[0001] Die Erfindung betrifft einen textilen Verbundstoff, der sich insbesondere als Trägereinlage
zur Herstellung von Dachbahnen oder als Plane oder Fläche eignet.
[0002] Textile Verbundstoffe zur Herstellung von Dachbahnen müssen vielfältigen Anforderungen
genügen. So ist einerseits eine ausreichende mechanische Stabilität gefordert, wie
gute Perforationsfestigkeit und gute Zugfestigkeit, um beispielsweise den mechanischen
Belastungen bei der Weiterverarbeitung, wie Bituminierung oder Verlegen, standzuhalten.
Außerdem wird eine hohe Beständigkeit gegen thermische Belastung, beispielsweise beim
Bituminieren oder gegen strahlende Wärme, und Widerstandsfähigkeit gegen Flugfeuer
verlangt. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, bestehende textile Verbundstoffe
zu verbessern.
[0003] So ist es bereits bekannt, Verbundstoffe auf der Basis von Synthesefaservliesen mit
Verstärkungsfasern, beispielsweise mit Glasfasern zu kombinieren. Beispiele für solche
Dichtungsbahnen findet man in den GB-A-1,517,595, DE-Gbm-77-39,489, EP-A-160,609,
EP-A-176,847, EP-A-403,403 und EP-A-530,769. Die Verbindung zwischen Faservlies und
Verstärkungsfasern erfolgt nach diesem Stand der Technik entweder durch Verkleben
mittels eines Bindemittel oder durch Vernadeln der Schichten aus unterschiedlichem
Material.
[0004] Es ist ferner bekannt, Verbundstoffe durch Wirk- oder Nähwirktechniken herzustellen.
Beispiele dafür finden sich in den DE-A-3,347,280, US-A-4,472,086, EP-A-333,602 und
EP-A-395,548.
[0005] Aus der DE-A-3,417,517 sind ein textiler Einlagestoff mit anisotropen Eigenschaften
und ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt. Der Einlagestoff besteht aus einem
Substrat, das eine unter 150 °C schmelzende Oberfläche besitzt, und damit verbundenen
über 180 °C schmelzenden Verstärkungsfilamenten, die auf dieser Oberfläche parallel
zueinander fixiert sind. Gemäß einer Ausführungsform kann es sich bei dem Substrat
um einen Vliesstoff handeln, auf dessen einer Oberfläche sich Schmelzklebefasern oder
-fäden befinden, die zur Herstellung einer Verklebung der parallel angeordneten Verstärkungsfasern
mit dem Vliesstoff vorgesehen sind.
[0006] Auch aus der DE-A-3,941,189 ist eine Kombination von Verstärkungsfasern in Form einer
Fadenkette mit Vliesstoffen auf der Basis von Synthesefasern bekannt, die auf verschiedenste
Arten miteinander verbunden werden können, so auch durch die Verwendung von Klebefasern.
Die beschriebenen Verbunde zeigen, wie auch die aus der DE-A-3,417,517 bekannten Einlagestoffe,
anisotrope Eigenschaften auf.
[0007] Aus der US-A-4,504,539 ist eine Kombination von Verstärkungsfasern in Form von Bikomponentenfasern
mit Vliesstoffen auf der Basis von Synthesefasern bekannt.
[0008] Aus der EP-A-0,281,643 ist eine Kombination von Verstärkungsfasern in Form eines
Netzes aus Bikomponentenfasern mit Vliesstoffen auf der Basis von Synthesefasern bekannt,
wobei der Gewichtsanteil des Netzes aus Bikomponentenfasern mindestens 15 Gew.-% beträgt.
[0009] Aus der JP-A-81-5879 ist ein Verbundstoff bekannt, der mit einem netzförmigen Verstärkungsmaterial
versehen ist. Mischgarne kommen dabei nicht zum Einsatz.
[0010] Es besteht immer noch ein Bedürfnis nach verstärkten Schichtstoffen, die sich durch
erhöhte Festigkeit auszeichnen und die sich insbesondere als Trägermaterialien zur
Herstellung von bituminierten Dach- oder Dichtungsbahnen eignen, die einen verbesserten
Widerstand gegen thermische Belastung bei der Bituminierung aufweisen, sich durch
eine gute Flammfestigkeit auszeichnen, hervorragende mechanische Eigenschaften, wie
z. B. hohe Zugfestigkeiten aufweisen, und deren gewichtsbezogene Zugfestigkeit deutlich
über den Werten entsprechender herkömmlicher Trägermaterialien liegt.
