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MX2012005148A - Material compuesto. - Google Patents

Material compuesto.

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Publication number
MX2012005148A
MX2012005148A MX2012005148A MX2012005148A MX2012005148A MX 2012005148 A MX2012005148 A MX 2012005148A MX 2012005148 A MX2012005148 A MX 2012005148A MX 2012005148 A MX2012005148 A MX 2012005148A MX 2012005148 A MX2012005148 A MX 2012005148A
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MX
Mexico
Prior art keywords
resin
fiber
cord
composite material
twisted
Prior art date
Application number
MX2012005148A
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English (en)
Inventor
Motoomi Arakawa
Jirou Sadanobu
Original Assignee
Teijin Ltd
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 Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
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Abstract

La presente invención es un material compuesto que comprende un filamento orgánico que tiene un punto de fusión de 200°C o más alto y una resma termoplástica, caracterizado porque el filamento orgánico está en la forma de un cordón de hilos retorcidos o un tejido plano o tejido de punto compuesto de un cordón de hilos retorcidos. El material compuesto de la presente invención tiene una excelente propiedad de resistencia al impacto y también puede utilizarse como un material de núcleo en el material tipo emparedado.

Description

MATERIAL COMPUESTO Campo de la Invención La presente invención se refiere a un material compuesto de resina termoplástica reforzado con filamentos orgánicos, particularmente a un material compuesto que es adecuado para una aplicación y partes las cuales requieren resistencia al impacto, así como también un material tipo emparedado utilizando el material compuesto como material de núcleo.
Antecedentes de la Invención Los plásticos, especialmente las resinas termoplásticas pueden procesarse por medio de varios métodos de moldeo y son el material indispensable para la vida diaria. Sin embargo, puesto que la flexibilidad de las resinas termoplásticas conduce algunas veces a una resistencia baja y una rigidez baja, el reforzamiento ha sido realizado utilizando fibras cortadas inorgánicas tales como fibra de vidrio y fibra de carbono para aplicaciones las cuales requieren una tenacidad alta y una rigidez alta. Sin embargo, los materiales compuestos que consisten de resina termoplástica orgánica y fibra de vidrio inorgánica y similares son difíciles de reciclar, lo que causa un problema de basura. Adicionalmente , una fibra de vidrio es pesada debido a su alta densidad relativa y tiene el problema de que REF : 230143 no es adecuada para la reducción de peso. Además, aunque el reforzamiento por medio de una fibra inorgánica es efectivo para mejorar la tenacidad y rigidez de un material compuesto, no es tan efectivo para el desempeño tal como la resistencia al impacto.
Por lo tanto, la conjugación de una resina termoplástica y una fibra orgánica ha sido investigada. Por ejemplo, el Documento de Patente 1 propone hacer un material compuesto al impregnar un filamento orgánico alineado utilizando un rodillo dentro de una resina termoplástica, fundida expulsada de una extrusora con el propósito de mejorar la tenacidad. El Documento de Patente 2 propone hacer un material compuesto de un elastómero termoplástico de módulo de tracción menor que 1 GPa y alargamiento de 300% o más con una tela de fibra de seda para mejorar la resistencia al impacto de la composición de resina.
Por otra parte, los materiales de caucho hechos de caucho tal como látex y un elastómero termoplástico tal como EPDM (copolímero de etileno-propileno) reforzado con una fibra orgánica se utilizan para la aplicación tal como un neumático, manguera, cinturón, etcétera.
Además, aunque la tenacidad del material compuesto puede ser mejorada por el efecto de una fibra orgánica tal como se describe en el Documento de Patente 1, la importancia de una fibra orgánica es su resistencia al impacto. El Documento de Patente 1 no menciona la resistencia al impacto. Aunque el Documento de Patente 2 mejora la resistencia al impacto del material compuesto utilizando una fibra de seda, hubo problemas de productividad y economía tal como su costo debido a que la fibra de seda es una fibra natural y costosa. También hubo el problema de que la fibra natural tal como una fibra de seda tiene generalmente una tenacidad baja en comparación con una fibra sintética.
Adicionalmente , aunque los materiales compuestos hechos de caucho y elastomero termoplástico reforzado con una fibra orgánica no tienen el problema de la resistencia al impacto, su dureza y módulo elástico son bajos debido a que su matriz, es decir caucho o elastomero termoplástico, es suave .
[Lista de Citaciones] [Documento de Patente 1] Patente Japonesa Abierta a la Inspección Pública No. 2002-144395 [Documento de Patente 2] Patente Japonesa Abierta a la Inspección pública No. 2009-530469 Descripción de la Invención [Problema a ser resuelto por la invención] La presente invención ha sido realizada en vista de estos problemas existentes y tiene como objetivo proporcionar un material compuesto que comprende un filamento orgánico y una resina termoplástica el cual tiene excelentes propiedades de reciclaje, ligereza, productividad y eficiencia económica y es adecuado para la aplicación y partes las cuales requieren resistencia al impacto.
[Medios para resolver el problema] Como resultado de una investigación extensiva para alcanzar el propósito mencionado anteriormente, los presentes inventores han descubierto que los problemas anteriores que incluyen el reciclaje podrían ser resueltos al conjugar una resina termoplástica con un filamento orgánico que tiene un punto de fusión de 200 °C o más alto. De esta manera, la presente invención es un material compuesto que comprende un filamento orgánico que tiene un punto de fusión de 200°C o más alto y una resina termoplástica, caracterizado porque el filamento orgánico está en la forma de un cordón de hilos retorcidos o un tejido plano o tejido de punto compuesto de cordones de hilos retorcidos, un cuerpo moldeado del mismo y un material tipo emparedado que tiene el material compuesto como material de núcleo.
[Efectos de la invención] La presente invención proporciona económicamente un material compuesto para el cual se requiere una alta resistencia al impacto manteniendo una alta tenacidad y un alto módulo de elasticidad. Adicionalmente, el material compuesto de la presente invención tiene excelentes propiedades de ligereza, productividad y reciclaje. Además, se puede proporcionar un cuerpo moldeado del material compuesto de la presente invención, que incluye convenientemente un material amortiguador. Además, mediante el uso de un material tipo emparedado que tiene el material compuesto como material de núcleo, se puede proporcionar un cuerpo moldeado, el cual es un material amortiguador que tiene una alta tenacidad y una alta rigidez . Este cuerpo moldeado puede utilizarse favorablemente como partes para construcción de automóviles, partes para exteriores de automóviles y partes para interiores de automóviles.
Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es una fotografía transversal (magnificación de ?,????) del material compuesto del Ejemplo 1.
La Figura 2 es una fotografía transversal (magnificación de ?,????) del material compuesto del Ejemplo Comparativo 6.
La Figura 3 es un diagrama esquemático que muestra el método de medición de una prueba de punzonamiento a alta velocidad en los Ejemplos.
Descripción Detallada de la Invención Las modalidades de la presente invención se describirán secuencialmente a continuación.
[Filamento orgánico] Los ejemplos del filamento orgánico que tiene un punto de fusión de 200°C o más alto utilizado en la presente invención incluyen una fibra de poliéter-éter-cetona, fibra de sulfuro de polifenileno, fibra de poliétersulfona, fibra de aramida, fibra de polibenzoxazol, fibra de poliarilato, fibra de policetona, fibra de poliéster, fibra de poliamida, fibra de alcohol polivinílico, etcétera. Puesto que se utiliza un filamento orgánico como material de reforzamiento del material compuesto y la temperatura de moldeo de la resina particularmente útil entre las resinas termoplásticas la cual es la matriz del material compuesto es 170 °C o más alto con excepciones menores, se utiliza un filamento orgánico que tiene un punto de fusión de 200 "C o más alto. Si el punto de fusión del filamento orgánico es más bajo que la temperatura de moldeo, la fibra se funde con la resina termoplástica y no se puede obtener el material compuesto. Además, un deterioro térmico significativo del filamento orgánico durante el proceso de moldeo no es preferible como el material de reforzamiento. Puesto que generalmente es probable que la orientación del polímero y el cristal en el filamento orgánico se relaje alrededor del punto de fusión, es preferible que el punto de fusión del filamento orgánico sea 10 °C o más superior a la temperatura de fusión. Es más preferible que el punto de fusión del filamento orgánico sea 20 °C o más superior a la temperatura de moldeo.
Además, aunque la temperatura de moldeo de los plásticos de tipo de uso general a los cuales pertenece la poliolefina y similares, los cuales se utiliza más comúnmente entre las resinas termoplásticas , es usualmente 170 °C o más alta, la temperatura de moldeo de los plásticos para fines técnicos que tienen una resistencia más alta al calor, tales como poliamida, policarbonato, poliéster, etcétera es de 230 °C o más alta. Por lo tanto, es más preferible que el punto de fusión del filamento orgánico utilizado en la presente invención sea de 250 °C o más alto, debido a que puede utilizarse no únicamente para plásticos de uso general sino también para plásticos para fines técnicos.
El punto de fusión de 200°C o más alto significa en este documento que la fibra no se funde debajo de 200°C y la fibra incluye aquellas las cuales no tienen sustancialmente un punto de fusión. Sin embargo, el filamento orgánico que tiene un punto de fusión es preferible y el límite superior, sustancial del punto de fusión es de 350°C.
En la presente invención, un filamento de poliéster, un filamento de poliamida y un filamento de alcohol polivinílico son preferibles entre los filamentos orgánicos que tienen un punto de fusión de 200°C o más alto debido al equilibrio de las propiedades, tales como características mecánicas y resistencia al calor, y al precio. Entre éstos, un filamento de poliéster o un filamento de nailon es particularmente preferible.
Los ejemplos de la cadena principal del filamento de poliéster incluyen polialquilen-naftalendicarboxilato, polialquilen-tereftalato, ácido poliláctico de tipo estereocomplejo, etcétera. Entre éstos, se prefiere el polialquilen-naftalendicarboxilato y polialquilen-tereftalato que tienen un punto de fusión de 250 °C o más alto. Estos se pueden utilizar solos, como una mezcla de dos o más clases, o como un copolímero.
Como polialquilen-naftalendicarboxilato, es preferible un poliéster que tiene alquilen-2 , 6-naftalendicarboxilato o alquilen-2 , 7 -naftalendicarboxilato como la unidad de repetición principal. El contenido de alquilen-naftalendicarboxilato en el poliéster es preferiblemente 90% en mol o más, más preferiblemente 95% en mol o más, aún más preferiblemente de 96 a 100% en mol. Como el grupo alquileno, se puede utilizar ya sea un grupo alquileno alifático o un grupo alquileno alicíclico, siendo preferible un grupo alquileno que tiene de 2 a 4 átomos de carbono. El polialquilen-naftalendicarboxilato es preferiblemente polietilen-naftalendicarboxilato, más preferiblemente polietilen-2 , 6-naftalendicarboxilato .
Como polialquilen-tereftalato, es preferible un poliéster que tiene alquilen-tereftalato como la unidad de repetición principal. El contenido de alquilen-tereftalato en el poliéster es preferiblemente 90% en mol o más, más preferiblemente 95% en mol o más, aún más preferiblemente de 96 a 100% en mol. Como el grupo alquileno, se puede utilizar ya sea un grupo alquileno alifático o un grupo alquileno alicíclico, siendo preferible un grupo alquileno que tiene de 2 a 4 átomos de carbono. El polialquilen-tereftalato es preferiblemente polietilentereftalato .
La unidad de repetición total de la fibra de poliéster puede contener un tercer componente hasta el grado que el propósito de la presente invención no sea afectado adversamente. Los ejemplos de este tercer componente incluyen (a) compuestos que tienen dos grupos funcionales formadores de éster, por ejemplo, ácido dicarboxílico alifático tal como ácido oxálico, ácido succínico, ácido sebácico y ácido dimérico; ácido dicarboxílico alicíclico tal como ácido dicarboxílico de ciclopropano y ácido hexahidrotereftálico; ácido dicarboxílico aromático tal como ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido naftalen-2 , 7 -dicarboxílico y ácido difenilcarboxílico ; ácido carboxílico tal como ácido dicarboxílico de éter difenílico, ácido dicarboxílico de difenoxietano y ácido 3 , 5-dicarboxibencensulfónico de sodio; ácido oxicarboxílico tal como ácido glicólico, ácido p-oxibenzoico y ácido p-oxietoxibenzoico; compuesto de oxi tal como propilenglicol , trimetilenglicol , dietilenglicol , tetrametilenglicol , hexametilenglicol, neopentilenglicol , p-xilenglicol, 1 , 4-ciclohexano-dimetanol , bisfenol A, ?,?'-dihidroxifenilsulfona, 1, 4-bis- (ß-hidroxietoxi) benceno, 2,2-bis (?-ß-hidroxietoxifenil) ropano y polialquilenglicol; derivados funcionales de los mismos; y un compuesto sumamente polimerizado que se deriva del ácido carboxílico mencionado anteriormente, ácido oxicarboxílico, compuesto de oxi o un derivado funcional del mismo; y (b) compuestos que tienen un grupo funcional formador de éster, por ejemplo, ácido benzoico, ácido benciloxi-benzoico, metoxipolialquilenglicol, etcétera. Además, (c) compuestos que tienen tres o más grupos funcionales formadores de éster, por ejemplo glicerina, pentaeritritol , trimetilolpropano, etcétera pueden utilizarse en el intervalo donde el polímero es sustancialmente lineal. Además, estos poliésteres pueden contener un agente deslustrador tal como dióxido de titanio y un estabilizador tal como ácido fosfórico, ácido fosforoso y ésteres de los mismos.
Los ejemplos de un filamento de nailon incluyen aquellos que consisten en poliamida alifática tales como nailon 66, nailon 6, resina de poliamida 46, resina de poliamida 610, etcétera. Se pueden utilizar solos o en una mezcla de dos o más clases. Entre éstos, la fibra de nailon 66 o nailon 6 es preferible debido a que tiene en general una buena versatilidad y no son costosos, una fibra de nailon 66 es más preferible debido a que su punto de fusión es de 250 °C o más alto.
El filamento orgánico en la presente invención tiene una longitud continua y la forma del filamento orgánico es un cordón de hilos retorcidos o un tejido plano o tejido de punto compuesto de cordones de hilos retorcidos. La fibra con una longitud discontinua o fibra cortada se puede utilizar en combinación con el filamento orgánico.
Es preferible que el filamento orgánico utilizado en la presente invención sea un multifilamento . Generalmente, los filamentos orgánicos incluyen un monofilamento el cual está disponible comercialmente como un hilo simple relativamente grueso y un multifilamento constituido por una pluralidad de hilos individuales relativamente delgados y formando un mazo. Un monofilamento es costoso debido a su baja productividad y es para un uso especial tal como una gasa de criba, mientras que un multifilamento se utiliza para una prenda de vestir común y tiene un uso industrial . Un multifilamento relativamente económico es preferible para el material compuesto de la presente invención. El número de hilos individuales que constituyen el multifilamento es preferiblemente de 2 a 10,000, más preferiblemente de 50 a 5,000 y aún más preferiblemente de 100 a 1,000. Si el número de hilos individuales excede 10,000, su producción es difícil y la propiedad de manejo de la fibra como un multifilamento empeora significativamente.
La fineza total del filamento orgánico como un multifilamento utilizado para la presente invención es preferiblemente de 100 dtex a 10,000 dtex, más preferiblemente de 200 dtex a 8,000 dtex y aún más preferiblemente de 500 dtex a 5,000 dtex. Si la fineza es inferior a 100 dtex, el efecto de reforzamiento para el material compuesto no es expectable debido a una baja tenacidad del hilo mismo. Si la fineza excede 10,000 dtex, la producción del hilo se vuelve difícil.
En la presente invención, la fineza de los hilos individuales que constituyen el filamento orgánico es preferiblemente de 1 a 30 dtex, el límite superior preferido es 25 dtex, especialmente 20 dtex. El límite inferior preferido es 1.5 dtex. El intervalo más preferido es de 2 a 20 dtex. Este intervalo permite alcanzar el propósito de la presente invención. Si la fineza del hilo simple es inferior a l dtex, la propiedad de fabricación del hilo tiende a ser problemática. Si la fineza es muy grande, la tenacidad interfacial entre la fibra y la resina disminuye, conduciendo a un descenso de las propiedades del material compuesto.
La resistencia a la tracción del filamento orgánico utilizado en la presente invención es preferiblemente de 6 a 11 cN/dtex, más preferiblemente de 7 a 10 cN/dtex. Si la resistencia a la tracción es inferior a 6 cN/dtex, la tenacidad del material compuesto obtenido tiende a ser demasiado baja.
Además, la tasa de encogimiento térmico en seco a 180 °C del filamento orgánico de la presente invención es preferiblemente 20% o menos, más preferiblemente 18% o menos. Si la tasa de encogimiento térmico en seco excede 20%, el tamaño de la fibra tiende a cambiar significativamente por el calor durante el procesamiento, causando defectos en la forma de la resina reforzada, moldeada.
No hay un límite particular en el método de manufactura del filamento orgánico que tiene estas propiedades. Por ejemplo, la fibra puede producirse al estirar por separado el hilo no estirado después del hilado por fusión y el enrollamiento temporal o al estirar continuamente el hilo no estirado sin enrollamiento. La fibra obtenida tiene una alta tenacidad y una excelente estabilidad dimensional. Además, el filamento orgánico se puede obtener mediante el hilado en húmedo de una solución que contiene el polímero el cual es la materia prima.
Además, la superficie de la fibra puede ser tratada con un agente adecuado con el propósito de mejorar las propiedades del artículo de resina moldeado. En este caso, el agente para el tratamiento de la superficie puede adherirse a la superficie de la fibra en una cantidad de 0.1 a 10 partes en peso, preferiblemente de 0.1 a 3 partes en peso con base en 100 partes en peso de la fibra. El agente para el tratamiento de la superficie puede seleccionarse como sea necesario dependiendo del tipo de la resina termoplástica . [Hilo retorcido] La forma del filamento orgánico de la presente invención es un cordón de hilos retorcidos o un tejido plano o tejido de punto compuesto de cordones de hilos retorcidos. Al retorcer el hilo, el mazo de fibras se comprime y la impregnación de resina en el mazo de fibras se restringe. Como se planteará posteriormente en detalle sobre la impregnación de la resina, es preferible que el filamento orgánico sea un multifilamento y que la resina termoplástica se impregne sustancialmente entre los mazos de fibras. También es preferible que la resina termoplástica no sea impregnada sustancialmente dentro del mazo de fibras del filamento orgánico.
