[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2023213724A1 - Method for producing a prepeg layer, prepeg layers and use thereof - Google Patents

Method for producing a prepeg layer, prepeg layers and use thereof Download PDF

Info

Publication number
WO2023213724A1
WO2023213724A1 PCT/EP2023/061332 EP2023061332W WO2023213724A1 WO 2023213724 A1 WO2023213724 A1 WO 2023213724A1 EP 2023061332 W EP2023061332 W EP 2023061332W WO 2023213724 A1 WO2023213724 A1 WO 2023213724A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polyolefin
thread structure
water
mixture
prepreg layer
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/061332
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dirk Lange
Florian Neumann
Original Assignee
Delcotex Delius Techtex Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delcotex Delius Techtex Gmbh & Co. Kg filed Critical Delcotex Delius Techtex Gmbh & Co. Kg
Priority to CN202380037385.6A priority Critical patent/CN119156417A/en
Publication of WO2023213724A1 publication Critical patent/WO2023213724A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B29B15/10Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
    • B29B15/12Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
    • B29B15/122Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex
    • B29B15/125Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex by dipping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/22Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least two directions forming a two dimensional structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • C08J5/241Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres
    • C08J5/244Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres using glass fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/54Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment

Definitions

  • the present invention relates to methods for producing a prepreg layer, prepreg layers and their use.
  • components such as vehicle components, aircraft components, boat components, interior parts of trains, components in electronics, etc.
  • fiber-reinforced materials can, among other things. based on a fiber-matrix semi-finished product, the best-known representative of which is a “prepreg”.
  • Prepregs regularly contain a fibrous material made of one or more types of fiber, such as carbon, fiberglass, aramid, basalt, boron, ceramic, silica, steel, polyester, nylon, polyethylene, plexiglass, natural fiber and/or another type of fiber, the fibrous material being impregnated with a matrix plastic.
  • the fibers of the fibrous material can be present within the prepreg as continuous fibers with a preferred direction (unidirectional layer), as an ordered textile surface (e.g. woven, knitted fabric, scrim, knitted fabric, ...) or as a disordered textile surface as a fleece or random fiber mat.
  • thermosets also called duromers; synthetic resins, epoxy resins, phenolic resins, polyester resins
  • thermoplastics or elastomers When the prepregs are delivered, the thermosets and elastomers have not yet fully reacted and are therefore still plastically deformable. Special storage conditions must be observed, such as very low storage temperatures. As is known, thermoplastics can be repeatedly brought into a plastically deformable state by applying heat.
  • Prepregs are usually manufactured as a layer, plate, tape or web-shaped material, with web-shaped material often being delivered rolled up into rolls.
  • a piece is conventionally separated from the prepreg that is sufficiently large to line a surface of a pressing tool (mold).
  • the thermoset or elastomeric matrix plastic reacts and the object or component is shaped.
  • a thermoplastic matrix plastic it acquires plastic properties through the action of heat and the shape of the object or component can be achieved by pressing the prepreg under the action of heat and then cooling the shaped prepreg below the softening temperature of the thermoplastic.
  • the requirements for a prepreg can be very different, especially with regard to its final use to produce an injection molded component and/or the preparation of the injection molding process.
  • suitable, cost-efficient and quick processes for producing such prepregs are sought.
  • a particular challenge lies in providing lightweight prepregs with high deformation and strength properties and, if necessary, even surface reflection properties.
  • the object of the present invention is to at least partially overcome the disadvantages described with reference to the prior art and also to produce prepregs with a high and variable utility value in a simple manner, ensuring that the composite structure covers the end product over the entire flat design of the end product is stabilized as evenly as possible.
  • a simple way to provide prepregs should be created, with these being included in relation to further processing are suitable for manufacturing technologies currently available on the market, which may require a lot of forming.
  • a method for producing a prepreg layer contributes to this, which comprises at least the following steps: a) providing a thread structure with a basis weight, b) adding a water-polyolefin mixture to the thread structure so that the basis weight increases by at least 30% is, c) dewatering the thread structure with a water-polyolefin mixture, d) consolidating the thread structure with the polyolefin.
  • Steps a), b), c) and d) can be carried out in the order given here. However, it is also possible for some of the steps to be carried out simultaneously or overlapping. This means in particular that the steps are carried out (partially) at the same time but nevertheless (spatially) separately, for example as in the context of continuous production, with the (endless) thread structure successively passing to different stations for carrying out steps b), c) and d). is supplied. These steps are therefore not carried out at the same time on the same section of the thread structure.
  • a large number of threads also called filaments or (continuous) fibers
  • thread bundles can also be provided, i.e. (separate or separate) strands made of a large number of threads.
  • the thread bundles can be designed as so-called rovings, i.e. as (multi) filament yarn made from parallel threads. ordered threads (or also called filaments). It is particularly preferred that all threads and/or thread bundles are provided essentially unidirectionally aligned with one another, in particular in the direction of a common conveying or transport direction.
  • the threads can consist of at least one or more of the fibrous materials mentioned above.
  • the threads preferably comprise fiberglass bundles, in particular with a titer in the range from 300 to 1,200 tex.
  • the threads are preferably formed with or from a large number of glass fiber filaments, which run essentially parallel to one another and thus form a bundle.
  • the fiberglass bundle can include internal pores that can serve as a reservoir for the application of the plastic matrix.
  • threads are arranged relative to one another in such a way that they provide an (independent) thread structure, for example in the manner of a fleece, woven fabric, knitted fabric, knitted fabric or scrim.
  • the thread structure is preferably designed as a fabric.
  • the fabric preferably has a regular and/or uniform shape. Fabric can essentially only be formed with threads and/or thread bundles. This can be provided in strips and/or plates and/or in one layer.
  • the fabric has a very high ratio of surface area to material thickness.
  • the fabric can be wrapable and/or stackable and/or (elastically) deformable.
  • the fabric can be designed to be open, with an open fabric having a large number of (see-through) holes.
  • An open or grid-like thread structure can have holes with an opening width in the range of up to a maximum of 200 mm [millimeters], with the opening width particularly preferably in the range from 1 to 150 mm.
  • the opening width is understood to be the maximum extent of the hole (perpendicular to the thickness of the thread structure), for example the largest free diagonal in the case of a square hole.
  • Small opening widths for example in the range of 1 to 10 mm, are preferably created for processes/components with a high, oriented fiber content. In the spray For casting reinforcement, these hole sizes are advantageous in order to achieve good embedding in the injection molding compound. Large opening widths, e.g.
  • a predetermined basis weight is assigned to the thread structure.
  • the basis weight can be adjusted, for example, through a suitable choice of material and structure of the threads as well as the arrangement of the threads relative to one another, in particular also taking into account the design of holes.
  • the basis weight is usually given in the unit grams per square meter [g/m 2 ] and can be selected or set here, for example, from a range of 50 to 500 g/m z .
  • the basis weight is considered in particular with a dimension of 10 cm x 10 cm [centimeters], with a value of the basis weight being maintained in such a dimension field.
  • the value of the fabric can preferably be maintained in all dimensional fields, in particular if the thickness or structure of the thread structure is the same. According to step a), it is a “dry” basis weight, meaning it contains practically no (separated or unbound) water.
  • step b) a water-polyolefin mixture is then added to the thread structure so that the basis weight is increased by at least 30%.
  • a polyolefin copolymer is used in the water-polyolefin mixture.
  • Polyolefins also called “polyalkenes” are polymers that are made up of hydrocarbons of the formula C n H 2n with a double bond (ethylene, propylene, butene-1, isobutene).
  • Polyolefins are semi-crystalline thermoplastics. Polyolefins are currently generally produced from oil or natural gas. The The process is called polymerization, whereby short chains of chemicals (monomers) are linked into long chains (polymers) using a catalyst.
  • Polyolefin copolymers are therefore polyolefins that are composed of two different types of monomer units.
  • the polyolefin used is applied with an aqueous solution, for example by spraying or dipping.
  • the water-polyolefin mixture can be added particularly intensively or comprehensively, so that the thread structure is completely wetted or even saturated. This can be supported by capillary forces, for example due to the selection of threads and/or the shape of the thread structure.
  • step b) it is a “wet” basis weight, i.e. it includes in particular a part of the supplied water or water-polyolefin mixture, which in particular adheres to and/or in the flat structure or is transported with it.
  • the addition is adjusted so that the basis weight is increased by at least 30%.
  • the basis weight after the predefined addition of the water-polyolefin mixture can also be referred to as “wet basis weight”.
  • This increase in the basis weight must be adjusted in particular taking into account the absorption capacity of the fabric and/or the composition of the polyolefin copolymer and/or the desired properties of the prepreg layer.
  • the additional support or the wet weight per unit area is set specifically and, if necessary, also monitored or corrected immediately.
  • step b it is possible to initially add more water-polyolefin mixture than corresponds to the target, with part of the layer then being removed again so that the target is set. Obviously, the predetermined increase in basis weight is present at the end of step b) - no subsequent addition of plastic takes place until the end of step d).
  • the (wet) thread structure is drained according to step c).
  • the (dry) basis weight of the Thread structure after step c) is therefore regularly smaller than the (wet) basis weight after step b) but also larger than the (dry) basis weight after step a).
  • the basis weight can decrease by at least 9%, in particular in the range from 9 to 27%. It is preferred that the basis weight when carrying out step c) is reduced in the range from 10 to 24%, in particular 13 to 22% and particularly preferably in the range from 15 to 20%.
  • the water has the particular function of arranging the polyolefin particles in or on the thread structure evenly distributed, which is supported by its flow properties. It can therefore be assumed that this will be achieved to an acceptable extent at a given time and that the water can be removed. In order to largely maintain the distribution of the polyolefin particles in or on the thread structure during this process, evaporation of the water is particularly advantageous. Thus, at the end of step c), in particular, there is a (completely) dry thread structure.
  • step c) takes place thermally, with a temperature (of the thread structure including the water-polyolefin mixture) being set in the range between 100 ° C and the melting temperature of the polyolefin.
  • Step c) is preferably carried out using electromagnetic radiation in the wavelength range 0.78 pm to 100 pm [micrometers], in particular in the wavelength range 1 pm to 10 pm, or using infrared radiation. This obviously requires heating the support (possibly with the thread structure) to a dewatering temperature that is above the evaporation temperature of the water but (significantly or certainly) below the melting temperature of the polyolefin used. In other words, this means in particular that (significant) melting of the polyolefin used is prevented during step c).
  • the thermal dewatering can more preferably be carried out over a period of 0.2 to 4.0 minutes [minutes].
  • the predefined period can be set taking into account the amount of water to be removed per square meter, the exposure distance, the heating power and/or the feed speed of the thread structure.
  • the feed speed for example, depends largely on the weft insertion performance. tension (ß/min) and the weft thread density (ß/cm), so that the other parameters can be adjusted based on this.
  • the dried thread structure with the polyolefin is then consolidated in step d).
  • thermal consolidation takes place here.
  • the (dry) basis weight of the thread structure after step d) corresponds (essentially) to the (dry) basis weight after step c).
  • a permanent connection or fixation of the polyolefin particles to one another and to the threads is achieved by melting them onto or melting them and connecting them to the threads or to one another during subsequent solidification. It is possible that the thread structure is present at the dewatering temperature or a temperature lower than the dewatering temperature at the beginning of step d).
  • Step d) leads to a significant, possibly sudden increase in the ambient temperature, with the greatest possible heating speed of the thread structure being possible with the polyolefin.
  • step c) takes place in a first oven
  • step d) takes place in a second oven
  • the thread structure is preferably guided or moved from the first oven directly into the second oven or the ovens merge seamlessly into one another or the oven as one with two different zones.
  • Step d) is preferably carried out thermally, with a temperature (of the thread structure including the water-polyolefin mixture) being set in the range above the melting temperature of the polyolefin.
  • the (thermal) consolidation can further preferably be carried out over a period of 0.2 to 4.0 minutes [minutes]. The predefined period can be set taking into account the amount of polyolefin to be melted per square meter, the heating power and/or the feed speed of the thread structure.
  • the basis weight in step b) is increased by 35 to 65% by weight [% by weight].
  • a 35% weight loading of water-polyolefin mixture just enough polyolefin is added to the product so that a favorable fiber-matrix ratio is achieved in the end product.
  • an exposure of 35% by weight or more it is ensures that the fibers in the end product are sufficiently covered with polyolefin matrix to give the product sufficient dimensional stability so that it can be easily handled with conventional gripper systems and can therefore be easily processed automatically.
  • this sufficient amount of polyolefin matrix ensures good bonding properties during further processing in subsequent processes.
  • a water-polyolefin mixture is added in step b), in which the water content is in the range from 40 to 60% by weight [percentage by weight].
  • the water content is in the range from 40 to 60% by weight [percentage by weight].
  • the specified lower limit of 40% by weight can, for example, ensure that the manufacturing process described can be operated economically.
  • the water content is too high, meaning an excessive amount of energy would have to be used for drying.
  • polyolefin weight percentages e.g. B. at more than 60% by weight, the mixture can be unstable, i.e. phase separation takes place so that polyolefins and water separate, i.e. segregate. A uniform distribution of the polyolefins in the thread structure is therefore no longer guaranteed.
  • the thread structure is preferably soaked in the water-polyolefin mixture during step b).
  • the thread structure can thus be fed to a trough, for example by means of a roller arrangement, so that it is immersed under a surface of the water-polyolefin mixture (so-called “float”) located in the trough.
  • rollers can (also) be provided over which and/or between which the thread structure is guided.
  • the rollers can have a roller surface that adjusts or effects the application or entry of the water-polyolefin mixture towards the thread structure.
  • the viscosity can generally or for example when soaking, preferably below 5,000 mPas, preferably between 500 and 3,000 mPas. In this way, water-polyolefin mixture can be added to the thread structure quickly, uniformly and/or comprehensively.
  • the thread structure provided with a water-polyolefin mixture is subjected to a (subsequent) roller squeezing process.
  • a roller squeezing process the thread structure is passed between two or more rollers or rollers, the water-polyolefin mixture being pressed between the individual threads and their filaments by the pressure between at least two rollers.
  • the distances between the rollers can be set to a defined gap or the rollers can rest on one another in a movable manner.
  • the adjustment or setting of the basis weight can be adjusted, for example, by at least one of the following measures:
  • the contact pressure of the roller(s) is varied, for example by using rollers with a higher/lower mass, varying an external pressure application, for example by means of pneumatics, or similar.
  • the roll surface(s) is changed, for example the optional use of smooth, (fabric) covered and/or structured rolls.
  • the thread structure can also be taped and/or padded.
  • the polyolefin used here is preferably a copolymer selected from the following group: random copolymer, gradient copolymer, alternating copolymer, block copolymer, polymer mixture, graft polymer.
  • a random distribution of monomers in the chain occurs, e.g. B. in the following way: AABBABBBBAAAABAABBBAAABBABBAAAABBBABAABBAB....
  • a gradient copolymer is structured similarly to a random copolymer, but with a variable monomer proportion along the chain, for example in the following way:
  • Block copolymers are characterized by longer blocks or sequences of each monomer, which can also repeat, for example in one of the following ways:
  • Mixture polymers are characterized by the fact that different polymers are present without a chemically reactive connection between the polymers, for example of the following type:
  • Graft copolymers consist of a framework consisting of the polymer of one monomer onto which blocks/"side arms" of a polymer of another monomer are grafted, e.g. B. of the following type:
  • the molecular chains can be linear or (slightly) branched.
  • copolymers can be selected so that different properties of different plastics are provided.
  • the polyolefin copolymer is preferably a polymer mixture (in particular) with polymers of different grain sizes and/or molecular chain lengths. Smaller particles/molecules can penetrate better between the threads or individual filaments and create a good bond between the threads. Larger particles/molecules, on the other hand, tend to penetrate less and can therefore influence or adjust the surface properties of the prepreg, e.g. the connection to later material composites. Furthermore, by mixing polymers with different melting points, the melting point of the mixture can be easily adjusted to the respective application.
  • a wet prepreg layer comprising a thread structure which is wetted with a water-polyolefin mixture, the water-polyolefin mixture being 35 to 65% of the (wet) layer weight.
  • wet prepreg layer it is particularly preferred for the wet prepreg layer to have been produced using steps a) and b) of the method proposed here. Regardless of this, the listed properties of the “wet” thread structure can also be used individually to characterize the wet prepreg layer, especially with a view to subsequent use. Following a further aspect, the use of a wet prepreg layer for thermal aftertreatment and production of a prepreg layer with a solid polyolefi n matrix is proposed.
  • the wet prepreg layer is particularly preferably suitable for thermal aftertreatment and production of a prepreg layer according to steps c) and d) of the method proposed here. Regardless of this, the listed special features of dewatering and/or consolidation can be used to characterize the wet prepreg layer.
  • a prepreg layer is also proposed, which is produced using a method disclosed here, with a smallest bending radius of the prepreg layer being up to a maximum of 30 mm [millimeters].
  • the smallest bending radius is understood to be the bending radius at which (under normal room conditions, in particular below room temperature) no (significant) detachment of the plastic matrix and/or kinking of the threads occurs. It is in particular in the range of 10 to 20 mm (for example with a fabric thickness of a maximum of 1.0 millimeters).
  • the structure of the prepreg layer proposed here therefore allows surprisingly small bending radii without damaging it and/or significantly impairing further use.
  • the prepreg layer is designed in particular in such a way that the threads are embedded in a polyolefin or plastic matrix. This means in particular that the matrix essentially encloses the entire threads. If bundles of filaments are present, they are essentially also penetrated by the matrix or the filaments themselves are (largely) surrounded by the matrix.
  • the matrix in particular forms all surfaces of the prepreg layer.
  • the prepreg layer is designed with a large number of holes or as an (open) grid and has a layer density of up to a maximum of 1.0 g/cm 3 [grams per cubic centimeter].
  • the layer density is to be determined in particular in such a way that the weight of the layer is measured and placed in relation to its (envelope) volume (length x width x thickness of the layer).
  • the thickness of a layer is defined as the distance between a reference plate on which the layer rests and a parallel, circular pressure stamp (preferably with a stamp diameter of approx. 50 mm), which applies a fixed pressure (preferably approx. 1 kPa) exerts, measured.
  • the distance between the reference plate and the printing stamp is measured and recorded. Normal climate conditions prevail.
  • the thickness measurement is preferably carried out at different points on the layer and then an average value is formed from these measurements.
  • the thickness of the layer must be determined in particular in accordance with DIN EN ISO 5084.
  • the upper limit value for the layer density of 1.0 g/cm 3 specified here ensures light prepregs with high deformation and strength properties.
  • the layer density can be achieved in particular by the more open shape of the thread arrangement, with the provision of the polyolefin copolymer plastic matrix enabling particular adhesion properties for this thread arrangement.
  • the layer density is preferably in a range from 0.45 to 0.9 g/cm 3 , in particular in a range from 0.55 to 0.75 g/cm 3 .
  • the range from 0.45 to 0.9 g/cm 3 was identified as particularly advantageous for, for example, grid-like prepreg layers, with the range 0.55 to 0.75 g/cm 3 being a particularly advantageous application amount of the polyolefin copolymer -Plastic matrix, which particularly favors further processing, especially for complex and highly stressed components.
  • the prepreg layer Preferably, at least a slight gloss can be observed in the prepreg layer, which is achieved in particular by consolidation.
  • the prepreg layer does not have a matt, diffusely reflecting surface.
  • the structural features of the rough surface combine to form a relatively smooth, reflectively shiny film, whereby the structure of the thread material can also influence the surface structure.
  • Fig. 1 a top view of a prepreg layer
  • Fig. 2 a sectional view of a prepreg layer
  • Fig. 3 an overview of an embodiment variant of the method disclosed here, and
  • Fig. 4 Embodiments for different versions of step b).
  • Figures 1 and 2 illustrate by way of example that the (finished or consolidated) woven prepreg layer 1 has a large number of threads, which are arranged to form a thread structure 2 (fabric or open grid). These are embedded in a polyolefin matrix 9. Nevertheless, a plurality of holes 4 with a predetermined opening width 5 are provided.
  • the polyolefin matrix 9 comprises a polyolefin copolymer and the prepreg layer 1 has a preferred layer density of up to a maximum of 1.0 g/cm 3 .
  • the layer density can be determined by means of the envelope volume, which can be determined based on a predetermined length 6, width 7 and thickness 8 of the prepreg layer 1.
  • FIG. 3 illustrates by way of example and schematically a possible manufacturing process for such a prepreg layer 1, with continuous production being shown here from left to right and comprising the following steps: a) Providing a thread structure 2 with a predetermined basis weight, here by means of a weaving machine 10. The thread structure 2 produced is further transported along a predetermined feed direction 16. b) Adding a water-polyolefin mixture 3 to the thread structure 2 so that the basis weight is increased by at least 30%. This step is carried out here in a trough 11, which can be carried out in particular according to one of the embodiment variants from FIG. c) dewatering the thread structure 2 with water-polyolefin mixture 3, this being done here in a first oven 12. d) Consolidating the thread structure 2 with the polyolefin, this taking place in a second oven 13. e) cooling the thread structure 2 along a cooling section 14. f) winding up the prepreg layer 1 in a winding station 15.
  • step b discloses, by way of example and schematically, different embodiment variants of step b), in which the water-polyolefin mixture 3 is added to the thread structure 2 so that the basis weight is increased by at least 30%.
  • the thread structure 2 is fed to a trough 11 in which a water-polyolefin mixture 3 is stored.
  • a (lowermost) roller 17 is always immersed in the water-polyolefin mixture 3 and is in contact with the thread structure 2 when it is guided past along the feed direction 16.
  • the rollers 17 can have a roller surface that can adjust or effect the application or entry of the water-polyolefi n mixture 3 towards the thread structure 2.
  • the lower roller 17 transfers a portion of the absorbed water-polyolefin mixture 3 to a middle roller 17, which is positioned completely outside the bath of water-polyolefin mixture 3.
  • Variant (IV) Here the roller and guide arrangement is as in variant (III), but here a third (top) roller 17 is provided and the thread structure 2 is finally guided through a gap between the two upper rollers 17.
  • Variant (V) This illustration illustrates that in order to set the desired support weight, the distances between the rollers can be set to a defined gap or the rollers can rest on one another in a movable manner.
  • the setting of the basis weight can be adjusted, for example, by at least one of the measures indicated here: Adjusting the contact pressure (+p, -p, 0) regarding roles 17; Adjusting the wrap angle (+q, -q, 0); Adjusting the feed speed (v) of the thread structure 2.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for producing a prepreg layer (1), at least comprising the following steps: a) providing a yarn structure (2) having a grammage, b) adding a water-polyolefin mixture (3) to the yarn structure (2) so that the grammage is increased by at least 30%, c) dewatering the yarn structure (2) with water-polyolefin mixture (3), d) consolidating the yarn structure (2) with the polyolefin.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Prepreg-Lage, Prepreg-Lagen und deren Verwendung Process for producing a prepreg layer, prepreg layers and their use

