EP0263248A1 - Bituminöse Dachbahn - Google Patents

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EP0263248A1
EP0263248A1 EP87110339A EP87110339A EP0263248A1 EP 0263248 A1 EP0263248 A1 EP 0263248A1 EP 87110339 A EP87110339 A EP 87110339A EP 87110339 A EP87110339 A EP 87110339A EP 0263248 A1 EP0263248 A1 EP 0263248A1
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bitumen
roofing membrane
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rubber
bituminous
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Karl Dr. Rühl
Ernst Scherp
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Ruetgers Germany GmbH
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Ruetgerswerke AG
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    • E04D5/10—Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form by making use of compounded or laminated materials, e.g. metal foils or plastic films coated with bitumen
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N5/00—Roofing materials comprising a fibrous web coated with bitumen or another polymer, e.g. pitch
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    • Y10T442/2738—Coating or impregnation intended to function as an adhesive to solid surfaces subsequently associated therewith

Definitions

  • the invention relates to a bituminous roofing membrane modified with polymers.
  • Bituminous trays for roof waterproofing consist of a carrier material, such as foils, nonwovens or fabric, which may be impregnated with bitumen and which is coated on at least one side with a bituminous covering compound.
  • the surface of the covering compound is provided with a release agent that prevents the web from sticking when rolled up and, if necessary, can also perform other functions, such as protection against UV rays in the top layer of the roof waterproofing.
  • the bituminous coverings are modified with bitumen-compatible polymers. They increase the plasticity range and the viscosity of the melt. The addition of rubber and rubber-like polymers in addition to increasing the softening point, improves cold flexibility at the same time.
  • DD 215 559 proposes to improve the dimensional stability of bitumen mixtures by adding radiation-crosslinked polymers, in particular polyethylene, even at higher temperatures.
  • the degree of crosslinking should be chosen so that there is still sufficient solubility of the crosslinked polymer in the bitumen, since highly crosslinked polymers can therefore be considered fillers which only slightly change the properties of the bituminous compositions.
  • the crosslinking increases the molar mass of the polymer, which is known to have a positive effect on the softening point, but negative on the breaking point and penetration (road and highway, 1986, pages 3 - 9).
  • the bitumen mixtures according to the invention are primarily intended for road construction. This is also evident from the bitumen selection in the examples, which names the bitumen types B 50 and B 80 that are unsuitable for roofing membrane coverings.
  • the object of the invention is to provide an aging-resistant, with hot and cold adhesive bituminous adhesives roofing membrane which has an expanded plasticity range, which includes the polyolefin and rubber-modified bitumens.
  • a roofing membrane which consists of a carrier material which is coated on at least one side with a covering material made of polymer bitumen and optionally impregnated with bitumen materials, the covering material comprising a bitumen / rubber mixture in the ratio of bitumen to rubber between 17/3 and 19 1 contains and has been radiation cross-linked after manufacture of the web.
  • All bitumen-compatible and radiation-crosslinkable natural or artificial rubbers such as styrene-butadiene rubber and polybutadiene, can be used as the rubber.
  • Backing materials are all the usual nonwovens, scrims or fabrics made of glass or temperature-resistant synthetic fibers or also foils made of metal or plastic that is not degradable when cross-linked.
  • the fiber webs are preferably impregnated with bitumen, that too can be modified with a polymer that can be crosslinked by electron beams.
  • the backing material is coated on both sides with the crosslinkable covering compound.
  • the surfaces can be sprinkled with mineral release agents or laminated with foils, as is usual with roofing membranes depending on the intended use.
  • Bituminous hotmelt or cold adhesive layers can also be applied before or after the irradiation. However, it is also possible to coat the underside of the carrier material directly with the bituminous adhesive. Welding tracks of this type are known from DE-OS 30 42 943, but their upper cover layer consists of a vulcanized rubber mixture with a low bitumen content.
  • a polyester fiber fleece (230 g / m2) is made in a conventional plant for the production of bituminous roofing membranes with a mixture of 90 parts by weight of distilled bitumen B 200 and 10 parts by weight Impregnated styrene-butadiene rubber and distilled on both sides with a mixture of 63 parts by weight Bitumen B 200, 7 parts by weight of styrene-butadiene rubber and 30 parts by weight of slate powder coated with a grain size ⁇ 100 ⁇ m, each 1 mm thick.
  • the top is sprinkled with slate chippings (grain ⁇ ⁇ ⁇ 1.5 mm) and the bottom with fine sand.
  • the web then passes through an electron accelerator and is exposed to a radiation dose of 16.
  • the plasticity range (temperature range between the cold resistance of the web according to DIN 52123 and the softening point (RuK) of the covering compound according to DIN 52011) has been expanded by irradiation in both directions and has increased by 70 K.
  • the softening point is above the usual olefin-modified masses.
  • Example 1 is repeated, the proportion of the styrene-butadiene rubber in the impregnating composition and the covering composition being replaced by the same amount of polybutadiene.
  • the results are compared in Table 2.
  • the plasticity range has increased by 161 K and in both directions exceeds the plasticity range of the irradiated web according to Example 1.
  • roofing sheets according to the invention according to Examples 1 and 2 are outstandingly suitable for bonding with a hot bitumen or a bituminous cold adhesive.
  • a cold self-adhesive roofing membrane is produced from a polyester fiber fleece (230 g / m2) impregnated with a blown bitumen 85/40, which has a 1 mm thick covering compound according to Example 1 on the top and a 1 mm thick compound on the underside 65 parts by weight of distilled bitumen B 200, 11 parts by weight of synthetic rubber, 8 parts by weight of rosin and 3 parts by weight of an extender.
  • the top is then sprinkled as in Example 1 and the bottom covered with siliconized paper.
  • the track is 8. 104 Gy, as described in Example 1, irradiated.
  • the adhesive strength of the underside of the web does not decrease. The cold glue therefore remains unchanged during the irradiation.
  • a welding track is produced from a glass fiber fleece (100 g / m2), which is impregnated as in Example 2 and coated on the top.
  • the underside is covered with a 1 mm thick layer of blown bitumen 100/30.
  • the top is then sprinkled with slate chippings and the bottom is talcated.
  • the 6th 104 Gy irradiated web can be welded onto all common substrates like an untreated welding web, so hot-melt adhesive is not changed by the irradiation.

