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DE69837383T2 - Nichtwässriges klebemittel für glas- und kohlenstofffasern - Google Patents

Nichtwässriges klebemittel für glas- und kohlenstofffasern Download PDF

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DE69837383T2
DE69837383T2 DE69837383T DE69837383T DE69837383T2 DE 69837383 T2 DE69837383 T2 DE 69837383T2 DE 69837383 T DE69837383 T DE 69837383T DE 69837383 T DE69837383 T DE 69837383T DE 69837383 T2 DE69837383 T2 DE 69837383T2
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glass
composition
aqueous
fibers
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DE69837383T
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Martin C. Granville FLAUTT
Yadi Granville DELAVIZ
Gary Newark GAO
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Owens Corning
Original Assignee
Owens Corning
Owens Corning Fiberglas Corp
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Description

  • FACHGEBIET UND INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine nichtwässrige Faserschlichtungszusammensetzung für Glas- und Kohlenstofffasern bereit. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Faserschlichtungszusammensetzung, die die Menge an mit einer chemischen Behandlung von derartigen Fasern verbundenen flüchtigen organischen Bestandteilen (VOCs) reduziert. Es besteht durch diese Erfindung auch keine weitere Notwendigkeit, die Faserschlichtungsbestandteile zu dispergieren oder zu emulgieren. Zudem betrifft die Erfindung ein Verarbeitungsverfahren von Glas- oder Kohlenstofffasern, die die Notwendigkeit von Trocknungsöfen unnötig macht. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren der visuellen Quantifizierung der Faserschlichtung im Formarbeitsverfahren. Die Erfindung stellt auch Glas- oder Kohlenstofffasern bereit, wobei ein Teil ihrer Oberflächen durch die nichtwässrige Faserschlichtung der Erfindung beschichtet ist. Die Faserschlichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist in einem breiten Bereich von Anwendungen nützlich, die es erfordern, dass Glas- oder Kohlenstofffasern zur Verstärkung verwendet werden.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Faserschlichtungszusammensetzungen werden zum Verbessern von Verarbeitungseigenschaften von Glas- oder Kohlenstofffasern wie Faserbündelkohäsion, Bündelung, Verteilbarkeit, Flusenbildungsbeständigkeit, Faserglätte und -weichheit, Abriebsbeständigkeit und leichte und zerstörungsfreie Abwickelbarkeit von aufgespulten Faserbündeln verwendet. Die Faserschlichtung beeinflusst auch die physikalischen Eigenschaften des die behandelten Fasern enthaltenden Komposits.
  • Die Industrie für verstärkte Kunststoffe verwendet Glasfasern in verschiedenen Formen zum Verstärken von Polymer matrizen zur Herstellung einer Vielfalt von Produkten. Glasfasern wurden in Form von kontinuierlichen und zerkleinerten Fäden und Strängen und Garnen und Geweben und Fließstoffen zum Verstärken von Polymeren verwendet. Duroplastische Polymermatrizen wurden mit einer Vielfalt an verschiedenen Glasfaserformen verstärkt, was zur Herstellung von Produkten wie Up-Harzmatten, Reaktionsmassen, Ziehstrangpressprodukten, Plattenprodukten, Spritzformprodukten usw. führt.
  • Die Herstellung von Glasfasern für den Polymerverstärkungsmarkt umfasst die Verfeinerung der Glasfasern aus geschmolzenen Strömen von verfaserbarem Glasmaterial aus einer Düse oder einer ähnlichen Vorrichtung, die mit einem geschmolzenes verfaserbares Material enthaltenden Schmelzofen verbunden ist. Die Glasfasern werden durch herkömmliche Mittel wie Aufwickelvorrichtungen oder Zugräder verfeinert. Im Verfahren zur Herstellung von Glasfasern wird kurz nach deren Verfeinern als geschmolzene Glasströme eine chemische Zusammensetzung auf sie aufgebracht. Vor der vorliegenden Erfindung handelte es sich bei der chemischen Zusammensetzung traditionell um eine wässrige Lösungs-, Schaum- oder Gelzusammensetzung, die filmbildende Polymermaterialien, Kupplungs- oder Haftmittel, Schmiermittel und manchmal Verarbeitungshilfen enthielt. Diese chemische Zusammensetzung oder Faserschlichtung ist nötig, um den Abrieb zwischen den Fasern der Glasfasern zu verzögern, wenn sie zu einem Bündel aus Glasfasern oder -strängen zusammengefasst werden. Um die Glasfasern mit Polymermatrizen verträglich zu machen, ist es auch erforderlich, dass sie zur Verstärkung verwendet werden. Nach dem Aufbringen der Faserschlichtung werden die Fasern dann entweder in der Packungsform oder in der Form von zerkleinerten Strängen getrocknet, bevor sie zur Verstärkung verwendet werden.
  • Faserschlichtungszusammensetzungen für Glasfasern wurden auf dem Stand der Technik, z.B. in JP 57209856 und US 4,609,591 beschrieben.
  • JP 57209856 beschreibt ein Faserschlichtungsmittel zum Verbessern der Eigenschaften von glasfaserverstärkten thermoplastischen Harzformgegenständen. Das Faserschlichtungsmittel umfasst ein geblocktes Isocyanat, ein Silankupplungsmittel und wahlweise ein Polymerfaserschlichtungsmittel, wie ein Polyurethan, und Additive, z.B. ein Schmiermittel.
  • US 4,609,591 betrifft eine nichtwässrige Beschichtung für Glasfasern, bestehend aus 100 Prozent Feststoffformulierung eines Organosilans, Ethylenethylacrylatcopolymers, eines hydrierten heterocyclischen thermoplastischen Kohlenwasserstoffharzes, eines mikrokristallinen Wachses, eines Viskositätsreduzierungsmittels von niedriger Viskosität/hoher Öltemperatur, eines Antioxidationsmittels und eines Weißmachers.
  • Es wurde gefunden, dass zusätzlich zu Glassfasern Kohlenstofffasern einerseits ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, wie hohe Zugfestigkeit und hohen Elastizitätsmodul und andererseits Leichtigkeit, hohe Wärmebeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit vereinen. Diese Kombination an Eigenschaften führte zur gesteigerten Verwendung dieser Materialien als Verstärkungselemente in Kompositmaterialien für einen breiten Anwendungsbereich in so unterschiedlichen Industrien wie Raumfahrt, Transport und Sportartikel.
