DE4130077A1 - Mittel zur beschichtung von glasfasern - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Beschichtung von Glasfasern,
wie Glasseidenspinnfäden, Glasstapelfasern, Glasseidengewebe,
Glasfasermatten oder Mineralwolle, wie sie in der Glas-, Baustoff-
und Kunststoffindustrie Anwendung finden.
Glasfasern werden üblicherweise unmittelbar nach dem Ziehen zum
Schutz vor mechanischen Beanspruchungen, wie Abrieb oder Bruch,
und zur Verbesserung der Gleiteigenschaften sowie der oberflächen
chemischen Verträglichkeit gegenüber verschiedensten Verbundwerk
stoffkomponenten mit Überzügen versehen.
Gebräuchlich sind hierzu Silanhaftmittel oder Chrom-Methacrylat-
Komplexsalze, die sogenannten Chromschlichten, die inform von
verdünnten Lösungen in Isopropanol oder wäßrigem Ammoniak ins
besondere zur Herstellung von Kunststofflaminaten auf der Basis
von ungesättigten Polyesterharzen, Epoxidharzen, Phenolharzen und
Acrylharzen angewendet werden. Diese Hilfsmittel beeinflussen zwar
die unmittelbare Verarbeitbarkeit der Glasfasern, bieten jedoch
keinen längerfristigen Schutz der Fasern gegenüber aggressiven
Medien.
In der Erfindungsschrift SU 5 95 351 wird auch eine Schutzschicht,
bestehend aus einem Methacrylatcopolymer, Epoxid-Dian-Harz, Hydro
chinon und Dimethylanilin, beschrieben, die jedoch die Verwendung
von organischen Lösungsmitteln erfordert und somit für den Glas
seidenspinnprozeß ungeeignet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine neues Mittel
zur Beschichtung von Glasfasern, deren Widerstandsfähigkeit gegen
über aggressiven Medien, insbesondere deren Säurebeständigkeit, zu
verbessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Mittel gelöst, das aus
einer Proteinlösung (Casein, Gelatine) und 1 bis 80 Ma.-%, bezogen
auf den Feststoffgehalt des Proteins, eines Härtungsmittels be
steht. Der Proteingehalt der Lösung beträgt dabei 2 bis 25 Ma.-%.
Als Härtungsmittel eignen sich aliphatische Aldehyde (zum Beispiel
Form-, Acet-, Propion-, Butyraldehyd) und aromatische Aldehyde wie
Benz-, o- und p-Hydroxyanisaldehyd.
Als weitere Härtungsmittel sind Cyanursäurechlorid und Chromat
ionen liefernde Verbindungen wie Ammoniumdichromat einsetzbar.
Durch diese erfindungsgemäße Kombination von Proteinen, die bisher
zur Beschichtung von anorganischen-nichtmetallischen Fasern keine
Anwendung fanden, und Härtungsmitteln wird eine chemische Modifi
zierung der Proteinkomponente erreicht, die gravierende Eigen
schaftsänderungen zur Folge hat. Diese gehärteten Proteine bilden
auf den Glasfasern festhaftende, mechanischen Beanspruchungen
standhaltende Schutzschichten, die sich durch eine hohe chemische
Stabilität gegenüber dem Angriff aggressiver chemischer Medien
auszeichnen.
Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele noch näher
erläutert.
800 g Casein, 76 g Borax und 0,2 g E 20 (Natrium-Alkansulfonat
mittlerer Kohlenstoff-Kettenlänge, Hersteller Leuna-Werke) werden
mit 2120 g Wasser gemischt und 4,5 Stunden bei 50 bis 60°C ge
rührt. Nach dem Abkühlen ist diese Lösung verwendbar und durch die
Zugabe von 6,0 g Phenol über Wochen lagerfähig.
- a) E-Glasseiden-Spinnfäden werden mit dieser Caseingrundlösung (Feststoffgehalt 7,0 Ma.-%) beschichtet und anschließend zwei Stunden bei 130°C getrocknet.
- b) 10 Teilen der Caseingrundlösung wird 1 Teil einer 3-%igen Ammoniumdichromat-Lösung zugefügt. Mit dieser Lösung werden dann die E-Glasseiden-Spinnfäden beschichtet und anschließend bei 130°C getrocknet.
- c) Der Caseingrundlösung werden unter Rühren 3 Ma.-% Propion aldehyd zugegeben. Die E-Glasseiden-Spinnfäden werden mit die ser Lösung beschichtet und danach bei 130°C getrocknet.
Zur Stabilitätstestung werden jeweils 20 m dieser beschichteten
Glasseiden-Spinnfäden für 10 Wochen bei Raumtemperatur der Einwir
kung von 200 ml 2,5-%iger H2SO4 ausgesetzt und anschließend die aus
dem Glas herausgelöste Al3+-Ionenkonzentration atomabsorptionsspek
troskopisch gemessen.
Während aus der unbeschichteten E-Glasfaser unter diesen Bedingun
gen 3,15 mg Al3+-Ionen/ml 2,5-%iger H2SO4 herausgelöst werden, sind
es bei den mit dem gehärteten Casein beschichteten Glasfasern nur
noch 1,54 mg Al3+-Ionen/ml 2,5-%iger H2SO4.
200 g Gelatine werden in 1500 g Wasser bei Raumtemperatur minde
stens drei Stunden unter gelegentlichem Umrühren gequollen. An
schließend wird die Gelatine wiederum unter gelegentlichem Umrüh
ren bei 40 bis 60°C aufgeschmolzen, so daß eine klare kolloidale
Lösung entsteht.
- a) Dieser Gelatinegrundlösung werden ebenfalls bei 40 bis 60°C 160 g in 500 g Wasser gelöstes Cyanursäurechlorid zugesetzt. Mit dieser, einen Gelatineanteil von 8 Ma.-% aufweisenden Lösung werden E-Glasseiden-Spinnfäden beschichtet und anschlie ßend zwei Stunden bei 130°C getrocknet.
- b) E-Glasseiden-Spinnfäden werden mit der Gelatinegrundlösung be schichtet und dann zwei Stunden bei 130°C getrocknet.
Zur Stabilitätstestung werden jeweils 20 m dieser beschichteten
Glasseiden-Spinnfäden für 10 Wochen bei Raumtemperatur der Einwir
kung von 200 ml 2,5-%iger H2SO4 ausgesetzt und anschließend die aus
dem Glas herausgelöste Al3+-Ionenkonzentration atomabsorptionsspek
troskopisch gemessen.
Während aus den mit der Gelatinegrundlösung beschichteten E-Glas
seiden-Spinnfäden unter diesen Bedingungen 1,67 mg Al3+-Ionen/ml
2,5-%iger H2SO4 herausgelöst werden, sind es bei den mit der ausge
härteten Gelatine beschichteten Glasfasern nur noch 1,19 mg Al3+-Ionen/ml
2,5-%iger H2SO4.
Claims (3)
1. Mittel zur Beschichtung von Glasfasern, dadurch gekennzeichnet,
daß es aus einer wäßrigen Proteinlösung mit einem Proteingehalt
von 1 bis 25 Ma.-% und 1 bis 80 Ma.-%, bezogen auf den Fest
stoffgehalt des Proteins, eines Härtungsmittels besteht.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Protein
Casein oder Gelatine eingesetzt werden.
3. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Här
tungsmittel aliphatische oder aromatische Aldehyde, Cyanur
säurechlorid oder Chromationen darstellen.
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| DE4130077A1 true DE4130077A1 (de) | 1993-03-11 |
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ID=6440280
Family Applications (1)
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