CZ187998A3

CZ187998A3 - Laminát, způsob jeho výroby a jeho použití

Info

Publication number: CZ187998A3
Application number: CZ981879A
Authority: CZ
Inventors: Josef Alteepping; Ralf Nienhaus
Original assignee: Caplast Kunststoffverarbeitungs Gmbh
Priority date: 1997-06-16
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 1999-01-13
Also published as: HUP9801351A2; HUP9801351A3; PL326834A1; PT885716E; DE19725417A1; ATE222535T1; DE59805228D1; DK0885716T3; HU9801351D0; EP0885716A2; EP0885716A3; EP0885716B1; ES2182184T3

Description

(57) Anotace:

Laminát obsahuje nosnou vrstvu a pro vodní páru propustnou plastovou vrstvu, která má tažnost od 250 % až do 500 % podle DIN 53455/ISO 527 a odolnost proti poškrábání od 60 až do 90 Shore D. Plastová vrstva sestává s výhodou z /ko/polyamidu a nosnou vrstvu tvoří zejména vrstva rouna, přičemž vlákna vrstvy rouna tvoří jeden nebo více polymerů ze skupiny, kterou tvoří polyamid, polyester a polyolefin. Způsob výroby tohoto laminátu zahrnuje extrudování směsi, která obsahuje granulát termoplastu, tryskou se štěrbinou, vytvářející vrstvu plastu, dále nanesení extrudované plastové vrstvy na nosnou vrstvu a laminování takto vzniklé kombinace z nosné vrstvy a plastové vrstvy, přičemž nosná vrstva na straně, přilehlé k plastové vrstvě, je případně opatřena lepidlem. Způsob případně může ještě zahrnovat laminování plastové a/nebo nosné vrstvy zesilující vrstvou na straně, ležící vně plastové , respektive nosné, vrstvy, laminát bude použit jako napínaný podkladový pás pro střešní konstrukci, přičemž při tomto použití bude nosná vrstva ležet ze strany střechy uvnitř a palstová vrstva ze strany střechy vně.

.pVWM- 98 • · ·

Proti poškrábání a natržení odolný laminát z nosné a plastové vrstvy, zejména pro napínané podkladové pásy

Oblast techniky

Předložený vynález se týká laminátu z nosné vrstvy a plastové vrstvy, který je propustný pro vodní páru, ale nikoliv pro kapalnou vodu, a který lze používat jako napínaný podkladový pás zvláště u nevětraných, tepelně isolovaných konstrukcí strmých střech, tvořených vazníky, trámy a krokvemi.

Dosavadní stav techniky chránit nepokrytou Po pevném osazení sněhových vloček,

Pásy napínané jako podklad mají úkol střechu především před vniknutím deště, střechy je třeba zabránit vniknutí stříkající vody, vody z tání a jemných prachových částic do tepelné isolace. Současně musí být vodní pára, která může pocházet ze stavby a z obydlených prostor střechy, odváděna do okolí skrze difúzi umožňující tepelnou isolaci a podkladový pás. Při tom může veškerá, mezi střešními krokvemi umístěná tepelná isolace sloužit jako zásobník vlhkosti, při čemž se potom musí dbát na to, aby nedošlo k poklesu teploty pod bod tání, při němž kondenzační voda tuhne. Lze tomu zabránit tím, že se do střešní konstrukce vestaví pod ostřešením ležící nárazník či brzda pro páru.

Nemá-li položený podkladový pás žádnou nebo jen příliš malou propustnost pro vodní páru, tak pak může přebytek vlhkosti obsažený ve střešním prostoru na podkladovém pásu kondenzovat, tepelnou isolaci provlhčit a tím mimo jiné snížit její funkci. Tato oblast techniky vedle toho vyžaduje vysokou mechanickou pevnost používaného laminátu a dobrou ·· ···· ··· · • · « ·· ·· vlastní hmotnosti propustnost vodní soudržnost mezi vrstvami laminátu.

Z EP 0 169 308 B1 je znám podkladový pás tvořený polyurethanovou folií, která je po jedné straně pevně spojena s vrstvou rouna a na druhé straně je volná. Vrstva rouna je vodopropustná a při položení podkladového pásu, ležícího ze strany střechy vrstvou rouna dovnitř, funguje jako nárazník pro vodní páru. Ze strany střechy navenek ležící samotná polyurethanová folie je pro vodní páru propustná a chrání tepelnou isolaci proti zvenčí vnikající vodě a prachu. V praxi však poskytují v EP 0 169 308 B1 popsané podkladové pásy jen malé propustnosti pro vodní páru, takže je znesnadněna funkce isolačního systému. K tomu navíc má polyurethanová folie jenom malou odolnost proti poškrábání.

Další, v DE 34 25 795 C2 popsaný podkladový pás je tvořen z blokových polyester-amidů (PEBA) hydrofilního typu a je vytvořen jako zásobník vlhkosti, který až do asi 120 % může zadržovat vodu. V praxi sice má páry kolem 1000 g/(m^d), ale vzhledem k tomu, že mu chybí vrstva rouna, může se tento druh podkladového pásu mechanicky jen málo zatěžovat a rychle se tvoři netěsnosti, když je podkladový pás během pokládání požkozen.

V DE 44 37 521 Al se ukazuje, že kombinace takové PEBA-folie s vrstvou rouna má vyšší mechanickou pevnost, ale že tato kombinace je vodě odolná jen krátkou dobu, a že se obě vrstvy vzhledem k rozdílným koeficientům roztažnosti po navlhnutí od sebe oddělují. Proto byl učiněn v DE 44 37 521 Al pokus vyřešit za zachování vysoké propustnosti pro vodní páru tento problém tím, že se na obě strany plastové folie, sloužící jako uzavírací vrstva, nanese vrstva rouna. Tím mají být kompensovány střihové síly při nasáknutí vodou a zajištěno propojení laminátu podkladového pásu. Při této konstrukci je nevýhodné, že dostačující mechanické pevnosti ·· celého laminátu je dosaženo až trojvrstvou konstrukcí, takže zhotovení laminátu je komplikovanější a vzhledem ke zvýšené spotřebě materiálu pro třetí vrstvu ekonomicky nevýhodnější. Navíc k tomu přetrvávají i při této konstrukci špatné mechanické vlastnosti přehradové plastové vrstvy, protože vnější vrstvy rouna nemohou přehradovou vrstvu odstínit ode všech vnějších vlivů.

Podstata vynálezu

Proto je úkolem předkládaného vynálezu vyhnout se shora zmíněným nedostatkům současného stavu techniky a poskytnout laminát, který má při jednoduché a tím z hlediska nákladů příznivé konstrukci i malé materiálové náročnosti vysokou mechanickou pevnost, vysokou soudržnost mezi komponentami laminátu a vyhovujíci schopnost difuse pro vodní páru, takže může být používán jako napínaný podkladový pás. Další úkol spočívá v poskytnutí způsobu výroby laminátu podle předkládaného vynálezu.

První shora uvedený úkol se řeší tím, že laminát tvoří nosná vrstva a pro vodní páru propustná, plastová vrstva s tažností od 250 % do 500 % (podle DIN 53455/ISO 527), přednostně od 250 % do 380 %, as odolností proti poškrábání od 60 do 90 Shoreovy stupnice tvrdosti D, přednostně od 75 do 80 Shore D.

Plastová a nosná vrstva mohou být laminovány spolu navzájem přímo, nebo může být mezi oběma vrstvami lepivá vrstva. Stejně tak je možné ještě dále zvýšit mechanickou pevnost a smykání potlačuj ící vlastnosti laminátu dodatečnou zesilující vrstvou na plastové nebo nosné vrstvě. Jako příklady pro takovou zesilující vrstvu může sloužit armování mřížkou a vrstva z rouna.

