DE1081624B - Verfahren zum UEberziehen von Glasgegenstaenden, insbesondere von Glasfasern und Glasfasergeweben, mit Polyvinylchloridharzen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Überziehen unter Verwendung von Zusammensetzungen auf der Grundlage von Polyvihylchloridharzen, die auf einen aus Glas bestehenden Träger aufgebracht werden und an diesem haften.

Sie umfassen sowohl das Aufbringen solcher Polyvinylchloridzusammensetzungen auf einen Glasträger von faserartiger Beschaffenheit, wie z. B. auf Glasfasern oder Glasgewebe durch Überziehen oder Imprägnieren, wie das Überziehen von glatten Glasoberflächen, wie von Röhren, Scheiben, Flaschen u. dgl., mit den Kunstharzen, z. B. durch Tauchen oder Aufsprühen.

Bekanntlich besitzt ein auf solche Weise aufgebrachter Polyvinylchloridfilm an sich keine Haftfähigkeit an dem Glas. Er ist deshalb bestrebt, sich, gleichgültig, ob es sich um glatte Gegenstände oder Glasunterlagen von faserförmiger Struktur handelt, von seiner Unterlage abzulösen.

Gemäß der Erfindung wird ein gutes Anhaften von solchen aus einem Polyvinylchloridfilm bestehenden Überzügen an dem Glas durch eine neuartige Zusammensetzung der Polyvinylchloridharze erreicht, die außerdem noch weitere, im Rahmen der folgenden Beschreibung im einzelnen erläuterte Vorteile ergibt.

Die Zusammensetzung gemäß der Erfindung werden durch Zusatz von Epoxyharzen zu auf Glasflächen aufzubringende Pasten, Lösungen oder Emulsionen auf der Grundlage von Polyvinylchloridharzen erhalten. Es wurde gefunden, daß ein Zusatz von Epoxyharzen zu solchen Pasten, Lösungen oder Emulsionen, insbesondere Pasten aus Polymeren und Copolymeren des Vinylchlorids, die in einem oder mehreren Plastifizierungsmitteln dispergiert sind, die Haftfähigkeit dieser Harze an Glasflächen, insbesondere an Glasfasern, erheblich verbessert. Überraschenderweise hat sich ferner gezeigt, daß durch Zusatz von verhältnismäßig großen anteiligen Mengen an Epoxyharzen zusammen mit ihren Härtungsmitteln zu einer Paste auf Grundlage von Polyvinylchloridharzen, welche ein beliebiges Verdünnungs-, Lösungs- oder Plastifizierungsmittel enthält, eine Mischung gebildet wird, die auch nach der beginnenden Erstarrung des Polyvinylharzes und dem Abhärten des Epoxyharzes homogen bleibt.

Der Zusatz von Epoxyharzen zu einfachen Vinylpolymerisaten ist bekannt, jedoch erfolgt dieser Zusatz nicht in einem binären, sondern in einem ternären System in Verbindung mit einem Polyamidharz. Die Verwendung von Epoxyharzen als Haftmittel bei Polyvinylchloridverbindungen ist jedoch neu und die dadurch erzielte Haftfähigkeit an Glas überraschend.

Im Falle von Pasten auf Polyvinylchloridgrundlage muß die anteilige Menge an in diese einzuführendem

von Glasgegenständen, insbesondere

von Glasfasern und Glasfasergeweben,

mit Polyvinylchloridharzen

Anmelder:
Compagnie de Saint-Gobain, Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. R. H. Bahr

und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte,

Herne, Freiligxathstr. 19

Beanspruchte Priorität:
Frankreich, vom 11. August 1955

Robert Gacon, Antony, Seine (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

Epoxyharz grundsätzlich in Abhängigkeit von der Viskosität der Paste und der des Epoxyharzes so gewählt werden, daß die Viskosität der Mischung bei einer Temperatur von etwa 20° C nicht unterhalb von 15 000 cP absinkt. Der Rahmen der Erfindung wird jedoch nicht verlassen, falls ein beliebiges anderes Mittel zur Einstellung der gewünschten Viskosität verwendet wird. So können z. B. auch Andickungsmittel zugesetzt werden. Ferner ist es möglich, die Polyvinylchloridpaste, der das Epoxyharz zugesetzt worden ist, ohne ein Härtungsmittel während einer Zeitdauer, die ausreicht, damit die Viskosität den gewünschten Wert erreicht, reifen zu lassen. Durch die Anwesenheit des Epoxyharzes wird der Verlauf der Beeinflussung der Polyvinylchloridpaste durch den Zeitfaktor nicht verändert.

