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Die Erfindung betrifft einen wetterbeständigen Schichtstoff, bestehend
aus einem auf eine Unterlage aufgebrachten, aus mehreren Lagen bestehenden pigmentierten
Deckschichtmaterial, dessen aus einer Polyvinylfluoridfolie bestehende obere Lage
mittels eines elastomeren Bindemittels auf einen Asbestfilz aufgezogen ist.
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Deckschichtmaterial aus mit einer Polyvinylfiuoridfölie beschichtetem
Asbestfilz, bei welchem die Polyvinylfluoridfolie mittels eines elastomeren Bindemittels
auf dem Asbestfilz befestigt ist, ist bekannt und wird unter anderem vorzugsweise
als Dachbelag verwendet. Die Polyvinylfluoridfolie dieses Deckschichtmaterials kann
durchscheinend oder weiß pigmentiert sein, um dadurch eine bessere Reflexion zu
gewährleisten.
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Trotz zahlreicher Vorteile, die derartige Deekschichtmaterialien aufweisen,
sind sie deshalb nur begrenzt anwendbar, weil unter der Einwirkung von sichtbarem
oder ultraviolettem Licht die Bindung zwischen Folie und Asbestfilz zerstört wird.
Diese Zerstörung schreitet im Laufe der Zeit schließlich bis zur völligen Loslösung
der Folie vom Asbestfilz fort. Da diese photochemische Zersetzung durch Ölbestandteile
des Asphalts noch beschleunigt wird, konnten die bekannten Deckschichtmaterialien
dieser Art bislang in Verbindung mit Bindemitteln auf Asphaltbasis nicht verwendet
werden.
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Der Erfindung lag die- Aufgabe zugrunde, aus einem mit Polyvinylfluorid
beschichteten Asbestfilz einen wetterbeständigen Schichtstoff herzustellen, der
der photochemischen Zersetzung nicht unterliegt und der außerdem nicht brennbar
ist.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß das Deckschichtmaterial
mittels einer Masse auf Asphaltbasis mit einer Unterlage verbunden und diese Masse
in den mit einem nichtentflammbaren Elastomer getränkten Asbestfilz eingedrungen
ist, und daß zur vollständigen Absorption von sichtbarem und ultraviolettem Licht
die Polyvinylfiuoridfolie einen Pigmentgehalt von höchstens 25 Gewichtsprozent und
das elastomere Bindemittel einen Pigmentgehalt von höchstens 10 Gewichtsprozent
aufweist.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Polyvinylfluoridfolie
und/oder das elastomere Bindemittel Ruß enthalten. Ein solcher Rußzusatz setzt nicht
nur die Lichtdurchlässigkeit weiter herab, sondern verhindert bekanntlich auch den
Lichtabbau bestimmter Elastomeren. Ganz allgemein kann gesagt werden, daß bei der
Herstellung des erfindungsgemäßen Schichtstoffs elastomere Bindemittel, die im wesentlichen
undurchsichtig sind, besonders vorteilhaft sind. Gemäß einer besonders vorteilhaften
Ausführungsform ist der Asbestfilz mit Polychloropren oder mit einer Mischung von
Polychloropren und Acrylnitril im Gewichtsverhältnis von 1: 1 bis 3 : 1 imprägniert.
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Der Asbestfilz soll vorzugsweise 15 bis 25 Gewichtsprozent des Elastomeren
enthalten.
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Mit besonderem Vorteil wird für den erfindungsgemäßen Schichtstoff
als Unterlage eine starre Tafel aus einem isolierenden Material gewählt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Schichtstoff kann das nichtentflammbare
Elastomer, mit welchem der Asbestfilz getränkt ist, und das als Bindemittelzwischen
Asbestfilz und Polyvinylfluoridfolie verwendete Elastomer dieselbe Verbindung sein.
Es ist aber auch möglich, daß die beiden Elastomeren verschieden sind. Der erfindungsgemäße
Schichtstoff zeigt auch bei lang andauernder Einwirkung von sichtbarer oder ultravioletter
Strahlung oder von extremen klimatischen, d. h. Temperatur- oder Feuchtigkeitsbedingungen
keine Neigung zu erodieren, abzuspringen oder zu reißen.