Plastová vrsta podle předloženého vynálezu má výhodně ·· ····

·· ·· ··..··.

• ·· · · ϊ · • ··· · · ··.

........ · J • ·· · ··..

20-150 μιη tlouštky, zvlášť se dává přednost 40-45 pm. Čím je tlouštka menší, tím je příznivější schopnost difuse a ekonomický pohled na spotřebu materiálu. Ve srovnání s materiály používanými podle současného stavu techniky jsou při tom možné i malé tlouštky vrstev, aniž by vznikalo nebezpečí poškození plastové vrstvy a tím ztráta jejího bránícího působeni proti kapalné vodě.

Propustnost plastové vrstvy pro vodní páru (podle DIN 53122, Klima B) obnáší přednostně 250-1500 g/(m^d), větší přednost se pak dává 500-1000 g/(m d). Tím se rychle vyrovnává gradient vlhkosti existující mezi oběma stranami laminátu a je-li použit jako podkladový pás, usnadňuje laminát funkci isolačního systému tím, že se široce zabraňuje kondensaci vody na straně laminátu ležící vevnitř ze strany střechy a promočení tepelné isolace.

Plastová vrstva je tvořena jedním nebo více, pro vodní páru prostupnými plasty s nahoře uvedenými hodnotami tažnosti a odolnosti proti poškrábání, při čemž se jako materiál používají přednostně termoplasty, i když mohou být použity i duroplasty.

U jednoho upřednostňovaného provedení je plastová vrstva tvořena z kopolymerů polyamidů a u jednoho zvlášť preferovaného způsobu z blokového kopolymerů polyamid-6/polyamid-66/polyamid-12. Tyto hydrofilní polymery mají vysokou permeabilitu pro vodní páru a uplatňují se při dále zlepšených vlastnostech laminátu podle předkládaného vynálezu.

Pro nosnou materiály, např folie a rouna.

20-300 g/m^, zvlášť se dává přednost 50-150 g/m“⁶. S rostoucí plošnou hmotností sice dále vzrůstá mechanická pevnost laminátu, avšak zvyšují se také materiálové náklady. Na druhé vrstvu mohou být použity libovolné vhodné stávkové a pletené zboží, tkanina, papír, Nosná vrstva mívá plošnou hmotnost nejlépe • · · ·

9 ·· ·· · · · • · ·

• · ·· straně lehčí nosná vrstva zjednodušuje manipulaci s laminátem podle vynálezu při transportu a použití, na příklad jako napínané podkladové vrstvy. Proto se dává u tlouštky nosné vrstvy přednost 0,15 až 1,5 mm, zvláště pak 0,3 až 0,6 mm, aby hustota a tím i objem laminátu byl s ohledem na transport i zpracování malý. Vlhkost regulující působení nosné vrstvy není i při aplikaci jako podkladového pásu potřebné, protože tato vlastnost je dostatečně vyplňována v současnosti předepisovanou tepelnou isolací.

Při jednom speciálním způsobu provedení vynálezu se jako nosná vrstva používá vrstva rouna. Vrstva rouna může být podle rozdílného způsobu tkaní zhotovena jako neorientované rouno nebo jehlová plst z monokomponetních nebo bikomponentních vláken. Při jednom z preferovaných způsobů provedení jsou vlákna vrstvy rouna tvořena jedním nebo více polymery vybranými z polyamidů, polyesterů nebo polyolefinů. Vzhledem k nízkým nákladům na materiál a přes to vlastní vysoké pevnosti, se dává dále přednost tomu, aby jádro vláken tvořil polyester a jejich plášť polyamid.

Zejména se preferuje, aby plastová vrstva byla ze stejného materiálu jako vrstva rouna. V takovém případě je zjednodušena vzájemná adhese obou vrstev. V dalším preferovaném způsobu provedení je vrstva rouna tvořena polymerním vláknem s polyamidovým pláštěm a polyesterovým jádrem a plastová vrstva z kopolymerů polyamidů. Nejčastěji se dává přednost rounové vrstvě z polymemího vlákna s polyamidovým pláštěm a polyesterovým jádrem a jako plastová vrstva se použije blokový kopolymer polyamid-6/polyamid-66/polyamid-12. Tím se dosáhne zvlášť vysoké mechanické pevnosti, difušního účinku a také dobré recyklovatelnosti, protože malý podíl polyesteru ve vláknech rouna neruší.

Plastová vrstva může obsahovat další složky jako ·· ···· ·· ·· • · · · • · ·· • · · · · • · · · ·· ·· plnidla, UV stabilizátory, barviva a pigmenty. Jestliže se laminát podle vynálezu použije jako podkladový pás, může být výhodné temně zabarvit plastovou vrstvu do takového stupně, aby ještě zůstala průsvitná. Při zpracování (pokládání) pak působí laminát trochu jako clona, přesto však mohou být vzhledem k tenkosti nosné vrstvy přes laminát rozeznány střešní krokve a trámy, což zvyšuje bezpečnost pro pokrývače.

Podle vynálezu se laminát připravuje postupem, který představují následující kroky:

(a) extrudování směsi, která obsahuje granulát termoplastu, tryskou se štěrbinou vytvářející vrstvu plastu;

(b) nanesení extrudované plastové vrstvy na nosnou vrstvu a laminování takto vzniklé kombinace z nosné vrstvy a plastové vrstvy, při čemž nosná vrstva na straně přilehlé k plastové vrstvě je případně opatřena lepidlem a (c) případné laminování plastové a/nebo nosné vrstvy zesilující vrstvou na straně ležící vně plastové resp. nosné vrstvy.

Tímto způsobem se dosáhne vynálezu odpovídajícího laminátu tvořeného nosnou vrstvou a s ní pevně spojenou mechanicky vysoce stabilní plastovou vrstvou.

Krok (a) probíhá s výhodou ve třízónovém šneku, přičemž se vrstva vytlačuje nástavcem se širokou štěrbinou. Hodí se, aby vytlačovaná směs byla v extruderu nejlépe při tlaku 140-160 bar (14-16 MPa) a zahřívána výhodně na teplotu 190-230 °C.

Pokud se neprovádí žádné kašírování nanášením lepidla na tu stranu nosné vrstvy, která je přivrácená plastové vrstvě, probíhá laminování uskutečňované v kroku (b) po nanesení plastové vrstvy, přednostním způsobem mezi válci, které se udržují na teplotě od 10-20 °C.

·· ····

I · <

I · · <

*· ·· .· ·· ··.··, • · · · · ·· ¹i · ·« · » ·· ♦ · · · · · ··· · ·· **

V tomto případě nastává které jsou vyhřívány na

Při laminování v kroku (b) může být plastová a nosná vrstva rovněž kašírována pomocí tavných lepidel (hotmelts) nebo rozpouštědlo obsahujících lepidel. Laminováním extrudované plastové vrstvy s nosnou vrstvou, která je opatřena lepidlem na straně přilehlé k plastové vrstvě, vzniká laminát podle předloženého vynálezu. Rozpouštědlo obsahující lepidla jsou v kapalné formě jako plastisol. Po nanesení rozpouštědla obsahujícího lepidla na nosnou vrstvu, extrusi a položení plastové vrstvy a laminování kombinace, se v sušícím kanálu odpaří rozpouštědlo a tak vznikne laminát podle vynálezu.

Při používání tavných lepidel mohou být tato například před laminací nastříkána nebo rozprášena na nosnou vrstvu.

laminování mezi vytápěnými válci, teplotu ležící nad teplotou tání tavného lepidla a tak se rovněž získá laminát podle vynálezu. Tavná lepidla jsou charakterisována nízkou teplotou tání (< 180 C, často < 100 ^eC) a velmi nízkou viskozitou taveniny při současně nízkém tavném indexu (MFR).

Umístěni případné zesiluj ící vrstvy podle kroku (c) se může provést laminováním zesilující vrstvy na vně ležící stranu nosné vrstvy před krokem (a) nebo po kroku (b) a/nebo na vně ležící straně plastové vrstvy po kroku (b), či koextrusí zesilující vrstvy na vnější straně plastové vrstvy v kroku (a).

Je-li plastová vrstva tvořena duroplastem, může se nosný materiál kašírovat tavným lepidlem nebo lepidly obsahuj ícími rozpouštědlo a na takto získaný vrstevnatý materiál mohou být naneseny další zesilující vrstvy.

Laminát podle vynálezu může být použit jako napínaný podkladový pás pro střešní konstrukce, zejména pro neodvětrávané, tepelně isolované konstrukce strmých střech, tvořené vazníky, trámy a krokvemi, které mohou být i zcela ·· 4444 • 4 · • · · • · 4 ,· · · · ·· 44

44 • 4 4 4 • · ·· * 4 4 4 ·

4 4 4

44

4· ·· ·· · * *·

444 4 4

4 ·

44 zažalovány. Při tom se laminát na krokve a tepelnou isolaci připevňuje tím způsobem, že nosná vrstva leží ze strany střechy dovnitř a plastová vrstva ze strany střechy ven. Timto způsobem je tepelná isolace chráněna před provlhnutím vodou vnikající zvenku, na druhé straně pak může vlhkost z vnitřního střešního prostoru procházet nosnou vrstvou laminátu a přes plastovou vrstvu difundovat ven, aniž by hrozilo nebezpečí, že nastane kondensace na vnitřní straně laminátu.

Na základě vynikaj ící mechanické pevnosti plastové zlepšuje nosná vrstva, pásy napínané jako podklad, snesou konečně i v praxi obvyklé zatížení při pokládání, aniž by bylo nutné obávat se netěsností vznikaj ících roztržením nebo proděravěním.

V následujícím je vynález blíže objasněn na příkladu.

vrstvy, kterou ještě dále z laminátu podle vynálezu,

Příkla^| provedení vynálezu

Laminát byl zhotoven nanesením plastové vrstvy z kopolymeru polyamid-6/polyamid-66/polyamid-12 (Platamid^RH 105 TA 70 firmy Elf Ato) na vrstvu rouna (Colback^R CD 50 firmy Akzo Nobel; vlákna s jádrem z polyesteru a pláštěm z polyamidu; plošná hmotnost 50 g/m; tlouštka 0,3 mm; pevnost v tahu MD podle DIN 53857 125 N/5 cm). K tomu byl granulát plastu extrudován pomocí třízónového šneku s nástavcem se širokou štěrbinou. Teplota a tlak plastu v třízónovém šneku obnášely 205 °C resp. 150 bar (15 MPa). Extrudát a pás rouna se laminoval válcováním mezi párem válců chlazených na 17 “C tak, že vznikl laminovaný materiál o tlouštce 0,3 mm.

Plastová vrstva v takto získaném laminátu má tažnost 280-380 % (DIN 53455) a odolnost proti poškrábání 75-80 Shore toto ···· — 9 »· ··· · • to

D a laminát sám vykazuje pro vodní páru propustnost 420 g/(m²d) (DIN 53122, Klima B).

Příklad provedení ukazuje, že laminát podle vynálezu vykazuje vynikající vlastnosti vztahující se k mechanické pevnosti jako je roztažnost a odolnost proti poškrábání, při současně vysoké propustnosti pro vodní páru a nízkých materiálových a výrobně-technických nákladech. Propustnost pro vodní páru usnadňuje při použití laminátu jako podkladového pásu funkci isolačního systému a vysoká roztažnost činí málo pravděpodobný výskyt netěsností i při pokládání při vysokém zatížení.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Laminát obsahující nosnou vrstvu a pro vodní páru propustnou plastovou vrstvu vyznačující se tím, že plastová vrstva má tažnost od 250 % až do 500 % (podle DIN 53455/ISO 527) a odolnost proti poškrábání od 60 až do 90 Shore D.
2. Laminát podle nároku 1 vyznačující se tím, že laminát dodatečně obsahuje lepidlovou vrstvu mezi nosnou vrstvou a plastovou vrstvou.
3. Laminát podle nároku 1 nebo 2 vyznačující se tím, že laminát dodatečně obsahuje zesilující vrstvu ležící na vnější straně nosné vrstvy a/nebo plastové vrstvy.
4. Laminát podle jednoho nebo více z předcházejících nároků vyznačující se tím, že plastová vrstva má tlouštku 20 až 150 pm a její propustnost pro vodní

páru je od 250 až do 1500 g/(m²d). 5. Laminát podle jednoho nebo více z předcházej ících nároků vyznačující se tím, že plastová vrstva sestává z (ko)polyamidu. 6. Laminát podle nároku 5, vyznač u j ící s e tím, že plastová vrstva sestává z blokového

kopolymeru polyamid-6/polyamid-66/polyamid-12.
7. Laminát podle jednoho nebo více z předcházejících nároků vyznačující se tím, že nosná vrstva má plošnou hmotnost od 20 až do 300 g/m a tlouštku od φ φ φ · φ φ ♦· φ φφφ φ * φ φ φ ·· φφ • Φ φφφφ φ φ φ φ · φ · φ φ φ • φ φ φφ

0,15 až do 1,5 mm.
8. Laminát podle j ednoho nebo více z předcházej icích nároků vyznačující se tím, že nosnou vrstvu tvoří vrstva rouna.
9. Laminát podle nároku 8 vyznačující se tím, že vlákna vrstvy rouna tvoří jeden nebo více polymerů zvolených mezi polyamidem, polyesterem nebo polyolefinem.
10. Laminát podle nároku 9, vyznačuj ící se tím, že vlákna mají jádro z polyesteru a plášť z polyamidu.
11. Laminát podle nároku 10, vyznačuj ící se tím, že plastová vrstva sestává z (ko)polyamidu.
12. Způsob výroby laminátu podle jednoho z nároků 1 až 11 vyznačující se tím, že zahrnuje tyto kroky:

(a) extrudování směsi, která obsahuje granulát termoplastu, tryskou se štěrbinou vytvářející vrstvu plastu;

(b) nanesení extrudované plastové vrstvy na nosnou vrstvu a laminování takto vzniklé kombinace z nosné vrstvy a plastové vrstvy, při čemž nosná vrstva na straně přilehlé k plastové vrstvě je případně opatřena lepidlem a (c) případné laminování plastové a/nebo nosné vrstvy zesilující vrstvou na straně ležící vně plastové resp. nosné vrstvy.

4 · — 12

44 44·· • · • · • · • · · • 4 ·· • 4

4 4

4 4 • · · • 4 • 4
13. Způsob podle nároku 12 vyznačující se tím, ž e se krok (a) provádí v třízónovém šneku a plastová vrstva se extruduje nástavcem se širokou štěrbinou.
14. Způsob podle nároku 12 nebo 13 vyznačující < setím, že se směs pro extrusi v extruderu zahřívá na teplotu od 190-230 °C a je vystavena tlaku 140-160 bar ' (14-16 MPa).
15. Způsob podle jednoho nebo více z nároků 12 až 14 vyznačující se tím, že extrudovaná plastová vrstva v kroku (b) je uložena na nosnou vrstvu bez použití lepidla a takto vzniklá kombinace se laminuje mezi válci ochlazenými na teplotu 10-20 °C.
16. Použití laminátu podle jednoho nebo více z nároků 1 až 11 jako napínaných podkladových pásů pro střešní konstrukce, přičemž nosná vrstva leží ze strany střechy uvnitř a plastová vrstva ze strany střechy vně.