DE1131871B

DE1131871B - Verfahren zum Herstellen geschichteter Formkoerper aus Faserstoff und Kunstharz

Info

Publication number: DE1131871B
Application number: DEB37873A
Authority: DE
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1955-11-11
Filing date: 1955-11-11
Publication date: 1962-06-20

Description

Verfahren zum Herstellen geschichteter Formkörper aus Faserstoff und Kunstharz Es ist bei der Herstellung geschichteter Formkörper aus Kunstharzen bekannt, daß man oft mit Vorteil aus dem Faserstoff und relativ kleinen Mengen eines Bindemittels zunächst Vorformlinge herstellt, diese nach Zugabe der erforderlichen Menge eines härtbaren Kunstharzes in die endgültige Form bringt und dann die Härtung des Harzes bewirkt. Beim Arbeiten nach dieser Methode waren bisher immer zwei verschiedene Vorrichtungen nötig: Die eine zum Erzeugen des Vorformlings, die andere zum Erzeugen des Fertigteils. So hat man z. B. zum Herstellen von Vorformlingen vorgeschlagen, in Luft oder Wasser verteilte Faserstoffe auf siebförmigen Vorformen abzulagern oder ohne eigentliche Vorformung Fasermatten mit Bindemitteln zu imprägnieren. Zum Herstellen von Fertigteilen hat man z. B. mit der erforderlichen Menge Harz versehene, vorverfestigte Fasergebilde gegebenenfalls unter Abdecken mit Zellglasfolien entweder mit der Hand oder maschinell nach dem Vakuum- bzw. Druckfolienverfahren, wobei nur eine starre Matrize nötig ist, oder nach verschiedenen Preßverfahren mit starren Matrizen und Patrizen in die endgültige Form gebracht. Man hat zum Herstellen von Fertigteilen auch schon vorgeschlagen, Faserfilze zusammen mit der gesamten nötigen Harzmenge durch Tiefziehen in der Presse zu verformen und zur Durchbildung der Formlinge eine Vakuumbehandlung anzuschließen. Ein anderer Vorschlag zur Herstellung von nicht planen Schichtkörpern geht dahin, imprägnierte Folien nach dem Vakuumverfahren zu verformen, und diese Folien dann in der Presse mit einer Preßmasse weiter zu verarbeiten.
Der wesentliche Mangel dieser Verfahren, nämlich die Notwendigkeit, bei der Herstellung von Fertigteilen aus Faserstoffen und Kunstharzen zwei oder mehr verschiedene Vorrichtungen verwenden zu müssen, bedingt nicht nur höhere Anschaffungs- und Betriebskosten, sondern auch eine kleine Produktionsgeschwindigkeit, da das Umsetzen der Gegenstände von einem Werkzeug in das andere zeitraubend und besonders bei Vorformlingen, die nicht völlig gebundene Harze enthalten, wegen deren Klebrigkeit mühsam ist.
Erfindungsgemäß werden geschichtete Formkörper auf einfache, wirtschaftliche Weise dadurch hergestellt, daß die Vorformung und die Endformung unter Verwendung von auf beiden Seiten mit einer elastischen Folie abgedeckten, dehnbaren Geweben oder Gewirken in einer Vakuum-Zieh einrichtung durchgeführt wird.
Das Verfahren wird praktisch so ausgeführt, daß eine mit wenig Bindemittel imprägnierte Fasermatte beiderseits mit einer Folie bedeckt und anschließend in einer Vakuum-Zieheinrichtung vorgeformt wird.
Danach entfernt man eine der Folien von dem so gebildeten Vorformling, imprägniert mit der berechneten Menge eines flüssigen, härtbaren Harzes, bedeckt den Vorformling wiederum mit einer Folie und formt und härtet nun endgültig in der gleichen Vorrichtung. Der hauptsächliche Vorteil des Verfahrens ist es, daß die Herstellung der Fertigteile aus Fasermaterial und Harz in bequemer Weise in einem einzigen Gerät durchgeführt werden kann. Hinzu kommt, daß die Formen für Vakuum-Zieheinrichtungen im allgemeinen einfacher und billiger sind als die geheizten Stahlwerkzeuge, die für die Herstellung von Formkörpern in Pressen erforderlich sind. Für das Verfahren eignen sich besonders dehnbare Gewirke bzw. Gewebe, z. B. auf Basis von Silikaten, insbesondere Glas-, Asbest- oder Gesteinsfasern, ferner aus Cellulose und dehnbaren synthetischen Fasern, wie beispielsweise Polyamiden, Polyacrylnitril, Polyestem, Polyäthylen usw.
