Unterzugsmaterial

Abstract

 Das Unterzugsmaterial ist sowohl reissfest, wie wasserdampfdurchlässig, wie wasserdicht, wie schwerbrennbar und eignet sich daher besonders für Bauanwendungen. Es besteht aus synthetischen, normal- oder schwerbrennbaren, organischen oder anorganischen Fasern in Form eines Flächengebildes, das wasserabstossend und gegebenenfalls flammhemmend imprägniert ist.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Unterzugsmaterial, welches vorwiegend für Bauzwecke, beispielsweise unter Ziegeldächer, hinter Vorhänge-Fassaden, usw., zum Abdichten gegen Regenwasser, Schnee, Staub, Russ, usw. dient.

[0002] Ein solches Material sollte, um den Anforderungen gerecht zu werden, auf einfache Weise und ohne spezielle Unterlüftungskonstruktion angewendet werden können. Der über dem Unterzug angeordnete Be- und Entlüftungsraum sollte ausreichen, um unterseitig mit Sicherheit jede Tauwasserbildung zu vermeiden.

[0003] Es sind bereits verschiedene Materialien im Handel, welche als Unterzug verwendet werden, doch vermochten sie alle nicht voll zu befriedigen. Beispielsweise sind perforierte Kunststoff-Folien mit oder ohne Gewebeverstärkung erhältlich. Diese Folien weisen einen Wasserdampfdurchgangskoeffizienten k_D von 0,261 bis 0,436 mg/m² hPa auf, so dass sich immer wieder Kondenswasser auf der Innenseite bildet.

[0004] Ebenso werden appretierte Kraftpapiere mit und ohne Fadenverstärkung als Unterzugsmaterial angeboten. Diese besitzen zwar einen genügend hohen Wasserdampf- durchgangskoeffizienten k_D von bis zu 26 mg/m² hPa, sind jedoch bezüglich der mechanischen Festigkeit ungenügend, so dass sie bei der Verarbeitung leicht brechen oder zerreissen können. Ausserdem sind sie leicht brennbar.

[0005] Weiter werden auch mit Weich-PVC beschichtete Gewebe und Faservliese als Unterzugsmaterial verwendet, welche jedoch einen Wasserdampfdurchgangskoeffizienten k_D von z.B. 0,065 mg/m² hPa aufweisen, so dass spezielle, aufwendige Hinterlüftungskonstruktionen notwendig sind, um die Kondenswasserbildung zu verhindern.

[0006] Schliesslich sind noch mit Bitumen beschichtete Kunststoffvliese im Handel, die zwar reissfest und wasserdicht sind, jedoch einen Wasserdampfdurchgangskoeffizienten k_D von nur etwa 0,125 mg/m² hPa aufweisen und leicht brennbar sind.

[0007] Der vorliegenden Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, ein Unterzugsmaterial zu schaffen, das die oben genannten Nachteile nicht aufweist.

[0008] Das erfindungsgemässe Unterzugsmaterial ist nun dadurch gekennzeichnet, dass es sowohl reissfest,wie wasserdampfdurchlässig, wie wasserdicht, wie schwerbrennbar ist und aus synthetischen, normal- oder schwerbrennbaren, organischen oder anorganischen Fasern in Form eines Flächengebildes besteht, welches wasserabstossend und gegebenenfalls flammhemmend imprägniert ist. Das Material weist vorzugsweise einen Wasserdampfdurchgangskoeffizienten k_D von mindestens 12 mg/m² hPa und eine Reissfestigkeit von mindestens 250 N/5 cm auf, erreicht die Brennklasse V nach VKF und bleibt unter einer Wassersäule von mindestens 40 mm mindestens 20 Stunden dicht. Ein solches Material schliesst jede Tauwasser- oder Kondenswasserbildung aus, weist eine für die auftretende Beanspruchung hervorragende Reiss- und Weiterreissfesti^gkeit auf, ist wasserdicht und schwerbrennbar. Zur einfachen Verlegung empfiehlt es sich, das Material in Bahnform zu verwenden.

[0009] Als Flächengebilde eignen sich insbesondere Faservliese, aber auch Gewebe und Gewirke. Auf Wunsch kann das Flächengebilde, vorzugsweise als Faservlies, in solcher Dicke gewählt werden, dass zusätzlich eine Wärmeisolierung erzielt wird. Das Flächengebilde kann als solches wasserdicht und flammfest imprägniert oder aus entsprechend vorbehandelten Fasern hergestellt werden. Falls schwerbrennbare Fasern verwendet werden, erübrigt sich im allgemeinen eine Flammfestbehandlung.

[0010] Zur Herstellung des erfindungsgemässen Materials wird im allgemeinen ein Flächengebilde, wie ein dichtes Gewebe, Gewirke oder Faservlies, z.B. ein Faservlies aus vorzugsweise 1,5 Denier feinen synthetischen, normal- oder schwerbrennbaren, organischen oder anorganischen Fasern, z.B. Polyester-oder Polyacrylfasern oder Glasfasern, usw. mit einer Mischung aus Flammfest-, Hydrophobierungs- und Bindemitteln nach bekannten Verfahren imprägniert, z.B. durch Tauchen und Abquetschen und anschliessendes Trocknen. Die Mischung kann aber auch mit einer Rakel aufgetragen oder unter Druck aufgesprüht werden.

[0011] Als Flammschutzmittel eignen sich vor allem organische Halogenverbindungen, wie beispielsweise Chlorparaffine, Polyvinylchlorid und Bromverbindungen, in Mischung mit Antimonoxid und Aluminiumhydroxid. Ebenso können Phosphorverbindungen eingesetzt werden, vor allem organische, welche sich nicht auswaschen lassen. Als Hydrophobierungsmittel eignen sich z.B. Emulsionen, welche Paraffine, fettmödifizierte Kunstharze, Silikone oder Fluorcarbone enthalten.

[0012] Zur Steigerung der Wasserdichtigkeit kann das Faservlies bzw. das Gewebe oder Gewirke vor der Imprägnierung mit einer wasserdampfdurchlässigen, komprimierten Schaumstoffschicht versehen werden. Eine solche Schicht kann z.B. durch Auftrag eines Schaum-Compound im Streichverfahren und anschliessendes Komprimieren des ein- oder beidseitig beschichteten Flächengebildes auf bekannte Weise aufgebracht werden.

[0013] Wenn dem Schaum-Compound ein verträgliches Hydrophobierungsmittel, beispielsweise ein wässeriges Fluorcarbon, zugesetzt wird, kann eine gute Wasserdichtigkeit auch ohne nachträgliche Imprägnierung erreicht werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, ein Flächengebilde aus flammwidrigen Fasern bzw. aus flammwidrig ausgerüsteten Fasern zu verwenden oder das Flächengebilde zuvor entsprechend zu behandeln, wie z.B. im untenstehenden Beispiel 4 beschrieben. Derartig ausgerüstete Flächengebilde sind auch im Handel erhältlich.

Beispiel 1

[0014] Eine Wirrfaservlies-Bahn, bestehend aus Polyacrylfasern mit einem Titer von 1,5 Denier, die mit feinsten Nadeln derart vernadelt sind, dass ein gleichmässig dichtes Nadelvlies von cirka 2 mm Dicke und einem Gewicht von 150 bis 160 g/m² entsteht, wird in einem Imprägniertrog in eine Imprägnierflotte getaucht und anschliessend zwischen Foulard-Walzen abgequetscht, so dass die Aufnahme des Vlieses an Imprägnierflotte etwa 290 % des Vliesgewichtes beträgt. Die Imprägnierflotte weist folgende Zusammensetzung auf :

[0015] Nach dem Abquetschen zwischen den Foulard-Walzen wird die Bahn in einem Spannrahmen im Heissluftkanal getrocknet, wobei darauf zu achten ist, dass nur eine minimale Spannung der Bahn erfolgt. Die Temperatur im Heissluftkanal steigt von 100°C beim Eingang auf 150 bis 160°C beim Ausgang an. Um eine gute Trocknung zu erzielen, ist eine hohe Luftumwälzung und eine entsprechende Luftzu- und Abführung nötig. In einem 13 m langen Kanal kann mit cirka 6 m/Minute gefahren werden. Nach Verlassen des Kanals wird die Bahn gekühlt und aufgerollt. Das derart erhaltene Produkt, das durch entsprechende Auswahl der Pigmentfarbstoffe in fast beliebigen Farben herstellbar ist, weist gute Reiss- und Weiterreissfestigkeiten von 350 N/5 cm in Längsrichtung und 250 N/5 cm in Querrichtung bzw. 20 N in Längs- und 15 N in Querrichtung auf, hat eine Dicke von 1,5 mm und erreicht nach dem Test der Vereinigung kantonaler Feuerversicherer (VKF) die Brandklasse V. Der gemessene Wasserdampfdurchgangskoeffizient k_D beträgt 23 mg/m h Pa. Das Produkt widersteht einer zweiwöchigen Beregnung im Labor ohne Wasser durchzulassen. Es ist ausserdem wärme-, kälte- und lichtbeständig.

[0016] Durch Verwendung eines dickeren Vlieses als oben erwähnt, kann zusätzlich eine Wärmeisolation erzielt werden.

Beispiel 2

[0017] Durch homogenes Vermischen mit einem Schnellrührer wird zuerst ein Compound folgender Zusammensetzung hergestellt :

[0018] Diese Mischung wird nach bekannten Verfahren mit einem kontinuierlichen Schaummischer durch Einschlagen von Luft auf 200 g/Liter aufgeschäumt und mit einer Rakel auf Walze 0,7 mm dick auf ein thermisch gebundenes Wirrvlies aus Polyäthylenterephthalat-Fasern mit einem Gewicht von 120 bis 130 g/m³ und einer Dicke von 0,3 bis 0,4 mm aufgestrichen, in einem Heissluftkanal von 13 m Länge bei 70 bis 135°C getrocknet und sofort nach Verlassen des Heizkanals in warmem Zustand mit einer Walze unter einem Druck von 6 bar komprimiert. Die Warenbahngeschwindigkeit beträgt 6 m/Minute.

[0019] Anschliessend wird, wie in Beispiel 1, imprägniert und getrocknet. Das erhaltene Material weist ähnliche Eigenschaften bezüglich Wasserdampfdurchlässigkeit, Reissfestigkeiten und Flammfestigkeit, wie dasjenige aus Beispiel 1 auf, jedoch eine erhöhte Wasserdichtigkeit von über 20 Stunden unter 100 mm Wassersäule.

Beispiel 3

[0020] Eine feinstgenadelte Wirrfaservliesbahn, bestehend aus Polyacrylnitrilfasern, wie in Beispiel 1 beschrieben, wird mit einer Rakel auf Gummituch mit Imprägniermasse bestrichen. Dabei wird folgendermassen verfahren :

Die Geschwindigkeit des angetriebenen Gummituches wird so eingestellt, dass dieses das Vlies transportiert, so dass es nicht verstreckt wird, was daran sehr gut sichtbar ist, dass das beschichtete Vlies nach dem Gummituch etwas "durchhängt", wodurch nur ein sehr schwacher Längszug durch das Eigengewicht des Vlieses entsteht.

[0021] Weiter ist das Fliessverhalten der Imprägniermasse so eingestellt, dass sie das Vlies nicht ganz, sondern nur etwa zu 2/3 der Dicke durchdringt, was eine Auftragsmenge von cirka 330 g Imprägniermasse (_nass) pro m² ergibt. Würde diese nämlich ganz durch das Vlies durchdringen, so würde das nasse Vlies auf dem Gummituch rutschen und nicht mehr verzugsfrei transportiert werden.

[0022] Das so beschichtete Vlies wird kurz nach dem Gummituch unter geringstmöglichem Längs- und Querzug in einen Spannrahmen geführt und im Heissluftkanal bei steigender Temperatur von 150 bis 170°C getrocknet und cirka 50 Sekunden bei 170°C kondensiert. Anschliessend an den Heizkanal wird das noch warme Material mit einer Walze unter 6 bar Druck geglättet.

[0023] Auf gleiche Art und Weise wird dann die Rückseite (zweite Seite) beschichtet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Imprägniermasse eine etwas tiefere Viskosität aufweist, als diejenige für die Vorderseite (erste Seite). Die Menge der aufgetragenen Imprägniermasse beträgt cirka 640 g (nass) pro m².

[0024] Die Imprägniermassen werden folgendermassen zubereitet :

[0025] Zur Herstellung der Mischungen wird zuerst das Rohwasser mit der Essigsäure angesäuert und davon 100,00 Gewichtsteile mit dem "Ukaprint K" (Dispergiermittel) gerührt, bis eine homogene Lösung entstanden ist. In dieser Lösung werden Aluminiumoxidhydrat und Pigmente mit einem hochtourigen Rührer homogen dispergiert. Darauf werden 41,8 Gewichtsteile bzw. 221,8 Gewichtsteile für die zweite Seite des angesäuerten Rohwassers dazugerührt, danach die Polyacryldispersion, dann die Decabromdiphenyloxid/ Antimonoxid-Dispersion und zuletzt die FluorcarbonDispersion, vorgemischt mit den restlichen 20,00 Gewichtsteilen angesäuertem Rohwasser.

[0026] Die Einhaltung der Arbeitsweise (Reihenfolge) ist sehr wichtig für die Stabilität der Mischung, welche aber trotzdem vor Gebrauch gut aufzurühren ist.

[0027] Das Gemäss Beispiel 3 erhaltene Produkt weist folgende Eigenschaften auf : Reissfestigkeit in Längsrichtung 448 N/5 cm, in Querrichtung 404 N/5 cm Die-Weiterreissfestigkeit beträgt 15 N in Längs- und 17 N in Querrichtung. Der gemessen Wasserdampfdurchgangskoeffizient k_D beträgt 21 mg/m² h Pa. Das Material ist unter 100 mm Wassersäule während über 20 Stunden dicht. Brennklasse V nach VKF, auch bei 200°C.

Beispiel 4

[0028] Auf ein thermisch gebundenes Wirrvlies, bestehend aus Polyäthylenterephthalat-Fasern, wie in Beispiel 2 beschrieben, wird mit einer Luftrakel eine Imprägniermischung, bestehend aus flammhemmenden und Hydrophobierungsmitteln so aufgerakelt, dass die Vliesfasern vollkommen von der Imprägniermischung umschlossen sind. Die Auftragsmenge beträgt cirka 460 g (nass) pro m^2. Anschliessend wird im Spannrahmen im Heissluftkanal bei steigender Temperatur von 150 bis 180°C getrocknet. Nun wird im gleichen Arbeitsgang auf einer zweiten Streichstelle mit "Rakel auf Stahlwalze" eine nach bekanntem Verfahren mechanisch, durch Einschlagen von Luft auf 300 bis 350 g/Liter aufgeschäumte Mischung, bestehend aus wässeriger selbstvernetzender Polyacryldispersion aus flammhemmenden und Hydrophoberungsmitteln, Pigmenten und Schaumstabilisator in einer Dicke von 0,5 bis 0,6 mm, entsprechend ca. 200 g (nass) pro m², auf das vorimprägnierte und getrocknete Vlies aufgestrichen, anschliessend im zweiten Spannrahmen und Heissluftkanal bei steigender Temperatur von 120°C beim Eingang bis 180°C beim Ausgang getrocknet und 30 bis 50 Sekunden kondensiert, sowie noch warm direkt hinter dem Heissluftkanal mit einer Walze unter einem Druck von 4 bis 6 bar komprimiert. Anschliessend wird über eine Kühlwalze gekühlt und aufgerollt.

[0029] Die Imprägniermasse für den Vorstrich (erster Strich) gemäss Beispiel 4 wird nach folgendem Rezept bereitet :

30 Gewichtsteile "Ukaprint K" (Schill & Seilacher, D-Böblingen) werden in 115,00 Gewichtsteilen Rohwasser unter Rühren klar gelöst, dann werden unter ständigem Rühren zugegeben und homogen verrührt : 110,00 Gewichtsteile E-PVC-Pulver, 2,00 Gewichtsteile Zinnstabilisator (für PVC), 40,00 Gewichtsteile Antimontrioxid, 150,00 Gewichtsteile Aluminiumoxidhydrat, 6,20 Gewichtsteile Pigmente, die zuvor in Wasser angeteigt wurden, dann wird 5 bis 10 Minuten mit hoher Tourenzahl gerührt bis eine homogene Mischung entstanden ist. Dazu werden unter Weiterrühren 310,00 Gewichtsteile Rohwasser und 4,00 Gewichtsteile Salmiakgeist zugesetzt, und 25,00 Gewichtsteile einer weichen, selbstvernetzenden Polyacryldispersion, sodann werden 18,00 Gewichtsteile Polyacrylsäure-Verdicker, gemischt mit 35,00 Gewichtsteilen Rohwasser zugesetzt und zuletzt 2,00 Gewichtsteile wässerige Fluorcarbondispersion, gemischt mit 10,00 Gewichtsteilen Rohwasser. Die ganze Mischung wird gerührt, bis sie vollkommen homogen ist. Sie ist so verwendungsbereit, sollte jedoch nach längerem Stehen vor Gebrauch wieder aufgerührt werden. Die Masse für die Schaumschicht gemäss Beispiel 4 wird nach folgendem Rezept hergestellt :

Zuerst werden 2,00 Gewichtsteile "Latekoll AS" (BASF) mit 4,00 Gewichtsteilen 50 %igem wässerigem Ammoniumstearat honogen verrührt. Zu dieser Mischung werden 10,00 Gewichtsteile einer wässerigen, selbstvernetzenden, mittelharten Polyacryldispersion gegeben und ebenfalls homogen verrührt, dann werden der Reihe nach zugegeben und jeweils homogen verrührt : nachmals 40,00 Gewichtsteile derselben Polyacryldispersion, 50,00 Gewichtsteile einer wässerigen, selbstvernetzenden, harten Polyacryldisperion, 11,20 Gewichtsteile einer homogen dispergierten Mischung von 5,20 Gewichtsteilen Pigment (z.B. Eisenoxide) in 6,00 Gewichtsteilen Wasser, 10,00 Gewichtsteilen einer wässerigen Decabromdiphenyloxid/Antimonoxid-Dispersion, 6,00 Gewichtsteilen wässeriger Fluorcarbondispersion. Weiterrühren bis die Komponenten homogen gemischt sind. Vor dem Verschäumen soll diese Masse nochmals gut aufgerührt werden.

[0030] Das gemäss Beispiel 4 erhaltene Produkt weist folgende Eigenschaften auf :

Reissfestigkeit in Längsrichtung 446 N / 5 cm, in Querrichtung 400 N / 5 cm. Weiterreissfestigkeit in Längsrichtung 38 N, in Querrichtung 30 N. Wasserdampfdurchgangskoeffizient k_D : 26 mg/m² h Pa. Brennklasse V nach VKF. Das Material bleibt unter einer Wassersäule von 100 mm über 20 Stunden dicht.

Ansprüche

1. Unterzugsmaterial, insbesondere für Bauanwendungen, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem reissfesten, wasserdampfdurchlässigen, wasserdichten und schwerbrennbaren Flächengebilde aus synthetischen, normal- oder schwerbrennbaren, organischen oder anorganischen Fasern besteht und wasserabstossend sowie gegebenenfalls flammhemmend imprägniert ist.

2. Unterzugsmaterial nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde aus einem Faservlies besteht.

3. Unterzugsmaterial nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächehgebilde aus einem Gewebe oder Gewirke besteht.

4. Unterzugsmaterial nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde in der Dicke so gewählt ist, dass es zusätzlich wärmeisolierend wirkt.

5. Unterzugsmaterial nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde wasserabstossend und flammhemmend imprägniert ist.

6. Unterzugsmaterial nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengebilde zur Erhöhung der Wasserdichtigkeit mindestens auf einer Seite mit einem wasserdampfdurchlässigen Schaum beschichtet ist und das ganze Material wasserabstossend und flammhemmend imprägniert ist.

7. Unterzugsmaterial nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Wasserdampf-durchgangskoeffizienten k_D von mindestens 12 mg/m² h Pa bei 23°C und eine Reissfestigkeit von mindestens 250 N / 5 cm aufweist, die Brennklasse V nach VKF erreicht und unter einer Wassersäule von mindestens 40 mm mindestens 20 Stunden dicht bleibt.

8. Dachunterzug, bestehend aus einem Material nach einem der Patentansprüche 1 bis 7.