PREPREG FIBRE MATERIAL COATED WITH SYNTHETIC MATERIAL AND PROCESS FOR PREPARING SUCH A PRECURSOR MATERIAL

Abstract: Prepreg of resin-coated fibres (F). The resin coating (C) comprises a more or less crosslinked (cured) core (1) and an uncrosslinked outer layer (2). This structure avoids undesirable squeeze-outs and fibre agglomerations when processing the prepreg. <IMAGE>

Description: Vormaterial aus mit Kunststoff beschichteten Fasern und Verfahren zur Herstellung eines solchen Vormaterials. Die Erfindung betrifft ein aus mit Kunststoff beschichteten Fasern bestehendes Vormaterial, insbesondere in Form eines beschichteten Faserstrangs, Faserbündels oder Fasergeleges, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Vormaterials. Vormateriale dieser Art, sog. > 'Prepregs", werden u.a. zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen benutzt. Derartige Prepregs sind in der Regel mit unvernetztem Kunststoff beschichtet. Dies ist erforderlich, da der Kunststoff noch so weit fliessfähig sein muss, dass er bei der Härtung in der Wärme zunächst schmilzt und dann soweit zusammenläuft, dass sich eine geschlossene Harzmatrix bildet, in die die Fasern gleichmässig eingelagert sind. Nachteilig bei diesen Prepregs ist oft, dass das Harz beim Verpressen herausgedrückt werden kann und es zu Faseransammlungen kommt, die nicht allseitig von Harz umschlossen sind. Diese unerwünschten Effekte sollen nun durch die Erfindung vermieden werden. Das erfindungsgemässe Vormaterial und das erfindungsgemässe Verfahren zu seiner Herstellung sind in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 2 beschrieben. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Zeichnungsfigur zeigt einen Querschnitt durch eine beschichtete Faser eines erfindungsgemässen Vormaterials. Eine Faser F, beispielsweise etwa eine in der GFK-Technik übliche Glasfaser, ist mit einer Beschichtung C aus einem unter Wärme vernetzenden Kunststoff (Harz) versehen. Die Beschichtung C teilt sich, wie aus der Zeichnung hervorgeht, in zwei Teile, nämlich einen Kern 1 und eine Aussenschicht 2. Im Bereich des Kerns 1 ist der Kunststoff nun gemäss der Erfindung zumindest teilweise vernetzt, also mehr oder weniger ausgehärtet. Die Aussenschicht 2 dagegen ist im wesentlichen unvernetzt. Das erfindungsgemässe Vormaterial hat den Vorteil, dass es bei seiner Verarbeitung nicht zu unerwünschten Ausquetschungen des Harzes bzw. zu Agglomerationen von Fasern kommen kann. Die Herstellung von erfindungsgemässem Vormaterial kann auf verschiedene Weise erfolgen. Beispielsweise können die Fasern, Faserbündel, Faserstränge oder Fasergelege zunächst mit einer ersten Harzschicht überzogen werden, die dann ausgehärtet wird und den Beschichtungskern bildet. Die so beschichteten Fasern etc. werden dann mit einer Aussenschicht aus unvernetztem Harz überzogen. Eine Alternative besteht darin, dass die Fasern mit der definitiv gewünschten Menge unvernetzten Harzes beschichtet werden und diese Beschichtung durch geeignete Nassnahmen nur in ihrem Kernbereich vernetzt wird. Dies kann beispielsweise durch Beaufschlagung der Fasern mit elektrischem Strom (elektr. Widerstandserwärmung von innen her) und gleichzeitige Umspülung z.B. mit Kühlluft von aussen erfolgen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, ein Harz mit einem HF- oder UHF-sensitiven Füllstoff zu verwenden und die Beschichtung unter gleichzeitiger Beaufschlagung mit z.B. Kühlluft einem HF- bzw. UHF-Feld auszusetzen, wie dies in der DE-PS 29 06 842 beschrieben ist. Selbstverständlich sind auch noch andere Herstellungsmethoden einsetzbar. Desweiteren ist auch klar, dass das erfindungsgemasse Vormaterial nicht unbedingt nur aus beschichteten Fasern bestehen muss, sondern dass es auch Verstärkungselemente in anderer Form, beispielsweise etwa partikuläres Material enthalten kann. Diese Verstärkungselemente wären dann in genau derselben Weise mit Kunststoff beschichtet wie vorstehend für den Fall von Fasern beschrieben. Die Erfindung ist daher keinesfalls auf Fasern oder dgl. eingeschränkt, sondern umfasst beschichtete Verstärkungselemente oder dgl. jeglicher Art.

Claims: Patentansprüche 1. Aus mit Kunststoff beschichteten Fasern bestehendes Vormaterial, insbesondere in Form eines beschichteten Faserstrangs, Faserbündels oder Fasergeleges, dadurch gekennzeichnet, dass die die Fasern umschliessende Beschichtung im Kern zumindest teilweise vernetzt ist und eine im wesentlichen unvernetzte Aussenschicht aufweist. 2. Verfahren zur Herstellung eines aus mit Kunststoff beschichteten Fasern bestehenden Vormaterials, insbesondere in Form eines beschichteten Faserstrangs, Faserbündels oder Fasergeleges, dadurch gekennzeichnet, dass die die Fasern umschliessende Beschichtung in ihrem Kern wenigstens teilweise vernetzt und mit einer im wesentlichen unvernetzten Aussenschicht ausgebildet wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern mit einem einen HF- oder UHF-sensitiven Füllstoff enthaltenden vernetzbaren Kunststoff beschichtet werden, dass die Beschichtung einem HF- bzw. UHF-Feld ausgesetzt wird und dass die Vernetzung der Aussenschicht z.B. durch Beaufschlagung mit Kühlluft unterbunden wird. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern mit elektrischem Strom beaufschlagt und dadurch erwärmt werden, und dass die Vernetzung der Aussenschicht z.B. durch Beaufschlagung mit Kühlluft unterbunden wird. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern zunächst mit einer ersten Kunststoffschicht versehen werden und diese zumindest teilweise vernetzt wird, und dass dann die so beschichteten Fasern mit einer Aussenschicht aus unvernetztem Kunststoff überzogen werden.

Inventors: BRINTRUP, HUGO, DR., MENGES, GEORG, DR.
Applicants: CIBA-GEIGY AG
Application year: 1985
Main classification: C08J3
IPC codes: B29C35, D06M10, B29B13, C08J5