WO2001010618A1

WO2001010618A1 - Faserverstärkte kunststoffgranulate

Info

Publication number: WO2001010618A1
Application number: PCT/CH2000/000415
Authority: WO
Inventors: Theo STÄHELI
Original assignee: Neopreg Ag
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2001-02-15
Also published as: AU6257100A

Abstract

Rieselfähiges faserverstärktes Kunststoffgranulat, insbesondere langfaserverstärktes Kunststoffgranulat, welches aus beschichteten Fasersträngen hergestellt wurde, wobei dieses Granulat in Blättchenform mit einer Schichtdicke von höchsten 0.6 mm vorliegt und die beschichteten Faserstränge oberhalb des Erweichungspunktes der Beschichtungsmatrix granuliert wurden. Vorzugsweise ist dieses Kunststoffgranulat ein langfaserverstärktes duroplastisches Kunststoffgranulat, worin die beiden die Schichtdicke ergebenden Oberflächen im wesentlichen frei sind von Unebenheiten und Rauhigkeiten, die beiden Schnittflächen im wesentlichen frei sind von herausragenden Faserfilamenten und Granulatblättchen planar ausgebildet sind. Die Erfindung betrifft auch die mit Kunststoff beschichteten Faserstränge für die Herstellung der Kunststoffgranulate sowie die daraus hergestellten Formteile.

Description

Faserverstärkte Kunststoffgranulate

Die Erfindung betrifft rieselfähige faserverstärkte Kunststoffgranulate in Blättchenform für die Herstellung von faserverstärkten Formteilen. Zweck der Erfindung ist die Herstellung von faserverstärkten Formteilen mit erheblich verbesserten mechanischen Eigenschaften. Insbesondere werden die Biege- , Zug- und Schlagfestigkeiten von gepressten faserverstärkten Formteilen sowie die Festigkeit von Form- teilen mit isotropen Eigenschaften erheblich verbessert . Im weiteren ermöglichen die Verarbeitungseigenschaften des Kunststoffgranulats eine schonende und homogene Plasti- fizierung bei geringer Scherbeanspruchung, so dass die Ausgangslänge der Fasern im Formteil weitgehend erhalten bleibt .

Die Herstellung von faserverstärkten Formteilen ist an sich bekannt. Dabei werden üblicherweise Fasern mit einem Kunststoff, welcher diverse Zusatzstoffe enthalten kann, be- schichtet und zu einem Granulat verarbeitet. Solche Granulate sind sehr oft stäbchenför ig . Das Granulat wird dann in an sich bekannten Verfahren, wie beispielsweise Pressverfahren oder Spritzgiessverfahren, zu Formteilen verarbeitet.

Faserverstärkte Granulate können beispielsweise in einem an sich bekannten Compoundierverfahren mit Schnittglasfasern hergestellt werden. Dabei werden die Fasern durch die hohe Scherbeanspruchung auf eine Restlänge von weniger als 1 mm gekürzt. Verglichen mit langfaserverstärkten Granulaten er- geben die mittels des Compoundierverfahrens hergestellten Granulate Formteile, deren Festigkeitswerte in der Regel vergleichsweise niedrig sind. Ein weiteres bekanntes Verfahren ist die Schmelzenbe- schichtung zur Herstellung von langfaserverstärkten Thermoplasten. Bei diesem Verfahren werden die zu be- schichtenden Faserstränge in Form eines Faserstrangs (Rovings) oder Fasergeflechts (Matten und/oder Gewebe) bereitgestellt. Diese werden durch eine thermoplastische oder duroplastische Kunststoffe enthaltende Schmelze geführt, abkühlen gelassen, und anschliessend granuliert. Solche Thermoplastgranulate sind in der Regel ca. 3 mm dick und weisen eine Faserlänge von ca. 5-12 mm auf. Solche Granulate weisen im Innern unbenetzte Filamente auf. Diese Granulate erfordern für eine homogene Vorwärmung eine hohe Scherbeanspruchung während des Plastifiziervorgangs im Schneckenaggregat, so dass im Formteil in der Regel nur noch eine Restfaserlänge von weniger als 2 mm (< 2 mm) gemessen wird.

