３０７に従い、ｍ−クレゾール中、２５℃で測定されることを特徴とする、請求項１又は２のいずれか一項に記載のドアモジュール。
【請求項９】
ＰＡ６６、ＰＡ６、及びＰＡ１２の群からのポリアミドが使用されることを特徴とする、請求項８に記載のドアモジュール。
【請求項１０】
前記熱可塑性プラスチックが、少なくとも１種の熱安定剤を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のドアモジュール。
【請求項１１】
金属ベースの熱安定剤又は有機熱安定剤が使用されることを特徴とする、請求項１０に記載のドアモジュール。
【請求項１２】
多価アルコールが使用されることを特徴とする、請求項１１に記載のドアモジュール。
【請求項１３】
銅安定剤、好ましくはハロゲン化銅（Ｉ）が使用されることを特徴とする、請求項１１に記載のドアモジュール。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に規定の少なくとも１種の単一層の半完成繊維マトリックス製品を成形プロセスにかけ、次いで硬化させ、ドアモジュールの雌型から取り出すことを特徴とする、ドアモジュールを製造するためのプロセス。
【請求項１５】
前記単一層の半完成繊維マトリックス製品のための前記製造プロセスと前記成形プロセスとの組み合わせの場合において、前記成形プロセスより前に、全部の半完成繊維製品プライ全体を、少なくとも１種の熱可塑性プラスチックを用いるか又は熱可塑性プラスチック組成物を用いて、含浸及び圧密化及び場合によっては固化させるプロセス工程が先行することを特徴とする、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項１６】
建築物中又は車両中における、請求項１〜１３のいずれか一項に規定のドアモジュールの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１種の熱可塑性プラスチックで半完成繊維製品（ｓｅｍｉｆｉｎｉｓｈｅｄ  ｆｉｂｅｒ  ｐｒｏｄｕｃｔ）を含浸させることによって得られる少なくとも１種の、単一層の、連続繊維−強化半完成繊維マトリックス製品を含むドアモジュール、及びそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の車両構造物においては、繊維−強化プラスチックからの構造部品（ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ｐａｒｔｓ）及び装備品（ｔｒｉｍ  ｐａｒｔｓ）の開発に絶え間ない努力が傾けられている。繊維−強化プラスチック（ＦＲＰ）は、一般的に、高い強度及び剛性が必要とされる車両構造物において使用されている。原理的には、ＦＲＰには、プラスチックのマトリックスの中に包埋された補強繊維が含まれている。それらの繊維が、その機械的性質を部品に与えている。この場合、それらの繊維が、力が加わる方向に延在するように配向されているときに、最高の機械的性質が達成される。十分に高い機械的性質を有しながらも、その部品の重量をさらに低減させる目的で、特に薄い壁厚を有し、そして所定の部位だけが強化された部品が製造される。しかしながら、そのようなＦＲＰベースの部品の製造においては、高いレベルの複雑さを用いて、その補強用要素が、それらの所定の位置から、望ましくない形で外れたり、ずれたり（ｌｅａｖｅ  ｏｒ  ｓｌｉｐ  ａｗａｙ）しないように確実にしなければならない。
【０００３】
（特許文献１）には、車両ドアの内壁の表面に切り出したくぼみを被覆するためのドアモジュールが記載されているが、そこでは、そのドアモジュールには、ガラス長繊維を用いて強化したプラスチックからなる、実質的に硬質の構造部材と、ガラス長繊維を実質的に含まないプラスチックから作製し、その構造部材と一体化した形状の、実質的に弾性のある機能部材とが含まれている。
【０００４】
（特許文献２）には、窓枠、その窓枠に取付け可能な機能性キャリヤ（ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｃａｒｒｉｅｒ）、並びにその機能性キャリヤ、及び場合によってはその窓枠の外側に配した外層を有するドア構造が開示されているが、ここで、一つの実施態様においては、その能性キャリヤが、好ましくは、少なくとも部分的に繊維−強化された熱可塑性プラスチックのマトリックスを有している。
【０００５】
（特許文献３）には、ウェットサイドをドライサイドと分離するための、車両のドア又は車両のサイドウォールのための、少なくとも部分的には繊維−強化プラスチックからなるドアモジュール又はサイドモジュールが記載されている。
【０００６】
（特許文献４）には、自動車のドアに機能性部品を組み入れ、そして自動車のドアに組み入れることを意図し、設計した、異なった材料からなる少なくとも二つの材料領域を有するドアモジュールキャリヤが記載されているが、それらは、異なったプラスチック材料で構成され、注型用金型の中で同時に製造される。
【０００７】
最後に、（特許文献５）には、熱可塑性プラスチックから作製し、シートの形態にある連続繊維（「オルガノシート（ｏｒｇａｎｏｓｈｅｅｔ）」）を組み入れて強化した半完成製品を熱成形することによる、自動車のための構造部材（それは、ドアモジュールであってもよい）を製造するための方法が記載されているが、ここで、熱成形装置の中にオルガノシートを収容するために備えられたオルガノシートの領域、及び／又は高い応力がかかるオルガノシートから製造された構造部材の部分が、より高度に構造化されるか、及び／又は熱成形の過程で特定の熱処理にかけられる。
【０００８】
本発明の文脈においては複合材料又は半完成繊維マトリックス製品とも呼ばれている、オルガノシートの製造は、当業者には公知である。すべてに共通している要素は、繊維材料／半完成繊維製品をプラスチックのマトリックスの中に包埋させることである。慣用されている包埋方法は、（特許文献６）に記載の射出成形／注型成形法、（特許文献７）に記載の発泡、加圧／圧縮成形、樹脂−含浸させた織布シート（プレプレグ）の圧縮法、（特許文献８）に記載の引抜成形法、（特許文献９）に記載のカレンダリング法、又は積層法（特許文献１０）である。（特許文献１１）には、典型的な、オルガノシートの多層構造物が記載されているが、そこでは、補強繊維の第一の群が、第一の繊維マトリックスの接着力を介して、プラスチックのマトリックスに結合され、そして補強繊維の第二の群が、第二の繊維マトリックスの接着力を介して、プラスチックのマトリックスに結合されている。その第二の繊維マトリックスの接着力は、その第一の繊維マトリックスの接着力よりは弱い。繊維マトリックスの接着を異なった形で形成させたために、全破壊の際には、改良された破壊挙動が達成されると書かれている。しかしながら、従来技術の半完成繊維マトリックス製品の欠点は、そのような複合材料の内部での、層相互の間の接着力が、必ずしも常に満足がいくものではない、より詳しくは、外側層の下側層に対する接着力が、必ずしも常に満足がいくものではないということである。この接着力は、温度の影響、又は温度の繰り返しての変動によって、損なわれる可能性がある。その結果、時間の経過に伴い、複合材料の外側層の、少なくとも部分的な層間剥離が起きる。たとえば、最近のドアモジュールは、常に変化する外温に耐えねばならぬだけではなく、さらには、ドアモジュールを極端に寒冷な気候帯で使用される車両に取り付けたときに、低温安定性を有していなければならない。本発明の文脈においては、低温とは温度である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】独国特許第６０２  １１  ５２１Ｔ２号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０  ２００４  ０１１  １３６Ａ１号明細書
【特許文献３】欧州特許第１  ７６５  ６２１Ｂ１号明細書
【特許文献４】独国実用新案第２０  ２００６  ００５  ７９７Ｕ１号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第１０  ２０１３  ２１３７１１Ａ１号明細書
【特許文献６】独国特許出願公開第１０２００８０５２０００Ａ１号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第０２９１６２９Ａ２号明細書
【特許文献８】欧州特許出願公開第２０２８２３１Ａ１号明細書
【特許文献９】独国特許出願公開第１０２００９０５３５０２Ａ１号明細書
【特許文献１０】欧州特許出願公開第１９２３４２０Ａ１号明細書
【特許文献１１】欧州特許出願公開第１９２３４２０Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、車両における軽量構造の高い要求を満たし、繰り返しての温度変動に耐え、それと同時に耐衝撃性を特徴とし、そして可能な限りの低温安定性を有しいて、従来技術のオルガノシートに比較して層間剥離する傾向が少ない、オルガノシートをベースとするドアモジュールを提供することであった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、本発明の主題、すなわち、少なくとも１種の単一層の半完成繊維マトリックス製品を含むドアモジュールによって達成されるが、ここで、
−１〜１００層の、連続繊維の半完成繊維製品プライ、好ましくは２〜４０層の、連続繊維の半完成繊維製品プライ、より好ましくは２〜１０層の、連続繊維の半完成繊維製品プライ、
−ここで、その半完成繊維製品プライはそれぞれ、５ｇ／ｍ２〜３０００ｇ／ｍ２の範囲、好ましくは１００ｇ／ｍ２〜９００ｇ／ｍ２の範囲、より好ましくは１５０ｇ／ｍ２〜７５０ｇ／ｍ２の範囲の基本重量を有している、
−そして、全部の半完成繊維製品プライの全体を、１ｃｍ３／１０分〜１００ｃｍ３／１０分の範囲のＭＶＲ（ＩＳＯ  １１３３による）を有する、少なくとも１種の熱可塑性プラスチックで含浸させており、
−ここで、その熱可塑性プラスチックは、以下の群から選択される：ポリオレフィン、ビニルポリマー、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリウレア、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリスチレン、ポリヒダントイン、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリアリーレンスルフィド、ポリスルホン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、スチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）、ＴＰＯ（オレフィンベースの熱可塑性エラストマー）、ＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）、及びポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、
−そして、その半完成繊維マトリックス製品は、５容積％〜９０容積％の範囲、好ましくは３０容積％〜６０容積％の範囲、より好ましくは４５容積％〜５５容積％の範囲の、ＤＩＮ  １３１０に従って定義された繊維材料の容積比を有し、そして
−１５容積％未満、好ましくは１０容積％未満、より好ましくは５容積％未満の空気又はガスの容積比を有している。
