CH616476A5 - - Google Patents

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CH616476A5
CH616476A5 CH448177A CH448177A CH616476A5 CH 616476 A5 CH616476 A5 CH 616476A5 CH 448177 A CH448177 A CH 448177A CH 448177 A CH448177 A CH 448177A CH 616476 A5 CH616476 A5 CH 616476A5
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CH
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vulcanizable
ethylene
vulcanization
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CH448177A
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Dieter Dr Bischoff
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Freudenberg Carl Fa
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Description

Die Erfindung betrifft eine gegen Wassereinwirkung und Witterungseinflüsse widerstandsfähige flächige Abdeckung aus vulkanisierbarem Material.
Abdeckungen der vorstehend genannten Art finden Einsatz zur Abdichtung von Dächern, insbesondere Flachdächern, im Tiefbau und allgemein immer dann, wenn das Eindringen von Wasser verhindert oder die Einflüsse einer ungünstigen Witterung ausgeschaltet werden sollen.
Es ist bereits seit langem bekannt, Flächen, z.B. Dächer, mit Bitumenpappe und Bitumen-Kunststoffbahnen abzudichten. Bei letzteren werden die Eigenschaften des Bitumens durch die Kunststoffzusätze verbessert.
Es sind auch Abdeckungen, z.B. Dachbahnen, aus Kunststoffen im Gebrauch. In diesem Zusammenhang sind insbesondere thermoplastische Produkte auf Basis von z.B. Polyvinylchlorid, Polyisobutylen, Acrylpolymeren, mit Bitumen modifizierten Acrylpolymeren und Polyäthylen-Bitumen-Kombinationen zu nennen. Gebräuchlich sind auch vulkanisierbare Produkte auf Basis von Chloropren-Kautschuk, chlorsulfonier-tem Polyäthylen-Kautschuk und Butylkautschuk.
Alle diese vorstehend genannten Produktgruppen weisen jedoch mehr oder weniger grosse Nachteile, insbesondere hinsichtlich der Lagerfähigkeit, der Widerstandsfähigkeit gegen äussere, insbesondere Temperatureinflüsse und bezüglich der Kompliziertheit der Verlegemethoden auf. Bei nicht exakter Verlegung besteht die Gefahr, dass die Nahtstellen mehr oder weniger grosse Undichtigkeiten zeigen.
So liegen zwar die Vorteile bei Bitumenbahnen in der einfachen Verarbeitbarkeit, jedoch wirkt sich das Kälte-Wärme-Verhalten des Bitumens speziell an den Nahtstellen nachteilig aus. Bei Kälte versprödet das Bitumen, und bei Wärme beginnt es zu fliessen, so dass Undichtigkeiten unvermeidbar erscheinen.
Kunststoffbahnen mit thermoplastischem Charakter lassen sich zwar einwandfrei an den Nahtstellen verschweissen,
jedoch sind die Abdeckungen mit allen Nachteilen von Thermoplasten, wie kalter Fluss und Weichwerden bei Wärme, behaftet. Es besteht zusätdich die Gefahr einer Perforation der Abdeckung durch Steinchen oder andere mechanische Beschädigungen.
Vulkanisierte Folien lassen sich nur sehr aufwendig verlegen, weil die Herstellung einer guten und dauerhaft abdichtenden Nahtstelle schwierig ist. Aus diesem Grunde haben sich praktisch nur chlorsulfonierte Polyäthylenfolien bewährt, welche eine Zwischenstellung zwischen thermoplastisch verarbeitbaren und vulkanisierbaren Materialien darstellen. Dachfolien aus chlorsulfoniertem Polyäthylen sollen nach dem Verlegen auf dem Dach ausvulkanisieren, so dass die Nahtverbindung durch Verschweissen noch möglich ist. Die Chlorsul-fonylgruppierung ist aber wasserempfindlich, so dass die Gefahr einer vorzeitigen Ausvulkanisation bereits beim Lagern besteht.
Polyvinylchlorid-Folien und Bahnen sind ebenfalls thermoplastisch verarbeitbar und lassen sich durch Quellverschweis-sung einfach und zuverlässig verbinden. Nachteilig ist aber die Weichmacherwanderung. PVC-Bahnen können bei Anwesenheit von Bitumen nicht angewendet werden, so dass z.B. eine Reparatur von Bitumendächern mit PVC-Folien nicht in Frage kommt.
Seit einiger Zeit sind Abdeckfolien und Dachbahnen auf Basis von Äthylen-Propylen-Kautschuk bzw. Äthylen-Propy-len-Terpolymeren mit Dienen als Terkomponenten bekannt. Diese Bahnen auf EPDM-Basis zeichnen sich durch hohe Elastizität, Witterungsbeständigkeit und vor allem durch Verträglichkeit mit Bitumen aus. Es ist aber bekannt, dass sich Produkte auf Basis olefinischer Kohlenwasserstoffe nur schwer oder gar nicht verbinden lassen. Dies hat zur Folge, dass die sonst als sehr vorteilhaft erscheinenden EPDM-Bahnen keine einwandfreien Nahtverbindungen ergeben, weil immer die Gefahr von Undichtigkeiten besteht.
