DE2264962C3 - Glasgewebe mit einem die Biegebeanspruchbarkeit verbessernden Überzug aus Polytetrafluorethylen und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents
Glasgewebe mit einem die Biegebeanspruchbarkeit verbessernden Überzug aus Polytetrafluorethylen und Verfahren zur Herstellung desselbenInfo
- Publication number
- DE2264962C3 DE2264962C3 DE2264962A DE2264962A DE2264962C3 DE 2264962 C3 DE2264962 C3 DE 2264962C3 DE 2264962 A DE2264962 A DE 2264962A DE 2264962 A DE2264962 A DE 2264962A DE 2264962 C3 DE2264962 C3 DE 2264962C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- coating
- polytetrafluoroethylene
- fabric
- glass fabric
- glass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/24—Coatings containing organic materials
- C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
- C03C25/28—Macromolecular compounds or prepolymers obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C03C25/30—Polyolefins
- C03C25/305—Polyfluoroolefins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/08—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material
- B01D39/086—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material of inorganic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D127/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C09D127/12—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
- C09D127/18—Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
- B01D2239/0414—Surface modifiers, e.g. comprising ion exchange groups
- B01D2239/0428—Rendering the filter material hydrophobic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
- B01D2239/0471—Surface coating material
- B01D2239/0478—Surface coating material on a layer of the filter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
- B01D2239/1216—Pore size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
- B01D2239/1291—Other parameters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/3154—Of fluorinated addition polymer from unsaturated monomers
- Y10T428/31544—Addition polymer is perhalogenated
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
■45
Für die Herstellung von Filtergeweben für technische Zwecke sind Glasgewebe besonders prädestiniert
wegen des verhältnismäßig hohen Schmelzpunktes des Glases und der chemischen Beständigkeil. Die Biegebeanspruchbarkeit
von Glasgeweben ist aber noch unbefriedigend.
Es sind schon verschiedene Versuche gemacht worden, das Glasgewebe (entweder nach Verarbeiten
des Glasgarns zu dem Gewebe oder vor dem Verweben) mit einem Material zu überziehen, das die
Biegebeanspruchbarkeit des Glasgewebes erhöht. Beispielsweise sind Glasgewebe mit Polytetrafluoräthylen
oder mit Siliconöl überzogen worden. Gemäß einem anderen Versuch ist das Glasgewebe zuerst mit einem
Äthylenoxykondensat oder einem Polyäthylenglykollettsäureester und anschließend mit
Polyteirafluoräthylen überzogen worden (US-PS 3O9O7OI). Gemäß der CAPS 5 77 680 wird das
Glasgewebe mit einem Überzug aus einer festen Dispersion von Polytetrafluoräthylen in einem Butadien/Acrylnitril-Copolymer
versehen.
a.S
ss
60 Aus US-PS 25 92 147 ist bekannt. Glas mit einer
Mischung aus Polytetrafluoräthylen und einem hydratisierten Oxid zu beschichten. Glasfasern sind dort nicht
erwähnt, so daß die Aufgabe, die Biegefestigkeit von Glasgeweben zu verbessern, durch das bekannte
Verfahren nicht nahegelegt wird. US-PS 25 52 910 betrifft die Behandlung von Glasgewebe mit trivalenten
Chromkomplexverbindungen, wodurch die Bindefähigkeit des Glases beim anschließenden Beschichten mit
einem Kunstharz verbessert wird. Versuche der Anmelderin haben gezeigt, daß man mit Chrommethacrylatochlorid,
welches in US-PS 25 52 910 genannt wird, zusammen mit Polytetrafluoräthylen zwar eine
gute Anfangsbiegefestigkeit bei einem Gewebe erzielen kann, die aber nach 40stündiger Alterung bei 266° C von
400 Biegezyklen im Anfang auf 260 Biegezyklen zurückfiel. Die Biegebeanspruchbarkeit beim Altern ist
darum dort noch unbefriedigend.
Aus US-PS 29 32 598 ist es bekannt, zur Verbesserung der Bindung von Glas an einen Kunststoff Glasfasern
mit Zirkonylcarbonat zu beschichten. Als weitere Metallsalze werden dort auch Zinntetraphenyi, Wismuttriphenyl
und verschiedene Nickelsalze genannt. Als Kunststoffe, die dort erwähnt werden, sind Polyester
genannt worden. Es handelt sich somit bei der Lehre dieser Patentschrift um die Behandlung von Glasfasern
oder Glasgeweben, wie sie für glasfaserverstärkte Polyester verwendet werden, die man als Platten u. dgl.
einsetzt. Die dort gegebene Lehre kann man nicht ohne weiteres auf Glasgewebe übertragen, die später als
Filtertücher verwendet werden sollen und bei denen es auf eine Verbesserung der Biegefestigkeit bzw. einer
Verminderung der Biegungsermüdung ankommt.
Aus FR-PS 14 73 183 sind Mischungen von Polymeren
mit o-Titansäureester und Organosilanen zum Beschichten von Glasfasern und Glasgeweben bekannt.
Auch dort soll die Bindungsfestigkeit von Kunststoffen, wie Polyester, Epoxiden oder Phenoplasten und
Aminoplasten, an Glasfasern verbessert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Glasgewebe mit einem Überzug aus Polytetrafluoräthylen zur Verfügung
zu stellen, das eine verbesserte Biegebeanspruchbarkeit auch nach Wärmealterung aufweist.
Die Erfindung wird in den Patentansprüchen beschrieben.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform enthält der Überzug gemäß der Erfindung noch einen
wasserabweisenden Zusatz, um zu verhindern, daß Wasser in das Gewebe eindringt und sich mil den
abfiltrierten Feinteilchen vermischt und Jie Löcher des Gewebes verstopft.
Di<- aus Grundüberzug und Decküberzug bestehende
Überzug kann r.ach einem zweistufigen Verfahren hergestellt werden, indem man auf das Gewebe einen
Überzug aus einem Kondensationsprodukt einer polyhydrolysierbaren Verbindung des vierwertigen Titans,
Zirkoniums oder Zinns und anschließend einen Decküberzug aus Polytetrafluoräthylen mit einer spezifischen
Schmelzviskosität von wenigstens I - 10** Poise bei 380° C aufbringt.
Der aus dem Gemisch von (a) und (b) bestehende Überzug kann in einem einstufigen Verfahren unter
Verwendung einer wäßrigen Dispersion von Polytetrafluoräthylen, die die polyhydrolysierbare Verbindung
des vierwerligen Titans. Zirkoniums oder Zinn enthält, aufgebracht werden. Die Überzugsmasse kann den
wasserabweisenden Zusatz, enthalten. Vorzugsweise ist die polyhydrolysierbare Verbindung wasserlöslich, so
daß sie in der Form einer Lösung in der wäßrigen Phase
der Dispersion anwesend ist Die Überzugsmasse wird auf das Gewebe aufgebracht und dann bei Temperaturen,
bei denen eine Kondensation der wasserlöslichen Verbindung verursacht wird, die jedoch nicht so hoch
sind, daß ein Sintern des Poiytetrafluoräthylens verursacht wird, getrocknet Ein Sintern des Poiytetrafluoräthylens
würde die Biegebeanspruchbarkeit des Gewebes verschlechtern.
Die Bezeichnung »Kondensationsprodukt einer poly- ι ο
hydrolysierbaren Verbindung« ist beschreibend für die Folge von Umsetzungen, denen eine Verbindung von
vierwertigem Ti, Zr oder Sn unterliegt. Es ist die Fähigkeit der polyhydrolysierbaren Verbindung, zunächst
hydrolysiert zu werden, wodurch sie kondensier- ι s bar wird, und dann einer Kondensation, auf die
vermutlich die günstige Wirkung der polyhydrolysierbaren Verbindung bei der Erfindung zurückzuführen ist, zu
unterliegen. Die chemische Zusammensetzung der polyhydrolysierbaren Verbindung kann also über einen jo
ziemlich weiten Bereich variieren, sofern nur die Verbindung poiyhydroiysierbar ist.
Genauer gesagt bedeutet die Polyhydrolysierbarkeit der Verbindung von vierwertigem Ti, Zr und Sn, daß die
Verbindung wenigstens zwei Gruppen, die durch Kontakt mit Wasser hydrolysierbar sind, besitzt.
Vorzugsweise besitzt die Verbindung von Titan, Zr und Sn wenigstens drei oder vier hydrolysierbare Gruppen.
Durch die Hydrolyse der Verbindungen von Ti, Zr und Sn werden diese Verbindungen in Polyhydroxyver- jo
bindungen übergeführt, beispielsweise indem Hydroxygruppen Halogenid oder Oxykohlenwasserstoffgruppen
der Verbindung von Ti, 7r oder Gn ersetzen. Die
Hydroxygruppen der Polyhydroxyverbindung machen diese kondensierbar durch Abspalten vc-i Wasser unter
Bildung eines Kondensationsproduktes mit der Wiederkehrenden Einheit
M O — M — O -
in der M1Ti, Zr oder Sn ist und die restlichen Valenzen
durch hydrolysierbare Gruppen und bzw. oder Hydrolyseprodukte solcher Gruppen und bzw. oder der gleichen
wiederkehrenden Einheit unter Bildung einer Netzstruktur alternierender M-Atome und O-Atome abgesättigt
sind.
Wenn zur Abspaltung des Wassers Wärme erforderlich ist, kann die Umsetzung eine Pyrolyse genannt so
werden. Hydrolyse und Kondensation können nacheinander oder, sofern dies wahrnehmbar ist, gleichzeitig
erfolgen. Die Identifikation der verschiedenen Stufen der Umsetzung ist ohne Bedeutung. Notwendig ist nur.
daß die Verbindung von Ti, Zr und Sn wenigstens einer gewissen Kondensation in Kontakt mit dem Glasgewebe
unterliegt. Das heißt, das Kondensationsprodukt wird in situ auf der Glasoberfläche des Glasgewebes
gebildet.
Im allgemeinen wird die polyhydrolysierbare Verbin- fio
dung von Ti, Zr oder Sn aus einem flüssigen organischen oder wäßrigen Medium auf das Glasgewebe aufgebracht,
wobei die Wahl des Mediums hauptsächlich von der Reaktivität der polyhydrolysierbaren Verbindung
abhängt, insoweit als diese das Ziel der Bildung des fts
Kondensationsproduktes in situ beeinflußt. Beispielsweise reagieren einige der polyhydrolysierbaren Verbindungen
mit Wasser auch bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise Raumtemperatur, rasch unter Bildung
eines unlösbaren Niederschlags, vermutlich eines Produktes sowohl einer Hydrolyse als auch einer
Kondensation, wonach die Verbindung nicht langer in einer Form vorliegt, in der sie sich für eine Aufbringung
auf das Glasgewebe eignet. In einem solchen Fall muß
die polyhydrolysierbare Verbindung aus einem organischen Medium auf das Glasgewebe aufgebracht werden,
wobei für die Bildung des Oberzugs gemäß der Erfindung ein zweistufiges Verfahren angewandt wird.
