DE19909874C2

DE19909874C2 - Verfahren zur Herstellung von dauerhaft mit einer Kupferschicht versehenen Dichtungsbahnen oder anderer flächiger, dauerhaft mit ener Kupferschicht versehenen Dachsystemteile

Info

Publication number: DE19909874C2
Application number: DE19909874A
Authority: DE
Inventors: Peter Brinkmann; Werner Andres
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-11-09
Filing date: 1999-03-06
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2019-03-07
Also published as: DE19909874A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von dauerhaft mit einer Kupferschicht versehenen Dichtungsbahnen oder anderer flächiger, dauerhaft mit einer Kupferschicht versehener Dachsystemteile, die eine Substratschicht aus Bitumen oder thermoplastischem Kunststoff aufweisen, wobei das Substrat auf etwa seine Schmelztemperatur erhitzt und flächig ausgetragen wird.

Derartige Verfahren sind bereits bekannt. So ist in der DE 42 23 761 A1 eine Bitumendachbahn mit einem an der Oberseite aufkaschierten Kunstfaservlies beschrieben, wobei das Kunstfaservlies elementares Kupfer enthält und beispielsweise in Form von metallischen Kupferfäden in das Kunstfaservlies eingebettet ist. Aus der DE 42 16 622 A1 ist eine wurzelfeste bituminöse Dichtungsbahn bekannt, die aus einem ein- oder beidseitig mit einer bituminösen Masse beschichteten flächigen Fasergebilde besteht, wobei das Fasergebilde zumindest auf einer Oberfläche gleichmäßig mit Kupfer bedampft ist. Schließlich offenbart die DE 42 25 666 A1, daß die mit einer bituminösen Masse beschichtete Kunststoffolie auf zumindest einer Oberfläche mit 0,1 bis 3 g/m² Kupfer bedampft ist. Diese bekannten Verfahren zur Herstellung von Dichtungsbahnen sind sehr aufwendig, wobei das Problem besteht, den Folien eine ausreichende Menge Kupfer aufzudampfen. Höhere Mengen von Kupfer lassen sich nur durch zeit- und kostenaufwendige zusätzliche Vorgänge der Folie aufdampfen.

Der DE 38 21 582 A1 ist eine biaxial streckorientierte Folie aus einer koextrudierten Basisschicht mit beidseitigen Deckschichten und inerten Zusatzmitteln bekannt, die für eine Transfermetallisierung von Materialien der Verpackungsindustrie, beispielsweise Papieren und Kartonagen eingesetzt wird. Hierbei wird in einem Transferprozeß eine Metallschicht von einer im Vakuum mit Metall bedampften Polypropylenfolie auf das Papier übertragen. Nach einer kontinuierlichen Metallisierung der Folienbahn durch Aufdampfen der Metallschicht wird entweder die Metallschicht der Folie oder das Papier mit einem Klebstoff beschichtet. Anschließend erfolgt eine Kaschierung zum Verbund Folie- Metall-Klebstoff-Papier, Aushärtung des Klebstoffes und Delaminierung des Verbundes, das heißt Trennung an der Grenzschicht Metall-Folie, und Abziehen der Folie. Die als Metallüberträger verwendete Folie wird anschließend aufgewickelt und steht damit für eine erneute Metallisierung zur Verfügung. Die in dieser Druckschrift angegebene spezielle Folie soll eine hohe Wiederverwendungsrate aufweisen, und zwar sowohl unter Einsatz von Klebstoffen, die bei der Lagerung aushärten, als auch bei Klebstoffen, die durch Einwirkung von Elektronenstrahlen aushärten. Weiterhin soll die Folie auch die Möglichkeit bieten, der auf der Papier übertragenen Metallschicht einen verringerten Glanz, ein mattes Aussehen oder strukturierte Oberfläche und eine verbesserte Bedruckbarkeit zu verleihen.

Aus der DE 36 41 309 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung bituminöser Dichtungsbahnen mit thermisch oder/und mechanisch empfindlicher Einlage oder Kaschierung bekannt, bei dem die gegebenenfalls imprägnierte Verstärkungseinlage oder/und Kaschierung auf eine vorgekühlte, aber noch ausreichend klebrige bituminöse Membran aufgerollt und, gegebenenfalls nach dem Auftragen weiterer bituminöser Schichten und einer üblichen Abstreuung oder Kaschierung mit einer Folie, die fertige. Bahn auf Umgebungstemperatur abgekühlt wird, wobei die Verfahrensschritte nahezu ohne Zugbelastung der Verstärkungslage oder Kaschierung durchgeführt werden. Durch diese Maßnahme soll erreicht werden, daß in der bituminösen Dichtungsbahn auch durch die Abkühlung keine eingefrorenen Spannungen entstehen können, die nach dem Verlegen zu einer Schrumpfung der Bahn führen würden.

