WO2013023229A1 - Verwendung von cellulosefasern mit verbesserter dosierfähigkeit zur verstärkung von verbundmaterialien sowie dadurch hergestellte formkörper - Google Patents

Verwendung von cellulosefasern mit verbesserter dosierfähigkeit zur verstärkung von verbundmaterialien sowie dadurch hergestellte formkörper Download PDF

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WO2013023229A1
WO2013023229A1 PCT/AT2012/000210 AT2012000210W WO2013023229A1 WO 2013023229 A1 WO2013023229 A1 WO 2013023229A1 AT 2012000210 W AT2012000210 W AT 2012000210W WO 2013023229 A1 WO2013023229 A1 WO 2013023229A1
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cellulosic synthetic
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fiber
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Martin MARSCHE
Friedrich Suchomel
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Lenzing Ag
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    • C08J2300/00—Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/26—Elastomers

Definitions

  • the present invention relates to the use of cellulosic fibers having improved meterability for reinforcing composite materials, especially those having polymeric matrix materials, which are described in US Pat
  • Thermosets or elastomers are known and produced therefrom
  • L / D ratio which describes the ratio of diameter to fiber length.
  • the higher this ratio the better the mechanical reinforcement effect in the component.
  • the meterability and dispersibility decreases. This is due to the fact that with increasing length of the fibers these interlock more easily and thus tend to a balling.
  • the influence of the diameter must also be considered.
  • L / D ratio it has been shown that with a reduction in diameter, the number of fibers per unit of reinforcement increases, and thus also that available for fiber / matrix adhesion
  • Duroplast or elastomer matrix be easily and uniformly dispersible. Furthermore, the so produced, high-quality composite parts should be able to be produced inexpensively.
  • the solution to the above-described problem consists in the use of fibers having a number-weighted mean diameter of 5 pm to 20 ⁇ m and a number-weighted mean length of 200 to 800 ⁇ m for the production of such composite materials.
  • the range of the invention was difficult to meter or disperse due to the length necessary to achieve the L / D ratio.
  • the uniform dispersion of the fiber is an important criterion. With increasing length of the fibers, these tend to entangle and form tangles and agglomerates. In the case of the fiber according to the invention, this inclination is considerably lower while maintaining the L / D ratio because of the small length which is possible due to the small diameter.
  • the fiber of the invention is further characterized by being a cellulosic synthetic fiber, i. H. is made of a cellulosic raw material, preferably pulp, but also, for example, cotton linters or other cellulosic materials, by physical transformation or by a chemical derivatization as the starting material. Fibers of this type are marketed under the name Modal, Viscose, Tencel or Lyocell, among others.
  • the cellulosic raw material and thus the starting material for these fibers has the advantage of high chemical purity, which causes the fibers less discolored under the influence of temperature than, for example, natural fibers.
  • cellulosic synthetic fibers are referred to having a single fiber titer T (in dtex) a strength (B c ) in the conditioned state of B c (cN)> 1, 3VT + 2T.
  • lyocell fibers due to their high tensile strength at acceptable elongation.
  • This fiber type has a tensile strength in the conditioned state of at least 35 cN / tex at an elastic modulus of around 10GPa (determined according to Lenzing Standard TIPQA 03/06 on dry individual fibers by means of a Vibrodyn measuring device with 50 mg preload).
  • other cellulosic fibers due to their high tensile strength at acceptable elongation.
  • This fiber type has a tensile strength in the conditioned state of at least 35 cN / tex at an elastic modulus of around 10GPa (determined according to Lenzing Standard TIPQA 03/06 on dry individual fibers by means of a Vibrodyn measuring device with 50 mg preload).
  • other cellulosic fibers due to their high tensile strength at acceptable elongation.
  • This fiber type has a tensile strength in the conditioned state of at least 35 cN / tex at
  • Synthetic fibers such as modal fibers, are used. However, these often show due to their mechanical lower
  • the fibers of the present invention may be made of pure cellulose when prepared by grinding standard fibers.
  • modified fibers are possible if they were prepared by grinding of correspondingly modified starting fibers. These modified fibers may, for example, be chemically derivatized or contain incorporated, ie incorporated, additives. Likewise, starting fibers with non-round cross sections can be assumed.
