DE1157779B - Verfahren zum Herstellen von geschichteten Formteilen aus mit Polyesterformmassen impraegnierten Faserstoffschichten - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von geschichteten Formteilen aus mit Polyesterformmassen impraegnierten Faserstoffschichten

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DE1157779B DEH40543A DEH0040543A DE1157779B DE 1157779 B DE1157779 B DE 1157779B DE H40543 A DEH40543 A DE H40543A DE H0040543 A DEH0040543 A DE H0040543A DE 1157779 B DE1157779 B DE 1157779B
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Robert Fourcade
Claude Haberer
Andre Mennessier
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Description

INTERNAT. KL. C 08 g
DEUTSCHES
PATENTAMT
H 40543 IVc/39 b
ANMELDETAG: 29. SEPTEMBER 1960
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT.· 21. NOVEMBER 1963
Es sind Schichtstoffe bekannt, die einerseits aus einer Unterlage aus gewebten oder nicht gewebten Faserstoffen mit regelmäßig oder unregelmäßig gelagerten Fasern (Faservliesen) aus sehr unterschiedlichem Material, insbesondere Glasfasern, und anderseits aus einem thermoplastischen oder warmhärtenden Bindemittel bestehen. Als Bindemittel dienen häufig ungesättigte, härtbare flüssige Polyester.
Die Schwierigkeiten bei der Lagerung und Handhabung solcher »Schichten« liegen in der Art des Bindemittels. Ist das Bindemittel flüssig, so sind die getränkten Schichten sehr schlecht zu handhaben, sie können nicht aufeinandergestapelt werden, da sie aneinander festkleben, und sie können nur schwer zu homogenen Körpern gepreßt werden, da die Flüssigkeit dabei die Neigung zeigt, aus dem Faserstoff herausgepreßt zu werden. Beim Verwenden von Polyester-Formmassen ergibt sich außerdem noch die Schwierigkeit, daß die getränkten Schichten nicht haltbar sind, da diese Estermassen nicht stabil sind, sondern durch die darin enthaltenen Katalysatoren langsam aushärten.
Es ist bekannt, ein bei Zimmertemperatur festes Bindemittel, z. B. Phenolformaldehydharz, feste Polyester, Epoxyharze od. dgl., als Bindemittel zu verwenden, die auf die Unterlage im flüssigen Zustand und bei einer Temperatur, die unter der Vernetzungstemperatur liegt, aufgebracht werden. Die Verwendung dieser Harze erschwert aber die Formgebung, da einerseits die einzelnen Arbeitsstufen bei der Verarbeitung längere Zeit in Anspruch nehmen, andererseits hohe Drücke und Temperaturen angewandt werden müssen.
Wird ein Gemisch aus flüssigen und festen Bindemitteln verwendet, so summieren sich die den beiden anhaftenden Schwierigkeiten
Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, bei dem ungesättigte vernetzbare Polyesterharze »in einem besonderen Zustand« verwendet werden. Das Material liegt dabei als »Gel« vor.
Man hat derartige Gele auch bereits zum Imprägnieren der genannten Trägerschichten benutzt, wobei die so erhaltenen stabil beschichteten Bahnen aufbewahrt werden können, bis die Formgebung durch Wärme und Druck vorgenommen wird. Solche Gele können auch als Verbundmassen, in die verschiedene Füllstoffe und Fasern eingebracht sind, verwendet werden. Bei diesen bekannten Verfahren wurden die Gele der Polyester und die formbaren warmhärtenden gelierten Polyesterverbundmassen zum Beschichten von gewebten oder nicht gewebten, aus mineralischen, pflanzlichen oder sonstigen organischen Fasern beste-Verfahren zum Herstellen
von geschichteten Fonnteilen
aus mit Polyesterformmassen imprägnierten
Faserstoffschichten
Anmelder:
Houilleres du Bassin du Nord
et du Pas-de-Calais,
Douai, Nord (Frankreich)
Vertreter: Dr. H. Feder, Patentanwalt,
Düsseldorf, Pempelforter Str. 18
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 29. September und 7. November 1959
(Nr. 806 262 und Nr. 809 612)
Marcel Duhoo, Bruay-en-Artois,
Robert Fourcade, Gosnay,
Claude Haberer, Houdain und Andre Mennessier,
Bethune (Frankreich),
sind als Erfinder genannt worden
henden Unterlagen verwendet, um warmhärtbare Zwischenprodukte herzustellen.
