CZ63596A3 - Binding composition for glass fibers, process for producing pasted glass fibers, pasted glass fibers and composite materials obtained when applied this binding composition - Google Patents

Binding composition for glass fibers, process for producing pasted glass fibers, pasted glass fibers and composite materials obtained when applied this binding composition Download PDF

Info

Publication number
CZ63596A3
CZ63596A3 CZ96635A CZ63596A CZ63596A3 CZ 63596 A3 CZ63596 A3 CZ 63596A3 CZ 96635 A CZ96635 A CZ 96635A CZ 63596 A CZ63596 A CZ 63596A CZ 63596 A3 CZ63596 A3 CZ 63596A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
fibers
binder composition
combined
binder
composite
Prior art date
Application number
CZ96635A
Other languages
English (en)
Inventor
Patrick Moireau
Original Assignee
Vetrotex France Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vetrotex France Sa filed Critical Vetrotex France Sa
Publication of CZ63596A3 publication Critical patent/CZ63596A3/cs

Links

Classifications

    • 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
    • C03C25/32Macromolecular compounds or prepolymers obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C03C25/36Epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933Coated or with bond, impregnation or core
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/2938Coating on discrete and individual rods, strands or filaments
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/2964Artificial fiber or filament

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Description

Pojivová kompozice pro skleněná vlákna, způsob výroby lepených skleněných vláken, lepená skleněná vlákna a kompozitní materiály získané za použití této pojivové kompozice
Oblast technikv
Vynález se týká pojivových kompozic určených pro lepení skleněných vláken, přičemž tato pojivová kompozice zreaguje účinkem tepla. Vynález se rovněž týká postupu výroby lepených neboli klížených skleněných vláken, které se používají zejména pro zpevnění nebo ztužení organických a/nebo anorganických materiálů, přičemž při provádění tohoto postupu se používá výše uvedené pojivové kompozice, a dále se vynález týká lepených skleněných vláken získaných spojením uvedených skleněných vláken za použití výše uvedené pojivové kompozice a rovněž kompozitních produktů získaných aplikací těchto lepených skleněných vláken.
Dosavadní stav technikv
V popisu uvedeného vynálezu se termíny polymerace, polymerovat, polymerovatelný, atd. míní polymerizace a/nebo zesítění, polymerovat a/nebo zesítit, polymerovatelný a/nebo zesítitelný, atd.
Podle dosavadního stavu techniky se výroba zpevněných skleněných vláken provádí známým způsobem tak, že se vychází z proudů roztaveného skla, které protékají otvory jedné nebo více štěrbinových desek. Tyto proudy se mechanicky táhnou ve formě spojitých jednotlivých vláken a potom se tato vlákna spojují do formy jednoho nebo více kombinovaných vláken, které se potom sbírají nebolí shromažďují na pohyblivém nosném členu nebo se podrobují dalšímu zpracování ještě předtím, než jsou shromažďovány, což závisí na konkrétní požadované aplikaci.
Ještě předtím, než se tato vlákna spojují do formy kombinovaných vláken, se tato jednotlivá vlákna povlékají pojidlem tak, že se kontinuálně vedou členem obsahujícím toto pojivo. Toto ukládání pojivá je nezbytné z toho důvodu, aby se získala kombinovaná vlákna a aby byla vytvořena možnost spojení těchto kombinovaných vláken s jinými materiály, jako jsou například organické a/nebo anorganické materiálu, za vzniku kompozitních materiálů.
Toto pojivo působí zejména jako mazivo, přičemž chrání kombinovaná vlákna před oděrem, ke kterému dochází při tření během vedení těchto vláken různými členy vysokou rychlostí, jako jsou například vodící členy, během provádění výše uvedeného procesu.
Ve většině případů zajišťuje toto pojivo rovněž celistvost výše uvedených kombinovaných vláken, jinak řečeno vzájemné spojení jednotlivých vláken, ze kterých jsou tato kombinovaná vlákna tvořena. Tato celistvost neboli integrita, které se dosáhne zejména po provedení polymerace tohoto pojivá uloženého na uvedených vláknech, je obvykle vyžadována při textilních aplikacích, kdy se tato kombinovaná vlákna podrobují značnému mechanickému namáhání. V případech, kdy jsou tato jednotlivá vlákna, tvořící kombinovaná vlákna, nedostatečně celistvá a špatně navzájem integrovaná, snadněji se trhají v průběhu těchto aplikací a narušují provoz v těchto textilních strojích. Všeobecně je možno uvést, že integrita těchto vláken je mnohdy požadována z toho důvodu, že kombinovaná vlákna, která neprojevují tuto integritu, jsou považována za vlákna, se kterými se obtížně manipuluj e.
Pojivo rovněž umožňuje spojování těchto kombinovaných vláken s různými dalšími materiály s cílem dosažení zpevnění nebo ztužení těchto :materiálů a získání kompozitních dílů, přičemž tohoto spojení se dósáhne usnadněním smáčení a/nebo impregnace těchto vláken materiály určenými ke zpevnění, čímž se přispěje k vytvoření vazeb mezi uvedenými vlákny a zpevňovanými materiály. Konkrétně je možno uvést, že mechanické vlastnosti takto získaných kompozitních materiálů z uvedených zpevňovaných materiálů a kombinovaných vláken závisí na kvalitě adheze tohoto zpevňovaného materiálu ke kombinovaným vláknům a na schopnosti vláken se smáčet a/nebo impregnovat těmito materiály.
Vytvoření takovýchto vhodných pojiv vhodných pro výše uvedené postupy zahrnuje hledání takových pojivových kompozic, které by byly dostatečně stabilní a kompatibilní vzhledem k používaným vysokým rychlostem tažení jednotlivých vláken, kterým se musí podrobovat (několik desítek metrů za sekundu). Konkrétně je možno uvést, že tato pojivá musí být schopná vydržet střihové namáhání vyvolávané při vedení těchto jednotlivých vláken, přičemž musí zvlhčovat povrch těchto jednotlivých vláken při uvedených rychlostech.
V případě, že tato použitá pojivá polymerují pod vlivem tepla, je rovněž nezbytné aby tato pojivá zůstávala stabilní při dostatečně vysokých teplotách, které se vyskytují v prostoru za štěrbinovou deskou. Rovněž je velice důležité aby tato poj iva vykazovala podstatný stupeň konverze po polymeraci (tento stupeň konverze odpovídá poměru mezi počtem funkčních skupin, které zreagovaly v tomto pojivu po
Tepelném zpracování k počtu reaktivních funkčních skupin v tomto pojivu před tepelným zpracováním), což je důležité z toho hlediska, že je třeba zajistit získání kombinovaných lepených skleněných vláken o konstantní kvalitě (neboť pojivo, které vykazuje malý stupeň konverze je schopné se s časem měnit) a dále je třeba zajistit minimální ztrátu pojivá při textilních aplikacích. Kromě toho je třeba uvést, že v některých případech přispívá vysáký stupeň konverze zlepšení charakteristik těchto vláken, jako jsou například mechanické vlastnosti.
Kromě těchto technických aspektů je třeba vzít rovněž v úvahu i ekonomické faktory a snadnost aplikace uvedených pojiv při jejich použití. Vzhledem k posledně uváděnému důvodu je možno konkrétně uvést, že většina pojiv používaných v současné době jsou vodná pojivá, se kterými se snadno manipuluje, ovšem tato pojivá je nutno ukládat na jednotlivá vlákna ve velikých množstvích aby byla účinná. Tato pojivá obsahují podstatné množství vody (asi 90 % hmotnostních tohoto pojivá, přičemž toto množství je zejména důležité z důvodu vhodné viskozity, což vede k tomu, že lepená kombinovaná vlákna obsahují 6 % hmotnostních až 12 % hmotnostních vody), což znamená, že je zapotřebí použít sušícího stupně pro sušení těchto kombinovaných vláken ještě předtím, než jsou tato kombinovaná vlákna použita ke zpevňování organických a/nebo anorganických materiálů, neboť by voda mohla zhoršit dobrou adhezi mezi těmito kombinovanými vlákny a zpevňovanými materiály. Provedení těchto sušících operací je zdlouhavé a nákladné, přičemž je nutno tento proces přizpůsobit výrobním podmínkám, při kterých se získávají tato kombinovaná vlákna (provozní podmínky závisí na pojivové kompozici použité při tomto procesu, na hmotnosti kombinovaných vláken, která je třeba sušit, atd.) a kromě toho účinnost tohoto sušícího procesu není vždy optimální (zejména pokud se týče výroby svitků kombinovaných vláken nebo vrstev vzájemně promíchaných vláken, známých jako rohože). Kromě toho je nutno uvést, že v případě, kdy se tento sušící proces uskutečňuje během provádění vláknotvorného procesu (to znamená předtím, než jsou kombinovaná vlákna, získaná spojováním jednotlivých vláken, sbírána), ať již v případě jednotlivých vláken (viz. mezinárodní patentová přihláška VO 92/05122) nebo v případě kombinovaných vláken (viz. patent Spojených států amerických č. US-A-3 853 605), je nutno instalovat sušící zařízení pod každou štěrbinovou deskou, a v případě, kdy je nutno tento sušící proces aplikovat na konečné svitky kombinovaných vláken, potom tento sušící proces znamená riziko nepravidelné a/nebo selektivní migrace složek pojivové kompozice uvnitř těchto svitků (vodné pojivové kompozice vždy projevují tendenci, jakmile jsou ukládány na kombinovaných vláknech, se rozptylovat na těchto kombinovaných vláknech nepravidelným způsobem, k čemuž dochází v důsledku jejich povahy), do kterých jsou přidány, přičemž v některých případech dochází k jevu zbarvování těchto kombinovaných vláken nebo svitků nebo k deformování těchto svitků.
Deformování těchto svitků je možno rovněž pozorovat v případě, kdy se neprovádí sušení, u svitků s rovnou hranou (pramenů) z jemných vláken (to znamená v případě kombinovaných vláken, která mají lineární hmotnost, neboli titr, v rozmezí od 300 do 600 tex (g/km) nebo lineární hmotnost menší) a která jsou povlečena vodnou pojivovou kompozicí, přičemž tyto svitky mají obvykle nedostatečnou pevnost (pevnost je možno u těchto svitků dosáhnout pouze v případě použití velkých úhlů protínání, kterých se těžko dosahuje při provádění běžných průmyslových procesů, při kterých se vyrábí tato lepená kombinovaná vlákna. Uvedeným úhlem protínání se míní úhel mezi jednotlivými závity kombinovaného vlákna náležícími dvěma po sobě jdoucím vrstvám, přičemž jeho půlící čára je v rovině kolmé na osu svitku).
Z dosavadního stavu techniky je znám pouze malý počet patentů, které by navrhovaly použití roztoků pojivových látek na nevodné bázi k odstranění nebo zmenšení problému souvisícího se sušením lepených jednotlivých vláken nebo kombinovaných vláken, přičemž ale tyto pojivové směsi popisované v těchto patentech obvykle používají organická rozpouštědla, se kterými se obtížně manipuluje a která obvykle znamenají zhoršování životního prostředí a ohrožení zdraví obsluhujícího personálu pracujícího v blízkosti těchto zařízení, neboť uvedená rozpouštědla jsou toxická, a/nebo jejich použití znamená problém s viskozitou, který se řeší zahříváním těchto pojivových směsí (viz. patent Spojených států amerických č. 4 604 325) nebo přidáním vhodných činidel (viz. patent Spojených států amerických č. 4 609 591) .
