DE2225611A1 - Fiberglass reinforcement, as well as processes for their manufacture - Google Patents

Fiberglass reinforcement, as well as processes for their manufacture

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DE2225611A1
DE2225611A1 DE19722225611 DE2225611A DE2225611A1 DE 2225611 A1 DE2225611 A1 DE 2225611A1 DE 19722225611 DE19722225611 DE 19722225611 DE 2225611 A DE2225611 A DE 2225611A DE 2225611 A1 DE2225611 A1 DE 2225611A1
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glass
polypropylene
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Dennis Calhoun Iva S C Flautt Martin Charles Granville Haines Richard Marvin Warsaw Moran Leland Gail Newark Ohio Bannister, (V St A )
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Owens Corning
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Owens Corning Fiberglas Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/24Coatings containing organic materials
    • C03C25/26Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/28Macromolecular compounds or prepolymers obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C03C25/30Polyolefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/06Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials
    • C08J5/08Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials glass fibres

Description

DR-INQ. OIPL.-ltMG. M. SC. L)IPU.-PH iS. L)R. OIPL.-PHYS.DR-INQ. OIPL.-ltMG. M. SC. L) IPU.-PH i S. L) R. OIPL.-PHYS.

Ö - STELLRECHT- eRlESSBACH - HAECKERÖ - LEGAL RIGHTS- ERLESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART O O *"i E" Γ» 1 1PATENT LAWYERS IN STUTTGART O O * "i E" Γ »1 1

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18. Mai 1972May 18, 1972

Owena-Corning Fiberglas Corporation TOLEDO, Ohio / USAOwena-Corning Fiberglas Corporation TOLEDO, Ohio / USA

Glasfaserverstärkung sowie Verfahren zu ihrer HerstellungGlass fiber reinforcement, as well as processes for their manufacture

Die Erfindung betrifft eine Glasfaserverstärkung für ein Glasfaser/Elastomererzeugnis, bestehend aus einem eine Vielzahl von Glasfaden aufweisendem Bündel, mit einer ersten Beschichtung der Glasfasern zum Schutz gegen gegenseitige Abschürfung und mit einer zweiten, eine elastomere Zusammensetzung aufweisenden Beschichtung, wobei erste und zweite Beschichtung miteinander reagieren können. -The invention relates to a glass fiber reinforcement for a glass fiber / elastomer product, consisting of a bundle with a large number of glass threads, with a first coating the glass fibers for protection against mutual abrasion and with a second, an elastomeric composition Coating, wherein the first and second coating can react with one another. -

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Behandlung von Glasfasern, die bei der Herstellung von glasfaserverstärkter elastomerer Produkte,, beispielsweise Gummiriemen,. Gummireifen u. dgl. mit den elastomeren Materialien kombiniert werden. Diese elastomeren Materialien sind beispielsweise natürlicher oderThe invention relates generally to the treatment of glass fibers used in the manufacture of glass fiber reinforced elastomeric products, for example rubber belts. Rubber tires and the like can be combined with the elastomeric materials. These For example, elastomeric materials are natural or

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synthetischer Gummi bzw. Kautschuk, dessen Stärke, Zähigkeit und dimensionsmäßige Stabilität aufgrund der Gegenwart von Glasfasern beträchtlich verstärkt und verbessert werden kann.synthetic rubber or rubber, its strength, toughness and dimensional stability can be significantly enhanced and improved due to the presence of glass fibers.

« Werden Glasfasern zur Verstärkung elastomerer Systeme verwendet, '■/■ dann werden Glasfaden unmittelbar nach ihrer Bildung geschlichtet«If glass fibers are used to reinforce elastomeric systems, Then glass threads are sized immediately after they have been formed

ψψ '' ■■■■■. f-- ■■■■■. f -

* bzw. mit einem Schutzmaterial beschichtet und zu einem Glasfaser-* or coated with a protective material and converted into a glass fiber

■ bündel oder Strang zusammengefaßt. Diese Bündel können unverändert t' belassen werden oder können in die erwünschte Form weiterverar-• ^ beitet werden, um sie als Verstärkung zu verwenden, sie können ; also beispielsweise gezwirnt, gefacht oder sonstigenVerarbei-■ bundled or stranded together. These bundles can unchanged t 'be left or can weiterverar- • ^ beitet be in the desired shape, to use as a reinforcement, they can; for example twisted, pinned or other processing

■V ■ ■ - ■■ V ■ ■ - ■

tungsschritten zur Bildung von Cord, gewebten Gespinsten u.dgl. f unterworfen werden, weiterhin ist es möglich, die Stränge zu "-■ schnitzeln und sie dann in die kontinuierliche Faser des elastp- ; meren Systems, beispielsweise in Gummireifen, Riemen, Schläuchen Ί U.dgl. einzuarbeiten.. tung steps in the formation of cord, woven rovings, etc. are subjected to f, furthermore, it is possible for the strands to "- ■ chips and then into the continuous fiber elastp-; mers system, such as in tires, belts, hoses Ί Incorporate.

Bevor die geschlichteten Glasfasern in das zu verstärk-ende elastomere System eingearbeitet werden, ist es notwendig, dieBefore the sized glass fibers are incorporated into the elastomeric system to be reinforced, it is necessary to

■;' Glasfaserbündel mit einer oder mehreren Mischungen zu behandeln bzw. zu imprägnieren, die die Fasern voneinander trennen ■; ' Treat or impregnate glass fiber bundles with one or more mixtures that separate the fibers from each other

;·ϊ und die Adhäsion zwischen den behandelten Bündeln' (Cord, Ge- ..; · Ϊ and the adhesion between the treated bundles' (Cord, Ge ..

i weben u.dgl.) und dem elastomeren System verbessern und begünstigen. Die Trennung der Glasfasern und Fäden innerhalb der Bündel ist notwendig, um eine Zerstörung der Glasfäden durch .. ?. gegenseitige Abschürfung zu vermeiden. Die Adhäsion zwischen .'. /i weave and the like) and improve and promote the elastomeric system. The separation of the glass fibers and threads within the bundle is necessary to prevent the glass threads from being destroyed by .. ? . avoid mutual abrasion. The adhesion between. '. /

den" Glasfaserbündeln und dem elastomeren Sytem ist notwendig, . .,,? the "glass fiber bundles and the elastomeric system is necessary.. ,, ?

■ um die Stärke und Festigkeit der Glasfasern dem elastomeren Endprodukt zu verleihen.■ to the strength and strength of the glass fibers to the elastomer To lend end product.

Der im folgenden noch öfter verwendete Begriff "Elastomer" um- :: schließt zusätzlich zu Neopren noch solche anderen synthetischen Elastomere bzw. gummi- oder kautschukähnliche Materialien wieThe term "elastomer" as used in this more often environmentally: includes, in addition to neoprene nor such other synthetic elastomers or rubber or rubber-like materials such as

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18. Mai 1972 - 3May 18, 1972 - 3

Butadien, Chlorpren, Isopren u.dgl. oder Mischpolymere daraus mit Acrylonitril, Styrol u.dgl. und insbesondere solche elastomeren Materialien, die mittels einer Reaktion durch Peroxyd oder durch Schwefelbindungen in einen, abgebundenen, bzw. ausgehärteten Zustand härtbar oder vulkanisierbar sind; der Begriff Elastomer schließt weiterhin ein natürlichen Gummi und Modifikationen des^- selben wie beispielsweise chlorierten Gummi u.dgl.Butadiene, chloroprene, isoprene and the like, or copolymers thereof with acrylonitrile, styrene and the like, and in particular such elastomers Materials that are cured or hardened by means of a reaction through peroxide or through sulfur bonds State hardenable or vulcanizable; the term elastomer also includes a natural rubber and modifications of the ^ - same as, for example, chlorinated rubber and the like.

Das bevorzugte Elastomer zur Imprägnierung von Glasfasern ist jedoch das, welches in der. US-PS 3,567,671 genauer beschrieben ist. Diese elastomere Imprägniermischung umfaßt ein wäßriges System, das folgende Feststoffverteilung aufweist, 2-10 Gewichtsteile Resorzinol-Formaldehydharz, 20-60 Gewichtsteile eines Butadien-Styrolvinylpyridin Terpolymers, 15-40 Gewichtsteile eines Latex, ausgewählt aus der ein Mischpolymer von Vinylchlorid-Vinylidenchlorid, ein karboxyliertes Butadien-Styrol- * mischpolymer und ein Polyäthylmethacrylatharz umfassenden Gruppe, sowie 5-30 Gewichtsteile eines inkompatiblen mikrokristallinen Paraffinwachses.·The preferred elastomer for impregnating glass fibers is however the one in the. U.S. Patent 3,567,671 is described in more detail. This elastomeric impregnation mixture comprises an aqueous one System having the following solids distribution, 2-10 parts by weight of resorzinol-formaldehyde resin, 20-60 parts by weight of one Butadiene-styrene-vinylpyridine terpolymer, 15-40 parts by weight of a latex, selected from a mixed polymer of vinyl chloride-vinylidene chloride, a carboxylated butadiene-styrene * copolymer and a group comprising a polyethylene methacrylate resin, and 5-30 parts by weight of an incompatible microcrystalline Paraffin wax.

Zwar wird die Bezeichnung "Glasfasern" oder Fäden vorzugsweise zur Definierung kontinuferlicher Glasfasern in der Form von Fäden, Strängen, Garnen, Bündeln, Corden und Geweben, die daraus hergestellt sind, verwendet, es ist jedoch beabsichtigt, in diesem Begriff auch diskontinuierliche Glasfasern in der Form von Glaswollfasern und Garnen und daraus hergestellten Geweben einzuschließen, ebenso Fasern der kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Art, die geschnitten, geschnitzelt oder sonstwie in kürzere Stücke gebracht worden sind, wobei diese Stücke jedoch allgemein länger als 0,3 cm sind.It is true that the term "glass fibers" or threads is preferably used to define continuous glass fibers in the form of Threads, strands, yarns, bundles, cords and fabrics made therefrom have been used, but it is intended that in this term also discontinuous glass fibers in the form of glass wool fibers and yarns and fabrics made therefrom to include fibers of the continuous or discontinuous Kind that have been cut, shredded or otherwise cut into shorter pieces, these pieces being but are generally longer than 0.3 cm.

Im allgemeinen wird auf die Glasfaden im Zeitpunkt,an welchem sie aus einem geschmolzenen Glasvorrat ausgezogen werden oderIn general, the glass thread is applied at the time it is drawn from a molten glass supply, or

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18. Mai 1972 U - 4 -May 18, 1972 U - 4 -

unmittelbar nach ihrer Formierung zu Glasfäden eine erste Mischung aufgebracht. Diese erste Mischung enthält üblicherweise ein Material ,· welches im Stand der Technik als .Kopplungsmittel, beispielsweise als ein Organosilan bekannt ist, zusätzlich dazu enthält die Mischung allgemein noch Filmbildner und Gleitmittel. Die Mischung dient zum Schutz der Glasfasern gegen gegenseitige Abschürfung und bietet darüberhinaus auch eine bessere Koordination der Glasfasern nicht nur mit der nachfolgend noch aufgebrachten Imprägniermischung, sondern auch mit der kontinuierlichen elastomeren Phase, die von den Glasfasern verstärkt wird. Die individuell beschichteten Glasfasern werden zu Bündeln zusammengefaßt. Diese Bündel können gezwirnt, gefacht, zu Corden und Geweben verwebt oder unverändert gelassen werden. In einem von dem Glasfaserformvorgang getrennten Bearbeitungsvorgang werden die Bündel, Corde oder Gewebe anschließend mit einem Imprägniermittel auf der Basis eines Elastomers imprägniert, welches während der Bildung des endgültigen Produktes, beispielsweise also während des Vulkanisierens des verstärkten Elastomers mit der kontinuierlichen Phase des Elastomers reagiert bzw. dieser anhängt. Es ist üblich, über 8 Gewichtsprozente Feststoffe auf der Basis des Glasfasergewichtes aufzubringen sowie im allgemeinen zwischen 8-30 Gewichtsprozent Feststoffe einer elastomeren kompatiblen Grundmischung auf die vorher schon behandelten Glasfasern, um Fasertrennung und Adhäsion zu erreichen. a first immediately after their formation into glass threads Mixture applied. This first mixture usually contains a material which is known in the art as a coupling agent, for example as an organosilane, in addition in addition, the mixture generally also contains film-forming agents and lubricants. The mixture serves to protect the glass fibers against mutual abrasion and also offers a better coordination of the glass fibers not only with the subsequent one impregnation mixture still applied, but also with the continuous elastomeric phase reinforced by the glass fibers will. The individually coated glass fibers are combined into bundles. These bundles can be twisted, pinned, woven into cords and fabrics or left unchanged. The bundles, cords or fabrics are then added in a processing process that is separate from the glass fiber forming process an impregnating agent based on an elastomer, which during the formation of the final product, for example, reacts with the continuous phase of the elastomer during the vulcanization of the reinforced elastomer or this appends. It is common to add over 8 percent solids by weight based on the weight of the glass fiber and generally between 8-30 percent solids by weight of an elastomeric compatible masterbatch on top of that previously treated glass fibers to achieve fiber separation and adhesion.

Die erste Mischung wird auf die Glasfäden zu einer Zeit aufgebracht, an welcher sie aus dem aufgeschmolzenen Glasvorrat ausgezogen werden oder unmittelbar nach Bildung der Glasfäden; diese Mischung war bis vor kurzem allgemein ein flüssiges Material, neuere Mischungen sind jedoch eher pseudo-plastisch bzw. thixotrop. Oft bestimmt ein besonderes Herstellungsverfahren bzw. ein besonderes Endprodukt, welches diese geschlichteten Glasfasern verwendet, ob eine flüssige oder eine pseudo-plastische,The first mixture is applied to the glass threads at a time at which they are pulled out of the melted glass supply or immediately after the formation of the glass threads; this mixture was generally a liquid material until recently, but newer mixtures are more pseudo-plastic or thixotropic. Often a special manufacturing process or a special end product determines which these are processed Glass fibers used, whether a liquid or a pseudo-plastic,

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d.h. formbar schmiegsame Schlichte verwendet wird. Es ergaben sich jedoch bei Verwendung dieser Materialien früher.beträchtliche Probleme, die darin lagen, daß bei flüssigen Sehlichten eine Vergeudung und ein Weglaufen bei dem Formvorgang auftrat, sowie ein Wandern der Schlichte von den Glassträngen, wenn die Stränge zu einer Packung aufgewickelt wurden; weiterhin traten bei den früheren pseudo-plastischen Sehlichten Probleme hinsichtlich der weiteren Verarbeitungseigenschaften auf (nämlich Ausfransen, dem Auslaufen der Stränge aus der einmal gebildeten Packung u.dgl. ), weiterhin ergaben sich niedrige Zugfestigkeiten und Adhäsionswerte des glasfaserverstärkten Produktes. Man hatte daher zur Bildung geeigneter Glasfaserverstärkungen für elastomere Systeme auch schon versucht, während des Formvorganges Glasfasern sozusagen voll zu beladen und zu imprägnieren. Die Verarbeitungseigenschaften dieser voll "beladenen" Fasern ergaben jedoch wiederum Probleme/während die nachfolgenden Vorgänge (nämlich der Bündelung, Zwirnung, Verfachung und dem Verweben), und zwar aufgrund der Sperrigkeit und der größeren Masse der Fäden, die, wie weiter vorn schon erwähnt, zwischen 8 bis 30 % Feststoffe aufwiesen, in dieser Weise also beladen oder belastet waren. Um dieses Problem zu vermeiden, wechselte man zu einem dreistufigen Verfahren über, so daß man das volle Imprägnieren während des Formvorganges notwendigerweise vermeiden konnte, Diesesdreistufige Verfahren schließt folgende Schritte ein: 1. Das Aufbringen eines Teils des Imprägniermittels beim Formvorgang, wobei dieser Teil ein Kopplung smi^ttel einschloß. 2. Das Zusammenfassen der Fasern zu bündeln und die weitere Behandlung dieser Bündel zur Herstellung der gewünschten Form und 3. das Aufbringen der restlichen Imprägniermittelbeschichtung, um das nunmehr behandelte Bündel so weit zu bringen, daß der notwendige Feststoffgehalt an Imprägniermittel zur Erzielung einer guten Adhäsion erreicht ist. Aber auch dieses Verfahren weist Nachteile auf, da sich zwischenie malleable, pliable size is used. However, significant problems have previously been encountered with the use of these materials in that liquid layers of glass are wasted and run away in the molding process, as well as wandering of the size from the glass strands as the strands are wound into a package; Furthermore, problems with the further processing properties occurred with the earlier pseudo-plastic visual layers (namely fraying, the strands running out of the pack once formed, etc.), and the glass fiber reinforced product also had low tensile strengths and adhesion values. Therefore, in order to form suitable glass fiber reinforcements for elastomeric systems, attempts have already been made to fully load and impregnate glass fibers, so to speak, during the molding process. The processing properties of these fully "loaded" fibers, however, in turn resulted in problems / during the subsequent processes (namely bundling, twisting, twisting and weaving), due to the bulkiness and the greater mass of the threads, which, as already mentioned above, had between 8 to 30% solids, so were loaded or contaminated in this way. To avoid this problem, it is switched over to a three-stage process, so that one could avoid the full impregnation during the molding operation necessarily, these s three-step process includes the following steps: 1. applying a portion of the impregnant in the molding process, said part a coupling mechanism included. 2. The bundling of the fibers and the further treatment of these bundles to produce the desired shape and 3. the application of the remaining impregnating agent coating in order to bring the now treated bundle so far that the necessary solids content of impregnating agent is achieved to achieve good adhesion is. But this method also has disadvantages, since there are between

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der ersten und der zweiten Imprägniermittelbeschichtung eine Grenzschicht bzw. ein genau unterscheidbarer Schichteffekt ausbildet, so daß nur eine relativ schwache Verbindung zwischen den beiden Beschichtungen hergestellt werden kann. Darüberhinaus ergab sich der Nachteil, daß diese Schichten dann, wenn die verarbeiteten Bündel (Corde, Garn, Gewebe u.dgl.) in dem verstärkten Produkt unter Spannung gesetzt wurden, aufgetrennt würden. Würde dies beispielsweise in einem Reifenkörper geschehen, dann würden die verstärkenden Fasern sich von der kontinuierlichen elastomeren Phase des Reifens lösen und ihre Verbindung mit dieser verlieren, was dazu führen würde, daß sie nicht mehr in der Lage wären, ihre hohen Festigkeitseigenschaften dieser kontinuierlichen elastomeren Phase mitzuteilen.the first and second impregnating agent coatings form a boundary layer or a precisely distinguishable layer effect, so that only a relatively weak bond can be made between the two coatings. In addition, revealed the disadvantage that these layers reinforced when the processed bundles (cord, yarn, fabric, etc.) Product were put under tension, would be separated. If this were to happen in a tire body, for example, then would the reinforcing fibers become detached from the continuous elastomeric phase of the tire and lose their connection with it, which would result in their no longer being able to use the high strength properties of these continuous elastomers Phase to be communicated.

Um diesen Nachteilen zu begegnen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schlichtemischung zu schaffen, die auf die Glasfasern aufgebracht werden kann. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Maßnahmen des Anspruchs 1, wobei sich der Vorteil ergibt, daß aufgrund dieser erfindungsgemäßen Schlichtemischung bei Einbettung der beschichteten Glasfaden in eine elastomere Matrix extrem gleichmäßige und hohe Zug- und Adhäsionswerte erreicht werden. Darüberhinaus erlaubt die erfindungsgemäße Schlichtemischung ein im wesentlichen problemfreies Weiterverarbeiten der Glasfaden nach den Formvorgängen. \In order to counter these disadvantages, the invention is based on the object of creating a size mixture which is based on the Glass fibers can be applied. This object is achieved by the measures of claim 1, with the advantage that that due to this sizing mixture according to the invention when the coated glass thread is embedded in an elastomer Matrix extremely uniform and high tensile and adhesion values can be achieved. In addition, the inventive Sizing mixture essentially problem-free further processing of the glass thread after the molding process. \

Die auf die geschlichteten Glasfasern aufgebrachte Schlichtemischung widersteht also den Beanspruchungen, die die weiteren, dem Formvorgang nachfolgenden Bearbeitungsvorgänge an die Glasfaserbündel stellen und verleiht den anschließend noch weiter bearbeiteten und weiterbehandelten Glasfaden Dauerhaftigkeit, außerdem ergibt sich der wesentliche Effekt, daß, wie schon erwähnt, die Zug- und Adhäsionswerte der Glasfaserverstärkung in dem elastomeren System beträchtlich verstärkt werden.The size mixture applied to the sized glass fibers thus withstands the stresses that the further processing operations following the forming process on the fiber optic bundle and gives the subsequently processed and further treated glass thread durability, In addition, there is the essential effect that, as already mentioned, the tensile and adhesion values of the glass fiber reinforcement are considerably reinforced in the elastomeric system.

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Dabei wird die erfindungsgemäße Schlichtemischung in äußerst präziser Art durch geeignete Apparate auf die Glasfasern aufgebracht, derart, daß den Glasfasern jeweils ein abgemessener Anteil der Schlichtemischung zugeliefert wird.The size mixture according to the invention is applied to the glass fibers in an extremely precise manner using suitable apparatus, in such a way that a measured proportion of the size mixture is supplied to each of the glass fibers.