In manchen Fällen ist die polyhydrolysierbare Verbindung zwar mit Wasser reaktiv, reagiert aber so langsam,
daß ein wäßriges Medium, einschließlich der wäßrigen Polytetrafluoräthylendispersion, verwendet werden
kann, um die Verbindung aufzubringen, bevor die Umsetzung so weit erfolgt ist, daß sich in dem Medium
ein Niederschlag bildet. In diesem Fall kann das einstufige Verfahren zur Herstellung des Oberzugs
gemäß der Erfindung angewandt werden. Das heißt eine polyhydrolysierbare Verbindung, die ihren Zweck nicht
erfüllt, wenn sie aus einem bestimmten Medium aufgebracht wird, kann bei Verwendung eines anderen
Mediums verwendbar sein, und die Wahl des Mediums ist entscheidend dafür, ob das einstufige oder zweistufige
Verfahren gemäß der Erfindung angewandt wird. Unabhängig von dem Medium soll die polyhydrolysierbare
Verbindung darin entweder löslich oder fein dispergierbarsein.
Wenn das Medium organisch ist, erfolgt die Hydrolyse der polyhydrolysierbaren Verbindung nach
der Aufbringung auf das Glasgewebe und Entfernung des organischen Mediums. Zu dieser Zeit führt ein
Kontakt mit dem Wasser (Dampf) der Atmosphäre mit der getrockneten Verbindung zu der Hydrolyse. Im
Falle der Verwendung eines wäßrigen Mediums kann die Hydrolyse wenigstens bis zu einem gewissen
Ausmaß während der Lagerung des Überzugsmediums oder beim Erwärmen des Überzugs nach seiner
Aufbringung auf das Glasgewebe zum Zwecke des Abdampfens des Wassers erfolgen. Sowohl bei Verwendung
eines organischen als auch eines wäßrigen Mediums kann die Trocknung von einem Erwärmen
begleitet sein, um die Trocknungsgeschwindigkeit zu erhöhen oder, wenn im Falle stabiler Verbindungen ein
Erwärmen notwendig ist, um die Hydrolyse und/oder Kondensation zu verursachen. Temperatur und Zeit des
Erwärmens werden so gewählt, daß der gewünschte Kondensationsgrad erzielt wird, jedoch nicht so hoch,
daß das Polytetrafluoräthylen in dem Überzug sintert.
Wenn in der gemäß der Erfindung verwendeten Überzugsmasse die hydrolysierbare Verbindung wasserlöslich
ist, so bedeutet dies, daß sie in Wasser von 25°C in solchen Konzentrationen löslich ist, daß die
Biegebeanspruchbarkeit beträchtlich erhöht wird, wenn sie in der entsprechenden Konzentration in der
wäßrigen Phase der Polytetrafluoräthylendispersion anwesend ist. Das Wasser kann eine geringe Menge an
einer oder mehreren damit mischbaren organischen Verbindungen, die neben der poiyhydrolysierbaren
Verbindung in der Form, in der sie im Handel erhältlich sind, anwesend sind oder die als Lösungsvermittler, die
die polyhydrolysierbare Verbindung in Wasser löslich machen, wirken, enthalten. Der Grad der Hydrolyse der
Verbindung muß so gering sein, daß das Hydrolyseprodukt in einer äquivalenten Menge von Wasser bei 25"C
nicht aus der Lösung, in der die hydrolysierbare Verbindung gelöst ist, ausfällt, damit die Überzugsmasse
eine ausreichende Lagerungsbeständigkeit hat. Wenn
auch das Produkt einer vollständigen oder weitgehenden Hydrolyse wasserlöslich bleibt, sind Ausmaß der
Hydrolyse und Lagerungsbeständigkeit kein Problem. Unter Berücksichtigung der Forderung, daß das
Hydrolyseprodukt für wenigstens eine annehmbare Zeit wasserlöslich ist, können die hydrolysierbaren Gruppen
der Verbindung irgendwelche Gruppen, die unter den beschriebenen Bedingungen mit Wasser reagieren, sein.
Beispiele für solche Gruppen sind Halogenid- und Oxykohlenwasserstoffgruppen. Die Löslichkeit der
polyhydrolysierbaren Verbindung in Wasser bedeutet bei dieser Ausführungsform, daß die gebildete Lösung
das Aussehen von Wasser hat
Das Polytetrafluorethylen, das erfindungsgemäß für die Herstellung des Überzuges verwendet wird, kann
hergestellt worden sein nach den Verfahren von US-PS 25 59 752, US-PS 25 34 058 und US-PS 25 59 749. Das
Polytetrafluorethylen soll dabei eine Schmelzviskosität von wenigstens 1 · 109 Poise bei 380°C aufweisen. Ein
solches Polytetrafluorethylen ist nicht aus der Schmelze verarbeitbar.
Das in dem Überzug gemäß der Erfindu-.g anwesende Kondensationsprodukt wird im folgenden näher beschrieben,
zunächst hinsichtlich der Kondensationsprodukte von vierwertigem Titan, die als Titanoxydpolymere
bezeichnet werden können, und dann unter Bezugnahme auf Kondensationsprodukte von Verbindungen
von vierwertigem Zirkonium und Zinn. Es ist bekannt, daß Titanoxydpolymer Glas (US-PS 27 68 909
und US-PS 30 02 854) und Polytetrafluorethylen bindet, wenn es aus dem Dampfzustand abgeschieden ist. Das
Titanoxydpolymer selbst hat aber nur einen geringen Einfluß auf die Biegebeanspruchbarkeit von Glasgewebe,
und Polytetrafluorethylen selbst ergibt daher eine nur unbedeutende Verbesserung, die durch die Kosten
des Polymer aufgehoben wird. Zusammen mit dem Polytetrafluorethylen ergibt das Titanoxydpolymer
jedoch eine überraschend hohe Verbesserung der Biegebeanspruchbarkeit von Glasgewebe. Beispielsweise
ergib; ein Überzug gemäß der Erfindung in vielen Fällen mehr als die dreifache Biegebeanspruchbarkeit
von Glasgewebe verglichen mit einem Glasgewebe, das mit einem Überzug aus einer äquivalenten Menge an
Polytetrafluorethylen allein überzogen ist. Das Überziehen von Füllstoffen, wie Glasfasern, mit Polysiioxan
oder ko.'idensieitem Titansäureesler mit anschließender
Zugabe dieser Füllstoffe zu einer wäßrigen Polytetrafiuoräthylendispersion ist in der CA-PS 8 35 465
beschrieben. Diese Patentschrift bezieht sich aber nicht auf die Herstellung von Überzügen auf Glasgeweben,
und noch weniger wird natürlich die vorteilhafte Wirkung einer solchen Verwendung beschrieben.
Das für die Überzüge gemäß der Erfindung bevorzugte Titanoxydkondensationsprodukt kann gekennzeichnet
werden als das Produkt einer Kondensation von vierwertigen Titanoxydeinheiten
— TiO-
in dem an jedes Titanatom vier Sauerstoffatome gebunden sind.
Das Kondensalionsprodukt wird in situ, d. h. nach Aufbringen seines Vorläufers, der hydrolysierbares
organisches Titanat genannt werden kann, auf die Glasoberfläche aus dner wäßrigen oder organischen
Lösung gebildet, d. h. nachdem das Titanat entweder als
solches, oder falls wasserlöslich, als Teil der wäßrigen Polytetrafluoräthylendispersion aufgebracht ist Das
Kondensationsprodukt kann ein einfaches lineares Produkt sein, das der Formel
(RO)3TiOTi(OR)i,
in der R eine hydrolysierbare organische Gruppe, die beispielsweise durch Wasserstoff unter Bildung von
ίο _OH ersetzbar ist, genügt, oder ein komplexeres
lineares Produkt, wie es durch die Formel
RO--
OA
TiO 4-R
OA
in der r eine ganze Zahl von mehr als 1 oder 2 ist, R die
oben angegebene Bedeutung hf und A entweder R oder H ist, oder ein vollständig hvdrolysiertes oder
sogar ein vernetztes Produkt, in dem einige der Wasserstoffatome durch Titanoxydeinheiten ersetzt
sind, und schließlich auch amorphes Titandioxyd, das vermutlich die folgende dreidimensionale Netzstruktur
besitzt:
O O
I I
— O — Ti—O— Ti — O
I I
ο ο
I I
— O — Ti — O — Ti — O -
I I
ο ο
Das amorphe Titandioxyd ist das Produkt der Endstufe einer Kondensation von Titanoxydeinheiten
und wird durch Erhitzen des hydrolysierbaren Titanats oder eines unvollständigen Kondensationsproduktes
davon unter Entfernung (Abspaltung) von Wasser und/oder anwesenden organischen Gruppen erhalten.
Das Titandioxydpyrolysat ist als amorph anzusehen in dem Sinne, daß es bei einer Röntgenanalyse im
Gegensatz zu Rutil und Anatas, die kristallographische Formen von Titandioxyd sind, keine kristallographische
Struktur zeigt.
Die Kondensation, durch die die verschiedenen Titanate, die in der Ti02-Polymerkomponente der
Überzüge gemäß der Erfindung anwesend sind, gebildet werden, ist komplex und kann sowohl eine Hydrolyse als
auch eine Pyrolyse der organischen Gruppen des Titanatvorläufers umfassen. Bei zunehmendem Grad
der Hydrolyse oder Pyrolyse sind zunehmend weniger organische Gruppen anwesend, und der Grad der
Polymerisation von Titanoxydeinheiten nimmt zu. Die Endpha.ce der Kondensation erfolgt durch Pyrolyse
unter Bildung der oben erwähnten Netzstrukiur.
Der Grad der Kondensation der Tiianoxydeinheiten in der Titanoxydpolymerkomponente kann so gering
sein, daß er durch analytische Methoden nicht
ft? nachweisbar ist. Der Grad der Kondensation kann
jedoch zu einem späteren Zeitpunkt, d. h. bei der letztlichen Verwendung unter Anwendung hoher
Temperaturen von beispielsweise 3000C, zunehmen. Im
breitesten Sinne kann also das I it;tm>xvdp<
>lvnicr «ils der Titiinniriickstand. der durch Trocknen der das gelöste
hydrolysierbarc organische Tilaiiat enthaltenden Masse entsteht, ungesehen «erden. Bei manchen liocliciklivun
hydrolysierbarcri Titanatcn. wie Tetrabutyltitanat. wird
durch bloßes Entfernen des organischen Lösungsmittels,
in dem das Titanat löslich ist. das Titanat in Kontakt mit Luft, die Wasserdampf enthiilt. hydrolysiert.
Hei manchen sehr stabilen Titanaten, wie Titanchelatcn.
die auch, wenn sie in Wasser von Umgebungstemperatur enthalten sind, nicht beträchtlich hydrolysieren,
kann es erwünscht sein, den Titanatrückstand nach dem
Abdampfen des Wassers etwas /u erhitzen, um einen gewissen Grad von Hydrolyse zu verursachen. Im Falle
solcher Titanate, die als wäßriges Medium angewandt werden, ist es erwünscht, daß eine ausreichende
Hydrolyse und/oder Kondensation erfolgt ist. so daß der gebildete Titanatrückstand in Wasser unlöslich
geworden ist. Beispielsweise kann eine gewisse Kondensation des Rückstandes der hochstabilen Titanate
durch Erhitzen auf 1500C für wenigstens 1 Minute
erzielt werden.