En el caso donde el filamento orgánico es un multifilamento, puesto que el hilo original suministrado por un fabricante de hilo se encuentra en un estado no retorcido, el alineamiento del hilo simple puede ser alterado y la propiedad de la fibra puede no desarrollarse suficientemente cuando el hilo original es procesado como está. Además, el hilo no retorcido no es fácil de manejar debido a su baja convergencia. Es efectivo retorcer el hilo con el propósito de mejorar el alineamiento y la propiedad de manejo del hilo. Adicionalmente , el retorcimiento es efectivo respecto a la resistencia al impacto, debido a que el cordón de hilos retorcidos tiene una velocidad de alargamiento más alta y una propiedad de fatiga por flexión más alta que el hilo original. Además, el hilo simple que constituye el multifilamento puede ser empacado más estrechamente mediante el retorcimiento.
La estructura de retorcimiento no está limitada particularmente. Se puede utilizar el retorcimiento individual en el cual el filamento orgánico es retorcido solo una vez o el retorcimiento doble en el cual se utilizan dos o más hilos y está compuesto de un primer retorcimiento y un segundo retorcimiento. En vista de la tenacidad y la propiedad de manejo del hilo, el retorcimiento doble es preferible debido a que se puede restringir la aparición del enmarañamiento. El número de hilos que constituyen cada uno del primer retorcimiento y el segundo retorcimiento se puede determinar como sea necesario dependiendo de las propiedades requeridas. El conteo de retorcimiento de la fibra se determina en el intervalo de 1 a 1,000 por m, preferiblemente en el intervalo de 10 a 1,000. Entre éstos, en vista de la dureza, la cual es un producto de la tenacidad y el alargamiento del cordón de hilos retorcidos, el conteo de retorcimiento por m es preferiblemente de 30 a 700, más preferiblemente de 50 a 500. El conteo de retorcimiento que excede 1,000 no es preferible en vista del efecto de reforzamiento para el material compuesto, debido a que la tenacidad del cordón de hilos retorcidos disminuye demasiado.
Además, el conteo de retorcimiento que excede 1,000 deteriora extremadamente la productividad. Mientras que el primer y segundo conteo de retorcimiento se determinan en el intervalo mencionado anteriormente, es preferible que el conteo de retorcimiento se determine con el coeficiente de retorcimiento igualado para el primer retorcimiento y el segundo retorcimiento, en vista de la restricción del enmarañamiento. Además, el retorcimiento balanceado en el cual el primer y segundo conteo de retorcimiento son los mismos también es preferible en el aspecto de durabilidad del cordón de hilos retorcidos, cuando se utiliza para cordones de neumáticos .
Como una forma del filamento orgánico en la presente invención, se puede utilizar tanto un material unidireccional hecho al alinear una pluralidad de cordones de hilos retorcidos como están así como también una forma de tejido, es decir, un material bidireccional tal como un tejido plano o tejido de punto. El material compuesto de la presente invención se puede seleccionar como sea necesario de cada uno de los materiales unidireccional y bidireccional dependiendo de la forma utilizada. El cordón de hilos retorcidos se caracteriza por la fineza del hilo original, el número de retorcimiento, el intervalo entre el cordón, etcétera. El peso por unidad de área de una capa del cordón preferido de hilos retorcidos es de 30 a 500 g/m2, más preferiblemente de 50 a 300 g/m2. Si el peso por unidad de área de una capa del cordón de hilos retorcidos es más pequeño que 30 g/m2, no se puede lograr un desempeño de absorción de energía necesario. A la inversa, si el peso por unidad de área excede 500 g/m2, la resina es dura para impregnarse entre los mazos de fibras y el material compuesto tiende a volverse muy pesado.
Los ejemplos de la estructura de ligamento en el tejido plano incluyen un ligamento plano, ligamento retorcido, ligamento de raso, etcétera. Entre éstos, el ligamento plano es preferible debido a que la resina se impregna fácilmente entre los mazos de filamentos orgánicos. La densidad de urdimbre del tejido plano es preferiblemente de 5 a 50 por 2.5 cm, más preferiblemente de 10 a 40, en vista de la propiedad de impregnación de la resina entre los mazos de filamentos. Si la densidad de urdimbre es inferior a 5, tiende a ocurrir una abertura de malla debido a la movilidad incrementada del hilo, deteriorando significativamente la propiedad de manejo del tejido. Si la densidad de urdimbre excede 50, la resina se impregna difícilmente entre los mazos de fibras debido a que la distancia entre los mismos es muy pequeña y el material compuesto, proyectado no se puede obtener. La densidad de trama del tejido plano es preferiblemente de 1 a 50 por 2.5 cm, más preferiblemente de 1 a 40, en vista de la propiedad de impregnación de la resina entre los mazos de filamentos. Entre los tejidos planos, existe un tejido de cordones en el cual el urdimbre asume un papel para el desempeño del tejido y la trama se utiliza para restringir la abertura de malla de extremo del urdimbre. Este tejido de cordones, el cual se utiliza para cordones de neumáticos y tiene un número extremadamente pequeño de la trama, también se puede aplicar a la presente invención. Por lo tanto, la densidad de trama de uno o más por 2.5 cm es suficiente. A la inversa, si la densidad de urdimbre es tanto como 50 o más, la resina se impregna difícilmente entre los mazos de fibras debido a que la distancia entre los mismos es muy pequeña y el material compuesto, proyectado no se puede obtener. La densidad del urdimbre y la trama pueden ser las mismas o diferentes siempre y cuando estén en el intervalo mencionado anteriormente. El peso por unidad de área del tejido plano, es decir, el peso de una capa del tejido plano de filamentos orgánicos en el material compuesto es preferiblemente de 30 g a 500 g por 1 m2, más preferiblemente de 50 g a 400 g por 1 m2, en vista de la propiedad de impregnación de la resina entre los mazos de filamentos orgánicos. Si el peso por unidad de área es inferior a 30 g, el efecto de reforzamiento para el material compuesto no se puede lograr debido a que la tenacidad del tejido plano disminuye. Si el peso por unidad de área excede 500 g, la resina se impregna difícilmente entre los mazos de filamentos, debido a que la distancia entre los mismos es muy pequeña y el material compuesto, proyectado no se puede obtener.
Los ejemplos de la estructura de punto en el tejido de punto incluyen tejido de punto de urdimbre, tejido de punto de trama, tejido de punto de raschel, etcétera. Entre éstos, el tejido de punto de raschel es preferible en vista de la tenacidad del tejido de punto, debido a que tiende a proporcionar una estructura más dura. El peso por unidad de área del tejido de punto, es decir, el peso de una capa del tejido de punto de filamentos orgánicos en el material compuesto es preferiblemente de 30 g a 500 g por 1 m2, más preferiblemente de 50 g a 400 g por 1 m2, en vista de la propiedad de impregnación de la resina entre los mazos de filamentos orgánicos. Si el peso por unidad de área es inferior a 30 g, el efecto de reforzamiento para el material compuesto no se puede lograr debido a que la tenacidad del tejido de punto disminuye. Si el peso por unidad de área excede 500 g, la resina se impregna difícilmente entre los mazos de filamentos, debido a que la distancia entre los mismos es muy pequeña y el material compuesto, proyectado no se puede obtener.
[Impregnación de resina a la fibra] En la presente invención, aunque la resina se impregna entre los mazos de fibras, es preferible que el mazo de fibras tenga una parte en la cual la resina no se impregne, en otras palabras que el grado de impregnación dentro del mazo de fibras sea pequeño. Se pueden lograr mejores propiedades al mantener el interior del mazo de filamentos orgánicos sustancialmente sin impregnación con la resina termoplástica . En el material compuesto de la presente invención, es preferible que el espacio entre los mazos de filamentos orgánicos tenga una estructura en la cual la resina termoplástica se impregne sustancialmente. Si el espacio entre los mazos de filamentos no es llenado completamente con la resina, la tenacidad del material compuesto disminuye debido a que permanecen huecos entre los mazos de filamentos. En la presente invención, la estructura en la cual la resina termoplástica se impregna sustancialmente entre los mazos de filamentos orgánicos significa que el porcentaje de huecos entre los mazos de filamentos es 10% o menos. Esto se puede verificar al pesar una muestra, el volumen de la cual se puede calcular u observar la sección transversal por medio de un microscopio.
Además, en el material compuesto de la presente invención, el interior del mazo de filamentos orgánicos puede ser impregnado sustancialmente con la resina termoplástica o puede no ser impregnado. Sin embargo, es más preferible que el interior del mazo de filamentos no sea impregnado sustancialmente con la resina en vista de la resistencia al impacto, debido a que se considera que la fibra debe tener una libertad hasta algún grado en el material para que sea efectiva para la absorción de energía. En la presente invención, el "interior del mazo de filamentos orgánicos, el cual es multifilamento, no es impregnado sustancialmente con la resina" significa que el grado de impregnación de resina en el interior del mazo de fibras es 50% o menos en el material compuesto con un porcentaje de huecos entre los mazos de fibras de 10% o menos.
Esto se puede verificar al calcular el número de hilos simples que constituyen el multifilamento que se pueden sacar del filamento orgánico retirado del material compuesto, es decir, el porcentaje de hilos simples libres. Por ejemplo, en el caso del filamento orgánico constituido de 250 hilos simples, si se pueden sacar 150 hilos simples libres, el porcentaje de hilos simples libres es 60%, lo que significa que el porcentaje de impregnación de resina es el 40% restante. Además, el porcentaje de impregnación de resina también se puede confirmar por medio de una observación microscópica utilizando un microscopio electrónico o un microscopio óptico y se puede calcular específicamente a partir de la relación del área de espacios en la sección transversal del material compuesto.
Los ejemplos de la fotografía transversal del material compuesto de la presente invención y una fotografía correspondiente para el ejemplo comparativo se muestran en la Figura 1 y la Figura 2, respectivamente. La pluralidad de círculos observados en la fotografía son el perfil de la sección transversal del hilo simple de la fibra orgánica y los agregados densos de los círculos son los mazos de fibras. Mientras que los materiales fuera de los círculos son la resina termoplástica y los materiales negros son las partes huecas. Los huecos se observan dentro del mazo en la Figura 1, mientras que la resina termoplástica impregnada dentro de los mazos de fibras se observa en la Figura 2.
La estructura anterior permite mantener la tenacidad del material compuesto por medio del filamento orgánico y la resina termoplástica entre los mazos de fibras. Además, puesto que el filamento orgánico, en el estricto sentido de la palabra el hilo simple que constituye la fibra tiene una libertad de deformación y movimiento en el material compuesto, un impacto recibido por el material compuesto puede ser absorbido por esta libertad que también está asociada con la fractura, conduciendo a un material con excelente propiedad de resistencia al impacto.
El grado de impregnación de la resina dentro del mazo de fibras puede ser controlado por la estructura del hilo retorcido, el tejido plano y el tejido de punto como se mencionara anteriormente, así como también por la selección del tipo de la resina termoplástica y la presión de moldeo, la temperatura de la resina termoplástica, etcétera durante el proceso de impregnación de la resina entre los mazos de fibras como se mencionará posteriormente. Por otra parte, si la resina termoendurecible se impregna en el mazo de fibras del filamento orgánico para obtener el material compuesto, la resina se impregna profundamente dentro del mazo de fibras debido a la baja viscosidad de la resina termoendurecible antes de la curación, dando por resultado la propiedad deteriorada, por ejemplo, de baja resistencia al impacto.
[Material compuesto] La presente invención es un material compuesto que comprende un filamento orgánico que tiene un punto de fusión de 200 °C o más alto y una resina termoplástica. En lo que respecta a la relación de la composición del filamento orgánico y la resina termoplástica en la presente invención, la resina termoplástica es preferiblemente de 20 a 900 partes, más preferiblemente de 25 a 400 partes, con base en 100 partes del filamento orgánico en la relación en volumen. Si la relación de la resina termoplástica es menor que 20 partes con base en 100 partes del filamento orgánico, aparecerán muchos huecos entre los mazos de fibras de filamentos, dando por resultado una disminución sustancial en la tenacidad mecánica del material compuesto. A la inversa, si la relación excede 900 partes, el efecto de reforzamiento del filamento orgánico no se desarrolla suficientemente.
El peso por unidad de área del filamento orgánico por 10 mm del espesor del material compuesto es preferiblemente de 1,000 a 12,000 g/m2, más preferiblemente de 2,000 a 10,000 g/m2. Si el peso por unidad de área del filamento orgánico es menor que 1,000 g/m2, es poco probable que se desarrolle el desempeño de absorción de energía requerido. A la inversa, si el peso por unidad de área excede 12,000 g/m2, es probable que aparezcan huecos entre los mazos de fibras de filamentos y la tenacidad mecánica del material compuesto puede disminuir significativamente.
[Resina termoplástica] Puesto que el material compuesto de la presente invención tiene como objetivo proporcionar una alta tenacidad y un alto módulo de elasticidad asociados con la resistencia al impacto, es preferible que la matriz sea una resina termoplástica común. Los elastómeros tal como un elastómero termoplástico y un caucho no son adecuados . Como un criterio de selección, es preferible que la temperatura de deformación térmica de la matriz sea 80°C o más alta. La temperatura de deflexión bajo una carga se utiliza como una indicación de la propiedad de deformación térmica.
Los ejemplos de la resina termoplástica que constituye el material compuesto de la presente invención incluyen resina de cloruro de vinilo, resina de cloruro de vinilideno, resina de acetato de vinilo, resina de alcohol polivinílico, resina de poliestireno, resina de acrilonitrilo-estireno (resina AS) , resina de acrilonitrilo-butadieno-estireno (resina ABS) , resina acrílica, resina metacrílica, resina de polietileno, resina de polipropileno, resina de poliamida 6, resina de poliamida 11, resina de poliaraida 12, resina de poliamida 46, resina de poliamida 66, resina de poliamida 610, resina de poliacetal, resina de policarbonato, resina de polietilentereftalato, resina de polietilen-naftalato, resina de polibutilentereftalato, resina de poliarilato, resina de éter polifenilénico, resina de sulfuro de polifenileno, resina de polisulfona, resina de poliétersulfona, resina de poliéter-éter-cetona, etcétera.
Entre éstas, la resina de cloruro de vinilo, resina de poliestireno, resina ABS, resina de polietileno, resina de polipropileno, resina de poliamida 6, resina de poliamida 66, resina de poliacetal, resina de policarbonato, resina de polietilentereftalato, resina de polietilen-naftalato, resina de polibutilentereftalato y resina de poliarilato son más preferibles. Es especialmente preferible la resina de polipropileno, resina de polietilentereftalato, resina de policarbonato, resina de poliamida 6 y resina de poliamida 66.
[Método de producción] El método de producción del material compuesto de la presente invención y el cuerpo moldeado compuesto del material compuesto comprende la conjugación mediante la impregnación de una resina entre el mazo de fibras y la conformación del material compuesto obtenido. El método para impregnar la resina entre los mazos de fibras no está limitado particularmente y se puede seleccionar como sea necesario dependiendo de la forma del filamento orgánico a utilizarse. Por ejemplo, si el filamento orgánico está en una forma de tejido tal como un tejido plano o de punto, el material compuesto con una resina termoplástica impregnada entre los mazos de filamentos se puede obtener al presurizar o despresurizar un tejido plano o de punto laminado con una película de resina o una tela no tejida a una temperatura a la cual la resina termoplástica se funde y la fibra orgánica no se funde por medio del uso de una máquina de moldeo a presión o una máquina de moldeo al vacío. Además, si el filamento orgánico es un cordón de hilos retorcidos, el material compuesto con una resina termoplástica impregnada entre los mazos de filamentos se puede obtener mediante el moldeo por extrusión o moldeo por pultrusión además del moldeo por compresión y el moldeo al vacío mencionados anteriormente. Por ejemplo, una pluralidad de cordones de hilos retorcidos colocada sobre un soporte de fileta se introduce en una boquilla de impregnación de una máquina de moldeo por pultrusión después de sacarlos bajo una tensión constante y alinearlos utilizando una guía de hilos. Una hoja de UD de la fibra continua se puede obtener al impregnar la resina fundida entre los cordones de hilos retorcidos durante este proceso seguido por la extracción del material compuesto de la boquilla de impregnación y el enfriamiento.
El método de conformación tampoco está limitado particularmente. La conformación se puede realizar simultáneamente con la impregnación de la resina entre los mazos de fibras o por separado después de impregnar la resina entre los mazos de fibras. Si la impregnación de la resina y la conformación se realizan simultáneamente, el cuerpo moldeado se puede obtener fácilmente al utilizar un molde con el cual se puede obtener una forma deseada. También en el caso donde la impregnación de resina y la conformación se realizan por separado, la conformación se puede realizar de manera relativamente fácil utilizando una terraja de moldeo con una forma deseada.
Ideando de esta manera el método de conformación, se puede hacer una variedad de miembros desde un miembro grande, plano y delgado hasta un miembro pequeño con forma compleja. Los ejemplos de la forma del cuerpo moldeado incluyen no únicamente una placa plana sino también una forma tridimensional tal como una estriación, enrejado, panal, etcétera .
La impregnación de la resina entre y dentro de los mazos de filamentos orgánicos se puede controlar como sea necesario de acuerdo con la estructura mencionada anteriormente del cordón de hilos retorcidos, tejido plano y tejido de punto y la selección de la resina termoplástica, así como también las condiciones de moldeo. Generalmente, el incremento en la temperatura de moldeo y la presión da por resultado una disminución en la viscosidad en estado fundido de la resina, causando un incremento en el grado de penetración de la resina. El intervalo de la temperatura de moldeo está preferiblemente entre la temperatura de fusión y la temperatura de fusión más 50 °C si la resina es cristalina, mientras que está entre la temperatura de transición del estado vitreo y la temperatura de fusión más 50 °C si la resina es amorfa. Preferiblemente, la presión de moldeo está en el intervalo de 0.01 MPa a 20 MPa y el tiempo de moldeo está en el intervalo de 30 segundos a 1 hora.
