CS259399B1 - Skleněné vlákna s polymérnym povlakom - Google Patents

Abstract

Skleněné vlákna sú trvale modifikované 0,2 až 0,9 % hmotnosti vlákien povlaku, zloženého zo sušiny vodnej kompo>zície obsahujúcej emulziu na báze polyesteru, epoxidu, polyetylénglykolu a oxyetylovaného mastného aminu, emulziu na báze metakrylsilanu, epoxidu a kopolymsru na báze etylénoxidu s propylénoxidom a adukt epoxidu s amínosilanom.

Description

Vynález sa týká skleněných vlákien s polymérnym povlakom, zvláš ť vhodných ako výstuž nenasýtených a epoxidových živíc vo formě prameňov, rovingov, tkanin a sekaného vlákna.

Skleněné vlákna ako výstuž sa používajú v roznych formách. Najčastejšie sa používajú . vo formě rohoží, tkanin, rovingov alebo krátkého sekaného vlákna. Skleněný prameň, ktorý sa používá k výrobě uvedených druhov výstuží, sa vyrába spájaním elementárnych vlákien lubrikáciou, pričom počet elementárnych vlákien sa najčastejšie pohybuje v rozmedzí 50 až 2 000. Týmto sposobom sa elementárne vlákna povlečú povlakom, ktorý im udeluje požadované textilně, technologické a aplikačně vlastnosti.

V závislosti od použitia surovin k výrobě povlaku na vláknach, tento má funkciu buď len prechodnú, t. j. po spracovaní vlákien do požadovanej textilnej formy sa odstráni bud vypieraním, alebo tepelným spracovaním. V druhom případe povlak tvoří trvalú úpravu vlákien, ktorý podstatné mění charakter skleněného vlákna a tieto v případe polymérneho povlaku sú charakterizované vlastnosťami povlaku. Z dovodov ekonomických, technologických a aplikačných sú snahy výrobcov vlákien vyrábať skleněné vlákna a výrobky na ich báze s trvalou tzv. priamou úpravou. Trvalá modifikácia skleněných vlákien však musí spíňať nielen potřebné aplikačně vlastnosti, ale zároveň musí udelovať vláknam potřebné textilně vlastnosti, aby ich bolo možné priamo používat k výrobě rovingov, tkanin, či iných textilných útvarov.

Aj keď trvalá úprava vlákien udeluje výrobkom na ich báze specifické vlastnosti, sú neustále snahy vyrábať vlákna a výrobky na ich báze s čo najširším apllkačným uplatněním. Predovšetkým sú snahy aby výrobky zo skleněných vlákien mohli slúžiť ako výstuž pre viaceré plasty, čo značné zjednodušuje výrobu a ekonómiu procesu výroby sklovláknitých výstuží. Z důvodu, že skleněné vlákna našli široké uplatnenie ako výstuž nenasýtených polyesterových a epoxidových živíc, sú snahy vyrábať skleněné vlákna, hlavně vo formě rovingov, tkanin a sekaného vlákna tak, že sú vhodné pre obe uvedené živice. Z týchto dovodov bola riešená trvalá úprava vlákien, ktorá umožňuje spracovanie skleněných vlákien do formy rovingov, tkanin a sekaného vlákna, ktoré je možné používat ako výstuž nenasýtených polyesterových aj epoxidových živíc.

