DE1494887C - Wäßrige Impragmerdispersion fur in elastomere Materialien einzubettende Glasfasern und Verfahren zum Impragnie ren von Glasfaserbundeln - Google Patents

Description

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Auch den französischen Patentschriften 1 132 818 der Glasfasern als verstärkende Elemente in elasto-

und 1 356 819 können für Glasfasern verwendbare meren Materialien wesentlich besser ausgenutzt wer-

Verankerungsmittel entnommen werden, wenn diese den.

Glasfasern in Kunstharze eingebettet werden sollen. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen-

Schließlich kann der Patentschrift 26 022 des 5 stand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt. Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Ernoch ein Verfahren zum Schlichten von Glasfasern findung an Hand der Figuren im einzelnen näher erentnommen werden, bei welchem in zwei verschiede- läutert. Dabei zeigt

nen Vorgängen unterschiedliche Materialien auf Glas- F i g .1 in schematischer Darstellung die Herstellung fasern aufgebracht werden. Es handelt sich dabei im io von kontinuierlichen Glasfasern und die auf die Herwesentlichen um Verankerungsmittel, die der Ein- stellung folgende Behandlung,

lagerung der Glasfasern in Kunstharzmaterialien F i g. 2 in schematischer Darstellung die Behandlung

dienen. der Glasfasern im Anschluß an das Zusammenfassen

Im Gegensatz zu diesen bekannten Maßnahmen zu Bündeln, Strängen, Garnen, Schnüren oder Gerichtet sich die Erfindung auf die Einbettung von Glas- 15 weben, um sie nach der bevorzugten Praxis der Erfasern in elastomere Materialien, also generell gesagt, findung zu imprägnieren,

in gummi- oder kautschukähnliche Erzeugnisse und F i g. 3 einen Querschnitt durch Glasfasern, die

dient der Erzielung verbesserter Verbundeigenschaften nach dem in F i g. 1 gezeigten Verfahren behandelt,

der Glasfasern mit diesen elastomeren Materialien. worden sind und

Der Erfindung liegt daher, die Aufgabe zugrunde, 20 F i g. 4 einen Querschnitt durch ein Glasfaserbündel,

Imprägnierdispersionen für Glasfasern anzugeben, das nach dem in F i g. 2 gezeigten Verfahren behandelt

die in elastomeren Materialien eingebettet werden, worden ist.

sowie ein Verfahren zu schaffen, durch welches Glas- Bis jetzt war die Funktion von Glasfasern, die ent-

faserbündel so. imprägniert werden können, daß sich weder in Form von kontinuierlichen oder von zer-

ihre vorteilhaften Eigenschaften auch auf elastomere 25 schnittenen Fasern zu elastomeren Materialien hinzu-

Produkte übertragen. gegeben oder in diese eingearbeitet worden sind,

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus mehr oder weniger nur die eines Füllstoffs und nicht von einer wäßrigen Imprägnierdispersion für in elasto- die eines verstärkenden, elastisch wirkenden oder stamere Materialien einzubettende Glasfasern und löst bilisierenden Elementes. Das Ergebnis davon war, diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die 3° daß die mechanischen und physikalischen Eigenwäßrige Imprägnierdispersion aus einem Naturkau- schäften, die bei Produkten erzielt werden konnten, tschuk-Latex, einem Resorzin- Aldehydharz und ge- bei welchen Glasfasern mit elastomeren Materialien gebenenfalls als Verankerungsmittel einer silizium-or- kombiniert worden waren, nur geringfügig, wenn ganischen Verbindung und einer Wernerschen Korn- überhaupt verbessert waren. Es ist zu vermuten, daß plex-Verbindung besteht, bei welchen der organische 35 das Mißlingen der Versuche, einige der sehr günstigen Rest, der im Fall der silizium-organischen Verbindung Eigenschaften des Glasfasermaterials besser auszuan das Siliziumatom gebunden ist, oder die Karboxyl- nützen, darin zu suchen ist, daß die Glasfasern als atogruppe, die um das als Zentralatom fungierende solche nicht in der Lage sind, sich mit dem elastomeren Chromato.m des Wernerschen Komplexes koordiniert System in ausreichendem Maße zu verbinden. : ist, eine Aminogruppe oder eine Epoxygruppe enthält, 40 In den vergangenen Jahren sind zahlreiche Unter- und wobei das Verankerungsmittel mit einem Mengen- suchungen durchgeführt worden mit dem Ziel, eine anteil im Bereich zwischen 0,1 und 5,0 Gewichtsprozent Möglichkeit zur besseren Ausnutzung der in elastoin der Dispersion enthalten ist. mere Materialien eingearbeiteten Glasfaser-Kompo-

