ES2881749T3

ES2881749T3 - Procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras de polímeros amorfos, químicamente modificados con fibras de refuerzo

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Publication number: ES2881749T3
Application number: ES16720769T
Authority: ES
Inventors: Norbert Niessner; Eike Jahnke
Original assignee: Ineos Styrolution Group GmbH
Current assignee: Ineos Styrolution Group GmbH
Priority date: 2015-04-22
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2021-11-30
Anticipated expiration: 2036-04-22
Also published as: WO2016170148A1; KR102513504B1; CN107771198A; US20180155510A1; JP2018513259A; CN107771198B; JP6791876B2; EP3286258B1; US10711110B2; EP3286258A1; KR20170139139A

Abstract

Procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico que contiene una masa moldeable termoplástica A como matriz de polímero M, al menos una capa de fibras de refuerzo B, así como opcionalmente al menos un aditivo C, que comprende las etapas: i) facilitar estructuras planas F de fibras de refuerzo B tratadas con un encolante de silano, donde la estructura plana F es un tejido, una tela, una estera, un material no tejido o un tejido de punto de trama, ii) introducir las estructuras planas F en una masa moldeable termoplástica A, que presenta al menos el 0,3 % en mol, con respecto al componente A, de un funcionalidad químicamente reactiva, iii) hacer reaccionar grupos químicamente reactivos de la masa moldeable termoplástica A en la matriz de polímero M con los grupos polares en la superficie de las fibras de refuerzo B tratadas, iv) incorporar de manera opcional el al menos un aditivo C y consolidar el material compuesto de fibras, v) enfriar y dado el caso otras etapas de procedimiento, donde la funcionalidad químicamente reactiva de la masa moldeable termoplástica A se basa en componentes seleccionados del grupo que consiste en: anhídrido maleico, N-fenilmaleinimida y (met)acrilato de glicidilo, y donde se realizan las etapas (ii) y/o (iii) ejerciendo presión con sobrepresión.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras de polímeros amorfos, químicamente modificados con fibras de refuerzo

La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de materiales compuestos de fibras (también denominados organochapas), que comprenden una masa moldeable A termoplástica y al menos una capa de fibras de refuerzo B, donde la al menos una capa de las fibras de refuerzo B se incrusta en la matriz con la masa moldeable termoplástica A y donde la masa moldeable termoplástica A presenta al menos una funcionalidad químicamente reactiva, la superficie de las fibras de refuerzo B está tratada con un encolante de silano y la concentración de grupos funcionales (funcionalidades químicamente reactivas) presenta al menos el 0,3 % en mol. Los materiales compuestos de fibras o bien organochapas está constituidos en la mayoría de los casos por una pluralidad de fibras de refuerzo, que están incrustadas en una matriz de polímero. Los campos de uso de los materiales compuestos de fibras son múltiples. Por ejemplo se usan materiales compuestos de fibras en el campo automovilístico y aeronáutico. En este caso, los materiales compuesto de fibras deben impedir el desgarro u otras fragmentaciones de la matriz, para impedir por consiguiente el riesgo de accidente mediante pedazos de pieza de construcción distribuidos. Muchos materiales compuestos de fibras pueden absorber fuerzas comparativamente altas en caso de carga, antes de que se llegue al caso de fallo total. Al mismo tiempo se caracterizan los materiales compuestos de fibras en comparación con materiales no reforzados, convencionales por una alta resistencia y rigidez con al mismo tiempo baja densidad y otras propiedades ventajosas tal como por ejemplo buena estabilidad frente al envejecimiento y corrosión.

La resistencia y rigidez de los materiales compuestos de fibras pueden adaptarse a este respecto a la dirección de carga y al tipo de carga. En este caso, en primer lugar las fibras son responsables de la resistencia y la rigidez del material compuesto de fibras. Además, su disposición determina las propiedades mecánicas del respectivo material compuesto de fibras. La matriz sirve, por el contrario, en la mayoría de las veces principalmente para la introducción de las fuerzas que van a absorberse en las fibras individuales y para el mantenimiento de la disposición espacial de las fibras en la orientación deseada. Dado que las fibras como también los materiales de matriz pueden variar, se tienen en consideración numerosas posibilidades de combinación de fibras y materiales de matriz.

En la producción de materiales compuestos de fibras desempeña la unión de fibras y matriz de polímero uno con respecto a otro un papel esencial.

También la resistencia de la incrustación de las fibras en la matriz de polímero (adhesión de fibras-matriz) puede tener una influencia considerable sobre las propiedades del material compuesto de fibras.

Para la optimización de la adhesión de fibras-matriz y para compensar una "baja similitud química" entre las superficies de fibra y la matriz de polímero rodeada, se tratan previamente por regla general las fibras de refuerzo. Para ello se añaden al denominado encolante por regla general agentes adhesivos. Un encolante de este tipo (agente de encolado) se aplica por regla general durante la producción sobre las fibras, para mejorar la procesabilidad de las fibras (tal como tejedura, colocación, costura). Cuando el encolante no es deseado para el procesamiento posterior, debe separarse éste en primer lugar en una etapa de procedimiento adicional, por ejemplo mediante reducción por combustión. en algunos casos se procesan fibras de vidrio también sin encolante.

Entonces se aplica para la producción del material compuesto de fibras otro agente adhesivo en una etapa de procedimiento adicional. El encolante y/o agentes adhesivos forman sobre la superficie de las fibras una capa, que puede determinar esencialmente la interacción de las fibras con el entorno. Actualmente está a disposición una pluralidad de distintos agentes adhesivos. El experto puede seleccionar, dependiendo del campo de aplicación, la matriz que va a usarse y las fibras que van a usarse, un agente adhesivo adecuado, que es compatible con la matriz y con las fibras.

Un reto técnico consiste en que al producirse el fallo total del material compuesto de fibras pueda evitarse una rotura frágil. En consecuencia puede producirse, por ejemplo, en la construcción de elementos que están expuestos a una alta carga, un riesgo de accidente considerable de piezas de construcción desgarradas.

Por tanto es deseable facilitar materiales compuestos de fibras con una amplia zona de carga, en la que es improbable el fallo total. Además se desean buenas propiedades ópticas, tal como la posibilidad de poder producir distintos elementos con superficies lisas por medio de los materiales compuestos de fibras.

En el documento WO 2008/058971 se describen masas moldeables, que usan grupos de fibras de refuerzo. Los grupos de fibras de refuerzo están dotados en cada caso de distintos componentes de agente adhesivo, que provocan las distintas adhesiones de fibras-matriz. La segunda adhesión de fibras-matriz es más baja que la primera adhesión de fibras-matriz, y las capas de fibras de refuerzo cercanas a la superficie de fibras de refuerzo del primer grupo están formadas con mayor adhesión de fibras-matriz.

Como materiales de matriz se proponen duroplásticos tal como poliésteres y los termoplásticos poliamida y polipropileno.

El documento WO 2008/119678 describe un copolímero de estireno-acrilonitrilo (SAN) reforzado con fibras de vidrio, que se mejora en sus propiedades mecánicas mediante el uso de copolímero de estireno que contiene grupos anhídrido maleico y fibras de vidrio cortadas. Por tanto se enseña el uso de fibras cortas. Sin embargo no se proporciona ninguna indicación sobre materiales compuestos de fibras.

El documento CN 102924857 describe mezclas de copolímeros de estireno-anhídrido maleico, que se mezclan con vidrio cortado y muestran entonces resistencias relativamente altas. Sin embargo, la estabilidad frente a grietas por tensión de un material de este tipo frente a disolventes es demasiado baja. También la resistencia en comparación con materiales compuestos de fibras de vidrio es claramente demasiado baja.

El documento CN 101555341 describe mezclas de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), fibras de vidrio, polímeros que contienen anhídrido maleico y resinas epoxídicas. En la producción se disponen ABS y el polímero que contiene anhídrido maleico, para añadir en primer lugar la resina epoxídica y entonces las fibras de vidrio. La capacidad de flujo de una mezcla de este tipo, que contiene una resina epoxídica (duromérica), es muy limitada.

El documento KR 100376049 enseña mezclas de SAN, copolímero que contiene anhídrido maleico y N-fenilmaleinimida, fibras de vidrio cortadas y un agente de acoplamiento a base de aminosilano. El uso de un agente de acoplamiento de este tipo conduce a etapas de procesamiento adicionales y eleva por consiguiente los costes de producción.

El documento US 2011/0020572 describe piezas de construcción de organochapas con un diseño híbrido de, por ejemplo, un componente de policarbonato con alta capacidad de flujo. A este respecto se hace que el policarbonato (PC) pueda fluir mediante aditivos adecuados, tal como a través de poliésteres híperramificados, copolímeros de etileno/(met)acrilato o ésteres de polialquilenglicol de bajo peso molecular. El documento US 5.008.145 describe combinaciones de poli(cloruro de vinilo) reforzadas con fibras de vidrio.

El documento EP-A 2251 377 describe organochapas a base de fibras individuales o bien de rovings de fibras. Los documentos WO 2011/023541 y WO 2008/110539 describen la producción de copolímeros de SAN reforzados con fibras de vidrio, en particular con fibras individuales y rovings. El documento EP-A 1923420 describe piezas de plástico reforzadas con fibras, que contienen fibras de adherencia de intensidad distinta.

Las fibras (de vidrio) se tratan en el estado de la técnica con frecuencia con un encolante, que protege sobre todo las fibras de manera recíproca. Así muestra ya el documento DE-A 2160778 polímeros de estireno reforzados con fibras de vidrio con fibras tratadas con encolante. Debe impedirse un daño recíproco mediante abrasión. Con la acción mecánica recíproca no se producirá la fragmentación transversal (formación de rotura).

Además puede facilitarse por medio del encolante el proceso de corte de la fibra, para obtener sobre todo una longitud de apilamiento igual. Además puede evitarse mediante el encolante una aglomeración de fibras. La capacidad de dispersión de fibras cortas en el agua puede mejorarse. Por consiguiente es posible obtener estructuras planas uniformes según el procedimiento de colocación en húmedo.

Un encolante puede contribuir a que se produzca una cohesión mejorada entre las fibras de vidrio y la matriz de polímero, en la que las fibras de vidrio actúan como fibras de refuerzo. Este principio se aplica sobre todo en los plásticos reforzados con fibras de vidrio (GFK).

Hasta ahora contienen los encolantes de fibras de vidrio generalmente un gran número de partes constituyentes, tal como por ejemplo agentes formadores de película, lubricantes, agentes humectantes y agentes adhesivos.

Un agente formador de película protege los filamentos de vidrio frente al rozamiento recíproco y puede reforzar adicionalmente una afinidad a resinas sintéticas, para fomentar por consiguiente la resistencia y la cohesión de un material compuesto. Pueden mencionarse derivados del almidón, polímeros y copolímero de acetato de vinilo y ésteres acrílicos, emulsiones de resina epoxídica, resinas de poliuretano y poliamidas con una proporción del 0,5 al 12 % en peso, con respecto al encolante total.

Un lubricante confiere a las fibras de vidrio y a sus productos flexibilidad y reduce el rozamiento recíproco de las fibras de vidrio, así como durante la producción. Con frecuencia se altera sin embargo la adhesión entre vidrio y resina sintética mediante el uso de lubricantes. Pueden mencionarse grasas, aceites y polialquilenaminas en una cantidad del 0,01 al 1 % en peso, con respecto al encolante total.

Un agente humectante provoca una disminución de la tensión superficial y una humectación mejorada de los filamentos con el encolante. Para encolantes acuosos pueden mencionarse por ejemplo poliamidas de ácidos grasos con una cantidad del 0,1 al 1,5 % en peso, con respecto al encolante total.

Con frecuencia no existe ninguna afinidad adecuada entre la matriz de polímero y las fibras de vidrio. Este acercamiento lo pueden asumir agentes adhesivos que elevan la adhesión de polímeros en la superficie de fibras. Pueden mencionarse la mayoría de los silanos organofuncionales, tal como por ejemplo aminopropiltrietoxisilano, metacriloxipropiltrimetoxisilano, glicidiloxipropiltrimetoxisilano y similares.

Los silanos que se añaden a un encolante acuoso se hidrolizan en la mayoría de las veces para dar silanoles. Estos silanoles pueden reaccionar entonces con superficies de fibras (de vidrio) reactivas y formar por consiguiente una capa de agente adhesivo (con un espesor de aprox. 3 nm).

