DE2150314A1

DE2150314A1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Kunststofflaminaten

Info

Publication number: DE2150314A1
Application number: DE19712150314
Authority: DE
Inventors: James Jack; Taylor-Brown Terence John
Original assignee: Bakelite Xylonite Ltd
Current assignee: BXL Plastics Ltd
Priority date: 1970-10-09
Filing date: 1971-10-08
Publication date: 1972-04-13
Also published as: BE773721A; FR2110337B1; IT944733B; NL7113879A; GB1374973A; US3809594A; FR2110337A1

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. VON KREISLER DR.-I NG. SCHÖN WALD 2150314 DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER

DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH

Dip].-Ing. Se3ting
KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

Köln, den 6.10.1971 Ke/Ax

Bakelite Xylonite Limited, Enford House, 139 Marylebone Road, London, N.W.l (England),

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Kunststofflaminaten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Verbundwerkstoffen aus Kunststoff, insbesondere von endlosen Bahnen in Form von verstärkten Kunststofflaminaten.

Es ist bekannt, Laminate herzustellen, indem ein Fasermaterial und/oder Fadenmaterial zwischen Bahnen aus thermoplastischem polymerem Material eingefügt wird und die übereinanderliegenden Bahnen zwischen die Platten einer Presse gebracht und der Einwirkung von Wärme und Druck unterworfen werden. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die hohen Drücke, die zur Herstellung eines einwandfreien Laminats erforderlich sind, dazu führen können, daß das Faser- oder Fadenmaterial zerdrückt wird und reißt, so daß keine optimalen Eigenschaften des Endprodukts erreicht werden können. Dieses Verfahren hat den weiteren Nachteil, daß die anzuwendenden hohen Temperaturen während einer erheblichen Zeit aufrecht erhalten werden müssen. Dies kann einen Abbau des thermoplastischen polymeren Materials zur Folge haben und ist ebenfalls ein Hindernis für die Erzielung optimaler Eigenschaften des Endprodukts. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens be-

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'steht darin» daß das thermoplastische Material während des Pressens aus den Seiten des laminats nach außen gequetscht . wird. Dies hat Materialverlust, Verschlechterung der Gleichmäßigkeit der Dicke und unvollkommene Imprägnierung zur Folge.

Es ist ferner "bekannt, Preßwalzen in Form von Kalandern zur Ausübung des notwendigen Drucks für die !aminierung von thermoplastischen Materialien und verstärkenden Faseroder Fadenmaterialien bei gleichzeitiger Imprägnierung zu verwenden. Bei solchen Preßwalzen ist die Verweilzeit ' nur begrenzt. Ferner müssen sie bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen gehalten werden, um zu verhindern, daß das thermoplastische Material mit den Walzen verklebt, so daß hohe Drücke erforderlich sind, die eine Schädigung des Faser- oder Fadenmaterials bewirken können.

Es wurde ferner vorgeschlagen, den Druck und die Wärme, die zur Laminierung einer stranggepreßten thermoplastischen Bahn auf eine Trägerbahn erforderlich sind, mit einem Heißluftstrom zu erzeugen. Außerdem wurde die Anwendung von Vakuum und Gasdruck vorgeschlagen, um die Laminierung von Bahnmaterialien zu erleichtern und zu beschleunigen. Ferner wurden erhitzte Flüssigkeiten als Wärmeübertragungs-' medien beim Heißsiegeln von sich berührenden Oberflächen von thermoplastischen Folien, z.B. zum Verschließen von Beuteln durch Heißsiegeln, vorgeschlagen.

. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, das die kontinuierliche Herstellung von Laminaten, die verstärkende Materialien, insbesondere verstärkende Faser- und/oder Fadenmaterialien enthalten, unter Ausschaltung oder Milderung der vorstehend genannten Nachteile der bekannten Verfahren ermöglicht. Die Erfindung umfaßt ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zur kontinuierlichen Herstellung von mehrschichtigen Verbundmaterialien aus

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Kunststoff ist dadurch gekennzeichnet, daß man das nicht verklebte Laminat, das aus einer verstärkenden Schicht und wenigstens einer Schicht aus thermoplastischem Material besteht, und dessen Schichten so angeordnet sind, daß die Grenzfläche zwischen den Schichten nicht mit' Flüssigkeit in Berührung kommen können, allmählich in eine Flüssigkeit einführt, in der es einer Temperatur, bei der die thermoplastische Schicht wenigstens erweicht wird, und einem Druck ausgesetzt wird, unter dem die Schichten so gegeneinander gepreßt werden, daß sie unter Bildung eines mehrschichtigen Verbundmaterials miteinander verklebt werden, und das mehrschichtige Verbundmaterial allmählich aus der Flüssigkeit abzieht.

Das aus unverklebten Schichten bestehende Laminat kann eine einzelne thermoplastische Schicht oder zwei oder mehrere thermoplastische Schichten auf einer oder beiden Seiten der Verstärkungsschicht aufweisen.

Das Laminat aus noch nicht verklebten Schichten ist so angeordnet, daß die Flüssigkeit die Grenzfläche zwischen den Schichten nicht berühren kann. Dies kann erreicht werden, indem die Ränder des Laminats stellenweise über seine Länge zusammengeklemmt oder dicht verbunden werden oder eine endlose Klemmverbindung oder ein endloser Abschluß längs des Randes des Verbundkörpers erzeugt wird. Vorzugsweise besteht jedoch der noch nicht laminierte Verbundkörper aus einer flachliegenden, schlauchförmigen thermoplastischen Bahn, in der sich die Verstärkungsschicht befindet.

Wenn zwei oder mehrere Schichten aus thermoplastischem Material in den Verbundkörper einbezogen werden, können sie aus dem gleichen thermoplastischen Material oder aus verschiedenen thermoplastischen Materialien oder jeweils aus einer Kombination von verschiedenen thermoplastischen Materialien bestehen. Geeignet ist jedes thermoplastische Material, das entweder allein oder in Kombination mit einem

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anderen thermoplastischen Material zu einer thermoplastischen Bahn geformt werden kann, und das weder physikalisch noch chemisch durch die beim Verfahren gemäß der Erfindung angewandte Flüssigkeitsbehandlung nachteilig beeinflußt wird, sondern so beschaffen ist, daß Teile des Materials durch die Flüssigkeitsbehandlung unter Bildung eines Kunststoff-Verbundkörpers miteinander und/oder mit dem verstärkenden Material verbunden werden. Für das Verfahren gemäß der Erfindung geeignete thermoplastische Materialien sind beispielsweise Polyäthylen, Polypropylen, weiches PoIyvinylchlorid, hartes Polyvinylchlorid, Polymethylmethacrylat, Nylon, Polyäthylenterephthalat und Styrol-Acrylnitril-Copolymere.

Für die Zwecke der Erfindung sind alle verstärkenden Materialien geeignet, die durch das Verfahren gemäß der Erfindung bei der Herstellung der gewünschten Kunststoff-Verbundkörper nicht in unerwünschter Weise nachteilig beeinflußt werden. Geeignet sind beispielsweise endlose oder nicht-endlose Bahnen aus glattem, geprägtem oder gepreßtem Material, endlose oder nicht endlose Fäden oder Stränge und Gewebe, Vliese oder Netze aus Fasern und/oder Endlosfäden. Das Verstärkungsmaterial kann beispielsweise aus einem hitzegehärteten Harz oder einem thermoplastischen Harz, Kohle, Metall, Glas oder einem Mineral, z.B. Asbestfasern, bestehen, Wenn das Verstärkungsmaterial in einer flachliegenden schlauchförmigen thermoplastischen Bahn eingeschlossen oder sandwichartig zwischen zwei thermoplastischen Schichten angeordnet ist, kann es vor oder gleichzeitig mit der Einschließung durch die abgeflachte, schlauchförmig thermoplastische Bahn oder der Einfügung zwischen die beiden Schichten gebildet werden. Wenn das Verstärkungsmaterial beispielsweise eine Bahn aus einem thermoplastischen Material ist, kann diese als Zwischenschicht gleichzeitig während des Strangpressens des abgeflachten thermoplastischen Schlauchs oder der Schichten aus thermoplastischem Material stranggepreßt werden.