  • Optimale Eigenschaften von Kohlenstofffasern werden nur erhalten, wenn über einen breiten Bereich an variierenden Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen ein wesentliches Haftvermögen zwischen dem Matrixmaterial und der Verstärkungsfaser sicher gestellt war. Um dies zu erreichen, erhalten Kohlenstofffasern eine oxidative Oberflächen behandlung und werden anschließend mit einem für diese Faser und ihre vorgesehene Verwendung geeignetem Faserschlichtungsmittel versehen.
  • Es ist nicht nur nötig, dass die Faserschlichtung die Faser schützt und ihr verbesserte physikalische Eigenschaften verleiht, sondern sie muss auch mit dem bestimmten Matrixmaterial verträglich sein, um die qualitativ hochwertigen und dauerhaften Kompositmaterialien herzustellen. Faserschlichtungsmittel können in zwei Gruppen unterteilt werden: den Lösungs- und den Emulsionstyp. Im Emulsionstyp sind die Harze mithilfe von Dispergiermitteln oder Emulgatoren in Wasser dispergiert. Im Lösungsmitteltyp liegt das Polymer, gewöhnlich ein Harz, in einem niedrig siedenden organischen Lösungsmittel in Lösung vor und wird aus einer verdünnten Lösung auf die Faser aufgebracht. Beide Formen der Faserschlichtung fügen der Herstellungsumgebung VOCs (volatile organic components; flüchtige organische Bestandteile) zu. Zusätzlich erfordern Emulsions- und Lösungsmittelfaserschlichtung eine Trocknung der Fasern nach der Aufbringung. Dies fügt dem Produktionsverfahren Zeit und Kosten zu.
  • Vor der vorliegenden Erfindung erforderte es die Verarbeitung von Fasern mit Faserschlichtung, dass bei der Verarbeitung Öfen, wie zum Trocknen der behandelten Fasern, verwendet wurden. Zudem enthielten die früheren wässrigen Faserschlichtungen eine bedeutende Menge an flüchtigen organischen Bestandteilen. Die Industrie versuchte in einer Bemühung, Umweltprobleme zu verhindern, Wege zum Minimieren von VOC-Pegeln unter Beibehaltung der physikalischen Eigenschaften der Fasern zu finden.
  • Die vorliegende Erfindung einer nichtwässrigen Faserschlichtungszusammensetzung erfüllt und übersteigt überraschenderweise nicht nur die Umweltbedenken über VOCs, sondern sie reduziert auch die Gesamtkosten der Herstellung der behandelten Faser durch Eliminieren der Notwendigkeit von Trocknungsöfen. Zudem benötigt die Aufbringung von Faserschlichtung für Glas- und Kohlenstofffasern in dieser Erfindung keine Verwendung von Wasser oder Lösungsmittel; diese Erfindung ermöglicht folglich die Verwendung eines größeren Bereichs an Polymeren, Schmiermitteln und neuen Chemikalien. Sie ermöglicht deshalb einen größeren Anwendungsbereich für die Verwendung von verstärkten Kunststoffen.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung stellt überraschenderweise eine nichtwässrige Faserschlichtungszusammensetzung bereit, die bei der Herstellung von als Verstärkung verwendeten Glas- und Kohlenstofffasern nützlich ist. Insbesondere stellt die Erfindung eine Faserschlichtung bereit, die bei hohen Temperaturen aufgebracht wird und in Formarbeitsverfahren nützlich ist, in welchem eine viskose polymere Flüssigkeit mit einer Viskosität von 0,05 bis 0,3 Pascal/Sekunde (50 bis 300 cps) bei einer Temperatur von etwa 10 bis 149 °C (50 bis 300 °F) aufgebracht wird. Die Zusammensetzung der Faserschlichtung ermöglicht ein Formarbeitsverfahren ohne die Notwendigkeit von Trocknungsöfen. Die Faserschlichtungszusammensetzung kann zusätzlich einen optischen Aufheller/Ultraviolett fluoreszierenden(s) Farbstoff oder Farbmittel enthalten, die ein Verfahren zum visuellen Beurteilen der Gleichmäßigkeit der Schlichte im Formarbeitsverfahren bereitstellen; deshalb ist es möglich, sämtliche nötigen Einstellungen während des Formarbeitsverfahrens vorzunehmen.
  • Die vorliegende Erfindung einer nichtwässrigen Faserschlichtung enthält ein oder mehrere Polymere, ein oder mehrere Harze, ein oder mehrere Kupplungsmittel und ein Schmiermittel. Die Faserschlichtung enthält kein Wasser und wird bei erhöhten Temperaturen aufgebracht. (nichtwässrige erhöhte Aufbringungstemperaturen – NEAT).
  • Da es sich bei der vorliegenden Erfindung um eine nichtwässrige Faserschlichtung handelt, werden die Epoxide oder Harze nicht emulgiert oder mit Lösungsmitteln gemischt, wodurch die VOCs deutlich reduziert sind. Zudem werden in der vorliegenden Erfindung die Kupplungsmittel oder insbesondere die Silane nicht in Wasser gemischt. Dies vermeidet eine Hydrolisierung und die Freisetzung von VOCs in die Herstellungsumgebung.
  • Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Faserschlichtungszusammensetzung bereit, wobei eine Mischung aus zwei Epoxyharzen in der Zusammensetzung vorliegt. Der Harztyp und der Molekulargewichtsbereich, sowie das Verhältnis der Harze zueinander hängen von der bestimmten Endverwendungsanwendung der Kohlenstoff- oder Glasfasern ab.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren Glas- oder Kohlenstofffasern, wobei mindestens ein Teil ihrer Oberflächen mit der Faserschlichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung bedeckt ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Glas- oder Kohlenstofffasern, das nach dem Aufbringen der Faserschlichtungszusammensetzung keine Trocknungsöfen erfordert.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Viskositätskurve, die unter Verwendung der Faserschlichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung erhalten wurde.
  • 2 ist eine TGA-Kurve, die zum Berechnen des VOC-Gehalts verwendet wird.
  • 3a und 3b stammen von der Bewahrung der Biegefestig keit für Polyesterstäbe. 3a zeigt eine graphisch dargestellte Bewahrung der Festigkeit im Vergleich zur Silankonzentration auf Glas, wohingegen sie in 3b im Vergleich zur Silankonzentration im Gemisch graphisch dargestellt ist. 3a ist ohne Berücksichtigung der Silankonzentration in der Schlichte und der gesamten Strangfeststoffe im Glas graphisch dargestellt.
