DD242577A5

DD242577A5 - METHOD OF IMPREGNATING A FLAECHIC COMPRESSIBLE MEDIUM RESIN MATERIAL AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS METHOD

Info

Publication number: DD242577A5
Application number: DD28528185A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Melcher
Original assignee: Isovolta Oesterr. Isolierstoffwerke Ag,At
Priority date: 1985-06-04
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1987-02-04
Also published as: AT395274B; ATA168585A

Abstract

Das Verfahren dient zum Impraegnieren von flaechigen Traegermaterialien insbesondere in Form von Endlosbahnen mit Kunstharz zur Herstellung eines stapelbaren Produktes, wie z. B. eines bei der Herstellung von Kunstharz-Schichtpressstoffplatten einzusetzenden Papier-"Prepregs". Fuer das Verfahren wird an einer Oberflaeche des Traegermaterials (1) eine hochviskose fluessige Kunstharz-Schicht (5) angebracht und diese auf erhoehte Temperatur aufgeheizt, wobei bzw. wonach das Kunstharz (4) der Schicht (5) zumindest zum Teil vom Traegermaterial (1) aufgesaugt wird. Das so mit Kunstharz beaufschlagte Traegermaterial (1) wird dann kurzzeitig, z. B. mit Hilfe eines Druckwalzenpaares (9), einem solchen Druck ausgesetzt, dass das Kunstharz (4) das Traegermaterial gleichmaessig durchdringt. Zur gleichzeitigen Impraegnierung von mehreren Traegermaterialien (1) koennen die mit Kunstharz beaufschlagten Traegermaterialien (1) uebereinanderliegend dem mechanischen Druck ausgesetzt werden. Bei einer Vorrichtung zum gleichzeitigen Impraegnieren von zwei endlosen Traegermaterialbahnen wird die Kunstharz-Schicht zwischen diesen beiden Traegermaterialbahnen (46, 47) eingebracht.The method is used for Impraegnieren of flat Traegermaterialien particular in the form of continuous webs with synthetic resin for producing a stackable product, such. For example, a paper "prepreg" to be used in the production of synthetic resin laminates. For the method, a highly viscous liquid synthetic resin layer (5) is attached to a surface of the carrier material (1) and heated to elevated temperature, wherein or after which the synthetic resin (4) of the layer (5) at least partially from the carrier material (1 ) is absorbed. The acted upon with resin so Traegermaterial (1) is then briefly, z. B. with the aid of a pressure roller pair (9), subjected to such pressure that the synthetic resin (4) penetrates the Traegermaterial gleichmaessig. For the simultaneous impregnation of several carrier materials (1), the carrier materials (1) acted upon with synthetic resin can be exposed to the mechanical pressure above one another. In a device for simultaneous impregnation of two endless traeger material webs, the synthetic resin layer is introduced between these two traeger material webs (46, 47).

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Imprägnieren eines flächigen komprimierbaren Trägermaterials, das eine Luftdurchlässigkeit nach Gurley in einem Bereich von 1,0 bis 50s aufweist, mit Kunstharz, zur Erzeugung eines stapelbaren Produktes, insbesondere eines sogenannten „Prepregs". Solche Trägermaterialien sind z. B. Papiere, wie sie zur Herstellung von Kunstharz-Schichtpreßstoffplatten eingesetzt werden. Die nach Gurley bestimmte Luftdurchlässigkeit solcher Papiere beträgt dabei im allgemeinen zwischen 10 und 20s, wobei bei manchen Spezialpapieren auch Werte zwischen 1 bis 5s bzw. auch zwischen 20 und 40s gemessen werdenThe invention relates to a process for impregnating a sheet-like compressible support material having a Gurley air permeability in a range from 1.0 to 50 s, with synthetic resin, to produce a stackable product, in particular a so-called "prepreg" The air permeability of such papers as determined by Gurley is generally between 10 and 20 s, with some specialty papers also measuring values between 1 to 5 s and also between 20 and 40 s

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. The invention further relates to a device for carrying out the method according to the invention.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bej einem allgemein üblichen Verfahren der eingangs genannten Art durchläuft eine endlose Trägermaterialbahn, z. B. eine Papierbahn, in einer Imprägnierstation eine Tränkwanne, die eine niedrigviskose Kunstharzlösung mit einer Viskosität im Bereich von etwa 20-25OmPa.s enthält, welche die Papierbahn während seines Durchlaufes völlig durchtränkt. Die Papierbahn passiert danach ein Dosierwalzenpaar und anschließend einen Trockenkanal, in welchem das Lösungsmittel der von dem Papier aufgenommenen Kunstharzlösung in einem Heißluftstrom zum größten Teil abgedampft und mit der Abluft der Anlage abgeführt wird.Bej a commonly used method of the type mentioned passes through an endless substrate material web, z. As a paper web, in a impregnation an impregnating tank containing a low viscosity resin solution having a viscosity in the range of about 20-25OmPa.s, which completely soaks through the paper web during its passage. The paper web then passes through a metering roller pair and then a drying channel in which the solvent of the resin solution taken up by the paper is evaporated in a hot air stream for the most part and removed with the exhaust air of the system.

