DE10012814C2

DE10012814C2 - Nichtwäßrige Schlichte und ihre Verwendung zur Behandlung von Glasfasern für die Herstellung eines Hybridgarnes

Info

Publication number: DE10012814C2
Application number: DE10012814A
Authority: DE
Inventors: Roman Teschner; Ralf Kiener
Original assignee: Johns Manville Europe GmbH
Current assignee: Johns Manville Europe GmbH
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2002-01-17
Anticipated expiration: 2020-03-17
Also published as: DE10012814A1

Description

Die Erfindung betrifft eine nichtwäßrige Schlichte zur Behandlung von Textilglasfasern für die Herstellung ei nes Hybridgarnes aus Glas- und Polyolefinfasern, insbe sondere aus Glas- und Polypropylenfasern, sowie die Verwendung der Schlichte zur Behandlung von Glasfasern für die Herstellung eines Hybridgarnes, um daraus einen Verbundwerkstoff aus Glas- und Polyolefinfasern, insbesondere Polypropylen fasern, herzustellen.

Verbundwerkstoffe aus Glas- und Kunststoffasern finden eine immer breitere Anwendung. Hierbei werden die Ver bundwerkstoffe zum einen in Form von sogenannten "Hybridgarnen" eingesetzt, in denen Glasfasern und Kunststoffasern miteinander versponnen sind. Aus diesen Hybridgarnen können zum andern auch Flächenmaterialien gebildet werden, beispielsweise Gewebe oder Gewirke. Insbesondere derartige Flächenmaterialien, sogenannte Vorformteile oder "Preforms", können dann im Heißpreß verfahren weiterverarbeitet werden, um Formteile zu bilden. Beim Heißpressen werden die Kunststoffasern an- oder aufgeschmolzen und bilden dann eine Matrix, in der die Glasfasern eingebettet sind. Die Glasfasern geben dann dieser Matrix eine erhöhte Stabilität.

Bekanntermaßen werden die physikalisch-chemischen Ei genschaften von Verbundwerkstoffen aus Glas- und Kunst stoffasern auch durch die Affinität, durch die Haftung und folglich durch die Scherfestigkeit an der Grenze zwischen den Glasfasern und der Polymermatrix beein flußt.

Die Aufgabe einer Schlichte besteht darin, sowohl einen kompatiblen Verbund zwischen den Glasfasern und der aus den Kunststoffasern im Heißpreßverfahren entstandenen Thermoplastmatrix herzustellen, als auch die Herstell barkeit und Verarbeitbarkeit der Hybridgarne an sich zu gewährleisten.

Die Glasfasern sind - unabhängig von ihrer chemischen Zusammensetzung - knick- und scheuerempfindlich. Schon während des Faserziehprozesses der Glasfasern muß daher Vorsorge getroffen werden, um die Glasfasern gegen die Scheuerwirkung von Glas auf Glas und Glas auf Ziehtrom mel oder Glas auf Umlenkteilen zu schützen, kurz ge sagt, vor der Gefahr einer mechanischen Beschädigung. Hierzu wird üblicherweise ein Schlichteauftrag verwen det, d. h. die Glasfasern werden in einem frühen Verfah ren ihrer Herstellung mit einem Schlichteauftrag verse hen.

Die Zusammensetzung der Schlichte beeinflußt nicht nur den Geschlossenheitsgrad, die Steifigkeit und die Ober flächenbeschaffenheit der Glasfaserprodukte, sondern sie beeinflußt auch die technologischen Prozesse, z. B. den Faserziehprozeß, das Wickeln, d. h. den Spulenauf bau, und insbesondere die Weiterverarbeitbarkeit der mit Hilfe der Glasfasern hergestellten Hybridgarne. Üb licherweise werden für textile Glasfasern wäßrige Schlichten verwendet, die vorwiegend aus einem oder mehreren Filmbildnern, einem Gleitmittel, einem Netz mittel und einem oder mehreren Haftvermittlern, die auch als Kupplungsmittel bezeichnet werden können, be stehen.

Ein Filmbildner verleiht den Textilglasfasererzeugnissen die erforderliche Integrität, schützt die Glasfilamente vor gegenseitiger Reibung und trägt zur Affinität zur Kunststoffmatrix und damit zur Festigkeit des Verbund werkstoffs bei. Durch das Auflösen der Filmbildner schicht in der Thermoplastmatrix an der Grenze Glasfa ser/Matrix kann die Haftung, die Scherfestigkeit und folglich auch die Festigkeit und die Schlagzähigkeit des Verbundwerkstoffs erhöht werden.

