DE1271666B - Verfahren zur Herstellung von Glasfaservliesen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

D 06 m

DeutscheKl.: 8k-1/40

Nummer: 1271 666

Aktenzeichen: P 12 71 666.4-43 (C 22071)

Anmeldetag: 4. August 1960

Auslegetag: 4. Juli 1968

Es ist bekannt, Glasfaservliese bzw. Glasfasermatten, z. B. für Schall- und Wärmeisolation, in der Weise herzustellen, daß man die Glasfasern auf ein sich langsam bewegendes Laufband fallen läßt und auf die Fasern, entweder vor oder nach der Formung des Vlieses, ein heißhärtendes Bindemittel bringt. Das Bindemittel wird dann durch Erhitzen gehärtet, so daß ein lockeres Vlies entsteht, worin die einzelnen, kreuz und quer angeordneten Glasfasern an den Kreuzungsstellen durch gehärtete Harztröpfchen miteinander verbunden sind. Zum Beispiel wird zuerst geschmolzenes Glas durch eine Vielzahl von feinen geheizten Düsen gepreßt, und die primär entstehenden endlosen feinen Glasfäden bzw. -fasern werden sodann mittels heißer Gasströme in eine große Zahl von kürzeren Glasfaserbruchstücken zerrissen. Diese sekundären Glasfasern werden auf einem Laufband gesammelt und entweder die fallenden Fasern oder die auf den zu einem Vlies vereinigten Fasern mit der Lösung bzw. Dispersion eines härtenden Harzes besprüht. Darauf passiert das Laufband eine Heizzone, worin heiße Luft durch die gebildeten Faservliese geblasen wird, wobei das Lösungsmittel verdampft und das Bindemittel ausgehärtet wird.

Derartige Verfahren sind an und für sich bekannt. Es ist auch schon ein besonders vorteilhaftes Verfahren beschrieben worden, bei dem die Glasfaserfragmente nicht durch Ausdrücken aus Spinndüsen, sondern durch Zerschleudern der Glasschmelze mittels einer mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Trommel hergestellt werden. Die so erzeugten Glasfaserfragmente werden auf ihrem Fallweg mit einer sehr verdünnten Harzlösung besprüht. Hierbei verdampft bereits ein großer Teil des Lösungsmittels. Die Weiterverarbeitung der Glasfasern zu einem Glasfaservlies erfolgt sodann in der üblichen Weise.

Es ist auch bekannt, zum Aufsprühen auf die Glasfasern wässerige Lösungen oder Dispersionen von härtbaren Phenolplasten, wie Phenol-Formaldehyd-Harzen oder härtbaren Aminoplasten, wie Harnstoff-Formaldehyd-Harze oder Melamin-Formaldehyd-Harze, zu verwenden. Die üblichen Harnstoffharze besitzen indessen den Nachteil verhältnismäßig geringer Feuchtigkeitsbeständigkeit, während die üblichen, unverätherten Melaminharze, wie sie z. B. für die Herstellung kompakter Laminate Verwendung finden, für die Herstellung von losen Glasfaservliesen eine Reihe schwerwiegender Nachteile haben, so vor allem ungenügende Elastizität, Sprödigkeit und Brüchigkeit des auf der Glasfaser gehärteten Harzes, ferner aber auch folgende technologische Nachteile: Lösungen aus unverätherten Melamin-Formaldehyd-Verfahren zur Herstellung von Glasfaservliesen

Anmelder:

Compagnie de Saint-Gobain,
Neuilly-sur-Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Scheller, Patentanwalt,
5100 Aachen, Wilhelmstr. 33

Als Erfinder benannt:

Alfred Renner, Basel (Schweiz);
¹S Claude Jumentier, Liancourt, Oise (Frankreich);
Marcel Levecque, Saint-Gratien (Frankreich);
Andre Kohler, Basel (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 5. August 1959 (76 604)

Kondensationsprodukten sind in der zu fordernden Verdünnung nicht haltbar. Außerdem neigen diese Kondensationsprodukte bereits zur Härtung, wenn sie mit den heißen Glasfasern in Kontakt kommen — also bereits vor der Formung des Vlieses.

Am besten haben sich bisher für diesen Zweck an sich bekannte verdünnte wässerige Dispersionen oder Lösungen von Phenol-Formaldehyd-Harzen bewährt. Jedoch weisen auch die mit Phenolharzen hergestellten Glasfaservliese eine Reihe nachteiliger Eigenschaften auf: so die Brennbarkeit, welche die Anwendung als Bauelemente stark einschränkt; ferner die dunkle Farbe und der unangenehme Geruch nach Phenol; schließlich beträchtliche Festigkeitsverluste unter dem Einfluß der atmosphärischen Feuchtigkeit. Diese Festigkeitsverluste sind um so größer, je stärker alkalisch das Glasfasersubstrat ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Bindemittel so auszuwählen, daß die beschriebenen Nachteile vermieden werden.

