DE3031899C2 - Wäßrige Schlichtezusammensetzung und ihre Verwendung zum Behandeln von Glasfasern - Google Patents

Wäßrige Schlichtezusammensetzung und ihre Verwendung zum Behandeln von Glasfasern

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DE3031899C2
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09K23/42Ethers, e.g. polyglycol ethers of alcohols or phenols
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Description

3. Wäßrige Schlichtezusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das organi-■'> sehe Peroxid eine Halbwertzeit von größer als 60 Stunden bei 100° C und größer als 20 Minuten bei 149° C
hat.
4. Wäßrige Schlichtezusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Peroxid <z,o'-Bis(t-butyl-peroxy)dllsopropylbenzol Ist.
5. Wäßrige Schlichtezusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlenwasser- -*<> stofflösungsmittel eine »Kaurl-Buianol-Zahl« von 92 bis 93 hat.
6. Wäßrige Schlichtezusammensetzung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Peroxid zu Lösungsmittel mindestens 1 :0,4 beträgt.
7. Verwendung der wäßrigen Schllchtezusammensetzungen nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Behandeln von Glasfasern.
Diese Erfindung betrifft eine wäßilge Schlichtezusammensetzung, die eine wäßrige Emulsion fines bei 20" C
festen Peroxids enthält, und die Verwendung dieser Schlichtezusammensetzung zum Behandeln von Glasfasern. Organische Peroxide, wie Arylalkylperoxlde, DlcumylperoxM, Esterperoxide und aromatische und allphatlsche Acylperoxlde, sind In Schlichten für faser form Ige Materlallen, die In Polymeren verwendet werden sollen, benutzt worden, vergleiche US-PS 30 13 915. Diese Peroxide, die eine geringe Flüchtigkeit und niedrige Zersetzungspunkte, In der Regel unterhalb >?2° C, besitzen, werden auf den Fasern aus einer organischen Lösung
" abgeschieden. In der Zusammensetzung befindet sich außer dem organischen Peroxid ein geeignetes Kupplungsmittel.
Aus der US-PS 38 37 898 Ist es bekannt, eine Polybutadienemulsion herzustellen, die durch Wärme aktivlerbare Häriungsmltte! enthalt und als Katalysator für die Schlichte von Fasern dienen kann. Die Härtungsmittel sind gut bekannte freie Radikale bildende Katalysatoren, wie organische Peroxide, zum Beispiel Benzoylperoxld,
'■" l.iiumylpcrnxid. tcn-BuiyldliUhylperacetat, Diacetylperoxid und organische Peroxide und Redox-Katalysalarcn, wie Kullumpcr.sulfüt. Die Polybutadienemulsion wird durch Mischen des Polybutadien mit einem Emulgator und mit Benzoylperoxld hergestellt. Zu dieser Mischung wird dann eine ausreichende Menge Wasser zugegeben, um eine Emulsion des flüssigen Polymeren Im wäßrigen Medium zu bilden. Die Emulsion wird mit einer Mischung von Wasser. Mitteln zur Verankerung an den Glasfasern und einem GellermHtei gemischt und die
<·< erhaltene Zusammensetzung wird homogenisiert, um eine Schlichtezusammensetzung zu ergeben, die einen Feststoffgehalt von etwa 2.80% und einen pH von etwa 10,0 bis 10.5 haben. Als Emulgiermittel werden übliche Emulgatoren benutzt, vorzugsweise aber nlcht-ionlsche Emulgatoren, wie Polyoxyäthylenderlvate von Fettsäuren. Teilester von Sorbitanhydriden oder die Polyoxyäthylenderlvate von Fettalkoholen oder die alkylsub-
stltuierten Phenole.
In der DE-OS 24 29 922 Ist ein Schlichtemittel für Glasfasern beschrieben, das eine Emulsion eines ungesättigten Polyesters und antistatische Mittel neben üblichen Bestandteilen von solchen Schlichten enthält. ·
In der US-PS 38 49 148 Ist vorgeschlagen worden, eine wäßrige Schlichte für Glasfasern, die zur Verstärkung von Polyoleflnmaterlallen benutzt werden sollen, zu verwenden. Diese Schlichte enthält ein Kupplungsmittel, ein wärmebedingtes organisches Peroxid, ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel und in der Regel ein Gleitmittel oder einen Weichmacher und gegebenenfalls einen Filmbildner. Als wärmebeständige organische Peroxide mit Peakzersetzungstemperaturen oberhalb etwa 93,3° C, kommen zum Beispiel ar^-BlsU-butylpsroxy)dl?sopropylbenzol, Tris(t-buty!peroxy)dlisopropylbenzol, 2,5 (t-Butylperoxy)hexan und 2,5(t-ButyIperoxy)hexln in Betracht. Diese wärmebeständigen Peroxide werden in Emulsionen mit nicht-ionischen ober- '» flächenaktiven Mitteln, wie Polyäthoxyphenol, verwendet und diese werden in Wasser, das ein Kupplungsmittel enthält, hergestellt und dlsperglert. Emulsionen, die bei Temperaturen im Bereich von 49 bis 99° C hergestellt werden und Isooctylphenylpolyäthoxyäthanol enthalten, sind besonders gut geeignet. Andere geeignete nichtionische oberflächenaktive Mittel aus der Klasse der Pofyäthoxyphenole sind Nonylpolyäthoxyäthanol und Alkylätherpolyäthoxyäthanol. Weitere geeignete nicht-ionische oberflächenaktive Mittel sind Polyalkylenglykol- is äther, Alkylpolyätheralkohole und Alkylarylpolyätheralkohole. Man stellt die Emulsion her, indem man den radikalischen Peroxidinitiator mit den nicht-Ionischen oberflächenaktiven Mitteln mischt und die Temperatur der Mischung oberhalb des Schmelzpunktes des freie Radikale bildenden Initiators hält. Die Temperatur läßt sich kontrollieren. Indem man das Mischgefäß in siedendes Wasser eintaucht. Nach sorgfältigem Mischen des freie Radikale ödenden Peroxidinitiators mit dem nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittel wird Wasser langsam zu der Mischung bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des freie Radikale bildenden Initiators zugegeben, bevorzugt in einem Temperaturbereich von 60 bis 66° C. Die Wasserzugabe erfolgt bis eine Umkehr der Emulsion eintritt. Die Emulsion wird dann langsam auf Umgebungstemperatur durch weitere Zugabe von Wasser abgekühlt. Diese Emulsion wird dann langsam zu der wäßrigen Mischung, die das Kupplungsmittel enthält, zugegeben und das restliche Wasser wird der Mischung zugegeben und es entsteht eine wäßrige Schlichtezusammensetzung für die Behandlung von Glasfasern.
Bei der Herstellung einer Emulsion für die Verwendung als Schlichte für Glaslasern ist es erforderlich, eine Emulsion zu erhalten, die die erforderliche Scherbeständigkeit, Lagerbeständigkeit und Verarbeitungsbeständigkclt hat und darüber hinaus bevorzugt sich durch eine kleine Teilchengröße der emulgieren Teilchen auszeichnet. Wegen der Begrenzung der Teilchengröße ist es erforderlich, daß dieses System eine Emulsion und keine J0 Suspension ist. Line Emulsion ist bekanntlich ein Zweiphasensystem, das aus zwei unvollständig mischbaren Flüssigkeiten besteht, wotii eine Tlüssigkeit In Form von feinen Tröpfchen in der anderen Flüssigkell disperglert Ist. Demgegenüber 1st ?ine Suspension bekanntlich ein der Emulsion eng verwandtes Zweiphasensystem, bei dem die dlsperglene Faser ein '«ststoff ist. Die Beständigkeit einer Emulsion hängt von einer Reihe von Faktoren ab, wie Teilchengröße, Dichteunterschied zwischen der diskontinuierlichen dispergierten oder inneren J5 Phase und der äußeren oder kontinuierlichen Phase, der Viskosität der kontinuierlichen Phase der Emulsion, der Ladung der Teilchen, der Natur und Wirksamkeit und Menge des verwendeten Emulgators und den Bedingungen der Lagerung, einschließlich der Lagertemperatur, der Bewegung und Vibration und Verdünnung oder Verdampfung wahrend der Lagerung oder Verwendung.
Die Teilchengröße oder die Verteilung der Teilchengröße der Emulsion werden von derartigen Faktoren ■"' gesteuert, wie Menge und/oder Wirksamkeit des Emulgators, Reihenfolge der Zugabe der Komponenten beim Mischen und Art und Geschwindigkeit des Rührens. Die mittlere Teilchengröße oder Teilchengrößenverteilung der Emulsion ist ein wesentlicher Faktor, da große flüssige Teilchen in der Emulsion ebenso wie Feststoffteilchen In einer Suspension nicht eine befriedigende Gleichförmigkeit im Überzug der Glasfasern ergeben würden. Feste Teilchen würden zu einem Abrieb der Glasfasern führen und große flüchtige Teilchen würden die Oberflä- -»5 ehe der Glasfaser ungleichmäßig bedecken und Lücken im Überzug der Fasern hinterlassen, so daß dadurch die Fasern nicht einen befriedigenden und gleichförmigen Kontakt mit dem zu verstärkenden Harz ergeben würden.
Eine als Schlichte für Glasfasern verwendete Emulsion muß ausreichend verdünnt sein, daß sie sich in ihren Eigenschaften einer wasserähnlichen Flüssigkeit nähert, um das Aufbringen der Schlichte auf die Glasfasern während der Bildung der Fasern zu ermöglichen. Die Verdünnung einer Emulsion, Insbesondere die Verdün- 5" nung zu einer »wasserdünnen« Flüssigkeit, kann zu einer unbeständigen Emulsion führen. Außerdem muß die Emulsion scherbeständig sein, um das Abmischen der Schlichte vor Ihrem Auftragen auf die Glasfasern zu ermöglichen. Ferner ist eine Lagerbeständigkeit für Zeiträume von drei Tagen bis mehr als einer Woche erforderlich, so duß das Material vor seiner Anwendung auf Glasfasern gelagert werden kann.
Schließlich muß die Emulsion unter den Verarbeliungsbedlngungen bei dem Aufbringen auf die Fasern *' beständig sein.
BcI der Verwendung von einigen wärmebeständigen, festen organischen Peroxiden ist neuerdings ein Problem bei deren Anwendung In einer Emulsion aufgetreten. Dieses Problem besteht darin, daß die Emulsionen bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Peroxids hergestellt werden, aber bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Peroxids verwendet werden. Dabei neigt die Emulsion zu einem Sedimentie- fl° ren oder Aufrahmen der Teilchen.
Ein weiteres Problem bei der Verwendung von festen organischen Peroxiden In wäßrigen Behandlungslösungen Ist darin zu sehen, daß die Gefahr einer heftigen Zersetzungsreaktion während der Emulglerung besteht. Da die festen Peroxide zum Schmelzen erwärmt werden müssen, werden dadurch die Peroxide näher ar, ihre Zersetzungstemperatur gebracht, so daß eine heftige Zersetzung eintreten könnte, wenn dabei die Zersetzungstemperatur erreicht werden würde.
Aufgabe der Erfindung ist deshalb, eine Schlichtezusammensetzung bereitzustellen, die eine Emulsion eines festen orßanlschen Peroxides enthält und zum Schlichten von Glasfasern verwendet werden kann, wobei diese
Schlichtezusammensatzung scherbeständig, lagerbeständig und verarbeitungsbeständig sein soll.
Die Aufgabe der Erfindung schließt auch die Verwendung der Schlichtezusammensetzung für die Behandlung von Glasfasern ein.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die in den Patentansprüchen definierten wäßrigerrSchlichtezusammensetzungen und die dort vorgesehene Verwendung dieser Schlichtezusammensetzungen zum Behandein von Glasfasern gelöst.
Die erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzungen enthalten als wesentliche Komponente eine wäßrig*? Emulsion eines bei 20° C festen Peroxids, das In Wasser begrenzt löslich oder unlöslich ist, wobei die Emulsion eine verbesserte Beständigkeit und verbssserte Verdünnbarkeü und eine mittlere Teilchengröße von 1,6 Mlkrol" meter oder weniger hat. Die wäßrige Peroxidemulsion enthält:
a) I bis 70 Gew.-% des festen organischen Peroxides, das in Wasser begrenzt löslich oder unlöslich ist, wobei dieses Peroxid ein Hydroperoxid, ein a-Oxy- oder ar-Peroxyhydroperoxid, ein Dialkylperoxid, ein Aldehyd- oder Ketonperoxid, ein Diacylperoxid, ein Peroxyester, eine Peroxysäure, ein Peroxydicarbonat, ein Mono-
15 peroxycarbonat oder ein Perketal ist,
b) 1 bis 70 Gew.-Sb eines Kohlenwasserstofflösungsmittels mit einer »Kauri-Butanol-Zahl« von 10 bis 60, wenn das organische Peroxid im wesentlichen aliphatisch Ist, oder einer «Kaurl-Butanol-Zahl« von 40 bis 100, wenn das organische Peroxid im wesentlichen aromatisch ist,
c) 1 bis 15 Gew.-S5 eines Emulgatorsystems mit einem hydrophilen-lipophilen Gleichgewicht von 9 bis 20, 2<i und
d) eine ausreichende V/asserrnenge, urn eine ö'-in-V/asser-Ernulsion zu bilden.
Man kann eine derartige Emulsion herstellen, indem man zuerst das feste organische Peroxid mit dem Kohienwasserstofflösungsmittel solubilislert und dann einen oder mehrere Emulgatoren hinzugibt und die -5 Emulgierung In üblicher Weise und mit den üblichen Einrichtungen vornimmt.
Die Emulsion enthält Wasser in einer ausreichenden Menge, um eine Öl-in-Wasser-Emulsion zu bilden. Wenn die Emulsion auf eine größere Entfernung transportiert werden soll. Ist es zweckmäßig, nur so viel Wasser zuzugeben, daß eine Umkehrung der Emulsion zu einer Öl-in-Wasser-Emulsion eintritt. Diese konzentrierte Emulsion kann dann am Standort ihrer Verwendung welter verdünnt werden.
3(i Die erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzung für die Behandlung von Glasfasern enthält außer der Peroxidemulsion ein Kupplungsmittel, ein Gleitmittel oder einen Weichmacher und gegebenenfalls einen Filmbildner.
Bevorzugte feste Peroxide, die In Wasser unlöslich oder begrenzt löslich sind, entsprechen der Formel
3s (R_O-O-k - R'
wobei R ein tertiärer Alkyl-, Aralkyl-, Aryloyl- oder Alkyloylrest und χ 1, 2 oder 3 ist und R' gleich R Ist oder der Formel
40 R" R"
C —RIV—C
I I
enispriehl. In der
Rlv ein Phenyl-, Alkylphenyl-, Alkin- oder Alkylenrest der Formel (CH2-CH2),
Ist, wobei η 1, 2 oder 3 Ist, und
R" und R'" entweder Wasserstoff sind oder einzelne Kohlenwasserstoffreste oder Alkylenreste, die einen Cycloalkylenrlng bilden. Jeder der Kohlenwasserstoffreste R" :nd R'" kann ein Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Arylkühlenwasserstoff sein, wenn Rlv ein Phenylrest Is! und jeder R" und R"' Kohlenwasserstoffrest kann ein
^ Phenyl-, Aryl- oder ein größerer Rest als C7H,, sein, wenn Rlv der RcJi (CH2CH,),, Ist. Die Gruppe (k-O-O) kann an eine beliebige Stellung des Restes R' gebunden sein, zum Beispiel In einer Bis- oder Trls-Anordnu.ig. wenn R' ein Dl- oder Trialkylbenzol 1st, wobei sich die Aikylreste In einer beliebigen Stellung, wie ortho-, mela- und/oder para-Stellung befinden oder In 8,11-Stellung, wenn R' (CH2-CH2) Ist.
Beispiele von bei der Erfindung geeigneten organischen Peroxiden sind:
''" 2,5-DihydroperQ){y-215-dlmethylhexan, 1,4-Dlhydroperoxy-l ,4-dimethylbutan, 1,4-Dlhydroperoxy-l ,4-dl-methyl-2-butln. 1,3- und l,4-Bls(2,5-hydroperoxylsopropyl)-benzol, BIs(I -hydroxycyclohexy Operoxid, 1 Hydroperoxy-1 '-hydrodlcyclohexylperoxld, Dlcumylperoxld, 2,5-Di(hydroperoxy)-2,5-dimethylhexln, i,5-Dl-(hydrop<iroxy)-2,5-d!methylhexan und Hydroperoxide der Strukturformeln: T-Butyl-CMpEt-O-OH,
ιό HO-O- CM,2 (CH2)4 CM,j - O - OH, HO-O CM, Et - C = C - C = C - CM, Et-O OK,
HO - O - C [< ',CHj)5 ] - C - C - [ < (CHj)5 J-O-OH,
HO-O- C[<(CH,)5] -C-C-C-C- CK(CHj)5] - O - OH,
1,3- und l,4-(Dl-t-butylperoxyisopropyl)benzol, 8,1 l-Bls-(t-butylperoxy)-8,l l-dlniethyloctadecan und Mischungen davon, Tribenzylperoxld, t-Butyl-bls-peroxld, Di-tetradecanperoxld, Dl-hexadecanperoxid, Dl-trlbenzylmethylperoxid, Dllauroylperoxld, Dldecanoylperoxld, Dlpelargonylperoxld, Dlcaprylylperoxld, Dlisononanoylperoxld, Dlbenzoylperoxld und Ihre kcrnsubstltulerten Derivate, 2,5-Dlmethyl-2,5-dl(ben.foylperoxy)hexan, Dlmyrlstylperoxydlearbonat, Dlcetylperoxydlcarbonat, Bls(4-t-butylcyclohexyl)peroxydlcarboniit, 2,2-Bis-4.4-dl-t-butylneroxycyclohexylpropan, U-Dl-t-butylperoxy^-t-butylcyclohexan, 2,5-Bls-(t-amylperoxy)-2,5-dlmethylhexan, U'-Äthylen-blsH-U-amylperoxyJcyclohexanl, 2,5-Bls-(t-butylpcroxy)-2,5-dlphenylhcxan, 2,6-BMt-butylpcroxy)-3,6-dlmethyloctan, «,«,</,*'-Tetramethyl-lsophthalyl-dl-t-butyl-bls-peroxld, ^,y.-z'-Tiitramethyllsophthalyl-dlcumyl-bls-peroxld und Trls-(t-butylperoxy)-dllsopropylbenzol.
Aus jedem dieser organischen Peroxide kann eine Emulsion mit Hilfe des KohlenwasserstofflösungsmUtels und von einem oder mehreren Emulgatoren und anschließende Emulglerung In Wasser hergestellt werden.
Es können dabei Tür die einzelnen Peroxide die gleichen Kohlenwasserstoffe. Emulgatoren und Arbeltswelsen verwendet werden. Von größtem Interesse Ist die Herstellung von solchen Emulsionen von derartigen organischen Peroxiden, die einen so hohen Schmelzpunkt haben, daß er In der Nahe Ihrer Zersct/ungstemperaiur liegt, is Für diese Peroxide Ist das Risiko einer explosionsartigen Zersetzung besonders groß.
Die bevorzugten wärmebeständigen organischen Peroxide sind vorstehend bereits formelmäßlg charakterisiert worden. Diese Peroxide haben eine Halbwertzelt von größer als 60 Stunden bei 1000C und größer als 20 Minuten bei 149° C.
Beispiele von solchen Peroxiden sind feste Diacylperoxide und Dlarylalkylperoxide, wie BlsU-alkylper- ?" oxyjalkane, bei denen R In der genannten Formel ein tertiärer Alkylrest mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen Ist und entweder R" oder R'" ein primärer Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen 1st, wogegen der andere Rest mehr als 3 Kohlenstoffatome enthält. Weitere Beispiele derartiger Peroxide sind:
2,5-Bls-(t-amylperoxy)-2,5-dlmethylhexan, l.r-Äthylen-blstl-d-amylperoxyicyclohexan], 2,5-Bls-U-buiylperoxy)-2,5-dlphenylhexan und 3,6-Bls-(t-butylperoxy)-3,6-d!methyloctan. Beispiele für Dlaralkylperoxlde, die verwendet -'5 werden können, sind 1,3- und/oder l,4-(Dl-t-butylperoxy)dllsopropylbenzol, ar.ar, y.ar'-Tetramethyl-lsophthalyldl-t-butyl-bls-peroxld, cr.z.a'.a'-Tetramethyl-lsophthalyl-dl-cumyl-bls-peroxld und Trls-(t-butylperoxy)dllsopropylbenzol. Andere Diacylperoxide, die verwendet werden können, schließen ein 2,5-(t-Butylperoxy)hexan. 2,5-(t-Butylperoxy)hexln und 8,1 l-BisÜ-butylperoxyJ-e.ll-dimethyloctadecan. Außerdem können beständigere t-Alkylperoxyester, die auch als Perester bekannt sind, verwendet werden. Einige dieser Peroxyester sind t-Butylperoxyacetat, t-Butylperoxybenzoat, Di-t-butyldlperolxyphthalat, Mono-t-butylpermaleat, Ol-t-butylperoxyhexahydroterephthalat, Dl-t-butylperoxyadlpat, Dl-t-butylperoxyterepthalat, Dl-t-butylperoxyphthalat und Monot-butylperoxyphthalat. Die Menge des in der Emulsion verwendeten festen Peroxids wird so gewählt, daß bei der Zugabe zu einer Schlichtezusammensetzung der Anteil des aktiven Peroxids Im Bereich von 0,1 bis 6,0 Gew.-% der Schlichtezusammensetzung liegt. In der Emulsion kann der Mengenanteil des Peroxids zwischen 1 -15 und 70 Gew.-% schwanken, doch liegt für die Verwendung in einer Schlichtezusammensetzung die untere Grenze bevorzugt bei iü Gew.-% der Emulsion.
Das bei der Erfindung benutzte Kohlenwasserstofflösungsmlttel kann ein beliebiges Kohlenwasserstofflösungsmittel sein, das eine niedrige Polarität besitzt und stark hydrophob ist, wie Fichtenriadelöl, Terpentinersatz, Kohlenwasserstofflösungsmlttel von besonderen Siedepunkten und aromatische Lösungsmittel. E:; können auch 4n Mischungen von Lösungsmitteln verwendet werden. Das Lösungsmittel soll bevorzugt eine »Kaurl-Butanol-Zahl« von 50 bis 100 haben, wenn das feste Peroxid einen aromatischen Charakter hat. Unter »Carakter« in diesem Sinne wird verstanden, daß der Hauptanteil des Peroxids aromatisch ist und aromatische oder aliphatischc Seitengruppen haben kann oder der Hauptanteil aliphatisch ist und aliphatische ader aromatische Seitengruppen vorhanden sind. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn das Kohlenwasserstofflösungsmlttel ein flüchtiges 4S Lösungsmittel ist, so daß es aus der wäßrigen Emulsion entfernt werden kann, wenn die Emulsion auf einem Substrat trocknet.
Geeignete flüchtige Kohlenwasserstoffiösungsmittel für die Solubilisierung des festen organischen Peroxides, das vorwiegend aliphatisch ist, hüben eine niedrige »Kauri-Butanol-Zahl« von 10 bis 50 und besitzen In der Regel Siedebereiche zwischen Umgebungstemperatur und etwa 200° C. Wenn das organische Peroxid einen 5" aromatischen Anteil von mehr als 60% hat, benutzt man ein Kohlenwasserstoffiösungsmittel mil einer »Kauri-Butanol-Zahl« von 50 bis 100, dessen Siedebereich in der Regel zwischen 100 und etwa .'!50° C liegt. Die »Kauri-Butanol-Zahl« ist ein Maß für das Lösevermögen von Petroleumverdünnern, wobei die Zahl die Anzahl der Milliliter eines Lösungsmittels Ist, die erforderlich ist, um eine Trübung bei einer Zugabe zu 20 Gramm einer Lösung von Kaurlkopal in Butylalkohoi hervorzurufen. Die Lösung wird In einem Verhältnis von 100 Gramm Kaurlkopal auf 500 Gramm Butyialkohol hergestellt. Lösungsmittel mit einem niedrigen Anteil an Aromaten sind starke Fällungsmittel für das Harz und besitzen deshalb niedrige »Kauri-Butanol-Ziihlen«. Umgekehrt ergeben Lösungsmittel mit einem hohen Anteil an Aromaten hohe Werte. Die »Kauri-Butanol-Zahl« wird bevorzugt gegenüber zwei Standardgrößen bestimmt. Die eine Größe ist Toluol mit einem Wert von 105, das verwendet wird, wenn das Kohlenwasserstofflösungsmittel eine »Kauri-Butanol-Zahl« von höher als 60 besitzt und die ω andere Standardgröße ist eine Mischung aus 75% n-Heptan und 25% Toluol für KohlenwasserstolTlösungsmittel mit »Kauri-Butanol-Zahlen« von 40. Nähere Angaben über die Bestimmung der »Kauri-Butanol-Zahlen« sind in ASTM D 1133-54 T vorhanden.
Beispiele von Kohlenwasserstofflösungsmitteln mit niedrigen »Kauri-Butanol-Zahlen« sind iisoparaffinische Kohlenwasserstoffiösungsmittel. Spezifische Lösungsmittel dieser Art sind im Handel erhältlich.
Beispiele von Kohlenwasserstofflösungsmitteln mit hohen »Kauri-Butanol-Zahlen« sind ebenfiüls im Handel erhältlich, wobei ein solches Produkt einen Siedepunkt von 153° C und einen Flammpunkt von 40,6° C und eine Verdampfungsgeschwindigkeit von 25,0 hat. wenn Äther als Basis 1 verwendet wird.
Das Verhältnis von organischem Peroxid zu Kohlenwasserstofflösungsmltteln sollte bei 1 zu 0,75 liegen, wenn das Kohlenwasserstofflösungsmittel eine »Kaurl-Butanol-Zahl« von 70 hat. Wenn das Lösungsmittel ein besseres Lösungsmittel für das Peroxid ist, wie ein Lösungsmittel, das eine »Kaurl-Butanol-Zahl« von 92 bis 93 hat, sollte die minimale Menge des Lösungsmittels bei Verwendung von a,ar'-Bls(t-butylperoxy)-dllsopropylbenzol als * Peroxid bei einem Teil Peioxld auf 0,4 Teile oder sogar 0,19 Teile Lösungsmittel liegen. Wenn das Lösungsmittel ein schlechteres Lösungsmittel Ist und zum Beispiel eine »Kaurl-Butanol-Zahl« von 70 hat und das organlsehe Peroxid a,ar'-Bls(t-butylperoxy)-dllsopropylbenzol Ist, sollte die minimale Menge des Lösungsmittels höher i-iln als zuvor angegeben. Im allgemeinen schwankt die Menge des Kohlenwasserstofflösungsmlttels Im Bereich von 1 bis 70, bevorzugt 10 bis 55 Gew.-% der Emulsion. Mehr Lösungsmittel kann zwar stets zugegeben i" werden, doch Ist das nicht wirtschaftlich, da das Lösungsmittel In der Regel später entfernt wird.
Die In der erfindungsgemäßen Stlillchtezusammenseizung verwendete Peroxidemulsion enthält einen oder mehrere nlcht-lonlsche Emulgatoren mit einem hydrophllen-llpophllen Gleichgewicht Im Bereich von 9 bis 20. Bevorzugt wird eine Kombination von drei Emulgatoren verwendet, die ein hydrophlles-llpophlles Gleichgewicht von 9 bis 20 besitzt. Eine solche Kombination enthält:
I. einen nlcht-lonlschen Emulgator mit einem hydrophllen-llpophllen Gleichgewicht von 12 bis 20, II. einen nlcht-lonlschen Emulgator mit einem hydrophllen-llpophllen Gleichgewicht von 6 bis 12 und III. einen nlcht-lonlschen Emulgator mit einem hydrophllen-llpophllen Gleichgewicht von 9 bis 15.
Diese nicht-ionischen Emulgatoren sind ausgewählt aus der Gruppe der Polyalkylenglykoläther, Alkylarylpolyätheralkohole, Polyoxypropylen-Polyoxyäthylen-Kondensate, Phenoxypolyäthoxyäthanoläthoxylierten Alkohole, äthoxyllerten Fettsäuren, äthoxyllerten Fettsäureestern und äthoxyllerteri ölen. Fettsäuren, Glykolester, Monoglycerlde und Ihren Derivaten, Sorbltanderlvaten und Saccharosederivaten, wobei die Menge der Emulgatoren der einzelnen Kategorien so ausgwählt wird, daß das Emulgatorsystem ein hydrophlles-llpophlles
Gleichgewicht Im Bereich von 9 bis 20 hat.
Ein Beispiel eines Emulgators, der bei der Erfindung allein verwendet werden kann. Ist das Octylphenoxypolyäthoxyälhanol, das im Handel erhaltlich ist. Es handelt sich hler um einen nlcht-lonlschen Emulgator mit einem hydrophllen-llpophllen Gleichgewicht von 13,5. Emulgatoren des vorhin genannten Types können aus alkylsubstitulerten Phenolen hergestellt werden, bei denen der Alkylrest 6 bis 12 Kohlenstoffatome enthalt. Die Anzahl der Äthylenoxidgruppen pro Mol des hydrophoben Bestandteils (Alkylphenol) kann zwischen 1,5 und etwa 30 schwanken. Zur Erreichung einer guten Löslichkeit In Wasser Hegt der Gewichtsanteil des gebundenen Äthylenoxids In der Regel bei 40 bis etwa 95 Gew.-%, Insbesondere 60 bis etwa 95 Gew.-». Ein anderes Beispiel von einem derartigen Emulgator Ist Nonylphenoxypoly(äthylenoxy)-äthanol. Um das gewünschte hydrophllelipophlle Gleichgewicht zu erreichen, kann man zwei oder mehrere. Insbesondere drei Emulgatoren verwenden.
JS Falls das hydrophlle-llpophile Gleichgewicht für einen besonderen Emulgator nicht bekannt Ist, laßt sich dieses nach einigen bekannten Methoden berechnen. Es wird In diesem Zusammenhang auf den Aufsatz von W. C. R!·!?»!- «Calculation of HLB Nersiorsic Surfactant« Im Dezember^Heft !954 des »Journal of Society of Cosmetic
■66"
Chemistry« verwiesen. Die Emulsion enthalt 1 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 3 bis 12 Gew.-% des Emulgators. Die genaue Menge des erforderlichen Emulgators kann durch einfache Versuche ermittelt werden. Sobald eine beständige Emulsion erhalten worden Ist, Ist es nicht erforderlich, weitere Mengen an Emulgator zuzugeben, da dadurch keine Vorteile erzielt werden.
Bei dem bevorzugten Emulgatorsystem, das die bereits charakterisierten drei Emulgatortypen enthält. Ist es vorteilhaft, daß die verschiedenen Emulgatoren In gleichen Mengen verwendet werden, obwohl die Anteile der Emulgatoren auch variiert werden können, um ein gewünschtes hydrophlles-llpophlles Gleichgewicht elnzustellen.
Bei der Herstellung der in der erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung verwendeten Peroxidemulsion wird ein oder mehrere der Peroxide In dem flüchtigen Kohlenwasserstoff gelöst. Diese Mischung kann auf mäßig erhöhte Temperaturen erwärmt werden, um die Solubilisierung des organischen Peroxids zu erleichtern. Zu der Lösung des Peroxids In dem Kohlenwasserstoff wird ein oder mehrere Emulgatoren gegeben und diese Mischung wird dann unter Verwendung üblicher Arbeltswelsen, Bedingungen und Einrichtungen emulglert. Wenn der Emulgator das bevorzugte Emulgatorsystem at"> drei Emulgatoren Ist, können die einzelnen Emulgatoren getrennt zu der Mischung des Peroxids und des Kohlenwasserstoffs zugegeben werden oder sie können als eine Mischung von allen drei Emulgatoren oder aller In Betracht kommenden Zweierkombinationen zugegeben werden, wobei dann der dritte Emulgator nachträglich hinzugefügt wird. Nachdem die Emulgatoren zugegeben worden sind, wird die erhaltene Mischung mit Hilfe üblicher Arbeltswelsen, Bedingungen und Einrichtungen In eine Emulsion überführt; dabei wird die Mischung unter hoher Scherbeanspruchung gerührt und langsam mit =
Wasser verdünnt, wobei das Wasser bei Umgebungstemperatur oder bei erhöhter Temperatur zugegeben wird. Die Zugabe des Wassers erfolgt, bis die Emulsion !n eine Öl-in-Wasser-Emulsion umgewandelt wird. Dann wird die Emulsion langsam auf Umgebungstemperatur bei fortgesetzter Wasserzugabe gekühlt. Die Menge des zugegebenen Wassers beträgt mindestens 35 Gew.-% der Emulsionszusammensetzung. Wenn die Emulsion auf große Entfernungen versandt werden soll. Ist es vorteilhaft, nur so viel Wasser zuzugeben, daß eine Inversion der Emulsion eintritt und daß das weitere Wasser am Standort des Verbrauchs zugegeben wird.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Schlichtezusammensetzung wird der Peroxidemulsion ein Kupplungsmittel und in der Regel auch ein Gleitmittel oder ein Weichmacher und gegebenenfalls auch ein Filmbildner zugesetzt. Dazu wird die Emulsion langsam einer wäßrigen Mischung zugegeben, die das Kupplungsmittel und gegebenenfalls die anderen genannten Bestandteile und Wasser enthält. Gleitmittel, Weichmacher und Filmbildner können der Schlichtezusammensetzung auch nach der Zugabe der Emulsion zu der wäßrigen Mischung, die das Kupplungsmittef enthalt, beigefügt werden. Die Menge der der SchllchtezusamT
mcnscl/ung zugefügten Emulsion hängt von der Menge des Peroxids in der i'iuilslon ;ih. In Ahhüiigigkeit von dem Gehalt der Emulsion an Peroxid wird die Menge der zugegebenen Emulsion so abgestimmt, dall die Schllehtcz.usammensetzung 0,1 bis 6 Gew.-% aktives organlsehcs Peroxid enthüll. Die Herstellung und Anwendung der Schlichtezusammensetzung kann so erfolgen, wie dies In der US-PS 38 49 148 beschrieben Ist. Das Kupplungsmittel Ist In der Regel ein vlnylhaltlges Sllan und liegt In der wäßrigen Schlichtezusammensetzung > meist In einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-* vor. Als Gleitmittel kann ein durch Säure löslich gemachtes kationaktlves Fettsäu";amld dienen, das Im allgemeinen In einer Menge von 0,001 bis 1 Gew.-% In der wäßrigen Schllchlezusamrnensetzung vorhanden Ist. Falls ein Filmbildner verwendet wird, benutzt man In der Regel ein Polymeres oder Copolymeres von Vinylacetat In einer Menge von 0,05 bis 12 Gew.-% der Schlichte.
DIt wäßrige Schllchtezusammsnsetzup.g wird auf die einzelnen Glasfäden während Ihrer Bildung In bekannter Ό Welse aufgebracht. Verfahren hierfür sind In der zuvor genannten US-Patentschrift beschrieben.
Die geschlichteten Glasfäden werden getrocknet, um die Feuchtigkeit und das flüchtige Kohlenwasserstofflösungsmittel zu entfernen, obwohl die Rückstände des Wassers und des Lösungsmittels auf der Faser verbleiben können. Die getrockneten Glasfäden können In beliebiger Form, zum Beispiel als Fäden, Spinnfäden, Stapelfasern oder Matten zum Verstärken von Polymeren, wie Polyamiden, Polyestern und Insbesondere Poly- 1^ olefinen verwendet werden. Auch die Verstärkung von Polyolefinen mit Glasfasermatten Ist Im einzelnen In der bereits genannten US-Patentschrift beschrieben.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung richtet sich auf eine Schlichtezusammensetzung, die eine Emulsion von a,ar'-Bis(t-buty!peroxy)-dllsopropylbenzol, einschließlich der meta- und para-Isomeren, enthält. Dieses feste Peroxid, das Im Handel erhältlich 1st, wird In einem solchen Verhältnis von Peroxid zu Kohlenwas- :i) serstofflösungsmlttel verwendet, daß eine Solubilisierung des Peroxids möglich Ist. Bevorzugt liegt das Verhältnis von Peroxid zu Lösungsmittel Im Bereich von etwa 50/50 bis etwa 70/30 und besonders bevorzugt bei einem Verhältnis von etwa 60/40. Das Kohlenwasserstofflösungsmlttel Ist bevorzugt ein Lösungsmittel mit einer »Kaurl-Butanol-Zahl« Im Bereich von 70 zu 100. Ein geeignetes Lösungsmittel dieser Art Ist das bereits erwähnte Handelsprodukt »HI-SOL-10«. Das organische Peroxid wird In dem Lösungsmittel aufgelöst, wobei die :< Menge des Lösungsmittels Im Bereich von 10 bis 30 Gew.-* der wäßrigen Emulsion Hegt.
Bevorzugt wird ein Emulgatorsystem verwendet, das aus drei Emulgatoren besteht. Der erste Emulgator ist bevorzugt Trimethylnonylpolyäthylenglykoläther. Dieser Äther wird In einer Menge von etwa 0,1 bis 5 Gew.-* der Emulsion verwendet. Der Ätheremulgator wird mit dem zweiten Emulgator kombiniert, der Nonylphenoxypolyäthylenoxyäthanol ist und In einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 5 Gew.-* der wab.Mgen Emulsion verwen- ■"' det wird. Diese zwei Emulgatoren werden gemischt und gerührt, bis die !Mischung klar Ist. Der dritte Emulgator ist ein Kondensat von Propylenoxld mit einer hydrophilen Basis, die man durch Kondensation von Äthylenoxid mit Äthylenglykol hergestellt hat. Dieses Kondensat hat ein hydrophlles-llpophlles Gleichgewicht von 17 und wird in einer Menge Im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 5 Gew.-% der wäßrigen Zusammensetzung verwendet. Die Gesamtmenge des Verschnitts der drei Emulgatoren In der wäßrigen Emulsion liegt Im Bereich von 1 bis 15 ·'* Gew.-* (bevorzugt 3 bis 12 Gew.-*) der Emulsion. Es kann eine größere Menge an Emulgator verwendet werden, doch kann dies zu einer unerwünschten Wanderung bei der Verwendung als Schlichte for Glasfasern führen.
Bevorzugt wird der Verschnitt der drei Emulgatoren In folgender Welse zugegeben: Es wird der Glycidyloxld-Emulgator In zwei Teile geteilt. Der erste Teil, der bevorzugt etwa die Hälfte der Gesamtmenge ausmacht, wird *) der Lösung des Peroxids in dem Lösungsmittel zusammen mit der Mischung des Ätheremulgaiors und des Äthanolemulgators zugegeben. Der restliche Teil des Glykoloxldemulgaiors wird In Wasser unter Rühren zu einem 50/50-Verschnltt gelöst und wird den anderen Materialien während dem Emulgierungsvorgang zugesetzt. Diese Emulglcrung schließt das Rühren der Materialien und die Zugabe von warmem Wasser von etwa 25 bis 30° C In einer Menge von etwa 15 bis 30 Gew.-* der wäßrigen Emulsionszusammensetzung ein. Kaltes Wasser ■»> wird In einer Menge zugegeben, daß der Gehalt an aktivem Peroxid im Bereich von etwa 35 bis 65 Gew.-%, bevorzugt bei etwa 50 Gew.-* der wäßrigen Emulsion liegt.
Die wäßrige Lösung wird bevorzugt einer wäßrigen Zusammensetzugn zugefügt, die ein Kupplungsmittel enthält, das bevorzugt Vlnyl-trls(/J-methoxyäthoxy)-silan Ist und in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-* in der wäßrigen Schlichtezusammensetzung vorhanden Ist. Bei einer alternativen Ausführungsform wird ein Gleitmit- '« tel In einer Menge von 0,001 bis 3 Gew.-* der wäßrigen Schlichte zugesetzt. Bei einer anderen Alternative wird ein Filmbildner, wie ein Vinylacetatcopolymeres, in einer Menge von 0,5 bis 12 Gew.-% der Schlichtezusammensetzung verwendet. Die Wassermenge liegt In der wäßrigen Schlichte in der Regel bei 70 bis 99 Gew.-*
Die wäßrigen Schlichtezusammensetzungen gemäß der Erfindung zeichnen sich durch eine verbesserte Scherbeständlgkelt, verbesserte Lagerbeständigkeit und verbesserte Verarbettur.gsbeständigkeit aus. Außerdem liegt S5 das emulgierte Peroxid In ihnen In einer sehr fein verteilten Form vor. Die kleine Teilchengröße und die enge Teilchengrößenverteilung der emulglerten Peroxidemulsion stellen einen wichtigen Faktor dar, da große emulgierte Teilchen nicht ein befriedigendes Überziehen der Glasfasern gewährleisten.
Die Erfindung wird In den folgenden Beispielen und Tabellen noch näher erläutert. Beispiele
Die Tabelle 1 zeigt Komponenten von wäßrigen Peroxidemulsionen. Tabelle II zeigt erfindungsgemäße Schlichtezusammensetzungen, die Peroxidemulsionen von Tabelle I und andere Komponenten enthalten. Die Komponenten sind In Gramm und in Klammern in Gew.-* angegeben.
Die Herstellung der Emulsionen erfolgte in aer Welse, wie sie später für das Beispiel 5 im einzelnen erläutert wird.
Tabelle I Komponente Emulsionen - Mengen in Gramm (Gew-%)
1 2 3 4
10
11
12
α, a'-Bis(t-butyl- 315(22,7) 2363 2363 2363 1260(53,6) 630(26,1) 473(25) 945(27) 1890(31,3) 2*63(37,9) 6300(37,7) 394(35) 4726(38,3) peroxy )diisopropylbenzol (42,7% Feststoffe)
Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
I 242(17,4) 1814 1814 1814 242(10,3) 484(20) 189(10) 726(20,8) 1050(17,4) 1818(29) 4848(29)
Verhältnis 1/0,77 1/0,77 1/0,77 1/0,77 1/0,19 1/0,77 1/0,4 1/0,8 1/0,55 1/0,76 1/0,77
Peroxid/Lösungsmittel
Nicht-ionische Emulgatoren:
Trimethylnonyl- 25(1,8) 187,6 140,7 93,8 50(2,1) 50(2,1) 38(2,0) 75(2,1) 150(2,5)
polyäthylen glykoläther
Nonylphenoxy- 25(1,8) 187,6 140,7 93,8 50(2,1) 50(2,1) 38(2,0) 75(2,1) 150(2,5)
polyäthylenoxy äthanol
Propylenoxid- 25(0,8) 187,6 140,7 93,8 50(2,1) 50(2,1) 38(2,0) 75(2,1) 150(2,5)
äthylenoxid kondensat
303(27) 1/0,77
3635(29,5) 1/0,77
23,5(2, 1) 282(2,3)
23,5(2, 1) 282(2,3)
23,5(2, 1) 282(2,3)
Octylphenoxy-
polyäthoxy äthanol
Wasser (warm) 313(22,5) ausgezeichnet
fur Feststoffgehalt (kalt) 443(21,9) 50% ±0,15%
370(5,9) 1008(6,0)
626(26) 22,5(11,9) 470(13,4) 940(15,6) 1689(27) 4542(27,2) 88,9(47) 1128(32,3) 1706(28,3)
120(10,7) 2M,5(21)
1400(11,4) 1718(13,9)
Zur Erläuterung der Herstellung der Emulsionen wird die Herstellung der Emulsion gemäß Beispiel 5 geschildert. Zuerst wird das organische Peroxid unter Verwendung eines heißen Wasserbades bei einer Temperatur von
60 bis 66° C geschmolzen. Danach wird das Kohlenwasserstofflösungsmittel unter Rühren zugegeben. Der Äther- I
emulgator und der Äthanolemulgator werden unter fortgesetztem Rühren zugegeben. Dieser Verschnitt wird J
dann in einem »Eppenbacha-Mischer von hoher Geschwindigkeit ohne Anwendung von Wärme behandelt, um 5 |
die Emulgatoren gleichmäßig zu verteilen. Eine Hälfte der gesamten Menge des Propylenoxid-Äthylenoxid- |
Kondensats wird dann dem Verschnitt zugegeben und diese Mischung wird etwa 10 Minuten gerührt. Die %
andere Hälfte des Propylenoxid-Äthylenoxid-Kondensals wird mit Wasser kombiniert und wird dem Verschnitt |j
unter kontinuierlichem Rühren zugegeben. Diese getrennte Zugabe vermeidet jede Möglichkeit einer Aussal- |
/ung des Emulgators. Zur Verdünnung wird kaltes Wasser in den Mischer zugegeben, so daß die Temperatur in |
auf 43° C oder noch niedriger sinkt. Der Verschnitt wird emulgiert, indem unter Rühren mit hoher Geschwin- I
digkeit kaltes Wasser zugegeben wird. Nach etwa 10 bis 30 Minuten wird die Geschwindigkeit des Mischers von i
hoher Geschwindigkeit reduziert und die Emulsion wird auf die gewünschte Konzentration verdünnt. a
Bei den anderen Emulsionen und den später erläuterten Schlichtezusammensetzungen wurde das organische ']
Peroxid <n dem Kohlenwassersiofflösungsmiuel unter leichtem Erwärmen gelöst, wobei eine Temperatur von i> ^f
37,8" C nicht überschritten wurde. Es wurde ein üblicher Mischer für die Emulsionsherstellung verwendet und Ψ>
die Mischung wurde 45 Minuten gerührt, wobei die fertige Lösung in der Regel klar war. Es wurden dann der §j
Äthertyp- und der Älhanoltyp-Emulgator zu dieser Mischung zugegeben und dann wurde der Emulgator vom g
Kondensattyp in heißem Wasser gelöst und etwa 30 Minuten gerührt, bis die Lösung abgekühlt war. Die |
Mischung der Emulgatoren and des organischen Peroxids in dem Kohlenwasserstoff wurde in einem »Eppen- 2) ^.
bach«-Mischer von hoher Geschwindigkeit behandelt und dann wurde die wäßrige Lösung des Propylenoxid- :;
Äthylenoxid-Kondensats langsam zu dieser Mischung zugegeben, bis die Phasenumkehr eintrat. Die invertierte f. Mischung wurde dann mit kaltem Wasser auf die gewünschte Peroxidkonzentration verdünnt.
Die Schlichte-Zusammensetzungen der Tabelle II wurden hergestellt, indem etwa 9,5 Liter kaltes Wasser in ύ
einen Mischtank gegeben wurden und unter Rühren Essigsäure hinzugegeben wurde. Dann wurde langsam das '5 '}
Silan in den Hauptmischtank gegeben, wobei etwa 30 Minuten gerührt wurde, bis die Hydrolyse des Silans ν
nahezu vollständig war. Das Gleitmittel (teilweise amidlertes Polyalkylenamin) wurde in heißem Wasser gelöst £i
und mit kaltem Wasser verdünnt, bis eine Temperatur von 37,8° C erreicht worden war. Dann wurde diese i\
Mischung in den Hauptmischtank eingebracht. Anschließend wurde die Emulsion des Peroxids, die vorher ji
hergestellt worden war, in den Hauptmischtank eingeführt. Das als Filmbildner verwendete Polyvinylacetat -1" J,
wurde zu kaltem Wasser unter Rühren gegeben und dann ebenfalls in den Hauptmischtank eingebracht. Das '4
Volumen der Schlichte wurde dann durch Zugabe von Wasser auf 38 Liter eingestellt. §|
Tabelle II Schlichten aus Emulsionen von Tabelle 1 - Mengen in Gramm (Gew.-%)
Komponente 1 S 6 7 10 11 12 13 \^*
O
Emulsion 278(7,3) 5560(7,4) 483(12,8) 378(10) 201,2(5,3) 416(5,5) 16698(7,7) 224,4(5,9) OJ
μ-1
Essigsäure 4,2(0,1) - 8,4(0,2) 6,3(0,2) 4,2(0,1) 10,5(0,1) 422(0,2) 5,3(0,1) OO
Vinyl-tris-(2-methoxyäthoxy)silan 106,4(2,8) 2128(2,8) 212,8(5,6) 159,6(4,2) 106,4(2,8) 266(3,5) 10632(4,9) 133(3,5) VO
SO
teilweise amidiertes PoIy- 0,7(0,02) 14(0,02) 1,4(0,04) 1,1(0,03) 0,7(0,02) 1,8(0,02) 70,3(0,03) 0,9(0,02)
alkylenimin-Gleitmittel
Polyvinylacetat 56(1,5) 1120(1,5) 112(3,0) 84(2,2) - 98(1,3) 3920(1,8) 49(1,3)
Wasser 3340(88,2) 66800(88,3) 2967(78,4) 3156(83,4) 3472,5(91,7) 6778(89,5) 184708(85,3) 3372(89,1)
pH 3,95 3,9 4,1 4,0 ± 0,5 -
Feststoffe 7,77% 3.1% 4,39% 6,97% 4,44%
Tabelle III zeigt die physikalischen Eigenschaften von einigen Emulsionen aus Tabelle I und den Schlichtezusammensetzungen von Tabelle II. Diese physikalischen Eigenschaften schließen die Teilchengröße der Emulsion und der Schlichtezusammensetzung und die Beständigkeit der Emulsion und der Schlichtezusammensetzung zu verschiedenen Zeitpunkten ein.
Tabelle III und Schlichten der Tabellen I und II 7 9 10 - - U 12 ' 13 h—1
CX
Eigenschaften der Ennulsionen 1 6 gut (o, I, y) ^g
0,97 0,99 ausgezeichnet gut - - - gut (o, 1, y)
Teilchengröße (Mikrometer) 1,59 1,25 3,61 gut - - -
Emulsion 1,73 5,36 gut (o, 1, y)
Schlichte gut gut - e(L-LY) gut (ovly) OJ gut (o, 1, y)
Beständigkeit gut sehr gut gut gut - e(L-LY) gut (ovly)
Anfangsemulsion gut gut gut (ovly)
Schlichte - gut e(oly) M-M-Y gut (ovly)
SJ
24 h Lagerbest.
- sehr gut (vl) - gut e(oly) M-M-Y
Emulsion - sehr gut
Schlichte - e(o.(y) M-M-Y
48 h Lagerbest. - - - e(oly) M-M-Y
Emulsion - -
Schlichte e(l) e(oly) M-M-Y
72 h Lagerbest. gut gut (vl) e M-M-Y
Emulsion gut geringe Trenn,
redispergierbar
Schlichte
Tabelle IU (Fortsetzung) Eigenschaften der Emulsionen und Schlichten der Tabellen I und II
4 Tage Emulsion Schlichte
7 Tage Emulsion
Schlichte
\ 0 Il M
clUpLTiik'rhaiv Scdinu-nliLTung oder Trennung null, kiiinc Trennung sturki'Sudimcnlicrung miiltige ScüImcnlUTung k'ifhiL' SL-dimcnii^rung
i'inwiindfri'i
10
e(ol>; e M-M- Y gut (o. I, y) OJ
O
e(oly) M-M- Y gut (o. I, y) OJ
OO
e ölurtiges MHY gut (o, I. >)
Aussehen
einige Teilchen gut (o, 1, v)
Die Schlichtezusammensetzungen nach der Erfindung können zur Behandlung von Glasfasern In verschiedener Form, wie Stapelfasern, Spinnfäden und Matten, für beliebige Glastypen benutzt werden. Sie eignen sich insbesondere zur Behandlung von Glasfasern für die Verstärkung von Polymeren.
14

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Wäßrige Schlichtezusammensetzung für Glasfasern, enthaltend ein organisches Silan als Kupplungsmittel, eins wäßrige Emulsion eines organischen Peroxids, oberflächenaktive Mittel, ein Gleitmittel und gegebenenfalls einen organischen Filmbildner, dadurch gekennzeichnet, daß die Peroxidemulsion besteht aus:
a) 1 bis 70 Gew.-* des festen organischen Peroxides, das in Wasser begrenzt löslich oder unlöslich ist. wobei dieses Peroxid ein Hydroperoxid, ein or-Oxy- oder sr-Peroxyhydroperoxld, ein Dialkylperoxid, ein
i« Aldehyd- oder Ketonperoxld, ein Dlacylperoxld, ein Peroxyester, eine Peroxysäure, ein Peroxydlcarbonai,
ein Monoperoxycarbonat oder ein Perketal Ist,
b) 1 bis 70 Gew.-% eines Kohlenwasserstofrlösungsmlttels mit einer »Kaurl-Butanol-Zahl« von 10 bis 60, wenn das organische Peroxid im wesentlichen aliphatisch ist, oder einer »Kaurl-Butanol-Zahl« von 40 bis 100, wenn das organische Peroxid Im wesentlichen aromatisch ist,
>-' c) 1 bis 15 Gew.-% eines Emulgatorsystems mit einem hydrophllen-Ilpophllen Gleichgewicht von 9 bis 20,
und d) einer ausreichenden Wassermenge, um eine Öl-in-Wasser-Emulsion zu bilden
und die emulglerten Teilchen eine mittlere Teilchengröße von bis zu 1,6 μΐυ aufweisen.
2. Wäßrige Schlichtezusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Emulgator-
system c) enthält:
I. einen nicht-ionischen Emulgator mit einem hydrophilen-lipophilen Gleichgewicht von 12 bis 20,
II. einen nicht-Ionischen Emulgator mit einem hydrophilen-lipophilen Gleichgewicht von 6 bis 12 und 25 III. einen nicht-Ionischen Emulgator mit einem hydrophilen-lipophilen Gleichgewicht von 9 bis IS,
wobei die nlcht-ionlschen Emulgatoren ausgewählt sind aus der Gruppe von Polyalkylenglykoläthern, Alkylarylpolyätheralkoholen, Polyoxypropylen-Polyoxyäthylen-Kondensaten und Phenoxypolyäthoxyäthanolen. äthoxyllerten Alkoholen, äthoxyllerten Fettsäuren, Fettsäureestern und Ölen, Fettsäuren, Glykolestern, Monoglycerlden und ihren Derivaten, Sorbltanderlvaten und Saccharoseestern und Deriva- -'·" ten und wobei die aus jeder angegebenen Gruppe des hydrophilen-lipophilen Gleichgewichts ausgewählten Emulgatoren in einer solchen Menge verwendet werden, daß ein gesamtes hydrophiles-llpophlles Gleichgewicht des Systems im Bereich von 9 bis 20 erreicht wird.
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