In einem weiteren bekannten Verfahren werden die zu be- schichtenden Faserstränge (jeweils in Form eines Faser- strangs oder Fasergeflechts und/oder^Fasergewebes) durch ein flüssiges Imprägnierbad gezogen. Das Imprägnierbad enthält den in einem Lösungsmittel gelösten Kunststoff, beispielsweise ein Harz, den dazugehörigen Härter und einen Beschleuniger sowie Zusatzstoffe. Nachdem die Fasern durch dieses Imprägnierbad gezogen worden sind, wird das Lösungsmittel aus der Beschichtung durch Abdampfung entfernt. Anschliessend wird der Strang granuliert. Diese Granulate sind ca. 1-2 mm dick und 4-12 mm lang. Sie sind für die Plastifizierung mit Schneckenplastifizieraggregaten ungeeignet, da die für die homogene Plastifizierung erforderlichen Scherkräfte zu einem starken Faserabbau führen, so dass die Festigkeit von Kurzfasercompounden nicht wesentlich übertroffen werden.

In einem weiteren bekannten Verfahren zur Herstellung von langfaserverstärkten Granulaten werden die zu beschichtenden Faserstränge im Trockenbeschichtungsverfahren durch eine Wirbelschicht bewegt, welche aus einem Kunststoffgranulat besteht, in welchem bereits alle Zusatzstoffe eingearbeitet sind, wobei dieses Granulat als Beschichtung auf die Fasern aufzieht. Anschliessend werden die Fasern mit der nun vorhandenen Beschichtung erwärmt und der auf die Faser aufgebrachte Kunststoff verflüssigt. Nach dem Abkühlen der beschichteten Fasern werden diese granuliert . Wird ein reaktives Harzgemisch verwendet, so wird das erhaltene beschich- tete Material im Erwärmungsvorgang vorvernetzt.

Die in einem an sich bekannten Beschichtungsverfahren erhaltenen beschichteten Faserstränge werden in der Regel zu faserverstärkten Stäbchen oder blättchenähnlichen Granulaten granuliert, welche dann zu faserverstärkten Formteilen verarbeitet werden.

Diese an sich bekannten stabellenförmigen oder blättchenähnlichen Granulate haben den Nachteil, dass sie eine un- genügende Faserverteilung im gepressten Formteil ergeben. Bei Verwendung dieser Granulate wird die Matrix während des Pressvorgangs zwischen den einzelnen Faserbündeln ausge- presst, so dass die mechanischen Eigenschaften des gepressten Formteils stark reduziert werden. Als Folge wird eine hohe Streubreite der Festigkeitswerte festgestellt, wobei die Formteile insbesondere an exponierten Stellen Schwachstellen aufweisen. Dabei werden mit blättchenähn- liehen Granulaten vergleichsweise in der Regel Formteile mit besseren physikalischen und mechanische Eigenschaften erhalten. Blättchenähnliche Granulate haben aber den erheblichen Nachteil, dass diese nicht rieselfähig sind. Dies wiederum beschränkt die Auswahl der Verarbeitungsmethoden ebenso wie die Qualität der damit erhaltenen Formteile.

Faserverstärktes Granulat aus beschichteten Fasersträngen bzw. aus Endlosfasern (jeweils in Form eines Faserstrangs oder Fasergeflechts und/oder Fasergewebes) , stellt man in der Regel her, indem man die beschichteten Stränge direkt mit den Einzugswalzen des Granulators einzieht, wobei die untere Einzugswalze metallisch ist und Querrillen aufweist und die obere Walze aus Kunststoff besteht. Dabei drückt die Kunststoffwalze die beschichteten Endlosfasern auf die metallische gegebenenfalls gekühlte und mit Querrillen versehene Walze. So wird eine einwandfreie Funktion sichergestellt. Es entsteht aber ein Granulat, dessen Oberfläche Querrillen und Unebenheiten aufweist und insbesondere in- folge der einseitigen Kühlung nicht planar ist. Bei einem derart hergestellten blättchenförmigen Granulat sind die beiden Oberflächen zumeist nicht parallel ausgebildet. Auch zeigen sich an den endständigen Schnittflächen aus der Matrix herausragende lose Filamente.

