DE2750560A1 - Verfahren zum ueberziehen von glasfasern - Google Patents
Verfahren zum ueberziehen von glasfasernInfo
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Description
München, den 11. Nov. 1977
078-27.526P
PILKINGTON BROTHERS LIMITED, Merseyside, Großbritannien
Die Erfindung betrifft das Überziehen von Glasfasern und insbesondere
ein Verfahren zum Überziehen von Glasfasern, um sie vor der Zersetzung in alkalischer Umgebung zu schützen, z.B. in einei
Portlandzement-Grundmasse (cement matrix). Die Erfindung betrifft ferner Glasfasern, die man nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren überzogen hat, eine wässerige Überzugszusammensetzung
zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren und zusammengesetzte Betonmaterialien (cement composite materials), die man
durch Einarbeiten von überzogenen Glasfasern in eine Betongrundmasse hergestellt hat.
Die Verwendung von Glasfasern als Verstärkungsstoff in Beton wurde seit der Entwicklung von alkaliresistenten Glasfasern
durchführbar, wie z.B. solchen aus Glaszusammensetzungen, wie sie in der GB-PS 1 290 528 beschrieben sind, und die unter
dem Warenzeichen "Cem-FIL" von Pibreglass Limited verkauft
werden. Alkalires istente Glasfasern können eine variable HaIt-
078-(48198)-Bo-Hö
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'*- 275übbO
barkeit entsprechend der Glaszusammensetzung haben^aus der sie
gebildet sind. Die Aggressivität der Umgebung kann auch variieren;
Beispielsweise ist die Haltbarkeit, die man unter trockenen Bedingungen erhält, besser als die, die man erhält, wenn
mit Glasfasern verstärkte Betonzusammensetzungen der natürlichen Witterung im Freien ausgesetzt sind. Unter bestimmten Bedingungen
kann es notwendig sein, eine größere Haltbarkeit zu erzielen, als sie durch Veränderungen der Glaszusammensetzung
möglich ist, oder die Haltbarkeit eines Glases zu verbessern, ohne die Kosten für die Bestandteile des Glasansatzes zu steigern.
In der GB-PS 1 465 059 ist die Verwendung von Überzugszusammensetzungen
für Glasfasern beschrieben, die einen schützenden Stoff enthalten und die Zersetzung der Glasfasern herabsetzen,
wenn man sie in betonartige Produkte einarbeitet, wobei der schützende Stoff aus mindestens einer monocyclischen oder
polycyclischen aromatischen Verbindung besteht, die mindestens drei Hydroxylreste am aromatischen Ring oder, in einer polycyclischen
Verbindung, mindestens an einem der aromatischen Ringe trägt. Es wurde festgestellt, daß derartige schützende Stoffe
den Glasfasern eine erhöhte Beständigkeit in einer anorganischen Betongrundmasse verleihen. In der GB-Patentanmeldung Nr.
31 016/75 wurde ferner die Verwendung von Überzugszusammensetzungen beschrieben, die als schützenden Stoff mindestens
eine Dihydroxybenzoesäure enthalten, von der festgestellt wurde, daß sie eine erhöhte Haltbarkeit den Glasfasern in einer anorganischen
Betongrundmasse verleiht. In der GB-Patentanmeldung Nr. 88/75 ist eine Methode zur Verstärkung der Wirksamkeit der
schützenden Stoffe aus den oben genannten Patentanmeldungen beschrieben, bei welcher man sie in eine Überzugszusammensetzung
mit einem teilweise gehärteten Phenol/Formaldehyd-Harz der
Stufe A vom mit Wasser verdünnbaren Resoltyp einarbeitet, die man nachfolgend härtet. Man glaubt, daß das den schützenden
Stoff möglicherweise sowohl auf chemische als auf physikalische
Weise in der gehärteten Harzgrundmasse einschließt, aus der er langsam freigesetzt werden kann.
Wenn man den schützenden Stoff, d.h. die Hydroxyverbindung
oder -verbindungen nur in einem Träger dispergiert und danach
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die Faser damit überzieht, wurde festgestellt, daß es schwierig
ist sicherzustellen, daß der Stoff auf oder in der Nähe der
Paseroberfläche während der verschiedenen Arbeitsgänge bleibt,
die man bei der Bildung einer Betonzusammensetzung durchführt. Um weitere Verbesserungen in der Haltbarkeit gegenüber jenen
zu erzielen, die man durch bloßes Dispergieren des schützenden Stoffes in einem Träger erzielt, ist es notwendig sicherzustellen, daß der Träger mit dem schützenden Stoff chemisch reagiert,
oder daß er physikalisch den schützenden Stoff in der Nähe der Faseroberfläche hält, so daß der schützende Stoff durch die
Wirkung der Umgebung auf die überzogene Faseroberfläche freigesetzt werden kann.
Erfindungsgemäß besteht das Verfahren zum Überziehen von Glasfasern, um sie vor der Zersetzung in einer alkalischen Umgebung
zu schützen, wie z.B. einer Portlandzement-Grundmasse, darin, daß man auf die Glasfasern eine wässerige Zusammensetzung aufbringt, die einen wasserlöslichen filmbildenden Stoff, der
freie aliphatisch« Hydroxylreste im Molekül trägt, einen wasserlöslichen Ester, den man durch Reaktion einer trlhydroxy-
oder dihydroxysubstituierten aromatischen Carbonsäure mit
einem Alkohol mit mindestens zwei Hydroxylresten im Molekül hergestellt hat, und ein Vernetzungsmittel enthält, daß man
die Zusammensetzung bei erhöhter Temperatur trocknet und härtet, daß man das Vernetzen der Hydroxylreste des filmbildenden Stoffes bewirkt und einen warmgehärteten Film bildet, der die
Glasfasern überzieht und ferner den Ester bindet.
Sie Reaktion der Esterblldung führt man vorzugsweise derart
aus, daß der Ester mindestens einen freien (d.h. nicht umgesetzten) aliphatischen Hydroxylrest im Molekül wegen seiner
günstigen Wirkung auf die Wasserlöslichkeit dee Esters enthält. In der Stufe des Trocknens und Härtens bewirkt das Vernetzungsmittel - wie man glaubt - danach im allgemeinen das
Vernetzen der aliphatischen Hydrozylreste oder der Estergruppen mit den Hydroxylresten des filmbildenden Stoffes.
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* 275056Q
Wenn man Glasfasern entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren
überzieht, zeigt sich, daß der Ester, der den schützenden Stoff bildet, eine beträchtlich verbesserte Schutzwirkung für die
Glasfasern ergibt, wenn man sie in das zusammengesetzte Betonmaterial (cement composite mate r ial) einarbeitet. Es ist nicht
geklärt, ob man die Wirkung dadurch erzielt, daß man den Angriff
auf die Glasfasern währen des Härtungsbeginns des Betons (cement) dadurch verhindert oder beträchtlich herabsetzt, daß der schützende
Stoff in diesem Zeitraum langsam freigesetzt wird, oder ob tatsächlich der schützende Stoff über einen längeren Zeitraum
freigesetzt wird. Es scheint jedoch klar zu sein, daß man durch das Binden des schützenden Stoffs ( des Esters) in der Uberzugs-,zusammensetzung
(coating composition) durch das erfindungsgemäße Verfahren eine bessere Erhaltung der Festigkeit durch die.Zusammensetzung
(composite) erzielen und in beträchtlichem Maß die Geschwindigkeit des Festigkeitsverlustes herabsetzen kann, verglichen
mit der, die man bei Verwendung einer alkaliresistenten Faser ohne einen schützenden überzug oder sogar einer alkaliresistenten
Faser beobachtete, die mnn mit einem schützenden Stoff überzogen war, der in einem Träger dispergiort war.
