DE1494886C - Glasfaserbündel mit verbesserten Verbundeigenschaften fur elastomere Pro dukte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Glasfaserbündel mit verbesserten Verbundeigenschaften und verbesserter Leistungsfähigkeit der Glasfasern bei Verstärkung von elastomeren Produkten, bestehend aus einem aus einer Vielzahl zusammengefaßter Glasfasern bestehendem Glasfaserbündel.

Die Erfindung beschäftigt sich hauptsächlich mit der Behandlung von Glasfasern, die dazu verwendet werden, in elastomeren Produkten, wie beispielsweise Kautschukerzeugnissen und dergl. zur Verstärkung eingebettet zu werden. Dabei müssen bestimmte Maßnahmen getroffen werden, um den Verbund zwischen diesen Glasfasern und den elastomeren Werkstoffen zu verbessern, damit die gewünschten Eigenschaften der Glasfasern in Kombination mit den elastomeren Werkstoffen vollständiger zur Geltung kommen.

Im folgenden wird der Ausdruck Glasfasern so benutzt, daß darunter erstens kontinuierliche Fasern verstanden werden sollen, die durch schnelles Ausziehen Hunderter von Strömen geschmolzenen Glases gebildet werden, sowie weiterhin Stränge, die sich dann bilden, wenn solche kontinuierlichen Glasfasern bei der Herstellung zusammengefaßt werden; weiterhin sind Garne und Fäden gemeint, die durch Zusammendrillen und/oder -zwirnen mehrerer Stränge entstehen ζ und schließlich gewebte und nichtgewebte Stoffe aus Glasfasersträngen, Garnen oder Fäden. Außerdem sollen darunter Fasern endlicher Länge verstanden werden, die dadurch gebildet werden, daß Dampf oder Luft hohen Druckes unter einem Winkel nach unten gegen eine Vielzahl von Strömen geschmolzenen Glases gerichtet wird, die aus der Unterseite' einer Glasschmelzwanne hervortreten, außerdem Garne, die dann gebildet werden, wenn solche Fasern endlicher Länge unter dem Einfluß der Schwerkraft auf eine durchlöcherte Oberfläche herabfallen, an der die Fasern zu streifenartigen Elementen zusammengefaßt werden, aus denen ein Garn gebildet wird, und schließlich auch noch gewebte und nichtgewebte Stoffe aus solchen Garnen oder Fasern endlicher Länge. Weiterhin sind noch Kombinationen von. solchen kontinuierlichen Fasern und Fasern endlicher Länge in Strängen, Garnen, Fäden und Stoffen möglich.

Unter elastomeren Werkstoffen, in die die Glasfasern zur Verstärkung eingebettet werden können, werden verstanden natürlicher Kautschuk in ausgehärtetem und nichtausgehärtetem, vulkanisiertem oder nichtvulkanisiertem Zustand, synthetische organische Elastomere wie Butadien—Styrol—Mischpolymere, Butadien—Acrylnitril—Mischpolymere, Chloropren, Isopren, Neopren, Isobutylkautschuk und ähnliche EIastomere und Mischpolymere in ausgehärtetem und nichtausgehärtetem, vulkanisiertem und nichtvulkanisiertem Zustand. Bisher wurden Glasfasereinlagen, insbesondere in elastomeren Produkten eher als Füllstoffe angesehen und nicht so sehr hinsichtlich ihrer hervorragenden Festigkeitseigenschaften verwendet. Die Erfindung soll es nun ermöglichen, die möglichen Eigenschaften von Glasfasern vollständiger und eindrucksvoller in Erscheinung treten zu lassen, wie beispielsweise ihre hohe Zugkräftigkeit, ihre Biegsam-

keit, ihre Temperaturbeständigkeit, die chemische Beständigkeit, ihr reaktionsträges Verhalten, ihr elektrischer Widerstand sowie ihre Wärmeleitfähigkeitseigenschaften, wenn sie als Verstärker oder als stabilisierendes Element bei der Herstellung von Riemen od. dgl., als Verstärkungsfäden und -gewebe dazu verwendet werden, die Zugfestigkeit, die Lebensdauer, Abriebsfestigkeit und Fahreigenschaften von Gummireifen und dergl. zu vergrößern, oder wenn sie als

