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DE10059436A1 - Production of laminate materials, useful for rotor blades, of a poly(meth)acrylimide foam core and a fiber reinforced or metal layer, comprises treatment of the surfaces with a 2-6C organic solvent. - Google Patents

Production of laminate materials, useful for rotor blades, of a poly(meth)acrylimide foam core and a fiber reinforced or metal layer, comprises treatment of the surfaces with a 2-6C organic solvent.

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Publication number
DE10059436A1
DE10059436A1 DE2000159436 DE10059436A DE10059436A1 DE 10059436 A1 DE10059436 A1 DE 10059436A1 DE 2000159436 DE2000159436 DE 2000159436 DE 10059436 A DE10059436 A DE 10059436A DE 10059436 A1 DE10059436 A1 DE 10059436A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fibers
fiber
meth
layer
previous
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE2000159436
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Stein
Roland Geduldig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roehm GmbH Darmstadt
Original Assignee
Roehm GmbH Darmstadt
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 Roehm GmbH Darmstadt filed Critical Roehm GmbH Darmstadt
Priority to DE2000159436 priority Critical patent/DE10059436A1/en
Publication of DE10059436A1 publication Critical patent/DE10059436A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

A process for the production of laminate materials (I), having high peel strength comprising a poly(meth)acrylimide foam core layer and at least one fiber reinforced layer or metal layer, comprises treatment of one or both surfaces to be bonded with a total of at least 25 g/m<2> of a 2-6C organic solvent.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen mit hoher Abschälfestigkeit, die eine Poly(meth)acrylimidschaum aufweisende Kernschicht und mindestens eine faserverstärkte Schicht umfassen.The present invention relates to methods for Manufacture of composite materials with high Peel strength, which is a poly (meth) acrylimide foam having core layer and at least one include fiber reinforced layer.

Für verschiedene Anwendungen werden Polmethacrylimidschäume mit faserverstärkten Schichten versehen, um Verbundwerkstoffe mit hervorragenden Eigenschaften zu erhalten. Diese Verbundwerkstoffe werden unter anderem zur Herstellung von Rotorblättern verwendet (US 5547629). Weiterhin ist der Verbund mit gängigen Thermoplasten beschrieben, wie etwa eine Laminierung von Polymethacrylimid-Schaumstoffen mit Polymethylmethacrylat (EP 736372). Eine weitere Anwendung von Polymethacrylimidschäumen gelingt durch den Einbau leitfähiger Partikel im den Schaum, wodurch dieser zur Absorption elektromagnetischer Strahlung verwendet werden kann (DE 38 26 469 A1). Auch Anwendungen für die Automobilindustrie sind beschrieben (JP 63315229 A2). Weitere relevante Patente sind auch DE 33 04 882 A, GB 1547978 A, DE 28 22 881, DE 22 35 028 und DE 21 14 524.For different applications Polmethacrylimide foams with fiber-reinforced layers provided to composite materials with excellent Get properties. These composite materials are used, among other things, to manufacture rotor blades used (US 5547629). Furthermore, the association with common thermoplastics described, such as a Lamination of polymethacrylimide foams with Polymethyl methacrylate (EP 736372). Another Application of polymethacrylimide foams succeeds through the incorporation of conductive particles in the foam, whereby this for the absorption of electromagnetic radiation can be used (DE 38 26 469 A1). Applications too for the automotive industry are described (JP 63315229 A2). Other relevant patents are also DE 33 04 882 A, GB 1547978 A, DE 28 22 881, DE 22 35 028 and DE 21 14 524.

Verbundwerkstoffe können beispielsweise durch Auftragen von Prepregs auf den Schaumstoff erhalten werden. Ein Kriterium für die mechanische Stabilität des Faserverbundwerkstoffs ist die Haftung zwischen ausgehärtetem Prepreg und dem Schaum, die sogenannte Abschälfestigkeit. Composites can be applied, for example, by application can be obtained from prepregs on the foam. A Criterion for the mechanical stability of the Fiber composite material is the liability between cured prepreg and the foam, the so-called Peel strength.  

Es wurde festgestellt, daß herkömmliche Verfahren bei einigen besonders interessanten Kombinationen von Schaum und Prepreg nur eine ungenügende Abschälfestigkeit ergeben, die zu einem Versagen des Compositwerkstoffs führen können.It has been found that conventional processes in some particularly interesting combinations of Foam and prepreg are insufficient Peel strength result in failure of the Composite material can lead.

Dies gilt insbesondere für mehrlagige Prepregs, die üblicherweise in dicken Stapeln aufgetragen werden. Ein Beispiel unter vielen ist das Prepreg M9 der Firma Hexcel. Kombiniert man dieses Produkt mit einem Polyacrylimidschaum, beispielsweise Rohacell 71 FX der Firma Röhm GmbH, so kann die Temperatur, die zur Härtung des Prepregs notwendig ist, nur stufenweise erhöht werden. Andernfalls kann ein Wärmestau auftreten, der zu einer Zerstörung des Produkts führen würde. Bei hohen Härtungstemperaturen erfolgt eine hohe Aushärtungsgeschwindigkeit, die wiederum zu einer hohen Wärme im Innern führt. Problematisch bei mehrlagigen Prepregs ist hierbei, daß die im Innern entstehende Wärmeenergie nur unzureichend abfließen kann. Folglich wird zur Aushärtung üblicherweise ein Temperaturschema gefahren, das ein Wärmestau verhindert. Die so erhaltenen Composits zeigen jedoch vielfach nur eine geringe Abschälfestigkeit, die gemäß DIN 53295 oder ASTM D1781 bestimmt werden kann. Das zuvor genannte Beispiel von Prepreg M9 und Rohacell 71 FX liefert bei einem üblichen Schema (RT auf 90°C: 2,7 K/min. 90°C für 45 min. 90°C auf 120°C: 0,7 K/min. 120°C für 60 min. 120°C auf Raumtemperatur: 5 K/min) eine Abschälfestigkeit von 9,2 J/m. Ein derartiger Verbundwerkstoff kann schon bei mittlerer mechanischer Belastung versagen.This is especially true for multi-layer prepregs that usually applied in thick stacks. A One example among many is the company's Prepreg M9 Hexcel. Combine this product with one Polyacrylimide foam, for example Rohacell 71 FX Röhm GmbH, so the temperature that is used for Hardening of the prepreg is necessary, only gradually increase. Otherwise, a build-up of heat occur that lead to the destruction of the product would. At high curing temperatures there is a high one Curing speed, which in turn leads to a high Leads to heat inside. Problematic with multilayer Prepregs here is that the inside arises Thermal energy can only drain off insufficiently. Hence is usually a temperature scheme for curing driven, which prevents heat build-up. The so Composites obtained, however, often only show one low peel strength, according to DIN 53295 or ASTM D1781 can be determined. The above Example of Prepreg M9 and Rohacell 71 FX delivers at a usual scheme (RT to 90 ° C: 2.7 K / min. 90 ° C for 45 min. 90 ° C to 120 ° C: 0.7 K / min. 120 ° C for 60 min. 120 ° C to room temperature: 5 K / min) a Peel strength of 9.2 J / m. Such one Composite material can already with medium mechanical Failure.

