EP0678618A1 - Kunststoffbahn, welche die Wasserdampfdiffusion verhindert oder zumindest wesentlich reduziert - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a plastic sheet which prevents or at least substantially reduces water vapor diffusion, a method for producing this plastic sheet and its use.
- the high vapor diffusion resistance is generated by polyethylene, aluminum, bitumen or a wax layer.
- Vapor barriers based on blown polyethylene films have the disadvantage of a high expansion coefficient. This results in large thermal movements, which lead to various problems.
- the lamination of a polyester mesh fabric between two polyethylene films did not lead to the final solution to the problems.
- Aluminum vapor barriers regardless of whether they are pure aluminum foils, composite foils with plastic coating or laminates with kraft paper, have the disadvantage that connections and closings in penetrations and on the roof edge are difficult to carry out due to the minimal elasticity.
- the products are opaque and have a smooth, relatively slippery surface. Ecological considerations regarding composite materials of aluminum with other substances are also appropriate, since recycling is hardly possible.
- Vapor barriers and vapor barriers based on bitumen have similar disadvantages as aluminum vapor barriers. Here, too, connections and terminations are generally difficult to implement. There are also reservations about ecological safety.
- This new plastic sheet should also be combined as desired and connected by gluing or welding with a plastic sealing sheet, as described for example in European Patent No. 0 428 851 B1, or with a porous plastic sheet based on polyolefins, as described for example in a simultaneously filed and a priority date (April 19, 1994) Swiss patent application entitled "Plastic Railway" is defined.
- This plastic sheet should preferably also be translucent.
- This plastic web should be built on the basis of inexpensive raw materials and should be able to be manufactured using inexpensive processes.
- This new plastic sheet should also be able to be fixed to plate-shaped materials which serve for thermal insulation and / or sound insulation and / or fire protection.
- the raw materials should be selected such that the plastic sheet produced therefrom can be recycled, in particular together with the above-mentioned plastic sealing sheet and the above-mentioned porous plastic sheet.
- This new plastic sheet should preferably be based on polyolefins and in particular should have a smaller expansion coefficient than conventional blown polyolefin films.
- the plastic sheets according to the invention fulfill the above objectives.
- the plastic webs according to the invention have, among other things, the enormously important advantage that they have an expansion coefficient that is at least about 50% smaller than conventional blown polyolefin films.
- the plastic sheets according to the invention can have a non-slip surface.
- the plastic sheets according to the invention contain no halogens, no polyvinyl chloride, no bitumen, no heavy metals, such as lead and cadmium, and no metallic aluminum.
- the web is recyclable. Disposal by incineration or landfill is harmless.
- the plastic sheets according to the invention are ecologically harmless.
- the plastic sheet according to the invention is preferably translucent (translucent).
- the plastic web according to the invention can be processed in various ways.
- the plastic webs according to the invention can be connected to one another with suitable adhesive tapes or adhesive compositions, for example made of polyisobutylene. But you can also use Hot air or hot wedge devices are welded to one another mechanically or by hand.
- the manufacturing method according to the invention makes it possible to produce a product with excellent properties from cheap raw materials. This results in a good price / performance ratio.
- the manufacturing method according to the invention enables the application of hot melt adhesives to the plastic web in the simplest way.
- the lamination of the web, e.g. elements are machine-prefabricated on thermal insulation boards, which already contain several functional layers and can be installed very efficiently.
- the plastic sheets according to the invention are preferably used as vapor barriers or vapor barriers.
- FIG. 1 through 8 show sections through typical roof structures in which plastic sheets according to the invention are used.
- plastic sheets according to the invention are used as individual layers.
- the plastic webs according to the invention are fixed to a plate-shaped material (composite elements).
- the procedure for producing a 0.55 mm thick plastic sheet coated on one side was as follows: The linear low density polyethylene powder "Coathylene" R LL 1161 from Plast-Labor SA in CH-1630 Bulle / Switzerland was sprinkled onto a glass fleece running at a speed of 0.49 m / min with a basis weight of 50 g / m2 .
- the order quantity was 460 g / m2.
- the product thus obtained was heated in a 0.6 m long oven by means of infrared radiation from above to a temperature of a maximum of 192 ° C.
- This temperature was measured on the product surface using a temperature sensor.
- the product thus obtained was passed under pressure through a calender with two water-cooled steel rollers.
- This product was passed around a chill roll and wound up.
