(57)【要約】      （修正有）【課題】ファイバリボン強化熱可塑性プラスチック成形品を製造する方法で射出成形法の間ファイバリボンの確実な固定を可能にする方法の提供。【解決手段】一方向に配向され第一プラスチック材マトリクス中に組み込まれた繊維による少なくとも一つの強化を有する成形品を製造する方法で以下の工程を含む方法。ａ）少なくとも一つのファイバリボンの縦方向の一方の端部に取り付けられている取付具および、他方の端部に取り付けられた、前記ファイバリボンの縦方向に沿って動かせる固定ユニットを含むプリフォームを準備する工程、ｂ）前記取付具側の端部が射出成形用金型の流路の終端側に配置されるように、射出成形用金型に前記プリフォームを挿入し取り付ける工程、ｃ）前記固定ユニットが融液流によって、前記プリフォームの他端側に運ばれるように、第二プラスチック材マトリクスを、融液チャネルを通じて注入する工程、及びｄ）成形品を冷却し、硬化する工程【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に配向され、第一プラスチック材マトリクス中に組み込まれた繊維による少なくとも一つの強化を有する成形品（１）を製造する方法であって、以下の工程：
ａ）少なくとも一つのファイバリボン（２，２’）、
前記少なくとも一つのファイバリボン（２，２’）の縦方向の一方の端部に取り付けられている取付具（４）、および、
他方の端部に取り付けられた、前記少なくとも一つのファイバリボン（２，２’）の縦方向に沿って動かせる少なくとも一つの固定ユニット（５）
を含むプリフォーム（３）を準備する工程、
ｂ）前記取付具（４）側の端部が、射出成形用金型（６）の流路の終端（９）側に配置されるように、射出成形用金型（６）に前記プリフォーム（３）を挿入し取り付ける工程、
ｃ）前記固定ユニット（５）が、融液流によって、前記プリフォーム（３）の他端側に運ばれるように、第二プラスチック材マトリクス（８）を、融液チャネル（７）を通じて注入する工程、及び
ｄ）成形品（１）を冷却し、硬化する工程
を含む方法。
【請求項２】
前記固定ユニット（５）は、前記少なくとも一つのファイバリボン（２，２’）が、前記射出成形用金型（６）の内側面（１０）に隣接するように配置され、前記固定ユニット（５）は、前記注入の間に、前記第二プラスチック材マトリクス（８）と前記少なくとも一つのファイバリボン（２，２’）が、全表面に渡って平面的に互いに接合されるように誘導され、前記少なくとも一つのファイバリボン（２，２’）が、少なくとも一部において、成形品（１）の表面を形成することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記固定ユニットは、２つのファイバリボン（２，２’）が、前記射出成形用金型（６）の対向して位置する内側面に隣接するように配置され、前記固定ユニット（５）は、注入の間に、前記第二プラスチック材マトリクス（８）と前記ファイバリボン（２，２’）が、全表面に渡って平面的に互いに接合されるように誘導され、前記２つのファイバリボン（２，２’）が、少なくとも一部において、成形品（１）の対向して位置する表面を形成することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記固定ユニット（５）が、ファイバリボン（２，２’）の縦位置における、前記取付具（４）側の端部と反対側の前半分、好ましく前３分の１に取り付けられており、特に好ましくは前記プリフォームの端部に前記固定ユニットが取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記第一及び／又は第二プラスチック材マトリクスが、アセタール樹脂、液晶性ポリマー、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、オレフィンおよびシクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリアミドエラストマー（特にポリエステルアミド、ポリエーテルアミドおよびポリエーテルエステルアミド）、ポリアミドイミド、ポリアリールエーテル（ポリフェニルエーテルを含む）