DE69104897T2

DE69104897T2 - Webbarer Textilglasstrang.

Info

Publication number: DE69104897T2
Application number: DE69104897T
Authority: DE
Inventors: Mikhail Milad Girgis
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1990-05-14
Filing date: 1991-05-10
Publication date: 1995-06-08
Anticipated expiration: 2011-05-11
Also published as: DE69104897D1; AU7642391A; EP0457202B1; EP0457202A1; ES2066262T3; JP2509763B2; CA2042249C; KR950000691B1; AU629476B2; KR910020225A; CA2042249A1; JPH04228459A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine chemische Behandlung, die geeignet ist zur Verwendung bei der Herstellung eines Bündels aus Fasern oder Strängen, das bei Textilanwendungen verwendet wird. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen webbaren, textilen Glasfaserstrang, der in ähnlicher Weise wie ein konventioneller, mit Stärkeöl behandelter Glasfaserstrang, aber ohne Gegenwart von Stärke, gewebt werden kann.
Stärkehaltige Schlichten, und Stärkeölmischungen in besonderem, sind in der Glasfaserindustrie extensiv verwendet worden, um Glasfaserstränge, die bei textilen Webvorgängen verwendet werden, zu behandeln (schlichten). Im allgemeinen sind diese textilen Glasfaserstränge mit Stärkeölmischungen behandelt worden und getrocknet worden, um einen Stärkeölrückstand auf der Faser zu belassen, wonach die Stränge auf eine Spule gewickelt und danach verwendet worden sind, um ein Gewebe zu weben. Das Gewebe, das aus einem Bündel von geschlichteten Fasern (Strängen) gewoben ist, wird typischerweise wärmebehandelt, um die Schlichte und alle anderen chemischen Behandlungsstoffe, die beim Herstellen des Gewebes aufgebracht wurden, zu entfernen, so daß das Gewebe vor der endgültigen Endverbrauchsanwendung des Gewebes gefärbt, beschichtet oder behandelt werden kann. In modernen Webstuhlausrüstungen flusen mit Stärkebinder behandelte Materialien häufig, was zu einem unbefriedigenden Grad an gebrochenen Filamenten in dem gewobenen Gewebe führt. Daher bilden Stärkeschlichten, wie in US-A-3,227,192 und 3,265,156 gezeigt und beschrieben, nicht immer befriedigende Rückstände auf den Glasfasern, die einen gegebenen Textilstrang ausbilden, wenn solche Stränge in Garnform als Füllgarn in Luftdüsenwebstühlen verwendet werden
DD-A-267 483, US-A-3,472,682, 3,793,065, 4,2386,019 und 3,971,871 beschreiben Schlichtenzusammensetzungen, die Stärke enthalten. DD-A-251 681 offenbart eine Schlichte, die ein Wachs, ein kationaktives Textilhilfsmittel und ein Organosilan enthält.
Anstrengungen wurden unternommen, um stärkefreie Binder für Textilgarnanwendungen, bei denen Glasfasern verwendet werden, um die Garne zu bilden, zur Verfügung zu stellen. Während filmbildende Materialien, wie z.B. Polyvinylpyrrolidon und carboxylierte Styrolbutadiencopolymere und Polyurethanpolymere, zufriedenstellend Filmbebildner zur Verfügung stellen, die signifikant den Grad an gebrochenen Filamenten in Glasfasersträngenm, im Vergleich zu Stärkeölmischungen, herabsetzen, führen diese häufig zu anderen Problemen, wie z.B. Binderwanderung. Weiterhin ergeben solche stärkefreien Binder Glasfasergarne, die oft in Luftdüsenwebstühlen, die viel schneller als konventionelle Webstühle sind, als unbefriedigend befunden werden. Häufig haben diese Garne eine solche Einschußgeschwindigkeit, daß sie nicht vollständig über den Webstuhl laufen, bevor das Webfach schließt, was zu kurzen Schußfäden in dem Gewebe führt. Daher existiert die Notwendigkeit für einen Typ eines textilen Glasfaserstrangs, der befriedigend in modernen Luftdüsenwebstühlen gewebt werden kann und dennoch seine Stabilität behält. Die Schlichte sollte ebenfalls so geartet sein, daß sie nicht starker Wanderung während der Trocknung des Strangs unterworfen ist und den Strängen der Glasfasertextilien während des Webens eine geringe Anzahl gebrochener Filamente verleiht. Die Fähigkeit, wärme- oder lösungsmittelreinigend zu sein, ist ebenfalls erwünscht.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die oben erwähnten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und einen textilen Glasfaserstrang zur Verfügung zu stellen, der die oben genannten Erfordernisse erfüllt. Diese Aufgabe wird gelöst durch einen webbaren, textilen Glasfasergarnstrang, der ein einheitliches Bündel einer Vielzahl von Glasfasern ist mit dem getrockneten Rückstand einer wäßrigen chemischen Behandlungszusammensetzung darauf, die bei Raumtemperatur eine wäßrige Dispersion ist und auf Gewichtsbasis enthält:
a) mindestens ein bei Raumtemperatur festes Wachs, welches in einer Feststoff-in-Wasser Dispersion oder Emulsion in einer Menge von mindestens 45 % und bis zu 90 % der nichtwäßrigen Bestandteile der Zusammensetzung, jedoch in jedem falle als überwiegender Bestandteil der nichtwäßrigen Bestandteile der Zusammensetzung vorhanden ist,
b) mindestens zwei Gleitmittel, wobei eines ein kationisches Gleitmittel ist in einer Menge von 1 bis 20 % der nichtwäßrigen Bestandteile der Zusammensetzung und das andere ein Polyol mit hohem Molekulargewicht, Polyalkylenpolyol und/oder ein Polyalkylenglycol sein kann in einer Menge von 1 bis 29,6 % der Zusammensetzung, wobei jedes der Gleitmittel in einer kleineren Menge als die Wachsmenge vorhanden ist und
c) mindestens ein organofunktionelles Silankupplungsmittel in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 6 Gew.-% der nichtwäßrigen Bestandteile der Zusammensetzung.