Die Schlichtemischung selbst ist eine unter Scherkräften reversible Eigenschaften aufweisende Gelmischung bzw. eine pseudoplastische Mischung und wird während des Formvorganges auf eine Vielzahl sich vorwärts bewegender Glasfäden aufgebracht. Die erfindungsgemäße Schlichtemischung ist daher ihren Eigenschaften nach thixotrop. Dabei liegt die Anzahl der Glasfäden, die während des Formvorganges kontinuierlich hergestellt werden, im Bereich zwischen 204 Fäden (G150's) bis 408 Fäden (G75's) bis zu 2040 Fäden (g15's). Dabei bezieht sich der vorgesetzte Buchstabe G in den Klammerausdrücken auf den Durchmesser der gebildeten Glasfäden. Der bevorzugte Durchmesser von Glasfäden, die als Verstärkung in elastomeren Systemen verwendet werden, liegt etwa zwischen G bis M, wobei M den größten Durchmesserwert darstellt. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß gröbere Fäden billig sind und ebenfalls eine gute Leistungsfähigkeit aufweisen, daß jedoch vorzugsweise feinere Fäden verwendet werden können, soweit nicht wirtschaftliche Gesichtspunkte ihre Verwendung begrenzen. · -The size mixture itself is reversible under shear forces Properties having gel mixture or a pseudoplastic mixture and is during the molding process on a Applied to a large number of advancing glass threads. The size mixture according to the invention is therefore its properties after thixotropic. The number of glass threads that are continuously produced during the molding process is in Range between 204 threads (G150's) to 408 threads (G75's) up to 2040 threads (g15's). The preceding letter refers G in the brackets refers to the diameter of the glass threads formed. The preferred diameter of glass threads that are used as reinforcement in elastomeric systems, lies approximately between G to M, where M represents the largest diameter value. In this connection it should be pointed out that coarser threads are cheap and also have good performance have, but that preferably finer threads can be used, unless their economic considerations Limit usage. -

Ein weiterer besonderer Vorteil des Aufbringens der erfindungsgemäßen Schlichtemischung auf die ausgezogenen Glasfäden während ihres Formvorganges besteht darin, daß man außerordentlich gleichmäßige Strangfeststoffe pro Einheitslänge der Glasfäden erreicht, dies ist außerordentlich wichtig bei den nachfolgenden Verfahrensschritten, bei denen beispielsweise eine Vielzahl geschlichteter Stränge oder Bündel, beispielsweise durch Zwirnen, Verfachen, Bündelung u.dgl. zusammengefaßt werden. Verändert . sich der Anteil der Schlichtemischung auf den Glasfäden in ei-Another particular advantage of applying the inventive Sizing mixture on the drawn glass threads during their forming process consists in obtaining extremely uniform strand solids per unit length of the glass filaments achieved, this is extremely important in the subsequent process steps, in which, for example, a large number sized strands or bundles, for example by twisting, plying, bundling and the like. Changes . the proportion of the size mixture on the glass threads is

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ner wesentlichen Weise, dann verändern sich gleichermaßen die Eigenschaften der Glasfäden in der verstärkten Matrix, so daß die Qualität des verstärkten Produktes abnimmt. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß im wesentlichen kein Wandern der Schlichtemischung auf den Glasfasern bzw. von den Glasfasern auftritt, wenn diese zu einer Packung aufgewickelt werden; dies ist deshalb von beträchtlicher Wichtigkeit, wenn das Glasfaserbündel weiterhin noch mit einem elastomeren Material imprägniert wird ,und das dann imprägnierte Glasfaserbündel in ein elastomeres Grundmaterial eingearbeitet wird. Falls hierbei die Gleichförmigkeit der Eigenschaften pro Einheitslänge der Glasfasern schwankt/ wird die Qualität des verstärkten Elastomers in abträglicher Weise beeinträchtigt, insbesondere, wenn das verstärkte Elastomer dynamischen Beanspruchungen und Spannungen unterworfen wird, was insbesondere für Reifen, Riemen, Schläuchen u.dgl. zutrifft.In an essential way, then they change in the same way Properties of the glass threads in the reinforced matrix so that the quality of the reinforced product decreases. There is also the advantage that there is essentially no migration of the Size mixture occurs on the glass fibers or from the glass fibers when these are wound up to form a package; this is therefore of considerable importance if the glass fiber bundle is still being impregnated with an elastomeric material is, and the then impregnated fiberglass bundle in an elastomer Basic material is incorporated. Here, if the uniformity of the properties varies per unit length of the glass fibers / the quality of the reinforced elastomer is adversely affected, especially when the reinforced elastomer is subjected to dynamic stresses and strains, which is particularly true for tires, belts, hoses and the like.

Indem man die erfindungsgemäße Schlichtemischung verwendet, ist das Problem der Wanderung der Schlichte aus der gebildeten Pakkung im wesentlichen eliminiert^ da die Schlichte, nachdem sie auf die Glasfasern aufgebracht worden ist, jedoch bevor diese zu einer Packung aufgewickelt worden sind, ausreichend Zeit hat, von der flüssigen Form in die Gelform zurückzukehren, die flüssige Form ist dabei das Resultat von Scherkräften, die auf die Schlichtemischung ausgeübt werden. Die Verarbeitungseigenschaften solcher geschlichteter Glasfasern sind gegenüber bestehenden Behänd lungsmögIichkeiten beträchtlich verbessert? diese geschlichteten Glasfasern weisen eine Gleichmäßigkeit in ihren Eigenschaften auf, die bisher keinesfalls erreicht werden konnte . Insbesondere sind solche vorherrschenden Probleme, wie das Ausfransen der Stränge, Schwierigkeiten der geschlichteten Glasstränge beim Auslaufen auf der Packung u.dgl. nunmehr bei Verwendung der erfindungsgemäßen Schlichtemischung vollständig beseitigt. Darüberhinaus sind auch die physikalischen Eigenschaften der glasfaser-In using the size mixture of the present invention, the problem is migration of the size from the formed package essentially eliminated ^ as the sizing after it has been applied to the glass fibers, but has sufficient time before they have been wound into a package, to return from the liquid form to the gel form, the liquid form is the result of shear forces acting on the Mixture of sizes can be exercised. The processing properties of such sized glass fibers are compared to existing handling options considerably improved? these arbitrated Glass fibers have a uniformity in their properties that could not be achieved until now. In particular are such prevalent problems as strand fraying, difficulty of sized glass strands in making Leakage on the pack and the like are now completely eliminated when using the size mixture according to the invention. Furthermore are the physical properties of the fiberglass

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18. Mai 1972 n ^ - May 18, 1972 n ^ -

verstärkten Elastomere wesentlich und beträchtlich verbessert, insbesondere, wie schon erwähnt, die Zug- und Adhäsionswerte des verstärkten Elastomers.reinforced elastomers significantly and considerably improved, in particular, as already mentioned, the tensile and adhesion values of the reinforced elastomer.

Man nimmt an, daß dies auf die Verwendung sowie auf die Art und Weise zurückzuführen ist, auf welche die Schlichtemischung auf die Glasfasern aufgebrächt wird.It is believed that this is due to the use as well as the type and Way is due to which the size mixture on the Fiberglass is applied.

Die erfindungsgemäße Schlichtemischung kann bei der Beschichtung von Glasfasern angewendet werden, wobei diese zur endgültigen Disposition als Verstärkung in einer harzigen Matrix weiterbehandelt werden. " ' - ... . ". " .- ' - The size mixture according to the invention can be used in the coating of glass fibers, these being further treated as reinforcement in a resinous matrix for the final disposition. "'- ....". " .- '-

Eine Schlichtemischung für ein textiles Material, wie beispielsweise Glasfäden, die als Verstärkung in elastomeren Produkten und Materialien verwendet werden, muß in der Lage sein, den Glasfäden eine ausreichende Lebensdauer, Biegefestigkeit u.dgl. zu verleihen, so daß diese in der Lage sind, den auf die Bildung der Glasfäden folgenden Bearbeitüngsvorgängenwie Imprägnieren des Glasfaserbündels, Verzwirnen, Verfachen, Weben und Bündeln zu widerstehen. Zusätzlich zu diesen Erfordernissen sind solche Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Adhäsion des Glasfaserstranges und Dauerhaftigkeit des imprägnierten Glasfaserstranges, insbesondere hinsichtlich der Alterung unter Feuchtigkeitseinflüssen (mehr
lieh.
A size mixture for a textile material, such as, for example, glass threads, which are used as reinforcement in elastomeric products and materials, must be able to give the glass threads a sufficient service life, flexural strength and the like so that they are able to to withstand the operations following the formation of the glass filaments, such as impregnating the glass fiber bundle, twisting, twisting, weaving and bundling. In addition to these requirements, properties such as tensile strength and adhesion of the glass fiber strand and durability of the impregnated glass fiber strand, in particular with regard to aging under the influence of moisture (more
borrowed.

(mehr als 50% relative Feuchtigkeit bei mehr als 22°C) erforder-(more than 50% relative humidity at more than 22 ° C) required

Die erfindungsgemäße Schlichte für Glasfasern ist in der Lage chemisch mit einem nachfolgend aufgebrachten elastomeren Imprägniermittel und/oder mit der elastomeren Matrix zu reagieren, die durch Einlagerung der behandelten Glasfasern verstärkt werden sollThe size for glass fibers according to the invention is capable to react chemically with a subsequently applied elastomeric impregnation agent and / or with the elastomeric matrix which should be reinforced by embedding the treated glass fibers

209851 /1189209851/1189

A 39 511 mA 39 511 m

a - 123a - 123

18. Mai 1972May 18, 1972

AOAO

Beschreibung bevorzugter AusführungsbeispieleDescription of preferred exemplary embodiments

Beispiel IExample I.

Bestandteile
Polyäthylenglykol
Polyaminofunktionales Silan Gamma-aminopropyltrimethoxy Silan Thjxotroper Bestandteil Gleitmittel
Components
Polyethylene glycol
Polyamino Functional Silane Gamma-aminopropyltrimethoxy Silane Thjxotropic Ingredient Lubricant

Feste Emulsion von Polypropylen Entionisiertes Wasser Gewichtsprozente O.05 - 1.50 0.08 - 1.30 0.08 - 1.30 0.10 - 2.00 0.05 - 1.50 1.5O - 17.OO auf HundertSolid emulsion of polypropylene Deionized water Percentage by weight O.05 - 1.50 0.08 - 1.30 0.08 - 1.30 0.10 - 2.00 0.05 - 1.50 1.5O - 17.OO to one hundred

Beispiel IIExample II

BestandteileComponents

Polyäthylenglykol
Polyaminofunktionales Silan Gamma-aminopropyltrimethoxy Silan Quervernetztes Polyakrylamidpolymer Langkettige fettartige Säurederivate Feste Emulsion von Polypropylen Entionisiertes Wasser Gewichtsprozente 0.12 0.20 0.50 0.30 0.39 3.60 auf Hundert
Polyethylene glycol
Polyamino-functional silane Gamma-aminopropyltrimethoxy silane Cross-linked polyacrylamide polymer Long-chain fatty acid derivatives Solid emulsion of polypropylene Deionized water Percentage by weight 0.12 0.20 0.50 0.30 0.39 3.60 to one hundred

Beispiel IIIExample III

BestandteileComponents

Polyäthylenglykol
Gamma-aminopropyltrimethoxy Silan Quervernetztes Polyakrylamidpolymer Langkettige fettartige Säurederivate Feste Emulsion von Polypropylen Entionisiertes Wasser Gewichtsprozente 0.05 - 1.50 O.O5 - 2.00 0.10 - 2.00 0.05 - 1.50 1.50 - 17.00 auf Hundert
Polyethylene glycol
Gamma-aminopropyltrimethoxy silane Cross-linked polyacrylamide polymer Long-chain fatty acid derivatives Solid emulsion of polypropylene Deionized water Percentage by weight 0.05 - 1.50 O.O5 - 2.00 0.10 - 2.00 0.05 - 1.50 1.50 - 17.00 to one hundred

209851/1 189209851/1 189

a - 123a - 123

18. Mai 1972 j^A Π -May 18, 1972 j ^ A Π -

Beispiel iVExample iV

Bestandteile s ' Gewichtsprozente Ingredients s ' percentages by weight

Polyäthylenglykol Ο«12Polyethylene glycol Ο «12

Garama-aminopropyltriraethoxy Silan 1.00Garama-aminopropyltriraethoxy silane 1.00

Quervernetztes Polyakrylamidpolymer Q»30Cross-linked polyacrylamide polymer Q »30

Langkettige fettartige Säurederivate 0,39Long-chain fatty acid derivatives 0.39

Feste Emulsion von Polypropylen 3.60Solid emulsion of polypropylene 3.60

Entionisiertes Wasser .. auf HundertDeionized water .. by the hundred

Die Schlichtemischungen entsprechenden Beispielen I - IV werden nach folgendem Verfahren hergestellt. Ein Mischkessel und Homogenisatox wird mit frischem entionisiertera Wasser ausgespült, um jede Spur einer Verunreinigung zu beseitigen. Anschließend wird mit Hilfe eines geeigneten Hilfsmittels, vorzugsweise mit einem Hochgeschwindigkeitsmischer, das Polyakrylamidpolymer in dem entionisierten Wasser dispergiert und die Dispersion dann auf ein Volumen auf etwa 227 1 expandiert« Der Mischvorgang wird für mindestens 30 Minuten unter Umrühren und Bewegen fortgesetzt. Anschließend wird das Gamma-aminopropyltrimethoxy Silan mit annähernd 9 1 entionisiertem Wasser verdünnt und diese Lösung dem Mischkessel beigefügt. Wenn das polyaminofunktionale Silan in Verbindung mit dem Gamma-aminopropyltrimethoxy Silan verwendet wird, wird dieses in etwa 4,5 1 entionisiertem Wasser aufgelöst und dem Mischkessel beigefügt. Anschließend werden die langkettigen fettartigen Säurederivate und das Polyäthylenglykol gemischt und mit etwa 9 1 Wasser verdünnt und die verdünnte Lösung dem Mischkessel hinzugegeben. Dann wird die Polypropylenemulsion dem-Mischkessel beigegeben und der Rest an entionisiertem Wasser auf Hundert wird beigefügt. Die Mischung der in dem Mischkessel enthalte'-' nen Bestandteile wird für mindestens 30 Minuten fortgeführt, bevor die Mischung.homogenisiert wird. Das homogenisierte Material wird dann in einen zerlegbaren Polyäthylen-, rostfreien The size mixtures correspond to Examples I-IV are manufactured according to the following process. A mixing vessel and Homogenisatox is made with fresh deionized water rinsed to remove any trace of contamination. Then with the help of a suitable tool, preferably with a high speed mixer, the polyacrylamide polymer dispersed in the deionized water and the dispersion then expanded to a volume of about 227 l « The mixing process is continued for at least 30 minutes with stirring and agitation. Then the gamma-aminopropyltrimethoxy Dilute the silane with approximately 9 liters of deionized water and add this solution to the mixing vessel. If that polyamino-functional silane in connection with the gamma-aminopropyltrimethoxy If silane is used, this is dissolved in approximately 4.5 liters of deionized water and added to the mixing kettle. Then the long-chain fatty acid derivatives and the polyethylene glycol mixed and diluted with about 9 liters of water and the diluted solution added to the mixing kettle. The polypropylene emulsion is then added to the mixing kettle and the remainder of the 100 deionized water is added. The mixture of the'- 'contained in the mixing vessel The components are continued for at least 30 minutes before the mixture is homogenized. The homogenized material is then made into a collapsible polyethylene, stainless steel

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A 39 511 mA 39 511 m

a - 123a - 123

18. Mai 1972 l-TMay 18, 1972 l-T

AtAt

Stahl- oder glasfaserverstärkten Behälter zur späteren Verwendung eingefüllt.Steel or glass fiber reinforced container filled for later use.

Die homogenisierte Mischung sollte einen Viskositätsbereich von etwa 120 bis 180 cps aufweisen. Liegt die Viskosität der Schlichte unterhalb von 120 cps, dann hat diese die Neigung, von dem Applikator abzutropfen und nicht-gleichförmige Strangfeststoffe zu bilden. Liegt die Viskosität der Schlichte über 180 cps, dann rührt eine Nichtgleichförinigkeit in den Feststoffen der Stränge daher, weil der Applikator trockene Stellen entwickelt, d.h. er läßt die vorbeilaufenden Glasfaden frei von Schlichte.The homogenized mixture should have a viscosity range of about 120 to 180 cps. If the viscosity of the size is below 120 cps, then this tends to to drip off the applicator and form non-uniform strand solids. Is the viscosity higher than the size 180 cps, then a non-uniformity in the solids stirs the strands because the applicator develops dry spots, i.e. it releases the glass threads that run past of simplicity.

Das vorzugsweise verwendete Polyäthylenglykol weist ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 300 auf, das Molekulargewicht kann jedoch im Bereich zwischen 200 bis etwa 1500 liegen; das Polyäthylenglykol ist im Handel erhältlich von der Firma Union Carbide Corporation unter der Bezeichnung "CARBOWAX".The polyethylene glycol preferably used has an average Molecular weight of about 300, but the molecular weight can range between 200 to about 1500; the polyethylene glycol is commercially available from Union Carbide Corporation under the designation "CARBOWAX".

Das bevorzugte polyaminofunktionale Silan ist von der Art, wie es in der US-PS 3 560 543 beschrieben ist; es ist im Handel erhältlich von der Dow Corning Corporation unter der Hande]±>ezeichnung "Z-6O5O". Andere polyaminofunktionale Silane sind im Handel erhältlich von der Dow Corning Corporation unter der Handelsbezeichnung "C-600", "Z-6O2O","Z-6O26" und "Z-2-2023" und von der Union Carbide Corporation unter der BezeichnungThe preferred polyamino functional silane is of the type such as it is described in U.S. Patent 3,560,543; it is commercially available from Dow Corning Corporation under the trademark] ±> ezeichen "Z-6O5O". Other polyamino-functional silanes are commercially available available from Dow Corning Corporation under the trade designations "C-600", "Z-6O2O", "Z-6O26" and "Z-2-2023" and from Union Carbide Corporation under the designation

Das gamma-aminopropyltrimethoxy Silan ist im Handel von der Union Carbide Corporation unter der Bezeichnung "A-IlOO" erhältlich sowie von der General Electric Corporation unter der Handelsbezeichnung "SC-3900".The gamma-aminopropyltrimethoxy silane is commercially available from Union Carbide Corporation under the designation "A-ILOO" and from General Electric Corporation under the trade designation "SC-3900".

Obwohl bevorzugte Mischungen von Silanen aus Z-6O5O/A-11OO be-Although preferred mixtures of silanes from Z-6O5O / A-11OO are

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A 39 511 mA 39 511 m

a. - 123a. - 123

18, Mai 1972May 18, 1972

stehen, haben sich auch andere Silanmischungen als in ihrer Wirkungsweise zufriedenstellend erwiesen; diese schließen ein Z-6O5O/Z6O2O und Z-6O5O/C-6OO, sämtliche im Handel erhälÜLch von der Dow Corning Corporation.have different silane mixtures than theirs Mode of action proven to be satisfactory; these include Z-6050 / Z6O2O and Z-6050 / C-600, all commercially available from Dow Corning Corporation.

Das quervernetzte Polyakrylamidpolymer ist ein Gelmittel bzw. ein thixotropes Mittel und ist im Handel von der Dow Chemical Company unter der Bezeichnung "XZ-13OO" erhältlich. Andere Gelmittel, die in gleicher Weise arbeiten und die sich als zufriedenstellend herausgestellt haben, schließen Methylzellulose ein, die unter der Handelsbezeichnung "METHOCEL" von der Dow Chemi- ■ car Company verkauft werden, sowie unter der Handelsbezeichnung "NATROSOL", ein Hydroxyäthylzellulose, im Handel erhältlich von der Hercules Corporation. Zusätzliche thixotrope Mittel, die sich als zweckvoll zur Verwendung bei der erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung erwiesen haben, umfassen "CARBOPOL", ein Karboxyvinylpolymer, im Handel erhältlich von der B.F. Goodrich Chemical Company und "AVICEL", eine mikrokristalline Zellulose, im Handel erhältlich von der F.M.C. Corporation.The cross-linked polyacrylamide polymer is a gel agent or a thixotropic agent and is commercially available from the Dow Chemical Company under the designation "XZ-13OO". Other gel remedies that work in the same way and that are found to be satisfactory include methyl cellulose sold under the trade designation "METHOCEL" by Dow Chemi- ■ car company, as well as under the trade name "NATROSOL", a hydroxyethyl cellulose, commercially available from Hercules Corporation. Additional thixotropic agents that found to be useful in the sizing composition of the present invention include "CARBOPOL", a carboxyvinyl polymer commercially available from B.F. Goodrich Chemical Company and "AVICEL", a microcrystalline cellulose commercially available from F.M.C. Corporation.

