DE3889368T2

DE3889368T2 - Faserverstärkte, plastische Strukturen.

Info

Publication number: DE3889368T2
Application number: DE3889368T
Authority: DE
Inventors: Andrew Edward Bayly; Ian Stedman Biggs; Bronislaw Radvan
Original assignee: Wiggins Teape Group Ltd
Current assignee: Wiggins Teape Group Ltd
Priority date: 1987-03-13
Filing date: 1988-03-09
Publication date: 1994-09-08
Anticipated expiration: 2008-03-10
Also published as: FI96515C; BR8801097A; AU615178B2; JP2655161B2; FI96515B; DE3889368D1; EP0283195B1; FI881098L; US4981636A; AU1286388A; CN1040187C; ZA881687B; KR880011392A; JPS63264959A; ATE105347T1; EP0283195A1; KR950004159B1; ES2051832T3; GB8705954D0; FI881098A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung formbarer, luftdurchlässiger, tafelförmiger, faserhaltiger Strukturen, insbesondere auf derartige Strukturen zur Verwendung bei der Herstellung von faserverstärktem Gummi oder gummiähnlichen Materialien oder Artikeln.
Faserverstärkte Gummiartikel sind bekannt und werden üblicherweise hergestellt durch Laminierung von Gewebe mit Tafeln unvulkanisierten oder thermoplastischen Gummis, Imprägnierung des Gewebes mit Latex, gefolgt von Koagulation, oder Einbau sehr kurzer Faserstücke in die Gummimischung während des Mischens.
Tafeln, welche mit Hilfe der ersten beiden Verfahren hergestellt wurden, können nicht auf einfache Weise in komplexe Formen gebracht werden, während das dritte Verfahren nur zur einer geringen Verstärkung der Tafeln führt, weil die kurzen Fasern während des Mischens noch weiter zerkleinert werden.
Die US-A-2 795 524 bezieht sich auf die Herstellung verstärkter Kunststofftafeln, welche durch Formung einer nicht gewebten Matte oder Faserstofflage aus polymeren synthetischen Fasern und Zusammenbinden dieser Fasern mit einem Kopolymer aus Butadien und Acrylnitril enthaltenden Zusammensetzungen, erzeugt werden. Das Endprodukt ist eine fertige Tafel, welche nicht mehr zu einem geformten Artikel weiterverformt werden kann.
Die GB-A-1 230 789 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Lederimitats aus gebundenen, ungewebten, faserhaltigen Strukturen, welches die Mischung trockener Fasern mit einem fein verteilten Feststoff mit einer Schmelz- oder Zersetzungstemperatur oberhalb 180ºC beinhaltet. Die erzeugte ungewebte faserartige Struktur wird einer Schrumpfbehandlung ausgesetzt, getrocknet und mit einem Bindemittel inprägniert. Das fein verteilte Material kann eine Mischung verschiedener Materialien sein und beispielsweise aus Polyurethan- und Polyamidteilchen mit Rayon- oder Zelluloseteilchen bestehen und kann Gummimehl oder feine Lederteilchen beinhalten. Das durch dieses Verfahren hergestellte Lederimitat ist angeblich besonders weich und nachgiebig, das Material ist jedoch für die Weiterverformung zu geformten Artikeln ungeeignet.
Es gehört zu den Zielen der vorliegenden Erfindung, einen Verbundwerkstoff aus Fasern und Gummi oder einem gummiähnlichen Material bereitzustellen, zur Verwendung bei der Herstellung faserverstärkter Artikel, welcher die Nachteile der oben beschriebenen, bekannten Verfahren und Materialien nicht mehr oder abgeschwächt aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer formbaren, luftdurchlässigen, tafelartigen, faserhaltigen Struktur gekennzeichnet durch die Bildung einer Faserstofflage, welche Fasern und ein partikelförmiges Material enthält und die anschließende Behandlung dieser Faserstofflage zur Bindung der Fasern und des Materials aneinander, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstofflage 5% bis 50% einzelner, diskreter Verstärkungsfasern mit einer Länge zwischen 5 und 50 mm enthält, und das Material zu 50 Gew.-% bis 95 Gew.-% aus einem vollständig oder im wesentlichen unverfestigten, nicht vernetzten, teilchenförmigen Elastomer besteht, dessen Teilchen nicht größer als 1,5 mm sind, und die anschließende Behandlung der Faserstofflage zur Bindung der Fasern und des Elastomers aneinander, wobei das Elastomer seine Form einzelner Teilchen oder an die Fasern und/oder andere Teilchen in der Tafel gebundener Teilchen beibehält und das Elastomer ein thermoplastisches, synthetisches Harz ist oder pulverisierter Gummi, welcher mit fertig zubereiteten Vulkanisierungs-/Verzögerungsreagenzien versetzt ist.
