SK4899A3

SK4899A3 - Method for producing sized glass fibres and resulting products

Info

Publication number: SK4899A3
Application number: SK48-99A
Authority: SK
Inventors: Patrick Moireau; Bruno Gibello; Marc Roubin
Original assignee: Vetrotex France Sa
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 2000-07-11
Also published as: CZ11699A3; ES2216288T3; NO990141D0; UA44360C2; FR2763328A1; CA2260847A1; BR9804912A; FR2763328B1; JP2000514775A; CN1230939A; DE69821709D1; US6322888B1; AU743686B2; EP0914304B1; DE69821709T2; AU7772298A; EP0914304A1; WO1998051633A1; CN1107033C; KR20000023770A

Description

SPÔSOB VÝROBY NITÍ ZO SKLENENÝCH VLÁKIEN VYBAVENÝCH PREPARAČNÝM PROSTRIEDKOM, NIŤ A KOMPOZIT

Oblasť techniky

V oblasti vystužených vlákien a kompozitov sa vynález týka spôsobu výroby sklenených nití vybavených preparačným prostriedkom, ako i nití takto vytvorených a kompozitov z týchto nití vyrobených.

Doterajší stav techniky

Výroba vystužených sklenených nití sa známym spôsobom uskutočňuje z pramienkov roztaveného skla, vytekajúcich z otvorov zvlákňovacej trysky. Tieto pramienky sa vyťahujú vo forme nekonečných vlákien, načo sa tieto nekonečné vlákna združujú do nití, ktoré sa potom odoberajú.

Pred ich združovaním do tvaru nití sa nekonečné vlákna obvykle povliekajú preparačnou kompozíciou priechodom cez preparovacie ústroje. Tento nános preparačnej kompozície je veľmi dôležitý. Jednak dovoľuje získanie nití a jednak dovoľuje, aby tieto nite mohli byť účinne používané pri výrobe kompozitov. Preparácia má totiž nasledujúce obvyklé účinky. Chráni nite proti oteru a zabraňuje tak ich trhaniu a lámaniu pri ich výrobe. Umožňuje navyše lepšie združovanie vytvorených nití s organickými alebo anorganickými hmotami, ktoré sa majú vystužovať, a to tým, že najmä uľahčuje zmáčanie a/alebo impregnáciu nití týmito hmotami. Vo väčšine prípadov preparácia rovnako podporuje adhéziu medzi sklom a vystužovanou hmotou a dovoľuje získať kompozity, majúce mechanicky zlepšené vlastnosti.

Je teda dôležité, aby sa nanášanie preparačného prostriedku uskutočňovalo účinne v najlepších možných podmienkach, aby tak mohlo správne plniť svoje funkcie.

Najobvyklejšie používané preparačné prostriedky sú vodné preparačné prostriedky (s viac ako 85 hmotn.% vody), ktoré sa dajú ľahko nanášať, pričom

31153 T voda sa potom odstraňuje sušením. Preparačná kompozícia sa najmä volí tak, aby v nich neprebiehali chemické reakcie pri teplote okolitého prostredia (počas ich skladovania) a pod zvlákňovacou tryskou (polymerizácia preparačného prostriedku, ktorá by znemožňovala jeho nanášanie). Naproti tomu môžu byť prípadne zvolené tak, aby polymerizovali účinkom tepelného spracovania po nanášaní na nekonečné vlákna. Jedná sa všeobecne o tepelné spracovanie pri teplote vyššej než 100 °C, uskutočňované po zhromažďovaní nite. Táto polymerizácia preparačného prostriedku dovoľuje získať manipulovateľné celistvé nite (ktorých nekonečné vlákna sú vzájomne pevne spojené), pričom táto celistvosť je najmä požadovaná v oblastiach textilného použitia, kde sú nite vystavované veľkým mechanickým namáhaniam.

Každé prídavné spracovanie preparovaných nití, najmä každé spracovanie spotrebovávajúce energiu, vyvoláva prídavné náklady na úrovni výrobného postupu nití a môže vyvolať chyby na získaných nitiach (napríklad problémy prenikania zložiek preparačného prostriedku na návine tepelne spracovaných nití) a je preto ekonomicky výhodné nájsť prostriedky na znižovanie dôležitosti a počtu týchto spracovaní.

V súčasnej dobe nie je známy spôsob, ktorý by bol súčasne hospodárny (najmä v tej miere, že nevyžaduje nákladné energetické spracovanie nití, vybavené preparačným prostriedkom, pri ich výrobe) a dovoľujúci získať, pri dobrej produktivite (najmä pri zvýšených rýchlostiach, s obmedzeným množstvom pretrhov a bez výchylky kvality nite, ktoré by vyžadovali vyradenie časti výrobkov), celú škálu preparovaných nití pre rôzne použitie, pričom by tieto nite mali povlak a vlastnosti rovnomerné po celej ich dĺžke.

Vynález si preto kladie za úlohu vytvoriť spôsob výroby sklenených nití, vybavených preparačným prostriedkom, majúcich konštantnú kvalitu a s výhodnou produktivitou, ktorý by bol súčasne hospodárny a súčasne by poskytoval najlepšie možné podmienky vytvárania povlaku na nitiach. Vynález si rovnako kladie za úlohu vytvoriť spôsob, umožňujúci získať s rovnakými výhodami širokú škálu sklenených nití, použiteľných v rôznych podmienkach.

31153T

Ďalej si kladie za úlohu získať nite, ktoré by boli priamo manipulovateľné a použiteľné na vytváranie kompozitov a mali by rovnomerný povlak na celej dĺžke.

Podstata vynálezu

Vyššie uvedený cieľ je dosiahnutý spôsobom výroby sklenených nití vybavených preparačným prostriedkom, pri ktorom sa pramienky roztaveného skla, vytekajúce z otvorov v základni jednej alebo viac zvlákňovacích trysiek, vyťahujú vo forme jedného alebo viac vláknových zoskúpení nekonečných vlákien, načo sa nekonečné vlákna združujú do jednej alebo viac nití, ktoré sa zhromažďujú na jednom alebo viac pohybujúcich sa nosičoch, pričom spôsob spočíva vtom, že sa na povrch nekonečných vlákien nanáša prvá stabilná kompozícia, majúca viskozitu od 0,5 do 250 cP, pričom sa nanáša na povrch nekonečných vlákien a/alebo nite alebo nití druhá stabilná kompozícia, privádzaná oddelene od prvej kompozície a majúca viskozitu od 0,5 do 300 cP, a to najskôr pri nanášaní prvej kompozície a najneskôr pri zhromažďovaní nite alebo nití, pričom rozdiel viskozity medzi nanášanými kompozíciami je nižší než 150 cP a pričom zmes nanášaných kompozícii má ďalej funkcie preparačnej kompozície a je spôsobilá polymerizovať pri teplote okolitého prostredia.

Spôsob podľa vynálezu sa vyznačuje množstvom výhod. Dovoľuje v prvom rade odstrániť spracovanie (tepelná alebo ožarovacia), obvykle používané na polymerizáciu preparačných kompozícii na sklenených nitiach, čo predstavuje významné úspory. Rovnakým spôsobom odstraňuje potrebu spracovania určitých odpadov, ich uvoľňovanie je spravidla spojené s vykonávanými spôsobmi tepelného spracovania a polymerizácie. Spôsob podľa vynálezu sa vyznačuje zlepšenou produktivitou, pričom získané nite majú najmä kvalitu rovnomernú po ich celej dĺžke. Navyše dovoľuje lepšie zvládanie polymerizačných reakcií preparačného prostriedku, ku ktorým dochádza na nitiach, a obmedzuje riziko pretrhnutia týchto nití. Tento postup rovnako znižuje riziko nepravideľnej migrácie zložiek preparačného prostriedku na niti a/alebo

31153 T riziká farbenia nití alebo deformácie návinov, spojených s určitými spracovávanými niťami (ako je sušenie). Okrem toho možno spôsob aplikovať s rovnakými výhodami na uskutočnenie rôznych typov nití s preparačným prostriedkom za účelom rôznych použití. Dovoľuje tiež získať nite s povlakmi nových kompozícii, na báze systémov dosiaľ so vzhľadom na reaktivitu a nestabilitu nevyskytujúcich sa v súčasných preparačných prostriedkoch. Spôsob podľa vynálezu dovoľuje značne rozšíriť oblasť preparačných prostriedkov a otvára cestu k novým výrobkom a novým prípadom použitia.

