EP1600571B1 - Dichtungselement - Google Patents

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EP1600571B1 EP04012602A EP04012602A EP1600571B1 EP 1600571 B1 EP1600571 B1 EP 1600571B1 EP 04012602 A EP04012602 A EP 04012602A EP 04012602 A EP04012602 A EP 04012602A EP 1600571 B1 EP1600571 B1 EP 1600571B1
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sealing
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/66—Sealings
    • E04B1/68—Sealings of joints, e.g. expansion joints
    • E04B1/6812—Compressable seals of solid form

Definitions

  • the invention relates to a sealing element made of soft, flexible foam.
  • sealing elements have already become known in various embodiments and are used to seal against water, moisture, air and sound or for vibration damping in various technical industrial areas, the sealing elements are usually made in the form of ribbons or moldings.
  • so-called open-cell foams which have a relatively high air permeability
  • so-called closed-cell foams which have a low air permeability.
  • impregnated flexible foams are divided into different stress groups within the scope of DIN 18542.
  • sealing elements are known, for example, from FR 1 544 724, DE 1 000 946, EP 317 833 A2, DE 102 28 324 A1, DE 40 20 230 A1, EP 1 367 208 A1 and US 2004/0035075 A1.
  • a disadvantage of the previous sealing elements was that certain requirements such as driving rain tightness either only with strong compression of the sealing elements were fulfilled or that the sealing elements were difficult to handle.
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide a sealing element made of soft foam, which is easy to handle for use in sealing joints and also achieved in almost fully restored state extremely good sealing values and meets the relevant DIN standards.
  • the sealing element is made of a soft foam with an air permeability of at most 50 l / m 2 s and is designed such that, after compression, it undergoes a homogeneous, delayed recovery over substantially its entire length and width. This ensures that the sealing element is versatile and flexible in use and even in almost fully recovered state has an enormously high driving rain.
  • the sealing element is designed such that it performs a delayed recovery to about 80-95% of the original thickness after compression, thereby ensuring that even in the final state, the desired standards are met.
  • the sealing element is preferably designed such that it performs a reliable reset from -10 ° C.
  • the sealing element is formed flame-retardant, whereby the DIN ISO EN 4102 B1 is met in terms of fire behavior even in the recovered state.
  • the sealing element is UV-resistant.
  • the sealing element according to the invention consists of a soft, flexible foam, preferably of a polyurethane foam. Likewise, however, the use of a melamine resin foam or a silicone foam is conceivable, for example.
  • the sealing element according to the invention has a net-like skeleton in which a dense cell skeleton is implemented.
  • the foam is designed as a closed-cell foam, which has an air permeability of at most 50 l / m 2 s (measured according to DIN 53887 with a so-called Frank device), preferably at most 40 l / m 2 s, more preferably at most 25 l / m 2 s having. The more closed-cell the foam is, the more and the smaller cells it has.
  • the air permeability is therefore also correlated with the number and size of the cells.
  • an air permeability of 40 l / m 2 s corresponds approximately to a cell density of 25 ppi (pores per inch) and a cell diameter of 700 ⁇ m. "Pors per inch" is a common indication of the amount of cells contained in a foam.
  • the sealing element is impregnated with a suitable impregnate, preferably by introducing the sealing element into a dipping bath and subsequent rolling, and then dried, preferably heat-dried.
  • the impregnate preferably has a viscosity of at most 500 mPas, more preferably at most 400 mPas 20 revolutions per minute (determined with a Brookfield rheometer) and a solids content of at most 40% (determined with a Sartorius drier), preferably at most 30%.
  • the particle size of the solids is not more than 0.1 mm.
  • the impregnate based on an aqueous binder solution preferably an acrylate solution, hydrophilic and hydrophobic components are added, and it is already achieved with a impregnating weight of less than 20 kg / m 3 dry mass homogeneous impregnation.
  • aqueous binder solution preferably an acrylate solution, hydrophilic and hydrophobic components
  • hydrophilic and hydrophobic components are added, and it is already achieved with a impregnating weight of less than 20 kg / m 3 dry mass homogeneous impregnation.
  • the impregnation not only an external wetting of the cell walls, but a penetration of the almost closed cell membranes, so that an internal wetting is achieved with the impregnation medium.
