Flammhemmende Trägereinlage mit verbesserter Haftung

Abstract

 Bei den bisher im Stand der Technik bekannten flammhemmenden Trägermaterialien, insbesondere für Bitumenbahnen, wurde das Flammschutzmaterial flächendeckend auf die textilen Flächengebilde aufgebracht. Da die Bitumenschicht auf dem Flammschutzmittel nicht so gut haftet wie direkt auf dem textilen Flächengebilde resultierte eine verminderte Bitumenhaftung. Es sollte eine neue flammhemmende Trägereinlage aus einem textilen Flächengebilde mit aufgebrachter Flammschutzschicht zur Verfügung gestellt werden, auf welcher eine später aufgetragene Bitumenschicht gleich gut haftet.
In der neuen flammhemmenden Trägereinlage bedeckt das Flammschutzmittel bei einem mittleren Auftrag von 20 bis 100g/m² die Oberfläche des textilen Flächengebildes zu 30 bis 90% und ist damit nur auf Teilbereiche des Flächengebildes aufgetragen. Die restlichen frei bleibenden Teilbereiche gewährleisten die verbesserte Bitumenhaftung.
Flammhemmende Trägereinlage mit guter Haftung für später aufgetragene Deckmittel, insbesondere Bitumen.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine flammhemmende Trägereinlage, besonders für Bitumenbahnen, die eine verbesserte Haftung des Bitumens auf der Trägereinlage gewährleistet.

[0002] Aus der DE-OS 195 20 314 ist eine flammhemmende Trägereinlage bekannt, die mindestens ein textiles Flächengebilde und mindestens ein pulverförmiges Flammschutzmaterial und/oder ein pulverförmiges Additiv umfaßt, wobei das Flammschutzmaterial und/oder Additiv mittels eines schmelzbaren Polymers befestigt ist, dessen Klebetemperatur unterhalb der Erweichungstemperatur zumindest der tragenden Fasern des textilen Flächengebildes liegt.

[0003] Der Bitumen wird dann später auf die bereits mit dem Flammschutzmaterial bedeckte Seite des textilen Flächengebildes aufgebracht, so daß bei den erhaltenen Bitumenbahnen die Flammschutzmaterialschicht zwischen dem Bitumen und dem textilen Flächengewebe angeordnet ist. Dadurch kann es zu einer Verringerung des Haftungsvermögens der später aufgebrachten Bitumenschicht kommen, da diese auf dem Flammschutzmittel nicht so gut haftet wie direkt auf dem textilen Flächengebilde.

[0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine flammhemmende Trägereinlage zur Verfügung zu stellen, welche ein textiles Flächengewebe mit aufgebrachter Flammschutzschicht umfaßt und auf welcher eine später aufgetragene Bitumenschicht mit gleicher oder nahezu gleicher Festigkeit haften bleibt wie auf dem textilen Flächengebilde allein.

[0005] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das textile Flächengebilde bei einem mittleren, d.h. über die gesamte Oberfläche des textilen Flächengebildes gemittelten Auftrag an Flammschutzmittel im Bereich von 20 bis 100 g/m² eine Bedeckung zwischen 30% und 90% seiner Oberfläche aufweist, d.h., daß das Flammschutzmittel nur auf Teilbereiche der Oberfläche aufgebracht ist, während die restlichen Teilbereiche der Oberfläche des textilen Flächengebildes von dem Flammschutzmittel gänzlich unbedeckt bleiben.

[0006] Der Begriff

textiles Flächengebilde" ist in seiner breitesten Bedeutung zu verstehen. Es kann sich mithin um alle Gebilde aus Fasern, insbesondere aus synthetischen Polymeren handeln, die nach einer flächenbildenden Technik hergestellt worden sind. Beispiele für solche Gebilde sind Gewebe, Gestricke und vorzugsweise Gelege, Gewirke und Vliese.

[0007] Von den Vliesen aus synthetischen Polymerfasern sind Spinnvliese, sog. Spunbonds, bevorzugt, die durch eine Wirrablage frisch schmelzgesponnener Filamente erzeugt werden. Sie bestehen aus Endlos-Synthesefasern aus schmelzbaren Polymermaterialien. Geeignete Polymermaterialien sind beispielsweise Polyamide, wie z.B. Polyhexamethylen-diadipamid, Poly-caprolactam, aromatische oder teilaromatische Polyamide (

Aramide"), teilaromatische oder vollaromatische Polyester, Polyphenylensulfid (PPS), Polymere mit Ether- und Ketogruppen, wie z.B. Polyetherketone (PEK) und Polyetheretherketon (PEEK), oder Polybenzimidazole.

