NL2009017C2 - Werkwijze voor het vervaardigen van een element van composiet materiaal, dat een krimpvrij vezelweefsel en pei (polyetherimide) omvat, en een daarmee verkregen element van composiet materiaal. - Google Patents

Werkwijze voor het vervaardigen van een element van composiet materiaal, dat een krimpvrij vezelweefsel en pei (polyetherimide) omvat, en een daarmee verkregen element van composiet materiaal. Download PDF

Info

Publication number
NL2009017C2
NL2009017C2 NL2009017A NL2009017A NL2009017C2 NL 2009017 C2 NL2009017 C2 NL 2009017C2 NL 2009017 A NL2009017 A NL 2009017A NL 2009017 A NL2009017 A NL 2009017A NL 2009017 C2 NL2009017 C2 NL 2009017C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
shrink
fiber fabric
pei
free fiber
solvent
Prior art date
Application number
NL2009017A
Other languages
English (en)
Inventor
Robertus Gerardus Lenferink
Roger Leeuw
Original Assignee
Ten Cate Advanced Composites B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ten Cate Advanced Composites B V filed Critical Ten Cate Advanced Composites B V
Priority to NL2009017A priority Critical patent/NL2009017C2/nl
Priority to CA2876845A priority patent/CA2876845A1/en
Priority to US14/408,185 priority patent/US20150176199A1/en
Priority to EP13739830.1A priority patent/EP2861410A1/en
Priority to PCT/NL2013/050429 priority patent/WO2013187768A1/en
Priority to AU2013274968A priority patent/AU2013274968A1/en
Priority to JP2015517216A priority patent/JP2015521661A/ja
Application granted granted Critical
Publication of NL2009017C2 publication Critical patent/NL2009017C2/nl

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/504—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC] using rollers or pressure bands
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/53—Polyethers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
    • B29B15/12—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
    • B29B15/122—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex
    • B29B15/125—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex by dipping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/20—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in a single direction, e.g. roofing or other parallel fibres
    • B29C70/202—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in a single direction, e.g. roofing or other parallel fibres arranged in parallel planes or structures of fibres crossing at substantial angles, e.g. cross-moulding compound [XMC]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/007—Impregnation by solution; Solution doping or molecular stuffing of porous glass
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/59—Polyamides; Polyimides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/16—Synthetic fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/30—Synthetic polymers consisting of macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M2101/32—Polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/16—Synthetic fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/30—Synthetic polymers consisting of macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M2101/34—Polyamides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00—Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/40—Fibres of carbon
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
    • Y10T442/2361—Coating or impregnation improves stiffness of the fabric other than specified as a size

