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1. WO2020094671 - METHOD FOR PRODUCING A THERMOPLASTICALLY DEFORMABLE, FIBER-REINFORCED FLAT SEMI-FINISHED PRODUCT

Publication Number WO/2020/094671
Publication Date 14.05.2020
International Application No. PCT/EP2019/080297
International Filing Date 05.11.2019
IPC
B32B 5/26 2006.01
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
32LAYERED PRODUCTS
BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
5Layered products characterised by the non-homogeneity or physical structure of a layer
22characterised by the presence of two or more layers which comprise fibres, filaments, granules, or powder, or are foamed or specifically porous
24one layer being a fibrous or filamentary layer
26another layer also being fibrous or filamentary
B32B 5/28 2006.01
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
32LAYERED PRODUCTS
BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
5Layered products characterised by the non-homogeneity or physical structure of a layer
22characterised by the presence of two or more layers which comprise fibres, filaments, granules, or powder, or are foamed or specifically porous
24one layer being a fibrous or filamentary layer
28impregnated with or embedded in a plastic substance
B29C 70/08 2006.01
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
70Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
04comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
06Fibrous reinforcements only
08comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, with or without non-reinforced layers
B29C 70/40 2006.01
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
70Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
04comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
28Shaping operations therefor
40Shaping or impregnating by compression
Applicants
  • MITSUBISHI CHEMICAL ADVANCED MATERIALS COMPOSITES AG [CH]/[CH]
Inventors
  • SCHIMANSKI, Tilo
  • BASKARAN, Gautham, Kumar
Agents
  • SCHMAUDER & PARTNER AG
Priority Data
18204437.005.11.2018EP
19151243.310.01.2019EP
Publication Language German (DE)
Filing Language German (DE)
Designated States
Title
(DE) VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES THERMOPLASTISCH VERFORMBAREN FASERVERSTÄRKTEN FLÄCHIGEN HALBZEUGS
(EN) METHOD FOR PRODUCING A THERMOPLASTICALLY DEFORMABLE, FIBER-REINFORCED FLAT SEMI-FINISHED PRODUCT
(FR) PROCÉDÉ DE FABRICATION D’UN PRODUIT SEMI-FINI PLAT RENFORCÉ DE FIBRES ET THERMOPLASTIQUEMENT DÉFORMABLE
Abstract
(DE)
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines thermoplastisch verformbaren faserverstärkten flächigen Halbzeugs mit Verbundstruktur (A-B-A') oder (A-B), umfassend: • eine Kernlage (B) aus einem porösen Verstärkungsfaser-Thermoplastmaterial, mit einem Flächengewicht von 300 bis 3'000 g/m2 einem Faseranteil von 20 bis 60 Gew.-% und einem Gehalt an Luftporen von 5 bis 80 Vol.%, sowie • eine oder zwei stoffschlüssig mit der Kernlage (B) verbundene Decklagen (A, A') aus einem mit Thermoplast imprägnierten Verstärkungsfaser-Gewebe oder -Gelege, wobei jede Decklage eine Dicke von 0.2 bis 2.5 mm, ein Flächengewicht von 200 bis 4'000 g/m2 und einen Luftporengehalt von weniger als 3 Vol.-% aufweist. Dabei werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt: • auf einen Kernlagenvorgänger in Form eines flächigen porösen Verstärkungsfaser-Thermoplastmaterials mit einem Flächengewicht von 300 bis 3'000 g/m2 einem Faseranteil von 20 bis 60 Gew.- % und einem Gehalt an Luftporen von 20 bis 80 Vol.% werden ein- oder beidseitig jeweils mindestens ein Verstärkungsfaser-Gewebe bzw. - Gelege mit einem Flächengewicht von 100 bis 1'000 g/m2 sowie eine im Vergleich zum Thermoplastmaterial des Kernlagenvorgängers niedrigviskose Thermoplastschicht mit einem Flächengewicht von 50 bis 1'000 g/m2 aufgebracht, • die derart gebildete Lagenstruktur (A-B) bzw. (A-B-A') wird aufgeheizt und verpresst derart, dass der Thermoplast der niedrigviskosen Thermoplastschicht aufgeschmolzen wird und in die aufgebrachten Verstärkungsfaser-Gewebe bzw. -Gelege sowie in die Kernlage eindringt und nach Abkühlen eine stoffschlüssige Verbindung von Kernlage und Decklage bildet.
