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Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus mit Kunstharz verstärktem Glasfasermaterial
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen aus wasseraufnehmen- den und wasserabweisenden Fasern insbesondere von Gegenständen, die sowohl Glas- als auch Zellulose- fasern enthalten. Die Erfindung gestattet ausserdem die Erzielung bisher unbekannter dekorativer Wirkun- gen in derartigen Gegenständen.
Bei der Herstellung von faserhältigen Vorformen mit wasserabweisenden Fasern, etwa Glasfasern, werden diese anfänglich in Wasser dispergiert, das dispergierte wasseraufnehmende Fasern, z. B. Zellu- losefasern, enthält, zum Zwecke, einen wässerigen Schlamm zu erzeugen, bevor diese Fasern aus dem
Schlamm zur Vorform verfilzt werden. Dabei ist es notwendig, die Fasern vor der Bildung einer wolligen, unbearbeitbaren Masse zu bewahren.
Weiters ist es notwendig, den Zusammenhalt und die Festigkeit des Gegenstandes aus den Fasern aufrechtzuerhalten, so dass er der Verfilzvorrichtung entnommen werden kann, in der er ursprünglich ge- bildet wurde. Weiters muss dieser Gegenstand den Beanspruchungen bei der späteren Imprägnierung mit einem geschmolzenen Harz und bei seiner Verarbeitung in Formen standhalten können. Diese Aufgabe ist besonders bei der Herstellung von Formen bestimmter Umrisse oder Konturen schwierig. Die bisher verwendeten Verfahren ermöglichten die Herstellung fasriger, Glasfäden enthaltender Vorformen und die
Imprägnierung derselben mit einem Harz und darauffolgende Verarbeitung der imprägnierten Vorform in der eigentlichen Form, doch sind dabei Verbesserungen in der Nass- und Trockenfestigkeit solcher Vor- formen angängig und erzielbar.
Bei der Herstellung von Vorformen aus einem wässerigen Schlamm von geschnittenen Glasfaserbtin- deln, in dem Zellulosefasern u. dgl. verteilt sind, werden üblicherweise Glasgespinste mit einem dünnen
Oberflächenüberzug aus Polyvinylacetat und einer Werner'schen Komplexverbindung verwendet, bzw. wird eine Behandlung durchgeführt, welche ein Haften eines Polyesterharzes an dem Glasgespinst be- werkstelligt. Es wurde festgestellt, dass die Zellulose- und sonstigen wasseraufnehmenden Fasern das zum Überziehen der Glasfadenbündel verwendete Polyesterharz nicht annehmen ; dieses Harz dient dazu, ih- ren Zusammenhalt im wässerigen Schlamm aufrechtzuerhalten. Dies ergibt ein Fehlen der Bindung zwi- schen den Zellulosefasern und dem überzogenen Glasfadenbündel.
Ferner entstehen im fertigen Gegen- stand nach der Imprägnierung der Vorform mit Harz und nach der endgültigen Verformung manchmal mangelhaft behandelte Stellen.
Gegenstand der Erfindung bildet ein neues verbessertes Verfahren zur Herstellung von Gegenständen der beschriebenen Art mit erhöhter Nass- und Trockenfestigkeit und die keine mangelhaft mit Harz ver- sehenen Stellen aufweisen.
Zu diesem Zwecke werden gemäss der Erfindung wasseraufnehmende Fasern und geschnittene faden- artige Bündel aus wasserabweisenden Fasern in Wasser zur Bildung eines wässerigen Schlammes gemischt.
Die wasserabweisenden Fasern sind in diesem Schlamm vorzugsweise in Gestalt von geschnittenen faden- artigen Bündeln oder Strähnen vorhanden, wobei jede Strähne aus einer Anzahl von Glasfäden zusammen- gesetzt ist. Die wasserabweisenden Faserbündel werden einzeln mit einem haftenden, in Wasser unlösli- chen Material überzogen, welches sich auf die wasseraufnehmenden Fasern nicht ablagert oder an diesen nicht haftet. Erfindungsgemäss wird dem Schlamm ein Bindemittel zugesetzt, welches die wasseraufneh- menden Fasern sowie die überzogenen Bündel aus wasserabweisenden Fasern zusammenschliesst, wenn aus diesem Schlamm ein Gegenstand durch Verfilzung erzeugt wird.
Das für die Zwecke der Erfindung vor- zugsweise verwendete Bindemittel ist ein Polyesterharz in seinem schmelzbaren Zustand. Nach Zusatz des Bindemittels wird der Gegenstand aus dem Schlamm durch Verfilzen gewonnen.
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Ein Merkmal der Erfindung ist der Zusatz einer Substanz zum wässerigen Schlamm, welche das Bin- demittel zur Netzung und Haftung an den wasserabweisenden Fasern bringt. Dieses Mittel ist vorzugsweise eine Verbindung, welche Affinität zum Harz und zu den wasserabweisenden Fasern besitzt. Gewöhnliche anionische Netz- oder Emulgiermittel können für das Dispergieren des Bindemittels verwendet werden.
Ein Überschuss an erstgenannten Mitteln würde jedoch bestrebt sein, das Bindemittel von den Fasern ab- zuwaschen. Es wurde auch gefunden, dass mit anionischen Mitteln allein, wenn überhaupt, eine allfälli- ge Ablagerung nur auf dem Glas allein vor sich geht.
Damit das Mittel für die wasseraufnehmenden Fasern, wie solche aus Zellulose, empfänglicher wird, ist ein kationaktives oder ein Beiz-oder Fixiermittel erforderlich.
Die bevorzugte Art der Durchführung der Erfindung besteht darin : Wassernetzbare, wasseraufnehmen- de Fasern und geschnittene Bündel von wasserabweisenden Fasern zur Bildung eines wässerigen Schalmmes in Wasser zu mischen, gleichzeitig ein schmelzbares Polyesterharz, das in unschmelzbaren Zustand übergeführt werden kann und auf den Glasbündeln einen haftenden Überzug zu liefern vermag, zuzuset- zen, dieses Harz im wässerigen Schlamm zu unschmelzbarem Zustand zu härten, hierauf dem Schlamm eine Substanz zuzusetzen, welche bewirkt, dass ein schmelzbares Harz bevorzugt die wasseraufnehmen- den Fasern netzt und an ihnen haftet, hierauf eine zusätzliche Menge des letzterwähnten schmelzbaren
Harzes zuzufügen und aus dem gebildeten Gemisch durch Verfilzen einen Gegenstand zu erzeugen.
Die Erfindung wird vorzugsweise unter Verwendung geschnittener, fadenartiger Glasfadenbündel als wasserabweisende Fasern und als wasseraufnehmende, aus Zellulose bestehende Fasern durchgeführt.
Glasvorgespinste, die im Handel erhältlich sind, können für die Erfindungsdurchführung zur Anwendung kommen. In solchen Vorgespinsten haben die Glasfäden ungefähr einen Durchmesser von 0,009 mm.
Ungefähr 204 derartige Fäden sind zu einem Bündel oder einer Strähne vereint und ein Vorgespinst besteht aus ungefähr 60 derartigen Strähnen. Für die Zwecke der Erfindung werden solche Bündel oder Vorgespinste vorzugsweise in Längen von etwa 3 bis 150 mm geschnitten. Die Strähnen enthalten normalerweise ein Bindemittel, welches die Fäden aneinanderhält, sowie manchmal eine Appretur aus Stärke.