In Anbetracht des hierin angegebenen und diskutierten Standes der Technik war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen, die eine Poly(meth)acrylimidschaum aufweisende Kernschicht und mindestens eine faserverstärkte Schicht umfassen, zur Verfügung zu stellen, die zu einem Verbundwerkstoff mit verbesserter Abschälfestigkeit führen.In light of what is stated and discussed herein State of the art was the task of the present  Invention, process for the production of Composites containing a poly (meth) acrylimide foam having core layer and at least one include fiber reinforced layer make that a composite with improved Lead peel strength.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung bestand darin, ein Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen zu schaffen, das einfach durchführbar ist.Another object of the invention was to provide a Process for the production of composite materials create that is easy to do.

Darüber hinaus sollte das Verfahren kostengünstig sein.In addition, the process should be inexpensive.

Des weiteren war es mithin Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das auch bei langsamer Erwärmung, die bei Verwendung von mehrlagigen Prepregs notwendig sein kann, zu einer hohen Abschälfestigkeit des erhaltenen Composits führt.Furthermore, it was the task of the present one Invention to provide a method that even with slow heating when using multilayer prepregs may be necessary at one leads to high peel strength of the composite obtained.

Gelöst werden diese Aufgaben sowie weitere, die zwar nicht wörtlich genannt werden, sich aber aus den hierin diskutierten Zusammenhängen wie selbstverständlich ableiten lassen oder sich aus diesen zwangsläufig ergeben, durch Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen mit hoher Abschälfestigkeit, die eine Poly(meth)acrylimidschaum aufweisende Kernschicht und mindestens eine faserverstärkte Schicht umfassen, mit allen Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1.These tasks are solved as well as others that not to be called literally, but deriving from the here discussed contexts as a matter of course can be derived or inevitably derived from these result from processes for the production of Composite materials with high peel strength, the a core layer comprising poly (meth) acrylimide foam and comprise at least one fiber-reinforced layer, with all the features of independent claim 1.

Zweckmäßige Abwandlungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen unter Schutz gestellt.Appropriate modifications of the invention Procedures are referred back to claim 1 Subclaims placed under protection.

Dadurch, daß man eine oder beide der zu verbindenden Oberflächen mit insgesamt mindestens 25 g/m2 eines organischen Lösungsmittels behandelt, das 2 bis 6 Kohlenstoffatome umfaßt, gelingt es Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen, die eine Poly(meth)acrylimidschaum aufweisende Kernschicht und mindestens eine faserverstärkte Schicht oder Metallschicht umfassen, zur Verfügung zu stellen, die zu einem Verbundwerkstoff mit verbesserter Abschälfestigkeit führen.By treating one or both of the surfaces to be joined with a total of at least 25 g / m 2 of an organic solvent comprising 2 to 6 carbon atoms, it is possible to produce composites which have a core layer comprising poly (meth) acrylimide foam and at least comprise a fiber-reinforced layer or metal layer, which lead to a composite material with improved peel strength.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden u. a. insbesondere folgende Vorteile erzielt:
The following advantages, in particular, are achieved by the measures according to the invention:

  • - ¾ Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach in der Durchführung.- ¾ The inventive method is simple in the Execution.
  • - ¾ Die Verbesserung der Abschälfestigkeit kann ohne die Verwendung besonderer Klebstoffe erzielt werden.- ¾ The improvement of the peel strength can be without achieved the use of special adhesives will.
  • - ¾ Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die faserverstärkte Schicht besonders fest auf die Kernschicht aufgebracht.- ¾ By the inventive method, the fiber-reinforced layer particularly firmly on the Core layer applied.
  • - Zur Verbesserung der Abschälfestigkeit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf besonders gesundheitsgefährdende Verbindungen verzichtet werden.- To improve the peel strength can Within the scope of the present invention in particular connections harmful to health are dispensed with will.
  • - ¾ In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung können auch faserverstärkte Schichten eingesetzt werden, die einen mehrlagigen Aufbau aufweisen.- ¾ In the method of the present invention fiber-reinforced layers are also used, which have a multilayer structure.
  • - ¾ Durch das erfindungsgemäße Verfahren können auch faserverstärkte Deckschichten fest mit dem Schaumkern verbunden werden, die eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen.- ¾ By the method according to the invention can also fiber-reinforced cover layers firmly with the Foam core can be connected, which is low Have thermal conductivity.

In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird zumindest eine der beiden zu verbindenden Oberflächen mit mindestens 25 g/m2 eines organischen Lösungsmittels behandelt, das 2 bis 6 Kohlenstoffatome umfaßt.In the process of the present invention, at least one of the two surfaces to be bonded is treated with at least 25 g / m 2 of an organic solvent comprising 2 to 6 carbon atoms.

Dementsprechend kann entweder die Oberfläche des Polyacrylimidschaumes oder die Oberfläche der faserverstärkten Schicht mit dem Lösungsmittel in Kontakt gebracht werden. Es können auch beide Oberflächen mit dem Lösungsmittel behandelt werden.Accordingly, either the surface of the Polyacrylimidschaumes or the surface of the fiber reinforced layer with the solvent in Be brought in contact. Both can also Surfaces are treated with the solvent.

Ein in dem Verfahren einsetzbares Lösungsmittel weist 2 bis 6, vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatome auf. Ohne daß hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll, haben besondere Ausführungsformen des Lösungsmittels einen Siedepunkt bei Normaldruck im Bereich von 40 bis 150°C, vorzugsweise 50 bis 100°C.A solvent that can be used in the process has 2 to 6, preferably 2 to 4 carbon atoms. Without that this should result in a restriction special embodiments of the solvent Boiling point at normal pressure in the range from 40 to 150 ° C, preferably 50 to 100 ° C.

Hierzu gehören unter anderem Aceton, Butanol, Ethylacetat, Ethanol, Isopropanol und Tetrahydrofuran, Hierbei sind Aceton, Ethanol und Isopropanol bevorzugt. Diese Lösungsmittel können einzeln oder als Mischung eingesetzt werden. Darüber hinaus können die Lösungsmittel übliche Zusatzstoffe, die beispielsweise die Lagerfähigkeit sowie das Auftrageverhalten verbessern, enthalten.These include acetone, butanol, Ethyl acetate, ethanol, isopropanol and tetrahydrofuran, Acetone, ethanol and isopropanol are preferred. These solvents can be used individually or as a mixture be used. In addition, the Common solvent additives, for example the shelf life and the application behavior improve, contain.