Die so mit Kunstharz imprägnierte Papierbahn wird nun gewöhnlich nach Verlassen des Trockenkanals in Einzelblätter aufgeteilt, welche auch als „Prepregs" bezeichnet werden. Aus solchen Prepregs können dann z. B. durch Verschlichten der Prepregs zu Paketen und durch Heißverpressen dieser Pakete unter hohem Druck in an sich bekannterWeise Kunstharz-Schichtpreßstoffplatten hergestellt werden. Dieses bekannte Verfahren hat den Vorteil, daß der Harzauftrag in der Papierbahn durch Einstellen der Konzentration der Kunstharzlösung und durch Abquetschen der überschüssigen Harzlösung in den Dosierwalzen relativ einfach und genau dosiert werden kann. Es hat aber den Nachteil eines relativ hohen Energiebedarfs, der zunächst hauptsächlich durch die Erzeugung der beim Trocknungsprozeß benötigten Heißluft gegeben ist. Dieser Energiebedarf wird noch erhöht, wenn — zur Vermeidung von Umweltbelastungen — die aus der Anlage abgeführte Abluft, welche neben Wasserdampf noch flüchtige niedermolekulare Harzbestandteile sowie gegebenenfalls organische Lösungsmitteldämpfe enthält, durch Verbrennung gereinigt werden muß.The paper web thus impregnated with synthetic resin is now usually divided after leaving the drying channel into individual sheets, which are also referred to as "prepregs." Such prepregs can then be obtained, for example, by triturating the prepregs into packages and by hot pressing these packages under high pressure This known method has the advantage that resin application in the paper web can be relatively easily and accurately metered by adjusting the concentration of the resin solution and squeezing out the excess resin solution in the metering rollers, but has the disadvantage A relatively high energy requirement, which is initially given mainly by the generation of hot air required in the drying process.This energy requirement is further increased if - to avoid environmental pollution - the exhaust air discharged from the system, which in addition to water vapor still volatile contains low molecular weight resin components and optionally organic solvent vapors, must be purified by combustion.

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden.It is the object of the invention to avoid the aforementioned disadvantages.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt zunächst die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Imprägnieren eines flächigen komprimierbaren Trägermaterials mit Kunstharz zur Erzeugung eines stapelbaren Produktes anzugeben, wobei das Trägermaterial — wie die üblichen bei der Schichtpreßstoffplattenherstellung eingesetzten Papiere — eine Luftdurchlässigkeit mit Meßwerten nach Gurley in einem Bereich von 1,0 bis 50s aufweist, und wobei dieses Verfahren eine ähnlich genaue Dosierung wie das genannte bekannte Verfahren erlaubt, jedoch gegenüber diesem mit einem wesentlich geringeren Energieaufwand auskommt. Diese Aufgabe wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zunächst an einer Oberfläche des Trägermaterials eine flüssige Kunstharzschicht mit einem Kunstharzgehalt von 70 bis 100% und/oder mit einer Viskosität bei Raumtemperatur von 300 bis 150000 mPa.s angebracht wird, wodurch die vor und/oder nach diesem Aufbringen auf erhöhte Temperatur gebrachte Kunstharzschicht zumindest zum Teil in das Trägermaterial eindringt, und daß das so mit Kunstharz beaufschlagte Trägermaterial danach einem solchen mechanischen Druck ausgesetzt wird, daß das gegebenenfalls noch als Oberflächenschicht vorhandene Kunstharz in das Trägermaterial eindringt, und daß das Kunstharz das Trägermaterial gleichmäßig durchdringt, wobei das Porenvolumen des Trägermaterials unter Einwirkung des Druckes vorteilhaft so weit reduziert wird, daß die beaufschlagte Kunstharzmenge ausreicht, das Porenvolumen des Trägermaterials zumindest nahezu vollständig zu durchdringen.It is an object of the present invention to provide a process for impregnating a sheet-like compressible carrier material with synthetic resin to produce a stackable product, the carrier material, like the usual papers used in the production of laminates, having an air permeability with Gurley measured values in a range of 1, 0 to 50s, and this method allows a similar exact dosage as said known method, but with respect to this requires a much lower energy consumption. This object is achieved in the method according to the invention, which is characterized in that first a liquid synthetic resin layer with a resin content of 70 to 100% and / or with a viscosity at room temperature of 300 to 150,000 mPa.s is attached to a surface of the support material, whereby the synthetic resin layer brought to elevated temperature before and / or after this application at least partially penetrates into the carrier material and that the carrier material thus treated with synthetic resin is then exposed to such a mechanical pressure that the synthetic resin, which may still be present as a surface layer, penetrates into the carrier material , And that the synthetic resin penetrates the carrier material uniformly, wherein the pore volume of the carrier material under the action of pressure is advantageously reduced so that the applied amount of synthetic resin is sufficient, at least almost completely durc pore volume of the carrier material hdringen.