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Imprägnieren nente zu finden, um dadurch in der Lage zu sein, von Glasfaserbündeln besteht darin, daß die Ober- 45 Produkte mit besseren physikalischen und mechaniflächen der einzelnen Glasfasern zunächst mit einem sehen Eigenschaften herstellen zu können. Ein wedünnen Überzug eines üblichen, ein Verankerungs- sentlicher Fortschritt in dieser Richtung konnte nun mittel enthaltenden Schmälzmittels überzogen werden, durch die vorliegende Erfindung erzielt werden, wie und daß dann das aus einer Vielzahl zusammengefaßter aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgeht. Glasfasern bestehende Glasfaserbündel mit einer die 50 Die Erfindung wird an Hand einer neuen und Bestandteile Naturkautschuk-Latex in Verbindung mit besseren Imprägnierdispersion beschrieben, die — wie einer Dispersion eines Resorzin-Formaldehyd-Harzes ursprünglich — als ein Schmälzmittel zum Auftragen aufweisenden Imprägniermischung imprägniert wird, auf die Glasfasern bei der Herstellung verwendet oder daß die einzelnen, zu einem Glasfaserbündel zu- werden kann, so daß diese, die anschließend zu Stränsammengefaßten Glasfasern mit einem Überzug aus 55 gen, Garnen, Schnüren oder Geweben weiter vereiner die Bestandteile Naturkautschuk-Latex in Ver- arbeitet werden, einzeln einen Überzug aus der Imbindung mit einer Dispersion eines Resorzin-Form- prägnierdispersion erhalten, wodurch sowohl die Veraldehyd-Harzes und ein Verankerungsmittel, dessen arbeitungs- und Verhaltenseigenschaften erzielt wer-Anteil 0,1 bis 5 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteile den, wie sie für die Verarbeitung der geschmälzten der Kombination aus Naturkautschuk-Latex und Re- 60 Glasfasern zu Strängen und für das Verdrillen und sorzin-Förmaldehyd-Harz beträgt, enthaltenden Im- Flechten dieser Stränge zu Garnen und Schnüren prägnierdispersion überzogen und getrocknet werden. sowie für die Verarbeitung von Strängen, Garnen und

Auf diese Weise gelingt es, die Bindungsverhältnisse Schnüren zu Geweben erwünscht sind, als auch die bei Glasfasern, die in Kombination mit elastomeren Verhaltenseigenschaften hervorgerufen werden, die eine Materialien zur Herstellung von glasfaserverstärkten 65 gute Bindung bewirken, wenn die geschmälzten Glas-Kunststoffen, Schichtstoffen oder beschichteten Ge- fasern bei der Herstellung von verstärkten elastomeren weben verwendet werden, beträchtlich zu verbessern, Produkten mit elastomeren Materialien kombiniert weiterhin können die hohen Festigkeitseigenschaften werden.

Bei der bevorzugten praktischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Rezeptur der Imprägnierdispersion in Form eines Imprägniermittels gegeben, das zur Behandlung von Strängen, Garnen, Schnüren und Geweben verwendet werden kann, die aus zuvor geschmälzten Glasfasern hergestellt worden sind, so daß diese Dispersion in die Stränge, Garne, Schnüre oder Gewebe eindringt, und zwar, in der Weise, daß die Fasern einzeln umhüllt und so gegen Bruch und gegenseitigen Abrieb geschützt werden, wobei sich die Dispersion gleichzeitig so mit den Glasfasern verbindet oder die Glasfaser-Stränge, -Garne, -Schnüre oder -Gewebe so durchdringt, daß sich das Glasfasersystem möglichst vollständig mit den elastomeren Materialien verbindet, mit welchen die Glasfasern zur Herstellung von glasfaserverstärkten, elastomeren Pro-. dukten kombiniert werden.