Zur Behandlung der Oberfläche müssen erfindungsgemäß mindestens 25 g/m2 eines oder mehrerer der zuvor beschriebenen Lösungsmittel eingesetzt werden. In besonderen Ausführungsformen werden 30 bis 150, bevorzugt 40 bis 100 g/m2 verwendet. According to the invention, at least 25 g / m 2 of one or more of the solvents described above must be used to treat the surface. In particular embodiments, 30 to 150, preferably 40 to 100 g / m 2 are used.

Die Art der Oberflächenbehandlung an sich ist unkritisch. Im allgemeinen können sämtliche Auftragsarten eingesetzt werden, mit denen auch Lacke aufgebracht werden. So können eine oder beide der zu verbindenden Oberflächen eingesprüht werden. Darüber hinaus können die Oberflächen mit dem Lösungsmittel bestrichen werden. Des weiteren kann das Lösungsmittel auch durch Rakel oder Walzen aufgetragen werden.The type of surface treatment itself is not critical. In general, everyone can Order types are used that also include paints be applied. So one or both of them can connecting surfaces are sprayed. About that In addition, the surfaces can be mixed with the solvent be smeared. Furthermore, the solvent can also be applied by doctor blade or roller.

In besonderen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt man das Lösungsmittel mindestens 1 s und höchstens 10 min. bevorzugt mindestens 10 s und höchstens 2 min und besonders bevorzugt mindestens 20 s und höchstens 45 s einwirken, bevor man die Oberfläche der Kernschicht mit der Oberfläche der faserverstärkten Schicht verbindet.In special configurations of the invention The process is allowed to solvent for at least 1 s and at most 10 min. preferably at least 10 s and at most 2 min and particularly preferably at least 20 s and act for a maximum of 45 s before touching the surface the core layer with the surface of the fiber reinforced Layer connects.

Die für das Verfahren der Erfindung relevanten Kernschichten weisen Poly(meth)acrylimidschaum auf.The relevant for the method of the invention Core layers have poly (meth) acrylimide foam.

Die in Klammern gesetzte Schreibweise soll ein optionales Merkmal kennzeichnen. 50 bedeutet beispielsweise (Meth)acryl Acryl, Methacryl und Mischungen aus beiden.The spelling in brackets should be a mark optional feature. 50 means for example (meth) acrylic acrylic, methacrylic and Mixtures of the two.

Die aus den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen erhältlichen Poly(meth)acrylimid-Schaumstoffe weisen wiederkehrende Einheiten auf, die durch Formel (I) darstellbar sind,
The poly (meth) acrylimide foams obtainable from the compositions according to the invention have recurring units which can be represented by formula (I)

worin
R1 und R2 gleich oder verschieden Wasserstoff oder eine Methylgruppe und R3 Wasserstoff oder ein Alkyl- oder Arylrest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen bedeuten.
wherein
R 1 and R 2 are identical or different hydrogen or a methyl group and R 3 is hydrogen or an alkyl or aryl radical having up to 20 carbon atoms.

Vorzugsweise bilden Einheiten der Struktur (I) mehr als 30 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 50 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt mehr als 80 Gew.-% des Poly(meth)acrylimid-Schaumstoffs.Units of structure (I) preferably form more than 30% by weight, particularly preferably more than 50% by weight and very particularly preferably more than 80% by weight of the Poly (meth) acrylimide foam.

Die Herstellung von Poly(meth)acrylimid- Hartschaumstoffen ist an sich bekannt und beispielsweise in GB-PS 1 078 425, GB-PS 1 045 229, DE-PS 18 17 156 (= US-PS 3 627 711) oder DE-PS 27 26 259 (= US-PS 4 139 685) offenbart.The production of poly (meth) acrylimide Rigid foams are known per se and for example in GB-PS 1 078 425, GB-PS 1 045 229, DE-PS 18 17 156 (= US-PS 3 627 711) or DE-PS 27 26 259 (= US-PS 4 139 685) disclosed.

So können sich die Einheiten der Strukturformel (I) unter anderem beim Erhitzen auf 150 bis 250°C aus benachbarten Einheiten der (Meth)acrylsäure und des (Meth)acrylnitrils durch eine cyclisierende Isomerisierungsreaktion bilden (vgl. DE-C 18 17 156, DE-C 27 26 259, EP-B 146 892). Üblicherweise wird zunächst ein Vorprodukt durch Polymerisation der Monomeren in Gegenwart eines Radikalinitiators bei niedrigen Temperaturen, z. B. 30 bis 60°C mit Nacherhitzung auf 60 bis 120°C erzeugt, das dann durch Erhitzen auf ca. 180 bis 250°C durch ein enthaltenes Treibmittel aufgeschäumt wird (siehe EP-B 356 714).The units of structural formula (I) among other things when heated to 150 to 250 ° C neighboring units of (meth) acrylic acid and (Meth) acrylonitrile by a cyclizing Form isomerization reaction (cf. DE-C 18 17 156, DE-C 27 26 259, EP-B 146 892). Usually first a preliminary product by polymerizing the Monomers in the presence of a radical initiator low temperatures, e.g. B. 30 to 60 ° C with Post-heating to 60 to 120 ° C generated, then by Heating to approx. 180 to 250 ° C by means of an included Foaming agent is foamed (see EP-B 356 714).

Hierzu kann beispielsweise zunächst ein Copolymerisat gebildet werden, welches (Meth)acrylsäure und (Meth)acrylnitril vorzugsweise in einem Molverhältnis zwischen 1 : 3 und 3 : 1 aufweist.For this purpose, for example, a copolymer can first be used are formed, which (meth) acrylic acid and (Meth) acrylonitrile, preferably in a molar ratio between 1: 3 and 3: 1.

Darüber hinaus können diese Copolymerisate weitere Monomereinheiten enthalten, die sich beispielsweise aus Estern der Acryl- oder Methacrylsäure, insbesondere mit niedrigen Alkoholen mit 1-4 C-Atomen, Styrol, Maleinsäure oder deren Anhydrid, Itakonsäure oder deren Anhydrid, Vinylpyrrolidon, Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid ergeben. Der Anteil der Comonomeren, die sich nicht oder nur sehr schwer cyclisieren lassen, soll 30 Gew.-%, vorzugsweise 20 Gew.-% und besonders bevorzugt 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Monomeren, nicht übersteigen.In addition, these copolymers can further Contain monomer units, for example Esters of acrylic or methacrylic acid, especially with low alcohols with 1-4 carbon atoms, styrene, Maleic acid or its anhydride, itaconic acid or its  Anhydride, vinyl pyrrolidone, vinyl chloride or Result in vinylidene chloride. The proportion of comonomers, that are difficult or difficult to cyclize, should be 30% by weight, preferably 20% by weight and particularly preferably 10% by weight, based on the weight of the Monomers, do not exceed.

