DE19650310A1

DE19650310A1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Epoxidglaslaminaten insbesondere von Composite Epoxid Materials

Info

Publication number: DE19650310A1
Application number: DE19650310A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Dipl Ing Schaefer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1996-12-04
Publication date: 1997-08-07

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Epoxidglaslaminaten mittels einer Doppelbandpresse, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine dazu geeignete Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 9.

Zur Herstellung von mehrschichtigen flächigen plattenförmigen Materiali en, insbesondere von Basismaterialien für gedruckte Schaltungen mit Doppel bandpressen sind sehr viele Verfahren bekannt.

So wurde am 23.10.76 unter der OE 26 48 088 ein Verfahren und eine Vorrich tung zur kontinuierlichen Herstellung von ein bzw. mehrschichtigen flächi gen Materialien beschrieben. In der Europäischen Patentanmeldung 0 027 543 A1 wurde ebenfalls ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von ein oder mehrschichtigen verstärkten Bahnen aus wärmehärt barem Kunststoff beschrieben. Ein weiteres Verfahren wird in der Europä ischen Patentanmeldung 0 053 367 A3 veröffentlicht. Weitere Verfahren sind in der EP 045 6883 A1 sowie der DE 35 40 389 C1 beschrieben.

Alle diese Verfahren gehen von einer Doppelbandpresse mit vorgezogenem ver längerten unteren Preßband aus. In allen Verfahren werden lösungsmittelfreie Reaktionsharze oder Thermoplaste zusammen mit flächigen Trägerstoffen auf das Unterband einer Doppelbandpresse in unterschiedlicher Weise aufgetragen. Derartige Verfahrensweisen setzen ein Schmelzen des hochreaktiven Reaktions harzes voraus. Da mit dem Schmelzen der hochreaktiven Harze sogleich auch die Härtungsreaktion einsetzt, können keine schnellhärtenden Harz/Härter kombinationen im industriellen Maßstab eingesetzt werden. Es kann außer dem nicht mit isobaren Doppelbandpressen gearbeitet werden, die über Preß drücke von größer 5 bar verfügen, da die Harzschmelze herausgedrückt wür de. Es lassen sich somit nur Polyesterharze einsetzen, die durch die Kata lysierung mit Peroxiden in wenigen Sekunden härten.

Für die Herstellung von Epoxidglaslaminaten insbesondere von Basismate rialien für gedruckte Schaltungen wurde ein Verfahren in der EP 04 56 883 A1 beschrieben. Dieses Verfahren geht von Pulverharzschmelzen aus und sieht eine Vorhärtung durch Infrarotstrahler auf den Bandoberseiten außerhalb der Presse vor. Hier führt insbesondere die mehrschichtige Warenbahnum lenkung an der oberen Umlenktrommel zu Überlängen und in Folge zu Laminat verwindungen. Wegen der flüssigen Harzmasse können nur niedrige Drücke auf gegeben werden. Diese lassen jedoch die Herstellung eines qualitativ hoch wertigen Laminates nicht zu. Es kommt zu Lufteinschlüssen und in Folge zu Schäden beim Löten der Leiterplatten.

Die Europäischen Patentschriften 01 58 027 B1 und 02 91 629 A2 beschreiben Verfahren zur Herstellung von kupferkaschiertem Basismaterial mit Doppel bandpressen ohne vorgezogenem Unterband. Es wurden mit wärmehärtbarem Harz imprägnierte flächige Trägermaterialien verpreßt, die bereits weit vorge härtet sind.

Die Trocknung und Vorhärtung derartiger flächiger Trägermaterialien ist höchst problematisch. Durch die erforderlichen kurzen Gelierzeiten der Harz lösung besteht die Gefahr, daß das Harz schon polymerisiert bevor das Lö sungsmittel restlos durch Trocknung entfernt wurde. Diese Lösungsmittel einschlüsse führen zu erheblichen Qualitätsmängeln des ausgehärteten La minates. Der Vorhärtungsgrad der mit wärmehärtbaren Harzen imprägnierten Glasgewebe wird mittels einer Fließtestpresse gemäß MIL-P-13949F bestimmt. Diese Flußbestimmung stellt eine indirekte Viskositätsbestimmung dar. Der Flußwert fällt mit steigender Viskosität bis auf 0% ab. Da die Här tung einer Expotentialfunktion folgt, steigt die Viskosität kurz vor dem Erreichen des sogenannten B-Zustandes bei dem das Harz nicht mehr fließt, sprunghaft an. Dieser auf geringe Temperaturschwankungen reagierende Harz zustand stellt sich bei einem Fluß von kleiner 10 Gew.-% ein, so daß es auf Grund der Luftströmungen in üblichen Trockenanlagen mit einseitiger Lufteinblasung nicht möglich ist, ein über die Breite gleichmäßiges Pre preg herzustellen. Zwischen den beiden Randbereichen besteht somit bei einem mittleren Flußwert von 8 Gew.-% eine Differenz von 3 bis 13% Diese Härtungsdifferenzen über die Breite der Warenbahn führen zu un gleichmäßiger Härtung und in Folge zu Verwindungen beim verpreßten Laminat.