En lo que respecta a la combinación del filamento orgánico y la resina termoplástica, es preferible que el punto de fusión de la fibra sea 10 °C o más alto que el punto de fusión de la resina si la resina utilizada es cristalina. Por otra parte, si la resina utilizada es amorfa, es preferible que el punto de fusión de la fibra sea 10 °C o más alto que la temperatura de transición del estado vitreo de la resina. Desde este punto de vista, es preferible una combinación en la cual el filamento orgánico es un filamento de poliéster o filamento de nailon y la resina termoplástica es una resina de polipropileno, resina de polietilentereftalato, resina de policarbonato, resina de poliamida 6 o resina de poliaraida 66. Más específicamente, si el filamento orgánico es un filamento de nailon 6, es preferible una combinación con resina de polipropileno como la resina termoplástica . Si el filamento orgánico es una fibra de polietilentereftalato o un filamento de nailon 66, es preferible una combinación con una resina de polipropileno, resina de policarbonato y resina de poliamida 6 como la resina termoplástica. Si el filamento orgánico es una fibra de polietilen-naftalato, es preferible una resina de polipropileno, resina de polietilentereftalato, resina de policarbonato, resina de poliamida 6 o resina de poliamida 66 como la resina termoplástica. Además, si el filamento orgánico es una fibra de polietilen-naftalato de un tipo de punto de fusión alto que tiene un punto de fusión de 280 °C o más alto, se puede utilizar una resina de polietilen-naftalato de tipo regular que tiene un punto de fusión inferior a 280 °C, además de las resinas termoplásticas mencionadas anteriormente.
[Propiedad de absorción de choques] El material compuesto de la presente invención tiene una energía de absorción de 10 J o más, en una prueba de punzonamiento a alta velocidad utilizando un soporte de piezas de prueba con un diámetro de abertura de 40 mm y un percutor con un diámetro de 10 mm a una velocidad de impacto de 11 m/segundo. Más preferiblemente, la energía de absorción es 12 J (2.9 cal) o más. Como se mencionara anteriormente, el material compuesto que tiene una propiedad de absorción de energía deseada se puede obtener dependiendo del tipo y peso del filamento orgánico, el tipo de la resina termoplástica como una matriz y el grado de impregnación entre y dentro del mazo de fibras. El límite superior, sustancial de la energía de absorción es 500 J (119.5 cal).
[Material tipo emparedado] La presente invención comprende además un material tipo emparedado utilizando el material compuesto mencionado anteriormente como material de núcleo. El material tipo emparedado de la presente invención se configura mediante el uso del material compuesto mencionado anteriormente para material de núcleo como un material amortiguador en combinación con una capa de forro. Un material de alta rigidez es preferible como el material de forro, el cual se planteará posteriormente. En lo que respecta a la relación en volumen del material de forro y el material de núcleo, es preferible que el material de núcleo sea de 40 a 9,900 partes con base en 100 partes del material de forro. Más preferiblemente, el material de núcleo es de 100 a 1,000 partes con base en 100 partes del material de forro. Si el volumen del material de núcleo es menor que 40 partes con base en 100 partes del material de forro, es improbable que se desarrolle una propiedad de amortiguamiento suficiente, aunque la tenacidad y rigidez del material tipo emparedado sean altas. A la inversa, si el volumen del material de núcleo es mayor que 9,900 partes con base en 100 partes del material de forro, la tenacidad y la rigidez permanecen al mismo nivel que el material de núcleo mismo y no es necesario realizar una tarea dificultosa para hacer un material tipo emparedado .
[Material de forro] Es preferible que el material de forro en el material tipo emparedado sea un material de alta rigidez compuesto de un material compuesto reforzado con fibras que contiene una fibra reforzada con un módulo de elasticidad (E) específico de 2.5 o más definido por la ecuación (1) posterior .
E=M/D/9.8 (1) (en donde E es un módulo de elasticidad específico, M es un módulo de elasticidad de la fibra (MPa) y D es una densidad de la fibra (g/cm3) .
Los ejemplos específicos de esta fibra reforzada incluyen una fibra inorgánica tal como una fibra de vidrio, fibra de carbono, fibra de acero (fibra de acero inoxidable) y fibra de cerámica, y fibra de aramida, etcétera. Entre éstas, la fibra de vidrio, la fibra de carbono y la fibra de aramida son preferibles debido a su versatilidad general y propiedad de manejo.
Es preferible que la fibra reforzada sea un multifilamento compuesto de una pluralidad de hilos simples (monofilamento) , debido a que el monofilamento no es productivo y es costoso. El número de los hilos simples que constituyen el multifilamento es preferiblemente de 2 a 100,000, más preferiblemente de 50 a 50,000, aún más preferiblemente de 100 a, 30, 000. Si el número de los hilos simples excede 100,000, la producción es difícil y la propiedad de manejo de la fibra como un multifilamento se deteriora significativamente.
La fineza total de la fibra reforzada como un multifilamento es preferiblemente de 100 dtex a 100,000 dtex, más preferiblemente de 200 dtex a 50,000 dtex, aún más preferiblemente de 500 dtex a 30,000 dtex. Si la fineza es menor que 100 dtex, la productividad de la fibra es baja, lo que hace que la fibra sea costosa. Si la fineza excede 100,000 dtex, la producción del hilo se dificulta.
La fineza del hilo simple que constituye la fibra reforzada es preferiblemente de 0.1 a 20 dtex. El límite superior es preferiblemente 15 dtex y especialmente 10 dtex. El límite inferior es preferiblemente 0.3 dtex. Más preferiblemente, el intervalo es de 0.5 a 5 dtex. Este intervalo permite alcanzar el propósito de la presente invención. Si la fineza del hilo simple es menor que 0.1 dtex, el proceso de fabricación del hilo puede dificultarse. Si la fineza es muy grande, el efecto de reforzamiento puede disminuir y la propiedad del material tipo emparedado tiende a deteriorarse.
La tenacidad de la fibra reforzada que constituye el material de alta rigidez es preferiblemente de 500 Pa o más, más preferiblemente de 1,000 MPa o más. Si la tenacidad es menor que 500 MPa, la tenacidad del material tipo emparedado obtenido tiende a ser muy baja.
El módulo de elasticidad de la fibra reforzada es preferiblemente de 30 GPa o más, más preferiblemente de 50 GPa o más. Si el módulo es menor que 30 GPa, la rigidez del material tipo emparedado que se obtiene tiende a ser muy baja.
El método de producción de la fibra que tiene estas propiedades no está limitado particularmente. Por ejemplo, la fibra reforzada, proyectada se puede obtener por medio de varios métodos tal como el estiramiento del hilo no estirado que se obtiene mediante el hilado por fusión, hilado en húmedo de una solución que contiene el componente de materia prima o la calcinación y carbonización de la fibra como una materia prima.
Además, la superficie de la fibra puede ser tratada con un agente adecuado con el propósito de mejorar las propiedades del material tipo emparedado y el artículo moldeado. En este caso, el agente para el tratamiento de la superficie se puede adherir a la superficie de la fibra en una cantidad de 0.1 a 10 partes en peso, preferiblemente de 0.1 a 3 partes en peso con base en 100 partes en peso de la fibra. El agente para el tratamiento de la superficie se puede seleccionar como sea necesario dependiendo del tipo de la resina termoplástica.
Además, los ejemplos de la matriz que constituye el material de alta rigidez incluyen una resina termoplástica tal como resina de cloruro de vinilo, resina de cloruro de vinilideno, resina de acetato de vinilo, resina de alcohol polivinílico, resina de poliestireno, resina de acrilonitrilo-estireno (resina AS) , resina de acrilonitrilo-butadieno-estireno (resina ABS) , resina acrílica, resina metacrílica, resina de polietileno, resina de polipropileno, resina de poliamida 6, resina de poliamida 11, resina de poliamida 12, resina de poliamida 46, resina de poliamida 66, resina de poliamida 610, resina de poliacetal, resina de policarbonato, resina de polietilentereftalato, resina de polietilen-naftalato, resina de polibutilentereftalato, resina de poliarilato, resina de éter polifenilénico, resina de sulfuro de polifenileno, resina de polisulfona, resina de poliétersulfona, resina de poliéter-éter-cetona y una resina termoendurecible tal como resina de epoxi, resina de poliuretano, resina de poliéster insaturado, resina de fenol, resina de urea, resina de melamina, resina de dialilftalato . Entre éstas, es preferible una resina termoplástica la cual tiene excelente moldeabilidad, productividad y procesabilidad. Entre las resinas termoplásticas , la resina de cloruro de vinilo, resina de poliestireno, resina ABS, resina de polietileno, resina de polipropileno, resina de poliamida 6, resina de poliamida 66, resina de poliacetal, resina de policarbonato, resina de polietilentereftalato, resina de polietilen-naftalato, resina de polibutilentereftalato y resina de poliarilato son más preferibles. Es especialmente preferible la resina de polipropileno, resina de poliamida 6 y resina de poliamida 66.
En el material de alta rigidez para el material de forro, los ejemplos de la forma de la fibra reforzada incluyen fibras cortadas, filamentos y tejidos tales como tejidos planos y tejidos de punto. Estos pueden utilizarse apropiadamente como sea necesario dependiendo de la aplicación del material tipo emparedado o el cuerpo moldeado.
Además, en el material de alta rigidez para el material de forro, es preferible que la resina de matriz se impregne dentro del mazo de fibras reforzadas . El grado de impregnación de la resina es preferiblemente de 80% o más en volumen, más preferiblemente de 90% o más, aún más preferiblemente de 95% o más. Si el grado de impregnación de la resina dentro del mazo de fibras es menor que 80%, tanto la tenacidad como la rigidez del material tipo emparedado no alcanzan el nivel objetivo.
El grado de impregnación de la resina dentro del mazo de fibras reforzadas se verifica al retirar cualquiera del componente de fibras o el componente de resina en el material de alta rigidez con un volumen conocido de disolución, descomposición, combustión, etcétera seguido por el cálculo de la diferencia de peso antes y después del tratamiento .
En lo que respecta a la relación de la composición de la fibra reforzada con respecto a la resina de matriz en el material de alta rigidez para el material de forro, la resina de matriz es preferiblemente de 20 a 900 partes, más preferiblemente de 25 a 400 partes en volumen con base en 100 partes de la fibra reforzada.
Si la relación en volumen de la resina de matriz con base en 100 partes de la fibra reforzada es menor que 20 partes, es probable que aparezcan huecos en el material, dando por resultado una disminución significativa en la tenacidad mecánica del material tipo emparedado. A la inversa, si es más de 900 partes, el efecto de reforzamiento de la fibra reforzada no se desarrolla suficientemente.
El material de alta rigidez que comprende la materia prima, la composición y la estructura mencionadas anteriormente puede proveer al material tipo emparedado y al cuerpo moldeado con la tenacidad y rigidez.
La resina de matriz para el material de alta rigidez el cual es un material de forro y la resina de matriz para el material compuesto el cual es un material de núcleo y un material amortiguador no son necesariamente las mismas y pueden ser diferentes siempre y cuando sean las resinas las cuales se soldán o disuelven entre sí.
[Producción del material tipo emparedado] El material tipo emparedado puede producirse ya sea por medio de la conjugación del material de forro y el material de núcleo hechos por separado de antemano o la conjugación de las materias primas para el material de forro y el material de núcleo en una etapa.
Por ejemplo, como un método para hacer un conjugado en dos etapas, la fibra reforzada y la resina de matriz las-cuales son las materias primas del material de forro y el material de núcleo se cargan en una máquina de moldeo por compresión, máquina de moldeo al vacío, máquina de moldeo por extrusión, máquina de moldeo por pultrusión, etcétera y se moldean individualmente. En este caso, puesto que es preferible que el material de alta rigidez tenga la resina impregnada dentro del mazo de fibras en vista de las propiedades, se aplican frecuentemente condiciones más rigurosas de temperatura, presión y tiempo para el moldeo del material de alta rigidez. El material de alta rigidez luego se sóida con el material compuesto para el material de núcleo, el cual ha sido moldeado bajo condiciones relativamente moderadas, utilizando una máquina de moldeo por compresión, máquina de moldeo al vacío, máquina de soldadura de alta frecuencia, etcétera. Si los métodos de moldeo de los materiales compuestos para el material de alta rigidez y el material de núcleo son similares y las condiciones de moldeo no son diferentes en gran medida, se pueden moldear en una etapa .
Además, el método para moldear el material tipo emparedado puede determinarse como sea necesario dependiendo de la forma de su aplicación. Si la resina de matriz del material compuesto es una resina termoplástica, el moldeo del material tipo emparedado con una forma simple es posible algunas veces arriba de la temperatura de transición del estado vitreo de la resina de matriz. Además, aún el artículo con una forma compleja se puede moldear alrededor del punto de fusión de la resina de matriz. Por lo tanto, el moldeo se puede realizar simultáneamente con la conjugación o la conformación y el moldeo se pueden realizar después de hacer el substrato tal como una placa plana y el recalentamiento. Los ejemplos del método de moldeo incluyen el moldeo por compresión y el moldeo al vacío utilizando una terraja de moldeo o un molde con una forma deseada y se pueden hacer miembros desde un miembro grande, plano y delgado hasta un miembro pequeño de forma compleja. Los ejemplos de la forma del cuerpo moldeado incluyen no únicamente una placa plana sino también una forma tridimensional tal como yna estriación, enrejado, panal, etcétera.
La impregnación de la resina entre y dentro de los mazos de fibras puede ser controlada como sea necesario de acuerdo con las condiciones de moldeo. Generalmente, un incremento en la temperatura de moldeo y la presión da por resultado la disminución de la viscosidad en estado fundido de la resina, causando un incremento en el grado de penetración de la resina. El intervalo de la temperatura de moldeo está preferiblemente entre la temperatura de fusión y la temperatura de fusión más 50 °C si la resina es cristalina, mientras que está entre la temperatura de transición del estado vitreo y la temperatura de fusión más 50 °C si la resina es amorfa. Preferiblemente, la presión de moldeo está en el intervalo de 0.01 Pa a 20 MPa y el tiempo de moldeo está en el intervalo de 30 segundos a 1 hora.
En lo que respecta a la combinación de la fibra y la resina de matriz, es preferible que el punto de fusión de la fibra sea 10 °C o más superior al punto de fusión de la resina si la resina utilizada es cristalina. Por otra parte, si la resina utilizada es amorfa, es preferible que el punto de fusión de la fibra sea 10 °C o más superior a la temperatura de transición del estado vitreo de la resina.
[Cuerpo moldeado] El material compuesto y el material tipo emparedado que utiliza el material compuesto como material de núcleo pueden proporcionar un cuerpo moldeado el cual es un material amortiguador que tiene una alta tenacidad y una alta rigidez. La presente invención comprende un cuerpo moldeado obtenido a partir del material compuesto mencionado anteriormente. La presente invención comprende un cuerpo moldeado obtenido a partir del material tipo emparedado mencionado anteriormente. [Partes de automóviles] El material compuesto y el material tipo emparedado que utiliza el material compuesto como material de núcleo se utilizan favorablemente como partes de construcción de automóviles, partes para el exterior de automóviles y partes para el interior de automóviles. La presente invención comprende las partes para construcción de automóviles, partes para el exterior de automóviles y partes para el interior de automóviles obtenidas a partir del material compuesto y/o material tipo emparedado mencionados anteriormente. Los ejemplos de partes para construcción de automóviles incluyen una estructura de impacto y chapa de piso. Los ejemplos de partes para el exterior de automóviles incluyen un parachoques, capota y guardafangos . Los ejemplos de las partes para el interior de automóviles incluyen un panel de instrumentos, moldura para puerta, consola central y cubierta del pilar.
El material compuesto se utiliza para el miembro amortiguador, tal como un parachoques, capota, guardafangos , piso, asiento, moldura para puerta, cubierta del pilar, etcétera debido a su excelente absorción de choques.
El material tipo emparedado que utiliza el material compuesto como material de núcleo se utiliza para las aplicaciones mencionadas anteriormente así como también para los miembros de construcción tal como una estructura de impacto, chapa de piso, etcétera debido a su excelente propiedad amortiguadora así como también rigidez .
