DE2310441A1

DE2310441A1 - Ausformbare glasfasermassenzusammensetzung und verfahren zur herstellung zugehoeriger verbindungen und fasermassen sowie durch spruehverfahren gefertigter glasfaserprodukte od. dergl

Info

Publication number: DE2310441A1
Application number: DE19732310441
Authority: DE
Inventors: John Gilbert Mohr
Original assignee: Johns Manville
Current assignee: Johns Manville
Priority date: 1972-02-28
Filing date: 1973-02-28
Publication date: 1973-09-06
Also published as: JPS4912194A; AR193692A1; FR2174166B3; NL7302699A; BR7301502D0; JPS528438B2; IT977543B; FR2174166A1; BE795964A; AU5254173A

Description

PATENTANWÄLTE Dlpi.-ing. H. Seiler Dipi.-ing. J. Pfenning Dipi.-Phys. K. H. Meinig

1 Berlin 1Θ

4104CIP-B Oldenburoallee 1O

Tel. 0311/3045321 3O435 22

Drahtwort: Seilwehrpatent Postscheckkto. Bln.W.5938

28. Februar 1973 Me/se

JOHNS-MANVILLE CORPORATION 22 East 40th Street, New York, N.Y. 10016/USA

Ausforribare Glasfasermassenzusammensetzung und Verfahren zur Herstellung zugehöriger Verbindungen und Fasermassen sowie durch Sprühverfahren gefertigter Glasfaserprodukte od.dergl.

Die Erfindung bezieht sich auf ausgeformte Glasfasermassen und Glasfaserzusammensetzungen, die sich dadurch kennzeichnen, daß sie 2,5 bis 3,5 Gew«-% Polyvinylazetat-Homopolymerenlatex, 6,0 bis 7,5 Gew.-% Polyvinylazetat-Latex, 1,25 bis 1,75 Gew.-% Methacrylato-Chrom(III)Chlorid, 0,100 bis 0,50 Gew.-% Gamma-Arainopropyltriäthoxysilian, kationische Amin Reaktionsprodukte der Pelargonsäure mit 0,100 bis 0,15 Gew.-% Tetraäthylenpentamin, Kationische MethaiIylamin Reaktionsprodukte der Pelagonsäure mit 0,020 bis 0,030 Gew.-% Tetraäthylenpentamin und 87 bis 90 Gew.-% etionisiertes Wasser sowie eine Glasfaserzusammensetzung enthalten, die nachfol-

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gend noch näher beschrieben werden wird, wobei zusätzlich 0,045 bia 0,055 Gew, $> Lithiumchlorid eingebracht sind.

Die Ausformung der aus mehreren Komponenten eich zusammensetzenden Masse erfolgt durch einen Aufsprühvorgang mittels einer Sprühvorrichtung, wobei ein aus zerhackten Glasfasern bestehendes Vorgespinst oder Rohmaterial gleichzeitig mit einem Harz aufgebracht werden. Eine derartige Verfahrensweise läßt sich außerordentlich effektiv gestalten und ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn relativ große Gegenstände, wie etwa Bootskörper oder Karosserien von Autos hergestellt werden aollen. Hierbei wird ausgegangen von Glaafaaerrohgeepinaten, die sich aus einer Vielzahl von Glasfasersträngeη zusammensetzen, von denen wiederum jeder einzelne die Zusammenfassung einer großen Zahl einzelner Glasfasern darstellt, die zunächst von einer Speisungevorrichtung abgezogen werden, um entlang einer Bahn zu der Sprühanlage zu gelangen und dort in verhältnismäßig kurze Stücke zerhackt werden. Diese kurzen Stücke werden mit der zerstäubten Sprühaubstanz mitgerissen und zusammen mit dieser auf die Oberfläche aufgebracht, welche schließlich den glaafaaerveratärkten Kunatharzkörper ausbilden soll. Das in diesem Zusammenhang verwendete Flüssigharz muß eine relativ niedrige Viskosität für den Sprühvorgang aufweisen, und es muß sich gewissermaßen von selbst über die Poraober-

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fläche verteilen und hier in kontinuierlicher Übereinanderschichtung durch Anhäufung den Formkörper aufbauen, wobei es gleichzeitig so beschaffen sein muß, daß die MassezusammensetEung weder zerläuft noch sich während der quasi Verfestigung in einzelne Komponente^auftrennen kann oder irgendeine andere unerwünschte Verformung zeigt. Das bei der angedeuteten Verfahrensweise verwendete Material muß diese Bedingungen zusammen mit weiter erforderlichen Umweltsbedingungen wie Peuchtigkeits- und Temperaturschwankungen erfüllen, damit brauchbare Ergebnisse erzielt werden können.