Für die Zwecke der Erfindung ist es jedoch vorzuziehen, die Strähne mit einer Substanz zu überziehen, welche ihre Affinität zu dem ihnen zusetzenden Harz erhöht, z. B. Stearat-chromylchlorid oder Vinyltrichlorsilan.
Als wassernetzbare Fasern können für die Erfindung beispielsweise verwendet werden : Schnitzel von Samenhüllen, gereinigte Lumpen, Kraftpapier, Baumwollinters, Caroa- und andere Zellulosefasern, feine Glasfasern, etwa AA oder AAA Glasfasern und sonstige Glasfasern mit einem Durchmesser von etwa 0,5 bis 1, 5 je.
Die zum Überziehen der Glasfadenbündel verwendeten Harze gehören vorzugsweise der wärmehärtenden Gattung an, in welcher Estergruppen einen integrierenden Teil der Hauptkette oder der Querkette bilden ; beispielsweise Harze, welche durch Reaktion von 2 Mol Äthylenglykol mit 1 Mol Phthalsäureanhydrid und 1 Mol Maleinsäureanhydrid während 2 - 4 Stunden bei einer Temperatur von 1600C in einer inerten Atmosphäre, z. B. Stickstoff, Kohlensäure oder Leuchtgas, erzeugt werden, wobei dem entstandenen Produkt alsdann 10 - 40% monomeres Styrol zugesetzt werden. Harze der letzterwähnten Gattung werden gewöhnlich als Polyesterharze bezeichnet und im allgemeinen durch Umsetzung eines mehrwertigen Alkohols mit einer mehrbasischen Säure oder mit Säureanhydrid hergestellt. Gewöhnlich ist mindestens ein Teil der Säurekomponente Maleinsäureanhydrid.
Die Steifigkeit oder Biegsamkeit des Harzes kann durch Änderung der Gattung des Polyalkylenglykols oder durch Zusatz eines Teiles der 2-basischen Säure als Adipinsäure oder einer andern Dicarbonsäure mit höherem Molekulargewicht variiert werden. Verwendet man z. B. in der eben beschriebenen Weise Äthylenglykol, so entsteht ein verhältnismässig hartes oder nicht biegsames Harz. Um biegsame, wärmehärtende Polyesterharze herzustellen, werden für das Äthylenglykol Polyalkylenglykole von höherem Molekulargewicht, z. B. Polyäthylenglykol 200, Polyäthylenglykol 400, Polyoxypropylenglykole und gemischte Polyäthylen-Polyoxypropylenglykole gewählt und als ein Teil der verwendeten 2-basischen Säure wird Adipinsäure benützt.
Lösungen dieser Harze in monomeren Vinylverbindungen, wie Styrol, sind flüssig und haben eine Säurezahl von etwa 10 bis 50. Wenn dieses flüssige Harz mit einem Härtungskatalysator behandelt wird, entsteht ein festes, unschmelzbares Harz. Erwärmen beschleunigt die Bildung des unschmelzbaren Harzes.
Geeignete Katalysatoren sind die organischen Peroxyde, die in der hydrophoben oder Harzphase löslich sind, z. B. Benzoyl-, Acetylbenzoyl-peroxyd, Cumolhydroperoxyd, p-tert.-Butylperbenzoat, Methyläthylketonperoxyd und sonstige öllösliche, sauerstoffabgebende Katalysatoren.
Beispiele anderer monomerer Arylverbindungen mit einer ungesättigten Seitenkette, die an Stelle eines Teils oder des gesamten Styrols verwendet werden können, sind Vinyltoluole, Vinylnaphthaline,
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Vinyläthylbenzole, a-Methylstyrol, Vinylchlorbenzole, Vinylxylole, Divinylbenzole, Divinyltoluole, Divinylnaphthaline, Divinylxylole, Divinyläthylbenzole, Divinylchlorbenzole, Divinylphenyläther und Diallylphthalat. Niedriger siedende Monomere, wie Vinylacetat, sind gewöhnlich nicht zweckmässig, weil die bei Härtung des Harzes eintretende Reaktion stark exotherm ist und die Erwärmung die niedrig siedenden Monomeren austreiben würde.
Manche wärmehärtende Harze sind mit Trocknern, wie Blei- oder Kobaltsalzen von 2-Äthylhexansäure, Oleinsäure, Naphthensäuren und sonstigen Carbonsäuren vereinigt und die erfindungsgemäss verwendeten wärmehärtenden Harze können derartige Trockner erhalten. Es wurden auch gute Ergebnisse durch Zusatz des wärmehärtenden Harzes ohne Trockner zu den Fasern im wässerigen Schlamm erhalten.
Bei der Ausführung der Erfindung werden die wasseraufnehmenden Fasern zuerst in Wasser dispergiert, um dann als Dispergiermittel für die später zugesetzten, wasserabweisenden Fasern zu dienen. Das Harz, welches vorzugsweise mit dem Katalysator gemischt ist, wird meist gleichzeitig oder kurz nach dem Zusatz der wasserabweisenden Fasern dem Schlamm zugemischt und überzieht bevorzugt letztere Fasern.
Das Überziehen der wasserabweisenden Fasern bringt mehrere Wirkungen mit sich. In erster Linie trennen sich ohne Harzzusatz Fadenbtindel, wie geschnittene, handelsübliche Glasfaservorgespinste, trotzdem sie einen dünnen Überzug aus Polyvinylacetat oder einer sonstigen Substanz enthalten, welcher die Haftfestigkeit des Harzes am Glas erhöht, und es bildet sich bald eine wollartige, unverarbeitbare Masse.
Die Menge an bei der ersten Zugabe zugefügtem Harz soll vorzugsweise für den Zusammenhalt der Fadenbündel reichen und bei Glasfadenbündeln sind gewöhnlich mindestens etwa 5 Gew. Harz, gerechnet auf das Trockengewicht der Glasfadenbündel, erforderlich. Eine weitere Funktion der ersten Harzzugabe ist das Versteifen der Glasfadenbündel, so dass sich keine Knickungen und Kräuselungen bilden, wenn der verfilzte Gegenstand nachher mit einem Harz imprägniert und in Formen verarbeitet wird. Gewöhnlich bewirkt der Zusatz von ungefähr 10 Gew. -0/0 eines Polyesterharzes, berechnet auf das Trockengewicht der Glasfasern, maximale Steifigkeit zur Verhinderung des Verknäulens der Fäden bei dem folgenden Verformen.
Im allgemeinen liegt die Menge des erstmalig zugegebenen Harzes zwischen 5 und 25 Gew. -0/0, berechnet auf das Trockengewicht der geschnittenen Bündel von Glasfäden oder sonstigen wasserabweisenden Fäden.
Der zweite Harzzusatz ist vorzugsweise schwach katalysiert und wird erst nach Verfilzung und Trocknung des Gegenstandes gehärtet. Dieser zweite Zusatz wirkt als Bindemittel für den verfilzten Gegenstand und lässt weitaus kräftigere Vorformen erzeugen. Dies ist besonders dort erwünscht, wo die Vorform Konturen zeigt und man die Gestalt der Vorform annähernd entsprechend der Gestalt des fertiggeformten Gegenstandes beibehalten will. Die beim zweiten Zusatz benützten Harze können die gleichen wie beim ersten Zusatz sein, aber in vielen Fällen ist es erwünscht, bei der zweiten Zugabe verschiedene Harze zu verwenden, damit das Endprodukt verschiedene Eigenschaften aufweise. Das bei der zweiten Zugabe verwendete Harz kann zweckmässig ein thermoplastisches an Stelle eines wärmehärtenden Harzes sein.
