DE1900749C3

DE1900749C3 - Wäßrige Schlichte zum Schmieren von Glasfasern

Info

Publication number: DE1900749C3
Application number: DE1900749A
Authority: DE
Inventors: Harold Leroy Granville Haynes; Albert Russell Newark Morrison
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning
Priority date: 1968-01-08
Filing date: 1969-01-08
Publication date: 1974-11-07
Also published as: SE341627B; FR1604236A; NL152926B; DE1900749B2; GB1228850A; DE1900749A1; BE726532A; NL6900277A

Description

R₃

_R

j
λ

ίο

»5

mit der Stärke umgesetzte Material Benzylchlorid

9. Schlichte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil eines kationischen Schmiermittels 0,2 % beträgt.

10. Schlichte nach Anspruch^ dadurch gekennzeichnet, daß das kationische Schmiermittel das Reaktionsprodukt von Tetraäthylenpentamin und Stearinsäure in einem Molarverhältnis von 1:1,8 ist.

11. Mit einer Schlichte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 beschichtete Glasfasern.

gg g

OH-Grappe der Stärke umgesetzt ist.

3. Schlichte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Stärkematerial zur Bildung eines Stärkeäthers eine Substanz mit der Formel

R _ χ

R Die Erfindung betrifft eine wäßrige Schlichte zum

Schmieren von vorzugsweise mittels Erhitzen reinig-

worin R ein Kohlenwasserstoff mit 0 bis 6 Kohlen- baren Glasfasern. Schlichten zum Aufbringen auf Stoffatomen, R₁, R₂, R₃, R₄ und R₅ Wasserstoff ao Glasfasern sind in vielen Arten und Hersteilungsoder Kohlenwasserstoff mit einem Gesamtkohlen- formen bekannt, so beispielsweise aus der USA.-Pastoff gehalt von weniger als 20 darstellen. tentschrift 3 167 468, der Schlichten entnommen 2. Schlichte nach Anspruch 1, dadurch gekenn- werden können, die ein Stärkematerial aufweisen, in zeichnet, daß bei dem Stärkematerial zur Bildung welches durch eine Reaktion eine Amingruppe eineines Stärkeäthers ein Halogenid eines cyclischen 25 geführt ist.

Kohlenwasserstoffs mit einem Halogen in konju- Die Herstellung von Glasfasern, auch für Textil-

gierter Stellung zu einer ungesättigten Bindung zwecke, ist bekannt, es werden aus Strömen geschmol- und/oder ein Halogenid eines acyclischen Homo- zenen Glases Einzelfäden ausgezogen und beispielslogen eines cyclischen Kohlenwasserstoffs mit weise in Form eines Stranges aufgewickelt. Wichtig ist, einem Halogen in konjugierter Stellung zu einer 30 daß auf die Glasfasern eine Schlichte aufgebracht ungesättigten Bindung mit dem Wasserstoff einer wird, damit diese bei der weiteren Verarbeitung ge-OHG d S schützt sind, insbesondere auch deshalb, weil Glas-

fasern gegen einen Abrieb äußerst empfindlich sind und bei der Verarbeitung Glas an Glas reiben kann.

Bei bekannten Schlichten ist nachteilig, daß während des Trocknungsvorganges der usprünglich naß aufgewickelten Glasfäden (bei den Schlichten handelt es sich üblicherweise um wäßrige Lösungen) das Wasser an die Oberfläche der Wickelpackung geht und sich auf diese Weise eine als »Migratio« bezeichnende Erscheinung ergibt, indem nämlich das Wasser auch Teile des Schlichtematerials mitnimmt, und sich auf diese Weise ein höherer Feststoffgehalt der geschlichteten Glasfaserstränge am Außenumfang der Wickelpackung ergibt.

Nach entsprechender Reduzierung der Feuchtigkeit auf den ersten Wickelpackungen werden die Glasfasern bei gleichzeitiger Verdrillung zu einer erneuten Packung aufgewickelt, die dann das Grundmaterial Wasserstoffe mit einem Gesamtkohlenstoffgehalt 50 darstellt, aus dem Glastextilien hergestellt werden,
von weniger als etwa 20 darstellen. Es ist ständiges Bemühen der Fachwelt, solche

