DE102008024951B4 - Mehrschichtige Dichtungsbahn - Google Patents

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Abstract

Mehrschichtige Dichtungsbahn (1) mit wenigstens folgendem Schichtenaufbau:
- eine Unterschicht (2) aus Bitumen oder Elastomerbitumen mit Kontakt zu einem abdichtenden Untergrund,
- eine Mittelschicht (3) aus einem elastomeren Werkstoff auf Basis EPM, EPDM, NR oder IIR,
- eine zwischen der Unterschicht (2) und der Mittelschicht (3) angeordnete Zwischenschicht (7) aus einem thermoplastischen Elastomer, wobei die Zwischenschicht (7) bitumenhaltig ist, sowie
- eine Oberschicht (4) aus einem thermoplastischen Elastomeren mit einem maximalen Bitumengehalt von 10 phr, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht (4) farbig ausrüstbar ist, indem das thermoplastische Elastomer ein auf Mineralölbasis beruhendes klares Bindemittel umfasst, das ein eingemischtes Farbpigment bindet, wobei das thermoplastische Elastomer der Oberschicht (4) ein Styrolblockcopolymer umfasst.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige Dichtungsbahn, insbesondere Dachdichtungsbahn, mit wenigstens folgendem Schichtenaufbau:
    • - eine Unterschicht aus Bitumen oder Elastomerbitumen mit Kontakt zu einem abdichtenden Untergrund;
    • - eine Mittelschicht aus einem elastomeren Werkstoff auf Basis EPM, EPDM, NR oder IIR,
    • - eine zwischen der Unterschicht (2) und der Mittelschicht (3) angeordnete Zwischenschicht (7) aus einem thermoplastischen Elastomer, wobei die Zwischenschicht (7) bitumenhaltig ist, sowie
    • - eine Oberschicht aus einem thermoplastischen Elastomeren mit einem maximalen Bitumengehalt von 10 phr.
  • Hinsichtlich des diesbezüglichen Standes der Technik wird insbesondere auf folgende Patentliteratur verwiesen:
  • Seit langem wird daran gearbeitet, einer gattungsgemäßen, heißluftverschweißbaren Dichtungsbahn eine neue Farbe zu geben, insbesondere eine helle, insbesondere wiederum in den grauen Farbtönen. Ausgangspunkt ist dabei das Einfärben der bisher eingesetzten stark bitumenhaltigen TPE-Oberschicht. Da Bitumen schwarz ist und damit sehr schwer einzufärben ist, sind sehr große Pigmentanteile nötig, um eine farbliche Veränderung zu erreichen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine farbige, vorzugsweise graue, farbstabile TPE-Oberschicht bereitzustellen, wobei zudem auch die mechanischen Eigenschaften auch nach der Einfärbung beibehalten werden. Darüber hinaus soll die TPE-Oberschicht zu der Unterschicht aus Bitumen oder Elastomerbitumen kompatibel und nicht verfärbend sein, und zwar unter dem Aspekt einer Heißluftverschweißung.
  • Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die Oberschicht farbig ausrüstbar ist, indem das thermoplastische Elastomer (TPE) ein Bindemittel umfasst, das ein eingemischtes Farbpigment bindet.
  • Bei der TPE-Oberschicht wird das stark verfärbende Bitumen zumindest teilweise, insbesondere vollständig durch ein klares Bindemittel auf Mineralölbasis ersetzt. Dies sind Kohlenwasserstoffgemische, die bei der schonenden Aufarbeitung von Erdölen gewonnen werden. Durch den Einsatz eines derartigen Bindemittels ist die Bereitstellung einer bitumenarmen (maximal 10 phr), insbesondere bitumenfreien TPE-Oberschicht, realisierbar geworden. Der Mengenanteil des Bindemittels innerhalb der TPE-Oberschicht beträgt 20,0 bis 50,0 phr, insbesondere 30,0 bis 45,0 phr.