[0008] Bei den verwendeten Flammschutzmaterialien handelt es sich um an sich im Stand der Technik bekannte intumeszierende und/oder gasentwickelnde Flammschutzmittel. Derartige Flamm- bzw. Flammschutzmaterialien sind oder enthalten insbesondere:

(i) Graphit, beispielsweise Sigraflex®, der unter Wärmeentwicklung expandiert und brandhemmende Gase freisetzt (Blähgraphit) und/oder

(ii) Phosphor-Stickstoff-Verbindungen, wie Ammoniumphosphate und -polyphosphate, die unter dem Handelsnamen Exolit® erhältlich sind, und/oder

(iii) Kohlenstoffspender enthaltende Zusammensetzungen, wie beispielsweise Stärke plus Pentaerythrit, gegebenenfalls plus Phosphor-Stickstoff-Verbindung(en), wie z.B. Dicyandiamid und/oder Diammoniumphosphat;

(iv) roter Phosphor, der in rieselfähiger Form vorliegt und gegebenenfalls Phosphate und Wachse enthält. Beispiele hierfür sind Handelsprodukte wie Hostaflam^© RP 681, 682 und 683.

[0009] Vorzugsweise wird das Flamm- oder Brandschutzmaterial in einer Menge von 20 bis 100 g/m² auf die Oberseite des textilen Flächengebildes aus synthetischen Polymerfasern aufgebracht, wobei das Aufbringen des Flamm- oder Brandschutzmaterials vor, gleichzeitig oder nach dem Aufbringen eines schmelzbaren Polymers, 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.

[0010] Das als Kleber verwendete schmelzbare Polymer besitzt eine Klebetemperatur, die unter der Erweichungstemperatur zumindest der tragenden Fasern des textilen Flächengebildes liegt. Falls das textile Flächengebilde aus synthetischen Polymerfasern ein schmelzbinderverfestigter Vliesstoff ist, können die Erweichungstemperaturen des schmelzbaren Polymers und der Bindefasern des schmelzbinderverfestigten Vliesstoffes auch nahezu gleich sein oder sogar überlappen.

[0011] 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, sowie Polyamide und 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 synthetischen Polymerfasern aufgebracht.

[0012] Als Harze sind schmelzbare Duramin-Formaldehyd-Vorkondensate geeignet, die zu Duromeren kondensieren können. Besonders bevorzugt für die Befestigung des Flammschutzmittels auf dem Flächengebilde sind vernetzende Harze, wie z.B. Melamin-, Epoxid- oder Phenolharze oder deren Gemische.

[0013] Anschließend wird das mit dem Flammschutzmaterial und/oder Additiv und dem schmelzbaren Polymer beladene textile Flächengebilde aus synthetischen Polymerfasern mittels Wärmeentwicklung und/oder Druck bis zur Klebetemperatur des schmelzbaren Polymers behandelt, so daß das Flammschutzmaterial und/oder das Additiv auf der Oberseite des textilen Flächengebildes aus synthetischen Polymerfasern anhaftet.

[0014] Unter Klebetemperatur wird die Temperatur verstanden, bei der das schmelzbare Polymer die Trägereinlage und das Flammschutzmittel und/oder das Additiv benetzt, so daß eine ausreichende Haftung des Flammschutzmittels und/oder des Additivs auf der Trägereinlage resultiert und nachfolgende Operationen, wie Aufwickeln bzw. Bituminieren, ohne Ablösung des Flammschutzmittels und/oder Additivs erfolgen.

[0015] In einer bevorzugten Ausführungsform bildet das auf das textile Flächengebilde aufgebrachte Flammschutzmittel ein regelmäßiges Muster. Besonders bevorzugt sind dabei als Muster zusammenhängende oder vollständig voneinander getrennt vorliegende Vielecke, wie z.B. Dreiecke, Quadrate oder Rauten. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann das Flammschutzmittel anstelle eines Auftrags in regelmäßigen Mustern auch in Form von Firmenlogos oder Schrifizügen aufgetragen sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform schließlich ist das Flammschutzmittel in Form von quer, diagonal oder längs verlaufenden Streifen angeordnet.

[0016] Die gegenüber dem Stand der Technik wesentlich erhöhte Bitumenhaftung wird erfindungsgemäß dadurch gewährleistet, daß das Flammschutzmittel nur Teile der Oberfläche des textilen Flächengbildes bedeckt, insgesamt zwischen 30% und 90%, während die restlichen Teile unbedeckt sind und für die erhöhte Bitumenhaftung sorgen können. Überraschenderweise zeigte sich, das die Bitumenhaftung auf dem textilen Flächengebilde selbst dann noch gleich oder nahezu gleich der Bitumenhaftung auf einer mit Flammschutzmittel unbedeckten Trägereinlage war, wenn das textile Flächengebilde zu 30% bis 90% seiner gesamten Oberfläche mit Flammschutzmittel bedeckt war, wobei bedeckte und unbedeckte Teilbereiche vorzugsweise über die gesamte Fläche regelmäßig verteilt vorliegen.

[0017] Die erfindungsgemäße Teilbedeckung der Oberfläche wird vorzugsweise über die gezielte Anordnung des Flammschutzmittels in Form eines Musters erreicht. Obwohl das Flammschutzmittel dann keine zusammenhängenden Flächenbereiche mehr bedeckt, sondern die Bedeckung durch freiliegende Flächenbereiche unterbrochen ist, bleibt dennoch ein hinreichender Flammschutz gewährleistet.

[0018] Die Erfindung wird nun anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1: (Vergleichsbeispiel)

[0019] Auf einer 1 m breiten Beschichtungsanlage, bestehend aus Pulverstreuer, Infrarotstrahler und zwei wassergekühlten, übereinanderliegenden Andruckwalzen wurde ein Polyesterfilamentvliesstoff ganzflächig homogen mit einem Gemisch (Gewichtsverhältnis 1:1) aus Blähgraphit-Pulver mit einer mittleren Korngröße von 0,1 bis 0,3 mm und einem mittels einer epoxidhaltigen organischen Verbindung modifizierten Klebepulver aus Phenol-Novolak bestreut.

[0020] Der verwendete Vliesstoff war ein als Träger für Bitumendach- und Dichtungsbahnen vorgesehener vernadelter und mit einem chemischen Bindemittel verfestigter Filamentvliesstoff aus Polyester mit einem Flächengewicht von 160 g/m² (Handelsname Trevira® Spunbond Type 033).

[0021] Auf den Vliesstoff wurden 85 g/m² Pulvergemisch aufgetragen. Der Infrarotstrahler wurde mit einem Strahlungspyrometer auf eine Oberflächentemperatur von 150°C eingestellt. Nach Durchgang durch das Quetschwalzenpaar betrug die Oberflächentemperatur 35-45°C.

[0022] Der beschichtete Träger wurde auf einer konventionellen Anlage zur Herstellung von Dach- und Dichtungsbahnen mit polymermodifiziertem Bitumen verarbeitet. An der fertigen Dach- und Dichtungsbahn konnte nur eine niedrige Bitumenhaftung festgestellt werden.

Beispiel 2:

[0023] Der Versuch gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß das Pulvergemisch aus Blähgraphit und Klebemittel streifenförmig aufdem Vliesstoff aufgestreut wurde. Die beschichteten Streifen hatten eine Breite von 8 mm und die nicht beschichteten Graphit-freien Streifen eine Breite von 4 mm. Die beschichtete Fläche betrug 67% der Gesamtfläche. Das verwendete Pulver war, wie in Beispiel 1, ein Gemisch aus einem Blähgraphit mit einer mittleren Korngröße von 0,1 bis 0,3 mm und dem Klebepulver im Gewichtsverhältnis 1:1.

[0024] Der über die gesamte Fläche gemittelte Auftrag für das Gemisch betrug 85 g/m², d.h. 85 g verteilten sich auf effektiv auf eine Fläche con 0,67 m2 , woraus sich für die beschichteten Streifen ein Auftrag von 63 g/m² für das Flammschutzmittel ergab. An der bituminierten Dachbahn konnte eine zufriedenstellende Bitumenhaftung festgestellt werden.

Ansprüche

1. Flammhemmende Trägereinlage, besonders für Bitumenbahnen, aus einem textilen Flächengebilde mit einem aufgebrachten, mittels eines schmelzbaren Polymers darauf befestigten Flammschutzmittel,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mittlere Auftrag an Flammschutzmittel im Bereich von 20 bis 100 g/m² liegt und das Flammschutzmittel zwischen 30% und 90% der Oberfläche des textilen Flächengebildes bedeckt, wobei das Flammschutzmittel nur auf Teilbereiche des Flächengebildes aufgetragen ist und die restlichen Teilbereiche gänzlich unbedeckt sind.

2. Flammhemmende Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedeckung des textilen Flächengebildes mit dem Flammschutzmittel ein regelmäßiges Muster bildet.

3. Flammhemmende Trägereinlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedeckung des textilen Flächengebildes mit dem Flammschutzmittel in Form zusammenhängender oder vollständig voneinander getrennter Vielecke, vorzugsweise Dreiecke, Quadrate oder Rauten angeordnet ist.

4. Flammhemmende Trägereinlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedeckung des textilen Flächengebildes mit dem Flammschutzmittel in Form von quer, diagonal oder längs verlaufenden Streifen angeordnet ist.

5. Flammhemmende Trägereinlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedeckung des textilen Flächengebildes mit dem Flammschutzmittel in Form von Schrifizügen, Firmenlogos oder Ähnlichem angeordnet ist.

6. Mit Bitumen beschichtete Bahn, enthaltend eine flammhemmende Trägereinlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.