Nach dem derzeitigen Stand der Technik ist es daher nicht möglich ein mehrlagiges Laminat mit mehr als 4 Lagen industriell mit einer Doppel bandpresse herzustellen, daß die hohen Anforderungen an Planität und Dimensionsstabilität mit hoher Sicherheit erfüllt.

Außerdem lassen sich die für die Wirtschaftlichkeit erforderlichen Produktionsgeschwindigkeiten nicht erreichen, da auf Grund des Lösungs mitteleinschlusses keine Gelierzeiten unter 80 sek. bei 170°C eingestellt werden können. Die Problematik wird noch größer, wenn Rollenlängen von 800 bis 2000 m hergestellt werden sollen. Dies ist ebenfalls auf Grund der Ansatzstücke von erheblicher wirtschaftlicher Bedeutung. Hierfür kann die übliche Beschichtung im Walzenverfahren mit geringeren Lösungsmittel anteilen nicht mehr durchgeführt werden, da eine Parallelität des Walzen spaltes nicht in den geforderten Toleranzen sichergestellt werden kann. Dies führt zu Gewichtsdifferenzen des Flächengewichtes von 5 bis 10 g/qm über die Breite. Beim Aufwickeln führen diese Gewichts- und Dickendiffe renzen zu unterschiedlichem Wickelumfang und beim Abrollen zu Überlängen, die beim Verpressen zu Verzügen und beim Laminat zu Verwindungen führen. Eine gleichmäßige Beschichtung ist nur im Tauchverfahren mit noch höheren Lösungsmittelanteilen möglich. Dies macht eine weitere Erhöhung der Gelier zeit und somit eine Reduktion der Produktionsgeschwindigkeit erforderlich.

Beherrscht wird dieses Verfahren daher nur mit dünnen Geweben mit verschieb baren Gewebebindungen, mit kleinen Rollen, geringen Harzschichtdicken sowie in Schichten von bis zu 4 Lagen. Außerdem wird dieses Verfahren mit Glasvließträgerstoffen für sogenannte Compositelaminate durchgeführt. Hier können sich wegen der kurzen Stapelfasern keine Spannungen aufbauen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Verfahren und eine Vorrichtung verfügbar zu machen, mit dem die geschilderten Probleme nicht mehr auftreten.

Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren verfüg bar zu machen, mit dem Epoxidglasgewebelaminate mit mehr als 4 Gewebe lagen im industriellen Maßstab aus Geweberollen mit mehr als 800 m Lauf länge in einer Produktionsgeschwindigkeit von größer 4 m/min herge stellt werden können. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur gleichmäßigen gemeinsamen Vorhärtung von mit Reaktionsharz beschich teten Glasgeweben verfügbar zu machen, so daß die bei der Vorhärtung im Lufttrockner auftretenden Härtungsdifferenzen ausgeschlossen werden. Desweiteren ist es Aufgabe der Erfindung eine spannungsfreie Randstabili sierung zur realisieren, die das Preßband beim Übergang in den laminat freien Randbereich unterstützt, so daß es nicht zu Schwingungen und Dicken differenzen kommt. Eine Randstabilisierung wie in der Patentanmeldung DE 39 28 849 A1 ist nicht durchführbar, da eine Erwärmung und Härtung des Randes bei gleichzeitiger Druckanwendung zur Zusammenführung der Bahnen unter Zugspannung zu erheblichen Verzügen führen würde. Darüberhinaus führt ein bereit vorgehärteter Laminatrand nicht nur zum Zurückhalten des Harzflusses, sondern verhindert auch das Herausdrücken der beim Impräg nieren eingeschlossenen Luft. Diese Luft kann somit unter hohem Druck nicht entweichen und sammelt sich in Form kleiner Blasen unter der aufkaschier ten Kupferfolie. Ein nach diesem Verfahren hergestelltes Laminat wäre so mit unbrauchbar.