Palls gewünscht, können zwei oder mehrere Schichten aus Verstärkungsmaterial in den Verbundkörper eingearbeitet werden. In diesen Fällen ist es möglich, eine zusätzliche Schicht aus thermoplastischem Material zwischen die Verstärkungsschichten einzufügen. Zwei Schichten aus Verstärkungsmaterial können durch Verwendung einer gefalteten Einzelschicht eingefügt werden. In diesem Pail kann, wenn die Verstärkungsschicht von der thermoplastischen Schicht des Verbundkörpers vollständig umschlossen wird, der Verbundkörper längs einer Kante aufgespalten und geöffnet werden, wobei eine flache Bahn von doppelter Breite gebildet wird, die aus der Verstärkungsschicht und der thermoplastischen Schicht, die mit einer Seite der Verstärkungsschicht verklebt ist, besteht. Wenn zwei Verstärkungsschichten vollständig in einem thermoplastischen Material eingeschlossen sind, ist es ferner möglich, den Verbundkörper längs beider Ränder aufzuspalten, wobei zwei Bahnen gebildet werden, die aus dem Verstärkungsmaterial und einer nur an einer Seite damit verklebten Schicht aus thermoplastischem Material bestehen» Wenn ein Verbundkörper mit zwei Verstärkungsschichten an einem Rand oder an beiden Rändern aufgespalten werden soll, ist es zweckmäßig, eine Trennschicht zwischen die Verstärkungsschichten des nicht laminierten Verbundkörpers einzufügen, um die Möglichkeit auszuschließen, daß das thermoplastische Material an beiden Seiten des Verstärkungsmaterials durch dieses hindurch miteinander verklebt wird. Das direkte Strangpressen eines flachliegenden Schläuche aus thermoplastischem Material kann mit jeder geeigneten Strangpresse erfolgen, die entfernt von der Behandlungsvorrichtung oder unmittelbar in Verbindung mit dieser und in Kontakt mit der Behandlungsvorrichtung angeordnet sein kann. Vorzugsweise ist die Vorrichtung so ausgebildet und ausgestattet, daß das Verstärkungsmaterial vorzugsweise kontinuierlich in die flachliegende schlauchförmige Bahn eingeführt werden kann.

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Für die Behandlung des noch nicht laminierten Verbundkörpers beim Verfahren gemäß der Erfindung können beliebige Flüssigkeiten verwendet werden, mit denen die Temperatur und der Druck, die zur einwandfreien Behandlung der thermoplastischen Schicht erforderlich sind, erzielt, werden, und die so beschaffen sind, daß sie keine unerwünschten Wirkungen auf die thermoplastischen Materialien während der Behandlung haben. Bevorzugt werden Flüssigkeiten, die sich nach der Behandlung leicht von der Bahn entfernen lassen und für diesen Zweck vorzugsweise relativ inert gegenüber dem thermoplastischen Material sind. Geeignet als Flüssigkeiten sind beispielsweise Öle, z.B. Siliconoder Kohlenwasserstofföle, Metalle im flüssigen Zustand oder Wachs im flüssigen Zustand. Besonders bevorzugt werden Metalle, weil sie hohe Wärmeleitfähigkeiten und hohe spezifische Gewichte aufweisen und verhältnismäßig inert gegenüber Kunststoffen sind. Das hohe spezifische Gewicht von Metallen erleichtert die Verwendung von offenen Behandlungsvorrichtungen von geringer Tiefe, mit denen der gewünschte Druck für die Behandlung des thermoplastischen Materials erreicht wird. Bei Verwendung von flachen Behandlungsvorrichtungen mit Flüssigkeiten von niedrigem spezifischem Gewicht kann der Druck in der Flüssigkeit beispielsweise durch Einwirkung eines Gasdrucks auf die Oberfläche erhöht werden, aber dies erfordert die Verwendung von Druckverschlüssen abgesehen von den zusätzlichen Druckerzeugungsanlagen.

Durch das hohe spezifische Gewicht beispielsweise von Metallen kann sich ferner ein Auftrieb für den Verbundkörper während seines Durchgangs durch die Flüssigkeit ergeben. Dies kann vorteilhaft sein, wenn der Verbundkörper nach unten in eine Behandlungsvorrichtung stranggepreßt wird, die ein Bad aus geschmolzenem Metall enthält, da der Auftrieb den Durchgang des thermoplastischen Materials im schwachen, weichen Zustand senkrecht durch die Flüssigkeit erleichtert. Um eine Oxydation der Ober-209816/1027

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fläche von flüssigen Metallen zu verringern, kann eine auf der Oberfläche schwimmende Schicht aus einer hochsiedenden Flüssigkeit, z.B. Glycerin oder Dioctylphthalat, verwendet werden. Diese Sperrflüssigkeiten dürfen natürlich keine unerwünschte Wirkung auf den Kunststoff haben, mit dem sie in Berührung kommen. Die Verwendung einer Sperrflüssigkeit auf der Oberfläche eines geschmolzenen Metalls wenigstens an der Stelle, wo der Verbundkörper aus dem Metall gezogen wird, kann die Trennung des Metalls von der Oberfläche des Kunststoffs während des Herausziehens des Verbundkörpers verbessern und begünstigen·

Die in der Behandlungsvorrichtung verwendete Flüssigkeit wird normalerweise erhitzt und dient als Wärmeübertragungsmedium zur Steigerung der Temperatur des thermoplastischen Materials auf die gewünschte Höhe, bei der die Laminierung während der Behandlung stattfindet. Das thermoplastische Material kann sich jedoch vor dem Eintritt in die Behandlungsvorrichtung bereits bei einer geeigneten Temperatur befinden. Die Flüssigkeit kann in diesem Fall als Wärmeübertragungsmedium dienen, das die Temperatur des thermoplastischen Materials auf der für die Laminierung gewünschten Höhe hält oder Wärme vom Material während seines Durchgangs durch die Behandlungsvorrichtung abführt.

Die Erfindung umfaßt ferner eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung mit Mitteln zur kontinuierlichen Zuführung eines noch nicht laminierten Verbundkörpers, der aus einer Verstärkungsschicht und wenigstens einer thermoplastischen Schicht besteht, einem Behandlungsteil, der eine Flüssigkeit zur Behandlung des nicht laminierten Verbundkörpers dient, und Mitteln zur Einführung des nicht laminierten Verbundkörpers in die Flüssigkeit und zum Abzug des laminierten Verbundkörpers aus der Flüssigkeit.

