DE60034593T2

DE60034593T2 - Schlichtemittel-kombination für faserverstärkungsmaterial mit niedriger entfärbung

Info

Publication number: DE60034593T2
Application number: DE60034593T
Authority: DE
Inventors: Nadia Masson; Jean-Marc Henrion; James L. Thomason; Leonard J. Pickerington ADZIMA; Terry L. Coshocton CHENEY; Willy Piret; Marc Cossement
Original assignee: Owens Corning Composites SPRL; Owens Corning; Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: 3B Fibreglass SRL; Owens Corning
Priority date: 1999-12-29
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2020-12-13
Also published as: DE60034593D1; AU780257B2; US6365272B1; WO2001049627A1; KR100762162B1; KR20020067059A; CA2404200A1; BR0016756B1; CN1219718C; MXPA02006428A; CA2404200C; ATE360604T1; AU2578101A; EP1252117B1; JP2003519077A; EP1252117A1; TW574160B; BR0016756A; CN1414927A

Description

TECHNISCHES GEBIET UND INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung eines verstärkenden Faserprodukts, wie Pellets aus Glas und/oder Polymer. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung ein System zum Herstellen von verdichteten Faserpellets bereit, indem mehrere Segmente eines zerhackten Mehrfaserstrangs vereinigt werden, wobei die Segmente des Faserstrangs mit einer zweiteiligen Schlichtemittelzusammensetzung behandelt werden, die die Verfärbung vermindert und ansonsten den Verbundstoffen, die aus den Pellets erzeugt werden, verbesserte physikalische Eigenschaften, wie verbesserte Festigkeit unter extremen Hydrolysebedingungen, verleiht. Solche Pellets stellen eine bequeme Form zur Lagerung und Handhabung von zerhackten Fasern bereit, die als verstärkende Materialien in Verbundstrukturen verwendet werden.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Zerhackte Glasfaserstränge werden normalerweise als Verstärkungsmaterialien in thermoplastischen Gegenständen verwendet. Typischerweise werden die Glasfasern erzeugt, indem geschmolzenes Glas durch eine Ziehhülse oder Platte mit Auslassöffnungen zu Filamenten gezogen wird, eine Schlichtemittelzusammensetzung, die Schmiermittel, Kupplungsmittel und Bindemittelharze, die einen Film erzeugen, enthält, auf die Filamente aufgetragen wird, die Filamente zu Strängen gesammelt werden, die Glasfaserstränge zu Segmenten der gewünschten Länge zerhackt werden und die Schlichtemittelzusammensetzung getrocknet wird. Diese zerhackten Faserstrangsegmente werden danach mit einem Polymerharz gemischt, und das Gemisch wird einer Pressform- oder Spritzgussmaschine zugeführt, um zu glasfaserverstärkten Kunststoffgegenständen geformt zu werden. Typischerweise werden die zerhackten Faserstränge mit Pellets eines thermoplastischen Polymerharzes gemischt, und das Gemisch wird einem Extruder zugeführt, in dem das Harz geschmolzen wird, die Integrität der Glasfaserstränge zerstört wird, die Faserstränge im gesamten geschmolzenen Harz verteilt werden und die Faserstrang/Harz-Dispersion zu Pellets geformt wird. Diese Pellets werden dann in die Formmaschine eingespeist und zu Verbundformteilen mit einer durchweg im Wesentlichen homogenen Verteilung der Glasfaserstränge geformt.
Unglücklicherweise sind jedoch zerhackte Glasfaserstränge, die mit solchen Verfahren hergestellt werden, typischerweise voluminös und fließen nicht gut. Folglich sind solche zerhackten Stränge schwierig zu handhaben und sind in automatisierter Verarbeitungsausrüstung problematisch.
Ein Versuch zur Lösung dieses Problems ist es, die zerhackten Faserstränge zu dichteren, stabförmigen Bündeln oder Pellets zu kompaktieren, um ihr Fließvermögen zu verbessern und die Verwendung von automatisierter Ausrüstung zu ermöglichen, um diese Pellets zum Mischen mit den thermoplastischen Polymerharzen abzuwiegen und zu transportieren. Ein solches Verfahren wird in US-Patentschrift Nr. 4,840,755 offenbart, in der nasse zerhackte Faserstränge gewalzt werden, vorzugsweise auf einem vibrierenden Träger, um die Stränge abzurunden und sie zu dichteren, zylindrisch geformten Pellets zu kompaktieren. Während solche Verfahren und Geräte in der Regel dichtere, zylindrischer geformte Pellets, die besseres Fließvermögen zeigen, bereitstellen, sind sie unerwünschterweise in bestimmter Hinsicht begrenzt. Beispielsweise sind bei solchen Verfahren zur Erzeugung von Pellets die Pelletgröße und der Fasergehalt im Allgemeinen durch die Größe und Zahl der Fasern im zerhackten Strang begrenzt, da das Verfahren dazu gedacht ist, zu vermeiden, dass mehrere zerhackte Strangsegmente aneinander haften, wodurch sich Pellets bilden, die mehr Fasern enthalten als in einem einzigen zerhackten Strang vorhanden sind. Folglich muss der Faserstrang, von dem die Segmente abgehackt werden, um Pellets mit einer geeigneten Schüttdichte und einem genügenden Verhältnis von Durchmesser zu Länge zu erhalten, um gutes Fließvermögen zu zeigen, üblicherweise aus einer großen Zahl von Filamenten erzeugt werden. Jedoch kompliziert die Erhöhung der Zahl an Filamenten, die erzeugt und zu einem einzigen Strang vereinigt werden müssen, unerwünschterweise den Vorgang des Erzeugens.
In einem Versuch, diese Nachteile zu überwinden, offenbart US-Patentschrift Nr. 5,578,535 Glasfaserpellets, die etwa 20 bis 30% dichter als die einzelnen Glasstränge, aus denen sie gemacht werden, und etwa 5- bis 15-mal größer im Durchmesser sind. Diese Pellets werden hergestellt, indem (i) geschnittene Faserstrangsegmente auf ein Niveau hydratisiert werden, das ausreicht, um die Trennung der Faserstrangsegmente in einzelne Filamente zu verhindern, aber nicht ausreicht, zu bewirken, dass die Faserstrangsegmente zu einem Klumpen agglomerieren; und (ii) die hydratisierten Strangsegmente mit einem geeigneten Verfahren eine ausreichende Zeit lang gemischt werden, wodurch Pellets erzeugt werden. Geeignete Mischverfahren schließen Verfahren ein, die die Fasern in Bewegung über- und umeinander herum halten, wie Taumeln, Schütteln, Mischen, Vermischen, Rühren und Vermengen. Auch wenn diese Pellets mit so unterschiedlichen Mischverfahren hergestellt werden können, wurde gefunden, dass viele dieser Verfahren entweder zu uneffektiv sind, um kommerziell verwendet zu werden, oder nicht angemessen gesteuert werden können, um genügend einheitliche Pellets herzustellen, um dem daraus hergestellten Verbundgegenstand mit den Festigkeitseigenschaften zu versehen, die mit einem Verbundgegenstand, der aus nicht pelletierten zerhackten Fasersträngen hergestellt wurde, vergleichbar sind. Beispielsweise führt die Verwendung eines modifizierten Scheibenpelletizers häufig zu übermäßiger Verweilzeit der erzeugten Pellets im Mischer, was bewirkt, dass die Pellets für eine übermäßige Zeitdauer aneinander reiben, was wiederum auf Grund ihrer Schleifmittelnatur zu Verschlechterung der Pellets führt. Diese Verschlechterung der Pellets vermindert letztendlich die Festigkeitseigenschaften der Verbundformteile.
Ein weiteres Problem, das normalerweise für Pellets bekannt ist, die aus Fasersträngen gemacht sind, die zur Verwendung als Verstärkungen in Verbundstoffen und anderen faserverstärkten Produkten gemacht sind, ist Verfärbung. Diese Verfärbung ist typischerweise als eine unerwünschte Vergilbung der Pellets zu sehen, von der angenommen wird, dass sie mit einigen der Materialien in Beziehung steht, die zum Schlichten der Faserstränge verwendet werden, einschließlich der Bindemittel und Filmbildner, die in den Schlichtemittelzusammensetzungen verwendet werden, die zum Behandeln der Faserstränge verwendet werden, aber nicht darauf begrenzt. Eine solche Verfärbung der Pellets bewirkt in der Regel eine Verfärbung des daraus hergestellten Verbundgegenstands.
Demgemäß besteht ein Bedarf nach einem effektiven Verfahren zur Erzeugung von Pellets, das beherrschbar ein einheitliches Glasfaserpelletprodukt ergibt, das Festigkeitseigenschaften bereitstellt, die gleich denen von nicht pelletierten zerhackten Strangfasern sind, wenn diese Pellets zur Herstellung von Verbundformteilen verwendet werden. Ferner gibt es Bedarf für eine Schlichtemittelzusammensetzung zur Verwendung bei der Herstellung von zerhackten Strängen und Glasfaserpellets, welche wenig oder keine Färbung und keine Auswirkung auf die Farbe der daraus hergestellten Verbundformteile aufweisen. Dieser Bedarf wird durch die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erfüllt, welche nachstehend zusammengefasst und ausführlich beschrieben wird.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verstärkendes Faserprodukt bereitzustellen, welches, wenn es geformt wird, einen Verbundstoff mit ausgezeichneten physikalischen Festigkeitseigenschaften, mit wenig oder keiner Verfärbung bereitstellt. Demgemäß umfasst die Erfindung ein im Wesentlichen farbloses verstärkendes Faserprodukt, umfassend einen verstärkenden Faserstrang, der mit einer zweiteiligen Schlichtemittelzusammensetzung beschichtet ist, umfassend eine Schlichtemittelvorstufe; und ein Schlichtebindemittel, umfassend ein Copolymer, das aus Maleinsäureanhydrid und Ethylen erzeugt wurde, und ein Polymer, das einen Film erzeugt. Der Begriff „im Wesentlichen farblos", wie er hier verwendet wird, bedeutet, dass es minimale oder keine Färbung des verstärkenden Faserprodukts gibt und dass jede minimale Färbung für das bloße Auge nicht sichtbar ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Schlichtebindemittel, umfassend ein Copolymer, das aus Maleinsäureanhydrid und Ethylen erzeugt wurde.
Ein weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Kombination von Schlichtemittelzusammensetzungen, umfassend eine erste Schlichtemittelzusammensetzung und eine zweite Schlichtemittelzusammensetzung, wobei die erste Schlichtemittelzusammensetzung eine Schlichtemittelvorstufe umfasst und die zweite Schlichtemittelzusammensetzung ein Schlichtebindemittel, umfassend ein Copolymer, das aus Maleinsäureanhydrid und Ethylen erzeugt wurde, umfasst.
Es wird auch ein Verfahren zum Herstellen eines verdichteten verstärkenden Faserprodukts beschrieben, umfassend:

a) Herstellen einer Schlichtemittelvorstufe, umfassend ein oder mehrere Kupplungsmittel;
b) Auftragen der Schlichtemittelvorstufe auf einen Strang von verstärkenden Fasern;
c) Zerhacken des Strangs von verstärkenden Fasern, wodurch Segmente erzeugt werden;
d) Auftragen eines Schlichtebindemittel auf die Segmente, wodurch mit Bindemittel beschlichtete Segmente erzeugt werden; und
e) Verdichten der mit Bindemittel beschlichteten Segmente, wodurch ein verdichtetes verstärkendes Faserprodukt erzeugt wird.

Bei einem kontinuierlichen Verfahren, das einen Arbeitsschritt der Fasererzeugung in der Fertigungslinie einschließt, erlaubt der Schritt des Auftragens des Schlichtebindemittels außerhalb der Umgebung der Fasererzeugung den Einschluss von Materialien, die beim Erzeugungsverfahren wegen der Toxizität, Sauberkeit, Geruch, hohen Kosten oder Scherempfindlichkeit nicht erwünscht sind.
Die vorliegende Erfindung schließt auch ein Verbundformteil ein, umfassend ein verstärkendes Fasermaterial, das mit einer Schlichtemittelvorstufe und einem Schlichtebindemittel beschlichtet ist, wobei das Schlichtebindemittel ein Copolymer, das aus Maleinsäureanhydrid und Ethylen erzeugt wurde, umfasst.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG UND BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Gemäß der Erfindung wird eine zweiteilige Schlichtemittelkombination, umfassend eine Schlichtemittelvorstufe und ein Schlichtebindemittel, auf ein verstärkendes Fasermaterial aufgetragen, wodurch ein verstärkendes Faserprodukt erzeugt wird. Die Schlichtemittelvorstufe wird auf das verstärkende Faserstrangmaterial aufgetragen, bevor das Schlichtebindemittelmaterial aufgetragen wird. Das verstärkende Faserprodukt kann dann verdichtet oder kompaktiert werden, wodurch ein verdichtetes verstärkendes Faserprodukt, wie Pellets, erzeugt wird.
Demgemäß werden die verstärkenden Fasern erzeugt, und vor ihrer Ansammlung zu einem Strang werden sie mit einer Schlichtemittelvorstufe beschichtet. Geeignete Schlichtemittelvorstufen schließen diejenigen ein, die Wasser, ein oder mehrere Kupplungsmittel, ein oder mehrere Schmiermittel und beliebige herkömmliche Zusatzstoffe, wie pH-Wertregulatoren, Benetzungsmittel und Antistatika, umfassen.
Geeignete Kupplungsmittel, die in der Schlichtemittelvorstufe eingeschlossen sein können, sind im Handel beispielsweise von OSi, einer Abteilung der Witco Inc., oder Dow Corning Inc. erhältlich. Diese schließen ein: „A-1126", ein Aminosilan-Kupplungsmittel, umfassend ein Gemisch von ungefähr 24 Gew.-% Diaminosilan, das durch einen Surfactanten modifiziert ist, in einer Methanollösung; und „A-1387", ein polymeres Silan in einer Methanollösung, das ein mittleres Molekulargewicht von etwa 1800 aufweist und einen wasserlöslichen Filmbildner umfasst, der die Haftung an der Faseroberfläche fördert. Die Silan-Kupplungsmittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können durch alternative Kupplungsmittel oder Gemische ersetzt werden. Beispielsweise kann A-1387 durch „Y-15192" ersetzt werden, bei dem das Methanollösemittel durch Ethanol ersetzt ist. A-1126 kann durch Trimethoxy-silyl-propyl-ethylen-diamin oder „A-1120" von OSi oder „Z-6020" von Dow Corning ersetzt werden. A-1120 oder Z-6020 können durch eine vor-hydrolysierte Version, wie „Y-11844", ersetzt werden. Z-6020 kann durch „DC 1-6137", eine vor-hydrolysierte Version, der das Alkohollösemittel fehlt und die 33% Diaminosilan in Wasser bei einer Konzentration von 24% Feststoffen umfasst, welches im Handel von Dow Corning erhältlich ist, ersetzt werden. Weitere beispielhafte Kupplungsmittel schließen organofunktionelle Silane ein, wie diejenigen, die von OSi/Witco Inc. unter den folgenden Handelsbezeichnungen erhältlich sind:
Jedes geeignete Schmiermittel kann in der Schlichtemittelvorstufe verwendet werden, einschließlich wasserlöslicher Ethylenglykolstearate, Ethylenglykololeate, ethoxylierter Fettamine, Glycerin, emulgiertem Mineralöl und Organopolysiloxanemulsionen. Bevorzugte Schmiermittel schließen ein: Polyethylenglykolmonostearat; Polyethylenglykolmono-oleat; Butoxyethylstearat; Stearinsäureethanolamid, Handelsname „Lubsize K12", erhältlich von Alpha/Owens Corning; ein Schmiermittel, das in US-Patentschrift Nr. 3,597,265 offenbart wird, welches von der Emery Corp. unter dem Handelsnamen „Emerlube 6760" erhältlich ist; und ein Schmiermittel, das eine Mischung von 30 Gew.-% Weißöl, 30 Gew.-% Polyethylenglykol-400-monopelargonat, 30 Gew.-% Polyoxyethylen in Myristylalkohol und 10 Gew.-% ethoxyliertem Alkylamin enthält (Handelsname Parastat S-2), welches von der Emery Corp. unter dem Handelsnamen „Emerlube 7607" verkauft wird. Vorzugsweise ist das Schmiermittel in der Schlichtemittel zusammensetzung in einer Menge von etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 0,10 Gew.-% vorhanden.
Die Schlichtemittelvorstufe der vorliegenden Erfindung ist bei jedem Niveau des pH-Werts wirksam. Vorzugsweise liegt der pH-Wert der Schlichtemittelvorstufe in einem Bereich zwischen 3,5 und 10. Jedoch kann der pH-Wert in Abhängigkeit von der beabsichtigten Anwendung oder um die Verträglichkeit der Bestandteile der Schlichtemittelvorstufe zu erleichtern eingestellt werden. Jedes geeignete Mittel zum Regulieren des pH-Werts kann in der Schlichtemittelvorstufe verwendet werden. Beispielsweise können geringe Mengen einer schwachen Säure, wie Essigsäure, zu der Schlichtemittelvorstufe gegeben werden, um den pH-Wert einzustellen.
Die Schlichtemittelvorstufe kann hergestellt werden, indem jeder der Bestandteile in einem Vorgemisch gelöst wird, dann die Vorgemische in einem Hauptgemisch mit deionisiertem Wasser vereinigt werden, um die passende Konzentration zu erreichen und die Feststoffe des Gemischs zu regulieren. Die Vorgemische können getrennt oder gleichzeitig zum Hauptgemisch gegeben werden. Die resultierende Schlichtemittelvorstufe ist eine Lösung, die eine Gebrauchsfähigkeitsdauer von etwa einer Woche aufweist.
Wie vorstehend beschrieben, umfasst die zweiteilige Schlichtemittelkombination auch ein Schlichtebindemittel, umfassend als ein Bindemittel ein nicht verfärbendes Copolymer von Maleinsäureanhydrid und mindestens ein weiteres, damit copolymerisierbares Monomer. Das Schlichtebindemittel kann auch jeden anderen geeigneten Zusatzstoff umfassen, einschließlich eines Vernetzungsmittels und eines Polymers, das einen haftenden Film erzeugt.
Der Begriff „Maleinsäureanhydrid-Copolymer" schließt sowohl das reine Copolymer als auch Derivate in der Säureanhydrid-, Säure-, Salz-, Halb-ester- oder Amid-Form ein. Das Copolymer wird durch die Polymerisation von Maleinsäureanhydrid oder -säure mit Ethylen erzeugt. Demgemäß kann das Copolymer auch Terpolymere, umfassend mindestens einen Maleinsäureanhydridrest, einschließen. Vorzugsweise wird das Copolymer als eine wässrige Lösung des Polysäure-, (partiellen) Ammoniumsalz-, Halb-ester- oder Halb-amid-Derivats eines alternierenden Blockcopolymers von Maleinsäureanhydrid oder Gemischen davon verwendet. Das Maleinsäureanhydrid-Copolymer, das erzeugt wird, liegt im Allgemeinen in Form eines weißen oder farblosen Pulvers vor. Die Menge des nicht verfärbenden Maleinsäureanhydrid-Copolymers in dem Schlichtebindemittel kann im Bereich von etwa 5 Gew.-% bis etwa 95 Gew.-% der gesamten Feststoffe im Schlichtebindemittel liegen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das EMA-Copolymer etwa 47,3 Gew.-% der gesamten Feststoffe im Schlichtebindemittel, was etwa 5,2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schlichtebindemittels, entspricht.
Das Maleinsäureanhydrid-Copolymer ist zum Herstellen eines klaren, transparenten, im Wesentlichen farblosen Produkts verwendbar, wenn es in einem Schlichtebindemittel für verstärkende Fasermaterialien verwendet wird. Das Copolymer ist schlecht löslich, wenn es bei Raumtemperatur in Wasser dispergiert wird, aber wenn es auf Temperaturen von über 90°C (194°F) erhitzt wird, löst es sich auf Grund der Hydrolyse der Säureanhydridgruppen des Polymers, wobei sich die entsprechenden Polysäuren bilden. Bei einer solchen Reaktion wird ein Mol Säureanhydrid zu zwei Mol Disäure in einer exothermen Reaktion hydrolysiert. Die wässrige Lösung, die durch die Hydrolyse erzeugt wird, wird dann verwendet, um die Schlichtebindemittelzusammensetzung zu formulieren. Ähnliche Reaktionen können unter Verwendung von Ammoniak bzw. eines Amins in Wasser, eines Alkohols bzw. eines Amins in einem nicht reaktiven Lösemittel eingesetzt werden, wodurch sich Lösungen der (partiellen) Ammoniumsalz-, Halb-ester- bzw. Halb-amid-Derivate bilden.
Jedes geeignete Vernetzungsmittel kann im Schlichtebindemittel verwendet werden. Geeignete Vernetzungsmittel sind diejenigen, die die Bindung des Schlichtebindemittels an die Oberfläche des verstärkenden Fasermaterials fördern. Beispiele für geeignete Vernetzungsmittel schließen organofunktionelle Silane ein, wie diejenigen, die von Osi, einer Abteilung von Witco Inc., erhältlich sind, beispielsweise diejenigen, die kommerziell unter den Handelsnamen „A-1100" und „A-1120" verkauft werden. Vorzugsweise umfasst das Schlichtebindemittel ein organofunktionelles Silan, das in einer Menge von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Schlichtebindemittelzusammensetzung, verwendet wird. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform das Silan A-1100 etwa 7,6 Gew.-% der gesamten Feststoffe im Schlichtebindemittel oder ungefähr 3,2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schlichtebindemittels, umfassen.
Jedes geeignete Mittel, das einen haftenden Film erzeugt, kann im Schlichtebindemittel verwendet werden. Geeignete Mittel, die einen haftenden Film erzeugen, können wärmehärtbare und thermoplastische Polymere einschließen, die im Fachgebiet zur Förderung der Haftung von Schlichtemittelzusammensetzungen bekannt sind. Ein geeigneter Filmbildner schafft eine größere Haftung zwischen den verstärkenden Fasern, was zu verbesserter Integrität des Strangs führt. Beispiele für geeignete Filmbildner schließen eine Polyurethanemulsion, die im Handel als Impranil DLS^TM von der Bayer Corp. erhältlich ist, und eine auf Polyesterpolyol basierende, auf aliphatischem Isocyanat basierende Polyurethandispersion ein, die im Handel als „ExpV1298" von D.I.C. Inc. erhältlich ist. Vorzugsweise wird eine Menge an Filmbildner verwendet, so dass das Schlichtebindemittel die gewünschte Haftung bereitstellt, ohne Statik und eine unerwünschte Farbe im verstärkenden Faserprodukt zu entwi ckeln. Der Filmbildner kann 0 bis zu etwa 80 Gew.-% der gesamten Feststoffe im Schlichtebindemittel umfassen.
Ein geeigneter Zusatzstoff, wie ein Schmiermittel, kann auch im Schlichtebindemittel eingeschlossen sein. Jedes geeignete Schmiermittel kann verwendet werden. Verwendbare Schmiermittel schließen beispielsweise Polyoxyalkylenamine ein, wie diejenigen, die von Huntsman Corp. erhältlich sind. Beispiele für solche Polyoxalkylenamine sind „ED2003", „EDR-148", „N-Aminoethylpiperazin", „D230", „XTJ-511", „D400", „ED-900", „ED-600", „T403". Das Schmiermittel kann etwa 8 Gew.-% bis etwa 25 Gew.-% der gesamten Feststoffe im Schlichtebindemittel umfassen, was einem Bereich von etwa 1,5 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schlichtebindemittels, entspricht. In einer beispielhaften Formulierung gemäß der Erfindung beträgt die Menge an Schmiermittel etwa 16,6 Gew.-% der gesamten Feststoffe im Schlichtebindemittel oder etwa 3,7 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schlichtebindemittels.
Jedes geeignete Surfactant oder Surfactantengemisch kann auch zu der Schlichtebindemittelformulierung gegeben werden, Beispiele für geeignete Surfactanten sind nicht ionische Surfactanten, wie Synperonic PE/L101 – ein Blockcopolymer von Ethylenoxid und Propylenoxid, im Handel von ICI Surfactants erhältlich.
Synperonic PE/P103 – ein Ethylenoxid/Propylenoxid-Blockcopolymer, im Handel von ICI Surfactants erhältlich.
Pluronic PE/F77 – ein Ethylenoxid/Propylenoxid-Blockcopolymer, im Handel von ICI Surfactants erhältlich.
Triton X-100 – ein Octylphenolethoxylat mit einem Mittelwert von 9 bis 10 mol Ethylenoxid, 100% aktives Material, im Handel von Union Carbide Corp. erhältlich.
In einer beispielhaften Formulierung kann das Surfactant oder Surfactantengemisch etwa 1,1% der gesamten Feststoffe im Schlichtebindemittel umfassen, was etwa 0,25% des Gesamtgewichts des Schlichtebindemittels ist. Die Menge an Surfactant im Schlichtebindemittel kann im Bereich zwischen 0 und 20 Gew.-% der gesamten Feststoffe im Schlichtebindemittel liegen.
Ein geeignetes Antistatikum kann auch im Schlichtebindemittel in einer Menge eingeschlossen sein, die ausreicht, um die Erzeugung von statischer Elektrizität zwischen Filamenten von verstärkendem Fasermaterial, die mit dem Schlichtebindemittel beschichtet sind, zu verringern. Ein Beispiel für ein geeignetes Antistatikum ist ein partielles quaternäres Ammoniumsalz einer Polyacrylsäure, wie „DP6 6195", das im Handel von Ciba Specialty Chemicals erhältlich ist. Bestimmte Schmiermittel, die im Schlichtebindemittel verwendet werden, können auch als Antistatika fungieren. Beispiele für solche Schmiermittel schließen eine oder mehrere, auf Polypropylen basierende Aminverbindungen ein, die unter dem Handelsnamen „Jeffamine T" verkauft werden, welche im Handel von Huntsman Corp. erhältlich sind.
Das Schlichtebindemittel wird typischerweise hergestellt, indem jede der jeweiligen Komponenten in einem Vorgemisch gelöst oder verdünnt wird, dann die Vorgemische zusammen gemischt werden, wodurch ein homogenes wässriges Gemisch erzeugt wird. Typischerweise kann Wasser als das Lösemittel für jedes Vorgemisch verwendet werden, jedoch können die Vernetzungsmittel in einem organischen Lösemittel gelöst werden, um ihre Löslichkeit in der endgültigen Lösung zu verbessern. Vorzugsweise ist das Vernetzungsmittel wasserlöslich und kann in einem wässrigen Vorgemisch gelöst werden. Das nicht verfärbende Maleinsäureanhydrid-Copolymer kann bei erhöhter Temperatur in einer wässrigen sauren oder basischen Lösung gelöst werden, bevor es zum Hauptgemisch gegeben wird. Der Filmbildner und weitere Zusatzstoffe werden typischerweise auch zum Gemisch in wässriger Lösung gegeben. Anstatt einzelne Vorgemische herzustellen, kann in einer anderen Ausführungsform ein Vorgemisch aller wasserlöslicher Ausgangsmaterialien in Wasser hergestellt und auf etwa 95°C (203°F) erhitzt werden. Bei einem solchen Verfahren werden das Copolymer und weitere Bestandteile einzeln zu einem Mischtank gegeben, der Wasser enthält, und die Lösung wird gerührt, bis jedes vollständig gelöst ist.
Im Allgemeinen ist das Schlichtebindemittel hoch an organischem Gehalt mit zwischen 10% und 30% festem organischen Gehalt.
Das Schlichtebindemittel der vorliegenden Erfindung ist besonders wirksam bei der Herstellung von Pellets, die minimales Ausfasern während der Handhabung zeigen, und anders als die Schlichtemittelzusammensetzungen nach dem Stand der Technik führen sie nicht zu der Entwicklung unerwünschter Farbabweichungen oder Vergilben im fertig gestellten Produkt. Dieses Ergebnis ist besonders offensichtlich, wenn die Kombination aus der Schlichtemittelvorstufe und dem Schlichtebindemittel gemäß der Erfindung beide verwendet werden, um die verstärkenden Faserstränge zu behandeln.
Die Schlichtemittelvorstufe und die Schlichtebindemittelzusammensetzungen und das Verfahren der vorliegenden Erfindung erleichtern das Behandeln verstärkender Fasermaterialien, beispielsweise Glas, während eines kontinuierlichen Verfahrens, das sowohl Erzeugen der Fasern als auch nachfolgende Verarbeitung oder Handhabung einschließt. Das Verwenden der Schlichtemittelvorstufe und des Schlichtebindemittels der Erfindung ermöglicht, dass die Fasern direkt nach dem Erzeugen mit Schlichtemittelkomponenten behandelt werden können, die ansonsten normalerweise nicht in das Verfahren zur Fasererzeugung eingeschlossen werden.
Während die Erfindung hochgradig für diese Art von Herstellungsverfahren in der Fertigungslinie geeignet ist, kann es darüber hinaus auch in einem Verfahren außerhalb der Fertigungslinie verwendet werden, bei dem die Schlichtemittelvorstufe und das Schlichtebindemittel auf zuvor erzeugte und abgepackte verstärkende Fasermaterialien aufgetragen werden oder bei dem die Schlichtemittelvorstufe und das Schlichtebindemittel zu unterschiedlichen Zeiten auf das verstärkende Fasermaterial aufgetragen werden. Beispielsweise kann die Schlichtemittelvorstufe auf einen erzeugten Faserstrang aufgetragen werden, wonach der Strang aufgewickelt und vor dem nachfolgenden Abwickeln, Zerhacken zu Segmenten und Auftragen des Schlichtebindemittels gelagert wird.
Die Schlichtemittelvorstufe und das Schlichtebindemittel werden typischerweise verwendet, um ein verstärkendes Fasermaterial zu behandeln, wie ein Strang, Faden oder Vorgespinst. Das verstärkende Fasermaterial ist typischerweise ein oder mehrere Stränge eines im Wesentlichen kontinuierlichen verstärkenden Fasermaterials, das mit herkömmlichen Techniken erzeugt wird. Beispielsweise kann das verstärkende Fasermaterial Glas sein, das durch Ziehen von geschmolzenem Glas durch eine erhitzte Ziehhülse, wodurch viele, im Wesentlichen kontinuierliche Glasfasern erzeugt werden, und Sammeln der Fasern zu einem Strang erzeugt wird. In einer anderen Ausführungsform kann das verstärkende Fasermaterial Stränge von einem oder mehreren Polymeren sein, die mit herkömmlichen Verfahren hergestellt wurden. Solche Polymere schließen beispielsweise Polyamid oder Aramid ein, das zur Erzeugung von verstärkenden Fasersträngen allein oder in Kombination mit Glasfasern verwendet werden kann. Kohlenstoff oder andere geeignete natürliche Fasern können auch verwendet werden. Vorzugsweise umfasst das verstärkende Fasermaterial zur Verwendung in der Erfindung Fasern mit einem Durchmesser von etwa 3 μm bis etwa 90 μm, während typische Stränge, die zu Segmenten geschnitten werden sollen, etwa 50 Fasern bis etwa 2000 Fasern umfassen. Vorzugsweise schließen die Stränge, die bei dem Verfahren der Erfindung erzeugt werden, etwa 400 Fasern bis etwa 800 Fasern mit einem Durchmesser von etwa 3 μm bis etwa 23 μm ein. Jeder geeignete Apparat, um solche Fasern herzustellen und zu Strängen zu sammeln, kann im Gesichtspunkt der Fasererzeugung der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Vorzugsweise ist das Verfahren zum Herstellen eines verdichteten verstärkenden Faserprodukts ein modifiziertes Verfahren in der Fertigungslinie, das kontinuierliches Schlichten, Zerhacken, sekundäre Beschichtung und Pelletieren von sich kontinuierlich bildenden Fasersträngen als dem verstärkenden Fasermaterial erlaubt, wobei eine zweiteilige Kombination aus einer Schlichtemittelvorstufe und Schlichtebindemittel verwendet wird. Ein solches Verfahren stellt ein Pelletprodukt bereit, das bessere Eigenschaften zeigt, wenn es in einen Verbundstoff integriert wird, als Pellets, die mit anderen Verfahren in der Fertigungslinie hergestellt wurden, die zuvor im Fachgebiet bekannt waren. Von dieser Verbesserung wird angenommen, dass sie der verbesserten Verträglichkeit der Komponenten der zwei Schlichtemittel zuzuschreiben ist, welche eine bessere Beschichtung der Fasern ermöglicht.
Das Verfahren zum Herstellen eines verdichteten verstärkenden Faserprodukts gemäß der Erfindung kann einen Apparat einsetzen, umfassend: (a) Mittel zum Auftragen eines ersten Schlichtemittels oder Schlichtemittelvorstufe auf eine kontinuierliches Fasermaterial; (b) Mittel zum Schneiden der Glasfaserstränge, um zerhackte Strangsegmente zu erzeugen; (c) Mittel zum Fördern der zerhackten Strangsegmente zu einem ersten Mittel zum Taumeln; (d) Mittel zum Auftragen eines zweiten Schlichtemittels oder Schlichtebindemittels auf die zerhackten Strangsegmente; (e) ein erstes Mittel zum Taumeln, um eine Taumelbewegung auf die zerhack ten Strangsegmente zu übertragen, um das Schlichtebindemittel zu dispergieren und zu bewirken, dass sich die zerhackten Strangsegmente ausrichten und zu Pellets vereinigen; (f) gegebenenfalls Mittel zum Fördern der Pellets zu einem zweiten Mittel zum Taumeln; (g) gegebenenfalls ein zweites Mittel zum Taumeln, um die Pellets zu taumeln, wodurch sie kompaktiert werden und ihre Dichte erhöht wird; (h) Mittel zum Fördern der verdichteten Pellets zu einem Trockner; und (i) ein Mittel zum Trocknen, das ausgelegt ist, um die Pellets aufzunehmen und zu trocknen.
Anfangs kann die Schlichtemittelvorstufe auf das verstärkende Fasermaterial mit jedem herkömmlichen Mittel aufgetragen werden, einschließlich Kiss-Walzen-, Tauch-Zieh-, Schlitten- oder Sprüh-Auftragegeräten. Vorzugsweise wird die Schlichtemittelvorstufe aufgetragen, indem das verstärkende Fasermaterial, beispielsweise Stränge von Glas oder Polymer, über ein Kiss-Walzen-Auftragegerät geleitet werden. Darüber hinaus wird die Schlichtemittelvorstufe vorzugsweise auf die Stränge in einer Menge aufgetragen, die ausreicht, um die Stränge mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 8 Gew.-% bis etwa 13 Gew.-%, stärker bevorzugt etwa 11 Gew.-% (sofern nicht anderes angegeben, beziehen sich alle Prozentsätze hierin auf das Gewicht) zu versehen.
Danach werden die mit Vorstufe beschlichteten Stränge zu Strangsegmenten zerhackt. Vorzugsweise weisen die Strangsegmente eine Länge von etwa 1/8 Zoll (3,175 mm) bis etwa 1 1/4 Zoll (31,75 mm) auf. Jedes geeignete Mittel kann verwendet werden, das im Fachgebiet zum Zerhacken von Glasfasersträngen zu solchen Segmenten bekannt ist.
Das Schlichtebindemittel wird dann auf die zerhackten Strangsegmente aufgetragen, die dann mit jedem geeigneten Verfahren, das dem Durchschnittsfachmann bekannt ist, beispielsweise Taumeln oder anderweitig Bewegen der zerhackten Strangsegmente, in einem Pelletizer pelletiert werden. Ein geeignetes Verfahren zum Pelletieren der zerhackten Strangsegmente wird in US-Patentschrift 5,868,982 offenbart. Während dieses Pelletierverfahrens erleichtert das Vorhandensein des Vernetzungsmittels und des Filmbildners in dem Schlichtebindemittel die Haftung zwischen den Strangsegmenten. Ferner dient die Menge an Feuchtigkeit im Schlichtebindemittel dazu, den Feuchtigkeitsgehalt der Strangsegmente auf ein Niveau zu regulieren, das zur Bildung von Pellets geeignet ist, wenn die Strangsegmente im Pelletizer getaumelt werden. Während der Feuchtigkeitsgehalt der Strangsegmente vor ihrer Einführung in den Pelletizer reguliert werden kann, wird es bevorzugt, dass die Segmente auf einen Feuchtigkeitsgehalt hydratisiert werden, der zur Pelletbildung im Pelletizer selbst geeignet ist.
Vorzugsweise beträgt der Feuchtigkeitsgehalt der Strangsegmente im Pelletizer etwa 12 Gew.-% bis etwa 16 Gew.-%, stärker bevorzugt etwa 13 Gew.-% bis etwa 14 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der mit Bindemittel beschlichteten, zerhackten Strangsegmente. Wenn der Feuchtigkeitsgehalt zu niedrig ist, vereinen sich die Strangsegmente in der Regel nicht zu Pellets und verbleiben in einem typischen Strangverband. Wenn umgekehrt der Feuchtigkeitsgehalt zu hoch ist, agglomerieren oder verklumpen oder bilden die Stränge in der Regel Pellets von zu großem Durchmesser und weisen eine unregelmäßige und nicht zylindrische Gestalt auf.
Das Schlichtebindemittel kann auf die zerhackten Strangsegmente aufgetragen werden, wenn sie in den Pelletizer eingeführt werden oder nachdem die zerhackten Segmente in den Pelletizer gegeben werden, aber bevor sie getaumelt werden. In einer alternativen Ausführungsform kann das Schlichtebindemittel auf die Stränge gesprüht werden, bevor sie zerhackt werden. In dieser alternativen Ausführungsform wird es bevorzugt, dass ein Pelletizer verwendet wird, der speziell mit Taumelmitteln, wie Prallflächen, ausgerüstet ist, wodurch angemessenes Taumeln und Bildung der Pellets sichergestellt wird.
Um gute Bedeckung der zerhackten Segmente sicher zu stellen, wird es bevorzugt, dass das Schlichtebindemittel auf die zerhackten, mit Vorstufe beschlichteten Strangsegmente aufgetragen wird, wenn sie in den Pelletizer eingeführt werden und bevor sie beginnen, sich zu Pellets zu vereinigen. Wenn das Schlichtebindemittel an anderen Stellen innerhalb des Pelletizers aufgetragen wird, besteht die Tendenz, dass sich Pellets bilden, bevor die Strangsegmente vollständig mit der Schlichtemittelzusammensetzung beschichtet sind, was zu Pellets führt, die Fasern enthalten, die überhaupt nicht mit dem Schlichtebindemittel beschichtet sind. Wenn solche Pellets bei der Herstellung der faserverstärkten Verbundgegenstände verwendet werden, fehlt den unbeschichteten Fasern die Grenzflächenbeschichtung, die erforderlich ist, um gute verstärkende Eigenschaften bereitzustellen, und der resultierende Verbundgegenstand weist weniger als optimale Eigenschaften auf. Vorzugsweise ist der Pelletizer mit einer Sprühdüse ausgerüstet, die neben dem Einlass für die Strangsegmente angeordnet ist, um das Schlichtebindemittel auf die Strangsegmente zu sprühen, wenn sie in den Pelletizer eingeführt werden.
Der Pelletizer, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann jeder Apparat sein, der in der Lage ist, die Strangsegmente derart zu taumeln, dass: (1) sie im Wesentlichen einheitlich mit dem Schlichtebindemittel beschichtet werden und (2) sich mehrere Strangsegmente ausrichten und zu Pellets der gewünschten Abmessungen vereinigen. Ein solcher Taumelapparat sollte eine mittlere Verweilzeit aufweisen, die ausreicht, um sicher zu stellen, dass die Strangsegmente im Wesentlichen mit dem Schlichtebindemittel beschichtet werden und Pellets bilden, aber nicht ausreicht, dass die Pellets durch Abrieb, indem sie aneinander reiben, beschädigt oder verschlechtert werden. Vorzugsweise beträgt die Verweilzeit im Taumelapparat etwa 1 Minute bis etwa 10 Minuten. Stärker bevorzugt beträgt die Verweilzeit im Taumelapparat etwa 1 Minute bis etwa 3 Minuten.
Ein bevorzugter Pelletizer ist eine rotierende Trommel, wie diejenige, die in US-Patentschrift 5,868,982 offenbart wird. Dieses Patent offenbart einen Apparat zur Herstellung von verstärkenden Faserpellets, der vorzugsweise mit einem System zum Überwachen und/oder Regulieren verschiedener Verfahrensparameter versehen ist. Der Feuchtigkeitsgehalt der zugeführten Strangsegmente kann unter Verwendung geeigneter Mittel überwacht und gesteuert werden. In einer Ausführungsform, bei der das Schlichtebindemittel auf die Strangsegmente aufgetragen wird, bevor sie in den Pelletizer gegeben werden, ist die rotierende Trommel so angepasst, dass sie einen Sprühkopf zum Auftragen des Schlichtebindemittels auf die Strangsegmente aufnimmt, wenn sie in die Trommel eingeführt werden. Das Schlichtebindemittel und ein Lösemittel, wie Wasser, werden zu einem Flüssigkeitsstrom vereint, der durch die Düsenöffnung dispergiert wird. Dieser Strom wird mit zwei Luftdüsen, die ungefähr 180° voneinander entfernt und unter einem Winkel von 60° zur Richtung des Stromflusses angeordnet sind, vereint. Dieses Mischen des Schlichtebindemittels mit den Gebläseluftströmen erzeugt wirksam einen Nebel, der auf die Oberfläche der taumelnden Strangsegmente in der Trommel getrieben wird. Die Drehung der Trommel bewirkt, dass die nassen Strangsegmente umeinander herum taumeln, während die Oberflächenspannung, die von dem nassen Schlichtemittel oder der nassen Beschichtung erzeugt wird, bewirkt, dass Strangsegmente, die miteinander über einen wesentlichen Abschnitt ihrer Länge in Kontakt sind, sich aneinander ausrichten und zu einem zylindrisch geformten Pellet vereinen. Durch diesen Mechanismus werden jeglicher Abrieb oder einzelne Fasern, die während des Zerhackvorgangs erzeugt werden, wieder mit den sich bildenden Pellets vereint und darin eingearbeitet, wodurch einzelne feine Fasern aus den resultierenden Pellets im Wesentlichen beseitigt werden. Vorzugsweise ist die Trommel geringfügig geneigt, so dass das Ende der Trommel, aus dem die Pellets austreten, niedriger liegt als das Ende, in das sie eingeführt werden, um sicher zu stellen, dass die Pellets, die in der Trommel gebildet werden, nicht eine übermäßig lange Zeitdauer in der Trommel verbleiben.
Die Größe der Pellets, die sich in der Trommel bilden, wird in erster Linie durch den Feuchtigkeitsgehalt der Strangsegment gesteuert. Wenn der Feuchtigkeitsgehalt auf einem hohen Niveau gehalten wird, vereint sich eine größere Zahl von Strangsegmenten zu einem Pellet, und das Pellet hat somit einen größeren Durchmesser. Wenn umgekehrt die Feuchtigkeit auf einem niedrigeren Niveau gehalten wird, vereinen sich weniger Strangsegmente zu einem Pellet, und das Pellet weist somit einen kleineren Durchmesser auf. Typischerweise wird die Menge an Schlichtebindemittel, die auf die Stränge ausgetragen wird, durch einen Computer gesteuert, der das Gewicht des nassen Glases überwacht, das in den Pelletizer eingeführt wird, und reguliert die Menge an Schlichtemittel, um einen endgültigen zerhackten Strang mit einem Gehalt an Strangfeststoffen von etwa 0,2 Gew.-% bis etwa 2,0 Gew.-% zu erhalten.
Vorzugsweise weisen die Pellets, die mit dem Verfahren der Erfindung gebildet werden, einen Durchmesser von etwa 20% bis etwa 65% ihrer Länge auf. Solche Pellets bilden sich typischerweise, indem etwa 70 Strangsegmente bis etwa 175 Strangsegmente, die jeweils etwa 500 einzelne Filamente pro Strang bis etwa 2000 einzelne Filamente pro Strang enthalten, vereinigt werden.
Die Größe der Pellets wird auch durch den Durchsatz der Trommel beeinflusst. Wenn der Durchsatz der Trommel hoch ist, weisen die Strangsegmente eine kürzere Verweilzeit in der Trommel auf, was in der Regel zur Bildung von kleineren Pellets führt, da sich die Flüssigkeitsauftragung nicht auf die Stränge verteilt und sich die Stränge nicht zu einem Pellet vereinen. Jedoch tritt, da die Pellets, die gebildet werden, eine kürzere Zeitdauer in der Trommel sind, weniger Kompaktieren der Pellets auf.
Auch wenn unweigerlich etwas Kompaktieren der gebildeten Pellets im Pelletizer eintritt, reicht es typischerweise nicht aus, um die Pelletdichte auf ein Niveau zu erhöhen, das optimales Fließvermögen bereitstellt. Aus diesem Grund können die Pellets nach ihrer Bildung im Pelletizer gegebenenfalls in ein zweites Mittel zum Taumeln oder Verdichter eingeführt werden, in dem die Pellets weiter kompaktiert und verdichtet werden. Jeder Taumelapparat mit wenig Aufprall, der die Pellets kompaktiert, ohne sie durch Abrieb oder anderweitige Beschädigung der Pellets zu beschädigen, kann verwendet werden. Ein bevorzugter Verdichter ist ein Zickzack-Rohr, das so ausgelegt ist, dass es sich um seine Längsachse drehen kann. Vorzugsweise weist der Verdichter eine sanftere, weniger heftige Taumelwirkung auf als diejenige des Pelletizers, wodurch eine solche Verschlechterung der Pellets minimiert wird. Wenn sich das Zickzack-Rohr dreht, werden die darin befindlichen Pellets vorsichtig durch die Rohrdrehung herum getaumelt, während sie sich unter Einfluss der Schwerkraft durch das Rohr bewegen. Wie bei der vorstehend beschriebenen rotierenden Trommel, ist das Zickzack-Rohr vorzugsweise unter einem geringen Winkel geneigt, um sicher zu stellen, dass die Pellets ohne übermäßige Verweilzeiten durch den Apparat fließen. Weiterhin weist der Verdichter vorzugsweise eine mittlere Verweilzeit von weniger als etwa 5 Minuten auf, wodurch sicher gestellt wird, dass die Pellets nicht durch Abrieb verschlechtert werden. Stärker bevorzugt beträgt die mittlere Verweilzeit im Verdichter etwa 1 Minute bis etwa 2 Minuten.
Auch wenn die Pelletbildung und -verdichtung in getrennten Apparaten, wie eine getrennte Drehtrommel und ein rotieren des Zickzack-Rohr, die durch ein Förderelement verbunden sind, geschehen kann, kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung unter Verwendung anderer geeigneter Mittel erzielt werden. Beispielsweise können Pelletbildung und -verdichtung in getrennten Taumelbereichen oder -zonen innerhalb eines einzigen Apparats geschehen. Ein bevorzugtes Beispiel für einen solchen Apparat ist ein „Zig-Zag"-Mischer, der im Handel von Patterson Kelly erhältlich ist. In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Geräts ist eine Trommel mit einer Innenprallfläche ausgerüstet, um die Freifall-Entfernung der Glaspellets und Strangsegmente während der Drehung der Trommel zu verringern. Indem diese Entfernung verringert wird, geschieht weniger Verschlechterung der Glasfasern und -pellets durch Aufprall und Abrieb, was zu verbesserten physikalischen Eigenschaften bei den daraus hergestellten glasfaserverstärkten Formteilen führt. Die Prallflächen können viele Formen annehmen, jedoch schließen besonders bevorzugte Konfigurationen zylindrische und gekrümmte Plattenprallflächen ein. Vom Einschließen der Prallflächen in die Trommel des Pelletizers, der in dieser Erfindung verwendet wird, wurde gefunden, dass sie die mittlere Verweilzeit der Pellets in der Trommel von etwa 2 Minuten und 35 Sekunden ohne eine Prallfläche auf etwa 1 Minute und 40 Sekunden für die im Allgemeinen zylindrische Prallfläche und 1 Minute und 20 Sekunden für die gekrümmte Plattenprallfläche verringert. Ferner ist die offensichtliche Verringerung der Faserverschlechterung, die aus dem Einschließen solcher Prallflächen resultiert, aus einer Steigerung der physikalischen Eigenschaften der Gegenstände, die aus den resultierenden Pellets geformt werden, offensichtlich, einschließlich durchschnittlicher Steigerungen der Zugfestigkeit um etwa 2 bis etwa 3%, Steigerungen der Biegefestigkeit um etwa 1 bis etwa 2% und Steigerungen der Kerbschlagzähigkeit um etwa 4 bis etwa 5%.
Nach der Verdichtung können die Pellets auf ein Förderband abgegeben und getrocknet werden, beispielsweise unter Verwendung eines Haubenofens, dem Heißluft und Kühlluft oder jedes andere geeignete Trockenmittel zugeführt werden. Um die Trocknungszeit auf ein Niveau zu verringern, das für kommerzielle Massenherstellung annehmbar ist, wird es bevorzugt, dass die Fasern bei erhöhten Temperaturen von etwa 250°F (121,1°C) bis etwa 560°F (293,3°C) in einem Fließbettofen getrocknet werden. Nach dem Trocknen können die verdichteten Pellets nach der Größe unter Verwendung eines Siebs oder anderen geeigneten Geräts klassiert werden.
Durch Variieren des Durchsatzes und Feuchtigkeitsgehalts der Strangsegmente können Glasfaserpellets hergestellt werden, die um etwa 13% bis etwa 60% dichter und etwa 10-mal bis etwa 65-mal größer im Durchmesser sind als die entsprechenden nicht pelletierten Strangsegmente. Beispielsweise weisen zerhackte 4-mm-(Länge)Segmente eines 2000-Filamente-Strangs aus 14-μm-(Durchmesser)Fasern typischerweise eine Schüttdichte von etwa 33 lb/ft³ (528,66 kg/m³) bis 36 lb/ft³ (576,72 kg/m³) auf. Nachdem sie auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 13% bis etwa 14% hydratisiert und zu verdichteten Pellets gemäß dem Verfahren der Erfindung geformt wurden, weisen die resultierenden getrockneten Pellets typischerweise eine Schüttdichte von etwa 40 lb/ft³ (640,8 kg/m³) bis etwa 55 lb/ft³ (881,1 kg/m³) auf. Als ein Ergebnis ihres erhöhten Durchmesser-zu-Länge-Verhältnisses und ihrer erhöhten Dichte zeigen die resultierenden Pellets ein deutlich verbessertes Fließvermögen im Vergleich zum nicht pelletierten zerhackten Strangprodukt auf.
Die Erfindung wird durch die folgenden, nicht begrenzenden Beispiele veranschaulicht.
BEISPIELE
Beispiele 1 bis 4

Schlichtemittelvorstufeformulierungen wurden hergestellt und auf kontinuierliche Glasfaserstränge gemäß den folgenden Beispielen 1 bis 4 aufgetragen. Mengen von 1000 L jeder veranschaulichten Schlichtemittelvorstufe wurden hergestellt. Beispiel 1

A-1126 organofunktionelles Silan	7,552 kg
A-1387 organofunktionelles Silan	3,777 kg
Lubesize K-12 Flocken – ein Reaktionsprodukt von Octodecansäure mit Tetraethylenpentamin und Essigsäure (Alpha Owens Corning, L.L.C.)	0,398 kg
Wasser	Rest auf 1000 L
Gemischfeststoffe (Gew.-konz.)	0,5%

Beispiel 2

Y-15192 (A-1387 in Ethanollösung)	3,777 kg
Pluronic 10R5	1,208 kg
Z-6020 (Aminosilan, Dow Corning Inc.)	1,812 kg
Lubesize K-12 Flocken	0,398 kg
Wasser	Rest auf 1000 L
Gemischfeststoffe	0,5%

Beispiel 3

DC 1-6137 (33% Diaminosilan in Wasser; 24% Feststoffgehalt)	5,436 kg
Pluronic 10R5	1,208 kg
Y-15192	3,777 kg
Lubesize K-12 Flocken	0,398 kg
Wasser	Rest auf 1000 L
Gemischfeststoffe	0,5%

Beispiel 4

DC 1-6137 (33% Diaminosilan in Wasser; 24% Feststoffgehalt)	13,5 kg
Pluronic 10R5	2,90 kg
A-1387	9,07 kg
Lubesize K-12 Flocken	0,96 kg
Wasser	Rest auf 1000 L
Gemischfeststoffe	1,15%

Beispiel 5
Eine beispielhafte Schlichtemittelvorstufe wurde auf ein Glasfaserstrangmaterial aufgetragen, als es in einem kontinuierlichen Verfahren in der Fertigungslinie hergestellt wurde. Nach dem Erzeugen einer 9,5 μm E Glasfaser wurde die wässrige Schlichtemittelvorstufe aus Beispiel 4 mit einem Auftragegerät vom Kiss-Walzen-Typ aufgetragen, das sich in der Richtung des Strangs mit 15 m/min drehte. Der Durchsatz der Aufgabe von geschmolzenem Glas durch die Ziehhülse betrug etwa 200 lbs./Stunde (25,18 g/s), was ungefähr 5800 Faserspitzen erzeugte. Sprüher vor dem Farbkissen waren angeordnet, ungefähr 8 × 1,5 Gallonen pro Stunde Wasser auf die fasern abzugeben, bevor sie den Kasten des Auftragegeräts erreichten, wobei der Sprühdruck etwa 4,5 bar betrug. Die Fasern wurden, nachdem sie mit der Vorstufe beschlichtet waren, zu Strängen geformt, indem sie durch einen Sammelschuh gesammelt werden. Die geformten Stränge wurden dann durch einen Zerhacker geleitet, wodurch sie zu Segmenten von etwa 4 mm geschnitten wurden. Die nassen zerhackten Faserstränge wurden dann zu einer Pelletiereinheit gefördert. Der Feuchtigkeitsgehalt des zerhackten Strangprodukts betrug nach dem Zerhacken in der Fertigungslinie etwa 11,9 Gew.-%, und der aufgetragene Strangfeststoff betrug 0,08 Gew.-%, wobei sich beide Werte auf das Gesamtgewicht des zerhackten Strangs beziehen.
Beispiele 6 bis 13

Schlichtebindemittel mit den Formulierungen, die in den Beispielen 6 bis 12 angegeben sind, wurden auf die zerhack ten Strangsegmente aufgetragen, die gemäß dem Verfahren aus Beispiel 5 hergestellt wurden. Ferner wurde, wie in Beispiel 13 angegeben, eine Pellet-Vergleichsprobe unter Verwendung eines Maleinsäureanhydrid-Butadien-Copolymers (Maldene^®) an Stelle eines Ethylen-Maleinsäureanhydrid-(EMA)Copolymers hergestellt. Beispiel 6

EMA-Copolymer^a	11,0 kg
A-1100^b	2,9 kg
Polyurethanemulsion^c	4,9 kg
Deionisiertes Wasser	Rest auf 100 L

Beispiel 7

EMA-Copolymer^a	9,8 kg
A-1100^b	2,9 kg
Polyurethanemulsion^c	7,5 kg
Deionisiertes Wasser	Rest auf 100 L 15% Gemischfeststoffe

Beispiel 8

EMA-Copolymer^a	8,3 kg
DP6 6195^k	5,1 kg
A-1100^b	2,9 kg
M1^d	0,7 kg
Impranil DLS	7,5 kg
Deionisiertes Wasser	Rest auf 100 L 15% Gemischfeststoffe

Beispiel 9

EMA-Copolymer^a	11,0 kg
A-1100^b	2,9 kg
ExpV1298^e	5,3 kg
EBS^f	15,4 kg
NH₄OH, 25% Wirkgehalt	1,13 kg
Deionisiertes Wasser	Rest auf 100 L 20% Gemischfeststoffe

Beispiel 10

EMA-Copolymer^a	11,0 kg
A-1100^b	2,9 kg
M1^d	0,7 kg
ExpV1298^e	5,3 kg
EBS^f	15,4 kg
NH₄OH, 25% Wirkgehalt	1,13 kg
Deionisiertes Wasser	Rest auf 100 L 20% Gemischfeststoffe

Beispiel 11

EMA-Copolymer^a	11,0 kg
A-1100^b	2,9 kg
M1^d	0,7 kg
ExpV1298^e	5,3 kg
NH₄OH, 25% Wirkgehalt	1,13 kg
Deionisiertes Wasser	Rest auf 100 L 15% Gemischfeststoffe

Beispiel 12

EMA-Copolymer^a	90,08 kg
DP6 6195^k	55,80 kg
A-1100^b	31,92 kg
M1^d	7,48 kg
ExpV1298^e	88,87 kg
ED2003^g	36,07 kg
NH₄OH, 25% Wirkgehalt	6,33 kg
Eisessig	ungef. 2,0 kg
Deionisiertes Wasser	Rest auf 1000 L 20,4% Gemischfeststoffe

Vergleichsbeispiel 13

Z6020^h	2,81 kg
Maldene 286^j	42,19 kg
Ammoniumhydroxid, 28% Wirkgehalt	um den Maldene-pH-Wert auf 6 bis 6,5 zu modifizieren
Impranil DLS	4,69 kg
Deionisiertes Wasser	Rest auf 100 L 15% Gemischfeststoffe

^a – alternierendes Copolymer von Maleinsäureanhydrid und Ethylen, pulverisiert (Zeeland Chemicals)
^b – organofunktionelles Silan-Vernetzungsmittel, umfassend 52% Wirkfeststoffe (OSi/Witco Co.)
^c – Impranil DLS^®
^d – M1-Formulierung: Triton X-100 – 11,32 kg Synperonic P103 – 11,56 kg Synperonic L101 – 3,78 kg Pluronic F77 – 3,46 kg Demineralisiertes Wasser – auf 91,00 kg (33% Feststoffe)
^e – eine auf Polyesterpolyol basierende, aliphatische Isocyanat-Polyurethan-Dispersion, 45% Feststoffe (D.I.C.)
^f – EBS – eine Ethylen-Bis-stearamid-Dispersion mit 29% Feststoffen in Wasser, (Croda)
^g – Polyoxyalkylenamin-Schmiermittel (Huntsman Corp.)
^h – organofunktionelles Aminosilan-Vernetzungsmittel (OSi/Witco Inc.)
^j – Copolymer aus Maleinsäureanhydrid und Butadien (Lindau Chemicals, Inc.)
^k – Polyacrylsäure, partielles quaternäres Ammoniumsalz, wie in US-Patentschrift 5,236,982 beschrieben (Ciba Specialty Chemicals)

Die nassen zerhackten Strangsegmente, die gemäß Beispiel 5 hergestellt waren, wurden kontinuierlich in einen pelletierenden Mischer zugeführt. Der pelletierende Mischer war bei einer Neigung von 6,5° eingebaut und programmiert, sich bei 21 Upm zu drehen. Die Zuführungsrate der zerhackten Strangsegmente, die in den Pelletizer eingeführt wurden, konnte von 100 kg bis zu 2000 kg/Stunde in Abhängigkeit von der Zahl der Ziehhülsen im Betrieb variieren. Die nassen zerhackten Strangsegmente, die die Einlasskammer des Pelletizers durchliefen, wurden mit dem Schlichtebindemittel besprüht, das in Beispiel 12 beschrieben ist. Dieses Schlichtebindemittel, das etwa 22,6% Gemischfeststoffe und eine Viskosität von 200 cps aufwies, wurde unter Verwendung einer Pumpe Bran&Luebbe Procam, die mit einer Edelstahldüse ausgerüstet war (Produktref.: PF80150-SS/PA200278-45-SS), aufgesprüht. Der Zerstäubungsluftdruck des Sprühkopfs betrug ungefähr 3 bar. Der Sprühkopf wurde durch einen Computer und Software gesteuert, welche das Gewicht des nassen Glases, das in den Pelletizer eingeführt wurde, mittels eines Wiegebandes am Einlass des Pelletizers überwachten und dementsprechend die Menge an Schlichtebindemittel regulierten, die aufgesprüht wurde, um zerhackte Strangsegmente mit einer Feststoffkonzentration von etwa 0,6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des zerhackten Strangs, zu erhalten.
Es wurde beobachtet, dass die Erzeugung von statischer Elektrizität bei den zerhackten Strangsegmenten verringert war, wenn partielles Salz einer Polyacrylsäure zu der Schlichtebindemittelformulierung gegeben wurde, wie es in den Beispielen 8 und 12 erfolgt war. Wegen der verringerten statischen Elektrizität war das Fließvermögen der zerhackten Strangsegmente durch den Pelletizer verbessert. Die Pellets, die mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt wurden, lagen im Größenbereich von etwa 50 bis 100 Filamente. Die Pellets waren stabil und freifließend und zeigten gute Strangintegrität dahingehend, dass die Pellets nicht viel Ausfasern ihrer Filamente oder Abrieb zeigten.
Beispiele 14 bis 16
Die mechanischen Eigenschaften von Schlichtebindemittel, umfassend ein Ethylen-Maleinsäureanhydrid-(EMA)Copolymer, und Schlichtebindemittel, umfassend ein Methylvinylether-Maleinsäureanhydrid-Copolymer, wurden gegenüber Schlichtebindemittel bewertet, das mit einem Butadien-Maleinsäureanhydrid-Copolymer hergestellt war. Demgemäß wurde jedes der Schlichtebindemittel aus den Beispielen 14 bis 16 unter Verwendung eines von drei Copolymeren hergestellt:

A: alternierendes Copolymer aus Butadien/Maleinsäureanhydrid, hydrolysiert und neutralisiert mit Ammoniak, z. B. Maldene 287 (freie Säure) oder Maldene 286 (neutralisiert), erhältlich von Lindau Chemicals Inc.
B: alternierendes Copolymer aus Ethylen/Maleinsäureanhydrid, hydrolysiert und neutralisiert mit Ammoniak, erhältlich von Zeeland Chemicals, Inc.
C: alternierendes Copolymer aus Methylvinylether/Maleinsäureanhydrid, hydrolysiert und neutralisiert mit Ammoniak, erhältlich als ISP Gantrez AN-119BF.

Außerdem wurde jedes Copolymer weiter untersucht, um seine Wirksamkeit zu bestimmen, wenn es in Schlichtebindemitteln verwendet wurde, in dem das Vernetzungsmittel, der Filmbildner oder sowohl das Vernetzungsmittel als auch der Filmbildner ausgeschlossen waren. In Beispiel 14 wurde ein Maleinsäureanhydrid-Copolymer, ausgewählt aus entweder Butadien-Maleinsäureanhydrid, Ethylen-Maleinsäureanhydrid oder Methylvinylether-Maleinsäureanhydrid, in der Polysäureform mit einem organofunktionellen Aminosilan-Kupplungsmittel, Handelsname „A-1100", erhältlich von OSi, Inc., als dem Vernetzungsmittel vereint, aber kein Polymer, das einen Film erzeugt, wurde eingeschlossen. In Beispiel 15 wurde jedes der drei Copolymere mit demselben Aminosilan und einem Polyurethan-Filmbildner, Handelsname „Impranil DLS", erhältlich von Bayer Inc. vereint. Für Beispiel 16 wurde jedes der drei Copolymere verwendet, um ein Schlichtebindemittel herzustellen, das das Polymer, das einen Film erzeugt, einschloss, aber das Aminosilan ausschloss. Die Bestandteile für jede der Formulierungen in den Beispielen 14 bis 16 sind in Tabelle 2 eingeschlossen. Tabelle 2

* – hydrolysierte Polysäureform

Jedes der neun Schlichtebindemittel, das in den Beispielen 14 bis 16 hergestellt wurde, wurde auf mit Vorstufe be schlichtete, nasse, zerhackte Glasfasern aufgetragen, pelletiert und getrocknet. Die Glasfaserpellets wurden dann mit Formpellets aus Polyamid 6 (Ultramid B3^® von BASF) unter Verwendung eines gleichsinnig rotierenden Extruders mit ineinander greifenden Doppelschnecken (Werner und Pfeiderrer, ZSK30) vermischt, während die Glaspellets stromab in die Schmelze zugeführt wurden. Die resultierenden vermischten Pellets wurden dann zu standardisierten Verbundprobenkörpern spritzgegossen. Die Polyamidverbundstoffe wurden dann getestet, um die mechanischen Eigenschaften zu bewerten, wie trockene (wie geformt) und nasse Zugfestigkeit, trockener und nasser Zugmodul und trockene und nasse Zugdehnung, Kerbschlagzähigkeit und Schlagzähigkeit nach Izod, Kerbschlagbiegezähigkeit und Schlagbiegezähigkeit nach Charpy. Die Zugfestigkeit wurde als Beständigkeit gegenüber Zugspannung in MPa bestimmt. Der Zugmodul wurde als Zugfestigkeit gemäß dem ISO-Verfahren 3268 in MPa bestimmt. Die Schlagzähigkeit nach Izod, gemessen in kJ/m², wurde gemäß ISO-Verfahren 179/1D an nicht gekerbten Probenkörpern bestimmt, und Probenkörper, die 2 mm eingekerbt waren, wurden gemäß ISO-Verfahren 180 getestet. Die Charpy-Festigkeit, die ein Maß für die Stoßfestigkeit ist, wurde als Beständigkeit in kJ/m² gemessen. Die nassen Versionen dieser Tests wurden durchgeführt, nachdem die Probenkörper 200 Stunden lang bei 120°C (248°F) unter Druck in ein Gemisch aus 50% Wasser und 50% Ethylenglykol eingetaucht worden waren. Diese Bedingungen sollten extreme Hydrolysebedingungen simulieren, beispielsweise in einem Automobilkühler, wo die Nassfestigkeit des Verbundstoffs bei Bedingungen von erhöhter Temperatur und Druck erwünscht ist. Der Glühverlust (Loss on Ignition, LOI), der als der Prozentsatz an organischem festen Material definiert ist, der sich auf den Glasfaseroberflächen abgeschieden hat, wurde auch gemessen. Die Farbe der Polyamidverbundstoffe wurde auch beobachtet. Die Ergebnisse dieses Tests sind in Tabelle 3 angegeben.
Die erhaltenen Ergebnisse zeigen eine Zunahme der Nass- und Trockenfestigkeit des Produkts, das unter Verwendung eines Schlichtebindemittels gemacht wurde, das die Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymere der vorliegenden Erfindung einschließt, wenn mit Produkten verglichen wird, die mit Schlichtebindemitteln gemacht wurden, die entweder Butadien-Malein-Copolymer oder ein Methylvinylether-Malein-Copolymer einschlossen. Außerdem verringerte das EMA-Copolymer, wenn es im Schlichtemittel eingeschlossen war, das Ausmaß des Vergilbens im Polyamid-Verbund-Formprodukt. Im Hinblick auf den Ausschluss des Filmbildners und/oder des Vernetzungsmittels zeigten die Ergebnisse Zunahmen der Zugfestigkeit, Izod-Festigkeit und Charpy-Festigkeit für das Produkt, das unter Verwendung eines EMA-Copolymers und eines Vernetzungsmittels ohne das Polyurethan gemacht wurde, verglichen mit dem Produkt, das mit einem Butadien/Maleinsäureanhydrid-Copolymer gemacht wurde.
Beispiele 17 bis 20
Wie in Beispiel 12 angegeben, wurden hergestellte zerhackte 4-mm-Glasstrangsegmente mit einem Formharz Polyamid 6, im Handel als PA6, Ultramid B3, von BASF erhältlich mit einem gleichsinnig rotierenden Extruder mit ineinander greifenden Doppelschnecken (Werner und Pfeiderrer, ZSK30) vermischt, wobei das Glas stromab in die Schmelze eingeführt wurde. Die extrudierten Pellets wurden dann zu standardisierten Verbundprobenkörpern gemäß herkömmlichen ISO-Vorgehensweisen spritzgegossen. Die Beispiele 17 und 18 wurden als exakt gleiche Proben der Erfindung hergestellt, wobei sie einen Glühverlust (LOI) von 0,58% aufwiesen. Die Beispiele 19 und 20 waren exakt gleiche Probenkörper einer Vergleichsformulierung unter Verwendung von Maleinsäureanhydrid-Butadien-Copolymer. Die mechanischen Eigenschaften der trockenen, nicht nassen Verbundstoffe wurden nach dem Formen bewertet und nach 200 Stunden Hydrolyse in einer wässrigen Lösung aus 50 Gew.-% Wasser und 50 Gew.-% Ethy lenglykol bei 120°C (248°F) in einem Druckgefäß erneut bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt. Tabelle 4
Tabelle 4, Fortsetzung

* – nach 200 h Alterung im 50% Wasser/50% Ethylenglykol-Gemisch bei 120°C im Druckgefäß.

Die Ergebnisse deuten an, dass die trockenen, geformten Verbundstoffe, die unter Verwendung von Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer gemäß der vorliegenden Erfindung gemacht wurden, die guten mechanischen Festigkeitseigenschaften beibehielten, von denen zuvor erkannt worden war, dass sie für Verbundstoffe charakteristisch sind, die unter Verwendung von Butadien-Maleinsäureanhydrid-Copolymer gemacht wurden. Außerdem zeigten die Verbundstoffe, die unter Verwendung von Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer gemacht wurden, eine deutliche Verbesserung der mechanischen Nassfestigkeitseigenschaften, einschließlich der Zugfestigkeit und Zugdehnung, die nach 200 Stunden kontinu ierlicher Hydrolyse gemessen wurden. Diese verbesserten Nassfestigkeitseigenschaften zeigten sich durch die höheren Werte, die für Zugfestigkeit und Zugdehnung nach 200 Stunden Hydrolyse berichtet werden, im Vergleich zu Verbundstoffen, die das Butadien-Maleinsäureanhydrid-Copolymer einschlossen. Außerdem wurde am Endprodukt eine bessere Farbe beobachtet, welches einen deutlich niedrigeren Gelbindex aufwies.
Im Allgemeinen führt das Verwenden der Kombination aus Schlichtemittelvorstufe und Schlichtebindemittel, um verstärkte Faserprodukte und verdichtete verstärkte Faserprodukte, wie Pellets, zu machen, wie hier beschrieben, zu Pellets von hoher Qualität und Handhabbarkeit und verringerter Verfärbung. Darüber hinaus zeigen die Verbundstoffe, die unter Verwendung der verstärkten Faserprodukte der vorliegenden Erfindung geformt wurden, gute mechanische Eigenschaften und verringerte Verfärbung.
Auch wenn die Erfindung ausführlich unter Bezug auf bevorzugte Merkmale und Ausführungsformen beschrieben wurde, werden dem Fachmann verschiedene Modifikationen durch die Praxis der Erfindung leicht ersichtlich. Demgemäß soll die Erfindung nicht durch die vorstehende Beschreibung begrenzt sein, sondern durch die angefügten Ansprüche und deren Entsprechungen definiert werden.

Claims

Schlichtemittelkombination für ein verstärkendes Fasermaterial, umfassend eine erste Schlichtemittelzusammensetzung und eine zweite Schlichtemittelzusammensetzung, wobei die erste Schlichtemittelzusammensetzung eine Schlichtemittelvorstufe umfasst und die zweite Schlichtemittelzusammensetzung ein Schlichtebindemittel, umfassend ein Copolymer, das aus Maleinsäureanhydrid und Ethylen erzeugt wurde, umfasst.
Schlichtemittelkombination nach Anspruch 1, wobei die Schlichtemittelvorstufe ein oder mehrere Kupplungsmittel umfasst.
Schlichtemittelkombination nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Schlichtemittelvorstufe ein Schmiermittel umfasst.
Schlichtemittelkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schlichtemittelvorstufe ein oder mehrere Zusatzstoffe, ausgewählt aus pH-Wertregulatoren, Benetzungsmitteln und Antistatika, umfasst.
Schlichtemittelkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schlichtemittelvorstufe eine wässrige Lösung ist.
Schlichtemittelkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Schlichtebindemittel ein Vernetzungsmittel umfasst.
Schlichtemittelkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Schlichtebindemittel ein Polymer, das einen haftenden Film erzeugt, umfasst.
Im Wesentlichen farbloses verstärkendes Faserprodukt, umfassend einen oder mehrere Stränge eines verstärkenden Fasermaterials, das zuerst mit einer Schlichtemittelvorstufe und dann mit einem Schlichtebindemittel beschichtet ist, wobei sich das Schlichtebindemittel von einer Schlichtemittelkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ableitet.
Im Wesentlichen farbloses verstärkendes Faserprodukt nach Anspruch 8, das in Form von Pellets vorliegt.
Verdichtetes verstärkendes Faserprodukt, umfassend Segmente eines verstärkenden Fasermaterials, wobei die Segmente eines verstärkenden Fasermaterials mit einer Schlichtemittelvorstufe und einem Schlichtebindemittel beschichtet sind und sich die Schlichtemittelvorstufe und das Schlichtebindemittel von einer Schlichtemittelkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ableiten.
Verdichtetes verstärkendes Faserprodukt nach Anspruch 10, das in Form von Pellets vorliegt.
Verbundformteil, umfassend ein verstärkendes Fasermaterial, das mit einer Schlichtemittelvorstufe und einem Schlichtebindemittel, die sich von einer Schlichtemittelkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ableiten, beschlichtet ist.