EP0745718B1 - Flammhemmende Trägereinlage, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung - Google Patents

Flammhemmende Trägereinlage, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung Download PDF

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EP0745718B1
EP0745718B1 EP96107131A EP96107131A EP0745718B1 EP 0745718 B1 EP0745718 B1 EP 0745718B1 EP 96107131 A EP96107131 A EP 96107131A EP 96107131 A EP96107131 A EP 96107131A EP 0745718 B1 EP0745718 B1 EP 0745718B1
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EP
European Patent Office
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flame
carrier
inlay according
carrier inlay
textile structure
Prior art date
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EP96107131A
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English (en)
French (fr)
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EP0745718A2 (de
EP0745718A3 (de
Inventor
Peter Dr. Heidel
Michael Stromer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Johns Manville
Original Assignee
Johns Manville International Inc
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Publication date
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Publication of EP0745718A3 publication Critical patent/EP0745718A3/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N5/00—Roofing materials comprising a fibrous web coated with bitumen or another polymer, e.g. pitch
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/0056—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof characterised by the compounding ingredients of the macro-molecular coating
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D5/00—Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form
    • E04D5/10—Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form by making use of compounded or laminated materials, e.g. metal foils or plastic films coated with bitumen

Definitions

  • the invention relates to a flame-retardant carrier insert, which is in particular as a carrier insert for the production of roofing membranes, roofing underlays or suitable as a tarpaulin.
  • Sufficient mechanical stability is required on the one hand, such as good perforation strength and good tensile strength, for example to the mechanical loads during further processing, such as bituminization or Embarrassed to withstand and on the other hand will have high resistance to thermal stress, for example when bituminizing or against radiating Warmth and resistance to wildfire are required.
  • the present invention relates to a flame-retardant carrier insert at least one textile fabric and at least one powdered flame retardant material, optionally characterized in that the flame retardant material with or without additive by means of a meltable polymer, the adhesive temperature of which is below the softening temperature at least of the supporting fibers of the textile fabric and by means Exposure to heat and / or pressure up to the adhesive temperature of the meltable polymer on the Top of the fabric is attached.
  • textile fabric is in the context of this description in to understand its broadest meaning. It can be all structures act from fibers, in particular from synthesized polymers, according to a surface-forming technology have been produced. Examples of such Structures are fabrics, knitted fabrics and preferably scrims, knitted fabrics and nonwovens.
  • spunbonded fabrics which are produced by randomly depositing freshly melt-spun filaments are preferred. They consist of continuous synthetic fibers made of melt-spinnable polymer materials.
  • Suitable polymer materials are, for example, polyamides, such as, for example, polyhexamethylene diadiparhide, poly-caprolactam, aromatic or partially aromatic polyamides (“aramids”), partially aromatic or fully aromatic polyesters, polyphenylene sulfide (PPS), polymers with ether and keto groups, such as, for example, polyether ketones (PEK ) and polyether ether ketone (PEEK), or polybenzimidazoles.
  • PEK polyether ketones
  • PEEK polyether ether ketone
  • the spunbonded fabrics preferably consist of melt-spinnable polyesters.
  • polyester material consist predominantly of building blocks which are derived from aromatic dicarboxylic acids and from aliphatic diols.
  • Common aromatic dicarboxylic acid building blocks are the divalent residues of benzenedicarboxylic acids, especially terephthalic acid and isophthalic acid;
  • Common diols have 2 to 4 carbon atoms, with the ethylene glycol being particularly suitable.
  • Composites according to the invention are particularly advantageous, the nonwovens of which consist of a polyester material which consists of at least 85 mol% of polyethylene terephthalate.
  • dicarboxylic acid units and glycol units which act as so-called modifying agents and which allow the person skilled in the art to specifically influence the physical and chemical properties of the filaments produced.
  • dicarboxylic acid units are residues of isophthalic acid or of aliphatic dicarboxylic acid such as, for example, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid;
  • diol residues with a modifying action are those of longer-chain diols, for example of propanediol or butanedio, of di- or triethylene glycol or, if present in small amounts, of polyglycol with a molecular weight of approximately 500 to 2000.
  • Polyesters are particularly preferred which contain at least 95 mol% Contain polyethylene terephthalate, especially those from unmodified Polyethylene terephthalate.
  • the polyesters contained in the nonwovens usually have a Molecular weight corresponding to an intrinsic viscosity (IV) of 0.5 to 1.4 (dl / g), measured on solutions in dichloroacetic acid at 25 ° C.
  • the textile fabrics made of fibers made of synthetic polymers for producing the carrier insert according to the invention have customary weights per unit area of 20 to 2000 g / m 2 , preferably 50 to 400 g / m 2 .
  • the nonwovens are mechanically, for example, by Needling and / or chemically, for example, by melt binders are preferably introduced in fiber form, solidified.
