DE1494888C - Verfahren zur Herstellung von Glas faserbundeln fur elastomere Produkte - Google Patents

Description

Kautschuk in Form von Blättern, Puder, Flüssigkeit oder als Körner hinzuzufügen. Beide, diesen französischen Patenten entnehmbare Maßnahmen betreffen nicht eine verbesserte Einlagerung von Glasfasern in elastomeren Produkten.

In diesem Zusammenhang sei zum besseren Verständnis der Erfindung gleich darauf hingewiesen, daß Maßnahmen, die auf dem Gebiet glasfaserverstärkter Kunstharze bzw. synthetischer Kunststoffmaterialien bekannt sind, im wesentlichen in keiner Verbindung stehen mit der Einlagerung von Glasfasern bzw. Glasfaserbündeln in elastomere Produkte, wie Gummi und Kautschuk, da die erwähnten Basismaterialien vollkommen unterschiedlich in ihrem physikalischen und chemischen Aufbau sind.

So können beispielsweise noch den französischen Patentschriften 1 132 818 und 1 356 819 sowie der USA.-Patentschrift 3 081 195 und der deutschen Patentschrift des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin 26 022 Wernersche Komplexverbindungen oder siliziumorganische Verbindungen als Verankerungsmittel entnommen werden, die sich * jedoch auch lediglich wieder auf die Verbindung zwischen den Oberflächen von Glasfasern und synthetischen Harzen bzw. Kunststoffen beziehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde Glasfasern bzw. Glasfaserbündel zur Verfugung zu stellen, die eine wesentlich bessere Verwendbarkeit als Verstärkungseinlagen in elastomeren Produkten aufweisen, d. h., bei denen die Einlagerung und die Haftbarkeit in elastomeren Produkten entscheidend verbessert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art und besteht darin, daß die Oberfläche der einzelnen Glasfasern mit einer dünnen Schicht eines üblichen, gegebenenfalls ein Verankerungsmittel enthaltenden Schmälzmittels überzogen und das aus zusammengefaßten Glasfasern bestehende Glasfaserbündel anschließend mit einem wäßrigen. System, welches 6 bis 20 Gewichtsteile Vinylpyridin-Kautschuk, 12,5 bis 25 Gewichtsteile Neoprenkautschuk, 3 bis 9 Gewichtsteile Butadien-Kautschuk und 2 bis 10 Gewichtsteile Resorcin-Formaldehyd-Harz als Feststoffe enthält, imprägniert wird.

Eine Abänderung des . erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Gläsfasern mit einer die Feststoffe in einem wäßrigen System mit folgenden Zusammensetzungen aufweisenden Schmälz-Imprägniermischung überzogen bzw. imprägniert werden: 2 bis 10 Gewichtsteile Resorcin-Formaldehydharz, 6 bis 20 Gewichtsteile Vinylpyridin-Kautschuk, 12,5 bis 25 Gewichtsteile Neoprenkautschuk, 3 bis 9 Gewichtsteile Butadien-Kautschuk und 0,1 bis 3 Gewichtsteile eines Verankerungsmittels, wobei das Verankerungsmittel eine siliziumorganische Verbindung oder eine Wernersche Komplexverbindung ist, bei welchen der organische Rest, der an das Siliziumatom der siliziumorganischen Verbindung gebunden ist, oder die Carboxylato-Gruppe, welche in der Wernerschen Komplexverbindung die Koordinationsstellen des Chromatoms besetzt, eine Amino- oder eine Epoxy-Gruppe trägt.

Die Erfindung erreicht, daß die einzelnen, in dem elastomeren Produkt, wie beispielsweise in einem Autoreifen eingebetteten Glasfasern vollständig durch die in dem verwendeten Imprägniermittel enthaltenen Materialien getrennt sind, so daß diese Stoffe als Überzug auf den geschmälzten Glasfasern wie ein Polster wirken und die Fasern gegen eine Beschädigung durch gegenseitiges Reiben schützen; darüber hinaus ist ein wesentlicher Vorteil darin zu sehen, daß die Bindungsverhäitnisse der entsprechend bearbeiteten Glasfasern bzw. Glasfaserbündeln in den elastomeren Materialien entscheidend verbessert werden, so daß die hervorragenden Eigenschaften der Glasfasern auch bei einer dynamischen Beanspruchung des elastomeren Materials zur Wirkung kommen können, beispielsweise ίο die bekanntermaßen hohen Festigkeitseigenschaften der Glasfasern.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche bzw. können zusammen mit weiteren Vorteilen der nachfolgenden Beschreibung entnommen werden, in welcher an Hand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie Abänderungen des Verfahrens im einzelnen näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 in einer schematischen Ansicht die Herstellung kontinuierlicher Glasfasern sowie die auf die Herstellung folgende Behandlung zur verbesserten Bearbeitbarkeit solcher Glasfasern,