Die Titanoxydpolymerkomponente kann auch als ein Derivate der Orthotitansäure. I !4TiO4. in der die Wasserstoffatome
durch organische Gruppen ersetzt sind, die dem erhaltenen Titanat die gewünschte Löslichkeit und
Reaktivität (Hydrolysierbarkeit) verleihen, angesehen
werden. Beispielsweise sind die gewählten organischen Gruppen dafür verantwortlich, ob das Titanat in Wasser
oder in organischen Lösungsmitteln löslich und ob es leicht hydrolysierbar und pyrolysierbar ist. In jedem Fall
werden die organischen Gruppen so gewählt, daß sie das Titanat zu amorphem Titandioxyd hydrolysierbar
und kondensierbar machen. Unter Beücksichtigung dieser Anforderung kann jedes hydroiysierbare Titanat
verwendet werden, das die Titanoxydpolymerkomponente der Überzüge gemäß der Erfindung zu bilden
vermag. Beispiele für solche Titanate sind in »Tyzor« Organic Titanates. Publikation D-4072 Rev. 3 M 1070
der E.I. Du Pont de Nemours and Company b2schrieben. Zu diesen Titanaten gehören die Orthoester und
Acylate von Orthotitansäure der Formeln
Ti(OR1J1 bzw. Ti(OCOR
in der R' Alkyl. Aryl oder Cycloalkyl, typischerweise mit
1 bis 8 Kohlenstoffatomen sein kann und ρ eine ganze Zahl von 0 bis 3 ist. Auch die Titanchelate, die
wasserlöslich sind, können verwendet werden. Sie werden durch die Formel
Ti(OR^OYXRV ρ-
in der R' und ρ die oben angegebene Bedeutung haben.
Y eine Kohlenstoffkette mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen und X Sauerstoff oder Stickstoff ist. wiedergegeben,
wobei, wenn X Sauerstoff ist. eine Gruppe R1 und wenn X Stickstoff ist, zwei Gruppen R' gebunden ist. !n
allen obigen Formeln kann R1 auch Wasserstoff sein bis zu dem Ausmaß, daß die betreffende Verbindung die
Orthotitansäure wäre. Beispiele für hydroiysierbare Titanate sind die Tetraalkyltitanate, wie Tetraäthyltitanat.
Tetraisopropyltitanat und Tetrabutyltitanat; Tetraäthylenglykoltitanat:
Triäthanolamintitanat:
Titanacetylacetonat: Titanlactat; und das Vorpolymer,
das durch Umsetze" von Te'raaikyititanat mit Wasser
erhalten werden kann. Im breitesten Sinn ist das in der Überzugsmasse nach der Aufbringung (vor dem
Trocknen) enthaltene Titanat ein Titanat, das nach dem Trocknen kondensiert (Kondensation von Titanoxydeinheiten),
wobei vermutlich die Kondensation wenigstens anfänglich durch eine Hydrolyse des Titanat·.
-* erfolgt. Wie oben erwähnt, hängt die Wahl des Titanats
davon ab. ob eine Wasserlöslichkeil erwünscht ist oder ob ein zweistufiges Verfahren zur Herstellung des
Überzugs unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels zur Aufbringung des organischen Titanats
aus einer Dispersion oder Lösung auf das Glasgewebe angewandt werden soll.
Die obige Besprechung der organsichen Titanate und der Titanoxydpolymerkomponente der Überzüge gemäß
der Erfindung ist allgemein auch auf Zirkonium
is anwendbar. Das heißt, organische Verbindungen dieses
Metalls können durch die Formeln
Zr(OR1J1.
,/OR
in denen R1, Y, X und ρ die oben angegebenen
Bedeutungen haben, wiedergegeben werden. Beispiele für solche Verbindungen sind die Tetraalkylzirkonate,
wie Tetraäthyl- und Tetrabutylzirkonat. und die wasserlöslichen Chelate davon. Das Kondensationsprodukt
geeignet«*·· organischer Verbindungen von Zirkonium
enthält die wiederkehrende Einheit
Zr
O Zr O
ts in der die freien Valenzen durch hydroiysierbare Gruppen, Hydrolyseprodukte solcher Gruppen oder die
gleiche wiederkehrende Einheit (über Sauerstoffatome gebunden) abgesättigt sind, je nach dem Kondensationsgrad der organischen Verbindung.
Mit Wasser polyhydrolysierbare Verbindungen von vierwertigem Zinn können organische oder anorganische
Verbindungen, wie SnCU sein. Das Hydrolyse/ Kondensations-Produkt solcher Zinnverbindungen enthält
die wiederkehrende Einheit
— Sn — O Sn — O —
■so in der die freien Valenzen durch hydroiysierbare
Gruppen. Hydrolyseprodukte solcher Gruppen oder die gleiche wiederkehrende Einheit, die über Sauerstoffatome
gebunden ist, abgesättigt sind
Das Glasgewebe, auf das die Oberzüge gemäß der Erfindung aufgebracht werden, kann aus irgendeinem Glas, wie Soda/Kalk/Siliciumdioxyd, Aluminiumsilikat oder Borsilikat, hergestellt sein, ist gewöhnlich aber das Glas, aus dem das im Handel erhältliche Glasfasermaterial hergestellt ist Typischerweise weist das Glasgewe-
Das Glasgewebe, auf das die Oberzüge gemäß der Erfindung aufgebracht werden, kann aus irgendeinem Glas, wie Soda/Kalk/Siliciumdioxyd, Aluminiumsilikat oder Borsilikat, hergestellt sein, ist gewöhnlich aber das Glas, aus dem das im Handel erhältliche Glasfasermaterial hergestellt ist Typischerweise weist das Glasgewe-
(So be ein Schlichtungsmittel, wie Stärke, an seiner
Oberfläche auf. Im Gegensatz zu früheren Erfahrungen bei der Herstellung von Gleitmittelüberzügen auf
Glasgeweben können die Überzüge gemäß der Erfindung auf das mit dem Schlichtungsmittel versehene
Glasgewebe aufgebracht werden. Gewünschtenfalls kann aber das Schüchtungsrnitic!. beispielsweise durch
übliches Erwärmen, von dem Glasgewebe entfernt werden, bevor der Überzug gemäß der Erfindung
aufgebracht wird. Beispielsweise kann /ii diesem /weck
eine Hahn aus Glasgewebe durch einen auf etwa 700"C geheizten Ofen geführt werden, um das .Schlichtungsmittel abzubrennen.
Wenn das zweistufige Verfahren zur Aufbringung des Überzugs gemäQ der Erfindung angewandl wird, kann
die polyhydrolysierbare Verbindung durch Eintauchen. Aufsprühen oder eine andere Art der Kontaktierung des
Glasgewebes mit einer Lösung oder einer Dispersion der Verbindung in irgendeiner Konzentration, die
davon abhängt, welche Menge von dem Glas aufgenommen werden soll, auf das Glas aufgebracht werden. Das
Medium kann entweder ein organisches Lösungsmittel oder Wasser sein, je nach der Löslichkeit der
Verbindung in diesem Medium und der Reaktivität der Verbindung mit dem Medium. Beispielsweise für
organische Medien, die als Lösungsmittel verwendet weiden können, sind Isopropanol, n-Heptan. Trichloräthylcn.
Tetrachloräthylen. n-Butanol. Benzol, Isopropanol/Wasser,
Methylethylketon und Stoddard-Lösungsmittel. Wenn die polyhydrolysierbare Verbindung in
Wasser unlöslich ist oder unlöslich wird, kann eine Lösung der Verbindung in einem organischen Lösungsmittel,
die ihrerseits in Wasser löslich ist, hergestellt werden. Beispielsweise ist Titanacetylacetonat in
Isopropanol, nicht jedoch in Wasser löslich. Wenn man zunächst Eisessig zu der Lösung des Titanats in
Isopropanol zusetzt, nimmt die gebildete Lösung Wasser auf, wenn es langsam untrer Rühren zugesetzt
wird so daß eine wäßrige Lösung erhalten wird. Die polyhydrolysierbare Verbindung und das Lösungsmittel
werden so gewählt, daß keine unerwünscht starke Hydrolyse der Verbindung erfolgt, bis der Überzug
erwärmt wird, um das flüssige Medium abzudampfen. So werden Titanate, die bei Umgebungstemperatur mit
Wasser reagieren, wie Tetrabutyltitanat, in der Form einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel
verwendet. Polyhydrolysierbare Verbindungen, die wasserlöslich sind, jedoch bei Umgebungstemperatur
nicht merklich mit Wasser reagieren, wie Titanlactat, können auch als wäßrige Lösung verwendet werden.
Die Hydrolysiemarkeit einiger der Verbindungen bleibt erhalten, auch wenn die Verbindung in einem wäßrigen
Medium gelöst wird. Nach Aufbringung des Überzugs auf das Glasgewebe wird das Lösungsmittel durch
Trocknen mit oder ohne Anwendung von Wärme unter Bildung der gewünschten Schicht aus dem Kondensationsprodukt
auf dem Glasgewebe entfernt.
Bei Anwendung des zweistufigen Verfahrens zur Aufbringung des Überzugs erfolgt nach dem Trocknen
des Grundüberzuges aus der polyhydrolysierten Verbindung oder ihrem Kondensationsprodukt die Stufe der
Aufbringung des Decküberzuges aus Polytetrafluorethylen. Der Polytetrafluoräthylengehalt der Dispersion
kann jeden gewünschten Wert haben, der von der gewünschten Dicke des Überzuges abhängt. Das mit
dem doppelten Überzug versehene Glas wird dann getrocknet. Die Trocknungstemperatur soll nicht über
3000C liegen, damit keine Sinterung des Polytetrafluoräthylens
erfolgt, wodurch die Biegebeanspruchbarkeit des Gewebes leiden würde.
Wenn der ganze Überzug in einer einzelnen Stufe aufgebracht wird, ist die polyhydrolysierbare Verbindung
in der wäßrigen Polytetrafluoräthylendispersion enthalten, und diese Dispersion wird auf das Glas
aufgebracht und anschließend getrocknet (wobei jedoch das Polytetrafluorethylen nicht gesintert wird), so daß
ein Überzug aus dem Polytetrafluoräthylen im Gemisch
mit dem Kondcnsationsprodukt gebildet wird. Dieses Gemisch ist nicht notwendig ein einheitliches Gemisch,
weil vermutlich während des Abdampfens der wäßrigen Phase der Dispersion ein beträchtlicher Anteil der
*> gelösten Verbindung an die Glasoberflache wandert, so
daß der erhaltene Überzug an seiner freiliegenden Oberfläche schließlich reich an Polytetrafluoräthylen ist.
