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Wellplatte aus thermoplastischem Kunststoff für Dachdeckungen, Wandverkleidungen u. dgl. und Verfahren zu deren Herstellung
Glasfaserverstärkte Wellplatten für Dachdeckungen u. dgl. aus thermohärtbaren Kunststoffen werden meist auf die Weise hergestellt, dass eine Glasfasermatte mitbeispielsweise ungesättigten Polyesterharzen ge- tränkt und während des Kondensationsprozesses des Polyesters in der Wärme onduliert wird. So hergestellte
Platten haben den Nachteil, dass bei langfristigen Witterungseinflüssen an der äussersten Oberfläche des
Polyesterharzes feine Haarrisse entstehen, welche einzelne Glasfasern blosslegen. Durch Kapillarwirkung kann an diesen Stellen Wasser in das Innere des Glasfaserverbandes eindringen. Durch Volumenausdehnung, z.
B. beim Gefrieren des Wassers, können die äusseren Schichten der glasfaserarmierten Polyester- platten gesprengt werden, es entstehen so rauhe Oberflächen, welche leicht Schmutz, Flugstaub usw. festhalten, wodurch die Wellplatten unansehnlich werden. Neuerdings werden Wellplatten aus Hart-PVC hergestellt, welche die genannten Nachteile nicht aufweisen. Solche PVC-Wellplatten werden z. B. hergestellt, indem man aus einem mit einer Breitschlitzdüse versehenen Extruder zuerst plane Platten extrudiert, die in einem Glättekalander genau auf die gewünschte Stärke kalibriert werden. Nach Verlassen des Glättekalanders werden sie in einem sogenannten Wellapparat in noch plastischem Zustand onduliert.
Richtige Stabilisierung vorausgesetzt, besitzt Hart-PVC eine sehr gute Witterungsbeständigkeit. Unter Verwendung von organischen Zinnverbindungen als Stabilisatoren können transparente Platten hergestellt werden.
Die Entflammbarkeit von Kunststoff-Wellplatten spielt gemäss den heutigen feuerpolizeilichen Bauvorschriften eine bedeutende Rolle. Hart-PVC gilt allgemein als schwer entflammbar, da bei lokal auftretenden Brandherden wohl eine Entflammung des Kunststoffes erfolgt, aber beim Abbrennen dieses Materials eine Schutzgaszone gebildet wird, so dass Brände an und für sich lokalisiert bleiben würden. Nachteilig beim Abbrennen einer Hart-PVC-Wellplatte ist aber die Flammtropfbildung, wobei kleinere, brennbare Partien der Wellplatte abtropfen und leicht entzündbare Stoffe, welche unter einer aus PVC bestehenden Wellbedachung gelagert sind, entzündet werden.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Wellplatte aus thermoplastischem Kunststoff für Dachdekkungen, Wandverkleidungen od. dgl., die sowohl wetterfest ist als auch den Nachteil der Flammentropfbildung nicht aufweist und ein Verfahren zu deren Herstellung. Die Wellplatte besteht aus einer mit einer flammwidrigen Faserschicht versehenen Platte aus Hart-PVC. Normalerweise wird zur Herstellung der ertindungsgemässen Wellplatte eine 1, 2 - 2, 5 mm dicke PVC-Platte verwendet. Die flammwidrige Faserschicht, die z. B. aus Glasfasern bestehen kann, kann in Form einer Bahn aus Glasfasern, einer Matte, eines Vlieses oder auch eines Gewebes verwendet werden.
Die Herstellung von Kunststoffbahnen, denen nicht die Formbeständigkeit von Wellplatten zukommt, durch Verbindung einer Faserbahn mit thermoplastischen Kunststoff-Folien ist bekannt. So wurden Werkstoffbahnen aus faserigem Material mit festen linear polymeren Kunststoffen mit einem scharf augepräg- ten Schmelzpunkt dadurch überzogen, dass der Polymerfilm geschmolzen und in diesem Zustand in die Werkstoffbahn gepresst wurde. Auf diese Weise wurde Einwickel- und Verpackungsmaterial mit einer Stärke von 0, 1 bis 0, 2 mm hergestellt. Ferner wurden zwecks Herstellung leichter, poröser Blätter von hoher
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Reissfestigkeit Bahnen, bestehend aus einem Gemisch von synthetischen Fasern und Kunstseide, mit syn- thetischem Gummi gebunden und mit PVC überzogen.