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung einer Prepreg-Lage, Prepreg-Lagen und deren Verwendung. The present invention relates to methods for producing a prepreg layer, prepreg layers and their use.

Die Herstellung von Bauteilen (wie etwa Fahrzeugbauteile, Flugzeugbauteile, Bootsbauteile, Innenausbauteile von Zügen, Bauteile in der Elektronik, etc.) aus faserverstärkten Werkstoffen kann u. a. auf Grundlage eines Faser-Matrix-Halb- zeugs erfolgen, dessen bekanntester Vertreter ein „Prepreg” ist. The production of components (such as vehicle components, aircraft components, boat components, interior parts of trains, components in electronics, etc.) from fiber-reinforced materials can, among other things. based on a fiber-matrix semi-finished product, the best-known representative of which is a “prepreg”.

Prepregs enthalten regelmäßig ein faserförmiges Material aus einer oder mehreren Faserarten, etwa Kohlenstoff-, Glasfaser-, Aramid-, Basalt-, Bor-, Keramik-, Kieselsäure-, Stahl-, Polyester-, Nylon-, Polyethylen-, Plexiglas-, Naturfaser und/oder einer anderen Faserart, wobei das faserförmige Material mit einem Ma- trixkunststoff imprägniert ist. Die Fasern des faserförmigen Materials können innerhalb des Prepreg als Endlosfasern mit einer Vorzugsrichtung (unidirektionale Schicht), als geordnete textile Fläche (z.B. Gewebe, Gewirk, Gelege, Gestrick, ...) oder als ungeordnete textile Fläche als Vlies bzw. Wirrfasermatte vorliegen. Prepregs regularly contain a fibrous material made of one or more types of fiber, such as carbon, fiberglass, aramid, basalt, boron, ceramic, silica, steel, polyester, nylon, polyethylene, plexiglass, natural fiber and/or another type of fiber, the fibrous material being impregnated with a matrix plastic. The fibers of the fibrous material can be present within the prepreg as continuous fibers with a preferred direction (unidirectional layer), as an ordered textile surface (e.g. woven, knitted fabric, scrim, knitted fabric, ...) or as a disordered textile surface as a fleece or random fiber mat.