Pod pojmom sklenené nite sa podľa vynálezu rozumejú nite na báze skla, tj. nielen nite tvorené výlučne sklenenými nekonečnými vláknami, ale rovnako nite tvorené nekonečnými vláknami zo skla a organickými nekonečnými vláknami, najmä termoplastickými nekonečnými vláknami. V tomto poslednom prípade sa počas vyťahovania sklenených nekonečných vlákien vytláčajú a súčasne odťahujú organické nekonečné vlákna (alebo sa súčasne dopravujú nite z organických vlákien, vychádzajúce napríklad zo zvitkov), pričom dráhy, po ktorých sa pohybujú sklenené nekonečné vlákna a organické nekonečné vlákna (alebo nite), sa vzájomne k sebe zbiehajú pred tým, než sú združované do najmenej jednej kompozitnej nite, odťahovanej mechanicky.

Sklenené nekonečné vlákna môžu byť vyťahované vo forme vlákenného zoskupenia z jednej alebo viac zvlákňovacích trysiek a môžu byť združované do jednej alebo viac nití. Rýchlosť odťahovania nekonečných sklenených vlákien pri spôsobe podľa vynálezu sa spravidla pohybuje v rozmedzí od 8 do m/s,' najčastejšie od 10 do 60 m/s. S-výhodou sa nanášanie kompozícií (najmä prvej kompozície) uskutočňuje na ochladených nekonečných vláknach pri teplote nižšej než 90 °C, s výhodou nižšou než 75 °C, aby sa zabránilo rizikám selektívneho odparovania nenesených kompozícii a umožnilo lepšie ovládať to, čo je nanášané na nekonečných vláknach.

Prípadne môže byť chladenie nekonečných vlákien urýchlené pomocou zariadení na vrhanie chladiacej kvapaliny. V prípade potreby môže byť táto

31153 T kvapalina odstraňovaná pred nanášaním prvej kompozície.

Nanášanie prvej kompozície sa uskutočňuje počas vyťahovania, najneskôr pri združovaní nekonečných vlákien do nite alebo nití, aby sa zabránilo trhaniu alebo lámaniu nekonečných vlákien, trúcich sa o zhromažďovacie ústroje a na dosiahnutie rozdeľovania prvej kompozície na súbore nekonečných vlákien. Povlak sa môže napríklad vytvárať pomocou valčeka, pomocou rozprašovača, pomocou zariadenia slúžiaceho rovnako ako združovacie ústroje alebo sa môže uskutočňovať rovnako prostredníctvom ďalších nití alebo nekonečných vlákien zo skla v prípade napríklad výroby kompozitných nití.

S výhodou je druhá kompozícia rovnako ukladaná na nekonečných vláknach najneskôr pri združovaní nekonečných vlákien do nití. Nanášanie tejto kompozície sa môže tiež uskutočňovať pomocou valčeka, pomocou rozprašovača, pomocou zariadenia, slúžiaceho rovnako ako združovacie ústroje, alebo sa môže uskutočňovať pomocou druhých nití alebo nekonečných vlákien s povlakom tejto kompozície, pričom v tomto prípade sa prvá kompozícia s výhodou ukladá priamo na aspoň sklenené nekonečné vlákna pred združovaním s inými niťami alebo nekonečnými vláknami.

Pod pojmom „najneskôr pri nanášaní prvej kompozície“ sa podľa vynálezu rozumie, že kompozície sú zmiešavané práve pred (tj. niekoľko sekúnd, i jednu sekundu pred uskutočňovaním nanášania) ich spoločným nanášaním na nekonečné vlákna alebo nite. V tomto poslednom prípade sa každá kompozícia nanáša na nekonečné sklenené vlákna alebo niť (nite) pomocou zodpovedajúceho nanášacieho prostriedku (v tomto prípade sú potrebné najmenej dva odlišné prostriedky na nanášanie, pričom tieto dva prostriedky sa ukladajú na rovnakú stranu nekonečných vlákien alebo nite (nití) a zmes kompozícii sa vytvára vzájomnou difúziou (difúziou jednej z kompozície do druhej a naopak) na povrchu nekonečných vlákien. Môže tiež byť výhodné používať jediné zariadenie na ukladanie dvoch kompozícii, pričom obidve kompozície sa privádzajú oddelene a zmes kompozícii sa v tomto prípade

31153 T vytvára na úrovni zariadení, prípadne na úrovni nekonečných vlákien, poprípade priamo pred zavádzaním do nanášacieho zariadenia, tj. niekoľko sekúnd pred zavádzaním alebo i jednu sekundu pred zavádzaním. Týmto jediným nanášacím zariadením môže byt' zariadenie pre nanášanie na diaľku (rozprašovač) alebo kontaktné zariadenie, pričom tento posledný typ zariadenia má výhodu v tom, že umožňuje lepšiu kontrolu množstva nanášaných na nekonečné vlákna. V tomto poslednom prípade je dôležité, aby kompozície boli súvisle nanesené na nekonečných vláknach po ich uvedení do styku so zariadením, čo je umožňované najmä voľbou nanášaného množstva kompozície (ktoré budú špecifikované nižšie v prednostnom uskutočnení vynálezu).

Rozumie sa, že i keď je zariadenie popisované na nanášanie dvoch odlišných kompozícií, je použiteľné tiež pre prípad väčšieho množstva kompozícií. V tomto prípade je každá prídavná kompozícia s výhodou definovaná na modely druhej kompozície, tj. každá kompozícia je stabilná a privádza sa oddelene, pričom každá prídavná kompozícia má viskozitu od 0,5 do 300 cP a nanáša sa najskôr pri nanášaní prvej kompozície a najneskôr pri zhromažďovaní nite alebo nití. Navyše je podľa všeobecnej definície rozdiel medzi viskozitami kompozícií (napríklad medzi prvou a každou z kompozícií nanášaných najneskôr pred zhromažďovaním) nižší než 150 cP, pričom zmes kompozícií má okrem toho funkcie preparačného prostriedku a je spôsobilá polymerizovať pri teplote okolitého prostredia. Je vhodné v tejto súvislosti poznamenať, že vo všeobecnej definícii sa zmes kompozícií vzťahuje na zmes súboru kompozícií nanesených na niť alebo nite pred koncom zhromažďovania ¹ 1 (a nie nutne na zmes dvoch prvých kompozícií, uložených v prípade nanášania počtu kompozícií väčšieho než dve).

Pod pojmom „stabilná kompozícia“ sa rozumie predovšetkým kompozícia, ktorá nepolymerizuje bez privádzania inej zložky, pričom táto kompozícia môže byť v mnohých prípadoch uchovávaná po dobu viac dní pri teplotách skladovania od 40 do 50 °C.

31153 T

Každá z nanesených kompozícií môže byt' zvolená medzi vodnými kompozíciami, bezvodými kompozíciami alebo kompozíciami s malým podielom rozpúšťadla. S výhodou sa používajú kompozície obsahujúce menej než 5 % hmotn.% rozpúšťadla (tj. zlúčeniny hrajúcej iba úlohu rozpúšťadla) alebo i celkom bez rozpúšťadla. Prípadne rozpúšťadlá sú v podstate organické rozpúšťadlá, potrebné na uvedenie určitých zlúčenín do roztoku. Neprítomnosť alebo obmedzená prítomnosť organických rozpúšťadiel dovoľuje odstrániť akékoľvek problémy spojené s prítomnosťou vody (problémy sušenia) alebo organických rozpúšťadiel (najmä problémy rozpúšťadiel na nitiach). Kompozície sú spravidla vo forme roztokov, aspoň čiastočne miešateľných a s výhodou miešateľných O'e však možné, v prípade niektorých zvláštnych prípadov použitia, aby najmenej jedna z kompozícií tvoriacich zmes boli vo forme disperzie - emulzie, suspenzie, alebo boli nemiešateľné s jednou alebo viac druhými kompozíciami tvoriacich zmes).

