[发明专利]制备半成品的方法和用于制备复合模塑件、尤其是纤维复合模塑件的半成品以及复合模塑件、尤其是纤维复合模塑件

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产用于制备复合模塑件、尤其是纤维复合模塑件的半成品的方法。另外，本发明涉及一种用于制备这样一种复合模塑件、尤其是纤维复合模塑件的半成品。此外，本发明还涉及一种复合模塑件，尤其涉及一种纤维复合模塑件。本发明尤其涉及的是轻型结构中的复合模塑件或者纤维复合模塑件。术语“复合模塑件”指的是，将增强材料或者未熔融的增强材料包埋入由热塑性塑料构成的基体内。术语“纤维复合模塑件”指的是，在复合模塑件或者在由热塑性塑料构成的基体内存在有纤维或者末熔融的纤维。根据本发明所制备的复合模塑件或者纤维复合模塑件可一方面具有二维的形状，尤其是板材的形状或类似形状。根据本发明所制备的复合模塑件或者纤维复合模塑件优选具有三维的形状。

背景技术

开头所述类型的方法、半成品和复合模塑件在实践中已经以各种实施方式已知。在这些已知的方法中，首先制备半成品，这些半成品是由热塑性塑料构成的基体和其中包埋的增强纤维构成的。为此，将增强纤维，例如玻璃纤维，首先与由热塑性塑料构成的薄膜、粉末、纤维或熔体结合。通过施加热量和压力，热塑性塑料熔融，并以这种方式使得增强纤维用所述熔体浸渍，由此最终得到由热塑性基体构成的、包含有包埋的增强纤维的半成品。这些半成品也被称作为有机板(Organobleche)，通常将其制备成板材的形状。为了制备具有三维形状的纤维复合模塑件，这些板材必须在一个随后的、额外的加工步骤中被重新加热，之后可将其成型为所期望的纤维复合模塑件。这些已知的方法和半成品具有一系列不足。首先，在制备半成品、尤其是在使用由热塑性塑料构成的薄膜时，增强纤维用热塑性塑料浸透或者浸渍的程度不尽如人意。此外，结果经常产生空气夹入，由此在所制备的复合模塑件或者纤维复合模塑件内形成了薄弱处。另外，所生产的半成品经常显示不充分的悬垂性。因此，三维的或者多维的复合模塑件或者纤维复合模塑件的制备受到限制。另外，如果是用无机的或者很难熔融的增强纤维来增强热塑性基体，那么已知的纤维复合材料的回收再利用变得很难。另外，回收按照已知的措施来制备的复合模塑件或者纤维复合模塑件中的热固性塑料也非常困难和繁琐。

发明内容

与此相对，本发明所基于的技术问题在于，提供一种开头所述类型的方法，其中能够有效地并且功能可靠地避免上述缺点。此外，本发明还基于的技术问题是，提供一种用于制备复合模塑件或者纤维复合模塑件的半成品以及一种相应的复合模塑件或者纤维复合模塑件。

为了解决所述技术问题，本发明教导了一种生产用于制备复合模塑件、尤其是纤维复合模塑件的半成品的方法，其中将较高熔点的增强材料、尤其是较高熔点的增强纤维与由热塑性塑料构成的较低熔点纤维结合成层压体，其中将所述较低熔点的纤维纺丝并且以纤维温度T_F与较高熔点的增强材料、尤其是与较高熔点的增强纤维结合成形成所述半成品的层压体，其中纤维温度T_F处于较低熔点纤维的热塑性塑料的耐热变形温度T_W以下25℃的温度至较低熔点纤维的热塑性塑料的耐热变形温度T_W以上55℃的温度之间的温度范围内。因此适用的是：T_W-25℃≤T_F≤T_W+55℃。在本发明的范畴内，纤维温度T_F要低于较低熔点纤维的热塑性塑料的熔融温度。-此外，在本发明的范畴内，将较低熔点的纤维纺丝，并且在用＜10旦、优选＜3旦、尤其优选＜1.5旦的纤度来纺丝后以纤维温度T_F与较高熔点的增强材料、尤其是与较高熔点的增强纤维结合成形成所述半成品的层压体。