Es wurde nun gefunden, daß alle diese Nachteile vermieden werden können, wenn man als hitzehärtbare Bindemittel für die Herstellung der Glasfaservliese verdünnte, wässerige Lösungen von unbeschränkt wasserlöslichen, verätherten Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten verwendet.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Glasfasermatten

809 568/528

Claims (2)

bzw. -vliesen unter Verwendung von wässerigen Aminoplastlösungen bzw. -dispersionen als hitzehärtbares Bindemittel für die Glasfasern. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, daß man als Aminoplaste unbeschränkt wasserlösliche, verätherte Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte verwendet. Als unbeschränkt wasserlösliche Melaminätherharze der oben bezeichneten Art eignen sich die Äther niedrig kondensierter Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte, die aus niedrig kondensierten Melamin-Formaldehyd-Kondensaten mit niedrigmolekularen aliphatischen Alkoholen, wie z. B. Äthanol oder Methanol, hergestellt werden. Ferner auch Mischäther, die neben Methoxy- und bzw. oder Äthoxygruppen auch Äthergruppen aus Glykolen oder deren Monoäthern, wie Äthylenglykol, Äthylenglykolmonoäthyl- bzw. -butyläther enthalten. Geeignet sind z. B. Hexamethylolmelaminhexamethyläther, Trimethylolmelaniintrimethyläther; ferner speziell der gemischte Äther aus 1 Mol Tetramethylolmelamin, 3 Mol Methanol und 1 Mol Äthylenglykol. Man kann auch solche Melaminätherharze verwenden, die außerdem geringe Mengen anderer aminoplastbildender Verbindungen, wie Benzoguanamin, Guanidin, Dicyandiamid, Harnstoff oder Thioharnstoff, einkondensiert enthalten. Genannt seien z. B, der Trimethyläther eines Kondensats aus 1 Mol Melamin, 0,15 Mol Thioharnstoff und 4 Mol Formaldehyd. Die Erfindung wird durch das nachfolgende Beispiel näher erläutert. Beispiel Aus einem Schmelzofen wird ein Strahl geschmolzenes Glas abgelassen und mittels einer mit 3000 Umdrehungen pro Minute rotierenden Trommel zu Fasern von 5 μ Dicke und etlichen Zentimetern Länge zerschleudert. Die so gebildeten heißen Glasfasern werden mit einer 4%igen wässerigen Lösung eines Melaminharzes besprüht, dessen Herstellung weiter unten beschrieben wird. Die mit Melaminharz benetzten Glasfasern formen auf einem Laufband ein Vlies, welches mit einer solchen Geschwindigkeit einen Ofen passiert, daß ein Luftstrom von 150°C 105 Sekunden lang darauf einwirkt. Man erhält ein weißes, unbrennbares, elastisches Vlies (Bindemittelgehalt 4°/o) von guter mechanischer Festigkeit und von gutem Aussehen. Das oben verwendete Melaminharz wird wie folgt hergestellt: IMol Melamin und 4,25 Mol Formaldehyd (in 37°/0iger Lösung) werden 30 Minuten bei 80° C und pH 8,5 bis 9,0 kondensiert. Nach Zusatz von 1 Mol Äthylenglykol und 9 Mol Methanol wird 40 Minuten bei pH 5,2 (mit HCI/Methanol eingestellt) und bei 55° C veräthert. Nach Einstellung auf pH 8 (mit NaOH) werden das überschüssige Methanol und Wasser im Vakuum bis auf einen Feststoffgehalt von 60 % abdestilliert und der Sirup nitriert. Letzterer ist mit Wasser unbeschränkt mischbar. Das Melaminharz kann auch auf folgende Weise hergestellt werden: 2 Mol Melamin und 4,25 Mol Formaldehyd (in 37%iger Lösung) werden 30 Minuten bei 80° C und pH 8,5 bis 9,0 kondensiert. Nach Zusatz von 1 Mol Äthylenglykol und 9 Mol Methanol wird 40 Minuten bei pH 5,2 (mit HCI/Methanol eingestellt) und bei 55 0C veräthert. Nach Einstellung auf pH 8 (mit NaOH) werden das überschüssige Methanol und Wasser im Vakuum bis auf einen Feststoffgehalt von 60% abdestilliert und der Sirup filtriert. Letzterer ist mit Wasser unbeschränkt mischbar. Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Glasfasermatten bzw. -vliesen unter Verwendung von wässerigen Aminoplastlösungen bzw. -dispersionen als hitzehärtbares Bindemittel für die Glasfasern, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aminoplaste niedrig kondensierte, unbeschränkt wasserlösliche verätherte Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte verwendet.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Aminoplast ein unbeschränkt wasserlösliches niedrig kondensiertes Kondensationsprodukt aus 1 Mol Tetramethylolmelamin, 1 Mol Äthylenglykol und mindestens 3 Mol Methanol verwendet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 979 434,1 094 859.

809 568/528 6.68 © Bundesdruckerei Berlin