NL1015271C2 - Thermosetting resin composition for manufacturing molded articles useful as, e.g. enclosure for electronics, comprises radically curable resin mixture, and shrink-resistant compound - Google Patents

Thermosetting resin composition for manufacturing molded articles useful as, e.g. enclosure for electronics, comprises radically curable resin mixture, and shrink-resistant compound Download PDF

Info

Publication number
NL1015271C2
NL1015271C2 NL1015271A NL1015271A NL1015271C2 NL 1015271 C2 NL1015271 C2 NL 1015271C2 NL 1015271 A NL1015271 A NL 1015271A NL 1015271 A NL1015271 A NL 1015271A NL 1015271 C2 NL1015271 C2 NL 1015271C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
resin composition
thermosetting resin
radically curable
fiber bundles
carbon fiber
Prior art date
Application number
NL1015271A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Hans Klaas Van Dijk
Gerardus Hubertus Anna Janse
Hans Hubertus Henricus Hornman
Antonius Franciscus Mari Ploeg
Original Assignee
Dsm Nv
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 Dsm Nv filed Critical Dsm Nv
Priority to NL1015271A priority Critical patent/NL1015271C2/en
Priority to US10/220,887 priority patent/US6743832B2/en
Priority to AT01912594T priority patent/ATE282063T1/en
Priority to PCT/NL2001/000182 priority patent/WO2001066637A1/en
Priority to DE2001607057 priority patent/DE60107057T2/en
Priority to AU2001241283A priority patent/AU2001241283A1/en
Priority to EP01912594A priority patent/EP1263867B1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1015271C2 publication Critical patent/NL1015271C2/en
Priority to US10/761,137 priority patent/US20050027061A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06Elements

Abstract

A thermosetting resin composition comprises a radically curable resin mixture comprising (parts by weight, pbw) radically curable resin containing a free monomer capable of copolymerizing with the resin (50-100), and shrink-resistant compound containing copolymerizable free monomer (0-50). A thermosetting resin composition comprises a radically curable resin mixture as matrix, in which 2-dimensional (2D)-randomly distributed, discontinuous carbon fibers and other additives are present; and optionally a filler. The radically curable resin mixture comprises (pbw) radically curable resin containing a free monomer capable of copolymerizing with the resin (50-100), and shrink-resistant compound containing copolymerizable free monomer (0-50). The discontinuously distributed carbon fibers are obtained by chopping split, continuous carbon fiber bundles. The bundles are provided with a sizing that is partially chemically bonded to the bundles, and a binder having solubility at room temperature in the copolymerizable free monomer of at least10 wt.%. The carbon fibers are 5-65 wt.%. An Independent claim is also included for a process of preparing the thermosetting resin composition comprising chopping fiber bundles to form packages of carbon filaments; adding sizing to a radically curable resin mixture; distributing the chopped, split, continuous carbon fibers by: (a) allowing the fibers to drop on a sheet molding compound line onto the resin mixture and covering the fibers with the resin mixture; or (b) adding the fibers to the resin mixture in a gap between two counter-rotating rolls followed by an impregnation step in a compacting unit or mixing apparatus.

Description

- 1 - .-.- 1 - .-.

THERMOHARDBARE HARSSAMENSTELLING VAN EEN RADICALAIR 5 UITHARDBAAR HARSMENGSEL EN KOOLSTOFVEZELTHERMO-HARDENABLE RESIN COMPOSITION OF A RADICAL AIR CURABLE RESIN MIXTURE AND CARBON FIBER

De uitvinding heeft betrekking op een thermohardbare harssamenstelling bevattende een radicalair uithardbaar harsmengsel als matrix, waarin 10 2D-random verdeelde, discontinue koolstofvezels alsmede andere toeslagstoffen aanwezig zijn. Thermohardbare harssamenstellingen worden ook wel aangeduid als compounds. Dergelijke compounds kunnen bij voorbeeld in de vorm van vellen (sheets) worden bereid en verwerkt 15 en worden dan ook wel aangeduid als Sheet MouldingThe invention relates to a thermosetting resin composition containing a radically curable resin mixture as matrix, in which 10 2D randomly distributed discontinuous carbon fibers as well as other additives are present. Thermosetting resin compositions are also referred to as compounds. Such compounds can for instance be prepared and processed in the form of sheets (sheets) 15 and are therefore also referred to as Sheet Molding

Compounds (SMC's). Ook is het mogelijk de compounds in bulkvorm te bereiden en te verwerken. De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een thermohardbare harssamenstelling, 20 alsmede op werkwijzen ter vervaardiging van 3D- vormdelen van deze thermohardbare harssamenstelling en op 3D-vormdelen vervaardigd uit een thermohardbare harssamenstelling.Compounds (SMCs). It is also possible to prepare and process the compounds in bulk form. The invention also relates to a method for manufacturing a thermosetting resin composition, as well as to methods of manufacturing 3D moldings of this thermosetting resin composition and to 3D moldings made from a thermosetting resin composition.

Thermohardbare harssamenstellingen 25 bevattende een radicalair uithardbaar harsmengsel als matrix, 2D-random verdeelde, discontinue koolstofvezels alsmede andere toeslagstoffen zijn beschreven in een artikel van N.Tsuchiyama, Progress in Science and Engineering of Composites, Proceedings of the ICCM-IV, 30 Tokyo, (1982), Volume 1, 497-503. Deze referentie heeft betrekking op thermohardbare harssamenstellingen die voornamelijk worden toegepast in SMC's. De harssamenstelling uit het artikel van N.Tsuchiyama wordt verkregen door aan een radicalair uithardbaar 35 harsmengsel, bevattende 100 gew. delen van een 1015271 - 2 - polyesterhars, 1,5 gew. delen magnesiumoxide en 1 gew. deel t-butylperbenzoaat, 20-55 vol.% versneden koolstofvezelbundels met een K-waarde tussen de 1-30 toe te voegen. Volgens de auteur worden SMC's verkregen 5 die goede mechanische eigenschappen vertonen als het volume % koolstofvezels ligt tussen 40-45 en de K-waarde van de koolstofvezelbundel 6 is. Bij versneden koolstofvezel-bundels met een K-waarde groter dan 6 worden producten verkregen met veel slechtere 10 mechanische eigenschappen.Thermosetting resin compositions containing a radically curable resin mixture as matrix, 2D randomly distributed discontinuous carbon fibers as well as other additives are described in an article by N. Tsuchiyama, Progress in Science and Engineering of Composites, Proceedings of the ICCM-IV, 30 Tokyo, ( 1982), Volume 1, 497-503. This reference refers to thermosetting resin compositions mainly used in SMCs. The resin composition from the article of N. Tsuchiyama is obtained by using a radical curable resin mixture containing 100 wt. parts of a 1015271-2 polyester resin, 1.5 wt. parts of magnesium oxide and 1 wt. part t-butyl perbenzoate, add 20-55 vol.% cut carbon fiber bundles with a K value between 1-30. According to the author, SMCs are obtained which exhibit good mechanical properties when the volume% carbon fiber is between 40-45 and the K value of the carbon fiber bundle is 6. With cut carbon fiber bundles with a K-value greater than 6, products with much poorer mechanical properties are obtained.

Met de K-waarde van een vezelbundel wordt bedoeld, het aantal in de vezelbundel aanwezige filamenten gedeeld door een factor 1000.The K value of a fiber bundle means the number of filaments present in the fiber bundle divided by a factor of 1000.

Een groot nadeel van de harssamenstellingen 15 uit de stand der techniek is, dat bij de vervaardiging van goede SMC's relatief grote aantallen naast elkaar (of deels op elkaar) in een snij apparaat ingevoerde vezelbundels vereist zijn om een SMC te maken met een voldoende homogeen verdeeld en goed benatbaar vezelbed. 20 De onderhavige uitvinding stelt zich ten doel een thermohardbare harssamenstelling, bevattende een radicalair uithardbaar harsmengsel als matrix, 2D-random verdeelde, discontinue koolstofvezels alsmede andere toeslagstoffen te verschaffen, waarbij 25 bovengenoemd nadeel niet geldt.A major drawback of the resin compositions 15 of the prior art is that in the production of good SMCs relatively large numbers of fiber bundles introduced next to each other (or partly on top of each other) in a cutting device are required to make an SMC with a sufficiently homogeneous distribution and easily wettable fiber bed. The object of the present invention is to provide a thermosetting resin composition containing a radically curable resin mixture as matrix, 2D randomly distributed discontinuous carbon fibers and other additives, the above drawback not being applicable.

Voor de harssamenstelling volgens de uitvinding geldt, dat het radicalair uithardbare harsmengsel bestaat uit: a) 50-95 gew. delen van een radicalair uithardbare hars 30 die tevens een daarmee copolymeriseerbaar vrij monomeer bevat 1015271 - 3 - b) 5-50 gew. delen van een krimpwerende verbinding die eveneens een hoeveelheid copolymeriseerbaar vrij monomeer kan bevatten, en dat de 2D-random verdeelde, discontinue 5 koolstofvezels verkregen zijn door versnijden van gesplitste continue koolstofvezelbundels, welke koolstofvezelbundels voorzien zijn van een ten minste gedeeltelijk chemisch daaraan gebonden lijmmiddel (in het engels sizing) en van een bindmiddel (in het engels 10 binder) welk bindmiddel bij kamertemperatuur voor ten minste 10 gew.% oplosbaar is in aanwezig copolymeriseerbaar vrij monomeer, en dat het gewichtspercentage koolstofvezels t.o.v. de harssamenstelling tussen de 5 en 65 gew.% ligt, 15 en dat er tevens een vulstof in de harssamenstelling aanwezig is.For the resin composition according to the invention, the radically curable resin mixture consists of: a) 50-95 wt. parts of a radically curable resin 30 which also contains a copolymerizable free monomer 1015271-3 b) 5-50 wt. parts of a shrink-resistant compound which may also contain an amount of copolymerizable free monomer, and that the 2D randomly distributed, discontinuous carbon fibers are obtained by cutting split continuous carbon fiber bundles, which carbon fiber bundles are provided with an at least partly chemically bonded adhesive (in English sizing) and of a binder (in English binder) which binder is at least 10% by weight soluble in copolymerizable free monomer present at room temperature, and that the weight percentage of carbon fibers relative to the resin composition is between 5 and 65% by weight and that a filler is also present in the resin composition.

Verrassenderwijs is nu een harssamenstelling verkregen waarin de koolstofvezels goed geïmpregneerd zijn en volledig 2D-random en 20 homogeen over de harssamenstelling verdeeld zijn.Surprisingly, a resin composition has now been obtained in which the carbon fibers are well impregnated and completely 2D random and homogeneously distributed over the resin composition.

Met een 2D-random-verdeling van vezelbundels wordt een verdeling bedoeld waarin de richting van de vezelbundels in het vlak waarin de vezelbundels worden verdeeld geen regelmaat vertoont.A 2D random distribution of fiber bundles is intended to mean a distribution in which the direction of the fiber bundles in the plane in which the fiber bundles are distributed is not regular.