Als Matrixkunststoffe für Prepregs werden in aller Regel Polymerwerkstoffe (auch „Harzsysteme“ genannt) verwendet, wie etwa Duroplaste (auch Duromere genannt; Kunstharze, Epoxidharze, Phenolharze, Polyesterharze), Thermoplaste oder Elastomere. Die Duroplaste und Elastomere sind im Auslieferungszustand der Prepregs noch nicht ausreagiert, also noch plastisch verformbar. Dabei sind besondere Lagerbedingungen einzuhalten, wie z.B. sehr niedrige Lagertemperaturen. Thermoplaste können bekanntermaßen durch Wärmezufuhr wiederholt in einen plastisch verformbaren Zustand versetzt werden. Polymer materials (also called “resin systems”) are generally used as matrix plastics for prepregs, such as thermosets (also called duromers; synthetic resins, epoxy resins, phenolic resins, polyester resins), thermoplastics or elastomers. When the prepregs are delivered, the thermosets and elastomers have not yet fully reacted and are therefore still plastically deformable. Special storage conditions must be observed, such as very low storage temperatures. As is known, thermoplastics can be repeatedly brought into a plastically deformable state by applying heat.

Prepregs werden in aller Regel als lagen-, platten-, bändchen- oder bahnförmiges Material hergestellt, wobei bahnförmiges Material oftmals zu Rollen aufgerollt ausgeliefert wird. Zur Herstellung eines Gegenstands oder Bauteils wird in herkömmlicher Weise von dem Prepreg ein Stück abgetrennt, das ausreichend groß ist, um eine Oberfläche eines Presswerkzeugs (Form) auszukleiden. Durch Pressen des Prepregs (oder allgemeiner ausgedrückt durch Druckeinwirkung auf das Prepreg größer dem Atmosphärendruck) in dem Presswerkzeug unter Wärmeeinwirkung kommt es zu einem Ausreagieren des duroplastischen oder elastomeren Matrixkunststoffs und zur Formgebung des Gegenstands oder Bauteils. Bei einem thermoplastischen Matrixkunststoff erhält dieser durch Wärmeeinwirkung plastische Eigenschaften und es kann durch Pressen des Prepreg unter Wärme-einwirkung und anschließendem Abkühlen des geformten Prepreg unter die Erweichungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffs die Formgebung des Gegenstands oder Bauteils erreicht werden. Prepregs are usually manufactured as a layer, plate, tape or web-shaped material, with web-shaped material often being delivered rolled up into rolls. To produce an object or component, a piece is conventionally separated from the prepreg that is sufficiently large to line a surface of a pressing tool (mold). By pressing the prepreg (or, more generally, by applying pressure to the prepreg greater than atmospheric pressure) in the pressing tool under the influence of heat, the thermoset or elastomeric matrix plastic reacts and the object or component is shaped. In the case of a thermoplastic matrix plastic, it acquires plastic properties through the action of heat and the shape of the object or component can be achieved by pressing the prepreg under the action of heat and then cooling the shaped prepreg below the softening temperature of the thermoplastic.

Die Anforderungen an ein Prepreg können sehr unterschiedlich sein, gerade mit Blick auf deren finale Verwendung zur Herstellung eines Spritzguss-Bauteils und/oder der Vorbereitung des Spritzgussprozesses. Insbesondere ist es ggf. wünschenswert, eine besonders gleichmäßige, vollständige und/oder intensive Anhaftung des Matrixkunststoffs an dem textilen Flächengebilde zu realisieren. Gerade unter Berücksichtigung einer kontinuierlichen Fertigung sind hierfür geeignete, kosteneffiziente und schnelle Verfahren zur Herstellung solcher Prepregs gesucht. The requirements for a prepreg can be very different, especially with regard to its final use to produce an injection molded component and/or the preparation of the injection molding process. In particular, it may be desirable to achieve a particularly uniform, complete and/or intensive adhesion of the matrix plastic to the textile fabric. Particularly when continuous production is taken into account, suitable, cost-efficient and quick processes for producing such prepregs are sought.

Eine besondere Herausforderung liegt darin, leichte Prepregs mit einerseits hohen Verformungs- und Festigkeitseigenschaften und ggf. auch mit einer gleichmäßigen Reflexionseigenschaft der Oberfläche bereitzustellen. A particular challenge lies in providing lightweight prepregs with high deformation and strength properties and, if necessary, even surface reflection properties.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden und zudem Prepregs mit einem hohen und variablen Gebrauchswert auf einfache Weise herzustellen, wobei sichergestellt sein soll, dass die Verbundstruktur das Endprodukt über die gesamte flächige Gestaltung des Endprodukts möglichst gleichmäßig stabilisiert. Insbesondere soll eine einfache Möglichkeit zur Bereitstellung von Prepregs geschaffen werden, wobei diese in Bezug auf die Weiterverarbeitung mit derzeit am Markt verfügbaren, ggf. stark umformenden Fertigungstechnologien geeignet sind. The object of the present invention is to at least partially overcome the disadvantages described with reference to the prior art and also to produce prepregs with a high and variable utility value in a simple manner, ensuring that the composite structure covers the end product over the entire flat design of the end product is stabilized as evenly as possible. In particular, a simple way to provide prepregs should be created, with these being included in relation to further processing are suitable for manufacturing technologies currently available on the market, which may require a lot of forming.

Diese Aufgaben werden gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben. Die Beschreibung, insbesondere auch mit den Figuren, veranschaulicht die Erfindung und gibt weitere Ausführungsbeispiele an. Die in den Ansprüchen einzeln angeführten Merkmale können mit Merkmalen anderer Ansprüche und/oder der Beschreibung kombiniert werden. These tasks are solved with the features of the independent claims. Advantageous further developments are specified in the respective dependent claims. The description, especially with the figures, illustrates the invention and gives further exemplary embodiments. The features listed individually in the claims can be combined with features of other claims and/or the description.

Hierzu trägt ein Verfahren zur Herstellung einer Prepreg-Lage bei, welches zumindest die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen eines Fadengebildes mit einem Flächengewicht, b) Zugeben eines Wasser-Polyolefin-Gemisches zu dem Fadengebilde, so dass das Flächengewicht um mindestens 30 % erhöht ist, c) Entwässern des Fadengebildes mit Wasser-Polyolefin-Gemisch, d) Konsolidieren des Fadengebildes mit dem Polyolefin. A method for producing a prepreg layer contributes to this, which comprises at least the following steps: a) providing a thread structure with a basis weight, b) adding a water-polyolefin mixture to the thread structure so that the basis weight increases by at least 30% is, c) dewatering the thread structure with a water-polyolefin mixture, d) consolidating the thread structure with the polyolefin.

Die Schritte a), b) c) und d) können in der hier angegebenen Reihenfolge ausgeführtwerden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schritte teilweise zeitgleich bzw. überlagernd ausgeführt werden. Dies meint insbesondere, dass die Schritte zwar (teilweise) zeitgleich aber dennoch (räumlich) getrennt ausgeführt werden, beispielsweise wie im Rahmen einer kontinuierlichen Fertigung, wobei das (endlose) Fadengebilde nacheinander verschiedenen Stationen zur Ausführung der Schritte b), c) und d) zugeführt wird. Diese Schritte werden folglich nicht zeitgleich bei demselben Abschnitt des Fadengebildes ausgeführt. Steps a), b), c) and d) can be carried out in the order given here. However, it is also possible for some of the steps to be carried out simultaneously or overlapping. This means in particular that the steps are carried out (partially) at the same time but nevertheless (spatially) separately, for example as in the context of continuous production, with the (endless) thread structure successively passing to different stations for carrying out steps b), c) and d). is supplied. These steps are therefore not carried out at the same time on the same section of the thread structure.

Im Rahmen des Schritt a) können eine Vielzahl von Fäden (auch Filamente oder (Endlos-)Fasern genannt) bereitgestellt werden. Diese können einzeln, gerichtet und/oder miteinander (teilweise) im Verbund bereitgestellt werden. Alternativ oder kumulativ können auch Fadenbündel bereitgestellt werden, also (separate oder getrennte) Stränge aus einer Vielzahl von Fäden. Die Fadenbündel können als so genannte Rovings ausgebildet sein, also als (Multi)-Filamentgarn aus parallel an- geordneten Fäden (oder auch Filamente genannt). Besonders bevorzugt ist, dass alle Fäden und/oder Fadenbündel im Wesentlichen zueinander unidirektional ausgerichtet bereitgestellt werden, insbesondere in Richtung einer gemeinsamen För- der- oder Transportrichtung. Die Fäden können aus mindestens einem oder mehreren der eingangs genannten faserförmigen Materialien bestehen. As part of step a), a large number of threads (also called filaments or (continuous) fibers) can be provided. These can be provided individually, directed and/or (partially) in combination with one another. Alternatively or cumulatively, thread bundles can also be provided, i.e. (separate or separate) strands made of a large number of threads. The thread bundles can be designed as so-called rovings, i.e. as (multi) filament yarn made from parallel threads. ordered threads (or also called filaments). It is particularly preferred that all threads and/or thread bundles are provided essentially unidirectionally aligned with one another, in particular in the direction of a common conveying or transport direction. The threads can consist of at least one or more of the fibrous materials mentioned above.

Die Fäden umfassen bevorzugt Glasfaser-Bündel, insbesondere mit einem Titer im Bereich von 300 bis 1.200 tex. Die Fäden sind bevorzugt mit bzw. aus einer Vielzahl von Glasfaser-Filamenten gebildet, die im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und derart ein Bündel formen. Das Glasfaser-Bündel kann innenliegende Poren umfassen, die als Reservoir für die Applikation der Kunststoffmatrix dienen können. The threads preferably comprise fiberglass bundles, in particular with a titer in the range from 300 to 1,200 tex. The threads are preferably formed with or from a large number of glass fiber filaments, which run essentially parallel to one another and thus form a bundle. The fiberglass bundle can include internal pores that can serve as a reservoir for the application of the plastic matrix.

Diese Fäden sind so zueinander angeordnet, dass diese ein (eigenständiges) Fadengebilde bereitstellen, beispielsweise nach Art eines Vlieses, Gewebes, Gestricks, Gewirks oder Geleges. These threads are arranged relative to one another in such a way that they provide an (independent) thread structure, for example in the manner of a fleece, woven fabric, knitted fabric, knitted fabric or scrim.

Bevorzugt ist das Fadengebilde als Gewebe ausgeführt. Das Gewebe hat bevorzugt eine regelmäßige und/oder gleichmäßige Gestalt. Gewebe kann im Wesentlichen nur mit Fäden und/oder Fadenbündeln gebildet sein. Dieses kann bahnen- und/oder plattenweise und/oder einlagig bereitgestellt sein. Das Gewebe hat ein sehr großes Verhältnis aus Oberfläche zu Materialdicke. Das Gewebe kann wickelbar und/oder stapelbar und/oder (elastisch) verformbar sein. Das Gewebe kann offen ausgeführt sein, wobei ein offenes Gewebe eine Vielzahl von (durchschaubaren) Löchern hat. The thread structure is preferably designed as a fabric. The fabric preferably has a regular and/or uniform shape. Fabric can essentially only be formed with threads and/or thread bundles. This can be provided in strips and/or plates and/or in one layer. The fabric has a very high ratio of surface area to material thickness. The fabric can be wrapable and/or stackable and/or (elastically) deformable. The fabric can be designed to be open, with an open fabric having a large number of (see-through) holes.

Ein offenes oder gitterartiges Fadengebilde kann Löcher mit einer öffnungsweite im Bereich bis maximal 200 mm [Millimeter] aufweisen, wobei die öffnungsweite besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 150 mm liegt. Als öffnungsweite wird die maximale Ausdehnung des Loches (senkrecht zur Dicke des Fadengebildes) verstanden, bei einem viereckigen Loch beispielsweise die größte freie Diagonale. Kleine Öffnungsweiten, z.B. im Bereich von 1 bis 10 mm, sind vorzugsweise für Prozesse/Bauteile mit hohem, orientierten Fasergehalt zu erzeugen. In der Spritz- gussverstärkung sind hierfür diese Lochgrößen vorteilhaft, um eine gute Einbettung in die Spritzgussmasse zu erzielen. Große Öffnungsweiten, z.B. im Bereich von 30 bis 100 mm, sind hingegen z.B. für großflächige Anwendungen mit geringerer Kraftaufnahme geeignet, z.B. im Baubereich für die Anwendung bei Dämmstoffen zur Verstärkung oder bei Mauerwerksverblendern (so genannte „Riemchen“), um damit einzelne Elemente zu größeren Matten zusammenzufassen und so das handwerkliche Arbeiten zu erleichtern. Liegt ein viereckiges Loch vor, ist für solche Anwendungen eine Kantenlänge von (maximal) ca. 100 mm bevorzugt. An open or grid-like thread structure can have holes with an opening width in the range of up to a maximum of 200 mm [millimeters], with the opening width particularly preferably in the range from 1 to 150 mm. The opening width is understood to be the maximum extent of the hole (perpendicular to the thickness of the thread structure), for example the largest free diagonal in the case of a square hole. Small opening widths, for example in the range of 1 to 10 mm, are preferably created for processes/components with a high, oriented fiber content. In the spray For casting reinforcement, these hole sizes are advantageous in order to achieve good embedding in the injection molding compound. Large opening widths, e.g. in the range of 30 to 100 mm, are, however, suitable for large-area applications with lower force absorption, e.g. in the construction sector for use with insulation materials for reinforcement or with masonry facings (so-called “strips”) in order to make individual elements larger To combine mats and thus make manual work easier. If there is a square hole, an edge length of (maximum) approx. 100 mm is preferred for such applications.

