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Die Erfindung betrifft eine einkomponentige
Klebedichtmasse auf der Basis einer Polyacrylat-haltigen Polymerdispersion
in einem wässrigen
Medium. Die Klebedichtmasse kann als Fugendichtmasse und zum Verkleben
von Folien, insbesondere im Baubereich, verwendet werden.
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Seit einigen Jahren werden zur Gebäudeabdichtung
so genannte Dampfsperren oder Dampfbremsen eingesetzt Üblicherweise
handelt es sich dabei um Polyolefin-Folien, die mittels einer Klebedichtmasse
im Innenraum-, Außenwand-
und Dachbereich geklebt werden, um den Luftaustausch und die Wasserdampfdiffusion
aus den Wohnräumen
in die Außenwände und
in die Außendämmung der
Gebäudehülle zu verhindern. Zweck
dieser Maßnahme
ist es, durch die erzielte Luft- und Winddichtigkeit der Gebäudehülle eine
Energieeinsparung zu bewirken, wie sie beispielsweise in der Energieeinsparverordnung
EnEv 2002 (DIN 4108-7) vorgeschrieben ist.
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Bei den verwendeten Klebedichtmassen
handelt es sich um Dichtmassen, die auch nach Abdampfen der im Nasszustand
enthaltenen Lösemittel
dauerhaft selbstklebende Eigenschaften beibehalten. Anfänglich wurden
zur Verklebung der Dampfsperren praktisch ausschließlich so
genannte lösemittelhaldge
Klebedichtmassen eingesetzt, die einen Lösemittelanteil von größer 50 %
aufwiesen, wobei unter Lösemitteln
hier organische Lösemittel
verstanden werden. Diese einen hohen Anteil organische Lösemittel
enthaltenden Klebedichtmassen müssen
aufgrund ihres starken Schrumpfverhaltens bei der Klebstoffaushärtung mit
so genannten Anpresslatten zur Folienverklebung verarbeitet werden.
Dieses Verfahren ist sehr aufwändig.
Nachteilig ist weiterhin, dass die Menge der abdampfenden organischen
Lösemittel
zu einer deutlichen Belastung des Arbeitsplatzes mit unter Umständen gesundheitsschädlichen
Auswirkungen während
der Verarbeitungszeit führen.
Darüber
hinaus kommt es insbesondere bei der Altbausanierung zu einer teilweise
nicht akzeptablen Geruchsbelästigung
in den unmittelbar nach der Renovierung weiter bewohnten Wohnräumen. Die
Brennbarkeit der organischen Lösemittel
stellt ein weiteres Gefährdungspotential
der lösemittelhaltigen
Klebedichtmassen dar.
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Angesichts dieser Nachteile der Klebedichtmassen
mit einem hohen Anteil an organischen Lösemitteln sind seit einigen
Jahren so genannte lösemittelfreie
Dispersionsdichtmassen im Einsatz. Sie basieren auf thixotropierten
wässrigen
Polymer-Dispersionen, insbesondere Polyacrylat-Dispersionen, mit
einem Feststoffanteil von üblicherweise
mindestens 60 %. Diese Dispersions-Dichtmassen sind im Wesentlichen
frei von organischen Lösemitteln,
und oft enthalten sie nur Anteile an organischen Lösemitteln
im ppm-Bereich. Die lösemittelfreien
Dispersionsmassen eignen sich besonders zum Verkleben von Dampfsperrenfolien
auf saugfähige,
trockene und staubfreie Bauwerkstoffe. Die Verklebung der Folien
kann wegen des günstigen
Schrumpfverhaltens und der thixotropen Eigenschaften der lösemittelfreien
Dispersionsmassen in der Regel auch ohne Verwendung einer Anpresslatte
erfolgen.
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Deutlich ungünstiger sind die Ergebnisse
jedoch, wenn lösemittelfreie
Dispersions-Klebedichtmassen auf nicht-saugenden Untergründen angewendet
werden, zum Beispiel auf metallischen Untergründen, Fliesen, Bauwerkstoffen
mit Farbanstrichen oder im Falle von Folienüberlappungen. Hier kann die
zur Aushärtung der
Klebedichtmassen notwendige Feuchtigkeitsabgabe weder in den Untergrund
noch durch die angeklebte dampfdiffusionsdichte Folie erfolgen.
Die Anwendungsvorschriften für
lösemittelfreie
Klebedichtmassen sehen daher vor, dass bei Verarbeitung auf nicht-saugenden
Untergründen
im Kontaktklebeverfahren gearbeitet werden muss. Dies bedeutet,
dass die zunächst
auf beiden miteinander zu klebenden Gegenflächen, also zum Beispiel auf
dem nicht-saugenden Untergrund und auf der Dampfsperrenfolie, aufgebrachte
Klebedichtmasse zunächst
angetrocknet wird, bevor die zu verbindenden Gegenflächen aufeinandergepresst
werden. Das Kontaktklebeverfahren ist damit aufwändiger und langwieriger als
das so genannte Nassklebeverfahren, bei dem lediglich einseitig
Klebedichtmasse aufgetragen werden muss und die Gegenflächen sofort
aneinandergepresst werden können.