25 De versneden, gesplitste continue koolstofvezelbundels met de hierboven nader aangeduide lijm- en bindmiddelen vertonen een uitstekend valgedrag. Daardoor is het nu zeer wel mogelijk om met een beduidend beperkter aantal spoelen t.o.v. de stand 30 van de techniek compounds, bij voorbeeld SMC's, te maken met een 2D-random verdeelde en homogene en goed benatbare vezelverdeling. Dit is vooral van belang bij 1015271 - 4 - het maken van SMC's met een grote productiebreedte, bijv. breder dan 70 cm, zoals die van belang zijn voor het maken van zeer grote vormdelen (b.v. autodaken etc.) met een minimum aan vloeinaden, via het gebruik 5 van grote inlegsheets.The cut, split continuous carbon fiber bundles with the above-mentioned adhesives and binders exhibit excellent dropping behavior. As a result, it is now very possible to make compounds with a significantly more limited number of coils compared to the state of the art, for example SMCs, with a 2D randomly distributed and homogeneous and easily wettable fiber distribution. This is especially important for 1015271 - 4 - making SMCs with a large production width, eg wider than 70 cm, such as those that are important for making very large molded parts (eg car roofs, etc.) with a minimum of flow, through the use of 5 large inserts.

Het is een verder voordeel van de uitvinding, dat er harssamenstellingen met een relatief lage dichtheid kunnen worden gemaakt. Daarenboven zijn ze bijzonder geschikt voor EMI-shielding en kunnen er 10 ook delen met een Class-A oppervlak worden gemaakt.It is a further advantage of the invention that relatively low density resin compositions can be made. In addition, they are particularly suitable for EMI shielding and 10 parts can also be made with a Class-A surface.

Een ander belangrijk voordeel van de harssamenstelingen volgens de uitvinding is, dat ze ook uitstekend kunnen worden toegepast bij verwerking daarvan in bulkvorm, bij voorbeeld via verwerking door 15 extrusie-compressie (ook wel aangeduid als "injection-compression moulding" of "transfer-compression moulding").Another important advantage of the resin compositions according to the invention is that they can also be used excellently in processing them in bulk form, for example via processing by extrusion compression (also referred to as "injection compression molding" or "transfer compression"). molding ").

In het radicalair uithardbare harsmengsel wordt in de uitvinding gebruik gemaakt van een 20 radicalair uithardbare hars (a) . In het algemeen zijn harsen die een onverzadiging bevatten radicalair uithardbaar. Voorbeelden van dergelijke harsen zijn: vinylesterharsen, onverzadigde-polyesterharsen en hybride-harsen.In the radically curable resin mixture, the invention uses a radically curable resin (a). In general, resins containing an unsaturation are radically curable. Examples of such resins are: vinyl ester resins, unsaturated polyester resins and hybrid resins.

25 Geschikte vinylesterharsen, ook bekend onder de naam epoxy (meth) acrylaten, die in de harssamenstelling volgens de uitvinding kunnen worden toegepast, zijn additieproducten van polyepoxides en onverzadigde carbonzuren, bij voorkeur acrylzuur en 30 methacrylzuur. Geschikte polyepoxides zijn epoxy-novolacharsen en in het bijzonder polyepoxides gebaseerd op bisfenol-A. Een eveneens geschikte klasse i 01 5271 - 5 - vinylesterharsen wordt gevormd door de veresteringsproducten van gealkoxyleerd bisfenol-A met (meth)acrylzuur. Voorbeelden hiervan zijn de ATLAC™-harsen van DSM Composite Resins, Zwolle, Nederland).Suitable vinyl ester resins, also known under the name epoxy (meth) acrylates, which can be used in the resin composition according to the invention are addition products of polyepoxides and unsaturated carboxylic acids, preferably acrylic acid and methacrylic acid. Suitable polyepoxides are epoxy novolac resins and in particular polyepoxides based on bisphenol-A. A likewise suitable class I 01 5271-5 vinyl ester resins are the esterification products of alkoxylated bisphenol-A with (meth) acrylic acid. Examples include the ATLAC ™ resins from DSM Composite Resins, Zwolle, the Netherlands).

5 Geschikte onverzadigde polyesterharsen die in de harssamenstelling volgens de uitvinding kunnen worden toegepast, zijn polyesters verkregen door reactie van organische verbindingen die carboxyl- en/of alcoholgroepen bevatten. Ten minste één van de 10 uitgangsverbindingen bevat hierbij onverzadigde verbindingen. Voorbeelden hiervan zijn de PALATAL™-harsen van DSM Composite Resins.Suitable unsaturated polyester resins which can be used in the resin composition according to the invention are polyesters obtained by reaction of organic compounds containing carboxyl and / or alcohol groups. At least one of the 10 starting compounds herein contains unsaturated compounds. Examples include the PALATAL ™ resins from DSM Composite Resins.

Geschikte hybride-harsen die in de harssamenstelling volgens de uitvinding kunnen worden 15 toegepast, zijn harsen die een polyester-urethaan hybride netwerk vormen door laagmoleculaire uitgangsverbindingen in situ met elkaar te laten reageren. Voorbeelden hiervan zijn de DARON™-harsen van DSM Composite Resins.Suitable hybrid resins that can be used in the resin composition of the invention are resins that form a polyester-urethane hybrid network by reacting low molecular weight starting compounds with one another in situ. Examples include the DARON ™ resins from DSM Composite Resins.

20 Bij voorkeur wordt in de uitvinding gebruik gemaakt van vinylesterharsen of onverzadigde polyesterharsen.Preferably, the invention uses vinyl ester resins or unsaturated polyester resins.

Het vrije monomeer dat copolymeriseerbaar is met de radicalair uithardbare hars in het 25 harsmengsel, bevat één of meer vinylgroepen, en doorgaans minder dan 50 koolstofatomen. Geschikte copolymeriseerbare vrije monomeren zijn bijvoorbeeld van het type vinylaromatisch, vinylether, vinylester, acrylaat en/of allyl. Bij voorkeur is het vrije 30 monomeer vinylaromatisch. Geschikte vinylaromatische monomeren zijn bijvoorbeeld styreen, a-methylstyreen, o-, m-, p-methylstyreen, p-chlorostyreen, t- iui 5271 - 6 - butylstyreen, divinylbenzeen, bromostyreen, vinylnaftaleen, α-chlorostyreen en divinylnaftaleen.The free monomer copolymerizable with the radically curable resin in the resin mixture contains one or more vinyl groups, and usually less than 50 carbon atoms. Suitable copolymerizable free monomers are, for example, of the type vinyl aromatic, vinyl ether, vinyl ester, acrylate and / or allyl. Preferably, the free monomer is vinyl aromatic. Suitable vinyl aromatic monomers are, for example, styrene, α-methylstyrene, o-, m-, p-methylstyrene, p-chlorostyrene, t-5271-6-butylstyrene, divinylbenzene, bromostyrene, vinylnaphthalene, α-chlorostyrene and divinylnaphthalene.

Bij voorkeur wordt styreen gebruikt.Styrene is preferably used.

De geschikte hoeveelheid radicalair 5 uithardbare hars en copolymeriseerbaar vrij monomeer in het harsmengsel volgens de uitvinding is gelegen tussen 50 en 95 gew. delen ten opzichte van het totaal van (a) en (b) .The appropriate amount of radically curable resin and copolymerizable free monomer in the resin mixture of the invention is between 50 and 95 wt. parts relative to the total of (a) and (b).

Geschikte krimpwerende verbindingen (b) in 10 de harssamenstelling volgens de uitvinding zijn thermoplastische polymeren zoals bijvoorbeeld polyvinylacetaat, ethyleenvinylacetaat, polystyreen, polyacrylaten, zoals bijvoorbeeld polymethylmethacrylaat, verzadigde polyesters, 15 polyetheen, polyurethaan, en rubbers op basis van butadieen en styreen. Dergelijke krimpwerende verbindingen worden ook wel aangeduid met "low profile additives" (LPA), of in andere bronnen als "low shrink additives" (LSA). Het is eveneens mogelijk een aantal 20 van bovengenoemde polymeren in gecarboxyleerde vorm toe te passen, bijvoorbeeld als co-polymeer met ethylenisch onverzadigde carbonzuren of het overeenkomstig anhydride. Bij voorkeur is de krimpwerende verbinding een thermoplastisch polymeer en/of een styreen 25 butadieen rubber.Suitable shrink-resistant compounds (b) in the resin composition according to the invention are thermoplastic polymers such as, for example, polyvinyl acetate, ethylene vinyl acetate, polystyrene, polyacrylates, such as, for example, polymethyl methacrylate, saturated polyesters, polyethylene, polyurethane, and rubbers based on butadiene and styrene. Such shrink-resistant compounds are also referred to as "low profile additives" (LPA), or in other sources as "low shrink additives" (LSA). It is also possible to use a number of the above-mentioned polymers in carboxylated form, for example as a copolymer with ethylenically unsaturated carboxylic acids or the corresponding anhydride. Preferably the shrink-resistant compound is a thermoplastic polymer and / or a styrene butadiene rubber.

De hoeveelheid krimpwerende verbinding (b) in het harsmengsel volgens de uitvinding is gelegen tussen 5 en 50 gew. delen ten opzichte van het totaal van (a) en (b).The amount of shrink-resistant compound (b) in the resin mixture according to the invention is between 5 and 50 wt. parts relative to the total of (a) and (b).

30 De hoeveelheid copolymeriseerbaar vrij monomeer in (a) en (b) ten opzichte van het totaal van (a) en (b) zal in het algemeen kleiner zijn dan 60 1015271 - 7 - gew.%, meer in het bijzonder tussen 20-50 gew.%. Het is in het kader van de uitvinding niet kritisch of er gebruik wordt gemaakt van één copolymeriseerbaar vrij monomeer dan wel van een mengsel van copolymeriseerbare 5 vrije monomeren. Het in (a) en (b) aanwezige vrij monomeer (of mengsel van vrije monomeren) kan verschillend zijn.The amount of copolymerizable free monomer in (a) and (b) relative to the total of (a) and (b) will generally be less than 60 1015271 - 7% by weight, more particularly between 20- 50 wt%. Within the scope of the invention it is not critical whether use is made of one copolymerizable free monomer or of a mixture of copolymerizable free monomers. The free monomer (or mixture of free monomers) present in (a) and (b) may be different.

Met continue koolstofvezelbundels wordt bedoeld, vezels met een lengte die veel groter is dan 10 de breedte c.q. dikte van de koolstofvezelbundel.By continuous carbon fiber bundles is meant fibers with a length that is much greater than the width or thickness of the carbon fiber bundle.

