DE3527681C2

DE3527681C2 -

Info

Publication number: DE3527681C2
Application number: DE19853527681
Authority: DE
Inventors: Yasuhisa Shizuoka Jp Nagata
Original assignee: Toho Rayon Co Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1984-08-01
Filing date: 1985-08-01
Publication date: 1991-02-14
Also published as: GB8519248D0; GB2164944B; DE3527681A1; FR2568576A1; US4714648A; GB2164944A; FR2568576B1

Description

Die Erfindung betrifft Prepregs und ein Verfahren zu deren Herstellung. Sie betrifft insbesondere Prepregs, die man erhält, indem man Fasern mit einer Epoxyharzzusammensetzung einer spezifischen Zusammensetzung nach dem Hot-Melt-Verfahren imprägniert.

In den vergangenen Jahren wurden faserverstärkte Verbundstoffe, insbesondere mit Kohlenstoffasern verstärkte, in großem Maß für die Herstellung von Sportartikeln, wie die Schäfte von Golfschlägern oder für Angelruten, verwendet. In einigen Fällen werden diese Verbundmaterialien in Form von Prepregs verwendet. Als Matrixharz bei der Herstellung von Prepregs verwendet man hauptsächlich ein Epoxyharz, und zwar unter dem Gesichtspunkt der Erhöhung der mechanischen Festigkeit.

Es ist bekannt, daß man in einer solchen Epoxyharzzusammensetzung Dicyandiamid als Härtungsmittel und Harnstoffderivate, wie Dichlorphenyl-1,1-dimethylharnstoff als Härtungsbeschleunigungsmittel verwenden kann (DE-OS 33 14 378). Eine solche Epoxyharzusammensetzung hat eine Lagerfähigkeit von mehr als 1 Monat bei Raumtemperatur und ist bei 130°C härtbar. Sie werden nicht in großem Umfang angewendet.

Als Niedrigtemperaturhärtungsmittel, d. h. Härtungsmittel, die es ermögliche, daß die Epoxyharzzusammensetzung bei Temperaturen im Bereich von Raumtemperatur bis 100°C polymerisieren, sind Imidazolverbindungen, wie 2-Ethyl-4-methylimidazol und Polyamine bekannt.

Weiterhin werden beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift 25 700/75 Härtungsmittel auf Hydrazidbasis, nämlich Adipinsäuredihydrazid (F. 180°C), Sebacinsäuredihydrazid (F. 187°C), Isophthalsäuredihydrazid (F. 219°C), Malonsäuredihydrazid (F. 152-154°C), Oxalsäuredihydrazid (F. 241°C), Bernsteinsäuredihydrazid (F. 167-168°C) beschrieben.

Aus der DE-OS 32 44 448 sind Hydrazide bekannt, die die Härtung von Epoxyharzen bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen ermöglichen.

Epoxyharzzusammensetzungen, enthaltend Dicyandiamid als Härtungsmittel und Harnstoff, wie Dichlorphenyl-1,1-dimethylharnstoff als Härtungsbeschleunigungsmittel der vorher beschriebenen Art enthalten eine Lagebeständigkeit von mehr als 1 Monat bei Raumtemperatur und sind bei 130°C härtbar. Wenn diese Epoxyharzzusammensetzungen jedoch mit Fasern mit einem kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten verstärkt werden, wie mit Kohlenstoffasern, erhöht sich mit der Erhöhung der Formgebungstemperatur die Restspannung in dem fertigen Formkörper und dadurch entstehen Probleme, wie Rißbildung.

Epoxyharzzusammensetzungen, welche Imidazolverbindungen, wie 2-Ethyl-4-methylimidazol und Polyamide als Härtungsmittel enthalten, sind bei niedrigen Temperaturen härtbar, aber sie haben den Nachteil, daß sie nur eine kurze Lagerbeständigkeit haben.

Weiterhin haben Epoxyharzzusammensetzungen, bei denen auf Hydrazid aufgebaute Härtungsmittel verwendet werden, den Nachteil, daß man Temperaturen von mehr als 150°C für die Formgebung benötigt und daß man für die Härtung lange Zeiträume braucht.

Um diese vorhergehend angegebenen Probleme zu lösen und weiterhin um eine Energieeinsparung bei der Herstellungsweise zu ermöglichen, besteht das Bedürfnis nach einer Epoxyharzzusammensetzung, die vollständig bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen härtbar ist und eine lange Lagerfähigkeit hat.

Auch aufgrund der Umweltverschmutzung und dem Einfluß, der von dem Fertigprodukt durch Restlösungsmittel bewirkt wird, besteht das Bedürfnis eine Harzzusammensetzung zu entwickeln, die ohne Verwendung eines Lösungsmittels bei der Herstellung von Prepregs nach der Hot-Melt-Methode geeignet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Prepreg mit einer langen Lagerfähigkeit zur Verfügung zu stellen, welches bei niedrigen Temperaturen schnell härtbar ist und das nach der Hot-Melt-Methode verarbeitet werden kann und mit dem man feserverstärkte Verbundstoffe mit ausgezeichneten verbundenen physikalischen Eigenschaften herstellen kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Prepreg gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die Epoxyharzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann für die Herstellung von Prepregs nach der Hot-Melt-Methode verwendet werden. Hot-Melt-Methoden werden beispielsweise in der US-PS 44 82 660 beschrieben. Bei der vorliegenden Erfindung kann man die nachteiligen Einflüsse eines Lösungsmittels auf die Arbeitsumgebung und auch die nachteiligen Einflüsse von Restlösungsmittel auf das Fertigprodukt, wie sie bei der Herstellung von Prepregs nach der Lösungsmethode auftreten, vermeiden. Weiterhin haben die erfindungsgemäßen Prepregs eine gute Lagerfähigkeit und können bei niedrigen Temperaturen gehärtet werden. Die Prepregs können geformt und bei niedrigen Temperaturen gehärtet werden unter Erhalt eines faserverstärkten Verbundmaterials mit ausgezeichneten verbundenen physikalischen Eigenschaften.

Beispiele für das Epoxyharz, die Komponente (A) der erfindungsgemäßen Epoxyharzzusammensetzung, sind ein Bisphenol A-Typ Epoxyharz, ein Phenol/Novolak-Typ Epoxyharz, ein Kresol/Novolak-Typ Epoxyharz, ein Glycidylamin-Typ Epoxyharz, ein alicyclisches Epoxyharz, ein Urethan-modifiziertes Epoxyharz und ein bromiertes Bisphenol A-Typ Epoxyharz.

Aufgrund der Verbundcharakteristika, insbesondere der interlaminaren Scherfestigkeit und der Biegefestigkeit ist es wünschenswert, daß die Menge des Novolak-Typ Epoxyharzes oder des Bisphenol A-Typ Epoxyharzes oder einer Mischung davon wenigstens 50 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Epoxyharzzusammensetzung ausmacht.

Bevorzugte Beispiele für Hydrazidverbindungen als Komponente B sind

F. 138-140°C, worin X eine Phenylgruppe

oder

F. 142-143°C

F. 150-151°C worin R H oder CH₃ bedeutet,

F. 123-125°C

F. 146°C

F. 129°C, und

F. 152-154°C.

Die Härungsmittelzusammensetzung enthält die oben angegebenen Hydrazid-Typ-Härtungsmittel sowie wenigstens eine Alkoholverbindung und/oder Phenolverbindung mit einem Schmelzpunkt von nicht weniger als 50°C. Die Härtungsmittelzusammensetzung hat einen Schmelzpunkt von nicht höher als 160°C.