Vorzugsweise ist der filmbildende Stoff das Reaktionsprodukt
einer Epoxidverbindung mit einem sekundären Amin, wobei man alle ursprünglich vorhandenen Epoxygruppen entfernt, obwohl es in
einigen Fällen zweckmäßig sein kann, nur einen solchen Anteil der ursprünglich vorhandenen Epoxygruppen zu entfernen, wie es
nötig ist, um das Produkt wasserlöslich oder in verdünnten organischen Säuren löslich zu machen, wie z.B. Essigsäure. In
jedem Fall ist die Epoxidverbindung vorzugsweise ein Reaktionsprodukt von Bisphenol-A mit Epichlorhydrin. Das sekundäre Amin
kann Diäthanolamin, Morpholin, Piperidin oder Pyrrol sein.
Der filmbildende Stoff kann wahlweise das Produkt einer Reaktion von Epichlorhydrin mit einem sekundären Amin und der nachfolgenden
Reaktion des Produktes mit einem primären Hydroxylamin sein, wie z.B. Äthanolamin.
Der Ester ist vorzugsweise ein Ester der Gallussäure, obwohl er auch ein Ester einer Dihydroxybenzoesäure sein kann. Der
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veresternde Alkohol kann Äthyleuglycol, Glycerin oder ein
Polyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht von weniger als 600 sein.
Das Vernetzungsmittel ist vorzugsweise ein Aminoplast, der einen oder mehrere Melaminringe enthält und mit Methylol- und/oder
veresterten Mythylolgruppen substituiert ist. Die veresterten Methylolgruppen sind vorzugsweise mit Methanol verestert.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Überziehen ist insbesondere
zum Überziehen von Glasfasern in einer Form geeignet, die als kontinuierlicher Faden bekannt ist, in welcher Form man sie
grundsätzlich zur Glasverstärkung von Betonprodukten verwendet.
Für diese Anwendung bringt man die wässerige Zusammensetzung vorzugsweise auf kontinuierliche Glasfäden auf, wobei man die
Fäden aus einem geschmolzenen Glaskörper durch eine Mehrfachdüse oder -mündung am Grund einer Buchse (bushing) zieht. Die Fäden
vereinigt man zu Fädenbündeln oder Strängen und wickelt sie auf eine Spule (former), so daß sie einen Kuchen bilden. Die
Kuchen trocknet man, und gleichzeitig kann die Härtungsreaktion eintreten. Vorzugsweise trocknet man (und härtet man) bei mindestens
120 0C, vorzugsweise 130 0C, vorzugsweise 6 bis 12 h.
Die exakte Wahl der Bedingungen hängt von der Größe des Kuchens ab.
Erfindungsgemäß enthält die wässerige Zusammensetzung vorzugsweise
ferner ein Silan, das die Bindung des filmbildenden Stoffes
an die Glasoberfläche unterstützt, und sie kann ferner ein Gleitmittel für den Leim (size lubricant) enthalten, das die
Reibung zwischen den überzogenen Oberflächen benachbarter Fäden herabsetzt.
Die Erfindung betrifft ferner Glasfasern, die man durch das obige Verfahren überzogen hat.
Die Erfindung betrifft ferner eine wässerige Überzugszusammensetzung
zum Überziehen von Glasfasern nach dem obigen Verfahren, wobei diese Zusammensetzung einen wasserlöslichen filmbildenden
Stoff, der freie aliphatische Hydroxylreste im Molekül trägt,
einen wasserlöslichen Ester, den man durch Reaktion einer tri-
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- sr -10
hydroxy- oder dihydroxysubstituierten aromatischen Garbonsäure
mit einem Alkohol mit mindestens zwei Hydroxylresten im Molekül gebildet hat, und ein Vernetzungsmittel enthält.
Die Erfindung betrifft ferner ein zusammengesetztes Betonmaterial,
das man durch Einarbeiten von Glasfasern, die erfindungsgemäß überzogen sind, in eine anorganische Betongrundmasse gebildet
hat.
Es wurde bereits vorgeschlagen, die Erhaltung der Festigkeit von alkaliresistenten Glasfasern in einer anorganischen Betongrundmasse
durch das Einarbeiten von reaktionsfähigem Siliciumoxid
(SiOp) in Form eines puzzolanartigen Materials zu verbessern. Beispielsweise
ist in der GB-PS 1 402 555 die Verwendung von italienischer Puzzolanerde und pulverisierter Flugasche (PFA) beschrieben.
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß die Zugabe
eines reaktionsfähigen Siliciumoxids zum Betonansatz, wenn man es zusammen mit den erfindungsgemäßen überzogenen Fasern verwendet,
eine größere Verbesserung in der Erhaltung der Festigkeit bewirkt, als sie durch reine Addition der einen Verbesserung zur
anderen erwartet werden konnte.
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß man bis zu 40 $ des
verwendeten Zementes durch ein aktives Siliciumoxid ersetzen kann. Die vorteilhafte Untergrenze liegt bei etwa 10 %,
aber sowohl Ober- als auch Untergrenze hängen in gewissem Ausmaß vom verwendeten Material ab, wobei die Obergrenze vom Wasserbedarf
und der Festigkeit der Grundmasse und die Untergrenze von der Heaktionsfähigkeit des verwendeten aktiven Siliciumoxids
abhängt.
Beim Ansetzen der Überzugzusammensetzungen, die zum Überziehen aller Formen von Glasfasern geeignet sind, insbesondere mit
der Form, die als kontinuierlicher Faden bekannt ist, muß man verschiedenen Bedingungen entsprechen. Die strengsten Anforderungen
sind vermutlich jene für einen Überzug, den man als Leim auf kontinuierliche Glasfasern aufbringen kann, wie man sie aus
einer Buchse zieht. In diesem Fall ist es notwendig, einen Film auf der Oberfläche der Glasfäden zu erzielen, der das Glas vor
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- sr-
physikalischer Beschädigung während der weiteren Verarbeitung
schützt, z.B. wenn man die Fasern zu einem Strang vereinigt, den man zu einem Vorgespinst aufwickelt, oder wenn man den
Strang oder das Vorgespinst einer Hackmaschine zuführt. Dieser Film muß ferner den einzelnen Fäden helfen, aneinander zu haften
und einen Faserstrang oder -bündel oder ein Bündel zu bilden. Die Fäden bildet man, indem man Ströme von geschmolzenem
Glas mechanisch verdünnt, die Mündungen verlassen, die als Düsen am Grunde eines Platingefäßes bekannt sind, das als Buchse bekannt
ist und eine sehr hohe Temperatur hat, und den Leim muß man auf die Glasfaden aufbringen, sobald man sie aus der Buchse
zieht. Um die Sicherheit und geeignete Arbeitsbedingungen zu erzielen,vermeidet man vorzugsweise Systeme, die als flüssigen
Träger irgendwelche organische lösungsmittel oder wesentliche Anteile derartiger Lösungsmittel in wässerigen Systemen enthalten.
Die Erfindung beruht daher auf der Entwicklung eines wässerigen Leims, der den verschiedenen Kriterien entspricht,
die von den Verarbeitungsbedingungen beim Leimen kontinuierlich gebildeter Glasfaden diktiert werden, und der ferner nach dem
Trocknen und der Wärmebehandlung für einen Überzug auf dem Faden sorgt, der ein Material enthält, das die Haltbarkeit der
Glasfasern in einer alkalischen Umgebung steigern kann, z.B. in einer anorganischen Betongrundmasse.
Der wässerige Leim besteht im wesentlichen aus
(a) mindestens einem wasserlöslichen filmbildenden Stoff mit
freien Hydroxylresten,
(b) mindestens einem wasserlöslichen Ester, der durch Reaktion einer trihydroxy- oder dlhydroxysubstituierten aromatischen
Carbonsäure mit einem Alkohol mit mindestens zwei Hydroxylresten gebildet ist, und
(c) einem Vernetzungsmittel, das die Hydroxylreste des filmbildenden
Stoffes vernetzen kann, ihn warmhärtbar macht und gegebenenfalls auch den Ester zu einem filmbildenden Stoff
vernetzt.
Geeignete wasserlösliche fUmbildende Stoffe mit freien Hydroxylresten
schließen Stoffe ein, die man durch Umsetzen von Epoxyharzen mit einem sekundären Amin derart hergestellt hat, daß
man entweder alle Epoxygruppen im Harz oder einen Anteil der-
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artiger Gruppen entfernt hat, wie es nötig ist, um Wasserlöslichkeit
zu verleihen oder das Harz in verdünnten organischen Säuren löslich zu machen, z.B. Essigsäure. Die Epoxyharze stein
man im allgemeinen durch Umsetzung von Bisphenol-A mit Epichlorhydrin
her. Durch Anwendung verschiedener Mengenverhältnisse
dieser Materialien bei variierender Menge des Alkal ilcatalysators ist es möglich, Polymere mit verschiedenem Molekulargewicht zu
erhalten. Geeignete sekundäre Amine schließen Diäthanolamin, Morpholin, Piperidin und Pyrrol ein. Man kann ferner Harze dadurch
herstellen, daß man Epichlorhydrin direkt mit einem sekundären
Amin umsetzt, z.B. Di-n-butylamin, und danach das Produkt
mit einem primären Hydroxylamin umsetzt, z.B. Äthanolamin. Die Methode, Epoxyharze löslich zu machen, ist in den GB-PSen
1 129 005, 1 103 325 und 1 057 292 beschrieben, und die darin
beschriebenen Stoffe, die man durch Umsetzung eines Epoxyharzes mit einem Amin hergestellt hat, sind zur Verwendung als erfindungsgemäßer
filmbildender Stoff geeignet. Vorzugsweise verwendet
man einen Stoff, den man durch Reaktion von Epoxidverbindungen, wie sie in den obigen Patentschriften beschrieben sind,
und sekundären Aminen gebildet hat, wobei man die Reaktion derart durchgeführt hat, daß eine im wesentlichen vollständige Reaktion
eintrat, und man keine Epoxygruppen mit analytischen Standardmethoden feststellen konnte. Andere filmbildende Stoffe sind
z.B. mehrwertige Alkohole, wie z.B. Polyvinylalkohole oder teilweise hydrolysierte Polyvinylacetate.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält,
wie oben erwähnt, der Ester der hydroxysubstituierten Carbonsäure
mindestens einen freien (d.h. nicht umgesetzten) Hydroxylrest zusätzlich zum veresterten Rest, so daß die Wasserlöslichkeit
des Esters gefördert wird. Der freie Hydroxylrest kann möglicherweise auch mit dem Vernetzungsmittel reagieren,
den Eater an den wasserlöslichen Filmbildner binden und dadurch
die Bindung des Esters im Überzug verbessern. Das Vernetzungsmittel wählt man ferner derart aus, daß es auch vernetzend
auf den filmbildenden Stoff durch die Hydroxylreste im Filmbildner
wirkt und einen teilweise oder ganz gehärteten dreidimensionalen
Film mit warmhärtbaren Eigenschaften erzeugt.
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Geeignete Säuren sind die aromatischen Trihydroxycarbonsäuren,
z.B. Gallussäure, und die verschiedenen D!hydroxybenzoesäuren.
Als veresternde Alkohole verwendet man mindestens einen zweiwertigen Alkohol und vorzugsweise einen mehrwertigen Alkohol,
weil man den Ester vorzugsweise mit einem freien Hydroxylrest (wie oben gesagt) bilden soll, der für eine Reaktion mit dem
Vernetzungsmittel geeignet ist. Geeignete vernetzende Alkohole sin z.B. solche mit einem Molekulargewicht von mindestens 62, d.h.
Äthylenglycol, oder die verschiedenen Polyäthylenglycole,aber
man vermeidet vorzugsweise die Verwendung solcher mit einem relativ hohen Molekulargewicht, weil mit steigendem Molekulargewicht
der relative Anteil der reaktionsfähigen Gruppen zum Vernetzen abnimmt. Vorzugsweise verwendet man Polyäthylenglycole
mit einem Molekulargewicht unterhalb von 600. Andere verwendbare Alkohole sind Pentaerythrit, Zucker, Stärke, Cellulosen
und Polyvinylalkohole.
In manchen Fällen kann der filmbildende Stoff (a) ein Alkohol von (b) sein, mit dem die aromatische Carbonsäure verestert
ist, so daß die Bestandteile (a) und (b) kombiniert sind. Beispielsweise kann das der Fall sein, wenn der filmbildende
Stoff ein Polyvinylalkohol ist, der mit der trihydroxy- oder dihydroxysubstituierten aromatischen Carbonsäure verestert ist,
z.B. Gallussäure, und den wasserlöslichen Ester bildet.
Als Vernetzungsmittel verwendet man vorzugsweise ein Aminoplast, d.h. einen Stoff, der einen oder mehrere Melaminringe enthält,
die entweder mit Methylol- oder veresterten Methylolgruppen am Melaminring bzw. den Melaminringen substituiert ist. Wenn
veresterte Methylolgruppen vorliegen, nimmt die Reaktionsgeschwindigkeit mit steigender Flüchtigkeit des verwendeten Alkohols
zu, so daß der Methanolester schneller als beispielsweise der n-Butanolester reagiert. Sa ein rasches Härten in den
meisten Fällen notwendig ist, verwendet man bevorzugt ein Methanolderivat, und unter den geeigneten im Handel erhältlichen
Stoffe» sind das "Cymel 300" von der Cyanamide of Great
Britain Limited und "Resimene 730" von Monsanto Limited.
Cymel 300 hat die nachstehende Struktur:
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-VS-
CHoOCH,
CHpOCH
Resimene 730 hat eine ähnliche Struktur, aber einige der Aminoreste
im Molekül sind unsubstituiert, und ein Anteil der Methylolreste
ist nicht verestert, und daher ist dieses Vernetzungsmittel
möglicherweise reaktionsfahigeiiPür den Zweck der Erfindung
ist dieser Unterschied in der Reaktionsfähigkeit ohne
Folgen und die Stoffe sind in den erfindungsgemäßen Ansätzen austauschbar.
Die chemischen Reaktionen, die bei der Bildung eines Harzes mit warmhärtbaren Eigenschaften eintreten und den Ester chemisch
in das Harzsystem umsetzen, können wie nachstehend dargestellt werden, wobei das Aminoplast als Vernetzungsmittel mit
M(CH2OGH5)n dargestellt ist:
/ \ OH /m + M(CH2OCH3)n ν /i -0-CH2 /-M(CH2OCH3)n_
Wenn man Gallussäure als die hydroxysubstituierte aromatische
Carbonsäure verwendet, kann die Esterbildung nachstehend dargestellt werden:
-COOH + Η0—(κ)—OH
HO
' Vi
HO
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0 _(R)_OH
-Vt-
275ObbO
R = Alkyllcette, wobei die Anzahl der Kohl en stcff atome in der
Kette eine beliebige Zahl von 2 bis zu einer Obergrenze sein kann, die vom Polymerisationsgrad abhängt.
Die möglichen Reaktionen zwischen dem Gallussäureester und dem Aminoplast sind wie folgt:
HC
HC
0 (R) + M(CH-OCH^)
OH
HO.
HO
-0-CH2-I
K (CI I2OCH3 )n
Die Einwirkung der alkalischen Umgebung bewirkt entweder die Freisetzung des Esters aus dem Film und danach seine Verseifung
und Freisetzung der freien Säure oder die direkte Freisetzung der freien Säure. Unabhängig davon, welche Theorie stimmt, ist
es jedoch klar, daß die Bindung des Esters im Überzug durch Vernetzen des Filmbildners die Gesamtwirkung des Esters auf
die Haltbarkeit möglicherweise dadurch verstärkt, daß es sein
Freisetzen in die wässerige Betongrundmasse regelt oder
einschränkt. Es wurde festgestellt, daß bei
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2 7 5 Ü b ö ü
Verwendung der gleichen Glaszusammensetzung die Erhaltung der Festigkeit in erster Linie durch das einfache Aufbringen
der freien Säure auf die Faser verstärkt wird, daß sie weiter durch die Verwendung der gleichen Säure als Ester verstärkt
wird, der auf die Faser aufgebracht wurde, und daß sie noch mehr durch Binden des Esters im Überzug durch das erfindungsgemäße
Verfahren verstärkt wird.
Für das Auftragen auf einen kontinuierlichen Faden aus Glasfasern
enthält zusätzlich zu den oben beschriebenen Bestandteilen
die Leimzusammensetzung gegebenenfalls andere Stoffe, die ermöglichen, einen geeigneten Leim anzusetzen. Andere gewöhnlich
gegenwärtige Bestandteile in einem Leimansatz schließen Silane, die die Bindung des Filmbildners auf die Glasoberfläche
unterstützen, und Leimgleitmittel ein, die die Glasoberfläche schmieren. In der GB-PS 1 057 292 sind von Seite 1 Zeile 23
bis Seite 2 Zeile 20 die strengen Bedingungen beschrieben, denen ein derartiger Leim wiederstehen muß, und
es ist klar, daß verschiedene Zusatzstoffe geeignet sind, die Herstellung eines geeigneten Leims zu unterstützen. Erfindungsgemäß
wurde festgestellt, daß keine Schwierigkeit beim Ansatz einer Leimzusammensetzung besteht, die zufriedenstellend bei
einer Düse für die Produktion eines kontinuierlichen Fadens
arbeiten kann, wobei man beim Ansatz des filmbildenden Stoffes die
oben bPschrietxBnen Ester und Vernetzungsmittel verwendet. Ferner
kann man weitere Bestandteile in verschiedenen Kombinationen zugeben, nachdem es möglich ist, einen zufriedenstellenden
Leim anzusetzen, und die wesentlichen Bestandteile zeigen keine Probleme beim Ansatz des Leims für den Fachmann.
Nachstehend wird die Erfindung durch Beispiele näher erläutert:
Um die Verbesserungen zu zeigen, die durch das Überziehen von Glasfasern gemäß der Erfindung aufgrund der Verwendung einer
Kombination des filmbildenden Stoffes, des Esters und des Ver-
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2750bb0
netzungsmittels erzielt werden, und die man mit nur einem oder zweien dieser Bestandteile nicht erhält, führte man eine Reihe
von Vergleichsversuchen(wie nachstehend beschrieben) aus.
Man stellte acht Leime her, die auf dem nachstehenden allgemeinen Ansatz beruhen:
filmbildendes Harz 5
Ester 10
gamma-Glycidoxypropyltriäthoxyäthoxysilan
(Silan Λ19? der Union Carbide) hier als Vernetzungsmittel
verwendet 0,5 ein quaternäres Alkylammoniumchlorid (Arquad
12/50 von Armour Hess) hier als kationisches
Benetzungsmittel verwendet 0,5 Vernetzungsmittel 2,0 Essigsäure zur Einstellung des pH-Wertes auf
4 bis 4,5
Wasser zur Ergänzung auf 100 %.
Wasser zur Ergänzung auf 100 %.
Leim I (kein Ester oder Vernetzungsmittel)
Das war ein bekannter Typ einer Leimzusammensetzung, wobei der Ester und das Vernetzungsmittel aus dem obigen allgemeinen
Ansatz weggelassen wurden. Das filmbildende Harz bildete man dadurch, daß man den Diglycidyläther von Bisphenol-A mit
Äthanolamin umsetzte und ihn wasserlöslich machte.
Leim II (kein Vernetzungsmittel)
Das filmbildende Harz war in diesem Fall das gleiche, wie man im Leim I verwendete. Der Ester war ein Gallussäure/Äthylenglycol-Ester.
Wieder arbeitete man kein Vernetzungsmittel ein. Den Ester stellte man dadurch her*, daß man 1 Mol Äthylenglycol
und 0,5 Mol Gallussäure zusammenmischte und danach eine katalytische Menge (0,008 Mol) Toluol-4-sulfonsäure zugab. Man erwärmte
die Mischung langsam auf 160 0C und entfernte das Wasser
aus der Reaktion mit einer Dean-Stark-Falle. Das Erwärmen
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- 4V 2750bbü
setzte man fort, bis die Veresterung bis zu dem Punkt fortgeschritten
war, bei dem das Produkt einen Gehalt an freier Säure von 5 bis 3 % aufwies. Das Molverhältnis von Säure zu Alkohol
wählte man derart, daß sich der monosubstituierte Ester vorzugsweise
bildete.
Leim III (kein Ester)
Dieser Leim war der gleiche wie der Leim I, aber man gab
ein Vernetzungsmittel zu. Es war der obige Aminoplast,
der unter dem Warenzeichen Re3imine 730 erhältlich ist.
Leim IV
Dieser Leim war der gleiche wie Leim III mit der Ausnahme, daß man den gleichen Ester, wie man in den Leim II eingearbeitet
hatte, wieder in diesem Ansatz verwendete. Der Leim IV entsprach demgemäß der Erfindung.
Leim V (kein Ester)
Lieser Leim war der gleiche wie Leim III mit der Ausnahme, daß
man als Vernetzungsmittel den oben beschriebenen Aminoplast verwendete, der unter dem Warenzeichen Cymel 300 erhältlich
ist.
Leim VI
Dieser Leim unterschied sich nur dadurch vom Leim V, daß man den gleichen Ester wie in den Leimen II und IV zu diesem Leim
zugab. Der Leim VI war also der gleiche wie der Leim IV mit der Ausnahme, daß man ein anderes Vernetzungsmittel verwendete,
und entsprach der Erfindung.
Leim VII.
Dieser Leim war der gleiche wie der Leim VI mit der Ausnahme,
daß der verwendete Ester ein Gallussäure/Glycerin-Ester war,
den man durch Vermischen von 1 Mol Glycerin und 3 Mol Gallus-
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- je·- 275056Ü
säure hergestellt hatte. Die Herstellung folgte der gleichen Methode, wie sie für den Gallussäure/Äthylenglycol-Ester von
Leim II beschrieben ist.
Leim VIII
Dieser Leim war der gleiche wie der Leim VI mit der Ausnahme, daß der verwendete Ester ein Gallussäure/Polyäthylenglycol-Ester
war, den man unter Verwendung eines Polyäthylenglycols hergestellt hatte, das unter dem Warenzeichen PEG 300 von der
Union Carbide Ltd. verkauft wird. Der Ester hatte ein Molekulargewicht von 300 und das Molverhältnis von Säure zu Alkohol
betrug 1:1. Die Herstellung des Esters folgte im übrigen der
Methode, die für den Leim II beschrieben ist.
Jeden Leim verwendete man, um Faserstränge eines im wesentlichen alkaliresistenten ZrOp-haltigen Glases zu überziehen,
das die nachstehende Zusammensetzung in Mol-$ aufwies:
SiO2 | 69 | % |
ZrO2 | 9 | % |
Na2O | 15 | ,5 |
CaO | 6 | ,5 |
Die Aufnahme des Leims auf die Stränge war in der Größenordnung von 2 Ίο. Die verschiedenen überzogenen Stränge trocknete man
danach bei 130 0C und bewirkte ein Vernetzen im filmbildenden
Stoff und zwischen dem Ester und dem filmbildenden Stoff, wo das Vernetzungsmittel vorlag. Den mittleren Abschnitt jedes
überzogenen Stranges schloß man danach in einen Block aus gewöhnlichem Portlandzementbrei ein, den man 1 Tag bei 100 $
relativer Feuchtigkeit härtete und danach 23 Tage in Wasser bei 50 0C hielt und damit eine beschleunigte Alterungswirkung
erzeugte. Die Zugfestigkeit des Stranges nach dem Leimen bestimmte man, und die Zugfestigkeit des eingeschlossenen Teils
maß man nach der Lagerung. Die Ergebnisse dieser Festigkeitsmessungen
in N/mm sind in der nachstehenden Tabelle I angegeben. Wegen der Unterschiede in der Leimzusammensetzung und
809820/0946
ZO
dem sich daraus ergebenden verschiedenen Grad an mechanischer
Beschädigung, die während der Herstellung der Stränge für den
Versuch verursacht wurde, ist es schwierig, einen einheitlichen Ausgangswert zum Zweck des Vergleichs zu erhalten. Aus
der Erfahrung bei der Anwendung dieses Versuchs ergibt sich, daß der Endwert nach dem Eintauchen bei 50 0C nicht im großen
Maße durch den ursprünglichen Anfangswert beeinflußt ist. Es ist immer wichtig, eher eine Beziehung zwischen dem relativen
Verhalten in einer speziellen Versuchsserie herzustellen,als Absolutwerte von einem Versuch zum anderen zu vergleichen.
Beginn
Leim I Leim II Leim III Leim IV Leim V Leim VI Leim VII Leim VIII
nach 28 Tagen Eintauchen bei 50 0C
1450 | 597 |
HOO | 655 |
1331 | 556 |
1430 | 926 |
1546 | 474 |
1540 | 735 |
1474 | 367 |
1341 | 906 |
Daraus ergibt sich, daß die Endwerte bei den Leimen I1 III und
V, die keinen Ester im Ansatz enthielten, in der gleichen Größenordnung lagen. Die Zugabe des Esters ergab in allen
Fällen einen verbesserten Endwert, wie für die Leime II, IV,
VI, VII und VIII zu sehen ist. Im Fall der Leime IV, VI, VII und VIII bewirkte die Wirkung des Vernetzungsmittels eine weitere
Verbesserung gegenüber Leim II. Ferner kann man deutlich sehen, wenn man die Leime, die sich nur durch die Gegenwart des
Esters unterscheiden, direkt miteinander vergleicht, daß eine Verbesserung auf den Ester zurückgeht, d.h. wenn man I mit II,
III mit IV und V mit VI vergleicht.
809820/094B
"^- 2 7 5 O b 6
Eine Versuchsreihe führte man unter Anwendung der gleichen Methode wie in Beispiel 1 durch, und man untersuchte die Wirkungen
einer Variation des filmbildenden Harzes und von verschiedenen Mengen an Leim, der auf den Paserstrang aufgenommen
wurde. Einen Bereich der Härtung3- oder Trocknungstemperaturen untersuchte man ferner für einige der Leime.
Nachstehende Leime verwendete man: Leim IX
Harz wie in Beispiel 1 (she. Leim I) 5
Gallussäure/Äthylenglycol-Ester (wie in
Leim II) 10
gamma-Glycidpxypropyltriäthoxyäthoxysilan
(Silan A187) als Vernetzungsmittel 0,5
quaternäres Alkylammoniumchlorid (Arquad 12/50)
als kationisches Benetzungsmittel 0,5
Aminoplast Cymel 300 als Vernetzungsmittel 2,0
Essigsäure 2,0
Wasser zum Ergänzen auf 100 $
Leim X
Dieser Leim war der gleiche wie Leim IX mit der Ausnahme, daß das verwendete Harz das Reaktionsprodukt von Propylenglycoldiglycidyläther
und Äthanolamin war, wobei man die zwei Stoffe umsetzte und ein wasserlösliches Harz erhielt.
Leim IV
Wie in Beispiel 1 beschrieben.
Man erhielt nachstehende Ergebnisse:
809820/0946
Versuchs- Nr. |
?6 Auf nahme |
-VG-
λΖ |
1070 | 2750b | 16Ü | |
Leim | 1 | 3% | 1071 | 23 Tage bei 50 0C |
56 Tage bei 50 0C |
|
IX | 2 | 1,5% | Trocknungs- Beginn (Härtungs-) Temperatur |
904 | 889 | |
1 | 0f8% | 1200C | 760 | 866 | ||
X | 2 | 0.8% | " 1300C | 827 | 647 | |
3 | 0,8% | 13O0C | 1071 | 588 | ||
4 | 2,0% | H.F. getrocknet | 1141 | 556 | ||
1 | 2,0% | H JT. getrocknet | 1171 | 866 | 742 | |
IV | 2 | 1,8% | 1300C | 1000 | 747 | |
3 | 2,0%. | 12O0C | 1193 | 628 | ||
4 | 3,3% | 1600C . | 1345 | 808 | ||
5 | 9,3% | 1300C | 1571 | 731 | ||
6 | 11,3% | 1200C | 1071 | 927 | ||
7 | 1,9% | 1200C | 1156 | 873 | ||
8 | . 2t2% | 1200C | 932 | 682 | ||
• | 9 | 1,4% | 105°C | 864 | ||
1300C | 589 | |||||
1900C |
Der Ausdruck "H.P. getrocknet" bedeutet, daß man den Leim durch
Erwärmen in einem Hochfrequenzofen trocknete und härtete, wobei die effektive Temperatur mindestens 120 0G betrug. Daraus ist
ersichtlich, daß die Erhaltung der Festigkeit in Wasser bei 50 G durch die Menge des aufgenommenen Leims beeinflußt wurde.
Beim kontinuierlichen Ziehen von Glasfasern ist es bei diesen Leimen schwierig, eine Aufnahme von 3 % zu überschreiten. Um
die höheren Werte zu erzielen, die man mit dem Leim IV in den Versuchen 5 und 6 erreichte, war es notwendig, eine Methode
des mehrfachen Überziehens (overcoating technique) anzuwenden. Es ist auch ersichtlich, daß die Festigkeiten, die man nach
28 Tagen bei 50 0C maß, in der gleichen Größenordnung wie jene
lagen, die man nach 23 Tage in Beispiel 1 trotz der Unterschiede
809820/0946
in der Ausgangsfestigkeit gemessen hatte.
Man stellte mit Glasfasern verstärkte Tafeln aus einer Betonzusammensetzung
her, wobei man eine Sprühmethode mit Entwässerung (spray-dewatering method) anwendete, bei welcher man den
Zement und zerhackte Stränge von Glasfasern in eine Form sprühte und durch Absaugen entwässerte. Der verwendete Betonansatz
hatte nachstehende Zusammensetzung:
Ferrocrete, rasch härtender Portlandzement 30 Sand 10
Waseer 15
Das schließliche Verhältnis von Wasser zu Zement in der fertigen Tafel stellte man auf 0,3 ein, und der Glasgehalt betrug
5 % (bezogen auf Gewicht von trockenem Glas ). Die verwen-
Gewicht der Feststoffe + Wasser
dete Glasfaser hatte die oben beschriebene Zusammensetzung, und man hatte sie mit Leim X von Beispiel 2 geleimt. Jede Tafel
schnitt man in Abschnitte von 150 χ 50 mm mit einer Dicke von 8 mm, und man härtete die Abschnitte 1 Tag bei einer relativen
Luftfeuchtigkeit von 100 % und danach 6 Tage in Wasser bei 22 0C.
Danach lagerte man sie in Wasser bei 50 0C und untersuchte sie
in verschiedenen Zeitabständen bis zu 3 Monaten. Den Bruchmodul (MOE) und die Schlagfestigkeit (IMP) maß man wie folgt (MOR in
N/mm2, IMP in Nmm/mm ):
Versuch | MOR IMP |
Beginn | 14 Tage |
28 Tage |
56 Tage |
3 Monate |
Leim 1 - X |
MOR IMP |
33,3 28,3 |
32,6 15,4 |
30,4 12,7 |
23,9 9,9 |
|
2 - | MOR IMP |
36,4 22,0 |
32,5 14,8 |
28,8 10,8 |
23,0 7,7 |
19,1 6,0 |
Vergleich (Leim I) |
38,1 28,5 |
19,4 5,6 |
16,8 3,3 |
15,4 2,0 |
13,6 2,0 |
|
809820/0946
- 3Θ ■
A4 2 7 5 U b b U
Daraus ist ersichtlich, daß bei einer Untersuchung unter beschleunigten
Bedingungen über einen relativ langen Zeitraum, die vielen Jahren Gebrauch entsprechen , die Tafeln, die erfindungsgemäß
überzogene Pasern enthielten, bemerkenswerte Verbesserungen sowohl in MOR als auch in der Schlagfestigkeit gegenüber
der Vergleichsprobe zeigten.
Mit Glasfasern verstärkte Tafeln aus einer Betonzusammensetzung stellte man unter Verwendung einer Spraymethode mit Entwässerung
her, bei welcher man den Zement und zerhackte Stränge von Glasfasern in eine Form sprühte und durch Absaugen entwässerte.
Der verwendete Betonansatz hatte die nachstehende Zusammensetzung:
Supersulfatzement (Supersulphated) 30 Wasser 13,5
Das schließliche Verhältnis von Wasser zu Zement in der fertigen Tafel betrug 0,26 und der Glasgehalt 5 % (bezogen auf
Gewicht des trockenen Glases ). Die verwendete Glasfaser hatte
Gewicht der Feststoffe + Wasser
die oben beschriebene Zusammensetzung, und man hatte sie mit Leim X von Beispiel 2 geleimt. Jede Tafel schnitt man in Abschnitte
von 150 χ 50 mm mit einer Dicke von 8 mm, und man härtete die Abschnitte 1 Tag bei einer relativen Feuchtigkeit von
100 % und danach 28 Tage in Wasser bei 22 0C. Danach lagerte
man sie In Wasser bei 50 0C und untersuchte sie in verschiedenen
Zeitabständen bis zu 3 Monaten. Den Bruchmodul (MOR) und die Schlagfestigkeit (IMP) maß man wie folgt (MOR in N/mm2, IMP in
Nmm/mm ).
Versuch Beginn 14 28 56 3
Tage Tage Tage Monate
Vergleich
(kein schützender Stoff)
(kein schützender Stoff)
Leim X
MOR | 26,7 | 26,1 | 24,6 | 19,7 | 19,7 |
IMP | 20,4 | 12,3 | 7,6 | 6,3 | 4,3 |
MOR | 36,1 | 39,7 | 41,3 | 42,0 | 42,2 |
IMP | 21,4 | 22,1 | 17,3 | 19,4 | 18,4 |
809820/0946
-a*- 275O5bO
as
Das zeigt wieder eine deutliche Verbesserung der Tafeln durch das Einarbeiten von Glasfasern, die aan erfindungsgemäß überzogen
hatte.
Wie oben erwähnt beobachtete man eine weitere Verbesserung in
der Haltbarkeit der Glasfasern in Beton, wenn der Beton reaktionsfähiges
Siliciumoxid in Form eines puzzolanartigen Stoffes enthielt. Dieses Beispiel zeigt die Wirkung eines Anteils von
feinem SiIiciumoxidpulver (dänischer Diatomit, verkauft unter dem Viarenzeichen DAHOLIN, der aus 31,3 Gew.-^ SiOp besteht;
Teilchengröße: 50 % weniger als 30/um, nichts größer
200yum t bestimmt mit der Coulter-Counter-
Methode) in dem gleichen Beton aus rasch härtendem Ferrocrete-Portlandzement
wie in Beispiel 3. Stränge der alkalires latenten Glasfasern mit der obigen Zusammensetzung stellte man her, überzog
einige davon mit einem Standardleim aus Polyvinylacetat (PVA) und einige mit Leim X von Beispiel 2. Die mittleren Teile
der Stränge arbeitete man in Blöcke aus Betonbrei ein. Für jeden Typ an überzogenen Strängen waren einige Blöcke aus Beton
aus 100 # Ferrocrete-Portlandzement und einige aus 30 f>
Ferrocrete-Portlandzement und 20 # dänischem Diatomit . Die Blöcke
hielt man 2 Monate in Wasser bei 50 °C und bewirkte eine beschleunigte
Alterung, und danach untersuchte man die Stränge auf Zugfestigkeit.
Die Ergebnisse in N/mm sind nachstehend angegeben:
Die Prozentzahlen in Klammern bedeuten die Verbesserung gegenüber einem mit PVA geleimten Faserstrang in Beton aus 100 %
Portlandzement.
Ferrocrete 100 i» Ferrocrete 80 %
dänischer Diatomit
20
%
mit PVA geleimte Faser 460 640 (39,1 %)
mit Leim X geleimte Faser 570 920 (100 #)
(23,9 Ϊ)
809820/0946
aw
Die Verbesserung, die man durch den Leim X in dem Beton erzielt hatte, der 20 % Siliciumoxidpulver eingearbeitet enthielt, ist
demgemäß größer als die Summe der Verbesserungen, die man durch den Leim X in einem Beton aus 100 $ Portlandzement bzw. von
20 fo Siliciumoxidpulver im Beton mit der auf übliche Weise geleimten
Faser feststellte, was auf einen synergistischen Effekt zwischen der erfindungsgemäßen Leimzusammensetzung und dem
Siliciumoxidpulver hinweist.
V/eitere Untersuchungen der gleichen Art wie Beispiel 5 stellte man an, wobei man den gleichen Beton aus rasch härtendem Ferrocrete-Portlandzement
mit variierenden Anteilen einer puzzolanartigen pulverisierten Flugasche (PFA) und von Siliciumoxidpulver
in Form von dänischem Diatomit (DAMOLIN, wie oben) und in Form von Siliciumoxidpulver verwendete, das unter dem Warenzeichen
ELKEM verkauft wird, und das 96,7 Gew.-^ SiOp enthält;
Teilchengröße: 50 % weniger als 30 ,um, nichts größer 110
/um , bestimmt mit der Goulter-
Counter-Methode. Stränge der gleichen Glasfasern wie oben verwendete
man, leimte sie zum Vergleich mit drei verschiedenen Leimen, nämlich (1) dem üblichen PVA-Leim, (2) einem Leim, der
in der GB-PS 1 465 059 beschrieben ist und Pyrogallol als schützenden Stoff dispergiert in einem Träger eingearbeitet
enthält, und (3) den obigen Leim X. Die Zugfestigkeit der Stränge maß man nach verschiedenen Zeiträumen mit den nachstehenden Ergebnissen:
809820/0948
- 25 -
Grundmasse
Leimüberzug
Strang im Zement!Zugfestigkeit
9 (N/moT)
Zeit in Wasser bei 5O°C (Monate)
100 | % Ferrocrete- | PVA | 1200 | 530 | 460 |
Zemente | Pyrogallol | 1120 | 670 | 560 | |
Leim X | 1190 | 750 | 570 | ||
60 f | PVA | 1290 | 670 | 530 | |
40 1 | Pyrogallol | 1210 | 340 | 730 | |
Leim X | 1350 | 930 | 840 | ||
Ό Ferrocrete | |||||
Ό Puzzolan PFA | |||||
90 % Perrocrete 10 <t> Dänischer Diatomit . |
Leim X | 1220 | 1070 | 720 |
80 % Ferrocrete 20 % Dänischer Diatomit |
PVA Leim X |
1120 1230 |
790 1080 |
640 920 |
60 % Ferrocrete 40 i» Dänischer Diatomit |
PVA Leim X |
1140 1180 |
1060 1240 |
830 1030 |
90 % Ferrocrete 10 % Elkem Siliciumoxid |
Leim X | 1420 | 920 | 730 |
80 io Ferrocrete 20 % Elkem Siliciumoxid |
PVA Leim X |
1160 1420 |
720 1010 |
560 850 |
60 % Ferrocrete 40 % Elkem Siliciumoxid |
PVA Leim X |
1080 1330 |
930 1260 |
940 1230 |
809820/0946
-ac-
Diese Ergebnisse bestätigen die weitere Verbesserung in der Haltbarkeit, die man durch eine erfindungsgemäße Leimzusammensetzung
in einem Beton erzielt, der 10 $ bis 40 $ reaktionsfähiges
Siliciumoxid eingearbeitet enthält.
Claims (21)
- Patentansprüche\l. Verfahren zum Überziehen von Glasfasern, um sie gegen die Zersetzung in einer alkalischen Umgebung zu schützen, z.B. in einer Fortlandzement-Grundmasse, wobei man auf die Glasfasern eine wässerige Zusammensetzung aufbringt, die einen wasserlöslichen filmbildenden Stoff enthält, und die Zusammensetzung bei erhöhter Temperatur trocknet und härtet, dadurch gekennzeichnet, daß man einen filmbildenden Stoff mit freien aliphatischen Hydroxylresten im Molekül verwendet, und daß man eine Zusammensetzung verwendet, die ferner einen wasserlöslichen Ester, den man durch Reaktion einer trihydroxy- oder dihydroxysubstituierten aromatischen Carbonsäure mit einem Alkohol mit mindestens zwei Hydroxylresten im Molekül hergestellt hat, und ein Vernetzungsmittel enthält, wobei man durch das !Trocknen und Härten der Zusammensetzung das Vernetzen der Hydroxylreste des filmbildenden Stoffes bewirkt und einen warmgehärteten Film bildet, der die Glasfasern überzieht und ferner den Ester bindet.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Ester verwendet, der mindestens einen freien (d.h. nicht umgesetzten) aliphatischen Hydroxylrest im Molekül enthält.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als filmbildenden Stoff ein Produkt aus der Reaktion einer Epoxidverbindung mit einem sekundären Amin verwendet, die man derart durchgeführt hat, daß man alle ursprünglich vorhandenen Epoxygruppen entfernte.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,809820/094627bübbüdaß man als fumbildenden Stoff das Produkt aus einer Reaktion einer Epoxidverbindung mit einem sekundären Amin verwendet, die man derart durchgeführt hat, daß man einen solchen Anteil der ursprünglich vorhandenen Epoxygruppen entfernt hat, wie es notwendig ist, um das Produkt wasserlöslich oder in verdünnten organischen Säuren löslich zu machen, z.B. Essigsäure.
- 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Epoxidverbindung ein Reaktionsprodukt aus Bisphenol-A mit Epichlorhydrin verwendet.
- 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als sekundäres Amin Diäthanolamin, Morpholin, Piperidin oder Pyrrol verwendet.
- 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als filmbildenden Stoff ein Produkt verwendet, das man durch Umsetzen von Epichlorhydrin mit einem sekundären Amin und nachfolgende Umsetzung des Produktes mit einem primären Hydroxylamin hergestellt hat, z.B. Äthanolamin.
- 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ester einen Gallussäureester verwendet.
- 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ester einen Ester einer Dihydroxybenzoesäure verwendet.
- 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als veresternden Alkohol Äthylenglycol, Glycerin oder ein Polyäthylenglycol mit einem Molekulargewicht von weniger als 600 verwendet.
- 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als Vernetzungsmittel einen Aminoplast mit einem oder mehreren Melaminringen verwendet, der mit Methylol- und/oder veresterten Methylolgruppen substituiert ist.809820/0946
- 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Aminoplast verwendet, bei der man die veresterte Methylolgruppe mit Methanol verestert hat.
- 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die wässerige Zusammensetzung auf kontinuierliche Glasfäden aufbringt, wobei man die Fäden aus einem geschmolzenen Glaskörper durch eine Buchse zieht, und wobei man das Trocknen und Härten bewirkt, nachdem man die Fäden zu Bündeln oder Strängen zusammengefaßt hat und sie auf eine Spule zu einem Kuchen aufgewickelt hat.
- 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wässerige Zusammensetzung verwendet, die ferner ein Silan enthält, das die Bindung des filmbildenden Materials auf die Glasoberfläche unterstützt.
- 15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wässerige Zusammensetzung verwendet, die ferner ein Leim-Gleitmittel enthält und die Reibung zwischen den überzogenen Oberflächen benachbarter Fäden herabsetzt.
- 16. Überzogene Glasfasern, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche überzogen wurden.
- 17. Wässerige Überzugszusammensetzung zum Überziehen von Glasfasern durch das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die einen wasserlöslichen filmbildenden Stoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß dieser filmbildende Stoff freie aliphatische Hydroxylreste im Molekül enthält, und daß die Zusammensetzung ferner einen wasserlöslichen Ester, der durch Reaktion einer trihydroxy- oder dihydroxysubstituierten aromatischen Carbonsäure mit einem Alkohol mit mindestens zwei Hydroxylresten im Molekül gebildet wurde, und ein Vernetzungsmittel enthält.
- 18. Zusammengesetztes Betonmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Einarbeiten von überzogenen Glasfasern gemäß Anspruch 16 in8098?0/0946eine Betongrundmasee hergestellt wurde.
- 19. Zusammengesetztes Betonmaterial nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Betongrundmasse reaktionsfähiges Siliciumoxid (SiOp) eingearbeitet enthält.
- 20. Zusammengesetztes Betonmaterial nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß das reaktionsfähige Siliciumoxid in Form von feinem SiIiciumoxidpulver oder in Form eines puzzolanartigen Stoffes vorliegt.
- 21. Zusammengesetztes Betonmaterial nach Anspruch 1 9 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Betongrundmasse 10 bis 40 Gew.-% reaktionsfähiges Siliciumoxid enthält.809820/09^6
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB47071/76A GB1565823A (en) | 1976-11-11 | 1976-11-11 | Coating of glass fibres |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2750560A1 true DE2750560A1 (de) | 1978-05-18 |
DE2750560C2 DE2750560C2 (de) | 1987-09-10 |
Family
ID=10443612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772750560 Granted DE2750560A1 (de) | 1976-11-11 | 1977-11-11 | Verfahren zum ueberziehen von glasfasern |
Country Status (21)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4173486A (de) |
JP (2) | JPS589060B2 (de) |
AR (1) | AR219724A1 (de) |
AU (1) | AU511937B2 (de) |
BE (1) | BE860746A (de) |
BR (1) | BR7707545A (de) |
CA (1) | CA1087773A (de) |
CS (1) | CS212211B2 (de) |
DE (1) | DE2750560A1 (de) |
DK (1) | DK501877A (de) |
ES (1) | ES464086A1 (de) |
FI (1) | FI62044C (de) |
FR (1) | FR2370705A1 (de) |
GB (1) | GB1565823A (de) |
IE (1) | IE45815B1 (de) |
IT (1) | IT1091039B (de) |
LU (1) | LU78496A1 (de) |
NL (1) | NL184269C (de) |
NO (1) | NO145093C (de) |
SE (2) | SE422935B (de) |
ZA (1) | ZA776349B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2822462A1 (fr) * | 2001-03-23 | 2002-09-27 | Stago Diagnostica | Composes activateurs de la coagulation endogene utilisation pour l'exploration de la coagulation endogene |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4223502A (en) * | 1978-03-08 | 1980-09-23 | Olympian Stone Company, Inc. | Building panel with stone facing and glass fiber reinforced concrete |
US4241136A (en) * | 1979-03-05 | 1980-12-23 | Owens-Corning Fiberglas Corporation | Glass fiber size composition and process |
US4341677A (en) | 1980-04-03 | 1982-07-27 | Ppg Industries, Inc. | Antioxidants and reinforced polymers and oil-in-water emulsions of antioxidants |
US4483948A (en) * | 1980-09-24 | 1984-11-20 | Ppg Industries, Inc. | Antioxidants and reinforced polymers and oil-in-water emulsions of antioxidants |
GB8323385D0 (en) * | 1983-08-31 | 1983-10-05 | Pilkington Brothers Plc | Producing cement composite material |
FR2587024B1 (fr) * | 1985-09-11 | 1992-01-10 | Inst Francais Du Petrole | Composition de mortiers hydrauliques presentant notamment une resistance a la traction amelioree |
DE3680640D1 (de) * | 1985-11-07 | 1991-09-05 | Akzo Nv | Bewehrungselement aus kunststoff, verwendbar in armiertem beton, insbesondere in vorgespanntem beton, armierter beton versehen mit solchen bewehrungselementen und verfahren zur herstellung von bewehrungselementen und armiertem und vorgespanntem beton. |
DE3784366T2 (de) * | 1986-04-23 | 1993-06-17 | Mitsubishi Chem Ind | Bewehrungsfaser fuer zement. |
US4774135A (en) * | 1986-05-16 | 1988-09-27 | Bgf Industries, Inc. | Process for coating yarn with hot melt thermoplastic |
US4923517A (en) * | 1987-09-17 | 1990-05-08 | Exxon Research And Engineering Company | Glass fiber reinforced cement compositions |
US5763042A (en) * | 1994-06-28 | 1998-06-09 | Reichhold Chemicals, Inc. | Reinforcing structural rebar and method of making the same |
BR9712494A (pt) | 1996-10-07 | 1999-10-19 | Marshall Ind Composites | Produto compósito reforçado e aparelho e método para sua produção |
JP2945925B2 (ja) * | 1996-12-28 | 1999-09-06 | 工業技術院長 | 複合繊維の製造方法 |
FR2809389B1 (fr) | 2000-05-24 | 2002-10-25 | Vetrotex France Sa | Composition d'ensimage pour fils de verre, ces fils et leur utilisation dans des produits cimentaires |
JP3607901B2 (ja) * | 2002-04-26 | 2005-01-05 | ムネカタ株式会社 | 熱可塑性樹脂用難燃性付与剤 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2506546A1 (de) * | 1974-02-28 | 1975-09-04 | Kao Corp | Verfahren zur herstellung von glasfasermatten |
US3920596A (en) * | 1973-06-27 | 1975-11-18 | Kao Corp | Sizing agent for glass fibers |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3211579A (en) * | 1961-08-16 | 1965-10-12 | American Cyanamid Co | Thermosetting resinous compositions |
NL295301A (de) * | 1962-07-30 | 1900-01-01 | Owens Corning Fiberglass Corp | |
US4044178A (en) * | 1971-08-04 | 1977-08-23 | Ciba-Geigy Corporation | Process for reinforcing nonwovens |
IT951490B (it) * | 1971-11-29 | 1973-06-30 | Owens Corning Fiberglass Corp | Composizione apprettante e fibre di vetro con essa apprettate |
US3948673A (en) * | 1973-10-19 | 1976-04-06 | Owens-Corning Fiberglas Corporation | Water soluble sizing for glass fibers and glass fibers sized therewith |
CA1096524A (en) * | 1974-10-03 | 1981-02-24 | Fred G. Krautz | Size for glass fiber which provides improved forming and bonding properties |
SE7415815L (sv) * | 1974-12-17 | 1976-06-18 | Euroc Administration Ab | Sett att skydda glasfiber i alkalisk miljo |
JPS5217154B2 (de) * | 1974-12-24 | 1977-05-13 | ||
GB1519041A (en) * | 1975-01-02 | 1978-07-26 | Pilkington Brothers Ltd | Glass fibres for use as reinforcement in cementitios products |
JPS5322795A (en) * | 1976-08-14 | 1978-03-02 | Shinsuke Ono | Mechanism for preventing winding up for use in automatic vending machine connecting goods by way of elongated member |
JPS5277294A (en) * | 1975-12-23 | 1977-06-29 | Kao Corp | Glass fiber bundling agent |
JPS5315352U (de) * | 1976-07-20 | 1978-02-08 |
-
1976
- 1976-11-11 GB GB47071/76A patent/GB1565823A/en not_active Expired
-
1977
- 1977-10-24 IE IE2165/77A patent/IE45815B1/en unknown
- 1977-10-25 ZA ZA00776349A patent/ZA776349B/xx unknown
- 1977-10-27 AU AU30094/77A patent/AU511937B2/en not_active Expired
- 1977-10-31 CA CA289,915A patent/CA1087773A/en not_active Expired
- 1977-11-03 NL NLAANVRAGE7712119,A patent/NL184269C/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-11-07 FI FI773320A patent/FI62044C/fi not_active IP Right Cessation
- 1977-11-08 US US05/849,578 patent/US4173486A/en not_active Expired - Lifetime
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- 1977-11-10 IT IT69530/77A patent/IT1091039B/it active
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- 1977-11-10 BE BE182568A patent/BE860746A/xx not_active IP Right Cessation
- 1977-11-10 JP JP52134182A patent/JPS589060B2/ja not_active Expired
- 1977-11-11 ES ES464086A patent/ES464086A1/es not_active Expired
- 1977-11-11 AR AR269940A patent/AR219724A1/es active
- 1977-11-11 LU LU78496A patent/LU78496A1/xx unknown
- 1977-11-11 DE DE19772750560 patent/DE2750560A1/de active Granted
- 1977-11-11 CS CS777408A patent/CS212211B2/cs unknown
- 1977-11-11 DK DK501877A patent/DK501877A/da not_active Application Discontinuation
-
1981
- 1981-07-02 SE SE8104138A patent/SE436195B/sv unknown
-
1982
- 1982-07-30 JP JP57132296A patent/JPS6042181B2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3920596A (en) * | 1973-06-27 | 1975-11-18 | Kao Corp | Sizing agent for glass fibers |
DE2506546A1 (de) * | 1974-02-28 | 1975-09-04 | Kao Corp | Verfahren zur herstellung von glasfasermatten |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2822462A1 (fr) * | 2001-03-23 | 2002-09-27 | Stago Diagnostica | Composes activateurs de la coagulation endogene utilisation pour l'exploration de la coagulation endogene |
WO2002076921A1 (fr) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Societe Diagnostica-Stago | Derives de l'acide gallique et utilisation pour l'exploration de la coagulation endogene |
US7208266B2 (en) | 2001-03-23 | 2007-04-24 | Societe Diagnostica-Stago | Endogenous coagulation activator compounds —use in exploring endogenous coagulation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU3009477A (en) | 1979-05-03 |
DK501877A (da) | 1978-05-12 |
FR2370705B1 (de) | 1982-08-06 |
FI62044C (fi) | 1982-11-10 |
BE860746A (fr) | 1978-05-10 |
JPS589060B2 (ja) | 1983-02-18 |
SE422935B (sv) | 1982-04-05 |
CS212211B2 (en) | 1982-03-26 |
ES464086A1 (es) | 1978-12-01 |
SE7712620L (sv) | 1978-05-11 |
NL184269B (nl) | 1989-01-02 |
FI773320A (fi) | 1978-05-12 |
FI62044B (fi) | 1982-07-30 |
CA1087773A (en) | 1980-10-14 |
JPS53103097A (en) | 1978-09-07 |
FR2370705A1 (fr) | 1978-06-09 |
LU78496A1 (de) | 1978-06-09 |
SE436195B (sv) | 1984-11-19 |
NO145093B (no) | 1981-10-05 |
GB1565823A (en) | 1980-04-23 |
SE8104138L (sv) | 1981-07-02 |
NO773836L (no) | 1978-05-12 |
NL184269C (nl) | 1989-06-01 |
JPS6042181B2 (ja) | 1985-09-20 |
IE45815L (en) | 1978-05-11 |
NL7712119A (nl) | 1978-05-16 |
JPS5845151A (ja) | 1983-03-16 |
IT1091039B (it) | 1985-06-26 |
ZA776349B (en) | 1979-06-27 |
US4173486A (en) | 1979-11-06 |
DE2750560C2 (de) | 1987-09-10 |
AU511937B2 (en) | 1980-09-11 |
BR7707545A (pt) | 1978-08-22 |
NO145093C (no) | 1982-01-13 |
AR219724A1 (es) | 1980-09-15 |
IE45815B1 (en) | 1982-12-01 |
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