DE112021005602T5 - Schlichtmittel für anorganische Faser, anorganische Faser und Herstellungsverfahren für dieselbe sowie Verbundwerkstoff - Google Patents

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Jun Ito
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft das Problem, Folgendes bereitzustellen:ein Schlichtmittel, welches für eine anorganische Faser vorgesehen ist und bei dem die Anhaftbarkeit einer anorganischen Faser an einem Grundwerkstoff eines Verbundwerkstoffs verbessert werden kann;eine anorganische Faser und ein Verfahren zur Herstellung derselben sowie einen Verbundwerkstoff.Ein Schlichtmittel für anorganische Fasern gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest eine Kohlenstoff-Nanostruktur, die aus Kohlenstoff-Nanoröhren und Kohlenstoff-Nanofasern ausgewählt ist, ein Harz sowie ein Tensid aufweist,wobei wenn der Gesamtgehalt an Tensid und an nichtflüchtigen Komponenten in dem Harz 100 Massenteile beträgt, das Tensid in einem Verhältnis von 2 bis 50 Massenteilen enthalten ist.Eine anorganische Faser gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Schlichtmittel für anorganische Fasern an ihr angehaftet ist.Ein Verfahren zur Herstellung einer anorganischen Faser gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt des Anhaftens des Schlichtmittels für anorganische Fasern an einer anorganischen Faser aufweist.Ferner ist ein Verbundwerkstoff gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass er die anorganische Faser und ein Matrixharz aufweist.

Description

  • SCHLICHTMITTEL FÜR ANORGANISCHE FASER, ANORGANISCHE FASER UND HERSTELLUNGSVERFAHREN FÜR DIESELBE SOWIE VERBUNDWERKSTOFF
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schlichtmittel für anorganische Fasern, welches eine Kohlenstoff-Nanostruktur aufweist, eine anorganische Faser, ein Herstellungsverfahren für eine anorganische Faser sowie einen Verbundwerkstoff.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Verbundwerkstoffe aus faserverstärktem thermoplastischem Harz sind allgemein bekannt als Werkstoffe, die anorganische Fasern, beispielsweise Karbonfasern, sowie ein Matrixharz, beispielsweise ein thermoplastisches Harz, enthalten; dieses ist ein Grundwerkstoff und findet vielfältige Verwendung, beispielsweise auf dem jeweiligen Gebiet von Baumaterialien und Transportausrüstung. Eine Behandlung, bei der ein Schlichtmittel an die anorganischen Fasern angehaftet wird, wird ausgeführt um eine Anhaftungseigenschaft der Grenzfläche zwischen den anorganischen Fasern, wie zum Beispiel Karbonfasern, und dem Grundwerkstoff, wie zum Beispiel einem thermoplastischen Harz, zu verbessern.
  • Beispielsweise ist in der Patentdruckschrift 1 ein Schlichtmittel für Karbonfasern offenbart, welches dazu verwendet wird, ein thermoplastisches Matrixharz zu verstärken. Das Schlichtmittel für Karbonfasern enthält einen Polymerbestandteil, der Parameter wie einen vorgegebenen Glasübergangspunkt aufweist. Das Massenverhältnis des Polymerbestandteils relativ zu dem nichtflüchtigen Gesamtgehalt des Schlichtmittels liegt innerhalb eines vorgegebenen Bereichs. Der Polymerbestandteil ist beispielsweise als ein aromatisches Polyesterharz ausgebildet.
  • LISTE DER ENTGEGENHALTUNGEN
  • PATENTLITERATUR
  • Patentdruckschrift 1: Internationale Veröffentlichung WO 2013/058200
  • ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
  • TECHNISCHES PROBLEM
  • Allerdings ist die durch das Schlichtmittel gemäß der Patentdruckschrift 1 erlangte Verbesserung der Anhaftungseigenschaft relativ zu dem Grundwerkstoff nicht ausreichend.
  • LÖSUNG DES PROBLEMS
  • Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung führten daher Untersuchungen durch, die auf eine Lösung des oben genannten Problems abzielten, und fanden dabei heraus, dass ein Schlichtmittel für anorganische Fasern, welches eine Kohlenstoff-Nanostruktur, beispielsweise eine Kohlenstoff-Nanoröhre, und ein Harz aufweist, passend und geeignet ist.
  • Um das oben genannte Problem zu lösen und gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Schlichtmittel für anorganische Fasern bereitgestellt, welches aufweist: zumindest eine Kohlenstoff-Nanostruktur, die aus einer aus Kohlenstoff-Nanoröhren und Kohlenstoff-Nanofasern zusammengesetzten Gruppe ausgewählt ist, ein Harz sowie ein Tensid; und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass wenn der Gesamtgehalt eines nichtflüchtigen Bestandteils von Harz und Tensid als 100 Massenteile angenommen wird, das Schlichtmittel für anorganische Fasern das Tensid in einem Verhältnis von 2 bis 50 Massenteilen enthält.
  • Bei dem Schlichtmittel für anorganische Fasern kann die Kohlenstoff-Nanostruktur Kohlenstoff-Nanoröhren aufweisen und die Kohlenstoff-Nanoröhren können einwandige Kohlenstoff-Nanoröhren umfassen.
  • Bei dem Schlichtmittel für anorganische Fasern kann der Anteil der Kohlenstoff-Nanostruktur in dem nichtflüchtigen Bestandteil des Harzes mindestens 100 ppm und höchstens 50.000 ppm betragen.
  • Bei dem Schlichtmittel für anorganische Fasern kann das Harz mindestens eine Substanz aufweisen, welche aus einer Gruppe ausgewählt ist, die ein Epoxidharz, ein Vinylesterharz, ein Polyamidharz, ein Polyolefinharz, ein Polyurethanharz, ein Polyesterharz, ein Phenoxidharz, ein Polyimidharz und einen Polyimidharzvorläufer enthält.
  • Das Schlichtmittel für anorganische Fasern kann auf eine Glasfaser oder auf eine Karbonfaser aufgebracht werden.
  • Das Harz in dem Schlichtmittel für anorganische Fasern kann ein Epoxidharz sein; wenn das der Fall ist, kann das Schlichtmittel für anorganische Fasern auf einen Verbundwerkstoff angewendet werden, bei dem das Matrixharz ein Epoxidharz ist, und auch auf eine anorganische Faser, die einen Teil des Verbundwerkstoffs darstellt.
  • Das Harz in dem Schlichtmittel für anorganische Fasern kann mindestens eine Substanz sein, welche ausgewählt ist aus einer Gruppe, die aufweist: ein Polyamidharz, ein Polyurethanharz, ein Polyimidharz und einen Polyimidharzvorläufer, und wenn dies der Fall ist, kann das Schlichtmittel für anorganische Fasern mit einem Verbundwerkstoff verwendet werden, bei dem das Matrixharz ein Polyamidharz ist, und auch mit einer anorganischen Faser, die einen Teil des Verbundwerkstoffs darstellt.
  • Das Harz in dem Schlichtmittel für anorganische Fasern kann ein Vinylesterharz sein; wenn das der Fall ist, kann das Schlichtmittel für anorganische Fasern mit einem Verbundwerkstoff verwendet werden, bei dem ein Matrixharz ein Vinylesterharz ist, und auch mit einer anorganischen Faser, die einen Teil des Verbundwerkstoffs darstellt.
  • Das Harz in dem Schlichtmittel für anorganische Fasern kann mindestens eine Substanz sein, welche aus einer Gruppe ausgewählt ist, die ein Polyolefinharz und ein Phenoxidharz aufweist, und wenn das der Fall ist, kann das Schlichtmittel für anorganische Fasern mit einem Verbundwerkstoff verwendet werden, bei dem ein Matrixharz ein Polyolefinharz ist, und auch mit einer anorganischen Faser, die einen Teil des Verbundwerkstoffs darstellt.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine anorganische Faser bereit, an welcher das Schlichtmittel für anorganische Fasern angehaftet ist.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung einer anorganischen Faser bereit, welches ein Anhaften des Schlichtmittels für anorganische Fasern an einer anorganischen Faser aufweist.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt einen Verbundwerkstoff bereit, der eine anorganische Faser und ein Matrixharz enthält und dadurch gekennzeichnet ist, dass das Harz in dem Schlichtmittel für anorganische Fasern ein Epoxidharz ist und das Matrixharz ein Epoxidharz ist.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt einen Verbundwerkstoff bereit, der die anorganische Faser und ein Matrixharz enthält und dadurch gekennzeichnet ist, dass das Harz in dem Schlichtmittel für anorganische Fasern zumindest eine Substanz ist, die aus einer Gruppe ausgewählt wurde, welche ein Polyamidharz, ein Polyurethanharz, ein Polyimidharz und einen Polyimidharzvorläufer aufweist, wobei das Matrixharz ein Polyamidharz ist.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt einen Verbundwerkstoff bereit, der die anorganische Faser und ein Matrixharz enthält und dadurch gekennzeichnet ist, dass das Harz in dem Schlichtmittel für anorganische Fasern ein Vinylesterharz ist, wobei das Matrixharz ein Vinylesterharz ist.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt einen Verbundwerkstoff bereit, welcher die anorganische Faser und ein Matrixharz enthält und dadurch gekennzeichnet ist, dass das Harz in dem Schlichtmittel für anorganische Fasern mindestens eine Substanz ist, die aus der Gruppe ausgewählt wurde, die ein Polyolefinharz und ein Phenoxidharz aufweist, wobei das Matrixharz ein Polyolefinharz ist.
  • VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Mit der vorliegenden Erfindung gelingt eine Verbesserung der Anhaftungseigenschaft einer anorganischen Faser in Bezug auf einen Grundwerkstoff in einem Verbundwerkstoff.
  • Figurenliste
    • Die 1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Auswertung einer Verbundwerkstoff-Interfacecharakteristik für die Bewertung einer Anhaftungseigenschaft in den Abschnitten mit den Beispielen.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • <Erstes Ausführungsbeispiel
  • Als erstes wird im Folgenden ein erstes Ausführungsbeispiel beschrieben, welches als Schlichtmittel für anorganische Fasern gemäß der vorliegenden Erfindung (im Folgenden auch als Schlichtmittel bezeichnet) ausgebildet ist.
  • (Kohlenstoff-Nanostruktur)
  • Das Schlichtmittel enthält mindestens eine Kohlenstoff-Nanostruktur, die aus Kohlenstoff-Nanoröhren und Kohlenstoff-Nanofasern ausgewählt ist, sowie ein Harz. Kohlenstoff-Nanoröhren weisen allgemein einen zylindrischen Aufbau auf, bei dem eine Graphenschicht um die Mitte einer Faser gerollt ist. Kohlenstoff-Nanofasern weisen allgemein eine relativ zu einer Faserlängsrichtung schräg geschichtete Struktur oder senkrecht geschichtete Struktur aus Graphenschichten auf, wobei Randflächen der Graphenschichten an den Faseroberflächen exponiert sind.
  • Die Kohlenstoff-Nanoröhren können einwandige Kohlenstoff-Nanoröhren mit einer einfachen Schicht sein oder sie können mehrwandige Kohlenstoff-Nanoröhren mit mehreren Schichten sein, wie zum Beispiel doppelwandige Kohlenstoff-Nanoröhren mit zwei Schichten. Von diesen sind einwandige Kohlenstoff-Nanoröhren insofern vorzuziehen, als die durch das Schlichtmittel erzeugte Wirkung zu einer Verbesserung der Anhaftungseigenschaft einer anorganischen Faser in Bezug auf einen Grundwerkstoff eines Verbundwerkstoffes weiter gesteigert werden kann.
  • Es gibt Kohlenstoff-Nanoröhren vom Zickzack-Typ, vom Sessel-Typ und vom chiralen Typ entsprechend den Unterschieden im geometrischen Aufbau von Kohlenstoff-Nanoschichten, dabei kann jeder von diesen Typen verwendet werden. Es ist auch möglich, chemisch modifizierte, beispielsweise Carboxylgruppe-modifizierte Kohlenstoff-Nanoröhren zu verwenden.
  • Spezifische Beispiele für die Kohlenstoff-Nanostruktur umfassen von Nanocyl SA hergestellte einschichtige Kohlenstoff-Nanoröhren, von OCSiAL hergestellte einschichtige Kohlenstoff-Nanoröhren (Handelsname: TUBALL), von Nanocyl SA hergestellte zweischichtige Kohlenstoff-Nanoröhren, von Nanocyl SA hergestellte mehrschichtige Kohlenstoff-Nanoröhren, von Nanocyl SA hergestellte Carboxylgruppe-modifizierte mehrschichtige Kohlenstoff-Nanoröhren sowie von ALMEDIO Inc. hergestellte Verstärkungs-Kohlenstoff-Nanofasem. Ein Typ von derartigen Nanostrukturen kann für sich allein verwendet werden oder zwei oder mehr Typen können in Kombination verwendet werden.
  • (Harz)
  • Das Harz wird in passender Weise aus den bekannten Harzen ausgewählt, und zwar entsprechend dem Anwendungsbereich der anorganischen Faser, für die das Schlichtmittel verwendet wird. Spezifische Beispiele für das Harz sind beispielsweise ein Epoxidharz, ein Vinylesterharz, ein Polyamidharz, ein Polyolefinharz, ein Polyurethanharz, ein Polycarbonatharz, ein Polyesterharz, ein PEEK-Harz, ein Fluorharz, ein Phenoxidharz, ein Phenolharz, ein BMI-Harz, ein Polyimidharz, ein Polyimidharzvorläufer sowie ein Polyethersulfonharz. Von diesen sind ein Epoxidharz, ein Vinylesterharz, ein Polyamidharz, ein Polyolefinharz, ein Polyurethanharz, ein Polyesterharz, ein Phenoxidharz, ein Polyimidharz und ein Polyimidharzvorläufer bevorzugt zu verwenden.
  • Besonders spezifische Beispiele für das Harz sind Epoxidharze (hergestellt von der Mitsubishi Chemical Corporation mit den Handelsnamen jER828 und jER1002), ein Polyurethanharz (hergestellt von DKS Co., Ltd. mit dem Handelsnamen Superflex 500M), ein modifiziertes Polypropylenharz (hergestellt von Maruyoshi Chemical Co., Ltd. mit dem Handelsnamen MGP-1650), ein modifiziertes Polypropylenharz (hergestellt von TOHO Chemical Industry Co., Ltd. mit dem Handelsnamen Hitech P-9018), ein modifiziertes Polyesterharz (hergestellt von Toyobo Co., Ltd. mit dem Handelsnamen Vylonal MD-1480), ein Phenoxidharz (hergestellt von NIPPON STEEL Chemical and Material Co., Ltd. mit dem Handelsnamen YP-50S), ein Polyimidharzvorläufer aus 3,3',4,4'-Biphenyl-Tetracarboxylsäureanhydrid und einem Diaminodiphenylether, ein Polyamidharz (hergestellt von Toray Industries Inc. mit dem Handelsnamen AQ Nylon P-95), ein Polyesterharz aus einem 2-Mol-Ethylenoxidaddukt von Bisphenol A und Fumarsäure sowie ein Vinylesterharz aus einem Epoxidharz und Methacrylsäure.
  • Wird das Schlichtmittel in einer Anwendung verwendet, bei der es auf eine anorganische Faser angewandt wird, die Teil eines Verbundwerkstoffs ist, welcher wiederum eine Harzmatrix als Grundwerkstoff aufweist, so wird der Typ des in das Schlichtmittel integrierten Harzes vorzugsweise im Hinblick auf den Typ des Matrixharzes ausgewählt, zum Zweck einer verbesserten Anhaftungseigenschaft der anorganischen Faser in Bezug auf das Matrixharz und einer verbesserten Recycelbarkeit. Ist das Matrixharz ein Epoxidharz, so ist das Harz in dem Schlichtmittel vorzugsweise ebenfalls ein Epoxidharz. Ist das Matrixharz ein Polyamidharz, so ist das Harz in dem Schlichtmittel vorzugsweise mindestens eine Substanz, die ausgewählt ist aus einem Polyamidharz, einem Polyurethanharz, einem Polyimidharz und einem Polyimidharzvorläufer. Ist das Matrixharz ein Vinylesterharz, so ist das Harz in dem Schlichtmittel vorzugsweise ein Vinylesterharz. Ist das Matrixharz ein Polyolefinharz, so ist das Harz in dem Schlichtmittel vorzugsweise mindestens eine Substanz, die aus einem Polyolefinharz und einem Phenoxidharz ausgewählt wurde.
  • Bei dem Schlichtmittel wird der Anteil der Kohlenstoff-Nanostruktur in einem nichtflüchtigen Bestandteil des Harzes in passender Weise eingestellt und beträgt vorzugsweise mindestens 100 ppm und höchstens 50.000 ppm. Durch eine Spezifizierung in diesem Bereich wird die Wirkung des Schlichtmittels zur Verbesserung der Anhaftungseigenschaft der anorganischen Faser in Bezug auf den Grundwerkstoff des Verbundwerkstoffes noch weiter gesteigert. So wie der Begriff „nichtflüchtiger Bestandteil“ hier verwendet wird, bezieht er sich auf einen Rückstand, nachdem flüchtige Substanzen durch zweistündige Hitzebehandlung eines Objekts bei 105°C in ausreichender Weise entfernt wurden, das heißt auf eine absolut trockene Substanz.