Als weitere Monomere können in ebenfalls bekannter Weise geringe Mengen an Vernetzern, wie z. B. Allylacrylat, Allylmethacrylat, Ethylenglycoldiacrylat oder -dimethacrylat oder mehrwertige Metallsalze der Acryl- oder Methacrylsäure, wie Magnesium-Methacrylat vorteilhaft verwendet werden. Die Mengenanteile dieser Vernetzer liegen häufig im Bereich von 0,005 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an polymerisierbaren Monomeren.Other known monomers can also be known Way small amounts of crosslinking agents, such as. B. Allyl acrylate, allyl methacrylate, ethylene glycol diacrylate or -dimethacrylate or polyvalent metal salts of Acrylic or methacrylic acid, such as magnesium methacrylate can be used advantageously. The proportions of these Crosslinkers are often in the range from 0.005 to 5 wt .-%, based on the total amount polymerizable monomers.

Des weiteren können Metallsalzzusätze verwendet werden, die vielfach rauchgasmindernd wirken. Hierzu gehören unter anderem die Acrylate oder Methacrylate der Alkali- oder Erdalkalimetalle oder des Zinks, Zirkons oder Bleis. Bevorzugt sind Na-, K-, Zn-, und Ca­ (Meth)acrylat. Mengen von 2 bis 5 Gewichtsteile der Monomeren bewirken eine deutliche Minderung der Rauchgasdichte bei der Brandprüfung gemäß FAR 25.853a.Metal salt additives can also be used, which often reduce smoke gas. These include including the acrylates or methacrylates of the Alkali or alkaline earth metals or zinc, zircon or lead. Na, K, Zn and Ca are preferred (Meth) acrylate. Amounts of 2 to 5 parts by weight of the Monomers significantly reduce the Flue gas density during fire testing in accordance with FAR 25.853a.

Als Polymerisationsinitiatoren werden die an sich für die Polymerisation von (Meth)acrylaten üblichen verwandt, beispielsweise Azoverbindungen, wie Azodiisobutyronitril, sowie Peroxide, wie Dibenzoylperoxid oder Dilauroylperoxid, oder auch andere Peroxidverbindungen, wie beispielsweise t-Butylperoctanoat oder Perketale, wie auch gegebenenfalls Redoxinitiatoren (vgl. hierzu beispielsweise H. Rauch-Puntigam, Th. Völker, Acryl- und Methacrylverbindungen, Springer, Heidelberg, 1967 oder Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 1, Seiten 286 ff, John Wiley & Sons, New York, 1978). Bevorzugt werden die Polymerisationsinitiatoren in Mengen von 0,01 bis 0,3 Gew.-%, bezogen auf die Ausgangsstoffe, eingesetzt.As polymerization initiators are in themselves for the polymerization of (meth) acrylates customary related, for example azo compounds, such as Azodiisobutyronitrile, as well as peroxides, such as Dibenzoyl peroxide or dilauroyl peroxide, or also other peroxide compounds, such as t-butyl peroctanoate or perketals, as well if necessary, redox initiators (cf. for example H. Rauch-Puntigam, Th. Völker, Acryl- and methacrylic compounds, Springer, Heidelberg, 1967 or Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology,  Vol. 1, pages 286 ff, John Wiley & Sons, New York, 1978). The polymerization initiators are preferred in amounts of 0.01 to 0.3 wt .-%, based on the Starting materials used.

Günstig kann es auch sein, Polymerisationsinitiatoren mit unterschiedlichen Zerfallseigenschaften bezüglich Zeit und Temperatur zu kombinieren. Gut geeignet ist z. B. die gleichzeitige Verwendung von tert.-Butyl­ perpivalat, tert.-Butylperbenzoat und tert.-Butylper- 2-ethylhexanoat oder von tert.-Butylperbenzoat, 2,2-Azobisiso-2,4-dimethylvaleronitril, 2,2-Azobisisobutyronitril und Di-tert.-butylperoxid.It can also be advantageous to use polymerization initiators with different decay properties regarding Combine time and temperature. Is well suited e.g. B. the simultaneous use of tert-butyl perpivalate, tert-butyl perbenzoate and tert-butyl per- 2-ethylhexanoate or of tert-butyl perbenzoate, 2,2-azobisiso-2,4-dimethylvaleronitrile, 2,2-azobisisobutyronitrile and di-tert-butyl peroxide.

Die Polymerisation erfolgt vorzugsweise über Varianten der Substanzpolymerisation, wie beispielsweise das so genannte Kammerverfahren, ohne hierauf beschränkt zu sein.The polymerization is preferably carried out via variants substance polymerization, such as this Chamber procedure mentioned, without being limited to this be.

Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts Mw der Polymere ist vorzugsweise größer als 106 g/mol, insbesondere größer als 3 × 106 g/mol, ohne daß hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll.The weight average molecular weight M w of the polymers is preferably greater than 10 6 g / mol, in particular greater than 3 × 10 6 g / mol, without any intention that this should impose a restriction.

Zum Aufschäumen des Copolymerisats während der Umwandlung in ein imidgruppenhaltiges Polymer dienen in bekannter Weise Treibmittel, die bei 150 bis 250°C durch Zersetzung oder Verdampfung eine Gasphase bilden. Treibmittel mit Amidstruktur, wie Harnstoff, Monomethyl- oder N,N'-Dimethylharnstoff, Formamid oder Monomethylformamid, setzen beim Zerfall Ammoniak oder Amine frei, die zur zusätzlichen Bildung von Imidgruppen beitragen können. Es können jedoch auch stickstofffreie Treibmittel wie Ameisensäure, Wasser oder einwertige aliphatische Alkohole mit 3 bis 8 C-Atomen, wie 1-Propanol, 2-Propanol, n-Butan-1-ol, n-Butan-2-ol, Isobutan-1-ol, Isobutan-2-ol, Pentanole und/oder Hexanole, verwendet werden. Die eingesetzte Treibmittelmenge richtet sich nach der gewünschten Schaumstoffdichte, wobei die Treibmittel im Reaktionsansatz üblicherweise in Mengen von ca. 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die eingesetzten Monomeren, verwendet werden.For foaming the copolymer during Conversion into an imide group-containing polymer serve in known blowing agent at 150 to 250 ° C. form a gas phase through decomposition or evaporation. Propellants with an amide structure, such as urea, Monomethyl or N, N'-dimethylurea, formamide or Monomethylformamide, put on decomposition ammonia or Amines free, which lead to the additional formation of Imid groups can contribute. However, it can also nitrogen-free blowing agents such as formic acid, water or monohydric aliphatic alcohols with 3 to 8 carbon atoms, such as 1-propanol, 2-propanol, n-butan-1-ol, n-butan-2-ol, isobutan-1-ol, isobutan-2-ol, pentanols  and / or hexanols can be used. The one used The amount of blowing agent depends on the desired amount Foam density, the blowing agents in the Reaction batch usually in amounts of about 0.5 to 15% by weight, based on the monomers used, be used.

