DE2802243A1

DE2802243A1 - Waessrige ueberzugs- oder schlichtemittel fuer glasfasern und verfahren zu ihrer anwendung

Info

Publication number: DE2802243A1
Application number: DE19782802243
Authority: DE
Inventors: Gilbert Bocquet; Jacques Mahler; Bernard De Massey; Jacques Molinier
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1977-01-19
Filing date: 1978-01-19
Publication date: 1978-07-20
Also published as: FI62523B; FR2377982B1; NO780181L; CA1124926A; FI62523C; YU10178A; CA1121530A; FI780127A; BE863030A; FI780128A; ES466110A1; NL7800593A; SE426052B; ES466111A1; IT1093251B; NO150726C; IT1093252B; GB1597991A; US4246145A; IE46309B1

Description

DIg Erfindung bezieht sich auf wässrige Mittel sum Überziehen von Glasfasern, die insbesondere für textile Verwendung bestimmt sind, auf ein Verfahren zur Herstellung von hoch zugfesten G-lasfaoern, bei denen diese wässrigen Mittel zur Anwendung gelangen, sowie auf die so erhaltenen Fasern.

Die Glasfasern werden in bekannter Weise durcn Ausziehen von Strömen geschmolzenen Glases, die durch öffnungen einer Spinndüse laufen, hergestellt. Diese Glasströme werden dünn ausgezogen, um kontinuierliche Filamente zu bilden, wobei das Ausziehen durch Aufspulen der Filamente nach ihrer Vereinigung au einem Spinnfaden auf einen von einer mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Spulmaschine getragenen Träger erfolgt. Vor der Vereinigung in Form eines Fadens werden die Filamente durch Führen über ein kontinuierlich gespeistes Schlichteorgan mit einem Schlichtemittel überzogen.

Da3 Überzugs- oder Schlichtemittel wird mit dem Ziel angewandt, gegenseitigen Abrieb und Bruch der einzelnen Filamente zu verhindern, wenn der Faden bei seiner Herstellung oder seiner Verwendung einer bestimmten Anzahl von Verarbeitungen unterworfen wird. Insbesondere für die Reibungen beim Durchgang durch die Führungsorgane mit hoher Geschwindigkeit im Verlauf bestimmter Textilbearbeitungsvorgänge, wie Verzwirnen, Kablieren, Ilehrfachzwirnen, Zetteln oder Kötzerspulen oder Weben, muß der Faden mit einem Überzugs- oder Schliehtemittel mit guter Schutz- und Schmierwirkung überzogen sein. Das Überzugs- odor Schliehtemittel dient auch dazu, den Filamenten untereinander eine ausreichende Haftung zu verleihen, womit dem Faden ein guter Zusammenhalt erteiLt

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BAD ORIGINAL

wird. Die Bedingungen des Schutzes gegen Abrieb und des Zusammenhalts sind wesentlich, wenn der Faden sämtliche zuvor genannten textlien Verarbeitungsgänge erfahren soll.

Andererseits muß im Falle der Anwendung von Fäden oder Geweben zum Verstärken von Kunststoffen das Überzugs- oder Schlichtemittel gute Kompatibilität mit den zu verstärkenden Matrizen zeigen und die Haftung der Fäden an diesen Matrizen so verbessern, daß man Schichtstoffe bzw. Laminate mit guten mechanischen und dielektrischen Leistungsdaten erhält.

Das Schlichtemittel ist im allgemeinen eine wässrige Lö-.'3Uiig oder Dispersion im wesentlichen aus einem oder mehreren Klebemitteln oder Filmbildnern mit einer Wirkung auf den Zusammenhalt der Fäden, aus Gleit- oder Schmiermitteln zum Schutz der Filamente und der Fäden gegen Abrieb, und ggf. aus Haftmitteln, um die Haftiing der Filamente im Falle der Verstärkung von Kunststoffen an Matrixmaterialien zu fördern.

Verschiedene Hilfsstoffe, v/ie Emulsionsstabilisatoren, antistatische Mittel, gegen Fungi wirksame Mittel oder Netzmittel, können diesen Schlichtemitteln je nach dem letztlichen Anwendungsbereich außerdem noch zugesetzt sein.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Schlichtemittel, die die Herstellung von Fäden ermöglichen, die geeignet sind, erhebliche Spannungen auszuhalten, denen sie bei der späteren Verarbeitung oder späteren Verwendung ausgesetzt sind, wie Verzwirnen, Kablieren (Mehrfachzwirnen), Zetteln oder Schweifen, Weben, Umspinnen, Flechten. Die erfindungsgemäßen Schlichtemittel führen zu Fäden, die guten Zusammenhalt zeigen und es auch ermöglichen, die Zahl der Brüche von Filamenten beträchtlich zu verringern, was die Ausbeute oder Ergiebigkeit bei den Verarbeitungsvorgängen verbessert.

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Die Erfindung liegt in Mitteln, die außer Stärke und üblicherweise zum Überziehen von Glasfasern verwendeten Bestandteilen wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe der Organosilane, deren Formel in der folgenden Beschreibung angegeben ist, und deren besonderes Merkmal es ist, die Zugfestigkeit der Fäden beträchtlich zu steigern, ohne jedoch die übrigen Eigenschaften und insbesondere ihr Verhalten bei textlien Bearbeitungsvorgängen zu beeinträchtigen, enthalten.

Zum Überziehen von Glasfasern ist es bekannt, wässrige Schlichtemittel zu verwenden, die Klebemittel, wie Polyvinylacetat, Acrylharze, Polyester, Epoxyharze und Polyurethane, Gleit- oder Schmiermittel und Verbindungen des Organosilan-Typs enthalten.

Diese Fasern sind dann im allgemeinen dazu bestimmt, Kunststoffe zu verstärken, und in diesem Falle dienen die Organosilane als Haftmittel zwischen dem Glas und den organischen Harzen, indem sie so eine gute Kompatibilität der Fasern mit den zu verstärkenden Harzen gewährleisten. Die am häufigsten in diesen Schlichtemitteln verwendeten Organosilane, wie das y-Aminopropyltriäthoxysilan, das Vinyltriacetoxysilan, das N-ß-Aminoäthyl-y-amino-propyltrimethoxysilan, das ^-Methacryloxypropyl-trimethoxysilan, das Phenyltrimethoxysilan, das Vinyl-tri-(ß-methoxyäthoxysilan),verbessern jedoch die Zugfestigkeit der schlichtebehandelten Fäden praktisch nicht und verleihen ihnen nur die Eigenschaft der Haftung an zu verstärkenden Matrixmaterialien. Gleiches gilt für andere Organosilane des Standes der Technik, die weniger häufig verwendet werden, wie das Polyaminopropyl-trimethoxysilan oder das ß-(3,4-Epoxycyclohexyl)äthyl-trimethoxysilan oder das para-Aminophenyltrihydroxysilan. Werden andererseits die mit diesen bekannten Schlichtemitteln überzogenen Fäden zuerst gewebt, um dann in Form von Gewebe zur Verstärkung

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von Kunststoffen verwendet zu werden, erlauben es die verschiedenen eingearbeiteten Verbindungen des Typs der Organosilane nicht, Fäden zu erhalten, die genügend Zusammenhalt, Gleitvermögen und Zugfestigkeit aufweisen, um Torsionsvorgänge, Kett- oder Zettelbearbeitungen und Weben ohne Bruch der Filamente durchzuführen, oder es treten andere Schwierigkeiten auf. Sie verringern also erheblich die Ausbeute bei den Arbeitsvorgängen oder Bearbeitungen sowie die Qualität der Gewebe.