Verstärkungen bei anderen mit Elastomeren beschichteten Geweben oder elastomeren Formkörpern verwendet werden. Zwar hat es sich schon seit langem als wünschenswert erwiesen, die hervorragenden Festigkeitseigenschaften von Glasfaserverstärkungen auch als stabilisierende und verstärkende Mittel bei elastomeren Produkten zu verwenden, beispielsweise also bei den schon erwähnten Autoreifen (Fiberglasgürtelreifen) und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, die vorteilhaften Eigenschaften von Glasfasern auch bei ihrer Einlagerung in elastomeren Produkten, die zum Teil einer außerordentlich hohen Beanspruchung unterworfen werden, in ausreichendem Maße zu sichern.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Glasfaserbündel zur Verfugung zu stellen, die eine wesentlich bessere Verwendbarkeit als Verstärkungseinlagen in elastomeren Produkten aufweist. Dabei ist es insbesondere notwendig, daß die einzelnen, in dem elastomeren Produkt, beispielsweise in einem Autoreifen, eingebetteten Glasfasern vollständig durch die in dem verwendeten Imprägniermittel enthaltenen Materialien getrennt sind, so daß diese Feststoffe als Überzug auf den geschmälzten Glasfasern einmal wie ein Polster wirken und die Fasern gegen eine Beschädigung durch gegenseitiges Reiben schützen und zum anderen auch aufgrund des verwendeten Imprägniermittels eine feste und dauerhafte, nicht mehr lösbare Verbindung mit dem elastomeren Produkt selbst eingehen.

Zwar sind aus den deutschen Auslegeschriften 1,036,518, 1,052,354 und 1,010,941 sowie aus der USA.-Patentschrift 3,025,588 schon Verfahren zur Behandlung von Glasfasern und insbesondere Verankerungsmittel für die Einlagerung solcher Glasfasern in Kunststoffe bekannt geworden, es handelt sich hier- ■ bei jedoch stets um Einlagerung von solchen Glasfasern in sogenannte Harzstoffe bzw. Epoxyharze, die mit den hier anstehenden Problemen der Einlagerungvon Glasfasern in elastomere Produkte nicht zu vergleichen sind. Tatsächlich unterscheidet sich die Zusammensetzung von elastomeren Produkten, wie beispielsweise Gummi und Kautschuk und seine Polymerisation und Aushärtung absolut von denen synthetischer Harze. Außerdem liegen auch andere Voraussetzungen vor, da bei der Einlagerung von Glasfasern bzw. Glasfaserbündeln in synthetische Harze eine endgültig starre Form gewonnen wird, in welcher Verschiebungen der Glasfaserbündel nicht mehr möglich sind. Dies trifft auf die Verwendung von Glasfaserbündeln in elastomeren Produkten nur sehr bedingt zu, da gerade solche Produkte, auf die es die Erfindung speziell abstellt, wie beispielsweise -Treibriemen oder Autoreifen, einer ständigen dynamischen Beanspruchung unterworfen sind, welche sich selbstverständlich auch in vollkommen anderer Weise auf die Einlagerung der verwendeten Glasfaserbündel auswirkt. Als bekannte Verankerungsmittel können beispielsweise den beiden deutschen Auslegeschriften 1,052,354 und 1,036,518 Silane entnommen werden, beispielsweise gamma—Aminopropyltriäthoxysilan oder auch auf die Glasfasern aufzubringende, härtbare Epoxygruppen enthaltene Verbindungen. Wie schon erwähnt, beziehen sich die bekannten Maßnahmen jedoch stets auf die Einlagerung von Glasfasern in Kunstharz und ähnliche Eigenschaften.

Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe geht diese aus von einem Glasfaserbündel der eingangs beschriebenen Art und besteht darin, daß die Oberflächen der einzelnen Glasfasern einen dünnen Überzug eines üblichen, gegebenenfalls ein Verankerungsmittel enthaltenden Schmälzmittels oder eines die Bestandteile 2—Chlorbutadienkautschuk, Magnesiumoxyd, Zinkoxyd, Ruß und ein Verankerungsmittel, dessen Anteil 0,1 bis 5 Gewichtsprozent des Chlorbutadienkautschuks beträgt, enthaltenden Schmälzmittels aufweisen und das Glasfaserbündel mit einer aus den Bestandteilen 2—Chlorbu\tadienkautschuk, Magnesiumoxyd, Zinkoxyd und Ruß bestehenden Imprägnierung versehen ist, oder daß die einzelnen zu einem Glasfaserbündel zusammengefaßten Glasfasern allein mit einem Überzug aus einer aus

π den Bestandteilen 2—Chlorbutadienkautschuk, Magnesiumoxyd, Zinkoxyd, Ruß und ein Verankerungsmittel, dessen Anteil 0,1 bis 5 Gewichtsprozent des Chlorbutadienkautschuks beträgt, bestehenden Masse versehen sind.

2—Chlorbutadienkautschuk wird nachfolgend, wie üblich, kurz als Neoprenkautschuk bezeichnet.

Der Erfindung gelingt es, Glasfaserbündel mit verbesserten Verbundeigenschaften und verbesserter Lei-^; stungsfähigkeit der Glasfasern bei Verstärkung von; elastomeren Produkten zu schaffen, so daß die ge-

■ wünschten und guten Eigenschaften der Glasfasern besser zur Geltung kommen, wenn sie zusammen mit elastomeren Werkstoffen bei der Herstellung glasfaserverstärkter Formkörper und beschichteter Gewebe Anwendung finden.

Insbesondere verbessert die Erfindung die Verarbeitungseigenschaften sowie die Leistungsfähigkeit der Glasfasern als Verstärkungen für elastomere Werkstoffe. Die entsprechend der Erfindung angewandten Imprägniermischungen und Schmälzmittel sind zur Behandlung von Bündeln, Strängen, Garnen, Fäden und Stoffen aus Glasfasern bei der Herstellung von Glasfasern oder später geeignet und verbessern, wie schon erwähnt, die Verbundeigenschaften der Glasfasern mit den elastomeren Materialien erheblich, wenn sie zu glasfaserverstärkten Formkörpern, mehrschichtigen oder beschichteten Stoffen und dergl. verarbeitet werden. Insbesondere gelingt es, wie ebenfalls schon erwähnt, auf diese Weise die Zugfestigkeit von in elastomere Werkstoffe eingelegte Glasfasern besser zur Geltung zu bringen.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung darstellende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten oder werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Herstellung kontinuierlicher Glasfasern und ihrer Behandlung zur Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften der Glasfasern sowie zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit der Glasfasern, wenn sie zusammen mit elastomeren Werkstoffen bei der Herstellung glasfaserverstärkter Produkte aus elastomeren Werkstoffen verwendet werden;

F i g. 2 eine schematische Darstellung des Behandlungsverfahrens für die Glasfasern nachdem sie zu Bündeln, Strängen, Garnen, Fäden oder Stoffen zusammengefaßt worden sind, um sie gemäß der Erfindung zu imprägnieren;

Fig. 3 einen Querschnitt durch Glasfasern, die gemäß Fig. 1 behandelt worden sind, und

F i g. 4 einen Querschnitt durch ein Glasfaserbündel, das einer Behandlung gemäß Fig. 2 unterzogen worden ist.

