CH701218A1 - A process for producing a composite material. - Google Patents

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CH701218A1
CH701218A1 CH00855/09A CH8552009A CH701218A1 CH 701218 A1 CH701218 A1 CH 701218A1 CH 00855/09 A CH00855/09 A CH 00855/09A CH 8552009 A CH8552009 A CH 8552009A CH 701218 A1 CH701218 A1 CH 701218A1
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reinforcing
thermoplastic
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fiber bundles
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Seyed Hassan Hosseini
Jerome Lefevre
Karl-Ludwig Brentrup
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Quadrant Plastic Composites Ag
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Abstract

In einem Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs mit A. einer mindestens 20 Vol.-% Luftporen enthaltenden Kernschicht (K) aus einem mit Wirrfasern verstärkten thermoplastischen Kunststoff, und B. Verstärkungsstreifen (V) aus kontinuierlichen, parallelen, unidirektionalen Verstärkungsfasern, die ein- oder beidseitig in die Oberfläche der Kernschicht eingeprägt sind, wird die Kernschicht auf Temperaturen oberhalb des Erweichungsbereichs des thermoplastischen Kunststoffs erwärmt. Danach wird eine Vielzahl von individuellen Faserbündeln, die im Abstand voneinander auf die Oberfläche der Kernschicht aufgebracht wurden, in diese eingepresst.In a method of making a composite comprising A. a core layer (K) of at least 20% by volume air entrained thermoplastic fiber reinforced thermoplastic, and B. reinforcing strips (V) of continuous, parallel, unidirectional reinforcing fibers which are on or Both sides are embossed into the surface of the core layer, the core layer is heated to temperatures above the softening range of the thermoplastic material. Thereafter, a plurality of individual fiber bundles, which have been applied to each other on the surface of the core layer, are pressed into them.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs aus einer Luftporen enthaltenden Kernschicht aus einem mit Wirrfasern verstärkten thermoplastischen Kunststoff und Verstärkungsstreifen aus kontinuierlichen, unidirektionalen Verstärkungsfasern, die ein- oder beidseitig in die Oberfläche der Kernschicht eingeprägt sind, sowie einen Verbundwerkstoff, der nach diesem Verfahren herstellbar ist, und eine daraus bestehende Akustikplatte. The invention relates to a method for producing a composite of a core layer containing air pores of a thermoplastic reinforced with random fibers and reinforcing strips of continuous, unidirectional reinforcing fibers, which are embossed on one or both sides in the surface of the core layer, and a composite material, the can be produced by this method, and an existing acoustic panel.

[0002] Verbundwerkstoffe aus Luftporen enthaltenden thermoplastischen Kunststoffen sind bekannt; sie werden vielfältig für Automobilteile und im Bauwesen eingesetzt. Zur Verbesserung ihrer Festigkeit und der Oberflächenqualität werden sie mit diversen Deckschichten belegt. So ist z.B. in der WO 2005/070 664 ein Schichtstoff beschrieben, bei dem auf eine Substratschicht mit einer Dichte von weniger als 1.2 g/cm3 beidseitig eine oder mehrere Deckschichten in Form von kontinuierliche oder lange, parallele Verstärkungsfasern enthaltenden Thermoplastfilmen oder Prepregs heiss aufgepresst werden. Nachteilig an derartigen Schichtstoffen ist, dass durch die Deckschichten die poröse Oberfläche der Substratschicht vollständig oder zumindest weitgehend abgedeckt ist, so dass die Schallabsorptionsfähigkeit drastisch vermindert wird. Composite materials of air pores containing thermoplastics are known; they are widely used for automotive parts and construction. To improve their strength and the surface quality, they are covered with various cover layers. For example, e.g. in WO 2005/070 664 a laminate is described in which one or more cover layers in the form of continuous or long, parallel reinforcing fibers containing thermoplastic films or prepregs are hot-pressed on a substrate layer having a density of less than 1.2 g / cm3. A disadvantage of such laminates is that the porous surface of the substrate layer is completely or at least largely covered by the cover layers, so that the sound absorption capacity is drastically reduced.

