DE3435640A1

DE3435640A1 - Vliesstoff

Info

Publication number: DE3435640A1
Application number: DE19843435640
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr. 8903 Bobingen Artus; Peter Dr. Heidel; Franz Kaulich
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1984-09-28
Filing date: 1984-09-28
Publication date: 1986-04-10
Also published as: US4657801A; FI853680A0; AU4797485A; FI853680L; EP0176848A2; JPS6183383A; ZA857468B; NO853810L; EP0176848A3

Description

HOPXHST AKTIENGESELLSCHAFT HOE 84/F 228 Dr. RR/Fk

"Vliesstoff"

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vliesstoff, der überwiegend aus synthetischen Fasern besteht und mit einer Schicht aus inerten fasrigen Feststoffteilchen versehen ist,und der für den Einsatz als Trägerbahn in Dachbahnen geeignet ist, die gegen Flugfeuer und.strahlende Wärme beständig sind. Solche Dachbahnen sind meist ein- oder beidseitig mit Bitumen beschichtet, können aber auch eine Beschichtung aus Elastomeren oder Piastomeren aufweisen.

Zur Verbesserung des Brandverhaltens derartiger Dachbahnen nach DIN 41.Ö2/Teil 7 werden häufig Schichtstoffe, wie sie z.B. in der DE-PS 28 27 136 beschrieben sind, als Trägerbahn eingesetzt.

Aus der DE-OS 32 26 041 ist es bekannt, auf ein loses, d.h. unverfestigtes, Mineralfaservlies eine dünne Schicht von ebenfalls losen Kunstoffasern aufzubringen und diesen Schichtstoff durch Nadeln zu verfestigen.

Durch eine Hitzebehandlung ist es möglich, die Kunststofffasern mit den Mineralfasern zu verschmelzen. Durch dieses Verschmelzen werden formstabile Mineralfaserblankets erhalten.

Als Trägerbahn für Dachbahnen ist ein Schichtstoff aus einem Synthesefaservlies und einem Mineralfaservlies aus dem DE-GM 77 39 489 bekannt. Die beiden Vliesschichten aus synthetischem und mineralischem·Fasermaterial sind dort durch Binden oder Kleben miteinander verbunden. Verwendet werden hierzu thermoplastische und vernetzende Duromere.

Solche Trägerbahnen führen zu Dach- und Dichtungsbahnen mit hinreichend hoher Verarbeitungsstabilität beim

Bltuminieren und bei der Verlegung. Ihre Dimensionsstabilität erlaubt sogar einlagige Verlegung auf dem. Dach. Das Brandverhalten dieser Dachbahnen nach DlN 4102/Teil 7, ist durch die Mineralfaserschicht deutlich verbessert.

Trägerbahnen aus Mischvliesen aus mineralischen und synthetischen Fasern, wie sie in DE-GM 77 23 547 beschrieben sind, ergeben dagegen keine ausreichende Verbesserung des Brandverhaltens.

Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, Vliesstoffe aus flammhömmenden Faserrohstoffen herzustellen.

Der Einsatz derartiger Faser- bzw. Fädenrohstoffe bei der Herstellung uex benötigten Vliese führte jedoch nicht zu dem erwünschten vollen Erfolg. Ein Ausbreiten des Brandes in unteren Schichten einer Dachabdeckung konnte so nicht verhindert werden. Auch flaminheiniriende Zusätze zuf Bitumenmasse bzw. zur· Polymerrnasse zeigten keinen Erfolg. Die flammhemmenden Zusätze fliefeen in einem Brandfall mit dem Bitumen davon, so daß der zurückbleibende Vliesstoff und die unteren Schichten nicht mehr durch diese Zusätze geschützt werden.

Ferner wurde vorgeschlagen, den Vliesstoff mit einer an sich bekannten flammhemmenden Ausrüstung zu versehen» die bei den Verarbeitungstemperaturen der Beschichtungsmasse und der Dachbahn sich noch inert verhält, bei höheren Temperaturen jedoch eine weitgehend geschlossene, vorzugsweise schaumartige Schicht ausbildet.