Beim Anbringen von Dampfsperren wird in der Praxis daher auch bei
Verarbeitung nichtsaugender Untergründe häufig das Nassklebeverfahren
anstehe des Kontaktklebeverfahrens eingesetzt, was dann im Ergebnis
zu einer ungenügenden
Abdichtung (zu geringer Festigkeit / nicht ausreichendem Durchhärten der
Klebedichtmasse} führt,
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Die Klebedichtmassen werden üblicherweise
in Polyethylen-Kartuschen oder Aluminium/Polyethylen-Schlauchbeuteln geliefert
und verarbeitet. Aus diesen Behältnissen
wird die Klebedichtmasse im Einsatzfall unter Druck mit einer Kartuschen-
oder Beutel-Spritzpistole herausgepresst. Während lösemittelfreie Klebedichtmassen
in der Regel eine hohe Lagerstabilität aufweisen, besteht bei lösemittelhaltigen
Klebedichtmassen das Prob-lem,
dass das Lösemittel
im Lauf der Zeit durch den Kunststoff des Aufbewahrungsbehälters hindurch
diffundiert. Die hohe Diffusionsfähigkeit der organischen Lösemittel,
die sich bei der Verarbeitung lösemittelhaltiger
Klebedichtmassen auf nicht-saugenden Untergründen als Vorteil erweist, da
das Lösemittel durch
die Dampfsperrenfolie abdiffundieren kann, stellt hinsichtlich der
Lagerstabilität
in den herkömmlichen Aufbewahrungsbehältnissen
also einen Nachteil dar.
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Zusammenfassend kann also festgehalten
werden, dass herkömmliche
Klebedichtmassen mit einem hohen Anteil an organischen Lösemitteln
zwar Vorteile bei der Verarbeitung auf nicht-saugenden Untergründen aufweisen,
wegen ihrer Kennzeichnung nach Gefahrstoffverordnung als brennbare
und gesundheitsgefährdende
Stoffe unter Umwelt- und Gesundheitsgesichtspunkten jedoch nicht
mehr akzeptabel sind. Dagegen sind lösemittelfreie Klebedichtmassen
in Bezug auf ihre Umwelt und Gesundheitsbelastung deutlich vorteilhafter
und ihre Lagerstabilität
ist höher,
dafür ist
jedoch ihre Verarbeitbarkeit gerade auf nicht saugenden Untergründen erheblich
schwieriger und zeitraubender und führt häufig nicht zu den gewünschten
Ergebnissen.
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Insgesamt bestand daher ein Bedarf
an einer Klebedichtmasse, die sich gut auch auf nicht-saugenden Untergründen und
sowohl im Nass- als auch im Kontaktklebeverfahren verarbeiten lässt, dabei
aber gleichzeitig eine gute Lagerstabilität in den üblichen Kunststoffbehältnissen
aufweist und ein möglichst
geringes Gefährdungspotential
für die
Umwelt und die Gesundheit des Verarbeiters darstellt. Bevorzugt
sollte die Klebedichtmasse nach derzeit gültigen Gefahrstoffverordnungen
nicht mit Gefahrensymbol gekennzeichnet werden müssen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine
derartige Klebedichtmasse bereitzustellen.
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Die Lösung dieser Aufgabe gelingt
mit der einkomponentigen Klebedichtmasse gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Weiterbildungen
der Klebedichtmasse sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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In einem ersten Aspekt betrifft die
Erfindung also eine einkomponentige Klebedichtmasse, welche eine Polyacrylat-haltige
Polymerdispersion in einem wässrigen
Medium enthält.
Zusätzlich
zum wässrigen
Medium umfasst die Klebedichtmasse außerdem 5 bis 30 Gew.-%, bezogen
auf die Gesamtmenge der Klebedichtmasse im Nasszustand, eines Gemisches
aus organischen Lösemitteln.
Das Lösemittel-Gemisch
setzt sich dabei aus wenigstens zwei der folgenden Komponenten zusammen:
A) einem wassermischbaren Alkohol mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen,
B) einem nicht-halogenierten Kohlenwasserstoff mit einem Siedepunkt
im Bereich von 100 bis 240 °C
und C) einem Glykolether mit einem Siedepunkt im Bereich von 100
bis 240 °C.
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Unter "Nasszustand" der Klebedichtmasse soll im Folgenden
der Zustand verstanden werden, in dem im Wesentlichen noch keine
Lösemittel
aus der Klebedichtmasse verdampft sind. Es handelt sich um den Zustand,
in dem die Klebedichtmasse nach ihrer Herstellung vorliegt und der
auch bei fachgerechter Lagerung in einem dicht abgeschlossenen Behälter, zum
Beispiel in einem Kunststoffbeutel oder in einer Kartusche, zumindest
während
der vorgesehenen Haltbarkeitsdauer erhalten bleibt.
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Unter einem "wassermischbaren Alkohol" wird ein Alkohol
verstanden, der sich mit einer Menge von über 50 g/l Wasser löst und mit
dem Wasser ein einphasiges System bildet. Grundsätzlich kann es sich bei den Alkoholen
der Gruppe A) um primäre,
sekundäre
oder tertiäre
Alkohole handeln. Die Gruppe A) umfasst sowohl aliphatische als
auch aromatische Alkohole. Besonders bevorzugt als Komponenten der
Gruppe A) sind primäre
aliphatische Alkohole mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und unter diesen
besonders Ethanol.
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Bei den Kohlenwasserstoffen der Gruppe
B) kann es sich sowohl um aliphatische wie aromatische Kohlenwasserstoffe
handeln, solange sie nicht-halogeniert sind und einen Siedepunkt
im Bereich von 100 bis 240 °C
aufweisen. Unter diesen sind besonders aliphatische naphthenische
Kohlenwasserstoffe mit einem Siedepunkt im Bereich von 150 bis 230 °C geeignet.
