DE1111141B - Melting agent for glass fibers - Google Patents

Melting agent for glass fibers

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DE1111141B
DE1111141B DEV12321A DEV0012321A DE1111141B DE 1111141 B DE1111141 B DE 1111141B DE V12321 A DEV12321 A DE V12321A DE V0012321 A DEV0012321 A DE V0012321A DE 1111141 B DE1111141 B DE 1111141B
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Germany
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glass fibers
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epoxy resin
melting agent
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Dipl-Ing Werner Badke
Dipl-Chem Dr Siegfried Schober
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SPEZIALGLASWERK EINHEIT VEB
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SPEZIALGLASWERK EINHEIT VEB
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/24Coatings containing organic materials
    • C03C25/26Macromolecular compounds or prepolymers
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    • C03C25/26Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/32Macromolecular compounds or prepolymers obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C03C25/36Epoxy resins

Description

Schmälzmittel für Glasfasern Für die Herstellung von geschmälzten Glasfasern sind vielerlei Mittel bekannt, die die Aufgabe haben, die Elementarfäden miteinander zu verkleben und eine Gleitwirkung herbeizuführen, um schädliche Reibungen zu verhindern und die Schmiegsamkeit zu verbessern. Diese Schmälzen sollen ferner die elektrischen Werte des Endproduktes nicht verschlechtern, sondern eher verbessern und das Entstehen statischer Aufladungen verhüten. Schließlich müssen sie chemisch beständig und insbesondere bei der Verbindung mit Kunststoffharzen nicht harzabstoßend sein, sondern ein möglichst gutes Haftvermögen- zwischen Harz-und Glasfasern gewährleisten.Lubricants for glass fibers For the production of melted Glass fibers are known many means, which have the task of the filaments to stick together and create a sliding effect to avoid damaging friction to prevent and improve suppleness. These lattices should also do not worsen the electrical values of the end product, but rather improve them and prevent the build-up of static electricity. After all, they have to be chemical resistant and especially not resin-repellent when combined with plastic resins but ensure the best possible adhesion between resin and glass fibers.

Als Gleitmittel werden z. B. mineralisches Öl oder Paraffin und- als Appreturen Dextrin mit Talg, Gelatine, Borax und andere in wäßriger Suspension verwendet. Diese Mittel, die bei der Herstellung und der Verwebung der Faser benötigt werden, stören jedoch bei der Verarbeitung dieser Fasern mit Harz und müssen erst durch langwieriges Waschen oder Wärmebehandlung entfernt werden, um mit dem Harz dann in Verbindung gebracht werden zu können. Meist werden zur Verbesserung der Bindungseigenschaften zwischen Glas und Harz danach Appreturen von Methakrylat-Chromkomplexen oder Vinyltrichlorsilanen aufgebracht. Die Glasfasern müssen also bei den bekannten Verfahren mehrere Stufen mit zum Teil großem Zeitaufwand durchlaufen, ehe sie den Endzustand erreicht haben. Infolgedessen sind diese Verfahren meist recht kostspielig.As a lubricant, for. B. mineral oil or paraffin and as Finishes dextrin used with sebum, gelatin, borax and others in aqueous suspension. These funds, which are needed in the manufacture and weaving of the fiber, interfere with the processing of these fibers with resin and have to go through first Lengthy washing or heat treatment will then be removed to deal with the resin to be able to be associated. Mostly used to improve the binding properties between glass and resin, then finishing with methacrylate-chromium complexes or vinyl trichlorosilanes upset. In the known processes, the glass fibers must therefore have several stages sometimes with a large expenditure of time before they have reached the final state. As a result, these procedures are usually quite costly.

Die Erfindung richtet sich auf ein Schmälzmittel, bei dessen Verwendung sich ohne diesen großen Arbeitsaufwand eine Glasfaser mit den geforderten günstigen Eigenschaften ergibt.The invention is directed to a lubricant when used Without this large amount of work, a fiber optic with the required cheap Properties results.

Das verwendete erfindungsgemäße Schmähmittel besteht aus einem Gemisch eines Epoxydharzes, eines Weichmachers für das Epoxydharz, z. B. eines Dikarbonsäureesters, eines alkoholischen oder ketonischen Lösungsvermittlers und einem leichtflüchtigen Lösungsmittel. Eine derartige Schmälze braucht bei der Weiterverarbeitung der Glasfasern und insbesondere bei der Verbindung der Glasfasern mit Kunststoffharzen nicht wieder entfernt zu werden.The lubricant used according to the invention consists of a mixture an epoxy resin, a plasticizer for the epoxy resin, e.g. B. a dicarboxylic acid ester, an alcoholic or ketonic solubilizer and a volatile one Solvent. Such a gap is required for the further processing of the glass fibers and especially not again when connecting the glass fibers with synthetic resins to be removed.

Als Weichmacher können außer Dikarbonsäureester auch andere angewendet werden, die mit dem Epoxydharz und dem später mit den Glasfasern in Verbindung zu bringenden Harz verträglich sind.In addition to dicarboxylic acid esters, other plasticizers can also be used that will be associated with the epoxy resin and the later with the glass fibers Bring resin are compatible.

Die beiden Komponenten werden in dem Lösungsmittel mit verhältnismäßig niedrigem Siedepunkt in einem bestimmten Verhältnis aufgelöst, so daß die günstigsten Eigenschaften sowohl für die Glasfaser als auch für die spätere Verwendung des Endproduktes als Glasfaserseide-, -zwirn, -gewebe usw. sowie auch in der Verbindung, vornehmlich mit den Duroplasten, wie Epoxyd-, ungesättigten Polyester-, Phenol-, Melamin- und Harnstoffharzen, aber auch mit Thermoplasten in Erscheinung treten. Um eine vollständig klare Lösung zu bekommen, ist es zweckmäßig, eine alkoholische oder Ketogruppen enthaltende Komponente von möglichst großer Flüchtigkeit, wie z. B. Methylalkohol, zuzusetzen.The two components are proportionate in the solvent low boiling point dissolved in a certain ratio, so that the most favorable Properties both for the glass fiber and for the later use of the end product as glass fiber silk, thread, fabric etc. as well as in the connection, primarily with thermosets, such as epoxy, unsaturated polyester, phenol, melamine and Urea resins, but also with thermoplastics, appear. To a completely To get clear solution, it is convenient to have an alcoholic or keto group containing component of the greatest possible volatility, such as. B. methyl alcohol, to add.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schmälzlösung kann am besten unmittelbar beim Herstellungsprozeß der Glasfaser zugesetzt werden, und zwar beim Düsenziehverfahren, sobald die Glasfasern aus der Düse zu einem Bündel von etwa 50 bis 200 Fäden zusammengefaßt werden, durch ein mit der Lösung getränktes Kissen. Beim Düsenblasverfahren kann die Zuführung der Schmählösung durch einen Zerstäuber nach Austritt der Einzelfäden aus der Wanne erfolgen. Natürlich können auch nach anderen Verfahren hergestellte Glasfasern nachträglich mit der erfindungsgemäß angegebenen Schmählösung besprüht oder getränkt werden, auch wenn z. B. eine Behandlung mit Vinyltrichlorsilan vorausgegangen ist, was aber, wie bereits festgestellt wurde, nicht unbedingt erforderlich ist.The lubricating solution produced by the process according to the invention can best be added directly to the glass fiber during the manufacturing process, in the nozzle drawing process, as soon as the glass fibers come out of the nozzle into a bundle of about 50 to 200 threads are combined by a soaked with the solution Pillow. In the case of the nozzle blowing process, the mischief solution can be supplied by a The atomizer is carried out after the individual threads have emerged from the tub. Of course you can glass fibers produced by other methods can also be used subsequently with the one according to the invention specified vicious solution are sprayed or soaked, even if z. B. a treatment was preceded by vinyltrichlorosilane, which, however, as has already been stated, is not absolutely necessary.

Die gemäß der Erfindung behandelten Glasfasern und Spinnfäden lassen sich gut aufspulen, umspulen und verweben. Daraus hergestellte Stränge, Stapelfasern, Matten und Gewebe zeigen einen schönen Glanz und lassen sich unmittelbar mit den oben angegebenen Harzen verarbeiten. Sie sind jedoch auch als Gewebe und in anderer Form direkt für elektrische Isolationszwecke zu verwenden, d. h. also überall dort, wo bisher imprägnierte Glasfasern eingesetzt wurden, z. B. auch anstatt von mit Silikonharzen, -lacken und -ölen behandelten Glasfasern, die bekanntlich nicht mit anderen Harzen verträglich sind, insbesondere wenn der Schmälzlösung Kalthärter unmittelbar vor der Verarbeitung zugesetzt werden.Leave the glass fibers and filaments treated according to the invention Wind, rewind and weave well. Strands made from it, staple fibers, Mats and fabrics have a beautiful sheen and can be directly combined with the process the resins specified above. However, they are also available as tissue and in others To use the mold directly for electrical insulation purposes, d. H. so everywhere there, Where previously impregnated glass fibers were used, z. B. also instead of with silicone resins, -varnishes and oils treated glass fibers, which are known not to be mixed with other resins are compatible, especially if the sizing solution cold hardener immediately before added to the processing.

Für die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Schmälze und der daraus hergestellten Schmälzlösung sind nachstehend zwei Beispiele angegeben. Die Zusammensetzung kann sowohl in den Mengenverhältnissen als auch innerhalb der Epoxydharzart und des Weichmachers variieren. Zusätzlich kann das Epoxydharz mit anderen Harzen, wie z. B. Phenol-, Kresol-, Melaminharzen, versetzt werden.For the composition of the sludge according to the invention and that made therefrom The following two examples are given below. The composition can both in the proportions and within the epoxy resin type and of the plasticizer vary. In addition, the epoxy resin can be combined with other resins such as z. B. phenolic, cresol, melamine resins are added.

Beispiel 1 Zur Bereitung der erfindungsgemäßen Schmälze werden 1,8 Volumprozent durch Erhitzen auf 80 bis 100' C verflüssigtes Epoxydharz in 0,6 Volumprozent Benzylbutylphthalat gegeben und nach dem Erkalten 5 Volumprozent Methanol in die zähviskose Masse gerührt. Dadurch entsteht zunächst eine leicht viskose Lösung. In diesem Zustand kann die Lösung aufbewahrt und bei Gebrauch auf 100 Volumprozent mit Tetrachlorkohlenstoff aufgefüllt und verrührt werden. Es entsteht dabei eine klare Schmälzlösung, die zur Verwendung fertig ist.Example 1 1.8 Percent by volume by heating to 80 to 100 ° C epoxy resin liquefied in 0.6 percent by volume Given benzyl butyl phthalate and after cooling 5 percent by volume of methanol in the viscous mass stirred. This initially creates a slightly viscous solution. In this state the solution can be stored and when in use it can be reduced to 100 percent by volume filled up with carbon tetrachloride and stirred. This creates a clear peeling solution ready to use.

Beispiel 2 Die Schmälze wird durch Zugabe von 2 Volumprozent bei Zimmertemperatur flüssigem Epoxydharz zu 0,5 Volumprozent Phthalsäuredibutylester hergestellt. Dazu werden 5 Volumprozent Methanol gegeben und auf 100 Volumprozent mit Tetrachlorkohlenstoff aufgefüllt.Example 2 The smear is made by adding 2 percent by volume at room temperature liquid epoxy resin to 0.5 volume percent phthalic acid dibutyl ester. In addition 5 percent by volume of methanol are added and to 100 percent by volume with carbon tetrachloride filled up.

Zu diesen Schmälzlösungen können auch Zusätze, wie Vinyltrichlorsilan, gegeben werden.Additives such as vinyl trichlorosilane, are given.

Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, mit verhältnismäßig geringem Aufwand geschmälzte Glasfasern herzustellen, die bei der Weiterverarbeitung und beim Verbinden mit Kunststoffharzen keiner weiteren Behandlung mit Imprägnier-, Schlicht- oder anderen Schmähmitteln bedürfen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß die angegebenen Komponenten der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schmälze leicht zu beschaffen und leicht zu verarbeiten sind.By using the method according to the invention, it is possible produce melted glass fibers with relatively little effort, which at no further treatment when processing or bonding with plastic resins with impregnating agents, sizing agents or other lubricants. It is special advantageous that the specified components of the process according to the invention are easy to obtain and easy to process.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schmähmittel für Glasfasern, bestehend aus einem Gemisch eines Epoxydharzes, eines Weichmachers für das Epoxydharz, beispielsweise eines Dikarbonsäureesters, eines alkoholischen oder ketonischen Lösungsvermittlers und einem leichtflüchtigen Lösungsmittel. , 2. Schmähmittel für Glasfasern nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch weitere Zusätze von anderen Harzen, z. B. Phenol- oder Melaminharzen. 3. Schmähmittel für Glasfasern nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Zusatz von Vinyltrichlorsilan. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 709 397; USA.-Patentschriften Nr. 2 688 006, 2 688 007.PATENT CLAIMS: 1. Abrasive for glass fibers, consisting of a Mixture of an epoxy resin, a plasticizer for the epoxy resin, for example a dicarboxylic acid ester, an alcoholic or ketonic solubilizer and a volatile solvent. , 2. Adulterants for glass fibers according to Claim 1, characterized by further additions of other resins, e.g. B. phenolic or melamine resins. 3. lubricant for glass fibers according to claim 1 and 2, characterized by adding vinyltrichlorosilane. Considered publications: British Patent No. 709,397; U.S. Patent Nos. 2,688,006, 2,688,007.
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