EP1230294A1 - Lagerstabile prepregs auf basis duroplastischer, oleochemischer matrices - Google Patents

Lagerstabile prepregs auf basis duroplastischer, oleochemischer matrices

Info

Publication number
EP1230294A1
EP1230294A1 EP00981207A EP00981207A EP1230294A1 EP 1230294 A1 EP1230294 A1 EP 1230294A1 EP 00981207 A EP00981207 A EP 00981207A EP 00981207 A EP00981207 A EP 00981207A EP 1230294 A1 EP1230294 A1 EP 1230294A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
prepreg according
component
prepreg
oil
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00981207A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Skwiercz
Ralf Bemmann
Horst Sulzbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Personal Care and Nutrition GmbH
Original Assignee
Cognis Deutschland GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cognis Deutschland GmbH and Co KG filed Critical Cognis Deutschland GmbH and Co KG
Publication of EP1230294A1 publication Critical patent/EP1230294A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/02—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule
    • C08G59/027—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule obtained by epoxidation of unsaturated precursor, e.g. polymer or monomer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • C08J5/249—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs characterised by the additives used in the prepolymer mixture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/045—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with vegetable or animal fibrous material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • C08J5/245—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using natural fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • C08L63/10—Epoxy resins modified by unsaturated compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2363/00—Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins
    • C08J2363/10—Epoxy resins modified by unsaturated compounds