Bisher wirkten Glasfasern, die elastomeren Werkstoffen als kontinuierliche oder zerschnittene Glasfasern beigefügt oder in anderer Weise beigemengt wurden, mehr oder weniger als Füllstoffe und weniger als Verstärkungen, Stabilisatoren oder die Biegsamkeit erhöhende Elemente. Infolgedessen wurden die mechanischen und physikalischen Eigenschaften durch die Verwendung von Glasfasern in Produkten aus elastomeren Werkstoffen, wenn überhaupt, nur geringfügig verbessert. Die Ursache für den Mißerfolg, einige der wünschenswerten Eigenschaften der Glasfaserelemente mehr zur Geltung kommen zu lassen, liegt in dem Unvermögen, die Glasfasern innig in die elastomeren Werkstoffe einzubauen. Hier zeitigt die Erfahrung einen erheblichen Fortschritt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Herstellung der Glasfaserbündel unter Verwendung der Neoprenkautschuk enthaltenden Präparatemischung erläutert, die als eine Art Lack oder Schlichte bzw. als Schmälzmittel verwendet werden kann, der auf die Glasfasern aufgebracht wird, und zwar so, daß jede einzelne Glasfaser damit beschichtet wird, wor-.auf diese zu Strängen, Garnen, Fäden oder Stoffen zusammengefaßt werden und so für beides Sorge getragen wird: Für die gewünschten Verarbeitungseigen- 2J schäften beim Zusammenfassen der überzogenen Glasfasern, zu Strängen und beim Verdrillen und Verzwirnen der Stränge zu Garnen oder Fäden, sowie beim Verarbeiten der Stränge, Garne oder Fäden zu Stoffen, und für die gewünschten Eigenschaften zur 30_: Steigerung des Verbundes, wenn die überzogenen Glasfasern bei der Herstellung verstärkter elastomerer Produkte mit elastomeren Werkstoffen kombiniert : werden.

Die Präparatemischung ist bevorzugt als Imprägniermittel ausgelegt, um damit die Stränge, Garne, Fäden und Stoffe aus zuvor geschmälzten Glasfasern ^; zu behandeln; die Mischung dringt dann in die Stränge, Garne, Fäden oder Stoffe ein, wodurch beabsichtigt wird, jede einzelne Faser zu beschichten, um die Zerstörung durch gegenseitiges Scheuern zu verhindern, sowie die Fasern miteinander zu verbinden. Auch sollen die aus Glasfasern hergestellten Stränge, Garne, Fäden oder Stoffe ausreichend mit der Mischung durchsetzt sein, um diese Glasfaserelemente mit den elastomeren Werkstoffen, in die die Glasfasern bei der Herstellung glasfaserverstärkter elastomerer Produkte eingebaut werden, genügend zu verbinden.

Die folgenden Beispiele sollen dazu dienen, die Grundzüge der Erfindung zu erläutern, die Glasfaserbündel betrifft, welche hergestellt worden sind, indem ein Imprägnieren von Bündeln, Garnen, Strängen und Stoffen aus Glasfasern vorgenommen wird, wobei die Glasfasern zuvor bei der Herstellung mit einem üblichen Schmälzmittel überzogen sein können; vorzugsweise wird diese Schmälzmittelmischung durch den Zusatz eines Verankerungsmittels für die Glasfasern etwas abgewandelt. Im folgenden werden drei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäß eingesetzten Schmälzmittelmischung erläutert:

Schmälzmischung A

8,0 Gewichtsprozent teilweise zu Dextrin abgebaute

Stärke
1,8 Gewichtsprozent gehärtetes Pflanzenöl

65 0,4 Gewichtsprozent kationaktives Benetzungsmittel (Laurylaminacetat)

0,2 Gewichtsprozent eines nichtionischen Emulgators 1,0 Gewichtsprozent gamma—Aminopropyltriäthoxy-

silan
88,6 Gewichtsprozent Wasser

Schmälzmischung B

3,2 Gewichtsprozent gesättigtes Polyesterharz

0,1 Gewichtsprozent Netzmittel in Form eines Fettsäureamins

0,1 Gewichtsprozent Polyvinylalkohol
3,0 Gewichtsprozent Pyrrolidin
0,3 Gewichtsprozent gamma—Aminopropyltriäthoxysilan