Nach vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Druck erst aufgebracht wird, nachdem das Kunstharz der Kunstharzschicht zu seinem größten Teil oder vollständig in das Trägermaterial eingedrungen ist.According to advantageous embodiments of the invention, the inventive method is characterized in that the mechanical pressure is applied only after the resin of the resin layer has penetrated to its greatest part or completely in the carrier material.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß zum gleichzeitigen Herstellen von mehreren imprägnierten Trägermaterialien mehrere mit Kunstharz beaufschlagte Trägermaterialien, bei denen das Kunstharz bereits zumindest zum Teil in das Trägermaterial eingedrungen ist, übereinanderliegend einem mechanischen Druck ausgesetzt werden.In a further advantageous embodiment, the method according to the invention is characterized in that, for the simultaneous production of a plurality of impregnated carrier materials, a plurality of carrier materials acted upon with synthetic resin, in which the synthetic resin has already penetrated at least in part into the carrier material, are subjected to superimposed mechanical pressure.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zum gleichzeitigen Herstellen von zwei mit Kunstharz imprägnierten Trägermaterialien eine Kunstharzschicht so zwischen zwei Trägermaterialien eingebracht, daß sie beide Trägermaterialien berührt, wonach das Ganze dann auf erhöhte Temperatur gebracht wird und das Kunstharz der Kunstharzschicht zu mindest zum Teil in die anliegenden Trägerbahnen eindringt und das Ganze dann dem mechanischen Druck ausgesetzt wird.According to another advantageous embodiment of the method according to the invention for simultaneous production of two resin impregnated carrier materials, a synthetic resin layer is introduced between two carrier materials so that it touches both carrier materials, after which the whole is then brought to elevated temperature and the synthetic resin of the resin layer at least in part penetrates into the adjacent carrier webs and then the whole thing is exposed to the mechanical pressure.

Gemäß noch anderen vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zum gleichzeitigen Herstellen' von mehreren mit Kunstharz imprägnierten Trägermaterialien unterschiedliche Trägermaterialien eingesetzt und/oder es werden die verschiedenen Trägermaterialien mit unterschiedlichen Kunstharzen imprägniert.According to still other advantageous embodiments of the method according to the invention, different carrier materials are used for the simultaneous production of a plurality of carrier materials impregnated with synthetic resin and / or the different carrier materials are impregnated with different synthetic resins.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird speziell dann vorteilhaft verwendet, wenn es in Form eines kontinuierlichen Verfahrens durchgeführt wird, bei'welchem das Trägermaterial bzw. die Trägermaterialien als endlose Trägermaterialbahnen eingesetzt werden. Dabei wird der mechanische Druck vorteilhaft als Liniendruck mittels Druckwalzen aufgebracht, wobei das Aufbringen des Liniendruckes einmal oder vorteilhaft auch mehrmals nacheinander erfolgen kann.The process according to the invention is used particularly advantageously when it is carried out in the form of a continuous process in which the carrier material or the carrier materials are used as endless carrier material webs. In this case, the mechanical pressure is advantageously applied as line pressure by means of pressure rollers, wherein the application of the line pressure can be done once or advantageously several times in succession.

Die Erfindung betrifft ferner eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Sie ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung für die Zuführung von einer oder von mehreren Trägermaterialbahn(en), durch eine oder mehrere Einrichtung(en) zum Auf- bzw. Anbringen von flüssigem Kunstharz in Form von Schichten auf bzw. an diese Trägermaterialbahnen, durch eine Heizeinrichtung zum Aufheizen der Kunstharzschichten, durch eine Einrichtung zum Aufbringen eines Druckes auf die mit Kunstharz beaufschlagten Trägermaterialbahn(en), durch gegebenenfalls eine Kühlstation für die imprägnierten Trägermaterialbahnen und durch eine oder mehrere Aufrolleinrichtung(en) oder durch eine Schneideeinrichtung mit Abstapeleinrichtung für das imprägnierte Trägermaterial. Dabei besteht die Einrichtung zum Aufbringen eines Druckes vorteilhaft aus einem oder mehreren nacheinander angeordneten, gegebenenfalls beheizten Druckwalzenpaaren.The invention further relates to an advantageous apparatus for carrying out the method according to the invention. It is characterized by a device for the supply of one or more carrier material web (s), by one or more device (s) for applying or applying liquid synthetic resin in the form of layers on or to these carrier material webs, by a heating device for heating the synthetic resin layers, by a device for applying a pressure to the resin-coated substrate web (s), optionally by a cooling station for the impregnated substrate webs and by one or more roll-up device (s) or by a cutting device with stacking device for the impregnated carrier material. In this case, the device for applying a pressure advantageously consists of one or more successively arranged, optionally heated pressure roller pairs.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Imprägnieren von zwei endlosen Trägermaterialbahnen dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anbringen einer flüssigen Kunstharzschicht ein Kalibrierrollenpaar und einen mit seiner Gießöffnung zwischen die Kalibrierrollen hineinreichenden Gießkopf zum Einbringen der flüssigen Kunstharzschicht zwischen die beiden Trägermaterialbahnen aufweist.In an advantageous embodiment of the invention, an apparatus for the simultaneous impregnation of two endless carrier material webs is characterized in that the means for applying a liquid synthetic resin layer comprises a Kalibrierrollenpaar and one with its pouring opening between the Kalibrierrollen reaching pouring head for introducing the liquid resin layer between the two carrier material webs.

embodiment

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel an Hand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail in an embodiment with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1: illustriert in einer Schnittdarstellung die wesentlichen Schritte eines bevorzugten Ausführungsweges des erfindungsgemäßen Verfahrens, das zur Imprägnierung einer endlosen Trägermaterialbahn dient.1 illustrates in a sectional view the essential steps of a preferred embodiment of the method according to the invention, which serves to impregnate an endless carrier material web.

