DE69219062T2

DE69219062T2 - Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Kunstharzformkörpern

Info

Publication number: DE69219062T2
Application number: DE69219062T
Authority: DE
Inventors: Tohru Imanara; Shoichi Satou; Naomi Yamashita
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1991-10-25
Filing date: 1992-10-21
Publication date: 1997-07-24
Anticipated expiration: 2012-10-22
Also published as: EP0539182A1; DE69219062D1; EP0539182B1; JPH05116169A; US5364584A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen faserverstärkter Harzformkörper und, mehr im einzelnen, ein Verfahren zum Herstellen faserverstärkter Harzformkörper, die wenige Zellen aufweisen, durch strukturellen Reaktionsspritzguß (SRIM).
SRIM ist eine Technik zum Herstellen faserverstärkter Harzformlinge nach dem Reaktionsspritzguß- (RIM-)Verfahren.
Ein gewöhnliches, praktisches Betriebsverfahren des strukturellen Reaktonsspritzgusses ist in Fig. 4 dargestellt. Nach diesem strukturellen Reaktionsspritzgußverfahren werden faserverstärkte Harzformlinge auf die folgende Weise hergestellt.
Eine Faserverstärkung 11 wird in den Hohlraum 8 einer Form 3 eingelegt, die aus einem oberen Formstück 1 und einem unteren Formstück 2 besteht. Nach Schließen der Form wird flüssiges Harzmaterial 12 in den Hohlraum eingespritzt und ausgehärtet. Nachdem das Aushärten fertiggestellt wurde, wird die Form 3 geöffnet, und der hergestellte Formling wird aus dieser entnommen.
Das Einspritzen des flüssigen Harzmaterials wird durch Aufprallvermischung der flüssigen Ausgangs-Harzmaterialien durch einen Mischkopf 4 und dann durch Hindurchleiten des gemischten Materials in den Formhohlraum 8 durch eine Harzmaterial- Abgabeöffnung 5, einen Lauf 6 und einen Einguß 7 unter einem Einspritzdruck von etwa 0,5 kg/cm² Gauge durchgeführt. Im Inneren des Mischkopfes 4 sind die Umlaufwege (nicht gezeigt) vorgesehen, die für die jeweiligen Komponenten des Harzmaterials vorgesehen sind, und in diesen Umlaufwegen sind die Öffnungen einander gegenüberliegend angeordnet. Das Vermischen der flüssigen Harzmaterialien wird durch das augenblickliche Aufprallvermischen der Harzmaterialien bewerkstelligt, wenn diese durch die Öffnungen hindurchtreten.
Bei den Formkörpern, die durch den Reaktionsspritzguß erhalten werden, wird oft die Praxis angewandt, ein Schäumungsmittel oder andere Zusätze zuzumischen oder ein Gas in die Harzmaterialien einzublasen, um eine Gewichtsverringerung der Formkörper zu erzielen oder den Abmessungsschwund infolge der Aushärtung zu verhindern, wobei viele kleine Zellen hergestellt werden, die im Formkörper enthalten sind. Ein solches Verfahren wird bei der Herstellung von Reaktionsspritzguß- Formkörpern aus Polyurethan, Polyharnstoff, Polyamid und dergleichen durchgeführt.
Im Falle von strukturellen Reaktionsspritzguß-Formkörpern ist es andererseits im allgemeinen für den Formkörper unerwünscht, Zellen zu enthalten, weil diese Formkörper, anders als die Reaktionsspritzguß-Formkörper, hauptsächlich für strukturelle Materialen verwendet werden, für die Festigkeit und Steifigkeit wesentliche Faktoren sind. Ferner senkt die Anwesenheit von Zellen das Eindringen des flüssigen Harzmaterials in die Faserverstärkung und verschlechtert auch die Transparenz der Formkörper, was ihren Handelswert senkt.
Im Falle der Benutzung des herkömmlichen Verfahrens neigen jedoch selbst dann, wenn der strukturelle Reaktionsspritzguß- Formkörper ohne Zumischen irgendeines Schäumungsmittels hergestellt wird, die resultierenden Formkörper dazu, Zellen zu enthalten, und zwar infolge der Anwesenheit im flüssigen Harzmaterial, von Dämpfen des genannten Harzmaterials und von Luft in der Form.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen faserverstärkter Harzformkörper durch strukturellen Reaktionsspritzguß vorzusehen, die wenig Zellen oder Hohlräume aufweisen.
