Die Erfindung betrifft ein flächiges Halbfertigprodukt, ein Ver ^¬ fahren zum Herstellen von flächigen Halbfertigprodukten sowie die Verwendung eines flächigen Halbfertigproduktes gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.

Faserverstärkte Kunststoffe gewinnen für die Herstellung struk ^¬ tureller Bauteile zunehmend an Bedeutung. Solche Bauteile eignen sich insbesondere zum Einsatz im Motorsport-, Raumfahrt-, Schie ^¬ nenfahrzeug- und Flugzeugbau. Beispielsweise weisen diese Bau ^¬ teile bei gleicher Leistungsfähigkeit ein geringeres Gewicht als konventionelle Bauteile aus Stahl, Aluminium oder Holz auf, was zu Einsparungen bei Energie - und Kraftstoffverbrauch führt.

Faserverstärkte Kunststoffe lassen sich beispielsweise durch Einbettung von Fasern in eine Kunststoffmatrix und anschliessendes Aushärten erzielen. Als Kunststoffmatrix dominieren dabei duromere Harzsysteme. Alternativ können die Fasern und das Harz mit geeigneten Härtern kombiniert werden und in einem ungehärteten Zustand gelagert werden. Die Vernetzung zu einem faserverstärkten Kunststoff erfolgt dann erst zu einem späteren Zeit ^¬ punkt. Typischerweise werden als Harze Epoxidharze eingesetzt. Diese sind jedoch aufgrund der Anwesenheit von Härtern und Be- schleunigem in der Harzmatrix nur eine begrenzte Zeit lagerstabil. Um eine vorzeitige Vernetzung zu vermeiden werden solche reaktiven Systeme bei tiefen Temperaturen (ca. -20°C) gelagert und müssen vor der Weiterverarbeitung angetaut werden. WO 2015/097097 AI beschreibt ein lagerstabiles Prepreg auf Basis eines Epoxidharzes, das mit einem Vernetzungsmittel zu einem Duromer aushärtet. Die Lagerstabilität wird dabei durch eine räumliche Trennung von Reaktivharz und Vernetzungsmittel nach der Trocknung erzielt. Die Durchmischung der Komponenten kann dann durch Temperaturerhöhung erfolgen, bei der alle Komponenten geschmolzen vorliegen. Diese latent reaktiven Epoxidharze verursachen jedoch bei der Verarbeitung der Prepregs verhältnismässig lange Presszeiten bei verhältnismässig hohen Temperaturen. Längere Presszeiten und höhere Prozesstemperaturen hätten auch Ein- fluss auf die verwendbaren Fasertypen. Tiefschmelzende Faserarten, wie beispielsweise Polyamid, Polyethylen oder Polyester, sind nicht verwendbar. Zudem ist lediglich die Aushärtung zu Duromeren möglich. Duromere haben jedoch den Nachteil, dass sie bei hoher und instantaner mechanischer Einwirkung zu Sprüngen und Rissen im Material führen und damit zu einer Schwächung des Materials . WO 99/29755 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von lagerstabilen, latent reaktiven Schichten und Pulvern von oberflä- chendesaktivierten, festen Polyisocyanaten und Dispersionen oder wässrigen Lösungen von isocyanatreaktiven Polymeren, die als Klebstoffe und Abdeckungen verwendet werden können.

WO 2013/139704 offenbart lagerstabile Prepregs (vorimprägnierte Fasern) auf der Basis von niedrigviskosen Polyurethansystemen und daraus hergestellte flache Faserverbundbauteile (Formkörper, Verbundbauteile) , die mittels eines Imprägnierverfahrens für Fa- sern-verstärkte Materialien wie Gewebe und Vlies erhalten wer ^¬ den .

Latent-reaktive KunststoffZusammensetzungen auf Isocyanat und/oder Polyurethan-Basis sind ausserdem in WO 03/016374, WO 2016/205254 und WO 2016/205255 offenbart.