Bei Verwendung von Polyesterharzen für die zweite Zugabe ergeben die üblichen Sorten derselben eine eher zähe, klebrige Masse und ein festes Harz, bzw. ein solches von hoher Viskosität, wird daher vorzugsweise verwendet. Diese Harze können in Lösungsmitteln, etwa in Methyläthylketon gelöst, zugesetzt werden, um diesen Zusatz zu erleichtern. Sie können auch Beschwerungsmittel wie Ton enthalten, um sie weniger dick und klebrig zu machen.
Gemäss einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird vor dem zweiten Harzzusatz eine Substanz beigegeben, welche ein Netzen der wasseraufnehmenden Fasern durch das Harz bewirkt. Dies kann durch Zusatz einer in Wasser dispergierbaren kationaktiven Substanz oder eines Beiz- oder Fixiermittels hervorgebracht werden. Die verwendeten kationischen Substanzen sind im Wasser ionisierbare organische Salze, von denen ein Ion organischer Natur ist, ein hohes Molekulargewicht hat und positiv geladen und das andere Ion ein Säureanion ist. Beispiele kationaktiver, für die Erfindung besonders geeigneter Substanzen sind kationaktives Melaminformaldehyd-Kondensationsprodukt, kationaktives Harnstofformaldehyd-Kondensationsprodukt, Laurylpyridiniumchlorid und Cocoaminacetat. Alaun ist ein Beispiel für ein Beizmittel, welches für die Erfindungszwecke geeignet ist.
Für die Erzielung neuer dekorativer Wirkungen ist die Erfindung in der nachfolgend beschriebenen Ausführung besonders wertvoll ; der wässerige Schlamm wird dabei ständig gerührt : 1. Die verwendete wasseraufnehmende Faser besteht aus Zellulose, welche anfänglich ungefärbt ist.
Die wasserabweisende Faser besteht aus einem Glasfadengespinst, das in Längen von 12 bis 50 mm geschnitten ist. Der erste Harzzusatz besteht aus einem klaren, schmelzbaren, wärmehärtenden Polyesterharz, welches die geschnittenen Glasfadenbündel überzieht, in Zellulosefasern jedoch im wesentlichen unbeeinflusst lässt. Durch Härten des Polyesterharzes im wässerigen Schlamm wird dieses an den gesehnit-
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tenen Bündeln fixiert.. Alsdann wird dem wässerigen Schlamm eine kationaktive Substanz zugesetzt und eine zweite Harzzugabe durchgeführt, die aus einem schmelzbaren, schwach katalysierten Polyesterharz besteht, welches eine in Öl dispergierte Farbe oder ein Pigment enthält. Die kationaktive Substanz, z.
B. kationaktives Melaminformaldehyd-Kondensationsprodukt, bewirkt, dass die zweite Zugabe an schwach katalysiertem farbigen Polyesterharz die Zellulosefaser netzt und diese dadurch mit einer Farbe versieht, welche von dem durchsichtigen Überzug auf den Glasfadenbündeln verschieden ist. Alsdann wird aus dem entstandenen wässerigen Schlamm eine Vorform geschaffen oder durch Verfilzen gewonnen, die zur Herstellung eines Gegenstandes dient, in welchem die geschnittenen Glasfadenbündel, welche einzeln mit dem klaren, durchsichtigen Polyesterharz überzogen sind, in den mit Polyesterharz gefärbten Zellulosefasern dispergiert sind. Die Gestalt der Vorform gleicht annähernd jener des gewünschten fertigen Gegenstandes ; mit andern Worten, hat der gewünschte fertige Gegenstand gewisse Konturen, dann zeigt diese die Form ebenfalls.
Die Vorform wird entweder in einem Ofen oder mit Hilfe von gelochten Pressorganen getrocknet. Ist die Vorform ofentrocken, kann sie dann mit zusätzlichen Mengen eines Polyesterharzes imprägniert werden, welches vorzugsweise transparent, jedoch auch gefärbt sein kann, worauf eine Verformung zwischen Gesenken einer entsprechenden Presse bei Temperaturen und während einer Zeitdauer durchgeführt wird, welche für das Härten des Imprägnierharzes ausreichen. Das schwach katalysierte, in der zweiten Stufe zugesetzte Harz wird während der erstgenannten Trocknung gehärtet. Die Menge an Imprägnierharz kann verschieden sein ; es werden gute Ergebnisse bei Verwendung eines Gewichtsverhältnisses von ungefähr 1/5 bis 2 Teile Harz je Gewichtsteil der Vorform erzielt.
Wenn zur Imprägnierung Polyesterharze benützt werden, kann die Temperatur in der Presse etwa zwischen 105 und 1350C schwan- ken. 2 - 5 Minuten genügen normalerweise bei diesen Temperaturen zur Härtung des Harzes. Der Druck kann zwischen 0 und 150 kg/cm und mehr betragen. Bei Verformung unter niedrigem Druck wird der zum Schliessen der Presse notwendige Druck gewöhnlich 15 kg/cm2 kaum übersteigen. Um einen Artikel reich an Glasfäden und arm an Harz (z. B. 0, 25% Harz) herzustellen, können Drücke zwischen 75 und 150 kg/cm und selbst noch höhere Drücke zur Anwendung gebracht werden. Die Imprägnierung eines getrockneten Gegenstandes mit einem Lack. einem Anstrichmittel oder Harz bei darauffolgendem Trocknen in einem Ofen bei atmosphärischem Druck, ergibt einen festen, zähen Gegenstand.
2. Das Verfahren wird wie unter 1 mit der Ausnahme durchgeführt, dass der erste Zusatz von Harz zum wässerigen Schlamm aus einem Polyesterharz mit einem dispergierten Färbemittel besteht. Der zweite Zusatz von Polyesterharz zum wässerigen Schlamm enthält ein anderes Färbemittel und daher sind die Vorform sowie die getrockneten und in Formen gewonnenen Erzeugnisse mehrfarbig.
3. Das Verfahren wird wie unter 2 durchgeführt, ausgenommen, dass die Farbe bei der ersten und zweiten Harzzugabe die gleiche ist und eine kleine Menge von gesondert gefärbten und kontrastierenden Glasfasern zugesetzt wird.
4. Der Vorgang ist der nämliche wie unter 1 oder 2, mit der Ausnahme, dass eine andere kationaktive Substanz, wie Laurylpyridiniumchlorid oder Cocoaminacetat, dem Schlamm zugesetzt wird, damit die Zellulose das harzartige Bindemittel annimmt, nachdem der erste Zusatz von schmelzbarem Harz annähernd bis zum unschmelzbaren Zustand gehärtet worden ist.
5. Der Vorgang ist der gleiche wie unter 1 oder 2, doch wird dem Schlamm an Stelledeskationaktiven Melaminformaldehyd-Kondensationsproduktes Alaun zugesetzt. Die Zugabe von Alaun bewirkt, dass die Zellulose das späterhin zugefügte Harz aufnimmt.
6. Der Vorgang ist der gleiche wie unter 3, 4 oder 5, ausgenommen, dass für den zweiten Polyester-
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7. Der Vorgang ist der gleiche wie unter 1 - 6. mit der Ausnahme, dass Polyvinylacetat und Maisstärke zur zweiten Stufe des Zusatzes verwendet werden.
