DE1704444A1

DE1704444A1 - Zu Formkoerpern verformbare Verbundkoerper auf Grundlage waermehaertender Massen

Info

Publication number: DE1704444A1
Application number: DE19671704444
Authority: DE
Inventors: Prevorsek Dusan Ciril; Schmitt George J; Oswald Hendrikus Johan; Koch Paul Joseph; Li Hsin Lang
Original assignee: Allied Chemical Corp
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1966-12-23
Filing date: 1967-12-22
Publication date: 1971-05-19
Also published as: NL6717614A; US3520750A; GB1200499A; BE708483A; FR1594543A

Description

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MTINTANWALT MONCHENf ITA//// KöcHENÄACHsnt ti 17 U 4 4 4 η

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PoXlo A/11786

Allied Chtffiloal Corporation, Hew York, M.Y., OSA

Zu Fornkörpern verformbar· Verbundkörper auf Grundlage wMrmehärtender Massen

Gegenstand der Erfindung sind au Po «»körpern verfornbare Verbundkörper aus einer Mittellage aus einer im wesentlichen ungehärteten wännehärtenden Btraiu· und auf beiden Selten davon wenigstens einer Lage aus einer thermoplastischen Kunst stofffflasse..

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren sur Herstellung von Forakörpern, das dadurch gekeimse lohnet 1st« das man auf beide Selten einer Hittellage aus einer wtraehärtenden« nloht-ausgeh&rteten Harsaasse ein· tsm ·**■ elnea thereoplastisohen Kunststoff aufbringt, den so erhaltenen Verbundkörper, der hinreichend steif 1st» uft die For«, die ihn gegeben wird, su behalten, su einen Körper

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der gewünschten Porn verformt und das wärmehärtende Harz dann bei einer Temperatur unter der Wärme Verformung» temperatur de· thermoplastischen Kunststoffs aushärtet.

Während Man sur Verformung thermoplastischer Kunststoffolien die verhältnismäSig rasen durchführbaren, für dl· Verformung von Blechen übllohen Verfahren anwenden kann» ist diee bei wärmehärtenden Kunststoffen nicht möglloh, und swar hauptsächlich darum, weil diesen wanne hart enden Kunststoffen die hierfür erforderllohen physikalischen Eigenschaften fehlen. Beispielsweise haben diese Kunststoffe« bevor sie auegehärtet sind, nicht die erforderliche Festigkeit, lassen sloh nioht strecken und vermögen nicht, die ihnen gegebene For« au behalten. Daher mußten bisher Formkörper aus wärmehlrtenden

geheizten Kunststoffen beträehtllohe Zeit In der/Ϋοπη gehalten werden, damit sie ihre Fora permanent beibehielten, auch nachdem die von der Fox« vorgegebene äuSere Begrenzung entfernt war.

Nach den Verfahren dar Erfindung können nun verhältnismäßig rasoh bei normalen Temperaturen Formkörper auf Orundlage wärmehärtender Kunatatoffaassen, dl· bein Aulhärten ouderhalb der ungrensenden Fons Ihre Form beibehalten« hergestellt werden.

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BAU OU)GiHAL

Die Erfindung soll üs folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert werden:

Figur 1 veransohaulioht einen Verbundkörper geoäS der Erfindung.

Figur 2 veranschaulicht einen weiteren Verbundkörper gemäß der Erfindung.

Figur 2 veranschaulicht eine weitere Modifikation eines Verbundkörpers der Erfindung.

Figuren 4a bis Io veranschaulichen sohematisoh die einseinen Stufen eines Tief Siehverfahrens zur Herstellung von Forakörpern statte der Erfindung.

Figuren 5a und 5b veranschaulichen die einzelnen Stufen eine· alternativen Verformungsverfahrens unter" Verwendung der Verbundkörper der Erfindung. I

Figur 6 veranschaulicht seheeatlsoh alternative Durchführungen formen des Verfahrens der Erfindung sur Herstellung von Formkörpern.

Figur 7 veranschauliche eine weitere DurohfUhrungeforn des Verfahrens sur Herstellung der Verbundkörper gemäQ der Erfindung.

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Bisher mußten bei der Herstellung von Fonnkörpern aus wannehärtenden Harzen die Körper fast du rohweg bis tür völligen Aushärtung in der heißen For« gehalten werden. OenttS einen solchen bekannten Verfahren werden beispielsweise Bars,

Verstärkungsmaterlal, Füllstoff« Pigncnt usw. zu einer waohe-

dle artigen Masse vermischt, und diese' Masse wird dann ln/ttöhlung einer Matrize eingebracht und bei geeigneten Drücken und Temperaturen verformt und ausgehärtet. Danach wird der Form· körper aus der Form genommen und nachbearbeitet. Alternativ kann eine flüssige wämehärtende Haranasse in eine For« gegossen und unter Anwendung von Wime und Druk su de· gewünschten Körper verfonot und ausgehärtet werden.

astet Bekanntlich können wäxwehärtende KunststoffaasMn teilweise ver-,

werden,
oder gehärtet' oder ihre Viskosität kann in anderer Welse» beispielsweise unter Verwendung bestimmter Katalysatortcoiblnationen« thixotroper Mittel oder Füllstoffe, erhöht werden« so daß sie eine kitt- oder wachsartige Konsistens bekommen; sie· können dann unter Anwendung von Druck und erhöhter Temperatur verformt und ausgehärtet werden. Auch diese halbfesten Massen müssen Jedoch nach ihrer Verformung bis zur Aushärtung des Portnkörpers in der Form gehalten werden.

Die vorliegende Erfindung benäht nun auf der Entdeckung« das vernetzbare Polymerisate und vernetzbare Polymerisate in

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Verbindung «It einem VeratHrlcungs- oder Armierungsmaterlal In der Form von Fasten, kittartigen Massen, Imprägnierten Fa-•emater!alien usw. nach Methoden, wie sie zur Herstellung von Formkörpern aus Blech angewandt werden, bei normalen

jede Seite

Temperaturen verfornt werden können»' wenn man auf/einer Mittellage aus diesem Material eine Folio aus einem Material ausre lohender DuktilitKt, beispielsweise einem theraoplaatiaohen Material, aufbringt» D.h. durch die beiden thernoplastIschen Pollen wird dem Verbundkörper eine für das Verfahren der Er- ™ findung ausreichende Porrast ab i lit Ht verliehen. Die beiden thermoplastischen Folien können «us dem gleichen Kunststoff oder aus verschiedenen Kunststoffen bestehen.

Die Aushärtung der Mittel lage der verformten Verbundkörper gearite dor Erfindung kann in Üblicher Weise, beispielsweise durch die Verwendung von HMrtungskatalysatoren und bsw. oder Accelerator« in der wärmehlrt baren Masse, VHree und bzw. oder Strahlung« ultraviolettes Lioht, ultraschall usw. erfolgen· | ZweokaKSlg werden die thermoplastischen Kunststoffe und der wärraehärtende Kunststoff so gewählt, daß die beiden Deokfollen während des Aushaltens an die Mittellag· gebunden werden. Da es viele verschiedene verwendbare thermoplastische Kunststoffe und ebenso viele verschied·«» wäreebJUtend» Kunststoffe gibt, können Verbundkörper ge**0 der Irflndung alt in siealiott weiten Bereiohsn variierenden Eigenschaften hergestellt werden. Die aus den Verbundkörpern der Erfindung

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hergestellten Formkörper sind von besonderem Interesse als Bauelemente.

Der in Figur 1 gezeigte Verbundkörper besteht aus einer Mittellage 15 aus einem witrmehKrtenden Material und zwei Lagen 16 und 17 aus einem thermoplastischen Material. Die beiden Außenlagen können an den Orenzfläohen 18 und 19 mit der Mittellage verklebt sein. Im allgemeinen wird Jedoch duroh das Aushärten der Mittellege eine ausreichende Bindung der drei Lagen aneinander erzielt.

in Figur 2 gezeigte Verbundkurpt r aus der Mittellage 20 aus einem wKrmehftrt enden Material und zwei Auflenlagen 21 und 22 aus thermoplastischem Material unterscheidet sieh dadurch voii den in Figur 1 gezeigten« daJ dlo drei Lagen eohon vor der Verformung bei 23 und 24 miteinander verklebt sind.

