NL2023928B1 - Dakbedekkingmateriaal - Google Patents

Abstract

Een dakbedekkingmateriaal omvat een waterdichte folie van een mengsel van een kunststof en ten minste één toeslagstof. De kunststof omvat althans in hoofdzaak polyvinylbutyral (PVB). Daaraan is ten minste een ammoniumpolyfosfaat houdend brandvertragend middel als toeslagstof toegevoegd. In het bijzonder wordt van gerecycled polyvinylbutyral uitgegaan.

Description

Dakbedekkingmateriaal De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een dakbedekkingmateriaal, omvattende een waterdichte folie uit een mengsel van een kunststof en ten minste één tosslagstot.

Een dergelijk dakbedekkingsmateriaal wordt gebruikelijk toegepast voor het waterdicht maken van vooral platte en licht hellende daken van huizen, andere gebouwen en overige dakconstructies die tegen een inwerking van weer en wind dienen te worden beschermd. Dusverre gangbare dakbedekkingsmaterialen omvatten veelal een kunststof folie die in de vorm van banen op het betreffende dakviak wordt aangebracht en daarop worden verlijmd of versmolten. In de praktijk wordt hierbij ruwweg een tweetal groepen van dakbedekkingsmaterialen onderscheiden, te weten folie op kunststof-basis en dakleer. Dakleer omvat een teer- en bitumen houdende dakbedekking en wordt gewoonlijk bij verhoogde temperatuur op het dakvlak gebrand. Als kunststof houdende folie worden in de praktijk vooral PVC (polyvinylchloride) en EPDM (Ethyleen-Propyleen-Dieen-Monomeer) toegepast, die gewoonlijk bij omgevingstemperatuur worden verlijmd. Hoewel de dakdekker met deze materialen en de verscheidene uitvoeringen waarin zij worden uitgevoerd een ruime keuze wordt geboden, bestaat er een behoefte aan een dakbedekkingsmateriaal dat behalve maagdelijk ook als gerecycled product kan worden geleverd om daarmee een circulaire economie te ondersteunen. Met de onderhavige uitvinding wordt dan ook onder meer beoogd een dakbedekkingsmateriaal te verschaffen dat zich leent voor hergebruik en zich nietetmin kan meten met de in de praktijk gangbare dakbedekkingsmaterialen. Om het beoogde doel te bereiken heeft een dakbedekkingsmateriaal van de in de aanhef beschreven soort volgens de uitvinding als kenmerk dat de kunststof althans in 39 hoofdzaak polyvinylbutyral (PVB) omvat en dat daaraan ten minste een ammoniumpolyfosfaat (NH,PO.}, houdend brandvertragend middel als toeslagstof is toegevoegd, waarbij in net bijzonder van gerecycled polyvinylbutyrai is uitgegaan. Deze

-2- samenstelling van de folie blijkt in de praktijk te voldoen aan eisen van treksterkte, brandveiligheid en duurzaamheid, terwijl daarvoor met voordeel van herwonnen en herwinbaar PVB las basismateriaal kan worden uitgegaan.

in een praktisch goed uitvoerbare uitvoeringsvorm is het dakbedekkingsmateriaal volgens de uitvinding gekenmerkt doordat polyvinylbutyral (PVB) en het brandvertragende middel in een gewichtsverhouding van circa 2:1 in het mengsel zijn toegepast. Deze gewichtverhouding blijkt in de praktijk een adequate brandvertraging aan de kunststof te geven, Uit economisch oogpunt is het wenselijk de hoeveelheid kunststof in de folie te beperken bij behoud van kwaliteit en verwerkbaarheid van het materiaal. Een kosten- effectieve uitvoeringsvorm van het dakbedekkingmateriaal volgens de uitvinding heeft in dit verband als kenmerk dat de ten minste ene toeslagstof in het mengsel tevens aluminiumtrihydraat {HALO} omvat, Hierbij is ATH als relatief goedkope vulstof ingezet die bovendien verder bijdraagt aan de brandwerende eigenschappen van het materiaal. in de praktijk blijkt het gehalte daarvan in de folie tot een aanzienlijke hoogte te kunnen worden toegepast en daarmee de grondstofprijs van anders daarin verbruikte kunststof te kunnen worden uitgespaard.

Een bijzondere uitvoeringsvorm van het dakbedekkingsmateriaal volgens de uitvinding heeft in dit verband als kenmerk dat polyvinylbutyral [PVB} en het aluminiumtrihydraat (ATH) in een gewichtsverhouding van circa 2:1 in het mengsel zijn toegepast, in het bijzonder in de vorm van deeltjes met een gemiddelde deeltjesgrootte kleiner dan 100 micron, in het bijzonder kleiner dan circa 60 micron. Een dergelijk gehalte aan ATH bleek in de praktijk niet tot een merkbare achteruitgang van de eigenschappen en verwerkbaarheid van het materiaal te leiden, terwijl de toegepaste korrelgrootte een homogene cpname in de smelt bevordert, Dakhedekkingsmateriaal wordt veelvuldig toegepast op dakvlakken die op zonnige dagen voortdurend aan zonlicht zullen blootstaan. Voor veel kunststoffen is zonlicht

23.

een natuurlijke vijand door de daarin aanwezige ultraviolet straling waardoor polymeerbindingen kunnen breken en door de inwerking van heliothermische warmte waardoor het materiaal kan verweken en zijn mechanische eigenschappen zou kunnen verliezen. Om dit tegen te gaan heeft een voorkeursuitvoeringsvorm van het dakbedekkingsmateriaal volgens de uitvinding als kenmerk dat de ten minste ene toeslagstof in het mengsel tevens een kleurstof omvat, en meer in het bijzonder dat voor de kleurstof een wit pigment is toegepast, in het bijzonder omvattende titaniumoxide en/of titaniumdioxide. De kleurstof geeft een fraai egaal uiterlijk aan het materiaal, zelfs indien werd uitgegaan van sen herwonnen en daardoor mogelijk niet volledig zuivere kunststof. De oxides van titanium geven bovendien een koelend effect. Door van een wit pigment uit te gaan, is het materiaal daarbij in vergelijking met gebruikelijke zwarte, althans donkere, dakbedekking tevens beter bestand tegen de inwerking van zonlicht doordat dit aldus in grotere mate zal worden gereflecteerd in plaats van geabsorbeerd, Hieraan wordt verdere bijgedragen in een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van het dakbedekkingsmateriaal volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de ten minste ene toeslagstof in het mengsel een UV stabilisator en een antioxidant omvat.

Voor een praktische verwerkbaarheid van het dakbedekkingsmateriaal wordt dit bij voorkeur op rol geleverd en in het werk in banen op maat op het te bedekken vlak gelegd en verlijmd. Met het oog daarop heeft een praktische uitvoeringsvorm van het dakbedekkingsmateriaal volgens de uitvinding als kenmerk dat de folie een dikte heeft van een halve tot enkele millimeter, in het bijzonder van tussen 0,6 en 5 millimeter, bij sen breedte van een halve meter tot enkele meter en bij een lengte enkele tientallen meter tot over honderd meter tot een rol is gewikkeld.

De uitvinding zal navolgend nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld Uitvoeringsvoorbeeld:

Ain Als uitgangsstof wordt uitgegaan van polyvinylbutyral (PVB) dat in de vorm van korrels wordt aangeleverd en waarmee een hopper wordt gevuld. Polyvinyibutyral wordt als dunne folie in gelaagd glas toegepast, vooral in voertuigen, en kan daaruit worden teruggewonnen om in het dakbedekkingsmateriaal volgens de uitvinding te worden hergebruikt. Met voordeel wordt dan ook van teruggewonnen PVB uitgegaan voor de productie van het dakbedekkingsmeteriaal. Een tweede hopper is gevuld met ammoniumpolyfostaat houdend poeder dat als brandvertragend middel wordt toegevoegd, terwijl een derde hopper is gevuld met aluminiumtrihydraat (ATH) dat als vulstof kan worden ingezet. In beide gevallen wordt uitgegaan van een fijn poeder met een doorsnee korregrootte van de orde van 60 micron. Elke hopper is onderin voorzien van een wormwiel waarvan een toerental individueel kan worden geregeld. Daarmee kan een dosering van de verschillende bestanddelen individueel worden geregeld. De genoemde fracties worden aldus, na eventueel vooraf onderling te zijn vermengd, in een verhouding van circa 2:1:1 aan een opvoerschroef van een extrusie-inrichting toegevoerd en gaandeweg daarin onder invloed van extra toegevoerde warmte onderling tot een homogene massa gesmolten.

Vanuit daartoe voorziene containers wordt aan het mengsel tevens een kleurstof in de vorm van enkele gewichtsprocent titaniumoxide en/of titaniumdioxide toegevoegd. Om klontering daarvan tegen te gaan en een egale vermenging te bevorderen wordt daarbij met voordeel uitgegaan van kunststof korrels dis vooraf met titanium{dijoxide werden verrijkt. in het bijzonder wordt daarvoor uitgegaan van korrels van polyvinylbutyral (PVB}. Omdat het hier echter om slechts een betrekkelijk gering aandeel in het geheel! gaat, kan evenwel ook van een afwijkende kunststof zoals polyethyleen (PE) worden uitgegaan, Op vergelijkbare wijze wordt een gering percentage UV stabilisator en anti-oxidant in het mengsel geduseerd. De UV-stabilisator dient om het uiteindelijke

5. dakbedekkingsmateriaal een verhoogde weerstand tegen UV-straling uit zonlicht te geven, terwijl de anti-oxidant het materiaal reeds gedurende het fabricageproces behoedt voor degradatie als gevolg van de verhoogde procestemperatuur. De samenstelling van het aldus verkregen mengsel is weergegeven in tabel 1, | Bestanddeel: í Gehalte | | | gew.% | ; Polyvinvibutyral (PVE) | 48.00% ; ; Aluminiumtrihydraat (ATH) í 24,81% ; | Ammoniumpolyfosfaat IFR} í 24,81% | ; Titanium{dijoxide {pigment} | 2,00% ; ; UV-blocker | 0,35% ; ; Anti-oxidant í 0,03% ; Tabel 1 De viskeuze gesmolte massa wordt onder druk naar een extrusie-eenheid geleid en daarin door een enkele millimeter nauwe spleet geperst met een breedte van de orde vaneen meter tot enkele meters. In dit voorbeeld is in dit opzicht uitgegaan van een extrusie-matrijs met een spleetbreedte van 1500 millimeter en een geselecteerde spleethoogte van 1, 14 , 2, 3 of 4 millimeter. Dit levert een continue folie van ruwweg diezelfde afmetingen. Deze nog warme folie wordt over een samenstel van enkele opeenvolgende walsen gekoeld en daarna over een lange tafel van enkele tientallen meter geleid om de folie te laten afkoelen en relaxeren.

Uiteindelijke wordt de afgekoelde folie via een lopende band van enkele tientallen meter naar een wikkeleenheid geleid om uiteindelijke op een gewenste lengte tot een rol te worden gevormd. Bij het bereiken van de gewenste lengte wordt de folie afgesneden, waarna op vergelijkbare wijze een volgende rol wordt gevormd.

B Het aldus verkregen materiaal is onderworpen aan een stel testen volgens een gangbare EN-13956 waarbij het materiaal werd vergeleken met monsters van gangbare, commercieel verkrijgbare dakbedekkingsmaterialen. Voor deze test is voor wat betreft het materiaal volgens de uitvinding uitgegaan van folies van respectievelijk 1 en 1% millimeter dikte, Als referentiemateriaal werd uitgegaan van een 1% millimeter dikke PVC-folie, een circa 2 millimeter dikke EPDM folie en circa 2 millimeter dik hitumineus dakleer, hierna aangeduid als FPO, Waterdichtheid: De waterdichtheid van de referentiemonsters is in de praktijk bewezen en daarom niet nader onderzocht. Het monster van het materiaal volgens de uitvinding siaagde eveneens glansrijk voor de een test op lekdichtheid, waarbij de folie werd onderworpen aan zowel een statische waterkolom van 10 meter als een dynamische douchestraal bij een waterdruk van circa 2 atmosfeer. Het monster voldoet ruimschoots aan de norm.

Treksterkte: De treksterkte van het monster en van de referentie-monsters werd zowel in lengte- als dwarsrichting gemeten. Daarbij is voor wat betreft het monster uitgegaan van de lengterichting en dwarsrichting ten opzichte van de productierichting van de folie. Deze waarden bieken nagenoeg gelijk aan elkaar. Tevens werd de rek van het materiaal bepaald. De testresultaten staan vermeld in tabel 2.1. Hieruit valt af te leiden dat qua treksterkte en rek het materiaal van het monster volgens de uitvinding niet onderdoet voor en zelfs beter presteert dan de gangbare commercieel verkrijgbare materialen die aan dezelfde test werden onderworpen. Het materiaal volgens de uitvinding voldoet dan ook ruimschoots aan de norm.

Eigenschap: ; PVB PVC EPDM PPO PoE | ì | fy | Treksterkte [N/mm] | 23 22 8 | x7 | Rek bij breuk [%] 230 15 300 550 Tabel 2.1 Las-sterkte: Twee stroken van het testmateriaal zijn op een voorgeschreven wijze onderling verlijmd 5 en vervolgens werd het geheel aan een treksterkte onderworpen. Omdat bitumineuze materialen niet worden verlijmd maar onderling worden gelast {versmolten} is dit materiaal in de vergelijking buiten beschouwing gelaten, De testresultaten zijn in tabel!

2.2 weergegeven. De sterkte van een verlijming van het monster volgens de uitvinding blijkt van eenzelfde orde van grootte als die van de referentie-monsters en ligt ruimschoots binnen de norm. ‚ Eigenschap: ‚ PVB PVC EPDM FPO ‚ Maximale Laskracht [N] 156 200 150 0 xX Tabel 2.2 impact weerstand: De weerstand tegen mechanische inwerking is getest door een scherp voorwerp op het monster te laten vallen vanaf een bepaalde hoogte. De maximale hoogte van waaraf een voorwerp kan worden losgelaten zonder het monster te perforeren, is In tabel 2.3 vermeld, Dit is zowel met een relatief hard voorwerp van aluminium getest als met een zachter voorwerp van kunststof. Ook hieruit blijkt dat het materiaal van het monster volgens de uitvinding zich verhoudt met dat van de referentiemonsters en binnen de norm valt.

‚ Eigenschap: ‚PVB PVC EPDM | FPO

-8- ; ji 3 Maximale valhoogte [mm] ; 1250 í 2800 _ - | 1250 | ; £ | Maximale valhoogte fmm] | 2000 | - | 1000 | 1500 | Tabel 2.3 Brandvertraging: Tot slot is het monstermateriaal blootgesteld aan sen genormeerde brandproef om daarmee een brandvastheid vast te stellen. Hierbij is een genormeerde brandhaard van sen temperatuur van rond 800°C op een baan van 800 bij 1800 millimeter geplaatst en een tijdsduur gemeten waarbinnen het materiaal viam vatte. Het vuur doofde na 12 minuten en 33 seconden volledig uit. Daarmee biedt het materiaal volgens de uitvinding 19 een uitmuntende brandvertraging en weerstand tegen verhitting, Een bijkomend voordeel is dat PVB bij verbranding geen toxische gassen afgeeft.

Het voorgaande rechtvaardigt de conclusie dat het materiaal volgens de uitvinding voldoet aan eisen van waterdichtheid zoals die door de norm worden gesteld. Het materiaal volgens de uitvinding combineert daarbij een hoge treksterkte, zoals die van PVC, met een grote rekbaarheid, zoals die van EPDM. De sterkte van een las (verlijming) in het materiaal volgens de uitvinding is van eenzelfde orde als van de bekende commercieel verkrijgbare materialen en voldoet aan de norm. De weerstand tegen mechanische inwerking is ten minste even groot als van de andere geteste materialen of zelfs hoger. Bij dikkere folies vanaf 1% millimeter blijkt deze eigenschap van het materiaal volgens de uitvinding zelfs niet door de andere materialen te evenaren. Op het gebied van brandwering geeft het materiaal volgens de uitvinding bijzonder goede sigenschappen en is het bovendien niet toxisch bij verbranding.

Tet slot kan bij een dakbedekking op basis van het PVB materiaal volgens de uitvinding een aanzienlijke kostenreductie worden bereikt doordat zowel de materiaalkosten als de kosten voor verwerking belangrijk lager liggen dan van dusverre gangbare dakbedekkingsmaterialen. In de praktijk blijkt een dakbedekking met het materiaal volgens de uitvinding aanmerkelijk sneller, tot wel tweemaal zo snel, te kunnen worden

Ean gelegd. Daarmee biedt de uitvinding een bijzonder aantrekkelijk alternatief voor deze bekende dakbedekkingsmaterialen; niet in de laatste plaats doordat de uitvinding het gebruik van herwonnen en herwinbare kunststof (PVB) toelaat.

Hoewel de uitvinding hiervoor aan de hand van louter een enkele uitvoeringsvoorbeeld nader werd toegelicht, moge het duidelijk zijn dat de uitvinding daartoe geenszins ìs beperkt. Integendeel zijn binnen het kader van de uitvinding voor een gemiddelde vakman nog vele variaties en verschijningsvormen mogelijk.

Claims (8)

-10- Conclusies:

1. Dakbedekkingmateriaal, omvattende een waterdichte folie van een mengsel van een kunststof en ten minste één toeslagstof, met het kenmerk dat de kunststof althans in hoofdzaak polyvinylbutyral {(PVB) omvat en dat daaraan ten minste een ammoniumpolyfosfaat (NH,PO.}, houdend brandvertragend middel als toeslagstof is toegevoegd, waarbij in het bijzonder van gerecycled polyvinylbutyral is uitgegaan.

2. Dakbedekking volgens conclusie 1, met het kenmerk dat polyvinylbutyral (BVB) en het brandvertragende middel in een gewichtsverhouding van circa 2:1 in het mengsel zijn toegepast.

3. Dakbedekking volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de ten minste ene toeslagstof in het mengsel tevens aluminiumtrihydraat (HALO) omvat.

4, Dakbedekking volgens conclusie 3, met het kenmerk dat polyvinylbutyral (PVE) en het aluminiumtrihydraat (ATH) in een gewichtsverhouding van circa 2:1 in het mengsel zijn toegepast, in het bijzonder in de vorm van deeltjes met een gemiddelde deeltjesgrootte kleiner dan 100 micron, in het bijzonder kleiner dan circa 60 micron.

5. Dakbedekking volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de ten minste ene toeslagstof in het mengsel tevens een kleurstof omvat,

6. Dakbedekking volgens conclusie 5, met het kenmerk dat voor de kieurstof een wit pigment is toegepast, in het bijzonder omvattende titaniumoxide en/of titaniumdioxide.

7. Dakbedekking volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de ten minste ene toeslagstof in het mengsel een UV stabilisator en een antioxidant omvat.

8. Dakbedekking volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de folie een dikte heeft van een halve tot enkele millimeter, in het bijzonder van tussen 0,6 en 5 millimeter, bij een breedte van een halve meter tot enkele meter en bij een lengte enkele tientallen meter tot over honderd meter tot een rol is gewikkeld.