DE2802242C2

DE2802242C2 -

Info

Publication number: DE2802242C2
Application number: DE2802242A
Authority: DE
Inventors: Jacques La Motte Servolex Fr Molinier; Jacques Chambery Fr Mahler; Gilbert Challes-Les-Eaux Fr Bocquet; Bernard De Chambery Fr Massey
Original assignee: Saint Gobain Industries SA
Current assignee: Saint Gobain Industries SA
Priority date: 1977-01-19
Filing date: 1978-01-19
Publication date: 1988-07-21
Also published as: IE46309B1; GB1597991A; FI62524B; FI780128A; YU10178A; DE2802242A1; NL7800594A; TR19555A; NO150008B; FI780127A; ATA40278A; SE7800558L; FI62523B; GB1590051A; AT370389B; FR2377982A1; LU78890A1; IE780116L; DK25578A; DK25678A

Description

Die Erfindung betrifft eine wäßrige Schlichte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bekanntermaßen erfolgt die Glasfaserherstellung durch Ausziehen von geschmolzenem Glas durch Öffnungen einer Spinndüse zur Bildung kontinuierlicher Filamente, die nach ihrer Zusammenführung zu einem Spinnfaden auf einen mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden spulenartigen Träger aufgewickelt werden. Vor der Vereinigung der Filamente zum Spinnfaden werden die einzelnen Fasern mit einer Schlichte überzogen.

Dieser Schlichteauftrag erfolgt deswegen, um den gegenseitigen Abrieb und ein Brechen bzw. Reißen der einzelnen Fasern während der einzelnen Verarbeitungsstufen zu verhindern. Ferner soll die Schlichte den einzelnen Fasern untereinander eine ausreichende Kohäsion verleihen, so daß der Faden einen guten Zusammenhalt aufweist.

Eine bekannte Schlichte (DE-OS 25 02 965) mit guten Schmier- und Hafteigenschaften enthält neben Stärke, einem nicht-ionischen und einem kationischen Schmier- bzw. Gleitmittel und einem Emulgator auch ein Organosilan der Formel

In der entsprechenden Patentschrift ist angegeben, daß durch einen Ersatz des vorgenannten Organosilans durch ein anderes Silan die oben erläuterten, für die Fasern wichtigen Eigenschaften gemindert werden. Der Einsatz der vorbekannten Schlichte ergibt in der Praxis, daß durch Zugabe des besagten Organosilans keine Erhöhung der Zugfestigkeit der mit dieser Schlichte behandelten Fäden erreicht wird. Da aber bei der Herstellung von Spinnfäden die einzelnen Fasern verschiedene Verarbeitungsstufen mit hoher Geschwindigkeit durchlaufen, ist gerade die Zugbeständigkeit ein wesentliches Kriterium für die Herstellung, da ohne ausreichende Zugbeständigkeit stets die Gefahr besteht, daß die Fasern während des Fertigungsvorganges reißen.

Zwar ist aus der US-PS 37 46 738 die Verwendung eines Organosilans des Polyazamid-Typs entnehmbar, welches als Appretur für Glasfasern verwendet wird, jedoch sind diese Organosilane in Wasser eingeführt und werden auf die zuvor wärmebehandelten, d. h. entschlichteten Rovings aufgebracht und nicht auf Fasern im Verlaufe von deren Bildung. Diese US-Patentschrift vermag somit keinen Hinweis für die Compatibilität bestimmter Organosilane mit weiter in einer Schlichte vorhandenen Stoffen noch eine Voraussage in Bezug auf die Eigenschaften der durch die Schlichte geschützten Glasfasern zu geben.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine wäßrige Schlichte zum Überziehen von Glasfasern zu entwickeln, mit welcher die Zugfestigkeit der Fasern gesteigert werden kann, ohne daß die für eine Schlichte wesentlichen Eigenschaften beeinträchtigt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst, wobei zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil der Unteransprüche enthaltenen Merkmale gekennzeichnet sind.

