DE69022966T2

DE69022966T2 - Epoxyharzzusammensetzung für faserverstärkten Kunststoff.

Info

Publication number: DE69022966T2
Application number: DE69022966T
Authority: DE
Inventors: Jun Enda; Seiichi Hino; Masaki Yamamoto
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1990-01-08
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1996-06-20
Anticipated expiration: 2010-12-29
Also published as: JPH03205420A; KR910021444A; KR0166977B1; DE69022966D1; EP0436944A3; EP0436944A2; EP0436944B1; US5302666A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Harz-Zusammensetzung für faserverstärkten Kunststoff. Spezieller betrifft sie eine Harz-Zusammensetzung, die für faserverstärkte Kunststoff- Materialien geeignet ist, in denen Fasern mit hoher Elastizität verwendet werden.
Es ist bekannt, ein verstärkendes Material, wie Kohlefasern oder Glasfasern, mit einem Epoxyharz oder einem ungesättigten Polyesterharz zu imprägnieren und dieses anschließend zu härten, um Formkörper mit verschiedenen Formen und Dicken zu bilden. Dieses Verfahren wird derzeit für die Herstellung von zylindrischen Formkörpern oder Schäften für Sportartikel oder von primären oder sekundären Struktürmaterialien für Luftfahrzeuge oder für die Herstellung verschiedener Materialien verwendet. Das verstärkende Material, das mit einem Harz imprägniert ist und als Matrix dient, wird "Prepreg" genannt und kann in Form von Strängen, in einer Richtung gestreckten Folien oder Stoffen vorliegen. Um einen Formkörper mit einer gewünschten Form zu erhalten, verwendet man bekanntermaßen ein Präzisionswickel-Verfahren, welches das Aufwickeln von "Prepreg"-Strängen umfaßt, oder ein Verfahren zum Schichten der Lagen, welches das Laminieren der Prepreg- Folien umfaßt.
Für die Laminierung von Prepreg-Folien ist es wichtig, daß das Prepreg ein geeignetes Haftvermögen (Klebrigkeit) aufweist, so daß Prepreg-Folien während des Schichtens der Lagen aneinander haften, sowie Biegsamkeit (Faltenwurf-Eigenschaften) besitzt, so daß die aufeinandergeschichteten Prepreg-Schichten genau die Form, wie beispielsweise eine gekrümmte Oberfläche oder einen Zylinder, wiedergeben. Unter diesen Umständen wurden Epoxyharz- Zusammensetzungen mit geeigneter Klebrigkeit und Faltenwurf- Eigenschaften in den geprüften japanischen Patentschriften Nr. 5925/1983, Nr. 17535/1983 und Nr. 40975/1983 und in den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nr.43615/1986 und Nr. 127317/1987 vorgeschlagen.
Jedoch wiesen derartige herkömmliche Harz-Zusammensetzungen die Nachteile auf, daß abhängig von der Form oder von verschiedenen Eigenschaften, wie beispielsweise mechanischen und physikalischen Eigenschaften, des zu verwendenden Verstärkungsmaterials die Verarbeitungsfähigkeit abhängig von der Klebrigkeit und den Faltenwurf-Eigenschaften beträchtlich abnimmt und daß demgemäß die Verarbeitung dazu neigt, mühsam zu werden, oder es schwierig wird, einen Formkörper mit zufriedenstellenden Eigenschaften zu erhalten. Unter diesen Umständen haben die gegenwärtigen Erfinder bereits früher gefunden, daß es durch eine Kombination von Harzen mit speziellen physikalischen Eigenschaften möglich wird, ein Prepreg mit ausgezeichneten Faltenwurf-Eigenschaften zu erhalten (ungeprüfte japanische Patentpublikation Nr. 308026/1988), und sie fanden weiter eine Harz-Zusammensetzung zur Verbesserung der Festigkeit in der 90º-Richtung, wenn ein Prepreg mit einer Richtung hergestellt wird (japanische Patentanmeldung Nr.40517/1988). Sie fanden außerdem, daß durch Mischen eines Epoxyharzes vom Phenol-Novolak-Typ mit einer derartigen Harz-Zusammensetzung nach der wärmehärtenden Formung ein Formkörper ohne innere Hohlräume erhalten werden kann, während die formerhaltende Festigkeit der Prepreg-Folien und ausgezeichnete Faltenwurf-Eigenschaften geeignet beibehalten werden (japanische Patentanmeldung Nr. 170228/1988).
