DE1560899B2 - Impraegnierter, unverfestigter schichtstoff in bahnen- oder bogenform - Google Patents

Description

wünschter Verschiebung, Knickbildung und ähnlichen Fehlern beständig zu machen, so daß derartige Bahnen zu Rollen aufgewickelt und von diesen wieder abgewickelt werden können.

Es wurde nun überraschend gefunden, daß diese Aufgabe, die mit den bisher verwendeten, verhältnismäßig steifen und selbsttragenden Überzugsschichten nicht zu lösen war, dann lösbar ist, wenn die Viskosität des Harzes bei Raumtemperatur zwischen 10^e und 35-1O⁶ Poise, das Volumenverhältnis Fadenmasse/Harzmasse zwischen 65 : 35 und 35 : 65 liegt, die Schichtdicke der Glasfadenschicht höchstens 0,5 mm beträgt und die Auflageschicht aus einem nur auf der Innenseite von Harz durchdrungenen Wirrfaservlies von 5 bis 35 g/m² Flächengewicht und einer Dicke von höchstens 0,15 mm besteht.

Das erfindungsgemäß vorgesehene Faservlies wird im Gegensatz zu den bisher verwendeten abziehbaren Folien aus einem selbsttragenden Folienmaterial bei der Herstellung von hitzeverfestigten Preßschichtstoffen nicht abgezogen. Obwohl es ein Fremdmaterial darstellt, beeinträchtigt es die hohe Festigkeit des dabei erhaltenen gehärteten Produktes nicht, wobei die erzielbare Festigkeit von der maximal vorliegenden Anzahl von parallelen Fadensträngen je Querschnittseinheit abhängig ist. Mit dem erfindungsgemäßen Schichtstoff ist es erstmals möglich, die bei den bisherigen Schichtstoffen festzustellende Knicktendenz und ähnliche Erscheinungen durch die äußerst geringe Stärke der Faservliesauflagenschicht, die höchstens teilweise mit dem Harz imprägniert sein darf, zu vermeiden. Dies ist um so überraschender, als Wirrfaservliese an und für sich dafür bekannt sind, daß sie eine geringe Strukturfestigkeit aufweisen.

Das wichtigste Merkmal des erfindungsgemäßen Schichtstoffes ist das, daß die Bahnen zum Transport oder zur Lagerung auf sich selbst aufgewickelt werden können, ohne daß dabei eine abziehbare Verkleidung erforderlich ist, wie sie bei den bisher bekannten Schichtstoffen stets erforderlich war. Dies führt zu folgenden Vorteilen: Zunächst entfällt das Problem der Entfernung der Verkleidungsschicht, das bei sehr langen Bahnen, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von langen zylindrischen Gegenständen durch spiralförmige Aufwicklung verwendet werden, beträchtliche Probleme aufwerfen kann. Auch entfällt das Problem, daß die Verkleidung über die Kante der Bahn hinaussteht und es daher schwierig ist, vor dem Abziehen der Überzugsschicht die Bahn genau an Ort und Stelle anzubringen. Der erfindungsgemäße Schichtstoff ist praktisch selbsttragend und gegen Verschiebung der ihn aufbauenden Glasfaden geschützt.

Weitere Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Festigkeit von aus dem erfindungsgemäßen Schichtstoff hergestellten hitzeverfestigten Preßschichtstoffen, die wesentlich höher ist als diejenige, die mit den bisher bekannten Materialien erzielbar ist. Die erfindungsgemäßen Schichtstoffe lassen sich ohne Schwierigkeiten aufwickeln und wieder abwickeln; bei der Lagerung und beim Versand treten keine Verschiebungen der Fäden, keine Knicke und keine Augenbildung auf.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung besteht das Faservlies des erfindungsgemäßen Schichtstoffes aus Polyesterfasern mit einer Länge von 5 bis 40 mm. -Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung verwendet man in dem erfindungsgemäßen Schichtstoff als hitzehärtbares Harz ein Epoxyharz.

Die Vliesauflageschicht besteht aus in Wirrlage miteinander verfilzten, glatten Stapelfasern, z. B. solchen, wie sie beim Extrudieren von synthetischen Polymeren, insbesondere von Polymeren mit einem sehr hohen Molekulargewicht (sogenannten Superpolymeren), erhalten werden, die durch bifunktionelle Kondensation bzw. Veresterung durch Amidbildung,

ίο Verätherung, Anhydridbildung oder Acetalbildung hergestellt werden können. Ebenfalls brauchbar sind Stapelfasern aus Polypropylen und Polyvinylchlorid. Besonders geeignet sind leichte Produkte auf der Grundlage von orientierten Polyäthylenterephthalatfasern oder orientierten Polyamidfasern, insbesondere, wenn sie vorher zu einem papierähnlichen Bahn- bzw. Bogenmaterial heiß kalandriert worden sind.

