NO771535L - Fremgangsm}te til fremstilling av en b{rebane - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av en bærebane.

Por dimensjonsstabiliteten og fasthetsegenskaper av takbaner og lignende er som kjent innleggsmaterialene ansvarlige. Som slike innleggsmaterialer eller bærebaner kjenner man eksempelvis råfiltpapp, vevnader og flor av glass og syntetiske materialer etc. Spesielt har det som bærebaner vist seg godt egnet spinneflor av syntetiske polyesterfilamenter, som ble kjemisk fastgjort på helt bestemt måte (belgisk patent nr. 819.696). Polyester-filamentene er slike av et smeltepunkt på over 250°C med en enkeltiter fra ca. 3 til 15 dtex; fortrinnsvis anvendes poly-etylentereftalatfilamenter. Den kjemiske binding av filamentene i spinnefloret foregår med ca. 10 til 30 vekt%, referert til uimpregnert flor av en vandig, nøytral til svakt alkalisk innstillet bindemiddeldispersjon med et faststoffinnhold fra 10

til 60 vekt%, inneholdende et kopolymerisat av

45 til 55 vekt% av en akrylsyre- eller metakrylsyreester av en enverdig alkohol med 1 til 8 C-atomer,

24 til 30 vekt%.akrylnitril,

12,5 til 30 vekt% styren,

0,5 til 2,5 vekt$ akrylsyreamid, fremstillet ved emulsjonspoly-merisasjon i nærvær av anioneaktive og/eller ikke-ionogene emulgatorer samt aktivatorer ifølge DAS I.619.O56,

samt 10 til 30 vekt%, referert til faststoffinnholdet av en bindemiddeldispersjon av et melaminformaldehydforkondensat.

Med denne bindemiddeldispersjon impregneres floret og bindes således at det mellom trådene er tilstede spennsegl-lignende forstivninger. Det fastgjorte flor har da følgende egenskaper:

En flatevekt fra ca. 80 til 300 g/m2,

en fasthet fra ca. 20 til 100 kp/5 cm,

en rivutvidelse fra ca. 25 til 50$ og

en vidererivfasthet fra ca. 4 til 9 kp.

Por fremstilling av en bituminert takbane blir

dette flor på i og for seg vanlig måte bituminert og sandbehandlet.

Et problem som alltid igjen opptrer ved fremstilling av bituminerte takbaner under den under spenning og temperaturer av størrelsesordensmessig ca. 140 til 200°C gjennomførte bituminering av bærebanen er breddeinnsnevring av bærebanen. Ved de temmelig høye temperaturer mykner såvel de syntetiske filamenter av det eventuelle flor som også det anvendte bindemiddel, således at under den tilstedeværende lengdespenning inntrer en forlengelse på bekostning av bredden. Breddeinnsnevringen under bitu-mineringen bør ikke utgjøre mer enn maksimalt ca. 1 til 2%,

da ellers opptrer dels ennu under takbanefremstillingen, dels også senere, spesielt når den ferdige takbane da i lengre tid utsettes for solinnstråling eller lignende, uønskede bølginger; dette kommer fordi det syntetiske flormaterial under innvirkning av forhøyede temperaturer har den bestrebelse igjen å gjøre breddeinnsnevringen tilbakegående.

Enskjønt den fra belgisk patent nr. 819.696 kjente bærebaner ved bituminering allerede viser relativt små bredde-innsnevringer, var det på grunn av det alltid økende krav til produktkvaliteten ønskelig og besto den oppgave å fremstille en bærebane, som ved bituminering eller generelt ved belegg har en bare liten breddeinnsnevring.

Denne oppgave kunne ifølge oppfinnelsen løses ved fastgjøring av et polyesterspinneflor ved hjelp av et spesielt kjemisk bindemiddel, som er forskjellig fra det som er omtalt i belgisk patent nr. 819.696. Oppfinnelsens gjenstand er således en fremgangsmåte til fremstilling av en bærebane av et spinneflor av syntetiske polyesterfilamenter med et smeltepunkt på over 230°C, fortrinnsvis av polyetylentereftalatjFålamenter av en enkelttiter fra ca. 3 til 15 dfcex, bundet med ca. 10 til 30 vekt$, referert til ubundet spinneflor av et kjemisk "bindemiddel ved påføring av bindemidlet på spinnefloret i form av en vandig dispersjon av fastgjøring ved tørkning ved ca. 120 til 220°C, idet fremgangsmåten erkarakterisert vedat det som vandig dispersjon anvendes en dispersjon som inneholder