0,1 Gewichtsprozent Eisessig
93,2 Gewichtsprozent Wasser

Schmälzmischung C

0,2 Gewichtsprozent Paraffin in wäßriger Emulsion

1,3 Gewichtsprozent kationisches Amid—Polyesterharz

2,3 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol (Mol-Gew. 300 bis 400)

0,25 Gewichtsprozent Gelatine

0,5 Gewichtsprozent gamma—Aminopropyltri-

äthoxysilän

. 0,1 Gewichtsprozent Diammoniumhydrogenphosphat

0,2 Gewichtsprozent Eisessig
95,15 Gewichtsprozent Wasser

Nach der schematischen Darstellung in Fig. 1 wird Glas in einem Glas-Schmelzofen 10 geschmolzen,, der eine wannenförmige Vertiefung 12 an seiner Unterseite hat. Diese Wanne hat eine Vielzahl von durch ihren Boden hindurchfiihrenden Öffnungen, und das geschmolzene Glas fließt unter dem Einfluß der Schwerkraft durch diese große Anzahl kleiner Öffnungen in der Wanne, so daß es Ströme 14 bildet, die schnell in feine Glasfaden oder Glasfasern 16 ausgezogen werden, indem sie auf eine schnell drehende Trommel 20 aufgewickelt werden. Die Glasfaden 16 werden mit einem der Schmälzmittel der Schmälzmischungen A bis C überzogen, wenn sie zu einem Strang zusammengefaßt werden. Zu diesem Zweck ist eine Auftragsvorrichtung 22 vorgesehen, die als Wischpolster dargestellt ist, das ständig mit dem Schmälzmittel getränkt ist. Jeder Glasfaden wird mit dem Schmälzmittel befeuchtet, wenn die Fäden zu einem Strang zusammengefaßt werden, der auf die Trommel 20 aufgewickelt wird.

Die mit dem Überzug versehenen Stränge werden luftgetrocknet; die dünne Überzugsschicht kann dadurch schneller getrocknet werden, daß sie erhöhten Temperaturen, beispielsweise im Bereich zwischen ungefähr 65 und 120° C, ausgesetzt wird. Der aufgebrachte Überzug bildet einen außerordentlich dünnen Überzug 24 auf der Oberfläche der Glasfäden oder Glasfasern 16, wodurch ein ausgewogenes Maß von Gleitfähigkeit und Haftfähigkeit erzielt wird, ohne daß die besonderen Eigenschaften der Glasfasern zerstört werden.

Der Strang aus überzogenen Glasfasern wird vor-

zugsweise mit anderen Strängen verzwirnt und zi Garnen, Zwirnen oder Fäden verdrillt, die nach dei Imprägnierung als Verstärkungen für elastomere Werkstoffe verwendet werden können, entweder ohne oder mit Zerschneiden auf kürzere Längen; sie können aber auch zu gewebten oder nicht gewebten Stoffen weiterverarbeitet werden, die nachfolgend mit elastomeren Werkstoffen kombiniert werden.

Nachdem die Glasfasern zu Garnen, Strängen, Zwirnen, Fäden oder Stoffen (nachfolgend ganz allgemein als Bündel bezeichnet) verarbeitet worden sind, werden diese Bündel aus Glasfasern mit einer Imprägniermischung imprägnier, ^H;e anhand des nachfolgenden Beispiels erläuteit wird:

Imprägniermischung I

100 Gewichtsteile Neopienkautschuk

4 Gewichtsteile Magnesiumoxyd

5 Gewichtsteile Zinkoxid 15 Gewichtsteile Ruß

700 Gewichtsteile Toluol

Der Neoprenkautschuk wird mastiziert, damit er in einen Zustand überführt wird, in dem er in Toluol oder anderen organischen Lösungsmitteln löslich ist. In der Praxis wird der Neoprenkautschuk bis zu einer Mooney—Viscosität von 74 und einem »ten point scratch« von 22 Minuten mastiziert. Dies genügt, um den Kautschuk soweit abzubauen, daß er in einem Lösungsmittel löslich ist. Die Festteilchen aus Magnesiumoxid, Zinkoxid und Ruß können dem Kautschuk beim Mastizieren oder später zugesetzt werden.