Viskozita kompozícií je zvlášť dôležitá na zaistenie dobrého nanášania kompozícií a najmä na zaistenie rozdielu viskozít medzi kompozíciami. Ak presahuje rozdiel viskozity 150 cP, získané nite majú nedostatočne rovnomerný povlak. Ak je rozdiel viskozít značný, má s výhodou a spravidla prvá nanášaná kompozícia viskozitu, ktorá je zo všetkých nanášaných kompozícií najnižšia. Rozdiel viskozity je s výhodou tým nižší, čím sú zmiešavané kompozície menej miešateľné. Viskozita je odhadnutá na teplotu nanášania kompozícií, ktorá je spravidla od 20 do 70 °C a najčastejšie od 30 do 60 °C.

S výhodou má prvá kompozícia viskozitu (v okamžiku nanášania od 1 do 200 cP (najmä 1 až 150 cP) a druhá kompozícia (alebo nasledujúca kompozícia) má v okamžiku nanášania viskozitu 1 až 250 cP a najmä 1 až 200 cP. S výhodou, keď jedna alebo viac použitých kompozícií majú obsah rozpúšťadla nižší než 5 %, je viskozita tejto kompozície alebo kompozícií od 10 do 250 cP (s výhodou od 20 do 200 cP) pre nasledujúce kompozície. V prípade použitia jednej alebo viac vodných kompozícií je viskozita od 1 do 25 cP pre prvú kompozíciu a od 1 do 50 cp pre nasledujúce kompozície.

31153 T

Podiel nanesených kompozícií je v rade prípadov dôležitý rovnako v kombinácií s ďalšími znakmi spôsobu podľa vynálezu. Ďalej uvádzané hľadisko dovoľuje rovnako v určitých prípadoch vylúčiť nekontrolovanú a/alebo prípadne nerovnomernú polymerizáciu zmesi na nitiach a dovoľuje rovnako vylúčiť znečisťovanie nanášacích prostriedkov kompozície inou kompozíciou, keď sa používajú prostriedky na kontaktné nanášanie, uložené jeden za druhým. Takéto javy najmä vyvolávajú pretrhy nití (a sú tým dôležitejšie, čím je rýchlosť ťaženia vyššia, keď sa majú napríklad priamo vyrábať predimpregnované výrobky). S výhodou a spravidla tak podiel každej nanesenej kompozície predstavuje z hľadiska hmotnosti, okrem rozpúšťadla (tj. ak sa vylúčia prípadné rozpúšťadlá), 0,1 až 2 hmotn.% nekonečných vlákien sobzvláštnou výhodou 0,2 až 1,5 hmot.% nekonečných vlákien. Rovnako s výhodou je strata získaných nití žíhaním (s povlakom súboru kompozícií) nižšia než 3 hmotn.%.

Keď sa používa jedna alebo viac kompozícií, majúcich menej než 5 hmotn.% rozpúšťadla, je podiel týchto rozpúšťadiel v kompozíciách (vrátane rozpúšťadiel), nanesených na nekonečné vlákna, približne od 0,1 do 2 % hmotnosti nekonečných vlákien a v prípade jednej alebo viac vodných kompozícií je podiel rozpúšťadiel v týchto kompozíciách (vrátane rozpúšťadiel) skôr od 1 do 15 % hmotnosti nekonečných vlákien.

Keď je zmes povliekajúca nite podľa vynálezu tvorená iba prvou kompozíciou a druhou kompozíciou, je tiež pomer medzi hmotnosťou každej z týchto kompozícií na nekonečných vláknach (vrátane eventuálnych rozpúšťadiel) s výhodou od 1/10 do 10 (tj. prvá kompozícia predstavuje približne 8 až 91 % hmotnosti zmesi, nanesenej na nekonečných vláknach). S obzvláštnou výhodou, najmä v prípade, keď kompozície obsahujú menej než 5 hmotn.% rozpúšťadla, je tento pomer od 1/3 do 3 (tj. prvá kompozícia predstavuje 25 až 75 hmotn.% zmesi nanesenej na nekonečných vláknach) pre umožňovanie dobrej vzájomnej difúzie kompozícií jednej do druhých.

Kompozície sa volia tak, aby polymerizovali, po ich zmiešaní, na

31153 T nekonečných vláknach alebo nitiach a sú s výhodou zvolené tak, že k polymerizácii zmesi pri teplote okolitého prostredia dochádza z najmenej 80 % (tj. najmenej s 80 %-nou mierou očakávanej konverzie) za dobu menej ako 80 hodín a s výhodou menej než 50 hodín po nanesení zmesi kompozícií, najmä po nanesení a zmiešaní reaktívnych kompozícií (obsahujúcich jednu alebo viac kompozícií, spôsobilých zasahovať do polymerizačnej reakcie zmesi) na nekonečných vláknach. S takto získanými niťami sa dá ľahko manipulovať a neprinášajú následné problémy pri použití.

Podľa vynálezu sa pod pojmom „polymerizácia“ a „polymerizovat rozumie „polymerizácia a/alebo zosietenie“ a „polymerizovat' a/alebo zosieťovať“. Rovnako tak sa pod pojmom „zmes spôsobilá polymerizovat alebo „kompozície zvolené tak, aby polymerizovali po zmiešaní“ rozumie, aby zmes kompozície obsahovala jednu alebo viac zložiek, spôsobilých polymerizovať v zmesi a „polymerizáciou zmesí“ sa rozumie polymerizácia tejto jednej alebo viac zložiek v zmesi a nie nutne polymerizácia všetkých zložiek zmesi. Pod pojmom „teplota okolitého prostredia“ („teplota miestnosti“) sa rozumie, z hľadiska spôsobu podľa vynálezu, „bez prívodu prídavnej energie“ a pojem zahrňuje rozmedzie teplôt nižších než 60 °C, najmä 15 až 45 ’C.

Polymerizácia zmesi sa spúšťa najneskôr pri zmiešavaní najmenej dvoch reakčných zložiek a najneskôr pri zhromažďovaní nití.

Kompozícia sa rovnako volí tak, aby ich zmes mala podstatné vlastnosti a funkcie preparačnej kompozície (ochrana nití proti oteru, zlepšenie zmáčania a/alebo impregnácia nití hmotou, ktorá sa má vystužovať a/alebo adhézia skla i * * .

k tejto hmote atď.). „Zmes“ tvorená najmenej dvoma kompozíciami v zmysle vynálezu môže byť tiež rovnako označená ako „preparačná kompozícia“.

Zmes kompozícií, prítomných na nitiach vybavených preparačným prostriedkom, obsahuje najmenej jeden základný systém, polymerizovateľný pri teplote miestnosti. Pod pojmom „zmes obsahujúca“ alebo „kompozícia obsahujúca“ sa v zmysle vynálezu rozumie „zmes (alebo kompozícia), ktorých jedna z počiatočných zložiek je...“ nezávisle na vývoji tejto zložky vnútri zmesi

31153 T (alebo kompozície). Pod pojmom „základný systém“ sa rozumie nevyhnutná zlúčenina alebo zlúčeniny, podieľajúce sa na štruktúre polymerizovanej zmesi. Všeobecne predstavuje základný systém najmenej 40 %, spravidla najmenej 55 %, a vo väčšine prípadov najmenej 60 % (poprípade i najmenej 65 %) „suchého výťažku zmesi (alebo zmesi, z ktorej bolo odstránené prípadné rozpúšťadlo alebo rozpúšťadlá. Základný systém môže predstavovať až 100 % hmotnosti suchého výťažku, ale spravidla obsah suchého výťažku nepresahuje 95 %, a vo väčšine prípadov 90 % (poprípade 85 %) hmotnosti zmesi. /Podiel základného systému sa zvyšuje s požadovanou celistvosťou.

Základný systém obsahuje najmenej jednu skupinu zložky alebo zložiek, spôsobilých homopolymerizovať pri teplote okolitého prostredia a/alebo obsahuje najmenej dve skupiny zložky alebo zložiek, pričom zložky obidvoch skupín sú spôsobilé kopolymerizovať pri teplote miestnosti. Pod pojmom „skupina zložky alebo zložiek sa rozumie v širšom zmysle zložka a viac zložiek s rovnakou reaktivitou. Pod pojmom „s rovnakou reaktivitou“ sa rozumie „rovnaká schopnosť polymerizovať s určitými zložkami zmesi alebo s určitými funkčnými skupinami zložky alebo zložiek zmesi, alebo v prítomnosti určitých zložiek zmesi alebo určitých funkčných skupín zložky alebo zložiek zmesi. Zložky rovnakej reaktivity sa môžu deliť do jednej alebo viac dielčich skupín, pričom zložka alebo zložky každej dielčej skupiny majú najmenej jednu reaktívnu funkčnú skupinu (spôsobilú zasahovať do polymerizačnej reakcie zmesi) spoločnú.