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Abstract

Eine Dachbahn mit außergewöhnlich großem Plastizitätsbereich auf der Grundlage von elastomermodifiziertem Bitumen wird mit einer Deckmasse aus einem Bitumen/Kautschuk-Gemisch im Verhältnis 17/3 bis 19/1 erhalten, nachdem die fertige Bahn mit einer Strahlendosis zwischen 6 und 16 . 10<4> Gy bestrahlt worden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine mit Polymeren modifizierte bituminöse Dachbahn.
  • Bituminöse Behnen für die Dachabdichtung bestehen aus einem gegebenenfalls mit Bitumen imprägnierten Trägermaterial wie Folien, Vliese oder Gewebe, das mindestens auf einer Seite mit einer bituminösen Deckmasse beschichtet ist. Die Oberfläche der Deckmasse ist mit einem Trennmittel versehen, das ein Verkleben der Bahn beim Aufrollen verhindert und gegebenenfalls noch weitere Funktionen erfüllen kann, wie beispielsweise den Schutz gegen UV-Strahlen bei der obersten Lage der Dachabdichtung.
    Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften werden die bituminösen Deckmassen mit bitumenverträglichen Polymeren modifiziert. Sie bewirken eine Erhöhung der Plastizitätsspanne und die Viskosität der Schmelze. Der Zusatz von Kautschuk und kautschukähnlichen Polymeren bewirkt neben dem Ansteigen des Erweichungspunktes gleichzeitig eine Verbesserung der Kälteflexibilität. Außerdem wird die Elastizität der bituminösen Masse erhöht. Machteiliig ist die geringere Alterungsbeständigkeit dieser doppelbindungshaltigen Polymere insbesondere gegen UV-Strahlung. Der Zusatz von Polyolefinen wie Polyethylen wirkt sich günstiger auf das Alterungsverhalten aus, aber eine Verbesserung der Kälteflexibilität wird im allgemeinen nicht erreicht und auch die Elastizität wird nur geringfügig verbessert. Der Plastizitätsbereich von Polymerbitumen, das mit Elastomeren modifiziert wurde, liegt etwa zwischen 125 und -35 °C und bei olefinmodifiziertem etwa zwischen 150 und -15°C. Die Plastizitätsspanne ist also in etwa gleich, aber um etwa 25 K verschoben. Dies ist für die Auswahl einer Dachdichtungsbahn ebenso wesentlich wie das Klebe- und Schweißverhalten oder die Chemikalien- und Alterungsbeständigkeit.
  • In der DD 215 559 wird vorgeschlagen, die Formstabilität von Bitumenmischungen durch Zusätze von strahlungsvernetzten Polymeren, insbesondere von Polyethylen, auch bei höheren Temperaturen zu verbessern. Der Vernetzungsgrad ist dabei so zu wählen, daß noch eine ausreichende Löslichkeit des vernetzten Polymers im Bitumen gegeben ist, da stark vernetzte Polymere also Füllstoffe anzusehen sind, die die Eigenschaften der bituminösen Massen nur Geringfügig verändern. Durch die Vernetzung wird die Molmasse des Polymers erhöht, was sich bekanntermaßen positiv auf den Erweichungspunkt, aber negativ auf den Brechpunkt und die Penetration auswirkt (Straße und Autobahn, 1986, Seiten 3 - 9).
    Die erfindungsgemäßen Bitumenmischungen sind, wie aus der Beschreibung hervorgeht, in erster Linie für den Straßenbau bestimmt. Das geht auch aus der Bitumenauswahl in den Beispielen hervor, die die für Dachbahnendeckmassen ungeeigneten Bitumensorten B 50 und B 80 benennt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine alterungsbeständige, mit bituminösen Klebemassen heiß- und kaltverklebbare Dachbahn zu schaffen, die eine erweiterte Plastizitätsspanne aufweist, die die der polyolefin- und die der kautschukmodifizierten Bitumina umfaßt.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Dachbahn gelöst, die aus einem zumindest einseitig mit einer Deckmasse aus Polymerbitumen beschichteten und gegebenenfalls mit Bitumenmassen imprägnierten Trägermaterial besteht, wobei die Deckmasse ein Bitumen/Kautschuk-Gemisch im Verhältnis von Bitumen zu Kautschuk zwischen 17/3 und 19/1 enthält und nach Fertigung der Bahn strahlungsvernetzt worden ist.
  • Als Kautschuk können alle bitumenverträglichen und strahlungsvernetzbaren natürlichen oder künstlichen Kautschuke verwendet werden, wie beispielsweise Styrol-Butadien-Kautschuk und Polybutadien. Trägermaterialen sind alle üblichen Vliese, Gelege oder Gewebe aus Glas- oder temperaturbeständigen Synthesefasern oder auch Folien aus Metall oder bei der Vernetzung nicht abbaubarem Kunststoff. Die Faserbahnen werden vorzugsweise mit Bitumen imprägniert, das auch mit einem durch Elektronenstrahlen vernetzbaren Polymer modifiziert sein kann.