Bei Verwendung von Glasfasern, welche in Form zerhackter Faserbündel angeliefert werden, werden die Bündel vor Bildung der Struktur in einzelne Fasern zerbrochen.
Andere Verstärkungsfasern können vom Fachmann aus der Vielzahl der zur Verfügung stehenden Fasern ausgewählt werden, beispielsweise die unter dem eingetragenen Warenzeichen Nylon bekannten Fasern, Polyester-, Viskose- sowie Aramidfasern, welche unter den eingetragenen Warenzeichen Kevlar und Nomex bekannt sind. Außerdem können in der Tafel Füllstoffe verwendet werden und zwar entweder aus wirtschaftlichen Gründen oder zur Verbesserung bestimmter Eigenschaften.
Das nicht vernetzte Elastomer kann beispielsweise ausgewählt sein aus natürlichem Gummi, synthetischem Gummi wie Nitrilgummi, Styrolbutadiengummi und Elastomeren, welche auch thermoplastisch sind, beispielsweise verschiedene Styrolblockkopolymere, Polyolefinmischungen, Polyurethane und Kopolyester.
Die Bindung kann durchgeführt werden unter Verwendung der thermischen Eigenschaften, welche das Elastomer besitzt, wobei die Struktur ausreichend erhitzt wird, um die Elastomerkomponente an ihren Oberflächen mit benachbarten Teilchen und Fasern zu verschmelzen. Es muß jedoch darauf geachtet werden, daß die Erwärmungsbedingungen nicht zu einer thermischen Zersetzung des Elastomers oder zur Vulkanisierung des Gummis führen.
Alternativ hierzu kann während der Herstellung ein Binder zugefügt werden, welcher gegenüber dem Elastomer inert ist und die Bindung bewirkt. Es kann jeder derartiger Binder verwendet werden, der eine Bindung bei einer geringeren Temperatur bewirkt, als derjenigen, welche zu einer Verfestigung des Elastomers in der Struktur führen würde. Geeignete Binder sind beispielsweise Carboxymethylcellulose und Stärke.
Einzelne Fasern sollten nicht kürzer als 5 mm sein, weil kürzere Fasern keine ausreichende Verstärkung des Endprodukts gewährleisten, welches schließlich aus dem erfindungsgemäßen Produkt geformt wird. Auch sollten die Fasern nicht länger als 50 mm sein, weil solche Fasern in dem bevorzugten Herstellungsprozeß für die faserhaltige Struktur schwer zu handhaben sind.
Vorzugsweise werden Glasfasern mit einem Durchmesser von 13 um oder weniger verwendet. Glasfasern mit Durchmessern über 13 um verstärken die Kunststoffmatrix nach der Verformung nicht so wirkungsvoll, wogegen Textilfasern diese Beschränkung nicht aufweisen.
Obwohl die Elastomerteilchen nicht ausgesprochen feinkörnig sein müssen, ist die Verwendung von Teilchen mit einer Größe von über 1,5 mm, eine Größe wie sie beispielsweise grober Sand oder feine Reiskörner haben, nicht zufriedenstellend, weil diese Teilchen während des Verformungsvorgangs nicht ausreichend fließen können, um eine homogene Struktur zu bilden.
Weil die Struktur luftdurchlässig ist, kann sie durch Durchführung heißer Luft vorgeheizt werden. Diese Technik erlaubt eine schnelle homogene Aufheizung der g& samten Struktur auf eine Weise, wie sie mit laminiertem Gewebe und Gummitafeln nicht durchführbar ist.
Vorzugsweise wird der Bindungsgrad derart kontrolliert, daß die Komponenten verschmelzen, die Flexibilität der Struktur jedoch immer noch ausreicht, um die Struktur aufzuwickeln. Im aufgewickelten Zustand kann die Struktur fertig zum Gebrauch in einem kontinuierlichen Vorheiz- und Verformungsprozeß transportiert werden. Alternativ hierzu und zur Minimierung des Materialabfalls können geformte Elemente aus der Struktur ausgeschnitten oder ausgedrückt werden und der Form bereits in einer Weise zugeführt werden, bei der nur minimale Abfallmengen entstehen. Das übrig bleibende Material kann während des Verformungsprozesses wieder verwendet werden und weder der Endverformer noch der Hersteller der faserhaltigen Struktur muß überschüssiges Material entsorgen.
