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TECHNISCHES GEBIET UND INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung eines verstärkenden
Faserprodukts, wie Pellets aus Glas und/oder Polymer. Insbesondere
stellt die vorliegende Erfindung ein System zum Herstellen von verdichteten
Faserpellets bereit, indem mehrere Segmente eines zerhackten Mehrfaserstrangs
vereinigt werden, wobei die Segmente des Faserstrangs mit einer
zweiteiligen Schlichtemittelzusammensetzung behandelt werden, die
die Verfärbung
vermindert und ansonsten den Verbundstoffen, die aus den Pellets
erzeugt werden, verbesserte physikalische Eigenschaften, wie verbesserte
Festigkeit unter extremen Hydrolysebedingungen, verleiht. Solche
Pellets stellen eine bequeme Form zur Lagerung und Handhabung von
zerhackten Fasern bereit, die als verstärkende Materialien in Verbundstrukturen
verwendet werden.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Zerhackte
Glasfaserstränge
werden normalerweise als Verstärkungsmaterialien
in thermoplastischen Gegenständen
verwendet. Typischerweise werden die Glasfasern erzeugt, indem geschmolzenes
Glas durch eine Ziehhülse
oder Platte mit Auslassöffnungen
zu Filamenten gezogen wird, eine Schlichtemittelzusammensetzung,
die Schmiermittel, Kupplungsmittel und Bindemittelharze, die einen
Film erzeugen, enthält,
auf die Filamente aufgetragen wird, die Filamente zu Strängen gesammelt
werden, die Glasfaserstränge
zu Segmenten der gewünschten
Länge zerhackt
werden und die Schlichtemittelzusammensetzung getrocknet wird. Diese zerhackten
Faserstrangsegmente werden danach mit einem Polymerharz gemischt,
und das Gemisch wird einer Pressform- oder Spritzgussmaschine zugeführt, um
zu glasfaserverstärkten
Kunststoffgegenständen
geformt zu werden. Typischerweise werden die zerhackten Faserstränge mit
Pellets eines thermoplastischen Polymerharzes gemischt, und das
Gemisch wird einem Extruder zugeführt, in dem das Harz geschmolzen
wird, die Integrität
der Glasfaserstränge
zerstört
wird, die Faserstränge
im gesamten geschmolzenen Harz verteilt werden und die Faserstrang/Harz-Dispersion
zu Pellets geformt wird. Diese Pellets werden dann in die Formmaschine
eingespeist und zu Verbundformteilen mit einer durchweg im Wesentlichen
homogenen Verteilung der Glasfaserstränge geformt.
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Unglücklicherweise
sind jedoch zerhackte Glasfaserstränge, die mit solchen Verfahren
hergestellt werden, typischerweise voluminös und fließen nicht gut. Folglich sind
solche zerhackten Stränge
schwierig zu handhaben und sind in automatisierter Verarbeitungsausrüstung problematisch.
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Ein
Versuch zur Lösung
dieses Problems ist es, die zerhackten Faserstränge zu dichteren, stabförmigen Bündeln oder
Pellets zu kompaktieren, um ihr Fließvermögen zu verbessern und die Verwendung
von automatisierter Ausrüstung
zu ermöglichen,
um diese Pellets zum Mischen mit den thermoplastischen Polymerharzen
abzuwiegen und zu transportieren. Ein solches Verfahren wird in
US-Patentschrift Nr. 4,840,755 offenbart, in der nasse zerhackte
Faserstränge
gewalzt werden, vorzugsweise auf einem vibrierenden Träger, um die
Stränge
abzurunden und sie zu dichteren, zylindrisch geformten Pellets zu
kompaktieren. Während
solche Verfahren und Geräte
in der Regel dichtere, zylindrischer geformte Pellets, die besseres
Fließvermögen zeigen,
bereitstellen, sind sie unerwünschterweise
in bestimmter Hinsicht begrenzt. Beispielsweise sind bei solchen
Verfahren zur Erzeugung von Pellets die Pelletgröße und der Fasergehalt im Allgemeinen
durch die Größe und Zahl
der Fasern im zerhackten Strang begrenzt, da das Verfahren dazu
gedacht ist, zu vermeiden, dass mehrere zerhackte Strangsegmente
aneinander haften, wodurch sich Pellets bilden, die mehr Fasern
enthalten als in einem einzigen zerhackten Strang vorhanden sind.
Folglich muss der Faserstrang, von dem die Segmente abgehackt werden,
um Pellets mit einer geeigneten Schüttdichte und einem genügenden Verhältnis von Durchmesser
zu Länge
zu erhalten, um gutes Fließvermögen zu zeigen, üblicherweise
aus einer großen
Zahl von Filamenten erzeugt werden. Jedoch kompliziert die Erhöhung der
Zahl an Filamenten, die erzeugt und zu einem einzigen Strang vereinigt
werden müssen,
unerwünschterweise
den Vorgang des Erzeugens.
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In
einem Versuch, diese Nachteile zu überwinden, offenbart US-Patentschrift
Nr. 5,578,535 Glasfaserpellets, die etwa 20 bis 30% dichter als
die einzelnen Glasstränge,
aus denen sie gemacht werden, und etwa 5- bis 15-mal größer im Durchmesser
sind. Diese Pellets werden hergestellt, indem (i) geschnittene Faserstrangsegmente
auf ein Niveau hydratisiert werden, das ausreicht, um die Trennung
der Faserstrangsegmente in einzelne Filamente zu verhindern, aber
nicht ausreicht, zu bewirken, dass die Faserstrangsegmente zu einem
Klumpen agglomerieren; und (ii) die hydratisierten Strangsegmente
mit einem geeigneten Verfahren eine ausreichende Zeit lang gemischt
werden, wodurch Pellets erzeugt werden. Geeignete Mischverfahren schließen Verfahren
ein, die die Fasern in Bewegung über-
und umeinander herum halten, wie Taumeln, Schütteln, Mischen, Vermischen,
Rühren
und Vermengen. Auch wenn diese Pellets mit so unterschiedlichen
Mischverfahren hergestellt werden können, wurde gefunden, dass
viele dieser Verfahren entweder zu uneffektiv sind, um kommerziell
verwendet zu werden, oder nicht angemessen gesteuert werden können, um
genügend einheitliche
Pellets herzustellen, um dem daraus hergestellten Verbundgegenstand
mit den Festigkeitseigenschaften zu versehen, die mit einem Verbundgegenstand,
der aus nicht pelletierten zerhackten Fasersträngen hergestellt wurde, vergleichbar
sind. Beispielsweise führt
die Verwendung eines modifizierten Scheibenpelletizers häufig zu übermäßiger Verweilzeit
der erzeugten Pellets im Mischer, was bewirkt, dass die Pellets
für eine übermäßige Zeitdauer aneinander
reiben, was wiederum auf Grund ihrer Schleifmittelnatur zu Verschlechterung
der Pellets führt.
Diese Verschlechterung der Pellets vermindert letztendlich die Festigkeitseigenschaften
der Verbundformteile.
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Ein
weiteres Problem, das normalerweise für Pellets bekannt ist, die
aus Fasersträngen
gemacht sind, die zur Verwendung als Verstärkungen in Verbundstoffen und
anderen faserverstärkten
Produkten gemacht sind, ist Verfärbung.
Diese Verfärbung
ist typischerweise als eine unerwünschte Vergilbung der Pellets
zu sehen, von der angenommen wird, dass sie mit einigen der Materialien
in Beziehung steht, die zum Schlichten der Faserstränge verwendet
werden, einschließlich
der Bindemittel und Filmbildner, die in den Schlichtemittelzusammensetzungen
verwendet werden, die zum Behandeln der Faserstränge verwendet werden, aber
nicht darauf begrenzt. Eine solche Verfärbung der Pellets bewirkt in
der Regel eine Verfärbung
des daraus hergestellten Verbundgegenstands.
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Demgemäß besteht
ein Bedarf nach einem effektiven Verfahren zur Erzeugung von Pellets,
das beherrschbar ein einheitliches Glasfaserpelletprodukt ergibt,
das Festigkeitseigenschaften bereitstellt, die gleich denen von
nicht pelletierten zerhackten Strangfasern sind, wenn diese Pellets
zur Herstellung von Verbundformteilen verwendet werden. Ferner gibt
es Bedarf für
eine Schlichtemittelzusammensetzung zur Verwendung bei der Herstellung
von zerhackten Strängen
und Glasfaserpellets, welche wenig oder keine Färbung und keine Auswirkung
auf die Farbe der daraus hergestellten Verbundformteile aufweisen.
Dieser Bedarf wird durch die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung erfüllt,
welche nachstehend zusammengefasst und ausführlich beschrieben wird.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verstärkendes
Faserprodukt bereitzustellen, welches, wenn es geformt wird, einen
Verbundstoff mit ausgezeichneten physikalischen Festigkeitseigenschaften, mit
wenig oder keiner Verfärbung
bereitstellt. Demgemäß umfasst
die Erfindung ein im Wesentlichen farbloses verstärkendes
Faserprodukt, umfassend einen verstärkenden Faserstrang, der mit
einer zweiteiligen Schlichtemittelzusammensetzung beschichtet ist,
umfassend eine Schlichtemittelvorstufe; und ein Schlichtebindemittel,
umfassend ein Copolymer, das aus Maleinsäureanhydrid und Ethylen erzeugt
wurde, und ein Polymer, das einen Film erzeugt. Der Begriff „im Wesentlichen
farblos", wie er
hier verwendet wird, bedeutet, dass es minimale oder keine Färbung des
verstärkenden
Faserprodukts gibt und dass jede minimale Färbung für das bloße Auge nicht sichtbar ist.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Schlichtebindemittel, umfassend ein
Copolymer, das aus Maleinsäureanhydrid
und Ethylen erzeugt wurde.
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Ein
weiterer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung betrifft eine
Kombination von Schlichtemittelzusammensetzungen, umfassend eine
erste Schlichtemittelzusammensetzung und eine zweite Schlichtemittelzusammensetzung,
wobei die erste Schlichtemittelzusammensetzung eine Schlichtemittelvorstufe
umfasst und die zweite Schlichtemittelzusammensetzung ein Schlichtebindemittel,
umfassend ein Copolymer, das aus Maleinsäureanhydrid und Ethylen erzeugt
wurde, umfasst.
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Es
wird auch ein Verfahren zum Herstellen eines verdichteten verstärkenden
Faserprodukts beschrieben, umfassend:
- a) Herstellen
einer Schlichtemittelvorstufe, umfassend ein oder mehrere Kupplungsmittel;
- b) Auftragen der Schlichtemittelvorstufe auf einen Strang von
verstärkenden
Fasern;
- c) Zerhacken des Strangs von verstärkenden Fasern, wodurch Segmente
erzeugt werden;
- d) Auftragen eines Schlichtebindemittel auf die Segmente, wodurch
mit Bindemittel beschlichtete Segmente erzeugt werden; und
- e) Verdichten der mit Bindemittel beschlichteten Segmente, wodurch
ein verdichtetes verstärkendes
Faserprodukt erzeugt wird.
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Bei
einem kontinuierlichen Verfahren, das einen Arbeitsschritt der Fasererzeugung
in der Fertigungslinie einschließt, erlaubt der Schritt des
Auftragens des Schlichtebindemittels außerhalb der Umgebung der Fasererzeugung
den Einschluss von Materialien, die beim Erzeugungsverfahren wegen
der Toxizität,
Sauberkeit, Geruch, hohen Kosten oder Scherempfindlichkeit nicht
erwünscht
sind.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch ein Verbundformteil ein, umfassend ein verstärkendes
Fasermaterial, das mit einer Schlichtemittelvorstufe und einem Schlichtebindemittel
beschlichtet ist, wobei das Schlichtebindemittel ein Copolymer,
das aus Maleinsäureanhydrid
und Ethylen erzeugt wurde, umfasst.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG UND BEVORZUGTE
AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
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Gemäß der Erfindung
wird eine zweiteilige Schlichtemittelkombination, umfassend eine
Schlichtemittelvorstufe und ein Schlichtebindemittel, auf ein verstärkendes
Fasermaterial aufgetragen, wodurch ein verstärkendes Faserprodukt erzeugt
wird. Die Schlichtemittelvorstufe wird auf das verstärkende Faserstrangmaterial
aufgetragen, bevor das Schlichtebindemittelmaterial aufgetragen
wird. Das verstärkende
Faserprodukt kann dann verdichtet oder kompaktiert werden, wodurch ein
verdichtetes verstärkendes
Faserprodukt, wie Pellets, erzeugt wird.
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Demgemäß werden
die verstärkenden
Fasern erzeugt, und vor ihrer Ansammlung zu einem Strang werden
sie mit einer Schlichtemittelvorstufe beschichtet. Geeignete Schlichtemittelvorstufen
schließen
diejenigen ein, die Wasser, ein oder mehrere Kupplungsmittel, ein
oder mehrere Schmiermittel und beliebige herkömmliche Zusatzstoffe, wie pH-Wertregulatoren,
Benetzungsmittel und Antistatika, umfassen.
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Geeignete
Kupplungsmittel, die in der Schlichtemittelvorstufe eingeschlossen
sein können,
sind im Handel beispielsweise von OSi, einer Abteilung der Witco
Inc., oder Dow Corning Inc. erhältlich.
Diese schließen
ein: „A-1126", ein Aminosilan-Kupplungsmittel,
umfassend ein Gemisch von ungefähr
24 Gew.-% Diaminosilan, das durch einen Surfactanten modifiziert
ist, in einer Methanollösung;
und „A-1387", ein polymeres Silan
in einer Methanollösung,
das ein mittleres Molekulargewicht von etwa 1800 aufweist und einen
wasserlöslichen
Filmbildner umfasst, der die Haftung an der Faseroberfläche fördert. Die
Silan-Kupplungsmittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden, können
durch alternative Kupplungsmittel oder Gemische ersetzt werden.
Beispielsweise kann A-1387 durch „Y-15192" ersetzt werden, bei dem das Methanollösemittel durch
Ethanol ersetzt ist. A-1126 kann durch Trimethoxy-silyl-propyl-ethylen-diamin
oder „A-1120" von OSi oder „Z-6020" von Dow Corning
ersetzt werden. A-1120 oder Z-6020 können durch eine vor-hydrolysierte
Version, wie „Y-11844", ersetzt werden.
Z-6020 kann durch „DC
1-6137", eine vor-hydrolysierte
Version, der das Alkohollösemittel
fehlt und die 33% Diaminosilan in Wasser bei einer Konzentration
von 24% Feststoffen umfasst, welches im Handel von Dow Corning erhältlich ist,
ersetzt werden. Weitere beispielhafte Kupplungsmittel schließen organofunktionelle
Silane ein, wie diejenigen, die von OSi/Witco Inc. unter den folgenden
Handelsbezeichnungen erhältlich
sind:
![Figure 00080001](https://patentimages.storage.***apis.com/46/b3/f7/5b2d44124b09ae/00080001.png)
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Jedes
geeignete Schmiermittel kann in der Schlichtemittelvorstufe verwendet
werden, einschließlich wasserlöslicher
Ethylenglykolstearate, Ethylenglykololeate, ethoxylierter Fettamine,
Glycerin, emulgiertem Mineralöl
und Organopolysiloxanemulsionen. Bevorzugte Schmiermittel schließen ein:
Polyethylenglykolmonostearat; Polyethylenglykolmono-oleat; Butoxyethylstearat;
Stearinsäureethanolamid,
Handelsname „Lubsize K12", erhältlich von
Alpha/Owens Corning; ein Schmiermittel, das in US-Patentschrift
Nr. 3,597,265 offenbart wird, welches von der Emery Corp. unter
dem Handelsnamen „Emerlube
6760" erhältlich ist;
und ein Schmiermittel, das eine Mischung von 30 Gew.-% Weißöl, 30 Gew.-%
Polyethylenglykol-400-monopelargonat, 30 Gew.-% Polyoxyethylen in
Myristylalkohol und 10 Gew.-% ethoxyliertem Alkylamin enthält (Handelsname
Parastat S-2), welches von der Emery Corp. unter dem Handelsnamen „Emerlube
7607" verkauft wird.
Vorzugsweise ist das Schmiermittel in der Schlichtemittel zusammensetzung
in einer Menge von etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 0,10 Gew.-% vorhanden.
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Die
Schlichtemittelvorstufe der vorliegenden Erfindung ist bei jedem
Niveau des pH-Werts wirksam. Vorzugsweise liegt der pH-Wert der
Schlichtemittelvorstufe in einem Bereich zwischen 3,5 und 10. Jedoch kann
der pH-Wert in Abhängigkeit
von der beabsichtigten Anwendung oder um die Verträglichkeit
der Bestandteile der Schlichtemittelvorstufe zu erleichtern eingestellt
werden. Jedes geeignete Mittel zum Regulieren des pH-Werts kann
in der Schlichtemittelvorstufe verwendet werden. Beispielsweise
können
geringe Mengen einer schwachen Säure,
wie Essigsäure,
zu der Schlichtemittelvorstufe gegeben werden, um den pH-Wert einzustellen.
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Die
Schlichtemittelvorstufe kann hergestellt werden, indem jeder der
Bestandteile in einem Vorgemisch gelöst wird, dann die Vorgemische
in einem Hauptgemisch mit deionisiertem Wasser vereinigt werden, um
die passende Konzentration zu erreichen und die Feststoffe des Gemischs
zu regulieren. Die Vorgemische können
getrennt oder gleichzeitig zum Hauptgemisch gegeben werden. Die
resultierende Schlichtemittelvorstufe ist eine Lösung, die eine Gebrauchsfähigkeitsdauer
von etwa einer Woche aufweist.
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Wie
vorstehend beschrieben, umfasst die zweiteilige Schlichtemittelkombination
auch ein Schlichtebindemittel, umfassend als ein Bindemittel ein
nicht verfärbendes
Copolymer von Maleinsäureanhydrid
und mindestens ein weiteres, damit copolymerisierbares Monomer.
Das Schlichtebindemittel kann auch jeden anderen geeigneten Zusatzstoff
umfassen, einschließlich
eines Vernetzungsmittels und eines Polymers, das einen haftenden
Film erzeugt.
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Der
Begriff „Maleinsäureanhydrid-Copolymer" schließt sowohl
das reine Copolymer als auch Derivate in der Säureanhydrid-, Säure-, Salz-,
Halb-ester- oder Amid-Form ein. Das Copolymer wird durch die Polymerisation
von Maleinsäureanhydrid
oder -säure
mit Ethylen erzeugt. Demgemäß kann das
Copolymer auch Terpolymere, umfassend mindestens einen Maleinsäureanhydridrest,
einschließen.
Vorzugsweise wird das Copolymer als eine wässrige Lösung des Polysäure-, (partiellen)
Ammoniumsalz-, Halb-ester- oder Halb-amid-Derivats eines alternierenden Blockcopolymers
von Maleinsäureanhydrid
oder Gemischen davon verwendet. Das Maleinsäureanhydrid-Copolymer, das
erzeugt wird, liegt im Allgemeinen in Form eines weißen oder
farblosen Pulvers vor. Die Menge des nicht verfärbenden Maleinsäureanhydrid-Copolymers
in dem Schlichtebindemittel kann im Bereich von etwa 5 Gew.-% bis
etwa 95 Gew.-% der gesamten Feststoffe im Schlichtebindemittel liegen.
In einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst das EMA-Copolymer etwa 47,3 Gew.-% der gesamten Feststoffe
im Schlichtebindemittel, was etwa 5,2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Schlichtebindemittels, entspricht.
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Das
Maleinsäureanhydrid-Copolymer
ist zum Herstellen eines klaren, transparenten, im Wesentlichen farblosen
Produkts verwendbar, wenn es in einem Schlichtebindemittel für verstärkende Fasermaterialien
verwendet wird. Das Copolymer ist schlecht löslich, wenn es bei Raumtemperatur
in Wasser dispergiert wird, aber wenn es auf Temperaturen von über 90°C (194°F) erhitzt
wird, löst
es sich auf Grund der Hydrolyse der Säureanhydridgruppen des Polymers,
wobei sich die entsprechenden Polysäuren bilden. Bei einer solchen
Reaktion wird ein Mol Säureanhydrid
zu zwei Mol Disäure
in einer exothermen Reaktion hydrolysiert. Die wässrige Lösung, die durch die Hydrolyse
erzeugt wird, wird dann verwendet, um die Schlichtebindemittelzusammensetzung
zu formulieren. Ähnliche
Reaktionen können
unter Verwendung von Ammoniak bzw. eines Amins in Wasser, eines
Alkohols bzw. eines Amins in einem nicht reaktiven Lösemittel
eingesetzt werden, wodurch sich Lösungen der (partiellen) Ammoniumsalz-,
Halb-ester- bzw. Halb-amid-Derivate bilden.
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Jedes
geeignete Vernetzungsmittel kann im Schlichtebindemittel verwendet
werden. Geeignete Vernetzungsmittel sind diejenigen, die die Bindung
des Schlichtebindemittels an die Oberfläche des verstärkenden
Fasermaterials fördern.
Beispiele für
geeignete Vernetzungsmittel schließen organofunktionelle Silane ein,
wie diejenigen, die von Osi, einer Abteilung von Witco Inc., erhältlich sind,
beispielsweise diejenigen, die kommerziell unter den Handelsnamen „A-1100" und „A-1120" verkauft werden.
Vorzugsweise umfasst das Schlichtebindemittel ein organofunktionelles
Silan, das in einer Menge von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-%,
bezogen auf das Gewicht der Schlichtebindemittelzusammensetzung,
verwendet wird. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform
das Silan A-1100 etwa 7,6 Gew.-% der gesamten Feststoffe im Schlichtebindemittel
oder ungefähr
3,2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schlichtebindemittels,
umfassen.
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Jedes
geeignete Mittel, das einen haftenden Film erzeugt, kann im Schlichtebindemittel
verwendet werden. Geeignete Mittel, die einen haftenden Film erzeugen,
können
wärmehärtbare und
thermoplastische Polymere einschließen, die im Fachgebiet zur
Förderung
der Haftung von Schlichtemittelzusammensetzungen bekannt sind. Ein
geeigneter Filmbildner schafft eine größere Haftung zwischen den verstärkenden
Fasern, was zu verbesserter Integrität des Strangs führt. Beispiele
für geeignete
Filmbildner schließen
eine Polyurethanemulsion, die im Handel als Impranil DLSTM von der Bayer Corp. erhältlich ist,
und eine auf Polyesterpolyol basierende, auf aliphatischem Isocyanat
basierende Polyurethandispersion ein, die im Handel als „ExpV1298" von D.I.C. Inc.
erhältlich
ist. Vorzugsweise wird eine Menge an Filmbildner verwendet, so dass
das Schlichtebindemittel die gewünschte
Haftung bereitstellt, ohne Statik und eine unerwünschte Farbe im verstärkenden Faserprodukt
zu entwi ckeln. Der Filmbildner kann 0 bis zu etwa 80 Gew.-% der
gesamten Feststoffe im Schlichtebindemittel umfassen.
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Ein
geeigneter Zusatzstoff, wie ein Schmiermittel, kann auch im Schlichtebindemittel
eingeschlossen sein. Jedes geeignete Schmiermittel kann verwendet
werden. Verwendbare Schmiermittel schließen beispielsweise Polyoxyalkylenamine
ein, wie diejenigen, die von Huntsman Corp. erhältlich sind. Beispiele für solche Polyoxalkylenamine
sind „ED2003", „EDR-148", „N-Aminoethylpiperazin", „D230", „XTJ-511", „D400", „ED-900", „ED-600", „T403". Das Schmiermittel
kann etwa 8 Gew.-% bis etwa 25 Gew.-% der gesamten Feststoffe im
Schlichtebindemittel umfassen, was einem Bereich von etwa 1,5 Gew.-%
bis etwa 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schlichtebindemittels,
entspricht. In einer beispielhaften Formulierung gemäß der Erfindung
beträgt
die Menge an Schmiermittel etwa 16,6 Gew.-% der gesamten Feststoffe
im Schlichtebindemittel oder etwa 3,7 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Schlichtebindemittels.
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Jedes
geeignete Surfactant oder Surfactantengemisch kann auch zu der Schlichtebindemittelformulierung
gegeben werden, Beispiele für
geeignete Surfactanten sind nicht ionische Surfactanten, wie Synperonic
PE/L101 – ein
Blockcopolymer von Ethylenoxid und Propylenoxid, im Handel von ICI
Surfactants erhältlich.
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Synperonic
PE/P103 – ein
Ethylenoxid/Propylenoxid-Blockcopolymer, im Handel von ICI Surfactants erhältlich.
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Pluronic
PE/F77 – ein
Ethylenoxid/Propylenoxid-Blockcopolymer, im Handel von ICI Surfactants
erhältlich.
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Triton
X-100 – ein
Octylphenolethoxylat mit einem Mittelwert von 9 bis 10 mol Ethylenoxid,
100% aktives Material, im Handel von Union Carbide Corp. erhältlich.
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In
einer beispielhaften Formulierung kann das Surfactant oder Surfactantengemisch
etwa 1,1% der gesamten Feststoffe im Schlichtebindemittel umfassen,
was etwa 0,25% des Gesamtgewichts des Schlichtebindemittels ist.
Die Menge an Surfactant im Schlichtebindemittel kann im Bereich
zwischen 0 und 20 Gew.-% der gesamten Feststoffe im Schlichtebindemittel
liegen.
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Ein
geeignetes Antistatikum kann auch im Schlichtebindemittel in einer
Menge eingeschlossen sein, die ausreicht, um die Erzeugung von statischer
Elektrizität
zwischen Filamenten von verstärkendem
Fasermaterial, die mit dem Schlichtebindemittel beschichtet sind,
zu verringern. Ein Beispiel für
ein geeignetes Antistatikum ist ein partielles quaternäres Ammoniumsalz
einer Polyacrylsäure,
wie „DP6
6195", das im Handel
von Ciba Specialty Chemicals erhältlich
ist. Bestimmte Schmiermittel, die im Schlichtebindemittel verwendet
werden, können
auch als Antistatika fungieren. Beispiele für solche Schmiermittel schließen eine
oder mehrere, auf Polypropylen basierende Aminverbindungen ein,
die unter dem Handelsnamen „Jeffamine
T" verkauft werden,
welche im Handel von Huntsman Corp. erhältlich sind.
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Das
Schlichtebindemittel wird typischerweise hergestellt, indem jede
der jeweiligen Komponenten in einem Vorgemisch gelöst oder
verdünnt
wird, dann die Vorgemische zusammen gemischt werden, wodurch ein
homogenes wässriges
Gemisch erzeugt wird. Typischerweise kann Wasser als das Lösemittel
für jedes Vorgemisch
verwendet werden, jedoch können
die Vernetzungsmittel in einem organischen Lösemittel gelöst werden,
um ihre Löslichkeit
in der endgültigen
Lösung
zu verbessern. Vorzugsweise ist das Vernetzungsmittel wasserlöslich und
kann in einem wässrigen
Vorgemisch gelöst
werden. Das nicht verfärbende
Maleinsäureanhydrid-Copolymer
kann bei erhöhter
Temperatur in einer wässrigen
sauren oder basischen Lösung
gelöst
werden, bevor es zum Hauptgemisch gegeben wird. Der Filmbildner
und weitere Zusatzstoffe werden typischerweise auch zum Gemisch
in wässriger
Lösung
gegeben. Anstatt einzelne Vorgemische herzustellen, kann in einer
anderen Ausführungsform
ein Vorgemisch aller wasserlöslicher
Ausgangsmaterialien in Wasser hergestellt und auf etwa 95°C (203°F) erhitzt
werden. Bei einem solchen Verfahren werden das Copolymer und weitere
Bestandteile einzeln zu einem Mischtank gegeben, der Wasser enthält, und
die Lösung
wird gerührt,
bis jedes vollständig
gelöst
ist.
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Im
Allgemeinen ist das Schlichtebindemittel hoch an organischem Gehalt
mit zwischen 10% und 30% festem organischen Gehalt.
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Das
Schlichtebindemittel der vorliegenden Erfindung ist besonders wirksam
bei der Herstellung von Pellets, die minimales Ausfasern während der
Handhabung zeigen, und anders als die Schlichtemittelzusammensetzungen
nach dem Stand der Technik führen
sie nicht zu der Entwicklung unerwünschter Farbabweichungen oder
Vergilben im fertig gestellten Produkt. Dieses Ergebnis ist besonders
offensichtlich, wenn die Kombination aus der Schlichtemittelvorstufe
und dem Schlichtebindemittel gemäß der Erfindung
beide verwendet werden, um die verstärkenden Faserstränge zu behandeln.
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Die
Schlichtemittelvorstufe und die Schlichtebindemittelzusammensetzungen
und das Verfahren der vorliegenden Erfindung erleichtern das Behandeln
verstärkender
Fasermaterialien, beispielsweise Glas, während eines kontinuierlichen
Verfahrens, das sowohl Erzeugen der Fasern als auch nachfolgende
Verarbeitung oder Handhabung einschließt. Das Verwenden der Schlichtemittelvorstufe
und des Schlichtebindemittels der Erfindung ermöglicht, dass die Fasern direkt
nach dem Erzeugen mit Schlichtemittelkomponenten behandelt werden
können,
die ansonsten normalerweise nicht in das Verfahren zur Fasererzeugung
eingeschlossen werden.
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Während die
Erfindung hochgradig für
diese Art von Herstellungsverfahren in der Fertigungslinie geeignet
ist, kann es darüber
hinaus auch in einem Verfahren außerhalb der Fertigungslinie
verwendet werden, bei dem die Schlichtemittelvorstufe und das Schlichtebindemittel
auf zuvor erzeugte und abgepackte verstärkende Fasermaterialien aufgetragen
werden oder bei dem die Schlichtemittelvorstufe und das Schlichtebindemittel
zu unterschiedlichen Zeiten auf das verstärkende Fasermaterial aufgetragen
werden. Beispielsweise kann die Schlichtemittelvorstufe auf einen
erzeugten Faserstrang aufgetragen werden, wonach der Strang aufgewickelt
und vor dem nachfolgenden Abwickeln, Zerhacken zu Segmenten und
Auftragen des Schlichtebindemittels gelagert wird.
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Die
Schlichtemittelvorstufe und das Schlichtebindemittel werden typischerweise
verwendet, um ein verstärkendes
Fasermaterial zu behandeln, wie ein Strang, Faden oder Vorgespinst.
Das verstärkende
Fasermaterial ist typischerweise ein oder mehrere Stränge eines
im Wesentlichen kontinuierlichen verstärkenden Fasermaterials, das
mit herkömmlichen
Techniken erzeugt wird. Beispielsweise kann das verstärkende Fasermaterial
Glas sein, das durch Ziehen von geschmolzenem Glas durch eine erhitzte
Ziehhülse,
wodurch viele, im Wesentlichen kontinuierliche Glasfasern erzeugt
werden, und Sammeln der Fasern zu einem Strang erzeugt wird. In
einer anderen Ausführungsform
kann das verstärkende
Fasermaterial Stränge
von einem oder mehreren Polymeren sein, die mit herkömmlichen
Verfahren hergestellt wurden. Solche Polymere schließen beispielsweise
Polyamid oder Aramid ein, das zur Erzeugung von verstärkenden
Fasersträngen
allein oder in Kombination mit Glasfasern verwendet werden kann.
Kohlenstoff oder andere geeignete natürliche Fasern können auch
verwendet werden. Vorzugsweise umfasst das verstärkende Fasermaterial zur Verwendung
in der Erfindung Fasern mit einem Durchmesser von etwa 3 μm bis etwa
90 μm, während typische
Stränge,
die zu Segmenten geschnitten werden sollen, etwa 50 Fasern bis etwa
2000 Fasern umfassen. Vorzugsweise schließen die Stränge, die bei dem Verfahren
der Erfindung erzeugt werden, etwa 400 Fasern bis etwa 800 Fasern
mit einem Durchmesser von etwa 3 μm
bis etwa 23 μm
ein. Jeder geeignete Apparat, um solche Fasern herzustellen und
zu Strängen
zu sammeln, kann im Gesichtspunkt der Fasererzeugung der vorliegenden
Erfindung verwendet werden.
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Vorzugsweise
ist das Verfahren zum Herstellen eines verdichteten verstärkenden
Faserprodukts ein modifiziertes Verfahren in der Fertigungslinie,
das kontinuierliches Schlichten, Zerhacken, sekundäre Beschichtung
und Pelletieren von sich kontinuierlich bildenden Fasersträngen als
dem verstärkenden
Fasermaterial erlaubt, wobei eine zweiteilige Kombination aus einer
Schlichtemittelvorstufe und Schlichtebindemittel verwendet wird.
Ein solches Verfahren stellt ein Pelletprodukt bereit, das bessere
Eigenschaften zeigt, wenn es in einen Verbundstoff integriert wird,
als Pellets, die mit anderen Verfahren in der Fertigungslinie hergestellt wurden,
die zuvor im Fachgebiet bekannt waren. Von dieser Verbesserung wird
angenommen, dass sie der verbesserten Verträglichkeit der Komponenten der
zwei Schlichtemittel zuzuschreiben ist, welche eine bessere Beschichtung
der Fasern ermöglicht.
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Das
Verfahren zum Herstellen eines verdichteten verstärkenden
Faserprodukts gemäß der Erfindung kann
einen Apparat einsetzen, umfassend: (a) Mittel zum Auftragen eines
ersten Schlichtemittels oder Schlichtemittelvorstufe auf eine kontinuierliches
Fasermaterial; (b) Mittel zum Schneiden der Glasfaserstränge, um zerhackte
Strangsegmente zu erzeugen; (c) Mittel zum Fördern der zerhackten Strangsegmente
zu einem ersten Mittel zum Taumeln; (d) Mittel zum Auftragen eines
zweiten Schlichtemittels oder Schlichtebindemittels auf die zerhackten
Strangsegmente; (e) ein erstes Mittel zum Taumeln, um eine Taumelbewegung
auf die zerhack ten Strangsegmente zu übertragen, um das Schlichtebindemittel
zu dispergieren und zu bewirken, dass sich die zerhackten Strangsegmente
ausrichten und zu Pellets vereinigen; (f) gegebenenfalls Mittel
zum Fördern der
Pellets zu einem zweiten Mittel zum Taumeln; (g) gegebenenfalls
ein zweites Mittel zum Taumeln, um die Pellets zu taumeln, wodurch
sie kompaktiert werden und ihre Dichte erhöht wird; (h) Mittel zum Fördern der verdichteten
Pellets zu einem Trockner; und (i) ein Mittel zum Trocknen, das
ausgelegt ist, um die Pellets aufzunehmen und zu trocknen.
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Anfangs
kann die Schlichtemittelvorstufe auf das verstärkende Fasermaterial mit jedem
herkömmlichen
Mittel aufgetragen werden, einschließlich Kiss-Walzen-, Tauch-Zieh-,
Schlitten- oder Sprüh-Auftragegeräten. Vorzugsweise
wird die Schlichtemittelvorstufe aufgetragen, indem das verstärkende Fasermaterial,
beispielsweise Stränge
von Glas oder Polymer, über
ein Kiss-Walzen-Auftragegerät
geleitet werden. Darüber
hinaus wird die Schlichtemittelvorstufe vorzugsweise auf die Stränge in einer
Menge aufgetragen, die ausreicht, um die Stränge mit einem Feuchtigkeitsgehalt
von etwa 8 Gew.-% bis etwa 13 Gew.-%, stärker bevorzugt etwa 11 Gew.-%
(sofern nicht anderes angegeben, beziehen sich alle Prozentsätze hierin
auf das Gewicht) zu versehen.
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Danach
werden die mit Vorstufe beschlichteten Stränge zu Strangsegmenten zerhackt.
Vorzugsweise weisen die Strangsegmente eine Länge von etwa 1/8 Zoll (3,175
mm) bis etwa 1 1/4 Zoll (31,75 mm) auf. Jedes geeignete Mittel kann
verwendet werden, das im Fachgebiet zum Zerhacken von Glasfasersträngen zu
solchen Segmenten bekannt ist.
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Das
Schlichtebindemittel wird dann auf die zerhackten Strangsegmente
aufgetragen, die dann mit jedem geeigneten Verfahren, das dem Durchschnittsfachmann
bekannt ist, beispielsweise Taumeln oder anderweitig Bewegen der
zerhackten Strangsegmente, in einem Pelletizer pelletiert werden.
Ein geeignetes Verfahren zum Pelletieren der zerhackten Strangsegmente
wird in US-Patentschrift 5,868,982 offenbart. Während dieses Pelletierverfahrens
erleichtert das Vorhandensein des Vernetzungsmittels und des Filmbildners
in dem Schlichtebindemittel die Haftung zwischen den Strangsegmenten.
Ferner dient die Menge an Feuchtigkeit im Schlichtebindemittel dazu,
den Feuchtigkeitsgehalt der Strangsegmente auf ein Niveau zu regulieren,
das zur Bildung von Pellets geeignet ist, wenn die Strangsegmente
im Pelletizer getaumelt werden. Während der Feuchtigkeitsgehalt
der Strangsegmente vor ihrer Einführung in den Pelletizer reguliert
werden kann, wird es bevorzugt, dass die Segmente auf einen Feuchtigkeitsgehalt
hydratisiert werden, der zur Pelletbildung im Pelletizer selbst
geeignet ist.
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Vorzugsweise
beträgt
der Feuchtigkeitsgehalt der Strangsegmente im Pelletizer etwa 12
Gew.-% bis etwa 16 Gew.-%, stärker
bevorzugt etwa 13 Gew.-% bis etwa 14 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der
mit Bindemittel beschlichteten, zerhackten Strangsegmente. Wenn
der Feuchtigkeitsgehalt zu niedrig ist, vereinen sich die Strangsegmente
in der Regel nicht zu Pellets und verbleiben in einem typischen
Strangverband. Wenn umgekehrt der Feuchtigkeitsgehalt zu hoch ist,
agglomerieren oder verklumpen oder bilden die Stränge in der
Regel Pellets von zu großem
Durchmesser und weisen eine unregelmäßige und nicht zylindrische
Gestalt auf.
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Das
Schlichtebindemittel kann auf die zerhackten Strangsegmente aufgetragen
werden, wenn sie in den Pelletizer eingeführt werden oder nachdem die
zerhackten Segmente in den Pelletizer gegeben werden, aber bevor
sie getaumelt werden. In einer alternativen Ausführungsform kann das Schlichtebindemittel
auf die Stränge
gesprüht
werden, bevor sie zerhackt werden. In dieser alternativen Ausführungsform
wird es bevorzugt, dass ein Pelletizer verwendet wird, der speziell
mit Taumelmitteln, wie Prallflächen,
ausgerüstet ist,
wodurch angemessenes Taumeln und Bildung der Pellets sichergestellt
wird.
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Um
gute Bedeckung der zerhackten Segmente sicher zu stellen, wird es
bevorzugt, dass das Schlichtebindemittel auf die zerhackten, mit
Vorstufe beschlichteten Strangsegmente aufgetragen wird, wenn sie
in den Pelletizer eingeführt
werden und bevor sie beginnen, sich zu Pellets zu vereinigen. Wenn
das Schlichtebindemittel an anderen Stellen innerhalb des Pelletizers
aufgetragen wird, besteht die Tendenz, dass sich Pellets bilden,
bevor die Strangsegmente vollständig
mit der Schlichtemittelzusammensetzung beschichtet sind, was zu
Pellets führt,
die Fasern enthalten, die überhaupt
nicht mit dem Schlichtebindemittel beschichtet sind. Wenn solche
Pellets bei der Herstellung der faserverstärkten Verbundgegenstände verwendet
werden, fehlt den unbeschichteten Fasern die Grenzflächenbeschichtung,
die erforderlich ist, um gute verstärkende Eigenschaften bereitzustellen,
und der resultierende Verbundgegenstand weist weniger als optimale
Eigenschaften auf. Vorzugsweise ist der Pelletizer mit einer Sprühdüse ausgerüstet, die
neben dem Einlass für
die Strangsegmente angeordnet ist, um das Schlichtebindemittel auf
die Strangsegmente zu sprühen,
wenn sie in den Pelletizer eingeführt werden.
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Der
Pelletizer, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann
jeder Apparat sein, der in der Lage ist, die Strangsegmente derart
zu taumeln, dass: (1) sie im Wesentlichen einheitlich mit dem Schlichtebindemittel
beschichtet werden und (2) sich mehrere Strangsegmente ausrichten
und zu Pellets der gewünschten
Abmessungen vereinigen. Ein solcher Taumelapparat sollte eine mittlere
Verweilzeit aufweisen, die ausreicht, um sicher zu stellen, dass
die Strangsegmente im Wesentlichen mit dem Schlichtebindemittel
beschichtet werden und Pellets bilden, aber nicht ausreicht, dass
die Pellets durch Abrieb, indem sie aneinander reiben, beschädigt oder
verschlechtert werden. Vorzugsweise beträgt die Verweilzeit im Taumelapparat
etwa 1 Minute bis etwa 10 Minuten. Stärker bevorzugt beträgt die Verweilzeit
im Taumelapparat etwa 1 Minute bis etwa 3 Minuten.
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Ein
bevorzugter Pelletizer ist eine rotierende Trommel, wie diejenige,
die in US-Patentschrift 5,868,982 offenbart wird. Dieses Patent
offenbart einen Apparat zur Herstellung von verstärkenden
Faserpellets, der vorzugsweise mit einem System zum Überwachen
und/oder Regulieren verschiedener Verfahrensparameter versehen ist.
Der Feuchtigkeitsgehalt der zugeführten Strangsegmente kann unter
Verwendung geeigneter Mittel überwacht
und gesteuert werden. In einer Ausführungsform, bei der das Schlichtebindemittel
auf die Strangsegmente aufgetragen wird, bevor sie in den Pelletizer
gegeben werden, ist die rotierende Trommel so angepasst, dass sie
einen Sprühkopf
zum Auftragen des Schlichtebindemittels auf die Strangsegmente aufnimmt, wenn
sie in die Trommel eingeführt
werden. Das Schlichtebindemittel und ein Lösemittel, wie Wasser, werden zu
einem Flüssigkeitsstrom
vereint, der durch die Düsenöffnung dispergiert
wird. Dieser Strom wird mit zwei Luftdüsen, die ungefähr 180° voneinander
entfernt und unter einem Winkel von 60° zur Richtung des Stromflusses
angeordnet sind, vereint. Dieses Mischen des Schlichtebindemittels
mit den Gebläseluftströmen erzeugt
wirksam einen Nebel, der auf die Oberfläche der taumelnden Strangsegmente
in der Trommel getrieben wird. Die Drehung der Trommel bewirkt,
dass die nassen Strangsegmente umeinander herum taumeln, während die
Oberflächenspannung,
die von dem nassen Schlichtemittel oder der nassen Beschichtung
erzeugt wird, bewirkt, dass Strangsegmente, die miteinander über einen
wesentlichen Abschnitt ihrer Länge
in Kontakt sind, sich aneinander ausrichten und zu einem zylindrisch
geformten Pellet vereinen. Durch diesen Mechanismus werden jeglicher
Abrieb oder einzelne Fasern, die während des Zerhackvorgangs erzeugt
werden, wieder mit den sich bildenden Pellets vereint und darin
eingearbeitet, wodurch einzelne feine Fasern aus den resultierenden
Pellets im Wesentlichen beseitigt werden. Vorzugsweise ist die Trommel
geringfügig
geneigt, so dass das Ende der Trommel, aus dem die Pellets austreten,
niedriger liegt als das Ende, in das sie eingeführt werden, um sicher zu stellen,
dass die Pellets, die in der Trommel gebildet werden, nicht eine übermäßig lange Zeitdauer
in der Trommel verbleiben.
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Die
Größe der Pellets,
die sich in der Trommel bilden, wird in erster Linie durch den Feuchtigkeitsgehalt
der Strangsegment gesteuert. Wenn der Feuchtigkeitsgehalt auf einem
hohen Niveau gehalten wird, vereint sich eine größere Zahl von Strangsegmenten
zu einem Pellet, und das Pellet hat somit einen größeren Durchmesser.
Wenn umgekehrt die Feuchtigkeit auf einem niedrigeren Niveau gehalten
wird, vereinen sich weniger Strangsegmente zu einem Pellet, und
das Pellet weist somit einen kleineren Durchmesser auf. Typischerweise
wird die Menge an Schlichtebindemittel, die auf die Stränge ausgetragen
wird, durch einen Computer gesteuert, der das Gewicht des nassen
Glases überwacht,
das in den Pelletizer eingeführt
wird, und reguliert die Menge an Schlichtemittel, um einen endgültigen zerhackten
Strang mit einem Gehalt an Strangfeststoffen von etwa 0,2 Gew.-%
bis etwa 2,0 Gew.-% zu erhalten.
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Vorzugsweise
weisen die Pellets, die mit dem Verfahren der Erfindung gebildet
werden, einen Durchmesser von etwa 20% bis etwa 65% ihrer Länge auf.
Solche Pellets bilden sich typischerweise, indem etwa 70 Strangsegmente
bis etwa 175 Strangsegmente, die jeweils etwa 500 einzelne Filamente
pro Strang bis etwa 2000 einzelne Filamente pro Strang enthalten,
vereinigt werden.
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Die
Größe der Pellets
wird auch durch den Durchsatz der Trommel beeinflusst. Wenn der
Durchsatz der Trommel hoch ist, weisen die Strangsegmente eine kürzere Verweilzeit
in der Trommel auf, was in der Regel zur Bildung von kleineren Pellets
führt,
da sich die Flüssigkeitsauftragung
nicht auf die Stränge
verteilt und sich die Stränge
nicht zu einem Pellet vereinen. Jedoch tritt, da die Pellets, die
gebildet werden, eine kürzere Zeitdauer
in der Trommel sind, weniger Kompaktieren der Pellets auf.
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Auch
wenn unweigerlich etwas Kompaktieren der gebildeten Pellets im Pelletizer
eintritt, reicht es typischerweise nicht aus, um die Pelletdichte
auf ein Niveau zu erhöhen,
das optimales Fließvermögen bereitstellt.
Aus diesem Grund können
die Pellets nach ihrer Bildung im Pelletizer gegebenenfalls in ein
zweites Mittel zum Taumeln oder Verdichter eingeführt werden,
in dem die Pellets weiter kompaktiert und verdichtet werden. Jeder
Taumelapparat mit wenig Aufprall, der die Pellets kompaktiert, ohne
sie durch Abrieb oder anderweitige Beschädigung der Pellets zu beschädigen, kann
verwendet werden. Ein bevorzugter Verdichter ist ein Zickzack-Rohr,
das so ausgelegt ist, dass es sich um seine Längsachse drehen kann. Vorzugsweise
weist der Verdichter eine sanftere, weniger heftige Taumelwirkung
auf als diejenige des Pelletizers, wodurch eine solche Verschlechterung
der Pellets minimiert wird. Wenn sich das Zickzack-Rohr dreht, werden
die darin befindlichen Pellets vorsichtig durch die Rohrdrehung
herum getaumelt, während
sie sich unter Einfluss der Schwerkraft durch das Rohr bewegen.
Wie bei der vorstehend beschriebenen rotierenden Trommel, ist das
Zickzack-Rohr vorzugsweise unter einem geringen Winkel geneigt,
um sicher zu stellen, dass die Pellets ohne übermäßige Verweilzeiten durch den
Apparat fließen.
Weiterhin weist der Verdichter vorzugsweise eine mittlere Verweilzeit von
weniger als etwa 5 Minuten auf, wodurch sicher gestellt wird, dass
die Pellets nicht durch Abrieb verschlechtert werden. Stärker bevorzugt
beträgt
die mittlere Verweilzeit im Verdichter etwa 1 Minute bis etwa 2 Minuten.
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Auch
wenn die Pelletbildung und -verdichtung in getrennten Apparaten,
wie eine getrennte Drehtrommel und ein rotieren des Zickzack-Rohr,
die durch ein Förderelement
verbunden sind, geschehen kann, kann das Verfahren der vorliegenden
Erfindung unter Verwendung anderer geeigneter Mittel erzielt werden.
Beispielsweise können
Pelletbildung und -verdichtung in getrennten Taumelbereichen oder
-zonen innerhalb eines einzigen Apparats geschehen. Ein bevorzugtes
Beispiel für
einen solchen Apparat ist ein „Zig-Zag"-Mischer, der im Handel von Patterson
Kelly erhältlich
ist. In einer bevorzugten Ausführungsform
dieses Geräts
ist eine Trommel mit einer Innenprallfläche ausgerüstet, um die Freifall-Entfernung
der Glaspellets und Strangsegmente während der Drehung der Trommel
zu verringern. Indem diese Entfernung verringert wird, geschieht
weniger Verschlechterung der Glasfasern und -pellets durch Aufprall
und Abrieb, was zu verbesserten physikalischen Eigenschaften bei
den daraus hergestellten glasfaserverstärkten Formteilen führt. Die
Prallflächen
können
viele Formen annehmen, jedoch schließen besonders bevorzugte Konfigurationen
zylindrische und gekrümmte
Plattenprallflächen
ein. Vom Einschließen
der Prallflächen
in die Trommel des Pelletizers, der in dieser Erfindung verwendet
wird, wurde gefunden, dass sie die mittlere Verweilzeit der Pellets in
der Trommel von etwa 2 Minuten und 35 Sekunden ohne eine Prallfläche auf
etwa 1 Minute und 40 Sekunden für
die im Allgemeinen zylindrische Prallfläche und 1 Minute und 20 Sekunden
für die
gekrümmte
Plattenprallfläche
verringert. Ferner ist die offensichtliche Verringerung der Faserverschlechterung,
die aus dem Einschließen
solcher Prallflächen
resultiert, aus einer Steigerung der physikalischen Eigenschaften
der Gegenstände,
die aus den resultierenden Pellets geformt werden, offensichtlich,
einschließlich
durchschnittlicher Steigerungen der Zugfestigkeit um etwa 2 bis
etwa 3%, Steigerungen der Biegefestigkeit um etwa 1 bis etwa 2%
und Steigerungen der Kerbschlagzähigkeit
um etwa 4 bis etwa 5%.
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Nach
der Verdichtung können
die Pellets auf ein Förderband
abgegeben und getrocknet werden, beispielsweise unter Verwendung
eines Haubenofens, dem Heißluft
und Kühlluft
oder jedes andere geeignete Trockenmittel zugeführt werden. Um die Trocknungszeit
auf ein Niveau zu verringern, das für kommerzielle Massenherstellung
annehmbar ist, wird es bevorzugt, dass die Fasern bei erhöhten Temperaturen
von etwa 250°F
(121,1°C)
bis etwa 560°F
(293,3°C)
in einem Fließbettofen
getrocknet werden. Nach dem Trocknen können die verdichteten Pellets
nach der Größe unter
Verwendung eines Siebs oder anderen geeigneten Geräts klassiert
werden.
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Durch
Variieren des Durchsatzes und Feuchtigkeitsgehalts der Strangsegmente
können
Glasfaserpellets hergestellt werden, die um etwa 13% bis etwa 60%
dichter und etwa 10-mal
bis etwa 65-mal größer im Durchmesser
sind als die entsprechenden nicht pelletierten Strangsegmente. Beispielsweise
weisen zerhackte 4-mm-(Länge)Segmente
eines 2000-Filamente-Strangs aus 14-μm-(Durchmesser)Fasern typischerweise eine
Schüttdichte
von etwa 33 lb/ft3 (528,66 kg/m3)
bis 36 lb/ft3 (576,72 kg/m3)
auf. Nachdem sie auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 13% bis
etwa 14% hydratisiert und zu verdichteten Pellets gemäß dem Verfahren der
Erfindung geformt wurden, weisen die resultierenden getrockneten
Pellets typischerweise eine Schüttdichte
von etwa 40 lb/ft3 (640,8 kg/m3)
bis etwa 55 lb/ft3 (881,1 kg/m3)
auf. Als ein Ergebnis ihres erhöhten
Durchmesser-zu-Länge-Verhältnisses
und ihrer erhöhten
Dichte zeigen die resultierenden Pellets ein deutlich verbessertes
Fließvermögen im Vergleich
zum nicht pelletierten zerhackten Strangprodukt auf.
-
Die
Erfindung wird durch die folgenden, nicht begrenzenden Beispiele
veranschaulicht.
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BEISPIELE
-
Beispiele 1 bis 4
-
Schlichtemittelvorstufeformulierungen
wurden hergestellt und auf kontinuierliche Glasfaserstränge gemäß den folgenden
Beispielen 1 bis 4 aufgetragen. Mengen von 1000 L jeder veranschaulichten
Schlichtemittelvorstufe wurden hergestellt. Beispiel
1
A-1126
organofunktionelles Silan | 7,552
kg |
A-1387
organofunktionelles Silan | 3,777
kg |
Lubesize
K-12 Flocken – ein
Reaktionsprodukt von Octodecansäure
mit Tetraethylenpentamin und Essigsäure (Alpha Owens Corning, L.L.C.) | 0,398
kg |
Wasser | Rest
auf 1000 L |
Gemischfeststoffe
(Gew.-konz.) | 0,5% |
Beispiel
2
Y-15192
(A-1387 in Ethanollösung) | 3,777
kg |
Pluronic
10R5 | 1,208
kg |
Z-6020
(Aminosilan, Dow Corning Inc.) | 1,812
kg |
Lubesize
K-12 Flocken | 0,398
kg |
Wasser | Rest
auf 1000 L |
Gemischfeststoffe | 0,5% |
Beispiel
3
DC
1-6137 (33% Diaminosilan in Wasser; 24% Feststoffgehalt) | 5,436
kg |
Pluronic
10R5 | 1,208
kg |
Y-15192 | 3,777
kg |
Lubesize
K-12 Flocken | 0,398
kg |
Wasser | Rest
auf 1000 L |
Gemischfeststoffe | 0,5% |
Beispiel
4
DC
1-6137 (33% Diaminosilan in Wasser; 24% Feststoffgehalt) | 13,5
kg |
Pluronic
10R5 | 2,90
kg |
A-1387 | 9,07
kg |
Lubesize
K-12 Flocken | 0,96
kg |
Wasser | Rest
auf 1000 L |
Gemischfeststoffe | 1,15% |
-
Beispiel 5
-
Eine
beispielhafte Schlichtemittelvorstufe wurde auf ein Glasfaserstrangmaterial
aufgetragen, als es in einem kontinuierlichen Verfahren in der Fertigungslinie
hergestellt wurde. Nach dem Erzeugen einer 9,5 μm E Glasfaser wurde die wässrige Schlichtemittelvorstufe
aus Beispiel 4 mit einem Auftragegerät vom Kiss-Walzen-Typ aufgetragen,
das sich in der Richtung des Strangs mit 15 m/min drehte. Der Durchsatz
der Aufgabe von geschmolzenem Glas durch die Ziehhülse betrug
etwa 200 lbs./Stunde (25,18 g/s), was ungefähr 5800 Faserspitzen erzeugte.
Sprüher
vor dem Farbkissen waren angeordnet, ungefähr 8 × 1,5 Gallonen pro Stunde Wasser
auf die fasern abzugeben, bevor sie den Kasten des Auftragegeräts erreichten,
wobei der Sprühdruck etwa
4,5 bar betrug. Die Fasern wurden, nachdem sie mit der Vorstufe
beschlichtet waren, zu Strängen
geformt, indem sie durch einen Sammelschuh gesammelt werden. Die
geformten Stränge
wurden dann durch einen Zerhacker geleitet, wodurch sie zu Segmenten
von etwa 4 mm geschnitten wurden. Die nassen zerhackten Faserstränge wurden
dann zu einer Pelletiereinheit gefördert. Der Feuchtigkeitsgehalt
des zerhackten Strangprodukts betrug nach dem Zerhacken in der Fertigungslinie
etwa 11,9 Gew.-%, und der aufgetragene Strangfeststoff betrug 0,08
Gew.-%, wobei sich beide Werte auf das Gesamtgewicht des zerhackten
Strangs beziehen.
-
Beispiele 6 bis 13
-
Schlichtebindemittel
mit den Formulierungen, die in den Beispielen 6 bis 12 angegeben
sind, wurden auf die zerhack ten Strangsegmente aufgetragen, die
gemäß dem Verfahren
aus Beispiel 5 hergestellt wurden. Ferner wurde, wie in Beispiel
13 angegeben, eine Pellet-Vergleichsprobe unter Verwendung eines
Maleinsäureanhydrid-Butadien-Copolymers
(Maldene
®)
an Stelle eines Ethylen-Maleinsäureanhydrid-(EMA)Copolymers hergestellt. Beispiel
6
EMA-Copolymera | 11,0
kg |
A-1100b | 2,9
kg |
Polyurethanemulsionc | 4,9
kg |
Deionisiertes
Wasser | Rest
auf 100 L |
Beispiel
7
EMA-Copolymera | 9,8
kg |
A-1100b | 2,9
kg |
Polyurethanemulsionc | 7,5
kg |
Deionisiertes
Wasser | Rest
auf 100 L
15% Gemischfeststoffe |
Beispiel
8
EMA-Copolymera | 8,3
kg |
DP6
6195k | 5,1
kg |
A-1100b | 2,9
kg |
M1d | 0,7
kg |
Impranil
DLS | 7,5
kg |
Deionisiertes
Wasser | Rest
auf 100 L
15% Gemischfeststoffe |
Beispiel
9
EMA-Copolymera | 11,0
kg |
A-1100b | 2,9
kg |
ExpV1298e | 5,3
kg |
EBSf | 15,4
kg |
NH4OH, 25% Wirkgehalt | 1,13
kg |
Deionisiertes
Wasser | Rest
auf 100 L
20% Gemischfeststoffe |
Beispiel
10
EMA-Copolymera | 11,0
kg |
A-1100b | 2,9
kg |
M1d | 0,7
kg |
ExpV1298e | 5,3
kg |
EBSf | 15,4
kg |
NH4OH, 25% Wirkgehalt | 1,13
kg |
Deionisiertes
Wasser | Rest
auf 100 L
20% Gemischfeststoffe |
Beispiel
11
EMA-Copolymera | 11,0
kg |
A-1100b | 2,9
kg |
M1d | 0,7
kg |
ExpV1298e | 5,3
kg |
NH4OH, 25% Wirkgehalt | 1,13
kg |
Deionisiertes
Wasser | Rest
auf 100 L
15% Gemischfeststoffe |
Beispiel
12
EMA-Copolymera | 90,08
kg |
DP6
6195k | 55,80
kg |
A-1100b | 31,92
kg |
M1d | 7,48
kg |
ExpV1298e | 88,87
kg |
ED2003g | 36,07
kg |
NH4OH, 25% Wirkgehalt | 6,33
kg |
Eisessig | ungef.
2,0 kg |
Deionisiertes
Wasser | Rest
auf 1000 L
20,4% Gemischfeststoffe |
Vergleichsbeispiel
13
Z6020h | 2,81
kg |
Maldene
286j | 42,19
kg |
Ammoniumhydroxid,
28% Wirkgehalt | um
den Maldene-pH-Wert auf 6 bis 6,5 zu modifizieren |
Impranil
DLS | 4,69
kg |
Deionisiertes
Wasser | Rest
auf 100 L
15% Gemischfeststoffe |
- a – alternierendes
Copolymer von Maleinsäureanhydrid
und Ethylen, pulverisiert (Zeeland Chemicals)
- b – organofunktionelles
Silan-Vernetzungsmittel, umfassend 52% Wirkfeststoffe (OSi/Witco
Co.)
- c – Impranil
DLS®
- d – M1-Formulierung:
Triton
X-100 – 11,32
kg
Synperonic P103 – 11,56
kg
Synperonic L101 – 3,78
kg
Pluronic F77 – 3,46
kg
Demineralisiertes Wasser – auf 91,00 kg (33% Feststoffe)
- e – eine
auf Polyesterpolyol basierende, aliphatische Isocyanat-Polyurethan-Dispersion,
45% Feststoffe (D.I.C.)
- f – EBS – eine Ethylen-Bis-stearamid-Dispersion
mit 29% Feststoffen in Wasser, (Croda)
- g – Polyoxyalkylenamin-Schmiermittel
(Huntsman Corp.)
- h – organofunktionelles
Aminosilan-Vernetzungsmittel (OSi/Witco Inc.)
- j – Copolymer
aus Maleinsäureanhydrid
und Butadien (Lindau Chemicals, Inc.)
- k – Polyacrylsäure, partielles
quaternäres
Ammoniumsalz, wie in US-Patentschrift 5,236,982 beschrieben (Ciba
Specialty Chemicals)
-
Die
nassen zerhackten Strangsegmente, die gemäß Beispiel 5 hergestellt waren,
wurden kontinuierlich in einen pelletierenden Mischer zugeführt. Der
pelletierende Mischer war bei einer Neigung von 6,5° eingebaut
und programmiert, sich bei 21 Upm zu drehen. Die Zuführungsrate
der zerhackten Strangsegmente, die in den Pelletizer eingeführt wurden,
konnte von 100 kg bis zu 2000 kg/Stunde in Abhängigkeit von der Zahl der Ziehhülsen im
Betrieb variieren. Die nassen zerhackten Strangsegmente, die die
Einlasskammer des Pelletizers durchliefen, wurden mit dem Schlichtebindemittel
besprüht,
das in Beispiel 12 beschrieben ist. Dieses Schlichtebindemittel,
das etwa 22,6% Gemischfeststoffe und eine Viskosität von 200
cps aufwies, wurde unter Verwendung einer Pumpe Bran&Luebbe Procam,
die mit einer Edelstahldüse
ausgerüstet
war (Produktref.: PF80150-SS/PA200278-45-SS), aufgesprüht. Der
Zerstäubungsluftdruck
des Sprühkopfs
betrug ungefähr
3 bar. Der Sprühkopf
wurde durch einen Computer und Software gesteuert, welche das Gewicht
des nassen Glases, das in den Pelletizer eingeführt wurde, mittels eines Wiegebandes
am Einlass des Pelletizers überwachten
und dementsprechend die Menge an Schlichtebindemittel regulierten,
die aufgesprüht
wurde, um zerhackte Strangsegmente mit einer Feststoffkonzentration
von etwa 0,6 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des zerhackten
Strangs, zu erhalten.
-
Es
wurde beobachtet, dass die Erzeugung von statischer Elektrizität bei den
zerhackten Strangsegmenten verringert war, wenn partielles Salz
einer Polyacrylsäure
zu der Schlichtebindemittelformulierung gegeben wurde, wie es in
den Beispielen 8 und 12 erfolgt war. Wegen der verringerten statischen
Elektrizität
war das Fließvermögen der
zerhackten Strangsegmente durch den Pelletizer verbessert. Die Pellets,
die mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt wurden,
lagen im Größenbereich
von etwa 50 bis 100 Filamente. Die Pellets waren stabil und freifließend und
zeigten gute Strangintegrität
dahingehend, dass die Pellets nicht viel Ausfasern ihrer Filamente
oder Abrieb zeigten.
-
Beispiele 14 bis 16
-
Die
mechanischen Eigenschaften von Schlichtebindemittel, umfassend ein
Ethylen-Maleinsäureanhydrid-(EMA)Copolymer, und
Schlichtebindemittel, umfassend ein Methylvinylether-Maleinsäureanhydrid-Copolymer,
wurden gegenüber
Schlichtebindemittel bewertet, das mit einem Butadien-Maleinsäureanhydrid-Copolymer
hergestellt war. Demgemäß wurde
jedes der Schlichtebindemittel aus den Beispielen 14 bis 16 unter
Verwendung eines von drei Copolymeren hergestellt:
- A
- alternierendes Copolymer
aus Butadien/Maleinsäureanhydrid,
hydrolysiert und neutralisiert mit Ammoniak, z. B. Maldene 287 (freie
Säure)
oder Maldene 286 (neutralisiert), erhältlich von Lindau Chemicals
Inc.
- B
- alternierendes Copolymer
aus Ethylen/Maleinsäureanhydrid,
hydrolysiert und neutralisiert mit Ammoniak, erhältlich von Zeeland Chemicals,
Inc.
- C
- alternierendes Copolymer
aus Methylvinylether/Maleinsäureanhydrid,
hydrolysiert und neutralisiert mit Ammoniak, erhältlich als ISP Gantrez AN-119BF.
-
Außerdem wurde
jedes Copolymer weiter untersucht, um seine Wirksamkeit zu bestimmen,
wenn es in Schlichtebindemitteln verwendet wurde, in dem das Vernetzungsmittel,
der Filmbildner oder sowohl das Vernetzungsmittel als auch der Filmbildner
ausgeschlossen waren. In Beispiel 14 wurde ein Maleinsäureanhydrid-Copolymer,
ausgewählt
aus entweder Butadien-Maleinsäureanhydrid,
Ethylen-Maleinsäureanhydrid
oder Methylvinylether-Maleinsäureanhydrid,
in der Polysäureform
mit einem organofunktionellen Aminosilan-Kupplungsmittel, Handelsname „A-1100", erhältlich von
OSi, Inc., als dem Vernetzungsmittel vereint, aber kein Polymer,
das einen Film erzeugt, wurde eingeschlossen. In Beispiel 15 wurde
jedes der drei Copolymere mit demselben Aminosilan und einem Polyurethan-Filmbildner,
Handelsname „Impranil
DLS", erhältlich von
Bayer Inc. vereint. Für
Beispiel 16 wurde jedes der drei Copolymere verwendet, um ein Schlichtebindemittel
herzustellen, das das Polymer, das einen Film erzeugt, einschloss,
aber das Aminosilan ausschloss. Die Bestandteile für jede der
Formulierungen in den Beispielen 14 bis 16 sind in Tabelle 2 eingeschlossen. Tabelle
2
![Figure 00320001](https://patentimages.storage.***apis.com/c0/b0/d9/704b0727cd0c46/00320001.png)
- * – hydrolysierte
Polysäureform
-
Jedes
der neun Schlichtebindemittel, das in den Beispielen 14 bis 16 hergestellt
wurde, wurde auf mit Vorstufe be schlichtete, nasse, zerhackte Glasfasern
aufgetragen, pelletiert und getrocknet. Die Glasfaserpellets wurden
dann mit Formpellets aus Polyamid 6 (Ultramid B3® von
BASF) unter Verwendung eines gleichsinnig rotierenden Extruders
mit ineinander greifenden Doppelschnecken (Werner und Pfeiderrer,
ZSK30) vermischt, während
die Glaspellets stromab in die Schmelze zugeführt wurden. Die resultierenden
vermischten Pellets wurden dann zu standardisierten Verbundprobenkörpern spritzgegossen.
Die Polyamidverbundstoffe wurden dann getestet, um die mechanischen
Eigenschaften zu bewerten, wie trockene (wie geformt) und nasse
Zugfestigkeit, trockener und nasser Zugmodul und trockene und nasse
Zugdehnung, Kerbschlagzähigkeit und
Schlagzähigkeit
nach Izod, Kerbschlagbiegezähigkeit
und Schlagbiegezähigkeit
nach Charpy. Die Zugfestigkeit wurde als Beständigkeit gegenüber Zugspannung
in MPa bestimmt. Der Zugmodul wurde als Zugfestigkeit gemäß dem ISO-Verfahren
3268 in MPa bestimmt. Die Schlagzähigkeit nach Izod, gemessen
in kJ/m2, wurde gemäß ISO-Verfahren 179/1D an nicht
gekerbten Probenkörpern
bestimmt, und Probenkörper,
die 2 mm eingekerbt waren, wurden gemäß ISO-Verfahren 180 getestet.
Die Charpy-Festigkeit,
die ein Maß für die Stoßfestigkeit
ist, wurde als Beständigkeit
in kJ/m2 gemessen. Die nassen Versionen
dieser Tests wurden durchgeführt,
nachdem die Probenkörper
200 Stunden lang bei 120°C
(248°F)
unter Druck in ein Gemisch aus 50% Wasser und 50% Ethylenglykol
eingetaucht worden waren. Diese Bedingungen sollten extreme Hydrolysebedingungen
simulieren, beispielsweise in einem Automobilkühler, wo die Nassfestigkeit
des Verbundstoffs bei Bedingungen von erhöhter Temperatur und Druck erwünscht ist.
Der Glühverlust
(Loss on Ignition, LOI), der als der Prozentsatz an organischem
festen Material definiert ist, der sich auf den Glasfaseroberflächen abgeschieden
hat, wurde auch gemessen. Die Farbe der Polyamidverbundstoffe wurde
auch beobachtet. Die Ergebnisse dieses Tests sind in Tabelle 3 angegeben.
-
-
-
Die
erhaltenen Ergebnisse zeigen eine Zunahme der Nass- und Trockenfestigkeit
des Produkts, das unter Verwendung eines Schlichtebindemittels gemacht
wurde, das die Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymere
der vorliegenden Erfindung einschließt, wenn mit Produkten verglichen
wird, die mit Schlichtebindemitteln gemacht wurden, die entweder
Butadien-Malein-Copolymer oder ein Methylvinylether-Malein-Copolymer einschlossen.
Außerdem
verringerte das EMA-Copolymer, wenn es im Schlichtemittel eingeschlossen
war, das Ausmaß des
Vergilbens im Polyamid-Verbund-Formprodukt. Im Hinblick auf den
Ausschluss des Filmbildners und/oder des Vernetzungsmittels zeigten
die Ergebnisse Zunahmen der Zugfestigkeit, Izod-Festigkeit und Charpy-Festigkeit
für das
Produkt, das unter Verwendung eines EMA-Copolymers und eines Vernetzungsmittels
ohne das Polyurethan gemacht wurde, verglichen mit dem Produkt,
das mit einem Butadien/Maleinsäureanhydrid-Copolymer
gemacht wurde.
-
Beispiele 17 bis 20
-
Wie
in Beispiel 12 angegeben, wurden hergestellte zerhackte 4-mm-Glasstrangsegmente
mit einem Formharz Polyamid 6, im Handel als PA6, Ultramid B3, von
BASF erhältlich
mit einem gleichsinnig rotierenden Extruder mit ineinander greifenden
Doppelschnecken (Werner und Pfeiderrer, ZSK30) vermischt, wobei
das Glas stromab in die Schmelze eingeführt wurde. Die extrudierten
Pellets wurden dann zu standardisierten Verbundprobenkörpern gemäß herkömmlichen
ISO-Vorgehensweisen spritzgegossen. Die Beispiele 17 und 18 wurden
als exakt gleiche Proben der Erfindung hergestellt, wobei sie einen
Glühverlust
(LOI) von 0,58% aufwiesen. Die Beispiele 19 und 20 waren exakt gleiche
Probenkörper
einer Vergleichsformulierung unter Verwendung von Maleinsäureanhydrid-Butadien-Copolymer.
Die mechanischen Eigenschaften der trockenen, nicht nassen Verbundstoffe
wurden nach dem Formen bewertet und nach 200 Stunden Hydrolyse in
einer wässrigen
Lösung
aus 50 Gew.-% Wasser und 50 Gew.-% Ethy lenglykol bei 120°C (248°F) in einem
Druckgefäß erneut
bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt. Tabelle
4
![Figure 00370001](https://patentimages.storage.***apis.com/d2/4d/f7/52f6e51829a0ee/00370001.png)
Tabelle
4, Fortsetzung
- * – nach
200 h Alterung im 50% Wasser/50% Ethylenglykol-Gemisch bei 120°C im Druckgefäß.
-
Die
Ergebnisse deuten an, dass die trockenen, geformten Verbundstoffe,
die unter Verwendung von Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer gemäß der vorliegenden
Erfindung gemacht wurden, die guten mechanischen Festigkeitseigenschaften
beibehielten, von denen zuvor erkannt worden war, dass sie für Verbundstoffe
charakteristisch sind, die unter Verwendung von Butadien-Maleinsäureanhydrid-Copolymer
gemacht wurden. Außerdem
zeigten die Verbundstoffe, die unter Verwendung von Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer
gemacht wurden, eine deutliche Verbesserung der mechanischen Nassfestigkeitseigenschaften,
einschließlich
der Zugfestigkeit und Zugdehnung, die nach 200 Stunden kontinu ierlicher
Hydrolyse gemessen wurden. Diese verbesserten Nassfestigkeitseigenschaften
zeigten sich durch die höheren
Werte, die für
Zugfestigkeit und Zugdehnung nach 200 Stunden Hydrolyse berichtet
werden, im Vergleich zu Verbundstoffen, die das Butadien-Maleinsäureanhydrid-Copolymer
einschlossen. Außerdem
wurde am Endprodukt eine bessere Farbe beobachtet, welches einen
deutlich niedrigeren Gelbindex aufwies.
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Im
Allgemeinen führt
das Verwenden der Kombination aus Schlichtemittelvorstufe und Schlichtebindemittel,
um verstärkte
Faserprodukte und verdichtete verstärkte Faserprodukte, wie Pellets,
zu machen, wie hier beschrieben, zu Pellets von hoher Qualität und Handhabbarkeit
und verringerter Verfärbung.
Darüber
hinaus zeigen die Verbundstoffe, die unter Verwendung der verstärkten Faserprodukte
der vorliegenden Erfindung geformt wurden, gute mechanische Eigenschaften
und verringerte Verfärbung.
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Auch
wenn die Erfindung ausführlich
unter Bezug auf bevorzugte Merkmale und Ausführungsformen beschrieben wurde,
werden dem Fachmann verschiedene Modifikationen durch die Praxis
der Erfindung leicht ersichtlich. Demgemäß soll die Erfindung nicht
durch die vorstehende Beschreibung begrenzt sein, sondern durch
die angefügten
Ansprüche
und deren Entsprechungen definiert werden.