Diese Trägermaterialbahn 1, die in Fig. 1 zur besseren Übersichtlichkeit übertrieben dick dargestellt ist und die vorteilhaft eine Papierbahn sein kann, wird in Richtung des Pfeiles 2 durch eine Imprägniervorrichtung bewegt. In dieser Imprägniervorrichtung wird in einer Beschichtungsstation 3 über die Trägerbahnbreite gleichmäßig verteilt ein flüssiges, hochviskoses Kunstharz 4 aufgetragen, das auf der Trägermaterialbahn 1 eine Schicht 5 bildet. Dieses hochviskose Kunstharz kann dabei z. B. eine wäßrige Lösung eines Phenol-Formaldehydharzes mit einem Harzgehalt von 82Gew.-%sein, das bei 23°C eine Viskosität von etwa lOOOOOmPa.shat.This carrier material web 1, which is shown exaggeratedly thick in FIG. 1 for the sake of clarity and which can advantageously be a paper web, is moved in the direction of the arrow 2 by an impregnating device. In this impregnating device, a liquid, highly viscous synthetic resin 4 is applied in a coating station 3 evenly distributed over the carrier web width, which forms a layer 5 on the carrier material web 1. This high-viscosity synthetic resin can be z. Example, be an aqueous solution of a phenol-formaldehyde resin having a resin content of 82Gew .-%, which at 23 ° C has a viscosity of about lOOOOOmPa.shat.

Die so beschichtete Trägermaterialbahn 1 passiert nun eine Heizzone 6, in der mittels einer Infrarotheizeinrichtung 7 die Schicht 5auf erhöhte Temperatur gebracht wird, welche für eine hochviskose wäßrige Phenol-Formaldehydharzlösung z.B. bis 115°C jThe thus coated substrate web 1 now passes through a heating zone 6, in which by means of an infrared heater 7, the layer 5 is brought to elevated temperature, which for a highly viscous aqueous phenol-formaldehyde resin solution, for. up to 115 ° C j

beträgt. Durch diese Temperaturerhöhung tritt eine Verminderung der Viskosität des Kunstharzes ein, so daß das Kunstharz 4 Iis. By this increase in temperature occurs a reduction in the viscosity of the resin, so that the resin 4 I

der Schicht 5, wie durch den keilförmigen Bereich 8 angedeutet, fortschreitend in die Trägermaterialbahn 1 eindringt und jthe layer 5, as indicated by the wedge-shaped region 8, progressively penetrates into the substrate sheet 1 and j

schließlich vollständig von ihr aufgesaugt wird. Da das Porenvolumen der Trägermaterialbahn 1 größer als das Volumen der jis finally completely absorbed by her. Since the pore volume of the substrate sheet 1 is greater than the volume of the j

aufgesaugten Kunsthärzmenge ist, wird dieses Porenvolumen vom Kunstharz nicht vollständig und auch nicht gleichmäßig ausgefüllt.sucked Kunsthärzmenge, this pore volume of the resin is not completely and not evenly filled.

Die so mit dem Kunstharz 4 beaufschlagte Trägermaterialbahn T durchläuft nun ein beheiztes und dabei auf ca. 125⁰C gehaltenes Druckwalzenpaar 9 in dessen Walzenspalt die Trägermaterialbahn 1'kurzzeitig so weit komprimiert, das heißt, ihr Porenvolumen ιThe acted upon with the resin 4 substrate sheet T now passes through a heated and thereby held at about 125 ⁰ C pressure roller pair 9 in the nip, the substrate sheet 1'kurzzeitig so far compressed, that is, their pore volume ι

soweit reduziert wird, daß die vom Trägermaterial aufgenommene Kunstharzmenge das reduzierte Porenvolumen vollständig durchdringt. jis reduced so far that the amount of resin absorbed by the carrier material completely penetrates the reduced pore volume. j

Nach dem Passieren des Walzenspaltes nimmt die Trägermaterialdicke und das Porenvolumen des Trägermaterials in der Regel After passing through the nip, the carrier material thickness and the pore volume of the carrier material usually decreases

wieder zu, doch bleibt die durch die Kompression des Trägermaterials hervorgerufene gleichmäßige Verteilung des Kunstharzes ιagain, but caused by the compression of the substrate uniform distribution of the resin remains ι

über das Porenvolumen weitgehend erhalten. Beim Imprägnieren von Papierbahnen, wie sie gewöhnlich bei der Erzeugung von |largely preserved over the pore volume. When impregnating paper webs as commonly used in the production of |

Kunstharz-Schichtpreßstoffplatten eingesetzt werden, liegt der aufzubringende Druck gewöhnlich im Bereich zwischen 500 und 1000 N/cm². Nach dem Passieren des Druckwalzenpaares 9 kann die imprägnierte Trägermaterialbahn 1" noch eine Kühlzone durchlaufen, bevor sie aufgerollt oder in Einzelblätter abgelängt und aufgestapelt wird. Bei diesem Verfahren ist es von Vorteil, immer solche Bedingungen einzuhalten, daß das Harz nie über seinen Siedepunkt erhitzt wird.Resin laminates are used, the applied pressure is usually in the range between 500 and 1000 N / cm ² . After passing through the pressure roller pair 9, the impregnated substrate web 1 "can still pass through a cooling zone before being rolled up or cut into individual sheets and stacked in. In this process, it is advantageous to always comply with conditions such that the resin is never heated above its boiling point ,

Gemäß einer Variante des anhand von Fig. 1 beschriebenen Ausführungsweges des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die . jIn accordance with a variant of the embodiment of the method according to the invention described with reference to FIG. j

mit dem Kunstharz beaufschlagte Trägermaterialbahn 1' dem Druckwalzenpaar 9 zugeführt, wenn erst ein Teil des als Schicht 5 aufgebrachten Kunstharzes 4 in die Trägermaterialbahn eingedrungen ist. Dabei muß jedoch folgendes beachtet werden:supplied with the resin substrate sheet 1 'the printing roller pair 9 supplied when only part of the applied as a layer 5 resin 4 has penetrated into the substrate sheet. However, the following must be noted:

— der im Walzenspalt des Druckwalzenpaares herrschende Druck darf die restliche Kunstharzschicht 5 nicht seitlich j wegdrücken, . j- The pressure prevailing in the nip of the pressure roller pair pressure must not press the remaining resin layer 5 laterally j,. j

— die Poren oder Kapillaren des Trägermaterials dürfen nicht so fein sein, daß, insbesondere nach Reduzierung ihrer j Abmessungen durch die Kompression, das Kunstharz bei dem im Walzenspalt ausgeübten Druck nicht mehr in diese Poren oder Kapillaren hineingepreßt werden kann.- The pores or capillaries of the support material may not be so fine that, especially after reducing their j dimensions by the compression, the resin at the pressure exerted in the nip pressure can not be pressed into these pores or capillaries.

Fig. 2 zeigt in einem Blockschema den Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem mehrere endlose Trägermaterialbahnen in einem kontinuierlichen Prozeß gleichzeitig imprägniert werden. Die Vorrichtung umfaßt eine Trägermaterialzuführung 10 mit Trägermaterial-Rollen 11, eine Harzauftragsstation 12 mit Harzbehälter 13, Harzzuführung 14 und Beschichtungsköpfen 15, eine Heizstation 16, eine Einrichtung 17 zum Aufbringen eines Druckes, eine Kühlstation 18 und eine Schneide-und Abstapeleinrichtung 19.Fig. 2 shows in a block diagram the structure of an apparatus for carrying out the method according to the invention, in which several endless carrier material webs are impregnated simultaneously in a continuous process. The apparatus comprises a substrate supply 10 with carrier rolls 11, a resin application station 12 with resin container 13, resin supply 14 and coating heads 15, a heating station 16, a pressure application device 17, a cooling station 18 and a cutting and stacking device 19.

Bei der Durchführung des Imprägnierverfahrens werden die Trägermaterialbahnen 1 von den Rollen 11 abgezogen und passieren jeweils einen zugehörigen Beschichtungskopf 15. Mjttels dieser Beschichtungsköpfe 15, welche aus dem Harzbehälter 13 über die Harzzuführungen 14 gespeist werden, erfolgt dann analog, wie anhand der Fig. 1 beschrieben, die Beschichtung der Trägermaterialbahnen 1 mit einern flüssigen und hochviskosen Kunstharz. Diese Trägermaterialbahnen 1 durchlaufen nun die Heizstation 16, in welcher die aufgebrachten Kunststoffschichten auf eine erhöhte Temperatur gebracht werden, wobei bzw. wonach das aufgebrachte Kunstharz vollständig von den Trägerbahnen 1 aufgesaugt wird. Die so mit Kunstharz beaufschlagten Trägermaterialbahnen 1' werden nun der Einrichtung 17 zugeführt, in welcher sie dann übereinanderliegend kurzzeitig einem mechanischen Druck unterworfen werden. Während dieser Druckeinwirkung werden die Trägermaterialbahnen 1' komprimiert und, wie bereits anhand von Fig. 1 erläutert, das Kunstharz über das Porenvolumen des Trägermaterials gleichmäßig verteilt.In carrying out the impregnation process, the substrate sheets 1 are withdrawn from the rollers 11 and each pass an associated coating head 15. Mjttels this coating heads 15, which are fed from the resin container 13 via the resin feeds 14, then takes place analogously, as described with reference to FIG , the coating of the substrate webs 1 with a liquid and highly viscous synthetic resin. These carrier material webs 1 now pass through the heating station 16, in which the applied plastic layers are brought to an elevated temperature, wherein or after which the applied synthetic resin is completely absorbed by the carrier webs 1. The so treated with resin substrate sheets 1 'are now fed to the device 17, in which they are then superimposed briefly subjected to mechanical pressure. During this pressure, the carrier material webs 1 'are compressed and, as already explained with reference to FIG. 1, the synthetic resin is uniformly distributed over the pore volume of the carrier material.

Die nach Durchlauf durch die Einrichtung 17 bereits fertig imprägnierten übereinanderliegenden Trägerbahnen 1" werden danach in einer Kühlstation 18 abgekühlt und schließlich der Schneide- und Abstapeleinrichtung 19 zugeführt, wo sie jeweils in mehrere übereinanderliegende Einzelblätter abgelängt und scrTließlich abgestapelt werden.After passing through the device 17 already finished impregnated superimposed carrier webs 1 "are then cooled in a cooling station 18 and finally fed to the cutting and stacking device 19, where they are each cut into several superimposed single sheets and stacked scrTließlich.

In Fig.3 ist schematisch im Schnitt eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum gleichzeitigen Imprägnieren von zwei Trägermaterialbahnen dargestellt. Sie umfaßt eine Harzauftragsstation 20 mit einer Trägermaterialzuführung und einer Harzzuführung 21 und einer nachgeschalteten Heizzone 22, ein Druckwalzenpaar 23, eine Kühlstation 24, eine Schneideeinrichtung 25 und eine Abstapeleinrichtung 26. Zur Harzzuführung 21 gehört ein auf einem Gestell 27 angebrachter Harzbehälter 28, der ein Rührwerk 29 und eine Heizeinrichtung 30 aufweist und der über eine Leitung 31 und eine Dosierpumpe 32 mit einem am Maschinengestell der Harzauftragsstation 20 angebrachten Gießkopf 33 verbunden ist.In Figure 3 is schematically shown in section a plant for carrying out the method according to the invention for the simultaneous impregnation of two carrier material webs. It comprises a resin application station 20 with a carrier material feed and a resin feed 21 and a downstream heating zone 22, a pressure roller pair 23, a cooling station 24, a cutting device 25 and a stacking device 26. The resin feed 21 includes a mounted on a frame 27 resin container 28, which is a stirrer 29 and a heating device 30 and which is connected via a line 31 and a metering pump 32 with a casting head 33 attached to the machine frame of the resin application station 20.

Zwei Vorratsrollen 34; 35 für die einzusetzenden endlosen Trägermaterialbahnen sind auf Drehböcken 36 und 37 gelagert. Im Maschinengestell der Harzauftragsstation 21 sind ferner ein Paar Kalibrierrollen 38 sowie Umlenk-bzw. Unterstützungsrollen 39 bzw. 40 drehbar gelagert. Dabei reicht der Gießkopf 33 mit einer Gießöffnung zwischen die beiden Kalibrierrollen 38 hinein. In der an die beiden Kalibrierrollen 38 anschließenden Heizzone 22 sind eine Reihe von Infrarotstrahlern 41 angeordnet. In Materialdurchlauf richtung 42 an die Harzauftragsstation 20 anschließend ist ein beheiztes Druckwalzenpaar 23 angeordnet, in dessen Maschinengestell zwei Unterstützungsrollen 40 vorgesehen sind und wobei die eine der Druckwalzen 23 angetrieben ist. Auf das Druckwalzenpaar 23 folgt eine Kühlstation 24 mit zwei drehbar gelagerten und angetriebenen Kühlwalzen sowie zwei Unterstützungsrollen 40. Die nachgeordnete Schneideeinrichtung 25 ist von üblicher Konstruktion und weist eine weitere Unterstützungsrolle 40 sowie ein angetriebenes Transportrollenpaar 44 auf. Die Anlage wird durch die Abstapeleinrichtung 26 abgeschlossen, welche im wesentlichen aus einem Hubtisch 45 besteht.Two supply rolls 34; 35 for the endless carrier material webs to be used are mounted on rotary blocks 36 and 37. In the machine frame of the resin application station 21 are also a pair of sizing rollers 38 and deflection or. Support rollers 39 and 40 rotatably mounted. In this case, the casting head 33 extends with a pouring opening between the two Kalibrierrollen 38 inside. In the subsequent to the two calibration rollers 38 heating zone 22, a number of infrared radiators 41 are arranged. In material flow direction 42 to the resin application station 20 then a heated pair of pressure rollers 23 is arranged in the machine frame two support rollers 40 are provided and wherein the one of the pressure rollers 23 is driven. On the pressure roller pair 23 is followed by a cooling station 24 with two rotatably mounted and driven cooling rollers and two support rollers 40. The downstream cutting device 25 is of conventional construction and has a further support roller 40 and a driven transport roller pair 44. The system is completed by the stacking 26, which consists essentially of a lifting table 45.

Bei dem nun zu beschreibenden Verfahrensbeispiel wird ein Natron-Kraftpapier einer Grammatur von 175g/m² mit einem Harzauftrag von 40Gew.-% (Feststoff) imprägniert, wobei das so erzeugte „Prepreg" einen volatilen Gehalt von 6bis7Gew.-% aufweisen soll. Für die Imprägnierung wird ein Phenol-Formaldehydharz eingesetzt, das mit einem Molverhältnis Phenol-Formaldehyd gleich 1:1,5 in üblicherweise hergestellt und auf ein hochviskoses Kunstharz in Form einer 82%igen wäßrigen Lösung, welche bei 23°C eine Viskosität von etwa lOOOOOmPa.s aufweist, eingedickt wird.In the process example now to be described, a soda kraft paper having a grammage of 175 g / m ^{2 is} impregnated with a resin coating of 40% by weight (solids), the "prepreg" produced in this way having a volatile content of 6 to 7% by weight the impregnation is a phenol-formaldehyde resin used, which is prepared with a molar ratio of phenol-formaldehyde equal to 1: 1.5 in customary and on a highly viscous synthetic resin in the form of an 82% aqueous solution which at 23 ° C has a viscosity of about lOOOOOmPa. s, is thickened.

