DE2020813A1 - Verfahren zur Herstellung von UEberzuegen auf Glasfasern - Google Patents

Description

DR. INO. A.VAN DERWERTH DR. FRANZ LEDERER

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WIlITO(FH ST'·, at · Tit. (·4||) ΤΤ··*Ι lUeiH-ββΑΜΜ^Τ«. ·· - TtIIMIIi 44Η4«

München, den 28. April 1970 L/W/Br

Anmelder: Herculee Incorporated, 910 Mnrket Street, Wilmington, Delaware, USA

Verfahren sur Herstellung von überzügen auf Glasfasern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sum Uberslehen Ton Glasfasern. Insbesondere betrifft die Erfindung «In Tar» fahren, um Glasfaserrorgespinat mit einem thermoplaatischen synthetischen Polymeren an Ober ti then.

Glasfaserverstärkte, warmehartbare Kunststoffe sind aalt geraumer Zeit bekannt. Solche Materialien wie s. B. Phenol -Formaldehyd-, Alkyd- und Epoatyharae wurden sa mancherlei Gebrauchsartikeln geformt, deren Zugfestigkeit durch Einschluß von verstärkenden Glasfasern erheblich verbessert wurde·

In Jüngster Zeit wurde erheblicher Forschungsaufwand getrieben, um eine solche Materialverbesserung auch bei thermoplastischen Kunststoffen zu erzielen. Diese Anstrengungen haben einigen Erfolg gehabt und su einigen glasfaserverstärkten thermoplastischen Materialien geführt. Die Methoden jedoch, welche sum Einverleiben der Glasfasern in das Polynere entwickelt wurden, sind umständlich und nicht universell anwendbar. In den meisten Fallen geschah das Einarbeiten dee Glases dadurch, daß man Glasfasern kurser Länge dem Polymeren beimischte und daa Poly-

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mere entweder vor oder nach dm* Zugabe des Glases aehaols, worauf die Mischung durchgearbeitet wurde, um ein· gleich«· fSrmige Verteilung d®s Glasea innerhalb der Gnmdmaese v* erzielen« In vielen Fällen treten bei einer derartigen Arbeitsweise erhebliche Probleme auf, welche auf der Schwierigkeit beruhen, die Glasfasern gleichmäßig in der sehr viskosen Polymerenmasa© zu verteilenο In vielen Fällen führt die zur Bewirkung einer solchen Verteilung erforderliche Bearbeitung zum Abbau des Polymeren und der Glasfaserlänge, was unerwünschte Auswirkungen auf das Polymere und auf die Eigenschaften der Mischung hnt· Es wurde auch bereits vorgeschlagen, ein Glasvorgespinet mit einem thermoplnstischen Polymeren zu beschichten, indem man das Vorgespinst mit einem heiBen Plastisol imprBgnierte, gefolgt von einer Erhitzung zur Plastifiziertmg und Schmelzung der Polymerteilchen. Biese Arbeitsweise wird nicht nur durch die Tatsache erschwert, daß die gesamte Bearbeitung bei erhöhter Temperatur durchgeführt werden muß, sondern auch dadurch, daß für jedes spezielle Pia·» stisolverfahren mehrere Temperaturzonen erforderlich sind. DarÜberhinaua sind solche Methoden nicht breit anwendbar, da viele Thermoplaste, wie *. 3. Polyolefine und Polyester, nicht leicht Piastisole bilden. Kin anderer Vor-BChlag sieht vor, das Vorgespinst durch eine Emulsion von Polymeren mit sehr niedrigem Molekulargewicht su stehen oder sogar durch eine Emulsion eines zusätzlichen polymerisierbaren Monomeren wie s· B. Styrol, wobei das Vorgespinst mit dem Monomeren oder dem Polymeren niederen Molekulargewichtes überzogen wird, worauf dieses Material sodann in situ auf dem Glas polymerisiert wird· Solch eine Arbeitswelse besitzt offensichtlich nicht ein weites Anwendungsfeld·

Gemäß vorliegender Erfindung wurde nun gefunden, dafi Glasfasern .überzogen werden können, indem min im wesentlichen