Gemäß Schritt a) ist dem Fadengebilde ein vorgegebenes Flächengewicht zugeordnet. Das Flächengewicht lässt sich beispielsweise einstellen über eine geeignete Wahl des Materials und Aufbaus der Fäden sowie der Anordnung der Fäden zueinander, insbesondere auch unter Berücksichtigung der Ausführung von Löchern. Das Flächengewicht wird üblicherweise in der Einheit Gramm pro Quadratmeter [g/m2] angegeben und kann hier beispielsweise aus einem Bereich von 50 bis 500 g/mz ausgewählt bzw. eingestellt sein. Das Flächengewicht wird insbesondere mit einer Dimension von 10 cm x 10 cm [Zentimeter] betrachtet, wobei ein Wert des Flächengewichts in einem solchen Dimensionsfeld eingehalten wird. Ist das Flächengebilde größer als dieses Dimensionsfeld, so kann der Wert des Flächengebildes bevorzugt bei allen Dimensionsfeldern eingehalten sein, insbesondere bei einer gleichen Dicke bzw. Aufbaus des Fadengebildes. Nach Schritt a) handelt es sich um ein „trockenes“ Flächengewicht, es enthält also praktisch kein (getrenntes bzw. ungebundenes) Wasser. According to step a), a predetermined basis weight is assigned to the thread structure. The basis weight can be adjusted, for example, through a suitable choice of material and structure of the threads as well as the arrangement of the threads relative to one another, in particular also taking into account the design of holes. The basis weight is usually given in the unit grams per square meter [g/m 2 ] and can be selected or set here, for example, from a range of 50 to 500 g/m z . The basis weight is considered in particular with a dimension of 10 cm x 10 cm [centimeters], with a value of the basis weight being maintained in such a dimension field. If the fabric is larger than this dimensional field, the value of the fabric can preferably be maintained in all dimensional fields, in particular if the thickness or structure of the thread structure is the same. According to step a), it is a “dry” basis weight, meaning it contains practically no (separated or unbound) water.

Gemäß Schritt b) erfolgt dann das Zugeben eines Wasser-Polyolefin-Gemisches zu dem Fadengebilde, so dass das Flächengewicht um mindestens 30 % erhöht ist. According to step b), a water-polyolefin mixture is then added to the thread structure so that the basis weight is increased by at least 30%.

Bei dem Wasser-Polyolefin-Gemisch kommt insbesondere ein Polyolefin-Copoly- mer zum Einsatz. Polyolefine (auch „Polyalkene“ genannt) sind Polymere, die aus Kohlenwasserstoffen der Formel CnH2n mit einer Doppelbindung (Ethylen, Propylen, Buten-1 , Isobuten) aufgebaut sind. Polyolefine sind teilkristalline Thermoplaste. Polyolefine werden derzeit in der Regel aus Öl oder Naturgas erzeugt. Der Prozess heißt Polymerisierung, wobei kurze Ketten aus Chemikalien (Monomere) unter Verwendung eines Katalysators zu langen Ketten (Polymeren) verknüpft werden. Polyolefin-Copolymere sind somit Polyolefine, die aus zwei unterschiedlichen Arten von Monomereinheiten zusammengesetzt sind. Das eingesetzte Polyolefin wird mit einer wässrigen Lösung appliziert, beispielsweise durch Sprühen oder Tauchen. Das Zugeben des Wasser-Polyolefin-Gemisches kann besonders intensiv bzw. umfassend erfolgen, so dass das Fadengebilde vollumfänglich benetzt bzw. sogar durchtränkt ist. Dies kann durch Kapillarkräfte unterstützt werden, beispielsweise aufgrund der Auswahl der Fäden und/oder der Gestalt des Fadengebildes. In particular, a polyolefin copolymer is used in the water-polyolefin mixture. Polyolefins (also called “polyalkenes”) are polymers that are made up of hydrocarbons of the formula C n H 2n with a double bond (ethylene, propylene, butene-1, isobutene). Polyolefins are semi-crystalline thermoplastics. Polyolefins are currently generally produced from oil or natural gas. The The process is called polymerization, whereby short chains of chemicals (monomers) are linked into long chains (polymers) using a catalyst. Polyolefin copolymers are therefore polyolefins that are composed of two different types of monomer units. The polyolefin used is applied with an aqueous solution, for example by spraying or dipping. The water-polyolefin mixture can be added particularly intensively or comprehensively, so that the thread structure is completely wetted or even saturated. This can be supported by capillary forces, for example due to the selection of threads and/or the shape of the thread structure.

Nach Schritt b) handelt es sich um ein „nasses“ Flächengewicht, es umfasst also insbesondere einen Teil des zugeführten Wassers bzw. Wasser-Polyolefin-Gemi- sches, welches insbesondere an und/oder in dem Flächengebilde haftet bzw. mit diesem transportiert wird. Hierbei wird die Zugabe so eingestellt, dass das Flächengewicht um mindestens 30 % erhöht wird. Das Flächengewicht nach der vordefinierten Zugabe des Wasser-Polyolefin-Gemisches kann auch als „Nass-Flä- chengewicht“ bezeichnet werden. Diese Erhöhung des Flächengewichts ist insbesondere unter Berücksichtigung der Aufnahmefähigkeit des Flächengebildes und/oder der Zusammensetzung des Polyolefin-Copolymers und/oder den gewünschten Eigenschaften der Prepreg-Lage einzustellen. Insbesondere wird die zusätzliche Auflage bzw. das Nass-Flächengewicht gezielt eingestellt, ggf. auch unmittelbar überwacht bzw. korrigiert. Es ist beispielsweise im Rahmen von Schritt b) möglich, dass zunächst mehr Wasser-Polyolefin-Gemisch zugegeben wird, als dies der Zielvorgabe entspricht, wobei anschließend wieder ein Teil der Auflage entfernt wird, so dass damit die Zielvorgabe eingestellt wird. Offensichtlich liegt die vorbestimmte Flächengewichtzunahme am Ende des Schrittes b) vor - eine nachträgliche Zugabe von Kunststoff erfolgt bis zum Ende von Schritt d) nicht mehr. According to step b), it is a “wet” basis weight, i.e. it includes in particular a part of the supplied water or water-polyolefin mixture, which in particular adheres to and/or in the flat structure or is transported with it. The addition is adjusted so that the basis weight is increased by at least 30%. The basis weight after the predefined addition of the water-polyolefin mixture can also be referred to as “wet basis weight”. This increase in the basis weight must be adjusted in particular taking into account the absorption capacity of the fabric and/or the composition of the polyolefin copolymer and/or the desired properties of the prepreg layer. In particular, the additional support or the wet weight per unit area is set specifically and, if necessary, also monitored or corrected immediately. For example, in step b), it is possible to initially add more water-polyolefin mixture than corresponds to the target, with part of the layer then being removed again so that the target is set. Obviously, the predetermined increase in basis weight is present at the end of step b) - no subsequent addition of plastic takes place until the end of step d).

Nach erfolgter Zugabe des Wasser-Polyolefin-Gemischs folgt gemäß Schritt c) das Entwässern des (nassen) Fadengebildes. Das bedeutet mit anderen Worten insbesondere, dass der Wasseranteil bzw. das am Fadengebilde haftende Wasser entfernt wird, insbesondere verdampft wird. Das (trockene) Flächengewicht des Fadengebildes nach Schritt c) ist damit regelmäßig kleiner als das (nasse) Flächengewicht nach Schritt b) aber auch größer als das (trockene) Flächengewicht nach Schritt a). Das Flächengewicht kann bei der Durchführung des Schritt c) um mindestens 9 %, insbesondere im Bereich von 9 bis 27 % abnehmen. Bevorzugt ist, dass das Flächengewicht bei der Durchführung des Schrittes c) im Bereich von 10 bis 24 %, insbesondere 13 bis 22 % und besonderes bevorzugt im Bereich von 15 bis 20 % reduziert wird. Das Wasser hat insbesondere die Funktion, die Polyo- lefin-Teilchen im bzw. am Fadengebilde gleichmäßig verteilt anzuordnen, was gerade durch dessen Fließeigenschaften unterstützt wird. Es ist also davon auszugehen, dass dies zu einem vorgegebenen Zeitpunkt zu einem akzeptablen Umfang erreicht ist und das Wasser entfernt werden kann. Um die Verteilung der Polyole- fin-Teilchen im bzw. am Fadengebilde bei diesem Prozess weitgehend aufrecht zu erhalten, ist das Verdampfen des Wassers besonders vorteilhaft. Somit liegt am Ende von Schritt c) insbesondere ein (vollständig) trockenes Fadengebilde vor. After the water-polyolefin mixture has been added, the (wet) thread structure is drained according to step c). In other words, this means in particular that the water content or the water adhering to the thread structure is removed, in particular evaporated. The (dry) basis weight of the Thread structure after step c) is therefore regularly smaller than the (wet) basis weight after step b) but also larger than the (dry) basis weight after step a). When carrying out step c), the basis weight can decrease by at least 9%, in particular in the range from 9 to 27%. It is preferred that the basis weight when carrying out step c) is reduced in the range from 10 to 24%, in particular 13 to 22% and particularly preferably in the range from 15 to 20%. The water has the particular function of arranging the polyolefin particles in or on the thread structure evenly distributed, which is supported by its flow properties. It can therefore be assumed that this will be achieved to an acceptable extent at a given time and that the water can be removed. In order to largely maintain the distribution of the polyolefin particles in or on the thread structure during this process, evaporation of the water is particularly advantageous. Thus, at the end of step c), in particular, there is a (completely) dry thread structure.

Bevorzugt ist, dass Schritt c) thermisch erfolgt, wobei eine Temperatur (des Fadengebildes samt Wasser-Polyolefin-Gemisch) im Bereich zwischen 100°C und der Schmelztemperatur des Polyolefin eingestellt wird. Schritt c) erfolgt bevorzugt mittels elektromagnetischer Strahlung im Wellenlängenbereich 0,78 pm bis 100 pm [Mikrometer], insbesondere im Wellenlängenbereich 1 pm bis 10 pm bzw. mittels Infrarotstrahlung. Damit ist offensichtlich vorgegeben, die Auflage (ggf. mit dem Fadengebilde) auf eine Entwässerungstemperatur aufzuheizen, die oberhalb der Verdampfungstemperatur des Wassers aber (signifikant bzw. sicher) unterhalb der Schmelztemperatur des eingesetzten Polyolefin liegt. Mit anderen Worten bedeutet das insbesondere, dass während Schritt c) ein (signifikantes) Aufschmelzen des eingesetzten Polyolefin verhindert wird. Das thermische Entwässern kann weiter bevorzugt über einen Zeitraum von 0,2 bis 4,0 min [Minuten] vorgenommen werden. Der vordefinierte Zeitraum kann unter Berücksichtigung der zu entfernenden Wassermenge pro Quadratmeter, der Einwirkstrecke, der Heizleistung und/oder der Vorschubgeschwindigkeit des Fadengebildes eingestellt werden. Für den Fall, dass im Rahmen von Schritt a) das Fadengebilde gewebt wird, hängt die Vorschubgeschwindigkeit beispielsweise maßgeblich von der Schusseintragsleis- tung (ß/min) und der Schussfadendichte (ß/cm) ab, so dass die anderen Parameter darauf basierend eingestellt werden können. It is preferred that step c) takes place thermally, with a temperature (of the thread structure including the water-polyolefin mixture) being set in the range between 100 ° C and the melting temperature of the polyolefin. Step c) is preferably carried out using electromagnetic radiation in the wavelength range 0.78 pm to 100 pm [micrometers], in particular in the wavelength range 1 pm to 10 pm, or using infrared radiation. This obviously requires heating the support (possibly with the thread structure) to a dewatering temperature that is above the evaporation temperature of the water but (significantly or certainly) below the melting temperature of the polyolefin used. In other words, this means in particular that (significant) melting of the polyolefin used is prevented during step c). The thermal dewatering can more preferably be carried out over a period of 0.2 to 4.0 minutes [minutes]. The predefined period can be set taking into account the amount of water to be removed per square meter, the exposure distance, the heating power and/or the feed speed of the thread structure. In the event that the thread structure is woven in step a), the feed speed, for example, depends largely on the weft insertion performance. tension (ß/min) and the weft thread density (ß/cm), so that the other parameters can be adjusted based on this.