Es bestand nun immer noch die Schwierigkeit, daß die aus solchen Gelen hergestellten Schichten an der Oberfläche klebrig waren und sich deshalb schwer handhaben ließen und daß beim Stapeln die Schichten aneinanderklebten. Es erscheint nun naheliegend, diese Klebrigkeit — bzw. das Aneinanderkleben — dadurch zu verhindern, daß die Schichten, wie dies beispielsweise beim Bäckerhandwerk oder in der Gummiindustrie bekannt ist, gepudert werden. Bei der Kautschukverarbeitung wird dazu Talkum verwendet. Es hat sich aber gezeigt, daß das Pudern mit derartigen Stoffen erhebliche Nachteile mit sich bringt, weil die so gepuderten Schichten sich bei der Verarbeitung nicht mehr gut miteinander und insbesondere nicht mehr mit den zwischengelegten Faserschichten verbinden.
Es galt also, ein Pudermaterial zu finden, das die einander widersprechenden Eigenschaften aufweist, einerseits den Oberflächen die Klebrigkeit so weitgehend zu nehmen, daß sich die Schichten handhaben lassen und beim Stapeln nicht zusammenkleben,
309 749/4H8
3 4
anderseits aber die Verbindung der Faserschichten hydharze oder Harnstoff-Formaldehyd-Harze verwendmiteinander nicht zu beeinträchtigen. bar. Als thermoplastische polymere organische Ver-Es wurde nun ein Verfahren gefunden zum Her- bindungen kommen Hoch- oder Niederdruckpolystellen von geschichteten Formteilen durch Hitze- äthylene, Polypropylene, allgemein Polyolefine, die härten von mindestens zwei aufeinandergelegten, mit 5 Mischpolymerisate von Polyolefinen mit Vinylmono-Polyester-Formmassen imprägnierten und oberfläch- meren, Polyvinylazetate, Polyvinylchloride, Polyvinyllich bepuderten nicht klebenden Faserstoffschichten. alkohole, Zelluloseazetat, Polystyrol, Polyformaldehyd, Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß Faser- Polykarbonate, Polyacrylonitrile oder Polymethacrylate stoffschichten ausgehärtet werden, die mit einer fein- in Frage. Es können auch Gemische der vorstehend verteilten warmhärtbaren oder thermoplastischen, io angegebenen Stoffe und auch Gemische aus warmhärtpolymeren organischen Verbindung bepudert und baren und thermoplastischen Stoffen verwendet werden, gegebenenfalls vor dem Aufeinanderlegen in Luft bei wobei je nach dem Zweck, für den die beschichtete einer Temperatur von 15 bis 70°C getrocknet worden Bahn bestimmt ist, gefärbte oder farblose Puder versind, wendet werden können. Es können die beiden Ober-
Es war für den Fachmann unerwartet, daß fein- 15 flächen der beschichteten Faserschicht gleichzeitig oder verteilte warmplastische oder warmhärtbare Stoffe als abwechselnd mit dem gleichen Puder oder mit verPuder zum Beseitigen der Klebrigkeit überhaupt ver- schiedenen Pudern oder Pudermischungen behandelt wendbar sind. Es war aber auch nicht vorauszusehen, werden. Die Verwendung warmhärtender Stoffe als ob derartige in Form feinverteilter trockener Puder Puder hat den Vorteil, daß beim Aushärten diese auf die Oberfläche aufgebrachte warmplastische oder 20 Puder vollständig vom Gel aufgenommen werden. Die warmhärtende Stoffe sich beim Aushärten mit den Puder aus thermoplastischen Stoffen schmelzen bei Polyesterformmassen so verbinden, daß die aufein- der Warmhärtung und werden an der Oberfläche oder andergelegten Faserstoffschichten sich beim Aushärten in der Nähe der Oberfläche der Enderzeugnisse eingezu einem einheitlichen Körper vereinigen. Über- lagert, denen sie auf diese Weise besondere überraschenderweise hat sich gezeigt, daß diese Vereinigung 25 flächeneigenschaften, wie chemische Beständigkeit trotz der Puderung so innig ist, daß sich Schichten aus gegen Lösungsmittel oder bestimmte chemische Reasich kreuzenden Glasfasern praktisch wie ein Gewebe genzien, verleihen,
verhalten und gewissermaßen ein Pseudogewebe bilden. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Ver-
Das Bepudern erfolgt beim erfindungsgemäßen Ver- fahrens kann auf die Oberfläche der zu behandelnden,
fahren mindestens auf einer Seite der Bahn. Auf diese 30 mit dem Gel beschichteten Faserschichten auch ein
Weise werden Schichten erhalten, die sich trocken und Überschuß an Puder aufgestreut und gleichmäßig
nicht klebend anfühlen. Die nach dem erfindungs- verteilt werden.