Als Ergebnis ausführlicher Studien zum Erreichen des genannten Zieles hat sich herausgestellt, daß durch Versetzen des Inneren des Formhohlraums, in welchen ein flüssiges Harzmaterial eingespritzt wurde, in einen druckbeaufschlagten Zustand durch Einleiten eines Druckgases bei dem Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Harzformkörper durch strukturellen Reaktionsspritzguß die Anzahl von Zellen in den Formkörpern merklich verringert wurde. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage dieser Erkenntnis erreicht.
Die EP-A-0 294 768, auf der der Oberbegriff des Anspruchs 1 beruht, und auch die EP-A-0 320 302 offenbaren ein Verfahren zum Herstellen faserverstärkter Harzformkörper, worin Gasdruck auf das eingespritzte Harz vor der Gelierung aufgebracht wird und bis nach der Gelierung aufrechterhalten wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen faserverstärkter Harzformkörper vorgesehen, welches die folgenden Schritte aufweist:
Einlegen einer Faserverstärkung in eine Hohlform, wobei die Form einen Hohlraum mit zwei Enden, einen Flüssigkeits- Vorratsraum und einen Einguß aufweist;
Einleiten eines flüssigen Harzmaterials in den Hohlraum, über einen Mischkopf und den Einguß;
Einleiten eines Inertgases in den Formhohlraum irgendwann vor der Gelierung des flüssigen Harzmaterials, um die Innenseite des Hohlraums in einen druckbeaufschlagten Zustand zu versetzen, wobei ein solcher druckbeaufschlagter Zustand bis zur Fertigstellung des Aushärtens aufrechterhalten wird; und
Entfernen des abgeformten Erzeugnisses aus der Form nach der Aushärtung,
worin die Form so ausgebildet ist, daß sich der Flüssigkeits-Vorratsraum am einen der genannten Enden des Hohlraums und der Einguß am anderen der genannten Enden des Hohlraums befindet, und
worin das Verfahren ferner den Schritt aufweist, die Form so zu neigen, daß der Flüssigkeits-Vorratsraum sich bei einem oberen Niveau und der Einguß bei einem unteren Niveau befindet, bevor man das flüssige Harzmaterial in den Hohlraum einleitet, so daß, wenn das flüssige Harzmaterial in den Hohlraum eingeleitet ist, es vom Einguß nach oben zum Flüssigkeits-Vorratsraum strömt, um Zellen, die im flüssigen Harzmaterial enthalten sind, im Flüssigkeits-Vorratsraum anzusammeln.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Damit die vorliegende Erfindung noch eingehender verstanden wird, wird die folgende Beschreibung mehrerer Ausführungsformen der Erfindung lediglich beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgelegt, in welchen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer praktischen Ausführung eines strukturellen Spritzgusses gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine Ansicht des oberen Formstücks (1) der Ausführungsform von unten her ist, die in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 3 eine Draufsicht auf das untere Formstück (2) der Ausführungsform ist, die in Fig. 1 gezeigt ist; und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer herkömmliche, praktischen Ausführungsform des strukturellen Reaktionsspritzgusses ist.
Was die Verstärkungsfasern angeht, die die Faserverstärkung bei der vorliegenden Erfindung bilden, so sind solche Fasern nicht speziell definiert, und verschiedenartige, bekannte Faserarten können benutzt werden. Beispiele benutzbarer Fasern umfassen Glasfasern, Kohlenstoffasern, Aluminiumoxidfasern, Borfasern, Siliciumfasern, Fasern aus aromatischem Polyamid, Polyesterfasern und ein Gemisch hiervon. Was die Form der Faserverstärkung angeht, so wird sie üblicherweise in Form einer Matte, eines Textilmaterials oder dergleichen verwendet und kann auch verwendet werden, indem man diese Formen kombiniert. Die Länge der Fasern, die die Matte oder dergleichen bilden, ist in der vorliegenden Erfindung nicht definiert, aber eine größere Faserlänge ist zum Erhöhen der mechanischen Festigkeit bevorzugt.