Beispiele für geeignete Alkohole und Phenole sind Pyrocatechol (F 105°C) und Derivate davon, wie 2,3-Dihydroxytoluol (F 68°C), Resorcin (F. 110°C) und Derivate davon, wie Orcinol (F. 107-108°C), Hydrochinonderivate, wie 2-Methylhydrochinon (F. 124-125°C), Pyrogallol (F. 133°C) und Derivate davon, wie Pyrogallol-2-methylether (F. 87°C), Trimethylpropan (F. 59°C), Cyclohexandiol (F. 112°C), Octandiol (F. 60°C), Salicylalkohol (F. 86-87°C), Naphtholderivate, wie 2-Naphthol (F. 122°C), Dimethylhexantriol (F. 75°C) und Stearylalkohol (F. 56-60°C).

Bei Verwendung einer Hydrazidverbindung mit einem Schmelzpunkt oberhalb 160°C, wie Adipinsäuredihydrazid, Sebacinsäuredihydrazid, Isophthalsäuredihydrazid, Digykolsäuredihydrazid, Weinsäuredihydrazid, Dodecansäuredihydrazid, Malonsäuredihydrazid, Oxalsäuredihydrazid, Bernsteinsäuredihydrazid, Apfelsäuredihydrazid als Härtungsmittel wird durch die Alkohol- und/oder Phenolverbindung eine Härtungsmittelszusammensetzung aus dem Härtungsmittel und der Alkohol- und/oder Phenolverbindung gebildet, so daß deren Schmelzpunkt nicht höher als 160°C ist.

Die Komponente (C) ist eine Harnstoffverbindung der Formel

worin X und Y (die gleich oder verschieden sein können) jeweils H, Cl oder OCH₃ bedeuten.

Typische Beispiele für die Harnstoffverbindung sind 3-(3,4-Dichlorphenyl)-1,1-dimethylharnstoff, 3-(p-Chlorophenyl)-1,1-dimethylharnstoff und 3-(p-Methoxyphenyl)-1,1-dimethylharnstoff.

Nur bei Verwendung der Komponente (B) kann das Eopxyharz vollständig bei einer Temperatur unterhalb 100°C innerhalb von 2 h gehärtet werden. Würde man als Härtungsmittelzusammensetzung eine solche mit einem Schmelzpunkt oberhalb 160°C in Kombination mit der Komponente (C) verwenden, so kann man eine derartige Niedrigtemperatur-Schnellhärtungseigenschaften nicht erzielen.

Die Menge des Härtungsmittels beträgt im allgemeinen 5 bis 80 Gewichtsteile und insbesondere vorzugsweise 10 bis 50 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Epoxyharzes. Beträgt die Menge des verwendeten Härtungsmittels weniger als 5 Gewichtsteile, dann läßt sich die entsprechende Zusammensetzung nur schwierig vollständig härten. Wenn andererseits ein Überschuß über 80 Gewichtsteile verwendet wird, dann vermindert sich die Wärmebeständigkeit und Wasserbeständigkeit des fertigen Formkörpers.

Die Menge des Härtungsbeschleunigungsmittels, der Komponente (C) liegt im allgemeinen bei 0,1 bis 20 Gewichtsteilen und insbesondere 1 bis 20 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen der Epoxyharzkomponente (A). Beträgt die Menge der Komponente (C) weniger als 0,1 Gewichtsteil, dann erzielt man nur eine unbefriedigende Beschleunigungswirkung der Hydrazidverbindung und wenn andererseits mehr als 20 Gewichtsteile verwendet werden, dann nimmt die Wasserbeständigkeit des fertigen Formkörpers ab.

Das Gewichtsverhältnis des Härtungsmittels zur Komponente (C) liegt im allgemeinn von 0,5/1 bis 20/1.

Eine geeignete Menge für die Alkohol- und/oder Phenolverbindung liegt im allgemeinen bei 1 bis 50 Gewichtsteilen und vorzugsweise bei 10 bis 30 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen der Komponente (A). Das Gewichtsverhältnis der Menge des Härtungsmittels zu der Alkohol- und/oder Phenolverbindung beträgt vorzugsweise 0,1/1 bis 10/1 und insbesondere 0,3/1 bis 5/1. Verwendet man ein Härtungsmittel mit einem Schmelzpunkt oberhalb 160°C, dann wird die Alkohol- und/oder Phenolverbindung in einer solchen Menge verwendet, daß der Schmelzpunkt der Härtungsmittelzusammensetzung (B) nicht höher als 160°C beträgt.