[Ejemplos] La presente invención se describirá más específicamente por referencia a los ejemplos a continuación. La presente invención no es limitada de alguna manera por estos ejemplos. (1) Medición del conteo de retorcimiento de la fibra orgánica Se tomaron muestras de los hilos originales de tejidos planos y tejidos de punto y los cordones de hilos retorcidos para medir el conteo de retorcimiento por 1 m (T/m) . En el caso donde los hilos originales fueron retorcidos individualmente, su conteo de retorcimiento se midió. En el caso del retorcimiento doble, el conteo de retorcimiento de cada uno del primer retorcimiento y el segundo retorcimiento se midió. (2) Medición de la fracción de volumen de la fibra en la fibra (filamento orgánico y fibra reforzada) /resina Se ponderan muestras de 1 cm2 a 10 cm2. Un componente soluble se extrae utilizando un reactivo el cual disuelve o descompone cualquiera de la fibra y la resina. El residuo se pondera después del lavado y secado. La fracción de volumen de la fibra y la resina se calcula a partir del peso del residuo y el componente soluble y la densidad relativa de la fibra y la resina. Por ejemplo, si la resina es de polipropileno, el polipropileno puede disolverse solamente mediante el uso de tolueno o xileno caliente. Si la resina es de polia ida, la poliamida puede ser descompuesta por ácido fórmico caliente. Si la resina es de policarbonato, el policarbonato puede disolverse mediante el uso de hidrocarburo clorado caliente. Además, las partes en volumen de la resina con base en 100 partes de la fibra se pueden calcular a partir de la fracción de volumen de la fibra en la fibra/resina. Por ejemplo, si la fracción de volumen de la fibra es 50%, las partes en volumen de la fibra con base en 100 partes de la resina son 100 partes. (3) Evaluación del peso de la fibra por unidad de área por espesor de 10 mm del material compuesto El peso de la fibra por unidad de área (g/ra2) por espesor de 10 mm del material compuesto se calculó a partir de la fracción de volumen de la fibra en el material compuesto y la densidad relativa de la fibra. (4) Medición de la relación de huecos entre los mazos de fibras La relación de huecos se calculó mediante la observación microscópica de una sección de la muestra cortada utilizando un microtomo, seguido por un tratamiento de binarización entre los mazos de fibras. (5) Evaluación del grado de impregnación de la resina en la fibra En lo que respecta al material de alta rigidez, el grado de impregnación de la resina se evaluó al calcular la proporción de las burbujas de aire después de la observación microscópica de una sección de la muestra. En lo que respecta al material compuesto, la relación de hilos simples, libres se calcula a partir del número de hilos simples que constituyen un multifilamento los cuales pueden ser clasificados fácilmente después de desenredar el filamento tomado de la muestra utilizando pinzas o una aguja. Por ejemplo, en el caso del filamento orgánico compuesto de 250 hilos simples, si se pueden sacar 150 hilos simples, libres, la relación de hilo simple, libre es 60%, lo que significa que el grado de impregnación de la resina permanece siendo 40% en la fracción de volumen. (6) Prueba de resistencia a la tracción La prueba de resistencia a la tracción del material de alta rigidez y el material tipo emparedado se realizó utilizando un dispositivo Tensilon Universal TesterMR manufacturado por A&D Co., Ltd. refiriéndose a JIS K 7165. La forma del espécimen de prueba fue el tipo A con la anchura de 15 mm y el espesor de 2 mm. La distancia entre los soportes fue 136 mm y la velocidad de tracción fue 2 mm/minuto . El material compuesto se midió utilizando un dispositivo Autograph AG-IMR manufacturado por Shimadzu Corporation de conformidad con JIS K 7113. La forma del espécimen de prueba fue No. 1 con la longitud de la distancia de prueba de 60 mm y la anchura de 10 mm. La distancia entre los soportes fue 115 mm y la velocidad de tracción fue 10 mm/minuto. (7) Prueba de impacto de caída del artículo moldeado La medición se realizó utilizando un dispositivo Dynatup Drop Weight Impact Tester 9250HVMR manufacturado por Instron. El tamaño del espécimen de prueba fue 150 mm x 100 mm. El peso del peso de caída fue 5.43 kg. La energía de carga fue 45 J (10.7 cal). (8) Prueba de punzonamiento a alta velocidad La carga máxima, la energía absorbida y el desplazamiento de punto de carga máximo se midieron con el punzonamiento de un espécimen de prueba de conformidad con el Estándar ISO 6603-2 utilizando un dispositivo Hidroshot HITS-P10MR manufacturado por Shimadzu Corporation. El tamaño del espécimen de prueba fue 140 mm x 140 mm. El diámetro del percutor fue 10 mm. El diámetro de abertura del soporte fue 40 mm. La velocidad de impacto fue 11 m/segundo. El área de la curva de desplazamiento-carga obtenida por medio de esta prueba se evaluó como cantidad de energía absorbida por el espécimen de prueba. (9) Prueba de compresión La medición se realizó utilizando un dispositivo Tensilon Universal TesterMR manufacturado por A&D Co., Ltd. de conformidad con el Estándar SACMA SRM1. La forma del espécimen fue rectangular con la anchura de 15 mm y la longitud de 80 mm. La distancia entre las líneas de calibración fue 4.8 mm. La velocidad de compresión fue 1 mm/minuto .
[Material utilizado] (1) Película de polipropileno Película SunTox-CPMR, Grado K, espesor 30 µp?, hecha por SunTox Co., Ltd. (2) Película de poliamida 6 Película Emblem ONMR, Grado Estándar, espesor 25 µp?, hecha por U ITIKA Ltd. (3) Película de policarbonato La película se hizo utilizando Panlite L-1225LMR fabricada por Teijin Chemicals Ltd., espesor 100 µt?. (4) Película de polietilentereftalato Película Teijin TetoronMR, Grado Estándar S, espesor 25 µ??, hecha por Teijin DuPont Films Japan Ltd. (5) Película de polietilen-naftalato Película Teijin TeonexMR, Grado Estándar Q51, espesor 25 µp?, hecha por Teijin DuPont Films Japan Ltd. (6) Tejido plano de polietilentereftalato Tejido Plano T-4498, hecho por Teijin Fibers Ltd., Hilo original: fibra de polietilentereftalato 1100 dtex, 192 f , conteo de retorcimiento: 120 T/m (dirección S) , estructura: ligamento plano, espesor: 0.4 mm, peso por unidad de área: 175 g/m2. (7) Tejido plano de polietilen-naftalato Tejido Plano PF-1200, hecho por Teijin Fibers Ltd., Hilo original: fibra de polietilen-naftalato 1100 dtex, 250 f (punto de fusión más bajo que 280 °C) , conteo de retorcimiento: 30 T/m (dirección S) , estructura: ligamento cruzado, espesor: 0.5 mm, peso por unidad de área: 310 g/m2. (8) Tejido de punto de polietilentereftalato Tejido de Punto T- 11588, hecho por Teijin Fibers Ltd., Hilo original: fibra de polietilentereftalato 560 dtex 96 f , conteo de retorcimiento: 60 T/m (dirección S) , estructura: punto de Raschel, espesor: 0.3 mm, peso por unidad de área: 120 g/m2. (9) Cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato Una fibra de polietilentereftalato P900M (1100 T, 250 f) hecha por Teijin Fibers Ltd. se utilizó como el hilo original. El primer retorcimiento de 275 T/m se aplicó en dirección Z (constante de retorcimiento 3.0) utilizando un dispositivo de torsión de anillo manufacturado por Kaji Technology Corporation. El segundo retorcimiento de 200 T/m entonces se aplicó en dirección S (constante de retorcimiento 3.0) a los dos primeros hilos retorcidos combinados para hacer el cordón de hilos retorcidos para el experimento. El diámetro de un cordón de hilos retorcidos fue 0.5 mm. Además de esto, los cordones de hilos retorcidos con el primer/segundo conteo de retorcimiento de 7/10 (T/m) , 710/1000 (T/m) y 965/2365 (T/m) se obtuvieron por medio de un método similar. (10) Cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato A Una fibra de polietilen-naftalato Q904M (1100 T, 250 f, punto de fusión más bajo que 280 °C) hecha por Teijin Fibers Ltd. se utilizó como el hilo original y se sujetó a un procesamiento similar al cordón de hilos de polietilentereftalato para obtener el cordón de hilos retorcidos con el primer/segundo conteo de retorcimiento de 200/275 (T/m) . (11) Cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato B La fibra de polietilen-naftalato (1100 dtex, 250f, punto de fusión de 285 °C o más alto) hilada de acuerdo con el método descrito en el documento WO 2009/113555 se sujetó a un procesamiento similar al cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato como el hilo original para obtener el cordón de hilos retorcidos con el primer/segundo conteo de retorcimiento de 200/275 (T/m) . (12) Cordón de hilos retorcidos de nailon 66 La fibra de nailon 66 T5 (940 T, 140 f) hecha por Asahi Kasei Fibers Corporation se sujetó a un procesamiento similar al cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato como el hilo original para obtener el cordón de hilos retorcidos con el primer/segundo conteo de retorcimiento de 210/300 (T/m) . (13) Cordón de hilos no retorcidos de polietilentereftalato La fibra de polietilentereftalato P900M (1100 T, 250f) hecha por Teijin Fibers Ltd. se utilizó como el hilo original. Dos hilos se combinaron sin retorcimiento para obtener el cordón de hilos no retorcidos. (14) Fibra cortada de polietilentereftalato La fibra de polietilentereftalato P900M (1100 T, 250 f) hecha por Teijin Fibers Ltd. se utilizó como el hilo original. Los hilos se cortaron en una longitud de 1 mm utilizando una cortadora de guillotina. (15) Hilo original de fibra de carbono Se utilizó el STS40 24K (fineza de 16,000 dtex) y el HTS40 12K (fineza de 8,000 dtex) hechos por Toho Tenax Co. , Ltd. El módulo de elasticidad específico fue 12.2. (16) Fibra cortada de fibra de carbono El hilo original de fibra de carbono se cortó en una longitud de 5 a 50 mm utilizando una cortadora giratoria. (17) Tejido plano de fibra de carbono El STS40 24K hecho por Toho Tenax . Co. , Ltd. se tejió utilizando un telar de lanza rígida. La estructura fue un ligamento plano y el peso por unidad de área se ajustó a 200 g/m2. (18) Hilo original de fibra de vidrio RS240 QR-483, hecho por Nitto Boseki Co.; Ltd. El módulo de elasticidad específico fue 4.2. (19) Fibra de aramida Technora T-241J (1670T, lOOOf ) , hecha por Teijin Techno Products Co . , Ltd.
Con el experimento, 10 hilos originales se combinaron bajo alineamiento y se utilizaron después de ajustar la fineza a 16,700 dtex. El módulo de elasticidad específico fue 5.1.
[Ejemplo 1] Cuerpo moldeado de tejido plano de polietilen-naftalato/polipropileno Un tejido plano de polietilen-naftalato y una película de polipropileno se laminaron en el orden de 8 películas/1 tejido plano/16 películas/1 tejido plano/16 películas/1 tejido plano/16 películas/1 tejido plano/8 películas. La película de polipropileno se fundió y el polipropileno se impregnó entre los mazos de fibras del tejido plano de polietilen-naftalato mediante el calentamiento y la presurización a temperatura máxima de 200°C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co. , Ltd. El material laminado luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado integralmente de tej ido plano de polietilen-naftalato/polipropileno. El espesor del cuerpo moldeado fue 1.6 mm y la fracción de volumen del tejido plano fue 35%. El grado de impregnación del polipropileno dentro del mazo de fibras fue 35% en la fracción de volumen. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción se cortaron del cuerpo moldeado obtenido con base en la dirección de urdimbre del tejido plano y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad también se cortaron y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 1.
[Ejemplo 2] Cuerpo moldeado de tejido plano de polietilentereftalato/polipropileno Un tejido plano de polietilentereftalato y una película de polipropileno se trataron de manera similar al Ejemplo 1 excepto que se laminaron en el orden de 4 películas/1 tejido plano/8 películas/1 tejido plano/8 películas/1 tejido plano/8 películas/1 tejido plano/4 películas para obtener el cuerpo moldeado integralmente de tejido plano de polietilentereftalato/polipropileno . El espesor del cuerpo moldeado fue 1.4 mm y la fracción de volumen del tejido plano fue 37%. El grado de impregnación del polipropileno dentro del mazo de fibras fue 30% en la fracción de volumen. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 1.
[Ejemplo 3] Cuerpo moldeado de tejido plano de polietilentereftalato/polipropileno El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo 2 excepto que las condiciones de moldeo fueron 210 °C y 2.0 MPa para obtener el cuerpo moldeado integralmente de tejido plano de polietilentereftalato/polipropileno . El espesor del cuerpo moldeado fue 1.3 mm y la fracción de volumen del tejido plano fue 37%. El grado de impregnación del polipropileno dentro del mazo de fibras fue 95% en la fracción de volumen. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 1.
[Ejemplo 4] Cuerpo moldeado de tejido de punto de polietilentereftalato/polipropileno Un tejido de punto de polietilentereftalato y una película de polipropileno se trataron de manera similar al Ejemplo 1 excepto que se laminaron en el orden de 3 películas/1 tejido de punto/6 películas/1 tejido de punto/6 películas/1 tejido de punto/6 películas/1 tejido de punto/3 películas para obtener el cuerpo moldeado integralmente de tejido de punto de polietilentereftalato/polipropileno. El espesor del cuerpo moldeado fue 0.9 mm y la fracción de volumen del tejido de punto fue 34%. El grado de impregnación del polipropileno dentro de la fibra fue 28% en la fracción de volumen. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 1.
[Ejemplo 5] Cuerpo moldeado de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/polipropileno Después de adherir 6 películas de polipropileno a una placa plana hecha de aluminio, un cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato con el primer/segundo conteo de retorcimiento de 200/275 (T/m) se enrolló sobre esta placa en un paso de 1 mm bajo una tensión de 100 g. Luego, después de adherir 6 películas sobre este cordón de hilos retorcidos, la película de polipropileno se fundió y el polipropileno se impregnó entre los cordones del cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 200°C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. La muestra luego se enfrió bajo presión para obtener un cuerpo moldeado integralmente de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/polipropileno . El espesor del cuerpo moldeado fue 0.4 rara y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 33%. El grado de impregnación de polipropileno dentro de la fibra fue 15% en la fracción de volumen. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción se cortaron del cuerpo moldeado obtenido con base en la dirección del cordón de hilos retorcidos y se evaluaron. Además, el cuerpo moldeado se calentó y se presurizó nuevamente después de la laminación en las direcciones de 0o, 90° y 0° del cordón de hilos retorcidos y se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado de 3 dobleces de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/polipropileno. El espesor del cuerpo moldeado fue 1.2 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 33%. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron del cuerpo moldeado de 3 dobleces y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 1.
[Ejemplo 6] Cuerpo moldeado de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/polipropileno Se realizó un tratamiento similar al Ejemplo 5 excepto que las condiciones de moldeo fueron 210 °C y 2.0 MPa para obtener el cuerpo moldeado integralmente de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/polipropileno . El espesor del cuerpo moldeado fue 0.4 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 33%. El grado de impregnación del polipropileno dentro de la fibra fue 70% en la fracción de volumen. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 1.
[Ejemplo Comparativo 1] Cuerpo moldeado de fibras cortadas de polietilen ereft l to/polipropileño Las fibras cortadas de polietilentereftalato con una longitud de corte de 1 mm y una resina de polipropileno se amasaron a 210 °C durante 1 minuto utilizando una extrusora de un eje individual TP15 manufacturada por TPIC Co., Ltd. para obtener la hebra del material compuesto construida de fibras cortadas de polietilentereftalato y polipropileno. Luego, los especímenes de prueba para la prueba de resistencia a la tracción, la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se hicieron a partir de la hebra obtenida utilizando una máquina de moldeo por inyección pequeña EP5 manufacturada por Nissei Plástic Industrial Co . , Ltd. a 210°C. La fracción de volumen de la fibra en el espécimen de prueba fue 34%. Los resultados de la observación microscópica láser de la sección transversal del espécimen de prueba mostró que las fibras cortadas se dispersaron bien en la resina hasta el grado de ser divididas al nivel de hilos simples y no se observaron agregados de los hilos simples. (El grado de impregnación de polipropileno fue 100% en ' la fracción de volumen) . Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 1.
[Ejemplo Comparativo 2] Cuerpo moldeado de polipropileno Cuarenta películas de polipropileno se laminaron y se fundieron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 200 °C y la presión máxima de 1.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. El material laminado luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado de polipropileno. El espesor del cuerpo moldeado fue 1.2 mm. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 1.
[Ejemplo Comparativo 3] Cuerpo moldeado de policarbonato Doce películas de policarbonato se laminaron, se ablandaron y se fundieron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 250 °C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. El material laminado luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado de policarbonato. El espesor del cuerpo moldeado fue 1.2 mm. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 2.
[Ejemplo 7] Cuerpo moldeado de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/poliamida 6 Después de adherir 7 películas de poliamida 6 sobre una placa plana hecha de aluminio, un cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato con el primer/segundo conteo de retorcimiento de 200/275 (T/m) se enrolló sobre esta placa en un paso de 1 mm bajo una tensión de 100 g. Luego, después de adherir 7 películas sobre este cordón de hilos retorcidos, la película de poliamida 6 se fundió y la poliamida 6 se impregnó entre los cordones del cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 240 °C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. La muestra luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado integralmente de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/poliamida 6. El espesor del cuerpo moldeado fue 0.4 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 35%. El grado de impregnación de la poliamida 6 dentro de la fibra fue 20% en fracción de volumen. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción se cortaron del cuerpo moldeado obtenido con base en la dirección del cordón de hilos retorcidos y se evaluaron. Además, el cuerpo moldeado se calentó y se presurizó nuevamente después de la laminación en las direcciones de 0°, 90° y 0o del cordón de hilos retorcidos y se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado de 3 dobleces de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/poliamida 6. El espesor del cuerpo moldeado fue 1.2 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 35%. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron de este cuerpo moldeado de 3 dobleces y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 2.
[Ejemplo 8] Cuerpo moldeado de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/policarbonato Después de adherir 2 películas de policarbonato sobre una placa plana hecha de aluminio, un cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato con el primer/segundo conteo de retorcimiento de 200/275 (T/m) se enrolló sobre esta placa en un paso de aproximadamente 1 mm bajo una tensión constante. Luego, después de adherir 2 películas sobre este cordón de hilos retorcidos, la película de policarbonato se ablandó y se fundió y el policarbonato se impregnó entre los cordones del cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 250 °C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. La muestra luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado integralmente de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/policarbonato. El espesor del cuerpo moldeado fue 0.4 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 30%. El grado de impregnación del policarbonato dentro de la fibra fue 10% en la fracción de volumen. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción se cortaron del cuerpo moldeado obtenido con base en la dirección del cordón de hilos retorcidos y se evaluaron. Además, el cuerpo moldeado se calentó y se presurizó nuevamente después de la laminación en las direcciones de 0o, 90° y 0° del cordón de hilos retorcidos y se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado de 3 dobleces de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/policarbonato. El espesor del cuerpo moldeado fue 1.3 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 30%. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron de este cuerpo moldeado de 3 dobleces y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 2.
