DE19913994A1 - Sheet molding compound for construction and molded parts - Google Patents

Sheet molding compound for construction and molded parts

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DE19913994A1
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Wilfried Gruedl
Manfred Gruber
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Menzolit Fibron GmbH
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Abstract

Sheet molding compound (SMC) made using low temperature and pressure includes a polyester resin(s) or vinyl ester resin(s), and a speed-compensation additive(s). Sheet molding compound (SMC) comprises a mixture of an unsaturated polyester resin(s) or vinyl ester resin(s), a speed-compensation additive(s), a curing agent(s), impact additives and reinforcing fibers. An Independent claim is included for a resin paste for the above SMC.

Description

Die Erfindung betrifft Niederdruck-SMC zur Herstellung von faserverstärkten Bauteilen, Verfahren zur Herstellung dieses Niederdruck-SMC's, die Verwendung dieses Niederdruck-SMC's zur Herstellung von faserverstärkten Bauteilen sowie die aus diesem Niederdruck-SMC hergestellten Bauteile.The invention relates to low pressure SMC for the production of fiber reinforced Components, processes for producing this low-pressure SMC's, the use this low pressure SMC's for the production of fiber reinforced components as well the components made from this low pressure SMC.

SMC steht für "Sheet Moulding Compound" und ist die englische Bezeichnung für eine Harzmatte nach DIN 16913. Mit SMC wird im allgemeinen eine fließfähige Harzmatte mit isotropen Eigenschaften und Wirrfaserverteilung in der Matten­ ebene bezeichnet. SMC ist eine flächige Harzmatte, basierend auf ungesättigtem Polyesterharz oder Vinylesterharz. Als Verstärkungsfasern werden üblicherweise Glasfasern verwendet, doch sind auch andere Materialien zur Verstärkung geeig­ net. Eine typische SMC-Rezeptur besteht zu ca. 30% aus Polymer, ca. 30% aus Füllstoff und ca. 30% Glasfasern, der Rest setzt sich aus Zuschlagstoffen zu­ sammen, wie zum Beispiel Farbpigmenten, Härter, Dispergierhilfsmittel und ähnli­ chen Stoffen. Hergestellt wird SMC aus einer Harzstammpaste und Verstärkungs­ fasern. Die Harzstammpaste wird auf zwei Trägerfolien aufgetragen. Diese Trä­ gerfolien werden durch die SMC-Maschine gezogen und transportieren dabei die Harzpaste, auf welche die Verstärkungsfasern aufgerieselt oder aufgelegt wer­ den. Nachdem die Verstärkungsfasern aufgebracht sind, werden beide Folien zu­ sammengepreßt, so daß eine Art Sandwich entsteht. Dieses Sandwich wird durch eine Imprägnierstrecke gezogen, die durch Druck- und Walkbewegungen dafür sorgt, daß die Fasern gleichmäßig mit dem Harz benetzt werden. Am Ende der Maschine wird es auf Rollen gewickelt. Von entscheidender Bedeutung ist ein Reifeprozeß, der auf chemische und/oder physikalische Weise eingeleitet werden kann. Nach diesem Reifeprozeß kann das SMC weiterverarbeitet werden.SMC stands for "Sheet Molding Compound" and is the English name for a resin mat according to DIN 16913. In general, SMC becomes a flowable one Resin mat with isotropic properties and random fiber distribution in the mat designated level. SMC is a flat resin mat, based on unsaturated Polyester resin or vinyl ester resin. Usually used as reinforcing fibers Glass fibers are used, but other reinforcement materials are also suitable net. A typical SMC formulation consists of approx. 30% polymer, approx. 30% Filler and approx. 30% glass fibers, the rest is made up of aggregates together, such as color pigments, hardeners, dispersing agents and the like fabrics. SMC is made from a resin base paste and reinforcement fibers. The resin base paste is applied to two carrier foils. These tears ger foils are pulled through the SMC machine and transport the Resin paste on which the reinforcing fibers are sprinkled or placed the. After the reinforcement fibers have been applied, both foils become closed pressed together so that a kind of sandwich is created. This sandwich is through an impregnation line drawn by pressure and flexing movements for it ensures that the fibers are evenly wetted with the resin. At the end of Machine it is wound on rolls. A crucial is Maturation process that is initiated in a chemical and / or physical manner can. After this maturation process, the SMC can be processed further.

Nach Abziehen der Trägerfolien wird das SMC üblicherweise in beheizten Stahl­ werkzeugen zu Formteilen verarbeitet. Die Formtemperatur beträgt im allgemei­ nen ca. 135 bis 155°C. After the carrier films have been removed, the SMC is usually in heated steel tools processed into molded parts. The mold temperature is generally approx. 135 to 155 ° C.  