  • Das Verhältnis zwischen einer Menge der in dem Schlichtmittel enthaltenen Kohlenstoff-Nanostruktur und der Menge des nichtflüchtigen Bestandteils des Harzes in dem Schlichtmittel kann beispielsweise mindestens 220 ppm, mindestens 400 ppm, mindestens 600 ppm, mindestens 700 ppm, mindestens 800 ppm, mindestens 1.000 ppm, mindestens 1.400 ppm, mindestens 1.500 ppm, mindestens 2.000 ppm, mindestens 2.500 ppm, mindestens 3.500 ppm, mindestens 4.000 ppm, mindestens 5.000 ppm, mindestens 10.000 ppm, mindestens 30.000 ppm oder mindestens 48.000 ppm betragen, oder dieses Verhältnis kann höchstens 48.000 ppm, höchstens 30.000 ppm, höchstens 10.000 ppm, höchstens 5.000 ppm, höchstens 4.000 ppm, höchstens 3.500 ppm, höchstens 2.500 ppm, höchstens 2.000 ppm, höchstens 1.500 ppm, höchstens 1.400 ppm, höchstens 1.000 ppm, höchstens 800 ppm, höchstens 700 ppm, höchstens 600 ppm, höchstens 400 ppm oder höchstens 220 ppm betragen.
  • (Tensid)
  • In einem Aspekt weist das Schlichtmittel des Weiteren ein Tensid auf. Indem das Tensid in dem Schlichtmittel integriert wird, wird die Kohlenstoff-Nanostruktur so ausgebildet, dass sie nach Aufbringen des Schlichtmittels nicht ohne Weiteres von der anorganischen Faser ablösbar ist, das heißt, eine Eigenschaft des Verhinderns eines Ablösens der Kohlenstoff-Nanostruktur kann verbessert werden. Beispiele für das Tensid sind zum Beispiel ein anionisches Tensid, ein kationisches Tensid, ein nicht-ionisches Tensid und ein amphoteres Tensid. Ein Typ von derartigen Tensiden kann für sich alleine verwendet werden oder zwei oder mehr Typen können in Kombination verwendet werden.
  • Ein bekanntes nicht-ionisches Tensid kann in passender Weise verwendet werden. Spezifische Beispiele für das nicht-ionische Tensid sind unter anderem
    • (1) eine Verbindung, bei der ein 2 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisendes Alkylenoxid zu einer organischen Säure, einem organischen Alkohol, einem organischen Amin und/oder einem organischen Amid hinzugefügt wird, beispielsweise ein etherartiges nicht-ionisches Tensid wie Polyoxyethylen-Dialursäureester, Polyoxyethylen-Ölsäureester, Polyoxyethylen-Ölsäurediester, Polyoxyethylen-Octylether, Polyoxyethylen-Laurylether, Polyoxyethylen-Laurylether-Methylether, Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Laurylether, Polyoxypropylen-Laurylether-Methylether, Polyoxyethylen-Oleylether, Polyoxybutylen-Oleylether, Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Nonylether, Polyoxypropylen-Nonylether, Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Octylether, Ethylenoxid-Addukt von 2-Hexylhexanol, Polyoxyethylen-2-Ethyl-1-Hexylether, Polyoxyethylen-Isononylether, Polyoxyethylen-Dodecylether, eine Verbindung, bei der Ethylenoxid zu einem sekundären Dodecylalkohol hinzugefügt wird, Polyoxyethylen-Tridecylether, Polyoxyalkylen-Tetradecylether, Polyoxyethylen-Laurylaminoether, Polyoxyethylen-Lauramidether oder Polyoxyalkylen-Tristyrol-Phenylether,
    • (2) ein nichtionisches Tensid vom Typ eines Esters aus Polyoxyalkylen-polyhydrischem Alkohol und Fettsäure, wie Polyoxyalkylen-Sorbitantrioleat, Polyoxyalkylen-Kokosöl, Polyoxyalkylen-Rizinusöl, Polyoxyalkylen-Rizinusöl (hydriert), Polyoxyalkylen-Rizinusöl (hydriert)-Trioctanoat oder Maleinsäureester, Stearinsäureester oder Ölsäureester von Polyoxyalkylen-Rizinusöl (hydriert),
    • (3) ein nichtionisches Tensid vom Typ Alkylamid, wie Stearinsäure-Diethanolamid oder Diethanolamin-Monolauramid,
    • (4) ein nichtionisches Tensid vom Typ Polyoxyalkylen-Fettsäureamid, wie Polyoxyethylen-Diethanolamin-Monooleylamid, Polyoxyethylen-Laurylamin oder Polyoxyethylen-Rindertalgamin, sowie
    • (5) eine Ether-Ester-Verbindung, wie zum Beispiel ein Copolymer aus Polyoxyethylen, Dimethylphthalat und Laurylalkohol.
  • Ein bekanntes anionisches Tensid kann in passender Weise verwendet werden. Spezifische Beispiele für das anionische Tensid sind unter anderem
    • (1) ein Phosphorsäureestersalz eines aliphatischen Alkohols, wie ein Lauryl-Phosphorsäureestersalz, ein Cetyl-Phosphorsäureestersalz, ein Octyl-Phosphorsäureestersalz, ein Oleyl-Phosphorsäureestersalz oder ein Stearyl-Phosphorsäureestersalz,
    • (2) ein Phosphorsäureestersalz eines Addukts von mindestens einem Typ Alkylenoxid (ausgewählt aus Ethylenoxid und Propylenoxid) mit einem aliphatischen Alkohol, wie ein Polyoxyethylen-Laurylether-Phosphorsäureestersalz, ein Polyoxyethylen-Oleylether-Phosphorsäureestersalz oder ein Polyoxyethylen-Stearylether-Phosphorsäureestersalz,
    • (3) ein aliphatisches Sulfonsäuresalz oder ein aromatisches Sulfonsäuresalz, wie ein Lauryl-Sulfonsäuresalz, ein Myristyl-Sulfonsäuresalz, ein Cetyl-Sulfonsäuresalz, ein Oleyl-Sulfonsäuresalz, ein Stearyl-Sulfonsäuresalz, ein Tetradecan-Sulfonsäuresalz, ein Dodecylbenzol-Sulfonsäuresalz oder ein sekundäres Alkyl (C13-C15)-Sulfonsäuresalz,
    • (4) ein Schwefelsäureestersalz eines aliphatischen Alkohols, wie ein Lauryl-Schwefelsäureestersalz, ein Oleyl-Schwefelsäureestersalz oder ein Stearyl-Schwefelsäureestersalz,
    • (5) ein Schwefelsäureestersalz eines Addukts von mindestens einem Typ Alkylenoxid (ausgewählt aus Ethylenoxid und Propylenoxid) mit einem aliphatischen Alkohol, wie ein Polyoxyethylen-Laurylether-Schwefelsäureestersalz, ein Polyoxyalkylen- (Polyoxyethylen-, Polyoxypropylen-) Laurylether-Schwefelsäureestersalz oder ein Polyoxyethylen-Oleylether-Schwefelsäureestersalz,
    • (6) ein Schwefelsäureestersalz einer Fettsäure, wie ein Rizinusölfettsäure-Schwefelsäureestersalz, ein Sesamölfettsäure-Schwefelsäureestersalz, ein Tallölfettsäure-Schwefelsäureestersalz, ein Sojaölfettsäure-Schwefelsäureestersalz, ein Rapsölfettsäure-Schwefelsäureestersalz, ein Palmölfettsäure-Schwefelsäureestersalz, ein Schmalzfettsäure-Schwefelsäureestersalz, ein Rindertalgfettsäure-Schwefelsäureestersalz oder ein Fischölfettsäure-Schwefelsäureestersalz,
    • (7) ein Schwefelsäureestersalz von einem Öl oder Fett, wie ein Schwefelsäureestersalz von Rizinusöl, ein Schwefelsäureestersalz von Sesamöl, ein Schwefelsäureestersalz von Tallöl, ein Schwefelsäureestersalz von Sojaöl, ein Schwefelsäureestersalz von Rapsöl, ein Schwefelsäureestersalz von Palmöl, ein Schwefelsäureestersalz von Schmalz, ein Schwefelsäureestersalz von Rindertalg oder ein Schwefelsäureestersalz von Fischöl,
    • (8) ein Fettsäuresalz, wie Laurylsäuresalze, Ölsäuresalze, Stearinsäuresalze usw. und
    • (9) ein Sulfobernsteinsäureestersalz eines aliphatischen Alkohols, wie Dioctyl-Sulfobernsteinsäureestersalz.
  • Beispiele für ein Gegenion des anionischen Tensids sind unter anderem:
    • ein Kaliumsalz, ein Natriumsalz und andere Alkalimetallsalze, ein Ammoniumsalz, Triethanolamin und andere Alkanolaminsalze.
  • Ein bekanntes kationisches Tensid kann in passender Weise verwendet werden. Spezifische Beispiele für das kationische Tensid sind unter anderem Lauryl-Trimethylammoniumchlorid, Cetyl-Trimethylammoniumchlorid, StearylTrimethylammoniumchlorid, Behenyl-Trimethylammoniumchlorid, Didecyl-Dimethylammoniumchlorid, 1,2-Dimethylimidazol und Triethanolamin.