Was das flüssige Harzmaterial angeht, so können in der vorliegenden Erfindung verschiedenartige, bekannte, wärmehärtbare oder thermoplastische Harzsorten verwendet werden, die durch eine Reaktionsspritzgußmaschine geformt werden können. Diese Ausgangsharze befinden sich im allgemeinen in einem Zwei-Packungs- oder Drei-Packungs-System, und üblicherweise wird das Harzmaterial in den Hohlraum nach der Aufprallvermischung im Mischkopf eingespritzt und wird im Hohlraum ausgehärtet.
Die Viskosität des flüssigen Harzmaterials hängt ab von der Formtemperatur und dem Mischungsverhältnis, aber es ist bevorzugt, die Viskosität des genannten Harzmaterials so niedrig wie möglich zu halten, insbesondere bei 50 mNsm&supmin;² (50 cp) oder weniger, bis zu dem Augenblick, wenn das Harzmaterial in den Formhohlraum eingespritzt wird, nachdem es ausreichend vermischt wurde.
Die Aushärtgeschwindigkeit ist bevorzugt so eingestellt, daß sie während der Zeit niedrig bleibt, wenn das Harzmaterial in die Form eingebracht wird, aber nach Fertigstellung der Einbringung steigt die Aushärtgeschwindigkeit an, um die Aushärtreaktion rasch fertigzustellen. Insbesondere ist es bevorzugt, die Aushärtgeschwindigkeit so einzustellen, daß die Zeit, die zum Aushärten erforderlich ist, nicht mehr als 10 Minuten beträgt, mehr bevorzugt nicht mehr als 5 Minuten und noch weiter bevorzugt nicht mehr als 3 Minuten.
Bevorzugte Beispiele für wärmehärtbare Harze, die in der vorliegenden Erfindung benutzt werden können, sind Epoxyharz, Vinylesterharz, ungesättigter Polyester, Phenolharz, Bismaleimidharz, Urethanharz, Polyharnstoff und Polyisocyanurat. Ein wärmehärtbares Harz, das durch Polymerisation eines Allyl-, Vinyl-, Acryl- oder Methacryl-artigen Monomeren mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen und einem Norbornenartigen, polymerisierbaren Monomeren oder Oligomeren hiervon erhalten wurde, kann auch vorteilhaft verwendet werden. Als das thermoplastische Harz kann Polyamid, Polycarbonat und dergleichen verwendet werden.
Jedes der genannten Harze nimmt seine Form ein, nachdem das Harzmaterial in Form eines Monomeren, Präpolymeren usw. in den Hohlraum 8 eingespritzt wurde und hierin ausgehärtet wurde. Das Monomere usw., das hier verwendet wird, kann geeignete Zusätze enthalten, wie etwa ein reaktives Lösungsmittel, einen Katalysator, ein inneres Ausformmittel usw.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist unten beschrieben.
Das Verfahren zum Erzeugen von faserverstärkten Harzformkörpern gemäß der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 erläutert.
Die in den Zeichungen benutzten Bezugszeichen sind wie folgt:
1 ist das obere Formstück der Form, 2 ist das untere Formstück der Form, 3 ist die Form, 4 ist der Mischkopf, 5 ist die Abgabeöffnung für flüssiges Harzmaterial, 6 ist der Lauf, 6' ist der den Lauf bildende Abschnitt, 7 ist der Einguß, 7' ist der den Einguß bildende Abschnitt, 8 ist der Hohlraum, 8' ist der den Hohlraum bildende Abschnitt, 9 ist der Raum, der den Hohlraum (8) und den Vorratsraum (10) verbindet, 10 ist der Flüssigkeits-Vorratsraum, 11 ist die Faserverstärkung, 12 ist das flüssige Harzmaterial und 13 ist der Kanal.
In der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Faserverstärkung in den einen Hohlraum bildenden Abschnitt 8' eingelegt, und das obere Formstück 1 und das untere Formstück 2 werden zusammengefügt, um die Form zu schließen. Dann wird ein flüssiges Harzmaterial in den Hohlraum 8 über den Mischkopf 4, die Abgabeöffnung für flüssiges Harzmaterial 5, den Lauf 6 und den Einguß 7 eingespritzt. Die Innenseite des Hohlraums 8 wird durch Aufbringung von Druckgas während der Periode nach Fertigstellung des Einspritzens des flüssigen Harzmaterials bis zur Gelierung des flüssigen Harzmaterials in einen druckbeaufschlagten Zustand verbracht. Dieser druckbeaufschlagte Zustand wird bis zur Fertigstellung der Aushärtung aufrechterhalten. Nach dem Aushärten wird die Form geöffnet, und das abgeformte Erzeugnis wird aus der Form entnommen, wodurch man einen faserverstärkten Harzformkörper erhält, der wenig Zellen und/oder Hohlräume aufweist.
Die Form 3 kann entweder eine Metallform sein oder aus Harz hergestellt sein. Die Oberfläche des Hohlraums 8 ist bevorzugt schon vorher durch Polieren oder andere Mittel zu einer hohen Glätte nachbearbeitet. Dies ist wesentlich, um die Oberflächenglätte und die Ausformeigenschaften der Formkörper zu verbessern. Die Formtemperatur kann entsprechend der Aushärttemperatur des flüssigen Harzmaterials geeignet ausgewählt werden.
In den Fig. 1 bis 3, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, wird, wenn flüssiges Harzmaterial in den Hohlraum eingespritzt wird, das Harzmaterial bevorzugt von seinem unteren Teil her eingespritzt, und es wird zugelassen, daß es nach oben läuft. Der Mischkopf 4 der Form ist ein Kopf für die seitliche Eingußeinspritzung und ist an der Seite des unteren Formstücks 2 angebracht. Die Abgabeöffnung 5 für flüssiges Harzmaterial ist an der Trennfläche des oberen Formstücks 1 und des Mischkopfes 4 angeordnet. Gemäß dieser Art eines Mischkopfes wird das flüssige Harzmaterial, das durch Aufprallen vermischt wurde, während es durch die Öffnungen in den Umlaufwegen im Mischkopf hindurchtritt, gezwungen, nach oben zu strömen, wird aus der Abgabeöffnung 5 für flüssiges Harzmaterial abgegeben und in den Lauf 6 zugeführt. Das Harzmaterial wird an diesem Punkt mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet. Wenn das flüssige Harzmaterial von einem unteren Teil her eingespritzt wird und wenn es ihm gestattet wird, nach oben zu strömen, dann neigen die Zellen und Dämpfe, die im flüssigen Harzmaterial enthalten sind, dazu, sich im oberen Abschnitt im Hohlraum und im Flüssigkeits-Vorratsraum anzusammeln, und demzufolge können die Zellen, die dafür verantwortlich sind, daß sie eine unsaubere (unfertige) Imprägnierung durch das flüssige Harzmaterial verursachen, wirksam durch die Wirkung eines Druckgases verringert werden.
Das Einspritzverfahren kann ein solches sein, das beim Reaktionsspritzguß herkömmlicherweise benutzt wird. Die Betriebsbedingungen, wie Temperatur, Druck usw., können ordnungsgemäß in Anbetracht der Eigenschaften des verwendeten flüssigen Harzmaterials, der für den Formkörper geforderten Leistung und anderer Faktoren gewählt werden. Die Einspritzmenge wird in Anbetracht des Volumens des zu formenden Formkörpers, seines Faseranteils und anderer Faktoren bestimmt.
In der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 ist es bevorzugt, eine bewegliche Form zu benutzen und die Form in geeigneter Weise so schrägzustellen bzw. aufzurichten, daß der Flüssigkeits-Vorratsraum 10 sich am oberen Ende befindet und der Einguß an einem unteren Pegel angeordnet ist. Eine solche Neigung der Form veranlaßt die Zellen, sich im oberen Abschnitt des Hohlraums oder Flüssigkeits-Vorratsraums anzusammeln und fördert die zellverringernde Wirkung des Druckgases, die später beschrieben ist. Es ist bevorzugt, daß der Neigungswinkel der Form in geeigneter Weise innerhalb des Bereichs von 15º bis 90º gewählt werden kann.