F i g. 2 in schematischer Darstellung die Behandlung der Glasfasern im Anschluß an das Zusammenfassen zu Bündelsträngen oder Schnüren, wenn sie gemäß der Erfindung imprägniert werden,

F i g. 3 einen Querschnitt durch die nach F i g. 1 behandelten Fasern, während

F i g. 4 einen Querschnitt durch ein Glasfaserbündel zeigt, das gemäß F i g. 2 behandelt worden ist.

Seither war die Funktion von Glasfaser^ die ent-• weder in Form von kontinuierlichen oder von zerschnittenen Fasern zu elastomeren Materialien hinzugegeben oder in diese eingearbeitet worden sind, mehr oder weniger nur die eines Füllstoffs und nicht die eines verstärkenden, flexibilisierenden oder stabilisierenden Elements. Das Ergebnis davon war, daß die mechanischen und physikalischen Eigenschaften, die bei Produkten erzielt werden konnten, bei welchen Glasfasern mit elastomeren Materialien kombiniert worden waren, nur geringfügig — wenn überhaupt — verbessert waren. Es ist zu vermuten, daß das Mißlingen der Versuche, einige der sehr günstigen Eigenschaften des Glasfasermaterials besser auszunutzen, darin zu suchen ist, daß die Glasfasern von Hause aus nicht in der Lage sind, sich mit dem Elastomerensystem in ausreichendem Maße zu verbinden.

In den vergangenen Jahren sind von den besten Fachleuten zahlreiche Untersuchungen durchgeführt worden mit dem Ziel, eine Möglichkeit zur besseren Ausnutzung der in elastomere Materialien eingearbeiteten Glasfaser-Komponente zu finden, um dadurch in der Lage zu sein, Produkte mit besseren physikalischen und mechanischen Eigenschaften herstellen zu können. Ein wesentlicher Fortschritt in dieser Richtung konnte nun durch die praktischen Anweisungen der vorliegenden Erfindung erzielt werden, wie aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgeht.

Bei dem Verfahren der Erfindung wird eine Präparatemischung verwendet, die — wie ursprünglich ein Schmälzmittel — zum Auftragen auf die Glasfasern bei der Herstellung verwendet werden kann, so daß diese, die anschließend zu Strängen, Garnen, Schnüren oder Geweben weiterverarbeitet werden, einzeln einen Überzug aus der Präparatemischung erhalten, wodurch sowohl die Verarbeitungs- und Verhaltenseigenschaften erzielt werden, wie sie für die Verarbeitung der ge-

schmälzten Glasfasern zu Strängen und für das Verdrillen und Flechten dieser Stränge zu Garnen und Schnüren sowie für die Verarbeitung von Strängen, Garnen und Schnüren zu Geweben erwünscht sind, als auch die Verhaltenseigenschaften hervorgerufen werden, die eine gute Bindung bewirken, wenn die geschmälzten Glasfasern bei der Herstellung von verstärkten elastomeren Produkten mit elastomeren Materialien kombiniert werden.

Die Rezeptur der Präparatemischung ist bevorzugt für die Verwendung als Imprägnierungsmittel aufgestellt, die zur Behandlung von Strängen, Garnen, Schnüren und Geweben verwendet werden kann, die aus zuvor geschmälzten Glasfasern hergestellt worden sind, so daß diese Mischung in die Stränge, Garne, Schnüre oder Gewebe eindringt, und zwar in der Weise, daß die Fasern einzeln umhüllt und so gegen Bruch und gegenseitigen Abrieb geschützt werden, wobei sich die Mischung gleichzeitig so mit den Glasfasern verbindet oder die Glasfaser-Stränge, -Garne, -Schnüre oder -Gewebe so durchdringt, daß sich das Glasfasersystem möglichst vollständig mit den elastomeren Materialien verbindet, mit welchen die Glasfasern zur Herstellung von glasfaserverstärkten elastomeren Produkten kombiniert werden.