  • Ein bekanntes amphoteres Tensid kann in passender Weise verwendet werden. Zu den spezifischen Beispielen für das amphotere Tensid gehört ein amphoteres Tensid vom Betain-Typ.
  • Wenn das Schlichtmittel das Tensid aufweist, wird der Anteil der Kohlenstoff-Nanostruktur in einer Gesamtmenge des nichtflüchtigen Bestandteils an Harz und Tensid entsprechend festgelegt und beträgt vorzugsweise mindestens 50 ppm und höchstens 40.000 ppm. Durch die Spezifizierung in diesem Bereich lässt sich die Wirkung des Schlichtmittels zur Verbesserung der Anhaftungseigenschaft der anorganischen Faser in Bezug auf den Grundwerkstoff des Verbundwerkstoffs noch weiter steigern.
  • Das Verhältnis der Menge der in dem Schlichtmittel enthaltenen Kohlenstoff-Nanostruktur relativ zu der Gesamtmenge des nichtflüchtigen Bestandteils an Harz und der Menge an Tensid kann beispielsweise mindestens 110 ppm, mindestens 240 ppm, mindestens 360 ppm, mindestens 595 ppm, mindestens 700 ppm, mindestens 750 ppm, mindestens 784 ppm, mindestens 950 ppm, mindestens 1.400 ppm, mindestens 1.470 ppm, mindestens 1.750 ppm, mindestens 1.900 ppm, mindestens 2.100 ppm, mindestens 3.000 ppm, mindestens 9.500 ppm, mindestens 19.500 ppm oder mindestens 33.600 ppm betragen oder kann höchstens 33.600 ppm, höchstens 19.500 ppm, höchstens 9.500 ppm, höchstens 3.000 ppm, höchstens 2.100 ppm, höchstens 1.900 ppm, höchstens 1.750 ppm, höchstens 1.470 ppm, höchstens 1.400 ppm, höchstens 950 ppm, höchstens 784 ppm, höchstens 750 ppm, höchstens 700 ppm, höchstens 595 ppm, höchstens 360 ppm, höchstens 240 ppm oder höchstens 110 ppm betragen.
  • Nimmt man den Gesamtgehalt von Harz und Tensid im nichtflüchtigen Bestandteil als 100 Massenteile an, so enthält das Schlichtmittel das Tensid in einem Verhältnis von 2 bis 50 Massenteilen. Dieses Verhältnis kann beispielsweise mindestens 5 Massenteile, mindestens 15 Massenteile, mindestens 25 Massenteile, mindestens 30 Massenteile, mindestens 35 Massenteile oder mindestens 40 Massenteile betragen, oder es kann höchstens 40 Massenteile, höchstens 35 Massenteile, höchstens 30 Massenteile, höchstens 25 Massenteile, höchstens 15 Massenteile oder höchstens 5 Massenteile betragen.
  • Mit dem Schlichtmittel gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können beispielsweise die folgenden Wirkungen erzielt werden.
    • (1-1) Das Schlichtmittel gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist mindestens eine aus Kohlenstoff-Nanoröhren und Kohlenstoff-Nanofasern ausgewählte Kohlenstoff-Nanostruktur sowie ein Harz auf. Wird ein solches Schlichtmittel an einer anorganischen Faser angehaftet, so kann die anorganische Faser im Hinblick auf ihre Bündeleigenschaft verbessert werden und sie kann auch im Hinblick auf ihre Anhaftungseigenschaft in Bezug auf einen Grundwerkstoff eines Verbundwerkstoffes verbessert werden. Es wird angenommen, dass diese Verbesserung einer Anhaftungseigenschaft auf einem Verankerungseffekt beruht, der dadurch zustande kommt, dass sich auf der Oberfläche der anorganischen Faser Unebenheiten ausbilden, woran das Schlichtmittel angehaftet wird, und durch Übertragung eines Teils der Kohlenstoff-Nanostruktur auf den Grundwerkstoff. Die Eigenschaft, dass ein Ablösen der Kohlenstoff-Nanostruktur von der anorganischen Faser verhindert wird, kann ebenfalls verbessert werden.
  • <Zweites Ausführungsbeispiel>
  • Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben, welches als ein Verfahren zur Herstellung einer anorganischen Faser gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Sachverhalte, die sich von den im Folgenden bezüglich des zweiten Ausführungsbeispiels beschriebenen unterscheiden, entsprechen den Sachverhalten im ersten Ausführungsbeispiel.
  • Das Verfahren zur Herstellung einer anorganischen Faser gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst ein Anhaften des Schlichtmittels gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an einer Karbonfaser. Es gibt keine spezielle Beschränkung hinsichtlich einer Anhaftungsmenge (abgesehen von einem Lösungsmittel) und eine Anhaftung wird vorzugsweise derart ausgeführt, dass die Anhaftungsmenge nicht weniger als 0.01 Massenprozent und höchstens 10 Massenprozent Schlichtmittel in Bezug auf die anorganische Faser beträgt. Aufgrund der Spezifizierung in einem derartigen zahlenmäßigen Wertebereich kann die Wirkung bezüglich der Bündeleigenschaft der anorganischen Faser noch weiter verbessert werden.
  • (Anorganische Faser)
  • Es gibt keine spezielle Beschränkung hinsichtlich des Typs der mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendbaren anorganischen Faser, dieser kann daher eine Glasfaser, eine Karbonfaser, eine Keramikfaser, eine Metallfaser, eine Mineralfaser, eine Steinfaser und eine Schlackefaser aufweisen. Von diesen sind Glasfaser und Karbonfaser bevorzugt, da die Wirkungen der vorliegenden Erfindung sich wirksamer umsetzen lassen. Beispiele für den Typ einer Karbonfaser sind unter anderem eine PAN-basierte Karbonfaser, die unter Verwendung einer Acrylfaser als Ausgangsmaterial gewonnen wird, eine Pechbasierte Karbonfaser, die unter Verwendung von Pech als Ausgangsmaterial gewonnen wird, sowie eine recycelte Karbonfaser und eine Karbonfaser, die unter Verwendung einer Polyesterfaser, eines Polyethylenharzes, eines Phenolharzes, eines Zelluloseharzes oder eines Ligninharzes als Ausgangsmaterial gewonnen wird.
  • Um das Schlichtmittel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel an der anorganischen Faser anzuhaften, kann ein allgemein gebräuchliches industrielles Verfahren angewendet werden. Beispiele hierfür sind unter anderem eine Tauchwalzenmethode, eine Kontaktwalzenmethode, ein Sprühverfahren und ein Papierherstellungsverfahren. Die anorganische Faser, an welcher das Schlichtmittel angehaftet wurde, kann danach unter Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens getrocknet werden.
  • Mit dem Verfahren zur Herstellung einer anorganischen Faser gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können zusätzlich zu den Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels weitere Wirkungen, wie zum Beispiel die folgenden, erzielt werden.
    • (2-1) Das Verfahren zur Herstellung einer anorganischen Faser gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Anhaften eines Schlichtmittels, welches eine Kohlenstoff-Nanostruktur und ein Harz aufweist, an einer Karbonfaser. Die Eigenschaft, dass ein Ablösen der Kohlenstoff-Nanostruktur von der anorganischen Faser verhindert wird, lässt sich so verbessern. Auch wird das Aufbringen des Schlichtmittels auf die anorganische Faser in einem einzigen Schritt durchgeführt und ist somit effizient; in anderen Worten: Eine Prozesseffizienz kann ebenfalls verbessert werden.
  • <Drittes Ausführungsbeispiel>
  • Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel beschrieben, welches als ein Verbundwerkstoff gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Sachverhalte, die sich von den im Folgenden bezüglich des dritten Ausführungsbeispiels beschriebenen unterscheiden, entsprechen den Sachverhalten im ersten und im zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Der Verbundwerkstoff wird gewonnen, indem die anorganische Faser, an welcher das Schlichtmittel mittels des zweiten Ausführungsbeispiels angehaftet wurde, mit einer Harzmatrix als Grundwerkstoff imprägniert wird. Bei der Herstellung des Verbundwerkstoffes gibt es keine spezielle Beschränkung hinsichtlich der Ausbildung der anorganischen Faser; Beispiele hierfür sind eine lange Ausbildung der Faser, eine kurze Ausbildung der Faser sowie eine Ausbildung als Vliesstoff.
  • (Matrixharz)
  • Das Matrixharz wird in passender Weise ausgewählt aus bereits bekannten Harzen, die beispielsweise für den Zweck oder die Anwendung des Verbundwerkstoffes geeignet sind. Spezifische Beispiele für das Matrixharz sind unter anderem ein Epoxidharz, ein Vinylesterharz, ein Polyamidharz, ein Polyolefinharz, ein Polyurethanharz, ein Polycarbonatharz, ein Polyesterharz, ein PEEK-Harz, ein Fluorharz, ein Phenoxidharz, ein Phenolharz, ein BMI-Harz, ein Polyimidharz, ein Polyimidharzvorläufer und ein Polyethersulfonharz.
