DE102007060494A1

DE102007060494A1 - Trägereinlage, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung

Info

Publication number: DE102007060494A1
Application number: DE200710060494
Authority: DE
Inventors: Sven Gamert; Krister Draxo
Original assignee: Johns Manville Europe GmbH
Current assignee: Johns Manville Europe GmbH
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2009-06-18
Also published as: CA2708655A1; US9574291B2; EP2231917B1; DK2231917T3; CA2708655C; EP2231917A1; CN101903589B; RU2010129039A; US20110223402A1; PL2231917T3; RU2454493C2; CN101903589A; WO2009079254A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein neuartiges Bindersystem und dessen Verwendung zur Verfestigung von textilen Flächengebilden, sowie Produkte enthaltend derart verfestigte, textile Flächengebilde. Die erfindungsgemäßen Materialien eignen sich für die Herstellung von Trägereinlagen, welche in der Produktion von Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahn, insbesondere von beschichteten Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahn, eingesetzt werden können.

Description

Die Erfindung betrifft ein neuartiges Bindersystem und dessen Verwendung in textilen Flächengebilden, sowie Produkte enthaltend das Bindersystem bzw. eine damit ausgerüstete textile Fläche.
Textile Flächengebilde, insbesondere Trägereinlagen zur Herstellung von Dachbahnen müssen vielfältigen Anforderungen genügen. Insbesondere müssen Trägereinlagen eine ausreichende mechanische Stabilität, wie gute Perforationsfestigkeit und gute Zugfestigkeit, aufweisen, die beispielsweise bei der Weiterverarbeitung, wie Bituminierung oder Verlegen, auftreten. Außerdem wird eine hohe Beständigkeit gegen thermische Belastung, beispielsweise beim Bituminieren oder gegen strahlende Wärme, und Widerstandsfähigkeit gegen Flugfeuer verlangt. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, bestehende Trägereinlagen hinsichtlich dieses Anforderungsprofils zu verbessern.
Eine Möglichkeit der Verbesserung besteht darin, Vliesstoffe auf der Basis von Synthesefaservliesen mit Verstärkungsfasern, beispielsweise mit Glasfasern zu kombinieren, um deren mechanische Stabilität zu verbessern. Beispiele für solche Dichtungsbahnen findet man in den GB-A-1,517,595 , DE-Gbm-77-39,489 , JP-A-81-5879 , EP-A-160,609 , EP-A-176-847 , EP-A-403,403 und EP-A-530,769 . Die Verbindung zwischen Faservlies und Verstärkungsfasern erfolgt nach diesem Stand der Technik entweder durch Verkleben mittels eines Bindemittels oder durch Vernadeln der Schichten aus unterschiedlichem Material.
Eine weitere Möglichkeit der Verbesserung besteht darin, Verbundstoffe durch Wirk- oder Nähwirktechniken herzustellen ( DE-A-3,347,280 , US-A-4,472,086 , EP-A-333,602 und EP-A-395,548 ) oder eine Kombination von Verstärkungsfasern in Form von Bikomponentenfasern mit Vliesstoffen auf der Basis von Synthesefasern zu realisieren ( US-A-4,504,539 und EP-A-0,281,643 ).
Die aus dem Stand der Technik bekannten technischen textilen Flächengebilde zeigen zwar gute anwendungstechnische Eigenschaften, dennoch besteht die ständige Aufgabe auch diese Produkte noch zu verbessern, wobei die Herstellkosten möglichst nicht steigen sollten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war somit verbesserte textile Flächengebilde bereitzustellen, die insbesondere als Trägereinlage für beschichtete Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen, geeignet sind und in kommerziellen Mengen kostengünstig hergestellt werden können. Eine weitere Aufgabe ist es, dass die bereitzustellenden textilen Flächengebilde mittels der bekannten und etablierten Verfahren, mit einer Beschichtung versehen werden können.
Es wurde nunmehr überraschend gefunden, dass textile Flächengebilde die mittels eines speziellen Bindersystems verfestigt wurden, eine verbesserte Wärmedimensionsstabilität aufweisen, ohne dass trotz der Wasseraufnahme das Alterungsverhalten, die Flexibilität oder die Festigkeiten signifikant verschlechtert wurden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein textiles Flächengebilde welches mit einem Bindersystem umfassend:

a) 10 bis 90 Gew.-% einer wässrigen Dispersion von Polymerisaten auf Basis von konjugierten, aliphatischen Dienen und vinylaromatischen Verbindungen
b) 90 bis 10 Gew.-% Stärke,
c) 0 bis 10 Gew.-% Additive,

Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das erfindungsgemäß eingesetzte Bindersystem.
Das mittels des erfindungsgemäßen Bindersystems hergestellte textile Flächengebilde weist gegenüber nur mit Komponenten a) verfestigten textilen Flächengebilden überraschenderweise eine verbesserte Wärmedimensionsstabilität auf. Ebenfalls überraschend sind die Festigkeiten und das Alterungsverhalten gleich bleibend, obwohl der Fachmann eine Verschlechterung erwarten würde.
Gegenüber einem textilen Flächengebilde, welches nur die Komponente b) als Binder aufweist, ist das erfindungsgemäß verfestigte textile Flächengebilde hinsichtlich Festigkeit, Alterungsverhalten und Flexibilität verbessert.
Durch den teilweisen Ersatz mit Stärke werden erhebliche Kosteneinspareffekte realisiert. Zusätzlich wird ein vollständig formaldehydfreies Bindersystem erhalten, ohne Abstriche bei den Produkteigenschaften hinnehmen zu müssen. Überraschenderweise werden die Produkteigenschaften sogar noch verbessert.
Die erfindungsgemäß eingesetzten wässrigen Dispersionen von Polymerisaten auf Basis von konjugierten aliphatischen Dienen und vinylaromatischen Verbindungen sind für sich alleine genommen bekannt. Geeignete Dispersionen und Herstellverfahren sind beispielsweise in DE-A-2602445 , DE-A-2602444 und US-B-3575913 beschrieben.
Zur Stabilisierung der wässrigen Polymerdispersionen können diesen üblicherweise bekannte Emulgatoren bzw. Schutzkolloide zugesetzt werden. Diese sind dem Fachmann bekannt (vgl. Houben-Weyl, Methoden der org. Chemie, Bd. XIV/1, 1961, Stuttgart). Als Beispiele für Emulgatoren sind Polyglycolether, sulfonierte Paraffinkohlenwasserstoffe, höhere Alkylsulfate (wie z. B. Laurylsulfat), Alkalimetallsalze von Fettsäuren, wie Natriumstearat oder Natriumoleat, Schwefelsäurehalbester ethoxylierter Fettsäurealkohole, Salze von Estern- und Halbestern von Alkylpolyoxyethylensulfosuccinaten, Salze von sulfonierten Alkylaromaten, wie z. B. Natriumdodecylbenzolsulfonat, Ethoxylierte C4-C12-Alylphenole und deren Sulfonierungsprodukte sowie Ester der Sulfobernsteinsäure. Beispiele für Schutzkolloide sind Alkylhydroxyalkylcellulosen, teilweise oder vollständig hydrolysierte Polyvinylalkohole und -copolymere derselben, Acrylsäure, Homo- und Copolymere und teilweise neutralisierte Salze derselben, Acrylamid-Copolymere, Polyacrylat-Copolymere und Salze derselben, Carboxyalkylcellulose, wie z. B. Carboxymethylcellulose und deren Salze.
Des Weiteren können die Polymerdispersionen zur Stabilisierung noch Carboxylgruppen, die in den Polymeren eingebaut wurden, aufweisen.
Die erfindungsgemäß eingesetzten wässrigen Dispersionen werden üblicherweise durch Emulsionspolymerisation von

a) 20 bis 80 Gew.-Teilen konjugierter aliphatischer Diene,
b) 20 bis 80 Gew.-Teilen vinylaromatischer Verbindungen,
c) 0 bis 10 Gew.-Teilen ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren und/oder Dicarbonsäuren,
d) 0 bis 20 Gew.-Teilen ethylenisch ungesättigter Carbonsäurenitrile

