DE68926510T2 - Schichtstoff und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Schichtstoff und verfahren zu seiner herstellung

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Description

  • Diese Erfindung betrifft ein aushärtbares Kunststoff-Folienmaterial insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, zur Verwendung als Bedachungsmaterial. Ein Problem, das bei Flachdach-Gebäuden auftritt, ist die Schaffung einer zufriedenstellenden wetterfesten und dauerhaften Dachhaut.
  • Wegen seiner Stabilität hat sich Glasfaser als beliebtes Dacheindeckungsmaterial erwiesen. Dies wird oft wie folgt eingesetzt:
  • Ein katalysiertes Kunstharz wird zuerst über das Dach mit einer Walze verteilt, Glasfasermatten werden dann in Streifen auf das klebrige Kunstharz ausgerollt und der Rest des katalysierten Kunstharzes wird danach über die Matte verteilt und darin eingearbeitet. Weitere Details sind von der Firma Glassguard Products Limted in Sandycroft, Deeside erhältlich.
  • Die fertige Dachhaut weist jedoch oft Lecks auf und ist unbeständig aufgrund z. B. mangelnder Erfahrung des Dachdeckers oder schlechter Wetterbedingungen beim Verlegen des Daches.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Material, insbesondere ein Dacheindeckungsmaterial zu schaffen, das leicht verlegt werden kann.
  • Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein aushärtbares Kunststoff-Folienmaterial vorgesehen, daß dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest eine Lage eines fasrigen Verstärkungsmaterials mit einem Trägermaterial laminiert ist, wobei beide Materialien mit einer aushärtbaren Polymer-Zusammensetzung imprägniert sind, die einen strahlungssensitiven Härtekatalysator umfaßt, wobei die Zwischenräume des Trägermaterials genügend klein sind, so daß nach dem Aushärten das Folienmaterial im wesentlichen wasserundurchlässig ist.
  • Träger bezieht sich auf eine strukturelle Trägereigenschaft, die der Polymer-Zusammensetzung mitgegeben wird, und vorzugsweise befindet sich das Trägermaterial auf der Oberfläche des Verstärkungsmaterials.
  • Ebenfalls bevorzugtermaßen ist das Trägermaterial ein Fasergewebe und noch bevorzugter ist das fasrige Trägermaterial ein Glasfasergewebe.
  • Ebenfalls bevorzugterweise liegt das imprägnierte Trägermaterial zwischen 20 und 40 g/m² und noch bevorzugter liegt das imprägnierte Trägermaterial bei etwa 30 g/m². Ebenfalls bevorzugtermaßen umfaßt die aushärtbare Polymer-Zusammensetzung ein Polyesterkunstharz.
  • Ebenfalls im bevorzugter Weise ist der strahlungssensitive Katalysator zum Aushärten ein Katalysator, der auf UV-Strahlung anspricht.
  • Ebenfalls bevorzugtermaßen sind die Faserverstärkungs- und Trägermaterialien schichtweise zwischen zwei Schutzlagen angeordnet.
  • Entsprechend einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines aushärtbaren Kunststoff-Folienmaterials vorgesehen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest eine Lage eines Faserverstärkungsmaterials auf eine Oberfläche eines Trägermaterials laminiert ist, wobei beide Materialien jeweils mit einer ersten und zweiten Menge einer aushärtbaren Polymer-Zusammensetzung imprägniert sind, die einen strahlungsempfindlichen Aushärtekatalysator umfaßt, wobei die Zwischenräume des Trägermaterials genügend klein sind, so daß aufgrund des Aushärtens der zweiten Menge der Polymer-Zusammensetzung das laminierte Folienmaterial im wesentlichen wasserundurchlässig ist.
  • Vorzugsweise werden weiterhin eine erste und zweite äußere Schutzlage verwendet und die ersten und zweiten Mengen der aushärtbaren Polymer- Zusammensetzung werden jeweils auf diese aufgebracht und noch bevorzugter ist die aushärtbare Polymer-Zusammensetzung klebrig, wenn sie auf die jeweils äußeren Schutzlagen aufgebracht wird.
  • Vorzugsweise wird das Laminat auch zwischen einem ersten und zweiten Satz von Walzen hindurchgeführt, um einen Druck auszuüben und eine Imprägnierung des Faserverstärkungs- und Trägermaterials zu unterstützen.