Es wurde nun gefunden, dass ein rieselfähiges blättchen- förmiges faserverstärktes Granulat erhalten wird, wenn man die beschichteten Faserstränge (jeweils in Form eines Faserstrangs oder Fasergeflechts und/oder Fasergewebes) , welche in einem an sich bekannten Verfahren beschichtet wurden, oberhalb des Erweichungspunktes der Beschichtungs- matrix (im weiteren auch Matrix genannt) zum Granulat zer- schneidet bzw. granuliert. Dieses Granulat ist nicht nur rieselfähig, sondern zeigt auch nicht die oben genannten Nachteile. Ein solches erfindungsgemässes Granulat kann beispielsweise ohne weitere Massnahmen in einer Schnecken- spritzgiessmaschine verarbeitet werden bzw. mit einem Schneckenaggregat extrudiert und einer Presse zugeführt werden. Die Schneckengänge von Plastifizierschnecken ziehen solche Granulate gut ein, so dass diese mit geringen Scherkräften und ohne Staudruck homogen aufgeschmolzen werden. Der Faserabbau ist deshalb sehr gering. Die mechanischen

Eigenschaften von Formteilen, welche aus erfindungsgemässen Kunststoffgranulaten gefertigt sind, überraschend hohe Werte .

In diesem Sinne wurde überraschenderweise festgestellt, dass bei Verwendung der erfindungsgemässen Granulate die Faserverteilung im gepressten Formteil erheblich verbessert und die Matrix während des Pressvorgangs zwischen den einzelnen Faserbündeln praktisch nicht ausgepresst wird. Die daraus hergestellten gepressten Formteile zeigen erheblich verbesserte mechanische Eigenschaften und eine höhere Dichte. Sogar bei Verwendung von spröder Matrix, wie z.B. -einer Melamin-Formaldehyd- (MF) Matrix, und bei hohem Harzgehalt, werden dank der verbesserten Faserverteilung im Formteil unerwartet hohe Festigkeitswerte und geringe Spannungs- konzentrationen festgestellt. Durch die gleichmässige Faserverteilung wird zudem eine glatte Oberfläche ohne Schwundmarkierungen an der Oberfläche des Formteils erreicht.

Die vorliegende Erfindung ist in den Ansprüchen formuliert. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung rieselfähi- ges faserverstärktes Kunststoffgranulat, insbesondere langfaserverstärktes Kunststoffgranulat, welches aus beschichteten Fasersträngen hergestellt wurde, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass dieses Granulat in Blättchenform mit einer Schichtdicke von höchstens 0.6 mm vorliegt und die beschichteten Faserstränge oberhalb des Erweichungspunktes der Beschichtungsmatrix granuliert wurden.

Bevorzugt ist insbesondere langfaserverstärktes duroplasti- sches Kunststoffgranulat . Das erfindungsgemäεse Granulat ist für die Herstellung von faserverstärkten Formteilen geeignet.

Die Oberflächen, d.h. die beiden die Schichtdicke ergebenden Oberflächen, des erfindungsgemässen Granulats sind vorzugsweise glatt, d.h. sie sind im wesentlichen frei von Unebenheiten und Rauhigkeiten, wie Querrillen, Tröpfchen, und freien Faserfilamenten an den Granulatflächen und herausragenden Fasern an den Schnittflächen, welche bei Verwendung von herkömmlichen Verfahren auftreten. Dabei sind jedoch

Längsrillen als Folge der Verstärkung^fasern, beispielsweise der Glasfasern, vorhanden.

Die Blättchen des erfindungsgemässen Granulats sind vor- zugsweise planar. Die beiden Oberflächen des Blättchens sind vorzugsweise parallel, vorzugsweise plan-parallel (planar- parallel) .Die Granulatoberflächen sind glatt, glänzend und gleitfähig. Die Schnittstellen sind frei von herausragenden Faserfilamenten.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch mit Kunststoff beschichtete Faserstränge (Rovings, Matten und/oder Gewebe) für die Herstellung von faserverstärkten Kunststoffgranula- ten oder faserverstärkten Formteilen, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass die Oberflächen, das heisst die beiden die Schichtdicke ergebenden Oberflächen der Faserstränge im wesentlichen frei von Unebenheiten und Rauhigkeiten, wie Querrillen und Tröpfchen, plan-parallel verlaufen, die Schichtdicke der Faserstränge höchstens 0.6mm beträgt . Vorzugsweise beträgt diese Schichtdicke 0.3 mm - 0.5 mm.