Das Glaefaserrohgespinst muß für sich so beschaffen sein, daß es während der einzelnen Verfahrensschritte seinen Zusammenhalt und seine Beschaffenheit behält, wobei Bedingungen vorgegeben werden müssen, die das Zerhacken der Pasern erleichtern. Die Ausbildung der einzelnen Pasern oder Fäden zu Pasersträngen und die Verarbeitung zu Rohgespinsten erfolgt in an sich bekannter Weise. Die zerhechselten Pasern und damit das entsprechende Rohgespinst muß nach dem Zerhacken möglichst schnell mit Harzmasse benetzt werden. Hierbei muß eine ausreichende Resistenz gegen Verklumpen oder gegen eine Verflüchtigung der verwendeten Materialien vorliegen, wobei auch Temperaturschwankungen innerhalb verschiedener Jahreszeiten und Änderungen der Umweltsfeuchtigkeit keine Rolle spielen dürfen. Die im Verfahrensablauf natürlicherweise sich in bestimmten Grenzen ändernden

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Parameter, wie Temperatur, Feuchtigkeit und dergleichen, dürfen zu keiner Beeinträchtigung der Qualität des Endproduktes führen, das heißt, dae Harz und der verstärkende Faserrohetoff muß sich zu jeder Zeit gleichmäßig und homogen zu glasfaserverstärkten Formkörpern verarbeiten lassen. Ein weiterer wesentlicher Gesichtspunkt besteht darin, daß unter den durch die Verfahrensweise gegebenen Bedingungen sich möglichst nur minimale statische Aufladungen ergeben dürfen und daß das Fasermaterial nach dem Zerhacken noch ausreichend weich ist, so daß es weder springt noch in sich zurückfedert, das heißt, in der flüssigen Harzmasse sich zu steif und widerspenstig verhält. Eine ausreichende Nachgiebigkeit der kurzgeschnittenen Faserstücke ist insbesondere dann von Wichtigkeit, wenn die zu fertigende Kunstharzmatte oder dergleichen über eine Oberfläche ausgebildet wird, die relativ kleine Krümmungsradien aufweist. Die Glasfaserabschnitte müssen sich diesen Radien innerhalb des sich in flüssigem Zustand befindenden Harzes anpassen können.

Erfindungsgemäß wird eine glasfaserverstärkte Masse geschaffen, die sich durch folgende Zusammensetzung kennzeichnet: 2,5 bis 3,5 Gew. ?£ Polyvinylazetat-Homopolymerenlatez, 6,0 bis 7,5 Gew. # Polyvinylazetat-Latex, 1,25 bis 1,75 Gew. i, Methacrylato-ChromCIII)chlorid, 0,100 bis 0,50

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Gew.-% Gamma-Aminopropyltriäthosysilian, kationischen Amin Reaktionsprodukten der Pelargonsäure mit 0,100 bis 0,15

i Gew.-% Tetraäthylenpentarain, kationischen MethaiIylamin j Reaktionsprodukten der Pelargonsäure mit 0,020 bis 0,030 Gew.-% Tetraäthylenpentamin und 87 bis 90 Gew.-% entionisiertem Wasser.

Das Verfahren zur Herstellung von ausgeformten Glasfasermassen geht von einer Zusammensetzung aus, die sich wir folgt kennzeichnet!

