AT398382B

AT398382B - Verfahren zum herstellen eines insbesondere für den skibau geeigneten kunststofflaminates, kunststofflaminat und verwendung eines solchen

Info

Publication number: AT398382B
Application number: AT49492A
Authority: AT
Original assignee: Isosport Verbundbauteile
Priority date: 1992-03-12
Filing date: 1992-03-12
Publication date: 1994-11-25
Also published as: ATA49492A

Description

AT 398 382 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines insbesondere für den Skibau geeigneten Kunststofflaminates auf Basis von mit einem duromeren Kunstharz-Härtergemisch imprägnierten Fasergewebes oder -geleges durch Verpressen mit Prägeblechen, ein nach diesem Verfahren hergestelltes Kunststofflaminat sowie dessen Verwendung im Skibau.

Das Verpressen mit Prägeblechen ist beispielsweise aus der DE-OS-28 13 388 bekannt, wodurch eine Finish-Skioberfläche erzeugt wird, welche als Oberflächenschicht Dekorpapiere aufweist, die beschriftet und beim Verpressen auch geprägt werden können.

Die Herstellung eines Skilaminates der eingangs genannten Art ist ferner aus der AT-PS-349 366 bekannt, wonach Glasfaserstränge kontinuierlich mit einem Harz-Härtergemisch beispielsweise auf Basis eines Epoxyharzes imprägniert und anschließend zur Bildung eines Naßstranges durch eine Kalibrieröffnung geführt werden. Das auf diese Weise hergestellte Epoxyharz-Glasfaserlaminat wird nun auf Bestellän-ge geschnitten und zur Verbesserung der Verklebbarkeit geschliffen. Danach wird dieses Kunststofflaminat mit Hilfe eines aushärtenden Bindemittels, beispielsweise eines auf Epoxyharzbasis, mit einer als Deckschicht dienenden Thermoplastfolie bei einer Temperatur von 60 bis 80 · C während einer Zeit von 30 bis 60 min unter Härtung des Bindemittels miteinander verpreßt. Dient das Kunststofflaminat als Oberflächenverbundbauteil, so wird als Deckschicht häufig eine ABS-Folie eingesetzt; wird es als Laufflächenverbundbauteil verwendet, setzt man eine als Gleitbelag dienende Polyethylenfolie ein.

Dieses Verfahren Ist nun sehr aufwendig und führt ferner zu einem Kunststofflaminat, dessen Struktur durchwegs geschlossen bis leicht porös ist. Dies erwies sich insoferne als nachteilig, wenn das Kunststofflaminat zur Skiherstellung nach dem neuen Reaktionsspritzguß-Verfahren eingesetzt wird. Bei diesem Reaktionsspritzguß-Verfahren wird eine Form mit den Skibauteilen wie Ober- und Untergurt und Skikern ausgelegt und in die verbleibenden Hohlräume eine Masse aus niedrigviskosen PU-Elastomeren eingespritzt. Bei diesem Skiherstellungsverfahren hat es sich nun gezeigt, daß sich Kunststofflaminate mit durchwegs geschlossener Oberfläche nur schwer anschäumen lassen.

Die aus diesen bekannten Kunststofflaminaten nach dem Reaktionsspritzguß-Verfahrenhergestellten Skier sind unbeständig gegenüber Temperaturschwankungen des Schnees, da der Abstand der Skibauteile zum Skikern nicht exakt ausgelegt werden kann und dadurch innere Spannungen im Material hervorgerufen werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststofflaminates, das sich insbesondere für diesen speziellen Skibau eignet, anzugeben, das einerseits einen geringen Arbeitsaufwand aufweist und andererseits zu einem Kunststofflaminat führt, welches aufgrund seiner Oberflächenbeschaffenheit in das Reaktionsspritzguß-Verfahren eingesetzt werden kann.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß in einer beheizbaren Presse ein Stapel, bestehend aus den mit dem duromeren KunstharzHär-tergemisch imprägnierten Trennfolien, aus den Fasergeweben oder -gelegen sowie aus Prägeblechen in der Form gebildet wird, daß an zumindest einer Seite der Fasergewebe oder -gelege die imprägnierten Trennfolien und an den imprägnierten Trennfolien die Prägebleche anliegen, daß dieser Stapel bei einer Temperatur von ca. 100°C verpreßt wird, sodaß durch das Anpressen der Prägebleche auf die imprägnierten Trennfolien das duromere Kunstharz-Härtergemisch in die Fasergewebe oder -gelege eindringen kann, wobei gleichzeitig die Oberfläche der Fasergewebe oder -gelege entsprechend der Form der Prägebleche mit Näpfchen versehen wird und daß anschließend der Stapel zur Aushärtung des duromeren Kunstharzes ca. 8 bis 10 h getempert und anschließend entschlichtet wird.