、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエステル・ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリオキシエチレン、ポリスチレン、ポリスルホン、ビニルポリマー（ポリ塩化ビニルおよびポリ酢酸ビニル等）、あるいは前述の原料の一以上の混合物、特にＡＢＳ、ＭＢＳ、ＳＡＮ、ＰＣおよびＰＭＭＡあるいは実質的にこれらを含むもの、からなる群より選択されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第一及び／又は第二プラスチック材マトリクスが、５０〜５００℃、好ましくは１７０〜４００℃、特に好ましくは１７０〜３５０℃の範囲の融点を有し、前記第一プラスチック材マトリクスは、前記第二プラスチック材マトリクスより、好ましくは１〜３００℃、特に好ましくは２０〜１５０℃低い融点を有していることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記固定ユニット（５）が、好ましくはスプリング・エレメントを含む拡張ウェッジ、ブロック-、プラグ-または矢の形の固定ユニットからなる群より選択される（拡張ウェッジが特に好ましい）ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記固定ユニット（５）および前記取付具（４）が、同じ原料からなること、特に前記第一及び／又は第二プラスチック材マトリクスと同じ原料あるいは実質的にそれを含む原料からなることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記固定ユニット（５）と取付具（４）を含む成形品（１）の一部分が、硬化後、特に、切断、ノコギリ切断、圧搾、屈曲、レーザー処理、ウォータージェットあるいはこれらの組み合わせによって、分離されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
繊維強化射出成形品（１）であって、第一プラスチック材マトリクス内に一方向に組み込まれた繊維からなる少なくとも一つのファイバリボン（２，２’）、および、少なくとも一つの第二プラスチック材マトリクス（８）を含み、成形品（１）の少なくとも一つの表面は、少なくとも一部が、前記少なくとも一つのファイバリボン（２，２’）から形成されている、繊維強化射出成形品。
【請求項１１】
前記ファイバリボン（２，２’）が、エンドレス・ファイバー、あるいは、ステープル・ファイバー、特に、カーボン-、ガラス-、ミネラル-、もしくはアラミド繊維、好ましくは、フラットなまたは円形の横断面を有するカーボン-およびガラス繊維あるいはその混合物を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の成形品。
【請求項１２】
前記ファイバリボン（２，２’）が、０．１〜５ｍｍ、好ましくは０．２〜２ｍｍ、特に好ましくは０．１〜１ｍｍの厚み、及び／又は、１〜４０ｍｍ、好ましくは２〜２０ｍｍ、特に好ましくは５〜１５ｍｍの幅を有することを特徴とする、請求項１０または１１に記載の成形品。
【請求項１３】
前記成形品（１）が、２つの対向して位置する表面上に、それぞれ、少なくとも一つのファイバリボン（２，２’）を少なくとも一部で有し、前記ファイバリボン（２，２’）の互いに対する間隔が、同じであるか異なっており、好ましくは０．１〜１００ｍｍ、好ましくは０．３〜３０ｍｍ、特に好ましくは１〜１０ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の成形品。
【請求項１４】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法によって製造できる、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の成形品。
【請求項１５】