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unmittelbar nach der Bildung der Glasfasern dieselben im Bereich der Spinnbüchse alt festen Polymerteilchen aus einer flüssigen Dispersion belädt und danach erhitzt, um die Polymerteilchen zu einer kontinuierlichen Grundoaterialphase zu schmelzen· Insbesondere besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Herstellung von mit einea thermoplastischen Polymeren überzogenen Glasfasern durch ein Gesamtverfahren, welches das Spinnen der Glasfasern und das Aufbringen des Polymeren im Bereich der Spinnbüchse im wesentlichen unmittelbar.nach dem Spinnen der Fasern, wobei das Polymere in Form einer Dispersion fester Teilchen von weniger als 150 μ in einer inerten Flüssigkeit aufgebracht wird, sowie danach das Erhitzen zur Entfernung der inerten Flüssigkeit und zur Schmelzung des Polymeren zu einer kontinuierlichen Grundmaterialphase umfaßt·

Im folgenden wird die Erfindung anhnnd einer Zeichnung näher erläutert.

Gemäß dieser Zeichnung fließ* eine Vielzahl von Glasfasern 1 aus der Spinnbüchse 2 und sie werden von einer Spinnspule 3 aufgenommen, welche auf einer nicht eingezeichneten Abnahmeeinheit angeordnet 1st. Die Glasfasern werden mit einer im Vergleich sur Büchsenauetrittegeschwindigkeit sehr hohen Geschwindigkeit abgezogen, wobei die Fasern einer beachtlichen Streckung und Querschnittsverringerung unterworfen werden. Im wesentlichen unmittelbar nach dem Verlassen der Spinnbüchse werden die einzelnen Fasern über eine Beschiehtungsrolle 5 geführt, die so angeordnet ist, daß sie in einer Beschichtungswanne 4 rotiert, die eine Dispersion der aufzubringenden Polymerteilchen enthält. Die Polymerdispersion wird von der Beschichtungerolle 5 zu den Fäden überführt, welche sodann über die Sammeleinrichtung 6 zu einem Garn oder Vorgespinst verarbeitet und zwischen Heizstrahlern 7 zur Entfernung der zusammen mit den dispergierten Teilchen auf-

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genommenen Flüssigkeit hindurch gezogen «erden.

Dieses Verfahren hat mehrere Vorteile, verglichen mit den bisher bekannten Verfahren zum Einarbeiten von Glasfasern in thermoplastische Grundmassen· Einer dieser Vorteile besteht darin, daß das Polymere im Zeitpunkt der Aufbringung auf die Glasfasern in dispergierter Teilchenform vorliegt« Solch eine Dispersion hat eine wesentlich niedrigere Viskosität und kann somit viel einfacher gehandhabt werden, als geschmolzenes Polymereβ oder Plastisol, welches gemäß den herkömmlichen Verfahren verwendet wurde· Das Polymere braucht ferner nur während einer Zeitdauer erhitzt zu werden, welche ausreicht, das Schmelzen der Veilchen herbeizuführen; dadurch entsteht weniger Polymerabbaii»

Ein zweiter wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in ihrer weiten Anwendbarkeit· Jedes thermoplastische Polymere, welches sich zu der erwünschten kleinen Teilchengröße zerteilen und in einer inerten Flüssigkeit dispergieren ISBt, kann angewandt werden· So kann das vorliegende Verfahren z« B. bei den folgenden verschiedenen Materialien angewandt werden: Hylon, Polyethylenterephthalat), Poly (vinylchlorid), Polyäthylen, Polypropylen und Polystyrol sowie modifizierte Polymere wie z. B. Copolymere und Mischungen dieser Materialien, welche normalem weise in Fora- und Extruderverfahren verwendet werden· Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zur Herstellung von vorstärkten Polyolefinen, da bei diesen die oben erläuterten Viskosität- und Abbauprobleme besonders stark hervortreten, während sie andererseits sehr gebräuchliche und beliebte Formmaterialien darstellen, die durch die Glasfaserverstärkung gewinnen könnten·

Als inertes flüssiges Medium, in dem die Polymerteilchen dispergiert werden können, kann entweder Wasser oder eine