En consecuencia pueden reaccionar agentes funcionales, de bajo peso molecular con grupos silanol en la superficie de vidrio, donde estos agentes de bajo peso molecular reaccionan posteriormente a continuación (por ejemplo en resinas epoxídicas) y a este respecto proporcionan una unión química de las fibras de vidrio en la matriz de polímero. Una producción de este tipo requiere sin embargo mucho tiempo y dura hasta completar el curado de los polímeros (por ejemplo de las resinas epoxídicas mencionadas anteriormente) aproximadamente entre 30 minutos hasta más de una hora.

Por tanto parece deseable llevar a unión en un procedimiento mejorado ya masas fundidas polimerizadas con fibras de vidrio u otras fibras de refuerzo.

Una funcionalización mediante reacción con polímeros se conoce igualmente. Así se logra, mediante el uso de tipos de policarbonato de bajo peso molecular, empapar bien el tejido o la tela de fibras de vidrio y realizar un "injerto" mediante la reacción de grupos funcionales en la superficie de fibras de vidrio con el policarbonato, que eleva la compatibilidad con el polímero. Este modo de procedimiento tiene sin embargo el inconveniente de que el policarbonato (PC) tiene una viscosidad muy alta y para esta etapa de impregnación debe usarse PC de bajo peso molecular, es decir de baja viscosidad, que presenta una utilidad práctica extremadamente mala, tal como por ejemplo una baja resistencia frente a agentes que desencadenan grieta por tensión, tal como disolventes polares. Un objetivo técnico de la invención es facilitar un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras (organochapa), que presente propiedades adecuadas para la producción de cuerpos moldeados, láminas y revestimientos. El material compuesto de fibras debía basarse en un material compuesto sólido que ha de procesarse fácilmente, en gran parte inerte frente a disolventes convencionales, muy estable frente a grietas por tensión y debía presenta una superficie lisa. De manera ideal se las arregla el material compuesto de fibras sin agentes adhesivos. Igualmente el objeto de la invención un material compuesto de fibras, que puede obtenerse o bien se obtiene a partir del procedimiento de acuerdo con la invención.

Se ha mostrado sorprendentemente que un material compuesto de fibras, que contiene al menos una masa moldeable termoplástica A especial como matriz, al menos una capa de fibras de refuerzo B tratadas previamente, y opcionalmente al menos un aditivo C, da como resultado un material que presenta una buena resistencia y es estable frente a grietas por tensión y disolventes.

Se enseña un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico que contiene una masa moldeable termoplástica A como matriz de polímero M, fibras de refuerzo B, así como opcionalmente al menos un aditivo C, que comprende las etapas:

i) facilitar estructuras planas F de fibras de refuerzo B tratadas con un encolante de silano,

ii) introducir las estructuras planas F en una masa moldeable termoplástica A, que presenta al menos el 0,3 % en mol, con respecto al componente A, de una funcionalidad químicamente reactiva (en forma de monómeros funcionales),

iii) hacer reaccionar grupos químicamente reactivos de la masa moldeable termoplástica A en la matriz de polímero M con los grupos polares en la superficie de las fibras de refuerzo B tratadas,

iv) incorporar de manera opcional el al menos un aditivo C y consolidar el material compuesto de fibras, v) enfriar y dado el caso otras etapas de procedimiento.

El objeto de la invención está definido de acuerdo con las reivindicaciones.

El objeto de la invención es un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde el material compuesto de fibras se produce a partir de:

a) del 30 al 95 % en peso, con frecuencia del 38 al 75 % en peso, de la masa moldeable termoplástica A como matriz de polímero,

b) del 5 al 70 % en peso, con frecuencia del 24,9 al 61,9 % en peso, de las estructuras planas F de fibras de refuerzo B, y

c) del 0 al 40 % en peso, con frecuencia del 0,1 al 25 % en peso, de aditivo C.

Se entenderá por el experto que la masa moldeable termoplástica A comprende de acuerdo con la invención al menos un (co)polímero, que presenta al menos una funcionalidad químicamente reactiva, que durante el proceso de producción del material compuesto de fibras reacciona con grupos químicos en la superficie del componente de fibras de refuerzo B. Un (co)polímero de este tipo comprende al menos un monómero A-I funcional, cuya funcionalidad durante el proceso de producción del material compuesto de fibras reacciona con grupos químicos en la superficie del componente de fibras de refuerzo B. El (co)polímero que comprende el monómero A-I se designa en el presente documento también como componente de polímero (A-a).

Opcionalmente puede contener la masa moldeable termoplástica A aún uno o varios (co)polímeros, que opcionalmente también está libres de una funcionalidad químicamente reactiva de este tipo (por tanto no contienen monómero A-I funcional) y por consiguiente durante el proceso de producción del material compuesto de fibras no reaccionan con grupos químicos en la superficie del componente de fibras de refuerzo B. Un (co)polímero de este tipo se designa en el presente documento también como componente de polímero (A-b).

El objeto de la invención es también un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde el material compuesto de fibras se produce a partir de:

a) del 30 al 70 % en peso, de una masa moldeable termoplástica A,

b) del 29 al 69 % en peso, de las estructuras planas F de fibras de refuerzo B, y

c) del 1 al 20 % en peso de aditivo C.

El objeto de la invención es también un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde la masa moldeable termoplástica A usada como matriz M es amorfa.

El procedimiento puede usarse para la preparación de un material compuesto de fibras (parcialmente) permeable a la luz y/o imprimible.

El objeto de la invención es también un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde la masa moldeable termoplástica A usada como matriz de polímero M es amorfa y se selecciona de un grupo modificado mediante una funcionalidad químicamente reactiva de copolímeros a base de: copolímeros de estireno-acrilonitrilo, copolímeros de alfa-metilestireno-acrilonitrilo, copolímeros de acrilonitriloestireno modificados a resistencia elevada a los choques, en particular copolímeros de acrilonitrilo-butadienoestireno y copolímeros de acrilonitrilo-estireno-éster acrílico, así como combinaciones de los copolímeros mencionados con policarbonato o poliamida.

Se entenderá que de acuerdo con la invención al menos uno de los componentes de (co)polímero de la masa moldeable termoplástica A representa un (co)polímero, que presenta al menos una funcionalidad químicamente reactiva tal como se ha descrito en el presente documento (componente de polímero (A-a)). Cada uno de los componentes de copolímero mencionados en el párrafo anterior puede presentar según esto adicionalmente a los monómeros mencionados de manera explícita también una funcionalidad reactiva que durante la producción del material compuesto de fibras puede reaccionar con la superficie de las fibras B. Por consiguiente puede representar cada uno de los (co)polímeros mencionados anteriormente también un componente de polímero (A-a).

De manera correspondiente comprenderán los componentes de polímero mencionados anteriormente en su uso como componente de polímero (A-a) por regla general también al menos un monómero A-I, que media la funcionalidad químicamente reactiva (por tanto la reacción con fibras B). Entonces pueden designarse estos también como por ejemplo: copolímero de poliestireno-(A-I), copolímero de estireno-acrilonitrilo-(A-I), copolímero de ametilestireno-acrilonitrilo-(A-I), copolímero de acrilonitrilo-estireno-(A-I) modificado a resistencia elevada a los choques, en particular copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno-(A-I) (ABS-(A-I)) y copolímero de acrilonitriloestireno-éster acrílico-(A-I) (ASA-(A-I)). También son posibles combinaciones de los copolímeros mencionados con policarbonato o poliamida.

Opcionalmente pueden comprender los componentes de polímero mencionados anteriormente en su uso como componente de polímero (A-a) también aún adicionalmente un segundo monómero (o incluso aún un tercer monómero), que mediante la funcionalidad químicamente reactiva.

A modo de ejemplo, por tanto, los componentes de polímero mencionados anteriormente (en su uso como componente de polímero (A-a)) en el caso del uso de anhídrido maleico (MA) como monómero A-I pueden designarse también como por ejemplo: copolímero de poliestireno-anhídrido maleico, copolímero de estirenoacrilonitrilo-anhídrido maleico, copolímero de a-metilestireno-acrilonitrilo-anhídrido maleico, copolímero de acrilonitrilo-estireno-anhídrido maleico modificado a resistencia elevada a los choques, en particular copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno-anhídrido maleico (ABS-MA) y copolímero de acrilonitrilo-estireno-éster acrílicoanhídrido maleico (ASA-MA). También son posibles combinaciones de los copolímeros mencionados con policarbonato o poliamida. Se entenderá que se aplica lo correspondiente también para otros monómeros A-I.

Opcionalmente pueden usarse uno o varios (co)polímeros adicionales discrecionales sin una funcionalidad de este tipo (como componente de polímero (A-b)) adicionalmente al uno o a los varios componentes de polímero (A-a).

También en este caso pueden usarse a modo de ejemplo los (co)polímeros mencionados anteriormente (por tanto poliestireno, copolímeros de estireno-acrilonitrilo, copolímeros de a-metilestireno-acrilonitrilo, copolímeros de acrilonitrilo-estireno modificados a resistencia elevada a los choques, en particular copolímeros de acrilonitrilobutadieno-estireno (ABS) y copolímeros de acrilonitrilo-estireno-éster acrílico (ASA), así como combinaciones de los copolímeros mencionados con policarbonato o poliamida), entonces sin embargo sin la funcionalidad (por tanto sin el monómero reactivo A-I).

De manera especialmente preferente se basa el componente de polímero (A-a) de la masa moldeable termoplástica A en un copolímero de SAN.

El experto distingue que el copolímero de SAN comprende entonces adicionalmente un monómero A-I, que durante el proceso de producción reacciona con la superficie de las fibras B. De manera correspondiente puede ser el copolímero de SAN en su uso como componente de polímero (A-a) también un copolímero de SAN-(M-I) (= terpolímero de SAN-(M-I)), a modo de ejemplo un copolímero de SAN-MA (= terpolímero de SAN-MA).

El objeto de la invención es también un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde la masa moldeable termoplástica A usada como matriz de polímero M es poliestireno ("PS" transparente como vidrio o resistente al impacto, por ejemplo "HIPS").

A este respecto significa la característica "modificado mediante una funcionalidad químicamente reactiva", que el copolímero contiene también aquellos monómeros (como módulo) que conducen en el copolímero a grupos químicos reactivos, por ejemplo mediante introducción de monómeros de anhídrido maleico en la cadena de polímero.

El objeto de la invención es también un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde la masa moldeable termoplástica A está constituida por copolímeros de estireno-acrilonitrilo y/o copolímeros de alfa-metilestireno-acrilonitrilo modificados mediante una funcionalidad químicamente reactiva, en particular anhídrido maleico (MSA).

El objeto de la invención es también un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde la funcionalidad químicamente reactiva de la masa moldeable termoplástica A se basa en componentes seleccionados del grupo que consiste en: anhídrido maleico, N-fenilmaleinimida, (met)acrilatos de terc-butilo y (met)acrilato de glicidilo, preferentemente seleccionado del grupo que está constituido por: anhídrido maleico, N-fenilmaleinimida y (met)acrilato de glicidilo.

El objeto de la invención es también un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde la superficie de las fibras de refuerzo B contiene una o varias de las funciones del grupo de grupos hidroxi, éster y amino.

El objeto de la invención es también un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde para la producción de la masa moldeable A se usan del 0,5 al 5 % en peso de monómeros A-I, con respecto al componente A, que presentan una funcionalidad químicamente reactiva.

De acuerdo con la invención se encuentran las fibras B como estructura plana F (tejidos, esteras, materiales no tejidos, telas o tejidos de punto de trama). Se enseña que éstas pueden encontrarse como alternativa también como fibras sin fin (incluyendo fibras que son el producto de un cruzamiento de fibras individuales).

El objeto de la invención es, por tanto, un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde la estructura plana F es un tejido, una tela, una estera, un material no tejido o un tejido de punto de trama.

Las fibras B no son, por tanto, preferentemente fibras cortas ("chopped fibers") y el material compuesto de fibras no es preferentemente ningún material reforzado con fibras de vidrio cortas. Al menos el 50 % de las fibras B presentan a este respecto preferentemente una longitud de al menos 5 mm, más preferentemente al menos 10 mm o más de 100 mm. La longitud de las fibras B depende también del tamaño de la pieza moldeada T, que se produce a partir del material compuesto de fibras.

De acuerdo con una forma de realización preferente, las fibras B están incrustadas por capas en el material compuesto de fibras, preferentemente como tejido o tela, en particular como tejido, en el material compuesto de fibras.