Da die erfindungsgemäße Epoxyharzzusammensetzung einer Hot-Melt-Methode unterworfen wird, hat das Epoxyharz vorzugsweise eine Viskosität von 1 bis 200 Pa · s und insbesondere 5 bis 50 Pa · s bei einer Temperatur von 70°C. Beträgt die Viskosität der Zusammensetzung mehr als 200 Pa · s, dann ist es unabdingbar erforderlich, die Temperatur der Zusammensetzung bei der Herstellung der Prepregs nach der Hot-Melt-Methode zu erhöhen. Wenn die Temperatur erhöht wird, setzt die Härtungsreaktion ein und als Ergebnis wird in der Zusammensetzung eine unnormale Wärmeentwicklung erzeugt und die Handhabung wird dadurch gefährlich. Wenn andererseits die Viskosität weniger als 1 Pa · s beträgt, dann neigen die Prepregs dazu, sehr klebrig bei Raumtemperatur zu sein und sind hinsichtlich der Verarbeitbarkeit weniger geeignet.

Wenn die Viskosität der Epoxyharzzusammensetzung zwischen 1 und 200 Pa · s bei einer Temperatur von 70°C beträgt, dann kann man leicht eine Faseranordnung mit der geschmolzenen Zusammensetzung imprägnieren und so die gewünschten Prepregs erhalten, ohne daß eine Härtung eintritt.

Die Viskosität wird dadurch eingestellt, daß man die Art des Epoxyharzes, die Art und Menge des Härtungsmittels wählt oder indem man feste Additive, wie feinteilige Siliciumverbindungen und gemahlene Fasern mit im allgemeinen einer Länge von nicht mehr als 1 mm zugibt. Beispiele für Fasern, die für diesen Zweck verwendet werden können, sind Kohlenstoffasern, Glasfasern und organische Fasern.

Die Komponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzung werden durch Schmelzen vermischt, wofür eine längere Zeit (im allgemeinen 0,3 bis 3 h) erforderlich ist. Um das Eintreten einer Härtungsreaktion während des Mischens in der Zusammensetzung zu vermeiden, ist es erforderlich, das Mischen bei einer niedrigen Temperatur durchzuführen. Im allgemeinen beträgt diese Temperatur 20°C bis 90°C und vorzugsweise 50 bis 80°C, wobei eine Temperatur zwischen 60°C und 70°C besonders beovrzugt wird.

Die erfindungsgemäße Epoxyharzzusammensetzung kann weiterhin noch einen organischen Füllstoff, z. B. feinteiliges Siliciumdioxid und Glasmikrokugeln und ein Flammhemmungsmittel, wie Antimontrioxid, enthalten. Weiterhin kann man zur Verbesserung der Flexibilität einen Nitrilkautschuk, wie einen Carboxyl-gruppenmodifizierten Nitrilkautschuk zu der Epoxyharzzusammensetzung geben. Weitere Härtungsmittel, wie Dicyandiamid, Polyamide, Imidazolverbindungen oder Diaminodiphenylsulfon können gewünschtenfalls in der Zusammensetzung verwendet werden. Die Viskosität der erhaltenen Zusammensetzung soll aber in jedem Fall im Bereich von 1 bis 200 Pa · s bei einer Temperatur von 70°C liegen.

Die bevorzugte Menge der anorganischen Füllstoffe liegt bei nicht mehr als 15 Gew.-% und die des Flammhemmungsmittels bei nicht mehr als 5 Gew.-% und die des Nitrilkautschuks bei nicht mehr als 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Epoxyharzzusammensetzung. Härtungsmittel, die von denen der Komponente (B) verschieden sind, können in einer Menge von nicht mehr als 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Epoxyharzzusammensetzung, dann verwendet werden, wenn Dicyandiamid als Härtungsmittel verwendet wird.

Der Fasergehalt in dem Prepreg liegt vorzugsweise bei 30 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Prepregs.

Fasern, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind solche, wie sie üblicherweise in Harzzusammensetzungen als Verstärkungsfasern verwendet werden. Beispiele für solche Fasern sind Kohlenstoffasern, Glasfasern, Siliciumcarbidfasern, Aluminiumoxidfasern und Metallfasern. Werden Kohlenstoffasern, verwendet, erhält man ein Verbundmaterial mit ausgezeichneten physikalischen und mechanischen Eigenschaften.

Diese Fasern können in Formen vorliegen, wie sie üblicherweise bei der Herstellung von Prepregs verwendet werden. So können sie als gemahlene oder geschnittene Fasern, als Langfaserbündel, Gewebe, Gewirke und Vliese verwendet werden.

Bei der Herstellung eines Prepregs wird die Harzzusammensetzung geschmolzen und die Fasern werden mit der geschmolzenen Zusammensetzung imprägniert. Die Imprägnierung kann in üblicher Weise erfolgen. Beispielsweise kann man die Harzzusammensetzung auf ein Trennblatt in Form eines dünnen Filmes aufbringen, und zwar im allgemeinen in einer Dicke von 0,005 bis 0,5 mm. Die Verstärkungsfaser wird dann auf den Harzfilm im allgemeinen in einer Menge von 10 bis 50 g/m² aufgebracht und dann unter Wärme und Pressen mit der Harzzusammensetzung imprägniert. Die Imprägnierung ist im allgemeinen innerhalb einer kurzen Zeit vollständig, d. h. im allgemeinen innerhalb von 5 bis 60 s. Deshalb kann man die Erhitzungstemperatur bis auf 120°C oder höher anheben, ohne daß eine Härtungsreaktion eintritt. Die Temperatur wird so gewählt, daß die geschmolzene Zusammensetzung eine Viskosität im Bereich von vorzugsweise 0,01 bis 500 Pa · s, vorzugsweise 0,1 bis 100 Pa · s und insbesondere 0,5 bis 20 Pa · s aufweist. Die Erwärmungstemperatur hängt von der Art der Harzzusammensetzung ab. Im allgemeinen liegt der Temperaturbereich zwischen 50 und 120°C und vorzugsweise etwa 90 bis 100°C. Der Preßdruck beträgt im allgemeinen 0,1 bis 0,5 MPa. Nach Beendigung der Imprägnierung läßt man die Harzzusammensetzung kühlen und das Trennblatt wird von dem Blatt unter Erhalt eines Prepregs abgezogen. Eine solche Methode wird beispielsweise in der US-PS 44 82 660 beschrieben.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren können zum Unterschied von der Herstellung von Prepregs nach der Lösungsmittelmethode die negativen Einflüsse auf die Arbeitsumgebung und die negativen Einflüsse, die das Restlösungsmittel auf die Fertigprodukte ausübt, vermieden werden.

Prepregs, die nach der erfindungsgemäßen Methode erhalten wurden, haben eine gute Lagerstabilität und können zu Verbundmaterialien mit niedrigen Härtungstemperaturen verarbeitet werden. In diesem Fall kann man die Prepregs beispielsweise bei 90°C bis 100°C innerhalb von 2 h oder bei 130°C innerhalb von 0,5 h vollständig aushärten. Das heißt, daß die Formgebungsstufe vereinfacht und eine hohe Produktivität erzielt werden kann.

Ein so erhaltenes Verbundmaterial wird wegen der niedrigeren Härtungstemperatur weniger durch Restspannung beeinflußt, hat weniger Hohlstellen als Ergebnis des Viskositätsverhaltens während des Härtens und ist deshalb von hoher Qualität.

Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen ausführlicher beschrieben.

In den Beispielen bedeutet die Gelzeit der Harzzusammensetzung die Zeit, die erforderlich ist, um die niedrigste Viskosität nach Beginn des Erhitzens der Zusammensetzung zu erzielen. (Die Viskosität nimmt ab, wenn man die Zusammensetzung erhitzt und nach Ablauf der Gelzeit nimmt die Viskosität in dem Maße zu, wie die Härtungsrekation in der Harzzusammensetzung fortschreitet.)

Die Lagerstabilität wird in Tagen ausgedrückt, die erforderlich sind, bis die Viskosität der Zusammensetzung die zweifache der ursprünglichen Zusammensetzung, erhalten durch Vermischen der Komponenten, beträgt.

Beispiel 1

Zu 70 Gewichtsteilen Epoxyharz vom Phenol/Novolak-Typ wurden 30 Gewichtsteile Epoxyharz vom Bisphenol A-Typ, 10 Gewichtsteile Adipinsäuredihydrazid, 5 Gewichtsteile 3-(3,4-Dichlorophenyl)-1,1-dimethylharnstoff und ein ausgewählter Alkohol oder Phenol (der jeweils ausgewählte Typ und die angewendete Menge wurden in Tabelle 5 angegeben) gegeben. Jede der Mischungen wurde durch eine Dreiwalzenmühle dreimal geschickt unter Erhalt einer gleichmäßigen Zusammensetzung. Die Zusammensetzung wurde auf Härtungsgeschwindigkeit bei 100°C und Lagerstabilität bei 23°C untersucht und die Ergebnisse dieser Messungen werden in Tabelle 1 gezeigt:

Tabelle 1

Beispiel 2

Harzzusammensetzungen wurden hergestellt, indem man 70 Gewichtsteile Epoxyharz vom Phenol/Novolak-Typ, 30 Gewichtsteile Eopxyharz vom Bisphenol-A-Typ, 5 Gewichtsteile 3-(3,4-Dichlorphenyl)-1,1-dimethylharnstoff, 10 Gewichtsteile Pyrocatechol und ausgewählte Dihydrazide von zweiwertigen Säuren (die Art und die Menge werden in Tabelle 2 angegeben) vermischt. Die Härtungsgeschwindigkeit der Zusammensetzungen bei 100°C werden in Tabelle 2 gezeigt:

Tabelle 2

Beispiel 3

Harzzusammensetzung wurde hergestellt, indem man eine Mischung von 70 Gewichtsteilen Epoxyharz von Phenol/Novolak-Typ und 30 Gewichtsteile Epoxyharz von Bisphenol-A-Typ mit 15 Gewichtsteilen Adipinsäuredihydrazid, 5 Gewichtsteilen 3-(3,4-Dichlorphenyl)-1,1-dimethylharnstoff und 10 Gewichtsteilen Resorcin vermischte.

Die Zusammensetzung wurde bei 80°C geschmolzen und auf ein Trennblatt beschichtet unter Erhalt eines Films mit einer Dicke von 0,065 mm. Nach dem Abkühlen des Films wurde eine Kohlenstoffaser in einer Richtung unter Erhalt eines Bündels von 150 g/m² angeordnet und auf den Film gelegt.

20 so hergestellte Blätter wurden übereinander gelegt und durch Heißverpressen bei 100°C während 2 h mit einer Belastung von 7 bar gehärtet. Aus der dabei erhaltenen Formplatte wurden Testproben herausgeschnitten und die interlaminare Festigkeit (ILSS), Biegefestigkeit und Wasserabsorption gemessen. Die Tabelle werden in Tabelle 3 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 1

Eine Harzzusammensetzung wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 3 hergestellt mit der Ausnahme, daß kein Resorcin verwendet wurde. Ein Prepreg wurde aus dieser Harzzusammensetzung nach der gleichen Weise wie in Beispiel 3 hergestellt und es wurden Proben aus diesen Prepregs unter den gleichen Bedingungen ausgeschnitten. Die Ergebnisse der Messungen der ILSS, der Biegefestigkeit und der Wasserabsorption für die Formplatte werden in Tabelle 3 gezeigt.

Vergleichsbeispiel 2

Eine Harzzusammensetzung wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 3 hergestellt mit der Ausnahme, daß 3-(3,4-Dichlorophenyl)-1,1-dimethylharnstoff nicht verwendet wurde. Aus dieser Harzzusammensetzung wurde nach der in Beispiel 3 verwendeten Methode ein Prepreg gebildet und aus diesem Prepreg herausgeschnittene Proben wurden unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 3 heißverpreßt. Die Ergebnisse der Messungen der ILSS, der Biegefestigkeit und der Wasserabsorption für die Formplatte werden in Tabelle 3 gezeigt.

Beispiele 4 bis 12

Harzzusammensetzungen wurden nach der Formulierung gemäß Tabelle 3 hergestellt und zu Prepregs verarbeitet und geformt wie in Beispiel 3. Die Ergebnisse der Messungen der ILSS, der Biegefestigkeit und der Wasserabsorption für die Formplatten werden in Tabelle 3 gezeigt ("Teile" in Tabelle 3 bedeuten jeweils "Gewichtsteile").

Claims

1. Prepreg, erhalten durch Imprägnieren von Fasern mit einer Epoxyharzzusammensetzung mittels eines Hot-Melt-Verfahrens, wobei die Epoxyharzzusammensetzung umfaßt:

(A) ein Epoxyharz,
(B) eine Härtungsmittelzusammensetzung, und
(C) als Härtungsbeschleuniger eine Harnstoffverbindung der allgemeinen Formel worin X und Y jeweils H, Cl oder OCH₃ bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungsmittelzusammensetzung (B) ein Hydrazid und weiterhin wenigstens eine Alkohol- und/oder Phenolverbindung mit einem Schmelzpunkt von nicht weniger als 50°C enthält und die Zusammensetzung des Härtungsmittels einen Schmelzpunkt von nicht mehr als 160°C hat.

2. Prepreg gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengen der Komponenten (B) und (C) 5 bis 80 Gew.-Teile bzw. 0,1 bis 20 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Epoxyharzes betragen.

3. Prepreg gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der Komponente (B) zu (C) 0,5/1 bis 20/1 beträgt.

4. Prepreg gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkohol- und Phenolverbindung einen Schmelzpunkt von nicht mehr als 160°C haben.

5. Prepreg gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge wenigstens einer Alkohol- und/oder Phenolverbindung 1 bis 50 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Komponente (A) beträgt.

6. Prepreg gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der Menge des Härtungsmittels zu der Menge der Alkohol- und Phenolverbindung 0,1/1 bis 10/1 beträgt.

7. Prepreg gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungsmittelzusammensetzung eine Hydrazidverbindung mit einem Schmelzpunkt von höher als 160°C enthält und die Menge der Alkohol- und/oder Phenolverbindung derart ist, daß der Schmelzpunkt der Härtungsmittelzusammensetzung nicht höher als 160°C ist.

8. Prepreg gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität des Epoxyharzes 1 bis 200 Pa · s bei 70°C beträgt.

9. Prepreg gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern Kohlenstoffasern, Glasfasern, Siliciumcarbidfasern, Aluminiumoxidfasern oder Metallfasern sind.

10. Prepreg gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern in Form von gemahlenen Fasern, geschnittenen Fasern, in einer Richtung verlaufenden (unidirektionalen) Faserbündeln, Geweben, Gewirken, Vliesen, oder Nonwoven-Fabrics vorliegen.

11. Verfahren zur Herstellung eines Prepregs, bei dem man Fasern mit einer Epoxyharzzusammensetzung imprägniert, dadurch gekennzeichnet, daß die Epoxyharzzusammensetzung die Komponenten (A), (B) und (C) gemäß Anspruch 1 umfaßt.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man eine geschmolzene Epoxyharzzusammensetzung mit einer Temperatur von 50°C bis 120°C verwendet.

13. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein geschmolzenes Epoxyharz mit einer Viskosität von 0,01 bis 500 Pa · s verwendet.

14. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Imprägnierung durchführt, indem man Fasern, die auf einen Film der Epoxyharzzusammensetzung gelegt sind, einpreßt.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man den Film auf ein Trennblatt aufbringt.