Eine derartige Harz-Zusammensetzung schafft keine speziellen Probleme, wenn sie bei faserverstärkten Kunststoff-Materialien verwendet wird, in denen verstärkende Fasern mit üblichen physikalischen Eigenschaften verwendet werden. Jedoch neigt die Klebrigkeit in dem Fall, in dem die verstärkenden Fasern einen hohen Elastizitätsmodul aufweisen, dazu, geringfügig schlecht zu werden, und es passiert häufig, daß die Form nach der Formgebung nicht beibehalten werden kann.
Unter diesen Umständen haben die gegenwärtigen Erfinder umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, um dieses Problem zu lösen, und als Ergebnis gefunden, daß die Klebrigkeit durch Verwendung einer Kombination von zwei bei Raumtemperatur festen Epoxyharzen vom Bisphenol-A-Typ mit speziellen physikalischen Eigenschaften als die Komponenten mit hohem Molekulargewicht verbessert werden kann, wodurch die üblichen Probleme gelöst werden können und eine Harz-Zusammensetzung mit ausgewogenen Eigenschaften erhalten werden kann. Die vorliegende Erfindung ist auf der Grundlage dieser Entdeckung fertiggestellt worden.
Das heißt, es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Harz-Zusammensetzung bereitzustellen, die eine ausgezeichnete Verarbeitungsfähigkeit besitzt, währende ausgezeichnete Faltenwurf-Eigenschaften und die formerhaltende Festigkeit von Prepreg-Folien beibehalten werden, und die nach der wärmehärtenden Formung einen Formkörper ohne Hohlräume im Inneren des Formkörpers bereitstellen kann und für faserverstärkte Kunststoff-Materialien, bei denen Verstärkungsfasern mit einem hohem Elastizitätsmodul verwendet werden, höchst geeignet ist.
Dieses Ziel kann durch eine Epoxyharz-Zusammensetzung für faserverstärkten Kunststoff erzielt werden, die die folgenden Komponenten A, B, C, D, E und F als wesentliche Komponenten umfaßt und eine Viskosität bei 40ºC von mindestens 1000 Pa s (10000 Poise) und eine Viskosität bei 80ºC von höchstens 20 Paºs (200 Poise) aufweist:
A: eine Epoxyverbindung vom Bisphenol-A-Typ mit einem Epoxy- Äquivalent von höchstens 250, die bei Raumtemperatur flüssig ist,
B: eine Epoxyverbindung vom Bisphenol-A-Typ mit einem Epoxy Äquivalent von höchstens 1000 und einem Erweichungspunkt von höchstens 100ºC, die bei Raumtemperatur fest ist,
C: eine Epoxyverbindung vom Bisphenol-A-Typ mit einem Epoxy- Äquivalent von mindestens 1100 und einem Erweichungspunkt von mindestens 110ºC, die bei Raumtemperatur fest ist,
D: eine Epoxyverbindung vom Phenol-Novolak-Typ,
E: ein Nitrilkautschuk und
F: ein Härtungsmittel.
Nun wird die vorliegende Erfindung in Einzelheit beschrieben.
Es gibt keine spezielle Beschränkung bezüglich der in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden bei Raumtemperatur flüssigen Epoxyverbindung vom Bisphenol-A-Typ (Komponente A) mit einem Epoxy-Äquivalent von höchstens 250, solange diese ein Epoxy-Äquivalent von höchstens 250, vorzugsweise von 180 bis 200, aufweist und bei Raumtemperatur flüssig ist. Speziell können die folgenden Verbindungen erwähnt werden:
"EPIKOTE" 816, 827, 828, hergestellt von Yuka Shell Epoxy Company,
"Araldite" GY250, GY260, hergestellt von Ciba Geigy Company,
"AER" 334, 330, 331, hergestellt von Asahi Chemical Industry Co., Ltd.,