[0003] Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, einen Verbundwerkstoff mit einer Luftporen enthaltenden Kernschicht aus einem mit Wirrfasern verstärkten thermoplastischen Kunststoff bereitzustellen, der nicht nur eine verbesserte Festigkeit und Steifigkeit sondern auch eine gute Schallabsorptionsfähigkeit aufweist. Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemässe Verfahren gelöst. The invention was an object of the invention to provide a composite material with a core containing air pores of a reinforced with random fibers thermoplastic material, which not only has improved strength and rigidity but also a good sound absorption capacity. This object is achieved by the method according to the invention.

[0004] Die Kernschicht besteht aus einer mit vorzugsweise 30 bis 80 Gew.-% Wirrfasern verstärkten Matrix aus einem thermoplastischen Kunststoff, der vorzugsweise 20 bis 80, insbesondere 30 bis 70 Vol.-% Luftporen enthält. Bevorzugt ist mit Glasfasern verstärktes Polypropylen. Dieses kann z.B. nach einem in der WO 2006/105 682 beschriebenen Verfahren hergestellt werden durch Vermischen von Glasfasern und Polypropylenfasern, Vemadeln des Mischvlieses, Erwärmen auf Temperaturen oberhalb der Erweichungstemperatur des Polypropylens und Verpressen, z.B. in einer Doppelbandpresse bei relativ niedrigen Drücken. Bei einem anderen Verfahren werden Polypropylenfasern oder -pulver mit Glasfasern in wässriger Suspension vermischt, das Wasser wird abgepresst und die erhaltene Platte wird getrocknet und heiss verpresst. Diese Kernschicht ist vorzugsweise mehr als 3 mm, insbesondere 5 bis 10 mm dick, und hat eine Dichte von weniger als 1.0 g/cm3, vorzugsweise von 0.3 bis 0.6 g/cm<3>. Luftporen enthaltende Verbundplatten sind bekannt und als Bahnen oder Platten mit einer Breite von bis zu 300 cm im Handel erhältlich, z.B. SymaLite der Quadrant Plastic Composites AG, SEEBERLITE der Röchling Automotive AG, ACOUSTI-MAX der Owens Corning Corp., SUPERLITE von Hanwha und KARAMTEC der Karam Tech Corp. The core layer consists of a reinforced preferably with 30 to 80 wt .-% random fibers matrix of a thermoplastic material, which preferably contains 20 to 80, in particular 30 to 70 vol .-% air voids. Preference is given to glass fibers reinforced polypropylene. This may e.g. according to a method described in WO 2006/105 682, by mixing glass fibers and polypropylene fibers, needling the mixed web, heating to temperatures above the softening temperature of the polypropylene and pressing, e.g. in a double belt press at relatively low pressures. In another method, polypropylene fibers or powder are mixed with glass fibers in aqueous suspension, the water is squeezed and the resulting plate is dried and hot pressed. This core layer is preferably more than 3 mm, in particular 5 to 10 mm thick, and has a density of less than 1.0 g / cm 3, preferably from 0.3 to 0.6 g / cm 3. Air-entrained composite panels are known and commercially available as sheets or panels of up to 300 cm in width, e.g. SymaLite of Quadrant Plastic Composites AG, SEEBERLITE of Röchling Automotive AG, ACOUSTI-MAX of Owens Corning Corp., SUPERLITE of Hanwha and KARAMTEC of Karam Tech Corp.