Das Wirrfaservlies sollte ein Flächengewicht von

ao etwa 5 bis. 35, vorzugsweise von weniger als 20 g/m² und eine Dicke von etwa 10 bis 150, vorzugsweise von 25 bis 75 μ aufweisen. Die Auflageschicht ist bei' der Herstellung des erfindungsgemäßen. Schichtstoffes leichter zu handhaben, wenn sie, beispielsweise durch Heißkalandrieren, auf eine in μ gemessene Schichtstärke gebracht worden ist, die etwa dem 1,5- bis 6 fachen des Flächengewichtes in g/m² entspricht. Innerhalb dieses Verhältnisses wird die Auflageschicht leicht in dem gewünschten Maße imprägniert, so daß sie bei den später beim Härten normalerweise angewandten Temperaturen und Drücken vollständig imprägniert wird. Wenn das Verhältnis weit oberhalb des angegebenen sechsfachen Wertes liegt, besteht die Gefahr, daß sich die Auflageschicht beim Abrollen ablöst, während dann, wenn das Verhältnis beträchtlich unterhalb des angegebenen Minimalwertes liegt, die Auflageschicht einen unerwünscht hohen Anteil des gesamten Schichtstoffes ausmacht, was zu einer Verminderung der Festigkeit je Querschnittflächeneinheit des gehärteten Produktes führen kann.

Die Gesamtdicke des erfindungsgemäßen Schichtstoffes sollte etwa 0,25 bis 0,4 mm betragen, da Schichtstoffe mit einer Dicke von mehr als 0,5 mm nicht mehr genügend biegsam und anpassungsfähig sind. Da die Vlies-Auflageschicht in großem Umfange zur Erhöhung der Querfestigkeit beiträgt, kann die Gesamtdicke des erfindungsgemäßen Schichtstoffes sehr gering sein und beispielsweise nur 0,075 bis 0,1 mm betragen, wobei dann die Auflageschicht selbst eine Dicke von weniger als 0,04 mm haben sollte, damit die gerichtete Glasfadenschicht der Hauptbestandteil des erfindungsgemäßen Schichtstoffes bleibt.

Die Stapelfasern der Vlies-Auflageschicht haben vorzugsweise eine Länge von etwa 0,5 bis etwa 4 cm. Unterhalb dieses Bereiches ist das Vlies möglicherweise bei der Aufbringung auf die gerichtete Glasfadenschicht nur schwierig zu handhaben, während bei einer Faserlänge oberhalb des angegebenen Bereiches eine größere Ungleichmäßigkeit, als erwünscht, auftritt.

Die zur Herstellung der harzimprägnierten Vlieslage verwendeten Glasfasern weisen vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 4 bis etwa 15 μ auf, und sie sollten vorzugsweise einer vorhergehenden Oberflächenbehandlung unterzogen werden, um die Harzaufnahme zu erleichtern. Eine geeignete derartige Behandlung ist. beispielsweise eine GrundierbehandT

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lung mit einem Silan oder einem metallorganischen verlaufenden, ausgerichteten Einzelfäden 30 besteht, Komplex; eine andere wirksame Behandlung besteht die mit einer hitzehärtenden Harzmasse 31 als Grunddarin, daß die Glasfaden unmittelbar vor dem Im- masse und Bindemittel gesättigt sind und zusammenprägnieren mit dem Harz erhitzt werden. An Stelle gehalten werden, und zwar mit einem Volumenvervon oder zusätzlich zu den Glasfaden können auch 5 hältnis von Glas zu Harz von etwa 65 : 35 bis 35 : 65. Polymerfäden mit einer hohen Festigkeit, z. B. Diese längsverstärkte Schicht kann eine gleichmäßige orientierte Polyäthylenterephthalat-, Polyamid-, Mikrometerschrauben-Dicke von etwa 250 μ aufwei-Reyon- oder orientierte Cellulosefäden, verwendet sen. Die Oberflächenschicht des zusammengesetzten werden. Bahnenmaterials 24 besteht aus dem Faservlies 22 Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme io aus verfilzten Polymerfasern, das von der Harzauf die Zeichnungen weiter erläutert, in denen grundmasse teilweise — wie bei 31 α angedeutet — F i g. 1 ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung imprägniert ist, und zwar bis zu einer fließenden des neuartigen, zusammengesetzten Bahnenmaterials Grenze 32, oberhalb deren das Bahnenmaterial prakerläutert und tisch harzfrei ist.