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Description

WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN EEN ELEMENT VAN COMPOSIET MATERIAAL, DAT EEN KRIMFVRIJ VEZELWEEFSEL EN PEI (POLYETHERIMIDE) OMVAT, EN EEN DAARMEE VERKREGEN ELEMENT VAN COMPOSIET MATERIAAL
5
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een element van composiet materiaal, dat een krimpvrij vezelweefsel en PEI (polyetherimide) omvat.
10 Een composiet omvattende een krimpvrij vezelweefsel en PEI is door zijn eigenschappen geschikt is voor diverse, hoogwaardige doeleinden. Bijvoorbeeld is een dergelijk composiet element geschikt voor het vervaardigen van onderdelen van voertuigen, zoals auto's, vrachtwagens, 15 boten, vliegtuigen, helikopters en ruimtevoertuigen. Het vervaardigen van een element van composiet materiaal, dat een krimpvrij vezelweefsel en PEI omvat, kan met behulp van verschillende, op zichzelf bekende, werkwijzen plaatsvinden. Hierbij kan PEI op verschillende manieren in een krimpvrij 20 vezelweefsel worden aangebracht, ter verkrijging van een element van PEI waarin het krimpvrije vezelweefsel als wapening is ingebed. Echter, de thans bekende werkwijzen hebben elk hun eigen, specifieke nadelen, zoals hoge kosten voor bijvoorbeeld het fijnmalen van de PEI, of het moeizaam 25 in het krimpvrije vezelweefsel kunnen aanbrengen van de PEI vanwege de hoge viscositeit van PEI.
Het is een doel van de uitvinding om de bovengenoemde bezwaren althans gedeeltelijk te ondervangen. In het bijzonder is het een doel van de uitvinding om een 30 alternatieve werkwijze te verschaffen waarmee een element van composiet materiaal, dat een krimpvrij vezelweefsel en PEI omvat, op eenvoudige en/of relatief goedkope en/of snelle manier kan worden vervaardigd en/of waarbij een goede 2 impregnatie van de PEI in het krimpvrije vezelweefsel wordt verkregen.
Hiertoe omvat de werkwijze van de in de aanhef vermelde soort volgens de uitvinding de volgende, in geschikte 5 volgorde uit te voeren stappen: a) het verschaffen van een krimpvrij vezelweefsel; b) het oplossen van PEI in een oplosmiddel; c) het op het krimpvrije vezelweefsel aanbrengen van het oplosmiddel met daarin opgeloste PEI; 10 d) het in het krimpvrije vezelweefsel persen van het oplosmiddel met daarin opgeloste PEI; e) het verwarmen van het krimpvrije vezelweefsel voor het verdampen van het oplosmiddel, waarbij de PEI in het krimpvrije vezelweefsel achterblijft; en 15 f) het laten afkoelen van het krimpvrije vezelweefsel en het aldus laten uitharden van de PEI voor het verkrijgen van het element.
Door het volgens de uitvinding oplossen van de PEI in het oplosmiddel is het niet nodig, dat de PEI wordt 20 fijngemalen, waardoor kosten bespaard kunnen worden.
Het mengsel van PEI en oplosmiddel vertoont een lagere viscositeit dan niet-opgeloste, gesmolten PEI, waardoor het mengsel eenvoudig tussen afzonderlijke filamenten van het krimpvrije vezelweefsel kan vloeien en het in het krimpvrije 25 vezelweefsel aanbrengen van de PEI op eenvoudige wijze kan plaatsvinden, waarbij een goede impregnatie van de PEI in het krimpvrije vezelweefsel wordt verkregen
Stap c) kan bijvoorbeeld plaatsvinden door het door een bad gevuld met oplosmiddel met daarin opgeloste PEI halen 30 van het krimpvrije vezelweefsel. Dit door het bad getrokken krimpvrije vezelweefsel kan vervolgens in stap d) door een tweetal nabij elkaar opgestelde drukrollen gehaald worden voor het in het krimpvrije vezelweefsel persen van het 3 oplosmiddel met daarin opgeloste PEI. De twee drukrollen zijn hierbij met een vooraf bepaalde onderlinge afstand van elkaar opgesteld, zodat het krimpvrije vezelweefsel met oplosmiddel en daarin opgeloste PEI een vooraf bepaalde 5 dikte vertoont.
Stap e) kan bijvoorbeeld plaatsvinden door het in een oven verwarmen van het krimpvrije vezelweefsel met oplosmiddel en daarin opgeloste PEI. Na of tijdens het afkoelen en uitharden van het krimpvrije vezelweefsel met 10 PEI kan het krimpvrije vezelweefsel met PEI op een rol gerold worden, voor het eenvoudig kunnen opslaan en transporteren van het composiet element.
Opgemerkt wordt, dat een krimpvrij vezelweefsel ook wel een non-crimp fabric (NCF) genoemd wordt. De met de 15 werkwijze volgens de uitvinding vervaardigde composiet omvattende het krimpvrije vezelweefsel en PEI wordt ook wel een NCF/PEI-composiet genoemd. Doordat PEI een thermoplast is, is een NCF-PEI composiet een zogenaamde thermoplastische composiet.
20 In een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding omdat deze verder de stap, uit te voeren na stap e) : g) het bij verhoogde temperatuur persen van het krimpvrije vezelweefsel met PEI of het element voor het 25 egaliseren van het krimpvrije vezelweefsel met PEI of het element.
Hierdoor wordt op eenvoudige wijze een NCF/PEI-composiet element met een vlak oppervlak verkregen.