Falls Gummi verwendet wird, kann er nach der Verformung vulkanisiert werden.
Alternativ hierzu kann der Bindungsgrad so gewählt werden, daß eine steife, jedoch immer noch luftdurchlässige Tafel gebildet wird, wenn dies vom Hersteller der Endformen gewünscht wird. Dies wird dadurch bewirkt, daß der Bindungsgrad des, auch elastischen, Elastomers eingestellt wird oder die Menge des zugefügten Binders entsprechend eingestellt wird, wobei die jeweilige Einstellung von der Art des verwendeten Elastomers bzw. des Binders abhängt.
Vorzugsweise wird die Faserstofflage mit dem in der GB-A-11 29 757 und GB-A- 13 29 409 beschriebenen Verfahren hergestellt, wobei sich diese Druckschriften auf Verfahren zur Herstellung faserhaltiger Tafeln auf Papiermaschinen beziehen. Durch dieses Verfahren wird eine sehr gleichförmige Verteilung der einzelnen Fasern in der Tafel sichergestellt, auch wenn die Fasern wesentlich länger sind, als sie sich zur Verwendung in herkömmlichen Papiermaschinen eignen.
In bestimmten Fällen können jedoch auch andere Verfahren zur Herstellung einer Faserstofflage verwendet werden. Beispielsweise kann eine derartige Struktur hergestellt werden unter Verwendung einer sehr dünnen Dispersion aus Fasern und Elastomerpulver und einem Binder und Ausbildung der Struktur auf einer Papiermaschine innerhalb eines Steilsiebes. Alternativ hierzu kann die Faserstofflage mit Hilfe eines Rotiformers (eingetragenes Warenzeichen) hergestellt werden.
Die aus Fasern und Elastomerpulver bestehende Faserstofflage kann auch unter Verwendung einer Trockenlegetechnik hergestellt werden, wie es in der GB-A 1424 682 beschrieben ist. In diesem Fall kann der Binder aufgesprüht werden oder durch Eintauchen und Abtrocknenlassen der Faserstofflage nach ihrer Formung aufgebracht werden.
In all diesen Fällen wird die Faserstofflage jedoch nach ihrer Formung durch Zufügung eines Binders oder gegebenenfalls durch Aufheizen im Falle einer Faserstofflage mit thermoplastischen Elastomeren behandelt, um eine Bindung ohne wesentliche Verfestigung der Elastomerteilchen in der Faserstofflage zu bewirken. Zur Sicherstellung, daß die erzeugte Struktur eine konstante Dicke aufweist, kann diese durch Messung überwacht werden. Druck- und Temperaturbedingungen müssen jedoch geringer sein als diejenigen, welche zu einer Kompaktierung der Faserstofflage führen würden.
Wahlweise und für den Fall, daß ein Kunde nur verfestigte Tafeln handhaben kann und der Elastomergehalt der faserhaltigen Struktur nur aus einem Elastomer besteht, welches auch thermoplastisch ist, kann die Struktur in die gewünschten Längen zerschnitten und danach einer Hitze und Kältebehandlung unter Druck ausgesetzt werden, um eine Verfestigung zu bewirken.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher beschrieben, welche zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung eines Teils der erfindungsgemäßen, faserhaltigen Struktur;
Fig. 2 eine mikroskopische Darstellung eines Teils der faserhaltigen Struktur aus Fig. 1;
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Fig. 4 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur wahlweisen Durchführung eines zusätzlichen Verfahrensschritts.
Aus den Fig. 1 und 2 ist eine unkompaktierte, faserhaltige Struktur ersichtlich, welche Fasern 1 beinhaltet, die an ihren Überschneidungspunkten 2 durch einen Binder miteinander verbunden sind und auf diese Weise eine Skelettstruktur bilden, in deren Zwischenräumen sich ein elastomerähnliches Material 3 in Teilchenform befindet.