Die nachfolgenden Beispiele sollen den erfindungsgemäßen Grundgedanken an einer Mischung und einem Verfahren zur Behandlung, z. B. zum Imprägnieren von Strängen, Garnen, Schnüren und Geweben aus Glasfasern erläutern, wobei die Fasern zuvor bei der Herstellung mit einer konventionell zusammengesetzten Mischung geschmälzt worden sind, die jedoch vorteilhafterweise durch den Zusatz eines Mittels modifiziert wird, das eine bessere Verankerung der Glasfasern bewirkt.

Schmälzmischungen:

A. 8,0 Gewichtsprozent teilweise zu Dextrin

abgebaute Stärke

1,8 Gewichtsprozent hydriertes pflanzliches öl
0,4 Gewichtsprozent kationaktives Netzmittel

(Laurylamin-acetat)
0,2 nichtionischer Emulgator
1,0 Gewichtsprozent y-Aminopropyl-triäthoxy-

silan
88,6 Gewichtsprozent Wasser

B. 3,2 Gewichtsprozent gesättigtes Polyesterharz
0,1 Gewichtsprozent Fettsäureamin-Netzmittel
0,1 Gewichtsprozent Polyvinylalkohol

3,0 Gewichtsprozent Pyrrolidin

0,3 Gewichtsprozent y-Aminopropyl-triäthoxysilan

0,1 Gewichtsprozent Eisessig
93,2 Gewichtsprozent Wasser

C. 0,2 Gewichtsprozent Paraffin (fest) in wäßriger

Emulsion
1,3 Gewichtsprozent kationisches Amid-

polyesterharz
2,3 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol

(Molgewicht 300 bis 400)
0,25 Gewichtsprozent Gelatine
0,5 Gewichtsprozent y-Aminopropyl-triäthoxy-

silan
0,1 Gewichtsprozent Diammoniumhydrogen-

phosphat

0,2 Gewichtsprozent Eisessig
95,15 Gewichtsprozent Wasser

Die in A b b. 1 schematisch dargestellte Anordnung zeigt, wie das Glas in einem Glasschmelzofen 10, dessen Boden mit einer wannenförmigen Vertiefung 12 versehen ist, schmelzflüssig gemacht wird. Der Boden der wannenförmigen Vertiefung ist siebartig durchlöchert, so daß das schmelzflüssige Glas, unter der Wirkung der Schwerkraft durch die vielen Öffnungen im Boden der Wanne 12 nach unten ausfließt und dabei eine entsprechende Anzahl von Fäden 14 bildet, die

ίο rasch zu dünnen Glasfasern 16 ausgezogen werden, indem diese auf eine schnell rotierende Trommel 20 aufgewickelt werden. Die Fasern 16 werden mit einer der Mischungen A bis C geschmälzt und dann zur Bildung eines Stranges zusammengefaßt. Für diesen Zweck ist eine Auftragseinrichtung 22 vorgesehen, die in der Abbildung als Wischpolster dargestellt ist, das ständig mit der bei der Herstellung anzuwendenden Schmälze getränkt ist. Die einzelnen Glasfasern werden jeweils für sich mit der Schmälze überzogen, während

ao sie zur Bildung eines Stranges zusammengefaßt werden, der dann auf die Trommel 20 aufgewickelt wird.

Die geschmälzten Stränge läßt man dann an Luft trocknen; die Trocknung der dünnen Überzugsschichten kann auch durch Anwendung von erhöhten Temperaturen, z. B. einer solchen im Bereich zwischen ungefähr 65 und ungefähr 120°C, beschleunigt werden. Das angewandte Schmälzmittel bildet auf der Oberfläche der Glasfasern 16 einen sehr dünnen Überzug 24 und verleiht diesen ein ausgewogenes Maß an Gleitfähigkeit und Bindungsfähigkeit, ohne daß dadurch der Fasercharakter oder das Aussehen der Fasern beeinträchtigt werden.