  • Das Matrixharz kann ausgewählt werden unter Berücksichtigung des Typs des in dem Schlichtmittel enthaltenen Harzes, beispielsweise unter dem Aspekt einer verbesserten Anhaftungseigenschaft in Bezug auf die anorganische Faser und einer verbesserten Recycelbarkeit. Ist das Matrixharz ein Epoxidharz, so ist das Harz in dem Schlichtmittel vorzugsweise ein Epoxidharz. Ist das Matrixharz ein Polyamidharz, so ist das Harz in dem Schlichtmittel vorzugsweise mindestens eine aus einem Polyamidharz, einem Polyurethanharz, einem Polyimidharz und einem Polyimidharzvorläufer ausgewählte Substanz. Ist das Matrixharz ein Vinylesterharz, so ist das Harz in dem Schlichtmittel vorzugsweise ein Vinylesterharz. Ist das Matrixharz ein Polyolefinharz, so ist das Harz in dem Schlichtmittel vorzugsweise zumindest eine aus einem Polyolefinharz und einem Phenoxidharz ausgewählte Substanz.
  • Mit dem Verbundwerkstoff gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können beispielsweise die folgenden Wirkungen erzielt werden.
    • (3-1) Die in dem Verbundwerkstoff gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthaltene anorganische Faser weist ein im Voraus an sie angehaftetes Schlichtmittel auf, welches eine Kohlenstoff-Nanostruktur und ein Harz enthält. Dadurch erhält man aufgrund der hervorragenden Anhaftungseigenschaft der anorganischen Faser und des Matrixharzes einen faserverstärkten Harzverbundwerkstoff, der sich vor allem durch seine mechanischen Eigenschaften und durch verschiedene weitere Eigenschaften auszeichnet.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele können wie folgt abgewandelt werden. Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele und die folgenden Abwandlungen sind realisierbar, indem sie innerhalb eines technisch sinnvollen Bereichs miteinander kombiniert werden.
  • Das Schlichtmittel aus den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen schließt nicht aus, dass ein weiterer Bestandteil, wie Wasser oder ein organisches Lösungsmittel, ein Glättmittel, ein Antioxidans oder ein Konservierungsmittel integriert würde, soweit dies die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt, und zwar beispielsweise im Hinblick auf die aufrechtzuerhaltende Leistung des Schlichtmittels und im Hinblick auf eine verbesserte Anwendungseigenschaft in Bezug auf eine anorganische Faser.
  • Es gibt keine spezielle Beschränkung hinsichtlich eines Gebiets, in welchem das Schlichtmittel aus den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet wird. Es kann beispielsweise für einen mit einem Matrixharz, beispielsweise einem Polyimidharz, imprägnierten Karbonfaser-Verbundwerkstoff (CFRP) ebenso wie für eine Faser zur Verstärkung von Beton verwendet werden.
  • BEISPIELE
  • Im Folgenden werden Beispiele aufgeführt, um die Merkmale und Wirkungen der vorliegenden Erfindung genauer zu beschreiben; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • Experimenteller Teil 1 (Herstellung von Schlichtmitteln)
  • Bei der Herstellung eines Schlichtmittels gemäß dem Beispiel 1 wurden als Ausgangsmaterialien vorbereitet: einschichtige Kohlenstoff-Nanoröhren (A-1) vom Zickzacktyp, die in Tabelle 1 als Kohlenstoff-Nanostruktur aufgeführt sind, ein in Tabelle 2 als Harz (B) aufgeführtes Epoxidharz (B) sowie ein Zufallsaddukt aus 30 Mol Ethylenoxid und 5 Mol Propylenoxid mit Tristyrol-Phenol (C1), in Tabelle 3 als Tensid (C) aufgeführt; ein durch Mischen derselben erhaltenes Gemisch wurde auf 100°C erhitzt und gleichförmig gemacht und danach auf 70°C oder weniger gekühlt; dann wurde Wasser schrittweise zugegeben, um eine wässrige Lösung des Schlichtmittels gemäß Beispiel 1 herzustellen.
  • Bei der Herstellung von Schlichtmitteln gemäß den Beispielen 2 bis 18, dem Referenzbeispiel 19 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 wurden die Kohlenstoff-Nanostrukturen (A) von Tabelle 1, die Harze (B) von Tabelle 2 und gegebenenfalls die Tenside (C) von Tabelle 3 als Ausgangsmaterialien vorbereitet. Dann wurden mit den unten aufgeführten Herstellungsmethoden A bis D wässrige Lösungen der Schlichtmittel gewonnen.
    • A: Ein Gemisch aus jeweiligen Ausgangsmaterialien wurde auf 100°C erhitzt und gleichförmig gemacht und danach auf 70°C oder weniger gekühlt; dann wurde Wasser schrittweise zugegeben, um eine wässrige Lösung eines Schlichtmittels herzustellen.
    • B: Eine wässrige Lösung eines Schlichtmittels wurde gewonnen, indem eine im Voraus hergestellte Harzemulsion, eine im Voraus hergestellte wässrige Dispersion einer Kohlenstoff-Nanostruktur und ein Tensid vermischt wurden.
    • C: Eine wässrige Lösung eines Schlichtmittels wurde gewonnen, indem eine im Voraus hergestellte Harzemulsion und ein Tensid vermischt wurden.
    • D: Eine wässrige Lösung eines Schlichtmittels wurde gewonnen, indem Wasser schrittweise zu einem Gemisch aus einem Harz und einem Tensid hinzugegeben wurde.
  • Art und Anteil der Kohlenstoff-Nanostruktur (A), Art und Anteil des Harzes (B) sowie Art und Anteil des Tensids (C), die in der jeweiligen so gewonnenen wässrigen Lösung des Schlichtmittels enthalten sind, sowie das Herstellungsverfahren für das Schlichtmittel sind in Tabelle 4 jeweils in der Spalte „Kohlenstoff-Nanostruktur (A)“, der Spalte „Harz (B)“, der Spalte „Tensid (C)“ und der Spalte „Mischmethode während der Herstellung“ aufgeführt. Der nichtflüchtige Anteil des Harzes (B) wurde mit dem folgenden Verfahren gemessen. Nämlich: 1 g einer Probe wurde auf eine Aluminiumschale (deren Masse im Voraus gemessen worden war) gegeben und einer zweistündigen Wärmebehandlung bei 105°C unterzogen, dann wurde die Masse der so erhaltenen absolut trockenen Substanz gemessen und der nichtflüchtige Anteil wurde anhand der folgenden Formel berechnet:
  • Nichtflüchtiger Anteil (Massen%) = (Masse der absolut trockenen Substanz nach Wärmebehandlung / (Masse der Probe vor Wärmebehandlung) × 100 [0057] Tabelle 1
    Kategorie Kohlenstoff-Nanostruktur (A)
    A-1 Einschichtige Kohlenstoff-Nanoröhren (Zickzack Typ)
    A-2 Einschichtige Kohlenstoff-Nanoröhren (Sessel-Typ)
    A-3 Einschichtige Kohlenstoff-Nanoröhren (chiraler Typ)
    A-4 Einschichtige Kohlenstoff-Nanoröhren (hergestellt von Nanocyl SA; Aldrich-Produkt Nr. 755710)
    A-5 Einschichtige Kohlenstoff-Nanoröhren SWCNT 80% (hergestellt von OCSiAl; Handelsname: TUBALL)
    A-6 Einschichtige Kohlenstoff-Nanoröhren SWCNT 93% (hergestellt von OCSiAl; Handelsname: TUBALL)
    A-7 Zweischichtige Kohlenstoff-Nanoröhren (hergestellt von Nanocyl SA; Aldrich-Produkt Nr. 755141)
    A-8 Mehrschichtige Kohlenstoff-Nanoröhren (hergestellt von Nanocyl SA; Aldrich-Produkt Nr. 755133)
    A-9 Carboxylgruppe-modifizierte mehrschichtige Kohlenstoff-Nanoröhren (hergestellt von Nanocvl SA; Aldrich-Produkt Nr. 755125)
    A-10 Verstärkungs-Kohlenstoff-Nanofasern (hergestellt von ALMEDIO Inc.)