自動車のパーツ（特に駆動ギア部材、支柱、内装部品、外装部品、トランスミッション部品およびリム）、および、工業用品および消費財（特に、レバー、備品、ガーデニング用品、工具、家庭用品、衛生用品、ラケット、弓および履物）を製造するための、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の成形品の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファイバリボン（fiber ribbon）で強化された成形品の製造方法に関し、また、それに対応する強化された成形品に関する。さらに、本発明は前記方法により製造された成形品の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属をプラスチック材料で置き換えようとする試みのため、その機械的特性に対する要求はますます高くなっている。機械的特性を改良するための現在の手段は、例えば、ガラス繊維あるいはカーボン繊維などの繊維強化材を、プラスチック材のマトリクス中に導入することである。しかしながら、この方法で強化されたプラスチック材からなる部材でさえ、しばしば、金属部材より著しく低い剛性を有する。
【０００３】
さらなる改善が、ファイバリボンによる成形品の選択的強化によって達成できる。これは、例えば、これらのファイバリボンを成形品の上または中に特定の方法で適用または導入することによって達成される。プラスチック材からなる成形品の最も重要な製造方法の一つは、射出成形法である。経済的な理由から、一または複数のファイバリボンを成形品に（成形品の中または上に）、射出成形法の間に取り付けることが望ましく、別の工程をその後に加えないことが望ましい。
【０００４】
DE 10 2011 077 834 A1から、射出成形あるいはトランスファー成形によって、繊維複合材からなる構造部品を製造する方法が知られている。既製の半完成品が、射出成形用金型内に置かれ、金型が閉じられた後、繊維強化プラスチック材が中に注入される。金型内の半完成品の安定な位置は、クランプ・エレメントによって確保される。
【０００５】
エンドレス・ファイバーで部分的に強化された射出成形部材を製造する別の方法が、DE 10 2007 037 680 A1に記載されている。特別な金型が使用され、金型内へニードルを導入させる。これらのニードルによって、エンドレス・ファーバー半完成品が、熱可塑性プラスチック材の注入前に、金型内に配置される。注入後、ニードルは後ろに戻される。
【０００６】
DE 10 2011 120 986 A1は、成形された形状的-及び／又は機能的構造を有する繊維複合中空プロファイル部材を製造するための射出成形法を記載している。第一金型において、コアが最初に鋳造され、その後、熱硬化性樹脂が浸透した繊維材料によって覆われる。第二金型において、この被覆されたコアが、少なくとも部分的に硬化され、機能的-あるいは形状的構造が型で作られる。型から中空プロファイルを取り除いた後、前記コアは少なくともその溶融温度まで加熱され、中空プロファイルから溶出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】DE 10 2011 077 834 A1
【特許文献２】DE 10 2007 037 680 A1
【特許文献３】DE 10 2011 120 986 A1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここから出発して、本発明の目的は、ファイバリボンで強化された熱可塑性プラスチック成形品を製造する方法であって、射出成形法の間、ファイバリボンの確実な固定を可能にする方法を提供することであった。さらに、本発明の目的は、装置がシンプルであり、特別に改良された射出成形用金型の使用を不要にする方法を提供することであった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、請求項１の特徴を有するファイバリボンで強化された成形品の製造方法、および、請求項１０の特徴を有する成形品によって達成された。さらなる従属請求項は、有利な展開を明らかにする。請求項１５では、本発明に係る使用が示される。
【００１０】
本発明によれば、一方向に配向され、第一プラスチック材マトリクス中に組み込まれた繊維による少なくとも一つの強化を有する成形品を製造する方法が提供され、前記方法は以下の工程を含む；