Durch die Werkzeugtemperatur wird der Zerfall des Härters gestartet, und die Formmasse durchläuft eine exotherme Vernetzungsreaktion. Bei der Verarbeitung in Preßwerkzeugen wird die Materialdosierung üblicherweise manuell vorgenom­ men. Zu einer problemlosen Fertigung ist das Einhalten genauer Dosiermengen im allgemeinen sehr wichtig. Dazu wird das SMC nicht nur nach Schablonen zu­ geschnitten, sondern auch noch gewogen. Das Abwiegen des Zuschnitts dient als Kontrolle und ermöglicht eine eventuelle Korrektur des Zuschnitts. Danach wird das SMC auf dem Werkzeug plaziert und das Werkzeug zugefahren. Der Preß­ druck wird aufgebracht und so lange gehalten, bis das Formteil vollständig aus­ gehärtet ist.The decay of the hardener is started by the tool temperature, and the Molding compound undergoes an exothermic crosslinking reaction. While processing In pressing tools, the material is usually dosed manually men. Adhering to precise dosing quantities is essential for problem-free production generally very important. For this purpose, the SMC is not only based on templates cut, but also weighed. Weighing the blank serves as Control and enables a possible correction of the cut. After that the SMC is placed on the tool and the tool is closed. The press pressure is applied and held until the molded part is completely out is hardened.

Bei dem bisher gebräuchlichen Standard-SMC ist neben der Starttemperatur von ca. 135 bis 155°C auch ein relativ hoher Druck von mindestens 50 bis 100 bar erforderlich. Diese Drücke sind notwendig, um das bei hohen Temperaturen fließfähige Standard-SMC gleichmäßig in der Form zu verteilen. Diese hohen Drücke sind jedoch zur Herstellung mancher Bauteile nicht einsetzbar.In the case of the standard SMC used up to now, the start temperature is from 135 to 155 ° C also a relatively high pressure of at least 50 to 100 bar required. These pressures are necessary to do this at high temperatures distribute flowable standard SMC evenly in the form. These high However, pressures cannot be used to manufacture some components.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher die Bereitstellung von SMC-Mat­ ten, die schon bei Drücken < 10 bar, vorzugsweise von 1 bis 2 bar und bei Tem­ peraturen < 70°C einsetzbar sind.The object of the present invention was therefore to provide SMC-Mat ten already at pressures <10 bar, preferably from 1 to 2 bar and at tem temperatures <70 ° C can be used.

Erfindungsgemäß gelöst wurde diese Aufgabe durch ein SMC mit den Kennzei­ chen des Hauptanspruchs. Vorzugsweise Ausgestaltungen sind in den Unteran­ sprüchen charakterisiert.According to the invention, this problem was solved by an SMC with the characteristics chen of the main claim. Refinements are preferably in the lower part sayings characterized.

Das erfindungsgemäße Niederdruck-SMC konnte überraschenderweise durch die Entwicklung einer speziellen SMC-Rezeptur realisiert werden.The low-pressure SMC according to the invention could surprisingly by Development of a special SMC recipe can be realized.

Das Harzgemisch muß in der Lage sein, die Verstärkungsfasern vollständig zu compoundieren und die Weiterverarbeitung des so erhaltenen SMC zu Bau- und Formteilen bei möglichst niedrigen Temperaturen und niedrigen Drucken zu er­ möglichen.The resin mixture must be able to completely reinforce the reinforcing fibers compounding and the further processing of the SMC thus obtained to construction and  Molded parts at the lowest possible temperatures and low pressures possible.

Das erfindungsgemäße SMC enthält als Stammpaste eine Mischung aus minde­ stens einem ungesättigten Polyesterharz oder Vinylesterharz als Basiskompo­ nente, mindestens einem schwindungskompensierenden Additiv, mindestens ei­ nem Härter und Zuschlagstoffe. Als ungesättigtes Polyesterharz enthält die Stammpaste vorzugsweise mindestens ein Harz auf der Basis von Maleinsäure, Isophthalsäure oder Orthopthalsäure. Dieser Basiskomponente werden als schwindungskompensierendes Additiv beispielsweise gesättigte Polyester, bei­ spielsweise auf Basis von Polyurethan, Polyvinylacetat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol oder Styrol-Butadien oder Mischungen dieser Additive beigemischt. Geeignete Komponenten sind dem Fachmann an sich bekannt und sind für SMC- Halbzeuge im Handel.The SMC according to the invention contains a mixture of minde as the base paste least an unsaturated polyester resin or vinyl ester resin as a base composition nente, at least one shrinkage-compensating additive, at least egg hardener and aggregates. The contains as unsaturated polyester resin Stock paste preferably at least one resin based on maleic acid, Isophthalic acid or orthophthalic acid. This basic component is called shrinkage-compensating additive, for example saturated polyester for example based on polyurethane, polyvinyl acetate, polymethyl methacrylate, Polystyrene or styrene-butadiene or mixtures of these additives are added. Suitable components are known per se to the person skilled in the art and are suitable for SMC Semi-finished products in retail.

Als Härter werden organische Peroxide verwendet, die bei möglichst niedrigen Temperaturen anspringen. Beispielhaft genannt seien t-Butyl-per-2-ethylhexa­ noat, Bis-(4-t-butylcyclohexyl)-peroxydicarbonat, Benzoylperoxid und Methyliso­ butylketonperoxid. Auch Mischungen dieser in der SMC-Technik an sich bekann­ ten Peroxide können eingesetzt werden.Organic peroxides are used as hardeners, with the lowest possible Temperatures start up. Examples include t-butyl-per-2-ethylhexa noat, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, benzoyl peroxide and methyliso butyl ketone peroxide. Mixtures of these are known per se in SMC technology Peroxides can be used.