Desweiteren ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren verfügbar zu machen, welches jegliche Verzüge beim Einziehen in die Presse vermeidet, das heißt, daß keinerlei Zugspannungen auf flächige Trägerstoffe insbesondere Glas gewebe aufgegeben werden, sobald diese über dem Erweichungspunkt des Har zes erwärmt worden sind.

Die Lösung all dieser und noch weiterer damit in Verbindung stehender Auf gaben erfolgt durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der unabhängi gen Patentansprüche 1 und 9. Besonders bevorzugte Varianten des erfindungs gemäßen Verfahrens bzw. zugehörige erfindungsgemäßen Vorrichtungen sind jeweils Gegenstand der entsprechenden abhängigen Verfahrens und Vorrichtungs ansprüche.

Insbesondere wird durch die Erfindung ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Epoxidglaslaminaten geschaffen, welches es ermöglicht, Laminate von mehr als 4 Lagen spannungsfrei herzustellen. Dieses Verfahren zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus
Ein Glasgewebe mit einem Flächengewicht von 20 bis 200 g/qm wird im Tauch verfahren mit einer Epoxidharzlösung die eine Viskosität von 100 m·Pas, ei ne Auslaufzeit von 20 sek. im DIN 4 mm Auslaufbecher und eine Gelierzeit von 20 bis 80 sek. bei 170°C besitzt mit mit einer Geschwindigkeit von 8 bis 20 m/min mit 30 bis 60 Gew.-% Harz beschichtet und bei 80 bis 140°C auf einen Restlösungsmittelanteil von kleiner 0,1% getrocknet, wobei die ur sprüngliche Gelierzeit des Harzes erhalten bleibt.

Die Gelierzeit des Harzes auf dem Gewebe wird durch Auflegen eines beschichteten Gewebestückes auf eine auf 170°C beheizte Metallplatte ermittelt, indem durch Anheben der Gewebekanten der Zeitpunkt ermittelt wird, bei dem eine Klebewirkung des Harzes nicht mehr feststellbar ist.

Diese auf dem beschichteten und getrockneten Gewebe festgestellte Gelier zeit sollte mit der des flüssigen Harzes annähernd übereinstimmen. Dieses beschichtete und getrocknete Gewebe wird auf Rollen in Längen von größer 800 m aufgewickelt. Das beschichtete und nicht vorgehärtete Gewebe hat ein über die Breite gleiches Flächengewicht, ist weich aber klebfrei und läßt sich spannungsfrei aufwickeln. Es kommt nicht zu Umfangsdifferen zen beim Wickeln. Das aufgetragene Harz hat üblicherweise einen Schmelz punkt von größer 50°C, so daß es nicht zu Verklebungen kommt. Üblicherweise wird zur Herstellung von mit Epoxidharz beschichteten Gewebe ein Vertikaltrockner mit einem aufsteigendem Schacht zum Trocknen und einem absteigenden Schacht zum Vorhärten verwendet. Das erfindungsgemäße beschich tete Gewebe kann beide Trocknerzonen zur Trocknung verwenden und erreicht somit die doppelte Imprägniergeschwindigkeit. Ein Kleben an der oberen Um lenkrolle wird durch eine Kühlung auf 5°C verhindert.

Dieses beschichtete und getrocknete Glasgewebe wird nun einer erfindungs gemäßen Doppelbandpresse zugeführt. (Fig. 1). Die Doppelbandpresse verfügt bevorzugt über zwei Preßzonen, wobei der Presseneinlauf (14) eine isochore Presscharakteristik aufweist.

Merkmal dieser Doppelbandpresse ist es, daß sie zwei Druckzonen besitzt, wobei die erste bei 5 bis 10 bar und die zweite bei 10 bis 20 bar Druck ar beitet. Ein weiteres Merkmal ist es, daß das Unterband (3) eine belegba re Oberfläche (16) vor der Druckzone von 1 bis 6 m Länge aufweist. Die freie Oberfläche wird mit einem IR-Strahler überdeckt (4). Dieser er wärmt zusammen mit den Bändern die beschichteten Gewebelagen auf 160 bis 180°C. Die Laminierwalze (5) wird auf 20 bis 40°C temperiert und lami niert die beschichteten Geweberollen auf die bereits erwärmte Kupferfolie (7) Diese erfindungsgemäße Anordnung sorgt dafür, daß die Zugspannung nur auf die nicht erwärmten beschichteten Gewebe ausgeübt wird, so daß keine Verzü ge eintreten können.