Diese Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch einen webbaren, geschlichteten, textilen Glasfasergarnstrang, enthaltend ein einheitliches Bündel von Glasfasern, auf denen der getrocknete Rückstand einer wäßrigen Dispersion abgeschieden ist, wobei die wäßrige Dispersion, bezogen auf Gew.-% Feststoffe, 50 bis 85 % mindestens eines bei Raumtemperatur festen Wachses, das immer überwiegender Bestandteil der nichtwäßrigen Bestandteile der Zusammensetzung ist und als Feststoff-in-Wasser Dispersion (Emulsion) vorhanden ist, 1 bis 20 % eines kationischen Gleitmittels, 1 bis 20 Gew.-% eines Polyols, das aus der aus Polyol mit hohem Molekulargewicht und Polyalkylenpolyolen und -glycolen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, wobei das Verhältnis von kationischem Gleitmittel zu Polyol im Bereich von 1-99 bis 99-1 liegt, Polyvinylpyrrolidon in einer Menge im Bereich von 0,5 bis 15 % und ein Silankupplungsmittel, ausgewählt aus der aus organofunktionellen Alkoxysilanen und ihren Hydrolyseprodukten bestehenden Gruppe in einer Menge im Bereich von bis zu 5 %, enthält.
Die Lösung beinhaltet ebenfalls einen geschlichteten, textilen Glasfasergarnstrang, der ein einheitliches Bündel von Glasfasern mit darauf abgeschiedenem, trockenen Rückstand einer wäßrigen Dispersion enthält, die, bezogen auf Gew.-% feststoffe, 60 bis 80 % Wachs, ausgewählt aus der aus mikrokristallinem Wachs, Petroleumwachs, natürlichem Wachs, Mischungen und Verschnitten derselben bestehenden Gruppe, 5 bis 15 % eines Polyols mit hohem Molekulargewicht, 7 bis 20 % kationisches Gleitmittel, 1 bis 10 % Polyvinylpyrrolidon und Silankupplungsmittel, das aus der aus organofunktionellen Alkoxysilanen und ihren Hydrolyseprodukten bestehenden Gruppe ausgewählt ist, in einer Menge im Bereich von bis zu 5 %, enthält.
Sowohl Dispersionen und Emulsionen werden hiernach in der Beschreibung und den Ansprüchen zusammen als "Dispersion" bezeichnet. Die Menge der Wachsdispersion ist immer der überwiegende Bestandteil der nichtwäßrigen Bestandteile der Zusammensetzung. Zusätzlich zu der Wachsdispersion sind wenigstens zwei Gleitmittel vorhanden, von denen eines ein kationisches Gleitmittel und das andere ein Polyol mit hohem Molekulargewicht, ein Polyalkylenpolyol und/oder ein Polyalkylenglycol sein kann. Die Menge eines jeden der Gleitmittel ist geringer als die Menge des Wachses, bezogen auf Gew.-% der nichtwäßrigen Komponenten des chemischen Behandlungsmittels. Das wäßrige chemische Behandlungsmittel wird hiernach als "Schlichte" bezeichnet. Ebenfalls kann die Schlichte Polyvinylpyrrolidon und/oder wenigstens ein organofunktionelles Alkoxysilankupplungsmittel und/oder das Hydrolyseprodukt des Silans aufweisen.
Der getrocknete Rückstand der Schlichte ist so geartet, daß er von dem Trocknen des Bündels oder des Stranges einer Mehrzahl von Fasern mit der wäßrigen Schlichte bei einer Temperatur von oder unterhalb der Schmelztemperatur des Wachses resultiert.
Glasfasergarnstränge, die mit diesem Material geschlichtet und anschließend getrocknet werden, um den Rückstand einer solchen Schlichte auf den Filamenten zu ergeben, wurden als exzellente Garne im Hinblick darauf, daß wenige oder keine gebrochenen Filamente während des Webens auftreten, befunden. Die Garne haben ebenfalls akzeptable Einschußgeschwindigkeiten, so daß sie einfach in modernen Luftdüsenwebstühlen verarbeitet werden können.
Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung wird eine wäßrige Binderzusammensetzung (Schlichte) zur Verfügung gestellt, um die textilen Glasfasergarnstränge der vorliegenden Erfindung, bevor diese getrocknet werden, zu schlichten, um den Rückstand auf den Glasfilamenten, die die neuen Stränge bilden, aufzubringen.
Der Hauptbestandteil der Schlichtenzusammensetzung, die verwendet wird, um die Glasfaserfilamente, die die textilen Stränge der vorliegenden Erfindung bilden, zu schlichten, ist ein Wachs, wobei das Wachs bei Raumtemperatur, d.h. zwischen 17 bis 23 º C, fest ist. Bei Raumtemperatur liegt das Wachs vorzugsweise in einer Feststoff-in-Wasser Dispersion vor. Am bevorzugtesten ist es, wenn das Wachs einen Schmelzpunkt von ungefähr 48,9º C (120º F) oder mehr hat. Ein nicht ausschließliches Beispiel eines geeigneten Wachses ist ein Petroleumwachs, wobei der hierin verwendete Ausdruck Petroleumwachs so verstanden wird, daß er gesättigte Kohlenwasserstoffmischungen, die durch Raffinieren von Rohwachsen aus Petroleum erhalten werden, abdeckt und ist so gemeint, daß er auch Paraffine und mikrokristalline Wachse beinhaltet. Die Paraffinwachse sind im allgemeinen feststoffe, die aus Mischungen von gesättigten, geradkettigen Kohlenwasserstoffen gebildet werden, die durch Raffinieren von wachsförmigen Destillaten, abgeleitet von paraffinischen Rohölen, erhalten werden. Mikrokristalline Wachse sind im allgemeinen feste Kohlenwasserstoffmischungen, die durch Entölen von Rohpetroleum raffiniert werden, die durch Entwachsen von Rückständen aus Schmieröllagern und Wachsen, die am Boden von Tanks anfallen, erhalten werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind Wachse die Stoffe, die verwendet werden, und insbesondere ist ein Stoff mit dem Namen Polymekon , hergestellt von Petrolite Corporation, Tulsa, Oklahoma, der in form einer 40%igen festen Dispersion verkauft wird, als besonders geeignet befunden worden. Ein anderes geeignetes, im Handel erhältliches Wachs ist das, das von Mobil Chemical Company unter der Handelsbezeichnung Mobilcer Q mikrokristallines Wachs erhältlich ist. Dieser Stoff ist eine wäßrige Emulsion des Säuretyps eines mikrokristallinen Wachses, wobei das Wachs einen Schmelzpunkt von 71,1º C (160º F) aufweist und die Emulsion eine mittlere Teilchengröße von 2 um und einen Feststoffgehalt von 50 Gew-% und eine Emulsionsdichte von 7,9 und einen pH von 6,8 aufweist. Zusätzliche, nicht ausschließliche Beispiele beinhalten: Pflanzenwachse, wie z.B. Carnauba, japanische Lorbeere, Candelilla und dergleichen, tierische Wachse, wie z.B. Bienenwachs, Chinawachs, hydriertes Spermölwachs und dergleichen; Mineralwachse, wie z.B. Ozoceritbergwachs, Ceresin und dergleichen, und synthetische Wachse, wie z.B. Polyalkylene, wie Polyethylene, Polyethylenglycole, Polyethylenester, Chloronaphthaline, Sorbitole, Polychlorotrifluorethylene sowie Mischungen und Verschnitte einer beliebigen Zahl dieser Wachse.