Als weitere Komponenten enthält diese Harzstammpaste ferner die an sich übli­ chen, dem Fachmann bekannten Zuschlagstoffe, wie beispielsweise Additive zur Sicherstellung der Lagerstabilität, Additive für die Entlüftung, Thixotropiermittel, Eindickhilfsmittel, Füll- und Pigmentstoffe, sowie je nach Anwendung Haft- und/oder Trennmittel. Zu diesen Zuschlagstoffen gehören beispielsweise die be­ kannten, peroxidhaltige UP-Harzansätze stabilisierenden Komponenten, die be­ kannten schaumhemmende Polymere, Kieselsäuren wie beispielsweise Aerosile, Calciumcarbonat, Aluminiumtrihydrat, Kaolin und Bariumsulfat. As a further component, this resin base paste also contains the usual Chen, additives known to those skilled in the art, such as additives for Ensuring storage stability, additives for ventilation, thixotropic agents, Thickening agents, fillers and pigments, and depending on the application and / or release agents. These additives include, for example, be known, peroxide-containing UP resin approaches stabilizing components that be knew foam-inhibiting polymers, silicas such as aerosils, Calcium carbonate, aluminum trihydrate, kaolin and barium sulfate.  

Die erfindungsgemäße Stammpaste enthält 10 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise 17 bis 34 Gew.-% ungesättigtes Polyesterharz, 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1,5 bis 13,5 Gew.-% schwindungskompensierendes Additiv, und mindestens einen Härter in Mengen, die eine Unterhärtung ausschließen, vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew.-% Härter. Als Zuschlagstoffe können bis zu 0,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,03 bis 0,15 Gew.-% Inhibitor, bis zu 0,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,03 bis 0,15 Gew.-% Entlüfter, bis zu 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,15 bis 1 Gew.-% Thixotropiermittel, bis zu 0,2 Gew.-% vorzugsweise 0,15 bis 0,1 Gew.-% Ein­ dickhilfsmittel, 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 24 Gew.-% Füllstoffe und bis zu 4 Gew.-%, vorzugsweise 0,15 bis 2 Gew.-% Pigmentstoffe, sowie je nach An­ wendung 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1,5 bis 13,5 Gew.-% Haftmittel und/oder 1 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 1,2 bis 1,8 Gew.-% Trennmittel beigemischt wer­ den.The stock paste according to the invention contains 10 to 34% by weight, preferably 17 up to 34% by weight of unsaturated polyester resin, 1 to 15% by weight, preferably 1.5 up to 13.5% by weight of shrinkage-compensating additive, and at least one Hardener in amounts that exclude undercuring, preferably 0.1 to 2% by weight hardener. Up to 0.2% by weight, preferably, can be used as additives 0.03 to 0.15% by weight inhibitor, up to 0.2% by weight, preferably 0.03 to 0.15% by weight deaerator, up to 2% by weight, preferably 0.15 to 1% by weight Thixotropic agent, up to 0.2% by weight, preferably 0.15 to 0.1% by weight thick auxiliary, 1 to 30 wt .-%, preferably 4 to 24 wt .-% fillers and bis 4% by weight, preferably 0.15 to 2% by weight of pigment substances, and depending on the type 1 to 15% by weight, preferably 1.5 to 13.5% by weight of adhesive and / or 1 to 2% by weight, preferably 1.2 to 1.8% by weight of release agent added the.

Diesel Komponenten werden in entsprechenden Dissolvern intensiv dispergiert. Die notwendige Eindickung kann sowohl chemisch als auch physikalisch eingelei­ tet werden. Bei der chemischen Eindickung wird die Harzpaste mit einem Ein­ dickmittel vermischt und auf zwei Trägerfolien aufgetragen. Als Eindickmittel kön­ nen Alkali- und/oder Erdalaklioxide bzw. -hydroxide und/oder Isocyanate verwen­ det werden. Beispielhaft genannt seien Magnesiumoxid-Paste zum Eindicken von SMC, Magnesiumhydroxid und/oder Calciumhydroxid. Zugesetzt werden können der Stammpaste 0,1 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,15 bis 1,7 Gew.-% Eindickmit­ tel. Die mit der erfindungsgemäßen Harzpaste beauftragten Trägerfolien werden dann wie üblich durch die SMC-Maschine gezogen und mit den Verstärkungsfa­ sern berieselt oder belegt. Je nach erforderlicher Festigkeit werden 10 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-% Verstärkungsfasern eingebettet. Die Verstärkungsfasern können als Matte, Gewebe, Vlies oder als Schnittgut oder als Kombinationen dieser Formen eingesetzt werden. Als Verstärkungsfasern kom­ men außerdem in Frage: Kohlenstoffasern, Kevlar-, Aramid-, polymere-Fasern oder Fasern aus nachwachsenden Rohstoffen wie beispielsweise Flachs, Hanf, Banane oder Kokos. Kombinationen dieser Materialien sind ebenfalls einsetzbar. Diesel components are dispersed intensively in appropriate dissolvers. The necessary thickening can be incorporated both chemically and physically be tested. With chemical thickening, the resin paste is mixed with an on mixed thick agent and applied to two carrier foils. As a thickener Use alkali and / or alkaline earth metal oxides or hydroxides and / or isocyanates be det. Examples include magnesium oxide paste for thickening SMC, magnesium hydroxide and / or calcium hydroxide. Can be added the stock paste 0.1 to 2% by weight, preferably 0.15 to 1.7% by weight, thickener tel. The carrier films commissioned with the resin paste according to the invention are then pulled as usual through the SMC machine and with the reinforcement fa sprinkled or covered. Depending on the required strength, 10 to 70% by weight, preferably 20 to 60% by weight of reinforcing fibers embedded. The Reinforcing fibers can be used as a mat, fabric, fleece or as clippings or as Combinations of these shapes can be used. Com. As reinforcing fibers men also in question: carbon fibers, Kevlar, aramid, polymer fibers or fibers from renewable raw materials such as flax, hemp, Banana or coconut. Combinations of these materials can also be used.  