gemäßen Verfahren behandelten Schichten behalten Die Menge des aufgebrachten Puders hängt einer-
ihre Geschmeidigkeit,, und sie können gestapelt oder seits von der Art und Zähigkeit des verwendeten Gels
aufgerollt werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß 35 und anderseits von der Art der Faserschicht ab. Ferner
sie zusammenkleben. Anderseits ermöglicht es aber sind das Gewicht, mit dem beim Aufstapeln die Bahnen
das erfindungsgemäße Verfahren, auch Unterlagen zu belastet werden, die Lagerzeit und die Temperatur bei
beschichten, die selbst empfindlich, zerbrechlich oder der Lagerung zu berücksichtigen. Die Menge des
schwer zu handhaben sind, wie z. B. Faservliese, lose erforderlichen Puders liegt etwa zwischen 2 und 30%.
Geflechte aus Bändern oder Faserschichten aus par- 40 vorzugsweise zwischen 5 und 20 %> der verwendeten
allelen zusammenhängenden Glasfasern, die in über- Gelmenge. Beim Trocknen an der Luft, das gegebenen-
einanderliegenden Schichten verschiedene Richtung falls dem Pudern der beschichteten Bahn folgen kann
haben, oder auch Kombinationen von Faservliesen und das bei einer Temperatur zwischen 15 und 70° C
zwischen solchen Faserschichten oder zwischen Ge- durchgeführt wird, genügen bei saugfähigen Geweben
webeschichten. 45 etwa 2 bis 60 Minuten. Für nicht saugfähige Faserstoff-
Es ergibt sich noch der weitere Vorteil, daß bei schichten ist die Trockenzeit etwa zwei- bis viermal Verwendung der Faserstoffunterlagen aus zusammen- länger. Bevorzugt wird das Trocknen mit trockener hängenden parallelen Fäden verschiedene Kombina- Luft von 40° C durchgeführt. Die Trocknung kann tionen der so erhaltenen nicht verwebten Faserstoffe aber auch, insbesondere wenn die Schichtkörper an möglich sind, die in den Formen leicht miteinander 50 Ort und Stelle weiterverarbeitet werden sollen, ganz vereinigt werden können, so daß auf diese Weise tiefe entfallen. Es kann ferner zweckmäßig sein, die beHohlkörper erhalten werden können mit komplizierten schichteten und gepuderten Bahnen ein- oder mehrmals oder schwierigeren Oberflächenformen, als sie aus vor dem Lagern zu walzen. Dabei kann nach jedem Schichten mit Gewebeeinlagen herstellbar waren, Walzen erneut gepudert werden,
wobei die Fäden bei der Verformung nicht beschädigt 55 Um den Einfluß des Feinheitsgrades des verwendeten werden und auf diese Weise Formkörper mit ver- Puders auf die Pudermenge, die erforderlich ist, um besserten mechanischen Eigenschaften erhalten werden. die gewünschte Wirkung zu erzielen, festzustellen,
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die wurden gleichartige beschichtete Bahnen aus einem Härtebedingungen des Beschichtungsmaterials nicht Faserstoff mit kurzen Glasfasern und einem Polyesterverändert, es können aber die physikalisch-chemischen 60 gel durchgeführt. Der Polyester bestand aus 100 Teilen Eigenschaften und insbesondere die chemische Wider- eines Polykondensates aus
Standsfähigkeit des Endproduktes verbessert werden. 4 Mol Äthylenglykol,
Als warmhärtbare polymere organische Verbindun- 1 Mol Propylenglykol,
gen sind feste Polyester, wie z. B. Äthylenglykol-Fu- 3 Mol Maleinsäure,
marat, Mischpolymerisate der Fumar- oder der Ma- 65 2 Mol Phthalsäureanhydrid und
leinsäure mit Phthalsäuren (Ortho- und/oder Iso- und/ 40 Teilen Styrol.