Soweit «lie bekannten Trägerbahnen aus zwei weitgehend fertig hergestellten Vliesschichten bestehen, die

dann nachträglich durch verschiedene Techniken miteinander verbunden werden, bleibt nahezu unvermeidlich eine gewisse Neigung zur Delaminierung unter extremen mechanischen und/oder thermischen Bedingungen. 5

Außerdem sind sie, obwohl sie eine Verbesserung des Brandverhaltens zeigen, in ihrer Herstellung aus zwei Schichten aufwendig.

Diese Nachteile werden durch den erfindungsgemäßen Vliesstoff überwunden, überraschenderweise wurde gefunden, daß das Brandverhalten von Vliesstoffen aus mit einem Bindemittel verfestigten Fasern oder Filamenten bzw. von daraus hergestellten Dachbahnen deutlich verbessert wird, wenn der Vliesstoff eine Schicht im Bindemittel verteilter inerter fasriger Feststoffteilchen enthält. I

Inert bede\atet, daß die Feststoffteilchen gegen den Angriff von Hitze und Feuer beständig, d.h. nicht oder nur schwer entflammbar sind.

Unter fasrigen Feststoffteilchen sind solche zu verstehen, deren räumliche Ausdehnung mindestens in einer Dimension groß ist gegenüber der wirksamen öffnungsweite der Vliesschicht, wie sie für Geotextilien in Haft 56 (1983) der Mitteilungen des Franzius--Instituts für Wasserbau-und Küsten-Ingenieurwesen der Universität Hannover, Seite 379 bis 381 definiert wird.

Beispiele für derartige fasrige Feststoffteilchen sind mineralische Fasern, insbesondere sogenannte Kurzschnittfasern, wie sie zur Hersteilung von Naßvliesen verwendet werden und die durch Schneiden oder durch Mahlen von Mineralwollen, Glasfasern oder keramischen

Fasern hergestellt werden. Diese mineralischen Fasern weisen meist Durchmesser zwischen 5 und 50 μπι auf, ihre Lange kann zwischen 50 μπι und 18 mm liegen. In der Praxis wird jedoch die Ober"grenze der Längsausdehnung der fasrigen Feststoffteilchen durch ihre Dispergierbarkeit im gelösten oder emulgierten Bindemittel festgelegt.

Als fasrige Feststoffteilchen können jedoch auch andere geformte Gebilde aus inerten Materialien verwendet werden, soweit ihre räumliche Ausdehnung in mindestens einer Dimension groß ist gegenüber der wirksamen Öffnungsweite der Vliesschicht und soweit sie sich im Bindemittel dispergieren lassen.

Anstelle mineralischer Fasern können als inerte fasrige Feststoffteilchen aiich flammfest ausgerüstete Zellulosefasern oder ajidere Fasern benutzt werden, die dem erfindungsgemäßen Vliesstoff über den Flammschutz hinaus weitere Eigenschaften vermitteln, wie sie Einstoff-Vliese nicht aufweisen, also z.B. Farbgebung oder Färbbarkeit, bessere Haftvermittlung zu Beschichtungen, Hydrophilie oder Hydrophobie, elektrische Leitfähigkeit oder antistatische Wirkungen '(Metallfasern) ,oder unterschiedliche Schrumpf vermögen zum Schaffen von Kräuseleffekten.

Für die Verfestigung von Vliesstoffen werden Bindemittel häufig in Form wässriger Dispersionen oder wässriger Lösungen verwendet. Bekannte Bindemittel in Form wässriger Dispersionen sind Mono-, Co- oder Terpolymerisate aus Acirylsäureestern, Acrylsäureamiden, Acrylnitril, Butadien und Styrol.

Besonders geeignet für die Herstellung des erfindungsgemäßen Vliesstoffes sind aber Bindemittel auf

Basis von wasserlöslichen Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd-, Phenol-Formaldehyd-Kondensaten oder in Wasser dispergierte Polymerisate von Vinyliden chlorid und Vinylchlorid, die allein oder im Gemisch angewendet werden.

Die Bindemittel können nach verschiedenen, z.B. in "Vliesstoff", G. Thieme Verlag Stuttgart, New York, herausgegeben von J. Lünenschloß und W. Albrecht 1982, Seite 177 bis 199, beschriebenen Verfahren appliziert werden. Gängigstes Verfahren ist die Foulardierung in einem Trog mit nachfolgendem Quetschwalzenpaar. Durch Einwirkung von Wärme wird dem Bindemittel Wasser entzogen und die Bindemittel-Filament-Bindung gebildet.

Der mit diesen Bindemitteln zu verfestigende Vliesstoff kann aus Fasern oder Filamenten aus den bekannten synthetischen Polymeren bestehen. Bevorzugt ist jedoch ein. Vliesstoff aus genadelten Filamenten aus Polyester, vorzugsweise Polyethylenterephthalat, der nach dem bekannten spunbond-Verfahren, d.h. durch Ablegen der frischgesponnenen Polyesterfilamente zu einem Vlies, gebildet wurde.

Die inerte fasrigen Feststoffteilchen werden bevorzugt der wässrigen Bindemittelflotte zugesetzt und durch Rühren in der Schwebe gehalten. Das Absetzen der Feststoffteilchen kann aber auch durch Zugabe eines Verdickungsmittel, z.B. auf Basis löslicher Zellulose derivate, verhindert werden.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Vliesstoff wird das Bindemittel mit den darin dispergierten inerten fasrigen Feststoffteilchen von einer Seite auf das Vlies aus Fasern oder Filamenten aus synthetischen

Polymeren aufgebracht.

Es ist jedoch ebenso möglich, dieses Vlies aus Fasern oder Filamenten aus den bekannten synthetischen Polymeren mit dem Bindemittel zu tränken und dann die inerten fasrigen" Feststoffteilchen aufzubringen.

Auf dem Vlies aus Fasern oder Filamenten bildet sich dabei zuerst eine schichtartige Ansammlung der inerten fasrigen Feststoffteilchen, die bei der anschließenden Verdampfung des mit der¹ wässrigen Bindemittelsuspension in das Vlies eingebrachten Wassers und die Aushärtung des Bindemittels fest in dieses Bindemittel eingelagert mit dem verfestigten VJ.ies aus Fasern oder Filamenten den .erfindungsgemäßen Vliesstoff bildet.

Für die dabei eintretende Schichtbildung ist die Größerieinschränkurig der inerten fasrigen Feststoffteilchen auf solche mit einer räumlichen Ausdehnung in mindestens einer Dimension, die groß ist gegenüber der wirksamen öffnungsweite der Vliesschicht entscheidend, da hierdurch ein Eindringen in -die unterliegende Vliesschicht weitgehend vermieden wird.

In dem erfindungsgemäßen Vliesstoff kann der Anteil an inerten fasrigen Feststoffteilchen zwischen 3 0 und 200 g/m² liegen, der der übrigen Fasern und Filamente kann 50 bis 350 g/m² betragen. Der Anteil der inerten fasrigen Feststoffteilchen am Gesamtgewicht des erfindungsgemäßen Vliesstoffes sollte zwischen 10 und 50 %, vorzugsweise zwischen 20 und 30 %,liegen.

Claims

HOE 84/F 228

Patentansprüche

ι Vliesstoff aus iriit einem Bindemittel verfestigteil Fasern oder Filamenten, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff eine Schicht im Bindemittel verteilter inerter fasriger Feststoffteilchen ent¹-hält.
2. Vliesstoff aus genadelten, mit einem Bindemittel verfestigten und nach dem spunbond-Verfahren abgelegten Polyesterfilamenten, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff eine Schicht im Bindemittel verteilter inerter fasriger Feststoffteilchen enthält.
3. Vliesstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-T5 zeichnet, daß die Feststoffteilchen Kurzschnittfasern aus anorganischem Material mit einer Länge zwischen 50 μηι bis 18 mm sind.
4. Vliesstoff nach Anspruch 1 oder 2 und 3, dadurch ge·· kennzeichnet,daß der Anteil der inerten fasrigen Feststoffteilchen 10 bis 50 % seines Gesamtgewichts beträgt.
5. Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffteilchen dem wässrigen Bindemittel zugesetzt und mit diesem auf das Vlies aufgebracht v?erden.
6. Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffes nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffteilchen auf das mit dem Bindemittel Versehenen Vlies in dünner Schicht aufgerieselt oder aestreut werden..