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organische Flüssigkeit dienen· Wasser list bevorzugt, sowohl aus ökonomischen als auch aus Sicherheitsgründen· Wenn organische Flüssigkeiten verwendet werden, müssen Vorsichtsmaßnahmengetroffen werden, ua Sicherheitsrisiken, wie z, B. Feuergefahr und Vergiftungsgefahr , die normalerweise bei organischen Flüssigkeiten auftreten, zu beseitigen. Ferner ist es normalerweise aus ökonomischen Gründen erwünscht, eine organische Flüssigkeit rückzugewinnen, was den Aufbau der Apparatur wesentlich kompliziert. Falls jedoch andere Erwägungen organischen Flüssigkeiten den Vorzug geben, so können solche, z· B. Kohlenwasserstoffe, Alkohole oder andere Flüssigkeiten, in denen das Polymere weder quillt noch auf gelost wird, verwendet werden·

Um Verbund »wischen dem überzugspolymeren und dem Glas sicherzustellen, ist normalerweise der Zusatz eines Kupplungsmittels erwünscht, das sowohl mit dem Glas als auch mit dem Polymeren oder mit einer Komponente des Polyatrensystems reagieren kann· Als Kupplungsmittel wird gewöhnlich ein substituiertes Silan verwendet, das mindestens eine Gruppe besitzt, die mit SiQH Gruppen der Glaeoberflache reagieren kann· Solche Verbindungen haben die allgemeine Formel R^-Si-X^, wobei R die in bezug auf das Polymere reaktive Gruppe und X die in bezug auf das Glas < reaktive Gruppe ist, wie 8· B. ein Halogen-torn, eine Alkoxygruppe, eine Hydroxylgruppe oder eine Acylosygruppe, und a und b ganze Zahlen von 1 bis 3 sind, deren Summe 4-1st. Es kann jede der Gruppen X in Verbindung mit irgendeinem Polymeren gewählt werden, da die Funktion der Gruppe X darin besteht, das Silan an das Glas zu binden und da daher keine Beziehung dieser Gruppe sum Polymeren besteht· Die durch H dargestellte Gruppe wird la Hinblick auf das * zu verstärkende Polymere ausgewählt und sie miß für dieses Polymere eine gewisse Affinitat haben, sei es durch Reaktion oder anderweitig«

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Wirksam®, ale Kupplungsmittel "mrmn&hr&m Sil«nverbindüngen sind Äf5idosilan@_f d_o h« solch© Silane, bei denen ■ H eine Azidogruppe enthält oder eia Btazoalkanoat-sub-Btituiertes Silam® Ia den Azidoverbindungen stellt R eine orgnnisehe Grupp® dar, welche z· B· mit

-O-C-N,

oder -SOgN* substituiert 1st» Ia den Dlajßoalka-

'3
noatverbindtmgen let H mit der Gruppe

substituiert, wobei E⁸ ein Wasserstoffatom oder eias dere Alky !gruppe darstellt· Dies® Verbindungen gehören su einer relatir neuen Substansklassii» Kursliish wurde gefunden, daß diese Substanzen bein Erhitsesi auf die Teaperatrur, bei der Sien litre stickstoffhaltig· fonktionello Gruppe isersetBt, nit eigentlich allen haupteachlicben thtraoplastiechen Folyneren rengieren.

Falls eines dieser Kupplungsmittel snr Sieheretelltmg einer guten Bindung »wischen de» Glas und den Grundmaterial verwendet wird, so kann es entweder gleichseitig mit dem Polymeren oder in einer separaten Vorstufe su der Poljnevsugab« aisgsvaodt werden. In jedem Falle wird es in Fom einer Dispersion oder Lösung in Wasser oder einer anderen Flüssiglceit angewandt· Beim Erhitzen zur Entfermmg der FlfssigikBit wird das Eupplungsmittel sodann aktiTiert, was die Heaktioiä alt dem Glas bewirkt. Diese E* afc tion, '»flcfea wahrsch«imlieh unter der Bildung ▼on S1-0-&1 Bindtasogeß swisohen.dem ölae und der Silangruppe des Supplungsmittels verläuft, findet bei relativ niedrigm Temperaturen statt· Die Bindung «wischen der Asidograpp® end dem Polymeren bildet sich sodann, sobald die Vsmpar&tnr auf den snr Sehmelsung des Polysieren not-Ponkli erhßht let·