S výhodou obsahuje základný systém skupinu zložky alebo zložiek spôsobilých homopolymerizovať pri teplote okolitého prostredia alebo dve skupiny zložky alebo zložiek spôsobilých polymerizovať (homopolymerizovať alebo kopolymerizovať) pri teplote okolitého prostredia, pričom táto skupina alebo skupiny tvoria najmenej 60 hmotn.%, s výhodou najmenej 80 hmotn.% a až 100 hmotn.% (vo väčšine prípadov) základného systému.

S výhodou základný systém obsahuje najmenej dve skupiny zložky alebo zložiek, spôsobilých homopolymerizovať alebo kopolymerizovať, pričom obidve

31153 T skupiny pochádzajú z odlišných kompozícií, ukladaných na niti.

Podľa prednostného uskutočnenia vynálezu obsahuje základný systém, najmä v prípade, keď zmes obsahuje menej než 5 hmotn.% rozpúšťadla, najmenej 80 % (obzvlášť výhodne najmenej 75 % a až 100 % vo väčšine prípadov) zložky alebo zložiek s relatívnou molekulovou hmotnosťou nižšou než 750 (najvýhodnejšie nižšiu než 500 ). Vo väčšine prípadov podľa vynálezu a s obzvlášť výhodou sú tieto zložky s relatívnou molekulovou hmotnosťou nižšie než 750 monoméry (mono- a polyfunkčné), ale základný systém môže rovnako obsahovať jednu alebo viac zložiek s relatívnou molekulovou hmotnosťou nižšou než 750 vo forme oligoméru alebo oligomérov alebo polyméru alebo polymérov s čiastočne polymerizovanými funkčnými skupinami.

Podľa uskutočnenia vynálezu obsahuje zmes kompozícií nanesená na nekonečných vláknach okrem základného systému najmenej jeden katalyzátor (alebo urýchľovač alebo spúšťacie činidlo), podporujúce polymerizáciu všetkých alebo časti zložky alebo zložiek základného systému. Podiel katalyzátora alebo katalyzátorov v zmesi kompozícií je spravidla nižší než 5 % hmotnosti zmesi a s výhodou nižšou než 3 % hmotnosti zmesi.

Spravidla sa každá reaktívna zložka zmesi vnáša zložkou alebo zložkami odlišnou od zložky alebo zložiek schopných reagovať s uvedenou zložkou alebo vyvolávajúcou jej reakciu. Je rovnako možné, aby sa v rovnakej kompozícií zavádzali zložky, ktoré majú spolu reagovať sčasti medzi sebou v prítomnosti druhej časti, ak je časť zložiek blokovaná tak, aby zabránila samovoľnej reakcii. V tomto prípade sa zavedie do druhej zložky najmenej jedno odblokovacie činidlo, dovoľujúce spúšťať polymerizačnú reakciu.

S výhodou je väčšina zložky alebo zložiek (najmenej 50 %) základného systému, zavádzaných raz z reaktívnych kompozícií, aspoň čiastočne miešateľná s kompozíciou alebo kompozíciami obsahujúcimi zložku alebo zložky, ktoré majú polymerizovať s touto zložkou alebo zložkami a/alebo majú podporovať polymerizáciu tejto zložky alebo zložiek.

Podľa prednostného uskutočnenia vynálezu zmes obsahuje najmenej

31153 T jeden základný systém, ktorý obsahuje najmenej jednu prvú skupinu zložky alebo zložiek, spôsobilých homopolymerizácie pri teplote okolitého prostredia, pričom zmes ďalej obsahuje najmenej jedno prvé spúšťacie činidlo, podporujúce homopolymerizáciu zložiek prvej skupiny a najmenej jedno druhé spúšťacie činidlo, podporujúce homopolymerizáciu zložiek druhej skupiny. Prvá skupina zložky alebo zložiek je vnášaná najmenej jednou z kompozícií, napríklad prvou kompozíciou, a druhá skupina zložky alebo zložiek sa s výhodou vnáša raz alebo viackrát vzájomne kompozíciami, odlišnými od kompozície alebo kompozícií vnášajúcimi prvú skupinu, napríklad druhou kompozíciou. Podobne je prvé spúšťacie činidlo s výhodou vnášané raz alebo viackrát kompozíciami odlišnými od kompozície alebo kompozícií vnášajúcich prvú skupinu, napríklad druhou kompozíciou, a druhé spúšťacie činidlo je s výhodou vnášané najmenej raz alebo viackrát kompozíciami odlišnými od kompozície alebo kompozícií vnášajúcich druhú skupinu, napríklad prvou kompozíciou.

I

Ako nevyčerpávajúci príklad je možné uviesť, že prvá skupina môže byť vo vyššie uvedenom uskutočnení tvorená raz alebo viackrát kompozíciami, zvolenými medzi zložkami majúcimi najmenej jednu reaktívnu epoxidovú funkčnú skupinu, pričom druhá skupina môže byť tvorená jednou alebo viac zložkami zvolenými medzi zložkami obsahujúcimi najmenej jednu reaktívnu metakrylovú funkčnú skupinu, pričom prvé spúšťacie činidlo môže byť tvorené jednou alebo viac zložkami zvolených medzi Lewisovými kyselinami a Lewisovými zásadami a druhé spúšťacie činidlo môže byť tvorené jedným alebo viac peroxidmi, pričom .zložky (a spúšťacie činidlá) sú zvolené dostatočne reaktívne, aby sa dosiahlo polymerizácie pri teplote okolitého prostredia.

Podľa ďalšieho, obzvlášť výhodného, uskutočnenia vynálezu zmes obsahuje najmenej jeden základný systém, obsahujúci najmenej prvú skupinu zložky alebo zložiek a najmenej jednu druhú skupinu zložiek, spôsobilých kopolymerizovať pri teplote okolitého prostredia so zložkou alebo zložkami prvej skupiny. Prvá skupina zložky alebo zložiek sa vnáša najmenej jednou

31153 T

I kompozíciou, napríklad prvou kompozíciou, a druhá skupina zložiek sa s výhodou vnáša jednou alebo viac kompozíciami odlišnými od tých, ktoré vnášajú prvú skupinu, napríklad druhou kompozíciou. Eventuálne zmes obsahuje rovnako najmenej jeden katalyzátor alebo spúšťacie činidlo podporujúce kopolymerizačnú reakciu, ktoré sa vnáša ktoroukoľvek z kompozícií.

Ako nevyčerpávajúci príklad môže byť prvá skupina tvorená v predchádzajúcom uskutočnení jednou alebo viac zložkami zvolenými medzi zlúčeninami obsahujúcimi najmenej jednu reaktívnu funkčnú epoxiskupinu a druhá skupina môže byť tvorená jednou alebo viac zložkami zvolenými medzi zložkami obsahujúcimi najmenej jednu reaktívnu amínovú funkčnú skupinu alebo medzi zložkami obsahujúcimi najmenej jednu reaktívnu anhydridovú funkčnú skupinu, pričom eventuálny katalyzátor alebo katalyzátory môžu byť zvolené najmä medzi terciárnymi amínami, pričom zložky sú zvolené dostatočne reaktívne pre dosiahnutie polymerizácie pri teplote miestnosti.