In der vorliegenden Erfindung wird die Innenseite des Hohlraums in einen druckbeaufschlagten Zustand dadurch gebracht, daß man Druckgas während des Zeitraums nach der Fertigstellung des Einspritzens des flüssigen Harzmaterials und bis zur Gelierung des flüssigen Harzmaterials aufbringt, und ein solcher druckbeaufschlagter Zustand wird bis zur Fertigstellung des Aushärtens aufrechterhalten. Ein solcher druckbeaufschlagter Zustand im Hohlraum ermöglicht die Verringerung der Größe und/oder Anzahl von Zellen, die im Formkörper enthalten sind (flüssiges Harzmaterial und Faserverstärkung im Hohlraum), bevor er ausgehärtet wurde, und demzufolge bewegt sich das flüssige Harzmaterial in die Räume, die von den Zellen freigemacht wurden, und verhindert hierdurch die Erzeugung von Abschnitten, wo die Faserverstärkung 11 nicht imprägniert wurde.
Ein Grund, warum die Größe und/oder Anzahl von Zellen, die im Formkörper enthalten sind, durch den druckbeaufschlagten Zustand verringert wird, ist nicht klar, aber diese Erscheinung wird solchen Faktoren als zurechenbar angesehen, wie etwa der Zusammendrückung der Zellen, ihrem volumetrischen Schwund und ihrer Auflösung in das flüssige Harzmaterial hinein, die unter Wirkung der Druckbeaufschlagung induziert werden.
Was das Druckgas angeht, werden Inertgase nicht speziell definiert, so daß verschiedenartige (inerte) Gase benutzt werden können, die keine chemische Reaktion mit der Faserverstärkung oder dem flüssigen Harzmaterial herbeiführen. Als Beispiele benutzbarer Inertgase sind Luft, Stickstoff oder dergleichen bevorzugt benutzt. Das Verfahren zum Verbringen des Inneren des Hohlraums in einen druckbeaufschlagten Zustand in der Ausführungsform, die in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, ist es, ein Inertgas in den Lauf 6 und den Einguß 7 einzuleiten. Die Einleitung eines Inertgases in den Flüssigkeits-Vorratsraum 10 durch einen Kanal 13 ist ein bevorzugtes Verfahren.
Im Prinzip ist es, je höher der Druckbeaufschlagungsgrad ist, umso besser, aber tatsächlich liegt der Druckbeaufschlagungsgrad, der bei der vorliegenden Erfindung aufgebracht wird, infolge der betrieblichen Beschränkungen der Vorrichtung, wie etwa des Einspritzdruckes, der Einspritzeinrichtung für flüssiges Harzmaterial, der Klemmkraft der Klemmvorrichtung usw., üblicherweise im Bereich von 1 bis 20 kg/cm² Gauge, vorzugsweise 2 bis 10 kg/cm² Gauge und noch weiter bevorzugt 3 bis 7 kg/cm² Gauge.
Ein druckbeaufschlagter Zustand kann jederzeit während des Zeitraums nach Fertigstellung des Einspritzens des flüssigen Harzmaterials bis zur Gelierung des flüssigen Harzmaterials herbeigeführt werden, aber es ist bevorzugt, unmittelbar nach Fertigstellung des Einspritzens mit Druck zu beaufschlagen, wenn die Viskosität des flüssigen Harzmaterials noch niedrig ist. Die Druckbeaufschlagung kann gleichzeitig mit dem Beginn der Einspritzung oder während der Einspritzung des flüssigen Harzmaterials begonnen werden, aber da in diesem Fall der Druck infolge des Strömungs-Druckverlustes des Harzes zusätzlich zum Druck des Druckgases rund um den Einguß 7 in der Form 3 vorliegt, ist es notwendig, manche Berücksichtigungen für den Einspritzdruck und die Einspannkraft zwischen dem oberen und unteren Formteil zu machen.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist es möglich, mühelos Formlinge herzustellen, die in ihrem Inneren wenig Zellen enthalten, einen hervorragenden Irnprägnierungszustand des flüssigen Harzmaterials in der Faserverstärkung aufweisen und im wesentlichen frei sind von Kratern infolge von Zellen in der Oberfläche.

BEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird weiter unten unter Bezugnahme auf die Beispiele erläutert. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung in keiner Weise von diesen Beispielen eingeschränkt wird, sondern auch anderswie verkörpert werden kann, ohne daß man den Umfang der Erfindung verlaßt.
In den folgenden Beispielen werden die Formkonstruktionen und -materialien verwendet, die unten im einzelnen aufgeführt sind.

(1) Form in Fig. 1

Eine Metallform mit einer Traverse in einer Größe von 1.020 mm x 510 mm und einem Hohlraum von 3 mm Tiefe wurde verwendet. Die Form wurde mit einem Einguß am einen Ende des Hohlraums und einem Flüssigkeits-Vorratsbehälter am anderen Ende des Hohlraums versehen.

(2) Form in Fig. 4

Eine Metallform mit einer Traverse in einer Größe von 1.020 mm x 510 mm und einem Hohlraum von 3 mm Tiefe wurde verwendet. Die Form wurde mit einer Abgabeöffnung für flüssiges Harzmaterial an der Mitte einer oberen Oberfläche des Hohlraums und einem Flüssigkeits-Vorratsbehälter an beiden Enden des Hohlraums versehen.

(2) Flüssige Harzmaterialien

Es wurden die folgenden Arten A und B verwendet.
Ein 50:50-Gemisch (ausgedrückt durch das Gewicht) aus Glycidylether des Bisphenol-F-Typs und Glycidylmethacrylat (SY-Monomeres G, hergestellt von Sakamoto Yakuhin Co., Ltd.) wurde für die Zusammensetzung A verwendet.
Ein 106:5:1-Gemisch (ausgedrückt durch das Gewicht) aus Methyltetrahydrophthalsäureanhydrid, 2-Ethyl-4-methyl-imidazol und 1,1-Bis-(tert.-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexan (PERHEXA 3M, hergestellt von Nippon Yushi) wurde in der Zusammensetzung B verwendet.

(3) Faserverstärkung

Eine 1.015 x 505 mm-Glasfasermatte mit einem Einheitsgewicht von 1.800 g/m².

BEISPIEL 1 (Fig. 1 bis 3)

Die Faserverstärkung wurde in den Hohlraum eingelegt, und das obere und untere Formstück wurden mit einer Spannkraft von etwa 70 Tonnen (tons) zusammengespannt. Die Formtemperatur wurde sowohl für das obere als auch das untere Formstück bei 120ºC gehalten.
Die Form wurde unter einem Winkel von etwa 80º zur Horizontalen geneigt, mit der Eingußseite unten. Dann wurden die Harzmaterialien A und B durch Aufprallen mit einem Mischkopf bei einem Epoxyäquivalent-Verhältnis von 10:8 vermischt, und das vermischte Material wurde unmittelbar in den Hohlraum eingespritzt. Die Einspritzmenge an flüssigem Harzmaterial wurde vorher so bestimmt, daß der Flüssigkeitspegel im wesentlichen die Mitte des Flüssigkeits-Vorratsraums erreichen würde.
Wenn das Einspritzen des flüssigen Harzmaterials fertiggestellt war, hatte der Druck der Luftphase im Flüssigkeits- Vorratsraum etwa 0,5 kg/cm² Gauge erreicht. Druckluft wurde unmittelbar in den Flüssigkeits-Vorratsraum eingeleitet, um den Druck im Hohlraum auf 3 kg/cm² Gauge einzustellen. Der Hohlraum wurde unter diesem Druck gehalten, bis die Aushärtung fertiggestellt war. Nachdem das Aushärten des flüssigen Harzmaterials fertiggestellt war, wurde die Form geöffnet, und das abgeformte Erzeugnis wurde hieraus entnommen.
Das so erhaltene abgeformte Erzeugnis hatte einen überaus hervorragenden Imprägnierungszustand des flüssigen Harzmaterials in der Faserverstärkung und bot eine hohe Transparenz, obwohl es etwa 25 Vol.-% an Faserverstärkung enthielt.