4. Schlichte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wäßrigen Schlichten für Glasfasern zu finden, die die dadurch gekennzeichnet, daß an den Kohlen- Fasern beim Formen, Verdrillen, nachfolgendem wasserstoff mit 0 bis 6 Kohlenstoffatomen ein Weben, Bündeln, Aufspulen u. dgl. schützen, die aber Halogen oder eine reaktionsfähige Gruppe zur 55 beim Trocknen der aufgewickelten Packungen nicht Entfernung von Wasserstoff aus einer OH-Gruppe wandern und die vollständig abgebrannt werden d Säk bd i können. Eine solche Schlichte ist bisher nocht nicht

gefunden worden, bekannte Schlichten stellen in diesem Zusammenhang lediglich einen erwünschten 60 Kompromiß für bestimmte Anwendungsgebiete dar. So ist es zwar bekannt, daß eine weiche Stärke bei Verwendung als Überzug niedrige Zugspannung ergibt, wenn die Fasern beispielsweise durch reibungsp , erzeugende Bauelemente oder Führungsösen gezogen

dadurch gekennzeichnet, daß das Montanwachs 65 werden, sämtliche Stärkearten sind jedoch in Wasser 0,2 % ausmacht. lösbar oder in Wasser dispergierbar und haben die

8. Schlichte nach einem oder mehreren der An- Neigung, durch die Packung zu wandern, wenn das spräche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser beim Trocknen der Wickelpackung austritt.

mit dem Wasserstoff einer OH-Gruppe der Stärke umgesetzt ist, worin X ein Halogen, R ein Kohlenwasserstoffrest mit 0 bis 6 Kohlenstoffatomen und R₁, R₂, R₃, R₄ und R₆ Wasserstoff oder Kohlen-

g
der Stärke gebunden ist.

5. Schlichte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wachs 1 bis 3 % und die Stärke 2 bis 4% beträgt.

6. Schlichte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wachs 2% und die Stärke 3% beträgt.

7. Schlichte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dh kih dß d

b, d. h., für die Kettenlänge der Alkyigruppen, die am Kohlen-

die bei wasserstoffring des Kupplungsmittels hängen, zu

Materials dar- existieren, da diese acyclischen Ketten sich ,mit den

_ste„en.3™'^^'KanonischeSchmier- Ketten des Wachses verknüpfen können Aus wirtmittel einen gewissen Schutz und eine geringere Rei- 5 schaftlichen Überlegungen und unter Berücksichtigung bung wahrend der Arbeitsschntte am nassen Strang der Löslichkeit zieht L· es vor, Substanzen zu vererzeugen. So wurden schon emulgierte Wachsteilchen wenden, bei denen weniger als 20 Methylengruppen zugesetzt, um emeSchm,env.rkung zu erzeugen, doch am Ring hängen.

erhöhten diese Wachsteilchen gleichzeitig die auf- Eines der überraschenden Ergebnisse, die mit Hilfe

zuwendende Zugspannung, wenn der Strang über io der vorliegenden Erfindung erreicht werden, besteht

Fuhrungsflachen gezogen wurde. _darin> ^* ^ _n Zugspannungen bei einer

Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung Schlichte mit einem hohen Wachsgehalt erzielt werden,

,st daher die Schaffung einer neuen und in der Weise Normalerweise verschmiert das Wachs und verursacht

verbesserten waßngen Schlichte, daß sich nur eine hohe Zugspannungen, wenn der beschichtete Strang

geringe oder gar keine Migration ergibt, daß bei der 15 über Führungsflächen gezogen wird. Ein weiteres

Verarbeitung nur geringe Zugspannungen entwickelt überraschendes Ergebnis besteht darin, daß ein gutes

werden und daß die Schlichte vollständig abgebrannt Abbrennen erzielt wird, obwohl eine aromatische

werden kann Der Rest auf 100% der erfindungs- Substanz der Stärke zugesetzt wurde. Aromatische

gemäßen Schlichte besteht selbstverständlich aus Substanzen haben einen niedrigen Wasserstoffgehalt