[0005] In diese Kernschicht werden Verstärkungsstreifen eingeprägt. Dazu wird zunächst die Kemschicht auf Temperaturen oberhalb der Erweichungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffs erwärmt und auf die Oberfläche wird ein- oder beidseitig eine Vielzahl von individuellen Verstärkungsfaserbündeln im Abstand voneinander aufgebracht und in die Oberfläche eingepresst. Bei einem bevorzugten kontinuierlichen Verfahren werden bei der Herstellung der Kernschicht durch Heissverpressen eines vernadelten Mischfaservlieses aus Fasern des thermoplastischen Kunststoffs und Verstärkungsfasern auf einer Doppelbandpresse ein- oder beidseitig die Verstärkungsfaserbündel mitverpresst. In this core layer reinforcing strips are embossed. For this purpose, the core layer is first heated to temperatures above the softening temperature of the thermoplastic material, and on the surface, a plurality of individual reinforcing fiber bundles are applied to the surface at a distance from one another and pressed into the surface on one or both sides. In a preferred continuous process, in the manufacture of the core layer, the reinforcing fiber bundles are co-compressed on one double-band press by hot-pressing a needled composite fiber fleece from fibers of the thermoplastic material and reinforcing fibers onto one or both sides.

[0006] Als Verstärkungsfaserbündel werden bevorzugt Hybrid-Rovings eingesetzt, die aus homogen miteinander vermischten Verstärkungsfaserfilamenten und Thermoplastfaserfilamenten bestehen. Bevorzugte Verstärkungsfasern sind Glasfasern. Der Thermoplast ist vorzugsweise identisch, zumindest aber kompatibel mit dem thermoplastischen Kunststoff der Kernschicht. Bevorzugter Thermoplast ist demnach Polypropylen, wobei das Gewichtsverhältnis Glasfasern zu Polypropylenfasern zwischen 53:47 und 82:18 liegt. Derartige Hybridgarne sind im Handel erhältlich, z.B. TWINTEX der Fa. OCV. Daneben können auch pultrudierte Thermoplastfaser/Glasfaser-Rovings verwendet werden. Ferner können die Verstärkungsfaserbündel auch aus sogenannten Bico-Fasern mit einem Kern aus Verstärkungsfasern und einer Hülle aus einem Thermoplasten bestehen, wobei die Verstärkungsfasern nicht oder erst bei einer um mehr als 40 °C höheren Temperatur als die Thermoplasthülle schmelzen. Der Thermoplast ist vorzugsweise identisch, zumindest aber kompatibel mit dem thermoplastischen Kunststoff der Kernschicht. As reinforcing fiber bundles hybrid rovings are preferably used, which consist of homogeneously mixed with each other Verstärkungsfaserfilamenten and thermoplastic fiber filaments. Preferred reinforcing fibers are glass fibers. The thermoplastic is preferably identical, but at least compatible with the thermoplastic material of the core layer. Accordingly, the preferred thermoplastic is polypropylene, with the weight ratio of glass fibers to polypropylene fibers being between 53:47 and 82:18. Such hybrid yarns are commercially available, e.g. TWINTEX from the company OCV. In addition, pultruded thermoplastic fiber / glass fiber rovings can be used. Furthermore, the reinforcing fiber bundles can also consist of so-called Bico fibers with a core of reinforcing fibers and a sheath made of a thermoplastic, wherein the reinforcing fibers do not melt or only at a temperature higher by more than 40 ° C than the thermoplastic sheath. The thermoplastic is preferably identical, but at least compatible with the thermoplastic material of the core layer.

[0007] In beiden Fällen schmilzt beim Heissverpressen der Thermoplast-Bestandteil der Fasern auf und verbindet sich mit dem thermoplastischen Kunststoff der Kernschicht. Auf diese Weise wird das Eindringen der Verstärkungsfasem in die Kernschicht erleichtert. Grundsätzlich können auch Verstärkungsfaser-Rovings oder -Garne (welche bevorzugt keine Drehung aufweisen) ohne Thermoplast-Bestandteil eingesetzt werden, wobei zum Eindringen ein etwas höherer Druck angewandt werden muss. In both cases melts when hot pressing the thermoplastic component of the fibers and connects to the thermoplastic material of the core layer. In this way the penetration of the reinforcing fibers into the core layer is facilitated. In principle, reinforcing fiber rovings or yarns (which preferably have no rotation) can also be used without a thermoplastic component, wherein a slightly higher pressure must be used for penetration.