Fig. 2 einen schematischen, stark vergrößerten 15 Wenn das zusammengesetzte Bahnenmaterial 24 seitlichen Querschnitt durch das nach dem Verfah- direkt auf sich selbst und ohne eine Überzugs- bzw. ren von F i g. 1 hergestellte zusammengesetzte Bah- Zwischenfolie auf eine Rolle aufgewickelt wird, wie nenmaterial darstellt. durch die Aufwickelrolle 27 in F i g. 1 angedeutet, bein Fig. 1 werden Fäden hoher Festigkeit, wie rührt die schwach klebrige frei liegende Oberfläche z. B. Glasfaden, mit Hilfe einer Spulenbank 10 zu- 20 33 d_er längsverstärkten mit Harz imprägnierten geführt. Jede der Spulen enthält eine Anzahl von Schicht 18 das Vlies 22 der darunterliegenden Wick-Bündeln bzw. Fäden, die in einer breiten Bahn in lung, wobei eine ausreichende Adhäsion gegeben ist, praktisch nebeneinanderliegender, längs orientierter die das Bahnenmaterial auf der Rolle zusammenhält. Anordnung durch ein ösenbrett 11, zwischen einem Beim Abwickeln trennen sich jedoch die aneinander-Paar beweglicher voneinander abstehender Rollen 12 35 grenzenden Wicklungen zwischen diesen Oberflächen durch einen Kamm 13 gezogen werden können. Der wieder leicht voneinander, ohne daß in nennenswerletztere dient — zusammen mit einem Kamm 14 — tem Maße Fasern von der Vliesschicht abgerissen dazu, die Fadenstränge in einen gleichmäßigen Ab- werden, und das zusammengesetzte Bahnenmaterial stand voneinander zu bringen, wie z. B. auf eine 24 kann darm in Stücke geschnitten, übereinander-Dichte von 80 Strängen je cm. Diese Bahn wird dann 30 gelegt und unter Hitze und Druck in Schichtpreßstoffe über eine bewegliche Rolle 15 durch ein Harzbad 16 hoher Festigkeit umgewandelt werden. Die beim gezogen, und zwar um eine zylindrische Rolle 17 Härten stattfindende Hitze- und Druckeinwirkung herum, die so angeordnet ist, daß sie die Bahn nahe veranlaßt die Harzgrundmasse 31, 31a, in den nicht am Boden des Bades vorbeiführt. Geeignete (nicht ge- imprägnierten Teil des Vlieses 22 zu fließen, so daß zeigte) Vorrichtungen zur Zuführung von Harz und 35 homogene gehärtete Produkte entstehen, die von zum Erhitzen sind vorgesehen, um es auf einer ge- Hohlräumen bzw. Löchern praktisch frei sind. Es ist eigneten Viskosität innerhalb eines bevorzugten Be- sogar anzunehmen, daß der noch nicht imprägnierte reichs von 2 bis 40 Poise zu halten. Die Anordnung Teil des Vlieses 22 dazu beiträgt, Luft abzuleiten, die der Rolle 17 gewährleistet, daß der Inhalt des Bades ansonsten zwischen aneinandergrenzenden Schichten 16 frisch bleibt. 40 eingeschlossen werden könnte, eine Gefahr, die ins-Die aus dem Bad 16 herausgezogene, mit Harz besondere bei der Herstellung von Schichtpreßstoffen imprägnierte Bahn 18 wird zwischen zwei angetrie- sehr großer Fläche gegeben ist.
benen, beheizten Kalanderwalzen 19, 20 hindurchge- Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele führt, die dazu dienen, die Bahn zu verdichten und weiter erläutert, die jedoch nicht als Begrenzung des zu glätten sowie überschüssiges Harz zu entfernen, 45 Erfindungsbereichs aufzufassen sind,
das bei 21 am Walzenspalt zurückgehalten wird. Die

Walzen 19, 20 sind in genau einstellbarem Abstand Beispiel 1
voneinander entfernt, um der Harzgrundmasse der

