DE69226123T2

DE69226123T2 - Dachabdeckung, härtbare, heisssiegelbare Dachbahn und Dachabdeckungverfahren

Info

Publication number: DE69226123T2
Application number: DE69226123T
Authority: DE
Inventors: James A Davis; Joseph K Valaitis
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1991-04-24
Filing date: 1992-04-03
Publication date: 1998-11-19
Anticipated expiration: 2012-04-04
Also published as: DE69226123D1; US5512118A; EP0510409A2; EP0510409A3; ES2117649T3; US5242970A; JPH05156757A; EP0510409B1; CA2066890A1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Folienmaterialien zum Bedecken von Dächern. Insbesondere umfaßt das Folienmaterial ein Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymeres, hierin als EPDM bezeichnet, einen Ethylen-Propylen-Kautschuk, hierin als EPR bezeichnet, ein Ethylen-Buten-Copolymeres, ein Ethylen-Octen-Copolymeres oder ein ähnliches olefinartiges Polymeres und Gemische davon. Das Dach-Folienmaterial der vorliegenden Erfindung ist bei relativ niedrigen Temperaturen von zwischen 50ºC und 70ºC härtbar, und es ist somit auf der Oberseite des Dachs härtbar, wodurch die bei der Härtung des Materials anfallenden Kosten für Arbeit und Energie beeinflußt werden. Weiterhin ist es, weil es an der Oberseite des Dachs härtbar ist, nicht erforderlich, das Material vor der Installation zu härten, wäs sonst eine signifikante Verminderung der Klebrigkeit bewirkt, so daß die Anwendung von Klebstoffen entlang der Nähte bzw. Säume erforderlich ist. Es wird auch ein Verfahren zum Decken von Dächern bereitgestellt, das die Stufe der Verwendung des erfindungsgemäßen härtbaren Dachoberseiten-Folienmaterials umfaßt.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Ein polymeres Dachfolienmaterial wird als Einschicht-Dachdeckmembran zum Decken von Dächern für industrielle und handelsübliche Gebäude verwendet. Solche Membranen werden im allgemeinen auf die Dachoberfläche in vulkanisiertem oder gehärtetem Zustand aufgebracht. Wie oben erwähnt, wird während der Härtung Energie benötigt, und es ist wahrscheinlich, daß ein Klebstoff erforderlich ist, um angrenzende Nähte des Materials während der Installation zu verbinden.
Aufgrund seiner ausgezeichneten Verwitterungsbeständigkeit und Flexibilität hat ein gehärtetes Dachfolienmaterial auf EPDM-Basis eine rasch zunehmende Akzeptanz gefunden. Dieses Material wird normalerweise dadurch hergestellt, daß die Masse in Gegenwart von Schwefel oder Schwefel-enthaltenden Verbindungen, wie Mercaptanen, vulkanisiert wird. Die frühere U.S. Patentschrift Nr. 4 803 020 beschreibt auch die Verwendung von Strahlungsvernetzungsbeschleunigern in einer EPDM-Folienmasse, die durch ionisierende Strahlung gehärtet werden kann.
Trotz der Eignung der Strahlungs- und Schwefelhärtung besteht ein Nachteil der Verwendung dieser Elastomeren nicht nur in dem Fehlen einer Haftung von EPDM, insbesondere gehärtetem EPDM, an sich selbst, sondern auch durch die Tatsache, daß das Elastomere zu einem gewissen Stadium separat gehärtet werden muß. Dies stellt deswegen ein schwerwiegendes Problem dar, weil es bei der Aufbringung von EPDM-Folien auf ein Dach gewöhnlich erforderlich ist, die gehärteten EPDM-Folien miteinander zu verspleißen. Diese Verspleißungs- oder Saumfläche ist sowohl kurzzeitigen wie auch langzeitigen Beanspruchungen unterworfen, wie sie beispielsweise durch eine Bewegung des Dachs durch starke Winde, den Gefrier-Auftau-Zyklus und zyklische Wärmeschwankungen bewirkt werden. Solche Beanspruchungen manifestieren sich in Scherkräften oder Abschälkräften, d.h. der Saum zieht sich unter schweren Beanspruchungsbedingungen ab oder bei weniger scharfen Bedingungen resultiert ein teilweise geöffneter Saum (oftmals als Fischmaulzustand bezeichnet).
Im Hinblick auf das vorstehende Problem ist es erforderlich, einen Klebstoff zu verwenden, um die gehärteten EPDM-Folien miteinander zu verbinden. Ein Klebstoff muß für die Verbindung von gehärteten EPDM-Elastomer-Dachfolien einer Anzahl von Erfordernissen genügen, die extrem schwierig erfüllt werden können. So muß der Klebstoff eine genügende Abzieh- und Klebefestigkeit haben, daß die durch Verbindung der gehärteten EPDM-Dachfolien miteinander gebildete Verspleißung den kurzzeitigen oder langzeitigen Streßbedingungen, wie oben erwähnt, widerstehen kann. Weiterhin muß der Klebstoff gegenüber einer Oxidation, einer Hydrolyse und einem chemischen Angriff von angesammeltem Wasser beständig sein. Weiterhin muß der Klebstoff die wichtige Eigenschaft haben, die in der Klebstofftechnik als "Quick Stick" bezeichnet wird. Die Bezeichnung "Quick Stick" bedeutet die Eigenschaft, daß zwei Folien des Materials, die mit dem Klebstoff beschichtet worden sind, nachdem sie miteinander in Kontakt gebracht wurden, eine sofortige Klebfestigkeit entwickeln.
"Quick Stick" ist eine extrem wichtige Eigenschaft eines Klebstoffs, der dazu verwendet wird, gehärtete EPDM-Elastomer-Dachfolien miteinander zu verspleißen Somit erfordem die derzeit bekannten Klebstoffe im allgemeinen irgendeine Zeit von etwa zwei bis etwa sieben Tagen bei Raumtemperatur (d.h. 22ºC), um die maximale Klebfestigkeit zu erreichen. Bei höherer Umgebungstemperatur ist diese Zeitspanne zwar etwas geringer, doch liegt das Minimum im allgemeinen bei mindestens 24 Stunden. Die herkömmliche Verfahrensweise der Verspleißung der EPDM-Dachfolien miteinander erfolgt in der Weise, daß die Verspleißung innerhalb einer relativ kurzen Zeitperiode hergestellt wird, nachdem der Klebstoffüberzug auf jede Folie aufgebracht worden ist, und zwar im allgemeinen innerhalb von 30 Minuten, jedoch oftmals weniger. Der Klebstoff muß daher eine genügende sofortige Klebfestigkeit oder "Quick Stick" haben, daß die Verspleißung Beanspruchungen von Winden, Bewegungen, Handhabungen durch Installateure etc. widerstehen kann, bis der Klebstoff seine maximale Festigkeit erreicht, was, wie angegeben, im allgemeinen zwei bis sieben Tage in Anspruch nimmt.
Handelsübliche Kontaktklebstoffe, die herkömmlicherweise zum Verbinden von gehärteten EPDM-Elastomer-Dachfolien verwendet werden, bestehen im allgemeinen aus Lösungen von Neoprenpolymeren oder Polymeren vom Neoprentyp oder Butylpolymeren oder Polymeren vom Butyltyp in aromatischen oder aromatisch-aliphatischen Lösungsmitteln, die 2-Butanon oftmals zusammen mit klebrig machenden Harzen enthalten. Fertige Klebstoffe haben sich aber nicht als sehr zufriedenstellend erwiesen, was darauf zurückzuführen ist, daß ihre Abzieh-Haftfestigkeiten niedriger als erwünscht sind. So ergeben Klebstoffe vom Neopren- oder Butyltyp oftmals Abziehhaftwerte bei 22ºC von nur 17,9 bis 35,7 kg/m (1 bis 2 pounds pro linearem inch).
Druckempfindliche und Kontaktklebstoffe, enthaltend neutralisierte, teilweise neutralisierte oder nichtneutralisierte Sulfonatelastomere, klebrigmachende Harze und organische Lösungsmittel oder organische Lösungsmittelgemische sind im Stand der Technik beispielsweise aus den U.S. Patentschriften Nrn. 3 801 531 und 3 867 247 bekannt.