Typischerweise sind die Fasern Glasfasern von 12 mm Länge und 11 um Durchmesser und der Binder ist Stärke.
Aus Fig. 3 ist eine Vorrichtung zur Herstellung einer faserhaltigen Struktur gemäß des bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens ersichtlich. Mit der Bezugszahl 10 ist das nasse Ende einer Fourdrinier-Papiermaschine bezeichnet, welche einen Stoffauflaufkasten 11 umfaßt, der eine Dispersion 12 enthält. Die Dispersion 12 besteht aus Glasfasern und Elastomerteilchen in einem geschäumten, wäßrigen Medium. Ein geeignetes Schäumungsmittel besteht aus Natriumdodecylbenzolsulfat bei einer Konzentration von 0,8% in Wasser.
Nach der Drainage auf dem Fourdrinier-Drahtnetz 13 mit Hilfe der Saugkästen 16 bildet sich eine Faserstofflage 17 ungebundener Glasfasern, zwischen denen sich die Elastomerteilchen befinden. Diese wird vorsichtigt von dem Fourdrinier-Drahtnetz 13 auf einen kurzen, endlosen Drahtnetzgurt 18 übertragen, welcher über Rollen 19 gespannt ist. Der Drahtnetzgurt 18 führt die Faserstofflage 17 unter Sprayvorrichtungen 20 hindurch, aus welchen flüssiger Binder aufgetragen wird. Wahlweise kann der Binder auch mit einer Vorhangsbeschichtungsvorrichtung bekannter Ausführung aufgebracht werden. Die Faserstofflage wird dann auf ein endloses Transportband 21 überführt, welches aus rostfreiem Stahl besteht und um Rollen 22 gespannt ist und welches die Faserstofflage durch einen Trocknungstunnel 23 führt. Hierbei wird verbleibende Feuchtigkeit beseitigt und der Binder bindet die Fasern zusammen. Im Bereich des Endes des Trocknungstunnels wird die Faserstofflage 17 durch ein Rollenpaar 24 geführt, dessen Funktion darin besteht, die Dicke der resultierenden faserhaltigen Struktur zu kontrollieren oder zu messen, ohne daß Druck aufgewendet wird. Das resultierende Tafelmaterial wird dann in Richtung des Pfeils 25 zum Aufspulen herausgeführt.
In Fig. 4 sind Vorrichtungen zur Verfestigung des wie oben beschrieben hergestellten Materials dargestellt, welche verwendet werden können, wenn die Elastomerkomponente auch thermoplastisch ist. Fig. 4 zeigt eine kontinuierliche Heißpresse des Stahlbandtyps (Sandvik Conveyors Ltd.), welche verwendet werden kann zur Verfestigung von Material, welches unmittelbar von dem Rollenpaar 24 stammt oder unverfestigtem Material, welches bereits vorher aufgesprüht wurde. Die in Fig. 4 mit der Bezugszahl 30 gekennzeichnete Presse umfaßt ein Paar sich fortbewegender, endloser Stahlbänder 31, wobei jedes Stahlband um ein Paar rotierender Trommeln 32 und 33 läuft. Der Abstand zwischen dem Paar von Bändern 31 nimmt vom Eingang 34 aus und in Richtung auf den Ausgang 35 ab, wodurch ein Durchgang gebildet wird, durch welchen die (nicht dargestellte) Faserstofflage von rechts nach links geführt wird. Zwischen den Trommeln 32 und 33 befinden sich sechs Anordnungen von Rollenketten 36a, 36b und 36c, welche paarweise an gegenüberliegenden Seiten des Durchgangs bei den Bändern 31 angeordnet sind. Die unteren Ketten 36a, 36b und 36c sind fixiert, die oberen Ketten sind umgekehrt montiert und mit hydraulischen Kolben 37 verbunden. Auf diese Weise dient jedes Kettenpaar 36a, 36b und 36c dazu, die Bänder 31 zu führen und in ihrer Position zu halten und die Faserstofflage zu verfestigen, während diese durch den Durchgang geführt wird. Zwischen den Ketten 36b und 36c befinden sich zwei Rollen 38, welche auf gegenüberliegenden Seiten des Durchgangs bei den Bändern 31 angeordnet sind; die untere Rolle wird von einem hydraulischen Heber getragen. Die beiden Rollen 38 dienen auch der Verfestigung der Faserstofflage. Innerhalb der Ketten 36a und 36b befinden sich Heizplatten 40a und 40b, welche die Bänder 31 und damit die Faserstofflage beheizen, während sich zwischen den Ketten 36c Kühlplatten 40c befinden.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem nun folgenden Beispielen.