Es fehlt im Stand der Technik jedoch an über lange Zeit lagerfä ^¬ higen flächigen Halbfertigprodukten mit hohen Steifigkeits- und Festigkeitswerten, wie sie etwa durch die Verwendung von Endlosfasern gewährleistet werden können.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung ein flächiges Halbfertigprodukt bereitzustellen, das verkürzte Prozesszeiten zur Aushärtung aufweist sowie nach dem Aushärten widerstandsfähig gegenüber hoher und instantaner mechanischer Einwirkung ist. Das Halbfertigprodukt soll über län- gere Zeit lagerstabil sein. Es ist auch Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen flächigen Halbfertigproduktes sowie eine Verwendung eines solchen Produktes be ^¬ reitzustellen. Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprü ^¬ chen definierte Vorrichtung, Verfahren und Verwendung gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen . Die Erfindung betrifft ein flächiges Halbfertigprodukt aufwei ^¬ send

eine Matrix mit wenigstens einer latent reaktiven

KunststoffZusammensetzung umfassend Polyurethan und ein latent reaktives, insbesondere verkapseltes , oberflä- chendesaktivertes oder blockiertes, Isocyanat, welche

KunststoffZusammensetzung zu einem Elastomer, insbesondere zu einem thermoplastischen Elastomer, aushärtbar ist ;

in der Matrix eingebetteten Endlosfasern, wobei die Fa- sern bevorzugt unidirektional ausgerichtet sind.

Unter „Einbetten" ist dabei eine makroskopische Ansicht zu ver ^¬ stehen, d.h. eine äussere Ansicht. Unter „Einbetten" ist insbe- sondere imprägnieren zu verstehen. Die Fasern sind von der Matrix umhüllt. Das Umhüllen kann beispielsweise durch Besprühen mit der Matrix oder durch Durchziehen der Fasern durch eine Matrixlösung erfolgen.

Das erfindungsgemässe Halbfertigprodukt hat den Vorteil, dass die Fasern vollständig imprägniert, d.h. von der Kunststoff ^¬ matrix umgeben, sind. Vor der Weiterverarbeitung (d.h. Formgebung und Aushärtung) kann das Halbfertigprodukt bei Raumtempe- ratur über einen langen Zeitraum gelagert werden kann.

Das erfindungsgemässe Halbfertigprodukt zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass es sich zur Herstellung von Faserverbund- Bauteil mit einer hohen Widerstandsfähigkeit gegenüber mechani- scher Einwirkung eignet.

Die Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Einwirkung resultiert auch aus der Verwendung von Endlosfasern. Solche Fasern erhöhen die Steifigkeit und Festigkeit des Verbunds.

Im Rahmen dieser Anmeldung sind Endlosfasern alle Fasern aufweisend eine Länge ^ 50 mm.

Bevorzugt sind die Fasern unidirektional ausgerichtet. Unter „unidirektional" wird hier verstanden, dass die Längsachsen der einzelnen Fasern im Wesentlichen parallel verlaufen. Unter „im Wesentlichen parallel verlaufen" wird verstanden, dass die

Längsachsen der Fasern untereinander keine Winkel von mehr als ±25° einschliessen . Bevorzugt betragen die Winkel zwischen den Längsachsen der Fasern weniger als ±10°.

Unidirektionale Halbfertigprodukte haben den Vorteil, dass sie gezielt entlang dem Kraftverlauf aufgeschichtet werden können. Wenn mehrere flächige Halbfertigprodukte mit jeweils unidirekti- onal ausgerichteten Fasern zueinander verdreht geschichtet werden, ergibt sich eine besonders hohe Widerstandsfähigkeit gegen ^¬ über mechanischen Einwirkungen von verschiedenen Seiten.

Die Fasern können auf Eiweiss, Cellulose, synthetischen Polyme ^¬ ren oder anorganischen Substanzen basieren.

Auf Eiweiss basierende Fasern können ausgewählt sein aus der Gruppe: Wolle, Seide, Angora, Kaschmir, Kasein, Kollagen, Ardein und Zein.

Cellulosefasern können Baumwolle und Bastfasern wie Baumwolle, Leinen, Hanf oder Jute sein. Cellulosefasern können auch holzba- siert sein wie beispielsweise Viscose, Modal, Lyocell, Cupro, Acetat .

Fasern aus synthetischen Polymeren können ausgewählt sein aus der Gruppe: Polyethylen, Polyester; Polyamid; Aramid; Polypropy- len; Polyurethan (Elastan) ; Acryl; Polytetrafluorethylen; Poly- phenylen-2 , 6-benzobisoxazol ; Flüssigkristallpolymere (LCP) , ins ^¬ besondere Poly (p-hydroxybenzoesäure-co-hydroxy-6-naphthoesäure .

Die Gruppe der Fasern aus anorganischen Substanzen umfassen Car- bon, Keramik, Glas, Quarz, Metall.