  • Das klare Bindemittel, das ohne Farbpigmente eine honigähnlich Farbe hat, kann nun durch Farbpigmente eingefärbt werden. Diese sind insbesondere Aluminiumpigmente, die sehr gut in die Polymermatrix der TPE-Mischung einbettbar sind. Sie weisen dabei eine sehr gute Witterungsbeständigkeit auf. Diese Pigmente bieten zudem eine breite Spanne koloristischer Möglichkeiten und können auch in Kombination mit anorganischen Buntpigmenten, beispielsweise in Form von Oxiden, genutzt werden. Der Einsatz in Kombination mit Buntpigmenten erhöht somit die Variationsmöglichkeiten um ein Vielfaches.
  • Mit den Aluminiumpigmenten können organische und anorganische hochmolekalare Materialien pigmentiert werden. Von besonderer Bedeutung sind organische Polymere, wobei insbesondere folgende Materialien als Bestandteile der TPE-Oberschicht zu nennen sind: SBS, SEBS, SEPS, SIS, ABS, APP, PE, PP, PIB, PVC, PC oder PET.
  • Der Mengenanteil der Farbpigmente beträgt 3,0 bis 10,0 phr, insbesondere 4,0 bis 7,0 phr.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der neuen Dichtungsbahn wird die pigmentierte TPE-Mischung mit geeigneten UV-Stabilisatoren versetzt. Gegen den UV-bedingten Polymerabbau und für bessere UV-Beständigkeit bei der Exposition im Freien eignet sich eine Kombination von speziellen UV-Schutzmitteln. Besonders empfehlenswert ist eine Mischung aus einem UV-Stabilisator auf Phenolbasis, ein UV-Absorber und ein sterisch gehinderter Amin Lichtstabilisator (HALS), insbesondere wiederum in folgenden Mengenanteilen:
    • UV-Stabilisator: 0,5 bis 4,0 phr, insbesondere 2,0 bis 3,0 phr
    • UV-Absorber: 0,3 bis 3,0 phr, insbesondere 1,0 bis 2,0 phr
    • HALS: 0,3 bis 3,0 phr, insbesondere 1,0 bis 2,0 phr
  • Die Mittelschicht ist ein elastomerer Werkstoff auf Basis EPM, EPDM, NR oder IIR, insbesondere EPDM, wobei die Mittelschicht insbesondere einen eingebetteten Festigkeitsträger aufweist, der zumeist etwa mittig angeordnet ist. Der Festigkeitsträger besteht dabei vorzugsweise aus einem Glasgelege, Glasvollgewebe oder einem Gelege aus einem ausgeschrumpften Polyester.
  • Weitere Gestaltungsmöglichkeiten der neuen Dichtungsbahn werden im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung erwähnt werden.
  • Die im Rahmen der Beschreibung und in den Patentansprüchen benutzten Kurzbezeichnungen haben folgende Bedeutung:
    • EPM
    Ethylen-Propylen-Mischpolymerisat
    EPDM
    Ethylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat
    NR
    Naturkautschuk
    IIR
    Butylkautschuk
    TPE
    Thermoplastisches Elastomer
    SBS
    Styrol-Butadien-Styrol-Mischpolymerisat
    SEBS
    Styrol-Ethylen-Butadien-Styrol-Mischpolymerisat
    SEPS
    Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol-Mischpolymerisat
    SIS
    Styrol-Isopren-Styrol-Mischpolymerisat
    ABS
    Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolymerisat
    APP
    ataktisches Polypropylen
    PE
    Polyethylen
    PP
    Polypropylen
    PIB
    Polyisobuten
    PVC
    Polyvinylchlorid
    PC
    Polycarbonat
    PET
    Polyethylentherephtalat
    E
    Polyester
    PU
    Polyurethan
    HALS
    sterisch gehinderter Amin-Lichtstabilisator
  • Zusammenfassend bleibt insbesondere folgendes festzuhalten:
    • - Die neue TPE-Oberschicht, umfassend ein Bindemittel, ein Farbpigment, insbesondere in Form eines Aluminiumpigmentes, und vorzugsweise in Verbindung mit einem UV-Stabilisator, UV-Absorber und einem HALS, erlaubt die Herstellung von farbigen Dichtungsbahnen mit einer farbigen, bitumenkompatiblen TPE-Schicht.