[0011] Ferner hat sich bei der praktischen Ausführung der Verbindung von Vliesstoffen mit
textilen Flächengebilden gezeigt, daß beim Nadeln der Schichten im allgemeinen eine
Schädigung der Einzelfasern erfolgt, so daß der Verbund keine optimale Festigkeit
aufweist. Auch bei Verkleben von Vliesstoffen mit Flächengebilden, beispielsweise
durch Kalandrieren des noch nicht verfestigen Verbundes, können Probleme auftreten.
So hat sich herausgestellt, daß die einzelnen Schichten durch den beim Kalandrieren
ausgeübte Druck geschädigt werden können, so daß auch diese Verbindungen keine optimale
Festigkeit aufweisen.
[0012] Es bestand daher noch die Aufgabe, Schichtstoffe mit verbesserter Festigkeit zu entwickeln,
welche die oben beschriebenen Nachteile nicht mehr aufweisen und die insbesondere
als Trägermaterialien zur Herstellung von Dach- oder Dichtungsbahnen mit den gewünschten
Vorteilen geeignet sind. Darüber hinaus bestand die Aufgabe, ein Trägermaterial zu
finden, bei welchem die Verbindung der Verstärkungsfasern mit dem Vliesstoff ohne
zusätzliche Bindemittel erfolgen kann.
[0013] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verbundstoff umfassend mindestens ein
textiles Flächengebilde aus Fasern aus synthetischen Polymeren und Hybridgarn, das
aus Verstärkungsfasern und tieferschmelzenden Bindefasern aufgebaut wird.
[0014] Der Begriff "Fasern" ist im Rahmen dieser Beschreibung in seiner breitesten Bedeutung
zu verstehen. Dazu zählen also sowohl Fasern mit begrenzter Länge (Stapelfasern) und
die daraus hergestellten Garne, als auch Endlosfasern, sogenannte Filamente, die in
Form eines Monofilaments, vorzugsweise in Form von Multifilamentgarnen vorliegen.
[0015] Der Begriff "textiles Flächengebilde" ist im Rahmen dieser Beschreibung ebenfalls
in seiner breitesten Bedeutung zu verstehen. Dabei kann es sich um alle Gebilde aus
Fasern aus synthetisierten Polymeren oder aus anorganischen Fasern handeln, die nach
einer flächenbildenden Technik hergestellt worden sind.
[0016] Beispiele für solche textilen Flächengebilde sind Gewebe, Gelege, Gestricke und Gewirke,
sowie vorzugsweise Vliese.
[0017] Von den Vliesen aus Fasern aus synthetischen Polymeren sind Spinnvliese, sogenannte
Spunbonds, die durch eine Wirrablage frisch schmelzgesponnener Filamente erzeugt werden,
bevorzugt. Sie bestehen aus Endlos-Synthesefasern aus schmelzspinnbaren Polymermatierialien.
Geeignete Polymermaterialien sind beispielsweise Polyamide, wie z. B. Polyhexamethylen-diadipamid,
Polycaprolactam, aromatische oder teilaromatische Polyamide ("Aramide"), teilaromatische
oder vollaromatische Polyester, Polyphenylensulfid (PPS), Polymere mit Ether- und
Keto-gruppen, wie z. B. Polyetherketone (PEK) und Polyetheretherketon (PEEK), oder
Polybenzimidazole.
[0018] Bevorzugt bestehen die Spinnvliese aus schmelzspinnbaren Polyestern. Als Polyestermaterial
kommen im Prinzip alle zur Faserherstellung geeigneten bekannten Typen in Betracht.
Derartige Polyester bestehen überwiegend aus Bausteinen, die sich von aromatischen
Dicarbonsäuren und von aliphatischen Diolen ableiten. Gängige aromatische Dicarbonsäurebausteine
sind die zweiwertigen Reste von Benzoldicarbonsäuren, insbesondere der Terephthalsäure
und der Isophthalsäure; gängige Diole haben 2 bis 4 C-Atome, wobei das Ethylenglycol
besonders geeignet ist. Besonders vorteilhaft sind erfindungsgemäße Verbundstoffe,
deren Vliese aus einem Polyestermaterial bestehen, das zu mindestens 85 mol % aus
Polyethylenterephthalat besteht. Die restlichen 15 mol % bauen sich dann aus Dicarbonsäureeinheiten
und Glycoleinheiten auf, die als sogenannte Modifizierungsmittel wirken und die es
dem Fachmann gestatten, die physikalischen und chemischen Eigenschaften der hergestellten
Filamente gezielt zu beeinflussen. Beispiele für solche Dicarbonsäureeinheiten sind
Reste der Isophthalsäure oder von aliphatischen Dicarbonsäure wie z. B. Glutarsäure,
Adipinsäure, Sebazinsäure; Beispiele für modifizierend wirkende Diolreste sind solche
von längerkettigen Diolen, z. B. von Propandiol oder Butandiol, von Di- oder Triethylenglycol
oder, sofern in geringer Menge vorhanden, von Polyglycol mit einem Molgewicht von
ca. 500 bis 2000.
[0019] Besonders bevorzugt sind Polyester, die mindestens 95 mol % Polyethylenterephthalat
(PET) enthalten, insbesondere solche aus unmodifiziertem PET.
[0020] Sollen die erfindungsgemäßen Verbundstoffe zusätzlich eine flammhemmende Wirkung
haben, so enthalten sie mit besonderem Vorteil Spinnvliese, die aus flammhemmend modifizierten
Polyestern ersponnen wurden. Derartige flammhemmend modifizierte Polyester sind bekannt.
Sie enthalten Zusätze von Halogenverbindungen, insbesondere Bromverbindungen, oder,
was besonders vorteilhaft ist, sie enthalten Phosphonverbindungen, die in die Polyesterkette
einkondensiert sind.
[0021] Besonders bevorzugte, flammhemmende erfindungsgemäße Schichtstoffe enthalten Spinnvliese
aus Polyestern, die in der Kette Baugruppen der Formel

worin R Alkylen oder Polymethylen mit 2 bis 6 C-Atomen oder Phenyl und R
1 Alkyl mit 1 bis 6 C-Atomen, Aryl oder Aralkyl bedeutet, einkondensiert enthalten.
Vorzugsweise bedeuten in der Formel (I) R Ethylen und R
1 Methyl, Ethyl, Phenyl, oder o-, m- oder p-Methyl-phenyl, insbesondere Methyl. Derartige
Spinnvliese werden z. B. in der DE-A-39 40 713 beschrieben.
[0022] Die in den Vliesen enthaltenen Polyester haben ein Molekulargewicht entsprechend
einer intrinsischen Viskosität (IV), gemessen in einer Lösung von 1 g Polymer in 100
ml Dichloressigsäure bei 25 °C, von 0,7 bis 1,4.
[0023] Die textilen Flächengebilde aus Fasern aus synthetischen Polymeren zur Herstellung
der erfindungsgemäßen Verbundstoffe weisen übliche Flächengewichte von 20 bis 400
g/m
2 auf, vorzugsweise 40 bis 150 g/m
2.
[0024] Üblicherweise werden die Spinnvliese nach ihrer Herstellung in bekannter Weise einer
chemischen oder thermischen und/oder mechanischen Vorverfestigung unterworfen.
[0025] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das textile Flächengebilde aus
Fasern aus synthetischen Polymeren auch ein schmelzbinderverfestigter Vliesstoff sein,
welcher Träger- und Schmelzklebefasern enthält. Die Träger- und Schmelzklebefasern
können sich von beliebigen thermoplastischen fadenbildenden Polymeren ableiten. Trägerfasern
können sich darüber hinaus auch von nicht schmelzenden fadenbildenden Polymeren ableiten.
[0026] Beispiele für Polymere, von denen sich die Trägerfasern ableiten können, sind Polyacrylnitril,
Polyolefine, wie Polyethylen, im wesentlichen aliphatische Polyamide, wie Nylon 6.6,
im wesentlichen aromatische Polyamide (Aramide), wie Poly-(p-phenylenterephthalat)
oder Copolymere enthaltend einen Anteil an aromatischen m-Diamineinheiten zur Verbesserung
der Löslichkeit oder Poly-(m-phenylenisophthalat), im wesentlichen aromatische Polyester,
wie Poly-(p-hydroxybenzoat) oder vorzugsweise im wesentlichen aliphatische Polyester,
wie Polyethylenterephthalat.
[0027] Der Anteil der beiden Faserntypen zueinander kann in weiten Grenzen gewählt werden,
wobei darauf zu achten ist, daß der Anteil der Schmelzklebefasern so hoch gewählt
wird, daß der Vliesstoff durch Verklebung der Trägerfasern mit den Schmelzklebefasern
eine für die gewünschte Anwendung ausreichende Festigkeit erhält. Der Anteil des aus
der Schmelzklebefaser stammenden Schmelzklebers im Vliesstoff beträgt üblicherweise
weniger als 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Vliesstoffes.
[0028] Als Schmelzkleber kommen insbesondere modifizierte Polyester mit einem gegenüber
dem Vliesstoff-Rohstoff um 10 bis 50°C, vorzugsweise 30 bis 50°C abgesenkten Schmelzpunkt
in Betracht. Beispiele für einen derartigen Schmelzkleber sind Polypropylen, Polybutylenterephthalat
oder durch Einkondensieren längerkettiger Diole und/oder von Isophthalsäure oder aliphatischen
Dicarbonsäuren modifiziertes Polyethylenterephthalat.
[0029] Die Schmelzkleber werden vorzugsweise in Faserform in die Vliese eingebracht.
[0030] Vorzugsweise sind Träger- und Schmelzklebefasern aus einer Polymerklasse aufgebaut.
Darunter ist zu verstehen, daß alle eingesetzten Fasern aus einer Substanzklasse so
ausgewählt werden, daß diese nach Gebrauch des Vlieses problemlos recycled werden
können. Bestehen die Trägerfasern beispielsweise aus Polyester, so werden die Schmelzklebefasern
ebenfalls aus Polyester oder aus einer Mischung von Polyestern, z. B. als Bikomponentenfaser
mit PET im Kern und einem niedriger schmelzenden Polyethylenterephthalat-Copolymeren
als Mantel ausgewählt.
[0031] Die Einzelfasertiter der Träger- und der Schmelzklebefasern können innerhalb weiter
Grenzen gewählt werden. Beispiele für übliche Titerbereiche sind 1 bis 16 dtex, vorzugsweise
2 bis 6 dtex.
[0032] Sofern erfindungsgemäße Verbundstoffe mit flammhemmenden Eigenschaften zusätzlich
gebunden sind, enthalten sie vorzugsweise flammhemmende Schmelzkleber. Als flammhemmender
Schmelzkleber kann z. B. ein durch Einbau von Kettengliedern der oben angegebenen
Formel (I) modifiziertes Polyethylenterephthalat in dem erfindungsgemäßen Schichtstoff
vorhanden sein.
[0033] Die die Vliesstoffe aufbauenden Filamente oder Stapelfasern können einen praktisch
runden Querschnitt besitzen oder auch andere Formen aufweisen, wie hantel-, nierenförmige,
dreieckige bzw. tri- oder multilobale Querschnitte. Es sind auch Hohlfasern einsetzbar.
Ferner läßt sich die Schmelzklebefaser auch in Form von Bi- oder Mehrkomponentenfasern
einsetzen.
[0034] Die das textile Flächengebilde bildenden Fasern können durch übliche Zusätze modifiziert
sein, beispielsweise durch Antistatika, wie Ruß.
[0035] Diese oben beschriebenen textilen Flächengebilde werden erfindungsgemäß mit Hybridgarnen
verstärkt. Diese Hybridgarne enthalten Verstärkungsfasern und tieferschmelzende Bindefasern,
wobei diese in Form von endlosen Filamenten oder als Stapelfasern endlicher Länge
vorliegen können. Vorzugsweise liegen die Hybridgarne in Form eines textilen Flächengebildes
oder als Kettfadenschar vor. Besonders vorteilhaft ist es die Hybridgarne in Form
eines Geleges einzusetzen, die zumindest in einer Richtung aus Hybridgarnen bestehen.
Derartige Gelege sind ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
[0036] Die Hybridgarne können aus Verstärkungs- und Bindefasern aus gleichen oder aus unterschiedlichen
chemischen Stoffklassen bestehen.
[0037] So kann in einer Ausführungsform beispielsweise die Verstärkungsfaser aus Einzelfilamenten
aufgebaut sein, die einen Anfangsmodul von mehr als 50 GPa aufweisen, und die Bindefaser
kann aus Einzelfilamenten aus tieferschmelzendem thermoplastischen Material aufgebaut
sein.
[0038] Bevorzugte Verstärkungsfasern bei dieser Ausführungsform bestehen aus Glas, Kohlenstoff
oder Aramid.
[0039] In einer weiteren Ausführungsform bestehen Verstärkungs- und Bindefasern aus polymeren
Materialien, vorzugsweise aus polymeren Materialien aus einer Polymerklasse, insbesondere
aus der gleichen Polymerklasse wie die Fasern, die das textile Flächengebilde aufbauen.
[0040] In dieser Ausführungsform weisen die Einzelfilamente der Verstärkungsfasern einen
Anfangsmodul von mehr als 10 GPa auf. Verstärkungsfasern für diese Ausführungsform
bestehen beispielsweise aus Polyphenylensulfid (PPS), Polyetheretherketon (PEEK) oder
Polyetherimid (PEI).
[0041] Bevorzugte Verstärkungsfasern für diese Ausführungsform sind hochfeste und schrumpfarme
Polyesterfasern.
[0042] Bindefasern in den erfindungsgemäß einzusetzenden Verstärkungsfäden bestehen aus
thermoplastischen Polymermaterialien, deren Schmelzpunkt unterhalb des im textilen
Flächengebilde enthaltenen thermoplastischen Materials liegt. Beispiele für solche
Polymermaterialien sind vorzugsweise Polyolefine oder modifizierte Polyester, die
einen im Vergleich zum unmodifizierten Polyester niedrigeren Schmelzpunkt haben. Beispiele
für Polyolefine sind Polyethylen oder Polypropylen. Beispiele für modifizierte Polyester
sind die bereits genannten Polybutylenterephthalat-Typen sowie durch Einkondensieren
von längerkettigen Diolen und/oder Isophthalsäure oder aliphatischen Dicarbonsäuren
modifiziertes Polyethylenterephthalat.
[0043] Die Herstellung der Hybridgarne aus Verstärkungs- und Bindefasern der oben beschriebenen
ersten Ausführungsform erfolgt vorzugsweise mittels eines speziellen Warm-Verwirbelungsverfahrens,
das in EP-B-0,455,193 beschrieben ist. Hierbei werden zur Vermeidung von Filamentbrüchen
beim Verwirbeln die Filamente vor dem Verwirbeln bis nahe dem Erweichungspunkt erwärmt
(bei Glas ca. 600°C). Die Erwärmung kann durch Galetten und/oder Heizrohr erfolgen,
während die niedrigschmelzenden thermoplastischen Einzelfilamente ohne Vorerwärmung
der übergeordneten Verwirbelungsdüse zugeführt werden. Diese glatte mit hohem Fadenschluß
ausgestattete Hybridgarn ist problemlos webtauglich.
[0044] Geeignete Hybridgarne sind u. a. Garne des Typs 68 tex Glas/420 dtex PET.
[0045] Die Herstellung der Hybridgarne der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform erfolgt
nach an sich üblichen Verwirbelungstechniken, beispielsweise durch Intermingling-
oder Commingling-Techniken. Wie bereits dargelegt werden die Hybridgarne vorzugsweise
in Form eines Geleges eingesetzt, die ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung
sind.
[0046] Die Fadendichte der erfindungsgemäßen Gelege kann in Abhängigkeit vom gewünschten
Eigenschaftsprofil in weiten Grenzen schwanken. Einerseits können die Fadendichten
in alle Richtungen gleich groß sein; Andererseits können die Gelege beispielsweise
in Richtung der Hybridgarne eine Fadendichte zwischen 0,5 und 10 Fäden pro cm und
in der anderen Richtung eine Fadendichte zwischen 0,5 und 1 Faden/cm aufweisen. Die
Fadendichte wird senkrecht zu der jeweiligen Fadenlaufrichtung gemessen, wobei die
Fadendichte bei allen vorhandenen Fadenscharen gleich sein oder es können je nach
der zu erwartenden Beanspruchung unterschiedliche Fadendichten gewählt werden.
[0047] Die Hybridgarne können in Abhängigkeit vom gewünschten Anforderungsprofil einen weiten
Bereich von Höchstzugkraftdehnungen aufweisen, beispielsweise von etwa 2,5 bis 25
%.
[0048] Die feinheitsbezogene Festigkeit der Hybridgarne kann in Abhängigkeit vom gewünschten
Anforderungsprofil in weiten Grenzen gewählt werden, beispielsweise im Bereich von
20 bis 150 cN/tex.
[0049] Der Titer der Hybridgarne im Verbundstoff beträgt zweckmäßigerweise 30 bis 3000 dtex.
[0050] Gelege im Sinne der Erfindung sind Fadengitter, die aus im Winkel zueinander liegenden
parallelen Fadenscharen gebildet werden, wobei die Fäden an ihren Kreuzungspunkten
aneinander fixiert sind und wobei mindestens eine Fadenschar Hybridgarne enthält.
[0051] Das Fixieren der Fäden an ihren Kreuzungspunkten erfolgt vorzugsweise durch An- oder
Aufschmelzen der Bindefasern, insbesondere ohne Einsatz weiterer Klebemittel. In einer
bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Fixieren der Fäden an ihren Kreuzungspunkten
durch teilweises Aufschmelzen der Bindefasern, so daß der überwiegende Anteil der
Bindefasern seine Faserform behält. Diese Ausführungsform gestattet eine möglichst
gleichmäßige Verteilung des Schmelzklebers bei der späteren Bildung des Verbundstoffes.
[0052] Der Winkel, unter dem die Fadenscharen sich kreuzen, liegt in der Regel zwischen
10 ° und 90 °. Ein Gelege kann selbstverständlich mehr als nur zwei Fadenscharen enthalten.
Die Anzahl und Richtung der Fadenscharen richtet sich nach eventuellen besonderen
Anforderungen.
[0053] Bevorzugt sind Gelege, die aus einem aus zwei im Winkel von vorzugsweise 90 ° sich
kreuzenden Fadenscharen bestehen. Ist eine besonders hohe mechanische Stabilität in
einer Richtung, z. B. der Längsrichtung des Schichtsoffes erforderlich, so empfiehlt
sich der Einbau eines Geleges, das in der Längsrichtung eine Fadenschar mit geringerem
Fadenabstand aufweist, die z. B. durch eine querverlaufende Fadenschar oder durch
zwei Fadenscharen, die mit dem ersten Winkel von ca. + 40 ° bis + 70 ° bzw. - 40 °
bis - 70 ° bilden, stabilisiert wird.
[0054] Besondere Stabilitätsanforderungen in allen Richtungen können durch ein Gelege mit
4 oder 5 Fadenscharen, die in verschiedenen Richtungen übereinander liegen und an
den Fadenkreuzungspunkten miteinander verbunden sind, erfüllt werden. Ein Beispiel
für ein solches spezielles Gelege ist EP-A-572,891 aufgezeigt.
[0055] Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundstoffe erfolgt üblicherweise durch getrennte
Herstellung der einzelnen Schichten, nachfolgende Kombination dieser Schichten und
anschließendes Verkleben der Schicht durch Erhitzen gegebenenfalls unter Anwendung
von Druck, so daß die niedrigschmelzenden thermoplastischen Filamenten der Bindfasern
an- oder aufschmelzen und mit der anliegenden Oberfläche des textilen Flächengebildes
aus Fasern aus synthetischen Polymeren eine Verbindung eingehen.
[0056] Die erfindungsgemäßen Verbundstoffe zeigen keine Delaminierungsneigung und keine
Bildung von Wellen und Rissen, selbst nicht bei hoher thermischmechanischer Belastung.
[0057] Die erfindungsgemäßen Verbundstoffe zeigen bei Bituminieren einen überraschend geringen
Breiteneinsprung im Vergleich zu herkömmlichen Bahnen.
[0058] Ferner zeigt sich, daß man mit dem erfindungsgemäßen Verbundstoff auch bei rauhen
Bituminierungsbedingungen ebene, flächenstabile, blasenfreie Bitumenbahnen erhält.
Weiterhin steigt die Durchstoßfestigkeit, wie sich in der Stempeldurchdrückprüfung
nach DIN 54307 zeigt. Hierdurch ergibt sich eine deutlich verbesserte Verarbeitbarkeit
und eine erhöhte Arbeitssicherheit beim Verlegen der erfindungsgemäßen bituminierten
Dachbahn auf dem Dach.
[0059] Vorteilhafterweise kommt ein Verbundstoff aus Vlies/Gelege/Vlies zum Einsatz.
[0060] Die erfindungsgemäßen Verbundstoffe lassen sich zur Herstellung von bituminierten
Dach- und Dichtungsbahnen verwenden. Dies ist ebenfalls ein Gegenstand der vorliegenden
Erfindung. Dazu wird das Trägermaterial in an sich bekannter Weise mit Bitumen behandelt
und anschließend gegebenenfalls mit einem körnigen Material, beispielsweise mit Sand,
bestreut. Die auf diese Weise hergestellten Dach- und Dichtungsbahnen zeichnen sich
durch gute Verarbeitbarkeit aus.
[0061] Die Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundstoffes umfaßt die Maßnahmen:
a) Herstellung eines textilen Flächengebildes in an sich bekannte Weise,
b) Zuführen von Hybridgarn auf eine gemäß a) erhaltene Oberfläche des textilen Flächengebildes,
c) gegebenenfalls Zuführen eines weiteren textilen Flächengebildes auf die andere
Seite des Hybridgarns, und
d) Ausüben von erhöhter Temperatur und/oder Druck, so daß das tieferschmelzende Bindefilament
des Hybridgarns an- oder aufschmilzt und sich eine Klebeschicht zwischen den Flächengebilden
ausbildet und der Verbundstoff seine Endverfestigung erfährt.
[0062] Im folgenden wird die Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundstoffes am Beispiel
eines Spinnvlieses als textiles Flächengebilde erläutert.
[0063] Die Spinnvliesbildung erfolgt mittels an sich bekannter Spinnapparate. Hierzu wird
das geschmolzene Polymer durch mehrere hintereinander geschaltete Reihen von Spinndüsen
bzw. Gruppen von Spinndüsenreihen abwechselnd mit Polymeren beschickt, die die Trägerfaser
und die Schmelzklebefasern bilden. Die ausgesponnenen Polymerströme werden in an sich
bekannter Weise verstreckt und z. B. unter Verwendung einer rotierenden Prallplatte
in Streutextur auf einem Transportband abgelegt.
[0064] Das auf diese Weise erzeugte Primärvlies wird anschließend in an sich bekannter Weise
thermisch vorverfestigt, indem es z. B. in einer Vorverfestigungseinrichtung mit einer
heißen Walze behandelt wird, so daß zumindest ein Teil der gegebenenfalls vorhandenen
Schmelzklebefasern aufschmilzt, wodurch sich das Primärvlies soweit verfestigt, daß
es ohne das Transportband gehandhabt werden kann. Diese Art der Vorverfestigung ist
z. B. in der DE-PS-3,322,936 beschrieben. Anschließend wird das Gelege aus Garnen,
das zumindest in einer Garnrichtung aus Hybridgarn besteht, auf die erhaltene Oberfläche
des Primärvlieses, aufgebracht. Anschließend wird durch Einwirken von erhöhter Temperatur
und/oder Druck das im Hybridgarn enthaltene tieferschmelzende Bindefilament an- oder
aufgeschmolzen, so daß sich eine Klebeschicht zwischen beiden Flächengebilden ausbildet
und der Verbundstoff seine Endverfestigung erfährt. Die Zuführung des Hybridgarns
in Form eines Geleges kann ein- oder beidseitig erfolgen. Anstelle zweier Gelege kann
auch ein Vlies zur Kombination Vlies/Gelege zugeführt werden. Anschließend wird der
fertige Schichtstoff in an sich bekannter Weise aufgewickelt.
[0065] Das vorstehend beschriebene Verfahren kann auf viele Arten variiert werden, ohne
daß der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung dabei verlassen wird. So lassen sich
beispielsweise verschiedene Abfolgen von Träger- und Schmelzklebepolymeren vorgeben
und dadurch unterschiedlich geschichtete Spinnvliese herstellen. Auch läßt sich anstelle
des Flächengebildes ein Schichtstoff aus Vliesstoff und einseitig aufgebrachten Flächengebilde
vorlegen, so daß eine Sandwichstruktur entsteht. Desweiteren können auch mehrere alternierende
Schichten [Vlies-(Gelege-Vlies)
x] zu einer Sandwich-Konstruktion vereinigt werden. Es ist auch ohne weiteres möglich,
mehr als zwei Typen von Polymeren bei der Herstellung des Vliesstoffes einzusetzen
oder die Schmelzklebefasern in Form von Bi- oder Mehrkomponenten-Fasern einzusetzen.
Ferner läßt sich das geschilderte Verfahren auch in getrennten Schritten durchführen,
indem dieses z. B. nach der Endverfestigung des Spinnvlieses unterbrochen wird und
die Kombination mit dem Flächengebilde und eine Verklebung der Schichten in einem
getrennten Arbeitsgang durchgeführt wird.
[0066] Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne diese einzuschränken.
Beispiele 1 - 7
[0067] Es wurden Verbundstoffe von Spinnvlies mit Gelegen enthaltend verschiedene Mischgarne
hergestellt und untersucht.
[0068] In einer Spundbond-Anlage wurden Spinnvliese auf Basis von Polyethylenterephthalat-Filamenten
hergestellt. Typ A wies ein Flächengewicht von 60 g/m
2 auf, eine Zugkraft von 13,0 daN/tex pro 5 cm Breite und eine Höchstzugkraftdehnung
von 24,5 %; Typ B wies ein Flächengewicht von 60 g/m
2 auf, eine Zugkraft von 15,7 daN/5 cm Breite und eine Höchstzugkraftdehnung von 15,7
%. Zu dem Primärvlies wurden unterschiedliche Gelege, deren Aufbau aus der nachfolgenden
Tabelle zu entnehmen ist, zugeführt. Der erhaltene Schichtstoff wurde durch Kalandrieren
zu einem erfindungsgemäßen Verbundstoff verarbeitet. Herstellungsbedingungen und Eigenschaften
der erhaltenen Produkte sind der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen.

1. Verbundstoff umfassend mindestens ein textiles Flächengebilde aus Fasern aus synthetischen
Polymeren und Hybridgarn das aus Verstärkungsfasern und tieferschmelzenden Bindefasern
aufgebaut wird.
2. Verbundstoff Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde ein
Vlies, insbesondere ein Spinnvlies aus Endlosfilamenten, ist.
3. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde
Polyesterfasern, insbesondere Polyethylenterephthalatfasern, enthält.
4. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde
flammhemmende Eigenschaften aufweist.
5. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde
ein Flächengewicht von 20 bis 400 g/m2 besitzt.
6. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde
ein schmelzbinderverfestigter Vliesstoff ist.
7. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hybridgarn aus Filamenten
aufgebaut sind.
8. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfilamente der
Verstärkungsfasern einen Anfangsmodul von mehr als 50 GPa aufweisen.
9. Verbundstoff nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern Glas-,
Kohlenstoff- und/oder Aramid-Fasern enthalten.
10. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hybidgarne aus polymeren
Materialien bestehen.
11. Verbundstoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern
aus Polyester, bevorzugt aus Polyethylenterephthalat bestehen.
12. Verbundstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hybridgarne aus polymeren
Materialien der gleichen chemischen Stoffklasse bestehen.
13. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hybridgarn in Form einer
Kettfadenschar vorliegt.
14. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hybridgarn in Form eines
Geleges vorliegt.
15. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hybridgarn in Form eines
Gewebes vorliegt.
16. Verbundstoff nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettfadenschar eine
Fadendichte zwischen 0,5 und 10 Fäden pro cm besitzt.
17. Verbundstoff nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelege eine Fadendichte
zwischen 0,5 und 10 Fäden pro cm besitzt.
18. Verfahren zur Herstellung des Verbundstoffes nach Anspruch 1, umfassend die Maßnahmen:
a) Herstellung eines textilen Flächengebildes in an sich bekannter Weise;
b) Zuführen von Hybridgarn auf eine gemäß a) erhaltene Oberfläche des textilen Flächengebildes,
c) gegebenenfalls Zuführen eines weiteren textilen Flächengebildes auf die andere
Seite des Hybridgarns, und
d) Ausüben von erhöhter Temperatur und/oder Druck, so daß das tieferschmelzende Bindefilament
des Hybridgarns an- oder aufschmilzt und sich eine Klebeschicht zwischen den Flächengebilden
ausbildet und der Verbundstoff seine Endverfestigung erfährt.
19. Gelege, das zumindestens in einer Richtung Hybridgarne aus Verstärkungs- und Bindefasern
enthält.
20. Gelege nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindefasern teilweise aufgeschmolzen
sind und das Gelege an den Kreuzungspunkten der das Gelege bildenden Fadenscharen
verfestigen.
21. Gelege nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichent, daß die Verstärkungs- und Bindefasern
aus Filamenten bestehen.
22. Gelege nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfilamente der Verstärkungsfasern
einen Anfangsmodul von mehr als 50 GPa aufweisen.
23. Gelege nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern Glas-,
Kohlenstoff- und/oder Aramid-Fasern enthalten.
24. Gelege nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern und die
Bindefasern aus polymeren Materialien bestehen.
25. Gelege nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern aus Polyester,
bevorzugt aus Polyethylenterephthalat bestehen.
26. Gelege nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß Verstärkungs- und Bindefasern
aus polymeren Materialien einer chemischen Stoffklasse bestehen.
27. Gelege nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelege eine Fadendichte zwischen
0,5 und 10 Fäden pro cm besitzt.
28. Verwendung des Geleges gemäß Anspruch 19 zur Herstellung von Verbundstoffen.
29. Verwendung des Verbundstoffes gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von bituminierten Dach-
und Dichtungsbahnen.