  • Ebenfalls bevorzugtermaßen wird das Trägermaterial zuerst schichtweise zwischen der ersten und zweiten Menge der aushärtbaren Polymer-Zusammensetzung angeordnet und dann zwischen den Walzen hindurchgeführt.
  • Es ist natürlich erkennbar, daß die aushärtbare Polymer-Zusammensetzung, das Trägermaterial, das Faserverstärkungsmaterial und die äußeren Schutzlagen, wie sie unter dem ersten Aspekt der Erfindung definiert sind, bevorzugt unter dem zweiten Aspekt der Erfindung eingesetzt werden.
  • Entsprechend einem dritten Aspekt der Erfindung ist die Verwendung eines aushärtbaren Kunststoff-Folienmaterials, wie es unter dem ersten Aspekt der Erfindung definiert ist oder wie es entsprechend dem zweiten Aspekt der Erfindung hergestellt wurde, für das Bauwesen und insbesondere für das Dachdecken vorgesehen.
  • Vorzugsweise werden Strahlungslampen (vorzugsweise UV-Lampen) verwendet, um anfänglich die aushärtbare Polymer-Zusammensetzung auszuhärten, so daß sie dem Regen widerstehen kann.
  • Ein aushärtbares Kunststoff-Folienmaterial in einer Ausführungsform der Erfindung und ein Verfahren zur Herstellung des aushärtbaren Kunststoff- Folienmaterials sind hiernach im Wege eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Fig. 1 ist ein ausschnittsweiser Querschnitt eines aushärtbaren Kunststoff-Folienmaterials entsprechend der Erfindung;
  • Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung des aushärtbaren Kunststoff-Folienmaterials gemäß Fig. 1.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigt Fig. 1 ein aushärtbares Kunststoff-Folienmaterial, das eine Verstärkungsschicht in Form von zerschnitzelten "E"-Glasfasern 10 und eine Trägerlage in Form eines Glasfasergewebes 11 auf deren (wie dargestellt) oberen Fläche aufweist, die jeweils mit einer ersten und zweiten Menge einer UV-aushärtbaren Polymer- Zusammensetzung 12 bis 14 imprägniert und zusammen schichtweise zwischen einer ersten und zweiten äußeren Schutzlage aus geeignetem Material, wie z. B. Nylon oder Melinex (Handelsmarke) 15 und 16 eingeschlossen sind.
  • Ausgedrückt in Gewicht der imprägnierten "E"-Glasfaser in der Verstärkungslage 10 umfaßt die Polymer-Zusammensetzung 12, 14 25 Gew.-% isophthalisches feuerhemmendes Polyesterkunstharz mit einem Anteil eines UV-empfindlichen Katalysators auf der Basis von Benzoin-Butyl-Ether und 50 Gew.-% inerter Füllstoffe 14, wie z. B. Farbpigmente (optional), Verdickungsmittel und Feuerhemmstoffe. Die verstärkenden "E"-Glasfasern 10 mit 25 Gew.-% sind 25 mm lang und die imprägnierte Lage 11, 13, 14 aus Glasfasergewebe liegt bei 30 g/m².
  • Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung des aushärtbaren Kunststoff-Folienmaterials ist unter Bezugnahme auf Fig. 2 gezeigt. Beim Verfahren bewegt sich die erste Nylonlage 15 in Richtung der Pfeile (wie gezeigt) zwischen Rollen, wie einer ersten und zweiten Kartonröhre 17 und 18. Die erste Menge an UV-aushärtbarem Polyesterkunstharz 12 wird mit den inerten Füllstoffen 14 gemischt und aus dem Behälter 19 extrudiert und auf die obere Fläche der ersten Nylonlage 15 aufgebracht, um eine klebrige Polymer-Zusammensetzung zu schaffen.
  • Die verstärkenden "E"-Glasfasern 10 werden dann auf die klebrige Polymer-Zusammensetzung 12, 14 gesprüht. Die erste Nylonlage 15 mit dem Verstärkungsmaterial 10 und der darauf aufgebrachten Polymer-Zusammensetzung 12, 14 wird dann einem ersten und zweiten Satz von Walzen 20 und 21 zugeführt.
  • Oberhalb des ersten und zweiten Satzes von Walzen 20 und 21 wickelt sich die zweite Nylonlage 16 ab und weist die zweite Menge an UV-aushärtbaren Polyester-Kunstharz 13 und die inerten Füllstoffe 14 extrudiert auf ihre nach oben weisende Oberfläche auf. Indem die so präparierte zweite Nylonlage 16 mit dem Kunstharz und den darauf aufgebrachten inerten Füllstoffen 13, 14 um zwei Führungsrollen herumgeführt wird, wird es auf sich selbst umgefaltet, wodurch die Oberfläche invertiert wird, die die klebrige Kunstharz-Inertfüllstoff-Zusammensetzung 13, 14 trägt. Das Glasfaser-Oberflächengewebe 11, das die obere Oberfläche des Folienmaterials bildet, wird dann in Kontakt mit der klebrigen Oberfläche des Kunstharzes und der inerten Füllstoffe auf der zweiten Nylonlage 16 gebracht und läuft zwischen den zwei Sätzen von Walzen 20, 21 hindurch. Unter dem Druck dieser Walzen wird das Verstärkungsmaterial 10 mit dem Oberflächengewebe 11 laminiert und die ersten und zweiten Mengen an Polyesterkunstharz imprägnieren die jeweiligen Glasfaserlagen 10 und 11.
  • Mit dieser Konstruktion weist das aushärtbare Kunststoff-Folienmaterial die Verstärkungsstabilität der "E"-Glasfasern 10 auf, jedoch ist es aufgrund der Imprägnierung der Glasfasergewebe 11 durch die Kunstharz- Inertfüllstoff-Zusammensetzung 13, 14 auch wetterbeständig.
  • Das aushärtbare Kunststoff-Folienmaterial wird auf ein Dach wie folgt aufgebracht:
  • (1) Das Laminat wird zuerst in Streifen auf ein sauberes, fehlerfreies, trockenes Dach gelegt;
  • (2) Mit dem Glasfaser-Oberflächengewebe 11 zuoberst werden die Laminatstreifen 2-3 Zoll (5,08-7,62 cm) überlappt und die dazwischenliegenden lagen von Nylon abgezogen. Das im Überlappungsbereich freiliegende Kunstharz wird dann mit Kunstharz behandelt und es werden die Überlappungen mit einer Metallrolle zusammengedrückt, um eine gute Verbindung zu gewährleisten;
  • (3) Schließlich wird die zweite (obere) Nylonlage abgezogen und eine dünne Beschichtung einer Abdichtverbindung wird aufgebracht, um das lagenmaterial zu schützen, bis es ausgehärtet ist (in mindestens 24 Stunden). Vorzugsweise werden jedoch die UV-Lampen verwendet, um das Polyester-Kunstharz genügend auszuhärten, um Regen zu widerstehen. Die abdichtende Beschichtung wird daher nicht notwendig sein und das Kunstharz wird unter dem natürlichen Sonnenlicht noch weiter aushärten.
  • (4) Das Folienmaterial wird mit Nägeln um die Ränder des Daches fixiert.
  • Die Erfindung weist eine Anzahl von Vorteilen gegenüber von Hand aufgebrachten Dacheindeckungen auf, wie sie im vorstehenden beschrieben wurden.
  • (1) Sie ist schneller aufzubringen und da sie viel weniger Anwendererfahrung benötigt, ist die fertige Dacheindeckung besser;
  • (2) Sie ist weniger vom Wetter abhängig und kann unter den meisten Bedingungen verlegt werden;
  • (3) Es werden weniger Handwerkszeuge benötigt.
  • (4) Sie kann zu jeder Zeit begangen werden;
  • (5) Sie kann den meisten Wetterbedingungen innerhalb weniger Minuten widerstehen.
  • Das Oberflächen-Glasfaser-Gewebe wirkt als Trägermatrix für die zweite Menge an Polyester-Kunstharz und folglich kann jedes Trägermaterial verwendet werden, das genügend kleine Zwischenräume aufweist, so daß nach einer Imprägnierung mit einem aushärtbaren Polymer-Kunstharz eine im wesentlichen wasserundurchlässige Schicht gebildet wird.
  • Obwohl Polyester-Kunstharz besonders bevorzugt wird, sind andere geeignete Kunstharze z. B. Epoxide und Polyurethane oder PVC. Weiterhin könnte das Kunstharz auf verschiedenste Weise ausgehärtet werden und die bevorzugte UV-Aushärtmethode schafft eine ausreichende Lagerbeständigkeit des Folienmaterials. Die erste und zweite Menge kann unterschiedlich sein. Es ist anzumerken, daß z. B. das Verhältnis von Kunstharz zu den Verstärkungs-Glasfasern von etwa 4 : 1 bis 1 : 4 reichen kann.
  • Das aushärtbare Kunststoff-Folienmaterial kann auch für von Dacheindeckungen abweichende Zwecke verwendet werden, wie z. B. zum Auskleiden von Speicherbecken oder für den Bau von Gebäuden, DIY-Fahrzeugreparaturen, über Vakuumgießen hergestellte Stützen für unfallbedingt verletzte Gliedmaßen.
  • Das aushärtbare Kunststoff-Folienmaterial kann eine durchscheinende Einfärbung aufweisen.

Claims (14)

1. Aushärtbares Kunststoff-Folienmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Lage (10) aus fasrigem Verstärkungsmaterial mit einem Trägermaterial (11) laminiert wird, wobei beide Materialien (10, 11) mit einer aushärtbaren Polymer-Zusammensetzung (12, 14) imprägniert sind, die einen strahlungsempfindlichen Aushärtkatalysator umfaßt, wobei die Zwischenräume des Trägermaterials (11) genügend klein sind, so daß aufgrund des Aushärtens das Folienmaterial im wesentlichen wasserundurchlässig ist.
2. Aushärtbares Kunststoff-Folienmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (11) ein Fasergewebe ist.
3. Aushärtbares Kunststoff-Folienmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das fasrige Trägermaterial (11) ein Glasfasergewebe aufweist.
4. Aushärtbares Kunststoff-Folienmaterial nach einem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das imprägnierte Trägermaterial (11) zwischen 20 und 40 g/m² liegt.
5. Aushärtbares Kunststoff-Folienmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das imprägnierte Trägermaterial (11) bei etwa 30 g/m² liegt.
6. Aushärtbares Kunststoff-Folienmaterial nach einem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die aushärtbare Polymer-Zusammensetzung ein Polyester-Kunstharz umfaßt.
7. Aushärtbares Kunststoff-Folienmaterial nach einem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator auf UV-Strahlung anspricht.
8. Aushärtbares Kunststoff-Folienmaterial nach einem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die imprägnierten Verstärkungs- und Trägermaterialien (10, 11) schichtweise zwischen zwei Schutzlagen (15, 16) angeordnet sind.
9. Verfahren zur Herstellung eines aushärtbaren Kunststoff-Folienmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Lage eines fasrigen Verstärkungsmaterials (10) auf eine Oberfläche des Trägermaterials (11) laminiert wird, daß beide diese Materialien (10, 11) jeweils mit einer ersten und zweiten Menge einer aushärtbaren Polymer-Zusammensetzung (12, 14; 13, 14) imprägniert werden, die einen strahlungsempfindlichen Katalysator umfaßt, wobei die Zwischenräume des Trägermaterials (11) genügend klein sind, so daß nach einer Aushärtung der zweiten Menge der Polymer-Zusammensetzung das Folienmaterial im wesentlichen wasserundurchlässig ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste und eine zweite äußere Schutzlage (15, 16) weiterhin verwendet wird und die erste und zweite Menge der aushärtbaren Polymer-Zusammensetzung (12, 14; 13, 14) jeweils auf diese aufgebracht werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die aushärtbare Polymer-Zusammensetzung (12, 14; 13, 14) klebrig ist, wenn sie auf die jeweiligen äußeren Schutzlagen (15, 16) aufgebracht wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das aushärtbare Kunststoff-Folienmaterial zwischen einem ersten und zweiten Satz von Walzen (20, 21) hindurchgeführt wird, um einen Druck auszuüben und die Imprägnierung des fasrigen Verstärkungs- und Trägermaterials (10, 11) zu unterstützen.
13. Verfahren nach Anspruch 12, unter Rückbeziehung auf Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (11) zuerst schichtweise zwischen den ersten und zweiten Mengen der aushärtbaren Polymer-Zusammensetzung angeordnet und anschließend zwischen den Walzen (20, 21) hindurchgeführt wird.
14. Verfahren zur Abdeckung eines Daches, dadurch gekennzeichnet, daß lagen aus aushärtbarem Kunststoffmaterial wie in den Ansprüchen 1 bis 8 beansprucht oder entsprechend den Ansprüchen 9 bis 13 hergestellt, auf das Dach aufgelegt und das aushärtbare Kunststoffmaterial in situ ausgehärtet wird, indem es einer Strahlung ausgesetzt wird.
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