Zur Durchführung des Verfahrens werden die als Trägermaterialbahnen eingesetzten Papierbahnen 36; 47 von den Vorratsrollen 34; 35 abgezogen und durch den Spalt zwischen den beiden Kalibrierrollen 33 geführt. Das im Harzbehälter 28 vorgelegte Imprägnierharz wird auf ca. 50-60⁰C erwärmt, wobei seine Viskosität Werte zwischen 33000 und 10000 rriPa.s annimmt, und über die Leitung 31 in einer durch die Dosierpumpe 32 kontrollierten Menge dem Gießkopf 33 zugeführt wird. Das aus der Gießkopf-Öffnung austretende Imprägnierharz wird nun als Schicht zwischen die beiden Papierbahnen 46; 47 eingebracht. Der aus der Imprägnierharz-Schicht und den beiden Papierbahnen 46; 47 gebildete Verbund 48 durchläuft nun die Heizzone 22, wo das Imprägnierharz durch die Infrarotstrahler 41 auf etwa 110⁰C aufgeheizt wird. BeidieserTemperaturhatdas Imprägnierharz nur mehr eine Viskosität von unter 100 mPa.s, so daß es in der Heizzone schon zu einem großen Teil in die Poren der beiden Papierbahnen 46; 47 eindringt.For carrying out the process, the paper webs 36; 47 from the supply rolls 34; 35 withdrawn and passed through the gap between the two Kalibrierrollen 33. The impregnating resin charged into the resin tank 28 is heated to about 50-60 ⁰ C, with its viscosity assumes values 33000-10000 rriPa.s, and is supplied via the line 31 in a controlled by the metering pump 32 amount the casting head 33rd The impregnating resin emerging from the pouring head opening will now act as a layer between the two paper webs 46; 47 introduced. The of the impregnating resin layer and the two paper webs 46; 47 formed composite 48 now passes through the heating zone 22, where the impregnating resin is heated by the infrared radiator 41 to about 110 ⁰ C. At this temperature, the impregnating resin has only a viscosity of less than 100 mPa.s, so that it is already in the heating zone to a large extent in the pores of the two paper webs 46; 47 penetrates.

Der Verbund 48', in welchem die Imprägnierharz-Schicht von den Papierbahnen nun schon vollständig oder zumindest zum größten Teil aufgesaugt ist, durchläuft nun das beheizte Druckwalzenpaar 23, wo er kurzzeitig so stark komprimiert wird, daß — wie bereits anhand von Fig. 1 erläutert—das Kunstharz über das Porenvolumen der Papierbahnen gleichmäßig verteilt wird. Das Druckwalzenpaar 23 wird dabei auf einer Temperatur von ca. 125°C gehalten, wodurch eine Abkühlung des Verbundes 48'im Druckwalzenpaar 23 vermieden wird.The composite 48 ', in which the impregnating resin layer of the paper webs is already completely or at least for the most part sucked, now passes through the heated pressure roller pair 23, where it is so briefly briefly compressed that - as already explained with reference to FIG The synthetic resin is evenly distributed over the pore volume of the paper webs. The pair of printing rollers 23 is maintained at a temperature of about 125 ° C, whereby a cooling of the composite 48 'im Druckwalzenpaar 23 is avoided.

Der von dem Druckwalzenpaar 23 ablaufende Verbund 48", der nun nur noch aus zwei übereinanderliegenden fertig imprägnierten Papierbahnen besteht, durchläuft nun die Kühlstation 24, in welcher er an den Kühlwalzen 43 auf eine Temperatur von etwa 40⁰C rückgekühlt wird, und danach die Schneideeinrichtung 25, wo erjeweilsinzwei übefeinanderliegende Einzelblätter 49 abgelängt wird, die schließlich agf dem Hubtisch 45 auf einer Palette-50 abgestapelt werden. Beim Imprägnieren von endlosen Trägermaterialbahnen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Durchlaufgeschwindigkeit der Trägermaterialbahn durch die Imprägnieranlage im wesentlichen von der Zeit bestimmt, in welcher das aufgebrachte Imprägnierharz in der Heizzone aufgeheizt und dabei bzw. anschließend vollständig oder zumindest zum größten Teil von den Papierbahnen aufgesaugt wird sowie von der erforderlichen Einwirkdauer und Größe des aufgebrachten Druckes, welche Werte ausreichen müssen, um das aufgesaugte Kunstharz im Trägermaterial gleichmäßig zu verteilen bzw. das gegebenenfalls noch nicht in das Trägermaterial eingedrungene Kunstharz in dieses hineinzupressen. Wegen der zum Zeitpunkt des Aufbringens des Druckes im allgemeinen sehr niedrigen Harz-Viskosität liegen die Werte der erforderlichen Einwirkdauer im allgemeinen zwischen 0,01 und 0,5s. Für eine weitere Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit müßten gegebenenfalls zwei oder mehrere Druckwalzenpaare angeordnet werden, die von den mit Kunstharz beaufschlagten Trägermaterialien nacheinander durchlaufen werden.The expiring of the pair of printing rollers 23 composite 48 ", which now only consists of two superimposed finished impregnated paper webs, now passes through the cooling station 24, in which it is cooled back to the cooling rollers 43 to a temperature of about 40 ⁰ C, and then the cutting device 25, where it is cut to length into two overlapping individual sheets 49, which are finally stacked on the pallet-50 on the lifting table 45. In the impregnation of endless carrier material webs according to the method according to the invention, the throughput speed of the carrier material web is determined by the impregnating machine substantially from the time in which the applied impregnating resin is heated in the heating zone and thereby or subsequently completely or at least for the most part absorbed by the paper webs as well as the required exposure time and size of the applied pressure, which values must be sufficient to the aufg to distribute evenly absorbed synthetic resin in the carrier material or, if appropriate, not to press the synthetic resin that has penetrated into the carrier material into it. Because of the generally very low resin viscosity at the time the pressure is applied, the values of the required exposure time are generally between 0.01 and 0.5 seconds. For a further increase in the feed rate, two or more pairs of pressure rollers would have to be arranged if necessary, which are passed through in succession by the carrier materials acted upon with synthetic resin.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch möglich, gleichzeitig unterschiedliche Trägermaterialien zu imprägnieren bzw. der gleichzeitigen Imprägnierung mehrerer Trägermaterialien die verschiedenen Trägermaterialien mit unterschiedlichen Kunstharzen zu imprägnieren. Dabei ist es aber vorteilhaft, daß das Aufbringen des Druckes erst dann erfolgt, wenn das Kunstharz jeweils vollständig in das zugehörige Trägermaterial eingedrungen ist.With the method according to the invention it is also possible to simultaneously impregnate different carrier materials or to impregnate the different carrier materials with different synthetic resins for the simultaneous impregnation of a plurality of carrier materials. However, it is advantageous that the application of the pressure takes place only when the synthetic resin has penetrated completely into the associated carrier material.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf die Herstellung eines stapelbaren Produktes, d. h. also z. B. eines „Prepregs" gerichtet, das gewöhnlich erst nach einer kürzeren oder längeren Lagerung z. B. zu Schichtpreßstoffplatten weiterverarbeitet wird. Die Erfindung umfaßt aber auch den Fall, in dem gleichzeitig und übereinanderliegend hergestellte imprägnierte Trägermaterialbahnen direkt anschließend in derselben Produktionslinie in einer beheizten Bandpresse zu einem endlosen Laminatband verpreßt und ausgehärtet werdenThe inventive method is based on the production of a stackable product, d. H. So z. The invention also includes the case in which simultaneously and superimposed impregnated substrate webs are produced directly in the same production line in a heated, for example, prepreg, which is usually further processed into laminates only after shorter or longer storage Pressed belt press to an endless laminate tape and cured

Gewerbliche VerwertbarkeitCommercial usability

Die gewerbliche Verwertbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt insbesondere bei der Imprägnierung von Papieren mit Kunstharzen, wie sie bei der Herstellung von Kunstharz-Schichtpreßstoffplatten eingesetzt werden.The commercial utility of the method according to the invention is in particular in the impregnation of papers with synthetic resins, such as those used in the production of synthetic resin laminates.

Claims

Invention claim:

Anspruch [en] A process for impregnating a sheet-like compressible support material (1) having a Gurley air permeability in a range of 1.0 to 50 seconds with synthetic resin to produce a stackable sheet product, characterized by first adhering to a surface of the support material (1 ) a liquid synthetic resin layer (5) having a resin content of 70 to 100% and / or having a viscosity at room temperature of 300 to 150,000 mPa.s is applied, after which the resin layer (5) brought before and / or after this application at elevated temperature penetrates at least partially into the carrier material (1), and that the thus treated with resin (4) carrier material (V) is then exposed to such a mechanical pressure that the optional still present as a surface layer resin penetrates into the carrier material, and that the synthetic resin penetrates the substrate evenly.

2. The method according to item 1, characterized in that the pore volume of the carrier material web (1 ') is so far reduced under the action of the pressure that the applied amount of synthetic resin is sufficient to penetrate the pore volume of the carrier material at least almost completely.

3. The method according to the items 1 or 2, characterized in that the mechanical pressure is applied only after the resin of the resin layer has penetrated for the most part in the carrier material.

4. The method according to the items 1 or 2, characterized in that the mechanical pressure is applied only after the resin of the synthetic resin layer has completely penetrated into the carrier material.

5. The method according to any one of items 1 to 4, characterized in that for the simultaneous production of a plurality of impregnated carrier materials several acted upon with resin carrier material webs (V), in which the synthetic resin has already penetrated at least partially into the carrier material, superimposed exposed to a mechanical pressure become.

6. The method according to any one of items 1 to 4, characterized in that for the simultaneous production of two resin impregnated carrier materials, a synthetic resin layer between two carrier materials (46; 47) is introduced, that it touches both carrier materials (46; 47), after which the whole is then brought to elevated temperature and the resin of the synthetic resin layer at least partially penetrates into the adjacent carrier webs and the whole is then exposed to the mechanical pressure.

7. The method according to the items 5 or 6, characterized in that different carrier materials are used for the simultaneous production of a plurality of impregnated carrier materials.

8. The method according to any one of points 5 to 7, characterized in that for the simultaneous production of a plurality of impregnated carrier materials, the different carrier materials are impregnated with different synthetic resins.

9. The method according to any of items 1 to 8, characterized in that it is carried out in the form of a continuous process in which the carrier material or the carrier materials are used as endless carrier material webs (1; 46; 47). , - ·

10. The method according to item 9, characterized in that the mechanical pressure as a line pressure by means of pressure rollers (9, 23) is applied. , '. ·

11. The method according to item 10, characterized in that such a line pressure is applied several times in succession.

12. An apparatus for performing the method according to any one of items 8 to 11, characterized by means (10) for the supply of one or more carrier material web (s) (1), by one or more means (s) (15) for opening - By applying a liquid resin in the form of layers on or to these carrier material webs (1), by a heater (16) for heating the resin layers, by means (17) for applying a pressure to the treated with resin substrate sheet (en (V), optionally by a cooling station (24) for the impregnated substrate web (s) (V), optionally by a cooling station (24) for the impregnated substrate web (s) (1 ") and by one or more retractor (s) or by a cutting device with a stacking device (19) for the impregnated carrier material (1 ").

13. The device according to item 12, characterized in that the means (17) for applying a pressure from one or more successively arranged, optionally heated pressure roller pair (s) (9, 23).

14. A device for the simultaneous impregnation of two endless substrate webs according to the points 12 or 13, characterized in that the means for applying a "liquid resin layer a Kalibrierrollenpaar and with its pouring between the calibration (38) extending into the pouring head (33) for introducing the liquid resin layer between the two substrate sheets (46, 47).