Die Verstärkung von Polypropylen (PP) mit Glasfasern ist wegen der wachsartigen Oberfläche und niedrigen Po larität von PP problematisch. Die polaren Glasfasern lassen sich in der unpolaren, chemisch inerten Polypro pylenmatrix auch in Anwesenheit von Haftvermittlern schlecht anbinden. Als Filmbildner für Polyolefine, insbesondere für Polypropylen, werden in den wäßrigen Schlichten Polyolefinemulsionen, vorzugsweise Polypro pylenemulsionen und seltener Polyurethandispersionen, eingesetzt.

Andere Filmbildner, wie z. B. Vinylacetate, Isocyanate oder Epoxide sind wegen gravierender Beeinträchtigung der Haftung an der Grenze zwischen Glasfasern und Ma trix und unzureichender mechanischer Eigenschaften des Verbundmaterials weniger für die Polyolefinverstärkung geeignet.

Ein Gleitmittel in den wäßrigen Schlichten verleiht dem Glasfaserprodukt (z. B. Garne oder Rovings) die notwen dige Geschmeidigkeit und setzt die gegenseitige Reibung der Glasfasern sowohl bei der Herstellung als auch wäh rend der Weiterverarbeitung, z. B. Weben oder Wirken, herab. Da die Gleitmittel in erster Linie darauf ge richtet sind, eine Reibung zwischen Glasfasern herabzu setzen, beeinträchtigten die meisten Gleitmittel die Haftung zischen Glas und Polymermatrix. Als Gleitmittel werden z. B. Fette, Öle, Wachse, Polyalkylenamine in ei ner Menge von 0,01 bis 1,0 Massenprozent, bezogen auf die gesamte Schlichte, eingesetzt.

Ein Netzmittel als Komponente einer wäßrigen Schlichte setzt die Oberflächenspannung von Wasser herab und ver bessert damit die Benetzung der Filamente mit der Schlichte. Als Netzmittel werden in die wäßrige Schlichte (meist Emulsion) beispielsweise Polyfettsäu reamide in einer Menge von 0,1 bis 1,5 Massenprozent eingeführt. Die meisten Harze (Polymere) weisen keine Affinität zu Glas auf.

Durch Haftmittel wird zwischen Glas und Matrix eine "Brücke" geschaffen, die eine vollständige Kraftüber tragung im Verbundwerkstoff (Composite) ermöglicht. Die Haftmittel, die auch als Haftvermittler bezeichnet wer den können, erhöhen die Adhäsion von Polymeren an der Glasoberfläche. Als Haftmittel für Polyolefine dienen meistens organofunktionelle Silane, wie z. B. γ-Amino propyltriethoxysilan, γ-Methacryloxypropyltrimethoxy silan, γ-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan u. a., die in der Schlichte in einer Menge von 0,2 bis 1,0 Massenpro zent enthalten sind.

Bevor die Silane der wäßrigen Schlichte zugesetzt wer den, werden sie meistens zu Silanolen hydrolysiert. Die Hydrolysatlösung ist nur begrenzt stabil und neigt zur Kondensation.

Die stärkehaltigen Schlichten, sogenannte Textil schlichten, enthalten meistens keinen Haftvermittler. Die haftmittelhaltigen Schlichten können außer einem Primer noch andere Zusätze wie z. B. Antistatika, Emul gatoren, Stabilisatoren, Biocide enthalten, durch die spezielle Wirkungen erreicht werden sollen. Diese wei teren Hilfskomponenten sind allgemein bekannt und bei spielsweise in K. L. Löwenstein - The Manufacturing Technology of Continuous Glass Fibres, Elsevier Scien tific Publishing Corp. Amsterdam - Oxford - New York, 1983, beschrieben.

Textilglasfaserprodukte, die mit Kunststoffschlichten verse hen werden, sind zur direkten Verarbeitung mit Kunst harzen und Thermoplasten geeignet, wobei in Abhängig keit vom Harz beziehungsweise Thermoplast der geeignete Filmbildner und Haftvermittler gewählt werden muß.

