[发明专利]具有性质提高的表面树脂膜用于改善的性质的半预浸料材料

说明书

1.技术领域

本发明总地涉及半预浸料材料和相关的结构复合材料。复合材料通常由预浸料或者半预浸料材料制成，所述预浸料或者半预浸料材料通过将不同层的所述材料彼此叠置并使所述树脂聚合(优选通过使温度升高)而形成。当形成较大的结构时，必须将单个的预浸渍纤维材料的层彼此叠置，并且必须通过施加真空除去可能捕集在各层之间的空气。由于在该复合材料中保持空气气泡会在固化的层压物中产生空隙并且由于这些区域使该复合材料的机械稳定性变弱，所以在进行聚合反应之前常常将该复合材料在具体的设备中排空。

2.相关技术的描述

美国专利6,139,942公开了部分浸渍的预成型件，其由多个几层连续纤维材料形成，该连续纤维材料在该纤维材料的一面或者两面上具有部分浸渍的树脂。

EP-A 1 553 125描述了未固化的纤维增强的组合件，其用于滑雪板(ski-snowboard)工业中的应用。该预浸渍材料包括纤维增强面和基体树脂。

GB-A 2 445 929公开了一种模制材料，其包括具有表面树脂材料和结构树脂材料层的干纤维增强层，该表面树脂材料共结合至第一表面，该结构树脂材料层共结合至其第二表面。

EP-A 488 389公开了用于纤维增强的复合材料的预浸料，其中增强纤维被纤维状热塑性树脂覆盖。

欧洲专利申请1 128 958描述了模制材料，其通过在中间树脂层的两侧上都包含有一层织物的预浸料形成。该预浸料的外表面应该不含树脂并且摸起来是干的。

由于中间层的树脂往往会移动通过纤维层的纤维(主要是由于冷流动)，该纤维层的外表面会根据时间和存储条件尤其是温度变得含越来越多的树脂。因此，所述纤维层变得被树脂浸渍并变得越来越粘性。

半预浸料材料常常通过首先提供中间树脂层而生产，由此常常使用刮刀调节厚度，接着该中间树脂层常常用织物材料覆盖一侧或者两侧。将该半预浸料片材切成所需的形式，并卷绕在卷上。将该半预浸料材料以卷的形式存储，搬运到顾客并用于通过将多层该半预浸料材料彼此叠置形成复合材料。通过合适的设备(例如，真空)除去在该多层半预浸料材料之间的残余空气，并且优选通过升高温度以便引发聚合反应从而使该树脂聚合。

在存储过程中，树脂层的树脂通过织物纤维的毛细管力和通过冷流驱动，由此所述树脂移动通过该织物层的纤维。结果，所述织物层根据存储时间含有更多的树脂，所述织物层变得越来越有粘性。这种粘性区域导致半预浸料层不期望的粘合。为了容许当该成卷的半预浸料材料展开时合适地分离该半预浸料层，可提供中间层材料(插入层)。这种材料具有非粘性表面，并且必须在加工的过程中除去。合适的插入层材料包括聚丙烯，例如，100微米，124压花的薄片，其可得自Huhtamaki，Forchheim，Germany。

但是，发现，有时该中间层(插入层)粘附至织物的外表面，该织物在其外表面上含有树脂，并且导致该纤维层和该中间材料之间的粘性。如果不存在插入层，将该半预浸料从存储卷上展开，可能发生具有一些树脂在表面上的纤维层彼此粘附或者粘附至插入层。通过在没有中间层的情况下将该半预浸料纤维材料卷绕起来，它可能非常牢牢地粘附在一起，从而使得在展开的过程中该纤维的结构被打乱，甚至是小片的纤维和/或树脂可能在存储期间粘附至与中间层接触的预浸料的地方。两个半预浸料层粘附到一起可能因此导致不均匀展开的半预浸料材料，这导致复合材料的表面的缺陷或者坏点或者纤维的打乱。同样，有时候，在展开半预浸料的过程中多片中间材料被撕破，并粘附至该半预浸料(而不是干净地与剩下的插入材料一起离开)。在该固化的复合材料中，这些多片中间材料会导致表面缺陷，并且需要耗时的补救或者机械性质的减损，其因此使该固化的组件不可用，必须废弃。

复合材料表面不均匀的问题被置于该复合材料之上的每个额外的半预浸料片材所倍增，并且可能甚至是通过在存储期间预浸料之间的插入层所不能满意地解决的。该解决方案另外的缺点是仅在存储和运输步骤中需要的中间层必须在生产之后除去，这导致另外的花费和浪费。

3.发明内容

术语″预浸料″是本领域的术语，在复合材料领域中用于已经预浸渍了树脂并且准备用于最终固化的纤维增强材料(例如，单向纤维，垫子，织物，非织造材料或者粗纱)。

作为预浸料领域的子集，在过去的几年里，已经在“半预浸料(即，没有用粘附到其上的树脂完全浸渍的纤维增强材料)”领域获得技术成功。半预浸料领域的代表是EP 1 144 190，EP 0 960 155或者US 4 228 113。