Het krimpvrije vezelweefsel met PEI kan bijvoorbeeld 30 meteen na stap e), wanneer deze nog warm is, geperst worden, waarbij stap f) na stap g) plaatsvindt, zodat het niet nodig is om het krimpvrije vezelweefsel met PEI tweemaal te verwarmen.
4
Alternatief kan stap g) wel voorafgaand aan stap f) plaatsvinden, waarbij het element opnieuw verwarmd wordt.
Dit is bijvoorbeeld voordelig wanneer een aantal in stap f) verkregen elementen samengeperst worden, ter verkrijging van 5 een stijve composiet plaat.
De vezels worden bij voorkeur gekozen uit de groep omvattende glasvezel, aramidevezel, koolstofvezel en polyestervezel. Dergelijke vezels verschaffen een sterke wapening voor de PEI.
10 In het bijzonder glasvezel en koolstofvezel leveren een NCF/PEI-composiet op, dat hogetemperatuurs-bestendigheid, een geringe ontvlambaarheid, goede slagvastheid en geringe vochtabsorptie heeft.
Voor het verkrijgen van een composiet element, dat in 15 één richting sterk/of en stijf is en bijvoorbeeld veerkrachtig in andere richtingen, kunnen de vezels in het krimpvrije vezelweefsel zich in één richting uitstrekken.
Een dergelijk weefsel wordt ook wel een 'uni-directional fibre' genoemd.
20 Ook kan het krimpvrije vezelweefsel een aantal lagen omvatten, in elke waarvan de vezels zich in één richting uitstrekken, en waarbij de vezels van de verschillende lagen zich in verschillende richtingen uitstrekken. Hiermee wordt een stijf composiet element verkregen met een relatief laag 25 gewicht. De vezels van de verschillende lagen kunnen bijvoorbeeld onder een hoek van 45° ten opzichte van elkaar opgesteld zijn, waarbij vier lagen op elkaar worden aangebracht ter verkrijging van een composiet element dat in hoofdzaak in alle richtingen even stijf en/of sterk is. De 30 richtingen van de vezels kunnen gekozen worden in afhankelijkheid van de gewenste belasting van het composiet element.
5
Opgemerkt wordt, dat er sprake van kan zijn, dat telkens één laag van het aantal lagen wordt gevormd met de werkwijze volgens de uitvinding, welke lagen bij verhoogde temperatuur samengeperst worden ter verkrijging van het 5 composiet element. Alternatief kan er sprake van zijn, dat het krimpvrije vezelweefsel uit stap a) het aantal lagen vertoont. Een voordeel van een krimpvrij vezelweefsel, dat in stap a) het aantal lagen vertoont, is dat de kans op bijvoorbeeld breuk of splijten van het legsel tijdens het 10 vervaardigen van het composiet element relatief klein is.
Het is een voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding, dat een krimpvrij vezelweefsel met een dergelijk aantal lagen, dat daardoor relatief dik is, eenvoudig en/of goed geïmpregneerd kan worden met de PEI.
15 Het oplosmiddel wordt bij voorkeur gekozen uit de groep omvattende n-methyl-2-pyrrolidon (NMP) en dimethylaceetamide (DMAC).
De uitvinding ziet verder op een element van composiet materiaal, omvattende een krimpvrij vezelweefsel en PEI 20 (polyetherimide), verkregen door toepassing van de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, welk element een, bijvoorbeeld plaatvormig of velvormig, lichaam van PEI omvat, waarin het krimpvrije vezelweefsel als wapening is ingebed.
25 Een dergelijk element is door zijn eigenschappen geschikt voor diverse doeleinden, zoals, maar niet uitsluitend, voor het vervaardigen van onderdelen van voertuigen, zoals auto's, vrachtwagens, boten, vliegtuigen, helikopters en ruimtevoertuigen.
30 Volgens de uitvinding kan, zoals hiervoor is beschreven, het element van composiet materiaal, omvattende een krimpvrij vezelweefsel en PEI, met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding relatief goedkoop 6 vervaardigd worden in vergelijking met een dergelijk element van composiet materiaal, dat met een andere werkwijze vervaardigd is. Hierdoor is deze hoogwaardige NCF/PEI-composiet, die is vervaardigd met de werkwijze volgens de 5 uitvinding, geschikt voor toepassingen waarin kosten een belangrijke rol spelen.
Het element volgens de uitvinding is tot elke gewenste vorm te modelleren, waarbij de modellering bij voorkeur onder verwarming plaatsvindt.
10 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van in een tekening weergegeven figuren, waarin: figuur 1 de werkwijze volgens de uitvinding schematisch weergeeft; en de figuren 2A-2C elk een voor de werkwijze volgens de 15 uitvinding geschikt krimpvrij vezelweefsel tonen.
Figuur 1 toont schematisch de stappen van de werkwijze voor het vervaardigen van een element van composiet materiaal volgens de uitvinding.
In een eerste stap wordt een op een rol 1 opgerold 20 krimpvrij vezelweefsel (non-crimp fabric - NCF) 2 verschaft. Het krimpvrije vezelweefsel 2 is een vezelweefsel met onderling verbonden vezels van glas, aramide, koolstof of polyester.
Het krimpvrije vezelweefsel 2 wordt vervolgens van de 25 rol 1 afgetrokken en verzameld in een weefsel-buffer 3. Door het in voorraad verzamelen van het krimpvrije vezelweefsel 2 kan een lege rol 1 eenvoudig vervangen worden door een nieuwe rol, zonder dat het verdere proces stilgelegd moet worden. Op deze wijze kan het proces volgens de uitvinding 30 continu plaatsvinden.