Das getrocknete Fadengebilde mit dem Polyolefin wird danach in einem Schritt d) konsolidiert. Hierbei erfolgt insbesondere eine thermische Konsolidierung. Das (trockene) Flächengewicht des Fadengebildes nach Schritt d) entspricht (im Wesentlichen) dem (trockene) Flächengewicht nach Schritt c). Im Rahmen dieses Schrittes wird eine dauerhafte Anbindung bzw. Fixierung der Polyolefin-Teilchen miteinander und an den Fäden dadurch erreicht, dass diese an bzw. aufgeschmolzen werden und beim anschließenden Erstarren mit den Fäden bzw. miteinander verbinden. Es ist möglich, dass das Fadengebilde mit der Entwässerungstemperatur oder einer Temperatur tiefer als die Entwässerungstemperatur zu Beginn des Schrittes d) vorliegt. Schritt d) führt zu einer signifikanten, ggf. sprunghaften Anhebung der Umgebungstemperatur, wobei eine möglichst große Aufheizgeschwindigkeit des Fadengebildes mit dem Polyolefin realisierbar ist. Insbesondere findet Schritt c) in einem ersten Ofen statt, während Schritt d) in einem zweiten Ofen stattfindet, wobei das Fadengebilde bevorzugt von dem ersten Ofen direkt in den zweiten Ofen geführt bzw. bewegt wird bzw. die Öfen nahtlos ineinander übergehen oder der Ofen als solcher mit zwei unterschiedlichen Zonen ausgeführt ist. The dried thread structure with the polyolefin is then consolidated in step d). In particular, thermal consolidation takes place here. The (dry) basis weight of the thread structure after step d) corresponds (essentially) to the (dry) basis weight after step c). As part of this step, a permanent connection or fixation of the polyolefin particles to one another and to the threads is achieved by melting them onto or melting them and connecting them to the threads or to one another during subsequent solidification. It is possible that the thread structure is present at the dewatering temperature or a temperature lower than the dewatering temperature at the beginning of step d). Step d) leads to a significant, possibly sudden increase in the ambient temperature, with the greatest possible heating speed of the thread structure being possible with the polyolefin. In particular, step c) takes place in a first oven, while step d) takes place in a second oven, wherein the thread structure is preferably guided or moved from the first oven directly into the second oven or the ovens merge seamlessly into one another or the oven as one with two different zones.

Bevorzugt erfolgt Schritt d) thermisch, wobei eine Temperatur (des Fadengebildes samt Wasser-Polyolefin-Gemisch) im Bereich oberhalb der Schmelztemperatur des Polyolefins eingestellt wird. Das (thermische) Konsolidieren kann weiter bevorzugt über einen Zeitraum von 0,2 bis 4,0 min [Minuten] vorgenommen werden. Der vordefinierte Zeitraum kann unter Berücksichtigung der aufzuschmelzenden Polyolefinmenge pro Quadratmeter, der Heizleistung und/oder der Vorschubgeschwindigkeit des Fadengebildes eingestellt werden. Step d) is preferably carried out thermally, with a temperature (of the thread structure including the water-polyolefin mixture) being set in the range above the melting temperature of the polyolefin. The (thermal) consolidation can further preferably be carried out over a period of 0.2 to 4.0 minutes [minutes]. The predefined period can be set taking into account the amount of polyolefin to be melted per square meter, the heating power and/or the feed speed of the thread structure.

Es ist bevorzugt, dass das Flächengewicht in Schritt b) um 35 bis 65 % Gew.-% [Gewichtsprozent] erhöht wird. Bei einer 35 % Gewichtsbeaufschlagung mit Was- ser-Polyolefin-Gemisch wird dem Produkt eine gerade noch ausreichende Menge an Polyolefin zugeführt, so dass sich im Endprodukt gerade noch ein günstiges Faser-Matrix-Verhältnis einstellt. Bei einer Beaufschlagung ab 35 Gew.-% ist ge- währleistet, dass die Fasern im Endprodukt hinreichend mit Polyolefin-Matrix bedeckt sind, um dem Produkt eine ausreichende Dimensionsstabilität zu verleihen, damit es gut mit konventionellen Greifersystem handhabbar ist und sich somit gut automatisiert verarbeiten lässt. Außerdem gewährleistet diese hinreichende Menge an Polyolefin-Matrix gute Verbundeigenschaften bei der Weiterverarbeitung in Folgeprozessen. Oberhalb von 65 % Gewichtsbeaufschlagung mit Wasser- Polyolefin-Gemisch ist die Wirtschaftlichkeit gefährdet, weil ein deutlicher Überschuss an Polyolefin im Produkt ist, welcher mit großen Mengen eingebrachten Wassers einhergeht, das verdunstet werden muss. Da das Verdunsten von Wasser ein sehr energieintensiver Prozess ist, ist eine übermäßige Beaufschlagung des Produktes mit Wasser-Polyolefin-Gemisch aus wirtschaftlicher Sicht ungünstig. It is preferred that the basis weight in step b) is increased by 35 to 65% by weight [% by weight]. With a 35% weight loading of water-polyolefin mixture, just enough polyolefin is added to the product so that a favorable fiber-matrix ratio is achieved in the end product. With an exposure of 35% by weight or more, it is ensures that the fibers in the end product are sufficiently covered with polyolefin matrix to give the product sufficient dimensional stability so that it can be easily handled with conventional gripper systems and can therefore be easily processed automatically. In addition, this sufficient amount of polyolefin matrix ensures good bonding properties during further processing in subsequent processes. Above 65% weight loading with a water-polyolefin mixture, economic viability is at risk because there is a significant excess of polyolefin in the product, which is accompanied by large amounts of water introduced that has to be evaporated. Since the evaporation of water is a very energy-intensive process, excessive exposure of the product to a water-polyolefin mixture is unfavorable from an economic point of view.

Bevorzugt ist, wenn in Schritt b) ein Wasser-Polyolefin-Gemisch zugegeben wird, bei dem der Wasseranteil im Bereich von 40 bis 60 Gew.-% [Gewichtsprozent] beträgt. In dem hier angegebenen Bereich kann erreicht oder gewährleistet werden, dass das Gemisch langfristig stabil bleibt und es trotzdem wirtschaftlich verarbeitet werden kann Die angegeben Untergrenze von 40 Gew.-% kann beispielsweise sicherstellen, dass der beschriebene Herstellungsprozess wirtschaftlich betrieben werden kann. Bei geringeren Werten ist der Wasseranteil zu hoch, so dass übermäßig viel Energie zum Trocknen aufgewendet werden müsste. Bei deutlich höheren Polyolefin-Gewichtsanteil, z. B. bei mehr als 60 Gew.-%, kann das Gemisch instabil sein, d.h. es findet eine Phasentrennung statt, so dass sich Polyolefine und Wasser separieren, also entmischen. Eine gleichmäßige Verteilung der Polyolefine im Fadengebilde ist damit nicht mehr gewährleistet. It is preferred if a water-polyolefin mixture is added in step b), in which the water content is in the range from 40 to 60% by weight [percentage by weight]. In the range specified here, it can be achieved or guaranteed that the mixture remains stable in the long term and can still be processed economically. The specified lower limit of 40% by weight can, for example, ensure that the manufacturing process described can be operated economically. At lower values, the water content is too high, meaning an excessive amount of energy would have to be used for drying. With significantly higher polyolefin weight percentages, e.g. B. at more than 60% by weight, the mixture can be unstable, i.e. phase separation takes place so that polyolefins and water separate, i.e. segregate. A uniform distribution of the polyolefins in the thread structure is therefore no longer guaranteed.

Das Fadengebilde wird während Schritt b) bevorzugt in dem Wasser-Polyolefin- Gemisches getränkt. So kann das Fadengebilde einem Trog zugeführt werden, beispielsweise mittels einer Rollenanordnung, so dass dieses unter eine Oberfläche des im Trog befindlichen Wasser-Polyolefin-Gemisches (so genannte „Flotte“) taucht. Im Bereich des Troges können (ferner) Rollen vorgesehen sein, über die und/oder zwischen denen das Fadengebilde geführt wird. Die Rollen können eine Rollenoberfläche aufweisen, die den Auftrag bzw. Eintrag des Wasser-Polyolefin- Gemisches hin zum Fadengebilde einstellen bzw. bewirken. Die Viskosität kann generell bzw. beispielsweise beim Tränken bevorzugt unterhalb von 5.000 mPas, vorzugsweise zwischen 500 und 3.000 mPas, liegen. Derart kann schnell, gleichmäßig und/oder umfassend eine Zugabe von Wasser-Polyolefin-Gemisch zum Fadengebilde erreicht werden. The thread structure is preferably soaked in the water-polyolefin mixture during step b). The thread structure can thus be fed to a trough, for example by means of a roller arrangement, so that it is immersed under a surface of the water-polyolefin mixture (so-called “float”) located in the trough. In the area of the trough, rollers can (also) be provided over which and/or between which the thread structure is guided. The rollers can have a roller surface that adjusts or effects the application or entry of the water-polyolefin mixture towards the thread structure. The viscosity can generally or for example when soaking, preferably below 5,000 mPas, preferably between 500 and 3,000 mPas. In this way, water-polyolefin mixture can be added to the thread structure quickly, uniformly and/or comprehensively.

Es ist möglich, dass bei oder nach diesem Tränkprozess das mit Wasser-Polyolefin-Gemisch versehene Fadengebilde einem (anschließenden) Rollenabquetschvorgang unterzogen wird. Bei einem Rollenabquetschvorgang wird das Fadengebilde zwischen zwei oder mehr Rollen bzw. Walzen hindurchgeführt, wobei durch den Druck zwischen mindestens zwei Rollen das Wasser-Polyolefin-Gemisch zwischen die einzelnen Fäden und deren Filamente hineingedrückt wird. Um das Auflagegewicht einzustellen, können die Abstände der Rollen auf einen definierten Spalt eingestellt werden oder die Rollen können aufeinander beweglich aufliegen. Die Anpassung bzw. Einstellung des Flächengewichtes kann beispielsweise durch mindestens eine der nachfolgenden Maßnahmen eingestellt werden: It is possible that during or after this impregnation process the thread structure provided with a water-polyolefin mixture is subjected to a (subsequent) roller squeezing process. In a roller squeezing process, the thread structure is passed between two or more rollers or rollers, the water-polyolefin mixture being pressed between the individual threads and their filaments by the pressure between at least two rollers. In order to adjust the support weight, the distances between the rollers can be set to a defined gap or the rollers can rest on one another in a movable manner. The adjustment or setting of the basis weight can be adjusted, for example, by at least one of the following measures:

Der Anpressdruck der Rolle(n) wird variiert, beispielsweise durch Verwendung von Rollen mit höherer/niedrigerer Eigenmasse, , Variation einer externen Druckbeaufschlagung, z.B. mittels Pneumatik, o.ä.. The contact pressure of the roller(s) is varied, for example by using rollers with a higher/lower mass, varying an external pressure application, for example by means of pneumatics, or similar.

- Der Umschlingungswinkel (Winkelbereich der Rolle, über den das Fadengebilde anliegt) wird angepasst. - The wrap angle (angle range of the roll over which the thread structure lies) is adjusted.

- Die Rollenoberfläche(n) wird verändert, beispielsweise wahlweiser Einsatz von glatten, (stoff-)bezogenen und/oder strukturierten Rollen. - The roll surface(s) is changed, for example the optional use of smooth, (fabric) covered and/or structured rolls.

- Anpassen der Vorschubgeschwindigkeit des Fadengebildes. - Adjusting the feed speed of the thread structure.

- Verlängerung der Verweilstrecke unterhalb der Flottenoberfläche. - Extension of the dwell distance below the fleet surface.

Im Rahmen des Rollenabquetschvorgangs kann das Fadengebilde auch angepflatscht und/oder foulardiert werden. As part of the roll squeezing process, the thread structure can also be taped and/or padded.

