DE19838267A1

DE19838267A1 - Kopplungsschicht zwischen Walzkörpern und thermoplastischen Kunststoffbeschichtungen

Info

Publication number: DE19838267A1
Application number: DE1998138267
Authority: DE
Inventors: Joachim Hausmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-08-22
Filing date: 1998-08-22
Publication date: 2000-02-24

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kopplungsschicht zwischen Walzengrundkörpern und reinen bzw. gefüllten thermoplastischen Kunststoffen als Funktionsschichten zu schaffen, bei dem die Wahl des Walzengrundkörpers und der für eine Beschichtung in Frage kommenden thermoplastischen Kunststoffe keiner Einschränkung unterliegt und bei der eine wesentliche Verbesserung der Anbindung zwischen Funktionsschicht und Walzengrundkörper erreicht wird. DOLLAR A Die erfindungsgemäße Kopplungsschicht besteht im Wesentlichen aus in thermoplastischer Matrix eingebetteten Verstärkungsfasern, wobei als Fasermaterial vorzugsweise Glas-, Kohlenstoff-, Aramid-, Kunststoff-, Keramik- oder Metallfasern bzw. eine beliebige Kombination aus diesen Fasermaterialien zum Einsatz kommen.

Description

Die Erfindung betrifft den Aufbau einer Kopplungsschicht zur Verbesserung der Anbindung von Funktionsschichten aus thermoplastischem Kunststoff mit Walzengrundkörpern dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsschicht aus einem faserverstärktem thermoplastischen Kunststoff besteht.

Als Funktionsschicht für Walzen sind unterschiedliche Arten von Kerami ken, Polyurethanen, Silikonen, duromeren und thermoplastischen Kunststof fen bekannt. Derartig beschichtete Walzen finden beispielsweise Einsatz in Anlagen zur Papierherstellung, zur Papierverarbeitung und zur Folienbe- und Verarbeitung sowie in Druckmaschinen und der Lebensmittelindustrie.

Als Walzengrundkörper dienen beispielsweise Stahl-, Aluminium oder Walzen aus faserverstärkten Kunststoffen.

Bei Walzenbeschichtungen bei der die Funktionsschicht aus Anteilen ther moplastischer Kunststoffe besteht ergibt sich das Problem der Anbindung der Funktionsschicht an den Grundkörper.

Derzeit wird die Anbindung beispielsweise durch mechanisches Anrauhen der Walzenoberfläche oder durch Aufbringung von Kopplungslacken und Haftvermittlern verbessert.

Ein bekanntes Verfahren zur Anbindung von Funktionsschichten an faserver stärkten Kunststoffwalzen mit duromeren Matrizes beruht beispielsweise dar auf, daß eine Kopplungsschicht aus einer Mischung von duromerem Kuns tharz mit einem Material aus der Gruppe der Keramiken in Teilchenform in Größen von 10 µm bis 1000 µm aufgebracht wird (EP 0514640B1). Die beschriebene Kopplungsschicht eignet sich zur Anbindung keramischer Verschleißschutzschichten als Funktionsschichten auf Walzen mit einem Grundkörper aus faserverstärkten duromeren Kunst stoffen.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß das mechanische Anrauhen der Walzenober fläche oder das Aufbringen von Kopplungslacken und Haftvermittlern sowie das Einbringen von Keramikteilchen, für die Anbindung von Funktions schichten bestehend aus reinen bzw. gefüllten thermoplastischen Kunststof fen, nur begrenzte Anbindungen zwischen Walzengrundkörper und Funk tionsschichten ergeben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kopplungsschicht zwischen Wal zengrundkörpern und reinen bzw. gefüllten thermoplastischen Kunststoffen als Funktionsschichten zu schaffen, bei dem die Wahl des Walzengrundkör pers und der für eine Beschichtung in Frage kommenden thermoplastischen Kunststoffe keiner Einschränkung unterliegt und bei der eine wesentliche Verbesserung der Anbindung zwischen Funktionsschicht und Walzengrund körper erreicht wird.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Kopplungsschicht ist es mög lich eine erhebliche Verbesserung der Anbindung thermoplastischer Funk tionsschichten an Walzengrundkörpern jeglicher Materialbeschaffenheit zu erreichen.