  • 3c zeigt die Beziehung zwischen Fussel- und Strangfeststoffen während gleichzeitig die Silankonzentration in der Schlichte berücksichtigt wird.
  • 3d zeigt die Wirkung der Silankonzentration auf dem Glas sowohl auf die Bewahrung der Nassfestigkeit als auch die Fusselmenge auf dem Glas. Eine erhöhte Silankonzentration verbessert die Bewahrung der Nassfestigkeit und reduziert die Fusselmenge. Beides ist positiv.
  • 4a und 4b veranschaulichen die Wirksamkeit des Silans, wenn es in nichtwässrigen Faserschlichtungen verwendet wird. Das Diagramm zeigt, dass die Trockenflexibilität, die Nassflexibilität und die Nassfestigkeitsretention gut sind.
  • 4a veranschaulicht die Wirksamkeit des Silans, wenn es in nichtwässrigen Faserschlichtungen verwendet wird. Die Diagramme zeigen, dass die Trocken-Biegefestigkeit, die Nass-Biegefestigkeit und die Bewahrung der Nassfestigkeit in einem breiten LOI-Bereich, 1–4 %, in Anhydridepoxyharzen gut sind.
  • 4b veranschaulicht die Wirksamkeit des Silans, wenn es in nichtwässrigen Faserschlichtungen verwendet wird. Das Diagramm zeigt, dass die Trocken-Biegefestigkeit, die Nass-Biegefestigkeit und die Bewahrung der Nassfestigkeit bei LOIs von 1–4 % in Polyesterharz gut sind. Der Unterschied zwischen 4a und 4b ist der Typ des in der Faser schlichtung enthaltenen Silans. Das A187 in 4a macht es mit Epoxyharz verträglich. Das A174 in dieser Formulierung macht es doppelt verträglich (kann in Vinylester, Polyester und Epoxies verwendet werden). Das A174 in 4b optimiert als einziges Silan die Eigenschaften in Polyester. Optimale Eigenschaften werden in einem Harzsystem gewöhnlich bei Verwendung des geeigneten einzigen Silans erzielt. Das Mischen von zwei oder mehreren Silanen macht die Faserschlichtung mit einer Vielzahl an Harzen verträglich, jedoch kann dies die endgültigen Eigenschaften vermindern.
  • 4c veranschaulicht, dass Zusammensetzungseigenschaften bis zu etwa 5–6 % LOI auf dem Glas gut sind.
  • 5 ist ein Diagramm der Viskosität im Vergleich zur Temperatur für eine Reihe an durch Variieren des Verhältnisses von zwei Epoxyharzen in der Formulierung hergestellten Faserschlichtungen. Eines ist ein Feststoff; das andere bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit. Dies ermöglicht die Änderung von Strangeigenschaften und Formarbeitsbedingungen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG UND BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Die Faserschlichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist aus einem oder mehreren Harzen mit niedrigem Molekulargewicht oder mittlerem Molekulargewicht, einem oder mehreren Copolymeren, einem Schmiermittel und einem oder mehreren Kupplungsmitteln, wie ein Silan, zusammengesetzt.
  • Wird die Faserschlichtungszusammensetzung zusätzlich als ein Verfahren zum Quantifizieren des Formarbeitsverfahrens verwendet, umfasst die Zusammensetzung auch einen optischen Aufheller oder ein(en) UV-fluoreszierenden(s) Farbstoff oder Farbmittel. Die Gegenwart des Aufhellers stellt ein Verfahren zum visuellen Beurteilen der Zulänglichkeit oder Gleichmäßigkeit des Faserschlichtungsaufbringungsverfahrens bereit.
  • Zusätzlich zu den zur Herstellung der Erfindung benötigten erforderlichen Bestandteilen, können andere normalerweise zu Faserschlichtungszusammensetzungen von Glas- oder Kohlenstofffasern zugesetzte Bestandteile vorliegen, mit dem Vorbehalt, dass die Schlichtebestandteile hohe Siedepunkte aufweisen und wärmestabil sein müssen. Zum Beispiel antistatische Mittel, Vernetzungsmittel oder Härter, Antioxidationsmittel usw. Beispiele für antistatische Mittel, die hier verwendet werden können, sind antistatische Mittel des Typs kationischer alkoxylierter quartärer Ammoniumsalze. Andere Beispiele und die Mengen, die verwendet werden können, sind in der US-Patentschrift Nr. 4,752,527 zu finden.
  • Beispiele für Vernetzungsmittel, die hier verwendet werden können, schließen ein: Monomere, Dimere, Trimere und höhere Oligomere. Weitere Beispiele für hier verwendete Vernetzungsmittel und die Mengen, die verwendet werden können, sind in der US-Patentschrift Nr. 4,752,527 veranschaulicht.
  • Antioxidationsmittel, die ebenfalls als zusätzlicher Bestandteil für die Herstellung der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung vorliegen können, schließen Diarylamine, Thioether, gehinderte Phenole, Chinone und Phosphate ein, die mit dem in der Zusammensetzung verwendeten Filmbildner und Polymer verträglich sind. Es ist bevorzugt, Antioxidationsmittel zu verwenden, wenn die geschlichteten Glasfasern zum Verstärken von klaren Platten verwendet werden. Im Allgemeinen kann jedes beliebige Oxidationsmittel, wie diejenigen, die in der US-Patentschrift Nr. 4,483,948 offenbart sind, verwendet werden.
  • Die nichtwässrige Faserschlichtungszusammensetzung kann durch ein beliebiges dem Fachmann bekanntes Verfahren, wie während der Bildung der Glasfasern oder nachdem die Glasfasern auf eine ausreichende Temperatur abgekühlt sind, die die Aufbringung der nichtwässrigen Faserschlichtungszusammensetzung ermöglicht, auf die Glas- oder Kohlenstofffasern aufgebracht werden. Die nichtwässrige Faserschlichtungszusammensetzung wird durch Applikatoren mit Bändern, Walzen und Sprühvorrichtungen auf die Glasfasern aufgebracht. Vorzugsweise wird die Faserschlichtungszusammensetzung durch einen Wärmeapplikator aufgebracht, der kleine Mengen an Faserschlichtung gleichmäßig auf einen kontinuierlichen Glasstrang aufbringen oder dosieren kann. Es können stationäre und Doppelwalzenapplikatoren verwendet werden, jedoch handelt es sich bei dem besonders bevorzugten Applikator um einen 3/8''-KEM.