Des weiteren können die Vorprodukte übliche Zusatzstoffe enthalten. Hierzu gehören unter anderem Antistatika, Antioxidantien, Entformungsmittel, Schmiermittel, Farbstoffe, Flammschutzmittel, Fließverbesserungsmittel, Füllstoffe, Lichtstabilisato­ ren und organische Phosphorverbindungen, wie Phosphite oder Phosphonate, Pigmente, Verwitterungsschutzmittel und Weichmacher.Furthermore, the preliminary products can be customary Contain additives. These include, among others Antistatic agents, antioxidants, mold release agents, Lubricants, dyes, flame retardants, Flow improvers, fillers, light stabilizers and organic phosphorus compounds such as phosphites or phosphonates, pigments, weather protection agents and plasticizers.

Leitfähige Partikel, die eine elektrostatische Aufladung der Schaumstoffe verhindern, sind eine weitere Klasse von bevorzugten Zusatzstoffen. Hierzu gehören unter anderem Metall- und Rußpartikel, die auch als Fasern vorliegen können, mit einer Größe im Bereich von 10 nm und 10 mm, wie dies in EP 0 356 714 A1 beschrieben ist.Conductive particles that are electrostatic Preventing charging of the foams are one another class of preferred additives. For this include metal and soot particles, among others may be present as fibers with a size in the range of 10 nm and 10 mm, as described in EP 0 356 714 A1 is described.

Ein ganz besonders bevorzugter einsetzbarer Polymethacrylimid-Schaumstoff kann beispielsweise durch folgende Schritte erhalten werden:
A very particularly preferred polymethacrylimide foam that can be used can be obtained, for example, by the following steps:

  • 1. Herstellen einer Polymerisatplatte durch radikalische Polymerisation einer Zusammensetzung bestehend aus
    • a) einer Monomermischung aus 20-60 Gew.-% Methacrylnitril, 80-40 Gew.-% Methacrylsäure und gegebenenfalls bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Summe von Methacrylsäure und Methacrylnitril, weiteren monofunktionellen, vinylisch ungesättigten Monomeren
    • b) 0,5-15 Gew.-% eines Treibmittelgemisches aus Formamid oder Monomethylformamid und einem einwertigen aliphatischen Alkohol mit 3-8 Kohlenstoffatomen im Molekül
    • c) einem Vernetzersystem, welches besteht aus
      • 1. (c.1) 0,005-5 Gew.-% einer radikalisch polymerisierbaren vinylisch ungesättigten Verbindung mit mindestens 2 Doppelbindungen im Molekül und
      • 2. (c.2) 1-5 Gew.-% Magnesiumoxid gelöst in der Monomermischung
    • d) einem Initiatorsystem
    • e) üblichen Zusatzstoffen
    1. Production of a polymer plate by radical polymerization of a composition consisting of
    • a) a monomer mixture of 20-60 wt .-% methacrylonitrile, 80-40 wt .-% methacrylic acid and optionally up to 20 wt .-%, based on the sum of methacrylic acid and methacrylonitrile, other monofunctional, vinylically unsaturated monomers
    • b) 0.5-15% by weight of a blowing agent mixture of formamide or monomethylformamide and a monohydric aliphatic alcohol with 3-8 carbon atoms in the molecule
    • c) a network system, which consists of
      • 1. (c.1) 0.005-5% by weight of a free-radically polymerizable vinylically unsaturated compound with at least 2 double bonds in the molecule and
      • 2. (c.2) 1-5 wt .-% magnesium oxide dissolved in the monomer mixture
    • d) an initiator system
    • e) usual additives
  • 2. Diese Mischung wird mehrere Tage bei 30 bis 45°C in einer aus zwei Glasplatten der Größe 50.50 cm und einer 2,2 cm dicken Randabdichtung gebildeten Kammer polymerisiert. Anschließend wird das Polymerisat zur Polymethacrylimid Endpolymerisation etwa 20 h einem von 40°C bis 130°C reichenden Temperprogramm unterworfen. Die darauffolgende Schäumung erfolgt während einiger Stunden bei 200 bis 250°C.2. This mixture is several days at 30 to 45 ° C. in one of two 50.50 cm glass plates and a 2.2 cm thick edge seal Chamber polymerized. Then that will Polymer for final polymethacrylimide polymerization about 20 h from 40 ° C to 130 ° C Tempering program subjected. The next one Foaming takes place at 200 for a few hours up to 250 ° C.

Polymethacrylimide mit hoher Wärmeformbeständigkeit können des weiteren durch Umsetzung von Polymethylmethacrylat oder dessen Copolymeren mit primären Aminen erhalten werden, die ebenfalls erfindungsgemäß einsetzbar sind. Stellvertretend für die Vielzahl an Beispielen für diese polymeranaloge Imidierung seien genannt: US 4 246 374, EP 216 505 A2, EP 860 821. Hohe Wärmeformbeständigkeit läßt sich hierbei entweder durch Einsatz von Arylaminen (JP 05222119 A2) oder durch die Verwendung von speziellen Comonomeren erreichen (EP 561 230 A2, EP 577 002 A1). All diese Reaktionen ergeben jedoch keine Schäume, sondern feste Polymere, die zum Erhalt eines Schaumes in einem separaten zweiten Schritt aufgeschäumt werden müssen. Auch hierfür sind in der Fachwelt Techniken bekannt.Polymethacrylimide with high heat resistance can also by implementing Polymethyl methacrylate or its copolymers with primary amines are obtained as well can be used according to the invention. Representative of  the variety of examples of these polymer analogs Imidation may be mentioned: US 4,246,374, EP 216,505 A2, EP 860 821. High heat resistance can be either by using arylamines (JP 05222119 A2) or by using achieve special comonomers (EP 561 230 A2, EP 577 002 A1). However, none of these reactions result Foams, but solid polymers that are used to obtain a Foam in a separate second step have to be foamed. For this too are in the Techniques known.

Poly(meth)acrylimid-Hartschaumstoffe können auch kommerziell erhalten werden, wie beispielsweise ®Rohacell von Röhm GmbH, das in verschiedenen Dichten und Größen lieferbar ist.Rigid poly (meth) acrylimide foams can also can be obtained commercially, such as ®Rohacell from Röhm GmbH, in different densities and sizes is available.

Die Dichte des Poly(meth)acrylimidschaums liegt bevorzugt im Bereich von 20 kg/m3 bis 320 kg/m3, besonders bevorzugt im Bereich von 50 bis 110 kg/m3.The density of the poly (meth) acrylimide foam is preferably in the range from 20 kg / m 3 to 320 kg / m 3 , particularly preferably in the range from 50 to 110 kg / m 3 .