Bei Anwendung des einstufigen Verfahrens zur
Aufbringung des ganzen Überzuges gemäß der
ίο Erfindung kann eine Überzugsmasse verwendet werden,
in der die der wäßrigen Polytetrafluoriilhylcndispersion
zugesetzte polyhydrolvsierbare Verbindung in Wasser löslich ist.
Sowohl bei Anwendung des einstufigen als auch bei
Sowohl bei Anwendung des einstufigen als auch bei
i> Anwendung des zweistufigen Verfahrens hangt die
Gesamtdicke des Überzugs von der gewünschten Verwendung des mit dem Überzug versehenen
Glasgewebes ab. Eine Verwendung zum Filtrieren eines IJießtähigen Mediums mn Abriebwirkung crlordert im
:o allgemeinen verhältnismäßig dicke Überzüge, damit das
Gewebe eine lange Lebensdauer hat. Für viele Verwendungszwecke ist nur ein dünner Überzug
erforderlich, um dem Glasgewebe eine verbesserte Biegebeanspruchbarkeil zu verleihen, und ein Vorteil
2s bei der Aufbringung zu dicker Überzüge wird von einer
Verminderung der Durchlässigkeit und Erschwerung der Handhabung des Gewebes sowie den Kosten eines
solchen Überzuges aufgewogen. In jedem Fall dürfen die Löcher in dem Gewebe zwischen den Garnen, aus
ίο denen es hergestellt ist, durch den Überzug nicht
verschlossen werden. Gute Ergebnisse werden im allgemeinen erzielt, wenn ein Überzug in einem
einstufigen oder zweistufigen Verfahren in einer Menge von 1 bis 80 g/m2 Glasgewebefläche (eine Seite) und
gewöhlich 1 bis 60 g/m2, zweckmäßig 15 bis 60 g/m2, und
zur Erzielung optimaler Ergebnisse 15 bis 45 g/m2
aufgebracht wird, wobei die Menge an Überzug auch von dem mit dem Überzug zu versehenden Glasgewebe
anhängt.
Sowohl bei Anwendung des einstufigen als auch des zweistufigen Verfahrens zur Herstellung des Überzuges
besteht der Überzug im allgemeinen, jedoch nicht notwendig, aus 50 bis 99,5 Gew.-% des Polytetrafluoräthylens
und zu 0,5 bis 50 Gew.-% aus dem Kondensationsprodukt der polyhydrolysierbaren Verbindung
(wobei angenommen wird, daß die Verbindung das Kondensationsprodukt ist). Vorzugsweise enthält der
Überzug wenigstens doppelt so viel Polytetrafluräthylen
wie Kondensationsprodukt. Gewicht des Überzuges und Gewichtsprozent der darin anwesenden Komponenten
werden nach Erhitzen des trockenen Überzuges für 10 Minuten auf 1500C (im folgenden Trockengewicht
genannt) bestimmt. Bei Anwendung des zweistufigen Verfahrens befindet sich das Kondensationsprodukt
gewöhnlich in einer eigenen (zwischenliegenden) Schicht getrennt von dem Polytetrafluoräthylen, obwohl
auch die Deckschicht etwas Kondensationsprodukt enthalten kann. Bei Anwendung des einstufigen
Verfahrens besteht der Überzug aus einem Gemisch beider Komponenten.
Die für die Herstellung der Überzüge gemäß der Erfindung verwendete wäßrige Polytetrafiuoräthylendispersion
enthält im allgemeinen 2 bis 70% Polytetrafluorethylen, bezogen auf das Gewicht des Polytetrafluorälhylens
p!us Wasser, und eine ausreichende Menge wasserlösliche (gelöste) polyhydrolysierbare
Verbindung, damit der oben erwähnte Gehalt an Kondensationsprodukt in dem Überzug aus dem
Gemisch cr/.iell wird. Das heißt, die Konzentration an
der polyhydrolysicrbaren Verbindung, die der Dispersion
zugesetzt ist, kann zwischen I und 70%, bezogen auf das Gewicht an anwesendem Polytetrafluorethylen,
liegen. Vorzugsweise ist wenigstens doppelt so viel Polytetrafluorethylen wie polyhydrolysierbare Verbindung
in der Disper ion anwesend. Da das Kondensationsprodukt weniger wiegt als die polyhydrolysierbare
Verbindung zum Zeitpunkt ihres Zusatzes, trocknen diese Massen zu dem gewünschten Überzug.
Wenn auch die Verfahren zur Herstellung des Überzuges gemäß der F.rfindung oben als einstufig (ein
Überzug) oder zweistufig (zwei Überzüge) bezeichnet sind, ist es doch auch möglich, bei jeder dieser
Alisführungsformen einige Überzüge aus der gleichen Komponente aufzubringen, um die gewünschte Überzugsdicke
zu erreichen.
Gemäß der Erfindung kann auch das Glasgarn als solches mit dem Überzug versehen werden, wobei die
gemäß der Erfindung verwendete Überzugsmasse zweckmäßig in der oben im Zusammenhang mit einem
Glasgewebe beschriebenen Weise aufgebracht wird, und dann das Garn zu dem Gewebe verarbeitet werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird der wäßrigen Polytetrafluoräthylendispersion
entweder bei Anwendung des einstufigen oder des zweistufigen Verfahrens zur Herstellung des Überzugs
eine geringe Menge an einem verträglichen wasserabweisenden Zusatz zugesetzt, so daß nach Trocknen des
Überzuges auf dem Glasgewebe Wasserkondensat sich nicht über die Oberfläche des Glasgewebes ausbreitet
oder längs des Garn des Gewebes in dieses eindringt, wenn dieses erstmalig mit Feststoffe enthaltendem
heißen Gas in Kontakt gebracht wird, wodurch eine Verstopfung des Gewebes verursacht werden kann. Zu
diesem Zweck kann jeder Zusatz, der in Wasser löslich oder dispergierbar ist und das Gewebe hydrophob zu
machen vermag, verwendet werden.
Der Zusatz muß nicht die Wärmefestigkeit des Überzugs selbst haben und kann durch die heißen
Abgase verbrannt werden, weil, wenn das Glasgewebe einmal bis über den Siedepunkt von Wasser erhitzt ist,
keine Kondensation von Wesserdampf mehr erfolgen kann. Gewöhnlich wird mit einem Zusatz von 0,1 bis
10%, bezogen auf des Gewicht des Polytetrafluoräthylens in dem Überzug dem Gewebe eine ausreichende
Hydrophobizität verliehen, jedoch kann grundsätzlich jede Menge verwendet werden, mit der der Zweck
erreicht wird, ohne daß das Gewebe geschädigt wird. Die Menge, die zur Erzielung dieses Ergebnisses
erforderlich ist. variiert mit Menge und Art des in der wäßrigen Polytetrafluoräthylendispersion anwesenden
oberflächenaktiven Mittels. Gewöhnlich enthält eine solche Dispersion 1 bis 15% oberflächenaktives Mittel,
das gewöhnlich anionisch oder nichtionisch ist, bezogen auf das Gewicht des Polytetrafluoräthylens in der
Dispersion.
Die der Dispersion zugesetzten oberflächenaktiven Mittel sind in der gewünschten Konzentration in
Wasser von Raumtemperatur (20 bis 25° C) löslich. Beispiele für oberflächenaktive Mittel sind die Reaktionsprodukte
von Äthylen mit anderen Verbindungen, die dem oberflächenaktiven Mittel hydrophobe Anteile
verleihen, wie Propylenoxyd, Aminen, gesättigten und
ungesättigten Alkoholen und Säuren und Alkylphenolen. Andere geeignete oberflächenaktive Mittel, die
nicht durch Umsetzen mit Äthylenoxyd erhalten sind, aber ebenfalls in den gemäß der Erfindung verwendeten
wäßrigen Polytctraflioräthyleiidispcrsionen verwendet
werden können, sind die Alkanolamidc und die I ensäureester, wie die Methylester von C'apryl-,
Capron-. Stearin- und ölsäure.
Die wasserabweisenden Zusätze sind im allgemeinen Polymere von fluorierten Estern von Acrylsäure,
einschließlich Methacrylsäure (fluoriertes Acrylatpolymer).
Der fluorierte Teil der Estergruppe hat im allgemeinen die Form einer Perfluoralkylgruppe mit 3
ίο bis 12 Kohlenstoffatomen. Die Polymeren können
Homopolymere oder Copolymere, einschließlich scgmcntierter
Copolymerer, mit anderen copolynicrisierbaren Monomeren, sein.
Die wasserabweisenden Zusätze sind in einigen
ι«; organischen Lösungsmitteln löslich und sind im
allgemeinen in der Form einer wäßrigen Dispersion, die der wäßrigen Polytetrafluoräthylendispersion leicht
unter Bildung einer C'odispersion zugesetzt werden kann, erhältlich. Weitere Beispiele für wasserabweisende
Zusätze sind in den US-PS 26 42 416. 30 68 187, 31 02 103, 32 56 230, 32 56 231, 32 77 039, 33 78 609 und
28 03 615 beschrieben.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung
Angaben in Teilen und Prozent beziehen sich auf
:^ das Gewicht, sofern nicht anders angegeben. Die
folgenden Verfahren und Materialien wurden verwendet, sofern nicht anders angegeben.
Der Test auf Biegebeanspruchbarkeit von Glasfasern in der Form von Geweben ist der MIT-Biegetest, der
\o wie folgt durchgeführt wird: Die verwendete Apparatur
ist ein MIT Folding Endurance Tester, hergestellt von der Tinius Olsen Testing Machine Company. Sie besteht
im wesentlichen aus einem Paar in einem Abstand voneinder angeordneten Klemmbacken zum Ergreifen
.15 der einander gegenüberliegenden Enden eines Musters eines Glasgewebes. Die Maschine arbeitet so, daß das
Muster wiederholt um eine Biegungslinie über einen Winkel von 270° gefaltet und zurückgebogen wird. Die
Biegebeanspruchbarkeit der Probe ist die Anzahl Doppelfaltungen (zwei Faltungen entsprechen einem
Cyclus), die die Probe besteht, bevor sie bricht. Wknrend des Faltens wird eine der Klemmbacken durch eine
vorgegebene konstante Belastung von 908 bis 2070 g gegen die andere geneigt, und wenn des Muster bricht,
wird die belastete Klemmbacke von der anderen fortgezogen, woraus erkennbar ist, daß der Test
beendet ist. Für jede Glasgewebeart werden drei Muster dem Test unterworfen, und die angegebene
Biegebeanspruchbarkeit ist der Mittelwert der drei Ansätze. Das Glasgewebemuster wird von größeren
Mustern des Glasgewebes mit einer Matrize ausgeschnitten, und jedes Muster hat eine Länge von 7,61 cm
in Richtung der Kettfaden und 1,27 cm Breite in der Richtung senkrecht dazu. Das heißt, sofern nicht anders
angegeben, wird die Biegebeanspruchbarkeit der Kettfaden getestet An jedem Ende des Musters wird an
seinen beiden Seiten ein Klebestreifen dort aufgebracht, wo das Muster von den Klemmbacken ergriffen wird,
damit es während des Tests nicht innerhalb der Klemmbacken gleiten kann.
Die Wärmefestigkeit (Wärmealterung) wird gemessen, indem man das Muster aus dem Glasgewebe in
einem Luftzugofen 40 Stunden lang auf 280 bis 315°C erhitzt und das Muster dann dem MIT-Biegetest unterwirft
Der Widerstand des Glasgewebes gegen Säuredampf wird getestet, indem man das Muster in einem
geschlossenen Dampfraum 100 Minuten über eine zum Rückfluß (etwa 100° C) erhitzte wäßrige Schwefelsäure-
lösung von 35 Gew. % hängt und anschließend dem
MIT-Biegetest unterwirft.
Die i.· den Beispielen verwendete wäßrige Polytetrafluorä
thy lend ispcrsion enthielt Polytctrafluoräthylen-
teilchen mil einem mittleren Durchmesser von 0.2b μ. wobei die Teilchen vorwiegend Sphäroidc waren. Die
Dispersion enthielt 6.0 Gew.-"/o eines nichtionischen
Dispersionsmittels, d;is vermutlich die Formel
Cl 1,C (CH1I2CH2C(CH,
K)CH2CH, ),„()ll
hat und nachfolgend als Dispersionsmittel T bezeichnet io tiian.it und 2 Mol Acetylaceton. Das in den Beispielen
wird. Das Polytetrafluoräthylen in der Dispersion halte
eine Schmelzviskosität von etwa 10" Poise bei 380 C unter einer Schcrbcanspruchung von 0,457 kg/cm2.
Das in den Beispielen verwendete Titanacetylacetonat ist das P.eaktionsprodukt von I Mol Tetraisopropylvcrwcndete
Titanlactal ist das mil Ammoniak neutralisierte Reaktionsprodukt von I Mol Tetraisopropyltitanat
und 2 Mol Milchsäure.
Die in den Beispielen verwendeten Glasgewebe A. B und C haben die folgenden [Eigenschaften:
Glasgewebe | B | r: | |
Λ | 23,5 | 10,5 | |
Mittlere Permeabilität, mVmin je m2 | 4,5 bis 6.0 | 310 | 520 |
Gewicht, g/m2 | 298 | 21 χ 12 | 2Ox 12 |
Fadenzahl, Schußfäden/cm | 21 χ 20 | Köper | Köper |
Bindung | Kreuzköper | 150's 1/2 | 150's 1/2 |
Kette | 150's 1/2 | gebauscht 1/4 | gebauscht 1/4 |
Schußgarn | 150's 1/2 | ||
B e i .s ρ ; ? I 1
A. Eine Vorratslösung von hydrolysierbarem Titanat wurde hergestellt, indem 4 Teile einer Lösung von 75%)
Titanacetylacetonat in Isopropanol mit 8 Teilen Eisessig versetzt wurden und diesem Gemisch tropfenweise
88 Teile destilliertes Wasser zugesetzt wurden, so daß eine im wesentlichen wäßrige Lösung des Titanate
erhalten wurde.
B. Das in diesem Beispiel behandelte Gewebe war durch Wärme gereinigtes Glasgewebe C, und die in dem
MIT-Biegetest verwendete Belastung war 2070g. Der Überzug wurde aufgebracht, indem das Gewebe in die
Überzugslösung oder -dispersion getaucht und anschließend das mit dem Überzug versehene Gewebe
zwischen Quetschwalzen eines Auswringers durchgeführt und dann IO Minuten bei 150°C getrocknet wurde.
C. In einem Versuch wurde das durch Wärme gereinigte Gewebe dem MIT-Biegetest ohne jeden
Überzug auf dem Gewebe unterworfen. Die Biegebeanspruchbarkeit dieses Gewebes betrug 1230 Cyclen.
D. In einem weiteren Versuch wurde das durch Wärme gereinigte Gewebe mit der Titanatvorratslösung
überzogen. Der MIT-Biegetest ergab für dieses Muster 1090 Cyclen, was darauf hinweist, daß mit dem
TitanatoxydpoIymPriiberzug allein keine Verbesserung
der Biegebeanspruchbarkeit erzielt wird.
E. In einem weiteren Versuch wurde das durch Wärme gereinigte Gewebe mit einer wäßrigen Polytetrafluoräthylendispersion
(6% Polytetrafluoräthylenfeststoffe) überzogen, so daß das Gewebe einen Polytetrafluoräthylenüberzug von 33,5 g/m2 (Trocken- fto
gewicht) aufwies. Der MIT-Biegetest ergab einen Wert von 3540 Cyclen.
F. Der Versuch von Teil E dieses Beispiels wurde wiederholt mit der Abweichung, daß das mit dem
Titanoxydpolymer überzogenen Gewebe von Teil D dieses Beispiels verwendet wurde. Das erhaltene
Glasgewebe, das sowohl einen Überzug aus dem Titanoxydpolymer als auch einen Decküberzug aus
Polytctrafluoräthylen mit einem Gesamtgewicht von 36 g/m2 (Trockengewicht) aufwies, ergab im MIT-Biegetest
eine Biegebeanspruchbarkeit von 8200 Cyclen.
375 ml der Titanatvorratslösung von Beispiel 1 wurden mit 375 ml einer wäßrigen Polytetrafluoräthylendispersicn
(60% Polytetrafluoräthylenfeststoffe) vermischt, und das Gemisch wurde mit destilliertem Wasser
in einzelnen Anteilen verdünnt, so daß wärmegereinigtes Glasgewebe C mit Überzügen von verschiedenen
Gewichten nach Trocknen nach dem Verfahren von Beispiel 1 erhalten wurde. Die Ergebnisse der
MIT-Biegetests sind in Tabelle I zusammengestellt:
Überzug (Trockengewicht) | Biegetest, Cyclen |
g/m2 | 207Og Belastung |
52,5 | 10 890 |
39,5 | 9 890 |
28,8 | 8 960 |
16,5 | 9010 |
5,5 | 4 220 |
1,9 | 2 720 |
Diese Versuchsreihe zeigt die Erhöhung der Biegebeanspruchbarkeit durch Aufbringen eines aus einem
Gemisch bestehenden Überzuges auf das Gewebe. Mit dem geringsten Überzugsgewicht (1,9 g/m2), das etwa
dem Gewicht des Titanoxydpolymerüberzugs von Teil D von Beispiel 1 entspricht, wurde mehr als die doppelte
Biegebeanspruchbarkeit erzielt. Bei einem Überzugsgewicht von 28,8 g/m2 betrug die Biegebeanspruchbarkeit
mehr als das Doppelte derjenigen bei einem Überzugsgewicht von 33,5 g/m2, wenn der Überzug aus
Poiytetrafluoräthylen allein bestand, wie in Teil E von
Beispiel 1 angegeben.
Zum Zwecke des Vergleichs wurden Gemische der
Titanatvorraislösung von Beispie1 I mil wäßrigen
Dispersionen verschiedener anderer Polymerer hergestellt, und durch Wärme gereinigtes Glasgewebe C
wurde mit Überzügen aus diesen Gemischen versehen und getrocknet, wonach der MIT-Biegetest bei einer
Belastung von 207Og du-chgefühn wurde. Die Einzelheiten
der Versuche waren: In einem Versuch bestand das Gemisch aus 50 nil Titanatvorratslösung und 50 ml
einer wäßrigen Dispersion von Polytetrafluorethylen/ hexafluorpropylen) (etwa 16% Hexafluorpropylen in
dem Copolymer und 55% Feststoffe in der Dispersion).
Das Gewicht des Überzugs betrug 30 g/m- (Trockengewicht) und der MIT-Bijgetest ergab 3410Cyclen. In
einem weiteren Versuch wurde die Copolymerdispersion ciei vorigen Versuchs durch eine wäßrige
Dispersion von Polyäthylen ersetzt. Das Gewicht des Überzugs betrug 27,5 g/m: (Trockengewicht). Der
MIT-Biegetest ergab 1630 Cyclen. In einem weiteren Versuch wurde das mit dem Titanoxydpolymerüberzug
versehene Gewebe von Teil D von Beispiel 1 mit einem Überzug aus Polytetrafluoräthylentelomer vom Molekulargewicht
2CC0, das in CIiCFCF3CI enthalten war,
versehen, so daß das Telomergewicht auf dem Gewebe
etwa 48 g/m- (Trockengewicht) betrug. Der MIT-Biege test ergab 2700 Cyclen.
In diesem Beispiel wurde das Glasgewebe C entweder
nach Wärmereinigung oder unbehandelt mit Stärke als
Schlichtungsmittel überzogen, verwendet. Die Gewebemuster wurden zunächst in eine Lösung von 2,25%
Titanacetylacetonat, 0,75% Isopropanal, 6% Methyläthylketon und 91% H2O getaucht und dann durch eine
Auswringvorrichtung geführt und 10 Minuten bei 1500C
getrocknet. Dann wurde ein Decküberzug aus Polytetrafluorethylen aufgebracht, indem man das Gewebe in
eine wäßrige Polytetrafluoräthyiendispersion tauchte und dann durch eine Auswringvorrichtung führte und
bei 1500C trocknete. Durch Verdünnen der wäßrigen
Dispersion mit destilliertem Wasser auf 20, 10 und 5% Polyietrafluoräthylengehalt wurden Polytetrafluoräthylenüberzüge von verschiedenem Gewicht auf dem
Gewebe erhalten. Die erhaltenen, in einem zweistufigen Verfahren mit einem Überzug versehenen Glasgewebe
wurden dem MIT-Biegetest (Belastung 908 g) unterworfen, und die wärmefestigkeit und Beständigkeit gegen
Säuredampf wurde bestimmt Einzelheiten dieser Versuche und ihre Ergebnisse sind in Tabelle Il
zusammengestellt.
Mimer Zustand des Glasgewebes
fluoräthylen ausgesetzt
a a |
wärmegereinigt nicht wärmebehandelt |
483 485 |
10,4 10,4 |
7 100 22 800 |
10 800 50100 |
19 200 22 500 |
b
b |
wärmegereinigt nicht wärmebehandelt |
25 25 |
5,6 5,6 |
6 400 18 500 |
4 300 25 700 |
3 800 14 500 |
C
C |
wärmegereinigt nicht wärmebehandelt |
125 12,5 |
5,0 5,0 |
3 700 10900 |
9600 | 10500 |
Alle diese Ergebnisse zeigen die Verbesserung der
Biegebeanspruchbarkeit gegenüber wärmegereinigtem, nicht mit einem Überzug versehenem Glasgewebe, das
im MIT-Biegetest eine Biegebeanspruchbarkeit von 1230 Cyclen ergibt. Diese Ergebnisse zeigen auch, daß
das mit Schlichtungsmittel versehene Gewebe eine bessere Biegebeanspruchbarkeit hat als mit Wärme
gereinigtes Glasgewebe, wenn es nach dsm zweistufi gen Verfahren gemäß der Erfindung mit einem Überzug
versehen wird. Außerdem besitzt der Überzug eine gute Beständigkeit gegen Wärme und Säuredämpfe und
zeigt in manchen Fällen eine verbesserte Biegebean
spruchbarkeit. Im Handel erhältliches Glasgewebe C, das rr.it einem Decküberzug aus Polytetrafluoräthylen.
Siliconö! und Graphit versehen ist, zeigte im MIT-Bie getest eine Biegebeanspruchbarkeit von nur 1400 Cyclen.
In diesem Versuch wurde das gleiche zweistufige
Verfahren angewandt wie in Beispiel 3 mit der Abweichung, daß die Titanatvorratslösung 3,75% des
Tiianats. 1.25% Isopropanol. 10% Methyläthylketon
und 85% Wasser enthielt. Durch Verdünnung der wäßrigen Polytetrafluoräthylendispersion mit destilliertem
Wasser auf eine Polytctrafluoräthylenkonzentration von 10% wurde ein Überzug mit 18,2 g/m3
Polytetrafluoräthylen und 8,1 g/m2 Titanoxydpolymer (beides Trockengewicht) erhalten. Das Gewebe mit dem
in zwei Stufen aufgebrachten Überzug hatte im MIT-Biegetest eine ursprüngliche Biegebeanspruchbarkeit von 3800 Cyclen bei dem mit Wärme gereinigten
Gewebe und 15 400 Cyclen bei dem nicht mit Wärme behandelten Gewebe. Nach Behandlung mit Säuredampf hatte das mit Wärme gereinigte Gewebe im
so MIT-Biegetest eine Biegebeanspruchbarkeit von 5900 Cyclen und das nicht mit Wärme behandelte
Muster eine Biegebeanspruchbarkeit von 12 200 Cyclen.
Die Ergebnisse dieses Versuchs sind vergleichbar denen, die mit den Proben b von Tabelle II, bei denen die
wäßrige Polytetrafluoräthylendispersion ebenfalls bis zu 10% Polytetrafluoräthylen verdünnt war, vergleichbar. Die geringere Konzentration an Titanoxydpolymer
führte bei diesen Proben zu besseren Ergebnissen.
In dieser Versuchsreihe wurden 100 Teile der Titanatvorratslösung von Beispiel 3 zu 50 Teilen wäßriger Polytetrafluoräthylendispersion (60% Polytctrafluoräthylenfeststoffe) zugesetzt, und die so erhaltene
Dispersion (Muster a) wurde zunächst mit 100 Teiler Wasser (Muster b) und dann mit weiteren 100 Teiler
Wasser (Muster c) verdünnt. Das Glasgewebe C, sowoh wärmebehandelt als auch nicht wärmebehandelt, wurde
809 614/24
to
in die erhaltenen Dispersionen getaucht und anschließend durch eine Auswringvorrichtung geführt und
10 Minuten auf 150°C erwärmt Die Einzelheiten dieser
Versuche und die Ergebnisse des M IT-Biegetests (Belastung 908 g) sind in Tabelle 111 zusammengestellt.
Tabelle | III | Oberzug (Trockengewicht) g/m3 | TiCh-Polymer | M IT- Biegetest-Cyclen | wärmegealtert | Säure |
Muster | Zustand des Glasgewebes | Polytetra- | ursprünglich | ausgesetzt | ||
fluoräthylen | 73 | 27 300 | 20 600 | |||
41 | 7,5 | 7 800 | 21 500 | 33 500 | ||
a | wärmegereinigt | 41 | 5.1 | 40 700 | 8 600 | 9 400 |
a | nicht wärmebehandelt | 21.2 | 5.1 | 9 300 | 21800 | Il 800 |
b | wärmegereinigt | 2U | 5,6 | 23 400 | 9000 | 5 900 |
b | nicht wärmebehandelt | 11.8 | 5,6 | 7 600 | 23 800 | 15 400 |
C | wärmegereinigt | 11.8 | 15 900 | |||
C | nicht wärmebehandelt | |||||
Im Falle der Beispiele 3 und 4 war die Biegebean- 20 Lösungen von Titanat in einer wäßrigen Polytetrafluorspruchbarkeit
der mit dem Überzug versehenen, nicht äthylendispersion wurden hergestellt:
wärmegereinigten Gewebe besser als diejenige der mit
dem Überzug versehenen wärmegereinigten Gewebe.
dem Überzug versehenen wärmegereinigten Gewebe.
In diesem Versuch wurden 100 Teile der Titanatvorratslösung
von Beispiel 4 zu 20 Teilen einer wäßrigen PolytetrafluoräthylendisDersion (60% Polytetrafluoräthylen)
zugesetzt, so daß ein Überzug aus einem Gemisch von 20 g/m2 Polytetrafluorethylen und
6,2 g/m2 Titanoxydpolymer (Trockengewicht) auf dem
in Beispiel 5 verwendeten Gewebe erhalten wurde. Der MIT-Biegetest (Belastung 908 g) des mit dem Überzug
versehenen wärmegereinigten Gewebes ergab 10 200Cyclen und bei dem mit dem Überzug versehenen
nicht wärmegereinigten Gewebe 24 300 Cyclen.
In diesem Beispiel wurde wärmegereinigtes Glasgewebe
A verwendet, und der MIT-Biegetest wurde mit Überzugsmasse
ABC
Wäßrige Polytetrafluor-
äthylendispersion2)
Titanatlösung3)
Eisessig
Wasser (destilliert)
400 400 400 200
177 115 80 116
354 230 160 16
666 855 960 176
1J Die Bestandteile wurden hergestellt, indem man die
Essigsäure der Titanatlösung zusetzte und anschließend tropfenweise so viel Wasser zusetzte, daß die erhaltene
wäßrige Lösung mit der wäßrigen Dispersion vermischt werden konnte, und dann weiteres Wasser zufügte, so daß das
gewünschte Oberzugsgewicht erhalten wurde.
2) 60% Polytetrafluorethylen
J) 75% Titanacetylacetonat und 25% Isopropanol.
40 Muster des Glasgewebes wurden in die Dispersionen getaucht und anschließend durch eine Auswringvorrichtung
geführt und 4 Minuten bei 2000C getrocknet. Die Einzelheiten dieser Versuche und die Ergebnisse der
einer Belastung von 1816 g durchgeführt. Die folgenden 45 MIT-Biegetests sind in Tabelle IV zusammengestellt.
Überzugs- Verhältnis Polytetrafluor- Gesamtaberzug masse äthylen :u TiCh-polymeren (Trockengew,
(Trockengew.) g/m2)
ursprünglich wärme- Säure
gealtert ausges.
A
B
C
D
1.8/1.0
2.8/1.0
4.0/1,0
20,0/1,0
15,6 15,6 15,6
15,6
1334
1129
939
878
959
1647
1936
1187
2012
938
873
1275
In allen Fällen wurde gemäß MIT-Biegetest gegen- <*
über dem wärmegereinigten, nicht mit einem Überzug versehenen Glasgewebe A (94 Cyclcn) eine wenigstens
etwa 20fachc Verbesserung erzielt. Bei einer Wiederholung dieser Versuchsreihe mit der Abweichung, daß das
Gewebe mit einem anderen Überzug aus der Dispersion f>s
versehen wurde, so daß ein Überzug von 30 g/m2 erhalten wurde, wurde eine noch weitere Verbesserung
der Biegebeanspruchbarkeit gemäß MIT-Test erzielt.
Das Verfahren von Beispiel 7 wurde mit der Masse D wiederholt mit der Abweichung, daß weniger Wasser
verwendet wurde und die Masse 5,5% einer wäßrigen Dispersion von fluoriertem Acrylatpolymer (14 Polymerfeststoffe),
genauer gesagt, das Gemisch von fluorierten und nichlfluorierten Polymeremulsionen von
Beispiel VII der US-PS 33 78 609 enthielt. Das Gewicht des Überzugs auf den Glasgewebe betrug 36 g/m2 und
der MIT-Biegetest (1816 g Belastung) des Gewebes ergab 3792 Cyclen und nach Wärmealterung und
Säurebehandlung 4808 bzw. 2721 Cyclen. Bei Wiederholung dieses Verfahrens mit der Abweichung, daß das
Acrylatpolymer fortgelassen wurde, ergab ein Überzug des gleichen Gewichtes im MIT-Biegetest eine Biegebeanspruchbarkeit
von 3842 bzw. 5939 und 2902 Cyclen. Diese Ergebnisse zeigen^ daß der wasserabweisende
Zusatz die Biegebeanspruchbarkeit des Glasgewebes nicht nachteilig beeinflußt. ι ο
In diesem Beispiel wurde ein Muster von wärmegereinigtem Glasgewebe A in eine wäßrige Polytetrafluoräthylendispersion
(35% Polytetrafluoräthylen) getaucht, durch eine Auswringvorrichtung geführt und 10
Minuten bei 150° C getrocknet. Der Überzug auf dem so
erhaltenen Muster hatte ein Gewicht von 31 g/m2 und im MIT-Biegetest (2070 g Belastung) wurde eine
Biegebeanspruchbarkeit von 1340 Cyclen ermittelL Bei einer Wiederholung dieses Versuchs mit der Abweichung,
daß in der dispersion 1 % Titanacetylacetonat (zugesetzt als Vorratsiösung von Beispiel I), bezogen
auf das Gesamtgewicht der Dispersion, gelöst war, ergab der MIT-Biegetest eine Beanspruchbarkeit von *5
7260 Cyclen
Beispiel 10
200 g wäßrige Polytetrafluoräthylendispersion wurden
mit 134 g destilliertem Wasser auf einen Polytetra-Fluoräthylengehalt
von 35% verdünnt. 250 g dieser verdünnten Dispersion wurden mit 250 g der Titanatvorratslösung
von Beispiel 1 vermischt. Dieses Gemisch wurde mit 1300 g destilliertem Wasser weiter verdünnt,
so daß die erhaltene Dispersion etwa 5% Polytetrafluoräthylenfeststoffe enthielt. Ein Stück wärmegereinigtes
Glasgewebe C wurde in diese Masse eingetaucht, so daß nach vierminütigem Trocknen bei 2050C ein
Überzug mit einem Gewicht von etwa 35,8 g/m-' erhalten wurde. Der MIT-Biegetest (908 g Belastung)
des Glasgewebes ergab eine Biegebeanspruchbarkeit von 8246 Cyclen.
Beispiel 11
200 g einer wäßrigen Polytetrafluoräthylendispersion (60% Polytetrafluoräthylen) wurden mit 134 g destilliertem
Wasser verdünnt. Zu 250 g dieser verdünnten Dispersion wurden 250 g einer wäßrigen Lösung von
Titanlactat, die durch Verdünnen von 18 g einer 50%igen wäßrigen Titanlactatlösung mit 282 g destilliertem
Wasser erhalten war, zugesetzt. Der so erhaltenen Dispersion wurden 1300 g destilliertes
Wasser zugesetzt. Wärmegereinigte Glasgewebemuster C wurden in diese Dispersion getaucht und
4 Minuten bei 2050C getrocknet, so daß ein Mischüberzug
auf dem Glasgewebe von 26 g/m2 (Trockengewicht) erhalten wurde. Der MIT-Biegetest (908 g Belastung)
ergab eine Biegebeanspruchbarkeit von 11 128 Cyclen.
B e i s ρ i e I 12 ft0
Zu 200 g wäßriger Polytetrafluoräthylendispersion (60% Polytetrafluoräthylen) wurden 20 g einer 50%igen
wäßrigen Titanlactatlösung und 2180 g destilliertes Wasser zugesetzt. Wärmegereinigtes Glasgewebe C
wurde in die so erhaltene Dispersion getaucht und fl>
4 Minuten bei 2050C getrocknet. Der MIT-Biegetest (908 g Belastung) ergab 14 264 Cyclen, und der Überzug
auf dem Gewebe hatte ein Gewicht von 35,8 g/cm2.
Zu 10,8 kg Eisessig wurden 5,4 kg einer Lösung von
75% Titanacetylacetonat in Isopropanol und anschließend 118,8 kg destilliertes Wasser zugesetzt Dann
wurden 135 kg wäßrige Polytetrafluoräthylendispersion
(60% Polytetrafluorethylen) zugesetzt und anschließend noch 16,2 kg fluorierte Acrylatdispersion von Beispiel 8,
Die Konzentration an Polytetrafluoräthylen in der erhaltenen Dispersion betrug 283 Gew.-%. Wävmegereinigtes
Glasgewebe B wurde unter Verwendung einer in der Textilindustrie üblichen Anlage mit einer
Geschwindigkeit von 16,5 m/min durch diese Dispersion
und anschließend durch eine Auswringvorrichtung mit einer Quetschwalzenbelastung von 4 t und durch einen
auf M5"C geheizten Ofen geführt Das Trockengewicht
des S-", erhaltenen Überzuges auf dem Gewebe betrug
38,4 g/m2. Der MIT-Biegetest (908 g) ergab 23 457 Cyclen gegenüber 14 Cyclen bei dem nicht mit dem
Überzug versehenen Glasgewebe, 814 Cyclen bei tiem gleichen Glasgewebe mit einem bekannten Graphit/Silicon-Überzug
und 677 Cyclen bei dem gleichen Glasgewebe mit einem bekannten Polytctrafluoräthylen/Silicon-Überzug.
Beispiel 14
Das in diesem Beispiel getestete Glasgewebe war wärmegereinigtes Glasgewebe C mit einem MIT-Biegetest
von 10 Cyclen bei einer Belastung von 908 g. Eine Titanatlösung wurde hergestellt, indem man 16 Teile
Methyläthylketon zu 8 Teilen einer 75%igen Lösung von Titanacetylacetonai in Isopropanol zusetzte und
tropfenweise 76 Teile destilliertes Wasser zusetzte.
In einem Versuch wurde das Glasgewebe in die Titanatlösung (mit Wasser weiter verdünnt, um das
unten angegebene Überzugsgewicht zu erzielen) getaucht und anschließend durch eine Auswringvorrichtung
geführt und 5 Minuten bei 260"C getrocknet. Der Titanoxydpolymerüberzug hatte ein Gewicht vor.
1,4 g/m2, und der MIT-Biegetest ergab 48 Cyclen.
In einem weiteren Versuch wurde dasvj'asgewebe in
eine wäßrige Polytetrafluoräthylendispersion, die mit so viel Wasser verdünnt war, daß ein Überzugsgewicht
nach Trocknen von etwa 30 g/m2 erhalten wurde, getaucht. Der MIT-Biegetest ergab bei diesem Gewebe
2000 Cyclen.
In einem weiteren Versuch wurden 100 g der Titanatlösung mit 300 g destilliertem Wasser verdünnt,
und die verdünnte Lösung wurde zu 100 g einer wäßrigen Polytetrafluoräthylendispersion (60% Polytetrafluoräthylen)
zugesetzt. Das Glasgewebe wurde in die Dispersion getaucht, durch eine Auswringvorrichtung
geführt und 5 Minuten bei 260°C getrocknet. Der erhaltene Überzug hatte ein Gewicht von 30 g/m2, und
der MIT-Biegetest ergab 9000 Cyclen und nach Behandlung mit Säuredampf 11000 Cyclen. Das entspricht
einer mehr als 5fachen Verbesserung der Biegebeanspruchbarkeit gegenüber den im vorhergehenden
Abschnitt, bei dem der Überzug auf dem Glasgewebe nur aus Polytetrafluoräthylen bestand,
beschriebenen Ergebnissen.
In einem weiteren Versuch wurde die Titanatlösung weiter mit 100 g destilliertem Wasser vei dünnt, und das
Glasgewebe wurde in diese Lösung getaucht, durch eine Auswringvorrichtung geführt und 5 Minuten bei 2600C
getrocknet. Dieser, mit einem Überzug versehene Glasgewebe wurde dann in eine wäßrige Polytetrafluoräthylendispersion,
die mit Wasser bis zu einer
Polytetrafluoräthylenkonzentration von 12% verdünnt
war. getaucht, durch eine Auswringvorrichtung geführt und 5 Minuten bei 260°C getrocknet. Der erhaltene
Überzug hatte ein Gewicht von 30 g/m2. Der MIT-Biegetest
des erhaltenen Gewebes ergab lOOOOCyclen, und die Biegebeanspruchbarkeit stieg nach Behandlung
mit Säuredampf auf 24 000 Cyclen.
In den folgenden Beispielen 15 bis 17 wurde wärmegereinigtes Glasgewebe A verwendet. Das
Glasgewebe wurde für etwa 1 Minute in die wäßrige Polytetrafluoräthylendispersion getaucht. Das mit dem
Überzug versehene Glasgewebe wurde durch eine Auswringvorrichtung (kein Druck) geführt, um überschüssige
Flüssigkeit abzuquetschen, und das mit dem Überzug versehene Gewebe wurde etwa 4 Minuten in
einem Ofen bei 204° C getrocknet. Die Testmusterbelastung
im MIT Folding Endurance Tester betrug 1016 g, und der MIT-Biegetest wurde bei einer konstanten
Temperatur von 23±1°C und bei konstanter relativer Feuchtigkeit von 50±5% durchgeführt. Unter diesen
Bedingungen ergab der MIT-Biegetest am wärmegereinigten Gewebe ohne Überzug eine Biegebeanspruchbarkeit
von weniger als 100 Cyclen und an: wärmegereinigten
Gewebe mit einem Überzug aus nur Polytetrafluorethylen 2200 Cyclen. Dieser Wert fällt beim
Wärmealtern auf nur etwa 160 Cyclen ab.
Beispiel 15
Die Polytetrafluoräthylenkonzentration der in diesem
Beispiel verwendeten wäßrigen Dispersion betrug etwa 26Gew.-%, und der Dispersion wurde etwa '/i2 des
Gewichtes des anwesenden Polytetrafluoräthylens an Titanlactat zugesetzt. Das Gewebemuster hatte vor
Aufbringung des Überzuges ein Gewicht von 17,6 g und
nach Aufbringen des Überzuges ein Gewicht von 19.7 g, was einem Gewicht des Überzuges von 24 g/m2
entspricht. Der MIT-Biegetest des erhaltenen Glasgewebes ergab eine Biegebeanspruchbarkeit von
3850 Cyclen.
In einem weiteren Versuch wurde die Titanlactatkonzentratirn erhöht, bis das Verhältnis Polytetrafluoräthylen
zu Titanlactat in der Dispersion etwa 4 :1 betrug. Der MIT-Biegetest des Glasgewebes mit dem Überzug
aus dieser Dispersion ergab 2036 Cyclen und nach Wärmealterung 1355 Cyclen, d. h., das Verhalten bei der
Wärmealterung war besser als das des gemäß dem vorangehenden Abschnitt erhaltenen Gewebes.
Beispiel 16
Einer wäßrigen Polytetrafluoräthylendispersion wurden etwa 8% des Ge ,vichtes des Polytetrafluoräthylens
an wasserfreiem rauchendem Stannichlorid in wäßriger Lösung zugesetzt, so daß die Polytetrafluoräthylenkonzentration
in der erhaltenen Dispersion 26 Gew.-% betrug. Das mit dieser Masse überzogene Glasgewebe
ergab im MIT-Biegetest 1026 Cyclen vor der Wärmealterung und 1309 Cyclen nach der Alterung.
Beispiel 17
Zu 26,1 g Eisessig wurden 13,1 g 1,75 m Zr(OC1H7J4 in
Propanol zugesetzt, wobei eine klare Lösung erhalten wurde. Dieser Lösung wurden langsam 162,7 g Wasser
zugesetzt, wobei ein leicht getrübtes Gemisch erhalten
ίο wurde. Diesem Gemisch wurden 131,8 g wäßrige
Polytetrafluoräthylendispersion (60 Gew.-% Polytetrafluoräthylen in der Dispersion) zugesetzt. Das Gewicht
des Glasgewebes betrug vor Aufbringen des Überzugs 18,5 g und nach Aufbringen des Überzugs 20,8 g,
entsprechend einem Überzugsgewicht von 24 g/m2. Das
mit dem Überzug aus dieser Masse versehene Glasgewebe ergab im MIT-Biegetest 6700 Cyclen vor
der Wärmealterung und 854 Cyclen nach der Wärmealterung.
ίο Bei lang dauernder Verwendung haben sich Filtersäkke
aus Glasgewebe mit einem Oberzug gemäß der Erfindung als langer verwendbar erwiesen als Filtersäkke
mit einem bekannten Überzug aus Graphit/Silicon. Beispilesweise wurde ein Glasgewebe Typ 630 und die
im folgenden angegebene Überzugsmasse verwendet:
4,2 <Jew.-°/o wäßrige Titanlactatlösung (50% Feststof-
fe)
7,2 Gew.-% zugesetztes Wasser
jo 71,5Gew.-% wäßrige Polytetrafluoräthylendispersion
(60% Polytetrafluorethylen, 3,6% Dispersionsmittel T als oberflächenaktives Mittel,
bezogen auf die Dispersion)
17,0Gew.-% Dispersion von fluoriertem Acrylat von
.15 Beispiel 8
Das Gewicht des getrockneten Überzugs auf dem Gewebe betrug etwa 50 g/m2. Filtersäcke aus dem mit
dem Überzug versehenen Gewebe hatten eine Lebensdauer von 11 Monaten in einem Filtersi.ckgei.ause zum
Abfiltrieren von Ruß aus einem Luftstrom, und der Test wird weitergeführt. Demgegenüber haben Filtersäcke
aus Glasgewebe mit einem bekannten Graphit/Silicon-Überzug bei dieser Art der Verwendung durchschnittlich
eine Lebensdauer von etwa 6 Monaten.
Auch mit der folgenden Masse wurde in halbtechnischen Anlagen eine lange Lebensdauer erzielt:
4.4 Gew.-% wäßrige Lösung von Titanlactat (50% Feststoffe)
4,6 Gew.-% zugesetztes Wasser
4,6 Gew.-% zugesetztes Wasser
73,2 Gcw.-% wäßrige Polytetrafluoräthylcndispersion (60% Polytetrafluorethylen. 3,6% Dispersionsmittel
T, bezogen auf die Dispersron) 17,8Gew.-% wäßrige Dispersion von fluoriertem
5j Acrylatpolymer, 6,75% Polymerfeststoffe.
