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DE2818385B2 - Method for producing a plate-shaped molded body made of polyvinylidene fluoride with a fiber fleece - Google Patents

Method for producing a plate-shaped molded body made of polyvinylidene fluoride with a fiber fleece

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DE2818385B2
DE2818385B2 DE2818385A DE2818385A DE2818385B2 DE 2818385 B2 DE2818385 B2 DE 2818385B2 DE 2818385 A DE2818385 A DE 2818385A DE 2818385 A DE2818385 A DE 2818385A DE 2818385 B2 DE2818385 B2 DE 2818385B2
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Description

benötigten Klöpperböden noch möglich ist.required dished ends is still possible.

Der Einsatz des Faservlieses aus thermoplastischem Polyester bewirkt ferner, daß der große Wärmeausdehnungskoeffizient von PVDF, der im Bereich von 15 bis 10 X 10"5 je Grad Celsius !legt, sich bei einem Verbund mit einer festen Unterlage, deren Material einen erheblich von dem PVDF abweichenden Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist (z. B. Stahl), nicht nachteilig auswirken kann. Das dehnungsfähige Polyeste-faservlies fängt nämlich die unterschiedlichen Dehnungen auf.The use of the fiber fleece made of thermoplastic polyester also has the effect that the large coefficient of thermal expansion of PVDF, which is in the range of 15 to 10 X 10 " 5 per degree Celsius! has a different coefficient of thermal expansion (e.g. steel), cannot have a disadvantageous effect, because the stretchable polyester fiber fleece absorbs the different expansions.

Als thermoplastische Polyester kommen insbesondere lineare Polyester auf Basis von Polyäthylenterephthalat in Frage. Die Vliese werden beispielsweise durch Vernadeln von Polyesterstapelfasern hergestellt. Derartige Vliese weisen eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig guter Dehnung auf. Sie besitzen eine weitgehend strukturfreie Oberfläche.Linear polyesters based on polyethylene terephthalate are particularly suitable as thermoplastic polyesters in question. The nonwovens are produced, for example, by needling polyester staple fibers. Such nonwovens have high strength and good elongation at the same time. You own one largely structure-free surface.

Es folgt die Beschreibung eines Aüsführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigtThe following is a description of an exemplary embodiment of the invention with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 schematisch das Kaaschieren einer PVDF-Bahn mit textilem Flächengebilde undFig. 1 shows schematically the lamination of a PVDF web with a textile fabric and

Fig. 2 den prinzipiellen Aufbau des Verbundkörpers. 2 shows the basic structure of the composite body.

Auf eine Oberfläche einer frisch aus dem Extruder 1 extrudierten Polyvinylidenfluorid-Bahn 2, dit sich noch im plastischen Zustand bei beis, uelsweise 190° C befindet, wird direkt nach Verlassen des Extruders von der Vorratsrolle 4 kommend das Polyestervlies 3, ein Andruckwalzenpaar 5 durchlaufend aufgebracht. Hierbei drückt sich das Polyestervlies 3 so in die Oberfläche der Bahn 2 ein, daß in der Wärme eine homogene Verbindung entsteht und es außerdem darin nach Erkalten mechanisch fest verankert wird. Der Verbundkörper 6 wird dann der weiteren Verarbeitung, wie Konfektionierung etc., zugeführt.On a surface of a freshly extruded from the extruder 1 polyvinylidene fluoride web 2, dit is still in its plastic state at both times 190 ° C is, the polyester fleece coming from the supply roll 4 immediately after leaving the extruder 3, a pair of pressure rollers 5 applied continuously. The polyester fleece 3 is pressed here so into the surface of the web 2 that a homogeneous connection is created in the heat and it also is mechanically firmly anchored in it after cooling. The composite body 6 is then subjected to further processing, such as packaging, etc., supplied.