Aus der DE 93 05 544 U1 ist ein alternatives Verfahren zur Kupferbeschichtung von Dachsystemteilen bekannt. Die Kupferbeschichtung wird danach dadurch hergestellt, daß die Dachsystemteile, wie zum Beispiel Dachabdeckungen aus Ziegel, Schiefer, Keramik oder PVC, in einem Galvanobad elektrolysiert werden. Das sich in dem Elektrolyten befindende Kupfer legt sich bei diesem Verfahren an die Dachsystemteile an. Die Stärke der Kupferschicht ist dabei abhängig von der Stromstärke und der Dauer des elektrolytischen Vorgangs. Jedoch sind solch elektrolytische Verfahren nicht mit allen Materialien durchführbar, da die elektrische Leitfähigkeit der mit einer Kupferschicht zu versehenden Materialien Voraussetzung ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von dauerhaft mit einer Kupferschicht versehenen Dichtungsbahnen oder anderer flächiger, dauerhaft mit einer Kupferschicht versehenen Dachsystemteile mit den eingangs genannten Merkmalen dahingehend weiterzubilden, daß die Herstellung erheblich vereinfacht und dennoch eine Beschädigung der Dichtungsbahnen oder anderer flächiger Dachsystemteile durch Einwachsen von Wurzeln sicher vermieden ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Verfahren mit den eingangs genannten Merkmalen im wesentlichen dadurch gelöst, daß auf die Oberfläche und/oder der Unterfläche des erhitzten Substrats eine Schicht Kupfer mittels einer Transferfolie aufgebracht wird, wobei das Kupfer eine dauerhafte Verbindung mit der erhitzten, klebrigen Oberfläche und/oder Unterfläche eingeht, und daß die Transferfolie von dem erkalteten Substrat entfernt wird.

Es versteht sich, daß Kupfer natürlich auch in der Unterfläche des Substrats beziehungsweise Bitumens eingelagert werden kann, indem man auf einer Unterlage Kupfer ausbringt und anschließend das etwa auf Schmelztemperatur erhitzte Substrats, zum Beispiel Bitumen, auf der Unterlage flächig austrägt. Dabei wird das Kupfer dem erhitzten Bitumen oder dergleichen mittels einer Transferfolie aufgebracht, die mit Kupfer bedampft ist. Das Aufbringen der Kupferschicht auf das Substrat mittels einer mit Kupfer bedampften Transferfolie erfolgt derart, daß die mit Kupfer bedampfte Seite der Folie im Produktionsprozeß der Bitumenbahn oder dem Dachsystemteil auf die noch heiße Bitumenbahn aufgebracht wird. Das Aufbringen der Transferfolie geschieht demnach analog dem Auflegen von Abdeckmaterialien, Folien oder Vlies auf die Bitumenbahn. Die Prozeßtemperatur führt zu einem Ablösen des Kupfers von der Folie und einer Aufbringung des abgelösten Kupfers auf beziehungsweise in die Bitumenoberfläche. Die Transferfolie wird nach dem Erkalten der Bitumenbahn wieder entfernt wobei das abgelöste Kupfer nunmehr auf beziehungsweise in der Bitumenoberfläche fest verbleibt. Das Entfernen der Transferfolie ist sowohl nach der Bitumenbahnproduktion als auch später bei der direkten Verarbeitung vor Ort durchführbar.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist den überraschenden Vorteil auf, daß durch diese Transfertechnik die von der Transferfolie befreite Kupferschicht sehr resistent gegen Korrosion und somit äußerst witterungsstabil ist. Nach dem Abziehen der Transferfolie sind Korrosionserscheinungen, wie Patina oder Grünspanbildung, nicht feststellbar, was vermutlich auf den Einsatz dieser Transferfolientechnik zurückzuführen ist. Insoweit ist es bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht erforderlich, die Kupferschicht mit zusätzlichen Korrosionsinhibitoren auszustatten.

Nach einer weiteren besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Transferfolie einseitig mit Kupfer vollflächig bedampft oder beschichtet, so daß auch die Bitumenbahn oder dergleichen vollflächig mittels einer dünnen Kupferschicht bedeckt werden kann.

