JP2020505250A - ポリマーを含浸した繊維条体の形態で繊維複合材料を製造するための自走冷却ローラを有するデバイス、該繊維条体を製造する方法、含浸繊維条体および含浸繊維条体から製造した多層複合材 - Google Patents

Abstract

ポリマーを含浸した繊維条体を連続して製造するための少なくとも一対の自走冷却ローラ（１１、２１）を有するデバイスであって、繊維は、連続繊維であり、含浸繊維条体中の繊維は、含浸繊維条体の移動する方向に一方向性に整列される。好ましくは、２つのローラ（１１、２１）の少なくとも一方は、好ましくは一対の同型シールリング（２４ａ、２４ｂ）を備える。

Description

本発明は、ポリマー含浸繊維条体（polymer-impregnated fiber strip）を連続的に製造するための少なくとも一対の自由転輪チルロールを有する装置を提供し、ここで、繊維は連続繊維であり、そして含浸繊維条体中の繊維は、含浸繊維条体の走行方向で一方向に整列している。好ましくは、２つのロールのうちの少なくとも一方は、好ましくは同一の一対のガスケットリングを備えている。

本発明はまた、上述した装置を用いて、含浸繊維条体の走行方向で一方向に配向した連続繊維を伴うポリマー含浸繊維条体を、連続的に製造するプロセスも提供する。

本発明はまた、本発明の装置または本発明のプロセスによって製造することができる含浸繊維条体、ならびに含浸繊維条体から製造することができ、この多層複合材を使用することもできる多層複合材を提供する。

繊維条体の最長軸はまた、走行方向とも称される。「連続繊維」とは、強化用繊維の長さが、繊維方向に補強される含浸繊維条体の寸法と本質的に対応することを意味すると理解される。「繊維」と関連する「一方向性」は、含浸繊維条体内の繊維が一方向にのみ整列されることを意味すると理解される。順方向とは、繊維条体が製造中に順方向へ移動する方向である。順方向と走行方向とは互いに平行であるが、順方向はまた、製造中の繊維条体の前進運動に起因する方向感覚も有する。

繊維強化材料の使用は、その優れた特異性のために過去数十年間で着実に増加してきた。繊維強化材料は、材料の強度または剛性の損失なしに重量の低減を可能にすることでエネルギー消費を最小化するために、加速を受ける構造へ特に使用される。

略して繊維複合材または複合材とも称される繊維強化材料は、繊維が実質的に完全に埋め込まれ被覆されたマトリックス材料からなる、少なくとも二相性の材料である。マトリックスは整形機能を持ち、外的影響から繊維を保護することを意図し、そして繊維間の力を伝達し、外部負荷を導入するために必要である。ガラス、炭素、ポリマー、玄武岩、または天然繊維が産業でしばしば使用されるように、繊維は材料の機械的性能に決定的な貢献をする。使用目的に応じて、使用されるマトリックス材料は、一般に熱硬化性または熱可塑性ポリマー、場合によってはエラストマーでさえある。

熱硬化性ポリマーは、非常に多くの産業で既に確立されている。しかしながら、硬化時間が長いことが重大な欠点であるために、部品を得るためのプロセスのサイクル時間が相応して長くなる。このため、特に大量である産業用途に対して、熱硬化性ベース複合材料は魅力的でない。対照的に、熱可塑性ベース複合材料は、例えば連続繊維強化シートまたはプロファイルといった既に完全に連結された半製品の形態である場合、更なるプロセスに供される際に単に加熱、形成、および冷却される場合が多く、今日では１分未満のサイクル時間で充分に達成することができる。このプロセスはまた、例えば熱可塑性樹脂を用いたインサート成形といった更なるプロセスステップと組み合わせることもできることで、非常に高度な自動化および機能の統合を達成することができる。

使用される強化材料は、織物、多重スクリムまたは不織布（例えば、バット、ランダム敷設繊維マットなど）といった、実質的な半仕上げ織物製品である。繊維強化のこれらの形態の特徴は、繊維の整列、ひいては後の構成要素における力の経路が、半仕上げ織物製品において既に固定されている点である。これは、多角的に強化された複合材料の直接生産を可能にするが、一方でプライ構造の柔軟性、機械的特性、および経済的実行可能性において不利な点がある。熱可塑性に基づくシステムでは、これらの半仕上げ繊維製品は、典型的には圧力および温度の作用下においてポリマーを含浸させ、次いで、適当な大きさに切断し、硬化シートとして更に加工する。

半仕上げ織物製品に基づくこれらの既に確立されたシステムと同様に、熱可塑性ベースのテープ、すなわち熱可塑性ポリマーを含浸させた繊維条体は、ますます重要になっている。これらは、半仕上げ織物製品生産のプロセスステップを省略できるので、経済的利点を提供する。これらの熱可塑性ベーステープは、多重構造の製造、特に多方向構造の製造にも好適である。

一方向性の連続した繊維強化繊維条体を製造する方法および装置は、例えば国際公開第２０１２／１２３３０２Ａ１号に記載されており、その開示は、参照により本発明の説明へ完全に組み込まれる。

また、国際公開第２０１２／１２３３０２Ａ１号に開示された装置には、参照番号１７によって識別される冷却ユニットが設けられており、これは参照番号３５によって識別される２つの冷却／較正ロールを備えている。

このような冷却／較正ロールは、従来技術におけるように、一定のギャップを有する円筒形カレンダーとして典型的には実行することができる。これらのロールは、条体の順方向における力をそれらの間を走る含浸繊維条体へ伝達するように、駆動装置、例えばモータによって直接または間接的に駆動することができる。

冷却／較正ロールのこのような配置は、それを用いて製造された含浸繊維条体が、細長い長方形の所望の断面から著しく逸脱する断面を有するという欠点を有する。より具体的には、これらの含浸繊維条体は、断面の外側領域よりも断面の長辺の中央部において厚い。これを防止するために、従来技術では、例えば２つのロールのうちの１つ、通常は下部ロールが、いずれかの末端部においてロールと固定的に接続された環状の***エッジ領域を有する、冷却／較正ロール対を使用する。２つのロールのうちの一方（通常は上部ロール）は、次いで、これらのエッジ領域間をかみ合わせる。しかしながら、これらの含浸繊維条体はしばしば、断面の長辺の縁部において、長辺に対して直角に外方へ延びるバリを、極外側に有する。この理由は、含浸繊維条体の加工において、１つのロールのリングとリング間で噛み合うロールの端面との間の隙間へ、この繊維条体のマトリックス材料が常に浸透するからである。

これを丸くする方法は、下部ロールのリングとゆるく隣接させることであり、これは、ロールとガスケットリングとの間に常に隙間があることを意味する。好ましくは、本発明によれば、ロールとリングとの間には、各場合において、０〜２００μｍ、より好ましくは１２〜５６μｍの間隙があり、最も好ましくはＨ７／ｇ６の適合がある。次に、これらのリングを上部ロールの端面に対して横方向に押圧することで、リングと上部ロールの端面との間の隙間を小さくすることができる。結果として、リングとロール端面との間に材料が浸透できなくなり、バリが発生しなくなる。

細長い長方形の所望の断面とわずかに異なるだけの含浸繊維条体を得るためには、従来技術に従って製造された含浸繊維条体は、長手方向の外端部でトリミングされなければならない。この方法でのみ、更なる加工、例えば、複数の相互に結合された繊維条体からなる構造体の製造に使用可能な含浸繊維条体を提供することが可能である。そうでなければ、長方形形状からのずれの影響は、繊維条体層の接合時に、層の間に気泡の形態でギャップが生じることで、層の結合力を弱めることになる。エッジのバリもまた、そうでなければ、スペースを節約する損傷のない様式で含浸繊維条体が巻き取られることがより困難になる。

しかしながら、含浸繊維条体のトリミングにおける欠点は材料の損失であり、これは、高価な出発材料、例えば、熱可塑性マトリックスとしてのポリカーボネートおよび繊維材料としての炭素繊維が使用される場合に特にコストがかかる。

