DE2142731A1

DE2142731A1 - Verfahren zur erhoehung der oberflaechenguete von mit gehaertetem kunstharz getraenkten faserbahnen

Info

Publication number: DE2142731A1
Application number: DE2142731A
Authority: DE
Inventors: Josef Butz
Original assignee: Flachglas Wernberg GmbH
Current assignee: Flachglas Wernberg GmbH
Priority date: 1971-08-26
Filing date: 1971-08-26
Publication date: 1973-03-15
Also published as: CA993281A; FR2150507A1; ES406152A1; GB1398336A; FR2150507B1; IT964067B; US3849226A; BE788034A; AT325300B

Description

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Dipl,-lng.E.Tergau I ^{25/6/33 <38O/71)}

Patentanwälte

Nürnberg, den

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Firma Flachglas Aktiengesellschaft DELOG-DETAG, Fürth/Bay.

Verfahren zur Erhöhung der Oberflächengüte von mit gehärtetem Kunstharz getränkten Faserbahnen

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung eines bekannten ( Verfahrens zur Erhöhung der Oberflächengüte von Bahnen aus gehärtetem faserverstärktem Kunstharz.Das Verfahren ist der Fachwelt als "Gel-coat-Verfahren" bekannt. Die Grundlage des Gel-coat-Verfahrens ist sehr instruktiv in der Einleitung der US-PS 3 109 763 beschrieben.Es geht von der Erfahrung aus,daß bei der Bildung von Bahnen aus gehärtetem faserverstärktem Kunstharz ein Teil der Fasern so dicht an der Oberfläche liegt,daß sie nur durch eine sehr dünne Harzschicht bedeckt sind. Nach der GB-PS 899 307,die ebenfalls ein Gel-coat-Verfahren betrifft,kann es sogar vorkommen,daß einzelne Fasern die Plattenoberfläche durchdringen(Seite 1,Zeilen 19-21).Der dünne Kunstharzfilm über den dicht unter der Oberfläche liegenden Fasern wird durch Witterungseinflüsse zerstört;es kommt zu Verfärbungen und,soweit es lichtdurchlässige Bahnen sind,zur Verringerung der Lichtdurchlässigkeit,besonders infolge der erhöhten Verschmutzungsgefahr an den freiliegenden Fasern.

Der Grundgedanke des Gel-coat-Verfahrens ist der, auf die

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faserverstärkte, noch nicht ausgehärtete Kunststoffbahn eine reine,d.h. ungefüllte Harzschicht aufzubringen, die beim Aushärten eine feste Verbindung mit der faserverstärkten Kunstharzbahn eingeht. Das,was für das Gel-coat-Verfahren bedeutsam ist, liegt, wie schon der Name sagt, in der Gelbildung der aufgetragenen Schicht, die im folgenden kurz als Schutzschicht bezeichnet werden soll.

Würde man auf eine zunächst noch nicht ausgehärtete faserverstärkte Harzbahn eine flüssige Schutzschicht aufbringen, so wäre es nicht zu vermeiden, daß sich das Harz der Schutzschicht mitdem Harz der Paserbahn mischt oder in dieses eindringt. Das Harz der Schutzschicht muß also in einem Zustand aufgebracht werden, der sicherstellt, daß sich tatsächlich eine auf der Paserbahn liegende Harzschicht ergibt. Das erreicht man durch das Gelieren der Schutzschicht, d.h. durch Überführen in einen Zustand, der zwischen dem flüssigen und dem festn Zustand liegt.

Hier gibt es zwei Wege, nämlich Auftragen einer bereits gelierten Schutzschicht in Form eines thixotropen Harzes oder Verwendung eines flüssigen Harzes. In beiden Fällen kommt die Schutzschicht auf die Faserbahn im gelierten Zustand.

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Über die für dieses Verfahren möglichen Harze gibt die US-PS 3 109 763 ausführliche Angaben. Als thixotrppes Gel werden insbesondere Silicagele genannt (Spalte 8,Zeilen 69 - 75).

Es sind jetzt die bekannten Verfahren zum Aufbringen der Schutzschicht zu besprechen, da sie die Grundlage für die Erläuterung der Erfindung bilden.

Die Verfahren nach der US-PS 3 109 763 und der GB-PS 899 307 liegen auf der gleichen Ebene. Die gelierte Schutzschicht wird auf die Innenseite der einen Deckfolie oder beider Deckfolien aufgebracht bzw. flüssig aufgebracht und zunächst geliert, und dann werden die mit der gelierten Schicht bedeckten Seiten der Folie oder Folien auf die harz-ge tränk te Faserbahn aufgebracht, worauf das so gebildete Laminat gehärtet wird. Hierbei geht die Schutzschicht mit der Faserbahn eine feste Verbindung ein. Die Abdeckfolien werden dann abgezogen, so daß eine einseitig oder beidseitig mit einer Schutzschicht bedeckte gehärtete, faserverstärkte Kunstharzbahn geschaffen ist.