Vorteilhaft können
kommerziell erhältliche
Mineralöldestillate
eingesetzt werden, insbesondere aromatenarme Mineralölfraktionen,
deren Siedebereich in den angegebenen Bereich fällt.
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Auch bei den Glykolethern der Gruppe
C) handelt es sich um kommerziell erhältliche Produkte. Bevorzugt
sind Glykolether mit einem Siedepunkt im Bereich von 160 bis 200 °C. Unter
diesen besonders bevorzugt ist Butylglykolacetat [2-Butoxyethylacetat).
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Das Lösemittel-Gemisch der erfindungsgemäßen Klebedichtmasse
enthält
jeweils eine Verbindung aus der Gruppe A) und der Gruppe B) oder
der Gruppe A) und der Gruppe C) oder der Gruppe B) und der Gruppe
C). Dies schließt
jedoch nicht aus, dass aus jeder der Gruppen A), B) und C) eine
Komponente im Lösemittel-Gemisch vorhanden
ist Gleichfalls ist es möglich,
aus wenigstens einer der Gruppen A), B) oder C) mehr als nur eine
Verbindung im Lösemittel-Gemisch
zu verwenden. Bevorzugt sind Klebedichtmassen, in denen das Lösemittel-Gemisch
jeweils wenigstens eine Verbindung aus den Gruppen A) und B) enthält oder
wenigstens jeweils eine Verbindung aus den Gruppen A) und C). Als
besonders vorteilhaft haben sich Klebedichtmassen herausgestellt,
in denen das Lösemittel-Gemisch
aus einer Kombination aus Ethanol und einem Gemisch nicht-halogenierter, vorwiegend
aliphatischer Kohlenwasserstoffe mit einem Siedebereich von 175
bis 220 °C
besteht oder einem Gemisch von Ethanol mit Butylglykolacetat
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Welche Kombination der Komponenten
A), B) und C) im Lösemittel-Gemisch
der erfindungsgemäßen Klebedichtmasse
zum Einsatz kommt, hängt
unter anderem von Art und Zusammensetzung der übrigen Bestandteile der Klebedichtmassen
ab sowie von der beabsichtigten Verwendung. Geeignete Mengen des
Alkohols A) liegen bei 0 bis 99 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge
der Komponenten A) + B) + C). Besonders geeignet liegt die Menge
des Alkohols A) in einem Bereich von 40 bis 70 Gew.-%, bezogen auf
die Gesamtmenge des Lösemittel-Gemisches.
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Der Anteil des Kohlenwasserstoffs
B) sowie des Glykolethers C), bezogen auf die Gesamtmenge von A)
+ B) + C), bewegt sich jeweils in einem Bereich von 0 bis 99 Gew.-%
und insbesondere von 15 bis 60 Gew.-%. Es versteht sich dabei von
selbst, dass sich die Gesamtmenge aller Komponenten A) + B) + C)
im Lösemittel-Gemisch auf 100 %
addiert.
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Wie bereits erwähnt, sind solche Lösemittel-Gemische
im Rahmen der Erfindung bevorzugt, in denen ein Alkohol aus der
Gruppe A) vorhanden ist, entweder im Gemisch mit einer Komponente
der Gruppe B) oder einer Komponente der Gruppe C). In derartigen
Lösemittel-Gemischen
beträgt
der Anteil des Alkohols A) bevorzugt zwischen 30 und 70 Gew.-% und
vorteilhaft zwischen 40 und 60 Gew.-%. Als besonders geeignet haben
sich solche Lösemittel-Gemische
herausgestellt, in denen der Alkohol A), insbesondere Ethanol, einen
Anteil von 50 Gew.-% ausmacht. Die restlichen 50 Gew.-% im Lösemittel-Gemisch
gehen auf eine oder mehrere Komponenten der Gruppe B) oder auf eine
oder mehrere Komponenten der Gruppe C) zurück.
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Die wässrige Polymerdispersion, die
neben dem Lösemittel-Gemisch
in der einkomponentigen Klebedichtmasse vorhanden ist, macht zweckmäßig etwa
30 bis 95 Gew.-% der Gesamtmenge der Klebedichtmasse im Nasszustand
aus. Bevorzugt sind Anteile von 40 bis 70 Gew.-% der wässrigen
Polymerdispersion und insbesondere 40 bis 55 Gew.-%.
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Der Polymerisatgehalt in der wässrigen
Polymerdispersion liegt vorteilhaft bei 30 bis 85 Gew.-%, bevorzugt
bei 45 bis 75 Gew.-% und besonders zweckmäßig bei 55 bis 75 Gew.-%.
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Als Polyacrylat-haltige Polymerdispersion
kommen grundsätzlich
alle Polymerdispersionen in einem wässrigen Medium in Betracht,
die einen Anteil an Acrylatpolymer enthalten. Derartige Polyacrylat-haltigen
Polymerdispersionen in wässrigem
Medium sind grundsätzlich
bekannt und finden beispielsweise im Bereich von Dichtmassen, Klebstoff
oder Beschichtungszusammensetzungen Anwendung. In den wässrigen
Dispersionen kann das Polyacrylat im Gemisch mit anderen dispergierten
Polymeren vorliegen. Derartige gemischte Polymer-Dispersionen sind
grundsätzlich
ebenfalls bereits bekannt und finden in den genannten Gebieten Anwendung.