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Bine andere wirksame Klasse Ton KupplungamitteIn wird durch die sogenannten Jernerkomplexe gebildet« Diese Materialien sind Komplexe, bei denen ein dreiwertiges Chromatota mit einer Carboxylgruppe koordiniert iet. Diese Komplexe sind allgemein in den US-Patent 2,273,040 und in •Ines Artikel von Hausermnn - Advances in Chemistry, Reihe 23* Seiten 338 - 336 (1959) - beschrieben. Ein bevorzugter tfernerkomplex ist Chrommethacrylat-chlorid·

Eine weitere Möglichkeit, einen PolyolefinÜberzug an Glas BU binden, besteht darin, daß man das Glas mit einem Qilan behandelt, welches mindestens eine mit Star· reagierende, funktioneile Gruppe aufweist und daß man eine geringe Menge eines mit einer Saure modifizierten Polypropylene dem Polymer-Grundmaterlal einverleibt· Die folgenden mit Säure reagierenden funktionellen Gruppen können s· B· verwendet werden: Epoxygruppen, Ifydroxylgruppen, Aminogruppen« Hydroxyalkylgruppen oder Ieocyanateruppen· Die Hydroxyl-, Epoxy- und Amingruppen sind bevorzugt, da sie am einfachaten erhältlich sind. Die modlfitierten Polypropylen-Materialien, welche bei dem erfindungagemESen Verfahren verwendet werden können, sind bekannte Materialien, die entweder ein amorphe· oder kristallines Polymeres, welches Überwiegend aus Propylen besteht und welches duroh chemische Anlagerung einer kleinen Menge einer ungesättigten organischen Saure oder eines In eine Sture umwnndelbnren Derivats modifiliert ist, sein können. Eine vollständige' Diskussion dieses Type der Bindung »wischen Glas und Polyolefinen findet eich in dem US-Patent 3»*37»55O.

Bei dem erfindungegem&Ben Aufbringen einer Polymerdisperaion nuf Glas ist es notwendig« dafl das Polymere in form kleiner Teilehen vorliegt« die einen Durchmesser von weniger als etwa 150 μ in jeder beliebigen Richtung und vorsugsweise weniger als etwa 100 μ und Im Idealfall weniger als etwa 50 μ aufweisen· Größere Teilchen sind entweder

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achteilig oder sie erfüllen atm verschiedenen Gründen ihren Zweck nicht· .Venn die kleinen FoLymerteilchea aus einer Dispersion in einer Flüssigkeit aufgebracht werden, haften sie sehr gut auf den kleinen Glasfasern. Ferner werden die kleinen Teilehen leicht zwischen den Fasern festgehalten« nachdem die Dispersion aufgebracht und die Fasern zu einem Vorgespinst zusammengefaßt sind, während große Teilchen nicht so leicht festgehalten würden· Dies ist wichtig für den Fall, daß das Vorgespinst zunächst auf einer Spule aufgewickelt wird, bevor das Polymere geschmolzen wird, da dadurch vermieden wird, daß die Teil» chen während der Aufspulung Infolge der dabei auftretenden Zentrifugnlkrafte aus dem Garn herausgeworfen werden· Auch können kleine Teilchen leichter geschmolzen werden als große Teilchen· Das schnellere Schneisen solcher Teil*· eben beruht nicht nur auf der Tatsache ihrer größeren Oberfläche, sondern auch darauf, daß sie infolge ihrer geringen Größe dichter gepackt sind und daE eoslt «tu? Auebildung einer kontinuierlichen Grundmaterialsöhieht wesentlich weniger Polyiaerfluß erforderlich ist. Ba ferner auch die Teilchen im Inneren dee Garabündels gut verteilt sind, wird hierdurch der zur Bildung einer Grundmaterial ε chi cht erforderliche FIuB noch weiter verringert. Dies 1st besonders vorteilhaft la Falle der Polyolefine, da diese gegenüber Hitsse recht empfindlich sind und da es erwünscht 1st, dieselben nur für eine möglichst kurze Zeitdauer den erhöhten Temperaturen auszusetzen, tan die Möglichkeit eines thermischen Abbaus zu verringern* Ferner haben diese Polymere selbst bei niedrigen Molekulargewicht gewöhnlich eine äußeret hohe ßchmelsviskoeität, so dnß es normalerweise schwierig ist, geschmolzene größere Teilchen zu einer kontinuierlichen Grundmaterialschicht zusammenfließen zu lassen.