Es sind deshalb zum Verkleben Bänder im Handel, deren Anwendung auf der Baustelle aber umständlich und zeitaufwendig ist. Die Bänder altern und verspröden zuzüglich mit der Zeit, so dass EPDM-Bahnen nur begrenzte Anwendung finden.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine tempe-ratur-, wasser- und witterungsbeständige Abdeckung zu entwickeln, die zuzüglich lagerbeständig und problemlos zu verarbeiten bzw. zu verlegen und abzudichten ist. Die Abdeckimg soll dabei die Vorteile der Elastomerbahn mit denen der Thers
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moplastbahn kombinieren. Gleichzeitig soll eine problemlose Nahtverbindung an jeder beliebigen Stelle der Abdeckung bzw. Bahn gewährleistet werden können.
Gegenstand der Erfindung ist eine gegen Wassereinwirkung und Witterungseinflüsse widerstandsfähige flächige Abdeckung aus vulkanisierbarem Material, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aus mehreren, miteinander verbundenen Flächengebilden, z.B. Folien, besteht, wobei wenigstens eine elastomere Innenschicht vorgesehen ist, die einen Vulkanisa-tionsbeschleuniger enthält, zusammen mit wenigstens je einer oberen und unteren Aussenschicht, und wobei alle Flächengebilde vulkanisierbar und wenigstens die Aussenschichten (insbesondere thermisch und/oder durch Lösungs- bzw. Quellmittel) verschweissbar sind.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der erfindungs-gemässen flächigen Abdeckung näher erläutert.
Besonders bewährt hat sich eine Abdeckung mit einer einen Vulkanisationsbeschleuniger enthaltenden, elastomeren Innenschicht und je einer oberen und unteren Aussenschicht, in der die die Schichten büdenden Folien durch Vulkanisation dauerhaft untereinander verbunden sind. Die Aussenschichten sollen zweckmässig vulkanisationsbeschleunigerfrei sein.
Eine bevorzugte Abdeckung kann demgemäss so aufgebaut sein, dass eine vulkanisierbare Innenschicht aus einer oder mehreren, Vulkanisationsbeschleuniger enthaltenden Folien mit mindestens zwei (d. h. einer oberen und einer unteren) Aussenschichten aus nicht beschleunigten, jedoch ebenfalls vulkanisierbaren Materialien kombiniert wird. Alle Schichten können mit einer geeigneten Vorrichtung, z.B. einer Vulkanisiermaschine, fest miteinander verbunden werden. Die Mischungen sind vorzugsweise so eingestellt, dass die nicht beschleunigten Aussenschichten durch den Beschleunigeranteil der Innenschicht miterf asst werden und deshalb mit der Innenschicht chemisch verbunden werden. Eine Trennung der Schichten auch bei höherer Temperatur, z.B. 80-100°C, kann so verhindert werden. Durch geeignete Zusammensetzung bzw. Ausrüstung wenigstens eines der miteinander verbundenen Flächengebilde, z.B. der den Vulkanisationsbeschleuniger enthaltenden Innenschicht, kann die Abdeckung so ausgebildet werden, dass sie beim Gebrauch bzw. nach der Verlegung, z.B. als Dachbahn, nachvulkanisiert werden kann. Hierdurch können die Gebrauchseigenschaften in einem ganz erheblichen Masse verbessert werden.
In der Regel werden die Eigenschaften der Abdeckung im wesentlichen von der elastischen, vulkanisierbaren und den Vulkanisationsbeschleuniger enthaltenden Innenschicht bestimmt. Daher kann das Mehrschichtgebilde ebenfalls elastisch sein und keinen kalten Fluss zeigen. Auch bei höherer Temperatur, z.B. 80-100°C, und bei senkrechter Anbringung kriecht dann die Bahn nicht. Die Abdeckung lässt sich somit auch senkrecht befestigen, z.B. an Anschlüssen von Lichtkuppeln, Entlüftungsrohren usw..
Es ist weiterhin wesentlich, dass die Aussenschichten thermisch und/oder mit Hilfe von Lösungs- bzw. Quellmitteln verschweissbar sind, wobei es im allgemeinen bevorzugt wird, wenn diese Aussenschichten vulkanisationsbeschleunigerfrei sind. Sowohl die Innenschichten als auch die Aussenschichten bestehen aus vulkanisierbarem Material, zweckmässig auf der Basis von EPDM, das in der Regel bevorzugt wird. Für die Aussenschichten haben sich auch Verschnittmaterialien aus EPDM und EPM bewährt. Weitere geeignete vulkanisierbare Stoffe sind z.B. Chloropren-Kautschuk, chlorsulfonierter Polyäthylen-Kautschuk, Butylkautschuk u. dgl..
