DE2300368A1 - COATING DIMENSIONS FOR GLASS FIBERS TO BE USED AS REINFORCEMENT MATERIAL IN RESIN MATRIX MATERIALS - Google Patents
COATING DIMENSIONS FOR GLASS FIBERS TO BE USED AS REINFORCEMENT MATERIAL IN RESIN MATRIX MATERIALSInfo
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Description
JOHNS-MANVILLE CORPORATIONJOHNS-MANVILLE CORPORATION
22 East 4oth Street22 East 4oth Street
New York, N.Y. Ιοοίβ / USANew York, N.Y. Ιοοίβ / USA
überzugsmasse für als Yeratärkungamaterlal bei Harzmatrixmaterialien zu verwendende GlasfasernCoating compound for glass fibers to be used as yerate strengthening material in resin matrix materials
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schlichte, die dazu bestimmt ist, auf Glasfasern aufgebracht zu werden, ua das Ausmaß zu steigern, in dem die Glasfasern ein· Verstärkung einer Harzmatrix bewirken, in die sie eingelagert werden.The invention relates to a size intended to be applied to glass fibers, including the following Increase the extent to which the glass fibers provide a · reinforcement effect a resin matrix in which they are stored.
Ee ist bekannt, Glasfasern in Form von Strängen, die sich aus Bündeln von Endlosfäden zusammensetzen, welche miteinander verbunden sind, zum Verstärken von z.B. aus Kunstharzen hergestellten Fonnteilen zu verwenden. Wenn eine gute Verstärkungswirkung bei der Harzmatrix erzielt werden soll, dürfen die Glasfaserstränge ihren Zusammenhalt nicht verlieren, und die die Endlosfäden miteinander verbindende Masse muß eine feste Bindung zwischen der Harzmatrix und den Glasfasern herbeiführen, ohne daß sich schädliche chemische Reaktionen zwischen der Schlichte und der Harzmatrix abspielen.Ee is known to be glass fibers in the form of strands that are made up of bundles of continuous filaments which are connected to each other are connected to be used for reinforcing parts made of synthetic resin, for example. If a good one If a reinforcing effect is to be achieved in the resin matrix, the glass fiber strands must not lose their cohesion, and the mass connecting the filaments together must have a firm bond between the resin matrix and the glass fibers without damaging chemical reactions occurring between the size and the resin matrix.
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Bei jedem derartigen System muß die Schlichte stabil und mit der Matrix kompatibel sein, und sie muß beim Zerschneiden der faserstränge vor dem Mischen mit dem Matrixmaterial ein Brechen der Glasfasern sowie ein Zerfasern der Stränge möglichst weitgehend verhindern. Werden diese Bedingungen erfüllt, macht sich das fehlen einer Schädigung der ■ Polymerisate dadurch bemerkbar, daß die fertigen Formteile aus dem Kunstharz die gewünschte Farbe aufweisen, daß insbesondere bei Polyamiden ein Tergilben vermieden wird, und daß das Erzeugnis eine höhere Festigkeit erhält. Außerdem lassen sich die Glasfaserstränge auf einwandfreie Weise verarbeiten, d.h. ohne ein unerwünschtes Zerfallen der Stränge während des Zerschneiden, beim Mischen alt des Harz und beim Zuführen des Gemisches zur Spritzforaaaschine.In any such system, the size must be stable and compatible with the matrix, and it must be cut when it is cut of the fiber strands, before mixing with the matrix material, the glass fibers are broken and the Prevent strands as much as possible. If these conditions are met, there is no damage to the ■ Polymerizates are noticeable in that the finished molded parts made of the synthetic resin have the desired color, in particular In the case of polyamides, tergilbene is avoided and the product has a higher strength. Besides, let the glass fiber strands process properly, i.e. without undesired disintegration of the strands during the Cutting up while mixing the resin and adding it of the mixture to the injection molding machine.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Festigkeit und Terarbeltbarkeit von mit einer Schlichte überzogenen Glasfasersträngen in Form von Strangabschnitten, Strängen und Kuchen zu verbessern, die Festigkeit und die Färbung einer geformten Harzmatrix zu verbessern, in die zum Zweck des 7erstärkens Glasfaserstränge eingelagert sind, und insbesondere eine Verbesserung der Yerstärkungswirkung von Glasfasern bei Formteilen aus Polyamiden zu ermöglichen.The invention is based on the object of improving the strength and surface properties of coated with a size Glass fiber strands in the form of sections, strands and cakes to improve the strength and coloring of a to improve molded resin matrix, in which glass fiber strands are embedded for the purpose of strengthening, and in particular to improve the reinforcement effect of glass fibers in molded parts made of polyamides.