Die nachfolgenden Beispiele sollen den erfindungsgemäßen Grundgedanken einer solchen Imprägnierdispersion und eines Verfahrens zur Behandlung, z. B. zum Imprägnieren von Strängen, Garnen, Schnüren und Geweben aus Glasfasern erläutern, wobei die Fasern zuvor bei der Herstellung mit einer konventionell zusammengesetzten Mischung geschmälzt worden sind, die jedoch vorteilhafterweise durch den Zusatz eines Mittels modifiziert wird, das eine bessere Verankerung der Glasfasern bewirkt. Im folgenden sind solche Mischungen angegeben:

8,0 Gewichtsprozent teilweise zu Dextrin abgebaute Stärke,

1,8 Gewichtsprozent hydriertes pflanzliches Öl, 0,4 Gewichtsprozent kationaktives Netzmittel

(Laurylamin-acetat),

0,2 Gewichtsprozent nichtionischer Emulgator, 1,0 Gewichtsprozent y-Aminopropyl-triäthoxy-

silan,
88,6 Gewichtsprozent Wasser.

3.2 Gewichtsprozent gesättigtes Polyesterharz, 0,1 Gewichtsprozent Fettsäureamin-Netzmittel, 0,1 Gewichtsprozent Polyvinylalkohol, 3,0 Gewichtsprozent Pyrrolidin, 0,3 Gewichtsprozent y-Aminopropyl-triäthoxy-

silan,

0,1 Gewichtsprozent Eisessig, 93,2 Gewichtsprozent Wasser.

0,2 Gewichtsprozent Paraffin (fest) in wäßriger Emulsion,

1.3 Gewichtsprozent kationisches Amid-poly-

esterharz,

2,3 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol (Molgewicht 300 bis 400),

0,25 Gewichtsprozent Gelatine,

0,5 Gewichtsprozent y-Aminopropyl-triäthoxysilan,

0,1 Gewichtsprozent Diammoniumhydrogenphosphat,

0,2 Gewichtsprozent Eisessig, 95,15 Gewichtsprozent Wasser.

In der in F i g. 1 schematisch dargestellten Anordnung wird das Glas in einem Glasschmelzofen 10, dessen Boden mit einer wannenförmigen Vertiefung 12 versehen ist, schmelzflüssig gemacht. Der Boden der wannenförmigen Vertiefung ist siebartig durchlöchert, so daß das schmclzfiüssige Glas unter der Wirkung der Schwerkraft durch die vielen öffnungen im Boden der Wanne 12 nach unten ausfließt und dabei eine entsprechende Anzahl von Fäden 14 bildet, die rasch zu dünnen Glasfasern 16 ausgezogen werden, indem diese auf eine schnell rotierende Trommel 20 aufgewickelt werden. Die Fasern 16 werden mit einer der weiter vorn angegebenen Mischungen geschmälzt und dann zur Bildung eines Stranges zusammengefaßt. Für diesen Zweck ist eine Auftragseinrichtung 22 vorgesehen, die in der Figur als Wischpolster dargestellt ist, das ständig mit der bei der Herstellung anzuwendenden Schmälze getränkt ist. Die einzelnen Glasfasern werden jeweils für sich mit der Schmälze überzogen, während sie zur Bildung eines Stranges 18 zusammengefaßt werden, der dann auf die Trommel 20 aufgewickelt wird.

Die geschmälzten Stränge läßt man dann an Luft trocknen; die Trocknung der dünnen Überzugschichten kann auch durch Anwendung von erhöhten Temperaturen, z. B. einer solchen im Bereich zwischen ungefahr 65 und ungefähr 120⁰C, beschleunigt werden. Die aufgebrachte Mischung bildet auf der Oberfläche der Glasfasern 16 einen sehr dünnen Überzug 24 ( und verleiht diesen ein ausgewogenes Maß an Gleitfähigkeit und Bindungsfähigkeit, ohne daß dadurch der Fasercharakter oder das Aussehen der Fasern beeinträchtigt werden.