2,5 bis 3,5 Gew.-% Polyvinylazetat-Homopolymerenlatex, 6,0 bis 7,5 Gew.-% Polyvinylazetat-Latex, 1,25 bis 1,75 Gew.-% Methacrylato-Chrom(III)Chlorid, 0,100 bis 0,300 Gew.-% Gamma-Amlnopropyltriäthoxysilian, dem kationischen Amin Reaktionsprodukt der Pelargonsäure mit 0,100 bis 0,150 Gew.-% Tetraäthylenpentamin, dem kationischen MetalIylamin Reaktionsprodukt der Pelargonsäure mit 0,020 bis 0,030 Tetraäthylenpentamin und 87 bis 90 Gew.—% entionisiertes Wasser, wobei erfindungsgemäß dem deionisierten Wasser das Methacrylato-Chrom-(III)Chlorid beigemischt wird und anschließend eine Untermischung von Ammoniumhydroxid zu der Mischung erfolgt, um einen pH-Wert von 6,0 bis 6,5 einzustellen, wonach es der Mischung ermöglicht wird zu reagieren, bis der pH-Wert unter den angegebenen Bereich von 6,0 bis 6,5 abgefallen ist, und daß nach Stabilisierung zusätzlich weiteres Ammoniumhydroxid zu der Mischung

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gegeben wird, bis der PH-Wert wiederum bis zu 6,0 bis 6,5 beträgt, woraufhin schließlich die restlichen Komponenten der Mischung untergemischt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren schafft damit eine Möglichkeit, die Verarbeitung von Glasfasern im Sprühverfahren zugänglicher zu machen, bei dem zerhackte Faserstränge mit Harz aufgesprüht werden. Die Rohmasse wird erhalten, indem man das Fasermaterial als einzelne Fasern über eine Abstreifwalse oder dergleichen von einem Schmelztiegel abzieht, in dem In an sich bekannter Weise Düsen vorhanden sind, aus denen die Schmelze austritt. Nachdem die einzelnen Fasern einen Oberzug erhalten haben, werden sie zu einem Strang zusammengefaßt und laufen hierbei über eine Walze, Rolle oder dergleichen, in deren äußere Umfangsfläche eine Rillung eingebracht 1st, die die einzelnen Fasern zusammenfaßt, woraufhin sie auf ein Rohr aufgewickelt werden können« Der gewundene Strang wird getrocknet und ausgehärtet bzw. wärmebeaufschlagt. Zusammen mit anderen Fasersträngen wird dieser dann zu einem Vorgespinst verarbeitet, welches,mit geeigneten Binde- und Schmiereigenschaften versehen, entweder in Form eines Bündels, Paketes oder auch eines Bandes vorliegen kann. Das Vorgespinst wird zu einer Art Paket oder Bündel zusammengefaßt und einer erneuten Wärmebeaufsohlagung oder AushärtungsVorgang unterworfen, bis zwischen den einzelnen Strängen eine vollständige Bindung

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erreicht ist. Das derart vorgefertigte Rohmaterial wird dann über eine Reihe von Führungsvorrichtungen zu einer Sprühetation gezogen und gelangt hier auch in eine Zerhackevorrichtung. Die erhaltene Fasermaase ist ein besondere vorteilhaftes Ausgangsprodukt für die Herstellung beliebiger Formkörper. Die Fasermasse setzt sich aus folgenden Einzelkomponenten zusammen, wobei sich die Prozentangaben auf Gewichtsprozente beziehen:

Polyvinylazetat-Homopolymerenlatex 2,5 - 3,5 #

Polyvinylazetat-Latex 6,0 - 7,5 £ Methacrylato-Chrom(III)chlorid

(chromic chloride) 1,25 - 1,75 $>

Gamma-Aminopropyltriäthoxysilian 0,100 - 0,300

Kationisches Amin Reaktionsprodukt

der Pelargonsäure mit Tetraäthylen-

pentamin - 0,100 - 0,150

Kationisches Methallylamin Reaktioneprodukt der Pelargonsäure πit Tetraäthylenfcaroin 0,020 - 0,030 ?

Ammoniumhydroxid in geeigneter Menge, um eine wässrige Lösung des Methacrylato-Chrom(III)chloride mit einem PH-Wert von 6,0 bis 6,5 herzustellen

Entionisiertes Wasser in einem Anteil, der der Gleichgewichtsdifferenz entspricht.

