DE1017342B - Biegsame Glasfaeden und daraus hergestellte Gebilde - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft biegsame Glasfaden und daraus hergestellte Gebilde und stellt eine Abänderung und Verbesserung der in der Patentschrift 883 949 beschriebenen Erfindung dar.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Glasfaden mit Metallsalzen zu überziehen, die dann durch Erhitzen in Metalloxyde bzw. -silikate übergeführt werden, oder aber auch gleich Metalloxyde aufzubringen. Man hat auch schon vorgeschlagen, Glasfaden, die für textile Zwecke verwendet werden sollen, mit einem geeigneten Schmiermittel zu überziehen.

Allen diesen Glasfaden ist der biegsame Glasfaden gemäß vorliegender Erfindung überlegen, der aus einem Glasgrundkörper und einem seine gesamte Oberfläche bedeckenden einheitlichen, geschlossenen metallischen Überzug nach Patent 883 949 besteht und der durch eine weitere Schmiermittelschicht 13, die an der äußeren Fläche des Metallüberzuges 12 haftet, gekennzeichnet ist.

Das Hauptpatent betrifft einen Glasfaden oder eine Stapelfaser, die mit einem einheitlichen, ununterbrochenen Metallüberzug versehen sind, der sich über die gesamte Oberfläche erstreckt. Dieses Material kann leicht zu einem Garn versponnen werden, das ausgezeichnete Biegeeigenschaften und hohe Zugfestigkeit aufweist, wenn man es mit einem Garn aus bisher bekannten, ebenfalls Überzüge aufweisenden Glasfaden oder Fasern vergleicht. Die Fäden oder Fasern der vorliegenden Erfindung haben Eigenschaften, die sogar den Eigenschaften, die die mit . Überzügen versehenen Glasfaden des Hauptpatentes zeigen, überlegen sind. Auch haften die Fäden oder Stapelfasern der vorliegenden Erfindung hartnäckiger an Bindematerialien, z. B. an Kautschuk oder kautschukähnlichen Substanzen, als es bei den Fäden des Hauptpatentes der Fall ist. Die mit Überzügen versehenen erfindungsgemäßen Glasfäden oder Stapelfasern können bequem zu Garn verarbeitet werden, das eine Zugfestigkeit aufweist, die der des Garnes, das in dem Hauptpatent beschrieben ist, gleich ist, und das Biegeeigenschaften aufweist, die denen des Garnes, das in dem Hauptpatent beschrieben ist, überlegen ist. Weiter können diese Garne zur Erzeugung von Gewebe oder Tuch verwendet werden.

In den Zeichnungen stellt

Fig. 1 eine vergrößerte perspektivische Ansicht (zum Teil aufgebrochen und im Schnitt) des neuen Glasfadens dar;

Fig. 2 zeigt in ähnlicher Weise eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Glasfadengarns;

Fig. 3 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines aus Glasfäden bestehenden Seiles nach der Erfindung;

Biegsame Glasfaden und daraus
hergestellte Gebilde

Zusatz zum Patent 883 949

Anmelder:

The B. F. Goodrich Company,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Rusclike, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,

Pienzenauer Str. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 9. Oktober 1952

Chester Bernard Budd, Brecksville, Ohio (V. St. A.)_r
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Aufsicht auf ein erfindungsgemäß aus Glasfadengarn gefertigten Gewebe. Wie Fig. 1 zeigt, besteht der Faden 10 aus einem biegsamen, gestreckten, aus Glas bestehenden Grundkörper 11, dessen Durchmesser gering genug ist, so daß mehrere derartige Glasfaden zu einem Garn gedreht oder versponnen werden können, das sich nach den in der Textilindustrie üblichen Verfahren zu Tuch verarbeiten läßt. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser des Glasfadens 11 nicht mehr als 0,25 mm, da Glasfäden mit größerem Durchmesser im allgemeinen zu steif und spröde sind, um sich in befriedigender Weise zu Garnen und Geweben verarbeiten zu lassen. Die Zusammensetzung des Silikatgemisches, aus dem die Glasfäden z. B. durch Ziehen eines plastischen Glasflusses durch eine Düse hergestellt werden, kann in weiten Grenzen schwanken und hängt von den gewünschten physikalischen Eigenschaften ab.