Die Applikation der Transfertechnik bietet weiterhin die Möglichkeit, daß die Transferfolie nach einer Lagerzeit vor Verlegung der Dichtungsbahn von dieser entfernt wird, so daß die Transferfolie während der Lagerzeit der Dachbahn beziehungsweise der Bitumenbahn oder dergleichen als Schutz für die auf der Bitumenbahn befindliche Kupferschicht dient und eine vorzeitige Oxidation des Kupfers weitgehend vermieden wird.

Dadurch, daß die Transferfolie nach einer Lagerzeit vor Verlegung der Dichtungsbahnen beziehungsweise der Dachsystemteile mechanisch durch einfaches Abziehen, beispielsweise per Hand, vollständig von dem Substrat entfernt werden kann, ist eine mit einer Kupferschicht belegte Dichtungsbahn beziehungsweise ein derartiges Dachsystemteil erhältlich, welches eine Trennfolie nicht aufweist.

Das nach der Erfindung hergestellte Substrat, insbesondere die flächige wurzelfeste Dichtungsbahn mit den eingangs genannten Merkmalen zeichnet sich dadurch aus, daß wenigstens die Oberfläche und/oder die Unterfläche unmittelbar mit einer Schicht von Kupfer in Form einer dünnen und im wesentlichen flächigen Kupferschicht, resultierend aus einem Transferfolienauftrag oder -prozeß, belegt ist. Der besondere Vorteil der Dichtungsbahn besteht darin, daß die Herstellung gegenüber bekannten wurzelfesten Dachabdeckungen wesentlich vereinfacht ist. Das Aufbringen von Kupfer in Form einer Kupferschicht erfolgt erfindungsgemäß durch die Applikation der bekannten Transferfolientechnik. Die Kupferbelegung der Bitumenbahn oder dergleichen wird derart erzeugt, indem eine mit Kupfer bedampfte Folie, beispielsweise mit einer Schichtstärke von Kupfer ca. 50-200 nm, während der Bitumenbahnherstellung auf die noch heiße Bahn aufgebracht und die Folie durch späteres Abziehen von der erkalteten Bahn wieder entfernt wird, wobei die aufgedampfte Kupferschicht nunmehr unmittelbar auf der Bitumenbahn im festen Verbund verbleibt. Bei dem Einsatz der Transferfolientechnik verbindet sich zunächst die auf der Folie aufgedampfte Kupferschicht irreversibel mit der Oberfläche des Bitumens. Von Vorteil kann die erfindungsgemäße Kupferaufbringung auf jeder Dichtungsbahn mit unterschiedlichsten Zusammensetzungen und Abmessungen ohne großen Aufwand erfolgen. Diese Dichtungsbahnen können ohne Schwierigkeiten nach dem Schweiß-Klebe-Verfahren oder nach dem Gießverfahren verlegt werden. Es hat sich gezeigt, daß Wurzelfäden in eine derartig ausgerüstete flächige Abdeckung nicht einwachsen und somit die Dichtungsbahn auch nicht zerstören können.

Von besonderem Vorteil kommt Kupfer in Form einer dünnen Schicht, resultierend aus einer Transferfolienapplikation, zur Anwendung. Dabei weist die transferierte Kupferschicht eine Stärke von ca. 50-200 nm auf. Von Vorteil sind wenigstens zwei Dichtungsbahnen zusammenkaschiert, wobei vorzugsweise die mit Kupfer belegten Flächen aufeinanderzuliegen kommen. Insbesondere bei zusammenkaschierten Dichtungsbahnen, aber auch bei einlagigen Dichtungsbahnen kann es sich unter Umständen anbieten, daß Kupfer der Oberfläche und Unterfläche aufgebracht ist, wodurch eine doppelte Barriere gegen Durchwurzelung der Dichtungsbahnen geschaffen wird. Weiterhin bietet es sich von Vorteil an, daß Kupfer in das Material der Dachabdeckung, sei es nun Bitumen, Beton oder ein sonstiges Material, eingearbeitet ist. Die Dichtungsbahn zeichnet sich bevorzugt durch eine Kaltselbstklebefähigkeit oder Schweißfähigkeit aus.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung näher dargestellt sind.

Es zeigen:

Fig. 1 in prinzipieller Darstellung einen Schnitt durch eine Dichtungsbahn mit auf der Oberfläche und Unterfläche aufgebrachter Kupferbeschichtung,

Fig. 2 eine Dichtungsbahn in Sandwichaufbau und

Fig. 3 eine verlegte Bitumenbahn auf dem Dach, bei der eine zusätzliche Kupferbeschichtung im überlappten Nahtbereich vorgenommen wurde.

Die in Fig. 1 dargestellte Dachabdeckung 10 ist eine bituminöse Dichtungsbahn mit einer Oberfläche 12 und einer Unterfläche 14. Die Oberfläche 12 und/oder aber auch die Unterfläche 14 ist mit Kupfer in Form einer Kupferschicht 16 belegt.

In Fig. 2 ist eine bituminöse Dichtungsbahn im Sandwichaufbau dargestellt, wobei zwei der Dichtungsbahnen 10 gemäß Fig. 1 zusammenkaschiert sind. Von Vorteil sind dabei die mit Kupfer belegten Flächen vor dem Kaschieren aufeinandergelegt, so daß das eingelagerte Kupfer in etwa in einer Mittelquerebene der Dichtungsbahn angeordnet ist.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist die auf der Oberfläche 12 der Dichtungsbahn 10 aufgetragene Kupferschicht 16 am überlappten Randbereich 20 zusätzlich, mittels der Transfertechnik, mit einer Kupferschicht 22 belegt, so daß auch die Bitumenstirnseite 18 mit Kupfer abgedeckt ist.

Die Dichtungsbahnen werden zum Beispiel im Schweißverfahren verlegt. Dadurch wird die Bitumenfläche angeschmolzen, zeigt thermoplastisches Verhalten und wird klebrig. Die Transferfolie wird aufgelegt oder aufgerollt und dann nach dem Erkalten abgezogen.

Es versteht sich, daß sämtliche beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, wobei insbesondere auch eine Belegung der Oberfläche 12 und Unterfläche 14 mit Kupfer in gewissen Anwendungsfällen von Vorteil ist.

Ein Verfahren zur Herstellung einer bituminösen Dichtungsbahn zeichnet sich dadurch aus, daß man Bitumen auf etwa die Schmelztemperatur erhitzt und flächig auf der Unterlage, beispielsweise dem Dach oder dergleichen austrägt und anschließend der Oberfläche 12 des erhitzten Bitumens eine Schicht Kupfer mittels einer Transferfolie aufbringt, wobei das Kupfer eine dauerhafte Verbindung mit der erhitzten thermoplastischen klebrigen Oberfläche 12 des Bitumens eingeht, und daß die Transferfolie von dem erkalteten Bitumen entfernt wird.

Dies Maßnahme hat den Vorteil, daß ein Einwachsen von Wurzeln oder dergleichen und eine dadurch verursachte Beschädigung der Dach- oder Verlegebahn wirkungsvoll verhindert wird, ohne daß dazu Kupferfolien oder ähnliche, mit Kupfer beschichtete Flächenmaterialien in die Dachbahn selbst eingelegt werden müssen. Ferner wird auch auf den Einsatz von Herbiziden, Fungiziden beziehungsweise Algiziden verzichtet.

Besonders vorteilhaft ist die Transferfolie einseitig vollflächig mit Kupfer beschichtet und wird mit der beschichteten Seite auf der auf etwa Schmelztemperatur erhitzten bituminösen Dichtungsbahn aufgelegt. Dieses Auflegen der Transferfolie wird an der Produktionsstelle der Dichtungsbahn vorgenommen.

Die in erwärmten Zustand klebrige thermoplastische Oberfläche der Bitumenbahn verbindet sich dauerhaft mit der auf der Transferfolie aufgedampften oder sonstwie aufgebrachten Kupferschicht 16. Das Aufbringen der Transferfolie geschieht nach dem selben Verfahren, wie das Auflegen von Abdeckmaterialien, wie beispielsweise Folien oder Vlies.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung einer Transferfolie liegt darin, daß die Herstellung derartiger, mit Kupfer beaufschlagten Bahnen, wesentlich einfacher und kostengünstiger ist, als die herkömmlicher Bitumenbahnen, bei denen das Kupfer zusammen mit der Trägerfolie in der Dachbahn verarbeitet wird.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich die transferierte Kupferschicht 16 derart in die Bitumenschicht einbettet, daß trotz der sehr dünn aufliegenden Kupferschicht 16 keine vorzeitige Oxidation des Kupfers erfolgt. Nach dem Erkalten der bituminösen Dachbahn kann die Transferfolie unmittelbar oder aber auch erst nachträglich zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise nach einer Lagerzeit oder unmittelbar vor dem Verlegen der Dachbahn erfolgen.

