DE4015502A1 - TEXTILE REINFORCEMENT INSERT AND FIBER REINFORCED COMPOSITE - Google Patents
TEXTILE REINFORCEMENT INSERT AND FIBER REINFORCED COMPOSITEInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine textile Verstärkungseinlage, die aus einem Vliesstoff aus Synthesefasern besteht oder einen solchen enthält, wobei zumindest ein Teil der Synthesefasern Hohlfasern sind, sowie einen diese enthaltenden faserverstärkten Verbundwerkstoff.The present invention relates to a textile reinforcement insert which consists of a nonwoven made of synthetic fibers or such contains, at least some of the synthetic fibers being hollow fibers, and a fiber-reinforced composite material containing them.
Faserverstärkte Verbundwerkstoffe im Sinne der vorliegenden Erfindung bestehen aus einer Polymermatrix aus einem thermoplastischen oder vorzugsweise einem durch Vernetzung härtbaren Harz, in die eine Fasermasse eingebettet ist.Fiber-reinforced composite materials in the sense of the present invention consist of a polymer matrix of a thermoplastic or preferably a resin curable by crosslinking, into which a fiber mass is embedded.
Aus der DE-A-30 22 255 ist ein faserverstärkter Verbundwerkstoff und eine zu seiner Herstellung eingesetzte Fasermatte bekannt.DE-A-30 22 255 describes a fiber-reinforced composite material and a fiber mat used for its manufacture is known.
Diese Matte wird aus ungleichmäßigen Fäden hergestellt, die durch Verspinnen von Faserflocke, insbesondere von Ausschußflocke hergestellt wird. Ferner enthält sie Haare, Hohlräume, Schwellungen und Diskontinuitäten der Oberfläche, die eine gute Verankerung der Fasermatte mit dem Matrixharz bewirken sollen.This mat is made from uneven threads that pass through Spinning fiber flake, in particular made from reject flake becomes. It also contains hair, cavities, swellings and discontinuities the surface, which is a good anchorage of the fiber mat with the Should cause matrix resin.
Als Matrixharze finden hauptsächlich Polyester-, Epoxid-, Phenol-, Silicon-, Polyethylen- und Zelluloseharze sowie Elastomere Verwendung. Aufgrund der Inhomogenität, des Materials und der Struktur der hier verwendeten Spinnfasermatte genügt dieser bekannte Verbundwerkstoff nur mäßigen Qualitätsanforderungen.Mainly polyester, epoxy, phenol, Use of silicone, polyethylene and cellulose resins as well as elastomers. Because of the inhomogeneity, the material and the structure of the here This known composite material is sufficient for the spun fiber mat used only moderate quality requirements.
Die DE-B-12 14 193 beschreibt einen anisotropen Verbundwerkstoff aus einer Vielzahl von oberflächlich vereinigten und im wesentlichen parallel zueinander angeordneten, hohlen Filamenten, die in ein Matrixharz eingebettet sind.DE-B-12 14 193 describes an anisotropic composite material a variety of superficially united and essentially parallel mutually arranged, hollow filaments, embedded in a matrix resin are.
Aus der DE-C-30 13 134 ist ein Verfahren bekannt zur Herstellung von Formteilen durch Tiefziehen und/oder Verpressen von thermoplastischen Fasern enthaltenden Fasermatten, bei dem die Verformung im thermisch erweichten Zustand der Fasern ausgeführt wird. Wesentlich bei diesem Verfahren ist, daß als Matte ein Wirrfaserflies eingesetzt wird, das hohle Stapel- und Endlosfasern enthält, die in geeigneten Abständen gasdichte Verschlußstellen aufweisen. Zwischen den Verschlußstellen der Fasern bildet sich eine Art inkompressibles, längliches Luftkissen aus, das die Fasern so stabilisiert, daß im thermoplastisch erweichten Zustand eine nahezu unbegrenzte Verformbarkeit der Matte erreicht wird. Ein Verbundwerkstoff wird in dieser Druckschrift nicht beschrieben.From DE-C-30 13 134 a method is known for the production of Molded parts by deep drawing and / or pressing thermoplastic Fiber-containing fiber mats, in which the deformation in the thermal softened condition of the fibers is running. Essential to this The method is that a tangled fiber fleece is used as the mat, the hollow Contains staple and continuous fibers that are gas-tight at suitable intervals Have locking points. Between the closure points of the fibers forms a kind of incompressible, elongated air cushion that the Fibers stabilized so that in the thermoplastic softened state almost unlimited deformability of the mat is achieved. A composite material is not described in this document.