Die Fasern können als einzelne Fasern in die Matrix eingebettet werden oder aber vorher zu einem Faden versponnen worden sein und als Faden eingebettet werden. Ebenso können die Fasern zu Fäden und dann zu einem Gewebe verarbeitet worden sein, wobei das Gewebe eingebettet wird. Es lassen sich auch Filamente ein ^¬ betten. Wobei unter Filamente künstliche, beliebig lange Fasern zu verstehen sind. Ebenso ist es denkbar, dass eine Kombination aus unterschiedlichen Fasern eingebettet wird.

Die Möglichkeit verschiedene Faserarten zu verwenden hat den Vorteil, dass sich ein breites Anwendungsfeld erschliesst. Die Eigenschaften des Produktes können an den geplanten Verwendungszweck optimal angepasst werden.

Die KunststoffZusammensetzung weist ein Polyurethan und ein la- tent reaktives Isocyanat auf. Das Isocyanat ist vorzugsweise verkapselt oder oberflächendesaktivert oder blockiert. Denkbar wäre auch ein strahlenvernetzbares Isocyanat. Die Mengenverhält ^¬ nisse zwischen Polyurethan und Isocyanat können variieren. Beispielsweise folgende Zusammensetzungen für oberflächendesakti- vierte Isocyanate sind denkbar: Bei 100 Gewichtsteilen (pbw = parts by weight) Polyurethan können 5 bis 10 pbw Toluol-2,4- diisocyanat Dimer (TDI Dimer) hinzugegeben werden. Es ist auch möglich zu 100 pbw Polyurethan 15 pbw Isophoron-Diisocyanat- Trimer (IPDI Trimer) dazuzugeben, um eine Vergilbung des Materi- als zu verhindern. Möglich ist auch, ein blockiertes Isocyanat zu verwenden. Bei 100 pbw Polyurethan können beispielsweise 2 bis 15 pbw (Dimethylpyrazol) -blockiertes Hexamethylen-4 , 6- diisocyanat (HDI) Trimer hinzugegeben werden. Durch das latent reaktive Isocyanat erfolgt bei Raumtemperatur- keine Reaktion zwischen dem Isocyanat und den freien OH-Gruppen des Polyurethans. Das flächige Halbfertigprodukt kann bei Raum ^¬ temperatur über einen langen Zeitraum ohne Aufwand gelagert werden. Der Reaktionsprozess , also die Reaktion mit einem oberflä- chedesaktivierten Isocyanat, kann durch kurzes Anstossen der Reaktionen bei tiefen Temperaturen (<120°C) erfolgen. Es können aber blockierte Isocyanate verwendet werden, welche erst bei hö ^¬ heren Temperaturen, beispielsweise bei Temperaturen über 120° aktivierbar sind. Der Formgebungsvorgang (z.B. Pressen, Vakuumsackverfahren oder im Autoklav) kann dennoch kurz gehalten werden. Es können kurze Zykluszeiten verwendet werden, was einen positiven Einfluss auf die verwendbaren Fasern hat. Es ist somit auch der Einsatz von tiefschmelzenden Faserarten möglich, beispielsweise Polyamid, Polyethylen oder Polyester.

Die KunststoffZusammensetzung liegt vorzugsweise als wässrige Dispersion vor. Die KunststoffZusammensetzung kann auch als Pulver oder Schmelze vorliegen. Die Auftragung der Dispersion kann beispielsweise durch Sprühen, Aufrakeln, Tränken, Infusion und/oder Vakuuminfusion erfolgen. Die Fasern können aber auch durch die Dispersionslösung hindurchgezogen und dabei gespreizt werden .

Die Dispersion fördert die Faserspreizung . Dadurch kann der Be- netzungsgrad erhöht werden, was zu einer optimalen Fasereinbindung und hohem Faseranteil in der Matrix führt.

Die KunststoffZusammensetzung ist im Wesentlichen frei von VOC (volatile organic Compounds) . Das erhöht den Arbeitsschutz beim Umgang mit der KunststoffZusammensetzung .

Es hat sich überraschend gezeigt, dass sich aus gespreizten und mit der latent reaktiven KunststoffZusammensetzung imprägnierte Fasern mittels des Vakuumsackverfahrens eine Stoffähnliche Hap- tik erzielen lässt.