Das hier eingesetzte Polyolefin ist bevorzugt ein Copolymer ausgewählt aus folgender Gruppe: statistisches Copolymer, Gradientencopolymer, alternierendes Copolymer, Blockcopolymer, Polymergemisch, Pfropfpolymer. The polyolefin used here is preferably a copolymer selected from the following group: random copolymer, gradient copolymer, alternating copolymer, block copolymer, polymer mixture, graft polymer.

Bei einem statistischen Copolymer tritt eine zufällige Verteilung von Monomeren in der Kette auf, z. B. nach der folgenden Art: AABBABBBBAAAABAABBBAAABBABBAAAABBBABAABBAB.... In a random copolymer, a random distribution of monomers in the chain occurs, e.g. B. in the following way: AABBABBBBAAAABAABBBAAABBABBAAAABBBABAABBAB....

Ein Gradientcopolymer ist ähnlich einem statistischen Copolymer aufgebaut, allerdings mit einem veränderlichen Monomer-Anteil entlang der Kette, z.B. nach der folgenden Art: A gradient copolymer is structured similarly to a random copolymer, but with a variable monomer proportion along the chain, for example in the following way:

AAAAAAAAABAAABBBAAABBABBBAABBBBBBABBBBBBBB. ... AAAAAAAAABAAABBBAAABBABBBAABBBBBBABBBBBBBB. ...

Bei einem alternierenden Copolymere liegt eine regelmäßige Anordnung der Monomere entlang der Kette vor, z.B. nach der folgenden Art: In an alternating copolymer there is a regular arrangement of the monomers along the chain, for example in the following way:

ABABABAB AB AB ABAB ... ABABABAB AB AB ABAB ...

Blockcopolymere sind gekennzeichnet durch längere Blöcke bzw. Sequenzen jedes Monomeres, die sich auch wiederholen können, z.B. nach einer der folgenden Arten: Block copolymers are characterized by longer blocks or sequences of each monomer, which can also repeat, for example in one of the following ways:

AAAAAAAAABBBBBBBBBBBB oder AAAAAAAAABBBBBBBBBBBB or

AAAAAAAAABBBBBBBBBBBAAAAAAAAAAAAABBBBBBBBBBB... AAAAAAAAABBBBBBBBBBBAAAAAAAAAAAAAABBBBBBBBBBB...

Gemischpolymere zeichnen sich dadurch aus, dass verschieden Polymere ohne chemisch-reaktive Verbindung der Polymere vorliegen, z.B. nach der folgenden Art: Mixture polymers are characterized by the fact that different polymers are present without a chemically reactive connection between the polymers, for example of the following type:

AAAAAAA + BBBBBBBB. AAAAAAA + BBBBBBBB.

Pfropfcopolymere bestehen aus einem Gerüst, welches aus dem Polymer eines Monomers besteht, auf welches Blöcke/"Seitenarme" eines Polymers aus einem anderen Monomer aufgepfropft sind, z. B. der folgenden Art: Graft copolymers consist of a framework consisting of the polymer of one monomer onto which blocks/"side arms" of a polymer of another monomer are grafted, e.g. B. of the following type:

B B BB B B

B B B B BB B B B B

B B B B BB B B B B

AAAAAAAAAAAAAAAAA... AAAAAAAAAAAAAAAAA...

B B B B BB B B B B

B B B B B BBBB b

B b

In allen genannten Fällen können die Molekülketten linear oder auch (leicht) verzweigt sein. In all of the cases mentioned, the molecular chains can be linear or (slightly) branched.

Derart ist ermöglicht, dass polymere Werkstoffe mit weiteren Substanzen gemischt werden, welche insbesondere der Funktionalisierung (z.B. Stabilisatoren, Flammenhemmer, ...) und/oder der Koste n red ukti on (Füllstoffe) dienen. Die Copolymere können so ausgewählt sein, dass unterschiedliche Eigenschaften verschiedener Kunststoffe bereitgestellt sind. This makes it possible for polymeric materials to be mixed with other substances, which serve in particular for functionalization (e.g. stabilizers, flame retardants, ...) and/or cost reduction (fillers). The copolymers can be selected so that different properties of different plastics are provided.

Das Polyolefin-Copolymer ist bevorzugt ein Polymergemisch (insbesondere) mit Polymeren unterschiedlicher Korngrößen und/oder Molekülkettenlängen. Es können kleinere Partikel/Moleküle besser zwischen die Fäden bzw. Einzelfilamente dringen und einen guten Verbund zwischen den Fäden herstellen. Größere Partikel/Moleküle hingegen dringen eher weniger weit ein und können so die Oberflächeneigenschaften des Prepregs beeinflussen oder einstellen, z.B. die Anbindung zu späteren Materialverbunden. Weiterhin lässt sich durch eine Mischung von Polymeren mit unterschiedlichen Schmelzpunkten der Schmelzpunkt des Gemisches auf die jeweilige Anwendung gut einstellen. The polyolefin copolymer is preferably a polymer mixture (in particular) with polymers of different grain sizes and/or molecular chain lengths. Smaller particles/molecules can penetrate better between the threads or individual filaments and create a good bond between the threads. Larger particles/molecules, on the other hand, tend to penetrate less and can therefore influence or adjust the surface properties of the prepreg, e.g. the connection to later material composites. Furthermore, by mixing polymers with different melting points, the melting point of the mixture can be easily adjusted to the respective application.

Gemäß eines weiteren Aspekts wird eine Nass-Prepreg-Lage vorgeschlagen, umfassend ein Fadengebilde, welches mit einer Wasser-Polyolefin-Gemisch benetzt ist, wobei das Wasser-Polyolefin-Gemisch 35 bis 65 % des (nassen) Lagengewichts beträgt. According to a further aspect, a wet prepreg layer is proposed, comprising a thread structure which is wetted with a water-polyolefin mixture, the water-polyolefin mixture being 35 to 65% of the (wet) layer weight.

Ganz besonderes bevorzugt ist die Nass-Prepreg-Lage hergestellt worden mit den Schritten a) und b) des hier vorgeschlagenen Verfahrens. Auch unabhängig davon können die angeführten Eigenschaften des „nassen“ Fadengebildes einzeln auch zur Charakterisierung der Nass-Prepreg-Lage herangezogen werden, insbesondere mit Blick auf die nachfolgende Verwendung. Einem weiteren Aspekt folgend wird die Verwendung einer Nass-Prepreg-Lage zur thermischen Nachbehandlung und Herstellung einer Prepreg-Lage mit fester Polyolefi n-Matrix vorgeschlagen. It is particularly preferred for the wet prepreg layer to have been produced using steps a) and b) of the method proposed here. Regardless of this, the listed properties of the “wet” thread structure can also be used individually to characterize the wet prepreg layer, especially with a view to subsequent use. Following a further aspect, the use of a wet prepreg layer for thermal aftertreatment and production of a prepreg layer with a solid polyolefi n matrix is proposed.

Ganz besonderes bevorzugt ist die Nass-Prepreg-Lage geeignet zur thermischen Nachbehandlung und Herstellung einer Prepreg-Lage gemäß den Schritten c) und d) des hier vorgeschlagenen Verfahrens. Auch unabhängig davon können die angeführten Besonderheiten des Entwässerns und/oder Konsolidierens zur Charakterisierung der Nass-Prepreg-Lage herangezogen werden. The wet prepreg layer is particularly preferably suitable for thermal aftertreatment and production of a prepreg layer according to steps c) and d) of the method proposed here. Regardless of this, the listed special features of dewatering and/or consolidation can be used to characterize the wet prepreg layer.

Schließlich wird auch eine Prepreg-Lage vorgeschlagen, welche mit einem hier offenbarten Verfahren hergestellt wird, wobei ein kleinster Biegeradius der Prepreg-Lage bis maximal 30 mm [Millimeter] beträgt. Als kleinster Biegeradius wird der Biegeradius verstanden, bei dem (unter normalen Raumbedingungen, insbesondere unter Raumtemperatur) gerade noch kein (signifikantes) Ablösen der Kunststoffmatrix und/oder ein Knicken der Fäden auftritt. Er liegt insbesondere im Bereich von 10 bis 20 mm (beispielsweise bei einer Gewebedicke von maximal 1 ,0 Millimeter). Der hier vorgeschlagene Aufbau der Prepreg-Lage erlaubt folglich überraschend kleine Biegeradien, ohne dass diese beschädigt und/oder der weitere Einsatz signifikant beeinträchtigt ist. Finally, a prepreg layer is also proposed, which is produced using a method disclosed here, with a smallest bending radius of the prepreg layer being up to a maximum of 30 mm [millimeters]. The smallest bending radius is understood to be the bending radius at which (under normal room conditions, in particular below room temperature) no (significant) detachment of the plastic matrix and/or kinking of the threads occurs. It is in particular in the range of 10 to 20 mm (for example with a fabric thickness of a maximum of 1.0 millimeters). The structure of the prepreg layer proposed here therefore allows surprisingly small bending radii without damaging it and/or significantly impairing further use.

Die Prepreg-Lage ist insbesondere so ausgeführt, dass die Fäden in eine Polyolefin- bzw. Kunststoffmatrix eingebettet sind. Das bedeutet insbesondere, dass die Matrix im Wesentlichen die gesamten Fäden umschließt. Wenn Filamentbündel vorliegen, sind diese im Wesentlichen auch von der Matrix durchdrungen bzw. sind die Filamente selbst (weitgehend) von der Matrix umgeben. Die Matrix bildet derart insbesondere alle Oberflächen der Prepreg-Lage aus. The prepreg layer is designed in particular in such a way that the threads are embedded in a polyolefin or plastic matrix. This means in particular that the matrix essentially encloses the entire threads. If bundles of filaments are present, they are essentially also penetrated by the matrix or the filaments themselves are (largely) surrounded by the matrix. The matrix in particular forms all surfaces of the prepreg layer.

Ganz besonders bevorzugt ist die Prepreg-Lage mit einer Vielzahl von Löchern bzw. als (offenes) Gitter ausgeführt, und weist eine Lagendichte bis maximal 1 ,0 g/cm3 [Gramm pro Kubikzentimeter] auf. Die Lagendichte ist dabei insbesondere so zu bestimmen, dass das Gewicht der Lage zu messen und in Relation zu deren (Hüll-)Volumen (Länge x Breite x Dicke der Lage) zu setzen ist. Das heißt mit anderen Worten insbesondere, dass die Lagendichte dem Quotienten aus Flächen- gewicht der (konsolidierten) Prepreg-Lage und der Dicke der (konsolidierten) Prepreg-Lage entspricht. Very particularly preferably, the prepreg layer is designed with a large number of holes or as an (open) grid and has a layer density of up to a maximum of 1.0 g/cm 3 [grams per cubic centimeter]. The layer density is to be determined in particular in such a way that the weight of the layer is measured and placed in relation to its (envelope) volume (length x width x thickness of the layer). In other words, this means in particular that the layer density corresponds to the quotient of the area weight of the (consolidated) prepreg layer and the thickness of the (consolidated) prepreg layer corresponds.

Die Dicke einer Lage wird als Abstand zwischen einer Bezugsplatte, auf der die Lage aufliegt, und einem parallel angeordneten, kreisförmigen Druckstempel (bevorzugt mit einem Stempeldurchmesser von ca. 50 mm), der auf die zu messende Lage einen festgelegten Druck (bevorzugt ca. 1 kPa) ausübt, gemessen. Der Abstand zwischen Bezugsplatte und Druckstempel wird gemessen und festgehalten. Dabei herrschen Normalklima-Bedingungen. Die Dickenmessung ist bevorzugt an verschiedenen Stellen der Lage durchzuführen und dann ein Mittelwert aus diesen Messungen zu bilden. Die Bestimmung der Dicke der Lage hat insbesondere nach DIN EN ISO 5084 zu erfolgen. The thickness of a layer is defined as the distance between a reference plate on which the layer rests and a parallel, circular pressure stamp (preferably with a stamp diameter of approx. 50 mm), which applies a fixed pressure (preferably approx. 1 kPa) exerts, measured. The distance between the reference plate and the printing stamp is measured and recorded. Normal climate conditions prevail. The thickness measurement is preferably carried out at different points on the layer and then an average value is formed from these measurements. The thickness of the layer must be determined in particular in accordance with DIN EN ISO 5084.

Der hier angegebene obere Grenzwert für die Lagendichte von 1 ,0 g/cm3 gewährleistet leichte Prepregs mit hohen Verformungs- und Festigkeitseigenschaften. Die Lagendichte kann insbesondere durch die offenere Gestalt der Fadenanordnung erreicht werden, wobei die Bereitstellung der Polyolefin-Copolymer- Kunststoffmatrix eine besondere Hafteignung für diese Fadenanordnung ermöglicht. The upper limit value for the layer density of 1.0 g/cm 3 specified here ensures light prepregs with high deformation and strength properties. The layer density can be achieved in particular by the more open shape of the thread arrangement, with the provision of the polyolefin copolymer plastic matrix enabling particular adhesion properties for this thread arrangement.