Zur Lösung der genannten Aufgabe ist durch die Erfindung eine Sehlichte oder Überzugsmasse geschaffen worden, die sich auf Glasfasern auftragen läßt, um die durch Glasfasern bei Harzmatrixmaterialien erzielbare Verstärkungswirkung zu steigern, und die dadurch gekennzeichnet 1st, daß es sich allgemein um ein wäßriges Gemisch aus einem Uretanlatex-Filmbildner, einem Schmiermittel für Glasfasern und einem Silankupplungsmittel handelt.In order to achieve the stated object, the invention a light or coating compound has been created that can be applied to glass fibers, around which glass fibers can to increase the reinforcing effect achievable in resin matrix materials, and which is characterized in that it is general an aqueous mixture of a uretane latex film former, a lubricant for glass fibers and a silane coupling agent.
Sie Schlichte nach der Erfindung ist dazu bestimmt, auf endlose Glasfäden gleichzeitig damit aufgebracht zu werden, daß die Glasfäden aus der zu ihrer Herstellung dienenden Vorrichtung, z.B. einer Düse bekannter Art, austreten, woraufhin die endlosen Fäden nach dem Überziehen mit der SchlichteYou sizing according to the invention is intended to endless glass threads to be applied at the same time that the glass threads from the device used for their production, e.g. a nozzle of a known type, whereupon the endless threads after being coated with the size
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eines Strang zusammengefaßt werden. Hierbei werden die einseinen endlosen Fäden mittels einer SpulTorriohtung au« den öffnungen der Düse herausgesogen, aus denen sie im heißen, plastischen Sustand austreten. Durch diesen Ziehvorgang wird die Dicke der Glasfaden herabgesetzt, und schließlich werden die (Ilasfäden durch Aufspritzen τοη Wasser abgekühlt. BIe endlosen fäden werden durch eine Torrichtung sum Auftragen der Schlichte geleitet, die alt einer Auftragwalze rersehen «ein kann, welche in Berührung mit den ausgebreiteten Endloefäden steht, die danach zu einem Strang zusammengefaßt und auf eine umlaufende Trommel aufgewickelt werden.of a strand can be combined. Here, the single, endless threads are sucked out of the openings of the nozzle by means of a winding twist, from which they emerge in a hot, plastic state. This drawing process is the Thickness of the glass thread diminished, and eventually the (Ilas threads cooled by spraying τοη water. BIe endless threads are guided through a gate direction to apply the size, which can be seen from an application roller. which is in contact with the unfolded filaments, which are then combined into a strand and wound onto a rotating drum.
Der so aufgewickelte Strang muß den erforderlichen Zusammenhalt besitzen, so daß er sich bei seiner weiteren Handhabung nicht in einseine fäden auflöst, doch muß er sich leicht τοη dem auf der Trommel befindlichen Wickel trennen lassen, d.h, er darf sich nicht mit anderen Windungen des Wikkels verbinden. Die Tatsache, daß der Strang einen solchen Zusammenhalt aufweist und sich τοη dem Wickel trennen läßt, hängt in einem erheblichen Ausmaß von dem In der Sehlichte enthaltenen Filmbildner ab. Die einzelnen Endlosfäden dürfen nicht brechen, und zwar insbesondere, während sie alt der formmasse gemischt werden, die durch die fäden Terstärkt werden soll, und auch nicht während des ZufUhrens des Qemieohes aus Glasfasern und formmasse zur Spritzmaschine. Diese Eigenschaften werden im allgemeinen unter dem Begriff der guten Yerarbeitbarkeit zusammengefaßt. Hierunter ist die Tatsache zu verstehen, daß der Strang seinen Zusammenhalt bei allen Arbeitsschritten bis zum Einbetten in die fertig geformte Matrix beibehält, ohne daß es erforderlich ist, besondere Vorsichtsmaßnahmen zu treffen, um ein Auflösen des Strangs in Einzelfäden und Strang- und fadenbrttohe zu verhindern.The strand wound in this way must have the necessary cohesion so that it does not dissolve into one of its threads during further handling, but it must separate easily separate τοη the roll located on the drum let, i.e. it must not connect to other turns of the coil. The fact that the strand has such cohesion and can be separated τοη the coil, depends to a considerable extent on the film former contained in the lens. The individual continuous threads are allowed do not break, especially while they age molding compound, which is to be strengthened by the threads, and also not while the Qemieohes is being fed made of glass fibers and molding compound for the injection molding machine. These properties are generally referred to as good ones Workability summarized. Below is the fact to understand that the strand retains its cohesion in all work steps up to embedding in the finished molded matrix, without it being necessary to take special precautions in order to dissolve the strand in To prevent single threads and strand and thread braids.