ポリカーボネートは、そのコストが高いだけでなく、典型的に使用される熱可塑性プラスチックに関して、クリープする傾向がほとんどないため、一定応力下においてクラックする傾向があるという更なる欠点を有する。これは、特に連続繊維を含んでなる複合材料に使用する場合において非常に問題となる。ポリマーマトリックス中に連続繊維を含んでなる複合材料は、連続繊維の結果として一定の応力下にあるからである。このため、ポリカーボネートは、そのような連続繊維を含んでなる複合材料のためのポリマーマトリックスとして、今日まで実際には小さな役割しか果たしていない。しかしながら、ポリカーボネートは、ポリアミドまたはポリプロピレンといった他の通常の熱可塑性プラスチックと比較して、凝固時における体積収縮が小さいので、含浸繊維条体もまた含むようにポリカーボネートの使用分野を原理的に広げることが望ましい。ポリカーボネートは、他の熱可塑性プラスチックと比較して、より高いガラス転移温度Ｔｇ、より高い耐熱性、およびより低い吸水性を更に示す。

また、マトリックス材料としてポリカーボネートを含んでなる繊維条体では、表面の起伏が少なく、同時に機械的特性も良好な美観を有する多層複合材を提供することができる。マトリックス材料としてポリカーボネートを含んでなる繊維条体から構成されたこのような多層複合材は、金属様の触覚、光学、および音響特性を示す。

これらの特性はまた、このような多層複合材が、機械的負荷を吸収するだけでなく優れた外観も提供するので、電子機器、特にラップトップまたはスマートフォンといった携帯用電子機器のためのハウジング用、ならびに自動車の外側パネルおよび内装トリム用のハウジング材料として好適である。

したがって、繊維条体の製造にポリカーボネートを適合させるために、含浸繊維条体の冷却にも特別の注意を払わなければならず、これは従来技術では保証されていない。

更に、国際公開第２０１２／１２３３０２Ａ１号に記載された構成によって製造された繊維条体は、同様に繊維条体の更なる処理を中断させるエアポケットの内容物を有する。ここでもまた、気泡の形態でギャップが生じ、この場合には、個々の繊維条体の凝集さえも損なう。結果として、これはまた、複数の相互結合繊維条体の構造の干渉性を弱める。

本発明の目的は、従来技術の欠点を克服することである。

本発明の特定の目的は、エッジ領域における含浸繊維条体の厚さが、所望の断面の厚さから、仮にあったとしても、わずかに異なるだけである含浸繊維条体を得ることができるような装置を提供することである。

本発明に関して、含浸繊維条体の所望の厚さからのほんの僅かな差は、厚さが、含浸繊維条体の所望の厚さと、最大２０％以下、好ましくは最大１０％以下、より好ましくは最大５％以下、より好ましくは最大２％以下異なることを意味する。同時に、含浸繊維条体の断面は、細長い長方形の所望の断面とは、仮にあったとしても、わずかに異なるだけであるべきである。これは、繊維条体の所望の厚さが、その幅全体にわたって同じでなければならないことを意味する。

本発明の非常に具体的な目的は、含浸繊維条体を得ることができる装置を提供することであり、この装置では、エッジ領域における含浸繊維条体の厚さは、所望の断面の厚さよりも、仮にあったとしても、わずかに大きいだけであり、含浸繊維条体の断面は、細長い長方形の所望の断面と、仮にあったとしても、わずかに異なるだけである。これは、繊維条体の所望の厚さが、その幅全体にわたって同じでなければならないことを意味する。

本発明に関して、含浸繊維条体の所望の厚さよりわずかに大きい厚さは、厚さが、含浸繊維条体の所望の厚さよりも、最大２０％以下、好ましくは最大１０％以下、より好ましくは最大５％以下、より好ましくは最大２％以下異なることを意味する。

本発明に関して、厚さは、最小の空間範囲を有する空間次元を意味すると理解され、ここで厚さは、含浸繊維条体の幅または走行方向に対して直角に整列される。

本発明に関する「エッジ領域」とは、いずれの側においても、いずれの走行方向においても、含浸繊維条体の外縁自体と、含浸繊維条体の近接した各外端部から離れた含浸繊維条体の幅の最大１％、好ましくは最大２％、より好ましくは最大５％、そして更により好ましくは最大１０％である少なくとも含浸繊維条体の領域との両方を包含する、含浸繊維条体の領域を指す。

また、得られる含浸繊維条体は、エアポケットを５体積％以下、好ましくは２体積％以下、より好ましくは１体積％以下含有するものである。

本発明の目的はまた、マトリックス材料としてポリカーボネートを含浸させた繊維条体を製造することができる装置を提供することにもある。マトリックス材料としてポリカーボネートを用いたこれらの含浸繊維条体は、金属様の触感、光学、および音響特性と、優れた外観および機械的負荷を吸収する能力とを有する、多層複合材の製造の可能性に好適である。このような多層複合材は、したがって、電子機器、特にラップトップまたはスマートフォンといった携帯用電子機器のハウジング用、ならびに自動車の外側パネルおよび内装トリム用のハウジング材料として好適である。

この目的は、本発明の主たる請求項に記載の装置によって達成される。本発明の装置の特徴は、少なくとも一対の自由転輪チルロールを有することである。

本発明の文脈において、「自由転輪チルロール」とは、これらのチルロールが駆動機器によって直接的または間接的のいずれでも駆動されないため、これらのチルロールは、条体の順方向にいかなる力をもそれらの間を走る含浸繊維条体へ伝達しないということ意味する。チルロールは、それによって駆動することができるいかなる軸をも有していないが、いずれの場合も、以下ではまた単に「軸（axis）」または複数形の「軸（axes）」を指す単なる回転軸を有し、この回転軸上を回転、すなわち、周方向へ回転することができる。軸は、技術的に可能な限り摩擦なしに、しかし経済的に許容可能な費用で取り付けられるため、旋回運動は、技術的に可能な限り摩擦なしに、しかし経済的に許容可能な費用で行われる。この低摩擦取付により、ロールを自由に走行させることができる。

チルロールは、それらの間を走る含浸繊維条体によって駆動することができるが、これは、「チルロール」、本発明の文脈における「チルロール」に関連して「駆動する」とは考えられない。「チルロール」は、以下において短縮して「ロール（rolls）」または単数形「ロール（roll）」とも称される。

好ましくは、本発明によれば、一対のチルロールのロールは、ロールの回転軸が互いに平行になるように配置される。本文書におけるロールの三次元配置に関する全ての詳細は、一対のロールのロールが他のロールの上に１つ配置されているという仮定から導かれ、この構成が好ましい。これらのロールは、正確に上下に重ねて配置されていてもよいし、または周方向に角度Ｗだけオフセットされていてもよい。この角度は、０°（もう一方の上に直接１つを回転させる）〜９０°（互いに水平に回転する）までである。この角度は、好ましくは０〜１５°、より好ましくは０〜３°、最も好ましくは０°である。選択されたオフセットが大きすぎる場合、含浸繊維条体は、順方向において前方ロールに対してより密接に「落ち着く（nestle）」ことになり、これは、前述のロールに面する含浸繊維条体の表面が、前述のロールから離れる方向に面する側よりも著しく冷却されることを意味する。これによって含浸繊維条体プの２つ面の間に差が生じる。これは含浸繊維条体の更なる処理を困難にする可能性があり、また含浸繊維条体の表面の美的品質を悪化させる可能性もあるため、望ましくない。あるいは、ロールの回転軸が互いに平行であることが保証されるならば、ロールを互いに平行に垂直に整列させること、または水平方向と垂直方向との間の他の空間整列させることが可能である。例えば、含浸繊維条体は、ロールが互いに水平に並んで配置されている場合、ロールを上から下に向かって垂直に通過することもあり得る。以下の本発明の説明では、言語学用語で使用される開始点は、ロールの空間的配置が、例えば、互いにまたは環境に関連して議論される際に、ロールが水平で上下に配置されるような好ましい場合である。ロールが互いに垂直方向に並んで、または水平配列と垂直配列との間の別の空間的配置において互いに整列されている場合、空間的基準は理論的には三次元配列と一致させられるべきであり、これは当業者には何ら困難をもたらすものではない。