Der in Figur 3 gezeigte Verbundkörper weist außer der Mittellage 25 aus einem wKmehlfrtenden Material und den beiden Lagen 26 und 28 aus thermoplastischem Material noch eine vierte Lage 27 auf. Diese Lage kann verschiedenen Zwecken dienen, beispielsweise eine Dekorfolie, eine Folie aus elektrisch leitendem Material usw. sein. Sie kann, wie gezeigt wird, swlsohen der Mittellage 25 und der Beokfolie 26 angeordnet sein oder aber auch auf die Deokfolle 26 aufgebracht sein.

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Zahl und Zueawnenaetzung der auf dl· Mittellag· aufgebrachten Folien fcatm nach Wunsch und Verwendungszweck variieren, sofern nur die Aufienf ollen thermoplastisch sind und den Verbundkörper nach Miner Verformung und ver der Aushlrtung der Mittellage ausreichende Formetabilität verleih·*.

Die Figuren 4a bis 4o veranschaulichen die Verformung βinea Verbundkörper· 30 gemHß der Erfindung. Wie In Figur 4a ge- ^

zeigt, wird der Verbundkörper 30 auf die Matrix· 32 gelegt. Der Klemmring 34 wird unter geeignete« Druck federnd auf den Verbundkörper 30 geprest, wie In Figur 4b gezeigt, und der Steepel 31 wird unter Druok gesenkt, so daJ der Verbundkörper 30 dl· gewunzohte Fora erhXlt,wi· in Figur 4c gezeigt. Di· Vorrichtung ist dl· üblicherweise auf diese» (!•biet verwendete. Der Stempel 31 wird so eingestellt, dafl er bis zu der gowtlnsohten Tief· Ut dl· Höhlung 33 eintritt. Der dl· Öffnung der Matrize 3t ungebende Klrng 34 wird mit ausreichende« Druok auf den Verbundkörper gepreßt, |

daß ein praktisch faltenfreier und loherfrelor Formkörper erzeugt werden kann. Wenn dieser Druok zu groS ist, kann es dazu kommen, daß der Verbundkörper reißt, statt dafl er in die Aushöhlung der Matrize "fließt*, wJthrend β loh bsi Anwendung eines zu geringen Druckes an der Peripherie des Verbundkörpers Falten bilden können. Entsprechende Srw&gungen sind bei einer Tiefzugvorrichtung, bei der der Ring statt auf einen konstanten Druok auf einen konstanten Spielraum eingestellt

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wird, anzustellen. Der Fonnzyklus kann durch ein "Durchstoßen" (push through), das keinen Hand an den (nicht gezeigten) Formstück zurückläßt, ähnlich wie bein Verformen von Blech durch Tiefziehen, beendet werden.

Se kann auoh eino Matrize mit komplizierter ausgebildeter OberflKot», als in Figur 4 gezeigt, verwendet werden. Sine solche Matrize 1st in den Piguren 5a und 5b veranschaulicht. Der Verbundkörper 35 wird über die Höhlung 36 der Matrlee gelegt und dunsh den Klemmring am Halter 38 festgehalten. Sin Stempel 39* dessen Unterseite die bei 40 gezeigte Form, die der Bodenfläehe 41 der Matrize entspricht, hat, wird unter Druck in die Forahöhlung gesenkt, so dafl der Verbundkörper zu der der Form entsprechenden Pom gepreSt wird, wie in Figur 5b gezeigt.

Figur 6 veranschaulicht ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines Verbundkörpers geoäft der Erfindung sowie zur Verformung des Verbundkörper« und Aushärtung des Forrokörpers. Eine Glasfaserbahn 41 wird von der Vorratswalze 40 abgezogen und über Trägerwalzen 43 und eine Führungswalze in ύ&η Trog 42» der eine Polyestertnasse enthält, geführt. Die 2u5üi'smenßßi:sung der Polyeetermasse wird so gewählt, daß diese Masse die gewünschte Viskosität het und die Aushärtung arzt zn dam gewünschton Zeitpunkt, d.h. nicht bevor der Verbundkörper si der gewünschten Fomi vorpreflt ist, erfolgt.

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^v: ν ^ ^r—^]$AD ORIGINAL

Dias kann belaplelawaiaa durch dia Verwendung eines erst bei erhöhter Temperatur wirke am werdenden Katalysators erfolgen. Sin Baispiel hierfür 1st in Beispiel 14 gegeben.

Dia aiaafaaerbahn kann auch auf einem über die Waisen 43, 43¹ und 45 umlaufenden endlosen Förderband 46 duroh dia Polyesternaaae in den Trog 42 laufen, was den Vorteil hat, da* sla weniger leicht serf allen oder zerrelten kann.

Maoh den Austritt dar Olasfasarbahn aus de« Trog 48 kann Überschüssige Polyesteraasse duroh dia VaI se 73 suaaeaen Bit dar ihr «»geordneten Waise 43 abgeejusteoht werden. Duroh ein «weites paar van Waisen 44 warden dia Bahnen 48 aus thermoplastische» Material von den Vorratswal pan 47 unser Bildung das Verbundkörper· 49 fest auf die Mittellage aufgebracht. Das Verhältnis dar Dloka dar Mitte liege 41 su dar eedloks dar AuSenlagen betrKgt swaeJoslMlg etwa UlO bis lOil und vorzugsweise H4 bis 2tl, kann Jedooh auch auflerhalb dieser Bereiche liegen.

Der Verbundkörper 49 kann gewünsohtenfalle noch «wischen zwei weiteren Waisen 50 durchgeführt werden. Diese Waisen 50 können raäflig gehalste Druckwalten sein, die Jedooh nicht so heiS sein dtlrfen, da9 die Härtung der Po lyeet β masse eingeleitet wird. Von dort kann der Verbundkörper direct

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.... , 8ADORiQlNAI₁.

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einer kontinuierlich arbeitenden Formvorrichtung zugeführt werden« oder er kann zu einzelnen Rohlingen zugeschnitten und für den Transport verpackt werden, oder er kann eine Verformung, wie sie In den Figuren 4 und 5 und in der nächsten Stufe von Figur 6 veranschaulicht 1st, unterworfen Herden. Nach der Herstellung von Formkörpern aus dem Verbundkörper werden diese Formkörper aus der Höhlung 61 der Matrize entfernt» was beispielsweise mit der in Figur 6 sohenatlsoh gezeigten Übertragungsvorrichtung 52 erfolgen kann. Diese übertragungsvorrichtung kann mit einer Feder 53» die den Formkörper aus der Matrice 60 drückt, susamnenarbeltea. Die Formkörper können dann auf ein Förderband 55 gesetst werden, und dieses Förderband kann sie duroh einen Ofen 56 führen, wo sie gehärtet werden. Danach können sie gewünschtanfalle noch einer Nachbearbeitung unterworfen werden. Die in Figur 6 gezeigte Verformungsvorrichtung entspricht der In ?igur 4 gezeigten. Sie weist eine Matrize 60 mit einer Aushöhlung 61, einem Halt»ring 62 und einen Stempel 63 auf.

Der Trog 42 wird aus einer Mischkammer 84 über eine Leitung 59 mit Polyestermatte besohiekt. Aus einem Vorratsbehttlter 80 wird Polyester über eine Dosiervorrichtung 82 und aus einen Behälter 81 Katalysator über eine Dosiervorrichtung 03 in eine Mischkammer 84 geführt, von der das Gemlsoh duroh Leitung 59 In den Trog 42 gelangt.

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Alternativ kann dlt gewebte oder aioht-gewebte aiasfasereatte 41, wie in Figur 6 duroh die gestrichelten Linien 70 gezeigt, auf geradem Weg über die Walzen 43 geführt und file wärnehärtende Maeee 51 aus dem Extruder 86 duroh die Düse 71 darauf aufgebracht werden. Die ViskosItKt der Masse ist derart, daß ale nicht duroh die Bahn 70 hlndurohtropft, sondern von ihr fortgetragen wird. Duroh die Walten 73 und 43 wird die viskose Masse dann in die Olasfaserbahn elngepreBt. *

Figur 7 veranaohaulloht eine weitere DurohftlhruagBfona de· Verfahrens der Erfindung, wobei die Mittellag· au« wfraehärtenden Material direkt auf eine Folie aus theraoplaatiechea Material aufgebracht wird, wonaoh die sweite Folie aus themoplastisohen Material auf die Mittellage aufgebracht wird. WKnnehärtender Kunststoff und Katalysator gelangen von den Vorratsbehälter« 80 und 81 Über Pumpen 82 bsw. $3 in eine Mischkammer 84, In die aus einen Behälter 85 neon ein |

Verstärkungsmaterlal, beispielsweise Öles fase material, eingebracht werden kann. Das in der Misohkaeeei* Θ4 gebildete Oenlsoh wird, beispielsweise duroh den Extruder 86, mit der DUse 71 auf die Folie 89 aua thermoplastischem Material, die von der Walze 88 abgezogen wird» aufgebracht. Von der Walze wird eine zweite Folie aus thermoplastischem Material 90 abgesogen und auf die w&rmohXrtbare Masse 87 aufgebracht.

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indem *lle άνοϊ Lagen durch den Spalt zwischen den Waisen 92 geführt mrunn, Die OleicheiäBigkeit der Dloke des Verbundkörper« kann verbessert werden, indem man diesen nooa «iiiiohen ewei Walxen 9^ hindurohf ührt. Dann kann der Verbimdktirper verformt und die Formkörper können nach Wunsch abtransportiert oder gelagert werden.

PSs ffKnnsb&rtbar· Mittellag» der Verbundkörper der Erfindung enthält vorzugsweise ein VeretIrkungematerial, wie Olasfaaern in der Form «erklelntrt@r StrMnge, und bxw. oder einer nioht-verwebten oder verwebten Olasfaserbahn, ein·· Textilgewebe»« eines Metallnets··, von Asbestfasern «to. Welch· TeοanIk zur Herstellung des VerbundkOrpers angewandt wird, hingt von dem verwendeten VerstKrkungsaaterlal und der Konsistenz der wttnnehKrtbaren Masse ab. Wenn diese eine hohe YiskoaitXt hat und das Veretärkungsmaterlal kursfasrlg ist, werden dl· Bestandteile vorteilhaft in einer Knet«a*ohlfie veralsoht und direkt auf dl· Oberfllohe der unter«» Folie aus thermoplastisch·« Material extrudlert.

Wird eine Baim aus dem VerstKrkungs- oder AnBierungseaterlal verwendet* so kann der wKrmehftrt*nd· Kunststoff in einem Lösungsmittel gelöst oder, wenn VorhKrtmlttel mit versugerter Virkungp wie Magnesiumoxid, verwendet werden, der Kunststoff direkt durch Eintauchen oder Aufsprühen auf die

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Bahn aus den Armierungsmaterial aufgebracht werden. Wie

erwMhnt, aollen die Audenlagen aus thermoplastischem Material

a) den Verbundkörper die gewünschten Oberfläoheneigenschaften verleihen, b) den Verbundkörper einerseits die erforderliche

Festigkeit und andererseits die zum Verformen erforderliohe DuktllitKt verleihen und o) die Mittellage vor, während und

nach den Verformen bis zur Auehärtung begrenzen, so daB sie

dl« ihr gegebene Form behält, bis sie auegehlrtet ist. Während a

des Aushfirtens werden die AuSenlagen so fest an dl· Innenlage gebunden, da8 ein einstüoklger Formkörper gebildet wird.

D.h. in fertigen Formkörper verfestigt die ausgehärtete Mittel*

lage die thennoplastlsehe Au8enlage,und dio MaBhaltigkeit des fertigen Körpers ist weitgehend auf die Festigkeit der ausgehärteten Mittellage zurückzuführen.

Die feste Verbindung swisohen den thermoplastischen Aufleningen

und der Mittellag· in fertigen Formkörper 1st wesentlich»

damit der Körper auch bei Temperaturen Über der Olaaüber- I

gangetemperatur des thereoplaatieoben Materials eine gute

MaBhaltigkeit besitzt.

Als wärwehilrtende Kunststoffe fUr die Mittellage können beispielsweise Polyester, substituierte Polyester, beispielsweise chlorierte Polyester, Phenolharze, Polyurethane,

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Melaminharze, Epoxyharze,: Harnstoffharze* Silikone u.dgl. verwendet werden. Diese Kunststoffe könnan modifiziert werden, beispielsweise indem taan sie alt beispielsweise thermoplastischen Kunststoffen, wie Polyvinylchlorid, PoIy-Äthylen, Polystyrol u.dgl., vermischt. Sie können auoh, wie erwähnt, Füllstoffe, Verstärkungsmittel, thixotrop« MIttel u.dgl. enthalten, und sie können vorpolynerlslert oder vorkondensiert oder eingedickt sein. Vorzugsweise enthält die Mittellage ein Epoxyharz, einen Polyester oder ein Polyurethan.

Die bekannten Epoxyharze enthalten wiederkehrende Einheiten der Formel

- O - CHg - CH

Beispiele für solohe Epoxyharze sind Polyglyoidylester polybaaischer Stturen, wio sie aus der USA-Patentschrift 2 866 767 bekannt sind, Polyglyoidylather von mehrwertigen Phenolen, wie sie In den USA-Patentschriften 2 467 171, 2 506 486, 2 640 037 und 2841 595 beschrieben sind, und Polyglyoidylather mehrwertiger Alkohole, wie sie In den USA-Patent schrift en 2 538 072 und 2 58I 464 beschrieben sind. Verwendbare härtbare Polyester enthalten beispielsweise eine polymere Komponente (a) und eine monomere Komponente (b), d.h. einen oder mehrere Mthylenisoh ungesättigte

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polymeriaierbare Polyester aus mehrbasischen. Insbesondere zwelbaslsohen Carbonsäuren und mehrwertigen. Insbesondere zweiwertigen Alkoholen, und können ggfs. noch Reste von beispielsweise einbasischen Carbonsäuren, einwertigen Alkoholen und Hydroxycarbonsäuren . wobei wenigstens einer dieser Reste äthylenisoh ungesättigt· polymerielerbare Qruppen enthält, und ein oder mehrere monomere, fthylenlsch ungesättigte,

enthalten
polynerlslerbare Verbinaungenf. Härtbare Folyestennassen dieser Art sind in den USA-Patentschriften 2 225 313 und 2 667 430 * beschrieben. Modifizierte Polyester dieser Art sind beispielsweise in den USA-Patentschriften 2 628 209 und 3 219 604 beschrieben.

Verwendbare härtbare Polyurethane sind beispielsweise in den USA-Patentschriften 2 721 811, 2 620 516, 3 061 497 und 3 105 062 beschrieben.

Die für die ftittellage verwendete wäxnehärtbare Masse hat bei | einen Verhältnis der Dicken von Mittellage zu AuSenlagen in den Verhältnis von 1:2 bis 2t 1 zweeknäBlg eine Viskosität in den Bereich von. 200 000 bis 1 000 000 ops, dealt einerseits nioht zuviel von diener Masse abgequetscht und andererseits eine gute

— Vorbindung mit den A-uBenlagen erzielt wird. Bei der Herstellung

ο ■ ■

JJJ mäßig tiefer Formkörper aus verhlltnlsmäBig dünnen Verbund» _» kOrpern gemäß der Erfindung kann die Viskosität aber auch ge- -* ringer sein, während bei der Herstellung von Formlcörporn,

·* bei denen die Festigkeit der Verbindung zwischen den Außenfolien und der Mittellage nicht von wesentlicher Bedeutung 1st,

jM-«av ·., :-»..λ 8AD OHIGMAL

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beispielsweise well sie duroh meohanlsche Mittel erzielt ist, euch Massen höherer Viskosität verwendet werden können.
Mittel zur Stsu3rung der Viskosität der wäiwehHrtbaren Masse sind bereits oben erwähnt. Die Viskosität von Polyestern kann beispielsweise dadurch erhöht werden, daß man das Molekulargewicht des Polyesters erhöht und bzw. oder seine Zusammensetzung ändert, beispielsweise indem man anstelle eines
Teiles oder des gesamten Styrole andere monomere Verbindungen, wie Acrylamid, Diallylphthalat, Calolumacrylat usw.,
verwendet.