Langzeitversuche haben gezeigt, dass die beschriebenen Abdeckungen bei Temperaturen von 80-100°C, wie sie z.B. bei starker Sonneneinstrahlung auf Flachdächern eintreten können, in ihren Eigenschaften aufgrund der bereits erwähnten Nachvulkanisierung im Gebrauch noch verbessert werden können. Von dieser Nachvulkanisation ist insbesondere die bei herkömmlichen Abdeckungen so empfindliche Nahtstelle betroffen. Es kann somit absolute Dichtigkeit auch unter ungünstigsten Bedingungen erzielt werden. Zum Verlegen der Abdeckungen sind an sich alle thermisch und/oder mit Hilfe von Lösungsmittel arbeitenden Schweissverfahren geeignet. Bewährt hat sich jedoch ein besonders vorteilhaftes Verfahren, bei dem zunächst in an sich bekannter Weise Zuschnitte überlappend nebeneinander auf einem Substrat angeordnet und die Nahtstellen dann mit einem geeigneten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, das zweckmässig einen Vulkanisationsbeschleuniger enthält, unter Ausbüdung einer nach der Verdunstung des bzw. der Lösungsmittel undurchlässigen, mechanisch und thermisch widerstandsfähigen Verbindung dauerhaft miteinander verschweisst werden.
Die beschriebenen Abdeckungen können bei normaler Temperatur, z.B. bis 25°C, unbegrenzt gelagert werden. Sie können auch gegen kurzfristig einwirkende höhere Temperaturen widerstandsfähig sein, wie sie beispielsweise bei Transporten auftreten können. Auch hierbei werden die Eigenschaften in der Regel nicht verändert, d. h. die Bahn bleibt verschweissbar..
Durch die bei dem beschriebenen Verfahren zur Verlegung der Bahnen angewandte Quellverschweissung ergibt sich ein minimaler Aufwand für den Verleger, z.B. den Dachdecker.
Durch den vorgeschlagenen Zusatz von Vulkanisationsbeschleuniger zu dem Lösungsmittel (Quellschweissmittel) kann die Sicherheit, dass eine dichte Naht entsteht, durch die allmähliche Vulkanisation bzw. Nachvulkanisation der Bahn an der Nahtstelle in einem bisher nicht erreichten Masse gesteigert werden.
Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass die Nahtstelle in der Regel sofort nach dem Verlegen, d. h. bereits unmittelbar nach dem vollständigen Verdunsten des Lösungsmittels, voll belastet werden kann und auch durch hohe Temperaturen hinsichtlich der Dichtigkeit nicht beeinflusst wird. Eine 2-Tage alte Nahtverbindung wurde beispielsweise in 80°C heissem Wasser in einem Bally-Penetrometer 8000 mal gestaucht, ohne dass die Dichtigkeit hiervon beeinflusst wurde.
Die Widerstandsfähigkeit der Abdeckung kann, wie dies in vielen Fällen erwünscht ist, durch eine zusätzliche Innenschicht aus nicht gewebten oder gewebten Flächengebilden aus texti-lem Material oder aus Glasfasern o. dgl. gesteigert werden.
Wegen der Bitumenbeständigkeit der beschriebenen Abdek-kungen ist ein nahezu unbegrenzter Einsatz möglich.
Beispiel
Herstellung einer Abdeckplane:
Zunächst wird ein Rohling mit einer Stärke von 0,3-1,5 mm, bevorzugt 0,6-0,7 mm, gezogen, welcher die nachfolgend mit A bezeichnete Zusammensetzung aufweist. Weiterhin werden zwei Rohlinge der Zusammensetzung B in einer Stärke von etwa 0,5 mm gezogen. Alle drei Schichten werden mit einer automatischen Vulkanisiermaschine zusammenvulkani-,siert und damit zu einem Dreischichtengebilde vereinigt. Es können selbstverständlich auch mehr als drei Schichten aufein-andervulkanisiert werden. Falls eine besondere Steifigkeit gefordert wird, kann zwischen den Schichten A und B jeweils noch ein Flächengebilde aus einem gewebten oder nicht gewebten Material eingelegt werden. Hierbei wird lediglich die Dehnung und Elastizität der Abdeckbahn etwas verschlechtert, die mechanischen Eigenschaften jedoch verbessert.
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EPDM
(Äthylenpropylenterpolymer) 100,00 Gew.Tle.
Russ 120,00 Gew.Tle.
Naphthenisches 01 60,00 Gew.Tle.
ZnO 5,00 Gew.Tle.
Stearinsäure 1,00 Gew.Tle.
Alterungsschutzmittel 2,50 Gew.Tle.
Tetramethylthiuramdisulfid 1,00 Gew.Tle.
2-Mercapto-Benzothiazol 1,00 Gew.Tle.
Zinkdiäthyldithiocarbamat 2,00 Gew.Tle.
Schwefel 1,50 Gew.Tle.
100,00 Gew.Tle. 120,00 Gew.Tle. 60,00 Gew.Tle. 5,00 Gew.Tle. 1,00 Gew.Tle. 2,50 Gew.Tle.
Das Mehrflächengebilde ist gegen Witterungseinflüsse aller Art beständig, wobei Unempfindlichkeit gegenüber Temperaturen von -40°C bis + 100°C besteht. Bei senkrechter Anordnung tritt auch bei höheren Temperaturen kein Kriechen oder kalter Fluss ein.
Prüfwerte nach DIN 7864:
HärteShoreA 65°
Dicke 1,98 mm
Flächengewicht 2150,0 g/m2
Dichte
1,28
g/cm3
Spannwert bei 100% Dehnung
1,4
N/mm2
Zugfestigkeit
4,1
N/mm2
Bruchdehnung
590,0
%
Weiterreissfestigkeit
12,0
N/mm
Perforationsfestigkeit
131,0
kp
Biegeversuche bei —10°Cund —30°C keine Risse Verhalten nach Ozon- und Wasserlagerung keine Risse Massänderung bei 100° nach 3 Tagen — 1 % längs, 0% quer Zugfestigkeit bei 80° 3,74 N/mm2
Schlitzdruckprüfung Bahn bleibt dicht
Die Bahn lässt sich mit Hilfe von Quellschweissmitteln nahtlos verbinden. Als Quellschweissmittel wird eine Mischung von Perchloräthylen und Methylenchlorid verwendet, die zuzüglich noch 1—2 Gew.-% Vulkanisationsbeschleuniger enthalten kann. Es wurde bereits mehrfach darauf hingewiesen, dass dieser Zusatz die Zuverlässigkeit der Nahtverbindung erhöht. Besonders vorteilhaft ist es, wenn dem Lösungsmittelgemisch noch 3-4 Gew.-% Äthylalkohol beigemischt werden, um Kondenswasser an der zu verklebenden Stelle zu binden.
B

Claims (10)

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1. Gegen Wassereinwirkung und Witterungseinflüsse widerstandsfähige flächige Abdeckung aus vulkanisierbarem Material, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mehreren, miteinan-' der verbundenen Flächengebilden besteht, wobei wenigstens eine elastomere Innenschicht vorgesehen ist, die einen Vulkanisationsbeschleuniger enthält, zusammen mit wenigstens je einer oberen und unteren Aussenschicht, und wobei alle Flächengebilde vulkanisierbar und wenigstens die Aussenschich-ten verschweissbar sind.
2. Abdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenschichten durch Lösungs- bzw. Quellmittel verschweissbar sind.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Abdeckung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Flächengebilde durch Vulkanisation dauerhaft untereinander verbunden sind.
4. Abdeckung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenschichten vulkanisationsbeschleuni-gerfrei sind.
5. Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle miteinander verbundenen Flächengebilde aus einem vulkanisierbaren Material bestehen, das ein Äthylen-Propylen-Terpolymer mit Dienen enthält.
6. Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschicht bzw. die Innenschichten aus einem Material bestehen, das ein Äthylen-Propylen-Ter-polymer mit Dienen enthält, und dass die obere und die untere Aussenschicht aus einem vulkanisierbaren Verschnittmaterial aus Äthylen-Propylen-Terpolymer mit Dienen und aus Äthy-len-Propylen-Copolymer bestehen.
7. Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch entsprechende Zusammensetzung oder Ausrüstung wenigstens eines der miteinander verbundenen Flächengebilde, z.B. der einen Vulkanisationsbeschleuniger enthaltenden Innenschicht, im Gebrauch nachvul-kanisierbar ist.
8. Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zuzüglich eine oder mehrere Innenschichten aus gewebtem oder nicht gewebtem Fasermaterial, z.B. textilem Material oder Glasfasern, vorgesehen sind.
9. Verwendung der flächigen Abdeckimg nach Anspruch 1 zum Schützen eines Substrats, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst Zuschnitte überlappend nebeneinander auf dem Substrat angeordnet werden und die Nahtstellen dann mit einem Lösungs- oder Quellmittel oder einem Gemisch dieser Substanzen unter Ausbildung einer nach der Verdunstung des bzw. der Lösungs- bzw. Quellmittel undurchlässigen, mechanisch und thermisch widerstandsfähigen Verbindung dauerhaft miteinander verschweisst werden.
10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungs- bzw. Quellmittel bzw. Gemisch von solchen einen Vulkanisationsbeschleuniger enthält.
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