Die U.S. Patentschrift Nr. 3 801 531 betrifft druckempfindliche Klebstoffmassen, die Thiuroniumderivate von ungesättigten Elastomeren oder neutralisierte, teilweise neutralisierte oder nichtneutralisierte sulfonierte Elastomere mit Einschluß von sulfoniertem EPDM, klebrigmachende Harze, wie beispielsweise Phenolformaldehyd- oder Alkylphenolformaldehydharze und organische Lösungsmittel oder Gemische von organischen Lösungsmitteln mit Einschluß eines bevorzugten 90:10-Gemisches von Toluol und Isopropylalkohol enthalten.
Die U.S. Patentschrift Nr. 3 867 247 betrifft Kontaktzement-Klebstoffe, die neutralisierte, teilweise neutralisierte oder nichtneutralisierte sulfonierte Butylelastomere enthalten, klebrigmachende Harze einschließlich Phenolformaldehyd- oder Alkylphenolformaldehydharze und organische Lösungsmittel oder organische Lösungsmittelgemische einschließlich eines bevorzugten 90:10-Gemisches von Toluol und Isopropylalkohol.
Die in den vorgenannten Patentdokumenten beschriebenen Klebstoffmassen leiden an einem signifikanten Nachteil, der ihre Eignung als Kontaktklebstoff für die Verbindung von gehärteten EPDM-Elastomer-Dachfolien miteinander stark einschränkt. Dieser Nachteil ist das Fehlen der "Quick Stick"-Eigenschaften.
Ein derartiges Klebstoffsystem für EPDM-Elastomere, das einen guten "Quick Stick" ergibt, wird in der U.S. Patentschrift Nr. 4 480 012 beschrieben. Solche Klebstoffe umfassen ein neutralisiertes sulfoniertes elastomeres EPDM- Terpolymeres; einen organischen Kohlenwasserstoff, ein klebrigmachendes para-alkyliertes Phenolformaldehydharz und ein Alkylphenol oder ein ethoxyliertes Alkylphenol. Während die Verwendung von derartigen Klebstoffen eine wirksame Maßnahme zum Verbinden und Verschweißen der Ränder des elastomeren Dachdeckmaterials ist, werden, wenn die Verwendung der Klebstoffe weggelassen werden könnte, der Wegfall der zusätzlichen Arbeitsmaterialkosten und der erforderlichen Einrichtung zur Aufbringung des Klebstoffs signifikante Kostenersparnisse bewirken. Weiterhin würde der Wegfall der Notwendigkeit, das Material vor der Aufbringung auf das Dach zu härten, gleichfalls von Vorteil sein. Schließlich würde der Wegfall der Notwendigkeit, das Folienmaterial überhaupt zu härten, ein signifikanter Vorteil gegenüber der Verwendung bekannter Materialien sein.
Die EP-A-0 093 500 betrifft eine Masse, enthaltend 100 Teile eines Elastomeren, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus EPDM; Butylkautschuk und einem EPDM-Butyl-Kautschuk-Gemisch; 0,1 bis 3,0 Teile einer Verbindung mit der Strukturformel [(CH&sub2;)nNCS]&sub2;S&sub6;, worin n den Wert 4 oder 5 hat, und 0 bis 0,5 Teile eines schwefelabgebenden Härters.
Weiterhin beschreibt dieses Dokument, daß die genannte Masse besondere Anwendungzwecke als Dachfolienmaterial oder -Flashmaterial hat.
Die EP-A-0 445 807 betrifft einen härtbaren laminierten Gegenstand, der für Bedachungszwecke geeignet ist, und der mindestens zwei Schichten umfaßt. Jede Schicht umfaßt ein Gemisch aus (a) 50 bis 80 Gew.-% eines Ethylen/Propylen/nicht-konjugierten Dienelastomeren und (b) 20 bis 50 Gew.-% eines Ethylen-enthaltenden Polymeren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen, einem Ethylen-α-monoolefincopolymeren, wobei das Monoolefin 3 bis 12 Kohlenstoffatome enthält und in Mengen von 2 bis 8 Gew.-% vorhanden ist, und einem Ethylen/Vinylacetat-Copolymeren mit einem Vinylacetatgehalt von bis zu etwa 10 Gew.-%. Jede abwechselnde Schicht enthält entweder elementaren Schwefel als Vernetzungsmittel für das Elastomere oder einen Härtungsbeschleuniger, so daß das Elastomere in dem laminierten Gegenstand danach härtet, wenn der elementare Schwefel und der Beschleuniger in jeder Schicht in die angrenzende Schicht hineinwandern, wenn das Laminat erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auf der Oberseite eines Daches härtbare hitzeverschweißbare EPDM- und EPR-Dachfolienmaterialien bereitzustellen, bei denen es nicht notwendig ist, sie vor oder nach der Installierung getrennt einer Härtung zu unterwerfen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von auf der Oberseite eines Daches härtbaren hitzeverschweißbaren EPDM- und EPR-Dachfolienmaterialien, die einen Härtungsfortschritt bei Temperaturen, die in den meisten Klimagegenden erhältlich sind, auf einer schwarzen Dachdeckmembran, die dem Sonnenlicht ausgesetzt ist, zeigen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von auf der Oberseite eines Daches härtbaren hitzeverschweißbaren EPDM- und EPR-Dachfolienmaterialien, die fortschreitende Zunahmen des Moduls und der Zugfestigkeit bei Temperaturen so niedrig wie 50ºC zeigen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von auf der Oberseite eines Daches härtbaren hitzeverschweißbaren EPDM- und EPR-Dachfolienmaterialien, die durch geringere Kompoundierungsmodifizierungen rascher oder langsamer härtbar gemacht werden können.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum Decken von Dächern unter Verwendung von härtbaren hitzeverschweißbaren EPDM-, EPR- oder anderen olefinartigen Polymeren als Dachfolienmaterialien, bei denen vor oder nach der Installierung keine gesonderte Härtungsbehandlung erforderlich ist.
Allgemein betrifft die vorliegende Erfindung ein härtbares, hitzeverschweißbares Einschicht-Dachoberseitenfolienmaterial für Bedachungen, hergestellt aus einer ungehärteten Polymerzusammensetzung, enthaltend:
100 Gew.-Teile eines halbkristallinen Polymeren mit einer Kristallinität von mehr als etwa 2 Gew.-%, das aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, hergestellt aus Monomeren mit mindestens zwei Kohlenstoffatomen ausgewählt ist,
20 bis 300 Gew.-Teile eines Füllstoffs, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus verstärkenden und nicht verstärkenden Materialien und Gemischen davon pro 100 Teile des genannten Polymeren,
20 bis 150 Gew.-Teile eines Prozeßmaterials und Gemische davon pro 100 Teile des genannten Polymeren und
1,5 bis 10 Gew.-Teile einer Härtungspackung, die dazu imstande ist, die genannte Polymermasse bei Temperaturen von 50ºC bis 70ºC zu härten.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Decken von Dächern bereitgestellt, umfassend die Stufen der Aufbringung von Schichten eines härtbaren Einschicht-Dachoberseitenfolienmaterials nach Anspruch 1 auf das zu deckende Dach,
Überlappen der angrenzenden Ränder bzw. Kanten der genannten Schichten und
Verschweißen der überlappten Bereiche unter genügend Erhitzen und Druck, daß eine annehmbare Saumfestigkeit erhalten wird, wobei die genannte Masse bei Temperaturen von 50ºC bis 70ºC härtbar ist.
Mindestens eine oder mehrere der vorstehenden Aufgaben, zusammen mit den Vorteilen gegenüber der Verwendung von bekannten Dachoberseitenfolienmaterialien, die für den Fachmann ersichtlich werden, werden genauer unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung beschrieben.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG

Wie oben angegeben, umfassen die erfindungsgemäßen Dachfolienmaterialien EPDM, EPR oder andere ähnliche Polymere vom Olefintyp. Die gemäß der ASTM D-1418-85 verwendete Bezeichnung EPDM soll ein Terpolymeres aus Ethylen, Propylen und einem Dienmonomeren mit dem restlichen Unsättigungsteil des Diens in der Seitenkette bezeichnen. Beispielhafte Verfahren zur Herstellung solcher Terpolymeren finden sich in der U.S. Patentschrift Nr. 3 280 082.
Die bevorzugten Polymere enthalten etwa 60 bis etwa 95 Gew.-% Ethylen und etwa 0 bis etwa 12 Gew.-% Dien, wobei der Rest des Terpolymeren aus Propylen- oder einem anderen ähnlichen Polymeren des Olefintyps besteht.
Das Dienmonomere, das zur Bildung des EPDM-Terpolymeren verwendet wird, ist vorzugsweise ein nichtkonjugiertes Dien. Beispiele für geeignete nichtkonjugierte Diene sind Dicyclopentadien, Alkyldicyclopentadien, 1,4-Pentadien, 1,4-Hexadien, 1,5-Hexadien, 1,4-Heptadien, 2-Methyl-1,5- hexadien, Cyclooctadien, 1,4-Octadien, 1,7-Octadien, 5- Ethyliden-2 -norbornen, 5-n-Propyliden-2-norbornen, 5-(2- Methyl-2-butenyl)-2-norbornen und dergleichen. Ein typisches EPDM ist Vistalon MD-744 (Exxon Chemical Co.), ein Terpolymeres mit einer Mooney-Viskosität (ML/4 bei 125ºC) von etwa 52; einem Ethylen/Propylen(E/P)-Verhältnis von 61/39 Gew.-% und einer Unsättigung von 2,7 Gew.-%.
Besonders gut geeignete und bevorzugte EPDM-Materialien sind z.B. Royalene 375 (Uniroyal Chemical Co.) und Epsyn 5508 (Copolymer Rubber & Chemical Corporation) Royalene 375 hat eine Mooney-Viskosität (ML/4 bei 125ºC) von etwa 50,8, ein E/P-Verhältnis von 75/25 Gew. -% und eine Unsättigung (Dicyclopentadien) von etwa 2,0 Gew.-%. Epsyn 5508 hat eine Mooney-Viskosität (ML/4 bei 125ºC) von etwa 55,6 und ein E/P-Verhältnis von 73/27 Gew.-% und eine Unsättigung von etwa 3,7 Gew.-%. Ein Experimental-Polymeres, Epsyn DE-249 mit einer Mooney-Viskosität (ML/4 bei 125ºC) von etwa 56,1, einem E/P-Verhältnis von 71/29 Gew.- % und einer Unsättigung (5-Ethyliden-2-norbornen) von etwa 1,7 Gew.-% wurde gleichfalls verwendet.
Die im Sinne der Definition der ASTM D-1418-85 verwendete Bezeichnung EPR soll ein Copolymeres aus Ethylen und Propylen bezeichnen. Die bevorzugten Copolymere enthalten von etwa 60 bis 95 Gew.-% Ethylen und bestehen zum Rest aus 100 Gew.-% Propylen. Ein typisches EPR ist Vistalon 719 (Exxon Chemical Co.) mit einem E/P-Verhältnis von etwa 75/25 Gew.-%.
Um als Dachdeckmaterial erfindungsgemäß geeignet zu sein, kann das EPDM eine Kristallinität von bis zu etwa 2 Gew.-% von der Ethylenkomponente; einen n-Wert, gemessen durch GPC von mindestens etwa 30.000 und einen w-Wert, gemessen durch GPC, von mindestens etwa 100.000 haben. Gleichermaßen sollte das EPR eine Kristallinität (Ethylen) von mindestens etwa 2 Gew.-%; einen n-Wert, gemessen durch GPC, von mindestens etwa 30.000 und einen w-Wert, gemessen durch GPC, von mindestens etwa 100.000 haben. Es wurde gefunden, daß die Auswahl eines EPDM oder EPR mit hoher Kristallinität (bis zu 2 Gew.-%) und einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von mindestens 100.000 erforderlich ist, um ein Dachdeckmaterial zu erhalten, das kein Härten vor der Aufbringung benötigt und das keinerlei Art eines Klebstoffs auf Lösungsmittelbasis oder dergleichen benötigt, um die verspleißten Ränder zu verbinden und zu verschweißen.
Als Bedachungsmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Copolymeres von Ethylen und Buten geeignet. Dieses besondere Copolymere hat etwa 82 Gew.-% Ethylen und besteht zum Rest auf insgesamt 100 Gew.-% aus Buten. Ein typisches Ethylen/Buten-Copolymeres ist GERS-1085 (Union Carbide Corporation) mit einem w-Wert, gemessen durch GPC von mindestens etwa 221.000. Andere änliche Olefinpolymere (z.B. Ethylen/Octen-Copolymere) können für die Durchführung dieser Erfindung verwendet werden. Im allgemeinen können alle beliebigen halbkristallinen Polymeren mit einer Kristallinität von mehr als etwa 2 Gew.-%, die aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, hergestellt aus Monomeren mit mindestens zwei Kohlenstoffatomen, eingesetzt werden. Zu Diskussionszwecken sollen die Hinweise auf EPDM, EPR oder ähnliche Olefinpolymere alle beliebigen erfindungsgemäß verwendeten halbkristallinen Polymere einschließen.
Die zur Bildung des Dachfolienmaterials verwendete Zusammensetzung oder Verbindung uinfaßt 100 Gew.-Teile EPDM, EPR oder eines ähnlichen Copolymeren des Olefintyps mit Einschluß von Gemischen von zwei oder mehreren Arten, wozu grundsätzlich Füllstoffe und Prozeßmaterialien, eine spezielle Härtungspackung und gegebenenfalls andere Komponenten, die nachstehend diskutiert werden, zugesetzt werden.
Was die Füllstoffe betrifft, so werden geeignete Füllstoffe aus der Gruppe, bestehend aus verstärkenden und nichtverstärkenden Materialien und Gemischen davon, wie sie herkömmlicherweise Kautschuk zugesetzt werden, ausgewählt. Beispiele hierfür sind Materialien, wie Ruß, gemahlene Kohle, Calciumcarbonat, Ton, Silica und kryogen gemahlener Kautschuk und dergleichen. Im allgemeinen schließen bevorzugte Füllstoffe Ruß, gemahlene Kohle und kryogen gemahlenen Kautschuk ein.
Der Ruß wird in einer Menge von etwa 20 Teilen bis etwa 300 Teilen pro 100 Teile des Polymergemisches (phr), vorzugsweise in einer Menge von etwa 60 bis etwa 150 phr verwendet. Hierin ist der bevorzugte Bereich für den Ruß (60 bis 150 phr) etwa der Rußmenge gleich, die normalerweise zur Herstellung von mit Schwefel gehärteten EPDM-Dachfolien verwendet wird. Der hierin geeignete Ruß ist jeder beliebige Ruß. Bevorzugt werden Ofenruße, wie GPF (Allzweckofenruß), FEF (Schnellextrusionsofenruß) und SRF (halbverstärkender Ofenruß). Diese Rußarten können mit weiteren Verstärkungsrußarten, d.h. HAF, ISAF, SAF und dergleichen, vermengt werden. Was eine vollständige Beschreibung solcher Rußarten betrifft, so wird beispielsweise auf The Vanderbilt Rubber Handbook, S. 408-424, RT Vanderbilt Co., Norwalk CT 06855 (1979) verwiesen.