Das Imprägnieren der Bündel aus geschmälzten Glasfasern wird vorzugsweise mit einer Wischhülse vorgenommen. Die Imprägniermischung kann aber auch in Form eines Bades 30 vorgesehen werden, in das das Bündel aus Glasfasern dadurch eingetaucht wird, daß das Bündel 32 über eine Rolle 34 und dann nach unten unter einer untergetauchten Rolle 36 hindurchgeführt und dann nach oben durch eine Wischhülse 38 geleitet wird, welch letztere dazu vorgesehen ist, überflüssige Imprägniermischung von dem imprägniertem Bündel aus Glasfasern zu entfernen. Vorzugsweise erfolgt das Imprägnieren in dem Augenblick, in dem das Bündel gezwungen ist, eine scharfe Wendung um die Rolle 36 herum vorzunehmen, wobei das Bündel gespreizt und dadurch ein vollständiger Zugang zu den Zwischenräumen zwisehen den Glasfasern im Innern des Bündels zur vollständigen Imprägnierung eröffnet wird.

Das Bündel aus Glasfasern, das mit der Imprägniermischung I imprägniert ist, kann luftgetrocknet werden; es ist aber vorzuziehen, die Trocknung zu beschleunigen und die Imprägniermischung in dem Bündel dadurch zu verfestigen, daß das imprägnierte Bündel durch einen Umlaufluft-Ofen 40 hindurchgeführt wird, der auf Temperaturen zwischen ungefähr 95 und 190° C erhitzt ist; das Hindurchführen des Bündels wird vorzugsweise innerhalb eines Zeitraumes von 1 bis 15 Minuten vorgenommen.

Die Werte für Temperatur, Druck und Zeit beim Mastizieren des Neoprenkautschuks sind nicht kritisch, es ist nur wünschenswert, den Neoprenkautschuk auf Mooney-Viscositäten im Bereich zwischen 30 und 80 und auf einen »ten point scratch« herabzubringen, der 15 Minuten nicht unterschreitet, nach oben jedoch unbegrenzt ist, im Hinblick auf die Praxis aber ungefähr 50 Minuten nicht überschreiten sollte. Für den Neopren-Kautschuk können auch andere geeignete Lösungsmittel verwendet werden, so beispielsweise aromatische Petroleumfraktionen, wie insbesondere Benzolnaphtha, oder andere Keton- oder Esterlösemittel.

Die Menge des Magnesiumoxid- und des Zinoxidpulvers kann im Bereich zwischen 2 bis 10 Gewichtsteilen Magnesiumoxid auf 100 Gewichtsteile Neopren-Kautschuk und 2 bis 10 Gewichtsteilen Zinkoxid auf 100 Gewichtsteile Neopren-Kautschuk variieren, und die Menge des Rußes kann zwischen 5 und 30 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile Neopren-Kautschuk liegen.

- Es .ist erwünscht, das Bündel so weitgehend wie möglich zu imprägnieren, um eine wirksame Trennung der Fasern voneinander durch den Neopren-Kautschuk zu erzielen, da der Neopren-Kautschuk eine Schicht 42 zwischen den überzogenen Glasfasern bildet und so die Glasfasern polstert und einer Zerstörung der Glasfasern durch gegenseitiges Scheuern entgegenwirkt. Je tiefer die Imprägniermischung in das Bündel eingedrungen ist, desto wirkungsvoller wird das Bündel der Glasfasern mit dem elastomeren Werkstoff verbunden, mit dem das Bündel aus Glasfasern bei der Herstellung glasfaserverstärkter elastomerer Produkte kombiniert wird. Im Endprodukt bildet der elastomere Werkstoff die kontinuierliche Phase, welche dieselbe sein kann wie der Neoprenkautschuk in der Imprägniermischung, mit der das Bündel aus Glasfasern imprägniert ist; die kontinuierliche Phase kann aber hiervon auch abweichen und kanh gehärtet oder ungehärtet oder vulkanisiert oder unvul-¹ kanisiert sein. Der Verbund zwischen dem imprägnierten Bündel aus Glasfasern und der kontinuierlichen Phase des elastomeren Werkstoffes, mit dem das imprägnierte Bündel aus Glasfasern bei der Herstellung glasfaserverstärkter elastomerer Produkte kombiniert wird, tritt vornehmlich während dem Härten oder Vulkanisieren des elastomeren Materials ein, welches die kontinuierliche Phase bildet.

Ein vollständigerer Schutz der einzelnen Glasfasern sowie ein vollendeterer Verbund mit der kontinuierlichen Phase des elastomeren Werkstoffes kann dadurch erreicht werden, daß die Imprägniermischung I derart modifiziert wird, daß sie einer Verwendung als bei der Faserherstellung anzuwendendes Schmälzmittel entsprechend den Schmälzmischungen A bis C angepaßt wird. Zu diesem Zweck wird die Rezeptur für die Imprägniermischung I und deren angedeutete Modifikationen so abgeändert, daß sie ein Verankerungsmittel in Form von gamma—Aminopropyltriäthoxysilan oder ein anderes Aminosilan enthält. An dessen Stelle kann aber auch ein Epoxysilan oder eine Werner'sche Komplex-Verbindung benutzt werden, bei der die um das dreiwertige Chrom koordinierte Carboxylato-Gruppe eine Amino-Gruppe oder eine Epoxy-Gruppe enthält, wie etwa im Aminopropyl-Chromkomplex, Glyzin-Chromkqmplex oderJm_betarAlanwl· Chromkomplex.

Im folgenden wird ein Beispiel einer derartigen bei der Faserherstellung anzuwendenden »Schmälz-Imprägniermischung« erläutert:

Imprägniermischung II
100 Gewichtsteile Neopren-Kautschuk

309024/173

4 Gewichtsteile Magnesiumoxid

5 Gewichtsteile Zinkoxid
15 Gewichtsteile Ruß

2 Gewichtsteile gamma-Aminopropyltriäthoxy-

silan
1400 Gewichtsteile Toluol

Diese Imprägniermischung wird anstelle der Präparate nach den Schhiälzmischungen A bis C und in derselben Weise angewendet. Wenn die Glasfasern mit einer Imprägniermischung II überzogen werden, so können die überzogenen Glasfasern direkt zu Strängen, Garnen, Fäden und Stoffen weiterverarbeitet werden, die mit elastomeren Werkstoffen kombiniert werden können, ohne daß die Bündel aus Glasfasern imprägniert werden müssen, da die einzelnen Glasfasern des Bündels schon mit einem Überzug 15 versehen sind, der die gewünschten Bestandteile für die Verankerung im elastomeren Werkstoff und für den Schutz der Glasfasern enthält.

Wenn ein einfaches Schmälzmittel benutzt wird, bei dem die Glasfasern anschließend noch mit einer elastomeren Imprägnierungsmischung von Typ I imprägniert werden, so wird das Schmälzmittel so eingestellt, daß es einen Gehalt an Feststoffen zwischen 0,25 und 3,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,5 und 1,0 Gewichtsprozent, aufweist, und es ist ferner wünschenswert, daß eine solche Menge an Schmälzmittel auf die Glasfasern aufgebracht wird, daß dessen Trockengewicht ungefähr 0,5 . bis 1,0 Gewichtsprozent des Gewichts der geschmälzten Glasfasern beträgt. Wird ein sog. Schmälz-Imprägniermittel II verwendet, mit dem die Glasfaser zugleich auch mit einem elastomeren Bestandteil beschichtet wird, wie dies bei der Imprägniermischung II oder deren Modifikationen der Fall ist, so sollte der Feststoffgehalt beträchtlich höher sein und bei-