Als Streckmittel und bzw. oder um die Schrumpfung der Masse während des Aushärtens herabzusetzen, können Füllstoffe, wie Ton, Asbest, Baryt, vermahlenes Silioiuedioxyd, Magnesiumcarbenat, Diatomeenerde etc.. verwendet werden, die auch die Konsistenz der Masse erhöhen. Oxyde« Hjrdroxyde oder
Alkoxyde von Metallen können, wie aus der USA-Patenteohrlft Z> 219 604 bekannt, verwendet werden, wenn Formkörper,
die verhältnismäßig hohen Belastungen ausgesetzt werden,
hergestellt werden sollen. Beispielsweise wird durch Zusatz von Magnesiumoxyd zu einem Polye ate r eine beträchtliche
Erhöhung der Viskosität erzielt. Außerdem kann die eindickende Wirkung von Magnesiumoxyd. so gesteuert werden, daß die
Viskosltätszunahme allmählioh im Verlaufe einiger Stunden orfolgt, was die Ablagerung der Masse auf eine Olasfaeerbahn in einem gut fließfähigen Zustand ermöglicht. In diesem Fall

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yti!iff!\i!Tfffi^^

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kann dl· Maes« duroh Eintauchen dar Oleafaaerbahn In dia·· eingebracht werden, während dia Elndlokung d«r Maaea Ma mr gawfiusohten Viskosität «rat erfolgt, wenn dl· Mittellage τοη den tharmoplaatieohan AuSenlagen abgedeokt wird. BaI die·«· Verfahren wird eine gute Benetiung und gute Haftung swleoban Olaafaaarmaterial und thermoplastischen Folien enialt.

Die thermoplastischen Messen, tut denen die Auöenfollen be-

•teilen, können Verstärkung»- oder Arailerunganlttel, wie ein Drahtnete^ enthalten. Beispiele für verwendbare Theimoplaate sind Polyolefine» wie Polyäthylen, Polypropylen und Miadipolyserlaate: und Terpolyaerlaate davon, belaplelawelae Hlaohpolyaerisate von Xthylen»und Xthylaorylat, Vlnylpolynerlaate aus belaplelawelae Styrol« o-Phenylatyrol, m-Phenylatyrol, p-Phenylstyrol, ο-Methy!styrol, m-Methyletyrol, p-Hethylatyrol, o-Methoxyatyrol, n-Hethoxystyrol, p-Methoxyatyrol, ο-Mitroatyrol, m-Mitroatyrol und p-Nitrostyroli Phenyl- und Vinyli— |

denhalogenlden, wie Vinylchlorid, Vlnylidenohlorld und Vinylldenbronld; Vlnylestern, wie Vlnylaoetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, vinylohloraoetat und Vlnylbansoati Polyoarbonate, d.h. thenaoplaatlaohe Polymerisate mit wiederkehrenden Blnhelten der Poreel

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in der Ar der Rest einte zweiwertigen Phenole let; Cellulosederivate, wie Celluloseacetat, Cellulosetriacetat, Cellulosesoetatbutyrat·, Celluloaeproplonat und Äthyloellulose; Polyamide, wie Nylon 66, Nylon 6, Nylon 610» Poly-n-xylylen, Polyadipinsäureamid und Polyhexamethylenterephthalsäureamldj Polyester, wie Polyethylenterephthalat, Polyäthylenisophthalat, Poly-(Kthylen-2,7-naphtbaraat), Poly-(äthyl©n-p,p^f-dlphenylat) und versohledene Mischpolymerisate davonι chloriertes Polyäthylen, chloriertea Polyvinyl· Chlorid, Polyfluorlcohlenstoffe, wie Polytetrafluorethylen, PolytrlfluorohlorMthylen, Polyhexafluorpropylen und versohledene Mischpolymerisate und Terpolymerisate davon, wie beispielsweise Mischpolymerisate von Vinylidenfluorid und Trifluorchlorethylen. Besonders gute Verbundkörper gemäfi der Erfindung werden mit Polycarbonaten, Po* vinylchlorid, Polysulfonen, Celluloseaoetatbutyrat, chloriertem Polyvinylchlorid und ohlorlertem Polyäthylen erhalten.

Wenn Gegenstände verhMltnismftAig großer Tiefe, beispielsweise duroh Tiefslehen hergestellt werden sollen, 1st es vorteilhaft, thermoplastische Polymerisate mit modlflslerter SohlagsKhlgkelt su verwenden. Bei Verwendung solcher thermoplastischer Polymerisate mit verbesserter SohlagsMhlgkeit kann auoh eine; lohne Her arbeitende Verformungsvorrlohtung verwendet und damit eine höher· Produktionsgeschwindigkeit erreloht werden.

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Die Schlagzähigkeit kann In bekannter Weise auf ohemieohem Wege duroh Zusats bestimmter Modifizierungsmittel erhöht den. Bin Erhöhung der Schlagzähigkeit kann aber auoh duroh eine meohanisohe Behandlung der Pollen, beispielsweise duroh Kalt- oder Heißwalzen oder blaxlales Verstrecken In der KKIte oder Hltze_/ erzielt werden, wobei duroh eine solohe mechanische Behandlung auoh die OleiohmäQlgkelt der Dicke des fertigen Gegenstandes verbessert werden kann.

Manche thennoplaatischen Kunststoffe können ihrer Elastizität wegen nloht permanent in der Kälte verformt werden, so dafl ein bei normaler Temperatur aus einem Verbundkörper gemäfl der Erfindung hergestellter Formkörper naoh seiner Entfernung aus der Matrize eine sohleohte Maßhaltigkeit besitzt. Diese Ereoheinung wird gewöhn!loh au ±* "RÜokap ringen" ("sprlngbaok") bezeichnet. Daher 1st es zweeknäSig, thermoplastische Pollen mit schlechtem "elastischem Gedächtnis" zu verwunden. Bs wurde gefunden, da· viele amorphe Polymerisate mit 01asUbergan£8- ä temper at uran über Zimmertemperatur in der Kälte permanent vorforat werden können. Außerdem können Polymerisate mit starkem "RUokaprlngen⁰ dadurch modifiziert werden, daß man sie mit unelastischen Komponenten, wie Netallfolien, -netzen usw. verbindet. Beispiele fUr solohe Kombinationen sind Pollen aus mit einem Aluminiumnetz armiertem Polyäthylen, aus Kylon auf einer Metallfolie usw.

Als Mittel zur Verbesserung der Verbindung zwischen den

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thermoplastischen Aufienfolien und der Mittellage kann eine Sohioht aus kurzen Fasern zwischen der Mittellage und den thermoplastischen Pollen angeordnet werden.

Statt durch die Verwendung eines Fasermatβrials zwischen der Mittellage und den thermoplastischen AuSenfolien kann die Haftung zwiaohen Mittellage und AuSenfolien erforderlichenfalls aber auch durch ander· Mittel, beispielsweise durch die Verwendung von Klebstoffen oder von oberflächenaktiven Mitteln verbessert werden.

Nach dem Verfahren der Erfindung bcw. mit den' Verbundkörper der Erfindung können Formkörper mit bestimmten erwtUisohten Eigenschaften, beispielsweise guter Schlagzähigkeit bei normalen und tiefen Temperaturen, hohem Elastizität«modul bei normalen: und erhöhten Temperaturen, ohemischar Beständigkeit, l/itterungebestäncllgkoit. Wärmefestigkeit und Maßhaltigkeit, Abriebfestigkeit, günstigem Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, gesteuerter Permeabilität, guter Flanml'estigkeit, bestimmten elektrischen Eigenschaften und bestimmten Dekoreffekten hergestellt werden.

Das Aushärten der Mittellage nach der Verformung des Verbundkörpers erfolgt entweder bei normaler oder bei erhöhter Temperatur Jedooh unter der Hitzeverforntungstsmperatui

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des nicht-augehärteten Formkörper«. Diese Temperatur liegt gewuhnlioh in der Näh« der OlasUbergangstemperatur der thermoplastischen Folien. Die Härtung kann auoh duroh Induktion* wärme oder Elektronenstrahl en oder, wenn In der Mittellage ein geeignetes Metallpulver dl aper giert 1st, duroh dielektrlaohea Erhitzen ersielt «erden. Hltrtungstenperatur und «seit hKngen von der verwendeten wlrmehärtbaron Nasse und Art und Menge des darin anwesenden Katalysators ab.