Ohne daß hierdurch eine Beschränkung erfolgen soll, liegt die Dicke der Kernschicht im Bereich von 1 bis 200 mm, insbesondere im Bereich von 5 bis 100 und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 70 mm.Without this being intended to impose a restriction, the thickness of the core layer is in the range from 1 to 200 mm, especially in the range from 5 to 100 and whole particularly preferably in the range from 10 to 70 mm.

Die Kernschicht kann im Innern zusätzlich weitere Schichten aufweisen. Allerdings wird im Verfahren der vorliegenden Erfindung ein Poly(meth)acrylimidschaum mit einer faserverstärkten Schicht verbunden. In besonderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird jedoch eine Kernschicht eingesetzt, die aus Poly(meth)acrylimidschaum besteht.The core layer can additionally additional inside Have layers. However, in the process of present invention a poly (meth) acrylimide foam connected with a fiber-reinforced layer. In special embodiments of the invention However, a core layer is used, which consists of poly (meth) acrylimide foam.

Als faserverstärkte Schicht kann jedes bekannte flächige Gebilde eingesetzt werden, das bei den zur Herstellung von Verbundwerkstoffen notwendigen Verarbeitungsparametern, wie Druck und Temperatur, stabil ist. Als faserverstärkte Schicht können auch Bahnen eingesetzt werden, die eine mehrschichtigen Aufbau aufweisen.Any known one can be used as the fiber-reinforced layer flat structures are used, which in the  Production of composite materials necessary Processing parameters such as pressure and temperature, is stable. Can also be used as a fiber-reinforced layer Lanes are used that are multi-layered Have structure.

Hierzu gehören u. a. beispielsweise faserverstärkte Folien die Polypropylen, Polyester, Polyamid, Polyurethan, Polyvinylchlorid und/oder Polymethyl(meth)acrylat enthalten.These include a. for example fiber reinforced Foils made of polypropylene, polyester, polyamide, Polyurethane, polyvinyl chloride and / or Contain polymethyl (meth) acrylate.

Die faserverstärkte Schicht kann auch durch Härtung von bekannten faseraufweisenden Harzen, beispielsweise Epoxidharze (EP-Harze), Methacrylatharze (MA-Harze), ungesättigte Polyesterharze (UP-Harze), Phenolharze, Isocyanatharze, Bismaleinimidharze und Phenacrylatharze (PHA-Harze) erhalten werden.The fiber reinforced layer can also be hardened by known fiber-containing resins, for example Epoxy resins (EP resins), methacrylate resins (MA resins), unsaturated polyester resins (UP resins), phenolic resins, Isocyanate resins, bismaleimide resins and phenacrylate resins (PHA resins) can be obtained.

Als Faserverstärkung kommen unter anderem Kohlefasern, Glasfasern, Aramidfasern, Polypropylenfasern, Polyesterfasern, Polyamidfasern, Polyurethanfasern, Polymethyl(meth)acrylatfasern Polyvinylchloridfasern und/oder Metallfasern in Betracht.As fiber reinforcement come among other things carbon fibers, Glass fibers, aramid fibers, polypropylene fibers, Polyester fibers, polyamide fibers, polyurethane fibers, Polymethyl (meth) acrylate fibers Polyvinyl chloride fibers and / or metal fibers.

Bevorzugt können beispielsweise Prepregs, zu denen auch SMCs (sheet molding compounds) gehören, eingesetzt werden, um auf der Kernschicht eine faserverstärkte Schicht zu erhalten. SMC und Prepregs sind mit härtbaren Kunststoffen vorimprägnierte Bahnen, meist Glasfasermatten, Glasfilamentgewebe oder Kohlefasern und/oder Aramidfasern aufweisende Rovings, die durch Warmpressen zu Formteilen oder Halbzeug verarbeitet werden können. Zu den einsetzbaren SMCs gehören insbesondere SMC-R (SMC mit willkürlich orientierten Fasern), SMC-O (SMC mit orientierten Fasern), SMC-CR (SMC mit Fasern, die teilweise orientiert sind), XMC (SMC mit netzförmiger Faserverstärkung) und HMC (SMC mit hohem Fasergehalt).Prepregs, for example, may also be preferred SMCs (sheet molding compounds) belong, used to be a fiber reinforced on the core layer To get layer. SMC and prepregs are included curable plastics pre-impregnated sheets, mostly Glass fiber mats, glass filament fabrics or carbon fibers and / or rovings containing aramid fibers, which by Hot pressing into molded parts or semi-finished products can be. The SMCs that can be used include especially SMC-R (SMC with arbitrarily oriented Fibers), SMC-O (SMC with oriented fibers), SMC-CR (SMC with fibers that are partially oriented), XMC  (SMC with reticulated fiber reinforcement) and HMC (SMC with high fiber content).

Diese Materialien sind an sich bekannt und beispielsweise in Ullmann's, Encyclopedia of Industrial Chemistry 5. Auflage, Stichwort "Fabrication of Polymer Composites").These materials are known per se and for example in Ullmann's, Encyclopedia of Industrial Chemistry 5th edition, keyword "Fabrication of Polymer Composites ").

Neben einer faserverstärkten Schicht können auch Schichten aus Metall durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung besonders fest mit der Kernschicht verbunden werden. Hierzu gehören unter anderem dünne Folien oder Bleche aus Aluminium. Die Metallschicht kann allein oder zusammen mit einer faserverstärkten Schicht verwendet werden, um einen Verbundwerkstoff herzustellen. Besonders bevorzugte Metallschichten sind unter anderem sogenannte Aluminium-Prepregs.In addition to a fiber-reinforced layer, too Layers of metal by the process of present invention particularly firmly with the Core layer to be connected. These include under other thin foils or sheets made of aluminum. The Metal layer can be used alone or together with a fiber reinforced layer used to make a Manufacture composite. Particularly preferred Metal layers include so-called Aluminum prepregs.

Das Verbinden der Kernschicht mit der faserverstärkten Schicht oder der Metallschicht nach der Behandlung mit dem organischen Lösungsmittel ist abhängig von der Art der aufzubringenden Schicht. Entsprechende Verfahren sind an sich bekannt.Joining the core layer with the fiber reinforced Layer or the metal layer after treatment with the organic solvent depends on the type the layer to be applied. Appropriate procedures are known per se.

So können Verbundwerkstoffe, die einen Kern aus Poly(meth)acrylimidschaum und eine faserverstärkte Schicht oder eine Metallschicht aufweisen, im allgemeinen durch sog. Warmpressverfahren erhalten werden. Diese Verfahren sind in der Fachwelt weithin bekannt, wobei auch spezielle Ausführungsformen, wie beispielsweise Doppelbandpressen, SMC-Pressen und GMT- Pressen von der Erfindung erfaßt werden.This allows composite materials that have a core Poly (meth) acrylimide foam and a fiber reinforced Have layer or a metal layer in generally obtained by so-called hot pressing processes will. These procedures are widely used in the professional world known, with special embodiments, such as for example double belt presses, SMC presses and GMT Presses are covered by the invention.