In een volgende stap wordt het krimpvrije vezelweefsel 2 door een bad 4, dat gevuld is met een mengsel 5 van oplosmiddel met daarin opgeloste PEI (polyetherimide) 7 getrokken, bijvoorbeeld door middel van trekrollen, zodat het mengsel 5 van oplosmiddel en PEI aan het krimpvrije vezelweefsel 2 hecht. Het oplossen van de PEI in het oplosmiddel kan bijvoorbeeld onder verwarming of roeren 5 plaatsvinden, waarbij het bad 4 na het oplossen van de PEI in het oplosmiddel met het mengsel 5 gevuld wordt. De PEI is bijvoorbeeld in de vorm van een granulaat, welk granulaat eenvoudig kan oplossen in het oplosmiddel. Het oplosmiddel is bijvoorbeeld n-methyl-2-pyrrolidon (NMP) en 10 dimethylaceetamide (DMAC).
In een volgende stap wordt het krimpvrije vezelweefsel 2 met het mengsel 5 van oplosmiddel met daarin opgeloste PEI door een kneep van een tweetal naast elkaar opgestelde, aangedreven drukrollen 6 gevoerd, waarbij het mengsel 5 in 15 het krimpvrije vezelweefsel 2 wordt geperst. De twee drukrollen 6 zijn hierbij met een vooraf bepaalde onderlinge afstand 7 van elkaar opgesteld, zodat het krimpvrije vezelweefsel 2 met mengsel 5 een vooraf bepaalde dikte vertoont.
20 Vervolgens wordt het krimpvrije vezelweefsel 2 met het daarin geperste mengsel 5 in een oven verwarmd, waarbij het oplosmiddel uit het krimpvrije vezelweefsel 2 verdampt. De verdamping van het oplosmiddel is in figuur 1 weergegeven met het cijfer 8.
25 De combinatie van het krimpvrije vezelweefsel 2 met de PEI wordt vervolgens verzameld in een tweede weefsel-buffer 9, waarna het krimpvrije vezelweefsel 2 op een rol 10 wordt aangebracht. Ook hier biedt de tweede weefsel-buffer 9 het voordeel, dat het proces volgens de uitvinding continu kan 30 plaatsvinden, zonder dat dit proces stilgelegd moet worden tijdens het verwijderen van een volle rol 10 en het aanbrengen van een nieuwe, lege rol. In de tweede weefsel- 8 buffer 9 koelt het krimpvrije vezelweefsel 2 met de kunststof af ter verkrijging van een composiet element.
Eventueel kan het zo verkregen composiet element vervolgens bij verhoogde temperatuur geperst worden voor het 5 egaliseren van het element, of kunnen een aantal zo verkregen composiet elementen samengeperst worden ter verkrijging van een stijf composiet element (niet afgebeeld).
De figuren 2A-2C tonen elk een soort krimpvrij 10 vezelweefsel 2A-2C. Het krimpvrije vezelweefsel 2A uit figuur 2A vertoont vier op elkaar aangebrachte lagen 20-24, waarbij de vezels van de lagen 20-24 zich in verschillende richtingen uitstrekken. Hierbij strekken de vezels van de bovenste laag 20 zich in de lengte van het krimpvrije 15 vezelweefsel 2A uit, welke richting hier gedefinieerd is als 0°. De vezels van de zich direct onder laag 20 uitstrekkende laag 21 strekken zich loodrecht ten opzichte van de vezels van laag 20 uit, ofwel onder een hoek van 90°. De vezels van de zich direct onder laag 21 uitstrekkende laag 22 strekken 20 zich onder een hoek van 45° ten opzichte van de vezels van laag 20 uit. De vezels van de zich direct onder laag 22 uitstrekkende laag 23 strekken zich in dezelfde richting als de vezels van laag 21 uit, ofwel onder een hoek van 90° ten opzichte van de vezels van laag 20. De vezels van de 25 onderste laag 24 strekken zich onder een hoek van -45° ten opzichte van de vezels van laag 20 uit. De vezels van het krimpvrije vezelweefsel 2A worden bijeengehouden door een naaidraad. De opstelling van de vezellagen 20-24 in vier verschillende richtingen (-45°, 0°, 45°, 90°) wordt ook wel 30 quadraxiaal genoemd.
Opgemerkt wordt, dat de richtingen van de vezels van de lagen 20-24 naar wens, bijvoorbeeld in afhankelijkheid van de gewenste belasting van het composiet element, gekozen 9 kunnen worden. Bijvoorbeeld kunnen de vezels van alle lagen 20-24 in de lengterichting van het krimpvrije vezelweefsel 2A opgesteld zijn, zodat een zogenaamd uni-directional non-crimp fabric verkregen wordt.
5 Opgemerkt wordt voorts, dat het krimpvrije vezelweefsel 2A elk willekeurig aantal vezellagen kan omvatten. Bijvoorbeeld kan het krimpvrije vezelweefsel 2 twee lagen omvatten, die onder een hoek van respectievelijk 0° en ±45°, of 0° en 90° opgesteld zijn, ook wel biaxiaal genoemd.
10 Alternatief kan het krimpvrije vezelweefsel 2A drie lagen omvatten, die onder een hoek van respectievelijk 0°, ±45° en 90° opgesteld zijn, ook wel triaxiaal genoemd.
Figuur 2B toont een krimpvrij vezelweefsel 2B, waarvan alle lagen in één richting opgesteld zijn, namelijk in de 15 lengterichting van het krimpvrije vezelweefsel 2B. De verschillende vezelfilamenten van het krimpvrije vezelweefsel 2B zijn onderling verbonden door naaigaren.
Figuur 2C toont een krimpvrij vezelweefsel 2C, waarvan de buitenste laag onder een hoek van 45° opgesteld is.
20 Opgemerkt wordt, dat de uitvinding zich niet beperkt tot de getoonde uitvoeringsvormen, maar zich tevens uitstrekt tot varianten binnen het bereik van de aangehechte conclusies.