a) 10 til 60 vekt$ av et kopolymerisat av

60 til 90 vekt# styren,

5 til 20 vekt% butadien,

2 til 10 vekt% akrylsyre og

2 til 10 vekt# akrylamid,

b) 5 til 30 vekt$, referert til kopolymerisatmengden av et melaminformaldehydforkondensat, c) sure katalysatorer som p-toluensulfosyre, trietylaminhydroklorid eller maleinsyre, samt eventuelt d) ytterligere inerte tilsetninger som fortykkere, avskummere, farvestoffer etc,'

Den etter denne fremgangsmåte dannede bærebane har da følgende egenskaper:

en flatevekt fra ca. 80 til 400 g/m<2>,

en fasthet fra ca. 30.til lHO daN/5 cm,

en rivutvidelse på ca. 20 til 50$,

en vidererivfasthet fra ca. 2 til 9 kp,

en spesifikk fasthet på minst

og

en spesifikk referanseutvidelse på langs ved l80°C og 5 daN/5 cm belastning på maksimalt 600%. « g/m .

Ved gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen går man ut fra et spinneflor av polyesterfilamenter med et smeltepunkt på over 230°C og en enkeltiter på ca. 3 til 15 dtex; foretrukket polyester er polyetylentereftalat. Spinnefloret forfastgjøres hensiktsmessig ved.kalandrering og/eller ved nåling. Deretter impregneres floret ved den spesielle vandige bindemiddeldispersjon, trykkes eller lignende og det skal nemlig påføres så meget av denne dispersjon at etter tørkning forblir ca. 10 til 30 vekt$, referert til ubundet flor av bindemiddel på floret. Eventuelt kan det ved et forforsøk bestemmes hvor meget vandig dispersjon må påføres på floret for at den ønskede bindemiddelmengde blir tilbake etter tørkning ved ca.

120 til 220°C, idet fastgjøringen av bindemidlet finner sted.

Bindemiddeldispersjonen er sammensatt av et bestemt kopolymerisat, et melaminformaldehydforkondensat, sure katalysatorer, eventuelt ytterligere inerte tilsetninger som fortykkere, avskummere og farvestoffer og vann. Kopolymerisatet består av 60 til 90 vekt% styren-,

5 til 20 vekt% butadien-,

2 til 10 vekt/S akrylsyre- og

2 til 10 vekti akrylamid-enheter.

Det fremstilles hensiktsmessig ved en emulsjons-polymerisasjon i nærvær av anioneaktive og/eller ikke-ionogene emulgatorer samt aktivatorer analogt den forskrift som er angitt i DAS I.619.O56 for det der omtalte kopolymerisat.

Melaminformaldehydforkondensatet er et produkt, slik det er oppnåelig i handelen, eksempelvis som vandig oppløs-ning. Med hensyn til de sure katalysatorer samt eventuelt ytterligere tilsetninger (fortykkere, avskummere, farvestoffer etc.) er det intet spesielt å bemerke. Det som vist kjemisk bundne, tørkede spinneflor skal ha en flatevekt fra ca. 80 til 400 g/m . Når man går ut fra et ubundet flor, hvis flatevekt er nedsatt rundt størrelsen av vekten av bindemidlet som er påført kommer man nøyaktig til den ønskede flatevekt samt også til de vanlige spesielle egenskaper av bærebanen. Med hensyn til fastheten fra ca. 30 til 140 daN/5 cm og rivutvidelse fra ca. 20 til 50$ av denne bærebane behøvde ikke være nødvendig med ytterligere for-klaringer. Vidererivfastheten fra ca. 2 til 9 kp bestemmes etter DIN-norm 53-859.

Den spesifikke fasthet og den spesifikke referanseutvidelse er størrelser som er uavhengig av spinneflorets flatevekt og ble nyinnført for bedre å kunne - forklare fremskrittet av den ved oppfinnelsen oppnådde gjenstand i forhold til teknikkens stand. Mens.det ifølge teknikkens stand finnes bærebaner som med hensyn til sin flatevekt, fasthet, rivutvidelse og vidererivfasthet praktisk talt ikke adskiller seg fra den ifølge oppfinnelsen oppnåelige bærebane (belgisk patent 819.696), er spesifikk fasthet og spesifikk referanseutvidelse av disse bærebaner tydelig underlegne verdiene ifølge de ifølge oppfinnelsen oppnådde bærebaner.

Den spesifikke fasthet eller rivfasthet gir seg

ved referanse av den målte rivfasthet på flatevekten på 100 g/ m A spesifikk fasthet =

Til den spesifikke referanseutvidelse kommer man som følger: Som målestørrelse for utvidelsen ble det valgt referanseutvidelsen ved en belastning på 5 daN/5 cm fra et ved l80°C opptatt kraft-utvidelsesdiagram. Produktet av referanse utvidelsen ved l80°C og en belastning på 5 daN/5 cm og flatevekten er da den spesifikke referanseutvidelse: Spesifikk referanseutvidelse = referanseutvidelse f_ % 7 . flatevekt [_ g/m_7. I den spesifikke fasthet og spesifikke referanseutvidelse er innvirkningen av flatevekten eliminert, således at bare egen-skapene av bindemidlet kommer til uttrykk. De tilsvarende ver-dier av bærebanene i henhold til den nærmestkommende teknikkens stand (belgisk patent 819.696) ligger delvis betraktelig under (spesifikk fasthet) resp. over (spesifikk referanseutvidelse) verdiene av den ifølge oppfinnelsen oppnådde bærebane. Dette viser at det kjemiske bindemiddel på denne bærebane har en betraktelig bedre bindingsvirkning for polyesterspinneflor enn de kjente bindere. På grunn av denne bedre bindingsvirkning er også breddeinnsnevring av den ifølge oppfinnelsen oppnådde bærebane, f.eks. bituminering vesentlig mindre enn breddeinnsnevring av den f.eks. fra belgisk patent nr. 819.696 kjente bærebane. Dette fremgår eksempelvis av følgende resultat av under-søkelse av termodimensjonsstabiliteten av en ifølge foreliggende oppfinnelse dannet bærebane og en bærebane ifølge belgisk patent 819.696:

Et ved nåling og kalandrering forfastgjort polyetylentereftalat-spinneflor (filamenttiter 4 dtex) av flatevekt110g/m 2ble en gang fastgjort med et bindemiddel i henhold til det nevnte belgiske patent og en gang med et bindemiddel av den ovenfor omtalte type. I begge tilfeller utgjorde binde-påføringen ca. 15 vekt$, således at det fremkom en flatevekt på 130 g/m p. Prøver av en lengde på 20 cm og en bredde på 10 cm ble i en varmluftatmosfære på l80°C utsatt for en belastning på 3 kp i et tidsrom på 4 minutter. Etter avlastning viste prøven behandlet ifølge oppfinnelsen en utvidelse på 2,0$ og eh breddeinnsnevring på 1,0$. Sammenligningsprøven ifølge belgisk patent nr. 819.696 viser en forlengelse på 3>5$ og en breddeinnsnevring på likeledes 3,5$. Det var meget overraskende og uventet at ved en variasjon av det i belgisk patent nr. 819.696 omtalte bindemiddel på den må£~e som er angitt ifølge oppfinnelsen kunne det oppnås en ytterligere økning av dimensjonsstabiliteten og fast-hetsegenskapene av tilsvarende polyesterspinneflor, spesielt ved høyere temperaturer; for et betraktelig antall av alle mulige andre bindevariasjoner viste nettopp den motsatte effekt.

Den ifølge oppfinnelsen.oppnådde bærebane egner seg på grunn av dens utmerkede dimensjonsstabilitet og fasthetsegenskaper spesielt, som innleggsmaterial.. f or bituminerte takbaner og lignende. De bituminerte bærebaner kan også kuttes til takspon til takdekking og husveggbekledning. Por sistnevnte formål anvendes spesielt slike bituminerte baner, som eventuelt er farvet sandbehandlet, Videre kan den ifølge oppfinnelsen dannede bærebane selvsagt også belegges med polyvinylklorid, polyetylen etc.

Følgende eksempler skal tjene til ytterligere for-klaring av oppfinnelsens gjenstand.

Eksempel 1.

Et kalandrert spinneflor av polyetylentereftalat-filamenter avenkeltiter 4 dtex med en flatevekt på 115 g/m fullimpregneres med en vandig bindemiddeldispersjon av følgende sammensetning: 480 g/liter av en vandig dispersjon, inneholdende 50 vekt% av et kopolymerisat av

80 vekt% styren,

11 vekt% butadien,.

5 vekt$ akrylsyre og

4 vekt% akrylamid.

50 g pr. liter av en 75 vekt$-ig.oppløsning av et trimetylolmelamintrimetyleter. 2 g pr. liter av en 30 vekt$-ig.oppløsning av trietylaminhydroklorid. 60 g pr. liter av en.10 vekt$-ig oppløsning av ammoniumsaltet av en polyakrylsyre.

480 g pr. liter vann.

Etter tørkning og kondensering av bindemidlet ved ca. 180°C har spinnefloret en vekt på 132,5 g/m , hvilket tilsvarer en bindemiddelpåføring på 15 vekt%.

Det bundne spinneflor har følgende ytterligere teknologiske data:

Spesifikk (riv)-fasthet på langs: 40 : 109 g

Spesifikk referanseutvidelse ved

180°C

<-5 daN/5 cm belastning) på langs: 570$ . g/m 2.

En av denne bærebane ved bituminering og sandbe-handling fremstillet takbane har følgende teknologiske data:

Nagleutrivfasthetsverdier er bestemt som følger:

I et prøvelegeme av 15 cm lengde og 5 cm bredde gjennomskyves hver gang 5 cm fra den øvre og 5 cm fra den nedre ytterkant en nagle av 6 cm lengde, således at naglene hver rager ut til halv-parten på hver side av prøvelegemet. Fra begge sider skyves det på hver nagle et metallbånd som har øyne og enden av metall-båndet innbringes i klemmene av et rivapparat og fastskrues. Prøvelegemet ligger nå med liten spenning mellom prøveapparatets klemmer uten å berøre det selv. Prøveapparatet går da med en hastighet på 5 cm pr. minutt fra hverandre og trekker derved naglene^-gjennom prøvelegemet som selv derved ikke beveges. Den til bevegelse av naglen nødvendige kraft angis som nagleutriv-ningsfasthet.

Bestemmelse av bøyefasthetæ

foregår ved hjelp av permanentbøyeprøveapparat fra Firma Schopper. Herved beveger en under 1 kp forspenning stående prøvestrimmel

av 30 mm bredde ved 120 faser pr. minutt vedvarende frem og tilbake i to ganger 90° på klemstedet inntil det inntrer brudd av det hydrofobe bærematerial.

Sammenligningseksempel:

Det samme spinneflor som i overnevnte eksempel 1

ble utstyrt med 15 vekt$ av det i eksempel 1 i belgisk patent nr. 819.696 omtalte bindemiddel. Bindemiddel fremkommer fra en dispersjon bestående av

300 g/liter av en vandig, nøytral innstillet binde-middeldispers jon med et faststoffinnhold på 50 vekt$, inneholdende et kopolymerisat av 52$ butylakrylat, 25$ akrylnitril, 21$ styren

og 2$ akrylsyreamid,

30 g/liter av en 80$-ig oppløsning av trimetylolmelamintrimetyleter og

670 g/liter vann.

Floret har følgende egenskaper:

Referanseutvidelse ved

180°C

(Belastning 5 daN/5 cm)

på langs: 10,5$

Spesifikk (riv)-fasthet

på langs: 34,0 -f^_:1J 0*

Spesifikk referanseut- ?

videlse ved l80 C på langs: 1208$ . g/m .

Eksempel 2.

På et kalandrert spinneflor av polyetylentereftalat-filamenter av enkeltiter 4 dtex med en flatevekt på 182 g/m på-føres det i eksempel 1 omtalte bindemiddel ved trykning, således

at det oppstår et punktformet mønster (punktavstand 4 mm; punkt-diameter 2 mm).

Etter tørkning og kondensasjon av bindemidlet ved ca. 180°C har spinnefloret en flatevekt på 210 g/m2, hvilket tilsvarer.en bindemiddelpåføring på 15,3 vekt$. Bærebanens teknologiske data er:

Referanseutvidelse ved

180°C

(Belastning 5 daN/5 cm): 2,5$

Spesifikk (riv)-fasthet på langs: 39,0 : 10° S

cm nr Spesifikk referanseutvidelse ved

180°C på langs: 567$ . g/m<2>

Eksempel 3.

Et kalandrert spinneflor av polyetylentereftalat-filamenter av enkeltiter 4 dtex med en flatevekt på 250 g/m<2>impregneres med et bindemiddel av følgende sammensetning ved påtrykning av et karomønster (strekavstand 5 mm, strektykkelse 2 mm) : 263 g/liter av en vandig dispersjon, inneholdende 50 vekt$ av et kopolymerisat av

80 vekt$ styren,

11 vekti butadien,

5 vekt$ akrylsyre,

4 vekti akrylamid,

15,7 g/liter av en 75$-ig oppløsning av trimetylolmelamintrimetyleter,

0,5 g/liter av en 30$-ig oppløsning av p-toluensulfonsurt vann, 10,5 g/iiter av en 10 vekt$-ig oppløsning av ammoniumsaltet av

en polyakrylsyre,

710,3 g/liter vann.

Etter tørkning og kondensering av bindemidlet har spinnefloret en vekt på 283 g/m , hvilket tilsvarer ehbinde-middelpåføring på 13,2$.

Det bundne spinneflor har følgende teknologiske' data:

Referanseutvidelse ved

180°C

(Belastning 5 daN/5' cm) : 1, 9%

Spesifikk rivfasthet på langs: 38,8 |'^m : .10° g

Spesifikk referanseut-

videlse på langs

(5 daN/5 cm belastning): 588$ . g/m<2>.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av en bærebane'av et spinneflor av syntetiske polyesterfilamenter med et smeltepunkt på over 230°C og en•enkeltiter fra ca. 3 til 15 dtex, bundet med ca. 10 til 30 vekt$, referert til ubundet spinneflor av et kjemisk bindemiddel ved påføring av dette på spinnefloret i form av en vandig dispersjon av fastgjøring ved tørkning ved ca. 120 til 220°C, karakterisert ved at det som vandig dispersjon anvendes

a) en dispersjon som inneholder 10 til 60 vekt$ av et kopolymerisat av 60 til 90 vekt$ styren, 5 til 20 vekt$ butadien, 2 til 10 vekt$ akrylsyre og 2 til 10 vekt$ akrylamid,

b) 5 til 30 vekt$, referert til kopolymerisatmengde av en melaminformaldehydforkondensat, c) en katalytisk mengde av sure katalysatorer samt eventuelt d) ytterligere inerte tilsetningsstoffer.

2. Fremgangsmåte ifølge • krav 1, karakterisert ved at det som polyesterfilamenter anvendes slike av polyetylentereftalat.

3. Bærebane av et kjemisk bundet spinneflor av syntetiske polyesterfilamenter med et smeltepunkt på over 230°C en enkeltiter fra ca. 3 til 15 dtex, karakterisert ved en flatevekt fra ca. 80 til 400 g/m <2> , en fasthet på langs fra ca. 30 til 140 daN/5 cm, en rivutvidelse på langs fra ca. 20 til 50$, en vidererivfasthet fra ca. 2 til 9 daN, en spesifikk fasthet på minst 38 S^L_ : 10° g og ^ ^ 5 cm m2 e en spesifikk referanseutvidelse på langs ved l80°C og 5 daN/5 cm belastning på maksimalt 600$ . g/m .

4. Bærebane ifølge krav 3, karakterisert ved at det kjemisk bundne spinneflor er bundet med ca. 10 til 30 vekt$, referert til ubundet spinneflor av et kjemisk bindemiddel, som stammer fra en vandig dispersjon med a) 10 til 60 vekt$ av et kopolymerisat av 60 til 90 vekt$ styren, 5 til 20 vekt$ butadien, 2 til 10 vekt$ akrylsyre og 2 til 10 vekt$ akrylamid, b) 5 til 30 vekt$, referert til kopolymerisatmengden av et melaminformaldehyd-forkondensat, c) en katalytisk mengde av sure katalysatorer samt eventuelt d) ytterligere inerte tilsetningsstoffer.