In diesem Zusammenhang sei nuf die Belgischen Patente 708 832 und 708 834 hingewiesen, welche ein besonders

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geeignetes Polymerteilchenaaterial beschreiben, das aus Polyolef inteilchen mit einem Durohmesser von weniger als einem Mikron besteht, Teilehen solcher Größenordnung Beigen alle die oben erwähnten Vorteile, soweit ihre Fähigkeit, in das Faserbündel einzudringen, ihre Fälligkeit, leicht zu schmelzen und ihre Fähigkeit, einen kontinuierlichen Überzug bei einem Minimum an Schmelzfluß zu bilden, betroffen ist. Sie bilden leicht sehr gleichmäßige Überzüge. Ferner verbleibt dieses Material aufgrund seiner extrem geringen Teilchengröße an und in dem Faserbündel, wahrend der vor dem Schmelzen liegenden Arbeitsstufen·

Ein weiterer Vorteil kleiner Polymerteilchen besteht darin, daß sie leichter gleichmäßig in einer inerten Flüssigkeit suspendiert werden können nie große Teilchen« Teilchen mit einer unterhalb einem Mikron liegenden Größe können stabile kolloidale Dispersionen in Wasser oder einem organischen Verdünnungsmittel bilden, wobei häufig die Zuhilfenahme eines oberflächenaktiven Stoffes zur Erhaltung der Dispersionsstabilität überflüssig ist· Falle die Teilchengröße am oberen Ende des anwendbaren Teilchengrößenbereiches liegt, können, falls erwünscht oder erforderlich, oberflächenaktive Mittel angewandt werden· Solche oberflächenaktiven Mittel werden natürlich unter Berücksichtigung ihres möglichen Einflusses auf das Schmelzen des Polymeren oder auf das Polymergrundmaterial nach dessen Bildung ausgewählt. In anderen Fällen kann die Notwendigkeit für ein oberflächenaktives Mittel umgangen werden oder es kann die Wirksamkeit desselben verbessert werden, indem man die Dispersion in ständiger Bewegung hält, z.B. durch Rühren, so daß die Teilchen keine Möglichkeit haben, sich abzusetzen·

Es knnn ferner erwünscht sein, eine geringe Menge eines Polymeren niedrigen Molekulargewichts in die Polymerdispersion einzubringen. Nach Entfernung der Flüssigkeit

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dient dieses zurückbleibende Polymere als ein temporär·· Bindemittel sur Aufrechterhaltung des Zusammenhalte dta Vorgespinstes und ebenfalls sum Einfangen und Festhalten der Polymer teilchen, bis sie zusammengeschmolzen sind· Das su diesem Zweck verwendete Polymere niederen Molekulargewichts kann entweder ein Polymeres sein, welches in der Dispersionsf lüssigkeit löslich ist und nach dem Trocknen einen Film bildet, oder ein solches, welches in der Flüssigkeit unlöslich ist, jedoch bei der sur Entfernung der Dispersionsflüssigkeit angewandten Temperatur schmilzt. Solche Polymere sind z. B. Polyvinylalkohol und Polyvinylacetat. Auch hier muß die Auswahl des Polymeren wieder unter Berücksichtigung dessen getroffen werden, wie es nach Ausbildung der Polymergrundmaterialschicht nuf dieselbe ' wirkt. Einige Polymere niedrigen Molekulargewichts, welche als temporäre Bindemittel verwendbar sind, können auch wie die oben beschriebenen oberflächenaktiven Kittel oder Dispergierhilfen wirksam sein·

Wie bereits ausgeführt, wird die Polymerdispersion an oder nahe bei dem Spinnkopf aufgebracht· Bei der Herstellung der Glasfasern wird geschmolzenes Glas durch eine Vielzahl von Düsenöffnungen im Spinnkopf extrudiert und unmittelbar danach einem sehr hohen Schmelxziehvorgang unterworfen und abgekühlt. Alles dies findet innerhalb eines relativ kurzen Bereichs hinter dem Spinnkopf statt. An dieser Stelle, unmittelbar nach dem Abkühlen der Fasern, wird gewöhnlich ein Schutzüberzug aufgebracht, um dl· Fasern vor einem Bruch durch Reibung aneinander zn bewahren· Gemäß vorliegender Erfindung wird anstelle dieser herkömmlichen Glasbehandlung an dieser Stelle die Polymerdispersion aufgebracht, welche vorzugsweise ein Kupplungemittel enthält und, falls notwendig, das als Bindemittel wirkende Polymere niedrigen Molekulargewichts. Die mit der Dispersion behandelten Fasern werden sodann durch