V mnoha případech rovněž použití těchto pojivových kompozic znamená nutnost použití speciálních zařízení, která se instalují pod každou štěrbinovou deskou, přičemž v případě, kdy jsou kombinovaná vlákna povlečená těmito pojivými kompozicemi sbírána ve formě svitků, potom je zejména důležité tato kombinovaná vlákna před získáním konečných svitků zpracovávat za účelem zabránění adheze mezi jednotlivými závity každého svitku v podstatné míře, což by mohlo způsobovat problémy při odvíjení těchto kombinovaných vláken. Toto zpracování, jehož účinnost závisí na provozních podmínkách, sestává například z polymerace pojivové kompozice na kombinovaných vláknech, což se provede například tak, že se tato vlákna podrobí, přinejmenším v určitém úseku jejich vedení, působení ultrafialového záření, čímž se dosáhne dostatečné integrity těchto vláken a potom je možno s těmito vlákny snadno manipulovat (viz. patent Spojených států amerických č. US-A-5 049 407). Ovšem v tomto případě zabraňuje takto zpolymerizovaná pojivová kompozice vzájemnému klouzání jednotlivých vláken po sobě a tato ztráta mobility je nepříznivá při řezání těchto kombinovaných vláken (neboř tato kombinovaná vlákna při řezání praskají v důsledku mechanické degradace aplikované pojivové kompozice), což by mohlo mít za následek případně vzniklé problémy při textilní aplikaci, kde by takto použitá kombinovaná vlákna měla projevovat jak integritu tak ohebnost neboli poddajnost (tato ohebnost neboli poddajnost slepených vláken souvisí s poddajností neboli ohebností pojivové kompozice).
Kombinovaná vlákna povlečená čistě organickou pojivovou kompozicí, se kterými se snadno manipuluje, je možno získat aniž by bylo nutno podrobovat tuto kompozici polymeračnímu zpracování. V patentu Spojených států amerických č. US-A-4 530 860 se popisují tyto pojivové kompozice, které obsahují podstatný procentuální podíl filmotvorných činidel, která působí jako adhezivní činidla a dodávají integritu těmto kombinovaným vláknům, přičemž se potom s nimi snadněji manipuluje.
Podstata vynálezu
Uvedený vynález se týká poj ivových kompozic o zlepšené kvalitě, které nemají nevýhody pojivových kompozic podle dosavadního stavu techniky, a tyto pojivové kompozice podle vynálezu jsou určeny k povlékání skleněných kombinovaných vláken, přičemž účinkem tepla polymerují. Při použití poj ivové kompozice podle vynálezu se dosáhne snadné manipulovatelnosti se získanými lepenými vlákny, dokonce i před polymerováním, a dále poddajnosti neboli ohebnosti, která vyhovuje pozdějšímu zpracovávání těchto kombinovaných vláken s nanesenou pojivovou kompozicí, a dobré integrity těchto kombinovaných vláken po provedené polymeraci, přičemž tato pojivová kompozice podle vynálezu projevuje podstatný stupeň konverze a rovněž chrání tato kombinovaná vlákna účinným způsobem před oděrem. Rovněž umožňuje tato pojivová kompozice podle vynálezu spojování uvedených vláken s různými materiály, které jsou určeny ke zpevňování, s cílem výroby kompozitních dílů, které mají dobré mechanické vlastnosti, je značně stabilní, zejména v prostoru za štěrbinovou deskou, a vyhovuje z hlediska rychlosti tažení jednotlivých vláken.
Do rozsahu uvedeného vynálezu rovněž náleží postup výroby lepených skleněných vláken a rovněž takto získaná lepená skleněná vlákna, se kterými se snadno manipuluje a která mají zlepšené charakteristiky, přičemž je možno účinným způsobem použít tato kombinovaná vlákna ke zpevňování organických a/nebo anorganických materiálů s cílem připravit kompozitní materiály.
Pojivová kompozice podle uvedeného vynálezu obsahuje roztok o viskozitě odpovídající 0,400 Pa.s nebo menší, která obsahuje méně než 5 % hmotnostních rozpouštědla a která obsahuje přinejmenším jeden základní systém, který je možno tepelně polymerizovat, přičemž uvedený základní systém obsahuje přinejmenším 60 % hmotnostních jedné nebo více složek, které mají molekulovou hmotnost menší než 750 a ve výhodném provedení molekulovou hmotnost menší než 500, přičemž tato složka nebo složky mají přinejmenším jednu reaktivní epoxy-funkční skupinu.
Podle jednoho provedení pojivové kompozice podle uvedeného vynálezu obsahuje uvedený základní systém rovněž jednu nebo více složek, které mají vyšší molekulovou hmotnost a které mají přinejmenším jednu reaktivní epoxy-funkční skupinu a/nebo jednu nebo více složek, které mají reaktivní hydroxy-funkční skupinu a/nebo reaktivní vinyletherovou funkční skupinu.
Ve výhodném provedení poj ivové kompozice podle uvedeného vynálezu obsahuje tato kompozice rovněž přinejmenším jednu Lewisovu kyselinu nebo Lewisovu bázi jako tepelný iniciátor.
Do rozsahu uvedeného vynálezu rovněž náleží postup přípravy lepených skleněných vláken, při kterém se soustava proudů roztaveného skla proudící ze soustavy otvorů uspořádaných u základny jedné nebo více štěrbinových desek táhne ve formě soustavy spojitých jednotlivých vláken, a tato vlákna se potom spojují za vzniku jednoho nebo více kombinovaných vláken, které se potom sbírají (neboli shromažďují) na pohybujícím se nosičovém členu, přičemž pří tomto procesu se výše definovaná pojivová kompozice ukládá na povrch jednotlivých vláken v průběhu tažení a předtím, než jsou tato jednotlivá vlákna spojována do formy kombinovaných vláken.
Ve výhodném provedení postupu podle uvedeného vynálezu se pojivová kompozice podrobuje tepelnému zpracování v přítomnosti přinejmenším jedné Levisovy kyseliny nebo Lewisovy báze jako tepelného iniciátoru během sbírání nebo po sbírání kombinovaných vláken povlečených pojivovou kompozicí. :>Do rozsahu uvedeného vynálezu rovněž náleží kombinovaná vlákna, která jsou povlečena pojivovou kompozicí, která má složení definované výše, a/nebo které se získají shora uvedeným postupem.
Pokud se týče pojivové kompozice podle uvedeného vynálezu, jsou případnými rozpouštědly v zásadě organická rozpouštědla nutná k rozpuštění určitých polymerizovatelných sloučenin. Přítomnost těchto rozpouštědel v omezené míře nevyžaduje speciální opatření za účelem jejich eliminování. Ve většině případů jsou pojivové kompozice podle uvedeného vynálezu kromě toho zcela zbaveny rozpouštědla, to znamená sloučenin, které působí pouze jako rozpouštědlo v tomto roztoku.
V důsledku nízké hodnoty viskozity těchto pojivových kompozice, která je menší než 0,400 Pa.s nebo menší, přičemž ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu je tato viskozita 0,200 Pa.s nebo menší, jsou tyto pojivové kompozice podle uvedeného vynálezu vyhovující z hlediska pracovních podmínek používaných k získání skleněných kombinovaných vláken přímo v tomto procesu, to znamená, že tyto pojivové směsi je možno použít úspěšně bez ohledu na rychlost tažení jednotlivých vláken, která se používá při provádění tohoto procesu (několik desítek metrů za sekundu) a bez ohledu na průměr tohoto jednotlivého vlákna. Tyto pojivové kompozice podle uvedeného vynálezu mají rovněž rychlost zvlhčování na uvedených kombinovaných vláknech, která je vyhovující pokud se týče rychlosti tažení těchto vláken.
Ve výše uvedeném textu bylo uvedeni?, že základní systém je možno tepelně polymerizovat, čímž se míní to, že složka nebo složky, která je nebo které jsou nepostradatelné v této pojivové směsi a jejichž hlavní funkcí je podílet se na struktuře této pojivové kompozice, je schopná nebo jsou schopné podléhat polymeraci účinkem tepla. Tento základní systém obecně tvoří 60 % hmotnostních až 100 % hmotnostních této pojivové kompozice podle uvedeného vynálezu, a ve výhodném provedení tvoří tento systém 70 % hmotnostních až 90 % hmotnostních této pojivové směsi.
Uvedené složky, které mají reaktivní epoxy-funkční skupinu nebo skupiny, a které je tudíž možno použít v tomto základním systému, obvykle obsahují 1 až 4 oxiranové funkční skupiny naroubované na alkylové skupiny, cykloalkylové skupiny, aromatické skupiny, atd., přičemž mohou rovněž obsahovat etherové a/nebo hydroxylové a/nebo esterové a/nebo terč. aminové, atd. funkční skupiny.
Těmito složkami mohou být podle uvedeného vynálezu jedna nebo více z následujících látek :
monofunkční složky, jako jsou například alkylglycidylethery, které mají alifatický řetězec obsahující 4 až 16 atomů uhlíku, atd., nebo kresyl- , nebo fenyl- , nebo nonylfenyl- , nebo p-terč.-butylfenyl- , nebo
2-ethylhexyl- , atd. glvcidylethery, epoxylimoneny, mono-oxycyklohexeny, atd.;
difunkční složky, jako jsou například 1,4-butandiol- . nebo neopentylglykol- , nebo resorcinol- , nebo dimethanol-cyklohexan- , nebo 1,6-hexandiol- , nebo dibroraneopentylglykol- , atd. diglycidylethery, diepoxydové deriváty bisfenolů A nebo F, 3,4-epoxycyklohexylmethyl3,4-epoxycyklohexankarboxyláty, bis(3,4-epoxycyklohexyl)adipáty, die^?oxypolyglykoly, diglycidylestery anhydridu kyseliny hexahydroftalové, diglycidylhydantoiny, atd.; složky obsahující více než dvě stejné reaktivní funkční skupiny, jako jsou například trimethylolethan- , nebo trimethylolpropan- , atd. tryglycidylethery, triglycidylethery ricinového oleje, para-aminofenoltriglycidylethery, tetra(paraglycidyloxyfenyl)ethany,
4,4’-(diglycidylamino)difenylmethany, polyglycidylethery alifatických polyolů, epoxypolybutadieny, epoxyfenolové novolakové pryskyřice nebo epoxykresolové novolakové pryskyřice, atd.
Kromě těchto výše uvedených složek nebo uvedené složky, které mají molekulovou hmotnost menší než 750 (nebo ve výhodném provedení menší než 500) a které mají přinejmenším jednu epoxy-funkční skupinu, může dále tento základní systém obsahovat jednu nebo více tepelně polymerizovatelných sloučenin, zejména jednu nebo více složek, které mají vyšší molekulovou hmotnost a které mají přinejmenším jednu reaktivní epoxydovou funkční skupinu, a/nebo jednu nebo více složek, které mají přinejmenším jednu reaktivní hydroxy-funkční skupinu, a/nebo reaktivní vinyletherovou funkční skupinu.
ye výhodném provedení podle uvedeného vynálezu je podíl složky nebo složek v tomto základním systému, které mají přinejmenším jednu reaktivní hydroxylovou funkční skupinu, ovšem které neobsahují reaktivní epoxy-funkční skupinu, v tomto základním systému menší nebo rovný 40 % hmotnostním tohoto základního systému, přičemž tyto složky jsou schopné retardovat rychlost polymerace pojivové kompozice a jsou schopné přispívat k tomu, že je tato pojivová kompozice méně resistentní k působení vody nebo chemických činidel.
Podle uvedeného vynálezu je rovněž výhodné, jestliže je podíl složky nebo složek v tomto základním systému, které mají přinejmenším jednu reaktivní vinyletherovou funkční skupinu, ale které nemají reaktivní epoxy-funkční skupinu, menší nebo rovný 40 % hmotnostním tohoto základního systému.
Těmito složkami, které mají reaktivní hydroxylovou funkční skupinu nebo skupiny a které je možno použít v tomto základním systému, jsou v zásadě alkoholy nebo polyoly, přičemž tyto látky je možno použít jako flexibilizační a/nebo zesířovací činidla (tyto látky tedy zvyšují stupeň zesítění této pojivové kompozice) v důsledku funkce jejich prostorové konfigurace a počtu jejich reaktivních funkčních skupin.
Uvedenými hydroxylovými složkami mohou být jedna nebo více následujících složek ; polyolkaprolaktony nebo jejich deriváty, polyoly odvozené od ethylenglykolu nebo od propylenglykolu, ethoxylované nebo propoxylované trimethylolpropany, ethoxylované nebo propoxylované pentaerythritoly, polyoxypropylentetroly, hydroxylované polybutadieny, atd.
Uvedenými složkami, které mají reaktivní vinyletherové funkční skupiny nebo skupinu, mohou být jedna nebo více následuj ících složek :
monofunkční složky, jako jsou například hydroxyalkylvinylethery, alifatické nebo aromatické esterové monomery, které mají vinyletherové koncové skupiny,
1,4-dimethanol-cyklohexanmonovinylether, atd. ; polyfunkční složky, jako jsou například dimethanolcyklohexan- , nebo triethylenglykol- , atd. divinylethery, alifatické nebo aromatické urethanové oligomery, které mají vinyletherové koncové skupiny, atd.
Uvedená složka nebo složky, které mají epoxy-funkční skupinu nebo skupiny a/nebo hydroxylovou funkční skupinu nebo skupiny a/nebo vinyletherovou funkční skupinu nebo skupiny, a které jsou použity v tomto základním systému v pojivové kompozici podle uvedeného vynálezu mohou obsahovat jednu reaktivní funkční skupinu (monofunkční složky) nebo více stejných reaktivních funkčních skupin (polyfunkční složky) nebo mohou obsahovat různé reaktivní funkční skupiny ze souboru zahrnujícího epoxy-funkční skupiny, hydroxylové funkční skupiny nebo vinyletherové funkční skupiny. Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu je v tomto základním systému podíl monofunkční složky nebo složek v rozmezí od 0 do 75 % hmotnostních tohoto základního systému a podíl polyfunkční složky nebo složek je v rozmezí od 10 % do 100 % hmotnostních tohoto základního systému, přičemž podíl složky nebo složek, které obsahují více než dvě identické reaktivní funkční skupiny, je v rozmezí od 0 do 70 % hmotnostních tohoto základního systému.