Die Menge des in der Schlichte vorhandenen Wachses ist eine Menge, die einen Bereich von wenigstens 45 Gew.-% der Feststoffe der Schlichte, bis zu 90 Gew.-% oder mehr ergibt. Vorzugsweise liegt die Menge zwischen 60 bis zu einer oberen Grenze von 80 bis 85 Gew.-% der Feststoffe der Schlichte. Es wird davon ausgegangen, die Erfindung wird aber durch diese Auffassung nicht beschränkt, daß die Gegenwart dieser Menge dieser Art von Wachs die Faser mit einer Beschichtung versieht, die eine Vielzahl von festen Teilchen enthält.
Eine Art von Gleitmittel, das in der Schlichte vorhanden ist, ist ein kationisches Gleitmittel, wie z.B. amidiertes Polyamingleitmittel, oder ein Alkylaminimidazolreaktionsprodukt eines Polyalkylenpentamins mit Stearinsäure. Geeignete Beispiele von partiell amidierten Polyaminen sind die Emery Stoffe. Dies sind partiell amidierte Polyalkylenimine, wie z.B. das Reaktionsprodukt einer Mischung von C&sub2; bis ungefähr C&sub1;&sub8; Fettsäuren mit einem Polyethylenimin mit einem Molekluargewicht von ungefährt 1200. Diese Reaktionsprodukte haben einen verbleibenden Iminwert von ungefähr 300 bis ungefähr 400 und können wie sie sind oder in verdünnter form verwendet werden. Vorzugsweise ist die fettsäure zur Amidierung Pelargonsäure. Die oben genannten Verbindungen werden von Emery Industries, Cincinnati, Ohio, unter der Handelsbezeichnung Emery 6717 und Emery 6760, das eine 50%ige aktive Abwandlung des 6717 Stoffes ist, hergestellt. Ein Beispiel eines kationischen Gleitmittels des Alkylimidazolintyps ist ein Stoff, der als Cation X, hergestellt von Lyndal Chemical Company, verkauft wird. Die Menge an kationischem Gleitmittel, das in der Schlichte vorhanden ist, reicht von 1 bis 20 Gew.-% der nichtwäßrigen Komponenten der Schlichte. Vorzugsweise liegt die Menge zwischen dem mittleren, z.B. ungefähr 7, und dem höheren Bereich dieses Bereiches, um die Zahl an gebrochenen Fasern bei der Verarbeitung der geschlichteten Stränge als Garn oder Webprodukt zu verringern. Am meisten bevorzugt ist es, wenn der Bereich zwischen 10 und 18 Gew.-% liegt. Wenn nichtionische oberflächenaktive Mittel in der Schlichte oder der Wachsdispersion vorhanden sind, kann die Menge an kationischem Gleitmittel in der Schlichte im allgemeinen verringert werden.
Eine andere Art von Gleitmittel, die vorhanden sein kann, ist ein nichtionisches Gleitmittel, wie ein Polyol mit hohem Molekulargewicht, Polyalkylenpolyole und Polyalkylenglycole. Nicht ausschließliche Beispiele von Polyolen mit hohem Molekulargewicht, die hierin verwendet werden, sind Polymere oder Copolymere von Ethylen- und Propylenoxiden, die aktive Hydroxylgruppen enthalten und ein Molekulargewicht von mehr als 300, im allgemeinen zwischen 5.000 und 12.000, und bevorzugter, im Bereich von 10.000 aufweisen. Ein bestimmtes Polyol, das bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung als geeignet befunden wurde, ist Pluracol V10, das ein Ethylen-Propylen-Oxidcopolymer mit aktiven Hydroxylgruppen ist und ein Molekulargewicht von 10.000 aufweist, hergestellt von BASF-Wyandotte. Carbowax 300 und andere Carbowax Materialien mit höherem Molekulargewicht als das 300 Material, hergestellt von Union Carbide Corporation, kann auch nützlich sein. Die Menge an nichtionischem Gleitmittel liegt im allgemeinen im Bereich zwischen 1 bis 20 Gew.-% der nichtwäßrigen Bestandteile der Schlichte. Am bevorzugtesten liegt die Menge zwischen 5 und 15 Gew.-%.
Ein Bestandteil, der in der Schlichte vorhanden sein kann, vorzugsweise vorhanden ist, ist Poly(vinylpyrrolidon) in einer Menge im Bereich von ungefähr 0,5 bis ungefähr 15 Gew.-% der nichtwäßrigen Bestandteile der Schlichte. Nicht ausschließliche Beispiele von geeigneten Poly(vinylpyrrolidon)polymeren enthalten jedes Homopolymer, das durch Additionspolymerisation eines Monomers erhalten wird, das durch die Formel
repräsentiert wird, worin R¹, R², R³, R&sup4; jeweils Wasserstoff oder ein niederes Alkyl sein kann. Beispiele solcher Monomeren beinhalten N-Vinyl-2-pyrrolidon, 5-Methyl- N-vinyl-2-pyrrolidon, 4-Methyl-N-vinyl-2-pyrrolidon, 5-Ethyl-N-vinyl-2-pyrrolidon, 4-Ethyl-N-vinyl-2-pyrrolidon, 3-Methyl-N-vinyl-2-pyrrolidon, 3-Ethyl-N-vinyl-2- pyrrolidon, 3,3-Dimethyl-N-vinyl-2-pyrrolidon, 3,5-Dimethyl-N-vinyl-2-pyrrolidon und dergleichen. Diese Monomeren und deren Homopolymerisationsprodukte sind im Stand der Technik bekannt. Es ist bevorzugt, daß das Polyvinylpyrrolidon ein mittleres Molekulargewicht von 5.000 bis 100.000 aufweist, und es ist am bevorzugtesten, ein K-30 Polyvinylpyrrolidon zu verwenden. Die Gegenwart dieses Polymers führt zu einer verbesserten Verarbeitbarkeit der geschlichteten Stränge.
Ein weiterer Bestandteil, der in der Schlichte vorhanden ist, ist ein organofunktionelles Silankupplungsreagenz und/oder seine monomeren Hydrolyseprodukte. Geeignete Silane beinhalten jegliche Silankupplungsreagenzien, die dem Fachmann für Glasfaserschlichten bekannt sind. Nicht ausschließliche Beispiele dieser beinhalten silylierte Polyazamide, silylierte Polyether, epoxyhaltige organofunktionelle Silane und Mischung dieser. Silylierte Polyazamide sind Verbindungen, die durch Umsetzen einer funktionellen organischen Siliziumverbindung oder Silans mit einem Polyazamid hergestellt werden. Silylierte Polyazamide sind im allgemeinen in US-A-3,746,738 beschrieben und typische silylierte Polyazamide, die für die Anwendung in der Erfindung als geeignet befunden worden sind, sind solche, die von Union Carbide Corporation, New York City, unter der Bezeichnung Y5987, Y5986, Y5923 und Y5922 erhältlich sind. Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, das Y5987 Polyazamidsilan zu verwenden. Der silylierte Polyether, der bei der Herstellung der emulgierbaren Schlichten des Copolymeren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein Stoff, der von Union Carbide Corporati on unter der Bezeichnung Y9662 hergestellt wird und ein ungefähres Molekulargewicht von 1800 hat. Andere silylierte Polyether mit einem Molekulargewicht im Bereich von 1.000 und darüber können ebenfalls verwendet werden. Ein Epoxysilan ist das, das von Union Carbide Corporation unter der Handelsbezeichnung A-187 für Gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilan erhältlich ist.
