DE3912647A1

DE3912647A1 - Polyester-laminat

Info

Publication number: DE3912647A1
Application number: DE19893912647
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr Gardill; Eberhard Walz
Original assignee: MITRAS KUNSTSTOFFE GmbH
Current assignee: MITRAS KUNSTSTOFFE GmbH
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1989-04-18
Publication date: 1990-10-25

Description

Die Erfindung betrifft ein aus mehreren Schichten beste hendes faserverstärktes nicht-ausgehärtetes Polyester- Laminat. Derartige Laminate sind bekannt, beispielsweise aus der EP-OS 2 42 891 oder auch aus der US-PS 35 60 294. Sie dienen zur Herstellung von Formteilen beispielsweise nach dem Heißpreßverfahren, wobei sie mit Hilfe eines Preßstempels in einen Formhohlraum eingedrückt und dabei auf Polymerisationstemperatur erwärmt werden.

Das in der EP-OS 2 42 981 beschriebene Produkt besteht aus insgesamt drei Schichten, wobei die beiden äußeren Schich ten aus Harz gebildet sind und die innere Schicht aus Harz und Glasfasern besteht.

Zum Stande der Technik wird des weiteren noch auf die DE-PS 25 34 188 verwiesen, in welcher Formteile beschrieben sind, welche einen schichtförmigen Aufbau haben und welche aus Laminaten der vorerwähnten Art hergestellt worden sind. Die Formteile bestehen aus einer mittleren Tragschicht aus Harz und Glasfasern, welche beidseitig mit einer Kunst stoff-Folie laminiert ist. Die äußere Kunststoff-Folie ist dabei mit Mikroglaskugeln, vorzugsweise Mikrohohlglasku geln, gefüllt; die auf der entgegengesetzten Seite liegende Kunststoff-Folie kann andere Füllstoffteilchen, beispiels weise Kalziumkarbonat o.dgl. enthalten.

Formteile, welche aus den erwähnten Laminaten hergestellt worden sind, weisen gute Festigkeitseigenschaften bei ge ringem Gewicht auf. Schwierigkeiten bereitet jedoch die Forderung, eine glatte, fehlerfreie Oberfläche zu erzeu gen.Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß die als Verstärkungseinlage benutzten Glasfasern bei der Form gebung leicht in Richtung Oberfläche verschoben werden und diese stellenweise durchstoßen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes faserverstärktes Polyester-Laminat vorzuschlagen, welches zur Herstellung von mehrschichtigen Formteilen mit glatter, fehlerfreier und gut lackierbarer Oberfläche geeignet ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Laminat benannt, welches durch folgenden Schichtenaufbau gekennzeichnet ist:

- Einer ersten Außenschicht aus Harz, Füllstoffen außer Mikrohohlglaskugeln, Initiatoren, Eindickern und gegebe nenfalls weiteren Zusatzstoffen;
- einer der ersten Außenschicht gegenüberliegenden zweiten Außenschicht aus Harz, Füllstoffen, Initiatoren, Eindickern sowie gegebenenfalls weiteren Zusätzen, die außerdem noch Mikrohohlglaskugeln enthält;
- einer Zwischenschicht aus den Bestandteilen der beiden Außenschichten sowie Verstärkungs-Einlagen aus Glas fasern, Kunststoff-Fasern oder aus diesen Fasern be stehenden Vliesen oder Geweben;
- Schutz- und Trägerfolien auf den äußeren Oberflächen der beiden Außenschichten.

Es hat sich gezeigt, daß ein derartiges Laminat einige un erwartete Eigenschaften hat. Diese Eigenschaften bestehen grundsätzlich darin, daß das Laminat bei Verarbeitung nach dem Heißpreßverfahren Formkörper ergibt mit wenigstens einer fehlerfreien Oberfläche.

Zur Herstellung der vorgeschlagenen Laminate kann von ty pischen UP-Harz-Rezepturen ausgegangen werden. Aus führungsformen, die sich praktisch bewährt haben, werden im folgenden angegeben:

Beispiel 1
Harzzusammensetzung für die erste Außenschicht
UP-Harz
17,5 Gew.-%
Monomere	15,9 Gew.-%
Anorganische Füllstoffe	63,8 Gew.-%
Initiatoren/Inhibitoren	0,5 Gew.-%
Internes Trennmittel	1,3 Gew.-%
Organische Zuschlagstoffe	0,8 Gew.-%
Eindicker	0,2 Gew.-%

Harzzusammensetzung für die zweite Außenschicht
UP-Harz
43,6 Gew.-%
Monomere	30,1 Gew.-%
Initiatoren/Inhibitoren	1,5 Gew.-%
Mikrohohlglaskugeln	13,4 Gew.-%
Organische Zuschlagstoffe, Trennmittel	9,4 Gew.-%
Eindicker	2,0 Gew.-%

Beispiel 2
Harzzusammensetzung für die zweite Außenschicht
UP-Harz
40,1 Gew.-%
Monomere	26,5 Gew.-%
Initiatoren	2,0 Gew.-%
Anorganische Füllstoffe	12,3 Gew.-%
Mikrohohlglaskugeln	15,4 Gew.-%
Internes Trennmittel	2,5 Gew.-%
Eindickerpaste	1,2 Gew.-%

Der Aufbau des Laminates ist vorzugsweise derart, daß die zweite Außenschicht Mikrohohlglaskugeln in Mengen von 10-55 Gew.-% enthält.

Des weiteren wird vorgeschlagen, daß die Zwischenschicht Glasfasern einer Länge von 6-50 mm enthält. Die Menge der im Endprodukt enthaltenen Glasfasern soll zwischen 10 und 60 Gew% liegen. Die Zwischenschicht kann zusätzlich oder anstelle der geschnittenen Glasfasern Verstärkungs einlagen aus Endlosfäden, Vliesen oder Geweben enthalten.

Zur Herstellung der Laminate kann in der Weise vorgegangen werden, daß zunächst eine erste Außenschicht aus Harz, Füllstoffen außer Mikrohohlglaskugeln usw. auf eine Trä gerfolie aufgerakelt wird. Danach werden geschnittene Glasfasern und/oder Endlosfäden, Vliese oder Gewebe auf die Harzschicht aufgestreut bzw. aufgelegt. Schließlich wird eine zweite Außenschicht aus Harz, Füllstoffen usw. nebst Zusätzen an Mikrohohlglaskugeln auf eine zweite Trägerfolie aufgerakelt. Sodann wird die Harzseite der zweiten Außenschicht auf die mit Glasfasern usw. beladene Harzseite der ersten Außenschicht gelegt und das Laminat zum Ver einigen der Schichten zusammengedrückt. Das fertige Produkt kann danach aufgewickelt werden. Zu weiteren Einzelheiten des Herstellungsverfahrens die wahlweise angewandt werden können, wird auf die US-PS 35 60 294 verwiesen.

Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung des Laminates;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Herstellungs vorganges.

Der in Fig. 1 dargestellte Abschnitt eines Polyester-Lami nates besteht aus einer ersten Außenschicht (1), einer zweiten Außenschicht (2) sowie einer Zwischenschicht (3). Die Außenschichten (1, 2) sind an ihrer Oberfläche mit Schutz- und Trägerfolien (4, 4′) abgedeckt.

Die erste Außenschicht (1) besteht aus nicht ausgehärtetem Polyesterharz mit Füllstoffen, Initiatoren, Eindickern und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen. Unter dem Begriff "Füllstoffe" sind hier nicht Mikrohohlglaskugeln zu ver stehen. Die Außenschicht (1) ist also frei von Mikrohohl glaskugeln.

Die zweite Außenschicht (2) besteht aus nicht ausgehärtetem UP-Harz, Füllstoffen, Initiatoren, Eindickern sowie gege benenfalls weiteren Zusätzen und sie enthält außerdem noch Mikrohohlglaskugeln in Mengen von 10-55 Gew%.

Die Zwischenschicht (3) enthält die Bestandteile der beiden Außenschichten sowie außerdem noch Verstärkungseinlagen. Diese Verstärkungseinlagen können aus Glasfasern oder Kunststoff-Fasern bestehen oder aus Vliesen oder Geweben, welche aus den genannten Fasern hergestellt worden sind.