Die Glaszusammensetzung und die Schlichtezusammenset zung beeinflussen die physikalisch-chemischen Eigen schaften der Textilglasfaserprodukte, wie z. B. Hybrid garne. Die chemische Glaszusammensetzung wirkt sich auf die mechanischen und auf die Adhäsionseigenschaften der Glasfasern aus. Die Glasfasern, insbesondere C- und A- Glasfasern, unterliegen aufgrund des hohen Alkalioxid- Gehaltes Korrosionsprozessen, die ihre physikalisch- chemischen Eigenschaften sowie die Matrixhaftung stark beeinträchtigen. Kommen die Glasfasern mit Wasser in Berührung, beginnt ein Korrosionsprozeß, der mit fol genden chemischen Reaktionen beschrieben werden kann:

Die dabei frei werdende Lauge, wie z. B. NaOH, KOH, Ca(OH)₂greift das Kieselsäuregerüst der Glasfasern an, wobei folgender chemischer Prozeß der Netzwerkauflösung abläuft, der mit nachfolgender Formel beschrieben wer den kann:

Die entstandenen Reaktionsprodukte führen zu einer Be schädigung der Oberfläche der Glasfasern und beein trächtigen damit die Faserfestigkeit und die Haftung an der Glasoberfläche.

Die C-Glasfasern weisen im Gegensatz zu E-Glasfasern, die weniger als ein Massenprozent Alkalioxide enthal ten, eine wesentlich alkalischere Glasoberlfläche auf. Daraus resultieren eine verschlechterte Dauerhaftung und eine größere Korrosionsanfälligkeit der C-Glas fasern. Daher werden die Textilglasprodukte, wie z. B. Hybridgarne, meistens aus dem wasserbeständigeren E- Glas (Aluminium-Bor-Silikatglas) hergestellt.

In DE 198 18 046 A1 ist die Zusammensetzung einer wäß rigen Schlichte für Roving, Garn oder Vorgarn beschrieben, die im wesentlichen aus Wasser als Lösungsmittel, Filmbildnern und einem Silanhaftvermittler besteht. Ein Teil des Silans muß hierbei als Korrosionsschutz der Fasern dienen, weshalb auch die Verwendung verschiede ner Silane in Kombination vorgesehen wird. Für eine gu te Wirkung der Schlichte müssen die Silane dabei so aufgeteilt werden, daß über die hydrophobe Struktur des einen Silans soviel Korrosionsschutz wie möglich er zielt wird, während gerade so viel des anderen Silans angewendet wird, wie für die Bindung einer zu verstär kenden Matrix notwendig ist. Die geeigneten Anteile des Silans sind somit relativ schwierig festzulegen.

Anders als beim Roving werden für Glasstapelfasern (Vorgarne, Garne, Zwirne) Präparationen auf der Basis von Alkylpolyglykolethern, Fettsäureestern und von syn thetischen, aliphatischen Ölen eingesetzt. Aufgabe die ser Präparationen ist es, die Knick- und Scheueremp findlichkeit während der Vorgarnherstellung und bei der Weiterverarbeitung der Produkte zu reduzieren und den Glasfilamenten die geforderte Geschmeidigkeit und be sonders den C-Glasfasern den notwendigen Korrosions schutz zu verleihen. Eine andere Aufgabe der Präpara tionen ist es, eine Reduzierung der statischen Aufla dung während des Faserziehprozesses und bei der Weiter verarbeitung der Glasstapelfasern zu bewirken.

Die Präparationen werden mit einer Walze (Galette) oder mittels Sprühdüsen in einer Menge von etwa 0,5 bis 1,5 Massenprozent auf die Glasfaseroberfläche aufgebracht. Diese Präparationen beeinträchtigen die Haftung zwi schen Glas und Polymermaterial, beispielsweise aus Po lypropylen.

Garne und Vorgarne mit den oben erwähnten Präparationen sind für die glasfaserverstärkten Kunststoffe daher nicht geeignet. Auch für die Herstellung von Hybridgar nen aus Glasfasern und Polyolefinfasern befriedigen sie wegen ihrer schlechten Haftung zur Matrix, insbesondere einer Polypropylenmatrix, nicht. Die daraus hergestell ten Verbundwerkstoffe aus Glasfasern und Polyolefinen weisen unzureichende mechanische Eigenschaften, wie z. B. Zug- und Biegefestigkeit oder Schlagzähigkeit, auf.