Ein weiteres wichtiges Merkmal des filmbildners besteht darin, daß er mit der zu formenden Hasse kompatibel sein muß. Zwar ist ein begrenztes Reaktionsvermögen erwünscht, doch wenn bei der Verarbeitung der verschiedenen Sorten τοηAnother important feature of the film former is that it is compatible with the hatred being molded have to be. A limited ability to react is desirable, but when processing the different types of τοη
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lylon eine Reaktion in einem erheblichen Ausmaß stattfindet, nimmt das Erzeugnis eine gelbe Färbung an, so daß der Eindruck entsteht, es sei aus Hylonabfallen hergestellt, woraus sich eine erhebliche Minderung des Wertes des Erzeugnisses ergibt. Sine solche Reaktion «wischen dem Filmbildner und der Formmasse kann außerdem zu einer Verringerung der Festigkeit des Erzeugnissee führen.lylon a reaction takes place on a significant scale, the product takes on a yellow color, giving the impression that it was made of hylon waste, from which it was made there is a significant reduction in the value of the product. Such a reaction «wipe the film-maker and the molding compound can also lead to a reduction in the strength of the product.
Gemäß der Erfindung hat ea eich gezeigt, daß eine Oberflächenbehandlung von Glasfasern, bei der die Glasfasern mit einer Schlichte überzogen werden, die einen Uretanlatex-Filmbildner enthält, bei ihrer Anwendung bei Erzeugnissen aus Nylon dazu führt, daß ein klarer Uberzugsfilm entsteht, daß sich die Abriebfeetigkeit erhöht, daß eine hervorragende Bauerbiegefestigkeit erzielt wird, daß das Erzeugnis eine hohe Zugfestigkeit erhält, daß eine gute Farbstabilität gewährleistet ist, und daß der Überzug äußerst fest an den Glasfäden haftet. Solche Uretanlatexmasssn wurden in Form wäßriger Lösungen verschiedener Art unter Einschluß von üretanen auf Polyesterbasis und von Üretanen auf Polyätherbasis verwendet. Wie im folgenden näher erläutert, erweieen sich die ein TJretanlatex auf Polyätherbasis enthaltenden Filmbildner insbesondere bei Harzsystemen vom Hylontyp als vorteilhaft, und sie können in verschiedenen chemischen Zuständen verwendet werden, und zwar als Halbblockpolymerisate von mittlerem Molekulargewicht oder als Blockpolymerisate, deren Blöcke während des Einformens in ein Polyamidharzsystem gelöst werden. Diese Filmbildner sind in den Überzugsmassen nach der Erfindung in einer Menge von 2 bis 20 Gewichtsprozent enthalten.According to the invention, ea has shown that a surface treatment of glass fibers, in which the glass fibers are coated with a size that is a uretane latex film former contains, when used in nylon products, results in a clear coating film that the abrasion resistance increases, that an excellent structural flexural strength is achieved, that the product is a high tensile strength, that good color stability is guaranteed, and that the coating is extremely strong on the glass threads adheres. Such uretane latex masses became more watery in the form Solutions of various kinds including uretans based on polyester and uretans based on polyether are used. As explained in more detail below, they turn out to be a TJretan latex Polyether-based film formers are particularly advantageous in the case of resin systems of the hylon type, and they can be used in various chemical states, namely as semi-block polymers of medium molecular weight or as block polymers, the blocks of which are dissolved in a polyamide resin system during molding. These Film formers are contained in the coating compositions according to the invention in an amount of 2 to 20 percent by weight.