Für die gleiche Anwendung wurden in der FR-PS 2 259 127 auch wässrige Schlichtemittel vorgeschlagen, die eine teilweise gekochte Stärke, ein Paraffinwachs, einen Emulgator, ein

kationisches Gleitmittel und das Organosilan der Formel CH* 0

/ // - +
H₂G = C - C - 0 KH₅ - CH₂ - GH₂ - NH - (CH₂)₃ - Si (OCH^

enthalten.

Das vorstehende Mittel scheint indessen das einzige zu sein, das Fäden liefert, die bei Textilbehandlungen zu befriedigenden Ergebnissen führen. Tatsächlich wird angegeben, daß durch den Ersatz dieses Organosilans durch ein anderes Silan, wie das f-Methacryloxypropyltrimethoxysilan die Fähigkeit der Fäden, diesen Textilbearbeitungsvorgängen auszuhalten, total verschleehtertwird. Zudem erlaubt der Zusatz dieser Verbindung des Typs eines Organosilans zu den Schlichtemitteln keine Feststellung einer Verbesserung der Zugfestigkeit der Fäden im Gegensatz zurVerwendung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen, besonders aktiven Organosilane.

Was die Schlichtemittel auf Stärkebasis für Fäden speziell für Textilverwendung betrifft, die dann verschiedenen Textilbearbeitungsvorgängen des Verzwirnens, Mehrfachzwirnens, Zetteins oder Schweifens, Kötzerspulens, Webens und Entschlichtens unterworfen werden, weisen die bekannten Mittel im wesentlichen Stärke, ein nicht-ionisches Gleit- bzw. Schmier-

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mittel wie ein Öl oder ein Wachs, einen Emulgator und ein kationisches Gleit- oder Schmiermittel auf, enthalten aber gewöhnlich keine Verbindungen des Organosilan-Typs. Tatsächlich konnte man feststellen, daß diese Verbindungen dem guten Ablauf der Textilbearbeitungsvorgänge in der Regel schaden, denn sie können die Ursache entweder für Brüche der Filamente oder für das Vorhandensein von FIusen oder das Verwirren oder Verwickeln von Fäden sein. Im übrigen bietet im Falle dieser Schlichtemittel für "Textilfaden" der Zusatz von Organosilanen, deren wesentliche Funktion darin besteht, die Haftung zwischen Glas und einem Kunstharz zu gewährleisten, keinerlei besonderes Interesse, da die Gewebe zwangsläufig einer Entschlichtung unterworfen werden, bevor sie appretiert und für die Innenausstattung oder die Herstellung von Hochleistungsschichtstoffen (mit sehr engen Grenzen für die dielektrischen Eigenschaften) verwendet werden.

Erfindungsgemäß verbessert der Zusatz eines oder mehrerer spezieller Silane der nachfolgend definierten Gruppe zu Schlichtemitteln für Glasfasern in überraschender Weise die Zugfestigkeit der damit behandelten Fäden, d.h. die Werte der Zugbruchbeanspruchung, und zwar in einem Ausmaß, das im allgemeinen zwischen 20 und 60 % je nach den Arten der Fäden und den Bestandteilen des Sehlichtemittels liegt, ohne die anderen Eigenschaften dieser Fäden herabzusetzen.

Die erfindungsgemäßen wässrigen Mittel enthalten im wesentlichen die folgenden Bestandteile, deren Gehalte in der vorliegenden Beschreibung in Gewichtsteilen aktiver Substanzen auf 100 Teile insgesamt ausgedrückt sind;

0,5 bis 15 % wenigstens einer Stärke, 0,05 bis 5 % nicht-ionisches Gleit- bzw. Schmiermittel, 0,03 bis 2 % kationisches Gleit- bzw. Schmiermittel, 0,02 bis 1 % Emulgator,

0,1 bis 2 % wenigstens eines Organosilans der Gruppe

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der Organosilane mit einer organischen Kette des PoIyazamid-Typs und der Organosilane, deren organische Kette wenigstens einen Phenylrest und wenigstens eine sekundäre oder tertiäre Aminogruppe aufweist, 0 bis 7 % wenigstens eines zusätzlichen Filmbildners, 0 "bis 1 % eines weiteren Organosilans, Rest entmineralisiertes Wasser.

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

Η-Γ NH-(CH₀) - NH - R. - CO -|nH-(CH„)

ΐ²

NH-(CH₂) - NH₂ (I)

worin ο,5/χ /ι 5 > ²^Ln(G und vorzugsweise η β 2 oder 3«

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

R₁ und R~ sind zweiwertige Alkylenreste mit 1 bis 3 Kohlens t offatomen.

R₂ bedeutet einen zweiwertigen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen, gegebenenfalls substituierten Rest.

Die verschiedenen Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen, die Art der Reste und die Werte χ und y in Abhängigkeit vom verwendeten Verfahren sind insbesondere in der US-PS 3 746 738 beschrieben.

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

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	(CH₂	Cl" ) r NH - (CU₂X H	- Si	(R)₃	2802243
CH₂ - Nil -	- Si	(R)₃			(II)
-NH - (CH₂)	- CH₂	- NH - (CH₂ )_u-	+ NH H	- (CH_£	(in)
*= CH -I ^* \**					• Si(R)₃ (IV)

worin ² 4 "¹^ ^- ^6> vorzugsweise η = 2 oder 3 i^"m. ^ ίο, vorzugsweise ι ^ ¹^ -ζ. h

und R ein Methoxy-, Ätlioxy-, Propoxy-, n-Butoxy- oder ß-Methoxyäthoxy-Rest ist.

Der unerwartete Zugewinn der Zugfestigkeit der Fäden, der mit dem Zusatz wenigstens eines der vorgeschlagenen Organosilane erreicht wird, wird unabhängig von den Grundbestandteilen des Schlichtemittels trotz ihrer unterschiedlichen Natur gemäß der letztlichen Verwendung der Fäden erhalten. Andererseits ist damit keinerlei Verschlechterung der Eigenschaften wie des Zusammenhalts, der Erscheinungsform der Fäden, ihrer Haftung an zu verstärkenden Matrixmaterialien, ihrer Abriebbeständigkeit, ihrer Fähigkeit,spätere Bearbeitungen oder textile Verarbeitungsvorgänge zu erfahren, verbunden, Eigenschaften, die sicherlich entsprechend den unterschiedlichen Zusammensetzungen der verwendeten Schlichtemittel variieren.

Dabei handelt es sich um einen erheblichen und überraschenden Vorteil, der sich besonders interessant zeigt, wenn die Fäden dazu bestimmt sind, sehr bedeutsame Reibungs- und Zugbeanspruchungen zu erfahren, insbesondere im Verlauf von Vorgängen der Textilverarbeitung. Tatsächlich wurde beobachtet, daß die mit den erfindungsgemäßen Schlichtemitteln behandelten Fäden diese Bearbeitungsvorgänge mit geringerer Zahl der Brüche der Filamente, der Flusenmenge oder geringerer Verwirrung der Fäden bei ihrem Durchgang durch die Führungsorgane überstehen. Diese Senkung der Zahl der Brüche

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beim Verzwirnen, Zetteln oder Schweifen oder Weben macht es möglich, bei höheren Geschwindigkeiten zu arbeiten, was folglich zu einer Verbesserung der Fabrikationsausbeuten führt. Diese Verbesserungen erlauben es auch, Gewebe mit verbesserter Erscheinungsform zu erhalten, die als Fäden oder Fadeneinheiten, die zu ihrer Herstellung dienen, eine bessere Zugfestigkeit aufweisen.

Andererseits beeinträchtigt im Falle von Schlichtemitteln für Fäden, deren Anwendung schließlich eine Entschlichtung der Gewebe vor ihrer Appretierung bedingt, die Gegenwart der Organosilane der erfindungsgemäß festgelegten Gruppe nicht die mehr oder weniger große Leichtigkeit der Entschlichtung der Gewebe im Vergleich zu den gleichen Schlichtemitteln, die diese Organosilane nicht enthalten.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung, das besonders überraschende Ergebnisse bietet, besteht in der Kombination wenigstens eines der erfindungsgemäß verwendeten Silane mit einem weiteren Organosilan, wie es gewöhnlich als Glas/ Organoharz-Haftmittel für die Verstärkung von Kunststoffen verwendet wird, in Schlichtemittelrezepturen auf der Grundlage von Stärke. Tatsächlich wurde, während diese Haftmittel im allgemeinen die Fähigkeit der Fäden, Textilbearbeitungsvorgänge zu erfahren, verschlechtern, nun gefunden, daß ihre Einführung in Form dieser Kombination nicht zu diesem verschlechternden Einfluß führt und die sich auf die höheren Werte der Zugfestigkeit beziehenden Vorteile wahrt.

Unter all den Schlichtemitteln, die zu einem damit behandelten Faden führen, der insbesondere erhöhte Zugfestigkeit, gute Eignung für Textilbearbeitungen aufweist und eine Entschlichtung erfahren soll, stellt die Kombination der Bestandteile der in der französischen Patentanmeldung 76 15887 vom 26.5.1976 beschriebenen Schlichtemittel mit wenigstens einem Organosilan der zuvor angegebenen chemi-

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0,5	bis	10 %
0,1	bis	5 %
1	bis	*5 %*
0,2	bis	2 %

mischen Formel eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.

Die Zusammensetzungen der verwendeten Schlichtem!ttel (ausgedrückt in Gewichtsteilen auf 100 Teile wässrigen Gemischs) sind folgende:

% aktiver Materialien modifizierte Stärke
Acrylpolymer
Mineralöl mit Emulgator
Polyäthylenwachs
kationischer Emulgator für das

Polyäthylenwachs °'°^{3 Ms} °'⁶ *

Organosilan mit organischer Kette, die einen Phenylrest und wenigstens eine sekundäre oder
tertiäre Aminogruppe aufweist,
oder mit einer organischen Kette

des Polyazamid-Typs 0,1 bis 2 %

weiteres Organosilan 0 bis 1 %

entmineralisiertes Wasser Rest zu 100

Diese Mittel sind besonders interessant, denn sie besitzen sämtliche in der genannten Anmeldung beschriebenen Eigenschaften und Vorteile und machen es möglich, eine gleichförmige und regelmäßige Verteilung des Schlichtemittels auf dem Faden, ein geringes Ausmaß der Wanderung, ausgezeichnete Integrität des Fadens und vollständige und rasche Entschlichtung zu erhalten, führen aber außerdem zu einer Verbesserung der Zugfestigkeit von etwa 20 bis 60 %.

Eine weitere Form der Erfindung besteht in Schlichtemitteln auf der Basis nicht-modifizierter Stärke oder eines Gemischs nicht-modifizierter Stärke und substituierter Stärke, entsprechend der folgenden Gewichtszusammensetzung:

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% aktive Materialien

Stärke mit hohem Amylose gehalt kationische Stärke
hydriertes Pflanzenöl Emulgator

kationisches Gleit- "bzw. Schmiermittel . Netzmittel

zusätzlicher Filmbildner Organosilan mit organischer Kette des Polyazamid-Typs oder mit organischer Kette, die einen Phenylrest und wenigstens eine substituierte Aminogruppe enthält weiteres Organosilan entmineralisiertes Wasser

2	bis	8 %
0,2	bis	1 %
0,10	bis	5 %
0,02	bis	1 %
0,05	bis	2 %
0	bis	0,3 %
0	bis	5 %

0,1

bis

0 bis 1 Rest zu 100

Es ist natürlich möglich, eine große Anzahl weiterer Schlichtemittelrezepturen für textile Glasfasern zu nennen die derzeit verwendet werden und in denen der Zusatz von Organosilanen gemäß der Erfindung eine wesentliche Erhöhung der Zugfestigkeit der damit behandelten Fäden zur Folge hat.

Unter den im allgemeinen in den Mitteln verwendeten nichtionischen Gleit- bzw. Schmiermitteln sind beispielsweise die Wachse oder die natürlichen oder synthetischen, pflanzlichen, tierischen oder mineralischen Öle, die Polyäthylenemulsionen, die nicht-ionischen Derivate des Polyäthylenglykols, zu erwähnen. Am häufigsten verwendet man als kationisches Gleit- bzw. Schmiermittel die Kondensate von Fettsäuren mit polyäthoxylierten Aminoalkoholen oder Aminoderivate von Fettkörpern.

Der Zusatz der definierten, der Erfindung entsprechenden Organosilane zu den Schlichtemitteln in den oberen Grenz-

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wert von 2 Gewichtsprozent übersclireitenden Anteilen "bringt keinerlei Verbesserung, was die Zugfestigkeit der Fäden "betrifft, land kann andererseits entweder eine wichtige Abwandlung der Steifheit dieser Fäden oder eine Herabsetzung des Schutzes des Fadens nach sich ziehen, was das Auftreten gebrochener Päden im Verlauf der späteren Bearbeitungsvorgänge auslöst.

Die Verwendung dieser Organosilane für die Nachschlichte oder den dünnen Überzug von Päden, die zuvor unter der Spinndüse eine klassische Schlichte erhalten haben, bietet wohlverstanden analoge Vorteile.

In den folgenden Beispielen, die sich auf einige besondere Ausführungsformen beziehen und bestimmte Vorteile der Erfindung deutlich machen, wurde die Zugfestigkeit der Fäden unabhängig von dem Schnitt oder dem liter dieser Päden ausgedrückt, d.h. in 3?orm von Werten der Bruchspannung bei Zug. Jeder Wert entspricht einem Mittelwert aus mehreren Versuchen.