  • Suitable fiber types are, for example, those with trilobal cross sections, as described, inter alia, in WO 2006/060835 or
  • Ribbon fibers of rectangular cross-section All of these variants are possible only through the previous deformation process from the spinning solution.
  • the incorporation of additives is not feasible in this form with natural fibers or pulp; there is only a superficial application possible. Therefore, by the present invention, the
  • the present invention by no means precludes that the composite material produced according to the invention also contains other fiber materials, in particular pulp and / or natural fibers, in addition to the cellulosic synthetic fibers. This may even be expressly desired for various applications. It is just an advantage of the use according to the invention of cellulosic synthetic fibers that they can mix with such other fiber materials without problems and can be processed together.
  • the fibers according to the invention can be used in all composite materials, in particular in polymeric matrices. Preferably, they are used at processing temperatures that do not damage the fibers. Often, however, processing at higher temperatures does not adversely affect the properties of the composite. The invention is therefore also the use of such
  • Cellulosic synthetic fibers in composites especially in those with polymeric matrix materials non-thermoplastic nature.
  • Matrix materials of non-thermoplastic nature are preferably selected from the substance classes of thermosets or elastomers.
  • the polymeric matrix preferably consists either of petroleum-based substances, of substances based on renewable raw materials or of a mixture of these substances.
  • thermosets are urea resins, phenolic resins, melamine resins, epoxy resins or polyester resins.
  • elastomers are natural rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, butadiene rubber, silicone rubber and ethylene-propylene-diene rubber.
  • thermoset composite materials for the production of thermoset composite materials according to the invention already in the uncured mixture of the starting materials - usually consisting of resin and hardener component and optionally further additives - mixed and then the shaping and crosslinking
  • thermoset material produced according to the invention can be used, inter alia, for producing sheets, prepregs for the others
  • Aerospace industry such as door panels or dashboards, housings for the electrical and electronics industry, panels or components for the furniture and construction industry or for the sports industry, for example, energy absorbing layers in ski, helmets, tennis rackets or golf clubs or as reinforcement for, for example, surfboards, skateboards or boats.
  • energy absorbing layers in ski, helmets, tennis rackets or golf clubs or as reinforcement for, for example, surfboards, skateboards or boats By improving the impact resistance of the material according to the invention can also be used as a protection or decorative coating for workpieces such as protective coatings for boats or skateboards.
  • the cellulosic synthetic fibers according to the invention are mixed with the other starting materials in a manner known to those skilled in the art. The mixture is then brought into the desired shape and crosslinked, these two Sphritte can take place simultaneously or sequentially.
  • the components and the cellulosic fibers are mixed in an internal mixer and then rolled into a so-called "skin.”
  • This intermediate product can then be further processed in processes such as the injection molding process tires, sheets, tubes, straps, soles, gaskets, fasteners, bellows, floor coverings or damping elements
  • the elastomer composites of the invention were subjected to a tensile test, with a significant increase in the force elongation curve ranging between 30% and 70% % Strain was observed and the resulting curve showed a nearly linear increase
  • the present invention therefore also relates to the shaped bodies produced in this way according to the claims.
  • interfacial modifier For both thermosets and elastomers as the matrix material, the use of interfacial modifier often brings about an improvement in the property profile by changing the fiber / matrix properties of the composite.
  • adhesion promoters is recommended, in particular for hydrophobic matrix materials, in order to improve the fiber / matrix adhesion to cellulose.
  • Adhesive this can either be applied to the fibers prior to incorporation into the matrix material or added to the matrix material. In many cases, however, due to the readily available OH groups of the cellulosic synthetic fiber on the use of
  • Adhesives are waived.
  • An opposite modification of the property profile of the composite material is possible by - for example by silicone additives - the fiber Z matrix adhesion to
  • Additives that act in this way can be termed an adhesive reducer.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Cellulosefasern mit verbesserter Dosierfähigkeit zur Verstärkung von Verbundmaterialien, insbesondere solchen mit polymeren Matrixwerkstoffen, welche als Duroplaste bzw. Elastomere bekannt sind, sowie daraus hergestellte Formkörper.