Bei Verwendung einer Polyestermittellage und Auflenf olien aus Polyvinylchlorid können die UbIlohen Peroxyde als Bärtuagskatalysatoren verwendet werden. Bei Verwendung von Bpoxyharsen zusammen Bit thermoplastischen Pollen aus Poly« carbonaten oder von Phenoxyharsen können Bortrtf luorid oder tertiäre Amine verwendet werden. Alternativ kann ein einetkapselter Katalysator verwendet werden, wobei die Kapseln während der Verformung zerreißen.

Zweokrolfiig wird für die Mittelage ein vemetshares, anfänglich thermoplasti8ob.es Material, das gut lagerfähig ist und bsw. oder bei normaler Temperatur ein langes Topfleben besitzt, verwendet. Wenn es entinsoht ist, die Vernetzung in sehr kurser Zeit erfolgen zu lassen, so kann dies auch bei normaler Temperatur duroh geeignete Aktivierung'der Harsmasse, beispielsweise indem man sie einer Strahlung hoher Energie, beispielsweise Blektronensürahlung, 8-Strahlung, ^-Strahlung,

109821/1898

SADOfHGlNJM-

170U44

Röntgenstrahlung, ultraviolettem Licht usw.^ aussetzt. Die Dosierung der Strahlung hängt von der Zusammensetzung der härtbaren Masse, seiner Dloke, dem Eindringungsveniögen der Strahlung usw. ab. Das Aushärten durch Strahlung erfolgt gewöhnlich bei normaler Temperatur und kann kontinuierlich durchgeführt werden« indem «an den Formkörper auf einen Förderband so an der Strahlungsquelle entlangführt« daß sein gesamtes Volumen der Strahlung ausgesetst 1st. Mit einem solchen Verfahren können sehr hohe Produktlonsgesohwlndigkel· ten erzielt werden.

Nftoh dem Aushärten der Mittellage hat der fertig« Formkörper oft auch bei Temperaturen von beträehtlioh Ober der Olas-Ubergangstemperatur des thermoplastischen Materials der Auöenfolien eine gute Maßhaltigkeit.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen. Teile beziehen sich auf das Gewicht, sofern nicht andere angegeben.

Beispiel 1

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung von Fonnkörpern aus einem Verbundkörper, der aus einer Mittellage aus glasfaserverstärktem Polyester und swei biaxial aufgewalzten Polyvinylohlorldfollen besteht. Für eine Verformung nach der oben beschriebenen Technik eignet sich die folgende

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- 25 -

Zusammenset zung: Polyvinylchlorid Zwei Polyvinylohlorifolien von

je 0,038 on Dicke 60 Teile

Glasfasergewebe 20 Teile

Alliweokoplyester mittlerer
Viskosität, in 40 Teilen Styrol ge13et und mit 0,015 Tollen

Kobaltootoat* aktiviert 20 Teile Methyläthylketonperoxyd 0,2 Teile

³¹AuCh der im Handel als "Plaakon PS-251" erhält Hohe Polyester der Allled Chenloal Corporation kann verwendet werden.

Das Glasfasergewebe wurde nlt der Polyesternasse imprägniert

und beidseitig nit einer biaxial von einer Dicke von 0,064 on auf eine Dicke von 0,038 on ausgewalzten Polyvinylchlorid- -

folie bedeckt. Aus diesen Verbundkörper wurde eine kreisförmige a

Probe mit einem Durchmesser von 9 on ausgeschnitten und

sofort auf die Oberfläche der Matrice gelegt und su einer zylindrischen Schale mit flachem Bod« von 5 on Durohmesser und 1,5 on Wandhöbe verforrat.

Der verformte Verbundkörper wurde aus der Presse genommen und 24 Stunden bei Zimmertemperatur aushärten gelassen. Der fortige Farbkörper hatte die folgenden Eigenschaften

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. , BAD ORIGINAL

170A4A4

- 24 (bestimmt am Boden der Schale)t

Zugmodul* ?1 000 kg/on² Flie»Spannung* 1 070 kg/om² Wämeverformungstemperatur

"Die Zugeigensohaften wurden gem*0 ¹¹ASTM -Standard Plastics Methode of Testing, Teil 27« Juni 1965« D-1708" bestirnt.

³^⁸DIe Maßhaltigkeit von Forakörpern bei erhöhter Temperatur wurde in einem Heiöluftofen, der einen fast konstanten Temperaturanstieg von 2*C/)4inute ermöglichte, bestimmt. Die Temperatur, bei der der obere Durohmesser der Schale eioh um 5£ gegenüber dem ursprünglichen Durchmesser ausdehnt« wird als die WHraieverfonnungstenperatur gemessen.

Eine mim Vergleloh hergestellt« Schale gleicher Abmessungen aus Polyvinylchlorid allein hatte eine WKrmeverfonnungstemperatur von TCK, bestimmt naoh demselben Verfahren.

Beispiel 2

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung eines Formkörper« aus einem Verbundkörper« *r aus einer glaafeserveritltrkten Mittellose aus Polyester und zwei biaxial ausgewalzten Polyvinylchloridfolien besteht. Die folgende Zusammensetzung eignet sich für eine Verformung naoh der oben beschriebenen Technik:

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8AD ORIGINAL

170U44

Zwei Polyvinylchloridfolien von

j« 0,046 om Dioke 65 Teile

(!!•«fasergewebe 20 Teile

Allsweokmpolyester mittlerer Viskosität, in 40 Teilen Styrol gelöst und mit 0,015 Teilen Kobaltoctoat aktiviert* 20 Teile

MethylKthylketonperoxyd 0,2 Teile

¹¹AuOh Plaskon PE-251 kann verwendet werden.

Die Herstellung de· Verbundkörper· und seine Verformung erfolgten wie in Beispiel 1 beschrieben, mit der Abweichung, dafi die Polyvinylehloridfollen biaxial In helSer Luft bei 110% voa einer Anfangedloke von 0,76 om auf ein· Dioke von 0,046 om auegewalzt waren.

Die völlig ausgehärtete Schale hatte die folgenden Eigenschaften, bestimmt wie in Beispiel 1;

Zugmodul

FlieSspnnnung Wän&everformungstemperatur

29 400 kg/om' 1 120 kg/cm² 7OU

Beispiel 3 Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung eines Pormkörpere aus einem Verbundkörper, der aus einer

1098*21/1898

8AQ ORfQiNAL

Mittellage aus glasfaserverstärktem Polyester und zwei biaxial aufgewalzten Polycarbonatfolien³¹ besteht:

Zwei Polycarbonatfolien von

Je 0,046 cm Dioke 58 Teile

Glasfasergewebe 24 Teilt

Allzweokpolyester mittlerer Viskos*

eitMt. in 40 Teilen Styrol gelöat und

nit 0,015 Teilen Kobaltoottoat**

aktiviert 18 Teile

MethylKthylketonperoxyd 0,18 Teile

^Muh9X9n" der General Bleotrio Company ¹⁰¹AuOh Plaekon PE-251 fc*nn verwendet werden.

Die Herstellung des Verbundkörpers und seine Verformung erfolgten, wie In Beispiel 1 beeohrleuen.

Die Polycarbonatfolien waren biaxial von einer Anfangedioke von 0,76 om auf eine Dicke von 0,046 cm ausgewaist.

Die vollständig ausgehärtete Sohale hatte die folgenden Eigenschaften, bestlnmt wie in Beispiel 1: Zugmodul 31 500 kg/cm Reiifestigkeit 1 545 kg/cm² WXrflieverformungstemperatur 1605;

1098-21/1898 8AD ORIGINAL

170U44

Bine vollständig aus Polyoarbonat bestehende Schale gleioher Abmessungen hatte eine wltrneverfonnuigstempentur von 140%.

Belaplel 4

Diese« Beispiel veranschaulicht die Herstellung von Fornkttrpern aus Verbundkörpern, die aua einer Mittellage aus glasfaserverstKrlctem Epoxyharz und iwel Pollen aus ohlorlerteot Polyäthylen alt 66 Oew.-ji Chlor besteht:

Zwei Folien aus ohlorlertem Polyäthylen von je 0,04 on Dloke 62 Teile

Glasfasergewebe 15 Teile Allsweekepoxyhars aus Bisphenol A

vom Molekulargewicht JÖO, katalysiert

und vernetzt alt 10 Oew.-J* Diäthylen-

trlaaln» 17,7 Teile

^NAuoh Bpon 828 der Shell, katalysiert Bit 10 bis 12 Oew.-jf Diäthylentriaain. kann verwendet werden.

Die grundBolar* Vlekosität des ohlorlerten PolyMthylens war J>,0, bestimmt in ο-Dichlorbenzol bei 100^C. Die Folien waren biaxial von einer Dioke von 0,05 suf O,o4o cm ausgewalzt.

Die Herstellung des Verbundktirpers und seine Verformung erfolgten.wie in Beispiel 1 beschrieben. Nach der Aushärtung hatte die Sohale die folgenden Eigenschaften»

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SAO ORIGINAL

- 28 bestimmt wie in Beispiel 1:

Zugtnodul 30 800 kg/cm² Zuefestigkeit 1 330 kg/um⁸ WgrneVerformungstemperatur 120T

Beiepiel 5

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung von Fontkurpern aus einem Verbundkörper» der aus zwei Folien aus Celluloseaoetatbutyrat und einer Mittellage aus glasfaserverstärktem Epoxyharz besteht> wobei jede der beiden Orenzf lachen zwieohen einer Folie und der Mittellage eine Schicht aus kurzen Pasern aufweist, die teilweise in die Mittellage und teilweise in die thermoplastische Folie singe· bettet sind:

Zwei Folien aus Celluloseaoetatbutyrat von je 0,075 om Dicke 68 Teile

Glasfasergewebe 15 Teile Allzwackepoxyhars auf Grundlage Bis·

phenol A vom Molekulargewicht 380

und katalysiert und vernetzt _

mit 10 Oew.·* DiMthylentriaajin" 20 Teile

"Auch Epon 628, katalysiert mit 10 bis 12 Gewr* Difcthylen· triamin, kann verwendet werden.

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ORiGINAk.

170U44

Zur Verbesserung der Bindung zwisohen den thexwoplaetlsohen Polltn und der Mittellage nach der Aushärtung war ein· Sehloht: Baumwollgewebe auf eine Oberfläch» der thenaoplaatieohen Foil· bei 15QK aufgepreßt worden. Danach wurden looker gebundene Bauawollfasern mit einer StahlbUrste abgebürstet. Auf die·· Weisewar eine grose Ansahl kurser Fasern teil weite in die Oberfläche der thereoplaatisohen Folien eingebettet worden« während «in Teil eioh von der Oberfläche nach auien eretreckte. Di···. Folien wurden so auf die glasfaserverstärkte ftwjptyharaeittellage aufgebracht, daß dl· faarlge Oberfläche alt de« San in Kontakt kai.

Bin« aus diese« Verbundkörper, wie in Be lapIeI 1 beschrieben, hergestellte Sohale hatte die folgenden ligenaohaften»

Zugaodul 16 800 kg/o«⁸ Zugfestigkeit 9 800 kg/oe²

wHmeverforawngstemperatur 16OT

Die WÄreeverforswngsteaperatur einer gleichen Jedoch nur aus Celluloseaoetatbutyrtt kwetehendeji 8chale beträgt etwa 30*.

Di···· Beispiel veranschaulicht dl· Herstellung von Fontkörpern aus einen Verbundkörper, der aus *wel Acrylnitril/

1 0 9 S'2 1 / 1 θ d i

• SAD ORIGINAL

1704U4

ButadlenAfeyrolfollen auf tlner Mittellage aus glaafaserver-

stMrktem Bpoxyharz besteht:

Zwei Folien au· Aorylnltril/Butadien/ Styrol von Je 0,05 om Dicke 59 Teile Glasfasergewebe 18 Teile Allzweokepoxyhars auf Grundlage Bisphenol A vom Molekulargewicht

380 und katalysiert und vernetzt:

mit 10 Oew.-JfDlIthjrlenfcrlaBin* S£,2 Teile

* Auoh Bpon 828, Mit 10 bis 12 Oew.-0 Diät hy lent riaein katalysiert, kann verwendet «erden.

Zwischen die beiden thernoplastlachen folien, die biaxial von einer Dloke von 0*075 auf eine Dloke von 0,05 0« ausgewalzt waren, wurde eine Sobioht aus des alt dee Bpo*yhara imprägnierten Glasfasergewebe eingebracht. Dieser Verbundkörper wurde, wie In Beispiel 1 beschrieben, verfomt. Die vollstkndlg ausgehärtete Sohale hatte dl· folgenden llgenaohafteni

Zugmodul fi3 600 kg/e·² Zugfestigkeit 905 kg/oe⁸

wäraverforeungstemperatur 100Ϊ

Beiapiel 7

Die··· Beispiel verantohaulicht dl· Herstellung eines

1098'21/18Of

BAD ORfGJNAL

Formkörper· aus einen Verbundkörper, der aus einer Mittellage aus glasfaserverstärkten Polyester und zwei Polysulfonf ollen besteht t

Zwei Folien aus Polytulfon (Union Carbide 3500) von Je 0,063 on Dloke 58 Teile Glasfasergewebe 23 Teile

Allew jokpolyester Mittlrer Viskosität, In 40 Teilen Styrol gelöst und ■& 0,015 Teilen Kobaltootoat
aktiviert¹¹ 20 Teile

Methyläthvlketonperoaqrd 0,8 Teile Plaskon PI-251 kann verwendet werden.

Die beiden Polysulfonfolien wurden von einer Dioke v«*y 0,10 on auf eine Dioke von 0,063 on ausgewallt. Aus de« Verbundkörper wurde, wie in BeispJJ. 1 beschriebe^ eine Γ. ihe Schale hergestellt, die naoh vollstltodigen Aushärten die a

folgenden Slgensohaften hattet

Zugaodul 84 600 kg/oa² Zugfestigkeit Wäroeverfonsungstenperatur 185%

1 0 9 8-2 1 / 1 θ 9 θ

ßAD OßiGiNAL

- 52'-

Belsplsl S

Der Verbundkörper dleeet Beleplel· bestand aus swel PoIyphenylenoxydfollen und einer Mittellage aus glasfaserverstärktem Polyester:

Zwei Pollen aus Polyphenylenoxyd

(General Eleotrio) von je

0,073 en Diele· 61 Teile

Glasfasergewebe 21 Teile

Alltweokpolyester Mittlerer Viskosität in 40 Teilen Styrol gelöst und mit 0₄015 Teilen Xobaltootoat aktiviert* 22 Teile

NethylKthylketonperoxyd 0,22 Teile

³¹AuOh Plaskon PB-251 kann verwendet werden.

Die Polyphonylenoxydfollen waren biaxial von einer Dloke von 0,113 on auf 0,069 cm ausgewalzt. Aus den Verbundkörper wurde, wie in !Beispiel 1 beschrieben, eine Schale geformt, die naoh vollständig·« Aushärten die folgenden Eigenschaften hattet

Zugmodul	23 500 kg/on²
Zugfestigkeit	910 kg/on²
WKrneverfornungsteiiperatur	90*

10 9 821/1898

Beispiel 9

In diesem Beispiel wurde ein Verbundkörper aus swei Folien «us «ine« hoohnolekularen linearen Epoxyharz, hergestellt duroh ttasetsen von Bisphenol A mit Epiohlorhydrin* und einer Nittellsge aus glasfaserverstärktes Polyester verwendet!

Zwei Folien aus dem Epoxyhar« von Je 0,055 ob Dioke 50 Teil« Glasfasergewebe 28 Teile

Allsweokpolyester mittlerer Viskosität, in 40 Teilen Styrol gelöst und mit 0,015 Teilen Kobaltoctoat aktiviert 18 Teile

Hethyläthylketonperoxyd 0,18 Teile

""Phenoxy" der Union Carbide Corporation.

Die beiden Folien waren von einer Dicke von 0*075 on auf %

die Dioke von 0,055 oa ausgewalzt. Dar Verbundkörper wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, verforet, und dl« erhaltene Schale natta neon vollständige« Aushärten die folgenden Kigsnsohaftem

2u0sodul 26 300 kg/oe²

Zugfestigkeit 9*5 kg/oe² WMmeverlOreungsteojperatur 95%

1098-21/189·

, >-> BAD OKGiWAL

170UU

Beispiel 10

Dieses Beispiel veransdi aulloht die Herstellung von Formkörpern aus einem Verbundkörper« wobei die Verformung in mehr als einer Verfahrensstufe» die alle bei normaler Temperatur durchgeführt wurden, erfolgt.