Bahn 18 die gewünschten Abmessungen zu verleihen. Der fadenverstärkte Teil eines erfindungsgemäßen, Die Bahn 18 wird dann mit einem endlosen Vlies 22 _5o zusammengesetzten Bahnenmaterials wurde unter aus in Wirrlage übereinanderliegenden, Fasern zu- Verwendung von Spulen mit endlosen Glasseidensammengebracht, während sie um eine angetriebene strängen (sogenannten »Rovings«), mit Vinylsilan zylindrische Walze 23 herumgezogen wird, die von appretiert, hergestellt. Diese wurden in einer breiten, der Kalanderwalze 20 in einem Abstand angeordnet flachen Schicht mit einer Dichte von etwa 80 Enden ist, der ausreicht, um das Harz der Grundbahn 18 zu ₅₅ je cm durch ein Bad gezogen, das ein Epoxyharzveranlassen, das Vlies 22 teilweise zu imprägnieren. kondensationsprodukt von Epichlorhydrin und Bis-Das erhaltene zusammengesetzte Bahnenmaterial 24 phenol A mit einem nach der Durransschen Queckwird dann unter Luftdüsen 26 hinweggeführt, die zur silbermethode bestimmten Erweichungspunkt von Kühlung der Harzgrundmasse auf eine Viskosität von etwa 45° C im Gemisch mit einem Härtungsmittel 1 bis 35 Millionen Poise beitragen. Das abgekühlte 60 enthielt, wobei es sich im wesentlichen um Isophalyl-Produkt wird auf einer Aufwickeltrommel 27 in dihydrazid handelte. Durch das Eintauchen in das Rollenform aufgewickelt. Harzbad, das bei 95° C gehalten wurde (bei dieser Das nach F i g. 1 hergestellte zusammengesetzte Temperatur hat es eine Viskosität von etwa 10 bis Bahnenmaterial 24 wird in Fig. 2 schematisch und 15 Poise), wurden die Glasseidenstränge in eine endin stark vergrößerter Form im seitlichen Querschnitt 65 lose, mit Harz imprägnierte Bahn umgewandelt, die gezeigt. Der größere Teil des Bahnenmaterials be- zwischen beheizten Kalanderwalzen hindurchgeführt steht aus der mit Harz gefüllten Bahn 18, die aus und sodann mit einem endlosen Polyester-Textryleiner sehr großen Zahl von praktisch nebeneinander vlies vereinigt wurde. Die Oberflächentemperataren

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der Walzen wurden bei etwa 95° C gehalten, wobei Eine aus 6 kreuzweise übereinandergelegten

der Abstand zwischen den Kalanderwalzen so einge- Schichten bestehende Platte wurde in der gleichen stellt wurde, daß ein Harzgehalt von etwa 36 Ge- Weise aus dem gleichen zusammengesetzten Bahnenwichtsprozent (etwa 54 Volumprozent) erzielt wurde, material hergestellt und gehärtet. Das Produkt wies und wobei der Abstand der Walze, mit deren Hilfe 5 eine Dicke von 1,6 mm, einen Gehalt an organischen das Vlies auf die verstärkte Harzbahn aufgebracht Bestandteilen von 30,7 Gewichtsprozent und ein spewurde, so eingestellt wurde, daß die Textry!vlies- zifisches Gewicht von 1,87 auf.
Überlage teilweise mit dem Harz imprägniert wurde. Streifen des zusammengesetzten Bahnenmaterials

Das Textrylvlies bestand aus in Wirrlage mitein- dieses Beispiels mit einer Breite von 2,54 cm wurden ander verfilzten, orientierten Polyäthylenterephthalat- io auf ihre Beständigkeit gegenüber der Bildung von fasern von etwa 1,5 Denier und 0,63 cm Länge sowie »Vogelaugen« mit Streifen verglichen, die ansonsten Polyesterfibriden ähnlicher chemischer Zusammen- identisch waren, jedoch nicht die nicht gewebte Texsetzung, wobei das Gewichtsverhältnis von Fasern zu tryl-Vliesüberlage aufwiesen und auf diese Weise als Fibriden etwa 3 :1 betrug. Das Vlies war auf eine Vergleichsproben dienten. Ein Polyäthylenfilm von Dicke von etwa 45 μ kalandert worden. Sein Grund- 15 0,1 mm Dicke wurde um 2 bis 3% gestreckt und auf gewicht betrug etwa 12 g/m². Nachdem das zusam- einer glatten Oberfläche festgespannt. Die Streifen mengesetzte Bahnenmaterial auf etwa Raumtempe- wurden auf den Polyäthylenfilm gelegt (wobei bei ratur abgekühlt war, wurde es zur Lagerung und dem zusammengesetzten Bahnenmaterial die Vlies-Handhabung direkt auf sich selbst zu Rollen aufge- seite nach oben zeigte), und es wurde gerade so viel wickelt. 20 Wärme und'Druck angewendet, wie zum Ankleben