Description

Verwendung von Cellulosefasern mit verbesserter Dosierfähigkeit zur Verstärkung von Verbundmaterialien sowie dadurch hergestellte
Formkörper
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Cellulosefasern mit verbesserter Dosierfähigkeit zur Verstärkung von Verbundmaterialien, insbesondere solchen mit polymeren Matrixwerkstoffen, welche als
Duroplaste bzw. Elastomere bekannt sind sowie daraus hergestellte
Formkörper.
Stand der Technik
Der Einsatz von Kohlefasern, Aramidfasern und Glasfasern in Verbundstoffen ist seit langem Stand der Technik
Durch die immer größer werdende Nachfrage nach nachhaltigen Rohstoffen liegt es nahe, Verbundstoffe auf Basis von Naturfasern wie beispielsweise Baumwolle, Hanf oder Flachs herzustellen.
Die Probleme dieser Naturfasern, wie Geruchsbildung, Ausgasung und Fogging, Vergilbung bei der Verarbeitung, welche teilweise auch noch nach der Verarbeitung im fertigen Bauteil erkennbar sind, sind derzeit noch nicht gelöst. Darüber hinaus beeinflussen klimatische Bedingungen während der Wachstumsphase die Gleichmäßigkeit der Fasern, insbesondere hinsichtlich Durchmesser und Schwachstellen. Diese führen im Bauteil zu
unterschiedlichen, nicht beeinflussbaren Eigenschaftsverteilungen, welche im Bauteildesign vorsorglich durch eine zwangsweise Erhöhung des
Materialeinsatzes kompensiert werden müssen.
Ein weiterer Aspekt, der in Betracht gezogen werden muss, ist das
sogenannte L/D Verhältnis, welches das Verhältnis von Durchmesser zu Faserlänge beschreibt. Je höher dieses Verhältnis ist, desto besser ist die mechanische Verstärkungswirkung im Bauteil. Gegenteilig wirkt sich jedoch die Tatsache aus, dass mit länger werdenden Fasern die Dosierbarkeit und Dispergierbarkeit abnimmt. Das ist darauf zurückzuführen, dass mit zunehmender Länge der Fasern diese leichter ineinander verhaken und somit zu einer Knäuelbildung neigen. Andererseits muss auch der Einfluss des Durchmessers in Betracht gezogen werden. Neben seinem direkten Einfluss auf das L/D-Verhältnis ist es erwiesen, dass mit einer Reduzierung des Durchmessers die Anzahl der Fasern pro Verstärkungseinheit zunimmt und somit auch die für die Faser/Matrix-Haftung zur Verfügung stehende
Oberfläche.
Aufgabe
Die Aufgabe bestand nun darin, hochqualitative Verbundwerkstoffe zu entwickeln, welche nicht die oben beschriebenen Nachteile der Naturfasern aufweisen. Darüber hinaus sollen die Fasern gut dosierbar und in der
Duroplast- bzw. Elastomermatrix leicht und gleichmäßig dispergierbar sein. Weiterhin sollten die so herstellbaren, hochqualitativen Verbundstoffteile kostengünstig hergestellt werden können.
Beschreibung der Erfindung
Die Lösung der oben beschriebenen Aufgabe besteht in der Verwendung von Fasern mit einem anzahlgewichteten mittleren Durchmesser von 5pm bis 20μιη und einer anzahlgewichteten mittleren Länge von 200 bis 800μηι zur Herstellung solcher Verbundwerkstoffe.
Zur Ermittlung des Einflusses des L/D-Verhältnisses wurden cellulosische Kunstfasern mit unterschiedlichen Durchmessern, jedoch gleicher gewichteter Länge hergestellt und vermessen. Mit abnehmendem L/D-Verhältnis reduziert sich auch die gemessene Festigkeit. Wie bereits vorab beschrieben ist das L/D-Verhältnis für die Verbesserungswirkung der mechanischen
Eigenschaften eine ausschlaggebende Größe, wobei sich
überraschenderweise für cellulosische Kunstfasern ein Verhältnis von größer 30, vorzugsweise größer als 40, als sehr vorteilhaft herauskristallisiert hat. Fasern mit einem Durchmesser außerhalb des oben spezifizierten,
erfindungsgemäßen Bereichs waren aufgrund der notwendigen Länge zur Erreichung des L/D-Verhältnisses schwer zu dosieren bzw. zu dispergieren. Für den Einsatz in vielen Applikationen ist die gleichmäßige Dispergierung der Faser ein wichtiges Kriterium. Mit zunehmender Länge der Fasern neigen diese zur Verhakung und bilden Knäuel und Agglomerate. Im Fall der erfindungsgemäßen Faser ist diese Neigung aufgrund der durch den geringen Durchmesser möglichen geringen Länge unter Einhaltung des L/D- Verhältnisses erheblich geringer.
Die erfindungsgemäße Faser ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass sie eine cellulosische Kunstfaser ist, d. h. aus einem cellulosischen Rohstoff, bevorzugt Zellstoff, aber auch beispielsweise Baumwolllinters oder anderen cellulosischen Materialien, durch physikalische Umformung oder durch eine chemische Derivatisierung als Ausgangsprodukt hergestellt ist. Fasern dieser Art werden unter anderem unter der Bezeichnung Modal, Viskose, Tencel oder Lyocell am Markt positioniert. Der cellulosische Rohstoff und damit das Ausgangsprodukt für diese Fasern hat den Vorteil der hohen chemischen Reinheit, was bewirkt, dass sich die Fasern unter Temperatureinfluss weniger stark verfärben als beispielsweise Naturfasern. Durch gezielte Reduktion der Faserlänge bei Einhaltung des L/D-Verhältnisses sowie des spezifizierten Durchmesserbereichs können erfindungsgemäße Fasern hergestellt werden.
Bevorzugt sind die erfindungsgemäßen cellulosischen Kunstfasern
sogenannte hochfeste cellulosische Kunstfasern. Als„hochfest" sollen für die Zwecke der vorliegenden Erfindung cellulosische Kunstfasern bezeichnet werden, die bei einem Einzelfasertiter T (in dtex) eine Festigkeit (Bc) im konditionierten Zustand von Bc(cN) > 1 ,3VT+2T aufweisen.
Besonders positiv hat sich aufgrund ihrer hohen Reißfestigkeit bei akzeptabler Dehnung die Verwendung von Lyocell-Fäsern erwiesen. Dieser Fasertyp weist eine Reißfestigkeit im konditionierten Zustand von mindestens 35cN/tex bei einem E-Modul von rund 10GPa auf (bestimmt nach Lenzing Standard TIPQA 03/06 an trockenen Einzelfasern mittels eines Vibrodyn-Meßgerätes mit 50 mg Vorbelastung). Ebenso können auch andere cellulosische
Kunstfasern, wie zum Beispiel Modalfasern, zum Einsatz kommen. Diese zeigen dann jedoch oft aufgrund ihrer mechanisch geringeren
Festigkeitswerte weniger Verstärkungswirkung im fertigen Bauteil. Die erfindungsgemäßen Fasern können aus reiner Cellulose bestehen, wenn sie durch Mahlung von Standard-Fasern hergestellt wurden. Daneben sind aber auch modifizierte Fasern möglich, wenn sie durch Mahlung von entsprechend modifizierten Ausgangsfasern hergestellt wurden. Diese modifizierten Fasern können beispielsweise chemisch derivatisiert sein oder eingesponnene, d. h. inkorporierte Additive enthalten. Ebenso kann von Ausgangsfasern mit nicht-runden Querschnitten ausgegangen werden.
Geeignete Fasertypen sind beispielsweise solche mit trilobalen Querschnitten, wie sie unter anderem in der WO 2006/060835 beschrieben sind oder
Bändchenfasern mit rechteckigem Querschnitt. Alle diese Varianten sind nur durch den vorhergegangenen Verformungsprozess aus der Spinnlösung möglich. Insbesondere das Inkorporieren von Additiven ist in dieser Form mit Naturfasern oder Zellstoff nicht realisierbar; dort ist nur eine oberflächliche Aufbringung möglich. Daher ist durch die vorliegende Erfindung die
Bereitstellung von Fasern möglich, die sich beispielsweise noch besser in die Kunststoffmatrix einbinden bzw. andere Funktionalitäten mitbringen. Eine rein oberflächliche Aufbringung von Additiven ist selbstverständlich auch bei erfindungsgemäßen Fasern möglich.