[Ejemplo 9] Cuerpo moldeado de tejido plano de polietilen-naftalato/polietilentereftalato Un tejido plano de polietilen-naftalato y una película de polietilentereftalato se laminaron en el orden de 10 películas/1 tejido plano/19 películas/1 tejido plano/19 películas/l tejido plano/19 películas/1 tejido plano/10 películas. La película de polietilentereftalato se fundió y el polietilentereftalato se impregnó entre los mazos de fibras del tejido plano de polietilen-naftalato mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 270°C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. El material laminado luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado integralmente de tejido plano de polietilen-naftalato/polietilentereftalato. El espesor del cuerpo moldeado fue 1.6 mm y la fracción de volumen del tejido plano fue 35%. El grado de impregnación del polietilentereftalato dentro de la fibra fue 23% en la fracción de volumen. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 2.
[Ejemplo Comparativo 4] Cuerpo moldeado de poliamida 6 Cincuenta películas de poliamida 6 se laminaron y se fundieron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 240°C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co . , Ltd. El material laminado luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado de poliamida 6. El espesor del cuerpo moldeado fue 1.2 mm. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 2.
[Ejemplo Comparativo 5] Cuerpo moldeado de polietilentereftalato Cincuenta películas de polietilentereftalato se laminaron y se fundieron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 270 °C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. El material laminado luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado de polietilentereftalato . El espesor del cuerpo moldeado fue 1.2 mm. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 2.
[Ejemplos 10 a 28] Varios materiales compuestos a base de polipropileno se prepararon y se evaluaron al cambiar el tipo, forma, conteo de retorcimiento, etcétera de la fibra a aquellos mostrados en la Tabla 3 o 4 y al presionarlos bajo las condiciones de moldeo mostradas en los Ejemplos 1 a 6. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 3 y la Tabla 4.
[Ejemplo 29] Cuerpo moldeado de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/poliamida 6 Después de adherir 3 películas de poliamida 6 sobre una placa plana hecha de aluminio, un cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato con el primer/segundo conteo de retorcimiento de 200/275 (T/m) se enrolló sobre esta placa en un paso de 2 mm bajo una tensión de 100 g.
Luego, después de adherir 4 películas sobre este cordón de hilos retorcidos, la película de poliamida 6 se fundió y la poliamida 6 se impregnó entre los cordones del cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 240 °C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. La muestra luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado integralmente de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/poliamida 6. El espesor del cuerpo moldeado fue 0.3 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 35%. El grado de impregnación de la poliamida 6 dentro de la fibra fue 56% en la fracción de volumen. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción se cortaron del cuerpo moldeado obtenido con base en la dirección del cordón de hilos retorcidos y se evaluaron. Además, el cuerpo moldeado se calentó y se presurizó nuevamente después de la laminación en las direcciones de 0o, 90° y 0 o del cordón de hilos retorcidos y se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado de 3 dobleces del cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/poliamida 6. El espesor del cuerpo moldeado fue 0.9 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 35%. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron de este cuerpo moldeado de 3 dobleces y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 4.
[Ejemplos 30 a 40] Varios materiales compuestos a base de nailon 6 se prepararon y se evaluaron al cambiar el tipo, forma, conteo de retorcimiento, etcétera de la fibra a aquellos mostrados en la Tabla 5 o 6 y presionarlos bajo las condiciones de moldeo mostradas en el Ejemplo 7 o 29. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 5 y la Tabla 6.
[Ejemplo 41] Cuerpo moldeado de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/policarbonato Después de adherir 1 película de polipropileno sobre una placa plana hecha de aluminio, un cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato con el primer/segundo conteo de retorcimiento de 200/275 (T/m) se enrolló sobre esta placa en un paso de aproximadamente 2 mm bajo una tensión constante. Luego, después de adherir 1 película sobre este cordón de hilos retorcidos, la película de policarbonato se ablandó y se fundió y el policarbonato se impregnó entre los cordones del cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 250 °C y la presión máxima de 5.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. La muestra luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado integralmente de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/policarbonato. El espesor del cuerpo moldeado fue 0.3 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 29%. El grado de impregnación de policarbonato dentro de la fibra fue 48% en la fracción de volumen. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción se cortaron del cuerpo moldeado obtenido con base en la dirección del cordón de hilos retorcidos y se evaluaron. Además, el cuerpo moldeado se calentó y se presurizó nuevamente después de la laminación en las direcciones de 0°, 90° y 0o del cordón de hilos retorcidos y se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado de 3 dobleces de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/policarbonato. El espesor del cuerpo moldeado fue 0.9 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 29%. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron de este cuerpo moldeado de 3 dobleces y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 6.
[Ejemplos 42 a 48] Varios materiales compuestos a base de policarbonato se prepararon y se evaluaron al cambiar el tipo, forma, conteo de retorcimiento, etcétera de la fibra a aquellos mostrados en la Tabla 6 y presionarlos bajo las condiciones de moldeo mostradas en el Ejemplo 8 o 41. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 6.
[Ejemplo 49] Cuerpo moldeado de cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato A/polietilentereftalato Después de adherir 3 películas de polietilentereftalato sobre una placa plana hecha de aluminio, el cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato A con el primer/segundo conteo de retorcimiento de 200/275 (T/m) se enrolló sobre esta placa en un paso de 1 mm bajo una tensión de 100 g. Luego, después de adherir 4 películas sobre este cordón de hilos retorcidos, la película de polietilentereftalato se fundió y el polietilentereftalato se impregnó entre los mazos de fibras del cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato A mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 270°C y la presión máxima de 3.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co. , Ltd. La muestra luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado integralmente del cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato A/polietilentereftalato . El espesor del cuerpo moldeado fue 0.3 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 49%. El grado de impregnación del polietilentereftalato dentro de la fibra fue 57% en la fracción de volumen. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción se cortaron del cuerpo moldeado obtenido con base en la dirección del cordón de hilos retorcidos y se evaluaron. Además, el cuerpo moldeado se calentó y se presurizó nuevamente después de la laminación en las direcciones de 0o, 90° y 0° del cordón de hilos retorcidos y se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado de 3 dobleces del cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato A/polietilentereftalato . El espesor del cuerpo moldeado fue 1.0 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 49%. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron de este cuerpo moldeado de 3 dobleces y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 6.
[Ejemplo 50] Cuerpo moldeado de tejido plano de polietilen-naftala o/polietilentereftalato Un tejido plano de polietilen-naftalato y una película de polietilentereftalato se laminaron en el orden de 5 películas/1 tejido plano/10 películas/1 tejido plano/10 películas/1 tejido plano/10 películas/1 tejido plano/5 películas. La película de polietilen-naftalato se fundió y el polietilentereftalato se impregnó entre los mazos de fibras del tejido plano de polietilentereftalato mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 270°C y la presión máxima de 3.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co. , Ltd. El material laminado luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado integralmente del tejido plano de polietilen-naftalato/polietilentereftalato. El espesor del cuerpo moldeado fue 1.6 mm y la fracción de volumen del tejido plano fue 50%. El grado de impregnación del polietilentereftalato dentro de la fibra fue 55% en la fracción de volumen. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción se cortaron del cuerpo moldeado obtenido con base en la dirección de urdimbre del tejido plano y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad también se cortaron y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 7.
[Ejemplo 51] Cuerpo moldeado de cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato B/polietilen-naftalato Después de adherir 3 películas de polietilen-naftalato sobre una placa plana hecha de aluminio, el cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato B con el primer/segundo conteo de retorcimiento de 200/275 (T/m) se enrolló sobre esta placa en un paso de 1 mm bajo una tensión de 100 g. Luego, después de adherir 4 películas sobre este cordón de hilos retorcidos, la película de polietilen-naftalato se fundió y el polietilen-naftalato se impregnó entre los mazos de fibras del cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato B mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 280 °C y la presión máxima de 3.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. La muestra luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado integralmente del cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato B/polietilen-naftalato . El espesor del cuerpo moldeado fue 0.3 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 49%. El grado de impregnación de polietilentereftalato dentro de la fibra fue 59% en la fracción de volumen. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción se cortaron del cuerpo moldeado obtenido con base en la dirección del cordón de hilos retorcidos y se evaluaron. Además, el cuerpo moldeado se calentó y se presurizó nuevamente después de la laminación en las direcciones de 0°, 90° y 0o del cordón de hilos retorcidos y se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado de 3 dobleces de cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato/polietilentereftalato . El espesor del cuerpo moldeado fue 1.0 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 49%. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonaraiento a alta velocidad se cortaron de este cuerpo moldeado de 3 dobleces y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 7.
[Ejemplo Comparativo 6] Cuerpo moldeado de cordón de hilos no retorcidos de polietilentereftalato/polipropileno Después de adherir 3 películas de polipropileno sobre una placa plana hecha de aluminio, un cordón de hilos no retorcidos de polietilentereftalato se enrolló sobre esta placa bajo una tensión de 100 g en un paso de 1 mm. Luego, después de adherir 3 películas sobre este cordón de hilos no retorcidos, la película de polipropileno se fundió y el polipropileno se impregnó dentro del cordón de hilos no retorcidos de polietilentereftalato mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 210 °C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. La muestra luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado integralmente de cordón de hilos no retorcidos de polietilentereftalato/polipropileno. El espesor del cuerpo moldeado fue 0.3 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos no retorcidos fue 50%. El grado de impregnación de polipropileno dentro de la fibra fue 98% en la fracción de volumen. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción se cortaron del cuerpo moldeado obtenido con base en la dirección del cordón de hilos no retorcidos y se evaluaron. Además, el cuerpo moldeado se calentó y se presurizó nuevamente después de la laminación en las direcciones de 0o, 90° y 0o del cordón de hilos no retorcidos y se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado de 3 dobleces de cordón de hilos no retorcidos de polietilentereftalato/polipropileno. El espesor del cuerpo moldeado fue 1.0 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos no retorcidos fue 50%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 7.
[Ejemplo Comparativo 7] Cuerpo moldeado de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/polipropileno Después de adherir 3 películas de polipropileno sobre una placa plana hecha de aluminio, un cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato con el primer/segundo conteo de retorcimiento de 965/1365 (T/m) se enrolló sobre esta placa en un paso de 1 mm bajo una tensión de 100 g. Luego, después de adherir 3 películas sobre este cordón de hilos retorcidos, la película de polipropileno se fundió y el polipropileno se impregnó dentro del cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 210 °C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. La muestra luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado integralmente de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/polipropileno. El espesor del cuerpo moldeado fue 0.4 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 49%. El grado de impregnación de polipropileno dentro de la fibra fue 10% en la fracción de volumen. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción se cortaron del cuerpo moldeado obtenido con base en la dirección del cordón de hilos retorcidos y se evaluaron. Además, el cuerpo moldeado se calentó y se presurizó nuevamente después de la laminación en las direcciones de 0°, 90° y 0° del cordón de hilos retorcidos y se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado de 3 dobleces del cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato A/polipropileno. El espesor del cuerpo moldeado fue 1.1 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 49%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 7.
[Ejemplo Comparativo 8] Cuerpo moldeado de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/polipropileno Después de adherir 6 películas de polipropileno sobre una placa plana hecha de aluminio, un cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato con el primer/segundo conteo de retorcimiento de 200/275 (T/m) se enrolló sobre esta placa en un paso de 10 mm bajo una tensión de 100 g. Luego, después de adherir 6 películas sobre este cordón de hilos retorcidos, la película de polipropileno se fundió y el polipropileno se impregnó dentro del cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 210 °C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por eiki Co . , Ltd. La muestra luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado integralmente de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/polipropileno. El espesor del cuerpo moldeado fue 4.0 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 5%. El grado de impregnación de polipropileno dentro de la fibra fue 60% en la fracción de volumen. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción se cortaron del cuerpo moldeado obtenido con base en la dirección del cordón de hilos retorcidos y se evaluaron. Además, el cuerpo moldeado se calentó y se presurizó nuevamente después de la laminación en las direcciones de 0o, 90° y 0o del cordón de hilos retorcidos y se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado de 3 dobleces de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/polipropileno . El espesor del cuerpo moldeado fue 1.2 mm y la fracción de volumen del cordón de hilos retorcidos fue 5%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 7.
[Ejemplo Comparativo 9] Cuerpo moldeado de polietilen-naftalato Cincuenta películas de polietilen-naftalato se laminaron y se fundieron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 280°C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. El material laminado luego se enfrió bajo presión para obtener el cuerpo moldeado de polietilen-naftalato . El espesor del cuerpo moldeado fue 1.2 mm. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 7.
[Ejemplo 52] Preparación de material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6.
Sobre una placa de aluminio con dimensiones de 40 cm x 30 cm con 6 películas de poliamida 6 adheridas sobre un lado se enrolló un cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato con un espesor homogéneo con el fin de tener un peso por unidad de área de 200 g/m2. Mediante el calentamiento y la presurización de esta placa de aluminio a la temperatura máxima de 240 °C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd., se obtuvo un material unidireccional de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato impregnado parcialmente con resina de poliamida 6. El grado de impregnación de resina fue 30%, el espesor fue 0.3 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 40%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción se cortaron del material unidireccional obtenido con base en la dirección de la fibra y se evaluaron. Además, el material unidireccional se calentó y se presurizó nuevamente utilizando un molde de 30 cm x 20 cm después de la laminación en las direcciones de 0o, 90° y 0o con base en la dirección de la fibra del material unidireccional y el corte a una dimensión adecuada para obtener el material compuesto. El espesor fue 1.0 mm. Los especímenes para la prueba de impacto de caída se cortaron de este material compuesto y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 8.
[Ejemplo 53] Preparación de material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 .
El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo 52 excepto que la presión máxima en el moldeo por compresión fue 2.0 MPa para obtener el material compuesto que contenía el material unidireccional de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato con un grado de impregnación de resina de 95%, espesor de 0.3 mm y fracción de volumen de la fibra de 40%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 8.
[Ejemplo 54] Preparación de material compuesto de tejido plano de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 Sobre una placa de aluminio con dimensiones de 40 cm x 30 cm con 6 películas de poliamida 6 adheridas sobre un lado se adhirió un tejido plano de polietilentereftalato con un peso por unidad de área de 200 g/m2. Mediante el calentamiento y la presurización de esta placa de aluminio a la temperatura máxima de 240 °C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd., se obtuvo un material bidireccional de tejido plano de polietilentereftalato impregnado parcialmente con resina de poliamida 6. El grado de impregnación de resina fue 30%, el espesor fue 0.3 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 40%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción se cortaron del material bidireccional obtenido con base en la dirección de urdimbre y se evaluaron. Además, el material bidireccional se calentó y se presurizó nuevamente utilizando un molde de 30 cm x 20 cm después de la laminación de tres hojas del material con el mismo eje de fibra y el corte a un tamaño adecuado para obtener el material compuesto. El espesor fue 1.0 mm. Los especímenes para la prueba de impacto de caída se cortaron de este material compuesto y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 8.
[Ejemplo 55] Preparación de material compuesto de tejido de punto de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo 54 excepto que el tejido plano se cambió a tejido de punto para obtener el material compuesto que contiene el material bidireccional de tejido de punto de polietilentereftalato con el grado de impregnación de resina de 30%, espesor de 0.3 mm y fracción de volumen de la fibra de 40%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 8.
[Ejemplo 56] Preparación de material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de polipropileno Sobre una placa de aluminio con dimensiones de 40 cm x 30 cm con 5 películas de polipropileno adheridas sobre un lado se enrolló un cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato con un espesor homogéneo con el fin de tener un peso por unidad de área de 200 g/m2. Mediante el calentamiento y la presurización de esta placa de aluminio a la temperatura máxima de 200°C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd., se obtuvo un material unidireccional de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato impregnado parcialmente con resina de polipropileno. El grado de impregnación de resina fue 30%, el espesor fue 0.3 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 40%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción se cortaron del material unidireccional obtenido con base en la dirección de la fibra y se evaluaron. Además, el material unidireccional se calentó y se presurizó nuevamente utilizando un molde de 30 cm x 20 cm después de la laminación en las direcciones de 0o, 90° y 0o con base en la dirección de la fibra del material unidireccional y corte a un tamaño adecuado para obtener el material compuesto. El espesor fue 1.0 mm. Los especímenes para la prueba de impacto de caída se cortaron" de este material compuesto y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 8.
Como se describiera anteriormente, los cuerpos moldeados que se prepararon en los Ejemplos 1 a 56 exhibieron las excelentes propiedades de tenacidad y resistencia al impacto (propiedad de absorción de energía) en comparación con los cuerpos moldeados de los Ejemplos Comparativos 1 a 9. Especialmente, los cuerpos moldeados de los Ejemplos 1 a 56 de la presente invención tienen mejores propiedades que la resina de policarbonato del Ejemplo comparativo 3, la cual se dice que tiene la resistencia al impacto más alta entre las resinas termoplásticas . Es obvio que este es el efecto del filamento orgánico utilizado como el material de reforzamiento. Además, la resistencia al impacto se mejoró adicionalmente mediante el ajuste de las condiciones de moldeo de modo que la resina termoplástica se impregna sustancialmente entre los mazos de filamentos orgánicos y que el grado de impregnación de la resina termoplástica dentro del mazo de fibras se controla. [Ejemplo de Referencia 1] Preparación de material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de poliamida 6 Sobre una placa de aluminio con dimensiones de 40 cm x 30 cm con 5 películas de poliamida 6 adheridas sobre un lado se enrolló una fibra de carbono con un espesor homogéneo con el fin de tener un peso por unidad de área 200 g/m2. Mediante el calentamiento y la presurización de esta placa de aluminio a la temperatura máxima de 260 °C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd., se obtuvo un material unidireccional de fibra de carbono impregnado parcialmente con resina de poliamida 6. El material unidireccional impregnado parcialmente luego se calentó y se presurizó a la temperatura máxima de 260 °C y la presión máxima de 3.0 MPa durante 20 minutos utilizando un molde de 30 cm x 20 cm después de la laminación de 3 hojas del material en la misma dirección de la fibra y el corte a un tamaño adecuado para obtener el material de alta rigidez con la fibra de carbono alineada en una dirección. El grado de impregnación de resina fue 99%, el espesor fue 0.5 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 50%. Las pruebas de tracción y compresión de la dirección de la fibra (dirección de 0°) se realizaron utilizando este cuerpo moldeado. Además, el material unidireccional impregnado parcialmente se calentó y se presurizó nuevamente después de la laminación en las direcciones de 0°, 90° y 0o para obtener el material de alta rigidez del material laminado de 0°/90°. El espesor del cuerpo moldeado fue 0.5 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 50%. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron de este material laminado de 0o /90o y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 9.