BEISPIEL 1

Zwei Tafeln wurden unter Verwendung des folgenden Verfahrens mit einer Schaumflotationszelle (Denver Equipment Co.), wie sie in der GB-A-1 129 757 und der GB-A-1 329409 beschrieben ist, getrennt voneinander hergestellt. Eine geschäumte Dispersion wurde hergestellt mit 7 Liter Wasser und 15 cm³ eines Schaumbildners (Natriumdodecylbenzolsulfanat) und mit den unten aufgeführten Materialien, wobei die Zelle für etwa 1 12 Minuten betrieben wurde zur Herstellung einer etwa 67% Luft enthaltenden Dispersion.
Die der Dispersion zugeführten Materialien waren
100 g einzelner Glasfasern mit 11 um Durchmesser und 12 mm Länge
288 g eines Polyesterelastomers mit thermoplastischen Eigenschaften, welches unter dem Warenzeichen HYTREL 5556 von Du Pont vertrieben wird
9 g eines Antioxidationsmittels, welches unter dem Handelsnamen IR- GAFOS 168 vertrieben wird
3 g eines Antioxidationsmittels, welches unter dem Handelsnamen NOR- GUARD 445 vertrieben wird.
Vor der Zugabe in die Schaumflotationszelle wurden die Antioxidationsmittel mit dem Polyesterelastomer in einem Lebensmittelmischer vermischt.
Die geschäumte Dispersion wurde auf eine herkömmliche Tafelherstellungsvorrichtung für Laborzwecke gebracht und drainiert, die resultierende Faserstofflage wurde dann vier Stunden bei 110ºC in einem Ofen getrocknet.
Die beiden so gebildeten Faserstofflagen wurden dann zwischen saubere Platten aus Polytetrafluorethylen in einer Heißplattenpresse zusammengefügt, wobei sich zwischen den Faserstofflagen eine Thermosäule befand. Sodann wurde Druck ausgeübt, bis eine Temperatur von 220ºC erreicht wurde. Der Druck wurde dann leicht erhöht bis das Elastomer etwas zwischen den Platten herausfloß. Die Hitzeanwendung wurde dann abgestellt und ein Kühlmittel wurde der Presse zugeführt. Nach der Kühlung wurde die resultierende zweilagige Tafel aus der Presse entfernt und getestet.