    • - Die technologischen Eigenschaften der farbigen TPE-Oberschicht und die mittels Heißluftverschweißung gefügten Nähte zeigen ein sehr gutes Niveau und zeichnen sich zudem durch Dauerhaftfestigkeit aus.
    • - Durch die farbige Ausgestaltung der TPE-Oberschicht bei Verwendung im Rahmen der Dachabdichtung wird die Lebensdauer eines Daches erheblich verlängert. Die Schicht reflektiert nämlich bis zu 80% der schädigenden UV-Strahlen und reduziert zudem die Oberflächentemperatur des Daches. Die Hitze wird gestoppt, bevor sie in den Dachaufbau eindringen kann.
    • - Der Einsatz von eingefärbten TPE-Compounds in Verbundbahnen, insbesondere in EPDM-Bahnen, macht die Verwendung von stark lösungsmittelhaltigen umweltbelastenden Farbanstrichen überflüssig.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf eine schematische Querschnittsdarstellung erläutert.
  • Nach der einzigen Figur umfasst die Dichtungsbahn 1 eine Unterschicht 2 aus Bitumen oder Elastomerbitumen, eine Mittelschicht 3 aus EPDM mit einem etwa mittig eingebetteten Festigkeitsträger 6 aus einem Glasgelege sowie eine Oberschicht 4 aus einem TPE, die mit einer Dessinierung 5 versehen ist.
  • Die TPE-Oberschicht 4 umfasst ein Styrolblockcopolymer (TPE-S), beispielsweise SBS. Die TPE-S-Oberschicht 4 umfasst ferner ein Bindemittel, das ein eingemischtes Aluminiumpigment bindet, verbunden mit einem grauen Farbton (TPE-S „grau“).
  • Zwischen der Unterschicht 2 und der Mittelschicht 3 ist eine Zwischenschicht 7 angeordnet, die aus einem TPE besteht, die beispielsweise ein TPE-S sein kann. Im Unterschied zur TPE-S-Oberschicht 4 enthält diese jedoch nach dem Stand der Technik eine größere Menge an Bitumen, verbunden mit der üblichen Schwarzfärbung (TPE-S „schwarz“). Sie dient lediglich als unsichtbare Haftschicht und hat daher keinerlei Bedeutung im Hinblick auf eine farbige Ausrüstung.
  • Die Unterschicht 2 ist selbstklebend ausgeführt und mit einer Trennfolie 8 und mit einer Schweißfolie 9 im Überlappungs- bzw. Nahtbereich versehen. Bei einer Gesamtbreite der Dichtungsbahn 1 von beispielsweise 1000 mm nimmt die Schweißfolie 9 nur eine geringe Breite ein, beispielsweise von 60 mm. Die Trennfolie 8 und die Schweißfolie 9 bestehen beispielsweise jeweils aus PE. Die Trennfolie 8 besitzt auch eine größere Stärke, beispielsweise 70 µm, als die Schweißfolie 9, die beispielsweise eine Stärke von 7 µm aufweist. Die Trennfolie 8 hat lediglich die Bedeutung des Schutzes beim Transport. Vor dem Verlegen wird diese Trennfolie 8 entfernt, so dass die selbstklebende Wirkung der Unterschicht 2 zum Untergrund, insbesondere Dachaufbau, zum Tragen kommt. Die selbstklebende Wirkung erfolgt beispielsweise dadurch, dass in die Unterschicht 2 ein klebrigmachendes Harz eingemischt ist. Diesbezüglich wird insbesondere auf die Druckschrift WO 99/ 50 513 A1 verwiesen. Die Schweißfolie 9 ist dagegen ein integriertes Teil der Dichtungsbahn 1. Auch Ausführungsformen ohne Schweißfolie 9, wobei dann die gesamte Unterseite der Unterschicht 2 mit einer Trennfolie 8 versehen wird, sind möglich.
