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Erfindung betrifft einDie erfindungsgemäss hergestellten, thermisch expandierten. faserverstärkten Thermoplastplatten oder - folien besitzen gute Festigkeiten und Steifigkeit sowie eine geringe Dichte und werden bevorzugt zur
Herstellung von mehrschichtigen Bauteilen mit guter Festigkeit und Steifigkeit bel gleichzeitig geringer
Dichte verwendet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist demnach ein mehrschichtiges Bauteil, das mindestens einen thermoplastischen Stützkern und mindestens eine Deckschicht enthält, bei dem der Stützkern aus einer erfindungsgemäss hergestellten, faserverstärkten, thermisch expandierten Thermoplastfolie oder Thermoplastplatte besteht.
Als Deckschichten kommen sowohl Platten oder Folien aus Kunststoffen als auch aus Metallen, vorzugsweise aus Aluminium In Frage. Als Kunststoffe sind sowohl Thermoplaste wie z. B. solche, die auch für den Stützkern eingesetzt werden, als auch Duroplaste, wie z. B. Melamin-, Harnstoff- oder Phenolharze, Polyurethane oder Polyester möglich. Bevorzugt werden Thermoplastplatten oder Thermoplastfolien als Deckschichten verwendet, die besonders bevorzugt, analog zum Stützkern ebenfalls faserverstärkt sind. Im Falle von Metallfolien oder Duroplastfolien ist die Verwendung von Klebern oder Klebefolien zur Verbindung der Deckschichten mit den Stützkernschichten vorteilhaft.
Der besondere Vorteil von Deckschichten aus Thermoplasten liegt insbesondere darin, dass sie durch Verschweissen ohne Verwendung von zusätzlichen Kleberschichten eine feste Verbindung mit dem Stützkern ergeben.
Die erfindungsgemässen Bautelle können auch aus mehr als 2 Schichten aufgebaut sein, wobei beispielsweise abwechselnd ein Stützkern und eine Deckschicht angeordnet sind. Es Ist auch möglich, zwei oder mehr Deckschichten oder zwei oder mehr Schichten von Stützkernen anzuordnen. Bevorzugt besteht das Formteil aus einem in der Mitte liegenden Stützkern und je einer oben und unten angeordneten äusseren Deckschicht. Es ist auch möglich, weitere Schichten mitzuverpressen, beispielsweise Klebefolien im Falle der Verwendung von Deckschichten aus Metallfolien oder Duroplastfolien oder elastische Zwischenschichten.
Die erfindungsgemässen Bauteile liegen beispielsweise in Form von Platten, Profilen oder Formteilen vor und können beispielsweise als Schaltafeln, Abdeckungen oder Strukturbauteile im Automobilbau, wie z. B.
Trennwände, Batteriekastenabdeckungen oder Reserveradabdeckungen verwendet werden.
Die Herstellung der erfindungsgemässen Bauteile erfolgt dadurch, dass ein oder mehrere erfindungsgemäss hergestellte Stützkerne aus einer faserverstärkten, thermisch expandierten Thermoplastfolie oder Thermoplastplatte gemeinsam mit mindestens einer Deckschicht in einer Presse oder mittels Walzen verpresst werden. Im Falle der Verwendung von thermoplastischen Deckschichten werden dabei beispielsweise eine oder mehrere heisse Lagen von oberen und unteren Deckschichten gemeinsam mit einer oder mehreren Lagen des erfindungsgemässen thermisch expandierten, jedoch kalten Stützkerns gemeinsam in einer Formpresse verpresst. Die dabei erhaltenen sandwichartig aufgebauten Bauteile weisen gute Festigkeiten und hohe Steifigkeit bei niedriger Dichte auf.
Beispiel 1 : Herstellung eines Stützkerns
Auf einer Doppelbandpresse wurden, wie beispielsweise in der EP-B-345 463 beschrieben, 2 Glasfasermatten mit einem Flächengewicht von je 620 gim2 (Faserlänge 100 mm, Fa. PPG) mit einem PropylenHomopolymer (PP-Type Daplen < " US 105A, Fa. PCD Polymere, MFI 50 g/10 min. gemäss ISO R1133 bei 230 C und 2, 16 kg) bei 220. C und 3, 7 mm Spaltbreite imprägniert. Die erhaltene faserverstärkte PPBahn, die einen Glasfaseranteil von 30 Gew. % aufwies, wurde in der Kühlzone der Doppelbandpresse nur an der Oberfläche so weit abgekühlt, dass sich das oberflächlich erstarrte PP von den Stahlbändern der Presse ablöste, wobei der Kern möglichst heiss belassen wurde.
Nach dem Austreten aus der Doppelbandpresse wurde die PP-Bahn mittels IR-Strahlern weiter erhitzt, um auch die Oberfläche wieder über den
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expandierte. Anschliessend wurde abkühlen gelassen, wobei die expandierte Struktur und die Bahndicke stabilisiert wurden. Die erhaltene, sehr voluminöse PP-Bahn mit einer Dichte von 0, 34 kg/dm3 weist gute Festigkeiten und Steifigkeit sowie einen homogenen Aufbau von Glasfaser zu PP-Matrix auf.
Beispiel 2 : Herstellung eines Sandwich-Formteils
In eine auf 60. C (Werkzeugoberfläche) aufgeheizte Formpresse (Fa. Langzauner) wurden zwischen zwei auf 220. C aufgeheizte glasmattenverstärkte PP-Folien mit einer Dicke von je 1, 3 mm, einem Flächengewicht von je 1500 g/m2 und einem Glasfaseranteil von 30 Gew. % (entsprechend Dalend3 TCU30 von Fa. PCD Polymere), eine Lage des auf Raumtemperatur belassenen gemäss Beispiel 1 erhaltenen Stützkerns (4150 g/m2) eingelegt und mit einer Presskraft von 5 N/mm2 verpresst.
Die Kavität des Werkzeugs
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wurde dabei so gewählt, dass die expandierte Struktur des kalten Stützkerns nicht zerstört wurde Beim Pressvorgang bildete sich eine stabile Schweissverbindung zwischen den einzelnen Lagen aus. Das erhaltene
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0, 47 kg'dm3 Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten, thermisch expandierten Folien oder Platten, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Doppelbandpresse austretende faserverstärkte Folien oder Platten aus
Thermoplasten mit einer über dem Schmelzpunkt des Thermoplasten liegenden Temperatur, ohne
Abkühlung unter den Schmelzpunkt, aus der Doppelbandpresse abgezogen werden, wobei die Folien oder Platten aufgrund der Rückstellkräfte der Verstärkungsfasern thermisch expandieren.
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The invention relates to a, thermally expanded. fiber-reinforced thermoplastic sheets or films have good strength and rigidity as well as a low density and are preferred for
Production of multi-layer components with good strength and rigidity bel at the same time less
Density used.
The invention accordingly furthermore relates to a multilayer component which contains at least one thermoplastic support core and at least one cover layer, in which the support core consists of a fiber-reinforced, thermally expanded thermoplastic film or thermoplastic sheet produced according to the invention.
Both sheets or foils made from plastics and from metals, preferably from aluminum, are suitable as cover layers. As plastics are both thermoplastics such. B. those that are also used for the support core, as well as thermosets, such as. B. melamine, urea or phenolic, polyurethane or polyester possible. Thermoplastic sheets or thermoplastic foils are preferably used as cover layers, which are particularly preferably also fiber-reinforced analogous to the support core. In the case of metal foils or thermoset foils, the use of adhesives or adhesive foils for connecting the cover layers to the support core layers is advantageous.
The particular advantage of cover layers made of thermoplastics lies in the fact that they produce a firm connection to the support core by welding without the use of additional adhesive layers.
The construction sites according to the invention can also be constructed from more than 2 layers, for example a support core and a cover layer being arranged alternately. It is also possible to arrange two or more cover layers or two or more layers of support cores. The molded part preferably consists of a support core lying in the middle and an outer cover layer arranged above and below. It is also possible to press in additional layers, for example adhesive films if cover layers made of metal films or thermoset films or elastic intermediate layers are used.
The components according to the invention are, for example, in the form of plates, profiles or molded parts and can be used, for example, as formwork panels, covers or structural components in automobile construction, such as, for. B.
Partitions, battery case covers or spare wheel covers can be used.
The components according to the invention are produced by pressing one or more support cores produced according to the invention from a fiber-reinforced, thermally expanded thermoplastic film or thermoplastic sheet together with at least one cover layer in a press or by means of rollers. If thermoplastic outer layers are used, for example one or more hot layers of upper and lower outer layers are pressed together in a molding press together with one or more layers of the thermally expanded but cold support core according to the invention. The resulting sandwich-like components have good strength and high rigidity with low density.
Example 1: Production of a support core
On a double belt press, as described for example in EP-B-345 463, 2 glass fiber mats each with a basis weight of 620 gim2 (fiber length 100 mm, from PPG) with a propylene homopolymer (PP-Type Daplen <"US 105A, from. PCD polymers, MFI 50 g / 10 min, impregnated according to ISO R1133 at 230 C and 2.16 kg) at 220. C and 3.7 mm gap width, the fiber-reinforced PP web obtained, which had a glass fiber content of 30% by weight, was obtained only cooled to the surface in the cooling zone of the double belt press to such an extent that the surface solidified PP detached from the steel belts of the press, the core being left as hot as possible.
After exiting the double belt press, the PP web was further heated by means of IR radiators in order to also cover the surface again
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expanded. The mixture was then allowed to cool, the expanded structure and the web thickness being stabilized. The very voluminous PP sheet obtained, with a density of 0.34 kg / dm3, has good strength and rigidity as well as a homogeneous structure from glass fiber to PP matrix.
Example 2: Production of a sandwich molding
A molding press (Langzauner) heated to 60 ° C (tool surface) was placed between two glass mat-reinforced PP foils, each heated to 220 ° C, with a thickness of 1.3 mm, a basis weight of 1500 g / m2 and a glass fiber content of 30% by weight (corresponding to Dalend3 TCU30 from PCD Polymer), a layer of the support core (4150 g / m2) obtained according to Example 1, left at room temperature, and inserted with a pressing force of 5 N / mm 2.
The cavity of the tool
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was chosen so that the expanded structure of the cold support core was not destroyed. During the pressing process, a stable welded connection was formed between the individual layers. The received
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0, 47 kg'dm3 Claims 1. Process for the production of fiber-reinforced, thermally expanded films or sheets, characterized in that fiber-reinforced films or sheets emerging from a double belt press
Thermoplastics with a temperature above the melting point of the thermoplastic, without
Cooling below the melting point, are pulled off the double belt press, the foils or plates thermally expanding due to the restoring forces of the reinforcing fibers.