Das Halbfertigproduktes bzw. des Endproduktes nach dem Aushär ^¬ ten, d.h. das Faserverbund-Bauteil, können durch den Zusatz wei- terer funktioneller Additive, z.B. Flammschutzmittel, Mittel mit antimikrobieller Wirkung, Haftvermittler z.B. zur Erhöhung der Affinität zu Metallen oder zur Erhöhung der Affinität zu Gummi oder ähnlichen Materialien, Fluoreszenz-Mittel oder UV-Schutz- Mittel, weiter Eigenschaften aufweisen.

Die Fasern werden im Wesentlichen in Längsausdehnung zu einer Hauptfläche des Halbfertigproduktes angeordnet.

Unidirektionale Halbfertigprodukte haben den Vorteil, dass sie gezielt entlang dem Kraftverlauf aufgeschichtet werden können. Nach der Weiterverarbeitung (Pressen, Aushärten) kann somit ein robustes und widerstandfähiges Faserverbund-Bauteil erhalten werden .

Die Fasern des flächigen Halbfertigprodukts sind vorzugswiese gespreizt .

Gespreizte Fasern können besser benetzt werden, die Fasereinbindung und damit der Faseranteil werden erhöht. Ein höherer Faseranteil erhöht die Leistungsfähigkeit des Faserverbund-Bauteils. Die Faserspreizung ermöglicht zudem die Verwendung unterschied ^¬ licher Faserarten in einem Halbfertigprodukt. Auch der Einsatz unterschiedlicher KunststoffZusammensetzungen in einem Halbfertigprodukt ist denkbar. Dadurch können im Material verschiedene Eigenschaften kombiniert werden.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flächigen Halbfertigprodukten aufweisend eine Matrix, insbesondere wie vorhergehend beschrieben. Das Verfahren umfasst den Schritt des Einbettens von Fasern in eine Matrix. Die Matrix weist wenigstens eine latent reaktive Kunststoffzu- sammensetzung auf, welche zu einem Elastomer, insbesondere einem thermoplastischen Elastomer, aushärtbar ist. Das auf diese Weise hergestellte Halbfertigprodukt ist bei Raum ^¬ temperatur über einen langen Zeitraum lagerbar. Insbesondere ermöglicht es die Verwendung von latent reaktivem, verkapseltem, oberflächendesaktivertem oder blockiertem, Isocyanat dass die Aktivierung erst bei hohen Temperaturen ausgelöst wird. Dies steht im Gegensatz zu Zweikomponentensystemen, deren Reaktivität vom Aktivierungszustand eines Katalysators abhängt. Solche Sys ^¬ teme sind typischerweise schon bei Temperaturen unter 100°C re ^¬ aktiv und es kann damit nur kurzanhaltende Lagerstabilität er- reicht werden.

Die latent reaktive KunststoffZusammensetzung kann bei Temperaturen im Bereich von 60 bis 180 °C, bevorzugt 100 bis 140 °C, ausgehärtet werden.

Die Aushärtung kann nach einer Formgebung erfolgen. Dazu wird das Halbfertigprodukt optional zugeschnitten und in ein Form ^¬ werkzeug eingebracht, beispielsweise eine Presse. Während des Formgebungsvorgangs kann gleichzeitig die Aushärtung erfolgen.

Die Reaktivierungstemperaturen können im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren niedrig sein und ermöglichen somit auch den Einsatz tiefschmelzender Faserarten. Im Anschluss kann das Faserverbund-Bauteil aus dem Formwerkzeug entnommen werden und falls nötig nachbearbeitet werden.

Die Fasern können auf Eiweiss, Cellulose, synthetischen Polyme ^¬ ren oder anorganischen Substanzen, wie bereits vorhergehend aus- führlich beschrieben, basieren. Auch eine Kombination von verschiedenen Fasern in einem Halbfertigprodukt ist denkbar. Durch die Wahl der Fasern lassen sich die Eigenschaften des Halbfertigproduktes als auch des Faserverbund-Bauteils steuern.

Die KunststoffZusammensetzung weist vorzugsweise Polyurethan und ein latent reaktives Isocyanat auf. Das Isocyanat kann verkap ^¬ selt, oberflächendesaktivert oder blockiert sein.

Latent reaktive Isocyanate bleiben bei Raumtemperatur über einen langen Zeitraum unreaktiv. Dadurch lassen sich entsprechend her- gestellte Halbfertigprodukte über Monate und ohne Aufwand vor der Weiterverarbeitung lagern. Die Reaktivierung kann im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren bei niedrigeren Temperaturen erfolgen. Prozesszeiten und Energieeintrag können verringert werden .