Zwischen der Laminierwalze (5) und der Preßzone (2) befindet sich der Aufwärmbereich (11) und der Vorhärtungs- und Entspannungsbereich (15) Zur Stabilisierung des Randbereiches ist es insbesondere zur Abstützung der Preßbänder erforderlich, einen Laminatrand mit konstanter Dicke zu realisie ren. Alle bisher bekannten Verfahren haben Probleme in der Randzone, die zum Teil zur Unbrauchbarkeit des Pressensystems führen. Bei Pressen die mit Luftkissen betrieben werden führt ein Fließen und eine Dickenverminderung zu Undichtigkeiten der Druckkissen und somit zum Druckverlust. Bei Pressen mit Ölfilm werden die Bänder aufeinandergedrückt, was zu einer Randverdickung mit Lufteinschlüssen führt. Bei Pressen mit der Druckübertragung mit Rollen, findet ein starker Harzfluß statt, der zur Unbrauchbarkeit des Randes führt, da derartige Pressen isochor arbeiten und bei einem Dickenschwund ein druck loser Bereich entsteht.

Diese Randprobleme beim Verpressen von fließfähigen Laminaten lassen sich durch das erfindungsgemäße Auftragen von UV-härtbaren lösungsmittelfreien Harzen auf die Ränder der beschichteten Gewebe lösen.

Die Gewebe werden bei der Beschichtung mit Harzen mit Abstreifern am Rand harzarm gehalten, damit sich beim Wickeln kein Wulst aufbaut. Dieser harz arme Rand wird nun vor der Doppelbandpresse über die Umlenkrollen (17) mit einem schmelzbaren UV-härtbaren Epoxidharz beschichtet, das bei 40°C eine Viskosität von 10 000 mPa·s besitzt. Dieses wird mit einem beheizbarem Dosimeter (18) aufgetragen, welches mit einem Kugelventil verschlossen ist. Die Beschichtungsdicke beträgt 50 bis 100 µm,die Breite 2 bis 20 mm.

Das Harz auf den beschichteten Geweberändern wird anschließend mit UV-Strahlern (19) vernetzt. Der Gewebeverbund wird nun mit der Laminier walze (5) bei 40°C auf das mit einer Kupferfolie (7) belegte und 180°C warme Unterband laminiert und auf eine Gelierzeit von 5 bis 15 sek. bei 170°C vorgehärtet. Der mit einem ausgehärteten Rand versehene Laminat verbund wird in die Preßzone (2) eingeführt, wo er mit einem Druck von 5 bar und einer Temperatur von 180°C in den B-Zustand überführt wird. In der mit einem Druck von 20 bar betriebenen zweiten Preßzone (1) wird das Laminat bis auf einen Aushärtungsgrad von 50% ausgehärtet. Die Härtungstemperatur beträgt 180°C. In einem nachgeordneten Temperofen wird das Laminat bei 200 bis 220°C in 2 Minuten ausgehärtet (20). Die obere vordere Umlenktrommel (12) wird auf 180°C aufgeheizt. Die Kupferfolie (13) wird um diese Rolle in die Preßzone (2) geführt. Die hinteren Umlenkrollen werden auf 100 bis 120°C temperiert (9).

In der Fig. 2 wird eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Verfah rens dargestellt. Mit dieser Vorrichtung lassen sich Composite Epoxid Ma terials herstellen, wie dies im Beispiel 2 beschrieben wird.

Diese aus zwei Gewebeaußenlagen und drei Vliesinnenlagen bestehenden Pro dukte werden in der Normung der National Electrical Manufacturers Associ ation mit CEM 3 bezeichnet.

Zur Herstellung der Glasvliesinnenlagen (21) werden Walzenbeschichtungs anlagen mit zwei unterschiedlich temperierbaren Walzen benötigt. Diese Walzen (23, 24) bilden zwischen zwei an den Stirnseiten angebrachten Backen ei ne Wanne (25) aus, in die lösungsmittelfreies Harz eingefüllt wird. Für die Herstellung eines 1,5 mm dicken Laminates werden zwei Glasgewebe außenlagen (6) und drei Glasvlies (21) Innenlagen benötigt.

Zur Beschichtung der mechanisch sehr instabilen Glasvliese (21) wird das beschichtete Glasgewebe (6) um die auf 20 bis 30°C temperierte Wal ze (23) geführt. Das Glasvlies (21) wird um die auf 30 bis 50°C tempe rierte Walze (24) geführt. In die Harzwanne (25) zwischen den Walzen (23 u. 24) wird ein lösungsmittelfreies Harz eingefüllt.

Auf die jeweiligen Ränder der Walzen wird mit einem beheizbaren Dosiergerät (18) ein schmelzbares, UV- und thermisch härtbares lösungsmittelfreies Epoxidharz mit einer Viskosität von 10 Pa·s bei 40°C aufgetragen.

Die Beschichtungsdicke beträgt 200 µm, die Breite 10 mm.

Die beiden Walzen (23) u. (24) bilden einen Spalt und definieren die Schichtdicke. Sie drücken auch das UV-härtbare Epoxidharz in den Randbereich der flächigen Trägerstoffe (6) u. (21).

Zwischen den Beschichtungswalzen (23 u. 24) und der Laminierwalze (5) sind jeweils unter- und oberhalb der Preßebene UV-Strahler (19) ange ordnet, die das Harz an den Rändern vernetzen. Die Vlieslagen (21) sind über das UV-härtbare Epoxidharz mit den Glasgeweben (6) verklebt, so daß keine Zugspannung auf das Vlies ausgeübt wird. Zwischen diesen beiden Beschichtungsanlagen wird eine einzelne Vlieslage direkt der Laminierwalze (5) zugeführt und zusammen mit den zweilagigen Außenschichten laminiert. Dieser Verbund wird nun auf eine Gelierzeit von 5 bis 15 sek. bei 170°C vorgehärtet und in der ersten, vorzugsweise isochoren Preßzone bei 10 bar und 180°C in den B-Zustand überführt. Die Härtung erfolgt nun bei 20 bar und 180°C bis zu einem Aushärtungsgrad von 50%. Anschließend wird das Laminat in einem nachgeordneten Temperofen (20) bei 200 bis 220°C ausgehärtet.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren führt zu dimensionsstabilen, verwindungs- und verwölbungsfreien Laminaten. Die erzielten Werte für Verwindung und Verwölbung liegen unterhalb von 0,5%, die Dimensionsstabilität nach IEC 249-2 liegt unter 0,1%.

Das hergestellte kupferkaschierte Laminat entspricht den höchsten Anforde rungen der internationalen Normung.

Die vorliegende Erfindung soll an nachfolgendem Beispiel erläutert werden.

Beispiel 1

Epoxidharz: Rütapox VE 3916 Fa. Bakelite AG

Harzgehalt: 75 Gew.-%
Viskosität: 320 m·Pas
Epoxidäquivalent: 400 ±50

Katalysator: Rütapox VE 3969 (50 Gew.-%) Fa. Bakelite AG

Harzrezeptur A:
88,00 Gew.-Tl. VE 3916 (75 Gew.-%)
2,00 Gew.-Tl. VE 3969 (50 Gew.-%)
10,00 Gew.-Tl. Methyl-Ethyl-Keton.
100,00 Gew.-Tl. 67 Gew.-%

Viskosität: 100 m·Pas/Auslaufzeit DIN 4 mm 20 sek.

Gelierzeit
170°C: 50 sek.
150°C: 110 sek.

Glasgewebe Typ US Styl 7628
Flächengewicht: 200 g/qm
Breite: 1170 mm
Harzauftrag: 150 g/qm
Harzgehalt: 43 Gew.-%

Trockner:
Warmlufttrockner:
Höhe 10 m, 4 Heizzonen vertikal à 2,5 m,
Obere Umlenkwalze auf 5°C gekühlt.
Temperatur: 80°C/120°C/140°C/140°C
Geschwindigkeit: 20 m/min
Gelierzeit des Prepregs bei 170°C: 50 sek.
Flüchtige Bestandteile 0,5 h 160°C: < 0,1%
Flächengewicht: rechts 352 g/qm links 351 g /qm

Bestimmung der Gelierzeit auf dem Prepreg

Es wird ein 10 × 10 cm großes Prüfmuster aus dem getrockneten Prepreg herausgeschnitten und auf eine auf 170°C temperierte Heizplatte gelegt. Der Endpunkt der Gelierzeit wird durch Anheben der Gewebeecken ermittelt. Der Endpunkt ist erreicht, wenn das Harz beim Anheben keine Fäden zieht.

