CZ20032032A3 - Šlichtovaná skelná vlákna, šlichtovací kompozice a kompozit obsahující tato vlákna - Google Patents
Šlichtovaná skelná vlákna, šlichtovací kompozice a kompozit obsahující tato vlákna Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20032032A3 CZ20032032A3 CZ20032032A CZ20032032A CZ20032032A3 CZ 20032032 A3 CZ20032032 A3 CZ 20032032A3 CZ 20032032 A CZ20032032 A CZ 20032032A CZ 20032032 A CZ20032032 A CZ 20032032A CZ 20032032 A3 CZ20032032 A3 CZ 20032032A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- fibers
- glass fiber
- represent
- glass
- bissilane
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 238000004513 sizing Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims description 93
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 title claims description 51
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 17
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical class [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N vinylsilane Chemical class [SiH3]C=C UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 20
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 10
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 6
- -1 alkyl radicals Chemical class 0.000 claims description 5
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 5
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 3
- IYABWNGZIDDRAK-UHFFFAOYSA-N allene Chemical group C=C=C IYABWNGZIDDRAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 2
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims 1
- WCYWZMWISLQXQU-UHFFFAOYSA-N methyl Chemical compound [CH3] WCYWZMWISLQXQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 abstract description 7
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 4
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 abstract 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 20
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 19
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 16
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 15
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 13
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 13
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 11
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 10
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 9
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 9
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 8
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 7
- VJISAEASWJKEQR-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-n-(3-triethoxysilylpropyl)prop-2-enamide Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCNC(=O)C(C)=C VJISAEASWJKEQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- CNCOEDDPFOAUMB-UHFFFAOYSA-N N-Methylolacrylamide Chemical compound OCNC(=O)C=C CNCOEDDPFOAUMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OC HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- KSFBTBXTZDJOHO-UHFFFAOYSA-N diaminosilicon Chemical compound N[Si]N KSFBTBXTZDJOHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- NXQMCAOPTPLPRL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-benzoyloxyethoxy)ethyl benzoate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OCCOCCOC(=O)C1=CC=CC=C1 NXQMCAOPTPLPRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVOGLPNKMOAOQY-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-n-(3-trimethoxysilylpropyl)prop-2-enamide Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNC(=O)C(C)=C TVOGLPNKMOAOQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UMVMVEZHMZTUHD-UHFFFAOYSA-N DL-Propylene glycol dibenzoate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OC(C)COC(=O)C1=CC=CC=C1 UMVMVEZHMZTUHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 2
- 125000005702 oxyalkylene group Chemical group 0.000 description 2
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 2
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 239000003760 tallow Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- XFDQLDNQZFOAFK-UHFFFAOYSA-N 2-benzoyloxyethyl benzoate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OCCOC(=O)C1=CC=CC=C1 XFDQLDNQZFOAFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010004966 Bite Diseases 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GXBYFVGCMPJVJX-UHFFFAOYSA-N Epoxybutene Chemical compound C=CC1CO1 GXBYFVGCMPJVJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- OVRNDRQMDRJTHS-KEWYIRBNSA-N N-acetyl-D-galactosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1C(O)O[C@H](CO)[C@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-KEWYIRBNSA-N 0.000 description 1
- 241001465382 Physalis alkekengi Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 229910001651 emery Inorganic materials 0.000 description 1
- WOXXJEVNDJOOLV-UHFFFAOYSA-N ethenyl-tris(2-methoxyethoxy)silane Chemical compound COCCO[Si](OCCOC)(OCCOC)C=C WOXXJEVNDJOOLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000002193 fatty amides Chemical class 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229940068918 polyethylene glycol 400 Drugs 0.000 description 1
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 1
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/24—Coatings containing organic materials
- C03C25/40—Organo-silicon compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/24—Coatings containing organic materials
- C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
- Y10T428/2962—Silane, silicone or siloxane in coating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
- Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
- Y10T428/2964—Artificial fiber or filament
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
Šlichtovaná skelná vlákna, šlichtovací kompozice a kompozit obsahující tato vlákna
Oblast techniky
Vynález se týká skelných vláken povlečených šlichtovací kompozicí, určených pro vyztužení organických materiálů polymerního typu, šlichtovací kompozice použité pro povlékání těchto vláken a kompozitů obsahujících tato vlákna.
Dosavadní stav techniky
Skelná vlákna použitá pro vyztužení se obecně vyrábějí z proudů roztaveného skla vytékajících z množství otvorů zvlákňovacího stroje. Tyto proudy jsou mechanicky taženy ve formě spojitých jednotlivých vláken a poté spřádány do základních vláken, které se následně ukládají například navíjením na rotující nosič. Předtím, než se spřádají dohromady, se vlána povlékají šlichtovací kompozicí při průchodu přes vhodné zařízení, například povlékací válečky.
Šlichtovací kompozice je významná z několika hledisek. Především slouží při výrobě vláken pro ochranu jednotlivých skelných vláken proti abrazi, ke které dochází když se jednotlivá vlákna třou vysokou rychlostí o součásti, které slouží pro jejich vedení a shromažďování. Dále, šlichtovací kompozice poskytuje vláknům soudržnost vytvořením vazeb mezi jednotlivými vlákny. Šlichtovací kompozice také podporuje smáčení a impregnaci skelných vláken polymerem, který se jimi vyztužuje, který v této fázi má vzhled tekuté pryskyřice. Mechanické vlastnosti finálního kompozitu jsou
• ·
proto zřetelně zlepšeny.
Vyztužované materiály mohou být kombinovány se skelnými vlákny ve formě spojitých nebo řezaných vláken, tkanin, rohoží ze spojitých nebo řezaných vláken a podobně.
Kompozity obsahující řezaná skelná vlákna mohou být získány mimo jiné technikou kontaktního tvarování, která spočívá v povlékání vnitřku otevřené formy, bez protiformy, pryskyřicí, která má být vyztužena, a skelnými vlákny různé délky. Při specifickém postupu tvarování současným stříkáním se pryskyřice a řezaná vlákna společně stříkají na vnitřní stěny formy pomocí střikácí pistole obsahující řezací zařízení schopné dělit vlákna vytahovaná z jednoho nebo více vinutých zdrojů, obecně ve formě pramenů, a zařízení pro přivádění pryskyřice, například pneumatické čerpadlo. Tento způsob, který je jednoduchý a který může být přizpůsoben jak velikosti, tak tvaru, je zvláště vhodný pro výrobu jednotlivých nebo malosériových součástí na bázi termosetu ze skupiny polyesterů nebo epoxidů.
Kvalita kompozitů získaných tímto způsobem závisí ve velké míře na vlastnostech přinášených skelnými vlákny a tedy i šlichtovací kompozicí, kterou jsou povlečena. Požadovány jsou zvláště šlichtovací kompozice, které mohou být snadno smáčeny nebo impregnovány na povrchu pryskyřicí, to znamená takové, které poskytují těsný styk mezi vlákny a pryskyřicí, aby mohlo být dosaženo požadovaných mechanických výztužných vlastností.
