[发明专利]用于制造塑料成型件的多层复合材料，由该复合材料构成的容器，和用于制造该容器的方法

说明书

本发明涉及一种用于制造塑料成型件的多层复合材料(1)，涉及由该复合材料制成的容器，还涉及用于制造容器的方法。复合材料包括由纤维复合材料制造的第一结构提供、自支撑刚性外层(2)，第二结构提供外层(3)，由阻隔塑料制造的第一中间层(4)和由防裂薄膜制造的第二防裂中间层(5)，至少一个粘合促进剂层(6，7，8)，其中，中间层(4，5)和粘合促进剂层(6，7，8)嵌入在结构提供外层(2，3)之间并与结构提供外层(2，3)形成粘结结合，其中，各结构提供外层(2，3)的厚度为中间层(4，5)或粘合促进剂层(6，7，8)的厚度的多倍。

技术领域

本发明涉及一种用于制造塑料成型件的多层复合材料。本发明尤其涉及一种用于制造压力密闭薄壁容器，例如用于机动车辆的燃料容器的多层复合材料。

本发明还涉及一种用于制造由多层复合材料制造的容器的方法。

背景技术

重量减轻在用于车辆应用的塑料成型件的开发中特别重要。然而，在车辆结构中，特别在安装在机动车辆中的容器，例如燃料容器，尿素容器和其它辅助液体容器的制造中，塑料成型件的尺寸稳定性也很关键。

这些容器，特别是塑料燃料容器，通常是基于聚乙烯(HDPE)的单部件或多部件容器。特别是用于汽油的燃料容器具有带有对于烃的阻挡层的多层壁结构或作为化学处理的结果对烃具有抵抗力。

基于HDPE的塑料燃料容器的优点在于易于以相对复杂的三维形状制造，并具有足够的稳定性，包括尺寸稳定性。这些塑料容器也具有足够的抗冲击性，并可因此耐受在碰撞事件中的冲击力。在碰撞事件中塑料容器受到的短期变形效果通常不会导致形状的长期变化。已知的塑料燃料容器在短期内压增加方面而言也在尺寸上基本非常稳定，至少在当压力降低时它们返回原来形状的范围内如此。

然而，热塑性塑料的缺点在于它们在暴露于长期的变形力时易于蠕变。

因此呈单层或多层形式的基于HDPE的材料本身通常并不适于用于制造必须在持久期间耐受增加的内压的容器。在持久期间尽量小的约400mbar的量级的压力增加导致基于HDPE的容器的材料中的长期变形效应。

由聚乙烯制成或用聚酰胺制成或基于聚乙烯的容器和成型件的缺点还在于仅能通过部件的适当地高的壁厚度来达到足够的稳定性。在该类型的塑料成型件中，仅通过设计措施仅能有受限的可能性来达到重量减轻，因此由纤维复合材料制成的塑料成型件在车辆结构中也日益重要。

DE102010027096A1通过示例公开了由塑料制成的燃料容器，该容器具有多层容器壁，该容器壁包括由热塑性塑料制成的内层并具有由纤维复合材料制造的外层。在这些层之间粘着结合，在此具有用于烃的阻挡层的基于聚乙烯的多层挤出件被提供作为内层。

该类型的复合材料的优点在于由其制造的容器具有位于外部的相对刚性的且轻质的层，而内层具有一定程度的柔韧性并特别确保容器防漏。

然而，当在低温下诸如高强度有机板的纤维复合材料暴露于由冲击产生的变形力时，它们易于脆性断裂。

经验表明，在由硬脆性塑料层和延性塑料层彼此粘结并从而形成叠层的组合中，硬脆性层中的裂纹倾向于在延性层中蔓延除非延性层具有一定的壁厚。因此在诸如DE102010027096A1中通过示例说明的由复合材料制造的塑料成型件中不可能通过减小形成复合物的材料的层厚度来实现显著的重量减轻。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种特别轻且抗断裂的多层复合材料，其用于制造塑料部件，特别是用于制造容器，例如用于机动车辆的燃料容器或其他工作流体容器。此外，复合材料还应具有阻隔性能，即，基本上阻止液体和气体物质通过材料的分子传输。

本发明的目的通过如独立权利要求1所述的用于制造塑料成型件的多层复合材料实现。