【００１２】
好ましくは、本発明においては、ドアモジュールにおいて使用される単一層の半完成繊維マトリックス製品は、０．０５ｍｍ〜６ｍｍの範囲、より好ましくは０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲、最も好ましくは０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲の材料の厚みを有している。
【００１３】
本発明はさらに、ドアモジュールを製造するためのプロセスにも関し、そこでは、単一層の半完成繊維マトリックス製品が、成形プロセスにかけられ、次いで硬化され、そしてドアモジュールの雌型から取り出される。
【００１４】
説明を加えれば、本発明の範囲には、一般的な項目の中又は好ましい領域の中で記述されたすべての定義及びパラメーターが、各種の組合せで含まれていることに注意されたい。
【００１５】
「単一層の（ｓｉｎｇｌｅ−ｌａｙｅｒ）」という用語は、本発明の文脈においては、本発明において使用され、そして通常最初はシートの形態にある、すなわち上側表面と下側表面との間の領域にあるその半完成繊維マトリックス製品の内部に、これまでに記述した、又は特許請求項に記載された範囲から外れた、空気又はガスの容積比又は繊維材料の容積比を有する、領域又は部分が存在しないということを意味している。従来技術におけるように、マトリックス樹脂組成物と表面樹脂組成物とを区別することは、もはや不可能であるが、その理由は、熱可塑性プラスチックを用いた全部の半完成繊維製品プライ全体の含浸のレベルが高く、それに伴い、或いはその結果として、圧密化が高いからである。本発明の文脈においては、熱可塑性プラスチックはさらに、上述の熱可塑性プラスチックの各種混合物、並びに上述の熱可塑性プラスチックと少なくとも１種の充填剤及び／若しくは補強剤又は添加剤との混合物（コンパウンド物（ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）とも呼ばれる）も意味している。本出願の文脈においては、すべての標準は、特に断らない限り、本件の出願日に有効である版を適用することができる。
【００１６】
単一層の半完成繊維マトリックス製品の技術的優秀さは、本発明の文脈においては、Ｗ．Ｓｉｅｂｅｎｐｆｅｉｆｆｅｒ，“Ｌｅｉｃｈｔｂａｕ−Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｎ  ｉｍ  Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｂａｕ［Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ｉｎ  Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ］”（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｗｉｅｗｅｇ，２０１４，ｐａｇｅｓ  １１８〜１２０から当業者には公知の、十字引張サンプル（ｃｒｏｓｓ  ｔｅｎｓｉｏｎ  ｓａｍｐｌｅ）を使用した、フィン引き裂き試験（ｆｉｎ  ｐｕｌｌ−ｏｆｆ  ｔｅｓｔ）により示されるが、これについては、実施例にも記載している。
【００１７】
用語の定義
溶融物体積流量（ＭＶＲ＝ｍｅｌｔ  ｖｏｌｕｍｅ  ｆｌｏｗ  ｒａｔｅ）は、特定の圧力及び温度条件下での、熱可塑性プラスチックの流動特性を表すのに役立つ。それは、プラスチックの溶融物の粘度の尺度である。それを使用して、重合度を決めることができるが、重合度とは、一つの分子の中のモノマー単位の数の平均値である。ＩＳＯ  １１３３によるＭＶＲは、キャピラリー粘度計によって求められるが、それには、好ましくはペレット又は粉体の形態にある材料を、加熱可能なシリンダーの中で溶融させ、それに、負荷をかけることにより得られる圧力で、力をかけて、規定されたノズル、好ましくはキャピラリーを通過させる。押し出されるポリマーの溶融物（押出し物（ｅｘｔｒｕｄａｔｅ）と呼ばれる）の体積／質量を時間の関数として測定する。溶融物体積流量のキーとなる利点は、公知のピストン直径に対してピストンの移動距離を測定することにより、押し出された溶融物の体積が決められるという簡単さである。ＭＶＲの単位は、ｃｍ３／１０分である。
【００１８】
「コンパウンディング（ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ）」／「コンパウンド物（ｃｏｍｐｏｕｎｄ）」という用語は、プラスチック業界用語であり、「プラスチックの加工（ｐｌａｓｔｉｃｓ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」と同義語であって、特定の性能プロファイルを最適化する目的で、混ぜ物、特に充填剤、添加剤などを混ぜ込むことによって、プラスチックの性能を向上させるプロセスを表している。エクストルーダー中でコンパウンディングを実施するのが好ましく、それには、輸送、溶融、分散、混合、脱気、及び昇圧のプロセス操作が含まれる。分散は、少なくとも一つの混合装置の中における溶融混合プロセスの手段により実施するのが好ましい。混合装置は好ましくは、単軸若しくは二軸のスクリューエクストルーダー又はＢａｎｂｕｒｙミキサーである。熱可塑性プラスチック組成物の個々の成分を、少なくとも一つの混合装置の中で、好ましくはその熱可塑性プラスチック組成物の中の少なくとも１種の熱可塑性プラスチックの融点領域における温度で混合し、ストランドの形態で排出させる。典型的には、そのストランドをペレット化が可能となるまで冷却してからペレット化させる。その熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物は、一般的に究極的には、ペレット、フレーク、又はその他の巨視的な部材の形態にある。
【００１９】
本明細書の記述において使用される、「より上（ａｂｏｖｅ）」、「で（ａｔ）」、又は「約（ａｂｏｕｔ）」という用語は、それに続く量又は値が、その特定の値であるか、又はほぼ同程度の値であってよいということを意味しようとするものである。その表現は、同等の値によって、本発明においては等価である結果又は効果が得られ、本発明に包含されるということを伝えようとしている。
【００２０】
本発明の文脈において「繊維（ｆｉｂｅｒ）」は、長さ対その断面積の高い比率を有する巨視的に均質な物体である。その繊維の断面は、所望されるいかなる形状であってもよいが、通常は円形または楕円形である。
【００２１】
「ｈｔｔｐ：／／ｄｅ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｆａｓｅｒ−Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆ−Ｖｅｒｂｕｎｄ」によれば、
−０．１〜１ｍｍの範囲の長さを有するチョップトファイバー（短繊維とも呼ばれる）と、
−１〜５０ｍｍの長さを有する長繊維と、
−Ｌ＞５０ｍｍの長さを有する連続繊維とは、区別される。
【００２２】
繊維の長さは、たとえば微少焦点Ｘ線コンピューター断層撮影法（μ−ＣＴ）によって求めることができる；Ｊ．Ｋａｓｔｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  Ｍｅｓｓｕｎｇ  ｖｏｎ  Ｆａｓｅｒｌａｅｎｇｅｎ  ｕｎｄ−ｖｅｒｔｅｉｌｕｎｇ  ｉｎ  ｆａｓｅｒｖｅｒｓｔａｅｒｋｔｅｎ  Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｔｅｉｌｅｎ  ｍｉｔｔｅｌｓ  μ−Ｒｏｅｎｔｇｅｎ−Ｃｏｍｐｕｔｅｒｔｏｍｏｇｒａｐｈｉｅ［Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｆｉｂｅｒ  Ｌｅｎｇｔｈｓ  ａｎｄ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｆｉｂｅｒ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ  ｂｙ  ｍｅａｎｓ  ｏｆ  μ−Ｘ−Ｒａｙ  Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ］”，ＤＧＺｆＰ［Ｇｅｒｍａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｎｏｎ−Ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ  Ｔｅｓｔｉｎｇ］．ａｎｎｕａｌ  ｍｅｅｔｉｎｇ，２００７，Ｌｅｃｔｕｒｅ  ４７，ｐａｇｅｓ  １〜８。本発明に従って使用される半完成繊維マトリックス製品には、連続繊維が含まれる。一つの実施態様においては、それらには、連続繊維に加えて、長繊維が含まれていてもよい。
【００２３】
本出願の文脈において使用される、「半完成繊維製品プライ（ｓｅｍｉｆｉｎｉｓｈｅｄ  ｆｉｂｅｒ  ｐｒｏｄｕｃｔ  ｐｌｉｅｓ）」という用語は、好ましくはウィーブ、レイドスクリム（多軸レイドスクリムを含む）、ニット、ブレイド、不織布、フェルト及びマットなどの群から選択されるか、又は一方向繊維ストランドの形態にある材料を意味している。別な考え方として、半完成繊維製品プライは、本発明においては、このセクションで記載した材料の二つ以上の混合物又は組合せもまた意味している。
【００２４】
半仕上げ繊維製品プライを製造するためには、少なくとも１本の繊維または繊維ストランドが少なくとも１本の他の繊維または他の繊維ストランドと接触するようにして使用される繊維を互いに結合させて、連続の材料を形成させる。別な方法においては、半仕上げ繊維製品プライを製造するために使用される繊維を、相互に接触させて、連続のマット、ウィーブ、織物、または同様の構造物を形成させる。
【００２５】
「基本重量（ｂａｓｉｓ  ｗｅｉｇｈｔ）」という用語は、材料の質量をその面積の関数として記述するものであって、本発明の文脈においては、乾燥繊維層に関連する。基本重量は、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １２１２７に従って測定する。
【００２６】
本発明の文脈において、「含浸させた（ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ）」という用語は、少なくとも１種の熱可塑性プラスチック、又は、適切であるのなら、熱可塑性プラスチック組成物が、全部の半完成繊維製品プライ全体の凹み（ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ）やキャビティの中に浸透して、その繊維材料を濡らすことを意味している。本発明の文脈において、「圧密化された（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄ）」という用語は、その複合材料構造物の中に、体積で１５％未満の空気含量しか存在していないということを意味している。含浸（ポリマー組成物による繊維材料の濡れ）と圧密化（包含されているガスの割合の最小化）とは、同時的及び／又は逐次的に、実施する（ｅｆｆｅｃｔｅｄ  ｏｒ  ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ）ことができる。
【００２７】