Vorzugsweise, wenn das Wachs in einer Menge von 47,3 Gew.-% der nichtwäßrigen Bestandteile vorhanden ist, sind andere Bestandteile der wäßrigen Dispersion in folgenden Mengen, bezogen auf Gew.-% der nichtwäßrigen Bestandteile der Dispersion, vorhanden: 29,6 % eines Polyols mit hohem Molekulargewicht, 17,8 % eines kationischen Gleitmittels, 1,7 % eines silylierten Polyethersilans und 3,6 % eines silylierten Polyazamides; und,
wenn das Wachs in einer Menge von 51,9 Gew.-% der nichtwäßrigen Bestandteile vorhanden ist, sind die anderen Komponenten der wäßrigen Dispersion in folgenden Mengen, bezogen auf Gew.-% der nichtwäßrigen Bestandteile der Dispersion, vorhanden: 27% eines Polyols mit hohem Molekulargewicht, 16,2 % eines kationischen Gleitmittels, 1,69 % eines silylierten Polyethersilans und 3,21 % eines silylierten Polyazamides; und,
wenn das Wachs in einer Menge von 55,8 Gew.-% der nichtwäßrigen Komponenten vorhanden ist, sind die anderen Komponenten der wäßrigen Dispersion in folgenden Mengen, bezogen auf Gewicht-% der nichtwäßrigen Bestandteile der Dispersion, vorhanden: 24,9 % eines Polyols mit hohem Molekulargewicht, 14,9 % eines kationischen Gleitmittels, 1,4 % eines silylierten Polyethersilans und 2,9 % eines silylierten Polyazamides; und,
wenn das Wachs in einer Menge von 59,5 Gew.-% der nichtwäßrigen Bestandteile vorhanden ist, sind die anderen Bestandteile der wäßrigen Dispersion in folgenden Mengen, bezogen auf Gew.-% der nichtwäßrigen Bestandteile der Dispersion, vorhanden: 21,7 % eines Polyols mit hohem Molekulargewicht, 14,5 % eines kationischen Gleitmittels, 1,4 % eines silylierten Poylethersilans und 2,9 % eines silylierten Polyazamides; und,
wenn das Wachs in einer Menge von 73 Gew.-% der nichtwäßrigen Bestandteile vorhanden ist, sind die anderen Komponenten der wäßrigen Dispersion in folgenden Mengen, bezogen auf Gew.-% der nichtwäßrigen Bestandteile der Dispersion, vorhanden: 6,2 % eines Polyols mit hohem Molekulargewicht, 14,5 % eines kationischen Gleitmittels, 1,4 % eines silylierten Polyethersilans und 2,9 % eines silylierten Polyazamides.
In einer Ausführungsform der Erfindung enthält der webbare, geschlichtete textile Glasfasergarnstrang ein einheitliches Bündel von Glasfasern, auf denen der getrocknete Rückstand einer wäßrigen Dispersion abgeschieden ist, wobei die wäßrige Dispersion in Gew.-% feststoffe 50 bis 85 % mindestens eines bei Raumtemperatur festen Wachses, das immer überwiegender Bestandteil der nichtwäßrigen Bestandteile der Zusammensetzung ist und als Feststoff-in-Wasser Dispersion (Emulsion) vorhanden ist, 1 bis 20 % eines kationischen Gleitmittels, 1 bis 20 Gew.-% eines Polyols, das aus der aus Polyol mit hohem Molekulargewicht und Polyalkylenpolyolen und -glycolen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, wobei das Verhältnis von kationischem Gleitmittel:Polyol im Bereich von 1:99 bis 99:1 liegt, Polyvinylpyrrolidon in einer Menge im Bereich von 0,5 bis 15 % und ein Silankupplungsmittel, ausgewählt aus der aus organofunktionellen Alkoxysilanen und ihren Hydrolyseprodukten bestehendenden Gruppe, in einer Menge im Bereich bis zu 5 %, enthält.
In einer anderem Ausführungsform der Erfindung enthält der geschlichtete, textile Glasfasergarnstrang ein einheitliches Bündel von Glasfasern mit darauf abgeschiedenem, getrocknetem Rückstand einer wäßrigen Dispersion, die, bezogen auf das Gewicht der feststoffe, 60 bis 80 % Wachs, ausgewählt aus der aus mikrokristallinem Wachs, Petroleumwachs, natürlichem Wachs, Mischungen und Verschnitten derselben bestehenden Gruppe, 5 bis 15 % eines Polyols mit hohem Molekulargewicht, 7 bis 20 % kationisches Gleitmittel, 1 bis 10 Polyvinylpyrrolidon und Silankupplungsmittel, das aus der aus organofunktionellen Alkoxysilanen und ihren Hydrolyseprodukten bestehenden Gruppe ausgewählt ist in einer Menge im Bereich von bis zu 5 %, enthält.
Vorzugsweise sind die geschlichteten, textilen Glasfasergarnstränge solche, worin das Organosilan ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus silyliertem Polyethersilan, epoxyhaltigem Silan und silyliertem Polyazamid und Verschnitten und Mischungen davon, worin bei einem Verschnitt aller drei der Silane die Silane in Mengen, bezogen auf Gew.-% der nichtwäßrigen Bestandteile der Schlichte, wie folgt vorhanden sind: silyliertes Polyethersilan im Bereich zwischen 1,2 bis 2,4, epoxyhaltiges Silan im Bereich zwischen 1,2 bis 2,4 und das silylierte Polyazamid im Bereich zwischen 1,2 und 12.
Vorzugsweise sind die geschlichteten, textilen Glasfasergarnstränge solche, worin der getrocknete Rückstand auf dem Strang von einer wäßrigen Dispersion stammt, die, bezogen auf die getrockneten feststoffe, 71,1 % eines mikrokristallinen Wachses in einer anionischen, wäßrigen Dispersion, 6,3 % eines Polyols mit hohem Molekulargewicht, 14,8 % eines kationischen Gleitmittels, 4,8 % Poly(vinylpyrrolidon) und 2,4 % eines Verschnitts von Organosilanen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus jeweils 33.1/3 Gew.-% der folgenden Silane: silyliertes Polyethersilan, epoxyhaltiges Silan und silyliertes Polyazamid, enthält.
Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die folgende Beispiele bezug genommen, die die Verfahren, die zum Herstellen der Dispersionen entsprechend der Erfindung verwendet werden, darstellen.

Beispiel 1

In einen Mischbehälter wurden 30.000 g 43,3º C (110º F) warmes Wasser zugegeben. Diesem Tank wurden 1.800 g Pluracol V-10 zugefügt, und der Inhalt wurde gerührt, bis das Pluracol V-10 völlig in Wasser gelöst war. In einen zweiten Mischbehälter wurden 15.000 g Wasser zugegeben, zu dem dann 2.160 g Emery 6760-U zugefügt wurden. Der Inhalt dieses Tankes wurde gerührt, bis das Emery im Wasser gelöst war, und der Inhalt dieses zweiten Tanks wurde dann zu dem ersten Tank zugegeben. In einem separaten Mischgefäß wurden 7.200 g Polymekon SPP-W zu 15.000 g Wasser zugegeben und vollständig damit vermischt. Die entstehende Mischung wurde dann zu dem ersten Mischungstank zugegeben. In einem separaten Mischungstank wurden 7.500 g Wasser vorgelegt, und 108 g Y9662 dem Wasser zugesetzt. Nachdem das Y9662 dem Wasser zugesetzt wurde, wurden 216 g Y5987 zu demselben Tank zugegeben und darin gerührt. Nachdem es ausreichend vermischt war, wurde das Material aus diesem separaten Mischbehälter dann zu dem Hauptmischbehälter zugegeben. Alle Bestandteile wurden dann gründlich gerührt, um die endgültige Dispersion bereitzustellen. Alle Mischvorgänge wurden bei Raumtemperatur mit Bestandteilen, die Raumtemperatur aufwiesen, vorgenommen. Die endgültige Dispersion wurde auf einen pH von 5,5 unter Verwendung einer 45%igen Lösung von Eisessig eingestellt.

Beispiel 2

In einen ersten Mischungsbehälter wurden 30.000 g Wasser zugefügt. Zu diesen Tank wurden dann 1.680 g Pluracol V-10 zugegeben, und der Inhalt des Behälters wurde gerührt, bis das Pluracol vollständig im Wasser gelöst war. In einem separaten Mischungsbehälter wurde Emery 6760 in einer Menge von 2.016 g in 15.000 g Wasser gelöst und gerührt, bis es gelöst war. Der Inhalt dieses Behälters wurde dann in den ersten Mischungsbehälter überführt. In einem separaten Mischungsbehälter wurden 8.064 g Polymekon SPP-W mit 15.000 g Wasser vermischt und dann zu dem ersten Mischungsbehälter zugegeben. In einem separaten Mischungsgefäß, das 7.500 g Wasser enthielt, wurden 102 g Y-9662 zugegeben und gerührt. Nach dem Rühren wurden dann 201 g Y-5987 zugegeben und gerührt. Der gesamte Inhalt dieses separaten Behälters wurde dann in den ersten Mischungsbehälter überführt. Alle Bestandteile wurden bei Raumtemperatur zugegeben und bei Raumtemperatur gemischt, und der pH der endgültigen Mischung im ersten Mischungsbehälter wurde unter Verwendung von verdünnter Essigsäure, z.B. 45-%iger Lösung von Eisessig, auf pH 5,5 eingestellt.