Auf dem Glasfaden befindet sich der obenerwähnte geschlossene Metallüberzug 12 nach Patent 883 949.

Der Schmiermittelfilm bzw. die Schmiermittelschicht 13 wird auf der Oberfläche des Überzugs 12 festhaftend angebracht, um. den Reibungskoeffizienten zwischen den anhaftenden;.mit Metall überzogenen

7flJ TTO'182

temperaturen (20°) die Oxydation bei 135° ausgeführt wird. Wenn man die Schicht 13 mit Hilfe eines; chemischen Verfahrens bildet, bestehen erhebliche Vorzüge gegenüber Verfahren, bei denen die Schicht 5 13 auf dem Überzug 12 nur auf mechanischem Wege hergestellt wird, z. B. durch Spritzen oder Pinseln. Der Hauptvorteil besteht darin, daß man eine festhaftendere Bindung zwischen dem Überzug 12 und der Schicht 13 erzielt.

Wie Fig. 2 zeigt, werden mehrere der mit Überzügen versehenen Fäden 10 in üblicher Weise zu einem Garn 14 verzwirnt, das zu einem Seil 15 verarbeitet werden kann, das mehrere Strähnen Garn enthält, wie Fig. 3 zeigt, oder sie können, wie Fig. 4

Beispiel 1

Fäden 10 zu vermindern, wenn mehrere Fäden 10 zu einer Einheit, z. B. zu Garn, verarbeitet werden sollen. Der neue biegsame Faden ist nun dadurch gekennzeichnet, daß diese Schmiermittelschicht aus einem wasserunlöslichen Material besteht. Die Schmiermittelmaterialien, die vorzugsweise verwendet werden, um solche Schichten 13 auf den Metallüberzügen 12 herzustellen, sind ölige oder wachsartige Materialien oder vor allem solche, die bei normalen Gebrauchstemperaturen fest sind, aber bei sehr hohen Drücken, io die an den Kontaktstellen zweier Gegenstände auftreten, plastisch fließen. Diese Schmiermittelmaterialien sind praktisch nicht flüssige bzw. feste Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise Alkane mit über

15 Kohlenstoffatomen in der Kohlenstoffkette, sowie 15 zeigt, zu einem Tuch 16 oder durch Weben, Stricken, Alkohole mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen in der Flechten od. dgl. oder zu einem schußlosen Gewebe Kohlenstoffkette, z. B. Cetylalkohol, Cerylalkohol, verarbeitet werden.

Melissylalkohol u. dgl.; Fettsäuren mit 10 oder mehr Die Eigenschaften der mit Überzug versehenen

Kohlenstoffatomen, ζ. B. Laurinsäure, Myristinsäure, neuen Glasfäden werden in den folgenden Beispielen Palmitinsäure, Stearinsäure, Carnaubasäure, Cerotin- 20 erläutert,
säure, ölsäure u. dgl., ferner nicht flüchtige Ester,
Äther u. dgl. Das Schmiermittelmaterial kann aber
auch eine Metallverbindung sein. Hierzu gehören Glasfäden von 0,00895 mm Durchmesser wurden