Definitions

  • the present application relates to storage-stable prepregs, a method for producing such prepregs, fiber composite materials produced from these prepregs and the use of such fiber composite materials.
  • Fiber composite materials consist at least of fibers and a matrix material.
  • the fibers serve to reinforce the material.
  • the fibers absorb tensile forces acting on the material in particular, the matrix fills voids between the fibers and envelops the fibers.
  • the matrix thus transmits in particular the shear forces that act on the composite material.
  • the matrix protects the coated fibers from external influences such.
  • Fiber composite materials are known, for example from glass fiber, metal fiber or carbon fiber reinforced synthetic plastics. In the past, these composite materials have proven themselves in many fields of application due to their high resilience, durability and reproducibility.
  • renewable raw materials are not exhausted, they can be regenerated at any time by growing suitable plants by photosynthesis.
  • Prepreg technology is regularly used in the production of fiber-resin composite materials.
  • Prepreg is understood to mean a semi-finished product pre-impregnated with thermoplastic or thermosetting material, which is further processed into the finished part in a further processing step.
  • fibers are impregnated with a resin matrix in suitable systems.
  • the prepregs can then either be processed directly after their production by curing to the desired finished parts or, and this is one of the advantages of this technique, first stored and then finished later if required. Since the prepregs themselves are usually in the form of mats, variable finished parts can be obtained from them, depending on requirements, for example.
  • thermosetting matrices With prepregs with thermosetting matrices, however, the problem arises that, due to the material properties of conventional thermosets, only very short storage times are possible (at most a few weeks, sometimes only a few minutes), since the material hardens quickly at normal temperature (21 ° C). If prepregs based on thermosets are to be stored for a longer period of time, the components need to be deep-frozen (up to - 30 ° C) on a regular basis.
  • thermosets are understood to mean both the raw materials prior to crosslinking (ie the reactive resins) and the cured reaction products.
  • the object on which the present invention was based was to produce prepregs based on thermosetting matrices which avoid the disadvantages mentioned above, in particular the short shelf life at normal temperature.
  • the production of the prepregs should continue to use predominantly to completely renewable raw materials.
  • a first subject of the present invention are prepregs which are stable at room temperature and contain a fiber material and a thermosetting matrix which contains (a) an epoxy and / or hydroxyl group-containing fatty substance with at least 12 carbon atoms, (b) a crosslinking agent and (c) a catalyst.
  • the prepregs according to the invention can contain synthetic fibers such as glass fibers, carbon fibers, metal fibers and the like, as well as natural fibers. Within the scope of the present invention, those prepregs are preferred which are produced at least partially, advantageously but completely, on the basis of natural fibers.
  • the proportion of natural fibers is preferably 50% by weight and larger, based on the weight of the fibers. Prepregs whose fibers s are composed of 100% by weight of natural fibers as defined below are particularly preferred.
  • These natural fibers can be used in the form of short fibers, yarns, rovings or preferably textile fabrics in the form of nonwovens, needled nonwovens, tangled nonwovens, woven fabrics, scrims or knitted fabrics.
  • natural fibers are preferably selected from flax, hemp, straw, wood wool, sisal, jute, coconut, ramie, bamboo, bast, cellulose, cotton or wool fibers, animal hair or fibers based on 0 chitin / chitosan or their combination.
  • those prepregs are preferred which completely or partially contain flax fibers as the fiber material.
  • the proportion by weight of fiber material is between 10 and 70% by weight, preferably 30 to 60% by weight and in particular 35 to 55% by weight
  • the fibers can be brought into contact with the matrix by all methods known to the person skilled in the art in order to obtain the prepregs according to the invention.
  • the fibers are preferably immersed in the matrix, but spray processes are also possible.
  • the thermoset matrix itself consists predominantly, preferably completely, of oleochemical raw materials. These are mixtures of (a) reactive, oxygen-containing fatty substances with (b) crosslinkers and (c) catalysts. It is preferred that the component mixtures from (a), (b) and (c) have a Brookfield viscosity, when applied to the fiber, of 600 to 1400 mPas, preferably 800 to 1200 mPas and in particular from 900 to 1100 mPas, measured with Spindle 5, 10 min- 1 . The viscosity values relate to the application temperature.
  • the matrix is applied to the fibers at temperatures of 40 to 80 ° C.
  • Compounds according to (a) are reactive, oxygen-containing fatty substances which can be characterized as follows, where at least 12 carbon atoms must be present in the molecule.
  • the upper limit for the carbon number is preferably 56, in particular 36, carbon atoms.
  • the compounds of reaction component (a) have at least one reactive oxygen-containing group, either the epoxy and / or the hydroxyl group in the molecule, which enables them to react with the crosslinking agents of group (b) and to form high molecular weight, solid agglomerates, which together with the fiber the fiber composite material has the desired physical properties, such as Tensile strength and flexural strength.
  • a group of component (a) are epoxidized triglycerides, such as z. B. can be obtained by reacting natural unsaturated fats and oils with formic acid and hydrogen peroxide.
  • suitable starting materials are preferably the natural fats and oils from rapeseed, sunflowers, soybeans, linseed, hemp, castor oil, coconuts, oil palms, oil palm kernels and oil trees, each of which contains triglycerides of unsaturated fatty acids in portions.
  • the most important representatives of the epoxidized fats and oils are the epoxidized soybean oil and the epoxidized rapeseed oil as well as the epoxidized linseed oil.
  • nucleophiles are alcohols such as. B. water methanol, ethanol, ethylene glycol, glycerol or trimethylolpropane, amines such as. B. ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, ethylenediamine, dipropylenetriamine or hexamethylenediamine or carboxylic acids such as acetic acid, dimer fatty acid, maleic acid, phthalic acid, terephthalic acid or a mixture of mono- and / or difunctional fatty acids with 6 to 30 carbon atoms.
  • alcohols such as. B. water methanol, ethanol, ethylene glycol, glycerol or trimethylolpropane
  • amines such as. B. ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, ethylenediamine, dipropylenetriamine or hexamethylenediamine or carboxylic acids such as acetic acid, dimer fatty acid, maleic acid, phthalic acid, terephthalic acid or a mixture
  • Nucleophiles for ring opening of the epoxidized fatty substances can also be fatty alcohols.
