DE102008024944A1

DE102008024944A1 - Grundvlies für Trilaminate

Info

Publication number: DE102008024944A1
Application number: DE102008024944A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Schlotter; Peter Friedrich; Jürgen HECK
Original assignee: ESWEGEE VLIESSTOFF GmbH
Current assignee: ESWEGEE VLIESSTOFF GmbH
Priority date: 2007-08-22
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2028-05-24
Also published as: EP2183419A1; DE102008024944B4; WO2009024396A1; EP2183419B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Grundvlies für Trilaminate, welche eine mit dem Grundvlies verbundene Folienmembran und eine darauf angeordnete Deckschicht aufweisen. Bei einer ersten Ausführungsform ist das Grundvlies als ein Stapelfaservlies aus kreuzgelegtem und längsgelegtem Flor gebildet, wobei hierfür eine Mischung aus Polyesterfasern und Polypropylen-Schmelzfasern eingesetzt wird und weiterhin zum Erhalt einer hydrophoben Oberfläche eine temperaturunterstützte Verdichtung erfolgt. Bei einer weiteren Variante ist das Grundvlies ein Stapelfaservlies aus kreuzgelegtem Flor, wobei hierfür eine Mischung aus PES-Fasern eingesetzt wird und als Haftmittel für die Folienmembranschicht Polyethylen-Streupulver einseitig aufgebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Grundvlies für Trilaminate, welche eine mit dem Grundvlies verbundene Folienmembran und eine darauf angeordnete Deckschicht aufweisen, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Mehrschichtfolien mit einstellbarer Wasserdampfdurchlässigkeit, insbesondere zur Abdichtung beim Hausbau im Dachbereich, sind als sogenannte Dachunterspannbahnen bekannt. Zum Stand der Technik sei hier beispielsweise auf die DE 199 11 280 A1 , die DE 199 44 819 A1 oder die DE 10 2005 038 863 A1 verwiesen. Derartige Folien bestehen aus einer wasserdampfdurchlässigen Basisschicht aus einem ersten Kunststoffmaterial und zumindest einer mit der Basisschicht gekoppelten Wasserdampfdurchlässigkeits-kontrollierenden zweiten Schicht aus einem zweiten Kunststoffmaterial. Darüber hinaus kann eine dritte, als Deckschicht ausgebildete Lage vorhanden sein. Gemäß dem Gebrauchsmuster DE 297 00 987 U1 ist eine diffusionsoffene Dachunterspannbahn mit innerer Folienschicht enthaltend einen mindestens dreilagigen Verbund mit äußeren Vliesschichten auf Basis von thermoplastischen Kunststoffen und einer inneren Folienschicht bekannt. Um Reißfestigkeiten zu erhöhen, ist in der zitierten Lehre vorgeschlagen worden, äußere Vliesschichten auf Basis von Polyesterfilamenten mit einem Flächengewicht von 30 bis 120 g/m² einzusetzen. Eine Festigkeitsverbesserung soll auch durch Einsatz von geprägten Vliesschichten ermöglicht werden.
Um einen möglichst guten Verbund der Vliesschichten mit einer inneren Folienschicht durch Kaschierung unter Anwendung von Wärme und Druck zu erzielen, ist es gemäß dem erläuterten Stand der Technik von Vorteil, die Vliesschichten aus Endlosfilamenten nicht nur auf der Basis von Polypropylen oder Polyethylen allein, sondern in Verbindung mit einem geringen Gehalt von Ethylenvinylacetat-Copolymeren auszubilden.
Maßgeblich für die Qualität des letztendlich erhaltenen Trilaminats ist die Reproduzierbarkeit der Eigenschaften des Grundvliesstoffes. Bisher wurden diesbezüglich Spinnvliesstoffe eingesetzt. Die Herstellung von Spinnvliesstoffen ist jedoch aufwendiger als diejenige von Wirrfaser-Vliesstoffen, die mit unterschiedlichen Methoden trocken oder nass bereitgestellt werden können. Üblicherweise werden Wirrfaser-Vliesstoffe durch Wirr- oder Stauchwalzen auf einer Krempel mit anschließender, z. B. Wasserverfestigung realisiert. Auch besteht die Möglichkeit, eine Faserorientierung durch Längs- oder Querlegen zu bewirken.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Grundvlies speziell für Trilaminate anzugeben, wobei die Trilaminate eine mit dem Grundvlies verbundene Folienmembran und eine darauf anordenbare Deckschicht als Finalprodukt aufweisen.
Das zu schaffende Grundvlies soll kostengünstig und reproduzierbar hergestellt werden, wobei in einfacher Weise Mittel vorzusehen sind, die eine Haftung der aufzubringenden Folienmembran als Zwischenschicht des Trilaminats gestatten.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt gemäß einer ersten Ausführungsform gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1 sowie einer zweiten Ausführungsform gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 8, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
Der erfindungsgemäße Grundgedanke besteht darin, bisher genutzte Spinnvliesstoffe durch Stapelfaser-Vliesstoffe zu ersetzen, wobei die Mittel zum thermischen Fixieren der Folienmembran sparsam und nach Möglichkeit im eigentlichen Herstellungsprozess des Grundvlieses auf- bzw. eingebracht werden. Dadurch ist die gewünschte Atmungsaktivität und Dampfdurchlässigkeit des Grundvlieses auf jeden Fall sichergestellt und eine ausreichende Festigkeit, insbesondere in Querrichtung, gewährleistet.
Den erfindungsgemäßen Ausführungsvarianten ist gemein, dass das Stapelfaservlies aus einem kreuzgelegten und längsgelegten Flor gebildet ist und zum Erhalt einer hydrophoben Oberfläche eine temperaturunterstützte Verdichtung erfolgt.
Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird für die Bildung des kreuzgelegten Flors eine Mischung aus Polyesterfasern und Polypropylen-Schmelzfasern eingesetzt.
Der Anteil an Polypropylen-Schmelzfasern beträgt bezogen auf die Gesamtmenge etwa 10 bis 25% und liegt bevorzugt bei ca. 12,5%.
Die Mischung der Kreuzkrempel liegt bei dieser Ausführungsform der Erfindung bei 80% Polyesterfasern (PES) und 20% Polypropylen-Schmelzfasern (PP) mit PES 1,7 dtex bei einer Faserlänge im Wesentlichen 38 mm sowie PP 2,2 dtex bei einer Faserlänge von im Wesentlichen 40 mm.
Die Mischung der Längskrempel kann bis zu 100% PES enthalten, welches eines Faserfeinheit von 1,7 dtex oder 3,3 dtex aufweist und vorzugweise aus 40% 1,7 dtex und 60% 3,3 dtex bei im Wesentlichen übereinstimmender Faserlänge im Bereich zwischen 30 und 40 mm besteht.
Das Verhältnis der Mischungen Kreuzkrempel/Längskrempel kann bei 10:1–1:1 liegen, zweckmäßigerweise jedoch bei 5:3.
Die vorerwähnte temperaturunterstützte Verdichtung zum Erhalt einer glatten Oberfläche erfolgt über mehrere Stufen mit steigenden Drücken. So kann an einem ersten Verfestigungsbalken ein Druck von 60–80 bar, bei einem zweiten Verfestigungsbalken ein Druck von 110–130 bar und bei einem dritten Verfestigungsbalken ein Druck von 160–180 bar eingestellt werden, wobei die angegebenen Wertebereiche keine Absolutwerte darstellen In einer bevorzugten Ausführungsform betragen die Drücke vom ersten über den zweiten bis zum dritten Verfestigungsbalken 70 bar, 120 bar und 170 bar. Diese Einstellungen sind bei Flächengewichten im Bereich von 55 bis 95 g/m² nahezu identisch.
Bei dem Grundvlies gemäß der zweiten Ausführungsform wird wiederum ein Stapelfaservlies aus kreuzgelegtem Flor gebildet, wobei hierfür eine Mischung aus PES-Fasern mit Anteilen von 1,7 dtex bis 3,3 dtex eingesetzt wird. Als Haftmittel für die Folienmembranschicht kommt ein Polyethylen-Streupulver zum Einsatz, welches einseitig aufgebracht ist. Die PE-Streupulverschicht wird im Rahmen einer temperaturunterstützten Verdichtung, d. h. Druckbehandlung fixiert und geglättet.
Die aufgebrachte Polyethylen-Streupulvermenge liegt im Bereich zwischen 4 und 20 g/m², vorzugsweise bei 6–10 g/m². Anstelle des Polyethylen-Streupulvers können auch vergleichbare Thermoplaste oder thermisch aktivierbare, reaktive Kleber bei einer Korngröße von 0–1.000 μm, vorzugsweise 100–500 μm verwendet werden.
Der kreuzgelegte Faserflor kann bei allen Ausführungsformen eine spezifizierende Ausrüstung aufweisen.
Insbesondere der längsgelegte Faserflor weist einseitig einen Binder- und/oder Pigmentauftrag auf.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird ein Grundvlies mit einem Flächengewicht im Bereich von 50 bis 90 g/m² geschaffen.
Der Grundvliesstoff sollte eine sehr gleichmäßige Gewichtsverteilung senkrecht zur Laufrichtung aufweisen, um die gewünschte Dimensionsstabilität bzw. den Temperaturdurchgang beim Kalandrieren zu gewährleisten.
Die Haftung zur PE-Folienmembran wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel über einen Anteil von PP-Schmelzfaser im kreuzgelegten Flor ausgelöst. Die Mischung in der Kreuzkrempel PES zu PP beträgt im Wesentlichen 80:20 mit einem Anteil PES 1,7 dtex, 38 mm Faserlänge, und einem Anteil PP 2,2 dtex bei ca. 40 mm Faserlänge.
Die Mischung in der Längskrempel geht von 100% PES aus, davon 40% PES 1,7 dtex 38 mm Faserlänge und 60% 3,3 dtex bei 38 mm Faserlänge.
Die Verhältnisse zwischen Mischung Kreuzkrempel und Mischung Längskrempel liegen bei im Wesentlichen 5:3, so dass sich ein absoluter Anteil von PP in Höhe von 12,5% bei einem Anteil von 87,5% PES ergibt.
Eine Verbesserung der Haftung der Folienmembran ist bei einer Verdoppelung der PP-Menge auf absolut 25% möglich.
Um ein Auslösen der PP-Schmelzfaser zu verhindern, wird die maximale Warentemperatur durch entsprechende Einstellung der Trockner auf ca. 150°C begrenzt.
Die Verfestigung bei der Kreuzlegung erfolgt durch einen Wasserstrahl. Zurückbleibende Restfeuchte dient als Netzmittel und sorgt bei Schaumapplikations-Ausrüstung für einen entsprechend homogenen Farb- und Binderauftrag auf die Vliesoberfläche. Der Druck zum Glätten, d. h. der temperaturunterstützte Verdichtung wird mit einer maximalen Bandspannung gefahren. Zusätzliche Ionisierungsstäbe nehmen unerwünschte elektrische Aufladungen von der Grundvliesoberfläche.
Die Ausrüstung erfolgt beispielsweise so, dass der längsgelegte Faserflor einen Binderauftrag bis zu 10 g/m² und einen Pigmentauftrag bis zu 1 g/m² einseitig auf der Oberseite erhält. Die temperaturunterstützte Verdichtung der Vliesoberfläche schafft eine kostengünstige, hydrophobe Oberfläche.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die Fasermischung sowohl für die Kreuzkrempel als auch für die Längskrempel aus 100% PES-Fasern, hierunter eine Mischung von Fasern 1,7 dtex und 3,3 dtex.
Um die notwendige Haftung der Folienmembran zu gewährleisten, erfolgt eine Inline-Streuung eines thermoplastischen oder thermisch aktivierbarem reaktiven Pulvers wie z. B. eines PE-Pulvers mit Schmelzpunkt 110°C und MFI < 100. Die Menge des aufzubringenden Haftmittels liegt im Bereich von 4 bis 20 g/m², vorzugsweise bei 6–10 g/m².
Das aufgebrachte Pulver wird auch bei diesem Ausführungsbeispiel einer Glättung durch temperaturunterstützte Verdichtung unterzogen, wobei die Temperatur zum Fixieren und Glätten des Pulvers von der Art und Menge des verwendeten PE-Pulvers abhängig ist und bei PE-Schaum beispielsweise ca. 150°C beträgt.
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

- DE 19911280 A1 [0002]
- DE 19944819 A1 [0002]
- DE 102005038863 A1 [0002]
- DE 29700987 U1 [0002]

Claims

Grundvlies für Trilaminate, welche eine mit dem Grundvlies verbundene Folienmembran und eine darauf angeordnete Deckschicht aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass als Grundvlies ein Stapelfaservlies aus kreuzgelegtem und längsgelegtem Flor gebildet ist, wobei hierfür eine Mischung aus Polyesterfasern und Polypropylen-Schmelzfasern eingesetzt wird und weiterhin zum Erhalt einer hydrophoben Oberfläche eine temperaturunterstützte Verdichtung und Glättung erfolgt.
Grundvlies nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Polypropylen(PP)-Schmelzfasern bezogen auf die Gesamtmischung bei 10% bis 25%, bevorzugt bei 12,5% liegt.
Grundvlies nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung der Kreuzkrempel bei 80% Polyesterfasern (PES) und 20% PP mit PES 1,7 dtex, Faserlänge im Wesentlichen 38 mm, sowie PP 2,2 dtex, Faserlänge im Wesentlichen 40 mm liegt.
Grundvlies nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung der Längskrempel 100% PES enthält und eine Faserfeinheit von 1,7 dtex oder 3,3 dtex aufweist.
Grundvlies nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung der Längskrempel aus 40% 1,7 dtex und 60% 3,3 dtex besteht.
Grundvlies nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass dass Verhältnis der Mischungen Kreuzkrempel/Längskrempel bei 10:1–1:10 liegt.
Grundvlies nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Mischungen Kreuzkrempel/Längskrempel bei ca. 5:3 liegt
Grundvlies nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die temperaturunterstützte Verdichtung über mehrere Stufen bei steigenden Drücken erfolgt.
Grundvlies nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über den PP-Schmelzfaseranteil im kreuzgelegtem Faserflor eine Verbindung zur Folienmembran des Trilaminats realisierbar ist.
Grundvlies für Trilaminate, welche eine mit dem Grundvlies verbundene Folienmembran und eine darauf angeordnete Deckschicht aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass als Grundvlies ein Stapelfaservlies aus kreuzgelegtem und längsgelegtem Flor gebildet ist, wobei hierfür eine Mischung aus Polyesterfasern mit Anteilen von 1,7 dtex bis 3,3 dtex eingesetzt wird und als Haftmittel für die Folienmembranschicht Polyethylen-Streupulver einseitig aufgebracht ist und die Polyethylen-Streupulverschicht durch temperaturunterstützte Verdichtung fixiert und geglättet ist.
Grundvlies nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebrachte Polyethylen-Streupulvermenge bei 4 g/m² bis 20 g/m² liegt.
Grundvlies nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kreuzgelegte Faserflor eine Ausrüstung aufweist.
Grundvlies nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der längsgelegte Faserflor einen einseitigen Binder- und/oder Pigmentauftrag aufweist.