ａ）少なくとも一つのファイバリボン、
前記少なくとも一つのファイバリボンの縦方向の一方の端部に取り付けられている取付具、および、
他方の端部に取り付けられた、前記少なくとも一つのファイバリボンの縦方向に沿って動かせる少なくとも一つの固定ユニット
を含むプリフォームを準備する工程、
ｂ）前記取付具側の端部が、射出成形用金型の流路の終端側に配置されるように、射出成形用金型に前記プリフォームを挿入し取り付ける工程、
ｃ）前記固定ユニットが、融液流によって、前記プリフォームの他端側に運ばれるように、第二プラスチック材マトリクスを、融液チャネルを通じて注入する工程、及び
ｄ）成形品を冷却し、硬化する工程
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、射出成形用金型６の半分の型の放出側を示す。
【図２】図２は、プリフォーム３の構造を示す。
【図３】図３は、射出成形用金型６へのプリフォーム３の挿入を示す。
【図４】図４は、射出成形用金型６内に配置されたプリフォーム３を示す。
【図５】図５は、本発明に係る方法によって製造された成形品１の構造を示す。
【図６】図６は、取付具４の可能な構造を示す。
【図７】図７は、拡張ウェッジ５の構造を示す。
【図８】図８は、押出法で製造できる拡張ウェッジ（５ａ）の構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
前記固定ユニットは、前記少なくとも一つのファイバリボンが、前記射出成形用金型の内側面に隣接するように配置され、前記固定ユニットは、前記注入の間に、前記第二プラスチック材マトリクスと前記少なくとも一つのファイバリボンが、全表面に渡って平面的に互いに接合（結合）されるように誘導され（動かされ）、前記ファイバリボンが、少なくとも一部において成形品の表面を形成することが好ましい。
【００１３】
さらに好ましい実施形態では、前記固定ユニットは、２つのファイバリボンが、前記射出成形用金型の対向して位置する内側面に隣接するように配置され、前記固定ユニットは、注入の間に、前記第二プラスチック材マトリクスと前記ファイバリボンが、全表面に渡って平面的に互いに接合されるように誘導され、前記２つのファイバリボンが、少なくとも一部において、成形品の対向して位置する表面を形成する。
【００１４】
さらに、前記固定ユニットが、前記ファイバリボンの縦位置における、前記取付具側の端部と反対側の前半分、特に好ましくは前３分の１に取り付けられることが好ましい。特に、前記固定ユニットを、前記プリフォームの端部に取り付けることが好ましい。
【００１５】
前記ファイバリボンの第一プラスチック材マトリクス及び／又は注入される前記第二プラスチック材マトリクスは、好ましくは、熱可塑性プラスチック（熱可塑性物質）及び熱硬化性樹脂及び／又はその混合物からなる群より選択される。熱可塑性プラスチックが好ましい。
【００１６】
前記第一プラスチック材マトリクス及び／又は第二プラスチック材マトリクスが熱可塑性プラスチックである場合、好ましくは、アセタール樹脂、液晶性ポリマー、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、オレフィンおよびシクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリアミドエラストマー（特にポリエステルアミド、ポリエーテルアミドおよびポリエーテルエステルアミド）、ポリアミドイミド、ポリアリールエーテル（ポリフェニルエーテルを含む）、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエステル・ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリオキシエチレン、ポリスチレン、ポリスルホン、ビニルポリマー（ポリ塩化ビニルおよびポリ酢酸ビニル等）、あるいは、前述した物質の一以上の混合物、特に、ＡＢＳ、ＭＢＳ、ＳＡＮ、ＰＣおよびＰＭＭＡからなる群より選択される。
【００１７】