Vorteilhafterweise werden als duromere Kunstharze solche auf Basis von Epoxyharzen oder Polyurethanharzen und als Fasergewebe oder -gelege, solche aus Glasfasern, Carbonfasern oder aus Aramidfasern eingesetzt. Derartige Ausgangsmaterialien lassen sich besonders gut verarbeiten und gewährleisten als wesentliche Eigenschaft des Verfahrensproduktes dessen hohe mechanische Belastbarkeit.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung von offenen Näpfchen die Oberfläche des Kunststofflaminates nach dem Tempern geschliffen wird.

Gegenstand der Erfindung ist schließlich ein durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestelltes Kunststofflaminat, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oberfläche des Kunststofflaminates geschlossene oder offene Näpfchen aufweist.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Kunststofflaminates bestehen darin, daß die Oberseite und die Unterseite des Kunststofflaminates geschlossene Näpfchen bzw. die Oberseite des Kunststofflaminates offene Näpfchen und die Unterseite geschlossene Näpfchen aufweisen.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt zwischen den Näpfchen ein Abstand von 15 bis 20 mm und beträgt die Höhe der Näpfchen 0,2 bis 2 mm. 2

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Die unterschiedliche Ausbildung der Näpfchen sowie deren Anordnung auf der Ober- und Unterseite des Kunststofflaminates ist mit geringem apparativen Aufwand, das heißt durch Austauschen der unter-—- schiedlich strukturierten Prägebleche, durchführbar.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kunststofflaminat kann bei der Skiherstellung 5 nach dem Reaktionsspritzguß-Verfahren (reaction injection moulding process) als Abstandshalter zwischen dem Skikem und den anderen Skibauteilen und der eingespritzten Polyurethanschaummatrix dienen. Aufgrund der strukturierten, das heißt mit Näpfchen versehenen Laminatoberfläche, kann der Abstandshalter zum Skikern exakt ausgelegt werden. In die zwischen den Näpfchen ausgebildeten Hohlräume wird in der Folge eine Klebemasse (beispielsweise aus niedrigviskosen PU-Elastomeren) eingespritzt, welche sich io regelmäßig zwischen Abstandshalter und Skikern verteilt, wodurch eine besonders stabile Verbindung dieser Skibauteile erzeugt wird.

Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 6 sowie eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Figur 1 zeigt ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelites Laminat mit offenen Näpfchen, welche im Maßstab 10:1 dargestellt sind, in einer Draufsicht sowie eine anhand der Linie ll-ll angedeutete 15 Vertikal-Schnittdarstellung.

Figur 2 zeigt ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Laminat mit geschlossenen Näpfchen, welche im Maßstab 10:1 dargestellt sind, in einer Draufsicht sowie unterhalb eine anhand der Linie ll-ll angedeutete Vertikal-Schnittdarstellung.

Figur 3 zeigt ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Laminat mit offenen Näpfchen 20 an der Oberseite und geschlossenen Näpfchen an der Unterseite in einer Draufsicht sowie unterhalb eine anhand der Linie ll-ll angedeutete Schnittdarstellung.

Figur 4 zeigt ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Laminat mit geschlossenen Näpfchen an der Ober- und Unterseite in einer Draufsicht sowie unterhalb eine anhand der Linie ll-ll angedeutete Schnittdarstellung. 25 Figur 5 zeigt einen Stapel, bestehend aus den mit duromeren Kunstharzen imprägnierten Trennfolien, aus den Fasergeweben oder - gelegen und den Prägeblechen für den Preßvorgang.

Figur 6 zeigt die Verwendung des durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Kunststofflaminates in einem Torsionskasten.