Die vorliegende Erfindung betrifft im weiteren die Verwendung des erfindungsgemässen faserverstärkten Kunststoff- granulats und der erfindungsgemäss ausgebildeten Faserstränge für die Herstellung von Formteilen, vorzugsweise für die Herstellung von εpritzgegossenen, oder mittels Schneckenvorplastifizierung bzw. Extrusion und anschlies- sendem Pressen hergestellten Formteilen.

Die vorliegende Erfindung betrifft im weiteren ein Verfahren zur Herstellung von gepressten Formteilen aus mit Kunststoff beschichteten Fasersträngen (Rovings, Matten und/oder Gewebe) und/oder aus faserverstärkten KunstStoffgranulaten, insbesondere langfaserverstärkten KunstStoffgranulaten, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man erfindungsgemäss ausgebildete Faserstränge und/oder erfindungsgemäss ausgebildetes Granulat verwendet.

Das erfindungsgemässe als Blättchen ausgebildete Granulat hat eine Schichtdicke von vorzugsweise etwa 0.1 mm - 0.6 mm, vorzugsweise 0.1 mm - etwa 0.5 mm, vorzugsweise 0.15 mm - 0.35 mm, und vorzugsweise 0.2 mm - 0.3 mm. Theoretisch kann die Schichtdicke der Blättchen bis auf den Filamentdurch- messer zusätzlich der dazugehörigen Beschichtungsdicke re- duziert werden, jedoch sind die angegeben Werte für die Schichtdicke optimal.

Die Länge des Blättchens beträgt vorzugsweise etwa 2 mm bis etwa 30 mm, vorzugsweise 2 mm - 20 mm, vorzugsweise 2 mm - 15 mm, vorzugsweise 2 mm - 12 mm.

Bevorzugt beträgt die Breite des Blättchens etwa 0.3 mm bis 9 mm, vorzugsweise 0.5 mm - etwa 5 mm, vorzugsweise 0.5 mm - 3 mm, vorzugsweise 0.5 mm - 2 mm, vorzugsweise 1 mm - 2 mm.

Die Filamentstärke beträgt vorzugsweise etwa 5μm bis 20μm und etwa 100 tex - 4800 tex (0.1 g/m - 4.8 g/m) , vorzugsweise 600 tex -1200 tex, wie solche üblicherweise verwendet werden.

Die Belegungsmenge mit Kunststoff beträgt in der Regel 20 Gew.-% bis 80 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Formteils und ist je nach Art des Formteils, der gewünschten Eigenschaften des Formteils, der verwendeten Matrix etc., verschieden und kann vom Fachmann ohne weiteres optimiert werden.

Überraschenderweise erhält man, wie bereits erwähnt, bei der Verarbeitung des erfindungsgemässen Granulats gepresste Formteile mit mechanischen Eigenschaften, welche den herkömmlich erheblich überlegen sind. So werden eine gleich- massig ausgerichtete dreidimensionale Anordnung der Fasern im Formteil sowie isotrope Festigkeitseigenschaften fest- gestellt. Die Biegefestigkeit von mit Glasfasern verstärkten und Reaktionsharz enthaltenden Formteilen kann Werte von 480 N/mm² und der E-Modul Werte bis zu 30*000 N/mm² errei- chen. Die Form- und Nachschwindung von Harzen mit hoher Volumenschwindung, wie beispielsweise MF-Harzen, wird deutlich reduziert .

Als Fasern kann man erfindungsgemäss alle an sich bekannte Fasern verwenden, welche für die Herstellung von faserverstärkten Werkstoffen bekannt sind, wie beispielsweise synthetische anorganische Fasern, insbesondere Glasfasern, C-Fasern, Kunststofffasern, insbesondere Aramidfasem (aro- matisches Polyamid) , Melaminfasern oder Naturfasern, insbesondere Cellulosefasem.

