[发明专利]生产纤维增强带材的方法

说明书

本发明涉及一种生产带材的方法，所述带材包含多个经浸渍的连续多纤丝股和紧密围绕所述多个经浸渍的连续多纤丝股的聚合物鞘，其中所述多个经浸渍的多纤丝股的每一者在纵向上延伸，其中所述多个经浸渍的连续多纤丝股的每一者包含至少一个连续玻璃多纤丝股，其中用浸渍剂浸渍所述至少一个连续玻璃多纤丝股，其中所述方法包括以下步骤：a)由包装解绕所述连续玻璃多纤丝股，b)将所述浸渍剂施加于所述连续玻璃多纤丝股以形成所述多个经浸渍的连续多纤丝股，c)将所述多个经浸渍的连续多纤丝股在所述纵向上平行对准放置，并且d)在步骤c)的多个经浸渍的连续多纤丝股周围施加热塑性聚合物组合物的鞘以形成所述带材，其中步骤c)和d)在具有导向构件的模具中进行，所述导向构件被布置成将所述多个经浸渍的连续多纤丝股在所述纵向上平行对准放置，其中在所述导向构件的下游，所述多个经浸渍的连续多纤丝股穿过在所述模具内部的所述热塑性聚合物组合物的熔体。

本发明涉及一种生产纤维增强带材的方法。本发明进一步涉及这种带材，由所述带材制备的层压材料或织造织物，包括所述带材或者所述层压材料或织造织物的制品，以及所述带材和层压材料和织造织物在诸如汽车应用的应用中的用途。

半个多世纪前引进的纤维增强塑料是在例如汽车工业的行业中具有各种各样应用的复合材料。术语“复合”可适用于单种材料的任何组合，例如其中已分散了纤维(增强填料)的热塑性聚合物(基质)。增强塑料行业已将不同形式的玻璃纤维用于增强聚合物基质来生产各种产品。

在短玻璃纤维组合物或复合物的生产中，在挤出机中将预定长度的短切股与热塑性聚合物混合，在这期间玻璃纤维股的完整性被破坏并且玻璃纤维在熔化的热塑性聚合物各处分散；在此过程中，由于纤维断裂，纤维长度减小，通常减至远小于1mm。长玻璃纤维增强的聚合物组合物含有长度为至少1mm、通常至少2mm且通常介于5与20mm之间的玻璃纤维。因此，在由长玻璃纤维增强的聚合物组合物制成的模塑制品中玻璃纤维一般具有比在由短玻璃纤维组合物制成的制品中更大的长度，从而导致更好的力学性质。因此，长玻璃纤维增强的聚合物组合物优选用于需要良好的力学性质的应用。

然而，使用玻璃来增强热塑性聚合物使制品的重量大增，因为热塑性聚合物一般具有比玻璃更低的密度。为了能够制备仍具有足够强度的轻量制品，近年来，已将长玻璃纤维增强带材引入市场，以因使用增强带材而允许生产具有足够强度的轻量制品。

一类特殊的带材是单向带材，其为具有大致在纵向上延伸的纤维的带材。这类单向带材通常被用来制备具有在一个或多个方向或维度上变化的性质的制品。

单向玻璃纤维带材的实例从WO2016/142784A1中已知。WO2016/142784A1公开了一种纤维增强复合物，其包含：

包括热塑性材料的基质材料；和包含分散于基质材料中的多条连续纤维的非织造纤维区；

其中非织造纤维区的宽度和长度大致上分别等于纤维增强复合物的宽度和长度；

其中非织造纤维区具有65至90的平均相对纤维区域覆盖率(RFAC)(％)和3至20的变异系数(COV)(％)；并且

其中多条连续纤维的每一者大致上与纤维增强复合物的长度对准。

单向复合纤维预浸体例如描述于WO2011/163365 A2中，并且复合纤维型材例如描述于WO2011/156693 A2中。

来自热塑性材料的增强复合物组合了由增强物提供的刚性与热塑性材料的有利性质、诸如高于某一温度时材料的易于模塑和绞合以及低于该温度时凝固。

本领域中需要以有效方式提供单向玻璃纤维带材。

本发明的目的在于以有效方式提供单向玻璃纤维带材。

该目的是通过一种生产带材的方法实现的，该带材包含多个经浸渍的连续多纤丝股和紧密围绕多个经浸渍的连续多纤丝股的聚合物鞘，

其中多个经浸渍的多纤丝股的每一者在纵向上延伸，