Aus DE 694 18 436 T2 ist eine nichtwäßrige Schlichte bekannt, die einen Lösungsmittelanteil von weniger als 5% und polymerisierbare Bestandteile von mindestens 60% aufweist. Diese Bestandteile können sich aus einer Acryl-, Methacryl-, Vinylether-, N-Vinylamid- oder N- Vinyllactam-Gruppe zusammensetzen. Die Schlichte dient in erster Linie als Gleitmittel, während eine Bindung der Filamente untereinander oder der Filamente mit ei nem zu verstärkenden Material erst durch eine thermi sche Polymerisation erzeugt wird. Um geeignete mechani sche Eigenschaften der hierbei hergestellten Glasfäden zu erhalten, müssen zusätzlich zu der bereits relativ aufwendigen Zusammensetzung der Schlichte noch Additive wie Filmbildner oder Haftmittel zugefügt werden.

Weitere nichtwäßrige Schlichte zur Behandlung von Glas fäden sind beispielsweise aus DE 694 15 893 T2 und US 5 171 634 bekannt. Die hier beschriebenen Schlichten werden jeweils über aktinische Strahlung aktiviert und weisen hierzu relativ aufwendige Zusammensetzungen auf, die beispielsweise auch Photostarter enthalten.

In US 4 604 325 ist eine weitere relativ aufwendige nichtwäßrige Schlichte beschrieben, die neben Ethylen/Ethylacrylat-Copolymer, Mikrowachsen und phenolisch modifiziertem Terpenharz noch zykloaliphatische Epoxid harze und Amino-Silan aufweist. Hierdurch soll eine verbesserte Kompatibilität mit zu verstärkenden Matri zen erzielt werden.

Aus US 3 425 862 ist ein Verfahren zur Herstellung ei nes Zwirns aus mehreren Endlosglasfilamenten bekannt, bei dem die einzelnen Filamente vor ihrer Zusammenle gung mit einem Haftmittel und einem gelösten thermopla stischen Harz versehen werden. Durch anschließendes Er hitzen der vereinzelten Filamente wird erreicht, daß die Oberflächen der Filamente gegenseitig nicht anein ander haften.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit bereitzustellen, die physikalischen Eigen schaften von Verbundwerkstoffen aus Glasfasern und Po lypropylen zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch eine nichtwäßrige Schlichte zur Behandlung von Textilglasfasern für die Herstellung eines Hybridgarnes aus Glas- und Polyolefinfasern ge löst, die aus

a) 96 bis 98,6% Glykol oder Polyalkylenglykol
b) 1 bis 3,4% Polyvinylpyrrolidon (PVP) oder Vinyl pyrrolidoncopolymer
c) 0,4 bis 1% Haftvermittler aus der Gruppe von Stof fen, die γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan und/oder γ-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan enthält,

besteht, wobei die Summe der Bestandteile 100% ergibt.

Wenn hier und im folgenden Prozentangaben verwendet werden, beziehen diese sich immer auf Massenprozent (MA-%).

Erfindungsgemäß wird demnach eine nichtwäßrige Schlich te vorgeschlagen, die einen in Glykol oder in Polyalky lenglykol (im folgenden kurz Polyglykol) aufgelösten Filmbildner und wenigstens einen Haftvermittler ent hält.

Der Filmbildner wird durch Polyvinylpyrrolidone (PVP) oder ihre Copolymere gebildet. Der Haftvermittler ist aus der Gruppe von Stoffen ausgewählt, die γ-Methacryl oxypropyltrimethoxysilan und/oder γ-Glycidyloxypropyl trimethoxysilan enthält.

Mit dieser nichtwäßrigen Schlichte können die physika lisch-chemischen Eigenschaften der daraus im Heißpreß verfahren hergestellten Verbundwerkstoffe (Platten, Rohre, Profile etc.) entscheidend verbessert werden.

Die Aufgabe wird bei der Verwendung der nichtwäßrigen Schlichte zur Oberflächenmodifizierung von Glasfasern gelöst, aus denen ein Hybridgarn aus Glas und Polyole finfasern hergestellt wird. Die Glasfasern werden zur Lösung der Aufgabe vorzugsweise mit der nichtwäßrigen Schlichte behandelt, wobei die Präparation bevorzugter weise mittels der Faserziehtrommel auf die Glasfaser oberfläche aufgebracht wird.

Erfindungsgemäß wird auch vorgeschlagen, aus den be schlichteten Glasfasern und Polyolefinfasern, insbeson dere Polypropylenfasern, ein Hybridgarn herzustellen.