^Wasser· ao und sind stabile Moleküle, so daß sie beim Abbrennen

Es wurde gefunden, daß zwischen einem Stärke- nonnalerweise Ruß bilden. Ein gutes Abbrennen äther eines cyclischen Kohlenwasserstoffs oder eines wurde bisher noch niemals erzielt, wenn ein aroma-Homologen davon und einem Wachs eine Wechsel- tischer Stoff als Zusatz für Überzüge von Fasern vorwirkung erzielt werden kann, die bisher noch niemals hander, war, während erfindungsgemäß ein vollauftrat oder als bekannt gelten konnte. Es wurde ge- *5 ständiges Abbrennen stattfindet. Ein weiteres Überfunden, daß ein Stärkeäther eines cyclischen Kohlen- laschendes Ergebnis besteht darin, daß das Überzugswasserstoffes oder eines cyclischen Homologen davon material nur langsam durch die Formpackung wandert, nach dem Kochen und Trocknen nicht in Form von wenn es praktisch vollständig gekochte Stärke enthält, wohlkristallisierten rechtwinkligen Plättchen kristalli- Vollständig gekochte Stärkearten sind bisher immer siert, wie es bei anderen Stäikearten der Fall ist, son- 30 stark gewandert, und eine geringe Wanderung war dem Grund-Einheitszellen bildet, die nur an ihren bisher nur mit einer Stärke möglich, die gequollene. Ecken miteinander verbunden sind, wodurch ein aber ungeplatzte Stärkekörner enthielt. Erfindungsstufenförmiger Umriß gebildet wird. Weiterhin scheint gemäß wird eine geringe Wanderung mit einer prakder Stärkeäther eines cyclischen Kohlenwasserstoffes tisch vollständig dispergierten Stärke erzielt,
die Natur der Stärke so zu verändern, daß diese nicht 35 Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung mehr oleophob ist, sondern schwach oleophil wird, sind in den nachstehenden Beispielen erläutert,
wodurch es infolge der locker gepackten Kristallisation

möglich wird, daß langkettige Wachse an die Kristalle Beispiel 1
der Stärke herankommen bzw. sich mit diesen ver- Einer Suspension von nichtmodifizierter Maisstärke binden können, wodurch eine chemische und/oder 40 mit einem Gehalt an Trockensubstanz von 41,8% mechanische Bindung zwischen beiden Substanzen werden 20 Gewichtsprozent Natriumchlorid, bezogen erhalten wird. Versuche des Erfinders haben ergeben, auf das Wasser in der Suspension, zugesetzt. Dann daß Stärkearten, die mit organischen Substanzen be- wird eine kalte, 30 %ige wäßrige Lösung, von Natriumhandelt wurden, die nicht mit der Stärke reagieren, hydroxyd, die 5 Gewichtsprozent NaOH, bezogen auf nicht in der gleichen Weise mit dem Wachs in Wechsel- 45 die feste Stärke der Suspension, enthält, unter auswirkung treten. Die locker gepackte Anordnung der reichenden Rohren, um eine schnelle Verteilung des Stärke wird erhalten, wenn die Stärke mit einem Alkali in q ~ .uzen Suspension zu gewährleisten, Halogen der vorstehend angegebenen Substanzen, zugesetzt ;>>s* .erden 3,9 Gewichtsprozent Benzylinsbesondere mit einem Benzolhomologen, das mit chlorid, bc..o* ■■. auf die feste Stärke, zugesetzt, und einem Alkylhalogenid substituiert ist, wodurch die 50 die Suspension wird 10 bis 20 Stunden bei 6O⁰C geStärke ebenfalls oleophil gemacht wird, umgesetzt rührt, bis praktisch das gesamte Benzylchlorid umwird. Funktionelle Gruppen, wie Stickstoff, Nitrat, gesetzt ist, was durch die bei der Umsetzung ver-Nitratreste, Sauerstoff, Halogenide usw., können in brauchte Alkalimenge bestimmt wird. Die Suspension diesen üomo'ogen vorhanden sein, solange sie deren wird mit Säure neutralisiert, auf einem Vakuumfilter oleophile Natur nicht nachhaltig beeinträchtigen. Es 55 zu einem festen Kuchen entwässert, salzfrei gewaschen können alle Arten von öligen und salbenförmigen und getrocknet. Das Produkt wird in der ursprüngwasserunlöslichen Wachsen verwendet werden, da die liehen körnigen Form erhalten. Wird dieses Produkt Hauptfunktion des Wachses darin liegt, eine wasser- in einer neutralen Suspension in Wasser erhitzt, so unlösliche feste Oberfläche zu schaffen, die durch den beginnt es bei 60 bis 6I⁰C zu gelieren und bildet beim oleophilen Stärkeäther, der den cyclischen Kohlen- 60 weiteren Erhitzen eine Paste, die sehr viel durchwasserstoff enthält, überzogen wird. Diese Wachs- scheinender ist und einen größeren Zusammenhalt hat teilchen wandern nicht und halten auf diese Weise die als eine Paste aus gewöhnlicher, unmodifizierter Stärke, Stärke zurück. Gleichzeitig werden die ein Ver- und die beim Abkühlen geringere Neigungen hat zu schmieren bedingenden Eigenschaften des Wachses gelieren und zu retrogradieren.
durch den pulverförmigen, staubförmigen Überzug 65 Eine Veretherung der Stärke wurde durch die Umder Stärke so modifiziert, daß nur eine geringe Zug- setzung des Chlors des Benzylchlorids mit dem spannung auftritt, wenn die Fasern über Führungs- Wasserstoff an der OH-Gruppe der Stärke erzeugt,
flächen gezogen werden. Es scheint keine obere Grenze Es wird eine wäßrige Schicht aus folgenden Be-