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eine Helssone geleitet, um die Dispersionsflüssigkelt auszutreiben· GewÜnachtenfalls kann in der gleichen Heisstufe auch dae Schmelzen des Polymeren stattfinden·

Das Schneisen der Fo lyiiertel leben kann ale Teil eines Geaamtrorgange erfolgen, welcher das Spinnen, das überslehem und das Schmelsaa umfaßt, oder der Schnelrrcrgang kann durch eine gesonderte Behandlung su einen späteren Zelt·· punkt erfolgen« Gewöhnlich wird das Schnellen als «in gesonderter Vorgang an dem üoersogensn und getrockneten Vorgespinst durchgeführt· In letiteran Pail kann das Vorgespinst in die endgültige form gebracht werden, falle #s erwünscht ist, dieselbe vor dem Schneisen herzustellen. In einem solchen falls ist es günstig, die Vorgespinatgestalt mittels der oben beschrieben Polynerbindemittel niedrigen Molekulargewichts su binden biw, *u fixieren.

falls das Schnellen dos Polymeren erfolgt, berror das Vorgespinst seine endgültige Gestalt erhalt, kann das mit dsm Polymeren übersogtas Vogenst als solches s. B· fur die typischen Glasf nstrwicklungen rerwendet werden ocwr es kann su kleinem tablettenlhnlichen Teilchenmaterisl verarbeitet werden, welches sieh als SpritigußpulTer signet· Solche Pulrer haben den Vorteil, dafi eis beim Schnellen eine Grundmass· bilden, welche fasern τοη im wesentlichen glelchmaMger Unge enthält. V«gen der Bindtng am dsm Po* lynere werden diese fasern wihrend dem SprltsgieBei» aieht aus der Schneise ausfiltriert, wo hingegen dies b*i «inigen der bisher bekannten Verfahren st» Qlasfartirken der fall 1st· für die meisten SpritsguBanwendungen sind Teilchen τοη 6,3 his 12,7 mm berorsuet.

Die gute Brauchbarkeit von Glanrgensten, welche su

kleinen Teilchen lerkleinert wurden« ist jedoch nicht auf das Spritsgiefisa beschrfcnkt. Sie können mit Vorteil bei herkömmlichen DrnckformTerfehren Anwendung finden

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Formbare Platten oder andere Vorformlinge können hergeitellt werden, welche zur Verstärkung entweder ungeordnete und nicht orientierte Glasfaaern oder vorzugsweise orientierte Glasfasern enthalten. Vorformlinge dieser Art können danach in die endgültige, vom Hersteller gewünschte Form gebracht werden.

Eine große Vielzahl von Formkörpern kann aus dem überzogenen Vorgespinst hergestellt werden, wenn dasselbe in seiner kontinuierlichen Fadenform belassen wird. Eine gute Möglichkeit, solche Formkörper herzustellen, bietet die unter dem Hamen ⁿFadenwicklung^R bekannt gewordene Methode. Das kontinuierliche Filamentvorgespinet wird dabei um einen Dorn oder um einen fortgebenden Körper zur erwünschten Gestalt gewickelt und dann bu einer alle Vorgespinstfäden enthaltenden geschlossenen Struktur zusammengeschmolzen. Diese Uethode ist in Zusammenhang sit warmehärtbnren Kunststoffen gut "bekannt. Zm Zusammenhang mit thermoplastischen Kunststoffen hat sie jedoch wegen der bisher geringen Anzahl brauchbarer, mit Thermoplasten überzogener Vorgespinste bislang keine breite Anwendung gefunden·