- the plastic sheet produced in this way had the following properties: exam standard value Permeability to water vapor ASTM E 398-83 (38 ° C, 90%) 0.19 g / m2 24 h tensile strenght DIN 53455 13.1 N / mm2 Elongation at break DIN 53455 145%.
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kunststoffbahn, welche die Wasserdampfdiffusion verhindert oder zumindest wesentlich reduziert, ein Verfahren zur Herstellung dieser Kunststoffbahn sowie deren Verwendung.
- Im Stand der Technik existieren die verschiedensten Arten von Dampfsperren und Dampfbremsen.
- Der hohe Dampfdiffusionswiderstand wird je nach Produkt durch Polyethylen, Aluminium, Bitumen oder eine Wachsschicht erzeugt.
- Dampfsperren auf der Basis geblasener Polyethylen-Folien weisen den Nachteil eines hohen Ausdehnungskoeffizienten auf. Daraus resultieren grosse Wärmebewegungen, welche zu verschiedenen Problemen führen. Dabei hat die Laminierung eines Polyester-Gittergewebes zwischen zwei Polyethylen-Folien nicht zur endgültigen Losung der Probleme geführt.
- Aluminium-Dampfsperren, unabhängig davon ob es sich um reine Aluminiumfolien, Verbundfolien mit Kunststoffbeschichtung oder Laminate mit Kraftpapier handelt, haben den Nachteil, dass sich Anschlüsse und Abschlüsse bei Durchdringungen sowie am Dachrand aufgrund der minimalen Verdehnbarkeit nur schlecht ausführen lassen. Zudem sind die Produkte undurchsichtig und weisen eine glatte, relativ rutschige Oberfläche auf. Gegenüber Verbundmaterialien von Aluminium mit anderen Stoffen sind zudem Vorbehalte aus oekologischer Sicht angebracht, da ein Recycling kaum möglich ist.
- Dampfsperren und Dampfbremsen auf der Basis von Bitumen weisen ähnliche Nachteile wie Aluminium-Dampfsperren auf. Auch hier lassen sich Anschlüsse und Abschlüsse im allgemeinen schlecht ausführen. Vorbehalte an der oekologischen Unbedenklichkeit sind ebenfalls angebracht.
- Gewachste Kraftpapiere lassen sich nicht verdehnen und reissen leicht. Zusätzlich bereitet hier die dauerhafte, luftdichte Verbindung der einzelnen Bahnen Probleme.
- Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu beseitigen.
- Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kunststoffbahn zur Verfügung zu stellen, welche keine Halogene, kein Polyvinylchlorid, kein Bitumen und keine Schwermetalle, wie etwa Blei und Cadmium, enthält.
- Diese neue Kunststoffbahn soll auch beliebig kombiniert und durch Verkleben oder Verschweissen verbunden werden können mit einer Kunststoffdichtungsbahn, wie sie beispielsweise in der Europäischen Patentschrift Nr. 0 428 851 B1 beschrieben ist, oder mit einer porösen Kunststoffbahn auf der Basis von Polyolefinen, wie sie beispielsweise in einer gleichzeitig eingereichten und ein Prioritätsdatum (19. April 1994) festlegenden Schweizerischen Patentanmeldung mit dem Titel "Kunststoffbahn" definiert ist.
- Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kunststoffbahn zur Verfügung zu stellen, welche in der Anwendung und Verarbeitung einfach handzuhaben ist.
- Diese Kunststoffbahn soll vorzugsweise auch durchscheinend (transluszent) sein.
- Diese Kunststoffbahn soll auf der Basis von kostengünstigen Rohstoffen aufgebaut sein und mittels kostengünstigen Verfahren hergestellt werden können.
- Diese neue Kunststoffbahn soll auch an plattenförmige Materialien fixiert werden können, welche der Wärmeisolation und/oder dem Schallschutz und/oder dem Brandschutz dienen.
- Die Rohstoffe sollen derart gewählt sein, dass die daraus hergestellte Kunststoffbahn recykliert werden kann, insbesondere gemeinsam mit der oben erwähnten Kunststoffdichtungsbahn und der oben erwähnten porösen Kunststoffbahn.
- Diese neue Kunststoffbahn soll vorzugsweise auf der Basis von Polyolefinen aufgebaut sein und insbesondere einen kleineren Ausdehnungskoeffizienten aufweisen als herkömmliche geblasene Polyolefin-Folien.