Beispiel 3

In einen ersten Mischungsbehälter wurden 30.000 g Wasser zugegeben. Dann wurden 1.557 g Pluracol V-10 diesem Tank zugesetzt. Nach Zugabe des Pluracols wurde der Inhalt des Tanks gerührt, bis das Pluracol vollständig aufgelöst war. In einem separaten Mischungsbehälter wurden 1.869 g Emery 6760 mit 15.000 g Wasser gerührt, bis es vollständig aufgelöst war. Der Inhalt dieses zweiten Behälters wurde dann in den Hauptmischungsbehälter überführt. In einem separaten Mischungsbehälter wurden 8.716 g Polymekon SPP-W mit 15.000 g Wasser gründlich vermischt. Nach vollständigem Mischen wurde der Inhalt des Behälters zu dem Hauptmischungsbehälter zugegeben. In einem separaten Mischungsbehälter wurden 7.500 g Wasser vorgelegt, zu dem 93 g Y-9662 zugesetzt und mit Wasser gerührt wurde, um es hiermit gründlich zu vermischen. Nach gründlichem Mischen des 9662 wurden 186 g Y-5987 zugegeben und gerührt, bis ein vollständiges Vermischen erreicht wurde. Der Inhalt dieses Behälters wurde dann dem Hauptmischungsbehälter zugesetzt und alle Bestandteile wurden gründlich gerührt, bis die Mischung vollständig und gründlich vermischt war. Die Zugabe und das Vermischen aller Binderbestandteile fand bei Raumtemperatur statt, und die endgültige Mischung wurde auf einen pH von 5,5 unter Verwendung von verdünntem Eisessig, d.h. 45 %iger Lösung, eingestellt.

Beispiel 4

Zu einem ersten Mischungsbehälteter wurde 30.000 g Wasser zugegeben, zu dem 1.401 g Pluracol 10 zugesetzt wurde. Der Inhalt wurde gründlich vermischt, bis sich das gesamte Pluracol V-10 gelöst hatte. In einem separaten Mischungsbehälter wurden 15.000 g Wasser vorgelegt und 1.869 g Emery -6760-U zugesetzt und gründlich damit vermischt. Nach gründlichem Mischen wurde das Emery und Wasser in den ersten Mischungsbehälter überführt. Zu einem separaten Behälter wurden 9.588 g Polymekon SPP-W und 15.000 g Wasser zugesetzt. Die Bestandteile wurden gründlich gemischt und dann dem ersten Mischungsbehälter zugesetzt. In einen separaten Mischungsbehälter wurden 7.500 g Wasser zugegebeben, zu dem dann 93 g Y-9662 zugesetzt wurde. Nach gründlichem Mischen wurden 186 g Y-5987 zu dem zweiten Mischungsbehälter zugegeben und die Bestandteile gründlich vermischt und dann in den ersten Mischungsbehälter überführt. Die Zugabe während des Mischens und das Mischen aller Bestandteile fand bei Raumtemperatur statt und die endgültige Mischung wurde im Hauptmischungsbehälter auf einen pH von 5,5 unter Verwendung einer 45%igen verdünnten Eisessiglösung eingestellt.

Beispiel 5

In einen ersten Mischungsbehälter wurden 30.000 g warmes Wasser (65,6º C ungefähr 150º F), zugegeben, zu dem dann 399 g Pluracol V-10 zugesetzt wurde. Der Inhalt wurde dann gründlich gerührt, bis sich das gesamte Pluracol V-10 aufgelöst hatte. In einem separaten Mischungsbehälter wurden 15.000 g Wasser vorgelegt und 1.869 g Emery -6760-U zugesetzt und gründlich damit vermischt. Nach gründlichen Mischen wurde das Emery und Wasser in den ersten Mischungsbehälter überführt. Zu einem separaten Behälter wurden 12.099 g Polymekon SPP-W mit 15.000 g Wasser zugegeben. Die Bestandteile wurden gründlich gemischt und dann zu dem ersten Mischungsbehälter zugegeben. In einen separaten Mischungsbehälter wurden 7.500 g Wasser zugegeben, zu dem dann 93 g Y-9662 zugesetzt wurde. Nach gründlichem Mischen wurden 186 g Y-5987 zu dem zweiten Mischungsbehälter zugesetzt und die Bestandteile gründlich gemischt und dann in den ersten Mischungsbehälter überführt. Die Zugabe während des Mischens und das Mischen aller Bestandteile fand bei Raumtemperatur statt, und die endgültige Mischung wurde im Hauptmischungsbehälter auf einen pH von 5,5 unter Verwendung von 45%iger verdünnter Eisessiglösung eingestellt.

Beispiel 6

In einen ersten Mischungsbehälter wurden 30.000 g warmes Wasser (65,6ºC, ungefähr 150º F), zugegeben, zu dem dann 270 g Pluracol V-10 zugesetzt wurde. Der Inhalt wurde dann gründlich gerührt, bis das gesamte Pluracol V-10 sich aufgelöst hatte. In einen separaten Mischbehälter wurden 15.000 g Wasser vorgelegt und 1.869 g Emery -6760- U zugegeben und gründlich damit vermischt. Nach gründlichem Mischen wurde Emery und Wasser in den ersten Mischungsbehälter überführt. Zu einem separaten Behälter wurden 12.654 g Polymekon SPP-W mit 15.000 g Wasser zugegeben. Die Bestandteile wurden gründlich gemischt und dann zu dem ersten Mischungsbehälter zugegeben. In einen separaten Mischungsbehälter wurden 7.500 g Wasser zugegeben, zu dem dann 93 g Y-9662 zugesetzt wurden. Nach gründlichem Mischen wurden 186 g Y-5987 zu dem zweiten Mischungsbehälter zugesetzt und die Bestandteil gründlich vermischt und dann in den ersten Mischungsbehälter überführt. Die Zugabe während des Mischens und das Mischen aller Bestandteile fand bei Raumtemperatur statt und die endgültige Mischung wurde in dem Hauptmischungsbehälter auf einen pH von 5,5 unter Verwendung einer 45%igen verdünnten Eisessiglösung eingestellt.

Beispiel 7

Zu einem ersten Mischungsbehälter wurden 30.000 g heißes Wasser (65,6º C, ungefähr 150º F), zugegeben, zu denen dann 1.401 g Pluracol V-10 zugesetzt wurde. Der Inhalt wurde dann gründlich gerührt, bis das gesamte Pluracol V-10 sich aufgelöst hatte. In einen separaten Mischungsbehälter wurden 15.000 g Wasser vorgelegt und 1.869 g Einer -6760-U zugegeben und mit diesem sorgfältig vermische. Nach gründlichem Mischen wurde das Emery Wasser in den ersten Mischungsbehälter überführt. Zu einem separaten Behälter wurden 11.328 g Polymekon SPP-W mit 15.000 g Wasser zugegeben. Die Bestandteile wurden gründlich vermischt und dann zu dem ersten Mischungsbehälter zugegeben. Zu einem separaten Mischungsbehälter wurden 7.500 g Wasser zugegeben, zu dem dann 93 g Y-9662 zugesetzt wurde. Nach gründlichem Mischen wurden 186 g y-5987 zu dem zweiten Mischungsbehälter zugegeben und die Bestandteile gründlich vermischt und dann in den ersten Mischungsbehälter überführt. Die Zugabe während des Mischens und das Mischen aller Bestandteile fand bei Raumtemperatur statt und die endgültige Mischung wurde in dem Hauptmischungsbehälter auf einen pH von 5,5 unter Verwendung einer 45%igen verdünnten Lösung von Eisessig eingestellt.

Beispiel 8

Die nach Beispiel 1-7 hergestellten Schlichten wurden von den Mischungsbehältern überführt und durch geeignete Rohre zu der Glasfaserbildungsebene gepumpt, wo Glasfaserbildungsziehdüsenblöcke angeordnet waren. Die Ziehdüsenblöcke, die verwendet wurden, um die Stränge der Erfindung herzustellen, waren 2G-75 Ziehdüsenblöcke mit 800 Düsen, wobei unter jedem ein Bandapplikator, der einen Sumpf aufweist, angeordnet ist. Rollen in dem Applikator, mit denen Gummibänder verbunden sind, führen das Band durch den Sumpf, wo es die Schlichten aufnimmt, die kontinuierlich in den Sumpf gepumpt werden. Die Glasfasern werden aus dem Ziehdüsenblock gezogen und über die und in Kontakt mit der Oberfläche des Gummibandes geführt, wodurch die Schlichte auf der Oberfläche des Bandes auf die filamente, während sie darüber hinweggezogen werden, aufgebracht werden. Die Filamente werden dann bei einem Sammelschuh in Strangform zusammengeführt und auf eine rohrförmige Hülse, die über der Oberfläche einer Hochgeschwindigkeitsspuleinrichtung angeordnet ist, in konventioneller Art und Weise gewickelt. Die Papierröhre mit den darauf gesammelten Strängen wird danach in eine Umgebung kontrollierter Luftfeuchtigkeit und Temperatur gegeben und 8 Stunden lang konditioniert. Die Stränge werden dann verzwirnt und auf Spulen gewickelt. Das Konditionieren und das Lufttrocknen während des Verzwirnens führt zu einem trockenen Rückstand auf der Oberfläche der Filamente, die den einheitlichen Strang bilden. Die Stränge, die in dieser Art und Weise hergestellt wurden, wurden dann in einem modifizierten Sulzer-Ruti Luftdüsenwebstuhl getestet, um die Einschußzeiten zu bestimmen. Tabelle 1 beschreibt die verschiedenen Garneigenschaften, die erhalten werden unter Verwendung der Binderbestandteile der Beispiele 1-7, wenn diese auf Glasfasergarne aufgebracht werden, die aus einem 2G-75 Ziehdüsenblock gezogen wurden und einen mittleren Gehalt an Schlichte auf dem Garn von ungefähr 1 Gew.-% aufweisen. Tabelle 1 Bestandteile Beispiel Pluracol V-10 Emery 6760 Polymekon Garneigenschaften Spulenart Aufspulenwert Webstuhleinschußgeswindigkeiten
Wie einfach ersichtlich, beinhalteten die Spulen mit getestetem Garn eine Spule mit einem mittleren Gewicht von 3,63 kg (8 Pounds), die als Spulentyp 28 gekennzeichnet ist, und solche mit 9,07 kg (20 Pounds), die als Spulentyp 53 gekennzeichnet sind.
Die Anzahl an gebrochenen Filamenten pro 914,4 m (1.000 Yards) ist besser als die mittlere Zahl von 10, die unter Verwendung normaler Garne mit Stärkeölbindern erhalten wird. Der Aufspulwert, der die Zahl der gebrochenen Filamente angibt, ist über eine visuelle Beobachtung zugänglich und liegt wiederum deutlich unterhalb des Wertes, der bei normal en Stärkeölfasern erhalten wird, der normalerweise bei 8 liegt. Die Webstuhleinschußgeschwindigkeiten sind in Millisekunden angegeben und liegen innerhalb der Spezifikation für Luftdüsenwebstühle.

Claims

1. Webbarer textiler Glasfasergarnstrang, der ein einheitliches Bündel einer Vielzahl von Glasfasern ist, mit dem getrockneten Rückstand einer wäßrigen chemischen Behandlungszusammensetzung darauf, die bei Raumtemperaturen eine wäßrige Dispersion ist, und auf Gewichtsbasis enthält

a) mindestens ein bei Raumtemperatur festes Wachs, welches in einer Feststoff-in-Wasser-Dispersion oder -Emulsion vorhanden ist in einer Menge von mindestens 45 % und bis zu 90 % der nichtwäßrigen Bestandteile der Zusammensetzung, jedoch in jedem Falle als überwiegender Bestandteil der nichtwäßrigen Bestandteile der Zusammensetzung,

b) mindestens zwei Gleitmittel, wobei eines ein kationisches Gleitmittel ist in einer Menge von 1 bis 20 % der nichtwäßrigen Bestandteile der Zusammensetzung und das andere ein Polyol mit hohem Molekulargewicht, Polyalkylenpolyole und/oder ein Polyalkylenglycol sein kann in einer Menge von 1 bis 29,6 % der Zusammensetzung, wobei jedes der Gleitmittel in einer kleineren Menge als die Wachsmenge vorhanden ist, und

c) mindestens ein organofunktionelles Silankupplungsmittel in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 6 Gew.-% der nichtwäßrigen Bestandteile der Zusammensetzung.

2. Textiler Glasfasergarnstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wachs aus der aus mikrokristallinem Wachs, Petroleumwachs, natürlichem Wachs und Mischungen und Verschnitten derselben bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

3. Textiler Glasfasergarnstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wachsgehalt der Dispersion zwischen 60 und 80 Gew.-% der nichtwäßrigen Bestandteile der Zusammensetzung beträgt.

4. Textiler Glasfasergarnstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wachsgehalt der Dispersion zwischen 50 und 80 Gew.-% der nichtwäßrigen Bestandteile der Zusammensetzung beträgt.

5. Textiler Glasfasergarnstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Poly(vinylpyrrolidon) in einer kleineren Menge als Wachs vorhanden ist.

6. Textiler Glasfasergarnstrang nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge der Gleitmittel und des Poly(vinylpyrrolidons) geringer als die Wachsmenge ist.

7. Webbarer, geschlichteter, textiler Glasfasergarnstrang, enthaltend ein einheitliches Bündel von Glasfasern, auf denen der getrocknete Rückstand einer wäßrigen Dispersion abgeschieden ist, wobei die wäßrige Dispersion in Gewichtsprozent Feststoffe enthält, 50 bis 85 % mindestens eines bei Raumtemperatur festen Wachses, das immer überwiegender Bestandteil der nichtwäßrigen Bestandteile der Zusammensetzung ist und als Feststoff-in-Wasser-Dispersion (Emulsion) vorhanden ist, 1 - 20 % eines kationischen Gleitmittels, 1 - 20 Gew.-% eines Polyols, das aus der aus Polyol mit hohem Molekulargewicht und Polyalkylenpolyolen und -glycolen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, wobei das Verhältnis von kationischem Gleitmittel: Polyol im Bereich von 1:99 bis 99:1 beträgt, Polyvinylpyrrolidon in einer Menge im Bereich von 0,5 bis 15 % und ein Silankupplungsmittel, ausgewählt aus der aus organofunktionellen Alkoxysilanen und ihren Hydrolyseprodukten bestehenden Gruppe in einer Menge im Bereich bis zu 5 %.

8. Textiler Glasfasergarnstrang nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Wachs aus der aus mikrokristallinem Wachs, natürlichem Wachs und Mischungen und Verschnitten derselben bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

9. Textiler Glasfasergarnstrang nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Organosilankupplungsmittel aus der aus silyliertem Polyethersilan, epoxyhaltigem Silan und silyliertem Polyazamid und Verschnitten und Mischungen derselben bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

10. Textiler Glasfasergarnstrang nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorhandene Mischung im wesentlichen besteht aus zwei oder mehreren von 1,2 bis 2,4 % eines silylierten Polyethersilans, 1,2 bis 12 % eines silylierten Polyazamids und 1,2 bis 3 % des epoxyhaltigenl Silans.

11. Geschlichteter textiler Glasfasergarnstrang, enthaltend ein einheitliches Bündel von Glasfasern mit darauf abgeschi edenem trockenen Rückstand einer wäßrigen Dispersion, enthaltend in Gewichtsprozent Feststoffe 60 bis 80% Wachs, ausgewählt aus der aus mikrokristallinem Wachs, Petroleumwachs, natürlichem Wachs, Mischungen und Verschnitten derselben bestehenden Gruppe, 5 bis 15 % eines Polyols mit hohem Molekulargewicht, 7 bis 20 % kationisches Gleitmittel, 1 - 10 % Polyvinylpyrrolidon und Silankupplungsmittel, das aus der aus organofunktionellen Alkoxysilanen und ihren Hydrolyseprodukten bestehenden Gruppe ausgewählt ist, in einer Menge im Bereich von bis zu 5 %.

12. Textiler Glasfasergarnstrang nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Organosilan aus der aus silyliertem Polyethersilan, epoxyhaltigem Silan und silyliertem Polyazamid und Verschnitten und Mischungen derselben bestehenden Gruppe ausgewählt ist, wobei in einer Mischung aller drei Silane die Silane in Gewichtsprozent der nichtwäßrigen Bestandteile der Schlichte wie folgend angegeben vorhanden sind: silyliertes Polyethersilan im Bereich von 1,2 bis 2,4, epoxyhaltiges Silan im Bereich von 1,2 bis 2,4 und das silylierte Polyazamid im Bereich von 1,2 bis 12.

13. Textiler Glasfasergarnstrang nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der getrocknete Rückstand auf dem Strang von einer wäßrigen Dispersion stammt, die an Feststoffen enthält 71,7 % eines mikrokristallinen Wachses in Form einer wäßrigen anionischen Dispersion, 6,3 % eines Polyols mit hohem Molekulargewicht, 14,8 % kationisches Gleitmittel, 4,8 % Poly(vinylpyrrolidon) und 2,4 % einer Mischung von Organosilanen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 33 1/3 Gew.-% jedes der folgenden Silane: silyliertem Polyethersilan, epoxyhaltigem Silan und silyliertem Polyazamid.