"sumiepoxy" ELA-115, ELA-127, ELA-128, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.,
"EPICLON" 855, 840, 850, hergestellt von Dai Nippon Ink Kagaku K.K.,
"EPOTOHTO" YD-115, YD-127, YD-128, hergestellt von TOHTO KASEI CO., LTD.,
"EPOMIK" R130, R139, R140, hergestellt von Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.
Was die bei Raumtemperatur feste Epoxyverbindung vom Bisphenol- A-Typ (Komponente B) mit einem Epoxy-Äquivalent von höchstens 1000 und einem Erweichungspunkt von höchstens 100ºC betrifft, kann jede derartige Verbindung verwendet werden, solange sie ein Epoxy-Äquivalent von höchstens 1000, vorzugsweise von 400 bis 1000, und einen Erweichungspunkt von höchstens 100ºC, vorzugsweise von 60 bis 100ºC, aufweist. Speziell können die folgenden Verbindungen erwähnt werden:
"EPOKOTE" 1001, 1002, 1004, hergestellt von Yuka Shell Epoxy Company,
"D.E.R." 661, 662, 664, hergestellt von Dow Chemical Company,
"Araldite" 6071, 7072, hergestellt von Ciba Geigy Company,
"Sumiepoxy" ESA-011, ESA-014, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.,
"EPOTOHTO" 1050, 4050, hergestellt von Dai Nippon Ink Kagaku K.K.,
"EPOTOHTO" YD-011, YD-127, YD-012, YD-014, hergestellt von TOHTO KASEI CO., LTD.,
"EPOMIK" R301, R302, R304, hergestellt von Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.
Was die bei Raumtemperatur feste Epoxyverbindung vom Bisphenol- A-Typ (Komponente C) mit einem Epoxy-Äquivalent von mindestens 1100 und einem Erweichungspunkt von mindestens 110ºC betrifft, kann jede derartige Verbindung verwendet werden, solange sie ein Epoxy-Äquivalent von mindestens 1100, vorzugsweise von 1100 bis 5000, bevorzugter von 1100 bis 3500,
und einen Erweichungspunkt von mindestens 110ºC, vorzugsweise von 110 bis 200ºC, bevorzugter von 110 bis 160ºC, aufweist. Speziell können die folgenden Verbindungen erwähnt werden:
"EPIKOTE" 1007, 1009, 1010, hergestellt von Yuka Shell Epoxy Company,
"D.E.R." 667, 668, 669, hergestellt von Dow Chemical Company,
"Araldite" 6097, 6099, hergestellt von Ciba Geigy Company,
"Sumiepoxy" ESA-017, ESA-019, hergstellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.,
"EPICLON" 7075, 7055, 9050, hergestellt von Dai Nippon Ink Kagaku K.K.,
"EPOTOHTO" YD-017, YD-119, hergestellt von TOHTO KASEI CO., LTD.,
"EPOMIK" R307, R309, hergestellt von Mitsui Petrochemical Industries, Ltd.
Die Epoxyverbindung vom Phenol-Novolak-Typ (Komponente D) bedeutet eine Verbindung der Formel:
in der n eine ganze Zahl ist.
Als derartiges Epoxyharz von Phenol-Novolak-Typ (Komponente D) können die folgenden Verbindungen speziell erwähnt werden:
"EPIKOTE" 152, 154, hergestellt von Yuka Shell Epoxy Company,
"Araldite" EPN1138, EPN1139, hergestellt von Ciba Geigy Company,
"D.E.N." 431, 438, 439, 485, hergestellt von Dow Chemical Company,
"EPPN" 201, hergestellt von Nippon Kayaku K.K.,
"EPICRON" N-730, N-738, N-740, hergestellt von Dai Nippon Ink Kagaku K.K.
Diese Verbindungen können allein oder in Kombination als Mischung von zwei oder mehr verschiedenen Typen verwendet werden.
Der Nitrilkautschuk der Komponente E unterliegt keiner speziellen Beschränkung, und es ist üblich, einen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens 10000 zu verwenden. Speziell kann ein Copolymer von Butadien und Acrylnitril verwendet werden. Weiter kann es sich um ein Copolymer handeln, bei dem Acrylsäure zu Butadien und Acrylnitril zugegeben worden ist. Es ist üblich, ein derartiges Copolymer mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von ungefähr 50000 zu verwenden. Der Acrylnitril-Gehalt beträgt gewöhnlich 15 bis 40 Gewichts-%.
Der Nitrilkautschuk der Komponente E kann der Epoxyharz- Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung unabhängig in der Form von Nitrilkautschuk zugesetzt werden. Jedoch wird eine vorherige Mischung und Umsetzung desselben mit der Epoxyverbindung der Komponente A bevorzugt, so daß er in Form einer so erhaltenen Nitrilkautschuk-modifizierten Epoxyverbindung eingesetzt wird.
In der vorliegenden Erfindung sind die jeweiligen obenerwähnten Komponenten wesentliche Komponenten, und ihre Verhältnisse sind bevorzugt so, daß, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Komponente A, die Komponente B zu 5 bis 40 Gewichtsteilen, die Komponente C zu 5 bis 40 Gewichtsteilen, die Komponente D zu 50 bis 140 Gewichtsteilen und die Komponente E zu 1 bis 8 Gewichtsteilen vorliegt. Weiter ist es wichtig, daß die Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine Viskosität bei 40ºC (η40ºC) von mindestens 1000 Pa s (10000 Poise), vorzugsweise von 1000 bis 4000 Pa s (10000 bis 40000 Poise), bevorzugter von 1000 bis 3000 Pa s (10000 bis 30000 Poise), und eine Viskosität bei 80ºC (η780ºC) von höchstens 20 Pa s (200 Poise), vorzugsweise von 2 bis 20 Pa s (20 bis 200 Poise), bevorzugter von 5 bis 15 Pa s (50 bis 150 Poise), aufweist.
Wenn die Viskosität (η40ºC) kleiner als 1000 Pa s (10000 Poise) ist, neigt die Oberfläche dazu, klebrig zu sein, obwohl die Verarbeitungsfähigkeit verbessert sein könnte. Andererseits neigt die Verarbeitungsfähigkeit dazu, schlecht zu sein, falls diese zu hoch ist, da die Härte dazu tendiert, zu hoch zu sein.
Falls die Viskosität (&sub7;&sub7;80ºC) 20 Pa s (200 Poise) überschreitet, neigt die Formbarkeit bei der Wärmeformung dazu, schlecht zu werden. Wenn die Viskosität zu niedrig ist, neigt andererseits die Fließfähigkeit dazu, so ausgezeichnet zu sein, daß die Verarbeitungsfähigkeit dazu neigt, schlecht zu werden, was unerwünscht ist.
Hier in der vorliegenden Erfindung dienen die Komponente A und die Komponenten B und C primär dazu, die Viskosität der Harz- Zusammensetzung einzustellen. Insbesondere können in der vorliegenden Erfindung die Haftungseigenschaften der Harz- Zusammensetzung durch die kombinierte Verwendung der Komponenten B und C verbessert werden. Die Komponente E dient hauptsächlich dazu, für eine ausgezeichnete Verarbeitungsfähigkeit zu sorgen, und sie ist insbesondere für die Verbesserung der Biegsamkeit der Harz-Zusammensetzung wirksam.
Die Komponente D dient dazu, die Bildung von Hohlräumen im Inneren des Formkörpers zu verhindern. Falls die Komponenten D und E nicht eingesetzt werden, besteht die Tendenz, daß es schwierig wird, bei der Herstellung von Prepreg-Folien oder bei dem Formungsverfahrens mit einer geeigneten Viskosität für eine gute Biegsamkeit zu sorgen, und es tritt die Tendenz auf, daß sich Hohlräume im Inneren des Formkörpers bilden, was sehr ungeeignet ist.
Solange die physikalischen Eigenschaften der Harz-Mischung beibehalten werden können, können weiter andere Komponenten, wie ein aliphatisches Epoxyharz, ein Epoxyharz vom o-Kresol- Novolak-Typ, ein Polyglycidylamin, ein Epoxyharz vom Bisphenol- F-Typ, ein Epoxyharz vom bromierten Bisphenol-A-Typ, 1,1,2,2- Tetrabis(4-glycidoxyphenyl)ethan, ein Epoxyharz vom Glycidylester-Typ und eine monofunktionelle Epoxyverbindung, wie es der Fall erfordert, eingesetzt werden.