Der Gehalt an Emulgatoren beträgt üblicherweise 1 bis 5 Gew.-Teile (bezogen auf 100 Gew.-Teile der Komponenten a) bis d)).
Bevorzugte Dispersionen sind durch Emulsionspolymerisation von 25 bis 65 Gew.-Teilen der Komponente a), 25 bis 65 Gew.-Teilen der Komponente b), 0,1 bis 6 Gew.-Teilen der Komponente c) und/oder 0,1 bis 15 Gew.-Teile der Komponente d) erhältlich.
Besonders bevorzugte Dispersionen enthalten maximal 5 Gew.-Teile ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren und/oder Dicarbonsäuren, insbesondere maximal 3 Gew.-Teile ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren und/oder Dicarbonsäuren, ganz besonders bevorzugt keine ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren und/oder Dicarbonsäuren, wobei neben den genannten Säuren auch Derivate dieser Säuren umfasst werden.
Besonders bevorzugte Dispersionen enthalten maximal 5 Gew.-Teile ethylenisch ungesättigte Carbonsäurenitrile, insbesondere maximal 3 Gew.-Teile ethylenisch ungesättigte Carbonsäurenitrile, ganz besonders bevorzugt keine ethylenisch ungesättigten Carbonsäurenitrile.
Als konjugierte, aliphatische Diene (Komponente a)) kommen bevorzugt Butadien, Isopren, Pentadien-1,3, Dimethylbutadien und/oder Cyclopentadien in Frage.
Als vinylaromatische Verbindungen (Komponente b)) werden insbesondere genannt Styrol, a-Methylstyrol und/oder Vinyltoluol.
Als ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren und/oder Dicarbonsäuren (Komponente c)) werden bevorzugt eingesetzt 3 bis 6 C-Atome aufweisende a, β-monoethylenisch ungesättigte Mono- und Dicarbonsäuren wie z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure.
Als ethylenisch ungesättigte Carbonsäurenitrile werden insbesondere genannt Acrylnitril und/oder Methacrylnitril (Komponente d))
Als Initiatoren werden bei der Emulsionspolymerisation übliche Systeme zuzugeben. Diese wasserlöslichen Systeme, z. B. Peroxide und Azoverbindungen, sind dem Fachmann bekannt. Üblicherweise werden die wasserlöslichen Initiatoren in einer Menge von 0,1 bis 2,0 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der zu polymerisierenden Monomeren, zugegeben.
Darüber hinaus können für die Emulsionspolymerisation noch die bekannten Molekulargewichtsregler und weitere Hilfsmittel, z. B. Komplexierungsmittel für störende Metallionen, oder Inhibitoren, z. B. Hydrochinonmonomethylether, zugegeben werden (vgl. Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Bd. XIV/1, S. 297 ff., 1961, Stuttgart; Hans-Georg Elias; Makromoleküle; 1990; Hüttig&Wepf Verlag, Basel. Heidelberg, New York).
Insofern bei der Polymerisation ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren und/oder Dicarbonsäuren (Komponente c) eingesetzt werden, ist eine Neutralisation mit Basen erforderlich.
Der Feststoffgehalt der erfindungsgemäß eingesetzten Dispersionen beträgt zwischen 30 und 70 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 35 und 68 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 40 bis 67 Gew.-% (bestimmt gemäß DIN EN ISO 3251).
Die Viskosität der erfindungsgemäß eingesetzten Dispersionen beträgt vorzugsweise 10 bis 2200 mPa·s, insbesondere 10 bis 500 mPa·s, besonders bevorzugt 15 bis 300 mPa·s (bestimmt gemäß DIN EN ISO 3219 und 23°C).
Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Polymerdispersionen handelt es sich vorzugsweise um anionische Dispersionen. Weiterhin sind selbstvernetzende und/oder thermisch vernetzbare Dispersionen bevorzugt. Bei den thermisch vernetzbaren Dispersionen sind solche bevorzugt, die im Temperaturbereich zwischen 120°C und 200°C vernetzen. Die selbstvernetzenden Dispersionen können bereits teilweise vernetzt sein, insbesondere wenn Teile des Wassers aus der wäßrigen Dispersion entfernt wurden.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Dispersionen werden im Markt z. B. unter den Bezeichnungen Synthomer (Synthomer Ltd.), Lutofan^® bzw. Styrofan^® (BASF AG), SRG Typen (Dow Chemicals) und Plextol SBV Typen (PolymerLatex) angeboten.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Stärken unterliegen keiner Einschränkung, müssen jedoch mit der wässrigen Polymerdispersion und auch mit der Binderflotte kompatibel sein. Geeignete Stärken sind natürliche, – so genannte – native, Stärken und modifizierte Stärken, wie kationische oder anionische Stärken, oder Stärkederivate (sog. Chemisch modifizierte Stärken). Allgemein vorteilhaft sind Stärken, die eine ausreichende Kaltlöslichkeit und/oder Heißlöslichkeit besitzen.
Eine Gruppe von Stärken, die im Rahmen der Erfindung zum Einsatz gelangen können, umfasst die aus pflanzlichen Rohstoffen gewonnenen Stärken. Hierzu zählen unter anderem Stärken aus Knollen, wie Kartoffeln, Maniok, Maranta, Batata, aus Samen, wie Weizen, Mais, Roggen, Reis, Gerste, Hirse, Hafer, Sorghum, aus Früchten, wie Kastanien, Eicheln, Bohnen, Erbsen, u. a. Hülsenfrüchten, Bananen, sowie aus Pflanzenmark, z. B. der Sagopalme.
Die im Rahmen der Erfindung verwendbaren Stärken bestehen im Wesentlichen aus Amylose und Amylopektin, in wechselnden Mengenverhältnissen.
Die Molekulargewichte der erfindungsgemäß nützlichen Stärken können über einen weiten Bereich variieren. Die im Wesentlichen aus einem Gemisch von Amylose und Amylopektin bestehenden Stärken, haben vorzugsweise Molekulargewichte M_w im Bereich zwischen 5 × 10² und 1 × 10⁸, besonders bevorzugt zwischen 5 × 10⁴ und 1 × 10⁷.
Neben Stärken nativen pflanzlichen Ursprungs sind auch Stärken, die chemisch modifiziert sind, fermentativ gewonnen werden, rekombinanten Ursprungs sind oder durch Biotransformation (Biokatalyse) hergestellt wurden, gleichermaßen bevorzugt.
Synonym für den Begriff "Biotransformation" verwendet man auch den Begriff "Biokatalyse".
Unter "chemisch modifizierten Stärken" versteht man solche Stärken, bei denen auf chemischem Wege die Eigenschaften im Vergleich zu den natürlichen Eigenschaften verändert wurden. Dies wird im Wesentlichen durch polymeranaloge Umsetzungen erreicht, bei denen Stärke mit mono-, bi- oder polyfunktionellen Reagenzien bzw. Oxidationsmitteln behandelt wird. Dabei werden vorzugsweise die Hydroxylgruppen der Stärke durch Veretherung, Veresterung oder selektive Oxidation umgewandelt oder die Modifizierung beruht auf einer radikalisch initiierten Propfcopolymerisation von copolymerisierbaren ungesättigten Monomeren auf das Stärkerückgrat.
Zu besonderen chemisch modifizierten Stärken gehören unter anderem Stärkeester, wie Xanthogenate, Acetate, Phosphate, Sulfate, Nitrate, Stärkeether, wie z. B. nichtionische, anionische oder kationische Stärkeether, oxidierte Stärken, wie etwa Dialdehydstärke, Carboxystärke, Persulfat-abgebaute Stärken und ähnliche Substanzen.
"Fermentative Stärken" sind im Sprachgebrauch der Erfindung Stärken, die durch fermentative Prozesse unter Verwendung in der Natur vorkommender Organismen, wie Pilzen, Algen oder Bakterien gewonnen werden oder unter Einschaltung und Mithilfe von fermentativen Prozessen gewonnen werden können. Beispiele für Stärken aus fermentativen Prozessen umfassen neben anderen Gum Arabicum und verwandte Polysaccharide (Gellan Gum, Gum Ghatti, Gum Karaya, Gum Tragacauth), Xanthan, Emulsan, Rhamsan, Wellan, Schizophyllan, Polygalacturonate, Laminarin, Amylose, Amylopektin und Pektine.
Mit "Stärken rekombinanten Ursprungs" oder "rekombinante Stärken" meint die Erfindung im einzelnen Stärken, die durch fermentative Prozesse unter Verwendung in der Natur nicht vorkommender Organismen, aber unter Zuhilfenahme von gentechnischen Methoden modifizierten natürlichen Organismen, wie Pilzen, Algen oder Bakterien gewonnen werden oder unter Einschaltung und Mithilfe von fermentativen Prozessen gewonnen werden können. Beispiele für Stärken aus fermentativen, gentechnisch modifizierten Prozessen sind neben anderen Amylose, Amylopektin und Polyglucane.
"Durch Biotransformation hergestellte Stärken" bedeutet im Rahmen der Erfindung, dass Stärken, Amylose, Amylopektin oder Polyglucane durch katalytische Reaktion von monomeren Grundbausteinen, im allgemeinen oligomeren Sacchariden, insbesondere Mono- und Disacchariden, hergestellt werden, indem ein Biokatalysator (auch: Enzym) unter speziellen Bedingungen verwendet wird. Beispiele für Stärken aus biokatalytischen Prozessen sind neben anderen Polyglucan und modifizierte Polyglucane, Polyfructan und modifizierte Polyfructane.
Des Weiteren werden auch Derivate der einzelnen genannten Stärken von der Erfindung umfasst. Dabei bedeuten die Begriffe "Derivate von Stärken" oder "Stärkederivate" ganz allgemein modifizierte Stärken, d. h. solche Stärken, bei denen zur Veränderung ihrer Eigenschaften das natürliche Amylose/Amylopektin-Verhältnis verändert wurde, eine Vorverkleisterung durchgeführt wurde, die einem partiellen hydrolytischen Abbau unterzogen wurden oder die chemisch derivatisiert wurden.
Zu besonderen Derivaten von Stärken gehören, unter anderem, oxidierte Stärken, z. B. Dialdehydstärke oder sonstige Oxidationsprodukte mit Carboxylfunktionen, oder native ionische Stärken (z. B. mit Phosphatgruppen) oder ionisch weiter modifizierte Stärken, wobei sowohl anionische als auch kationische Modifizierungen gemeint sind.
Zu den destrukturierten Stärken, die im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden können, gehören solche, die z. B. mittels Glyzerin so homogenisiert worden sind, dass in der Röntgendiffraktion keine kristallinen Reflexe mehr auftreten und im Polarisationsmikroskop Stärkekörner oder doppelbrechende Regionen bei tausendfacher Vergrößerung nicht mehr sichtbar sind. In diesem Zusammenhang wird auf die DE-A1-3931363 verwiesen, auf deren Offenbarung zu den destrukturierten Stärken auch Bestandteil dieser Beschreibung ist.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Stärken sind im Markt z. B. von Avebe, Cargill, National Starch, Penford Products Co Purac oder Südstärke erhältlich.
Besonders vorteilhaft sind Stärken, die eine ausreichende Kaltlöslichkeit und/oder eine ausreichende Heißlöslichkeit aufweisen. Eine ausreichende Löslichkeit ist dann gegeben, wenn die Viskosität des erfindungsgemäßen Bindersystems eine entsprechende Verarbeitbarkeit zulässt
Das erfindungsgemäß eingesetzte Bindersystem kann noch bis zu 10 Gew.-% Additive enthalten. Hierbei handelt es sich um handelsübliche Zusätze wie Konservierungsmittel, Stabilisatoren, Anti-Oxidantien, Entschäumer, Hydrophobierungsmittel, UV-Stabilisatoren, Füllstoffe und/oder Pigmente. Diese sind zum Teil in den Handelsprodukten enthalten und dienen der Lager- und Transport-Stabilisierung oder können auch nachträglich zugesetzt werden um die kundenseitigen Spezifikationen zu erfüllen.
Die Auftragsmenge des erfindungsgemäßen Bindersystems auf das textile Flächengebilde beträgt nach der Trocknung vorzugsweise zwischen 5 und 35 Gew.-% trockener Binder, insbesondere 10 und 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 und 25 Gew.-% Trockenbinder, bezogen auf das Gesamtgewicht des rohen textilen Flächengebildes.
Der Begriff "textiles Flächengebilde" ist im Rahmen dieser Beschreibung in seiner breitesten Bedeutung zu verstehen. Dabei kann es sich um alle Gebilde aus Fasern handeln die nach einer flächenbildenden Technik hergestellt worden sind. Bei den faserbildenden Materialien handelt es sich um Naturfasern und/oder Fasern aus synthetisierten Polymeren. Beispiele für solche textilen Flächengebilde sind Gewebe, Gelege, Gestricke und Gewirke, sowie vorzugsweise Vliese.
Von den Vliesen aus Fasern aus synthetischen Polymeren sind Spinnvliese, sogenannte Spunbonds, die durch eine Wirrablage frisch schmelzgesponnener Filamente erzeugt werden, bevorzugt. Sie bestehen aus Endlos-Synthesefasern aus schmelzspinnbaren Polymermaterialien. Geeignete Polymermaterialien sind beispielsweise Polyamide, wie z. B. Polyhexamethylen-diadipamid, Polycaprolactam, aromatische oder teilaromatische Polyamide ("Aramide"), aliphatische Polyamide, wie z. B. Nylon, teilaromatische oder vollaromatische Polyester, Polyphenylensulfid (PPS), Polymere mit Ether- und Keto-gruppen, wie z. B. Polyetherketone (PEK) und Poly-etheretherketon (PEEK), Polyolefine, wie z. B. Polyethylen oder Polypropylen, oder Polybenzimidazole.
Bevorzugt bestehen die Spinnvliese aus schmelzspinnbaren Polyestern. Als Polyestermaterial kommen im Prinzip alle zur Faserherstellung geeigneten bekannten Typen in Betracht. Derartige Polyester bestehen überwiegend aus Bausteinen, die sich von aromatischen Dicarbonsäuren und von aliphatischen Diolen ableiten. Gängige aromatische Dicarbonsäurebausteine sind die zweiwertigen Reste von Benzoldicarbonsäuren, insbesondere der Terephthalsäure und der Isophthalsäure; gängige Diole haben 2 bis 4 C-Atome, wobei das Ethylenglycol besonders geeignet ist. Besonders vorteilhaft sind Spinnvliese, die zu mindestens 85 mol% aus Polyethylenterephthalat bestehen. Die restlichen 15 mol% bauen sich dann aus Dicarbonsäureeinheiten und Glycoleinheiten auf, die als sogenannte Modifizierungsmittel wirken und die es dem Fachmann gestatten, die physikalischen und chemischen Eigenschaften der hergestellten Filamente gezielt zu beeinflussen. Beispiele für solche Dicarbonsäureeinheiten sind Reste der Isophthalsäure oder von aliphatischen Dicarbonsäure wie z. B. Glutarsäure, Adipinsäure, Sebazinsäure; Beispiele für modifizierend wirkende Diolreste sind solche von längerkettigen Diolen, z. B. von Propandiol oder Butandiol, von Di- oder Triethylenglycol oder, sofern in geringer Menge vorhanden, von Polyglycol mit einem Molgewicht von ca. 500 bis 2000.
Besonders bevorzugt sind Polyester, die mindestens 95 mol% Polyethylenterephthalat (PET) enthalten, insbesondere solche aus unmodifiziertem PET.
Sollen die erfindungsgemäßen Trägereinlagen zusätzlich eine flammhemmende Wirkung haben, so ist es von Vorteil, wenn sie aus flammhemmend modifizierten Polyestern ersponnen wurden. Derartige flammhemmend modifizierte Polyester sind bekannt. Sie enthalten Zusätze von Halogenverbindungen, insbesondere Bromverbindungen, oder, was besonders vorteilhaft ist, sie enthalten Phosphonverbindungen, die in die Polyesterkette einkondensiert sind.
Besonders bevorzugt enthalten die Spinnvliese flammhemmend modifizierte Polyester, die in der Kette Baugruppen der Formel (I)
worin R Alkylen oder Polymethylen mit 2 bis 6 C-Atomen oder Phenyl und R¹ Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, Aryl oder Aralkyl bedeutet, einkondensiert enthalten. Vorzugsweise bedeuten in der Formel (I) R Ethylen und R¹ Methyl, Ethyl, Phenyl, oder o-, m- oder p-Methyl-phenyl, insbesondere Methyl. Derartige Spinnvliese werden z. B. in der DE-A-39 40 713 beschrieben.
Die in den Spinnvliesen enthaltenen Polyester haben vorzugsweise ein Molekulargewicht entsprechend einer intrinsischen Viskosität (IV), gemessen in einer Lösung von 1 g Polymer in 100 ml Dichloressigsäure bei 25°C, von 0,6 bis 1,4.
Die Einzeltiter der Polyesterfilamente im Spinnvlies betragen zwischen 1 und 16 dtex, vorzugsweise 2 bis 8 dtex.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die textile Fläche bzw. das Spinnvlies auch ein schmelzbinderverfestigter Vliesstoff sein, welcher Träger- und Schmelzklebefasern enthält. Die Träger- und Schmelzklebefasern können sich von beliebigen thermoplastischen fadenbildenden Polymeren ableiten. Trägerfasern können sich darüber hinaus auch von nicht schmelzenden fadenbildenden Polymeren ableiten. Derartige schmelzbinderverfestigte Spinnvliese sind beispielsweise in EP-A-0,446,822 und EP-A-0,590,629 beschrieben.
Beispiele für Polymere, von denen sich die Trägerfasern ableiten können, sind Polyacrylnitril, Polyolefine, wie Polyethylen oder Polypropylen, im wesentlichen aliphatische Polyamide, wie Nylon 6.6, im wesentlichen aromatische Polyamide (Aramide), wie Poly-(p-phenylenterephthalat) oder Copolymere enthaltend einen Anteil an aromatischen m-Diamineinheiten zur Verbesserung der Löslichkeit oder Poly-(m-phenylenisophthalat), im wesentlichen aromatische Polyester, wie Poly-(p-hydroxybenzoat) oder vorzugsweise im wesentlichen aliphatische Polyester, wie Polyethylenterephthalat.