Lediglich beispielhaft für
Polymere, die mit dem Polyacrylat im Gemisch in der wässrigen
Dispersion vorliegen können,
seien andere Vinylpolymere wie beispielsweise Vinylacetat oder Styrol
genannt. Besonders geeignet zur Verwendung als Polymere (Polyacrylat
oder sonstiges Polymer) in der Dispersion sind solche, die eine
Glasübergangstemperatur
(Tg) von unter 10 °C
und besonders unter 0 °C,
insbesondere unter –10 °C, besonders
bevorzugt unter –30 °C, besitzen.
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Vorteilhaft beträgt der Anteil an Polyacrylat
in der wässrigen
Polymerdispersion mindestens 50 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile
Polymer in der Dispersion. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
sind außer
Acrylatpolymeren keine weiteren Polymere in der wässrigen
Polymerdispersion enthalten. Bei der wässrigen Dispersion handelt
es sich in diesem Fall also um eine reine Polyacrylat-Dispersion.
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Als Polyacrylat-Polymer kann grundsätzlich jedes
Acrylat-Polymer eingesetzt werden, das bereits bisher in wässrigen
Dispersionen auf dem Gebiet der Dichtmassen, Klebedichtmassen, Klebstoffe
oder Beschichtungen zum Einsatz kam. Bevorzugte Polyacrylat-Polymere
sind solche auf der Basis von C1–24-Alkyl(meth)acrylaten.
Von Vorteil werden Copolymere von (Meth)acrylsäurealkylestern mit 1 bis 12
Kohlenstoffatomen im Alkylrest und vorzugsweise 2 bis 8 Kohlenstoffatomen
im Alkylrest eingesetzt. Im Rahmen der Erfindung besonders bevorzugt
sind Copolymere auf der Basis von 2-Ethylhexylacetat und/oder Butylacetat.
Die copolymerisierbaren Monomere sind dabei bevorzugt ausgewählt aus
ungesättigten
Carbonsäuren,
insbesondere (Meth)acrylsäure,
Vinylmonomeren, insbesondere Vinylestern oder Vinylaromaten, und
monoolefinisch ungesättigten,
nicht aromatischen Kohlenwasserstoffen.
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Lediglich beispielhaft für geeignete
Polyacrylat-haltige Polymerdispersionen in wässrigem Medium sei auf die
Dispersionen verwiesen, die in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben
sind:
EP 0037932 A1 , WO
95121884 A1,
EP 0490191
A2 und
DE
19709723 A1 .
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Bevorzugte einkomponentige Klebedichtmassen
der Erfindung enthalten neben der wässrigen Polymerdispersion auf
Polyacrylat-Basis und dem Lösemittel-Gemisch
lediglich noch Additive. Hierbei kann es sich um die üblichen
Additive handeln, die bereits bisher in (Klebe)Dichtmassen, Klebstoffen
oder Beschichtungszusammensetzung auf Basis von wässrigen
Polymerdispersionen und insbesondere Polyacrylatdispersionen zum
Einsatz gekommen sind. Unter Additiven sind hier insbesondere Füllstoffe,
Tackifier, Rheologie-Modifikatoren, Weichmacher, pH-Regulatoren,
Tenside, Entschäumer,
Stabilisatoren, Haftvermittler, Trocknungsmittel, wasserlösliche anorganische
Salze, Farbstoffe, Pigmente, Konservierungsmittel und Duftstoffe
zu verstehen. Der Anteil an Additiven in der Klebedichtmasse liegt üblicherweise
im Bereich von 0 bis 65 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 50 Gew.-% und insbesondere
30 bis 50 Gew.-%. Diese Angaben beziehen sich – wie im Folgenden alle Mengenangaben,
wenn nichts Anderes erwähnt
ist – auf
die Gesamtmenge der Klebedichtmasse im Nasszustand.
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Handelt es sich bei den Additiven
um Füllstoffe,
sind diese zweckmäßig in einer
Menge von 0 bis 40 Gew.-% in der erfindungsgemäßen Klebedichtmasse enthalten.
Bevorzugte Mengen an Füllstoffen
liegen zwischen 20 und 35 Gew.-%. Als Füllstoffe können insbesondere die üblichen
anorganischen oder organischen Füllstoffe
angesprochen werden. Beispielhaft seien Erdalkalimetallsulfate oder
-carbonate genannt, Silikate, Metalloxide oder -hydroxide, Nussmehle,
Natur- oder Synthetikfasern, insbesondere Gipsfasern, und Stäube, Flocken
oder Mehle, die aus Kunststoffabfällen oder Kunststoffrecyclingmaterial
gewonnen wurden.
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Als weitere Additive könne Tackifier
verwendet werden, die der Klebedichtmasse zusätzliche selbstklebende Eigenschaften
verleihen. Üblicherweise
handelt es sich um klebrigmachende Harze wie Kohlenwasserstoffharze,
Kolophoniumharze, Acrylester oder Polyisobutylen. Die Menge an Tackifiern
in der Klebedichtmasse bewegt sich üblicherweise im Bereich von
0 bis 30 Gew.-% und bevorzugt 5 bis 15 Gew.-%.