organische Siliciumverbindungen, Metallverbindun- mit einer 0,001 mm dünnen Schicht Kupfer überzogen gen sonstiger Art, insbesondere anorganische Metall- 25 und die so überzogenen Glasfäden bei Raumtempeverbindungen, die auf der Oberfläche des Überzugs 12 ratur (20°) etwa 3 Wochen lang der Atmosphäre aushaften können, u. dgl. Jegliches Material, das den Rei- gesetzt, so daß die äußeren monomolekularen Schichbungskoeffizienten zwischen den aneinanderliegenden, ten des Kupferüberzugs oxydiert wurden. 36 der mit mit Metall überzogenen Fäden vermindert und das am Überzug versehenen Fäden wurden dann zu einem Metallüberzug 12 zu haften vermag, kann für die Er- 30 36fädigen Garn verzwirnt. Als dieses Garn mit konfmdung benutzt werden. Bevorzugte Materialien, die stanter Geschwindigkeit während eines Zeitraumes zur Bildung des Überzugs 13 verwendet werden kön- von 15 000 Minuten viele Male in einem Winkel von nen, sind wasserunlösliche Metallverbindungen, wie 150° hin und her gebogen wurden, zeigte es kein Metallsulfate, Metallsulfide, Metallcarbonate u. dgl. Brechen oder irgendwelche Ermüdung, während ein Besonders geeignet sind feste, wasserunlösliche, an- 35 Garn, das aus 36 nicht überzogenen Glasfäden beorganische Metallverbindungen. Als hervorragend ge- stand, die einen Fadendurchmesser von 0,00895 mm

hatten, nach etwa 3 Minuten zu Bruch ging. Mit Kupfer überzogene Glasfäden, die nicht der Atmosphäre ausgesetzt worden waren (in der sie nach einer Schmiermaterial ein Metalloxyd aus dem gleichen 40 gewissen Zeit eine Kupferoxydschicht hätten bilden Metall ist, aus dem der Metallüberzug gebildet ist. können), wurden zu einem Garn aus 36 Fäden gedreht

Die Schicht 13 soll einheitlich stark sein und eine und in der gleichen Weise erprobt. Unmittelbar je-Stärke aufweisen, die zwischen 0,25 mm und zwei doch, nachdem sie mit Kupfer überzogen worden monomolekularen Schichten liegt; vorzuziehen ist je- waren, gingen sie, nachdem sie etwa 500 Minuten lang doch eine Schichtdicke von zwei monomolekularen 45 der Biegeprobe unterworfen worden waren, zu Bruch. Schichten bis zu 1,25 X 10-¹ mm.

Obgleich die Schicht 13 auf den Metallüberzug 12 Beispiel i

in jeder Weise, die für das Auftragen auf eine Ober- Glasfäden von 0,00895 mm Durchmesser wurden

fläche üblich ist, aufgebracht werden kann, so z. B. mit einer Schicht einer Zink-Titan-Legierung, die 1 °/o durch Versprühen, Tauchen oder Pinseln, kann die 50 Titan enthielt, überzogen. 36 der mit Zink-Titan überSchicht vorzugsweise durch eine chemische Reaktion zogenen Glasfäden wurden mit 17 Stunden auf 135°, auf den äußeren monomolekularen Schichten des dann I5V2 Stunden auf 230° an der Luft erhitzt, um Metallüberzugs 12 hergestellt werden, wobei die Be- die monomolekularen Schichten des Zink-Titan-Überstandteile der Schicht 12 und der zu bildenden Schicht zugs in Metalloxyd überzuführen. Die 36 mit einem 13 einander entsprechen müßten. Wenn z. B. der 55 Überzug versehenen und an der Oberfläche oxydierten Metallüberzug 12 aus Kupfer besteht und die Schmier- Fäden wurden zu einem Garn von 36 Fäden gedreht, mittelschicht 13 aus Kupferoxyd bestehen soll, so das bei einer Hin- und Herbiegeprobe über einen wird der mit Kupfer überzogene Faden oxydiert, um Winkel von 150° bei konstanter Geschwindigkeit eine die äußeren monomolekularen Schichten des Kupfer- 98mal so hohe Lebensdauer zeigte wie ein Garn, das Überzugs zwecks Bildung von Kupferoxyd mit Sauer- 60 aus 36 nicht überzogenen Glasfäden mit einem Fadenstoff umzusetzen. Um die Überführung der äußeren durchmesser von 0,00895 mm bestand, wenn man monomolekularen Schichten des Metallüberzugs in dieses in gleicher Weise einer Biegeprobe untefwarf. eine Metallverbindung zu beschleunigen, kann man Es zeigte die 21fache Lebensdauer eines Garns, das Katalysatoren oder Hitze anwenden. Ein bevorzugtes aus 36 mit einer Zink-Titan-Legierung überzogenen Schmiermaterial ist z. B. ein Oxyd einer Zink-Titan- 65 Fäden bestand, die der Probe unmittelbar nach AufLegierung. In diesem Falle wird z. B. die Oxy- tragen der Zink-Titan-Legierung unterworfen wordationsgeschwindigkeit der monomolekularen Schich- den waren und ehe Zink-Titan-Oxyd sich über den ten eines Überzugs 12 aus einer Zink-Titan-Legierung Zink-Titan-Überzug bilden konnte. (Verhältnis 98 : 2) überaus beschleunigt, wenn im Mit Überzug versehene Fäden entsprechend vor-

