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Überzug für Glasformkörper In der deutschen Patentanmeldung A 28768
IV bi 39b (deutsche Auslegeschrift 1123 460) ist ein* Verfahren zur Herstellung
wäßriger Dispersionen von kristalliner Zellulose beschrieben, die durch saure Hydrolyse
in an sich bekannter Weise unter Bedingungen erhalten wird, die zu einem im wesentlichen
konstanten durchschnittlichen Polymerisationsgrad führen. Eine solche Zellulose
wird in der Literatur, vor allem in den angelsächsischen Ländern, als »Level-Off
D.P.-Zellulose« bezeichnet (vgl. O. A. Battists »Hydrolysis and Crystallization
of Cellulose« in Industrial and Engineering Chemistry, Bd. 42 [1950], S. 502 bis
507).
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Die Besonderheit des in der ,deutschen Patentanmeldung A 28768 IVb/
39b beschriebenen Verfahrens besteht darin, daß eine solche Zellulose nach Auswaschen
der von der Säurehydrolyse herrührenden Säurereste im wäßrgen Medium zerkleinert
wird. Die Säurehydrolyse wird vorzugsweise mit Salzsäure und durch entsprechende
Wahl der .Säurekonzentration und .der Hydrolysetemperatur unter energischen Bedingungen
durchgeführt. Die Zerkleinerung kann auf mechanischem Wege, beispielsweise durch
intensives Rühren, bewirkt werden. Die so erhaltenen Dispersionen zeichnen sich
durch eine hervorragende Stabilität und ein gutes Filmbildungsvermögen aus.
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Es wurde nun gefunden, daß sich die vorgenannten Dispersionen erfindungsgemäß
für die Herstellung von Überzügen auf Glasformkörpern, beispielsweise Fasern, Platten,
Flaschen od. dgl. sehr gut eignen. Die aus diesen Dispersionen auf dem Glas gebildeten
Überzüge weisen einerseits eine sehr gute Haftfestigkeit auf der Unterlage auf,
lassen sich jedoch andererseits .auch wieder auf verhältnismäßig einfache Weise
auf Grund ihres hydrophilen Charakters durch Abwaschen von ihrer Unterlage entfernen;
hierfür reicht eine Behandlung .des Überzuges mit heißem Wasser aus, das ein übliches
Wasch- oder Reinigungsmittel :enthält, wie sie im Haushalt verwendet werden. Nach
Entfernen des Überzuges ist die Glasfläche unverändert, was in bestimmten Fällen
von Wichtigkeit sein kann, worauf nachstehend noch eingegangen wird.
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Es ist zwar ein Verfahren bekannt, bei dem zur Herstellung von Überzügen
auf Glas Zellulosefasern auf sehr feine Größe gemahlen und in Wasser dispergiert
werden. Die auf .diese Weise entstehende Dispersion ist jedoch unstabil, und die
Fasern. fallen in kurzer Zeit aus dem Wasser aus. Es hat sich gezeigt, daß mit diesem
Verfahren Überzüge, die dauerhaft sind und von .selbst, also ohne Mitwirkung von
Klebemitteln, auf dem Glas haften, nicht hergestellt werden können.
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Für die Herstellung des erfindungsgemäßen Überzuges auf oder Glasoberfläche
wird die Dispersion beispielsweise durch Ausgießen :auf der Glasoberfläche, Bepinseln
derselben mit der Dispersion oder durch Eintauchen des Glasformkörpers in die Dispersion
aufgebracht. Nach dem Trocknen. hat sich ein zusammenhängender und fest haftender
Überzug gebildet.
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Die .erfindungsgemäßen Überzüge können auf der Glasoberfläche verschiedene
Zwecke erfüllen. Mit Vorteil werden die Überzüge auf Glasfasern bzw. -fäden aufgebracht,
weil deren Gebrauchseigenschaften hierdurch wesentlnch verbessert werden.
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Bekannfilich können Fasern und Fäden aus Glas wegen ihrer im Vergleich
mit organischen Fasern geringen Abriebfestigkeit und großen Sprödigkeit nicht ,auf
den üblichen Maschinen für die Gewebeherstellung verarbeitet werden. Deshalb muß
das Glasfasermaterial mit einer Ausrüstung versehen werden, um seine Eigenschaften
denjenigen des sonst auf den Textilmaschinen verarbeitaen Textihnatexials mögli;ehst
anzugleichen und um für die Verarbeitung von Glasfasern die üblichen Textilmaschinen
verwenden zu können. Denn Aufbringen einer diesem Zwecke dienenden Ausrüstung auf
das Gesfesermaterial stellen sich jedoch Schwierigkeiten entgegen, weil das Glas
nicht hydrophil ist. Werden nun die Glasfasern bzw. -fäden mit einem Überzug entsprechend
der Erfindung versehen, so wird nicht nur die Sprödigkeit der behandelten Fäden
stark herabgesetzt und die Abnebfestigkeit wesentlich erhöht, sondern auf Grund
der hydrophilen Eigenschaften des erfmdungsgemäßen
Überzuges auch
die Möglichkeit für das Aufbringen einer Ausrüstung geschaffen. Durch das Auftragen
einer entsprechenden Ausrüstung kann so das Glasfasermaterial für das Wirken und
Weben gleitfähig gemacht bzw. geschlichtet werden. Von besonderean Vorteil ist hierbei;
daß nach der Verarbeitung die Ausrüstung durch Abreiben des Wirk- bzw. Webstoffes
mit heißem Wasser, das ein Reinigungsmittel enthält, einfach entfernt werden kann,
was auf das hydrophile Verhalten des die Haftung der Ausrüstung auf der Glasfaser
vermittelnden erfindungsgemäßen Überzuges zurückzuführen ist.