Beim Aushärten resultiert aus einer derartigen KunststoffZusammensetzung ein Elastomer, insbesondere ein thermoplastisches Elastomer, mit weichen und harten Segmenten. Das resultierende Faserverbund-Bauteil zeigt hohe Endeigenschaften, beispielsweise in Kohäsion, Zugfestigkeit, Zähigkeit, Ermüdung, Alterung. Das Bauteil ist im Vergleich zu anderen Faserverbunden im Wesentlichen spannungsfrei.

Die KunststoffZusammensetzung ist vorzugsweise eine wässrige Dispersion. Aber auch Pulver und Schmelzen sind möglich.

Die Dispersion ermöglicht eine vollständige Imprägnierung der Fasern. Die Trocknung des Halbfertigprodukts vor der Lagerung setzt im Wesentlichen keine umweltbelastenden Lösungsmittel frei.

Die Fasern werden im Wesentlichen in Längsausdehnung zu einer Hauptfläche des Halbfertigproduktes angeordnet. Unidirektionale Halbfertigprodukte lassen sich entlang des Kraftverlaufs schichten, dadurch können hohe mechanische Eigenschaften erzielt werden. Die Fasern werden vorzugsweise gespreizt. Die Spreizung erfolgt insbesondere während des Einbettens.

Es ist möglich unterschiedliche Fasern nebeneinander zu spreizen und somit die Eigenschaften der unterschiedlichen Fasern in ei- nem Halbfertigprodukt zu kombinieren. Dies erhöht zusätzlich die Zugänglichkeit zu verschiedenen Faserverbundwerkstoffen.

Durch das Spreizen wird ausserdem ein erhöhter Benetzungsgrad der Fasern erreicht. Die Fasereinbindung wird optimiert. Es ist auch möglich, das einzelne Fasern mit unterschiedlichen KunststoffZusammensetzungen umhüllt werden. Damit lassen sich weitere Eigenschaften im Halbfertigprodukt kombinieren.

Grundsätzlich lassen sich mit dem beschriebenen Verfahren zwi- sehen 1 und 100 μιη, bevorzugt zwischen 15 und 80 μιη und ganz be ^¬ sonders bevorzugt zwischen 20 und 50 μιη dicke, unidirektionale Halbfertigprodukte herstellen. Solche Halbfertigprodukte können beispielsweise für die Herstellung von Fahrzeugen und Fahrzeug ^¬ teilen, für Spiel- und Sportartikeln oder Werkzeuge eingesetzt werden, bei denen tiefes Gewicht und/oder handliche Ausdehnung geschätzt werden.

Die Erfindung betrifft aber auch ein Verfahren, mit welchem sich zwischen lOOym und 1mm dicke, bevorzugt zwischen 150 ym und 700 ym dicke, ganz besonders bevorzugt zwischen 300ym und 500ym di ^¬ cke Halbfertigprodukte herstellen lassen. Solche Halbfertigpro ^¬ dukte können für die Herstellung von Bauteilen eingesetzt werden, welche hohe Stabilität und Robustheit aufweisen sollen. Die unidirektionalen Halbfertigprodukte können ein Faservolumenanteil zwischen 1 und 99%, bevorzugt zwischen 40 und 80 % und ganz besonders bevorzugt zwischen 55 und 65 % aufweisen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein flächiges Halb ^¬ fertigprodukt, insbesondere ein herstellbares oder hergestelltes wie oben beschrieben.

Das flächige Halbfertigprodukt kann aus gleichen Fasern einge- bettet in einer Kunststoffmatrix, unterschiedlichen Fasern eingebettet in einer Kunststoffmatrix, gleiche Fasern eingebettet in unterschiedliche Kunststoffmatrizen oder unterschiedliche Fa ^¬ sern eingebettet in unterschiedliche Kunststoffmatrizen beste ^¬ hen .

Das Halbfertigprodukt kann entsprechend seiner Verwendung in den Eigenschaften angepasst werden. Solche Halbfertigprodukte eignen sich zur Erzeugung verschiedenster Faserverbund-Bauteile. Die Bauteile zeichnen sich durch hohe Widerstandsfähigkeit und Lang- lebigkeit aus.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung eines flächigen Halbfertigproduktes wie vorhergehend beschrieben für die Herstellung von Schutzausrüstung, Fahrzeugbauteile, Sport- und Freizeitartikel, Werkzeuge, Koffer, Maschinenbauteile, Klei ^¬ dung und Schmuck.