Die vorliegende Erfindung schließt allerdings keineswegs aus, dass der erfindungsgemäß hergestellte Verbundwerkstoff neben den cellulosischen Kunstfasern auch weitere Fasermaterialien, insbesondere Zellstoff und/oder Naturfasern enthält. Dies kann für verschiedene Anwendungszwecke sogar ausdrücklich erwünscht sein. Es ist gerade ein Vorteil der erfindungsgemäßen Verwendung cellulosischer Kunstfasern, dass diese sich mit solchen weiteren Fasermaterialien problemlos mischen und gemeinsam verarbeiten lassen.
Überraschenderweise konnte neben der Verstärkungswirkung hinsichtlich mechanischer Werte wie E-Modul, Festigkeit und Dehnung bei spröden, duroplastischen Werkstoffen auch eine signifikante Verbesserung des elastischen Verhaltens, beispielsweise deren Schlagzähigkeit, festgestellt werden. Dies führt im Gegensatz zu glasfaserverstärkten Verbundmaterialien zu einem weniger spröden Bruchverhalten und damit zu einem reduzierten Gefährdungspotential. Auch in elastomeren polymeren Matrixwerkstoffen konnte bei Einsatz der erfindungsmäßigen Fasern eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften beobachtet werden. Unter anderem wurde bei gleichzeitiger Reduktion der Dehnung die Festigkeit des Verbundmaterials erhöht. Die erfindungsgemäßen Fasern können in allen Verbundwerkstoffen, insbesondere in polymeren Matrizes, eingesetzt werden. Vorzugsweise werden sie bei Verarbeitungstemperaturen eingesetzt, die die Fasern nicht schädigen. Oft wirkt sich aber eine Verarbeitung bei höheren Temperaturen noch nicht nachteilig auf die Eigenschaften des Verbundwerkstoffes aus. Gegenstand der Erfindung ist daher auch die Verwendung solcher
cellulosischer Kunstfasern in Verbundstoffen, speziell in solchen mit polymeren Matrixwerkstoffen nicht-thermoplastischer Natur. Diese
Matrixwerkstoffe nicht-thermoplastischer Natur werden bevorzugt aus den Substanzklassen der Duroplaste oder Elastomere ausgewählt. Die polymere Matrix besteht dabei bevorzugt entweder aus erdölbasierten Substanzen, aus Substanzen auf Basis nachwachsender Rohstoffe oder aus einer Mischung dieser Substanzen.
Beispiele für Duroplaste sind Harnstoffharze, Phenolharze, Melaminharze, Epoxidharze oder Polyesterharze. Beispiele für Elastomere sind Naturkautschuk, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Butadien-Kautschuk, Silikonkautschuk und Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk.
Beispielsweise werden die cellulosischen Kunstfasern für die Herstellung duroplastischer Verbundwerkstoffe erfindungsgemäß bereits in die noch nicht ausgehärtete Mischung der Ausgangsmaterialien - üblicherweise bestehend aus Harz- und Härterkomponente sowie gegebenenfalls weiteren Additiven - eingemischt und anschließend die Formgebung und die Vernetzung
eingeleitet. Die einzelnen Schritte sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Beispielsweise kommen dafür bereits bekannte Verfahren wie Resin Transfer Moulding (RTM), Shield Moulding Compound (SMC), Bulk Moulding
Compound (BMC) zum Einsatz. Ein solcher, erfindungsgemäß hergestellter duroplastischer Werkstoff kann unter anderem zur Herstellung von Platten, Prepregs für die weitere
Verarbeitung, Formteile für Transportwesen, Automobilindustrie und
Luftfahrtindustrie wie Türverkleidungen oder Armaturenbretter, Gehäuse für die Elektro- und Elektronikindustrie, Verkleidungen oder Bauteile für die Möbel- und Bauindustrie oder auch für die Sportindustrie beispielsweise energieabsorbierende Schichten in Schi, Helmen, Tennisschläger oder Golfschläger oder als Verstärkung für beispielsweise Surfbretter, Skateboards oder Boote. Durch die Verbesserung der Schlagzähigkeiten kann der erfindungsmäßige Werkstoff auch als Schutz bzw. Dekorbeschichtung für Werkstücke eingesetzt werden wie beispielsweise Schutzüberzüge für Boote oder Skateboards.