本発明の文脈においては、以下の記号は、次のような意味合いを有している：「≧」は、「以上」を意味し、「≦」は、「以下」を意味し、「＞」は、「より大」を意味し、「＜」は「より小」を意味している。
【００２８】
説明を加えれば、「単一層であること（ｓｉｎｇｌｅ−ｌａｙｅｒｅｄｎｅｓｓ）」は、半完成繊維製品プライ、その基本重量、使用された熱可塑性プラスチック、繊維マトリックス半完成製品全体に関連して、すなわち上側表面と下側表面との間の領域での繊維の容積比及び空気又はガスの容積比に関連する、特徴全体で定義されることに注意されたい。本発明において使用するための半完成繊維マトリックス製品では、含浸プロセス及び圧密化の結果として、それらの特性がその中に均質に存在しているという特徴を有しているのが好ましい。したがって、「均質に（ｕｎｉｆｏｒｍｌｙ）」という用語は、より具体的には、好ましくは上側表面と下側表面との間の領域にある本発明の半完成繊維マトリックス製品の内部に、これまでに記述した、又は特許請求項に記載される範囲から外れた、空気又はガスの容積比又は繊維材料の容積比を有する、領域又は部分が存在しないという事実を述べている。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明はさらに、上述の少なくとも１種の単一層の半完成繊維マトリックス製品を成形プロセスにかけ、次いでそれを硬化させ、そしてそれをドアモジュールの雌型から取り出すことによる、ドアモジュールを製造するためのプロセスにも関する。
【００３０】
その半完成繊維マトリックス製品が、ドアモジュールを製造するためのシートの形態にある連続材料として供せられるのが好ましい。シートの形態にあるそのような半完成繊維マトリックス製品は、簡単な方法で、所望の最終形状に切断して、切断操作による材料のロスを少なくすることができる。
【００３１】
半完成繊維マトリックス製品は、精力的に検討されている課題であるが、たとえば次の文献に記載されている：“Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｎ，Ｄｉｅ  Ｖｅｒａｒｂｅｉｔｕｎｇ  ｖｏｎ  ＦＶ−Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｅｎ［Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｔｈｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｏｆ  ＦＲ  Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ］”、ＥＴＨ  Ｚｕｅｒｉｃｈ  ＩＭＥＳ−ＳＴ，ｃｈａｐｔｅｒ  ９、ｖｅｒｓｉｏｎ  ３．０，Ｏｃｔｏｂｅｒ，２００４。半完成繊維マトリックス製品の中の繊維が、そのような複合材料の機械的性質、たとえば強度及び剛性の決定には極めて重要な役割を果たすものの、繊維の間で力を伝え、座屈に対して繊維を支え、そして外部からの攻撃に対して繊維を保護しているのは、ポリマーマトリックスである。繊維は、一つの方向にのみ配向させてもよいし（一方向、たとえば、テープ）、或いは相互に直交させて二つの方向に配向させてもよいし（直交異方性（ｏｒｔｈｏｔｒｏｐｉｃ）又は均衡状態（ｂａｌａｎｃｅｄ））、或いは相互に任意の方向に配置させて、疑似−等方性の形態（ｑｕａｓｉ−ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  ｆａｓｈｉｏｎ）としてもよい。連続繊維は、ポリマーマトリックスの中に、高い配向度で、高度に伸長させた状態、従って、比較的大量に導入することができるという利点を有している。さらには、それらは、単に繊維だけを介して、半完成繊維マトリックス製品の中で力の作用点の間で力を伝達して、その結果、そのような連続繊維−強化半完成繊維マトリックス製品をベースとする部品の機械的性能を向上させることが可能である。
【００３２】
本発明において使用するための半完成繊維マトリックス製品は、本発明において使用するための連続繊維から作製された半完成繊維製品を含浸させることによって製造される。したがって、本発明は、ドアモジュールを製造するためのプロセスにも関し、そこでは、少なくとも１種の単一層の半完成繊維マトリックス製品が、成形プロセスにかけられ、次いで硬化され、そして、金型から取り出される。
【００３３】
半完成繊維マトリックス製品のための製造プロセスが、成形プロセスと組み合わされているのなら、その成形プロセスより前に、全部の半完成繊維製品プライ全体を、少なくとも１種の熱可塑性プラスチックを用いるか又は熱可塑性プラスチック組成物を用いて、含浸及び圧密化及び場合によっては固化させるプロセス工程が先行する。そのプロセス全体としては、以下のプロセス工程を含んでいるのが好ましい：
ａ）少なくとも１種の熱可塑性プラスチックを備えるか、又は熱可塑性プラスチック組成物を備える工程、
ｂ）連続繊維で作製された半完成繊維製品プライを備える工程、
ｃ）その全部の半完成繊維製品プライ全体に対して、少なくとも１種の熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物を適用する工程、
ｄ）少なくとも１種の熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物で、その全部の半完成繊維製品プライ全体を、含浸させる工程、
ｅ）少なくとも１種の熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物で含浸させたその全部の半完成繊維製品プライ全体から空気を除去し、そして過剰な熱可塑性プラスチック樹脂を除去する工程（圧密化工程）、
ｆ）成形してドアモジュールとする工程、
ｇ）少なくとも１種の熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物で含浸させ圧密化させた、全部の半完成繊維製品プライ全体からなるドアモジュールを硬化させ（固化工程）、そしてそれを金型から取り出す工程。
【００３４】
一つの実施態様においては、プロセス工程ｇ）の後に、プロセス工程ｈ）熱処理を続けてもよい。
【００３５】
一つの実施態様においては、プロセス工程ｇ）又はプロセス工程ｈ）の後に、プロセス工程ｉ）ドアモジュールの後処理を続けてもよい。
【００３６】
含浸においては、積層法を採用するのが好ましい。一つの実施態様においては、本発明において使用するための単一層の半完成繊維マトリックス製品の中に、連続繊維に加えて、長繊維及び／又は短繊維を存在させることも可能である。
【００３７】
本発明のプロセスは、半連続若しくは連続プレス法プロセス、好ましくはツインベルトプレス法、間欠加熱プレス法、又は連続圧縮成形型法において、特に良好な適合性を有している。本発明のプロセスは、高速含浸及び高い生産性を特徴としており、単一プロセスで、空隙すなわち空気の巻きこみが少なく、高速で、半完成繊維マトリックス製品、従ってドアモジュールを製造することが可能となる。
【００３８】
プロセス工程ａ）
本発明においては、その熱可塑性プラスチック組成物のためのベース成分として選択される、又は使用される熱可塑性プラスチックは、以下の群からの熱可塑性プラスチックである：ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、スチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、及びポリスチレン（ＰＳ）。
【００３９】
好ましいビニルポリマーは、ポリハロゲン化ビニル、ポリビニルエステル、及びポリビニルエーテルの群から選択するべきである。
【００４０】
好ましいポリオレフィンは、ポリエチレン［ＣＡＳ  Ｎｏ．９００２−８８−４］、又はポリプロピレン［ＣＡＳ  Ｎｏ．９００３−０７−０］である。
【００４１】
好ましいポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）［ＣＡＳ  Ｎｏ．２５０３８−５９−９］又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）［ＣＡＳ  Ｎｏ．２４９６８−１２−５］である。
【００４２】
好ましいポリカーボネートは、以下のものをベースとするものである：２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン（ビスフェノールＳ）、ジヒドロキシジフェニルスルフィド、テトラメチルビスフェノールＡ、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン（ＢＰＴＭＣ）又は１，１，１−トリス（４−ヒドロキシフェニル）エタン（ＴＨＰＥ）。ビスフェノールＡをベースとするＰＣを使用するのが特に好ましい。
【００４３】
ＰＰＡは、部分芳香族ポリアミド又は半晶質芳香族ポリアミドであって、その中では、アミド基が、脂肪族基と、ベンゼンジカルボン酸基とに交互に結合されている。そのアミド基がテレフタル酸基に結合されているのが、好ましい。本発明において特に好ましいＰＡＡは、ＰＡ６Ｔ、ＰＡ１０Ｔ、又はＰＡ１２Ｔである。
【００４４】
特に好適なポリアミドは、ｍ−クレゾール中で、２．０〜４．０の範囲、好ましくは２．２〜３．５の範囲、極めて特には２．４〜３．１の範囲の相対溶液粘度を有するものである。相対溶液粘度ηｒｅｌは、ＥＮ  ＩＳＯ  ３０７に従って測定する。２５℃における、ｍ−クレゾール中に溶解させたポリアミドの流出時間ｔの、ｍ−クレゾール溶媒での流出時間ｔ（０）に対する比率から、式ηｒｅｌ＝ｔ／ｔ（０）により相対溶液粘度が得られる。
【００４５】
特に好ましいポリアミドは、ＰＡ６６、ＰＡ６、及びＰＡ１２の群から選択するべきである。本出願の文脈において使用されるポリアミドの命名法は、ＥＮ  ＩＳＯ  １８７４−１：２０１０（現在、ＥＮ  ＩＳＯ  １６３９６−１：２０１５により部分的に置き換えられている）に相当するものであり、第一の数字が、出発ジアミンの中の炭素原子数を表し、そして最後の数字が、ジカルボン酸の中の炭素原子数を表している。たとえばＰＡ６の場合のように、一つだけの数字が記されているならば、これは、出発物質が、α，ω−アミノカルボン酸、又はそれから誘導されるラクタム、すなわちＰＡ６の場合ならば、ε−カプロラクタムであったということを意味している。
【００４６】
より好ましくは、半完成繊維マトリックス製品のプラスチックマトリックスのための、少なくとも１種の熱可塑性プラスチックが、ＰＡ６６［ＣＡＳ  Ｎｏ．３２１３１−１７−２］、ＰＡ６［ＣＡＳ  Ｎｏ．２５０３８−５４−４］、ＰＡ１２、ＰＰＡ、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ＴＰＵ、及びＰＣの群から選択される。
【００４７】
少なくとも１種の熱可塑性プラスチックが、最も好ましくはＴＰＵ、ＰＡ６、及びＰＣの群から、特別に好ましくはＰＡ６から選択される。
【００４８】
ドアモジュールのための単一層の半完成繊維マトリックス製品の中で使用される熱可塑性プラスチックはさらに、広い範囲での相互の組合せで使用してもよいが、好ましいのは、ＰＣ／ＡＢＳ（ＡＢＳ［ＣＡＳ  Ｎｏ．９００３−５６−９］）の組合せの使用である。
【００４９】