14 Lagen dieses zusammengesetzten Bahnen- bzw. der Streifen mit einem Gewicht beschwert worden Bogenmaterials wurden in einer Presse kreuzweise war. Um sie flach zu halten, wurden die Spannklamübereinander gelegt, d. h. derart, daß die Fäden einer mern entfernt. Die nach einer Stunde vorgenommene jeden Schicht einen Winkel von 90° mit den Fäden Prüfung zeigte eine ausgedehnte »Vogelaugen«-Bilder angrenzenden Schichten bildeten. Nach etwa ²5 dung bei den Kontrollstreifen, während die Streifen 2 Minuten unter Berührungsdruck bei 160° C wurde des erfindungsgemäßen zusammengesetzten Bahnender Druck auf 1,75 bis 3,5 kg/cm² gesteigert, und der materials von »Vogelaugen« praktisch frei waren, angegebene Druck und die angegebene Temperatur Die bei diesem Prüfversuch vorgenommene Schrumpwurden 30 Minuten aufrechterhalten. Die Schicht- fung des Polyäthylenfilms ist mit den Abmessungspreßstoffplatte hatte eine Dicke von 3,2 mm, ein spe- 3° Veränderungen zu vergleichen, die bei Überzugsfozifisches Gewicht von 1,87 und einen Gehalt an or- lien geringer Adhäsion unter ungünstigen Bedingunganischen Bestandteilen (Harz+Polyestervlies) von gen eintreten. Die Beständigkeit des zusammenge-31,2 Gewichtsprozent (etwa 49 Volumprozent). setzten Bahnenmaterials gegenüber der »Vogel-

Aus dieser Platte in Längsrichtung zu einem Satz augen«-Bildung bei diesem Prüfversuch ist bemervon Fäden geschnittene Prüfkörper hatten die fol- 35 kenswert.

genden Eigenschaften: Die Prüfstreifen wurden dann für sich selbst ge

härtet, indem sie in einem Ofen zwischen Druck-

„. . .,.,.„„, „ ..^ ^m kissenplatten, die mit einem Freigabepapier geringer

Biegefestigkeit (ASTM D 790-61) .... 8 900 Adhäsion überzogen waren, unter einem Dmck von

naß (nach 2 Stunden Kochen) 7 700 _{40 014 kg/cm2 30 Minuten} bei 155° C gepreßt wurden.

Biegemodul 232 000 _Die gearteten Streifen wurden in einem Baldwin-

naß ............. 240 000 Zugfestigkeitsprüfgerät bei einer Querkopfgeschwin-

Zugfestigkeit (ASTM D638-61T) .... 4800 _dig|_eit *_on £ J_{n je Minute auf ihre} Zugfestigkeit

ZTigmodul .. .. 280 000 geprüft. 7 Streifen des zusammengesetzten Bahnen-

Druckfestigkeit (ASTM D 695-61 T) .. 5 700 ₄₅ ^_{terials dieses Beis ids wiesen} %^ durchschnitt-Zwischenschicht-Scherfestigkeit _Hche Bruchfestigkeit von 510 kg/cm² auf, während

ff^et^ei?So5\ ⁹ ' _inn die Vergleichsstreifen nur einen Durchschnittswert

Method 1U42A) 190. _{von 2}04 kg/cm² lieferten. Dieser Prüfversuch unter

streicht die Bedeutung der Vermeidung der »Vogel-

Eine weitere Prüfplatte wurde in der gleichen 50 augen«-Bildung, wenn man gehärtete Produkte von Weise hergestellt, nur wurden die 14 Schichten des guter Festigkeit erhalten will.
Bahnen- bzw. Bogenmaterials in der Weise überein- .

andergelegt, daß sämtliche Fäden in der gleichen Beispiel I

Richtung ausgerichtet waren. Die gehärtete Platte, Ein zusammengesetztes Bahnenmaterial wurde her-

die einen Gehalt an organischen Bestandteilen von 55 gestellt, indem unter Druck und Hitze eine Übertage 37,4 Gewichtsprozent, eine Dicke von 3,4 mm und aus einem Nylonvlies auf das gleiche linearverstärkte ein spezifisches Gewicht von 1,81 aufwies, lieferte Produkt aus ausgerichteten Glasseidensträngen und die folgenden Prüfdaten: Epoxyharz aufgebracht wurde, wie es zur Herstellung

des zusammengesetzten Bahnenmaterials von Beikg/cm² 60 spiel 1 verwendet worden war, mit der Ausnahme,