  • Suitable fatty alcohols are aliphatic, linear or branched primary alcohols with 6 to 22 carbon atoms. Typical examples are caprone alcohol, caprylic alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, capric alcohol, lauryl alcohol, isotridecyl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, palmoleyl alcohol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol, oleyl alcohol, elaidyl alcohol, petroselinyl alcohol, technical alcohol alcohol, aryl alcohol alcohol, arachyl alcohol, arachyl alcohol, arachyl alcohol, arachyl alcohol, arachyl alcohol, arachyl alcohol, alcohol alcohols in the high-pressure hydrogenation of technical methyl esters based on fats and oils or aldehydes from Roelen's oxosynthesis and as a monomer fraction in the dimerization of unsatur
  • nucleophiles for reaction with epoxidized triglycerides are propene, butane, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane -, Heptadecanoic, Octadecanoic, Nonadecanoic, Eicosanoic, Docosanoic, Hexacosanoic and Triacontanoic acid and mixtures thereof.
  • crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid or mixtures thereof are particularly preferred.
  • component (a) is, however, always the oxygen-containing derivatives.
  • R 1 represents a hydrogen atom or a methyl radical and R2 represents a hydrogen atom or represents an alkyl radical having 1 to 22 C atoms.
  • the salts of these compounds are also suitable.
  • Preferred compounds which fall under the general formula (I) are acrylic and methacrylic acid, and also their esters with fatty alcohols. Reaction products of linseed and / or soybean oil, which are mixed with acrylic and / or methacrylic acid, are preferred.
  • reaction components (a) is selected from reaction products of unsaturated fatty substances, preferably fatty acids or fatty acid esters, with anhydrides, preferably maleic anhydride.
  • Suitable unsaturated fatty acids are e.g. 10-undecanoic acid, laurolein, myristoleic, palmitolein, petroselin, petroseladein, oleic, eladic, ricinol, linoleic, linolaidic, gadoleinic, arachidonic, erucic, brassidic and clupanodonic acid and their mixtures.
  • Polyunsaturated acids are also suitable, e.g.
  • reaction products of triglycerides based on unsaturated fatty acids with the anhydrides are preferably used.
  • Reaction products of epoxidized triglycerides with anhydrides are also suitable components (a) for the production of matrices for storage-stable prepregs according to the invention.
  • Suitable anhydrides are preferably those which are prepared from cyclic polycarboxylic acids with two free carboxylic acid groups, for example cyclohexanedicarboxylic anhydride,
  • Cyclohexenedicarboxylic anhydride phthalic anhydride, trimellitic anhydride, hemimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, 2,3-naphthalic anhydride, 1,2-cyclobutanoic dicarboxylic anhydride, 1,2-cyclopentanedicarboxylic anhydride,
  • Particularly suitable anhydrides are maleic anhydride, phthalic anhydride and trimellitic anhydride, and also derivatives of these anhydrides and mixtures.
  • the crosslinker (b) is an organic compound which has at least two reactive sites in the molecule which can react with the compounds according to (a). However, compounds with three, four or an even greater number of reactive sites in the molecule which are suitable for crosslinking are also suitable.
  • component (b) from the group selected from diallyl phthalates, dipropylene glycol diacrylate or diethylene glycol diacrylate are particularly suitable.
  • Reactive anhydrides are also suitable as component (b), here again preferably the maleic anhydride.
  • Catalysts (c) are added to the thermosetting matrices as initiators of the actual curing reaction.
  • These are preferably organic peroxide compounds, such as tert-butyl periso ⁇ anoate (TBPIN) or tert-butyl perethyl hexanoate (TBPEH).
  • Basic catalysts are also used, preferably organic aliphatic or aromatic amine compounds.
  • imidazoline derivatives preferably 1-methylimidazole, is particularly preferred.
  • Component (c) is contained in the matrices in amounts of from 0.01 to 10% by weight, preferably from 0.5 to 5% by weight and in particular from 1.0 to 3% by weight. Components (a) and (b) make up the remainder to 100% by weight of the matrix. It is preferred to select quantitative ratios of component (a) to (b) from 4: 1 to 1: 1. Component (a) is preferably contained in the matrix in excess of component (b). The quantitative ratio is then (a) / (b) from 80/20 to 60/40 and very preferably 70/30.
  • the matrices can also contain other auxiliaries and additives known to those skilled in the art of prepreg production, for example flame retardants, color pigments, UV absorbers and organic and inorganic fillers.
  • Another object of the invention relates to methods for producing a storage-stable prepreg by (I) a fiber material is brought into contact with a thermosetting matrix material at temperatures of 40 to 80 ° C in the presence of a catalyst and then (II) that with the matrix in
  • Contacted fiber material is cooled to temperatures of less than or equal to 30 ° C, which
  • Matrix material is selected from an epoxy and / or hydroxyl group-containing fatty substance with at least 12 carbon atoms, a crosslinking agent and a catalyst, and the matrix material in the
  • Temperatures in step (I) have a Brookfield viscosity of 600 to 1400 mPas.
  • the prepregs can be produced in all ways known to the person skilled in the art, a continuous procedure being preferred. Details can be found, for example, in Schlichting et al., Verbundwerkstoffe, Lexika-Verlag, Grafenau, 1978, pages 208 to 211.
  • the prepregs obtained in this way can be cured to the desired finished parts by curing at temperatures of> 80 ° C., preferably> 100 ° C.
  • a fiber composite material according to the invention is preferably obtained by curing the prepregs according to the invention at 100 to 250 ° C. Curing temperatures in the range from 120 to 180 ° C. and in particular from 130 to 160 ° C. are particularly preferred.
  • the curing time is usually short and is only a few minutes at temperatures around 150 ° C.
  • Another object of the invention relates to fiber composite materials that are produced as described above. Furthermore, the use of such fiber composites for the production of components for vehicle construction, aircraft construction, the construction industry, window construction, the furniture industry, the electrical industry, sports equipment, toys, machine and apparatus construction, the packaging industry, agriculture or security technology is claimed.
  • Linseed oil acrylate (a) was mixed with dipropylene glycol diacrylate as crosslinker (b) in a weight ratio of 70:30.
  • the mixture had a Brookfield viscosity of 1000 mPas (spindle 5; 10 min- 1 ) at 65 ° C.
  • 1% by weight of TBPEH and TBPIN were added to the mixture as free radical initiator (c) and the matrix was then applied to a flax fiber at 65 ° C.
  • the prepreg thus obtained was storable at temperatures ⁇ 30 ° C for 6 months.
  • the prepreg was cured at 150 ° C for 60 seconds and thus processed into a finished fiber composite workpiece.
  • Soybean oil acrylate (a) was mixed with diallyl phthalate (b) in a ratio of 70:30 to a matrix (Brookfield viscosity at 40 ° C 1000 mPas, spindle 5; 10 min- 1 ).
  • 1% by weight of TBPIN and TBPEH were added and the mixture was then applied to a flax fiber at 65 ° C.
  • the prepreg obtained in this way was storable for 6 months at temperatures of ⁇ 30 ° C and could then be easily processed into a finished component by curing (150 ° C, 60 seconds).