Die als Füllstoff in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendete gemahlene Kohle ist ein trockenes, fein zerteiltes schwarzes Pulver, das sich von bituminöser Kohle mit einem niedrigen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen ableitet. Die gemahlene Kohle hat eine Teilchengröße im Bereich von einem Minimum von 0,26 um bis zu einem Maximum von 2,55 um, wobei die mittlere Teilchengröße von 0,69 ± 0,46, bestimmt bei 50 Teilchen unter Verwendung eines Transmission-Elektronenmikroskops, beträgt. Die gemahlene Kohle liefert eine wäßrige Aufschlämmung mit einem pH-Wert von etwa 7,0, wenn sie gemäß der ASTM D-1512 getestet wird. Eine bevorzugte gemahlene Kohle dieses Typs wird als Austin Schwarz bezeichnet. Sie hat ein spezifisches Gewicht von 1,22 ± 0,03, einen Aschegehalt von 4,58% und einen Schwefelgehalt von 0,65%. Austin Schwarz ist im Handel von Coal Fillers, Inc., P.O. Box 1063, Bluefield, Virginia, erhältlich. Die Mengen liegen im Bereich von 5 bis 65 phr, wobei Mengen von 15 bis 35 bevorzugt werden.
Schließlich kann im wesentlichen jeder beliebige kryogen gemahlene Kautschuk als Füllstoff in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet werden. Die bevorzugten kryogen gemahlenen Kautschuke sind kryogen gemahlenes EPDM, Butyl, Neopren und dergleichen. Ein bevorzugter kryogen gemahlener Kautschuk ist ein kryogen gemahlener EPDM-Kautschuk. Der bevorzugte kryogen gemahlene EPDM-Kautschuk ist ein feines schwarzes kautschukartiges Pulver mit einem spezifischen Gewicht von 1,129 ± 0,015 und einer Teilchengröße im Bereich von etwa 30 bis etwa 300 um, wobei die mittlere Teilchengröße im Bereich von etwa 50 bis etwa 80 um liegt. Die Mengen liegen im Bereich von etwa 5 bis 40 phr, wobei etwa 10 bis 25 phr bevorzugt werden.
Gemische von Austinschwarz und kryogen gemahlenem Kautschuk können hierin als teilweiser Ersatz für den Ruß eingesetzt werden. Bei Verwendung von Gemischen von diesen zwei Füllstoffen können ihre relativen Mengen weit variiert werden, wobei die Gesamtmenge nicht über 60 phr hinausgeht. Das Verhältnis von Austin Schwarz zu kryogen gemahlenem Kautschuk kann von einem gewünschten Verhältnis von 2:1 bis vielleicht sogar zu einem Verhältnis von 3:1 variieren. Wie bereits festgestellt, können andere Füllmaterialien verwendet werden. Seine Mengen fallen in den Mengenbereich, der normalerweise bei der Herstellung von schwefelgehärteten herkömmlichen Dachfolien verwendet wird.
Was das Prozeßmaterial betrifft, so wird es deswegen zugesetzt, um das Prozeßverhalten der Zusammensetzung zu verbessern (d.h. um die Mischzeit zu vermindern und die Geschwindigkeit der Folienbildung zu erhöhen). Es schließt Prozeßöle, Wachse und dgl. ein. Das Prozeßöl wird in einer Menge im Bereich von etwa 20 Teilen bis etwa 150 Teilen Prozeßöl pro 100 Teile EPDM oder EPR, vorzugsweise in einer Menge von etwa 60 Teilen bis etwa 100 phr zugesetzt. Ein bevorzugtes Prozeßöl ist ein paraff inisches Öl, z.B. Sunpar 2280, das von der Sun Oil Company erhältlich ist. Auch andere von Erdöl abgeleitete Öle mit Einschluß von naphthenischen Ölen sind geeignet.
Was die Härtungspackung, den Schwefel und die Schwefelvulkanisationsbeschleuniger oder Gemische davon, welche in der härtbaren Dachoberseitenmembranzusammensetzung verwendet werden, betrifft, so können die Gewichtsmengen im Bereich von 1,5 phr bis so hoch wie 10 phr liegen, wobei bevorzugte Mengen im Bereich von 1,5 bis 6 phr liegen. Der Schwefel wird in Mengen von etwa 0,25 bis 2 phr verwendet. Zusätzlich stellt die Härtungspackung ein oder mehrere Vulkanisationsbeschleuniger mit Einschluß von Thioharnstoffen, wie Ethylenthioharnstoff, N,N-Dibutylthioharnstoff; N,N-Diethylthioharnstoff und ähnliche; Thiurammonosulfide und -disulfide, wie Tetramethylthiurammonosulfid (TMTMS); Tetrabutylthiuramdisulfid (TBTMS), Tetramethylthiuramdisulfid (TMTDS); Tetraethylthiurammonosulfid
(TETDS) und ähnliche; Benzothiazolsulfenamide, wie N-Oxydiethylen-2-benzothiazolsulfenamid; N-Cyclohexyl-2-benzothiazolsulfenamid; N,N-Diisopropyl-2-benzothiazolsulfenamid; N-tert.-Butyl-2-benzothiazolsulfenamid und ähnliche; 2-Mercaptoimidazolin; N,N-Diphenylguanadin; N,N-Di-(2-methylphenyl)guanadin; 2-Mercaptobenzothiazol; 2- (Morpholinodithio) benzothiazoldisulfid; Zink-2-mercaptobenzothiazol und ähnliche; Dithiocarbamate, wie Tellurdiethyldithiocarbamat, Kupferdimethyldithiocarbamat; Wismuthdimethyldithiocarbamat; Cadmiumdiethyldithiocarbamat; Bleidimethyldithiocarbamat; Zinkdiethyldithiocarbamat und Zinkdimethyldithiocarbamat, bereit.
Es wird darauf hingewiesen, daß die vorstehende Liste nicht ausschließlich ist und daß auch andere Vulkanisationsmittel eingesetzt werden können, für die im Stand der Technik bekannt ist, daß sie bei der Härtung von EPDM-Terpolymeren wirksam sind. Was die Liste von zusätzlichen Vulkanisationsmitteln betrifft, so wird auf die oben genannte Literaturstelle The Vanderbilt Rubber Handbook verwiesen. Die Mengen der verschiedenen Komponenten, die in der Härtungspackung verwendet werden können, sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengestellt, die sowohl die breiten als auch die bevorzugten Bereiche für jeden Typ der Komponente, wenn vorhanden, angibt. Wiederum liegt die Gesamtmenge der verwendeten Härtungspackung im Bereich zwischen etwa 1,5 und 10 phr, je nach der Menge von Schwefel, den ausgewählten Vulkanisationsbeschleunigern, und dem Endzweck der EPDM-Masse. D.h. bei Verwendung als härtbare Dachoberseitenfolienmembran in einem warmen Klima werden andere Beschleuniger und/oder Mengen davon ausgewählt, als wenn die Folienmembran in einem kühleren Klima installiert werden soll. Die Mengen des Schwefels und der Vulkanisationsbeschleuniger, die in der Masse verwendet werden, sind als Teile pro 100 Gew.-Teile Kautschuk ausgedrückt. TABELLE I Komponenten der Härtungspackung
Es wird darauf hingewiesen, daß die Härtungspackung Schwefel und mindestens einen oder mehrere der vorstehenden Beschleuniger umfaßt. Die Mengen der Tabelle 1 sind daher diejenigen, bei denen einer oder mehrere der obigen Beschleuniger vorhanden sind. Wie vorstehend zum Ausdruck gebracht, wird das Dachfolienmaterial vor der Aufbringung nicht gehärtet, und es braucht daran anschließend nicht gehärtet zu werden. Das Vorhandensein der Härtungspackung gestattet es, daß das Folienmaterial bei Temperaturen von mindestens etwa 50ºC härtet, die in den meisten Klimata leicht beim Aussetzen an das Sonnenlicht erreicht werden.