Voľba zložky alebo zložiek základného systému a podiel týchto zložiek závisí najmä od organickej hmoty, ktorá má byť vystužovaná niťami podľa vynálezu a od uvažovaného použitia. V prípade najmä použitia základného systému zmes obsahuje najmenej jednu prvú a druhú skupinu zložky alebo zložiek spôsobilých kopolymerizovať, pričom podiely týchto jednotlivých zložiek sa volia v závislosti od uvažovanej polymerizácie (môže byť zaujímavé mať napríklad zvyšok zložky alebo zložiek jednej zo skupín za účelom zachovania určitých reaktívnych funkčných skupín po polymerizácii pre kombinovanie s určitými organickými hmotami). Je tak možné získať nite potiahnuté jednou preparačnou kompozíciou, čiastočne alebo celkom polymerizované. Spôsob podľa vynálezu dovoľuje za týmto účelom lepšie zvládanie procesu polymerizácie než procesy používajúce polymerizačné tepelné spracovanie, lebo tepelné spracovania podporujú vzniku parazitných reakcií (napríklad reakciou typu nekontrolovateľných a spravidla nežiadúcich oxidáciou).

Okrem zložky alebo zložiek, zúčastňujúcich sa podstatne na štruktúre

31153 T polymerizovaného preparačného prostriedku a prípadne katalyzátora/rov, môže zmes nanášaná na nite podľa vynálezu obsahovať jednu alebo viac zložiek, nepolymerizujúcich v zmesi, ale ktoré sú spôsobilé polymerizovať so zložkou alebo zložkami základnej hmoty, určenej na vystužovanie niťami s povlakom zmesi a/alebo môžu obsahovať jednu alebo viac zložiek (ďalej označovaných ako prísady), vnášaných jednou alebo druhou z kompozícií a udeľujúcou zmesi zvláštne vlastnosti.

Najmä zmes obsahuje s výhodou jedno alebo viac väzbových činidiel ako zložky základného systému na väzbové činidlo alebo činidlá, zasahujúce do polymerizačnej reakcie a/alebo iba ako prísadu pre väzbové činidlo alebo činidlá, nezasahujúce do polymerizačnej reakcie. Podiel väzbového činidla alebo činidiel je v rozmedzí od 0 do 25 hmotn.% zmesi a s výhodou od 5 do 20 hmotn.% zmesi. Tieto väzbové činidlá sú spravidla potrebné na to, aby zmes mala funkcie preparačnej kompozície. Môžu byť zvolené napríklad medzi nasledujúcimi zložkami, zahrňujúce silány ako gama-glycidoxypropylmetoxysilán, gama-metakryloxypropyl-trimetoxysilán, polyetoxylovanýpropoxylovaný trimetoxysilán, gama-akryloxypropyl-trimetoxysilán, vinyltrimetoxysilán, fenyl-aminopropyl-trimetoxysilán, styryl-aminoetylaminopropyl-trimetoxysilán, aminopropyl-trietoxysilán, tarbutyl-karbamoylpropyl-trimetoxysilán, atd., titanáty, zirkonáty, siloxány, atd.

Zmes môže rovnako obsahovať, spravidla ako prísadu nezasahujúcu do polymerizačnej reakcie, najmenej jedno činidlo pre textilné použitie hrajúce v podstate úlohu maziva, y podieloch od 0 do 25 % hmotnosti zmesi a s výhodou menších alebo rovných 20 % hmotnosti. Mazivové textilné činidlá sú v rade prípadov potrebné na to, aby zmes mala funkciu preparačnej kompozície. Môžu byť zvolené napríklad medzi nasledujúcimi zložkami, zahrňujúcimi mastné estery, deriváty glykolov (najmä etylénglykol alebo propylénglykol), ako izopropylpalmitát alebo cetylpalmitát, izobutylstearát, decylaurát, etylénglykoladipát, polyetylénglykol alebo polypropylénglykol relatívnej molekulovej hmotnosti nižšej než 2000, izopropylstearát, atď.

31153 T

Zmes môže rovnako obsahovať najmenej jedno filmotvorné činidlo, ktoré hrá v podstate úlohu klzkého prostriedku, uľahčujúceho zvlákňovanie, v podieloch od 0 do 10 % hmotnosti zmesi a s výhodou menších alebo rovných 5 % hmotnosti zmesi. Prítomnosť týchto činidiel bráni väčšiemu treniu nekonečných vlákien (napríklad na zariadeniach na nanášanie preparačného prostriedku), keď sú vlákna odťahované veľkou rýchlosťou, väčšou než 40 m/s, a/alebo keď sú veľmi jemné, pričom tieto činidlá však môžu byť nákladnejšie a môžu vyvolať zhoršenie mechanických vlastností kompozitov. Filmotvorné činidlá môžu byť zvolené napríklad medzi nasledujúcimi zložkami, zahrňujúcimi silikóny, siloxány alebo polysiloxány, ako glycidyl(n)polydimetylsiloxán, alfa-omega-akryloxypolydimetylsiloxán, silikónovými derivátmi ako silikónový olej atď.

Zmes môže rovnako obsahovať najmenej jedno činidlo na prispôsobovanie vystužovaným hmotám, najmä v hmotách na báze cementu.

Sklenené nite získané spôsobom podľa vynálezu sú vybavené povlakom preparačnej kompozície, obsahujúce najmenej jeden základný systém, polymerizovateľný pri teplote okolitého prostredia, pričom tento základný systém obsahuje najmenej jednu skupinu zložky alebo zložiek,- spôsobilých homopolymerizovať pri teplote okolitého prostredia a/alebo obsahujúcich najmenej dve skupiny zložky alebo zložiek, pričom zložky oboch skupín sú spôsobilé kopolymerizovať pri teplote okolitého prostredia, a pričom preparačná kompozícia poprípade rovnako obsahuje (ak je to potrebné) najmenej jeden katalyzátor a/alebo deblokovacie činidlo, spôsobilé spúšťať polymerizačnú reakciu.

Ako bolo uvedené vyššie, obsahujú získané nite čiastočne alebo celkom polymerizovaný povlak, pričom tento povlak je v podstate rovnomerný po celej svojej hrúbke. V určitých, veľmi zvláštnych prípadoch a s prispôsobenými nanášacími prostriedkami je však možné uvažovať i polymerizáciu iba v určitej hrúbke povlaku (napríklad v rozhraní medzi dvoma nanášanými kompozíciami).

Tieto nite sú spravidla zhromažďované vo forme návinov na otáčajúcich

31153T sa nosičoch. Bez ohľadu na rýchlosť polymerizačnej reakcie je možné pozorovať spravidla neprítomnosť nadmerného lepenia nití medzi sebou vo vnútri návinov, a to pre malé uhly kríženia, menšie ako 1,5°. Nite, získané podľa vynálezu, sú ľahko odoberateľné z návinov a ľahko sa s nimi dá manipulovať.

Nite môžu rovnako byť zhromažďované na posúvajúcich sa prijímacích nosičoch. Môžu byť vrhané zberným ústrojom slúžiacim na ich preťahovanie smerom ku zbernému povrchu, posúvajúcemu sa naprieč ku smeru nití, vrhaných pre získanie rozprestreného vlákenného zoskupenia vzájomne premiesených nití z nekonečných vlákien, nazývaného „rohož“. Môžu byť rovnako pred zbieraním strihané ústrojom, slúžiacim rovnako na ich preťahovanie.

Nite, získané podľa vynálezu, môžu tak byť po zbieraní v rôznych formách, najmä vo forme cievok alebo návinov nití z nekonečných vlákien alebo obdobných vlákenných útvarov, môžu byť zhromaždené vo forme šnúr, prameňov, rohoží alebo sietí, tkaných alebo netkaných textílií, atď. Sklenené nekonečné vlákna, tvoriace tieto nite môžu mať priemer od 5 do 30 mikrometrov a sklo použité na výrobu týchto nekonečných vlákien môže byť akékoľvek sklo používané na výrobu týchto výstužných nití, ako sklo E, sklo AR (odolné voči alkáliám) atď.

Nite podľa vynálezu môžu byť s výhodou združované (kombinované) s rôznymi hmotami na vystužovanie za účelom vytvorenia kompozitných výrobkov, majúcich dobré mechanické vlastnosti. Kompozity sú s výhodou získané kombinovaním najmenej jednej zo sklenených nití podľa vynálezu a najmenej jednej organickej a/alebo anorganickej hmoty, pričom podiel skla vnútri týchto kompozitov je v rozmedzí od 30 do 75 % hmotnosti.

31153 T

Príklady uskutočnenia vynálezu

Vynález je bližšie vysvetlený na nasledujúcich príkladoch uskutočnenia, neobmedzujúcich jeho rozsah.

Príklad 1

Nekonečne vlakna s priemerom 14 mikrometrov, získané vyťahovaním pramienkov roztaveného skla, sa povliekajú prvou nasledujúcou stabilnou kompozíciou, so zložením vyjadreným v percentách hmotnosti vo vzťahu ku zmesi nanesenej prvou a druhou kompozíciou :

Zložky (prvá skupina) základného hmotnosťou nižšou než 750:

- trimetylolpropán-triglycidyléter⁽¹⁾

- cyklohexándimetanol-diglycidyléter®

- kresylglycidyléter⁽³⁾ systému, s relatívne molekulovou

20%

15,5%

18,0%

Viskozita tejto kompozície (ako i nasledujúcich kompozícií) je meraná na zariadení typu SOFRASER (Mivi 4000), dodávanom spoločnosťou SOFRASER.

Viskozita získaná pre túto kompozíciu je 44 cP pri teplote 20 °C (čo zodpovedá viskozite v rozmedzí 15 do 30 cP pri teplote nanášania, ktorá je v tomto príklade asi 40 až 60 °C).

Nekonečné vlákna sú po tom povliekané druhou stabilnou kompozíciou so zložením vyjadreným v hmotnostných percentách vzhľadom na zmesi prvej a druhej nanášanej kompozície:

Zložky (druhá skupina) základného systému, s relatívnou molekulovou hmotnosťou nižšou než 750 :

- izoporondiamín 20,5 %

Katalyzátor:

-organokovový amín(⁴) 0,5 %

31153 T

Prísady :

- mazivové textilné činidlo na báze esterov mastných kyselín a povrchovo aktívnych prostriedkov⁽⁵⁾ 10,0 %

- gama-metakryloxypropyl-trimetoxysilánovéväzbové činidlo*⁶* 8,0 %

- 3-4-5-dyihydroimidazol-1 -yl-propyltrietoxysilánové väzbové činidlo*⁷* 8,0 %

Táto kompozícia má viskozitu 58 cP pri 20 °C (čo zodpovedá viskozite v rozmedzí 13 až 25 cP pri teplote nanášania asi 40 až 60 °C). Nekonečné vlákna sa potom združujú do nití, ktoré sa navíjajú do návinov. Získané nite majú jemnosť (lineárnu hmotnosť) okolo 300 tex (g/km) a vykazujú stratu žíhaním 0,6 %.

So získanými niťami sa dá ľahko manipulovať a nite vykazujú rovnomerný povlak po ich celej dĺžke, pričom polymerizácia (v danom prípade sa jedná o kopolymerizáciu (prebieha počas približne 18 hodín po zmiešaní kompozícií na vláknach. Nite majú dobrú odolnosť proti oteru a umožňujú účelne vystužovať organické hmoty.

Príklad 2

Nekonečné vlákna s priemerom 14 mikrometrov, získané vyťahovaním pramienkov z roztaveného skla, sa povliekajú nasledujúcou prvou stabilnou kompozíciou so zložením vyjadreným v percentách hmotnosti vo vzťahu ku zmesi nanesenej prvej a druhej kompozície:

Zložky (prvá skupina) základného systému, s relatívnou molekulovou hmotnosťou nižšou než 750 :

- cyklohexándimetanol-diglycidyléter*²* 18,0 %

- kresylglycidyléter*³* 18,0 %

- gama-glycidoxypropyl-trimetoxysilánové

31153 T väzbové činidlo ⁽⁹⁾ 10,0%

Katalyzátor (druhá skupina)

- dibenzoylperoxid^<8) 4,0 %

Táto kompozícia má viskozitu 32 cP pri 20 °C (čo zodpovedá viskozite v rozmedzí 15 až 25 cP pri teplote nanášania, ktorá je v tomto príklade asi 40 až 60 ^eC.

/

Nekonečné vlákna sú po tom povliekané druhou stabilnou kompozíciou so zložením vyjadreným v hmotnostných percentách vzhľadom ku zmesi prvej a druhej nanášanej kompozície;

Zložky (druhá skupina) základného systému s relatívnou molekulovou hmotnosťou nižšou než 750:

- trimetylolpropán-etoxylovaný triakryIát⁽¹⁰⁾ 15,0 %

- hexándiol-diakrylát⁽¹¹⁾ 16,0 %

-gama-metakryloxypropyl-trimetoxysilánové väzbové činidlo⁽⁶⁾ 10,0 %

Zložky (tretej skupiny) základného systému s relatívnou molekulovou hmotnosťou nižšou než 750 a katalyzátor (prvej skupiny):

Katalyzátor:

- 2-4,6-dimetylaminometylfenol⁽¹²⁾ 9,0 %

Táto kompozícia má viskozitu 24.cP,pri 20 °C (čo zodpovedá viskozite v rozmedzí 12 až 20 cP pri teplote nanášania asi 40 až 60 °C). Nekonečné vlákna sa potom združujú do nití, ktoré sa navíjajú do návinov. Získané nite majú jemnosť (lineárnu hmotnosť) okolo 300 tex (g/km) a vykazujú stratu žíhaním 0,5 %.

So získanými niťami sa dá ľahko manipulovať a nite vykazujú rovnomerný povlak po ich celej dĺžke, pričom polymerizácia (v danom prípade sa jedná o kopolymerizáciu a homopolymerizáciu, vzájomne krížené) prebieha

31153 T počas približne 72 hodín po zmiešaní kompozícií na nekonečných vláknach.

Nite sa odoberajú z návinov pre meranie ich odolnosti proti oteru. Táto odolnosť sa hodnotí zvážením množstva chĺpkov vytvorených po prechode nití cez rad tyčí. Pre rôzne nite získané podľa tohoto príkladu je zvážené množstvo vločiek okolo 1 mg vločiek na jeden kilogram skúšanej nite. To ukazuje,, že získané nite majú dobrú odolnosť proti oteru.

Sila a pevnosť v pretrhnutí v ťahu u získaných nití sa rovnako meria v podmienkach definovaných normou ISO 3341. Sila v pretrhnutí v ťahu, meraná na 8 až 10 vzorkách je približne 5 kgf (s priemernou odchýlkou 0,4 kgf) a pevnosť v pretrhnutí v ťahu je okolo 34 g/tex (s priemernou odchýlkou 3 g/tex). Tieto nite dovoľujú účinne vystužovať organické hmoty.

Príklad 3

Nekonečné vlákna s priemerom 14 mikrometrov, získané vyťahovaním pramienkov z roztaveného skla, sa povliekajú nasledujúcou prvou stabilnou kompozíciou so zložením vyjadreným v percentách hmotnosti vo vzťahu ku zmesi nanesenej prvou a druhou kompozíciou.

Zložky (prvá skupina) základného systému, s relatívnou molekulovou hmotnosťou nižšou než 750:

- trimetylolpropán-triglycidyléter⁽¹⁾ 30,0 %

-1,4-butándiol-diglycidyléter⁽¹³⁾ 15,0 %

- alkyl C12-C14 monoglycidyléter⁽¹⁴⁾ 15,0 %

Táto kompozícia má viskozitu 68 cP pri 20 °C (čo zodpovedá viskozite v rozmedzí 20 až 40 cP pri teplote nanášania, ktorá je v tomto príklade asi 40 až 60 °C).

Nekonečné vlákna sú po tom povliekané druhou stabilnou kompozíciou so zložením vyjadreným v hmotnostných percentách vzhľadom ku zmesi prvej a druhej nanášanej kompozície:

31153 T

- trimetoxysilylpropylaminopropyl-trimetoxy-silánové väzbové činidlo⁰⁷⁵ 10,0%

-zmes benzén-1,3-dimetanamínu, trietylhexánetyléndiamínu a p-terciobutylfenolu⁽¹⁶⁾ 12,0%

Prísady: '

- fenylaminopropyltrimetoxysilánové väzbové činidlo⁰⁵⁵ 8,0 %

- mazivové textilné činidlo na báze esterov mastných kyselín a povrchovo aktívnych prostriedkov® 10,0%

Táto kompozícia má viskozitu 56 cP pri teplote 20 ’C (čo zodpovedá viskozite v rozmedzí 15 až 30 cP pri teplote nanášania asi 40 až 60 ’C). Nekonečné vlákna sa potom združujú do nití, ktoré sa navíjajú. Získané nite majú jemnosť približne 307 tex a stratu žíhaním 0,6 %.

So získanými niťami sa dá ľahko manipulovať a nite vykazujú rovnomerný povlak po ich celej dĺžke, pričom polymerizácia (v danom prípade kopolymerizácia) prebieha počas približne 36 hodín po zmiešaní kompozícií na nekonečných vláknach.

Pevnosť nití voteri sa meria ako v príklade 2. Pre rôzne nite podľa tohoto príkladu je odvážané množstvo chĺpkov okolo 8 mg na kg skúšanej nite. To ukazuje, že získané nite majú dobrú odolnosť proti oteru.

Rovnako sila a pevnosť nití v pretrhnutí v ťahu sa meria ako v príklade 2. Nameraná sila v pretrhnutí v ťahu je okolo 16 kgf (priemerná odchýlka je 0,9 kgf) a pevnosť v pretrhnutí v ťahu je približne 50 g/tex (priemerná odchýlka je 3 g/tex). Tieto nite dovoľujú účinne vystužovať organické hmoty.

31153 T

Príklad 4

Nekonečné vlákna s priemerom 14 mikrometrov, získané vyťahovaním pramienkov roztaveného skla, sa povliekajú prvou nasledujúcou stabilnou kompozíciou, so zložením vyjadreným v percentách hmotnosti vo vzťahu, ku zmesi nanesenej prvou a druhou kompozíciou :

Zložky (prvá skupina) základného systému, s relatívnou molekulovou hmotnosťou nižšou než 750: -trimetylolpropán-triglycidyléter⁽¹⁸⁾-1,4-butándiol-diglycidyléter⁽¹³⁾

- alkyl C12-C14 monoglycidyléter⁽¹⁴⁾

30,0 %

10,0%

Táto kompozícia má viskozitu 68 cP pri teplote 20 ’C (čo zodpovedá viskozite v rozmedzí 20 až 40 cP pri teplote nanášania asi 40 až 60 °C).

Nekonečné vlákna sú potom povliekané druhou stabilnou kompozíciou so zložením vyjadreným v hmotnostných percentách vzhľadom ku zmesi prvej a druhej nanášanej kompozície:

Zložky (druhá skupina) základného systému, s relatívnou molekulovou hmotnosťou nižšou než 750:

-trimetoxysilylpropylaminopropyl-trimetoxysisilánové väzbové činidlo⁽¹⁵⁾ 6,0 %

- zmes benzén-1,3-dimetanamínu,. trietylhexánetyléndiamínu a p-terciobutylfenolu⁽¹⁶⁾ 12,0 %

- N-aminoetylpiperazín 10,0%

Katalyzátor:

2-4-6-dimetylaminometylfenol⁽¹²⁾ 2,0 %

31153 T

Prísady :

-gama-metakryloxypropyl-trimetoxysilánové väzbové činidlo^<6) 12,0%

- mazivové textilné činidlo na báze minerálneho oleja a povrchovo aktívneho prostriedku⁰⁹⁵ 8,0 %

Táto kompozícia má viskozitu 36 cP pri 20 °C (čo zodpovedá viskozite v rozmedzí 15 až 25 cP pri teplote nanášania asi 40 až 60 °C). Nekonenčné vlákna sa potom združujú do nití, ktoré sa navíjajú do návinov. Získané nite majú jemnosť (lineárnu hmotnosť) okolo 300 tex (g/km) a vykazujú stratu žíhaním 0,6 %.

Zo získanými niťami sa dá ľahko manipulovať a nite vykazujú rovnomerný povlak po ich celej dĺžke, pričom polymerizácia (v danom prípade sa jedná o kopolymerizáciu) prebieha počas približne 12 hodín po zmiešaní kompozícií na vláknach.

Pevnosť nití v otere sa meria ako v príklade 2. Pre rôzne nite podľa tohoto príkladu je odvážané množstvo chĺpkov okolo 3 mg chĺpkov na kg skúšanej nite. To ukazuje, že získané nite majú dobrú odolnosť proti oteru.

Rovnako sila a pevnosť nití v pretrhnutí v ťahu je okolo 11 kgf (priemerná odchýlka je 0,8 kgf) a pevnosť v pretrhnutí v ťahu je približne 38 g/tex (priemerná odchýlka je 3 g/tex). Tieto nite dovoľujú účinne vystužovať organické hmoty.

I * ¹

Príklad 5

Nekonečné vlákna s priemerom 14 mikrometrov, získané vyťahovaním pramienkov z roztaveného skla, sa povliekajú prvou nasledujúcou stabilnou kompozíciou, so zložením vyjadreným v percentách hmotností vo vzťahu ku zmesi nanesenej prvou a druhou kompozíciou :

Zložky (prvá skupina ) základného systému, s relatívnou molekulovou

31153 T hmotnosťou nižšou než 750 :

- 1,4-butándiol-diglycidyléter⁽¹³⁾ 40,0 %

- alkyl Ci₂-C₁₄ monoglycidyléter⁽¹⁴⁾ 15,0 %

Táto kompozícia má viskozitu 40 cP pri teplote 20 °C (čo zodpovedá viskozite približne 15 až 30 cP pri teplote nanášania približne 40 až 60 °C).

Nekonečné vlákna sú potom povliekané druhou stabilnou kompozíciou so zložením vyjadreným v hmotnostných percentách vzťahom ku zmesí prvej a druhej nanášanej kompozície:

-zmes benzén-1,3-dimetánamínu, trietylhexánetyléndiamínu a p-terciobutylfenolu^(16> 10,0 %

Katalyzátor:

2-4-6-dimetylaminometylfenol⁽¹²⁾ 2,0 %

Prísady:

-gama-metakryloxypropyl-trimetoxysilánové väzbové činidlo⁽⁶⁾ 19,0%

- mazivové textilné činidlo na báze minerálneho oleja a povrchovo aktívneho prostriedku⁰⁹’ 8,0 %

- mazivové textilné činidlo na báze parafínových

I » derivátov a povrchovo aktívnych prostriedkov^⁰’ 6,0 %

Táto kompozícia má viskozitu 38 cP pri 20 °C (čo zodpovedá viskozite v rozmedzí 13 až 25 cP pri teplote nanášania asi 40 až 60 °C). Nekonečné vlákna sa potom združujú do nití, ktoré sa navíjajú do návinov. Získané nite majú jemnosť (lineárnu hmotnosť) okolo 316 tex (g/km) a vykazujú stratu žíhaním 0,55 %.

31153 T

So získanými niťami sa dá ľahko manipulovať a nite vykazujú rovnomerný povlak po ich celej dĺžke, pričom polymerizácia (v danom prípade sa jedná o kopolymerizáciu) prebieha počas približne 48 hodín po zmiešaní kompozícií na vláknach.

Pevnosť nití v otere sa meria ako v príklade 2. Pre rôzne nite podľa tohoto príkladu je odvážené množstvo chĺpkov okolo 0 mg chĺpkov na kg skúšanej nite. To ukazuje, že získané nite majú dobrú odolnosť proti oteru.

Rovnako sila a pevnosť nití v pretrhnutí v ťahu sa merajú ako v príklade

2. Nameraná sila v pretrhnutí v ťahu je okolo 14 kgf (priemerná odchýlka je 0,4 kgf) a pevnosť v pretrhnutí v ťahu je približne 42 g/tex (priemerná odchýlka je 1 g/tex). Tieto nite dovoľujú účinne vystužovať organické hmoty.

Z nití sa vyrábajú kompozitné dosky s rovnobežnými niťami podľa normy NF 57152. Vystužená živica je polyesterová živica. Mechanické vlastnosti týchto dosiek v ohybe a v šmyku sa merajú podľa zodpovedajúcich noriem ISO 178 a ISO 4585 pred starnutím a po ponorení týchto dosiek vo vode teplej 98 °C na dobu 24 hodín. Pevnosť v ohybe je, pre obsah skla vnútri kompozitu okolo 69 hmotn.%, približne 1256 MPa (s priemernou odchýlkou 44 MPa) pred starnutím a približne 785 MPa (s priemernou odchýlkoú 27 MPa) po starnutí, pričom pevnosť v ohybe je pre obsah skla, uvedený na 100 hmotn.% približne 2346 MPa (s priemernou odchýlkou 82 MPa) pred starnutím a približne 1465 MPa (s priemernou odchýlkou 51 MPa) po starnutí, pričom pevnosť v hýbe je pre obsah skla v kompozite okolo 69 hmotn.% približne 67,5 MPa (s priemernou odchýlkou 1,5 PMa) pred starnutím a približne 33 MPa (s priemernou odchýlkou 1 MPa) po starnutí. Takéto mechanické vlastnosti sú obzvlášť dobré.

Nite podľa vynálezu môžu súžiť pre rôzne použitie, napríklad pre textilné použitie, ako je výroba osnov snovaním, alebo priamo pre vystužovacie použitie, ako vystužovanie organických hmôt, napríklad plastov, alebo anorganických hmôt (napríklad hmôt na báze cementu) pre získanie kompozitných výrobkov.

31153 T ⁽¹⁾ na trhu dostupný pod označením „Heloxy 5048“ od spoločnosti Shell ⁽²⁾ na trhu dostupný pod označením „Heloxy 107“ od spoločnosti Shell ⁽³⁾ na trhu dostupný pod označením „Heloxy 62“ od spoločnosti Shell ⁽⁴⁾ na trhu dostupný pod označením „DY 071“ od spoločnosti CIBA-Geigy ⁽⁵⁾ na trhu dostupný pod označením „Nopcostat FT“ od Henkel ⁽⁶⁾ na trhu dostupný pod označením „Silquest A174“ od spoločnosti OSI ^ω na trhu dostupný pod označením „Dynasilan IMEO“ od spoločnosti OSI ⁽⁸⁾ na trhu dostupný pod označením „Lucidol CH 50“ od spoločnosti Huls ⁽⁹⁾ na trhu dostupný pod označením „Silquest A187 od spoločnosti OSI ⁽¹⁰⁾ na trhu dostupný pod označením „SR 454 od spoločnosti Cray-Valey ⁽¹¹⁾ na trhu dostupný pod označením „ HDDA“ od spoločnosti UCB ⁽¹²⁾ na trhu dostupný pod označením „Actiron NX 3“ od spoločnosti Protex ⁽¹³⁾ na trhu dostupný pod označením „Heloxy 67“ od spoločnosti Shell ⁽¹⁴⁾ na trhu dostupný pod označením „DY 0391“ od spoločnosti CIBÄ-Geigy ⁽¹⁵⁾ na trhu dostupný pod označením „Silquest A1170“ od ⁽¹⁶⁾ na trhu dostupný pod označením „Ancamine 2089 M“ od Air Products ⁽¹⁷⁾ na trhu dostupný pod označením „Silquest Y 9669“ od spoločnosti OSI ^(W) na trhu dostupný pod označením „DY0396“ od spoločnosti CIBA-Geigy ⁽¹⁹ na trhu dostupný pod označením „Lubronyl GF“ od spoločnosti RhonePoulenc Bevaloid ⁽²⁰⁾ na trhu dostupný pod označením „Rocoil 80“ od spoločnosti Lamberti

31153 T

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob výroby sklenených nití vybavených preparačným prostriedkom, pri ktorom sa pramienky roztaveného skla, vytekajúce z otvorov v základni jednej alebo viac zvlákňovacích trysiek, vyťahujú vo forme jedného alebo viac vláknových zoskupení nekonečných vlákien, načo sa nekonečné vlákna združujú do jednej alebo viac nití, ktoré sa zhromažďujú na jednom alebo viac pohybujúcich sa nosičoch, pričom spôsob spočíva vtom, že sa nanáša prvá stabilná kompozícia, majúca viskozitu od 0,5 do 250 cP, na povrch nekonečných vlákien, pričom sa nanáša na povrch nekonečných vlákien a/alebo nite alebo nití druhá stabilná kompozícia, privádzaná oddelene od prvej kompozície a majúca viskozitu od 0,5 do 300 cP, a to najskôr pri nanášaní prvej kompozície a najneskôr pri zhromažďovaní nite alebo nití, pričom rozdiel viskozity medzi nanášanými kompozíciami je nižší než 150 cP a pričom zmes nanášaných kompozícií má ďalej funkcie preparačnej kompozície a je spôsobilá polymerizovať pri teplote okolitého prostredia.
2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že podiel každej kompozície predstavuje, okrem rozpúšťadla, 0,1 až 2 % hmotnosti nekonečných vlákien.
3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že prvá kompozícia sa nanáša na nekonečné vlákna vychladnuté na teplotu nižšiu než 90 °C.
4. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že polymerizácia zmesi sa uskutočňuje z najmenej 80 % za menej než 80 hodín po zmiešaní kompozícií.
5. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že druhá kompozícia sa nanáša na nekonečné vlákna najneskôr pri

31153T združovaní nekonečných vlákien do nití.
6. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že pomer podielov hmotnosti prvej a druhej kompozície k nekonečným vláknam alebo nitiam je od 1/10 do 10.
7. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 6, vyznačujúci* sa tým, že každá kompozícia obsahuje podiel rozpúšťadla nižší než 5 hmotn.%.
8. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že zmes obsahuje najmenej jeden základný systém, polymerizovateľný pri teplote okolitého prostredia, pričom tento základný systém obsahuje najmenej 60 hmotn.% zložiek relatívnej molekulovej hmotnosti nižšej než 750 a obsahuje najmenej jednu skupinu zložky alebo zložiek spôsobilých homopolymerizácie pri teplote okolitého prostredia a/alebo najmenej dve skupiny zložky alebo zložiek, pričom zložky oboch skupín sú spôsobilé kopolymerizovať pri teplote okolitého prostredia.
9. Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že zmes kompozícií obsahuje, okrem základného systému, najmenej jeden iniciátor podporujúci polymerizáciu celého obsahu alebo časti zložky alebo zložiek základného systému.
10. Spôsob podľa nároku 8 alebo 9, vyznačujúci sa tým, že základný systém obsahuje najmenej jednu prvú skupinu zložiek, spôsobilých homopolymerizácie pri teplote okolitého prostredia a druhú skupinu zložiek, spôsobilých homopolymerizácie pri teplote okolitého prostredia, pričom zmes ďalej obsahuje najmenej jedno prvé spúšťacie činidlo, podporujúce homopolymerizáciu zložky alebo zložiek prvej skupiny a najmenej jedno druhé spúšťacie činidlo, podporujúce homopolymerizáciu zložky alebo zložiek druhej skupiny.
11. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 8 až 10, vyznačujúci sa tým, že základný systém obsahuje najmenej prvú skupinu zložky alebo zložiek a druhú skupinu zložky alebo zložiek, spôsobilých kopolymerizovať pri teplote

31153 T okolitého prostredia so zložkou alebo zložkami prvej skupiny.
12. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 11, vyznačujúci sa tým, že zmes obsahuje najmenej jedno väzbové činidlo, pričom podiel väzbového činidla alebo činidiel je od 0 do 25% hmotnosti zmesi.
13. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 12, vyznačujúci'sa tým, že zmes obsahuje najmenej jedno filmotvorné činidlo v podieloch od 0 do 10 hmotn.% zmesi.
14. Spôsob podľa najmenej jedného z nárokov 1 až 13, vyznačujúci sa tým, že zmes obsahuje najmenej jedno mazivové textilné činidlo v podieloch od 0 do 25 hmotn.% zmesi.
15. Sklenená niť s povlakom preparačnej kompozície, obsahujúca najmenej jeden základný systém, polymerizovateľný pri teplote okolitého prostredia, obsahujúci najmenej jednu skupinu zložky alebo zložiek, spôsobilých homopolymerizovať pri teplote okolitého prostredia a/alebo najmenej dve skupiny zložky alebo zložiek, pričom zložky oboch skupín sú spôsobilé kopolymerizovať pri teplote okolitého prostredia.
16. Kompozit obsahujúci najmenej jednu organickú a/alebo-anorganickú hmotu a sklenené nite, vybavené preparačným prostriedkom, vyznačujúci sa tým, že obsahuje aspoň z časti sklenené nite opatrené preparačným prostriedkom podľa nároku 15.