  • Bei nicht selbstklebend ausgerüsteten Bahnen wird das Trägermaterial beidseitig mit der vernetzbaren Deckmasse beschichtet. Die Oberflächen können mit mineralischen Trennmitteln abgestreut oder mit Folien kaschiert sein, wie dies bei Dachbahnen je nach Verwendungszweck üblich ist.
  • Bituminöse Schmelzkleber- oder Kaltkleberschichten können zusätzlich vor oder nach der Bestrahlung aufgebracht werden. Es ist aber auch möglich, die Unterseite des Trägermaterials direkt mit dem bituminösen Kleber zu beschichten. Schweißbahnen dieser Art sind zwar aus der DE-OS 30 42 943 bekannt, aber ihre obere Deckschicht besteht aus einer Vulkanisierten Kautschukmischung mit einem nur geringen Bitumenanteil.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert:
    • Beispiel 1
  • Ein Polyesterfaservlies (230 g/m²) wird in einer üblichen Anlage zur Fertigung bituminöser Dachbahnen mit einer Mischung aus 90 Gew.-Teilen destilliertem Bitumen B 200 und 10 Gew.-Teilen
    Styrol-Butadien-Kautschuk imprägniert und beidseitig mit einem Gemisch aus 63 Gew.-Teilen destilliertem Bitumen B 200, 7 Gew.-Teillen Styrol-Butadien-Kautschuk und 30 Gew.-Teilen Schiefermehl mit einer Körnung < 100 µm in einer Dicke von je 1 mm beschichtet. Die Oberseite wird mit Schiefersplitt (Körnung ≦αµρ¨ 1,5 mm) und die Unterseite mit feinem Sand abgestreut. Danach durchläuft die Bahn einen Elektronenbeschleuniger und wird mit einer Strahlendosis von 16 . 10⁴ Gy bestrahlt. Von dem bestrahlten und dem unbestrahlten Material wurde je eine Probe genommen und untersucht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gegenübergestellt. Der Plastizitätsbereich (Temperaturbereich zwischen Kältebeständigkeit der Bahn nach DIN 52123 und dem Erweichungspunkt (RuK) der Deckmasse nach DIN 52011) ist durch das Bestrahlen in beiden Richtungen erweitert worden und hat um 70 K zugenommen. Der Erweichungspunkt liegt über dem üblicher olefinmodifizierter Massen.
    Figure imgb0001
    • Beispiel 2
  • Das Beispiel 1 wird wiederholt, wobei der Anteil des Styrol-Butadien-Kautschuks in der Imprägnier- und der Deckmasse durch die gleiche Menge Polybutadien ersetzt wird. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 gegenüber gestellt. Der Plastizitätsbereich hat um 161 K zugenommen und übertrifft in beiden Richtungen den Plastizitätsbereich der bestrahlten Bahn nach Beispiel 1.
    Figure imgb0002
  • Die erfindungsgemäßen Dachbahnen nach den Beispielen 1 und 2 eignen sich hervorragend für die Verklebung mit einem Heißbitumen oder einem bituminösen Kaltkleber.
    • Beispiel 3
  • Eine kaltselbstklebend ausgerüstete Dachbahn wird aus einem mit einem geblasenen Bitumen 85/40 imprägnierten Polyesterfaservlies (230 g/m²) hergestellt, das auf der Oberseite mit einer 1 mm dicken Deckmasse entsprechend dem Beispiel 1 und auf der Unterseite in 1 mm Dicke mit einer Masse aus 65 Gew.-Teilen destilliertem Bitumen B 200, 11 Gew.-Teilen Synthesekautschuk, 8 Gew.-Teilen Kolophonium und 3 Gew.-Teilen eines Extenders besteht. Die Oberseite wird danach wie in Beispiel 1 abgestreut und die Unterseite mit einem silikonisiertem Papier abgedeckt. Die Bahn wird mit 8 . 10⁴ Gy, wie im Beispiel 1 beschrieben, bestrahlt. Die Klebkraft der Bahnunterseite verringert sich dabei nicht. Der Kaltkleber bleibt also bei der Bestrahlung unverändert.
    • Beispiel 4
  • Eine Schweißbahn wird hergestellt aus einem Glasfaservlies (100 g/m²), das wie im Beispiel 2 imprägniert und auf der Oberseite beschichtet wird. Die Unterseite wird mit einer 1 mm dicken Schicht aus einem geblasenen Bitumen 100/30 versehen. Die Oberseite wird anschließend mit Schiefersplitt abgestreut und die Unterseite talkumiert. Die mit 6 . 10⁴ Gy bestrahlte Bahn läßt sich wie eine unbehandelte Schweißbahn auf alle üblichen Untergründe aufschwei r Schmelzkleber wird durch die Bestrahlung also nicht verändert.

Claims (7)

1) Dachbahn aus einem zumindest einseitig mit einer Deckmasse aus Polymerbitumen beschichteten und gegebenenfalls mit Bitumenmassen imprägnierten Trägermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckmasse ein Bitumen/Kautschuk-Gemisch im Verhältnis von Bitumen zu Kautschuk zwischen 17/3 und 19/1 enthält und nach Fertigung der Bahn strahlungsvernetzt worden ist.
2) Dachbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bitumen/Kautschuk-Gemisch Styrol-Butadien-Kautschuk enthält.
3) Dachbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bitumen/Kautschuk-Gemisch Polybutadien enthält.
4) Dachbahn nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn in einem Elektronenbeschleuniger mit einer Strahlendosis von 6 . 10⁴ bis 16 . 10⁴ Gy bestrahlt worden ist.
5) Dachbahn nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial eine Faserbahn ist, die mit einem Bitumen imprägniert ist, das mit einem durch Elektronenstrahlen vernetzbaren Polymer modifiziert ist.
6) Dachbahn nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Dachbahn mit einem bituminösen Schmelzkleber versehen ist.
7) Dachbahn nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Dachbahn mit einem bituminösen Kaltkleber versehen ist.
EP87110339A 1986-10-03 1987-07-17 Bituminöse Dachbahn Expired EP0263248B1 (de)

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DE19863633647 DE3633647A1 (de) 1986-10-03 1986-10-03 Bituminoese dachbahn

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