Es hat sich überraschend gezeigt, daß sich durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen eine Erhöhung der Zugfestigkeit der Fasern bzw. Fäden in einem Ausmaß zwischen 20 und 60% je nach den Arten der Fäden und den genauen Bestandteilen der Schlichte ergibt, ohne daß hierbei die anderen für eine Schlichte wesentlichen Eigenschaften in irgendeiner Weise beeinträchtigt würden. Bei gleichbleibenden Haft- und Gleit eigenschaften ergibt sich somit der Vorteil einer erhöhten Zugbeständigkeit, so daß die Gefahr des Reißens der Fasern während des Fertigungsprozesses wesentlich gemindert ist. Die mit der erfindungsgemäßen Schlichte behandelten Fäden weisen einen ausreichenden Zusammenhalt, Gleitvermögen und erhöhte Zugfestigkeit auf, um Torsionsvorgänge, Kett- oder Zettelbearbeitungen einschließlich Aufwickeln unter hoher Geschwindigkeit auf Spulen ohne Bruch standhalten zu können. Insgesamt ergibt sich durch diese Maßnahmen der Vorteil, daß die Fasern bei höheren Geschwindigkeiten verarbeitet werden können, was zu erhöhten Produktionsleistungen führt.

Die vorgeschlagenen Organosilane mit organischer Kette des Polyazamid-Typs entsprechend der folgenden Formel:

worin

0,5 15; 2 n 6 und vorzugsweise n = 2 oder 3.

R ist ein Methoxy-, Äthoxy-, Propoxy-, n-Butoxy- oder β-Methoxyäthoxy-Rest.
R₁ und R₃ sind zweiwertige Alkylenreste mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen.
R₂ bedeutet einen zweiwertigen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen, gegebenenfalls substituierten Rest.

Organosilane, deren organische Kette wenigstens einen Phenylrest und wenigstens zwei sekundäre oder tertiäre Aminogruppen aufweist und die eine besonders bedeutende Aktivität auf die Zugfestigkeit der mit Schlichtemittel behandelten Fäden aufweisen, entsprechen den folgenden Formeln:

worin

2 n 6, vorzugsweise n = 2 oder 3; 1 m 10, vorzugsweise 1 m 4 und

R ein Methoxy, Äthoxy-, Propoxy-, n-Butoxy- oder β-Methoxyäthoxy-Rest ist.

Unter den Schlichten, die Gegenstand der Erfindung sind, sind die bevorzugten Zusammensetzungen bzw. Mittel folgende (ausgedrückt in Gewichtsteilen aktiver Substanzen auf 100 Teile Schlichte):

1 bis 10%wenigstens eines Klebemittels, wie eines Acrylpolymeren, eines Polyvinylacetats, eines Epoxyharzes, eines Polyesterharzes, eines Polyurethans, 0,05 bis 5%nicht-ionische(s) Gleit- oder Schmiermittel, 0,1 bis 2%wenigstens eines Organosilans der Gruppe der Organosilane mit einer organischen Kette des Polyazamid-Typs und der Organosilane, deren organische Kette wenigstens einen Phenylrest und wenigstens zwei sekundäre oder tertiäre Aminogruppen enthält, 0 bis 5%kationische(s) Gleit- oder Schmiermittel, 0 bis 3%zusätzlichen oder Hilfsklebers, wie Gelatine, 0 bis 2%eines weiteren Silans oder irgendeines Glas- Harz-Haftmittels, Restentmineralisiertes Wasser.

Unter den hierbei im allgemeinen verwendeten nicht-ionischen Gleit- bzw. Schmiermitteln kann man beispielsweise Emulsionen von Polyäthylen, den nicht-ionischen Derivaten von Polyäthylenglykol oder den oxyäthylenierten Alkylphenolen nennen. Am häufigsten verwendet man als kationisches Gleitmittel Kondensationsprodukte von Fettsäuren mit polyäthoxylierten Aminoalkoholen oder Aminoderivate von Fettkörpern.

Ferner können die Organosilane der zuvor definierten Gruppe noch in die Schlichte für Fäden eingearbeitet werden, die in Form kontinuierlicher Einheiten (Rovings) oder von Fäden direkt unter der Spinndüse beispielsweise in Polyester-, Vinylester-, Epoxy- oder Phenolharze nach einer Wickeltechnik eingearbeitet werden. In diesem Falle ist das in der Schlichte enthaltene Klebemittel vorzugsweise entweder ein Polyesterharz, ein Epoxyharz oder deren Gemisch, je nach der Art des zu verstärkenden organischen Matrixmaterials. Selbst hier noch bietet die Gegenwart dieser Organosilane den Gewinn der Zugfestigkeit der Fadeneinheiten und senkt das Risiko des Fadenbruchs beim Wickelvorgang einerseits, und andererseits macht sie es möglich, eine zumindest ebenso gute Glas- Harz-Bindung zu erhalten wie mit den klassischen Organosilanen.

In den folgenden Beispielen, die sich auf einige besondere Ausführungsformen beziehen und bestimmte Vorteile der Erfindung deutlich machen, wurde die Zugfestigkeit der Fäden in Form von Werten der Bruchspannung bei Zug ausgedrückt. Jeder Wert entspricht einem Mittelwert aus mehreren Versuchen.

Beispiel 1

Hergestellt wird eine Schlichte für Fäden, die zur Verstärkung organischer Matrixmaterialien in Form von Geweben bestimmt sind. Die Zusammensetzung dieser Schlichte, ausgedrückt in Gewichtsteilen aktiver Materialien auf 100 Teile Schlichte, ist wie folgt:

% aktive Stoffe Klebemittel: Acrylcopolymerisat aus Acrylnitril, Acrylamid und Acrylsäure,
jeweils in Anteilen von 45, 50 bzw. 5%3,5 zusätzlicher oder Hilfskleber: Epoxyharz auf der Grundlage von Bis-phenol A
und Epichlorhydrin (Epoxidzahl 1,60 Äq/kg), zu 50% modifiziert mit
Diäthanolamin in Äthylenglykolmonomethylähter0,25 nicht-ionisches Gleitmittel auf der Grundlage von Polyäthylenglykol
300-Monolaurat, Polyäthylenglykol 600-Dioleat und Monoäthylenglykoldioleat1,5 Organosilan der allgemeinen Formel (C) mit R = Methoxy, n = 2, m = 3:

entmineralisiertes WasserRest zu 100

Das verwendete Acrylcopolymerisat zeigt in Lösung bei pH = 7,8 und einer Konzentration von 41% eine Viskosität von 3,9 Pa s bei 20°C, gemessen im Brookfield-Viskosimeter, Geschwindigkeit 20, Modul 4.

Zunächst stellt man eine 5%ige Lösung dieses teilweise mit Triäthanolamin neutralisierten Acrylcopolymerisats her, indem man es in Wasser bei 15-20°C bringt und den pH auf 5 einstellt. Das nicht-ionische, zuvor mit Wasser auf 50% verdünnte und auf pH zwischen 5 und 5,5 gebrachte Gleitmittel wird in diese Lösung eingebracht. Andererseits wird das Epoxyharz in 10%iger Lösung und bei pH = 5 dem vorigen Gemisch zugefügt.

In einem zweiten Behälter wird die Hydrolyse des Silans vorgenommen, indem dieses in mit Essigsäure auf pH = 4 gebrachtes Wasser eingeführt wird, wobei die Konzentration an Silan unter 3% liegt. Am Ende der Hydrolyse stellt man den pH auf den Wert 4,7 ein. Das hydrolysierte Silan wird dann dem Gemisch aus Acrylcopolymerisat, Gleitmittel und Epoxyharz zugesetzt, wobei der End-pH 5 ± 0,2 ist. Diese Schlichte wird im Verlauf der Faserherstellung eines klassischen Glases bei einer Temperatur von 23°C mit Hilfe von Schlichteorganen des Bandschlichter-Typs angewandt. In diesem Beispiel wird der Faden durch Vereinigen von Filamenten von 9 µm gebildet, überzogen mit dem obigen Mittel. Die Menge an trockener, auf dem Faden abgeschiedener Schlichte wird durch Glühverlust bei 625°C bis zur Gewichtskonstanz bestimmt; sie reicht bis zu 0,65%, bezogen auf das Fadengewicht. Man unterwirft den Faden einer ersten Torsion von 40 Drehungen pro Meter und mißt in bekannter Weise die Bruchlast bei Zug oder Zugfestigkeit nach der B.I.S.F.A.-Methode. Nachdem die Fäden eine Torsion von 20 oder 40 Drehungen pro Meter erfahren haben, zeigen sie eine Bruchspannung bei Zug von 2060 N/mm², was hinsichtlich der normalerweise mit einer klassischen Schlichte, wie dem nachfolgend als Vergleichsmittel T verwendeten, erreichten Werte ziemlich hoch ist.

Vergleich T

Um die Erhöhung der durch das in der Schlichte des Beispiels 1 enthaltene Organosilan erreichten Zugbruchbeanspruchung erkennbar werden zu lassen, wird unter den gleichen Arbeitsbedingungen wie zuvor ein Vergleichsmittel hergestellt, das die gleichen Grundbestandteile wie das vorige Mittel enthält, das Organosilan wird aber durch eines der in jüngerer Zeit in der Technik verwendeten Organosilane ersetzt, d. h. das γ-Aminopropyl-triäthoxysilan. Man bringt also 0,25% dieses Silans in das Vergleichsmittel ein, das auf Filamente von 9 µm aufgebracht wird. Der erhaltene Faden besitzt einen Gehalt an trockener Schlichte von 0,65% und zeigt nach identischer Torsion von 20 oder 40 Drehungen pro Meter eine Bruchspannung bei Zug von 1420 N/mm².

Der Vergleich der Werte der Bruchspannung bei Zug der mit der Vergleichsschlichte T überzogenen Fäden und der mit dem das Silan des Beispiels 1 enthaltenden Mittel überzogenen Fäden zeigt einen Zugewinn von 46%, was eine deutliche Verbesserung der Eigenschaften der erhaltenen Gewebe ermöglicht. Tatsächlich laufen die textilen Behandlungsvorgänge ohne Schwierigkeiten mit den mit dem erfindungsgemäßen Mittel behandelten Fäden ab, während sie mit einem üblichen Organosilan wie dem des Vergleichsmittels T in Unordnung geraten. Die Eigenschaften der in beiden Fällen hergestellten Gewebe sind in der Vergleichstabelle A zu sammengestellt und zeigen eine deutliche Verbesserung gegenüber dem Vergleich.

Diese Gewebe werden direkt, d. h. ohne vorherige Entschlichtung, in Epoxy- oder Polyesterharze nach üblichen Methoden eingearbeitet. Sie führen zu Verbund- oder Schichtstrukturen, deren mechanische Leistungsfähigkeit im Falle des erfindungsgemäßen Beispiels verbessert ist. Diese Ergebnisse zeigen sich ebenfalls in der Vergleichstabelle A für Schicht strukturen auf Polyesterharzbasis. Zu bemerken ist nicht nur die Wirksamkeit des Organosilans als Haftmittel, sondern auch seine Überlegenheit bei der Glas-Harz-Haftung in Bezug auf das übliche Organosilan des Vergleichs T.

Tabelle A

Beispiel 2

Das im Mittel des Beispiels 1 verwendete Organosilan wird durch 0,20% eines zuvor hydrolysierten Organosilans mit einer Kette des Polyazamid-Typs ersetzt. Dieses Organosilan entspricht der allgemeinen Formel (A), worin

R₁, R₃= Äthylen, R₂= Hydroxycyclohexyläthylen, wobei der Cyclohexylrest an den Stickstoff und das Äthylen an das Siliciumatom gebunden ist.

Die Arbeitsbedingungen der Hydrolyse dieses Silans, der Herstellung der Schlichte und der Aufbringung auf die Filamente sind identisch mit denen des gleichen Beispiels. Man erhält Fäden mit einem Gehalt an trockener Schlichte von 0,60% und einer Bruchspannung bei Zug von 1840 N/mm², was einer Verbesserung von 30% gegenüber dem Vergleich T entspricht. Die sich auf die textile Brauchbarkeit beziehenden Ergebnisse sind völlig vergleichbar mit denen des Beispiels 1, diese Formel erlaubt es andererseits, gute mechanische Eigenschaften der Verbundschichtstoffe auf der Grundlage von Epoxyharzen zu erzielen.

Beispiel 3

Man stellt eine Schlichte unter den gleichen Arbeitsbedingungen und mit den gleichen Anteilen an Klebemittel, Hilfsklebemittel und Gleitmittel wie in Beispiel 1 her, verwendet aber als Silan ein Gemisch mit 0,1% eines Silans der allgemeinen Formel (B), in der R = Methoxy, n = 2, m = 3

und 0,15% γ-Methacryloxypropyl-trimethoxysilan.

Die damit behandelten Fäden, die einen Gehalt an trockener Schlichte von 0,60% aufweisen, zeigen nach Torsion eine Bruchspannung bei Zug von 1890 N/mm². Vergleicht man dieses Ergebnis mit denen, die mit dem Vergleichsschlichtemittel T erzielt wurden, stellt man immer noch einen Zugewinn von 34% für die Werte der Zugspannung der Fäden fest, die sich aus der Anwendung von 0,1% des er sten der obigen Silane ergeben. Das Gemisch dieser beiden Silane ermöglicht es andererseits, Fäden oder Gewebe zu erhalten, die direkt in Epoxy- oder Polyesterharze eingearbeitet werden können, um in beiden Fällen Verbundschichtstoffe von guter mechanischer Festigkeit zu liefern.

Beispiel 4

Eine Schlichte für Fäden, die in Form von Geweben der Verstärkung von organischen Kunststoffen, wie Epoxyharzen, Phenolharzen oder Polyesterharzen dienen sollen, wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt (in Gew.-%):

% aktive Materialien Klebemittel: weichgemachtes Polyvinylacetat2,8 nicht weichgemachtes Polyvinylacetat0,3 Hilfsklebemittel: Gelatine0,27 nicht-ionisches Gleitmittel auf der Basis von Polyäthylenglykol-300-Monolaurat,
Polyäthylenglykol-600-Dioleat und Monoäthylenglykoldiolat1,5 Organosilan der Formel (C) mit R = Methoxy, n = 2, m = 3:

entmineralisiertes WasserRest zu 100

Zunächst stellt man eine 10%ige wäßrige Lösung des Gemischs der beiden Polyvinylacetate her, wozu man diese beiden unter leichtem Rühren bei 15-20°C in Wasser gibt. In einem zweiten Behälter wird Gelatine in auf etwa 80°C gebrachtem Wasser so dispergiert, daß eine 10%ige Pseudo- Lösung gebildet wird, und es wird 30 min weiter ge rührt, bis eine klare Flüssigkeit erhalten wird. Nach dem Abkühlen auf 30°C durch Zugabe von kaltem Wasser bringt man auf pH 5.

Andererseits erfolgt die Hydrolyse des Silans wie zuvor beschrieben unter Einbringen in Wasser von pH 4 in einer Konzentration unter 3%.

Dann stellt man die endgültige Mischung her, indem der dispergierten Gelatine die Polyvinylacetate in Lösung, das zuvor auf 10% verdünnte Gleitmittel und das hydrolysierte Silan zugesetzt werden. Dann füllt man mit Wasser auf das richtige Volumen auf und stellt, wenn nötig, den pH auf den Wert 4,7 ein.

Das fertige Mittel hat einen Trockenextrakt von 4,4%.

Diese Schlichte bringt man bei 23°C während des Vorgangs der Faserherstellung auf Filamente von 9 und 13 µm auf.

Die erhaltenen Fäden haben einen Gehalt an trockner Schlichte von 0,80%. Messungen der Zugfestigkeit der verdrillten Fasern bzw. Fäden führen zu einem Wert der Bruchspannung bei Zug von 2040 N/mm².

Vergleich T′

Fäden bzw. Fasern, hergestellt unter den gleichen Bedingungen mit der gleichen Schlichte, in der man das Organosilan durch eine gleiche Menge an γ-Aminopropyltriäthoxysilan ersetzt, zeigen eine Bruchspannung bei Zug von 1420 N/mm².

Man stellt also eine Verbesserung der Zugfestigkeit der Fäden bzw. Fasern von 44% in Bezug auf Fäden bzw. Fasern fest, die mit dem Vergleichsmittel T′ mit dem derzeit verwendeten Silan behandelt worden sind. Auch die Eignung der mit der das Silan der allgemeinen Formel (C) des Beispiels 4 enthaltenden Schlichte erhaltenen Fäden für Textilbearbeitungen ist verbessert. Die direkt in Epoxy-, Phenol- oder Polyesterharze eingearbeiteten Gewebe führen zu Verbundschichtstoffen, in denen die Haftung zwischen Glas und Harz wenigstens ebenso gut ist wie beim Vergleich T′.

Beispiel 5

Beispiel 4 wird wiederholt, wobei das Silan durch 0,20% Organosilan der Formel (B) ersetzt ist, wobei R = Methoxy, n 2 und m 3 ist:

Man erhält Fasern bzw. Fäden mit 0,80% trockener Schlichte, die nach einer ersten Torsion von 20 oder 40 Drehungen pro Meter eine Bruchspannung bei Zug von 1880 N/mm² zeigen. Dieser Wert entspricht einem Zugewinn von 33%, bezogen auf Bruchspannung bei Zug von Fasern bzw. Fäden, die mit dem Vergleichsmittel T′, das γ-Aminopropyl-triähtoxysilan enthält, behandelt worden sind.

Beispiel 6

Man stellt eine Schlichte her, um Fasern bzw. Fäden auf der Grundlage von Filamenten von 14 µm herzustellen, bestimmt zur Verstärkung von organischen Matrixmaterialien auf Epoxy- und Polyesterharzbasis nach der Filament-Wickeltechnik.

Dieses Schlichtemittel hat folgende Zusammensetzung (in Gew.-%):

% aktive Materialien Bisphenol-Polyesterharz0,3 η = 35 Pa s bei 25°C spezifisches Gewicht = 1,5 nicht modifiziertes Epoxidharz0,9 Polyvinylpyrrolidon0,9 η = 0,05 bis 0,07 Pa s bei 20°C in 4%iger Lösung nicht-ionisches, grenzflächen-
aktives Mittel auf der Basis eines Polyäthoxyäthers eines Alkylphenols0,1 Epoxyharz auf der Grundlage von Bisphenol A und Epichlorhydrin
(Epoxidzahl 0,1; 60 Äq/N), dessen Oxiran-Ringe zu 50% mit dem Diäthanolamin
in Gegenwart von Monomethyläther des Äthylenglykols reagiert haben0,25 Organosilan der Formel (C) mit R = Methoxy, n = 2, m = 3:

entmineralisiertes WasserRest zu 100

Das nicht modifizierte Epoxidharz wird zuerst bei 80°C geschmolzen, dann auf 100°C gebracht. Hierzu gibt man das Polyesterharz und einen Teil des grenzflächenaktiven Mittels (ungefähr 70%) und rührt kräftig bis zur vollständigen Lösung des grenzflächenaktiven Mittels. Dann bringt man den Rest des zuvor in entsalztem, auf 75°C gebrachtem Wasser gelösten grenzflächenaktiven Mittels ein.

Dann wird das Polyvinylpyrrolidon in 10%iger wäßriger Lösung langsam in das obige Gemisch eingebracht und das Ganze 15 min homogenisiert, dann gekühlt. Man rührt in dem Behälter und führt durch eine Druckpumpe, bis sich die Temperatur bei etwa 45°C stabilisiert hat.

Die so erhaltene Emulsion weist einen Trockenextrakt von 50% auf. Man verdünnt sie durch Zugabe des Zweifachen ihres Gewichts an entmineralisiertem Wasser von 15°C.

In einem anderen Behälter hydrolysiert man das Organosilan, indem man es in entmineralisiertes Wasser bei 15°C einbringt, das mit Milchsäure auf pH 4 gebracht wurde, so daß eine Lösung einer Konzentration unter 3% entsteht. Nach dem Ende der Hydrolyse wird weitergerührt, um eine völlig klare Lösung zu erhalten.

Das hydrolysierte Organosilan wird dann in die in dem ersten Behälter enthaltene Harzemulsion eingearbeitet, und der pH wird vor dem Einbringen des mit Diäthanolamin modifizierten Epoxyharzes mit Milchsäure auf 4 eingestellt. Nach der Zugabe dieses Harzes wird der pH gegebenenfalls auf einen Wert von 3,7 gebracht, und der Rest Wasser wird zugesetzt.

Diese auf einer Temperatur von 20°C gehaltene Schlichte zeigt einen Trockenextrakt von 2,70%, bestimmt durch Verdampfen im Ofen bei 105°C über 4 Stunden.

Die Schlichte wird bei einer Temperatur von 23°C auf Filamente von 14 µm aufgebracht. Man erhält so eine Faser oder einen Faden mit einem Gehalt an trockener Schlichte von 0,40% seines Gewichts und einer Bruchspannung bei Zug von 2040 N/mm².