VERGLEICHSBEISPIEL 1 (Fig. 4)

Es wurde dem Verfahren des Beispiels 1 gefolgt, mit der Ausnahme, daß das Einleiten von Druckluft weggelassen wurde.
Das resultierende, abgeformte Erzeugnis enthielt viele Zellen verschiedenartiger Größe und nahm eine insgesamt milchigweiße, unbestimmte Farbe an. Die Harz-imprägnierten, verfestigten Glasfasern waren, wie zu sehen war, an manchen Teilen der Oberfläche freiliegend.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen faserverstärkter Harzformkörper, das die folgenden Schritte aufweist:

Einlegen einer Faserverstärkung (11) in eine Hohlform (3), wobei die Form (3) einen Hohlraum (8) mit zwei Enden, einen Flüssigkeits-Vorratsraum (10) und einen Einguß (7) aufweist;

Einleiten eines flüssigen Harzmaterials in den Hohlraum (8), über einen Mischkopf (4) und den Einguß (7);

Einleiten eines Inertgases in den Formhohlraum (8) irgendwann vor der Gelierung des flüssigen Harzmaterials, um die Innenseite des Hohlraums (8) in einen druckbeaufschlagten Zustand zu versetzen, wobei ein solcher druckbeaufschlagter Zustand bis zur Fertigstellung des Aushärtens aufrechterhalten wird; und

Entfernen des abgeformten Erzeugnisses aus der Form (3) nach der Aushärtung,

dadurch gekennzeichnet, daß die Form (3) so ausgebildet ist, daß sich der Flüssigkeits-Vorratsraum (10) am einen der genannten Enden des Hohlraums (8) und der Einguß (7) am anderen der genannten Enden des Hohlraums (8) befindet, und

daß das Verfahren ferner den Schritt aufweist, die Form (3) so zu neigen, daß der Flüssigkeits-Vorratsraum (10) sich bei einem oberen Niveau und der Einguß (7) bei einem unteren Niveau befindet, bevor man das flüssige Harzmaterial in den Hohlraum (8) einleitet, so daß, wenn das flüssige Harzmaterial in den Hohlraum (8) eingeleitet ist, es vom Einguß (7) nach oben zum Flüssigkeits-Vorratsraum (10) strömt, um Zellen, die im flüssigen Harzmaterial enthalten sind, im Flüssigkeits-Vorratsraum (10) anzusammeln.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das genannte Inertgas durch den genannten Flüssigkeits-Vorratsraum (10) hindurch eingeleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin die Faserverstärkung mindestens eine solche ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Glasfasern, Kohlenstoffasern, Aluminiumoxidfasern, Borfasern, Siliciumfasern, aromatischen Polyamidfasern und Polyesterfasern besteht.

4. Verfahren nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, worin die Viskosität des flüssigen Harzmaterials, wenn es eingespritzt wird, nicht größer ist als 50 mNsm&supmin;².

5. Verfahren nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, worin das flüssige Harzmaterial ein solches ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Epoxyharz, Vinylesterharz, ungesättigtem Polyester, Phenolharz, Bismaleimidharz, Urethanharz, Polyisocyanurat, wärmehärtbarem Harz, das aus einem Allyl-, Vinyl-, Acryl- oder Methacryl-artigen Monomeren zusammengesetzt ist, das Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen aufweist, und einem Norbornen-artigen, polymerisierbaren Monomeren oder Oligomeren, Polyamid und Polycarbonat besteht.

6. Verfahren nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, worin das Inertgas Luft oder Stickstoff ist.

7. Verfahren nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, worin der Druckzustand unter einem Druck von 1 bis 20 kg/cm² Gauge erfolgt.

8. Verfahren nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, worin die Form ferner einen Lauf (6) aufweist, der mit dem Einguß (7) in Verbindung steht, und eine Abgabeöffnung (5) für flüssiges Harzmaterial, die mit dem Lauf (6) in Verbindung steht, und worin das flüssige Harzmaterial in den Hohlraum über den Mischkopf (4), die Abgabeöffnung (5) für flüssiges Harzmaterial, den Lauf (6) und den Einguß (7) eingeleitet wird.