Die mit Polymeren überzogenen Vorgespinste können auch zu Bohgeweben verwoben oder zu ungewebten Lagen gewickelt werden. Diese können sodann unter Druck erhitst werden und bilden formbar· Lagen, welche alt einer orientierten, faserigen Struktur verstärkt sind. Entweder dies« Lagen oder die geschmolzenen Lagen kSnnen sodann als Vorformlinge zur Herstellung anderer Gebrauchsgegenstände verwendet werden. Die überzogenen Glaerorgespinste können entweder in kontinuierlicher Filsjuntfom oder als zerschnitten· Fasern für Schleudergußrerfehren verwendet werden. Sie können ferner durch Pultrusion in endgültig· Form gebracht werden. Dae but Bildung eines Spritsgußpnlvere zerkleinerte Überzogene Vorgespinst kann auch als ein Giefipulverkon-

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zentrat verwendet werden, welches, falls erwünscht, mit zusätzlichen Polymeren verdünnt werden kann·

Die erflndungsgemäß hergestellten Gemische können 5 bis 95 Gew.% Qae und 95 bis 5 Gew.# Polymeres enthalten· Das Polymer-Glasverhältnis wird durch die Konsentration des Polymeren in der Dispersion bestimmt·

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert·

Beispiele 1-5

Zur Herstellung von Glasfasern geeignete Glaskugeln wurden geschmolzen. Zur Bildung von Fäden drückte man die Schmelze durch eine Spinnbüchse· Der verwendete Spinnkopf umfaßte 20 fadenformende Düsenöffnungen mit etwa 2,5 mm Durchmesser und war auf etwa 1330° C erhitzt. Die Fäden wurden mit Hilfe einer Fadenabnahmevorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 2423 m pro Hinute von der Splnnbüchse abgezogen, wobei si,ch ihr Durchmesser auf etwa 0,0094- mm reduzierte. Ohne Anwendung von Außenkühlung wurden die Fäden während des Ziehvorgangs auf eine handhabbare Temperatur abgekühlt·

Eine Dispersion von Polyäthylen hoher Dichte und einer Teilchengröße τοη 20 bis 30 Mikron in Wasser wurde in die Beschichtungewanne gegeben, in welcher eine mit Graphit belegte Ubersugerolle rotierte· Die gesogenen Fäden berührten die übersugerolle und nahmen die Dispersion auf. Die Rolle wurde mit einer variablen Antriebegeschwindigkeit rotiert, um ständig eine frische, mit Dispersion benotete Oberfläche in BerührungmLt den Fäden *u bringen.

Die mit der Dispersion behafteten Faden worden zu einer Strähne zusammengefaßt und zwischen Strahlungshelseerlten hindurchgeführt, wo sie auf etwa 200° 0 aufgeheist war-

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den, um das V/asser zu entfernen und das Polymere su schmelzen. Die Fasern wurden sodann abgekühlt und zu einer Spule aufgewickelt. Einzelheiten von verschiedenen Versuchen dieser Art sind in (Tabelle 1 zusammengestellt·

	Feststoff- konsentra- tion * : (D	Kuppler (2)	iabelleji	Konzen	Film bild ner W	% des Poly meren auf dem Glas
Ver such Nr.	7,5 %	A	Oberflä chenak tives Mittel (3)	tration		2,35 %
1	20 %	A	σ	0,72 %		8,61 %
2	50 %	B	σ	0,72 %	-	29,8 %
3	oO ■' /ο	B	σ	0,27%	-	37,3 %
4	50 ' %	B	σ	0,43 %	2%	34,6 %
5		C	0,15%

(1) umfaßt Polymeres, oberflächenaktives Mittel, Suppler und Filmbildner.

(2) A - Xrimethozysilyipropylsulfonyiazld·

B - Gamma-liethacryloxypropyltrimethoxyailan·

(3) C ■ Alkylphenol-sthyleno^yd-Kondensatlonsprodukt

(Igepal HC 630)

(4) Polyvinylacetat.

Beispiel 6 '

Unter Verwendung des in den vorhergehenden Beispielen verwendeten Gerätes wurden Glasfasern gesponnen und mit einer Geschwindigkeit von etwa 914 m pro llinute gezogen. Diese Fäden wurden durch eine wäßrige Bisjpereion, enthaltend etwa 50 Gew.% Polypropylen in Form vom 3 bis 5 J» £©liehen, etwa 2 Gew.% Natriumoleat als

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und 0,25 Gew.# [2-(TriinethoiyBilyl)ätl37l]-beni5ol-etajronylasid, gezogen. Die FIden ward« ohne Trocknung eu einer Spule aufgewickelt und zur Entfernung des Wassere 2 Stunden lang bei 130° C erhitBt· Sie wurden sodnnn wieder von der Spule abgenommen und das Polymere wurde bei 180° C geschmolzen. Der Polymergehalt des Glases betrug etwa 19 %·

Die überzogenen Fäden wurden in Längen von 9_f5 as gesobnltten· Die erhaltenen Fasern wurden «it Polypropylen Ter-Bischt, wobei eine Spritegußsasse erhalten ward·· Haah des Formen enthielt diese Masse 20 % gut verteilter Glasfasern, welche noch ihre Lange von rd· 9*5 aei aufwiesen«,

Beispiel 7

Eine w&Brige Dispersion τοη PolyStlijlen werde hergestellt« indes Bau unter heftiges Rühren 37 Teile Vasser« 62 felle Polyethylen niederer Dichte (etwa 50 μ durchschnittliche Teilchengröße), 0,2 feile eines Alkylpiieiiol-ithylenoxyd-Eondensationsprodukts als oberflächenaktiven Mittels und 0,4 Teile Isobutanol mlechtt lach heftiges Umrühren sur gleichsSBigen Dlspergierung des Polymeren wurden 2 Teile eines Asidosllan-^upplungemittels, 2-Chlor-3-ßj-(trimeth— oxysilyl)-propoxy]-propyl-a«idoformiat, hinsugegeben und das umrühren wurde noch 10 Minuten fortgesetzt·

Die Polymerdiepersion wurde wie in den vorhergehenden Bei* spielen beschrieben auf die Glasfaden aufgebracht und »war im wesentlichen unmittelbar nach der Bildung der Glasfaden an der Spinnbüchse. Ohne die Glasfaden zusaenwnsufassen, wurden sie« noch naß, auf einen sylindriachen Born aufgewickelt, der auf etwa 177° C erhitet war. Der heifie Dorn bewirkte eine Terdampfung des Wassers mad ein SeteelseB des Polymeren su eines kontinuierlichen E5rper< JA» ßcbselse wurde abgekühlt und durch Dorchleiten kalten Wassern durch den Dorn verfestigt· Danach «erde dl· verfestigte

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rohrartig©
leelcfrel und zeigt© gute des Rohres wurde wegg Presse bei ° Biese keimte j© nneh V p_8r?a verfes'at werden

Dae Rohr war Festigkeit» Ein Teil in einer bydr^ulisetien verstärkten Plitte gepreßt·
thermisch zu anderen Fomk8r~

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   Verfahren zur Herstellung von mit einem thermoplastischen Polymeren Überzogenen Glasfasern, dndurch gekennzeichnet, daß das Polymere im Bereich des Spinnkopfes in einem Gesnratglnsspinnverfahren im wesentlichen unmittelbnr nach dem Faserspinnen auf die Ginsfasern nufgebracht wird, wobei das Polymere in Form von festen Teilchen einer Teilchengröße von weniger als etwa 150 ^i angewendet wird, die in einer inerten Flüssigkeit dispergiert sind, wonach die Glasfasern swecks Entfernung der inerten Flüssigkeit und zwecks Schmelzen des Polymeren zu einer zusammenhangenden Masse erhitzt werden·
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kupplungsmittel für die Bindung des Glases au das Polymere zusammen mit den Polymerteilohen in dee inerten flüssigen Sispergiermedium dispergiert wird, wobei das Kupplungsmittel mit Glas reagierende funktionelle Gruppen sowie funktioneile Gruppen, die au dem Grundmaterialpolymeren eine Affinität besitzen, aufweist und wobei das Kupplungsmittel derart aktiviert wird, daß es während der Entfernung der Dispergierflüssigkeit an das Glas gebunden und während der Schmelzstufe an das Polymere gebunden wird.
3. 3· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern zur Herstellung eines Glasfasern enthaltenden Form- oder Gießpulvers zerkleinert werden.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3» dadurch gakennzeichnet, daß das Kupplungsmittel ein Silan ist·

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   5· Verfahren, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsmittel ein Azidoailan ist«

   6# Verfahren nach Ansprueh 4, dadurch gekeimaeichnet, daß fias Kupplungsmittel ©la Asodialkaaoat-eübstituiertee

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