Vergleich T″

Nach dem gleichen Verfahren stellt man eine Vergleichsschlichte aus den gleichen Grundbestandteilen in identischen Anteilen her, das Organosilan wird aber durch 0,25% eines üblicherweise in dieses Mittel eingearbeiteten Haftmittels, nämlich γ-Methacryloxypropyl-trimethoxysilan, ersetzt. Die Filamente von 14 µm, bei einer Temperatur von 23°C mit diesem Vergleichsschlichtemittel T″ überzogen, ergeben eine Faser bzw. einen Faden mit einem Gehalt an trockener Schlichte von 0,42%, während die Bruchspannung bei Zug 1400 N/mm² beträgt.

Die Ergebnisse, die mit den Fäden erhalten wurden, die sich mit dem das Organosilan des Beispiels 6 enthaltenden Mittel ergeben, liegen deutlich über denen des Vergleichs T″, die Werte der Bruchspannung bei Zug weisen einen Zugewinn von 46% aus.

Die parallel angeordneten Fasern bzw. Fäden haben außerdem ein glattes und besseres Aussehen als die mit dem üblichen Mittel T″ behandelten Erzeugnisse, weil gebrochene Filamente fehlen, und ihre Haftung an wärmehärtbaren Epoxy-, Polyester- oder Phenolharzen ist gut.

Beispiel 7

Beim Ersatz des Organosilans des Beispiels 6 durch 0,25% des Organosilans der Formel (B) mit R = Methoxy, n = 2, m = 3:

erhält man gleichwertige Ergebnisse; das erhaltene Mittel ist jedoch insbesondere an die Verstärkung von Epoxyharzen angepaßt.

Claims

1. Wäßrige Schlichte zum Überziehen von Glasfasern für die Verstärkung von thermoplastischen und/oder wärmehärtbaren Harzen, enthaltend ein Klebemittel, Schmiermittel und mindestens ein Organosilan, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,5 bis 15Gewichtsprozent wenigstens eines Klebemittels, 0,1 bis 2Gewichtsprozent wenigstens eines Organosilans aus der Gruppe der Organosilane mit einer organischen Kette des Polyazamid-Typs und der Gruppe der Organosilane, deren organische Kette wenigstens einen Phenylrest und wenigstens zwei sekundäre oder tertiäre Amingruppen trägt, 0 bis 7%Schmier- und Gleitmittel und 0 bis 2%eines Glas-Organoharz-Haftmittels enthält.

2. Schlichte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 1 bis 10 Gewichtsprozent wenigstens eines der Stoffe Acrylpolymer, Polyvinylacetat, Epoxyharz, Polyesterharz, Polyurethan als Kleber, 0,05 bis 5%nicht-ionische(s) Schmier- oder Gleitmittel und 0,1 bis 2%wenigstens eines Organosilans der allgemeinen Formel worin R ein Methoxy-, Äthoxy-, Propoxy-, n-Butoxy oder β-Methoxyäthoxy-Rest,
R₁ und R₃ zweiwertige Alkylenreste mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und
R₂ ein zweiwertiger aliphatischer, cycloaliphatischer oder aromatischer, gegebenenfalls substituierter Restsind, enthält.

3. Schlichte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 1 bis 10 Gewichtsprozent wenigstens eines der Stoffe Acrylpolymer, Polyvinylacetat, Epoxyharz, Polyesterharz, Polyurethan als Kleber, 0,05 bis 5%nicht-ionische Schmiermittel und 0,1 bis 2%wenigstens eines Organosilans aus der Gruppe der Organosilane mit wenigstens einem Phenylrest und wengistens zwei sekundären oder tertiären Amingruppen in der Kette enthält.

4. Schlichte nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem bis zu 3% eines Zusatzklebemittels wie Gelatine, bis zu 5% wenigstens eines kationischen Schmiermittels und bis zu 2% eines anderen Organosilans als Glas-Organoharz- Haftmittel enthält.

5. Schlichte nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Amingruppen des Organosilans in Form des Hydrochlorids vorliegt.

6. Schlichte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens eines der Organosilane der allgemeinen Formeln worin2 n 6; 1 m 10R ein Methoxy-, Äthoxy-, Propoxy-, n-Butoxy- oder β-Methoxyäthoxy-Restist, enthält.

7. Schlichte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens eines der Organosilane der folgenden Formeln worinn = 2 oder 3, 1 m 4, vorzugsweise n = 2 und m = 3
enthält.