Schließlich wird erfindungsgemäß die Herstellung eines Verbundwerkstoffes aus den beschlichteten Glasfasern und Polyolefinfasern, insbesondere Polypropylenfasern, vorgeschlagen, wobei der Verbundwerkstoff aus Hybrid garn, das mit der Schlichte modifizierte Glasfasern enthält, oder aus einem auf diesem Hybridgarn basieren den Flächengebilde im Heißpreßverfahren hergestellt wird.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Präparationen er folgt vorzugsweise durch das Auflösen von Polyvinyl pyrrolidon in heißem Glykol oder Polyglykol, das auf eine Temperatur zwischen 70 und 120°C, vorzugsweise et wa 80°C, erhitzt wird. Nach dem vollständigen Auflösen von Polyvinylpyrrolidon-Pulver wird die Lösung auf Raumtemperatur abgekühlt und anschließend der Lösung der Haftvermittler zugegeben. Der nicht hydrolysierte Haftvermittler (γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan und/oder γ-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan) kann auch der heißen PVP-Glykollösung zugesetzt werden. Danach wird die fertige Präparation auf Raumtemperatur abge kühlt.

Bei der erfindungsgemäßen Schlichtenzusammensetzung ist besonders hervorzuheben, daß sie, wie bereits vorste hend ausgeführt, im wesentlichen aus einem Filmbildner, wenigstens einem Haftvermittler, und einem Glykol oder Polyglykol als Lösungsmittel besteht und somit keine sonst üblichen Zusätze, wie Gleitmittel, Netzmittel, Antistatika, Stabilisatoren oder Biocide, enthält. Dies trägt zur deutlichen Vereinfachung und rationelleren Arbeitsweise bei der Herstellung der erfindungsgemäßen nichtwäßrigen Schlichte (Präparation) bei. Außerdem hat es sich überraschenderweise gezeigt, daß die erfin dungsgemäße einfache Präparation den Hybridgarnen aus Glas- und Polypropylenfasern sowohl eine sehr gute Ge schmeidigkeit, die gewünschte Fadenintegrität, flau schige und voluminöse Struktur als auch gute Benetzung der Glasfilamente und einen geringen Schlichteabrieb verleiht.

Die erfindungsgemäße Präparation schützt die Glasfila mente ausreichend vor gegenseitiger Reibung während der Hybridgarnherstellung und auch bei der Weiterverarbei tung zum Gewebe oder Gelege und reduziert deutlich die Knickempfindlichkeit der Glasfasern. Durch Verwendung der erfindungsgemäßen nichtwäßrigen Schlichte zur Ober flächenmodifizierung von Glasfasern, insbesondere C-Glasfasern, werden die Kompatibilität zwischen den Glasfasern und dem Matrixolefin und die Verbundeigen schaften entscheidend verbessert.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die Festkörperkonzentration in der nichtwäßrigen Schlichte im Bereich von 1,5 bis 3% liegt. In dieser Zusammensetzung und in diesen Mengenverhältnissen sind alle oben erwähnten positiven Eigenschaften der erfin dungsgemäßen Präparation, der beschlichteten Glasfasern und der damit hergestellten Verbundwerkstoffe besonders gut ausgeprägt.

Das Verfahren zur Behandlung der textilen Glasfasern mit den erfindungsgemäßen Schlichten während der Hy bridgarnherstellung erfolgt vorteilhafterweise durch deren Auftrag auf die Glasfaseroberfläche mit Hilfe der Ziehtrommel, die zugleich als Galette dient.

Letztendlich betrifft die Erfindung auch Verbundwerk stoffe, die mit der erfindungsgemäßen Präparation be schlichtete Glasfasern und Polyolefinfasern, insbeson dere Polypropylenfasern, enthalten, die im Heißpreßver fahren hergestellt werden. Die aus dem zum Flächenge bilde verarbeiteten Hybridgarn im Heißpreßverfahren hergestellten Unidirektional- oder Multiaxialplatten weisen gute mechanische Eigenschaften, insbesondere ei ne sehr gute Biegefestigkeit quer zur Faserrichtung, auf, und zwar sowohl im Raumklima als auch nach der thermischen Behandlung im siedenden Wasser.

