DE2239665A1 - Dichtungsmassen - Google Patents

Description

DR. MÜLLER-BORE uIPl-PHYS. DR. MANITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL

DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL.-ING. GRÄMKOW

PATENTANWÄLTE

E 1074

BVODB HMITED
Stafford / G-rossbritannien

Dichtungsmassen

Priorität: Grossbritannien vom 12. August 1971 Nr. 37880/71

Die Erfindung betrifft Dichtungsmaterialien. In der älteren britischen Patentschrift 1 095 393 ist ein Dichtungsmaterial beschrieben, das aus einer Schicht eines druckempfindlichen bituminösen Klebstoffes, aufgeschichtet auf eine Unterlage aus Aluminiumfolie oder eine Bahn oder ein Blatt aus thermoplastischem Material besteht. Solche Dichtungsmaterialien finden beträchtliche Anwendungen bei der Reparatur von Rissen und löchern in Dächern, Abflussrohren und im Bauwesen ganz allgemein. Die in der britischen Patentschrift 1 095 393 beschriebenen bituminösen Klebstoffmassen sind zwar zufriedenstellend hinsichtlich des allge-

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Dr. Müller-Bor« . Dr. Manitz · Dr. Deufel · Dlpl.-Ing. Finsterwald Dipl.-Ing. Grämkow Braunschweig, Am Bürgerpark 8 ,8 München 22, Robert-Koch-Straße 1 7 Stuttgart-Bad Cannstatt, Marktstraße 3 Telefon (0531) 73887 Telefon (0811) 2938«, Telex 5-22050 tnbpat Telefon (0711) 567281 Bank: Zentralkasse Bayer. Volksbanksn. München, Kto.-Nr.9822 Postscheck: München 95495

meinen Verhaltens und der Wirtschaftlichkeit, haben jedoch den Nachteil, dass das bituminöse Material auf die umliegenden Bereiche ausbluten und diese beschmutzen kann, und dass der Klebstoff wegen seiner dunklen Färbung nicht so pigmentiert oder gefärbt werden kann, dass er zur Farbe der umgeberrlen Bereiche des Bauwerkes passt. Ausserdem sind bituminöse Klebstoffe entflammbar, was ihre Verwendung auf Gebiete beschränkt, wo keine Feuerbeständigkeit erforderlich ist.

Die Erfindung liefert nun ein Dichtungsmaterial, das eine bahn- oder blattähnliche Unterlage umfasst« die auf wenigstens einer Oberfläche einen überzug aus einer druckempfindlichen Klebstoffmasse enthält, der wenigstens ebenso dick ist wie die Unterlage, und v/obei die Klebstoff masse ein thermoplastisches synthetisches Grundpolymeres, ein verträgliches festes klebrigmachendes Harz und einen Füllstoff umfasst.

In den meisten Fällen wird vorzugsweise eine Bahn oder ein Blech oder eine Folie aus Metall oder einem thermoplastischen synthetischen Material als Unterlage verwendet. Typische Unterlagen sind Folien oder Bleche aus Aluminium oder rostfreiem Stahl oder Folien aus Polypropylen, Polyäthylen oder Polyvinylchlorid. Die Affinität der/6hermoplastischen Unterlage für die Klebstoffmasse und somit die Bindefestigkeit an die Unterlage kann gewünsentenfalls durch Flammbehandlung oder eine Koronaentladung vor dem Aufbringen der Klebstoffmasse auf die behandelte Oberfläche der Unterlage verbessert werden. Für besonders scharfe Anforderungen kann die Metallfolie (oder das Metallblech) oder das thermoplastik

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sohe Folienmaterial mit fasrigem Material verstärkt werden, das in gewobener oder ungewobener Form vorliegen kann. Alternativ kann die Unterlage aus einer Anzahl von Schichten gebildet werden, beispielsweise Papier und Metallfolie oder Metallblech. Solche Fasermaterialieh können an die Unterlage gebunden sein, oder, im Falle einer thermoplastischen Unterlage, in die Unterlage während deren Herstellung einkalandriert sein.