  • the textile Sheets made of fibers made of synthetic polymers also be melt-bond-bonded nonwoven, which carrier and binder fibers contains.
  • the carrier and binding fibers can be any derive thermoplastic thread-forming polymers accordingly Requirement profile of the user.
  • the proportion of the two types of fibers to each other can be chosen within wide limits, taking care is that the proportion of binding fibers is chosen so high that the nonwoven by gluing the carrier fibers with the binding fibers one for the desired one Application receives sufficient strength.
  • the proportion of the from the binding fiber originating binder in the nonwoven is usually less than 50 wt .-%, based on the weight of the nonwoven fabric.
  • Modified polyesters with a melting point which is lowered by 10 to 50 ° C., preferably 30 to 50 ° C., compared to the nonwoven raw material, are particularly suitable as melt binders.
  • a binder are polypropylene, polybutylene terephthalate or by condensing longer-chain diols and / or polyethylene terephthalate modified by isophthalic acid or aliphatic dicarboxylic acids.
  • the melt binders are preferably introduced into the nonwovens in the form of fibers, in particular in such a way that at least one surface - as a rule the surface to be equipped with the flame and / or fire protection materials - consists almost entirely of binding fibers, as is described in EP-A-0530769 describes.
  • the individual fiber titers of the carrier and binding fibers are usually 1 to 16 dtex., Preferably 2 to 6 dtex.
  • the nonwovens can be mechanical Solidification by needling and / or by means of fluid jets if necessary with the help of a chemical binder, for example based on a polyacrylate be solidified.
  • Carrier inserts which are a combination of have preferred features.
  • the filaments or staple fibers that make up the nonwovens can be one have practically round cross-section or have other shapes, such as dumbbell, kidney-shaped, triangular, tri or multilobal cross-sections. It hollow fibers can also be used. Furthermore, the binding fiber can also be in the form use of bicomponent or multicomponent fibers.
  • the filaments forming the spunbonded nonwoven can be modified by conventional additives be, for example, by antistatic agents such as carbon black.
  • the flame or fire protection material is preferably applied in an amount of 10 to 120 g / m 2 , particularly preferably in an amount of 20 to 80 g / m 2, to the top of the textile fabric made of fibers made of synthetic polymers, the application of the flame - or fire protection material before, at the same time or after the application of the meltable polymer, which acts as an adhesive, can take place.
  • Flame or fire protection materials which are activated only above the usual temperatures of 180 ° C for bituminizing are particularly preferred.
  • the additives used are preferably herbicides and / or fungicides which permanently prevent plant roots from penetrating the carrier insert. These additives are added in an amount determined by the subsequent use, usually between 0.0005 and 1 g / m 2 . Activated carbon is also possible as a further additive, so that the carrier insert according to the invention can also be used as a filter material.
  • the meltable polymer has an adhesive temperature that is below the Softening temperature of at least the supporting fibers of the textile Fabric lies. If the fabric is made of fibers synthetic polymers is a melt-bond-bonded nonwoven, the Softening temperatures of the meltable polymer and the binding fibers of the melt-bond-bonded nonwoven also be almost the same or even overlap.
  • the meltable polymer can be applied in the form of powders, granules, staple fibers, continuous fibers, film or as a textile fabric.
  • Suitable meltable polymers are thermoplastic polymers or resins.
  • Suitable thermoplastic polymers are polyolefins such as polypropylene, polyethylene, polyamides and polybutylene terephthalate and modified polyethylene terephthalates - using aliphatic dicarboxylic acids or isophthalic acid.
  • the meltable polymer is preferably applied in an amount of 5 to 120 g / m 2 , particularly preferably in an amount of 10 to 40 g / m 2, to the top of the textile fabric made of fibers made of synthetic polymers.
  • the textile fabric made of fibers of synthetic polymers loaded with the flame retardant material and, optionally, additive and the meltable polymer is treated by the action of heat and / or pressure up to the adhesive temperature of the meltable polymer, so that the flame retardant material and, optionally, the additive on the top of the textile Fabric made of fibers from synthetic polymers adheres.
  • Fusible melamine-formaldehyde precondensates are suitable as resins can condense to thermosets.
  • the adhesive temperature is understood to be the temperature at which the meltable Polymer, the carrier insert and the flame retardant and the additive wetted so that there is sufficient adhesion of the flame retardant and also of the additive results on the carrier insert and subsequent operations such as Winding up or bituminizing, without detachment of the flame retardant and / or Additives are made.
  • the invention flame-retardant carrier insert still contain reinforcing layers.
  • at these reinforcement layers are preferably woven fabrics, Knitted fabrics, scrims, knitted fabrics and nonwovens, in particular around fabrics and scrims, from high-performance filaments, for example from glass, carbon, aromatic amides and polyester, preferably glass, which before or after the Equipped with flame retardant material and, if necessary, additive on the Top and / or bottom of the textile fabric made of fibers synthetic polymers are applied in a known manner.