Für die Herstellung elastomerer Verbundwerkstoffe werden die cellulosischen Kunstfasern erfindungsgemäß mit den anderen Ausgangsmaterialien in einer dem Fachmann bekannten Weise vermischt. Die Mischung wird anschließend in die gewünschte Form gebracht und vernetzt, wobei diese beiden Sphritte gleichzeitig oder nacheinander erfolgen können. Beispielsweise werden die Komponenten sowie die cellulosischen Fasern in einem Innenmischer vermengt und anschließen zu einem sogenannten„Fell" bzw. einer Platte ausgewalzt. Dieses Zwischenprodukt kann anschließend in Prozessen wie beispielsweise dem Spritzgießprozess weiterverarbeitet werden. Der erfindungsgemäße elastomere Verbundwerkstoff kann unter Anderem zur Modifizierung der Eigenschaften von Reifen, Platten, Schläuchen, Riemen, Schuhsohlen, Dichtungen, Verbindungselementen, Bälgen, Bodenbelägen oder Dämpfungselementen eingesetzt werden. In einem Versuch wurden die erfindungsgemäßen Elastomer-Verbundwerkstoffe einem Zugversuch unterworfen, wobei ein deutlicher Anstieg der Kraf Dehnungskurve im Bereich zwischen 30% und 70% Dehnung beobachtet wurde. Die so erhaltene Kurve zeigte nach einem fast linearen Anstieg einen
plateauähnlichen horizontalen Verlauf bis zum Bruch, wohingegen bei herkömmlichen elastomeren Werkstoffen dem Fachmann leicht stetig ansteigende Kurvenverläufe bis zum Versagen der Probe bekannt sind.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher auch die auf diese Weise erfindungsgemäß hergestellten Formkörper gemäß den Patentansprüchen.
Sowohl bei Duroplasten wie auch bei Elastomeren als Matrixwerkstoff bringt der Einsatz von Grenzflächenmodifikator durch die Veränderung der Faser- /Matrixeigenschaften des Verbundwerkstoffs oft eine Verbesserung des Eigenschaftsprofils. Beispielsweise empfiehlt sich der Einsatz sogenannter Haftvermittler insbesondere bei hydrophoben Matrixwerkstoffen, um die Faser-/Matrixhaftung zur Cellulose zu verbessern. Je nach Art des
Haftvermittlers kann dieser entweder bereits vor dem Einbringen in das Matrixmaterial auf die Fasern aufgebracht werden oder dem Matrixmaterial zugesetzt werden. In vielen Fällen kann aber aufgrund der leicht zugänglichen OH-Gruppen der cellulosischen Kunstfaser auf den Einsatz von
Haftvermittlern verzichtet werden. Auch eine gegenteilige Modifikation des Eigenschaftsprofils des Verbundwerkstoffs ist möglich, indem - beispielsweise durch Silicon-Avivagen - die Faser-ZMatrixhaftung zur
Cellulose vermindert wird. Zusätze, die in dieser Weise wirken, können als Haftminderer bezeichnet werden.

Claims

Formkörper aus faserverstärktem Verbundwerkstoff, enthaltend ein polymeres, nicht-thermoplastisches Matrixmaterial sowie cellulosische Kunstfasern, dadurch gekennzeichnet, dass diese cellulosischen Kunstfasern einen mittleren Durchmesser zwischen 5 und 20 pm und eine anzahlgewichtete mittlere Länge zwischen 200 und 800 pm aufweisen.
Formkörper gemäß Anspruch 1 , wobei das polymere, nichtthermoplastische Matrixmaterial ein Duroplast oder Elastomer ist.
