NL1001978C2

NL1001978C2 - Bouwfolie.

Info

Publication number: NL1001978C2
Application number: NL1001978A
Authority: NL
Inventors: Henricus Johannes Jacob Goertz; Reinoldus Jozef Mari Borggreve; Richerdes Johanna Ma Hulskotte
Original assignee: Dsm Nv
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 1997-06-24
Also published as: EP0876421B1; DE69613145T2; DE69626858T2; CA2241008C; ATE234889T1; WO1997023557A1; EP0876421A1; DE69626858T3; EP0868478A1; DE69613145D1; NZ324852A; DE69626858D1; NZ324851A; EP0876421B2; WO1997023551A1; US6169131B1; CA2241008A1; US5998519A; EP0868478B1; ATE201707T1

Description

BOUWFOLIE

De uitvinding hee£t betrekking op een kunststoffolie voor toepassing in de bouw. Voorbeelden van een dergelijk folie zijn folie op basis van een polyolefine, bijvoorbeeld polyethyleen, dat vooral 10 toepassing vindt als tijdelijke voorziening tegen regen en wind van nog niet voltooide bouwwerken, en folie op basis van polyvinylchloride, dat vooral toepassing vindt als waterkerende laag boven bijvoorbeeld kozijnen en aansluitende metselwerken en, veelal versterkt met 15 een weefsel, als dakbedekking. Deze bekende folies hebben echter het nadeel, dat zij zeer slecht doorlaatbaar zijn voor waterdamp, waardoor vochtregulatie vrijwel onmogelijk is en condens en rot kan optreden. Om aan dit bezwaar tegemoet te komen 20 wordt in een aantal gevallen het folie geperforeerd. Deze extra behandeling beïnvloedt echter de scheursterkte van het folie nadelig en kan lokaal kleine lekken opleveren.

EP-A-167714 en JP-A-0490337 openbaren 25 kunststoffolie voor de bouw, dat waterdamp doorlaatbaar is. De in deze publikaties gekozen kunststoffen zijn resp. polyetheramide- en polyesterester-blokcopolymeer. Het polyetheramide-blokcopolymeer heeft daarbij het vermogen meer dan het eigen gewicht aan water vast te 30 houden. De toepassing van deze bekende waterdampdoorlaatbare kunststoffolies ontmoet echter een aantal bezwaren. Zo bezit het polyetheramide-blokcopolymeer folie vrijwel geen mechanische sterkte wanneer het water heeft opgenomen en is de 35 produktiesnelheid ervan beperkt door de beperkte kristalliniteit en kristallisatiesnelheid van het polyetheramide-blokcopolymeer. Hierdoor en mede 1001978 - 2 - PN 8524 door de hogere grondsto£prijs is het folie relatief duur. Folies van polyesterester-blokcopolymeren hebben het grote nadeel dat deze niet geschikt zijn voor langdurige toepassing in een vochtige omgeving door de 5 grote hydrolysegevoeligheid van het polyesteresterblokcopolymeer, waardoor ondermeer de sterkte snel terugloopt.

Doel van de uitvinding is derhalve een waterondoorlaatbaar doch waterdampdoorlaatbaar 10 kunststoffolie dat bovengenoemde nadelen niet bezit en geschikt is voor toepassing in de bouw.

De uitvinders zijn erin geslaagd bovengenoemd doel te realiseren met een kunststofolie van een polyetheresterblokcopolymeer.

15 Polyetheresterblokcopolymeren zijn thermoplastische copolymeren met elastomere eigenschappen. Het copolymeer is daarbij opgebouwd uit harde goed kristalliseerbare segmenten en zachte of elastomere segmenten waarvan de thans meest gangbare 20 met de volgende algemene formules: 25 .«o4-,cHj)f,,-oc-<Q)-c) |o(CH3,.oc/jX-c} H 0 '-' 0 0 J 0 R = H of CH3; y = 1 of 3; z = 8-50 x = 2-4 zacht hard 30 kunnen worden beschreven.