  • the carrier insert can also contain a metal foil which is adhered to the carrier insert in a manner known per se or using the meltable polymer present.
  • a metal foil increases the root strength of the carrier insert and thus protects underlying components.
  • the metal foil is preferably a copper foil.
  • the reinforcing layers are preferably arranged in the form of a fabric or scrim, the thread density being between 0.1 and 10 threads per cm.
  • the flame-retardant carrier insert according to the invention can be used for the production use of roofing, roofing and waterproofing membranes that are predominantly bituminized. This is also an object of present invention.
  • the carrier insert is made in a manner known per se treated with bitumen and then optionally with a granular Material, e.g. sprinkled with sand. The manufactured in this way roofing, roofing and waterproofing membranes are characterized by a good one Flame resistance.
  • Improved processability of the flame-retardant carrier insert is described in achieved in a manner known per se if a part which is a seam or butt region of the finished roofing and waterproofing membrane material, from Flame retardant material and / or additive is released, because here one Connection can be created without the risk of activation of the There is flame or fire protection material.
  • a preferred form of formation of the textile surface according to measure a) is spunbond formation, particularly preferably by means of melt binder fibers, which are enriched in particular on at least one surface. It is equally preferred to combine the method according to the invention with the surface formation process or to interrupt the method after the surface formation process.
  • the powdery meltable Polymer and the powdered flame retardant and, optionally, additive also separated by several chaff chairs arranged one behind the other be applied, the sequence of application no limitation subject.
  • the flame retardant equipment fixes the additive by the action of heat in such a way that the fusible polymer the textile surface obtained according to a) and the Fire protection agent and, if necessary, additive wetted and thus sufficient Adhesion between the textile surface obtained according to a) and the Builds up flame retardant and, if necessary, additive.
  • the application or sprinkling of the powder Flame retardant material in a known manner by sprinkling in electrostatic field is with meltable polymer loaded textile fabrics negatively charged as negative pole. Above the A positive pole is arranged in the textile fabric. Between these two Tru becomes a high voltage, e.g. adjustable from 40 to 110 kV. The flame retardant material is guided past the positive pole and at the same time electrostatically charged. It then becomes strong in the high-voltage field accelerated and even on the melted polymer textile fabrics (negative pole) flung on. The high speed and the negatively charged carrier insert result in a very adhesive and even sprinkling.
  • meltable polymer loaded textile fabrics negatively charged as negative pole.
  • Above the A positive pole is arranged in the textile fabric. Between these two Poland becomes a high voltage, e.g. adjustable from 40 to 110 kV.
  • the flame retardant material is guided past the positive pole and at the same time electrostatically charged. It then becomes strong in the high-voltage field accelerated and even on the melted
  • the finished flame retardant composite is then in itself wound in a known manner or bituminized in a known manner.
  • the received fire-retardant carrier insert can be used directly on everyone conventional production line for roofing, roofing and Geomembranes used without any changes and finished to one roofing, roofing and waterproofing membrane material according to the invention are processed.

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Description

Die Erfindung betrifft eine flammhemmende Trägereinlage, die sich insbesondere als Trägereinlage zur Herstellung von Dachbahnen, Dachunterspannbahnen oder als Plane eignet.
Flammhemmende Trägereinlagen zur Herstellung von Dachbahnen, Dachunterspannbahnen oder Planen müssen vielfältigen Anforderungen genügen. So ist einerseits eine ausreichende mechanische Stabilität gefordert, wie gute Perforationsfestigkeit und gute Zugfestigkeit, um beispielsweise den mechanischen Belastungen bei der Weiterverarbeitung, wie Bituminierung oder Verlegen, standzuhalten und andererseits wird eine hohe Beständigkeit gegen thermische Belastung, beispielsweise beim Bituminieren oder gegen strahlende Wärme, und Widerstandsfähigkeit gegen Flugfeuer verlangt.
Aus den deutschen Gebrauchsmustern G 9312821.5 und G 9403114.2 sind brandhemmend ausgerüstete Dach- und Dichtungsbahnmaterialien bekannt, bei welchem ein armierendes Trägermaterial mit einem Flamm- bzw. Brandschutzmaterial ausgerüstet wird. Die Fixierung der Flamm- bzw. Brandschutzmaterialien auf dem Trägermaterial erfolgt bevorzugt mittels eines Imprägniermaterials worunter ein Dispersionsbinder und/oder ein Bitumen zu verstehen ist. Diese Vorgehensweise erweist sich als vorteilhaft für Trägermaterialien, die durch chemische Bindemittel wie Polymer-Dispersionsbinder verfestigt sind.
Es bestand darüber hinaus noch das Bedürfnis für alle anderen textilen Flächengebilde derartige pulverförmigen Flammschutzmittel oder sonstige pulverförmige Additive auf der Oberfläche zu befestigen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine flammhemmende Trägereinlage umfassend mindestens ein textiles Flächengebilde und mindestens ein pulverförmiges Flammschutzmaterial, gegebenenfalls dadurch gekennzeichnet, daß das Flammschutzmaterial mit oder ohne Additiv mittels eines schmelzbaren Polymeren, dessen Klebetemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur zumindest der tragenden Fasern des textilen Flächengebildes liegt und mittels Wärmeeinwirkung und/oder Druck bis zur Klebetemperatur des schmelzbaren Polymers auf der Oberseite des textilen Flächengebildes befestigt ist.
Der Begriff "textiles Flächengebilde" ist im Rahmen dieser Beschreibung in seiner breitesten Bedeutung zu verstehen. Dabei kann es sich um alle Gebilde aus Fasern, insbesondere aus synthetisierten Polymeren, handeln, die nach einer flächenbildenden Technik hergestellt worden sind. Beispiele für solche Gebilde sind Gewebe, Gestricke und vorzugsweise Gelege, Gewirke und Vliese.
Von den Vliesen aus Fasern aus synthetischen Polymeren sind Spinnvliese, sogenannte Spunbonds, die durch eine Wirrablage frisch schmelzgesponnener Filamente erzeugt werden, bevorzugt.
Sie bestehen aus Endlos-Synthesefasern aus schmelzspinnbaren Polymermatierialien. Geeignete Polymermaterialien sind beispielsweise Polyamide, wie z.B. Polyhexamethylen-diadiparhid, Poly-caprolactam, aromatische oder teilaromatische Polyamide ("Aramide"), teilaromatische oder vollaromatische Polyester, Polyphenylensulfid (PPS), Polymere mit Ether- und Keto-gruppen, wie z.B. Polyetherketone (PEK) und Polyetheretherketon (PEEK), oder Polybenzimidazole.
Bevorzugt bestehen die Spinnvliese aus schmelzspinnbaren Polyestern.
Als Polyestermaterial kommen im Prinzip alle zur Faserherstellung geeigneten bekannten Typen in Betracht. Derartige Polyester bestehen überwiegend aus Bausteinen, die sich von aromatischen Dicarbonsäuren und von aliphatischen Diolen ableiten. Gängige aromatische Dicarbonsäurebausteine sind die zweiwertigen Reste von Benzoldicarbonsäuren, insbesondere der Terephthalsäure und der Isophthalsäure; gängige Diole haben 2 bis 4 C-Atome, wobei das Ethylenglycol besonders geeignet ist. Besonders vorteilhaft sind erfindungsgemäße Verbundstoffe, deren Vliese aus einem Polyestermaterial bestehen, das zu mindestens 85 mol% aus Polyethylenterephthalat besteht. Die restlichen 15 mol% bauen sich dann aus Dicarbonsäureeinheiten und Glycoleinheiten auf, die als sogenannte Modifizierungsmittel wirken und die es dem Fachmann gestatten, die physikalischen und chemischen Eigenschaften der hergestellten Filamente gezielt zu beeinflussen. Beispiele für solche Dicarbonsäureeinheiten sind Reste der Isophthalsäure oder von aliphatischen Dicarbonsäure wie z.B. Glutarsäure, Adipinsäure, Sebazinsäure; Beispiele für modifizierend wirkende Diolreste sind solche von längerkettigen Diolen, z.B. von Propandiol oder Butandio, von Di- oder Triethylenglycol oder, sofern in geringer Menge vorhanden, von Polyglycol mit einem Molgewicht von ca. 500 bis 2000.
Besonders bevorzugt sind Polyester, die mindestens 95 mol% Polyethylenterephthalat enthalten, insbesondere solche aus unmodifiziertem Polyethylenterephthalat.
Die in den Vliesen enthaltenen Polyester haben üblicherweise ein Molekulargewicht entsprechend einer intrinsischen Viskosität (IV) von 0,5 bis 1,4 (dl/g), gemessen an Lösungen in Dichloressigsäure bei 25°C.
Die textilen Flächengebilde aus Fasern aus synthetischen Polymeren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Trägereinlage weisen übliche Flächengewichte von 20 bis 2000 g/m2 auf, vorzugsweise 50 bis 400 g/m2.
Die Vliese werden nach ihrer Herstellung mechanisch beispielsweise durch Vernadeln und/oder chemisch beispielsweise durch Schmelzbinder, die bevorzugt in Faserform eingebracht werden, verfestigt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das textile Flächengebilde aus Fasern aus synthetischen Polymeren auch ein schmelzbinderverfestigter Vliesstoff sein, welcher Träger- und Bindefasern enthält. Die Träger- und Bindefasern können sich von beliebigen thermoplastischen fadenbildenden Polymeren ableiten entsprechend dem Anforderungsprofil des Anwenders. Der Anteil der beiden Faserntypen zueinander kann in weiten Grenzen gewählt werden, wobei darauf zu achten ist, daß der Anteil der Bindefasern so hoch gewählt wird, daß der Vliesstoff durch Verklebung der Trägerfasern mit den Bindefasern eine für die gewünschte Anwendung ausreichende Festigkeit erhält. Der Anteil des aus der Bindefaser stammenden Bindemittels im Vliesstoff beträgt üblicherweise weniger als 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Vliesstoffes.
Als Schmelzbinder kommen insbesondere modifizierte Polyester mit einem gegenüber dem Vliesstoff-Rohstoff um 10 bis 50°C, vorzugsweise 30 bis 50°C abgesenkten Schmelzpunkt in Betracht. Beispiele für ein derartiges Bindemittel sind Polypropylen, Polybutylen-terephthalat oder durch Einkondensieren längerkettiger Diole und/oder von Isophthalsäure oder aliphatischen Dicarbonsäuren modifiziertes Polyethylen-terephthalat.
Die Schmelzbinder werden vorzugsweise in Faserform in die Vliese eingebracht, insbesondere in einer solchen Weise, daß mindenstens eine - in der Regel die mit dem Flamm- und/oder Brandschutzmaterialien auszurüstende - Oberfläche nahezu vollständig aus Bindefasern besteht, wie dies die EP-A-0530769 beschreibt.
Die Einzelfasertiter der Träger- und der Bindefasern betragen üblicherweise 1 bis 16 dtex., vorzugsweise 2 bis 6 dtex.
In einer weiteren Ausführungsform können die Vliese nach einer mechanischen Verfestigung durch Vernadelung und/oder mittels Fluidstrahlen gegebenenfalls mit Hilfe eines chemischen Binders beispielsweise auf Basis eines Polyacrylats endverfestigt werden.
Besonders bevorzugt sind auch solche Trägereinlagen, die eine Kombination von bevorzugten Merkmalen aufweisen.
Die die Vliesstoffe aufbauenden Filamente oder Stapelfasern können einen praktisch runden Querschnitt besitzen oder auch andere Formen aufweisen, wie hantel-, nierenförmige, dreieckige bzw. tri- oder multilobale Querschnitte. Es sind auch Hohlfasern einsetzbar. Ferner läßt sich die Bindefaser auch in Form von Bi- oder Mehrkomponentenfasern einsetzen.
Die das Spinnvlies bildenden Filamente können durch übliche Zusätze modifiziert sein, beispielsweise durch Antistatika, wie Ruß.
Bei den verwendeten Flammschutzmaterialien handelt es sich um ansich bekannte intumeszierende und/oder gasentwickelnde Flammschutzmittel. Derartige Flamm- bzw. Brandschutzmaterialien sind oder enthalten insbesondere:
  • (i) Graphit, beispielsweise ®Sigraflex, der unter Wärmeentwicklung expandiert und brandhemmende Gase freisetzt und/oder
  • (ii) Phosphor-Stickstoff-Verbindungen, wie Ammoniumphosphate und -polyhosphate, die unter dem Handelsnamen ®Exolith erhältlich sind, und/oder
  • (iii) Kohlenstoffspender enthaltende Zusammensetzungen, wie beispielsweise Stärke plus Penthaerythrit, gegebenenfalls plus Phosphor-Stickstoff-Verbindung(en), wie z.B. Dicyandiamid und/oder Diammoniumphosphat.
  • (iv) roter Phosphor, der in rieselfähiger Pastillen-Form vorliegt und gegebenenfalls Phosphate und Wachse enthält. Beispiele hierfür sind Handelsprodukte wie ®Hostaflam RP 681, 682 und 683.
    • Vorzugsweise wird das Flamm- oder Brandschutzmaterial in einer Menge von 10 bis 120 g/m2, besonders bevorzugt in einer Menge von 20 bis 80 g/m2 auf die Oberseite des textilen Flächengebildes aus Fasern aus synthetischen Polymeren aufgebracht, wobei das Aufbringen des Flamm- oder Brandschutzmaterials vor, gleichzeitig oder nach dem Aufbringen des schmelzbaren Polymeren, welches als Klebemittel fungiert, erfolgen kann. Besonders bevorzugt sind Flamm- oder Brandschutzmaterialien welche erst oberhalb der beim Bituminieren üblichen Temperaturen von 180°C aktiviert werden.
    Bei den zum Einsatz gelangenden Additiven handelt es sich vorzugsweise um Herbizide und/oder Fungizide, welche das Durchdringen der Trägereinlage durch Pflanzenwurzeln dauerhaft unterbinden. Diese Additive werden in einer von der nachfolgenden Verwendung bestimmten Menge zugesetzt, üblicherweise zwischen 0,0005 und 1 g/m2. Als weiteres Additiv ist auch Aktivkohle möglich, so daß die erfindungsgemäße Trägereinlage auch als Filtermaterial verwendet werden kann.
    Das schmelzbare Polymer besitzt eine Klebetemperatur, die unter der Erweichungstemperatur zumindest der tragenden Fasern des textilen Flächengebildes liegt. Falls das textile Flächengebilde aus Fasern aus synthetischen Polymeren ein schmelzbinderverfestigter Vliesstoff ist, können die Erweichungstemperaturen des schmelzbaren Polymeren und der Bindefasern des schmelzbinderverfestigten Vliesstoffes auch nahezu gleich sein oder sogar überlappen.
    Das schmelzbare Polymer kann in Form von Pulvern, Granulaten, Stapelfasern, Endlosfasern, Film oder als textiles Flächengebilde aufgebracht werden. Geeignete schmelzbare Polymere sind thermoplastische Polymere oder Harze. Als thermoplastische Polymere sind Polyolefine wie Polypropylen, Polyethylen, Polyamide sowie Polybutylenterephthalat und modifizierte Polyethylenterephthalate - unter Verwendung von aliphatischen Dicarbonsäuren oder Isophthalsäure - geeignet. Vorzugsweise wird das schmelzbare Polymer in einer Menge von 5 bis 120 g/m2, besonders bevorzugt in einer Menge von 10 bis 40 g/m2 auf die Oberseite des textilen Flächengebildes aus Fasern aus synthetischen Polymeren aufgebracht.
    Anschließend wird das mit dem Flammschutzmaterial und, gegebenenfalls Additiv und dem schmelzbaren Polymer beladene textile Flächengebilde aus Fasern aus synthetischen Polymeren mittels Wärmeeinwirkung und/oder Druck bis zur Klebetemperatur des schmelzbaren Polymeren behandelt, so daß das Flammschutzmaterial und, gegebenenfalls das Additiv auf der Oberseite des textilen Flächengebildes aus Fasern aus synthetischen Polymeren anhaftet.
    Als Harze sind schmelzbare Melamin-Formaldehyd-Vorkondensate geeignet, die zu Duromeren kondensieren können.
    Als Klebetemperatur wird die Temperatur verstanden, bei der das schmelzbare Polymer die Trägereinlage und das Flammschutzmittel qeqebenenfalls das Additiv benetzt, so daß eine ausreichende Haftung des Flammschutzmittels und qedebenenfalls des Additivs auf der Trägereinlage resultiert und nachfolgende Operationen, wie Aufwickeln bzw. Bituminieren, ohne Ablösung des Flammschutzmittels und/oder Additivs erfolgen.
    In einer weiteren Ausführungsform kann die erfindungsgemäße flammhemmende Trägereinlage noch Verstärkungsschichten enthalten. Bei diesen Verstärkungsschichten handelt es sich vorzugsweise um Gewebe, Gestricke, Gelege, Gewirke und Vliese, insbesondere um Gewebe und Gelege, aus Hochleistungsfilamenten, beispielsweise aus Glas, Kohlenstoff, aromatischen Amiden und Polyester, bevorzugt Glas, welches vor oder nach der Ausrüstung mit Flammschutzmaterial und, gegebenenfalls Additiv auf der Oberseite und/oder Unterseite des textilen Flächengebildes aus Fasern aus synthetischen Polymeren in bekannter Weise aufgebracht werden.
    Zusätzlich kann die Trägereinlage noch eine Metallfolie enthalten, die in ansich bekannter Weise oder unter Ausnutzung des vorhandenen schmelzbaren Polymeren auf der Trägereinlage aufgeklebt wird. Eine derartige Metallfolie erhöht die Wurzelfestigkeit der Trägereinlage und schützt somit darunterliegende Bauteile. Vorzugsweise handelt es sich bei der Metallfolie um eine Kupferfolie.
    Bevorzugt werden die Verstärkungsschichten in Form eines Gewebe oder Geleges angeordnet, wobei die Fadendichte zwischen 0,1 und 10 Fäden pro cm beträgt.
    Die erfindungsgemäße flammhemmende Trägereinlage läßt sich zur Herstellung von Dach-, Dachunterspann- und Dichtungsbahnen verwenden, die überwiegend bituminiert sind. Dies ist ebenfalls ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Dazu wird die Trägereinlage in an sich bekannter Weise mit Bitumen behandelt und anschließend gegebenenfalls mit einem körnigen Material, beispielsweise mit Sand, bestreut. Die auf diese Weise hergestellten Dach-, Dachunterspann- und Dichtungsbahnen zeichnen sich durch eine gute Flammfestigkeit aus.
    Eine verbesserte Verarbeitbarkeit der flammhemmenden Trägereinlage wird in ansich bekannter Weise erzielt, wenn ein Teil, der einem Naht- oder Stoßbereich des fertigen Dach- und Dichtungsbahnmaterials entspricht, von Flammschutzmaterial und/oder Additiv freigelassen wird, da hier eine Verbindung geschaffen werden kann, ohne daß die Gefahr einer Aktivierung des Flamm- oder Brandschutzmaterials besteht.
    Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zu Herstellung der erfindungsgemäßen flammhemmenden Trägereinlage umfassend die Maßnahmen:
  • a) Bildung einer textilen Fläche,
  • b) Zuführen des schmelzbaren Polymeren nach, vor oder gleichzeitig mit dem Flammschutzmittel und gegebenenfalls Additiv auf die gemäß a) vorliegende textile Fläche,
  • c) Ausüben von erhöhter Temperatur und/oder Druck, so daß das schmelzbare Polymer erweicht, an- oder aufschmilzt und sich eine ausreichende Haftung zwischen der gemäß a) erhaltenen textilen Fläche und dem Flammschutzmittel und geqebenenfalls dem Additiv ergibt.
    • Eine bevorzugte Form der Bildung der textilen Fläche gemäß Maßnahme a) besteht in der Spunbond-Bildung, besonders bevorzugt mittels Schmelzbinderfasern, die insbesondere auf mindestens einer Oberfläche angereichert sind.
    Es ist gleichermaßen bevorzugt, das erfindungsgemäße Verfahren mit dem Flächenbildungsprozess zu kombinieren oder das Verfahren nach dem Flächenbildungsprozess zu unterbrechen.
    In einer Variante des Verfahrens ist es möglich vor oder nach der Maßnahme b) mindestens eine Verstärkungsschicht in ansich bekannter Weise einzuarbeiten.
    In einer Variante des Verfahrens ist es möglich nach der Maßnahme b) mindestens eine Metallfolie in ansich bekannter Weise einzuarbeiten.
    Gemäß Maßnahme b) des Verfahrens kann das pulverförmige schmelzbare Polymer und das pulverförmige Flammschutzmittel und, gegebenenfalls Additiv auch getrennt durch mehrere hintereinander anoeordnete Bestreuungsstühle aufgebracht werden, wobei die Abfolge des Auftragens keiner Einschränkung unterliegt.
    Gemäß Maßnahme c) wird die flammhemmende Ausrüstung und gegebenenfalls das Additiv mittels Wärmeeinwirkung in einer solchen Weise fixiert, daß das schmelzbare Polymer die gemäß a) erhaltenen textilen Fläche und das Brandschutzmittel und, gegebenenfalls Additiv benetzt und somit eine ausreichende Haftung zwischen der gemäß a) erhaltenen textilen Fläche und dem Flammschutzmittel und gegebenenfalls Additiv aufbaut.
    Des weiteren kann in einer weiteren Ausführungsform des vorstehend beschriebenen Verfahrens das Auftragen bzw. Aufstreuen des pulverförmigen Flammschutzmaterials in ansich bekannter Weise durch Bestreuung im elektrostatischen Feld erfolgen. Hierbei wird das mit schmelzbarem Polymer beladene textile Flächengebilde als Minuspol negativ aufgeladen. Oberhalb des textilen Flächengebildes wird ein Pluspol angeordnet. Zwischen diesen beiden Polen wird eine Hochspannung, z.B. von 40 bis 110 kV einstellbar, erzeugt. Das Flammschutzmaterial wird am Pluspol vorbeigeführt und dabei elektrostatisch aufgeladen. Es wird dann im Hochspannungsfeld stark beschleunigt und gleichmäßig auf das mit schmelzbarem Polymer versehene textile Flächengebilde (Minuspol) aufgeschleudert. Die hohe Geschwindigkeit und die negativ aufgeladene Trägereinlage bewirken eine sehr haftfeste und gleichmäßige Bestreuung.
    Anschließend wird der fertige flammhemmende Verbundstoff in an sich bekannter Weise aufgewickelt oder aber in an sich bekannter Weise bituminiert.
    Die erhaltene brandhemmend ausgerüstete Trägereinlage kann direkt auf jeder herkömmlichen Produktionsstraße für Dach-, Dachunterspann- und Dichtungsbahnen ohne jegliche Änderungen eingesetzt und zu einem fertigen erfindungsgemäßen Dach-, Dachunterspann- und Dichtungsbahnmaterial verarbeitet werden.

    Claims (29)

    1. Flammhemmende Trägereinlage umfassend mindestens ein textiles Flächengebilde und mindestens ein pulverförmiges Flammschutzmaterial,
         dadurch gekennzeichnet, daß das Flammschutzmaterial mit oder ohne Additiv mittels eines in Form von Pulvern, Granulaten, Stapelfasern, Endlosfasern, Film oder textilem Flächengebilde aufgebrachtem, schmelzbaren Polymeren, dessen Klebetemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur zumindest der tragenden Fasern des textilen Flächengebildes liegt, und mittels Wärmeeinwirkung und/oder Druck bis zur Klebetemperatur des schmelzbaren Polymers auf der Oberseite des textilen Flächengebildes befestigt ist.
    2. Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde aus einem Gewebe, Gestrick, Gelege, Gewirke und/oder einem Vlies besteht oder aus einem solchen aufgebaut ist.
    3. Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde aus synthetischen Polymeren ein Vlies, insbesondere ein Spinnvlies aus Filamenten, ist.
    4. Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde zumindest überwiegend aus Polyesterfasern, insbesondere Polyethylenterephthalatfasern, besteht.
    5. Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde aus synthetischen Polymeren ein Flächengewicht von 20 bis 2000 g/m2 besitzt.
    6. Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde aus synthetischen Polymeren ein schmelzbinderverfestigter Vliesstoff ist.
    7. Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde aus synthetischen Polymeren mechanisch durch Vernadeln oder Fluidstrahlen verfestigt ist.
    8. Trägereinlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde aus synthetischen Polymeren mechanisch durch Vernadeln oder Fluidstrahlen und mit einem chemischen Binder verfestigt ist.
    9. Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammschutzmaterial ein intumeszierendes und/oder gasentwickelndes Flamm- bzw. Brandschutzmittel ist.
    10. Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammschutzmaterial Graphit, eine Phosphor-Stickstoff-Verbindung, einen Kohlenstoffspender oder roten Phosphor oder eine Mischung derselben enthält.
    11. Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammschutzmaterial in einer Menge von 10 bis 120 g/m2, besonders bevorzugt in einer Menge von 20 bis 80 g/m2 eingesetzt wird.
    12. Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammschutzmaterial erst oberhalb der beim Bituminieren üblichen Temperatur aktiviert wird.
    13. Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv ein Herbizid und/oder Fungizid ist.
    14. Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Polymer ein thermoplastisches Polymer oder ein Harz ist.
    15. Trägereinlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polymer ein Polyolefin, Polyamid, Polybutylenterephthalat oder modifiziertes Polyethylenterephthalat ist.
    16. Trägereinlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polymer ein Harz, insbesondere ein schmelzbares Melamin-Formaldehyd-Vorkondensat, ist.
    17. Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Polymer in einer Menge von 5 bis 120 g/m2, besonders bevorzugt in einer Menge von 10 bis 40 g/m2, eingesetzt wird.
    18. Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Verstärkungsschichten in Form von Gewebe, Gestrick, Gelege, Gewirke und/oder Vliese enthalten sind.
    19. Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Metallfolie enthalten ist.
    20. Verfahren zu Herstellung der flammhemmenden Trägereinlage gemäß Anspruch 1 umfassend die Maßnahmen:
      a) Bildung einer textilen Fläche,
      b) Zuführen des schmelzbaren Polymeren nach, vor oder gleichzeitig mit dem Flammschutzmittel und gegebenenfalls Additiv auf die gemäß a) vorliegende textile Fläche,
      c) Ausüben von erhöhter Temperatur und/oder Druck, so daß das schmelzbare Polymer erweicht, an- oder aufschmilzt und sich eine ausreichende Haftung zwischen der gemäß a) erhaltenen textilen Fläche und dem Flammschutzmaterial und gegebenenfalls Additiv ergibt.
    21. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die textile Fläche ein Spunbond, vorzugsweise ein schmelzbinderverfestigtes Spunbond, ist.
    22. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die textile Fläche ein Spunbond ist, das mechanisch durch Vernadeln und/oder Fluidstrahlen verfestigt ist.
    23. Verfahren gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die textile Fläche ein Spunbond ist,das mechanisch durch Vernadeln und/oder mit Hilfe von Fluidstrahlen vorverfestigt und zusätzlich mit einem chemischen Binder endverfestigt ist.
    24. Verfahren gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die textile Fläche ein schmelzbinderverfestigtes Spunbond ist, bei dem die Schmelzbinderfaser in der Oberfläche angereichert sind.
    25. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder nach Maßnahme b) mindestens eine Verstärkungsschicht zugeführt wird.
    26. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß nach Maßnahme b) mindestens eine Metallfolie zugeführt wird.
    27. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des schmelzbaren Polymeren und des Flammschutzmaterials und gegebenenfalls des Additivs gemäß b) durch mehrere hintereinander angeordnete Bestreungsstühle erfolgt.
    28. Verwendung der flammhemmenden Trägereinlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19 zur Herstellung von Dach-, Dachunterspann- und Dichtungsbahnen, die überwiegend bituminiert sind.
    29. Verwendung der flammhemmenden Trägereinlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19 zur Herstellung von wurzelfesten Dach-, Dachunterspann- und Dichtungsbahnen, die überwiegend bituminiert sind.
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