170075. lajstromszámú szabadalom • Eljárás üvegszál felületi réteggel való bevonására
3 170075 4 egyesíti magában az eddig ismert bevonó eljárások előnyeit azok hátrányai nélkül. A találmány célja továbbá olyan többfunkciós üvegszál bevonó szer előállítása, amelynek anyaga mentes az előbbiekben felsorolt hátrányoktól, tehát nagy koncentrációban sem bomlékony, és hígítva is hosszú ideig megtartja aktivitását. Találmányunk azon a nem várt és meglepő felismerésen alapul, hogy a HO-Alk-N = (CH2 C0 2 M) 2 általános képletű vegyületeknek - ahol „Alk" 2-6 szénatomszámú, egyenes, vagy elágazó szénláncú, alkilén-csoportot, vagy 6-10 szénatomszámú cikloalkilén-csoportot, „M" pedig egyértékű kationt, például alkáli- vagy ammóniumiont jelent -négy vegyértékű fémekkel - például cirkóniummal, ónnal vagy titánnal - képezett kelát-komplexei az oxidüveg felületén erősebb kémiai kapcsolatot létesítenek, mint az eddig ismert bevonó anyagok. Ez a felismerés azért meglepő, mert a találmány szerinti eljárásban alkalmazott fémkomplexek kémiailag merőben különböznek mind a szilán-típusú, mind a króm-metil-metakrilát-típusú kapcsoló ágensektől, amelyek magas műszaki követelmények esetén csaknem kizárólagosan használatosak. A találmány további alapja az a meglepő felismerés, hogy a fenti általános képletű komplexek vizes oldata önmagában, tehát polimer alapú filmképzők egyidejű alkalmazása nélkül is megfelelő bevonatot képes létrehozni a kezelt üvegszálon. Az általában használatos bevonószerek ugyanis mindig tartalmaznak polimer filmképzőket. Végül meglepő és nem várt az a felismerés - és ez szintén a találmány alapját képezi-, hogy a találmányunk szerinti eljárással bevont üvegszálakkal erősített műanyagok mechanikai, kémiai és optikai tulajdonságai egyaránt kielégítik, vagy meghaladják a mai modern műszaki követelményeket. Nem volt előre látható ugyanis, hogy a (160 395 lajstromszámú magyar szabadalomban szereplő) többfunkciós alumínium-komplex közepes műszaki mutatóit ilyen nagy mértékben sikerült felülmúlni. A találmány tárgya tehát olyan eljárás üvegszálnak felületi réteggel való bevonására, azzal jellemezve, hogy a HO-Alk-N = (CH 2C0 2 M) 2 átalános képletű vegyületek - ahol Alk és M jelentése a fent megadott — négyértékű cirkónium, ón és titán kationokkal képezett kelát-komplexeit tartalmazó vizes oldatot, amely kívánt esetben a szokásos polimer emulziókat is magába foglalhatja, üvegszál felületére visszük fel. A megadott általános képlettel jellemzett N-szubsztituált-iminodiecetsav típusú komplexképző vegyületek túlnyomórészt ismertek, vagy az ismertekével analóg szokványos módszerekkel előállíthatók. A fémkomplexeket tartalmazó oldatok előállítását ugyancsak az irodalomból ismert módon végezzük. Erre vonatkozó módszereket az alábbi 5 közleményekben találunk: J. Am. Chem. Soc. 80, 2121-8 (1958), J. Am. Chem. Soc. 81, 515-9 (1959), J. Am. Chem. Soc. 82, 358-64 (1960), 10 J. Am. Chem. Soc. 83, 3618-23 (1961). A fenti általános képletnek megfelelő vegyületek közé tartoznak például az alábbiak: 15 N-(2-hidroxi-etil)-imino-diacetát, N-(2-hidroxi-propil)-imino-diacetát, N-(3-hidroxi-propü)-imino-diacetát, N-(l-hidroxi-2-propil)-imino-diacetát, N-(2-hidroxi-butil)-imino-diacetát, 20 N-(4-hidroxi-butil)-imino-diacetát, N-(2-hidroxi-pentil)-imino-diacetát, N-(5-hidroxi-pentil)-imino-diacetát, N-(2-hidroxi-2,2-dimetil-etil)-imino-diacetát, N-(2-hidroxi-l ,1,2,2-tetrametil-etil)-imino-diacetát, 25 N-(2-hidroxi-ciklopentil)-imino-diacetát, N-(2-hidroxi-ciklohexil)-imino-diacetát. Különösen előnyös az N-(2-hidroxi-etil)-, az N-(3-hidroxi-propil)-, az N-(2-hidroxi-butil)-, és az 30 N-(2-hidroxi-ciklohexil)-imino-diacetát komplexeinek alkalmazása a találmány szerinti üvegszálkezelő oldatokban. Az általános képletben M-mel jelzett egyértékű kation alkálifém, célszerűen nátrium vagy kálium 35 valamint ammónium-ion lehet. Szerepe csupán a karboxilát-anion kialakítása, amelyre az „imino-diacetát" elnevezés utal a felsorolt vegyületekben. A találmány szerinti üvegszál bevonó eljárásban kívánt esetben alkalmazhatók az általánosan ismert 40 és erre a célra használt filmképző (szálvédő) polimerek vizes diszperziói, mint például a metil-metakrilát-kopolimer, az akrilnitril-metakrilát-kopolimer, vagy az általánosan erre a célra használt poli(vinil-acetát). Különösen előnyös ez utóbbi al-45 kalmazása. Nem feltétlenül szükséges azonban az üvegszál kezelő oldatnak filmképző polimer diszperziót tartalmaznia. A leírt komplexek vizes oldata polimer filmképzők nélkül is használható üvegszál bevoná-50 sara, és az így nyert szakítószilárdság az eddig ismert bevonó anyagok szilárdságát — azonos üvegszál vastagság esetén - legalább 30%-kal meghaladja. További előny ez esetben, hogy ily módon nagymértékben növelhető a társított termék transz-55 parenciája. A találmány szerinti bevonatot célszerű a szálhúzás után közvetlenül kialakítani. Erre a célra a szokványos üvegszálhúzó berendezések használhatók. Eljárhatunk azonban kívánt esetben úgy is, 60 hogy egy már meglevő félkész- vagy készterméket utólagosan kezelünk - finiselünk — a találmány szerinti bevonattal. Ekkor az ismert módon leégetett felületre porlasztással, áztatással vagy egyéb, önmagában ismert módszerrel visszük fel a bevo-65 natot. 2