10: spielsweise im Bereich zwischen 10 und 50 Gewichtsprozent liegen, womit beabsichtigt wird, daß das Trockengewicht des Überzugs zwischen 20 und 45 Gewichtsprozent des Gewichts der behandelten Gläsfaser beträgt. Wenn für die Bündel aus Glasfasern eine Imprägniermischung I benützt wird, wobei die Glasfasern zuvor mit einer der Schmälzmischungen A bis C behandelt worden sind, so ist die Verwendung einer Mischung wünschenswert, die 10 bis 50 Gewichtsprozent Feststoffe enthält, so daß das

Trockengewicht des Überzugs 5 bis 25 Gewichtsprozent und vorzugsweise 10 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der imprägnierten Glasfasern, beträgt.

Wenn für die Imprägniermischung II ein Verankerungsmittel benützt wird, so soll das Verankerungsmittel 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise 0,15 bis 0,3 Gewichtsprozent der Schlichte oder 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent des Neopren-Kautschuks ausmachen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Glasfaserbündel mit verbesserten Verbundeigenschaften und verbesserter Leistungsfähigkeit der Glasfasern bei Verstärkung von elastomeren Produkten, bestehend aus einem aus einer Vielzahl zusammengefaßter Glasfasern bestehenden Glasfaserbündel, dadurch gekennzeichnet, daßidie Oberflächen der einzelnen Glasfasern einen dünnen Überzug eines üblichen, gegebenenfalls ein Verankerungsmittel enthaltenden Schmälzmittels oder eines die Bestandteile 2-Chlorbutadienkautschuk, Magnesiumoxyd, Zinkoxyd, Ruß und ein Verankerungsmittel, dessen Anteil 0,1 bis 5 Gewichtsprozent des Chlorbutadienkautschuks beträgt, enthaltenden Schmälzmittels aufweisen und das Glasfaserbündel mit einer aus den Bestandteilen 2-Chlorbutadienkautschuk, Magnesiumoxyd, Zinkoxyd und Ruß bestehenden Imprägnierung versehen ist, oder daß die einzelnen zu einem Glasfaserbündel zusammengefaßten Glasfasern allein mit einem Überzug aus einer aus den Bestandteilen 2-Chlorbutadienkautschuk, Magnesiumoxyd, Zinkoxyd, Ruß und ein Verankerungsmittel, dessen Anteil 0,1 bis 5 Gewichtsprozent des Chlorbutadienkautschuks beträgt, bestehenden Masse versehen sind.

2. Glasfaserbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Schmälzmittel oder der Imprägniermischung enthaltene Verankerungsmittel eine organische Siliziumverbindung oder eine Werner'sche Komplexverbindung ist, bei welchen der an das Siliziumatom der organischen Siliziumverbindung gebundene organische Rest oder die um das Chromatom der Werner'schen Komplexverbindung koordinierte Carboxylato-Gruppe eine Amino- oder Epoxygruppe enthält.

3. Glasfaserbündel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmälzmitteloder Imprägniermittels chichten bezogen auf das Gewicht des 2-Chlorbutadienkautschuks 2 bis 10 Gewichtsprozent Magnesiumoxyd, 2 bis 10 Gewichtsprozent Zinkoxyd und 5 bis 30 Gewichtsprozent Ruß enthalten.

4. Glasfaserbündel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockengewicht der Imprägniermischung, die nach einem Schmälzmittel aufgetragen wurde, 5 bis 25 Gewichtsprozent des Gewichtes der imprägnierten Glasfasern beträgt.

5. Glasfaserbündel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockengewicht des Überzugs, der ohne ein weiteres Schmälzmittel enthalten ist, 20 bis 45 Gewichtsprozent des Gewichtes der behandelten Glasfasern beträgt.

6. Glasfaserbündel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockengewicht des aufgebrachten Schmälzmittels 0,5 bis 1,0 Gewichtsprozent' des Gewichts der geschmälzten Glasfasern beträgt.

7. Verwendung der Glasfaserbündel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 zur Verstärkung von elastomeren Produkten.