[Ejemplo de Referencia 2] Preparación de material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 1 excepto que el número de películas de poliamida 6 en la impregnación parcial fue 7 para obtener el material de alta rigidez de la fibra de carbono alineada en una dirección con el grado de impregnación de resina de 99%, espesor de 0.5 mm y fracción de volumen de la fibra de 40% y el material de alta rigidez con el material laminado de 0o /90o. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 9.
[Ejemplo de Referencia 3] Preparación de material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 1, excepto que la presión máxima del moldeo por compresión utilizando un molde de 30 cm x 20 cm fue 2.5 MPa para obtener el material de alta rigidez de la fibra de carbono alineada en una dirección con el grado de impregnación de resina de 92%, espesor de 0.5 mm y la fracción de volumen de la fibra de 50% y el material de alta rigidez con el material laminado de 0°/90°. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 9.
[Ejemplo de Referencia 4] Preparación de material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de poliamida 6 Veinticuatro g de fibra cortada de carbono con una longitud de corte de 10 mm se dispersaron en una placa de aluminio de 40 cm x 30 cm de modo que se obtuvo un espesor homogéneo. Cinco películas de poliamida 6 se colocaron sobre esta placa y se calentaron y se presurizaron a la temperatura máxima de 260°C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por eiki Co. , Ltd. para obtener un material isotrópico de fibra de carbono que estaba impregnado parcialmente con resina de poliamida 6. El material isotrópico impregnado parcialmente luego se calentó y se presurizó a la temperatura máxima de 260°C y la presión máxima de 3.0 MPa durante 20 minutos utilizando un molde de 30 cm x 20 cm después de la laminación de 3 hojas de material y el corte a un tamaño adecuado para obtener el material isotrópico de fibras de carbono con el grado de impregnación de resina tan alto como 99%. El espesor del material de alta rigidez con la fibra de carbono isotrópica fue 0.5 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 50%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 9.
[Ejemplo de Referencia 5] Preparación de material de alta rigidez de tejido plano de fibras de carbono/resina de poliamida 6 A una placa de aluminio con dimensiones de 40 cm x 30 cm con 5 películas de poliamida 6 adheridas sobre un lado se adhirió un tejido plano de fibra de carbono con el peso de 200 g/m2. Mediante el calentamiento y la presurización de esta placa de aluminio a la temperatura máxima de 260 °C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd., se obtuvo un material bidireccional de fibra de carbono impregnado parcialmente con resina de poliamida 6. El material bidireccional impregnado parcialmente luego se calentó y se presurizó a la temperatura máxima de 260°C y la presión máxima de 3.0 MPa durante 20 minutos utilizando un molde de 30 cm x 20 cm después de la laminación de 3 hojas del material con el eje de fibra igualado y el corte a un tamaño adecuado para obtener el material de alta rigidez con la fibra de carbono alineada en dos direcciones con el grado de impregnación con resina tan alto como 99%. El espesor fue 0.5 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 50%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 9.
[Ejemplo de Referencia 6] Preparación de material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de polipropileno Sobre una placa de aluminio con dimensiones de 40 cm x 30 cm con 4 películas de polipropileno adheridas sobre un lado se enrolló una fibra de carbono con un espesor homogéneo con el fin de tener un peso por unidad de área de 200 g/m2. Mediante el calentamiento y la presurización de esta placa de aluminio a la temperatura máxima de 220 °C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd., se obtuvo un material unidireccional de fibra de carbono impregnado parcialmente con resina de polipropileno. El material unidireccional impregnado parcialmente luego se calentó y se presurizó a la temperatura máxima de 220 °C y la presión máxima de 3.0 MPa durante 20 minutos utilizando un molde de 30 cm x 20 cm después de la laminación de 3 hojas del material con la misma dirección de la fibra y el corte a un tamaño adecuado para obtener el material de alta rigidez con la fibra de carbono alineada en una dirección que tiene el grado de impregnación de resina tan alto como 99%. El espesor fue 0.5 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 50%. Las pruebas de tracción y compresión de la dirección de la fibra (dirección de 0o) se realizaron utilizando este cuerpo moldeado. Además, el material unidireccional impregnado parcialmente se calentó y se presurizó nuevamente después de la laminación en las direcciones de 0o, 90° y 0o para obtener el material de alta rigidez del material laminado de 0°/90°. El espesor del cuerpo moldeado fue 0.5 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 50%. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron de este material laminado de 0°/90° y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 9.
[Ejemplo de Referencia 7] Preparación de material de alta rigidez de filamento de fibras de vidrio/poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 1 excepto que la fibra de carbono se cambió a fibra de vidrio para obtener el material de alta rigidez de la fibra de vidrio alineada en una dirección con el grado de impregnación de resina de 99%, espesor de 0.5 mm y la fracción de volumen de la fibra de 50% y el material de alta rigidez con el material laminado de 0o /90o. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 9.
[Ejemplo de Referencia 8] Preparación de material de alta rigidez de filamento de fibras de aramida/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 1 excepto que la fibra de carbono se cambió a fibra de aramida para obtener el material de alta rigidez de la fibra de aramida alineada en una dirección con el grado de impregnación de resina de 99%, espesor de 0.5 mm y la fracción de volumen de la fibra de 50% y el material de alta rigidez con el material laminado de 0°/90°. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 9.
[Ejemplo de Referencia 9] Preparación de material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de polipropileno El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 6 excepto que el número de películas de polipropileno para la preparación del material unidireccional fue 9 y que el número de material laminado para la preparación del material de alta rigidez fue 9 para obtener el material de alta rigidez de la fibra de carbono alineada en una dirección con el grado de impregnación de resina de 99%, espesor de 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra de 31% y el material de alta rigidez con el material laminado de 0°/90°. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 10.
[Ejemplo de Referencia 10] Preparación de material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de polipropileno El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 6 excepto que el número de películas de polipropileno para la preparación de un material unidireccional fue 9 y que el número de material laminado para la preparación del material de alta rigidez fue 9 y que la presión de moldeo por compresión fue 2 Pa para obtener el material de alta rigidez de la fibra de carbono alineada en una dirección con el grado de impregnación de resina de 91%, espesor de 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra de 31% y el material de alta rigidez con el material laminado de 0°/90°. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 10.
[Ejemplos de Referencia 11 a 13] Preparación de material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de polipropileno El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 6, mediante el cambio del número de películas de polipropileno utilizadas y el número de material laminado para la preparación del material de alta rigidez para obtener el material de alta rigidez de varias fibras de carbono alineadas en una dirección y el material de alta rigidez con material laminado de 0°/90°. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 10.
[Ejemplo de Referencia 14] Preparación de material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de polipropileno Veinticuatro g de fibra cortada de carbono con una longitud de corte de 20 mm se dispersaron sobre una placa de aluminio de 40 cm x 30 cm de modo que se obtuvo un espesor homogéneo. Seis películas de polipropileno se colocaron sobre esta placa y se calentaron y se presurizaron a la temperatura máxima de 220°C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener un material isotrópico de fibra de carbono impregnado parcialmente con resina de polipropileno. El material isotrópico impregnado parcialmente luego se calentó y se presurizó a la temperatura máxima de 220°C y la presión máxima de 3.0 MPa durante 20 minutos utilizando un molde de 30 cm x 20 cm después de la laminación de 9 hojas del material y el corte a un tamaño adecuado para obtener el material isotrópico de fibra de carbono con el grado de impregnación de resina tan alto como 99%. El espesor del material de alta rigidez con la fibra de carbono isotrópica fue 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 40%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 10.
[Ejemplos de Referencia 15 a 19] Preparación de material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de polipropileno El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 14 mediante el cambio de la fineza y peso de la fibra de carbono utilizada, el número de películas de polipropileno y el número de material laminado y presión de moldeo por compresión para la preparación del material de alta rigidez para obtener el material de alta rigidez de varias fibras de carbono isotrópicas. Los resultados de la evaluación se muestran en las Tablas 10 y 11.
[Ejemplo de Referencia 20] Preparación de material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de polipropileno El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 14 con la longitud de corte de la fibra cortada de fibras de carbono de 50 mm y el número de películas de polipropileno para la preparación del material isotrópico impregnado parcialmente de 9 para obtener el material de alta rigidez de fibra de carbono isotrópica con el grado de impregnación de resina de 99%, espesor de 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra de 30%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 11.
[Ejemplo de Referencia 21] Preparación de material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de polipropileno El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 14 con la longitud de corte de la fibra cortada de fibras de carbono de 5 mm y el número de películas de polipropileno para la preparación del material isotrópico impregnado parcialmente de 9 para obtener el material de alta rigidez de fibra de carbono isotrópica con el grado de impregnación de resina de 99%, espesor de 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra de 30%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 11.
[Ejemplo de Referencia 22] Preparación de material de alta rigidez de filamento de fibra de vidrio/resina de polipropileno El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 6 mediante el cambio de la fibra de carbono a fibra de vidrio y con el número de películas de polipropileno de 9 y el número de material laminado para la preparación del material de alta rigidez de 9 para obtener el material de alta rigidez de la fibra de vidrio alineada en una dirección con el grado de impregnación de resina de 99%, espesor de 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra de 30% y el material de alta rigidez con el material laminado de 0°/90°. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 11.
[Ejemplo de Referencia 23] Preparación de material de alta rigidez de filamento de fibras de aramida/resina de polipropileno El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 6 mediante el cambio de la fibra de carbono a fibra de aramida y con el número de películas de polipropileno de 9 y el número de material laminado para la preparación del material de alta rigidez de 9 para obtener el material de alta rigidez de la fibra de aramida alineada en una dirección con el grado de impregnación de resina de 99%, espesor de 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra de 30% y el material de alta rigidez con el material laminado de 0°/90°. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 11.
[Ejemplos de Referencia 24, 25] Preparación de material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 1 mediante el cambio del número de películas de poliamídas 6 utilizadas y el número de material laminado para la preparación del material de alta rigidez para obtener el material de alta rigidez con fibra de carbono alineada en una dirección, que tiene una fracción de volumen de la fibra y espesor diferentes y el material de alta rigidez con el material laminado de 0o /90o. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 11.
[Ejemplo de Referencia 26] Preparación de material de alta rigidez de tejido plano de fibras de carbono/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 5 mediante el cambio del número de las películas de poliamida 6 utilizadas y el número de material laminado para la preparación del material de alta rigidez para obtener el material de alta rigidez con fibra de carbono alineada en dos direcciones, que tiene una fracción de volumen de la fibra y espesor diferentes. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 11.
[Ejemplos de Referencia 27 a 31] Preparación de material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 4 con la longitud de corte de la fibra cortada de fibras de carbono utilizada de 20 mm, mediante el cambio de la fineza y peso de la fibra de carbono, el número de las películas de poliamida 6 y el número de material laminado y presión de moldeo por compresión para la preparación del material de alta rigidez para obtener el material de alta rigidez de varias fibras de carbono isotrópicas. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 12.
[Ejemplo de Referencia 32] Preparación de material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 4 con la longitud de corte de la fibra cortada de fibras de carbono de 50 mm, el número de películas de polipropileno para la preparación del material isotrópico impregnado parcialmente de 9 y el número de material laminado para la preparación del material de alta rigidez de 9 para obtener el material de alta rigidez de fibra de carbono isotrópica con el grado de impregnación de resina de 99%, espesor de 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra de 30%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 12.
[Ejemplo de Referencia 33] Preparación de material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo de Referencia 4 con la longitud de corte de la fibra cortada de fibras de carbono de 5 mm, el número de películas de polipropileno para la preparación del material isotrópico impregnado parcialmente de 9 y el número de material laminado para la preparación del material de alta rigidez de 9 para obtener el material de alta rigidez de fibra de carbono isotrópica con el grado de impregnación de resina de 99%, espesor de 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra de 30%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 12.
[Ejemplo de Referencia 34] Preparación de material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de policarbonato Sobre una placa de aluminio con dimensiones de 40 cm x 30 cm con 3 películas de policarbonato adheridas sobre un lado se enrolló fibra de carbono con un espesor homogéneo con el fin de tener un peso por unidad de área de 200 g/m2. Mediante el calentamiento y la presurizacion de esta placa de aluminio a la temperatura máxima de 300 °C y la presión máxima 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co.( Ltd., se obtuvo un material unidireccional de fibra de carbono impregnado parcialmente con resina de policarbonato. El material unidireccional impregnado parcialmente luego se calentó y se presurizó a la temperatura máxima de 300°C y la presión máxima de 3.0 MPa durante 20 minutos utilizando un molde de 30 cm x 20 cm después de la laminación de 9 hojas del material con la misma dirección de la fibra y el corte a un tamaño adecuado para obtener el material de alta rigidez con la fibra de carbono alineada en una dirección. El grado de impregnación de resina fue 99%. El espesor fue 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 30%. Las pruebas de tracción y compresión de la dirección de la fibra (dirección de 0o) se realizaron utilizando este cuerpo moldeado. Además, el material unidireccional impregnado parcialmente se calentó y se presurizó nuevamente después de la laminación de 9 hojas alternativamente en las direcciones de 0o, 90° y 0° para obtener el material de alta rigidez del material laminado de 0°/90°. El espesor del cuerpo moldeado fue 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 30%. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron de este material laminado de 0°/90° y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 12.
[Ejemplo de Referencia 35] Preparación de material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de policarbonato Veinticuatro g de fibra cortada de carbono con una longitud de corte de 20 mm se dispersaron sobre una placa de aluminio de 40 cm x 30 cm de modo que se obtuvo un espesor homogéneo. Tres películas de policarbonato se colocaron sobre esta placa y se calentaron y se presurizaron a la temperatura máxima de 300°C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener un material isotrópico de fibra de carbono impregnado parcialmente con resina de policarbonato . El material isotrópico impregnado parcialmente luego se calentó y se presurizó a la temperatura máxima de 300°C y la presión máxima de 3.0 MPa durante 20 minutos utilizando un molde de 30 cm x 20 cm después de la laminación de 9 hojas del material y el corte a un tamaño adecuado para obtener el material isotrópico de fibra de carbono con el grado de impregnación de resina tan alto como 99%. El espesor del material de alta rigidez con la fibra de carbono isotrópica fue 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 30%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 12.
[Ejemplo de Referencia 36] Preparación de material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de polietilentereftalato Sobre una placa de aluminio con dimensiones de 40 cm x 30 cm con 11 películas de polietilentereftalato adheridas sobre un lado se enrolló fibra de carbono con un espesor homogéneo con el fin de tener un peso por unidad de área de 200 g/m2. Mediante el calentamiento y la presurización de esta placa de aluminio a la temperatura máxima de 290°C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd., se obtuvo un material unidireccional de fibra de carbono impregnado parcialmente con resina de polietilentereftalato . El material unidireccional impregnado parcialmente luego se calentó y se presurizó a la temperatura máxima de 290°C y la presión máxima de 3.0 MPa durante 20 minutos utilizando un molde de 30 cm x 20 cm después de la laminación de 9 hojas del material con la misma dirección de la fibra y el corte a un tamaño adecuado para obtener el material de alta rigidez con la fibra de carbono alineada en una dirección. El grado de impregnación de resina fue 99%. El espesor fue 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 30%. Las pruebas de tracción y compresión de la dirección de la fibra (dirección de 0o) se realizaron utilizando este cuerpo moldeado. Además, el material unidireccional impregnado parcialmente se calentó y se presurizó nuevamente después de la laminación de 9 hojas alternativamente en las direcciones de 0o, 90° y 0° para obtener un material de alta rigidez del material laminado de 0°/90°. El espesor del cuerpo moldeado fue 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 30%. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron de este material laminado de 0o /90o y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 13. [Ejemplo de Referencia 37] Preparación de material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de polietilentereftalato Veinticuatro g de fibra cortada de carbono con una longitud de corte de 20 mm se dispersaron sobre una placa de aluminio de 40 cm x 30 cm de modo que se obtuvo un espesor homogéneo. Once películas de polietilentereftalato se colocaron sobre esta placa y se calentaron y se presurizaron a la temperatura máxima de 290°C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co. , Ltd. para obtener un material isotrópico de fibra de carbono impregnado parcialmente con resina de polietilentereftalato . El material isotrópico impregnado parcialmente luego se calentó y se presurizó a la temperatura máxima de 290°C y la presión máxima de 3.0 MPa durante 20 minutos utilizando un molde de 30 cm x 20 cm después de la laminación de 9 hojas del material y el corte a un tamaño adecuado para obtener el material isotrópico de fibra de carbono con el grado de impregnación de resina tan alto como 99%. El espesor del material de alta rigidez con la fibra de carbono isotrópica fue 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 30%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 13.
[Ejemplo de Referencia 38] Preparación de material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de polietilen-naftalato Sobre una placa de aluminio con dimensiones de 40 cm x 30 cm con 11 películas de polietilen-naftalato adheridas sobre un lado se enrolló fibra de carbono con un espesor homogéneo con el fin de tener un peso por unidad de área de 200 g/m2. Mediante el calentamiento y la presurización de esta placa de aluminio a la temperatura máxima de 300 °C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd., se obtuvo un material unidireccional de fibra de carbono impregnado parcialmente con resina de polietilen-naftalato . El material unidireccional impregnado parcialmente luego se calentó y se presurizó a la temperatura máxima de 290°C y la presión máxima de 3.0 MPa durante 20 minutos utilizando un molde de 30 cm x 20 cm después de la laminación de 9 hojas del material con la misma dirección de la fibra y el corte a un tamaño adecuado para obtener el material de alta rigidez con la fibra de carbono alineada en una dirección. El grado de impregnación de resina fue 99%. El espesor fue 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 30%. Las pruebas de tracción y compresión de la dirección de. la fibra (dirección de 0o) se realizaron utilizando este cuerpo moldeado. Además, el material unidireccional impregnado parcialmente se calentó y se presurizó nuevamente después de la laminación de 9 hojas alternativamente en las direcciones de 0o, 90° y 0 o para obtener un material de alta rigidez del material laminado de 0°/90°. El espesor del cuerpo moldeado fue 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 30%. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron de este material laminado de 0°/90° y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 13.