Es werden 8 Geweberollen mit einer Lauflänge von 1000 m hergestellt. Diese Rollen werden auf Abwickeldorne vor der erfindungsgemäßen Doppel bandpresse aufgespannt (6). Die Kupferfolie mit einer Dicke von 35 µm und einer Breite von 1200 mm wird auf die Abwickeldorne (7) aufgespannt. Die Kupferfolie wird zunächst über die vordere untere Umlenkrolle (8) auf 170°C vorgewärmt, wobei sie ihre maximale Längenausdehnung erreicht. Das gleiche gilt für die Kupferfolie der Oberseite, die von dem Abwickel dorn (13) auf die Umlenktrommel (12) geführt wird.

Die nicht vorgehärteten beschichteten Geweberollen (6) werden nun über die beheizte Laminierwalze (5) auf das vorgezogene Unterband (3) ge zogen und auf die untere Kupferfolie laminiert. Die Temperatur der Lami nierwalze beträgt 40°C.

Die Doppelbandpresse hat folgende Parameter:

Preßlänge: 4000 mm
Breite: 1300 mm
Druckzonen: 2 × 2000 mm
Druckverteilung:
1. Zone: 5 bar
2. Zone: 20 bar
vord. Umlenktrommel: 180°C
hint. Umlenktrommel: 120°C
Heizöltemperatur: 180°C
Länge des vorgezogene Unterbandes: 3000 mm (3)
Strahler mittelwelliges IR 2-4 µm Wellenlänge (4)
Strahlerlänge: 1500 mm
Strahlerbreite: 1300 mm
Strahlerabstand: 100 mm

UV Randstrahler 360 nm Wellenl.: 1000 mm

UV-Harzdosieranlage: 40°C

Schichtdicke: 100 µm
Breite: 10 mm
Geschwindigkeit: 4 m/min
2 Kupferfolienrollen: Dicke 35 µm
Restgelierzeit des Prepregs vor dem Presseneintritt gemessen bei 170°C

2 cm vom Rand rechts n. links: 10 sek.
30 cm: 10 sek.
60 cm: 11 sek.
90 cm: 9 sek.
115 cm: 10 sek.

Laminateigenschaften:
Dicke: 1,55 mm 35/35 µm Cu
Toleranz: < 0,09 mm
Dimensionsstabilität 0,5 h 150°C: < 0,1%
Wölbung u. Verwindung DIN/IEC: < 5 mm/1000 mm
Kochwasserbeständigkeit: 10 Stunden
Lagenzahl: 8
Glasumwandlungsbereich TG: 140°C ±2°C

Beispiel 2 Epoxidharz lösungsmittelfrei

Harzrezeptur B:
49.00 Gew.-Tl. Epoxidharz Epoxidäquivalent 188 100 Gew.-%
20.00 Gew.-Tl. Kresolnovolak 100 Gew.-%
30.00 Gew.-Tl. Magnesiumhydroxid (Mg(OH)₂)
1.00 Gew.-Tl. 2 Methylimidazol
100 00 Gew.-Tl 100 Gew.-%
Gelierzeit 150°C: 30 sek.
Viskosität bei 40°C: 1000 m·Pas

UV-Strahlenhärtbares Epoxidharz: LMB 7095 Ciba-Geigy

Viskosität bei 40°C: 10 000 mPa·s
Härtungszeit 360 nm: 15 sek

2 Glasgeweberolle mit 200 g/qm Harzauftrag: 150 g/qm Beispiel 1
2 Glasvliesrollen mit 120 g/qm Harzauftrag 500 g/qm
1 Glasvliesrolle mit 120 g/qm Flächengewicht
UV Strahler Wellenlänge 360 nm Leistung 10 KW Länge 1000 mm Breite 50 mm

Walzentemperatur: 30°C Walze (23) 50°C Walze (24)
UV-Harzdosieranlage: 40°C

Doppelbandpresse:
Pressenlänge: 4000 mm
Breite: 1170 mm
1. Druckzone: 10 bar
2. Druckzone: 20 bar
Temperatur Preßzonen: 180°C
Länge des vorgezogenen U.B.: 1000 mm
Länge der Druckzonen: 2000 mm
Strahlerlänge: 500 mm
Strahlerbreite: 1200 mm
Strahlerabstand: 100 mm
Wellenlänge: 2 µm IR

2 Kupferfolien Dicke: 35 µm

Geschwindigkeit des Bandes: 4 m/min

Temperofen (20) Länge: 2000 mm
Temperatur: 220°C

Laminateigenschaften:
Dicke: 1,42 mm 35/35 µm Cu
Toleranz: < 0,07 mm
Dimensionsstabilität: < 0,1%
Lagenzahl: 5
Glasumwandlungsbereich: TG 170°C

Claims

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Epoxidglaslaminaten mittels Doppelbandpresse dadurch gekennzeichnet, daß mit wärmehärtbarem Epoxidharz beschichtete, nicht vorgehärtete, auf eine Gelierzeit von 10 bis 80 Sekunden bei 170°C eingestellte flächenförmige Trägerstoffe (6) die an den Rändern mit einem schmelzbaren, strahlenhärtbaren Epoxidharz in einer Breite von 2 bis 20 mm und einer Dicke von 50 bis 200 um beschich tet und mit UV-Strahlen am Rand vernetzt wurden, dem unteren vorzugsweise vorgezogenem Preßband (3) einer aus mindestens zwei Preßzonen bestehen den Doppelbandpresse mittels einer auf 40 bis 60°C beheizten Laminier walze (5) zugeführt und auf die die Bandoberfläche (16) bedeckende Kupferfolie (7) auflaminiert, mit IR-Strahlern (4) und den Bandtempe raturen auf 160 bis 180°C erwärmt und auf eine Restgelierzeit von 5 bis 15 Sekunden bei 170°C vorgehärtet, in einer ersten vorzugsweise isochoren Preßzone (2) mit einem Druck von 5 bis 10 bar bei 170 bis 180°C in den B-Zustand überführt, in einer zweiten Preßzone (1) mit einem Druck von 10 bis 20 bar bei 180 bis 190°C vorzugsweise auf einen Aushärtungsgrad von größer 50% gehärtet und anschließend in einem Temperofen (20) bei 200 bis 220°C in 60 bis 120 sek. ausgehärtet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Glasvliese (21) mittels auf 30 bis 50°C beheizten Walzen (24) welche am Rand mit schmelz barem, UV härtbarem Epoxidharz beschichtet wurden, auf beschichtete Glas gewebe (6) auflaminiert und durch Verfestigung der Schmelze verbunden werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das lösungsmittelfreie, schmelzbare Epoxidharz nach der UV-Strahlenvernetzung zur Dichtung gegen ausfließendes Harz wie auch zur Bandabstützung verwen det wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, der mit UV-härtbarem Harz hergestellte Laminatrand stoffidentisch mit dem Laminat ist und eine Randbesäumung entfallen kann.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß insbe sondere bei mit Druckluft betriebenen Pressen zwischen den Dichtstreifen der Druckkissen und dem UV-härtbarem Epoxidharz ein Doppeldichtungssystem entsteht, so daß sowohl der Austritt des Druckmediums wie auch des flüssi gen Harzes verhindert wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß insbe sondere bei mit einem Ölgleitfilm arbeitenden Pressen ein Aufliegen der Bänder direkt am Laminatrand vermieden wird, so daß sich keine durch die Randbiegung bedingten Bandschwingungen und Laminatrandverdickungen aus bilden können.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß insbe sondere bei Pressen mit der Druckübertragung mittels Rollen ein durch die lokale Wärmezufuhr über die Rollen hervorgerufener Harzfluß vermieden wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung des Laminates in der Presse nur bis zu einem Aushärtungsgrad von größer 50% durchgeführt wird.

9. Doppelbandpresse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterband (3) vor dem Eintritt in die Preßzone (2) eine belegbare Oberfläche (16) mit einer Länge von 1 bis 6 m besitzt, auf der eine beheizbare Laminierwalze (5) und über der Infrarotstrahler (4) angeordnet sind.

10. Doppelbandpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie über mehr als eine Preßzone verfügt, wobei die erste Zone vorzugsweise mit einer isochoren Druckaufbringung ausgestattet ist.