２つのロールのうち一方のロールの長さは、他方のロールの長さよりも短く、ここで短い方のロールは上部ロールであることが好ましい。短い方のロールの長さは、長い方のロールの長さの、１０〜９０％、好ましくは１５〜８５％である。長い方のロールの長さは短い方のロールの長さと完全に重なるが、短い方のロールは長い方のロールに対して中央に配置されてもよいものの、必ずしもそうではない。

ロールの直径は同じであることが好ましい。しかしながら、ロールは異なる直径を有してもよい。この場合、薄いロールの直径は、厚いロールの直径の、５０〜９９％、好ましくは８０〜９０％である。しかしながら、直径は同じであることが好ましい。選択された厚さの差が大きすぎる場合には、より薄いロールは、より薄いロールがより厚いロールと面する側よりも、それに面する含浸繊維条体の側により大きな圧力を及ぼす。これによって含浸繊維条体プの２つ面の間に差が生じる。これは含浸繊維条体の更なる処理を困難にする可能性があり、また含浸繊維条体の表面の美的品質を悪化させる可能性もあるため、望ましくない。

本発明の文脈では、ロールは円筒体であり、それらの軸が平行に整列する場合には、互いに対向する表面部分が最も近い。ロールの軸はまた、例えば、円筒体であってもよいが、軸の互いに対向する部分は、ロールの互いに対向する部分よりも更に互いに除去されている。いずれの場合もまた、一方または両方のロールをローラ上に配置することも可能であり、このローラは円筒体であってもよい。ロールは、その軸と同軸に配置され、存在する場合には、そのローラと同軸に配置される。

一対のチルロールの２つのロールのうちの少なくとも一方は、２つのロール間の距離、すなわちギャップが可変であるようここに取り付けられており、ギャップが変化した場合、ロールの軸、したがってロール自体は平行のままである。これは、例えば、垂直方向に移動可能なロールのうちの少なくとも一方を取り付けることによって達成することができる。したがって、両ロールの軸と直交する理論軸方向に移動可能に配置されている。好ましくは、ロールの１つだけが、ギャップが可変であるように取り付けられる。ロールが一方の上に配置される場合、好ましくは、上部ロールのみが、ギャップが可変であるように取り付けられる。

移動可能に取り付けられたロールに重量以外の力が作用していない場合、ロールは０の位置にある。この０の位置から先に進むと、ギャップは、０位置のギャップ以上になるだけである。好ましくは、ロールは０位置に接触せず、これはギャップが既にプリセットされていることを意味する。しかしながら、好ましくはこのプリセットされたギャップは、含浸繊維条体の厚さよりも小さく、ここで例えば装置が動作していない場合、１５〜２５℃の装置の温度におけるギャップは、２２０〜３１５μｍ、好ましくは２２５〜２６５μｍの範囲を有する。装置の動作温度が７０〜１１０℃、好ましくは８５〜９５℃であるとき、ギャップは、５〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍの範囲である。

移動可能に装着されたロールは、０位置からの位置の変化に対して弾性力を有する。これは、ギャップサイズの増大を相殺する。この弾性力は、移動可能に取り付けられたロールの重量であってもよい。更に、または空間における一対のロールの位置に応じて、あるいはロールの重量を超えて、更なる力が、垂直方向におけるロール位置の変化に対抗し得る。例えば、ロールの弾性力は、空気圧に補助される弾性装置によってと、次いで例えば、空気圧もしくは油圧シリンダ、スプリング力、更なる重り、または他の技術的に実行可能な方法によって増加させることができる。好ましくは、空気圧力、スプリング力、更なる重量、または他の何らかの方法で加えられる力が、ロールの軸を介してロールに作用する。この更なる力は、ギャップ方向のロールの軸から半径方向に作用する。ロール間のギャップの大きさを増大させる材料が存在する場合、材料に更なる力が作用することで、ギャップの大きさの増大に対抗する。しかしながら、更なる力は、ロールの周方向またはロールに対して接線方向にいかなる力も及ぼさない。移動可能に取り付けられたロールの全たわみは、含浸繊維条体の所望の厚さの、２００％以下、好ましくは１５０％以下、より好ましくは１２０％以下、更により好ましくは１１０％である。

ギャップ内に含浸繊維条体が存在する場合、またはより具体的には、含浸繊維条体が本発明のロールを通過する場合、ギャップ内で圧縮、すなわち、その厚さが減少する。含浸繊維条体はその全長にわたってロール間を連続的に走行するので、ギャップ内の厚みの減少は含浸繊維条体の全長にわたって生じる。より具体的には、この操作により含浸繊維条体の厚さが規格化されるので、含浸繊維条体の最大厚さと含浸繊維条体の最小厚さとの差が小さくなる。

より具体的には、本発明に係るロールの配置によって達成されることとは、エッジ領域において、含浸繊維条体の厚さが、含浸繊維条体の所望の厚さからわずかにしか変わらないことである。好ましくは、含浸繊維条体のエッジ領域において、厚さは、含浸繊維条体の所望の厚さと、最大２０％以下、好ましくは最大１０％以下、より好ましくは最大５％以下、より好ましくは最大２％以下異なる。同時に、含浸繊維条体の断面は、細長い長方形の所望の断面とは、仮にあったとしても、わずかに異なるだけである。これは、含浸繊維条体の所望の厚さが、仮にあったとしても、その幅全体にわたって同じであることを意味する。

極めて特に、本発明に係るロールの配置によって達成されることとは、エッジ領域において、含浸繊維条体の厚さが、含浸繊維条体の所望の厚さよりも、仮にあったとしても、わずかにだけ大きいことである。好ましくは、含浸繊維条体のエッジ領域において、厚さは、含浸繊維条体の所望の厚さと、最大２０％以下、好ましくは最大１０％以下、より好ましくは最大５％以下、より好ましくは最大２％より大きい。同時に、含浸繊維条体の断面は、細長い長方形の所望の断面とは、仮にあったとしても、わずかに異なるだけである。これは、含浸繊維条体の所望の厚さが、仮にあったとしても、その幅全体にわたって同じであることを意味する。

更に、エアポケットの数および閉じ込められた空気の体積は、特に１体積％未満の含有量まで明確に減少され、周囲の熱可塑性プラスチック中の繊維のより均一な分布が達成される。

好ましくは、一対のチルロールのロールのうちの少なくとも一方は、当該ロールに対して同軸上に配置された２つの好ましくは同一のガスケットリングを有し、ここでガスケットリングは、互いに鏡対称の構成を有し得る。通常の隙間フィッティングから当業者に知られているように、これらのガスケットリングの明確な内径はロールの外径よりも僅かに大きいため、ガスケットリングは両方ともロールの周方向に回転可能であり、かつ軸方向に移動可能であるが、ガスケットリングは不均衡を形成してロールの回転時に振動するように誘導されることはない。更に上で説明したように、好ましくは本発明によれば、ロールとリングとの間には、０〜２００μｍ、より好ましくは１２〜５６μｍの間隙があり、最も好ましくはＨ７／ｇ６の適合がある。ガスケットリングは、垂直方向に移動可能なように取り付けられていない一対のロールのロール上に配置されることが好ましい。

１つのロールがこれら２つのガスケットリングを有する場合、２つのロールは異なる長さを有し、かつガスケットリングは２つのロールのうち長い方に配置される。この場合の２つのロールのうち短い方のロールは、２つのガスケットリングの間で部分的に噛み合うように配置され、ロールの長さはガスケットリング間の距離よりも僅かに短い。実際には、２つのガスケットリング間の距離は、短い方のロールの長さと一致する。ガスケットリングの厚さは、好ましくは、移動可能に取り付けられたロールの最大全たわみと少なくとも同程度である。ここでガスケットリングの厚さとは、ガスケットリングの外側半径と内側半径との差を意味すると理解される。ガスケットリングおよびロールは、好ましくは、２つのロールの軸と直角に交差する理論軸に対して軸方向に対称に配置される。ガスケットリング間の移動可能に取り付けられたロールの噛み合いを容易にするために、ガスケットリングは、好ましくは、噛み合いロールに対向する側にベベルを有する。好ましいベベルの角度Ｆは、５〜４５°、好ましくは１５〜３０°である。このベベルは、ガスケットリングの外側エッジにのみ存在する。

スペーサは、好ましくは、ガスケットリングの間に配置される。このスペーサは、非常に単純な場合には、例えば長方形のシートの形態で構成することができ、シートの幅がガスケットリング間の距離を決定する。このスペーサは、ガスケットリングが配置されるロールの軸に基づいて、他のロールに対して、好ましくは１２０〜２４０°、好ましくは１５０〜２１０°、より好ましくは１７５〜１８５°、特に１８０°オフセットされる。これにより、ロール上のガスケットリングがロールの回転によって傾くことが防止される。スペーサはロールに接触しない。あるいは、スペーサを省略することも可能である。

好ましくは、リング外側のスペーサ機器も、２つのガスケットリングの各々に直接隣接している。これにより、ロール上のガスケットリングの軸方向外方への移動が防止される。スペーサ機器は、例えば、バー上に移動可能に取り付けられたホイールの形態をとることができる。スペーサ機器は、ロール外端からのガスケットリングの距離を決定する。あるいは、１つのスペーサ機器または両方のスペーサ装置をそれぞれ接触圧力装置によって置き換えることもできる。

２つのロールは、このようにして、２つのガスケットリングと共に長方形断面を有する開口を形成する。

より詳細には、ガスケットリングの本発明の構成によって達成されることは、含浸繊維条体の幅が、含浸繊維条体の所望の幅と、いかなる点においても２％以上大きく、好ましくはいかなる点においても１％以上大きく、より好ましくはいかなる点においても０．５％以上大きく、更により好ましくはいかなる点においても特に０．２％より大きく、特にいかなる点においても０．１％以上異なることがないということである。

本発明に関して、含浸繊維条体は、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも７０重量％、より好ましくは少なくとも９０重量％の範囲で、１つ以上の熱可塑性プラスチックからなるマトリックスを有する。熱可塑性プラスチックは、好ましくは、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフェニレンスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、例えば、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルエーテルエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトンケトン、ポリ（エーテルケトン−エーテルケトンケトン）、および熱可塑性ポリウレタンなどを含んでなる群の１つ以上から選択される。熱可塑性ポリカーボネートが特に好ましい。

その上、マトリックス材料は、通常の添加剤を、最大５０．０重量％以下、好ましくは最大３０重量％以下、より好ましくは最大１０重量％含有することができる。

この群は、難燃剤、防滴剤、熱安定剤、離型剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、蛍光増白剤、光散乱剤、カーボンブラック、および／または染料を含む含量といったといった着色剤、ならびにポリカーボネートの通常量の無機充填剤を含んでなる。これらの添加剤は、個々に添加してもよいし、または他に混合して添加してもよい。

ポリカーボネートの場合において典型的に添加されるこのような添加剤は、例えば、欧州特許出願公開第Ａ０８３９６２３号、国際公開第Ａ９６／１５１０２号、欧州特許出願公開第Ａ０５００４９６号、または"Plastics Additives Handbook", Hans Zweifel, 5th Edition 2000, Hanser Verlag, Munichに記載されている。

ここでポリカーボネートについて言及する場合、これはまた、異なるポリカーボネートの混合物も包含する。ポリカーボネートは包括的な用語として本明細書で更に使用されるため、ホモポリカーボネートおよびコポリカーボネートの両方を含んでなる。ポリカーボネートは更に、公知の態様において直線状または分岐状であってもよい。

ポリカーボネートが、線状ポリカーボネートの７０重量％、好ましくは８０重量％、より好ましくは９０重量％、または本質的に、特に１００重量％の範囲である場合に好ましい。

ポリカーボネートは、ジフェノール、炭酸誘導体、ならびに随意に連鎖停止剤および分枝剤から公知の方法で製造することができる。ポリカーボネートの製造に関連する特徴は、少なくとも約４０年間、当業者に周知であった。本明細書では、例として、Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, Volume 9, Interscience Publishers, New York, London, Sydney 1964, to D. Freitag, U. Grigo, P.R. Mueller, H. Nouvertne, BAYER AG, Polycarbonates in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Volume 11, Second Edition, 1988, pages 648-718、そしてU. Grigo, K. Kirchner and P.R. Mueller, Polycarbonate [Polycarbonates] in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch [Plastics Handbook], volume 31, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester [Polycarbonates, Polyacetals, Polyesters, Cellulose Esters], Carl Hanser Verlag Munich, Vienna 1992, pages 117-299を参照する。

芳香族ポリカーボネートは、例えば、ジフェノールとハロゲン化カルボニル、好ましくはホスゲンとの反応、および／または芳香族ジカルボニルジハロゲン化物、好ましくはベンゼンジカルボニルジハロゲン化物との反応により、ならびに界面プロセス、随意には連鎖停止剤の使用、および随意には三官能性または三官能性以上の分枝剤の使用により製造される。同様に、ジフェノールとジフェニルカルボナートとの反応による溶融重合プロセスによる製造も可能である。ポリカーボネートの製造に好適なジフェノールは、例えばヒドロキノン、レゾルシノール、ジヒドロキシジフェニル、ビス（ヒドロキシフェニル）アルカン、ビス（ヒドロキシフェニル）シクロアルカン、ビス（ヒドロキシフェニル）スルフィド、ビス（ヒドロキシフェニル）エーテル、ビス（ヒドロキシフェニル）ケトン、ビス（ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（ヒドロキシフェニル）スルホキシド、α，α’−ビス（ヒドロキシフェニル）ジイソプロピルベンゼン、イサチン誘導体またはフェノールフタレイン誘導体から誘導されるフタルイミジン、ならびにまた関連する環化アルキル化化合物、環化アリール化化合物、および環化ハロゲン化化合物である。

フタルイミドに基づくジフェノールの場合において、２−アラルキル−３，３’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フタルイミドまたは２−アリール−３，３’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フタルイミド、例えば２−フェニル−３，３’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フタルイミド、２−アルキル−３，３’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フタルイミド、例えば２−ブチル−３，３’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フタルイミド、２−プロピル−３，３’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フタルイミド、２−エチル−３，３’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フタルイミド、または２−メチル−３，３’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フタルイミド、およびまた３，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニル−１Ｈ−インドール−２−オンまたは２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニル−１Ｈ−インドール−３−オンといった窒素と置換されたイサチンに基づくジフェノールを用いることが望ましい。

好ましいジフェノールは、４，４’−ジヒドロキシジフェニル、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）、２，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルブタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｐ−ジイソプロピルベンゼン、２，２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ジメチルビスフェノールＡ、ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）スルホン、２，４−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルブタン、１，１−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−ｐ−ジイソプロピルベンゼン、および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である。

特に好ましいジフェノールは、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）、２，２−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、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、およびジメチルビスフェノールＡである。

これらおよび他の好適なジフェノールは、例えば、米国特許出願公開第Ａ３０２８６３５号、同第Ａ２９９９８２５号、同第Ａ３１４８１７２号、同第Ａ２９９１２７３号、同第Ａ３２７１３６７号、同第Ａ４９８２０１４号および同第Ａ２９９９８４６号、独国特許出願公開第Ａ１５７０７０３号、同第Ａ２０６３０５０号、同第Ａ２０３６０５２号、同第Ａ２２１１９５６号、および同第Ａ３８３２３９６、仏国特許出願公開第Ａ１５６１５１８号、H.Schnellによる学術論文、Chemistry and Physics of Polycarbonates、Interscience Publishers、New York1964、特開第Ａ６２０３９１９８６号、同第Ａ６２０４０１９８６号、および同第Ａ１０５５５０１９８６号に記載されている。

ホモポリカーボネートの場合は１種のジフェノールのみを用い、コポリカーボネートの場合は２種以上のジフェノールを用いる。

好適な炭酸誘導体の例としては、ホスゲンまたは炭酸ジフェニルが挙げられる。ポリカーボネートの製造に使用できる好適な連鎖停止剤はモノフェノールである。好適なモノフェノールは、例えば、フェノールそれ自体、アルキルフェノール、例えば、クレゾール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、クミルフェノール、およびこれらの混合物である。

好ましい連鎖停止剤は、直鎖または分岐Ｃ１−〜Ｃ３０−アルキル基、好ましくは非置換またはｔｅｒｔ−ブチル置換によって一置換または多置換されたフェノール類である。特に好ましい連鎖停止剤は、フェノール、クミルフェノール、および／またはｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールである。連鎖停止剤の使用量は、各ケースで使用されるジフェノールのモル数に基づいて、０．１〜５モル％であることが好ましい。連鎖停止剤は、炭酸誘導体との反応前、反応中、または反応後に添加することができる。

好適な分枝剤は、ポリカーボネート化学で公知の三官能以上の化合物、特に３つ以上のフェノール性ＯＨ基を有するものである。

好適な分岐剤は、例えば、１，３，５−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン、１，１，１−トリ（４−ヒドロキシフェニル）エタン、トリ（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，４−ビス（４−ヒドロキシフェニルイソプロピル）フェノール、２，６−ビス（２−ヒドロキシ−５’−メチルベンジル）−４−メチルフェノール、２−（４−ヒドロキシフェニル）−２−（２，４−ジヒドロキシフェニル）プロパン、テトラ（４−ヒドロキシフェニル）メタン、テトラ（４−（４−ヒドロキシフェニルイソプロピル）フェノキシ）メタン、ならびに１，４−ビス（（４’，４−ジヒドロキシトリフェニル）メチル）ベンゼン、および３，３−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）−２−オキソ−２，３−ジヒドロインドールである。

随意の使用に対する分枝剤の使用量は、各ケースで使用されるジフェノールのモル数に基づいて、０．０５〜３．００モル％であることが好ましい。分枝剤は、水性アルカリ相中でジフェノールおよび連鎖停止剤を最初に充填するか、またはホスゲン化の前に有機溶媒に溶解して添加することができる。エステル転移反応プロセスの場合、分枝剤はジフェノールと一緒に用いられる。

特に好ましいポリカーボネートは、ビスフェノールＡをベースとするホモポリカーボネート、１，３−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をベースとするホモポリカーボネート、ならびに２つのモノマービスフェノールＡおよび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をベースとするコポリカーボネートである。

また、コポリカーボネートを用いてもよい。これらのコポリカーボネートは、ヒドロキシアリールオキシ末端基を有するポリジオルガノシロキサンの、１〜２５重量％、好ましくは２．５〜２５重量％、より好ましくは２．５〜１０重量％のジフェノールの総使用量を用いて調製することができる。これらは知られており（米国特許第３４１９６３４号、同第ＰＳ３１８９６６２号、欧州特許第０１２２５３５号、米国特許第５２２７４４９号）、文献によって生産可能である。同様に好適であるのは、ポリジオルガノシロキサン含有コポリカーボネートである。ポリジオルガノシロキサン含有コポリカーボネートの製造は、例えば、独国特許出願公開第Ａ３３３４７８２号に記載されている。

ポリカーボネートは、単独で存在してもよいし、ポリカーボネートの混合物として存在してもよい。ポリカーボネートまたはポリカーボネートの混合物を、ポリカーボネート以外の１種以上のプラスチックと共に、ブレンドパートナーとして使用することもできる。

使用可能なブレンドパートナーには、ポリアミド、ポリエステル、特にポリブチレンテレフタレートおよびポリエチレンテレフタレート、ポリラクチド、ポリエーテル、熱可塑性ポリウレタン、ポリアセタール、フルオロポリマー、特にポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルスルホン、ポリオレフィン、特にポリエチレンおよびポリプロピレン、ポリイミド、ポリアクリレート、特にポリ（メチル）メタクリレート、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリアリールエーテルケトン、スチレンポリマー、特にポリスチレン、スチレンコポリマー、特にスチレン−アクリロニトリルコポリマー、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、ならびにポリ塩化ビニルが含まれる。

本発明に係る好適なポリアミドは、同様に公知であるか、または文献プロセスによって製造可能である。

本発明に係る好適なポリアミドは、公知のホモポリアミド、コポリアミド、およびこれらのポリアミドの混合物である。これらは、半結晶性および／または非晶質ポリアミドであってもよい。好適な半結晶ポリアミドとしては、ポリアミド−６、ポリアミド−６，６、ならびにこれらの成分の混合物および対応するコポリマーが挙げられる。また、酸成分が、テレフタル酸および／またはイソフタル酸および／またはスベリン酸および／またはセバシン酸および／またはアゼライン酸および／またはアジピン酸および／またはシクロヘキサンジカルボン酸から、全体的にまたは部分的に構成され、ここで、ｍ−および／またはｐ−キシリレンジアミンおよび／またはヘキサメチレンジアミンおよび／または２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンおよび／または２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンおよび／またはイソホロンジアミンから、全体的または部分的に構成されるジアミン成分も企図される。

また、環中に７〜１２個の炭素原子を有するラクタムから完全にまたは部分的に製造されたポリアミドを、随意に、上記の出発成分の１つ以上と共に使用してもよい。

特に好ましい半結晶ポリアミドは、ポリアミド−６およびポリアミド−６，６、ならびにこれらの混合物である。使用され得る非晶質ポリアミドは、既知の生成物を含む。これらは、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、２，２，４−および／または２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、ｍ−および／またはｐ−キシリレンジアミン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）プロパン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルアミン、２，５−および／または２，６−ビス（アミノメチル）ノルボルナン、ならびに／または１，４−ジアミノメチルシクロヘキサンといったジアミンと、シュウ酸、アジピン酸、アゼライン酸、デカンジカルボン酸、ヘプタデカンジカルボン酸、２，２，４−および／または２，４，４−トリメチルアジピン酸、イソフタル酸、ならびにテレフタル酸といったジカルボン酸との重縮合により得られる。

ε−アミノカプロン酸、ω−アミノウンデカン酸もしくはω−アミノラウリン酸、またはそれらのラクタムといったアミノカルボン酸の添加によって生成されるコポリマーと同様に、２つ以上のモノマーの重縮合によって得られるコポリマーもまた好適である。

特に好適な非晶質ポリアミドは、イソフタル酸、ヘキサメチレンジアミン、および更なるジアミン、例えば、４，４−ジアミノジシクロヘキシルメタン、イソホロンジアミン、２，２，４−および／もしくは２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、２，５−および／もしくは２，６−ビス（アミノメチル）ノルボルネン、またはイソフタル酸、４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、およびε−カプロラクタム、またはイソフタル酸、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、およびラウロラクタム、またはテレフタル酸と２，２，４−および／または２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンとからなる異性体混合物から製造される、ポリアミドである。

純粋な４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタンの代わりに、
７０〜９９モル％の４，４’−ジアミノアイソマー、
１〜３０モル％の２，４’−ジアミノアイソマー、および
０〜２モル％の２，２’−ジアミノアイソマー、
随意に、工業用ジアミノジフェニルメタンの水素化によって得られる、より高度に縮合したジアミン、
からなる幾何異性体のジアミノジシクロヘキシルメタンの混合物を使用することも可能である。イソフタル酸の最大３０％をテレフタル酸で置換することができる。

ポリアミドの相対粘度（ｍ−クレゾール中の１重量％溶液を用いて２５℃で測定）は、好ましくは２．０〜５．０、より好ましくは２．５〜４．０である。

本発明に係る好適な熱可塑性ポリウレタンは、同様に公知であるか、または文献プロセスによって製造可能である。

熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）の製造、特性、および用途の概要は、例えば、Kunststoff Handbuch [G. Becker, D. Braun], volume 7 "Polyurethane", Munich, Vienna, Carl Hanser Verlag, 1983に見ることができる。

ＴＰＵは通常、ポリエステル、ポリエーテル、またはポリカーボネートジオール、有機ジイソシアネート、および短鎖、主に二官能性アルコール（連鎖延長剤）といった直鎖ポリオール（マクロジオール誘導体）から構成される。該ＴＰＵは、連続またはバッチ式で製造することができる。最もよく知られている製造プロセスは、ベルトプロセス（英国特許出願公開第Ａ１０５７０１８号）および押出機プロセス（独国特許出願公開第Ａ１９６４８３４号）である。

使用される熱可塑性ポリウレタンは、次の反応生成物である：
Ｉ）有機ジイソシアネート
ＩＩ）ポリオール
ＩＩＩ）連鎖延長剤。

使用することができるジイソシアネート（Ｉ）としては、芳香族、脂肪族、芳香族脂肪族、複素環式、および脂環式ジイソシアネート、またはこれらのジイソシアネートの混合物が挙げられる（HOUBEN-WEYL "Methoden der organischen Chemie", Volume E20 "Makromolekulare Stoffe", Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York 1987, pp. 1587-1593 or Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, pages 75 to 136を参照）。

具体的には、例えば、脂肪族ジイソシアネート、例としてヘキサメチレンジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、例として、イソホロンジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、１−メチル−２，４−シクロヘキサンジイソシアネート、および１−メチル−２，６−シクロヘキサンジイソシアネート、ならびにまた、対応するアイソマー混合物、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、および２，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、および２，２’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ならびにまた、対応するアイソマー混合物、芳香族ジイソシアネート、例として、２，４−トリレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネートと、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートと、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネートとの混合物、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートと、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ウレタン修飾液４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートと、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジイソシアナート−１，２−ジフェニルメタンと、１，５−ナフチレンジイソシアネートとの混合物を挙げることができる。１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、９６重量％を超える４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート含有量、特に４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートおよび１，５−ナフチレンジイソシアネートを有するジフェニルメタンジイソシアネート異性体混合物を用いることが好ましい。これらのジイソシアネートは、個々に、または互いに混合した形態で使用することができる。それらはまた、最大１５重量％（ジイソシアネートの総量に基づく）のポリイソシアネート、例えば、トリフェニルメタン４，４’，４’’−トリイソシアネート、またはポリフェニルポリメチレンポリイソシアネートと共に使用され得る。

ツェレビチノフ活性ポリオール（ＩＩ）は、平均１．８以上〜３．０以下のツェレビチノフ活性水素原子、および５００〜１００００ｇ／モル、好ましくは５００〜６０００ｇ／モルの数平均分子量Ｍｎを有する。

これには、アミノ基、チオール基、またはカルボキシル基を含んでなる化合物に加えて、特に、２〜３個、好ましくは２個のヒドロキシル基を含んでなる化合物、特に５００〜１００００ｇ／モルの数平均分子量Ｍｎを有する化合物、より好ましくは５００〜６０００ｇ／モルの数平均分子量Ｍｎを有する化合物、例えばヒドロキシル含有ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート、およびポリエステルアミドまたはこれらの混合物が含まれる。

好適なポリエーテルジオールは、アルキレンラジカル中に２〜４個の炭素原子を有する１個以上のアルキレンオキシドと、２個の活性水素原子を結合した形態で含んでなるスターター分子とを反応させることによって製造することができる。アルキレンオキシドの例には、エチレンオキシド、１，２−プロピレンオキシド、エピクロロヒドリン、ならびに１，２−ブチレンオキシドおよび２，３−ブチレンオキシドが含まれる。エチレンオキシド、プロピレンオキシド、および１，２−プロピレンオキシドとエチレンオキシドとの混合物を用いることが好ましい。アルキレンオキシドは、個々に、交互に、または混合物として使用することができる。有用なスターター分子の例としては、水、Ｎ−アルキルジエタノールアミン、例えばＮ−メチルジエタノールアミンといったアミノアルコール、ならびにエチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、および１，６−ヘキサンジオールといったジオールが挙げられる。スターター分子の混合物を使用することもまた可能である。好適なポリエーテロールは、テトラヒドロフランのヒドロキシル含有重合生成物を更に含む。三官能性ポリエーテルはまた、二官能性ポリエーテルに対して０〜３０重量％の割合で使用することもできるが、熱可塑的に加工可能な生成物を与える量を多くしてもよい。本質的に線状であるポリエーテルジオールは、好ましくは、ポリエーテルジオールの数平均分子量Ｍｎが、５００〜１００００ｇ／モル、より好ましくは５００〜６０００ｇ／モルである。これらは、個々に、または互いに混合した形態で使用してもよい。

好適なポリエステルジオールは、例えば、２〜１２個の炭素原子、好ましくは４〜６個の炭素原子を有するジカルボン酸、および多価アルコールから製造することができる。有用なジカルボン酸の例には、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベル酸、アゼライン酸、およびセバシン酸といった脂肪族ジカルボン酸、またはフタル酸、イソフタル酸、およびテレフタル酸といった芳香族ジカルボン酸が含まれる。ジカルボン酸は、個々にまたは混合物として、例えば、コハク酸、グルタル酸、およびアジピン酸の混合物の形態で使用することができる。ポリエステルジオールを製造するためには、ジカルボン酸の代わりに、アルコールラジカル中に１〜４個の炭素原子を有するカルボン酸ジエステル、カルボン酸無水物、またはカルボン酸塩化物などの対応するジカルボン酸誘導体を使用することが有利である。多価アルコールの例として、２〜１０個、好ましくは２〜６個の炭素原子を有するグリコール、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタン−１，４−ジオール、ペンタン−１，５−ジオール、ヘキサン−１，６−ジオール、デカン−１，１０−ジオール、２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオール、プロパン−１，３−ジオール、およびジプロピレングリコールが挙げられる。所望の特性に応じて、多価アルコールを、単独でまたは互いに混合して使用することができる。また、記載されたジオール、特に４〜６個の炭素原子を有するもの、例えばブタン−１，４−ジオールまたはヘキサン−１，６−ジオール、ε−ヒドロキシカプロン酸といったω−ヒドロキシカルボン酸の縮合生成物、またはラクトンの重合生成物、例えば、随意に置換されたε−カプロラクトンも好適である。使用されるポリエステルジオールは、好ましくは、エタンジオールポリアジペート、ブタン−１，４−ジオールポリアジペート、エタンジオールブタン−１，４−ジオールポリアジペート、ヘキサン−１，６−ジオールネオペンチルグリコールポリアジペート、ヘキサン−１，６−ジオールブタン−１，４−ジオールポリアジペート、およびポリカプロラクトンである。ポリエステルジオールの数平均分子量Ｍｎは、５００〜１００００ｇ／モル、より好ましくは６００〜６０００ｇ／モルであり、個々に用いてもよいし、または互いに混合して用いてもよい。

ツェレビチノフ活性ポリオール（ＩＩＩ）は、いわゆる鎖延長剤であり、平均して１．８〜３．０のツェレビチノフ活性水素原子を有し、６０〜５００ｇ／モルの数平均分子量Ｍｎを有する。これは、アミノ基、チオール基、またはカルボキシル基を有する化合物だけでなく、２〜３個、好ましくは２個のヒドロキシル基を有する化合物も意味すると理解される。

鎖延長剤としては、分子量６０〜４９５ｇ／モルのジオールまたはジアミン、好ましくは２〜１４個の炭素原子を有する脂肪族ジオール、例えば、エタンジオール、プロパン−１，２−ジオール、プロパン−１，３−ジオール、ブタン−１，４−ジオール、ブタン−２，３−ジオール、ペンタン−１，５−ジオール、ヘキサン−１，６−ジオール、ジエチレングリコール、およびジプロピレングリコールが使用される。しかしながら、例えば、テレフタル酸ビス−エチレングリコールまたはテレフタル酸ビス−ブタン−１，４−ジオールのような２〜４個の炭素原子を有するグリコールを伴うテレフタル酸のジエステル、ヒドロキノンのヒドロキシアルキレンエーテル、例えば、１，４−ジ（β−ヒドロキシエチル）ヒドロキノン、エトキシル化ビスフェノール、例えば、１，４−ジ（β−ヒドロキシエチル）ビスフェノールＡ、（シクロ）脂肪族ジアミン、例えばイソホロンジアミン、エチレンジアミン、プロピレン−１，２−ジアミン、プロピレン−１，３−ジアミン、Ｎ−メチルプロピレン−１，３−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン、および芳香族ジアミン、例えば、トリレン−２，４−ジアミン、トリレン−２，６−ジアミン、３，５−ジエチルトリレン−２，４−ジアミン、もしくは３，５−ジエチルトリレン−２，６−ジアミン、または第一級モノ−、ジ−、トリ−、もしくはテトラアルキル置換４，４’−ジアミノジフェニルメタンも好適である。特に好ましい連鎖延長剤は、エタンジオール、ブタン−１，４−ジオール、ヘキサン−１，６−ジオール、１，４−ジ（β−ヒドロキシエチル）ヒドロキノン、または１，４−ジ（β−ヒドロキシエチル）ビスフェノールＡである。上述の鎖延長剤の混合物を使用することもまた可能である。更に、比較的少量のトリオールを加えてもよい。

イソシアネートに対して単官能性である化合物は、熱可塑性ポリウレタンに基づいて、最大２重量％の割合で、いわゆる連鎖停止剤または解体助剤として使用することができる。好適な化合物の例として、モノアミン、例えば、ブチル−およびジブチルアミン、オクチルアミン、ステアリルアミン、Ｎ−メチルステアリルアミン、ピロリジン、ピペリジン、またはシクロヘキシルアミン、モノアルコール、例えば、ブタノール、２−エチルヘキサノール、オクタノール、ドデカノール、ステアリルアルコール、種々のアミルアルコール、シクロヘキサノール、ならびにエチレングリコールモノメチルエーテルが挙げられる。

化合物（ＩＩ）および（ＩＩＩ）の相対量は、（Ｉ）中のイソシアネート基の合計と、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）中のツェレビチノフ活性水素原子の合計との比が、０．８５：１〜１．２：１、好ましくは０．９５：１〜１．１：１となるように選択することが好ましい。

本発明に従って使用される熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）は、助剤および添加剤として、通常の助剤および添加剤をＴＰＵの総量に基づき、最大２０重量％含んでもよい。典型的な助剤および添加剤物質は、触媒、顔料、着色剤、難燃剤、エイジングおよび風化作用に対する安定剤、可塑剤、滑走剤および破壊剤、制菌性および静菌性物質、および充填剤、ならびにこれらの混合物である。

好適な触媒は、従来技術より公知である通常の第三アミン、例えばトリエチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルピペラジン、２−（ジメチルアミノエトキシ）エタノール、ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、および同様のもの、ならびに特に、有機金属化合物、例えば、チタンエステル、鉄化合物、もしくはスズ化合物、例えば、二酢酸スズ、ジオクト酸スズ、ジラウレートスズ、もしくは脂肪族カルボン酸のジアルキルスズ塩、例えば、ジブチルスズジアセテートもしくはジブチルスズジラウレート、またはなど同様のものが挙げられる。好ましい触媒は、有機金属化合物、特にチタン酸エステル、鉄化合物、およびスズ化合物である。ＴＰＵ中の触媒の総量は、一般に、ＴＰＵの総量に基づいて、約０〜５重量％、好ましくは０〜２重量％である。

更なる添加物質の例として、脂肪酸エステル、その金属石鹸、脂肪酸アミド、脂肪酸エステルアミド、およびシリコーン化合物、遮断防止剤、阻害剤、加水分解、光、熱および変色に対する安定剤、難燃剤、染料、顔料、無機および／または有機充填剤、ならびに強化剤といった流動促進剤である。補強材は、特に、従来技術の方法によって製造される、例えば無機繊維のような繊維強化材料であり、また、サイズを決めることもできる。言及されている助剤および添加剤の更なる詳細は、例えば、J.H.SaundersおよびK.C.Frischによる学術論文「High Polymers」、第16巻、Polyurethane、第1部および第2部、Interscience Publishers 1962および1964、R.Gaechter and H.MuellerによるTaschenbuch fuer Kunststoff-Additive[Handbook of Plastics Additives](Hanser Verlag Munich 1990)、または独国特許出願公開第Ａ２９０１７７４号などの専門文献にて見出すことができる。

ＴＰＵに組み込むことができる更なる添加剤は、熱可塑性物質、例えばポリカーボネート、およびアクリロニトリル／ブタジエン／スチレン三元重合体、特にＡＢＳである。ゴム、エチレン／酢酸ビニルコポリマー、スチレン／ブタジエンコポリマー、および他のＴＰＵといった他のエラストマーも使用することができる。

また、リン酸塩、フタル酸塩、アジピン酸塩、セバシン酸塩、およびアルキルスルホン酸エステルといった市販の可塑剤を組み込むのにも好適である。

本発明に係る好適なポリエチレンは、同様に公知であるか、または文献プロセスによって製造可能である。ポリエチレンは、ＰＥ−ＵＨＭＷだけでなく、ＰＥ−ＨＤ（ＨＤＰＥ）、ＰＥ−ＬＤ（ＬＤＰＥ）、ＰＥ−ＬＬＤ（ＬＬＤＰＥ）、ＰＥ−ＨＭＷであってもよい。

本発明に係る好適なポリプロピレン、ポリフェニレンスルホン、ポリエーテルイミド、およびポリエーテルケトンも同様に公知であるか、または文献プロセスによって製造可能である。

一般に、マトリックスに使用される熱可塑性プラスチックへ、熱安定剤および流動改良剤を添加することが望ましい。

本発明に従って使用される繊維は、特に天然繊維もしくは人工繊維、またはこれらの混合物である。天然繊維は、好ましくは繊維状鉱物または植物繊維であり、人工繊維は、好ましくは無機合成繊維または有機合成繊維である。本発明によれば、ガラス繊維、炭素繊維、またはポリマー繊維が好ましく、次いでガラス繊維または炭素繊維が次に好ましい。

特に、５０ＧＰａより大きい、好ましくは７０ＧＰａより大きい弾性率を有するガラス繊維、または炭素繊維、特に２００ＧＰａより大きい、好ましくは２３０ＧＰａより大きい弾性率を有する炭素繊維を使用することが非常に好ましい。前述したこれらの性質を有する炭素繊維が特に好ましい。このような炭素繊維は、例えば、三菱レイヨン株式会社より商品名「パイロフィル」として市販されている。

各シート材料の体積平均におけるシート材中の繊維の体積含有率は、２０〜８０体積％、好ましくは３０〜７０体積％、より好ましくは４０〜６０体積％、更に好ましくは４２〜５５体積％である。

典型的な含浸繊維条体は、一般に、走行方向において、長さ１００〜３０００ｍ、幅６０〜２１００ｍｍ、好ましくは５００〜１０００ｍｍ、より好ましくは６００〜８００ｍｍ、そして厚さ１００〜３５０μｍ、好ましくは１２０〜２００μｍである。しかしながら、本発明の装置は、異なる寸法の含浸繊維条体を処理するために使用することもできる。

