NO173515B

NO173515B - Flammefast baererbane for bitumenbaner og fremgangsmaate for fremstilling derav samt anvendelse derav

Info

Publication number: NO173515B
Application number: NO90900231A
Authority: NO
Inventors: Peter Heidel; Wilhelm Adam
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1989-01-17
Filing date: 1990-01-16
Publication date: 1993-09-13
Also published as: EP0379100A1; NO900231L; CA2007882A1; NO173515C; EP0379100B1; ZA90284B; FI900214A0; DE59009035D1; ATE122412T1; AU4796790A; NO900231D0; US5171629A; JPH02233240A; DE3901152A1

Abstract

Det er beskrevet en baererbane av flateformig fibermateriale bestående av en glassfibermatte og en matte av syntesefibre som er stingbundet med hverandre og som er sluttkonsolidert med et polymerisatfritt, form-aldehydfattig melamin-formaldehyd-forkondensat og en fremgangsmåte for fremstilling derav. Fortrinnsvis er bærerbanen sluttkonsolidert med et melamin-formaldéhyd-forkondensat som er delvis foretret og/eller sulfamatmodifisert.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en baererbane av et flateformig fibermateriale bestående av en glassfibermatte og en matte av polyesterfibrer som er nålefiltet med hverandre, og som etter nålefilting er behandlet med et impregneringsmiddel bestående av et polymerisatfritt, melamin-formaldehyd-forkondensat. Oppfinnelsen omfatter videre en fremgangsmåte for fremstilling av bærerbanen samt anvendelse av den derved fremstilte bærerbanen.

Til bærerbaner for tak- og tetningsbaner stilles forskjellige viktige krav som vedrører deres videre bearbeidelse til tak-og tetningsbaner og oppførselen av sistnevnte ved og etter legging på underlagene. Høy fasthet for bærerbanen i et vidt temperaturområde skal sikre en høy bearbeidelses- og dimensjonsstabilitet ved bituminering og brannoppførselen, bedømt ifølge DIN 4102, del 7, skal oppfylles. Samtidig skal bærerbanen også sikre høy dimensjonsstabilitet for den ferdige tak- og tetningsbanen ved leggingen på taket eller annet underlag, samt ved fleksibilitet og en viss tøybarhet for utligning av uregelmessigheter og værbetingede dimen-sjonsendringer for det dekkene underlaget.

EP-A-176847 beskriver et laminat, anvendt som en bærerbane for tak og f orseglingslag som er fremstilt av et lag av syntetiske fibrer, fortrinnsvis polyetylenfibrer og et lag av en mineralfiber. De to fibermattene er forkonsolidert ved nålefilting av enkeltmattene med ca. 10$ av stingene som er påkrevet for å sammenføye de to mattene (side 2, linje 28-31). Deretter blir de to forkonsoliderte mattene bundet til hverandre ved å nålefilte dem sammen.

Det er åpenbart at beskrivelsen i dette dokumentet er rettet mot en bærer som er ment å holdes borte fra organiske bindemidler. Mekanisk stabilitet oppnås ved hjelp av mekaniske innretninger, nemlig ved nålefilting.

EP-A-242524 er rettet mot en forbedring av bærerbanen kjent fra EP-A-176847. Den forbedrede bæreren beskrevet i dette dokumentet er kjennetegnet ved at den inneholder i mineral-fibermatten ytterligere longitudinelle forsterkningsgarn som overraskende resulterer i en dimensjonsmessig stabilisering av bæreren i tverr-retningen. I eksemplene i dette dokumentet benyttes et "vanlig bindemiddel" for sluttkonsolideringen av bæreren, men ingen detaljer vedrørende bindemiddelet er gitt.