Biegefestigkeit 110 000 daß die Dichte der Glasfäden nur 57 Enden je cm

naß 110 000 und der Harzgehalt des linearverstärkten Produktes

Biegemodul 320 000 nur 25 Gewichtsprozent betrug. Das Nylonvlies wurde

naß 340 000 hergestellt aus orientierten Nylonfäden von 5,5 DeZugfestigkeit 8 400 65 nier mit einer Doppelbrechungs-Orientierung von

Zugmodul 420 000 etwa 0,4, denen eine Kräuselung von 5 Wellen je

Druckfestigkeit 7 000 Linear-cm verliehen worden war. Eine Masse aus

Zwischenschicht-Scherfestigkeit 240 diesen Fasern, die auf eine Länge von 3,7 cm ge-

schnitten worden waren, wurde mit Hilfe einer »Rando-Webberx-Vorrichtung (Curlator Corporation of East Rochester, New York) in Wirrlage zu einem Faservlies verfilzt, das in Gegenwart von auf eine Temperatur von etwa 38⁰C erwärmten Wasser gepreßt wurde, um die Fasern an ihren Kreuzungspunkten schwach zu verschmelzen. Auf diese Weise wurde ein brauchbares, festes Vlies mit einem Grundgewicht von etwa 35 g/cm² und einer Mikrometerschrauben-Dicke von 130 μ erhalten. Bei dem speziellen Nylon dieses Vlieses handelte es sich um ein Polyamid-Mischkondensationsprodukt aus Hexamethylendiammoniumadipat, Hexamethylendiammoniumsebacat und ε-Caprolactam mit einem nach dem Fisher-Johns-Verfahren bestimmten Schmelzpunkt von 144° C und einem spezifischen Gewicht von 1,12. Dieses Produkt ist in niederen Alkoholen, wie z. B. Methylalkohol, löslich.

Das zusammengesetzte Bahnenmaterial dieses Beispiels lieferte gehärtete Schichtpreßstoff-Produkte von außergewöhnlicher hoher Zwischenschicht-Scherfestigkeit und außergewönlich hoher Zwischenschicht-Abhebefestigkeit. Eine aus 20 kreuzweise übereinandergelegten Bögen hergestellte Platte, die bei etwa 160° C und 1,75 kg/cm² 30 Minuten gehärtet worden war, wobei sich die Nylonfaservlies-Überlagen jeweils zwischen aneinandergrenzenden, linearverstärkten Schichten befanden, wurde nach dem »Federal Test Standard No. 406, Method 1042 Β« auf die Zwischenschichtfestigkeit geprüft. Da bei dem Verfahren 1042 B (im Gegensatz zu dem im Beispiel 1 angewendeten Verfahren 1042A) keine seitlichen Führungen verwendet werden, wird bei diesem Prüfversuch eine Kombination von Scher- und Abhebekräften ausgeübt. Aus der Platte geschnittene Prüfkörper versagten bei einer durchschnittlichen Belastung von 175 kg/cm², etwa dem doppelten Wert, wie er bei einer ohne die Nylonvliesüberlage, ansonsten jedoch identischen Platte gemessen wurde.

Vergleichsversuch

2 Rollen eines Bahnmaterials von jeweils 2,5 cm Breite wurden untersucht. Es wurden folgende Materialien eingesetzt:

Rolle 1: Eine Rolle des zusammengesetzten Bogenmaterials nach Beispiel 1 der vorliegenden Anmeldung, d. h. eine harzüberzogene Bahn aus parallel angeordneten Glasfadensträngen mit einem Vlies aus Polyesterfasern mit einer Dicke von etwa 45 μ. Diese zusammengesetzte Bahn war direkt auf sich selbst aufgewickelt ohne eine Zwischenverkleidung.

Rolle 2: Eine harzüberzogene Bahn aus parallel angeordneten Glasfasersträngen wie bei Rolle 1, wobei jedoch an Stelle des Faservlieses eine Trägerverkleidung von niedriger Haftung aus Kraftpapier zur Aufwicklung der harzüberzogenen Bahn auf die Rolle verwendet wurde.