A^ergleich zur Oxydationsgeschwindigkeit bei Raum- 7° liegender Erfindung haften fest an Bindematerialien,

eignet haben sich wasserunlösliche Metalloxyde zum Aufbau der Schmiermittelschicht 13 erwiesen, und man erzielt besonders gute Ergebnisse, wenn das

ζ. B. an Kautschuk. Ein Garn, das aus diesen Fäden gebildet wird, hat ungewöhnlich hohe Zugfestigkeit und eine ausgezeichnete Dauerhaftigkeit. Verarbeitet man daher das Garn zu mit Kautschuk imprägniertem Tuch oder zu Seilen, die man bei der Herstellung von Reifen oder Raupengürteln u. dgl. verarbeiten kann, so sind diese den schweren Beanspruchungen gewachsen, denen derartige Gegenstände unterworfen. werden.

Da Gewebe nach vorliegender Erfindung geringe Neigung zu Absorption von Feuchtigkeit zeigen, schrumpfen sie nicht und trocknen schnell, wenn man sie befeuchtet. Auch unterliegen sie nicht dem zerstörenden Einfluß von Schimmelpilzen.

Die vorliegende Erfindung läßt sich in verschiedener Weise variieren und modifizieren, ohne damit den Grundgedanken und den Geltungsbereich der Erfindung zu verlassen.

20

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Biegsamer Glasfaden, bestehend aus einem Glasgrundkörper und einem seine gesamte Oberfläche bedeckenden einheitlichen, geschlossenen metallischen Überzug, nach Patent 883 949, gekennzeichnet durch eine Schmiermittelschicht (13), die an der äußeren Fläche des Metallüberzuges (12) haftet.

2. Biegsamer Faden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelschicht (13) aus einem wasserunlöslichen Schmiermaterial besteht.

3. Biegsamer Faden nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermaterial eine Metallverbindung ist.

4. Biegsamer Faden nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermaterial eine wasserunlösliche, anorganische Metallverbindung ist, die auf die äußere Fläche des Metallüberzuges (12) aufgebracht ist.

5. Biegsamer Faden nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermaterial ein Metalloxyd ist.

6. Biegsamer Faden nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermaterial ein Metalloxyd aus dem gleichen Metall ist, aus dem der Metallüberzug gebildet ist, und daß dieses Metalloxyd durch Einwirkung von Sauerstoff auf die äußeren Schichten des Metallüberzuges entstanden ist.

7. Biegsamer Fäden nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermaterial ein Oxyd einer Zink-Titan-Legierung ist.

8. Biegsamer Faden nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermaterial Kupferoxyd ist.

9. Verwendung der nach den Ansprüchen 1 bis 8 hergestellten Fäden zur Erzeugung von Garn.

10. Verwendung des nach Anspruch 9 hergestellten Garns zur Erzeugung von Gewebe oder Tuch.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Belgische Patentschrift Nr. 495 095;
ÜSA.-Patentschriften Nr. 2 584 763, 2 593 818.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 709 7O0/182 10.57