特に好ましくは、ポリマーマトリックスのため、又は半完成繊維マトリックス製品のためのマトリックスポリマーとして、難燃性の形態にある少なくとも１種の熱可塑性プラスチックが使用される。ポリアミドベースの半完成繊維マトリックス製品のための、本発明において好ましい難燃剤は、以下の特許に記載されている：欧州特許出願公開第１７６２５９２Ａ１号明細書、欧州特許出願公開第２０６０５９６Ａ１号明細書、欧州特許出願公開第２０２８２３１Ａ１号明細書、特開２０１０−２２２４８６Ａ号公報、又は欧州特許出願公開第２４１００２１Ａ１号明細書（これらの特許の内容はすべて、本出願に包含されたものとする）。ポリカーボネートベースの半完成繊維マトリックス製品のための、本発明において好ましい難燃剤は、欧州特許出願公開第３０２０７５２Ａ１号明細書に記載されている。ＴＰＵベースの半完成繊維マトリックス製品のための、本発明において好ましい難燃剤は、国際公開第２０１３／０８７７３３Ａ２号パンフレットに記載されている。１００重量部の可塑性プラスチック、特にはポリアミドあたり、０．００１〜２０重量部の難燃性添加剤を使用するのが好ましい。
【００５０】
難燃性添加剤とは別に、その熱可塑性プラスチックには、その代わりとして、又はそれに加えて、さらなる添加剤、好ましくは少なくとも１種の熱安定剤を含んでいてもよい。好ましい熱安定剤は、金属ベースの安定剤、好ましくは銅若しくは鉄をベースとするもの、又は有機熱安定剤、特に多価アルコールである。好ましい銅安定剤は、ハロゲン化銅（Ｉ）、特に臭化銅又はヨウ化銅であるが、それらは、少なくとも１種のアルカリ金属のハロゲン化物、好ましくは臭化カリウム又はヨウ化カリウムと組合せて使用するのが好ましい。好ましい鉄ベースの熱安定剤は、鉄粉、酸化鉄、又は有機酸の鉄塩、特には、クエン酸鉄若しくはシュウ酸鉄である。好適に使用される多価アルコールは、ジペンタエリスリトールである。一つの実施態様においては、その熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物の中で、上述の熱安定剤の混合物を使用することも可能である。ポリアミドの中で、上述の熱安定剤を使用するのが好ましい。１００重量部の可塑性プラスチック、特にはポリアミドあたり、０．００１〜２０重量部の熱安定剤を使用するのが特に好ましい。
【００５１】
本発明において使用される単一層の半完成繊維マトリックス製品のための、熱可塑性プラスチック組成物を製造するために、本発明において使用するための熱可塑性プラスチックの中のさらなる添加剤としてはさらに、すでに先に挙げたガラス短繊維、並びに好ましくは以下の群から選択されるその他の充填剤又は補強剤が挙げられる：炭素繊維、ガラスビーズ、非晶質シリカ、ケイ酸カルシウム、メタケイ酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、チョーク、微粉化石英、マイカ、ケイ酸バリウム、ウォラストナイト、モンモリロナイト、ベーマイト、ベントナイト、バーミキュライト、ヘクトライト、ラポナイト、カーボンブラック、及び長石。それらに加えて、添加剤として、以下ものを使用することも可能である：立体障害フェノール、抗酸化剤、染料、酸化防止剤、離型剤、成核剤、可塑剤、又は耐衝撃性改良剤。好ましい耐衝撃性改良剤は、エラストマー性ポリマーである。
【００５２】
好ましくは、ガラス短繊維又は各種その他の充填剤及び補強剤又は添加剤は、熱可塑性プラスチックの中に分散又はコンパウンディングした後で、本発明において使用するための単一層の半完成繊維マトリックス製品を製造する目的のために、全部の半完成繊維製品プライ全体に適用する。その分散は、溶融混合方法の手段で実施するのが好ましい。そのような溶融混合プロセスで使用するための混合装置は、好ましくは単軸もしくは二軸のスクリューエクストルーダー、またはＢａｎｂｕｒｙミキサーである。それらの添加剤は、単一段で一度に混合するか、または段階的に混合し、次いで溶融状態にする。少なくとも１種の熱可塑性プラスチックに添加剤を段階的に添加する場合には、最初に添加剤の一部を熱可塑性プラスチックに添加して、混合して溶融状態にする。次いで、さらなる添加剤を添加して、その混合物を混合して、均質な組成物を得る。
【００５３】
プロセス工程ｂ）
好ましくは、本発明において使用される、単一層の半完成繊維マトリックス製品の中の、全部の半完成繊維製品プライ全体が、ガラス繊維及び／又は炭素繊維、より好ましくはガラス繊維をベースとしている。ガラス繊維には、シリカ系ガラス又は非シリカ系ガラスを使用するのが好ましい。ガラス繊維と同様に、追加として、全部の半完成繊維製品プライ全体の中に、他の繊維、より好ましくは、炭素、ホウ素、アラミド、炭化ケイ素、合金、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属、及びケイ酸塩、並びに有機物質、特に天然又は合成ポリマー、好ましくはポリエステル、ポリアミド、又は天然繊維、特に綿若しくはセルロース、並びにそれらの組合せの群からのものを存在させることもまた可能である。
【００５４】
本発明においては、長さが少なくとも１０ｍｍの長繊維と組み合わせて、連続繊維を使用するのも好ましい。連続繊維は、半完成繊維製品プライの中に、好ましくはロービング、ストランド、ヤーン、トワイン、又はコードの形態で、より好ましくはロービングとして、存在させる。
【００５５】
連続繊維（連続補強繊維とも呼ばれる）は、一般的には、先にも述べたように５０ｍｍを越える長さを有するもの、より詳しくは、製造する目的の具体的なドアモジュールの長さ寸法にほぼ相当する長さを有するものを意味していると理解されたい。
【００５６】
その連続繊維が、０．５μｍ〜２５μｍの範囲のフィラメント直径を有しているのが、好ましい。本発明の文脈においては、ガラス、アラミド又は炭素から作製された、フィラメント直径及びフィラメントヤーンの断面積は、ＤＩＮ  ６５５７１−１：１９９２−１１に従って測定したものである。平均フィラメント直径は、すべてのサイズ剤を除去してから測定する。フィラメント直径及びフィラメントヤーンの断面積は、ＤＩＮ  ６５５７１に従い、光学的方法の手段により求めるが、それには、光学顕微鏡及び測微接眼レンズ（円筒の直径の距離測定）によるか、又は光学顕微鏡及びデジタルカメラとその後の面積測定（断面図の測定）によるか、又はレーザー干渉法によるか、又は投影法によるかのいずれかの方法による。別な方法として、ガラス繊維の平均フィラメント直径を、ＩＳＯ  １８８８に従って求めることもできる。
【００５７】
一つの実施態様においては、半完成繊維マトリックス製品の中に、連続繊維に加えて存在しているガラス長繊維はすべて、円形ではない断面を有するフラットな形状を有しており、直交させた、断面軸相互の比率が、２以上、特に３以上であり、そして、小さい方の断面軸が、３μｍ以上の長さを有している。より具体的には、断面軸の比率が、３より大、特に３．５以上の、極めて実質的に長方形の断面のガラス長繊維が好ましい。
【００５８】
３〜２０μｍの範囲、より好ましくは３〜１０μｍの範囲の直径を有するガラス長繊維が、ロービングとして同様に好適に使用される。
【００５９】
３．５〜５．０の範囲の断面軸比を有するフラットなガラス長繊維を使用するのが特に好ましい。
【００６０】
好ましくは、連続繊維及びガラス長繊維の両方のために、Ｅガラス繊維を使用するのが特に好ましい。一つの実施態様においては、Ｅガラス繊維と同様にして、Ｓガラス繊維をさらに使用するが、その理由は、それが、Ｅガラス繊維よりも３０％高い引張強度を有しているからである。それに代えて、その他の全てのガラス繊維たとえば、Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｍ若しくはＲガラス繊維又はそれらの混合物、又は、Ｅ及び／又はＳガラス繊維との混合物を使用することもまた可能である。Ｅガラスは、以下の性質を有している：密度、２．６ｇ／ｃｍ３（２０℃）；引張強度、３４００ＭＰａ；引張弾性モジュラス、７３ＧＰａ；破断時伸び、３．５〜４％。
【００６１】
本発明において使用される、連続繊維で作製された半完成繊維製品プライは、所望の機械的性質を有するドアモジュールを与える。それらは、それらの構造の面から、ドアモジュールで予想される応力に合わせることが可能であるばかりでなく、それらの数の面でも、ドアモジュールを、実際の負荷に対して、最適な強度及び／又は剛性を有するようにすることができる。
【００６２】
本発明において使用される単一層の半完成繊維マトリックス製品の中の半完成繊維製品プライは、従来技術の場合におけるように、ポリマーマトリックスとは別の層を形成するのではなく、ポリマーマトリックスによって貫入されていて、繊維とポリマーとが、一体となった構成要素を形成している。
【００６３】
より特には、その半完成繊維製品プライが、織布又は不織布構造の形態で使用されていれば、有利である。ウィーブ、スクリム（多軸スクリムを含む）、縫い取り品（ｅｍｂｒｏｉｄｅｒｙ）、ブレイド、不織布、フェルト、マット、２種以上のそれらの材料の混ざり、及びそれらの組合せをベースとする半完成繊維製品プライを使用するのが好ましい。
【００６４】
不織布としては、ランダムな繊維配列か、又は配列された繊維構造物を選択することができる。ランダムな繊維配向は、好ましくは、マット、ニードルドマット、又はフェルトの形態に見出される。配列された繊維質の構造物は、好ましくは、一方向繊維ストランド、二方向繊維ストランド、多方向繊維ストランド、多軸織物（ｍｕｌｔｉａｘｉａｌ  ｔｅｘｔｉｌｅ）に見出される。本発明において使用される半完成繊維製品プライが、一方向スクリム又はウィーブ、特にウィーブであれば、好ましい。
【００６５】
ガラス繊維を、炭素繊維（炭素繊維又はグラファイト繊維とも呼ばれる）と組み合わせるのが特に好ましい。ガラス繊維の一部を炭素繊維に置き換えると、ハイブリッド繊維−強化半完成繊維マトリックス製品が得られるが、これは、純然たるガラス繊維ベースの半完成繊維マトリックス製品に比較して、高い剛性を有している。
【００６６】
本発明におけるドアモジュールに使用するための単一層の半完成繊維マトリックス製品の中での炭素繊維の含量は、全繊維含量を基準にして、好ましくは０．１容積％〜３０容積％の範囲、より好ましくは１０容積％〜３０容積％の範囲であり、ここで、本発明において使用される半完成繊維マトリックス製品の中の全繊維含量は、５容積％〜９０容積％の範囲、好ましくは３０％〜６０容積％の範囲、より好ましくは４５容積％〜５５容積％の範囲である。
【００６７】
半完成繊維製品プライの中の繊維材料、又はそうでなければ繊維ブレイドは、単に一方向に配向させてもよいし、或いは、互いに対して各種の角度で、好ましくは互いに直角に配向させてもよい。
【００６８】
連続繊維と、少なくとも１種の熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物との間でより良好な相溶性を得るためには、それらの表面を、シラン化合物を用いて、それらを前処理しておくのが好ましい。特に好ましいには、一般式（Ｉ）のシラン化合物である：
（Ｘ−（ＣＨ２）ｑ）ｋ−Ｓｉ−（Ｏ−ＣｒＨ２ｒ＋１）４−ｋ      （Ｉ）
（式中、
Ｘは、ＮＨ２−、カルボキシル−、ＨＯ−、又は次式であり、
【化１】
2020528367.tif 000002
ｑ：２〜１０、好ましくは３〜４の整数、
ｒ：１〜５、好ましくは１〜２の整数、
ｋが、１〜３の整数、好ましくは１である）。
【００６９】
特に好ましいのは、以下の群からのシラン化合物である：アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノブチルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノブチルトリエトキシシラン、並びに式（Ｉ）のＸ置換基としてグリシジル基又はカルボキシル基、極めて好ましくはカルボキシル基を含む、相当するシラン。
【００７０】
少なくとも１種の式（Ｉ）のシラン化合物を用いたガラス繊維の変性は、１００重量部のガラス繊維あたり、０．０５〜２重量部の量のシラン化合物で実施するのが好ましい。
【００７１】
その半完成繊維製品プライが、サイズの小さくなった繊維又は粒子を一切含まない、特には、０．１〜１ｍｍの範囲の長さを有する短繊維を一切含まないのが好ましい。
【００７２】
ガラス繊維及び／又は炭素繊維を使用するのが好ましく、ガラス繊維で構成されていれば、より好ましい。
【００７３】
一つの実施態様においては、その半完成繊維製品プライが、プロセス工程ｂ）において、ロール原料として備えられる。
【００７４】
プロセス工程ｃ）
全部の半完成繊維製品プライ全体に適用するためには、ペレット、粉体、フレーク、フィルムの形態にあるか、又はその他の巨視的パーツの形態にある、その少なくとも１種の熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック配合物を、最初に、それらの溶融物の形態、又は溶媒中の分散体の形態で仕込む。特に好ましいのは、粉体又はフィルムである。本発明において好ましいのは、粉体の適用、又はフィルムの形態での適用であるが、特に好ましいのは、粉体の適用である。
【００７５】
プロセス工程ｃ）において、熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物を、全部の半完成繊維製品プライ全体に、慣用される手段により適用するが、好ましくは以下の手段による：分散法（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）、液適法（ｔｒｉｃｋｌｉｎｇ）、プリント法（ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、スプレー法（ｓｐｒａｙｉｎｇ）、灌注法（ｉｒｒｉｇａｔｉｎｇ）、含浸法（ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｎｇ）、溶融浴内での濡らし法（ｗｅｔｔｉｎｇ  ｉｎ  ａ  ｍｅｌｔ  ｂａｔｈ）、熱溶射法（ｔｈｅｒｍａｌ  ｓｐｒａｙｉｎｇ）、フレーム溶射法（ｆｌａｍｅ  ｓｐｒａｙｉｎｇ）、又は、流動床コーティング法（ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ  ｂｅｄ  ｃｏａｔｉｎｇ）。一つの実施態様においては、その全部の半完成繊維製品プライ全体に対して、複数の熱可塑性プラスチック層、又は単一の熱可塑性プラスチック組成物若しくは異なった熱可塑性プラスチック組成物の層を適用することも可能である。一つの実施態様においては、熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物を、連続繊維でできている全部の半完成繊維製品プライ全体に対して、フィルムの形態で適用する。
【００７６】
熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物は、その全部の半完成繊維複合材料プライの全体に対して、ＤＩＮ  １３１０に従って定義された、繊維材料中の容積比が、その半完成繊維マトリックス製品中で５容積％〜９０容積％の範囲、好ましくは３０容積％〜６０容積％の範囲、より好ましくは４５容積％〜５５容積％の範囲となるような量で適用するのが好ましい。  
【００７７】
一つの実施態様においては、その適用工程に続けて、焼結（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）工程を実施してもよく、そこで、全部の半完成繊維製品プライ全体の上の熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物が焼結される。その焼結工程では、場合によっては圧力下に、その熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物を加熱するが、その温度は、それぞれの場合において使用される熱可塑性プラスチックの溶融温度よりも下にとどめる。一般的には、ここで収縮が起きるが、その理由は、出発物質の熱可塑性プラスチック粒子の密度が高くなり、全部の半完成繊維製品プライ全体の中の空隙スペースが埋められるからである。
【００７８】
プロセス工程ｄ）
次いで、プロセス工程ｄ）で接触処理された全部の半完成繊維製品プライ全体に、圧力と温度の影響を加える。これは、好ましくは、ポリマー又はポリマー組成物（繊維材料とも呼ばれる）を用いて接触処理した、全部の半完成繊維製品プライ全体を、加圧ゾーンの外側で予熱することで実施する。
【００７９】
プロセス工程ｄ）においては、熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物を用いて接触処理した全部の半完成繊維製品プライ全体を、繊維材料の含浸及び圧密化を開始させる目的で加熱する。圧力と熱の影響を受けた結果、少なくとも１種の熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物の溶融及び全部の半完成繊維製品プライ全体への貫入が起こり、それにより含浸される。この場合、好ましくは２〜１００ｂａｒの範囲、より好ましくは１０〜４０ｂａｒの範囲の圧力を採用する。
【００８０】
プロセス工程ｄ）において採用される温度は、使用された少なくとも１種の熱可塑性プラスチックまたは熱可塑性プラスチック組成物の溶融温度以上である。一つの実施態様においては、採用される温度が、使用される少なくとも１種の熱可塑性プラスチック溶融温度よりも少なくとも１０℃上である。さらなる実施態様においては、採用される温度が、使用される少なくとも１種の熱可塑性プラスチック溶融温度よりも少なくとも２０℃上である。加熱は、多くの手段で実施することができるが、好ましくは、以下の手段を用いる：接触加熱法、放射ガス加熱法（ｒａｄｉａｔｉｖｅ  ｇａｓ  ｈｅａｔｉｎｇ）、赤外線加熱法、対流もしくは強制対流法、誘導加熱法、マイクロ波加熱法、またはそれらの組合せ。その直後に、圧密化の影響を受ける。
【００８１】
含浸は、特に温度および圧力のパラメーターに依存する。一つの実施態様においては、プロセス工程ｄ）がさらに、時間に依存する。
【００８２】
プロセス工程ｄ）において最適な機械的性質を達成するためには、少なくとも１種の熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物で、繊維材料のフィラメントを最大限に含浸させるのが望ましい。ガラス繊維で構成された繊維材料の存在下では、炭素繊維で構成された繊維材料の含浸速度が高くなり、そのことによって、ガラス繊維と炭素繊維の両方を含む単一層の半完成繊維マトリックス製品全体で、より速やかな総合的な製造サイクルが得られるということが見出された。
【００８３】
含浸の原理は、ポリマー又はポリマー組成物からなるマトリックスを用いて、乾燥繊維構造を充満させることである。半完成繊維製品の中への流れは、多孔質のベース媒体の中へ非圧縮性の流体を流すことに例えられる。その流れは、Ｎａｖｉｅｒ−Ｓｔｏｋｅｓ式を用いて表現される：
【数１】
2020528367.tif 000003
［式中、ρは密度であり、νは速度ベクトルであり、▽Ｐは圧力勾配であり、そしてηは使用した流体の粘度である］。補強構造物の中のポリマー又はポリマー組成物（マトリックスとも呼ばれる）の流動速度が低いと分類することが可能であると仮定すると、上述の式の中の慣性力（式の左辺）は無視することができる。そうなると、この式は、Ｓｔｏｋｅｓ式として知られている形に簡略化される。
０＝−▽Ｐ＋η▽２ν
【００８４】
プロセス工程ｅ）
含浸と同時に又は含浸の後に、圧密化が起きるが、これは、閉じ込められた空気やその他のガスの圧搾を意味している。圧密化はさらに、特にパラメーターの温度及び圧力にも依存するし、時間にも依存する可能性がある。
【００８５】
それらのガスとしては、周囲環境からのガス（たとえば空気又は窒素）、及び／又は水／水蒸気、及び／又は使用された少なくとも１種の熱可塑性プラスチックの熱分解（ｔｈｅｒｍａｌ  ｂｒｅａｄｋｏｗｎ）反応生成物が挙げられる。
【００８６】
圧密化はさらに、温度及び圧力のパラメーターにも依存する。一つの実施態様においては、プロセス工程ｅ）がさらに、時間にも依存する。
【００８７】
その半完成繊維マトリックス製品のボイド含量が５％未満になるまで、所定のパラメーターを採用するのが好ましい。ここでの目標は、１０分より短い時間で、好ましくは１００℃よりも高い温度、より好ましくは１００℃〜３５０℃の範囲の温度で、５％未満のボイド含量が達成されることである。２０ｂａｒよりも高い圧力を採用するのが好ましい。
【００８８】
静的プロセスを介するか、又は連続プロセス（動的プロセスとも呼ばれる）を介して圧力をかけることが可能であるが、速度の理由から、連続プロセスが好ましい。好ましい含浸法としては、カレンダー法（ｃａｌｅｎｄｅｒｉｎｇ）、フラットベッド積層法（ｆｌａｔ  ｂｅｄ  ｌａｍｉｎａｔｏｎ）、及びツインベルトプレス積層法（ｔｗｉｎ  ｂｅｌｔ  ｐｒｅｓｓ  ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）が挙げられるが、それらに限定される訳ではない。積層法として含浸工程を実施するのが好ましい。積層法の形で含浸を実施する場合には、冷却ツインベルトプレス法（欧州特許第０  ４８５  ８９５Ｂ１号明細書も参照）又は間欠加熱プレス法を使用するのが好ましい。
【００８９】
プロセス工程ｄ）における含浸の程度およびプロセス工程ｅ）における圧密化のいずれの性質も、機械的指数を測定することにより、特に複合材料構造物の試験片の引張強度を測定することによって、測定／チェックすることができる。引張強度は、プラスチックの場合では、ＩＳＯ  ５２７−４または−５に従って実施される引張試験（準静的な破壊試験方法）を用いて測定される。
【００９０】
含浸操作および圧密化操作のいずれもが、パラメーターの温度および圧力に依存するので、当業者は、それぞれの場合の熱可塑性プラスチックまたは熱可塑性プラスチック組成物中の熱可塑性プラスチックにおいて、これらのパラメーターを、使用される熱可塑性プラスチックに適合させることになるであろう。当業者は、マトリックスポリマーに合わせて、圧力を加える時間もまた適合させることになるであろう。
【００９１】
プロセス工程ｆ）
プロセス工程ｅ）の後では、本発明において使用される単一層の半完成繊維マトリックス製品の内部で、それらの繊維が、熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物で完全に含浸され、そして圧密化されている、すなわち、それらの繊維が、プラスチックを用いて完全に濡らされており、その材料の中には空気が実質的に存在しない。
【００９２】
固化させるためには、その繊維複合材料構造物又は半完成繊維マトリックス製品を、その熱可塑性プラスチックの溶融温度又はその熱可塑性プラスチック組成物の溶融温度よりも低い温度にまで冷却すればよい。「固化（ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」という用語は、全部の半完成繊維製品プライ全体と溶融状態のマトリックスとの混合物を、冷却させるか、又は化学的架橋をもたらして固体化させることによって、硬化させることを表している。
【００９３】
一つの実施態様においては、プロセス工程ｅ）の後で、プロセス工程ｆ）の成形及びプロセス工程ｇ）の固化を、同時に、又は少なくとも直ぐに続けて実施する。
【００９４】
一つの実施態様においては、ツインベルトプレスを使用する場合、好ましくは、単一層の半完成繊維マトリックス製品の固化及び成形を実施して、シート材料を得る。この場合においては、その単一層の半完成繊維マトリックス製品を、その熱可塑性プラスチックの溶融温度又はその熱可塑性プラスチック組成物の溶融温度より低い温度、好ましくは室温（２３±２℃）にまで冷却してから、そのプレス金型からシート材料の形態で取り出す。次いで、先に述べた方法で、再加熱するか、又は可塑化させ、次いで成形することにより、ドアモジュールを得るための成形を実施する。この場合、短いサイクル時間を採用するのが好ましい。ここで極めて重要なことは、成形の際に、その単一層の半完成繊維マトリックス製品が、いかなる化学的転換も起こさないということである。
【００９５】
熱可塑性プラスチックの半仕上げ繊維複合シート製品の製造においては、達成するべき材料処理量に従って、フィルムスタッキング法、プレプレグ法、および直接プロセス法が区別される。直接プロセス法の場合で高い材料処理量を得るためには、マトリックス成分と織物成分を同時に、プレスプロセスへの原料フィードの領域に直接持ち込む。このことは、一般的には、プラントの高度の複雑さを伴う。少量から中程度の量では、プレプレグ法プロセスに加えて、フィルムスタッキング法プロセスが使用されることも多い。この場合、交互に配列されたフィルムと織物薄プライとからなる構成物が、加圧プロセスを通過する。加圧プロセスの特性は、必要とされる生産量および原料の多様性によって決まる。この場合、処理量を増大させる目的では、静的プロセス、半連続プロセス、連続プロセスの間では区別がある。処理量を増大させようとすると、プラントの複雑さが増し、プラントコストが高くなる（ＡＫＶ−Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｖｅｒｅｉｎｉｇｕｎｇ  Ｖｅｒｓｔａｅｒｋｔｅ  Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｅ［Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ］ｅ．Ｖ．，Ｈａｎｄｂｕｃｈ  Ｆａｓｅｒｖｅｒｂｕｎｄ−Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｅ［Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ］，３ｒｄ  ｅｄ．，２０１０，Ｖｉｅｗｅｇ−Ｔｅｕｂｎｅｒ，２３６）。
【００９６】
しかしながら、プロセス工程ｅ）において成形も同時に実施するのなら、その熱可塑性プラスチックの溶融温度又はその熱可塑性プラスチック組成物の溶融温度よりも低い温度、好ましくは室温（２３±２℃）に冷却するのに続けて、ドアモジュールの雌型の形状にある圧縮成形金型から、ドアモジュールの冷却及び取り出しをする。
【００９７】
それとは対照的に、その単一層の半完成繊維マトリックス製品を、仕上がりシート材料の形態で使用するのならば、それを製造した後で、それに続く成形工程にかける。プラスチックの成形品の製造方法は、独国では、ＤＩＮ  ８５８０に従って、分類されている。好ましい成形方法は、圧縮成形法（参照、たとえば、欧州特許出願公開第１  ９８０  ３８３Ａ２号明細書）及びダイ成形法、好ましくはダイ成形法である（参照：Ｃ．Ｈｏｐｍａｎｎ，Ｒ．Ｓｃｈｏｅｌｄｇｅｎ，Ｍ．Ｈｉｌｄｅｂｒａｎｄｔ，Ｉｎｌｉｎｅ−Ｉｍｐｒａｅｇｎｉｅｒｔｅｃｈｎｉｋ  ｍｉｔ  Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｅｎ，Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｓｅｒｉｅｎｆｅｒｔｉｇｕｎｇ  ｖｏｎ  ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｓｃｈｅｎ  ＦＶＫ−Ｂａｕｔｅｉｌｅｎ［Ｉｎｌｉｎｅ  Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ  ｗｉｔｈ  Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ，Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｍａｓｓ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｈｅｒｍｏｐｏｌａｓｔｉｃ  ＦＲＰ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ］，ＩＫＶ  ａｔ  ＲＷＴＨ  Ａａｃｈｅｎ，Ｐｌａｓｔｖｅｒａｒｂｅｉｔｅｒ，１５  Ｏｃｔｏｂｅｒ  ２０１４）。
【００９８】
圧縮成形においては、全部の必要なプロセス工程が、密閉された金型の中で、成形→加熱→含浸／圧密化→冷却の順で実施される。織物の半完成製品を、金属製の金型の中に挿入し、冷時成形し、そして低圧で、金型と接触させることによる伝熱を介して加熱する。マトリックスポリマーが溶融温度に達したら、含浸及び圧密化のために、より高い圧力をかけ、その後で冷却する。
【００９９】
ダイ成形法においては、使用する単一層の半完成繊維マトリックス製品（これは、シート材料から所定の寸法に予め切り出してある）を、成形金型の外部で加熱システムにより加熱して、可塑化させる。次いで、移送システムによって、その可塑化させた半完成繊維マトリックス製品の切片を、その加熱システムから圧縮成形金型へと確実に移行させるが、その金型は、その熱可塑性プラスチックの固化温度又はその熱可塑性プラスチック組成物の固化温度より低い一定温度に維持されている。次いで、その半完成繊維マトリックス製品の切片を、成形金型の中で成形して、部品とし、自然冷却させる（ｐａｓｓｉｖｅｌｙ  ｃｏｏｌｅｄ）。
【０１００】
好ましい実施態様においては、プロセス工程ｆ）において、製造するための（すなわち、まだその製造過程にある）半完成繊維マトリックス製品を、同時に採用される成形プロセスによって、ドアモジュールの所望の形状寸法（ｇｅｏｍｅｔｒｙ  ｏｒ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）に成形する、すなわち、プロセス工程ｆ）及びプロセス工程ｇ）を同時に実施する。プロセス工程ｆ）で製造される半完成繊維マトリックス製品の形状寸法も同時に決定するための好適な成形プロセスは、金型圧縮法（ｍｏｌｄ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）、ダイカッティング法、プレス法、又は、熱及び／又は圧力を使用する各種の方法である。特に好ましいのは、プレス法及びダイカッティング法である。成形プロセスにおいては、油圧式圧縮成形型（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｍｏｌｄ）を使用して圧力をかけるのが好ましい。プレス法又はダイカッティング法操作においては、半完成繊維マトリックス製品を、その少なくとも１種の熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物の溶融温度よりも高い温度にまで予熱し、二次加工して、成形装置又は型、特には少なくとも１種の圧縮成形型を用いて所望の形状寸法とする。
【０１０１】
本発明において用いられる成形方法は、次の文献の第１０章に記載されている：Ｐｒｅｓｓｖｅｒｆａｈｒｅｎ  ｆｕｅｒ  ｋｏｎｔｉｎｕｉｅｒｌｉｃｈｅ  ＦＶ−Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｅｎ［Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ＦＲ  Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓ］，Ｕｒｓ  Ｔｈｏｍａｎｎ，ｉｎ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ，Ｐｒｏｆ．Ｄｒ．Ｐａｏｌｏ  Ｅｒｍａｎｎｉ，Ｓｃｒｉｐｔ  ｆｏｒ  ＥＴＨ  ｌｅｃｔｕｒｅ，１５１−０３０７−００Ｌ，Ｚｕｅｒｉｃｈ，Ａｕｇｕｓｔ  ２００７，Ｖｅｒｓｉｏｎ  ４．０。
【０１０２】
プロセス工程ｈ）
一つの実施態様においては、プロセス工程ｈ）の中で、少なくとも一つの後処理が続いてもよい。
【０１０３】
好ましい実施態様においては、その後処理が、熱処理工程である。加熱処理は、結晶化度を上昇させて、強度及び化学的安定性を改良するため、押出し加工又は材料の取出しの結果起きる内部応力を低減させるため、及び広い温度範囲にわたって寸法安定性を向上させるために役立つ熱処理である。加熱処理によって、ポリアミドの場合、好ましくは熱処理流体中１４０℃〜１７０℃で半日〜１日かけて加熱後処理をすることによって、単一層の半完成繊維マトリックス製品の内部、従ってドアモジュールの内部の内部応力を大幅に低下させることが可能となる。加熱処理をするとさらに、結晶化が不完全な製品の後結晶化が導かれ、第一には、密度、耐摩耗性、剛性、及び硬度の上昇が起こり、そして第二には、後収縮が小さくなり、いくつかの場合においてはさらに、部品の反りがわずかになる。加熱処理の種類、温度及び時間は、それぞれの場合において使用される熱可塑性プラスチック又は熱可塑性プラスチック組成物、並びに使用される単一層の半完成繊維マトリックス製品の壁厚に依存する。当業者ならば、適切な予備試験をすることによって、プロセス工程ｈ）のための重要なパラメーターを見定めることができるであろう。有用な熱処理流体としては、耐熱性の鉱油、パラフィンオイル、及びシリコーンオイルが挙げられる。熱処理した部品は、徐冷しなければならない。参照：ｈｔｔｐｓ：／／ｄｅ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｋｒｉｓｔａｌｌｉｓａｔｉｏｎ＿（Ｐｏｌｙｍｅｒ）。
【０１０４】
さらに好ましい実施態様においては、その後処理が、そのドアモジュールのエッジの、機能要素又はインサート成形物の組込成形（ｍｏｌｄｉｎｇ−ｏｎ）である。注型成形又は射出成形、好ましくは射出成形によるさらなる機能要素の組込成形は、全領域、又は部分的若しくは円周的な方法で実施することができる。射出成形は、アンダー成形（ｕｎｄｅｒｍｏｌｄｉｎｇ）、及び／又は組込成形、及び／又はインサート成形であってよい。金型内成形（ｉｎ−ｍｏｌｄ  ｆｏｒｍｉｎｇ＝ＩＭＦ）を採用するのが好ましいが、この方法は、異なった材料からのハイブリッド構造部材を製造するための使用される、集成的な特別な射出成形プロセスである（参照；ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｎｄｕｓｔｒｉｅａｎｚｅｉｇｅｒ．ｄｅ／ｈｏｍｅ／−／ａｒｔｉｃｌｅ／１２５０３／１１８２４７７１／）。ＩＭＦによって、半完成繊維−マトリックス製品のエッジの領域に、露出した（ｅｘｐｏｓｅｄ）補強繊維を含ませることが可能となる。このことによって、構造部材が特に滑らかな縁を有するようになる。しかしながら、ＩＭＦでは、モールディング・オンのための機能要素を成形し、それと同時に、特にさらなる接着剤を使用しなくても半完成繊維マトリックス製品の構成要素に接合させることが可能となる。ＩＭＦの原理は、独国特許出願公開第４１０１１０６Ａ１号明細書、米国特許第６０３６９０８Ｂ号明細書、米国特許第６４７５４２３Ｂ１号明細書、又は国際公開第２００５／０７０６４７Ａ１号パンフレットの主題でもある。
【０１０５】
熱可塑性プラスチックは、ＩＭＦで採用するための、本発明において使用する射出成形組成物に好適に有用であり、好ましくは以下のものである：ポリアミド、特にＰＡ６、ＰＡ６６、又は芳香族ポリアミドたとえばポリフタルアミド、ポリスルホン（ＰＳＵ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリ（アリーレンエーテルスルホン）たちえば、ＰＥＳ、ＰＰＳＵ若しくはＰＥＩ、ポリエステル、好ましくはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）若しくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、又はポリイミド（ＰＩ）。独国特許出願公開第１０  ２００６  ０１３  ６８４Ａ１号明細書には、さらなる実施例が記載されている。
【０１０６】
ドアモジュールの極めて特に好ましい実施態様においては、好ましくはＩＭＦによって採用される、半完成繊維マトリックス製品の構成成分と、射出成形の構成成分との両方が、同一の熱可塑性ポリマーから製造されたものである。単一層の半完成繊維マトリックス製品のマトリックスと、射出成形の構成成分が、ポリアミドをベースとしているのが、より好ましい。この場合においては、特にドアモジュールのためには、Ｌａｎｘｅｓｓ  Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ  ＧｍｂＨ（Ｃｏｌｏｇｎｅ）製の、Ｄｕｒｅｔｈａｎ（登録商標）ＢＫＶ  ２３５  ＸＣＰ、Ｄｕｒｅｔｈａｎ（登録商標）２４０  ＸＣＰ、又はＤｕｒｅｔｈａｎ（登録商標）ＢＫＶ  ５５  ＴＰＸが好適である。
【０１０７】
射出成形の構成成分から作製される好ましい機能要素は、固定具又は支持具又はその他の用途であるが、それらは、半完成繊維マトリックス製品の構成成分で形成されるのではなく、形状的に複雑であるために、射出成形の構成成分で形成されていなければならない。
【０１０８】
機能要素は、プロセス工程ｆ）における成形工程の過程、又はそうでなければ、その後のプロセス工程ｈ）の過程で、取り付けることができる。次いで機能要素を取り付けるためには、特にＩＭＦを実施するためには、方法工程ｅ）の後で得られるドアモジュールを、適切な形状を有する金型キャビティを備えた、成形金型、好ましくは射出金型の中に挿入する。機能要素を取り付ける領域においては、それが予め可塑化されているのが好ましい。次いで射出成形の構成成分を射出する。この場合の目的は、半完成繊維マトリックス製品の構成成分の熱可塑性プラスチックと、射出成形の構成成分の熱可塑性プラスチックとの間に、凝集的な接合を作らせることである。そのような凝集的な接合は、両方のプラスチックが、同一のポリマーベースを有している場合に、最も良好に達成される。本発明においては、それらの両方の構成成分が、ポリアミド、特にナイロン−６をベースとしているのが好ましい。さらに、溶融温度や圧力のようなプロセスパラメーターもまた、役割を果たしている。
【０１０９】
プロセス工程ｈ）における射出成形を、２００℃〜３２０℃の範囲、好ましくは２４０℃〜２９０℃の範囲、さらに好ましくは２４０℃〜２７０℃の範囲の温度で実施するのが好ましい。
【０１１０】
プロセス工程ｈ）における射出成形を、１０ｂａｒ〜２０００ｂａｒの範囲、好ましくは２００ｂａｒ〜１５００ｂａｒの範囲、さらに好ましくは５００ｂａｒ〜１３００ｂａｒの範囲の圧力で実施するのも有利である。
【０１１１】
使用
最後に、本発明は、好ましくは建築物におけるか又は車両におけるドアモジュールとしての、少なくとも１種の単一層の、連続繊維−強化半完成繊維マトリックス製品の使用に関する。好ましい車両は、自動車である。好ましい自動車は、内燃エンジン自動車、電気自動車、又はハイブリッド自動車をベースとするものである。
【０１１２】
本発明は、好ましくは、以下のものを含む、単一層の半完成繊維マトリックス製品の使用に関する：
−１〜１００層の、連続繊維の半完成繊維製品プライ、好ましくは２〜４０層の、連続繊維の半完成繊維製品プライ、より好ましくは２〜１０層の、連続繊維の半完成繊維製品プライ、
−ここで、その半完成繊維製品プライはそれぞれ、５ｇ／ｍ２〜３０００ｇ／ｍ２の範囲、好ましくは１００ｇ／ｍ２〜９００ｇ／ｍ２の範囲、より好ましくは１５０ｇ／ｍ２〜７５０ｇ／ｍ２の範囲の基本重量を有している、
−そして、全部の半完成繊維製品プライの全体を、１ｃｍ３／１０分〜１００ｃｍ３／１０分の範囲のＭＶＲ（ＩＳＯ  １１３３による）を有する、少なくとも１種の熱可塑性プラスチックで含浸させたが、
−（ここで、その熱可塑性プラスチックは、以下の群から選択される：ポリオレフィン、ビニルポリマー、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリウレア、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリスチレン、ポリヒダントイン、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリアリーレンスルフィド、ポリスルホン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、スチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）、ＴＰＯ（オレフィンベースの熱可塑性エラストマー）、ＴＰＵ（熱可塑性ポリウレタン）、及びポリオキシメチレン（ＰＯＭ））、
−そして、その半完成繊維マトリックス製品は、ドアモジュールを製造する場合には、５容積％〜９０容積％の範囲、好ましくは３０容積％〜６０容積％の範囲、より好ましくは４５容積％〜５５容積％の範囲の、ＤＩＮ  １３１０に従って定義された繊維材料の容積比を有し、そして
−ドアモジュールを製造する場合には、１５容積％未満、好ましくは１０容積％未満、より好ましくは５容積％未満の空気の容積比を有している。
【０１１３】
本発明のドアモジュールは、車両、好ましくは自動車において使用するのに特に適している。本発明のドアモジュールは、以下の性質を特徴としている：
−純然たるプラスチック構成、純然たる金属製の同様物に比較して、そしてさらには、プラスチック・金属のハイブリッド同様物に比較して、それぞれの場合において重量が同じであるならば、エネルギー吸収性能が顕著に高い（このことは、万一衝突事故が起きた場合には、極めて重大である）；
−熱硬化性のガラス長繊維−強化材料と比較して、その構成要素を再作業する必要がない；
−純然たるシート金属製の同様物及びプラスチック・金属ハイブリッドと比較して、金型を形成するシート金属のための投資が不要である；
−プラスチック構成要素の上に他の要素を溶着させて、それによりさらに、そのドアモジュールにさらなる機能を密着させたり、或いはたとえば、センサーのための支持具のように、その機能を付随させたりすることが可能である。
【０１１４】
従来技術のドアモジュールに比較して、本発明のドアモジュールは、多大な利点を提供する：
−軽量（プラスチック・金属ハイブリッド、シート金属、鋳造アルミニウムとの比較）
−より良好な機械的特性、より高いエネルギー吸収性
−より良好な安定性（衝突事故の際、−３０℃以下の極低温の場合においてさえも）
−耐溶剤性（ｍｅｄｉａ  ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）
−層間剥離なし。
【実施例】
【０１１５】
ドアモジュール又は少なくとも部分的に前述の用途に組みこまれた単一層の半完成繊維マトリックス製品を得るための、本発明において加工した単一層の半完成繊維マトリックス製品が、従来技術による多層複合材料よりも層間剥離する傾向が小さいことを示す目的で、試験片を、機械的な試験にかけ、それを使用して、極限引張応力、破断時伸び、及び所定の温度での弾性モジュラスを測定するためのＥＮ  ＩＳＯ  ５２７に従い、引張試験を使用して複合材料強度を求めた。ＥＮ  ＩＳＯ  ５２７−１（１９９６年４月の最新版、現在（２０１２年２月）のＩＳＯ版）は、引張性能を求めるための、プラスチックのための欧州標準であり、それは、引張試験機を用いた引張試験で求められる。この目的のためには、引張応力下での試験片として使用されるクロステンション（ｃｒｏｓｓ−ｔｅｎｓｉｏｎ）サンプルを簡単に取り付け、固定することを可能とする、特別に設計された試験片ホルダーを使用した。
【０１１６】
その試験は、Ｚｗｉｃｋ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．ＫＧ（Ｕｌｍ）製のＺｗｉｃｋ  ＵＴＳ  ５０引張試験機で実施し、機械的クランプヘッドの手段によって力を加えた。それぞれの試験片（以後、クロステンションサンプルと呼ぶ）は、その上にナイロン−６のフィン（４０×４０×４ｍｍ３）を射出成形した、半仕上げ繊維マトリックス製品のストリップ（５５×４０×２ｍｍ３）からなっていた。
【０１１７】
フィード原料
熱可塑性プラスチックマトリックス１：ナイロン−６（ＰＡ６）
ナイロン−６：射出成形タイプ、易流動性、微結晶性、超急速加工性（ＢＡＳＦ  Ｕｌｔｒａｍｉｄ（登録商標）Ｂ３ｓ）、密度：１．１３ｇ／ｃｍ３、メルトフローインデックスＭＶＲ：１６０ｃｍ３／１０分［試験条件：ＩＳＯ  １１３３、５ｋｇ、２７５℃］、または相対粘度数：１４５ｃｍ３／ｇ（９６％Ｈ２ＳＯ４中０．５％、ＩＳＯ  ３０７，１１５７，１６２８）。
【０１１８】
熱可塑性プラスチックマトリックス２：ナイロン−６（ＰＡ６）
ナイロン−６：フィルムタイプ、非強化、中程度の易流動性（ＢＡＳＦ  Ｕｌｔｒａｍｉｄ（登録商標）Ｂ３３Ｌ）、密度：１．１４ｇ／ｃｍ３、相対粘度数：１８７〜２０３ｃｍ３／ｇ（９６％Ｈ２ＳＯ４中０．５％、ＩＳＯ  ３０７，１１５７，１６２８）。
【０１１９】
半仕上げ繊維製品
均等（ｂａｌａｎｃｅｄ）ロービングガラスウィーブ（ＹＰＣ  ＲＯＦ  ＲＥ６００）、２／２綾織りウィーブ中１２００テックスのたて糸およびよこ糸フィラメント、２．５本／ｃｍの糸密度。全基本重量：６００ｇ／ｍ２、たて糸方向５０％、よこ糸方向５０％。ウィーブ幅：１２６５ｍｍ、ロール長さ１５０  ｌｆｍ。ポリマー系（実施例の項のＰＡ）に適合させるために、よこ糸を、特定のサイズに修正。
【０１２０】
半仕上げ繊維マトリックス製品（１）
半仕上げ繊維マトリックス製品（１）を、静圧熱板プレス（ｓｔａｔｉｃ  ｈｏｔｐｌａｔｅ  ｐｒｅｓｓ）の中で製造した。４２０ｍｍ×４２０ｍｍのエッジ長さを有する半仕上げ繊維マトリックス製品（１）は、半仕上げ繊維製品の４層のパイルと、もっぱら熱可塑性プラスチックマトリックス１で構成されるある量のポリマーからなり、そのポリマーは、繊維パイルの上に均質に適用、分散され、繊維の体積含有率４７％、または２．０ｍｍの厚みとなっていた。圧密化および含浸のために、２４ｂａｒの表面圧力と３００℃の温度を２４０秒間かけた。次いで、一定圧力で３００秒かけて冷却して室温とした。そのようにすると、その半仕上げ繊維製品のパイルが、シートの形態で得られた半仕上げ繊維マトリックス製品（１）の中に均質に埋め込まれた。均質な単一層のマトリックス系であるために、マトリックスの内部には、材料／相の境界はまったく形成されなかった。内側に埋め込まれている組成物と表面との間には、いかなる物理的区別もできなかった。
【０１２１】
半仕上げ繊維マトリックス製品（２）
従来技術による多層構成の例としての半仕上げ繊維マトリックス製品（２）も、同様にして、静圧熱板プレスの中で製造した。４２０ｍｍ×４２０ｍｍのエッジ長さを有する、多層構成を目的とした半仕上げ製品は、半仕上げ繊維製品の４層のパイルと、もっぱら熱可塑性プラスチックマトリックス１で構成されるある量のポリマーからなり、そのポリマーは、繊維のパイルの上に均質に適用、分散され、繊維の体積含有率４９％、または１．９ｍｍの厚みとなっていた。圧密化および含浸のために、２４ｂａｒの表面圧力と３００℃の温度を２４０秒間かけた。次いで、一定圧力で３００秒かけて冷却して室温とした。
【０１２２】
多層構造物を製造するために、次の加工工程において、この中間製品の両側に熱可塑性プラスチックマトリックス２の厚み５０μｍのフィルムを適用した。これを再び、２６０℃の温度および９ｂａｒの表面圧力の静圧熱板プレスの中で処理し、この状態を１２０秒間維持した。表面圧力７．５ｂａｒで、６０秒以内で室温にまで冷却した。熱可塑性プラスチックマトリックス１と２とでは粘度が異なっているために、半仕上げ繊維マトリックス製品の構造が不均質となった。このようにして製造した、シートの形態にある半仕上げ繊維マトリックス製品（２）の内部では、半仕上げ繊維パイルが、マトリックス１の中では均質に埋め込まれていたが、それに対して、マトリックス２は、もっぱら二つの表面に存在していて、このことは、国際公開第２０１２／１３２  ３９９Ａ１号パンフレットおよび国際公開第２０１０／１３２  ３３５Ａ１号パンフレットに記載の半仕上げ製品と同様であった。
【０１２３】
試験
射出成形により成形した、半仕上げ繊維マトリックス製品（１）及び（２）と熱可塑性プラスチックとの間の複合材料の接着性の機械的試験のために使用した試験片は、クロステンションサンプルと呼ばれているものであった。それらのクロステンションサンプル試験片のそれぞれは、その上にナイロン−６のフィン（４０×４０×４ｍｍ３）を射出成形した、半仕上げ繊維マトリックス製品ストリップ（５５×４０×２ｍｍ３）からなっていた。クロステンションサンプルについては、次の文献も参照されたい：Ｗ．Ｓｉｅｂｅｎｐｆｅｉｆｆｅｒ，Ｌｅｉｃｈｔｂａｕ−Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｎ  ｉｍ  Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｂａｕ［Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ  Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ｉｎ  Ａｕｔｏｍａｋｉｎｇ］，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｉｅｗｅｇ，２０１４，ｐａｇｅ１１８〜１２０。クロステンション試験においては、次いで、そのクロステンションサンプルをホルダーにクランプ止めし、一方の側から引張力をかける。引張試験は、応力−歪み図（弾性モジュラス）で表す。
【０１２４】
本発明の文脈において実施するクロステンション試験のそれぞれにおいては、本発明の加熱した、未成形の半仕上げ繊維マトリックス製品（１）と、さらには従来技術による多層構成の半仕上げ繊維マトリックス製品（２）とに、それぞれ、全部で２２個の同一のフィンをバックモールド（ｂａｃｋ−ｍｏｌｄ）した。それぞれの半仕上げ繊維マトリックス製品（１）または繊維マトリックス製品（２）には、ゲートマークのところに８ｍｍの穴をあらかじめ開けておいて、注型されるポリアミド溶融物でフィンが形成されるのにさらなる抵抗がないようにした。加工の後で、試験に適した個々のシートの一部を、Ｋｒａｅｋｕ  ＧｍｂＨ（Ｇｒｏｓｓｓｅｉｆｅｎ）製の「Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｌｏｔｔ」型のバンドソーを使用し、選択された位置から切り出した。
【０１２５】
複合材料の強度の機械的試験では、クロステンションサンプルについての引張試験から、指数を求めた。この場合においては、引張応力下でのクロステンションサンプルを簡単に取り付け、固定することを可能とする、特別に設計された試験片ホルダーを使用した。その試験は、Ｚｗｉｃｋ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．ＫＧ（Ｕｌｍ）製のＺｗｉｃｋ  ＵＴＳ  ５０引張試験機で実施し、機械的クランプヘッドの手段によって力を加えた。機械的試験において採用したパラメーターは、表１に見出すことができる。
【０１２６】
半完成繊維マトリックス製品（１）及び半完成繊維マトリックス製品（２）について、ＤＩＮ  １３１０に従って、それらの繊維の体積含有率の試験をした。統計的な理由から、それぞれの場合において５本の試験片について分析した。二つの半完成繊維マトリックス製品について、先に述べた、平均繊維体積含有率を確認した。
【０１２７】
その二つの半完成繊維マトリックス製品はさらに、それらの空隙含量（すなわち空気又はガスの取込量）の実験解析にもかけた。この目的のためには、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｍｉｃｒｏ  ＣＴ  ｎａｎｏｔｏｍ  Ｓコンピューター断層撮影装置を使用して、半完成繊維マトリックス製品（１）及び半完成繊維マトリックス製品（２）の断面の断層撮影を解析した。統計的な理由から、それぞれの場合において３片の試験片を分析し、それぞれについて５回の繰り返し測定を実施して、解析した。光学的評価ソフトウェアを使用すると、両方の半完成繊維マトリックス製品で、４〜５％の空隙含量が確認された。統計的な理由から、それぞれの場合において３片の試験片を分析し、それぞれについて５回の繰り返し測定を実施して、解析した。
【０１２８】
半完成繊維マトリックス製品（１）について、その局所的な繊維の容積比を実験で確かめた。この目的のためには、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｍｉｃｒｏ  ＣＴ  ｎａｎｏｔｏｍ  Ｓコンピューター断層撮影装置を使用して、半完成繊維マトリックス製品（１）及び半完成繊維マトリックス製品（２）の断面の断層撮影を解析した。試料の内側のガラス繊維含量は、５０μｍの深さまで評価した。統計的な理由から、半完成繊維マトリックス製品それぞれについて３片の試験片を分析し、それぞれについて５回の繰り返し測定を実施して、解析した。半完成繊維マトリックス製品（２）では、深さ５０μｍまででは、ガラス繊維が検出されなかったが、その理由は、前記繊維がすべて、その表面からは分離されて、非充填の表面層で覆われていたからである。したがって、この領域における繊維の容積比は、０％であった。半完成繊維マトリックス製品（１）においては、分離された被覆層が見出される代わりに、ガラス繊維の束が、表面にいたるまで間断なく、均質に封じ込められ、そのため、表面と深さ５０μｍとの間の領域に、前述の繊維の容積比が見出された。
【０１２９】
実験結果
【０１３０】
【表１】
2020528367.tif 000004
【０１３１】
複合材料の強度について定義された判定基準は、引張試験で求めた、測定された最大力であった。最大力に達する前の、測定可能な、力における最初の低下は、材料における最初のクラック、脱離過程、変形、または同様の作用に由来するものであって、複合材料の強度の判定基準としては適していないと考えられる。測定される最大力は、クロステンションサンプルが破断されたときに得られるので、そのため、それは以後においては、破断力（ｂｒｅａｋｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）と呼ぶ。原理的には、最大力は、複合材料の接着および寸法形状のみに依存するのではなく、いつの場合でもその試験方法および試験条件にも依存する可能性があるということに注意されたい。
【０１３２】
半仕上げ繊維マトリックス製品のいずれにおいても、１０個のフィンの引き剥がし（ｐｕｌｌ−ｏｆｆ）試験を実施したが、それは、統計的に信頼のおける結論を可能とするためである。
【０１３３】
半仕上げ繊維マトリックス製品（１）（本発明）の場合においては、すべての場合において、半仕上げ繊維製品の最も上の半仕上げ繊維製品のプライのところで直接、熱可塑性プラスチックマトリックス１の純粋な凝集破壊が起きた。
【０１３４】
それとは対照的に、半仕上げ繊維マトリックス製品（２）（本発明ではない）の場合においては、いずれの場合においても、熱可塑性プラスチックマトリックス１と熱可塑性プラスチックマトリックス２との間の界面層で、凝集破壊と接着層破壊とからなる複合破断が起きた。最上の半仕上げ繊維製品プライより上では、熱可塑性プラスチックマトリックスの凝集破壊はまったく認められなかった。
【０１３５】
本発明ではない半仕上げ繊維マトリックス製品（２）の場合においては、熱可塑性プラスチックマトリックス２の表面に近い層（表面）が、半仕上げ繊維製品および熱可塑性プラスチックマトリックス１からなる基材から剥離したが、それに対して、本発明の単一層の半仕上げ繊維マトリックス製品（１）の場合においては、熱可塑性プラスチックマトリックス１の中の表面と平行な層の中では、そのような剥離はまったく観察されなかった。
【０１３６】
【表２】
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【０１３７】
引き剥がし力の大きさに従って、結果を評価する。「＋」は、２種の半仕上げ繊維マトリックス製品を相互に比較したときに、それぞれの場合で、引き剥がし力がより高いことを示しており、それに対して「−」は、力が低いことを示しているが、「＋」は、引き剥がし力が少なくとも１５％は高いことを表している。
【０１３８】
この試験の結果は、これら２種の半仕上げ繊維マトリックス製品の比較においては、その最大力は常に、多層構造を有する半仕上げ繊維マトリックス製品（２）の場合よりも、本発明の単一層の半仕上げ繊維マトリックス製品（１）の方が高いということを示している。本発明の単一層の半仕上げ繊維マトリックス製品（１）についての一蓮の試験からの個々の試験結果の平均値もまた、半仕上げ繊維マトリックス製品（２）のそれよりも十分に上である。
【０１３９】
まとめ：フィン引き剥がし強度は、本発明の単一層の半完成繊維マトリックス製品（１）の方が、半完成繊維マトリックス製品（２）の場合よりもはるかに高かったが、そのため、本発明の単一層の半完成繊維マトリックス製品は、ドアモジュールとして使用すると、従来技術による半完成繊維マトリックス製品よりも、明らかな利点を有している。
【国際調査報告】
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