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

Bei Raumtemperatur lagerstabile Prepregs auf Basis duroplastischer, oleochemischer Matrices werden erhalten, wenn man ein Fasermaterial, das vorzugsweise natürliche Fasern enthält, mit einem Matrixmaterial bei Temperaturen von 40 bis 80 °C in Gegenwart eines geeigneten Katalysators in Kontakt bringt und das mit der Matrix getränkte Fasermaterial auf Temperaturen von 30 °C und weniger abgekühlt, wobei das Matrixmaterial ausgewählt ist aus einen Epoxid- und/oder Hydroxylgruppen-haltigen Fettstoff mit mindesten 12 C-Atomen, einem Vernetzer sowie einem Katalysator, und das Matrixmaterial bei Temperaturen von 40 bis 80 °C eine Brookfieldviskosität von 600 bis 1400 mPas aufweist.

Description

Lagerstabile Prepregs auf Basis duroplastischer, oieochemischer Matrices
Die vorliegende Anmeldung betrifft lagerstabile Prepregs, ein Verfahren zur Herstellung derartiger Prepregs, Faserverbundwerkstoffe, hergestellt aus diesen Prepregs sowie die Verwendung derartiger Faserverbundwerkstoffe.
Faserverbundwerkstoffe bestehen wenigstens aus Fasern und einem Matrixmaterial. Dabei dienen die Fasern der Verstärkung des Werkstoffes. Die Fasern nehmen dabei insbesondere am Werkstoff wirkende Zugkräfte auf, die Matrix füllt Hohlräume zwischen den Fasern und umhüllt die Fasern. Damit überträgt die Matrix insbesondere die Schubkräfte, die auf das Verbundmaterial einwirken. Darüber hinaus schützt die Matrix die umhüllten Fasern vor Außeneinflüssen wie z. B. Eindringen von Wasser oder Feuchtigkeit, oxidative oder photooxidative Einflüsse. Bekannt sind Faserverbundwerkstoffe beispielsweise aus glasfaser-, metallfaser- oder kohlenstoffaserverstärkten synthetischen Kunststoffen. Diese Verbundwerkstoffe haben sich in der Vergangenheit wegen ihrer hohen Belastbarkeit, Dauerhaftigkeit und Reproduzierbarkeit in vielen Anwendungsfeldern bewährt. Im Zuge der Forderung nach langfristig tragfähigen Entwicklungen (sustainable development) werden jedoch immer häufiger auch für Verbundmaterialien solche Produkte gefordert, die auf der Basis von Biomasse und/oder landwirtschaftlichen Produkten als nachwachsenden Rohstoffen gefertigt werden. Im Gegensatz zu petrochemischen und fossilen Rohstoffen erschöpfen sich nachwachsende Rohstoffe nicht, sie können über den Anbau geeigneter Pflanzen durch Photosynthese jederzeit regeneriert werden.
Bei der Herstellung von Faser-Harz-Verbundwerkstoffen wird regelmäßig die sogenannte "Prepreg- Technologie" eingesetzt. Unter "Prepreg" wird ein mit thermo- oder duroplastischem Material vorimprägniertes Halbzeug, welches in einem weiteren Verarbeitungsschritt zum Fertigteil weiterverarbeitet wird, verstanden. Zur Herstellung der Prepregs werden Fasern in geeigneten Anlagen mit einer Harzmatrix imprägniert. Die Prepregs können dann entweder direkt nach ihrer Herstellung durch Aushärten zu den gewünschten Fertigteilen verarbeitet werden oder, und darin liegt einer der Vorteile dieser Technik, erst zwischengelagert und dann später bei Bedarf fertiggestellt werden. Da die Prepregs selber in der Regel in Mattenform voriiegen, können je nach Anforderung daraus, z.B. in der Form variable Fertigteile erhalten werden. Bei Prepregs mit duroplastischen Matrices tritt allerdings das Problem auf, daß aufgrund der Materialeigenschaften herkömmlicher Duroplasten nur recht kurze Lagerzeiten möglich sind (höchstens wenige Wochen, teilweise nur wenige Minuten), da das Material bei Normaltemperatur (21 °C) schnell aushärtet. Sollen Prepregs auf Basis von Duroplasten längere Zeit gelagert werden, ist regelmäßig eine aufwendige Tiefkühlung (bis - 30 °C) der Teile notwendig.
Duroplaste sind bekanntlich Stoffe, die durch irreversible und enge Vernetzung über kovalente s Bindungen aus Oligomeren gegebenenfalls unter Zusatz von Monomeren oder Polymeren entstehen. Unter „Duroplasten" im Rahmen dieser Anmeldung werden dabei sowohl die Rohstoffe vor der Vernetzung (d. h. die Reaktionsharze) als auch die ausgehärteten Reaktionsprodukte verstanden.
Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde lag, bestand darin Prepregs auf Basis von 0 duroplastischen Matrices herzustellen, die die oben genannten Nachteile, insbesondere die nur kurze Lagerstabilität bei Normaltemperatur, vermeiden. Dabei sollten bei der Herstellung der Prepregs weiterhin überwiegend bis vollständig nachwachsende Rohstoffe eingesetzt werden.
Die Aufgabe wurde durch Einsatz bestimmter Matrixmaterialien auf Basis oleochemischer Grundstoffe 5 gelöst. Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind bei Raumtemperatur lagerstabile Prepregs, enthaltend ein Fasermaterial und eine duroplastische Matrix die enthält (a) einen Epoxid- und/oder Hydroxylgruppen-haltigen Fettstoff mit mindesten 12 C-Atomen, (b) einen Vernetzer sowie (c) einen Katalysator.
0 Die erfindungsgemäßen Prepregs können sowohl synthetische Fasern, wie Glasfasern, Kohlenstoffasem, Metallfasem und dgl. erhalten als auch natürliche Fasern. Im Rahmen der voriiegenden Erfindung sind solche Prepregs bevorzugt, die zumindest teilweise, vorteilhaft aber vollständig, auf Basis von Naturfasern hergestellt werden. Der Anteil an Naturfasern ist vorzugsweise 50 Gew.-% und größer, in Bezug auf das Fasergewicht. Besonders bevorzugt sind Prepregs, deren Fasern s zu 100 Gew.-% aus Naturfasern, wie unten definiert bestehen. Dabei können diese Naturfasern in Form von Kurzfasern, Garnen, Rovings oder vorzugsweise textile Flächengebilde in Form von Vliesen, Nadelvlies, Wirrvliesen, Geweben, Gelegen oder Gewirken eingesetzt werden. Naturfasern sind erfindungsgemäß vorzugsweise ausgewählt aus Flachs-, Hanf-, Stroh-, Holzwolle-, Sisal-, Jute-, Kokos- , Ramie-, Bambus-, Bast-, Cellulose-, Baumwoll- oder Wollfasern, Tierhaaren oder Fasern auf Basis von 0 Chitin/Chitosan oder deren Kombination. Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind solche Prepregs bevorzugt, die als Fasermaterial vollständig oder teilweise Flachsfasern enthalten. In Bezug auf die Prepregs selber beträgt der gewichtsmäßige Anteil an Fasermaterial zwischen 10 und 70 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 60 Gew.-% und insbesondere 35 bis 55 Gew.