Bevorzugt liegt die Lagendichte in einem Bereich von 0,45 bis 0,9 g/cm3, insbesondere im Bereich von 0,55 bis 0,75 g/cm3. Der Bereich von 0,45 bis 0,9 g/cm3 wurde als besonders vorteilhaft für beispielsweise gitterartig aufgebaute Prepreg- Lagen identifiziert, wobei der Bereich 0,55 bis 0,75 g/cm3 eine dafür besonders vorteilhafte Applikationsmenge der Polyolefin-Copolymer-Kunststoffmatrix, die eine Weiterverarbeitung gerade für komplexe und hochbelastete Bauteile besonders begünstigt. The layer density is preferably in a range from 0.45 to 0.9 g/cm 3 , in particular in a range from 0.55 to 0.75 g/cm 3 . The range from 0.45 to 0.9 g/cm 3 was identified as particularly advantageous for, for example, grid-like prepreg layers, with the range 0.55 to 0.75 g/cm 3 being a particularly advantageous application amount of the polyolefin copolymer -Plastic matrix, which particularly favors further processing, especially for complex and highly stressed components.

Bevorzugt ist bei der Prepreg-Lage zumindest ein leichter Glanz festzustellen, welcher insbesondere über die Konsolidierung eingestellt ist. Insbesondere weist die Prepreg-Lage keine matte, diffus reflektierende Oberfläche auf. Bei hinreichender Konsolidierung verbinden sich die Strukturmerkmale der rauen Oberfläche zu einem relativ glatten, reflektierend glänzenden Film, wobei die Struktur des Fadenmaterials die Oberflächenstruktur mit beeinflussen kann. Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungen beschränkt ist. Die in den Figuren veranschaulichten Merkmale können extrahiert und ggf. mit anderen Merkmalen der Beschreibung oder weiterer Figuren kombiniert werden, soweit das nachfolgend nicht explizit ausgeschlossen wird. Preferably, at least a slight gloss can be observed in the prepreg layer, which is achieved in particular by consolidation. In particular, the prepreg layer does not have a matt, diffusely reflecting surface. With sufficient consolidation, the structural features of the rough surface combine to form a relatively smooth, reflectively shiny film, whereby the structure of the thread material can also influence the surface structure. The invention and the technical environment are explained below using figures. It should be noted that the invention is not limited to the embodiments shown. The features illustrated in the figures can be extracted and, if necessary, combined with other features of the description or other figures, unless this is explicitly excluded below.

Es zeigen schematisch: It shows schematically:

Fig. 1 : eine Draufsicht auf eine Prepreg-Lage, Fig. 1: a top view of a prepreg layer,

Fig. 2: eine Schnittansicht auf eine Prepreg-Lage, Fig. 2: a sectional view of a prepreg layer,

Fig. 3: eine Übersicht über eine Ausführungsvariante des hier offenbarten Verfahrens, und Fig. 3: an overview of an embodiment variant of the method disclosed here, and

Fig. 4: Ausführungsbeispiele für unterschiedliche Ausführungen des Schrittes b). Fig. 4: Embodiments for different versions of step b).

Die Figuren 1 und 2 veranschaulichen beispielhaft, dass die (fertige bzw. konsolidierte) gewebte Prepreg-Lage 1 eine Vielzahl von Fäden aufweist, welche zu einem Fadengebilde 2 (Gewebe bzw. offenen Gitter) angeordnet sind. Diese sind in eine Polyolefin-Matrix 9 eingebettet. Gleichwohl ist eine Vielzahl von Löchern 4 einer vorgegebenen Öffnungsweite 5 vorgesehen. Dabei umfasst die Polyolefin- Matrix 9 ein Polyolefin-Copolymer und die Prepreg-Lage 1 hat eine bevorzugte Lagendichte bis maximal 1 ,0 g/cm3. Die Lagendichte kann mittels des Hüllvolumens bestimmt werden, welches anhand einer vorgegebenen Länge 6, Breite 7 und Dicke 8 der Prepreg-Lage 1 ermittelt werden kann. Figures 1 and 2 illustrate by way of example that the (finished or consolidated) woven prepreg layer 1 has a large number of threads, which are arranged to form a thread structure 2 (fabric or open grid). These are embedded in a polyolefin matrix 9. Nevertheless, a plurality of holes 4 with a predetermined opening width 5 are provided. The polyolefin matrix 9 comprises a polyolefin copolymer and the prepreg layer 1 has a preferred layer density of up to a maximum of 1.0 g/cm 3 . The layer density can be determined by means of the envelope volume, which can be determined based on a predetermined length 6, width 7 and thickness 8 of the prepreg layer 1.

Fig. 3 veranschaulicht beispielhaft und schematisch einen möglichen Herstellungsprozess für eine solche Prepreg-Lage 1 , wobei hier eine kontinuierliche Fertigung von links nach rechts dargestellt ist und folgende Schritte umfasst: a) Bereitstellen eines Fadengebildes 2 mit einem vorgegebenen Flächengewicht, hier mittels einer Webmaschine 10. Das erzeugte Fadengebilde 2 wird entlang einer vorgegebenen Vorschubrichtung 16 weiter transportiert. b) Zugeben eines Wasser-Polyolefin-Gemisches 3 zu dem Fadengebilde 2, so dass das Flächengewicht um mindestens 30 % erhöht ist. Dieser Schritt wird hier in einem Trog 11 ausgeführt, wobei dieser insbesondere nach einer der Ausführungsvarianten aus Fig. 4 ausgeführt sein kann. c) Entwässern des Fadengebildes 2 mit Wasser-Polyolefin-Gemisch 3, wobei dies hier in einem ersten Ofen 12 erfolgt. d) Konsolidieren des Fadengebildes 2 mit dem Polyolefin, wobei dieses in einem zweiten Ofen 13 erfolgt. e) Abkühlen des Fadengebildes 2 entlang einer Kühlstrecke 14. f) Aufwickeln der Prepreg-Lage 1 in einer Wickelstation 15. 3 illustrates by way of example and schematically a possible manufacturing process for such a prepreg layer 1, with continuous production being shown here from left to right and comprising the following steps: a) Providing a thread structure 2 with a predetermined basis weight, here by means of a weaving machine 10. The thread structure 2 produced is further transported along a predetermined feed direction 16. b) Adding a water-polyolefin mixture 3 to the thread structure 2 so that the basis weight is increased by at least 30%. This step is carried out here in a trough 11, which can be carried out in particular according to one of the embodiment variants from FIG. c) dewatering the thread structure 2 with water-polyolefin mixture 3, this being done here in a first oven 12. d) Consolidating the thread structure 2 with the polyolefin, this taking place in a second oven 13. e) cooling the thread structure 2 along a cooling section 14. f) winding up the prepreg layer 1 in a winding station 15.

Fig. 4 offenbart beispielhaft und schematisch unterschiedliche Ausführungsvarianten des Schrittes b), bei dem das Wasser-Polyolefin-Gemisch 3 zu dem Fadengebilde 2 so zugegeben wird, so dass das Flächengewicht um mindestens 30 % erhöht wird. 4 discloses, by way of example and schematically, different embodiment variants of step b), in which the water-polyolefin mixture 3 is added to the thread structure 2 so that the basis weight is increased by at least 30%.

Es ist in verschiedenen Varianten (I) bis (V) veranschaulicht, dass das Fadengebilde 2 einem Trog 11 zugeführt wird, in dem ein Wasser-Polyolefin-Gemisch 3 bevorratet ist. In das Wasser-Polyolefin-Gemisch 3 ist stets eine (unterste) Rolle 17 eingetaucht, welche in Kontakt mit dem Fadengebilde 2 ist, wenn dieses entlang der Vorschubrichtung 16 vorbeigeführt wird. Die Rollen 17 können eine Rollenoberfläche aufweisen, die den Auftrag bzw. Eintrag des Wasser-Polyolefi n-Ge- misches 3 hin zum Fadengebilde 2 einstellen bzw. bewirken kann. It is illustrated in different variants (I) to (V) that the thread structure 2 is fed to a trough 11 in which a water-polyolefin mixture 3 is stored. A (lowermost) roller 17 is always immersed in the water-polyolefin mixture 3 and is in contact with the thread structure 2 when it is guided past along the feed direction 16. The rollers 17 can have a roller surface that can adjust or effect the application or entry of the water-polyolefi n mixture 3 towards the thread structure 2.

Wie aus den Varianten erkennbar ist, können die eingesetzten Rollen, deren Anzahl und Ausprägung und/oder der Kontaktpfad bzw. Umschlingungswinkel des Fadengebildes 2 verschieden angepasst werden, um die gewünschte Anhebung des Flächengewichts in diesem Schritt sicherzustellen. Die wesentlichen Unterschiede der in Fig. 4 veranschaulichten Varianten ergeben sich offensichtlich bei deren Betrachtung und werden hier kurz zusammengefasst: Variante (I): Das Fadengebilde 2 wird (im Wesentlichen gerade) durch einen Spalt zwischen zwei Rollen 17 hindurchgeführt, wobei die untere Rolle nicht vollständig in dem Bad aus Wasser-Polyolefin-Gemisch 3 untergetaucht ist. As can be seen from the variants, the rollers used, their number and shape and/or the contact path or wrap angle of the thread structure 2 can be adjusted differently in order to ensure the desired increase in the basis weight in this step. The essential differences between the variants illustrated in FIG. 4 are evident when looking at them and are briefly summarized here: Variant (I): The thread structure 2 is passed (essentially straight) through a gap between two rollers 17, the lower roller not being completely submerged in the bath of water-polyolefin mixture 3.

Variante (II): Das Fadengebilde 2 wird (im Wesentlichen gerade) durch einen Spalt zwischen zwei (eine obere und eine mittlere) Rollen 17 hindurchgeführt, wobei eine untere Rolle nicht vollständig in dem Bad aus Wasser-Polyolefin-Gemisch 3 untergetaucht ist. Die untere Rolle 17 übergibt einen Anteil des aufgenommenen Wasser-Polyo- lefin-Gemisches 3 an eine mittlere Rolle 17, die vollständig außerhalb des Bades aus Wasser-Polyolefin-Gemisch 3 positioniert ist. Variant (II): The thread structure 2 is passed (essentially straight) through a gap between two (an upper and a middle) rollers 17, with a lower roller not being completely submerged in the bath of water-polyolefin mixture 3. The lower roller 17 transfers a portion of the absorbed water-polyolefin mixture 3 to a middle roller 17, which is positioned completely outside the bath of water-polyolefin mixture 3.

Variante (III): Das Fadengebilde 2 wird unter die untere Rolle 17 geführt, die nicht vollständig in dem Bad aus Wasser-Polyolefin-Gemisch 3 untergetaucht ist. Dann wird das Fadengebilde 2 weiter um diese untere Rolle 17 und (daran anliegend) durch einen Spalt zwischen ihr und einer oberen Rolle 17 hindurchgeführt. Dann wird das Fadengebilde 2 weiter um diese obere Rolle 17 (anliegend) geführt und schließlich wieder mit der ursprünglichen Vorschubrichtung 16 abtransportiert. Variant (III): The thread structure 2 is guided under the lower roller 17, which is not completely submerged in the bath of water-polyolefin mixture 3. Then the thread structure 2 is passed further around this lower roller 17 and (adjacent to it) through a gap between it and an upper roller 17. Then the thread structure 2 is guided further around this upper roller 17 (adjacent) and finally transported away again with the original feed direction 16.

Variante (IV): Hier ist die Rollen- und Führungsanordnung wie in Variante (III), allerdings ist hier noch eine dritte (oberste) Rolle 17 vorgesehen und das Fadengebilde 2 wird final durch einen Spalt zwischen den zwei oberen Rollen 17 hindurchgeführt. Variant (IV): Here the roller and guide arrangement is as in variant (III), but here a third (top) roller 17 is provided and the thread structure 2 is finally guided through a gap between the two upper rollers 17.

Variante (V): Diese Darstellung veranschaulicht, dass zur Einstellung des gewünschten Auflagegewichts, die Abstände der Rollen auf einen definierten Spalt eingestellt werden können oder die Rollen aufeinander beweglich aufliegen. Die Einstellung des Flächengewichtes kann beispielsweise durch mindestens eine der hier angedeuteten Maßnahmen eingestellt werden: Anpassen des Anpressdruck (+p, -p, 0) hinsichtlich der Rollen 17; Anpassen des Umschlingungswinkel (+q, -q, 0); Anpassen der Vorschubgeschwindigkeit (v) des Fadengebildes 2. Variant (V): This illustration illustrates that in order to set the desired support weight, the distances between the rollers can be set to a defined gap or the rollers can rest on one another in a movable manner. The setting of the basis weight can be adjusted, for example, by at least one of the measures indicated here: Adjusting the contact pressure (+p, -p, 0) regarding roles 17; Adjusting the wrap angle (+q, -q, 0); Adjusting the feed speed (v) of the thread structure 2.