Der weitere Prozeß entspricht dem für Standard-SMC. Nach dem Reifeprozeß (chemische und/oder physikalische Eindickung) kann das so hergestellte erfin­ dungsgemäße Niederdruck-SMC weiterverarbeitet werden.The rest of the process is the same as for standard SMC. After the ripening process (chemical and / or physical thickening) can the invented so produced low-pressure SMC in accordance with the invention.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Harzgemisches war es damit erstmals möglich, ein Niederdruck-SMC bereitzustellen, das bei niedrigen Temperaturen und schon bei einem Preßdruck von 1 bis 2 bar verarbeitbar ist.With the help of the resin mixture according to the invention it was possible for the first time to provide a low pressure SMC that works at low temperatures and already can be processed at a pressure of 1 to 2 bar.

Das erfindungsgemäße Niederdruck-SMC ist vielfältig einsetzbar. Es kann insbe­ sondere zur Herstellung von faserverstärkten Bauteilen dienen, die gute Tempe­ ratur- und Medienbeständigkeit sowie hohe Steifigkeit, Festigkeit und Schlagzä­ higkeit auch bei niederen Temperaturen bieten sollen. Das Niederdruck-SMC ist daher besonders geeignet für Automobilteile und Anwendungen, die der Öffent­ lichkeit zugänglich sind. Auch das Niederdruck-SMC ist aufgrund seiner guten mechanischen Eigenschaften das ideale Material für die Elektro- Möbel- und Sanitärindustrie. Aufgrund seiner Eigenschaft, bereits bei niedrigen Drücken und Temperaturen verarbeitbar zu sein, ist das erfindungsgemäße Niederdruck-SMC in besonderer Weise zur Herstellung von Sandwichelementen geeignet.The low-pressure SMC according to the invention can be used in many ways. It can in particular serve especially for the production of fiber-reinforced components, the good tempe Resistance to temperature and media as well as high rigidity, strength and impact strength ability to offer even at low temperatures. The low pressure SMC is therefore particularly suitable for automotive parts and applications that the public are accessible. The low pressure SMC is also due to its good mechanical properties the ideal material for electrical furniture and Sanitary industry. Because of its property, even at low pressures and To be processable at temperatures is the low-pressure SMC according to the invention particularly suitable for the production of sandwich elements.

Dies soll am Beispiel eines Bauteils aus dem Nutzfahrzeugbereich demonstriert werden.This is to be demonstrated using the example of a component from the commercial vehicle sector become.

Stand der Technik für Nutzfahrzeuge sind Kofferaufbauten aus Stahlblech, aus einer Stahl-Holz-Verbundkonstruktion und für temperaturgeführte Container ins­ besondere Aufbauten aus Sandwichelementen. Solche Sandwichelemente weisen außen und innen eine Deckschicht und einen Kern auf. Die Deckschichten kön­ nen dabei aus Metall oder Kunststoffmaterialien bestehen.State of the art for commercial vehicles are box bodies made of sheet steel a steel-wood composite construction and for temperature-controlled containers special structures made of sandwich elements. Such sandwich elements have outside and inside a top layer and a core. The cover layers can NEN are made of metal or plastic materials.

Die für temperaturgeführte Container eingesetzten Sandwichelemente sollen vor­ zugsweise bei geringem Gewicht eine hohe Steifigkeit aufweisen. Sie müssen insbesondere im Bodenbereich der Belastung durch Gabelstapler, im Seiten­ wandbereich der Belastung durch Etagenbeladung und im Dachbereich der Be­ anspruchung durch Aufhängung von Lasten gewachsen sein. Um beim Transport von beispielsweise Tiefkühlprodukten eingesetzt werden zu können, müssen sie die Aufrechterhaltung der tiefen Transporttemperatur bei hohen Außentemperatu­ ren gewährleisten.The sandwich elements used for temperature-controlled containers are intended to preferably have high rigidity with low weight. You need to especially in the floor area of the load from forklifts, in the sides  wall area of the load from storey loading and in the roof area of the loading load by hanging loads. To transport of frozen products, for example, they must be used the maintenance of the low transport temperature at high outside temperatures guarantee.