Der Strang aus den geschmälzten Glasfasern wird vorzugsweise zusammen mit anderen Strängen verarbeitet und zu Garnen, Fäden oder Schnüren verzwirnt, die nach der Imprägnierung als verstärkende Elemente für elastomere Materialien verwendet werden können und zu diesem Zweck in ihrer ganzen Länge belassen oder in kürzere Abschnitte zerschnitten oder zuvor zu Geweben oder nicht gewobenen Vliesen verarbeitet werden können.

Nachdem die Fasern zu Strängen, Garnen, Schnüren oder Geweben, die im folgenden allgemein als Bündel bezeichnet werden, verarbeitet worden sind, werden diese Bündel aus geschmälzten Fasern erfindungsgemäß mit einer Mischung imprägniert, deren Art durch die nachfolgenden Beispiele gekennzeichnet ist:

Imprägniermischung I

2,0 Gewichtsteile Resorcin-Formaldehyd-Harz
1,4 Gewichtsteile Formaldehyd (37 Gewichtsprozent Lösung)

5,0 Gewichtsteile konzentrierte Ammoniaklösung
25,0 Gewichtsteile Vinyl-Butadien-Latex

(50°/₀ Feststoffe)
50,0 Gewichtsteile Neopren-Kautschuk-Latex

(50% Feststoffe)

7,4 Gewichtsteile Butadien-Latex (60°/₀ Feststoffe)
0,2 Gewichtsteile Natriumhydroxid
58,0 Gewichtsteile Wasser

Die Imprägnierung mit der wäßrigen Mischung von I kann mit einer Wischhülse vorgenommen, kann aber auch nach einem anderen konventionellen Imprägnierungsverfahren durchgeführt werden, wie z. B. durch Tauchen der Glasfaserbündel in einem Bad der wäßrigen Imprägnicriingsmischung. Gemäß der Darstellung in Λ b b. 2 wird das Glasfaserbündel 30 über eine Lcilwalze32 nach unten abgelenkt, so daß es in

das Bad 34 gelangt, das die Imprägnierungsmischung von Beispiel 4 enthält. Dann wird das Bündel um die Walze 36 geführt, so daß sich eine scharfe Biegung ergibt, bei welcher sich das Bündel auseinanderspreizt, wodurch das Eindringen der wäßrigen Imprägnierungsmischung in das Bündel der geschmälzten Fasern erleichtert wird und sich eine bessere Imprägnierung ergibt. Das· imprägnierte Bündel wird nach dem Verlassen des Bades über eine Walze oder eine Backe 38 geführt, welche die überschüssige Imprägnierungsmischung vom Bündel abstreift und die aufgenommene Imprägnierungsmischung in das Bündel einarbeitet. Anschließend wird das endlose Bündel über die Walze 40 einem Trockenofen, vorzugsweise in Form' eines Lufttrockenofens, zugeführt, dessen Temperatur bevorzugt über der Temperatur der Umgebung und etwa zwischen ungefähr 65 und ungefähr 175° C liegt, um die Entfernung des wäßrigen Verdünnungsmittels zu beschleunigen und um die Feststoffe der Imprägnierungsmischung an Ort und Stelle im Glasfaserbündel zum Abbinden zu bringen. Die Trocknung erfordert nur verhältnismäßig kurze Zeit, z. B. 1 bis 30 Minuten, unter anderem je nach der Ofentemperatur.

Das Resorcin-Formaldehyd-Harz ist das Produkt einer Kondensationsreaktion von Resorcin und Formaldehyd im Molverhältnis 2:1. Die Mengen der Bestandteile in der Imprägnierungsmischung können innerhalb der folgenden Grenzen variieren:

Imprägniermischung II

2 bis 10 Gewichtsteile Resorcin-Formaldehyd-Harz

1 bis 3 Gewichtsteile Formaldehyd (37 % Lösung)

2 bis 5 Gewichtsteile konzentrierte Ammoniak- ""

Lösung
15 bis 50 Gewichtsteile Vinylpyridin-Terpolymerisat-

Latex (42 % Feststoffe)
25 bis 50 Gewichtsteile Neopren-Kautschuk-Latex

(50% Feststoffe)
5 bis 15 Gewichtsteile Butadien-Latex

(60% Feststoffe)