Die nachfolgende Tabelle 1 gibt Auskunft über einige mechanische Eigenschaften der glasfaserverstärkten Unidi rektional-Polypropylen-Platten mit 60 Massenprozent Glas fasern, hergestellt im Heißpreßverfahren, wobei in Klam mern die jeweiligen Standardabweichungen angegeben sind.

Die vorliegende Erfindung soll anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert werden. Die Herkunft der ver wendeten Chemikalien ist jeweils in Klammern angegeben.

Beispiel 1 Herstellung einer erfindungsgemäßen nichtwäßrigen Schlichte Schlichte TR10 (Festkörperkonzentration F_K = 2,3%)

1) Polyethylenglykol 400⁽¹⁾	97,7%
2) Polyvinylpyrrolidon K90⁽²⁾	1,7%
3) A174⁽³⁾	0,6%

10 kg Schlichte enthält:

1) Polyethylenglykol 400	9,77 kg
2) Polyvinylpyrrolidon K90	0,17 kg
3) A174	0,06 kg

Mischvorgang

1. In einem Mischbehälter wird 9,77 kg Polyethylengly kol 400 (PEG 400) vorgelegt.
2. Das PEG 400 wird auf eine Temperatur von 80°C er hitzt.
3. Dem heißen PEG 400 wird unter Rühren portionsweise 0,17 kg Polyvinylpyrrolidon K90 (PVP K90) zuge setzt.
4. Der heißen Lösung wird unter Rühren 70 g γ-Methacry toxypropyltrimethoxysilan (A174) zugegeben.
5. Die Lösung (Präparation) wird auf Raumtemperatur ab gekühlt.

Dieselben Ansatzvorschriften kommen beim Ansatz von γ- Glycidyloxypropyltrimethoxysilan (A184⁽⁴⁾) als Präpara tionskomponente (Haftvermittler) zur Geltung.

Schlichte TR14 (F_K = 2,3%)

1) Propylenglykol⁽⁵⁾	97,7%
2) Polyvinylpyrrolidon K90	1,7%
3) A174	0,6%

Ansatzvorschrift wie bei der Schlichte TR10.

Schlichte TR18 (F_K = 2,3%)

1) Tetraethylenglykol⁽⁶⁾	97,7%
2) Polyvinylpyrrolidon K90	1,7%
3) A174	0,6%

Ansatzvorschrift wie bei der Präparation TR10

Schlichte TR20 (F_K = 2,0%)

1) Triethylenglykol⁽⁷⁾	98,0%
2) Polyvinylpyrrolidon K90	1,4%
3) A187	0,6%

10 kg Präparation enthält:

1) Triethylenglykol	9,80 kg
2) Polyvinylpyrrolidon K90	0,14 kg
3) A187	0,06 kg

Mischvorgang

1. In einem Mischbehälter wird 9,8 kg Triethylenglykol (TEG) vorgelegt.
2. Das TEG wird auf eine Temperatur von 80°C erhitzt.
3. In dem heißen TEG wird unter Rühren 0,14 kg PVP K90 aufgelöst.
4. Die Lösung wird auf Raumtemperatur abgekühlt.
5. Der kalten Lösung wird unter Rühren 60 g A187 zugege ben.

Schlichte TR22 (F_K = 2,0%)

1) Polyethylenglykol 300⁽⁸⁾	98,0%
2) PVP K90	1,4%
3) A187	0,6%

Ansatzvorschrift wie bei der Präparation TR20

Schlichte TR24 (F_K = 2,0%)

1) Polyethylenglykol 200⁽⁹⁾	98,0%
2) PVP K90	1,4%
3) A174	0,3%
4) A187	0,3%

10 kg Faserpräparation enthält:

1) Polyethylenglykol 200	9,80 kg
2) PVP K90	0,14 kg
3) A174	0,03 kg
4) A187	0,03 kg

Mischvorgang

1. In einem Mischbehälter wird 9,8 kg Polyethylenglykol 200 (PEG 200) vorgelegt.
2. Das PEG 200 wird auf eine Temperatur von 80°C er hitzt.
3. In dem heißen PEG 200 wird unter Rühren 0,14 kg PVP K90 aufgelöst.
4. Die Lösung wird auf Raumtemperatur abgekühlt.
5. Der kalten Lösung wird unter Rühren 30 g A174 und 30 g A187 zugegeben.

Schlichte TR26 (F_K = 2,3%)

1) Triethylenglykol	96,0%
2) Vinlypyrrolidon/Vinylacetatcopolymer	3,4%
AL=L<PVP/VA(J) 535⁽²⁾

3) A174	0,6%

10 kg Präparation enthält:

1) Triethylenglykol	9,60 kg
2) PVP/VA(J)535	0,34 kg
3) A174	0,06 kg

Mischvorgang

1. In einem Mischbehälter wird 9,6 kg Triethylenglykol vorgelegt.
2. Dem Triethylenglykol wird bei Raumtemperatur 0,34 kg Vinylpyrrolidon/Vinylacetatcopolymer (PVP/VA(J)535 zugesetzt.
3. Der Lösung wird unter Rühren 60 g γ-Methacryloxy propyltrimethoxysilan (A174) zugegeben.

Schlichte TR 28 (F_k = 2,3%)

1) Polyethylenglykol 200	96,0%
2) GAFQUAT 734⁽²⁾	3,4%
3) A187	0,6%

GAFQUAT 734 - Vinylpyrrolidon/Dimenthylaminomethyl- Methacrylat-Copolymer

Ansatzvorschrift wie bei der Schlichte TR 26

Die im Beispiel 1 angegebenen Stoffe, die jeweils hin ter den Stoffen in Klammern angegeben sind, sind wie folgt erhältlich:
1, 8, 9: BP Chemicals Limited
2: JSP Glohal Technology Deutschland GmbH
3, 4: Witco Specialty Chemicals GmbH
5: Merck Schuchardt
6: Dow Chemical Company
7: JNEOS n.V.-Belgium

Beispiel 2 Verwendung der erfindungsgemäßen nichtwäßrigen Schlichte zur Beschlichtung von Glasfasern während der Herstellung von Hybridgarnen

Die in der Tabelle 1 und im Beispiel 1 beschriebenen Schlichten werden im Gegensatz zu herkömmlichen Verfah ren nicht mit einer zusätzlichen Auftragsvorrichtung, beispielsweise einem Kiss-Roll-Applikator, einer Galet te oder Sprühdüsen auf die Glasfasern aufgebracht.

Der Präparationsauftrag erfolgt vielmehr in einem Ar beitsvorgang während des Faserziehprozesses.

Hierzu dient die Faserziehtrommel als Präparations- Auftragsvorrichtung. Dies trägt zur Vereinfachung der Hybridgarnherstellung und zu einer ökonomischen Ar beitsweise bei.

Die Herstellung des Hybridgarns nach dem J. M. Schuller- Verfahren wurde in der älteren deutschen Patentanmel dung DE 199 15 955 A1 beschrieben.

Claims

1. Nichtwäßrige Schlichte zur Behandlung von Textil glasfasern für die Herstellung eines Hybridgarnes aus Glas- und Polyolefinfasern, bestehend aus
96 bis 98,6 Gew.-% Glykol oder Polyalkylenglykol,
1 bis 3,4 Gew.-% Polyvinylpyrrolidon oder Vinylpyrrolidoncopolymer und
0,4 bis 1 Gew.-% γ-Methacryloxypropyltrimeth oxysilan und/oder γ-Glycidyl oxypropyltrimethoxysilan,
wobei die Summe der Bestandteile 100 Gew.-% ergibt.

2. Schlichte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 1,4% bis 3% Festkörper enthält.

3. Schlichte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Haftvermittler unhydrolysiert in der Schlichte vorliegt.

4. Verwendung der nichtwäßrigen Schlichte nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Oberflächenmodifizierung von Glasfasern, aus denen ein Hybridgarn aus Glas und Polyolefinfasern hergestellt wird.

5. Verwendung der nichtwäßrigen Schlichte nach An spruch 4, wobei die Schlichte mit einer Faserzieh trommel auf die Glasoberfläche aufgebracht wird.

6. Verwendung der nichtwäßrigen Schlichte nach An spruch 4 oder 5, wobei aus den beschlichteten Glas fasern und Polyolefinfasern, insbesondere Polypro pylenfasern, ein Hybridgarn hergestellt wird.

7. Verwendung der nichtwäßrigen Schlichte nach einem der Ansprüche 4 bis 6 zur Herstellung eines Ver bundwerkstoffes aus den beschlichteten Glasfasern und Polyolefinfasern, insbesondere Polypropylenfa sern, wobei der Verbundwerkstoff aus einem Hybrid garn nach Anspruch 6 oder aus einem darauf basie renden Flächengebilde im Heißpreßverfahren herge stellt wird.