- 15 Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu tento základní systém obsažený v pojivové kompozici podle vynálezu sestává z jedné nebo více složek, které mají přinejmenším jednu reaktivní epoxy-funkční skupinu a případně z jedné nebo více složek, které mají přinejmenším jednu reaktivní hydroxylovou funkční skupinu a/nebo jednu reaktivní vinyletherovou funkční skupinu.
Podle j iného provedení podle uvedeného vynálezu sestává tento základní systém z jedné nebo více složek, které mají molekulovou hmotnost menší než 750 a ve výhodném provedení menší než 500.
Ve výhodném provedení podle vynálezu je touto složkou nebo jsou těmito složkami, které mají molekulovou hmotnost menší než 750 (nebo výhodně menší než 500) a které jsou přítomny v tomto základním systému v pojivové kompozici podle vynálezu, monomery (mono-funkční nebo poly-funkční, jak již bylo vysvětleno výše), ovšem tento základní systém může případně obsahovat i složky, které mají molekulovou hmotnost menší než 750, ve formě oligomerů nebo polymerů, které mají částečně polymerizované funkční skupiny.
Jak již bylo uvedeno výše, může pojivová kompozice podle uvedeného vynálezu výhodně obsahovat, kromě uvedeného základního systému, přinejmenším jednu Lewisovu kyselinu nebo bázi jako tepelný iniciátor, který umožňuje polymeraci této pojivové kompozice účinkem tepla. Tento iniciátor může být rovněž zaveden do této poj ivové kompozice prostřednictvím materiálu spojovaného s uvedenými lepenými skleněnými kombinovanými vlákny před provedením polymerace, jak to bude ještě popisováno v dalším textu v souvislosti s popisem postupu podle vynálezu.
Tímto termínem Lewisova kyselina nebo báze jako tepelný iniciátor se podle uvedeného vynálezu míní libovolná Lewisova kyselina nebo báze a obecněj i řečeno libovolná sloučenina, která je schopná pod vlivem tepla uvolňovat Lewisovu kyselinu nebo bázi, přičemž tyto kyseliny nebo báze vyvolávají při působení tepla kationtovou nebo aniontovou polymeraci epoxy-složek a v případě potřeby polymeraci hydroxylových a/nebo vinyletherových složek. Tyto iniciátory se rovněž označují jako kationtové nebo aniontové katalyzátory. Jako příklad těchto Lewisových kyselin, sloužících jako tepelné iniciátory, které je možno použít v souvislosti s předmětným vynálezem, je možno uvést halogenové deriváty cínu Sn, hliníku Al, zinku Zn, bóru B, křemíku Si, železa Fe, titanu Ti, hořčíku Mg, antimonu Sb nebo komplexní látky na bázi halogenovaných kovů nebo metaloidy, jako jsou například diethyletherové, tetrahydrofuranové, alifatické aminové nebo aromatické aminové, atd. komplexy s BF3 nebo BCI3, nebo aminové komplexy s PF^ nebo AsFj, atd. Uvedené Lewisovy báze jako tepelné iniciátory se ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu vyberou ze souboru zahrnujícího cyklické terciární nebo sekundární aminy nebo terciární nebo sekundární aminy, které mají aromatický kruh (pyridin, 2,4,6-trisdimethylaminoethvlfenol, benzyldimethylamin, piperidin, iraidazolové deriváty, 2-ethyl-4-methylimidazol, N-alkylimidazoly obsahující v alkylové části 1 až 12 atomů uhlíku, benzimidazol, aminooxadiazoly, diaza-aromatické terciární aminy (methylpyraziny), diallyltetrahydrodipyridyl, atd.) nebo které mají dvojné vazby (tetramethylguanidin, heptamethylisobiguanid, atd.) nebo je možno rovněž tyto látky zvolit ze skupiny komplexních směsí (alkoxy deriváty kovů, triethanolaminboráty nebo estery borátů s chelatóvaňými kovy, atd.) nebo je možno použít jiných vhodných aminů nebo derivátů aminů (jako je například triethylamin, diethanolamin, triethanolamin, terciární aminoxidy, atd.). Tyto uvedené Lewisovy kyseliny jako iniciátory mohou být rovněž asociovány s vodíkovými donory. které působí jako urychlovače, jako je například propylenkarbonát nebo gamabutyrolakton. Množství uvedené
Lewisovy kyseliny nebo báze, které se používají jako tepelné
A iniciátory přítomné v pojivové kompozici podle uvedeného vynálezu a/nebo zavedené do této pojivové kompozice za účelem dosažení dobrého zpolymerování, se pohybuje v rozmezí od 0,5 % hmotnostního do 6 % hmotnostních, a ve výhodném provedení v rozmezí od 1,5 % hmotnostního do 5 % hmotnostních uvedené pojivové kompozice.
Případně může tato pojivová kompozice podle uvedeného vynálezu obsahovat i další sloučeniny, které jsou schopné dosáhnout zpolymerizování uvedené pojivové kompozice.
Tyto poj ivová kompozice podle uvedeného vynálezu může rovněž obsahovat malé množství aditiv, přičemž tato aditiva přispívají k dodání speciálních vlastností této pojivové kompozici, ovšem v zásadě nejsou součástí struktury této pojivové kompozice, a jsou jiná než je uvedený základní systém. I když je třeba tato aditiva odlišovat od uvedeného základního systému, přesto je možno tato aditiva tepelně polymerizovat, podobně jako sloučeniny přítomné v uvedeném základním systému.
Pojivová kompozice podle uvedeného vynálezu může obsahovat jako aditivum přinejmenším jedno spojovací činidlo, pomocí kterého je možno dosáhnout spojení této pojivové kompozice se skleněnými vlákny, přičemž podíl tohoto spojovacího činidla nebo spojovacích činidel je v rozmezí od 0 do 20 % hmotnostních této pojivové kompozice a ve výhodném provedení podle vynálezu je tento podíl 15 % hmotnostních této pojivové kompozice nebo menší. Tato činidla mají ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu molekulovou hmotnost menší než 500, přičemž neobsahují primární aminové funkční skupiny. Tímto uvedeným spojovacím činidlem může být jedna nebo více následujících složek : silany, jako je například gama-glycidyloxypropyltrimethoxysilan, gama-methakryloxypropyltrimethoxysilan, polyethoxypropoxytrimethoxysilan, gama-akryloxypropyltrimethoxysilan, vinyltrimethoxysilan, atd.; a dále titaničitany, zirkoničitany, siloxany, atd.
Uvedené pojivové kompozice podle vynálezu mohou rovněž obsahovat jako aditivum přinejmenším jedno filmotvorné činidlo, které působí pouze jako činidlo usnadňující klouzání a tvorbu vláken, v množství v rozmezí od 0 do 15 % hmotnostních, a ve výhodném provedení v množství menším nebo rovným 10 % hmotnostním. Přítomnost tohoto činidla nebo těchto činidel zabraňuje v podstatné míře tření mezi jednotlivými vlákny a jednotkou s pojivovou kompozicí, kdy jsou jednotlivá vlákna tažena vysokou rychlostí (to znamená větší než 40 ra/s) a/nebo kdy jsou tato jednotlivá vlákna velice jemná, přičemž ovšem je třeba uvést, že jsou tato činidla velice drahá případně by mohla způsobovat snížení mechanických charakteristik uvedených pojivových kompozic. Těmito vláknotvornými činidly může být jedna nebo více následujících látek : silikony, siloxany nebo polysiloxany, jako je například glycidyl(n)polydimethylsiloxan, alfa,omega-akryloxypolydimethylsiloxan, atd., dále silikonové deriváty, jako jsou například silikonové oleje,—atd. - ~ - -- Pojivové směsi podle uvedeného vynálezu mohou rovněž obsahovat jako aditivum přinejmenším jedno textilní aplikační činidlo, které působí v zásadě jako mazivo, v množství pohybujícím se v rozmezí od 0 do 15 % hmotnostních, a ve výhodném provedení v množství v rozmezí od 0 do 10 % hmotnostních. Těmito uvedenými textilními činidly jsou ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu jedna nebo více následujících složek : mastné estery (popřípadě ethoxylované nebo propoxylované), glykolové deriváty (zejména ethylen- nebo propylenglykolové deriváty), jako jsou například isopropyl- nebo cetylpalmitáty, isobutylstearáty, decyllauráty, ethylenglykoladipáty, polyethylenglykoly nebo polypropylenglykoly, které mají molekulovou hmotnost menší než 2000, dále isopropylstearáty, atd.
Tato poj ivová kompozice podle uvedeného vynálezu může rovněž obsahovat jako aditivum přinejmenším jedno činidlo pro lepší přizpůsobení se materiálům, které jsou určeny ke zpevnění, zejména to přichází v úvahu v případě adhezivních pojivových materiálů.
Pojivové kompozice podle uvedeného vynálezu chrání účinným způsobem kombinovaná vlákna před oděrem, jsou stabilní, zejména za štěrbinovou deskou (tyto pojivové kompozice podle uvedeného vynálezu v podstatě nepolymerují při teplotě pod 100 ’C, přičemž za uvedenou štěrbinovou deskou jsou podrobovány působení teplot, které nepřevyšují 70 °C), dále jsou vyhovující z hlediska rychlostí tažení jednotlivých vláken a nevyžadují použití sušícího stupně před provedením polymerace nebo jiného zpracovávacího stupně zařazeného mezi ukládáním pojivové kompozice na vláknech a fází sbírání lepených kombinovaných vláken.
Kromě toho je třeba uvést, že pojivová kompozice podle uvedeného vynálezu se ukládá na jednotlivá vlákna při tažení těchto vláken, rozprostírá se velice rychle po celém povrchu těchto vláken a tvoří vhodný ochranný film pro každé jednotlivé vlákno. Kombinovaná vlákna získaná spojením jednotlivých vláken a povlečená touto pojivovou kompozicí, která nebyla podrobena tepelnému zpracování (to znamená, která ještě nebyla zpolymerizována) jsou takto tvořena svazkem opláštěných jednotlivých vláken, která mohou vzájemně po sobě klouzat, přičemž takto získané kombinované vlákno projevuje podstatný stupeň ohebnosti (neboli poddajnosti), což je zejména výhodné v případech, kdy jsou tato kombinovaná vlákna řezána, a opláštění jednotlivých vláken rovněž poskytuje dodatečnou ochranu proti oděru. Tato kombinovaná vlákna neprojevují integritu v normálním smyslu tohoto termínu, to znamená, že tato integrita není vytvářena jednotlivými vlákny, které jsou navzájem fixovány zejména adhezivními silami způsobenými jednou nebo více složkami uvedené pojivové kompozice podle uvedeného vynálezu, jako například které mohou být dosaženy prostřednictvím filmotvorných činidel, přítomných v pojivové kompozici podle uvedeného vynález v podstatném množství. I přesto se s těmito kombinovanými vlákny povlečenými pojivovou kompozicí, která ještě nebyla zpolymerizována, snadno manipuluje a jestliže jsou tato vlákna navinuta ve formě svitku, jsou snadno odnímatelná z tohoto svitku aniž by je bylo nutno podrobovat nějakému předběžnému polymeračnímu zpracování aplikovaného pojivá. Tato kombinovaná vlákna, která jsou povlečená pojivovou kompozicí podle vynálezu a která ještě nebyla zpolymerizována, jsou mimořádně vhodná píro zvlhčování a impregnování materiály, které jsou určeny ke zpevnění, přičemž vzhledem k výše uvedenému je možno tuto impregnaci provádět rychleji (čímž se zvýší produktivita) a takto získané kompozitní materiály mají homogennější vzhled a kromě toho mají do určité míry zlepšené mechanické vlastnosti.
Integrita uvedených kombinovaných vláken, ve vlastním významu tohoto termínu, která se dosáhné adhezí jednotlivých vláken, ze kterých je tato kombinace tvořena, se podle vynálezu dosáhne po polymerizaci uvedené pojivové kompozice účinkem tepla. Tato integrita je nutná v případě kombinovaných vláken, které se podrobují vysokému stupni mechanického namáhání, jako je tomu například při textilních aplikacích, nebo v případě řezaných kombinovaných vláken, které jsou určeny ke zpevňování organických a/nebo anorganických materiálů. V těchto případech je výhodné provádět polymerizaci této pojivové kompozice před použitím uvedených kombinovaných vláken pro textilní aplikace nebo předtím, než jsou tato řezaná vlákna spojována s materiálem, který je určen ke zpevnění.