Der Strang 18 aus den geschmälzten Glasfasern wird vorzugsweise zusammen mit anderen Strängen verarbeitet und zu Garnen, Fäden oder Schnüren verzwirnt, die als verstärkende Elemente für elastomere Materialien verwendet werden können und zu diesem Zweck in ihrer ganzen Länge belassen oder in kürzere Abschnitte zerschnitten oder zuvor zu Geweben oder nicht gewebten Vliesen verarbeitet werden können.

Nachdem die Fasern zu Strängen, Garnen, Schnüren oder Geweben, die im folgenden allgemein als Bündel bezeichnet werden, verarbeitet worden sind, werden diese Bündel aus geschmälzten Fasern erfindungsgemäß mit einer Imprägnierdispersion imprägniert, deren allgemeine Zusammensetzung im nachfolgenden Beispiel erläutert ist:

Beispiel 1 ' *

40 bis 80 Gewichtsprozent einer Mischung von Naturkautschuk-Latex mit einer wäßrigen Dispersion eines Resorcin-Formaldehyd-Harzes mit einem Feststoffgehalt von 38 Gewichtsprozent, 60 bis 20 Gewichtsprozent Wasser.

B e i s ρ i e 1 2

60 Gewichtsprozent einer Mischung von Natur-

■ kautschuk-Latex mit einer wäßrigen Dispersion eines Resorcin-Formaldehyd-Harzes mit einem Feststoffgehalt von 38 Gewichtsprozent, 40 Gewichtsprozent Wasser.

Die Imprägnierung mit der wäßrigen Imprägnierdispersion der Beispiele 1 und 2 wird vorzugsweise mit einer Wischhülse vorgenommen; sie kann aber auch nach einem anderen konventionellen Imprägnierverfahren durchgeführt werden, wie z. B. durch Tauchen der Glasfaserbündel in ein Bad der wäßrigen Imprägniermischung. Gemäß der Darstellung in F i g. 2 wird das Glasfaserbündel 32 über eine Leitwalze 34 nach unten abgelenkt, so daß es in das Bad der Imprägnierdispersion gelangt. Dann wird das Bündel um Walzen 36 geführt, so daß sich eine scharfe Biegung ergibt, bei welcher sich das Bündel spreizt,

wodurch das Eindringen der flüssigen Imprägnierdispersion in das Bündel der geschmälzten Fasern erleichtert wird. Das imprägnierte Bündel wird nach dem Verlassen des Bades durch eine Hülse 38 geführt, welche überschüssige Imprägnierdispersion von dem Bündel streift, bevor dieses als endloses Gebilde über eine Walze einem Lufttrockenofen 40 zugeführt wird, dessen Temperatur vorzugsweise über der Temperatur der Umgebung, beispielsweise zwischen ungefähr 65 und ungefähr 175° C liegt, um die Entfernung des wäßrigen Verdünnungsmittels zu beschleunigen und die Feststoffe der Imprägnierdispersion zum Abbinden zu bringen. Die Trocknung erfordert nur verhältnismäßig kurze Zeit, z. B. 1 bis 30 Minuten, unter anderem je nach der Temperatur des Ofens.

Erstrebenswert ist eine so weitgehende Imprägnierung des Bündels, daß die einzelnen Fasern schließlich durch eine Schicht der in der Imprägnierdispersion enthaltenen Feststoffe voneinander getrennt sind, da die Mischung aus Naturkautschuk und Resorcin-Formaldehyd-Harz als Überzug 42 auf den geschmälzten Glasfasern wie ein. Polster wirkt und die Fasern gegen eine Beschädigung durch gegenseitiges Reiben schützt. Je besser die Imprägnierdispersion in das Bündel eingedrungen ist, desto wirksamer bildet sich später die Bindung zwischen den Glasfasern im Bündel und dem elastomeren Material aus, mit welchem die Glasfasern zur Herstellung des glasfaserverstärkten elastomeren Produkts kombiniert werden. Beim fertigen Produkt bildet das elastomere Material die kontinuierliche Phase. Diese kontinuierliche Phase des elastomeren Materials kann aus dem gleichen Naturkautschuk bestehen, der in der Imprägnierdispersion angewandt wurde, oder auch von diesem verschieden sein. Er kann in gehärteter oder ungehärteter, vulkanisierter oder nicht vulkanisierter Form vorliegen. Die Verbindung zwischen den imprägnierten Glasfaserbündeln und dem elastomeren Material, welches die kontinuierliche Phase bildet, erfolgt vornehmlich beim Härten oder Vulkanisieren des elastomeren Materials im Zuge der Herstellung des elastomeren Produkts.

Ein noch besserer Schutz für die einzelnen Glasfasern und eine weitergehende Einbettung und Bindung dieser Fasern durch das als kontinuierliche Phase vorliegende elastomere Material kann dadurch erreicht werden, daß die Imprägnierdispersionen der Beispiele 1 und 2 so modifiziert werden, daß sie wie ein Schmälzmittel für Glasfasern benützt werden können, um gemäß der in F i g. 1 schematisch dargestellten Verfahrensweise die einzelnen Glasfasern unmittelbar nach ihrer Herstellung damit zu überziehen. Zu diesem Zweck wird die Rezeptur der Imprägnierdispersionen der Beispiele 1 und 2 durch Hinzunahme eines Verankerungsmittels wie z. B. y-Aminopropyltriäthoxysilan abgewandelt. An Stelle von y-Aminopropyl-triäthoxysilan kann die Imprägnierdispersion auch andere siliciumorganische Verbindungen als Verankerungsmittel enthalten. Geeignete siliciumorganische Verbindungen dieser Art sind solche, bei welchen der mil dem Siliciumatom verbundene organische Rest eine Aminogruppe oder eine Epoxygruppe enthält, wie etwa y-Aminopropyl-vinyl-diäthoxysiIan,y-(Triüthoxysilylpropylamid)-propylamin, N - (y - Triäthoxysilylpropyl) - propylamin, β - Aminoallyl-triäthoxysilan, p-Aminophenyllriäthoxysilan oder eine Wcrnerschc Komplexvcrbindung, bei welcher die ("arboxylatogriippc, welche die Koordinationsstellen des als Zentralatom fungierenden Chrom(IIlions besetzt, eine Amino- oder eine Epoxygruppe enthält, wie etwa im Amino-propylatochrom(lII)-chlorid, im GIycid-chrom(III)-komplex, im /?-Alaninchrom(III)-komplex u. dgl.

Eine bei der Herstellung von Glasfasern zu verwendende Imprägnierdispersion in Form eines Schmälzmittels, weiche diesen weiteren Gesichtspunkten Rechnung trägt, kann wie folgt zusammengesetzt sein:

Bei s piel 3

10 bis 40 Gewichtsteile einer Mischung von Naturkautschuk-Latex mit einer wäßrigen Dispersion eines Resorcin-Formaldehyd-Harzes mit einem Feststoffgehalt von 38 Gewichtsprozent,

0,1 bis 5,0 Gewichtsteile y-Aminopropyl-triäthoxysilan (Verankerungsmittel),

89,9 bis 55,0 Gewichtsteile Wasser.

Beispiel 4

15 Gewichtsteile einer Mischung von Naturkautschuk-Latex mit einer wäßrigen Dispersion eines Resorcin-Formaldehyd-Harzes mit einem Feststoffgehalt von 38 Gewichtsprozent,

3 Gewichtsteile y-Aminopropyl-triäthoxysilan,
82 Gewichtsteile Wasser.

Die Imprägnierdispersion der Beispiele 3 und 4 können nach der gleichen Arbeitsweise, wie sie in F i g. 1 erläutert und im Zusammenhang mit den bei der Bildung der Fasern eingangs beschriebenen Schmälzmischungen auf die Oberfläche der frisch gebildeten Glasfasern aufgetragen werden. Bei den Imprägnierdispersionen der Beispiele 3 und 4 kann das Verankerungsmittel durch andere Aminosilane oder Epoxysilane oder auch Wernersche Komplexverbindungen ersetzt werden, welche in der Carboxylatogruppe, die um das Chrom(III)-zentralatom koordiniert ist, eine Epoxy- oder eine Aminogruppe enthalten. Der Anteil derartiger Verankerungsmittel an der zum Schmälzen verwendeten Imprägniermischung liegt im Bereich zwischen 0,1 und 1,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise im Bereich von 0,15 bis 3,0 Gewichtsprozent der Gesamtmischung oder beträgt zwischen 0,1 und 5,0 Gewichtsteile des Verankerungsmittels auf 100 Gewichtsteile der insgesamt vorhandenen Feststoffe.