Bei dem Gleitmittel handelt es sich vorzugsweise um 11TWITCHELL 7440", im Handel erhältlich von der Emery Industries Inc. Dieses Material wirkt als Verarbeitungshilfe für Vorgänge nach dem Formen. Andere Materialien, die sich für diese Zwecke als geeignet erwiesen haben, sind beispielsweise "TWEEN 85" und "TWEEN 65", wobei es sich bei dem ersteren um ein Polyoxyäthylensorbitan Trioleat und das zweite ein Polyoxyäthylensorbitan Tristearat ist, die allein oder in Kombination verwendet werden können. Auch "X-1104", im Handel erhältlich von der*Quaker Chemical Company und Stearinsäure arbeiten in der gewünschten Weise.The lubricant is preferably 11 TWITCHELL 7440 "commercially available from Emery Industries Inc. This material acts as a processing aid for post-molding operations. Other materials that have been found suitable for these purposes include" TWEEN 85 "and" TWEEN 65 ", the former being a polyoxyethylene sorbitan trioleate and the second being a polyoxyethylene sorbitan tristearate, which can be used alone or in combination. Also" X-1104 ", commercially available from * Quaker Chemical Company and stearic acid work as desired.

Das Polypropylen ist als wäßrige Lösung im Handel von verschiedenen Herstellern erhältlich. ^Various types of polypropylene are commercially available as an aqueous solution Manufacturers available. ^

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A 39 511 m a - 123 18.Mai 1972A 39 511 m a - 123 May 18, 1972

Behandelt man während des Formvorganges Glasfasern mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, dann führt das zu bearbeiteten Glasfasern, die nur geringe Glühverluste aufweisen, die in der Größenordnung von 0,1 bis 1 Gewichtsprozent liegen. Dabei liegt der bevorzugte Bereich der Glühverluste bzw. der Verluste an Strangfeststoffen bei 0,24- 0,32. Die den Strang bildenden Glasfäden oder Fasern lassen sich, wenn sie mit der erfindungsgemäßen Schlichte beschichtet sind, leicht trennen, so daß eine bessere und vollständigere Durchdringung des Glasfaserstranges bei den nachfolgenden Behandlungsschritten eines Imprägnierens bzw. Beschichtens des Stranges mit Neopren möglich ist, so daß auf diese Weise ein mit Neopren angefüllter Glasfaserstrang erzeugt werden kann. Die erfindungsgemäßen Schlichtemischungen ergeben, nach ihrem Aufbringen auf die Glasfasern, einen Strang, an welchem Gummikautschuk oder sonstige elastomere Verbindungen fest anhängen.If glass fibers are treated with those according to the invention during the molding process Compositions, then this leads to processed glass fibers that have only low losses on ignition, which in the Of the order of 0.1 to 1 percent by weight. The preferred range of ignition losses or losses is applied Strand solids at 0.24-0.32. The glass threads or fibers forming the strand can, if they are combined with the inventive Sizes are coated, easily separate so that better and more complete penetration of the fiberglass strand in the subsequent treatment steps an impregnation or coating of the strand with neoprene is possible, so that in this way a fiberglass strand filled with neoprene can be produced. The size mixtures according to the invention result, after their application on the glass fibers, a strand on which rubber rubber or other elastomeric compounds attach firmly.

Nach dem Schlichten und Trocknen weist der Glasfaserstrang eine Beschichtung auf, deren Bestandteile, ausgedrückt in Gewichtsprozenten mit Bezug auf das Gewicht der Glasfasern und der Beschichtung, folgende sind:After sizing and drying, the glass fiber strand has a coating, the components of which are expressed in percent by weight With reference to the weight of the fiberglass and the coating, the following are:

Beispiel VExample V

BestandteileComponents

Polyäthylenglykol Polyaminofunktionales Silan Gamma-aminopropyltrimethoxy Silan Thixotroper Bestandteil Gleitmittel Feste Emulsion von PolypropylenPolyethylene glycol Polyamino functional silane Gamma-aminopropyltrimethoxy silane Thixotropic ingredient Lubricant Solid emulsion of polypropylene

Gewichtsprozent O.006 - O.06 O.OO5 - 0.05 0.005 - 0.05 0.015 - 0.15 0.019 - 0. 19 O.O5O - 0.50 Weight percent O.006 - O.06 O.OO5 - 0.05 0.005 - 0.05 0.015 - 0.15 0.019 - 0.19 O.O5O - 0.50

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A 39 511 mA 39 511 m

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18. Mai 1972May 18, 1972

ASAS

Beispiel VIExample VI

BestandteileComponents

Polyäthylenglykol
Polyaminofunktionales Silan Gamma-aminopropyltrimethoxy Silan Quervernetzes Polyakrylamidpolymer Langkettige fettartige Säurederivate Feste Emulsion von Polypropylen
Polyethylene glycol
Polyamino-functional silane Gamma-aminopropyltrimethoxy silane Cross-linking polyacrylamide polymer Long-chain fatty acid derivatives Solid emulsion of polypropylene

Beispiel VIIExample VII

BestandteileComponents

Polyäthylenglykol
Gamma-aminopropyltrimethoxy Silan Quervernetztes Polyakrylamidpolymer Langkettige fettartige Säurederivate Feste Emulsion von Polypropylen
Polyethylene glycol
Gamma-aminopropyltrimethoxy silane Cross-linked polyacrylamide polymer Long-chain fatty acid derivatives Solid emulsion of polypropylene

GewichtsprozenteWeight percent

.006 - 0..006 - 0. 0606 .01 - 0..01 - 0. 1010 .015 - 0..015 - 0. 1515th .019 - 0..019 - 0. 1919th .050 - 0..050 - 0. 5050 0.01600.0160 0.01350.0135 0.01350.0135 0.04050.0405 0.05170.0517 0.13500.1350 GewichtsprozenteWeight percent 00 00 00 00 00

Beispiele VIIIExamples VIII

BestandteileComponents

Polyäthylenglykol
Gamma-aminopropyltrimethoxy Silan Quervernetztes Polyakrylamidpolymer Langkettige fettartige Säurederivate Feste Emulsion von Polypropylen Gewichtsprozente 0.0160 0.0270 0.0405 0.0517 0.1350
Polyethylene glycol
Gamma-aminopropyltrimethoxy silane Cross-linked polyacrylamide polymer Long-chain fatty acid derivatives Solid emulsion of polypropylene Percentage by weight 0.0160 0.0270 0.0405 0.0517 0.1350

Die einzigartige Kombination einer Polypropylenemulsion mit einem Organosilan bzw. einer Mischung von Organosilanen in der Schlichtemischung führt zu unerwarteten Resultaten, die bis jetzt nicht erreichbar waren. Da das elastomere Imprägniermittel hochalkalisch ist (ein pH-Wert von etwa 11,0) wirkt es gegenüber den nackten, d.h. unbeschlichteten Glasfasern zerstörend.The unique combination of a polypropylene emulsion with an organosilane or a mixture of organosilanes in the Mixing of sizes leads to unexpected results which have not been achievable until now. As the elastomeric impregnation agent is highly alkaline (a pH of about 11.0) it counteracts destroying the bare, i.e. unsized glass fibers.

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18. Mai 1972May 18, 1972

Wenn jedoch die Glasfasern vor Aufbringung des elastomeren Imprägniermittels mit der Schlichte beschichtet werden, dann sind die Glasfasern geschützt. Darüberhinaus wird angenommen, daß die Schlichtemischung bei der Gewinnung eines verstärkten Ausgleiches bzw. Gleichgewichtes hinsichtlich der Zug- und Adhäsionswerte bei der verstärkten elastomeren Matrix eine Hauptrolle spielen. Unter Umständen können diese Phänomene durch die Tatsache erhellt werden, daß die Schlichte das Verhalten der verschiedenen Auswirkungen, die an den Glas-Schlichte-Elastomer-Grenzschichten auftreten können, kontrolliert.However, if the glass fibers are coated with the size prior to application of the elastomeric impregnating agent, then the glass fibers are protected. Moreover, it is believed that the sizing mixture play a major role in obtaining an enhanced compensation or balance with regard to the tensile and adhesion values in the reinforced elastomeric matrix. In some circumstances these phenomena can be elucidated by the fact that the size controls the behavior of the various effects that can occur at the glass-size-elastomer interfaces.

Zwar wird das Verhalten der Schlichte auf den Glasfasern nicht vollständig erfaßt, theoretisch wird jedoch angenommen, daß die Schlichte nicht nur mit dem Kautschuk-bzw. Gummiimprägniermittel, sondern auch mit der zu verstärkenden Gummi- oder Kautschukmatrix reagiert.Admittedly, the behavior of the size on the glass fibers does not completely covered, but theoretically it is assumed that the size not only with the rubber or. Rubber impregnation agent, but also with the rubber or rubber matrix to be reinforced reacted.

Weiterhin konnte mit Bezug auf die nicht zu erwartenden Ergebnisse bei Verwendung der erfindungsgemäßen Schlichtemischung festgestellt werden, daß die Beständigkeit und Lebensdauer des anschließend noch imprägnierten Glasfaserbündels wesentlich vergrößert wurde, Verglichen mit anderen imprägnierten Bündeln, bei denen das gleiche elastomere Imprägniermittel, jedoch unterschiedliche Schlichten verwendet wurde. Die Lebensdauer und Dauerhaftigkeit, wie oben erwähnt, bezieht sich insbesondere auf Alterungserscheinungen und die Lagerungslebensdauer von imprägnierten Glasfaserbündeln unter feuchten Bedingungen.Furthermore, with reference to the results that were not to be expected when using the size mixture according to the invention it can be determined that the durability and service life of the subsequently still impregnated glass fiber bundle are essential Compared to other impregnated bundles in which the same elastomeric impregnation agent but different Finishing was used. The life and durability, as mentioned above, relates in particular on signs of aging and the storage life of impregnated glass fiber bundles under humid conditions.

Wenn man von unerwarteten Resultaten und Ergebnissen spricht, darf dabei auch nicht übersehen werden, daß die Schlichtemischung den geschlichteten Strängen, Bündeln oder Garnen aus Glasfasern einen extrem hohen Verarbeitungswirkungsgrad verleiht. Beispielsweise werden durch die neuartige Schlichte Abfaserungen, Ausfransungen sowie ein Brechen und Reiben bei dem Bildungs-If one speaks of unexpected results and results, one must not overlook the fact that the mixture of sizes gives the sized strands, bundles or yarns made of glass fibers an extremely high processing efficiency. For example the new sizing means that fraying, fraying as well as breaking and rubbing during the educational

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A 39 511 mA 39 511 m

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18. Mai 1972 - ίψ - May 18, 1972 - ίψ -

Vorgang der Glasfasern nach folgenden Bearbeitungsvorgängen beseitigt, außerdem ergaben sich außerordentlich gleichmäßige physikalische Eigenschaften pro Einheitslänge der behandelten Glasfasern, insbesondere was die Zugfestigkeit und die Adhäsion der Glasfasern betrifft.Process of glass fibers eliminated after the following processing operations, in addition, physical properties were found to be extremely uniform per unit length of the treated Glass fibers, especially with regard to the tensile strength and the adhesion of the glass fibers.

Obwohl anstelle von Polypropylen auch andere harzige Materialien als Filmbildner in der Schlichtemischung verwendet werden können, beispielsweise Epoxy, Polyester, Polyolefine usw., erhält man doch aufgrund der Verwendung von Polypropylen die-,ausgeglichensten Ergebnisse mit Bezug auf Verarbeitungseigenschaften und den Eigenschaften des Endproduktes.Although, instead of polypropylene, other resinous materials are used can be used as a film former in the size mixture, for example epoxy, polyester, polyolefins, etc., the most balanced ones are obtained due to the use of polypropylene Results related to processing properties and the properties of the end product.

Aufgrund des Umstandes, daß bei Polypropylen reaktive Gruppen für eine nachfolgende Reaktion mit dem elastomeren Imprägniermittel fehlen, ist die Verwendung von Polypropylen in der erfindungsgemäßen Schlichte unerwartet und auch von keiner Seite nahegelegt. Normalerweise sind von der Schlichte her aktive Hydrogen-oder Amingruppen verfügbar, um mit den Methylolgruppen des RFL -Harz während der Vulkanisation zu reagieren. Aufgrund des Fehlens von reaktiven Plätzen am Polypropylen führt dessen Verwendung bei einer Schlichtemischung zu besseren Verarbeitungseigenschaften und anderen physikalischen Eigenschaften als bei den sonstigen Filmbildnern.Due to the fact that polypropylene has reactive groups for a subsequent reaction with the elastomeric impregnating agent are absent, the use of polypropylene in the size according to the invention is unexpected and neither is it from either side suggested. Usually the size active hydrogen or amine groups are available to match the methylol groups of the RFL resin to react during vulcanization. Because of the lack of reactive sites on the polypropylene leads to its use in a size mixture to better processing properties and different physical properties than the other film formers.

Der nominale Feststoffstrangehalt der Schlichte auf dem Glasfaserbündel sollte vorzugsweise im Bereich zwischen 0,24 bis etwa 0,32 Gewichtsprozenten liegen. Ist der Feststoffgehalt größer als 0,32 Gew.%, führt dies zu einer Maserung bzw. Streiferibildung der nachfolgend imprägnierten Stränge, die Stränge haben dann die Neigung, im Vergleich zu einem kreisförmigen Querschnitt eine flache Form anzunehmen, die physikalischen Eigenschaften bleiben jedoch im wesentlichen unverändert. Beträgt der Feststoffgehalt weniger als 0,24 %, dann ist dieThe nominal strand solids content of the size on the glass fiber bundle should preferably range between 0.24 to about 0.32 percent by weight. Is the solids content greater than 0.32% by weight, this leads to a grain or streaking of the subsequently impregnated strands, which Strands then have a tendency to adopt a flat shape compared to a circular cross-section, the physical one However, properties remain essentially unchanged. If the solids content is less than 0.24%, then this is

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A 39 511 m
a - 123

18. Mai 1972 1-β* -May 18, 1972 1-β * -

ΛαΛα

Erscheinungsform der anschließend imprägnierten Stränge gut, d.h. es tritt keine Maserung auf, die physikalischen Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Adhäsion haben jedoch die Neigung sich zu verringern. Dennoch können jedoch die Arbeitsgrenzen hinsichtlich des Feststoffgehaltes der Schlichte auf den Glasfasersträngen im Bereich zwischen 0,1 bis etwa 1 Gewichtsprozent variieren, dies hängt ab von dem beabsichtigten Endzweck.Appearance of the subsequently impregnated strands good, i.e. there is no grain, but the physical properties such as tensile strength and adhesion tend to be to decrease. Nevertheless, the working limits with regard to the solids content of the size on the glass fiber strands can be vary in the range between 0.1 to about 1 weight percent depending on the intended end use.

Der geschlichtete Glasfaserstrang wird vorzugsweise bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 0,OO bis etwa 0,20 getrocknet. Das Trocknen kann mittels Gas, auf elektrischem Wege, auf dielektrischem Wege oder in Mikrowellenherden geschehen. Oberhalb dieses angegebenen Bereiches werden die physikalischen Eigenschaf ten wie Zugfestigkeit und Adhäsion ungleichmäßig und verringern sich in ihrem Wert. Dennoch ist es möglich, den geschlichteten Strang mit einem elastomeren Material während er feucht ist zu imprägnieren, d.h. also während er beispielsweise einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 0,20% und darüber aufweist, üblicherweise zeigen dann jedoch die physikalischen Eigenschaften eine Abnahme/ dies ist jedoch für einige Anwendungsfälle ausreichend.The sized fiberglass strand is preferably dried to a moisture content of about 0.0 to about 0.20. Drying can be done by means of gas, electrical, dielectric or microwave ovens. Above In this specified range, physical properties such as tensile strength and adhesion will become uneven and decrease themselves in their worth. Nevertheless, it is possible to coat the sized strand with an elastomeric material while it is wet impregnate, i.e. while it has a moisture content of about 0.20% and above, for example, usually however, the physical properties then show a decrease / however this is sufficient for some applications.

Verarbeitet werden kann der Strang geschlichteter Glasfasern mit Hilfe üblicher Zwirnanordnungen, um in den Strang zusätzliche Verzwirnungen einzuführen und/oder er kann mittels üblicher Cordverarbeitungsanordnungen behandelt werden, um Corde oder aus den Glasfasergarnen gefachte Garne herzustellen. Bei dem Zwirnvorgang (twisting) können eine Anzahl von Verschlingungen bzw. Verdrehungen, beispielsweise acht Verdrehungen pro zweieinhalb Zentimeter eingeführt werden, es ist aber auch bei dem Zwirnvorgang möglich, eine Anzahl von Enden, beispielsweise drei oder neun Enden mit oder ohne nachfolgender Versträhnung bzw. Fachung bei der Herstellung von Cord zusammenzubringen. Bei der Verarbeitung zur Bildung von Cord aus denThe strand of sized glass fibers can be processed with the help of conventional twist arrangements in order to introduce additional twists into the strand and / or it can by means of conventional Cord processing assemblies are treated to make cords or yarns plied from the fiberglass yarns. at the twisting process (twisting) can have a number of entanglements or twists, for example eight twists are introduced per two and a half centimeters, but it is also possible in the twisting process, a number of ends, for example bringing together three or nine ends with or without subsequent stranding or piling in the manufacture of cord. During processing to form cord from the

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A 39 511 raA 39 511 ra

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18. Mai 1972May 18, 1972

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flachen oder gezwirnten Garnen der Glasfasern kann der Cord l-3strähnig oder l-9strähnig oder l-9-3strähnig hergestellt werden. 'The cord can be made of flat or twisted yarns made of glass fibers l-3-strand or l-9-strand or l-9-3-strand can be produced. '

Der geschlachtete Glasfaserstrang kann auch ohne die soeben erwähnten mechanischen Verarbeitungsvorgänge vor dem Imprägnieren des Stranges mit einem Elastomer verarbeitet werden.The slaughtered fiberglass strand can also be used without the mentioned mechanical processing operations before impregnation of the strand can be processed with an elastomer.

Dabei ist es wünschenswert, eine so vollständige Imprägnierung des geschlichteten Stranges oder Bündels der Glasfasern wie nur möglich zu erreichen. Unter diesen Umständen trägt der ausserordentlich große Anteil des Oberflächengebietes, das zwischen den einzelnen Glasfasern und der Beschichtung des elastomeren Materials definiert ist, zu dem Reibungswiderstand gegenüber relativen Bewegungen bei bzw. erhöht diesen, und zwar in der derart großen Ausmaßen, daß ein Gleiten zwischen der Beschichtung der zu verstärkenden elastomeren Matrix und den behandelten- Glasfasern begegnet wird. Dieser zusätzliche Widerstand gegenüber einer Relativbewegung wirkt zusätzlich zu den verbesserten Bindungsverhältnissen, die zwischen der Schicht bzw. Beschichtung des elastomeren Imprägniermittels und den geschlichteten Glasfaseroberflächen besteht und die in Übereinstimmung mit den Merkmalen der Erfindung erreicht wird. Daher beeinflussen die behandelten Glasfasern wesentlich, die physikalischen und mechani-■schenEigenschaf ten des elastomeren Systems und sorgen für eine außerordentlich gute Verstärkung in dem elastomeren Produkt. Zu den soeben beschriebenen Reibungsverhältnissen trägt weiterhin die Verzwirnung und/oder die Fachung bei, die anschließend in die Glasfaserstruktur angebracht worden ist, so daß auch auf diese Weise wieder ein Gleiten der Faser in der elastomeren Hülle bekämpft wird.It is desirable to have such a complete impregnation of the sized strand or bundle of glass fibers as possible. Under these circumstances, he bears extraordinary large proportion of the surface area between the individual glass fibers and the coating of the elastomer Material is defined, to the frictional resistance to relative movements or increases this, in such a way to a large extent that there is sliding between the coating of the elastomeric matrix to be reinforced and the treated glass fibers is encountered. This additional resistance to relative movement acts in addition to the improved Binding relationships that exist between the layer or coating the elastomeric impregnation agent and the sized glass fiber surfaces and which is achieved in accordance with the features of the invention. Therefore affect the treated Glass fibers are essential, the physical and mechanical ■ properties ten of the elastomeric system and ensure extremely good reinforcement in the elastomeric product. Further contributes to the friction conditions just described the twisting and / or the plying, which subsequently has been attached in the glass fiber structure, so that in this way too a sliding of the fiber in the elastomer Shell is fought.

Wie weiter vorn schon ausgeführt, handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Formschlichtemischung um eine solche, die aus- As already stated above, the molding size mixture according to the invention is one that consists of

209851/1189209851/1189

A 39 511 mA 39 511 m

a - 123 e~a - 123 e ~

18. Mai 1972 May 18, 1972 * Ό

serordentlich gut dafür geeignet sind, den geschlichteten Strang oder das geschlichtete Glasfaserbündel zu öffnen, um eine vollständigere Imprägnierung und Durchdringung zu ermöglichen, wodurch man zu einem verbesserten, mit einem Elastomer beschichteten Glasfaserstrang, Garn, Cord oder Gewebe gelangt. Dabei kann das Imprägnieren bzw. das Beschichten der elastomeren Behandlungsmischung durch eine Technik des Biegens und Umbiegens des Glasfaserstranges oder Bündels verbessert werden, während sich dieses in dem Bad des Behandlungsmaterials befindet oder während es noch von der Behandlungsmischung naß ist, wobei man dann beispielsweise das Glasfaserbündel über Stangen, Leisten oder andere Biege- und Ablenkung&ordnungen laufen läßt. Anstelle davon bzw. in Kombination damit kann das Imprägnieren auch aufgrund der Verwendung von Druckformen verbessert und begünstigt werden, oder auch aufgrund des Durchlaufes des Glasfaserbündels durch Formmatrizen und Anordnungen, die für Pulsationen zwischen hohen und niedrigen Drücken sorgen, so daß die. Mischung bei gleichzeitigem Abziehen eingeschlossener Gase in das Bündel eingearbeitet wird, oder indem man das von der Imprägniermischung naße und feuchte Glasfaserbündel durch eine Reihe von Formen laufen läßt, die für eine abwechselnde Verengung und Ausdehnung des Stranges zur öffnung desselben sorgen, oder indem man während des Imprägniervorganges Ultraschallvibrationen und darauf beruhende Techniken zur Einarbeitung des Imprägniermittels anwendet. are extremely well suited to opening the sized strand or the sized fiber optic bundle in order to to allow a more complete impregnation and penetration, resulting in an improved one with an elastomer coated glass fiber strand, yarn, cord or fabric. The impregnation or coating of the elastomeric Treatment mix can be enhanced by a technique of bending and bending the fiberglass strand or bundle while this is in the bath of the treatment material or while it is still wet from the treatment mixture, whereby one then, for example, lets the fiber optic bundle run over rods, strips or other bending and deflection arrangements. Instead of from this or in combination with it, the impregnation can also be improved and promoted due to the use of printing forms or due to the passage of the fiber optic bundle by molding dies and arrangements that provide pulsations between high and low pressures so that the. mixture is incorporated into the bundle with simultaneous removal of trapped gases, or by removing that from the impregnation mixture running wet and moist fiberglass bundles through a series of shapes that allow for alternate narrowing and expansion of the strand to open it, or by ultrasonic vibrations during the impregnation process and on it uses based techniques to incorporate the waterproofing agent.

Es versteht sich, daß das imprägnierte Glasfaserbündel als Herstellungsendprodukt verwendet werden kann, oder als Zwischenprodukt in Kombination mit einer elastomeren Matrix, ohne Zwirnen, Fachen und Cordieren oder mit Zwirnen, Fachen und Cordieren zur Bildung von Garnen oder Corden.It will be understood that the impregnated glass fiber bundle is the final product of manufacture can be used, or as an intermediate in combination with an elastomeric matrix, without Twisting, plying and cording or with twisting, plying and cording to form yarns or cords.

Bei dem auf diese Weise gebildeten Aufbau sind die Fasern ge-In the structure formed in this way, the fibers are

209851 /1189209851/1189

A 39 511 mA 39 511 m

a - 123a - 123

18.Mai 1972 - 2*May 18, 1972 - 2 *

geneinander aufgrund des elastomeren Materials kissenartig abgefedert und abgepolstert. Dies erlaubt eine hohe Biegefestigkeit bzw, Biegebeanspruchung, während zu gleicher Zeit Zerstörung und Beschädigung der Glasfasern durch gegenseitige Reibung aneinander kleingehalten bzw. beseitigt ist, so daß es für die einzelnen Fasern möglich ist, hinsichtlich Stärke, dimensionsmäßiger Stabilität, Inertheit und jedem Fehlen von . Ermüdungserscheinungen des elastomeren Produktes beizutragen. Zur gleichen Zeit können sich jedoch die Fasern in dem System ausreichend verschieben, um mehr Fasern in Ausrichtung zuein-^ ander zu bringen, so daß einem Zerreißen bzw. einem Bruch des glasfaserverstärkten Produktes widerstanden wird, so daß die Reiß- und Berstfestigkeiten beträchtlich vergrößert werden.Due to the elastomeric material, they are cushioned and cushioned against each other. This allows a high flexural strength or, bending stress, while at the same time destruction and damage of the glass fibers through mutual friction is kept small or eliminated so that it is possible for the individual fibers, in terms of strength, dimensional stability, inertness and any lack of. Contribute to fatigue of the elastomeric product. At the same time, however, the fibers in the system can shift enough to bring more fibers into alignment to bring others, so that tearing or breaking of the glass fiber reinforced product is resisted, so that the Tear and burst strengths can be increased considerably.

Werden die Glasfasern mit einem elastomeren Material imprägniert bzw. beschichtet und als Enderzeugnis verwendet, etwa in der Form eines Stranges, Garnes, eines textiles Erzeugnisses oder eines daraus hergestellten gegossenen und gepreßten Materials, dann kann die elastomere Komponente· in einen ausgehärteten bzw. vulkanisierten Zustand gebracht werden. Wird jedoch dieses Produkt als Komponente in Verbindung mit einer Matrix eines elastomeren Materials verwendet, wie beispielsweise bei der Herstellung beschichteter Erzeugnisse, Gewebe oder Gespinste, Riemenerzeugnisse, Röhren, Reifen oder Laminaten oder sonstigen, mittels Glasfasern verstärkter elastomerer Produkte, dann ist es erwünscht, daß die elastomere Komponente der Beschichtung in einem Zustand kurz vor dem vollkommen vulkanisierten bzw. ausgehärteten Zustand verbleibt, so daß es möglich ist, die elastomere Beschichtung der Fasern mit dem Elastomer der Matrix während der nachfolgenden Aushärtung bzw. Vulkanisierung zur Herstellung eines elastomeren Produktes zu vermischen bzw. sonstwie in integraler Weise zu verbinden,If the glass fibers are impregnated or coated with an elastomeric material and used as an end product, for example in the form of a strand, yarn, a textile product or a cast and pressed material produced therefrom, then the elastomeric component can be cured into a or vulcanized state. However, this product is used as a component in conjunction with a matrix an elastomeric material used, such as in the manufacture of coated products, fabrics or Webbing, belt products, tubes, tires or laminates or other elastomeric materials reinforced with glass fibers Products, then it is desirable that the elastomeric component of the coating be in a state just before fully vulcanized or cured state remains, so that it is possible, the elastomeric coating of the fibers with the Elastomer of the matrix during the subsequent curing or vulcanization to produce an elastomeric product to mix or otherwise connect in an integral way,

Die behandelten Glasfasern können bei der Herstellung glasfaser-The treated glass fibers can be used in the manufacture of glass fiber

209851/1189209851/1189

A 39 511 mA 39 511 m

a - 123a - 123

18. Mai 1972 31 -Vt- May 18, 1972 31 -Vt-

verstärkter elastomerer Produkte in jeder beliebigen gewünschten Anordnung in einer Matrix eines elastomeren Materials eingebettet werden. Wird die Glasfaserkomponente von dem elastomeren Material bedeckt, dann ist es möglich, die einzelnen Glasfasern in die Matrix des elastomeren Materiales einzubauen, mit nur sehr wenig oder gar keiner Abgrenzung zwischen der elastomeren Beschichtung der Glasfasern und dem Elastomer der Matrix, so daß man im wesentlichen eine vollständige Vereinheitlichung bzw. Homogenität des elastomeren Materials erhält. Die Glasfasern können im wesentlichen gleichmäßig über die Matrix des elastomeren Materials, Kautschuk oder Gummi u.dgl., verteilt sein, ohne daß noch eine Ähnlichkeitsbestimmung mit Bezug auf die ursprüngliche Form, mit welcher die Glasfasern eingebettet wurden, möglich ist und im Gegensatz auch zu der üblichen Konzentration von Glasfasern in Bündelform.reinforced elastomeric products embedded in a matrix of elastomeric material in any desired arrangement will. If the glass fiber component is covered by the elastomeric material, then it is possible to use the individual glass fibers incorporate into the matrix of the elastomeric material with very little or no delimitation between the elastomeric materials Coating of the glass fibers and the elastomer of the matrix, so that there is essentially complete uniformity or homogeneity of the elastomeric material is maintained. The glass fibers can be substantially uniform over the matrix of the elastomeric material, caoutchouc or rubber and the like. Be distributed without a similarity determination with reference to the original shape with which the glass fibers are embedded is possible and in contrast to the usual concentration of glass fibers in bundle form.

Weiterhin ist es möglich, anstelle von Corden oder Garnen von mit einem elastomer beschichteten Fasern, auch einzelne Faserstränge als Verstärkungskomponente in dem elastomeren System zu verwenden. Anstelle daß man die Fasern in einer einzelnen Schicht zwischen einer Ädhäsionsschicht und einer äußeren abfedernden Schicht einlegt, kann die mit Gummi bzw. Kautschuk beschichtete Glasfaserkomponente auch gefacht, gefaltet oder als Umhüllung oder sonstwie zwischen andere Schichten eines zusammengebauten elastomeren Materials angeordnet werden, so daß man eine gleichförmige Verteilung der verstärkenden Glasfasern sowohl hinsichtlich der Dicke als auch mit Bezug auf den Querschnitt der hergestellten glasfaserverstärkten elastomeren Struktur erreicht.Furthermore, instead of cords or yarns of fibers coated with an elastomer, it is also possible to use individual fiber strands to be used as a reinforcing component in the elastomeric system. Instead of having the fibers in a single layer inserted between an Ädhäsionsschicht and an outer cushioning layer, the coated with rubber or rubber Fiberglass components also plied, folded or as a cover or in any other way between other layers of an assembled one elastomeric material are arranged, so that one has a uniform distribution of the reinforcing glass fibers both in terms of the thickness as well as with respect to the cross section of the glass fiber reinforced elastomeric structure produced.

209851/1189209851/1189

Claims (12)

A 39 511 m a - 123 18. Mai 1972 - 29Γ as Patentansprüche:A 39 511 m a - 123 May 18, 1972 - 29Γ as patent claims: 1. Glasfaserverstärkung für ein Glasfaser/Elastomererzeugnis, bestehend aus einem eine Vielzahl von Glasfäden aufweisenden Bündel, mit einer ersten Beschichtung der Glasfäden zum Schutz gegen gegenseitige Abschürfung und mit einer , zweiten, eine elastomere Zusammensetzung aufweisenden Beschichtung, wobei erste und zweite Beschichtung miteinander reagieren können,dadurch gekennzeichnet, daß die erste Beschichtung folgende·Bestandteile in Gewichtsprozenten umfaßt,1. Glass fiber reinforcement for a glass fiber / elastomer product, consisting of a bundle with a large number of glass threads, with a first coating of the glass threads for protection against mutual abrasion and with a second coating having an elastomeric composition, wherein the first and second coating can react with one another, characterized in that, that the first coating comprises the following components in percent by weight, Bestandteile . Gewichtsprozente Components . Weight percent Polyäthylenglykol 0.006 - 0.06Polyethylene glycol 0.006 - 0.06 Polyaminofunktionales Silan 0.005 - 0.05Polyamino functional silane 0.005-0.05 Gamma-aminopropyltrimethoxy Silan 0.005 - 0.05Gamma-aminopropyltrimethoxy silane 0.005-0.05 Quervernetztes Polyakrylamidpolymer 0.015-0.15Cross-linked polyacrylamide polymer 0.015-0.15 Langkettige fettartige Säurederivate 0.019 - 0.19Long-chain fatty acid derivatives 0.019 - 0.19 Feste Emulsion von Polypropylen 0.050 - 0.50Solid emulsion of polypropylene 0.050 - 0.50 2. Glasfaserverstärkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die elastomere Zusammensetzung aufweisende zweite Beschichtung aus einem wäßrigen System besteht, mit folgenden Feststoffanteilen, 2-10 Gewichtsteilen Resorzinol-Formaldehydharz, 20-60 Gewichtsteilen eines Butadien-Styrolvinylpyridin Terpolymers, 15-40 Gewichtsteilen eines Latex, ausgewählt aus der ein Mischpolymer von Vinylchlorid-Vinylidenchlorid, ein karboxyliertes Butadien-Styrolmischpolymer und ein Polymethyl-Methacrylatharz umfassenden Gruppe und 5-30 Gewichtsteilen eines inkompatiblen mikrokristallinen Paraffinwachses.2. Glass fiber reinforcement according to claim 1, characterized in that the elastomeric composition comprising second coating consists of an aqueous system, with the following solids, 2-10 parts by weight of resorzinol-formaldehyde resin, 20-60 parts by weight of a butadiene-styrene-vinylpyridine terpolymer, 15-40 parts by weight of a latex, selected from a copolymer of vinyl chloride-vinylidene chloride, a carboxylated butadiene-styrene copolymer and a group comprising a polymethyl methacrylate resin and 5-30 parts by weight of an incompatible one microcrystalline paraffin wax. 209851 /1189209851/1189 A 39 511 mA 39 511 m a - 123a - 123 18. Mai 1972May 18, 1972 JMJM 3. Glasfaserverstärkung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Beschichtung folgende Bestanteile in Gewichtsprozenten umfaßt, ■3. Glass fiber reinforcement according to claim 1 or 2, characterized in that that the first coating comprises the following components in percent by weight, ■ Bestandteile GewichtsprozenteIngredients percentages by weight Polyäthjienglykol 0.0160Polyethylene glycol 0.0160 Polyaminofunktionales Silan O.0135Polyamino functional silane O.0135 Gamma-aminopropyltrimethoxy Silan 0.0135Gamma-aminopropyltrimethoxy silane 0.0135 Quervernetztes Polyakrylamidpolymer O.O4O5Cross-linked polyacrylamide polymer O.O4O5 Langkettige fettartige Säurederivate 0.0517Long-chain fatty acid derivatives 0.0517 Feste Emulsion von Polypropylen 0.1350Solid emulsion of polypropylene 0.1350 4. Glasfaserverstärkung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Beschichtung folgende Bestandteile in Gewichtsprozenten umfaßt,4. Glass fiber reinforcement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first coating is as follows Comprises components in percent by weight, Bestandteile GewichtsprozenteIngredients percentages by weight Polyäthylenglykol 0.006 - 0.06Polyethylene glycol 0.006 - 0.06 Gamma-aminopropyltrimethoxy Silan O.Ol - O.10Gamma-aminopropyltrimethoxy silane O.Ol - O.10 Quervernetztes Polyakrylamidpolymer 0.015 - 0.15Cross-linked polyacrylamide polymer 0.015-0.15 Langkettige fettartige Säurederivate 0.019 - 0.19Long-chain fatty acid derivatives 0.019 - 0.19 Feste Emulsion von Polypropylen O.O5O - O.50Solid emulsion of polypropylene O.O5O - O.50 5. Glasfaserverstärkung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Beschichtung folgende Bestandteile umfaßt,5. Glass fiber reinforcement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first coating is as follows Includes components, Bestandteile GewichtsprozenteIngredients percentages by weight Polyäthylenglykol O.0160Polyethylene glycol O.0160 Gamma-aminopropyltrimethoxy Silan 0.0270Gamma-aminopropyltrimethoxy silane 0.0270 Quervernetztes Polyakrylamidpolymer 0.0405Cross-linked polyacrylamide polymer 0.0405 Langkettige fettartige Säurederivate 0.0517Long-chain fatty acid derivatives 0.0517 Feste Emulsion von Polypropylen O.135OSolid emulsion of polypropylene O.135O 209851/1 189209851/1 189 A 39 511 inA 39 511 in a - 123a - 123 18. Mai 1972 atr «6May 18, 1972 atr «6 6. Glasfaserverstärkung nach einem der mehreren der Ansprüche6. Glass fiber reinforcement according to one of several of the claims 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Schlichte beschichtete Glasfaserbündel zur nachfolgenden Imprägnierung der geschlichteten Glasfasern mit einem elastomeren Material geöffnet werden kann.1 to 5, characterized in that the glass fiber bundle coated with the size is used for subsequent impregnation the sized glass fibers can be opened with an elastomeric material. Bestandteile ' Gewichtsprozente Ingredients ' percentages by weight Polyäthylenglykoi 0.006 - 0.06Polyethylene glycol 0.006 - 0.06 Polyaminofunktionales Silan 0.005 - 0.05.Polyamino functional silane 0.005-0.05. Gamma-aminopropyltrimethoxy Silan 0.005 - 0.05Gamma-aminopropyltrimethoxy silane 0.005-0.05 Quervernetztes Polyakrylamidpolymer 0.015 - 0.15Cross-linked polyacrylamide polymer 0.015-0.15 Langkettige fettartige Säurederivate 0.019 - 0.19Long-chain fatty acid derivatives 0.019 - 0.19 Feste Emulsion von Polypropylen 0.050 - 0.50Solid emulsion of polypropylene 0.050 - 0.50 7. Verfahren zur Herstellung einer Glasfaserverstärkung für ein Glasfaser/Elastomererzeugnis mit verbesserten mechanischen und physikalischen Eigenschaften nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekannzeichnet, daß die Glasfasern mit einer Schutzschicht versehen und die einzelnen beschichteten Glasfasern zu einem Glasfaserbündel zusammengefaßt werden, daß das Glasfaserbündel mit einem elastomeren Material imprägniert wird, wobei die erste Schutzbeschichtung folgende Bestandteile aufweist,7. A method for producing a glass fiber reinforcement for a glass fiber / elastomer product with improved mechanical and physical properties according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the glass fibers are provided with a protective layer and the individual coated glass fibers are combined into a glass fiber bundle that the glass fiber bundle with an elastomer Material is impregnated, the first protective coating having the following components, Bestandteile GewichtsprozenteIngredients percentages by weight Polyäthylenglykoi 0.05 - 1.50Polyethylene glycol 0.05 - 1.50 -Polyaminofunktionales Silan 0.08 - 1,30-Polyamino functional silane 0.08 - 1.30 Gamma-aminopropyltrimethoxy Silan 0.08 - 1.30Gamma-aminopropyltrimethoxy silane 0.08 - 1.30 Quervernetztes Polyakrylamid Polymer. 0.10 - 2.00Cross-linked polyacrylamide polymer. 0.10 - 2.00 Langkettige fettartige Säurederivate 0.05 - 1.50Long-chain fatty acid derivatives 0.05 - 1.50 Feste Emulsion von Polypropylen 1.50 - 17.00Solid emulsion of polypropylene 1.50 - 17.00 Entionisiertes Wasser Rest auf HundertDeionized water rest on one hundred 209851 /1189209851/1189 A 39 511 mA 39 511 m a - 123a - 123 18. Mai 1972 QL May 18, 1972 QL 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Beschichtung bei einer Temperatur von etwa bis 150°C für ausreichende Zeit getrocknet wird, damit die Beschichtung im wesentlichen trocken ist und ein im wesentlichen gegenüber Hasser unlöslicher Film auf den Glasfasern gebildet wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the first coating is dried at a temperature of about to 150 ° C for a time sufficient for the Coating is essentially dry and an essentially hater-insoluble film on the glass fibers is formed. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schutzbeschichtung folgende Bestandteile aufweist,9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the first protective coating has the following components having, Bestandteile GewichtsprozenteIngredients percentages by weight Polyäthylenglykol 0.12Polyethylene glycol 0.12 Polyaminofunktionales Silan 0.20Polyamino functional silane 0.20 Gamma-aminopropyltrimethoxy Silan 0.50Gamma-aminopropyltrimethoxy silane 0.50 Quervernetztes Polyakrylamidpolymer O.3OCross-linked polyacrylamide polymer O.3O Langkettige fettartige Säurederivate 0.39Long-chain fatty acid derivatives 0.39 Feste Emulsion von Polypropylen 3.6OSolid emulsion of polypropylene 3.6O Entionisiertes Wasser Rest auf HundertDeionized water rest on one hundred 10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schutzbeschichtung folgende Bestandteile aufweist,10. The method according to claim 7, 8 or 9, characterized in that the first protective coating the following components having, Bestandteile GewichtsprozenteIngredients percentages by weight Polyäthylenglykol 0.05 - 1.50Polyethylene glycol 0.05 - 1.50 Gamma-arainopropyltriraethoxy Silan 0.05 - 2.00Gamma-arainopropyltriraethoxy silane 0.05 - 2.00 Quervernetztes Polyakrylamidpolymer 0.10 - 2.0OCross-linked polyacrylamide polymer 0.10 - 2.0O Langkettige fettartige Säurederivate 0.05 - 1.50Long-chain fatty acid derivatives 0.05 - 1.50 Feste Emulsion von Polypropylen 1.50 - 17.00Solid emulsion of polypropylene 1.50 - 17.00 Entionisiertes Wasser Rest auf HundertDeionized water rest on one hundred 209851/1189209851/1189 A 39 511 mA 39 511 m a - 123a - 123 18.Mai 1972May 18, 1972 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet/ daß die erste Schutzbeschichtung folgende Bestandteile aufweist,11. The method according to claim 10, characterized / that the first protective coating has the following components having, Bestandteile . Gewichtsprozente Components . Weight percent Polyäthylenglykol 0.12Polyethylene glycol 0.12 Gamma-aminopropy1trimethoxy Silan l.OO Gamma-aminopropy1trimethoxy silane l.OO Quervernetztes Polyakrylamidpolymer O.30Cross-linked polyacrylamide polymer O.30 Langkettige fettartige Säurederivate 0.39 Long-chain fatty acid derivatives 0.39 Feste Emulsion von Polypropylen 3.60 Solid emulsion of polypropylene 3.60 Entionisiertes Wasser Rest auf HundertDeionized water rest on one hundred 12. Verwendung der Glasfaserverstärkungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 zur Einlagerung und Verstärkung in eine elastomere Matrix, wobei die erste und die zweite Beschichtung unter Hitzeeinwirkung miteinander reagieren und die elastomere Matrix während der Aushärtung bzw. Vulkahfeierung die Glasfaserverstärkungen an sich bindet. 12. Use of the glass fiber reinforcements according to one or more of claims 1 to 6 for storage and reinforcement in an elastomeric matrix, the first and second coatings being exposed to heat to one another react and the elastomer matrix binds the glass fiber reinforcements to itself during curing or vulcanisation. 209851/1 189.209851/1 189.
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