DE69501927T2

DE69501927T2 - Textile Verstärkungseinlage für die Herstellung von Kompositmaterialien

Info

Publication number: DE69501927T2
Application number: DE69501927T
Authority: DE
Inventors: Andre Fourezon; Thierry Klethi
Original assignee: Fils dAuguste Chomarat et Cie SA
Current assignee: Fils dAuguste Chomarat et Cie SA
Priority date: 1994-07-21
Filing date: 1995-07-17
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 2015-07-18
Also published as: NO301550B1; NO952896L; FR2722802A1; DE69501927D1; DK0694643T3; CZ285525B6; FR2722802B1; SK88395A3; FI953504A; SK279990B6; CZ159995A3; NO952896D0; FI953504A0; EP0694643B1; ES2115334T3; SI0694643T1; PL179900B1; EP0694643A1; ATE164642T1; PL309719A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung von textilen Armierungen, die zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes, d.h. von Gegenständen auf der Basis von Harzen (Polyester oder anderen) verwendet werden, die mit einer textilen Verstärkungsfaserschicht armiert sind.
Sie betrifft insbesondere eine Verbesserung von solchen Armierungen, die Gegenstand der FR-A-2 646 442 im Namen der Anmelderin sind, deren Inhalt insoweit in die vorliegenden Anmeldung einbezogen ist.
Allgemein ist die den Gegenstand des vorstehend genannten Patents bildende Armierung aus zumindest zwei eigentlichen textilen Verstärkungslagen aufgebaut, die beidseits einer die Dicke des Werkstoffes bestimmenden mittigen Lage angeordnet sind, und sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die mittige Lage aus einer Faserschicht auf der Basis von synthetischen Fasern mit einem einheitlichen hohen Titer aufgebaut ist, und die, bevor sie in die Form einer Faserschicht gebracht werden, einer Behandlung unterzogen werden, die diesen eine dauerhafte Wellung oder Kräuselung verleiht, die zur Bildung einer leichten, dicken und luftigen Faserschicht führt. Vorteilhafterweise sind die verschiedenen Lagen untereinander durch Vernähen/Wirken verbunden.
Darüber hinaus sind die beidseits der die Dicke bestimmenden mittigen Lage angeordneten textilen Verstärkungslagen vorteilhafterweise aus Fasermatten aufgebaut, die gegebenenfalls mit weiteren textilen Verstärkungen verbunden sind.
Die gemäß dem vorstehend genannten Patent hergestellten Armierungen sind insbesondere dafür geeignet, in Druckformungs-, Spritzformungs- und Vakuumformungsverfahren verwendet zu werden.
Dennoch wurde festgestellt, daß in bestimmten Anwendungen die Verbindung der verschiedenen Lagen durch Vernähen/Wirken zuweilen Fehler im Oberflächenerscheinungsbild mit sich bringt, insbesondere der gekettelten Seite, die von derartigen Verbindungen gebildet wird.
Nun wurde herausgefunden, und dies ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, daß es möglich ist, nicht nur den Oberflächenzustand des eine derartige Armierung aufweisenden Verbundwerkstoffes zu verbessern, sondern auch bestimmte technische Eigenschaften, wie die dimensionelle Stabilität des Erzeugnisses, die Verformungsfähigkeit, ... an die jeweiligen Anwendungen, in die ein derartiger Werkstoff eingeht, anzupassen.
Allgemein besteht die erfindungsgemäße Verbesserung einer Armierung der Art des Gegenstandes des vorstehend genannten französischen Patents, die demnach zumindest zwei textile Verstärkungslagen aufweist, die beidseits einer die Dicke des Werkstoffes bestimmenden mittigen Lage angeordnet sind, wobei die Lagen untereinander durch Vernähen/Wirken verbunden sind, darin, an zumindest einer der Außenseiten des Komplexes einen Voile aus synthetischen Fasern anzufügen, wobei der Voile mit dem Komplex durch Ankleben an dessen Außenseite mittels der die verschiedenen Lagen untereinander verbindenden Nähte verbunden ist.
Die mittige Faserschicht ist bevorzugt auf der Basis von synthetischen Fasern mit einem hohen Titer gebildet, die in einer dem vorstehend genannten Patent ähnlichen Weise gekräuselt sind, kann aber auch auf der Basis von anderen schweren Fasern, beispielsweise Pflanzenfasern gebildet sein. Die mittige Faserschicht weist bevorzugt ein Flächengewicht zwischen 150 g/m² und 400 g/m² auf. Bei einem Flächengewicht unter 150 g/m² fehlt dem Komplex nämlich Halt und Gleichmäßigkeit, während ein Flächengewicht über 400 g/m² zu Erzeugnissen einer Dicke führt, die in der Praxis nicht gerechtfertigt sind. Die Dicke dieser mittigen Faserschicht liegt im allgemeinen zwischen 3 und etwa 8 mm.
Die beidseits der mittigen Lage angeordneten textilen Verstärkungslagen sind vorteilhafterweise aus einer Glasfasermatte aufgebaut, die gegebenenfalls durch ein textiles Gitter verstärkt ist, wobei das Flächengewicht dieser Lagen im allgemeinen zwischen 300 und 600 g/m² liegt.
Bevorzugt wird ein Voile aus synthetischen Fasern mit einem Flächengewicht zwischen 50 und 150 g/m² verwendet, wobei die in die Herstellung eines derartigen Voiles eingehenden synthetischen Fasern sehr fein sind und im allgemeinen einen Titer zwischen 1 und 7 dtex aufweisen, d.h. diese Fasern sind viel feiner als diejenigen, die in die Zusammensetzung der eigentlichen Armierung eingehen. Eine derartige Feinheit der Oberflächenfasern ermöglicht es, eine sehr hohe Homogenität zu erhalten, die die Verteilung des Harzes beim Formen begünstigt. Darüber hinaus verhindern diese Oberflächenfasern eine Profilgebung durch die schweren Fasern der inneren Struktur.