ίο Während des Winters wurden die Rollen 1 und 2 in einen Büroraum gestellt, der bei etwa 20 bis 24° C und bei niedriger relativer Feuchtigkeit gehalten war. Nach einer Woche zeigte die Rolle 2 beträchtliche Knickungen und Augenbildungen, während bei der Rolle 1 praktisch keine Änderungen sich einstellten. Nach dieser Aussetzung wurden Probestücke für den Zugversuch aus jeder Rolle auf folgende Weise hergestellt:

1. EinzQlschichtgebilde wurden aus jeder Rolle durch Auflegung von 12 Streifen von 2,5 cm Breite und 30 cm Länge ohne Anwendung einer Spannung hergestellt,

Bei der Rolle 2 wurde vorhergehend die Trägerverkleidung abgezogen, während die Rolle 1 einschließlich des Faservlieses verwendet wurde.

2. Die Schichtgebilde wurden gleichzeitig in einer Heizpresse bei 163⁰C während 3 Minuten bei 3,5 kg/cm² gehärtet, worauf sie entnommen wurden und in einen Ofen von 138° C während 12 Stunden gebracht wurden.

3. Die Probestücke für den Zugversuch wurden dann maschinell aus drei Schichtgebilden von jeder Walze ausgeschnitten und bei 50% relativer Feuchtigkeit und 23⁰C untersucht, wobei folgende Ergebnisse erhalten wurden:

Probestück Nr. 1
Probestück Nr. 2
Probestück Nr. 3
Durchschnittlich

Zugfestigkeit (kg/cm²)

Rolle 1
(erfindungsgemäß)

9900
9900
9600
9800

Rolle 2

(Verkleidung

entfernt)

7750
7200
8000
7650

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 baren Festigkeit führt. Der hier verwendete Ausdruck Patentansprüche: »Vogelaugen« bezeichnet eine falsche Ausrichtung bzw. Trennung der Fäden, wodurch in dem Bahnen-

1. Imprägnierter, unverfestigter Schichtstoff in bzw. Bogenmaterial offene Löcher entstehen. In Bahnen- oder Bogenform aus einer mit hitze- 5 einigen Fällen scheint dies auf die mit den wechselnhärtbarem Harz durch imprägnierten Vlieslage den Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen zuaus gerichteten Glasfadensträngen und einer Auf- sammenhängende Ausdehnung und Kontraktion der lageschicht, als Zwischenprodukt zur Herstellung abziehbaren Uberzugsfolie zurückzuführen zu sein, von hitzeverfestigten Preßschichtstoffen, da- Man nimmt auch an, daß Spannungen, die während durchgekennzeichnet, daß die Viskosität io der Herstellung des Bahnmaterials in der Überzugsdes Harzes bei Raumtemperatur zwischen 10^B folie entstehen, die Bildung der »Vogelaugen« be- und 35-10⁶ Poise, das Volumenverhältnis Faden-. wirken oder zu ihrer Bildung beitragen. Eine weitere masse/Harzmasse zwischen 65 : 35 und 35 : 65 Vermutung geht dahin, daß die bei der Lagerung des liegt, die Schichtdicke der Glasfadenschicht hoch- Bahnmaterials auf der Rolle eintretende teilweise stens 0,5 mm beträgt und die Auflageschicht aus 15 Härtung des Harzes Spannungen verursacht, die einem nur auf der Innenseite von Harz durch- durch Bildung von »Vogelaugen« ausgeglichen werdrungenen Wirrfaservlies von 5 bis 35 g/m² Flä- den. Unabhängig davon, was die Ursache sein mag, chengewicht und einer Dicke von höchstens ist jedoch festzustellen, daß das Auftreten von 0,15 mm besteht. »Vogelaugen« dazu führt, daß die gehärteten Pro-

2. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch ge- 2° dukte, die aus den ansonsten längsverstärkten Harzkennzeichnet, daß das Vlies aus Polyesterfasern bahnen hergestellt werden, nicht die gewünschten einer Länge von 5 bis 40 mm besteht. optimalen physikalischen Eigenschaften aufweisen.

3. Schichtstoff nach Anspruch 1 oder 2, da- Die Knickungsneigung der bekannten Schichtstoffe durch gekennzeichnet, daß das hitzehärtbare kann dadurch kontrolliert werden, daß man die RoI-Harz ein Epoxyharz ist. =5 len in verschlossenen Polyäthylenbehältern bei einer

konstanten Temperatur von etwa 5° C hält, jedoch ist für die meisten Verbraucher eine Lagerung in der

Kälte zu unbequem und kostspielig, insbesondere

..■·.,-.:.. dann, wenn eine einzige Rolle nur von Zeit zu Zeit 30 während eines Zeitraums von 1 Woche oder mehr

Die Erfindung betrifft einen imprägnierten, unver- verwendet wird.

festigten Schichtstoff in Bahnen- oder Bogenform Die Ursache für eine weitere Schwierigkeit ist die

aus einer mit hitzehärtbarem Harz durchimprägnier- vorhandene Uberzugsfolie, wenn diese über die Kanten Vlieslage aus gerichteten Glasfadensträngen und ten der Harzbahnen übersteht. In diesen Fällen sind einer Auflageschicht, als Zwischenprodukt zur Her- 35- die Kanten der Harzbahnen unsichtbar, wodurch ein stellung von hitzeverfestigten Preßschichtstoffen. genaues Auflegen bzw. eine genaue Ausrichtung des

Verstärkte Preßschichtstoffe werden üblicherweise Bahn- bzw. Bogenmaterials bei der Herstellung von aus Bahnen- oder Bogenmaterialien hergestellt, die Preßschichtstoffen schwierig ist. Dieses Problem tritt aus längsorientierten, nebeneinander verlaufenden insbesondere dann auf, wenn breite Bahnen bzw. endlosen Glasfäden bestehen, die mit einem hitze- 40 Bögen mit aneinanderstoßenden Kanten nebeneinanhärtbaren Harz, insbesondere einem Epoxyharz, im- dergelegt werden sollen.

prägniert sind. Derartige verstärkte Materialien sind Seit vielen Jahren sind auch bereits nicht gewebte

bisher stets in Verbindung mit einer abziehbaren Matten aus Fasern,wie z.B. Polyäthylenterephthalat-Überzugsfolie mit einer geringen Haftung, die als fasern, als Uberzugsschichten für in Längsrichtung Zwischen- bzw. Trennfolie dient und ein Aufrollen 45 verstärkte Bahnmaterialien auf dem Markt, doch des Bahnmaterials und anschließendes Wiederab- handelt es sich hierbei um verhältnismäßig dicke, wickeln ermöglicht, auf den Markt gebracht worden. voluminöse Matten, die vollständig mit einem Harz Die verstärkten Materialien dieses Typs werden bei imprägniert sind. Sie werden hauptsächlich deshalb ihrer Verwendung auf eine geeignete Länge züge- _: verwendet, um den Mengenanteil an Harz zu erschnitten, dann wird die Überzugsfolie abgezogen, 50 höhen gegenüber den ausschließlich aus in Längsund zur Herstellung von Preßschichtstoffen werden richtung orientierten Fäden aufgebauten Schichtsie zu Stapeln übereinandergeschichtet. Die daraus stoffen. Ein solches Bahn- bzw. Bogenmaterial kann herstellbaren Preßschichtstoffe haben eine hohe aber nicht auf Rollen aufgewickelt und später wieder Festigkeit und Dauerhaftigkeit und sind solchen Preß- abgewickelt werden.

schichtstoffen, die aus Glasfasergeweben hergestellt ₅₅ Man hat auch bereits Glasfaservliese durch aufworden sind, weit überlegen. Um diese Überlegenheit geklebte Verstärkungen aus Glasstapelfaserh in gegenüber den glasfaserverstärkten Preßschichtstoffen Form von Garnen oder Bändern verstärkt. Außerbeizubehalten, ist es jedoch wichtig, daß die parallele dem ist es allgemein bekannt, daß die Wärme- und Ausrichtung der Glasstränge innerhalb des Schicht- Schalldämmungseigenschaften von Bauplatten durch stoffes aufrechterhalten wird. Wenn nun derartige 60 Aufbringen von Faservliesen verbessert werden kön-Bahnen gelagert oder transportiert werden, so wird nen (vgl. zum Beispiel die deutschen Gebrauchsdies üblicherweise in Form von Rollen mit einer ab- muster 1 884 317 und 1 816 319 sowie die deutsche ziehbaren Verkleidung durchgeführt, welche das Ab- Auslegeschrift 1143 478 und »Textil-Praxis«, 1962, wickeln ermöglicht, bevor das Harz gehärtet wird. S. 570).

Dabei tritt nun aber eine ausgeprägte Neigung der 65 Aufgabe der Erfindung ist es nun, die relativ Glasfaden zur Bildung von Knicken oder Schleifen lockeren Rohbahnen aus parallel angeordneten Glasoder sogenannten »Vogelaugen« auf, die zu einer fäden, die mit einem ungehärteten, hitzehärtbaren erheblichen Verminderung der normalerweise erziel- Harz verbunden sind, gegen das Auftreten von uner-