DE2063204C3

DE2063204C3 - Mit Kunststoff überzogenes Garn aus einem Bündel von Filamenten und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE2063204C3
Application number: DE2063204A
Authority: DE
Inventors: Remus F. Cumberland R.I. Caroselli; Gerald E. Attleboro Mass. Rammel; Michael J. Lincroft N.J. Rooney
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning
Priority date: 1969-12-29
Filing date: 1970-12-22
Publication date: 1979-11-29
Also published as: FR2074180A5; CH557901B; DE2063204B2; CA955811A; BE760680A; CH557901A; CH1927570A4; SE381034B; NL7018687A; GB1278719A; US3761346A; DE2063204A1

Description

a)	Polyvinylchlorid	50-150
b)	DioctylphthaJat "	50-100
c)	Antimontrioxyd	1-10
d)	Barium-Cadmium-
	Zinkverbindung	0.1-6
e)	Azodicarbonamid	1-10
0	Lösungsmitteldispergiertes
	Acrylharz	0,1-16
g)	Terpolymer von
	Vinylpyrrolidon	3-20
h)	Talk	0,1-10
i)	Pigmentierte Dispersion	Nach "Bedarf
j)	Schmiermittel	Nach Bedarf
k)	Petroläther	Nach Bedarf

Die Erfindung betrifft ein Garn aus einem Bündel von Filamenten, vorzugsweise von verzweigten Glasfilamenten, mit einem eine rauhe Oberfläche aufweisenden Kunststoffüberzug.

Ein derartiges Garn isi bereits aus der US-PS 33 23 975 bekannt Dieses bekannte beschichtete Garn, vorzugsweise Glasgarn, hat ein unangenehm glänzendes Aussehen, und faßt sich unbehaglich an, weshalb mit derartigen Beschichtungen versehene Glasgewebe häufig abgelehnt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein beschichtetes Garn der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß es sich angenehmer anfiihk und angenehmer aussieht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgcpaB dadurch gelöst, daß die Umhüllung eine Zellenstruktur aufweist und aus einem verschäumten Material besieht.

Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ist in erster Linie darin zu sehen, daß Glasgewebe vorgeschlagen werden, bei denen die Filamentenbündel eine Schaumstoffumhüllung aufweisen. Diese Schaumstoffumhüliung sieht wegen ihrer rauhen Oberfläche matt aus und vermittelt ein angenehmes Gefühl auf der Haut beim Anfassen. Dabei ist die Oberflächenrauhigkeit der beschichteten Glasgarne eine Folge der zähen Struktur des Kunststoffschaumes, wobei diese Oberflächenrauhigkeit in erster I inie durch offene Zellen verursacht ist.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Schaumstoff-Überzug lediglich an die äußersten Filamente des Filamentenbündels gebunden werden, da auf diese Weise die inneren Filamente freibeweglich bleiben. Dabei hat es sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, daß das Filamentenbündel mit einer ersten Beschichtung aus einer Schutzschlichte versehen ist. Ferner können in der Kunststoffumhüllung im Abstand voneinander angeordnete blasenartige Zellenteile vorgesehen sein, die kleiner als die Kämme der runzeligen Oberfläche sind und sich über die ganze Oberfläche des Überzuges verbreiten. Dabei hat es sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, daß sich die länglichen Kämme der runzeligen Oberfläche im allgemeinen längs des Umhüllungsmaterials erstrecken

und ein* Höhe von etwa 5 bis 20% des durchschnittlichen Durchmessers des Umhöllungsmaterials besitzen. Außerdem kann die Kunststoffumhallung vorteilhafterweise eine Dicke besitzen, die im wesentlichen dem Durchmesser des Filamentenbündels entspricht Außerdem wurden günstige Materialeigenschaften dadurch erreicht, daß die Kunststoffhülle gemahlene Fasern enthält

Das Herstellen eines solchen mit einem Schaumstoff überzogenen Garns aus einem Bündel von Filamenten, ι ο erfolgt mach der Erfindung dadurch, daß das Filamentenbündel mit einem thermoplastischen oder einem wärmeaushärtenden Kunstharz beschichtet wird, welchem ein Treibmittel zugesetzt ist dessen Zersetzungs- Bestandteile temperatur bei Verwendung eines thermoplastischen Kunstharzes auf dessen Schmelztemperaturbereich abgestellt ist und bei Verwendung eines warmaushärtenden Kunstharzes auf die Temperatur abgestellt ist bei welcher die Kunstharzkomponenten miteinander reagieren, daß das beschichtete Material einer Wärmebehandlung unterzogen wird, die ausreicht, um das Treibmittel zu aktivieren und das Kunstharz ausreichend flüssig zu halten, und daß das schaumbeschichtete Material zwecks Stabilisierung seiner Zellenstruktur und seiner Oberflächenbeschaffenheit abgekühlt wird.

Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt daß als thermoplastisches, harziges Material ein flüssiges Plastisol verwendet wird. Ferner kann der Überzug vorteilhafterweise erhitzt werden, um seine Viskosität bis zu einer gelartigen Konsistenz zu erhöhen. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Glasgarn nach Aufbringen des ersten Überzuges mit einem zweiten Überzug der gleichen Zusammensetzung versehen werden, wobei auch der zweite Überzug mit dem Treibmittel versehen ist. Der getrocknete Überzug besitzt folgende Zusammensetzung in Gewichtsteilen:

oder ein Bündel 12 aus eng gepackten kontinuierlichen Glasfäden 13, die voi einer flexiblen Umhüllung 14 aus einer Planikmasse umgeben sind, umfaßt. Der Multifilamentkern bzw, das Bündel aus eng gepackten kontinuierlichen Glasfilamenten ist vorzugsweise mit einer Schutzschlichte ausgerüstet, um die Filamente während der Verarbeitung zu schützen. In die Schlichten können gegebenenfalls wasserabstoßende Materialien einverleibt werden.

Ein Schlichtengemisch, das sich zum Schützen der Glasfilamente gut bewährt hat und das mit dem flexiblen Mantel verträglich ist, umfaßt bzw. enthält:

Gewichtsprozent

Wachsemulsion
Kationisches Polyesterharz
Wasserlösliche Polymere von
Äthylenoxyd mit hohem
Molekulargewicht
Gelatine, enthaltend Aminosäuren mit Ringstruktur
und geradkettiger Struktur
Diammoniumphosphat
Stearatochrom-VI-chlorid
Eisessia

Entionisiertes Wasser

1^44

2,736

0,560

0,121

2,431

pH auf 3,5-4,0

eingestellt

Rest

a)	Polyvinylchlorid	50 bis 150
b)	Dioctylphthalat	50bisl00
c)	Antimontrioxyd	Ibis 10
d)	Barium-Cadmium-Zinkverbindung	0,1 bis 6
e)	Azodicarbonamid	I bis 10
0	Lösungsmitteldispergiertes
	Acrylharz	0.1 bis 16
g)	Terpolymer von Vinylpyrrolidon	3 bis 20
h)	Talk	0,1 bis 10
i)	Pigmentierte Dispersion	Nach Bedarf
j)	Schmiermittel	Nach Bedarf
k)	Petiroläther (mineralspirits)	Nach Bedarf

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt

F i g. 1 erne vergrößerte perspektivische Wiedergabe eines mil: Schaumstoff überzogenen Garns,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus einem Querschinitt durch das Kunststoffbeschichtete Garn von Fig. 1.

Fig.3 eine Seitenansicht eines ersten Abschnitts einer Vorrichtung zum Herstellen des Garns,

Fig.4 eine Seitenansicht eines zweiten Abschnitts der in F i g. 3 dargestellten Vorrichtung,

F i g. 5 eine Draufsicht auf einen Abschnitt der in den F i g. 3 und 4 dargestellten Vorrichtung und

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines unter Verwendung des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Garns hergestellten Gewebes.

Die F i g. 1 und 2 geben ein erfindungsgemäßes Garn 10 wieder, wobei das Garn 10 einen Multifilamentkern Die flexible Umhüllung 14 ist ein federndes Zellgebilde, das als geschlossen- oder einzellig mit einer im wesentlichen kontinuierlichen bzw. geschlossenen äußeren Oberfläche dargestellt ist. Die Umhüllung 14 besteht aus einem verschäumten Kunststoff mit Zellenoder Hohlräumen 18, deren Größe variiert. Diese Zellen können bis zu 0,18 bis 0,25 mm oder mehr groß sein. Wie aus Fi g. 2 zu ersehen ist, durchdringt bzw. imprägniert die Umhüllung 14 das Bündel 12 aus Glasfilamenten 13 nicht völlig. Bei dieser Ausführungsfonn drirgt das Material der Umhüllung 14 nur zwischen die äußersten Filamente des Bündels 12 ein; es kann jedoch zuweilen zweckmäßig sein, das Bündel 12 vollständig mit dem Material der Umhüllung 14 zu imprägnieren. Ein nur peripheres Eindringen des Umhüllungsmalerials ergibt

4> eine mechanische Bindung zwischen der Umhüllung 14 und dem Bündel 12. Wenn das Material der Umhüllung nicht das gesamte Bündel durchsetzt, sind die inneren Filamente des Bündels frei, um sich in Längsrichtung des Bündels bewegen zu können, wenn sich das Garn 10

">o durchbiegt. Die Umhüllung kann vom Bündel abgestreift werden, und zwar in sehr ähnlicher Weise wie eine Schutzschicht von einem bestimmten Objekt entfernt wird. Normalerweise durchdringt das Umhüllung^cm.iterial nur etwa 5 bis etwa 50% des Bündels,

Vi wobei eine Durchdringung von etwa 20 bis 40% üblich ist. Es ist zweckmäßig, daß die Umhüllung Ί4 °twa gleich dick ist, wie der Durchmesser des Bündels 12, so daS z. B. ein Bündel mit einem Durchmesser von etwa 0,254 mm von einer Schicht umgeben ist, deren Stärke

«ι oberhalb der Oberfläche des Bündels in Längsrichtung etwa 0,254 bis 0381 mm beträgt. Man kann jedoch die Dicke des Mantels zwischen einem Wert, der kleiner oder beträchtlich größer als der Bündeldurchmesser ist. variieren. Die Dichte des Schaums beeinflußt den Griff,

h> die Abriebseigenschaften, die Bedeckung, das Gewicht usw. Die Dichte des Manteis beträgt vorzugsweise etwa 0.317 kg/dm², kann jedoch auch nur 0,08 kg/dm² oder aber bis zu 0.56 ke/dm² betragen.

Die äußere Oberfläche 20 der Umhüllung 14 ist im wesentlichen kontinuierlich bzw. geschlossen und rauh, wobei diese Rauhheit der Umhüllung ein nicht schimmerndes bzw. glänzendes Aussehen verleiht. Wie in den F i g. 1 und 2 erläutert ist, ist die Oberfläche 20 '> gerunzelt mit Furchen oder Tälern 22, die sich im allgemeinen in Längsrichtung des Garns 10 erstrecken und Kämmen oder etwas länglichen erhabenen Teilen 24, die sich ebenfalls im allgemeinen in Längsrichtung des Garns 10 erstrecken. Weiterhin sind dünnwandige, in blasenartige Zellen bzw. Zellteile 26, die kleiner als die Kämme 24 sind, wahllos über die Oberfläche 20 verteilt. Die blasenartigen Zellteile bzw. Zellen sind im wesentlichen alle geschlossene Zellstrukturen, ausgenommen eine sehr kleine Anzahl von Zellen, deren η Wand bei der Zersetzung eines in dem Mantel enthaltenen Treibmittels aufgeplatzt zu sein scheint. Diese Zellteile 26 sind durch die Oberfläche 20

die Oberfläche 20 nur als matt aussehend wahrnimmt. :» läßt gewöhnlich bereits eine kleine Vergrößerung von nur etwa 10 Mal bis 20 Mal ihre faltige und blasige Topographie klar erkennen. In den meisten Fällen liegt die Höhe der Kämme 24 in einem Bereich zwischen etwa 5 bis 20% des durchschnittlichen Durchmessers r> des Garns 10; die Höhe der Kämme kann jedoch auch aus diesem Bereich herausfallen. Die Tiefe der blasenartigen Zellteile 26 hat einen drastischen Effekt auf die gewünschten Eigenschaften des beschichteten Garns. Gewöhnlich ist der Griff des beschichteten bzw. in ummantelten Garns trocken oder warm, wenn die Tiefe zunimmt, wohingegen bei abnehmender Tiefe der Griff »ölig« oder »kalt« ist. Die Kämme 24 und Furchen 22 neigen dazu, der Richtung der Filamente 13 im Bündel 12 zu folgen. Dementsprechend vereinigen sich die r> Kämme und Furchen miteinander, um sich in einer im allgemeinen parallel zu den Filamenten 13 verlaufenden Richtung längs eines im allgemeinen schraubenförmigen Pfades längs der Länge des Bündels 12 zu erstrecken.

Außer einem Bündel von Glasfilamenten 12 kann man ·»» eine Vielzahl verschiedener Textilbündel und Materialien verwenden. Zum Beispiel kann das Bündel 12 entweder ein Bündel aus Filamenten oder aus einem Vlonofilament bestehen; jedoch sind Multifilamentkerne bevorzugt. Überdies kann man außer Glasfaden -~> Filamente aus anderen Textilmaterialien wie Baumwolle. Polyamide. Polyester, Zellulose und so weiter, verwenden. Die Filamente im Bündel 12 können kontinuierlich oder diskontinuierlich sein. Wenn man diskontinuierliche Fäden verwendet, so können dies vi Stapel!ängenfa«ern sein. Während bei einem Multifilamentaufbau das Bündel 12 ungezwirnt, gezwirnt oder gefacht sein kann, wird es vorgezogen, einzelne und gezwirnte Garne zu verwenden. )edoch kann man auch einen texturierten Multifilamentkern verwenden.

Die Umhüllung 14 kann ein beliebiges geeignetes geschmeidiges Kunststoffmaterial aus entweder thermoplastischen oder warmaushärtenden Harzen sein. Wenn auch in der Praxis mit Vinylumhüllungen gute Ergebnisse erzielt wurden, so kann man doch für die Umhüllung Harze wie Polypropylen, Polyäthylen, Acrylnitrilbutadienstyrol. Styrolbutadienkautschuk, Silikonkautschuk. Polyamide, Polyester. Urethane, Epoxy- und Acrylharze verwenden.

Man kann eine Vielzahl verschiedener flüssiger. harzartiger Materialien verwenden, d. h. flüssige Harzsysteme, um die Umhüllung 14 um das Bündel 14 zu erzeugen. Diese Systeme können aus auf flüssigem Harz oder aus in einer Flüssigkeit, die entweder wäßrig oder ein Lösungsmittel ist. dispergiertem Harz bestehen. Wenn ?iⁿ '" pinrr Flüssigkeit disnp.rgiertes Harz verwendet wird, so kann die I larzdispersion molekular dispers, eine Suspension oder eine Emulsion sein oder man kann auch ein Heißschmelzsystem anwenden.

Die ummantelten Garne der Erfindung lassen sich auf herkömmlichen Textilherstellungsvorrichtungen unter Anwendung von Standardtechniken leicht verarbeiten bzw. herstellen.

Das Herstellen der Garne 10 umfaßt das Beschichten eines ':nearen Materials, wie eines Glasgarns, mit einem flüssigen harzigen Material, das ein Treibmittel aufweist, das sich bei einer ausgewählten Temperatur während das harzige Material sich zu einem flexiblen Mantel verfestigt, zersetzt, um dadurch ein Schäumen zu bewirken und eine rauhe oder runzelige und im wesentlichen geschlossene äußere Oberfläche zu bilden. Im Falle eines warm aushärtenden Harzsystems ist das Treibmittel eines, das sich bei einer Temperatur in einem Bereich zersetzt, in dem die Harzkomponenten des Systems chemisch reagieren. Im Fall eines thermoplastischen Harzsystems ist das Treibmittel eines, das sich im Schmelztemperaturbereich des Harzes zersetzt. Auf jeden Fall muß Erhitzen während des Verschäumens das Umhüllungsmaterial während der Verschäumung ausreichend flüssig natten, um es zu ermöglichen, daß aus dem Treibmittel stammendes Gas sich ausdehnt, wobei jedoch das Gas zurückgehalten werden muß. um Verschäumung und Bewegung im Material zu bewirken, um die zellige Umhüllung 14 zu bilden.

Besonders gute Ergebnisse wurden erzielt, wenn die Umhüllung 14 aus einer modifizierten Vinylharzbeschichtung. gemäß den Beispielen I bis V besteh'

Tabelle

Ingredientien	Beispiel I	Beispiel II	Beispiel III	Beispiel IV	Beispiel V
	Gewichtsteile
Polyvinylchlorid	100	100	50-150	50-150	50-150
Weichmacher	70*)	70	50-100	50-100	50-100
Treibmittelstabilisator und	4	4	1-10	1-10	1-10
-aktivator
Zeilgrößenstabilisator	4	4	0,1-6	0,1-6	0,1-6
Treibmittel	2	6	1-10	1-10	1-10

OtIvCtZlIMg

liigreilientien

CirifTmodifizierungsmittel

Flammhemmendes Mittel

Anoiß.inischcr Zusatz

Pigmente

Schmiermittel

Verdünnungsmittel

*) Wie ClWLi modifiziertes Phthaliil.

Heispiel !
(jcwiehlsteile

Beispiel H Beispiel III

Heispiel IV

Beispiel V

0.1-16 0.1-16 0.1-16

5 3-20 3-20 3-20 - 0,1-25 0,1-25 Nach Bedarr Nach Bedarf Nach Bedarf Nach Bedarf Nach Bedarf

0,1-5 Nach Bedarf Nach Bedarf Nach Bedarf Nach Bedarf Nach Bedarf

Der Weichmacher ist ein modifiziertes Phthalal. der Ireibmittelstabilisator und -aktivator ist ein Gemisch aus Barium. Cadmium, /ink. organischer, Verbindungen. C iiciatieiungsmiiiei. tier /cni:ioijenMauiiiS«iiui' nt Ciπ modifiziertes Polyvinylpyrrolidon.das Verdünnungsmittel ist ein im Handel erhaltliches Kerosin oder ein geeigneter Petroläther. das Grilfmodifizierungsmitlel ist ein Acrylharz, das flamnihemmcnde Mittel ist Antimontrioxvd. _c|_as Schmiermittel ist ein Silikon und der anorganische Zusatzstoff ist vorzugsweise Talk.

Das Mischverfahren umfaßt die Herstellung einer Vormischung durch Vermischen des Stabilisatoraktivators. Treibmittels, /ellgrößenstabilisators und etwa /;-, des Weichmachers während einer Zeitdauer von etwa ~> Min. bei etwa 750 UpM. Farbpigmente sollten, ge wiir .^hlenfalls. dieser Vormischung zugesetzt werden.

Anschließend werden die. wie vorstehend angegeben, hergestellte Vormischung und der Rest des Weichmachers in einen Mischersatz für 750 UpM gegeben, bevor das Polyvinylchlorid und das flammhcmmende Mine! zugegeben werden. Nachdem die Zugaben erfolgt sind, wird die Geschwindigkeit des Mischers auf etwa 1000 UpM erhöhl und etwa 15 Min. gemischt, wobei man sorgfältig darauf achtet, die Temperatur des Gemisches nicht über 35 C steigen zu lassen.

Kino Vormischung der erforderlichen Menge des Griffmodifizieriinirsmittcls wird hergestellt, indem man dasselbe mit einer gleich großen Menge eines Verdünnungsmittels mischt und in den vorstehend erwähnten Mischer gibt, durch Reduzieren von dessen Geschwindigkeit auf b00 UpM und Mischen für etwa in Minuten.

An diesem Punkt wird die Gemischviskosiiät etwa 2000 bis 3000 mPas betragen. [■·, sollte ausreichend Verdünnungsmittel zugegeben werden, um die Viskosität auf 1000 bis 2000 mPa ■ s zu verringern.

Wenn die Viskosität auf den vorstehenden Bereich eingestellt ist. können Proben des Gemisches zur Farbmessung genommen werden. Es ist wünschenswert, das Gemisch etwa 24 Stunden altern zu lassen und dann die Viskosität erneut zu prüfen.

Das Gemisch wird beim Einfüllen in Trommeln zur Lagerung filtriert, um sicherzustellen, daß Fremdmaterialien entfernt werden.

Die Anwendungsviskosiiät des Gemisches reicht von etwa 130OmPa-S bis loOOmPas bei 26.67 bis 32.22^CC. Die Teilchengröße des Gemisches sollte 75 um nicht übersteigen.

Andere Zusätze zu den Rezepturen bzw Ansätzen dieser Erfindung können aus der Gruppe, die aus pigmentartigem Kaiiumtit;;nat. Baumwoiiimers. Perchloräthylen. Wasser. Acryiiatexemulsionen. Acrylhydroxoldispersionen. Acetat- A ι hylen-Compoly nieren, Nylondispersion, lonomcrcn. Urethan, l.ösungsmittellöstingcn von Acrylharz, Zelluloseschleim (trocken). Silikonharzen mit" hohem Molekulargewicht, !rucken gepulvertem Glimmer. Zelluloseacetat, Holzpulpe (trokkcn und naß). Maisstärke, kolloidalem Siliziumoxyd, I luorotelomeren, Carboxylmclhylzellulose. Silikonkautschuken, opoxydicrtcm Sojabohnenöl, kaiionischem Schmiermittel, polymerem Weichmacher. Lacken, Äthylenoxydpolymeren und gemahlenen Glasfasern besteht, ausgewählt werden.

Die Ansätze bzw. Rezepturen besitzen eine Schmelztemperatur in einem Bereich von 121 bis etwa 232 C. Das "Treibmittel zersetzt sich bei 190 bis 204 C. Man kann Treibmittel verwenden, die sich bei anderen Temperaturen im Schmelz.teniperaturbereich des Plastisols zersetzen, z. B. bei einer niedrigeren Temperatur mit dem Schmclzberetch des Plastisols.

Man kann das Garn 10 nach einer Methode herstellen, bei der auf das Bündel eine einzige Schicht oder eine mehrfache Schicht in einem horizontalen oder vertikalen Verfahren aufgebracht wird. Wenn man ein Mehrfachbeschichtungsverfahren anwendet, so behandelt die Erfindung die erste Schicht, normalerweise mittels Hitze, um ihre Viskosität zu einer hochviskosen sielartigen Konsistenz >u erhöhen, ohne das Treibmittel /u zersetzen. Anschließend erhitzt die F.rfindung die Beschichtungen ausreichend, um das Treibmittel zu zersetzen und das Material der Beschichtungen zu durchmischen und um das Bündel einen einheitlichen zelliüen Überzug 14 zu bilden. Das Einverleiben eines Acryiharzes ir, die Beschichtungszusammcnsetzungen zeigt, daß e« den Griff günstig beeinflußt, d. h. trockner oder wärmer wird. Das Acrylharz hilft auch in bzw. bei der Schmutzablösung und hilft eine rauhe, zähe Oberfläche zu schaffen, die eine erhebliche Steifheit besitzt.

Die Funktion des Talks in den Beschichlungsrezepturen scheint zu sein, daß er die Entflammungsverzögerung unterstützt, wenn der Übe-zug einer Flamme ausgesetzt wird und scheint auch den Griff günstig zu modifizieren. Wenn gemahlene Fasern mit einer Länge von etwa 3- bis zum etwa lOfachen des Durchmessers des behandelten Garns in die Beschichtungsansätze einverleibt werden, so scheint die Struktur der Umhüllung gefestigt zu werden, wird der Griff günstig beeinflußt und das beschichtete Garn weist eine Verminderung der Menge des davon erzeugten Rauches auf. wenn es einer Flamme ausgesetzt wird.

in einem Mehrfachbeschichtungsve-fahren erhitzt die Erfindung normalerweise die anfängliche flüssige Harzbeschichtung. um ihre Viskosität zu erhöhen. In

Abhängigkeit vom verwendeten llarzsystcm wird die Hitze entweder Flüssigkeit austreiben, um die Beschichtung zu trocknen oder das Harz des Systems veranlassen, die Flüssigkeit zu absorbieren. In beiden Fällen entwickelt die Viskosität einer anfänglich wärmebehandelten harzigen Beschichtung eine hochviskose geliirtige Konsistenz. Es Ist wichtig, vor dem Aktivieren des Treibmittels ein Schmelzen der Beschichtung zu erzielen, um einen Film zu erhalten, der Blasen- oder Gastaschen im Innern besitzt.

Die Erfindung benutzt eine abschließende Wiirmebc handlung. die den /eiligen Überzug 14 aus den aufgetragenen harzigen Schichten bildet. Wenn das verwendete Hai/ warmaiishärtcnd ist. zersetzt die Endwärmebehandlung das Treibmittel, um Verschäunuing zu bewirken und chemische Umsetzung /wischen den Harzkomponenten zu induzieren, um das beschichtete Garn 10 zu bilden. Wenn das 11.uz thermoplastisch ist, zersetzt tue ahschiicüeudc WiitiiicMeiuuUmmg sowohl das Treibmittel als auch das I larz.

Die F i g. 5 bis 1 erläutern eine Vorrichtung, die eine Mehrzahl von best !lichteten Garnen 10 erzeugt, wobei die Umhüllung 14 aus verschüumtem Vinyl besieht und unter Verwendung der in Beispiel I angegebenen Plastisolrezeptur gebildet ist. Die Vorrichtung verkör pert ein horizontales Verfahren, das zwei .Schichten ties Plastisols auftragt und behandelt, und zwei Beschichtungsstationen und zwei thermische Öfen einschließ!.

Wie dargestellt, wandern einzelne Glasgaruc H)O von eigenen Lieferwickeln 102. die in einem Gatter 104 gehaltert sind, durch Führungen 106 und 108 /\\ einer ersten Besehichtungsstation 110.

Die Besehichlungsslation 110 umfaßt einen Flüssigkeitsumlauf- bzw. Uniwälzteil, der einen Behälter 112. eine Pumpe 114 und Leitungen 116. die mit Düsen 118 verbunden sind, umfaßt. Die llüssigkeitsumlaufanoidnung führt der. ein Hrückenelemenl 122 mit einer Ilorizontalplatte 124 und Fndplatlen 126 sowie Abwischdüsen 128 umfassenden Heschichiungsvorriehtungen Flüssigkeit zu. für jedes Glasgarn 100 ist eine Wischdüse 128 und für jede Wischdüse 128 eine Düse !!9 v'.>rh::nd'.^mri. Pi·.· ')iu,-n ns kind oberhalb des lirüvkenelements 122 und zeigen nach unten. |ede Düse 117 führt tier Platte 124 an einer dem Einlaß einer Wischdüse 128 benachbarten Stelle Plastisol 120 zu.

Die Pumpe wirkt so. daß sie Plastisol 120 aus dem liehälter 112 durch die Leitung 116 zu den Düsen 118 fördert, um tlas Plastisol 120 von den Düsen 118 zum lirückenelement 122 mit einer Geschwindigkeit r. führen, die mnnicsicns etwas über derjenigen ι ·■,· schwincligkeii lies;!, nut der die wandernden Garne 100 das Plastisol als ( txrzug wegtransportieren.

Die sich voranbewegendeii Glasgarne 100 wandern durch angesammeltes Plastisol im Anschluß an den F.inlauf der Düsen 128 und dann durch die Düsen, um aiii ihnen einen Uber/ug zu bewirken.

Überschüssiges Plastisol 120 fließt sowohl von der hinteren Kante der Platte 124 als auch durch eine Öffnung 129 in der Vorderkante der Platte 124 in den Behälter 112, um durch die Pumpe 114 erneut in Umlauf gebracht zu werden. Obwohl Plastisol 120 zum Behälter 112 zurückfließt, führt die Pumpe 114 kontinuierlich einen Überschuß des Plastisol zu, um in der Nähe der Düsen 128 auf dem Brückenelement 122 eine wesentliche Masse des Plastisols aufrecht zu erhalten.

Bei der Ausführungsform vereinigen sieb die Viskosität des Plastisols 120 und die Spannung sowie die Geschwindigkeit der vorrückenden Glasgarne 100, um tlas tiefe Eindringen des Plastisols in die Endlosfadenbündel der Garne 100 zu verringern. Eine Spannung von 10 bis 20 g längs jedes der Garne 100 ist normalerweise ausreichend, um die Encllosfädcn dicht zusammenzubringen und das Eindringen des Plastisols tief in jedes der Garne zu verringern. Während die Viskosität des Plastisols 120 flüssig genug sein muß, daß das Plastisol sich an die bewegten Garne anhängt und eine Schicht bzw. einen Überzug bildet, muß das Plastisol viskos genug sein, um mit der Spannung in den Glasgarnen 100 zusammenzuwirken, um die Imprägnierung des Plasli-SdIs in die Glasgarne 100 zu regeln. Ein flaches peripheres I.indringen von 10 bis 15% ces Plastisols 120 in die Garne 100 ist gewöhnlich bevorzugt; bei bestimmten Verwendungen kann jedoch eine vollständige Imprägnierung erwünscht sein. In der Praxis ergibt sich eine gute partielle Bündelimprägnierung, wenn die Viskosität ties Plastisols im Behälter 112 etwa ! ~>ΐΐί! ütPü ί betrügt. YuusiiiiHU^e BiiP.deünvT'iiirnir rung wurde durch Anwendung einer Plastisolviskosität tun etwa 500 mPa · s erreicht. Die Spannung längs tier Garne 100 kann so eingestellt werden, daß sie die Regelung tier Plastisolpenetration in die Garne unterstützt.

Die Garne 100 mit einem ersten Überzug wandern in eine erhitzte Zone, wie einen thermischen Ofen 130. Die temperatur des Ofens I 30 erhitzt den Plastisolübcrzug mindestens bis zur Gelatir.estufe ohne ihn zu schmelzen. Wenn tier Ofen 130 dem Plastisolüberzug Wärme zuführt, beginnt der Weichmacher in die Polyvinylchloridteilehen, die durch den Weichmacher in Suspension gehalten werden, einzudringen. Die Teilehen beginnen zu quellen und zu erweichen. Beim Quellen der Polyvinylehloridteilchcn bringt s;v ihre zunehmende Größe in erzwungenen Kontakt miteinander. Die PlastisoKiskosität wächst. Wenn die erweichten Teilchen weiter aufquellen, einwickelt sich das Plastisol in seine Gelierungsstufe. in tier der Überzug eine gelierte oder gelartige Masse ist. Normalerweise setz! tier Ofen die Garne einer Hitze von 21156 bis 232.22 C während finer Periode von 2 bis ) Sek. aus.

Die Garne 100 mit ihrem anfänglichen gelartigeu I Iiltzul' bewegen sich durch kühlere Raumatniosphäre zu einer zweiten Beschichtiingsslation 132 weiter, die für jedes tier Garne 100 einen Wischer 134 und eine Düse I !6 aufweist. Die Wischer 134 und die Düsen 136 wirken zusammen, um über dem etwas halbfesten .iniäiiL'üche,·. Überzug einen zweiten Üherzusr aus Hiissisjem harzigem Material 137 liinzuziifügeti. /um / λ Ci k tier Erläuterung ist das flüssige harzartige Material 1 37 ein Plastisol der gleichen Zusammensetzung, tlas bei tier ersten Beschichtungsstation 110 .aufgetragen wird.

Die Vorrichtung der Station 132 umfaßt ein I lar/lließsystem, das das flüssige Plastisol 137 umwäl/t. um lur eine Menge des flüssigen Plastisols 137 am Fintriitsbereich ties Wischers 134 zu sorgen, die an Kegionen 138 angegeben ist. Eine Zuführleitung 139 führte das flüssige Plastisol 137 zu der Zone 138, die dem Wischer 134 benachbart ist. Das Harzfließsystem zirkuliert das flüssige Plastisol aus einem Behälter 142, der das flüssige Plastisol 1.37 in eine Sammelleitung 144 ablaufen läßt. Eine Pumpe 146 verbindet die Sammelleitung 144 mit der Zufuhrleitung 139 und fördert das Plastisol 137 zum Ausgang des Zufuhrrohrs 139. Die Pumpe 146 fördert genügend Plastisol, um den Schütz des Wischers 134 im wesentlichen voll "on Plastisol zu halten, wenn die Garne 100 durch die Schlhze wandern.

Il

Die einmal beschichteten Glasgarnc 100 wandern in die Ansammlung von flüssigem Plastisol 137 in den Regione·! 138 und in die Wischer 1 34, die für jedes der Garne einen Schlitz umfassen. |edes der Garne 100 taucht aus der Ausgangsscite eines Wischers I 34 auf, um sofort in eine Düse 136 einzutreten. Überschüssiges flüssiges Plastisol fällt durch ein Sieb 138 auf den Behälter 132.

Das an der zweiten Beschichtungsstation 132 aufgebrachte flüssige harzige Material 137 kann das i gleiche wie, oder verschieden von dem flüssigen Plastisi)! sein, das an der ersten Bcschichtiiiigsstation 110 aufgebracht wird. Wenn die /weile Beschichtung ein Thermoplast ist, sollte seine Schmelztemperatur in der Kegel die gleiche, wie die Schmelztemperatur der ersten Schicht sein. Überdies sollte das Treibmittel eine Zersetzungstemperatur besitzen, die nicht liefer ais die Schmelztemperatur der Überzüge isl. Weiterhin kann die F:irhr des ;in der /weilen Beschk htiiiigsstation I 32 aufgefage.ieii Plastisols die gleiche wie oder verschieden viiiii i!-.t Farbe des an der ersten Beschichtungsstation IO aufgetragenen Plastisols sein. Beispielsweise kann man scharf kontrastierende !,üben, wie Rot und Blau, verwenden, oder man kann Weil! ,ils den ersten Überzug mit einer grünen Deckhcv hkhtimg \erwenden. um ein texturiertes Aussehen des Fndprodiikls zu erreichen, oder man kann einen lon auf - Fon-f-lffekt erzielen, indem man zwei Schattierungen der gleichen Farbe verwendet. In jedem Fall sind Teile jeder der Farben sichtbar. Gewöhnlich ist die Dicke des /weiten Überzugs geringer als die Dicke des ersten Überzugs, jedoch kann das Umgekehrte angebracht und in der Tat unter bestimmten Umstanden bevorzugt sein. F.s kann zweckmäßig sein, die Glasgarne 100 an der eisten Station 110 mit einer I lar//iis.immenset/ung /u beschichten und die Garne das /weite Mal mit einer anderen Harz/iisammcnsetzung /u beschichten. Weiterhin kann es /.uwcilcn zweckmäßig sein, einen Überzug anzuwenden, entweder einen ersten oder einen nachfolgenden Überzug, der kein Treibmittel enthalt, insbesondere der an der /weilen Station 132 aufgebrachte Uber/ug. um Figcnsi. hallen zu erhalten, die nicht /u erhalten sind, wenn dann em I reibmittel enthalten ist. z.B. Marie, Zähigkeit eic. Solch ein Überzug kann zusätzlich /um /weilen Überzug vorhanden und ein Lösungsmittel- oder eine wäßrige Dispersion von Silikonen. Ureth.men oder \crs!Verbindungen sein. Fs kann fallweise aiu.li zweckmäßig sein, im ersten Ofen 130 eine ausreichende llil/e anzuwenden, um das Treibmittel /u /ersetzen, worauf ein zweiter Über/ug folgt, der genügend erhii/i wird, um sein Treibmittel zu /ersetzen.

Nach dem Verlassen der zweiten Beschichüiiigssia tion 132 wandern Jie Glasgarne 100 zu einer zweiten erhitzien Zone, wie einem thermischen Ofen 150. Die Temperatur im zweiten Ofen 150 ist hoch genug, um beide Überzüge genügend zu erhitzen, um sie zu schmelzen und das Treibmittel zu zersetzen. Während der Ofen 150 die Überzüge erhitzt, schmilz: das Harz: das Harz des zweiten Überzugs geht durch Gelieriing in einen Heißschmelzschmelzzustand über. Die zwei Überzüge vermischen sich; die getrennte Identität der Überzüge geht verloren. Im geschmolzenen Zustand erhitzt der Ofen 150 das Plastisol, um es hinreichend flüssig zu halten, daß das Gas aus dem Treibmittel sich expandieren kann, während das geschmolzene Plastisol hinreichend koherent gehalten wird, um das Gas zurückzuhalten, um Verschäumung und Bewegung des geschmolzenen Piastisols zu bewirken, um den /.eiligen Mantel 14, mit seiner rauhen oder runzeligen und im wesentlichen kontinuierlichen äußeren Oberfläche zu bilden. Normalerweise entwickelt die Oberfläche des Mantels 14 die blasenartigen Zellteilc 26. Wenn das Treibmittel das Gas freisetzt, beginnen die Zellen zu wachsen. Wenn die Zellen in uem geschmolzenen Plastisol wachsen, koaleszieren einige der benachbarten Zellen, um einige größere oder gröbere Zellen n-it größeren Gastaschen zu erzeugen. Der Ofen 150 setzt die Garne 100 einer Temperatur von 260 bis 287,78 C während einer Dauer von 2 bis ~y Sek. aus. Fs ist vorzuziehen, den /weilen Ofen 150 auf einer um etwa 48.84 bis etwa H2.22 C höheren Temperatur zu hallen, als die Temperatur des ersten < Hens 130.

ledes der beschichteten Garne 100 taucht aus dem /weiten Ofen 150 als zusammengesetztes lineares Material 10 mit einem einstückigen Mantel aus flexiblem Schaumvinyl auf. Die Gewichtsprozent der Mäntel, bezogen auf das Gewicht des zusammengesetzten linearen Materials reicht von etwa 60% bis etwa 80 Gew.-%, und beträgt besonders bevorzugt etwa 7~> Gew.-'Vo.

Wenn die lineare Zusammensetzung 10 den Ofen I 50 verläßt, sprühen Mitlei, wie Düsen 160, Wasser auf sie. um das Abkühlen der Mäntel zur Fixierung ihrer zeitigen Struktur und rauhen äußeren Oberfläche zu unterstützen. Anschließend durchqueren die linearen Zusammensetzungen IO einen Applikator 162. der em geeignetes Schmiermittel 168, wie eine Flmulsion von Diiiiethylsilikonöl auf die Zusammensetzungen über trägt, um ihre Verwebbarkeit zu erhohen. Die beschichteten Garne werden nachfolgend Naclibeli.uullungsvorgäiigen ausgesetzt, wie Aufbäumen und We heu. Das geeignete Schmiermittel 168 verringert sii h und hält in den Garnen wahrend des V'erwebens gleichmäßige Spannungen aiifrechi und irägi auch zur Abriebsfestigkeil während diesen Nachbehandlung-, vorgängen bei. Wie dargestellt, umfaßt der Applikator 162 ein längliches zylindrisches Glied 164. das drehbar auf einem länglichen Behälter 166 angebracht ist. D.is zylindrische Glied 164 gehl durch das flüssige Schmiermittel 168. das im Helialter IM> einnähen im Der Applikator kann feuchte I ilze 170 oder i'-igleiclien umfassen, um einen gleichmäßigen Auftrag des Schmiermittels 168 auf die wandernde Zusanimensel /ting 10 zu unterstützen. Geuiinsilnenfalls kann die Vorrichlung ein Schmiermittel mit der Wasserspn'iliung aufbringen.

Das beschichtete Gain wird nach dem Verlassen des let/ten Ofens und bevor es ι in einem I iihrungspiiiikt in Berührung kommt, vorzugsweise rasch gekühlt, um Verfluchung des Mantels auf dein Strang zu vermeiden Es hai sich jedoch als möglich erwiesen, das Schmiermittel letztem Überzug zuzusetzen und die erforderliche Schlüpfrigkeit zu schaffen, ohne die anderen erwünschten Eigenschaften /u beeinträchtigen. Eine Wickelmaschine 172 haspelt die beschichteten Garne zu individuell aufgewundenen Wickeln 174 auf. Die Wickelmaschine 172 umfaßt einen geschwindigkeitsvariablen Antrieb 176. um einzelne Spulen 178 in Drehung zu versetzen, eine hin- und hergehende Führung 180 für jede der Spulen 178, ein Paar mit konstanter Geschwindigkeit laufende Zufuhrräder 182 und eine Geschwindigkeitsregelscheibe 184. Da jede der angetriebenen Spulen 178 /uNänimengesetzles lineares Material 10 fortbewegt, heben oder senken Spannungsänderungen längs jeder der Zusammensetzungen 10

dessen jeweilige Regelscheibe 184, die einen zugehörigen geschwindigkeitsvariablen Antrieb t66 so steuert, daß jede der Spulen 178 mit einer Geschwindigkeit rotiert, die die Lineargeschwindigkeit des Garns 10 im wesentlichen konstant hält ϊ

F i g. 6 zeigt ein Stück eines gewebten Stoffes 200, bei dem sowohl Schuß als auch Kette aus dem beschichteten Garn 10 bestehen. Mit Hilfe des schaumbeschichteten Garns 10 kann man verschiedene Stoffe aufbauen. Beispielsweise kann ein Stoff entweder gewebt, gewirkt κι bzw. gestrickt oder nicht gewebt sein und/oder kann das Garn 10 nur in einer Richtung des Stoffes verwendet werden, d. h. entweder als Schuß oder als Kette.

Außer dem ansprechenden Aussehen des Stoffes 200 greifen die rauhen Oberflächen 20 aneinander an den Kreuzungsstellen im Gewebe 200 an, um unerwünschte Gleitbewegungen des Garns 10 im Stoff zu verringern. Diese Qualität des Garns 10 fördert eine gleichmäßigere Verteilung der dynamischen Kräfte im Garn innerhalb des Stoffes 200, selbst wenn man den Stoff an einen Gegenrtand anpaßt, ζ. B. an einen Stuhi, wenn der Stoff ein Polsterstoff ist.

Wenn das beschichtete Garn aus einem Webstofl herausgezogen worden ist, besitzt es ein Aussehen, das dem eines Glasgarns ähnelt, das nicht mit dem erfindungsgemäßen Oberzug behandelt ist und im Gewebe heiß fixiert worden ist Das vorstehend beschriebene beschichtete Garn sieht wellig oder gekräuselt längs seiner Länge von dem an den Kreuzungspunkten einem Webstoff ausgeübten Druck aus, das von Schuß- und Füllgarnen gebildet wird. Dies ist ein sehr wichtiger Beitrag zu diesem Gebiet dei Technik, da, wenn sich der Oberzug an den Kreuzungspunkten der Garne im Stoff nicht verformen würde, aul andere Weise für die Dimensionsstabilität des Stoffes gesorgt werden müßte. Um die Faserneigung einige! Gewebearten zu verringern, hat es sich als wünschenswert erwiesen, den Stoff einer leichten Wärmebehand lung (etwa 93° C für 80 bis 90 Sek.) in einen Spannrahmen zu unterwerfen. Diese Wärmebehand lung bindet die Schuß- und Kettkreuzungspunkte leicht ohne den Griff oder die Atmungsfähigkeit des Stoffes zi zerstören.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Garn aus einem Bündel von Filamenten, vorzugsweise von verzweigten Glasfilamenten, mit einer eine rauhe Oberfläche aufweisenden Kunststoffumhüllung, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung eine Zellenstruktur aufweist und aus einem verschäumten Material besteht

2. Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung lediglich an die äußersten Filamente gebunden ist, während die Inneren Filamente im Inneren der Umhüllung frei bewegbar sind.

3. Garn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Umhüllung aus einer Schutzschlichte vorgesehen ist

4. Garn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand voneinander angeordnete blasenartige Zellteile vorgesehen sind, ^o die kleiner als die Kämme der runzeligen Oberfläche und auf der ganzen Oberfläche der Umhüllung angeordnet sind.

5. Garn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die länglichen Kämme der runzeligen Oberfläche im allgemeinen längs der Umhüllung erstrecken und eine Höhe von 5 bis 20% des durchschnittlichen Durchmessers der Umhüllung besii/en.

6. Garn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch .so gekennzeichnet, daß die Umhüllung eine Dicke besitzt, die m wesentlichen dem Durchmesser des Bündels entspricht

7. Garn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Umhüllung gemahlene Fasern einverleibt sind.

8. Verfahren zum Herstellen eines mit einem Schaumstoff überzogenen Garns aus einem Bündel von Filamenten, vorzugsweise zum Durchführen des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Filamentenbündel mit einem thermoplastischen oder einem warmaushärtenden Kunstharz beschichtet wird, welchem ein Treibmittel zugesetzt ist, dessen Zersetzungstemperatur bei Verwendung eines thermoplastischen Kunstharzes auf dessen Schmelztemperaturbereich abgestellt ist und bei Verwendung eines warmaushärtenden Kunstharzes auf die Temperatur abgestellt ist, bei welcher die Kunstharzkomponenten miteinander reagieren, daß das w beschichtete Material einer Wärmebehandlung unterzogen wird, die ausreicht, um das Treibmittel zu aktivieren und das Kunstharz ausreichend flüssig zu halten, und daß das schaumbeschichtete Material zwecks Stabilisierung seiner Zellenstruktur und v> seiner Oberflächenbeschaffenheit abgekühlt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches, harziges Material ein flüssiges Plastisol verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch mi gekennzeichnet, daß die Umhüllung erhitzt wird, um ihre Viskosität bis zu einer gelartigen Konsistenz zu erhöhen.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß das Glasgarn über dem h> ersten Überzug mit einem zweiten Überzug, der die gleiche Zusammensetzung wie der erste Überzug besitzt und das gleiche Treibmittel enthält, überzo

gen wird, 12, Umhüllung für ein Garn aus einem Bündel von Filamenten nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer getrockneten Ablagerung einer Zusammensetzung besteht, die folgende Gewichtsteile enthält;