Im Gegensatz zu den bekannten Kopplungsschichten ist die erfindungsgemä ße Kopplungsschicht wie folgt aufgebaut:
Die Kopplungsschicht besteht aus in thermoplastischer Matrix eingebetteten Verstärkungsfasern wobei als Fasermaterial vorzugsweise Glas-, Kohlenstoff- Aramid-, Kunststoff-, Keramik- oder Metallfasern bzw. eine beliebige Kom bination aus diesen Fasermaterialien zum Einsatz kommt.

Die thermoplastische Matrix mit der das Fasermaterial durchtränkt ist be steht vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff der eine gute Verbindung mit dem Kunststoff der aufzubringenden Funktionsschicht auf weist.

Neben der Faserverstärkung und der umgebenen thermoplastischen Matrix kann die Kopplungsschicht aus weiteren Füllstoffen und Additiven bestehen, wobei der Faservolumenanteil der Kopplungsschicht wenigstens 10% und höchstens 85% beträgt.

Die Faserlängen in der Kopplungsschicht sind größer 5 mm,vorzugsweise endlos, durch Aufwickeln einer kontinuierlichen Faserverstärkung.

Die Faserausrichtung in der Kopplungsschicht ist vorzugsweise in Umfangs richtung. In der Kopplungsschicht sind wenigstens 10% der Verstärkungsfa sern in einem Winkel zwischen 10° und 90° (90° entspricht der Umfangs richtung) gemessen zur Walzenlängsachse ausgerichtet.

Die erfindungsgemäße Kopplungsschicht kann alleine oder in Verbindung mit bereits bekannten Kopplungsschichten eingesetzt werden.

In der Zeichnung sind lediglich Ausführungsbeispiele der Erfindung schema tisch dargestellt und nachstehend erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 Einen Schnitt durch einen Walzenkörper mit Funktionsschicht und Kopplungsschicht

In Fig. 1 ist dargestellt, wo sich die im Vorangegangenen beschrieben Kop plungsschicht (3) zwischend dem Walzengrundkörper (1) und der Funktions schicht (2) befindet.

Claims

1. Kopplungsschicht zur Verbesserung der Anbindung von Funktionsschich ten, bestehend aus Anteilen thermoplastischer Kunststoffe mit Walzengrund körpern jeglicher Art und Beschaffenheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsschicht aus in thermoplastischer Matrix eingebetteten Ver stärkungsfasern besteht wobei als Fasermaterial vorzugsweise Glas-, Kohlen stoff- Aramid, Kunststoff-, Keramik- oder Metallfasern bzw. eine beliebige Kombination aus diesen Fasermaterialien zum Einsatz kommt.

2. Kopplungsschicht zur Verbesserung der Anbindung von Funktionsschich ten mit Walzengrundkörpern nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsschicht neben der Faserverstärkung und der umgebenen thermoplastischen Matrix aus weiteren Füllstoffen und Additiven bestehen kann wobei der Faservolumenanteil der Faserverstarkung in der Kopplungs schicht wenigstens 10% und höchstens 85% beträgt.

3. Kopplungsschicht zur Verbesserung der Anbindung von Funktionsschich ten mit Walzengrundkörpern nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern der Kopplungsschicht vorzugsweise in Umfangs richtung ausgerichtet sind, mindestens jedoch 10% der Verstärkungsfasern in einem Winkel zwischen 10° und 90° (90° entspricht der Umfangsrich tung) gemessen zur Walzenlängsachse ausgerichtet sind.

4. Kopplungsschicht zur Verbesserung der Anbindung von Funktionsschich ten mit Walzengrundkörpern nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Faserlängen in der Kopplungsschicht größer 5 mm, vorzugsweise endlos sind.

5. Kopplungsschicht zur Verbesserung der Anbindung von Funktionsschich ten mit Walzengrundkörpern nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Matrix mit der das Fasermaterial durchtränkt ist vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht, der eine gute Verbindung mit dem Kunststoff der aufzubringenden Funktionsschicht auf weist.

6. Kopplungsschicht zur Verbesserung der Anbindung von Funktionsschich ten mit Walzengrundkörpern nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die erfindungsgemäße Kopplungsschicht alleine oder in Verbindung mit bereits bekannten Kopplungsschichten eingesetzt werden kann.