Der Verbundkörper besteht aus zwei biaxial ausgewalzten Polyvinylohloridfollen und einer Nlttellage aus glasfaserverstärktem Polyester:

Polyvinylchlorid Dicke der AuSenfolie 1,25 om Dloke der Innenfolie 1,75 om

nicht-verwebtes Olasfasertuoh, Imprägniert mit einem Polyester mit einer Viskosität von etwa 800 000 ops (Menge an Glas ungefähr 25 Gew.-£) *

Dloke der Mittellage 1,5 om

750 der All led Chemloal Corporation.

Sin kreiaföxwlges Stüok von 22,5 on Durchmesser wurde aus dem Verbundkörper geschnitten und Über ein· Matrlse gleioh der In Figur 4 veransohauliohten gelegt und su einer zylindrischen Schale mit flaohem Boden von 12,5 om Durchmesser und einer Wandhöhe von 3,75 om verformt. Dies 1st die erste Stufο des Verformungsverfahrens* In Stufe 2 wird ein

109θ·2 1/1890

BAD ORIGINAL

zweiter Prägestempel, dessen Bodenprofil einen Krümmungsradius von 9Λ ca hat, verwandet, ao dat der Boden der fohale gerundet wird. Die Stufe 3 de« Verfahren« erfolgt mit «Inen Stempel mit halbkugeligem Profil. Der fertige Formkörper hat einen Boden, dessen Abmessungen denen des letIten Stempels entsprechen, und gerade Seitenwinde. Die Oeiaathühe beträgt. 6,8 om. In diesem dreistufigen Verformungaverfahren wird ein Formkörper Bit praktisoh Überall gleioher Wandstärke M

erhalten, während bei der übrigen einstufigen Verformung, gewöhnlich insbesondere längs der Krümmung dea Bodens, eine beträchtliche Schwächung der Wand erfolgt.

Beispiel 11 In diesem Beispiel wird ein Verbundkörper aus liner :. rvel-

lage aus Alkydpolyesterhars und swel Polyvlnylohlorldfollen verwendet. Das Aushärten erfolgt durch Bestrahlen de' Fon· körpers mit energiereloher Slektronenstrahlung. Verformung und Aushärtung erfolgen bei normaler Temperatur außerhalb der Form.

Es wurde ein Allsweetcalkylhars mit einer Viskosität von etwa 800 000 ops verwendet, das su einer Folie von 0,05 cn Dloke ausgewalzt war. T)Ie Polyvinylohloridfollen waren von einer Dicke von 0,063 cm auf eine Dloke von 0,038 om biaxial ausgewalzt. Aue dieaem Verbundicörper wurde ein kreißförmiges Stück »tilt einem Durohmenser von 8,8 om ausgeschnitten

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iA: : ^ ßAD

und su einer zylindrischen Sehale mit flachem Boden von 5 cm Durohmessor und einer Wandhöhe von 1,5 cm geformt. Diese Sohale wurde mittels S-Strahlung ausgehärtet.

Beispiel 12

77 Otw. «Teile eines verhältnlsmäeig hoohmolekularen Polyesterharzes vom mittleren Molekulargewloht 160 000 und der eXuresahl 12,5. hergestellt durch Umsetzen der folgenden Komponenten:

Propylenglykol 1,05 Mol Phthalsäureanhydrid 0,5 Mol MalelnsKureanhydrid 0,5 Mol Olycerln 0,01 Mol

wurden mit 23 Oew.-Teilen Styrol und 8 Oew.-Teilen Polyvinylalkohol vermisoht. Die erhaltene Masse hatte eine Viskosität von 800 000 ops. Ss wurde duroh einen T-föroilgan Kxtrudierkopf auf eine fortschreitende Olasmatte aufgebrmoht, und swar mit eoloher Qetohwlndlgkelt, das die imprägnierte Matte 50 Oew.-J* Glas enthielt. Drei Schichten einer derart imprägnierten Olasmatte wurden swlsohen swel Polyvinylchloridfolien gleloher Dloke gelegt« Die Oeismtdleke des Verbundkörper» beträgt 0,3 om und die idee Kernes allein

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QA8 8AD ORIGINAL

• 37 0,15 on.

Dieser Verbundkörper wird su einer Schale von 12,5 Durohmesser mit flachem Boden verfornt, wie oben beschrieben. Die Aushärtung erfolgt mit 3-Strahlung in einer Dosierung von 5 Megarad mittels eines "Dynamitron Accelerator¹¹ der Radiation Dynamios Ino. unter Anwendung einer Spannung von 1 500 000 Volt. g

Beispiel 13 PUr dieses Beispiel wurde ein Verbundkörper aus einer

harz Imprägnierten Glasfasermatte wie in Beispiel 12 und svei

PolyvinylohloridfoUen gleicher Dicke hergestellt, dessen Oesaatdioke

0,075 cm betrug, während die Mittellago 0,075 on diok wa* /*

Die, wie in Beispiel 12 beschrieben, hergestellte Schale

wurde mit Röntgenstrahlen (WK χ ) bei 55 IcV, 45 mA bei einen

Abstand der Strahlungsquelle von der Probe von 7,5 ca in

einer Gesamtzeit von 7 Minuten ausgehärtet. Diese Dosierung ™ war ausreichend für die Aushärtung der Mittellage.

Beispiel 1»

77 Oew. »Teile eines hochmolekularen Polyesters alt einem mittleren Molekulargewicht von l6o 000 und einer Säuresahl von 12,5, hergestellt duroh tfasitien der folgenden Komponente™

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' 8AD

Propylenglykol 1,05 MdI Phthalsäureanhydrid 0,5 Mol Maleinsäureanhydrid 0,5 Hol Qlyoerin 0*01 MoX

werden mit 8 Oew.-Teilen Polyvinylalkohol und 33 0·«.-Teilen Styrol, denen 1 Oew.-Teil Bensoylperoxyd als Katalyeator gugemisoht Ut, veraiaoht. Dl« erhaltene Maat«, dl« eine Viskosität von etwa 800 000 ops ha^ wird auf ein· fortaohreitende Olaafaaernatte extrudiert, so dafl die Imprägnierte Matt· 30 Oew.-j< 01a· enthllt. Drei Sohiohttn aus di«s«r imprägnierten Olaamatte warden Übereinandertelegt und mit swei Polyoarbonatfolien abgedeckt. Aus diesem Verbundkörpor wird, wie oben beschrieben, durch Yiefslehen eine Sohale hergestellt. Die Sohale wird ausgehärtet, indem man sie 15 Minuten auf 100% erhitit. Das erfolgt. Indem man sie kontl*· nuierlioh durch einen Ofen führt, naohdem sie aus der Formvorrichtung entfernt ist, wie in Figur 6 veranaohaulioht,

Beispiel IS

70 Gew.-Teile eines Allsweokpolyesters mittlerer Viskosität, hergestellt durch tfasetsen der folgenden Komponenten ι

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BAD ORiQNAL

170UU

Propylenglykol 1*0$ Mol Phthalsäureanhydrid 0,5 Mol Maleinsäureanhydrid . 0,5 Mol

werden alt 30 Oew.-Teilen Styrol und 1 Oe*.-Teil Kobaltnaphthanat veralsoht. Kurz bevor die Masse auf die 01a·- matte aufgebraoht wird, werden Ihr 3 Oew.-Teile MethyIKthyI-ketonperoxyd als Katalysator sugesetst.

Die Masse wurde auf eine Glasfasermatte aufgebraoht^ und
die halbgelitrte Lösung wurde su einen Tell «it einer Rakel abgestrichen, so dafl die lmpr&gnlrte Masse 30 Oew.-Jf Olae enthielt. Dann wurde die Masse swlsohen swel Polyvinylohloridfolien gelegt und bei noxvaler Temperatur gelleren gelassen, bis die gewünschte Viskosität (etwa 600 000 opa) err & war. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Verbundkörper kalt /erforrat, wie oben tssohrieben.

Beispiel 16

Der Verbundkörper dieses Beispiels bestand aus: swel
Cellulosetriacetatfollsn und einer Mittellage aus
glasfaserreratllrkte« Polyether«

Zwei Cellulosetriaoetatfollen von

je 0,05 ca Dioke 35 Oew.-Teile

Glasfasergewebe 83 Oew.-Teile Polyeattnaaaee 43 Gew.-Teile

1098*21/1808

170UU

Die Polyestermasse hatte die in Beispiel 1 angegebene Zusammensetzung und wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, in das Glasfasergewebe eingelagert. Die Verformung erfolgte ebenfalls, wie in Beispiel 1 beaohrleben, und die Schale wurde ph. stunden bei Zimmertemperatur ausgehärtet.

Beispiel 17

Ein Verbundkörper wie der von Beispiel 16, der Jedooh anstelle einer der Cellulosetriaoetatfolien eine Polyvinylohloridfolle gleloher Dioke enthielt, wurde, wie in Beispiel 16 beschrieben, verformt und ausgebärtet.

Beispiel 18

Der Verbundkörper dieses Beispiels bestand aus zwei thermoplastischen Pollen aus oinem hochmolekularen linearen Epoxyharz, hergestellt durch Unsetsen von Dicumylphen-jl

mit Eplohlorhydrin, im folgenden als Cumoxy bezeichnet, und einer Mittellage aus gfatfaserverstärktem Polyurethans

109 821/189·

BAO ORiQtNAL

170UU

Zwei Cumoxyfolien von Je 0,063 cm Dioke 63 Oew.-Teile Olaafasergewebe 22 Oew.-Teile Polyurethan 2h Oew.-Teile Das Polyurethan war durch Umsetsen einea Polyethers mit der Bydroxylsahl 443 mit Toluylendiisooyanat erhalten. 100 Teile Polyether wurden in einen Kolben alt Rührer und Vakuum aus-

laSrohr eingebraoht. Die Temperatur des Polyäthers wurde m unter Rühren auf 75^ erhöht, und diese Temperatur wurde 30 Minuten beibehalten« während der Polyether unter eine«

Vakuum von 3 bis 10 mm Hg entgast wurde. Danach wurde der PolyMther auf 5<H gekühlt, und 68,8 Teile Toluylsndiiso-

oyanat wurden sugesetst. Dann wurde nooh 5 Minuten unter

Rühren entgast. Danach wurde ein Glasfasergewebe mit dieser Masse Imprägniert und mit swel Polyoarbonatfollen abgedeckt. Dieser Verbundkörper wurde wie in Beispiel 1 beschrieben^

vtrformt, und die Schale wurde 4 Stunden bei 100% ausgehXrtet.

Beispiel

Der Verbundkörper dieses Beispiels bestand aus iwei mit Aluminiumfolie verstXrkten Mylon-6-folien und eine«· glasfaserverstürkten Polyurethanmittellageι

1098-21/189·

¹ ' BADOWGINAL

170U44

Aluminium - Hylon 6, zwei Pollen

von je 0,088 cm Dioke 35 (fett. -Teile

Glasfasergewebe 25 Oew.-Telld Polyurethan. 25 Oew.-Teile

Die Alurainiua/toylon-6-Polien wurden hergestellt, indem man eine Nylon-6-Polie von 0,07 on DIoIm auf eine Aluminiumfolie von 0,2 om Diele· aufbrachte. Die Urethanmasse hatte die gleiche Zusammensetzung wie die von Beispiel 18. BeIa Zusammenfügen der drei Lagen waren die Hylonfolien der Mittellage zugewandt. Der, wie in Beispiel 1 beschrieben, erhaltene Pornkurper wurde vier Stunden bei 100% ausgehärtet.

JBelsplel 20

Das Verfahren von Beispiel k wurde wiederholt, wobei Jedooh statt der Pollen aus ohloriertea Polyäthylen andere thermoplastische Pollen verwendet wurden»

von O.OO8 oa Dioke Ia Versuch a) wurden Polylthylenfolien/ in die ein Stahlnets (Drahtdioke 0,05 on« 10 aesh per linear inoh) •Ingelagert war, verwendet.

Im Versuch b) wurden PoljUthylenfolien von 0,063 om Dioke, in dl· «in Aluminiumnet« (Drahtdioke 0,025 cm, 60 mesh per linear Inoh) eingelagert uar, verwendet.

1098*21/1891

8AD ORiÖINAL

170UU

In Versuch ο) wurden Polyäthylenfolien von 0,0$ on Dioke, in die eine Aluminiumfolie von 0*013 on Dioke eingelagert war« verwendet.

In jeden Fall war die Netalleinlagerung in die Polyätnylenfolle eingelagert worden, inden »an die Polyäfchylenfolle erhitzte und suseamen alt dem Metallnetz oder der Metall» folie zwischen zwei Druckwalzen hindurohführte, so dafi ^

das auf etwa 190*C erhitzte Polyäthylen an das.Metall gebunden wurde. Die so hergestellten Pollen wurden auf eine Epoxyharzmittellage aufgebracht. Kaltgeformte Formkörper aus diesen Verbundkörper« zeigten kein aerkllohes "RUeksprlngen"« d.h. sie behielten ihre Form, so daß sie ausgehärtet werden konnten.

Beispiel 21 Das Verfahren von Beispiel 20« Teil a) und o) wurde wiederholt

mit der Abweiohung, dafi für die thezttoplastlsohen Folien * anstelle von Polyäthylen Polypropylen gleloher Dioke verwendet wurde*

109 82 1/189·

Claims

Patentansprüche

ί· Zu Fonnkörpern verformbar« Verbundkörper, die ein naoh der Verformung hartbareβ Harz enthalten« dadurch gekennzeichnet, dafi sie aus einer Mittellage (15, 20, 25) aus einer wärmehärtbaren Masse und auf beiden Seiten davon wenigstens einer Lage (16« 17* 21, 22,26,27,28) aus einer thermoplastischen Kunststoffmasse bestehen.
2. Verbundkörper naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS die AuSenlagen aus verschiedenen thermoplastischen Kunststoffen bestehen.
3. Verbundkörper naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellage einen Polyester, ein Polyurethan oder ein Epoxyharz enthält.
4. Verbundkörper naoh Anspruch 1, 2 «der 3, daduroh gekennzeichnet, daß die Mittellage rait Olasfasematerial verstärkt ißt.
5. Verbundkörper naoh Anspruoh 1, 2, 3 oder 4, daduroh

1 0 9 8·2 1 / 1 8 9 · 8AD OWGINAL

170UU

gekennzeichnet, daS die thermoplastischen AuSenlagen duroh •in Metalldrahtnetz oder eine Metallfolie verstärkt sind.
6. Verfahren sur Herstellung von Porsicurpern* dadurch gekennzeichnet, dad man einen Verbundkörper gemäS einen der vorhergehenden Ansprüche In gewünschter Weise verformt und den Formkörper dann frei von Äußerer Begrensung aushärtet. M
7. Verfahren naeh Anspruoh 6« dadurch gekennselohnet» daS die Mittellage ausgehärtet wird» indem »an den PoraücOrper auf eine Temperatur unter der Wäraeverformungstemptratur der thennoplastisohen Lagen erhitzt.
8. Verfahren nach Anspruoh 6 oder 7* daduroh gekennjtelohnet, das der Verbundkörper hergestellt wird, indea man ein·

Bahn (41,87) aus dem tfärmehärtenden Material kontinuierlich ,

mischen Bahnen aus den theraoplastlsohen Material (48,89*90) '

anordnet.
9. Verfahren nach Anspruch 8, daduroh gekennzeichnet, das man eine Bahn aus Fasenoaterlal in die wärmehärtende Masse einlagert.
10. Verfahren nach Anspruch 9« daduroh gekennselohnet, daß die Bahn aus Pasermaterial (4l) Imprägniert wird, indem man

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ei· durch ein die warmth*rtend· Mo·· enthaltend·· B«d führt, bevor nan die thermoplaetleohen Bahnen (4S) aufbringt.
11. Verfahren naoh Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet* da3 die Bahn aus Paaenoaterial (4l) während ihres Durchgangs durch das Bad (42) von eine« Förderband (46) getragen wird.

109821/1891

8AD ORIGINAL