Das schmelzbare Harz, welches während des Netzvorganges der Faser zugesetzt wird, soll vorzugsweise eine Viskosität zwischen 100 und 20000 Centipoise aufweisen. Es können aber auch Harze von höherer Viskosität, ja selbst feste Harze, verwendet werden, wenn man sie mit einem Lösungsmittel, etwa Aceton oder Methyläthylketon, verdünnt. Es können auch sehr schwach viskose Harze benützt werden, wenn man den wässerigen Schlamm erhitzt, um darin die Harze zu verdicken. Wärme kann aber manchmal zur Verdünnung sehr viskoser Harze dienen. Ist ein Pigment mit dem Harz vermischt, so wird vorgezogen, es als Polyesterpigmentpaste zuzusetzen. Derartige Pasten enthalten gewöhnlich 20-50 Gew. -0/0 Pigment. Bevorzugt wird die Verwendung von etwa 1 Teil Pigmentpaste auf 2 - 5 Teile Harz. Daher be-
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Harzes.
Der ein Pigment enthaltende Polyester kann ebenfalls mit Methyläthylketon oder Aceton ver- dünnt werden. Die zweite Harzzugabe kann im wässerigen Schlamm auch bis zu annähernd unschmelz-
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barem Zustand gehärtet werden und dies hat den Vorteil, dass das Wasser aus den Zellulose- oder den sonstigen wasseraufnehmenden Fasern ausgetrieben und dadurch die Zeit des späteren Trocknens verkürzt wird. Bei der üblichen Vorgangsweise wird jedoch, weil eine spätere Trockenstufe erwünscht ist, die zweite Harzzugabe - wenn sie überhaupt bis zur Unschmelzbarkeit gehärtet werden kann-in der darauf- folgenden Trockenstufe gehärtet, d. h. nachdem die Fasern zu einem Gegenstand verfilzt und der Filz- gegenstand aus dem wässerigen Schlamm herausgehoben wurde.
In den folgenden Beispielen verstehen sich die angegebenen Mengen als Gewichtsteile, soferne nichts anderes vermerkt ist.
Beispiel 1: 3,6 kg Zellulosefasern (weisse Kraftfiber) werden bei 490C in 1135 l Wasser unter
Verwendung eines Rührers oder einer sonstigen Mischvorrichtung auf eine"Williams freeness"von annä- hernd 5 bis 6 Sekunden dispergiert. 22, 6 kg geschnittene Glasfadengespinste aus 11,3 kg Stückchen von zirka 30 mm und aus 11,3 kg von zirka 13 mm Länge werden zugesetzt. Die geschnittenen Gespinste sind Fiberglas, die für Glasfasern bei der Herstellung von Formkörpern aus Kunststoff benützt werden und deren Oberfläche mit einem Chromkomplex und mit Polyvinylacetat überzogen ist.
Gleichzeitig wird eine Harzmischung zugegeben, welche durch Mischen von 2, 5 kg festem Polyesterharz 0, 90 kg in Poly- ester vermahlenes Türkispigment, 60 g einer aus 50 Gew.-% Benzoylperoxyd und 50 Gel.-% Tricresylphosphat (Luperco ATC) und 30 g Kobalttrockner hergestellt wurde, welch letzterer aus Kobaltnaphthenat besteht, dass 6% Co, 30 g einer aus 50 Teilen Methyläthylketonperoxyd und 50 Grew.-% Dibutylphthalat (Lupersol DDM) und 0, 9 kg Methyläthylketon enthält.
Die Mischung aus Zellulosefasern, Harz und geschnittenen Gespinsten wird gerührt und auf 820C erwärmt ; das Erwärmen wird fortgesetzt, bis das Harz an den Gespinsten erhärtet ist, wozu etwa 15 - 20 Minuten erforderlich sind.
Zu der entstandenen Masse werden 5,67 1 einer l Obigen wässerigen salzsauren Lösung von kationaktiven Melaminformaldehyd-Kondensationsprodukt zugesetzt. Dieses kann in einer Standard 208 l- Trom- mel dadurch hergestellt werden, dass man 40 cm hoch auf 500C erhitztes Wasser, sodann 9, 5 1 konzentrierte Salzsäure und darauffolgend 18, 1 kg Melaminformaldehydharz unter Mischen zusetzt und schliesslich die Trommel mit Wasser füllt.
Zu der entstandenen Masse wird nun ein Gemisch zugesetzt, das aus 0,34 kg von in Polyester eingerührtem Türkispigment, 0,7 kg ungehärtetem, nicht klebenden, praktisch festen, hochviskosen Polyester, 0, 7 kg eines flüssigen Polyesters für Imprägnierzwecke und 18 g Luperco ATC besteht.
Die entstandene Masse wird mit Wasser auf filzbare Konsistenz auf 1/4-6 Gew.-% der Gesamtfasern verdünnt, vorzugsweise auf etwa 1/4-1/2 Gew.-% der Gesamtfasern, berechnet auf das Gewicht des des Wassers. Bei dieser Verdünnung wird die Temperatur auf etwa 660C herabgesetzt.
Getrennt hievon wird folgende Masse hergestellt : 4 kg (auf Trockenbasis gerechnet) von nassen Lumpen werden in einem Reisswolf in 950 1 Wasser von 660C auf eine"Williams freeness"von annähernd 5 bis 6 Sekunden dispergiert. Dann werden 16, 4 kg Glasfasergespinste zugesetzt, die in Längen von 12 mm geschnitten sind und die im Wolf 15 Sekunden lang auseinander gelöst werden. Hierauf wird eine harzartige Masse zugesetzt, welche aus 800 g Titandioxyd-Polyesterfarbpaste, 1350 g Polyesterharz, 50 g Luperco ATC, 20 g von 6% Kobalt enthaltendem Kobaltnaphthenat, 300 g Methyläthylketon und 40 g Lupersol DDM besteht. Das entstandene Gemisch wird im Wolf 30 Sekunden weitergerührt, auf 930C erhitzt und das Rühren bei dieser Temperatur 20 Minuten lang fortgesetzt.
Ein Viertel dieser entstandenen Masse wird der vorher beschriebenen Charge zugesetzt und das faserige Gemisch auf einer porösen Form von bestimmter Gestalt, beispielsweise eines Sesselkörpers (einer Sesselsitzfläche), durch Aufdrücken sofort verfilzt.
Die entstandene Vorform wird in einem Ofen mit zirkulierender Trocknungsluft getrocknet. Eine Vorform des Sesselsitzes im Nassgewicht von etwa 1, 8 kg weist ein Trockengewicht von rund 0, 9 kg auf.
Zu dieser Vorform werden 1, 13 kg je 0, 9 kg des Trockengewichtes katalysierten klaren Polyesterharzes zugesetzt und das entstandene imprägnierte Produkt in einer Presse bei einer Temperatur von 105 C und einem Druck von 7, 2 kg/cm2, 4 - 5 Minuten lang geformt.
Das fertige Erzeugnis ist ein zweifärbiges Produkt, in welchem auf 31 mm und 12 mm Länge geschnittene Bündel von Glasfasern türkisfarbig, die Zellulosefasern türkisfarbig und die Bündel aus Glasfasern von 12 mm Länge weiss gefärbt sind. Sämtliche Fasern sind in einem durchscheinenden Harz verteilt und liefern einen ungewöhnlichen, zartgetönten Farbeffekt.
