DE3913924A1

DE3913924A1 - Material for filling spaces, esp. in honeycomb cores - comprises plastic binder and filler particles obtd. by pulverising resin-contg. aramid paper

Info

Publication number: DE3913924A1
Application number: DE19893913924
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Ing Rudbach; Guy Dr Weinand
Original assignee: Euro Composites SA
Current assignee: Euro Composites SA
Priority date: 1989-04-27
Filing date: 1989-04-27
Publication date: 1990-10-31
Also published as: DE3913924C2

Abstract

Material (I) comprises a plastic binder (II) and at least one filler consisting of particles obtd. by pulverising resin-contg. Aramid paper (III). (I) is produced by mixing (III) with (II), which is in the form of a viscous liq. Wt. ratio (II):(III) = (95:5)-(50:50), pref. (90:10)-(70:30); (II) is a polyester, epoxy or phenolic resin or a thermoplastic; (III) is pulverised by milling to a particle size of not above 5 (1-2)mm. USE/ADVANTAGE - (I) is useful for filling cavities and as a core- and edge-filling material, esp. for filling the cell spaces in honeycomb cores to produce reinforced fastening points (partic. in honeycomb cores made of (III). Provides a light-wt., strength, non-flammable material with high abrasion resistance, good mechanical workability (drilling, filling, etc.), high chemical resistance, high weathering resistance, low water absorption, high thermal stability and good ageing resistance.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Masse aus einem Kunststoffbindemittel und einem Füllstoff, einem Verfahren zur Herstellung dieser Masse und deren Verwendung.The invention relates to a mass of one Plastic binder and a filler, a process for the production of this mass and its use.

Derartige Massen, die zum Verfüllen von Hohlräumen als Spachtelmassen und dergleichen verwendet werden, sind bekannt. Sie sind jedoch noch in vielerlei Hinsicht verbesserungsbedürftig. Dies gilt insbesondere hinsichtlich des Gewichts, der Abriebfestigkeit, der Druckfestigkeit des ausgehärteten Produkts, der mechanischen Bearbeitbarkeit, der Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit, der Feuchtigkeitsaufnahme, der Wetter- und Alterungsbeständigkeit und anderer Eigenschaften mehr.Such masses that are used for filling voids Fillers and the like are used known. However, they are still in many ways in need of improvement. This applies in particular with regard to the weight, the abrasion resistance, the compressive strength of the cured product, mechanical workability, the temperature and chemical resistance, the Moisture absorption, weather and Resistance to aging and other properties more.

Ferner ist sogenanntes Aramid-Papier bekannt. Der dafür verwendete Kunststoff ist seiner chemischen Struktur nach Polymetaphenylendiamin-isophthalacid. Die Herstellung dieses Papiers erfolgt nach dem Naßpapier- Herstellungsverfahren aus einem Gemisch von Aramidfasern größerer Länge, sogenannte "flocs", und kürzerer Länge, sogenannte "fibrids". Dieses Papier wird unter anderem in "Bulletin NX 11, NOMEX (eingetragenes Warenzeichen) Aramid, DU PONT Technical Information - Fibres, April 1978, beschrieben. Es wird unter anderem zur Herstellung der Wabenkerne von Sandwichstrukturen verwendet, wobei der aus dem Aramid-Papier durch Verleimen hergestellte Wabenkern mit einem Harz getränkt oder beschichtet wird, das anschließend ausgehärtet wird. Dabei fällt z.B. durch unzureichende Verleimung der Waben und dergleichen ein relativ großer Ausschuß an. Die Beseitigung dieses Ausschusses und anderer Reste erfordert verhältnismäßig aufwendige Entsorgungsverfahren, da insbesondere die Verbrennung mit einer Reihe von Problemen behaftet ist. Es besteht daher seit langem ein großes Bedürfnis, dieses Material sicher und ohne großen Aufwand zu entsorgen.So-called aramid paper is also known. The chemical structure of the plastic used for this is polymetaphenylenediamine isophthalacid. This paper is produced by the wet paper production process from a mixture of aramid fibers of greater length, so-called "flocs", and shorter length, so-called "fibrids". This paper is described, inter alia, in "Bulletin NX 11, NOMEX (Registered Trade Mark) Aramid, DU PONT Technical Information - Fibers, April 1978. It is used, inter alia, for the production of the honeycomb cores of sandwich structures, the material being made from the aramid paper The honeycomb core produced by gluing is impregnated or coated with a resin which is subsequently cured, for example due to inadequate gluing of the honeycomb and the like, which results in a relatively large reject There are a number of problems, so there has long been a great need to dispose of this material safely and with little effort.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine als Spachtelmasse zum Verfüllen von Hohlräumen oder dergleichen verwendbare Masse bereitzustellen, die alle wesentlichen Forderungen erfüllt, die an derartige Massen gestellt werden.The object of the invention is to use as a filler Filling voids or the like usable mass to provide, which fulfills all essential requirements, which are put to such masses.