DE-A-261987 beskriver fremstillingen av en ikke-vevet matte av polyesterfibrer ved anvendelse av en bindemiddelblanding som hovedsakelig består av en karboksylert akrylsyre/styren/- butadien-kopolymerlateks — som er utelukket fra foreliggende bindemiddelsystem — og en melamin-formaldehydharpiks som imidlertid ikke har noen av trekkene som er særegne for harpiksen benyttet ved foreliggende oppfinnelse. I eksemplene 1 og 3 benyttes henholdsvis 15,6 eller 8,6 vekt-# av melaminharpiksen beregnet på basis av polymervekten. Hverken det ikke-vevde materialet eller bindemiddelet har trekkene som er særegne for bærerbanen ifølge oppfinnelsen.

Disse kjente bindemidlene er optimalisert med hensyn på det ekstilteknologiske dataene som fasthet, rivestyrke osv., deres brannoppførsel har imidlertid hittil vært av mindre interesse. Bituminsveisebanene fremstilt av sjiktstoffer konsolidert med disse bindemiddelsystemene er følgelig bare betinget brannhemmende i henhold til DIN 4107, del 7.

EP-A-176848 beskriver et ikke-vevet materiale fra stapelfibrer eller filamenter, fortrinnsvis et nålefiltet, ikke-vevet materiale fra polyesterfilamenter, som er impregnert med et bindemiddel som inneholder inerte, fiberlignende, faste partikler. Ved impregnering danner de fiberlignende partiklene et lag på det ikke-vevde materialet. Det nevnes ikke et dobbeltlag av et polyester-ikke-vevet materiale nålefiltet til en glassfibermatte, heller ikke en spesiell melamin-formaldehydharpiks som har noen av trekkene som er særegne for materialet ifølge foreliggende oppfinnelse.

EP-A-176849 beskriver et ikke-vevet materiale fra stapelfibrer eller filamenter, fortrinnsvis et nålefiltet, ikke-vevet materiale fra polyesterfilamenter, som er impregnert med et bindemiddel som inneholder inerte, små faste partikler. Ved impregnering penetrerer de fiberlignende partiklene inn i det ikke-vevde materialet. Som i EP-A-176848 nevnes ikke et dobbeltlag av et polyester-ikke-vevet materiale nålefiltet til en glassfibermatte, heller ikke en spesiell melamin-formaldehydharpiks som har noen av trekkene som kjennetegner materialet ifølge foreliggende oppfinnelse.

EP-A-281921 vedrører ikke-vevde materialer av uorganiske eller organiske fibrer som er impregnert med en harpiks bestående av en blanding av et vannoppløselig kondensasjons-produkt av et alifatisk eller cykloalifatisk keton med formaldehyd og av en vannoppløselig aminoplast eller fenolisk harpiks. Som i de foregående dokumentene nevnes ikke et dobbeltlag av et polyester-ikke-vevet materiale nålefiltet til en glassfibermatte, heller ikke en spesiell melamin-formaldehydharpiks som har noen av trekkene for materialet ifølge foreliggende oppfinnelse.

US-A-4430380 vedrører fremstillingen av en struktur av tekstilmateriale som er bundet med en melamin-formaldehydharpiks. Det gis overhodet ingen henvisning eller antydning i dette patentet om anvendelsen av et dobbeltlag av et spinnflorstoff (spunbond) av polyesterfibrer og en matte av glassfibrer, festet sammen ved hjelp av nålefilting. For det andre beskrives ikke anvendelsen av en melamin-formaldehydharpiks som kan modifiseres. Det anbefales ikke spesielt å anvende melamin-formaldehydharpikser som er modifisert med et sulfamat. I eksemplene 2 og 10 beskrives fremstillingen av en melamin-formaldehydharpiks som er modifisert med amidosulfonsyre, imidlertid anvendes disse produktene ikke for impregnering av et ikke-vevet materiale i eksemplene 11 til 15. Videre beskrives ikke anvendelsen av en harpiks som kan være delvis foretret. Endelig angis ingen spesielle fordeler ved melamin-formaldehydharpikser modifisert med amidosulfonsyre.