oder Terephthalsäure), vorpolymerisierte Allylester, Die nachstehende Tabelle zeigt, welche Puder-
wie Diallylphthalat, Melaminharze, Phenolformalde- mengen bei verschiedener Korngröße des Puders
erforderlich sind, um den gleichen Oberflächenzustand zu erzielen.
Korngröße des Puders
zwischen den Siebnummern
60 und 100
100 und 120
120 und 140
Menge des Puders in %, bezogen auf den Schichtkörper, die erforderlich ist, um den gewünschten Griff zu erzeugen
9,3
6,15
4,2 Die Tabelle zeigt, daß der feinste Puder auch der wirksamste war.
Um die Verbesserungen der physikalisch-chemischen Eigenschaften der Oberfläche festzustellen, wurden ferner noch aus nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gepuderten Faserstofflagen hergestellte Körper der Einwirkung verschiedener Chemikalien ausgesetzt. Dabei wurde der Vergleich jedesmal mit einer gleichartigen Schicht, die nicht gepudert, aber ίο unter den gleichen Bedingungen polymerisiert war, durchgeführt. Das Ergebnis zeigt die nachstehende Tabelle.
Art des zur Behandlung
verwendeten Puders		 Gewichtsprozent Gewichtsverlust bzw. Gewichtszunahme Schichtkörper
Verhalten des fertigen
Erzeugnisses gegen		 des angewandten
Puders, bezogen
auf den		 des Schichtkörpers in % nach Ein
wirkung während 192 Stunden bei 200C
gepuderter | ungepuderter		 + 1,4
Äthylenglykolfumarat Schichtkörper Schichtkörper + 1,1
destilliertes Wasser Äthylenglykolfumarat 5 + 0,15 + 1,1
Salzsäure (100Lm) ! Harnstoff-Formaldehyd 5 + 0,5 - 1,15
Niederdruckpolyäthylen 4 -0,2
wäßrige Lösung von 5,5 + 0,1 + 8,6
NaOH(P/oig) Niederdruckpolyäthylen
wäßrige Lösung von 5,5 + 3,8 + 12,5
NaOH (10%ig) Äthylenglykolfumarat + 1,5
wäßrige Lösung von NaOH Harnstoff-Formaldehyd 5 + 2,5 + 1,3
Salpetersäure (10°/oig) Äthylenglykolfumarat 4 -0,11
gesättigte Lösung von 5 + 0,56 + 0,80
Natriumchlorid Äthylenglykolfumarat + 2,2
Xylol Polyvinylchlorid 5 + 0,13 - 4,4
Äthylazetat Niederdruckpolyäthylen ' 4,5 -1,04
Azeton 5,5 + 1,70

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH:
    Verfahren zum Herstellen von geschichteten Formteilen durch Hitzehärten von mindestens zwei aufeinandergelegten, mit Polyester-Formmassen imprägnierten und oberflächlich bepuderten nicht klebenden FaserstorTschichten, dadurch gekenn zeichnet, daß Faserstoffschichten ausgehärtet werden, die mit einer feinverteilten warmhärtbaren oder thermoplastischen, polymeren organischen Verbindung bepudert und gegebenenfalls vor dem Aufeinanderlegen in Luft bei einer Temperatur von 15 bis 7O0C getrocknet worden sind.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 022 379, 1 060 592,
    1 003 379;
    französische Patentschriften Nr. 1123 558,1148285; britische Patentschrift Nr. 764 582; italienische Patentschrift Nr. 494 109; USA.-Patentschriften Nr. 2 652 382, 2 652 383,
    2 888 417;
    kanadische Patentschrift Nr. 361 087. Arthur Springer, »Kunstkautschuk«, München, 1947, S. 32.
DEH40543A 1959-09-29 1960-09-29 Verfahren zum Herstellen von geschichteten Formteilen aus mit Polyesterformmassen impraegnierten Faserstoffschichten Pending DE1157779B (de)

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