Im Falle der üblichen Pasten auf Grundlage von Polyvinylchlorid genügt, wenn diese durch Aufkleben aufgebracht werden sollen, ein Zusatz von wenigstens 10 Gewichtsteilen Epoxyharz auf 90 Teile Polyvinylchloridpaste. Wenn die anteilige Menge an, Epoxyharz gesteigert wird, so wird die Haftfähigkeit des Harzes weiter verbessert, gleichzeitig aber die Viskosität der Paste verringert. Dies bedeutet beim Über-

so ziehen z. B. eines Glasfasergewebes mit einer solchen Paste, daß diese tiefer in das Gewebe eindringt, es sogar durchdringen kann, was einerseits nachteilig im Hinblick auf das Aussehen und die Weichheit des behandelten Gewebes ist, andererseits aber auch wegen

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des zusätzlichen Verbratichs von Harz verteuernd wirkt.

Bekanntlich entsprechen jedem Typ eines Epoxyharzes eine oder mehrere Arten von Härtemitteln. Die im Falle der Polyvinylchlgridmischungen gemäß der Erfindung den in diesen enthaltenen Epoxyharzen zuzusetzende Menge an Härtungsmitteln liegt innerhalb der üblichen Grenzen für die Art des in Frage kommenden Epoxyhärzes und' Härtungsmittels. Jedoch erfolgt die Härtung des Epoxyhärzes um so schneller, je größer die Menge des zugesetzten Härtungsmittels ist. Vom Gesichtspunkt einer besseren Verarbeitbarkeit der Pasten gemäß der Erfindung kann es vorteilhaft sein, geringere Mengen an Härtungsmitteln zu verwenden.

Bei der Herstellung der auf die Glasoberflächen aufzutragenden Pasten gemäß der Erfindung wird, mit dem Ziele, homogene Produkte zu erhalten, das Epoxyharz einer bereits fertigen Polyvinylchloridpaste zugesetzt und nicht etwa bereits im Verlaufe der Her-Stellung der Paste. Das Härtungsmittel wird erst im Augenblick der Verwendung zugesetzt, um eine im Verlaufe einer längeren Aufbewahrung denkbare Abscheidung des Epoxyhärzes im Inneren des Pastenkörpers zu verhindern. Wenn die Paste aber unmittelbar nach ihrer Herstellung verwendet werden soll, entstehen keine Schwierigkeiten, wenn das bereits das Härtungsmittel enthaltende Epoxyharz zugesetzt wird.

Als Polyvinylchloridpaste zur Bildung des Überzuges kann jede beliebige Polyvinylchloridpaste verwendet werden, vorausgesetzt, daß, wie schon oben ausgeführt wurde, die Viskosität des Epoxyhärzes der Paste angepaßt wird. So kann z. B. Pasten, die aus 60% Polyvinylchlorid und 40% Plastifizierungsmittel bestehen, Epoxyharz mit einer Viskosität in der Größenordnung von 200 bis 15 000 cP bei 25° C, gemessen im Brookfield-Viskosimeter, zugesetzt werden, während Pasten aus 55% Polyvinylchlorid und 45% Plastifizierungsmittel, vorzugsweise Epoxyharze, mit einer höheren Viskosität in der Größenordnung von 20 000 bis 30 000 cP zugesetzt werden.

Im Rahmen der Erfindung können zwecks Einstellung der Viskosität auf einen geeigneten Wert auch Mischungen von mehreren Epoxyharzen zugesetzt werden. .