    Tabelle 2
    Kategorie Harz (B) nichtflüchtiger Anteil (Massen%)
    B-1 Epoxidharz (hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation; Handelsname: jER828) 100
    B-2 Epoxidharz (hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation; Handelsname: jER1002) 100
    B-3 Polyurethanharz (hergestellt von DKS Co., Ltd.; Handelsname: Superflex 500M) 45
    B-4 Modifiziertes Polypropylenharz (hergestellt von Maruyoshi Chemical Co., Ltd.; Handelsname: MGP-1650) 30
    B-5 Modifiziertes Polypropylenharz (hergestellt von TOHO Chemical Industry Co., Ltd.; Handlesname Hitech P-9018) 35
    B-6 Modifiziertes Polyesterharz (hergestellt von Toyobo Co., Ltd.; Handelsname: Vylonal MD-1480) 25
    B-7 Phenoxidharz (hergestellt von NIPPON STEEL Chemical and Material Co., Ltd.; Handlesname: YP-50S) 100
    B-8 Polyimidharzvorläufer aus 3,3',4,4'-Biphenvltetracarboavlsäureanhvdrid und einem Diaminodiphenvlether 10
    B-9 Polyamidharz (hergestellt von Toray Industries Inc.; Handelsname: AQ Nylon P-95) 50
    B-10 Polyesterharz aus einem 2-Mol-Ethylenoxidadduct von Bisphenol A und Fumarsäure 100
    B-11 Vinylesterharz aus einem Epoxidharz und Methacrylsäure 100
    Tabelle 3
    Kategorie Tensid (C)
    C-1 Zufallsaddukt aus 30 Mol Ethylenoxid und 5 Mol Propylenoxid mit Tristyrolphenol
    C-2 Verbindung, bei der 10 Mol Ethylenoxid zu Dodecylalkohol hinzugefügt werden
    C-3 Verbindung, bei der 15 Mol Ethylenoxid zu Isononylalkohol hinzugefügt werden
    C-4 Verbindung, bei der 10 Mol Ethylenoxid und 5 Mol Propylenoxid zu Tetradecvlalkohol hinzugefügt werden
    C-5 Verbindung, bei der 7 Mol Ethylenoxid zu sekundärem Dodecylalkohol hinzugefügt werden
    C-6 Natrium-Dodecylbenzolsulfonat
    C-7 1,2-Dimethylimidazol
    C-8 Triethanolamin
    C-9 Copolymer von Polyethylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 2000, Dimethyl-Terephthalat und Laurylalkohol
    Tabelle 4
    Kohlenstoff-Nanostruktur (A) Harz (B) Tensid (C) Mischmethode während der Herstellung Zur Bewertung der Anhaftungseigenschaft verwendete anorganische Faser Zur Bewertung der Anhaftungseigenschaft verwendetes Matrixharz Auswertung
    Typ Zugegebene Menge (ppm) *1 Zugegebene Menge (ppm) *2 Typ Massenteile *3 Typ Massenteile Anhafrungseigenschaft Eigenschaft des Verhinderns von Ablösung Prozesseffizienz Bündeleigenschaft
    Beispiel 1 A-1 1000 700 B-1 70 C-1 30 A Karbonfaser Epoxidharz ◯◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 2 A-2 4000 3000 B-1 B-2 40 35 C-1 25 A Karbonfaser Epoxidharz ◯◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 3 A-3 2000 1900 B-3 95 C-2 5 B Karbonfaser Polyamidharz ◯◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 4 A-4 700 595 B-1 B-3 45 40 C-1 C-3 10 5 B Karbonfaser Epoxidharz ◯◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 5 A-5 1500 1470 B-4 98 C-4 2 B Karbonfaser Polypropylenharz ◯◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 6 A-6 800 784 B-5 98 C-6 2 B Glasfaser Polypropylenharz ◯◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 7 A-5 1000 950 B-6 95 C-5 5 B Karbonfaser Epoxidharz ◯◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 8 A-4 A-6 500 1000 250 500 B-1 B-7 40 10 C-1 50 A Karbonfaser Epoxidharz ◯◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 9 A-3 5000 3000 B-8 60 C-7 40 B Karbonfaser er Polyamidharz ◯◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 10 A-4 10000 9500 B-9 95 C-8 5 B Karbonfaser Polyamidharz ◯◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 11 A-5 2500 1750 B-1 B-10 30 40 C-1 C-9 28 2 A Karbonfaser Epoxidharz ◯◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 12 A-3 220 110 B-8 50 C-7 50 B Karbonfaser Polyamidharz ◯◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 13 A-5 48000 33600 B-1 B-10 40 30 C-1 30 A Glasfaser Epoxidharz ◯◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 14 A-6 600 360 B-11 60 C-1 40 A Karbonfaser Vinylesterharz ◯◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 15 A-7 400 240 B-11 60 C-1 40 A Glasfaser Vinylesterharz ◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 16 A-8 3500 2100 B-1 B-10 20 40 C-1 40 A Glasfaser Epoxidharz ◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 17 A-9 30000 19500 B-11 65 C-1 35 A Karbonfaser Vinylesterharz ◯ ◯◯ ◯ ◯
    Beispiel 18 A-10 400 240 B-11 60 C-1 40 A Karbonfaser Vinylesterharz ◯ ◯◯ ◯ ◯
    Referenzbeispiel 19 A-3 1400 1400 B-4 100 B Karbonfaser Polypropylenharz ◯ ◯ ◯ ◯
    Vergleichsbeispiel 1 B-6 95 C-5 5 C Karbonfaser Epoxidharz × ◯◯ ◯ ◯
    Vergleichsbeispiel 2 B-3 90 C-3 10 C Karbonfaser Polyamidharz × ◯◯ ◯ ◯
    Vergleichsbeispiel 3 B-5 98 C-6 2 C Glasfaser Polypropylenharz × ◯◯ ◯ ◯
    Vergleichsbeispiel 4 B-11 65 C-1 35 D Karbonfaser Vinylesterharz × ◯◯ ◯ ◯
  • Nähere Angaben zu den in Tabelle 4 in der Spalte „Zur Bewertung der Anhaftungseigenschaft verwendetes Matrixharz“ aufgeführten Harzen und zu der jeweiligen durch „* 1“, „*2“ und „*3“ ausgedrückte Bedeutung sind wie folgt:
    • (Zur Bewertung der Anhaftungseigenschaft verwendetes Matrixharz)
    • Epoxidharz: hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation; Handelsname jER828 + Triethylentetramin
    • Vinylesterharz: hergestellt von Showa Denko K. K.; Handelsname Ripoxy R-804B (von der gleichen Firma hergestelltes Methylethylketonperoxid als Härtungsmittel verwendet
    • Polyamidharz: hergestellt von UBE Corporation; UBE Nylon; 1011FB)
    • Polypropylenharz: 2 Massen% Maleinanhydrid-modifiziertes Polypropylen
      • * 1) Anteiliger Gehalt in Bezug auf den nichtflüchtigen Anteil des Harzes (B)
      • *2) Anteiliger Gehalt in Bezug auf die Gesamtmenge des nichtflüchtigen Anteils von Harz (B) und Tensid
      • *3) Auf Basis des nichtflüchtigen Anteils
  • Experimenteller Teil 2 (Auswertung)
  • Bewertung der Anhaftungseigenschaft
  • Die Anhaftungseigenschaft wurde anhand von Stress, der mittels eines Mikrotröpfchen-Verfahrens unter Verwendung einer handelsüblichen Auswertungsvorrichtung für Verbundwerkstoffgrenzflächeneigenschaften 10 gemessen wurde, ausgewertet.
  • Die wässrige Lösung der jeweiligen wie oben beschrieben hergestellten Beispiele wurde in Wasser noch weiter verdünnt, um eine wässrige Lösung mit einem Feststoffgehalt von 2 Massen% herzustellen. Die wässrige Lösung wurde mit einem Sprühverfahren auf einen Karbonfaservliesstoff oder einen Glasfaservliesstoff gegeben, so dass ein Feststoffgehalt von 2 Massenprozent aufgebracht wurde, um auf diese Weise einen Karbonfaservliesstoff oder einen Glasfaservliesstoff herzustellen, der mit dem Schlichtmittel gemäß dem jeweiligen Beispiel versetzt wurde.
  • Als nächstes wurde dem Karbonfaservliesstoff beziehungsweise dem Glasfaservliesstoff eine einzelne Karbonfaser oder Glasfaser entnommen und diese Faser 12 wurde im gespannten Zustand an ihren beiden Enden mittels eines Klebstoffs 14 an einer Halterung 11 der vierseitigen Rahmenform fixiert. Dann wurde das Matrixharz gemäß jedem jeweiligen in Tabelle 4 aufgeführten Beispiel an der Faser angehaftet und fixiert, und zwar als Harztropfen 13 mit einem Durchmesser von ca. 70 µm.
  • In einem (nicht dargestellten) Vorrichtungsgrundkörper sind zwei plattenförmige, Schneiden 17 und 18, die jeweils einen an einer Seite sich verjüngend ausgebildeten vertikalen Querschnitt aufweisen, in einem Lagezustand so angebracht, dass ihre Spitzenbereiche 17a und 18a einander zugewandt sind.
  • In einer Stellung, in der die Faser 12 mit dem daran fixierten Harztropfen 13 sandwichartig zwischen den Spitzenbereichen 17a und 18a der beiden Schneiden 17 und 18 angeordnet ist, wurde die Halterung 11 an einer Grundplatte 16 montiert, welche an dem Vorrichtungsgrundkörper befestigt ist. Die Grundplatte 16 ist mit einer Belastungszelle 15 verbunden und auf die Grundplatte 16 ausgeübter Stress wird gemessen.
  • Durch die Belastungszelle 15 wurde ein maximaler Stress F gemessen, der entsteht, wenn der Harztropfen 13 durch die Spitzenbereiche 17a und 18a der Schneiden 17 und 18 von der Faser abgeschält wird, wenn die Halterung 11 mit einer Geschwindigkeit von 5 mm/Minute in Richtung einer Faserachse bewegt wird.
  • Anhand des gemessenen Wertes wurde mittels einer unten angegebenen numerischen Formel 1 eine Grenzflächen-Scherfestigkeit τ berechnet. Der gleiche Vorgang wurde 20-mal ausgeführt und ein Durchschnittswert der erhaltenen Grenzflächen-Scherfestigkeiten wurde ermittelt. Ferner wurde relativ zu einem für das verwendete Matrixharz weiter unten angegebenen numerischen Referenzwert für den ermittelten Durchschnittswert eine Zunahme ermittelt und anhand der folgenden Kriterien bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 in der Spalte „Anhaftungseigenschaft“ aufgeführt. Des Weiteren sind die Typen der verwendeten anorganischen Faser und die Typen des verwendeten Matrixharzes in Tabelle 4 jeweils in der Spalte „Zur Bewertung der Anhaftungseigenschaft verwendete anorganische Faser“ bzw. in der Spalte „Zur Bewertung der Anhaftungseigenschaft verwendetes Matrixharz“ aufgeführt. τ = F / π DL
    Figure DE112021005602T5_0001
  • In der numerischen Formel 1
    ist F der maximale Stress (N), der erzeugt wird, wenn der Harztropfen 13 von der Faser 12 abgeschält wird,
    D ist der Durchmesser (in Meter) der Faser 12 und
    L ist der Durchmesser (in m) des Harztropfens 13 in einer Wegziehrichtung.
  • Referenzwerte der verwendeten Matrixharze
    • Epoxidharz: 60 MPa
    • Vinylesterharz: 40 MPa
    • Polyamidharz: 50 MPa
    • Polypropylenharz: 22 MPa
    • Bewertungskriterien für die Anhaftungseigenschaft
    • ◯ ◯ (zufriedenstellend): Die Zunahme beträgt mindestens 12%.
    • ◯ (akzeptabel): Die Zunahme beträgt mindestens 1%, jedoch weniger als 12%.
    • × (schlecht): Die Zunahme beträgt weniger als 1%.
    • • Bewertung der Eigenschaft des Verhinderns von Ablösung
  • Nach Durchlaufen eines Trocknungsschritts wurde in einem Metallwalzenbereich beobachtet, ob nachdem die anorganische Faser ein Schlichtmittelbad zum Aufbringen des Schlichtmittels durchlaufen hatte, die Kohlenstoff-Nanostruktur sich von der anorganischen Faser abgelöst hatte oder nicht, und die Eigenschaft des Verhinderns von Ablösung wurde anhand der folgenden Kriterien bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 in der Spalte „Eigenschaft des Verhinderns von Ablösung“ aufgeführt.
    • ◯◯ (zufriedenstellend): Auf der Metallwalze war keine Ablösung der Kohlenstoff-Nanostruktur erkennbar und ein durchgängiger Betrieb von zwei Wochen oder mehr war möglich.
    • o (akzeptabel): Zwar war eine geringe Ablösung der Kohlenstoff-Nanostruktur auf der Metallwalze erkennbar, jedoch war ein durchgängiger Betrieb von zwei Wochen oder mehr möglich.
    • × (schlecht): Beträchtliche Ablösung der Kohlenstoff-Nanostruktur war auf der Metallwalze erkennbar und nach weniger als zwei Wochen musste die Produktion angehalten werden, um eine Reinigung durchzuführen.
  • • Bewertung der Prozesseffizienz
  • Die Prozesseffizienz wurde anhand der folgenden Kriterien bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 in der Spalte „Prozesseffizienz“ aufgeführt.
    • o (zufriedenstellend): Aufbringen der Kohlenstoff-Nanostruktur und des Harzes wird in einem Schritt durchgeführt.
    • × (schlecht): Es gibt zwei Schritte, nämlich das Aufbringen der Kohlenstoff-Nanostruktur und danach das Aufbringen des das Harz enthaltenden Schlichtmittels.
  • • Bewertung der Bündeleigenschaft
  • Die wässrige Lösung von jedem wie oben beschrieben hergestellten jeweiligen Beispiel wurde mit Wasser noch weiter verdünnt, um eine wässrige Lösung mit einem Feststoffgehalt von 2 Massen% herzustellen. Ungeschlichtete, aus Polyacrylnitril gewonnene Karbonfaserstränge wurden kontinuierlich in die oben genannte wässrige Lösung eingetaucht. Mittels einer Walze, deren Wringen so eingestellt wurde, dass die angehaftete Menge an Schlichtmittel (Lösungsmittel nicht gerechnet) relativ zu den Karbonfasern auf 1 Massen% festgelegt wurde, wurde die wässrige Lösung an die Karbonfaserstränge angehaftet. Darauf folgte ein Trocknungsvorgang mittels eine Minute dauernden stetigen Durchlaufens eines Backofens bei 200°C und dann wurde ein Aufnahmevorgang mittels einer Metallwalze ausgeführt.
  • Ein Zustand der Karbonfaserstränge nach Eintauchen in die wässrige Lösung zum Aufbringen des Schlichtmittels wurden nach Durchlaufen des Trocknungsschrittes an dem Metallwalzenbereich beobachtet und die Bündeleigenschaft wurde anhand der folgenden Kriterien bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 in der Spalte „Bündeleigenschaft“ aufgeführt.
    • o (zufriedenstellend): Die Karbonfaserstränge durchliefen die Metallwalze in einem gut gebündelten Zustand und waren problemlos in der Verarbeitbarkeit.
    • × (schlecht): Die Karbonfaserstränge waren nicht gut gebündelt und im Bereich der Metallwalze traten Verknäuelungen auf.
  • Aus den oben in Tabelle 4 aufgelisteten Ergebnissen geht hervor, dass mit der vorliegenden Erfindung ein Schlichtmittel erreichbar ist, welches beim Verbessern der Anhaftungseigenschaft einer anorganischen Faser in Bezug auf einen Grundwerkstoff eines Verbundwerkstoffes eine hervorragende Wirkung zeigt. Auch hinsichtlich der Eigenschaft des Verhinderns einer Ablösung, einer Prozesseffizienz sowie einer Bündeleigenschaft ist die vorliegende Erfindung exzellent.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst auch die folgenden Ausführungsbeispiele.
  • (Zusätzliches Ausführungsbeispiel 1)
  • Ein Schlichtmittel für anorganische Fasern, welches mindestens eine Kohlenstoff-Nanostruktur aufweist, welche aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Kohlenstoff-Nanoröhren, Kohlenstoff-Nanofasem und einem Harz besteht.
  • (Zusätzliches Ausführungsbeispiel 2)
  • Das Schlichtmittel für anorganische Fasern gemäß dem zusätzlichen Ausführungsbeispiel 1, wobei die Kohlenstoff-Nanostruktur Kohlenstoff-Nanoröhren aufweist und die Kohlenstoff-Nanoröhren einwandige Kohlenstoff-Nanoröhren aufweisen.
  • (Zusätzliches Ausführungsbeispiel 3)
  • Das Schlichtmittel für anorganische Fasern gemäß dem zusätzlichen Ausführungsbeispiel 1 oder 2, wobei der Anteil der Kohlenstoff-Nanostruktur in dem nichtflüchtigen Bestandteil des Harzes mindestens 100 ppm und höchstens 50.000 ppm beträgt.
  • (Zusätzliches Ausführungsbeispiel 4)
  • Das Schlichtmittel für anorganische Fasern gemäß einem der zusätzlichen Ausführungsbeispiele 1 bis 3, wobei das Harz mindestens eine Substanz enthält, welche ausgewählt ist aus einer Gruppe, die ein Epoxidharz, ein Vinylesterharz, ein Polyamidharz, ein Polyolefinharz, ein Polyurethanharz, ein Polyesterharz, ein Phenoxidharz, ein Polyimidharz und einen Polyimidharzvorläufer aufweist.
  • (Zusätzliches Ausführungsbeispiel 5)
  • Das Schlichtmittel für anorganische Fasern gemäß einem der zusätzlichen Ausführungsbeispiele 1 bis 4, welches außerdem ein Tensid aufweist.
  • (Zusätzliches Ausführungsbeispiel 6)
  • Das Schlichtmittel für anorganische Fasern gemäß einem der zusätzlichen Ausführungsbeispiele 1 bis 5, wobei das Schlichtmittel für anorganische Fasern auf eine Glasfaser oder eine Karbonfaser aufgebracht wird.
  • (Zusätzliches Ausführungsbeispiel 7)
  • Das Schlichtmittel für anorganische Fasern gemäß einem der zusätzlichen Ausführungsbeispiele 1 bis 6, wobei das Harz ein Epoxidharz ist und das Schlichtmittel für anorganische Fasern mit einem Verbundwerkstoff verwendet wird, bei dem ein Matrixharz ein Epoxidharz ist.