Der Polyvinylazetat-Homopolymerenlatex wird in einem Verhältnis von 30 bis 70 zu der Polyvinylazetat-Latex gehalten, um eine ausreichende Härte der Schichtausbildung vorzugeben, damit eine optimale Handhabung und Zerkleinerung bei

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minimaler Klumpenbildung und Flüchtigkeit möglich wird. Wenn das Homopolymeren-Verhältnis erhöht wird, wird die sich ergebende Masse zu weich. Die Einzelproportionen der Zusammensetzung sind wesentlich für die Ausbildung der Löslichkeit des Film- oder Schichtbildners, wenn das zerhechselte Strangmaterial der Verstärkung von Polyesterharz dienen soll. Es ist erwünscht, daß sich der Filmbildner als gesondertes Material auf den Faserbündeln verhält, welche die Faserstränge ausmachen und die zu dem Rohgespinst oder auch der Rohmasse führen, wenn sie in die Harzmatrix eingebracht werden. Andererseits besteht für den Filmbildner die Forderung, wäehrend der Ausformung eines Stranges oder auch einer Matte oder der-

J gleichen und bei dem des Wickelvorganges eine integrale Ein-

heit vorzugeben, die auch während des Transportes zu der Zerhackereinheit und der Sprühvorrichtung aufrechterhalten bleiben muß. Die genaue Vorgabe sowohl der Menge des Filmbildners als auch der vorgenannten Proportionen für die einzelnen Bestandteile ist notwenig, um optimale Bedingungen zu schaffen.

Die Zugabe von Methacrylato-Chrom(III)chlorid dient der Herabsetzung der elektrostatischen Aufladung der Rohmasse. In dem abschließenden glasfaserverstärkten Aufsprühprodukt wird hier- j durch auch die Bindung zwischen Glas und Harz verbessert und

die Benetzungsfähigkeit der Glasfaserharzmasse aufrechterhalten;.

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suche haben gegeben, daß die mechanischen Eigenschaften von Strangmaterial und Faserrohmasse beträchtlich verbessert werden konnten zufolge des erfindungsgemäßen Mischverfahrens, bei welchem Methacrylato-Chrom(lII)Chlorid (methacrylato chromic chloride) dem entionisierten Wasser zugegeben worden ist, und zwar als Erstsubstanz, wobei die Temperatur bei etwa 21° C (70° F) gehalten worden ist und 26° Baume·- Ammoniumhydroxid, welches auf eine dreiprozentige Lösung verdünnt wurde, hinzugegeben wird, um die Mischung auf einen PH-Wert von 6,0 bis 6,5 zu bringen. Zwei Stunden oder mehr, nachdem das Methacrylato-Chrom(lII)chlorid und das Ammoniumhydroxid gemischt worden sind, fällt der PH-Wert auf ungefähr 4,5 bis 5,5 ab, wobei sich der PH-Wert auf diesem Pegel stabilisiert. Nachdem die Stabilisierung des PH-Wertes erreicht ist, wird weiteres 26° Baume»-Ammoniumhydroxid in einer dreiprozentig verdünnten Lösung zugegeben und hierdurch die Mischung wieder auf einen PH-Wert von 6,0 bis 6,5 gebracht. Es wird keine nachfolgende Einstellung des PH-Wertes der Rohmasselösung mehr vorgenommen. Die bisherige Verfahrensweise und Technik der Einstellung des PH-Wertes der Masselösung beinhaltete die Kombination der Einzelbestandteile vor der Einstellung des PH-Wertes. Der Zusammenhalt des Faserstranges ist selbstverständlich wesentlich erhöht und verbessert, wenn die bevorzugte PH-Wert-Einstellung ausgeführt worden ist. Es hat im besonderen auch den Anschein, daß der Filmbildner modifizierbar

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oder unter dem Einfluß des Methacrylato-Ghrom(lII)Chlorids plastifiziert ist, und es sind in diesem Zusammenhang schädliche Zwischenwirkungen möglich, wenn die Materialien gemischt werden, bevor die Einstellung des PH-Wertes der Lösung vorgenommen worden ist. Derart nachteilige Reaktionen des Filmbildners und dessen Modifikation zeigen sich in der Neigung der Trennung der Fasern von ihren Strängen und dem Rohgewebe und in einem Zusammenhaften oder Anbacken an denjenigen Strängen, mit denen sie beim Aufwickeln in Verbindung kommen. Eine derartige Fasertrennung kann so weit gehen, daß der strukturelle Aufbau des Rohproduktes oder des Vorgespinstes vollständig verloren geht, wordurch sich wiederum Unterbrechungen und andere unbedingt zu vermeidende Nachteile bei dem Sprühverfahren ergeben können.

Das Gamma-Aminopropyltriäthoxysilian ist eine verbindende Substanz, die das Haftvermögen zwischen Glasfaser, und Harzmatrix, welche verstärkt werden soll, vergrößert. Während die Funktion dieser Substanz darin besteht, Querverkettungen zu schaffen und die Glasfasern von Feuchtigkeit fernzuhalten, muß darauf hingewiesen werden, daß es auf den Filmbildner eine gegenteilige Wirkung hat, so daß auch hier der Ausgleich durch eine richtige Mengenvorgabe geschaffen werden muß.

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Der Schmiermittelzusatz zu der Rohmasse, und zwar sowohl für den nassen -wie auch den trockenen Zustand, ist eine Zusammensetzung vorwiegend aus dem kationischen Amin Reaktionsprodukt der Pelargonsäure mit Tetraäthylenpentamin und einem kationischen Methallylamin Reaktionsprodukt der \

Pelargonsäure mit Tetraäthylenpentamin in einem annähernden j Verhältnis von 6 zu 1. Dieses Material wirkt als Netzmittel und emulsionsfordernd.

Die Schmierung der einzelnen Pasern erfolgt gewissermaßen bei ihrer Zusammenfassung zu einem Strang in einem benetzten Zustand und die Schmierung derselben in dem Stang ist auch dann gegeben, wenn sich die Pasermaase in ihrem trokkenen Zustand befindet, so daß ein Abrieb des Fasermaterials nicht zu befürchten ist. Hieraus ergibt sich auch eine Lösung der ausgehärteten bzw. trockenen Paserstränge während ihrer Abnahme von einer Rolle oder sonstigen Packung, und es verbessern sich die Schneide- und Zerkleinerungseigenschaften für das abschließende Rohgespinst. Zufolge der Verwendung des Schmiermittels verringert sich die Wahrscheinlichkeit dafür, daß gebrochene Faserenden aus dem Produkt herausragen. Aber auch hier muß ein Ausgleich geschaffen werden, die die Verwendung der richtigen Menge als Schmiersubstanz bedingt, da diese der erforderlichen Bindefestigkeit, welche mittels des Filmbildners erreicht werden soll, entgegenwirkt.

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Bei der Mischung der Bestandteile wird zunächst das Methacrylato-Chrom(lII)chlorid deionisiertem Wasser zugegeben und für die Lösung ein PH-Wert von 6,0 bis 6,5 durch weitere Hinzugabe von Ammoniumhydroxid eingestellt, wobei das Ammoniumhydroxid eine verdünnte dreiprozentige Lösung ist. Nach etwa zwei Stunden fällt der PH-Wert der Mischung aus Methacrylato-Chrom(III)chlorid und Ammoniumhydroxid auf einen Betrag von 4,5 bis 5,5. In diesem Bereich tritt dann eine Stabilisierung des PH-Wertes ein. Nachdem sich der PH-Wert ausreichend stabilisiert hat, wird weiteres Ammoniumhydroxid zugegeben, und zwar wiederum in einer dreiprozentigen verdünnten Lösung, wordurch die Mischung erneut auf einen PH-Wert von 6,0 bie 6,5 gebracht wird. Der PH-Wert der Mischung kann nicht ursprünglich auf einen Wert gebracht werden, der oberhalb von 6,5 liegt, um ihn dann auf den gewünschten Bereich absinken zu lassen. Derart hohe PH-Werte würden nachteilig auf das Methacrylato-ChromClII)-chlorid wirken, welches frühzeitig polymerisieren würde. Nunmehr wird der Polyvinyalzetat-Homopolymerenlatex der Hauptmischung untergemischt gefolgt von viskoserem Polyvinylacetat -Latex. Nunmehr wird die Bindungssubstanz in die Hauptmischung eingebracht und eine vorgemischte wässrige Lösung des Schmiermittelgemisches, die ausreichend viel aEetieche Säure enthält, hinzugegeben. Diese Mischungsprozedur, ist hervorzuheben und der Mischung aller Bestand-