Damit ist aufgezeigt, dass die hier vorgeschlagenen Lösungen die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Nachteile zumindest teilweise überwinden und zudem Prepregs mit einem hohen und variablen Gebrauchswert auf einfache Weise herzustellen sind, wobei sichergestellt werden kann, dass die Verbundstruktur das Endprodukt über die gesamte flächige Gestaltung des Endprodukts möglichst gleichmäßig stabilisiert. Insbesondere wurde eine einfache Möglichkeit zur Bereitstellung von Prepregs geschaffen, wobei diese in Bezug auf die Weiterverarbeitung mit derzeit am Markt verfügbaren, ggf. stark umformenden Fertigungstechnologien geeignet sind. This shows that the solutions proposed here at least partially overcome the disadvantages described with reference to the prior art and, moreover, that prepregs with a high and variable utility value can be produced in a simple manner, whereby it can be ensured that the composite structure covers the end product over the entire Flat design of the end product is stabilized as evenly as possible. In particular, a simple way to provide prepregs has been created, which is suitable for further processing using manufacturing technologies currently available on the market, which may require a lot of forming.

Bezugszeichenliste Reference symbol list

1 Prepreg-Lage 1 prepreg layer

2 Fadengebilde 2 thread structures

3 Wasser-Polyolefin-Gemisch3 Water-polyolefin mixture

4 Loch 4 hole

5 Öffnungsweite 5 opening width

6 Länge 6 length

7 Breite 7 width

8 Dicke 8 thickness

9 Polyolefin-Matrix 9 polyolefin matrix

10 Webmaschine 10 weaving machine

11 Trog 11 trough

12 Erster Ofen 12 First oven

13 Zweiter Ofen 13 Second oven

14 Kühlstrecke 14 cooling section

15 Wickelstation 15 changing station

16 Vorschubrichtung 16 feed direction

17 Rolle 17 role

Claims

Ansprüche Verfahren zur Herstellung einer Prepreg-Lage (1 ), zumindest umfassend folgende Schritte: a) Bereitstellen eines Fadengebildes (2) mit einem Flächengewicht, b) Zugeben eines Wasser-Polyolefin-Gemisches (3) zu dem Fadengebilde (2), so dass das Flächengewicht um mindestens 30 % erhöht ist, c) Entwässern des Fadengebildes (2) mit Wasser-Polyolefin-Gemisch (3), d) Konsolidieren des Fadengebildes (2) mit dem Polyolefin. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem Schritt c) thermisch erfolgt, wobei eine Temperatur im Bereich zwischen 100°C und der Schmelztemperatur des Polyolefins eingestellt wird. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem Schritt c) mittels elektromagnetischer Strahlung im Wellenlängenbereich 0,78 pm bis 100 pm erfolgt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Schritt d) eine Temperatur im Bereich oberhalb der Schmelztemperatur des Polyolefins eingestellt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Flächengewicht in Schritt b) um 35 bis 65 % erhöht wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in Schritt b) ein Wasser-Polyolefin-Gemisch (3) zugegeben wird, bei dem der Wasseranteil im Bereich von 40 bis 60 % liegt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Fadengebilde in Schritt b) in dem Wasser-Polyolefin-Gemisch (3) getränkt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Viskosität des zugegebenen Wasser-Polyolefin-Gemisches unterhalb von 5.000 mPas, vorzugsweise zwischen 500 und 3.000 mPas, liegt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Flächengewicht bei der Durchführung des Schrittes c) im Bereich von 9 bis 27 % reduziert wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Polyolefin ein Copolymer ausgewählt aus folgender Gruppe umfasst: statistisches Copolymer, Gradientencopolymer, alternierendes Copolymer, Blockcopolymer, Polymergemisch, Pfropfpolymer. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Polyolefin-Copolymer ein Polymergemisch mit Polymeren unterschiedlicher Korngrößen und/oder Molekülkettenlängen umfasst. Nass-Prepreg-Lage, umfassend ein Fadengebilde (2), welches mit einem Wasser-Polyolefin-Gemisch (3) benetzt ist, wobei das Wasser-Polyolefin- Gemisch (3) 35 bis 65 % des Lagengewichts beträgt. Nass-Prepreg-Lage nach Anspruch 12, welches mit einem offenen oder gitterartigen Fadengebilde (2) ausgeführt ist, welches Löcher mit einer Öff- nungsweite im Bereich von 1 bis 150 mm aufweist. Verwendung einer Nass-Prepreg-Lage gemäß Anspruch 12 zur thermischen Nachbehandlung und Herstellung einer Prepreg-Lage (1 ) mit fester Polyolefin-Matrix (4). Prepreg-Lage (1 ), hergestellt mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11 , wobei diese einen kleinsten Biegeradius bis maximal 30 mm aufweist. Claims Method for producing a prepreg layer (1), at least comprising the following steps: a) providing a thread structure (2) with a basis weight, b) adding a water-polyolefin mixture (3) to the thread structure (2), so that the basis weight is increased by at least 30%, c) dewatering the thread structure (2) with water-polyolefin mixture (3), d) consolidating the thread structure (2) with the polyolefin. Method according to claim 1, in which step c) takes place thermally, a temperature being set in the range between 100 ° C and the melting temperature of the polyolefin. Method according to claim 2, in which step c) is carried out using electromagnetic radiation in the wavelength range 0.78 pm to 100 pm. Method according to one of the preceding claims, in which in step d) a temperature is set in the range above the melting temperature of the polyolefin. Method according to one of the preceding claims, in which the basis weight in step b) is increased by 35 to 65%. Method according to one of the preceding claims, in which in step b) a water-polyolefin mixture (3) is added, in which the water content is in the range from 40 to 60%. Method according to one of the preceding claims, in which the thread structure is soaked in the water-polyolefin mixture (3) in step b). Method according to one of the preceding claims, in which a viscosity of the added water-polyolefin mixture is below 5,000 mPas, preferably between 500 and 3,000 mPas. Method according to one of the preceding claims, in which the basis weight is reduced in the range from 9 to 27% when carrying out step c). Method according to one of the preceding claims, in which the polyolefin comprises a copolymer selected from the following group: random copolymer, gradient copolymer, alternating copolymer, block copolymer, polymer mixture, graft polymer. The method according to claim 10, wherein the polyolefin copolymer comprises a polymer mixture with polymers of different grain sizes and/or molecular chain lengths. Wet prepreg layer comprising a thread structure (2) which is wetted with a water-polyolefin mixture (3), the water-polyolefin mixture (3) being 35 to 65% of the layer weight. Wet prepreg layer according to claim 12, which is designed with an open or grid-like thread structure (2) which has holes with an opening width in the range of 1 to 150 mm. Use of a wet prepreg layer according to claim 12 for thermal aftertreatment and production of a prepreg layer (1) with a solid polyolefin matrix (4). Prepreg layer (1), produced using a method according to one of the preceding claims 1 to 11, wherein it has a smallest bending radius of up to a maximum of 30 mm.
PCT/EP2023/061332 2022-05-02 2023-04-28 Method for producing a prepeg layer, prepeg layers and use thereof WO2023213724A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202380037385.6A CN119156417A (en) 2022-05-02 2023-04-28 Method for producing a prepreg layer, prepreg layer and use thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022110684.5A DE102022110684A1 (en) 2022-05-02 2022-05-02 Process for producing a prepreg layer, prepreg layers and their use
DE102022110684.5 2022-05-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023213724A1 true WO2023213724A1 (en) 2023-11-09

Family

ID=86383177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/061332 WO2023213724A1 (en) 2022-05-02 2023-04-28 Method for producing a prepeg layer, prepeg layers and use thereof

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN119156417A (en)
DE (1) DE102022110684A1 (en)
WO (1) WO2023213724A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1215022A1 (en) * 2000-12-13 2002-06-19 Sulzer Markets and Technology AG Process for manufacturing a composite of plastics and fibres of indefinite length
WO2005021853A2 (en) * 2003-08-22 2005-03-10 Carl Freudenberg Kg Thermoformable supporting component
CN103613775A (en) * 2013-11-12 2014-03-05 南京彤天广元高分子材料有限公司 Thermoplastic composite preimpregnation body plate
DE102013227142A1 (en) * 2013-12-23 2015-06-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Long-term stable prepregs, processes for their preparation and uses of the prepregs
WO2016150418A1 (en) * 2015-03-24 2016-09-29 Helmut Schmieder Method for producing prepregs from fibres and thermoplastic material
WO2017055339A1 (en) * 2015-10-01 2017-04-06 Lanxess Deutschland Gmbh Method for producing a fiber matrix semi-finished product

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3067968B1 (en) 2017-06-22 2020-11-06 Arkema France FIBROUS MATERIAL IMPREGNATED WITH THERMOPLASTIC POLYMER
WO2020079565A1 (en) 2018-10-16 2020-04-23 Sabic Global Technologies B.V. Continuous fiber reinforced composite prepreg formed of flame retardant polyester

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1215022A1 (en) * 2000-12-13 2002-06-19 Sulzer Markets and Technology AG Process for manufacturing a composite of plastics and fibres of indefinite length
WO2005021853A2 (en) * 2003-08-22 2005-03-10 Carl Freudenberg Kg Thermoformable supporting component
CN103613775A (en) * 2013-11-12 2014-03-05 南京彤天广元高分子材料有限公司 Thermoplastic composite preimpregnation body plate
DE102013227142A1 (en) * 2013-12-23 2015-06-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Long-term stable prepregs, processes for their preparation and uses of the prepregs
WO2016150418A1 (en) * 2015-03-24 2016-09-29 Helmut Schmieder Method for producing prepregs from fibres and thermoplastic material
WO2017055339A1 (en) * 2015-10-01 2017-04-06 Lanxess Deutschland Gmbh Method for producing a fiber matrix semi-finished product

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Week 201454, 5 March 2014 Derwent World Patents Index; AN 2014-H38609, XP002809767 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022110684A1 (en) 2023-11-02
CN119156417A (en) 2024-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3137098C2 (en)
EP2427323B1 (en) Method for the production of a fiber composite
DE60119504T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A COMPOSITE PROFILE OF ORGANIC, THERMOPLASTIC, REINFORCED PLASTIC PLASTIC
EP2727693B1 (en) Method for manufacturing fibre preforms
EP2646226B1 (en) Uni-directional fibre preform having slivers and consisting of reinforcing fibre bundles, and a composite material component
DE60319617T2 (en) molding compound
DE2046432C3 (en) Process for the production of fiber-reinforced components
EP2181217B1 (en) Method and apparatus for the continuous production of a multiaxial laid scrim web
DE102010042349B4 (en) Semifinished textile product, in particular prepreg, based on carbon fiber nonwoven composed of recycled fibers, process for the production and use of the semi-finished textile product and carbon fiber reinforced composite material
EP2742176A1 (en) Solidified fibre bundles
EP3714091B1 (en) Unidirectional laid nonwoven and use thereof
WO2013017434A1 (en) Flexible reinforcement fiber yarn pre-impregnated with resin
DE102007003596A1 (en) Leaf spring of thermoplastic-fiber composite material, is obtained by applying covering sheets to thermoplastic-wetted fibrous strand, cutting to prepregs, layering and press-molding
EP3081368B1 (en) Plastic composite fiber semi-finished product and method for preparation
EP0754794A2 (en) Machine for the production of prefabricated reinforcing webs
EP3705251B1 (en) Impregnation plant and method for impregnating a textile sheet material for composite components
DE3132697A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A LAYER
DE69130111T2 (en) METHOD FOR PRODUCING A COMPOSITE AND COMPOSITE
DE68902483T2 (en) METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING A TAPE CONTAINING AT LEAST ONE YARN IMPREGNATED WITH A THERMOPLASTIC POLYMER.
WO2023213724A1 (en) Method for producing a prepeg layer, prepeg layers and use thereof
EP2036701A1 (en) Layered structure and method and device for manufacturing a layered structure
WO2020030513A1 (en) Device and method for producing fibre stacks
DE102012203395A1 (en) Cross filing of fibers
DE102022110683A1 (en) Prepreg layer and its use
DE102022102672A1 (en) Process for the production of a prepreg, prepreg and production of an injection molded component

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23723874

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202380037385.6

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023723874

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023723874

Country of ref document: EP

Effective date: 20241202