Unter Schutzausrüstung kann beispielsweise die Ausrüstung gegen Hitze von Einsatzkräften wie Feuerwehr verstanden werden oder auch Militärkleidung und Militärausrüstung.

Die erfindungsgemässen Halbfertigprodukte eignen sich für Fahrzeugbauteil in Luft- und Raumfahrt sowie Automobilbau, Schienen- fahrzeuge oder Schiffe. Beispielsweise können die Halbfertigpro ^¬ dukte für die Herstellung von Reifen, Schläuchen, Bekleidung und Karosserieteile genutzt werden oder als Fahrzeugpanzerung. Die flächigen Halbfertigprodukte mit der Kunststoffmatrix können beispielsweise zu Textilien wie Segel weiterverwendet werden.

Sport- und Freizeitartikel umfassen beispielsweise Helme, Ten ^¬ nisschläger, Sicherungsschlaufen, Schlaufen für Kletterkarabiner, Eishockeystöcke, Skier, Schuhe, Skischuhe, Fahrradrahmen, Zelte, Stand-UP-Paddel , Boards.

Weiter denkbar sind Werkzeuggriffe, Schleifbänder, Transport- und Antriebsbänder, Zahn- und Antriebsriemen, Zugelemente am Kran, Seile, Reisekoffer, Taschen, Schmuck aus beispielsweise mehrlagigem Verbund aus Gold-Carbonfaser, Uhren, Schuhe.

Im nachfolgenden werden exemplarisch zwei Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. BEISPIEL 1

Zusammensetzung der Dispersion:

Dispercoll® U XP 2702 (von Covestro AG) ist eine wässrige, anio ^¬ nische Dispersion aus aliphatischem Polyurethan. Durch Kombina- tion mit einer wässerigen Suspension eines deaktivierten Fest- stoff-Isocyanats, Desmodur® LP BUEJ 471 (einem IPDI Trimer von Covestro AG) , entsteht ein latent reaktives System mit einem Ge ^¬ halt von Polyurethan und Isocyanat von etwa 60% und Wasser von etwa 40%.

Faserspreizung zum flächigen Halbfertigprodukt:

Mit Hilfe dieser Dispersion werden die Hochleistungsfasern gespreizt und imprägniert, so dass nach dem Trocknen bei 45 °C unidirektionale Hochleistungsbänder entstehen. Das Matrixmaterial, mit dem die Fasern eingebettet werden, ist zu diesem Zeit ^¬ punkt immer noch latent reaktiv. Hochfeste und hochsteife Po ^¬ lyethylen Fasern, wie Dyneema SK75 1760 dtex, werden bei 5 m/min gespreizt und imprägniert. Eine Lage von diesem flächigen Halb ^¬ fertigprodukt besitzt nach dem Trocknen eine Massenbelegung von etwa 15 g/m ² mit einem Faservolumenanteil von 60% und einem Mat ^¬ rixvolumenanteil von 40%.

Laminierung zum Textil:

Diese Halbfertigprodukte können zum Beispiel zu 4-lagigen Lami ^¬ naten abgelegt werden. Der Schichtaufbau ist vorzugsweise sym ^¬ metrisch mit Faserorientierung 90 ° /0 ° /0 ° / 90 ° (ein sogenannter Kreuzverbund = cross ply) . In einem Vakuumbeutel werden diese Laminate bei 100 mbar und 110°C für 10 min zu einem Verbund kon ^¬ solidiert. Bei diesem Prozess wird die Matrix zum Aushärten ak ^¬ tiviert. Dieses Textil zeigt eine Massenbelegung von etwa

60 g/m ² .

Prüfungen :

Gängige Prüfungen für diese Art von Textilien sind:

(1) Weiterreissprüfung (ein sogenannter «Hosen-Test») in Anlehnung an DIN EN ISO 13937-2 und (2) T-Schälprüfung in Anlehnung an DIN EN ISO 11339. Getestet wird 24 Stunden nach Herstellung der Muster, wobei die Muster bei 20°C und 65% relativer Luft ^¬ feuchtigkeit gelagert worden sind.

(1) Weiterreissprüfung:

Prüfkörper von 150 mm auf 50 mm werden längs entlang der Mittellinie auf einen Weg von 75 mm eingeschnitten. In einer Universalprüfmaschine werden diese Prüfkörper mit einer Prüfgeschwindigkeit von 10 mm/min weiter auseinandergezogen. Das oben beschriebene Textil versagt in Dela- mination bei einer maximalen Kraft von 146 (+/- 10) N (Losgrösse = 3) .