Dies wird erfindungsgemäß durch die Verwendung eines Füllstoffs in einer solchen Masse erreicht, der durch Zerkleinern, vorzugsweise Mahlen, von harzhaltigem Aramid- Papier hergestellt wird.According to the invention, this is achieved by using a Filler reached in such a mass by Crushing, preferably grinding, of resinous aramid Paper is made.

Aramid-Papier zeichnet sich unter anderem durch seine hohe Reißfestigkeit aus. So weist es bei einer Dicke von 0,05 mm eine Zugfestigkeit von über 40 N/cm, eine Bruchdehnung von etwa 10 % und eine Reißfestigkeit von etwa 100 N auf. Völlig überraschend hat sich nunmehr herausgestellt, daß sich harzhaltiges Aramid-Papier, wie es z.B. als Ausschuß bei der Wabenherstellung anfällt, ausgerechnet durch Mahlen, z.B. mit einer Schneid- oder Kugelmühle, bei Raumtemperatur problemlos zerkleinern läßt.Aramid paper is characterized, among other things, by its high Tensile strength. So it shows at a thickness of 0.05 mm a tensile strength of over 40 N / cm, an elongation at break of about 10% and a tensile strength of about 100 N. It has now become completely surprising that resinous aramid paper, e.g. as a committee during honeycomb production, of all things Grinding, e.g. with a cutting or ball mill, at Shred room temperature easily.

Weiterhin ist es bekannt, daß das Einarbeiten feiner Kunststoffteilchen als Füllstoffe, z.B. kurzgeschnittene Fasern, in hochviskose, thermoplastische oder präpolymerisierte, duroplastische Kunststoffe wegen der Klumpenbildung praktisch nicht möglich ist. Dem ist man bisher durch besondere Maßnahmen entgegengetreten, z.B. durch Verdünnung der Kunststoffe mit Lösungsmitteln, einem niedrigen Füllstoffgehalt und dergleichen, also mit Maßnahmen, die ihrerseits als nachteilig anzusehen sind.Furthermore, it is known that the incorporation is finer Plastic particles as fillers, e.g. short cut Fibers, in highly viscous, thermoplastic or prepolymerized, thermosetting plastics because of the Lump formation is practically not possible. That is you previously countered by special measures, e.g. by diluting the plastics with solvents, a low filler content and the like, so with Measures which in turn are to be regarded as disadvantageous.

Völlig überraschend hat sich nunmehr herausgestellt, daß diese Probleme nicht auftreten, wenn harzhaltige Aramid- Papierteilchen in hochviskosen, geschmolzenen, thermoplastischen Kunststoff oder in hochviskosen, präpolymerisierten, duroplastischen Kunststoff eingearbeitet werden. D.h., erfindungsgemäß wird auch bei einem relativ geringen Anteil an Kunststoffbindemitteln von z.B. 50 Gew.% eine gleichmäßige Vermischung der harzhaltigen Aramid-Papierteilchen ohne Klumpenbildung bewerkstelligt.It has now become completely surprising that these problems do not occur when resinous aramid Paper particles in highly viscous, melted, thermoplastic or in highly viscous, prepolymerized, thermosetting plastic be incorporated. In other words, the invention also applies to a relatively small proportion of plastic binders from e.g. 50 wt.% A uniform mixing of the resin-containing aramid paper particles without lump formation accomplished.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Masse erfolgt dabei vorzugsweise durch Vorlegen des Kunststoffbindemittels, z.B. eines unausgehärteten Harzes, und Einrühren der gemahlenen harzhaltigen Aramid-Papierteilchen, bis diese bzw. das Bindemittel gleichmäßig verteilt sind. Dabei ist die hohe Druckfestigkeit der harzhaltigen Aramid- Papierfüllstoffteilchen beim Einarbeiten in das Kunststoffbindemittel zu erwähnen.The mass according to the invention is produced here preferably by presenting the plastic binder, e.g. an uncured resin, and stirring in the ground resinous aramid paper particles until this or the binder is evenly distributed. It is the high compressive strength of the resinous aramid Paper filler particles when incorporated into the Mention plastic binders.

Die erfindungsgemäße Masse zeichnet sich durch ein geringes Gewicht, eine hohe Festigkeit durch die Faserstruktur des Aramid-Papiers, d.h. dessen großen Verstärkungsgrad, eine hohe Abriebfestigkeit, gute mechanische Bearbeitbarkeit, z.B. beim Bohren, Sägen und Feilen, eine hohe Chemikalienbeständigkeit z.B. gegenüber Säuren und Laugen, aber auch Alkohol, Kerosin, Öl, Hydraulikflüssigkeit, Kühlflüssigkeit usw., eine hohe Wetterbeständigkeit, geringe Feuchtigkeitsaufnahme, Hochtemperaturfestigkeit, Nichtbrennbarkeit sowie Alterungsbeständigkeit aus. zugleich ist sie aus einem Abfall, d.h. einem kostengünstigen Ausgangsprodukt, herstellbar, das, wie vorstehend erwähnt, darüberhinaus noch besondere Entsorgungsschwierigkeiten bereitet.The mass according to the invention is characterized by a low Weight, high strength due to the fiber structure of the Aramid paper, i.e. its great gain, one high abrasion resistance, good machinability, e.g. when drilling, sawing and filing, a high Chemical resistance e.g. to acids and bases, but also alcohol, kerosene, oil, hydraulic fluid, Coolant, etc., high weather resistance, low moisture absorption, high temperature resistance, Non-flammability and aging resistance. at the same time it is from a waste, i.e. one inexpensive starting product, producible, the how mentioned above, furthermore special Difficulties in disposal.

Die erfindungsgemäße Masse kann auf den verschiedensten Gebieten zur Anwendung kommen, z.B. im Modell- oder Werkzeugbau, zur Herstellung von Teilen, z.B. im Automobilbau, oder als widerstandsfähige Randfüllmasse. Eine besonders bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Masse stellt das Verfüllen der Zellen des Wabenkerns von Sandwichstrukturen dar, und zwar von Wabenkernen, die ihrerseits aus harzhaltigem Aramid-Papier bestehen. Dabei wird eine sehr hohe Bindefestigkeit zwischen der Masse und den Waben erreicht. Auf diese Weise können z.B. bestimmte Bereiche des Wabenkerns solcher Platten verfüllt und damit so verstärkt werden, daß z.B. Metallteile an der Platte fixiert werden können.The composition of the invention can be used in a wide variety of ways Areas, e.g. in the model or Tool making, for the production of parts, e.g. in the Automotive, or as a resistant edge filler. A particularly preferred application of the invention Mass represents the filling of the cells of the honeycomb core Sandwich structures, namely of honeycomb cores, the in turn consist of resin-containing aramid paper. Here will have a very high bond strength between the mass and reached the honeycomb. In this way e.g. certain Areas of the honeycomb core of such panels are filled and thus are reinforced so that e.g. Metal parts on the plate can be fixed.

Claims

1. mass of a plastic binder and at least one filler, characterized in that the filler consists of particles obtained by crushing resin-containing aramid paper.

2. Mass according to claim 1, characterized in that the Weight ratio of the plastic binder to that resin-containing aramid paper filler in the mass 95: 5 to 50:50, preferably 90:10 to 70:30.

3. Mass according to claim 1 or 2, characterized in that the plastic binder is a polyester, epoxy, Phenolic resin or thermoplastic.

4. Mass according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the resinous aramid paper by Grinding is crushed.

5. Mass according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the particle size of the resinous Aramid paper filler particles at most 5 mm, preferably Is 1-2 mm.

6. Process for the preparation of the mass according to one of the preceding claims, characterized in that the Plastic presented in liquid-viscous form and the resin-containing aramid paper filler in the plastic is stirred.

7. Use of the mass according to one of claims 1 to 6 for filling voids and as core and Edge filling compound.

8. Use according to claim 7 for filling the cavities the cells of the honeycomb core for attachment points.

9. Use according to claim 8, characterized in that the honeycomb core consists of resinous aramid paper.