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teile vorzuziehen und dann die Einstellung dea PH-Wertea vorzunehmen, da die Lebensdauer der Rohmasselösung größer ist, das heißt, hierdurch vergrößert werden kann, und die Neigung zur Koagulatbildung herabgesetzt wird. Damit wird auch die Gefahr des zusammengelegten Strangmaterials bei seiner Entfernung aus einer paketartigen Anhäufung oder von einer Rolle sich aufzufasern oder zu lösen, beseitigt, das heißt, es werden keine Pasern mehr an dem darunter liegenden Material hängenbleiben.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kommen bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise folgende industriell zu beziehdnde Substanzen zur Anwendung, wobei sich die Angaben auf Gewichtsprozente beziehen:

Polyvinylazetat-Homopolymerenlatex der National Starch and Chemical Corporation, vertrieben unter dem

Handelsnamen RESYN 1014· 2,81

(Die wesentlichen Eigenschaften der Latex kennzeichnen sich durch 55 i» Peststoffe, PH-Wert 4,5, Partikelgröße 0,3 u, anionische Aufladung, Viskosität 800 cps, Dichte bei 720 ρ 9,2 lbs./gal.)

Polyvinylazetat-Latex der Firma National Starch and Chemical Corporation, vertrieben unter dem Handelsnamen RESYN 1048 ~ 6,55 # (Die Eigenschaften der Latex sind: 55 $ Peststoffe, PH-Wert 4,6, Partikelgröße 1 u, keine ionische Aufladung, Viskosität 1200 cps und Dichte bei 72° ρ 9,2 lbs./gal.)

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Methcrylato-Chrom(lII)Chlorid

(Methacrylate» chromic chloride)

von der Firma DuPont, vertrieben

unter dem Handelsnahmen VOLAN 1,50 ft Gamma-Aminopropyltriäthoxysilian,

hergestellt von der Firma Union

Carbide unter der Bezeichnung

A-1100 0,125 ft

Kationisches Amin Reaktionsprodukt

der Pelargonsäure mit Tetraäthylen-

pentamin

I.C.I. Organics Cirrasol 185-A 0,130 ft

Kationisches Methallylamin Reaktionsprodukt der Pelargonsäure mit Tetraäthylenpentamin
I.C.I. Organics Cirrasol 0,025 Jt

Entionisiertes Wasser 88,735 ft

26° Baume· Ammoniumhydroxid +0,176 ft

Die Endmischung der oben genannten Zusammensetzung sollte eine PH-Wert-Grenze von 6,0 bis 7,0 haben und eine prozentuale Feetstoffgrenze von 4,96 t 0,11 ft.

Wenn die beschriebenen Substanzzusammensetzung auf Glasfasern aufgebracht wird, deren Durchmesser 0,001 bis 0,0013 CM beträgt, wobei diese aus einer Zulieferung entsprechend abgezogen werden und bevor sie zu einem Strang zusammengefaßt werden, dann zeigt das so hergestellte Rohprodukt einen großen Faserstrangzusammenhalt und eine hohe Rohgespinstintegrität bei gleichzeitig niedriger Steifheit und geringer federnder Wirkung. Auch zeichnet sich das so hergestellte Produkt durch eine schnell Benetzbarkeit

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im Polyesterharz aus, und zwar insbesondere dann, wenn es zerschnitten worden ist, wobei auch die statische elektrische Aufladung der Strangabschnitte gering ist. Die Farbgebung der auBgehörteten Matrix ist gut. Das gehechselte Rohmaterial ist unmittelbar benetzt und damit vollständig in das versprühte Polyesterharz integrierbar. Der Filmbinder kann sehr schnell in Lösung gehen, da ein Zurückspringen und damit Nichtnachgeben der einzelnen Faserabschnitte nach dem Sprühvorgang und bei Auftragung auf Oberflächen mit kleinem Krümmungsradius nicht auftritt. Nach dem Aushärten zeigt das Polyesterharz weder Bleicherscheinungen noch irgendwelche Farbveränderungen oder Entfärbung.

Die Erscheinung der statischen elektrischen Aufladung ist während des Sprühvorganges von erheblicher Bedeutung, insbesondere dann, wenn hierbei das zerschnitzelte Fasermatexial mitwirkt. Um die zufolge der statischen Aufladung auftretenden negativen Erscheinungsformen wenigstens hinlänglich zu mildern, ist es allgemein üblich, geerdete Gatter zu verwenden, die die Elektrizität von den Führungen der Rohmasse, der Sprühvorrichtung und der Zerhackereinheit ableiten sollen. Zufolge der gegebenen Bedingungen kommt es bei der Rohmasse oft zu statischen Aufladungen bis zu 17.000 Volt. Faserprodukte der oben angegebenen Art zeigten maximale statische Aufladungen von 5.000 Volt. Unter

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den gleichen extremen Bedingungen und bei normalen Sprühvoraussetzungen ergaben sich im wesentlichen keinerlei Aufladungen, wenn das Fasermaterial zerhecheelt wird. Es versteht sich von selbst, daß dann, wenn das zerhechselte Glasfasermaterial aufgeladen sein sollte, die gleichmäßige Verteilung desselben über die Matte oder Matrix außerordentlich schwierig wird, wenn nicht gar unmöglich, bei einer Verfahrensweise, die, wie beschrieben; sich eines Aufsprühvorganges bedient. Durch die verschiedensten Elemente in der Umgebung, einschließlich der Kleidung der Bedienungspersonen, würde stark statisch aufgeladenes Material in Sprühform unkontrollierbar aus der Bahn abgelenkt.

Eine merkliche Herabsetzung der statischen Aufladung wird für das Glasfasermaterial erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Zusatz an Lithiumchlorid in einer Menge von 0,045 bis 0,055 Gew. <fa der oben beschriebenen Rohmaterialzusammeneetzung beigegeben wird. In dem speziellen AusführungB-beiepiel , welches oben angeführt worden ist, werden 0,050 Gew. i» Lithiumchlorid zugesetzt, und es hat sich gezeigt, daß die maximale statische elektrische Aufladung unter vergleichbaren Bedingungen nur 500 Volt betrug.

Auch wurden Versuche durchgeführt mit Rohmassezusammensetzungen, denen nicht geschnittene kontinuierliche soge-

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nannte H-Pasern beigegeben wurden und die nach einer gewissen Vorerhitzung mit einem hierfür geeigneten herkömmlichen Meßinstrument untersucht wurden. Bei dem Meßinstrument handelte es sich um ein Modell 701 Static Meter von der 3-M-Corporation. Vergleichbare Paseruntersuchungen wurden bei gleicher Rohmassezusammensetzung ohne Lithiumchlorid ausgeführt, wobei sich statische Aufladungen von 5.000 Volt ergaben. Die statischen Aufladungen der Pasern, die mit der erfindungsgemäßen Materialzusammensetzung einschließlich Lithiumchlorid überzogen worden sind, zeigten sich bei einer Zugabe von Lithiumchlorid in Gewichtsprozent wie aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlich:

LiCl in Gew. # Statische Aufladung in Volt

0,01 5.000

0,02 3.000

0,04 1.500

0,05 0-500

0,10 0-10Ci

0,15 0

0,28 0

Eine weitere Technik zur Einbringung von Lithiumchlorid als antistatische Agens besteht in der Aufbringung desselben auf den vorgeformten Strang in Porm einer wässrigen Lösung, die 0,1 bis 25 Gew. % Lithiumchlorid enthält. Das Lithiumchlorid wird auf den Strang aufgebracht, der bereits ausgeformt ist und aufgewickelt oder anderweitig zu einem

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- 18 Paket zusammengefaßt wird.

Anstelle des Lithiumchlorids als antistatische Agens, welches besonders positive Ergebnisse erbringt, ist es aber auch möglich, Lithiumstearat, Lithiumbromid, Lithiumazetatdehydrat, Lithiumoleat, Lithiumnaphtenat und Lithiumnaphtenat 80 #ig in Benzol zu verwenden.

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Claims

- 19 Ansprüche

(iJ Verbindung für die Herstellung von Glasfasermassen, bestehend aus 2,5 bis 3,5 Gew. $> Polyvinylazetat-Homopolymerenlatex, 6,0 bis 7,5 Gew. # Polyvinylazetat-Latex, 1,25 bis 1,75 Gew. # Methacrylato-ChromCIII)Chlorid (methacrylato chromic chloride), 0,100 bis 0,50 Gew. % Gamma-Aminoproyltriäthoxysilian, dem kationischen Amin Reaktionsprodukt der Pelargonsäure mit 0,100 bis 0,15 Gew. io Tetraäthylenpentamin, dem kationischen Methallylamin Reaktionsprodukt der Pelargonsäure mit 0,020 bis 0,030 Gew. 1» Tetraäthylenpentamin und 87 bis 90 Gew. $> entionisiertem Wasser.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie zusätzlich 0,045 äs 0,055 Gew. i» Lithiumchlorid enthält.
3· Zusammensetzung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Methacrylato-Chrom(III)chlorid in ent- < ionisiertem Wasser anfänglich auf einen PH-Wert von 6,0 bis 6,5 durch Zugabe von Ammoniumhydroxid vor Einbringung der übrigen Substanzen zu der wässrigen Zusammensetzung eingestellt wird.

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4. Verbindung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich bei Angabe annähernder und aufgerundeter mittlerer Werte der Gewichtsprozente wie folgt zusammensetzt: 2,81 % Polyvinylazetet-Homopolymerenlatex, 6,55 % Polyvinylazetat-Latex, 1,50 % Methacrylato-Chrom(III)-chlorid, 0,125 % Gamma-Aminopropyltriäthoxysilian, dem kationischen Amin Reaktionsprodukt der Pelargonsäure mit 0,13 % Tetraäth^lenpentamin, dem kationischen Methallylamin Reaktionsprodukt der Pelargonsäure mit 0,025 % Tetraäthylenpentamin, 26 Baume' Ammoniumhydroxid zu 0,176 % und 88,735 % entionisiertem Wasser.
5. Verbindung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,050 Gew.-% Lithiumchlorid enthält, und daß der Gewichtsprozentsatz des entionisierten Wassers entsprechend der Zugabe an Lithiumchlorid herabgesetzt ist.
6. Verfahren zur Herstellung von mit Glasfaser beaufschlagten Rohmassenzusamirtensetzungen bei Verwendung folgender Bestandteile: 2,5 bis 3,5 Gew.-% Polyvinylazetat-Homopolymerenlatex, 6,0 bis 7,5 Gew.-% Polyvinylazetat-Latex, 1,25 bis 1,75 Gew.-% Methacrylato-ChromiIII)Chlorid, 0,100 bis 0,300 Gew.—% Gamma—AminopDpyltriäthoxysilian, dem kationischen Amin Reaktionsprodukt der Pelargonsäure mit 0,100 bis 0,150 Gew.-% Tetraäthylenpentamin, dem kationischen

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MethaiIyIamiη Eeaktionsprodukt der Pelargonsäure mit 0,020 bis 0,030 Gew. % Tetraäthylenpentamin und 37 bis 90 Gew. io entioniniertem Wasser, gekennzeichnet durch das Einmischen des Methacrylato-Chrom(HI)chlorids in das entionisierte Wasser, das nachfolgende untermischen von Ammoniumhydroxid in die Mischung und Einregulieren eines PH-Wertes von 6,0 bis 6,5, wobei es der Mischung ermöglicht wird, den PH-Wert wieder abfallen zu lassen auf einen V/ert unterhalb des Bereiches von 6,0 bis 6,5, bis sich eine Stabilisierung des PH-Wertes ergeben hat, woraufhin zusätzlich weiteres Ammoniumhydroxid der Mischung beigegeben wird, bis der PH-Wert wieder den genannten Bereich von 6,0 bis 6,5 erreicht hat und schließlich durch Untermischen der übrigen Substanzen zu der so vorbehandelten Mischung.

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ORIGINAL INSPECTED