DE2628804A1

DE2628804A1 - Verfahren zur herstellung eines hochfesten elastischen dichtungsbelages, und damit erhaltener belag

Info

Publication number: DE2628804A1
Application number: DE19762628804
Authority: DE
Inventors: Pierre Strassburg Geisen
Original assignee: SOPREMA USINES ALSAC EMULSION
Current assignee: SOPREMA USINES ALSAC EMULSION
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1976-06-26
Publication date: 1977-01-27
Also published as: GB1512357A; IT1067625B; JPS6245357B2; CH606693A5; LU75265A1; ATA474376A; IE43388B1; DE2628804B2; ES449300A1; FR2316407A1; FR2316407B1; AT369411B; NL7607177A; IE43388L; BE842153A; CA1101281A; DK291876A; JPS5237899A

Description

SOPREMA ET USINES ALSACIENNES D'EMULSIONS REUNIES, Sari Rue de Saint-Nazaire, STRASBOURG-NEUHOF (Bas-Rhin,Frankreich)

Verfahren zur Herstellung eines hochfesten, elastischen Dichtungsbelages, und damit erhaltener Belag

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Dichtungsmaterialien, und betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten, elastischen Dichtungsbelages.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen unter Anwendung dieses Verfahrens erhaltenen Dichtungsbelag.

609884/1203

OfifGJNAL INSPECTED

— Gt —

Gegenwärtig bestehen gewisse bekannte Dichtungsbeläge aus einer Armierung aus ungewobenen Polyesterfasern, und aus einem herkömmlichen mit Füllstoff gemischten Bitumenüberzug.

Es sind ebenfalls Dichtungsbeläge aus verbessertem Bitumen mit elastischen Eigenschaften und mit einer herkömmlichen Armierung aus Glasfaservlies oder aus Glasgewebe bekannt. Dieses verbesserte Bitumen enthält insbesondere Hochpolymere des Types der Blockcopolymer-Polystyrol-Polybutadien-Polystyrol.

Diese bekannten Beläge weisen jedoch einen Widerstand, eine Bruchdehnung und eine Elastizität auf, die verhältnismässig gering sind.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Nachteile.

Hierzu betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung eines hochfesten, elastischen Dichtungsbelages, das im wesentlichen darin besteht, eine Armierung aus ungewobenen Polyesterfasern mit Bitumen zu imprägnieren, die Oberfläche dieser imprägnierten Armierung mit einer Mischung von Bitumen-Elastomer-Kunstharz zu beschichten, und diesen Dichtungsbelag fertigzustellen.

Das Imprägnieren der Armierung erfolgt in einem Bitumenbad

609884/120 3

mit einem Kugeldruck-Erweichungspunkt zwischen 40 und 50° C, und einer Eindringung zwischen 80 und 100 bei 25° C, was beim Oliensis-Test bezüglich der Ausschwitzungserscheinungen ein Resultat von weniger als 0,3 mm ergibt. Die Temperatur des Imprägnierungsbades wird zwischen 160 und 180° C gehalten ; die Armierung aus ungewobenen Polyesterfasern bleibt mit dem Bitumen nur während der zur völligen Sättigung nötigen Zeit in Berührung, und die Beschichtungsrollen sind mit einer nur feinen Bitumenschicht bedeckt. Nach dem Abquetschen der Armierung erhält man dann einen Tränkungsgrad der zwischen 230 und 270 % liegt.

Die Zubereitung der Bitumen-Elastomer-Kunstharz-Mischung erfolgt in einem Ankerrührwerk, in welches ein Bitumen eingeführt wird, das einen Kugeldruck-Erweichungspunkt zwischen 40 und 50° C und eine Eindringung von 80 bis 100 aufweist. Das Rühren muss wirksam, nicht aber heftig sein, um den Einschluss von Luft oder Gas in die flüssige Masse zu vermeiden, und bei einer Temperatur von 180 bis 200° C erfolgen.

Ferner wird in das Rührwerk ein feinpulveriges Polymere mit einer Körnung von. 200 bis 800 /** in einer Menge gefüllt, die 3 bis 15 % , vorzugsweise 6 bis 9 % des Bitumengewichtes darstellt. Das Mischen des Bitumens und des Polymeres erfolgt während mindestens 45 Minuten, vorzugsweise während einer Stunde.

609884/1203

Während des Mischens wird ein Kunstharz, z.B. von der Art des kohlenwasserstoffhaltigen, polydienhaltigen Harzes mit einem Kugeldruck-Erweichungspunkt zwischen 70 und 125° C, vorzugsweise 110 und 120° C, und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1000 bis 13OO beigefügt, oder ein Kunstharz des Types des kohlenstoffhaltigen, thermoplastischen, polyzyklischen Harzes mit reaktiver Polydienbase mit einer durchschnittlichen Ungesättigkeit, deren Kugeldruck-Erweichungspunkt zwischen 8O und 115° C, vorzugsweise 100 bis 110° C liegt, und das ein Molekulargewicht zwischen 6OO und 7OO aufweist. Die hinzugefügte Harzmenge betragt 2 bis 5 % , vorzugsweise 3 % des Bitumengewichtes.

Der hierdurch erhaltenen Bitumen-Elastomer-Kunstharz-Mischung kann sodann herkömmlicher Füllstoff beigefügt werden, wie z.B. Kalkstein, Flugasche, Schiefermehl oder anderes mineralisches Pulver mit einer Körnung von weniger als 8O M ; die Füllermenge beträgt zwischen 10 und 50 %, vorzugsweise 4O % des kompletten Mischungsgewichtes.

Die Bitumen-Elastomer-Kunstharz-Mischung wird sodann in einen oder zwei Beschichtungsbehälter eingefüllt, die imprägnierte Armierung läuft alsdann über eine in diese Mischung eintauchende Rolle,und wird auf ihrer Unterseite mit dieser Mischung beschichtet. Zu gleicher Zeit wird die Oberseite der Armierung mit Bitumen begossen und damit beschichtet. Je nach der erfolgten Einstellung dieser zwei Arbeitsgänge

609884/1203

kann die Bitumendicke auf den beiden Seiten dem Bedarf entsprechend gleichmässig oder unterschiedlich sein*

Die Gesamtstärke des Dichtungsbelages wird sodann unter Durchführung durch feste oder bewegliche Kalander geregelt, nachdem der Walzenabstand entsprechend der gewünschten Dicke eingestellt wurde.

Anschliessend daran wird der Dichtmagsbelag der üblichen Fertxgbearbextung unterzogen, wie z.B. Antiklebeschutz durch Sandstrahlen, Auftragen von Talk, od. dgl., Selbstschutz durch gefärbtes Granulat, mineralischen Flitter, Metallfolien, oder Kunststoff-Folien, worauf der Dichtungsbelag abgekühlt, gerollt und verpackt wird.

Die Erfindung betrifft ebenfalls als neues Industrieerzeugnis einen hochfesten, elastischen Dichtungsbelag, der unter Anwendung des obenbeschrxebenen Verfahrens erhalten wird.

Dieser Belag besteht im wesentlichen aus einer Armierung aus ungewobenen Polyesterfasern, aus einem elastischen Bi turnen-

ΒΙ1Γ .fflMttnr JTprjjjjplPC^hT r-ht+ntig _

Der Widerstand der Armierung 'aus ungewobenen Polyesterfasern ist vor allem «αϊϊ die zwischen den Fasern existierende physische Verbindung zurückzuführen, die zu ihren Verleimen nur eine verhältnismässig geringe, weniger als IO % betragende Klebstoffmenge erfordert.

609884/1203

Diese Armierung aus ungewobenen Polyesterfasern besitzt

die folgenden Eigenschaften :

Gewicht zwischen 125 und 500 Gramm, vorzugsweise Gramm)

Temperaturwiderstand : Erweichungspunkt bei 230 bis 250° C, Schmelzpunkt bei 255° C,

Fäulnisbeständigkeit,

Alterungsbeständigkeit,

Korrosionsbeständigkeit,

Massbeständigkeit,

minimale Wasseraufnahme (weniger als 0,4 %)

mechanische Verbindung der Fasern, die nur 7 % Acrylbinder erfordert,

hohe Bruchbeständigkeit auf Grund der Länge der Fasern, der Verzweigung und des Bindemittels j nachfolgende Übersicht zeigt die verschiedenen Versuchsergebnisse :

: Versuch	in N/cm :	Längsrichtung	Querrichtung : • •
:Bruchfestigkeit N/cm		18O	9O :
:Last bei 5 % Dehnung	70	: 3O :
:Bruchdehnung %	: 3O	: 40 :

hoher Widerstand gegen beginnendes Einreissen, relativ hohe Elastizität : etwa 6 %, Wasserdampfdurchlässig,

Massbeständigkeit unter unterschiedlichsten Temperatur-

609884/120*

und Feuchtigkeitsbedingungen, z.B. Abweichung von weniger

als 1 % bei einer Temperatur von 180° C, hoher Widerstand gegen Punktbelastung, Biegsamkeit an den verschiedenen Temperaturen, minimale Kapillarwirkung.·

Das elastische Bitumen besteht aus einem Gemisch von direkt destilliertem Bitumen und aus thermoplastxschen Polymeren des Types Blockcopolymer-Polystyrol-Polybutadien-Polystyrolj dieses Gemisch enthält ausgewählte Hilfsmittel, insbesondere Harze zum Erhalten von weitgehend verbesserten Widerständen gegen die Witterungseinflüsse und das Altern.

Dieses Bitumen besitzt beispielsweise die folgenden Eigenschaften :

- Kugeldruck-Erweichungspunkt bei über 100° C ,

- Eindringen bei 25° C : 25 bis 35 Zehntelmillimeter,

- keinerlei Riss beim Kaltbiegen bis zu - 10° C,

- Elastizität von über 2000 % , mit elastischer Rückkehr von 100 % .

Die endgültige Zusammensetzung eines solchen Bitumens ist beispielsweise die folgende :

- Bitumen 80/100 - " 50 %

- Kalkstein-Füllgut * 40%

- Blockcopolymer 7 %

- Kunstharz 3 %

60988Y/T203

Die Fertigstellungsschicht besteht aus einem Antiklebe-Schutzmittel, wie z.B. Sand, Talk oder andere feine mineralische Stoffe, oder aus einer Selbstschutzschicht durch Schieferflitter, gefärbtem Granulat, durch eine Metallfolie od. dgl.

Die Erfindung ermöglicht somit die Herstellung eines Dichtungsbelages von ganz besonders hohem Widerstand und Bruchdehnung, sowie einer mit den bekannten Belägen noch nicht erreichten Elastizität.

Ein unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens erhaltener geivöhnlicher Dichtungsbelag weist z.B. die folgende Zusammensetzung auf :

Armierung aus ungewobenen Polyesterfasern	0,350	kg/m
Imprägnierbitumen	0,875	kg/m
elastisches Bitumen mit Füllgut	3,575	kg/m
Oberflächenbehandlung (Sand)	0,200	kg/m
Gesamtgewicht	5	kg/m

Als Variante weist ein mit Schieferschutzschicht versehener Dichtungsbelag unter Anwendung des gleichen Verfahrens die folgende Zusammensetzung auf :

Armierung aus ungewobenen

Polyesterfasern 0,350 kg/m

Imprägnierbitumen 0,875 kg/m

elastisches Bitumen mit Füllgut 3,575 kg/m²

809884/1203

Sand 0,100 kg/m²

Schiefferflitter 0,800 kg/m²

Gesamtgewicht 5,700 kg/m

Der erfindungsgemässe Dichtungsbelag findet seine Anwendung auf dem Gebiet der Abdichtung von Dach-Terrassen, Parkplätzen mit Bitumenüberzug, Brückenbau, Tunnelbau, Schachtausbau, Rückhaltebecken, Staudämmen, od. dgl.

Wird dem Bitumen ein Fungizid beigefügt, so ist es ebenfalls möglich, diesen Belag als Abdichtung von Garten-Terrassendächern unter gleichzeitigem Widerstand gegen das Eindringen von Wurzeln zu benutzen.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel. Es bleiben Änderungen möglich, besonders bezüglich der Bestandteile des Dichtungsbelages, ohne dadurch den Schutzbereich der Erfindung zu überschreiten.

60988A/ 1 20 3

Claims

1. Herstellungsverfahren eines hochfesten, elastischen Dichtungsbelages, dadurch gekennzeichnet, dass im wesentlichen eine Armierung aus ungewobenen Polyesterfasern imprägniert wird, indem sie über Beschichtungsrollen geführt wird, die in ein Bitumenbad von einer Temperatur zwischen 160 und 180° C getaucht und mit einer feinen Bitumenschicht überzogen werden, dass diese imprägnierte Armierung mit einem Bitumen-Elastomere-Kunstharz-Gemisch beschichtet wird, das in einem Ankerrührwerk unter einer Temperatur zwischen 180 und 200° C durch wirksames, nicht aber heftiges Mischen von Bitumen, feinpulverigem Elastomere und einem während des Mischens beigefügten Kunstharz erhalten wird, und dass die Fertigbearbeitung des Dichtungsbelages durch Auftragen eines Antiklebe-Sc^hutzmittels, wie z.B. Sand, Talk oder sonstiger feiner, mineralischer Stoff, oder durch eine Selbstschutzschicht aus Schieferflitter oder gefärbtem Granulat erfolgt.

2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bitumen-Elastomere-Kunstharz-Gemisch ein Füllstoff, wie z.B. Kalkstein, Flugasche, Schiefermehl oder ein sonstiges mineralisches Pulver beigefügt wird.

3. Hochfester, elastischer Dichtungsbelag, der unter Anwendung des Verfahrens gemäss Anspruch 1-2 erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass er im wesentlichen besteht :

- aus einer Armierung aus ungewobenen Polyesterfasern mit folgenden Eigenschaften

609884/ 1203

Gewicht zwischen 125 und 5OO Gramm, vorzugsweise 350 Gramm,

Temperaturwiderstand : Erweichungspunkt bei 230 bis 25O° C, Schmelzpunkt bei 255° C,

Fäuinisbeständigkeit, Alterungsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Massbeständigkeit, minimale Wasseraufnahme -weniger als 0,4 % -, mechanische Verbindung der Fasern, die nur 7 % Acrylbinder erfordert, Bruchfestigkeit von 180 N/cm in Längsrichtung und 90 N/cm in Querrichtung, Bruchdehnung von 30 % in Längsrichtung und von 40 % in Querrichtung,

Massbeständigkeit unter den verschiedensten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen, z.B. Abweichung von weniger als % bei einer Temperatur von 180° C, hoher Widerstand gegen Punktbelastung, Biegsamkeit an den verschiedenen Temperaturen, minimal e Kapi 11 arwi rkung ■-;

- aus einem Imprägnierbitumen dieser Armierung, das folgende Eigenschaften aufweist :

Kugeldruck-Erweichungspunkt zwischen 40 und 50° C,

609884/12Ö3

Eindringung zwischen 80 und 1OO bei 25° C, Resultat von unter 0,3 mm beim Oliensis-Test j

- aus einem elastische Bitumen aus einer direkt destillierten Bitumenmischung, die folgende Eigenschaften aufweist :

Kugeldruck-Erweichungspunkt zwischen 4O und 50° C, Eindringung zwischen 80 und 100 bei 25° C

- sowie aus thermoplastischen Polymeren des Types Blockcopolymer-Polystyrol-Folybutadien-Polystyrol,. und aus Hilfsmitteln, insbesondere Harzen vom Typ des kohlenwasserstoffhaltigen, polydienhaltigen Harzes mit einem Kugeldruck-Erweichungspunkt zwischen 70 und 125° C, vorzugsweise von 110 bis 120° C, und einem durchschnittlichen Molekulargewicht zwischen 1000 und 1300, oder vom Typ des kohlenwasserstoffhalt igen, thermoplastischen, polyzyklischen Harzes mit reaktiver Polydienbase, das eine durchschnittliche Ungesättigheit aufweist und einen Kugeldruck-Erweichungspunkt zwischen 80 und 115° C, vorzugsweise 100 bis 110° C aufweist, und das ein Molekulargewicht zwischen 600 bis 700 besitzt ; diese Hilfsmittel ermöglichen das Erhalten der Widerstände gegen Witterungseinflüsse und Alterung, und schliesslich

- aus einer Fertigbearbeitungsschicht, die aus einem Antiklebe-Schutzmittel, wie z.B. Sand, Talk oder anderen feinen mineralischen Stoffen besteht, oder auch aus einer Selbstschutzschicht, die durdh Schieferflitter oder gefärbtem Granulat gebildet wird.

4. Belag gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass

609884/1203

das elastische Bitumen folgende Eigenschaften hat : Kugeldruck-Erweichungspunkt über 100° C, Eindringung bei 25° C : 25 bis 35 Zehntelmillimeter, keinerlei Riss beim Kaltbiegen bis zu - 10° C, Elastizität über 20OO %, mit elastischer Rückkehr

von 1OO %.

5. Belag gemäss Anspruch 3-4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das elastische Bitumen wie folgt zusammensetzt :

Bitumen 80/100 50 %

Kalkstein-Füllgut 40 %

Blockcopolymer 7 %

Kunstharz 3 %

6. Belag gemäss Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass seine endgültige Zusammensetzung vorzugsweise die folgende ist :

Armierung aus ungewobenen

Polyesterfasern 0,350 kg/m

Imprägnierbitumen 0,875 kg/m

elastisches Bitumen mit Füllgut 3,575 kg/m² Oberflächenbehandlung (Sand) 0,200 kg/m

7. Belag gemäss Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass seine Zusammensetzung vorzugsweise die folgende ist :

Armierung aus ungewobenen

Polyesterfasern 0,350 kg/m

Imprägnierbitumen 0,875 kg/m

609884/1203

elastisches Bitumen mit Füllgut 3,575 kg/m² Sand 0,1OO kg/m²

Schieferflitter 0,800 kg/m²

609884/1203