含浸繊維条体のマトリックスとして使用される熱可塑性プラスチックがポリカーボネートである場合、チルロール間に入る含浸繊維条体の温度は、２００〜４００℃、好ましくは２５０〜３５０℃、より好ましくは２８０〜３３０℃である。チルロールは、含浸繊維条体を、９０〜１５０℃、好ましくは１００〜１２０℃の温度まで冷却する。本発明の形態またはより単純な形態を有し得る、更なる対のチルロールは、含浸繊維条体の温度を、５０〜９０℃、好ましくは７０〜８０℃の値まで低下させる。

ロールに好適な材料は、例えば、鋼、ねずみ鋳鉄、真鍮、または青銅、好ましくは鋼、特に１．１１９１鋼である。ロールは、中実材料からなっていてもよいし、または内側が中空であってもよい。ガスケットリングに好適な材料は、例えば、硬化鋼、ねずみ鋳鉄、真鍮、または青銅、特にねずみ鋳鉄である。

本発明のプロセスは、国際公開第２０１２／１２３３０２Ａ１号に記載の方法、特に、１頁２６行〜２頁２２行に記載の方法に対応し、ここで、本発明の装置は、本発明のプロセスにおいて、自由転輪チルロールと共に使用される。

本発明はまた、本発明の装置または本発明のプロセスによって製造することができる、含浸繊維条体を更に提供する。

本発明の含浸繊維条体の特徴は、エッジ領域において、含浸繊維条体の厚さが、所望の断面の厚さと、仮にあったとしても、わずかに異なるだけである点である。より具体的には、厚さは、含浸繊維条体の所望の厚さと、最大２０％以下、好ましくは最大１０％以下、より好ましくは最大５％以下、より好ましくは最大２％以下異なる。同時に、含浸繊維条体の断面は、細長い長方形の所望の断面とは、仮にあったとしても、わずかに異なるだけであるべきである。これは、繊維条体の所望の厚さが、その幅全体にわたって同じでなければならないことを意味する。

より具体的には、本発明の繊維条体の特徴は、エッジ領域において、含浸繊維条体の厚さが、所望の断面の厚さより、仮にあったとしても、わずかに大きいだけである点である。より具体的には、厚さは、含浸繊維条体の所望の厚さより、最大２０％以下、好ましくは最大１０％以下、より好ましくは最大５％以下、より好ましくは最大２％以下大きい。

したがって、本発明の繊維条体を使用して、表面の起伏が少なく、同時に機械的特性も良好な美観を有する多層複合材を提供することができる。マトリックス材料としてポリカーボネートを含んでなる繊維条体から構成されたこのような多層複合材は、金属様の触覚、光学、および音響特性を示す。本発明の多層複合材は、例えば、本発明の繊維条体の２つ以上の互いに重なり合ったプライのホットプレスまたは超音波によって、本発明の繊維条体から製造することができる。超音波溶接によってこのような多層複合材を製造する方法は、例えば国際出願第ＰＣＴ／ＥＰ２０１６／０８０８７０号に記載されている。

本発明はまた、本発明の繊維条体から製造された多層複合材も更に提供する。このような多層複合材が機械的負荷を吸収するだけでなく優れた外観も提供するので、本発明のこのような多層複合材は、電子機器、特にラップトップまたはスマートフォンといった携帯用電子機器のためのハウジング用、ならびに自動車の外側パネルおよび内装トリム用のハウジング材料として好適である。

図１は、本発明の装置を簡略化した形で示しており、一対のチルロールが上下に配置されているが、図示の実施形態に本発明が限定されることを意図するものではない。 図２は、本発明の装置を簡略化した形で示しており、ロール組立てにおいて一対のチルロールが上下に配置されているが、図示の実施形態に本発明が限定されることを意図するものではない。 図３は、含浸繊維条体の外縁を通る断面を含んでなる、本発明の装置で製造された本発明の含浸繊維条体のエッジ領域から約４．１ｍｍ幅の断面を示す。繊維条体の厚さが全ての点で実質的に同じであること、すなわち差が非常に小さいことは、明らかである。同時に、含浸繊維条体の断面は、細長い長方形の所望の断面とは、わずかに異なるだけである。 図４は、含浸繊維条体の外縁を通る断面を含んでなる、本発明の装置で製造された本発明の含浸繊維条体のエッジ領域から約４．３ｍｍ幅の断面を示す。繊維条体の厚さが全ての点で実質的に同じであること、すなわち差が非常に小さいことは、明らかである。同時に、含浸繊維条体の断面は、細長い長方形の所望の断面とは、わずかに異なるだけである。 図５は、含浸繊維条体の外縁を通る断面を含んでなる、本発明に係る装置で製造された含浸繊維条体のエッジ領域から約１ｍｍ幅の断面を示す。装置はいかなるガスケットリングも有しない。繊維条体の厚さはエッジ領域に向かって次第に薄くなっていくこと、すなわち、含浸繊維条体の断面は、細長い長方形の所望の断面とはますます大きく異なることが明らかである。大量の閉じ込められた空気（繊維条体内の暗領域）もまた明らかである。

参照番号は、以下を意味する：
１１ 上部ロール
１２ 上部ロールの軸
１３ 上部ロール上に配置されたローラ
１４ リセット機器
２１ 下部ロール
２２ 下部ロールの軸
２３ 下部ロール上に配置されたローラ
２４ａ 第１のガスケットリング
２４b 第２のガスケットリング
２５ スペーサ
２６ スペーサ機器
２７ スペーサ機器のホイール

Claims (13)

1. ポリマー含浸繊維条体を製造するための装置であって、前記装置は、軸方向に平行な２つのロールであって、前記繊維条体が前記ロールの間の間隙を通過可能な２つのロールを有し、これらのロールは、駆動装置によって直接的または間接的のいずれでも駆動されず、かつ前記ロールは、前記含浸繊維条体の前方には力を伝達せず、前記ロールの少なくとも一方は、前記両ロールの軸と垂直に交わる理論的な軸の方向に回転可能に取り付けられ、回転可能に取り付けられた軸には、リセット装置が設けられ、前記ロールの少なくとも一方は、当該ロール上に配置されかつ当該ロールと同軸である２つのガスケットリングを有し、各場合において当該ロールと１つのガスケットリングとの間には隙間が存在し、かつ前記隙間は０〜２００μｍ、より好ましくは１２〜５６μｍである、装置。
2. 各ガスケットリングが、スペーサ機器または接触圧力装置を有する、請求項１に記載の装置。
3. 前記２つのガスケットリングが、同一である、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記ガスケットリングの各々が、ベベルを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
5. スペーサが、前記ガスケットリング間に配置される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 長い方のロールの長さが、短い方のロールの長さと完全に重なる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 短い方のロールが、長い方のロールに対して中央に配置される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置が使用される、ポリマー含浸繊維条体を製造するためのプロセス。
9. 厚さが、含浸繊維条体の所望の厚さと最大２０％以下だけ異なり、好ましくは最大１０％以下だけ異なり、より好ましくは最大５％以下だけ異なり、より好ましくは最大２％以下だけ異なる、含浸繊維条体。
10. 閉じ込められた空気の体積含有率が、１体積％より小さい、含浸繊維条体。
11. 厚さが、含浸繊維条体の前記所望の厚さより最大２０％以下だけ大きく、好ましくは最大１０％以下だけ大きく、より好ましくは最大５％以下だけ大きく、より好ましくは最大２％以下だけ大きい、含浸繊維条体。
12. 請求項９〜１１のいずれか一項に記載の含浸繊維条体より製造される、多層複合材。
13. 自動車の外側パネル用および内装トリム用の、および、電子機器、好ましくは携帯用電子機器、より好ましくはラップトップまたはスマートフォン用のハウジングのためのハウジング材料としての、請求項１２に記載の多層複合材の使用。

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