In einer beheizbaren Presse wird auf einer Gummiplatte 1 ein Preßstapel, bestehend aus einer 30 imprägnierten Trennfolie 2, einem Fasergewebe in Form einer Glasfasermatte 3, einer weiteren imprägnierten Trennfolie 2', einem Prägeblech 4, einer weiteren imprägnierten Trennfolie 2", einer weiteren Glasfasermatte 3’, einer weiteren imprägnierten Trennfolie 2'", einem Prägeblech 4' - wobei sich dieser Stapelaufbau beispielsweise achtmal wiederholen kann - gebildet und bei einer Temperatur von ca. 100” C verpreßt. Durch das Anpressen der Prägebleche 4, 4’ auf die mit dem beispielsweise Epoxyharz impräg-nierten 35 Trennfolien 2 und 2’ kann das Epoxyharz in die Glasfaser-matten 3, 3’ eindringen, wobei gleichzeitig die Oberfläche der Glasfasermatten entsprechend der Form der Prägebleche, 4 4' ausgebildet wird, sodaß sich auf der Oberfläche der Glasfasermatten Näpfchen bilden. Anschließend wird zur Aushärtung des duromeren Kunstharzes 8-10 Stunden bei 70 eC lang getempert. Danach wird der Stapel entschlichtet. Sollen diese Näpfchen an ihrer Oberfläche offen sein, so wird nach der Entschlichtung die Oberfläche geschliffen. 40 Eine Darstellung dieses Kunststofflaminates 5 ist in Fig. 1 wiedergegeben, wobei die Näpfchen 6 -dargestellt in einem Maßstab 10:1 - an ihrer Oberfläche eine Öffnung 7 aufweisen. In dem entlang der Linie ll-ll durchgeführten Schnitt ist der Verlauf des Glasfasergewebes bzw. -geleges 8 sichtbar. Die Höhe d der Näpfchen 6 beträgt beispielsweise 0,5 mm. Der Abstand D der Näpfchen 6 zueinander beträgt beispielsweise 20 mm. 45 Wird nach dem Temperschritt die Oberfläche des Laminates nicht geschliffen, so entstehen Näpfchen mit geschlossener Form, die in Fig. 2 in einem Maßstab 10:1 wiedergegeben werden. Gemäß Fig. 2 weist das Kunststofflaminat 5' geschlossene Näpfchen 6' auf. In dem entlang der Linie ll-ll durchgeführten Schnitt _ ist der Verlauf des Glasfasergewebes bzw. -geleges 8' sichtbar. Die Höhe d' der Näpfchen 6' beträgt beispielsweise 1 mm. Der Abstand D' der Näpfchen 6' zueinander beträgt beispielsweise 20 mm. 50 Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Laminatformen werden dadurch erzeugt, daß nur eine Seite der Glasfasermatte, beispielsweise 3 mit darauf gestapelter Trennfolie 2', einseitig geprägt wird. Erfolgt die Prägung jedoch an beiden Seiten - beispielsweise an der Glasfasermatte 3' in Stapelaufbau - so wird eine - - Struktur erzeugt, wie sie in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist.

Gemäß Figur 3 ist ein Kunststofflaminat 5" dargestellt, das offene Näpfchen 6" an der Oberseite und 55 geschlossene Näpfchen 9 an der Unterseite aufweist, wobei die Öffnung 7 durch einen schleifvorgang nach dem Preßschritt erzeugt wird. Die Näpfchen 9 sind - bedingt durch den Preßschritt mit Imprägnierharz, das aus den Trennfolien in den Hohlraum von 9 eindringt - gefüllt. Die Höhe d" bzw. di der Näpfchen 6" beträgt beispielsweise 0,5 mm. Aus der Schnittdarstellung entlang der Linie ll-ll ist der Verlauf des 3

Claims

AT 398 382 B Glasfasergewebes bzw. -geleges 8" sichtbar. Der Abstand D" der Näpfchen 6" voneinander beträgt beispielsweise 20 mm. In Figur 4 ist ein Kunststofflaminat 5’" gezeigt, das geschlossene Näpfchen 6’" an der Oberseite und an der Unterseite geschlossene Näpfchen 9' aufweist, wobei die Näpfchen 9' - bedingt durch den Preßschritt mit Imprägnierharz, das aus den Trennfolien in den Hohlraum von 9' eindringt - gefüllt sind. Die Höhe d"' bzw. di ’ der Näpfchen 6'" beträgt beispielsweise 0,5 mm. Aus der Schnittdarstellung entlang der Linie ll-ll ist der Verlauf des Glasfasergewebes bzw. -geleges 8'" sichtbar. Der Abstand D"' der Näpfchen 6'" zueinander beträgt beispielsweise 20 mm. Eine Ausführungsform des Kunststofflaminates gemäß Fig. 1, 2, 3 oder 4 kann nun für die Herstellung eines Skis nach dem Reaktionsspritzguß-Verfahren eingesetzt werden, siehe die Darstellung eines Torsionskastens nach Fig. 6. Bei dem Reaktionsspritzguß-Verfahren dient der durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Bauteil 10 beispielsweise als Abstandselement zwischen dem Skikern 11 und dem Obergurt 12, da verfahrensbedingt in den zwischen dem Laminat 10 und dem Obergurt 12 entstandenen Zwischenraum eine Masse aus einem niedrigviskosen Polyurethan-Elastomer 13 eingespritzt wird. Andererseits verhindert das Laminat 10 ein Eindringen der Spritzmasse in den Skikem 11. Zusätzlich sind in der Figur ein Elastomer-Vlies 14, die Stahlkanten 15,15' sowie die Lauffläche 16 des Ski skizziert. Patentansprüche 1. Verfahren zum Herstellen eines insbesondere für den Skibau geeigneten Kunststofflaminates auf Basis von mit einem duromeren Kunstharz-Härtergemisch imprägnierten Fasergewebes oder - geleges durch Verpressen mit Prägeblechen, dadurch gekennzeichnet, daß in einer beheizbaren Presse ein Stapel bestehend aus den mit dem duromeren Kunstharz-Härtergemisch imprägnierten Trennfolien (2,2',2",2"'), aus den Fasergeweben oder -gelegen (3,3') sowie aus Prägeblechen (4,4') in der Form gebildet wird, daß an zumindest einer Seite der Fasergewebe oder -gelege (3,3') die imprägnierten Trennfolien (2,2',2", 2") und an den imprägnierten Trennfolien die Prägebleche (4,4') anliegen, daß dieser Stapel bei einer Temperatur von ca. 100Ό verpreßt wird, sodaß durch das Anpressen der Prägebleche auf die imprägnierten Trennfolien das duromere Kunstharz-Härtergemisch in die Fasergewebe oder -gelege eindringen kann, wobei gleichzeitig die Oberfläche der Fasergewebe oder -gelege entsprechend der Form der Prägebleche mit Näpfchen (6,6') versehen wird und daß anschließend der Stapel zur Aushärtung des duromeren Kunstharzes ca. 8 bis 10 h getempert und anschließend entschlichtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das duromere Kunstharz eines auf Basis eines Epoxyharzes ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das duromere Kunstharz eines auf Basis eines Polyurethanharzes ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasergewebe -oder gelege aus Glasfasern besteht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasergewebe oder -gelege aus Carbonfasern besteht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasergewebe oder -gelege aus Aramidfasern besteht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung von offenen Näpfchen (6) die Oberfläche des Kunststofflaminates nach dem Tempern geschliffen wird.
8. Kunststofflaminat hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Kunststofflaminates geschlossene Näpfchen (6') aufweist.
9. Kunststofflaminat hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststofflaminat an seiner Ober- und Unterseite geschlossene Näpfchen (6'", 9') aufweist. 4 AT 398 382 B
10. Kunststofflaminat hergstellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1- 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Kunststoffiaminates offene Näpfchen (6) aufweist.
11. Kunststofflaminat hergstellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1- 7, dadurch 5 gekennzeichnet, daß die Oberseite des Kunststoffiaminates offene Näpfchen (6") und die Unterseite geschlossene Näpfchen (9) aufweist.
12. Kunststofflaminat nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Näpfchen ein Abstand (D, D\D",D"') von 15 bis 20 mm liegt. 10
13. Kunststofflaminat nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (d,d,,d",d",,di ,di ’) der Näpfchen 0.2 bis 2 mm beträgt.
14. Verwendung eines Kunststoffiaminates nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeich-15 net, daß das Kunststofflaminat für die Skihersteilung nach dem Reaktionsspritzguß-Verfahren verwendet wird. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 20 25 30 35 40 45 50 5 55