Met gesplitste continue koolstofvezelbundels wordt in het kader van deze uitvinding bedoeld een samenstelling van een aantal pakketten van (continue) koolstoffilamenten. Het is 15 voor de vakman gebruikelijk, dat het aantal filamenten van een vezelbundel of van de door splitsing daaruit verkregen pakketten wordt aangeduid in een K-waarde, waarbij elke K een duizendtal filamenten aangeeft. De hierbij gebruikte gesplitste continue uitgangsbundel 20 heeft derhalve in totaal een veel grotere K-waarde dan die van elk van de bij splitsing verkregen pakketten van koolstoffilamenten. Die pakketten van koolstoffilamenten hebben bij voorkeur elk een K-waarde tussen de 1 en 12, met bijzondere voorkeur tussen de 3 25 en 12. De in de gesplitste continue koolstofvezelbundels aanwezige pakketten van koolstoffilamenten kunnen i.h.a. qua K-waarde onderling tot zelfs 30-40% verschillen. De gesplitste continue koolstofvezelbundels hebben daarbij bij voorkeur in 30 totaal een K-waarde £ 20, met meer voorkeur >40.For the purposes of this invention, split continuous carbon fiber bundles are understood to mean a composition of a number of packages of (continuous) carbon filaments. It is customary for those skilled in the art that the number of filaments of a fiber bundle or of the packages obtained therefrom is indicated in a K value, each K indicating a thousand filaments. Therefore, the split continuous output beam 20 used herein has a much greater K value overall than that of any of the carbon filament packages obtained at splitting. Those carbon filament packages preferably each have a K value between 1 and 12, particularly preferably between 3 and 12. The carbon filament packages present in the split continuous carbon fiber bundles can, in particular, in terms of K value differ by up to 30-40%. Preferably, the split continuous carbon fiber bundles have a total K value of £ 20, more preferably> 40.

Tot nu toe is het in de praktijk niet mogelijk gebleken om geschikte compounds, bij voorbeeld i Ü1 52 71 - 8 - SMC's, te maken op basis van harssamenstellingen met daarin koolstofvezelbundels met een grotere K-waarde dan 12. De verdeling van de koolstofvezelbundels is dan in het algemeen, bij een gegeven breedte van de SMC en 5 een gegeven aantal spoelen, onvoldoende homogeen en er worden, wanneer men de breedte van de SMC - bij een gelijk blijvend aantal spoelen - verkleint om de homogeniteit van de vezelbelading te verbeteren, SMC's verkregen met een al bij relatief lage vezelbelading 10 dermate dik vezelbed, dat geen goede benatting mogelijk is. Eenzelfde problematiek doet zich overigens ook voor bij andere uitvoeringsvormen waarbij het met vezels beladen van een harsmengsel over een grote breedte dient te geschieden, bij voorbeeld bij het aan een 15 harsmengsel toevoegen van vezelmateriaal in een lange, smalle spleet tussen twee tegendraaiende walsrollen. De lengte van de spleet komt daarbij ongeveer overeen met de breedte van de walsrollen.Until now it has not been possible in practice to make suitable compounds, for example i Ü1 52 71 - 8 - SMCs, based on resin compositions containing carbon fiber bundles with a K value greater than 12. The distribution of the carbon fiber bundles is then in general, at a given width of the SMC and a given number of coils, insufficiently homogeneous and, if the width of the SMC - with the number of coils remaining the same - is reduced in order to improve the homogeneity of the fiber loading, SMCs obtained with a fiber bed that is already so thick at a relatively low fiber loading that no good wetting is possible. Incidentally, the same problem also arises in other embodiments in which the fiber loading of a resin mixture has to take place over a large width, for instance when adding fiber material to a resin mixture in a long, narrow gap between two counter-rotating rollers. The length of the gap approximately corresponds to the width of the rollers.

Door het gebruik van gesplitste continue 20 koolstofvezelbundels met lijm- en bindmiddelen zoals in deze aanvrage nader gespecificeerd (hetgeen leidt tot een geschikt valgedrag na versnijden) kan men nu, met gebruikmaking van een beperkter aantal spoelen, koolstofvezels verspreiden over een breed vlak van het 25 harsmengsel, zonder dat bij SMC's aan homogeniteit van het vezelbed wordt ingeboet, dan wel bij gebruik van walsrollen aan de homogeniteit van de vezelbelading wordt ingeboet.By using split continuous 20 carbon fiber bundles with adhesives and binders as further specified in this application (leading to a suitable drop behavior after cutting), it is now possible, using a more limited number of coils, to spread carbon fibers over a wide area of the fiber. resin mixture, without losing the homogeneity of the fiber bed with SMCs, or without losing the homogeneity of the fiber loading when using rollers.

De koolstofvezels in de gesplitste continue 30 koolstofvezelbundels die in het kader van de onderhavige uitvinding worden gebruikt zijn voorzien van een ten minste gedeeltelijk chemisch daaraan , ui 5271 - 9 - gebonden lijmmiddel (sizing) en van een bindmiddel (binder) , dat bij kamertemperatuur voor ten minste 10 gew.% oplosbaar is in aanwezig vrij monomeer.The carbon fibers in the split continuous carbon fiber bundles used in the context of the present invention are provided with an adhesive (sizing) bound at least partly chemically thereto, from 5271-9, and with a binder (binder), which is at least 10% by weight is soluble in free monomer present.

Doordat de sizing via een chemische reactie 5 ten minste gedeeltelijk verankerd is aan de koolstofvezels, kan dat deel van de sizing in geen geval oplossen in aanwezig copolymeriseerbaar vrij monomeer. Het niet-chemisch aan de koolstofvezels gebonden deel van de sizing mag geheel of gedeeltelijk 10 in het copolymeriseerbaar vrij monomeer onoplosbaar zijn. In de regel zal slechts een beperkt deel, bij voorbeeld minder dan 30 gew.%, van de sizing chemisch gebonden zijn aan de koolstofvezels.Since the sizing is at least partially anchored to the carbon fibers via a chemical reaction, that part of the sizing can in no way dissolve in any copolymerizable free monomer present. The non-chemically bonded portion of the sizing may be partially or completely insoluble in the copolymerizable free monomer. As a rule, only a limited portion, for example less than 30% by weight, of the sizing will be chemically bonded to the carbon fibers.

In het kader van deze uitvinding worden 15 binders toegepast die bij kamertemperatuur voor ten minste 10 gew.% oplosbaar zijn in aanwezig copolymer iseerbaar vrij monomeer. Het is mogelijk dat i de hoeveelheid gebruikte binder volledig oplosbaar is in het vrije monomeer. Bij voorkeur zal voor de 20 bereiding van harssamenstellingen, die bedoeld zijn voor toepassingen met Class-A eigenschappen (d.w.z. met zeer goede oppervlakte-eigenschappen), een binder worden toegepast die voor 10 tot 30 gew.% oplosbaar is in het copolymeriseerbare vrije monomeer. Voor de 25 bereiding van harssamenstellingen, die bedoeld zijn voor toepassingen in structurele delen, zal bij voorkeur een binder worden toegepast die voor meer dan 30 gew.%, meer in het bijzonder bij voorkeur voor 50 tot 75 gew.%, oplosbaar is in het copolymeriseerbare 30 vrije monomeer. De toegepaste hoeveelheid sizing plus binder ligt doorgaans tussen 0,2 en 5 gew.% ten opzichte van de hoeveelheid vezel. Het lijmmiddel en 1015271 - 10 - het bindmiddel kunnen eenzelfde verbinding zijn. In engere zin zou men, in het kader van deze aanvrage, ook alleen de chemisch aan de vezelbundels gebonden hoeveelheid van de sizing als sizing kunnen aanduiden; 5 de niet chemisch aan de vezelbundels gebonden hoeveelheid van de sizing kan derhalve in feite ook als binder worden opgevat. Bij de in deze aanvrage genoemde percentages is daarmee rekening gehouden.Within the scope of this invention, binders are used which at room temperature are at least 10% by weight soluble in present copolymerisable free monomer. It is possible that the amount of binder used is completely soluble in the free monomer. Preferably, for the preparation of resin compositions intended for applications with Class-A properties (ie with very good surface properties), a binder will be used which is soluble in the copolymerizable free monomer for 10 to 30% by weight. For the preparation of resin compositions intended for applications in structural parts, it is preferred to use a binder which is more than 30% by weight, more particularly preferably 50 to 75% by weight, soluble in the copolymerizable free monomer. The amount of sizing plus binder used is usually between 0.2 and 5% by weight relative to the amount of fiber. The glue and 1015271 - 10 - the binder can be the same compound. More narrowly, in the context of this application, only the amount of the sizing chemically bound to the fiber bundles could also be referred to as sizing; The amount of the sizing which is not chemically bound to the fiber bundles can therefore in fact also be regarded as a binder. This has been taken into account in the percentages stated in this application.

Het gewichtspercentage koolstofvezel ten 10 opzichte van de harssamenstelling zal in het algemeen 5-65 gew.% bedragen. Met voorkeur ligt het gewichtspercentage koolstofvezel ofwel tussen de 5 en 30 gew.% ofwel tussen de 40 en 60 gew.%, met meer voorkeur in het gebied van 45-58 gew.%. Een 15 vezelbelading onder de 30 gew.% zal men i.h.a. toepassen wanneer men Class-A eigenschappen wil verkrijgen. Daarentegen zal men een vezelbelading boven de 40 gew.% kiezen wanneer structurele toepassingen worden nagestreefd. Wanneer er bij SMC's sprake is van 20 een combinatie van verschillende beladingstypen (b.v. isotroop en uni-directionele vezelbelading) dan kan de totale vezelbelading in een beperkte mate hoger worden dan de eerder genoemde grenzen. In het kader van de uitvinding is het dan mogelijk om een deel van de 25 discontinue vezels te vervangen door continue vezels.The weight percentage of carbon fiber relative to the resin composition will generally be 5-65% by weight. Preferably, the weight percentage of carbon fiber is either between 5 and 30 wt% or between 40 and 60 wt%, more preferably in the range of 45-58 wt%. A fiber load below 30% by weight will generally be used. apply when one wants to obtain Class-A properties. On the other hand, a fiber loading above 40% by weight will be chosen when structural applications are pursued. When SMCs involve a combination of different loading types (eg, isotropic and unidirectional fiber loading), the total fiber loading may be slightly higher than the aforementioned limits. Within the scope of the invention it is then possible to replace part of the discontinuous fibers with continuous fibers.

Bij voorkeur hebben de versneden gesplitste continue koolstofvezelbundels een gemiddelde lengte tussen 0,5 en 10 cm, bij voorkeur tussen de 1 en 5 cm.Preferably, the cut spliced continuous carbon fiber bundles have an average length between 0.5 and 10 cm, preferably between 1 and 5 cm.

Het kan daarbij voordelig zijn, bij 30 voorbeeld t.b.v. onderdelen met zeer fijne ribben en nokken, wanneer er in de gemiddelde lengteverdeling van de versneden gesplitste continue koolstofvezelbundels ) 0 'i 52 71 - 11 - sprake is van een zodanige verdeling dat daarin ten minste twee duidelijke maxima voorkomen. Een verdeling met 2 maxima wordt ook wel een bimodale verdeling genoemd.It may be advantageous here, for example for parts with very fine ribs and cams, if in the average length distribution of the cut split continuous carbon fiber bundles) 0 'i 52 71 - 11 - there is such a distribution that at least two avoid clear limits. A distribution with 2 maxima is also called a bimodal distribution.

5 Een gemiddelde lengte van de versneden gesplitste continue koolstofvezelbundels waarbij sprake is van ten minste twee duidelijke maxima in de lengteverdeling kan bijvoorbeeld worden verkregen door het mengen van (ten minste twee) porties van elk op een 10 andere verschillende gemiddelde lengte versneden gesplitste continue koolstofvezelbundels. Dergelijke verschillende gemiddelde lengtes van versneden koolstofvezelbundels kunnen bijvoorbeeld worden verkregen door gebruik te maken van ten minste 2 of 15 meer snij apparaten. In het kader van deze uitvinding kan daartoe evenwel ook 1 snij apparaat gebruikt worden, mits daarin ten minste enkele van de afstanden tussen opeenvolgende snijmessen verschillend zijn.For example, an average length of the cut spliced continuous carbon fiber bundles involving at least two clear maxima in the length distribution can be obtained by mixing (at least two) portions of each cut to a different different average length of spliced continuous carbon fiber bundles. Such different average lengths of cut carbon fiber bundles can be obtained, for example, by using at least 2 or 15 more cutting devices. Within the scope of this invention, however, 1 cutting device can also be used for this purpose, provided that at least some of the distances between successive cutting blades are different therein.