In der Fig. 2 ist schematisch die Verbundplatte 6 bestehend aus der PVDF-Platte 2 und dem Polyestervlies 3, die homogen miteinander verbunden sind, dargestellt. Diese Verbundplatte 6 kann beispielsweise als Halbzeug für den Behälterbau dienen und kann beispielsweise mit glasfaserarmierten ungesättigten Polyesterharzen auf der Polyestervliesseite 3 aufbauend verstärkt werden.In Fig. 2, the composite plate 6 is schematically consisting of the PVDF plate 2 and the polyester fleece 3, which are homogeneously connected to one another, shown. This composite plate 6 can for example Serve as a semi-finished product for container construction and can, for example, with fiberglass-reinforced unsaturated Polyester resins are reinforced on the polyester fleece side 3 building up.

Der homogene Verbund, der erzielt wird, weist eine höhere interlaminare Zugfestigkeit, gemessen nach DIN 53397, auf, als ein Verbundkörper aus PVDF mit einem Glasgewebe. Nachfolgend wird dies an einem Beispiel belegt.The homogeneous bond that is achieved shows a higher interlaminar tensile strength, as measured DIN 53397, as a composite body made of PVDF with a glass fabric. This is shown below on a Example occupied.

Als Probekörper 1 wurden zwei erfindungsgemäß hergestellte PVDF-Verbundplatten mit einem PcIyectervlies eines Flächengewichtes von 150 g/m- von 30 mm Durchmesser mit ihrer PVDF-Seite auf einen PVDF-Prüfkörper aufgeschweißt und dann an ihren Polyestervliesseiten mit einem Haftvermittler verklebt. Der Probekörper 2 wurde unter Einsatz von zwei PVDF-Platten mit einem Durchmesser von ebenfalls 30 mm kaschiert mit einem Glasgewebe von 300 g/m2 analog hergestellt. Für die Probekörper 1 und 2 wurde als Haftvermittler ungesättigtes Polyesterharz verwendet. Der Harzansatz für den Haftvermittler setzte sich zusammen aus:
100 Gew.-Teile ungesättigtes PolyesterharzAs test specimen 1, two PVDF composite panels produced according to the invention with a PcIyect nonwoven with a weight per unit area of 150 g / m2 and 30 mm in diameter were welded with their PVDF side to a PVDF test specimen and then bonded to their polyester nonwoven sides with an adhesion promoter. The test specimen 2 was produced analogously using two PVDF plates with a diameter of 30 mm, also laminated with a glass fabric of 300 g / m 2. For specimens 1 and 2, unsaturated polyester resin was used as an adhesion promoter. The resin formulation for the adhesion promoter was made up of:
100 parts by weight of unsaturated polyester resin

2 Gew.-Teile Benzoylperoxidpulver2 parts by weight of benzoyl peroxide powder

1 Gew.-Teil Aminbeschleuniger 10%ig
(Dimethylanilin-Lösung)1 part by weight amine accelerator 10%
(Dimethylaniline solution)

Der Anpreßdruck beim Verkleben der Probekörper betrug etwa 0,01 N/mm2. Der sich anschließende Zugversuch nach DIN 53 397 erfolgte mit einem Vorschub von 5,5 m/min.The contact pressure when gluing the test specimens was about 0.01 N / mm 2 . The subsequent tensile test according to DIN 53 397 was carried out with a feed rate of 5.5 m / min.

In der nachfolgenden Tabelle sind die erreichten Werte der Stirnabzugsfestigkeit (interlaminare Zugfestigkeit) in Abhängigkeit von der Prüftemperatur aufgetragen:The table below shows the values achieved for the forehead peel strength (interlaminar tensile strength) applied depending on the test temperature:

TabelleTabel

PrüfCheck Probekörper 1Test specimen 1 Probekörper 2Specimen 2 temperaturtemperature PVDF-PoIy-PVDF poly PVDF-Glas-PVDF glass 0C 0 C estervliesester fleece gewebetissue N/mm2 N / mm 2 N/mm2 N / mm 2 + 23+ 23 7,07.0 4,04.0 + 80+ 80 4,04.0 2,72.7 + 120+ 120 2.12.1 1,31.3