Vynález popisuje skleněné vlákna s polymérnym povlakom, zvlášť vhodné ako výstuž nenasýtených polyesterových a epoxidových živíc vo formě prameňov, rovingov, tkanin a sekaného vlákna. Podstata riešenia spočívá v tom, že skleněné vlákna obsahuji 0,2 až 0,9 % hmotnosti skleněných vlákien povlaku, zloženého zo sušiny vodnej kompozície ohsahujúcej 0,1 až 0,8 % hmotnosti sušiny emulzie zloženej z 1 hmotnostného dielu 3-metakryloxypropyltrialkoxysilanu s 1 až 3 atómami uhlíka v alkoxyskupine, 0,5 až 5 hmotnostných dielov epoxidovej živice na báze dianu o priemernej molekulovej hmotnosti 340 až 450 a 0,1 až 2 hmotnostně diely blokového etylénoxid-propylénoxidového kopolyméru o priemernej molekulovéj hmotnosti 1000 až 4 000 s obsahom viazaného etylénoxidu 30 až 80 pere. hmotnosti, 1 až 4 % hmotnosti sušiny emulzie na báze taveniny zloženej z 1 hmetnostného dielu polyetylénglykolu o priemei’nej molekulovej hmotnosti 1000 až 6 000, 0,5 až 1,5 hmotnostného dielu polyesterovej živice na báze maleinanhydridu a 2,2-di(4-hydroxypropoxyfenyljpropánu o čísle kyslosti 5 až 50 mg KOH/g, 0,1 až 0,5 hmot. nostného dielu primárních alkylamínov s 12 až 18 atómami uhlíka oxyetylovaných 5 až 25 mólmi etylénoxidu na mól alkylamínu, 0,5 až 1,5 hmotnostného dielu epoxidovej živice na báze dianu o priemernej molekulovej hmotnosti 340 až 450, 0,05 až 0,5 pere. hmotnosti kompozície na báze aduktu epoxidovej živice na báze dianu o priemernej molekulovej hmotnosti 340 až 450 s 3- (2-amínoletyl) amínopropyltrialkoxysilanom s 1 alebo 2 atómami uhlíka v alkoxyskupine v molárnom pomere epoxidová živica : amínosilan rovnajúcom sa 1 : 2,5 až 4,5 a 0,02 až 0,5 % hmotnosti vo vodě rozpustných karboxylových kyselin o molekulovej hmotnosti 46 až 220 a čísle kyslosti 850 až 1 500 mg KOH/g.

V případe potřeby je možné zlepšenie textilných vlastností, podta charakteru textilných operácií docieliť prídavkom 0,05 až 0,5 °/o hmotnosti neiónového a/alebO' katiónaktívneho tenzidu.

Technológiu úpravy vlákien a koncentráciu kompozície je potřebné volit tak, aby skleněné vlákna holi trvale povlečené povlakom v množstve 0,2 až 0,9 % hmotnosti skleněných vlákien. Za týchto podmienok vyrobené vlákna majú dobré textilně vlastnosti, čo umožňuje ich spracovanie do formy rovingov, tkanin či sekaného vlákna s možnosťou ich priameho použitia ako výstuž nenasýtených polyesterových a epoxidových živíc. Oproti známým povlečeným vlákna sa vlákna podl'a vynálezu vyznačujú zlepšenou textilnou spracovatelnostou a pevnosťou, čo má kladný dopad na celý rad aplikačných uplatnění.

Vynález je ďalej objasněný formou príkladov.

Příklad 1

Skleněné vlákna o priemernej hrúbke 13 mikrometrov sa před spojením do prameňa upravili vodnou kompozíciou obsahujúcou 0,25 % hmotnosti sušiny emulzie zloženej z 1 hmotnostného dielu 3-metakryloxypropyl259399 trimetoxysilanu, 1 hmotnostného dielu epoxidovej živice na báze dianu o priemernej molekulovej hmotnosti 380, 0,5 hmotnostného dielu blokového etylénoxidpropylénoxidového kopolyméru o priemernej molekulovej hmotnosti 3 000 s bsahom viazaného etylénoxidu 40 % hmotnosti, 1,89 % hmotnosti sušiny emulzie na báze taveniny zloženej z 1 hmotnostného dielu polyetylénglykolu o priemernej molekulovej hmotnosti 1 500, 1,29 hmotnostného dielu polyesterovej živice na báze maleinanhydridu a 2,2-di (4-hydroxypropoxyfenyl)propánu o čísle kyslosti 15 mg KOH/g a sušině 60 % hmotnosti, 0,21 hmotnostného dielu oktadecylamínu oxyetylovaného 20 mólmi etylénoxidu a 0,71 hmotnostného dielu epoxidovej živice na báze dianu o priemernej molekulovej hmotnosti 380, 0,13 % hmotnosti kompozície na báze aduktu epoxidovej živice na báze dianu o priemernej molekulovej hmotnosti 380 s 3-(2-amínoetyl}amínopropyltrimetoxysilanom v molárnom pomere 1 : 3,7 a 0,25 % hmotnosti kyseliny octovej.

Skleněný prameň po vysušení obsahoval 0,36 % hmotnosti vlákien povlaku. Pri spracovaní prameňov s povlakom do rovingových cievok je prašnost, vyjádřená hmotnostem úletu vlákien oproti známému stavu o 50 % nižšia. V případe použitia takto upravených vlákien k výrobě pramencových tkanin vhodných ako výstuž nenasýtených polyesterových a epoxidových živíc vyrobené tkaniny majú podstatné zvýšenú pevnost v tahu priemerne, v závislosti od ich plošné j hmotnosti o 15 až 25 %.

