JP3769044B2 - 根−抵抗性基層 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ニードリング（needling）によって一緒に接合している少なくとも１の繊維（textile）層と少なくとも１の金属層を含む多層基層に関する。本発明の基層は、特にアスファルト屋根材および耐候性フェルトを製造するために好適であり、また、特には土壌の植生層で緑化された平屋根の場合における根−抵抗性基層（root-resistant base layer）として並びに池およびごみ処理地のための封止材料（sealing material）として好適である。
【０００２】
【従来技術および発明が解決しようとする課題】
池を封止するための繊維材料の使用の増加、並びに建造物の屋根および他の好適な部分を緑化するという傾向の増大により、例えば封止材料としてこれらの場所でこれまで使用されてきた材料がさらに根−抵抗性を有すること、即ち植物根が当該材料の中に入り貫通することを完全に妨げる構造または仕上をそれらに供与することが必要となっている。植物根の攻撃力および爆発力は周知の通りであり、植物根によるそのような侵入は材料自体を破壊するだけではなく、建造物の全下層部分をこれらの植物根の掌中にしてしまうであろう。
特に、この目的のために好適である建造物の屋根および他の部分の緑化には、水分の侵入だけではなく根の侵入をも妨げる材料が必要となる。しかしながら、これまでに大量に使用されてきた慣用的なアスファルト屋根材フェルトは根−抵抗性が十分ではない。
【０００３】
さらに、屋根材の材料および成分は様々な防火性の要求を満たす必要がある。屋根組織の一部を形成する屋根材および耐水性フェルトは、火が屋根に沿って広がったり屋根から建造物の内部に移動することを防ぐために、中でも飛行する燃え火（flying brands）および放射熱に対して抵抗性を有していなければならない。
ドイツ実用新案Ｕ８５２７１１３には、結合剤によって団結した天然または合成の繊維またはフィラメントから成る根−抵抗性不織ウエブが開示されている。この根−抵抗性不織ウエブは飛行する燃え火および放射熱に対する抵抗性が不十分であるという欠点がある。
ＣＡ−Ａ−１０１１２５０には、屋根領域上の藻類の成長を防止するためのグラニュールが開示されている。これらのグラニュールは通常、殺生剤として作用する０．１から２重量％のケイ化銅を含む。しかしながら、緑化した屋根の場合には、これらの殺生剤は所望の植物成長をもまた損なう。
【０００４】
ＥＰ−Ａ−０５７０６９４には、蒸着によって銅を塗布したシート状繊維構造を含む根−抵抗性アスファルト封止フェルトが開示されている。これらの銅で処理した繊維構造は製造するのに比較的費用がかかるという欠点がある。
不織物および金属箔から成る屋根材フェルトおよびそれらの製造方法はＥＰ−Ａ−０００６１８９から既に既知であり、収縮性不織物に金属箔を点状に付着することによって得られる。この場合、収縮した不織物が広がっていく場合には金属箔の引裂きを防止するために、金属箔のプリーティングが必要となる。不織物と箔との間の点状の付着は、例えば針織機によって機械的に、または例えば熱的に表面を軟化した繊維を一緒に接着することによって熱的に、あるいは結合剤または接着剤によって行われる。金属箔は、極めて高い軟化および融解温度を有し、飛行する燃え火が局所的な場合には一層として無傷のままでいるように設計されている。これにより火が屋根材フェルトより下層に広がることが防止される。そのような屋根材フェルトは優れた火災保護効果を供与する。
過度の気候条件下においては、上層のアスファルト接着が十分ではないために傾斜した屋根上においては滑らかな表面のせいで箔に塗布したアスファルトが滑ってしまうという欠点がある。
【０００５】
ドイツ実用新案Ｕ９１０１０８３には、少なくとも１の繊維層と少なくとも１の金属箔を含む多層基層が開示されている。この多層基層は、繊維層を金属箔にニードリングすることによって製造され、金属箔の貫通領域は基層の基礎領域の８から１５％を含んでいる。上記の多層基層は、上層（アスファルト）のための強化した接着を有しており、既知の屋根材フェルトの正の特性、特に防火効果と機械強度が不織物と金属箔の強化によって得られている。
ＤＥ−Ａ−３８２１０１１には、２層の繊維シート材料と金属内部層を含み、屋根材および耐候性フェルトを製造するのに好適である多層基礎フェルトが開示されている。この基礎フェルトは、基層としての比較的厚い繊維シート材料、それに付着した金属箔、および上層としてそこに付着した比較的薄い繊維シート材料を含む。個々の層は、部分的または完全に、塗布した接着剤によって一緒に接着しているかまたはニードリングによって一緒に結合している。従って、この多層基礎フェルトは良好なアスファルト接着を示すが、製造するためには比較的費用がかかる。