Aus den Versuchen ergibt sich, daß die Stirnabzugsfestigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Verbundkörper nahezu doppelt so hoch liegt als bei dem nach dem Stand der Technik hergestellten Verbundkörper mit Glasgewebe. Die Bruchfläche der Probekörper liegt bei dem PVDF-Polyestervlies-Probekörper innerhalb des Polyestervlieses, bei dem PVDF-GIasgewebe-Körper in der Ebene Glasgewebe/PVDF. Darüber hinaus weist der erfindungsgemäß hergestellte Verbundkörper über die gesamte Verbundfläche eine gleichmäßige Stirnabszugsfestigkeit auf.The tests show that the forehead peel strength of those produced according to the invention Composite body is almost twice as high as in the case of the composite body produced according to the prior art with glass fabric. The fracture surface of the test specimen lies with the PVDF polyester fleece test specimen inside the polyester fleece, with the PVDF glass fabric body in the glass fabric / PVDF level. In addition, the composite body produced according to the invention has over the entire Bond surface has a uniform forehead pull-off strength.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zum Hersteilen eines plattenförmigen Formkörpers aus Polyvinylidenfluorid mit einer ohne Zwischenschicht mit ihm haftfest verbundenen Oberflächenschicht aus einem verformbaren Faservlies auf mindestens einer seiner Oberflächen, bei dem man das Faservlies auf den im plastischen oder annähernd plastischen Zustand befindlichen Polyvinylidenfluorid-Formkörper unter Anwendung von Druck aufbringt und den Verbundkörper danach kühlt, dadurch gekennzeichnet, daß ein thermoplastischer Polyester als Material der Fasern des Faservlieses gewählt wird und daß das Aufbringen des Faservlieses bei einer etwa 200° C nicht übersteigenden Temperatur des Polyvinylidenfluorid-Formkörpers vorgenommen wird.Method for producing a plate-shaped molded body made of polyvinylidene fluoride with a without an intermediate layer with it firmly bonded surface layer made of a deformable Non-woven fabric on at least one of its surfaces, in which the non-woven fabric on the Polyvinylidene fluoride molded bodies in the plastic or approximately plastic state applying pressure and then cooling the composite body, characterized in that a thermoplastic Polyester is chosen as the material of the fibers of the fiber fleece and that the application of the fiber fleece at a temperature of the polyvinylidene fluoride molded body which does not exceed about 200 ° C is made. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines plattenförmigen Formkörpers aus Polyvinylidenfluorid mit einer ohne Zwischenschicht mit ihm haftfest verbundenen Oberflächenschicht aus einem verformbaren Faservlies auf mindestens einer seiner Oberflächen, bei dem man das Faservlies auf den im plastischen oder annähernd plastischen Zustand befindlichen Polyvinylidenfluorid-Formkörper unter Anwendung von Druck aufbringt und den Verbundkörper danach kühlt.The invention relates to a method for producing a plate-shaped molded body from polyvinylidene fluoride with a surface layer made of a deformable nonwoven fabric on at least one of its surfaces, in which the nonwoven fabric on the im plastic or approximately plastic state located polyvinylidene fluoride molded body under Applying pressure and then cooling the composite body. Polyvinylidenfluorid, nachfolgend kurz PVDF genannt, läßt sich schlecht mit anderen Werkstoffen, wie beispielsweise Metall, verbinden. Es ist bekannt (DE-OS 2655597 und DE-OS 2713754), die Oberfläche von PVDF-Formkörpern mit einem Fasergewebe oder -vlies zu versehen, um mit dieser Faserzwischenschicht das Aufkleben auf eine metallische Oberfläche oder das Bandagieren beispielsweise durch Polyester und Glasfasern zu ermöglichen. Für das Fasergewebe oder -vlies kommen nach diesem Stand der Technik alle Fasern (Naturfasern und künstliche Fasern), insbesondere aber Glas- oder Asbestfasern in Frage. Fasern aus thermoplastischen Polyestern sind nicht erwähnt. Den Druckschriften sind Verfahren der eingangs beschriebenen Art zur Herstellung der mit der Faserschicht beschichteten PVDF-Formkörper als bekannt entnehmbar. Dabei wird ein Gewebe oder eine Matte aus Glasfasern gleichzeitig mit einer PVDF-Folie, die eine