Claims (7)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een element van composiet materiaal, dat een krimpvrij vezelweefsel en PEI 5 (polyetherimide) omvat, omvattende de volgende, in geschikte volgorde uit te voeren stappen: a) het verschaffen van een krimpvrij vezelweefsel; b) het oplossen van PEI in een oplosmiddel; c) het op het krimpvrije vezelweefsel aanbrengen van 10 het oplosmiddel met daarin opgeloste PEI; d) het in het krimpvrije vezelweefsel persen van het oplosmiddel met daarin opgeloste PEI; e) het verwarmen van het krimpvrije vezelweefsel voor het verdampen van het oplosmiddel, waarbij de PEI in het 15 krimpvrije vezelweefsel achterblijft; en f) het laten afkoelen van het krimpvrije vezelweefsel en het aldus laten uitharden van de PEI voor het verkrijgen van het element.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, verder omvattende de stap, uit te voeren na stap e): g) het bij verhoogde temperatuur persen van het krimpvrije vezelweefsel met PEI of het element voor het egaliseren van het krimpvrije vezelweefsel met PEI of het 25 element.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij de vezels van het krimpvrije vezelweefsel gekozen worden uit de groep omvattende glasvezel, aramidevezel, koolstofvezel en 30 polyestervezel.
4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de vezels in het krimpvrije vezelweefsel zich in één richting uitstrekken.
5. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, waarbij het krimpvrije vezelweefsel een aantal lagen omvat, in elke waarvan de vezels zich in één richting uitstrekken, en waarbij de vezels van de verschillende lagen zich in verschillende richtingen uitstrekken. 10
6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het oplosmiddel wordt gekozen uit de groep omvattende n-methyl-2-pyrrolidon (NMP) en dimethylaceetamide (DMAC).
7. Element van composiet materiaal, omvattende een krimpvrij vezelweefsel en PEI (polyetherimide), verkregen door toepassing van de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, welk element een, bijvoorbeeld plaatvormig of velvormig, lichaam van PEI omvat, waarin het krimpvrije 20 vezelweefsel als wapening is ingebed.
NL2009017A 2012-06-15 2012-06-15 Werkwijze voor het vervaardigen van een element van composiet materiaal, dat een krimpvrij vezelweefsel en pei (polyetherimide) omvat, en een daarmee verkregen element van composiet materiaal. NL2009017C2 (nl)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2009017A NL2009017C2 (nl) 2012-06-15 2012-06-15 Werkwijze voor het vervaardigen van een element van composiet materiaal, dat een krimpvrij vezelweefsel en pei (polyetherimide) omvat, en een daarmee verkregen element van composiet materiaal.
CA2876845A CA2876845A1 (en) 2012-06-15 2013-06-17 Method for manufacturing an element of composite material comprising a non-crimp fabric and polyetherimide (pei) and an element of composite material obtained therewith
US14/408,185 US20150176199A1 (en) 2012-06-15 2013-06-17 Method for manufacturing an element of composite material comprising a non- crimp fabric and polyetherimide (pei) and an element of composite material obtained therewith
EP13739830.1A EP2861410A1 (en) 2012-06-15 2013-06-17 Method for manufacturing an element of composite material comprising a non- crimp fabric and polyetherimide (pei) and an element of composite material obtained therewith
PCT/NL2013/050429 WO2013187768A1 (en) 2012-06-15 2013-06-17 Method for manufacturing an element of composite material comprising a non- crimp fabric and polyetherimide (pei) and an element of composite material obtained therewith
AU2013274968A AU2013274968A1 (en) 2012-06-15 2013-06-17 Method for manufacturing an element of composite material comprising a non- crimp fabric and polyetherimide (PEI) and an element of composite material obtained therewith
JP2015517216A JP2015521661A (ja) 2012-06-15 2013-06-17 ノンクリンプファブリックおよびｐｅｉを含有する複合材料の要素の製造方法およびそれを用いて得られる複合材料の要素

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2009017 2012-06-15
NL2009017A NL2009017C2 (nl) 2012-06-15 2012-06-15 Werkwijze voor het vervaardigen van een element van composiet materiaal, dat een krimpvrij vezelweefsel en pei (polyetherimide) omvat, en een daarmee verkregen element van composiet materiaal.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2009017C2 true NL2009017C2 (nl) 2013-12-17

Family

ID=47016794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2009017A NL2009017C2 (nl) 2012-06-15 2012-06-15 Werkwijze voor het vervaardigen van een element van composiet materiaal, dat een krimpvrij vezelweefsel en pei (polyetherimide) omvat, en een daarmee verkregen element van composiet materiaal.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20150176199A1 (nl)
EP (1) EP2861410A1 (nl)
JP (1) JP2015521661A (nl)
AU (1) AU2013274968A1 (nl)
CA (1) CA2876845A1 (nl)
NL (1) NL2009017C2 (nl)
WO (1) WO2013187768A1 (nl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2790891B1 (en) 2012-10-09 2016-10-26 Reliant Worldwide Plastics, LLC Thermoplastic injection molded element with integral thermoplastic positioning system for reinforced composite structures
WO2015038630A1 (en) 2013-09-10 2015-03-19 Reliant Worldwide Plastics, Llc Tray table and method of manufacture
WO2015168680A1 (en) 2014-05-02 2015-11-05 Reliant Worldwide Plastics, Llc Method and system for homogenous thermoplastic seat back assembly
EP3154825A4 (en) 2014-06-16 2018-04-25 Reliant Worldwide Plastics, LLC Method and apparatus for composite thermoplastic arm rest assembly
WO2017070186A1 (en) 2015-10-23 2017-04-27 Reliant Worldwide Plastics, Llc Method and apparatus for a homogeneous thermoplastic leg support
WO2017079088A1 (en) 2015-11-04 2017-05-11 Reliant Worldwide Plastics, Llc Method and apparatus for a thermoplastic homogeneous failure module
EP3354433A1 (de) * 2017-01-31 2018-08-01 Covestro Deutschland AG Vorrichtung mit freilaufenden kühlwalzen zur herstellung eines faserverbundwerkstoffs in form eines mit polymer imprägnierten faserbands, verfahren zur herstellung dieses faserbands, ein imprägniertes faserband und ein aus dem imprägnierten faserband hergestellter mehrschichtverbund