0,05 bis 0,2 Gewichtsteile Alkalihydroxid

Die vorstehenden Materialien werden mit einer solchen Wassermenge versetzt, daß die sich ergebende Imprägnierungsmischung einen Feststoffgehalt von mindestens 10°/₀ und einen solchen von höchstens 50% erreicht. Zum Imprägnieren sollte eine solche Menge dieser Mischung auf die Bündel aufgetragen werden, daß das Trockengewicht der Beschichtung zwischen 5 und 25 Gewichtsprozent und vorzugsweise zwischen 10 und 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Glasfasersystem, liegt.

Erstrebenswert ist eine so weit gehende Imprägnierung des Glasfaserbündels wie nur möglich, damit die einzelnen Fasern schließlich durch eine Schicht der im Imprägnierungsmittel enthaltenen Materialien vollständig voneinander getrennt sind, da die Feststoffe als Überzug auf den geschmälzten Glasfasern wie ein Polster wirken und die Fasern gegen eine Beschädigung durch gegenseitiges Reiben schützen. Somit ist es wünschenswert, ein möglichst weitgehendes Eindringen der Imprägnierungsmischung in das Glasfaserbündel zu erreichen. Je besser das Imprägnierungsmittel in das Hunde! eingedrungen ist, desto wirksamer bildet sich später die Hindung zwischen den Glasfasern im Bündel und dem elastomercn Material aus, mit welchem die Glasfasern zur Herstellung des glasfaserverstärkten elastomere!! Produkts kombiniert werden.

Beim fertigen Produkt bildet das elastomere Material, mit dem die Glasfasern kombiniert wurden, die kontinuierliche Phase. Diese kontinuierliche Phase des elastomeren Materials kann aus den Kautschuk-Arten bestehen, die auch als Bestandteile in der Imprägnierungsmischung enthalten sind; sie können aber auch davon verschieden sein. Die kontinuierliche Phase des elastomeren Materials kann im gehärteten oder ungehärteten oder im vulkanisierten oder nicht vulkanisierten Zustand vorliegen. Die Verbindung zwischen den imprägnierten Glasfaser-Bündeln und "dem elastomeren Material, welches die kontinuierliche Phase bildet, dürfte vornehmlich beim Härten oder Vulkanisieren des elastomeren Materials im Zuge der Herstellung des elastomeren Produktes zustande kommen.

Ein noch besserer Schutz für die einzelnen Glasfasern und eine weitergehendere Einbettung und Bindung dieser Fasern durch das als kontinuierliche Phase vorliegende elastomere Material kann dadurch erreicht werden, daß die Imprägnierungsmischungen I und II so modifiziert werden, daß sie wie ein Schmälzmittel für Glasfasern benutzt werden können, um nach der in A b b. 1 schematisch dargestellten Arbeitsweise die einzelnen Glasfasern unmittelbar nach ihrer Herstellung, oder später nach der Entfernung des ursprünglichen Schmälzmittels, damit zu überziehen. Zu diesem Zweck wird die Rezeptur der erfindungsgemäßen Imprägnierungsmischungen durch Hinzunahme eines Verankerungsmittels, wie z. B. y-Aminopropyl-triäthoxysilan, abgewandelt. An Stelle von y-Aminopropyl-triäthoxysilan kann das Schmälzmittel oder die Imprägnierungsmischung auch andere siliciumorganische Verbindungen als Verankerungsmittel enthalten. Geeignete siliciumorganische Verbindungen sind solche, bei welchen der mit dem Siliciümatom verbundene organische Rest eine Aminogruppe enthält, wie dies etwa bei den folgenden Verbindungen der Fall ist: y-Aminopropyl-vinyl-diäthoxysilan, y-(Triäthoxysilylpropylamid)-propylamin, N-(y-Triäthoxysilylpropyl)-propylamin, /9-AminoalIyl-triäthoxysilan und p-Aminophenyl-triäthöxysilan. Es können auch andere siliciumorganische Verbindungen in Form eines Silans, Silanols oder Polysiloxans verwendet werden, bei welchen der an das Siliciümatom gebundene organische Rest eine Epoxygruppe enthält, wie dies etwa im Glycidoxypropyl-trimethoxysilan oder im 3,4-EpoxycycIohexyl-trimethoxysilan der Fall ist. An Stelle einer siliciumorganischen Verbindung kann auch eine Wernersche Komplexverbindung verwendet werden, bei welcher die Carboxylatogruppe, welche die Koordinationsstellen des als Zentralatom fungierenden Chrom(III)-Ions besetzt, eine Amino- oder eine Epoxy-Gruppe enthält, wie etwa im Aminopropylatochrom(III)-chlorid, im Glycin-chrom(III)-Komplex, im /?-Alanin-chrom(TII)-KompIex oder im Glycylatochrom(III)-chlorid.