【０００６】
屋根材フェルトにおける金属箔の使用により植物根の侵入が防止されること、そしてそれゆえに不織物および金属箔から成る既知のアスファルト屋根材フェルトは根−抵抗性を有するはずであることは当然考えられるであろう。これらの屋根材フェルトの基層は通常不織物を金属箔にニードリングすることによって製造される。
実際、上記の多層基層の根−抵抗性は十分ではなく、即ち、破壊孔（punctureholes）において植物根が貫通していることが試験により示されている。
金属箔に接着した不織物から製造されたアスファルト屋根材フェルトは明らかに根−抵抗性を有するが、離層することが多い。同じことが、ＤＥ−Ａ１９４５９２３から既知でありアスファルトフェルトのための基礎材料として使用されている不織物および箔の複合材料にも当てはまる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ニードリングによって一緒に接合している少なくとも１の繊維層と少なくとも１の銅層を含む多層基層であって、ニードリングによって銅層中に製造された破壊孔が１ｍｍ以下、好ましくは０．１から１ｍｍの直径を有している上記の多層基層、並びにその製造方法を提供する。
本発明の基層中の繊維層は織物でも不織物でもよく、その原料は天然でも合成でもよい。繊維層は、織物、簀の目、メリヤスまたは好ましくは不織布であることができる。合成繊維は本発明の基層の繊維層中にステープル繊維形態または連続フィラメント形態のどちらかにおいて存在することができる。少なくとも１の繊維層が不織物である基層が好ましく、連続フィラメントを含む不織物、不織布（spunbondeds）が極めて特に好ましい。繊維層の基本重量は通常、８０から４００ｇ／ｍ²の範囲である。１５０から３００ｇ／ｍ²の基本重量を有する繊維材料が好ましい。
【０００８】
繊維層のために好適な天然繊維材料には、例えばセルロース、ジュート、綿またはそれらの混合物が含まれる。好ましくは、繊維層は合成繊維材料、例えばポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリルまたはポリエステルを含む。好ましい合成繊維はポリエステル繊維、特にはポリエチレンテレフタレートの繊維である。好ましいポリエチレンテレフタレートは例えばＤＥ−Ａ−３８２１０１１に記載されている。
銅層は、銅箔、ガーゼ、組織またはブレード（braid）といった任意の市販の型のものを使用することができるが、後の３つの型の層の場合には、妨げられていない（unobstructed）網目の大きさは１ｍｍを越えず、好ましくは０．１から１ｍｍの範囲であり、熱伝導特性が良好であることが必要である。銅層のための好ましい材料は銅箔である。箔の厚さは通常５から１５０μｍであり、好ましくは１０から３０μｍであり、特に好ましくは１５から２０μｍである。
【０００９】
亀裂または細孔を全く含まずに、１０から３０μｍ、好ましくは１５から２０μｍの厚さを有する軟化アニールした（soft-annealed）銅箔が、銅層としての使用のために特に好ましい。上記の特性に加えて、１００から１５０ kN/mm² の弾性率（a modulus of elasticity）（２０℃で測定した場合）および３０から６０ kN/mm² の曲げ剛性（a bending stiffness）（２０℃で測定した場合）をさらに有する軟化アニールした銅箔が特に好ましい。
使用する銅箔としては９９．９５％の純度と２ｐｐｍ（１００万分の１）以下の酸素含量を有していることもまた有利である。
【００１０】
本発明の基層は繊維層および銅層の材料を一緒に合わせてそれらを一緒にニードリングすることによってそれ自体は既知の方法において製造されるが、そのために繊維層だけではなく銅層もまた針織機上でのニードリングによる孔あけを有している。ニードリングは層を成した層がウエブ側から穴あけされるように実施される。破壊孔（puncture holes）の間の空間は銅層の保全性を維持するのに十分なだけ大きくする。使用する針は１個の先端金具（tip）と針の軸の周りに斜めに配置された多数のホック（hooks）を有している。使用する針の直径は０．９ｍｍ以下、好ましくは０．４から０．７ｍｍの間である。針は通常８から１５ｍｍの深さまで入り込む。戻る途中で、針のホックは繊維層の多数の繊維またはフィラメントを最初の無傷の銅表面を通して押し出す。ニードリングは、銅箔が連続シート状構造としてニードリングの後も残っているように、好ましくは１５から７５ステッチ／ｃｍ²、特に好ましくは２０から５０ステッチ／ｃｍ²で実施される。