Formkörper gemäß Anspruch 1 , wobei das polymere, nichtthermoplastische Matrixmaterial ein Duroplast und der Formkörper eine Platte, ein Prepreg für die weitere Verarbeitung, ein Formteil für Transportwesen, Automobilindustrie und Luftfahrtindustrie wie eine Türverkleidung oder ein Armaturenbrett, ein Gehäuse für die Elektro- und Elektronikindustrie, eine Verkleidung oder ein Bauteil für die Möbel- und Bauindustrie, ein Teil für die Sportindustrie, beispielsweise für energieabsorbierende Schichten in Schi, Helmen, Tennisschlägern oder Golfschlägern, ein Verstärkungselement für Surfbretter,
Skateboards oder Boote, eine Schutz- bzw. Dekorbesch ichtung für Werkstücke oder Schutzüberzüge für Boote oder Skateboards ist.
Formkörper gemäß Anspruch 1 , wobei das polymere, nichtthermoplastische Matrixmaterial ein Elastomer und der Formkörper ein Reifen, eine Platte, ein Schlauch, ein Riemen, eine Schuhsohle, eine Dichtung, ein Verbindungselement, ein Balg, ein Bodenbelag oder ein Dämpfungselement ist.
Verwendung cellulosischer Kunstfasern, die einen mittleren
Durchmesser zwischen 5 und 20 pm und eine anzahlgewichtete mittlere Länge zwischen 200 und 800 pm aufweisen, zur Herstellung von faserverstärkten Verbundwerkstoffen mit polymeren
Matrixmaterialien, dadurch gekennzeichnet, dass diese Matrixmaterialien nicht-thermoplastische Materialien, bevorzugt Duroplaste oder Elastomere sind.
6. Verwendung gemäß Anspruch 3, wobei die cellulosischen Kunstfasern hochfeste cellulosische Kunstfasern sind. 7. Verwendung gemäß Anspruch 3, wobei die cellulosischen Kunstfasern zur Fasergattung Lyocell gehören.
8. Verwendung gemäß Anspruch 3, wobei der Verbundwerkstoff neben den cellulosischen Kunstfasern auch weitere Fasermaterialien, insbesondere Zellstoff und/oder Naturfasern enthält. 9. Verwendung gemäß Anspruch 3, wobei die polymere Matrix entweder aus erdölbasierten Substanzen, aus Substanzen auf Basis
nachwachsender Rohstoffe oder aus einer Mischung dieser
Substanzen bestehen kann.
10. Verwendung gemäß Anspruch 3, wobei zur Veränderung der Faser- /Matrixeigenschaften des Verbundwerkstoffs ein
Grenzflächenmodifikator eingesetzt wird.
11. Verwendung gemäß Anspruch 8, wobei als Grenzflächenmodifikator entweder ein Haftvermittler oder ein Haftminderer eingesetzt wird.
12. Verwendung cellulosischer Kunstfasern gemäß Anspruch 3 mit
Duroplasten als Matrixmaterialien zur Herstellung von Platten,
Prepregs für die weitere Verarbeitung, Formteilen für Transportwesen, Automobilindustrie und Luftfahrtindustrie wie Türverkleidungen oder Armaturenbretter, Gehäusen für die Elektro- und Elektronikindustrie, Verkleidungen oder Bauteilen für die Möbel- und Bauindustrie, Teilen für die Sportindustrie, beispielsweise für energieabsorbierende
Schichten in Schi, Helmen, Tennisschlägern oder Golfschlägern, Verstärkungselementen für Surfbretter, Skateboards oder Boote, Schutz- bzw. Dekorbeschichtungen für Werkstücke oder
Schutzüberzüge für Boote oder Skateboards. Verwendung cellulosischer Kunstfasern gemäß Anspruch 3 mit Elastomeren als Matrixmaterialien zur Herstellung von Reifen, Platten, Schläuchen, Riemen, Schuhsohlen, Dichtungen,
Verbindungselementen, Bälgen, Bodenbelägen oder
Dämpfungselementen.
PCT/AT2012/000210 2011-08-16 2012-08-08 Verwendung von cellulosefasern mit verbesserter dosierfähigkeit zur verstärkung von verbundmaterialien sowie dadurch hergestellte formkörper WO2013023229A1 (de)

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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