Tato integrita, dosažená po polymerizaci pojivové kompozice, je zcela zásadní, přičemž množství polymerizované pojivové kompozice na. kombinovaných vláknech je relativně malé (ztráta žíháním těchto kombinovaných vláken povlečených touto pojivovou kompozicí a/nebo získaných postupem podle uvedeného vynálezu nepřevyšuje 3 % hmotnostní). Množství této pojivové kompozice, které je třeba uložit na vláknech a které je efektivní, je ve výhodném provedení podle vynálezu velmi malé, avšak získají se kombinovaná vlákna, která mají velmi dobré charakteristiky, včetně integrity (takto dosažená integrita je vysoká i v případě, kdy množství-pojivové kompozice uložené na jednotlivých vláknech je v oblasti 0,6 % hmotnostního). Tato integrita, dosažená zpolymerováním pojivové kompozice podle uvedeného vynálezu v přítomnosti Lewisovy kyseliny jako iniciátoru nebo zejména v přítomnosti Lewisovy báze jako iniciátoru, je vynikající v porovnání s integritou dosaženou za stejných podmínek s většinou běžných pojivových kompozic podle dosavadního stavu techniky.
Tato pojivová kompozice podle uvedeného vynálezu rovněž projevuje podstatný stupeň konverze po provedení polymeraci.
Podle uvedeného vynálezu bylo zcela neočekávatelně zjištěno, že vlastnosti těchto kombinovaných vláken podle vynálezu, jako je například pevnost v tahu, jsou lepší po podrobení těchto kombinovaných vláken stárnutí než je tomu u kombinovaných vláken před podrobením stárnutí. Rovněž je třeba poznamenat, že mechanická pevnost těchto kombinovaných vláken povlečených pojivovou kompozicí podle uvedeného vynálezu obsahující Lewisovu bázi, je lepší než mechanická pevnost kombinovaných vláken povlečených poj ivovou kompozici podle uvedeného vynálezu obsahující Lewisovu kyselinu v důsledku nižší ztráty žíháním.
Tato kombinovaná vlákna podle uvedeného vynálezu je možno ve výhodném provedení spojovat s různými materiály určenými ke ztužení za účelem výroby kompozitních dílů, které mají dobré mechanické vlastnosti. Pojivová kompozice podle uvedeného vynálezu zejména přispívá k tomu, že jsou tato kombinovaná vlákna kompatibilní s materiály určenými ke zpevňování, zejména s organickými materiály a zejména s epoxy-materiály, avšak rovněž přispívá k tomu, že jsou
Taxo vlákna kompatibilní s minerálními materiály, jako jsou například adhezní spojovací materiály. Rovněž tato lepená kombinovaná vlákna umožňují jejich impregnování materiály určenými ke zpevnění, přičemž tato impregnace je usnadněna v případě kombinovaných vláken, která jsou povlečena pojivovou kompozicí ve své nezpolymerizované formě. Pojivová kompozice podle vynálezu je zejména vhodná k výrobě spojitých kombinovaných vláken sbíraných ve formě pramenů, kotoučových desek, kanet, rohoží, atd., nebo pro přípravu řezaných vláken, přičemž tato různá kombinovaná vlákna jsou tvořena jednotlivými vlákny, které mají průměr v rozmezí od 5 mikronů do přibližně 24 mikronů. Pojivová kompozice podle uvedeného vynálezu je zejména vhodná pro přípravu jemných kombinovaných vláken (které mají titr menší než 600 tex), která jsou sbírána ve formě pramenů, na rozdíl od běžných vodných pojivových kompozic používaných podle dosavadního stavu techniky.
Pojivová kompozice podle uvedeného vynálezu se ve výhodném provedení ukládá v průběhu provádění postupu podle vynálezu na jednotlivých vláknech, která jsou potom určena ke spojování do kombinovaných vláken, načež se provádí zpolymerování této pojivové kompozice účinkem tepelného zpracování, přičemž toto zpracování se provádí nezávisle na vláknotvorném postupu (tyto jednotky tedy nemusí být zařazeny za každou štěrbinovou deskou) a v libovolném z různých stupňů tohoto postupu po stupni, ve kterém se tvoří vlákno, přičemž lepená kombinovaná vlákna, která nebyla podrobena tepelnému zpracování, nevyžadují žádné speciální zpracovávání, jako je například sušení, před provedením tepelného polymerizačního zpracování.
Toto tepelné zpracování je možno provést se sbíranými kombinovanými vlákny nebo během výroby kompozitních materiálů prováděné spojováním lepených kombinovaných vláken s organickými materiály. V případě, kdy tato pojivová kompozice podle vynálezu ukládaná na jednotlivých vláknech při provádění postupu podle vynálezu obsahuje přinejmenším jednu Lewisovu kyselinu nebo bázi jako tepelný iniciátor a/nebo jinou sloučeninu umožňující provedeni polymerace pojivové kompozice, a kdy získaná kombinovaná vlákna jsou sbírána ve formě svitků, je možno tepelné zpracování provést s těmito svitky kombinovaných vláken ještě předtím, než jsou tato kombinovaná vlákna použita, zejména v případě textilních aplikací. V případě, kdy je toto tepelné zpracovávání prováděno se svitky kombinovaných vláken před odvinováním těchto kombinovaných vláken, potom je vhodné v případě závitů těchto kombinovaných vláken, aby tyto svitky měly úhel protínání přinejmenším 1,5“, neboť tímto se zabrání vzájemnému nalepování spirál účinkem zpolymerizované pojivové kompozice, což byl mohlo znamenat problém při odvíjení těchto kombinovaných vláken.
V souvislosti s výše uvedeným je třeba poznamenat, že tepelné zpracovávání prováděné v přítomnosti Lewisovy kyseliny nebo báze jako iniciátoru musí být dostatečně dlouhé, aby byl umožněn rozklad tohoto iniciátoru. Takže interval zpracovávání v případě kombinovaných vláken sbíraných ve formě pramenů o hmotnosti několika kilogramů se může pohybovat v rozmezí od 3 do 6 hodin při teplotě 160 “C, což závisí v konkrétním případě na formě a hmotnosti tohoto pramene. Ovšem většina času tohoto zpracovávacího intervalu je věnována pouze na zvýšení teploty této skleněné masy obsažené v tomto svitku (pro porovnání je možno uvést, že 50 gramový vzorek s počáteční teplotou 25 “C, obsahující pojivovou-kompozici podle uvedeného vynálezu; umístěný --------- --------v peci o teplotě 160 °C obvykle vyžaduje interval zpracovávání v rozmezí od 15 do 45 minut).
Kombinovaná vlákna, získaná po spojení jednotlivých vláken, nemusí být pouze sbírána ve formě svitků na rotačních nosičových členech, ale mohou být rovněž sbírána na zachycovacích nosičových členech pohybujících se v měnícím se směru. Tato kombinovaná vlákna je možno vést členem, který je rovněž použit k jejich tažení, směrem na sbírací povrch pohybující se příčně ke směru vedených kombinovaných vláken, přičemž účelem je získání vrstvy vzájemně promíchaných spojitých kombinovaných vláken, běžně označované jako rohož, a v tomto případě se tepelné zpracování kombinovaných vláken provádí aplikováním tepelného účinku na kombinovaná vlákna rozptýlená na sbíračím povrchu. V případě potřeby je možno na tuto rohož aplikovat pojivo (které může případně obsahovat nebo vpravovat do pojivové kompozice sloučeninu, která umožňuje polymeraci této pojivové kompozice, jako je například Lewisova kyselina nebo báze jako iniciátor), přičemž toto pojivo je možno aplikovat v práškové formě na rohož předtím, než je tento celek podroben tepelnému zpracování, přičemž tímto tepelným zpracováním je možno provést polymeraci jak uvedeného pojivá tak i pojivové kompozice podle vynálezu.
Uvedená kombinovaná vlákna je možno rovněž řezat ještě předtím, než jsou sbírána členem, který je rovněž používán k jejich tažení, přičemž tato řezaná vlákna jsou sbírána na zachycovacích nosičových členech pohybujících se v měnícím se směru, a v tomto případě se tepelné zpracovávání ve výhodném provedení podle vynálezu provádí aplikací tepla na řezaná kombinovaná vlákna distribuovaná po celém zachycovacím nosičovém členu (pojivová kompozice uložená ha jednotlivých vláknech v tomto případě výhodně obsahuje přinejmenším jednu Lewisovu kyselinu nebo bázi jako tepelný iniciátor).
V případě, kdy jsou tato kombinovaná vlákna sbírána na pohybujícím se členu nebo členech s měnícím se pohybem a kdy se tepelné zpracovávání provádí na tomto nosičovém členu nebo členech, potom se interval tohoto tepelného zpracovávání pohybuje v rozmezí od 15 minut do 20 minut.
Tato kombinovaná vlákna je možno rovněž sbírat aniž by byla podrobena tepelnému zpracovávání, přičemž v tomto případě se toto tepelné zpracovávání provádí v pozdější fázi. Konkrétně je možno uvést, že je možno tato kombinovaná vlákna sbírat ve formě svitků a potom je možno je zase odnímat z těchto svitků za účelem podrobení těchto vláken dodatečnému zpracovávání (například za účelem jejich řezání členem, který rovněž slouží k jejich mechanickému vlečení), přičemž v těchto případech je možno toto tepelné zpracovávání s uvedenými kombinovanými vlákny provádět před tímto dodatečným zpracováním (nebo těmito zpracováními), během tohoto dodatečného zpracování (nebo těchto zpracování) nebo po provedení tohoto dodatečného zpracování (nebo těchto zpracování), (zejména v případě řezání uvedených kombinovaných vláken je možno tepelné zpracovávání provádět na členu pro sbírání těchto řezaných vláken, atd.).
Tato lepená kombinovaná vlákna je možno rovněž sbírat aniž by byla podrobena tepelnému zpracovávání a tomuto tepelnému zpracování je možno je podrobit až po spojení s organickým materiálem během výroby kompozitních materiálů, přičemž tento organický materiál obsahuje v případě, že pojivová kompozice ukládanána jednotlivá vlákna neobsahuje— sloučeninu umožňující provést polymeraci této pojivové kompozice, případně v případě, kdy tato pojivová kompozice obsahuje takotouto sloučeninu, přinejmenším jednu sloučeninu umožňující provést polymeraci této pojivové kompozice, zejména přinejmenším jednu Lewisovu kyselinu nebo bázi jako tepelný iniciátor, a prostřednictvím tohoto organického materiálu je možno zavést takovouto sloučeninu do uvedené pojivové kompozice během spojování uvedených lepených kombinovaných vláken s tímto materiálem. V závislosti na tomto konkrétním použitém organickém materiálu a případně na iniciátoru nebo iniciátorech a/nebo katalyzátoru nebo katalyzátorech, atd., obsažených v tomto materiálu se tepelné zpracovávání může provádět za současného působení ultrafialového záření, zpracování elektronovým paprskem, atd. Doba tepelného zpracovávání během výroby tohoto kompozitního materiálu je obvykle přinejmenším 2 hodiny.
Skleněná kombinovaná vlákna povlečená poj ivovou kompozicí podle uvedeného vynálezu a/nebo získaná postupem podle uvedeného vynálezu jsou potažena nepolymerizovanou pojivovou kompozicí nebo pojivovou kompozicí zpolymerizovanou po provedení tepelného zpracování. Tato kombinovaná vlákna mají ztrátu žíháním pohybující se ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu pod hodnotou 3 % hmotnostní a výhodněji pod hodnotou 1,5 % hmotnostní.
Malé množství pojivové kompozice uložené na těchto kombinovaných vláknech podstatně zmenšuje problém souvisící se vzájemným nalepováním kombinovaných vláken, zejména v případech, kdy jsou tato vlákna sbírána ve formě svitků, a rovněž toto malé množství zlepšuje prostupnost těchto kombinovaných vláken během impregnování materiálem, který je určen ke zpevňování, což je ekonomicky značně výhodné.
S kombinovanými vlákny vyrobenými postupem podle uvedeného vynálezu se snadno manipuluje a po sbírání mohou býx tato vlákna v různých formách, které nemusí nebo mohou znamenat nutnost dalšího dodatečného zpracování těchto kombinovaných vláken v následných stupních, přičemž podle vynálezu je možno xyxo stupně provádět před tepelným zpracováním nebo po Tepelném zpracování a/nebo sbírání Těchto kombinovaných vláken. Tato skleněná kombinovaná vlákna mohou býx Tedy ve formě spojixých kombinovaných vláken nebo řezaných kombinovaných vláken, přičemž je možno je použíx k uxváření pleTenin, sxuh, rohoží nebo Tkaných nebo nexkaných síťovin.
Kompozixní maxeriály výhodně vyrobené spojením přinejmenším určixého podílu skleněných kombinovaných vláken podle vynálezu a přinejmenším jednoho organického nebo anorganického maxeriálu, mají dobré mechanické vlasxnosxi, jak To bude podrobněji ilusxrováno v následujících příkladech provedení.