Zur weiteren Verfestigung des Verbundwerkstoffs kann die Kernschicht beim Warmpressen verdichtet werden. To further solidify the composite material, the core layer is compressed during hot pressing.  

Hierzu können bei dem Preßvorgang Abstandshalter, sogenannte Anschläge, verwendet werden. Diese erleichtern die Einstellung eines erwünschten Verdichtungsgrades der Kernschicht, ohne daß hierdurch eine Beschränkung der Erfindung erfolgen soll.For this purpose, spacers, so-called attacks can be used. These facilitate the setting of a desired one Degree of compaction of the core layer without this the invention is to be restricted.

Zur Verbesserung der Haftung kann auch ein Klebstoff eingesetzt werden, der nach Behandlung der Oberfläche mit dem organischen Lösungsmittel aufgetragen werden kann. Je nach Material der faserverstärkten Schicht ist dies jedoch nicht notwendig.An adhesive can also be used to improve adhesion be used after treatment of the surface be applied with the organic solvent can. Depending on the material of the fiber-reinforced layer however, this is not necessary.

Zur Herstellung des Verbundwerkstoffs kann beispielsweise eine SMC- bzw. Prepreg-Schicht auf die entsprechend dimensionierte Schaumstoff-Platte innerhalb einer Form in der dem Gewicht angemessenen Menge aufgelegt und mit Preßdruck beaufschlagt werden.Can be used to manufacture the composite for example an SMC or prepreg layer on the appropriately dimensioned foam sheet within a form appropriate to the weight Quantity placed and press pressure applied.

Typische Arbeitsbedingungen, bei denen die Prepregs bzw. SMCs zu fließen und zu härten beginnen, sind Drücke von mehr als 1 N/mm2 und Temperaturen im Bereich 60 bis 180°C. Diese Parameter können auch als Stufengradient gefahren werden, um einen Wärmestau zu vermeiden. Die Preßdauer beträgt üblicherweise 5 Minuten-6 Stunden, je nach Art der faserverstärkten Schicht. Ein besonders zweckmäßiger Bereich liegt zwischen 10 und 120 Minuten.Typical working conditions in which the prepregs or SMCs begin to flow and harden are pressures of more than 1 N / mm 2 and temperatures in the range from 60 to 180 ° C. These parameters can also be used as a step gradient to avoid heat build-up. The pressing time is usually 5 minutes-6 hours, depending on the type of fiber-reinforced layer. A particularly useful range is between 10 and 120 minutes.

Darüber hinaus können, die zuvor erwähnten Harze und Faserverstärkungen auch manuell auf den Poly(meth)acrylimidschaum aufgetragen werden. Hierbei werden abwechselnd Harzschichten und Faserbahnen aufgelegt. Nach dem Aufbringen der faserverstärkten Harzschicht wird das Harz auf bekannte Weise gehärtet. Entsprechende Systeme können beispielsweise von M. u. H. von der Linden GmbH, Postfach 100543, D-46465 Wesel/­ Rhein unter dem Namen West System erhalten werden.In addition, the aforementioned resins and Fiber reinforcements also manually on the Poly (meth) acrylimide foam can be applied. Here alternate between resin layers and fiber webs hung up. After applying the fiber reinforced Resin layer, the resin is hardened in a known manner. Corresponding systems can, for example, by M. u. H.  from Linden GmbH, Postfach 100543, D-46465 Wesel / Rhine can be obtained under the name West System.

Vorzugsweise liegt die Dicke der Deckschicht im Bereich von 0,1 bis 100 mm, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 50 mm und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 5 mm.The thickness of the cover layer is preferably in the range from 0.1 to 100 mm, preferably in the range from 0.5 to 50 mm and very particularly preferably in the range from 1 to 5 mm.

Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen herstellbaren Verbundwerkstoffe weisen zwei Deckschichten auf, die mit der Kernschicht eine Sandwichstruktur bilden.Preferred embodiments of the invention Composites that can be produced have two Cover layers on the one with the core layer Form sandwich structure.

Die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbundwerkstoffe haben ausgezeichnete mechanische Eigenschaften. So beträgt beispielsweise die Schälfestigkeit gemäß DIN 53295 10 Nmm/mm oder mehr, vorzugsweise mehr als 15 Nmm/mm.The manufactured according to the inventive method Composites have excellent mechanical Properties. For example, the Peel strength according to DIN 53295 10 Nmm / mm or more, preferably more than 15 Nmm / mm.

Des weiteren ist auch die Biegefestigkeit gemäß DIN 53423 mit Werten von 2 MPa oder mehr, insbesondere größer als 2,3 MPa überraschend hoch. Auch die Biegesteifigkeit gemäß DIN 53 293 weist Werte von 8 MPa oder mehr, insbesondere größer als 10 MPa auf.Furthermore, the bending strength is according to DIN 53423 with values of 2 MPa or more, in particular greater than 2.3 MPa surprisingly high. Also the Bending stiffness according to DIN 53 293 shows values of 8 MPa or more, especially greater than 10 MPa.

Nachfolgend wird die Erfindung durch Beispiele und Vergleichsbeispiele eingehender erläutert, ohne daß die Erfindung auf diese Beispiele beschränkt werden soll.The invention is illustrated below by examples and Comparative examples explained in more detail without the Invention to be limited to these examples.

Beispiel 1example 1

Auf eine Polymethacrylimidschaumstoffplatte der Dichte 70 kg/m3 (Röhm GmbH, ROHACELL 71FX) wurde ein Prepreg der Firma Hexcel (Typ M9) aufgelegt, welches 30 s vorher mit 50 g/m2 Aceton bestrichen wurde. Das so vorbereitete Werkstück wurde drucklos mit 2,7°C/min auf 90°C erhitzt, nach 45 min mit 0,7°C/min auf 120°C weiter erhitzt und nach weiteren 60 min mit 5°C/min auf 40°C abgekühlt. Der so hergestellte Verbundwerkstoff wies ein Abschälfestigkeit nach DIN 53295, ASTM D1781 von 16,1 J/m auf.A prepreg from Hexcel (type M9) was placed on a polymethacrylimide foam sheet with a density of 70 kg / m 3 (Röhm GmbH, ROHACELL 71FX), which had been coated with 50 g / m 2 acetone 30 s beforehand. The workpiece prepared in this way was heated to 90 ° C at 2.7 ° C / min without pressure, further heated to 120 ° C after 0.7 min at 0.7 ° C / min and to 40 after 5 min at 5 ° C / min ° C cooled. The composite material produced in this way had a peel strength according to DIN 53295, ASTM D1781 of 16.1 J / m.