In Fig. 2 ist ein Herstellungsverfahren für das Laminat nach Fig. 1 schematisch dargestellt. Der Herstellungs vorgang beginnt damit, daß eine erste Schutz- und Träger folie (4) von einer Rolle (5) abgezogen und in Richtung des Pfeiles (6) fortbewegt wird. Aus einem Vorratsbehälter (7) wird nicht-ausgehärtetes UP-Harz auf die Folie aufgetragen und mittels einer Rakel (8) gleichmäßig auf dieser ver teilt. Die so entstandene Harzschicht (9) wird alsdann mit geschnittenen Glasfasern (10) bedeckt. Diese Glasfasern werden als Endlosfasern (11) von oben einem Schneidwerk (12) zugeführt und von diesem sogleich auf die Harzschicht befördert. Zusätzlich oder anstelle der Glasfasern (10) können auch noch Endlosglasfasern und/oder Vlies und/oder Gewebe oder Matten (13) aus Glas- oder Kunststoff-Fasern zugeführt werden.

Eine weitere Trägerfolie (4′) wird von einer Rolle (14) abgezogen und aus einem Vorratsbehälter (15) mit nicht ausgehärtetem UP-Harz beschichtet. Auch dieses Harz wird mit einer Rakel, welche bei (16) dargestellt ist, gleich mäßig auf der Folie verteilt und es wird sodann die mit der Harzschicht (17) bedeckte Folie (4′) mit der Harzschicht nach unten auf die Glasfaserschicht (10) aufgelegt. Das gesamte Bahnenpaket wird sodann durch eine Verdichtungszone (18) geleitet und schließlich zu einer Produktrolle (19) aufgewickelt. Die Verdichtungs- und Tränkzone (18) besteht aus mehreren Führungs- und Bearbeitungswalzen, die bei spielsweise in Reihe angeordnet sein können, wie in der Zeichnung schematisch dargestellt. Die Walzen können aber auch so angeordnet sein, daß die Bahn mehrmals um einen größeren Winkel verformt wird, wie dies in der US-PS 35 60 294 dargestellt ist. Eine derartige ein- oder mehr fache Verformung fördert in erheblichem Maße die Durch tränkung der Mittelzone mit Harz.

Claims

1. Aus mehreren Schichten bestehendes, faserverstärktes nicht-ausgehärtetes Polyester-Laminat gekennzeichnet durch folgenden Schichtaufbau:

- einer ersten Außenschicht (1) aus Harz, Füllstoffen außer Mikrohohlglaskugeln, Initiatoren, Eindickern und gege benenfalls weiteren Zusatzstoffen;
- einer der ersten Außenschicht gegenüberliegenden zweiten Außenschicht (2) aus Harz, Füllstoffen, Initiatoren, Eindickern sowie gegebenenfalls weiteren Zusätzen, die außerdem noch Mikrohohlglaskugeln enthält;
- einer Zwischenschicht (3) aus den Bestandteilen der beiden Außenschichten sowie Verstärkungs-Einlagen aus Glasfasern, Kunststoff-Fasern oder aus diesen Fasern bestehenden Vliesen oder Geweben;
- Schutz- und Trägerfolien (4, 4′) auf den äußeren Oberflächen der beiden Außenschichten.

2. Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Außenschicht Mikrohohlglaskugeln in Mengen von 10-55 Gew% enthält.

3. Laminat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht Glasfasern einer Länge von 6-50 mm enthält.

4. Laminat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht Glasfasern in Mengen von 10-60 Gew% enthält.

5. Laminat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht zusätzlich oder anstelle der geschnittenen Glasfasern Verstärkungseinlagen aus End losfäden, Vliesen oder Geweben enthält.

6. Verfahren zum Herstellen von Laminaten nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Arbeitsschritte:

- Aufrakeln einer ersten Außenschicht aus Harz, Füllstoffen außer Mikrohohlglaskugeln usw. auf eine Trägerfolie;
- Aufstreuen von geschnittenen Glasfasern und/oder Auflegen von Endlosfäden, Vliesen oder Geweben auf die Harzschicht;
- Aufrakeln einer zweiten Außenschicht aus Harz, Füll stoffen usw. nebst Zusätzen an Mikrohohlglaskugeln auf eine zweite Trägerfolie;
- Auflegen der Harzseite der zweiten Außenschicht auf die mit Glasfasern usw. beladene Harzseite der ersten Außenschicht;
- Zusammendrücken des Laminates zum Vereinigen der Schichten;
- Aufwickeln des Laminates.