Wird eine gesonderte, bei der Herstellung der Fasern anzuwendende Schmälzmischung benützt, wobei die gebildeten Glasfaser-Bündel anschließend mit einer elastomeren Imprägnierdispersion imprägniert werden, wie sie z. B. durch die Beispiele 1 und 2 erläutert sind, so wird die Rezeptur des bei der Herstellung anzuwendenden Schmälzmittels so zusammengestellt, daß der Feststoff gehalt der Mischung zwischen 0,25 und 3,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise zwischen 0,5 bis 1,0 Gewichtsprozent liegt, damit das Trockengewicht der auf die Fasern aufgebrachten Schmälzmischung zwischen ungefähr 0,5 und 1,0 Gewichtsprozent, bezogen auf die geschmälzten Fasern, beträgt. Wenn dagegen eine bei der Herstellung der Fasern anzuwendende Imprägniermischung benützt wird, mit welcher auch eine elastomere Komponente auf die Fasern aufgebracht werden soll, wie dies z. B. durch die Beispiele 3 und 4 erläutert ist, so muß der Feststoffgehalt beträchtlich höher liegen, und zwar im Bereich zwischen 10 und 50 Gewichtsprozent, damit ein Trockengewicht des Überzuges im Bereich zwischen 20 und 45 Gewichtsprozent, bezogen auf die

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beschichteten Glasfasern, erreicht wird. Wird für die elastomere Phase in Kombination mit den vorbehan-Imprägnierung der Faserbündel, bei welchen die delten Glasfasern in den gehärteten oder vulkanisierten Fasern zuvor bei der Herstellung entsprechend den Zustand zu überführen, wobei der Überzug oder die aufgeführten Mischungen geschmälzt worden sind, Imprägnierung auf den Oberflächen der Glasfasern eine Imprägnierdispersion der Art benützt, wie sie in 5 oder der Glasfaserbündel, gemäß der vorliegenden Erden Beispielen 1 und 2 beschrieben wurde, so ist es findung in der Weise wirksam wird, daß die Glasfasern empfehlenswert, den Feststoffgehalt der Imprägnier- fest in die kontinuierliche Phase des elastomeren Madispersion auf 10 bis 50 Gewichtsprozent einzustellen, terials eingebettet und mit dieser verbunden werden, damit das Trockengewicht der Beschichtung zwischen Infolge dieser starken Bindung entsteht ein einheit-5 und 25 Gewichtsprozent und vorzugsweise zwischen io liches elastomeres Produkt, das die Glasfasern als 10 und 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht integrierenden Bestandteil enthält,
des Fasergebildes, beträgt. Es versteht sich von selbst, daß die Imprägnier-

Werden die Glasfasern bei der Herstellung mit einer dispersion gemäß den Beispielen 3 und 4 auch als Mischung der in den Beispielen 3 und 4 beschriebenen eine auf geschmälzte Glasfasern aufzubringende Dis-Art geschmälzt, so können die so behandelten Fasern 15 persion verwendet werden kann, da das darin entunmittelbar zu Strängen, Garnen, Schnüren und Ge- haltene Verankerungsmittel auch dann eine festere weben bzw. Vliesen verarbeitet werden, die sich mit Bindung zwischen der kontinuierlichen Phase des elastomeren Materialien kombinieren lassen, ohne elastomeren Materials und den beschichteten Glasdaß diese Bündel noch einer weiteren Imprägnierung fasern bewirkt.

bedürfen, da die einzelnen Fasern dieser Bündel schon 20 Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor,

mit einem Überzug 50 versehen sind, der die gewünsch- daß die erfindungsgemäßen neuartigen und besseren

ten Komponenten für die Verankerung des elasto- Mischungen zur Behandlung von Glasfasern und

meren Materials und für den Schutz der Glasfasern daraus hergestellten Bündeln bei der Herstellung von

enthält. . glasfaserverstärkten, elastomeren Produkten zu einer

Die Glasfasern oder Bündel von Glasfasern, die 25 besonders guten Verbindung zwischen den Glasfasern

nach den praktischen Anweisungen der vorliegenden und dem elastomeren Material führen.

Erfindung behandelt worden sind, werden zur Korn- Selbstverständlich ist die Erfindung nicht nur auf

bination mit den elastomeren Materialien diesen bei- die Mischungen der beschriebenen Art und auf das

gemischt oder in der für die Kombination vorgesehe- Verfahren ihrer Anwendung zum Beschichten von

nen Anordnung auf eine andere Art in das elastomere 30 Glasfasern beschränkt; sie erstreckt sich vielmehr

Material eingebracht oder eingelegt, worauf die An- auch auf die Verwendung des daraus hergestellten,

Ordnung in der üblichen ■ Weise durch Formen oder vorbehandelten oder imprägnierten Glasfaserprodukts,

Härten unter Wärmeeinwirkung und Druck oder das mit besonderem Vorteil für Kombinationen mit

durch Vulkanisation weiter verarbeitet wird, um die elastomeren Materialien verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Patentansprüche· Unter dem Ausdruck Glasfasern, wie er in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, sind die fol-

1. Wäßrige Imprägnierdispersion für in elasto- genden Produkte zu verstehen: 1. kontinuierliche mere Materialien einzubettende Glasfasern, be- Fasern, wie man sie durch rasches Ausziehen von stehend aus einem Naturkautschuk-Latex, einem 5 vielen hundert einzelnen Glasfäden erhält; Faser-Resorcin-Aldehydharz und gegebenenfalls als Ver- stränge, die sich ergeben, wenn derartige kontinuierankerungsmittel eine siliciumorganische Verbin- liehe Glasfasern bei der Bildung zusammengefaßt dung oder eine Wernersche Komplex-Verbindung, werden; Garne und Schnüre, die sich durch Flechten bei welchen der organische Rest, der im Fall der und/oder Zwirnen aus mehreren Strängen ergeben; siliciumorganischen Verbindung an das Silicium- io sowie Gewebe und Faservliese, die aus solchen Stränatom gebunden ist, oder die Carboxylatogruppe, gen, Garnen oder Schnüren bestehen; 2. diskontinuierdie um das alsijZentralatom fungierende Chrom- liehe Fasern (Stapelfasern), die dadurch erhalten atom des Wernerschen Komplexes koordiniert ist, werden, daß auf viele einzelne Glasfäden, die aus dem eine Aminogruppe oder eine Epoxygruppe enthält, Boden einer Glasschmelzwanne austreten, ein im und wobei das Verankerungsmittel mit einem 15 Winkel auftreffender und nach unten gerichteter Mengenanteil im Bereich zwischen 0,1 und 5,0 Ge- Wasserdampf- oder Luftstrom zur Einwirkung gewichtsprozent in der Dispersion enthalten ist. bracht wird; Garne, die man erhält, wenn man solche

2. Wäßrige Imprägnierdispersion nach An- diskontinuierlichen Fasern unter der Wirkung der spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Re- Schwerkraft auf eine durchlöcherte Oberfläche rieseln sorcin-Formaldehydharz in einem Molverhältnis 20 läßt, auf welcher sie zu einem Faserstrang vereinigt Resorcin zu Formaldehyd von 2: 1 enthalten ist werden, der dann zu einem Garn verarbeitet wird; sound daß der Feststoffgehalt der Dispersion zwi- wie Gewebe und Faservliese aus solchen Garnen mit sehen 10 und 35 Gewichtsprozent liegt. diskontinuierlichen Fasern; und 3. Kombinationen

3. Verfahren zum Imprägnieren von Glasfaser- von solchen kontinuierlichen und diskontinuierlichen bündeln mit verbesserten Verbundeigenschaften 35 Fasern in daraus hergestellten Strängen, Garnen, und verbesserter Leistungsfähigkeit der Glasfasern Schnüren, Geweben und Vliesen.

bei Verstärkung von elastomeren Produkten, da- Mit den Bezeichnungen Elastomere oder elastomere durch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Materialien, wie sie hier gebraucht werden, sind Werkeinzelnen Glasfasern zunächst mit einem dünnen stoffe wie Naturkautschuk im gehärteten oder unge-Überzug eines üblichen, ein Verankerungsmittel 30 härteten, vulkanisierten oder nicht vulkanisierten Zuenthaltenden Schmälzmittels überzogen werden stand, sowie synthetische organische elastomere Ma- und daß dann das aus einer Vielzahl zusammen- terialien gekennzeichnet, wie Butadien-Styrol-Mischgefaßter Glasfasern bestehende Glasfaserbündel polymerisate, Butadien-Akrylnitril-Mischpolymerisate, mit einer die Bestandteile Naturkautschuk-Latex Chloropren, Isopren, Neopren, Butylkautschuk und in Verbindung mit einer Dispersion eines Resorcin- 35 ähnliche elastomere Polymerisate und Mischpolymeri-Formaldehyd-Harzes aufweisenden Imprägnier- sate, ebenfalls im gehärteten oder ungehärteten, vulkamischung imprägniert wird oder daß die einzelnen, nisierten oder nicht vulkanisierten Zustand,
zu einem Glasfaserbündel zusammengefaßten Glas- Die Erfindung ist besonders auf die bessere Ausfasern mit einem Überzug aus einer die Bestand- nutzung der günstigen Eigenschaften der Glasfasern, teile Naturkautschuk-Latex in Verbindung mit 40 wie ihre hohe Festigkeit, Flexibilität, thermische Beeiner Dispersion eines Resorcin-Formaldehyd- ständigkeit, chemische Beständigkeit, inertes VerHarzes und ein Verankerungsmittel, dessen Anteil halten, elektrischen Widerstand und Wärmeleitfähig-0,1 bis 5 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteile der keit gerichtet, wenn sie in Verbindung mit elastomeren Kombination aus Naturkautschuk-Latex und Re- Materialien als ein verstärkendes oder ein stabilisiesorcin-Formaldehyd-Harz beträgt, enthaltenden 45 rendes Mittel bei der Herstellung von Treibriemen, Imprägnierdispersion überzogen und getrocknet als verstärkende Schnüre und Gewebe zur Erhöhung werden. der Festigkeit, Lebensdauer, Beanspruchbarkeit und

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- Verwendungsfähigkeit von Gummireifen, sowie als zeichnet, daß das in dem Schmälzmittel oder der Verstärkung u. dgl. in anderen mit Elastomeren be-Imprägnierdispersion enthaltene Verankerungsmit- 50 schichteten Geweben und in Formteilen aus elastotel eine organische Silizium-Verbindung oder eine meren Materialien verwendet werden.
Wernersche Komplex-Verbindung ist, bei welchen Aus der französischen Patentschrift 1 094 829 ist der an das Siliziumatom der organischen Silizium- die Herstellung von glasfaserverstärkten Formteilen verbindung gebundene organische Rest oder die aus bestimmten Kunstharzen, vorzugsweise Polyesterum das Chromatom der Wernerschen Komplex- 55 harz, bekannt, wobei der gesamten Mischung zur Ververbindung koordinierte Carboxylatogruppe eine hinderung einer Bruchgefahr und zur Erzielung einer Amino- oder Epoxygruppe enthält. stärkeren Biegsamkeit auch ein bestimmter Anteil eines

5. Verwendung der nach Anspruch 3 imprägnier- Naturkautschuks oder synthetischen Kautschuks beiten Glasfaserbündel zur Verstärkung von elasto- gegeben werden kann. Diese Beigabe kann in Form meren Produkten. 6o von Blättern, Körnern, Puder oder auch im flüssigen

Zustand erfolgen. Stets handelt es sich jedoch bei dem

Ausgangsmaterial um ein Kunstharz, das glasfaser-

Die Erfindung betrifft eine wäßrige Imprägnier-· verstärkt eine größere Elastizität aufweisen soll,

dispersion für in elastomere Materialien einzubettende Der USA.-Patentschrift 3 081 195 kann die Ver-

Glasfasern sowie ein Verfahren zum Imprägnieren von 65 wendung von silizium-organischen Verbindungen zur

Glasfaserbündeln mit verbesserten Verbundeigenschaf- Beschichtung von Glasfaseroberflächen, die in Ver-

ten und verbesserter Leistungsfähigkeit der Glasfasern bindung mit Kunstharzen verwendet werden sollen,

bei Verstärkung von elastomeren Produkten. entnommen werden.