Ebenso ist im Rahmen der Erfindung auch der Zusatz von Farbstoffen, Pigmenten oder anderen für Polyvinylchloridpasten üblichen Zusätzen möglich. Zweckmäßig erfolgen diese Zusätze vor der Einführung des Epoxyhärzes.

Außer der besseren Haftfähigkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen an Glas ergeben diese auch eine Verbesserung der thermischen Widerstandsfähigkeit sowie der mechanischen Widerstandsfähigkeit des Überzuges. Überzüge gemäß der Erfindung können nach dem Abhärten nicht durch den Fingernagel od. dgl, geritzt werden. Die Haftung und die Widerstandsfähigkeit gegen Ritzen erreicht ihren maximalen Wert nach einer Reif ungsdauer von einigen Tagen, d. h. sobald die Kondensationsreaktion des Epoxyhärzes vollkommen ist.

Die Haftfähigkeit des Polyvinylchloridfilms an einem Glasfasergewebe kann geprüft werden, indem man das Gewebe auf der dem Überzug gegenüberliegenden Seite einschneidet und zerreißt. Hierbei ist festzustellen, daß ein Polyvinylchloridfilm ohne Zusatz von Epoxyharzen sich von dem Glasgewebe ablöst, während ein zu vergleichender Film mit einem Zusatz von Epoxyharzen mit dem Glasgewebe zerreißt, ohne sich von ihm zu trennen.

Weiter kann die Haftfähigkeit des Überzuges durch Abschleifversuche untersucht werden. Im Falle guter Haftfähigkeit ergibt sich eine fortschreitende Abnutzung ohne Loslösen des aufgebrachten Films, dagegen bei geringer Haftfähigkeit ein Loslösen des Films, bevor er verschlissen ist.

Die Erfindung erstreckt sich allgemein auf das Überziehen von beliebigen Glasgegenständen, gleichgültig in welcher Form das Polyvinylchloridharz in dem gebildeten Überzug vorliegt.

Nachstehend werden einige Beispiele für die Anwendung der Erfindung, im dem besonderen Falle des Versehens von Glasfasergeweben mit einem Überzug gegeben. ~

Beispiel 1

Durch 30 Minuten langes Rühren einer aus 60 Teilen Polyvinylchlorid und 40 Teilen Octylphthalat bestehenden Mischung wird eine Paste hergestellt. Zu 80 Teilen dieser Paste werden 20 Teile eines in üblicher Weise durch Kondensation von Diphenylolpropan mit Epichlorhydrin hergestellten Epoxyhärzes mit einer Viskosität von 3000 cP bei 25° C zugegeben. Diesem Harz werden als Härtungsmittel 8% Triäthylentetramin zugesetzt und das Ganze 15 Minuten lang geknetet. Anschließend wird die Mischung zweimal durch eine Walzenmühle mit drei Walzen gegeben und dann sofort zum Überziehen eines gestreiften Glasfasergewebes mittels eines geeigneten Gerätes, zweckmäßig unter einmaliger Wiederholung des Auftragsvorganges, benutzt. Das Härten erfolgt durch Hindurchführen des überzogenen Gewebes durch einen 2 m langen, durch Infrarot beheizten Tunnel mit einer Geschwindigkeit von 50 m/Std. Das Gewicht des Harzüberzuges beträgt 156 g/m² Gewebe. Bei Durchführung des oben beschriebenen Zerreißversuches ergibt sich, daß der Überzug sehr gut haftet, obwohl er das Glasfasergewebe nicht durchdrungen hat.

Wenn in der gleichen Weise, jedoch mit einer Polyvinylchloridpaste ohne Epoxyharzzugabe gearbeitet wird, ergibt sich ein etwas dickerer Überzug von gutem Aussehen, der aber, wie die Zerreißprobe ergibt, eine nur sehr geringe Haftfähigkeit an dem Glasgewebe besitzt.