Neben den Sandwichelementen mit Metall-Deckschichten sind Kunststoff-Sand­ wichelemente von einer Länge bis zu ca. 16 000 mm in verschiedenen Breiten und Dicken bekannt. Bei jedem dieser Elemente ist der Kern allseitig von Kunst­ stoff-Deckschichten eingeschlossen. Metallische Wärmebrücken sind bei diesen Elementen nicht vorhanden. Diese Sandwichelemente sind selbsttragend und er­ reichen durch ein geringes Eigengewicht eine hohe Nutzlast beim kompletten Fahrzeug. Sie werden je nach gewünschten Abmessungen des Containers in darauf abgestimmten Formen hergestellt.In addition to the sandwich elements with metal cover layers are plastic sand soft elements with a length of up to approx. 16,000 mm in various widths and thicknesses known. The core of each of these elements is art on all sides fabric cover layers included. Metallic thermal bridges are with them Elements not present. These sandwich elements are self-supporting and he with a low dead weight, a high payload for the complete Vehicle. They will be in depending on the dimensions of the container tailored shapes.

Hergestellt werden diese Sandwichelemente bisher nach dem sogenannten Naß- in-Naß-Verfahren. Dabei werden Isolierplatten mit Glasfasermatten, die mit Flüs­ sigharz getränkt werden müssen, allseitig eingeschlossen.So far, these sandwich elements have been manufactured using the so-called wet in-wet method. Insulation plates with glass fiber mats are used, which with rivers must be soaked in resin, enclosed on all sides.

Solche Sandwichelemente können-mit Hilfe des erfindungsgemäßen Niederdruck- SMC beispielsweise auf folgende Weise hergestellt werden: Die für die Elemente notwendige Form wird wie üblich gereinigt und auf die erforderlichen Maße ein­ gestellt. Die Form und der Formdeckel werden mit einem Trennmittel versehen, um das fertige Element problemlos aus der Form entfernen zu können. Vorzugs­ weise wird ein Gelcoat (Feinschichtharz) mit Selbsttrenneffekt verwendet. Es be­ steht beispielsweise aus ungesättigtem, thixotropem Polyesterharz auf Basis Di­ carbonsäure-Neopentylglykol in hochreaktiver Einstellung und zeichnet sich durch hohe Wasserfestigkeit und mechanische Resistenz aus. Alternativ kann das Gelcoat auch in dem erfindungsgemäßen Niederdruck-SMC integriert sein. Such sandwich elements can - with the help of the low pressure according to the invention - SMC can be manufactured in the following way, for example: The for the elements necessary form is cleaned as usual and to the required dimensions posed. The mold and the mold cover are provided with a release agent, to easily remove the finished element from the mold. Preferential a gelcoat (fine-layer resin) with a self-separating effect is used. It be stands, for example, from unsaturated, thixotropic polyester resin based on Di carbonic acid neopentyl glycol in a highly reactive setting and is characterized by high water resistance and mechanical resistance. Alternatively, it can Gelcoat can also be integrated in the low-pressure SMC according to the invention.  

Anstelle des Gelcoats kann in die Form oder in den Formdeckel auch eine Ein- oder Mehrschichtfolie bzw. Lackfolie eingelegt werden. Dabei kann das Einlegen der Folie zweckmäßigerweise durch Ansaugen mittels Vakuum erleichtert werden. Falls eine Mehrschichtfolie eingesetzt wird, besteht sie sinnvollerweise aus einer Trägerfolie mit einer aufgebrachten Schicht aus Farblack und Klarlack. Auch meh­ rere Lackschichten können aufgetragen sein. Durch eine solche Ein- oder Mehr­ schicht- oder Lackfolie kann das Sandwichelement individuell gestaltet werden. Auf diese Weise kann sozusagen das Lackieren in den Herstellungsprozeß der erfindungsgemäßen Sandwichelemente integriert werden.Instead of the gelcoat, an insert can be placed in the mold or in the mold cover. or multi-layer film or lacquer film. It can be inserted the film can be conveniently facilitated by suction using a vacuum. If a multilayer film is used, it makes sense to consist of one Carrier film with an applied layer of colored lacquer and clear lacquer. Meh too Other layers of paint can be applied. Through such a one or more the sandwich element can be individually designed. In this way, painting in the manufacturing process of the sandwich elements according to the invention are integrated.

Nachdem zum Strukturausgleich ein Oberflächenvlies, das beispielsweise aus Glasfasern oder Polyesterfasern besteht und mit UP-Harz getränkt ist, in die wie oben beschriebene Form eingelegt ist, erfolgt das Einlegen der ersten Schicht der Niederdruck-SMC-Bahnen. Die fahrzeugbezogen zugeschnittenen Schaumplatten inklusive eventuell notwendiger Verstärkungen aus beispielsweise Holz, Metall oder Verstärkungen aus Niederdruck-SMC-Bahnen werden in die Form eingelegt. Anschließend wird eine weitere Niederdruck-SMC-Bahn und das Deckvlies aufge­ legt und die Form wird mit dem mit Trennmittel, Gelcoat oder mit Mehrschicht- bzw. Lackfolie versehenen Deckel geschlossen. Die Schaumplatten, die als Ab­ standhalter und Isolierung dienen, sollten ein geringes Raumgewicht, hohe Druckfestigkeit, geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen und darüber hinaus um­ weltfreundlich sein. Als Schaumplatte werden vorteilhafterweise Polyurethanplat­ ten bzw. Platten aus thermoplastischem Material, beispielsweise Polystyrol ver­ wendet.After a surface fleece to compensate for the structure, for example Glass fibers or polyester fibers and is impregnated with UP resin, in the like is inserted, the first layer of is inserted Low pressure SMC webs. The foam sheets tailored to the vehicle including any necessary reinforcements made of wood, metal, for example or reinforcements made from low-pressure SMC sheets are inserted into the mold. Another low-pressure SMC web and the cover fleece are then applied lays and the form is with the with release agent, gel coat or with multi-layer or the lacquered lid is closed. The foam sheets, which as Ab stand and insulation should serve a low density, high Compressive strength, low thermal conductivity and beyond be world friendly. Polyurethane plate is advantageously used as the foam plate ten or plates made of thermoplastic material, such as polystyrene ver turns.

Prinzipiell möglich ist selbstverständlich auch ein mehrschichtiger Niederdruck- SMC-Aufbau der Sandwichelemente, indem beispielsweise nicht nur Deckschich­ ten und Verstärkungen aus Niederdruck-SMC, sondern auch Zwischenschichten oder andere Strukturen aus Niederdruck-SMC vorgesehen werden. In principle, a multilayer low-pressure SMC structure of the sandwich elements, for example by not only covering layer low-pressure SMC reinforcements, but also intermediate layers or other structures made of low pressure SMC can be provided.  

Die geschlossene Form wird in die Heizplattenpresse eingefahren und bei einer Temperatur, die von dem eingesetzten Härter abhängt und für das Anspringen des Härters ausreicht, vorzugsweise bei etwa 60°C, einem Druck, der für die in­ nige Verbindung der Schaumplatten mit dem Niederdruck-SMC ausreicht, vor­ zugsweise bei einem Druck von 1 bis 2 bar verpreßt.The closed mold is inserted into the hot plate press and at one Temperature that depends on the hardener used and for starting the hardener is sufficient, preferably at about 60 ° C, a pressure that is suitable for the in connection of the foam plates with the low pressure SMC is sufficient preferably pressed at a pressure of 1 to 2 bar.

Insgesamt wird durch das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Sandwichelemente durch die Verwendung des Niederdruck-SMC die Emission von Kohlenwasserstoffen reduziert. Mit dem Einsatz des Niederdruck-SMC ist es erstmals möglich, eine deutlich verbesserte Oberflächenstruktur zu erhalten. Desweiteren werden die Abfallmengen an Flüssigharz deutlich reduziert. Das neue Verfahren bietet im Vergleich zum Stand der Technik ein hohes Automati­ sierungspotential.Overall, the process for producing the invention Sandwich elements through the use of low pressure SMC emission reduced by hydrocarbons. With the use of the low pressure SMC it is possible for the first time to obtain a significantly improved surface structure. Furthermore, the amount of waste liquid resin is significantly reduced. The new processes offer a high level of automation compared to the state of the art potential.

Abb. 1 zeigt den schematisierten Aufbau eines erfindungsgemäßen Sandwichelementes. Dabei bedeuten die Ziffern: (1) Gel-Coat; (2) Oberflächenvlies, (3) ausgehärtetes Niederdruck-SMC, (4) Schaumplatte. Fig. 1 shows the schematic structure of a sandwich element according to the invention. The numbers mean: ( 1 ) gel coat; ( 2 ) surface fleece, ( 3 ) hardened low pressure SMC, ( 4 ) foam sheet.

Claims (14)

1. Sheet Moulding Compound (SMC), dadurch gekennzeichnet, daß es eine Mischung aus mindestens einem ungesättigten Polyesterharz oder Vinylesterharz, mindestens einem schwindungskompensierendem Additiv, mindestens einen Härter, Zuschlagstoffe und Verstärkungsfasern enthält.1. Sheet Molding Compound (SMC), characterized in that it contains a mixture of at least one unsaturated polyester resin or vinyl ester resin, at least one shrinkage compensating additive, at least one hardener, additives and reinforcing fibers. 2. Sheet Moulding Compound (SMC) gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es als ungesättigtes Polyesterharz mindestens ein Harz auf der Basis von Maleinsäure, Isophthalsäure, Orthopthalsäure oder Mischun­ gen dieser Harze und mindestens ein schwindungskompensierendes Additiv ausgewählt aus der Gruppe der gesättigten Polyester, vorzugsweise aus ei­ nem gesättigten Polyester auf der Basis von Polyurethan, aus Polyvinylace­ tat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Styrol-Butadien oder Mischungen dieser Additive enthält.2. Sheet molding compound (SMC) according to claim 1, characterized records that it has at least one resin as an unsaturated polyester resin the base of maleic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid or mixtures against these resins and at least one shrinkage-compensating additive selected from the group of saturated polyesters, preferably from egg a saturated polyester based on polyurethane, made of polyvinylace tat, polymethyl methacrylate, polystyrene, styrene-butadiene or mixtures this contains additives. 3. Sheet Moulding Compound (SMC) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es als Härter organische Peroxide enthält, die bei mög­ lichst niedrigen Temperaturen anspringen, vorzugsweise t-Butyl-per-2-ethyl­ hexanoat, Bis-(4-t-butylcyclohexyl)-peroxydicarbonat, Benzoylperoxid und Methylisobutylketonperoxid oder Mischungen dieser Peroxide enthält.3. Sheet molding compound (SMC) according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that it contains organic peroxides as hardener, which is possible at start as low as possible, preferably t-butyl-per-2-ethyl hexanoate, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, benzoyl peroxide and Contains methyl isobutyl ketone peroxide or mixtures of these peroxides. 4. Sheet Moulding Compound (SMC) gemäß einem oder mehreren der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zuschlagstoffe Additive zur Sicherstellung der Lagerstabilität, Additive für die Entlüftung, Thixotropier­ mittel, Eindickhilfsmittel, Füll- und Pigmentstoffe, sowie je nach Anwendung Haft- und/oder Trennmittel enthält.4. Sheet Molding Compound (SMC) according to one or more of the claims che 1 to 3, characterized in that it contains additives as additives Ensuring storage stability, additives for ventilation, thixotropy medium, thickening agents, fillers and pigments, and depending on the application Contains adhesive and / or release agent. 5. Sheet Moulding Compound (SMC) gemäß einem oder mehreren der Ansprü­ che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es 10 bis 34 Gew.-%, vorzugs­ weise 17 bis 34 Gew.-% ungesättigtes Polyesterharz, 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1,5 bis 13,5 Gew.-% schwindungskompensierendes Additiv, und mindestens einen Härter in Mengen, die eine Unterhärtung ausschließen, vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew.-% Härter, als Zuschlagstoffe bis zu 0,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,03 bis 0,15 Gew.-% Inhibitor, bis zu 0,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,03 bis 0,15 Gew.-% Entlüfter, bis zu 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,15 bis 1 Gew.-% Thixotropiermittel, bis zu 0,2 Gew.-%, vor­ zugsweise 0,15 bis 0,1 Gew.-% Eindickhilfsmittel, 1 bis 30 Gew.-%, vorzugs­ weise 4 bis 24 Gew.-% Füllstoffe und bis zu 4 Gew.-%, vorzugsweise 0,15 bis 2 Gew.-% Pigmentstoffe, sowie je nach Anwendung bis zu 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 13,5 Gew.-% Haftmittel und/oder bis zu 2 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 1,8 Gew.-% Trennmittel und 10 bis 70 Gew.-% vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-% Verstärkungsfasern enthält.5. Sheet Molding Compound (SMC) according to one or more of the claims che 1 to 4, characterized in that it is 10 to 34 wt .-%, preferred 17 to 34% by weight of unsaturated polyester resin, 1 to 15% by weight,  preferably 1.5 to 13.5% by weight of shrinkage-compensating additive, and at least one hardener in amounts that undercure exclude, preferably 0.1 to 2 wt .-% hardener, as additives to to 0.2 wt .-%, preferably 0.03 to 0.15 wt .-% inhibitor, up to 0.2% by weight, preferably 0.03 to 0.15% by weight of deaerator, up to 2% by weight, preferably 0.15 to 1% by weight of thixotropic agent, up to 0.2% by weight preferably 0.15 to 0.1% by weight of thickening aid, 1 to 30% by weight, preferably example 4 to 24 wt .-% fillers and up to 4 wt .-%, preferably 0.15 up to 2% by weight of pigment substances and, depending on the application, up to 15% by weight, preferably 1 to 13.5% by weight of adhesive and / or up to 2% by weight, preferably 1 to 1.8% by weight of release agent and 10 to 70% by weight preferably contains 20 to 60 wt .-% reinforcing fibers. 6. Sheet Moulding Compound (SMC) gemäß einem oder mehreren der Ansprü­ che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Eindickmittel, vorzugsweise Alkali- und/oder Erdalaklioxide bzw. -hydroxide und/oder Isocyanate, besonders bevorzugt Magnesiumoxid-Paste zum Eindicken von SMC, Magnesiumhydroxid und/oder Calciumhydroxid enthält.6. Sheet Molding Compound (SMC) according to one or more of the claims che 1 to 5, characterized in that it additionally contains thickeners, preferably alkali and / or alkaline earth metal oxides or hydroxides and / or Isocyanates, particularly preferably magnesium oxide paste for thickening Contains SMC, magnesium hydroxide and / or calcium hydroxide. 