  • (Zusätzliches Ausführungsbeispiel 8)
  • Das Schlichtmittel für anorganische Fasern gemäß einem der zusätzlichen Ausführungsbeispiele 1 bis 6, wobei das Harz mindestens eine Substanz ist, welche aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Polyamidharz, einem Polyurethanharz, einem Polyimidharz und einem Polyimidharzvorläufer besteht, und wobei das Schlichtmittel für anorganische Fasern mit einem Verbundwerkstoff verwendet wird, bei dem ein Matrixharz ein Polyamidharz ist.
  • (Zusätzliches Ausführungsbeispiel 9)
  • Das Schlichtmittel für anorganische Fasern gemäß einem der zusätzlichen Ausführungsbeispiele 1 bis 6, wobei das Harz ein Vinylesterharz ist und das Schlichtmittel für anorganische Fasern mit einem Verbundwerkstoff verwendet wird, bei dem ein Matrixharz ein Vinylesterharz ist.
  • (Zusätzliches Ausführungsbeispiel 10)
  • Das Schlichtmittel für anorganische Fasern gemäß einem der zusätzlichen Ausführungsbeispiele 1 bis 6, wobei das Harz mindestens eine aus einer Gruppe, die aus einem Polyolefinharz und einem Phenoxidharz besteht, ausgewählte Substanz ist und das Schlichtmittel für anorganische Fasern mit einem Verbundwerkstoff verwendet wird, bei dem ein Matrixharz ein Polyolefinharz ist.
  • (Zusätzliches Ausführungsbeispiel 11)
  • Eine anorganische Faser, an welcher das Schlichtmittel für anorganische Fasern gemäß einem der zusätzlichen Ausführungsbeispiele 1 bis 6 angehaftet ist.
  • (Zusätzliches Ausführungsbeispiel 12)
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer anorganischen Faser, welches ein Anhaften des Schlichtmittels für anorganische Fasern gemäß einem der zusätzlichen Ausführungsbeispiele 1 bis 10 an eine anorganische Faser umfasst.
  • (Zusätzliches Ausführungsbeispiel 13)
  • Ein Verbundwerkstoff, welcher die anorganische Faser gemäß dem zusätzlichen Ausführungsbeispiel 11 sowie ein Matrixharz aufweist, wobei das Harz in dem Schlichtmittel für anorganische Fasern ein Epoxidharz ist und das Matrixharz ein Epoxidharz ist.
  • (Zusätzliches Ausführungsbeispiel 14)
  • Ein Verbundwerkstoff, welcher die anorganische Faser gemäß dem zusätzlichen Ausführungsbeispiel 11 sowie ein Matrixharz aufweist, wobei das Harz in dem Schlichtmittel für anorganische Fasern zumindest eine Substanz ist, welche aus der Gruppe ausgewählt ist, die ein Polyamidharz, ein Polyurethanharz, ein Polyimidharz und einen Polyimidharzvorläufer aufweist, und wobei das Matrixharz ein Polyamidharz ist.
  • (Zusätzliches Ausführungsbeispiel 15)
  • Ein Verbundwerkstoff, welcher die anorganische Faser gemäß dem zusätzlichen Ausführungsbeispiel 11 sowie ein Matrixharz aufweist, wobei das Harz in dem Schlichtmittel für anorganische Fasern ein Vinylesterharz ist und das Matrixharz ein Vinylesterharz ist.
  • (Zusätzliches Ausführungsbeispiel 16)
  • Ein Verbundwerkstoff, welcher die anorganische Faser gemäß dem zusätzlichen Ausführungsbeispiel 11 sowie ein Matrixharz aufweist, wobei das Harz in dem Schlichtmittel für anorganische Fasern zumindest eine Substanz ist, welche aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Polyolefinharz und einem Phenoxidharz besteht, und wobei das Matrixharz ein Polyolefinharz ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Auswertungsvorrichtung 10 für Verbundwerkstoffgrenzflächeneigenschaften
    11
    Halterung
    12
    Faser
    13
    Harztropfen
    14
    Klebstoff
    15
    Belastungszelle
    16
    Substrat
    17, 18
    Schneide
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2013058200 [0004]

Claims (15)

  1. Schlichtmittel für anorganische Fasern, welches aufweist: zumindest eine Kohlenstoff-Nanostruktur, die aus einer aus Kohlenstoff-Nanoröhren und Kohlenstoff-Nanofasern zusammengesetzten Gruppe ausgewählt ist, ein Harz sowie ein Tensid; wobei wenn der Gesamtgehalt eines nichtflüchtigen Bestandteils von Harz und Tensid als 100 Massenteile angenommen wird, das Schlichtmittel für anorganische Fasern das Tensid in einem Verhältnis von 2 bis 50 Massenteilen enthält.
  2. Schlichtmittel für anorganische Fasern nach Anspruch 1, wobei die Kohlenstoff-Nanostruktur Kohlenstoff-Nanoröhren aufweist und die Kohlenstoff-Nanoröhren einwandige Kohlenstoff-Nanoröhren umfassen.
  3. Schlichtmittel für anorganische Fasern nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Anteil der Kohlenstoff-Nanostruktur in dem nichtflüchtigen Bestandteil des Harzes mindestens 100 ppm und höchstens 50.000 ppm beträgtt.
  4. Schlichtmittel für anorganische Fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Harz mindestens eine Substanz aufweist, welche aus einer Gruppe ausgewählt ist, die ein Epoxidharz, ein Vinylesterharz, ein Polyamidharz, ein Polyolefinharz, ein Polyurethanharz, ein Polyesterharz, ein Phenoxidharz, ein Polyimidharz und einen Polyimidharzvorläufer enthält.
  5. Schlichtmittel für anorganische Fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Schlichtmittel für anorganische Fasern auf eine Glasfaser oder auf eine Karbonfaser angewendet wird.
  6. Schlichtmittel für anorganische Fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Harz ein Epoxidharz ist und das Schlichtmittel für anorganische Fasern auf einen Verbundwerkstoff angewendet wird, bei dem das Matrixharz ein Epoxidharz ist.
  7. Schlichtmittel für anorganische Fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Harz mindestens eine Substanz ist, die ausgewählt ist aus einer Gruppe, die aufweist: ein Polyamidharz, ein Polyurethanharz, ein Polyimidharz und einen Polyimidharzvorläufer, und wobei das Schlichtmittel für anorganische Fasern mit einem Verbundwerkstoff verwendet wird, bei dem das Matrixharz ein Polyamidharz ist.
  8. Schlichtmittel für anorganische Fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Harz ein Vinylesterharz ist und das Schlichtmittel für anorganische Fasern mit einem Verbundwerkstoff verwendet wird, bei dem ein Matrixharz ein Vinylesterharz ist.
  9. Schlichtmittel für anorganische Fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Harz mindestens eine Substanz ist, welche aus einer Gruppe ausgewählt ist, die ein Polyolefinharz und ein Phenoxidharz aufweist, und wobei das Schlichtmittel für anorganische Fasern mit einem Verbundwerkstoff verwendet wird, bei dem ein Matrixharz ein Polyolefinharz ist.
  10. Anorganische Faser, an welcher das Schlichtmittel für anorganische Fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 5 angehaftet ist.
  11. Verfahren zur Herstellung einer anorganischen Faser, welches ein Anhaften des Schlichtmittels für anorganische Fasern nach einem der Ansprüche 1 bis 9 an einer anorganischen Faser aufweist.
  12. Verbundwerkstoff, der die anorganische Faser nach Anspruch 10 und ein Matrixharz enthält, wobei das Harz in dem Schlichtmittel für anorganische Fasern ein Epoxidharz ist und das Matrixharz ein Epoxidharz ist.
  13. Verbundwerkstoff, der die anorganische Faser nach Anspruch 10 und ein Matrixharz enthält, wobei das Harz in dem Schlichtmittel für anorganische Fasern zumindest eine Substanz ist, die aus einer Gruppe ausgewählt wurde, welche ein Polyamidharz, ein Polyurethanharz, ein Polyimidharz und einen Polyimidharzvorläufer aufweist, wobei das Matrixharz ein Polyamidharz ist.
  14. Verbundwerkstoff, der die anorganische Faser nach Anspruch 10 und ein Matrixharz enthält, wobei das Harz in dem Schlichtmittel für anorganische Fasern ein Vinylesterharz ist und das Matrixharz ein Vinylesterharz ist.
  15. Verbundwerkstoff, der die anorganische Faser nach Anspruch 10 und ein Matrixharz enthält, wobei das Harz in dem Schlichtmittel für anorganische Fasern mindestens eine Substanz ist, die aus der Gruppe ausgewählt wurde, die ein Polyolefinharz und ein Phenoxidharz aufweist, und wobei das Matrixharz ein Polyolefinharz ist.
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