Je nach Verwendungsart und Anforderungen kann entschieden werden, ob zum Beispiel eine wurzelfeste Dichtungsbahn mit einer Lage Kupfer oder aber eine Dichtungsbahn in Sandwich- Struktur, bei der mehrere Dichtungsbahnen zusammenkaschiert werden, zur Anwendung kommen. Es besteht auch die Möglichkeit, zum Beispiel sehr dünne Dichtungsbahnen herzustellen, deren Funktionalität durch einen Sandwich-Aufbau gegenüber einer vergleichbaren einlagigen Bahn verbessert wird.

Die erfindungsgemäße Dichtungsbahn kann mit den üblichen, für die Dichtungsbahnen bekannten Trägermaterialien, wie Vliese, Gewebe, Folien und anderen Verbundmaterialien ausgerüstet werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Transferfolie auch als Schutzfolie verwendet werden kann.

Des weiteren ist von Vorteil, daß durch die hohe Temperaturbeständigkeit von Kupfer eine flächig gebundene Schicht auf der bituminösen Dichtungsbahn vorhanden ist, wobei sich das Kupfer in die bituminöse Masse der Dachbahn einlagert. Bei einer solchen Dichtungsbahn ergibt sich auch der Vorteil, daß die Dichtungsbahn sehr flexibel und variabel zu handhaben ist. Denkbar ist auch, daß eine beidseitige Abdeckung der Bitumenfläche mit Kupfer durch diese Technik erfolgt, ohne daß zusätzliche Aggregate oder dergleichen erforderlich sind.

Bisher bekannte Probleme hinsichtlich einer Durchwurzelung an den Nahtstellen beziehungsweise Überlappungen der Bitumenbahnen können durch eine beidseitige vollflächige oder einseitige und zusätzlich an beiden Rändern erfolgte Randkaschierung verhindert werden.

Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht auch darin, daß eine zusätzliche Sicherung gegen Durchwurzelung an bestimmten markanten Stellen erst auf dem Dach, das heißt also während der Verlegung, erfolgen kann. Die bituminöse Dachbahn wird dazu mittels der herkömmlichen Schweißgeräte leicht angeschmolzen, anschließend wird die Kupfertransferfolie aufgelegt, wobei eine innige Verbindung der Kupferschicht 16 mit der bituminösen Dachbahn erfolgt. Die Transferfolie wird anschließend von der Dachbahn entfernt, sobald diese erkaltet ist.

Weitere Anwendungen von mit Kupfer belegten Flächenmaterialien können beispielsweise andere flächige Dachsysteme sein, um zum Beispiel Mooswuchs zu verhindern. Auch bituminöse Dachschindeln oder andere flächige Dachsystemteile, die aus den unterschiedlichsten Kunststoffmaterialien bestehen, können mit Kupfer belegt werden, um Kupfereffekte preisgünstig nachzustellen. Nicht zuletzt weisen die derart ausgerüsteten bituminösen Dichtungsbahnen eine dekorative Oberfläche auf. Diese Transfertechnik kann auf alle thermoplastischen Kunststoffe, zum Beispiel PE, TPU, appliziert werden.

Bezugszeichenliste

10

Dachabdeckung

12

Oberfläche

14

Unterfläche

16

Kupferschicht

18

Bitumenstirnseite

20

Randbereich

22

Kupferschicht

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von dauerhaft mit einer Kupferschicht versehenen Dichtungsbahnen oder anderer flächiger, dauerhaft mit einer Kupferschicht versehener Dachsystemteile, die eine Substratschicht aus Bitumen oder thermoplastischem Kunststoff aufweisen, wobei das Substrat auf etwa seine Schmelztemperatur erhitzt und flächig ausgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberfläche (12) und/oder die Unterfläche (14) des erhitzten Substrats eine Schicht Kupfer mittels einer Transferfolie aufgebracht wird, wobei das Kupfer eine dauerhafte Verbindung mit der erhitzten, klebrigen Oberfläche (12) und/oder Unterfläche (14) eingeht, und daß die Transferfolie von dem erkalteten Substrat entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transferfolie mit Kupfer vollflächig beschichtet ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transferfolie nach einer Lagerzeit vor der Verlegung der Dichtungsbahn beziehungsweise der flächigen Dachsystemteile entfernt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Substrat aufgebrachte Kupferschicht der dekorativen Oberflächengestaltung dient.