- Die Erfindung ist durch die Merkmale in den unabhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
- Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
- Die erfindungsgemässen Kunststoffbahnen erfüllen die obigen Ziele.
- Die erfindungsgemässsen Kunststoffbahnen haben unter anderem den enorm wichtigen Vorteil, dass sie einen um mindestens etwa 50 % kleineren Ausdehnungskoeffizienten haben als herkömmliche geblasene Polyolefin-Folien.
- Die erfindungsgemässen Kunststoffbahnen können eine rutschfeste Oberfläche aufweisen.
- Die erfindungsgemässen Kunststoffbahnen enthalten keine Halogene, kein Polyvinylchlorid, kein Bitumen, keine Schwermetalle, wie etwa Blei und Cadmium, und kein metallisches Aluminium.
- Bei der Produktion und bei der Verlegung entstehen nahezu keine Emissionen.
- Die Bahn ist rezyklierbar. Die Entsorgung durch Verbrennung oder Deponierung ist unbedenklich.
- Deshalb sind die erfindungsgemässen Kunststoffbahnen oekologisch unbedenklich.
- Die erfindungsgemässe Kunststoffbahn ist vorzugsweise durchscheinend (transluszent).
- Dadurch bleiben Markierungen auf der Unterlage oder Unterkonstruktion sichtbar. Dadurch wird die Anwendung vereinfacht.
- Die Verarbeitung der erfindungsgemässen Kunststoffbahn kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Die erfindungsgemässen Kunststoffbahnen können mit geeigneten Klebebändern oder Klebemassen, z.B. aus Polyisobutylen, miteinander verbunden werden. Sie können aber auch mit Heissluft- oder Heizkeilgeräten maschinell oder von Hand miteinander verschweisst werden.
- Das erfindungsgemässe Herstellverfahren ermöglicht es, aus billigen Rohstoffen ein Produkt mit hervorragenden Eigenschaften zu erzeugen. Daraus resultiert ein gutes Preis-/Leistungsverhältnis.
- Zudem ermöglicht das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren auf einfachste Weise die Aufbringung von Schmelzklebern auf die Kunststoffbahn. Dadurch können mit geringem Aufwand durch Kaschierung der Bahn, z.B. auf Wärmedämmplatten, Elemente maschinell vorgefertigt werden, welche bereits mehrere Funktionsschichten beinhalten und sich sehr rationell verlegen lassen.
- Die erfindungsgemässen Kunststoffbahnen werden vorzugsweise als Dampfsperren oder Dampfbremsen verwendet.
- In den Figuren 1 bis 8 werden Schnitte durch typische Dachaufbauten gezeigt, bei welchen erfindungsgemässe Kunststoffbahnen verwendet werden.
- In den Figuren 1 bis 3 werden die erfindungsgemässen Kunststoffbahnen als Einzelschichten eingesetzt.
- In den Figuren 4 bis 8 sind die erfindungsgemässen Kunststoffbahnen an ein plattenförmiges Material fixiert (Verbundelemente).
- Dabei werden folgende Bezugszeichen verwendet:
- 1 poröse Kunststoffbahn, vorzugsweise eine solche Kunststoffbahn, wie sie in der gleichzeitig eingereichten und ein Prioritätsdatum (19. April 1994) festlegenden Schweizerischen Patentanmeldung mit dem Titel "Kunststoffbahn" definiert ist.
- 2 poröse Kunststoffbahn, analog Bezugszeichen 1, fixiert an ein plattenförmiges Material.
- 3 erfindungsgemässe Kunststoffbahn.
- 4 erfindungsgemässe Kunststoffbahn analog Bezugszeichen 3, fixiert an ein plattenförmiges Material.
- 5 Dachlattung.
- 6 Konterlattung.
- 7 Wärmedämmung.
- 8 Sparren.
- 9 Verkleidung.
- 10 Dachschalung.
- 11. Pfette.
- Das nachfolgende Beispiel soll die vorliegende Erfindung illustrieren.
- Zur Herstellung einer 0,55 mm dicken einseitig beschichteten Kunststoffbahn wurde wie folgt vorgegangen:
Das linear low density Polyethylen-Pulver "Coathylene" R LL 1161 der Firma Plast-Labor SA in CH-1630 Bulle/ Schweiz wurde auf ein mit einer Geschwindigkeit von 0,49 m/min vorbeilaufendes Glasvlies mit einem Flächengewicht von 50 g/m² aufgestreut. - Die Auftragsmenge betrug 460 g/m².
- Das so erhaltene Produkt wurde in einem 0,6 m langen Ofen mittels Infrarotstrahlung von oben auf eine Temperatur von maximal 192°C erwärmt.
- Diese Temperatur wurde mittels einem Temperaturfühler an der Produktoberfläche gemessen.
- Das so erhaltene Produkt wurde unter Druck durch einen Kalander mit zwei wassergekühlten Stahlwalzen geführt.
- Dieses Produkt wurde um eine Kühlwalze geführt und aufgewickelt.
- Die so hergestellte Kunststoffbahn hatte folgende Eigenschaften:
Prüfung Norm Wert Wasserdampfdurchlässigkeit ASTM E 398-83 (38°C, 90 %) 0,19 g/m² 24 h Zugfestigkeit DIN 53455 13,1 N/mm² Reissdehnung DIN 53455 145 %.
Claims (16)
- Kunststoffbahn, welche die Wasserdampfdiffusion verhindert oder zumindest wesentlich reduziert, dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens eine Seite eines Trägermaterials oder eines Gemisches von Trägermaterialien aus Kunststoff- und/oder Glasfasern ein durch Wärmeeinwirkung gebildeter porenfreier Film auf der Basis wenigstens eines Thermoplasten durch mechanische Verankerung im Trägermaterial und/oder durch Haftung am Trägermaterial fixiert ist, und wobei die Kunststoffbahn eine Dicke im Bereich von 0,3 mm bis 0,9 mm hat.
- Kunststoffbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermoplast ein homo- oder copolymeres Polyolefin oder eine Mischung aus homo- oder copolymeren Polyolefinen ist.
- Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der verwendeten Thermoplasten aufgebaut ist aus einem Polyethylen-Homopolymer und/oder einem Copolymeren, welches aufgebaut ist aus dem Monomeren Ethylen und einem comonomeren Vinylester einer C₂- bis C₃-Alkancarbonsäure, wobei der Comonomeranteil 1 - 22 Gew.-% und der Ethylen-Monomeranteil 85 - 99 Gew.-% beträgt, wobei die Summe der Gew.-% 100 ist, und wobei der Schmelzindex, melt flow index, abgekürzt mit MFI, der oben genannten Polymeren, gemessen bei 190°C und 2,16 kg Gewicht, entsprechend DIN 53735, Code D zwischen 2 und 40 g/10 min, vorzugsweise zwischen 4 und 20 g/10 min, liegt.
- Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermoplast in eingearbeiteter, compoundierter Form wenigstens einen Bestandteil enthält, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Farbpigmenten, Stabilisatoren, insbesondere Lichtschutzmittel, Antioxidantien, Zusatzstoffen, welche die Brennbarkeit der Kunststoffbahn reduzieren, z.B. Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, und Füllstoffen, insbesondere Kreide, Caolin, Talkum, Quarzmehl.
- Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermoplast in Pulverform vorliegt und mit wenigstens einer Komponente vermischt ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Verarbeitungshilfsmitteln , welche die Fliessfähigkeit, auch Rieselfähigkeit genannt, des Pulvers erhöhen, insbesondere Aluminiumoxid, und antistatischen Mitteln, beispielsweise Calciumstearat und Zinkstearat.
- Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Trägermaterial oder Trägermaterialgemisch derart beschaffen ist,- dass es die Dimensionsstabilität der Kunststoffbahn im Herstellverfahren und/oder bei der Anwendung der Kunststoffbahn gewährleistet, und/oder- dass es die Schweissbarkeit der Kunststoffbahn mittels Heissluft und/oder Heizkeil gewährleistet,und insbesondere ein Gewebe, Gelege, Gewirke oder ein Vlies, oder beliebige Kombinationen davon, ist.
- Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass deren Wasserdampfdurchlässigkeit, gemessen bei 38°C und einer relativen Luftfeuchte von 10 % auf der trockenen Probenseite und 100 % auf der feuchten Probenseite, gemäss den Normen NF H00-044, ASTM E 398-83, JIS K 7129 von 0,01 bis 5 g/m² 24h, vorzugsweise 0,05 bis 1 g/m² 24h, beträgt.
- Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einseitiger Beschichtung das genannte Trägermaterial und bei beidseitiger Beschichtung eine der beiden Materialschichten mit wenigstens einem Schmelzkleber, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe der Ethylenvinylacetat-Copolymere und der Gruppe der Polyamid-Copolymere, diskontinuierlich beschichtet ist.
- Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Materialschicht derart beschaffen oder diskontinuierlich beschichtet ist, dass im Gebrauchs- und Anwendungszustand die Gefahr des Ausgleitens von Personen darauf reduziert wird, wobei sich ein allenfalls vorhandener Schmelzkleber nicht auf der gleichen Seite wie die genannte Antirutschschicht befinden darf, und wobei diese Antirutschschicht insbesondere aufgebaut ist aus einem hydrophoben Thermoplast-Pulver und/oder nichtmetallischen anorganischen Substanzen, beispielsweise Quarzsand.
- Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der porenfreie Film gebildet ist aus Thermoplasten, welche- 50 bis 100 Gew.-% Polyethylen-Homopolymer und/oder Copolymeren, welche in Anspruch 3 genannt sind,- 0 bis 10 Gew.-% Farbpigmente,- 0 bis 5 Gew.-% Stabilisatoren,- 0 bis 50 Gew.-% Zusatzstoffe, welche die Brennbarkeit der Kunststoffbahn reduzieren, und- 0 bis 25 Gew.-% Füllstoffeenthalten, wobei die Summe der Gew.-% 100 ist.
- Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Seite ein plattenförmiges Material, welches insbesondere der Wärmeisolation und/oder dem Schallschutz und/oder dem Brandschutz dient, fixiert ist, insbesondere mittels einem in Anspruch 8 genannten Schmelzkleber.
- Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass entweder auf das genannte Trägermaterial oder Trägermaterialgemisch oder auf wenigstens eine oberste Materialschicht aus den genannten porenfreien Filmen eine Folie auf der Basis von Polyolefinen aufkaschiert ist, wobei diese Folie eine Wasserdampfdurchlässigkeit, gemessen bei 38°C und einer relativen Luftfeuchte von 10 % auf der trockenen Probenseite und 100 % auf der feuchten Probenseite, gemäss den Normen NF H00-044, ASTM E 398-83, JIS K 7129, von höchstens 20 g/m² 24 h aufweist, und wobei sich diese Folie weder auf der genannten Schmelzkleberschicht noch auf der genannten Antirutschschicht befinden darf.
- Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man in einem ersten Schritt ein Pulver, welches die jeweils benötigten Rezeptur-Komponenten enthält, auf ein vorbeilaufendes Trägermaterial aufstreut, dann das so erhaltene Produkt in einem zweiten Schritt derart erhitzt, dass der verwendete Thermoplast schmilzt, dann das so erhaltene Produkt in einem dritten Schritt in erhitztem Zustand zwischen zwei Walzen mit einem definierten Spalt oder definierter Kraft derart verpresst, dass ein porenfreier Film gebildet wird, und dass dieser Film durch mechanische Verankerung im Trägermaterial und/oder durch Haftung am Trägermaterial fixiert wird, und das so erhaltene Produkt in einem vierten Schritt kühlt und danach, falls gewünscht, on-line oder nach vorherigem Aufwickeln off-line, die obigen Schritte für die andere Seite des Trägermaterials wiederholt, und dann die so erhaltene Kunststoffbahn aufwickelt.
- Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass man nach dem dritten Schritt entweder einen in Anspruch 8 genannten Schmelzkleber oder das Ausgangsmaterial, aus welchem die in Anspruch 9 genannte Antirutschschicht gebildet wird, in Pulverform auf die gewünschte Seite der Bahn aufstreut, und dann das erhaltene Produkt derart erwärmt, dass einerseits das aufgestreute Pulver auf der Bahn fixiert wird und andererseits die Bahn nicht zu schmelzen beginnt, und danach kühlt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass man die Kunststoffbahn auf der Seite, auf welcher sich der Schmelzkleber befindet, derart erwärmt, dass einerseits der Schmelzkleber schmilzt und andererseits die Bahn nicht zu schmelzen beginnt, dann die Kunststoffbahn auf der Seite, auf welcher sich der Schmelzkleber befindet, mit einem plattenförmigen Material, welches in Anspruch 11 genannt ist, unter Einwirkung von Druck zusammenführt und kühlt.
- Verwendung der Kunststoffbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Wasserdampfsperre oder Kapillarwassersperre, auch Dampfsperre oder Dampfbremse genannt, in Bauwerken, insbesondere solche mit mehrschichtiger Konstruktion, oder zum Einhüllen oder Abdecken von Gegenständen.
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