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Als Mittel zur Zuführung des unverklebten Schichtkörpers können einfach Liefervorrichtungen für das Material jeder thermoplastischen Schicht, z.B. Lieferrollen oder eine Strangpreßdüse, und für das Material der Verstärkungsschicht und Vorrichtungen dienen, die das unverklebte Laminat so zusammenfügen, daß die Flüssigkeit mit der Grenzfläche zwischen den Schichten nicht in Berührung kommen kann. Wenn das Laminat zwei oder mehrere Schichten aus thermoplastischem Material enthält, kann zu den Liefervorrichtungen ein Mechanismus zur Erzeugung eines endlosen oder intermittierenden' Randverschlusses zwischen den thermoplastischen Schichten gehören. Wenn das thermoplastische Material die Form eines .abgeflachten endlosen Schlauchs hat, kann die Liefervorrichtung beispielsweise aus einer Rolle des abgeflachten Schlauchs oder aus einer Vorrichtung zur Herstellung des abgeflachten Schlauchs "bestehen. Vorzugsweise umfaßt die Liefervorrichtung jedoch eine Strangpreßform, die sich zum direkten Strangpressen der aus dem abgeflachten Schlauch bestehenden thermoplastischen Bahn eignet. Eine solche Strangpreßform kann in beliebiger üblicher Weise ausgebildet sein, vorzugsweise wird jedoch eine Querkopf-Ziehform verwendet, so daß das Verstärkungsmaterial durch die Spritzform von einer außen liegenden Quelle zugeführt und zwischen die beiden gegenüberliegenden Seiten der abgeflachten schlauchförmigen thermoplastischen Bahn während ihrer Bildung eingefügt werden kann. Geeignet für ein solches Verfahren sind beispielsweise zwei stirnseitig gespeiste Breitschlitzdüse^ die so angeordnet sind, daß die Randteile der Bahnen während des Strangpressens oder nach dem Auspressen der thermoplastischen Bahnen aus den Düsen miteinander verbunden werden, indem man sie zusammenkommen läßt oder zusammenbringt, während die Bahnen sich noch im heißen Zustand befinden, oder durch 'Einführung von überbrückenden Abschnitten verbunden werden, die gleichzeitig mit den thermoplastischen Bahnen aus zusätzlichen Stirnabschnitten einerMehrfachspritzform stranggepresst werden, wobei direkt

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eine flachliegende schlauchförmige thermoplastische Bahn stranggepresst wird.

Die Art der Zuführungen hängt natürlich weitgehend von der Art des gewünschten mehrschichtigen Verbundkörpers afc. Wenn beispielsweise eine aus einem flachliegenden Schlauch bestehende thermoplastische Bahn aus verschiedenen oder verschieden gefärbten thermoplastischen Materialien gewünscht wird, kann eine mit geeigneten Kanälen versehene Mehrfachstrangpressform als Zuführungsvorrichtung verwendet werden, wobei die Kanäle mit verschiedenen Quellen von thermoplastischem Material zweckmäßig in Form von üblichen Strangpressen verbunden sind. Wenn eine in geeigneter Weise gespeiste Querkopf-Ziehform als Mittel zur Zuführung der aus dem flachliegenden Schlauch bestehenden thermoplastischen Bahn durch direktes Strangpressen verwendet wird, hängt die Ausbildung der Spritzform in einem gewissen Umfange von der Arbeitsweise des Verfahrens gemäß der Erfindung, den Abmessungen des strangzupressenden flachliegenden Schlauchs, dem gewünschten Ausmaß der Dickenregelung des Stranges und der Wirtschaftlichkeit der Spritzformherstellung ab.

Die Behandlungsvorrichtung kann einen beliebigen Behälter für eine Flüssigkeitsmasse aufweisen, durch die das unverklebte Laminat geführt werden kann, und mit Heiz- und/ oder Kühlvorrichtungen für die Flüssigkeit versehen sein. Die Behandlungsvorrichtung kann oberhalb der Flüssigkeit mit einem Gas unter Druck gebracht werden, jedoch ist dies bei Verwendung einer Flüssigkeit mit hohem spezifischem Gewicht nicht notwendig, da durch den hydrostatischen Druck einer solchen Flüssigkeit bei einer ausreichenden Tiefe normalerweise ein genügender Druck für die Durchführung des Verfahrens erzeugt wird. Wenn jedoch eine Druckerzeugung oberhalb der Flüssigkeit notwendig ist, wird die Behandlungsvorrichtung normalerweise mit flexiblen Verschlüssen an der Stelle oder an den Stellen versehen, wo das unverklebte Laminat eintritt und der laminierte

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Verbundkörper aus der Vorrichtung abgezogen wird. Die Be-

handlungsvorriehtung kann so ausgebildet sein, daß die Zuführung des unverklebten Laminats und der Austritt des laminierten Verbundkörpers oben, seitlich oder unten erfolgen kann.

Wie bereits erwähnt, wird als Flüssigkeit für die Behandlung vorzugsweise ein Metall im flüssigen Zustand verwendet. Geeignet als Metalle sind beispielsweise Quecksilber und legierungen auf Basis von Zinn und/oder Blei, die beispielsweise Wismut, Cadmium, Kupfer, Silber, Thallium, Zink, Indium, Antimon oder Gallium enthalten können. Biese Legierungen können so zusammengestellt werden, daß sie einen Bereich von Schmelzpunkten von 17° bis wenigstens 227°C haben, so daß es möglich ist, einen ausreichendem Bereich von Behandlungstemperatureη in der Behandlungsvorrichtung zu erreichen.

Als Mittel zur Führung des unverklebten Laminats in die Vorrichtung und zum Abzug des laminierten Verbundkörpers aus der Behandlungsvorrichtung können eine oder mehrere Vorrichtungen verwendet werden, die das unverklebte Laminat durch die Behandlungsvorrichtung schieben oder den laminierten Verbundkörper durch die Behandlungsvorrichtung ziehen oder das Material durch die Behandlungsvorrichtung transportieren. Wenn das Material einen geradlinigen Weg durch die Behandlungsvorrichtung nimmt, genügen bereits zwei Druckwalzen, die das bahnförmige Material durch die Behandlungsvorrichtung ziehen. Wenn der Weg nicht geradlinig ist, sind lediglich zwei Druckwalzen in Verbindung mit einer oder mehreren Umlenkrollen für die Änderung der Richtung des bahnförmigen Materials erforderlich. Zuweilen ist ea erwünscht, die Oberfläche des aus der Behandlungsvorrichtung austretenden Laminats zu verändern. In diesen Fällen können die Druckwalzen gleichzeitig dazu dienen, diese Veränderung vorzunehmen sowie die schlauchförraige Bahn durch die Behandlungsvorrichtung zu ziehen. Wenn beispielsweise einem mehrschichtigen Kunststoffverbundkörper in Form

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eines glasfaserverstärkten thermoplastischen Laminats, das nach dem ^erfahren gemäß der Erfindung hergestellt wird, eine glatte Oberfläche verliehen werden soll, ist es möglich, bei einer geeigneten Temperatur gehaltene polierte Druckwalzen zu verwenden, die sowohl das Laminat aus der Behandlungsvorrichtung ziehen als auch den Oberflächen des Laminats die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit verleihen. Hattirlich können auch gesonderte Fertigbehandlungswalzen oder andere Vorrichtungen verwendet werden, um den mehrschichtigen Verbundkörper während oder nach seiner Bildung beim Verfahren gemäß der Erfindung zu verändern.

Die Anordnung wird vorzugsweise so gewählt, daß das unverklebte Laminat vom oberen Ende der Vorrichtung in die Flüssigkeit eintritt, um eine in der Flüssigkeit angeordnete Walze läuft und vom oberen Ende der Vorrichtung wieder abgezogen wird. In diesem Fall kann die Walze in der Behandlungsvorrichtung eine Freilaufwalze oder eine angetriebene Walze sein. Vorteilhaft wird ein Trennüberzug auf die Walze aufgebracht. Geeignet hierzu ist ein Dauer-Überzug, z.B. ein Belag aus Polytetrafluoräthylen, oder ein zeitweiliger Überzug beispielsweise aus Glycerin oder Glycerintristearat» Ein zeitweiliger Oberzug aus einem Trennmittel kann aufgebracht werden, indem man die Walze durch einen Vorratsbehälter, der das Trennmittel enthält, laufen läßt. Vorzugsweise wird ein endloses Förderband verwendet, das um die Walze läuft und wenigstens einem Teil des Weges des Laminats in die Vorrichtung und aus der Vorrichtung folgt, da hierdurch der Lauf des Laminats um die Walze begünstigt und dazu beigetragen wird, das Haftenbleiben von thermoplastischem Material an der Walze zu vermeiden. An der Stelle oder hinter der Stelle, an der das Band und der Verbundkörper die Behandlungsflüssigkeit verlassen, kann eine Kühlwalze vorgesehen werden, die das thermoplastische Material kühlt und das Abstreifen der Flüssigkeit erleichtert. Gegebenenfalls kann das Band mit einer strukturierten Oberfläche versehen werden, um dem

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Verbundmaterial eine strukturierte Oberfläche zu verleihen. Ein Trennmittel, z.B. Glycerin oder Glycerintristearat, kann auf das Band aufgetragen werden, bevor es mit dem nicht verklebten Laminat in Berührung kommt. Es ist auch möglich, das Band mit einem Dauerbelag aus einem Trennmittel, z.B. Polytetrafluoräthylen, zu versehen. Wenn die Walze im Behandlungsbad angetrieben wird, kann sie zum Antrieb des endlosen Bandes dienen.

Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird das kontinuierlich von einer geeigneten Liefervorrichtung zugeführte unverklebte Laminat durch die Flüssigkeit in der Behandlungsvorrichtung geführt. Die zu vereinigenden Schichten können der Behandlungsvorrichtung in jeder beliebigen Richtung zugeführt werden, jedoch erfolgt die Zuführung vorzugsweise von oben nach unten, wodurch die direkte Führung von einer Strangpresse in die Behandlungsvorrichtung erleichtert wird. Die Art der verstärkenden Schicht kann jedoch bestimmend für die Laufrichtung des Materials in die Behandlungsvorrichtung sein. Ohne Rücksicht auf die Richtung der Zuführung muß jedoch das noch nicht verklebte Laminat nicht unbedingt direkt in die Behandlungsvorrichtung eingeführt werden, obwohl dies im Falle des direkten Strangpressens der thermoplastischen Schicht vorzuziehen ist, da es normalerweise erwünscht ist, so weit wie möglich die Strangpressv.'ärme zu erhalten und bei dem in der Behandlungsvorrichtung stattfindenden Laminierprozess auszunutzen. Das noch nicht verklebte mehrschichtipe Material wird daher allmählich direkt oder indirekt in die Flüssigkeit in der Behandlungsvorrichtung bis zu einer solchen Tiefe und bis zu einem solchen Druck geführt, daß der niedrigere Druck zwischen den Schichten des Verbundmaterials bei der Behandlunpstemperatur bewirkt, daß gegenüberliegende Teile des mehrschichtigen Materials gegeneinander gepreßt und miteinander verklebt werden. Natürlich ist es beim Anfahren des Verfahrens gemäß der Erfindung notwendig, Maßnahmen zu

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BAD ORIGINAL

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ergreifen, um zu verhindern, daß die Behandlunssflüssigkeit in das Ende des mehrschichtigen Materials eintritt, und um außerdem einen Verlust der Flüssigkeit durch Bereiche der Behandlungsvorrichtung zu vermeiden, die während des kontinuierlichen Betriebs durch den Eintritt des noch nicht verklebten mehrschichtigen Materials oder den Austritt des fertigen Verbundkörpers abgedichtet werden können.

Zur Verringerung der Gefahr, daß Luft oder ein anderes Gas oder Dämpfe in unerwünschter Weise zwischen den noch nicht verklebten Schichten des Laminats und demzufolge im endgültigen Verbundkörper eingeschlossen werden, oder um die Imprägnierung eines durchlässigen Verstärkungsmaterials zu verbessern und zu beschleunigen, kann es zweckmäßig sein) den Druck innerhalb der noch nicht laminierten Schichten vor der Einführung in die Behandlungsvorrichtung zu er- . niedrigen. Dies kann mit Hilfe beliebiger geeigneter Vorrichtungen geschehen. Wenn, eine Bahn aus einem flachliegenden thermoplastischen Schlauch durch direktes Strangpressen hergestellt wird, kann eine Vakuumerzeugungsvorrichtung an eine in das Innere der Spritzform führende Leitung angeschlossen werden, oder die gesamte Spritzform und die Substratliefervorrichtung können in eine Kammer unter vermindertem Druck eingeschlossen werden.

Die -Flüssigkeit in der Behandlungsvorrichtung wird natürlich bei einer solchen Temperatur gehalten, daß eine wirksame Laminierung von Teilen des thermoplastischen Materials mit dem Verstärkungsmaterial und/oder mit einer weiteren Schicht aus thermoplastischem Material während des Durchgangs durch die Behandlungsvorrichtung stattfindet. Natürlich kann die Behandlungsvorrichtung Heiz- und/ oder Kühlbereich.e enthalten, die das thermoplastische Material während seines Durchgangs durch die Vorrichtung erwärmen und/oder kühlen, beispielsweise zur Fixierung einer Verklebung. Ferner kann es natürlich in gewissen Fällen notwendig sein, das thermoplastische Material oder das Verstärkun/rsmaterial vor dem Eintritt in die Behand-

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lungsvorrichtung vorzuwärmen oder zu kühlen«, Dies kann in beliebiger geeigneter Weise geschehene

. Die allmähliche Zuführung der nicht laminierten Schichten in die Behandlungsvorrichtung ist wichtig, da eine "Bügelwirkung * stattfindet, die die Bildung eines gleichmäßigen Produkts fördert und die zufällige und willkürliche Bildung von Falten und Blasen verringert.

Der laminierte Verbundkörper kann aus der Behandlungsvorrichtung beispielsweise mit zwei angetriebenen, leicht gegeneinandergedrüekten Klemmwalzen abgezogen werden, die " den Verbundkörper nicht unbedingt über seine gesamte Breite erfassen müssen. Der Verbundkörper kann während des Austritts oder nach dem Austritt aus der Behandlungsvorrichtung einer weiteren Behandlung unterworfen werden, um vor dem Aufwickeln und der lagerung die Verklebung zu stabilisieren und/oder eine Oberfläche zu modifizieren.

Im Falle des direkten Strangpressens der thermoplastischen Schicht ist das Verfahren gemäß der Erfindung insofern vorteilhaft, als es die Herstellung von Laminaten aus verschiedenen Materialien unter Ausnutzung wenigstens eines Teils der Strangpreßwärme in der Laminierstufe des Verk fahrens ermöglicht, ohne daß jedoch eine sehr komplizierte Spritzform notwendig ist. Außerdem wird durch den praktischen Ausschluß der Atmosphäre zwischen dem Strangpressen und der Laminierung die Herstellung von starken Laminaten erleichtert ,. die sonst in gewissen Fällen schwierig herzustellen wären. Das Verfahren kann außerdem die kontinuierliche Laminierung von Extrudaten mit Klebstoffen erleichtern.

Das Verfahren eignet sich zur kontinuierlichen Herstellung einer mit langen Glasfasern verstärkten thermoplastischen Spritzgußmasse. Beispielsweise ist es möglich, Glasseidenstränge kontinuierlich durch eine Querkopf-Ziehform zu führen und da3 Produkt nach der Laminierung auf die gewünschte Größe zu zerschneiden. Faserverstärkte Bahnen aus

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thermoplastischen Materialien können vorteilhaft nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt werden. Es wurde gefunden, daß Verbundkörper, die aus Glasseidenmatten, die zwischen thermoplastischen Schichten eingeschlossen sind, "bestehen und nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt werden, eine dem theoretischen Wert sehr nahe kommende Dichte haben können, ein Zeichen, daß die Imprägnierung der Glasseidenmatte durch das thermoplastische Material wirksam unter praktischem Ausschluß von inneren Hohlräumen erreicht werden kann. Es ist jedoch nicht immer erwünscht, alle inneren Hohlräume und Poren in den erfindungsgemäß hergestellten Verbundkörpern auszuschließen. Die beim Verfahren angewendeten Temperaturen und Drücke, das Profil der Verstärkungsschicht und die Art der thermoplastischen Schicht können dementsprechend gewählt werden. Wenn das Verstärkungsmaterial leicht·luftdurchlässig ist, wird die Herstellung von Produkten, di'e im Innern frei von Hohlräumen und Poren sind, vereinfacht. Wenn das Verstärkungsmaterial ein Werkstoff ist, der beispielsweise konkave Prägungen aufweist, kann die Herstellung eines Produkts mit inneren Hohlräumen und Poren vereinfacht sein, jedoch ist es auch möglich, ein Produkt herzustellen, das frei von inneren Hohlräumen und Poren ist. Als Alternative können die thermoplastischen Schichten aus latent zelligen Materialien, z.B. ein Treibmittel enthaltenden Materialien bestehen, die gewünschte Hohlräume und Poren bilden.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung werden nachstehend ausführlicher als Beispiel in Verbindung mit den Abbildungen beschrieben.