Als Kunststoff kann man erfindungsgemäss die an sich bekannten thermoplastischen und duroplastischen Polymere ver- wenden. Thermoplastische Formmassen bzw. Kunststoffe und deren Zusatzstoffe sind aus der Literatur in grosser Zahl bekannt. Bevorzugt Thermoplasten sind Polyimide (PI) , Poly- benzimidazole (PBI) , Polykarbonate (PC) , Polyethylen- therephthalate (PET) , Polybutylentherephthalate (PBT) ,- Polyamide (PA) , Polyphenylenether (PPO) und Polyphenylen- sulfide (PPS) , Polyaryletherketone. Duroplastische Kunststoffe in Form von Polykondensaten und/oder in Form von Polyaddukten sind beispielsweise härtbare Phenolharze (Ph- Harze) , wie härtbare Phenol/Formaldehyd Kunststoffe (PF- Giessharze) , härtbare Bisphenolharze, härtbare Harnstoff/- Formaldehyd-Kunststoffe (UF-Formmassen) , und Polyimidharze (PI -Harze) , Bis-maleinimide (BMI-Formmassen) , Epoxidharze (EP) , Formmassen aus ungesättigten Polyesterharzen (UP- Formmassen) , DAP-Harze (Polydiallylphthalat) , MF-Formmassen, z.B. Melamin/Formaldehyd-Formmassen oder härtbare Mel- amin/Phenol/Formaldehyd- (MPF) -Formmassen oder vernetzte Polyurethane (PUR) . Bevorzugt sind Polykarbonate (PC) , Polyethylentherephthalate (PET) , insbesondere bevorzugt sind Polybutylentherephthalate (PBT) , Polyamide (PA) , Polyphenylenesulfide (PPS) , Epoxid- harze (EP) , UP-Formmassen, Ph-Formmassen und MF-Formmassen. Bevorzugt sind insbesondere die genannten duroplastischen Werkstoffe. Von diesen sind insbesondere härtbare Epoxidharze (EP) , Phenolharze (Ph-Harze) , wie härtbare Phenol/Formaldehyd Kunststoffe (PF-Giessharze) , härtbare MF-Formmas- sen, z.B. härtbare Melamin/Formaldehyd-Formmassen, härtbare Melamin/Phenol/Formaldehyd-Formmassen, härtbare Bisphenol- harze, härtbare Harnstoff/Formaldehyd-Kunststoffe (UF-Form- massen) , und Polyimidharze (PI-Harze) , Bis-maleinimide (BMI- Formmassen) , Formmassen aus ungesättigten Polyesterharzen (UP-Formmassen), DAP-Harze (Polydiallylphthalat) bevorzugt. Besonders bevorzugt sind Epoxidharze (EP) , Bis-maleinimide (BMI-Formmassen) , härtbare Melamin/Formaldehyd-Formmassen, härtbare Melamin/Phenol/Formaldehyd-Formmassen, und härtbare Harnstoff/Formaldehyd-Kunststoffe (UF-Formmassen) .

Für die Herstellung der Granulate geht man vorzugsweise so vor, dass man die Faserstränge (Rovings, Matten und/oder Gewebe) in einem an sich bekannten Verfahren mit Kunststoff, das heisst mit dem Kunststoff und den allfällig notwendigen Zusatzstoffen, beschichtet. Dann werden die beschichteten Faserstränge zu einem Tape mit einer Schichtdicke von höchstens 0.6 mm, vorzugsweise 0.3 mm - 0.5 mm, vorzugsweise im Bereich der oben angegebenen Schichtdicken, verarbeitet. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen, wie beispiels- weise mittels zweier Rollen, welche auf die gewünschte

Schichtdicke eingestellt sind, mittels eines Kalanders oder einfach durch Ziehen über mehrere hintereinander geschaltete Rollen. Solche Methoden sind an sich bekannt.

Erfindungsgemäss haben die Rollen keine Querrillen, sondern eine Hartmetallbeschichtung oder eine poröse Struktur mit PTFE Füllung, so dass keine Abdrücke entstehen. Derart verarbeitete beschichtete Faserstränge können nun zu Blättchen granuliert werden. Dabei ist es von Bedeutung, dass die Tapes erfindungsgemäss oberhalb des Erweichungspunktes der Beschichtungsmatrix granuliert werden. Die Definition des Erweichungspunkts ist an sich bekannt und wird z.B. auf der Kofflerbank bestimmt oder die Bestimmung der Vicat Erweichungstemperatur nach DIN 53 462.

Für die Verarbeitung von Fasersträngen (Rovings oder Matten) , welche aus mit Thermoplasten oder aus mit vorver- netztem Reaktionεharz (z.B. Epoxidharz) beschichteten Glasfasern bestehen, verwendet man eine Verarbeitungstemperatur, beispielsweise im Durchlaufofen, welche für Thermoplasten bei vorzugsweise 200°C bis 400°C, vorzugsweise etwa 50°C bis 100°C über der Schmelzentemperatur liέgt und sehr kurze Verarbeitungszeiten bzw. hohe Fadengeschwindigkeiten. Für Duroplaste verwendet man entsprechend Temperaturen von 120°C bis 250°C. Die Walzentemperatur liegt jeweils bei etwa 5°C - 100°C, vorzugsweise 20°C - 30°C, die Fadengeschwindigkeit bei etwa 3 - 200 m/Minute, vorzugsweise 80 - 150 m/Minute. Die tape-Temperatur beim Granulieren (beim Schnitt bzw. Granulieren) liegt über dem Erweichungspunkt der Matrix, d.h. für Duroplaste in der Regel bei einer Temperatur von 60°C bis 140 °C. Die diversen Schmelzentemperaturen für Thermoplaste sind an sich bekannt. Die Verarbeitungsbedingungen für die diversen faserverstärkten Kunststoffe und Kunststoffgranulate sind an sich bekannt.

Die folgenden Beispiele illustrieren die Erfindung.

Beispiel 1

Glasrovings enthaltend 900 Filamente mit einem Filament- durchmesser von jeweils 0.005 mm, 0.01 mm und 0.018 mm (5μm, lOμm und 18μm) werden mit einer Matrix beschichtet, welche ein übliches Bisphenolharz (Ciba SC) und Härter (Oxydental Chemical) (85% der gesamten Beschichtung) sowie übliche Trennmittel (Zinkstearat der Reagens Comiel S.P.A), Gleitmittel, Calciumstearat (Bärlocher D) , Füllstoffe (Bolus Alba, China Clay, 14.5%), und Pigmente (Pigmosol der BASF) in üblicher Zusammensetzung enthält. Als Rovings werden PPG- Fiberglas NL verwendet . Die Komponenten der Matrix werden compoundiert und in einer Sichtmühle zu einer Korngrös- senverteilung im Bereich von 30μm bis 200μm gemahlen. Hierauf wird das Pulver im Wirbelschichtverfahren (Trockenbe- schichtungsverfahren) auf die Glasrovings aufgebracht. Die beschichteten Rovings werden anschliessend in einem Durchlaufofen bei einer Temperatur von 250°C zum Schmelzen gebracht. Die mit dem geschmolzenen Kunststoff getränkten Glasrovings werden anschliessend durch ein temperiertes Walzwerk bei einer Temperatur von 20°C bis 80°C gezogen und zu einem Band (Tape) mit einer Schichtdicke von 0.2 - 0.5 mm verarbeitet. Das Band wird anschliessend gekühlt, so dass der Kunststoff wieder fest wird. Unmittelbar vor dem Granulator wird das Tape über die Erweichungstemperatur erhitzt und zu einem Granulat in Blättchenform granuliert, welches eine Schichtdicke von 0.3 - 0.5 mm, eine Breite von jeweils 5 - 9 mm und eine Länge von jeweils 2 - 12 mm aufweist. Das 1/10618

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Granulat weist eine glatte, glänzende, gleitfähige Oberfläche auf und ist frei von Querrillen. Die Grossflächen sind plan-parallel. Die Schnittstellen weisen keine herausragenden Filamente auf. Der Schüttwinkel ist flach. Die Schüttdichte beträgt 600 Gramm/dm³. Das derart erhaltene Granulat wird nun jeweils nach der Vorwärmung in einem Schneckenplastifizieraggregat, mit kompressionsloser Förderschnecke vorgewärmt, ohne Staudruck extrudiert und in einem Pressvorgang zu einem Normstab gemäss ISO-Norm 178 verarbeitet und auf die mechanischen Werte geprüft . An den PrüfStäben werden Biegefestigkeit, E- Modul, Schlag- und Kerbschlagzähigkeit gemessen. Die Werte sind Tabelle 1 zusammengestellt .