El experto conoce que tejidos, esteras, materiales no tejidos, telas o tejidos de punto de trama se diferencian de fibras cortas, dado que en el caso de los primeros se producen estructuras planas F coherentes, más grandes, que se vuelven por regla general más largas de 5 mm. El experto sabe que en este sentido las estructuras planas F se encuentran preferentemente de modo que éstas recorren (en gran parte) el material compuesto de fibras. Por tanto, las estructuras planas F se encuentran preferentemente de modo que éstas recorren (en gran parte) el material compuesto de fibras. Recorren en gran parte significa en este sentido que las estructuras planas F o bien fibras sinfín recorren más del 50 %, preferentemente al menos el 70 %, en particular al menos el 90 %, de la longitud del material compuesto de fibras. La longitud del material compuesto de fibras es en este sentido la mayor extensión en una de las tres direcciones espaciales. Más preferentemente recorren las estructuras planas F o bien las fibras sinfín más del 50 %, preferentemente al menos el 70 %, en particular al menos el 90 %, de la superficie del material compuesto de fibras. La superficie es en este sentido la superficie de la mayor extensión en dos de las tres direcciones espaciales. El material compuesto de fibras es preferentemente (en gran parte) plano.

El objeto de la invención es también un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde el componente A se produce a partir del 65 al 80 % en peso de (a-metil)estireno, del 19,7 al 32 % en peso de acrilonitrilo y del 0,3 al 3 % en peso de anhídrido maleico, y donde la estructura plana F es un tejido, una tela, una estera, un material no tejido o un tejido de punto de trama.

De manera especialmente preferente se encuentra el contenido en anhídrido maleico en el componente A en del 0,2 al 2 % en peso, aún más preferentemente en del 0,33 a (aproximadamente) el 1 % en peso, en particular en de (aproximadamente) el 1 % en peso (por tanto del 0,5 al 1,49 % en peso), tal como es evidente a partir de los ejemplos experimentales.

El objeto de la invención es también un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde las fibras de refuerzo B están constituidas por fibras de vidrio, que como funcionalidad químicamente reactiva contienen grupos silano en la superficie.

El objeto de la invención es también un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde las fibras de refuerzo B están constituidas por fibras de vidrio, que como funcionalidad químicamente reactiva contienen grupos silanol en la superficie.

El objeto de la invención es también un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde el material compuesto de fibras presenta una nervadura de refuerzo o una estructura de tipo sándwich. Las etapas de procedimiento para el nervado las conoce el experto, entre otras cosas para evitar problemas que se producen mediante espesores de pared gruesos en piezas moldeadas. El nervado ofrece, con reducción simultánea del espesor de pared, un medio adecuado para el aumento de la rigidez. La mejora de la rigidez de la pieza de construcción mediante un nervado se fundamenta mediante el aumento del momento de inercia de una superficie. Generalmente, el dimensionamiento de nervios mejorado implica también puntos de vista constructivos y técnicos de producción.

El objeto de la invención es también un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde el material compuesto de fibras está estructurado a modo de capas y contiene más de dos capas.

A modo de ejemplo pueden estar estructuradas las otras capas de igual modo o también de modo distinto de las anteriormente descritas. En una forma de realización preferente, la invención se refiere al uso de un material compuesto de fibra termoplástico tal como se ha descrito anteriormente, donde el material compuesto de fibras está estructurado a modo de capas y contiene más de dos, con frecuencia más de tres capas. A modo de ejemplo pueden ser todas las capas del mismo modo y de acuerdo con la invención o algunas de las capas pueden estar estructuradas de modo distinto de las de acuerdo con la invención.

El objeto de la invención es también un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde la temperatura durante la producción del material compuesto de fibras (en particular en la etapa (iii)) asciende a al menos 200 °C, preferentemente a al menos 250 °C y de manera especialmente preferente a al menos 300 °C.

El objeto de la invención es también un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde el tiempo de permanencia durante la producción del material compuesto de fibras a temperaturas de al menos 200 °C se encuentra en como máximo 10 minutos, preferentemente como máximo 5 minutos, de manera especialmente preferente como máximo 2 minutos y en particular en como máximo 1 minuto. El tratamiento térmico dura con frecuencia de 10 a 60 segundos.

La invención se refiere también a un material compuesto de fibras producido tal como se ha descrito anteriormente. La invención se refiere también al uso de un material compuesto de fibras producido tal como se ha descrito anteriormente para la producción de cuerpos moldeados, láminas y revestimientos.

Componente A

El material compuesto de fibras contiene al menos el 20 % en peso, por regla general al menos el 30 % en peso, con respecto al peso total del material compuesto de fibras, de la matriz termoplástica M o bien de la masa moldeable termoplástica A.

La matriz termoplástica M, que contiene la masa moldeable termoplástica A, está presente en el material compuesto de fibras preferentemente del 30 al 95 % en peso, de manera especialmente preferente del 32 al 90, de manera muy especialmente preferente del 35 al 80 % en peso, con frecuencia del 38 al 75 % en peso y en particular del 38 al 70 % en peso, con respecto al material compuesto de fibras. Preferentemente corresponde la matriz termoplástica M a la masa moldeable termoplástica A.

Preferentemente, la masa moldeable termoplástica A está constituida principalmente (en más del 50 %) por poliestireno o un copolímero (A-1). De acuerdo con una forma de realización, la masa moldeable termoplástica A está constituida en al menos el 75 % en peso, preferentemente en al menos el 90 % en peso por el copolímero A-1. La masa moldeable termoplástica A puede estar constituida también solo por el copolímero A-1.

Para un material compuesto de fibras de acuerdo con la invención si bien se tienen en cuenta como masa moldeable termoplástica A cualquier plástico termoplástico, sin embargo en particular se usan copolímeros de estireno, en particular SAN, SMM^a(copolímeros de estireno-metacrilato de metilo), ABS y ASA, así como poliestireno (transparente como el vidrio = "PS") o también poliestireno resistente al impacto (= high impact polystyrene, "HIPS"). Tal como se ha expuesto ya anteriormente, el experto entenderá que de acuerdo con la invención al menos uno de los componentes de (co)polímero de la masa moldeable termoplástica A representa un (co)polímero, que presenta al menos una funcionalidad químicamente reactiva tal como se ha descrito en el presente documento (componente de polímero (A-a)). Según esto se prefiere que al menos uno de los componentes de polímero mencionados anteriormente (por tanto al menos un poliestireno (dado el caso modificado) y/o al menos un copolímero A-1 (copolímero de estireno, en particular SAN, SMMA, ABS y ASA)) comprenda al menos un monómero A-I.

A modo de ejemplo, en el caso del uso de anhídrido maleico (MA) como monómero A-I, puede ser el poliestireno por tanto un copolímero de poliestireno-anhídrido maleico (S-MA), el copolímero A-1 a modo de ejemplo copolímero de estireno-acrilonitrilo-anhídrido maleico (SAN-MA), copolímero de estireno-metacrilato de metilo-anhídrido maleico (SMMA-MA), copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno-anhídrido maleico (ABS-MA), copolímero de éster acrílico-estireno-acrilonitrilo-anhídrido maleico (ASA-MA).

Opcionalmente pueden usarse adicionalmente al al menos un componente de polímero (A-a) uno o varios (co)polímeros adicionales discrecionales sin una funcionalidad de este tipo (como componente de polímero (A-b)). Se entenderá que esto puede ser opcionalmente también poliestireno, SAN, SMMA, ABS y/o ASA (en cada caso que no comprende ningún monómero A-I).

La masa moldeable termoplástica A (componente A) es preferentemente una masa moldeable amorfa, donde el estado amorfo de la masa moldeable termoplástica (termoplástico) significa que las macromoléculas están dispuestas sin disposición y orientación regular, es decir sin distancia que permanece igual, de manera completamente estadística.

Preferentemente, toda la masa moldeable termoplástica A presenta propiedades termoplásticas, amorfas, por tanto puede fundirse y (en gran parte) no es cristalina. Mediante esto es comparativamente baja la contracción de la masa moldeable termoplástica A, y por tanto también de todo el material compuesto de fibras. Pueden obtenerse superficies especialmente lisas en las piezas moldeadas.

Como alternativa contiene el componente A una proporción parcialmente cristalina inferior al 60 % en peso, preferentemente inferior al 50 % en peso, de manera especialmente preferente inferior al 40 % en peso, con respecto al peso total del componente A. Los termoplásticos parcialmente cristalinos forman tanto zonas químicamente regulares, como también zonas geométricas, es decir existen zonas en las que se forman cristalitos. Los cristalitos son agrupamientos paralelos de secciones moleculares o plegamientos de cadenas moleculares. Las moléculas de cadena individuales pueden recorrer a este respecto parcialmente la zona cristalina o la zona amorfa. Éstas pueden pertenecer algunas veces incluso a varios cristalitos al mismo tiempo.

La masa moldeable termoplástica A puede ser también una combinación de polímeros termoplásticos amorfos y polímeros parcialmente cristalinos.

La masa moldeable termoplástica A puede ser, por ejemplo, una combinación de un copolímero de estireno (que contiene dado el caso A-I) (tal como SAN modificado) con uno o varios policarbonato(s) y/o uno o varios polímeros parcialmente cristalinos (tal como poliamida), donde la proporción de los componentes mixtos parcialmente cristalinos en el componente A total debía ser inferior al 50 % en peso, preferentemente inferior al 40 % en peso. De acuerdo con la invención, la masa moldeable termoplástica A usada contiene al menos un copolímero A-1, que comprende monómeros A-I, que con los grupos funcionales B-I de las fibras de refuerzo B incrustadas contraen enlaces covalentes. La proporción de monómeros A-I en la masa moldeable termoplástica A puede seleccionarse de manera variable. Cuanto más alta sea la proporción de monómeros A-I y de los grupos funcionales (B-I), más fuerte puede ser también el enlace entre la masa moldeable termoplástica A y las fibras de refuerzo B. Los monómeros A-I pueden encontrarse en el copolímero A-1 aún como monómeros o pueden estar integrados en el copolímero A-1. Preferentemente, los monómeros A-I están integrados en el copolímero A-1.

De acuerdo con una forma de realización preferente está constituido el copolímero A con una proporción de monómeros A-I de al menos el 0,3 % en peso, preferentemente de al menos el 0,5 % en peso, por ejemplo del 0,5 al 5 % en peso, en particular de al menos el 1 % en peso, por ejemplo del 1 al 3 % en peso, con respecto al copolímero A.

La concentración de grupos funcionales (funcionalidad químicamente reactiva) asciende a al menos el 0,3 % en mol, preferentemente a al menos el 0,5 % en mol, en particular al 1 % en mol, por ejemplo a del 1 al 3 % en mol, con respecto al 100 % en mol de monómeros, que se usan para la producción de la masa moldeable termoplástica A. De acuerdo con una forma de realización preferente, los grupos funcionales de la masa moldeable termoplástica A se seleccionan del grupo que consiste en grupos anhídrido, éster, carboxi, amida, imida, acrilato y glicidilo.

Como monómeros A-I, que pueden contraer enlaces covalentes con los grupos funcionales B-I de las fibras B, se tienen en cuenta todos los monómeros que presentan propiedades de este tipo. A este respecto se prefieren como monómeros A-I aquellos que pueden contraer enlaces covalentes mediante reacción con grupos hidroxi o amino. Preferentemente, los monómeros A-I presentan:

(a) al menos una funcionalidad que puede contraer enlaces covalentes con los grupos funcionales B-I de la superficie de las fibras B (por ejemplo mediante reacción con grupos hidroxilo y/o amino); y

(b) al menos una segunda funcionalidad que puede introducirse en el copolímero A-1, por ejemplo un doble enlace, preferentemente un doble enlace terminal, que por medio de polimerización por radicales puede introducirse en el copolímero A-1.

Opcionalmente, el copolímero A-1 o también otro (co)polímero contenido en la masa moldeable termoplástica A puede contener uno o varios monómeros adicionales que pueden contraer enlaces covalentes o no covalentes con las fibras B.

De acuerdo con una forma de realización preferente, los monómeros A-I se seleccionan del grupo que consiste en: anhídrido maleico (MA),

N-fenilmaleimida (Pm ),

(met)acrilato de terc-butilo y

(met)acrilato de glicidilo (GM).

De acuerdo con una forma de realización monómeros más preferente, los monómeros A-I se seleccionan del grupo que consiste en anhídrido maleico (MA), N-fenilmaleimida (PM) y (met)acrilato de glicidilo (GM).

Pueden estar contenidos también dos de estos monómeros A-I en el copolímero A-1.

El copolímero A-1 de la masa moldeable termoplástica A puede contener opcionalmente otros monómeros funcionales A-II. Ejemplos de copolímeros A-1 son estireno/anhídrido maleico, estireno/acrilonitrilo/anhídrido maleico, estireno/metacrilato de glicidilo, estireno/N-fenilmaleimida, estireno/acrilonitrilo/N-fenilmaleimida, metacrilato de metilo/N-fenilmaleimida, metacrilato de metilo/anhídrido maleico, metacrilato de metilo/anhídrido maleico/N-fenilmaleimida, acrilonitrilo/estireno/(met)acrilato de terc-butilo, acrilonitrilo/butadieno/estireno/(met)acrilato de terebutilo, acrilonitrilo/acrilato de butilo/estireno/(met)acrilato de terc-butilo, en particular son ejemplos de copolímeros A-1: estireno/anhídrido maleico, estireno/acrilonitrilo/anhídrido maleico, estireno/metacrilato de glicidilo, estireno/N-fenilmaleimida, estireno/acrilonitrilo/N-fenilmaleimida, metacrilato de metilo/N-fenilmaleimida, metacrilato de metilo/anhídrido maleico/N-fenilmaleimida.

El componente de matriz M contiene al menos una masa moldeable termoplástica A, en particular aquella que sea adecuada para la producción de materiales compuestos de fibras. Preferentemente se usan para la masa moldeable A termoplásticos amorfos. Por ejemplo se usan copolímeros de estireno, tal como copolímeros de estirenoacrilonitrilo (SAN) o copolímeros de a-metilestireno-acrilonitrilo (AMSAN), copolímeros de estireno-acrilonitrilo modificados a resistencia elevada a los choques, tal como copolímeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), copolímeros de estireno-metacrilato de metilo (SMMA), copolímeros de metacrilato-acrilonitrilo (MABS) o copolímeros de éster acrílico-estireno-acrilonitrilo (ASA), donde los copolímeros de estireno se han modificado con monómeros (A-I).

También son adecuadas combinaciones de los copolímeros mencionados anteriormente con policarbonato o polímeros parcialmente cristalinos tal como poliamida, siempre y cuando la proporción de los componentes mixtos parcialmente cristalinos en el componente A es inferior al 50 % en peso. De manera muy especialmente preferente se usan copolímeros de ABS (con modificación mediante monómeros A-I) como masa moldeable termoplástica A. Se entenderá que en este sentido al menos uno de los componentes de polímero en la masa moldeable termoplástica A esté modificado con monómero A-I (componente de polímero (A-a)), preferentemente esté modificado uno o varios de los copolímeros de estireno mencionados anteriormente con monómero A-I. Otros componentes de polímero discrecionales (por ejemplo copolímeros de estireno, preferentemente aquellos tal como se han mencionado anteriormente) pueden estar contenidos opcionalmente de manera adicional en la masa moldeable termoplástica A, que opcionalmente no están modificados con monómero A-I (componente de polímero (A-b)).

También son adecuadas combinaciones de los copolímeros mencionados anteriormente (uno o varios componentes de polímero (A-a) y opcionalmente (A-b)) con policarbonato o polímeros parcialmente cristalinos tal como poliamida, siempre y cuando la proporción de los componentes mixtos parcialmente cristalinos en el componente A es inferior al 50 % en peso. De manera muy especialmente preferente se usan copolímeros de SAN-(M-I) (con modificación mediante monómeros A-I) como parte constituyente (opcionalmente también como parte constituyente polimérica única) de la masa moldeable termoplástica A.

Un copolímero de (a-metil)estireno-acrilonitrilo modificado, usado de acuerdo con la invención como masa moldeable termoplástica A se produce a partir de, con respecto al copolímero de (a-metil)estireno-acrilonitrilo, del 58 al 85% en peso, preferentemente del 65 al 80 % en peso de (a-metil)estireno, del 14,7 al 37 % en peso, preferentemente del 19,7 al 32 % en peso de acrilonitrilo y del 0,3 al 5 % en peso, preferentemente del 0,3 al 3 % en peso de anhídrido maleico.

También pueden mencionarse mezclas de copolímeros de estireno-acrilonitrilo con copolímero de a-metil-estirenoacrilonitrilo.

Un copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno de acuerdo con la invención como masa moldeable termoplástica A se produce según métodos conocidos a partir de estireno, acrilonitrilo, butadieno y otro monómero funcional A-I, tal como por ejemplo metacrilato de metilo.

El copolímero de ABS modificado puede contener, por ejemplo: hasta el 70 % en peso (aproximadamente del 35 al 70 % en peso) de butadieno, hasta el 99,9 % en peso (aproximadamente del 20 al 50 % en peso) de estireno y hasta el 38 % en peso (aproximadamente del 9 al 38 % en peso) de acrilonitrilo así como del 0,1 al 20 % en peso, preferentemente del 0,1 al 10, más preferentemente del 0,1 al 5, en particular del 0,1 al 3% en peso de un monómero AI, tal como anhídrido maleico. El componente A puede producirse también a partir del 3 hasta el 70 % en peso (aproximadamente del 35 al 70 % en peso) al menos de un dieno conjugado, hasta el 99,9 % en peso (aproximadamente del 20 al 50 % en peso) al menos de un monómero aromático de vinilo y hasta el 38 % en peso (aproximadamente del 9 al 38 % en peso) de acrilonitrilo así como del 0,1 al 20 % en peso, preferentemente del 0,1 al 10, más preferentemente del 0,1 al 5, en particular del 0,1 al 3% en peso, de un monómero A-I, tal como anhídrido maleico.

De acuerdo con una forma de realización muy preferente puede contener el copolímero de ABS modificado (como componente de polímero (A-a)): del 35 al 70 % en peso de butadieno, del 20 al 50 % en peso de estireno y del 9,7 al 38 % en peso de acrilonitrilo así como del 0,3 al 5 % en peso, preferentemente del 0,3 al 3 % en peso de un monómero A-I, tal como anhídrido maleico. El componente A puede producirse también a partir del 35 al 70 % en peso al menos de un dieno conjugado, del 20 al 50 % en peso al menos de un monómero aromático de vinilo y del 9,7 al 38 % en peso de acrilonitrilo así como del 0,3 al 5 % en peso, preferentemente del 0,3 al 3 % en peso de un monómero A-I, tal como anhídrido maleico.

Un copolímero de (a-metil)estireno-metacrilato de metilo de acuerdo con la invención (como componente de polímero (A-a)) como masa moldeable termoplástica A se produce a partir de, con respecto al copolímero de (ametil)estireno-metacrilato de metilo, al menos el 50 % en peso, preferentemente del 55 al 95 % en peso, de manera especialmente preferente del 60 al 85 % en peso de (a-metil)estireno, del 4,9 al 45 % en peso, preferentemente del 14,9 al 40 % en peso de metacrilato de metilo y del 0,1 al 5 % en peso, preferentemente del 0,1 al 3 % en peso de un monómero A-I, tal como anhídrido maleico. El copolímero de (a-metil)estireno-metacrilato de metilo puede estar estructurado de manera estadística o como polímero de bloque. El componente A puede producirse también a partir de, con respecto al componente A, al menos el 50 % en peso, preferentemente del 55 al 95 % en peso, de manera especialmente preferente del 60 al 85 % en peso de monómero aromático de vinilo, del 4,9 al 45 % en peso, preferentemente del 14,9 al 40 % en peso de metacrilato de metilo y del 0,1 al 5 % en peso, preferentemente del 0,1 al 3 % en peso de un monómero A-I, tal como anhídrido maleico.

En otra forma de realización preferente, es el componente A de acuerdo con la invención un copolímero de estireno/butadieno (que contiene en cada caso opcionalmente además un monómero M-I) tal como por ejemplo poliestireno resistente a los choques, un copolímero de bloque de estireno-butadieno tal como por ejemplo Styrolux®, Styroflex®, K-Resin, Clearen, Asaprene, un policarbonato, un poliéster amorfo o una poliamida amorfa. El experto entenderá que de acuerdo con la invención al menos uno de los componentes de (co)polímero de la masa moldeable termoplástica A representa un (co)polímero, que presenta al menos una funcionalidad químicamente reactiva tal como se ha descrito en el presente documento (componente de polímero (A-a)). Esto puede ser también un componente de polímero tal como se ha descrito anteriormente, que contiene en la masa moldeable mencionada al menos un monómero funcional A-I. Opcionalmente pueden usarse uno o varios (co)polímeros adicionales discrecionales sin una funcionalidad de este tipo (como componente de polímero (A-b)).

En otra forma de realización, la matriz M puede estar constituida por al menos dos masas moldeables termoplásticas A distintas una de otra. Estos tipos de masa moldeable distintos pueden presentar, por ejemplo, un índice de flujo de fusión (MFI) distinto, y/u otros co-monómeros o aditivos.

De acuerdo con la invención puede entenderse el término peso molecular (Mw) en el sentido más amplio como la masa de una molécula o una zona de una molécula (por ejemplo una cadena de polímero, un polímero de bloque o una molécula pequeña), que puede indicarse en g/mol (Da) y kg/mol (kDa).

Preferentemente, el peso molecular (Mw) es el promedio en peso, que puede determinarse a través de los procedimientos conocidos en el estado de la técnica.

Preferentemente presentan las masas moldeables termoplásticas A un peso molecular Mw de 60.000 a 400.000 g/mol, de manera especialmente preferente de 80.000 a 350.000 g/mol, donde Mw puede determinarse mediante dispersión de luz en tetrahidrofurano (CPG con detector UV). El peso molecular Mw de las masas moldeables termoplásticas A puede variar en un intervalo de /- 20 %.

Preferentemente, la masa moldeable termoplástica A contiene un copolímero de estireno modificado mediante una funcionalidad químicamente reactiva, que, hasta la adición de los monómeros A-I, está constituido esencialmente por los mismos monómeros que el "copolímero de estireno normal", donde el contenido en monómeros difiere /- 5 %, el peso molecular /- 20 % y el índice de flujo de fusión (determinado a una temperatura de 220 °C y una carga de 10 kg según el procedimiento ISO 1133) /- 20 %. Por el procedimiento ISO 1133 se entenderá preferentemente la norma DIN EN ISO 1133-1:2012-03.

De acuerdo con una forma de realización preferente, la velocidad de flujo de fusión (Melt Volume Rate, MVR) de la composición polimérica termoplástica A usada como matriz de polímero asciende a de 10 a 70 cm3/10 min, preferentemente a de 12 a 70 cm3/10 min, en particular a de 15 a 55 cm3/10 min a 220 °C/10 kg (medida según la norma ISO1133).

De acuerdo con una forma de realización especialmente preferente, la velocidad de flujo de fusión (Melt Volume Rate, MVR) de la composición polimérica termoplástica A usada como matriz de polímero asciende a de 10 a 35 cm3/10 min, preferentemente a de 12 a 30 cm3/10 min, en particular a de 15 a 25 cm3/10 min a 220 °C/10 kg (medida según la norma ISO 1133).

Como alternativa puede ascender la velocidad de flujo de fusión (Melt Volume Rate, MVR) de la composición polimérica termoplástica A usada como matriz de polímero asciende a de 35 a 70 cm3/10 min, preferentemente a de 40 a 60 cm3/10 min, en particular a de 45 a 55 cm3/10 min a 220 °C/10 kg (medida según la norma ISO1133).

Como alternativa o adicionalmente, el índice de viscosidad determinado por medio de un viscosímetro capilar (J = (n/r|0-1) • 1/c) de la composición polimérica termoplástica A usada como matriz de polímero, medido a temperatura ambiente (20 °C) para granulado disuelto en dimetilformamida, puede ascender a de 50 a 100 ml/g, preferentemente a de 55 a 85 ml/g. De acuerdo con una forma de realización preferente asciende el índice de viscosidad a de 55 a 75 ml/g, preferentemente a de 60 a 70 ml/g, en particular a de 61 a 67 ml/g. De acuerdo con una forma de realización preferente alternativa asciende el índice de viscosidad a de 60 a 90 ml/g, preferentemente a de 65 a 85 ml/g, en particular a de 75 a 85 ml/g.

Los procedimientos de producción adecuados para el componente A son la polimerización en emulsión, en solución, en masa o en suspensión, prefiriéndose la polimerización en solución (véase el documento GB 1472195). En una forma de realización preferente de la invención se aísla el componente A tras la producción según procedimientos conocidos por el experto y preferentemente se procesa para dar granulado. Después puede realizarse la producción de los materiales compuestos de fibras.

Componente B

El material compuesto de fibras (organochapa) contiene al menos el 5 % en peso, con respecto al material compuesto de fibras, de la fibra de refuerzo B (componente B). La fibra de refuerzo B está contenida en el material compuesto de fibras del 5 al 70 % en peso, de manera especialmente preferente de con frecuencia el 10 al 68 % en peso, de manera muy especialmente preferente del 20 al 65 % en peso, con frecuencia del 24,9 al 61,9 % en peso y en particular del 29 al 61 % en peso, con respecto al material compuesto de fibras.

La fibra de refuerzo B se usa como estructura plana F. La fibra de refuerzo B puede ser cualquier fibra cuya superficie presenta grupos funcionales B-I, que pueden contraer un enlace covalente con los monómeros A-I del componente A.

De acuerdo con la invención, la superficie de la fibra de refuerzo B se ha tratado con un encolante de silano. Este encolante sirve por ejemplo durante la tejedura como lubricante y puede separarse químicamente tras la tejedura. De acuerdo con una forma de realización mucho más preferente, son las fibras de refuerzo B fibras de vidrio, que presentan grupos hidroxi en forma de grupos silanol como funcionalidad químicamente reactiva B-I en la superficie. Además puede presentar la superficie de las fibras de refuerzo B otros grupos funcionales B-II tal como grupos hidroxi, éster o amino.

Las fibras de refuerzo B pueden estar incrustadas como estructuras planas F en orientación y disposición discrecional en el material compuesto de fibras.

Las fibras de refuerzo B en el material compuesto de fibras no se encuentran distribuidas uniformemente de manera estadística, sino como estructuras planas, es decir en planos con proporción más alta y aquellos con proporción más baja (por tanto como capas más o menos separadas). Preferentemente se parte de una estructura a modo de laminado o laminar del material compuesto de fibras.

Las estructuras planas F de las fibras de refuerzo B se encuentran de acuerdo con la invención como tejidos, esteras, materiales no tejidos, telas o tejidos de punto de trama. Los laminados planos formados de este modo contienen materiales compuestos estructurados por capas de capas de refuerzo planas (de fibras de refuerzo B) y capas de la matriz de polímero que unen y humedecen éstas, que contienen al menos una masa moldeable termoplástica A. De acuerdo con una forma de realización preferente están incrustadas las fibras de refuerzo B por capas en el material compuesto de fibras. Preferentemente se encuentran las fibras de refuerzo B como estructuras planas F.

En una tela se encuentran las fibras idealmente de manera paralela y estiradas. Se usan en la mayoría de los casos fibras sinfín. Los tejidos se producen mediante entretejido de fibras sinfín, por ejemplo de rovings. El entretejido de fibras va acompañado inevitablemente de una ondulación de las fibras. La ondulación provoca en particular una reducción de la resistencia a la presión al hilo. Las esteras están constituidas en la mayoría de las veces por fibras cortas y largas, que se unen entre sí de manera suelta a través de un aglutinante. Mediante el uso de fibras cortas y largas, las propiedades mecánicas de piezas de construcción de esteras son inferiores a las de los tejidos. Los materiales no tejidos son estructuras de fibras de longitud limitada, fibras sinfín (filamentos) o hilos cortados de cualquier tipo y cualquier origen, que se han ensamblado de cualquier manera para dar un material no tejido y se han unido entre sí de cualquier manera. Los tejidos de punto de trama son sistemas de hilo mediante formación de mallas.

La estructura plana F es de acuerdo con la invención una tela, un tejido, una estera, un material no tejido o un tejido de punto de trama. Se prefiere especialmente como estructura plana F una tela o un tejido.

Componente C

Como otro componente C contiene el material compuesto de fibras usado dado el caso del 0 al 40 % en peso, preferentemente del 0 al 30 % en peso, de manera especialmente preferente del 0,1 al 25 % en peso, con frecuencia del 1 al 20 % en peso, con respecto a la suma de los componentes A a C, de uno o varios aditivos (coadyuvantes y sustancias de adición) distintos a los componentes A y B.

Pueden mencionarse cargas minerales en forma de partículas, coadyuvantes de procesamiento, estabilizadores, retardadores de la oxidación, agentes contra la descomposición térmica y descomposición por luz ultravioleta, lubricantes y agentes de desmoldeo, agentes ignífugos, colorantes y pigmentos y plastificantes.

También pueden mencionarse ésteres como compuestos de bajo peso molecular. De acuerdo con la presente invención pueden usarse también dos o más de estos compuestos. En general se encuentran los compuestos con un peso molar inferior a 3000 g/mol, preferentemente inferior a 150 g/mol.

Las cargas minerales en forma de partículas pueden facilitarse por ejemplo mediante ácido silícico amorfo, carbonatos tal como carbonato de magnesio, carbonato de calcio (creta), cuarzo pulverizado, mica, los más diversos silicatos tal como arcillas, muscovita, biotita, suzoita, maletita de estaño, talco, clorita, flogopita, feldespato, silicatos de calcio tal como wollastonita o caolín, especialmente caolín calcinado.

Por estabilizadores UV se encuentran por ejemplo distintas resorcinas sustituidas, salicilatos, benzotriazoles y benzofenonas, que pueden usarse en general en cantidades de hasta el 2 % en peso.

De acuerdo con la invención pueden añadirse a la masa moldeable termoplástica agentes retardadores de la oxidación y estabilizadores térmicos. Pueden usarse fenoles estéricamente impedidos, hidroquinonas, representantes sustituidos de este grupo, aminas aromáticas secundarias, dado el caso en unión con ácidos que contienen fósforo o bien sus sales, y mezclas de estos compuestos, preferentemente en concentraciones de hasta el 1 % en peso, con respecto al peso de la mezcla.

Además pueden añadirse de acuerdo con la invención lubricantes y agentes de desmoldeo, que se añaden por regla general en cantidades de hasta el 1 % en peso de la masa termoplástica. Pueden mencionarse en este caso ácido esteárico, alcohol estearílico, ésteres alquílicos y amidas de ácido esteárico, preferentemente Irganox®, así como ésteres del pentaeritritol con ácidos grasos de cadena larga. Pueden usarse las sales de calcio, de cinc o de aluminio del ácido esteárico así como dialquicetonas, por ejemplo diestearilcetona. Además pueden usarse también copolímeros de óxido de etileno-óxido de propileno como lubricantes y agentes de desmoldeo. Además pueden usarse ceras naturales así como sintéticas. Pueden mencionarse ceras de PP, ceras de PE, ceras de PA, ceras de PO injertadas, ceras de HDPE, ceras de PTFE, ceras de EBS, cera montana, cera carnauba y cera de abejas. Los agentes ignífugos pueden ser tanto compuestos que contienen halógeno como también compuestos libres de halógeno. Los compuestos de halógeno adecuados, prefiriéndose compuestos bromados a los clorados, permanecen estables en la producción y procesamiento de la masa moldeable de acuerdo con la invención, de modo que no se liberan gases corrosivos y debido a ello no se altera la actividad. Preferentemente se usan compuestos libres de halógeno, tal como por ejemplo compuestos de fósforo, en particular óxidos de fosfina y derivados de ácidos del fósforo y sales de ácidos y derivados de ácido del fósforo. De manera especialmente preferente, los compuestos de fósforo contienen grupos éster, alquilo, cicloalquilo y/o arilo. Igualmente son adecuados compuestos de fósforo oligoméricos con un peso molecular inferior a 2000 g/mol tal como se describen por ejemplo en el documento EP-A 0363608.

Además pueden estar contenidos pigmentos y colorantes. Éstos están contenidos en general en cantidades del 0 al 15, preferentemente del 0,1 al 10 y en particular del 0,5 al 8 % en peso, con respecto a la suma de los componentes A a C. Los pigmentos para la coloración de termoplásticos se conocen en general, véase por ejemplo R. Gachter y H. Müller, Taschenbuch der Kunststoffadditive, Carl Hanser Verlag, 1983, pág. 494 a 510. Como primer grupo preferente de pigmentos pueden mencionarse pigmentos blancos tal como óxido de cinc, sulfuro de cinc, carbonato básico de plomo (2 PbcO3.Pb(OH)2), litopón, blanco de antimonio y dióxido de titanio. De las dos modificaciones cristalinas más usuales (tipo rutilo y anatasa) del dióxido de titanio se usa en particular la forma rutilo para la coloración blanca de las masas moldeables de acuerdo con la invención.

Los pigmentos de color negros, que pueden usarse de acuerdo con la invención, son negro de óxido de hierro (Fe3O4), negro espinela (Cu(Cr,Fe)2O4), negro de manganeso (mezcla de dióxido de manganeso, óxido de silicio y óxido de hierro), negro de cobalto y negro de antimonio así como especialmente preferente negro de humo, que en la mayoría de las veces se usa en forma de negro de horno o negro de gas (véase para ello G. Benzing, Pigmente für Anstrichmittel, Expert-Verlag (1988), pág. 78 y siguientes). Lógicamente para el ajuste de determinados tonos de color pueden usarse de acuerdo con la invención pigmentos de color inorgánicos tal como verde de óxido de cromo o pigmentos de color orgánicos tal como pigmentos azoicos y ftalocianinas. Los pigmentos de este tipo pueden obtenerse en general en el comercio. Además puede ser ventajoso usar los pigmentos o bien colorantes mencionados en mezcla, por ejemplo hollín con ftalocianinas de cobre, dado que en general se facilita la dispersión de color en los termoplásticos.

Procedimiento para la producción de los materiales compuestos de fibras

Preferentemente se procesan materiales compuestos de fibras (organochapas) en el procedimiento de moldeo por inyección o de prensado. Por consiguiente puede generarse una ventaja de costes adicional mediante una integración de funciones, por ejemplo el rociado o el apriete de elementos funcionales, dado que puede prescindirse de otras etapas de montaje, por ejemplo la unión por soldadura de elementos funcionales.

El procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico que contiene una masa moldeable termoplástica A como matriz de polímero M, fibras de refuerzo B, así como opcionalmente al menos un aditivo C, comprende las etapas:

ii) introducir las estructuras planas F en una masa moldeable termoplástica A, que presenta al menos el 0,3 % en mol, con respecto al componente A, de un funcionalidad químicamente reactiva,

iii) hacer reaccionar grupos químicamente reactivos de la masa moldeable termoplástica A en la matriz de polímero M con los grupos polares en la superficie de las fibras de refuerzo B tratadas con formación de enlaces covalentes,

El procedimiento de producción puede comprender las fases habituales en la producción de materiales compuestos de impregnación, consolidación y solidificación (endurecimiento), donde el proceso puede influirse a través de la elección de la temperatura, de la presión y de los tiempos aplicados.

De acuerdo con una forma de realización preferente, el material compuesto de fibras contiene (o está constituido por):

a) del 30 al 95 % en peso al menos de una masa moldeable termoplástica A,

b) del 5 al 70 % en peso al menos de una fibra de refuerzo B, y

c) del 0 al 40 % en peso, con frecuencia del 0,1 al 25 % en peso, al menos de un aditivo C.

El encolante es un líquido de impregnación, que se aplica sobre las fibras de refuerzo B por ejemplo mediante pulverización o inmersión antes del procesamiento posterior, tal como por ejemplo la tejedura. Una fibra encolada es más flexible y más resistente frente a la carga mecánica. Sin encolante, un hilo de urdimbre puede quebrantarse fácilmente mediante el rozamiento constante con el hilo de trama y finalmente puede romperse.

En la producción de fibras de vidrio se estiran éstas por ejemplo con alta velocidad de la masa fundida. El espesor de las fibras se determina en este caso por el tamaño de las boquillas y la velocidad de extracción. Las fibras calientes se enfrían mediante pulverización con agua, se humedecen a través de un rodillo de inmersión con encolante y los filamentos individuales se agrupan inmediatamente a continuación para dar rovings. El encolante tiene varias funciones. Los rovings se adhieren mediante los aglutinantes del encolante y obtienen con ello suficiente estabilidad frente a la abrasión durante el transporte así como frente al desgarro de fibras individuales o rotura. Dado que el encolante contiene habitualmente agua como diluyente, deben secarse los rovings. Para ello o bien se enrollan en húmedo (para dar los denominados cakes) y entonces se secan o se procesan en húmedo y posteriormente se secan. Las fibras de vidrio así obtenidas pueden introducirse para el refuerzo en plásticos termoplásticos. Por regla general se encuentra la proporción en peso del encolante en la fibra de vidrio secada entre el 0,1 y el 10%.

La introducción de la al menos una estructura plana F en una matriz termoplástica M de la etapa (ii) se realiza preferentemente a través de la fusión de la masa moldeable termoplástica A y puesta en contacto de ésta con al menos una estructura plana F de fibras de refuerzo B de la etapa (i).

La etapa (ii) del procedimiento, la fusión de la masa moldeable termoplástica A y la puesta en contacto de esta masa fundida con las fibras de refuerzo B, puede realizarse de cualquier manera adecuada para ello. Con una impregnación de este tipo puede transferirse la matriz M, que está constituida por al menos una masa moldeable termoplástica A, en un estado que puede fluir y pueden humedecerse las fibras de refuerzo B con formación de una capa límite.

Las etapas (ii) y (iii) pueden realizarse también al mismo tiempo. Entonces directamente con la puesta en contacto de la masa moldeable termoplástica A con las fibras de refuerzo B tiene lugar una reacción química, en la que los monómeros A-I forman un enlace covalente con la superficie de las fibras de refuerzo B (por regla general a través de una unión a los grupos funcionales B-I). Esto puede ser a modo de ejemplo una esterificación (por ejemplo la esterificación de monómeros de anhídrido maleico con grupos silanol de una fibra de vidrio). Como alternativa puede iniciarse la formación de un enlace covalente también en una etapa separada (por ejemplo mediante aumento de la temperatura, iniciadores radicalarios y/o fotoiniciación). Esto puede realizarse a cualquier temperatura adecuada. Las etapas (ii) y/o (iii) se realizan a una temperatura de al menos 200 °C, preferentemente al menos 250 °C, más preferentemente al menos 300 °C, en particular a de 300 °C-340 °C.

En este caso ha de prestarse atención a que no se produzca a ser posible ninguna pirólisis y no se descompongan térmicamente los componentes usados.

De acuerdo con una forma de realización preferente, por tanto, en la realización de la etapa (ii) y/o (iii) asciende el tiempo de permanencia a temperaturas de > 200 °C a no más de 10 min, preferentemente a no más de 5 min, más preferentemente a no más de 2 min, en particular a no más de 1 min. Con frecuencia son suficientes de 10 a 60 segundos para el tratamiento térmico.

El procedimiento, en particular las etapas (ii) y (iii), puede realizarse básicamente con presión discrecional (preferentemente presión atmosférica (no de acuerdo con la invención) o, de acuerdo con la invención, sobrepresión), de acuerdo con la invención con apriete de los componentes. Con un apriete con sobrepresión pueden mejorarse las propiedades del material compuesto de fibras.

De acuerdo con una forma de realización preferente se realizan por tanto las etapas (ii) y/o (iii) con una fuerza de prensado de 5-100 bar y un tiempo de prensado de 10-60 s, preferentemente con una fuerza de prensado de 10-30 bar y un tiempo de prensado de 15-40 s.

Preferentemente se usan copolímeros de estireno dotados de al menos una funcionalidad químicamente reactiva (A I), o sea matrices termoplásticas amorfas, como masa moldeable termoplástica A. Por consiguiente puede aumentarse esencialmente la calidad de superficie, para las siguientes aplicaciones, en comparación con los termoplásticos parcialmente cristalinos para piezas de revestimiento de este tipo, dado que mediante la contracción más baja de los termoplásticos amorfos se mejora esencialmente la topología de la superficie, debido a la regiones ricas en fibra (punto de entrecruzamiento en tejidos) y pobres en fibras.

En la etapa (iv), durante la consolidación, se reducen las inclusiones de aire en el material compuesto de fibras y se establece una buena unión entre la masa moldeable termoplástica A y la fibra de refuerzo B (en particular cuando se trata de fibras de refuerzo B incrustadas por capas). Es preferente, tras la impregnación y consolidación, obtener un material compuesto de materiales libre de poros (a ser posible en gran parte). También los aditivos pueden introducirse opcionalmente en la etapa (iv).

Como alternativa pueden realizarse las etapas mencionadas en sucesión separada. Por ejemplo pueden prepararse en primer lugar capas de fibras de refuerzo B con fibras de refuerzo B preparadas de manea diferente, donde tiene lugar una impregnación de las fibras de refuerzo B con la matriz de masa moldeable termoplástica A. Después de esto pueden encontrarse capas impregnadas con fibras de refuerzo B con distinta adherencia de fibras-matriz, que pueden consolidarse en otra etapa de trabajo para dar un material compuesto de materiales como material compuesto de fibras.

Antes de que se laminen las capas de fibras de refuerzo B con la matriz de masa moldeable termoplástica A, puede someterse al menos una parte de las fibras de refuerzo B a un tratamiento previo, en cuyo desarrollo se ve influida la adherencia de fibra-matriz posterior. El tratamiento previo puede contener por ejemplo una etapa de revestimiento, una etapa de decapado, una etapa de tratamiento térmico o una etapa de tratamiento de superficie mecánico. En particular, por ejemplo, mediante calentamiento de una parte de las fibras de refuerzo B puede separarse parcialmente un agente adhesivo ya aplicado.

Las capas de refuerzo pueden unirse entre sí completamente en el proceso de producción (laminación). Las esteras de material compuesto de fibras de este tipo ofrecen resistencia y rigidez optimizadas en la dirección de fibra y pueden procesarse posteriormente de manera especialmente ventajosa.

El procedimiento puede comprender también la producción de una pieza moldeada T.

De acuerdo con otra forma de realización preferente, el procedimiento comprende como etapa adicional (v) una conformación tridimensional para obtener una pieza moldeada T.

Esto puede realizarse de modo discrecional, por ejemplo mediante conformación mecánica mediante un cuerpo de conformación, que puede ser también un rodillo con estampación. Preferentemente se moldea el material compuesto de fibras aún moldeable, en el que la masa moldeable termoplástica A se encuentra aún (parcialmente) fundida. Como alternativa o adicionalmente puede moldearse en frío también un material compuesto de fibras curado.

Preferentemente se obtiene al final del procedimiento una pieza moldeada T sólida (en gran parte).

Preferentemente comprende por tanto el procedimiento como etapa adicional (v) el curado de la pieza moldeada T o del producto obtenido de la etapa (iv). Esta etapa puede designarse también como solidificación. La solidificación que tiene lugar por regla general con absorción de calor puede conducir a continuación a una pieza moldeada T lista para su uso.

Opcionalmente puede mecanizarse posteriormente aún la pieza moldeada T (por ejemplo desbarbado, pulido, coloreado etc.).

El procedimiento puede realizarse de manera continua, semicontinua o discontinua.

De acuerdo con una forma de realización preferente se realiza el procedimiento como procedimiento continuo, en particular como procedimiento continuo para la producción de láminas lisas o estampadas tridimensionalmente. Como alternativa pueden producirse también piezas moldeadas T de manera semicontinua o discontinua.

Las organochapas tienen una matriz termoplástica, amorfa M. Éstas pueden aplicarse en el procedimiento de moldeo por inyección con un nervado, pueden aplicarse por laminado (soldarse) sobre un núcleo termoplástico espumado o sobre un núcleo de tipo panal como capas de cubierta.

La mejora de la rigidez de la pieza de construcción mediante un nervado (formación de una estructura con nervaduras) se fundamenta mediante el aumento del momento de inercia de una superficie. Generalmente incluye el dimensionamiento de nervios óptimo puntos de vista técnicos de producción, estéticos y constructivos.

De acuerdo con una forma de realización especialmente preferente, la presente invención se refiere al procedimiento de acuerdo con la invención para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico, donde el componente A se produce a partir de

del 65 al 80 % en peso de (a-metil)estireno,

del 19,9 al 32 % en peso de acrilonitrilo y

del 0,1 al 3 % en peso de anhídrido maleico,

donde la estructura plana F es una tela, un tejido, una estera, un material no tejido o un tejido de punto de trama, y donde el tiempo de permanencia para la producción del material compuesto de fibras a temperaturas de al menos 200 °C se encuentra en como máximo 10 minutos.

De acuerdo con una forma de realización especialmente preferente, la presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico que comprende

a) del 30 al 95 % en peso de la masa moldeable termoplástica A como matriz de polímero, donde el componente A se produce a partir del 65 al 80 % en peso de (a-metil)estireno, del 19,7 al 32 % en peso de acrilonitrilo y del 0,3 al 3 % en peso de anhídrido maleico, y donde la estructura plana F es un tejido, una tela, una estera, un material no tejido o un tejido de punto de trama,

b) del 5 al 70 % en peso de las estructuras planas F de fibras de refuerzo B, donde la superficie de las fibras de refuerzo B contiene una o varias de las funciones del grupo de grupos hidroxi, éster y amino, y

c) del 0 al 40 % en peso, con frecuencia del 0,1 al 25 % en peso de aditivo C,

que comprende las etapas:

ii) introducir las estructuras planas F en una masa moldeable termoplástica A, que presenta al menos el 0,3 % en mol, con respecto al componente A, de un funcionalidad químicamente reactiva, a al menos 200 °C, iii) hacer reaccionar grupos químicamente reactivos de la masa moldeable termoplástica A en la matriz de polímero M con los grupos polares en la superficie de las fibras de refuerzo B tratadas, donde el tiempo de permanencia a temperaturas de al menos 200 °C se encuentra en como máximo 10 minutos,

iv) incorporar de manera opcional el al menos un aditivo C y consolidar el material compuesto de fibras, v) enfriar y dado el caso otras etapas de procedimiento,

donde el material compuesto de fibras presenta preferentemente una nervadura o una estructura de tipo sándwich y/o el material compuesto de fibras está estructurado a modo de capas y contiene más de dos capas.

Aún más preferentemente presenta el procedimiento una o varias características adicionales tal como se describen en el presente documento.

Las fibras de refuerzo B pueden impregnarse y consolidarse como estructuras planas F de fibras de refuerzo B en una única etapa de procesamiento con la matriz M, que contiene una masa moldeable termoplástica A. La producción del material compuesto de fibras puede realizarse de esta manera en modo especialmente eficiente. En otra forma de realización, está previsto que otros grupos de fibras de refuerzo B estén acoplados a través de otras adhesiones de fibra-matriz diferentes con la matriz M.

Si se usan tres o más grupos de fibras de refuerzo B con distintas adhesiones de fibra-matriz, puede influirse en el comportamiento del material compuesto de fibras posteriormente de manera dirigida y sumamente de manera individual. A este respecto pueden usarse en cada caso distintos tipos de fibras o iguales tipos de fibras.

Igualmente pueden estar constituidos los hilos de urdimbre y de trama por distintas fibras de refuerzo y/o pueden diferenciarse en el espesor. Además pueden haberse tratado los hilos de urdimbre y de trama con distinto encolante o distintas concentraciones del encolante.

Los grupos de fibras de refuerzo B pueden estar dotados en cada caso de distintas composiciones de agente adhesivo, que provocan las distintas adhesiones de fibras-matriz. Las distintas composiciones pueden diferenciarse exclusivamente en las concentraciones o pueden presentar también otras composiciones. Es esencial que mediante las distintas composiciones de agente adhesivo se ajusten adhesiones de fibra-matriz significativamente distintas. Ya en la producción de las fibras de refuerzo B puede aplicarse el agente adhesivo como parte del encolante. Sin embargo puede estar previsto también un proceso adicional del desencolado térmico u otro desencolado, que destruye o separa el encolante ya aplicado. A continuación puede revestirse entonces la fibra de refuerzo con un acabado, que contiene el agente adhesivo y está adaptado a la respectiva matriz y la adhesión de fibra-matriz deseada. Como alternativa pueden usarse también capas de plástico. Por ejemplo pueden usarse agentes adhesivos en el material compuesto de fibras de acuerdo con la invención, que contienen polímeros de polieteruretano y de poliesteruretano con capacidad de reticulación, que actúan como agentes formadores de película, junto con un agente adhesivo de aminosilano.

Preferentemente, las fibras de refuerzo acabadas (por ejemplo tejidos) están dotadas de encolantes de silano modificados (por ejemplo acabado FK 800). Éstas están muy ajustadas y apenas pueden deshilacliarse durante el corte.

La invención se describe en más detalle en los siguientes ejemplos, figuras y reivindicaciones.