さらに別の態様においては、ニードリングは２つの連続ニードリング工程において実施されるが、その場合個々の針の直径および／またはステッチ数／ｃｍ²を相違せしめることができる。
【００１１】
ニードリング方法は、中でも、繊維層を機械的に団結させるという効果を有している。繊維層を続いて慣用的な熱的方法によって、例えば熱的に表面軟化した繊維を一緒に接触させることによってさらに団結してもよい。
さらにニードルリングされた基層を、結合剤による含浸後に熱的後処理によってさらに団結してもよい。好適な結合剤としては例えば合成樹脂分散体が挙げられる。
これらの熱的に後処理された多層基層は、繊維層の上部に存在する銅層が異なる程度のプリーティングを有する領域を含む表面を有している。
【００１２】
本発明の多層基層はまた、中でも「繊維層−銅層−繊維層」という形態の場合を含むサンドイッチ配置として、あるいはまたアスファルト組成物（bituminouscomposition）を片面または両面上に塗布した根−抵抗性アスファルト封止フェルトとして存在することもできる。
アスファルト封止フェルトは、例えば屋根材フェルトとして、または防水池またはごみ処理地のために使用することができる。さらに、本発明の基層は、それ自体でまたは例えばアスファルト化のような塗料の塗布後に、静電荷を放電させるために、並びに例えば石油タンク集合地域の保護のために使用することができる。
【００１３】
【実施例】
実施例１
４ｄｔｅｘの直線密度および２１０ｇ／ｍ²の基本重量を有するポリエステルフィラメントから成るポリエステルウエブ、並びに１７μｍの厚さ、１１８ｋＮ／ｍｍ²の弾性率（２０℃で測定した場合）および４４ｋＮ／ｍｍ²の曲げ剛性（２０℃で測定した場合）を有する軟化アニールされた（soft-annealed）銅箔を、２７ステッチ／ｃｍ²、針貫通深さ１１ｍｍおよび針直径０．５３ｍｍを使用する第一ニードリング工程において一緒にニードリングした。この後に２１ステッチ／ｃｍ²、針貫通深さ１２ｍｍおよび針直径０．６８ｍｍを使用する第二ニードリング工程を行い、ステッチの総数を４８ステッチ／ｃｍ²とした。次に、ニードリングされた基層を２３重量％のアクリレート結合剤（ウエブ材料の出発重量に基づいて）で含浸させた。次に、結合剤が含浸した多層基層を２００℃で熱的後処理にかけた。

Claims (11)

1. ニードリング（needling）によって一緒に接合している少なくとも１の繊維層と少なくとも１の銅層を含む多層基層であって、ニードリングによって銅層中に製造された破壊孔が１ｍｍ以下の直径を有している上記の多層基層。
2. 繊維層が８０から４００ｇ／ｍ² の基本重量を有している、請求項１に記載の多層基層。
3. 少なくとも１の繊維層が不織ウエブである、請求項１または２の何れかに記載の多層基層。
4. 不織ウエブが、直線密度が３から１５ｄｔｅｘである連続フィラメントを含む、請求項３に記載の多層基層。
5. 不織ウエブが、ポリエステル繊維またはフィラメントを含む、請求項３に記載の多層基層。
6. 銅層が、５から１５０μｍの厚さを有する少なくとも１の銅箔である、請求項１から５の何れか１に記載の多層基層。
7. 銅箔が、１０から３０μｍの厚さ、１００から１５０ｋＮ／ｍｍ²の弾性率（２０℃で測定したもの）および３０から６０ｋＮ／ｍｍ²の曲げ剛性（２０℃で測定したもの）を有するアニールされた銅箔を含む、請求項１および６の何れかに記載の多層基層。
8. ａ）少なくとも１の繊維ウエブを供給すること、
   ｂ）少なくとも１の銅層を供給すること、
   ｃ）生じる破壊孔が最大でも１ｍｍの直径を越えないような直径になるように、そして銅層が連続シート状構造として上記工程の後も残っているように、ａ）およびｂ）に記載した材料を一緒にニードリングすること：
   という各工程を含む、請求項１に記載の多層基層の製造方法。
9. ニードリング（工程ｃ）の後に、結合剤による含浸および熱的後処理をさらに含む、請求項８に記載の方法。
10. アスファルト封止フェルトを製造するための出発材料としての根−抵抗性基層としての請求項１に記載の多層基層の使用方法。
11. 静電荷を放電するための、請求項１に記載の多層基層およびそれから製造したアスファルト封止フェルトの使用方法。