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Neben dem bereits erwähnten Polychloropren als Elastomer sind auch
noch andere elastomere Bindemittel, unter anderem Mischungen von Polychloropren
und Polyvinylacetat oder Polychloropren und anderen nichtentflammbaren Beimischungen
zur Herstellung des Schichtstoffs möglich. Das imprägnierte Produkt soll auf jeden
Fall nichtentflammbar sein, womit gemeint ist, daß das Material entweder überhaupt
nicht brennbar oder nicht weiterbrennbar ist. Bei Verwendung eines Gemisches aus
Polychloropren und Polyvinylacetat kann der Gehalt des letzteren in der Mischungbis
auf 35°/o gesteigertwerden.Weitere geeignete Mischungen von Elastomeren sind unter
anderem ein: Copolymerisat mit 82 Gewichtsprozent Polychloropren und 18 Gewichtsprozent
Acrylnitril oder eine Mischung von 1 Gewichtsteil Polychloropren mit 1 Gewichtsteil
Acrylnitril.
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Der Pigmentgehalt der Polyvinylfluoridfölie soll höchstens 25 Gewichtsprozent
betragen. Wie sich gezeigt hat, geht bei einem Pigmentanteil von über 25 Gewichtsprozent
die Beständigkeit des Filmes zurück. Eine weiße Folie von ungefähr 50,u Dicke, die
mit 15 Gewichtsprozent Titandioxid pigmentiert ist, läßt noch ungefähr 10 °/o des
einfallenden kürzerwelligen sichtbaren Lichtes hindurch. Wird der Mengenanteil des
Pigments auf 25 Gewichtsprozent erhöht, so geht die Durchlässigkeit auf 8,4"/, zurück.
Bei Zugabe von 0,501, Ruß kann die Lichtdurchlässigkeit jedoch auf 4,5 °/o
der einfallenden Strahlung vermindert werden. Durch Zusatz von Ruß bis zur Graufärbung
der Folie wird die Durchlässigkeit auf nur 0,2°/o der einfallenden Strahlung herabgesetzt,
wobei alle angegebenen Werte für die Durchlässigkeit der Polyvinylfluoridfolie für
Lichtmit einer Wellenlängevon 5 461 nm gilt. Zur vollständigen Absorption von sichtbarem
und ultraviolettem Licht wird auch das Bindemittel, welches zum Aufkleben der Folie
auf den Asbestfilz verwendet wird, pigmentiert. Wird in das Bindemittel Ruß eingearbeitet,
so geht dessen Lichtdurchlässigkeit praktisch auf Null zurück. So läßt z: B. die
Kombination aus einer Folie von ungefähr 50,u Dicke mit 25 Gewichtsprozent Titandioxid
mit einem Bindemittel, das einen Gewichtsteil Ruß enthält nur noch 3,3
% des einfallenden Lichtes mit einer Wellenlänge von 5 461 nm hindurch. Enthält
das Bindemittel 8 bis 10 Gewichtsprozent Ruß; so ist die Anordnung praktisch lichtundurchlässig.
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Die Wirkung der Lichtdurchlässigkeit auf die Festigkeit der Bindung
wird durch die folgende Tabelle erläutert. Die Tabelle enthält Ergebnisse von Versuchen,
bei welchen nach intensiver Bestrahlung von Schichtstoffen mit verschiedenen Folien,
die mit einer ungefähr 7,5,u dicken Bindemittelschicht auf eine mit Polychloropren
imprägnierte Asbestpappe aufgeklebt waren, die Festigkeit der Bindung zwischen Folie
und Pappe geprüft wurde. Das verwendete Bindemittel enthielt nur bei dem in der
letzten Zeile angegebenen Beispiel Ruß als Pigment, sonst war es klar. Die Schicht
Stoffe waren in allen Fällen mittels Asphalt auf eine Probeplatte aufgeklebt.