  • Die nichtwässrige Faserschlichtung der Erfindung kann bei Temperaturen im Bereich von –23 °C bis 205 °C (–10 °F bis 400 °F) aufgebracht werden. Vorzugsweise wird die Faserschlichtung im Bereich von –10 °C (50 °F) bis 149 °C (300 °F) aufgebracht. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Faserschlichtung bei 107 °C (225 °F) aufgebracht.
  • Die Bestandteile der Schlichte müssen miteinander verträglich und mischbar sein. Sie müssen auch während des Aufbringungsverfahrens thermisch stabil sein, da jegliche heftigen Nebenreaktionen im Viskositätsaufbau oder in der Gelbildung der nichtwässrigen Faserschlichtung resultieren könnten.
  • Die Faserschlichtung kann bei Viskositäten im Bereich von 0,01 bis 0,5 Pascal Sekunde (10 bis 1500 cps) aufgebracht werden. Vorzugsweise wird die Faserschlichtung im Bereich von 0,1 bis 0,4 Pascal Sekunde (100 bis 400 cps) aufgebracht. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die nichtwässrige Faserschlichtung bei einer Viskosität von etwa 0,2 Pascal Sekunde (200 cps) aufgebracht.
  • Die Faserschlichtung wird unter Verwendung eines Wärmeapplikators aufgebracht, der kleine Mengen wie 1 Gramm/Minute bis 150 Gramm/Minute an Faserschlichtung gleichmäßig auf einen Glasstrang aufbringen oder dosieren kann. Vorzugsweise weist das Applikatorsystem einen Durchmesser von 3/8'' bis 1'' auf und wird über eine Heißschmelz-Zenitpumpe versorgt (geliefert von Parker Hannifin Corp., Zenith Pumps Division, Sanford, NC).
  • Folglich ist in einer Ausführungsform eine Faserschlichtungszusammensetzung zur Behandlung von Glas- oder Kohlenstofffasern bereitgestellt, umfassend: ein oder mehrere Harze, ein oder mehrere Polymere, ein oder mehrere Kupplungsmittel und ein Schmiermittel. Da die nichtwässrige Schlichte den Bedarf zur Emulgierung oder Dispersion von Harzen oder anderen Bestandteilen in Wasser oder Lösungsmittel eliminiert, kann nahezu jedes beliebige Harz mit einem beliebigen Molekulargewicht verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Harz ein beliebiges Harz sein, welches ein niedriges oder mittleres Molekulargewicht aufweist.
  • Die Polymere und das Kupplungsmittel können ein beliebiges sein, die mit den ausgewählten Harzen mit niedrigem oder mittlerem Molekulargewicht verträglich sind. Für die nichtwässrige Faserschlichtungszusammensetzung geeignete Kupplungsmittel können aus denjenigen ausgewählt sein, die in standardmäßigen wässrigen Faserschlichtungen verwendet werden und auf dem Fachgebiet bekannt sind. Zum Beispiel ist ein für Polyester bevorzugtes Kupplungsmittel methacryloxyfunktionell. Bevorzugte Epoxide sind amin- und glycidoxyfunktionell.
  • Die Zusammensetzung enthält auch Schmiermittel, die als eine beliebige Chemikalie beschrieben sein können, die die Glasfasern vor anderen Fasern oder Kontaktpunkten entweder im Formarbeitsvorgang oder einigen anschließenden Vorgängen schützen kann. Zum Beispiel zeigte sich, dass das A174-Silan ein ausgezeichnetes Schmiermittel ist.
  • Anschließend können die behandelten Fasern zu einem oder mehreren Strängen zusammengefasst werden und in einer typischerweise als eine Formpackung bezeichneten Packung gesammelt werden. Zudem können die Glasfasern zu einem oder mehreren Strängen gesammelt und zerkleinert werden. Die Glasfasern können auch zu einem oder mehreren Strängen zusammengefasst und als Garn gesammelt werden.
  • Statt getrocknet zu werden, werden die mit der vorliegenden Erfindung beschichteten Fasern sofort verarbeitet. Die typische Endverwendung dieser Fasern besteht in Verfahren, in welchen die Fasern kontinuierlich sind. Bei diesen Endverwendungen handelt es sich normalerweise entweder um Fäden, die zur Herstellung von Rohren oder Behältern aufgewickelt; zur Herstellung von Stäben, Trägern, Stangen usw. ziehstranggepresst; oder zu Stoff gewoben oder gestrickt sind. Diese Liste ist nur ein Beispiel, da es viele andere Verwendungen für kontinuierliche Stränge gibt.
  • Beispiel I
  • Formulierung mit einer Mischung aus zwei Epoxyharzen
  • Die nichtwässrige Faserschlichtungszusammensetzung der Proben 54A und 54B wurde unter Verwendung der nachstehend in Tabelle I dargelegten Bestandteile hergestellt. Insbesondere besteht die Probe aus einer Kombination eines Epoxyharzes mit niedrigem (Dow DER 337) und mittlerem (Araldite 7013) Molekulargewicht.
  • Figure 00130001
  • Die Faserschlichtungszusammensetzung wurde ohne Rühren bei Raumtemperatur gehalten. Der Gehalt an in Tabelle I dargestellten gemischten Feststoffen wurde durch das Standardverfahren bestimmt, wobei die Faserschlichtung 110 °C (235 °F) für eine Dauer von einer Stunde ausgesetzt wurde.
  • Unter Verwendung der Daten von 2 ist es möglich, die VOCs zu berechnen. Die TGA (thermografiemetrische Analyse)-Kurve in 2 misst den Betrag des Gewichtsverlusts, wenn die Faserschlichtung ansteigenden Temperaturen ausgesetzt wird. Der Betrag des Gewichtsverlusts kann bei jeder beliebigen Temperatur berechnet und als ein Prozentanteil des ursprünglichen Gewichts ausgedrückt werden. Im Falle der Bestimmung von VOCs durch ASTM D2369 würde die Probe 10 °C (230 °F) für eine Dauer von einer Stunde ausgesetzt, und der prozentuale Gewichtsverlust wäre die als VOCs angegebene Zahl.
  • In dieser TGA-Kurve wurde die Temperatur nicht bei einer beliebigen bestimmten Temperatur konstant gehalten, da sie mit einer Konstante von 10 °C/Minute erhöht wurde. Folglich ist der prozentuale Gewichtsverlust aus der TGA-Kurve nur eine Bewertung dessen, was verloren wurde, falls die Temperatur bei dieser Temperatur für eine längere Zeitdauer gehalten werden würde.
  • Beispiel II
  • Formulierung mit einem einzelnen Epoxyharz
  • Die nichtwässrigen Faserschlichtungszusammensetzungen der Beispiele A–H wurden unter Verwendung der in nachstehender Tabelle II dargelegten Bestandteile hergestellt. Die Beispiele A–H verwendeten ein einzelnes Epoxyharz, Clear Blue 7A1, bei dem es sich um ein Epoxyharz handelt, das durch Umsetzen von Dow DER 337 mit Stearinsäure und dann Essigsäurehydrid hergestellt wird.
  • Die Probe I war im Wesentlichen die gleiche Probe wie die Probe 54A in Beispiel I.
  • Tabelle II
    Figure 00150001
  • Es wurden einhundert Gramm von jeder der Formulierungen A–I hergestellt. Die 100 Gramm wurden in 10 Teile aufgeteilt, wobei jeder Teil in eine Glasflasche mit einem Volumen von 16 ml gegeben wurde. Die Flaschen wurden von 1–10 nummeriert und gemäß dem folgenden Diagramm in verschiedene Öfen gegeben:
    1-112°C(235°F)-24 Stunden 6-85°C(185°F)-120 Stunden
    2-112°C(235°F)-48 Stunden 7-54°C(130°F)-24 Stunden
    3-112°C(235°F)-120 Stunden 8-54°C(130°F)-48 Stunden
    4-85°C(185°F)-24 Stunden 9-54°C(130°F)-120 Stunden
    5-85°C(185°F)-48 Stunden 10-Raumtemperatur
  • Alle von Nr. 1, 4 und 7 wurden nach 24 Stunden aus den Öfen entfernt. Die Viskosität von jedem wurde zusammen mit der Probe Nr. 10 bei 75 °C/167 °F und 125 °C/257 °F gemessen.
  • Die Viskositäten wurden mit einem Kegel-und-Platten-Viskosimeter von BYK Gardner gemessen. Sobald die Messungen abgeschlossen waren, wurden die Flaschen für die zukünftige Bewertung beiseite gestellt. Sie wurden in der Annahme, dass sie stabil bleiben würden, bei Raumtemperatur gehalten.
  • Das Verfahren wurde nach 48 und 120 Stunden unter Verwendung des nächsten Satzes an Proben wiederholt. Die gleichen Flaschen bei Raumtemperatur mit der Nr. 10 wurden nach 48 und 168 Stunden als Bezugspunkt erneut geprüft.
  • Figure 00170001
  • Figure 00180001
  • Die Viskosität der Formulierungen A, C, D, E, G und H änderte sich nicht wesentlich, als sie für eine Dauer von 120 Stunden der Lufttemperatur von (130 °F) 54 °C ausgesetzt worden war, wenn sie bei 125 °C/257 °F gemessen wurden. Die Viskosität von A und E änderte sich nicht, als sie für eine Dauer von 120 Stunden (235 °F) 112 °C ausgesetzt worden war, wenn sie bei 75 °C/167 °F gemessen wurden. Anders als für die Kontrollen A und E lag ein gewisser Änderungsgrad in der Viskosität im Hinblick entweder auf die Temperatur oder die Zeit vor.
  • Die empfindlichste Formulierung war F, die bei 85 °C (185 °F) nach einer Dauer von 24 Stunden gelierte. Diese Formulierung enthielt sowohl A174 als auch PEG400MO, von welchen gefunden wurde, dass sie bei erhöhten Temperaturen unverträglich sind. Die Formulierung B weist nur A174 auf, und obwohl sich die Viskosität im Laufe der Zeit nicht erhöht, erfolgt dies nicht bis zum gleichen Umfang, wie wenn PEG400MO vorliegt.
  • Die Formulierung D, der nur A1100 zugesetzt wurde, verhält sich ähnlich wie die Formulierung B, jedoch weist sie weniger Viskositätszuwachs auf. Die Formulierung C, die eine Mischung aus A174 und A1100 enthielt, scheint bei weitem stabiler zu sein, als wenn sie mit einem der Silane alleine verwendet werden würde. In den Formulierungen G und H scheint die Gegenwart von A1100 eine Stabilisierungswirkung dahingehend aufzuweisen, dass es scheinbar die Wirkung des PEG400MO neutralisiert.
  • Die Formulierung 32-I, bei der es sich um die Formulierung 54A aus Beispiel I handelt, ist bei 54 °C (130 °F) bis zu 120 Stunden stabil. Die Formulierung ist auch bei 85 °C (185 °F) für bis zu 48 Stunden stabil, jedoch geliert sie nach 24 Stunden bei 112 °C (235 °F).
  • Beispiel III
  • Nichtwässrige Faserschlichtung mit optischem Aufheller
  • Die Faserschlichtungszusammensetzung wurde dann unter Verwendung eines fluoreszierenden Farbstoffs hergestellt. Der Farbstoff wurde den Glasfasern als ein Mittel zum visuellen und schnellen Quantifizieren der Gleichmäßigkeit der Aufbringung der Schlichte auf die Glasfasern zugesetzt. Der UV-Farbstoff wurde der Faserschlichtungszusammensetzung in zwei Konzentrationen 0,1 % und 0,5 % auf der Basis des Feststoffgehalts der Faserschlichtung zugesetzt. Bei beiden Konzentrationen war der Farbstoff sichtbar, jedoch bei dem Gehalt von 0,5 % war er außerordentlich sichtbar. (Siehe nachstehende Tabelle IV für die Formulierungen).
  • Tabelle IV
    Figure 00200001
  • * Diese Formulierung ist die NEAT-Version von 158 B ohne Zitronensäure, PENTA und 6760U.
  • Die Faserschlichtungszusammensetzungen der Beispiele I, II und III wurden wie folgt hergestellt. Das DER 337 wurde gewogen und einem geeignet bemessenen Behälter zugesetzt, dann erwärmt, bis die Viskosität abnahm. Dies erfolgte etwa bei (125–150 Grad Fahrenheit) 51–65 Grad Celsius. Das Pluronic L101 wurde dann dem Behälter direkt zugesetzt und gerührt, bis es in Lösung überging. Das Pluronic L105 wurde in der gleichen Weise zugesetzt wie L101. Das PEG400MO wurde gewogen und dem Behälter direkt zugesetzt und gerührt, bis es in Lösung war, das Gleiche folgte dann jeweils für das BES bzw. A187.
  • Das Verfahren für die Formulierung B war anders. In dieser Formulierung war das GT7013 von Ciba-Geigy der erste dem Behälter zugesetzte Bestandteil. Es wurde dann erwärmt, bis es eine Flüssigkeit wurde, dies geschah bei etwa 65–93 °C (150–200 Grad Fahrenheit). Die anderen Bestandteile wurden wie in der vorstehend beschriebenen Formulierung A zugesetzt.
  • In Beispiel III wurde der optische Aufheller oder UV-Farbstoff Uvitex OB den Gemischen als letzter Bestandteil zugesetzt. Er wurde unter Rühren zugesetzt, um eine gute Dispersion und Löslichkeit im Gemisch zu erleichtern.
  • Es wurde gefunden, dass die Viskosität der Formulierung A bei vergleichbaren Temperaturen eine Größenordnung geringer war als die der Formulierung B. Es wurde auch bemerkt, dass die Formulierung B zu kochen begann, als die Temperatur auf (250 Grad Fahrenheit) 121 Grad Celsius erhöht wurde. Das Phänomen des Kochens wurde auch bei der Formarbeit beobachtet und erfolgte möglicherweise auf Grund der Verdampfung von kleinen Molekülen wie Methanol oder sogar eines Silankupplungsmittels.
  • Die Gleichmäßigkeit der Schlichte wurde während des gesamten Durchgangs als gut bestimmt. Dies wurde beobachtet, indem UV-Licht auf die Auftragungswalze und den Strang zwischen die Auftragungswalze und dem ersten Erfassungsschuh gerichtet wurde. Zudem ermöglichte die Verwendung des UV-Farbstoffs die visuelle Betrachtung und Bestimmung dessen, dass der KEM-Applikator mit ¾ Zoll die Schlichtebe schichtungen bis hinab auf etwa 1 % gleichmäßig auftrug. Sie schien auch bis zu Höhen von so hoch wie 6 % zu arbeiten. Über 6 % entwickelten sich Probleme mit dem Abtropfen aus dem Applikator, jedoch können diese Probleme durch eine Kombination aus Walzengeschwindigkeit und Dicke der Dichtung abgeschwächt werden.
  • Alle Faserschlichtungen der Beispiele I, II und III wurden wie folgt aufgebracht. Die NEAT-Schlichteformulierung wurde vorgemischt und in einem geeignet bemessenem Behälter gehalten. Die Temperatur der NEAT-Faserschlichtung wurde auf eine vorbestimmte Höhe erhöht, um die Viskosität auf einen akzeptablen Bereich zu reduzieren. Die Faserschlichtung wurde dann unter Verwendung einer Dosierpumpe (Zenith-Zahnradpumpe) zum Applikator gepumpt. Die Faserschlichtung wurde durch erwärmte Leitungen gepumpt, um die Viskosität auf einer geeigneten Höhe zu halten. Der Applikator ist ein Applikator vom Schlitztyp, der die sich bewegende Schlichte aus einem runden kreisförmigen Querschnitt zu einem breiten, flachen Band umwandelt, das auf eine drehende Walze abgeschieden wird, welche wiederum die Schlichte den Glasfasern zuführt, wenn sie über ihre Oberfläche laufen.
  • Die bevorzugte Apparatur umfasst typischerweise: eine erwärmte Düse zum Zuführen von Strömen aus geschmolzenem Glas, um in kontinuierliche Fasern gezogen zu werden; eine Vorrichtung, die zum Ziehen der Ströme in Fasern geeignet ist; und einen Faserschlichtungsapplikator. Der Faserschlichtungsapplikator schließt ein Gehäuse und einen Walzenapplikator ein, der mit dem Gehäuse drehbar gekoppelt ist. Das Gehäuse weist eine Zufuhrmündung auf, die zum Aufnehmen der Faserschlichtungszusammensetzung unter Druck aus einer Faserschlichtungszufuhrquelle geeignet ist, wobei sich ein Austrittsschlitz und ein Durchgang von der Zufuhrmündung zum Austrittsschlitz erstreckt. Der Durchgang nimmt Faserschlichtungszusammensetzung aus der Zufuhrmündung auf und befördert die Faserschlichtungszusammensetzung derart zum Austrittsschlitz, dass die Faserschlichtungszusammensetzung das Gehäuse verlässt und an einer äußeren Oberfläche des Walzenapplikators aufgenommen wird. Der Walzenapplikator ist vom Gehäuse derart beabstandet, dass das Gehäuse im Wesentlichen die Dicke der Faserschlichtungszusammensetzung der auf dem Walzenapplikator aufgenommenen Faserschlichtungszusammensetzung kontaktiert und abändert.
  • Der Walzenapplikator dreht sich vorzugsweise um eine zentrale Achse, die im Allgemeinen in einer horizontalen Ebene liegt. Der Austrittsschlitz kann über der horizontalen Ebene derart positioniert sein, dass die Faserschlichtungszusammensetzung das Gehäuse verlässt und an der Außenfläche des Walzenapplikators über der horizontalen Ebene aufgenommen wird.
  • Der Walzenapplikator schließt des Weiteren ein erstes und ein zweites Endteil ein. In einer Ausführungsform weist das erste Endteil erste Spiralen oder Gewinde auf und weist das zweite Endteil zweite Spiralen oder Gewinde auf. Die erste und zweite Spirale liegen einander gegenüber, um die Faserschlichtungszusammensetzung, die das erste und zweite Endteil innen kontaktiert ablenkt, wenn sich der Walzenapplikator dreht. Vorzugsweise weist der Durchgang einen Querschnittsbereich auf, der im Allgemeinen von der Zufuhröffnung zum Austrittsschlitz konstant ist.
  • Die Apparatur schließt des Weiteren eine Antriebsapparatur zum Bewirken der Drehung des Walzenapplikators ein. Die Antriebsapparatur umfasst eine Motoranordnung und eine Kupplungsanordnung. Die Motoranordnung schließt einen Motor mit einer an die Antriebswelle gekoppelten Antriebsscheibe ein, um sich mit der Antriebswelle zu drehen. Die Kupplungsanordnung schließt ein: ein Kupplungsgehäuse; eine erste Welle, die im Gehäuse drehbar montiert ist und eine Innenbohrung einschließt; eine zweite Welle, die in der Bohrung positioniert ist und eine ringförmige Schulter und einen entfernten Endteil, der zum Eingriff in den Walzenapplikator derart angepasst ist, dass die Drehung der zweiten Welle eine Drehung des Walzenapplikators bewirkt, einschließt; eine Feder, die in der Bohrung positioniert ist und in die ringförmige Schulter der zweiten Welle eingreift; einen an der ersten Welle befestigten Federhalter, um mit der ersten Welle zu drehen, und um die Feder in die Bohrung einzurücken und zu halten, und einen um die Antriebsscheibe und einen Teil der ersten Welle derart positionierten Gurt, dass eine Drehung der Antriebsscheibe eine Drehung der ersten Welle bewirkt. Die Feder bewirkt eine Drehung der zweiten Welle durch die Drehung der ersten Welle. Der Teil der ersten Welle kann eine auf der ersten Welle montierte Antriebsscheibe umfassen.
  • Der entfernte Endteil der zweiten Welle schließt vorzugsweise einen Stift ein, der sich im Allgemeinen quer zu einer Mittelachse der zweiten Welle erstreckt. Der Stift ist zum Einrücken in einen im Walzenapplikator vorgesehenen Stiftaufnahmeschlitz angepasst.
  • Ein weiterer bevorzugter Applikator umfasst ein Gehäuse und einen Walzenapplikator, der mit dem Gehäuse drehbar gekoppelt ist. Das Gehäuse weist eine zum Aufnehmen von Faserschlichtungszusammensetzung aus einer Faserschlichtungszufuhrquelle angepasste Zufuhröffnung, einen Austrittsschlitz und einen Durchgang, der sich von der Zufuhröffnung zum Austrittsschlitz erstreckt, auf. Der Durchgang nimmt Faserschlichtungszusammensetzung von der Zufuhröffnung auf und befördert die Faserschlichtungszusammensetzung derart zum Austrittsschlitz, dass die Faserschlichtungszusammensetzung das Gehäuse verlässt und an einer äußeren Oberfläche des Walzenapplikators aufgenommen wird. Der Walzenapplikator ist derart vom Gehäuse beabstandet, dass das Gehäuse die Dicke der Faserschlichtungszusammensetzung der am Walzenapplikator aufgenommenen Faserschlichtungszusammensetzung nicht wesentlich ändert.
  • Ein derartiges wie vorstehend beschriebenes System ist erforderlich, um einen extrem dünnen Film (0,10 μ) auf der Oberfläche der Glasfaser aufzubringen. Die Formarbeitsbewertung ist in nachstehender Tabelle V dargestellt.
  • Figure 00260001
  • Beispiel IV
  • Proben wurden hergestellt, um zu bestimmen, ob die Leistung von nicht hydrolisierten Silanen in den Zusammensetzungen der Leistung der hydrolisierten Silane entsprach. Drei Silane wurden zur Bewertung ausgewählt; A174, A187 und A1100 (erhältlich von OSi Specialities, Inc.). Jedes der Silane wurde als Faserschlichtung als reiner einzelner Bestandteil auf Glasfasern aufgebracht und wobei sie danach mit angesäuertem entionisiertem Wasser hydrolisiert wurden.
  • Die Faserschlichtungen wurden mit einem Standardgraphitapplikator mit 3'' (7,62 Zentimeter) aufgebracht; die NEAT-Version wurde bei einer Walzengeschwindigkeit von 10,5 Fuß pro Minute (0,053 Meter pro Sekunde) aufgebracht, bei der sich um das Minimum handelte, das die Walze laufen würde.
  • Die 5 % hydrolisierten Faserschlichtungen wurden bei 34 Fuß pro Minute (0,172 Meter pro Sekunde) aufgebracht. Die NEAT-Schlichten (nicht hydrolisiert) liefen ohne Prepads und die Applikatorpfanne wurde mit Aceton gewaschen und dann luftgetrocknet, um zu verhindern, dass jegliches Wasser in Kontakt mit dem Silan vor der Aufbringung auf die Glasfasern kommt.
  • Die Packungen wurden sofort doppelt in Polyethylenbeuteln eingepackt, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit das Glas kontaktiert. Später wurden mit Dry RiteTM gefüllte Münzhüllen in die Beutel platziert, um jegliches Wasser zu absorbieren.
  • Die verschiedenen durchgeführten Proben lauteten wie folgt:
    Formulierung 34-A NEAT A174*
    Formulierung 34-B NEAT A187
    Formulierung 34-C NEAT A1100
    Formulierung 34-D 5 %ige Lösung A174, 0,2 % HoAc, 94,8 % H2O (entionisiert)
    Formulierung 34-E 5 %ige Lösung A187, 0,2 % HoAc, 94,8 % H2O (entionisiert)
    Formulierung 34-F 5 %ige Lösung A1100, 0,2 % HoAc, 94,8 % H2O (entionisiert)
    Formulierung 34-G entionisiertes H2O
    • * Die 5 %ige A174-Lösung wurde nie kristallklar, die A187- und A1100-Lösungen dagegen schon, jedoch erschienen sie auf der Applikatorwalze nicht klar.
  • Die Testergebnisse (ASTM-Testverfahren) für Biegefestigkeit auf den Polyesterstäben sind wie in der nachstehenden Tabelle VI dargestellt.
  • Figure 00290001
  • Dieses Beispiel zeigt, dass die A174-Faserschlichtung sowohl in der hydrolisierten als auch nicht hydrolisierten Version gut arbeitete. Die A187-Faserschlichtung arbeitete in den hydrolisierten und nicht hydrolisierten Versionen schlecht, jedoch war sie in der hydrolisierten Version im Hinblick auf die Retention besonders schlecht. Die A1100-Faserschlichtung arbeitete in der nicht hydrolisierten gut, in der nassen oder hydrolisierten Version jedoch schlecht. Die hydrolisierten Silane auf den Glassträngen waren schwierig zu benetzen und die Stränge waren steif, wobei die Bündel gut zusammengebunden waren. Infolgedessen waren die ausgehärteten Stangen opak, wohingegen die Stangen der NEAT-Version klarer als die anderen waren.
  • Beispiel V
  • Die Wirksamkeit der Silane wurde des Weiteren in den nichtwässrigen NEAT-Faserschlichtungen bewertet. In dieser Reihe wurde das A174 als ein einzelnes Kupplungsmittel und auch als eine Mischung 50/50 mit dem A187-Silan bewertet. Die Reihen testeten des Weiteren die Wirkung von BES durch Durchgänge mit und ohne es. Der KEM-Applikator mit 3/8'' wurde verwendet und die Hülsentemperatur betrug (2270 °Fahrenheit) 1243 °Celsius. Die Formulierungen lauteten wie in der nachstehenden Tabelle VII, und die Bewertung der Bildung ist in Tabelle VIII dargestellt.
  • Tabelle VII
    Figure 00300001
  • Figure 00310001
  • Figure 00320001
  • Figure 00330001
  • Die Daten in vorstehender Tabelle IX sind in den 4a und 4b grafisch dargestellt. Diese Daten zeigen, dass die Silane wirksam sind, wenn sie in nichtwässrigen Faserschlichtungen verwendet werden. Die Werte für die Trockenflexibilität, Nassflexibilität und Nassfestigkeitsretention sind alle gut. Angesichts der Streuung in den Daten wurden die Daten an einem breiteren LOI-Bereich wiederholt und sind in 4c dargestellt.
  • Figure 00350001
  • Figure 00360001
  • Beispiel VI
  • In dieser Reihe wurde das Verhältnis von DER 337 zu GT 7013 variiert, um ein bei erhöhten Temperaturen stabileres System herzustellen. Die Formulierungen lauteten wie in Tabelle XI dargestellt.
  • Tabelle XI
    Figure 00370001
  • DER 377 und GT 7013 wurden gewogen und in einen geeignet bemessenen Behälter gegeben. GT 7013 wurde erwärmt bis es geschmolzen war. Rühren wurde angewendet, um beim Zusammenmischen der zwei Bestandteile zu unterstützen. Die Temperatur wurde auf 110 °C (230 °C) beschränkt, da das GT 7013 einen hohen Prozentanteil an eingefangener Luft enthielt, die bei dieser Temperatur freigesetzt werden sollte. Das P105 wurde gewogen und dem Gemisch zugesetzt, und man ließ es unter Beibehaltung des Rührens schmelzen. Das Rühren wurde fortgesetzt bis die Lösung homogen war. Das L101 wurde dem Gemisch zugesetzt und gerührt, bis es homogen war. Das gleiche Verfahren wurde für das PEG400MO durchgeführt. Das Erwärmen wurde an diesem Zeitpunkt abgebrochen, da die übrigen Bestandteile leichter verträglich sind und bei niedrigeren Temperaturen dispergierten. Das BES wurde zugesetzt und gerührt bis es homogen war.
  • Das Gemisch wurde unter 80 °C (176 °F) abgekühlt und dann wurde das A187 unter Rühren, bis es homogen war, zugesetzt. An diesem Punkt waren die Faserschlichtungen klar und frei von Luft. Man ließ sie zum Aufbewahren abkühlen und erwärmte sie dann auf geeignete Temperaturen zum Pumpen vor dem Durchgang bei der Bildung.
  • Viskositäts- im Vergleich zu Temperaturkurven wurden an jede der Faserschlichtungen durchgeführt und sind in 5 grafisch dargestellt. Das Viskositätsziel für den Durchgang während des Formarbeitsverfahrens betrug 300 cps.
  • Beispiel VII
  • In dieser Reihe wurde die Wirkung der Silankonzentration auf die Glasfasern im Vergleich zu den Bestandteileigenschaften studiert. Die Formulierungen sind in der nachstehenden Tabelle XII dargestellt. Die Ergebnisse sind in 3 dargestellt.
  • 3d zeigt, dass Fussel reduziert werden können, wenn die Silankonzentration im Glas erhöht wird. Insbesondere können die Fussel reduziert werden, vorausgesetzt, dass eine angemessene Konzentration an Schmiermitteln oder Silan verwendet wird. Die Daten zeigen zudem, dass solange die Silankonzentration > 0,15 % auf dem Glas beträgt, die prozentuale Retention maximiert ist.
  • Tabelle XII
    Figure 00390001
  • Mischverfahren: Direkte Zugabe in der angegebenen Reihenfolge.
  • Das A174 wurde bei den folgenden Temperaturen zugesetzt: –A 78 °C (172 °F), –B 79 °C (174 °F), –C 75 °C (167 °F) und –D 65 °C (149 °F).
  • * Es wurde gefunden, dass PEG400MO mit dem A174 unverträglich ist, was wiederum die Viskosität des Gemischs nach dem Aussetzen an erhöhte Temperaturen für ausgedehnte Zeitdauern erhöhte.

Claims (8)

  1. Nichtwässrige Faserschlichtungszusammensetzung zum Aufbringen auf Glas- oder Kohlenstofffasern bei hohen Temperaturen, umfassend: (a) ein oder mehrere Harze mit niedrigem und/oder mittlerem Molekulargewicht, ausgewählt aus Epoxy-, Polyester-, Polyurethan-, Harnstoff- und Polyamid-6-Harzen; (b) ein oder mehrere Polymere oder Coplymere, die mit dem einen oder den mehreren Harzen mit niedrigem und/oder mittleren Molekulargewicht verträglich sind; (c) ein oder mehrere Kupplungsmittel; und (d) ein oder mehrere Schmiermittel, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserschlichtungszusammensetzung wachsfrei ist.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend: (b) ein oder mehrere Polyoxypropylen-Polyoxyethylen-Blockcopolymere; (c) ein oder mehrere gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan-Kupplungsmittel; und (d) ein Schmiermittel.
  3. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, die auch einen optischen Aufheller in einer wirksamen Menge zur visuellen Bewertung der Gleichförmigkeit der Faserschlichtungsaufbringung umfasst.
  4. Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei der optische Aufheller ein Ultraviolett fluoreszierender Farbstoff ist.
  5. Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei der optische Aufheller ein Farbmittel ist.
  6. Glas- oder Kohlenstofffasern, deren Oberfläche zumindest teilweise mit dem Rückstand einer nichtwässrigen Faserschlichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 bis 5 bedeckt ist.
  7. Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Kunststoffkomposits, das das Kombinieren von einem oder mehreren Kunststoffharzen mit Glas- oder Kohlenstofffasern nach Anspruch 6 umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Kunststoffharz ausgewählt ist aus Epoxypolymeren, Polyestern, Urethanen, Nicht-Urethanen und Polystyrolen.
DE69837383T 1997-05-13 1998-05-12 Nichtwässriges klebemittel für glas- und kohlenstofffasern Expired - Lifetime DE69837383T2 (de)

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