Příklady provedení
Pojivová kompozice pro skleněná vlákna, posxup výroby lepených skleněných vláken, skleněná kombinovaná vlákna povlečená touto pojivovou kompozicí, kompozixní maxeriály a jejich charakxerisxické vlasxnosxi a další znaky uvedeného vynálezu budou v dalším blíže objasněny s pomocí konkréxních příkladů provedení, kxeré ovšem nijak neomezují rozsah xohoxo vynálezu pouze jej blíže ilusxrují.
P r ί klaď-----------1 - _________
Podle tohoto provedení byla jednotlivá vlákna o průměru 14 mikronů, získaná tažením proudů roztaveného skla, povlečena pojivovou kompozicí, která měla následující složení (procenta hmotnostní) :
Složky základního systému o molekulové hmotnosti menší než
- 1,2-epoxyhexadekan^· 23 %
O
- 1,4-butandioldiglycidylether 26 %
- epoxidovaná pryskyřice typu bisfenolu 30 %
Lewisova kyselina jako iniciátor :
- komplex fluorid boritý/ethylamin4 3 %
- propylenkarbonát 3 %
Aditiva :
- gama-methakryloxypropyltrimethoxysilan jako spojovací činidlo^ 10 %
- isopropylpalmitát jako textilní činidlo 5 %
Tato pojivová kompozice měla viskozitu 0,04 Pa.s při teplotě 20 ’C. Jednotlivá vlákna byla podle tohoto provedeni spojována do kombinovaných vláken, která byla navíjena po dobu 3600 sekund do formy pramenů, jejichž hmotnost byla přibližně 20 kilogramů, a potom byly tyto prameny zahřívány při teplotě 160 °C po dobu 180 minut.
Takto vyrobená kombinovaná vlákna byla potom odvíjena z uvedených svitků za účelem změření jejich pevnosti a houževnatosti při lomu při tahové zkoušce, což je definováno v ISO Standardu 3341. Výsledky zjištěné u 8-10 vzorků (se standardní odchylkou uvedenou v závorkách) jsou uvedeny v následující porovnávací tabulce I, kde je rovněž uveden titr a ztráta žíháním takto získaných kombinovaných vláken.
Za použití těchto kombinovaných vláken byly vyrobeny kompozitní destičky s paralelně uspořádanými vlákny, přičemž se postupovalo podle NF Standardu 57152. Zpevňovanou pryskyřicí byla polyesterová pryskyřice prodávaná pod obchodním označením M 402 od firmy Ciba Geigy, přičemž do této pryskyřice bylo přidáno 20 dílů změkčovadla prodávaného pod obchodním označením F 8010 C firmy Ciba Geigy, 16,5 dílu styrenu a 1,5 dílu urychlovače prodávaného pod obchodním označením THM 60 od firmy Ciba Geigy, to vše na 100 dílů hmotnostních uvedené polyesterové pryskyřice.
Mechanické vlastnosti zjištěné u těchto destiček, pokud se týče ohybu a střihu, byly měřeny podle standardů ISO 178 a ISO 4585 před podrobením těchto destiček stárnutí a po ponoření těchto destiček do vody při teplotě 98 °C, kde setrvaly po dobu 24 hodin. Výsledky zjištěné u 8-10 vzorků jsou uvedeny v následující porovnávací tabulce II, kde je uveden obsah skla v hmotnostních procentech v takto vyrobených destičkách, typ použité pryskyřice pro výrobu těchto destiček, napětí při lomu při namáhání ohybem pro výše uvedené obsahy skla a pro obsah skla zvýšený na 100 %, před podrobením vzorků stárnutí a po provedeném stárnutí. Standardní odchylky jsou uvedeny v závorkách.
Příklad 2
Podle tohoto příkladu byly vyrobeny svitky tepelně zpracovaných kombinovaných vláken stejným způsobem jako je το uvedeno v příkladu 1. Tato kombinovaná vlákna byla potom odvíjena z uvedených svitků za účelem změření jejich odolnosti vůči oděru. Tato odolnost byla vyhodnocována tak, že bylo zváženo množství odletků vzniklých po průchodu těchto kombinovaných vláken soustavou tyčí. Pro různá kombinovaná vlákna povlečená zpolymerizovanou pojivovou kompozicí popsanou v příkladu 1 bylo zjišťováno množství odletků zvážením na konci testu a toto množství bylo vyjádřeno jako počet miligramů odletků na kilogram testovaného vlákna. Podle tohoto provedení byla tato hodnota odolnosti vůči oděru 15 miligramů na kilogram kombinovaného vlákna.
Pro porovnání byla kombinovaná vlákna povlečena vodnou pojivovou kompozicí na bázi emulze epoxydové pryskyřice, silanů a povrchově aktivních činidel, načež byla tato vlákna sušena běžně používanými metodami, přičemž při provádění tohoto testu bylo dosaženo hodnot 200 nebo dokonce 500 miligramů odletků na kilogram kombinovaného vlákna.
Tato výsledná kombinovaná vlákna, jejichž titr byl přibližně 326 tex a ztráta žíháním byla přibližně 0,54 %, byla potom použita k výrobě kompozitních destiček, které byly vyrobeny podle NF Standardu 57152. Použitou zpevňovanou pryskyřicí byla epoxidová pryskyřice prodávaná pod obchodním označením CY 205 od firmy Ciba Geigy, přičemž do této pryskyřice bylo přidáno 32 dílů hmotnostních tužidla HT 972 od firmy Ciba Geigy, na 100 dílů hmotnostních epoxidové pryskyřice.
Mechanické vlastnosti takto získaných výsledných destiček byly měřeny stejným způsobem jako v příkladu 1, a sice před podrobením těchto destiček stárnutí a po ponoření těchto destiček do vody o teplotě 98 *C a setrvání v tomto prostředí po dobu 72 hodin (výsledky viz. tabulka II).
Příklad 3
Podle tohoto provedení byla jednotlivá vlákna o průměru 10 mikronů, získaná postupem podle uvedeného vynálezu, povlečena pojivovou kompozicí o následujícím složení (procenta hmotnostní) :
Složky základního systému o molekulové hmotností menší než 750 :
- kresylglycidylether^ 22 %
- 1,4-butandioldiglycidylether 27 %
- trimethylolpropantriglycidylether 38 %
Lewisova kyselina jako iniciátor :
- komplex fluorid boritý/ethylamin^ 3 %
Aditiva :
- gama-methakryloxypropyltrimethoxysilan jako spojovací činidlo^
Tato pojivová kompozice měla viskozitu 0,102 Pa.s při teplotě 25 ’C. Jednotlivá vlákna byla spojována do kombinovaných vláken, které byly navíjeny za účelem získání deskových kotoučů o hmotnosti přibližně 6,5 kilogramu, přičemž potom byly tyto produkty zahřívány při teplotě 160 °C po dobu 180 minut. Tato kombinovaná vlákna byla potom odvíjena z těchto svitků za účelem změření jejich pevnosti a houževnatosti při lomu při tahové zkoušce, což bylo provedeno stejným způsobem jako v příkladu 1 (výsledky viz.
tabulka I).
Příklad 4
Podle tohoto provedení byla jednotlivá vlákna o průměru 14 mikronů, získaná postupem podle uvedeného vynálezu, povlečena pojivovou kompozicí o následujícím složení (procenta hmotnostní) :
Složky základního systému o molekulové hmotnosti menší než 750 :
- 1,2-epoxyhexadekan1· 21 % o
- 1,4-butandioldiglycidylether 26 %
- 3,4-epoxycyklohexylmethyl-3,4-epoxycykloO hexankarboxylát 37 °h
Lewisova kyselina jako iniciátor :
- komplex fluorid boritý/ethylamin^ 3 %
- propylenkarbonát 3 %
Aditiva :
- gama-glycidyloxypropyltrimethoxysilan jako spojovací činidlo^ 10 %.
Jednotlivá vlákna byla spojována do kombinovaných vláken, která byla navíjena po dobu 2400 sekund do formy pramenů o hmotností přibližně 13 kilogramů. Tato kombinovaná vlákna takto sbíraná nebyla podrobována tepelnému zpracování.
Tato kombinovaná vlákna, která byla snadno odvíjena z takto získaných svitků, byla použita k výrobě kompozitních destiček, což bylo provedeno stejným způsobem jako v-příkladu 2, a tyto destičky byly potompodrobeny tepelnému zpracovávání, přičemž mechanické vlastnosti těchto destiček byly měřeny za stejných podmínek jako v příkladu 2, jak je uvedeno v tabulce II.
Příklad 5
Podle tohoto provedení byla jednotlivá vlákna o průměru 9 mikronů, získaná postupem podle uvedeného vynálezu, povlečena pojivovou kompozicí o následujícím složení (procenta hmotnostní) :
Složky základního systému o molekulové hmotnosti menší než 750 :
- 1,2-epoxyhexadekan1 15 %
O
- 1,4-butandioldiglycidylether 24 %
- 3,4-epoxycyklohexylmethyl-3,4-epoxycykloQ hexankarboxylát 30 %
Lewisova kyselina jako iniciátor :
- komplex fluorid boritý/ethylamin^ 3 %
Aditiva :
- gama-methakryloxypropyltrimethoxysilan jako spojovací činidlo^ 5 %
- gama-glycidyloxypropyltrimethoxysilan jako spojovací činidlo^ 9 %
- alfa,omega-glycidyloxy-alkyl-polydimethylsiloxanové filmotvorné činidlo^ 10 %
- ethylenglykoladipát jako textilní činidlo^ 4 %.
Tato pojivová kompozice měla viskozitu 0,036 Pa.s při teplotě 25 ’C. Jednotlivá vlákna byla spojována do kombinovaných vláken, která byla navíjena po dobu 1200-----------sekund do formy kotoučových desek o hmotností přibližně 4,3 kilogramu a tyto kotoučové desky byly potom zahřívány při teplotě 160 ’C po dobu 180 minut.
Tato kombinovaná vlákna byla potom odvíjena z uvedených svitků, za účelem změření jejich pevnosti a houževnatosti při lomu při tahové zkoušce, což bylo provedeno stejným způsobem jako v příkladu 1 (viz.
tabulka I).
Rovněž byla podle tohoto příkladu zj išťována odolnost těchto kombinovaných vláken vůči oděru, což bylo prováděno stejným způsobem jako v příkladu 2. Množství odletků zvážených na konci testu bylo přibližně 100 miligramů na kilogram vlákna.
Příklad 6
Podle tohoto provedení byla jednotlivá vlákna o průměru 14 mikronů, získaná postupem podle uvedeného vynálezu, povlečena pojivovou kompozicí o následujícím složení (procenta hmotnostní) :
Složky základního systému o molekulové hmotnosti menší než
% %
- epoxidovaná akrylátová pryskyřice typu bisfenolu %
Lewisova kyselina jako iniciátor :
- komplex fluorid boritý/ethylamin^ %
%.
Aditiva :
- gama-methakryloxypropyltrimethoxysilan jako spojovací činidlo^
- gama-glycidyloxypropyltrimethoxysilan jako • . 9 spojovací činidlo
Taxo pojivová kompozice měla viskozitu 0,084 Pa.s při teplotě 20 *C. Jednotlivá vlákna byla spojována do kombinovaných vláken, která byla navíjena po dobu 2400 sekund do formy pramenů o hmotností přibližně 13 kilogramů a tyto produkty byly potom zahřívány při teplotě 160 C po dobu 180 minut. Měření pevnosti a houževnatosti při lomu při tahové zkoušce těchto kombinovaných vláken bylo provedeno stejným způsobem jako v příkladu 1 (výsledky viz. tabulka I).
Rovněž byla podle tohoto příkladu zjišťována odolnost těchto kombinovaných vláken vůči oděru, což bylo prováděno stejným způsobem jako v příkladu 2. Množství odletků zvážených na konci testu bylo přibližně 5,8 miligramu na kilogram vlákna.
Za použití těchto kombinovaných vláken byly vyrobeny kompozitní desky, což bylo provedeno stejným způsobem jako v příkladu 1, přičemž mechanické vlastnosti těchto desek byly zjišťovány rovněž stejným způsobem jako je to uvedeno v příkladu 1 a výsledky jsou uvedeny v porovnávací tabulce č. II.
P ř i k 1 a d 7 - __________
Podle tohoto provedení byla jednotlivá vlákna získaná postupem podle uvedeného vynálezu, povlečena pojivovou kompozicí o následujícím složení (procenta hmotnostní) :
Složky základního systému o molekulové hmotnosti menší než 750 :
- dimethanol-cyklohexanďiglycidylether^ ? 35 %
- kresylglycidylether^ 27 %
Složky základního systému o molekulové hmotnosti větší než 750 :
- hydroxyepoxypolybutadien o průměrné molekulové hmotnosti 1800^ 25 %
Lewisova kyselina jako iniciátor :
- komplex fluorid boritý/ethylamin^ 3 %
Aditiva :
- gama-methakryloxypropyltrimethoxysilan jako spojovací činidlo^ 10 %.
Tato pojivová kompozice měla viskozitu 0,186 Pa.s při teplotě 25 ’C. Jednotlivá vlákna byla spojována do kombinovaných vláken, která byla navíjena do formy pramenů o hmotností přibližně 17 kilogramů a tyto prameny byly potom zahřívány při teplotě 160 ’C po dobu 240 minut. Měření pevnosti a houževnatosti při lomu při tahové zkoušce těchto kombinovaných vláken bylo provedeno stejným způsobem jako v příkladu 1 (výsledky viz. tabulka I).
P ř Tkla d -------------8
Podle tohoto příkladu byla použita pojivová kompozice podle vynálezu, která měla následující složení (procenta hmotnostní :
% 25 % 10 % 15 %
Složky základního systému o molekulové hmotnosti menší než 750 :
- čištěný 3,4-epoxycyklohexylmethyl-3,4epoxycyklohexankarboxylát
- kresylglycidylether^
- dimethanol-cyklohexandiglycidylether^
- Σ-kaprolaktontriol
Lewisova kyselina jako iniciátor :