[0008] Die Faserbündel haben einen Titer von 50 bis 3000 tex und einen praktisch runden Querschnitt, wobei der Durchmesser vorzugsweise zwischen 0.25 und 5 mm, insbesondere zwischen 1 und 4 mm liegt. Beim Einpressen in die Oberfläche der Kernschicht werden die Bündel zu Streifen einer Breite von vorzugsweise 0.5 bis 25 mm aufgeweitet. Vorzugsweise werden die Faserbündel bei einem Druck von 0.5 bis 5 bar und einer Temperatur, die mindestens 20 °C über der Schmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffs liegt, in die Oberfläche der Kernschicht eingepresst, wobei so stark gepresst wird, dass die Verstärkungsfasern vollständig in die Kernschicht eindringen, so dass diese dann eine ebene Oberfläche aufweist. The fiber bundles have a titer of 50 to 3000 tex and a virtually round cross section, wherein the diameter is preferably between 0.25 and 5 mm, in particular between 1 and 4 mm. When pressed into the surface of the core layer, the bundles are expanded into strips of a width of preferably 0.5 to 25 mm. Preferably, the fiber bundles are pressed into the surface of the core layer at a pressure of 0.5 to 5 bar and a temperature which is at least 20 ° C above the melting temperature of the thermoplastic material, is pressed so strong that the reinforcing fibers completely penetrate into the core layer so that it then has a flat surface.

[0009] Bevorzugt wird beim Aufbringen der Faserbündel auf die Kernschicht eine Spannung auf die Faserbündel ausgeübt. Bei dem bevorzugten kontinuierlichen Verfahren geschieht dies zum Teil automatisch beim Einzug der Faserbündel in die Doppelbandpresse. Zusätzlich kann die Spannung jedes Faserbündels individuell kontrolliert werden, um eine stärkere Spreizung zu erreichen. Durch die Spannung werden die Verstärkungsfasern streng linear ausgerichtet, was im Vergleich zu dem Verfahren nach WO 2005/070 664 zu einer noch besseren Festigkeit und Steifigkeit der Verbundwerkstoffe in Faserrichtung führt. Preferably, a tension is exerted on the fiber bundles when the fiber bundles are applied to the core layer. In the preferred continuous process, this happens partly automatically when the fiber bundles are fed into the double belt press. In addition, the tension of each fiber bundle can be individually controlled to achieve a greater spread. Due to the stress, the reinforcing fibers are strictly linearly aligned, which leads to an even better strength and rigidity of the composites in the fiber direction compared to the method according to WO 2005/070 664.

[0010] Die Anzahl der auf die Kernschicht aufgebrachten Faserbündel hängt von der Breite der Kernschicht ab. Bei schmalen, ab 30 cm breiten Kernschichten genügen z.B. 4 bis 10 Faserbündel, bei bis zu 300 cm breiten Kernschichten können bis zu 100, vorzugsweise 10 bis 50 Faserbündel aufgebracht werden. Pro cm werden vorzugsweise 0.4 bis 4, insbesondere 0.5 bis 2 Faserbündel aufgepresst. Es besteht auch die Möglichkeit, nur in gewissen Bereichen Verstärkungsstreifen aufzubringen, um ein Bauteil lokal zu verstärken. In solchen Fällen genügen schon 4 Faserbündel pro Kernschicht. The number of applied to the core layer fiber bundle depends on the width of the core layer. For narrow, from 30 cm wide core layers meet, for example 4 to 10 fiber bundles, up to 300 cm wide core layers, up to 100, preferably 10 to 50 fiber bundles can be applied. Per cm, preferably 0.4 to 4, in particular 0.5 to 2 fiber bundles are pressed. It is also possible to apply only in certain areas reinforcing strips to strengthen a component locally. In such cases, 4 fiber bundles per core layer are sufficient.

[0011] Bei der bevorzugten kontinuierlichen Ausführungsform der Erfindung können die Faserbündel über die Vertiefungen zwischen den Zähnen eines Kamms geführt und dann auf die Oberfläche der Kernschicht aufgebracht werden. Die Abstände der Zähne sind verschiebbar, so dass je nach Breite der Kernschicht auch die Abstände der Faserbündel und damit auch die Abstände der Verstärkungsstreifen voneinander im Bereich von 3 mm bis 5 mm verschiebbar sind. Grössere Abstände können durch Auslassen von Positionen erzielt werden. In the preferred continuous embodiment of the invention, the fiber bundles may be passed over the recesses between the teeth of a comb and then applied to the surface of the core layer. The distances of the teeth are displaceable, so that depending on the width of the core layer and the distances between the fiber bundles and thus the distances of the reinforcing strips are displaced from each other in the range of 3 mm to 5 mm. Greater distances can be achieved by omitting positions.

[0012] Als Verstärkungsfasern sind Glasfasern bevorzugt, daneben können auch Kohlefasern, Naturfasern, Mineralfasern, wie z.B. Basaltfasern, flüssigkristalline Kunststofffasern, thermoplastische Verstärkungsfasern mit einem um vorzugsweise 40 °C höheren Schmelzpunkt als der für die Kernschicht verwendete Basisthermoplast, beispielsweise hochverstreckte Fasern aus Polyethylente-rephthalat, eingesetzt werden. As the reinforcing fibers, glass fibers are preferable, besides, carbon fibers, natural fibers, mineral fibers such as carbon fibers may also be used. Basalt fibers, liquid crystalline plastic fibers, thermoplastic reinforcing fibers having a melting point preferably by 40 ° C higher than the base thermoplastic used for the core layer, for example hochverstreckte fibers of polyethylene terephthalate, are used.

[0013] Bevorzugter Thermoplast ist Polypropylen, daneben sind auch Polyethylen, Polyamide sowie thermoplastische Polyester geeignet. Preferred thermoplastic is polypropylene, besides also polyethylene, polyamides and thermoplastic polyesters are suitable.

[0014] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verbundwerkstoff, umfassend A. eine mindestens 20 Vol.-% Luftporen enthaltende Kernschicht aus einem mit Wirrfasern verstärkten thermoplastischen Kunststoff, und B. in die Oberfläche der Kernschicht ein- oder beidseitig eingeprägte Verstärkungsstreifen einer Breite von 0.5 bis 25 mm aus kontinuierlichen, parallelen, unidirektionalen Verstärkungsfasern, wobei die Streifen in die Kernschicht vollständig eingepresst sind, und wobei die Oberfläche der Kernschicht eben ist. Another object of the invention is a composite material comprising A. containing at least 20 vol .-% air voids core layer of a reinforced with random fibers thermoplastic material, and B. in the surface of the core layer one or both sides embossed reinforcing strip width of 0.5 to 25 mm of continuous, parallel, unidirectional reinforcing fibers, wherein the strips are completely pressed into the core layer, and wherein the surface of the core layer is flat.

[0015] Dieser Verbundwerkstoff wird vorzugsweise nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt. This composite material is preferably prepared by the inventive method.

[0016] Der Verbundwerkstoff weist an seiner Oberfläche eine ausreichende Zahl von offenen Luftporen auf, so dass eine gute Schallabsorption gewährleistet ist. Dabei werden maximal 50%, vorzugsweise maximal 30% und insbesondere weniger als 15% der Oberfläche von den eingepressten Verstärkungsstreifen gebildet. The composite material has on its surface a sufficient number of open air pores, so that a good sound absorption is ensured. In this case, a maximum of 50%, preferably at most 30% and in particular less than 15% of the surface of the pressed-in reinforcing strips are formed.

[0017] Ferner hat sich gezeigt, dass eine Verbundplatte mit vielen schmalen Streifen, vorzugsweise mehr als 10 Streifen mit einem Abstand von mindestens 1 mm, vorzugsweise mindestens 3 mm, voneinander, eine bessere Schallabsorption aufweist als eine Platte mit nur einem breiten, geschlossenen Streifen, bzw. einer Platte, die – wie in WO 2005/070 664 angedeutet – nur teilweise mit einer Deckschicht belegt ist, wobei die vielen schmalen Streifen einerseits und der eine Streifen bzw. die Deckschicht andererseits, jeweils die gleiche Fläche einnehmen. Von Vorteil ist auch, dass die Verstärkungsstreifen an der Kernschicht gezielt dort angebracht werden können, wo im Bauteil später eine Verstärkung gebraucht wird, bzw. wo sie bei der späteren Verformung nicht stören. Furthermore, it has been found that a composite panel with many narrow strips, preferably more than 10 strips at a distance of at least 1 mm, preferably at least 3 mm, from each other, a better sound absorption than a plate with only a wide, closed strip , or a plate which - as indicated in WO 2005/070 664 - only partially covered with a cover layer, wherein the many narrow strips on the one hand and the one strip or the cover layer on the other, each occupy the same area. Another advantage is that the reinforcing strips can be attached to the core layer specifically where a gain is needed later in the component, or where they do not interfere with the subsequent deformation.

[0018] Schliesslich ist es bei Akustikplatten - im Gegensatz zu den Schichtstoffen nach WO 2005/070 664 – nicht notwendig, beide Seiten der Kernschicht zu belegen, so dass nur in eine Seite der Kernschicht Verstärkungsstreifen eingeprägt sind. Finally, it is not necessary in acoustic panels - in contrast to the laminates according to WO 2005/070 664 - to occupy both sides of the core layer, so that only one side of the core layer reinforcing strips are embossed.

[0019] Die Fig. 1 zeigt in Draufsicht einen Abschnitt einer Kernschichtlage K mit zwei darauf liegenden Hybrid-Rovings R aus Verstärkungsfasern VF und Thermoplastfasern TF. Die Fig. 2zeigt die Anordnung der Fig. 1entsprechend dem Schnitt A-A. Fig. 1 shows a plan view of a portion of a core layer layer K with two superimposed thereon hybrid rovings R of reinforcing fibers VF and thermoplastic fibers TF. Fig. 2 shows the arrangement of Fig. 1 corresponding to the section A-A.

[0020] Die Fig. 3 zeigt in Draufsicht die obige Anordnung nach dem Einpressen der beiden Rovings, wobei deren Verstärkungsfasern mit dem thermoplastischen Kunststoff der Kernschichtlage verschmolzen sind und somit nur noch die Verstärkungsfasern VF sichtbar sind. Letztere bilden je einen Verstärkungsstreifen V. Die Fig. 4 zeigt die Anordnung der Fig. 3 entsprechend dem Schnitt B-B. Aus den Fig. 3und 4 ist ersichtlich, dass die Verstärkungsstreifen V in die Kernschicht K vollständig eingepresst sind und die Oberfläche der Kernschicht eben ist. Fig. 3 shows a plan view of the above arrangement after pressing the two rovings, wherein the reinforcing fibers are fused with the thermoplastic material of the core layer layer and thus only the reinforcing fibers VF are visible. The latter each form a reinforcing strip V. FIG. 4 shows the arrangement of FIG. 3 corresponding to the section B-B. From Figs. 3 and 4 it can be seen that the reinforcing strips V are completely pressed into the core layer K and the surface of the core layer is flat.

[0021] Die erfindungsgemässen Verbundwerkstoffe können zur Herstellung von Bauteilen im Automobilbau verwendet werden, beispielsweise für Dachhimmel, als Unterböden und als PKW-Ladeböden, ferner im Möbelbau und im Bauwesen, z.B. für schallabsorbierende Deckenverkleidungen. Insbesondere bei Automobildachhimmeln und im Möbelbau ist die gute Schallabsorptionsfähigkeit wichtig. The composite materials according to the invention can be used for the production of components in the automotive industry, for example for headliners, as subfloors and as car load floors, furthermore in furniture construction and in construction, e.g. for sound absorbing ceiling panels. The good sound absorption capacity is particularly important for automotive rooflights and furniture.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs, umfassend A. eine mindestens 20 Vol.-% Luftporen enthaltende Kernschicht aus einem mit Wirrfasern verstärkten thermoplastischen Kunststoff, und B. Verstärkungsstreifen aus kontinuierlichen, parallelen, unidirektionalen Verstärkungsfasern, die ein- oder beidseitig in die Oberfläche der Kernschicht eingeprägt sind, dadurch gekennzeichnet, dass man auf die Oberfläche der Kernschicht, die auf Temperaturen oberhalb des Erweichungsbereichs des thermoplastischen Kunststoffs erwärmt wurde, eine Vielzahl von individuellen Faserbündeln im Abstand voneinander aufbringt und in die Oberfläche der Kernschicht einpresst.A method of making a composite comprising A. containing at least 20 vol .-% air voids core layer of a reinforced with random fibers thermoplastic material, and B. reinforcing strips of continuous, parallel, unidirectional reinforcing fibers embossed on one or both sides into the surface of the core layer, characterized in that on the surface of the core layer, which has been heated to temperatures above the softening range of the thermoplastic, a plurality of individual fiber bundles spaced from each other and presses into the surface of the core layer. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbündel Hybrid-Rovings (R) sind, in denen Verstärkungsfaserfilamente (VF) und Thermoplastfaserfilamente (TF) homogen miteinander vermischt sind.2. The method according to claim 1, characterized in that the fiber bundles are hybrid rovings (R) in which reinforcing fiber filaments (VF) and thermoplastic fiber filaments (TF) are homogeneously mixed together. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbündel aus Bico-Fasern bestehen, bei denen ein Verstärkungsfaser-Kern mit einer Hülle aus einem Thermoplasten ummantelt ist, wobei die Verstärkungsfasern nicht oder erst bei einer um mehr als 40 °C höheren Temperatur als die Thermoplasthülle schmelzen.3. The method according to claim 1, characterized in that the fiber bundles consist of bico fibers, in which a reinforcing fiber core is sheathed with a sheath of a thermoplastic, wherein the reinforcing fibers not or only at a higher by more than 40 ° C temperature as the thermoplastic cover melt. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbündel Verstärkungsfaser-Rovings sind.4. The method according to claim 1, characterized in that the fiber bundles are reinforcing fiber rovings. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Faserbündel beim Aufbringen auf die Kernschicht eine Spannung ausgeübt wird.5. The method according to claim 1, characterized in that a tension is exerted on the fiber bundles when applied to the core layer. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbündel kontinuierlich über die Vertiefungen zwischen den Zähnen eines Kamms geführt werden und dann auf die Oberfläche der Kernschicht aufgebracht werden.6. The method according to claim 1, characterized in that the fiber bundles are continuously guided over the recesses between the teeth of a comb and then applied to the surface of the core layer. 7. Verbundwerkstoff, umfassend A. eine mindestens 20 Vol.-% Luftporen enthaltende Kernschicht (K) aus einem mit Wirrfasern verstärktem thermoplastischen Kunststoff, und B. in die Oberfläche der Kernschicht ein- oder beidseitig eingeprägte Verstärkungsstreifen (V) einer Breite von 0.5 bis 25 mm aus kontinuierlichen, parallelen, unidirektionalen Verstärkungsfasern, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen in die Kernschicht vollständig eingepresst sind und die Oberfläche der Kernschicht eben ist.7. Composite comprising A. containing at least 20 vol .-% air voids core layer (K) made of a reinforced with random fibers thermoplastic material, and B. in the surface of the core layer on one or both sides embossed reinforcing strips (V) of a width of 0.5 to 25 mm of continuous, parallel, unidirectional reinforcing fibers, characterized in that the strips are completely pressed into the core layer and the surface of the core layer is flat. 8. Verbundwerkstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Kernschicht zu maximal 50 % von den Verstärkungsstreifen gebildet wird.8. A composite material according to claim 7, characterized in that the surface of the core layer is formed to a maximum of 50% of the reinforcing strips. 9. Akustikplatte aus dem Verbundwerkstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernschicht mit mehr als 3 Streifen versehen ist, die einen Abstand von mindestens 1 mm voneinander aufweisen.9. acoustic panel of the composite material according to claim 7, characterized in that the core layer is provided with more than 3 strips, which have a distance of at least 1 mm from each other. 10. Akustikplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nur in eine Seite der Kernschicht Verstärkungsstreifen eingeprägt sind.10. Acoustic panel according to claim 9, characterized in that only one side of the core layer reinforcing strips are embossed.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2769833A1 (en) * 2013-02-21 2014-08-27 Sorcole GmbH Flat lightweight material made of reinforcing fibres and thermoplastic material

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201210850D0 (en) 2012-06-19 2012-08-01 Eads Uk Ltd Thermoplastic polymer powder
WO2014128149A1 (en) 2013-02-20 2014-08-28 Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Fiber-based carrier structure for liquids and solid particles
DE102013012867A1 (en) 2013-07-29 2015-01-29 Schock Gmbh Basin molding, such as a kitchen sink, a sink or the like, and methods of making such a basin molding
ES2721638T3 (en) * 2015-04-07 2019-08-02 Ems Patent Ag Procedure for the production of a molded body reinforced with a reinforcing element
EP4053350B1 (en) 2021-03-04 2024-01-03 Hauraton GmbH & Co. KG Load bearing semi-finished product

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0567845A1 (en) * 1992-04-26 1993-11-03 Institut für Polymerforschung Dresden e.V. Formable multiaxial reinforcement
WO2005070664A1 (en) * 2004-01-14 2005-08-04 B.I. Group Plc. Multilayer product made out of a substrate and on either side at least one cover layer; process for the manufacture of a multilayer product and paiinted multilayer product and process for painting a multilayer product
WO2006105682A1 (en) * 2005-04-05 2006-10-12 Quadrant Plastic Composites Ag Method for producing a thermoplastically deformable fiber-reinforced semifinished product
WO2008101360A1 (en) * 2007-02-19 2008-08-28 Quadrant Plastic Composites Ag Method for the production of molded parts made of fiber-reinforced polypropylene containing pores

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE792013A (en) * 1971-11-29 1973-05-28 Saint Gobain MANUFACTURING OF SHEET GLASSES WITH THIN WIRES IN THE INTERLAYER
DE3822933A1 (en) * 1988-07-07 1990-01-11 Gefinex Jakon Gmbh Process for reinforcing plastic foam

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0567845A1 (en) * 1992-04-26 1993-11-03 Institut für Polymerforschung Dresden e.V. Formable multiaxial reinforcement
WO2005070664A1 (en) * 2004-01-14 2005-08-04 B.I. Group Plc. Multilayer product made out of a substrate and on either side at least one cover layer; process for the manufacture of a multilayer product and paiinted multilayer product and process for painting a multilayer product
WO2006105682A1 (en) * 2005-04-05 2006-10-12 Quadrant Plastic Composites Ag Method for producing a thermoplastically deformable fiber-reinforced semifinished product
WO2008101360A1 (en) * 2007-02-19 2008-08-28 Quadrant Plastic Composites Ag Method for the production of molded parts made of fiber-reinforced polypropylene containing pores

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2769833A1 (en) * 2013-02-21 2014-08-27 Sorcole GmbH Flat lightweight material made of reinforcing fibres and thermoplastic material

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WO2010139077A1 (en) 2010-12-09

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