Ein bei der Herstellung von Glasfasern zu verwendendes Schmälzmittel, welches diesen weiteren erfindungsgemäßen Gesichtspunkten Rechnung trägt, kann wie folgt zusammengesetzt sein:

Mischungsbeispiel III

2 bis 10 Gewichtstcile Resorcin-Formaldehyd-Harz

1 bis 3 Gewichtsprozent Formaldehyd (37% Lösung)

2 bis 5 Gewichlsleile konz. Ammoniaklösung 15 bis 50 Gewichtstcile Vinylpyridin-Tcrpolymcr-

Lalex (42% Feststoffe)

309 612/141

25 bis 50 Gewichtsteile Neopren-Kautschuk-Latex

(50% Feststoffe)
5 bis 15 Gewichtsteile Butadien-Latex

(60% Feststoffe)

0,05 bis 0,2 Gewichtsteile Alkalihydroxid
0,1 bis 3,0 Gewichtsteile Verankerungsmittel

Diese Bestandteile des Schmälzmittels werden mit so viel Wasser versetzt, daß sich eine wäßrige Dispersion ergibt, deren Feststoffgehalt im Bereich zwischen 10 und 50 Gewichtsprozent liegt. Angewandt wird diese Mischung in einer solchen Menge, daß das Trockengewicht des auf die Fasern aufgebrachten Schmälzmittelüberzugs zwischen 20 und 45 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der geschmälzten Glasfasern, beträgt.

Mischungsbeispiel IV

2,0 Gewichtsteile Resorcin-Formaldehyd-Harz
1,0 Gewichtsteile Formaldehyd (37°/₀ Lösung)
2,7 Gewichtsprozent konz. Ammoniaklösung
25,0 Gewichtsteile Vinylpyridin-Terpolymer-Latex

- (42 % Feststoffe)
41,0 Gewichtsteile Neopren-Kautschuk-Latex

(50% Feststoffe)

5,0 Gewichtsteile Butadien-Latex (60% Feststoffe)
0,05 Natriumhydroxid

1,0 Gewichtsteile y-Aminopropyl-triäthoxysilan
1100 Wasser

Die Schmälzmittel der Beispiele III und IV können das Verankerungsmittel in einer Menge im Bereich zwischen 0,1 und 3,0 Gewichtsprozent, und vorzugsweise zwischen 0,1 und 1,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Schmälzmittels, enthalten.

Werden die Glasfasern bei der Herstellung mit einer Mischung geschmälzt, die gemäß diesen beiden Beispielen zusammengesetzt ist, so können die so behandelten Fasern unmittelbar zu Strängen, Garnen, Schnüren und Geweben bzw. Vliesen verarbeitet oder für sich zur Kombination mit elastomeren Materialien verwendet werden, ohne daß diese Glasfaserbündel noch einer weiteren Imprägnierung bedürfen, da die

einzelnen Fasern der Bündel bereits mit einem Überzug 15 versehen sind, der die gewünschten Komponenten für die Verankerung des elastomeren Materials und zum Schutz der Glasfasern enthält, wodurch die Verarbeitungs- und Verhaltens-Eigenschaften verbessert werden.