Fig.1 zei£t halbschematisch eine Ausführungsform der Vorrichtung £emäß der Erfindung.

Fi-2„2 zei^t die verschiedenen Einzelspritzformen, die eine bevorzugte Form einer Mehrfach-Spritzform bilden, die in der in Fig.1 dargestellten Vorrichtung verwendet wird.

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Fig.3 zeigt die beiden Hauptbestandteile einer der stirnseitigen Teilspritzformen, die in der in Fig.2 dargestellten Mehrfach-Spritzform verwendet werden,

Fig.4 zeigt eine Ausführungsform der in der in Fig.1 dargestellten Vorrichtung verwendeten Behandlungseinheito

Fig.5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung.

Fig.6 zeigt eine modifizierte Form der in Fig.5 dargestellten Vorrichtung.

Bei der in Fig.1 dargestellten Vorrichtung wird eine_: Mehrfach-Spritzform 1 durch eine Strangpresse 2 gespeist« Die Strangpreßform 1 ist so ausgebildet, daß eine gewebtes Glasfasersubstrat 3, das von einer Lieferrolle 4 zugeführt wird, so durch die ^trangpreßform geführt werden kann, daß es von einem flachliegenden endlosen thermoplastischen Schlauch umspritzt werden kann. Das nicht laminierte mehrschichtige Material, das aus dem flachliegenden thermoplastischen Schlauch und dem darin befindlichen Glasgewebe besteht, wird dann durch die Behandlungsvorrichtung 5 geführt, in der die nicht laminierten Schichten einer Behandlung unterworfen werden, durch die ein Verbundkörper 6 gebildet wird. Das als Substrat dienende Glasgewebe wird durch Klemmwalzen 7, die auf die Oberflächen des Verbundkörpers 6 einwirken, durch die Vorrichtung gezogene Die Klemmwalzen 7 können wassergekühlt sein.

Die in Fig.2 dargestellte Mehrfach-Strangpreßform 1 besteht aus "verstellbaren Breitschlitzdüsen 8 und stirnseitigen Teildüsen 15, die in Düsenhaltern 9 befestigt sind. Die Mehrfach-Strangpreßform, die mit Hilfe von Bohrungen 16 zusammengeschraubt werden kann, kann mit der Düse einer Strangpresse bei 10 verbunden werden. Kanäle 11, 12, und 14 sind so angeordnet, daß sie das durch die Strangpresse zugeführte thermoplastische Material den Spritz-209816/1027

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formen 8 und 15 zuführen. Die Spritzdüsen 8 und die Düsenhalter 9 enthalten nicht dargestellte Kanäle, in denen Heizvorrichtungen angeordnet sind.

Die in Pig.3 dargestellte stirnseitige Teildüse 15 "besteht aus den Düsenteilen 17 und 18, die miteinander und mit dem in Pig.2 dargestellten Düsenhalter 9 durch die Bohrungen 16 verschraubt werden können. Der Zuführungskanal 14 ist in der Abbildung mit einer als Schraube ausgebildeten Drosselvorrichtung 19 dargestellt, die den Zufluß von thermoplastischem Material zu den Düsen regelt.

Bei einer anderen Ausführungsform der in Fig.2 und 3 dargestellten Mehrfach-Strangpreßform sind die Kanäle 13 und 14 und die Drosselvorrichtung 19 nicht vorhanden, so daß während des Betriebs die Materialzufuhr zu den stirnseitigen Teildüsen 15 unmittelbar über die Spritzformen 8 zu den Düsenaustrittsöffnungen gelangt.

Fig.4 zeigt eine in Fig.1 mit der Bezugsziffer 5 bezeichnete Behandlungsvorrichtung, die einen Innenbehälter 20 aufweist, der in einem Außenbehälter 21 so angeordnet ist, daß ein Hohlraum oder Zwischenraum 22 zwischen den beiden Behältern an allen vier Seiten gebildet wird. Dieser Hohlraum 22 ist gegen das Innere des Innenbehälters 20 abgedichtet, kann jedoch über das Ventil 23 damit verbunden werden. Eine elektrische Heizvorrichtung 24 (die nur teilweise dargestellt ist) ist im Zwischenraum 22 angeordnet und dient zum Erhitzen der Flüssigkeit im Zwischenraum 22. Die Grundplatte 25 des aus dem Innenbehälter 20 und dem Außenbehälter 21 bestehenden Mehrfachbehälters ist mit einer Breitschlitzdüse 26 versehene Eine Leitung 27, in die ein Regelventil 28 eingesetzt ist, ist zur Erleichterung der Entleerung des Innenbehälters vorgesehen. Die Grundplatte 25 kann mit dichtem Abschluss beispielsweise mit Hilfe einer Asbestdichtung zu einer Strangpreßdüse so angeordnet werden, 'daß eine aus einem abgeflachten Schlauch aus thermoplastischem Material bestehende und

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,aus der Düse ausgepreßte,Bahn durch den Schlitz 26 geführt werden kann, während sie dicht abschließend an diesem Schlitz anliegt.

Bei Verwendung der in Fig.4 dargestellten Behandlungsvorrichtung wird das Verbindungsventil 23 geschlossen und der Zwischenraum 22 mit der Behandlungsflüssigkeit gefüllt, deren Temperatur durch die Heizvorrichtungen 24 geregelt wird. Wie im Zusammenhang mit Fig.1 "beschrieben, wird in der Eehandlungsanlage, die in geeigneter Weise mit dichtem Abschluß gegen die Strangpreßdüse 1 angeordnet ist, eine aus einem abgeflachten Schlauch bestehende thermoplastische Bahn von unten nach oben durch den Schlitz 26 stranggepreßt. Das Ende der Bahn wird dann durch den Behälter mit Hilfe von angetriebenen Klemmwalzen abgezogen, die die stranggepreßte Bahn mit geregelter Geschwindigkeit konstant durch den Behälter 20 ziehen. Die Behandlungsflüssigkeit wird durch Öffnen des Ventils 23, wodurch der Zwischenraum 22 mit dem Behälter 20 verbunden wird, in den Behälter 20 eingeführt. Die Tiefe und die Temperatur der Behandlungsflüssigkeit im Behälter 20 werden dann verändert, bis die wirksame Behandlung der aus dem abgeflachten Schlauch bestehenden thermoplastischen Bahn erreicht ist. Nach Beendigung des Prozesses können der Behälter 20 und der Zwischenraum 22 nach Belieben mit Hilfe der Ventile 23 und 28. entleert werden. Vorzugsweise erfolgt die Entleerung wenigstens des Behälters 20, bevor die Abdichtung zwischen der Bahn und dem Schlitz 26 unterbrochen wird, wodurch die Gefahr des Auslaufens und Verlustes von Behandlungsflüssigkeit verringert wird.

Fig.5 zeigt eine andere Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung 29 mit einem Gefäß 30, in dem in geeigneter Tiefe eine angetriebene drehbare MetalIrcüle 31 angeordnet ist. Um wenigstens einen Teil des Umfangs dieser Rolle kann eine Bahn geführt werden. Die Rolle 31 kann so ausgebildet sein, daß sie nach Belieben erhitzt und/oder

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gekühlt werden kann. Das durch eine Heizwicklung 32 beheizte Gefäß 30 enthält eine Behandlungsflüssigkeit 33 und einen ^verdrängungseinsatz 34, der den Zweck hat, ein großes Volumen der Behandlungsflüssigkeit, das andernfalls unnötig oder überflüssig wäre, zu verdrängen. Breitschlitzdüsen 35, die eine Mehrfach-Strangpreßform beispielsweise des in Fig.2 und 3 dargestellten Typs bilden, umspritzen ein endloses Substrat 37, das von einer Lieferolle 38 zugeführt und durch die Mehrfach-Strangpreßform geführt wird, gemeinsam mit einer thermoplastischen Bahn J>6 in Form eines abgeflachten Schlauchs. Diese Bahn 36, die das endlose Substrat 37 einschließt, läuft in die Behandlungsflüssigkeit 33 und um die angetriebene Rolle 31, die die Bahn um sich selbst bis zu einer Stelle führt, an der sie von der Rolle abgezogen wird, worauf sie durch die Klemmwalzen 39, die die behandelte Bahn 40 ergreifen, aus der Behandlungsflüssigkeit gezogen wird. Die Tiefe und die Temperatur der Behandlungsflüssigkeit 33 werden so gewählt, daß die Behandlung, die die schlauchförmine Bahn 36, die das Substrat 37 enthält, während ihres Durchgangs durch die Behandlungsvorrichtung 29 erfährt, ausreichend ist, um die Bahn 36 mit dem Substrat 37 zu laminieren und einen mehrschichtigen Verbundkörper 40 zu bilden. Die Auftriebskräfte, die auf die senkrechten Teile der Bahn einwirken, sind natürlich wesentlich größer als die Auftriebskräfte, die auf die in Fig.1 dargestellte Bahn einwirken«

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Falls gewünscht, kann eine Trennschicht auf die Rolle J1 aufgebracht werden. Dies läßt sich erreichen, indem ein flüssiges Trennmittel in dem bogenförmigen Raum zwischen der Rolle 31 und dem Verdrängungseinsatz 34 eingeschlossen wird.

Fig. 6 veranschaulicht eine andere Möglichkeit der Aufbringung eines Trennmittels auf die Rolle 31. Bei dieser Ausführungsform ist die Rolle 31 unter einer Haube 4-1 angeordnet, die den unteren Teil eines Verdrängungseinsatzes 34-' bildet. Ein Trennmittel 42 wird mit Hilfe eines von außen ausgeübten Drucks unter die Haube gepreßt (die Druckerzeugungsvorrichtung ist nicht dargestellt). Der Druck wird durch eine Regelvorrichtung 4-3 so eingestellt, daß genügend Behandlungsflüssigkeit verdrängt wird, um einen Teil der Oberseite der Rolle 31 mit dem unter der Haube 41 enthaltenen Trennmittel in Berührung zu bringen. Während des Betriebs der Vorrichtung wird ein dünner Trennmittelfilm auf der Oberfläche der Rolle 31 zurückgehalten, wenn diese durch die Behandlungsflüssigkext läuft. Als Trennmittel eignen sich beliebige Materialien, die die Freigabe des behandelten Laminats bewirken und mit dem Werkstoff des Laminats oder mit der Behandlungsflüssigkext in der Behandlungsvorrichtung nicht ungünstig reagieren. Im allgemeinen werden als Trennmittel für diesen Zweck Flüssigkeiten oder Feststoffe mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet.

Das Trennmittel wird zweckmäßig von einem unter Druck gehaltenen, oben liegenden Vorratsbehälter 44· zugeführt. Wenn als Trennmittel ein Feststoff mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet wird, können der Behälter 44 und die Zuführungsleitung 45 auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts des Trennmittels erhitzt werden.

Ein Entlüftungsrohr 46 ist mit einem Druckregler versehen, der die Aufgabe hat, in dem Raum unter der Haube 41 einen

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konstanten Druck aufrechtzuerhalten. Ohne das Entlüftungsrohr könnten etwaige Zersetzungsprodukte, die durch das Trennmittel gebildet werden, einen Druckanstieg unter der Haube verursachen.

Wenn als Behandlungsflüssigkeit eine heiße Metallegierung verwendet wird, werden Glycerin und Glycerinpalmitat als Trennmittel bevorzugt.

Beispiel 1

Eine Vorrichtung des in Fig. 1 dargestellten Typs mit einer Mehrfach-Strangpreßform und einer Behandlungsvorrichtung, wie sie in Fig. 2, 3 und 4 dargestellt sind, wurde zusammengebaut. Die Einzelteile bestanden aus Stahl. Die Strangpreßform hatte folgende Abmessungen:

Länge der Breitschlitzdüsen 152,4mm

Öffnung der Breitschlitzdüsen 1,27 mm

Abstand der Breitschlitzdü-sen 3»18 mm

Öffnung der stirnseitigen Düsenaustritt soff nungen 1,2? mm

Der Schlitz im Boden der Behandlungsvorrichtung hatte folgende Abmessungen:

Länge 158,8 mm

Breite 6

Tiefe 12,7

Der Innenbehälter der Behandlungsvorrichtung hatte folgende Abmessungen:

Länge 178 mm

Breite 51 mm

Höhe 203 mm

Als Verstärkungsmaterial diente eine aus Glasspinnfäden hergestellte endlose Glasmatte, die eine maximale Dicke von 0,89 mm, eine Breite von 152,4- mm und ein Gewicht von 381 g/m² hatte.

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'Der Zwischenraum 22 in der Behandlungsvorrichtung wurde mit einer aus Zinn, Blei und Cadmium bestehenden Legierung gefüllt, die einen Schmelzpunkt von 145⁰G hatte, und deren Temperatur bei etwa 265°C gehalten wurde.

Polypropylengranulat (Handelsbezeichnung "PXC 3591"» Hersteller I.C.I. Ltd.) wurde der Strangpresse zugeführt. Eine flache schlauchförmige thermoplastische Bahn wurde von unten nach oben um die Glasmatte gespritzt. Die Temperatur der Schmelze betrug 230⁰C. Die Bahn und die Glasmatte wurden dann unter Verwendung einer Pappenführung durch Drehen der wassergekühlten Klemmwalzen 7 durch die Strangpreßform und die Behandlungsvorrichtung gezogen. Sobald das Ende der Bahn sich über der Oberkante der Behandlungsvorrichtung befand, wurde das Ventil, das den das geschmolzene Metall enthaltenen Zwischenraum 22 und den Innenbehälter 20 verband, geöffnet, damit geschmolzenes Metall in den Innenbehälter bis zu einer Höhe von 178 mm eintreten konnte. Die durchschnittliche Temperatur des geschmolzenen Metalls wurde dann im Innenbehälter 20 durch Regelung der elektrischen Heizvorrichtung 24 im Zwischenraum 22 mit einem Thermostaten bei 265° C gehalten. Die Durchlaufgeschwindigkeit der Glasmatte durch die Vorrichtung wurde auf 30,5 cm/Minute und die Strangpreßmenge auf 2,72 kg/Stunde eingestellt. Unter diesen Bedin- - gungen wurde die Glasmatte durch das Polypropylen imprägniert. Dichtebestimmungen ergaben, daß der Imprägnierungsgrad 97?6 des theoretisch erreichbaren Imprägnierungsgrades erreichte.