Der Anteil der beiden Fasertypen zueinander kann in weiten Grenzen gewählt werden, wobei darauf zu achten ist, dass der Anteil der Schmelzklebefasern so hoch gewählt wird, dass der Vliesstoff durch Verklebung der Trägerfasern mit den Schmelzklebefasern eine für die gewünschte Anwendung ausreichende Festigkeit erhält. Der Anteil des aus der Schmelzklebefaser stammenden Schmelzklebers im Vliesstoff beträgt üblicherweise weniger als 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Vliesstoffes.
Als Schmelzkleber kommen insbesondere modifizierte Polyester mit einem gegenüber dem Vliesstoff-Rohstoff um 10 bis 50°C, vorzugsweise 30 bis 50°C abgesenkten Schmelzpunkt in Betracht. Beispiele für einen derartigen Schmelzkleber sind Polypropylen, Polybutylenterephthalat oder durch Einkondensieren längerkettiger Diole und/oder von Isophthalsäure oder aliphatischen Dicarbonsäuren modifiziertes Polyethylenterephthalat.
Die Schmelzkleber werden vorzugsweise in Faserform in die Vliese eingebracht.
Vorzugsweise sind Träger- und Schmelzklebefasern aus einer Polymerklasse aufgebaut. Darunter ist zu verstehen, daß alle eingesetzten Fasern aus einer Substanzklasse so ausgewählt werden, daß diese nach Gebrauch des Vlieses problemlos recycliert werden können. Bestehen die Trägerfasern beispielsweise aus Polyester, so werden die Schmelzklebefasern ebenfalls aus Polyester oder aus einer Mischung von Polyestern, z. B. als Bikomponentenfaser mit PET im Kern und einen niedriger schmelzenden Polyethylenterephthalat-Copolymeren als Mantel ausgewählt: Darüber hinaus sind jedoch auch Bikomponentenfasern möglich, die aus unterschiedlichen Polymeren aufgebaut sind. Beispiele hierfür sind Bikomponentenfasern aus Polyester und Polyamid (Kern/Hülle).
Die Einzelfasertiter der Träger- und der Schmelzklebefasern können innerhalb weiter Grenzen gewählt werden. Beispiele für übliche Titerbereiche sind 1 bis 16 dtex, vorzugsweise 2 bis 6 dtex.
Sofern die erfindungsgemäßen Trägereinlagen mit flammhemmenden Eigenschaften zusätzlich gebunden sind, enthalten sie vorzugsweise flammhemmende Schmelzkleber. Als flammhemmender Schmelzkleber kann z. B. ein durch Einbau von Kettengliedern der oben angegebenen Formel (I) modifiziertes Polyethylenterephthalat in dem erfindungsgemäßen Schichtstoff vorhanden sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das textile Flächengebilde einer mechanischen und einer chemischen Verfestigung mit dem erfindungsgemäßen Bindersystem unterzogen worden. Eine derartige Verfestigung verbessert die Anwendungseigenschaften der Trägereinlage weiter.
Die Verfestigung kann in Einzelmaßnahmen erfolgen oder gemeinsam, wobei insbesondere bei der Anwesenheit von Verstärkungen darauf zu achten ist, dass eine ggf. anwesende Verstärkung nicht bzw. nur sehr gering geschädigt wird. Die Verfestigung erfolgt mittels bekannter Methoden. Ohne hiermit die möglichen Methoden zu beschränken, sind mechanische Methoden, wie Vernadelung, insbesondere hydrodynamische Verfestigung, als auch chemische und/oder thermoplastische Methoden geeignet.
Insofern die Verfestigung mechanisch durch Vernadelung erfolgt, so wird diese mit Stichdichten von 20 bis 100 Stichen/cm², vorzugsweise bei 40 Stichen/cm², durchgeführt. Anstelle oder zusätzlich zur mechanischen Vernadelung kann auch eine hydrodynamische Verfestigung erfolgen. Dabei handelt es sich bevorzugt um eine Wasserstrahl-Vernadelung. Der Druck bei der Wasserstrahl-Vernadelung beträgt vorzugsweise zwischen 5 und 600 bar, insbesondere zwischen 50 und 450 bar, besonders bevorzugt zwischen 100 und 300 bar.
Der Düsendurchmesser beträgt zwischen 0,05 und 0,25 mm, vorzugsweise zwischen 0,07 und 0,2 mm. Die Düsen werden in Form von so genannten Balken angeordnet. Die Anzahl der Düsen beträgt zwischen 10 und 60 Düsen pro inch, vorzugsweise zwischen 20 und 40 Düsen pro inch.
Anstelle von Wasser können auch andere flüssige Medien verwendet werden und die Wasserstrahl-Vernadelung kann in mehreren voneinander getrennten Schritten erfolgen. Die Wasserstrahl-Vernadelung kann mittels kontinuierlichem Wasserstrahl erfolgen oder aber auch mittels eines gepulsten Wasserstrahls, wobei die Pulsfrequenz keiner besonderen Einschränkung unterliegt. Insbesondere bei vorliegen von Verstärkungen ist die Wasserstrahl-Vernadelung bevorzugt.
Die die Vliesstoffe aufbauenden Filamente oder Stapelfasern können einen praktisch runden Querschnitt besitzen oder auch andere Formen aufweisen, wie hantel-, nierenförmige, dreieckige bzw. tri- oder multilobale Querschnitte. Es sind auch Hohlfasern und Bi- oder Mehrkomponentenfasern einsetzbar. Ferner lässt sich die Schmelzklebefaser auch in Form von Bi- oder Mehrkomponentenfasern einsetzen.
Das textile Flächengebilde kann ein oder mehrschichtig aufgebaut sein.
Die das textile Flächengebilde bildenden Fasern können durch übliche Zusätze modifiziert sein, beispielsweise durch Antistatika, wie Ruß oder flammhemmende Zusätze, wie Flammschutzmittel. Bevorzugt werden diese Zusätze dem erfindungsgemäßen Bindersystem beigemischt.
Das Gesamtflächengewicht des textilen Flächengebildes, insbesondere des Spinnvlieses, beträgt zwischen 20 und 500 g/m², vorzugsweise zwischen 40 und 400 g/m², insbesondere zwischen 90 und 250 g/m².
Für den Fachmann völlig überraschend, wird durch Einsatz des erfindungsgemäßen Bindersystems die Wärmedimensionsstabilität des textilen Flächengebildes verbessert. So wird in Längsrichtung eine Verbesserung der Dimensionsstabilität von min. 15% (bezogen auf ein textiles Flächengebilde mit Bindern auf Basis von Styrol/Butadien „SBR" Dispersionsbindern), vorzugsweise von min. 20% ermittelt und in Querrichtung eine Verbesserung der Dimensionsstabilität von min. 15% (bezogen auf ein textiles Flächengebilde mit Bindern auf Basis von Styrol/Butadien „SBR" Dispersionsbindern), vorzugsweise von min. 20% ermittelt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Wärmedimensionsstabilität des mit dem erfindungsgemäßen Bindersystem verfestigten textilen Flächengebildes maximal 1,6% in Längsrichtung und maximal 1,7% in Querrichtung, insbesondere maximal 1,5% in Längsrichtung und maximal 1,5% in Querrichtung.
Die Wärmedimensionsstabilität wird wie folgt gemessen: Die Messproben werden mit den Maßen 350 mm × 100 mm (I/q) ausgestanzt und vermessen. Anschließend werden die Proben in Längsrichtung über die gesamte Breite mit einem Gewicht von 4 kg beschwert und für 10 min bei 200°C senkrecht in einen Trockenschrank gehängt. Die Messung der Dimensionsänderung erfolgt nach 5 min Abkühlung bei Belassung der Belastung von 4 kg. Das Ergebnis in % stellt die Änderung zum Ursprungswert dar.
Die erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde können als Trägereinlage für beschichteten Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen verwendet werden, die ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen derartige Trägereinlagen mindestens eine Verstärkung auf. Diese ist vorzugsweise derart gestaltet, dass die Verstärkung eine Kraft aufnimmt, so dass sich im Kraft-Dehnungs-Diagramm (bei 20°C) die Bezugskraft der Trägereinlage mit Verstärkung verglichen mit der Trägereinlage ohne Verstärkung im Bereich zwischen 0 und 1% Dehnung an mindestens einer Stelle um mindestens 10% unterscheidet.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Verstärkung der Trägereinlage auch so eingebaut werden, dass eine Kraftaufnahme durch die Verstärkung erst bei höheren Dehnungen erfolgt.
Die guten mechanischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Trägereinlage werden insbesondere durch Verstärkungs-Fäden und/oder -Garne erhalten, deren Young-Modul mindestens 5 GPa, bevorzugt mindestens 10 GPa, besonders bevorzugt mindestens 20 GPa, betragen. Die vorstehend genannten Verstärkungsfäden, d. h. sowohl die Monofile als auch die Garne, haben einen Durchmesser zwischen 0,1 und 1 mm oder 10–400 tex, vorzugsweise 0,1 und 0,5 mm, insbesondere 0,1 und 0,3 mm und besitzen eine Bruchdehnung von 0,5 bis 100%, vorzugsweise 1 bis 60%. Besonders vorteilhaft weisen die erfindungsgemäßen Trägereinlagen eine Dehnungsreserve von weniger als 1% auf.
Als Dehnungsreserve wird die Dehnung bezeichnet, die auf die Trägereinlage einwirkt bevor die einwirkende Kraft auf die Verstärkungsfäden abgeleitet wird, d. h. eine Dehnungsreserve von 0% würde bedeuten, dass auf die Trägereinlage einwirkende Zugkräfte sofort auf die Verstärkungsfäden abgeleitet werden würden. Dies bedeutet, dass auf das Vlies einwirkende Kräfte nicht erst eine Ausrichtung bzw. Orientierung der Verstärkungsfäden bewirken sondern vielmehr direkt auf die Verstärkungsfäden abgeleitet werden, so dass eine Schädigung des textilen Flächengebildes vermieden werden kann. Dies zeigt sich insbesondere in einem steilen Anstieg der aufzuwendenden Kraft bei kleinen Dehnungen (Kraft-Dehnungs-Diagramm bei Raumtemperatur). Zusätzlich kann mit Hilfe geeigneter Verstärkungsfäden, die eine hohe Bruchdehnung aufweisen, die Höchstzugkraft der Trägereinlage erheblich verbessert werden. Geeignete Verstärkungsfäden sind beispielsweise Mono- oder Multifilamente aus Polyester
Bevorzugt werden als Verstärkungsfäden Multifilamente und/oder Monofilamente auf Basis von Aramiden, vorzugsweise sogenannte Hoch-Modul-Aramide, Kohlenstoff, Glas, Glas-Rovings, Mineralfasern (Basalt), hochfeste Polyester-Monofilamente oder -Multifilamente, hochfeste Polyamid-Monofilamente oder -Multifilamente, sowie sogenannte Hybridmultifilamentgarne (Garne enthaltend Verstärkungsfasern und tieferschmelzende Bindefasern) oder Drähte (Monofilamente) aus Metallen oder metallischen Legierungen eingesetzt.
Bevorzugte Verstärkungen bestehen aus wirtschaftlichen Gründen aus Glas-Multifilamenten in Form von – im Wesentlichen – parallelen Fadenscharen oder Gelegen. Meist erfolgt nur eine Verstärkung in Längsrichtung der Vliesstoffe durch – im Wesentlichen -parallel laufende Fadenscharen.
Die Verstärkungsfäden können als solche oder auch in Form eines eigenen textilen Flächengebildes, beispielsweise als Gewebe, Gelege, Gestrick, Gewirke oder als Vlies eingesetzt werden. Bevorzugt werden Verstärkungen mit zueinander parallel laufenden Verstärkungsgarnen, also Kettfadenscharen, sowie Gelege oder Gewebe.
Die Fadendichte kann in Abhängigkeit vom gewünschten Eigenschaftsprofil in weiten Grenzen schwanken. Bevorzugt beträgt die Fadendichte zwischen 20 und 200 Fäden pro Meter. Die Fadendichte wird senkrecht zur Fadenlaufrichtung gemessen. Die Verstärkungsfäden werden vorzugsweise während der Spinnvliesbildung zugeführt und somit in das Spinnvlies eingebettet. Ebenso bevorzugt ist eine Vliesablage auf die Verstärkung oder eine nachträgliche Schichtbildung aus Verstärkung und Vliesstoff durch Assemblieren.
Bevorzugte, erfindungsgemäße Trägereinlagen weisen mindestens eine Verstärkung auf und zeigen im Kraft-Dehnungs-Diagramm (bei 20°C), dass die die Bezugskraft der Trägereinlage mit Verstärkung verglichen mit der Trägereinlage ohne Verstärkung im Bereich zwischen 0 und 1% Dehnung an mindestens einer Stelle um mindestens 10% unterscheidet, vorzugsweise um mindestens 20%, insbesondere bevorzugt um mindestens 30%.
Für eine Reihe von Anwendungen wird aber ein hoher Modul bei geringen Dehnungen auch bei Zimmertemperatur gewünscht. Dieser hohe Modul verbessert die Handhabbarkeit, insbesondere bei leichten Vliesstoffen.
Je nach Anforderungsprofil und auch nach Kostengesichtspunkten kann die Bezugskraft der verstärkten Trägereinlage bei geringen Dehnungen in unterschiedlichen Anteilen auf das textile Flächengebilde bzw. auf die Verstärkungen verteilt sein.
Die Messung der Bezugskraft erfolgt nach EN 29073, Teil 3, an 5 cm breiten Proben bei 200 mm Einspannlänge. Der Zahlenwert der Vorspannkraft, angegeben in Centinewton entspricht dabei dem Zahlenwert der Flächenmasse der Probe, angegeben in Gramm pro Quadratmeter.
Die Verstärkung der Trägereinlage kann durch Einbau der Verstärkungen im textilen Flächengebilde, an mindestens einer Seite des textilen Flächengebildes oder aber an einer beliebigen Stelle der Trägereinlage erfolgen, insbesondere in weiteren textilen Flächengebilden, die vom ersten textilen Flächengebilde verschieden sind oder als eigenständiges textiles Flächengebilde.
Die erfindungsgemäße Trägereinlage kann neben dem bereits beschriebenen erfindungsgemäßen textilen Flächengebilde noch weitere textile Flächengebilde aufweisen. Bevorzugt sind diese weiteren textilen Flächengebilde von dem erstgenannten textilen Flächengebilde verschieden, d. h. bestehen aus einem anderen Material.
Insofern das textile Flächengebilde aus synthetischen Polymeren aufgebaut wird, kann es zur Optimierung der anwendungstechnischen Eigenschaften notwendig werden, weitere textile Flächengebilde in der erfindungsgemäßen Trägereinlage einzubauen.
Bei diesen zusätzlichen textilen Flächengebilden handelt es sich vorzugsweise um Vliese auf Basis von Mineralfasern und/oder Glasfasern.
Die in der erfindungsgemäßen Trägereinlage eingesetzten Mineralfaser-Vliese können durch Binder oder aber durch mechanische Maßnahmen, z. B. Vernadelung, oder hydrodynamische Vernadelung, verfestigt sein. Besonders bevorzugt handelt es sich um Krempelvliese aus Filamenten, d. h. unendlich langen Fasern, oder aus Stapelfasern. Der durchschnittliche Durchmesser der Mineralfasern beträgt zwischen 8 und 15 μm, vorzugsweise zwischen 10 und 12 μm.
Geeignete Mineralfasern umfassen Alumosilikat-, Keramik-, Dolomitfasern oder Fasern von Vulkaniten wie z. B. Basalt-, Diabas-, Melaphyr. Diabase und Melaphyre. Diese werden zusammengefasst als Paläobasalte bezeichnet, wobei Diabas auch gerne als Grünstein bezeichnet wird.
Das Flächengewicht der erfindungsgemäß eingesetzten Mineralfasernvliese beträgt zwischen 25 und 200 g/m², vorzugsweise zwischen 30 und 70 g/m². Die vorstehenden Angaben sind auch für die nachfolgend beschriebenen Glasvliese gültig.
Die in der erfindungsgemäßen Trägereinlage eingesetzten Glasfaser-Vliese können durch Binder oder aber durch mechanische Maßnahmen, z. B. Vernadelung, oder hydrodynamische Vernadelung, verfestigt sein. Bei den Glasfasern kann es sich um Filamente oder endliche bzw. geschnittene Glasfasern handeln, wobei im letztgenannten Falle die Länge der Fasern zwischen 1 und 40 mm, vorzugsweise 4 bis 20 mm, beträgt. Der durchschnittliche Durchmesser der Glasfasern beträgt zwischen 6 und 20 μm, vorzugsweise zwischen 8 und 15 μm.
Geeignete Glasfasern umfassen Glastypen wie E-Glas, S-Glas, R-Glas oder C-Glas, aus wirtschaftlichen Gründen wird E-Glas oder C-Glas bevorzugt.
Neben den vorstehend genannten zusätzlichen textilen Flächengebilden aus Glas und/oder Mineralfasern können die erfindungsgemäßen Trägereinlagen mit weiteren Funktionsschichten ausgerüstet werden. Hierunter sind Maßnahmen bzw. Funktionsschichten zu verstehen, welche die beispielsweise die Wurzelfestigkeit der Trägereinlage zu erhöhen. Diese sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.
Die erfindungsgemäßen Trägereinlagen lassen sich zur Herstellung von beschichteten Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen, bevorzugt zur Herstellung von bituminierten Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen, verwenden. Daneben lassen sich die erfindungsgemäßen Träger auch für Flooringanwendungen und im Bereich Filtration einsetzen.
Als Beschichtungsmassen für die beschichteten Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen werden neben Bitumen auch andere Materialien, z. B. Polyethylen oder Polyvinylchlorid, Polyurethane, EPDM oder TPO (Polyolefine) eingesetzt.
Die bituminierten Bahnen enthalten mindestens eine in eine Bitumenmatrix eingebettete – vorstehend beschriebene – Trägerbahn, wobei der Gewichtsanteil des Bitumens am Flächengewicht der bituminierten Dachbahn vorzugsweise 60 bis 97 Gew.-% und der des Spinnvlieses 3 bis 40 Gew.-% beträgt.
Die beschichteten Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen können anschließend gegebenenfalls mit einem körnigen Material, beispielsweise mit Sand, bestreut werden. Die auf diese Weise hergestellten beschichteten Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen zeichnen sich durch gute Verarbeitbarkeit aus, insbesondere bei bituminierten Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes umfasst folgende Maßnahmen:

a) Bildung eines textilen Flächengebildes und mechanische Verfestigung des selbigen,
b) Aufbringen eine Bindersystem umfassend: I) 10 bis 90 Gew.-% einer wässrigen Dispersion von Polymerisaten auf Basis von konjugierten, aliphatischen Dienen und vinylaromatischen Verbindung, II) 90 bis 10 Gew.-% Stärke, III) 0 bis 10 Gew.-% Additive,
c) Trocknen und Verfestigung des Binders

Die Bildung des textilen Flächengebildes erfolgt mittels bekannter Maßnahmen. Bevorzugt erfolgt die gemäß a) beschriebene Bildung eines textilen Flächengebildes durch Spinnvliesbildung mittels an sich bekannter Spinnapparate.
Hierzu wird das geschmolzene Polymer durch mehrere hintereinander geschaltete Reihen von Spinndüsen bzw. Gruppen von Spinndüsenreihen mit Polymeren beschickt. Soll ein schmelzbinderverfestigtes Spinnvlies erzeugt werden, so wird abwechselnd mit Polymeren beschickt, die die Trägerfaser und die Schmelzklebefasern bilden. Die ausgesponnenen Polymerströme werden in an sich bekannter Weise verstreckt, und z. B. unter Verwendung einer rotierenden Prallplatte in Streutextur oder durch Bildung eines Vorhangs auf einem Transportband abgelegt.
Die Durchführung der mechanischen Verfestigung erfolgt ebenfalls mittels bekannter Methoden.
Der Einbau der gegebenenfalls vorhandenen Verstärkung erfolgt während oder nach der Bildung des textilen Flächengebildes bzw. vor oder während dem Auftragen des erfindungsgemäßen Bindersystems. Die Zuführung der Verstärkung und ggf. jede weitere thermische Behandlung im Herstellverfahren erfolgt vorzugsweise unter Spannung, insbesondere unter Längsspannung.
Die Zuführung von gegebenenfalls einzubauenden weiteren textilen Flächengebilden erfolgt vor oder während der Verfestigung des erfindungsgemäßen Bindersystems.
Der Auftrag des Bindersystems in Schritt b) erfolgt ebenfalls mittels bekannter Methoden. Der Binderauftrag beträgt vorzugsweise zwischen 5 und 50 Gew.-% (trocken), insbesondere 10 und 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 und 25 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des textilen Flächengebildes.
Die Trocknung bzw. Verfestigung des Binders erfolgt ebenfalls mittels dem Fachmann bekannter Methoden.
Die einzelnen Verfahrens-Maßnahmen sind für sich alleine genommen bekannt, jedoch in der erfindungsgemäßen Kombination bzw. Reihenfolge patentfähig.
Beispiele
Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt einen Vergleich der mit dem erfindungsgemäßen Bindersystem verfestigten textilen Flächengebilde gegen die jeweiligen Einzelkomponenten der Binder.
Die Untersuchungen erfolgten an einem Spinnvlies auf Basis von Polyethylenterephthalat (PET-Spunbond) mit einem Flächengewicht von 180 g/m² (Type JM33/180)

Das Beispiel 1 zeigt ein Standardbindersystem auf Basis SBR und Harnstoffbinder; Beispiel 2 zeigt ein Bindersystem auf Basis von Harnstoff und Acrylat; Beispiel 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Bindersystem; Beispiel 4 zeigt ein Bindersystem auf Basis von Stärke und Acrylat; Beispiel 5 zeigt ein Bindersystem auf Basis von Stärke. Die Flottenkonzentration betrug typisch 15–40% (d. h. Feststoff in Flotte)

Versuch Nr.			1	2	3	4	5
	SBR-Dispersion	90		40
	Harnstoffharz	10	10
	Acrylatdispersion		90		40
	Stärke			60	60	100
Soll-Auftrag (% Vliesrohgewicht)	[%]	20	20	20	20	20
Höchstzugkraft längs	[daN/5 cm]	56	59	57	51	46
Höchstzugkraft längs, heiß	[daN/5 cm]	25	19	27	n. t.	31
Höchstzugkraft quer	[daN/5 cm]	47	48	45	36	36
TDS längs	[%]	1,8	1,9	1,3	1,6	0,8
TDS quer	[%]	–1.6	–1.8	–1.4	–1,7	–1.3
VW-Test	[mg/kg FA]	–400	–400	–30	–30	< 10
Wassersaugen	[mm]	80	72	72	59	66

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- GB 1517595 A [0003]
- DE 77-39489 [0003]
- JP 81-5879 A [0003]
- EP 160609 A [0003]
- EP 176-847 A [0003]
- EP 403403 A [0003]
- EP 530769 A [0003]
- DE 3347280 A [0004]
- US 4472086 A [0004]
- EP 333602 A [0004]
- EP 395548 A [0004]
- US 4504539 A [0004]
- EP 0281643 A [0004]
- DE 2602445 A [0013]
- DE 2602444 A [0013]
- US 3575913 B [0013]
- DE 3931363 A1 [0045]
- DE 3940713 A [0055]
- EP 0446822 A [0058]
- EP 0590629 A [0058]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- vgl. Houben-Weyl, Methoden der org. Chemie, Bd. XIV/1, 1961, Stuttgart [0014]
- Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Bd. XIV/1, S. 297 ff., 1961, Stuttgart [0026]
- Hans-Georg Elias; Makromoleküle; 1990 [0026]
- Hüttig&Wepf Verlag, Basel. Heidelberg, New York [0026]
- DIN EN ISO 3251 [0028]
- DIN EN ISO 3219 [0029]
- EN 29073 [0090]

Claims

Bindersystem umfassend: a) 10 bis 90 Gew.-% (Trockenmasse) einer wässrigen Dispersion von Polymerisaten auf Basis von konjugierten, aliphatischen Dienen und vinylaromatischen Verbindungen b) 90 bis 10 Gew.-% (Trockenmasse) Stärke und c) 0 bis 10 Gew.-% (Trockenmasse) Additive, wobei sich die Angaben zu den Gewichtsanteilen auf die Trockenmasse des Bindersystems beziehen, d. h. ohne Wasser.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den wässrigen Dispersionen um Emulsionspolymerisate auf Basis von a) 20 bis 80 Gew.-Teilen konjugierter aliphatischer Diene, b) 20 bis 80 Gew.-Teilen vinylaromatischer Verbindungen, c) 0 bis 10 Gew.-Teilen ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren und/oder Dicarbonsäuren, d) 0 bis 20 Gew.-Teilen ethylenisch ungesättigter Carbonsäurenitrile, handelt, die in Gegenwart von Wasser, Emulgatoren und wasserlöslichen Initiatoren, hergestellt wurden.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersionen maximal 5 Gew.-Teile ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren und/oder Dicarbonsäuren bzw. Derivate der vorstehend genannten Säuren, in einpolymerisierter Form aufweisen.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersionen keine ethylenisch ungesättigter Carbonsäuren und/oder Dicarbonsäuren bzw. Derivate der vorstehend genannten Säuren, in einpolymerisierter Form aufweisen.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersionen maximal 5 Gew.-Teile ethylenisch ungesättigter Carbonsäurenitrile, in einpolymerisierter Form aufweisen.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersionen keine ethylenisch ungesättigter Carbonsäurenitrile, in ein polymerisierter Form aufweisen.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den konjugierten, aliphatischen Dienen (Komponente a)) um Butadien, Isopren, Pentadien-1,3, Dimethylbutadien und/oder Cyclopentadien handelt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den vinylaromatischen Verbindungen (Komponente b)) um Styrol, a-Methylstyrol, Vinylacetat und/oder Vinyltoluol handelt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der polymere Feststoffgehalt der Dispersion, insbesondere der polymere Feststoffgehalt der Dispersionen, zwischen 30 und 70 Gew.-% beträgt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität der Dispersion 10 bis 2200 mPa·s beträgt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Dispersionen um anionische Dispersionen handelt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Dispersionen um teilvernetzte und/oder selbstvernetzende und/oder thermisch vernetzbare Dispersionen handelt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Stärke um natürliche oder modifizierte Stärke bzw. Stärkederivate handelt.
Bindersystem gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Stärke um Stärke aus pflanzlichen Rohstoffen, insbesondere aus Knollen, Samen, Früchten, und/oder aus Pflanzenmark handelt.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke im Wesentlichen aus einem Gemisch von Amylose und Amylopektin bestehen und vorzugsweise Molekulargewichte M_w im Bereich zwischen 5 × 10² und 1 × 10⁸, besonders bevorzugt zwischen 5 × 10⁴ und 1 × 10⁷, aufweisen.
Bindersystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Stärke um Stärken nativen pflanzlichen Ursprungs oder chemisch modifizierte Stärken, fermentativ gewonnene Stärken, Stärken rekombinanten Ursprungs oder durch Biotransformation (Biokatalyse) hergestellte Stärken handelt.
Verwendung des Bindersystems gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 zur Verfestigung von textilen Flächengebilden.
Textiles Flächengebilde welches mit einem Bindersystem gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 verfestigt worden ist.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsmenge des Bindersystems zwischen 5 und 35 Gew.-% Trockenbinder, bezogen auf das Gesamtgewicht des rohen textilen Flächengebildes, beträgt.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem textilen Flächengebilde um alle Gebilde aus Fasern handelt, die nach einer flächenbildenden Technik hergestellt worden sind.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein textiles Flächengebilde auf Basis von Naturfasern und/oder Fasern aus synthetisierten Polymeren handelt.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem textilen Flächengebilde um ein Gewebe, Gelege, Gestrick, Gewirke und/oder Vlies handelt.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem textilen Flächengebilde um ein Vlies aus Fasern aus synthetischen Polymeren, vorzugsweise um ein Spinnvlies, handelt.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Vlies auf Basis von Polyamiden, Polycaprolactam, aromatischen oder teilaromatischen Polyamiden (Aramide), aliphatische Polyamide, teilaromatische oder vollaromatische Polyester, Polyphenylensulfid (PPS), Polymere mit Ether- und Keto-gruppen oder Polyolefinen handelt.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Spinnvliese auf Basis von Polyesterfasern handelt, die mindestens 85 Mol% aus Polyethylenterephthalat, vorzugsweise mindestens 95 Mol% Polyethylenterephthalat, aufweisen.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde mehrschichtig aufgebaut ist.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde ein Gesamtflächengewicht von 20 und 500 g/m² aufweist.
Textiles Flächengebilde gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde eine Wärmedimensionsstabilität von maximal 1,6% in Längsrichtung und maximal 1,7% in Querrichtung, vorzugsweise maximal 1,5% in Längsrichtung und maximal 1,5% in Querrichtung, aufweist.
Verwendung des textilen Flächengebildes gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 28 als Trägereinlage oder zur Herstellung von Trägereinlagen für Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen.
Trägereinlage für Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen umfassend mindestens ein textiles Flächengebilde gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 28.
Trägereinlage gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine zusätzliche Verstärkung aufweist.
Trägereinlage gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass diese neben dem textilen Flächengebilde gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 28 mindestens ein weiteres textiles Flächengebilde aufweist, das von dem erstgenannten verschieden ist.
Verwendung der Trägereinlage gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 32 zur Herstellung von Trägereinlagen für Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen, insbesondere zur Herstellung von beschichteten Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahnen.
Beschichtete Unterspann-, Dach- und Dichtungsbahn umfassend mindestens eine Trägereinlage gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 32 und mindestens eine Beschichtungsmasse.