Strangpresse verläßt, kalandriert. Die mehr oder weniger langen Glasfasern treten dabei in das PVDF ein und werden in der Kunststoffmasse gehalten. Ein derartiges Verfahren ist nach der einen Druckschrift in der Weise ausgestaltet, daß man zwischen die Oberfläche der Faserschicht und die Oberfläche des PVDF eine spezielle Lösung eines Polymeren oder Copolymeren aufbringt. Beim Verfahren nach der anderen Druckschrift wird in einem Lösungsmittel gelöstes PVDF bei erhöhter Temperatur als Klebemittel verwendet. Nachteilig bei diesen Verfahren ist, daß sich entweder keine hinreichende Bindung zwischen dem Fasermaterial und dem PVDF-Formkörper ergibt oder aber besondere Maßnahmen erforderlich sind, um eine hinreichende Bindung zu erhalten. Ferner ist beim Einsatz von Glasfasern nachteilig, daß diese zum Durchdrücken auf die andere Seite einer PVDF-Folie neigen, so daß praktisch nur Folien einer Dicke von drei oder mehr Millimetern einwandfreie Verbünde > ergeben.Polyvinylidene fluoride, hereinafter referred to as PVDF for short, is difficult to combine with other materials such as for example metal, connect. It is known (DE-OS 2655597 and DE-OS 2713754), the surface of PVDF moldings to be provided with a fiber fabric or fleece in order to have this fiber intermediate layer gluing onto a metallic surface or bandaging, for example made possible by polyester and fiberglass. For the fiber fabric or fleece come after this State of the art all fibers (natural fibers and artificial fibers), but especially glass or Asbestos fibers in question. Fibers made from thermoplastic polyesters are not mentioned. The pamphlets are methods of the type described at the outset for producing those coated with the fiber layer PVDF molding can be removed as known. A fabric or a mat made of glass fibers is used calendered simultaneously with a PVDF film leaving an extruder. The more or less long glass fibers enter the PVDF and are held in the plastic compound. Such a thing The method is designed according to one publication in such a way that one between the surface the fiber layer and the surface of the PVDF a special solution of a polymer or copolymer brings up. In the method according to the other publication, PVDF dissolved in a solvent is used used as an adhesive at elevated temperature. The disadvantage of this method is that either or there is no adequate bond between the fiber material and the PVDF molded body special measures are required to obtain a sufficient bond. Furthermore, the The disadvantage of using glass fibers is that they have to be pressed through onto the other side of a PVDF film tend, so that practically only foils a thickness of three or more millimeters perfect composites > surrender. Bei der Verbindung eines Polyvinylidtnfluorid-Formkörpers mit einem Glasgewebe beeinflußt ferner die Einbettungstiefe wesentlich die Güte der Verbindung. Die optimale Einbettungstiefe läßt sich jeweils ' nur erreichen, wenn bei der Druckanwendung im Rahmen der Herstellung der Verbindung ein vorgegebener kleiner Druckbereich eingehalten wird.When connecting a molded polyvinylidene fluoride body with a glass fabric, the embedment depth also has a significant influence on the quality of the connection. The optimal embedment depth can only be achieved if the pressure is applied in the Within the framework of the establishment of the connection, a predetermined small pressure range is maintained. Dieses macht besondere Sorgfalt bei der Durchführung der bekannten Verfahren erforderlich.This requires special care when performing the known methods. Es ist weiter bekannt, für die Oberflächenvergütung von glasfaserverstärkten Polyesterlaminaten synthetische Faservliese aus z. B. Polyesterfasern einzusetzen. Auch ist bekannt, daß lose gebundene (genadelte) Vliese durch Verzug jegliche Formgebung mitmachen und daß mit Polyäthylen- oder Polypropylenfolien beschichtete snythetische Faservliese von der Vliesseite her eine gute Haftung zu anderen Materialien ermöglichen (»Kunststoffe«, Band 52, 1962, S. 742/747).It is also known for the surface treatment of glass fiber reinforced polyester laminates synthetic nonwovens made of z. B. to use polyester fibers. It is also known that loosely bound (needled) nonwovens take part in any shaping due to distortion and that synthetic fiber nonwovens coated with polyethylene or polypropylene films enable good adhesion to other materials from the nonwoven side ("Kunststoffe", Volume 52, 1962, p. 742 / 747). Es sind ferner thermoplastische Polyester bekannt. Hierzu gehört Polyäthylenterephthalat (PETP). Dieses Material ist auch als Faserrohstoff bekannt.Thermoplastic polyesters are also known. This includes polyethylene terephthalate (PETP). This Material is also known as fiber raw material. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sich ein haftfester Verbund ohne zusätzliche Haftvermittler, Klebemittel oder dergleichen zwischen dem Fasermaterial und dem PVDF-Formkörper ergibt und daß die sich mit dem Einsatz von Glasfasern oder dergleichen bei den auftretenden Temperaturen nicht erweichenden Fasern einstellenden Nachteile - wie das Hindurchdrücken durch eine Folie - nicht auftreten.The invention is based on the object of designing a method of the type mentioned at the outset in such a way that that there is an adhesive bond without additional adhesion promoters, adhesives or the like between the fiber material and the PVDF molding results and that with the use of Glass fibers or the like adjust fibers that do not soften at the temperatures that occur Disadvantages - such as pushing through a film - do not occur. Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindungvorgesehen, daß ein thermoplastischer Polyester als Material der Fasern des Faservlieses gewählt wird und daß das Aufbringen des Faservlieses bei einer etwa 200° C nicht übersteigenden Temperatur des Polyvinylidenfluorid-Formkörpers vorgenommen wird.To solve this problem it is provided according to the invention, that a thermoplastic polyester is chosen as the material of the fibers of the nonwoven fabric and that the application of the nonwoven fabric at a temperature not exceeding about 200 ° C. Polyvinylidene fluoride molding is made. Überraschend hat sich durch die Wahl des thermoplastischen Polyesters als Material der Fasern und dadurch, daß die Temperatur, bei dem das Faservlies aufgebracht wird, etwa 200° C nichl' übersteigt, ergeben, daß das Faservlies besser an den PVDF-Körper haftet als ein entsprechendes Glasfasermaterial. Zwischen den Materialien entsteht eine nahezu homogene Verbindung. Selbst bei PVDF-Formkörpern einer Dicke unter 2 mm treten keine Fasern durch das PVDF hindurch, und auch eine Faser- oder Vliesstruktur tritt auf der dem Polyesterfaservlies abgewandten Oberfläche des PVDF-Formkörpers nicht in Erscheinung. Das Verfahren gemäß der Erfindung schafft somit die Voraussetzung dafür, daß PVDF-Platten oder -Folien geringer Dicke eingesetzt werden können und damit beim Einsatz des PVDF eine Materialersparnis erzielbar ist.Surprisingly, the choice of thermoplastic polyester as the material of the fibers and thereby, that the temperature at which the fiber fleece is applied does not exceed about 200 ° C, that the fiber fleece adheres better to the PVDF body than a corresponding glass fiber material. Between the materials create an almost homogeneous connection. Even with PVDF moldings one Thickness less than 2 mm, no fibers pass through the PVDF, and neither does a fiber or The fleece structure does not appear on the surface of the PVDF molded body facing away from the polyester fiber fleece in appearance. The method according to the invention thus creates the prerequisite for PVDF panels or films of small thickness can be used and thus a material saving when using the PVDF is achievable. Der Einhaltung bestimmter kleiner Druckbereiche bei der Druckwandung im Rahmen der Herstellung braucht keine besondere Beachtung geschenkt zu werden.Compliance with certain small pressure areas in the pressure wall during manufacture no special attention needs to be paid. Auf Grund der thermoplastischen Eigenschaften des Polyesterfaservlieses läßt sich der Verbund auch in einem begrenzten Umfang warmverformen, so daß ζ. B. die Herstellung von im chemischen ApparatebauDue to the thermoplastic properties of the polyester fiber fleece, the composite can also be used hot deform to a limited extent so that ζ. B. the manufacture of chemical apparatus
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