7. Sheet Moulding Compound (SMC) gemäß einem oder mehreren der Ansprü­ che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,1 bis 2 Gew.-%, vorzugs­ weise 0,15 bis 1,7 Gew.-% Eindickmittel enthält.7. Sheet Molding Compound (SMC) according to one or more of the claims che 1 to 6, characterized in that it is 0.1 to 2 wt .-%, preferred contains 0.15 to 1.7 wt .-% thickener. 8. Sheet Moulding Compound (SMC) gemäß einem oder mehreren der Ansprü­ che 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es als Verstärkungsfasern Glas­ fasern, Kohlenstoffasern, Kevlar-, Aramid-, polymere-Fasern, Fasern aus nachwachsenden Rohstoffen oder Kombinationen dieser Verstärkungsfasern enthält.8. Sheet Molding Compound (SMC) according to one or more of the claims che 1 to 7, characterized in that it is glass as reinforcing fibers fibers, carbon fibers, Kevlar, aramid, polymer fibers, fibers renewable raw materials or combinations of these reinforcing fibers contains. 9. Harzpaste zur Herstellung von Sheet Moulding Compound (SMC) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es 10 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise 17 bis 34 Gew.-% ungesättigtes Polyesterharz, 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1,5 bis 13,5 Gew.-% schwindungskompensie­ rendes Additiv, und mindestens einen Härter in Mengen, die eine Unterhär­ tung ausschließen, vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew.-% Härter, als Zuschlag­ stoffe bis zu 0,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,03 bis 0,15 Gew.-% Inhibitor, bis zu 0,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,03 bis 0,15 Gew.-% Entlüfter, bis zu 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,15 bis 1 Gew.-% Thixotropiermittel, bis zu 0,2 Gew.-%, vorzugsweise 0,15 bis 0,1 Gew.-% Eindickhilfsmittel, 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 4 bis 24 Gew.-% Füllstoffe und bis zu 4 Gew.-%, vorzugsweise 0,15 bis 2 Gew.-% Pigmentstoffe, sowie je nach Anwendung bis zu 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 13,5 Gew.-% Haftmittel und/oder bis zu 2 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 1,8 Gew.-% Trennmittel und gegebenenfalls 0,1 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,15 bis 1,7 Gew.-% Eindickmittel enthält, wobei die Komponenten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 definiert sind.9. Resin paste for the production of Sheet Molding Compound (SMC) according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is 10 to 34% by weight, preferably 17 to 34% by weight, of unsaturated polyester resin, 1  up to 15% by weight, preferably 1.5 to 13.5% by weight, of shrinkage compensation additive, and at least one hardener in amounts that are a subhair exclude tion, preferably 0.1 to 2 wt .-% hardener, as an additive substances up to 0.2 wt .-%, preferably 0.03 to 0.15 wt .-% inhibitor, up 0.2% by weight, preferably 0.03 to 0.15% by weight of deaerator, up to 2% by weight, preferably 0.15 to 1% by weight of thixotropic agent, up to 0.2% by weight, preferably 0.15 to 0.1% by weight thickening aid, 1 to 30% by weight, preferably 4 to 24% by weight of fillers and up to 4% by weight, preferably 0.15 to 2 wt .-% pigment, and depending on the application up to 15% by weight, preferably 1 to 13.5% by weight of adhesive and / or bis 2% by weight, preferably 1 to 1.8% by weight of release agent and optionally 0.1 to 2% by weight, preferably 0.15 to 1.7% by weight Contains thickener, the components according to one of the claims 1 to 6 are defined. 10. Verfahren zur Herstellung von Sheet Moulding Compound (SMC) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ge­ mäß Anspruch 9 auf zwei Trägerfolien aufgetragen, durch eine SMC-Ma­ schine gezogen und mit 10 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-% Verstärkungsfasern berieselt oder belegt wird.10. Process for the production of sheet molding compound (SMC) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the resin ge According to claim 9 applied to two carrier films, by an SMC-Ma machine pulled and with 10 to 70 wt .-%, preferably 20 to 60 wt .-% Reinforcing fibers are sprinkled or covered. 11. Verwendung eines Sheet Moulding Compound (SMC) gemäß einem der An­ sprüche 1 bis 8 zur Herstellung von Bauteilen mit faserverstärkten Schich­ ten.11. Use of a sheet molding compound (SMC) according to one of the An Proverbs 1 to 8 for the production of components with fiber-reinforced layer ten. 12. Verwendung eines Sheet Moulding Compound (SMC) gemäß einem der An­ sprüche 1 bis 8 zur Herstellung von Bauteilen mit faserverstärkten Schichten für die Automobil-, Elektro-, Möbel-, Sanitärindustrie und Telekommunika­ tion. 12. Use of a sheet molding compound (SMC) according to one of the An Proverbs 1 to 8 for the production of components with fiber-reinforced layers for the automotive, electrical, furniture, sanitary and telecommunications industries tion.   13. Bauteil mit faserverstärkten Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß die faserverstärkten Schichten aus einem Sheet Moulding Compound (SMC) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt werden.13. Component with fiber-reinforced layers, characterized in that the fiber-reinforced layers from a sheet molding compound (SMC) can be produced according to one of claims 1 to 8. 14. Sandwichelement aus Kunststoff-Deckschichten und einem Kern, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Deckschichten im wesentlichen aus einem Sheet Moulding Compound (SMC) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt werden.14. Sandwich element made of plastic cover layers and a core, thereby characterized in that the plastic cover layers consist essentially of a sheet molding compound (SMC) according to any one of claims 1 to 8 can be produced.
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