Beispiel 1

Man stellt eine Schlichte unter Verwendung der Grundbestandteile des Beispiels 1 der zuvor erwähnten französischen Patentanmeldung 76 15887 her, das sich auf Schlichtemittel für Textilfaden bezieht,führt aber in die Zusammensetzung ein zuvor hydrolysiertes, eine Kette des Polyazamid-Typs enthaltendes Organosilan ein. Dieses Organosilan entspricht der allgemeinen Formel (I), in der

- = 0,92; R = Methoxy; η = 2;

R. = R, = Äthylenrest;

R₂ = Hydroxy-cyclohexyl-äthylen, wobei der Cyclohexylrest an den Stickstoff und das Äthylen an das Siliciumatom gebunden ist.

Dieses Schlichtemittel enthält die folgenden Bestandteile

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( deren Mengen in Gewichtsteilen auf 10O Teile Schlichtemittel angegeben sind):

% aktive Materialien

Maisstärke mit 26 % Amylose, sauer verflüssigt und mit Propylenoxid veräthert (mit einem Gehalt von 0,035 Äthergruppen pro Anhydroglucose-Gruppierung) 3,90

Acrylcopolymerisat aus Acrylnitril, Acrylamid und Acrylsäure in den jeweiligen Mengenanteilen 40, 55 und % 0,36

Vaselineöl, emulgierbar gemacht 1,83 enthaltend 80 Gewichtsprozent Vaselineöl (Viskosität 3° Engler bei 2O⁰C), 2o Gewichtsprozent Emulgator: Kondensationsprodukt aus Stearylamin und 8 Molekülen Äthylenoxid wässrige, kationische Emulsion von Polyäthylen mit 25 % aktiver Materiaien . 1,73

enthaltend 20 Gewichtsprozent Polyäthylen, Schmp. 115⁰C, Dichte 0,93 (ASTM-Norm D 1505), höheres Molekulargewicht, Viskosität bei HO⁰C: 200 cP

5 Gewichtsprozent kationischer Emulgator: quaternisiertes Amin mit einer Kettenlänge von 12-16 Kohlenstoffatomen, im wesentlichen das Dirnethyl-laurylammonium enthaltend

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% aktive Materialien Organosilan mit organischer Kette des Polyazamid-Typs: Y 5987 (Union Carbide) der obigen lOrmel 0,15

entmineralisiertes Wasser . Rest zu 100

Die Stärkesuspension wird in einem ersten Behälter durch Einführen der Stärke in 1/3 des Gesamtvolumens an auf 40⁰C gebrachtem,entmineralisiertes Wasser hergestellt,wird dann in einem kontinuierlichen Kocher mit Dampfzufuhr bei einer Temperatur von 95⁰C 25 see wärmebehandelt, bei Bedingungen, die einem völligen Aufbrechen der Stärketeilchen entsprechen. Die Viskosität des erhaltenen Stärkekleisters liegt in der Größenordnung von 10 cP bei einer Konzentration von 8 % und bei 90⁰C.

In einem zweiten Behälter wird das auf pH 7 durch ein äquimolares Gemisch von Triäthanolamin und Natriumhydroxid neutralisierte Acrylcopolymere etwa 1/10 des Gesamtvolumens an auf 75⁰C gebrachtem entsalztem Wasser zugesetzt. Man rührt, bis man eine klare und durchsichtige Flüssigkeit erhält, kühlt dann durch Zusatz von entmineralisiertem Wasser ab, bis die Temperatur bei 40⁰C ist.

Das in diesem Beispiel verwendete Acrylcopolymere ist in Wasser völlig löslich und zeigt in Lösung bei einem pH von 7 und bei einer Konzentration von 20 % eine Viskosität von 45 000 cP bei 22⁰C, gemessen in einem Brookfield-Viskosimeter, Typ IuV.!., Geschwindigkeit 10, Modul 6. Eine 2 %ige Lösung zeigt eine Viskosität von 6,5 cP bei 22°C.

Der aus dem Erhitzer kommende Stärkekleister wird kontinuierlich in die Lösung des Acrylcopolymeren eingeführt und das Ganze auf 4O⁰C abgekühlt.

In einem dritten Behälter wird ferner eine Emulsion von Gleitmitteln hergestellt, indem 1/10 des Gesamtvolumens

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an entmineraliaiertoin Wasnor genommen und dem nacheinander unter mäßigem Rühren Emulgator enthaltendes Mineralöl, cLann die kationische Emulsion des Polyäthylenwaehses zugesetzt wird. Am Ende der Herstellung hat das Gemisch der Gleitmittel in Emulsion einen pH von 7,4 und eine !Temperatur von 23°C; es wird in den den Stärkekleister und das Aerylcopolymere bereits enthaltenden Behälter überführt.

In einem weiteren Behälter^-wird das Organosilan in 1/20 des Gesamtvolumens des Wassers bei ungefähr 18°C eingeführt, dessen pH mit Essigsäure auf 3,5 eingestellt wor-¹ den war. Es wird weitergerührt, bis die Hydrolyse des Silans vollständig ist. Das Produkt wird dann in den das Gemisch aus Stärke, Acrylcopolymerem und Gleitmitteln bereits enthaltenden Behälter überführt, Uaeh Zugabe des Restes des Wassers wird der pH auf 7|2 eingestellt und die Temperatur auf 35°C eingeregelt, eine Temperatur, die man während der Lagerung des Schlichtemittels und während seiner Anwendung beibehält. ...

Das erhaltene Schlichtemittel hat eine Viskosität von 10 cP bei 35⁰G und einen Trockenextrakt von 5,6 Gewichtsprozent, gemessen nach einstündigem Verdampf en'bei 82⁰C, dann für 10 min bei 105⁰C- im Ofen. Dieses Schlichtemittel wird bei einer Temperatur von 35⁰C während der Faserherstellung eines klassischen Glases mit Hilfe von Schlichteorganen des Bandschlichter-Typs angewandt. In diesem Beispiel werden die Fäden aus Filamenten von 9 "um hergestellt und beim Vorgang der Fadenbildung auf ihre Träger aufgerollt, um Spulen zu bilden, die "Kuchen" (Spinnspulen) genannt werden. Die Menge an auf dem Faden abgeschiedenem trokkenem Schlichtemittel wird durch Glühverlust bei 625⁰C bis zur Gewichtskonstanz bestimmt. Die ersten 1 000 Meter des außen sitzenden Fadens zeigen einen Gehalt an Trockenschlichte über 0,80 Gewichtsprozent des Fadens und werden

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für die späteren Bearbeitungsvorgänge nicht verwendet, während der Rest des Fadens einen sehr regelmäßig zwischen den Grenzwerten 0,75 ± 0,05 % liegenden Gehalt an Trockenschlichte besitzt. Man unterwirft dann den Faden einer ersten [Torsion von 40 Umdrehungen pro Meter und mißt in klassischer Weise die Bruchlast "bei Zug oder Zugfestigkeit nach der in B.I.S.F.A. (Bureau International pour la standardisation de la rayonne et des fibres synthetiques) beschriebenen Methode. Die einfachen Garne mit einer Torsion von 20 oder 40 Drehungen pro Meter zeigen eine Bruchspannung bei Zug von 169 kp/mm .

Vergleich T^

Um die Erhöhung der Bruchspannung bei Zug durch Zusatz des Organosilans in Erscheinung treten zu lassen, wendet man auf die Filamente von 9 um ebenso ein wie oben hergestelltes Schlichtemittel an, das aber nicht das Organosilan Y 5987 enthält. Dieses Schlichtemittel stellt ein ,erstes Vergleichsmittel T₁ zur Berechnung des Zugewinns der Zugfestigkeit dar. Der erhaltene Faden besitzt einen Gehalt an Trockenschlichte von 0,74 %_t d.h. einen Gehalt, der dem des Beispiels 1 sehr nahe liegt, und man erhält, ebenfalls nach einer identischen Torsion von 20 oder 40 Drehungen pro Meter, eine Bruchspannung bei Zug von 131

2
kp/mm .

Durch Vergleich dieser Ergebnisse stellt man also fest, daß das Einbringen des Organosilans Y 5987 in das Mittel in hydrolysierter Form den Wert der Bruchspannung bei Zug einfacher Garne tun 29 % erhöht.

Der Vergleich der mit Schlichte behandelten Fäden zeigt, daß der mit dem Schlichtemittel, das das hydrolysierte Organosilan Y 5987 enthält, überzogene Faden gegenüber einem mit der Vergleichsschlichte T₁ überzogenen Faden verbesserte Integrität besitzt, was wohl den filmbilden-

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den Eigenschaften dieses Organosilans zuzuschreiben sein dürfte.

Andererseits ist es interessant, festzustellen, daß die Eignung zu den Textilbearbeitungen des Zetteins oder Schweifens, des Kötzerspulens und des Webens durch Zusatz dieses Organosilans absolut nicht verschlechtert wird, im Gegensatz zu dem, was man bei anderen Organosilanen feststellen kann, wie sie im späteren Beispiel 12 verwendet werden.

Beispiel 2

Man stellt ein Schlichtemittel her, in das die gleichen Bestandteile eingebracht sind wie in Beispiel 1, auch in den gleichen Anteilen, man ersetzt aber das Organosilan Y 5987 durch 0,20 Gewichtsprozent eines Organosilans mit einem Phenylrest und zwei substituierten Aminogruppen der allgemeinen Formel (IV), worin R ein Methoxyrest ist und η = 2, m = 3:

CH₂ = CH -(φ>~ CH₂-NH- (CHg)₂ - NH₂ - (CH₂), - Si (OCH₅

Cl

Das Schlichtemittel wird nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Arbeitsbedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt und auf Filamente von 9 um angewandt. Der mitt lere Gehalt an auf dem Faden aufgebrachter Trockenschlichte beträgt 0,78 %_t und der mit dem Faden, der eine erste Torsion von 20 oder 40 Drehungen pro Meter erfahren hat, erhaltene Wert der Bruchspannung bei Zug beträgt 180 Iq/mm Der Zugewinn der Bruchspannung bei Zug im Vergleich zum gleichen Schlichtemittel ohne Organosilan (Vergleichsmittel T₁) beträgt in diesem Fall 37 % und die Textilbearbeitungsvorgänge des Zetteins oder Kettenschärens und Webens verlaufen ohne irgendeine Schwierigkeit. Man bemerkt jedoch, daß dieses Organosilan im Gegensatz zu dem des Beispiels 1 die Integrität der Fäden nicht verbessert.

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Beispiel 3

In dem Schlichtemittel des Beispiels 1 wird das Organosilan durch. 0,15 % eines Organosilans der Formel (II) mit R = Methoxyrest, η = 2, m = 3 ersetzt:

CH₂-NH- (CH₂)₂ - NH₂ - (CH₂)₃ - Si (OCH₃)₃

Das Herstellungsverfahren für das Schlichtemittel ist das gleiche wie im Beispiel 1. Das Mittel hat einen Trockenextrakt von 4,93 %f und die Menge des auf dem Faden abgeschiedenen trockenen Schlichtemittels beträgt 0,65 Gewichtsprozent des Fadens. Die Bruchspannung bei Zug des einfachen Garns steigt auf 195 kp/mm^, entsprechend einem Zugewinn von 49 % im Vergleich zum gleichen Schlichtemittel ohne Organosilan ( Vergleichsini ttel T₁). Die Textilbearbeitungsvorgänge verlaufen ausgehend von diesem Faden ohne irgendeine Schwierigkeit, ohne Bruch von Filamenten und ohne Verwicklungen des Fadens im Bereich des Fadenspanners oder Breithalters.

Beispiel 4

Wie zuvor stellt man ein Schlichtemittel des gleichen Typs wie im Beispiel 1 her und bringt es auf, das aber 0,15 % eines Organosilans der Formel (III) enthält, worin R eine Methoxygruppe ist und m = 3, nämlich <£>- NH - (CH₂)₃ - Si(OCH₃)₅.

Die Menge an auf den Fäden auf der Grundlage von Filamenten von 9 um abgeschiedener Trockenschlichte beträgt 0,70 %_t und die Bruchspannung bei Zug des einfachen Garnes mit einer Torsion von 20 oder 40 Drehungen pro Meter hat einen Wert von 165 kp/mm . Man erhält also in diesem Falle einen Zugewinn für die Bruchspannung oder Zugfestigkeit von 26% im Vergleich zu dem mit dem Vergleichsmittel T₁ behandelten Faden. Die späteren Bearbeitungsvorgänge der Textilver-

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arbeitung verlaufen völlig normal ohne Verwicklung der Fäden oder Bruch von Filamenten, und man erhält Gewebe von sehr zufriedenstellendem Aussehen»

Beispiele 5 und 6

Man ersetzt in dem Schlichtemittel für Textilfaden des Beispiels 1 das Organosilan mit organischer Kette des Polyazamid-Typs (Y 5987) durch 0,15 % eines Organosilans mit geringerem Molekulargewicht, dessen organische PoIyazamidkette der allgemeinen Formel (I) entspricht, worin

p = 8,86, R = Methoxy, η = 2,

R. = R = Äthylenrest,

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

Mit diesem handelsüblichen Organosilan (im Vertrieb unter Y 5986 von Union Carbide) erhält man einen Zugewinn für den Wert der Bruchspannung bei Zug von 21 %_t der für ein einfaches Garn mit einem Gehalt an. Trockenschlichte von 0,72 % tatsächlich auf 158 kp/mm² ansteigt.

Ein gleichwertiger Zugewinn der Zugfestigkeit im Vergleich zum Vergleichsmittel T₁ wird auch erreicht unter Verwendung von 0,15 % eines kationischen Organosilans, Y 5922 (Union Carbide) unter den gleichen Bedingungen, d.h. in hydrolysierter Form, das eine Polyazamidkette mit folgenden Merkmalen aufweist:

£ = 9,25, R= Methoxy, η = 2, «J

R₁ = R = Äthylenrest,
R₂ = Propylenrest.

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Beispiel 7

3,	81
ο,	42
1,	27

Dieses Beispiel "bezieht sich auf ein Schlichtemittel für Fäden, die speziell für textile Anwendungszwecke "bestimmt sind, mit einem Gehalt an Klebemitteln, Gleit- bzw. Schmiermitteln und Emulgatoren, wie sie gewöhnlich verwendet werden, und die außerdem ein Organosilan enthalten, dessen organische Kette einen Phenylrest und zwei sekundäre Aminogruppen enthält, von denen sich eine in Form des Hydrochlorids befindet. Das Schlichtemittel hat folgende Zusammensetzung:

% aktive Materialien

Hybridmaisstärke mit 60 % Amylose kationisches Maisstärkederivat mit hohem Amylosegehalt
pflanzliches Öl: hydriertes Maisöl Emulgator: Polyoxyäthylen-sorbitanmonooleat 0,13

kationisches Gleitmittel: Kondensationsprodukt von Tetraäthylenpentamin

mit Stearinsäure, löslich gemacht mit Essigsäure 0,21 Polyäthylenglykol, MG = 300 0,13 Netzmittel: mit 9 Mol Äthylenoxid polyoxyäthyleniertes Nonylphenol 0,02 Organosilan der Formel (IV) mit R = Methoxy, η = 2, m = 3

CH₉ = CH -(?)- CH₉-NH- (CH₉)₉ -

NH₂ - (CH₂J₅ - Si(OCH₅), 0,20

Tributylzinnoxid ' (Fungizides Mittel) 0,01 entmineralisiertes Wasser Rest zu 100

Für die Herstellung dieses Schlichtemittels werden die Stärken in Wasser dispergiert und auf 80⁰C vorerwärmt, um zuvor

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die Stärkekörnchen aufblähen oder aufquellen zu können. Dann erfolgt ein Erhitzen des Gemische in einem Dampfeinspritzerhitzer, versorgt mit Dampf unter einem Druck von etwa 7 bar, dessen Ausgangstemperatur auf etwa 100⁰C eingestellt ist; unter diesen Bedingungen bleibt ein bestimmter Anteil von Stärkekörnchen unvollständig geplatzt. Das Äthylenglykol und das kationische Gleitmittel werden nach Verdünnung direkt in das erhitzte und abgekühlte Stärkegemisch eingebracht. Ferner stellt man eine Emulsion pflanzlichen Öls in Anwesenheit des Netzmitteis und des Emulgators, auf ungefähr 70⁰C erwärmt, unter Einführen von Wasser und kräftigem Rühren bis zur Phaseninversion her. Nach Durchgang durch einen Kegelhomogenisator wird die Emulsion dann ebenso wie das fungizide Mittel zur Hauptmischung hinzugegeben.

In einem anderen Behälter verdünnt man das Organo silan mit entitdneralisiertera Wasser, bis eine Konzentration unter 3 % erhalten wird, und man rührt weiter, bis die Hydrolyse dieses Silans vollständig ist. Das nach der Hydrolyse auf pH 4,5 gebrachte Produkt wird dann in die obige Hauptmischung eingebracht, und der Ansatz wird durch Zugabe des restlichen Wassers auf sein Endvolumen gebracht. Das auf pH 4,75 eingestellte Schlichtemittel muß bei einer Temperatur von 65⁰C gehalten werden.

Das so erhaltene Schlichtemittel weist einen Trockenextrakt von 6 % auf und wird bei 65⁰C während der Fadenbildung auf Filamente von 9 um aufgebracht.

Die Menge auf dem Faden abgeschiedener Trockenschlichte beträgt auf 1,50 Gewichtsprozent des Fadens.

Nach einer ersten Torsion zeigt der Faden eine Bruchspanramg

2
bei Zug von 192 kp/mm .

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- ²⁶ - 28022Λ3

Vergleichsmittel T₂

Zum Vergleich stellt man das gleiche Schlichteinittel her, aber ohne Einführung der Verbindung des Organosilan-Typs, und man bringt dieses Vergleichsschlichtemittel T₂ unter den gleichen Bedingungen auf Filamente auf, um Fäden mit identischem Titer herzustellen. Die erhaltenen Fäden haben einen mittleren Gehalt an Trockenschlichte von 1,4 Gewichtsprozent und zeigen nach einer ersten Torsion eine

Zugfestigkeit von 131 kp/mm .

Man stellt hier also einen erheblichen Zugewinn an Bruchspannung bei Zug fest, der 47 %, bezogen auf das Vergleichsmittel T₂, erreicht, was es ermöglicht, die Textilendbearbeitungen mit einer beträchtlichen Verringerung der Zahl der Brüche von Filamenten oder Fäden durchzuführen.

Beispiel 8

Unter Anwendung der gleichen Arbeitsbedingungen wie im vorhergehenden Beispiel stellt man ein Schlichtemittel folgender Zusammensetzung her:

% aktiver Materialien

Hybridmaisstärke mit 60 % Amylose 3,81

kationisches Maisstärkederivat mit

hohem Amylosegehalt 0,42

Acrylcopolymer aus Acrylnitril,

Acrylamid und Acrylsäure jeweils in

den Anteilen 40, 55 und 5 % 0,50

hydriertes Maisöl 1,27

Emulgator: Polyoxyäthylen-sorbitanmonooleat 0,13

kationisches Gleitmittel: Kondensationsprodukt aus Tetraäthylenpentamin und Stearinsäure, löslich gemacht mit

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% aktiver Materialien

Essigsäure 0,21

Polyäthylenglykol, MG 300 0,13 Netzmittel: mit 9 Mol Äthylenoxid

polyoxyäthyleniertes Nonylphenol 0,02

Organosilan der Formel (II) mit
R = Methoxy, η = 2, m ~ 3:

CH₉-NH- (CH_O)_O ^ NH₉ -

)₃ - Si(OCH₃)₅ 0,15

entmineralisiertes Wasser Rest zu 100

Das Acrylcopolymer, mit einem äquimolaren Gemisch von Triäthanolamin und Natriumhydroxid auf pH 7 neutralisiert, wird zur Herstellung einer 10 %igen Lösung in auf 75⁰C gebrachtes entmineralisiertes Wasser eingebracht. Nach dem Rühren his zur Erzielung einer klaren und durchsichtigen Flüssigkeit wird durch Zugabe von Wasser bis zum Erreichen einer Temperatur von 65⁰C abgekühlt. Das Copolymer in Lösung wird dann der Mischung von Stärken, erhitzt und abgekühlt wie in Beispiel 7, Tor Zugabe des Polyäthylenglykols und der weiteren Bestandteile zugegeben.

Dieses Schlichtemittel hat einen Gehalt an Trockenextrakt von 4,69 %* Man bringt während der Fadenbildung bei einer Temperatur von 65⁰C auf und erhält so Fäden, deren Gehalt an Trockenschlichte 1,53 % beträgt. Die Fäden zeigen nach Torsion von 20 oder 4-0 D.rehungen pro Meter eine Bruchspannung bei Zug von 195 kp/mm .

Beispiel 9

Man ersetzt das Organosilan des Beispiels 8 durch 0,15 % Organosilan mit einer Kette des Polyazamid-Typs (Y 5987 der Union Carbide). Das bei einer Temperatur von 65°C aufgebrachte Schlichtemittel macht es möglich, Fäden zu erhalten, die einen Gehalt an Trockenschlichte von 1,50 Ge-

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wichtsprozent besitzen. "Diese Fäden nahen nach lorsion von oder 40 Drehungen pro Meter eine Bruchspannung bei Zug; von 171 kp/mm .

Die mit diesem Mittel behandelten Fäden zeigen ein schöneres Aussehen als die des Beispiels 8, wahrscheinlich aufgrund der Verbesserung ihrer Integrität durch die Anwesenheit des Organosilans Y 598?» Die Textilweiterverarbeitungen verlaufen ohne irgendeinen Bruch von Fäden, was zu erhöhter Fabrikationsleistung führt.

Beispiel 10

% aktive Materialien Hybridmais stärke mit 60 % Amylose 3,81

kationisches Maisstärkederivat mit

hohem Amylosegehalt 0,42

Acrylcopolymer aus Acrylnitril, Acrylamid und Acrylsäure jeweils in Anteilen von 40, 55 und 5 % 0,30 hydriertes Maisöl 1,27 Emulgator: Polyoxyäthylen-sorbitanmonooleat 0,13 kationisches Gleitmittel: Kondensationsprodukt von Tetraäthylenpentamin mit Stearinsäure, löslich gemacht
mit Essigsäure 0,21 Polyäthylenglykol, MG 300 0,13 Netzmittel: mit 9 Mol Äthylenoxid polyoxyäthyleniertes Nonylphenol 0,02

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% aktive Materialien Organosilane:

Glycidyl-oxypropyl-trimethoxysilan 0,10 Silan mit organischer Polyazamid-

Kette Y 5987 0,10

Diese Sehlichtemittelzusammensetzung wird beim Arbeiten unter den gleichen Bedingungen wie für die Schlichtemittel der Beispiele 8 und 9 erhalten, die nur ein einziges Organosilan enthalten. Die beiden Organosilane werden eines nach dem anderen, nach Hydrolyse, in die sämtliche übrigen Produkte bereits enthaltende Mischung eingebracht.

Das fertige Mittel wird bei einer Temperatur von 65⁰C auf Filamente von 9 um während des Vorgangs der Fadenbildung aufgebracht. Der Gehalt an Trockenschlichte auf den durch Vereinigung von Filamenten gebildeten Fäden beträgt 1,40 %_t und nach einer ersten Torsion von 40 Drehungen pro Meter zeigen diese Fäden eine Bruchspannung bei Zug von 176 kp/mm . Gegenüber Fäden, die mit einem ähnlichen Mittel, das kein Organosilan enthält, behandelt worden sind, ist die Bruchspannung bei Zug um 34 % verbessert.

Bei Textilbearbeitungsvorgängen stellt man fest, daß die Anwesenheit dieser beiden Silane in Kombination in dem Schlichtemittel auch das Zetteln oder Kettenschären erleichtert.

Beispiel 11

Man stellt ein Schlichtemittel analog dem des Beispiels nach der gleichen Arbeitsweise und unter den gleichen Arbeitsbedingungen her, ersetzt aber das Organosilan durch ein Gemisch der beiden folgenden Organosilane:

0,10 % Glycidyl-oxypropyl-trimethoxysilan und 0,10 % N-Vinyl-toluyl-äthylendiamin-propyl-trimethoxysilan (Formel IV):

βQ 9829/1033

CH₀ = CH <φ> CH₉-NH- (CH₉)₉ - NH₉ - (CH₉), -

C. T>J-r C CC /-,η _ C C J

Die Fäden haben einen Gehalt an Trockenschlichte von 1,41 Gewichtsprozent des Fadens, und die Bruchspannung bei Zug erreicht 190 kp/mm , was noch einen Gewinn von 45 % im Vergleich zu Fäden darstellt, die mit dem gleichen Schlichteini ttel überzogen sind, das aber Organosilan nicht enthält, d.h. mit dem Vergleichsmittel T₂. Die mit diesem Mittel behandelten Fäden zeigen bei klassischen Textilbearbeitungsvorgängen ein Verhalten, das ebenso zufriedenstellend ist wie das des Beispiels 7·

Dieses Ergebnis ist überraschend, denn man hat andererseits festgestellt, daß die Verwendung von J'-Glycidoxypropyltrimethoxysilan allein in diesem Mittel die Tendenz zeigt, eine Verschlechterung der Fähigkeit des Fadens, Textilbearbeitungen zu erfahren, hervorzurufen. Dieses Beispiel zeigt dagegen, daß dieser nachteilige Einfluß durch die Anwesenheit von 0,1 % N-Vinyl-toluyl-äthylendiamin-propyl-trimethoxysilan aufgehoben wird, das zudem den hohen Wert der Zugbruchbeanspruchung beisteuert.

Beispiel 12

Im Schlichtemittel des Beispiels 1 ersetzt man das Organosilan durch 0,15 % eines Organosilans der Formel CH, 0

H₂C = C - C - 0" NH₃- CH₂ - CH₂ - NH - (CH₂J₃ Si (OCH₃)₃

Dieses Organosilan wird nach dem Stand der Technik in Mitteln auf Stärkebasis zum Überziehen von Glasfäden verwendet, die zum Verstärken von Kunststoffen in Form von Geweben bestimmt sind, wie in der FR-PS 2 259 127 beschrieben. Das Schlichtemittel wird bei 35°C aufgebracht, und man erhält einen Faden mit einem Gehalt an Trockenschlichte von

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0,70 %, Uach. der torsion stellt man fest, daß die Bruehspart nung bei Zug der l?äden mir 100 kp/mm erreicht, ein Wert, der unter dem liegt, der mit dem gleichen Sehlichtemittel ohne Gehalt an Organosilan (Vergleichmittel iL.) erreicht wird.

Dieses Beispiel zeigt, daß der Zusatz -von Qrganosilanen in Schlichtemitteln für Glasfaden, die speziell für textile Anwendungszweeke "bestiipmt sind, eine Herabsetzlang der Zugfestigkeit des !Fadens zur Eolge haben kann. Biese Verringerung scheint sich aus einer Verschlechterung der Integrität und des Äbrieosehutzes der fäden durch, das Organosilan zu ergehen. Das gleiche Biänomen der Versenleehterung der textlien Eigenschaften ist auch, zu heoibaehten, wenn man in das Sehlichtemittel des Beispiels 1 anstelle des verwendeten Organosilans 0,15 % j*-Aminopropyl-triäthoxysilan einbringt, das auf deji Gehiet der Schücntemittel für die Verstärkung von Kunststoffen gut !bekannt ist.

Die "Figuren dienen der weiteren Veranschaulichung der Erfindung j es zeigt

Pig. 1 eine perspektivische Schnittansicht einer Glasfaser oder eines Glasfadens 1 mit einem iberzug des erfindungsgemäßen Schliehtemittels 3;

"Fig. 2 eine perspektivische Schnittansicht einer Glasfaser oder eines Glasfadens 1 mit einem herkömmlichen überzug 2 undeinem erfindungsgemäßen Überzug 3.

./·■■

«09B29/1033

Claims

Harn· 1, 8000 München 40,

FrelllgrelhsUaB. 10 _n.. «__ _{D u n}„_fc_ Elsonnchar SUaOo 17

postf.ch.no DIpL-lng. R. H. Bahr _P,_u._{Anw Bttat}„

PaL-An». Hwimiinn-Ttwil^ekl DlOl.-PhVS. Eduard ΒβΙΖίβΓ Fernsprecher: 3β 3011

Fernsprecher: 51013 ^r * 38 3012

⁵¹⁰¹⁴ Dlpl.-Ing. W. Herrmann-Trentepohl a»³⁰«

Telegrammanschrift: Telogrammnnschrltt:

Bahrpatente Herne PATENTANWÄLTE Babetzpat München

Telex 0822985S Telex 5515380

f "η - Bankkonten:

Bayerische Verelnnbank München 852

. Dresdner Bonk AQ Herne 7-520 4M Postscheckkonto Dortmund 668 88-«7

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München

SAINT-GOBAIN INDUSTRIES 62, Bd Victor Hugo

F922O9 NEUILLY SUR SEINE (Frankreich)

Wässrige Überzugs- oder Schlichtemittel für Glasfasern und Verfahren zu ihrer Anwendung

Patentansprüche

Wässrige Überzugs- oder Schlichtemittel zum Überziehen von Glasfasern, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,5 bis 15 Gewichtsprozent wenigstens einer Stärke, 0,05 bis 5 % nicht-ionische(s) Gleit- oder Schmiermittel,

0,03 bis 2 % kationische(s) Gleit- oder Schmiermittel, 0,02 bis 1 % Emulgator(en) und

0,1 bis 2 % wenigstens eines Organosilans der Gruppe der Organosilane mit organischer Kette des Polyazamid-Typs und der Organosilane, deren organische Kette wenigstens einen Phenylrest und wenigstens eine sekundäre oder tertiäre Aminogruppe aufweist, enthält.

Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es bis zu 7 % zusätzliche Filmbildner und/oder bis zu 1 % eines weiteren Organosilans enthält.

8098« Π 033 OWGINAL .NSPECTH,

3. Mittel nach Anspruch. 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es

0,5 bx3 10 Gewichtsprozent modifizierter Stärke, 0,1 bis 5 % Acrylpolymer,

1 bis 5 /o nicht-ioniacheCs), emulgierte(s) Gleitoder Schmiermittel,
0,2 bis 2 % Polyäthylenwachs,

0,05 bis 0,6 % eines kationischen Emulgators des Polyäthylenwachses und

0,1 bis 2 % wenigstens eines Organosilans der Gruppe der Organosilane mit organischer Kette des Polyazamid-Typs und der Organosilane, deren organische Kette wenigstens einen Phenylrest und wenigstens eine sekundäre oder tertiäre Aminogruppe aufweist, enthält.

4# Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens ein Organosilan der allgemeinen Formel

_x -[nII-(CH₂)^-N -R₃-COj^-NH-(CIl₂) -NH₂ (I)

fr

Si(R)

worin

s<SO5 ι.-a*

R ein Methoxy-, Äthoxy-, Propoxy-, n-Butoxy- oder β-Me thoxyäthoxy-Re s t,

R. und R₅ zweiwertige Alkylenreste mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und

Rp ein zweiwertiger aliphatischer, cycloaliphatischer oder aromatischer, gegebenenfalls substituierter Rest sind,
enthält.

5. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens eines der Organosilane

809829/1Q33

der allgemeinen Formeln

Cl-

-NII -(CIU) -Si(R) i¹¹)

' H

(III) Cl-

CH-/«JVC1I₀-NII(CH₀) -NII

worin 2 ^ τχ. 4^ 6 ; 1 ^ ™ ^. 10, und

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

6. Mittel nach einem der Ansprüche 1 Ms 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Organosilan einen Phenylrest und zvrei sekundäre Aminogruppen enthält, von denen eine in Form des HydroChlorids vorliegt.

7. Mittel nach einem der Ansprüche 1 Ms 3_t 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß es wenigstens eines der Organosilane der folgenden Formeln

Cl-

,) -NH -(CH ) -Si(OCII ) ' τι j ■ d m\ j j

II
KH-(CH ) -Si(OCH )

ei- · ■

CH₀ = CH-<"7V-CH₀-NH-(CH₀) -NH -(CH₀) -Si(OCH_)„ ,

tL \ -* £ £ /TV \ £ Ort, j J

worin ύχ. = 2 oder 3, 1 ^'^rn ζ^» vorzugsv/eise "n. = Sund·»!= 3> enthält.

8. Verfahren zur.Anwendung des Mittels gemäß einem der Ansprüche 1 Ms 7 auf Glasfaden unter mechanischem Hochgeschwindigkeitsausziehen von Strömen aus geschmolzenem Glas,

909829/1033

wobei man auf die !Filamente ein Überzugs- oder Schlichtemittel oder eine Nachschlichte aufbringt, dadurch gekennzeichnet, daß ein wässriges Überzugs- oder Schlichtemittel folgender Zusammensetzung, ausgedrückt in Gewichtsprozent aktiven Materials:

0,5 bis 15 Gewichtsprozent wenigstens einer Stärke, 0,05 bis 5 % nicht-ionische(s) Gleit- oder Schmiermittel,

0,03 bis 2 % kationische(s) Gleit- oder Schmiermittel, 0,02 bis 1 % Emulgator(en),

0,1 bis 2 % wenigstens eines Organosilans der Gruppe der Organosilane mit organischer Kette des Polyazamid-Typs und dor Organosilane, deren organische Kette wenigstens einen Phenylrest und wenigstens eine sekundäre oder tertiäre Aminogruppe trägt,
0 bis 7 /ο zusätzliche Filmbildner, 0 bis 1 % eines weiteren Organosilans, auf die Filamente aufgebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mittel, das wenigstens eines der den folgenden allgemeinen Formeln entsprechenden Organosilane

-NH-R₄-Co]_x-]nH-(CH₂)_U-N -R₃-COJ^NH-(CH₂ J^-NH., (i)

ei-

-Nil -(CII ) -Si(R)

(T)-NII-(CII₂) -Si(R) (I"

CIL, = CII-(^S-CII₉-Nh(CH,) -Nil -(ClI ) -Si(R) (IV)

II

worin o,5^i^i5 ; 2^u^ 6 und 1

β09829/1033

28022A3

R ein Methoxy-, Äthoxy-, Propoxy-, n-Butoxy- oder ß-Methoxyäthoxy-Rest ist, R-. und R₇ zweiwertige Alkylenreste mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und

R,) einen av/eiwertigen aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen, gegebenenfalls substituierten Rest darstellen, angewandt wird.

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