Die Herstellung von Wellplatten im Sinne der Erfindung, denen Formbeständigkeit zukommt, er- folgt nun wegen der besonderen Eigenschaften von Hart PVC-Platten nicht durch Kaschieren der noch plastischen Kunstplatte nach ihrem Austritt aus dem Extruder und anschliessendes Kalandern, da die PVC-
Platte nach diesem Verfahren mit einer Glasfaserschicht nur ungenügend bindet.
Erfindungsgemäss erfolgt die Herstellung von einseitig mit einer flammwidrigen Faserschicht ka- schierten Wellplatten, indem eine Schicht aus flammwidrigen Fasern, die ein-oder beidseitig mit einem
Polyvinylchlorid-Polyvinylacetat-Mischpolymerisat imprägniert ist, zusammen mit der aus einer Breit- schlitzdüse einer Schneckenstrangpresse ausfliessenden zähflüssigen PVC-Platte zwischen die Walzen eines
Kalanders geführt wird, wobei die beiden Schichten zwischen dem heissen Walzenpaar unter Druck ver- einigt werden, worauf im nachfolgenden Ondulierungsapparat in an sich bekannter Weise das Eindrücken der Wellen in die noch plastischen PVC-Platten erfolgt. Dies geschieht mit Hilfe von Stäben, welche um ihre Längsachse drehbar sind und auf zwei endlosen Ketten mit gleicher Geschwindigkeit wie die Glätt- walzen laufen.
Als PVC-Mischpolymerisat zur Tränkung der Faserschicht kann z. B. ein solches, bestehend aus 10 bis 20 Teilen Polyvinylacetat und 80 - 90 Teilen PVC verwendet werden. Die Herstellung einer erfin- dungsgemässen Platte kann etwa wie nachfolgende beschrieben erfolgen : Eine Glasfasermatte läuft von einer Rolle ab und wird durch ein, eine Lösung des Misch-PVC enthaltendes Bad geführt. Gleichzeitig läuft parallel eine der Breite der Glasfasermatte entsprechende PVC-Platte aus der Breitschlitzdüse eines Extruders. Die PVC-Platte und die getränkte Glasfasermatte werden übereinander in einen auf eine Temperatur von 1000C geheizten Kalander geführt.
Auf dem Weg zwischen dem Eintauchbad zum Kalander verdunstet der grösste Teil des organischen Lösungsmittels aus der Glasfasermatte, so dass diese in gerade noch klebrigem Zustand mit der PVC-Platte zusammentrifft. Das führt dazu, dass im Kalander eine sehr innige Verschweissung zwischen Glasfasermatte und PVC-Platte erfolgt. Um das Kleben des in der Glasfasermatte enthaltenen Mischpolymerisates an der Kalanderwalze zu verhindern, wird vorteilhafterweise eine z. B. 0, 1 mm dicke Kunststoffolie aus einem oberhalb 2000C schmelzenden Kunststoff, z. B. aus Polyamid bestehend, in an sich bekannter Weise unmittelbar vor dem Eintritt in den Glättekalander auf die Glasfaserschicht geführt.
Nachdem die dermassen hergestellte Verbundplatte den Glättekalander passiert hat, erfolgt die Ondulierung der noch plastischen, planen Platten in einem Wellapparat in an sich bekannter Weise. Nach der Ondulierung kann die Hilfsfolie mühelos von der fertigen Wellplatte getrennt werden.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Wellplatte zeigt in bezug auf die Wetterfestigkeit auf der der Witterung ausgesetzten Seite die Eigenschaften einer gewöhnlichen PVC-Wellplatte, wobei nach Entstehen von Haarrissen keine unmittelbar unter der Oberfläche liegenden Glasfasern eine Kapillarwirkung ausüben können. Die der Witterung nicht ausgesetzte, aus Glasfasern bestehende Oberfläche verhindert bei einem Brand, dass Flammtropfen auf die darunter liegenden Materialien fallen und diese entzünden. Zu den beiden geschilderten Vorteilen der erfindungsgemäss hergestellten Platte kommt noch der Armierungseffekt der Glasfaser auf der PVC-Platte gegenüber einer PVC-Wellplatte, welche nicht armiert ist.
Beispiel : Ein PVC-Compound, welches organische Zinnverbindungen als Stabilisatoren enthält, wird in einer Schneckenpresse, welche mit einer zur Verarbeitung von Hart-PVC geeigneten Schnecke von 90 mm Durchmesser und einem Breitbanddüsenkopf von 1,2 m Breite und 1,2 mm Lippenspaltein-
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: Einfüll-185 C. Das Extrudat wird horizontal zwischen zwei Walzen des Glättekalanders geführt, wobei die Walzen 50-70 mm vom Düsenspalt der Breitschlitzdüse entfernt angeordnet sind. Das Walzenpaar wird durch Öl auf 130 - 1400C erwärmt, die Walzen sind hochglanzpoliert und hartverchromt. Über dem Kalander liegt eine Abzugrolle, von der eine Glasfedermatte (sog."Surfacigmat"mit 30 g/m2 Stärke, 1,2 m Breite) abgewickelt wird.
Die Glasfasermatte wird durch ein Bad geführt, worin eine Imprägnierungslösung folgender Zusammensetzung enthalten ist :
25 Gew.-% ein Mischpolymerisat (13 Gel.-% Polyvinylacetat und 87 Gew.-% Polyvinylchlorid)
45 Gew.-% Aceton
30 Gel.-% Toluol.
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Nach dem Durchlaufen durch das Imprägnierungsbad wird die Glasfasermatte beidseitig mit je zwei Reihen Infrarotstrahlen beheizt, wobei jede Reihe aus 4 Flächenstrahlern mit je 400 Watt Heizleistung besteht. Über dieser Heizzone und dem ganzen Imprägnierungsbad befindet sich ein Abzug für die Lösungsmitteldämpfe. Die dermassen imprägnierte Glasfasermatte gibt beim Durchlaufen durch die Heizbzw. Trocknungszone den Hauptteil der Lösungsmittel ab, die Oberfläche der Imprägnierung bleibt aber noch klebrig und begünstigt dadurch die Verschweissung mit der Hart-PVC-Platte.
Um ein Kleben der Mischpolymerisat-Imprägnierung auf der Kalanderwalze zu verhindern, wird unmittelbar vor dem Walzenpaar von einer kleinen Gegenwalze ein 0. 1 mm dicker Polyamidfilm eingeführt, welcher durch den Kalander mitläuft und leicht von der erhärteten Wellplatte wieder abgezogen werden kann. Die Verschweissung der Glasfasermatte bzw. deren Imprägnierung mit der vorgeformten Hart-PVC-Platte, erfolgt unter dem zwischen dem Walzenpaar des Kalanders erzeugten Druck-, wobei die Glättewalzen auch als Kalandrierwalzen wirken. Die dermassen hergestellte Verbundplatte kann entweder horizontal aus den beiden Walzen oder, bei Verwendung eines Dreiwalzenstuhles nach Z-förmiger Umschlingung abgezogen werden.
Bei letztgenannter Fahrweise wird das PVC-Extrudat zwischen die erste und zweite Walze eingeführt, um die zweite Walze und tangential auf die Gegenseite der dritten Walze geführt. Nach dem Passieren der Druckwalze haben die dermassen vereinigten Werkstoffe in Form einer ebenen, kalibrierten Platte von zirka 1, 7 mm Gesamtstärke noch einen derart hohen Wärmeinhalt, dass sie in einem unmittelbar nach dem Glättekalander angeordneten Ondulierungsapparat ohne weitere Erwärmung geformt werden
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festigten drehbaren Stäben, welche in ihrer Länge der Breite der extrudierten Platten entsprechen. Die
Geschwindigkeit des Kettenpaares entspricht der Umlaufgeschwindigkeit der Kalandrierwalzen.
Das Ket- tenpaar ist zirka 2, 5 m lang, die drehbaren Stäbe sind dermassen angeordnet, dass beim vollständigen
Zusammenführen der beiden Kettenglieder in senkrechter Richtung die beiden Stabreihen in einer Ebene zu liegen kommen.
Bei einer Abzugsgeschwindigkeitvon zirka 20m/h durchl ! 1uftdie PVC-Glasfaserplatte den Ondulierungs- apparat, wobei eine derart starke Abkühlung ertolgt, dass die gewellten Platten vollständig erhärten. Die so erhaltenen Verbundplatten können in beliebiger Länge mit Hilfe von Schlagscheren oder Kreissägen geschnitten werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wellplatte aus thermoplastischem Kunststoff für Dachdeckungen, Wandverkleidungen od. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einer einseitig mit einer flammwidrigen Schicht kaschierten HartPVC-Platte besteht.