  • the sealing element of the invention may for example have a density of about 80 kg / m 3 and is delayed after compression over its entire length and width back until it has expanded again to 80-95%, preferably about 90% of the original thickness.
  • the reset properties are also dependent on ambient conditions such as temperature, humidity and storage time. It is particularly important here that the provision of substantially uniform over the entire length and width of the sealing element, which is ensured by the homogeneous impregnation of the sealing element. Due to the homogeneous delayed reset, a flexible use, eg as a joint sealing tape, is guaranteed. After compression of a provision of the sealing element according to the invention is already guaranteed from a material temperature of -10 ° C.
  • the closed-cell foam used here has smaller inlet and outlet cross-sections than an open-pore foam and is therefore permeable to air only to a very limited extent. This ensures that the DIN 18542 BG1 standard regarding watertightness is already met with a foam restored to approximately 90% of the original thickness, whereas previous soft foams had to be compressed to at least 60% of the original thickness in order to provide the same values.
  • the impregnate has UV-resistant substances that slow down the aging process of the foam and make it more resistant to direct sunlight.
  • the impregnate contains flame retardant, so that the DIN ISO EN 4102 B1 is met with respect to the fire behavior.
  • Other DIN standards with regard to temperature stability, compatibility with other building materials, etc. can be met by the present sealing element.
  • the sealing element according to the invention is therefore ideal for use in the application as a joint sealing strip, flat gasket, molded part, etc. and can be used both for sealing against water, moisture, air and sound, for thermal decoupling and vibration insulation. Particularly preferred is the sealing of Bewegüngsfugen indoor and outdoor.
  • the sealing element according to the invention can also be equipped with one or more self-adhesive layers.
  • the sealing element can also be produced as pre-compressed roll goods.
  • a sealing element which provides significant advantages over the previously known sealing elements, is flexible in use and is particularly well adapted to the requirements in the construction sector.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Dichtungselement aus weichem, flexiblem Schaumstoff.
  • Derartige Dichtungselemente sind bereits in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt geworden und werden zur Abdichtung gegen Wasser, Feuchtigkeit, Luft und Schall oder zur Vibrationsdämpfung in verschiedensten technischen Industriebereichen eingesetzt, wobei die Dichtungselemente üblicherweise in Form von Bändern oder Formteilen hergestellt werden. Neben sogenannten offenzelligen Schaumstoffen, die eine relativ hohe Luftdurchlässigkeit aufweisen, sind auch sogenannte geschlossenzellige Schaumstoffe bekannt, die eine geringe Luftdurchlässigkeit aufweisen. Für die Abdichtung in der Bauindustrie werden getränkte Weichschaumstoffe im Rahmen der DIN 18542 in verschiedene Beanspruchungsgruppen eingeteilt.
  • Grundlegende Beispiele derartiger Dichtungselemente sind etwa aus der FR 1 544 724, der DE 1 000 946, der EP 317 833 A2, DE 102 28 324 A1, DE 40 20 230 A1, EP 1 367 208 A1 und US 2004 / 0035075 A1 bekannt.
  • Aus der EP 0 688 382 B1 (die eine identische Offenbarung zeigt wie das US-Patent 5,686,174) ist ein Fugendichtungsband aus annähernd geschlossenzelligem Schaumstoff bekannt, das in Rand-Längsbereichen mit einem Imprägnat benetzt ist, so dass dort eine verzögerte Rückstellung des Dichtungsbandes nach Kompression erfolgt, während der Mittelbereich des Bandes unmittelbar zurückschnellt. Dadurch entsteht kurz nach Freigabe des Dichtungsbandes eine Haubenform, die eine Handhabung des Bandes in engen Fugen erschwert.
  • Nachteilig an den bisherigen Dichtungselementen war, dass bestimmte Anforderungen wie Schlagregendichtigkeit entweder lediglich bei starker Komprimierung der Dichtungselemente erfüllbar waren oder dass die Dichtungselemente nur schwer handhabbar waren.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Dichtungselement aus weichem Schaumstoff zu schaffen, das für einen Einsatz zur Abdichtung von Fugen leicht handhabbar ist und auch bei nahezu vollständig rückgestelltem Zustand extrem gute Dichtwerte erzielt und die einschlägigen DIN-Normen erfüllt.
  • Das Dichtungselement besteht aus einem weichen Schaumstoff mit einer Luftdurchlässigkeit von höchstens 50 l/m2s und ist derart ausgebildet, dass es nach Kompression eine im Wesentlichen über seine gesamte Länge und Breite homogene, verzögerte Rückstellung vollzieht. Dadurch wird gewährleistet, dass das Dichtungselement vielseitig und flexibel einsetzbar ist und selbst in nahezu vollständig rückgestelltem Zustand eine enorm hohe Schlagregendichtigkeit aufweist.
  • Vorzugsweise ist das Dichtungselement derart ausgebildet, dass es nach Kompression eine verzögerte Rückstellung auf etwa 80-95% der ursprünglichen Dicke vollzieht, wodurch gewährleistet wird, dass auch im Endzustand die gewünschten Normen erfüllt werden.
  • Im Sinne einer guten Handhabung im Baubereich ist das Dichtungselement vorzugsweise derart ausgestaltet, dass es ab -10° C eine zuverlässige Rückstellung vollzieht.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Dichtungselement flammhemmend ausgebildet ist, wodurch die DIN ISO EN 4102 B1 hinsichtlich des Brandverhaltens auch im rückgestellten Zustand erfüllt wird.
  • Für einen Einsatz im Außenbereich ist es vorteilhaft, dass das Dichtungselement UV-beständig ist.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
  • Das erfindungsgemäße Dichtungselement besteht aus einem weichen, flexiblen Schaumstoff, vorzugsweise aus einem Polyurethan-Schaumstoff. Ebenso ist aber auch z.B. die Verwendung eines Melaminharzschaums oder eines Silikonschaums denkbar. Das erfindungsgemäße Dichtungselement weist ein netzförmiges Grundgerüst auf, in welchem ein dichtes Zellengerüst implementiert ist. Der Schaumstoff ist als geschlossenzelliger Schaumstoff ausgebildet, der eine Luftdurchlässigkeit von höchstens 50 l/m2s (gemessen nach DIN 53887 mit einem sogenannten Frank-Gerät), vorzugsweise höchstens 40 l/m2s, mehr bevorzugt höchstens 25 l/m2s aufweist. Je geschlossenzelliger der Schaumstoff ist, desto mehr und desto kleinere Zellen besitzt er. Die Luftdurchlässigkeit ist daher auch korreliert mit der Anzahl und Größe der Zellen. So entspricht z.B. bei einem Polyurethanetherschaumstoff eine Luftdurchlässigkeit von 40 l/m2s in etwa einer Zelldichte von 25 ppi (pors per inch) und einem Zelldurchmesser von 700 µm. "Pors per inch" ist dabei eine übliche Angabe der Menge von in einem Schaumstoff enthaltenen Zellen.
  • Das Dichtungselement wird mit einem geeigneten Imprägnat getränkt, vorzugsweise durch Einbringen des Dichtungselements in ein Tauchbad und anschließendes Walzen, und anschließend getrocknet, bevorzugt wärmegetrocknet. Das Imprägnat weist hierbei vorzugsweise eine Viskosität von höchstens 500 mPas, mehr bevorzugt höchstens 400 mPas, bei 20 Umdrehungen pro Minute (mit einem Brookfield Rheometer bestimmt) und einen Feststoffgehalt von höchstens 40% (mit einem Sartorius Trockenmessgerät bestimmt), vorzugsweise höchstens 30%, auf. Die Teilchengröße der Feststoffe beträgt hierbei maximal 0,1 mm. Vorzugsweise sind dem Imprägnat auf Basis einer wässrigen Bindemittellösung, vorzugsweise einer Acrylatlösung, hydrophile und hydrophobe Komponenten beigemengt, und es wird bereits mit einem Tränkgewicht von weniger als 20 kg/m3 Trockenmasse eine homogene Tränkung erreicht. Bei der Imprägnierung erfolgt nicht nur eine äußere Benetzung der Zellwände, sondern eine Durchdringung der nahezu geschlossenen Zellmembranen, so dass eine innere Benetzung mit dem Tränkmedium erzielt wird.
  • Das erfindungsgemäße Dichtungselement kann z.B. ein Raumgewicht von etwa 80 kg/m3 aufweisen und stellt sich nach Kompression über seine gesamte Länge und Breite verzögert zurück, bis es sich wieder auf 80-95%, vorzugsweise ca. 90% der ursprünglichen Dicke ausgedehnt hat. Die Rückstelleigenschaften sind auch von Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit und Lagerzeit abhängig. Besonders wichtig hierbei ist, dass die Rückstellung im Wesentlichen über die gesamte Länge und Breite des Dichtungselements homogen erfolgt, was durch die homogene Tränkung des Dichtungselements gewährleistet wird. Durch die homogene verzögerte Rückstellung ist ein flexibler Einsatz, z.B. als Fugendichtband, gewährleistet. Nach Kompression ist eine Rückstellung des erfindungsgemäßen Dichtungselements bereits ab einer Materialtemperatur von -10° C sicher gewährleistet.
  • Wie bereits erwähnt, weist der hier verwendete geschlossenzellige Schaumstoff kleinere Ein- und Austrittsquerschnitte als ein offenporiger Schaumstoff auf und ist daher nur in äußerst begrenztem Maße luftdurchlässig. Hierdurch wird gewährleistet, dass die DIN-Norm 18542 BG1 bezüglich Schlagregendichtigkeit bereits bei einem auf ca. 90% der ursprünglichen Dicke zurückgestellten Schaumstoff erfüllt wird, während bisherige Weichschaumstoffe mindestens auf 60% der ursprünglichen Dicke komprimiert sein mussten, um die selben Werte zu liefern.
  • Vorzugsweise weist das Imprägnat UV-beständige Substanzen auf, die den Alterungsprozess des Schaumstoffs verlangsamen und ihn resistenter gegen direkte Sonneneinstrahlung machen. Ebenso ist es vorteilhaft, dass das Imprägnat Flammschutzmittel enthält, so dass auch die DIN ISO EN 4102 B1 bezüglich des Brandverhaltens erfüllt wird. Auch andere DIN-Normen hinsichtlich Temperaturstabilität, Verträglichkeit mit anderen Baustoffen usw. können durch das vorliegende Dichtungselement erfüllt werden.
  • Das erfindungsgemäße Dichtungselement eignet sich somit hervorragend zum Einsatz in der Anwendung als Fugendichtband, Flachdichtung, Formteil usw. und kann sowohl zur Abdichtung gegen Wasser, Feuchtigkeit, Luft und Schall, zur thermischen Entkopplung und zur Vibrationsdämmung verwendet werden. Besonders bevorzugt ist die Abdichtung von Bewegüngsfugen im Innen- und Außenbereich.
  • Für eine sichere Befestigung kann das erfindungsgemäße Dichtungselement zudem mit einer oder mehreren selbstklebenden Schichten ausgestattet sein.
  • Das Dichtungselement kann aufgrund seiner Eigenschaften auch als vorkomprimierte Rollenware hergestellt werden.
  • Somit wird ein Dichtungselement geschaffen, das gegenüber den bisher bekannten Dichtungselementen erhebliche Vorteile liefert, flexibel einsetzbar ist und besonders den Anforderungen im Baubereich exzellent angepasst ist.

Claims (6)

  1. Dichtungselement aus weichem Schaumstoff mit einer Luftdurchlässigkeit von höchstens 50 l/m2s, das derart ausgebildet ist, dass es nach Kompression eine Rückstellung vollzieht,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    aufgrund einer homogenen Tränkung des gesamten Dichtungselements mit einem Imprägnat die Rückstellung des Dichtungselements im wesentlichen über die gesamte Länge und Breite des Dichtungselements homogen ist und verzögert erfolgt.
  2. Dichtungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es aus Polyurethanschaumstoff gebildet ist.
  3. Dichtungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es derart ausgebildet ist, dass es nach Kompression eine verzögerte Rückstellung auf etwa 80-95% der ursprünglichen Dicke vollzieht.
  4. Dichtungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ab -10°C eine zuverlässige Rückstellung vollzieht.
  5. Dichtungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es flammhemmend ausgebildet ist.
  6. Dichtungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es UV-beständig ist.
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