Fakultative Bestandteile sind z.B. andere Elastomere (z.B. Butylelastomeres, neutralisiertes sulfoniertes EPDM, neutralisiertes sulfoniertes Butyl) anstelle von geringfügigen Mengen von EPDM, sekundäre anorganische Füllstoffe (z.B. Talk, Glimmer, Ton, Silicate, Weißstoffe) wobei der Gesamtgehalt der sekundären Füllstoffe gewöhnlich im Bereich von etwa 10 bis etwa 150 phr liegt, sowie herkömmliche Mengen anderer Kautschukzusätze, beispielsweise von Zinkoxid, Stearinsäure, Antioxidantien, Antiozonmittel, flammverzögernden Mitteln und dgl.
Die Mischbestandteile können unter Verwendung eines Innenmischers (wie eines Banbury-Mischers), eines Extruders und/oder eines Zwei-Walzen-Stuhls oder anderer geeigneter Mischer zur Bildung von relativ gleichförmigen viskosen Gemischen vermischt werden. Bei Verwendung eines Banbury- Innenmischers vom Typ B werden gemäß einer bevorzugten Weise zuerst die trockenen oder pulverförmigen Materialien, wie der Ruß, zugegeben, wonach das flüssige Prozeßöl und schließlich das Polymere zugesetzt werden (dieser Mischtyp kann als von-oben-nach-unten-Mischtechnik bezeichnet werden).
Das resultierende Gemisch wird zu einer Folie mit einer Dicke im Bereich von 0,1 bis 5,1 mm (5 bis 200 mils), vorzugsweise 0,9 bis 1,5 mm (35 bis 60 mils) durch herkömmliche Folienbildungsmethoden, wie z.B. Walzen, Kalandrieren oder Extrudieren, verformt. Vorzugsweise wird das Gemisch zu einer Folie mit mindestens 0,10 cm (40 gauge; 0,040 inch) verformt, welches die minimale Dicke ist, die in dem von dem Roofing Council of the Rubber Manufacturers Association für nichtverstärkte schwarze EPDM-Kautschukfolien für Dachdeckzwecke angegeben wird. In vielen Fällen wird das Gemisch zu Folien mit einer Dicke von 0,10 - 0,11 cm (40-45 gauge) verarbeitet, da diese die Dicke für einen großen prozentualen Teil der "Einzellagen"-Dachdeckmembranen ist, die handelsüblich verwendet werden. Die Folie kann zu diesem Zeitpunkt zu der gewünschten Länge und zu den gewünschten Breitendimensionen zugeschnitten werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der Weise durchgeführt, daß ein EPDM- oder EPR-Folienmaterial, wie hierin beschrieben, verwendet wird. Da die Folie auf der Dachunterstruktur in sonst herkömmlicher Weise abgerollt wird, überlappen sich die Säume von angrenzenden Folienschichten. Die Saumbreite kann entsprechend den Umgebungsbedingungen sowie den vom Architekten, Gebäudehersteller oder Dachhersteller festgelegten Erfordernissen variiert werden, und sie stellt daher keine Begrenzung der Erfindung dar. Im allgemeinen liegt die Saumüberlappung in einem Bereich von etwa einem Minimum von ein inch bis so weit wie etwa vier bis sechs inch. Fakultativ ist eine Verstärkung der härtbaren hitzeverschweißbaren Dachoberseitenfolie mit einem grob gewebten Material.
Wenn man eine Überlappung von mehreren Inch annimmt, dann besteht die nächste Stufe darin, an den Randbereich Hitze und etwas Druck anzulegen. Hitze in Form von Heißluft kann an die Naht bzw. den Saum entweder mit einer in der Hand gehaltenen Heizpistole oder mit einer mobilen automatischen Heißluft-Verschweißungsmaschine, die üblicherweise als Heißverschweißungsroboter bezeichnet wird, angelegt werden. Beide dieser Vorrichtungen bieten eine Anzahl von unterschiedlichen Heiz-(Heißluft) -Einstellungen an. Es können zahlreiche Techniken, die Druck anwenden, dazu eingesetzt werden, um eine effektive Saumbildung zu erhalten, wie es dem Fachmann bekannt ist. Der Druck kann von einem Minimum von etwa 20,7 kPa (3 psi) bis zu etwa 413,7 kPa (60 psi) variieren, typischerweise solange wie erforderlich ist, um eine annehmbare Saumfestigkeit zu erhalten.
Zur Durchführung der vorliegenden Erfindung wurden mehrere EPDM-Verbindungen hergestellt und sowohl Abzieh- als auch Scherhafttests unterworfen, wie nachstehend im Detail beschrieben. Die ausgewählten EPDM-Polymere schlossen Royalene 375 und ein Versuchs-EPDM-Terpolymeres Epsyn DE-249 ein. Die Charakterisierung der Polymeren wird in der folgenden Tabelle II angegeben. TABELLE II Charakterisierungsstudie der Polymeren
Die Polymeren der Tabelle II unterscheiden sich von anderen handelsüblichen EPDM-Materialien (d.h. Royalene 3180, Royalene 2859, Vistalon 2200 etc.) dahingehend, daß sie hochkristalline Polymere mit hohem Ethylengehalt sind. Jedoch sind viele der anderen oben angegebenen Polymereigenschaften ähnlich denjenigen der meisten der handelsüblichen EPDM-Terpolymere.
In den folgenden Beispielen werden fünf härtbare EPDM- Dachoberseitendachmembranen beschrieben. Sie dienen zur weiteren Illustrierung der Natur der vorliegenden Erfindung, und sie sollen nicht als Einschränkung des Rahmens der Erfindung angesehen werden. In den Beispielen angegebene Teile sind Gew.-Teile, bezogen auf Kautschukkohlenwasserstoff, während alle anderen Teile pro 100 Gew.-% Kautschukkohlenwasserstoff (phr) bezogen sind. TABELLE III Hitzeverschweißbare härtbare schwarze Dachoberseiten-EPDM- Membranen
a) TMTDS: Tetramethylthiuramdisulfid
b) Captax - MBT: 2-Mercaptobenzothiazol
c) Santocure NS: N-tert. -Butyl-2-benzothiazolsulfenamid (TBBS)
d) Sulfade: Dipentamethylenthiuramhexasulfid (DPTH)
Bei den Beispielen der Tabelle III wurde Kompound Nr. 1 mit 100 Gew.-Teilen Royalene 375 hergestellt. Kompound Nr. 5 wurde mit 100 Gew.-Teilen des Experimental-Terpolymeren, EPsyn DE-249, hergestellt. Die Kompounds 2 bis 4 wurden mit Gemischen von Royalene 375 und anderen thermoplastischen Polymeren, wie in der obigen Tabelle angegeben, hergestellt. Die einzelnen Kompoundbeispiele wurden unter Anwendung von Standardkautschuk-Mischtechniken und -Einrichtungen unter Vermischen der oben angegebenen Bestandteile hergestellt.
Um die Verschweißbarkeit dieser erfindungsgemäßen Folienmaterialien zu bewerten, wurden sowohl die Werte der Abzieh- als auch der Scheradhäsionstests bestimmt. Sie sind in den folgenden Tabellen angegeben. Diese schließen folgendes ein: Abziehadhäsions- und Saumscherfestigkeit, die Zugeigenschaften über steigende Zeiträume und das Halbmondreißen. Die für die Abzieh- und Scheradhäsionstests angewendete Verfahrensweise war wie folgt:

Detaillierte Verfahrensweise beim Abzieh- und Scher-Adhäsionstest

Die einzelnen wie oben beschriebenen Kautschukkompounds wurden dem Adhäsionstest unterworfen. Dieser erforderte die Bildung von Testkissen, die Folien mit den Abmessungen 15 x 15 cm (6 x 6 inch), verstärkt durch faserverstärkten Mull, umfaßten. Es wurde folgende Verfahrensweise angewendet:
1. Ein Zwei-Walzen-Stuhl mit den Abmessungen 25 x 50 cm (10 x 20 inch) wurde zur Herstellung einer Anzahl von Kautschukfolien mit den Abmessungen 15 x 15 cm (6 x 6 inch) und einer Dicke von ungefähr 10 mm (40 mils) für die Bildung von Adhäsionstestkissen eingesetzt.
2. Zur Verstärkung der ungehärteten Kautschukfolien wurde eine Folie mit den Abmessungen 15 x 15 cm (6 x 6 inch) von mit PVC behandeltem Polyestermull (10 x 10 epi Cord-Konstruktion) zwischen zwei Kautschukfolien mit den Abmessungen 15 x 15 cm (6 x 6 inch) eingesetzt.
3. Die Kautschuk-Mull-Zusammenstellung wurde mit einer Schicht von Mylar-Film bedeckt und in den Hohlraum einer Metallhärtungsform mit den Abmessungen 15 x 15 x 0,2 cm (6 x 6 x 0,075 inch) eingebracht.
4. Die Kautschuk-Mull-Zusammenstellung wurde sodann mit dem Mylar-Film etwa 5 Minuten lang bei 149ºC gepreßt.
5. Zwei der mit Mull verstärkten Kautschukkissen mit den Abmessungen 15 x 15 cm (6 x 6 inch) wurden unter Verwendung einer Hand-Heizpistole (Leister) miteinander verschweißt. Eine Kraft von ungefähr 66 bis 79 N (15 bis 18 pounds Kraft) wurde mittels einer Walze, beispielsweise einer Standardmetallwalze, mit einer Breite von 5,0 cm (zwei inch) zugeführt. Zufriedenstellende Säume bzw. Verschweißungen (entweder Abzieh- oder Scher-) konnten bei einer Kraft von nur 13 bis 18 N (3 bis 4 pounds Kraft) und bei Verwendung der Standardmetallwalze mit einer Breite von 5,0 cm (zwei inch) erhalten werden. Die Säume bzw. Verschweißungen wurden vor dem Test 24 Stunden lang equilibrieren gelassen.
6. Eine Klickermaschine mit einer Düse mit einer Breite von 2,5 cm (1 inch) wurde dazu verwendet, um eine Anzahl von Probekörpern für den Saumabziehtest (Typ B, 90º Abzug) und den Scheradhäsionstest (Typ A, 180º Abzug) herzustellen.
7. Testmaschine: Instron Universal Tester Modell 1130 - eine Testmaschine mit konstanter Trenngeschwindigkeit der Klemmen. Die Maschine war mit geeigneten Klammern ausgestattet, damit die Probenkörper fest und ohne Gleiten während der Tests festgeklammert werden konnten.
8. Probenkörper mit einer Breite von einem inch wurden mit einer Geschwindigkeit (sowohl Kreuzkopf- als auch Diagrammgeschwindigkeit) von zwei inch pro Minute getestet, wobei der Adhäsionstest gemäß der ASTM D-413 (Maschinenmethode) verwendet wurde. Sowohl die Abzieh- als auch die Scheradhäsionsfestigkeit wurden bei Raumtemperatur (d.h. 23ºC) sowie gelegentlich bei 70 und 100ºC bestimmt. Die Probekörper wurden vor dem Test 15 Minuten lang vorerhitzt, um sie bei erhöhten Temperaturen zu testen.
9. Die Adhäsionsfestigkeit ist wie folgt definiert:
Abziehadhäsionsfestigkeit kg/m (lbs/inch) = pounds Kraft x Probenbreite
Scheradhäsionsfestigkeit MPa (lbs/inch² ) = pounds Kraft x Probenbreite
Tests bezüglich der nichtgealterten Abziehadhäsion als auch der Scheradhäsion wurden durchgeführt, wobei die oben beschriebenen Testkissen verwendet wurden. Die Ergebnisse sind in den Tabellen IV und V zusammengestellt. Die Kreuzkopf- und Diagrammgeschwindigkeiten für alle Adhäsionstests betrugen 5 cm (zwei inch) pro Minute (ipm). Die Spannungs-Verformungseigeschaften wurden in wöchentlichen Intervallen über einen Zeitraum von 11 aufeinanderfolgenden Wochen mit 1,1 mm dünnen (45 mii) Kautschukfolien bestimmt, die einer Ofenalterung bei 50ºC (Tabelle VI) und einer ofenalterung bei 70ºC (Tabelle VII) unterworfen worden war. TABELLE IV Härtbare hitzeverschweißbare schwarze Dachoberseiten-EPDM- Membranen Abziehadhäsionsfestigkeits-Adhäsionsuntersuchungen
(A) = Verschweißungsversagen
(B) = Sehr geringfügiges Reißen an der Grenzfläche, gefolgt von einem Reißen des Kautschuks an der Faserverstärkung und gegebenenfalls einem Abtrennen des Kautschuks von der Faserverstärkung
Die Abziehadhäsion, wie in Tabelle IV für die Kompounds 1 bis 5 gezeigt, und die Naht- bzw. Saumscherfestigkeit in Tabelle V für die Kompounds 1 bis 5 waren erheblich vermindert, wenn Probekörper mit einer Breite von ein inch bei erhöhten Temperaturen getestet wurden. In Tabelle IV wurden ausnehmend hohe Ergebnisse der Scheradhäsion sowohl bei 23ºC als auch bei 70ºC erhalten, wenn 40 Teile Royalene 375 durch Dowlex 275, ein Copolymeres aus Ethylen und Octen, ersetzt wurden. Der Typ des Versagens des Probekörpers war für alle fünf Kompounds im wesentlichen der gleiche.
Zu weiteren Testzwecken wurden drei Rihge aus bestäubten flachen Folien mit 1,1 mm (45 mil), hergestellt aus den Kompounds 1 bis 5, geschnitten, die in einem Zwangsumluftofen bei entweder 500 oder 70ºC hängen gelassen worden waren. Sowohl aus den nichtgealterten (Kontrolle) als auch aus den gealterten Proben wurden Standardringprobekörper nach der ASTM D-412 (Methode B-Schnittring-Probekörper von flachen Folien entfernt) hergstellt. Die Ringprobekörper wurden aus flachen Folien mit nicht weniger als 1,0 mm und nicht mehr als 3,0 mm in der Dicke und einer Größe, die das Herausschneiden der Ringprobekörper gestattete, hergestellt. Der Modul- und Zugfestigkeit beim Bruch und die Dehnung bei den Bruchmessungen wurden unter Verwendung eines Tischmodell-Instron -Testers, Modell 1130, bestimmt. Die Testergebnisse wurden gemäß der ASTM D-412 berechnet. Alle Ringprobekörper wurden 24 Stunden härten gelassen. Danach wurde der Test bei 23ºC durchgeführt. TABELLE V Härtbare hitzeverschweißbare schwarze Dachoberseiten-EPDM- Membranen Saumscherfestigkeits-Adhäsionsuntersuchungen
(A) = Verschweißungsversagen
(C) = Einschnürung/Bruch - der Kautschukteststreifen wurde gedehnt und brach angrenzend an den Schweißsaum TABELLE VI Härtbare hitzeverschweißbare schwarze Dachoberseiten-EPDM- Membranen Ofenalterungsuntersuchung bei 50ºC TABELLE VI (Fortsetzung) TABELLE VI (Forsetzung) TABELLE VII Härtbare hitzeverschweißbare schwarze Dachoberseiten-EPDM- Membranen Ofenalterungsuntersuchung bei 70ºC TABELLE VII (Fortsetzung) TABELLE VII (Forsetzung)
Wie aus den Werten der Tabellen VI und VII zu entnehmen ist, nahmen die physikalischen Eigenschaften der Probekörper mit der Zeit zu, wenn sie einem Ofenaltern bei 50º und 70ºC unterworfen wurden. Nach einer 11wöchigen Alterung zeigten alle fünf Membranzusammensetzungen ein Fortschreiten der Härtung bei 50ºC, d.h. einer Temperatur, die bei einer schwarzen Bedachungsmembran, die dem Sonnenlicht ausgesetzt ist, in den meisten Klimata leicht erhältlich ist.
Zu Vergleichszwecken wurden Teststäbe der Kompounds Nrn. 1 bis 5, die 35 Minuten bei 149ºC kompressionsverformt worden waren, ebenfalls dem Spannungsverformungstest unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle VIII zusammengestellt. TABELLE VIII Härtbare hitzeverschweißbare schwarze Dachoberseiten-EPDM- Membranen Ofenalterungsuntersuchung bei 70 ºC
Wie aus den Werten der Tabelle VIII entnommen werden kann, waren die physikalischen Eigenschaften im allgemeinen nicht besser, als wenn die Membranen einer Ofenalterung ohne Vorhärtung unterworfen worden waren. Nach elf aufeinanderfolgenden Wochen der Alterung hatten die ofengealterten Membranen verbesserte Spannungsverformungseigenschaften im Vergleich zu den nichtgealterten kompressionsverformten Bedachungsmembranen (Kompounds 1 bis 5). Mit anderen Worten, die Bedachungsmembranzusammensetzungen (Kompounds 1 bis 5), die in einem Zwangsumluftofen bei entweder 500 oder 70ºC gealtert waren, schienen nach liwöchiger Alterung vollständig gehärtet zu sein.
Zusammengefaßt kann festgestellt werden, daß aus den vorstehenden Beispielen und der Beschreibung ersichtlich sein sollte, daß die Verwendung von EPDM, EPR oder irgendeinem anderen Olefinpolymeren mit hohem Ethylengehalt, hoher Kristallinität und hohem Molekulargewicht in Zusammensetzungen mit einer speziellen Härtungspackung als Folienmaterial geeignet ist, um an der Oberseite des Dachs härtbar zu sein. Nach 11wöchiger Alterung zeigten alle fünf Kompounds eine gute Härtungsentwicklung in Zwangsumluftöfen mit sowohl 50º als auch 70ºC, was ein Potential für eine Härtung an der Oberseite des Dachs nahelegt. Weiterhin erfordern die Folienmaterialien keine Verwendung irgendeines Klebstoffs für die Nahtbildung oder die Verspleißung der überlappenden angrenzenden Kanten der genannten Folienmaterialien.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die speziellen beispielhaft hierin angegebenen Typen von EPDM oder auf die Beschreibung von anderen typischen EPDM, EPR oder anderen Olefinpolymeren, wie hierin angegeben, beschränkt ist. Die Beispiele wurden lediglich deswegen gebracht, um die Praktizierbarkeit der Erfindung zu demonstrieren. Der Fachmann kann leicht andere EPDM-, EPR- oder ähnliche Olefinpolymere mit Einschluß von Copolymeren von Ethylen und Buten sowie von Ethylen und Octen entsprechend der hierin gegebenen Offenbarung auswählen. Schließlich ist die Erfindung nicht notwendigerweise auf die besonderen Füllstoffe, Härtungsmittel oder Prozeßmaterialien, die als Beispiele genannt wurden, oder ihre Mengen beschränkt.

Claims

1. Härtbares, hitzeverschweißbares Einschicht-Dachoberseitenfolienmaterial für Bedachungen, hergestellt aus einer ungehärteten Polymermasse, enthaltend:

100 Gew.-Teile eines halbkristallinen Polymeren mit einer Kristallinität von mehr als etwa 2 Gew.-%, das aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, hergestellt aus Monomeren mit mindestens zwei Kohlenstoffatomen, ausgewählt ist,

20 bis 300 Gew.-Teile eines Füllstoffs, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus verstärkenden und nicht verstärkenden Materialien und Gemischen davon pro 100 Teile des genannten Polymeren,

20 bis 150 Gew.-Teile eines Prozeßmaterials und Gemische davon pro 100 Teile des genannten Polymeren und

1,5 bis 10 Gew.-Teile einer Härtungspackung, die dazu imstande ist, die genannte Polymermasse bei Temperaturen von 50ºC bis 70ºC zu härten.

2. Härtbares, hitzeverschweißbares Dachoberseitenfolienmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere EPDM mit einem Ethylengehalt von 75 Gew.-%, einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 190.000 und einer Kristallinität von 14,6 Gew.-% umfaßt.

3. Härtbares, hitzeverschweißbares Dachoberseitenfolienmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff etwa 120 Gew.-Teile Ruß umfaßt, und daß das Prozeßmaterial etwa 75 Gew.-Teile Prozeßöl pro 100 Gew.-Teile des genannten Polymeren umfaßt.

4. Härtbares, hitzeverschweißbares Dachoberseitenfolienmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungspackung 0,25 bis 2 Gew.-Teile Schwefel, 1 bis 4 Gew.-Teile mindestens eines Thiurambeschleunigers, 0,25 bis 2 Gew.-Teile eines Thiazolbeschleunigers und 1 bis 2,5 Gew.-Teile eines Sulfenamidbeschleunigers pro 100 Gew.-Teile des genannten Polymeren umfaßt.

5. Härtbares, hitzeverschweißbares Dachoberseitenfolienmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungspackung 1,25 Gew.-Teile Schwefel, 1 Gew.-Teil eines Thiurambeschleunigers, 0,5 bis 1 Gew.- Teile eines Thiazolbeschleunigers und 1 bis 2 Gew.-Teile eines Sulfenamidbeschleunigers pro 100 Gew.-Teile des genannten Polymeren umfaßt.

6. Härtbares, hitzeverschweißbares Dachoberseitenfolienmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere EPDM mit einem Ethylengehalt von 71 Gew.-%, einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von etwa 332.900 und einer Kristallinität von etwa 9 Gew.-% umfaßt.

7. Härtbares, hitzeverschweißbares Dachoberseitenfolienmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff etwa 125 Gew.-Teile Ruß umfaßt, und daß das Prozeßmaterial etwa 80 Gew.-Teile Prozeßöl pro 100 Gew.-Teile des genannten Polymeren umfaßt.

8. Härtbares, hitzeverschweißbares Dachoberseitenfolienmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungspackung 0,25 bis 2 Gew.-Teile Schwefel, 1 bis 4 Gew.-Teile mindestens eines Thiurambeschleunigers, 0,25 bis 2 Gew.-Teile eines Thiazolbeschleunigers und 1 bis 2,5 Gew.-Teile eines Sulfenamidbeschleunigers pro 100 Gew.-Teile des genannten Polymeren umfaßt.

9. Härtbares, hitzeverschweißbares Dachoberseitenfolienmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungspackung 1,25 Gew.-Teile Schwefel, 1 Gew.-Teil eines Thiurambeschleunigers, 0,5 bis 1 Gew.- Teile eines Thiazolbeschleunigers und 1 bis 2 Gew.-Teile eines Sulfenamidbeschleunigers pro 100 Gew.-Teile des genannten Polymeren umfaßt.

10. Verfahren zum Decken eines Dachs, umfassend die Stufen:

Aufbringen von Schichten eines härtbaren Einschicht- Dachoberseitenfolienmaterials nach Anspruch 1 auf das zu deckende Dach,

Überlappen der angrenzenden Ränder bzw. Kanten der genannten Schichten und

Verschweißen der überlappten Bereiche unter genügend Erhitzen und Druck, daß eine annehmbare Verschweißungsfestigkeit erhalten wird, wobei die genannte Masse bei Temperaturen von 50ºC bis 70ºC härtbar ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Polymermasse durch Vermischen von

100 Gew.-Teilen eines halbkristallinen Polymeren mit einer Kristallinität von mehr als etwa 2 Gew.-%, das aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, hergestellt aus Monomeren mit mindestens zwei Kohlenstoffatomen, ausgewählt ist,

20 bis 300 Gew.-Teilen eines Füllstoffs, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus verstärkenden und nicht verstärkenden Materialien und Gemischen davon pro 100 Teile des genannten Polymeren,

20 bis 150 Gew.-Teilen eines Prozeßmaterials und Gemischen davon pro 100 Teile des genannten Polymeren und

115 bis 10 Gew.-Teilen einer Härtungspackung, die dazu imstande ist, die genannte Polymermasse bei Temperaturen von 50ºC bis 70ºC zu härten,

hergestellt worden ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere EPDM mit einem Ethylengehalt von 75 Gew.-%, einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von etwa 190.000 und einer Kristallinität von etwa 14,6 Gew.-% umfaßt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff etwa 120 Gew.-Teile Ruß umfaßt, und daß die genannte Masse etwa 75 Gew.-Teile Prozeßöl pro 100 Teile des genannten Polymeren umfaßt.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungspackung 0,25 bis 2 Gew.-Teile Schwefel, 1 bis 4 Gew.-Teile mindestens eines Thiurambeschleunigers, 0,25 bis 2 Gew.-Teile eines Thiazolbeschleunigers und 1 bis 2,5 Gew.-Teile eines Sulfenamidbeschleunigers pro 100 Gew.-Teile des genannten Polymeren umfaßt.

15. Verfahren nach Anspruch 141 dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungspackung 1,25 Gew.-Teile Schwefel, 1 Gew.-Teil eines Thiurambeschleunigers, 0,5 bis 1 Gew.-Teile eines Thiazolbeschleunigers und 1 bis 2 Gew.- Teile eines Sulfenamidbeschleunigers pro 100 Gew.-Teile des genannten Polymeren umfaßt.

16. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,daß das Polymere EPDM mit einem Ethylengehalt von 71 Gew.-%, einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von etwa 332.900 und einer Kristallinität von etwa 9 Gew.-% umfaßt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff etwa 125 Gew.-Teile Ruß umfaßt, und daß das Prozeßmaterial etwa 80 Gew.-Teile Prozeßöl pro 100 Gew.-Teile des genannten Polymeren um-

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungspackung 0,25 bis 2 Gew.-Teile Schwefel, 1 bis 4 Gew.-Teile mindestens eines Thiurambeschleunigers, 0,25 bis 2 Gew.-Teile eines Thiazolbeschleunigers und 1 bis 2,5 Gew.-Teile eines Sulfenamidbeschleunigers pro 100 Gew.-Teile des genannten Polymeren umfaßt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtungspackung 1,25 Gew.-Teile Schwefel, 1 Gew.-Teil eines Thiurambeschleunigers, 0,5 bis 1 Gew.-Teile eines Thiazolbeschleunigers und 1 bis 2 Gew.- Teile eines Sulfenamidbeschleunigers pro 100 Gew.-Teile des genannten Polymeren umfaßt.