Das Härtungsmittel der Komponente F kann gewöhnlich irgendein Härtungsmittel sein. Bei diesem kann es sich um Dicyandiamid, ein Säureanhydrid, ein aromatisches Diamin, Dimercaptan oder ein Phenolharz handeln. Um für Lagerstabilität und eine Härtbarkeit des Prepregs bei niedriger Temperatur zu sorgen, ist es weiter wirksam, eine Kombination von Dicyandiamid und einem Härtungsbeschleuniger zu verwenden. Selbst wenn Dicyandiamid allein verwendet wird, ist keine Veränderung im Verfahren vor der Formung erforderlich, vorausgesetzt, daß die Formungsbedingungen, wie die Härtungstemperatur, variieren können. Bei dem Härtungsbeschleuniger kann es sich um ein Imidazol-Derivat, wie 2-Ethyl-4-methylimidazol oder 2-(2- Cyanethyl)imidazol, oder um ein Harnstoff-Derivat, wie N-(3,4- Dichlorphenyl)-N',N'-dimethylharnstoff, N-(4-Chlorphenyl)- N',N'-dimethylharnstoff oder N-(3-Chlorphenyl)-N',N'- dimethylharnstoff, handeln. Bei einer derartigen Kombination von Härtungsmitteln, d.h. einer Kombination von Dicyandiamid und einem Härtungsbeschleuniger, wird es bevorzugt, daß Dicyandiamid in einer Menge von 0,5 bis 10 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der gesamten Harz-Mischung, und der Härtungsbeschleuniger in einer Menge von 0,5 bis 10 Gewichtsteilen eingesetzt werden.
Die Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist für faserverstärkte Kunststoffe nützlich. Bei den faserverstärkten Kunststoffen kann es sich um Glasfasern, Kohlefasern, Aramid- Fasern, Aluminiumoxid-Fasern oder Bor-Fasern handeln. Es wird besonders bevorzugt, Kohlefasern mit einem hohen Elastizitätsmodul zu verwenden. Derartige faserverstärkte Kunststoffe können durch übliche Verfahren, wie ein Lösungsverfahren oder ein Wärmeschmelzverfahren, hergestellt werden.
Nun wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf Beispiele in weiterer Einzelheit beschrieben. Jedoch ist zu verstehen, daß die vorliegende Erfindung keinesfalls auf diese speziellen Beispiele beschränkt ist.
Beispiel 1
33 Gewichtsteile eines Nitrilkautschuk-modifizierten Epoxyharzes (Komponente E), das durch vorheriges Mischen und Umsetzen von 5 Gewichtsteilen Nitrilkautschuk (Acrylnitril-Gehalt: 27%) und 95 Gewichtsteilen einer Epoxyverbindung vom Bisphenol-A-Typ mit einem Epoxy-Äquivalent von 190, die bei Raumtemperatur flüssig ist, 8 Gewichtsteilen der obigen flüssigen Epoxyverbindung (Komponente A), 7 Gewichtsteilen einer festen Epoxyverbindung mit einem Epoxy-Äquivalent von 460 und einem Schmelzpunkt von 68ºC (Komponente B), 5 Gewichtsteilen einer festen Epoxyverbindung mit einem Epoxy- Äquivalent von 3000 und einem Schmelzpunkt von 148ºC (Komponente C), 36 Gewichtsteilen einer Epoxyverbindung vom Phenol-Novolak-Typ (Komponente D), 4 Gewichtsteilen einer alicyclischen Epoxyverbindung (Epoxy-Äquivalente: 140, bei Raumtemperatur flüssig), 4 Gewichtsteilen Dicyandiamid als Härtungsmittel (Komponente F) und 3 Gewichtsteilen N-(3,4- Dichlorphenyl)-N',N'-dimethylharnstoff als Härtungsbeschleuniger erhalten worden ist, wurden gleichförmig unter Erwärmen gemischt, wodurch man eine Harz-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung erhielt. Die Viskosität dieser Zusammensetzungbetrug 2000 Pa s (20000 Poise) bei 40ºC und 12 Pa s (120 Poise) bei 80ºC. Ein Prepreg in einer Richtung, das aus dieser Harz-Zusammensetzung und hochelastischen Kohlefasern mit einem Elastizitätsmodul von 65000 kg/mm² erhalten worden war, wurde auf einen sich leicht verjüngenden zylindrischen Formkern mit einem Durchmesser von 10 ml bei einem Winkel von 45º aufgewickelt, wobei eine Laminierung, die die Form des Formkerns wiedergab, möglich und die Verarbeitungswirksamkeit ausgezeichnet war. Weiter wurden nach dem Härten keine Fehler wie Hohlräume im Formkörper beobachtet.