Als weiterer Bestandteil ist in der erfindungsgemäßen Schlichte ein Kupplungsmittel enthalten, das der natürlichen Indifferenz von Glas gegenüber Harzen entgegenwirkt und ein Anhaften der Schlichte an dem Glas bewirkt, das vermutlich auf eine molekulare Bindung zwischen dem organischen Harz und dem anorganischen Glas zurückzuführen ist. Im allgemeinen werden Silane verwendet, die dadurch gekennzeichnet sind, daßA coupling agent, that of the natural, is contained in the sizing according to the invention as a further component Counteracts the indifference of glass to resins and causes the size to adhere to the glass, presumably is due to a molecular bond between the organic resin and the inorganic glass. In general silanes are used which are characterized in that
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sie eine Hydrolyse bewirken und aich alt Glas verbinden. Jedoch muß das organisch reaktionsfähige Ende des Silane TOB solcher Art sein» daß es alt dem Harz der Matrix kompatibel 1st und mit ihm funktionell zusammenarbeitet. Zwar kann aich in einem gewiesen Ausmaß eine Reaktion zwischen dem Kupplungsmittel und dem filmbildner abspielen, doch kann sich dies nicht schädlich auf die Eigenschaften der Sohllohte auswirken· Bei dem Kupplungsmittel für die trfindungegeaäße Schlichte kann es sich um eine einzige Verbindung oder um ein Oemlsoh aus zwei oder mehr Verbindungen handeln» wobei das Kupplunge* mittel in einer Menge von 0,1 bis 1,5 Gewichtsprozent vornan« den let) als Kupplungsmittel stehen die naohatehend aufgeführten zur Wahl:they cause hydrolysis and connect old glass. However, the organically reactive end of the silane must be TOB be of such a kind 'that it is old compatible with the resin of the matrix 1st and works with him functionally. Aich can There may be some reaction between the coupling agent and the film former, but this can occur do not have a detrimental effect on the properties of the bottom flute it can be a single connection or an Oemlsoh act from two or more connections »where the coupling * medium in an amount of 0.1 to 1.5 percent by weight " den let) as coupling agent, the following options are available:
Man kann der Schlichte Schmierstoffe beimischen um ein Brechen τοη Glasfasern oder ein Zerfasern der Stränge an den Berührungspunkten zwischen den einen Strang bildenden Sndlosfäden zu verhindern, so daß die Stränge gefahrlos verarbeitet werden können. Ebenso wie der filmbildner und das Kupplungsmittel muli der Schmierstoff mit den Übrigen Bestandteilen der Schlichte und der Harzmatrix kompatibel sein. Sine gewisse Reaktion zwischen dem Schmierstoff und dem Kupplungemittel kann zugelassen werden. Die Schmierstoffe können in einer Menge von 0,05 bis 1,50 Gewichtsprozent verwendet und aus den nachstehend genannten Verbindungen ausgewählt werdentYou can add lubricants to the plain Break τοη glass fibers or a fraying of the strands on the To prevent contact points between the endless threads forming a strand, so that the strands are processed safely can be. Just like the film-forming agent and the coupling agent, the lubricant mules with the other components of the Sizing and the resin matrix must be compatible. There is a certain reaction between the lubricant and the coupling agent can be admitted. The lubricants can be used in an amount of 0.05 to 1.50 percent by weight and from the compounds mentioned below are selected fette Polyoxyäthylenester,fatty polyoxyethylene esters,
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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert .The invention and advantageous details of the invention are explained in more detail below using exemplary embodiments .
Typische erfindungsgemäfie Überzugsmassen für Glasfasern, die als Verstärkungseinlagen bei thermoplastischen Harzsystemen, z.B. Polyamiden, verwendet werden können, setzen sich aus einem filmbildner, einem Kupplungsmittel und einem Schmierstoff zusammen. Die Zusammensetzung erfindungsgemäßer Schlichten wird nachstehend anhand verschiedener Beispiele näher erläutert· Typical coating compositions according to the invention for glass fibers, which can be used as reinforcement inserts in thermoplastic resin systems, e.g. polyamides, become exposed a film former, a coupling agent and a lubricant together. The composition of sizes according to the invention is explained in more detail below with the aid of various examples
' Urethanlatei (50$ feststoffe) 10,00$'Urethane file ($ 50 solids) $ 10.00
Polyäthylenglycol (Carbowax 400) 0,50$Polyethylene glycol (Carbowax 400) $ 0.50
Gamaa-Glycidoxypropyltrimethoxysilan 0,50$Gamaa glycidoxypropyltrimethoxysilane $ 0.50
Entionisiertes Wasser 89,00$Deionized water $ 89.00
Vm diese Bestandteile zu vereinigen, wird die Hälfte des benötigten Wassers in einen Mischbehälter eingebracht, und das latex wird^ unter Umrühren beigefügt. Das Polyäthylenglycol wird in Wasser gelöst und dann dem Gemisch in form dieser Lösung beigefügt. Das Silan wird dann in Wasser hydrolysiert und ebenfalls in den Mischbehälter eingebracht. Der pH-Wert des Gemisches wird mit Hilfe von Essigsäure auf 6,0 eingestellt. In order to combine these components, half of the water required is placed in a mixing container and the latex is added while stirring. The polyethylene glycol is dissolved in water and then added to the mixture in the form of this solution. The silane is then hydrolyzed in water and also added to the mixing vessel. The pH of the mixture is adjusted to 6.0 with the aid of acetic acid.