De harde segmenten bestaan bij voorkeur uit alkyleentereftalaat eenheden, echter ook eenheden afgeleid van andere aromatische dicarbonzuren, 35 bijvoorbeeld naftaleendicarbonzuur, p-difenyl-dicarbonzuur en isoftaalzuur kunnen in de harde segmenten aanwezig zijn. Voorbeelden van alkyleendiolen 1 0 0 1 97 8 - 3 - PN 8524 zijn ethyleenglycol, propyleenglycol, butyleenglycol of hexyleenglycol, echter ook het glycol van buteen kan worden toegepast voor de bereiding van de esters voor het harde segment.

5 De zachte segmenten zijn over het algemeen poly(alkyleenoxiden) die met tereftaalzuur zijn veresterd. Echter ook hier kunnen andere aromatische zuren zijn toegepast. Bijvoorkeur worden poly(propyleenoxide) of poly(tetramethyleenoxide) 10 toegepast. Ethyleenoxide eenheden kunnen daarbij in ondergeschikte hoeveelheden d.w.z. minder dan 50 mol%, bij voorkeur minder dan 30 mol%, in de poly(alkyleenoxide)segmenten opgenomen zijn, bijvoorbeeld door toepassing van polypropyleenoxide 15 ketens die met ethyleenoxide zijn getermineerd.

Voor een uitgebreide beschrijving van polyetherester-blokcopolymeren en de bereiding daarvan zij verwezen naar Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Volume 12, page 76-177 (1985) en de daarin 20 vermelden referenties.

Diverse polyetheresterblokcopolymeren worden door verschillende firma's in de handel gebracht onder verschillende handelsnamen bijvoorbeeld, ARNITEL E en P, HYTREL, PIBIFLEX en LOMOD.

25 Door variatie van de verhouding hard/zacht segment en toepassing van verschillende alkyleenoxiden en molgewichten van de zachte segmenten kunnen blokcopolyesters met verschillende hardheden worden verkregen. Bijvoorbeeld tussen Shore D 30 en 80.

30 Bijvoorkeur worden polyetherester-blokcopolymeren met een Shore D hardheid tussen ongeveer 35 en 60 toegepast voor het folie van de uitvinding. Blokcopolymeren met een te lage hardheid bezitten dikwijls minder goede verwerkingseigenschappen tot folie tengevolge van de 35 relatief lage kristalliniteit en kristallisatiesnelheid. Bij hogere hardheden neemt de 1001978 - 4 - PN 8524 weerstand tegen buigscheursterkte en de waterdamp-permeabiliteit te sterk af.

Afhankelijk van het gewenst eigenschappen patroon zal de doorsnee vakman het juiste 5 polyetheresterblokcopolymeer voor het folie volgens de uitvinding kunnen kiezen.

Het polyetheresterblokcopolymeer van het folie kan de gebruikelijke toeslagstoffen bijvoorbeeld stabilisatoren, kleurstoffen of pigmenten, vulstoffen, 10 verwerkingshulpstoffen, bijvoorbeeld lossingsmiddelen etc. bevatten.

Voor de meeste toepassingen is het noodzakelijk dat het folie volgens de uitvinding voldoet aan de eisen van vlamwerendheid gesteld door de 15 overheid. Een voor bouwfolie veel toegepaste eis is de DIN 4102 B2 klassificatie. Hierbij wordt een folie verticaal opgehangen en een gespecificeerde bunsenbrander met een vlamlengte van 20 mm onder een hoek van 45 graden op de rand, resp. het folieoppervlak gericht. 20 De vlam wordt gedurende 15 seconden op het folie gehouden, waarna de brandtijd tot dat de flamtip een merkteken (150 mm boven de plaats van vlamapplicatie) bereikt, wordt gemeten. Is deze brandtijd 20 seconden of langer, (gemeten aan 5 monsters), dan wordt voldaan 25 aan de B2 classificatie.