Vergleichsbeispiel 1

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde eine Harz- Zusammensetzung hergestellt, indem man gleichförmig 46 Gewichtsteile der Komponente E, 8 Gewichtsteile der Komponente A, 6 Gewichtsteile der Komponente C, 40 Gewichtsteile der Komponente D, 4 Gewichtsteile der alicyclischen Epoxyverbindung, 3,5 Gewichtsteile Dicyandiamid und 3,8 Gewichtsteile des Härtungsbeschleunigers mischte. Die Viskosität bei 40ºC dieser Harz-Zusammensetzung betrug 600 Pa s (6000 Poise). Ein Prepreg in einer Richtung, das unter Verwendung dieser Harz-Zusammensetzung hergestellt worden war, wurde wie in Beispiel 1 auf den Formkern aufgewickelt, wobei sich der Endteil der Aufwicklung teilweise abschälte.

Vergleichsbeispiel 2

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde eine Harz- Zusammensetzung hergestellt, indem man gleichförmig 40 Gewichtsteile der Komponente E, 8 Gewichtsteile der Komponente A, 12 Gewichtsteile der Komponente B, 40 Gewichtsteile der Komponente D, 4 Gewichtsteile der alicylischen Epoxyverbindung, 3,5 Gewichtsteile der Komponente F und 3,8 Gewichtsteile des Härtungsbeschleunigers mischte. Die Viskosität bei 40ºC dieser Harz-Zusammensetzung betrug 800 Pa s (8000 Poise). Ein Prepreg in einer Richtung, das unter Verwendung dieser Harz- Zusammensetzung hergestellt worden war, wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 auf den Formkern aufgewickelt, wobei sich der Endteil der Aufwicklung wie im Fall des Vergleichsbeispiels 1 teilweise abschälte.