Figuras

La figura 1 muestra los materiales compuestos de fibras W, que se obtuvieron según el ensayo n.° 1. La figura 1A representa la documentación visual. La figura 1B muestra el vista microscópica de un corte por el material compuesto de fibras W laminar dispuesto en orientación horizontal (izquierda: aumento de 25 veces, derecha: aumento de 50 veces), donde las fibras pueden distinguirse claramente como capa oscura que discurre de manera horizontal entre las capas claras de masa moldeable termoplástica. La figura 1C muestra el aumento de 200 veces, donde puede distinguirse que la impregnación no está concluida en algunos sitios.

La figura 2 muestra los materiales compuestos de fibras W, que se obtuvieron según el ensayo n.° 2. La figura 2A representa la documentación visual. La figura 2B muestra el vista microscópica de un corte por el material compuesto de fibras W laminar dispuesto en orientación horizontal (izquierda: aumento de 25 veces, derecha: aumento de 50 veces), donde las fibras pueden distinguirse claramente como capa oscura que discurre entre las capas claras de masa moldeable termoplástica. La figura 2C muestra el aumento de 200 veces, donde puede distinguirse que la impregnación no está concluida parcialmente.

La figura 3 muestra los materiales compuestos de fibras W, que se obtuvieron según el ensayo n.° 3. La figura 3A representa la documentación visual. La figura 3B muestra el vista microscópica de un corte por el material compuesto de fibras W laminar dispuesto en orientación horizontal (izquierda: aumento de 25 veces, derecha: aumento de 50 veces), donde no puede distinguirse ninguna capa de fibras. La figura 3C muestra el aumento de 200 veces, donde puede distinguirse que la impregnación está concluida en gran parte.

La figura 4 muestra los materiales compuestos de fibras W, que se obtuvieron según el ensayo n.° 4. La figura 4A representa la documentación visual. La figura 4B muestra el vista microscópica de un corte por el material compuesto de fibras W laminar dispuesto en orientación horizontal (izquierda: aumento de 25 veces, derecha: aumento de 50 veces), donde no puede distinguirse ninguna capa de fibras. La figura 4C muestra el aumento de 200 veces, donde puede distinguirse que la impregnación no está concluida completamente en sitios particulares.

La figura 5 muestra los materiales compuestos de fibras W, que se obtuvieron según el ensayo n.° 5. La figura 5A representa la documentación visual. La figura 5B muestra el vista microscópica de un corte por el material compuesto de fibras W laminar dispuesto en orientación horizontal (izquierda: aumento de 25 veces, derecha: aumento de 50 veces), donde no puede distinguirse ninguna capa de fibras. La figura 4C muestra el aumento de 200 veces, donde puede distinguirse que la impregnación no está concluida completamente en algunos sitios. La figura 6 muestra la producción de los materiales compuestos de fibras W (en este caso: tejido de fibras de vidrio) en la entrada de la prensa V25-V28. Puede distinguirse claramente que un procedimiento de producción de este tipo permite una producción continua. Además puede distinguirse mediante la estampación del patrón que el material compuesto de fibras W puede moldearse también de manera tridimensional.

La figura 7 muestra esquemáticamente la producción de formación indeseada de ondas superficiales (textura).

Ejemplos

Los siguientes ensayos se realizaron en una prensa caliente de intervalos, que puede producir un material compuesto de fibras/láminas a partir de lámina de polímero, masa fundida o polvo, para la producción cuasi-continua de productos semielaborados termoplásticos reforzados con fibras, laminados y placas tipo sándwich.

Anchura de placa: 660 mm

Espesor de laminado: de 0,2 a 9,0 mm

Tolerancias de laminado: máx. ± 0,1 mm que corresponde a producto semielaborado

Grosor de placa tipo sándwich: máx. 30 mm

Expulsión: aprox. 0,1 - 60 m/h, dependiendo de la calidad y espesor de la pieza de construcción

Avance nominal 5 m/h

Presión de la herramienta: unidad de prensado 5-25 bar, para tamaños de herramientas mínimos y máximos puede regularse de manera continua (opcional)

Regulación de la temperatura de la herramienta: 3 zonas de calentamiento y 2 zonas de enfriamiento Temperatura de la herramienta: hasta 400 °C

Longitud de la herramienta: 1000 mm

Recorrido de abertura de la prensa: 0,5 a 200 mm

Datos técnicos de la plastificación de la masa fundida son:

Aplicación de masa fundida discontinua en la capa central para la producción de productos semielaborados termoplásticos reforzados con fibras

Diámetro de husillo: 35mm

Volumen máx. de carrera: 192 cm3

Número de revoluciones del husillo máx.: 350 r/min

Flujo de descarga máx.: 108 cm3/s

Presión de descarga máx.: 2406 bar de manera específica

La tensión de flexión y el módulo de flexión se determinaron según la norma DIN 14125:2011-05.

Componentes:

A1: Copolímero de estireno-acrilonitrilo (S/AN) con la composición del 75 % en peso de estireno (S) y del 25 % en peso de acrilonitrilo (AN), Índice de viscosidad 60, Mw de 250.000 g/mol (medido por medio de cromatografía de permeación en gel en columnas convencionales con patrón de calibración de poliestireno monodisperso) A2: Copolímero de S/AN/anhídrido maleico (MSA) con la composición (% en peso): 74/25/1; concentración de grupos funcionales: 1 % en peso de MSA (98,1 g/mol) en 74 % en peso de estireno (104,2 g/mol) y 25 % en peso de AN (53,1 g/mol), Mw 250.000 g/mol (medido por medio de cromatografía de permeación en gel en columnas convencionales con patrón de calibración de poliestireno monodisperso)

A3: Mezcla de A2 : A1 = 2 : 1, concentración de grupos funcionales: 0,67 % en peso de MSA

A4. Mezcla de A2 : A1 = 1 : 2, concentración de grupos funcionales: 0,33 % en peso de MSA

B1: Tela de fibras de vidrio bidireccional 0/90° con peso por unidad de superficie = aprox. 590 g/m2, trama urdimbre = 1200tex (=1200 g/1000 m) [por ejemplo ^kN G 590.1 de P-D Glasseiden GmbH]

B2: Sarga de fibras de vidrio 2/2 con peso por unidad de superficie = aprox. 576 g/m2, trama urdimbre = 1200tex [por ejemplo GW 123-580K2 de P-D Glasseiden GmbH]

Las combinaciones y ajustes de parámetros con respecto al procedimiento descrito en la reivindicación 1 están expuestos en la siguiente tabla:

Tabla 1: Composiciones de comp. 1, comp. 2, comp. 10 y comp. 15 así como de las composiciones de acuerdo con l inv n i n V V V11 V14. X: r l i n n

En la tabla 1 se representan las condiciones de los ensayos realizados. En este sentido se variaron los productos de partida, así como la temperatura y el tiempo de prensado. La presión de prensado ascendía en todas las series de ensayo a aprox. 20 bar.

Tabla 2: Valores promedio de la tensión de flexión máxima de la dirección de urdimbre y trama de las organochapas producidas de acuerdo con las mezclas comp. 2, V5, V7, V9, comp. 10, V12 a V14 y comp. 15, donde la temperatura de producción ascendía en cada caso a al menos 300 °C.

continuación

Los valores representados en la tabla 2 son el promedio de en cada caso nueve mediciones. La tabla 2 muestra que las organochapas de acuerdo con la invención V5, V7, V9, V12, V13 y V14 presentan una tensión de flexión máxima más alta que las organochapas que presentan una matriz que contiene el 75 % en peso de estireno (S) y el 25 % en peso de acrilonitrilo (AN) (comp. 10 y comp. 15). También la comparación de V9 con comp. 10 muestra que en las mismas condiciones (T=320 °C y t=30 s) la organochapa de acuerdo con la invención presenta una tensión de flexión mayor tanto en la dirección de urdimbre como también en la dirección de trama.

Se muestra que mediante el procedimiento para la producción del material compuesto de fibras con una masa moldeable termoplástica A, fibras de refuerzo B pueden obtenerse productos mejorados.

Otro ensayo de materiales compuestos de fibras de múltiples capas

Datos técnicos de la prensa en caliente de intervalos (IVHP):

Producción cuasi-continua de productos semielaborados termoplásticos reforzados con fibras, laminados y placas tipo sándwich

Anchura de placa: 660 mm

Espesor de laminado: de 0,2 a 9,0 mm

Grosor de placa tipo sándwich: máx. 30 mm

Expulsión: aprox. 0,1 - 60 m/h, dependiendo de la calidad y espesor de la pieza de construcción Avance nominal 5 m/h

Regulación de la temperatura de la herramienta: 3 zonas de calentamiento y 2 zonas de enfriamiento

Temperatura de la herramienta: hasta 400 °C

Longitud de la herramienta: 1000 mm

Recorrido de abertura de la prensa: 0,5 a 200 mm

Dirección de producción: derecha a izquierda

Datos técnicos de la plastificación de masa fundida:

Diámetro de husillo: 35mm

Volumen máx. de carrera: 192 cm3

Número de revoluciones del husillo máx.: 350 r/min

Flujo de descarga máx.: 108 cm3/s

Presión de descarga máx.: 2406 bar de manera específica

En este caso:

Volumen de masa fundida: 22 ccm

isobárico = proceso de prensado con presión controlada

isocórico = proceso de prensado con volumen controlado

T [°C] = temperatura de las zonas de temperatura* (*la prensa dispone de 3 zonas de calentamiento y 2 zonas de enfriamiento. La indicación se refiere a la dirección de producción)

p [bar] = presión de prensado por ciclo: isocórica 20

s [mm] = limitación de recorrido de espesor de prensado: 1,1 mm

Perfil de temperatura:

(i) de 210 a 245 °C, por tanto aprox. 220 °C

(ii) de 300 a 325 °C, por tanto aprox. 300 °C

(iii) de 270 a 320 °C, por tanto aprox. de 280 a 320 °C

(iv) de 160 a 180 °C

(v) 80 °C

t [s] = tiempo de prensado por ciclo: 20-30 s

Estructura/laminación: Estructura de 6 capas con capa central de masa fundida; procedimiento de producción: directo-masa fundida (SD)

Componentes de matriz A:

M1 (tipo SAN): terpolímero de estireno-acrilonitrilo-anhídrido maleico (SAN-MA) (S/AN/MA: 74/25/1) con una proporción de M^adel 1 % en peso y una MVR de 22 cm3/10 min a 220 °C/10 kg (medida según la norma ISO1133); M1b corresponde con el componente M1 mencionado anteriormente, donde se añadió mediante mezclado a la matriz adicionalmente el 2 % en peso de negro de industria.

M2 (tipo SAN): terpolímero de estireno-acrilonitrilo-anhídrido maleico (SAN-MA) (S/AN/MA: 73/25/2,1) con una proporción de MA del 2,1 % en peso y una MVR de 22 cm3/10 min a 220°C/10 kg (medida según la norma ISO1133);

M2b corresponde con el componente M2 mencionado anteriormente, donde se añadió mediante mezclado a la matriz adicionalmente el 2 % en peso de negro de industria.

M3 (tipo SAN): combinación del 33 % en peso de M1 y del 67 % en peso del copolímero de SAN Luran VLN, por tanto el 0,33 % en peso de anhídrido maleico (MA) en la combinación total;

M3b corresponde con el componente M3 mencionado anteriormente, donde se añadió mediante mezclado a la matriz adicionalmente el 2 % en peso de negro de industria.

PA6: poliamida parcialmente cristalina, que fluye fácilmente Durethan B30S

PD(OD): policarbonato amorfo, que fluye fácilmente de grado óptico para discos ópticos);

Componentes de fibras B:

Sarga de filamentos de vidrio (designaciones abreviadas: GF-KG(LR) o bien LR), ligamento de sarga 2/2, peso por unidad de superficie 290 g/m2, roving EC9 68tex, acabado TF-970, anchura de suministro 1000 mm (tipo: 011020800-1240; fabricante: Hexcel, obtenido de: Lange Ritter)

Sarga de filamentos de vidrio (designaciones abreviadas: GF-KG(PD) o bien PD), ligamento de sarga 2/2, peso por unidad de superficie 320 g/m2, roving 320tex, acabado 350, anchura de suministro 635 mm (tipo: EC14-320-350, fabricante y proveedor: PD Glasseide GmbH Oschatz)

Tela de filamentos de vidrio (designación abreviada: GF-GE(Sae) o bien Sae) 0°/45°/90°/-45°, peso por unidad de superficie 313 g/m2, roving principal 300tex, acabado encolante de PA, anchura de suministro 655mm (tipo: X-E-PA-313-655, N.° 7004344, fabricante y proveedor: Saertex GmbH&Co. KG)

Sae n.s. = tela de filamentos de vidrio 300 g/m2, denominación del fabricante: Saertex new sizing, 45°/-45°/+45°/-45°

Material no tejido de fibras de vidrio (designación abreviada: GV50), peso por unidad de superficie 50 g/m2, diámetro de fibra 10 mm, anchura de suministro 640 mm (tipo: Evalith S5030, fabricante y proveedor: Johns Manville Europe)

Evaluación visual

Todos los materiales compuestos de fibras producidos pudieron prepararse en cada caso como organochapas en forma de hoja (grande) en un procedimiento continuo, que pudieron cortarse sin problemas (en medida laminable, habitual para el transporte tal como por ejemplo 1 m x 0,6 m). En los materiales compuestos de fibras transparentes pudo distinguirse de manera precisa el material de fibra incrustado con observación detallada a contraluz. En los materiales compuestos de fibras con matriz coloreada (de negro) no pudo distinguirse/apenas pudo distinguirse el material de fibras incrustado también con observación óptica más detallada a contraluz.

Evaluación microscópica

En este caso se evaluaron defectos (cavidad, incursión, etc.) por medio de microscopía óptica y la calidad de superficie por medio de microscopía de barrido láser confocal (LSM). Por medio de LSM se creó un control de un registro de altura tri-dimensional (3D) (7,2 mm x 7,2 mm) de la zona de medición local y una representación bidimensional (2D) de las diferencias de altura tras escalamiento y aplicación de distintos filtros de perfil. Los defectos de medición y una demora/desequilibrio general de la muestra se compensaron mediante el uso de filtros de perfil (filtros de ruido y filtros de inversión). El perfil de altura 2D de los registros se transfirieron a través de líneas de medición definidas mediante software integrado en perfiles lineales y se evaluaron de manera soportada por ordenador.

Se produjeron materiales compuestos de fibras con en cada caso cuatro capas incrustadas en la respectiva matriz de la correspondiente estructura plana de fibras (en este caso GF-KG(PD)(4) o bien Sae(4)). Para elevar adicionalmente la comparabilidad de las muestras, se aplicaron sobre los materiales compuestos de fibras producidos en cada caso en ambos lados un material no tejido de fibras de vidrio delgado (GV50, véase anteriormente). Esto no tenía ninguna influencia notable sobre las propiedades mecánicas.

La profundidad de onda promedio (MW Wt) y el valor medio de rugosidad (Ra) se determinaron para numerosos materiales compuestos de fibras. Se mostró que la MW Wt para todos los materiales compuestos de fibras, en los que la matriz contiene un componente funcional, que puede reaccionar con las fibras, es claramente < 10 mm, mientras que ésta en el caso de materiales compuestos de fibras con matrices de PA6 y PD(OD) comparables es claramente <10 mm. También los valores de rugosidad media determinados eran claramente más bajos para materiales compuestos de fibras de acuerdo con la invención. A modo de ejemplo muestran esto los valores medidos mencionados a continuación.

Tabla 3. Resultados de medición de la medición por LSM con sistema de matriz de SAN - profundidad de onda (Wt) v l r m i r i R

También se volvió evidente esto cuando en lugar del tejido se usa una tela (tal como Sae):

Tabla 4. Resultados de medición de la medición por LSM con sistema de matriz de SAN - profundidad de onda (Wt) v l r m i r i R

En otros ensayos se sometió a estudio por separado la resistencia en dirección de urdimbre y en dirección de trama. Pudo mostrarse que los materiales compuestos de fibras son muy estables tanto en dirección de urdimbre como también en dirección de trama. En dirección de urdimbre son los materiales compuestos de fibras por regla general aún más estables que en dirección de trama.

Propiedades mecánicas

Componentes de matriz A

Los componentes de matriz A son tal como se han descrito anteriormente.

Los componentes de fibra B (siempre que no se hayan descrito anteriormente)

FG290 = tejido de filamentos de vidrio 290 g/m2, denominación del fabricante: Hexce1HexForce® 01202 1000 TF970

FG320 = tejido de filamentos de vidrio 320g/m2, denominación del fabricante: PD Glasseide GmbH Oschatz EC 14-320-350

Sae = MuAx313, tela de filamentos de vidrio 300 g/m2, denominación del fabricante: Saertex X-E-PA-313-655 Sae n.s. = tela de filamentos de vidrio 300g/m2, denominación del fabricante: Saertex new sizing, 45°/-45°/+45°/-45°

Número de capas (por ejemplo 4x = cuatro capas de la respectiva tela de fibras o bien las respectivas fibras) Se produjeron los siguientes materiales compuestos de fibras transparentes, en los que se introdujo en cada caso material de fibras plano. Los materiales compuestos de fibras producidos presentaban en cada caso un espesor de aproximadamente 1,1 mm. Para elevar adicionalmente la comparabilidad de las muestras, se aplicaron sobre los materiales compuestos de fibras producidos en cada caso en ambos lados un material no tejido de fibras de vidrio delgado (GV50, véase anteriormente). Esto no tenía ninguna influencia notable sobre las propiedades mecánicas u ópticas. Para las muestras se determinaron las siguientes resistencias a la flexión según la norma DIN EN ISO 14125:

Tabla 5. Materiales com uestos de fibras trans arentes - resistencia a la flexión

Se produjeron además los siguientes materiales compuestos de fibras coloreados de negro, en los que se añadió a la matriz el 2 % en peso de negro de industria y se introdujo en el material de fibras en cada caso plano. Los materiales compuestos de fibras producidos presentaban en cada caso un espesor de aproximadamente 1,1 mm. Para elevar adicionalmente la comparabilidad de las muestras, se aplicaron sobre los materiales compuestos de fibras producidos en cada caso en ambos lados un material no tejido de fibras de vidrio delgado (GV50, véase anteriormente). Esto no tenía ninguna influencia notable sobre las propiedades mecánicas u ópticas. Para las muestras se determinaron las siguientes resistencias a la flexión según la norma DIN EN ISO 14125:

T l . M ri l m fi r ^ r n r n - r i n i l fl xi n

En resumen se mostró que los tejidos usados (FG290 y FG320) pueden procesarse para obtener materiales compuestos de fibras con resistencia a la flexión especialmente alta. Los materiales compuestos de fibras de acuerdo con la invención, en los que la matriz contiene un componente que reacciona con las fibras (en este caso: anhídrido maleico (MA)), presentan una resistencia a la flexión significativamente más alta que las masas moldeables comparativas sin un componente de este tipo, tal como por ejemplo PC(OD) o PA6.

En comparación con esto se encontró para el material compuesto de fibras reforzado con fibras de vidrio cortas, no de acuerdo con la invención Luran 378P G7 únicamente una resistencia a la flexión de 150 MPa, por tanto una resistencia a la flexión claramente más baja.

Adicionalmente se determinó para los materiales compuestos de fibras la resistencia al choque o bien el comportamiento de penetración por impacto (ensayo Dart según la norma ISO 6603). También en este caso mostraron los materiales compuestos de fibras una alta estabilidad de Fm >3000 N.

Procesamiento posterior opcional

Pudo mostrarse también de manera experimental que los materiales compuestos de fibras obtenidos podían conformarse bien para dar productos semielaborados tridimensionales, tal como por ejemplo para dar productos semielaborados en forma de semiconcha. Se mostró además que los materiales compuestos de fibras obtenidos podían imprimirse y laminarse.

Resumen de los resultados de ensayo

La evaluación de distintos sistemas textiles a base de fibras de vidrio con sistemas de matriz distintos para dar un material compuesto de fibras (organochapa) ha mostrado que pueden producirse de manera reproducible buenos materiales compuestos de fibras (como organochapas y productos semielaborados producidos a partir de esto). Éstos pueden producirse de manera incolora o coloreados. Los materiales compuestos de fibras mostraron de buenas a muy buenas propiedades ópticas, hápticas y mecánicas (por ejemplo con respecto a su resistencia a la flexión y resistencia a la penetración por impacto). Mecánicamente mostraron los tejidos resistencia y rigidez algo más grande que las telas. Las matrices a base de copolímero de estireno (matrices de SAN) condujeron tendencialmente a materiales compuestos de fibras mejores con respecto a los valores característicos mecánicos que las matrices alternativas tal como PC y PA6. Los materiales compuestos de fibras de acuerdo con la invención podían producirse de manera semiautomática o bien completamente automática por medio de un procedimiento sinfín. Los materiales compuestos de fibras de acuerdo con la invención (organochapas) pueden conformarse bien para dar productos semielaborados tridimensionales.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico que contiene una masa moldeable termoplástica A como matriz de polímero M, al menos una capa de fibras de refuerzo B, así como opcionalmente al menos un aditivo C, que comprende las etapas:

i) facilitar estructuras planas F de fibras de refuerzo B tratadas con un encolante de silano, donde la estructura plana F es un tejido, una tela, una estera, un material no tejido o un tejido de punto de trama,

donde la funcionalidad químicamente reactiva de la masa moldeable termoplástica A se basa en componentes seleccionados del grupo que consiste en: anhídrido maleico, N-fenilmaleinimida y (met)acrilato de glicidilo, y donde se realizan las etapas (ii) y/o (iii) ejerciendo presión con sobrepresión.

2. Procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico de acuerdo con la reivindicación 1, donde el material compuesto de fibras se produce a partir de

a) del 30 al 95 % en peso de la masa moldeable termoplástica A como matriz de polímero,

b) del 5 al 70 % en peso de las estructuras planas F de fibras de refuerzo B, y

c) del 0 al 40 % en peso, con frecuencia del 0,1 al 25 % en peso de aditivo C.

3. Procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, donde la masa moldeable termoplástica A usada como matriz de polímero M es amorfa y se selecciona del grupo modificado mediante una funcionalidad químicamente reactiva de copolímeros a base de: copolímeros de estireno-acrilonitrilo, copolímeros de alfa-metilestireno-acrilonitrilo, copolímeros de acrilonitriloestireno modificados a resistencia elevada a los choques, en particular copolímeros de acrilonitrilo-butadienoestireno y copolímeros de acrilonitrilo-estireno-éster acrílico, así como combinaciones de los copolímeros mencionados con policarbonato o poliamida.

4. Procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, donde la masa moldeable termoplástica A está constituida por copolímeros de estirenoacrilonitrilo y/o copolímeros de alfa-metilestireno-acrilonitrilo modificados mediante una funcionalidad químicamente reactiva, en particular anhídrido maleico (MSA).

5. Procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, donde la superficie de las fibras de refuerzo B contiene una o varias de las funciones del grupo de grupos hidroxi, éster y amino.

6. Procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, donde para la producción de la masa moldeable A se usan del 0,5 al 5 % en peso de monómeros A-I, con respecto al componente A, que presentan una funcionalidad químicamente reactiva, seleccionada del grupo que está consiste en anhídrido maleico, N-fenilmaleinimida y (met)acrilato de glicidilo.

7. Procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, donde el componente A se produce a partir del 65 al 80 % en peso de (a-metil)estireno, del 19,7 al 32 % en peso de acrilonitrilo y del 0,3 al 3 % en peso de anhídrido maleico.

8. Procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, donde las fibras de refuerzo B están constituidas por fibras de vidrio, que como funcionalidad químicamente reactiva contienen grupos silanol en la superficie.

9. Procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, donde el material compuesto de fibras presenta una nervadura de refuerzo o una estructura de tipo sándwich.

10. Procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, donde el material compuesto de fibras está estructurado a modo de capas y contiene más de dos capas.

11. Procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, donde la temperatura durante la producción del material compuesto de fibras asciende a al menos 200 °C, preferentemente a al menos 250 °C y de manera especialmente preferente a al menos 300 °C.

12. Procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, donde el tiempo de permanencia durante la producción del material compuesto de fibras a temperaturas de al menos 200 °C se encuentra en como máximo 10 minutos, preferentemente como máximo 5 minutos, de manera especialmente preferente como máximo 2 minutos y en particular en como máximo 1 minuto.

13. Procedimiento para la producción de un material compuesto de fibras termoplástico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, donde el componente A se produce a partir del 65 al 80 % en peso de (a-metil)estireno, del 19,9 al 32 % en peso de acrilonitrilo y

del 0,1 al 3 % en peso de anhídrido maleico,

14. Material compuesto de fibras, preparado de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13.

15. Uso de un material compuesto de fibras de acuerdo con la reivindicación 14 para la producción de cuerpos moldeados, láminas y revestimientos.