Die Erfindung und ihre Vorteile gehen besser aus den hiernach beschriebenen, veranschaulichenden, jedoch nicht beschränkenden Ausführungsbeispielen hervor, die in den beigefügten Fig. 1 bis 4 dargestellt sind, die vier erfindungsgemäß hergestellten Erzeugnisarten entsprechen.
Die vier erfindungsgemäß hergestellten Erzeugnisse weisen eine gemäß der Lehre der FR-A-2 646 442 hergestellte Grundstruktur auf, mit:
- einer inneren Lage 1, die aus einer nicht gewebten und durch Kadieren hergestellten Faserschicht auf der Grundlage von Polyesterfasern aufgebaut ist, die einen einheitlichen Titer von 40 dtex und eine Schnittlänge von 60 mm aufweisen, wobei die Fasern zunächst vor dem Schneiden derartig gekräuselt wurden, daß sie dauerhafte Wellungen aufweisen (im vorliegenden Fall 2, 3 Wellungen pro Zentimeter). Diese Faserschicht weist ein Flächengewicht von etwa 250 g/m² und eine Dicke von etwa 5 mm auf;
- zwei eigentlichen textilen Verstärkungsfaserschichten, 2, 3, die beidseits der vorstehend genannten inneren Lage 1 angeordnet sind, wobei beide textile Verstärkungsfaserschichten aus einer Glasfasermatte mit einem Flächengewicht von 450 g/m² aufgebaut sind, die durch Zuschneiden von Glasfasern und durch herkömmliches Schichten in einem Trockenverfahren erhalten wird. Die Glasfasern weisen einen Titer von zumindest 25 tex auf, wobei ihre Schnittlänge 50 mm beträgt.
Mit dieser Grundstruktur ist erfindungsgemäß an zumindest einer der Außenseiten ein mit dem Bezugszeichen 4 versehener Voile aus synthetischen Fasern verbunden. Der oder die Voiles 4 können an die Außenseite des dreilagigen durch Vernähen/Wirken verbundenen Komplexes angeklebt werden, oder an die eine oder die andere Außenseite des Komplexes angefügt werden, bevor diese durch Vernähen/Wirken verbunden werden.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein einziger aus Polyesterfasern mit einem Titer zwischen 1 dtex und 7 dtex und einem Flächengewicht zwischen 50 g/m² und 150 g/m² aufgebauter Voile an die äußere Verstärkungslage 2 angefügt, wobei die gesamte Lagenanordnung mittels eines Polyesterfadens mit einem Titer von 176 dtex vernäht wird.
Im Vergleich zu den gemäß der Lehre der FF-A-2 646 442 hergestellten Komplexen, die keinen Polyestervoile aufweisen, wird ein besserer Oberflächenzustand bei der Herstellung des Verbundwerkstoffes erhalten. Darüber hinaus besitzt eine derartige Struktur eine bessere dimensionelle Stabilität und verformt sich weniger.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der gleiche Voile 4 aus Polyester an die Außenseite des Komplexes 1, 2, 3 angefügt ist, der zuvor durch Vernähen/Wirken verbunden wurde.
Im Vergleich zu dem in Fig. 1 dargestellten Werkstoff wird ein besserer Oberflächenzustand sowie eine größere Verformungsfähigkeit des Erzeugnisses erreicht.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform sind zwei Voiles 4 beidseits des Komplexes mit diesem verbunden, wobei der an der Faserschicht 3 angeordnete angenäht ist, der an der Faserschicht 2 angeordnete auf die Nähte aufgeklebt ist.
Ein derartiges Erzeugnis ermöglicht es, einen Verbundwerkstoff mit einem hervorragenden Oberflächenzustand auf beiden Seiten des fertigen Stückes zu erhalten.
In Fig. 4 ist eine vierte Variante dargestellt, bei der zwei Voiles aus Polyester beidseits des durch Vernähen verbundenen Komplexes 1, 2, 3 angeklebt sind. Auch hier erhält man einen hervorragenden Oberflächenzustand und außerdem sehr gute Verformungseigenschaften, die denjenigen eines gemäß der Lehre des Patentes FR-A-2 646 442 hergestellten Werkstoffes vergleichbar sind.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern alle in demselben Sinn realisierten Varianten umfaßt.

Claims

1. Textile Armierung zur Herstellung von Verbundwerkstoffen, die aus zumindest zwei eigentlichen textilen Verstärkungslagen (2, 3) aufgebaut ist, die beidseits einer die Dicke des Werkstoffes bestimmenden mittigen Lage (1) angeordnet sind, wobei die Lagen untereinander durch Vernähen/Wirken verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie an zumindest einer ihrer Außenseiten einen Voile (4) aus synthetischen Fasern aufweist, wobei der Voile (4) mit dem Komplex (1, 2, 3) durch Ankleben an dessen Außenseite oder mittels der die verschiedenen Lagen (1, 2, 3) untereinander verbindenden Nähte verbunden ist.

2. Armierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Oberflächen-Voiles (4) auf der Basis von synthetischen Fasern gebildet sind, die einen Titer aufweisen, der geringfügig unter dem Titer der anderen in die Zusammensetzung der eigentlichen Armierung eingehenden Fasern liegt.

3. Armierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Voile (4) ein Voile mit einem Flächengewicht zwischen 50 und 150 g/m² auf der Basis von Polyesterfasern mit einem Titer zwischen 1 und 7 dtex ist.