Beispiel 2Example 2

Es wurde verfahren wie unter Beispiel 1, nur das statt Aceton Isopropanol verwendet wurde. Der so hergestellte Verbundwerkstoff wies ein Abschälfestigkeit nach DIN 53295, ASTM D1781 von 14,3 J/m auf.The procedure was as in Example 1, only that instead Acetone isopropanol was used. The so made Composite showed a peel strength according to DIN 53295, ASTM D1781 of 14.3 J / m.

Beispiel 3Example 3

Es wurde verfahren wie unter Beispiel 1, nur das statt Aceton Ethanol verwendet wurde. Der so hergestellte Verbundwerkstoff wies ein Abschälfestigkeit nach DIN 53295, ASTM D1781 von 12,6 J/m auf.The procedure was as in Example 1, only that instead Acetone ethanol was used. The so made Composite showed a peel strength according to DIN 53295, ASTM D1781 of 12.6 J / m.

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1

Auf eine Polymethacrylimidschaumstoffplatte der Dichte 70 kg/m3 (Röhm GmbH, ROHACELL 71FX) wurde ein Prepreg der Firma Hexcel (Typ M9) aufgelegt. Das so vorbereitete Werkstück wurde drucklos mit 2,7°C/min auf 90°C erhitzt, nach 45 min mit 0,7°C/min auf 120°C weiter erhitzt und nach weiteren 60 min mit 5°C/min auf 40°C abgekühlt. Der so hergestellte Verbundwerkstoff wies ein Abschälfestigkeit nach DIN 53295, ASTM D1781 von 9,2 J/m auf.A prepreg from Hexcel (type M9) was placed on a polymethacrylimide foam sheet with a density of 70 kg / m 3 (Röhm GmbH, ROHACELL 71FX). The workpiece prepared in this way was heated to 90 ° C at 2.7 ° C / min without pressure, further heated to 120 ° C after 0.7 min at 0.7 ° C / min and to 40 after 5 min at 5 ° C / min ° C cooled. The composite material produced in this way had a peel strength according to DIN 53295, ASTM D1781 of 9.2 J / m.

Vergleichsbeispiel 2Comparative Example 2

Auf eine Polymethacrylimidschaumstoffplatte der Dichte 70 kg/m3 (Röhm GmbH, ROHACELL 71IG) wurde ein Prepreg der Firma Hexcel (Typ M9) aufgelegt. Das so vorbereitete Werkstück wurde drucklos mit 2,7°C/min auf 90°C erhitzt, nach 45 min mit 0,7°C/min auf 120°C weiter erhitzt und nach weiteren 60 min mit 5°C/min auf 40°C abgekühlt. Der so hergestellte Verbundwerkstoff wies ein Abschälfestigkeit nach DIN 53295, ASTM D1781 von 8,6 J/m auf.A prepreg from Hexcel (type M9) was placed on a polymethacrylimide foam sheet with a density of 70 kg / m 3 (Röhm GmbH, ROHACELL 71IG). The workpiece prepared in this way was heated to 90 ° C at 2.7 ° C / min without pressure, further heated to 120 ° C after 0.7 min at 0.7 ° C / min and to 40 after 5 min at 5 ° C / min ° C cooled. The composite material produced in this way had a peel strength according to DIN 53295, ASTM D1781 of 8.6 J / m.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen mit hoher Abschälfestigkeit, die eine Poly(meth)acrylimidschaum aufweisende Kernschicht und mindestens eine faserverstärkte Schicht oder Metallschicht umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine oder beide der zu verbindenden Oberflächen mit insgesamt mindestens 25 g/m2 eines organischen Lösungsmittels behandelt, das 2 bis 6 Kohlenstoffatome umfaßt.1. A process for the production of composite materials with high peel strength, which comprise a poly (meth) acrylimide foam core layer and at least one fiber-reinforced layer or metal layer, characterized in that one or both of the surfaces to be joined with a total of at least 25 g / m 2 of a treated organic solvent comprising 2 to 6 carbon atoms. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 40 bis 100 g/m2 des organischen Lösungsmittels einsetzt.2. The method according to claim 1, characterized in that one uses 40 to 100 g / m 2 of the organic solvent. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Lösungsmittel mindestens 1 s und höchstens 10 min. bevorzugt mindestens 10 s und höchstens 2 min und besonders bevorzugt mindestens 20 s und höchstens 45 s einwirken läßt, bevor man die Kernschicht und die faserverstärkte Schicht verbindet.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the solvent at least 1 s and at most 10 min. prefers at least 10 s and at most 2 min and especially preferably at least 20 s and at most 45 s Allow to take effect before the core layer and the fiber-reinforced layer connects. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man Aceton, Butanol, Ethylacetat, Ethanol, Isopropanol oder Tetrahydrofuran als Lösungsmittel zur Behandlung der zu verbindenden Oberfläche einsetzt. 4. Method according to one or more of the previous claims, characterized in that acetone, butanol, ethyl acetate, ethanol, Isopropanol or tetrahydrofuran as a solvent to treat the surface to be joined starts.   5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als faserverstärkte Schicht ein oder mehrere Prepregs einsetzt.5. Method according to one or more of the previous claims, characterized in that one or more as a fiber-reinforced layer Uses prepregs. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Metallschicht Aluminium-Prepregs einsetzt.6. Method according to one or more of the previous claims, characterized in that one uses aluminum prepregs as the metal layer. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Kernschicht einsetzt, die aus Poly(meth)acrylimidschaum besteht.7. Method according to one or more of the previous claims, characterized in that you use a core layer that consists of Poly (meth) acrylimide foam consists. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die faserverstärkte Schicht Kohlefasern, Glasfasern, Aramidfasern, Polypropylenfasern, Polyesterfasern, Polyamidfasern, Polyurethanfasern, Polymethyl(meth)acrylatfasern Polyvinylchloridfasern und/oder Metallfasern enthält.6. Method according to one or more of the previous claims, characterized in that the fiber-reinforced layer of carbon fibers, Glass fibers, aramid fibers, polypropylene fibers, Polyester fibers, polyamide fibers, Polyurethane fibers, polymethyl (meth) acrylate fibers Polyvinyl chloride fibers and / or metal fibers contains. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man zwei faserverstärkte Schichten einsetzt, um eine Sandwichstruktur zu erhalten.9. Method according to one or more of the previous claims, characterized in that one uses two fiber-reinforced layers in order to to get a sandwich structure. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine faserverstärkte Schicht einsetzt, die einen mehrlagigen Aufbau aufweist.10. Method according to one or more of the previous claims, characterized in that  you use a fiber-reinforced layer that has a multilayer structure.
DE2000159436 2000-11-30 2000-11-30 Production of laminate materials, useful for rotor blades, of a poly(meth)acrylimide foam core and a fiber reinforced or metal layer, comprises treatment of the surfaces with a 2-6C organic solvent. Withdrawn DE10059436A1 (en)

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