Beispiel 2

Durch Mischen und einstündiges Rühren von 60 Teilen Polyvinylchlorid mit 30 Teilen Octylphthalat, 5 Teilen Butylphthalat und 5 Teilen Trikresylphosphat wird eine Polyvinylchloridpaste hergestellt. 80 Teile dieser Paste werden 20 Teile des Epoxyhärzes des ersten Beispieles zugesetzt, das ebenfalls 8% Härtungsmittel enthält, und das Ganze 15 Minuten lang geknetet. Die Mischung wird dann zweimal durch ein Walzwerk mit drei Walzen geschickt.

Bei Verwendung dieser Paste zum Überziehen eines Glasfasergewebes, wie gemäß Beispiel 1, ergibt sich ein sehr zufriedenstellender Überzug mit einem Gewicht von 157 g/m² und'einer ausgezeichneten Haftfähigkeit an dem Gewebe.

Beispiel 3

80 Teilen einer Paste, die 65 Teile Polyvinylchlorid und 35 Teile Octylphthalat enthält, werden in einem Knetwerk 20 Teile einer Epoxyharzmischung der gleichen Art wie gemäß Beispiel 1, jedoch mit einer Viskosität von 30 000 cP bei 25° C und einem Zusatz von 6% Triäthylentetramin zugesetzt. Man knetet das Ganze 10 Minuten lang und schickt das durchgekne-

tete Gemisch zweimal durch ein Walzwerk mit drei Walzen. Die Viskosität der so hergestellten Paste beträgt 17 000 cP.

Das Überziehen eines Glasgewebes mittels dieser Paste unter den Bedingungen des Beispiels 1 ermöglicht es, auf jedes Trocknen zu verzichten. Das Gewebe wird von der Paste in keiner Weise durchdrungen. Nach der Verfestigung beträgt das Gewicht des Überzugsstoffes 200 g/m² Gewebe. Die Untersuchung der Haftfähigkeit ergibt völlig zufriedenstellende Ergebnisse.

Das folgende Beispiel betrifft die Verwendung des Epoxyharzes, das durch übliche Kondensation von Diglycidyläther mit einem zweibasischen organischen Säureanhydrid erhalten wurde, wobei als Härtungsmittel ein Polyamin verwendet wurde.

Beispiel 4

Im Knetwerk werden 30 Minuten lang bei einer Temperatur von ungefähr 20° C 65 Teile Polyvinyl- ao chlorid mit 35 Teilen Dioctylphthalat zu einer Paste verarbeitet. 80 Teile dieser Paste werden 20 Teile von in der im folgenden beschriebenen Weise zubereitetem Epoxyharz zugesetzt.

Eine Mischung von 25 Teilen Diglycidyläther, 5 Teilen Phthalsäureanhydrid und 0,5 Teilen Äthanoloxazolidon wird 2 Stunden lang auf 125° C erhitzt.

Nach Abkühlung ergibt sich ein flüssiges Erzeugnis von geringer Viskosität (weniger als 1000 cP). Bevor das so hergestellte Epoxyharz der Polyvinylchloridpaste einverleibt wird, werden ihm 6 Teile Triäthylentetramin auf 100 Teile Epoxyharz zugesetzt.

Nun wird von neuem 15 Minuten lang bei 20° C gemischt und die Mischung unter zweimaliger Wiederholung durch ein Walzwerk mit drei Walzen gegeben. Es ergibt sich eine homogene Paste, welche auf ein streifiges Glasgewebe mittels eines Auf streichgerätes aufgetragen wird, an dem das Gewebe zweimal vorbeigeführt wird.

Die Ergebnisse sind die gleichen wie gemäß Beispiel 1.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Überziehen von Glasgegenständen, insbesondere von Glasfasern und Glasfasergeweben, mit Polyvinylchloridharzen, dadurch gekennzeichnet, daß einem vorzugsweise in pastenförmiger Form vorliegenden Polyvinylchloridharz ein Epoxyharz sowie ein für dieses geeignetes Härtemittel zugesetzt, die Masse aufgetragen und der gebildete Überzug gehärtet wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   »Modern Plastics«, 1954 (September), S. 156, 157.

   0O9 5W/184 5.60