Onder een snijapparaat wordt ook verstaan 20 een samenstel van twee rollen die tegen elkaar rollen en waarvan een rol voorzien is van snijmessen op vaste of gekozen afstanden van elkaar (gelijk of verschillend) en de andere (rubberen) rol tegen de met messen voorziene rol aandrukt.A cutting device is also understood to mean an assembly of two rollers that roll against each other and of which one roller is provided with cutting blades at fixed or selected distances from each other (equal or different) and the other (rubber) roller presses against the roller provided with knives. .

25 De versneden koolstofvezelbundels worden bij de bereiding van SMC's in de regel in de harsmatrix ingebracht door ze, op een SMC-lijn, rechtstreeks vanuit een of meer snijapparaten op het oppervlak van (een eerste laag van) het harsmengsel te laten vallen 30 en te bedekken met eenzelfde harsmengsel waarna de harssamenstelling tussen aandrukrollen (kompakteerunit) wordt doorgevoerd om te worden geïmpregneerd.The cut carbon fiber bundles are generally introduced into the resin matrix in the preparation of SMCs by dropping them, on an SMC line, directly from one or more cutters on the surface of (a first layer of) the resin mixture and cover with the same resin mixture, after which the resin composition is passed between pressure rollers (compacting unit) for impregnation.

.015271 - 12 -.015271 - 12 -

Het is ook mogelijk de versneden koolstofvezelbundels toe te voegen aan een harsmengsel in de spleet tussen twee tegendraaiende walsrollen. De na het passeren van de walsrollen afgevoerde 5 harssamenstelling kan in de vorm van een sheet aan een kompakteerunit van een SMC-lijn worden toegevoerd, of kan in bulkvorm aan een mengapparaat worden toegevoerd, zulks teneinde het vezelmateriaal goed te impregneren. Bij menging in een mengapparaat, bij voorbeeld in een 10 kneder of een extruder, dient de menging zodanig gecontroleerd te geschieden, dat de gemiddelde lengte van de versneden koolstofvezelbundels niet korter wordt dan 0,5 cm. Meer in het bijzonder verdient het aanbeveling, dat de gemiddelde lengte van de versneden 15 koolstofvezelbundels niet korter wordt dan 2 cm.It is also possible to add the cut carbon fiber bundles to a resin mixture in the gap between two counter-rotating rollers. The resin composition discharged after the rollers have passed can be fed in the form of a sheet to a compacting unit of an SMC line, or it can be supplied in bulk form to a mixing device, in order to impregnate the fiber material well. When mixing in a mixing device, for example in a kneader or an extruder, the mixing must be controlled in such a way that the average length of the cut carbon fiber bundles does not become shorter than 0.5 cm. More particularly, it is recommended that the average length of the cut carbon fiber bundles not be less than 2 cm.

De vakman kan op eenvoudige wijze vaststellen welk gewichtspercentage koolstofvezel, afhankelijk van de gekozen gemiddelde lengte van de koolstofvezel, alsmede van het gekozen harsmengsel, de 20 beste resultaten oplevert.Those skilled in the art can easily determine which weight percentage of carbon fiber, depending on the chosen average length of the carbon fiber, as well as the chosen resin mixture, gives the best results.

In het algemeen is er in de harssamenstelling maximaal 75 gew.% vulstof aanwezig.In general, the resin composition contains a maximum of 75% by weight of filler.

In bijzondere gevallen kan het voordelig zijn lagere gehaltes aan vulstof toe te passen, bij voorbeeld 25 minder dan 40 gew.%, met voorkeur minder dan 20 gew.%, en met nog meer voorkeur minder dan 5 gew.%. In een speciale uitvoeringsvorm volgens de uitvinding wordt minder dan 0,1 gew.% vulstof gebruikt, meer in het bijzonder minder dan 0,01 gew.%. Naarmate de 30 hoeveelheid vulstof lager wordt gekozen zal de vakman desgewenst andere toeslagstoffen zoals thixotropeermiddelen (viscosity modifiers) of andere 1 01 52 71' - 13 - hoeveelheden copolymeriseerbaar vrij monomeer (styreen) gebruiken om de viscositeit van het harsmengsel op een zodanig geschikte waarde in te stellen dat bij SMC's een goede benatting van het vezelbed optreedt en de 5 harssamenstelling na indikking goed verwerkt kan worden. Bij verwerking in bulkvorm is de viscositeit van het harsmengsel minder kritisch en hoeft de vakman in de regel minder gebruik te maken van bovengenoemde toeslagstoffen.In particular cases it may be advantageous to use lower filler contents, for example less than 40 wt%, preferably less than 20 wt%, and even more preferably less than 5 wt%. In a special embodiment of the invention less than 0.1 wt% filler is used, more in particular less than 0.01 wt%. As the amount of filler is selected lower, the skilled person will optionally use other additives such as thixotropic agents (viscosity modifiers) or other amounts of copolymerizable free monomer (styrene) to adjust the viscosity of the resin mixture to such an appropriate value. to state that with SMCs a good wetting of the fiber bed occurs and that the resin composition can be processed well after thickening. In bulk processing, the viscosity of the resin mixture is less critical and the skilled person generally has to make less use of the abovementioned additives.

10 Geschikte vulstoffen zijn bijvoorbeeld calciumcarbonaat, kaolien, zwaarspaat, dolomiet, kwartsmeel, leisteenmeel, talk, aluminiumtrihydraat, glasparels, roet en zand. Ook kunnen vulstoffen met zeer lage dichtheid worden toegepast, bijv. holle 15 glasbolletjes.Suitable fillers are, for example, calcium carbonate, kaolin, heavy spar, dolomite, quartz meal, slate meal, talc, aluminum trihydrate, glass beads, carbon black and sand. Fillers with a very low density can also be used, eg hollow glass spheres.

Onder vulstoffen worden in het kader van deze uitvinding niet verstaan kleurstoffen, katalysatoren, versnellers, lossingsmiddelen, initiatoren en inhibitoren die vanzelfsprekend ook in 20 de harssamenstelling aanwezig zullen zijn.For the purposes of this invention, fillers do not include dyes, catalysts, accelerators, release agents, initiators and inhibitors which will, of course, also be present in the resin composition.

De harssamenstelling zal, zeker in het geval van bereiding van SMC's en veelal ook bij toepassing in bulkvorm, in de regel tevens een indikmiddel bevatten. Dergelijke indikmiddelen zijn bij 25 de vakman bekend, en omvatten bijvoorbeeld oxides en hydroxides van de metalen van groepen I, II en III van het Periodiek Systeem. Voorbeelden van geschikte indikmiddelen zijn oxides of hydroxides van magnesium, lithium en/of calcium.The resin composition will generally also contain a thickening agent, certainly in the case of the preparation of SMCs and often also when used in bulk form. Such thickeners are known to those skilled in the art, and include, for example, oxides and hydroxides of the metals of groups I, II and III of the Periodic Table. Examples of suitable thickeners are oxides or hydroxides of magnesium, lithium and / or calcium.

30 Bij voorkeur wordt magnesiumoxide gebruikt.Preferably magnesium oxide is used.

De hoeveelheid magnesiumoxide die volgens de uivinding wordt toegevoegd is bij voorkeur groter dan 1,5 gew.The amount of magnesium oxide added according to the invention is preferably greater than 1.5 wt.

. ü 1 52 71 - 14 - delen ten opzichte van het harsmengsel. Indikking kan eveneens worden bereikt via reactie van de hars met in het harsmengsel aanwezige (di)-isocyanaat-verbindingen. Dit is bijzonder geschikt bij indikking van vinylester-5 en hybride-harsen.. ü 1 52 71 - 14 - parts relative to the resin mixture. Thickening can also be achieved via reaction of the resin with (di) isocyanate compounds present in the resin mixture. This is particularly suitable for thickening vinyl ester-5 and hybrid resins.

Geschikte thixotropeermiddelen zijn aerosils, colloidale silica, sterk reactieve kiezelzuren, bentonen, calciumstearaat en gehydrogeneerde oliën, bijvoorbeeld castorolie.Suitable thixotropic agents are aerosils, colloidal silica, highly reactive silicas, bentones, calcium stearate and hydrogenated oils, for example castor oil.

10 De hoeveelheden aan katalysatoren, versnellers, lossingsmiddelen, initiatoren en inhibitoren, alsmede aan indikkingsmiddelen en eventuele thixotropeermiddelen zijn de bij radicalair uithardbare harsen gebruikelijke hoeveelheden. Ze 15 bedragen i.h.a. in totaal ongeveer 5 tot 20 delen (gew.) t.o.v. 100 delen radicalair uithardbaar harsmengsel (d.w.z. de som van van a) + b)) . Wanneer isocyanaat-indikking wordt toegepast ligt het aantal gewichtsdelen (di-) isocyanaatverbinding (en) in de regel 20 tussen 10 en 45 delen t.o.v. 100 delen radicalair uithardbaar harsmengsel. De hoeveelheid van de overige additieven verandert daarbij niet. Wel wordt dan in de regel nog een kleine hoeveelheid van een watervanger, bij voorbeeld Baylith poeder of een andere molzeef, 25 toegevoegd. Een en ander is door de vakman goed vast te stellen.The amounts of catalysts, accelerators, release agents, initiators and inhibitors, as well as thickeners and optional thixotropic agents, are the amounts customary for radically curable resins. They are 15 in general. in total about 5 to 20 parts (wt.) compared to 100 parts of radically curable resin mixture (i.e. the sum of of a) + b)). When isocyanate thickening is used, the number of parts by weight of (di-) isocyanate compound (s) is generally between 10 and 45 parts compared to 100 parts of radically curable resin mixture. The amount of the other additives does not change. As a rule, a small amount of a water trap, for example Baylith powder or another mole screen, is then added. All this can be properly determined by the skilled person.

In het kader van deze uitvinding is het ook mogelijk naast de versneden gesplitste continue koolstofvezelbundels verdere versterkende materialen 30 aan de harssamenstelling toe te voegen. Geschikte versterkende materialen zijn bijvoorbeeld versnipperde plaatvormige materialen zoals bijvoorbeeld mica, of ui 52 71 - 15 - andere vezels van natuurlijke of synthetische oorsprong, bijv. aramide-, polypropeen-, polyethyleentereftalaat- (PET-P)-, glasvezels enz. Deze additioneel toe te voegen vezels kunnen bij de 5 bereiding van SMC's desgewenst ook uni-directioneel worden toegevoegd.In the context of this invention, it is also possible to add further reinforcing materials to the resin composition in addition to the cut split continuous carbon fiber bundles. Suitable reinforcing materials are, for example, shredded plate materials such as, for example, mica, or other fibers of natural or synthetic origin, eg aramid, polypropylene, polyethylene terephthalate (PET-P), glass fibers, etc. These additionally fibers to be added can, if desired, also be added unidirectionally in the preparation of SMCs.

De uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging van een thermohardbare harssamenstelling, waarbij gesplitste continue 10 koolstofvezelbundels worden versneden in een snij apparaat, waarbij de koolstofvezelbundels vóór het versnijden voorzien zijn van een ten minste gedeeltelijk chemisch daaraan gebonden lijmmiddel en van een bindmiddel en aan een radicalair uithardbaar 15 harsmengsel worden toegevoegd bestaande uit: a) 50-95 gew. delen van een radicalair uithardbare hars die tevens een daarmee copolymeriseerbaar vrij monomeer bevat b) 5-50 gew. delen van een krimpwerende verbinding die 20 eveneens een hoeveelheid copolymeriseerbaar vrij monomeer kan bevatten alsmede een hoeveelheid vulstof, waarbij het bindmiddel bij kamertemperatuur voor ten minste 10 gew.% oplosbaar is in aanwezig 25 copolymeriseerbaar vrij monomeer en de versneden gesplitste continue koolstofvezelbundels daarin 2D-random en homogeen worden verdeeld door ze ofwel 1) op een SMC-lijn op het harsmengsel te laten vallen en te bedekken met eenzelfde harsmengselofwel 30 2) in een spleet tussen twee tegendraaiende walsrollen aan het harsmengsel toe te voegen, 1015271 - 16 - gevolgd door een impregneerstap in een kompakteerunit of in een mengapparaat.The invention also relates to a method for the manufacture of a thermosetting resin composition, in which split continuous carbon fiber bundles are cut in a cutting device, the carbon fiber bundles being provided with an at least partly chemically bonded adhesive and with a binder before cutting and are added to a radically curable resin mixture consisting of: a) 50-95 wt. parts of a radically curable resin which also contains a copolymerizable free monomer b) 5-50 wt. parts of an anti-shrinkage compound which may also contain an amount of copolymerizable free monomer as well as an amount of filler, wherein the binder is soluble at room temperature at least 10% by weight in copolymerizable free monomer present and the cut split continuous carbon fiber bundles therein 2D random and homogeneously distributed by either dropping them on an SMC line onto the resin mixture and covering them with the same resin mixture or 2) in a gap between two counter-rotating rollers, adding to the resin mixture, followed by a 1015271 - 16 - impregnation step in a compacting unit or in a mixer.

De impregneerstap in een mengapparaat zal in het bijzonder worden gebruikt bij de bereiding van 5 de compounds in bulkvorm.The impregnation step in a mixer will in particular be used in the preparation of the compounds in bulk form.

De gesplitste continue koolstofvezelbundels worden op onderlinge afstanden van enkele centimeters het snijapparaat ingeleid.The split continuous carbon fiber bundles are fed into the cutting device at intervals of a few centimeters.

De pakketten van continue 10 koolstoffilamenten, die in de werkwijze volgens de uitvinding worden gebruikt, hebben een K-waarde tussen de 1 en 12, bij voorkeur tussen de 3 en 12 en zijn verkregen door ongesplitste continue koolstofvezelbundels met in totaal een K-waarde > 20, 15 bij voorkeur > 40 te splitsen.The packages of continuous 10 carbon filaments used in the method according to the invention have a K value between 1 and 12, preferably between 3 and 12, and are obtained by unspliced continuous carbon fiber bundles with a total K value> 20, 15 preferably split> 40.

De aldus verkregen harssamenstelling is geschikt om te worden gebruikt voor het vervaardigen van 3D-vormdelen. De vormdelen hebben bijzonder goede mechanische eigenschappen, goede temperatuursbe-20 stendigheid, uitstekende vormvastheid bij hoge temperatuur, alsmede gunstige vermoeiïngseigenschappen. In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding gaan die goede mechanische en andere eigenschappen gepaard met een laag gewicht. De koolstofvezels zijn 25 daarbij ook homogeen verdeeld over bijzondere plaatsen in het 3D-vormdeel, zoals bijv. ribben en nokken. Het blijkt goed mogelijk om volgens de werkwijze van de uitvinding, bij hoge gehaltes aan vulstof (bij voorbeeld 60 tot 75 gew.% t.o.v. de harssamenstelling) 30 en krimpwerende verbinding (bij voorbeeld 30 tot 40 gew.% van het harsmengsel) , vormdelen met " Class -A"-oppervlakteeigenschappen te vervaardigen. In die , n ! £ } 7 i J y i I * - 17 - gevallen zal men bij voorkeur in de gesplitste continue koolstofvezelbundels een binder toepassen waarvan minder dan 30 gew.% oplost in het aanwezig colopymeriseerbaar vrij monomeer en een vezelbelading 5 onder de 30 gew.% toepassen.The resin composition thus obtained is suitable for use in the production of 3D molded parts. The molded parts have particularly good mechanical properties, good temperature resistance, excellent high temperature dimensional stability, as well as favorable fatigue properties. In a special embodiment of the invention, these good mechanical and other properties are associated with a low weight. The carbon fibers are also homogeneously distributed over special places in the 3D-shaped part, such as eg ribs and cams. According to the method of the invention, it appears quite possible to form moldings with high contents of filler (for example 60 to 75% by weight relative to the resin composition) and a shrink-resistant compound (for example 30 to 40% by weight of the resin mixture). Manufacture "Class -A" surface properties. In the event that ! In the split continuous carbon fiber bundles, a binder of which less than 30% by weight dissolves in the present copolymerizable free monomer and a fiber loading below 30% by weight will preferably be used.

De uitvinding heeft derhalve tevens betrekking op de toepassing van uithardbare harssamenstellingen volgens de uitvinding (of bereid volgens de werkwijze daarvan) voor het vervaardigen van 10 vormdelen.The invention therefore also relates to the use of curable resin compositions according to the invention (or prepared according to the method thereof) for the production of molded parts.

De vormdelen volgens de uitvinding kunnen gebruikt worden als behuizing voor electronica met voldoende EMI-shielding. Daarnaast kunnen de vormdelen gebruikt worden als body-panelen voor auto's, alsmede 15 als binnen- en/of buitenschaal voor schaaldelen en als (semi)-structurele delen in auto's of andere middelen van vervoer.The moldings according to the invention can be used as a housing for electronics with sufficient EMI shielding. In addition, the molded parts can be used as body panels for cars, as well as as inner and / or outer shell for shell parts and as (semi) structural parts in cars or other means of transport.

Opgemerkt zij dat in JP-A-08-311242 elektrisch geleidende thermohardbare 20 harssamenstellingen (met korte vezels - 0,1 tot 1 cm -versterkte SMC's) worden beschreven die voornamelijk worden toegepast als behuizing voor electronica met EMI shielding. De harssamenstellingen volgens de uitvinding geven al bij een veel lagere koolstofvezelbelading een 25 even goede of zelfs betere EMI-shielding dan de producten beschreven in JP-A-08-311242.It is to be noted that JP-A-08-311242 describes electrically conductive thermosetting resin compositions (with short fibers - 0.1 to 1 cm-reinforced SMCs) which are mainly used as electronics housing with EMI shielding. The resin compositions according to the invention already give an even better or even better EMI shielding at a much lower carbon fiber loading than the products described in JP-A-08-311242.

De uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van enkele voorbeelden, zonder daarbij evenwel beperkt te zijn tot de in de 30 voorbeelden getoonde samenstellingen.The invention will now be further elucidated on the basis of a few examples, without however being limited to the compositions shown in the examples.

Voorbeeld IExample I

1015271 - 18 -1015271 - 18 -

Een vinylester (Atlac XP 810, DSM Composite Resins, Zwolle, Nederland) gebaseerd harsmengsel werd aangemaakt, met de volgende samenstelling:A vinyl ester (Atlac XP 810, DSM Composite Resins, Zwolle, The Netherlands) based resin mixture was prepared, with the following composition:

Atlac XP 810 : 70 delenAtlac XP 810: 70 parts

5 Palapreg H814 : 30 delen LPA van DSM5 Palapreg H814: 30 parts of LPA from DSM

Composite Resins calcium carbonaat : 5 delen (vulstof)Composite Resins calcium carbonate: 5 parts (filler)

Trigonox C : 1,5 delen initiator vanTrigonox C: 1.5 parts initiator of

Akzo Nobel 10 p-benzochinon (PBQ) : 0,4 delen (van een 10%- oplossing)Akzo Nobel 10 p-benzoquinone (PBQ): 0.4 parts (of a 10% solution)

Zn-stearaat : 5 delenZn stearate: 5 parts

MgO : 2,8 delen (indikmiddel)MgO: 2.8 parts (thickener)

De hoeveelheid harsmengsel werd in 2 delen 15 gesplitst, en m.b.v. een doctor blade tot een harsfilm uitgestreken op 2 polyetheen/polyamide dragerfolies.The amount of resin mixture was split into 2 parts, and using a doctor blade to a resin film spread on 2 polyethylene / polyamide carrier films.

De gesplitste continue koolstofvezelbundels met een styreenoplosbare binder (K-waarde 80, gesplitst in 10 pakketten van gemiddeld 8K) van 14 spoelen werden 20 op een onderlinge afstand van 4 cm boven de onderste harslaag het snijapparaat ingeleid. De koolstofvezelbundels werden met roterende messen afgesneden in pakketten van filamenten van ongeveer 2,5 cm lengte.The split continuous carbon fiber bundles with a styrene-soluble binder (K value 80, split into 10 packages averaging 8K) of 14 spools were introduced into the cutter at a distance of 4 cm above the bottom resin layer. The carbon fiber bundles were cut with rotary blades into packages of filaments about one inch long.

25 Op de onderste harslaag werd een 2D-random verdeeld en homogeen vezelbed verkregen met een breedte van 50 cm. De tweede harslaag werd nu op het vezelbed aangebracht, waarna het vezelmateriaal in een kompakteerunit werd geïmpregneerd met het harsmengsel.A 2D randomized and homogeneous fiber bed with a width of 50 cm was obtained on the bottom resin layer. The second resin layer was now applied to the fiber bed, after which the fiber material was impregnated with the resin mixture in a compacting unit.

30 De aldus verkregen sheetvormige harssamenstelling werd vervolgens opgerold. Er werd een koolstofvezelbelading van 52 gew.% gerealiseerd. Duidelijk bleek de goede 1015271 - 19 - benatting van de 8K pakketten tot op filament nivo met het harsmengsel.The sheet-like resin composition thus obtained was then rolled up. A carbon fiber loading of 52% by weight was realized. The good 1015271 - 19 - wetting of the 8K packages to filament level with the resin mixture was clearly apparent.

Indikking van de verkregen compound vond plaats in 10 dagen, waarna de harssamenstelling werd 5 verperst tot een vlakke plaat, onder gebruikmaking van een matrijsinlegpercentage van 40%. Een homogeen zwart gekleurde plaat was het resultaat.Thickening of the obtained compound took place in 10 days, after which the resin composition was pressed into a flat sheet, using a 40% mold insert percentage. A homogeneous black colored plate was the result.

Uit de verkregen vlakke plaat werden proefstaafjes gezaagd, die vervolgens werden 10 onderworpen aan een buigtest en een ILSS test.Test bars were sawn from the obtained flat sheet, which were then subjected to a bending test and an ILSS test.

Resultaten buigtest (ISO 178) :Bending test results (ISO 178):

Buigmodulus 33 GPa Buigsterkte 530 MPa 15Flexural modulus 33 GPa Flexural strength 530 MPa 15

Resultaten ILSS test (ASTM 2344) : 68 MPaResults ILSS test (ASTM 2344): 68 MPa

De dichtheid van het verkregen materiaal 20 was 1,39 g/cm3.The density of the obtained material 20 was 1.39 g / cm3.

Voorbeeld II (EMI shielding)Example II (EMI shielding)

Onder gebruik making van hetzelfde harsmengsel als bij voorbeeld I, alsmede dezelfde 25 gesplitste continue koolstofvezelbundel, werd nu een compound gemaakt bevattende 25 gew.% koolstofvezels met een lengte van ongeveer 2,5 cm.Using the same resin mixture as in Example 1, as well as the same split continuous carbon fiber bundle, a compound was now made containing 25 wt% carbon fibers about 2.5 cm in length.

**

Na 12 dagen indikken werden met een matrijsinlegpercentage van 40% een aantal vlakke platen 30 geperst met de volgende diktes: 1,4 mm, 2,8 mm en 5,8 mm.After 12 days of thickening, a number of flat plates 30 were pressed with a mold insert percentage of 40% with the following thicknesses: 1.4 mm, 2.8 mm and 5.8 mm.

1015271 - 20 -1015271 - 20 -

In het frequentiegebied tussen 30 MHz en 1 GHz werd volgens ASTM 4935 de afscherming (shielding efficiency) gemeten.Shielding efficiency was measured in accordance with ASTM 4935 in the frequency range between 30 MHz and 1 GHz.

Over een breed frequentiegebied vertonen de 5 shieldingcurves een vloeiend verloop. Een aantal karakteristieke waarden van deze curves zijn in de tabel weergegeven.The 5 shielding curves show a smooth course over a wide frequency range. A number of characteristic values of these curves are shown in the table.

Tabel 1: Afscherming (EMI shielding) als funktie van de 10 frequentie bij verschillende plaatdiktes.Table 1: Shielding (EMI shielding) as a function of the 10 frequency at different plate thicknesses.

Frequentie Afscherming (dB) bij verschillende plaatdiktes 1,4 mm plaat 2,8 mm plaat 5,8 mm plaat 30 Mhz 64 85 100 100 Mhz 65 89 105 300 Mhz 77 90 110 500 Mhz 87 93 108 700 Mhz 88 96 110 1 Ghz 87 98 110Frequency Shielding (dB) at different plate thicknesses 1.4 mm plate 2.8 mm plate 5.8 mm plate 30 Mhz 64 85 100 100 Mhz 65 89 105 300 Mhz 77 90 110 500 Mhz 87 93 108 700 Mhz 88 96 110 1 Ghz 87 98 110

Vergelijkend voorbeeld AComparative example A

Onder gebruikmaking van het harsmengsel van 15 voorbeeld I, werden nu koolstofvezelbundels uit 14 spoelen met een niet gesplitste 24K koolstofvezel bundel boven het onderste harsbed versneden tot een lengte van ongeveer 2,5 cm.Using the resin mixture of Example I, 14-spool carbon fiber bundles were now cut with a non-spliced 24K carbon fiber bundle above the bottom resin bed to a length of about 2.5 cm.

De onderlinge afstand tussen de 20 vezelbundels was evenals in voorbeeld I 4 cm. In plaats van een homogeen vezelbed over een breedte van 50 cm, 1015271 - 21 - werden nu eerder 14 "heuvelruggen" van vezelmateriaal verkregen, met daartussenin gebieden waar zich nauwelijks vezelbundels bevonden. Er werd een koolstofvezelbelading van 48 gew.% gerealiseerd. Om 5 dergelijke gebieden te vermijden, moest de afstand tussen de verschillende bundels in het snij apparaat verkleind worden. Pas bij een onderlinge afstand tussen de bundels van 1,5 cm kon een homogene vezelverdeling worden bereikt (breedte van de verkregen SMC is dan ca. 10 20 cm) .The distance between the 20 fiber bundles, as in Example 1, was 4 cm. Instead of a homogeneous fiber bed over a width of 50 cm, 1015271-21 - 14 "ridges" of fiber material were now previously obtained, with in between areas where there were hardly any fiber bundles. A carbon fiber loading of 48% by weight was realized. To avoid such areas, the distance between the different bundles in the cutting device had to be reduced. Only at a mutual distance between the bundles of 1.5 cm could a homogeneous fiber distribution be achieved (width of the obtained SMC is then approximately 10-20 cm).

Impregneren van dat 20 cm brede vezelbed bleek evenwel niet goed mogelijk, hetgeen bleek uit het grote aandeel droge vezelbundels die nog aanwezig waren na de kompakteerunit.Impregnation of that 20 cm wide fiber bed, however, proved not to be possible, which was evident from the large proportion of dry fiber bundles still present after the compacting unit.

1515

Vergelijkend voorbeeld BComparative example B

Onder gebruikmaking van het harsmengsel van voorbeeld I, werden geplitste continue koolstofvezelbundels met een niet-styreenoplosbare 20 binder (48K, gesplitst in 7 pakketten van gemiddeld 7K) van 14 spoelen gesneden op een lengte van ongeveer 2,5 cm.Using the resin mixture of Example I, split continuous carbon fiber bundles with a non-styrene soluble binder (48K, split into 7 packages of 7K average) of 14 spools were cut to a length of about 2.5 cm.

Onder identieke omstandigheden als bij voorbeeld I werd aldus een 50 cm brede C-SMC gemaakt, 25 met een koolstofvezelbelading van 52 gew.%.Thus, under identical conditions as in Example 1, a 50 cm wide C-SMC was made, with a carbon fiber loading of 52% by weight.

Na indikking van de compound gedurende 10 dagen, werd bij gebruik van een matrijs inlegpercentage van 40% een vlakke plaat geperst, waaruit een aantal proefstaven werden gezaagd voor een buigtest. Op het 30 oppervlak van de vlakke plaat (en de proef staven) waren duidelijk gebieden waarneembaar waar zich nauwelijks koolstofvezels bevonden (lichtgeel van kleur).After thickening the compound for 10 days, using a 40% mold insertion percentage, a flat sheet was pressed, from which a number of test bars were cut for a bending test. On the surface of the flat plate (and the test bars), areas were clearly visible where there were hardly any carbon fibers (light yellow in color).

1015271 - 22 -1015271 - 22 -

De resultaten van de buigtest volgens ISOThe results of the bending test according to ISO

178 waren:178 were:

Buigsterkte : 200 MPa +40 MPaFlexural strength: 200 MPa +40 MPa

Buigmodulus : 31 GPa.Flexural modulus: 31 GPa.

5 De ILSS (ASTM 2344) was 59 MPa.The ILSS (ASTM 2344) was 59 MPa.

Voorbeeld IIIExample III

Een maleaathars (Palapreg 0423-N-2, DSM Composite Resins) gebaseerd harsmengsel werd 10 aangemaakt, met de volgende samenstelling:A maleate resin (Palapreg 0423-N-2, DSM Composite Resins) based resin mixture was prepared, with the following composition:

Palapreg 0423-N-2 : 64 delenPalapreg 0423-N-2: 64 parts

Neulon LP40A : 33 delen polyvinylacetaat LPA van Union Carbide Chemicals 15 Coathylene HA 1681 : 3 delen polyethyleen vanNeulon LP40A: 33 parts of polyvinyl acetate LPA from Union Carbide Chemicals 15 Coathylene HA 1681: 3 parts of polyethylene from

Plast Labor SAPlast Labor SA

Styreen : 3 delen BYK W 996 : 2 delen benattingsmiddel van BYK Chemie 20 calcium carbonaat : 190 delen (vulstof)Styrene: 3 parts BYK W 996: 2 parts wetting agent from BYK Chemistry 20 calcium carbonate: 190 parts (filler)

Trigonox C : 1,6 delen initiator van AKZO NobelTrigonox C: 1.6 parts initiator of AKZO Nobel

Trigonox 21 LS : 0,2 delen initiator van AKZO Nobel 25 p-benzochinon (PBQ) : 0,35 delen (van een 10%- oplossing)Trigonox 21 LS: 0.2 parts initiator of AKZO Nobel 25 p-benzoquinone (PBQ): 0.35 parts (of a 10% solution)

Ca-stearaat : 5 delenCa stearate: 5 parts

MgO : 2,7 delen (indikmiddel)MgO: 2.7 parts (thickener)

De hoeveelheid harsmengsel werd in 2 delen 30 gesplitst, en m.b.v. een rakel tot een harsfilm met een breedte van 30 cm uitgestreken op 2 walsrollen van een kalander.The amount of resin mixture was split into 2 parts, and using a squeegee to a resin film with a width of 30 cm spread on 2 rolls of a calender.

101 52 71' - 23 -101 52 71 '- 23 -

De gesplitste continue koolstofvezelbundels met een styreenoplosbare binder (K-waarde 80, gesplitst in 10 pakketten van gemiddeld 8K) van 8 spoelen werden op een onderlinge afstand van 4 cm boven de 5 spleetruimte van de kalander het snijapparaat ingeleid. De koolstofvezelbundels werden met roterende messen afgesneden in pakketten van filamenten van ongeveer 2,5 cm lengte.The split continuous carbon fiber bundles with a styrene-soluble binder (K value 80, split into 10 packages of 8K average) of 8 spools were introduced 4 cm above the 5 slit space of the calender. The carbon fiber bundles were cut with rotary blades into packages of filaments about one inch long.

De versneden vezels vielen random verdeeld 10 op de harslagen op de walsrollen waarna het vezelmateriaal samen met het harsmengsel de spleetruimte tussen de 2 walsrollen passeerde en geïmpregneerd werd met het harsmengsel. De aldus verkregen buikvormige harssamenstelling werd vervolgens 15 door middel van schrapers van de walsen gehaald, en verpakt.The cut fibers fell randomly onto the resin layers on the rollers, after which the fiber material together with the resin mixture passed the gap between the 2 rollers and was impregnated with the resin mixture. The belly-shaped resin composition thus obtained was then removed from the rollers by means of scrapers and packed.

Er werd een koolstofvezelbelading van 17 gew.% gerealiseerd. Duidelijk bleek de goede benatting van de 8K pakketten tot op filamentnivo met 20 het harsmengsel.A carbon fiber loading of 17% by weight was realized. The good wetting of the 8K packages to filament level with the resin mixture was clearly apparent.

Indikking van de verkregen compound vond plaats in 7 dagen, waarna de harssamenstelling werd verperst tot een vlakke plaat. Een homogeen donkergrijs gekleurde plaat was het resultaat.Thickening of the obtained compound took place in 7 days, after which the resin composition was pressed into a flat plate. A homogeneous dark gray colored plate was the result.

25 Uit de verkregen vlakke plaat werden proefstaafjes gezaagd, die vervolgens werden onderworpen aan een buigtest.Test rods were sawn from the flat sheet obtained, which were then subjected to a bending test.

Resultaten buigtest (ISO 178): 30 Buigmodulus 20 GPaFlexural Test Results (ISO 178): 30 Flexural Modulus 20 GPa

Buigsterkte 200 MPa 101 52 71 - 24 -Flexural strength 200 MPa 101 52 71 - 24 -

De dichtheid van het verkregen materiaal was 1,79 g/cm3.The density of the obtained material was 1.79 g / cm3.

Vergelijkend voorbeeld CComparative example C

5 Onder gebruikmaking van het harsmengsel van voorbeeld III, werden nu koolstofvezelbundels uit 8 spoelen met een niet gesplitste 24K koolstofvezel bundel boven de kalander versneden tot een lengte van ongeveer 2,5 cm. De onderlinge afstand tussen de 10 vezelbundels was, evenals in voorbeeld III, 4 cm. In plaats van een homogene vezelverdeling over een breedte van 30 cm, werden nu eerder 8 "strepen" van vezelmateriaal verkregen, met daartussenin gebieden waar zich nauwelijks vezelbundels bevonden. Er werd een 15 koolstofvezelbelading van 16 gew.% gerealiseerd. Om het ontstaan van dergelijke gebieden met en zonder vezelbundels te vermijden, moest de afstand tussen de verschillende bundels in het snij apparaat verkleind worden. Bij een kleinere onderlinge afstand tussen de 20 bundels dan 1,5 cm kon weliswaar een beter homogene vezelverdeling worden bereikt. Impregneren van de vezels bleek evenwel niet goed mogelijk, hetgeen bleek uit het grote aandeel droge vezelbundels die nog aanwezig waren in de verkregen bulkcompound.Using the resin mixture of Example III, 8-spool carbon fiber bundles with an un-spliced 24K carbon fiber bundle were now cut above the calender to a length of about 2.5 cm. The distance between the 10 fiber bundles, as in Example III, was 4 cm. Instead of a homogeneous fiber distribution over a width of 30 cm, 8 "stripes" of fiber material have now been obtained, with in between regions where there were hardly any fiber bundles. A carbon fiber loading of 16% by weight was realized. To avoid the creation of such areas with and without fiber bundles, the distance between the different bundles in the cutting device had to be reduced. It is true that with a smaller mutual distance between the 20 bundles than 1.5 cm, a more homogeneous fiber distribution could be achieved. Impregnation of the fibers, however, proved not to be possible, which was evident from the large proportion of dry fiber bundles that were still present in the obtained bulk compound.

25 1 0 1 527125 1 0 1 5271

Claims (17)

1. Een thermohardbare harssamenstelling bevattende een radicalair uithardbaar harsmengsel als 5 matrix, waarin 2D-random verdeelde, discontinue koolstofvezels alsmede andere toeslagstoffen aanwezig zijn, met het kenmerk, dat het radicalair uithardbaar harsmengsel bestaat uit: 10 a) 50-95 gew. delen van een radicalair uithardbare hars die tevens een daarmee copolymeriseerbaar vrij monomeer bevat b) 5-50 gew. delen van een krimpwerende verbinding die eveneens een hoeveelheid 15 copolymeriseerbaar vrij monomeer kan bevatten en dat de discontinu verdeelde koolstofvezels verkregen zijn door versnijden van gesplitste continue koolstofvezelbundels, welke koolstofvezelbundels voorzien zijn van een 20 ten minste gedeeltelijk chemisch daaraan gebonden lijmmiddel en van een bindmiddel dat bij kamertemperatuur voor ten minste 10 gew.% oplosbaar is in aanwezig copolymeriseerbaar vrij monomeer van het radicalair uithardbare 25 harsmengsel en dat het gewichtspercentage koolstofvezels t.o.v. de harssamenstelling tussen de 5 en 65 gew.% ligt en dat er tevens een vulstof in de 30 harssamenstelling aanwezig is.A thermosetting resin composition containing a radically curable resin mixture as matrix, containing 2D randomly distributed discontinuous carbon fibers as well as other additives, characterized in that the radically curable resin mixture consists of: 10 a) 50-95 wt. parts of a radically curable resin which also contains a copolymerizable free monomer b) 5-50 wt. parts of a shrink-resistant compound which may also contain an amount of copolymerizable free monomer and that the discontinuously distributed carbon fibers are obtained by cutting split continuous carbon fiber bundles, which carbon fiber bundles are provided with an adhesive bonded at least partly chemically thereto and with a binder which is room temperature is soluble for at least 10% by weight in the present copolymerizable free monomer of the radically curable resin mixture and that the weight percentage of carbon fibers with respect to the resin composition is between 5 and 65% by weight and that a filler is also present in the resin composition . 2. Een thermohardbare harssamenstelling volgens conclusie 1, 1015271 - 26 - met het kenmerk, dat de gesplitste continue koolstofvezelbundels in totaal een K-waarde > 20, bij voorkeur > 40 hebben en samengesteld zijn uit pakketten van 5 koolstoffilamenten met elk een K-waarde tussen de 1 en 12, bij voorkeur tussen de 3 en 12 .A thermosetting resin composition according to claim 1, 1015271 - 26 - characterized in that the split continuous carbon fiber bundles have a total K value> 20, preferably> 40 and are composed of packages of 5 carbon filaments, each having a K value between 1 and 12, preferably between 3 and 12. 3. Een thermohardbare harssamenstelling volgens conclusie 1-2, met het kenmerk, dat de radicalair uithardbare hars een vinylesterhars of een 10 onverzadigde polyesterhars is.A thermosetting resin composition according to claims 1-2, characterized in that the radically curable resin is a vinyl ester resin or an unsaturated polyester resin. 4. Een thermohardbare harssamenstelling volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het copolymeriseerbare vrije monomeer styreen is.A thermosetting resin composition according to claims 1-3, characterized in that the copolymerizable free monomer is styrene. 5. Een thermohardbare harssamenstelling volgens een 15 der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de krimpwerende verbinding gekozen is uit thermoplastische polymeren en/of styreen butadieen rubbers.A thermosetting resin composition according to any one of claims 1-4, characterized in that the shrink-resistant compound is selected from thermoplastic polymers and / or styrene butadiene rubbers. 6. Een thermohardbare harssamenstelling volgens een 20 der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het gewichtspercentage koolstofvezels t.o.v. de harssamenstelling ofwel tussen de 5 en 30 gew.% ofwel tussen de 40 en 60 gew. %, met voorkeur tussen de 45 en 58 gew. % ligt.A thermosetting resin composition according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the weight percentage of carbon fibers relative to the resin composition is either between 5 and 30% by weight or between 40 and 60% by weight. %, preferably between 45 and 58 wt. % lies. 7. Een thermohardbare harssamenstelling volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de gemiddelde lengte van de versneden gesplitste continue koolstofvezelbundels ligt tussen 0,5 en 10 cm, bij voorkeur tussen 1 en 5 cm.A thermosetting resin composition according to any one of claims 1-6, characterized in that the average length of the cut split continuous carbon fiber bundles is between 0.5 and 10 cm, preferably between 1 and 5 cm. 8. Een thermohardbare harssamenstelling volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de gemiddelde 101 5271 , » - 27 - lengte van de versneden gesplitste continue koolstofvezelbundels niet korter is dan 2 cm.A thermosetting resin composition according to claim 7, characterized in that the mean length of the cut split continuous carbon fiber bundles is not less than 2 cm. 9. Een thermohardbare harssamenstelling volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat bij de 5 gemiddelde lengteverdeling van de versneden gesplitste continue koolstofvezelbundels sprake is van ten minste twee maxima in de lengteverdeling.A thermosetting resin composition according to claim 7, characterized in that the average length distribution of the cut split continuous carbon fiber bundles involves at least two length distribution maxima. 10. Een thermohardbare harssamenstelling volgens een 10 der conclusies 1-9, met het kenmerk, dat de hoeveelheid vulstof t.o.v. de harssamenstelling maximaal 75 gew.% bedraagt.10. A thermosetting resin composition according to any one of claims 1-9, characterized in that the amount of filler relative to the resin composition is a maximum of 75% by weight. 11. Een thermohardbare harssamenstelling volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat er in de 15 harssamenstelling minder dan 5 gew.%, in het bijzonder minder dan 0,1 gew.% en met de meeste voorkeur minder dan 0,01 gew.% vulstof aanwezig is.A thermosetting resin composition according to claim 10, characterized in that in the resin composition there is less than 5 wt%, in particular less than 0.1 wt% and most preferably less than 0.01 wt% filler is present. 12. Een thermohardbare harssamenstelling volgens een 20 der conclusies 1-11, met het kenmerk, dat het lijmmiddel en het bindmiddel eenzelfde verbinding is.12. A thermosetting resin composition according to any one of claims 1-11, characterized in that the adhesive and the binder are the same compound. 13. Een werkwijze voor het vervaardigen van een thermohardbare harssamenstelling bevattende een 25 radicalair uithardbaar harsmengsel als matrix, waarin 2D-random verdeelde, discontinue koolstofvezels alsmede andere toeslagstoffen aanwezig zijn, met het kenmerk, dat gesplitste continue koolstofvezelbundels tot 30 pakketten van koolstoffilamenten worden versneden in een snijapparaat, waarbij de koolstofvezelbundels vóór het versnijden voorzien 101 52 71 « · - 28 - zijn van een ten minste gedeeltelijk chemisch daaraan gebonden lijmmiddel en van een bindmiddel en worden toegevoegd aan een radicalair uithardbaar harsmengsel bestaande uit: 5 a) 50-95 gew. delen van een radicalair uithardbare hars die tevens een daarmee copolymeriseerbaar vrij monomeer bevat b) 5-50 gew. delen van een krimpwerende verbinding die eveneens een hoeveelheid 10 copolymeriseerbaar vrij monomeer kan bevatten alsmede een hoeveelheid vulstof, waarbij het bindmiddel bij kamertemperatuur voor ten minste 10 gew.% oplosbaar is in aanwezig copolymeriseerbaar vrij monomeer, en de 15 versneden gesplitste continue koolstofvezelbundels daarin 2D-random en homogeen worden verdeeld door ze ofwel 1. op een SMC-lijn op het harsmengsel te laten vallen en te bedekken met eenzelfde 20 harsmengsel, ofwel 2. in een spleet tussen twee tegendraaiende walsrollen aan het harsmengsel toe te voegen, gevolgd door een impregneerstap in een 25 kompakteerunit of in een mengapparaat.13. A method of manufacturing a thermosetting resin composition containing a radically curable resin mixture as matrix, containing 2D randomly distributed discontinuous carbon fibers as well as other additives, characterized in that split continuous carbon fiber bundles are cut into 30 packages of carbon filaments in a cutting apparatus, the carbon fiber bundles provided before cutting 101 52 71 28 with an adhesive, at least partly chemically bound thereto, and with a binder, and added to a radically curable resin mixture consisting of: 5 a) 50-95 wt . parts of a radically curable resin which also contains a copolymerizable free monomer b) 5-50 wt. parts of an anti-shrinkage compound which may also contain an amount of copolymerizable free monomer as well as an amount of filler, wherein the binder is soluble at room temperature at least 10% by weight in copolymerizable free monomer present, and the 15 split continuous carbon fiber bundles therein 2D- are distributed randomly and homogeneously by either 1. dropping them onto an SMC line on the resin mixture and covering it with the same 20 resin mixture, or 2. adding them to the resin mixture in a gap between two counter-rotating rollers, followed by an impregnation step in a compacting unit or in a mixer. 14. Een werkwijze voor het vervaardigen van een thermohardbare harssamenstelling volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de pakketten van continue koolstoffilamenten elk een K-waarde 30 tussen de 1 en 12, bij voorkeur tussen de 3 en 12 hebben en verkregen worden door ongesplitste • υ I 52 71 > - 29 - continue koolstofvezelbundels met in totaal een K-waarde > 20, bij voorkeur >40, te splitsen.A method of manufacturing a thermosetting resin composition according to claim 13, characterized in that the packages of continuous carbon filaments each have a K value between 1 and 12, preferably between 3 and 12, and are obtained by unsplit • υ I 52 71> - 29 - split continuous carbon fiber bundles with a total K-value> 20, preferably> 40. 15. Werkwijze voor het vervaardigen van 3D-vormdelen, met het kenmerk, dat bij de vervaardiging daarvan 5 een thermohardbare harssamenstelling zoals beschreven in een der conclusies 1-12 wordt toegepast.15. Method for manufacturing 3D molded parts, characterized in that a thermosetting resin composition as described in any one of claims 1-12 is used in its manufacture. 16. Vormdelen verkregen volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de dichtheid van de verkregen 10 thermohardbare harssamenstelling < 1,8 g/cm3 bedraagt en het vormdeel als materiaaleigenschappen een buigmodulus volgens ISO 178 tussen de 10 en 30 GPa, een buigsterkte volgens ISO 178 tussen de 100 en 500 MPa, en een 15 ILSS volgens ASTM 2344 tussen de 50 en75 MPa heeft.Molded parts obtained according to claim 15, characterized in that the density of the thermosetting resin composition obtained is <1.8 g / cm3 and the molded part as material properties has a flexural modulus according to ISO 178 between 10 and 30 GPa, a flexural strength according to ISO 178 has between 100 and 500 MPa, and a 15 ILSS according to ASTM 2344 has between 50 and 75 MPa. 17. Vormdelen verkregen volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de dichtheid van de verkregen thermohardbare harssamenstelling <1,5 g/cm3 20 bedraagt en het vormdeel als materiaaleigenschappen een buigmodulus volgens ISO 178 tussen de 10 en 40 GPa, een buigsterkte volgens ISO 178 tussen de 100 en 600 MPa, en een ILSS volgens ASTM 2344 tussen de 50 en 75MPa 25 heeft. 1015271 SAMENWERKINGSVERDRAG (PCT) RAPPORT BETREFFENDE NIEUWHEIDSONDERZOEK VAN INTERNATIONAAL TYPE IDENTIFICATIE VAN DE NATIONALE AANVRAGE KENMERK VAN DE AANVRAGER OF VAN DE GEMACHTIGDE 4245 NL Nederlands aanvraag nr. Indien'mgsdatum 1015271 23 mei 2000 Ingeroepen voorrangsdatum Aanvrager (Naam) DSM N.V. Datum van het verzoek voor een onderzoek van Door de Instantie voor Internationaal Onderzoek (ISA) aan internationaal type het verzoek voor een onderzoek van internationaal type toe9®k®ndnr· SN 35222 NL I. CLASSIFICATIE VAN HET ONDERWERP (bij toepassing van verschillende classificaties, alle dassilicatiesymbolen opgeven) Volgens de internationale classificatie (IPC) lnt.CI.7: C08J5/06 C08K9/04 II. ONDERZOCHTE GEBIEDEN VAN DE TECHNIEK Onderzochte minimum documentatie Classificatiesysteem Classificatiesyinbolen lnt.CI.7: C08J C08K C03C C08L Onderzochte andere documentatie dan de minimum documentatie, voor zover dergelijke documenten in de onderzochte gebieden zijn opgenomen III. □ GEEN ONDERZOEK MOGELIJK VOOR BEPAALDE CONCLUSIES (opmerkingen op aanvullingsblad) IV. □GEBREK AAN EENHEID VAN UITVINDING (opmerkingen op aanvullingsblad) Form PCT/ISA201 a (11/2000)Molded parts according to claim 15, characterized in that the density of the thermosetting resin composition obtained is <1.5 g / cm 3 and the molded part as material properties has a flexural modulus according to ISO 178 between 10 and 40 GPa, a flexural strength according to ISO 178 has between 100 and 600 MPa, and an ILSS according to ASTM 2344 has between 50 and 75MPa. 1015271 COOPERATION TREATY (PCT) REPORT ON NEWNESS RESEARCH OF INTERNATIONAL TYPE IDENTIFICATION OF THE NATIONAL APPLICATION FEATURE OF THE APPLICANT OR AUTHORIZED 4245 NL Dutch application no. Date of submission 1015271 23 May 2000 priority date Applicant NV an investigation by the International Research Authority (ISA) to international type the request for an investigation of international type toe9®k®ndnr · SN 35222 EN I. CLASSIFICATION OF THE SUBJECT (when using different classifications, indicate all badger marks) According to the International Classification (IPC) lnt.CI.7: C08J5 / 06 C08K9 / 04 II. FIELDS OF TECHNIQUE EXAMINED Minimum documentation examined Classification system Classification symbols ln.CI.7: C08J C08K C03C C08L Documentation examined other than minimum documentation, insofar as such documents are included in the areas examined III. □ NO EXAMINATION FOR CERTAIN CONCLUSIONS (comments on supplementary sheet) IV. LACK OF UNITY OF INVENTION (Comments on Supplementary Sheet) Form PCT / ISA201 a (11/2000)
NL1015271A 2000-03-07 2000-05-23 Thermosetting resin composition for manufacturing molded articles useful as, e.g. enclosure for electronics, comprises radically curable resin mixture, and shrink-resistant compound NL1015271C2 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1015271A NL1015271C2 (en) 2000-05-23 2000-05-23 Thermosetting resin composition for manufacturing molded articles useful as, e.g. enclosure for electronics, comprises radically curable resin mixture, and shrink-resistant compound
US10/220,887 US6743832B2 (en) 2000-03-07 2001-03-05 Thermosetting resin compostition of a radically curable resin mixture and carbon fibre
AT01912594T ATE282063T1 (en) 2000-03-07 2001-03-05 HEAT CURING RESIN COMPOSITION OF A RADICALLY CURING RESIN MIXTURE AND CARBON FIBERS
PCT/NL2001/000182 WO2001066637A1 (en) 2000-03-07 2001-03-05 Thermosetting resin composition of a radically curable resin mixture and carbon fibre
DE2001607057 DE60107057T2 (en) 2000-03-07 2001-03-05 HEAT-RESISTANT RESIN COMPOSITION OF A RADICALLY HARDENABLE RESIN MIXTURE AND CARBON FIBERS
AU2001241283A AU2001241283A1 (en) 2000-03-07 2001-03-05 Thermosetting resin composition of a radically curable resin mixture and carbon fibre
EP01912594A EP1263867B1 (en) 2000-03-07 2001-03-05 Thermosetting resin composition of a radically curable resin mixture and carbon fibre
US10/761,137 US20050027061A1 (en) 2000-03-07 2004-01-21 Thermosetting resin composition of a radically curable resin mixture and carbon fibre

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1015271A NL1015271C2 (en) 2000-05-23 2000-05-23 Thermosetting resin composition for manufacturing molded articles useful as, e.g. enclosure for electronics, comprises radically curable resin mixture, and shrink-resistant compound
NL1015271 2000-05-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1015271C2 true NL1015271C2 (en) 2001-11-26

Family

ID=19771424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1015271A NL1015271C2 (en) 2000-03-07 2000-05-23 Thermosetting resin composition for manufacturing molded articles useful as, e.g. enclosure for electronics, comprises radically curable resin mixture, and shrink-resistant compound

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1015271C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4366516A (en) * 1979-05-29 1982-12-28 Hitachi, Ltd. Precision machinery component
US5004765A (en) * 1988-03-31 1991-04-02 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Low profile molding system
JPH10266076A (en) * 1997-03-24 1998-10-06 Toho Rayon Co Ltd Sized carbon fiber strand, and prepreg containing the carbon fiber as reinforcing fiber, and its molded product
US5932314A (en) * 1997-09-02 1999-08-03 Therma-Tru Corporation Insulated door assembly with low thermal deflection

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4366516A (en) * 1979-05-29 1982-12-28 Hitachi, Ltd. Precision machinery component
US5004765A (en) * 1988-03-31 1991-04-02 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Low profile molding system
JPH10266076A (en) * 1997-03-24 1998-10-06 Toho Rayon Co Ltd Sized carbon fiber strand, and prepreg containing the carbon fiber as reinforcing fiber, and its molded product
US5932314A (en) * 1997-09-02 1999-08-03 Therma-Tru Corporation Insulated door assembly with low thermal deflection

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 01 29 January 1999 (1999-01-29) *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6743832B2 (en) Thermosetting resin compostition of a radically curable resin mixture and carbon fibre
KR101438248B1 (en) Molding material
US5935508A (en) Fibre-reinforced compositions and methods for their production
Mattos et al. Properties of polypropylene composites filled with a mixture of household waste of mate-tea and wood particles
DE2904020C2 (en) Process for the production of molded polyester articles using waste material
KR910007302B1 (en) Fiber-reinforced thermosetting resin molding material and process for its production
Kočevar et al. Recycling of an acrylate–glass fiber reinforced polyester composite
NL1015271C2 (en) Thermosetting resin composition for manufacturing molded articles useful as, e.g. enclosure for electronics, comprises radically curable resin mixture, and shrink-resistant compound
JP5850675B2 (en) Nylon resin composition
EP1896516A1 (en) Stable phenolic resin polymer dispersions having low free aldehyde content
WO2022004872A1 (en) Chopped carbon fiber bundle and production method for chopped carbon fiber bundle
NL1014574C2 (en) Thermosetting resin composition for manufacturing molded articles useful as, e.g. enclosure for electronics, comprises radically curable resin mixture, and shrink-resistant compound
CN102124054B (en) Unsaturated ester resin composition, unsaturated ester-cured product, and manufacturing method therefor
JP2530045B2 (en) Method for producing a composite material containing a thermoplastic polymer and residues from the production of a plastic laminate and a composite material obtained by the method
DE4124952A1 (en) WARMABLE DIMENSIONS
TW201302825A (en) Low-emission fibre-matrix material curable thermally by radical polymerization
RU2608892C1 (en) Polyester binder and article based thereon
US5162414A (en) Preparation of interpenetrating polymer network composition
Lungu et al. Solid state studies on the effect of fillers on the mechanical behaviour of photocured composites
Silva et al. The effects of carbon nanoparticles on curing kinetics of epoxy modified with triblock copolymer
JP2003183475A (en) Recycled phenol resin composition
Yadav et al. Selection of teak sawdust polypropylene composite’s composition for outdoor applications using TOPSIS analysis
GB2333737A (en) Fibre reinforced compositions and method for their production
JP2663396B2 (en) Stampable sheet with excellent mechanical strength and fluidity
JPH06238658A (en) Stamping molding material excellent in mechanical properties

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
SD Assignments of patents

Owner name: DSM IP ASSETS B.V.

Effective date: 20050915

TD Modifications of names of proprietors of patents

Owner name: KONINKLIJKE DSM N.V.

Effective date: 20050915

VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20071201