Die zugeschnittenen Faserstoflbahnen werden zweckmäßig auf einer Unterlage aus einer elastischen Folie mit einem Vorformbindemittel besprüht bzw. imprägniert. Dann bringt man auf die noch nicht bedeckte Seite des Gewebes ebenfalls eine elastische Folie auf und legt den erhaltenen Schichtkörper in die Tiefziehform. Beim Evakuieren wird der Schichtkörper in die Form eingesaugt und gegebenenfalls unter Wärmeeinwirkung in ihr verfestigt. Anschließend kann man das Vakuum aufheben, ohne daß sich die Form des Schichtkörpers verändert. Man entfernt nun eine der Folien, bringt ein härtbares Kunstharz, das mit einem Härtungsmittel vermischt sein kann, z. B. durch Versprühen, auf das bereits verfestigte Gewebe auf, bedeckt den Schichtkörper wieder mit der elastischen Folie und preßt schließlich im Vakuum. Hierbei härtet das synthetische Harz.
Die Härtung kann durch Erwärmen, beispielsweise mit Infrarotstrahlen, beschleunigt werden.
Besonders geeignete härtbare Harze sind z. B. ungesättigte Polyesterharze, also Mischungen aus ungesättigten polymerisierbaren Verbindungen, z. B.
Styrol, und ungesättigten Polyestem, beispielsweise aus mehrwertigen ungesättigten Carbonsäuren und gesättigten Polyalkoholen, gegebenenfalls im Gemisch mit gesättigten Polycarbonsäuren, oder auch ungesättigten Polyestern aus ungesättigten Polyalkoholen, ferner Polyglycidylverbindungen, insbesondere aromatische oder aliphatische Epoxyharze, oder Phenolharze. Auch Harnstoffharze oder Silikonharze sind in manchen Fällen verwendbar.
Als Vorformbindemittel können die soeben genannten Harze, diesmal zweckmäßig in Form ihrer Lösungen oder als wäßrige Dispersionen, verwendet werden, ferner Lösungen bzw. Dispersionen zahlreicher anderer Polymerisate bzw. Polykondensate, z. B. Polyacrylsäure oder deren Salze, Polyacrylester, Polymethacrylester, Polystyrol, Polyamide u. a.
Zum Bedecken der zu verformenden Gewebe sind dünne elastische Folien, die von den Bestandteilen des verwendeten Kunstharzes nicht angegriffen werden, besonders gut geeignet. An erster Stelle sind hier Folien aus Polyvinylalkohol zu nennen. Selbstver- ständlich können auch andere Folien, z. B. aus natürlichem oder künstlichem Kautschuk, plastifiziertem Polyvinylchlorid, Polyäthylen oder Polyamiden, verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRUCH.

Verfahren zum Herstellen geschichteter Formkörper aus Faserstoff und Kunstharz durch Bilden eines mit wenig Bindemittel imprägnierten Faserstoff-Vorformlings, der nach Zugabe der erforderlichen Menge eines härtbaren Kunstharzes unter Druck in die endgültige Form gebracht wird, worauf das Harz ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformung und die Endformung unter Verwendung von auf beiden Seiten mit einer elastischen Folie abgedeckten dehnbaren Geweben oder Gewirken in bekannter Weise in einer Vakuum-Zieheinrichtung durch geführt wird. ~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 337; USA.-Patentschrift Nr. 2 462 940; Zeitschrift »Kunststoffe«, Bd. 44 (1954), S. 420; Sonneborn, »Glass Reinforced Plastics«, S.62 bis 65, 77 bis 79.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 948 639.