Příklad 2

Skleněné vlákna sa povliekli kompozíciou ako v příklade 1, s tým rozdielom, že kdmpozícia obsahovala 0,1 % hmotnosti dimetylsulfátom kvarternizovaného oktadecylamínu oxyetylovaného 20 mólmi etylénoxidu. Vlákna po vysušení obsahovali 0,40 % hmotnosti vlákien povlaku. Pri spracovaní do rovingov a tkaní je prašnost znížená až o 65 %, čo umožňuje takto upravených vlákien spracovať na moderných textilných zariadeniach. Meranie zmáčavosti upraveného prameňa s povlakom bolo uskutečňované v nenasýtenej polyesterovej živici a epoxidovej živici na báze dianu plastifikovanej dibutylftalátom podlá DIN 53 396 a dosiahnuté výsledky sú uvedené v tabul'ke.

Tabulka transparencia [% T/sj polyesterová živica 55/15 epoxidová živica 35/15

Příklad 3

Skleněné vlákna sa povliekli kompozíciou ako v příklade 1, s tým rozdielom, že namiesto oxyetylovaného oktadecylamínu sa

64/30 66/45 68/60 70/90 72/120

38/30 45/45 52/60 57/90 60/120 použije kokosamín oxyetylovaný 15 mólmi etylénoxidu. Vlákna podlá vynálezu sú zvlášť vhodné pre strojnú výrobu sklolaminátov ako vinutím vo formě rovingov či na ručné laminovanie vo formě tkanin.

Claims (2)

1. Skleněné vlákna s polymérnym povlakom zvlášť vhodné ako výstuž nenasýtených polyesterových a epoxidových živíc, vo formě prameňov, rovingov, tkanin a sekaného vlákna, vyznačujúce sa tým, že polymérny povlak je zastúpený v množstve 0,2 až 0,9 pere. hmotnosti skleněných vlákien a je zložený zo sušiny vodnej kompozície obsahujúcej 0,1 až 0,8 % hmotnosti sušiny emulzie zloženej z 1 hmotnostného dielu 3-metakryloxypropyltrialkoxysilanu s 1 až 3 atómami uhlíka v alkoxyskupine, 0,5 až 5 hmotnostných dielov epoxidovej živice na báze dianu o priemernej molekulovej hmotnosti 340 až 450 a 0,1 až 2 hmotnostných dielov blokového etylénoxid-propylénoxidového kopolyméru o priemernej molekulovej hmotnosti 1 000 až 4 000 s obsahom viazaného etylénoxidu 30 až 80 °/o, 1 až 4 % hmotnosti sušiny emulzie na báze taveniny zloženej z 1

VYNALEZU hmotnostného dielu polyetylénglykolu o priemernej molekulovej hmotnosti 1 000 až 6 000, 0,5 až 1,5 hmotnostného dielu polyesterovej živice na báze maleinanhydridu a 2,2-di (4-hydroxypropoxyfenyl) propánu o čísle kyslosti 5 až 50 mg KÓH/g, 0,1 až 0,5 hmotnostného dielu primárných alkylamínov s 12 až 18 atómami uhlíka oxyetylovaných 5 až 25 mólmi etylénoxidu na 1 mól alkylamínu, 0,5 až 1,5 hmotnostného dielu epoxidovej živice na báze dianu o priemernej molekulovej hmotnosti 340 až 450, 0,05 až 0,5 % hmotnosti kompozície na báze aduktu epoxidovej živice na báze dianu o priemernej molekulovej hmotnosti 340 až 450 s 3-(2-amínoetyl)amínopropyltrialkoxysilanom s 1 alebo 2 atómami uhlíka v alkoxyskupine v molárnom pomere epoxidová živica : amínosilan rovnajúcom sa 1 : 2,5 až 4,5 a 0,02 až 0,5 % hmotnosti vo- vodě rozpustných karboxylových kyselin o molekulovej hmotnosti 46 až 220 a čísle kyslosti 850 až 1 500 mg KOH/g.

2. Skleněné vlákna s polymérnym povla25939S kom podl'a bodu 1, vyznačujúce sa tým, že vodná kompozícia obsahuje 0.05 až 0,5 % hmotnosti neiónového a/alebo kationaktívneho tenzidu.