(2) T-Schälprüfung :

Prüfkörper von etwa 150 mm Länge und 20 mm Breite werden zugeschnitten. Der Initialriss befindet sich zwischen den beiden Lagen mit 0 ° -Faserorientierung . In einer Universalprüfmaschine werden diese Prüfkörper mit einer Prüfge ^¬ schwindigkeit von 50 mm/min weiter auseinandergeschält. Das oben beschriebene Textil zeigt T-Schälkraft Werte von

1.7 (+/- 0.6) N/mm (Losgrösse = 5).

Als Referenz wurde ein vergleichbares Textil hergestellt mit ei ^¬ ner Dispersionszusammensetzung gemäss dem Eingangsabschnitts dieses Beispiels 1, jedoch ohne Beigabe des deaktivierten Fest ^¬ stoff-Isocyanats . Die Weitereissprüfung unter den Bedingungen gemäss dem vorstehendem Abschnitt (1) ergibt eine maximale Kraft von 81 (+/- 4) N (Losgrösse = 3) . Die T-Schälkraft unter den Be ^¬ dingungen gemäss dem vorstehendem Abschnitt (2) liegt bei 1.0 (+/- 0.4) N/mm (Losgrösse = 5).

BEISPIEL 2

Zusammensetzung der Dispersion:

Die anionische, wässrige Polyurethan Dispersion Dispercoll® U XP 2702 (von Covestro AG) wird mit einem wasserdispergierten blockierten Isocyanat, Trixene Aqua B 201 (einem (Dimethylpyrazol-) blockierten Hexamethylen-1 , 6-diisocyanat Trimer von Lanxess) zu einem latent reaktiven System formuliert.

Faserimprägnierung zum flächigen Halbfertigprodukt:

Mit Hilfe dieser Dispersion und mit einem Rakel, werden unidi- rektionale Carbonfaserbänder (Flächengewicht 50g/m ² , von TK- Industries) imprägniert. Eine Lage von diesem flächigen Halbfer ^¬ tigprodukt besitzt nach dem Trocknen eine Massenbelegung von etwa 85 g/m ² mit einem Faservolumenanteil von 50% und einem Mat ^¬ rixvolumenanteil von 50%.

Laminierung zum Textil:

Diese Halbfertigprodukte können zum Beispiel zu 4-lagigen Lami ^¬ naten abgelegt werden. Der Schichtaufbau ist vorzugsweise sym ^¬ metrisch mit Faserorientierung 90 ° /0 ° /0 ° / 90 ° (ein sogenannter Kreuzverbund = cross ply) . In einem Vakuumbeutel werden diese Laminate bei 100 mbar und 160 °C für 30 min zu einem Verbund konsolidiert. Bei diesem Prozess wird die Matrix zum Aushärten aktiviert. Dieses Textil zeigt eine Massenbelegung von etwa 340 g/m ² .

Prüfungen :

Getestet wird 24 Stunden nach Herstellung der Muster, wobei die Muster bei 20°C und 65% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert wor ^¬ den sind. Die Weiterreissprüfung und die T-Schälprüfung werden nach den Bedingungen wie unter Beispiel 1 erläutert ausgeführt.

(1) Weiterreissprüfung:

Das Textil gemäss Beispiel 2 versagt in Delamination bei einer maximalen Kraft von 52 (+/- 2) N (Losgrösse = 3) .

(2) T-Schälprüfung :

Das Textil gemäss Beispiel 2 zeigt T-Schälkraft Werte von 2.7 (+/- 0.7) N/mm (Losgrösse = 5). Zum Vergleich wurde ein Textil hergestellt mit einer Dispersi ^¬ onszusammensetzung gemäss dem Eingangsabschnitts dieses Bei ^¬ spiels 2, jedoch ohne Beigabe des blockierten Isocyanats. Die Weitereissprüfung unter den Bedingungen gemäss dem vorstehendem Abschnitt (1) ergibt eine maximale Kraft von 41 (+/- 2) N (Los- grösse = 3) . Die T-Schälkraft unter den Bedingungen gemäss dem vorstehendem Abschnitt (2) liegt bei 1.6 (+/- 0.2) N/mm (Los- grösse = 5) .