熱可塑性の第一及び／又は第二プラスチック材マトリクスは、好ましくは、５０〜５００℃の、好ましくは１７０〜４００℃の、特に好ましくは１７０〜３５０℃の融点、及び／又は３０〜２５０℃の範囲の、好ましくは３０〜１７０℃の範囲の、特に好ましくは３５〜１３５℃の範囲のガラス転移点を有する。
【００１８】
熱可塑性の第一及び／又は第二プラスチック材マトリクスとして、好ましくはポリアミドからなるマトリクスが使用される。前記ポリアミドは、好ましくは、脂肪族（脂環式を含む）ジアミン、および芳香族あるいは脂肪族ジカルボン酸から、またはラクタムから得られる。特に好ましくは、脂環式のＣ６−Ｃ１７ジアミン及び／又は脂肪族Ｃ４−Ｃ１２ジアミンと、脂肪族Ｃ４−Ｃ２０ジカルボン酸及び／又は芳香族ジカルボン酸から形成されるホモ-およびコポリアミドが使用される。
【００１９】
ジカルボン酸の特別な非限定的な例は、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシル酸、テトラデカン二酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、エイコサン二酸、ナフタレンジカルボン酸、テレフタル酸およびイソフタル酸である。
【００２０】
また、前述したジアミンとジカルボン酸並びに炭素原子数４〜１５のラクタム及び／又は炭素原子数４〜１５のα，ωアミノ酸から形成されるポリアミドも好ましい。
【００２１】
特別な、非限定的なジアミンの例は、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、２−メチル−１，５−ペンタンジアミン、イソホロンジアミン、ノンボルナンジアミン、１，３−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ＭＡＣＭ、ＭＸＤ、ＰＡＣＭ、ＰＸＤおよびＴＭＡＣＭである。
【００２２】
ＭＡＣＭは、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノシクロヘキシルメタンを表し、ＭＸＤはメタ-キシリレンジアミンを表し、ＰＡＣＭは４，４’−ジアミノシクロヘキシルメタンを表し、ＰＸＤはパラ-キシリレンジアミンを表し、ＴＭＡＣＭは３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ジアミノシクロヘキシルメタンを表す。
【００２３】
さらに、ＭＸＤとテレフタル酸、またはＭＸＤとイソフタル酸からなるポリアミドが好ましい。
【００２４】
好ましい透明なポリアミドは、以下の群より選択される；
ＭＡＣＭ９−１８、ＰＡＣＭ９−１８、ＭＡＣＭＩ/１２、ＭＡＣＭＩ/ＭＡＣＭＴ、ＭＡＣＭＩ/ＭＡＣＭＴ/１２、６Ｉ６Ｔ/ＭＡＣＭＩ/ＭＡＣＭＴ/１２、３-６Ｔ、６Ｉ６Ｔ、６Ｉ/ＭＡＣＭＩ/ＭＡＣＭＴ、６Ｉ/ＰＡＣＭＩ/ＰＡＣＭＴ、６Ｉ/６Ｔ/ＭＡＣＭＩ、ＭＡＣＭＩ/ＭＡＣＭ３６、６Ｉ、１２/ＰＡＣＭＩ、ＭＸＤＩ/６Ｉまたは１２/ＭＡＣＭＴ、６/ＰＡＣＭＴ、６/６Ｉ、６/ＩＰＤＴあるいはそれらの混合物、ここで、ＩＰＳの５０ｍｏｌ％はＴＰＳによって置換されることができる。
【００２５】
さらに、ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ６９、ＰＡ６１０、ＰＡ６１２、ＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ１０１０、ＰＡ１０１２、ＰＡ１２１０、ＰＡ１２１２からなる群より選択される部分結晶性ポリアミドが好ましい。特に好ましくは、ＰＡ１２および、ＰＡ６６とＰＡ６Ｉ/６Ｔの混合物である。
【００２６】
前記第一プラスチック材マトリクスは、前記第二プラスチック材マトリクスより低い融点を有することが好ましい。好ましくは、前記第一プラスチック材マトリクスの融点は、前記第二プラスチック材マトリクスの融点より、１〜３００℃、好ましくは２０〜１５０℃低い。
【００２７】
前記第一及び／又は第二プラスチック材マトリクスが熱硬化性樹脂である場合、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アミノプラスチック、エポキシ樹脂、ポリウレタン、架橋性ポリアクリレート、及び／又はその混合物もしくはブレンドからなる群より選択されることが好ましい。