standteilen hergestellt:

derungsindex von 1,16. Der getrocknete Strang hat nach dem Abwickeln von der Packung und dem Ver-

Polyoxyathylensorbitan-Monostearat

iilflp

und Stearinsäure im Molverhaltms

^ ρ <^G?^he?P^{unkt 75 bls 80 C)} _n __mo/
(50/„ige Emulsion) 0,200%

Das Paraffinwachs wird geschmolzen und auf eine Temperatur von etwa 82 bis 88° C gebracht, worauf das kationische Schmiermittel ui_d die Emulgatoren zugesetzt werden; diese Stoffe werden gründlich miteinander vermischt. Dann wird unter kräftigem Rühren kochendes Wasser zugesetzt, um eine Emulsion zu bilden. Das Wasser wird langsam zugesetzt, bis die Inversion erreicht ist, worauf eine weitere Menge Wasser zugesetzt wird.

Die Stärke wird in einem getrennten Drucktopf bei einer Konzentration von 6% gekocht, indem die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von l,7°C/Min. erhöht wird, bis eine Temperatur von etwa 121⁰C erreicht ist. Hierzu benötigt man etwa "0 Minuten, worauf die Stärke bis auf eine Temperatur von etwa 66⁰C abgeschreckt wird. Dann wird die heiße Wachsemulsion der gekochten Stärke zugesetzt, worauf die Montanwachsemulsion zugesetzt wird. Der Rest des Wassers wird bei etwa 66⁰C zugegeben, und die Bestandteile werden gründlich miteinander vermischt, um die Herstellung der Schlichte zu vervollständigen. Die Kochtemperatur ist nicht kritisch.

Die wie vorstehend angegeben hergestellte Schlichte wird einer Walzenauftvagevorrichtung zugeführt, über die 402 Fäden aus einer Formmuffe gezogen werden, um die Fäden zu überziehen. Die Fäden haben einen Durchmesser von ungefähr 0,75 · 10"² mm und bestehen aus Ε-Glas. Die überzogenen Fäden werden zu einem Strang zusammengezogen und zu einer Packung aufgewickelt, die dann 24 Stunden bei Raumtemperatur getrocknet wird. Die Packung hat einen Wan_testmögHch ^g _{en Wert darstellt Der verdriU};_{e Strang hat}

_Strang ^ ^ _Β_ ^_{1n eme} ^

Bündelfransenbildung, und die Bündel zeigen beim Verweben zu einem Gewebe unter Verwendung des aufgespulten Stranges nur eine sehr schwache Pulverbildung. Das durch Erhitzen gereinigte Gewebe hat einen Abbrennindex von 1, der den bestmöglichen Wert darstellt, und zeigt keine erkennbaren Kohlenstoffabscheidungen.

In der Tabelle ist eir Vergleich durchgeführt einer erfindungsgemäßen Schlichte entsprechend Beispiel 4 ao der Beschreibung mit einer Schlichte aus der eingangs schon erwähnten USA.-Patentschrift 3167 468, und zwar dort ebenfalls Heispiel 4. Zu den einzelnen Tabellenwerten noch folgendes. Der Fransenindex wird durch Auswählen der gebrochenen Fäden auf »5 einer 20-cm-Spule feststellt. Finden sich auf einer Spule weniger als 11 gebrochene Fäden, so wird eine Indexzahl von 1 gesetzi, während eine Indexzahl von 2 gesetzt ist, wenn sich auf einer Spule 12 bis 25 gebrochene Fäden finden. Die Werte sind daher gemittelt. Die in der Tabelle ebenfalls aufgeführten Lindly-Defekt-Werte werden durch Abwickeln von 5 verdrillten Spulen zur Herstellung eines Bündels über 1 Stunde mit einer Geschwindigkeit von etwa 270 m/ Min. und Feststellen der Anzahl der Defekte bei 5 Spulen ermittelt.

Bei dem schließlich noch durchgeführten sogenannten »Serraplane-Test« wird eine vorgegebene Menge überschüssiges Bindemittel auf eine Packung in Form eines großen Tropfens oder Batzens aufgebracht. Die Fasern werden dann wie üblich weiterverarbeitet und durch Erhitzen gereinigt, worauf das Ausmaß der Beeinflussung durch diesen Tropfen, nämlich seine Wanderung und der sich ergebende Gehalt beim Abbrand, festgestellt wird.

Ab
brand

Mi-

Fran

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(A)

1. Erfindung«·

2

gemäße Schlichte

70

fast

11,0

13,88

38

kein

ge

nach Beispiel 4

1,15

1,26

keine

bis

0,6

Un

ring

0

der Beschreibung

1,0

48

ter

fügig

(3,2)

schied

2. Schlichte aus

5

USA.-Patent

90

0

5,5

44,6

60

kein

fast

schrift 3167468,

1,43

1,73

bis

0,8

Un

keines

1

Beispiel 4

1,0

1000

fast

70

ter

(2,2)

keine

schied

(A) Durchschnittliche Anzahl gebrochener Fäden pro Spule.

7 8

Die Vergleichswerte in der Tabelle zeigen, daß der ist. Es ist keine ungewöhnliche Wirkung des Emul-

Migrationsindex bei der erfindungsgemäßen Schlichte gators erforderlich. Dies ergibt sich aus dem nach-

nach Beispiel 4 der Beschreibung mit 1,26 ebenso wie stehenden Beispiel :

die beim Bündeln erforderliche Zugspannung (in B e i s d i e 1 5

Gramm) beim Durchlauf zwischen 38 bis 48 gering ist, 5 ^p

auch ist beim Serraplane-Test keine Migration und Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit der Ab-

nur ein Abbrandgehalt von 2 festzustellen. Es ergeben weichung wiederholt, daß Propylenglykol-Alginat an

sich daher gegenüber bekannten Schlichten beträcht- Stelle der im Beispiel 1 verwendeten Emulgator-Kom-

liche Verbesserungen, da dort der Migrationsindex mit bination verwendet wird. Der überzogene Strang hat

1,73 die Zugspannung mit über 90 und die Durchlauf- io praktisch die gleichen Eigenschaften wie der überzogene

spannung mit über 60 beim Bündeln wesentlich zu Strang nach Beispiel 1.

groß sind und für im industriellen Maßstab durch- Das Halogen kann an Kohlenstoffketten jeder gegeführte Verfahren nicht akzeptiert werden können. eigneten Länge gebunden sein (vorzugsweise nicht Auch der verbleibende Abbrandgehalt beim Serra- mehr als 6 Kohlenstoffatome), die ihrerseits mit dem plane-Test ist mit 5, verglichen mit den Abbrandeigen- 15 Kohlenwasserstoffring verbunden sind. Die Kette schäften der erfindungsgemäßen Schlichte, wesentlich kann Doppelbindungen enthalten,
schlechter. . .

Die nachstehenden Beispiele zeigen, daß praktisch Beispiel 6

alle Arten von salbenförmigen, wasserunlöslichen Die Veretherung der Stärke wird im wesentlichen

Wachsen verwendet werden können. »o wie nach Beispiel 1 durchgeführt, jedoch mit der Abweichung, daß 3 Gewichtsprozent (3-Chlorpropyl)-

Beispiel 2 benzol, bezogen auf die Stärkefeststoffe, an Stelle des

Benzylchlorids verwendet werden. Die Reaktion '."'>d

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit der Ab- bei 51° C durchgeführt. Der n-Propylbenzol-Stärke-

weichung wiederholt, daß ein raffiniertes Paraffin- 25 äther wird dann an Stelle der verätherten Stärke nach

wachs mit einem Schmelzpunkt von etwa 36°C(96°F) Beispiel 1 zur Herstellung einer Formschlichte ver-

an Stelle des Paraffinwachses mit einem Schmelzpunkt wendet. Diese Formschlichte wird in der gleichen

von etwa 54^r C (130⁰F) verwendet wird. In diesem Weise wie im Beispiel 1 auf Glasfasern aufgebracht.

Fall wird die Wachsemulsion bei etwa 66⁰C (15O⁰F) Die mit der Schlichte behandelten Fasern zeigen die

hergestellt, und die Eigenschaften der überzogenen _s„ gleiche Kombination von guten Eigenschaften wie das

Stränge entsprechen denen des Materials nach Bei- ° Produkt nach Beispiel 1.

spiel 1 in jeder Hinsicht. Beispiel 7

B e i s ρ i e 1 3 Es wird eine verätherte Stärke nach dem allgemeinen

Verfahren nach Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der

Das Verfahren nach Beispiel i wird mit der Ab- Abweichung, daß 4 Gewichtsprozent (5-Chloramyl)-weichung wiederholt, daß die verwendete Wachs- benzol, bezogen auf die Stärke, statt der 3,9 % Benzylemulsion aus mikrokristallinem Wachs mit einem chlorid verwendet werden. Der so gebildete Amyl-Schmelzpunkt von etwa 80°C (175°F) und unter Ver- benzol-Stärkeäthcr wird dann statt des Benzyl-Stärkewendung von kochendem Wasser hergestellt ist. Der 4» äthers von Beispiel 1 verwendet, um eine Formmit diesem Material überzogene Strang hat alle guten schlichte nach dem Verfahren von Beispiel 1 her-Eigenschaften des Materials nach Beispiel 1 sowie zustellen. Die so geformten Fasern haben die gleiche ' zusätzlich bessere Bündeleigenschaften. Kombination von guten Eigenschaften wie die Fasern

nach Beispiel 1.

Beispiel4 *⁵ Beispiele

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit der Ab- Das Verfahren zur Herstellung verätherter Stärke weichung wiederholt, daß als Wachsemulsion hy- nach Beispiel 1 wird mit der Abweichung wiederholt, driertes Spermölwachs verwendet wird. Dieses Ma- daß 7 Gewichtsprozent l-Phenyl-3-chlorpropen-l, beterial gibt ebenfalls einen überzogenen Strang mit den 50 zogen auf die Stärkefeststoffe, statt des Benzylchlorids gleichen allgemeinen Eigenschaften wie im Beispiel 1. verwendet werden; das Material wird 72 Standen bei Es können pflanzliche Wachse wie Carnauba, Japan- 38 ⁰C umgesetzt. Weiterhin werden 24 Gewichtspro-Wachs, Bayberry-Wachs, Candelilla-Wachs und tie- zent K₃PO₄, bezogen auf die Stärkefeststoffe, statt des rische Wachse, wie Bienenwachs, Chinesisches Wachs Natriumchlorids und des Natriumhydroxyds von Beiusw., verwendet werden. Mineralische Wachse, wie 35 spiel 1 verwendet Aus dem verätherten Produkt wird Ozocerit, Montan-Wachs, Ceresin usw., können eben- eine Formschlichte in der gleichen Weise wie im Beifalls verwendet werden. Man erzielt gewisse Vorteile, spiel 1 hergestellt, und diese Formschlichte ergibt bei wenn man eine kleine Menge Montanwachs als Zu- ihrer Anwendung auf Glasfasern Fasern mit der satz zu anderen Wachsen verwendet, da es Trock- gleichen Kombination von guten Eigenschaften wie nungseigenschaften verleiht. Synthetische Wachse, wie 60 das Material nach Beispiel 1.

Polyäthylene, Polyäthylenglykole und Polyoxyäthylen- Es können Homologe des Benzylchlorids mit langen

ester, Chlornaphthaline, Sorbite und Chlor-Trifluor- acyclischen oder offenkettigen Strukturen, insbesondere

äthylen-Wachse, können ebenfalls verwendet werden. mit aliphatischen Seitenketten, verwendet werden;

Aüe Arten von geeigneten Emulgatoren können zur hierbei erhält man die gleichen allgemeinen Ergebnisse, Emulgierung des Wachses verwendet werden, und ge- 65 solange die Enden der offenen Ketten eine Affinität

wohnlich wird die Emulgierung erleichtert, wenn man gegenüber dem Wachs haben und die Enden sich mit

eine Kombination von Emulgatoren verwendet, wie es den langen Ketten des Wachses verbinden können,

im Beispiel 1 geschehen ist und wie es an sich bekannt Diese Enden können im allgemeinen die gleiche Länge

9 10

wie die Ketten des Wachses haben. Hierfür ist nach- Zur Verätherung der Stärke kann jedes beliebige

stehend ein Beispiel angegeben: Halogen verwendet werden. Dies ergibt sich aus dem

„ . . , „ nachstehenden Beispiel:

Beispiel9

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit der Ab- 5

weichung wiederholt, daß ein Material mit der folgen- Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit der Ab-

den Formel statt des Benzylchlorids verwendet wird: weichung wiederholt, daß ein Material mit der folgen-

Pj den Formel statt des Benzylchlorids verwendet wird:

H-C-H ^{1O 1}J¹

.L HCH

Il HC- Br

Y' ^l5 λ

<~20^M41 j

ρ JT I J ρ TT

Die so hergestellte verätherte Stärke wird dann unter ^{2 6} \./ ^{2 5}

Anwendung des Verfahrens von Beispiel 1 zur Her- io |

stellung einer Schlichte verwendet. Die damit über- C₂H₅
zogenen Fasern haben die gleiche Kombination von

besseren Eigenschaften wie die fasern von Beispiel 1. Die so hergestellte verätherte Stärke wird dann

Neben den langen offenkettigen Strukturen, die am unter Anwendung des Verfahrens nach Beispiel 1 zur Benzolring angehängt sind, können ein oder alle Koh- as Herstellung einer Schlichte verwendet. Die so herlenstoffatome des Benzolrings mit kürzeren Ketten gestellten Fasern haben die gleiche Kombination von verbunden sein. Dies ergibt sich aus dem nach- verbesserten Eigenschaften wie die Fasern nach Beistehenden Beispiel: spiel 1.

_n · ■ , _in Das Halogen kann direkt an den Benzolring ge-

uCiSplCl XU . . .

^r 30 bunden sein.

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit der Ab- Beispiel 13

weichung wiederholt, daß ein Material mit der folgenden Formel statt des Benzylchlorids verwendet Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit der Abwird: weichung wiederholt, daß Benzyljodid anstatt des H 35 Benzylchlorids verwendet wird. Die so hergestellte ι verätherte Stärke wird dann unter Anwendung des jjpjj Verfahrens nach Beispiel 1 zur Herstellung einer ι Schlichte verwendet. Die so hergestellten Fasern ' haben die gleiche Kombination von verbesserten "Y 40 Eigenschaften wie die Fasern nach Beispiel 1.

j Am Benzolring und/oder an den Seitenketten kön-

C₂H₅—( \—QjH₅ nen andere funktioneile Gruppen gebunden sein,

J ^ solange diese die oleophile Natur des Homologen

C₂H₅ ^ .— C₂H₅ nicht beeinträchtigen. Diese funktionellen Gruppen

j 45 umfassen Stickstoff, Amine, Cyanide, Halogene, Amin-

J, „ gruppen und in gewissem Umfang auch Äthergruppen

^{2 s} und in geringerem Umfang auch OH-Gruppen. Ani-

Die so hergestellte verätherte Stärke wird dann unter line und Homologe davon sind wirksam. Das nachAnwendung des gleichen Verfahrens wie im Beispiel 1 stehende Beispiel zeigt die Wirksamkeit eines Nitrats. zur Herstellung einer Schlichte verwendeL Die damit 5° B e i s η i e 1 14

überzogenen Fasern haben die gleiche Kombination ^p

von verbesserten Eigenschaften wie die Fasern nach Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit der AbBeispiel 1. weichung wiederholt, daß ein Material mit der folgen-

Homologe mit einer Kombination von langen und den Formel statt des Benzylchlorids verwendet wird: kurzen Seitenketten können ebenfalls verwendet 55 _H

werden. Dies ergibt sich aus dem nachstehenden ι

^Beispiel: ho-α Beispiel 11

Das Verfahren nach Beispiel 10 wird mit der Ab- 6o
weichung wiederholt, daß ein Material mit einer
C₁₂Hj₅-GrUpPe statt des in Beispiel 10 verwendeten
Materials mit einer C₂H₅-GrUpPe verwendet wird. Die
so hergestellte verätherte Stärke wird dann unter Anwendung des Verfahrens nach Beispiel 1 zur Herste!- 65
lung einer Schlichte verwendet; die so hergestellten Die so hergestellte verätherte Stärke wird dann unte

Fasern haben die gleiche verbesserte Kombination von Anwendung des Verfahrens nach Beispiel 1 zur Her Eigenschaften wie die Fasern nach Beispiel 1. stellung einer Schlichte verwendeL Die damit über

zogenen Fasern haben die gleiche Kombination von verbesserten Eigenschaften wie die Fasern nach Beispiel 1.

Das nachstehende Beispiel zeigt, daß Homologe mit Halogenatomen verwendet werden können.

Beispiel 15

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit der Abweichung wiederholt, daß ein Benzylchlorid mit zwei zusätzlichen Chloratomen am Benzolring statt des einfachen Benzylchlorids verwendet wird.

Die so hergestellte verätherte Stärke wird dann unter Anwendung des Verfahrens nach Beispiel 1 zur Herstellung einer Schlichte verwendet; die damit überzogenen Fasern haben die gleiche Kombination von verbesserten Eigenschaften wie die Fasern nach Beispiel 1.

Beispiel 16

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit der Ab- ao weichung wiederholt, daß 3-Chlorcyclolhexaii statt des Benzylchlorids verwendet wird.

Die so hergestellte verätherte Stärke wird dann unter Anwendung des Verfahrens nach Beispiel 1 zur Herstellung einer Schlichte verwendet. Die damit über- as zogenen Fasern haben die gleiche Kombination von verbesserten Eigenschaften wie die Fasern nach Beispiel 1.

Beispiel 17

30

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit der Abweichung wiederholt, daß 3-Chlorcyclopenten statt des Benzylchlorids verwendet wird.

B e i s ρ i e 1 18

Das Verfahren nach Beispiel 1 wird mit der Abweichung wiederholt, daß 5-Chlor-l,3-cyclohexadien statt des Benzylchlorids nach Beispiel 1 verwendet wird.

Die so hergestellte verätherte Stärke wird dann unter Anwendung des Verfahrens nach Beispiel 1 zur Herstellung eiaer Schlichte verwendet; die damit überzogenen Fasern haben die gleiche Kombination von verbesserten Eigenschaften wie die Fasern nach Beispiel 1.

Massen mit den nachstehend angegebenen weiten Bereichen eignen sich als Schlichten für Glasfasern:

Benzol-Stärkeäther 1 bis 7%

Wachs 0,6 bis 5%

Emulgator 0,08 bis 0,70%

Kationische Schmiermittel ... 0 bis 0,5 %

Montanwachs 0 bis0,4%

Polyvinylalkohol 0 bis 0,4%

Reten 205 L*) 0 bis 0,4%

♦) Reten ist ein kationisches Polymerisat, das aus 2,5 bis 10% eines kationischen Monomeren und 90 bis 97,5% eines nichtionischen Monomeren hergestellt ist. Das kationische Monomere ist eine quatemäre Verbindung aus Diaminoäthylmethacrylat und Dimethylsulfat. Das nichtionische Monomere ist Acrylamid.

Das kationische Schmiermittel wird vorzugsweise in Mengen von mehr als 0,05 % verwendet, und einer oder mehrere der Bestandteile Montanwachs, Polyvinylalkohol oder Reten können in Mengen von etwa 0,2 % verwendet werden, um die Trocknung zu fördern und um als zusätzlicher Filmbildner zu wirken. Ein bevorzugter Bereich enthält etwa 2 bis 4% Benzol-Stärkeäther und 1 bis 3% Wachs. Obgleich mit den vorstehend angegebenen weiten Bereichen gute Ergebnisse erhalten werden, sind etwa 1 bis 3 % Wachs und etwa 2 bis 4% Stärkeäther vorzuziehen. Die der Erfindung zugrunde liegende synergistische Wirkung wird durch das Zusammenwirken des Wachses und der Stärke erzielt, und man erhält gute Ergebnisse, wenn der trockene Überzug auf den Fasern etwa 20 bis etwa 80% Wachs und etwa 20 bis etwa 80% Stärkeäther enthält. Bevorzugte Homologe der mit der Stärke zur Bildung von Äthern umgesetzten Substanzen können durch die folgende allgemeine Formel ausgedrückt werden:

R-X

worin X ein Halogenatom, R einen Kohlenwasserstoffrest mit 0 bis 6 Kohlenstoffatomen und R₁, R₂, R₃ R₄ und R₆ Wasserstoff oder Kohlenwasserstoffe mit einem. Gesamtkohlenstoffgehalt von weniger als etwa 20 darstellen.

Claims

Patentansprüche:

1. Wäßrige Schlicnte zum Schmieren von vorzugsweise mittels Erhitzen reinigbaren Glasfasern, gekennzeichnetdurchO,6bis5% eines emulgierten Wachses, 0,05 bis 0,5% eines nichtionischen Schmiermittels, 0 bis 0,4% eines Montanwachses und 1 bis 7% eines Stärkeäthers mit dem Radikal