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1983002085A1 (en) * 1981-12-11 1983-06-23 Smith, Henry, Roy Continuous production of fiber reinforced thermoplastics materials and structures made therefrom
DE3401195A1 (de) * 1983-01-18 1984-07-19 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verbundwerkstoffe aus polyetherimid und verstaerkungsfasern
US4563232A (en) * 1984-01-30 1986-01-07 American Cyanamid Co. Process for the preparation of reinforced thermoplastic composites

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1983002085A1 (en) * 1981-12-11 1983-06-23 Smith, Henry, Roy Continuous production of fiber reinforced thermoplastics materials and structures made therefrom
DE3401195A1 (de) * 1983-01-18 1984-07-19 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verbundwerkstoffe aus polyetherimid und verstaerkungsfasern
US4563232A (en) * 1984-01-30 1986-01-07 American Cyanamid Co. Process for the preparation of reinforced thermoplastic composites

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013187768A1 (en) 2013-12-19
AU2013274968A1 (en) 2015-01-22
JP2015521661A (ja) 2015-07-30
CA2876845A1 (en) 2013-12-19
EP2861410A1 (en) 2015-04-22
US20150176199A1 (en) 2015-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2009017C2 (nl) Werkwijze voor het vervaardigen van een element van composiet materiaal, dat een krimpvrij vezelweefsel en pei (polyetherimide) omvat, en een daarmee verkregen element van composiet materiaal.
NL2009016C2 (nl) Werkwijze voor het vervaardigen van een element van thermoplastisch composiet materiaal en een daarmee verkregen element van thermoplastisch composiet materiaal.
JP7123052B2 (ja) 粉末形態の熱可塑性ポリマーを予備含浸させた繊維材料の製造方法
CN101557923B (zh) 制造成型的蜂窝结构的方法及由此制造的蜂窝结构
CN103998683B (zh) 结构用芯材
JP2018080442A (ja) 平面状複合材料
WO2017188861A1 (ru) Композитная армирующая нить, препрег, лента для 3d печати и установки для их изготовления
CA2669822A1 (en) Process for forming unidirectionally oriented fiber structures
CN101557924A (zh) 制造成型的蜂窝结构的方法及由此制造的蜂窝结构
WO2013117743A1 (de) Flächiger verbundswerkstoff
JP6909868B2 (ja) 複合材料及びその製造方法
US20120077402A1 (en) Semi-finished textile product, particularly prepreg, manufactured from non-woven fiber fabric
JP6625063B2 (ja) 天然繊維、特にリネンの糸又はリボンを単一段階で含浸させる連続装置
JP6773397B2 (ja) 複合物における透過性及び繊維体積率を制御するためのポリマーナノ粒子
JP5301132B2 (ja) プリプレグの製造装置
CN102514117B (zh) 用于汽车防撞梁的碳纤维增强聚苯硫醚复合材料及汽车防撞梁的制作方法
JP7337509B2 (ja) 繊維強化樹脂シート
US20210316483A1 (en) Reinforcing fiber tape material and production method thereof, reinforcing fiber layered body and fiber reinforced resin molded body using reinforcing fiber tape material
WO2005033390A2 (en) Composite fabric product and method of manufacturing the same
KR20200093536A (ko) 섬유 강화 열가소성 수지 성형 재료
US20170291330A1 (en) Method for producing a composite part made from aqueous resin and composite part coming from such a method
JP2018130939A (ja) 炭素繊維強化プラスチックの製造方法
Fennessey Continuous carbon nanofibers prepared from electrospun polyacrylonitrile precursor fibers
US20130327471A1 (en) Methods of making embossed liner panels
JP2021161217A (ja) 配向性プリプレグの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20200701