【００２８】
また、前記第二プラスチック材マトリクスは、好ましい実施形態では、繊維で強化、好ましくは、フラットなあるいは円形の横断面を持つカーボン繊維またはガラス繊維で強化されている。この際、０．１〜５０ｍｍの長さおよび５〜４０μｍの直径を有する繊維が好ましい。強化物質の割合は、前記第二プラスチック材マトリクスおよび任意で存在するさらなる添加剤の総質量に対して、それぞれ、カーボン繊維では、３〜５０重量％、好ましくは５〜４０重量％、および、ガラス繊維では、５〜７５重量％、好ましくは１５〜６５重量％、特に好ましくは３０〜５０重量％である。
【００２９】
しかしながら、強化されていないプラスチック材マトリクスを使用することも可能である。
【００３０】
前記第一及び／又は第二プラスチック材マトリクスは、好ましくは更なる添加剤を含んでもよい。これらは好ましくは、無機安定剤、有機安定剤、潤滑剤、消泡剤、鎖延長剤、光学的光沢剤、可塑剤、粘着剤、ハロゲン含有難燃剤、ハロゲンフリー難燃剤、衝撃改質剤、粒子、フィラーおよび強化材、着色剤、顔料及び／又はその混合物からなる群より選択される。
【００３１】
前記さらなる添加剤の割合は、前記第一及び／又は第二プラスチック材マトリクスおよび前記強化物質の総質量に対して、好ましくは０．１〜２０重量％、特に好ましくは０．５〜１０重量％である。
【００３２】
好ましくは、拡張ウェッジ（expanding wedge）が固定ユニットとして使用される。注入の時点から第二プラスチック材マトリクスの硬化に至るまでファイバリボンの確実な保持を確保するとともに、第二プラスチック材マトリクスによって、取付具のあるファイバリボンの反対側に運ばれる、いかなるタイプの固定ユニットも、本発明に属する。例えば、プラグ-、ブロック-または矢の形の固定ユニット（好ましい実施形態では、スプリング・エレメントを含む）が考えられる。
【００３３】
前記プリフォームを製造するために使用される前記取付具と前記固定ユニットは、第一及び／又は第二プラスチック材マトリクスのために前述した全ての材料から構成されることができ、前述したポリアミドも、前記取付具および前記固定ユニットのために好ましい材質である。
【００３４】
好ましい実施形態では、前記取付具と固定ユニットは、同一の材料から製造される。さらに、取付具と固定ユニットが、前記第二プラスチック材マトリクスと同じかより低い融点を持つことが好ましい。取付具と固定ユニットの融点が、前記第二プラスチック材マトリクスより、０〜３００℃、好ましくは２０〜１５０℃、特に好ましくは４０〜１３０℃低いことが好ましい。
【００３５】
特に好ましい実施形態では、前記取付具および固定ユニットは、同じ材料から製造され、特に、前記取付具、固定ユニットおよび第二プラスチック材マトリクスのために同じ材料を選択することが好ましい。
【００３６】
前記取付具および固定ユニットは、好ましくは、ラピッドプロトタイピング-、押出-、射出成形法あるいは機械加工法によって製造される。
【００３７】
好ましくは、前記繊維は、エンドレス・ファイバーあるいはステープル・ファイバー、特に、カーボン-、ガラス-、ミネラル-もしくはアラミド繊維である。特に、フラットなあるいは円形の横断面を有するカーボン繊維およびガラス繊維が好ましく、特にカーボン繊維が好ましい。前述した繊維の混合物も使用できる。
【００３８】
前記ファイバリボンにおける繊維の割合は、前記ファイバリボンの総質量に対して、好ましくは１〜６０重量％、特に好ましくは５〜５０重量％、さらに好ましくは１０〜４０重量％である。
【００３９】
前記ファイバリボンの厚みは、好ましくは０．１〜５ｍｍ、好ましくは０．２〜２．０ｍｍ、特に好ましくは０．２〜１．０ｍｍである。前記ファイバリボンの幅は、好ましくは１〜４０ｍｍ、好ましくは２〜２０ｍｍ、特に好ましくは５〜１５ｍｍである。
【００４０】
前記ファイバリボンは、金型の上側および下側に、あるいは、前記２つのうち片側のみに配置されることができる。さらに、前記ファイバリボンは、表面全面に広がっていてもよく、あるいは表面の一部に限定されていてもよい。