(EN)
The invention relates to a method for producing a thermoplastically deformable, fiber-reinforced, flat semi-finished product having a composite structure (A-B-A') or (A-B), comprising: • a core layer (B) consisting of a porous reinforcement fiber thermoplastic material, having a mass per unit area of 300 to 3,000 g/m2, a fiber content of 20 to 60 wt.% and an air pore content of 5 to 80 vol.%, and • one or two cover layers (A, A') which are integrally bonded to the core layer (B) and are made of a woven or nonwoven reinforcement fiber fabric impregnated with thermoplastic, each cover layer having a thickness of 0.2 to 2.5 mm, a mass per unit area of 200 to 4,000 g/m2 and an air pore content of less than 3 vol.%. According to the invention, the following method steps are carried out: • the following are applied to one or both sides of a core layer precursor in the form of a flat, porous reinforcement fiber thermoplastic material having a mass per unit area of 300 to 3,000 g/m2, a fiber content of 20 to 60 wt.% and an air pore content of 20 to 80 vol.%: at least one woven or nonwoven reinforcement fiber fabric having a mass per unit area of 100 to 1,000 g/m2, and a thermoplastic layer which has a low viscosity compared with the thermoplastic material of the core layer precursor and a mass per unit area of 50 to 1,000 g/m2; • the layer structure (A-B) or (A-B-A') thus formed is heated and compressed such that the thermoplastic of the low-viscosity thermoplastic layer is melted and penetrates into the applied woven or nonwoven reinforcement fiber fabric and into the core layer and, after cooling, forms an integral bond of the core layer and the cover layer.
(FR)
L’invention concerne un procédé de fabrication d’un produit semi-fini plat renforcé de fibres et thermoplastiquement déformable, présentant une structure stratifiée (A-B-A’) ou (A-B) qui comprend : - une couche centrale (B) composée d’une matière thermoplastique poreuse à fibres de renforcement présentant un poids par unité de surface de 300 à 3000 g/m2, une part de fibres de 20 à 60 % en poids, et une teneur en pores d’air de 5 à 80 % en volume, et - une ou deux couches de recouvrement (A, A’) liées à la couche centrale (B) par liaison de matière et composées d’un tissu ou d’un non-tissé à fibres de renforcement imprégné d’une matière thermoplastique, chaque couche de recouvrement présentant une épaisseur de 0,2 à 2,5 mm, un poids par unité de surface de 200 à 4000 g/m2 et une teneur en pores d’air de moins de 3 % en volume. Le procédé comprend les étapes suivantes : - sur un prédécesseur de la couche centrale, sous la forme d’une matière thermoplastique plane poreuse à fibres de renforcement présentant un poids par unité de surface de 300 à 3000 g/m2, une part de fibres de 20 à 60 % en poids, et une teneur en pores d’air de 20 à 80 % en volume, sont appliqués respectivement sur une ou sur les deux faces au moins un tissu ou un non-tissé à fibres de renforcement présentant un poids par unité de surface de 100 à 1000 g/m2 ainsi qu'une couche de matière thermoplastique présentant une viscosité inférieure à celle de la matière thermoplastique du prédécesseur de la couche centrale et présentant un poids par unité de surface de 50 à 1000 g/m2, - la structure stratifiée (A-B) ou (A-B-A’) ainsi obtenue est chauffée et comprimée de telle manière que la matière thermoplastique de la couche de matière thermoplastique de moindre viscosité est fondue et que le tissu ou le non-tissé à fibres de renforcement appliqué pénètre dans la couche centrale et forme ainsi après refroidissement une liaison de matière entre la couche centrale et la couche de recouvrement.
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