Také je třeba, aby tyto kompozice umožňovaly rychlé zpracování, zejména v případě směsi vlákna/pryskyřice, která se stříká na formu ve tvaru překrývajících se pásů, které se musí rovnoměrně rozprostírat, a při následujícím kroku válečkování, určeném pro odstranění vzduchových bublinek a • · • · · ·
pro zajištění lepší distribuce vláken v pryskyřici, který musí mít co nej kratší trvání.
Šlichtovací kompozice však musí mít určitý stupeň „nekompatibility s pryskyřicí, to znamená že nesmí být příliš rozpustná v pryskyřici, pro zabránění zhroucení směsi vlákna/pryskyřice po nastříkání na vertikální stěnu účinkem gravitace.
Rovněž je však nezbytné, aby si řezaná vlákna zachovávala svou integritu a aby se neotevírala uvolňováním jejich jednotlivých vláken ani při stříkání, ani při válečkování (odstraňování bublinek).
Je zřejmé, že vyvinout takovéto kompozice je obtížné, neboť požadované vlastnosti jsou vzájemně sotva slučitelné, a proto je třeba nalézt kompromis.
Jedním z problémů vyvstávajících při realizaci způsobu tvarování současným stříkáním je velmi krátká životnost čepelí, kterými je opatřena stříkací pistole. Ačkoliv jsou vyrobeny z tvrdé oceli, mají čepele řezacího zařízení sklon k rychlému opotřebení ve styku se sklem, což vede k nesprávným řezům a k výskytu řezaných vláken s délkou větší než je požadované délka. V závislosti na počtu čepelí, jejich stupni opotřebení a poloze, kterou zaujímají v řezacím zařízení, je možné získat směs vláken s délkou odpovídající násobkům očekávané délky. Nesprávné řezy vedou k nerovnoměrnosti vrstvy stříkaných vláken, které je škodlivá pro kvalitu tvarované součásti a vynucuje si přerušení výroby pro výměnu starých čepelí, což vede ke snížení produktivity.
Skelná vlákna vhodná pro výrobu součástí tvarováním současným stříkáním jsou popsána zejména ve FR-A 2 755 127.
-4»· ·« ·· ·· ···« ···· »·♦· ·· ·
Z · · · · · ··· · · · ·
Tato vlákna jsou povlečena kompozicí, která zahrnuje, navíc vedle kombinace adhezních činidel poskytujících šlíchtovací funkci, kombinaci aminosilanu a nenasyceného silanu. Ačkoliv má zlepšovat řezání vláken, kombinace dvou výše uvedených silanů neumožňuje dosáhnout požadovaného cíle, neboť životnost čepelí je nedostatečná pro dosažení současných standardů produktivity, které vyžadují kontinuální provoz po dobu asi deseti hodin.
Podstata vynálezu
Cílem vynálezu je vyvinout skelná povlečená šlíchtovací kompozicí, která je zvláště vhodná pro způsob tvarování současným stříkáním, a která umožňuje zvýšit životnost čepelí řezacího zařízení bez modifikace zpracovacích podmínek a bez ovlivnění dalších vlastností vláken, totiž jejich impregnovatelnosti pryskyřicí. Jak bylo naznačeno výše, pro vlákna je podstatné aby bylo možno je rychle impregnovat pryskyřicí, neboť v tomto případě se neprovádí míšení vláken a pryskyřice před krokem stříkání.
Předmětem vynálezu jsou tedy skelná vlákna povlečená v podstatě vodnou šlichtovací kompozicí, která se vyznačuje tím, že obsahuje kombinaci
- alespoň jednoho bissilanu (A) obecného vzorce
OR! OR4 R2O—Si—Z—-Si—OR5
OR3 ORq kde
Rlř ^2/ r3z r5 a j sou stejné nebo různé a představují alkylové zbytky s 1 až 6 atomy uhlíku, s výhodou s 1 až 3
-5• φ
atomy uhlíku,
Z představuje uhlovodíkový řetězec s 1 až 16 atomy uhlíku, který může mít jeden nebo více heteroatomů N, 0 a/nebo S, a alespoň jednoho nenasyceného monosilanu (B) zvoleného z vinylsilanů a (meth)akrylosilanů.
V rámci vynálezu termín „skelná vlákna povlečená šlíchtovací kompozicí znamená „skelná vlákna, která byla povlečena šlíchtovací kompozicí, která obsahuje . .., to znamená nejen skelná vlákna povlečená příslušnou kompozicí získaná bezprostředně na výstupu šlichtovacího členu (členů), ale také shodná vlákna po jejich podrobení jedné nebo více úpravám, například sušení pro odstranění rozpouštědla z kompozice, a/nebo polymeraci/zesíťování některých složek této kompozice.
V kontextu vynálezu termín „vlákna znamená základní vlákna vznikající spřádáním pod zvlákňovacím strojem z množství jednotlivých vláken, a produkty odvozené z těchto vláken, zejména uspořádání těchto vláken do pramenů. Takováto uspořádání mohou být získána současným odvíjením několika svitků základního vlákna a jeho spřádáním do pramenů, které se navíjejí na rotující nosič. Mohou to být také „přímé prameny s počtem vláken (nebo hmotností na jednotku délky) ekvivalentní tomuto spojenému pramenu, získané spřádáním jednotlivých vláken přímo pod zvlákňovacím strojem a navíjením na rotující nosič.
Podle vynálezu, termín „v podstatě vodná šlíchtovací kompozice znamená kompozici, která obsahuje alespoň 90 % hmotn., s výhodou alespoň 93 % hmotn. a ještě výhodněji alespoň 94 % hmotn. vody, alespoň jedno adhezní činidlo a alespoň jedno lubrikační činidlo.
• ·
-6• · · • · · ·· • ·
Podle výhodného provedení vynálezu jsou skelná vlákna povlečena šlichtovací kompozicí, v níž bíssilan (A) odpovídá obecnému vzorci
Ofy R? Rs OR4
R20—Si—A—N- B—N--C—Si OR5
OR3 >- J n ORe kde
Ku R2, R3, Ríz R5 a R6 mají význam uvedený výše,
A, B a C jsou stejné nebo různé a představují uhlovodíkový řetězec s 1 až 16 atomy uhlíku, přičemž součet atomů uhlíku v řetězcích A, B a C je menší nebo roven 16, n je O, 1, 2 nebo 3,
R7 a Rg jsou stejné nebo různé a představují H nebo methylovou nebo ethylovou skupinu.
Šlichtovací kompozice s výhodou obsahuje bíssilan (A) výše uvedeného obecného vzorce, ve kterém
Rif R2f R3f R4f Rs a Rg jsou stejné a představují methylovou nebo ethylovou skupinu,
A a C jsou stejné nebo různé a představují methylenovou, ethylenovou nebo propylenovou skupinu,
B představuje ethylenovou skupinu, n je O nebo 1,
R7 a Rg představují atom vodíku.
Zvláště výhodně, bíssilan (A) odpovídá výše uvedenému obecnému vzorci, ve kterém
Rif R2, R3f R4, Rs a R6 jsou stejné a představují methylovou skupinu,
A a C představují propylenovou skupinu, n je O,
R7 a Rg představují atom vodíku.
-7• · ·· · *· ·· • · ·· · ·· · • · « 9 9 9 9
9 9 9 9 9 999
9 9 9 9 9
999 9 9 9 9
9999
9
9
9
9 9 9
9 9 9
Podle dalšího provedení vynálezu jsou skelná vlákna povlečena šlichtovací kompozicí, kde nenasycený monosilan (B) je zvolen z (meth)akrylosilanů.
Kombinace bissilanu (A) a nenasyceného monosilanu (B) se ukázala jako výhodná pro tvarování skelných vláken majících zlepšenou způsobilost k řezání. Bylo zjištěno, že bissilany (A) jsou velmi účinným činidlem pro zvýšení křehkosti skla: velmi zředěný vodný roztok těchto bissilanů, o koncentraci přibližně 0,01 % hmotn., stačí pro vyvolání požadovaného účinku. Je zřejmé, že efekt zvýšení křehkosti je spojen s vysokou afinitou bissilanu ke sklu: ta se vysvětluje vytvářením poměrně pevných vazeb mezi atomy křemíku nesenými bissilanem a kyslíkem volných hydroxylových skupin skla, kteréžto vazby vedou ke zkřehnutí skla na povrchu. Zavedením monosilanu (B) do kompozice, kterýžto monosilan funguje jako „ochranné činidlo působící proti řeznému účinku bissilanu (A), je možné nastavit způsobilost vlákna k řezání. Obecně je zcela uspokojivých výsledků dosaženo s hmotnostním poměrem bissilan (A)/monosilan (B) mezi 0,1 až 6, s výhodou 0,3 až 3, ještě výhodněji 0,6 až 2.
Jako výhodné příklady monosilanu (B) je možno uvést z vinylsilanů: vinyltrialkoxysilany, zejména vinyltríethoxysilan a vinyltri (raethoxyethoxy) silan, z (meth)akrylosilanů: ((meth)akryloxyalkyl)trialkoxysilany, zejména (methakryloxypropyl)triethoxysilan, a (meth)akrylamidoalkyltrialkoxysilany, zejména methakrylamidopropyltrialkoxysilany. Preferovány jsou (meth)akrylamidoalkyltrialkoxysilany.
Skelná vlákna povlečená šlichtovací kompozicí obsahující aminobis(propyltrimethoxysilan) a (meth)akrylamidoalkyltrialkoxysilan se ukázala jako zvláště výhodná pro »« «*♦· aplikace tvarování současným stříkáním.
V souladu s výše uvedenou definicí, povlak skelných vláken vytvořený ze šlichtovací kompozice obsahuje alespoň jedno adhezní činidlo. Toto adhezní činidlo je obesně zvoleno z homopolymerů nebo kopolymerů na bázi vinylacetátu, polyurethanů epoxydů a polyesterů.
Jako příklady homopolymerů vinylacetátu je možno uvést polyvinylacetáty s nízkou molekulovou hmotností, to znamená menší nebo rovnou 60 000, s výhodou 40 000 až 60 000, ještě výhodněji kolem 50 000.
Jako příklady komopolymerů na bázi vinylacetátu je možno uvést kopolymery vinylacetátu a alespoň jednoho dalšího monomeru schopného kopolymerace s vinylacetátem, například nenasyceného monomeru, zejména ethylenu a N-methylolakrylamidu, nebo monomeru obsahujícího epoxidovou funkční skupinu.
Jako příklad polyurethanů je možno uvést sloučeniny získané reakcí alespoň jednoho polyisokyanátu a alespoň jednoho polyolu. Preferovány jsou polyurethany získané z polyolů s alifatickým a/nebo cykloalifatickým řetězcem.
Jako příklady epoxydů je vykazující epoxidové číslo menší než 180, získané zejména epichlorhydrinu, ve formě vodné formě rozpustné ve vodě.
možno uvést sloučeniny než 4 50, s výhodou větší reakcí bisfenolu A a emulze nebo v modifikované
Jako příklady polyesterů je možno uvést nasycené nebo mírné nenasycené polyestery. Tyto polyestery se obecně používají ve formě vodné emulze.
Kompozice s výhodou obsahuje kombinaci alespoň dvou • · · · · ·
-9• * · · • · · · * · · ··· · adhezních činidel, z nichž alespoň jedno je tvořeno polyvinylacetátem nebo polyurethanem. S výhodou je volena kombinace polyvinylacetátu nebo polyurethanu a kopolymerů na bázi vinylacetátu, nebo polyvinylacetátu a polyurethanu. Zvláště výhodné jsou kombinace polyvinylacetátu a kopolymerů vinylacetát/N-methylolakrylamid, polyurethanu a kopolymerů vinylacetát/epoxid nebo ethylen/vinylacetát (EVA), a polyurethanu a polyvinylacetátu.
Dále může být do šlichtovací kompozice zavedeno plastfikační činidlo, jehož úkolem je učinit flexibilnějšími stavební polymerní řetězce adhezního činidla (činidel), zejména je-li tvořeno homopolymery nebo kopolymery vinylacetát/N-methylolakrylamid. Plastifikační činidlo umožňuje snížit teplotu skelného přechodu Tg adhezního činidla, což zlepšuje „přizpůsobivost směsi řezaných vláken a pryskyřice, to znamená schopnost sledovat tvar formy, a proto je zvláště výhodné při složitém tvaru. Plastifikační činidlo je obecně zvoleno z derivátů glykolu, jako jsou například alkylenglykoldibenzoáty a s výhodou ethylenglykoldibenzoát a/nebo propylenglykoldibenzoát.
Množství plastifikačního činidla ve šlichtovací kompozici velmi zřetelně závisí na stupni flexibility, který je třeba propůjčit vláknu, rozumí se však že vlákno musí být dostatečně tuhé pro umožnění jeho správného rozděleni v pryskyřici. Jestliže je použit jeden nebo více homopolymerů vinylacetátu, samotný nebo v kombinaci s kopolymerem vinylacetát/N-methylolakrylamid, jeho množství je takové, že hmotnostní poměr plastifikačního činidla k celkovému množství homopolymerů a kopolymerů vinylacetát/N-methylolakrylamid je 0,05 až 0,2, s výhodou 0,10 až 0,15, vyjádřeno na bázi sušiny.
- 1044 · 44 44 44 ···· • 4 4 · 4 4 4 4 ·· · • 4 4 <44· ·· · <4 4 · 4 ·♦♦··· · ·
4 ·· 4 · · · ·
4« ··· ·· · · ** ··
Kompozice může také obsahovat alespoň jedno lubrikační a/nebo antistatické činidlo, jehož úkolem je zejména chránit vlákna proti mechanickému oděru při jejich výrobě. Toto činidlo je obecně zvoleno z kationtových sloučenin typu polyalkylenimidů a neiontových sloučenin esterů mastných kyselin a póly(alkylenglykolů), póly(oxyalkylenů), například póly(ethylenglykol)monolaurát, nebo z poly(oxyalkylenovaných) mastných amidů, jako jsou polyoxyethylenované hydrogenované lojové amidy.
Skelná vlákna povlečená šlichtovací kompozicí podle vynálezu vykazují ztrátu žíháním menší než 1,5 %, s výhodou 0,9 až 1,3 %.
Obecně, skelná vlákna podle vynálezu jsou ve formě svitků základních vláken, která jsou podrobena tepelnému zpracování. Toto zpracování je určeno v zásadě k odstranění vody zavedené do šlichtovací kompozice a, je-li třeba, pro urychlení zesíťování adhezního činidla. Podmínky zpracování svitku mohou být různé podle hmotnosti svitku. Sušení se obecně provádí při teplotě kolem 110 až 140 °C po dobu několika hodin, s výhodou 12 až 18 hodin.
Jak jíž bylo uvedeno, takto získaná základní vlákna se odebírají ze svitku a spojují se s více dalšími základními vlákny d.o pramenu, který se pak navíjí na rotující nosič pro vytvoření přadena. Neočekávaně bylo zjištěno, že nanášením kompozice obsahující kationtové antistatické činidlo typu kvartérní amoniové soli na vlákna je možno zlepšit způsobilost vláken k řezání. Nanesením výše uvedené kompozice na základní vlákna, po jejich odebrání ze svitku a spředení do pramenu, je tak významně zvýšena životnost čepelí. Vlákna se s výhodou povlékají vodnou kompozicí obsahující 20 až 35 % hmotn., s výhodou kolem 25 % hmotn.
- 11 kokotrimethylamoniumchloridu.
Vlákna povlečená šlichtovací kompozicí podle vynálezu, vhodně kompozicí popsanou v předcházejícím odstavci, mohou sestávat ze skla jakéhokoliv druhu, pokud je vhodné pro zvlákňování, například ze skla typu E, C nebo AR, s výhodou z E-skla.
Tato vlákna sestávají z jednotlivých vláken o průměru, který může být v širokých mezích, například 9 až 24 pm, s výhodou 10 až 15 μπι, ještě výhodněji 11 až 13 μπι.
Vlákna mají s výhodou jemnost 40 až 70 tex, ještě výhodněji kolem 57 tex. Proto, dokonce i když jsou použita jednotlivá vlákna s poměrně velkým průměrem, mají vlákna přijatelnou tuhost a jsou schopná dokonale sledovat tvar formy. Kromě toho, řezaná vlákna jsou v průběhu současného stříkání v pryskyřici rovnoměrně a homogenně rozdělena, což umožňuje vynikající vyztužení.
Dalším předmětem vynálezu je šlichtovací kompozice pro povlékání uvedených skelných vláken, která se vyznačuje tím, že obsahuje alespoň jeden bissilan (A) odpovídající výše uvedenému obecnému vzorci, alespoň jeden monosilan (B) , alespoň jedno adhezní činidlo, alespoň jedno lubrikační činidlo, a vodu.
S výhodou šlichtovací obsahuje
| - | 0, | 05 až 0,4 | % hmotn. | bissilanu (A), |
| - | 0, | 05 až 0,4 | % hmotn. | monosilanu (B), |
| - | 3, | 9 až 6,8 % | hmotn. | adhezního činidla, |
| -- | o, | 01 až 0,4 | % hmotn. | lubrikačního činidla, a |
• to *· ·· «· ··· ·
- 12 • · • ·· ·
4· · · · · « «· · ·· ·· alespoň 90 % hmotn. vody.
S výhodou šlichtovací kompozice obsahuje alespoň 93 % hmotn. vody a ještě výhodněji alespoň 94 % hmotn. vody.
Je možné přidat do šlichtovací kompozice také jiné silany. V tom případě celkový obsah silanů nepřevyšuje 1 % hmotn. kompozice, s výhodou 0,8 % hmotn.
Obsah pevných látek ve šlichtovací kompozici je obecně 2 až 10 %, přednostně 4 až 8 % a s výhodou kolem 6 %.
Předmětem vynálezu jsou také kompozity obsahující skelná vlákna povlečená touto šlichtovací kompozicí. Tyto kompozity obsahují alespoň jeden termosetický polymerní materiál, s výhodou polyester a/nebo epoxid, a skelná vlákna, z nichž alespoň část tvoří skelná vlákna podle vynálezu. Obsah skla v kompozitu je obecně 20 až 40 % hmotn., s výhodou 25 až 35 % hmotn. Navíc vedle zlepšené způsobilosti k řezání jsou skelná vlákna podle vynálezu pozoruhodná tím, že poskytují materiálu, který vyztužují, lepší odolnost vůči stárnutí. To se projevuje zejména lepší odolností vůči ohybovému napětí a smykovému namáhání, jak je naznačeno v následujících příkladech provedení, které jsou určeny pro objasnění vynálezu aniž by jej omezovaly.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1 (srovnávací) * 2
Byla připravena šlichtovací kompozice obsahující (v % hmotnostních):
diaminosilan(1) (2) vinyltriethoxysilan
0,30 0, 30 • · · ·
adhezní činidlo:
polyvinylacetát’3’ (MW 50 000) adhezní činidlo:
kopolymer viylacetátu a N-methylolakylamidu’4’ plastifikační činidlo:
směs diethylenglykoldibenzoátu a propylenglykoldibenzoátu(5> (hmotn. poměr 50:50) neiontové lubrikační činidlo:
polyethylenglykol 400 monolaurát’6’ lubrikační činidlo:
7,75
3, 00
0,70
0, 30 polyethylenimid s volnými amidovými funkčními skupinami ’7’ voda do
0,05 100 kyselina mravenčí pro nastavení pH .4.
3600 litrů této šlichtovací kompozice bylo připraveno následovně:
Aminosilan a poté o 20 minut později vinyltriethoxysiian byly zavedeny do první nádoby obsahující roztok sestávající z 1800 1 vody a 1,5 kg kyseliny mravenčí (80% objemově). V případě potřeby bylo pH roztoku nastaveno přidáním kyseliny mravenčí na přibližně 4,5.
Obě adhezní činidla byla postupně zavedena do druhé nádoby, směs byla za míchání naředěna vodou na přibližně 400 litrů, a byly přidány plastifikační činidlo a neiontové lubrikační činidlo16’. Směs byla míchána po dobu alespoň 15 minut a naředěna vodou na 1000 litrů.
Díky kombinaci plastifikačního činidla a neiontového lubrikačního činidla je tento krok „plastifikace krátký.
Lubrikační činidlo’7’ bylo zavedeno do třetí nádoby a zředěno na 10 až 20násobek své hmotnosti vodou.
9 * 9 9 9
- 14Plastifikovaná směs ze druhé nádoby a lubrikační činidlo ze třetí nádoby byly převedeny do první nádoby a objem byl doplněn vodou na 3600 1. V případě potřeby bylo pH šlichtovací kompozice nastaveno přidáním kyseliny mravenčí na přibližně 4. Obsah pevných látek v kompozici byl 7 %.
Šlichtovací kompozice takto získaná byla použita pro povlékání, známým způsobem, jednotlivých vláken z E-skla o průměru přibližně 12 μιη vytahovaných z proudů roztaveného skla vytékajících z 2400 otvorů zvlákňovacího zařízení, kterážto vlákna byla následně spřádán do formy svitku základního vlákna o jemnosti 57 tex.
Svitek byl následně sušen při 130 °C po dobu 12 hodin.
Základní vlákna byla odebírána ze svitků a spřádána do pramenů sestávajících ze 42 základních vláken, tvořících první partii. Druhá partie pramenů byla. získána odebíráním základních vláken ze svitků a nanášením vodného antistatického roztoku obsahujícího 25 % hmotn. kokotrimethylamoniumchloridu(8) (pH nastavené na hodnotu 4 přidáním kyseliny mravenčí, nanesené množství vztaženo na sušinu 0,06 %) na sebraný pramen.
Vlákna odvinutá ze svitku byla vložena do řezacího zařízení obsahujícího dvě čepele, čepel vyrobenou z tvrdé oceli a čepel vyrobenou z rychle se opotřebovávající „měkké oceli (tepelná úprava při 550 °C) , a čidla síly a teploty. Řezání, prováděné při teplotě 20 °C a relativní vlhkosti 40 %, bylo nastaveno pro vytvoření řezaných vláken o délce 25 mm. Způsobilost k řezání byla měřena jako hmotnost skelných vláken, která byla možno nařezat do výskytu vláken dvojnásobné délky (2x25 mm) . Hodnota 1 byla přiřazena hmotnosti řezaných vláken získané s vlákny, která byla • 9
- 15• 9·· «999 9· 9 • · · 9 9 9 9 99 9
9999 999 999 9 • · 9 99 « 9999 • 9 · · · 99 99 99 99 podrobena přídavnému kroku antistatické úpravy, a tato hodnota byla použita jako referenční hodnota pro měření způsobilosti k řezání. S neupravenými vlákny byla způsobilost k řezání 0,7.
Příklad 2
Příprava byla prováděna jako v příkladu 1, s tou modifikací, že silany použité ve šlichtovací kompozici tvořily (v % hmotn.):
bissilan:
aminobis(propyltrimethoxysilan) (9) 0,20 nenasycený monosilan:
směs methakrylamidopropyltrimethoxysilanu a methakrylamidopropyltriethoxysilanu(10) 0,25
Míra způsobilosti vláken k řezání povlečených resp. nepovlečených antistatickým činidlem byla 4,5 resp. 1,5.
Příklad 3
Příprava byla prováděna za podmínek příkladu 2, s tou modifikací, že obsah silanů bissilanu’91 resp. monosilanu(10) byl 0,16 resp. 0,20 % hmotn.
Míra způsobilosti vláken k řezání povlečených antistatickým činidlem byla 4,5.
Příklad 4
Příprava byla prováděna za podmínek příkladu 2, s tou modifikací, že obsah silanů bissilanu(9> resp. monosilanuíl0) byl 0,10 resp. 0,125 % hmotn.
Míra způsobilosti vláken k řezání povlečených antistatickým činidlem byla 1,8.
• ·
Příklad 5
Příprava byla prováděna za podmínek příkladu 2, s tou modifikací, že obsah silanů bissilanu19’ resp. monosilanu'101 byl 0,15 resp. 0,25 % hmotn.
Míra způsobilosti vláken k řezání povlečených resp. nepovlečených antistatickým činidlem byla 1,3 resp. 0,6.
Příklad 6
Byla připravena šlichtovací kompozice obsahující (v % hmotn.):
bissilan:
aminobis (propyltrimethoxysilan) <9) 0,20 nenasycený monosilan:
směs methakrylamidopropyltrimethoxysilanu a methakrylamidopropyltriethoxysilanu(10) 0,20 adhezní činidlo:
alifatický/cykloalifatický polyurethan(11) 4,10 adhezní činidlo:
kopolymer vinylacetát/epoxid1121 7,70 lubrikační činidlo:
polyoxyethylenovaný hydrogenovaný lojový amidíl3) 0,14 lubrikační činidlo:
polyethylenimid s volnými amidovými funkčními skupinami líci voda do
0,02 0,10 100 kyselina mravenčí pro nastavení pH 5.
Obsah pevných látek ve šlichtovací kompozici byl
5-85 %.
nepovlečených
Míra způsobilostí vláken k řezání antistatickým činidlem byla 2,2.
- 17Příklad 7
Příprava byla prováděna za podmínek příkladu 6, s tou modifikací, že obsah monosilanu110’ byl 0,10 % hmotn.
Míra způsobilosti vláken k řezání nepovlečených antistatickým činidlem byla 6,0.
Příklad 8
Příprava byla prováděna za podmínek příkladu 6, s tou modifikací, že každého ze silanů191'110) byl 0,17 % hmotn.
Míra způsobilosti vláken antistatickým činidlem byla 2,5.
Příklad 9
Příprava byla prováděna za modifikaci, že obsah každého % hmotn.
Míra způsobilosti vláken antistatickým činidlem byla 2,2.
Příklad 10
Příprava byla prováděna za modifikací,· že obsah silanů biss byl 0,17 resp. 0,23 % hmotn.
Míra způsobilosti vláken antistatickým činidlem byla 1,3.
| k | řezání | nepovlečených |
| podmínek příkladu 6, s tou ze silanů191'1101 byl 0,23 | ||
| k | řezání | nepovlečených |
| podmínek pří ilanu19’ resp | kradu 6, s tou . monosilanu110' | |
| k | řezání | nepovlečených |
Příklad 11
Příprava byla prováděna za podmínek příkladu 6, s tou modifikací, že obsah silanů bissilanu19’ resp. monosilanu110’
- 18byl 0,23 resp. 0,17 % hmotn.
Míra způsobilosti vláken k řezání povlečených antistatickým činidlem byla 5,2.
Příklad 12
Příprava byla prováděna za podmínek příkladu 11, s tou modifikací, že adhezní činidlo(12) bylo nahrazeno 6,5 % hmotn. kopolymeru ethylen/vinylacetátll4) .
Míra způsobilosti vláken k řezání povlečených resp. nepovlečených antistatickým činidlem byla 8,1 resp. 2,7.
Příklad 13
Příprava byla prováděna za podmínek příkladu 11, s tou modifikací, že adhezní činidlo(12) bylo nahrazeno 8,7 % hmotn. polyvinylacetátu(15> .
Míra způsobilosti vláken k řezání nepovlečených antistatickým činidlem byla 5,0.
Příklad 14
Příprava byla prováděna za podmínek příkladu 13, s tou modifikací, že obsah adhezního činidla(11) byl 2,55 % hmotn.
Míra způsobilosti vláken k řezání povlečených resp. nepovlečených antistatickým činidlem byla 3,5 resp. 2,3.
Příklad 15
Příprava byla prováděna za podmínek příkladu 13, s tou modifikací, že obsah adhezního činidla(15) byl 6,8 % hmotn.
Míra způsobilosti vláken k řezání nepovlečených antistatickým činidlem byla 4,1.
9999 ·· · ·« ·· • 9 99 »9··
9 9 9 9 9 9
9999 999
9 9 9 9 9 • 9 999 99 99
- 19Příklady 16 až 18
Vlastnosti skelných vláken povlečených šlichtovací kompozicí byly vyhodnoceny za následujících podmínek:
Suché stříkání
Skelná vlákna odebraná ze svitlů byla zavedena do stříkací pistole (Vénus od firmy Matrasur), která umožňuje jejich řezání a stříkání horizontálně bez přidávání pryskyřice. Byla hodnocena kvalita odvinutí vláken a vlastnosti řezaných vláken (tuhost, odvláknění a shlukování).
Současné stříkání
Vyhodnocení bylo prováděno za podmínek suchého testu podle předcházejícího odstavce, tentokrát v přítomnosti nenasycené ortoftalové polyesterové pryskyřice (Norsodyn S 2010 V od firmy Cray Valley), která má viskozitu 5,6 poise při 18 °C, je málo reaktivní a není tixotropní. Pryskyřice a řezaná vlákna byla současně stříkána na stěny formy ve formě schodiště které mělo svislou stěnu o výšce 1 m, pak schod s hloubkou 0,2 m a výškou 0,2 m, a nakonec vodorovnou stěnu o délce 1 m. Byl hodnocen vzhled koberce, rychlost smáčení, finální impregnace („jádro) a pevnost svi skla ve finálním kompozitu byl kolem 30 %.
stěny. Obsah
Mechanické vlastnosti kompozitů
Skelná vlákna byla použita k vytvoření destičky s paralelními vlákny podle normy ISO 9291. Z této destičky byly nařezány zkušební vzorky a použity pro měření pevnosti v ohybu resp. smykové pevnosti za podmínek normy ISO 14125 resp. 14130.
·· ·· • · · · · · * • · · « · · · • ······ · · • · · · · · · •· «· ·· · ·
-20·· ·«· ·
Výsledky, odpovídající skelným vláknům z příkladů 1, 2 a 4, která byla podrobena zpracování antistatickým činidlem, jsou porovnána v tabulce 1 ( příklady 16, 17 a 18).
V této tabulce je hodnocení týkající se suchého stříkání a současného stříkání vyjádřeno v následující stupnici hodnot: 1 = velmi špatné, 2 = špatné, 3 = dostatečné, 4 = dobré a 5 = velmi dobré.
Tabulka 1
| Př. 16 (srovnávací) | Př. 17 | Př. 18 | |
| Suché stříkání | |||
| tuhost | 4 | 4 | 3,5 |
| odvláknění | 3,5 | 4 | 4 |
| shlukování | 4,5 | 5 | 5 |
| Současné stříkání | |||
| vzhled koberce | 4 | 3,5 | 3, 5 |
| rychlost smáčení | 3 | 2,5 | 3 |
| finální impregnace | 4 | 4,5 | 5 |
| pevnost svislé stěny | 4 | 5 | 4,5 |
| Destičky s paralelními vlákny - pevnost v ohybu (MPa) | |||
| počáteční | 242 6 | 2 5 8 8 | 2 602 |
| po 2 4 hodinách | 14 36 | 2201 | 2003 |
| úbytek (%) | 41 | 15 | 23 |
| - smyková pevnost (MPa) | |||
| počáteční | 51 | 73 | 69 |
| po 24 hodinách | 31 | 55 | 43 |
| úbytek (%) | 40 | 25 | 38 |
Z tabulky 1 je zřejmé, že skelná vlákna z příkladů 17 a 18 podle vynálezu se při stříkání, zejména suchém stříkání, ·· ···· • · · ······· ni ··*«'· ··· · · · · ~ 2 i - «toto ······· ·· ··· ·· ·· ·· ·· chovají obdobně jako vlákna podle dosavadního stavu techniky ilustrovaná příkladem 16. Pokud jde speciálně o současné stříkání, je zřejmé, že s vlákny podle vynálezu je dosaženo rovněž zlepšení finální impregnace a pevnosti svislé stěny.
Ačkoliv vykazují poněkud nižší úroveň, vzhled koberce a rychlost smáčení zůstávají v mezích, které jsou plně vyhovující pro uvažovanou aplikaci.
Dále je třeba poznamenat, že kompozity obsahující skelná vlákna podle vynálezu zcela neočekávaně vykazují zřetelně zlepšenou odolnost vůči stárnutí. Hodnoty pevnosti v ohybu a smykové pevnosti vykazují úbytek (v %) , který je menší než u kompozitu podle srovnávacího příkladu, zejména v případě kompozitu s vlákny podle příkladu 17.
Skelná vlákna povlečená šlichtovací kompozicí, která obsahují kombinaci bissilanu (A) a monosilanu (B) jsou pozoruhodná tím, že mají lepší způsobilost k řezání, umožňují zachování mechanických výztužných vlastností a lepší chování za podmínek stárnutí, za podmínek normálního použití.
(1) dostupný pod označením (2) dostuoný pod označením (3) dostupný pod označením (4) dostupný pod označením (5) dostupný pod označením (6) dostupný pod označením (7) dostupný pod označením (8) dostupný pod označením (9) dostupný pod označením (10) dostupný pod označením (11) dostupný pod označením (12) dostupný pod označením (13) dostupný pod označením (14) dostupný pod označením (15) dostupný pod označením „Silquest® A-1126 od WITCO „Silquest® A-151 od WITCO „Vinamul® 8852'' od VINAMUL „Vinamul® 8828 od VINAMUL „K-Flex® 500 od AKZO CHEMICAL „Nopalcol® 4L od HENKEL CORPORATION „Emery® 6717 od HENKEL CORPORATION „Arquad® C35 od AKZO NOBEL CHEMICALS „Silquest® A-1170 od WITCO CORPORATION „Silquest ® Y-5997 od CK WITCO CORPORATION „Neoxil® 9851 od DSM ITALIA „Fulatex® 8022 od H.B.FULLER FRANCE „Ethomid® HT23 od AKZO CHEMICAL „Vinamul® 1367 od VINAMUL „Mowilith® D43 od HOECHST
Claims (16)
1. Skelná vlákna povlečená v podstatě vodnou šlichtovací kompozicí, vyznačující se tím, že uvedená kompozice obsahuje kombinaci alespoň jednoho bissilanu (A) obecného vzorce
ORi OR4
I )
R2O-Si—Z-S1-OR5 I I
OR3 ORe kde
Riz R2/ R3/ R4/ Rs a r6 jsou stejné nebo různé a představují alkylové zbytky s 1 až 6 atomy uhlíku, s výhodou s 1 až 3 atomy uhlíku,
Z představuje uhlovodíkový řetězec s 1 až 16 atomy uhlíku, který může obsahovat jeden nebo více heteroatomů N, 0 a/nebo S, přičemž Z neobsahuje výlučně 0, a alespoň jednoho nenasyceného monosilanu(B) zvoleného z vinylsilanů a (meth)akrylosilanů.
2. Skelná vlákna podle nároku 1, vyznačující se tím, že bissilan (A) odpovídá obecnému vzorci
OR3
OR4
R2O-Si—A-N- B-N-C-SÍ-OR5 n ORe kde
Ri/ R2/ R3/ R4/ R5 a Rě mají význam uvedený výše, • · · · · · • · · · · ·
0*2 ······· •^0 - ·····.
·· ··· ·· ·
A, B a C jsou stejné nebo různé a představují uhlovodíkový řetězec s 1 až 16 atomy uhlíku, přičemž součet atomů uhlíku v řetězcích A, B a C je menší nebo roven 16, n je 0, 1, 2 nebo 3,
R7 a Rg jsou stejné nebo různé a představují H nebo methylovou nebo ethylovou skupinu.
3. Skelná vlákna podle nároku 2, vyznačující se tím, že bissilan (A) odpovídá výše uvedenému obecnému vzorci, ve kterém
Ri, R2, R3, R4, Rs a Βε jsou stejné a představují methylovou nebo ethylovou skupinu,
A a C jsou stejné nebo různé a představují methylenovou, ethylenovou nebo propylenovou skupinu,
B představuje ethylenovou skupinu, n je 0 nebo 1,
R7 a R8 představuj i atom vodíku.
4. Skelná vlákna podle nároku 3, vyznačující se tím, že bissilan (A) odpovídá výše uvedenému obecnému vzorci, ve kterém
Ri, R2, R3, R4, Rs a r6 jsou stejné a představují methylovou skupinu,
φφ φφφφ
ΦΦ • φ φ
φ
-24φφ φφ alkyltrialkoxysilanů.
7. Skelná vlákna podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr bissilan (A)/monosilan (B) je 0,1 až 6, s výhodou 0,3 až 3.
8. Skelná vlákna podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že šlichtovací kompozice dále obsahuje alespoň jedno adhezní činidlo.
9. Skelná vlákna podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že šlichtovací kompozice dále obsahuje alespoň jedno lubrikační činidlo.
10. Skelná vlákna podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že sestávají z jednotlivých vláken o průměru 9 až 24 μιη.
11. Skelná vlákna podle některého z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že vykazují jemnost 40 až 70 tex.
12. Skelná vlákna podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že vykazují ztrátu žíháním menší než 1,5 %, s výhodou 0,9 až 1,3 %.
13. Šlichtovací kompozice pro povlékání skelných vláken podle některého z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jeden bissilan (A) odpovídající výše uvedenému obecnému vzorci, alespoň jeden monosilan (B) , alespoň jedno adhezní činidlo, alespoň jedno lubrikační činidlo, a vodu.
·· ·*··
- 2j · · · · · · ··· · · · · • · · ·· · · · · ·
9 · 99 9 9 9 9 · 9 9 ··
14. Kompozice podle nároku 13, vyznačující se tím, že obsahuj e
0,05 až 0,4 % hmotn. bissilanu (A),
0,05 až 0,4 % hmotn. monosilanu (B) ,
3,9 až 6,8 % hmotn. adhezního činidla,
0,01 až 0,4 % hmotn. lubrikačního činidla, a alespoň 90 % hmotn. vody.
15. Kompozice podle nároku 13 nebo 14, vyznačující se tím, že vykazuje obsah pevné látky 2 až 10 % hmotn., s výhodou 4 až 8 % hmotn.
16. Kompozit obsahující alespoň jeden termosetický polymerní materiál a výztužná skelná vlákna, vyznačující se tím, že všechna nebo alespoň část vláken tvoří skelná vlákna podle některého z nároků 1 až 12.
17. Kompozit podle nároku 16, vyznačující se tím, že obsahuje 20 až 40 % hmotn. skla.
18. Kompozit podle nároku 16 nebo 17, vyznačující se tím, že polymerní materiál je polyester a/nebo epoxid.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0100910A FR2819801B1 (fr) | 2001-01-24 | 2001-01-24 | Fils de verre ensimes, composition d'ensimage et composites comprenant lesdits fils |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20032032A3 true CZ20032032A3 (cs) | 2004-09-15 |
Family
ID=8859159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20032032A CZ20032032A3 (cs) | 2001-01-24 | 2001-12-19 | Šlichtovaná skelná vlákna, šlichtovací kompozice a kompozit obsahující tato vlákna |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20040096659A1 (cs) |
| EP (1) | EP1353883B1 (cs) |
| JP (1) | JP2004517026A (cs) |
| KR (1) | KR20030069209A (cs) |
| CN (1) | CN1225428C (cs) |
| AT (1) | ATE272033T1 (cs) |
| BR (1) | BR0116772A (cs) |
| CZ (1) | CZ20032032A3 (cs) |
| DE (1) | DE60104569D1 (cs) |
| FR (1) | FR2819801B1 (cs) |
| MX (1) | MXPA03006221A (cs) |
| NO (1) | NO20033281L (cs) |
| RU (1) | RU2003125865A (cs) |
| SK (1) | SK287585B6 (cs) |
| UA (1) | UA73644C2 (cs) |
| WO (1) | WO2002059055A1 (cs) |
| ZA (1) | ZA200305302B (cs) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2815046B1 (fr) | 2000-10-11 | 2003-01-10 | Vetrotex France Sa | Procede et dispositif de production d'un fil composite |
| FR2819801B1 (fr) * | 2001-01-24 | 2004-10-01 | Saint Gobain Vetrotex | Fils de verre ensimes, composition d'ensimage et composites comprenant lesdits fils |
| FR2864072B1 (fr) | 2003-12-17 | 2006-01-27 | Saint Gobain Vetrotex | Fils de verre ensimes destines au renforcement de matieres polymeres, notamment par moulage |
| FR2864073B1 (fr) | 2003-12-17 | 2006-03-31 | Saint Gobain Vetrotex | Fils de verre ensimes a impregnation rapide pour le renforcement de matieres polymeres |
| WO2006069376A2 (en) * | 2004-12-22 | 2006-06-29 | University Of Cincinnati | Improved superprimer |
| FR2899243B1 (fr) | 2006-03-30 | 2008-05-16 | Saint Gobain Vetrotex | Procede et dispositif de fabrication d'un fil composite |
| FR2899571B1 (fr) | 2006-04-10 | 2009-02-06 | Saint Gobain Vetrotex | Procede de fabrication d'un enroulement a fils separes |
| FR2899893B1 (fr) * | 2006-04-12 | 2008-05-30 | Saint Gobain Vetrotex | Fils de verre ensimes destines au renforcement de matieres polymeres, notamment par moulage |
| US20080143010A1 (en) * | 2006-12-15 | 2008-06-19 | Sanjay Kashikar | Chemical coating composition for glass fibers for improved fiber dispersion |
| US20080163751A1 (en) * | 2007-01-09 | 2008-07-10 | Vijay Subramanian | Coated piston and coating method |
| EP1988068B1 (de) * | 2007-05-02 | 2017-04-12 | SGL Carbon SE | Verfahren zur herstellung von mit fasern verstärkten formkörpern |
| KR101045355B1 (ko) * | 2009-06-08 | 2011-06-30 | 박상신 | 배관용 접속관 연결을 위한 관통 슬리브 |
| KR101752306B1 (ko) * | 2015-10-07 | 2017-06-30 | (주)켐옵틱스 | 광경화형 계면의 접착증진 조성물 및 이를 이용한 기판의 표면개질방법 |
| JP7749188B2 (ja) * | 2020-07-30 | 2025-10-06 | ユニチカ株式会社 | ガラス繊維集束剤及びガラスチョップドストランド |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1694008B2 (de) * | 1968-02-05 | 1975-01-23 | Akademie Der Wissenschaften Der Ddr, X 1199 Berlin | Verfahren zur Herstellung von verstärkten Kunststoff-Formkörpern |
| US3729496A (en) * | 1971-08-16 | 1973-04-24 | Gen Electric | Disilyl-containing compounds |
| US3773819A (en) * | 1971-08-16 | 1973-11-20 | Gen Electric | Disilyl-containing compounds |
| US4668716A (en) * | 1983-09-30 | 1987-05-26 | Union Carbide Corporation | Novel fatty ethenoid acylaminoorganosilicon compounds and their use as a coupling agent |
| US4689085A (en) * | 1986-06-30 | 1987-08-25 | Dow Corning Corporation | Coupling agent compositions |
| US5013771A (en) * | 1989-12-21 | 1991-05-07 | Union Carbide Chemicals And Plastics Technology Corporation | Process for the production of glass fiber reinforced composite material |
| KR940703788A (ko) * | 1992-11-11 | 1994-12-12 | 로드니 에이. 놀랜드 | 아교 조성물(size composition) |
| FR2755127B1 (fr) | 1996-10-29 | 1998-11-27 | Vetrotex France Sa | Fils de verre ensimes destines au renforcement de matieres polymeres |
| US6506314B1 (en) * | 2000-07-27 | 2003-01-14 | Atotech Deutschland Gmbh | Adhesion of polymeric materials to metal surfaces |
| FR2819801B1 (fr) | 2001-01-24 | 2004-10-01 | Saint Gobain Vetrotex | Fils de verre ensimes, composition d'ensimage et composites comprenant lesdits fils |
-
2001
- 2001-01-24 FR FR0100910A patent/FR2819801B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-19 SK SK920-2003A patent/SK287585B6/sk not_active IP Right Cessation
- 2001-12-19 BR BR0116772-3A patent/BR0116772A/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-12-19 MX MXPA03006221A patent/MXPA03006221A/es active IP Right Grant
- 2001-12-19 CN CNB018222390A patent/CN1225428C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-12-19 US US10/466,119 patent/US20040096659A1/en not_active Abandoned
- 2001-12-19 WO PCT/FR2001/004066 patent/WO2002059055A1/fr not_active Ceased
- 2001-12-19 CZ CZ20032032A patent/CZ20032032A3/cs unknown
- 2001-12-19 AT AT01995744T patent/ATE272033T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-12-19 DE DE60104569T patent/DE60104569D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-19 UA UA2003087936A patent/UA73644C2/uk unknown
- 2001-12-19 KR KR10-2003-7009259A patent/KR20030069209A/ko not_active Withdrawn
- 2001-12-19 JP JP2002559361A patent/JP2004517026A/ja active Pending
- 2001-12-19 EP EP01995744A patent/EP1353883B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2001-12-19 RU RU2003125865/04A patent/RU2003125865A/ru not_active Application Discontinuation
-
2003
- 2003-07-09 ZA ZA200305302A patent/ZA200305302B/en unknown
- 2003-07-21 NO NO20033281A patent/NO20033281L/no not_active Application Discontinuation
-
2006
- 2006-07-12 US US11/484,652 patent/US7351473B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2002059055A1 (fr) | 2002-08-01 |
| BR0116772A (pt) | 2003-12-23 |
| US20040096659A1 (en) | 2004-05-20 |
| FR2819801A1 (fr) | 2002-07-26 |
| EP1353883B1 (fr) | 2004-07-28 |
| US20060251894A1 (en) | 2006-11-09 |
| KR20030069209A (ko) | 2003-08-25 |
| JP2004517026A (ja) | 2004-06-10 |
| CN1487905A (zh) | 2004-04-07 |
| FR2819801B1 (fr) | 2004-10-01 |
| SK9202003A3 (en) | 2004-04-06 |
| SK287585B6 (sk) | 2011-03-04 |
| ATE272033T1 (de) | 2004-08-15 |
| RU2003125865A (ru) | 2005-02-20 |
| EP1353883A1 (fr) | 2003-10-22 |
| DE60104569D1 (de) | 2004-09-02 |
| US7351473B2 (en) | 2008-04-01 |
| NO20033281D0 (no) | 2003-07-21 |
| UA73644C2 (en) | 2005-08-15 |
| CN1225428C (zh) | 2005-11-02 |
| MXPA03006221A (es) | 2003-09-22 |
| ZA200305302B (en) | 2004-03-31 |
| NO20033281L (no) | 2003-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ20032032A3 (cs) | Šlichtovaná skelná vlákna, šlichtovací kompozice a kompozit obsahující tato vlákna | |
| US4330444A (en) | Sizing composition and sized fibers with increased hardness | |
| US6228281B1 (en) | Sizing for glass fibers having low nonionic and cationic lubricant content | |
| CA2672136A1 (en) | Chemical coating composition for glass fibers for improved fiber dispersion | |
| CA2670816A1 (en) | Sizing composition for glass fibers | |
| WO1991012213A1 (en) | Coating composition for fibers | |
| US6183676B1 (en) | Sized glass fibers intended for reinforcing polymers | |
| CN101855183A (zh) | 用于玻璃纤维的施胶组合物、施胶的玻璃纤维、和包含其的增强制品 | |
| JP4354805B2 (ja) | サイジング処理されたガラスストランド、サイジング組成物及び前記ストランドを含んでなる複合体 | |
| AU2004299305B2 (en) | Sized glass fibres with fast impregnation for the reinforcement of polymer materials | |
| CA1089138A (en) | Sizing glass fibers for thermoplastic resin reinforcementt | |
| EP1966432A2 (en) | Two-part sizing composition for reinforcement fibers | |
| US20040191514A1 (en) | Sizing formulation for phenolic pultrusion and method of forming same | |
| CZ18796A3 (en) | Lubricated glass fibers for reinforcing organic materials | |
| EP1192113B1 (de) | Schlichtezusammensetzung, beschlichtete glasfasern sowie deren verwendung | |
| MXPA06006770A (en) | Sized glass fibres with fast impregnation for the reinforcement of polymer materials |