-% Die Fasern können mit allen dem Fachmann bekannten Verfahren mit der Matrix in Kontakt gebracht werden werden, um so die erfindungsgemäßen Prepregs zu erhalten. Vorzugsweise werden die Fasern in die Matrix getaucht, es sind aber auch Sprühverfahren möglich. Die duroplastische Matrix selber besteht zu überwiegenden Teilen, vorzugsweise vollständig, aus oleochemischen Grundstoffen. Es handelt sich dabei um Mischungen aus (a) reaktiven, sauerstoffhaltigen Fettstoffen mit (b) Vemetzem und (c) Katalysatoren. Dabei ist es bevorzugt, daß die Komponentenmischungen aus (a), (b) und (c) beim Auftrag auf die Faser eine Brookfieldviskosität, von 600 bis 1400 mPas, vorzugsweise 800 bis 1200 mPas und insbesondere von 900 bis 1100 mPas aufweist, gemessen mit Spindel 5, 10 min-1. Die Viskositätswerte beziehen sich dabei jeweils auf die Auftragstemperatur. Die Matrix wird bei Temperaturen von 40 bis 80 °C auf die Fasern aufgetragen und so die erfindungsgemäßen Prepregs erhalten. Besonders vorteilhaft ist es, solche Matrices auszuwählen, die bei einer Temperatur von 65 °C eine Brookfieldviskosität im Bereich von 600 bis 1200 mPas aufweisen. Es kommt dabei nämlich noch nicht zu einer vollständigen Aushärtung der Matrix, die bekanntlich auf die vollständige Reaktion der Komponente (a), (b) und (c) untereinander zurückzuführen ist. Somit werden aber Prepregs erhalten, die noch fast beliebig formbar sind, was deren weitere Verarbeitung erleichtert. Hinzu kommt, daß diese Prepregs bei Raumtemperatur und Luftzutritt nicht so schnell aushärten, wie die bekannten Prepregs des Standes der Technik und somit eine deutlich gesteigerte Lagerstabilität aufweisen.
Bei Verbindungen gemäß (a) handelt es sich um reaktive, sauerstoffhaltige Fettstoffe, die wie folgt charakterisiert werden können, wobei jeweils mindestens 12 C-Atome im Molekül voriiegen müssen. Als Obergrenze für die Kohlenstoffzahl sei vorzugsweise 56, insbesondere 36 C-Atome genannt. Die Verbindungen der Reaktionskomponente (a) weisen mindestens eine reaktive sauerstoffhaltige Gruppe, entweder die Epoxid- und/oder die Hydroxylgruppe im Molekül auf, die sie befähigt mit den Vernetzern der Gruppe (b) zu reagieren und hohermolekulare, feste Agglomerate zu bilden, die zusammen mit der Faser dem Faserverbundwerkstoff die gewünschten physikalischen Eigenschaften vetleit, wie z.B. Zugfestigkeit und Biegefestigkeit.
Eine Gruppe von Komponente (a) sind epoxidierte Triglyceride, wie sie z. B. durch Umsetzung von natürlichen, ungesättigten Fetten und Ölen mit Ameisensäure und Wasserstoffperoxid erhalten werden. Beispiele für geeignete Ausgangsmaterialien sind vorzugsweise die natürlichen Fette und Öle von Raps, Sonnenblumen, Soja, Lein, Hanf, Ricinus, Kokosnüssen, Ölpalmen, Ölpalmkernen und Ölbäumen, die jeweils anteiisweise Triglyceride von ungesättigten Fettsäuren enthalten. Die wichtigsten Vertreter der epoxidierten Fette und Öle sind das expoxidierte Sojaöl und das epoxidierte Rapsöl sowie das epoxidierte Leinöl. Diese epoxidierten Triglyceride können durch nucleophile Ringöffnung in die entsprechenden hydroxylgruppenhaltigen Verbindungen umgewandelt werden. Unter Nucleophilen sind u.a. Alkohole wie z. B. Wasser Methanol, Ethanol, Ethylenglykol, Glycerin oder Trimethylolpropan, Amine wie z. B. Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Ethylendiamin, Dipropylentriamin oder Hexamethylendiamin oder Carbonsäuren wie Essigsäure, Dimerfettsäure, Maleinsäure, Phthalsäure, Terephthalsäure oder ein Gemisch von mono- und/oder difunktionellen Fettsäuren mit 6 bis 30 C- Atomen zu verstehen.
Nucleophile zur Ringöffnung der epoxidierten Fettstoffe können auch Fettalkohole sein. Geeignete Fettalkohole sind aliphatische, lineare oder verzweigte primäre Alkohole mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen. Typische Beispiele sind Capronalkohol, Caprylalkohol, 2-Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behenylalkohol, Erucylalkohol und Brassidylalkohol sowie deren technische Mischungen, die z.B. bei der Hochdruckhydrierung von technischen Methylestern auf Basis von Fetten und Ölen oder Aldehyden aus der Roelen'schen Oxosynthese sowie als Monomerfraktion bei der Dimerisierung von ungesättigten Fettalkoholen anfallen. Als weitere geeignete Nucleophile zur Umsetzung mit epoxidierten Triglyceriden sind Propen-, Butan-, Pentan-, Hexan-, Heptan-, Octan-, Nonan-, Decan-, Undecan-, Dodecan-, Tridecan-, Tetradecan-, Pentadecan-, Hexadecan-, Heptadecan-, Octadecan-, Nonadecan-, Eicosan-, Docosan-, Hexacosan- und Triacontansäure und deren Mischungen geeignet. Besonders bevorzugt sind aber die Crotonsäure, Itakonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure oder deren Mischungen. Nach an sich bekannten Verfahren können in diese Triglyceride weitere zur Vernetzung befähigte funktioneile Gruppen wie Hydroxyl-, Mercapto-, Carboxyl-, Amino-, Säureanhydridgruppen oder auch olefinische Doppelbindungen eingeführt werden. Bevorzugt als Komponente (a) sind erfindungsgemäß jedoch immer die sauerstoffhaltigen Derivate.
Neben den oben genannten Nucleophilen können die epoxidierten Triglyceride aber auch mit Verbindungen der Formel (I) umgesetzt werden. Bevorzugte Verbindungen gehorchen der Formel (I)
H2C=CR1-C00R2 (I)
wobei R1 für ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest und R2 ein Wasserstoffatom bedeutet oder für einen Alkyirest mit 1 bis 22 C-Atomen steht. Weiterhin sind die Salze dieses Verbindungen geeignet. Bevorzugte Verbindungen die unter die allgemeine Formel (I) fallen sind Acryl- und Methacrylsäure, sowie deren Ester mit Fettalkoholen. Bevorzugt sind Umsetzungsprodukte von Lein- und/oder Sojaöl, welches mit Acryl und/oder Methacrylsäure.
Eine weitere Gruppen von geeigneten Reaktionskomponenten (a) ist ausgewählt aus Umsetzungsprodukten von ungesättigten Fettstoffen, vorzugsweise Fettsäuren bzw. Fettsäureestern, mit Anhydriden, vorzugsweise Maleinsäureanhydrid. Geeigneten ungesättigte Fettsäuren sind z.B. die 10-Undecansäure, Laurolein-, Myristolein-, Palmitolein-, Petroselin-, Petroseladein-, Öl-, Eladin-, Ricinol-, Linol-, Linolaidin-, Gadolein-, Arachidon-, Eruca-, Brassidin- und Clupanodonsäure und deren Mischungen. Auch mehrfach ungesättigte Säuren sind geeignet, wie z.B. Öl-, Elaidin-, Ricinol-, Lino-, Linole-, α-/-ß-Eläostearin-, Gadolein-, Arachidon- und Brassidinsäure bzw. deren Mischungen, wie sich insbesondere bei der technischen Gewinnung anfallen. Bevorzugt werden jedoch Umsetzungsprodukte aus Triglyceriden auf Basis ungesättigter Fettsäuren mit den Anhydriden eingesetzt.
Auch Umsetzungsprodukte von epoxidierten Triglyceriden mit Anhydriden sind geeignete Komponenten (a) zur Herstellung von Matrices für iagerstabile, erfindungemäße Prepregs. Geeignete Anhydride sind vorzugsweise solche, die aus cyclischen Polycarbonsäuren mit zwei freien Carbonsäuregruppen hergestellt werden, beispielsweise Cyclohexandicarbonsäureanhydrid,
Cyclohexendicarbonsäureanhydrid, Phthalsaureanhydrid, Trimellitsäureanhydrid, Hemimellithsäureanhydrid, Pyromellithsäureanhydrid, 2,3-Naphthalinsäureanhydrid, 1 ,2- Cyclobutansäuredicarbonsäureanhydrid, 1 ,2-Cyclopentandicarbonssäureanhydrid,
Chinolinsäureanhydrid, Norbornendicarbonsäureanyhdrid, Pinsäureanhydrid, Norpinsäureanhydrid, Truxilsäureanhydrid, Pinsäureanhydrid, Perylen-1,2-Dicarbonsäureanhydrid, Caronsäureanhydrid, Narcamphandicarbonsäureanhydrid, Isatosäureanhydrid, Champhersäureanhydrid, Napthaliniteracarbonsäureanhydrid oder Mischungen dieser Anhydride. Besonders geeignete Anhydride sind Maleinsäureanhydrid, Phthalsaureanhydrid und Trimellitsäureanhydrid, sowie Derivate dieser Anhydride und Mischungen.
Bei den Vernetzer (b) handelt es sich erfindungsgemäß um organische Verbindungen, die mindestens zwei reaktive Stellen im Molekül aufweisen, die mit den Verbindungen gemäß (a) reagieren können. Es sind aber auch Verbindungen mit drei, vier oder einer noch größeren Anzahl von reaktiven, zur Vernetzung geeigneten Stellen im Molekül geeignet. Vorzugsweise sind die Komponente (b) ausgewählt aus Verbindungen der allgemeinen Formel (II) H C=CR3-(CH2)n-X-A-X-(CH2)n-CR3=CH2 (II)
in der A für einen zweiwertigen, ggf. von Heteroatomen unterbrochenen, aliphatischen Rest mit 2 bis 24 C-Atomen oder einen aromatischer Rest mit 6 bis 10 C-Atomen und X für eine Gruppe CO, OCO oder COO, R3 für ein Wasserstoffatom oder eine CH3-Gruppe und n die Zahlen Null oder 1 bis 3 bedeuten. Besonders geeignet sind Komponenten (b) aus der Gruppe die ausgewählt ist aus Diallylphthalaten, Dipropylenglykoldiacrylat oder Diethylenglykoldiacrylat. Weiterhin geeignet sind reaktive Anhydride als Komponente (b), hier wiederum vorzugsweise das Maleinsäureanhydrid.
Als Initiatoren der eigentlichen Aushärtungsreaktion werden den duroplastischen Matrices Katalysatoren (c) zugegeben. Vorzugsweise sind dies organische Peroxidverbindungen, wie tert.-Butylperisoπanoat (TBPIN) oder tert.-Butylperethylhexanoat (TBPEH). Weiterhin werden auch basische Katalysatoren verwendet, vorzugsweise organische aliphatische oder aromatische Amin Verbindungen. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Imidazolinderivaten, vorzugsweise dem 1-Methylimidazol.
Die Komponente (c) ist in den Matrices in Mengen von 0,01 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 5 Gew.-% und insbesondere von 1 ,0 bis 3 Gew.-% enthalten. Die Komponenten (a) und (b) machen den Rest auf 100 Gew.-% der Matrix aus. Dabei ist es bevorzugt, Mengenverhältnisse von Komponente (a) zu (b) von 4 : 1 bis 1 : 1 auszuwählen. Vorzugsweise ist die Komponente (a) im Überschuß zur Komponente (b) in der Matrix enthalten. Vorzugsweise beträgt das Mengenverhältnis dann (a)/(b) von 80/20 bis 60/40 und ganz bevorzugt 70/30.
Neben den Komponenten (a) bis (c) können die Matrices noch weitere, dem Fachmann für die Prepregherstellung bekannte Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten, beispielsweise Flammschutzmittel, Farbpigmente, UV-Absorber sowie organische und anorganische Füllstoffe.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines lagerstabilen Prepregs, indem (I) ein Fasermaterial mit einem duroplastischen Matrixmaterial bei Temperaturen von 40 bis 80 °C in Gegenwart eines Katalysators in Kontakt gebracht wird und anschließend (II) das mit der Matrix in
Kontakt gebrachte Fasermaterial auf Temperaturen von kleiner/gleich 30 °C abgekühlt wird, wobei das
Matrixmaterial ausgewählt ist aus einem Epoxid- und/oder Hydroxylgruppen-haltigen Fettstoff mit mindesten 12 C-Atomen, einem Vernetzer sowie einem Katalysator, und das Matrixmaterial bei den
Temperaturen im Schritt (I) eine Brookfieldviskosität von 600 bis 1400 mPas aufweist. Die Prepregs können nach allen dem Fachmann bekannten Arten hergestellt werden, wobei eine kontinuierliche Verfahrensweise bevorzugt ist. Einzelheiten sind beispielsweise Schlichting et al., Verbundwerkstoffe, Lexika- Verlag, Grafenau, 1978, Seiten 208 bis 211 , zu entnehmen.
Die so erhaltenen Prepregs können durch Aushärtung bei Temperaturen von > 80 °C, vorzugsweise > 100 °C zu den gewünschten Fertigteiien ausgehärtet werden. Vorzugsweise wird ein erfindungsgemäßer Faserverbundwerkstoff durch Aushärtung der erfindungsgemäßen Prepregs bei 100 bis 250 °C erhalten. Besonders bevorzugt sind Aushärtetemperaturen im Bereich von 120 bis 180 °C und insbesondere von 130 bis 160 °C. Die Aushärtezeit ist in der Regel kurz und beträgt bei Temperaturen um 150 °C nur wenige Minuten.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft Faserverbundwerkstoffe, die wie oben beschrieben hergestellt werden. Weiterhin wird die Verwendung derartiger Faserverbundwerkstoffe zur Herstellung von Bauteilen für den Fahrzeugbau, den Flugzeugbau, die Bauindustrie, den Fensterbau, die Möbelindustrie, die Elektroindustrie, Sportgeräte, Spielzeuge, den Maschinen- und Apparatebau, die Verpackungsindustrie, die Landwirtschaft oder die Sicherheitstechnik beansprucht.
Beispiele
Beispiel 1 :
Leinölacrylat (a) wurde mit Dipropylenglykoldiacrylat als Vernetzer (b) im Gewichtsverhältnis von 70 : 30 vermischt. Die Mischung hatte bei 65 °C eine Brookfieldviskosität von 1000 mPas (Spindel 5; 10 min-1). Der Mischung wurden jeweils 1 Gew.-% TBPEH und TBPIN als Radikalstarter (c) zugegeben und dann die Matrix bei 65 °C auf eine Flachsfaser aufgetragen. Das so erhaltene Prepreg war für 6 Monate bei Temperaturen < 30 °C lagerfähig. Das Prepreg wurde bei 150 °C 60 Sekunden ausgehärtet und so zu einem fertigen Faserverbundwerkstück verarbeitet.
Beispiel 2:
Sojaölacrylat (a) wurden mit Diallylphthalat (b) im Verhältnis 70 : 30 zu einer Matrix vermischt (Brookfieldviskosität bei 40 °C 1000 mPas, Spindel 5; 10 min-1). Zusätzlich wurden jeweils 1 Gew.-% TBPIN und TBPEH zugegeben und die Mischung dann bei 65 °C auf eine Flachsfaser aufgebracht. Das so erhaltenen Prepreg war für 6 Monat bei Temperaturen von < 30 °C lagerfähig und konnte anschließend problemlos durch Aushärten (150 °C, 60 Sekunden) zu einem fertigen Bauteil weiterverarbeitet werden.
Beispiel 3:
60 Gew.-% eines epoxidierten Leinöls (a), 39 Gew.-% einer Mischung aus Hexahydrophtalsäureanhydrid und Trimellitsäureanhydrid (b) und 1 Gew.-% 1-Methylimidazol als Katalysator (c) wurden gemischt und bei 65 °C mit einer Flachsfaser in Kontakt gebracht. Die Brookfieldviskosität der Mischung bei 65 °C betrug 2000 mPas. Das Prepreg wurde anschließend auf 20 °C abgekühlt und war lagerstabil. Es konnte bei 180 °C (Aushärtezeit ca. 1 Minute) zu einem stabilen Faserverbundwerkstoff ausgehärtet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Bei Raumtemperatur lagerstabiles Prepreg, enthaltend ein Fasermaterial und eine duroplastische Matrix, dadurch gekennzeichnet, daß die duroplastische Matrix enthält, mindestens
(a) einen Epoxid- und/oder Hydroxylgruppen-haltigen Fettstoff mit mindesten 12 C-Atomen
(b) einen Vernetzer sowie
(c) einen Katalysator
2. Prepreg nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial teilweise oder vollständig ausgewählt ist aus natürlichen Fasern.
3. Prepreg nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Fasermaterials, bezogen auf das Prepreg bei 10 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 60 Gew.-% und insbesondere bei 35 bis 55 Gew.-% liegt.
4. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial ganz oder teilweise ausgewählt ist aus der Gruppe Flachs-, Hanf-, Stroh-, Holzwolle-, Sisal-, Jute-, Kokos-, Ramie- Bambus-, Bast-, Cellulose-, Baumwoll- oder Wollfasern, Tierhaaren oder Fasern auf Basis von Chitin/Chitosan oder deren Kombination.
5. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Fasermaterial Flachsfasern ausgewählt sind.
6. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (a) des Matrixmaterials ausgewählt ist aus der Gruppe der epoxidierten Triglyceride von ungesättigten Fettsäuren und deren Mischungen.
7. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (a) ausgewählt ist aus der Gruppe epoxidiertes Leinöl, Hanföl, Kokussöl, Palmöl, Palmkernöl, Rapsöl, Rizinusöl, Sojaöl oder Sonnenblumenöl.
8. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (a) ausgewählt ist Umsetzungsprodukten von epoxidierten Triglyceriden mit Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
s H2C=CR1-COOR2 (I)
wobei R1 für ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest und R2 ein Wasserstoffatom bedeutet oder für einen Alkylrest mit 1 bis 22 C-Atomen steht, sowie der Salze dieser Verbindungen.
0 9. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (a) ausgewählt ist aus Umsetzungsprodukten von epoxidierten Triglyceriden mit Acrylsäure und/oder Methacrylsäure.
10. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (a) s ausgewählt ist aus Umsetzungsprodukten von epoxidierten Triglyceriden mit Crotonsäure,
Itakonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure oder deren Mischungen.
11. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (a) ausgewählt ist aus Umsetzungsprodukten von ungesättigten Fettsäuren und/oder Triglyceriden auf 0 Basis ungesättigter Fettsäuren mit Anhydriden.
12. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (a) ausgewählt ist aus Umsetzungsprodukten von epoxidierten Triglyceriden mit Anhydriden.
5 13. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (a) ausgewählt ist aus Umsetzungsprodukten von epoxidierten Triglyceriden Maleinsäureanhydrid, Phthalsaureanhydrid, Trimellitsäureanhydrid oder deren Mischungen.
14. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (b) 0 ausgewählt ist aus Verbindungen der allgemeinen Formel (II)
H2C=CR3-(CH2)n-X-A-X-(CH2)n-CR3=CH2 (II) in der A für einen zweiwertigen ggf. von Heteroatomen unterbrochenen aliphatischen Rest mit 2 bis 24 C-Atomen oder einen aromatischer Rest mit 6 bis 10 C-Atomen und X für eine Gruppe CO, OCO oder COO, R3 für ein Wasserstoffatom oder eine CH3-Gruppe und n die Zahlen Null oder 1 bis 3 bedeuten.
15. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (b) ausgewählt ist aus Diallylphthalaten, Dipropylenglykoldiacrylat oder Diethylenglykoldiacrylat.
16. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von (a) zu (b) in der Matrix 4 : 1 bis 1 : 1 beträgt.
17. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (c) ausgewählt ist aus der Gruppe der organischen Peroxidverbindungen.
18. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (c) ausgewählt ist aus der Gruppe der organischen aliphatischen oder aromatischen Aminbasen.
19. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das duroplastische Matrixmaterial im Temperaturbereich von 40 bis 80 °C eine Brookfieldviskosität von 600 bis 1400 mPas, vorzugsweise 800 bis 1200 mPas und insbesondere von 900 bis 1100 mPas aufweist.
20. Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das duroplastische Matrixmaterial bei 60 °C eine Brookfieldviskosität von 600 bis 1400 mPas aufweist.
21. Verfahren zur Herstellung eines lagerstabilen Prepregs, indem ein Fasermaterial mit einem duroplastischen Matrixmaterial bei Temperaturen von 40 bis 80 °C in Gegenwart eines Katalysators in Kontakt gebracht wird und anschließend das mit der Matrix in Kontakt gebrachte Fasermaterial auf Temperaturen von kleiner/gleich 30 °C abgekühlt wird dadurch gekennzeichnet, daß das Matrixmaterial ausgewählt ist aus einem Epoxid- und/oder Hydroxylgruppen-haltigen Fettstoff (a) mit mindesten 12 C-Atomen, einem Vernetzer (b) sowie einem Katalysator (c), und das
Matrixmaterial bei den Temperaturen im Schritt (I) eine Brookfieldviskosität von 600 bis 1400 mPas aufweist.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, daß es kontinuierlich ausgeführt wird.
23. Verfahren zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Prepreg nach den Ansprüchen 1 bis 16 bei Temperaturen von 100 bis 250 °C aushärten läßt.
24. Faserverbundwerkstoff, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 23.
25. Verwendung von Faserverbundwerkstoffen nach Anspruch 24 zur Herstellung von Bauteilen für den Fahrzeugbau, den Flugzeugbau, die Bauindustrie, den Fensterbau, die Möbelindustrie, die Elektroindustrie, Sportgeräte, Spielzeuge, den Maschinen- und Apparatebau, die Verpackungsindustrie, die Landwirtschaft oder die Sicherheitstechnik.
EP00981207A 1999-10-30 2000-10-21 Lagerstabile prepregs auf basis duroplastischer, oleochemischer matrices Withdrawn EP1230294A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19952364 1999-10-30
DE19952364A DE19952364A1 (de) 1999-10-30 1999-10-30 Lagerstabile Prepregs auf Basis duroplastischer, oleochemischer Matrices
PCT/EP2000/010394 WO2001032755A1 (de) 1999-10-30 2000-10-21 Lagerstabile prepregs auf basis duroplastischer, oleochemischer matrices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1230294A1 true EP1230294A1 (de) 2002-08-14

Family

ID=7927432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00981207A Withdrawn EP1230294A1 (de) 1999-10-30 2000-10-21 Lagerstabile prepregs auf basis duroplastischer, oleochemischer matrices

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1230294A1 (de)
JP (1) JP2003514048A (de)
AR (1) AR026259A1 (de)
AU (1) AU1853801A (de)
CA (1) CA2389539A1 (de)
DE (1) DE19952364A1 (de)
WO (1) WO2001032755A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10148672A1 (de) * 2001-10-02 2003-04-24 Cognis Deutschland Gmbh Polyester
DE10154364A1 (de) * 2001-11-06 2003-05-15 Cognis Deutschland Gmbh Dämmstoff für Schallwellen
BRPI0514204B1 (pt) * 2004-08-10 2016-02-16 Battelle Memorial Institute lubrificantes derivados de gorduras e óleos de animais e plantas
EP1919987A1 (de) * 2005-08-16 2008-05-14 A B Composites Private Limited Naturfaserhaltiges wärmegehärtetes verbundprodukt und herstellungsverfahren dafür
DE102006003762A1 (de) * 2006-01-25 2007-07-26 Dracowo Forschungs- Und Entwicklungs Gmbh Leinölepoxid-basierte Faserverbundwerkstoffe
ITMI20100101A1 (it) * 2010-01-27 2011-07-28 Consiglio Nazionale Ricerche Pannelli a base lignocellulosica a basso rilascio di formaldeide (classe e1)
DE102011001539A1 (de) * 2011-03-24 2012-09-27 Meyer Rohr + Schacht Gmbh Verbundwerkstoff
FR2973812A1 (fr) * 2011-04-06 2012-10-12 Fibres Rech Dev Nappe de fibre de laine vegetale impregnee d'une huile vegetale epoxydee

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4119295C2 (de) * 1991-06-12 1994-12-01 Frische Gmbh Umweltsicherer Verbundwerkstoff aus Naturfasern bzw. -produkten und Kunststoffen des Typs Polyurethan-Polyester und/oder Polyurethan-Polyamid sowie Verfahren zu dessen Herstellung
JP2000501119A (ja) * 1995-07-05 2000-02-02 プレフォルム ラウムグリーダールングスジステーム ゲーエムベーハー 重合体材料、その製造方法、及びその用途
DE19644017A1 (de) * 1996-10-31 1998-05-07 Basf Ag Naturfaser-verstärkte Polyisocyanat-Polyaddidionsprodukte, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE19930770A1 (de) * 1999-07-03 2001-01-04 Cognis Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0132755A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE19952364A1 (de) 2001-07-19
AR026259A1 (es) 2003-02-05
WO2001032755A1 (de) 2001-05-10
JP2003514048A (ja) 2003-04-15
AU1853801A (en) 2001-05-14
CA2389539A1 (en) 2001-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1196481B1 (de) Verfahren zur herstellung von faserverbundwerkstoffen
EP2229421B1 (de) Textiles halbzeug mit wengistens einer mit einem kleber versehenen oberfläche
DE889345C (de) UEberzugsmasse, insbesondere fuer Klebezwecke
EP1102804B1 (de) Verbundwerkstoffe auf der basis nachwachsender rohstoffe
DE1046876B (de) Verfahren zum Haerten von Verbindungen mit mehreren mittelstaendigen Epoxydgruppen in der Molekuelkette
DE102010030926A1 (de) Verbundwerkstoff aus einem zellulosehaltigen Material mit PMMA als Kunststoffmatrix mittels verschiedener Kopplungs-Komponenten
EP1230294A1 (de) Lagerstabile prepregs auf basis duroplastischer, oleochemischer matrices
DE102010030927A1 (de) Verbundwerkstoff aus einem zellulosehaltigen Material und einem Kunststoff
DE112020005088T5 (de) Polypropylenmodifikator und seine zubereitungsmethode, polypropylenzusammensetzung und polypropylenmaterial zubereitungsmethode
DE1645440B2 (de) Neue haertbare ungesaettigte polyesteramidharzmassen
DE112019004736T5 (de) Hochtemperatur-UP-Harze (HT-UP-Harz) auf Basis von zyklischen und nicht-zyklischen Rohstoffen
EP2718399B1 (de) Herstellung von gehärteten epoxidharzen mit flammhemmenden phosphonaten
EP0454825A1 (de) Bindemittel für uv-härtende beschichtungsstoffe, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung in beschichtungsstoffen für poröse und/oder saugende untergründe
EP1250371B1 (de) Verfahren zur herstellung radikalisch nachvernetzter polymere unter einsatz von diallylphthalaten
WO2000059989A1 (de) Verbundwerkstoffe auf basis nachwachsender rohstoffe
CH618156A5 (de)
DE1495098A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Traenklacken mit erhoehter Dauerwaermebestaendigkeit
DE2308625C3 (de) Coagentien für die Vernetzung von Polymeren
DE102013219718A1 (de) Härtbare Harzzusammensetzung, Faserverbundmaterial, Kit zur Herstellung einer härtbaren Harzzusammensetzung und Verfahren zur Herstellung eines gehärteten Harzes sowie eines Faserverbundwerkstoffes
DE602004007295T2 (de) Verfahren zur herstellung von thermisch gehärteten überzügen
DE10154364A1 (de) Dämmstoff für Schallwellen
DE102011016918B4 (de) Lösungsmittelfreie Epoxidharzmischung, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung
EP4263644A1 (de) Matrixharz für die herstellung von faserverbundwerkstoffen
EP1894949B1 (de) Verfahren zur Herstellung von kaltgehärteten Biopolymeren
DE102008063442A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polymerwerkstoffen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20020420

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 20030214

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20030625