【００４１】
成形品の厚みに応じて、複数のファイバリボンを並べて配置することもできる。さらに、ファイバリボンからなる積層体を使用することもできる。これらの積層体は、好ましくは、より複雑な形状（例えば、らせん状、湾曲またはＳ字形状の構造等）のために使用される。
【００４２】
好ましい実施形態は、２つのファイバリボンから作られたプリフォームを提供する。
【００４３】
さらに好ましい実施形態では、前記プリフォーム中の複数のファイバリボンは、互いに対して０．１〜１００ｍｍ、好ましくは０．３〜３０ｍｍ、特に好ましくは１〜１０ｍｍの間隔で配置される。
【００４４】
可動固定ユニットの適切な設計によっては、ファイバリボンの間隔が全経路長に渡って均一でないプリフォームを設計することも可能である。好ましい実施形態では、前記拡張ウェッジは、Ｖ形状に設計され、その開放角は、ファイバリボンの間隔に可逆的に適応される。
【００４５】
さらに、より複雑な形状（例えば、らせん状、あるいはＳ字形状の構造等）を有する複数のファイバリボンあるいはファイバリボンからなる積層体を使用することが可能である。平らな形状のファイバリボンを使用することが好ましい。
【００４６】
前記プリフォームは、前記取付具を締め付けるあるいは接着することによって、または、バキュームで取付具を吸引することによって、金型中に固定される。好ましくは、プリフォームは締め付け固定される。
【００４７】
前記少なくとも一つの固定ユニットは、プラスチック材マトリクスの注入の間、好ましくは２つのファイバリボンによって誘導される。変形例では、ファイバリボンが一つだけ使用され、固定ユニットは、ファイバリボンと金型の壁によって誘導される。固定ユニットは、融液流によってファイバリボンの反対端に運ばれ、前記取付具の前の位置にくる。
【００４８】
任意で、前記固定ユニットが存在し、且つ、前記取付具が配置されている前記成形品の一部分は、分離されることができる。分離は、切断、レーザー処理、圧搾、ノコギリ切断、ウォータージェット、屈曲、あるいはこれらの手段の組み合わせによって達成されることができる。
【００４９】
本発明に係る方法のさらなる変形例では、同じあるいは０〜３００℃、好ましくは２０〜１５０℃低い融点を持つ材料が、取付具および固定ユニットのために使用される。連結ピースおよび固定ユニットは、プラスチック材マトリクスの注入後、溶融により容易に成形品中に一体化されることができる。
【００５０】
本発明によれば、繊維強化された射出成形品が同様に提供され、これは、第一プラスチック材マトリクス中に一方向に組み込まれた繊維から成る少なくとも一つのファイバリボン、および、少なくとも一つの第二プラスチック材マトリクスを含み、ここで、前記成形品の少なくとも一つの表面は、少なくとも一部が、前記少なくとも一つのファイバリボンから形成される。
【００５１】
好ましくは、成形品は、二つの対向して位置する表面上に、それぞれ、少なくとも一つのファイバリボンを少なくとも一部で有し、ファイバリボンの互いに対する間隔は、同じでも異なっていてもよく、好ましくは、０．１〜１００ｍｍ、より好ましくは０．３〜３０ｍｍ、特に好ましくは１〜１０ｍｍの範囲である。
【００５２】
本発明に係る成形品は、好ましくは前述した方法によって製造される。
【００５３】
本発明に係る強化成形品は、特に、以下で使用される
−自動車のパーツ、好ましくは駆動ギア部材、支柱、内装部品、外装部品、トランスミッション部品およびリム；
−工業用品及び消費財、好ましくは、レバー、備品、ガーデニング用品、工具、家庭用品、衛生用品、ラケット、弓および履物
【００５４】
本発明の主題は、以下の図面を参照してより詳細に説明されるが、前記主題は、ここに示される特定の実施形態に限定されない。
【００５５】
図１は、略図を参照して、射出成形用金型６の半分の型の放出側を示す。第二プラスチック材マトリクス８は、融液チャネル７を通じて、射出成形用金型６内に導入される。
【００５６】
図２は、略図を参照して、プリフォーム３の構造を示す。ファイバリボン２，２’は、取付具４と拡張ウェッジ５によって固定される。
【００５７】