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Überhaupt ist die Anwendung des Erfindungsgedankens immer dort von
Vorteil, wo ein Überzug nur vorübergehend auf die Glasoberfläche aufgebracht werden
und später nach Entfernen desselben die Glasoberfläche unbeschädigt sein soll. Deshalb
eignen sich die erfindungsgemäßen Überzüge besonders gut zur Anbringung von Kennzeichnungen,
Markierungen od. dgl. auf Glasformkörpern, beispielsweise Flaschen oder Platten,
vor .allem dann, wenn die hierbei aufgebrachten Überzüge nach einiger Zeit deshalb
wieder entfernt werden, um andere Kennzeichnungen auf die Glasoberfläche aufzubringen.
Dies ist beispielsweise bei Schaufensterscheiben der Fall; die häufig mit einer
sich auf das Warenangebot beziehenden Schrift versehen werden.
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Die bisher für diese Zwecke zur Verfügung stehenden Möglichkeiten
wiesen gewisse Mängel auf. Es wurde hierbei beispielsweise so vorgegangen, daß die
Oberfläche mit chemischen Mitteln, beispielsweise Fluorwasserstoffsäure, behandelt
oder durch Schleifen aufgerauht wurde. Dadurch wurde jedoch die Glasstruktur, der
durch eine solche Behandlung ein milchiges Aussehen verliehen wurde, nachhaltig
verändert. Man hat auch Farbanstriche angewandt. Bei Wasserfarben staubt jedoch
der Anstrich leicht von der Unterlage ab. Auch ist er gegen Berührung sehr empfindlich;
denn der Anstrich wird hierbei leicht beschädigt.
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Die permanenten Anstriche stauben zwar nicht ab, lassen sich jedoch
zu schwer entfernen, da die in der Farbe enthaltenen Öle und Harze nach dem Auftragen
der Farbe erhärten. Demgegenüber lassen sich die erfindungsgemäß für die Herstellung
von Anstrichen bzw. Überzügen verwendeten Dispersionen vor und nach hem Aufbringen
auf die Glasoberfläche sehr einfach handhaben.
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Die Erfindung findet auch in den Fällen Anwendung, wo große Bereiche
der Glasoberfläche mit ; einem Überzug versehen werden sollen, wie es beispielsweise
bei Plattenmaterial oft der Fall ist. Mit den- erfindungsgemäßen Überzügen kann
dem Glas ein. milchiges Aussehen verliehen werden, so daß das Glas zwar durchscheinend,
aber nicht mehr durchsichtig ist. Zweckmäßigerweise werden hierfür Dispersionen
verwendet, die auch Zellulosepartikeln oberhalb 1 #t enthalten. Die einzelnen Zeilulosepartiseln
haben nach dem Aufbringen der Dispersion auf die Glasoberfläche ein weißes Aussehen,
so daß auch die gesamte mit dem Überzug versehene Oberfläche weiß bzw. milchig erscheint.
Besitzen alle Zellulosepartikeln in der Dispersion eine Größe unter 1 [., so bildet
sich beim Trocknen ein. farbloser Film. Dispersionen mit kleinen Partikelgrößen
werden vorzugsweise auch für das Überziehen von Glasfasern verwendet. Zweakmäßigerweise
werden für die Herstellung der erfindungsgemäßen Überzüge Dispersionen verwendet,
die ein thixotropes Verhalten zeigen. Diese Eigenschaften besitzen speziell solche
Dispersionen, bei denen die Konzentration der Zullulosekrzstallite in der Dispersion
mindestens 3 % beträgt und die, einen größeren Anteil an Partikeln mit einer Größe
unterhalb 1 w enthalten. Es wurde gefunden; daß stabile Dispersionen vor allem dann
erhalten werden, wenn mindestens 1% der dispergierten Zellulosekristallite, oberen
Konzentration der Dispersion in vorteilhafter Weise mindestens 3 % betragen soll,
eine Partikelgröße unterhalb 1 w aufweisen.
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Die Dicke der erfindungsgemäßen Überzüge kann. je nach der Struktur
des Glases und dem speziellen Zweck des Überzuges variieren. Kommt es nur darauf
an, die Oberfläche des Gases hydrophil zu machen, so genügt ein verhältnismäßig
dünner Überzug, während bei der Herstellung eines Glasformkörpers mit milchigem
Aussehen der Überzug relativ duck sein ruß. Im allgemeinen wird die Schichtstärke
des Überzuges zwischen etwa 0;0025 und 0,125 mm liegen. Beim Aufbringen eines stärkeren
Überzuges auf das Glas wird die Dispersion schichtweise aufgebracht, wobei jede
Schicht erst getrocknet wird, bevor man die nächste Schicht aufbringt. Für dis Herstellung
dickerer Überzüge verwendet man zweckmäßigerweise Dispersionen mit hohen Zellulosekristallitkonzentrationen.
Diese liegen zweckmäßigerweise zwischen 2 und 50/0.