BEISPIEL 2

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß eine dreilagige Tafel gebildet wurde, wobei sich die Komponenten der drei Lagen wie folgt zusammensetzten:
1. 100 g einzelner Glasfasern von 11 um Durchmesser und 12 mm Länge.
2. 240 g eines thermoplastischen Polyesters, wie es unter dem eingetragenen Warenzeichen VALOX 315 von General Electric Co. vertrieben wird.
3. 58 g eines Polyesterelastomers mit thermoplastischen Eigenschaften, wie es unter dem Warenzeichen HYTREL 5556 von Du Pont vertrieben wird.
1 g eines Antioxidationsmittels, wie es unter dem Warenzeichen IRGAFOS 168 von Ciba-Geigy vertrieben wird.
1 g eines Antioxidationsmittels, wie es unter dem Warenzeichen NORGUARD 445 von der Uniroyal Chemical Company vertrieben wird.
Vor dem Einfüllen in die Schlaumflotationszelle wurden die Antioxidationsmittel mit dem Polyesterelastomer in einem Lebensmittelmischer gemischt.

BEISPIEL 3

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch mit Polyesterfasern eines Durchmessers von 0,018 mm (3,3 Denier) und einer Länge von 12 mm anstelle der Glasfasern.
Die Ergebnisse der Tests der erzeugten Probestücke gemäß den Beispielen 1, 2 und 3 sind in Tabelle 1 dargestellt.
In den folgenden Beispielen wurde das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren angewendet, jedoch bei einer Pressentemperatur von 200ºC und mit den im übrigen beschriebenen Änderungen.

BEISPIEL 4

Eine zweilagige Tafel wurde gebildet, in welcher jede Lage anstelle der in Beispiel 1 beschriebenen Komponenten enthielt:
1. 50 g Polyesterfasern mit einem Durchmesser von 0,013 mm (1,7 Denier) und 12 mm Länge
2. 150 g eines halogenierten Polyolefinelastomers mit thermoplastischen Eigenschaften, wie es unter dem Warenzeichen ALCRYN R 1201-60A vertrieben wird.

BEISPIEL 5

Eine zweilagige Tafel wurde, wie es in Beispiel 4 beschrieben wurde, hergestellt, jedoch 100 g ALCRYN wurden durch 100 g Polypropylen in jeder Lage ersetzt.

BEISPIEL 6

Eine zweilagige Tafel wurde gebildet, wie es in Beispiel 1 beschrieben wurde, jedoch enthielt die erste Lage 150 g Polypropylenpulver anstelle von HYTREL und die zweite Lage enthielt 150 g ALCRYN anstelle von HYTREL.
Die gemäß den Beispielen 4, 5 und 6 gefertigten Tafeln wurden getestet und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.

BEISPIEL 7

Unter Verwendung der Ausrüstung und des allgemeinen Verfahrens gemäß Beispiel 1 wurden Tafeln hergestellt mit einer Reihe von Verstärkungsfasern mit verschiedenen thermoplastischen Elastomeren in Pulverform. Einzelheiten und Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.