[Ejemplo de Referencia 39] Preparación de material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de polietilen-naftalato Veinticuatro g de fibra cortada de carbono con una longitud de corte de 20 mm se dispersaron sobre una placa de aluminio de 40 cm x 30 cm de modo que se obtuvo un espesor homogéneo. Once películas de polietilen-naftalato se colocaron sobre esta placa y se calentaron y se presurizaron a la temperatura máxima de 300°C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co. , Ltd. para obtener un material isotrópico de fibra de carbono impregnado parcialmente con resina de polietilen-naftalato . El material isotrópico impregnado parcialmente luego se calentó y se presurizó a la temperatura máxima de 300°C y la presión máxima de 3.0 MPa durante 20 minutos utilizando un molde de 30 cm x 20 cm después de la laminación de 9 hojas del material y el corte a un tamaño adecuado para obtener el material isotrópico de fibra de carbono con el grado de impregnación de resina tan alto como 99%. El espesor del material de alta rigidez con la fibra de carbono isotrópica fue 1.5 mm y la fracción de volumen de la fibra fue 30%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 13.
Se mostró que los materiales de alta rigidez de los Ejemplos de Referencia 1 a 39, tenían excelentes propiedades de tenacidad y módulo conforme los resultados de las pruebas de tracción y compresión.
[Ejemplo 57] Preparación de material tipo emparedado de filamento de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 Un material laminado construido del material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 del Ejemplo 52 como material de núcleo emparedado por dos hojas del material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de poliamida 6 del Ejemplo de Referencia 1 como material de forro se cargó en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales entre los materiales de forro y el material de núcleo se soldaron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 240 °C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente HPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener un material tipo emparedado de filamento de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6. El espesor del material tipo emparedado fue 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material tipo emparedado obtenido con base en la dirección de las fibras de carbono y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente del material tipo emparedado y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 14.
[Ejemplo 58] Preparación de material tipo emparedado de filamento de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo 57 excepto que el material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 del Ejemplo 53 se utilizó como material de núcleo para obtener el material tipo emparedado de filamento de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6. El espesor del material tipo emparedado fue 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 14.
[Ejemplo 59] Preparación de material tipo emparedado de filamento de fibras de carbono/tej ido plano de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo 57 excepto que el material compuesto de tejido plano de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 del Ejemplo 54 se utilizó como material de núcleo para obtener el material tipo emparedado de filamento de fibras de carbono/tejido plano de polietilentereftalato/resina de poliamida 6. El espesor del material tipo emparedado fue 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 14.
[Ejemplo 60] Preparación de material tipo emparedado de filamento de fibras de carbono/tejido de punto de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo 57 excepto que el material compuesto de tejido de punto de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 del Ejemplo 55 se utilizó como material de núcleo para obtener el material tipo emparedado de filamento de fibras de carbono/tejido de punto de polietilentereftalato/resina de poliamida 6. El espesor del material tipo emparedado fue 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 1 . [Ejemplo Comparativo 10] Preparación de material de alta rigidez, bidireccional de filamento de fibras de carbono/resina de poliamida 6 Cuatro hojas del material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de poliamida 6 del Ejemplo de Referencia 1 se laminaron en las direcciones de 0o, 90° , 90° y 0o con base en la dirección del eje de las fibras y se cargaron en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales • entre cada capa se soldaron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 240°C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el material de alta rigidez bidireccional de filamento de fibras de carbono/resina de poliamida 6. El espesor del material tipo emparedado fue 2.0 mm. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material de alta rigidez bidireccional obtenido con base en una dirección del eje de la fibra y se evaluaron. Los especímenes para la prueba . de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 14.
[Ejemplo Comparativo 11] Preparación de material tipo emparedado de filamento de fibras de carbono/resina de poliamida 6 Cuarenta y cuatro películas de poliamida 6 se laminaron y se cargaron en un molde de 30 cm x 20 cm y se calentaron y se presurizaron a la temperatura máxima de 240 °C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co. , Ltd. para obtener el artículo moldeado de resina de poliamida 6. El espesor fue 1.0 mm. Un material laminado compuesto del cuerpo moldeado de poliamida 6 obtenido como material de núcleo emparedado por dos hojas del material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de poliamida 6 del Ejemplo de Referencia 1 como material de forro se cargó en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales entre los materiales de forro y el material de núcleo se soldaron mediante el calentamiento y la presurizacion a la temperatura máxima de 240°C y la presión máxima de 0.2 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el material tipo emparedado de filamento de fibra de carbono/resina de poliamida 6. El espesor del material tipo emparedado fue 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material tipo emparedado obtenido con base en la dirección de las fibras de carbono y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente del material tipo emparedado y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 14.
[Ejemplo 61] Preparación de material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 Dos hojas del material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 del Ejemplo 52 se laminaron y se cargaron en un molde de 30 cm x 20 cm. La zona interfacial se soldó mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 240 °C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co.( Ltd. para obtener el material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6. El espesor del material compuesto fue 2.0 mm. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material compuesto obtenido con base en la dirección de urdimbre y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 15.
[Ejemplo 62] Preparación de material tipo emparedado de resina de poliamida 6/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato Veintidós películas de poliamida 6 se laminaron y se cargaron en un molde de 30 cm x 20 cm y se calentaron y se presurizaron a la temperatura máxima de 240 °C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el artículo moldeado de resina de poliamida 6. El espesor fue 0.5 mm. Un material laminado compuesto de dos hojas del artículo moldeado de poliamida 6 obtenido como material de forro que empareda el material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 del Ejemplo 52 como material de núcleo se cargó en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales entre los materiales de forro y el material de núcleo se soldaron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 240 °C y la presión máxima de 0.2 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co. , Ltd. para obtener el material tipo emparedado de resina de poliamida 6/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato . El espesor del material tipo emparedado fue 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material tipo emparedado obtenido con base en la dirección de urdimbre y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente del material tipo emparedado y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 15.
[Ejemplo 63] Preparación de material tipo emparedado de filamento de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo 57 excepto que el material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de poliamida 6 del Ejemplo de Referencia 2 se utilizó como material de forro para obtener el material tipo emparedado de filamento de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6. El espesor del material tipo emparedado fue de 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material tipo emparedado obtenido con base en la dirección de las fibras de carbono y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente del material tipo emparedado y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 15.
[Ejemplo 64] Preparación de material tipo emparedado de filamento de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo 57 excepto que el material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de poliamida 6 del Ejemplo de Referencia 3 se utilizó como material de forro para obtener el material tipo emparedado para el filamento de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6. El espesor del material tipo emparedado fue 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 15.
[Ejemplo 65] Preparación de material tipo emparedado de fibra cortada de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo 57 excepto que el material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de poliamida 6 del Ejemplo de Referencia 4 se utilizó como material de forro para obtener el material tipo emparedado de fibra cortada de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6. El espesor del material tipo emparedado fue 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 15.
[Ejemplo 66] Preparación de material tipo emparedado de tejido plano de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo 57 excepto que el material de alta rigidez de tejido plano de fibras de carbono/resina de poliamida 6 del Ejemplo de Referencia 5 se utilizó como material de forro para obtener el material tipo emparedado de tejido plano de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6. El espesor del material tipo emparedado fue 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 15.
[Ejemplo 67] Preparación de material tipo emparedado de filamento de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de polipropileno Un material laminado construido del material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de polipropileno del Ejemplo 56 como material de núcleo emparedado por dos hojas de material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de polipropileno del Ejemplo de Referencia 6 como material de forro se cargó en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales entre los materiales de forro y el material de núcleo se soldaron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 200 °C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el material tipo emparedado de filamento de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de polipropileno. El espesor del material tipo emparedado fue de 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material tipo emparedado obtenido con base en la dirección de las fibras de carbono y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente del material tipo emparedado y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 16.
[Ejemplo Comparativo 12] Preparación de material de alta rigidez bidireccional de filamento de fibras de carbono/resina de polipropileno Cuatro hojas del material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de polipropileno del Ejemplo de Referencia 6 se laminaron en las direcciones de 0o, 90° , 90° y 0o con base en la dirección del eje de las fibras y se cargaron en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales entre cada capa se soldaron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 200°C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el material de alta rigidez bidireccional de filamento de fibras de carbono/resina de polipropileno. El espesor del material tipo emparedado fue de 2.0 mm. Los especímenes para prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material de alta rigidez bidireccional obtenido con base en una dirección del eje de las fibras y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 16.
[Ejemplo 68] Preparación de material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de polipropileno Dos hojas del material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de polipropileno del Ejemplo 56 se laminaron y se cargaron en un molde de 30 cm x 20 cm. La zona interfacial se soldó mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 200°C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de polipropileno. El espesor del material compuesto fue 2.0 mm. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material compuesto obtenido con base en la dirección del eje de las fibras y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 16.
[Ejemplo Comparativo 13] Preparación de material tipo emparedado de filamento de fibras de carbono/resina de polipropileno Treinta y ocho películas de polipropileno se laminaron y se cargaron en un molde de 30 cm x 20 cm y se calentaron y se presurizaron a la temperatura máxima de 200 °C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co. , Ltd. para obtener el artículo moldeado de polipropileno. El espesor fue de 1.0 mm. Un material laminado compuesto del artículo moldeado de polipropileno obtenido como material de núcleo emparedado por dos hojas del material de alta rigidez de filamento de fibras de carbono/resina de polipropileno del Ejemplo de Referencia 6 como material de forro se cargó en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales entre los materiales de forro y el material de núcleo se soldaron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 200°C y la presión máxima de 0.2 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el material tipo emparedado de filamento de fibras de carbono/resina de polipropileno. El espesor del material tipo emparedado fue 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material tipo emparedado obtenido con base en la dirección de las fibras de carbono y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente del material tipo emparedado y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 16.
[Ejemplo 69] Preparación de material tipo emparedado de resina de polipropileno/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato Diecinueve películas de polipropileno se laminaron y se cargaron en un molde de 30 cm x 20 cm y se calentaron y se presurizaron a la temperatura máxima de 200 °C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el artículo moldeado de polipropileno. El espesor fue de 0.5 mm. Un material laminado compuesto de dos hojas del artículo moldeado de polipropileno obtenido como material de forro que empareda el material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de polipropileno del Ejemplo 56 como material de núcleo se cargó en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales entre los materiales de forro y el material de núcleo se soldaron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 200 °C y la presión máxima de 0.2 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co . , Ltd. para obtener el material tipo emparedado de resina de polipropileno/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato . El espesor del material tipo emparedado fue de 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material tipo emparedado obtenido con base en la dirección del eje de las fibras y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente del material tipo emparedado y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 16.
[Ejemplo 70] Preparación de material tipo emparedado de filamento de fibras de vidrio/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo 57 excepto que el material de alta rigidez de filamento de fibras de vidrio/resina de poliamida 6 del Ejemplo de Referencia 7 se utilizó como material de forro para obtener el material tipo emparedado de filamento de fibras de vidrio/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6. El espesor del material tipo emparedado fue de 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material tipo emparedado obtenido con base en la dirección de las fibras de vidrio y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente del material tipo emparedado y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 17.
[Ejemplo Comparativo 14] Preparación de material de alta rigidez bidireccional de filamento de fibras de vidrio/resina de poliamida 6 Cuatro hojas del material de alta rigidez de filamento de fibras de vidrio/resina de poliamida 6 del Ejemplo de Referencia 7 se laminaron en las direcciones de 0o, 90°, 90° y 0° con base en la dirección del eje de las fibras y se cargaron en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales entre cada capa se soldaron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 240°C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el material de alta rigidez bidireccional de filamento de fibras de vidrio/resina de poliamida 6. El espesor del material de alta rigidez fue de 2.0 mm. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material de alta rigidez bidireccional obtenido con base en una dirección del eje de las fibras y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 17.
[Ejemplo Comparativo 15] Preparación de material tipo emparedado de filamento de fibras de vidrio/resina de poliamida 6 Cuarenta y cuatro películas de poliamida 6 se laminaron y se cargaron en un molde de 30 cm x 20 cm y se calentaron y se presurizaron a la temperatura máxima de 240 °C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el artículo moldeado de poliamida 6. El espesor fue de 1.0 mm. Un material laminado compuesto del artículo moldeado de poliamida 6 obtenido como material de núcleo emparedado por dos hojas del material de alta rigidez de filamento de fibras de vidrio/resina de poliamida 6 del Ejemplo de Referencia 7 como material de forro se cargó en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales entre los materiales de forro y el material de núcleo se soldaron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 240°C y la presión máxima de 0.2 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el material tipo emparedado de filamento de fibras de vidrio/resina de poliamida 6. El espesor del material tipo emparedado fue de 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material tipo emparedado obtenido con base en la dirección de las fibras de vidrio y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente del material tipo emparedado y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 17.
[Ejemplo 71] Preparación de material tipo emparedado de filamento de fibras de aramida/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6 El tratamiento se realizó de manera similar al Ejemplo 57 excepto que el material de alta rigidez de filamento de fibras de aramida/resina de poliamida 6 del Ejemplo de Referencia 8 se utilizó como material de forro para obtener el material tipo emparedado de filamento de fibras de aramida/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de poliamida 6. El espesor del material tipo emparedado fue de 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material tipo emparedado obtenido con base en la dirección de las fibras de aramida y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente del material tipo emparedado y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 17.
[Ejemplo Comparativo 16] Preparación de material de alta rigidez bidireccional de filamento de fibras de aramida/resina de poliamida 6 Cuatro hojas del material de alta rigidez de filamento de fibras de aramida/resina de poliamida 6 del Ejemplo de Referencia 8 se laminaron en las direcciones de 0°, 90°, 90° y 0° con base en la dirección del eje de las fibras y se cargaron en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales entre cada capa se soldaron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 240 °C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co. , Ltd. para obtener el material de alta rigidez bidireccional de filamento de fibras de aramida/resina de poliamida 6. El espesor del material de alta rigidez fue de 2.0 mm. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material de alta rigidez bidireccional obtenido con base en una dirección del eje de las fibras y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 17.
[Ejemplo Comparativo 17] Preparación de material tipo emparedado de filamento de fibras de aramida/resina de poliamida 6 Cuarenta y cuatro películas de poliamida 6 se laminaron y se cargaron en un molde de 30 cm x 20 era y se calentaron y se presurizaron a la temperatura máxima de 240°C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el artículo moldeado de poliamida 6. El espesor fue de 1.0 mm. Un material laminado compuesto del artículo moldeado de resina de poliamida 6 obtenido como material de núcleo emparedado por dos hojas del material de alta rigidez de filamento de fibras de aramida/resina de poliamida 6 del Ejemplo de Referencia 8 como material de forro se cargó en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales entre los materiales de forro y el material de núcleo se soldaron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 240°C y la presión máxima de 0.2 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el material tipo emparedado de filamento de fibras de aramida/resina de poliamida 6. El espesor del material tipo emparedado fue de 2.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción y la prueba de compresión se cortaron del material tipo emparedado obtenido con base en la dirección de las fibras de aramida y se evaluaron. Los especímenes para la prueba de impacto de caída y la prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron similarmente del material tipo emparedado y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 17.
[Ejemplo 72] Preparación de material tipo emparedado de fibra cortada de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de policarbonato Un material laminado construido del material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de policarbonato del Ejemplo 42 como material de núcleo emparedado por dos hojas del material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de policarbonato del Ejemplo de Referencia 35 como material de forro se cargó en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interf ciales entre los materiales de forro y el material de núcleo se soldaron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 250 °C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por eiki Co . , Ltd. para obtener el material tipo emparedado de fibra cortada de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilentereftalato/resina de polipropileno. El espesor del material tipo emparedado fue de 4.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción, prueba de compresión, prueba de impacto de caída y prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron del material tipo emparedado obtenido y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 18.
[Ejemplo Comparativo 18] Preparación de material tipo emparedado de fibra cortada de fibras de carbono/resina de policarbonato Once películas de policarbonato se laminaron y se cargaron en un molde de 30 cm x 20 cm y se calentaron y se presurizaron a la temperatura máxima de 250 °C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el artículo moldeado de policarbonato. El espesor fue de 1.0 mm. Un material laminado compuesto del artículo moldeado de policarbonato obtenido como material de núcleo emparedado por dos hojas del material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de policarbonato del Ejemplo de Referencia 35 como material de forro se cargó en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales entre los materiales de forro y el material de núcleo se soldaron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 250 °C y la presión máxima de 0.5 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente HPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el material tipo emparedado de fibra cortada de fibras de carbono/resina de policarbonato. El espesor del material tipo emparedado fue de 4.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción, prueba de compresión, prueba de impacto de caída y prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron del material tipo emparedado obtenido y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 18.
[Ejemplo 73] Preparación de material tipo emparedado de fibra cortada de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato/resina de polietilentereftalato Un material laminado construido del material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato/resina de polietilentereftalato del Ejemplo 49 como material de núcleo emparedado por dos hojas del material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de polietilentereftalato del Ejemplo de Referencia 37 como material de forro se cargó en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales entre los materiales de forro y el material de núcleo se soldaron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 270 °C y la presión máxima de 0.2 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co.; Ltd. para obtener el material tipo emparedado de fibra cortada de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato/resina de polietilentereftalato. El espesor del material tipo emparedado fue de 4.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción, prueba de compresión, prueba de impacto de caída y prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron del material tipo emparedado obtenido y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 18.
