DE1080964B - Verfahren zur AEnderung der Oberflaecheneigenschaften von Glasfasern, duennen biegsamen Glasfilmen od. dgl. - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf die Ausrüstung von Glasgegenständen, insbesondere Glasfasern oder dünnen biegsamen Filmen aus Glas, um durch eine Änderung der Oberflächeneigenschaften der Glaskörper eine Bindung zwischen der Glasoberfläche und Harzstoffen, insbesondere Epoxyharzen, zu ermöglichen.

Da Glasfasern eine glatte, nicht poröse Oberfläche aufweisen, ist eine physikalische Bindung zwischen Harzstoffen und Glas praktisch nicht möglich, so daß man zur Ausbildung ausreichender Bindungskräfte auf die Entwicklung chemischer oder physikochemischer Kräfte auf der Basis der molekularen oder ionischen Anziehung u. dgl. zurückgreifen muß. Läßt sich eine starke Bindung zwischen Glasfasern und Harzstoffen nicht erzielen, dann können die Festigkeitseigenschaften der Glasfasern in den Endprodukten nicht zur Geltung kommen. Selbst wenn eine einigermaßen gute Bindung zwischen Glas und Harz unter trockenen Umständen möglich ist, verlieren die mit Kunststoffen überzogenen Glasfasern oder Glasfasergewebe bei Feuchtigkeit wesentlich an Festigkeit.

Bekannte Verankerungsmittel enthalten solche Gruppen, die das Verankerungsmittel mit den Glasfaseroberflächen vereinigen oder fest verbinden, während andere Gruppen des Verankerungsmittels eine strenge Bindung mit den Harzstoffen eingehen, so daß der Harzstoff mit den Glasfaseroberflächen mittelbar eine feste Bindung eingeht.

Es wurde gefunden, daß sich eine besonders starke Bindung zwischen Epoxyharzen und Glasoberflächen erreichen läßt, wenn man als Verankerungsmittel organische Polyamine, vorzugsweise Diamine, verwendet, bei denen wenigstens ein Aminrest eine Bindung mit den auf der Glasfaseroberfläche vorhandenen Gruppen eingeht, und ein anderer Aminrest im Diamin als Verankerung des Epoxyharzes dient. Geeignete Diamine sind z. B. 1,4-Diaminbutan, Äthylendiamin, Pentamethylendiamin und 1,3-Diaminpropan od. dgl.

Geeignete organische Diamine sollen weniger als

7 Kohlenstoffatome im aliphatischen Rest enthalten.

Die Verankerungsmittel können als solche als Endappretur für Glasfaser- oder GlasfUmoberflächen usw., aber auch in Schlichtezusammensetzungen zusammen mit anderen in solchen Schlichten üblichen, filmbildenden Stoffen Verwendung finden. Werden sie Schlichtezusammensetzungen zugesetzt, dann verwendet man 0,5 bis S Gewichtsprozent Diamine, während bei Endappreturen der Wert niedriger liegt.

Eine besonders gute Verankerung der Epoxyharze ergibt sich, wenn auf die Glasfaseroberflächen nur 0,005 Gewichtsprozent des Verankerungsmittels aufgebracht werden. Eine Konzentration des Verankerungsmittels über

8 Gewichtsprozent in der Schlichtezusammensetzung ergibt weder bei der Schlichte noch bei der Endappretur eine Verbesserung.

Verfahren zur Änderung
der Oberflächeneigenschaften

von Glasfasern,
dünnen biegsamen Glasfilmen od. dgl.

Anmelder:

Owens-Corning Fiberglas Corporation,
Toledo, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. E. Betzier,
Patentanwälte, Herne, Freiligrathstr. 19

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 8. Dezember 1954

Theodor J. Collier, Newark, Ohio (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Die erfindungsgemäß verwendeten Verankerungsmittel lassen sich aus Lösungsmitteln aufbringen, vorzugsweise verwendet man jedoch im Hinblick auf die Kosten, die leichte Anwendbarkeit, die Sicherheit beim Bearbeitungsprozeß und die Verbesserung der Trockengeschwindigkeit bzw. bei der Behandlung im Zuge der Herstellung der Glasfasern ein wäßriges Medium.

Beispiel 1

2,5 Gewichtsprozent Polyvinylacetat mit 30 Gewichtsprozent Dibutylphthalatplastifizierungsmittel,
2,0 Gewichtsprozent 1,4-Diaminbutan,
0,25 Gewichtsprozent Aminopelargonsäure gelöst mit

Essigsäure,
Rest Wasser.

Als Endappretur verwendet man unter 2,0 Gewichtsprozent des Amins im Ansatz.

Beispiel 2

3,0 Gewichtsprozent Pentamethylendiamin,
Rest Wasser.

Die Schlichten und Endappreturen werden mitAmmoniak oder einem anderen äquivalenten Amin auf pn-Werte zwischen 4 und 6 eingestellt oder, falls der pn-Wert niedriger eingestellt werden muß, Essigsäure oder ein äquivalentes saures Medium.

009 508/385

Das Aufbringen der Schlichte auf die Glasfasern erfolgt im Zuge ihrer Herstellung oder nach dem Entfernen einer ursprünglichen Schlichte durch übliche Mittel, z. B. Auftragswalzen, Flanellpolster, Sammelwalzen, einem Tauchvorgang od. dgl.

Die Schlichte oder Appretur läßt man entweder an der Luft trocknen oder erwärmt das ausgerüstete Gut kurzzeitig, z. B. 3 bis 15 Minuten, auf 90 bis 125° C.

Neben der Verbesserung der Bindung zwischen den Epoxyharzen und den Glasoberflächen eignen sich die genannten Verankerungsmittel auch für Bindungen zwischen Glasoberflächen und anderen Harzstoffen, z. B. Phenolformaldehydharzen, Harnstofformaldehydharzen, Melaminformaldehydharzen, Polyesterharzen od. dgl.

Claims (4)

15 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Änderung der Oberflächeneigenschaften von Glasfasern, dünnen biegsamen Glasfilmen od. dgl. zur Verbesserung ihrer Verarbeitbarkeit und

ihres Aussehens sowie insbesondere ihrer Bindungseigenschaften gegenüber Epoxyharzen durch Aufbringen eines Überzuges, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Glasoberflächen ein 0,005 bis 8, vorzugsweise 0,05 bis 5 Gewichtsprozent betragender Überzug eines aliphatischen Polyamins, vorzugsweise Diamins, als Verankerungsmittel aufgebracht wird, worauf die Glaskörper, gegebenenfalls unter Wärmeeinwirkung, getrocknet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von 1,4-Diaminbutan, Äthylendiamin, Pentamethylendiamin, 1,3-Diaminpropan od. dgl. als Verankerungsmittel.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die überzogenen Glaskörper auf 90 bis 125° C erwärmt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weniger als 8 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gewichtsprozent, Diamin einer Schlichtezusammensetzung zugesetzt werden.

© 009 508/325 4.60