Bei der Herstellung der Kombinationen von Glasfasern, die nach den praktischen Anweisungen der vorliegenden Erfindung behandelt worden sind, mit elastomeren Materialien werden die Glasfasern oder Bündel von Glasfasern mit dem elastomeren Material vermischt oder in der für die Kombination vorgesehenen Anordnung auf eine andere Art in das elastomere Material eingebracht oder eingelegt, wie dies bei der Herstellung von glasfaserverstärkten Treibriemen oder bei der Herstellung von Autoreifen der Fall ist, die mit Schnüren aus Glasfasern verstärkt

ao sind. Die Kombination der Glasfasern mit dem elastomeren Material wird in der üblichen Weise durch Formen oder Härten unter Wärmeeinwirkung und Druck oder durch Vulkanisation weiter verarbeitet um das elastomere Material in der vorgesehenen

as Kombination mit den vorbehandelten Glasfasern in den gehärteten oder vulkanisierten Zustand zu überführen, wobei die Glasfasern oder Bündel von Glasfasern in dem glasfaser-verstärkten elastomeren Produkt fest mit dem elastomeren Material verbunden sind.

Es versteht sich von selbst, daß die Schmälzmischungen gemäß den Beispielen III und IV auch als Imprägnierungsmischungen verwendet werden können, wofür sie mit dem wäßrigen Medium vorzugsweise etwas stärker verdünnt werden, da das in den Schmälzmitteln enthaltene Verankerungsmittel weiterhin wirksam bleibt und zur Ausbildung einer besseren Verbindung zwischen dem elastomeren Material der kontinuierlichen Phase und den vorbehandelten Glasfasern beiträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Eigenschaften der Glasfasern in der Kombination Patentansprüche: mit den elastomeren Materialien besser zur Wirkung kommen.

1. Verfahren zur Herstellung von Glasfaser- Unter dem Ausdruck Glasfasern, wie er in der vorbündeln mit guten Verhaltenseigenschaften und 5 liegenden Beschreibung verwendet wird, sind die Verbundeigenschaften bei Verwendung als Ver- folgenden Produkte zu verstehen: 1. kontinuierliche Stärkung elastomerer Produkte, dadurch ge- Fasern, wie man sie durch rasches Ausziehen von kennzeichnet, daß die Oberfläche der vielen hundert einzelnen Glasfäden erhält; Fasereinzelnen Glasfasern mit einer dünnen Schicht stränge, die sich ergeben, wenn derartige kontinuiereines üblichen, gegebenenfalls ein Verankerungs- io liehe Glasfasern bei der Bildung zusammengefaßt mittel enthaltenden Schmälzmittels überzogen und werden; Garne und Schnüre, die sich durch Flechten das aus zusammengefaßten Glasfasern bestehende und/oder Zwirnen aus mehreren Strängen ergeben, Glasfaserbündel anschließend mit einem wäßrigen sowie Gewebe und Faservliese, die aus solchen System, welches 6 bis 20 Gewichtsteile Vinylpyridin- Strängen, Garnen oder Schnüren bestehen; 2. disKautschuk, 12,5 bis 25 Gewichtsteile Neopren- 15 kontinuierliche Fasern (Stapelfasern), die dadurch kautschuk, 3 bis 9 Gewichtsteile Butadien-Kau- erhalten werden, daß auf viele einzelne Glasfäden, tschuk und 2 bis 10 Gewichtsteile Resorcin- die aus dem Boden einer Glaswanne austreten, ein Formaldehyd-Harz als Feststoffe enthält, im- im Winkel auftreffender und nach unten gerichteter prägniert wird. Wasserdampf- oder Luftstrom zur Einwirkung ge-

2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 1, zo bracht wird; Garne, die man erhält, wenn man solche dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasern mit diskontinuierlichen Fasern unter der Wirkung der einer die Feststoffe in einem wäßrigen System mit Schwerkraft auf eine durchlöcherte Oberfläche rieseln folgenden Zusammensetzungen aufweisenden läßt, auf welcher sie zu einem Faserstrang vereinigt Schmälz-Imprägniermischung überzogen bzw. im- werden, der dann zu einem Garn verarbeitet wird, prägniert werden: 2 bis 10 Gewichtsteile Resorcin- 25 sowie Gewebe und Faservliese aus solchen Garnen Formaldehyd-Harz, 6 bis 20 Gewichtsteile Vinyl- mit diskontinuierlichen Fasern und 3. Kombinationen pyridin-Kautschuk, 12,5 bis 25 Gewichtsteile von solchen kontinuierlichen und diskontinuierlichen Neopren-Kautschuk, 3 bis 9 Gewichtsteile Bu- Fasern in daraus hergestellten Strängen, Garnen, tadien-Kautschuk und 0,1 bis 3 Gewichtsteile eines Schnüren, Geweben und Vliesen.
Verankerungsmittels, wobei das Verankerungs- 30 Mit den Bezeichnungen Elastomere oder elastomere mittel eine silizium-organische Verbindung oder Materialien, wie sie hier gebraucht werden und in die eine Wernersche Komplexverbindung ist, bei die erfindungsgemäß hergestellten Glasfaserbündel welchen der organische Rest, der an das Silizium- eingebettet werden können, sind, wie schon erwähnt, atom der siliziumorganischen Verbindung ge- Werkstoffe wie Naturkautschuk im gehärteten oder bunden ist, oder die Carboxylato-Gruppe, welche 35 ungehärteten, vulkanisierten oder nicht vulkanisierten in der Wernerschen Komplexverbindung die Zustand, sowie synthetische organische elastomere Koordinationsstellen des Chromatoms besetzt, Materialien gekennzeichnet, wie Butadien-Styroleine Amino- oder Epoxy-Gruppe trägt. Mischpolymerisate, Butadien-Acrylnitril-Mischpoly-

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch merisate, Chloropren, Isopren, Neopren, Butylkaugekennzeichnet, daß das Verankerungsmittel y-Ami- 40 tschuk und ähnliche elastomere Polymerisate und nopropyltriäthoxysilan ist. Mischpolymerisate, ebenfalls im gehärteten oder unge-

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- härteten, vulkanisierten oder nicht vulkanisierten kennzeichnet, daß der Feststoff gehalt des zur Im- Zustand.

prägnierung verwendeten wäßrigen Systems im Die Erfindung ist besonders auf die bessere AusBereich zwischen 10 und 50% liegt, wobei der 45 nutzung der günstigen Eigenschaften der Glasfasern, Vinylpyridin-Kautschuk, der Neopren-Kautschuk wie ihre hohe Festigkeit, Flexibilität, thermische und der Butadien-Kautschuk zur Herstellung der Beständigkeit, chemische Beständigkeit, inertes Ver-Mischung in Form der entsprechenden Latices halten, elektrischer Widerstand und Wärmeleitfähigangewendet worden ist. keit, gerichtet, wenn sie in Verbindung mit elastomeren

5. Verwendung der nach dem Verfahren nach 50 Materialien als ein verstärkendes oder ein stabilieinem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 herge- sierendes Mittel bei der Herstellung von Treibriemen, stellten Glasfaserbündel zur Verstärkung elasto- als verstärkende Schnüre und Gewebe zur Erhöhung merer Produkte. . der Festigkeit, Lebensdauer, Beanspruchbarkeit und

Verwendungsfähigkeit von Gummireifen, sowie als

55 Verstärkung u. dgl. in anderen mit elastomeren

Materialien beschichteten Geweben und in Formteilen aus Elastomeren verwendet werden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her- Es ist aus der französischen Patentschrift 1 112 105

stellung von Glasfaserbündeln mit guten Verhaltens- ein Textilleimungsmittel bekannt, das außer syntheeigenschaften und Verbundeigenschaften bei Ver- 60 tischem Kautschuk und einem Phenol-Formaldehydwendung als Verstärkung elastomerer Produkte. Harz noch weitere Zugaben enthält, die es zur Lei-

Die Erfindung beschäftigt sich mit der Einlagerung mung von Elastomeren auf Textilien bzw. von von Glasfaserverstärkungen in elastomerenMaterialien, Textilien untereinander geeignet machen,
beispielsweise also in Gummierzeugnisse oder Poly- Weiterhin kann der französischen Patentschrift

merisationsprodukte, im gehärteten, vulkanisierten 65 1094 829 die Maßnahme entnommen werden, zur oder nicht vulkanisierten Zustand, um eine bessere Erzielung einer größeren Biegsamkeit und Flexibilität Verbindung zwischen den Glasfasern und den elasto- in die gesamte Formmasse eines glasfaserverstärkten meren Materialien zu erzielen, damit die günstigen Polyesterharzes noch natürlichen oder synthetischen