CS242337B1 - Polyesterové lubrikácie na úpravu skleněných vlákien - Google Patents

Description

(54) Polyesterové lubrikácie na úpravu skleněných vlákien

Riešenie popisuje lubrikácie na báze emulzi! polyesterových živíc, metakrylsilanov a antistatik, mazadiel na báze mastných kyselin, trietanolamínu, připadne modifikovaných dikarboxylovými kyselinami, ktoré sú solubilizované kyselinou mravčou alebo octovou. Skleněné vlákna upravené lubrikáciou sú vhodné pre výstuž nenasýtených polyesterových živíc.

Vynález sa týká polyesterových lubrikácií na úpravu skleněných vlákien.

S neustálým rastom výroby skleněným vláknom vystužených plastov a s vývojom technologií výroby sklolaminátov je úzko spatý aj vývoj povrchových úprav skleněných vlákien. Použitím roznych úprav možno vplývať nielen na technológiu spracovania vlákien, ale aj na mechanické, elektrické a optické vlastnosti sklolaminátu.

K úpravě skleněných vlákien používaných ako výstuž nenasýtených polyesterových živíc našli široké uplatnenie lubrikácie na báze emulzií nenasýtených živíc ( Čs. pat. č. 109 169, Čs. aut. osved. č. 176 378, 220 282, NSR pat. č. 24 29 922, 25 57 073, USA pat. č. 3 715 233 a 4 067 835, brit. pat. č. 1 486 710, jap. pat. č. 52 33 237].

Praktický najvačší priemyselný význam majú emulzie nenasýtených polyesterov na báze 2,2-bis(4-hydroxyf enyl) propanu a jeho alkylenoxidových derivátov. Zlepšeme adhézie sa dosahuje použitím roznych nenasýtených vazbových prostriedkov, hlavně silanov. Antistatické vlastnosti skleněných vlákien sa zvyčajne zlepšujú použitím hydrofilných solí, hlavně chloridu lítneho. Spracovanie vlákien na požadovaný druh výstuže, hlavně roving, tkaninu a rohož je umožněné použitím roznych mazadiel, predovšetkým zlúčenín katiónického charakteru. Najčastejšie sa ako mazadla používajú rožne aminoamidy alebo imidazolény na báze mastných kyselin a alifatických polyamínov, solubilizované vo vodě za použitia vo vodě rozpustných kyselin, hlavně kyseliny octovej.

Zlepšenie spracovateTských vlastností skleněných vlákien, predovšetkým pri výrobě transparentných sklolaminátov, je možné docielif použitím tzv. dělených prameňov k výrobě pramencov, rovingov. Použitie tohoto sposobu však kladie vysoké nároky na textilně vlastnosti skleněných vlákien, t. j. na výběr a množstvo mazadla použitého pri přípravě lubrikácie. Mazadlá na báze amínoamidov alebo imidazolínov sú sice účinné, no možno ich používat len v obmedzených množstvách, z dóvodu, že v kombinácii s emulziami na báze nenasýtených polyesterov dochádza k reakcii in šitu aktívneho vodíka mazadla s karboxylom polyesteru, čo má za následok sfarbenie skleněných vlákien a tým ich znehodnotenie.

Pri aplikačnom výskume sme zistili, že tieto problémy sa odstránia pri použití lubrikácií pódia vynálezu na úpravu skleněných vlákien.

Vynález popisuje polyesterové lubrikácie na úpravu skleněných vlákien, pričom podstata vynálezu spočívá v tom, že lubrikácie sú zložené z 1 až 6 % hmotnosti sušiny emulzie na báze nenasýtených polyesterových živíc, 0,1 až 0,4 % hmotnosti hydrolyzovatel'ných 3-metakryloxypropyltrialkoxy silanov s 1 až 3 atómami uhlíka v alkoxyskupine, 0,01 až 0,5 % hmotnosti esteramínov obecného vzorca ^-COOCh₂Ch₂»_x Nh © © OOCR^ (CH^Ch^Z X kde představuje

Rt alkylový alebo alkenylový zbytok s 7 až 20 atómami uhlíka,

R2, R3 je atom vodíka alebo zbytok o štruktúre —OCRsCOOH,

Rt je atom vodíka alebo metyl,

R5 je dvojvázbová skupina 1,2-fenylén alebo vinylén a x je 1 alebo 2, 0,1 až 0,7 % hmotnosti antistatika a zbytok do 100 % hmotnosti vody.

V případe potřeby je možné meniť povrchové napatie lubrikácie, pH a hydrolýzu silanov prídavkom 0,01 až 1 % přísad zo skupiny neiónových zmáčadiel zahrňujúcich například oxyetylované alkylfenoly, mastné kyseliny a alkoholy, katalyzátory hydrolýzy, například kyselinu octovú, dihydrofosforečňany a regulátory pH vo vodě rozpustné kyseliny a zásady tak, aby pH lubrikácií bolo menšie ako 7, optimálně 4,5 až 6,5.

Skleněné vlákna upravené lubrikáciou podlá vynálezu je možné hned' po ich výrobě sušit v kontinuálnych sušiarňach pri teplotách 110 až 140 °C bez nebezpečia sfarbenia skleněných cievok, ktoré sa vyskytuje pri používaní kombinácie mazadiel na báze amínoamidov alebo imidazolínov mastných kyselin s emulziami na báze nenasýtených polyesterových živíc. Pri spracovaní vlákien, či už rovingov, tkanin alebo rohože, vzniká len velmi malý odpad z dóvodu, že mazadlá podl'a vynálezu uiahčujú odvíjanie prameňa skleněných vlákien z cievok.

Pri príprave lubrikácií sa postupuje tak, že najskór sa uskutoční hydrolýza sílánu vo vodě, přidá sa mazadlo, antistatikum a emulzia polyesterovej živice. Po prípadnej úprave pH a povrchového napatia lubrikácie sa doplní vodou na požadovaný objem.

Vynález je ďalej objasněný formou príkladov.

Příklad 1

Do 200 litrovej nádoby s miešadlom sa napustí cco 50 litrov vody. Za miešania sa přidá 0,4 kg 3-metakryloxypropyltrimetoxysilanu, 0,2 dihydrofosforečnanu amónneho a 1,2 kg 25 %-ného mazadla, zloženého čo do hmotnosti z 5 dielov nonylfenolu oxyetylovaného 9 mólmi etylénoxidu, 8,3 dielov kyseliny octovej, 16,7 dielov esteramínu na báze kyseliny steárovej, trietanolamínu, ftalanhydridu a 70 dielov vody. Celý obsah sa mieša 20 minut. V osobitnej nádobě sa rozpustí 0,4 kg chloridu lítneho v 10 litroch vody a přidá k hydrolyzátu sílánu. Po tomto sa přidá 10 kg polyesterovej emulzie (40 %-ná sušina) na báze maleinanhydridu, propylénglykolu, polyetylénglykolu, ftalanhydridu a 2,2-bis(4-hydroxypropoxyfenyl)propanu.

Doplní sa vodou na objem 200 litrov. Připravená lubrikácia má pH 4,5 a povrchové napátie pri 20 °C 38 mN . m“¹. Lubrikácia sa použila na úpravu skleněného vlákna, ktorého prameň sa skladal zo 400 elementárnych vlákien o priemernej hrúbke 11 mikrómetrov a bol delený na 4 časti. Upravené vlákna vo formě kokónov sa po 24 hod. volného predsúšania vysušili pri teplote 125 °C. Vlákna sú vhodné k výrobě rovingov používaných ako výstuž nenasýtených polyesterových živíc. Pri spracovaní vlákien do rovingov sa zníži prašnost vyjádřená hmotnosťou úletu vlákien na 1 kg rovingu z hodnoty 25 až 35 mg/kg pri použití známých amínoamidov alebo imidazolínov mastných kyselin na 10 až 15 mg/kg, čím sa výrazné zlepšuje pracovně prostredie pri spracovaní skleněných vlákien.

Příklad 2

Lubrikácia sa připravuje ako v příklade 1, s tým rozdielom, že sa použije pri výrobě 8 kg polyesterovej emulzie. Připravená lubrikácia má pH 4,7 a povrchové napatie pri 20 °C 39 mN . m¹.

Skleněné vlákna povlečené touto lubrikáciou sú vhodné k výrobě pramencových rohoží používaných k výrobě transparentných polyesterových laminátov.

Příklad 3

Lubrikácia sa připravuje ako v příklade 1, s tým rozdielom, že sa pri výrobě použije 0,4 kg mazadla na báze mastných kyselin, kokosového oleja (C12 — C14], trietanolamínu a kyseliny mravčej v molárnom pomere 1:1:1.

Příklad 4

Lubrikácia ako v příklade 3, len namiesto 3-metakryloxypropyltrimetoxysilanu sa použije vo vodě rozpustný 3-metakryloxypropyltrimetoxyetoxysilan bez použitia katalyzátora na báze dihydrofosforečnanu amonného.

Claims (2)

1. PREDMET

   1. Polyesterové lubrikácie na úpravu skleněných vlákien, vyznačujúce sa tým, že sú zložené z 1 až 6 °/o hmotnosti sušiny emulzie na báze nenasýtených polyesterových živíc, 0,1 až 0,4 % hmotnosti hydrolyzovatel'ných 3-metakryloxypropyltrialkoxysilanov s 1 až 3 atómami uhlíka v alkoxy skupině, 0,01 až 0,5 % hmotnosti esteramínov obecného vzorca

   CH^Ch^OR^ (R^COOCh^Ch^^ Nh ® ® OOCR^ (CH^Ch^R^) i- x kde představuje

   Rl alkylový alebo alkenylový zbytok s 7 až 20 atómami uhlíka,

   R2, R3 je atom vodíka alebo zbytok o štruktúre —OCRsCOOH,

   R4 je atom vodíka alebo metyl,

   R5 je dvojvazbová skupina 1,2-fenyl alebo vinylén a x je 1 alebo 2,

   0,1 až 0,7 % hmotnosti antistatika a zbytok do 100 °/o hmotnosti vody.
2. 2. Polyesterové lubrikácie podl'a bodu 1, vyznačujúce sa tým, že obsahujú 0,01 až 1 % hmotnosti aspoň jednej přísady zo skupiny neiónových zmáčadiel, katalyzátorov hydrolýzy silanov a regulátorov pH.