- komplex fluorid boritý/ethylamin^
Aditiva :
- gama-methakryloxypropyltrimethoxysilan jako spojovací činidlo^
Tato pojivová kompozice měla viskozitu 0,092 Pa.s při teplotě 20 “C.
Příklad 9
Podle tohoto příkladu byla použita pojivová kompozice podle vynálezu, která měla následující složení (procenta hmotnostní :
Složky základního systému o molekulové hmotnosti menší než 750 :
- 2-ethylhexylglycidylether^® 25 %
- dimethanol-cyklohexandiglycidylether'1·4' 35 %
Složka základního systému o molekulové hmotnosti větší než 750 :
·- hydroxypolybutadien o průměrné molekulové hmotnosti 1220^^ 20 $
Lewisova kyselina jako iniciátor :
- komplex fluorid boritý/ethylamin4 3 %
Aditiva :
- gama-methakryloxypropyltrimethoxysilan jako spojovací činidlo^ 8 %
- gama-glycidyloxypropyltrimethoxysilan jako spojovací činidlo^ 5 %
- isopropylpalmitát jako textilní činidlo 4 %.
Tato pojivová kompozice měla viskozitu 0,072 Pa.s při teplotě 20 ’C.
Příklad 10
Podle tohoto provedení byla jednotlivá vlákna o průměru 14 mikronů, získaná postupem podle uvedeného vynálezu, povlečena pojivovou kompozicí o následujícím složení (procenta hmotnostní) :
-Složky základního systému o molekulové hmotnosti menší než 750 :
- para-ammofenoltriglycidylether 35 %
- kresylglycidylether^ 45 %
Lewisova báze jako iniciátor :
- N-methyldiethanolamin^^ 4 %
Aditiva :
- gama-methakryloxypropyltrimethoxysilan jako spojovací činidlo^ 10 %
- isopropylpalmitát jako textilní činidlo 6 %.
Tato pojivová kompozice měla viskozitu 0,072 Pa.s při teplotě 20 ’C. Jednotlivá vlákna byla spojována do kombinovaných vláken, která byla navíjena po dobu 2400 sekund do formy pramenů, o hmotností přibližně 13 kilogramů a tyto prameny byly potom zahřívány při teplotě 140 C po dobu 8 hodin.
Tato kombinovaná vlákna byla potom odvíjena z těchto svitků za účelem zjišťování jejich pevnosti a houževnatosti při lomu při tahové zkoušce, což bylo provedeno stejným způsobem jako v příkladu 1 (výsledky viz. tabulka I).
Rovněž byla podle tohoto příkladu zj išťována odolnost těchto kombinovaných vláken k oděru, což bylo prováděno stejným způsobem jako v příkladu 2. Množství odletků zvážených na konci testu bylo menší než 1 miligram na kilogram vlákna (stopová množství).
- 41 Příklad 11
Podle tohoto provedení byla jednotlivá vlákna o průměru 9 mikronů, získaná postupem podle uvedeného vynálezu, povlečena pojivovou kompozicí o následujícím složení (procenta hmotnostní) :
Složky základního systému o molekulové hmotnosti menší než 750 :
on
- para-aminofenoltriglycidylether 35 %
- kresylglycidylether^ 45 %
Lewisova báze jako iniciátor :
oo
- 2,4,6-tridiraethylaminomethylfenol 4 %
Aditiva :
- gama-methakryloxypropyltrimethoxysilan jako spojovací činidlo^ 10 %
- isopropylpalmitát jako textilní činidlo 6 %.
Tato pojivová kompozice měla viskozitu 0,072 Pa.s při teplotě 20 °C. Jednotlivá vlákna byla spojována do kombinovaných vláken, která byla navíjena a zahřívána stejným způsobem jako v příkladu 10.
Tato kombinovaná vlákna byla potom odvíjena z těchto svitků za účelem zjišťování jejich pevnosti a houževnatosti při lomu při tahové zkoušce, což bylo provedeno stejným způsobem jako v příkladu 1 (výsledky viz. tabulka I).
Rovněž byla podle tohoto příkladu zjišťována odolnost těchto kombinovaných vláken k oděru, což bylo prováděno stejným způsobem jako v příkladu 2. Množství odletků zvážených -na koncř testu bylo menší než I miligram na kilogram vlákna (stopová množství).
Příklad 12
Podle tohoto provedení byla jednotlivá vlákna o průměru 14 mikronů, získaná postupem podle uvedeného vynálezu, povlečena pojivovou kompozicí o následujícím složení (procenta hmotnostní) :
Složky základního systému o molekulové hmotnosti menší než
750 :
-i
- trimethylolpropantriglycidylether 30 %
- 1,4-butandioldiglycidyletherx 30 %
- 2-ethylhexylglycidylether^® 20 %
Lewisova báze jako iniciátor :
- 2-propylimidazol 4 %
Aditiva :
- gama-methakryloxypropyltrimethoxysilan jako spojovací činidlo^ 10 %
- isopropylpalmitát jako textilní činidlo 6 %.
Tato pojivová kompozice měla viskozitu 0,040 Pa.s při teplotě 20 C. Jednotlivá vlákna byla spojována do kombinovaných vláken, která byla navíjena a zahřívána stejným způsobem jako v příkladu 10.
Tato kombinovaná vlákna byla potom odvíjena z těchto svitků za účelem zjišťování jejich pevnosti a houževnatosti při lomu při tahové zkoušce, což bylo provedeno stejným způsobem jako v příkladu 1 (výsledky viz. tabulka I).
Rovněž byla podle tohoto příkladu zjišťována odolnost těchto kombinovaných vláken k odéru, což bylo prováděno stejným způsobem jako v příkladu 2. Množství odletků zvážených na konci testu bylo přibližně 1 miligram na kilogram vlákna.
Porovnávací přiklad
Mechanické vlastnosti kompozitních materiálů, získaných za použití kombinovaných vláken popsaných v příkladech 1, 2, 4 a 6 byly porovnány s mechanickými vlastnostmi kompozitních materiálů získaných za použití referenčních kombinovaných vláken povlečených vodnou pojivovou kompozici na bázi emulze epoxidové pryskyřice, silanů a povrchově aktivních činidel, přičemž tyto kompozitní materiály byly vyrobeny stejným způsobem jako je uvedeno v příkladech 1 a 2 a mechanické vlastnosti těchto kompozitních materiálů byly změřeny rovněž stejným způsobem jako je to uvedeno v příkladech 1 a 2, a výsledky jsou uvedeny v porovnávací tabulce II.
Z předchozích příkladů je patrné, že s kombinovanými vlákny povlečenými pojivovou kompozicí podle uvedeného vynálezu je možno snadno manipulovat nehledě na to, zda byla podrobena tato vlákna tepelnému zpracování nebo nikoliv, a kromě toho mají tato vlákna dobrou pevnost v tahu.
Významné a výhodné je to, že tato pevnost v tahu kombinovaných vláken povlečených pojivovou kompozicí podle uvedeného vynálezu je lepší po podrobení těchto vláken procesu stárnutí než jsou hodnoty získané před stárnutím těchto lepených vláken.
Tato kombinovaná vlákna získaná postupem podle uvedeného vynálezu rovněž projevují malou ztrátu při žíhání a dobrou odolnost vůči oděru, přičemž je možno pomocí nich dosáhnout účinným způsobem zpevnění organických a/nebo anorganických materiálů.
Malá množství odletků získaná během provádění testů na odolnost vůči oděru s těmito kombinovanými vlákny (výsledky získané v případě použití pojivových kompozic obsahujících Lewisovu bázi jsou v tomto směru zejména překvapující) a dobré hodnoty pevnosti v tahu těchto vláken rovněž demonstrují tu skutečnost, že kombinovaná vlákna získaná postupem podle uvedeného vynálezu maj i vysoký stupeň integrity, přičemž většina z tepelně zpracovaných lepených kombinovaných vláken, získaných podle příkladů 1 až 3, 5 až 7 a 10 až 12 jsou zejména vhodná pro tkaní.
Tato kombinovaná vlákna povlečená pojivovou kompozicí podle uvedeného vynálezu umožňují vyrobit kompozitní materiály, které mají stejně dobré mechanické vlastnosti jako kompozitní materiály vyrobené za použití běžných kombinovaných vláken povlečených běžnými vodnými pojivovými kompozicemi podle dosavadního stavu techniky. Kromě toho je nutno uvést, že kombinovaná vlákna povlečená pojivovými kompozicemi podle uvedeného vynálezu, nepodrobená tepelnému zpracování, mohou být snadným způsobem impregnována materiály, které jsou určeny ke zpevnění, přičemž se získají kompozitní materiály, které mají značně zlepšené mechanické vlastnosti (jako je například pevnost ve střihu).
Rovněž je nutno poznamenat, že kombinovaná vlákna získaná podle vynálezu poskytují dobré výsledky při tvarování přízí.
Konečně je nutno uvést, že bylo pozorováno, že vlastnosti těchto kombinovaných vláken povlečených pojivovou kompozicí podle uvedeného vynálezu obsahující Lewisovu bázi jsou lepší než vlastnosti kombinovaných vláken povlečených pojivovou směsí podle vynálezu obsahující Lewisovu kyselinu, neboť mají nižší ztrátu při žíhání.
Skleněná vlákna podle uvedeného vynálezu je možno použít pro nej různější aplikace, jako je například pro textilní aplikace, například výroba řetězců snováním, nebo přímo pro zpevňování, jako je například zpevňování organických materiálů (například plastických materiálů) nebo anorganických materiálů (například pojivových materiálů) za účelem výroby kompozitních produktů.
Přehled použitých materiálů v příkladech (1) Látka dostupná na trhu pod označením Union Carbide (2) Látka dostupná na trhu pod označením výrobce Shell (3) Látka dostupná na trhu pod označením výrobce Ciba Geigy (4) Látka dostupná na trhu pod označením Ciba Geigy (5) Látka dostupná na trhu pod označením výrobce OSI (6) Látka dostupná na trhu pod označením výrobce Shell (7) Látka dostupná na trhu pod označením výrobce Shell (8) Látka dostupná na trhu pod označením
UVR 6216'', výrobce
Heloxy 67,
Araldite GY 250,
HT 973, výrobce
Silquest A 174,
Heloxy 62,
Heloxy 5048,
UVR 6110”, výrobce
Union Carbide (9) Látka dostupná na trhu pod označením Silquest A 187, výrobce OSI (10) Látka dostupná na trhu pod označením Tegomer Si 2130 , výrobce Goldschmidt (11) Látka dostupná na trhu pod označením Uraplast S 5672, výrobce DSM (12) Látka dostupná na trhu pod označením C.H.V.E., výrobce International Speciality Products (13) Látka dostupná na trhu pod označením Ebecryl 3605, výrobce Union Chimique Belge (14) Látka dostupná na trhu pod označením Heloxy 107 , výrobce Shell (15) Látka dostupná na trhu pod označením Póly Bd 600, výrobce Elf Atochem (16) Látka dostupná na trhu pod označením UVR 6105 , výrobce Union Carbide (17) Látka dostupná na trhu pod označením Tone 0305, výrobce Union Carbide (18) Látka dostupná na trhu pod označením Heloxy 116, výrobce Shell (19) Látka dostupná na trhu pod označením Póly Bd R20LM , výrobce Elf Atochem (20) Látka dostupná na trhu pod označením Araldite MY 500 , výrobce Ciba Geigy (21) Látka dostupná u firmy Merck (22) Látka dostupná na trhu pod označením Actiron NX 3, výrobce Protex (23) Látka dostupná na trhu pod označením Actiron NXJ 60 výrobce Protex
POROVNÁVACÍ TABULKA I
Př. 1 Př. 3 Př. 5 Př. 6
Titr (tex) 320 84 71 ) 318
Ztráta při žíhání (%) 1,03 0,66 0,59 0,70
Síla při lomu (tahová zkouška) (kgf) 13,3 3,6 2,7 11,5
a (3,5) (1,9) (6,0) (2,8)
Houževnatost (g/tex) 41,6 43,2 38,5 36,2
σ (3,5 (1,9) (6,0) (2,8)
POROVNÁVACÍ TABULKA I (pokračování)
Př. 7 Př. 10 Př. 11 Př. 12
Titr (tex) 317 318 320 321
Ztráta při žíhání (%) 0,85 0,47 0,40 0,62
Síla při lomu (tahová zkouška) (kgf) 16,7 18,7 15,9 17,9
σ (2,1) (0,8) (0,9) (0,6)
Houževnatost (g/tex) 52,8 59,1 49,7 55,3
σ (6,7) (2,6) (2.9) (1,8)
POROVNÁVACÍ TABULKA II
Př. 1 Př. 2 Př. 4 Př. 6
Obsah skla (%) 67,2 68,7 66,0 66,0
Použitá pryskyřice polyes- terová prysk. epoxidová prysk. epoxidová prysk. polyes- terová prysk.
Napětí při lorau při
namáhání ohybem
(MPa)
- před stárnutím 1224 1004 1111 1236
a (46) (32) (49) (62)
- po stárnutí 588 869 780 750
σ (9) (31) (33 (18)
Napětí při lomu při namáhání ohybem pro 100 % sklo
(MPa) - před stárnutím σ 2476 (92) 1929 (65) 2263 (99) 2567 (129)
- po stárnutí 1189 1669 1588 1558
σ (19) (59) (66) (38)
- 50 POROVNÁVACÍ TABULKA II (pokračování)
Př. 1 Př. 2 Př. 4 Př. 6
Napětí při lomu při
namáhání střihem
(MPa) Λ
- před stárnutím 63,6 64,1 81,9 67,5
σ (1,1) (0,6) (1,1) (1,1)
- po stárnutí - 53,3 56,7 37,1
σ (0,8) (1,5) (0,5)
'.Seaew*?
POROVNÁVACÍ TABULKA II (pokračování)
Porovnávací příklad Porovnávací příklad
Obsah skla (%) 66,5 67,3
~'ϋ
Použitá pryskyřice polyesterová epoxidová
Napětí při lomu při namáhání ohybem (MPa) - před stárnutím
σ - -
- po stárnutí - -
σ -
Napětí při lomu při namáhání ohybem
pro 100 % sklo (MPa) 2280 (40)
- před stárnutím σ 2440 (70)
- po stárnutí 1370 1400
σ (40) (20)
POROVNÁVACÍ TABULKA TI (pokračování)
Porovnávací Porovnávací příklad příklad
Napětí při lomu při namáhání střihem (MPa)
před stárnutím 56,5 69,5
σ (1.0) (1.0)
po stárnutí 25,0 40,0
σ (0.5) (0,4)
O
—»
c? « -i
o
C X
LO σι O

Claims (4)

  1. NÁROKY
    1. Pojivová kompozice, vyznačující se tím, že obsahuje roztok o viskozitě odpovídající 0,400 Pa.s nebo menší, která obsahuje méně než 5 % hmotnostních rozpouštědla a která obsahuje přinejmenším jeden základní systém, který je možno tepelně polymerizovat a/nebo tepelně zesítit, přičemž uvedený základní systém obsahuje přinejmenším 60 % hmotnostních jedné nebo více složek, které mají molekulovou hmotnost menší než 750, výhodně molekulovou hmotnost menší než 500, přičemž tato složka nebo složky mají přinejmenším jednu reaktivní epoxy-funkční skupinu.
  2. 2. Pojivová kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený základní systém obsahuje jednu nebo více složek, které mají vyšší molekulovou hmotnost a které mají přinejmenším jednu reaktivní epoxy-funkční skupinu a/nebo reaktivní hydroxy-funkční skupinu a/nebo reaktivní vinyletherovou funkční skupinu.
  3. 3. Pojivová kompozice podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že rovněž obsahuje přinejmenším jedno spojovací činidlo v množství v rozmezí od 0 do 20 % hmotnostních.
  4. 4. Pojivová kompozice podle některého z nároků 1 až
    3, vyznačující se tím, že rovněž obsahuje přinejmenším jedno filmotvorné činidlo v množství v rozmezí od 0 do 15 % hmotnostních.
CZ96635A 1994-07-05 1995-07-04 Binding composition for glass fibers, process for producing pasted glass fibers, pasted glass fibers and composite materials obtained when applied this binding composition CZ63596A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9408224A FR2722188B1 (fr) 1994-07-05 1994-07-05 Composition d'ensimage pour fils de verre, procede utilisant cette composition et produits resultantx

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ63596A3 true CZ63596A3 (en) 1996-08-14

Family

ID=9464960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ96635A CZ63596A3 (en) 1994-07-05 1995-07-04 Binding composition for glass fibers, process for producing pasted glass fibers, pasted glass fibers and composite materials obtained when applied this binding composition

Country Status (20)

Country Link
US (1) US5955195A (cs)
EP (1) EP0722428B1 (cs)
JP (1) JPH09505110A (cs)
KR (1) KR100352544B1 (cs)
CN (2) CN1075044C (cs)
AT (1) ATE193875T1 (cs)
BR (1) BR9506008A (cs)
CA (1) CA2170889A1 (cs)
CZ (1) CZ63596A3 (cs)
DE (1) DE69517499T2 (cs)
DK (1) DK0722428T3 (cs)
ES (1) ES2147612T3 (cs)
FI (1) FI960999A0 (cs)
FR (1) FR2722188B1 (cs)
PT (1) PT722428E (cs)
RU (1) RU2155169C2 (cs)
SK (1) SK28096A3 (cs)
TR (1) TR199500815A2 (cs)
TW (1) TW419503B (cs)
WO (1) WO1996001233A1 (cs)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2743361B1 (fr) * 1996-01-05 1998-02-06 Vetrotex France Sa Composition d'ensimage pour fils de verre, procede utilisant cette composition et produits resultants
IN190916B (cs) * 1995-11-07 2003-08-30 Vetrotex France Sa
FR2743362B1 (fr) * 1996-01-05 1998-02-06 Vetrotex France Sa Composition d'ensimage pour fils de verre, procede utilisant cette composition et produits resultants
FR2772369B1 (fr) 1997-12-17 2000-02-04 Vetrotex France Sa Composition d'ensimage pour fils de verre, procede utilisant cette composition et produits resultants
FR2809102B1 (fr) * 2000-05-17 2003-03-21 Vetrotex France Sa Composition d'ensimage pour fils de verre, procede utilisant cette composition et produits resultants
FR2833002B1 (fr) * 2001-12-05 2004-07-23 Saint Gobain Vetrotex Composition d'ensimage pour fils de verre, fils de verre ainsi obtenus et composites comprenant lesdit fils
FR2842516B1 (fr) * 2002-07-18 2004-10-15 Saint Gobain Vetrotex Composition d'ensimage pour verranne, procede utilisant cette composition et produits resultants
US8129018B2 (en) * 2004-06-18 2012-03-06 Ocv Intellectual Capital, Llc Sizing for high performance glass fibers and composite materials incorporating same
US7465764B2 (en) * 2004-06-18 2008-12-16 Ocv Intellectual Captial, Llc Epoxy sizing composition for filament winding
FR2888255B1 (fr) * 2005-07-06 2007-11-16 Saint Gobain Vetrotex Fils de renforcement et composites ayant une tenue au feu amelioree
CN100404451C (zh) * 2006-01-01 2008-07-23 中国化工建设总公司常州涂料化工研究院 用于玻璃纤维编织制品的水性涂料组合物
US20110230615A1 (en) * 2007-11-08 2011-09-22 Van Der Woude Jacobus Hendricus Antonius Fiber Glass Strands And Reinforced Products Comprising The Same
CN101798758B (zh) * 2009-08-13 2012-09-05 上海宏和电子材料有限公司 一种电子级玻璃纤维布开纤工艺
DE102010040027C5 (de) * 2010-08-31 2016-04-07 Basf Se Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Gusspolyamid-Formkörpern
KR20160132040A (ko) * 2014-03-12 2016-11-16 도레이 카부시키가이샤 사이징제 도포 강화 섬유, 사이징제 도포 강화 섬유의 제조 방법, 프리프레그 및 섬유 강화 복합 재료
CN106589320A (zh) * 2016-11-30 2017-04-26 江苏芯锐传感科技有限公司 多功能环氧固化剂组合物及其制备方法
DE102017008925A1 (de) 2017-09-25 2019-03-28 Hexion GmbH Imprägnierharzmischung
CN112777950B (zh) * 2021-02-01 2022-08-19 巨石集团有限公司 一种玻璃纤维浸润剂及其制备方法和应用
CN115216966A (zh) * 2022-08-09 2022-10-21 吴怀中 一种纤维束及其制备方法和应用、纤维增强复合材料

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3473950A (en) * 1967-07-25 1969-10-21 Owens Corning Fiberglass Corp High strength fibrous glass
US3853605A (en) * 1970-12-01 1974-12-10 Ppg Industries Inc Process for applying a coating composition to glass fibers and the resulting coated fibers
JPS53102953A (en) * 1977-02-21 1978-09-07 Sumitomo Chem Co Ltd Production of transparent glass-fiber reinforced resin
US4530860A (en) * 1980-06-25 1985-07-23 Owens-Corning Fiberglas Corporation Migration-free size for glass fibers
US4459398A (en) * 1983-05-27 1984-07-10 General Motors Corporation High strength one-part epoxy adhesive composition
US4604325A (en) * 1985-05-10 1986-08-05 Owens-Corning Fiberglas Corporation Non-aqueous coating for glass fibers and glass fibers coated therewith
US4609591A (en) * 1985-05-10 1986-09-02 Owens-Corning Fiberglas Corporation Non-aqueous coating for glass fibers and glass fibers coated therewith
FR2597856B1 (fr) * 1986-04-24 1992-01-10 Saint Gobain Vetrotex Procede de traitement de fibres de verre continues et produits en resultant
US4777084A (en) * 1987-10-08 1988-10-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Phenolic-modified epoxy adhesive including the reaction product of bisphenol A and the monoglycidyl ether of bisphenol A
US4874858A (en) * 1988-03-28 1989-10-17 The B. F. Goodrich Company Triazine-containing multisilane coupling agents for coating glass fibers, for adhesives, and for protective coatings
US5055119A (en) * 1990-09-13 1991-10-08 Owens-Corning Fiberglas Corporation Method and apparatus for forming migration free glass fiber packages
FR2713625B1 (fr) * 1993-12-09 1996-02-23 Vetrotex France Sa Procédé de production de fils de verre ensimés et produits résultants.
FR2713626B1 (fr) * 1993-12-09 1996-02-23 Vetrotex France Sa Procédé de fabrication de fils de verre ensimés et fils de verre en résultant.

Also Published As

Publication number Publication date
US5955195A (en) 1999-09-21
BR9506008A (pt) 1997-08-19
WO1996001233A1 (fr) 1996-01-18
CN1282710A (zh) 2001-02-07
CN1075044C (zh) 2001-11-21
CA2170889A1 (fr) 1996-01-18
ATE193875T1 (de) 2000-06-15
FI960999A (fi) 1996-03-04
KR100352544B1 (ko) 2002-11-25
TW419503B (en) 2001-01-21
FR2722188A1 (fr) 1996-01-12
KR960704816A (ko) 1996-10-09
DE69517499D1 (de) 2000-07-20
FR2722188B1 (fr) 1996-09-06
RU2155169C2 (ru) 2000-08-27
CN1134691A (zh) 1996-10-30
PT722428E (pt) 2000-10-31
ES2147612T3 (es) 2000-09-16
EP0722428A1 (fr) 1996-07-24
DK0722428T3 (da) 2000-09-18
CN1129561C (zh) 2003-12-03
FI960999A0 (fi) 1996-03-04
SK28096A3 (en) 1996-06-05
EP0722428B1 (fr) 2000-06-14
TR199500815A3 (cs) 1996-06-21
TR199500815A2 (tr) 1996-06-21
JPH09505110A (ja) 1997-05-20
DE69517499T2 (de) 2001-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ63596A3 (en) Binding composition for glass fibers, process for producing pasted glass fibers, pasted glass fibers and composite materials obtained when applied this binding composition
US4487797A (en) Glass fibers to reinforce polymeric materials
JP2957406B2 (ja) 炭素繊維ストランド用サイジング剤、サイズ処理された炭素繊維ストランド、及びその炭素繊維ストランドを強化繊維としたプリプレグ
US6090487A (en) Sizing composition for glass threads, process using this composition and resulting products
JPH10512539A (ja) ガラスストランド用のサイジング組成物、この組成物を使用するプロセス、及び、その結果得られる製品
TW472080B (en) Sizing composition for glass yarns, process using this composition and products resulting therefrom
AU743686B2 (en) Method for producing sized glass fibres and resulting products
US5961684A (en) Sizing composition for glass strands, process using this composition and resulting products
JPS60104578A (ja) 炭素繊維用サイジング剤
WO1994011318A1 (en) Size composition
WO2001096105A2 (en) Moldable matrix polymer material and method for making molded composite product
AU3705802A (en) Method for producing sized glass fibres and resulting products
JPH0251450A (ja) ポリオレフィン強化用ガラス繊維サイジング組成物

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic