DE102008024944B4

DE102008024944B4 - Grundvlies für Trilaminate

Info

Publication number: DE102008024944B4
Application number: DE102008024944.0A
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: 2018-05-09
Anticipated expiration: 2028-05-24
Also published as: EP2183419B1; DE102008024944A1; EP2183419A1; WO2009024396A1

Abstract

Grundvlies für Trilaminate, welche eine mit dem Grundvlies verbundene Folienmembran und eine darauf angeordnete Deckschicht aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dassals 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, wobeidie 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 unddie Mischung der Längskrempel 100 % PES enthält und eine Faserfeinheit von 1,7 dtex oder 3,3 dtex aufweist.

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.
In DE 699 32 952 T2 wird ein Faservlies offenbart. Dieses ist vorzugsweise mit verstreckten, unzerbrechlichen Stapelfasern und Binderfasern hergestellt und aus einer Kombination von Verbindungs-, Glattwalzenkalandrier- und Musterprägetechniken gebildet. Ein derart hergestelltes Faservlies ist in Gewebequerrichtung und Gewebeabwärtsrichtung mit den Fingern reißbar.
Aus der DE 297 00 810 U1 ist ein vernadelter Vliesstoff bekannt, wobei die Oberfläche mit einer offenen Flamme bearbeitet wird. Mit Hilfe einer Gasflamme werden herausstehende Fasern bzw. Filamente der Vliesstoffbahn abgesengt oder angeschmolzen. Durch sofortiges Berühren mit einer wassergekühlten Walze wird die Vliesstoffbahn dann geglättet.
In JP H04-185754 A wird ein Verfahren beschrieben, wonach Fasern mit 30 dernier bis 50 dernier mit Schmelzkleberfasern vermischt, laminiert und einer Vernadelung sowie einer Verschweißung unterzogen werden. In EP 1 489 246 A1 wird hingegen eine dampfdiffusionsoffene Abdichtungsbahn offenbart. Die Schmelzbereiche einer Funktionsschicht, einer Trägerschicht und einer thermisch aktivierbaren Verbindungsschicht sind dabei abgestuft.
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 der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, 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.
Für die Bildung des kreuzgelegten Flors wird eine Mischung aus Polyesterfasern und Polypropylen-Schmelzfasern eingesetzt.
Die Mischung der Kreuzkrempel liegt erfindungsgemäß 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 enthält erfindungsgemäß 100 % PES, 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 mm 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 bar - 80 bar, bei einem zweiten Verfestigungsbalken ein Druck von 110 bar - 130 bar und bei einem dritten Verfestigungsbalken ein Druck von 160 bar - 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 g/m² bis 95 g/m² nahezu identisch.
Bei einem weiteren denkbaren Grundvlies 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 g/m² und 20 g/m², vorzugsweise bei 6 g/m² - 10 g/m². Anstelle des Polyethylen-Streupulvers können auch vergleichbare Thermoplaste oder thermisch aktivierbare, reaktive Kleber bei einer Korngröße von 0 µm - 1.000 µm, vorzugsweise 100 µm - 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 g/m² 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. die 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.
Es ist möglich, dass die Fasermischung eines weiteren Grundvlieses 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, besteht.
Um die notwendige Haftung der Folienmembran zu gewährleisten, erfolgt eine Inline-Streuung eines thermoplastischen oder thermisch aktivierbaren 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 g/m² bis 20 g/m², vorzugsweise bei 6 g/m² - 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.

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, wobei 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 und die Mischung der Längskrempel 100 % PES enthält und eine Faserfeinheit von 1,7 dtex oder 3,3 dtex aufweist.
Grundvlies nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung der Längskrempel aus 40% 1,7 dtex und 60% 3,3 dtex besteht.
Grundvlies nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dass Verhältnis der Mischungen Kreuzkrempel / Längskrempel bei 10:1 -1:10 liegt.
Grundvlies nach Anspruch 1, 2 oder 3, 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.