図３は、略図を参照して、射出成形用金型６へのプリフォーム３の挿入を示す。プリフォーム３は、射出成形用金型６内に、取付具４が、融液チャネル７の反対側に位置する、射出成形用金型の一端側（流路の終端９側）となるように配置される。プリフォーム３の下側は、射出成形用金型６の下側の内側面１０に接する。
【００５８】
図４は、略図を参照して、射出成形用金型６内に配置されたプリフォーム３を示す。拡張ウェッジ５は、融液チャネル７から見て、ファイバリボン２の前側の半分にある初期位置に置かれる。
【００５９】
図５は、略図を参照して、本発明に係る方法によって製造された成形品１の構造を示す。拡張ウェッジ５は、第二プラスチック材マトリクス８によって押され、取付具４に隣接した最終位置に位置している。
【００６０】
図６は、略図を参照し、取付具４の可能な構造を示す。図６ａは、射出成形用金型６に対して、プリフォーム３の弾性的なセンタリングを確実にするプレストレスト・リンケージ（prestressed linkage）４０，４０’を有する取付具４を示す。図６ｂは、射出成形用金型６内にプリフォーム３を囲い込むように弾性的に位置決めする側方サポートアーム４１，４１’を有する取付具を示す。サポートアーム４１，４１’が予め外側に向かって曲がっていることが、図６ｂから明らかである。図６ｃは、射出成形用金型６内に配置された取付具４を示す。
【００６１】
図７は、略図を参照して、拡張ウェッジ５（射出成形またはラピッドプロトタイピング法によって製造できる）の構造を示す。拡張ウェッジは、射出成形用金型６に対してファイバリボン２，２’のしっかりした縦と横のガイダンスを確実にするプレストレスト・リンケージ５０，５０’およびセンタリング・ノブ５１，５１’、５１''、５１'''を有する。
【００６２】
図８は、略図を参照して、押出法で製造できる拡張ウェッジ（５ａ）の構造を示す。拡張ウェッジ（５ａ）は、プレストレスト・リンケージ５２と、ファイバリボン２と射出成形用金型６のキャビティ面に接触するサポート面５３，５３’を有する。第二プラスチック材マトリクス８は、５４方向から流れ込む。
【００６３】
さらに、本発明の主題は、以下の実施例および比較例を参照してより詳細に説明されるが、前記主題は、ここに示される特定の実施形態に限定されない。
【００６４】
表１に、実施例および比較例で使用された化学物質を示す。
【表１】
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【００６５】
ＰＡ ＭＡＣＭ １２ ＴＲ９０（ＣＥ１）の引張試験棒の製造
ＭＡＣＭ１２は、エムスケミー社（ＥＭＳ−ＣＨＥＭＩＥ ＡＧ）から入手し、ＩＳＯの試験片が、射出成形機 Ｅｎｇｅｌ ｅ-Ｖｉｃｔｏｒｙ １２０で、ゾーン１〜４のシリンダー温度２５０℃〜２６０℃にて、金型温度８０℃で注入された。
【００６６】
本発明に係る方法によって強化されたグリルアミド（Grilamid）ＴＲ９０（Ｅ１）からなる引張試験棒の製造
グリルアミドＬＣＴ-３０からなる図２に示すプリフォーム、ラピッドプロトタイピングにより製造される図６に示す取付具、ラピッドプロトタイピングによって製造される図７に示す拡張ウェッジが製造され、図４に示す射出成形用金型内に配置された。その後、ＭＡＣＭ １２が、射出成形機 Ｅｎｇｅｌ ｅ-Ｖｉｃｔｏｒｙ １２０で、ゾーン１〜４のシリンダー温度２５０℃〜２６０℃にて、金型温度８０℃で注入され、強化されたＩＳＯ試験片を得た。
【００６７】
表２に示される機械的特性は以下のようにして測定された。
【００６８】
引張係数の測定
引張係数の測定は、ＩＳＯ５２７に従って、標準ＩＳＯ ３１６７によるＩＳＯ引張試験棒で、１ｍｍ／分の引張速度で、温度２３℃にて寸法１７０×２０／１０×４ｍｍのタイプＡで、行われた。
【００６９】
破壊強度の測定
破壊強度の測定は、ＩＳＯ５２７に従って、標準ＩＳＯ ３１６７によるＩＳＯ引張試験棒で、５ｍｍ／分の引張速度で、温度２３℃にて寸法１７０×２０／１０×４ｍｍのタイプＡで、行われた。
【００７０】
【表２】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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