Diesen beiden technologisch gleichartigen Verfahren steht das Verfahren nach der DT-OS 1 629 698 gegenüber. Hier wird nicht mit Deckfolien gearbeitet, sondern mit einem wandernden Träger, der insbesondere ein Metallband ist, auf das die Schutzschicht als flüssiges Harz aufgebracht wird. Das aufgebrachte Harz wird durch Erwärmung geliert und dann zwischen zwei Faserbahnen eingeführt, die anschließend mit

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flüssigem härtbarem Kunstharz getränkt werden, worauf die mit der Schutzschicht bedeckte harzgetränkte Faserbahn durch einen Härteofen geführt wird, um, wie es heißt, das Harz des gelierten Überzuges an dem imprägnierten Harz der Faserverstärkung zu binden. Über die praktische Anwendung des Verfahrens ist bisher nichts bekanntgeworden.Ihm steht zunächst das Bedenken der Formgebung von harzgetränkten Faserbahnen ohne Deckfolien gegenüber. Es ist kaum anzunehmen, daß eine solche deckfolienlose Faserbahn eine hinreichende Reißfähigkeit besitzt,daß sie durch Ziehen durch die Anlage hindurch geführt werden kann. Es gehört zu den wesentlichen Funktionen der Deckfolien, solche Zugbeanspruchungen aufzunehmen. Aber auch gegen die Verwendung eines Metallbandes als Träger der aufzubringenden Schutzschicht bestehen Bedenken, nicht nur wegen des apparativen Aufwandes, sondern auch deshalb, weil ein Formen der Faserbahn, die über das einfache flächige Glätten hinausgeht, nicht möglich ist. Gewellte Bahnen können mit einer solchen Einrichtung nicht hergestellt werden.

Aber auch bei den Verfahren nach der US-PS 3 109 763 und der GB-PS 899 305 ist der apparative Aufwand groß. Denn die Anlage muß durch eine Einrichtung ergänzt werden, um die Schutzschicht auf die Deckfolie aufzubringen.Wird für ihre Bildung ein noch nicht geliertes Harz verwendet, so tritt zu der Einrichtung noch die Geliereinrichtung hinzu. Weiter muß die mit der Gelschicht versehene Folie über eine Um-

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lenkrolle geführt werden, damit sie gleichsinnig auf die Faserbahn auflaufen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es , die bekannten Verfahren wesentlich zu vereinfachen. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß, ausgehend von einem Laminat mit harzgetränkter Faserschicht und Deckfolien die harzgetränkte Faserbahn angeliert wird, daß die Deckfolie abgezogen wird und die Schutzschicht unmittelbar auf die angelierte Faserbahn aufgebracht wird.

Die Gelbildung wird also von der Schutzschicht weggenommen und in die Faserbahn verlegt, so daß eine flüssige Harzschicht aufgetragen werden kann. Sollte es sich im Einzelfall als zweckmäßig erweisen, die Schutzschicht als Schicht aus einem thixotropen Gel auf die getränkte Faserbahn aufzubringen, so ändert das am eigentlichen Verfahren nichts,nämlich das Aufbringen der Schutzschicht nach Abziehen der Deckfolien unmittelbar auf die angelierte Faserbahn.

Neben einer wesentlichen Vereinfachung bietet das Verfahren gemäß der Erfindung noch weitere Vorteile.

Das Aufbringen einer Schutzschicht auf eine Folie ist nicht

nur apparativ, sondern auch betrieblich schwierig. Bei been stimmten in Frage kommenden Folien und Kunstharz können leicht Falten oder Risse in der Folie entstehen, da sich beim Erwärmen vonFolie und Schutzschicht unter Umständen

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Spannungen zwischen diesen beiden Elementen ergeben bzw. die Trägerfolie sehr stark versprödet, was dann zu Falten und Rissen führt. Derart störende Erscheinungen können nicht auftreten, wenn die Schutzschicht unmittelbar auf die angelierte Faserbahn übertragen wird.

Beim Auftragen der Schutzschicht durch Aufsprühen ist es schwierig, eine Benetzung der Folienränder zu vermeiden. Tritt diese ein, so wird das seitliche Straffen mit Spannelementen erschwert, das erforderlich ist, um die Folienfläche und die Schichtdicke gleichmäßig zu halten.

Eine weitere Schwierigkeit entsteht dann, wenn bei breiten Bahnen zwei Folienbahnen miteinander verklebt werden müssen, um die richtige Breite zu gewinnen. Hier entstehen dann kleine Falten,die auf die dünne Schutzschicht übertragen werden. Es ist zu bedenken, daß die Schutzschicht ja nur etwa Filmstärke hat.

Das Auftragen der Schutzschicht auf die angelierte, noch heiße Faserbahn ermöglicht es nicht nur, die von der Faserbahn mitgeführte Wärme auszunützen,sondern zusätzlich die bei der exotherm verlaufenden Härtung der Faserbahn freiwerdende Wärme für die Härtung der Schutzschicht heranzuziehen.

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In dem bisher beschriebenen Verlauf beschränkte sich die Aufbringung der Schutzschicht nur auf eine Fläche der harzgetränkten Faserbahn. Es ist aber auch eine beiderseitige Beschichtung möglich, wobei dann allerdings ein erhöhter apparativer Aufwand in Kauf genommen werden muß. Hinter der Zone, in der die erste Schutzschicht aufgetragen wurde, muß eine Umkehrvorrichtung angesetzt werden, in der die Faserbahn so umgeleitet wird, daß ihre Unterfläche zur Oberfläche wird, auf die dann die Schutzschicht aufgetragen wird. Für die meisten Verwendungsfälle wird eine einseitige Beschichtung nur derjenigen Fläche genügen, die schädigenden Einflüssen ausgesetzt ist.

Nur um das Prinzip zu erläutern, ist in der Zeichnung eine nach dem Verfahren gemäß der Erfindung arbeitende Anlage dargestellt.

Von einer Rolle 1 läuft eine untere Deckfolie 2 auf einen Tisch 3, auf dem auf sie eine von einer Rolle 4 abgezogene Faserbahn 5 aufgebracht wird.Durch eine Vorrichtung 6 wird die Faserbahn 5 mit einem härtbaren Kunstharz getränkt. Hierauf wird eine von einer Rolle 7 abgezogene Folie 8 aufgelegt. Das aus den beiden Deckfolien 2 und 8 und der getränkten Faserschicht 5 gebildete Laminat wird zunächst durch ein Quetschwalzenpaar 9 geführt, um etwaige Lufteinschlüsse zu entfernen und hierauf in einen Formofen 10

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gebracht. Wie die hierin untergebrachte Formeinrichtung beschaffen ist,Längswellung,Querwellung usw. ist unerheblich. Wichtig ist jedoch, daß im Ofen 10 dem Laminat soviel Wärme zugeführt wird, daß das Kunstharz angeliert. Hinter dem Ofen 10 wird bei einseitiger Gelcoatierung die obere Deckfolie 5 auf die Rolle 11 abgezogen. An dieser Stelle ist also eine folienfreie Faserbahn mit angelierter Kunstharzschicht vorhanden.

Das ist die Voraussetzung für das Verfahren gemäß der Erfindung, eine harzgetränkte Faserbahn mit angeliertem Kunstharz. Auf diese angelierte Fläche wird jetzt aus einer Vorrichtung 12 das die Schutzschicht bildende Harz aufgetragen. Wie das geschieht, ob durch Aufsprühen oder durch eine Rakel oder mit anderen Mitteln, ist ebenfalls unerheblich. Wesentlich ist lediglich die Aufbringung der Schutzschicht auf die angelierte harzgetränkte Faserbahn. Diese mit der Schutzschicht versehene Faserbahn durchläuft einen Härteofen 13, in dem sie auf ihren Endzustand gebracht wird.

Bei beidseitiger Gelcoatierung muß verständlicherweise nach Umkehrung der Bahn auch die untere Folie 2 abgezogen werden.

Die Schutzschicht wird im allgemeinen ein Kunstharz der gleichen Type sein wie sie zur Tränkung des Fasermaterials verwendet wird. Bedeutungsvoll für das neue Verfahren ist jedoch , daß die Schutzschicht auch aus Lacken aufgetragen

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werden kann, die mit dem Laminaharz nicht verwandt sind, z.B.Acrylharzlack oder sogen.D-D.Lacke. Es sind auch andere Lacke anwendbar, insbesondere Strukturlacke (Hammerschlag oder Metallglanzlack od.dgl.).

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Claims

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Patentansprüche :

l.\ Verfahren zur Erhöhung der Oberflächengüte von faserverstärkten Bahnen aus gehärtetem Kunstharz aus einem Laminat, bestehend aus einer harzgetränkten Faserschicht und beiderseitiger Abdeckung durch Folien, durch Aufbringen einer faserfreien Kunstharzschicht auf mindestens eine Seite der harzgetränkten Faserbahn, dadurch gekennzeichnet,daß die harzgetränkte Faserbahn angeliert wird, die Deckfolie abgezogen wird und die Schutzschicht unmittelbar auf die angelierte Faserbahn aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht durch einen Effektlack (Strukturlack, Hammerschlag,Metal!glanzeffekt od.dgl.) gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzschicht mit dem Laminatharz nicht verwandte Lacke, z.B.Acrylharzlacke oder sogen.D-D-Lacke, aufgetragen werden.

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