Wie zuvor werden die folgenden Stoffe gemischt! Urethanlatex 10,00$As before, the following substances are mixed! Urethane latex $ 10.00
Polyolefinemulsion (40$ Feststoffe) 0,80$ Beta(3,4-Epoxycyclohexyl)Äthyltrimethoxy-Polyolefin emulsion ($ 40 solids) $ 0.80 beta (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy
silan 0,50$silane $ 0.50
Entionisiertes Wasser 88,70/Deionized water 88.70 /
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Wie zuvor werden die folgenden Stoffe gemischtι Urethanlatex 7,0056As before, the following substances are mixed Urethane latex 7.0056
Gamma-Hethyoryloxypropyltrlmethoxysilan 0 Entionisiertes Wasser 90,80$Gamma-Hethyoryloxypropyltrlmethoxysilan 0 Deionized water $ 90.80
Wenn die gewünschte Färbung erzielt und ein Tergilben veraieden werden soll, ist es bei dem Beispiel 2 erforderlich, als Schmierstoff eine Polyolefinemulsion von höchster !Reinheit und hohera Molekulargewicht zu verwenden, z.B. das Katerial, das unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Poly EK-40N von der Cosden Chemical Company auf den Markt gebracht wird.If the desired color is to be achieved and a tergilbene is to be avoided, it is necessary in Example 2 to use a polyolefin emulsion of the highest purity and high molecular weight as the lubricant, for example the material which is sold under the legally protected name "Poly EK-40 N marketed by Cosden Chemical Company.
Gemäß der Erfindung wurden mehrere Urethanlatexaassen mit gutem Erfolg bei Schlichten ftir als Verstärkungaaaterial zu benutzende Glasfasern verwendet. Bine solche Urethanlatexmasse wird von Hersteller ale nichtionisches, halbblookfftrnlgeε latex mit einem mittleren Modul bezeichnet, bei dem die lieaktion abgeschlossen ist, das ein mittleres Molekulargewicht aufweist, und das ein Urethan auf Polyätherbasis enthält. Die Shore-A-Härte des Filmmaterials hat den Wert 60, seine Zugfestigkeit beträgt etwa 175 kp/o«2, eine Dehnung ua 100$ tritt bei etwa 35 kp/cm auf, und eine Beanspruchung von etwa 84 kp/cm führt zu einer Dehnung von 300$, während die Bruchdehnung 450£ beträgt. Das vorstehend beschriebene Urethanlatex in Form einer wäßrigen Emulsion wird in den folgenden Beispielen als "Urethanlatex Ir. 1" bezeichnet. Bin zweites Urethanlatex wird vom Hersteller als halbblookförmiges, äußerst zähes Latex mit reaktionsfähigen Hydroxylgruppen mit hohem Modul und hohem Molekulargewicht bezeichnet. Auch hierbei handelt ob »ich um ein Urethan auf Polyätherbasie. Seine Shore-A-Härte betrügt 99» aeine Zugfestigkeit etwa 316 kp/ca , bei einer Beanspruchung von etwa 127 kp/cm tritt eine Dehnung um 100# auf, eine Beanspruchung von etwa 281 kp/oa führt zu einer Dehnung um 300#, und die Bruchdehnung beträgt 350$. Diese ο zweite Urethanlatex in Form einer wäßrigen Emulsion wirdIn accordance with the invention, several types of urethane latex have been used with good success in sizes for glass fibers to be used as reinforcement materials. Such a urethane latex compound is designated by the manufacturer as a nonionic, semi-transparent latex with an average module at which the reaction is completed, which has an average molecular weight, and which contains a polyether-based urethane. The Shore A hardness of the film material has a value of 60, its tensile strength is about 175 kgf / o "2, an elongation among others $ 100 occurs at about 35 kp / cm, and a stress of about 84 kgf / cm leads to a Elongation of $ 300 while elongation at break is 450 pounds. The above-described urethane latex in the form of an aqueous emulsion is referred to as "Urethane latex Ir. 1" in the following examples. A second urethane latex is referred to by the manufacturer as a semi-bloom, extremely tough latex with reactive hydroxyl groups with a high modulus and high molecular weight. Here, too, it is a question of a polyether-based urethane. Its Shore A hardness is 99 »a, a tensile strength of about 316 kp / ca, with a load of about 127 kp / cm an elongation of 100 # occurs, a load of about 281 kp / oa leads to an elongation of 300 #, and the elongation at break is $ 350. This ο second urethane latex is in the form of an aqueous emulsion
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im folgenden als "Uretlianlatex Nr. 2" bezeichnet. Ein drittes Urethanlatex in Form einer wäßrigen Emulsion wird als blockförmige Polyäther-Urethan-Vorpolymerisatemulsion bezeichnest, die 18$ eines Lösungsmittels enthält (Ketontyp). Bei diesem Urethanlatex, das im folgenden als "Urethanlatex: JTr. 3" bezeichnet wird, lösen sich die Blöcke während des Spritzvorgangs auf.hereinafter referred to as "urinary latex No. 2". A third Urethane latex in the form of an aqueous emulsion is called block-shaped Denotes polyether-urethane prepolymer emulsion, which contains 18 $ of a solvent (ketone type). With this one Urethane latex, hereinafter referred to as "urethane latex: JTr. 3" the blocks dissolve during the spraying process.
Die Verwendung von Urethanlatexeorten in Form wäßriger Emulsionen ist in dem hier behandelten Anwendungsfall erforderlich, bei dem die Schlichte in der Mähe von Teilen aufgetragen wird, die sioh auf der Temperatur geschmolzenen G-Iases befinden, denn bei den flüchtigen Trägerstoffen, die anderenfalls für ein Urethanlatex zur Verfügung stehen wurden, besteht Brand- und Explosionsgefahr. Die Urethanlatexsorten Nr. 1 und Nr. 2 werden von der Wyandotte Ghemical Corporation, YJyandotte, Michigan, U.S.A., unter den Handelsbezeichnungen X1O33 bzw. X1O42 geliefert, während es sich bei der Urethaulatexemulsion Sr. 3 um das Erzeugnis Nopcothane D-609 handelt, das von der Hopco Chemical Division der Diamond Shamrock Corporation, 60 Park Place, Newark, New Jersey, U.S.A., hergestellt wird.The use of urethane latex types in the form of aqueous Emulsions is required in the application discussed here, in which the coating is applied in the mowing of parts is, the gas sioh melted at the temperature because with the volatile carrier substances, otherwise become available for a urethane latex, there is a risk of fire and explosion. The urethane latex types No. 1 and No. 2 are owned by Wyandotte Ghemical Corporation, YJyandotte, Michigan, U.S.A., under the trade names X1033 and X1042, respectively, while the urethanex emulsion is Sr. 3 is Nopcothane D-609, which is manufactured by the Hopco Chemical Division of Diamond Shamrock Corporation, 60 Park Place, Newark, New Jersey, U.S.A. will.
Die "Carbowax"-Schmierstoffe sind Erzeugnisse der Firma Union Carbide, die auch das Gamma-Aminopropyltriäthoxysilan unter der Bezeichnung "Union Carbide A 1100" liefert.The "Carbowax" lubricants are products of the company Union Carbide, which is also the gamma-aminopropyltriethoxysilane under the name "Union Carbide A 1100" supplies.
Eine besonders vorteilhafte Zusammensetzung einer Schlichte für Glasfasern, die in einer Polyamidmatrix als Verstärkungseinlagen verwendet werden sollen, ist nachstehend genannt:A particularly advantageous composition of a size for glass fibers, which is in a polyamide matrix as Reinforcement inserts are to be used is named below:
Urethanlatex Nr. 1 (50$ Feststoffe) 12,00$# 1 Urethane Latex ($ 50 solids) $ 12.00
Polyolefinemulsion (40% Feststoffe) 1,00^Polyolefin emulsion (40% solids) 1.00 ^
Gamma-Aniinopropyltriäthoxysilan 0,25;»Gamma-Aniinopropyltriethoxysilan 0.25; »
Entionisiertes Wasser 86^Deionized water 86 ^
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Diese Bestandteile werden z.B. in der bezüglich des Beispiels 1 beschriebenen Weise gemischt. Seine Vorteile werden ersichtlich, wenn man die physikalischen Eigenschaften von Probeformkörpern mit handelsüblichem Verstärkungematerial in Form zerschnittener Stränge mit denjenigen von Probeformkörpern vergleicht/ bei denen die Glasfasern mit der Schlichte gemäß dem Beispiel 4 behandelt worden sind. In jeden fall bestanden die Glasfasern aus der Glassorte B, so daß sich die feetgestellten Unterschiede auf Unterschiede bezüglich der verwendeten Schlichte zurückfuhren lassen. Alle Probestücke wurden unter den gleichen Bedingungen hergestellt, d.h. mit Hilfe der gleichen Spritzmaschine, wobei der gleichen Charge entnommenes Vylon 66 mit 30 Gewichtsprozent Glasfasern gemischt und unter gleichen Temperatur-, Druck- und Zeitbedln— gungen verarbeitet wurde. Der Ausdruck "Verarbeitbarkelt* bezeichnet im folgenden die Fähigkeit des verkleinerten Strangs, ungehindert zu fließen, ohne daß sich während der normalen Verarbeitung zu Formteilen Klumpen bilden, ferner das gleichmäßige Fließen des Gemisches aus Glasfasern und Hare sowie die Tatsache, daß sich die Stränge nicht in Ihre Einzelfäden auflösen, wenn das Material bein Herstellen von Spritzteilen durch die Düse der Spritzmaschine gefördert wird.These components are e.g. Example 1 mixed manner described. Its benefits become apparent when you look at the physical properties of test pieces with commercially available reinforcement material in the form of cut strands with those of test pieces compares / in which the glass fibers have been treated with the size according to Example 4. Passed in any case the glass fibers from the glass type B, so that the differences are based on differences with respect to the return the size used. All specimens were produced under the same conditions, i.e. using the same injection molding machine, using the same batch removed Vylon 66 mixed with 30 percent by weight glass fibers and was processed under the same temperature, pressure and time conditions. The term "processability * denotes the ability of the reduced strand, to flow freely without lumps forming during normal processing into molded parts, furthermore the uniform Flow of the mixture of fiberglass and hare as well as the fact that the strands are not in their monofilaments dissolve when the material is conveyed through the nozzle of the injection molding machine when producing molded parts.
Physikalische Eigenschaften Physical properties
acetat Hr. 1Polyvinyl
acetate Mr. 1
acetat Sr.Polyvinyl
acetate Sr.
2 tex,Beidp.4urethanla-
2 tex, both 4
kp/omTensile strenght,
kp / om
kß/car Flexural strength,
kß / car
akp/omNotch toughness,
akp / om
Farbe
Verarbeitbarkeit(Izod, ft. P- / in. 2
colour
Processability
gelb
gut4.21
yellow
Well
weiß gelb
schlecht gut4.19 3.78
White yellow
bad good
weisknow
gutWell
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Ein Satz von Probestücken wurde unter Yerwendung erfindungsgenäßer Überzugsmassen unter den gleichen Bedingungen hergestellt, um einen lachweis der Wirkungen Ton Änderungen der Zusammensetzung zu ermöglichen. Biese Probestücke entsprechen den Beispiel 4 in der vorstehenden Tabelle sowie den nachstehend aufgeführten Beispielen 5.· bis 10, bei denen die' Bestandteile der Schlichte jeweils in der bezüglich des Beispiels 1 beschriebenen Weise gesiecht wurden.A set of coupons was made using the invention Coating compounds prepared under the same conditions to demonstrate the effects of tone changes to allow the composition. These test pieces correspond to Example 4 in the table above as well as Examples 5 to 10 listed below, in which the ' Constituents of the size were each filtered in the manner described in relation to Example 1.
Beiapi·! 5Beiapi ·! 5
Urethanlatex Hr. 1 (50# feststoffe) 12,00$Urethane latex Mr. 1 (50 # solids) $ 12.00
Carbowax 400 (Polyäthylenglycol) 0,50$Carbowax 400 (polyethylene glycol) $ 0.50
. öamma-Clycidoxypropyltrimethoiysilan 0,25$. δamma-Clycidoxypropyltrimethoiysilane $ 0.25
Ent ionisiertes Wasser 37,25)*Deionized water 37.25) *
ßaiiiiia-AminQpropyltriäthjrxyBilan 0,255*ßaiiiiia-AminQpropyltriäthjrxyBilan 0,255 *
ürethanlatex Hr. 2 (50# Pestatoffe) 12,00^urethane latex Mr. 2 (50 # Pestatoffe) 12.00 ^
Carbowax 400 (Polyäthylengiycol) 0,50^Carbowax 400 (polyethylene glycol) 0.50 ^
öaauna-aiycedoxypropyltrimethoxysilan 0, 25/jöaauna-aiycedoxypropyltrimethoxysilane 0.25 / j
£nt ionisiert es Wasser 87,25,*£ nt it ionizes water 87.25, *
Ürethanlatex Ir. 2 (50?i feststoffe) 12,00^Urethane latex Ir. 2 (50? I solids) 12.00 ^
Carbowax 200 (Polyäthylenglycol) 0,50$Carbowax 200 (polyethylene glycol) $ 0.50
Oamma-Aminopropyltriäthoxyailan 0,25?£ Entionisiertes WasserOamma-aminopropyltriethoxyailane 0.25? £ Deionized water
309828/0914309828/0914
0,50*
0,30*0.50 *
0.30 *
-11--11-
BeJBpiel 10Example 10
Urethanlatex Vr. 3 (40£ Feststoffe)
Polyolefineaulsion (40£ Feststoffe)
uajuaa-Aj&inopropyltriäthoxysilan
Entionisiertee WasserUrethane latex Vr. 3 (40 lbs solids)
Polyolefin emulsion (40 lb. solids)
uajuaa-Aj & inopropyltriethoxysilane
Deionized water
BIe physikalischen Eigenschaften yon Probestücken, die
gemäß den Beispielen 4 bis 10 als Spritsteile aus lylon 66
hergestellt wurden, die zu 30 Gewichteprozent Qlas der Sorte
£ enthielten und bei denen die Glasfäden jeweils mit der betreffenden Schlichte Überzogen waren, sind aus der folgenden
Tabelle ersichtlichιThe physical properties of test pieces which, according to Examples 4 to 10, are made from lylon 66 as injected parts
Were produced which contained 30 percent by weight Qlas of the variety £ and in which the glass threads were each coated with the size in question, can be seen from the following table
kp/cmTensile strength
kp / cm
kp/cmBend,
kp / cm
kp/oa^Notched
kp / oa ^
Aus der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, daß die Probestücke nach den Beispielen 5 bis 10 im allgemeinen die gleichen Featigkeitselgenschaften haben wie die Probestücke nach dem Beispiel 4, und daß somit die verwendete erfindungsgemäße Schlichte zu besseren Wirkungen führt als die Verwendung von rolyvinylacetat-Filmbildnern der in der ersten Tabelle weiter oben angegebenen Art. Ferner hat jeder der erfindungsgemäßen Urethanlatex-Pilmbildner gute Farbeigenschaften und eine gute Verarbeitbarkeit. Unter den Beispielen 4 bis 10 zeigt das Beiupiel 4 die besten Werte bezüglich aller Festigkeitseigenschaften, während das diesem Beispiel am nächsten kommende das Beispiel 6 lat, das erkennen läßt, daß das Material "Carbowaz 200" und die Polyoiefinemulsion Vorteile bieten, wenn man dieseFrom the table above it can be seen that the specimens of Examples 5 to 10 are generally the same Feature properties like the specimens after the example 4, and that thus the used according to the invention Sizing leads to better effects than the use of rolyvinyl acetate film formers in the first table above. Further, each of the urethane latex pilming agents of the present invention has good color properties and good Processability. Under Examples 4 to 10, the Beiupiel shows 4 shows the best values for all strength properties, while the one closest to this example is the example 6 lat, which shows that the material "Carbowaz 200" and the polyolefin emulsion offer advantages if you have these
309828/0914309828/0914
Stoffe als Schmiermittel rerwendet. Tergleicht m epiele 6 und θ mit den Beispielen 4t 9 und 10, erkennt man die Überlegenheit des ürethanlatei Hr. 1.Substances used as lubricants. Same as m You can see examples 6 and θ with examples 4t 9 and 10 the superiority of the ürethanlatei Hr. 1.
Ansprüche:Expectations:
309828/09U309828 / 09U
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