Beispiel 2: Der Vorgang ist der nämliche wie jener nach Beispiel 1, mit der Ausnahme jedoch, dass der Erstharzzusatz hergestellt ist unter Ersatz des Türkisfarbstoffes durch 0,9 kg eines schwarzen Farbstoffes. An Stelle von 30 g Kobalttrockner nach Beispiel 1 werden nur 20 g desselben verwendet.
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Die zweite zugesetzte Harzmasse wird in der Weise hergestellt, dass 0,9 kg eines Polyesters hoher Viskosität, 0,9 kg Polyesterharz für Imprägnierzwecke, 0,23 kg schwarzfarbige Paste und 0,9 kg Methyl- äthylketon in 3,2 kg Wasser dispergiert werden, welches 0,45 kg 5 gew.-% ige Methylzellulose (4000 Centipoises Methocel) enthält.
Der Endzusatz von 12 mm lang geschnittenem, in Wasser dispergierten Fiberglasgespinst, welches mit Polyesterharz überzogen und weiss pigmentiert ist, wird wie in Beispiel 1, jedoch mit der Ausnahme hergestellt, dass nur 1/18 der entstandenen Masse oder Charge der verdünnten, vorher erzeugten Fasersuspension zugesetzt wird, statt 1/4 nach Beispiel 1.
Eine Sesselsitzfläche der Herstellung nach Beispiel 1, jedoch mit den vorerwähnten Abänderungen, besteht aus Glasfaserbündeln von 31 mm und 12 mm Länge in schwarzer Farbe, vermischt mit ebenfalls schwarzgefärbten Zellulosefasern, sowie aus geschnittenen Glasfaserbündeln von 12 mm Länge in weisser Farbe, wobei sämtliche im durchsichtigen Harz verteilt sind. Auch hier wird ein ganz ungewöhnlicher und neuer Dekorationseffekt erzielt.
Beispiel 3 : Dieses Beispiel veranschaulicht die Durchführung der Erfindung für die Herstellung von blattförmigem Gut sowie zur Erzielung von Schmuckwirkungen im selben.
50 Teile (bezogen auf Trockenbasis) gebleichter Kraftstoff werden bei 660C in einer grossen Menge Wasser aufgeschlossen. Der erhaltenen Dispersion werden 5 Teile eines klaren Polyesterharzes, welches mit 2 Gel.-% Luperco ATC katalysiert ist, ferner 1 Gew.-% 6% Co enthaltendes Kobaltnaphthenat und llo Lupersol DDM, gefärbt mit einem in Öl dispergierten grünen Farbstoff, zugesetzt.
50 Teile eines Fiberglasgespinstes, geschnitten auf 12 - 21 mm Länge und mit einer ChromkomplexPolyvinylacetatappretur behandelt, werden der entstandenen Mischung zugefügt. Das Polyesterharz überzieht die Glasfasergespinste, lässt jedoch die Zellulose im Wesen unbeeinflusst. Das entstandene Gemisch
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den unschmelzbaren Zustand übergegangen ist.
11 Teile einer gemäss Beispiel 1 zugerichteten Lösung von kationaktivem MelaminformaldehydKondensationsprodukt werden hierauf zugesetzt, sodann 5 Teile eines nicht katalysierten Polyesterharzes und 10 Teile einer 50 gew.-"igen Polyvinylacetatemulsion.
Die Fasersuspension wird mit Wasser auf eine Konsistenz von 0,2 Gew.-% der Fasern verdünnt und der Stoff auf einer Oliverpappenmaschine zur Herstellung ebener Blätter verfilzt, die in einem gasbefeuerten Ofen bei 250 C im flachen Zustande getrocknet werden.
Die entstandenen Blätter, deren Fasergehalt zu ungefähr 50% Zellulose und zo Glas ist, sind als solche verwendbar, können aber auch mit Polyesterharzen imprägniert und geformt werden und ergeben dabei geformte Produkte mit vorzüglichen physikalischen Eigenschaften.
Beispiel 4 : Dieses Beispiel dient zur Erläuterung der Anwendung der Erfindung für einen luftgetrockneten Gegenstand bestimmten Umrisses.
Durch Aufschlämmen von 45,3 kg "Northern Kraft", 10,5 kg Papierschnitzel, 13, 1 kg zerfaserten Lumpen und 4,5 kg zerkleinertem Zellstoff in 950 1 Wasser bei 500C auf eine"Williams freeness"von etwa 6 Sekunden wird eine Dispersion hergestellt.
Getrennt hievon wird ein Polyesterharz geschaffen, u. zw. durch Mischen von 1, 871 eines handels- üblichen Polyesterharzes mit 1 Grew.-% von Lupersol DDM und 1/2 % Kobalttrockner. Die Harzmasse wird dann der Zellstoffdispersion zugegeben und gleichzeitig damit, oder kurz nachher, werden 8, 1 kg auf 50 mm geschnittenes Fiberglasgespinst zugefügt. Das Gemisch wird in einem Wolf 1 Minute gerührt und auf 71 C erhitzt, bis das schmelzbare Polyesterharz im Wesen in ein unschmelzbares Harz umgewandelt ist.
Der erhaltenen Dispersion werden 171 des in Beispiel 1 beschriebenen kationaktiven Melaminformaldehydmaterials, 18 kg Polyvinylacetat, 3, 1 kg Maisstärke und 0,95 1 einer 50% igen Emulsion von Petroleumwachs zugesetzt. Das entstandene Gemisch wird auf eine entsprechend gestaltete Form, z. B. annä- hernd in die Gestalt eines Schreibmaschinentraggehäuses, verfilzt und die verfilzte Vorform zwischen erhitzten und gelochten Pressorganen bei etwa 2300C und einem Druck von zirka 8 kg/cm2 3 Minuten lang getrocknet. Der fertige Gegenstand eignet sich zum Überzug mit Stoff od. dgl. In analoger Weise können auch Htillen für Reisegepäck usw. hergestellt werden.
Bemerkt soll werden, dass dieses Beispiel auch die Verwendung eines thermoplastischen Harzes, nämlich von Polyvinylacetat, für den zweiten Harzzusatz veranschaulicht. Thermoplastische Harze dieser Art sind dadurch gekennzeichnet, dass die Estergruppen mehr in Seitenketten denn in der Hauptkette liegen. Die gleichfalls verwendete Stärke ist, wenn auch kein Harz, im Wesen ein wasserunlösliches Material, welches die Oberflächengestaltung des entstandenen Produktes und seine Aufnahmefähigkeit für Klebstoff - zwecks Aufbringens eines Überzugsmaterials - verbessert.
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Beispiel 5 : Dieses Beispiel zeigt die Anwendung verschiedener Arten von Substanzen, welche bewirken, dass die wasseraufnehmenden Fasern ein Polyesterharz annehmen. Das Beispiel zeigt auch die Ergebnisse, wenn keine derartige Substanz zugesetzt wird.
10 g zerrissener gereinigter Lumpen werden in 7,50 1 Wasser bei 500C zur Herstellung einer Dispersion aufgeschlossen, die eine"Williams freeness"von rund 6 Sekunden aufweist. Dieser Dispersion werden gleichzeitig zugesetzt : eine Mischung aus 40 g auf 12 mm Länge geschnittenem Fiberglasgespinst der für die Herstellung von Formkörpern aus Kunststoffen verwendeten Art, deren Oberflächen mit einem Chromkomplex und Polyvinylacetat behandelt ist, sowie aus einem Harzgemisch, welches aus 5 g Poly-
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ner nach Beispiel 1 und 1% Lupersol DDM besteht.
Der entstandene Schlamm wird unter Durchmischung auf 820C erwärmt, wobei man bemerkt, dass sich das Harz an den Glasfasern festsetzt. Das Harz wird 15 - 20 Minuten bei dieser Temperatur gehärtet und die Glasfasern werden gefärbt, drahtähnlich und ziemlich steif.
Der Schlamm wird nun auf 65, 5 C rasch abgekühlt und ihm eine Substanz zugesetzt, welche die Eigenschaft hat, das Haften eines Polyesterharzes auf der Zellulose zu bewirken. Hierauf wird eine Harzlösung zugesetzt, die durch Mischen der folgenden Bestandteile hergestellt wird : 2 g Polyester, 2 g Polyester hoher Viskosität, 2 g Orang-Polyesterpaste, 3 g Methyläthylketon, 0, 12 g Luperco ATC. Während des Zusatzes der letzterwahnten Harzmasse wird das Gemisch gerührt.
Wenn keine Substanz zugesetzt wird, welche die Haftfähigkeit des Harzes für Zellulose ändert, erfolgt der zweite Harzzusatz in Form von Tröpfchen oder er wird in einem zugegeben und im Stoff innig verteilt.
Wenn vor dem zweiten Harzzusatz 10 g einer lOoigen Alaunlösung zugefügt werden, erfolgt eine glatte Ablagerung des zweiten Harzzusatzes auf sämtliche Fasern.
Wenn 10 g einer zuigen Lösung eines kationaktiven Melaminformaldehyd-Kondensationsproduktes in Salzsäure zugefügt werden, geht eine glatte Ablagerung des zweiten Harzzusatzes auf sämtliche Fasern vor sich.
Wird 1 g Cocoaminacetat zugesetzt, erfolgt eine glatte Ablagerung des zweiten Harzzusatzes auf sämtliche Fasern.
Wird 1/2 g Laurylpyridiniumchlorid vor dem zweiten Harzzusatz beigegeben, tritt ebenfalls glatte Ablagerung auf sämtliche Fasern ein.
Durch Verfilzen der Fasern zu kissen- oder knäuelartigen Gebilden und durch Trocknen derselben gewonnene Erzeugnisse erweisen sich im innigen Verband stehend und können leicht mit einem Polyesterharz imprägniert und geformt werden, wobei glatte, geformte Erzeugnisse gewonnen werden, die nicht springen, sobald Substanzen, wie Alaun, kationaktives Melaminformaldehyd-Kondensationsprodukt, Cocoaminacetat, oder Laurylpyridiniumchlorid der Dispersion vor der zweiten Harzzugabe beigefügt werden. Erfolgt kein Zusatz solcher Substanzen, dann sind die Fasern nur schwach gebunden, das durchsichtige Formharz durchsetzt das Kissen nicht gleichmässig und es können im fertigen Gegenstand fehlerhafte Stellen auftreten.
Beispiel 6 : Beispiel 5 wird bis zur Stufe des Härtens des ersten Harzzusatzes auf den Bündeln der Glasfäden wiederholt ; dann werden 10 g einer 10% eigen Lösung eines kationaktiven Melaminformaldehydharzes (hergestellt wie in Beispiel 1) und dann 5 g Polyvinylacetatemulsion mit 50% Feststoffen zugesetzt. Ein aus der entstandenen Dispersion gebildeter Knäuel zeigt, dass die Fasern untereinander gut verbunden sind und sich gut formen lassen, wenn sie mit einem Polyesterharz imprägniert und zwischen festen Formorganen unter Druck erhitzt werden.
Beispiel 7 : 20 g AAA glass (eine feine, unbehandelte, in Wasser dispergierbare Glasfasersorte) verhalten sich als Ersatz der Zellulose in Beispiel 5 gleich wie Zellulosefasern.
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8 : 0, 23%igem, katalysierten Polyesterharz, mit 2 Gel.-% des Harzes Luperco ATC in Methyläthylketon gelöst, überzogen. Die Masse wird zu einem flockigen Gebilde auseinander gezupft, das Lösungsmittel durch Durchblasen von Luft von 500C entfernt und das Harz bei 1500C in der Dauer von 15 Minuten gehärtet.
Es erweist sich, dass bei Rühren in Wasser die Strähne sich aus dem Gespinst lösen, dass sich aber die Fäden bei gewöhnlichem Rühren oder Bewegung aus der Strähne nicht trennen.
Die in obiger Weise überzogenen Fadenbundel werden in Wasser mit 0,45 kg aufgeschlossenen Zellulosefasern (white Kraft fiber) gerührt, die Temperatur auf 500C gebracht ; 90 cm einer 10 gew. igen Lösung eines nassfesten Melaminharzes, hergestellt nach Beispiel 1 werden zugegeben. Das Rühren wird fortgesetzt, während eine Lösung (A) der nachfolgenden Zusammensetzung zugesetzt wird.
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<tb>
<tb>
100 <SEP> g <SEP> durchscheinendes <SEP> Polyesterharz
<tb> 50 <SEP> " <SEP> pigmentiertes <SEP> Polyesterharz
<tb> 12 <SEP> " <SEP> Katalysator <SEP> (Luperco <SEP> ATC)
<tb> 100 <SEP> " <SEP> Methyläthylketon <SEP>
<tb> i <SEP> 20 <SEP> " <SEP> fein <SEP> verteiltes <SEP> Siliciumdioxyd
<tb> gemischt <SEP> mit <SEP> 100 <SEP> g <SEP> Methyläthylketon.
<tb>
Das Gemisch dispergiert leicht unter Rühren.
Aus dem entstandenen Gemisch durch Verfilzen gewonnene Vorformen werden getrocknet und mit
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154 - 5 Minuten geformt.
Dieses Beispiel zeigt die Durchführung der Erfindung, wo anfänglich die Bündel von Glasfäden zuerst mit einem Harz überzogen werden, um ihren vollständigen Zerfall in einzelne Fäden im wässerigen
Schlamm hintanzuhalten, worauf die überzogenen Bündel in Wasser zu einem Schlamm angerührt und die Zusätze eines kationaktiven Mittels und eines Bindemittels aus schmelzbarem Polyesterharz durchge- führt werden.
Beispiel 9: 40 Teile gereinigter Lumpen und 10 Teile eines Fiberglasgespinstes, das auf 12 mm
Länge geschnitten und einer Vorbehandlung mit einer Werner'schen Komplexverbindung sowie Polyvinyl- acetat unterworfen wurde, werden in Wasser in 2% figer Konzentration (2 Teile Fasern je 100 Teile
Schlamm) unter kräftigem Rühren innerhalb 20 Minuten aufgeschlossen.
Eine Harzmasse wird wie folgt hergestellt : 2,5 Teile eines rot gefärbten Polyesterharzes werden in
2,5 Teilen Methyläthylketon mit 2 Gel.-% (bezogen auf das Harz) eines Katalysators (Luperco ATC) gemischt und das Gemisch wird dem vorher zugerichteten Schlamm beigegeben. Nach 2 Minuten des
Mischens unter Rühren werden zum Schlamm 10 Teile einer zuigen wässerigen, salzsauren Lösung von kationaktiven Melaminformaldehydharz, sodann eine gleiche Menge des vorbeschriebenen roten Poly- esterharzes zugesetzt. Der erste Harzzusatz legt sich an das Glas an, während der zweite Harzzusatz überwiegend von der Zellulose aufgenommen zu werden scheint. Die entstandene Mischung wird zu einem Blatt verfilzt, welches, bei 150 C getrocknet. gutes Aussehen und vorzügliche Festigkeit hat.
Beispiel 9 zeigt die Anwendung der Erfindung für die Bildung von Blättern oder Bogen, desgleichen auch ein Verfahren zur Herstellung von in ihren Dimensionen stabilbleibenden Blättern oder Matten, die durch die Einverleibung von Harz und Glas verfestigt sind. Die überzogenen Bündel der Glasfäden, die in die Zellulosemasse in diesen Blättern eingelagert sind, wirken als Versteifungsstäbchen und verbessern die Zerreissfestigkeit, verringern das Quellen infolge Feuchtigkeits- und Wasseraufnahme und erhöhen die
Berstfestigkeit. Dekorationswirkungen werden durch Färben der Glasfasern sowie der Zellulose der zwei- ten Harzzugabe nach dem Zusatz der kationaktiven Substanz erzielt.
Es ist klar, dass bei der praktischen Anwendung der Erfindung manche Modifikationen und Variatio- nen ausgeführt werden können. So kann die Menge des zur Erhaltung des Zusammenhanges der Bündel aus wasserabweisenden Glasfäden dienenden Harzes in der vorbeschriebenen Weise abgeändert werden. Die bei der zweiten Harzzugabe beigegebene Harzmenge kann auch erheblich schwanken, doch beträgt sie vorzugsweise 1-25 Gew.-% der gesamten, in wässerigem Schlamm dispergierten Fasern. Die Gesamt- menge des in der ersten und in der zweiten Zugabe enthaltenen Harzes liegt daher vorzugsweise zwischen 6-50 Gew.-'% der gesamten Fasern.
Die mengenmässigen Anteile von wasseraufnehmenden und-abweisenden Fasern können beispiels- weise zwischen 5-95 Gew.- jb der wasseraufnehmenden Faser und von 95 bis 5 Gel.-% der wasserab- weisenden Fadenbündel schwanken. Im allgemeinen ist erwünscht, das Gewichtsverhältnis von wasser- aufnehmenden zu wasserabweisenden Fasern zwischen l : 9 bis 9 : 1 zu wählen.
Wenn bei der zweiten Zugabe gewisse Harztypen verwendet werden und insbesondere, wenn sie in
Gestalt von Emulsionen zugefügt werden, ist es nicht absolut wesentlich, auch eine Substanz zuzugeben. welche die Aufnahmefähigkeit der wasseraufnehmenden Faser gegenüber Harz erhöht. Dies ist beispiels- weise der Fall bei thermoplastischen Harzen, wie Polyvinylacetat-, Polymethylacrylat-, Polyäthyl- acrylat-, Polymethylmethacrylat- und Polyäthylmethacrylat-Harzen. Im allgemeinen werden die Ergeb- nisse durch Zusatz einer Substanz verbessert, welche die Aufnahmefähigkeit der wasseraufnehmenden
Faser für das Harz erhöht.
Wie vorhin bemerkt, besteht eine Vielheit von Substanzen, welche die Aufnahmefähigkeit der was- seraufnehmenden Faser für das Harz erhöht. Zu diesem Zweck werden vorzugsweise die kationaktiven
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Melaminaldehydharze deshalb verwendet, weil sie im Handel leicht erhältlich sind. Der kolloidale An- teil dieser Materialien (d. i. der grösste Teil des Moleküls) besitzt in wässeriger Lösung eine positive elektrische Ladung.
Als Beispiel einer andern Klasse von Verbindungen, welche die Aufnahmefähigkeit von Zellulose- i und andern wasseraufnehmenden Fasern für Harze beim zweiten Zusatz erhöhen, können die Alkylammo- niumacetate der folgenden allgemeinen Formel
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erwähnt werden, in welcher R eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 12-18 Kohlenstoffatomen, z. B. Dodecyl, Tetradecyl, Hexadecyl, Stearyl, Oleyl und Gemische derselben bedeutet. Diese Verbindungen leiten sich von primären Aminen, Essigsäure und verschiedenen Fettsäuren, einschliesslich denen aus Kokosnussfettsäure, hydrogeniertem Talgfett und Soyabohnenfett, ab. Diese Verbindungen sind im Wasser ioniserbar und ergeben ein grosses organisches Ion und ein negatives salzbildendes Ion, das ein Säureanion ist.
Ausser Laurylpyridinchlorid können auch andere Pyridine, Chinoline und quaternäre Ammoniumchloride verwendet werden, welche eine lange Kohlenwasserstoffkette mit 6 - 18 Kohlenstoffatomen aufi weisen und beispielsweise Cetylpyridinchlorid, Stearylpyridinchlorid u. dgl. einschliessen.
Die zur Erhöhung der Aufnahmefähigkeit der wasseraufnehmenden Faser gegen Harz zugesetzte Men-
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der wasseraufnehmenden Faser liegen.
Die Erfindung hat eine Anzahl Vorzüge bei der Herstellung von Filzgegenständen, welche sowohl wasseraufnehmende als -abweisende Fasern enthalten. Der Zusatz von Harz zum wässerigen Schlamm zwecks Auseinanderbindung der wasseraufnehmenden Fasern und der mit Harz überzogenen, wasserabwei- senden Fasern vor der Herstellung des Gegenstandes aus dem Schlamm durch Filzen ermöglicht die Her- stellung eines nassverfilzten Gegenstandes, der von der Formvorrichtung ohne zu zerreissen abgenommen werden kann. Die wasseraufnehmenden Fasern, wie Zellulosefasern, sind in diesem Gegenstand mit den i harzüberzogenen Bündeln aus wasserabweisenden Fäden vermischt und mit dem Harzüberzug durch eine
Verbindung zwischen Harz und Harz vereint.
Gleichzeitig sind die Fasern voneinander abstehend und da- durch in der Lage, ein später eingebrachtes Imprägnierharz in den Zwischenräumen aufzunehmen. Ist das
Harz, welches zur Bindung der Zellulose- oder sonstigen wasseraufnehmenden Fasern mit den harztiberzo- genen Glasfadenbündeln zugesetzt wird, ein schmelzbares, wärmehärtendes Harz, welches bei Erhitzen unschmelzbare Gestalt annimmt, so wird beim folgenden Trocknen des Filzgegenstandes das Harz gehär- tet und in unschmelzbaren Zustand ubergefuhrt. Wird der Gegenstand in einem Ofen getrocknet, so geht das Härten im Ofen vor sich. Wird der Gegenstand hierauf mit einem flüssigen Polyesterharz imprägniert und zwischen festen Organen geformt, so wird dabei das im Ofen noch nicht vor sich gegangene Härten des Harzes nunmehr beim Formen stattfinden.
Wird das nassverfilzte Erzeugnis unmittelbar durch Einbrin- gen zwischen erhitzten, gelochten Pressorganen, die der Gestalt des fertigen Gegenstandes entsprechen, getrocknet, so wird das schmelzbare Harz während dieses Trocknens in unschmelzbaren Zustand überge- führt. Es ist aber, wie vorhin erläutert, ebenfalls möglich, ein katalysiertes schmelzbares, wärmehär- tendes und dem wässerigen Schlamm in den späteren Stadien zugesetztes Harz durch Erhitzen des
Schlammes auf entsprechend hohe Temperatur in unschmelzbare Form umzuwandeln. Die Anwendung von Wärme zur Härtung eines schmelzbaren, wärmehärtenden Harzes zu unschmelzbarem Zustand ist nicht immer notwendig, wenn ein ausreichend starker Katalysator verwendet wird und genügend Zeit zum Härten zur Verfügung steht.
Für die Durchführung der Erfindung ist es angängig, das gesamte schmelzbare, wärmehärtende Harz gleichzeitig mit dem geschnittenen Glasfadenbündel der Dispersion von Zellulose bzw. anderer wasser- aufnehmender Fasern zuzugeben und dann, nach teilweisem Überziehen der Glasfadenbündel zwecks Ver- hinderung ihres Auseinanderfallens im Schlamm, eine Substanz, z. B. ein kationaktives Melaminform- aldehydharz, zuzusetzen, damit ein Teil des Harzes die Zellulose netzt. Dieser Vorgang ist aber schwie- rig zu überwachen und kann in den meisten Fällen nicht erfolgreich angewendet werden, dort nämlich nicht, wo es erwünscht ist, eine verschiedene Färbung zwischen den überzogenen Glasfäden und der Zel- lulose aufrechtzuerhalten.
Weiters ist eine Härtung des Harzes auf der Zellulose in einem Ofen erwünscht, wenn das Erzeugnis später imprägniert werden soll, bzw. eine Härtung zwischen Trockenorganen zweck- mässig, wenn es dadurch getrocknet werden soll. Anderseits soll das Harz, welches die einzelnen Glas-
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fadenbündel überzieht, vorzugsweise dann gehärtet werden, wenn sich letztere noch in dem wässerigen
Schlamm befinden. Wenn daher nur ein einmaliger Harzzusatz gemacht wird, ist es schwierig, eine un- terschiedliche Härtung zwischen den Glasfadenbündeln und der Zellulose bzw. den sonstigen wasserauf- nehmenden Fasern beizubehalten.
Neben ihrer Wirkung, ein Haften des zweiten Harzzusatzes an der Zellulose od. dgl. hervorzurufen, sind Substanzen nützlich, welche offenbar die elektrische Ladung der Zellulose ändern, wie Alaun und kationaktive Substanzen, da sie in dem wässerigen Schlamm enthaltene Pigmente und sonstige Farbstoffe an der wasseraufnehmenden Faser zum Haften bringen, gleichgültig, ob ein zweiter Harzzusatz erfolgt oder nicht. Wenn z. B. 10 Teile gereinigte Caroafasern in einer Mühle 10 Minuten bei 500C dispergiert, dann mit 40 Teilen auf 18 mm Länge geschnittenem Fiberglasgespinst und mit 5 Teilen eines einen blauen Pigmentfarbstoff enthaltenden Polyesterharzes gemischt werden, dann haftet das gefärbte Harz normal an den Glasfadenbündeln.
Wenn jedoch dem wässerigen Schlamm 2% Alaun zugesetzt werden, ist die Farbe bestrebt, sich über die ganzen Fasern zu verteilen, und erzeugt ein mehr gleichmässig gefärb- tes Produkt. Die vorhin beschriebenen kationaktiven Substanzen haben ähnliche Wirkung.
Neue und ungewöhnlich hübsche Wirkungen können bei der Erfindungsdurchführung deshalb erzielt werden, weil die wasserabweisenden Glasfadenbündel entweder mit einem durchscheinenden klaren Harz oder mit einem Harzübergang versehen werden können, der weiss, blau, grün, rot, gelb oder vielfach andersfärbig getönt werden kann. In analoger Weise kann die wasseraufnehmende Faser im Filzerzeugnis mit ihrem natürlichen Aussehen oder gefärbt aufscheinen. Weiters können, wenn ein abschliessender Zu- satz von mit farbigem Harz überzogenen Glasfadenbündeln zum wässerigen Schlamm vor dem Verfilzen erfolgt, die verwendeten Farben die gleichen oder verschieden sein von jenen, die beim Färben der vor- her zugegebenen Glasfadenbündel und bzw. oder der wasseraufnehmenden Faser verwendet wurden.
Eine der bevorzugten Methoden besteht in einer dreifachen Harzzugabe (l.) zu den Glasfadenbündeln, sei es als anfänglicher Überzug oder sei es zum wässerigen Schlamm, um einen vollständigen Zerfall in Ein- zelfäden zu verhindern ; (2.) zum Schlamm als Bindemittel und (3. ) zu Glasfadenbündeln, welche in einer getrennten Charge hergestellt wurden.
Bei diesem Vorgang wird vorgezogen, bei (1.) und (2.) die nämliche Farbe und bei (3.) die kontrastierende Farbe für den Harzüberzug der Faser zu verwenden. In den Filzvorformen und in den mit Luft unter Druck getrockneten Produkten aus diesen sind die wasseraufnehmenden Fasern, wie Zellulose, mit überzogenen Bündeln wasserabweisender Fäden, etwa Glasfäden, vermischt und die Mengenverhältnisse dieser Fasern können innerhalb der vorbeschriebenen Grenzen geändert werden.
In Filzerzeugnissen, die später mit einem Harz imprägniert und zwischen festen Organen geformt wurden, können neue Dekorationseffekte deshalb erhalten werden, dass die wasseraufnehmenden und die wasserabweisenden Fasern im Wesen ihre anfängliche Orientierung beibehalten, nun aber in einem Harzkörper eingebettet sind, der gewöhnlich 1/5 bis zum Zweifachen des Gewichtes der gesamten Fasern ausmacht. Es kann auch das Imprägnierharz gefärbt werden, doch werden zartere und gefällige Mehrfarbenwirkungen gewöhnlich bei Verwendung eines durchscheinenden Harzes erzielt.
Der Ausdruck "wasseraufnehmende Fasern" bezeichnet Fasern, welche in Gegenwart von Wasser quellen oder solches aufnehmen, und schliesst Zellulosefasern sowie sehr feine Glasfasern ein.
Unter "schmelzbar" wird hier zum Unterschied von einem gehärteten Harz, das unschmelzbar ist. und beim Erhitzen nicht erweicht oder nicht zum Fliessen kommt, ein ungehärtetes bzw. unvollständig gehärtetes Harz (fest oder flüssig) verstanden, welches noch nicht wärmegehärtet ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus mit Kunstharz verstärktem Glasfasermaterial, dadurch gekennzeichnet, dass wasseraufnehmende und wasserabweisende Fasern in Wasser zur Bildung eines wässerigen Schlammes gemischt werden, wobei die wasserabweisenden Fasern als zerschnittene Bündel verwendet werden, die je aus einer Anzahl von Glasfäden zusammengesetzt sind, wobei die Bündel einzeln an ihrer gesamten Aussenfläche mit einem haftenden wasserunlöslichen Überzugsmaterial versehen sind, das an den wasseraufnehmenden Fasern nicht haftet und in einer Menge vorhanden ist, die ausreicht, einen Zerfall der Bündel in Einzelfäden im Schlamm hintanzuhalten und wobei dem Schlamm ein flüssiges,
schmelzbares Harz als Bindemittel zum Zusammenschluss der wasseraufnehmenden Fasern und der überzogenen wasserabweisenden Fäden zugesetzt wird, worauf die Fasern aus diesem Schlamm verfilzt werden.