Die Klebstoffmasse ist normalerweise dicker als die Unterlage und zwar vorzugsweise 10 bis 100 mal so dick. Im typischen Fall beträgt die Dicke der Klebstoffmasse das 10 bis 50 fache der Dicke der Unterläge. Dies ermöglicht die zufriedenstellende Bildung einer Dichtung auf unregelmässigen, porösen und staubigen Oberflächen, wie sie häufig im Bau zu finden sind. Die tatsächlichen Dicken der Klebstoffmasse liegen normalerweise zwischen 0,6 und 2,5 mm (0,025 - 0,1 Zoll) und diejenige der Unterlage zwischen 2,5 Mioron und 2,5 mm (0,0005 bis 0,1 Zoll). Im allgemeinen können Metallfolien, wie Aluminium oder rostfreier Stahl, als Unterlagen in geringerer Dicke verwendet werden als thermoplastisches Folienmaterial. In den meisten Fällen ist die Unterlage wasserdicht.

Das Grundpolymere gibt der Klebstoffmasse die Festigkeit und den Zusammenhalt. Zu bevorzugten Grundpolymeren gehören Polybuten, Polyisobutylen, Styrolpolymere einschliesslich von Styrol-Butadien-Copolymeren und Polymeren von cO-Methylstyrol, Polyvinyläther, Acryl- und Äthylen-Vinylacetat-Oopolymeren

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Die klebrigmachenden Harze sind notwendig, um der Klebstoffmasse die oberflächliche Klebrigkeit zu verleihen. Es können verschiedene klebrigmachende Harze in die ICLebstoffmasse einbezogen werden. Ein Grunderfordernis für die klebrig machenden Harze und auch für die anderen Komponenten der Klebstoffmassen ist, dass sie gegenseitig verträglich s ind.

Die Wahl des klebrigmachenden Harzes hängt von der Verträglichkeit des Grundpolymeren ab. Es sind eine Vielzahl von klebrigmachenden Harzen erhältlich. Die am vielseitigsten verwendbaren Harze sind Kolophoniumsorten bzw. der harzförmige Rückstand aus der Rohterpentindestillation, die veresterten Derivate davon, die üblicherweise Rosinate genannt werden, hydrierte Rosinate und Kohlenwasserstoffharze einschliesslich von Polyindenen, Polyterpenen und Cumaron-Indenharzen. Zusätzlich kann es möglich sein, ohne Vernetzungsmittel nicht hitzehärtende Phenolharze, oder Harze auf der Basis von Vinylaromaten, Pinen, Acrylsäure, Vinylacetat, Vinylchlorid Maleinsäure oder Ketonen zu verwenden. Wo feuerverzögernde Eigenschaften erforderlich sind, kann eine halogenierte aromatische Verbindung zusammen mit Antimontrioxyd zur Klebstoffmasse zugegeben werden. Alternativ können Phosphor oder Stickstoff enthaltende feuerverzögernde Materialien in die Masse einbezogen werden. Auch expansionsfähige Materialien sind wünschenswerte wahlweise Komponenten von feuerverzögernden Klebstoffmassen.

Die klebrigmachendon Harze der obigen Arten sind in fester oder flüssiger Form erhältlich und in den Klebstoffiuasssn können feste und/oder flüsse klebrigmaclicnde E-irse vorhanden sein. Ausscrdem können manchmal l!icd^i{j:;:ol okular ο fli;::.ji;/e

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Polymere der gleichen Art wie das Grundpolymere als flüssiges klebrigmachendes Harz verwendet werden, beispielsweise niedrigmolekulare Polybutene oder Polyisobutylene.

Eine grosse Vielzahl anorganischer Füllstoffe kann in den Klebstoffmassen verwendet werden. Sie können von teilchenförmiger, blattchenförmiger oder fasriger Art sein. Die Funktion des Füllstoffes besteht darin, Masse zu verleihen, die Viskosität des Klebstoffes zu steuern und somit das Einpressen oder Anpressen des Dichtungsmaterials in oder an die gewünschte Stelle zu ermöglichen ohne Klebstoff von den Rändern der Unterlage zu drücken oder das Gleiten der Unterlage auf der Klebstoffmasse zu gestatten. Der Füllstoff gibt auch Beständigkeit gegen Fliessen und Durchsacken während der Verarbeitung des Klebstoffes und während des Gebrauchs bei erhöhten Temperaturen, beispielsweise bei Sonneneinstrahlung an heissen Sommertagen. In diesem Zusammenhang wurde festgestellt, dass blättchenförmige und fasrige Füllstoffe grössere Beständigkeit gegen Messen und Durchsacken als teilchenförmige Füllstoffe ergeben. Zu Beispielen geeigneter teilchenförmiger Füllstoffe gehören gemahlener Kalkstein, Schlämmkreide, Ton, Kieselsäure und Baryte. Zu blättchenf örmigen Füllstoffen gehören Talk, Glimmer und Vermiculit. Asbest und Glasfaser sind Beispiele typischer fasriger Füllstoffe.

Zu wahlweisen Bestandteilen der Klebstoffmassen gehören Prozessöle bzw. Verfahrensöle, die als Streckmittel für das Grundpolymere dienen und die Biegsamkeit bei tiefen Temperaturen erhöhen und auch als Verarbeitungshilfen während der Herstellung der Klebstoffmassen dienen. Typische Prozessöle

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sind paraffinische und naphthenische öle.

Wachse sind&anchmal wertvoll zur Verbesserung der Stabilität und der Festigkeit der Klebstoffmasse bei erhöhten Temperaturen, und die Gegenwart von Metallseifen, z.B. Natrium-, Calcium- oder Aluminiumstearat, in den Klebstoffmassen neigt dazu, die Stabilität, Festigkeit und Wasserbeständigkeit der Klebstoffmassen zu erhöhen.

Die bevorzugten Mengenanteile, in welchen die Bestandteile der Klebstoffmasse rezeptiert werden, hängen von den besonderen Bestandteilen ab. Als allgemeine Richtlinie kann jedoch die Klebstoffmasse vorzugsweise für je 1Q0 Gew.TIe. Grundpolymeres 30 bis 200 Teile des festen klebrigmachenden Harzes, 50 bis 650 Teile Füllstoff, bis zu 200 Teile flüssiges klebrigmaohendes Harz und bis zu 150 Teile Prozessöl enthalten. Wenn ein Waohs vorliegt, wird es vorzugsweise in einer Menge von bis zu 20 Gew. Teilen pro 100 Teile Grundpolymeres verwendet. Etwa vorhandene Seifen werden vorzugsweise in Mengen bis zu 35 Gew. Teilen pro 100 Teile Grundpolymeres eingesetzt. Das Grundpolymere kann eines oder mehrere der oben erwähnten Polymeren umfassen und auch alle äderen Bestandteile können ein Gemisch verschiedener Substanzen sein.

Jedes anorganische oder lichtechte organische Pigment kann in die Klebstoffmassen einbezogen werden, um sie in einer gewünschten Tönung zu färben.

Im Falle von St/rol-Butadien-Blockpolymeren sind die bevorzugten Mengenanteile dor Bestandteile der Klebstoffmasse wie folgt. In alLen Füllen sind Teile Gewichts teile.

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	bis	100	Teile
10	bis	135	Teile
80	bis	200	Teile
50	bis	150	Teile
50	400	Teile

1. Styrol-Butadien-Bloekeopolymeres

2. Verfahrensöl

3. Festes klebrigmachendes Harz

4. Flüssiges klebrigmachendes Harz

5. Füllstoff und Pigment

Im Falle von Klebstoffmassen auf der Basis von Polybutenpolymeren sind die relativen Mengenanteile der Bestandteile vorzugsweise wie folgt:

Grew. Teile

Polybutenpolymeres 100

Prozessöl 0 bis 150

festes klebrigmachendes Harz 30 bis 200

flüssiges klebrigmachendes Harz 0 bis 200

Füllstoff 50 bis 600

Wachs 0 bis 20

Seife 0 bis 35

Im Falle von Klebstoffmassen auf der Basis von Polyisobutylenpolymeren sind bevorzugte Zusammensetzungen wie folgti

Gew. Teile

Polyisobutylenpolymeres · - 100

Prozessöl 0 bis 160

festes klebrigmachendes Harz 30 bis 200

flüssiges klebrigmachendes Harz 0 bis 200

Füllstoff 50 bis 550

Wachs 0 bis 20

Seife 0 bis 35

Klebstoffmassen auf der Basis von Polyvinyläthern haben vore folgende Zusammensetzung:

-< ο η π ο «/1 ? 3 y

Gew. Teile

Polyvinylether 100

festes klebrigmachendes Harz 30 bis

flüssiges klebrigmaohendes Harz 0 bis

Füllstoff 80 bis

Bine weitere Klasse von geeigneten Klebstoffen sind diejenigen aufder Basis von flüssigen Aorylpolymeren. Geeignete Zusammensetzungen haben die folgende Rezeptur:

Gew. Teile

Acrylpolymeres 100

Astes klebrigmachendes Harz 30 bis

flüssiges klebrigmachendes Harz 0 bis

Füllstoff 100 bis

Im folgenden sind spezielle Beispiele von Rezeptierungen druckempfindlicher Klebstoffmassen angegeben» die sich zur Herstellung der Dichtungsmaterialien gemäss der Erfindung eignen.

Beispiel 1

Gew. Teil»

Foral 105 (vollständig hydrierter Pentaerythrit-Rosinester) 100

Titandioxid Schlämmkreide A 5

Füllstoff und

Pigmente 200

Risella 33 (paraffinisohes Mineralöl) 50

Der Klebstoff wurde hergestellt, indem 75 Gew. Teile des Styrol-Butadien-Blookcopolymeren, das unter der Bezeichnung Cariflex TR 122 im Handel ist, in einem erhitzten Werner-Pfleiderer Mischer (Z-Misoher) erweicht wurden, und dann

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die oben angegebenen Bestandteile zugegeben und eingemischt wurden« Während des Mischens wurde die Temperatur auf bis 140⁰O ansteigen gelassen, und das Mischen wurde fortgesetzt, bis vollständige Homogenität erzielt war.

Beispiel 2

Der Klebstoff wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Me Rezeptur war wie folgt:

Gew, Teile

Gariflex TR4 122 75

Poral 105 ' 100

Titandioxid 10

Schlämmkreide A5 200

flüssiges klebrigmachendes Harz

Hercolyn D5 ' ·

(hydrierter Rosinatmethylester) 100

Beispiel 3 Gew. Teile

Blvax 250 (Athylen-Vinylacetat-Copolymeres) 135

Abitol (hydrierter Abietylalkohol) 144

Poral 85 200

Füllstoff 500

In der obigen Rezeptur wurde das Blvax 250 in einem erhitzten Z-Mischer erweicht, und die anderen Bestandteile wurden dann unter Mischen zugegeben. Das Mischen wurde fortgesetzt, bis die vollständige Homogenität erzielt war.

Beispiel 4

Gew. Teile

Oronite 128 (Polybutenpolymerea) 100

Risella 33 (paraffinisches Prozessöl) 60

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Amberol ST (nicht durch Hitze allein härtendes Plienolharz) Polyätliylenwachs AC7 3 ..

Schlämmkreide Asbest 7RP

Asbest 5R 12,

Tioxyd R-CR (Titandioxid)

Zur Herstellung der Klebstoffmasse wurde das Oronit "i 23 in den Mischer gegeben und auf etwa 100⁰G erhitzt. Yfenn u. Oronit genügend erweicht war, wurden die anderen Bestandteile - in der angegebenen Reihenfolge eingemischt.

Beispiel 5

Gew. Teile

Oppanol B3 (Polyisobutylenpolymeros) 100

Edelex 45 (naphthenisches Prozessöl) 80

Wingtack 115 (festes klebrigmachendea Kohlenwasser st off harz) 80

Calciumstearat · 20

Schlämmkreide 200

Asbest 7M ' 8

Asbest 5R 8

Die Klebstoffmasse wurde in analoger Weise wie in Beispiel 4 beschrieben hergestellt. Das Oppanol wurde zuerst in einen Z-Mischer eingegeben, auf etwa 10O⁰C erwärmt, und dann wurden die verbleibenden Bestandteile in der angegebenen Reihenfolge zugefügt.

Beispiel 6

Gew. Teile

Acronal 4P (Acrylpolymeres) · 100

Poral 105 (s. Beispiel 1) 60

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StabeliteEster 10 (Rqsinatester) 40

Schlämmkreide A 5 ' 80

Talk 64

Asbest 5R 10

Acronal 4F wurde in einem Z-Mischer auf 50 bis 10O⁰O erwärmt, worauf die anderen Bestandteile allmählioh in der angegebenen Reihenfolge zugesetzt wurden. Das Mischen wurde fortgesetzt, bis Homogenität erzielt war.

Beispiel 7

Oronite 128 (Polybutenpolymeres) 2,4,6-Tribromphenol Antimontrioxid gemahlener Vermiculit Asbest 7EP

Oronite 128 wurde in einen Z-Mischer gegeben und auf etwa 100⁰C erwärmt, um eine plastische Masse zu erzeugen. Me restlichen Bestandteile wurden dann zugegeben und in der angegebenen Reihenfolge in die Masse eingemischt. Bh wird angenommen, dass in diesem Beispiel das Oronite128 ein Gemisch von festen hochmolekularen und flüssigen niedermolekularen Polymeren enthält, und dass die flüssigen Polymere als weichmachende Harze in der Klebstoffmasse wirken.

Ein Dichtungsmaterial gemäss der Erfindung kann hergestellt werden, indem eine geeignete Unterlage mit einer der in den obigen Beispielen beschriebenen Klebstoffmassen beschichtet wird. Die Klebstoffrezepturen werden in sohmelzflüssigem Zustand auf die Unterlage, beispielsweise eine weichgetemperte

Gew.	Teile
too
54	LTv
24
32	,5
60

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Aluminiumfolie mit einer Dicke von etwa 50 Mikron (0,002 Zoll) aufgeschichtet. Sie schmelzflUssige Masse kann gleichmässig auf die Unterlage beispielsweise unter Verwendung einer Rakel aufgebracht werden. Eine typische Dicke für die Rezeptur ist etwa 1,25 mm (0,05 Zoll). Dann wird eine Schutzpapierschioht, die mit einem Trennmittel, beispielsweise einem Silikonpräparat, beschichtet ist, auf die freiliegende Oberfläche der Kunststoffmasse aufgebracht. Das erhaltene Dichtungsmaterial kann gewünschtenfalls in Streifen geschnitten werden, um ein Klebeband zu bilden, und für die Lagerung zu Rollen geformt werden.

Die in Beispiel 7 beschriebene Rezeptur ist feuerverzögernd und nach Aufschichten auf eine geeignete Unterlage beispielsweise brauchbar zum Wetterfestmachen von Leitungen oder Isolieren von Leitungen und Lagerbehältern in Bereichen, wo besondere Vorsicht gegen Feuergefahr besteht, beispielsweise in öllagern also bei der Lagerung von Kohlenwasserstoffen.

Typischere Anwendungen der gemäss der Erfindung erhaltenen Dichtungsmaterialien sind das Abdichten von Rissen, Spalten und Verbindungen in Bauten und in Metallpresskörpern, beispielsweise Kühlsohränken und Autos.

Bei der Anwendung der erfindungsgemässen Dichtungsmaterialien wird zuerst die Schutzschicht entfernt, um die klebrige Haftoberfläche freizulegen, die dann fest in innigen Kontakt mit der abzudichtenden Oberfläche gepresst wird.

Zu anderen Schutzschichten gehören thermoplastische Folienmaterialien, die mit einem Trennmittel, wie einem Silikonpräparat oder einem Wachs, beschichtet sein können, oder die an sich Freigabeeigenschaften bzw. Trenneigensohaften haben.

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In der beigefügten Zeichnung ist ein Blatt eines solchen Dichtungsmaterials schematisch dargestellt. Die Bezugsziffer "bedeutet die Unterlage, während die Bezugsziffer 2 die Klebstoff schicht darstellt. Die Klebstoffschicht ist hier zwar dicker gezeigt als die Unterlage, jedoch ist die Unterlage im Verhältnis zu dick gezeigt, um sie deutlicher kenntlich zu machen./die Klebstoffschicht 2 ist üblicherweise die Trennschicht aufgebracht (nicht gezeigt), die insbesondere beim Konfektionieren solcher Blätter oder Bahnen zu Sollen erforderlich ist, damit die Holle nicht in sich verklebt,,

Das fertige Material kommt normalerweise in Form von Rollen in den Handel und zur Anwendung, die, je nach Verwendungszweck, zwischen 1 cm und z_oB. 10 cm Breite haben können_e JB¹Ur gewisse Anwendung sz wecke, wo grössere Flächen überdeckt werden sollen, kann das Material jedoch zweckmässig in Form von Blättern oder insbesondere Bahnen zur Anwendung kommen. Dies bedeutet also in Form von sehr breiten Hollen von mehreren Dutzend Meter Länge.

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Claims (14)

Patentansprüche

1. Dichtungsmaterial aus einer bahn- oder blattförmigen Unterlage die auf wenigstens einer Oberfläche einen Überzug aus einer druckempfindlichen Klebstoffmasse aufweist, die wenigstens ebenso dick ist wie die Unterlage, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffmasse ein thermoplastisches synthetisches Grundpolymeres, ein verträgliches klebrigmaohendes Harz und einen Füllstoff enthält.

2. Dichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , dass die Unterlage eine Folie aus Metall oder einem thermoplastischen synthetischen Material ist.

3. Dichtungsmaterial nach Anspruoh 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet , dass das Grundpolymere ein Polybuten, Polyisobutylen, Styrolpolymeres, Polyvinylether, Aorylpolymeres oder Äthylen-Vinylacetat-Polymeres ist.

4. Dichtungsmaterial naoh einem der vorhergehenden Ansprüohe, dadurch gekennzeichnet , dass die Dicke der Klebmasse 0,6 bis 2,5 mm (0,025 - 0,1 Zoll) ist.

5. Dichtungsmaterial nach einem der vorhergelmden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Dicke der Unterlage 2,5 Mikron bis 2,5 mm (0,0005 - 0,1 Zoll) ist.

6. Dichtungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet , dass die Dicke der Klebmasse 10 bis 100 mal so gross ist wie die Dicke der Unterlage.

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7. Dichtungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Klebstoffmasse feste und flüssige klebrigmachende Harze enthält.

8. Dichtungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass.die Klebstoffmasse zusätzlich ein Prozessöl enthält.

9. Dichtungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet', dass die Unterlage eine Aluminiumfolie ist.

10. Dichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn ze ich net , dass die Unterlage eine Folie aus Polyäthylen, Polypropylen oder Polyvinylchlorid ist.

11. Dichtungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn ze lohnet , dass auf die Klebstoffmasse schwach haftend eine Schutzschicht aus Bahnmaterial aufgebracht,ist, die eine Trenn- oder Freigabepberflache in Kontakt mit der Klebstoffmasse aufweist.

12. Dichtungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Klebstoffmasse ein feuerverzögerndes Material enthält.

13. Dichtungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Klebstoffmasse pro 100 Gew. Teile Grundpolymeres 30 bis

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Teile festes klebrigmachendes Harz, 50 bis 650 Ttile Füllstoff, bis zu 200 Teile flüssiges klebrigmaohendes Harz und bis zu 150 Teile Prozeasöl enthält.

materials

14. Verwendung des Dichtungs/ nach Anspruch 1 bis 13 zum Abdichten einer Oberfläche duroh Aufpressen dtr freiliegenden klebrigen Oberfläche des Dichtungsmaterials gemäss Anspruch 1 bis 13 auf die abzudichtende Oberflächeο

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