Bekende vlamdovers voor toepassing in bouwfolie zijn combinaties van een gehalogeneerde organische verbinding met antimoonoxide zoals bijvoorbeeld vermeld in EP-A-0109928. Afgezien van de 30 nadelen, corrosiviteit en potentiële toxiciteit, blijkt deze combinatie ook bij hoge concentratie in het folie volgens de uitvinding geen DIN 4102 B2 te kunnen leveren. Andere bekende vlamdovers voor folie zijn metaalhydroxiden, bijvoorbeeld aluminatrihydraat en 35 mangesiumhydroxide in hoge concentratie, 60-80 gew.%, zie US-A-4851463. Door de noodzakelijk hoge 1001978 - 5 - PN 8524 concentratie van deze anorganische materialen in het £olie worden de mechanische eigenschappen significant nadelig beïnvloed, waardoor gebruik ervan moet worden vermeden.

5 Zeer verrassend is door de uitvinders gevonden dat het gebruik van melamine, melamineverbindingen, bijvoorbeeld melaminecyanuraat, en melaminecon.^ensatieprodukten, bijvoorbeeld melam, in de samenstelling voor het folie tot een vlamdovendheid 10 leidt die voldoet aan de B2 classificatie. Het gebruik van melaminecyanuraat in vlamdovende samenstellingen voor polyetherestercopolymeren is bekend. JP-A-2-88668 openbaart dat melaminecyanuraat, indien toegevoegd in zeer lage concentratie aan de gangbare gehalogeneerde 15 organische vlamdover, de werking daarvan versterkt. In een vergelijkend experiment wordt aangetoond dat het gebruik van melaminecyanuraat als enig vlamdovend agens inferieur is.

Het gehalte melamine, melamineverbinding of 20 melaminecondensatieprodukt in het polyetherester- copolymeer ligt tussen 3 en 30 gew.% betrokken op het polyetherestercopolymeer. Bij voorkeur ligt het gehalte tussen 5 en 25 gew.%. het gehalte wordt vooral bepaald door het gewenste niveau van vlamdovendheid en is 25 ondermeer afhankelijk van de toegepaste testmethode.

De deeltjesgrootte van de vlamdovende verbinding wordt bij voorkeur zo klein mogelijk gekozen. Bij voorkeur < 50 j/m, met grotere voorkeur < 20 μιη, de beste resultaten worden bereikt met een 30 deeltjesgrootte < 10 /m.

Desgewenst kan in de samenstelling van het vlamdovende folie volgens de uitvinding nog een ondergeschikte hoeveelheid van een verbinding worden toegepast die de vlamdovende werking versterkt. Bij 35 voorkeur wordt een dergelijke verbinding gekozen uit de groep verbindingen die bij brand geen aanleiding geven 1001978 - 6 - PN 8524 tot corrosieve en/of toxische gassen. Voorbeelden van dergelijke verbindingen zijn, polymeren afgeleid van aromatische verbindingen, bijvoorbeeld novolakken en polyfenyleenethers, metaalverbindingen, bijvoorbeeld 5 oxiden, boraten of oxalaten, en organische fosforhoudende verbindingen. Bij voorkeur is het gehalte van deze de vlamdovende werking versterkende verbindingen kleiner dan 50 ;>ew.% betrokken op het melamine, de melamineverbinding of het 10 melaminecondensaat.

In het algemeen zal melamine slechts toegepast worden bij folie met een polyetherestercopolymeer met een laag smeltpunt, bij voorkeur in de orde van 200°C of minder. Bij hogere 15 smeltpunten en daarbij noodzakelijke verwerkingstemperatuur kan vervuiling van de verwerkingsapparatuur en "uitzweten" van melamine op het folieoppervlak optreden tengevolge van de relatief hoge vluchtigheid van melamine. Daarom heeft toepassing 20 van melaminecyanuraat de voorkeur.

Het folie volgens de uitvinding wordt met op zich bekende werkwijzen uit de copolyetherestersamenstelling verkregen. De copolyetherestersamenstelling wordt in het algemeen 25 door smeltmengen van het polyetheresterblokcopolymeer met het melamine, melaminecyanuraat of melaminecondensaat en desgewenst overige additieven, bijvoorbeeld stabilisatoren verkregen. Dit smeltmengen kan gebeuren in de gangbare smeltmengapparatuur.

30 Gebruik van een mengextruder, bij voorkeur een dubbelschroefsextruder, verdient hierbij de voorkeur voor het verkrijgen van een goede verdeling van de vlamdover in de samenstelling. Vervolgens worden de na de mengextrusiestap verkregen korrels in de gangbare 35 folieproduktie-apparatuur verwerkt tot het folie van de gewenste dikte. In het algemeen wordt daarbij gebruik 1001978 - 7 - PN 8524 gemaakt van folieextrusie-appacatuuc.

Het £olie kan alle gewenste dikten hebben, bijvoorbeeld tussen 20 μχα en enige mm. Het zeer dunne folie wordt in het algemeen toegepast in combinatie met 5 een of meer andere poreuze dragers, die voor de mechanische sterkte moeten zorgdragen, zoals bijvoorbeeld beschreven in JP-A-0490337.

Desgewenst wordt het folie toegepast in combinatie met een vezelmateriaal dat voor de benodigde 10 sterkte moet zorgdragen. Dergelijke vezelmaterialen zijn bijvoorbeeld organische vezels, bijvoorbeeld polyestervezel of vezels van aromatische of alifatische polyamiden, en anorganische vezels, bijvoorbeeld glasvezel. Het vezelmateriaal kan daarbij in de vorm 15 van een weefsel of als stapelvlies aanwezig zijn. Het vezelversterkte folie kan bijvoorbeeld worden verkregen door coextrusie van het weefsel of stapelvlies, met de copolyetherester, of door middel van persen van de vezelstructuur met het polyetheresterfolie.

20 Het folie kan daarnaast nog diverse toeslagstoffen bevatten ter verbetering van kleur en voorkomen.

Het folie volgens de uitvinding kan op zeer verschillende manieren worden toegepast, bijvoorbeeld 25 als onderdeel van een dakbedekking of als onderlaag daarvoor, als folie ter bescherming boven houten bouwonderdelen, bijvoorbeeld kozijnen, als folie voor afvoer van binnen een spouwmuur gedrongen regen- of condenswater, ter afdichting tussen aansluitende 30 metselwerken, als wandbekleding, waarbij vooral de bijkomende eigenschappen als elasticiteit en "softtouch" benut kunnen worden en vele andere toepassingen in de bouw waarbij de eigenschappen vochtregulatie en waterondoorlaatbaarheid een rol 35 spelen.

Hoewel vooralsnog de voornaamste toepassingen 1001978 - 8 - PN 8524 van het folie binnen de bouw worden gevonden, zijn er ook toepassingen buiten deze sector aan te wijzen, bijvoorbeeld in meubelbekleding, waarbij een goede vochtregulatie tot het comfort bijdraagt en eisen aan 5 vlamdovendheid worden gesteld.

De uitvinding wordt thans verder toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden, zonder daar echter toe beperkt te zijn.

10 Gebruikte materialen:

Arnitel EM 400· van de firma DSM, Nederland; een polyetherester blokcopolymeer met polybutyleentereftalaat als harde segmenten en zachte segementen van 15 polytetramethyleenoxide, Shore D hardheid = 40.

Arnitel PM 380· van de firma DSM, Nederland; een polyetheresterblokcopolymeer met polybutyleentereftalaat als harde segmenten en zachte 20 segmenten van polypropyleenoxide/ethyleenoxide ../.., Shore D hardheid: 38 Melamine van de firma DSM, deeltjesgrootte d99 < 50 μτα Melaminecyanuraat (Mecy) 25 van de firma DSM, gem. deeltjesgrootte 50% < 2 μm F-2400· van de firma Dead Sea Bromine, Israel, Br-epoxy polymere verbinding met 52 gew.% Br, M = ca. 60.000. Sb203 30 een 80 gew.% masterbatch in PBT, van de firma Campine. Spinflam MF83· van de firma Himont, P en N bevattende intumescente vlamdover op basis van een piperazine zout.

CDP

35 van de firma FMC, cresyldifenylfosfaat Chimasorb 944· 1001978 - 9 - PN 8524 van de firma Ciba Geigy, een UV stabilisator op basis van een gehinderd amine oligomeer.

Voorbeelden I en II. experimenten A-E 5 Arnitel PH 380 werd na droging in een ZSK

30/33 D dubbelschroefsextruder gemengd met de vlamdovers vermeld in tabel 1. Schroefsnelheid 200 omw./min. doorzet 10 kg/uur, smelttemperatuur 245°C.

Van het verkregen granulaat werd een film van 0,4 mm 10 dikte geextrudeerd op een Battenfeld 45 mm filmextrusie machine bij een smelttemperatuur van 216°C en walstemperatuur van ongeveer 20-25°C en een walssnelheid van 3,13 m/minuut.

Van deze film werden de 15 waterdampdoorlaatbaarheid, de wateropname na 3 dagen onderdompeling in water bij 25°C en de vlamdovendheid vlgs. DIN 4102 B2 bepaald.

De resultaten van deze testen zijn vermeld in tabel 1.

20 + betekent voldoet aan de gestelde eisen voor dakfolie.

++ betekent voldoet ruim aan de gestelde eisen voor dakfolie. N voldoet niet.

Voorbeeld III

25 Voorbeeld II wordt herhaald, echter 50% van het melaminecyanuraat wordt vervangen door melamine.

Ook deze samenstelling blijkt te voldoen aan DIN 4102 B2.

30 Voorbeeld IV en V

Voorbeeld I en II werden herhaald echter in plaats van Arnitel PM 380 werd Arnitel EM 400 toegepast.

35 Voorbeeld VI. VII en VIII

Aan de samenstellingen van vb. I en IV en V

1001978 - 10 - PN 8524 werd tevens 0,5 gev.% Chimasorb 944 FL toegevoegd en de stabiliteit van het folie onder invloed van UV-licht werd bepaald met een Atlas UVCON apparaat met een UV-B313 nm lamp met telkens 4 uur belichting bij 60°C en 4 5 uur condensatie bij 50°C. Van de film werd de rek bij breuk bepaald met een Zwick 1445 apparaat, treksnelheid 50 mm/min., aan een ISO 237 proefstaaf (Le= 12 mm b0= 2 mm), De resultaten zijn vermeld in tabel 2.

1001978 "ï "T--y

P

Φ > o O Ό

• P* rH

Λ O O - O

£__CTV rH_____O +__J>_ >

M

in • o r-~ X5 o

£__rH______O +_ Z

P

Μ Φ

H O

Ό

• P- rH

J3 O O « + O

0\__ rH _ rH _ _+_ !>

M

. O σ\ Λ O * +

> rH_______r-H _+_ Z

CS

LT) 00 un g ______1£2___S_

Or

rH

J

ω ® m m

^ Q 00 rH _ Z

in p' in - es co m U Γ-___rH vo_____z

1 C

Ih VO O rH

CO 00___rH -g_____Z 0) I Ό < • *** <J)

Or * O'

X CO

Μ O'___m rs_____Z C

•H

4J

2 ^ —' (0 c

O O CO dp rH .H

CO O 00 '— l-l

ro s> O

Ür Φ O CS rt) se s ε ε ό co ij

Or W <0 Or nj ε c ε ό <s η rH rH KJ Qr (0 H O rjj Φ Φ O rH O Ό Φ rH g P-P O n HH Wi P .C TT 5 •Η ·Η >, Ηί o 0 Φ Φ P m COOCS rr ·Η Or -P -P «0 Z ΜΡΦ I X) Qr Q <0 «3 CC M ^ I \< \< 1« Ih ItQ Iw lu I» I» X) IQ « in o ld

1—I rH

1001978 - 12 - PN 8524 TABEL 2

Arnitel EM 400 1100 199,5 189,5 ________ 99,5 5 Mecy 10 0,5 gew.% 0,5 0,5 0,5

Chimasorb

Veroudering *) 95 > 200 > 200 95 [uren] 10 *) Als maat voor de veroudering onder UV licht is genomen de tijd totdat de rek bij breuk is afgenomen tot 250%.

1001978

Claims

13. PN 8524

1. Kunststoffolie geschikt voor toepassing in de 5 bouw, met het kenmerk, dat de kunststof een polyetheresterblokcopolymeer is.

2. Kunststoffolie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het polyetheresterblokcopolymeer harde segmenten afgeleid van aromatische 10 dicarbonzuren gekozen uit de groep van iso- en tereftaalzuur, naftaleendicarbonzuren en p-difenyldicarbonzuren bevat.

3. Kunststoffolie volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het polyetheresterblokcopolymeer 15 zachte segmenten afgeleid van C2-C4 polyalkyleenoxiden bevat.

4. Kunststoffolie volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat minder dan 50 mol% van het polyalkyleenoxide uit ethyleenoxide bestaat.

5. Kunststoffolie volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat minder dan 30 mol% van het polyalkyleenoxide uit ethyleenoxide bestaat.

6. Kunststoffolie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het 25 polyetherester-blokcopolymeer een Shore D hardheid tussen 30 en 80 bezit.

7. Kunststoffolie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het 3-30 gew.%, betrokken op het blokcopolymeer, van één of meer 30 stoffen gekozen uit de groep van melamine, melamineverbindingen en melaminecondensaten bevat.

8. Folie volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de melamineverbinding melaminecyanuraat is.

9. Folie volgens een der voorgaande conclusies, met 35 het kenmerk, dat tevens een UV stabilisator aanwezig is. 1001978

14. PN 8524

10. Folie als in hoofdzaak omschreven in de beschrijving en voorbeelden. 1001978 RAPPORT BETREFFENDE NIEUWHEIDSONOERZOEK VAN INTERNATIONAAL TYPE lOENTIFlKATlE VAN DE NATIONALE AANVRAGE Kenmerk van αβ aanvrager ol van oe gemacmigoe 8524NL _ Nederlandse aanvrage nr! tndwnngseaum 1001978 · 22 december 1995 Ingeroepen voorrangsoaum Aanvrager (Naam) DSM N.V. Da arm van net verzoek voor een onoerzoe* van intematonaai type Door oe tnsanee voor Intematonaai Onoerzoek (ISA) aan net verzoek voor een onoerzoek van mamaoonaal rype eegerteno nr. SN 26827 NL I. CLASSIFICATIE VAN HET ONDERWERP (bij toepassing van versoullenoe classificaties, alle Oassrfi ca oesym telen opgeven) Volgens oe Intemaoonaie oassilicaoe (IPC) Int. Cl.6: C 08 J 5/18, C 08 L 67/02 II. ONDERZOCKTE GEBIEDEN VAN DE TECHNIEK _________Onoerzocnte minimum oocumentaile Classificatiesysteem Classtficattesvmoolen_;_ Int. Cl.6 C 08 J, C 08 L Onoerzocnte anoere oocumanaoa oen ae minimum co cu mena oe voor zover cergetike documenan n da onoerzocnte gebeden zin opgenomen III. I i GEEN ONDERZOEK MOGELIJK VOOR BEPAALDE CONCLUSIES (opmerkingen op aanvullingsoJad) | | IV.:_i GEBREK AAN EENHEID VAN UITVINDING (opmerkingen op aanvullinasoiaö) i :crrr. PCT/ïSA'ZS liai CH tS&: