EP1024218A2 - Process for manufacturing a nonwoven material to be used for instance as underroof membrane - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Vlieses insbesondere zur Verwendung für Unterspannbahnen für Bedachungen, bestehend aus einem thermoplastischen Kunststoff, bei welchem Verfahren
- eine Schmelze aus dem Kunststoff hergestellt,
- die Schmelze mittels eines Extruders kontinuierlich zu Fasern versponnen
- und aus den Fasern ein Vlies gebildet und insbesondere punktförmig gebondet wird z. B., indem
- das Vlies durch einen entsprechenden Kalander geführt wird.
- a melt made from the plastic,
- the melt is continuously spun into fibers using an extruder
- and a fleece is formed from the fibers and in particular is point-bonded z. B. by
- the fleece is passed through an appropriate calender.
Aus den Druckschriften DE-A-196 42 252 und DE-A-44 43 157 sind Dachunterspannbahnen bekannt, die wasserdicht und gleichzeitig wasserdampfdurchlässig sein sollen. In beiden Fällen sind hierfür mehrlagige Schichten für die Unterspannbahn vorgesehen. Im erstgenannten Fall sind mindestens drei Vliesschichten auf Basis von thermoplastischen Kunststoffen vorgesehen, wobei eine Vliesschicht hydrophob ausgerüstet ist. Im zweiten Fall wird ein Verbund aus einem Meltblown-Feinstfaservlies mit mindestens einer stabilisierenden Trägerschicht zu einer dampfdiffusionsoffenen Dachunterspannbahn verbunden. Mit dem gegebenenfalls kalandrierten Meltblown will man eine hohe Wasserdichtigkeit und zugleich eine relativ hohe Wasserdampfdurchlässigkeit erreichen. In beiden Fällen werden die Anforderungen nur teilweise erreicht, die an die Wasserdichtigkeit und Wasserdampfdurchlässigkeit bei gleichzeitiger hoher mechanischer Festigkeit und guter Verarbeitbarkeit gestellt werden. From the publications DE-A-196 42 252 and DE-A-44 43 157 roofing membranes are known that are waterproof and should be permeable to water vapor at the same time. In both Cases are multi-layer layers for the sarking membrane intended. In the former case there are at least three Fleece layers based on thermoplastic materials provided, with a non-woven layer made hydrophobic is. In the second case, a composite is made from a meltblown microfiber fleece with at least one stabilizing carrier layer to a vapor permeable roof sarking membrane connected. With the optionally calendered meltblown you want a high level of water resistance and at the same time a achieve relatively high water vapor permeability. In both In some cases, the requirements are only partially met to the waterproofness and water vapor permeability at the same time high mechanical strength and good processability be put.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Vlieses der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem sich ein Vlies herstellen läßt, das den vorstehenden Anforderungen, die an Unterspannbahnen für Bedachungen gestellt werden, entspricht.The invention is therefore based on the object of a method for producing a fleece of the aforementioned To create a way to make a fleece that the above requirements for underlays for Roofs are made corresponds.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
- für das Vlies ein Hydrophobierungsmittel verwendet wird.
- a hydrophobizing agent is used for the fleece.
Das Mittel kann durch Besprühen, Tauchen oder Tränken des Vlieses aufgebracht werden. Nach einer erfindungsgemäßen Weiterbildung (Anspruch 2) wird jedoch bevorzugt, daß das Hydrophobierungsmittel bereits an/in den Fasern des Kunststoffs verwendet wird und an der Oberfläche der Vliesfasern seine Wirksamkeit entfaltet. Insbesondere wird das Hydrophobierungsmittel jedoch der Schmelze des Kunststoffs zugesetzt (Anspruch 3). Es hat sich gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Vliese herstellbar sind, die ausreichend wasserdicht und wasserdampfdurchlässig sind.The agent can be sprayed, dipped or soaked Fleece can be applied. According to an inventive Training (claim 2) is preferred, however, that the Hydrophobing agent already on / in the fibers of the plastic is used and on the surface of the nonwoven fibers its effectiveness unfolds. In particular, the hydrophobizing agent however added to the melt of the plastic (Claim 3). It has been shown that with the invention Process nonwovens that can be produced are sufficient are waterproof and permeable to water vapor.
Als Kunststoff für das Vlies kommt Polyethylen in Betracht. Polypropylen wird jedoch bevorzugt. Insbesondere soll nach der Erfindung als Hydrophobierungsmittel ein Fluorcarbon, vorzugsweise Scotchgard FX-1801 oder Scotchgard FX-1808 von Fa. 3M verwendet und vorzugsweise in die Schmelze eingemischt werden. Durch das Einmischen des Hydrophobierungsmittels in die Schmelze werden in allen Bereichen des Vlieses wirksame hydrophobe Eigenschaften erzielt, und eine Nachbehandlung durch Tränken, Besprühen etc. entfällt.Polyethylene can be used as the plastic for the nonwoven. However, polypropylene is preferred. In particular, according to the invention as a hydrophobizing agent, a fluorocarbon, preferably Scotchgard FX-1801 or Scotchgard FX-1808 from 3M used and preferably mixed into the melt become. By mixing in the water repellent in the melt in all areas of the fleece achieved effective hydrophobic properties, and a After-treatment by watering, spraying etc. is not necessary.
Nach einer erfindungsgemäßen Weiterbildung (Anspruch 7) ist vorgesehen, daß das Hydrophobierungsmittel (z. B. Scotchgard FX-1801 von Fa. 3M) in einer Konzentration von 0,5 - 1,1 Gew.-% - bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmelze - verwendet wird. In diesem Konzentrationsbereich erreicht man ein hohes Maß an Wasserdichtigkeit in Verbindung mit guter Dampfdurchlässigkeit.According to a further development according to the invention (claim 7) provided that the water repellent (e.g. Scotchgard FX-1801 from 3M) in a concentration of 0.5-1.1 % By weight - based on the total weight of the melt - used becomes. One reaches in this concentration range a high level of water resistance combined with good Vapor permeability.
Um eine gute Durchmischung von Kunststoff und Hydrophobierungsmittel zu erreichen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen (Anspruch 8), daß das Hydrophobierungsmittel zunächst in ein Compound bzw. Batch eingemischt wird, das der Schmelze zugesetzt wird. Das Compound soll möglichst auf der Grundlage des gleichen Kunststoffs wie die übrige Schmelze hergestellt werden (Anspruch 9). Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Compound ca. 10 Gew.-% der Schmelze beträgt (Anspruch 10).To ensure good mixing of plastic and water repellent to achieve, it has proven to be useful (Claim 8) that the hydrophobizing agent first in a compound or batch is mixed in that the melt is added. The compound should be based as much as possible made of the same plastic as the rest of the melt be (claim 9). It has proven to be beneficial proven when the compound is about 10 wt .-% of the melt (Claim 10).
Sehr vorteilhaft ist die Verwendung von Metallocen-Katalysatoren zur Beeinflussung der Eigenschaften des Kunststoffs bei dessen Herstellung. Insbesondere wird eine hohe Ausziehbarkeit der Fasern durch die gleichmäßigere Molekülkettenverteilung im Metallocen-PP erreicht. Als Kunststoff wird deshalb Metallocen-PP bevorzugt (Anspruch 11). Das gleiche gilt für das Compound (Anspruch 12). Ein besonders wirksames Metallocen-PP ist z.B. der Typ Achieve 3854 der Fa. Exxon (Anspruch 13). Ebenso kommt Metallocen-PP des Typs Achieve 3828 von Fa. Exxon in Betracht (Anspruch 14).The use of metallocene catalysts is very advantageous to influence the properties of the plastic in its manufacture. In particular, it has a high extendibility of the fibers due to the more even molecular chain distribution achieved in the metallocene PP. As a plastic therefore metallocene PP preferred (claim 11). The same applies to the compound (claim 12). A particularly effective one Metallocen-PP is e.g. the Achieve 3854 from Exxon (Claim 13). Metallocen-PP of the Achieve type also comes 3828 from Exxon. (Claim 14).
Im Rahmen einer erfindungsgemäßen Weiterbildung hat sich die Wahl des Fadentiters für das Vlies als wesentlich erwiesen. Der Fadentiter soll möglichst im Bereich von 0,7 bis 2,0 dtex liegen (Anspruch 15), wobei der Bereich von 0,8 bis 1,5 bevorzugt wird. Ein Fadentiter in diesem Bereich führt zu einer hohen Wasserdichtigkeit ohne Beeinträchtigung der Wasserdampfdurchlässigkeit.As part of a further development according to the invention Choice of the thread titer for the fleece proved to be essential. The thread titer should preferably be in the range of 0.7 to 2.0 dtex (claim 15), the range being from 0.8 to 1.5 is preferred. A thread titer in this area leads to a high level of water resistance without impairing the Permeability to water vapor.
Das Flächengewicht des Vlieses soll im Bereich von ca. 50 bis 250 g/m2 liegen (Anspruch 17). Bevorzugt wird ein Flächengewicht von ca. 160 g/m2 insbesondere in Verbindung mit einem Fadentiter von 1.1 dtex.The basis weight of the nonwoven should be in the range of approximately 50 to 250 g / m 2 (claim 17). A basis weight of approximately 160 g / m 2 is preferred, in particular in connection with a thread titer of 1.1 dtex.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Vlies, das nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 18 hergestellt ist. Das Vlies kann sowohl einschichtig unmittelbar als Unterspannbahn ausgebildet werden (Anspruch 20). Es ist jedoch auch möglich, das Vlies mit mindestens einer weiteren Kunststoffschicht zu verbinden (Anspruch 21). Schließlich sind auch die weiteren Variationen gemäß Anspruch 22 - 24 möglich.The invention also relates to a fleece, which according to a or more of claims 1-18. The Nonwoven can be used as a single layer directly underneath be trained (claim 20). However, it is also possible, the fleece with at least one additional plastic layer to connect (claim 21). Finally, too the further variations according to claim 22-24 possible.
Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert:A preferred embodiment of the Invention explains:
Zur Herstellung des Vlieses wird Metallocen-PP vom Typ Achieve 3854 der Fa. Exxon verwendet, um eine hohe Ausziehbarkeit der Fasern durch eine gleichmäßigere Molekülketten-Verteilung im Metallocen-PP zu erreichen. Auch der Typ 3828 kommt in Betracht.Metallocene PP of type Achieve 3854 from Exxon used to be highly extendable of the fibers through a more even molecular chain distribution in the metallocene PP. The Type 3828 too is concerned.
Es wird ein Compound bzw. Batch bestehend aus 10 Gew.-% Hydrophobierungsmittel Scotchgard FX-1801 von Firma 3M und 90 Gew.-% des vorgenannten Metallocen-PP vom Typ Achieve 3854 der Firma Exxon hergestellt.A compound or batch consisting of 10% by weight Water repellent Scotchgard FX-1801 from 3M and 90% by weight of the aforementioned Achieve metallocene PP 3854 manufactured by Exxon.
Das Compound wird im Gewichtsverhältnis 1:9 in eine Metallocen-PP-Schmelze vom Typ 3854 der Firma Exxon eingemischt.The compound is in a weight ratio of 1: 9 in a metallocene PP melt type 3854 from Exxon.
Die gemischte Schmelze wird durch einen Extruder in an sich bekannter Weise zu Fasern versponnen. Aus den Fasern wird ein ein entsprechendes PP-Spinnvlies gebildet, wobei ein Flächengewicht von 160 g/m2 bei einem Fadentiter von 1.1 dtex herbeigeführt wird. The mixed melt is spun into fibers by an extruder in a manner known per se. A corresponding PP spun-bonded nonwoven is formed from the fibers, a basis weight of 160 g / m 2 being achieved with a thread titer of 1.1 dtex.
Das Vlies wird zur Verfestigung durch einen Kalander geführt, wobei die Bondierungsart die Oberflächenstruktur bestimmt. Im vorliegenden Fall wird eine gepunktete Bondierungsstruktur bevorzugt, damit ein möglichst hoher Prozentsatz des Vlieses dampfdurchlässig bleibt und dennoch eine hohe mechanische Festigkeit erreicht wird.The fleece is passed through a calender for consolidation, where the bonding type is the surface structure certainly. In the present case, a dotted bonding structure preferred, so that the highest possible percentage of the fleece remains breathable and still one high mechanical strength is achieved.
Bei Beregnungsversuchen hat sich gezeigt, daß dieses Vlies einer Beregnung von deutlich mehr als fünf Stunden standhält, in Verbindung mit einer hohen Wasserdampfdurchlässigkeit. Mit größerem Fadentiter-Maß nimmt die Wasserdichtigkeit ab, d. h., daß das Vlies früher undicht wird.In irrigation tests it has been shown that this fleece withstands a sprinkling of well over five hours, in connection with a high water vapor permeability. With a larger thread titer dimension, the water resistance increases from, d. that is, the fleece will leak earlier.
Das Vlies weist eine hohe mechanische Festigkeit insbesondere Reißfestigkeit auf, und auch die Weiterreißfestigkeit erreicht einen hohen Wert.The fleece has a high mechanical strength in particular Tear resistance, and also tear resistance reaches a high value.
Das Vlies ist ohne weitere Bearbeitung unmittelbar als einschichtige Unterspannbahn zu verwenden.The fleece is immediately as a single layer without further processing Underlay to use.
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