Beschichtete Hülsen, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung bei der Verarbeitung von Glasfasern

Abstract

 Die Erfindung betrifft speziell beschichtete Hülsen, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung bei der Herstellung von Glasfasern.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft speziell beschichtete Hülsen, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung bei der Herstellung von Glasfasern.

[0002] Bei der Herstellung von Glasfasern werden die Glasfasern normalerweise, nachdem sie aus dem sogenannten Bushing gezogen worden sind, auf sogenannte Hülsen aufgewickelt. Diese aufgewickelten Glasfasern werden anschließend gemeinsam mit der Hülse, dem sogenannten Cake, getrocknet. Nach dem Trocknungsprozeß wird die Hülse entfernt, indem sie seitlich aus dem sogenannten Cake herausgezogen wird. Die gewickelte Glasfaser wird anschließend weiter verarbeitet. Die Hülsen bestehen aus verstärktem oder unverstärktem Papier bzw. aus verstärktem oder unverstärktem Kunststoff und sind unbeschichtet oder teilweise mit Polyurethanen beschichtet.

[0003] Bei dem seitlichen Herausziehen der Hülse aus dem Cake wurde bisher immer ein Teil der aufgewickelten Glasfaser mit herausgezogen, der dann der weiteren Verarbeitung nicht mehr zur Verfügung stand und als Abfall die Ausbeute abgewickelter Glasfaser stark vermindern konnte.

[0004] Aufgabe war es daher ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem der oben bezeichnete Glasabfall nicht mehr anfällt.

[0005] Diese Aufgabe konnte durch das erfindungsgemäße Verfahren sowie durch die zur Verfügungstellung der neuen erfindungsgemäßen Hülsen gelöst werden.

[0006] Gegenstand der Erfindung sind Hülsen, auf die die Glasfaser bei ihrer Herstellung aufgewickelt wird und die sich dadurch auszeichnen, daß sie mit Siliconölen und/oder -harzen beschichtet worden sind.

[0007] Bevorzugt werden dabei Siliconöle der folgenden Formel eingesetzt


wobei in der allgemeinen Formel
x = 0 bis 500,
y = 5 bis 500,
z = 5 bis 500,

R¹, R², R³ und R⁵

unabhängig voneinander für einen gesättigten und/oder ungesättigten, gegebenenfalls auch verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen,

R⁴

für einen Alkylrest mit 6 bis 18 C-Atomen steht,

R⁶

für einen gesättigten oder ungesättigten, gegebenenfalls auch verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen oder für H steht und

wobei von der Anzahl der an Si gebundenen Reste jeweils mindestens 3 % R⁴ und H sind.

[0008] Vorzugsweise stehen die Reste R¹, R², R³ und R⁵ für Methylgruppen.

[0009] Die Hülsen, die mit Siliconölen beschichtet sind, bei denen
x = 0 bis 100,
y = 5 bis 100,
z = 5 bis 100
sind, wobei x + y + z = 25 bis 300 ist
und von der Anzahl der an Si gebundenen Reste mindestens 3 % R⁴ und mindestens 10 % H sind,
sind besonders bevorzugt.

[0010] Siliconöle der obengenannten allgemeinen Formel mit
x = 0,
y = 5 bis 50,
z = 5 bis 60,
wobei y + z größer 25 ist und von der Anzahl der an Si gebundenen Reste mindestens 10 % R⁴ und mindestens 30 % H sind,
werden vorzugsweise eingesetzt.

[0011] Die Hülsen sind bevorzugt mit Siliconölen der obengenannten allgemeinen Formel beschichtet, in denen R⁴ für einen Dodecyl- und/oder Tetradecylrest steht.

[0012] Die erfindungsgemäßen Hülsen weisen bevorzugt eine Schicht aus Siliconharzen auf, die folgender Formel genügen



        R¹_aSi(OH)_b(OR²)_cO_(4-a-b-c)/2



wobei
a = 1,0 bis 2,0
b + c = 0,1 bis 1,7

R¹

ein linearer oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 18 C-Atomen oder ein Phenylrest bedeutet und

R²

einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen darstellt.

[0013] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Hülsen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß

a) das Siliconöl oder das Siliconharz in Mengen zwischen 5 und 100 g/m² , vorzugsweise zwischen 10 und 70 g/m² auf die Hülse appliziert wird, wobei bei der Verwendung von Siliconharz diesen vorher ein üblicher Katalysator in Mengen von 100 bis 5000 ppm zugesetzt wird, und

b) die so behandelte Hülse unter Luftzutritt im Ofen bei Temperaturen zwischen 60° und 120°C über einen Zeitraum von 15 Minuten bis 2 Stunden getrocknet wird.

[0014] Das Siliconöl bzw. -harz wird in geeigneter Weise, d.h. z.B. durch Walzenlackierung, Tauchen oder Spritzauftrag, auf die Hülse appliziert. Werden Siliconharze verwendet, wird diesen als Katalysatoren Salze von Zinn, Eisen, Titan, Blei oder Aluminium einzeln oder im Gemisch zugesetzt, damit die Harze mit der Hülse vernetzen können. Bevorzugt werden als Katalysatoren Titantetrabutylat und/oder Dibutylzinndilaurat verwendet.

[0015] Die erfindungsgemäßen Hülsen werden bei der Aufwicklung von Glasfasern verwendet.

[0016] Die Erfindung soll anhand nachfolgender Beispiele näher erläutert werden.

[0017] Bei der Verwendung der bisherigen Hülsen bei der Aufwicklung verschiedener Glasfasern wurde beim Herausziehen der Hülse aus dem sogenannten Cake die aufgewickelte Glasfaser zu einem großen Teil mit herausgezogen (siehe Tabelle 1). Diese mit der Hülse herausgezogene Glasfaser geht dem weiteren Prozeß bzw. der weiteren Verarbeitung verloren und mindert daher in erheblichem Maße die Ausbeute.

[0018] Die bisher verwendeten Hülsen wurden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt und ebenfalls bei der Aufwicklung verschiedener Glasfasern eingesetzt. Wie der Tabelle 1 zu entnehmen ist, konnten die erfindungsgemäßen Hülsen fast ohne Verlust an Glasfasern aus dem sogenannten Cake herausgezogen werden. Damit ist der Verlust an Glasfasern bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Hülsen erheblich geringer als bei der Verwendung der bekannten Hülsen.

Beispiel 1

[0019] Ein methoxyfunktionelles Methyl-Phenyl-Siliconharz folgender Zusammensetzung
36 Mol-% PhSiO_3/2
64 Mol-% Me₂SiO
und ca. 17 Gew.-% Methoxygruppen
katalysiert mit 2000 ppm Titantetrabutylat und 2000 ppm Dibutylzinndilaurat
wird in einer Menge von 50 g/m² auf eine kommerziell erhältliche Hülse aufgetragen. Danach wird bei 80°C und 30 Minuten getrocknet.

[0020] Auf diese Hülse wird die Glasfaser aufgewickelt und der so erhaltene Cake getrocknet. Anschließend wird die Glasfaser von der Hülse befreit, indem die Hülse seitlich aus dem Cake herausgezogen wird. Die Hülse kann anschließend wieder verwendet werden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgelistet.

[0021] Die Hülse konnte mit einem nur geringen Verlust an Glasfaser entfernt werden.

Beispiel 2

[0022] Ein methoxyfunktionelles Methyl-Alkyl-Siliconharz folgender Zusammensetzung
18 Mol-% Me(Alk)SiO_2/2 (Alk = C₁₂-C₁₄-Alkyl)
82 Mol-% MeSiO_3/2
und ca. 20 Gew.-% Methoxygruppen
katalysiert mit 2000 ppm Titantetrabutylat und 2000 ppm Dibutylzinndilaurat
wird wie in Beispiel 1 eingesetzt.

[0023] Die Hülse wird entsprechend Beispiel 1 eingesetzt.

[0024] Beim Entfernen der Hülse aus dem Cake ging fast keine Glasfaser verloren.

Beispiel 3

[0025] Ein teilalkyliertes Si-H-funktionelles Siliconöl der Zusammensetzung
R¹, R², R³, R⁵, R⁶ = CH₃
R⁴ = C₁₂ bis C₁₄-Alkyl und x = 0, y = 10, z = 20
wird in einer Menge von 50 g/m² auf eine kommerziell erhältliche Hülse aufgetragen.

[0026] Die Hülse wird danach bei 80°C 30 Minuten lang getrocknet.

[0027] Auf diese Hülse wird die Glasfaser aufgewickelt und der so erhaltene Cake getrocknet.

[0028] Beim Trennen der Hülse vom Cake ging fast keine Glasfaser verloren.

Ansprüche

1. Hülsen für die Aufwicklung von Glasfasern bei deren Herstellung, dadurch gekennzeichnet, daß diese Hülsen mit Siliconölen und/oder Harzen beschichtet sind.

2. Hülsen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliconöle der folgenden Formel genügen

wobei in der allgemeinen Formel
x = 0 bis 500,
y = 5 bis 500,
z = 5 bis 500,

R¹, R², R³ und R⁵   unabhängig voneinander für einen gesättigten und/oder ungesättigten, gegebenenfalls auch verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen,

R⁴   für einen Alkylrest mit 6 bis 18 C-Atomen steht,

R⁶   für einen gesättigten oder ungesättigten, gegebenenfalls auch verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen oder für H steht und

wobei von der Anzahl der an Si gebundenen Reste jeweils mindestens 3 % R⁴ und H sind.

3. Hülsen gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reste R¹, R², R³ und R⁵ für Methylgruppen stehen.

4. Hülsen gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
x = 0 bis 100,
y = 5 bis 100,
z = 5 bis 100
wobei x + y + z = 25 bis 300
und von der Anzahl der an Si gebundenen Reste mindestens 3 % R⁴ und mindestens 10 % H sind.

5. Hülsen gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
x = 0,
y = 5 bis 50,
z = 5 bis 60,
wobei y + z größer 25 ist und von der Anzahl der an Si gebundenen Reste mindestens 10 % R⁴ und mindestens 30 % H sind.

6. Hülsen gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R⁴ für einen Dodecyl- und/oder Tetradecylrest steht.

7. Hülsen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliconharze folgende Formel aufweisen



        R¹_aSi(OH)_b(OR²)_cO_(4-a-b-c)/2



wobei
a = 1,0 bis 2,0
b + c = 0,1 bis 1,7

R¹   ein linearer oder verzweigter Alkylrest mit 1 bis 18 C-Atomen oder ein Phenylrest bedeutet und

R²   einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen darstellt,

8. Verfahren zur Herstellung der Hülsen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Siliconöl oder das Siliconharz in Mengen zwischen 5 und 100 g/m², vorzugsweise 10 und 70 g/m² auf die Hülse appliziert wird, wobei bei der Verwendung von Siliconharz diesem vorher ein üblicher Katalysator in Mengen von 100 bis 5000 ppm zugesetzt wird,

b) die so behandelte Hülse unter Luftzutritt im Ofen bei Temperaturen zwischen 60° und 120°C über einen Zeitraum von 15 Minuten bis 2 Stunden getrocknet wird.

9. Verwendung der Hülsen nach einem der Ansprüche 1 bis 7 bei der Aufwicklung von Glasfasern.