DE1171121B

DE1171121B - Schlichte fuer Glasfaeden

Info

Publication number: DE1171121B
Application number: DEO7878A
Authority: DE
Inventors: Alfred Marzocchi; Gerald E Rammel
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning
Priority date: 1960-03-01
Filing date: 1961-02-13
Publication date: 1964-05-27
Also published as: FR1280505A; LU39841A1; SE307115B; NL261418A; GB923058A; US3462254A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: C 03 c

Deutsche Kl.: 32 b-25/02

Nummer: 1171121

Aktenzeichen; O 7878 IV c / 32 b

Anmeldetag: 13. Februar 1961

Auslegetag: 27. Mai 1964

Die Erfindung betrifft eine Schlichte für Glasfäden, die als filmbildendes Mittel entweder Amylose oder Amylopektin enthält.

Für die Verarbeitung von Glasfasern sind Schlichtemittel erforderlich, welche den Abrieb herabsetzen, d. h. schmierend wirken und gleichzeitig einen angemessenen Zusammenhalt des Faserstranges gewährleisten. Zur Lösung dieses Problems verwendet man bisher als Hauptbestandteil der Schlichte ein filmbildendes Mittel. Für diesen Zweck sind Harz, Stärke und Stärke-Harz-Kombinationen bekannt. So sind bereits Schlichten bekannt, welche Stärkearten verschiedener Herkunft enthalten mit dementsprechend unterschiedlichen Gehalten an den Stärkefraktionen Amylose und Amylopektin. Bei einer bekannten Schlichte ist z. B. Wachsmaisstärke verwendet worden, deren Amylopektingehalt über 90% beträgt. Es sind auch Stärkesorten, bei denen der Amyloseanteil überwiegt, für diese Zwecke eingesetzt worden.

Des weiteren ist bereits vorgeschlagen worden, Derivate der Stärkefraktion Amylose, ζ. Β. wasserlösliche Äther, Ester oder Acetale und unter diesen insbesondere die Amyloseäther zum Schlichten von Garnen zu verwenden.

Bei Verwendung von übliche Stärke enthaltenden Schlichten für die Verarbeitung von Glasfäden zeigt sich die Neigung des »Wanderns«. Unter Wandern versteht man dabei den Durchgang der Schlichte während des Trocknungsvorganges durch die aufgewickelten Stränge der mit der Schlichte überzogenen Glasfäden zur Außenoberfläche der Packung, in welche die Stränge gewickelt sind. Diese Wirkung tritt bei allen üblichen Schlichten auf und führt zu einem Überschuß an Schlichte auf den äußeren Strängen der behandelten Wickelpackung. Ein solches,ungleichmäßig mit Schlichte überzogenes Produkt hat folgende Nachteile: Verminderte Bruchfestigkeit, erhöhte Zerfaserung, ungleichmäßige Zugspannungseigenschaften usw. Zum anderen führt die Ungleichförmigkeit des Überzuges zu einem Zustand im Endprodukt, welchen man als »Farbstreifung« bezeichnet, da er sich in einem vielfarbigen Aussehen dieser Produkte äußert. Diese Nachteile werden beim ' Abbrennen der Schlichte nicht beseitigt, da eine unvollständige Verbrennung infolge der ungleichmäßigen Verteilung der Schlichte wiederum zu einem Produkt mit ungleichmäßigen Eigenschaften führt. Ziel der Erfindung ist daher eine Schüchte für Glasfäden, bei der die Wanderungsneigung beseitigt so oder zumindest wesentlich herabgesetzt ist. Die erfindungsgemäße Schlichte enthält als film-Schlichte für Glasfäden

Anmelder:

Owens-Corning Fiberglas Corporation,

Toledo, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte, Herne, Freiligrathstr. 19

Als Erfinder benannt:
Alfred Marzocchi, Cumberland, R. I.,
Gerald E. Rammel, North Attleboro, Mass.
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 1. März 1960 (11 956) -

bildendes Mittel entweder die Stärkefraktion Amylose oder die Stärkefraktion Amylopektin, vorzugsweise in Mengen von etwa 5 Gewichtsprozent.