Beispiel 2

Eine mit Polypropylen imprägnierte Glasmatte wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt mit dem Unterschied, daß man bei der Einführung des geschmolzenen Metalls in den Innenbehälter der Behandlungsvorrichtung eine 25^ mm dicke Glycerinschicht auf der Metalloberfläche schwimmen ließ. Während das gemäß Beispiel 1 hergestellte Produkt gelegentliche Anzeichen von Metalleinschlüssen

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zeigte, war dies bei dem nach dem modifizierten Verfahren gemäß Beispiel 2 hergestellten Produkt nicht der Fall.

Beispiel 3

Eine aus Stahl bestehende Vorrichtung, die im wesentlichen in der in Fig. 5 dargestellten Weise ausgebildet war, wurde zusammengebaut. Während die Behandlungsvorrichtung 29 leer war, wurde eine Glasmatte, wie sie bei dem in Fig. 1 beschriebenen Versuch verwendet wurde, von einer Lieferrolle durch die Strangpreßform und um die angetriebene Rolle 31 (Durchmesser 10,2 cm) im unteren Teil der Behandlungsvorrichtung 29 geführt. Das Ende der Glasmatte wurde dann durch die rotierenden wasserkühlten Klemmwalzen 39 nach oben geführt. Die Mehrfach-Strangpreßform hatte folgende Abmessungen:

Länge der Breitschlitzdüsen: 152,4mm

öffnung der Breitschlitzdüsen: 1,27 mm Abstand der Breitschlitzdusen: 3,18 mm

Die Glasmatte wurde mit einem flachliegenden endlosen Polypropylenschlauch umspritzt, indem Polypropylen (gleiches Produkt wie in Beispiel 1) in einer Menge von 2,72 kg durch die Mehrfach-Strangpreßform auf das mit einer Geschwindigkeit von 30,5 cm/Minute durchlaufende Substrat stranggepreßt wurde, wobei die Schmelze eine Temperatur von 230°C hatte. Der auf diese Weise gebildete, noch nicht laminierte Verbundkörper wurde durch die Behandlungsvorrichtung 29 geführt. Sobald das Ende der flachen schlauchförmigen Bahn sich über dem oberen Ende der Behandlungsvorrichtung 29 befand, wurde diese mit einer aus Zinn, Blei und Cadmium bestehenden Legierung gefüllt, die eine Schmelztemperatur von 14-5⁰C hatte. Die Temperatur des geschmolzenen Metalls wurde dann durch Regelung der Heizwicklungen 32 auf 265°C am oberen Ende (jedes senkrechten Abschnitts und auf 150⁰C am Boden eingestellt. Die niedrigere Temperatur erleichterte die Freigabe des Polypropylens von der eingetauchten angetrie-

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benen Rolle 31, deren Temperatur durch. Umwälzen von bei 150^o0 gehaltenem öl durch die Rolle bei etwa 150⁰C gehalten wurde. Die Tiefe der Metallegierung in der Behandlungsvorrichtung 29 betrug 61 cm bis zur Unterseite der Rolle 51. Die Oberfläche des Metalls wurde 15*2 cm unterhalb der Austrittsseite der Strangpreßform gehalten. Nach der Stabilisierung der Bedingungen wurde festgestellt, daß das erhaltene Produkt mit dem gemäß Beispiel 1 hergestellten Produkt vergleichbar war.

Beispiel 4

Von zwei Lieferrollen wurden zwei Glasmattenbahnen der in Beispiel 1 beschriebenen Art abgewickelt. Eine Schicht aus Polypropylen des in Beispiel 1 verwendeten Typs wurde stranggepreßt und zwischen die beiden Glasmattenbahnen eingefügt. Das noch nicht laminierte Verbundmaterial wurde dann durch die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung geführt, wo es auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise mit einer flachen schlauchförmigen Bahn aus stranggepreßtem Polypropylen umspritzt und durch das Behandlungsbad geführt wurde. Das Produkt glich dem gemäß Beispiel 3 hergestellten Produkt, hatte jedoch einen dickeren Querschnitt.

Beispiel 5

Der in Fig. 6 dargestellte mittlere Einsatz 34·' wurde an Stelle des Verdrängungseinsatzes 3^- in der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung angeordnet. Glycerin wurde unter Druck auf die Oberfläche der angetriebenen Rolle 31 aufgegeben, wodurch der Rest der Rolle mit einer dünnen Glycerihschicht bedeckt wurde. Der Rest der Vorrichtung war in der gleichen V/eise ausgebildet, wie in Beispiel 3 beschrieben. Ebenso wurde die Vorrichtung in der gleichen Weise betrieben, außer daß die Temperatur der Rolle 3I und das flüssige Metall in der Behandlungsvorrichtung bei etwa 260 C gehalten wurden. Es wurde festgestellt, daß der fertige Verbundkörper sich einwandfrei und sauber von der Rolle 31 löste.

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Beispiel 6

Die Vorrichtung war auf die in Pig ο 5 dargestellte Weise ausgebildet, jedoch war zusätzlich ein gespanntes endloses Stahlförderband so angeordnet, daß es an der Eintrittsseite in die Behandlungsvorrichtung eintrat, um die angetriebene Rolle 31, die einen Durchmesser von 10,2 cm hatte, durch die wassergekühlten angetriebenen Klemmwalzen 39, die einen Durchmesser von 10,2 cm hatten,und zur Vollendung des geschlossenen Weges über eine nicht angetriebene Führungsrolle von 5,1 cm Durchmesser lief,bevor es wieder in die Behandlungsvorrichtung einträte Das Band bestand aus 0,2 mm—Flußstahlblech und hatte auf der Außenseite der Schleife eine Mattzurichtung. Das Band hatte eine Breite von 20,3 cm und eine Länge von 183 cm. Die Vorrichtung war mit flüssigem Metall der in Beispiel 3 genannten Zusammensetzung bis zu einer Höhe von 10,2 cm über der Oberkante der Rolle 31 gefüllt. Die Temperatur des Metalls wurde bei 270⁰O gehalten.

Eine endlose Glasmatte der in Beispiel 1 beschriebenen Art, die durch die Mehrfach-Strangpreßform lief, wurde mit Polypropylen des in Beispiel 1 verwendeten Typs, das durch die Stranopreßform in einer Menge von 1,83 kg/Stunde ausgepreßt wurde, umspritzt. Hierbei wurde die Glasmatte so durch die Strangpreßform geführt, daß der Schlauch gegen den Eintritt von Behandlungsflüssigkeit längs seiner Seiten und am Ende geschützt war. Die Vorrichtung war so eingerichtet, daß die aus der Mehrfach-Strangpreßform austretenden nicht laminierten Schichten mit der matt zugerichteten Oberfläche des Metalls an einer Stelle 15,2 cm über der Oberfläche des geschmolzenen Metalls in Berührung kamen. Die Laufgeschwindigkeit des Bandes durch die Vorrichtung wurde auf 20,3 cm/Minute eingestellt. Der Abstand zwischen den wassergekühlten Klemmwalzen 39, die polierte Oberflächen hatten, und der Oberfläche des flüssigen Metalls betrug 30,5 cm. Das laufende endlose Band transpor-

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tierte das Laminat durch die Behandlungsvorrichtung und durch die gekühlten polierten Klemmwalzen 39, die bei einer Temperatur von 25⁰C gehalten wurden» Während des Durchgangs des Laminats durch die Behandlungsvorrichtung in Berührung mit dem endlosen Band wurde die matte Oberfläche auf dem Band auf die Oberfläche des Laminats übertragene Die andere Oberfläche des Laminats wurde anschließend an ihre Berührung mit der polierten Oberfläche der Klemmwalzen 39 geglättet. Die kombinierte Strahlungskühlung vor den Klemmwalzen 39 und die durch den Durchgang durch diese Walzen bewirkte Kühlung genügten für eine einwandfreie Freigabe und Loslösung des Verbundkörpers vom Band, wenn er jenseits der Klemmwalzen 39 abgezogen wurde. Wie bereits erwähnt, hatte der abgezogene Verbundkörper eine glatte Oberfläche und eine matte Oberfläche.