[Ejemplo Comparativo 19] Preparación de material tipo emparedado de fibra cortada de fibras de carbono/resina de polietilentereftalato Cuarenta y cuatro películas de polietilentereftalato se laminaron y se cargaron en un molde de 30 cm x 20 cm y se calentaron y se presurizaron a la temperatura máxima de 270°C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co. , Ltd. para obtener el artículo moldeado de polietilentereftalato. El espesor fue de 1.0 mm. Un material laminado compuesto del artículo moldeado de polietilentereftalato obtenido como material de núcleo emparedado por dos hojas del material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de polietilentereftalato del Ejemplo de Referencia 37 como material de forro se cargó en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales entre los materiales de forro y el material de núcleo se fundieron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 270°C y la presión máxima de 0.2 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el material tipo emparedado de fibra cortada de fibras de carbono/resina de polietilentereftalato. El espesor del material tipo emparedado fue de 4.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción, prueba de compresión, prueba de impacto de caída y prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron del material tipo emparedado obtenido y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 18.
[Ejemplo 74] Preparación de material tipo emparedado de fibra cortada de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato de alto punto de fusión/resina de polietilen-naftalato Un material laminado construido del material compuesto de cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato de alto punto de fusión/resina de polietilen-naftalato del Ejemplo 51 como material de núcleo emparedado por dos hojas del material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de polietilen-naftalato del Ejemplo de Referencia 39 como material de forro se cargó en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales entre los materiales de forro y el material de núcleo se soldaron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 280 °C y la presión máxima de 0.2 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co . , Ltd. para obtener el material tipo emparedado de fibra cortada de fibras de carbono/cordón de hilos retorcidos de polietilen-naftalato de alto punto de fusión/resina de polietilen-naftalato . El espesor del material tipo emparedado fue de 4.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción, prueba de compresión, prueba de impacto de caída y prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron del material tipo emparedado obtenido y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 18.
[Ejemplo Comparativo 20] Preparación de material tipo emparedado de fibra cortada de fibras de carbono/resina de polie ilen-naftalato Cuarenta y cuatro películas de polietilen-naftalato se laminaron y se cargaron en un molde de 30 cm x 20 cm y se calentaron y se presurizaron a la temperatura máxima de 280 °C y la presión máxima de 2.0 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co., Ltd. para obtener el artículo moldeado de polietilen-naftalato . El espesor fue de 1.0 mm. Un material laminado compuesto del artículo moldeado de polietilen-naftalato obtenido como material de núcleo emparedado por dos hojas de material de alta rigidez de fibra cortada de fibras de carbono/resina de polietilen-naftalato del Ejemplo de Referencia 39 como material de forro se cargó en un molde de 30 cm x 20 cm. Las zonas interfaciales entre los materiales de forro y el material de núcleo se soldaron mediante el calentamiento y la presurización a la temperatura máxima de 280°C y la presión máxima de 0.2 MPa durante 10 minutos utilizando una prensa caliente MHPC manufacturada por Meiki Co . , Ltd. para obtener el material tipo emparedado de fibra cortada de fibras de carbono/resina de polietilen-naftalato . El espesor del material tipo emparedado fue de 4.0 mm y la fracción de volumen del material de núcleo fue 50%. Los especímenes para la prueba de resistencia a la tracción, prueba de compresión, prueba de impacto de caída y prueba de punzonamiento a alta velocidad se cortaron del material tipo emparedado obtenido y se evaluaron. Los resultados de la evaluación se muestran en la Tabla 18.
Se mostró que los materiales de alta rigidez de los Ejemplos de Referencia tenían excelentes propiedades de tenacidad y módulo de elasticidad de acuerdo con los resultados de las pruebas de tracción y compresión. Además, los materiales compuestos de los Ejemplos eran materiales amortiguadores con una alta propiedad de absorción de energía. Los materiales emparedados de los Ejemplos 57 a 60, 63 a 67 y 70 a 74, los cuales son una combinación de estos materiales de alta rigidez y materiales compuestos, tienen ambas características favoritas, tienen una excelente propiedad de tenacidad mecánica que incluye tenacidad y rigidez, y también tienen una excelente propiedad de resistencia al impacto. Los artículos moldeados que se obtienen mediante el moldeo de estos materiales emparedados son útiles generalmente en la aplicación del uso industrial, especialmente en partes para la construcción de automóviles, partes para el exterior de automóviles y partes para el interior de automóviles.
Los resultados de la evaluación de los materiales compuestos y los materiales emparedados obtenidos se muestran en las siguientes Tablas 1 a 18.
Explicación de los símbolos 1. Dirección de punzonamiento 2. Percutor 3. Abertura 4. Soporte de espécimen 5. Espécimen Tabla 1 1) PEN: polietilen-naf alato, 2) PE : polietilentereftalato, 3) PP: polipropileno 4) Conteo de retorcimiento: Para un cordón de hilos retorcidos, se describe cada primer/segundo conteo de retorcimiento puesto que es retorcido doblemente. Para los hilos que constituyen un te ido plano, se describe un conteo de retorcimiento individual puesto que es retorcido individualmente. 5) Prueba de resistencia a la tracción: El material compuesto obtenido se sometió a prueba mediante el estiramiento en la dirección de las fibras. 6) Prueba de impacto de caída: En el caso donde el material de reforzamiento es un cordón de hilos retorcidos o un cordón de hilos no retorcidos, el espécimen de prueba se preparó al laminar 3 dobleces del material compuesto en las direcciones de 0o, 90° y 0o y el moldeo. 7) Punzonamiento a alta velocidad: El espécimen de prueba se preparó al laminar alternadamente de 3 a 12 dobleces del material compuesto obtenido en las direcciones de 0°, 90° y así sucesivamente y el moldeo. Velocidad de impacto: 11 m/segundo, diámetro del percutor: 10 mm, diámetro de abertura del soporte: 40 mm. 15 Tabla 2 5 5 1) PET: polietilentereftalato, 2) PEN: polietilen-naftalato, 3) PA6 : Nilón 6, 4) PC: policarbonato 5) Conteo de retorcimiento: Para un cordón de hilos retorcidos, se describe cada primer/segundo conteo de retorcimiento puesto que es retorcido doblemente. Para los hilos que constituyen un tejido plano, se describe un conteo de retorcimiento individual puesto que es retorcido individualmente. 6) Prueba de resistencia a la tracción: El material compuesto obtenido se sometió a prueba mediante el estiramiento en la dirección de las fibras. 7) Prueba de impacto de caída: En el caso donde el material de reforzamiento es un cordón de hilos retorcidos o un cordón de hilos no retorcidos, el espécimen de prueba se preparó al laminar 3 dobleces del material compuesto en las direcciones de 0o, 90° y 0o y el moldeo. 8) Punzonamiento a alta velocidad: El espécimen de prueba se preparó al laminar alternadamente de 3 a 12 dobleces del material compuesto obtenido en las direcciones de 0o, 90° y así sucesivamente y el moldeo. Velocidad de impacto: 11 m/segundo, diámetro del percutor: 10 mm, diámetro de abertura del soporte: 40 mm. 15 Tabla 3 5 15 5 1) PET: polietilenteref alato, 2) PP: polipropileno 3) Conteo de retorcimiento: Para un cordón de hilos retorcidos, se describe cada primer/segundo conteo de retorcimiento puesto que es retorcido doblemente. Para los hilos que constituyen un tejido plano, se describe un conteo de retorcimiento individual puesto que es retorcido individualmente. 4) Prueba de resistencia a la tracción: El material compuesto obtenido se sometió a prueba mediante el estiramiento en la dirección de las fibras. 5) Prueba de impacto de caída: En el caso donde el material de reforzamiento es un cordón de hilos retorcidos o un cordón de hilos no retorcidos, el espécimen de prueba se preparó al laminar 3 dobleces del material compuesto en las direcciones de 0o, 90° y 0o y el moldeo. 6) Punzonamiento a alta velocidad: El espécimen de prueba se preparó al laminar alternadamente de 3 a 12 dobleces del material compuesto obtenido en las direcciones de 0o, 90° y así sucesivamente y el moldeo. Velocidad de impacto: 11 m/segundo, diámetro del percutor: 10 mm, diámetro de abertura del soporte: 40 mm. 15 Tabla 4 5 15 5 1) PET: polietilenteref talato, 2) PEN: polietilen-naf talato, 3) PA66, Nilón 66, 4) PP: polipropileno, 5) PA6 : Nilón 6 6) Conteo de retorcimiento: Para un cordón de hilos retorcidos, cada se describe primer/segundo conteo de retorcimiento puesto que es retorcido doblemente. Para los hilos que constituyen un tejido plano, se describe un conteo de retorcimiento individual puesto que es retorcido individualmente. 7) Prueba de resistencia a la tracción: El material compuesto obtenido se sometió a prueba mediante el estiramiento en la dirección de las fibras. 8) Prueba de impacto de caída: En el caso donde el material de reforzamiento es un cordón de hilos retorcidos o un cordón de hilos no retorcidos, el espécimen de prueba se preparó al laminar 3 dobleces del material compuesto en las direcciones de 0o, 90° y 0o y el moldeo. 9) Punzonamiento a alta velocidad: El espécimen de prueba se preparó al laminar alternadamente de 3 a 12 dobleces del material compuesto obtenido en las direcciones de 0o, 90° y así sucesivamente y el moldeo. Velocidad de impacto: 11 m/segundo, diámetro del percutor: 10 mm, diámetro de abertura del soporte: 40 mm. 15 Tabla 5 5 15 5 1) PET: polietilenteref talato, 2) PEN: polietilen-naf alato, 3) PA6 : Nilón 6 4) Conteo de retorcimiento: Para un cordón de hilos retorcidos, se describe cada primer/segundo conteo de retorcimiento puesto que es retorcido doblemente. Para los hilos que constituyen un tejido plano, se describe un conteo de retorcimiento individual puesto que es retorcido individualmente. 5) Prueba de resistencia a la tracción: El material compuesto obtenido se sometió a prueba mediante el estiramiento en la dirección de las fibras. 6) Prueba de impacto de caída: En el caso donde el material de reforzamiento es un cordón de hilos retorcidos o un cordón de hilos no retorcidos, el espécimen de prueba se preparó al laminar 3 dobleces del material compuesto en las direcciones de 0o, 90° y 0o y el moldeo. 7) Punzonamiento a alta velocidad: El espécimen de prueba se preparó al laminar alternadamente de 3 a 12 dobleces del material compuesto obtenido en las direcciones de 0o, 90° y así sucesivamente y el moldeo. Velocidad de impacto: 11 m/ segundo, diámetro del percutor: 10 mm, diámetro de abertura del soporte: 40 mm. 15 Tabla 6 10 15 5 1) PA66: Nilón 66, 2) PET: polietilenteref talato, 3) PEN: polietilen-naf talato, 4) PA6 : Nilón 6, 5) PC: policarbonato 6) Conteo de retorcimiento: Para un cordón de hilos retorcidos, se describe cada primer/segundo conteo de retorcimiento puesto que es retorcido doblemente. Para los hilos que constituyen un tejido plano, se describe un conteo de retorcimiento individual puesto que es retorcido individualmente. 7) Prueba de resistencia a la tracción: El material compuesto obtenido se sometió a prueba mediante el estiramiento en la dirección de las fibras. 8) Prueba de impacto de caída: En el caso donde el material de reforzamiento es un cordón de hilos retorcidos o un cordón de hilos no retorcidos, el espécimen de prueba se preparó al laminar 3 dobleces del material compuesto en las direcciones de 0°, 90° y 0o y el moldeo. 9) Punzonamiento a alta velocidad: El espécimen de prueba se preparó al laminar alternadamente de 3 a 12 dobleces del material compuesto obtenido en las direcciones de 0o, 90° y así sucesivamente y el moldeo. Velocidad de impacto: 11 m/segundo, diámetro del percutor: 10 mm, diámetro de abertura del soporte: 40 mm. 15 Tabla 7 5 1) PEN: polietilen-naftalato, 2) PEN alto-Tm: polietilen-naf alato con punto de fusión de 280°C o más alto, 3) PET polietilentereftalato, 4) PP: polipropileno 5) Conteo de retorcimiento: Para un cordón de hilos retorcidos, se describe cada primer/segundo conteo de retorcimiento puesto que es retorcido doblemente. Para los hilos que constituyen un tejido plano, se describe un conteo de retorcimiento individual puesto que es retorcido individualmente. 6) Prueba de resistencia a la tracción: El material compuesto obtenido se sometió a prueba mediante el estiramiento en la dirección de las fibras. 7) Prueba de impacto de caída: En el caso donde el material de reforzamiento es un cordón de hilos retorcidos o un cordón de hilos no retorcidos, el espécimen de prueba se preparó al laminar 3 dobleces del material compuesto en las direcciones de 0o, 90° y 0o y el moldeo. 8) Punzonamiento a alta velocidad: El espécimen de prueba se preparó al laminar alternadamente de 3 a 12 dobleces del material compuesto obtenido en las direcciones de 0o, 90° y así sucesivamente y el moldeo. Velocidad de impacto: 11 m/segundo, diámetro del percutor: 10 mm, diámetro de abertura del soporte: 40 mm.
Tabla 8 5 15 5 1) PET: polietilentereftalato, 2) PA6 : Nilón 6, 3) PP: polipropileno 4) Conteo de retorcimiento: Para un cordón de hilos retorcidos, se describe cada primer/segundo conteo de retorcimiento puesto que es retorcido doblemente. Para los hilos que constituyen un tejido plano, se describe un conteo de retorcimiento individual puesto que es retorcido individualmente. 5) Prueba de resistencia a la tracción: El material compuesto obtenido se sometió a prueba mediante el estiramiento en la dirección de las fibras. 6) Prueba de impacto de caída: En el caso donde el material de reforzamiento es un cordón de hilos retorcidos o un cordón de hilos no retorcidos, el espécimen de prueba se preparó al laminar 3 dobleces del material compuesto en las direcciones de 0o, 90° y 0o y el moldeo. 7) Punzonamiento a alta velocidad: El espécimen de prueba se preparó al laminar alternadamente de 3 a 12 dobleces del material compuesto obtenido en las direcciones de 0o, 90° y así sucesivamente y el moldeo. Velocidad de impacto: 11 m/segundo, diámetro del percutor: 10 mm, diámetro de abertura del soporte: 40 mm. 15 Tabla 9 10 1) PA6: Nilón 6, 2) PP: polipropileno Tabla 10 5 1) PP: polipropileno Tabla 11 5 1) La fibra de carbono con fineza de 8,000 dtex es HTS40 12K hecha por Toho Tenax. Otras con fineza de 16,000 dtex son STS40 24K hechas por Toho Tenax. 2) PP: polipropileno, 3) PA6: Nilón 6 Tabla 12 5 1) La fibra de carbono con fineza de 8,000 dtex es HTS40 12K hecha por Toho Tenax. Otras con fineza de 16,000 dtex son STS40 24K hechas por Toho Tenax. 2) PA6: Nilón 6, 3) PC: policarbonato Tabla 13 5 10 1) La fibra de carbono con fineza de 8,000 dtex es ???40 12K hecha por Toho Tenax. Otras con fineza de 16,000 dtex son STS40 24K hechas por Toho Tenax. 2) PET: polietilentereftalato, 3) PEN: polietilen-naf alato 15 Tabla 14 5 1) PA6: Nilón 6 15 Tabla 15 1) PA6: Nilón 6 Tabla 16 1) PP: polipropileno Tabla 17 5 10 1) PA6: Nilón 6 15 Tabla 18 5 10 1) PC: policarbonato, 2) PET: polietilentereftalato, 3) PEN: polietilen-naftalato 15 Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (14)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :
1. Un material compuesto, caracterizado porque comprende un filamento orgánico que tiene un punto de fusión de 200 °C o más alto y una resina termoplástica, el filamento orgánico está en la forma de un cordón de hilos retorcidos o un tejido plano o tejido de punto compuesto de cordones de hilos retorcidos.
2. El material compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el punto de fusión del filamento orgánico es 250°C o más alto.
3. El material compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el filamento orgánico es un multifilamento y la resina termoplástica es impregnada sustancialmente entre los mazos de fibras.
4. El material compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la resina termoplástica no es impregnada sustancialmente dentro del mazo de fibras del filamento orgánico.
5. El material compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la relación en volumen de la resina termoplástica es de 20 a 900 partes con base en 100 partes del filamento orgánico.
6. El material compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el peso por unidad de área del filamento orgánico por 10 mm del espesor del material compuesto es de 1,000 a 12,000 g/m2.
7. El material compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el conteo de retorcimiento del cordón de hilos retorcidos es de 10 a 1,000 por 1 m.
8. El material compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el filamento orgánico es un filamento de poliéster o un filamento de nailon.
9. El material compuesto de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el filamento de poliéster contiene polialquilentereftalato y/o polialquilen-naftalato como un componente de 95% en mol o más en el poliéster .
10. El material compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la resina termoplástica es por lo menos una seleccionada de un grupo que consiste de resina de poliolefina, resina de poliamida, resina de policarbonato y resina de poliéster.
11. El material compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la energía absorbida en una prueba de punzonamiento a alta velocidad es 10 J (2.4 cal) o más con una velocidad de prueba de 11 m/segundo y un diámetro de abertura del soporté del espécimen de prueba de 40 mm y un percutor con un diámetro de 10 mm.
12. Un material tipo emparedado, caracterizado porque utiliza un material de alta rigidez construido de un material compuesto reforzado con fibras que contiene una fibra reforzada que tiene un módulo de elasticidad (E) específico definido por la ecuación posterior de 2.5 o más como un material de forro y el material compuesto de conformidad con la reivindicación 1 como un material de núcleo . E=M/D/9.8 (1) en donde E es el módulo de elasticidad específico, M es el módulo de elasticidad de la fibra (MPa) y D es la densidad de la fibra (g/cm3) .
13. El material tipo emparedado de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la fibra reforzada del material de alta rigidez es por lo menos una seleccionada del grupo que consiste de fibra de carbono, fibra de aramida y fibra de vidrio.
14. El material tipo emparedado de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la relación en volumen del material de núcleo es de 40 a 9,900 partes con base a 100 partes del material de forro.
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