Vergleichsbeispiel 3

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde eine Harz- Zusammensetzung hergestellt, indem man gleichförmig 27 Gewichtsteile der Komponente E, 8 Gewichtsteile der Komponente A, 25 Gewichtsteile der Komponente B, 40 Gewichtsteile der Komponente D, 4 Gewichtsteile der alicylischen Epoxyverbindung, 3,5 Gewichtsteile der Komponente F und 3,8 Gewichtsteile des Härtungsbeschleunigers mischte. Die Viskosität dieser Harz- Zusammensetzung betrug 2200 Pa s (22000 Poise) bei 40ºC und 10 Pa s (100 Poise) bei 80ºC. Ein Prepreg in einer Richtung, das unter Verwendung dieser Harz-Zusammensetzung hergestellt worden war, wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 auf den Formkern aufgewickelt und gehärtet, wobei das Prepreg einen Mangel an Biegsamkeit aufwies und schlecht der Form des Formkerns folgte. Nach der Härtung wurde der Querschnitt überprüft, wobei ein Brechen von Fasern beobachtet wurde. Tabelle 1 Beispiel vergleichsbeispiel Komponente (Nitrilkautschukmodifiziertes Epoxyharz) Alicyclische Epoxyverbindung Härtungsbeschleuniger Viskosität bei 40ºC (Poise)*4) Laminierungsfähigkeit*1) Formbeibehaltung nach Formung*2) Qualität des gehärteten Produkts*3) *1) Verarbeitungseffizienz beim Aufwickeln auf den Formkern; 0: Gut, X: Schlecht *2) Abschälen des Endteils der Aufwicklung; 0: Null, X: Teilweises Abschälen *3) Brechen von Fasern oder Hohlräume im gehärteten Produkt; 0: Null, X: vorhanden *4) 1 Poise = 0,1 Pa s.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Harz- Zusammensetzung für faserverstärkten Kunststoff zu erhalten, der eine ausgezeichnete Verarbeitungsfähigkeit aufweist und der einen makellosen Formkörper bereitstellen kann.

Claims

1. Epoxyharz-Zusammensetzung für faserverstärkten Kunststoff, der die folgenden Komponenten A, B, C, D, E und F als wesentliche Komponenten umfaßt und eine Viskosität bei 40ºC von mindestens 1 000 Pas (10 000 Poise) und eine Viskosiät bei 80ºC von höchstens 20 Pas (200 Poise) aufweist:

A: eine Epoxy-Verbindung vom Bisphenol A-Typ, die ein Epoxy-Äquivalent von höchstens 250 aufweist und bei Raumtemperatur flüssig ist,

B: eine Epoxy-Verbindung vom Bisphenol A-Typ, die ein Epoxy-Äquivalent von höchstens 1 000 und einen Erweichungspunkt von höchstens 100ºC aufweist und bei Raumtemperatur fest ist,

C: eine Epoxy-Verbindung vom Bisphenol A-Typ, die ein Epoxy-Äquivalent von mindestens 1 100 und einen Erweichungspunkt von mindestens 110ºC aufweist und bei Raumtemperatur fest ist,

D: eine Epoxy-Verbindung vom Phenol-Novolak-Typ,

E: ein Nitril-Kautschuk und

F: ein Härtungsmittel.

2. Epoxyharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, in der bezogen auf 100 Gew.-Teile der Komponente A, die Komponente B 5 bis 40 Gew.-Teile ausmacht, die Komponente C 5 bis 40 Gew.-Teile ausmacht, die Komponente D 50 bis 140 Gew.-Teile ausmacht und die Komponente E 1 bis 8 Gew.-Teile ausmacht.

3. Epoxyharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, in der das Epoxy-Äquivalent der Komponente A 180 bis 200 beträgt.

4. Epoxyharz-Zusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, in der das Epoxy-Äquivalent der Komponente B 400 bis 1 000 beträgt.

5. Epoxyharz-Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, in der der Erweichungspunkt der Komponente B 60 bis 100ºC beträgt.

6. Epoxyharz-Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, in der das Epoxy-Äquivalent der Komponente C 1 100 bis 5 000 beträgt.

7. Epoxyharz-Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, in der das Epoxy-Äquivalent der Komponente C 1 100 bis 3 500 beträgt.

8. Epoxyharz-Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, in der der Erweichungspunkt der Komponente C 110 bis 200ºC beträgt.

9. Epoxyharz-Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, in der das durchschnittliche Molekulargewicht der Komponente E mindestens 10 000 beträgt.