Tabelle 1

Beispiel 2

Glasrovings enthaltend 900 Filamente mit einem Filament- durchmesser von jeweils 0.005 mm, 0.01 mm und 0.018 mm (5μm, lOμm und 18μm) werden mit einer MF-Matrix beschichtet, welche aus einem kommerziell erhältlichen Melamin-Formaldehydharz, KAURAMIN Traenkharz 771 (Pulver von BASF) besteht. Dieses MF-Harz wird mit Trennmittel (Zinkstearat, 0.4%), Gleitmittel (Calciumstearat, 0.2%, Ceasit Bärlocher D) , Füllstoffe (Bolus Aba China Clay Cell AG, 14.5%), und Pigmente (Pigmosol BASF) im Schnellmischer dispergiert. Hierauf wird das Pulver im Wirbelschichtverfahren (Trocken- beschichtungsverfahren) auf die Glasrovings aufgebracht, so dass eine Beschichtung von etwa 30-50 Gew.-% Harz, bezogen auf das Gesamtgewicht der beschichteten Rovings entsteht. Die beschichteten Rovings werden anschliessend in einem Durchlaufofen bei einer Temperatur von ca. 160°C zum Schmelzen gebracht und hierauf durch ein temperiertes Walzwerk bei einer Temperatur von 40 bis 150°C gezogen und verfestigt. Anschliessend werden die beschichteten Rovings zu einem Band (Tape) mit einer Schichtdicke von 0.3 - 0.4 mm verarbeitet und unmittelbar vor dem Granulator über die Erweichungstemperatur erhitzt und zu einem Granulat in Blättchenform granuliert, welches eine Schichtdicke von 0.3 -0.4 mm, eine Breite von jeweils 4-6 mm und eine Länge von jeweils 2 - 12 mm aufweist. Das Granulat weist eine glatte, glänzende, gleitfähige Oberfläche auf und ist frei von Querrillen. Die Grossflächen sind plan-parallel. Die Schnittstellen weisen keine herausragenden Filamente auf. Der Schüttwinkel ist flach. Die Schüttdichte beträgt 600 Gr./dm³. Das derart erhaltene Granulat wird nun jeweils nach der Vorwärmung in einem Schneckenplastifizieraggregat offen ausgetragen und in einem Pressvorgang zu einem Normstab gemäss ISO-Norm 178 verarbeitet und auf die mechanischen Werte geprüft. An den PrüfStäben werden Nachschwindung, Biegefestigkeiten und Kerbschlagzähigkeit gemessen. Die Resultate sind in Tabelle 2 zusammengestellt. Tabelle 2

Claims

Patentansprüche

1. Rieselfähiges faserverstärktes Kunststoff- granulat, insbesondere langfaserverstärktes Kunststoff- granulat, welches aus beschichteten Fasersträngen hergestellt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Granulat in Blättchenform mit einer Schichtdicke von höchsten 0.6 mm vorliegt und die beschichteten Faserstränge oberhalb des Erweichungspunktes der Beschichtungsmatrix granuliert wurden.

2. Kunststoffgranulat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein langfaserverstärktes duro- plastisches Kunststoffgranulat darstellt.

3. Kunststoffgranulat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden die Schichtdicke ergebenden Oberflächen im wesentlichen frei sind von Unebenheiten und Rauhigkeiten.

4. Kunststoffgranulat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schnittflächen im wesentlichen frei sind von herausragenden Faserfilamenten.

5. Kunststoffgranulat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Oberflächen des Blättchens parallel, vorzugsweise plan-parallel sind bzw. die Granulatblättchen planar ausgebildet sind.

6. Kunststoffgranulat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Schichtdicke von etwa 0.1 mm - 0.6 mm, vorzugsweise 0.1 mm - etwa 0.5 mm, vorzugsweise 0.15 mm - 0.35 mm, und vorzugsweise 0.2 mm - 0.3 mm aufweist.

7. Kunststoffgranulat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Länge von etwa 2 mm bis 30 mm, vorzugsweise 2 mm - 20 mm, vorzugsweise 2 mm - 15 mm und vorzugsweise 2 mm - 12 mm aufweist.