US-Å-4425399 beskriver fremstillingen av en ikke-vevet matte av naturlige eller syntetiske fibrer og glassfibrer ved anvendelsen av en bindemiddelblanding som inneholder en akrylisk polymer eller karboksylert styren-butadienlateks — som er utelukket fra foreliggende bindemiddelsystem — og en melamin-formaldehydharpiks som imidlertid ikke har noen av de trekkene som er angitt for harpiksen anvendt ved foreliggende oppfinnelse. Fortrinnsvis inneholder blandingen ca. 94 vekt-#

(kolonne 2, linje 23-27) av en polymer. Den ikke-vevde matten beskrevet i dette dokumentet inneholder de organiske og uorganiske fibrene blandet i ett lag, mens foreliggende oppfinnelse anvender en to-lags sammensetning av en matte av syntetiske fibrer og en matte av glassfibrer, som er nålefiltet sammen.

US-A-4609709 vedrører et glassfiberbindemiddel bestående av en blanding av urea-formalehydharpiks, en styren-butadienlateks og en fullt ut metylert melamin-formaldehydharpiks. Dette patentet beskriver fremstillingen av en glassfibermatte (anvendelsen av organiske fibrer finnes ikke) ved anvendelse av en bindemiddelblanding som inneholder en melamin-formaldehydharpiks som imidlertid ikke har noen av de trekkene angitt for harpiksen anvendt ved foreliggende oppfinnelse. Spesielt inneholder blandingen en polymer som er utelukket for foreliggende bindemiddelsystem.

DE-A-3625443 beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av ikke-vevde materialer som er bundet ved hjelp av et spesielt bindemiddel bestående av en fenolisk harpiks som ikke er herdbar ved hjelp av varme og av en fenolisk aminoplast eller epoksyharpiks, som er varmeherdbar. De ikke-herdbare, fenoliske harpiksene fremstilles ved syrekondensasjon av fenoliske forbindelser med formaldehyd, de varmeherdbare, fenoliske harpiksene ved alkalisk kondensasjon av fenoliske forbindelser med formaldehyd. De ikke-vevde materialene benyttes som enkeltlag dannet ved å legge stapelfibrer oppnådd ved destruksjon av anvendte tekstilmaterialer (side 2, linje 27-29).

Fra det tyske utlegningsskrift nr. 11 49 688 er det kjent en fremgangsmåte for fremstilling av flammefaste vliesstoff. Ved denne fremgangsmåten påføres et flammebeskyttelsesmiddel samtidig med bindemidlet på vliesen. I ett av eksemplene i denne publikasjonen anvendes som flammebeskyttelsesmiddel tetrahydrofosfoniumklorid som påføres sammen med et bindemiddelsystem av naturgummilateks og et melamin-formaldehyd-forkondensat. Etterkonsolideringen av denne vliesen foregår også med et melamin-formaldehyd-forkondensat.

De på denne måten utrustede vliesene er imidlertid dårlig egnede for fremstillingen av bituminerte tak- og tetningsbaner som er flammefaste i henhold til DIN 4107, del 7, idet de for dette formålet ville måtte inneholde en meget høy mengde flammebeskyttelsesmidler, f.eks. antimontrioksyd eller fosforforbindelser. Denne høye andelen av flammebeskyttelsesmidler fører til en meget sterk reduksjon av fleksibiliteten for vliesene, slik at de ikke oppfyller kravene for fremstilling av tak- og tetningsbaner i dette henseende.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en bærerbane for fremstilling av tak- og tetningsbaner som ikke oppviser ulempene ved de kjente materialene, og hvor videre høy mekanisk stabilitet også ved forhøyede temperaturer kombineres med meget god brannoppførsel.

Ved foreliggende oppfinnelse tilveiebringes følgelig en bærerbane av et flateformig fibermateriale bestående av en glassfibermatte og en matte av polyesterfibrer som er nålefiltet med hverandre, og som etter nålefilting er behandlet med et impregneringsmiddel bestående av et polymerisatfritt, melamin-formaldehyd-forkondensat, kjennetegnet ved at polyesterfibermatten er en "spunbond" og at impregneringsmiddelet har et innhold av fritt formaldehyd på ikke mer enn 1 vekt-#, et molforhold mellom melamin og formaldehyd på 1:1,0 til 1:3,5 og er sulfamatmodifisert og eventuelt delvis foretret.

Glassfibermatten som finnes i bærerbanen ifølge oppfinnelsen kan på vanlig måte være forkondensert med vanlige bindemidler, det vil si for det meste polymerisatbindemidler eller også melaminharpikser. På grunn av den høye bindekraften for de formaldehydfattige melamin-formaldehyd-forkondensatene som anvendes ifølge oppfinnelsen er det imidlertid mulig tydelig å senke den anvendte bindemiddelandelen for forkonsoliderin-gen av glassfibermatten, uten at sluttfastheten for bærerbanen ifølge oppfinnelsen reduseres i uakseptabel grad.

I matten av polyesterfiber som inneholdes i bærerbanen ifølge oppfinnelsen kan det anvendes fibertyper som oppviser en høy fasthet, høy modul og en lav varmekrympning, slik at dimensjonen av bærerbanen holder seg konstant ved videre-bearbeidelsen til tak- og tetningsbaner. Spesielt foretrukne polyesterfibermaterialer består av polyetylentereftalat, spesielt de høyfaste og lite krympende typene. Det er i prinsipp også mulig, men ikke ubetinget nødvendig, at matten av polyesterfibrer består av tungt brennbare polyestere. Eksempler på handelsvanlige fibrer, hvorav polyesterfibermatten kan være oppbygget, er "Trevira", spesielt de høyfaste typene og den tungt brennbare typen "Trevira CS".

Polyesterfibermatten kan også være oppbygget av stapelfibrer, hensiktsmessig med snittlengder mellom 1 og 100 mm, eller av filamentfibre. Spesielt foretrukket er tilfeldig lagte matter av filamentfibrer, spesielt typer som er underkastet en visse forkonsolidering ved en kalandreringsprosess, som f.eks. de såkalte "spunbonds".

Det formaldehydfattige melamin-formaldehyd-forkondensatet hvormed bærerbanen ifølge oppfinnelsen er sluttkonsolidert har et molforhold mellom melamin og formaldehyd på 1:1,0 til 1:3,5, fortrinnsvis 1:1,2 til 1:3. Av disse formaldehydfattige melamin-formaldehyd-forkondensatene er slike foretrukne som er delvis foretrede og/eller sulfamatmodifiserte. De delvis foretrede forkondensatene er delvis foretrede med laverealkanoler, det vil si slike med 1 til 4 karbonatomer, men spesielt med metanol. Foretringsgraden for de delvis foretrede forkondensatene er kjennetegnet ved at de pr. mol formaldehyd oppviser 0,2 til 0,85, fortrinnsvis 0,6 til 0,8 mol etergrupper. Spesielt foretrukne formaldehydfattige, delvis foretrede melamin-formaldehyd-forkondensater har et molforhold mellom melamin og formaldehyd på 1:2 til 1:3, og oppviser pr. mol formaldehyd 0,6 til 0,8 mol metyletergrupper. Sulfamatmodifiserte formaldehydfattige melamin-formaldehyd-forkondensater, med hvilke bærerbanen ifølge oppfinnelsen kan være sluttkonsolidert inneholder, på basis av fast harpiks, 1 til 20 vekt-#, fortrinnsvis 5 til 15 vekt-# sulfamat, beregnet som natriumsulfamat. Spesielt foretrukne sulfamatmodifiserte melamin-formaldehyd-forkondensater har et molforhold mellom melamin og formaldehyd på 1:1,2 til 1:2 og oppviser, på basis av fast harpiks, 5 til 15 vekt-# sulfamat, beregnet som natriumsulfamat.

For spesielle anvendelser kan det være hensiktsmessig når melamin-formaldehyd-forkondensatet som finnes i bærerbanen ifølge oppfinnelsen i tillegg inneholder små mengder, det vil si 1 til 5 vekt-# på basis av fast harpiks, av ytterligere modifiseringsmidler, spesielt modifiseringsmidler som øker plastisiteten, så lenge den påkrevde dårlige brennbarheten ikke derved reduseres i uakseptabel grad. Plastifiserende tilsatser av denne typen er f.eks. di- og trietylenglykol samt deres etere eller polyetylenglykoler med molvekter inntil 2000. Spesielt foretrukket er imidlertid ifølge oppfinnelsen bærerbaner som er sluttkonsolidert med et melamin-formaldehyd-forkondensat uten ytterligere plastifiserende modifiseringsmidler.

Spesielt foretrukket er også slike bærerbaner ifølge oppfinnelsen som oppviser kombinasjon av flere foretrukne trekk.

Bærerbanen ifølge oppfinnelsen viser, sammenlignet med kjente bærerbaner, den fordelen at den ved en for viderebearbeid-elsen meget gunstig høy fleksibilitet viser en forbedret brannoppførsel. Den er i dette henseende overlegen sammenlignet med både den fra DE-AS 1 149 688 kjente banen og også vliesmaterialene fremstilt ved anvendelse av et bindemiddel ifølge DE-OS 26 19087. Også den mekaniske belastbarheten for bærerbanen ifølge oppfinnelsen under varmeinnvirkning (temperaturområde ca. 180°C), som opptrer ved viderebe-arbeidelsen t:" \k- og tetningsbaner, er vesentlig forbedret. Det i.. gjelder for rivestyrken for bærerbanen ifølge oppfinnelsen, som sammenlignet med bærerbaner som er sluttkonsolidert med polyakrylatbindemidler er øket med ca. 25#.

Foreliggende oppfinnelse omfatter videre en fremgangsmåte for fremstilling av en bærerbane av flateformig fibermateriale bestående av en glassfibermatte og en matte av polyesterfibrer, som er nålefiltet med hverandre, og som er behandlet med et ixnpregneringsmiddel, kjennetegnet ved at matten av polyesterfibrer er en "spunbond" og at impregneringen foregår med et polymerisatfritt melamin-formaldehyd-forkondensat som oppviser et innhold på ikke mer enn 1 vekt-# fritt formaldehyd og et molforhold mellom melamin og formaldehyd på 1:1,0 til 1:3,5 og er sulfamatmodifisert og eventuelt delvis foretret, og som er tilsatt 0,5 til 5 vekt-% av et vanlig herdemiddel, det impregnerte fibermaterialet bringes til et harpiksopptak, på basis av det ikke-harpiksbehandlede materialet, på 5 til 40 vekt-#, det avdryppes og utherdes deretter ved forhøyet temperatur.

Bærerbanen ifølge oppfinnelsen kan med fordel anvendes for meget forskjellige formål.

Oppfinnelsen omfatter følgelig anvendelse av en bærerbane av flateformig fibermateriale bestående av en glassfibermatte og en matte av polyesterfibrer som er nålefiltet med hverandre og som etter nålefilting er behandlet med et impregneringsmiddel bestående av et melamin-formaldehyd-forkondensat, hvor polyesterfibermatten er en "spunbond" og impregneringsmiddelet oppviser et innhold på ikke mer enn 1 vekt-# fritt formaldehyd og et molforhold mellom melamin og formaldehyd på 1:1,0 til 1:3,5, og er sulfamatmodifisert og er eventuelt delvis foretret, for fremstilling av bituminerte tak— og tetningsbaner.

Anvendelsen ifølge oppfinnelsen av det ovenfor angitte formaldehydfattige melamin-formaldehyd-forkondensatet byr også på fordeler ved fremstillingen av bærerbanen ifølge oppfinnelsen: Det kan nemlig anvendes glassfibermatter med relativt lavt bindemiddel innhold. Idet karakteren av bindemidlet spiller en mindre rolle ved lavt bindemiddelinnhold kan det f.eks. anvendes prisgunstige glassfibermatter med lavt bindemiddelinnhold som ikke må være tungt brennbart.

Claims

1. Bærerbane av et flateformig fibermateriale bestående av en glassfibermatte og en matte av polyesterfibrer som er nålefiltet med hverandre, og som etter nålefilting er behandlet med et impregneringsmiddel bestående av et polymerisatfritt, melamin-formaldehyd-forkondensat, karakterisert ved at polyesterfibermatten er en "spunbond" og at impregneringsmiddelet har et innhold av fritt formaldehyd på ikke mer enn 1 vekt-#, et molforhold mellom melamin og formaldehyd på 1:1,0 til 1:3,5 og er sulfamatmodifisert og eventuelt delvis foretret.

2. Bærerbane ifølge krav 1, karakterisert ved at melamin-formaldehyd-forkondensatet er delvis foretret og sulfamatmodifisert.

3. Bærerbane ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at melamin-formaldehyd-forkondensatet er delvis foretret med alkoholer med 1 til 4 karbonatomer.

4. Bærerbane ifølge minst ett av kravene 1 til 3, karakterisert ved at melamin-formaldehyd-forkondensatet pr. mol formaldehyd oppviser 0,2 til 0,85 mol alkanetergrupper.

5. Bærerbane ifølge minst ett av kravene 1 til 4, karakterisert ved at melamin-formaldehyd-forkondensatet oppviser et molforhold mellom melamin og formaldehyd på 1:2 til 1:3 og pr. mol formaldehyd oppviser 0,6 til 0,8 mol metyletergrupper.

6. Bærerbane ifølge minst ett av kravene 1 til 5, karakterisert ved at melamin-formaldehyd-forkondensatet , på basis av fast harpiks, inneholder 1 til 20 vekt-# sulfamat, beregnet som natriumsulfamat.

7. Bærerbane ifølge minst ett av kravene 1 til 6, karakterisert ved at melamin-formaldehyd-forkondensatet har et molforhold mellom melamin og formaldehyd på 1:1,2 til 1:2 og på basis av fast harpiks inneholder 5 til 15 vekt-# sulfamat, beregnet som natriumsulfamat.

8. Fremgangsmåte for fremstilling av en bærerbane av flateformig fibermateriale bestående av en glassfibermatte og en matte av polyesterfibrer, som er nålefiltet med hverandre, og som er behandlet med et impregneringsmiddel, karakterisert ved at matten av polyesterf ibrer er en "spunbond" og at impregneringen foregår med et polymerisatfritt melamin-formaldehyd-forkondensat som oppviser et innhold på ikke mer enn 1 vekt-# fritt formaldehyd og et molforhold mellom melamin og formaldehyd på 1:1,0 til 1:3,5 og er sulfamatmodifisert og eventuelt delvis foretret, og som er tilsatt 0,5 til 5 vekt-# av et vanlig herdemiddel, det impregnerte fibermaterialet bringes til et harpiksopptak, på basis av det ikke-harpiksbehandlede materialet, på 5 til 40 vekt-#, det avdryppes og utherdes deretter ved forhøyet temperatur.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at det anvendes et polymerisatfritt melamin-formaldehyd-f orkondensat som er delvis foretret og sulfamat-modif isert .

10. Anvendelse av en bærerbane av flateformig fibermateriale bestående av en glassf ibermatte og en matte av polyesterfibrer som er nålefiltet med hverandre og som etter nålefilting er behandlet med et impregneringsmiddel bestående av et melamin-formaldehyd-forkondensat, hvor polyesterfibermatten er en "spunbond" og impregneringsmiddelet oppviser et innhold på ikke mer enn 1 vekt-# fritt formaldehyd og et molforhold mellom melamin og formaldehyd på 1:1,0 til 1:3,5, og er sulfamatmodifisert og er eventuelt delvis foretret, for fremstilling av bituminerte tak— og tetningsbaner.