Während übliche Stärke bei Verwendung in Schlichten zur Wanderung neigt, zeigen die aus Stärke gewonnenen Fraktionen Amylose und Amylopektin für sich diese nachteiligen, Eigenschaften nicht. Die Stärkefraktionen Amylose und Amylopektin werden aus üblichen Stärkekörnern hergestellt, welche aus einer äußeren, etwa 74 bis 80% der Gesamtstärke betragenden Hülle von Amylopektin bestehen, während die innere, mit Amylose bezeichnete Fraktion etwa 20 bis 26 % der Gesamtstärke ausmacht.

Diese die gewöhnliche Stärke in den genannten Verhältnissen aufbauenden Bestandteile können nach bekannten Fraktionierungsverfahren, wie sie von K. H. Meyer, Angewandte Chemie, 1951, S. 151, oder in der USA.-Patentschrift 2 829 990 beschrieben sind, getrennt werden.

Vermutlich tritt die Wanderung bei Verwendung gewöhnlicher oder nicht fraktionierter Stärke auf, weil diese Stärke in Lösung zur Anwendung kommt.

Erfindungsgemäß wird daher entweder Amylose oder Amylopectin als Schlichtemittel verwendet, da diese die Wanderungsneigung nicht aufweisen. Außerdem werden durch diese Fraktionen die Verarbeitbarkeitseigenschaften der damit behandelten Glasfaserstränge und -garne insofern verbessert, als

409 597/189

die Zerfaserung vermindert wird, gleichmäßigere Zugspannungseigenschaften entstehen, die Bruchfestigkeit verbessert und die Farbstreifung weitgehendst herabgesetzt wird. Amylopectin hat den weiteren Vorteil, daß es in kaltem Wasser löslich ist, so daß bei der Herstellung der Schlichte kein Erhitzen oder Kochen erforderlich ist.

Die Schlichten gemäß der vorliegenden Erfindung können Zusätze, wie Emulgatoren, Schmiermittel, zusätzliche filmbildende Mittel, Öle, Plastifizierungsmittel usw., enthalten. Vorzugsweise bringt man die Schlichten aus wäßrigem Medium auf. Für die eben erwähnten Zusätze eignen sich besonders folgende Mengenbereiche:

15 Gewichtsprozent

Öle 0 bis 2,0

Oberflächenbehandlungsmittel 0,1 bis 1 Schmiermittel-Weichmacher 0,1 bis 1 ao

Zusätzliche filmbildende Substanzen 0 bis 0,4

Plastifizierungsmittel 0 bis 1,0

Wasser 87 bis 98 _a5

Als zusätzliches filmbildendes Mittel geeignet sind Polyvinylalkohol oder Gelatine, ferner Mischpolymerisate von Acrylnitril und Styrol oder von Vinylchlorid und Vinylacetat, Cellulosederivate (Acetate, Nitrate und Alkylcellulose) sowie Polyamide, Polyalkylene und ihre halogenierten Derivate, Vinylverbindungen, Polystyrole und die Polyacrylverbindungen.

Als Schmiermittel eignen sich vorzugsweise kationische Kondensate von Tetraäthylenpentamin mit Stearin- oder Pelargonsäure, die mit Essigsäure löslich gemacht sind.

Als Plastifizierungsmitel eignen sich neben PoIyalkylenglykole z. B. Fettsäureester von Glykolen, Trikresylphosphat, Phthalsäurederivate, chlorierte Paraffine.

Als oberflächenaktive Zusätze eignen sich PoIyoxyalkylenverbindungen, z. B. Polyoxyäthylensorbitanmonooleat.

Beispiel 1

Amylose 5,0 Gewichtsprozent

Pflanzliches Öl 2,0 Gewichtsprozent

Polyoxyäthylensorbitan-

monooleat 0,21 Gewichtsprozent

Octadecylaminacetat .. 0,21 Gewichtsprozent

Gelatine 0,06 Gewichtsprozent

Polyvinylalkohol 0,09 Gewichtsprozent

Wasser ad 100

Beispiel 2

Amylopectin 5,0 Gewichtsprozent

Pflanzliches Öl 2,0 Gewichtsprozent

Polyoxyäthylensorbitan-

monooleat 0,2 Gewichtsprozent

Oktadecylaminacetat .. 0,25 Gewichtsprozent

Polyäthylenglykol .... 0,5 Gewichtsprozent

Wasser ..ad 100

Beispiel 3

Amylopectin 5,0 Gewichtsprozent

Pflanzliches Öl 2,12 Gewichtsprozent

Polyoxyäthylensorbitan-

monooleat 0,21 Gewichtsprozent

Octadecylaminacetat .. 0,21 Gewichtsprozent

Gelatine 0,06 Gewichtsprozent

Polyvinylalkohol 0,09 Gewichtsprozent

Wasser ad 100

Beispiel 4

Amylose 5,0 Gewichtsprozent

Pflanzliches Öl 2,0 Gewichtsprozent

Polyoxyäthylensorbitan-

monooleat 0,2 Gewichtsprozent

Octadecylaminacetat .. 0,5 Gewichtsprozent

Polyäthylenglykol 0,5 Gewichtsprozent

Wasser ad 100

Die oben angegebenen Schlichtemittel werden hergestellt, indem man das öl und das Polyoxyalkylensorbittnonooleat zu einer Mischung von Amylose oder Amylopektin und Wasser hinzugibt. Dann wird das kationische Schmiermittel in warmem Wasser gelöst und der Mischung zugegeben. Nunmehr wird Polyäthylenglykol zugegeben, mit Wasser aufgefüllt und der p_H-Wert mit Phosphorsäure 4,0 ± 0,2 eingestellt.

Bei Verwendung von Amylose muß bei der Herstellung des Schlichtemittels auf etwa 140 bis 170° C erwärmt oder gekocht werden, da Amylose im Gegensatz zu Amylopectin mit Wasser im kalten Zustand nicht mischbar ist. Bei beiden Substanzen muß für ein angemessenes Rühren Sorge getragen werden, um ein Gelieren zu verhindern, obwohl sich bei einem Eindicken die gewünschte Viskosität durch erneutes Mischen wiedergewinnen läßt. Die besten Ergebnisse erzielt man, wenn die Schlichte auf die Glasfasern bei 48 bis 66° C aufgebracht werden.

Das Aufbringen der Schlichte auf die Glasfasern erfolgt nach üblichen Verfahren, z. B. mittels einer Schürzenaufbringvorrichtung oder mittels Polstern, wie sie bei der Herstellung von Glasfasersträngen üblich sind. Die Schlichte kann auch am Ort der Herstellung der Fasern oder anschließend, z. B. durch Aufsprühen oder Eintauchen aufgebracht werden.

Erfindungsgemäß überzogene Garnpackungen oder -spulen zeigen keine Wanderung der Schlichtezusammensetzung zur Oberfläche der Packung oder Spule.

40

45

55

60

Claims

Patentansprüche:

1. Schlichte für Glasfasern, dadurch gekennzeichnet, daß sie als filmbildendes Mittel entweder reine Amylose oder reines Amylopectin, vorzugsweise in Mengen von etwa 5 Gewichtsprozent, enthält.

2. Schlichte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis zu etwa 2 Gewichtsprozent pflanzliche oder tierische Öle enthält.

3. Schlichte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis zu 1 Gewichtsprozent eines oberflächenaktiven Mittels enthält.

5 6

4. Schlichte nach Anspruch 1, dadurch ge- 6. Schlichtezusammensetzung nach Anspruch 1, kennzeichnet, daß sie bis zu 1 Gewichtsprozent bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis zu eines Schmiermittels enthält. 1 Gewichtsprozent eines Plastifizierungsmittels

5. Schlichte nach Anspruch 1 bis 4, dadurch enthält,
gekennzeichnet, daß sie zusätzlich bis zu 0,4 Ge- 5

wichtsprozent eines filmbildenden Mittels, Vorzugs- In Betracht gezogene Druckschriften:

weise Gelatine oder ein Polyacrylharz, enthält. USA.-Patentschrift Nr. 2 462108.

409 597/189 5.64 ® Bundesdruckerei Berlin