8. Kunststoffgranulat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Breite von etwa 0.3 mm bis 9 mm, vorzugsweise 0.5 mm - etwa 5 mm, vor- zugsweise 0.5 mm - 3 mm, vorzugsweise 0.5 mm - 2 mm und vorzugsweise 1 mm - 2 mm aufweist.

9. Kunststoffgranulat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamentstärke etwa 5μm bis 20μm und etwa 100 tex - 4800 tex (0.1 g/m - 4.8 g/m), vorzugsweise 600 tex -1200 tex, beträgt.

10. Kunststoffgranulat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Belegungsmenge mit Kunststoff 20 Gew.-% bis 80 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Formteilε beträgt.

11. Kunststoffgranulat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieses synthetische anorganische Fasern, vorzugsweise Glasfasern, C-Fasern,

Kunststofffasern, vorzugsweise Aramidfasern, Melaminfasern, PA-Fasern oder Naturfasern, vorzugsweise Cellulosefasern enthält .

12. Kunststoffgranulat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Kunststoff ein an sich bekanntes thermoplastisches und/oder duroplastisches Polymer oder ein Gemisch solcher Polymere enthält.

13. Kunststoffgranulat nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, als Kunststoff ein thermoplastisches und duroplastisches Polymer verwendet wird, vorzugsweise Polyimide (PI) , Polybenzimidazole (PBI) , Polykarbonate (PC) , Polyethylentherephthalate (PET) , Polybutylentherephthalate (PBT) , Polyamide (PA) , Poly- phenylenether (PPO) Polyphenylensulfide (PPS) ; härtbare Phenolharze (Ph-Harze) , vorzugsweise härtbare Phenol/Formaldehyd Kunststoffe (PF-Giessharze) , härtbare Bisphenolharze, härtbare Harnstoff/Formaldehyd-Kunststoffe (UF- Formmassen) , Polyimidharze (PI-Harze) , Bis-maleinimide (BMI- Formmassen) , Epoxidharze (EP) , Formmassen aus ungesättigten Polyesterharzen (UP-Formmassen) , DAP-Harze (Polydiallyl- phthalat) , MF-Formmassen, vorzugsweise Melamin/Formaldehyd- Formmassen oder härtbare Melamin/Phenol/Formaldehyd- (MPF) - Formmassen oder vernetzte Polyurethane (PUR) .

14. Kunststoffgranulat nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen duroplastischen Kunststoff enthält, ausgewählt aus der Gruppe der Epoxidharze (EP) , Bis-maleinimide (BMI-Formmassen) , härtbare Melamin/Formaldehyd-Formmassen, härtbare Mel- amin/Phenol/Formaldehyd-Formmassen, und härtbare Harnstoff/Formaldehyd-Kunststoffe .

15. Mit Kunststoff beschichtete Faserstränge (Rovings, Matten und/oder Gewebe) für die Herstellung von faserverstärkten Kunststoffgranulaten nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder zur Herstellung von faserverstärkten Formteilen, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden die Schichtdicke ergebenden Oberflächen der Faserstränge im wesentlichen frei von Unebenheiten und Rauhigkeiten, wie

Querrillen und Tröpfchen, sind und plan-parallel verlaufen, und die Schichtdicke der Faserstränge höchstens 0.6mm, vorzugsweise 0.3 mm - 0.5 mm beträgt.

16. Verwendung des Kunststoffgranulats nach einem der Ansprüche 1 bis 14 und der erfindungsgemäss ausgebildeten Faserstränge nach Patentanspruch 15 für die Herstellung von Formteilen, vorzugsweise für die Herstellung von spritzgegossenen, oder mittels Schneckenvorplastifizierung bzw. Extrusion und anschliessendem Pressen hergestellten Formteilen.

17. Verfahren zur Herstellung von gepressten Formteilen aus mit Kunststoff beschichteten Fasersträngen (Rovings, Matten und/oder Gewebe) und/oder aus faserverstärkten Kunststoffgranulaten, insbesondere langfaserverstärkten Kunststoffgranulaten, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Granulat nach einem der Patentansprüche 1 bis 14 und /oder Faserstränge nach Patentanspruch 15 verwendet.