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Rheologie-Modifikatoren sind in der
erfindungsgemäßen Klebedichtmasse
im allgemeinen in einer Menge von 0 bis 20 Gew.-% enthalten. Bevorzugt
liegt ihre Menge bei 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge
der Klebedichtmasse im Nasszustand. Geeignete Rheologie-Modifikatoren
sind ausgewählt
aus py rogener Kieselsäure,
Calciumcarbonat, insbesondere beschichteter Kreide, Cellulose-Derivate
wie Carboxymethylcellulose, Kaolin, Acrylsäure- oder Rizinusderivate oder
PUR-Verdicker.
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Weichmacher sind in der einkomponentigen
Klebemasse in der Regel in einer Menge von 0 bis 20 Gew.-% und insbesondere
5 bis 15 Gew.-% enthalten. Bevorzugte Weichmacher sind ausgewählt aus
Phthalaten, Acrylsäureestern
und aliphatischen Kohlenwasserstoffen.
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Die übrigen, vorstehend nicht näher beschriebenen
Additive sind in der erfindungsgemäßen Klebedichtmasse im Allgemeinen
in einer Menge von 0 bis 5 Gew.-% enthalten.
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Ob und welche Additive in der Klebedichtmasse
eingearbeitet werden, hängt
von der beabsichtigten Verwendung der Dichtmasse und der Art und
der Menge der sonst in der Klebedichtmasse enthaltenen Komponenten
ab. Bevorzugt wird die Klebedichtmasse so konfektioniert, dass sie
einen Trockensubstanzanteil von größer als 35 Gew.-% aufweist.
Bevorzugt ist ein Trockensubstanzanteil von größer als 50 Gew.-%, besonders größer als
65 Gew.-% und insbesondere größer als
70 Gew.-%.
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Besonders vorteilhaft einsetzbar
ist die erfindungsgemäße einkomponentige
Klebedichtmasse, wenn ihre Inhaltsstoffe so gewählt sind, dass die Klebedichtmasse
insgesamt nach den Gefahrstoff-Richtlinien 1999/45/EG des Europäischen Parlaments
und 2001/60/EG der EU-Kommission sowie nach Gefahrstoffverordnung
(GefStoffV) in der Fassung vom 15. November 1999 (BGBI. I 1999 S.
2233, 2000 S. 739, 747, 932, 1045; 4.7.2002 S. 2514 02;
6.8.2002 S. 3082; 13.8.2002 5. 3185; 15.8.2002 S. 3302; 27.9.2002
S. 3777; 15.10.2002 S. 4123; 19.5.2003 S. 712 °'; 29.8. 2003 S. 1697 03a)
nicht mit Gefahrstoffsymbol gekennzeichnet werden muss.
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Weiterhin ist es bevorzugt, wenn
die Klebedichtmasse dauerhaft selbstklebende Eigenschaften besitzt.
Dies ermöglicht
es beispielsweise, fehlerhaft geklebte Dampfsperrenfolien abzulösen und
erneut anzukleben, ohne dass nochmals Klebedichtmasse aufgebracht
werden muss. Bevorzugt weisen die erfindungsgemäßen einkomponentigen Klebedichtmassen
daher im Trockenzustand eine Anfangshaftung gemäß FINAT-Testmethode Nr. 9 (FINAT Technisches
Handbuch, 6. Ausgabe 2001) von mindestens 0,5 N auf.
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Unter "Trockenzustand" ist hier ein Zustand zu verstehen,
den die Klebedichtmasse annimmt, wenn man sie mit einer Schichtdicke
von 500 um (nass) auf eine Unterlage aufträgt, die beschichtete Folie
16 h bei +70 °C
lagert und danach erneut 16 h bei Raumklima akklimatisiert. Die
Art der Unterlage hat bei der gewählten Auftragungsdicke und
den Trocknungsbedingungen praktisch keinen Einfluss auf den erreichten
Zustand der Klebedichtmasse. Lediglich beispielhaft sei daher als
mögliche
Unterlage ein handelsübliches,
einseitig beschichtetes weißes
Kunstpapier mit einem Papiergewicht von 500 g/cm2 und
einer Stärke
von 0,5 bis 0,55 mm genannt.
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Im beschriebenen Trockenzustand besitzt
die erfindungsgemäße Klebedichtmasse
zudem bevorzugt eine Schälfestigkeit
gegenüber
Polyolefin-Folien von mindestens 4 N/50 mm in einem Temperaturbereich
von –10
bis +50 °C.
Die Schälfestigkeit
wird dabei nach DIN EN 1895:2001 bestimmt.
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Um eine gute Verarbeitungsfähigkeit
und eine hohe Benetzung der abzudichtenden Folien sicherzustellen,
weist die erfindungsgemäße Klebedichtmasse
vorteilhaft eine Viskosität
nach DIN EN 12092:2001 (Kegel-Platte-Viskosimeter-Verfahren) von
mindestens 5000 mPas auf. Bevorzugt liegt die Viskosität im Bereich von
15000 bis 25000 mPas.
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Die erfindungsgemäße Klebedichtmasse kann nach
den üblichen
Verfahren mit herkömmlichen
Vorrichtungen hergestellt werden. Hierzu werden die Komponenten
der Zusammensetzung, gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur, homogen miteinander
vermischt. Falls gewünscht,
kann die Masse bereits während
der Herstellung oder im Anschluss an die vollständige Zugabe aller Komponenten
im Vakuum entgast werden. Die Klebedichtmasse ist in allen für die Lagerung
von Dichtmassen üblichen
Behältnissen
für längere Zeiträume lagerstabil.
Bevorzugt erfolgt eine Verpackung in PE-Kartuschen oder Schlauchbeutel
aus Aluminium/PE sowie in Druckflaschen.
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Die erfindungsgemäße einkomponentige Klebedichtmasse
vereinigt eine Vielzahl positiver Eigenschaften auf sich, die bisher
nicht in einer einzigen Klebedichtmasse vereinigt werden konnten.
Die Klebedichtmasse weist ein breites Haftungsspektrum zu unterschiedlichen
Folienmaterialien auf und kann vorteilhaft mit allen marktüblichen
Dampfsperren, Dampfbremsen oder Dachunterspannbahnen verwendet werden.
Es wird eine gute Haftung zu allen saugenden und auch nicht saugenden
Baustoffuntergründen
erreicht. Die gezielte Auswahl der Lösemittel-Kombination ermöglicht eine
schnelle Aushärtung
der Klebedichtmasse durch Diffusion des Lösemittels durch die angeklebte
Folie hindurch. Gleichwohl weisen die erfindungsgemäßen Klebedichtmassen
eine hohe Lagerstabilität
in den üblichen
Aufbewahrungsbehältnissen
wie zum Beispiel Folienbeutel aus Polyethylen oder Polyethylen-Kartuschen
sowie Druckflaschen auf. Aufgrund der gezielten Auswahl der Lösemittel
und aufgrund ihres geringen Anteils in der Klebedichtmasse werden
nicht mit Gefahrstoffsymbol zu kennzeichnende Dichtmassen gemäß Gefahrstoffverordnung
erhalten. Der Eigengeruch der Dichtmassen ist gering.
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Ein weiterer Vorteil der Klebedichtmasse
liegt darin, dass sie thixotrop eingestellt werden kann. Die Klebedichtmasse
kann zudem so hergestellt werden, dass sie bei einem hohen Trockensubstanzanteil
und einem geringen Volumenschwund eine niedrige Verarbeitungsviskosität besitzt.
Aufgrund dessen kann die Klebedichtmasse auch in Druckflaschen verarbeitet
werden.
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Das Kleben mit der verbindungsgemäßen Klebedichtmasse
kann sowohl im Nass- als auch im Kontaktklebeverfahren erfolgen.
Das Nassklebeverfahren ist auch bei nicht saugenden Untergründen anwendbar, da
das Lösemittel
durch die anzuklebende Folie hindurch nach außen abdiffundieren kann. Die
Verarbeitung kann ohne Anpresslatte erfolgen. Die Haftfähigkeit
zu den im Baubereich üblichen
Untergründen
ist hoch, Delaminationen der Folien wurden nicht beobachtet. Auch
die Wasserbeständigkeit
ist ausgezeichnet, und ein Reemulgieren wurde nicht festgestellt.
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Die erfindungsgemäße Klebedichtmasse kann pH-neutral
formuliert werden. Bevorzugt liegt der pH-Wert im Bereich von 7 bis 8,5, besonders
bevorzugt bei 7,5 bis 8,5. Gegenüber
metallischen Untergründen wird
keine Korrosion beobachtet. Auf Gips- und zementösen Untergründen wurden keine Beeinträchtigungen festgestellt
Zudem ist die erfindungsgemäße Klebedichtmasse
auch verträglich
gegenüber
Polyisobutylen-Massen. Ihre Einfrierbeständigkeit ist hoch und reicht
in der Regel bis auf Temperaturen von – 26 °C hinab. Die Verarbeitbarkeit
bei niedrigen Temperaturen ist sehr gut, und eine Verarbeitung der
Klebedichtmasse ist regelmäßig bei
unter 10 °C
und in den meisten Fällen
bei unter 3 °C
ohne weiteres möglich.
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Die positiven Eigenschaften der erfindungsgemäßen Klebedichtmasse
werden anhand des nachfolgenden Beispiels und der durchgeführten Vergleichsversuche
ersichtlich.
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Herstellungsbeispiel
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51 Gewichtsteile (GT) einer wässrigen
Polyacrylatdispersion (Acronal® V 205, BASF (Tg = –40 °C, Feststoffgehalt
70 Gew.-%, 30 Gew.-% Wasser)) werden mit 0,2 GT einer Carboxymethylcellulose
(Walocell® MW
10.000 GB, Wacker Chemie), homogen gemischt und einige Stunden stehen
gelassen. Danach werden 6 GT Ethanol und 22 GT Calciumcarbonat bei
Raumtemperatur homogen zugemischt. Anschließend wird mit Triethanolamin
der pH-Wert auf 7–8
eingestellt, bevor 9 GT eines Polyacrylsäure-n-butylesters (AcResin® DS 3500,
BASF) zugegeben werden.
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Nach erneuter Einstellung des pH-Wertes
auf 7,5–8
werden noch folgende Additive zugemischt: 0,1 GT Biozid, 0,35 GT
pyrogene Kieselsäure,
4,5 GT Scharrsol D60 und 5 GT Butylglykolacetat. Abschließend wird
im Vakuum entlüftet.
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Vergleichsbeispiel
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Es wird wie im Herstellungsbeispiel
vorgegangen, jedoch mit dem Unterschied, dass der Mischung kein
Ethanol und kein Butylglykolacetat zugegeben wird.
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Die nach dem Herstellungsbeispiel
hergestellte erfindungsgemäße Klebedichtmasse
und die Vergleichsmasse gemäß Vergleichsbeispiel
wurden auf ihre Eigenschaften hin untersucht. Die durchgeführten Untersuchungen
sind im Folgenden beschrieben, die Versuchsergebnisse in Tabelle
1 zusammengefasst.
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Bestimmung der Viskosität
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Die Viskosität wurde nach DIN EN 12092:2001
bei 25 °C
mit einem Kegel-Platte-Viskosimeter der Firma Paar Physica, Typ:
Rheolab MC1, gemessen. Es wurde ein Messkörper MK21 bei einer Spaltbreite
von 100 und und einer Scherrate 1/s von 50 verwendet. Die Ablesung
erfolgte nach 40 s.
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Bestimmung der Thixotropie
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Mit einer Handdruckpistole wird auf
die Vorderkante eines Mundspatels eine definierte Menge Klebedichtmasse
(ca. 30 mm × 15
mm × 10
mm) aufgetragen. Die Standfestigkeit bzw. das Ablaufverhalten der
Klebedichtmasse wird bei senkrechter Haltung des Mundspatels visuell
beurteilt. Die Bewertung erfolgte nach den Einstufungen "in Ordnung (i.O.)", "mittel" oder "gering".
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Bestimmung des Ablaufverhaltens
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Eine HPL-ABET-S-Platte im Format
DIN A4 mit einer Stärke
von 2mm (Abet GmbH, Herford) wird zunächst mit einem fettlösenden Benzinreiniger
gereinigt. Im oberen Bereich mittig auf die Längsachse der Platte wird eine
ausreichende Menge der Klebedichtmasse aufgetragen. Mittels Raupenspachtel
(Alu-Blech mit auf einer Seite vorhandenen halbkreisförmigen Bohrung:
Radius: 4,5 mm) wird eine ca. 200 mm lange Raupe gezogen und die
Platte senkrecht (querliegende Raupe) eingespannt. Das Standvermögen bzw.
die „Abrutschstrecke" der Klebedichtmasseraupe
wird nach 16h (Lagerung im Klimaschrank bei +20 °C, 50 % rel. Luftfeuchtigkeit)
in mm gemessen.
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Zusätzlich wurde das Ablaufverhalten
eines Klebedichtmassen-Kleckses (ca. 30 mm × 15 mm × 10 mm) auf analoge Weise
bestimmt.
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Bestimmung des Oberflächenverhaltens
(Korrosionstest)
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Auf die mit fettlösendem Benzinreiniger gereinigte
metallische Oberfläche
wird eine Raupe aus Klebedichtmasse (Durchmesser ca. 7 mm) von 50
mm Länge
aufgetragen und mittels Mundspatel auf eine Breite von 20 mm angedrückt. Nach
16 Stunden Klimalagerung bei +20 °C
bei 50 % rel. Luftfeuchtigkeit wird die Raupe aus Klebedichtmasse
mechanisch von der metallischen Oberfläche mittels Holzspachtel abgeschabt.
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Die metallische Oberfläche wird
auf Korrosion bzw. Fleckenbildung hin visuell auf "keine Korrosion", "leichte Korrosion" oder "starke Korrosion" bewertet.
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Bestimmung der Einfrierbeständigkeit
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Eine auf Raumtemperatur akklimatisierte
Kartusche Klebedichtmasse wird bei –26 °C 24 h lang aufbewahrt und anschließend auf
Raumklima akklimatisiert. Dann wurde die Einfrierbeständigkeit
durch visuelle Begutachtung der Klebedichtmasse bestimmt sowie durch
Viskositätsmessung
bestätigt.
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Bestimmung der Klebrigkeit
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Die Klebrigkeit wurde nach dem "Rolling ball tack", Test Methods for
Pressure-Sensitive Adhesives, 7. Ausgabe, Pressure Sensitive Tape
Council, Itasca, Illinois, (PTSC-6), bestimmt. Die Schichtdicken
der Klebedichtmassen lagen bei 100μm und 1500μm.
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Bestimmung der Schälfestigkeit
nach DIN EN 1895:2001
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Die Prüfung erfolgte mit einer Dampfbremsenfolie
aus LDPE nach DIN 4102-B2 (ferax® Dampfbremsen-Folie
der Firma Ferax). Die Foliendicke betrug 0,2 mm, der Sd-Wert
lag bei 173 m. Als Gegenfolie für
die zu testende Polyolefinfolie diente eine dampfdiffusionsoffene
dreilagige Dachunterspannbahn mit einer Barriereschicht, die beidseitig
mit Polypropylen-Mikrofaservlies kaschiert ist (erhältlich von
der Firma URSA unter der Bezeichnung URSA® Seco
4000). Die Dachunterspannbahn hat ein Gewicht von ca. 130 g/m2, eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mindestens 1200
g/m2 24h und einen Sd-Wert von kleiner als
0,02 m (beides nach E DIN EN ISO 12572, Klima A). Die Wasserdichtheit
ist größer als
3000 mm (DIN EN 1928, Verfahren A, laut E DIN EN 13859-1).
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Aus der zu testenden LDPE-Folie wird
ein Stück
im Format DIN A4 geschnitten und mit 50 mm breitem Klebeband an
beiden Folien-Längsseiten
auf eine flache Unterlage plan aufgeklebt. Anschließend wird
die Klebedichtmasse raupenförmig
aufgetragen und mit einem Leimzahnspachtel verteilt. Die Dachunterspannbahn, die
auf ein Format DIN A 4 zugeschnitten wurde, wird innerhalb der offenen
Zeit der Klebedichtmasse längsbündig auf
die LDPE-Folie gelegt. Dann wird sie mit einer Handwalze (1130 g)
langsam angerollt. Die Klebebänder
werden daraufhin entfernt. Das Aushärten der Klebedichtmasse erfolgt
bei normalem Raumklima 16 Stunden lang anschließend 3 Tage lang bei +40 °C mit Umluft
mit Dachunterspannbahn nach oben und erneut 16 Stunden lang bei
Raumklima. Die Prüflinge
werden dann mit einer Schneidmaschine auf 100 mm × 50 mm geschnitten.
Anschließend
werden die Prüflinge
in einer Prüfmaschine
Frank, Typ 81816, bei den angegebenen Temperaturen geprüft.
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Bestimmung des Diffusionsverhaltens
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Zur Aufnahme der Klebedichtmasse
dient eine herkömmliche
Haushalts-Polyethylentüte
(Maß:
70 × 100
mm, Stärke:
50 μm);
wie sie üblicherweise
zum Verpacken von Lebensmitteln verwendet wird. Nach Aufnahme des
Taragewichts der leeren PE-Tüte
werden 3–5
g Klebedichtmasse in die PE-Tüte
eingewogen. Die PE-Tüte
wird mit einem zum Verschließen
derartiger Tüten üblichen
Clipverschluss verschlossen. Die Klebedichtmasse wird mittels einer
Handwalze (1130 g) durch einmaliges Hin- und Herrollen gleichmäßig in der
Tüte verteilt.
Das Bruttogewicht (PE-Tüte
+ Klebedichtmasse) wird ermittelt Bei Lagerung im Klimaschrank (+20 °C / 50 %
rel. Luftfeuchtigkeit) wird 7 Tage lang täglich das Bruttogewicht gewogen.
Die Angabe des Gewichtverlusts in wird, bezogen auf 100 Gew.-% flüchtige Bestandteile,
dokumentiert.
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Bestimmung des Aushärtungsverhaltens
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Die Untersuchung dient der Beurteilung
des Aushärteverhaltens
der Klebedichtmassen bei geklebten dampfdiffusionsdichten PE-Folien
auf nicht saugenden HPL-Oberflächen.
Als HPL-Platte wird eine HPL-ABET-S-Platte (Stärke 2 mm, DIN A4; vgl. "Bestimmung des Ablaufverhaltens") verwendet. Als
Polyolefinfolie dient eine FERAX-PE-Folie
(DIN A4; vgl. "Bestimmung
der Schälfestigkeit
nach DIN EN 1895:2001 "). Nach
Aufnahme des Taragewichts von HPL-Platte + Folie wird im oberen
Bereich, mittig auf die Längsachse der
HPL-Platte eine ausreichende Menge Klebedichtmasse aufgetragen und
mittels Raupenspachtel (Alu-Blech mit auf einer Seite vorhandenen
halbkreisförmigen
Bohrung: Radius: 4,5 mm) daraus eine 200 mm lange Raupe aufgezogen.
Die Folie wird bündig
auf die HPL-Platte aufgelegt und mittels Handwalze (1130 g) angerollt.
Das Bruttogewicht (HPL-Platte
+ Folie + Klebedichtmasse) wird ermittelt. Bei Lagerung im Klimaschrank
(+20 °C
/ 50 % rel. Luftfeuchtigkeit) wird 7 Tage lang täglich das Bruttogewicht gewogen.
Die Angabe des Gewichtverlusts in % wird im 24-Stunden-Rhythmus, bezogen auf 100 Gew.-%
flüchtige
Bestandteile, dokumentiert.
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Die Versuche belegen, dass die erfindungsgemäße Klebedichtmasse
in fast allen Untersuchungen Ergebnisse erreicht, die mit der lösemittelfreien
Vergleichsmasse gleichwertig sind. Deutlich positivere Ergebnisse
erreicht die erfindungsgemäße Klebedichtmasse
hinsichtlich der Aushärtungseigenschaften
und des Diffusionsverhaltens. Hier wird innerhalb desselben Zeitraums
etwa das Zwei- bis Dreifache an flüchtigen Inhaltsstoffen aus
der Klebedichtmasse abgegeben. Diese schnellere Aushärtung stellt
in der Praxis einen bedeutenden Vorteil dar. Besonders vorteilhaft
ist auch die schnellere Lösemittelabgabe
durch Polyolefin-Materialien hindurch, da die erfindungsgemäße Klebedichtmasse
auch bei Verklebung auf nicht-saugenden Untergründen ihre flüchtigen
Bestandteile rasch durch die Folie hindurch abgeben kann und schnell
aushärtet.
Die Abgabe von Lösemittel
durch die Polyolefin-Folie hindurch zeigt sich in den Versuchen
auch daran, dass sich die Oberfläche
der Folie nach dem Verkleben leicht wellt. Dadurch reißt aber
der Klebedichtfilm nicht ab, und es werden hierdurch keine Undichtigkeiten
hervorgerufen. Durch Bestimmung der Masseverluste bei Lagerung wurde
bestätigt,
dass die PE-Kartusche über
21 Tage bei 40 °C
und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit auch für die erfindungsgemäße Masse
zur dauerhaften Lagerung geeignet ist.