Fasern sind in weit höherem Maße als nichtextrudierte Polymermassen geeignet, hohe Zugbelastungen aufzunehmen und es ist daher seit langem bekannt, Kunststoffbauteile, die hohe mechanische Belastungen aufnehmen sollen, durch Fasereinlagen zu verstärken.Fibers are to a far greater extent than non-extruded polymer masses suitable to absorb high tensile loads and therefore it has been around for a long time known plastic components that absorb high mechanical loads are to be reinforced by fiber inlays.
An derartige Fasereinlagen werden hohe Anforderungen in bezug auf mechanische Festigkeit, Maßhaltigkeit, Saugfähigkeit, d. h. Kapillaraktivität, Matrixverträglichkeit und Matrixhaftung, Elastizität und Bezugsdehnung gestellt. Diese Kombination von vorteilhaften Eigenschaften muß bei den Einlagen nicht nur im Rohzustand vorhanden sein, sondern auch nach Einwirkung des Matrixmaterials und der Einbettungs- und Härtungsbedingungen erhalten bleiben.High demands are placed on such fiber inserts with regard to mechanical strength, dimensional accuracy, absorbency, d. H. Capillary activity, Matrix compatibility and matrix adhesion, elasticity and reference elongation posed. This combination of advantageous properties must Deposits not only exist in the raw state, but also after Influence of the matrix material and the embedding and hardening conditions remain.
Insbesondere die Notwendigkeit einer hohen Zugfestigkeit, eines dem Matrixmaterial möglichst angepaßten Elastizitätsmoduls und der in den meisten Fällen geforderten optimalen Isotropie dieser Eigenschaften haben dazu geführt, daß als textile Verstärkungseinlagen vorzugsweise Synthesefaservliesstoffe eingesetzt werden.In particular, the need for high tensile strength, one of which Matrix material adjusted as possible elasticity module and in the Most cases have the required optimal isotropy of these properties resulted in synthetic fiber nonwovens as textile reinforcing inserts be used.
Synthesefasern eignen sich zur Herstellung von textilen Verstärkungseinlagen für Verbundwerkstoffe besonders weil sie in ihren mechanischen Eigenschaften sehr genau an die Matrixeigenschaften angepaßt werden können, wegen der ihnen inhärenten hohen Festigkeiten und ihrer hohen Langzeitstabilität. Als matrixverstärkende textile Flächengebilde eignen sich besonders Vliesstoffe, d. h. verfestigte Vliese, weil diese einerseits besonders preisgünstig herzustellen sind, andererseits wegen der Wirrlage der Filamente auch nahezu unübertreffliche Vorteile bezüglich der Isotropie ihrer mechanischen Eigenschaften aufweisen. Vliesstoffe lassen sich aber auch mit einer gezielten Anisotropie ihrer mechanischen Eigenschaften erzeugen, indem man darin Faseranteile vorsieht, die in bestimmten Vorzugsrichtungen verlaufen.Synthetic fibers are suitable for the production of textile reinforcement inserts for composite materials in particular because they are mechanical Properties are adapted very precisely to the matrix properties can, because of the inherent high strengths and their high Long-term stability. Suitable matrix-reinforcing textile fabrics are suitable especially nonwovens, d. H. consolidated nonwovens because they are special on the one hand are inexpensive to manufacture, on the other hand because of the confusion of Filaments also have almost unsurpassed isotropic advantages have their mechanical properties. Nonwovens can, however also with a targeted anisotropy of their mechanical properties generate by providing fiber fractions therein that are in certain Preferred directions run.
Verbundwerkstoffe werden seit längerer Zeit und in zunehmenden Umfang zum Bau von größeren Formkörpern wie z. B. Bootsrümpfen oder Fahrzeugkarosserien eingesetzt. Bei diesem Einsatz erfolgt ein ständiges Bemühen um Material- und Gewichtseinsparung wobei jedoch die mechanische Festigkeit der Bauteile nicht verringert werden darf.Composites have been around for a long time and to an increasing extent for the construction of larger moldings such. B. boat hulls or vehicle bodies used. With this use there is a constant Efforts to save material and weight, however, the mechanical The strength of the components must not be reduced.
Aufgrund dieser Forderungen der Anwender wird es zunehmend schwieriger, Faserverstärkungen mit den oben beschriebenen Eigenschaftskombinationen mit vertretbaren Kosten bereitzustellen.Because of these demands from users, it is becoming increasingly difficult Fiber reinforcements with the combinations of properties described above to provide at a reasonable cost.
Häufig kann die im Einzelfall zu fordernde Kombination von Eigenschaften und insbesondere höchste mechanische Festigkeit nur mit relativ dicken und damit auch schweren und teuren Vliesstoffen erreicht werden.Often, the combination of properties that is required in individual cases and especially highest mechanical strength only with relatively thick and thus heavy and expensive nonwovens can be achieved.
Versuche, möglichst leichte Fasereinlagen bereitzustellen, die den gesteigerten Anforderungen der Anwender genügen, sind bereits in verschiedenen Richtungen unternommen worden.Attempts to provide the lightest possible fiber inlays, the increased The requirements of the users are already different Directions have been taken.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß es gelingt, hohe Anforderungen an das Verstärkungsmaterial mit Vliesstoffen wesentlich geringeren Flächengewichts und damit mit wesentlich geringerem Materialaufwand zu befriedigen, wenn das Fasermaterial des Vliesstoffes Hohlfasern enthält. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verstärkungsmaterials besteht darin, daß es in vielen Fällen eine deutliche Einsparung an Matrixmaterial erlaubt, was ebenfalls der Gewichts- und Kostenreduzierung zugute kommt.Surprisingly, it has now been found that high requirements can be achieved to the reinforcement material with nonwovens much lower Basis weight and thus with much less material satisfy if the fiber material of the nonwoven contains hollow fibers. Another advantage of the reinforcing material according to the invention is in that in many cases there is a significant saving in matrix material allowed, which also benefits the weight and cost reduction is coming.
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein textiles Verstärkungsmaterial, das aus einem Vliesstoff aus Synthesefasern besteht oder ein solches enthält, wobei zumindest ein Teil der Synthesefasern Hohlfasern sind. The present invention thus relates to a textile reinforcement material, which consists of a nonwoven made of synthetic fibers or contains one, at least some of the synthetic fibers being hollow fibers are.
Der Anteil der Hohlfasern im Vliesstoff, der diesem die gewünschte Eigenschaftskombination vermittelt, kann u.U. überraschend klein sein. Oft ergibt sich ein merklicher wirtschaftlicher und technischer Vorteil bereits bei einer textilen Verstärkungseinlage, deren Vliesstoff mindestens 10% Hohlfasern enthält.The proportion of hollow fibers in the nonwoven that gives it the desired combination of properties mediates, may be surprisingly small. There is often a noticeable economic and technical advantage even with a textile reinforcement insert, the nonwoven of which is at least Contains 10% hollow fibers.
In der Regel ist es zweckmäßig, eine textile Verstärkungseinlage einzusetzen, deren Vliesstoff 50-100% Hohlfasern enthält, wobei die höchsten technischen Anforderungsprofile naturgemäß mit Vliesstoffen erfüllt werden können, die zu 100% aus Hohlfasern bestehen.As a rule, it is advisable to use a textile reinforcement insert whose nonwoven contains 50-100% hollow fibers, the highest technical requirement profiles are naturally fulfilled with nonwovens can, which consist of 100% hollow fibers.
Die Titer der Synthesefasern des in der erfindungsgemäßen textilen Verstärkungseinlage enthaltenen Vliesstoffes liegen in dem für textile Verstärkungseinlagen üblichen Bereich.The titer of the synthetic fibers in the textile according to the invention Reinforcing insert contained nonwoven are in the for textile Reinforcement inserts usual area.
Sie liegen damit in der Regel zwischen 0,5 und 50 dtex, vorzugsweise im Bereich von 2 bis 20 dtex.They are usually between 0.5 and 50 dtex, preferably in Range from 2 to 20 dtex.
Von Fall zu Fall kann es zweckmäßig sein, Mischtiter einzusetzen, insbesondere können bei solchen Vliesstoffen für textile Verstärkungseinlagen, die nicht zu 100% aus Hohlfasern bestehen, Hohlfasern und Vollfasern verschiedene Titer haben.From case to case, it may be appropriate to use mixed titers, in particular With such nonwovens for textile reinforcement inserts, that are not 100% hollow fibers, hollow fibers and full fibers have different titers.
Die Synthesefasern können Endlosfasern oder Stapelfasern, zweckmäßigerweise mit Stapellängen von 2-20 cm, sein.The synthetic fibers can advantageously be continuous fibers or staple fibers with stack lengths of 2-20 cm.
Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich Vliesstoffe einzusetzen, die sowohl Endlos- als auch Stapelfasern enthalten.However, it is also readily possible to use nonwovens that contain both continuous and staple fibers.
So läßt sich z. B. in vielen Fällen die gewünschte Eigenschaftskombination eines Filamentvliesstoffes (ein solcher besteht aus Endlosfilamenten) durch Einmischen eines geeigneten Anteils von hohlen Stapelfasern einstellen. Selbstverständlich können auch Mischungen von hohlen und nichthohlen Stapelfasern zu einem Spinnfaservlies abgelegt werden.So z. B. in many cases the desired combination of properties of a filament nonwoven (such consists of continuous filaments) Set a suitable proportion of hollow staple fibers. Mixtures of hollow and non-hollow can of course also be used Staple fibers are laid down to form a staple fiber fleece.
Die in den Vliesstoffen der erfindungsgemäßen textilen Verstärkungseinlagen enthaltenen Synthesefasern können einen oder mehrere Hohlräume aufweisen, und die Hohlräume können in der Richtung der Faserachse kurz bis sehr kurz sein oder sich über die ganze Faserlänge erstrecken. Demnach sind Hohlfasern im Sinne dieser Erfindung sowohl Schaumfasern als auch Hohlfasern mit einem oder mehreren sich über größere Faserabschnitte oder über die gesamte Faserlänge erstreckenden Hohlräumen. Von wesentlicher Bedeutung ist der Hohlraumanteil der Synthesefasern. Besonders geeignet für die erfindungsgemäßen textilen Verstärkungseinlagen sind Synthesefasern, deren Hohlraumanteil 3-40 Vol.-%, vorzugsweise 5-20 Vol.-%, beträgt.The in the nonwovens of the textile reinforcement inserts according to the invention Synthetic fibers contained can contain one or more cavities have, and the cavities can in the direction of the fiber axis be short to very short or extend the entire length of the fiber. Accordingly, hollow fibers in the sense of this invention are both foam fibers as well as hollow fibers with one or more over larger fiber sections or cavities extending over the entire length of the fiber. The void fraction of the synthetic fibers is essential. Particularly suitable for the textile reinforcement inserts according to the invention are synthetic fibers, the void fraction 3-40 vol .-%, preferably 5-20% by volume.
Die geeigneten Synthesefasern bestehen im allgemeinen aus spinnfähigem Polyamid, Polyethylen, Polypropylen oder Polyester.The suitable synthetic fibers generally consist of spinnable Polyamide, polyethylene, polypropylene or polyester.
Bevorzugt sind Synthesefasern aus Polyester, insbesondere aus Polyethylenterephthalat.Synthetic fibers made from polyester, in particular from polyethylene terephthalate, are preferred.
Die Verfestigung der Vliesstoffe der erfindungsgemäßen textilen Verstärkungseinlage kann prinzipiell in jeder bekannten Weise erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, das Vlies durch einen Binder zu verfestigen mit dem das Vlies imprägniert wird und der anschließend ausgehärtet wird oder der Binder kann ein Schmelzbinder sein, der z. B. in Pulverform oder in Form von Binderfäden in das Vlies eingearbeitet wird, und der das Vlies unter Wärmeeinwirkung zum Vliesstoff verfestigt.The consolidation of the nonwovens of the textile reinforcement insert according to the invention can in principle be done in any known manner. That's the way it is for example possible to solidify the fleece with a binder which the fleece is impregnated and which is then cured or the binder can be a melt binder, e.g. B. in powder form or is incorporated into the fleece in the form of binder threads, and the fleece solidified under the influence of heat to form the nonwoven.
Die Verfestigung des Vlieses zum Vliesstoff kann auch durch Kalandrierung erfolgen, wobei teils eine mechanische Verfilzung der Filamente, teils eine autogene Verschweißung an den Kreuzungspunkten eintritt.The nonwoven can also be consolidated to form a nonwoven by calendering take place, partly mechanical felting of the filaments, partly an autogenous weld occurs at the crossing points.
Als besonders vorteilhaft haben sich erfindungsgemäße textile Verstärkungseinlagen erwiesen, die aus einem Vliesstoff bestehen oder einen solchen enthalten, der mechanisch verfestigt worden ist. Unter einer mechanischen Verfestigung ist zum Beispiel das Nadeln zu verstehen oder auch z. B. hydromechanische Verfestigung, wie sie z. B. in der EP-A-01 08 621 beschrieben ist.Textile reinforcement inserts according to the invention have proven to be particularly advantageous proven that consist of a nonwoven or a contain those that have been mechanically consolidated. Under one mechanical consolidation is to be understood as needling or also z. B. hydromechanical solidification, as z. B. in the EP-A-01 08 621 is described.
Das Flächengewicht der erfindungsgemäßen textilen Verstärkungseinlage richtet sich natürlich nach dem geplanten Einsatz. In der Regel liegt es bei 50 bis 500 g/m², vorzugsweise bei 100 bis 300 g/m².The weight per unit area of the textile reinforcement insert according to the invention depends of course on the intended use. Usually it is included 50 to 500 g / m², preferably 100 to 300 g / m².
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen textilen Verstärkungseinlage weist als Vliesstoff ein Spunbond, insbesondere ein durch Nadeln verfestigtes Spundbond auf. Another preferred embodiment of the textile according to the invention Reinforcing insert has a spunbond, in particular, as the nonwoven fabric bung bond solidified by needles.
Besonders bevorzugt sind auch solche Ausführungsformen der textilen Verstärkungseinlage, in denen mehrere der oben genannten bevorzugten Merkmale kombiniert sind.Such embodiments of the textile are also particularly preferred Reinforcement insert in which several of the above preferred Features are combined.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen textilen Verstärkungseinlage durch Ablage von synthetischen Endlos- oder Stapelfasern in an sich bekannter Weise auf einer bewegten Unterlage, anschließende Verfestigung und ggf. Kombination mit einem weiteren Textilmaterial, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest ein Teil der abgelegten Synthesefasern Hohlfasern sind.The present invention also relates to a method for producing the textile reinforcement insert according to the invention by placing synthetic continuous or staple fibers in themselves known way on a moving surface, subsequent solidification and, if necessary, combination with another textile material is characterized in that at least part of the deposited synthetic fibers Are hollow fibers.
Bei der Herstellung von Spinnfaservliesstoffen, die erfindungsgemäß einen Anteil von Hohlfasern enthalten, kann eine Mischung von hohlen und nichthohlen Stapelfasern im gewünschten Mischungsverhältnis in an sich bekannter Weise trocken oder nach einem Naßlegeverfahren zum Vlies abgelegt und anschließend verfestigt werden.In the production of spunbond nonwovens, the invention one Containing proportion of hollow fibers can be a mixture of hollow and non-hollow staple fibers in the desired mixing ratio in itself known dry or by a wet-laid process to the nonwoven stored and then solidified.
Es ist aber auch möglich, Vliesstoffe aus endlosen Fasern und Stapelfasern zu erzeugen, indem man bei der Ablage der Endlosfasern eine Beimischung der Stapelfasern vorsieht. In diesem Fall können wahlweise die Endlosfasern oder die Stapelfasern ganz oder teilweise aus Hohlfasern bestehen.But it is also possible to make nonwovens from endless fibers and staple fibers to generate by placing a in the filing of the continuous fibers Provides admixture of the staple fibers. In this case you can choose the continuous fibers or the staple fibers made wholly or partly of hollow fibers consist.
Auch bei der Herstellung der Vliesstoffe nach dem Spunbondprozeß ist es möglich, Vollfasern und Hohlfasern bei der Ablage zu mischen. Hierzu können beispielsweise die Hohlfasern gesondert hergestellt werden und aus Faserreservoirs, z. B. Spulengestellen, abgezogen und durch Blasdüsen in den auf die Ablage gerichteten Faserstrom der Vollfasern eingespeist werden, oder die Spinnbalken, die zur Erzeugung der Vliesfilamente dienen, können neben Spinnöffnungen für Vollfasern auch Spinnöffnungen für Hohlfasern aufweisen, wobei das Verhältnis der verschiedenen Spinnöffnungen und die Menge der daraus ersponnenen Filamente dem angestrebten Verhältnis von Voll- und Hohlfasern in der erfindungsgemäßen textilen Verstärkungseinlage entspricht.Also in the manufacture of the nonwovens using the spunbond process it is possible to mix solid fibers and hollow fibers during storage. For this For example, the hollow fibers can be produced separately and from fiber reservoirs, e.g. B. bobbins, deducted and by blowing nozzles fed into the fiber stream of the full fibers directed towards the storage be, or the spinning beams that are used to produce the nonwoven filaments can serve, in addition to spinning openings for full fibers, spinning openings for hollow fibers, the ratio of the different spinning orifices and the amount of filaments spun from it desired ratio of solid and hollow fibers in the invention corresponds to textile reinforcement insert.
In der Regel werden zur Herstellung erfindungsgemäßer Verstärkungseinlagen mindestens 10% Hohlfasern abgelegt. As a rule, reinforcement inserts according to the invention are used for the production deposited at least 10% hollow fibers.
Vorzugsweise beträgt der Anteil der abgelegten Hohlfasern 50- 100%, und zur Erzielung der maximalen Effekte sind 100%, der abgelegten Fasern Hohlfasern.The proportion of deposited hollow fibers is preferably 50- 100%, and to achieve the maximum effects are 100%, the deposited Fibers Hollow fibers.
Die Verfestigung des Vlieses zum Vliesstoff erfolgt in an sich bekannter Weise unter Einsatz eines Binders, oder eines Schmelzbinders oder durch Kalandrieren oder, vorzugsweise, durch Nadeln.The nonwoven is consolidated to form the nonwoven in a manner known per se Way using a binder, or a melt binder or by calendering or, preferably, by needling.
Binder können z. B. Polymerlösungen oder -Dispersionen oder Latices sein, die auf das Vlies durch Imprägnieren oder Aufsprühen appliziert werden und die nach dem Verdampfen der flüssigen Phase an den Kreuzungspunkten der Filamente "Bindesegel" ausbilden.Binder can e.g. B. polymer solutions or dispersions or latices be applied to the fleece by impregnation or spraying and after the evaporation of the liquid phase to the Form crossing points of the filaments "tie sail".
Es können aber auch Duroplastbinder eingesetzt werden, die, ggf. bei einer Wärmebehandlung, aushärten und die Faserkreuzungspunkte fixieren. Auch Schmelzbinder, die z. B. in Form von Pulvern oder vorzugsweise in Form von Binderfasern dem Vlies einverleibt werden, und die beim Erwärmen des Vlieses über ihren Schmelzpunkt an den Faserkreuzungspunkten zusammenlaufen und Bindepunkte ausbilden, die nach dem Wiederauskühlen das Vlies zum Vliesstoff verfestigen, können mit gutem Erfolg eingesetzt werden.However, thermoset binders can also be used, if necessary with a heat treatment, harden and fix the fiber crossing points. Also melt binders, the z. B. in the form of powders or preferably be incorporated into the fleece in the form of binder fibers, and which in Heating the fleece above its melting point at the fiber crossing points converge and form binding points that after the Re-cooling the nonwoven to solidify the nonwoven can do with good Success.
Eine ähnliche Verfestigung läßt sich durch das "autogene" Verschweißen der Vliesfilamente an ihren Kreuzungspunkten erzielen, wenn man das Vlies einer Kalandrierung in der Nähe der Schmelztemperatur der Vliesfilamente unterwirft.A similar hardening can be done by "autogenous" welding of the fleece filaments at their crossing points if you do that Nonwoven calendering near the melting temperature of the nonwoven filaments submits.
Bevorzugt ist eine mechanische Verfestigung. Hierbei tritt keinerlei chemische oder thermische Belastung des Filamentmaterials ein, so daß die vorteilhaften physikalischen Eigenschaften die den Filamenten aufgrund ihrer Herstellung, z. B. durch Schnellspinnen und Verstreckoperationen vermittelt werden, ungeschmälert auf den Vliesstoff übertragen werden.Mechanical solidification is preferred. No chemical occurs here or thermal load on the filament material, so that the advantageous physical properties due to the filaments their manufacture, e.g. B. by rapid spinning and stretching operations are conveyed, undiminished transferred to the nonwoven.
Die erfindungsgemäßen textilen Verstärkungseinlagen können entweder nur aus einem Vliesstoff der oben beschriebenen Art bestehen oder sie können neben dem Vliesstoff noch weitere textile Materialien, wie z. B. Gewebe oder eine textile Zusatzschicht (z. B. eine Dekorschicht oder ein Gelege gerichteter Filamente zur Erzielung besonderer Festigkeit in einer bestimmten Richtung) enthalten. Mit diesen zusätzlichen Schichten wird der Vliesstoff zu einem textilen Verbundmaterial vereinigt, daß zusätzliche Aufgaben zu lösen vermag.The textile reinforcement inserts according to the invention can either consist only of a nonwoven fabric of the type described above or them can in addition to the nonwoven fabric other textile materials such. B. Fabric or an additional textile layer (e.g. a decorative layer or a Placed filaments to achieve special strength in one certain direction) included. With these additional layers the nonwoven combines into a textile composite material that additional Can solve tasks.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch faserverstärkte Verbundwerkstoffe aus einer Polymermatrix, in die eine erfindungsgemäße Verstärkungseinlage der oben beschriebenen Art eingebettet ist. Als Polymermatrix eignen sich im Prinzip alle für die Herstellung von faserverstärkten Verbundwerkstoffen bekannten, insbesondere vernetzbaren Polymermassen, wie z. B. Polyester-, Epoxid-, Phenol- oder Siliconharze.The present invention also relates to fiber reinforced composites from a polymer matrix into which a reinforcing insert according to the invention of the type described above is embedded. Suitable as a polymer matrix basically all for the manufacture of fiber reinforced composites known, in particular crosslinkable polymer compositions, such as e.g. B. polyester, epoxy, phenolic or silicone resins.
Besonders gut geeignet sind vernetzbare Polyester- und Epoxidharze, die durch einen für sie geeigneten Vernetzer oder durch Hitzeeinwirkung oder z. B. durch ionisierende Strahlung vernetzt werden können.Crosslinkable polyester and epoxy resins are particularly suitable by a suitable crosslinker or by exposure to heat or e.g. B. can be crosslinked by ionizing radiation.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe erfolgt in an sich bekannter Weise durch Tränken oder Beschichten, insbesondere beidseitiges Beschichten der erfindungsgemäßen Verstärkungseinlage mit dem unvernetzten Matrixpolymer, ggf. Formgebung der getränkten Verstärkungseinlage durch ein übliches Verfahren, z. B. durch Pressen, Ziehen oder Auflegen auf eine Form und anschließendes Aushärten unter Vernetzung des Polymermaterials.The composite materials according to the invention are produced in known manner by soaking or coating, in particular double-sided coating of the reinforcing insert according to the invention the uncrosslinked matrix polymer, possibly shaping the soaked reinforcement insert by a common method, e.g. B. by pressing, pulling or placing on a mold and then curing with crosslinking of the polymer material.
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