BEISPIEL 8

Unter Verwendung der Ausrüstung und des allgemeinen Verfahrens gemäß Beispiel 1 wurden Tafeln hergestellt, welche Verstärkungsfasern in pulverisierten Gummis enthielten. Vor dem Pulverisieren wurden die Gummis mit vorgemischten Vulkanisier- /Verzögerungsreagenzien vermischt. Einzelheiten dieser Tafeln und entsprechende Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt. Tabelle 1 Physikalische Eigenschaften des faserverstärkten Hytrel AUFPRALLVERSUCH Beispiel Zusammensetzung Biegemodul maximale Biegesteifigkeit maximale Energie Bruchenergie maximale Kraft maximale Zugfestigkeit gekerbt % Bruchverlängerung 25 Gew.-% Glas 75 Gew.-% Hytrel 60 Gew.-% Valox 315 25 Gew.-% Polyesterfasern Die Standardabweichung ist jeweils nach dem Meßwert in Klammern angegeben. Tabelle 2 Beispiel Biegemodul AUFPRALLVERSUCH maximale Energie Bruchenergie maximale Kraft maximale Zugfestigkeit gekerbt ungekerbt % Bruchverlängerung Reißfestigkeit Youngmodul Alcryn-Seite oben Polypropylen-Seite oben Tabelle 3 Faserverstärkte, thermoplastische Elastomertafeln nach der Verfestigung Thermoplastisches Elastomer Santoprene Alcryn Desmopan Verstärkungsfaser keine Kevlar Durchmesser Polyester Nylon Glas Flächengewicht DIN Reißen Zugfestigkeit Bruchverlängerung Shore-Härte Santoprene - "Thermoplastischer Gummi" von Monsanto Alcryn - Thermoplastisches Polyolefin Elastomer von Dupont Desmopan - Thermoplastisches Polyurethan Elastomer von Bayer Tabelle 4 Faserverstärkte Gummitafeln nach Verfestigung und Vulkanisierung Gummiart Naturgummi Styrolbutaniengummi Faserverstärkung keine Durchmesser Nylon Glas mittlere Zugfestigkeit mittlere Bruchverlängerung

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer verformbaren, luftdurchlässigen, tafelartigen, faserhaltigen Struktur durch Bildung einer Faserstofflage mit Fasern (1) und einem teilchenförmigen Material (3) und anschließende Behandlung dieser Faserstofflage zur Aneinanderbindung der Fasern (1) und des Materials (3), da durch gekennzeichnet, daß die Faserstofflage 5% bis 50% einzelner, diskreter Verstärkungsfasern (1) mit einer Länge zwischen 5 und 50 mm umfaßt und das Material (3) zu 50 Gew.-% bis 95 Gew.-% aus einem vollständig oder im wesentlichen unverfestigten, nicht vernetzten, teilchenförmigen elastomeren Material (3) besteht, dessen Teilchen nicht größer als 1,5 mm sind, und die Faserstofflage anschließend behandelt wird zur Aneinanderbindung der Fasern (1) und des elastomeren Materials (3), wobei das elastomere Material (3) seine Form einzelner Teilchen oder an die Fasern und/oder andere Teilchen in der Tafel gebundener Teilchen beibehält, und das elastomere Material (3) aus thermoplastischem, synthetischem Harz oder pulverisiertem Gummi, vermischt mit fertig zubereiteten Vulkanisier-/Verzögerungsreagenzien besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige elastomere Material (3) Naturgummi, synthetischer Gummi oder Styrolbutadiengummi ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Material (3) ein Styrolblockkopolymer, eine Polyolefinmischung, ein Polyurethan oder ein Kopolyester ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durchlässige Struktur durch Hitze und Druck verfestigt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (1) und das teilchenförmige, thermoplastische, elastomere Material (3) durch Hitzeeinwirkung miteinander verbunden werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Durchlufterhitzung angewendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Herstellen der Verbindung ein Binder zugefügt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Binder Carboxymethylcellulose oder Stärke ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Fasern (1) nicht größer als 13 um ist.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bindungsgrad geeignet kontrolliert wird, um die Komponenten aneinander zu binden, während die Struktur eine ausreichend hohe Flexibilität behält, um aufgespult zu werden.

11. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Bildung einer Faserstofflage (17) auf einer Papierherstellungsmaschine (10) aus einer wäßrigen Dispersion (12) der Fasern (1) und des teilchenförmigen, elastomeren Materials (3).

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstofflage (17) unter Verwendung einer Trockenlegetechnik hergestellt wird und ein Binder aufgetragen wird mit Hilfe einer Sprüheinrichtung oder durch Eintauchen und Trocknen der Faserstofflage nach ihrer Bildung.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt der faserhaltigen Struktur unter Druck einer Erhitzung und einer nachfolgenden Abkühlung ausgesetzt wird, um die Verfestigung zu bewirken.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tafel anschließend erhitzt und in eine vorbestimmte Form gebracht wird.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Dispersion (12) geschäumt wird.