  • Die gesamte Dichtungsbahn 1 hat eine Nenndicke von 2,5 mm ± 10%.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Dichtungsbahn
    2
    Unterschicht
    3
    Mittelschicht
    4
    Oberschicht
    5
    Dessinierung
    6
    Festigkeitsträger
    7
    Zwischenschicht
    8
    Trennfolie
    9
    Schweißfolie

Claims (25)

  1. Mehrschichtige Dichtungsbahn (1) mit wenigstens folgendem Schichtenaufbau: - eine Unterschicht (2) aus Bitumen oder Elastomerbitumen mit Kontakt zu einem abdichtenden Untergrund, - eine Mittelschicht (3) aus einem elastomeren Werkstoff auf Basis EPM, EPDM, NR oder IIR, - eine zwischen der Unterschicht (2) und der Mittelschicht (3) angeordnete Zwischenschicht (7) aus einem thermoplastischen Elastomer, wobei die Zwischenschicht (7) bitumenhaltig ist, sowie - eine Oberschicht (4) aus einem thermoplastischen Elastomeren mit einem maximalen Bitumengehalt von 10 phr, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht (4) farbig ausrüstbar ist, indem das thermoplastische Elastomer ein auf Mineralölbasis beruhendes klares Bindemittel umfasst, das ein eingemischtes Farbpigment bindet, wobei das thermoplastische Elastomer der Oberschicht (4) ein Styrolblockcopolymer umfasst.
  2. Dichtungsbahn (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil des Bindemittels 20,0 bis 50,0 phr beträgt.
  3. Dichtungsbahn (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil des Bindemittels 30,0 bis 45,0 phr beträgt.
  4. Dichtungsbahn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbpigment ein Aluminiumpigment ist.
  5. Dichtungsbahn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbpigment ein Buntpigment ist, insbesondere in Kombination mit einem Aluminiumpigment.
  6. Dichtungsbahn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil des Farbpigmentes 3,0 bis 10,0 phr beträgt.
  7. Dichtungsbahn (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil des Farbpigmentes 4,0 bis 7,0 phr beträgt.
  8. Dichtungsbahn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Elastomer der Oberschicht (4) einen UV-Stabilisator umfasst.
  9. Dichtungsbahn (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil des UV-Stabilisators 0,5 bis 4,0 phr beträgt.
  10. Dichtungsbahn (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil des UV-Stabilisators 2,0 bis 3,0 phr beträgt.
  11. Dichtungsbahn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Elastomer der Oberschicht (4) einen UV-Absorber umfasst.
  12. Dichtungsbahn (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil des UV-Absorbers 0,3 bis 3,0 phr beträgt.
  13. Dichtungsbahn (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil des UV-Absorbers 1,0 bis 2,0 phr beträgt.
  14. Dichtungsbahn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Elastomer der Oberschicht (4) einen Amin-Lichtstabilisator umfasst.
  15. Dichtungsbahn (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Amin-Lichtstabilisator sterisch gehindert ist.
  16. Dichtungsbahn (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil des Amin-Lichtstabilisators 0,3 bis 3,0 phr beträgt.
  17. Dichtungsbahn (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil des Amin-Lichtstabilisators 1,0 bis 2,0 phr beträgt.
  18. Dichtungsbahn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Elastomer der Oberschicht (4) SBS, SEBS, SEPS, SIS oder ABS, umfasst.
  19. Dichtungsbahn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelschicht (3) ein elastomerer Werkstoff auf Basis EPDM ist.
  20. Dichtungsbahn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelschicht (3) aus elastomerem Werkstoff einen eingebetteten Festigkeitsträger (6) aufweist.
  21. Dichtungsbahn (1) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Festigkeitsträger (6) aus einem Glasgelege, Glassvollgewebe oder einem Gelege aus einem ausgeschrumpften Polyester besteht.
  22. Dichtungsbahn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht (4) mit einer Dessinierung (5) versehen ist.
  23. Dichtungsbahn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterschicht (2) selbstklebend ausgerüstet ist.
  24. Dichtungsbahn (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite der Unterschicht (2) mit einer Trennfolie (8) und/oder Schweißfolie (9) versehen ist.
  25. Dichtungsbahn (1) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfolie (8) und/oder Schweißfolie (9) aus PE, PP, PA, E oder PU besteht.
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