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Claims

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Patentansprüche

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Kunststoff laminat en, dadurch gekennzeichnet, daß man ein noch nicht verklebtes Laminat, das aus einer Verstärkungsschicht und wenigstens einer Schicht aus einem thermoplastischen Material "besteht und so angeordnet ist, daß Flüssigkeit nicht mit der Grenzfläche zwischen den Schichten in Berührung kommen kann, allmählich in eine Flüssigkeit einführt, in der es einer Temperatur, hei der die thermoplastische Schicht wenigstens erweicht wird, und einem Druck ausgesetzt wird, der die Schichten gegeneinander preßt und sie unter Bildung eines mehrschichtigen Verbundkörpers miteinander verbindet, und den mehrschichtigen Verbundkörper allmählich aus der Flüssigkeit zieht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein unverklebtes Laminat verwendet wird, das aus einer Verstärkungsschicht und zwei thermoplastischen Schichten besteht, von denen jeweils eine an jeder Seite der Verstärkungsschicht angeordnet ist.
^, Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ränder des unverklebten Laminats stellenweise über die Länge des Laminats zusammenklammert oder miteinander verbindet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine kontinuierliche Klemme oder einen kontinuierlichen Abschluß längs der Ränder des unverklebten Laminats vorsieht.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als unverklebtes Laminat eine flachliegende schlauchförmige thermoplastische Bahn verwendet, in der sich die Verstärkungsschicht befindet.

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6. "'erfahren nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine thermoplastische Schicht aus Polyäthylen, Polypropylen, weichem oder hartem Polyvinylchlorid, Polymethylmethacrylat, Nylon, Polyathylenterephthalat oder einem Styrol-Acrylnitril-Copolymeren verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungsmaterial eine endlose oder nichtendlose Bahn aus ebenem, geprägtem oder gepreßtem Material, ein endloser oder nicht-endloser Faden oder ein Strang oder ein aus Fasern und/oder Endlosfäden hergestelltes Gewebe oder Vlies oder Netz verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß man als Verstärkungsmaterial ein hitzehärtendes oder thermoplastisches Harz, Kohle, ein Metall, Glas oder ein Mineral verwendet.
9. Verfahren nach Anspruch "1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Schichten aus Verstärkungsmaterial in den noch nicht laminierten Verbundkörper eingefügt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß man eine weitere Schicht aus thermoplastischem Material zwischen benachbarte Schichten aus Verstärkungsmaterial einfügt.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß man eine Sperrschicht zwischen benachbarte Schichten aus Verstärkungsmaterial einfügt.
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schichten aus Verstärkungsmaterial durch Verwendung einer gefalteten Einzelschicht aus Verstärkungsmaterial eingefügt werden.

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13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem abgeflachten Schlauch bestehende thermoplastische Bahn aus einer Strangpreßforin direkt in die Behandlungsvorrichtung stranggepreßt wird.
14-. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß eine Strangpreßform verwendet wird, die mit Mitteln zur Einführung des Verstärkungsmaterials in die abgeflachte schlauchförmige Bahn versehen ist.
15» Verfahren nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Strangpreßvorrichtung verwendet, die mit Mitteln zur kontinuierlichen Einführung des Verstärkungsmaterials in die abgeflachte schlauchförmige Bahn versehen ist.
16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß man ein öl oder ein flüssiges Wachs als Behandlungsflüssigkeit verwendet.
17. Verfahren nach Anspruch 1 bis I5» dadurch gekennzeichnet, daß man als Behandlungsflüssigkeit ein flüssiges Metall verwendet.
18. Verfahren nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß man Quecksilber oder eine Legierung von Zinn und/ oder Blei als Metall verwendet.
19· Verfahren nach Anspruch I7 bis 19» dadurch gekennzeichnet, daß man als Metall eine Legierung von Zinn und/oder Blei verwendet, die zusätzlich ein oder mehrere Metalle aus der aus Wismut, Cadmium, Kupfer, Silber, Thallium, Zink, Indium, Antimon und Gallium bestehenden Gruppe enthält.
20. Verfahren nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der gewünschte Druck in der Behandlungsvorrichtung durch Einwirkung von Gasdruck auf die Oberfläche der I¹'Lü Einigkeit eingestellt wird.

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21. Verfahren nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Sperrschicht aus einer hochsiedenden Flüssigkeit auf der Oberfläche des flüssigen Metalls schwimmen läßt.
22. Verfahren nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in der Behandlungsvorrichtung erhitzt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht laminierte Verbundkörper vom oberen Ende der Behandlungsvorrichtung in die Flüssigkeit, um eine in die Flüssigkeit getauchte Walze geführt und vom oberen Ende der Vorrichtung abgezogen wird.
24. Verfahren nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine angetriebene Walze verwendet wird.
25· Verfahren nach Anspruch 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennschicht auf die Walze aufgebracht wird.
26. Verfahren nach Anspruch 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet₅ daß das Trennmittel aufgebracht wird, indem man die Walze durch einen Vorrat des Trennmittels laufen läßt*
27. Verfahren nach Anspruch 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß man den Verbundkörper auf einem endlosen Föi'derband, das um die Walze läuft, durch das Flüssigkeitsbad führb.
28. Verfahren nach Anspruch 1 bis 27, dadurch gekennseic'v net, daß man das Laminat mit zwei Klemmwalzen durch c: Behandlungsvorrichtung zieht.
29. Vorrichtung zur· Durchführung dos Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch MLiüdl zur konitnuierliehen Zuführung eine,j anverkleb ton Laminats, das aus einet' VerstäHnm^FüichLoht und wtnLgnteno einer

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2 1 5 O 31 A

plantischen Schicht besteht, eine Behandlungsvorrichtung, die eine Flüssigkeit zur Behandlung den unverklebten Laminats enthält, und Kittel zur Einführung des unverklebten Laminats in die Flüssigkeit und zum Abzug des laminierten Verbundkörpers aus der Flüssigkeit.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuführung des unverklebten Laminats aus einer Strangpresse, die eine abgeflachte schlauchförmige Bahn aus thermoplastischem Material auspreßt, und einem Mechanismus zur Einführung der Schicht aus Verstärkungsmaterial in die abgeflachte Echlauchförmige BaIm bestehen.
31. Vorrichtung nach Anspruch 29 und 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangpreßvorrichtung mit Mitteln zur Einführung der Verstärkungsschicht in die Schlauchbahn während des Strangpressens der Bahn versehen ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 29 bis 31» dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsvorrichtung mit einem Gefäß (30), in das die nicht laminierten Schichten nach unten eingeführt und aus dem der fertige Verbundkörper nach oben abgezogen werden kann, und einer Rolle (31) versehen ist, mn die das Laminat während des Durchgangs durch das Bad laufen kann.
33· Vorrichtung nach Anspruch 32, gekennzeichnet durch Mittel (41) zur Aufbringung eines Trennmittelüberzuges auf die Rolle (31)ο
34. Vorrichtung nach Anspruch 32 oder 33, gekennzeichnet durch ein endloses Förderband, das um die Rolle (31) läuft und wenigstens einem Teil des Weges des Laminats in das Behandlungsgefäß (30) und aus dem Behandlungsgefäß folgt.
35. Vorrichtung nach Anspruch 29 bis 34-, gekennzeichnet durch

Mittel zur Senkung des Drucks innerhalb des nicht lami-209816/102"

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nierten Verbundkörpers vor dem Eintritt in die Behandlungsvorrichtung„
36. Vorrichtung nach Anspruch 29 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Abzug des laminierten Verbundkörpers (40) aus der Behandlungsvorrichtung zwei Klemmwalzen (39) vorgesehen sind.

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