| Wirkung der Strahlung auf die Festigkeit der Bindung |
| (Alle Bindungsfestigkeiten sind unter einem Winkel von
90° gemessen und in Gramm/cm angegeben) - |
| Durch- Bindungsfestigkeiten - |
| lässigkeit bei nach intensiver Bestrahlung ' |
| Schichtstoff 5461 nm Anfangswert von |
| 150 1 350 1 500 1 1000 |
| % Stunden |
| 50-y-Fohe, weiß (15 °/o Ti02) . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . 10 236 193 71 55 3.1 |
| 50-,u-Folie, weiß (25 °/o Ti02) . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . 8,4 433 425 272 189 94' |
| 37,5-,u-Folie, beige . . . . . . . . . . . . . . . . : . .
. .. . . . . . . . . 4,7 323 - - 173 138 |
| 50-y-Folie, grau ................................ 0,18 346
- - - 453 |
| 50-,u-Folie, weiß (mit 4 °/o Ruß im Bindemittel)
..... 0;2 386 - 567 610 610 |
Enthält das Bindemittel Ruß, so bleibt über lange Zeit eine hohe Bindefestigkeit
bestehen. Der aus der Tabelle in zwei Fällen zu ersehende Anstieg der Bindungsfestigkeit
beim Altern ist auf eine Nachhärtung zurückzuführen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Schichtstoff kann die als oberste Schicht
dienende Folie von unterschiedlicher Dicke sein. Die geringste, eben noch in Frage
kommende Dicke ist ungefähr 23,u. Demgegenüber stellt eine Dicke von ungefähr 100
,u die obere Grenze dar, wobei Wirtschaftlichkeitserwägungen und spezielle technische
Probleme der Folienherstellung mit maßgebend sind. Soll der erfindungsgemäße Schichtstoff
auf einer Fläche angewandt werden; die schwerem Verkehr ausgesetzt ist, so ist jedenfalls
eine ungefähr 100,u dicke Polyvinylfluoridschicht zu bevorzugen.
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Als Bindemittel zum Aufkleben der Polyvinylfluoridfolie auf die getränkte
Asbestpappe sind härtbare Elastomere besonders gut geeignet. Ein Acrylnitril-Bindemittel
mit phenolischen Haftvermittlern in Verbindung mit einem Isocyanat-Härter hat sich
als besonders vorteilhaft erwiesen. Generell kann jedes elastomere Bindemittel benutzt
werden, das bei ausgedehnter Lichteinwirkung oder Einwirkung von klimatischen Extrembedingungen
seine Flexibilität beibehält und nicht verharzt. Auch Polysulfid-Bindemittel sind
geeignet, jedoch sind diese Materialien teuer und schwierig zu handhaben.
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Die folgenden Beispiele 1 und 2 beschreiben die Herstellungzweierbesonders
vorteilhafterAusführungsformen des erfindungsgemäß modifizierten Deckschichtmaterials
für die beanspruchten Schichtstoffe. Die Modifizierung gemäß der Erfindung besteht
in der Einarbeitung eines nichtentfianunbaren Elastomers in den mit der Polyvinylfluorid-Kunststoff-Folie
zu beschichtenden Asbestfilz und dem Zusatz eines Pigments zu dem zum Verkleben
des Asbestfilzes mit der Polyvinylfluorid-Kunststoff-Folie verwendeten elastomeren
Bindemittels.
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Beispiel 1 In einem in der Papierindustrie üblichen Feinzeugholländer
wurde eine Asbestaufschlämmung hergestellt und diese bei Temperaturen von etwa 16
bis 21°C mit Polychloropren, einem Dispersionsmittel, einem Antioxydationsmittel,
Zinkoxid und Alaun vermischt. Das Polychloropren wurde in Form eines Latex mit einem
Feststoffgehalt von 200/, in einer solchen Menge eingesetzt, daß der Anteil des
festen Polychloroprens im fertigen Asbestfilz 20 Gewichtsprozent beträgt. Der Zusatz
des Alauns erfolgte durch die obere Kammer, um den Schaum unter Kontrolle zu halten
und einen leicht sauren pH-Wert aufrechtzuerhalten. Das Aufkleben der Polyviny1fluorid-Kunststoff-Folie
11 auf den mit Polychloropren getränkten Asbestfilz 12 wurde unter Verwendung
eines Nitril-Phenol-Bindemittels vorgenommen, das einen Zusatz von 4 Gewichtsprozent
Ruß, mit Wasser angerieben, erhalten hatte. Das zum Aufkleben verwendete Bindemittel
wurde auf eine Viskosität von 16 bis 18 (Zahn-Becher Nr. 3) durch Zugabe von Methyl-äthyl--keton
eingestellt; die Aufstreichwalze für das Bindemittel wurde so einjustiert, daß sich
eine Bindemittelschicht ergab, deren Dicke nach dem Trocknen ungefähr 12,5 ,u entsprach.
Das Bindemittel wurde unmittelbar auf eine Polyvinylfluorid-Folie von ungefähr 50,u
Dicke aufgetragen, worauf die Folie durch einen Trockenturm geführt wurde, um einen
Teil des Methyläthyl-ketons zu entfernen. Die Folie 11 wurde dann nach dem üblichen
Walzenkaschierverfahren auf die glatte Seite des mit Polychloropren getränkten Asbestfilzes
12 aufgezogen. Die Andrückwalze, die auf ungefähr 93' C gehalten wurde; war
auf einen Druck von ungefähr 8,4 atü eingestellt. Die Maschinengeschwindigkeit betrug
ungefähr 45,7 m/Minute. Bei Geschwindigkeiten unter 45,7 m/Minute sollte die Temperatur
auf ungefähr 66°C herabgesetzt werden. Das geschichtete Produkt 10 wurde dann weiter
erwärmt und von einem kräftigen Luftstrom angeblasen, um den Rest des mit dem Bindemittel
angewandten Lösungsmittels aus dem Fertigprodukt zu entfernen.
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' Beispie12 Unter den gleichen Bedingungen und unter Verwendung der
gleichen Materialien wie bei Beispiel 1, nur mit der Ausnahme, daß an Stelle von
Polychloropren eine Mischung von Polychloropren und Polyvinylacetat im Gewichtsverhältnis
3:1 eingesetzt wurde, stellte man in einem Feinzeugholländer eine Asbestaufschlämmung
her. Die Menge des Bindemittels war so bemessen, daß sich ein Produkt ergab, das
18 Gewichtsteile der Mischung der Elastomeren enthielt. Die Herstellung des Schichtstoffes
wurde ebenso wie bei Beispiel 1 vorgenommen. Das Bindemittel erhielt vor der Verarbeitung
einen Zusatz von 2 Gewichtsprozent Ruß; und die Auftragwalze war so eingestellt,
daß sich eine Bindemittelschicht ergab, deren Dicke nach dem Trocknen ungefähr 9
,u entsprach. Das so erhaltene Produkt war flexibel und nicht entflammbar.
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Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schichtstoffes, bei welchem das in den Beispielen
1 und 2 beschriebene Deckschichtmateria110 auf eine starre Unterlage 31 aus einem
isolierenden Material mittels eines Bindemittels 32 auf Asphaltbasis
aufgeklebt
ist. Der Schichtstoff besteht aus einer Polyvinylfiuorid-Kunststoff-Folie 11, die
(mit Hilfe eines Bindemittels 13) auf eine mit einem Elastomeren getränkte Asbestpappe
12 aufgeklebt ist. Die Asbestpappe 12 ist ihrerseits auf der isolierenden Unterlage
31 festgeklebt, so daß sich ein Bauelement ergibt, bei welchem der Polyvinylfluoridfilm
11 die äußere Ober-:Räche bildet. Die starre Unterlage 31 kann aus den verschiedensten
üblichen Isoliermaterialien hergestellt sein, die sich im Baugewerbe bewährt haben,
wie etwa Holz einschließlich Holzschnitzel, Holzspäne und -Holzwolle, oder Papier,
Zeitungen, Vermiculit; Kies, Zement oder Zement mit feinen Zuschlagstoffen.