Claims (3)
1. Glasgewebe mit einem die Biegebeanspruchbarlceit verbessernden Überzug aus Polytetrafluoräthylen
und einer weiteren Komponente auf den Glasfasern, so daß die Löcher im Gewebe zwischen
den Garnen nicht verschlossen sind, dadurch
g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der Überzug im wesentlichen
aus (a) ungesintertem Polytetrafluorethylen ι ο mit einer spezifischen Schmelzviskosität von wenigstens
1 - 10» Poise bei 380" C und (b) einem Kondensationsprodukt einer polyhydrolysierbaren
Verbindung des vierwertigen Titans, Zirkoniums oder Zinns besteht, wobei der Überzug entweder als i.s
Gemisch der Komponenten (a) und (b) oder in Form eines Überzuges aus einem Grundübtrzug aus (b)
und einem Decküberzug aus (a) ausgebildet ist
2. Verfahren zur Herstellung eines mit einem Überzug auf den Glasfasern versehenen Glasgewebes
gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Gewebefasern eine wäßrige Dispersion
von Polytetrafluoräthylen mit einer spezifischen Schmelzviskositüt von wenigstens 1 ■ 109 Poise bei
380° C, die außerdem eine polyhydrolysierbare Verbindung des vierwertigen Titans, Zirkoniums
oder Zinns enthält, aufbringt und dann den Überzug in der Wärme trocknet und kondensiert, wobei nicht
so stark erhitzt wird, daß ein Sintern des Polytetrafluoräthylens bewirkt wird.
3. Verfahren zur Herstellung eines mit einem Überzug auf den Fasern versehenen Glasgewebes
gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß min auf den Glasgewebefasern zunächst einen
Grundüberzug aus einem Kondensationsprodukt einer polyhydrolysierbaren Verbindung des vierwertigen
Titans, Zirkoniums oder Zinns ausbildet, anschließend einen Decküberzug in Form' einer
wäßrigen Dispersion von Polytetrafluoräthylen mit einer spezifischen Schmelzviskosität von wenigstens
I · lO'Poisc bei 3800C aufbringt und bei einer
Temperatur trocknet, bei der noch kein Sintern des Polytetrafluoräthylens erfolgt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14683771A | 1971-05-25 | 1971-05-25 | |
US05253338 US3838082A (en) | 1971-05-25 | 1972-05-15 | Polytetrafluoromethylene coatings containing water soluble polyhydrolyzable compound for glass fabrics |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2264962A1 DE2264962A1 (de) | 1975-10-16 |
DE2264962B2 DE2264962B2 (de) | 1976-11-04 |
DE2264962C3 true DE2264962C3 (de) | 1978-04-06 |
Family
ID=26844338
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2264860*A Pending DE2264860A1 (de) | 1971-05-25 | 1972-05-25 | Glasgewebe mit einem ueberzug und verfahren zur herstellung derselben |
DE2264962A Expired DE2264962C3 (de) | 1971-05-25 | 1972-05-25 | Glasgewebe mit einem die Biegebeanspruchbarkeit verbessernden Überzug aus Polytetrafluorethylen und Verfahren zur Herstellung desselben |
DE19722225487 Granted DE2225487B2 (de) | 1971-05-25 | 1972-05-25 | Bei 25 grad c lagerstabile waessrige dispersion |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2264860*A Pending DE2264860A1 (de) | 1971-05-25 | 1972-05-25 | Glasgewebe mit einem ueberzug und verfahren zur herstellung derselben |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722225487 Granted DE2225487B2 (de) | 1971-05-25 | 1972-05-25 | Bei 25 grad c lagerstabile waessrige dispersion |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3838082A (de) |
CA (1) | CA991775A (de) |
DE (3) | DE2264860A1 (de) |
FR (1) | FR2139029B1 (de) |
GB (3) | GB1397579A (de) |
IT (1) | IT961193B (de) |
NL (1) | NL173740C (de) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3929721A (en) * | 1974-05-24 | 1975-12-30 | Du Pont | Process for reducing filler loss in tetrafluoroethylene polymer particles |
US3915916A (en) * | 1974-05-24 | 1975-10-28 | Du Pont | Process for reducing filler loss |
JPS5239647B2 (de) * | 1974-05-27 | 1977-10-06 | ||
US4056374A (en) * | 1976-02-19 | 1977-11-01 | American Air Filter Company, Inc. | Tubular gas filter |
DE2635098A1 (de) * | 1976-08-04 | 1978-02-09 | Ver Seidenwebereien Ag | Verfahren zum herstellen eines flachen textilerzeugnisses |
DE2837199C2 (de) * | 1978-08-25 | 1983-05-05 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum Isolieren einer zu glühenden supraleitenden Magnetwicklung |
GB2074181B (en) * | 1980-04-18 | 1983-11-16 | Du Pont | Aqueous fluoropolymer compositions |
US4370376A (en) * | 1980-04-18 | 1983-01-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Tetrafluoroethylene polymer dispersions |
US4382990A (en) * | 1980-05-14 | 1983-05-10 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Coating composition for fibrous polyolefin sheets |
US4645709A (en) * | 1986-05-27 | 1987-02-24 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Coated glass fabric |
GB2201679B (en) * | 1987-02-24 | 1990-11-07 | Aisin Seiki | Filter materials |
JP3239645B2 (ja) * | 1994-10-24 | 2001-12-17 | ダイキン工業株式会社 | 含フッ素系重合体水性分散液 |
KR100367561B1 (ko) * | 2000-06-15 | 2003-01-10 | 크린에어테크놀로지 주식회사 | 미세기공코팅 유리섬유 직포필터 및 그의 제조방법 |
CN1944311B (zh) * | 2006-09-13 | 2011-01-19 | 营口耐斯特滤料科技有限公司 | 四氟浸涂覆膜玻璃纤维及其制造方法 |
WO2018017262A1 (en) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | Super Insulation, LLC | Hydrophobic fiberglass thermal insulation materials |
CN206521423U (zh) * | 2016-11-18 | 2017-09-26 | 北京健翔嘉业日用品有限责任公司 | 一种改性障碍性粉尘的高聚能复合阻尘材料 |
-
1972
- 1972-05-15 US US05253338 patent/US3838082A/en not_active Expired - Lifetime
- 1972-05-24 IT IT2480972D patent/IT961193B/it active
- 1972-05-24 GB GB4717074A patent/GB1397579A/en not_active Expired
- 1972-05-24 GB GB5247274A patent/GB1397580A/en not_active Expired
- 1972-05-24 GB GB2450972A patent/GB1397578A/en not_active Expired
- 1972-05-24 CA CA142,920A patent/CA991775A/en not_active Expired
- 1972-05-25 DE DE2264860*A patent/DE2264860A1/de active Pending
- 1972-05-25 DE DE2264962A patent/DE2264962C3/de not_active Expired
- 1972-05-25 NL NL7207076A patent/NL173740C/xx not_active IP Right Cessation
- 1972-05-25 FR FR7218672A patent/FR2139029B1/fr not_active Expired
- 1972-05-25 DE DE19722225487 patent/DE2225487B2/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3838082A (en) | 1974-09-24 |
GB1397578A (en) | 1975-06-11 |
DE2264962B2 (de) | 1976-11-04 |
FR2139029B1 (de) | 1974-07-26 |
DE2264962A1 (de) | 1975-10-16 |
GB1397579A (en) | 1975-06-11 |
GB1397580A (en) | 1975-06-11 |
DE2225487B2 (de) | 1976-07-22 |
IT961193B (it) | 1973-12-10 |
NL173740B (nl) | 1983-10-03 |
DE2225487A1 (de) | 1972-12-14 |
CA991775A (en) | 1976-06-22 |
NL173740C (nl) | 1984-03-01 |
FR2139029A1 (de) | 1973-01-05 |
DE2264860A1 (de) | 1975-07-31 |
NL7207076A (de) | 1972-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2264962C3 (de) | Glasgewebe mit einem die Biegebeanspruchbarkeit verbessernden Überzug aus Polytetrafluorethylen und Verfahren zur Herstellung desselben | |
EP0552630B1 (de) | Fluorhaltige Copolymerisate und daraus hergestellte wässrige Dispersionen | |
DE1965514C2 (de) | Eine Azidogruppe enthaltende Silane und deren Verwendung | |
EP0554667B1 (de) | Mischungen fluorhaltiger Copolymerisate | |
US3968297A (en) | Polytetrafluoroethylene coatings for glass fabrics | |
DE1745163B2 (de) | Impraegniermittel zum schmutz- und oelabweisenden impraegnieren von textilien | |
DE1469500A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Alkalisalzen von Mischpolymerisaten aus AEthylen/Acrylsaeure und Verfahren zum Schlichten und Entschlichten von Textilfasern | |
DE2225487C3 (de) | ||
DE2248774A1 (de) | Fluorierte verbindungen mit wasserabweisenden und oelabweisenden eigenschaften | |
DE69132593T2 (de) | Behandlung von Strangen aus Akrylfasern | |
DE1518738B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von polymeren Estern fluorierter Alkohole | |
DE1494678A1 (de) | Modifizierte Polypropylenfasern und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2660200C3 (de) | Verfahren zur Herstellung oleophober und hydrophober fluorierter Verbindungen | |
CH639672A5 (de) | Verfahren zur herstellung eines ein c(1)-c(4)-alkylwasserstoffpolysiloxan als comonomer enthaltenden waessrigen emulsionscopolymers. | |
DE2306510A1 (de) | Wasserunloesliche fluessige phosphazenpolymere, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als flammfestausruestungsmittel fuer textilgut aus regenerierter cellulose | |
DE1769249A1 (de) | Verfahren zur Behandlung von Fasermaterial | |
DE2158581C3 (de) | Fasern und Fäden aus syndiotaktischem Polyvinylchlorid und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
WO2020249160A1 (de) | Beschichtung textiler materialien | |
DE1469350C (de) | Mittel und Verfahren zum Ausrüsten von Fasermaterialien | |
DE2319449C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Flammfestausrüstung von cellulosehaltigen Materialien | |
DE1518737C (de) | Verfahren zur Herstellung von polymeren Estern fluorierter Alkohole | |
AT228163B (de) | Verfahren zum Öl- und Wasserabweisendmachen von Textilien | |
DE1494425C3 (de) | Verwendung eines Vinylidenchlorid Vinylchlorid Mischpolymerisats als Überzugsmittel | |
DE1926541A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Perfluoralkylamidoalkyl-und -alkylthioester der Fumarsaeure und anderer aethylenisch ungesaettigter polybasischer Saeuren sowie deren Polymerisate | |
DE2436192C3 (de) | Verwendung einer wäßrigen Dispersion zum Überziehen von thermoplastischen Fasern oder Fäden |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |