ES2943069T3 - Una cinta de sellado con una capa funcional - Google Patents

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ES2943069T3
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ES
Spain
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adhesive
layer
weight
waterproofing
sealing device
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ES18807383T
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English (en)
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Matia Bulloni
Roy Z'rotz
Simon Schönbrodt
Christoph Bärtsch
Rotz Josef Von
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Sika Technology AG
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    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
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Abstract

La invención está dirigida a un dispositivo de sellado que comprende una capa impermeabilizante (2), una capa funcional (3) y una capa adhesiva (4) recubierta y que cubre al menos parcialmente la primera superficie principal de la capa impermeabilizante (2) opuesta a la lado de la capa funcional (3). La invención también está dirigida a un método para producir un dispositivo de sellado, a un método para impermeabilizar un sustrato y al uso del dispositivo de sellado para sellar juntas superpuestas formadas entre partes superpuestas de membranas impermeabilizantes y para tapar brechas en membranas impermeabilizantes. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Una cinta de sellado con una capa funcional
Campo técnico
La invención se refiere al campo de la impermeabilización de construcciones de edificios por encima y por debajo del suelo mediante el uso de dispositivos de sellado. En particular, la invención se refiere a cintas de sellado, que se pueden utilizar para sellar juntas de membranas poliméricas y áreas superpuestas, para detallar varias superficies y para reparar brechas en membranas poliméricas.
Antecedentes de la invención
En el campo de la construcción, las láminas poliméricas, que a menudo se denominan membranas o paneles, se utilizan para sellar construcciones subterráneas y sobre el suelo, tales como sótanos, túneles y techos planos y de poca pendiente, contra la penetración del agua. Tales membranas impermeabilizantes se pueden proporcionar como sistemas de una sola capa o de varias capas. Una membrana impermeabilizante de una sola capa se compone de una sola capa impermeabilizante, que se puede reforzar con una capa de refuerzo, tal como una capa de rejilla, malla o tela para mejorar la estabilidad dimensional de la membrana. Una membrana impermeabilizante multicapa se compone de múltiples capas impermeabilizantes de materiales diferentes o similares. Las membranas típicamente se entregan al sitio de construcción en rollos, se transfieren al lugar de instalación, se desenrollan y se adhieren a la superficie del sustrato que debe ser impermeabilizado.
Los materiales comúnmente utilizados para las membranas impermeabilizantes incluyen termoplásticos tales como poli(cloruro de vinilo) plastificado (p-PVC), olefinas termoplásticas (TPE-O, TPO) y elastómeros tales como el monómero de etileno-propileno dieno (EPDM). Uno de los inconvenientes de las membranas basadas en polímeros son sus malas propiedades de unión; típicamente, muestran una baja fuerza de unión con los adhesivos que se utilizan comúnmente en la industria de la construcción, tales como adhesivos epoxídicos, adhesivos de poliuretano y composiciones cementosas. Por lo tanto, típicamente se utiliza una capa de contacto, por ejemplo, un soporte afelpado, para proporcionar una unión suficiente de la membrana impermeabilizante basada en polímero y la estructura que se va a impermeabilizar.
En las aplicaciones de impermeabilización aplicadas posteriormente, la membrana se une mediante su capa de contacto a la superficie del sustrato de hormigón que se va a impermeabilizar, mientras que, en las aplicaciones de impermeabilización aplicadas previamente, la membrana se coloca antes de que se construya la estructura de hormigón que se va a impermeabilizar. Una membrana impermeabilizante de aplicación posterior se adhiere sobre el sustrato que se va a impermeabilizar con un adhesivo o mediante el uso de una cinta de sellado. Se coloca una membrana impermeabilizante aplicada previamente con su capa impermeabilizante contra una estructura o encofrado subyacente y se vierte hormigón fresco contra la superficie de la capa de contacto, uniendo así total y permanentemente la membrana a la superficie del hormigón endurecido. Típicamente, se utiliza un adhesivo entre la capa impermeabilizante y la capa de contacto para mejorar la unión del hormigón fresco contra la capa de contacto. El adhesivo debe, por lo tanto, permitir que el hormigón fresco penetre profundamente en la capa de contacto antes del endurecimiento para proporcionar una alta resistencia a la penetración del agua. La publicación de patente WO 2017/108846 A1 divulga una membrana impermeabilizante que comprende una capa de barrera termoplástica y una capa de contacto que comprende un polímero termoplástico, un aglutinante mineral y un tensioactivo. La membrana divulgada se une total y permanentemente al hormigón y otras composiciones cementosas coladas sobre la superficie de la capa de contacto. Otro documento de la técnica anterior, GB 1422 123 divulga una membrana impermeabilizante que comprende una lámina impermeable flexible de material bituminoso modificado con polímero y una capa continua de un adhesivo sensible a la presión basado en bitumen que recubre una superficie de la lámina impermeable. El documento WO 2017/108843 A1 divulga una membrana que comprende una capa de barrera que tiene una primera y una segunda superficies opuestas y una capa de contacto que tiene una primera y una segunda superficies opuestas, en donde al menos una porción de la primera superficie de la capa de barrera y la segunda superficie de la capa de contacto están directamente unidas entre sí, y en donde la capa de barrera comprende un componente polimérico termoplástico y la capa de contacto comprende una mezcla de un componente de relleno sólido y un componente polimérico termoplástico, y en donde la cantidad de componente de relleno sólido es de 10,0 a 90,0% en peso, basándose en el peso total de la capa de contacto.
Para crear un sello impermeabilizante continuo, los bordes de las membranas impermeabilizantes adyacentes se superponen para formar juntas sellables. A continuación, estas juntas se pueden sellar uniendo la superficie inferior de un borde superpuesto a la superficie superior de otro borde superpuesto o utilizando cintas de sellado para unir la junta entre los bordes superpuestos. La construcción básica de una cinta de sellado es típicamente similar a la de la membrana impermeabilizante. En consecuencia, las cintas de sellado utilizadas para sellar juntas entre membranas impermeabilizantes aplicadas previamente comprenden una capa impermeabilizante termoplástica y una capa de contacto, por ejemplo, un soporte afelpado, que se une adhesivamente sobre un lado de la membrana. Dependiendo del material de las membranas impermeabilizantes, la capa impermeabilizante de la cinta de sellado se puede unirse a las membranas mediante soldadura térmica o mediante el uso de un adhesivo. Estos tipos de cintas de sellado también se pueden utilizar para aplicaciones de detallado, en las que las juntas formadas entre dos construcciones adyacentes por debajo o por encima del suelo deben sellarse contra la penetración de agua.
Una desventaja significativa de las cintas de sellado de última generación es la construcción relativamente compleja de la cinta, lo que aumenta los costes de producción de tales cintas. Por lo tanto, sigue existiendo la necesidad de una cinta de sellado, que se pueda producir a un coste menor que las cintas de sellado de última generación y que sea particularmente adecuada para utilizar en el sellado de juntas y parcheo de brechas en sistemas de impermeabilización aplicados previamente.
Compendio de la invención
El objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de sellado, en particular una cinta de sellado, que se pueda utilizar para sellar juntas entre bordes superpuestos de membranas impermeabilizantes poliméricas y para parcheo de brechas en membranas impermeabilizantes poliméricas.
El objeto de la presente invención es un dispositivo de sellado como se define en la reivindicación 1.
Sorprendentemente, se descubrió que la capa de contacto basada en fibras de una cinta de sellado de última generación se puede reemplazar por una capa funcional que comprende al menos un polímero termoplástico y al menos una carga de partículas sólidas para proporcionar una buena unión con composiciones cementosas después del endurecimiento y con adhesivos de uso común en la industria de la construcción.
Una de las ventajas del dispositivo de sellado de la presente invención es que se puede producir con costes más bajos que las cintas de sellado de última generación que comprenden una capa impermeabilizante termoplástica y una capa de contacto basada en fibra.
Otros aspectos de la presente invención se presentan en otras reivindicaciones independientes. Los aspectos preferidos de la invención se presentan en las reivindicaciones dependientes.
Breve descripción de los dibujos
La Fig. 1 muestra una sección transversal de un dispositivo de sellado (1) que comprende una capa impermeabilizante (2), una capa funcional (3) y una capa adhesiva (4) que reviste y que cubre la primera superficie principal de la capa impermeabilizante (2) opuesta al lado de la capa funcional (3).
La Fig. 2 muestra una sección transversal de un dispositivo de sellado (1) que comprende una capa impermeabilizante (2), una capa funcional (3), una capa adhesiva (4) que reviste y que cubre la primera superficie principal de la capa impermeabilizante (2) opuesta al lado de la capa funcional (3), y un revestimiento antiadherente (5) que cubre la superficie exterior de la capa adhesiva (4) opuesta al lado de la capa impermeabilizante (2).
La Fig. 3 muestra una sección transversal de un dispositivo de sellado (1) que comprende una capa impermeabilizante (2), una capa funcional (3), una capa adhesiva (4) que reviste y que cubre la primera superficie principal de la capa impermeabilizante (2) opuesta al lado de la capa funcional (3), y un revestimiento antiadherente (5) que cubre la superficie exterior de la capa adhesiva (4) opuesta al lado de la capa impermeabilizante (2). En esta realización, el dispositivo de sellado (1) comprende adicionalmente una capa de refuerzo (6), que está completamente incluida en la capa impermeabilizante (2).
Descripción detallada de la invención
El objeto de la presente invención es un dispositivo de sellado que comprende una capa impermeabilizante que tiene una primera y una segunda superficies principales y que comprende al menos un polímero termoplástico P1 y una capa funcional que tiene una primera y segunda superficies principales y que comprende:
a) de 10 a 70% en peso de al menos un polímero termoplástico P2 y
b) de 30 a 90% en peso de al menos una carga de partículas sólidas F, estando basadas dichas proporciones en el peso total de la capa funcional, en donde
la capa funcional y la capa impermeabilizante están conectadas directa o indirectamente sobre al menos parte de sus superficies principales opuestas y en donde el dispositivo de sellado comprende adicionalmente una capa adhesiva que reviste y cubre al menos parcialmente la primera superficie principal de la capa impermeabilizante opuesta al lado de la capa funcional, en donde el adhesivo es un adhesivo sensible a la presión o un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión.
Los nombres de sustancias que comienzan con "poli" designan sustancias que contienen formalmente, por molécula, dos o más de los grupos funcionales que aparecen en sus nombres. Por ejemplo, un poliol se refiere a un compuesto que tiene al menos dos grupos hidroxilo. Un poliéter se refiere a un compuesto que tiene al menos dos grupos éter.
El término "polímero" designa un conjunto de macromoléculas químicamente uniformes producidas por una polirreacción (polimerización, poliadición, policondensación) donde las macromoléculas difieren con respecto a su grado de polimerización, peso molecular y longitud de cadena. El término comprende también los derivados de dicho conjunto de macromoléculas resultantes de polirreacciones, es decir, compuestos que se obtienen por reacciones tales como, por ejemplo, adiciones o sustituciones, de grupos funcionales en macromoléculas predeterminadas y que pueden ser químicamente uniformes o químicamente no uniformes.
El término "elastómero" se refiere a cualquier polímero o combinación de polímeros de alto peso molecular natural, sintético o modificado, que es capaz de recuperarse de grandes deformaciones, es decir, tiene propiedades elásticas. El elastómero puede modificarse, o ya lo está, hasta un estado en el que es esencialmente insoluble (pero puede hincharse) en un disolvente hirviendo. El término "elastómero" se puede utilizar indistintamente con el término "caucho".
El término "(met)acrílico" designa metacrílico o acrílico. En consecuencia, (met)acriloílo designa metacriloílo o acriloílo. Un grupo (met)acriloilo también se conoce como grupo (met)acrilo. Un compuesto (met)acrílico puede tener uno o más grupos (met)acrilo, tales como compuestos (met)acrílicos mono-, di-, tri- etc. funcionales.
El término "peso molecular" se refiere a la masa molar (g/mol) de una molécula o una parte de una molécula, también denominada "radical". El término "peso molecular medio" se refiere al peso molecular medio numérico (Mn) de una mezcla oligomérica o polimérica de moléculas o radicales. El peso molecular se puede determinar mediante cromatografía de permeación en gel.
El término "temperatura de transición vítrea" se refiere a la temperatura medida por DSC de acuerdo con la norma ISO 11357 por encima de la cual un componente polimérico se vuelve blando y maleable, y por debajo de la cual se vuelve duro y vítreo. Las mediciones se pueden realizar con un dispositivo Mettler Toledo 822e a una velocidad de calentamiento de 2 grados centígrados/min. Los valores de tg se pueden determinar a partir de la curva DSC medida con la ayuda del soporte lógico DSC.
El término "punto de reblandecimiento" se refiere en el presente documento a una temperatura a la que el compuesto se ablanda en un estado similar al caucho, o a una temperatura a la que se funde la porción cristalina dentro del compuesto. El punto de reblandecimiento se puede medir mediante un método de anillo y bola según DIN EN 1238.
La "cantidad o contenido de al menos un componente X" en una composición, por ejemplo, "la cantidad de al menos un polímero termoplástico P" se refiere a la suma de las cantidades individuales de todos los polímeros termoplásticos P contenidos en la composición. Por ejemplo, en caso de que la composición comprenda 20% en peso de al menos un polímero termoplástico P, la suma de las cantidades de todos los polímeros termoplásticos P contenidos en la composición es igual a 20% en peso.
El término "temperatura ambiente" designa una temperatura de 23°C.
La capa impermeabilizante y la capa funcional son preferiblemente elementos planos que tienen una primera y una segunda superficies principales, es decir, superficies superior e inferior, definidas por bordes periféricos y que definen un espesor entre ellas. El término "elemento plano" se refiere en el presente documento a elementos en forma de lámina que tienen una longitud y una anchura al menos 50 veces, preferiblemente al menos 100 veces, más preferiblemente al menos 250 veces mayor que el espesor del elemento. La capa funcional y la capa impermeabilizante están conectadas directa o indirectamente sobre al menos parte de sus superficies principales opuestas. Sin embargo, puede ser preferible que sustancialmente toda el área de la primera superficie principal de la capa funcional esté directa o indirectamente conectada a la segunda superficie principal de la capa impermeabilizante. También puede ser preferible que la capa funcional y la capa impermeabilizante tengan sustancialmente la misma anchura y longitud.
De acuerdo con una o más realizaciones, la capa impermeabilizante y la capa funcional están directamente conectadas entre sí sobre al menos parte de sus superficies principales opuestas. Se entiende que la expresión "conectada directamente" significa en el contexto de la presente invención que no hay otra capa o sustancia presente entre las capas, y que las superficies opuestas de las dos capas están directamente unidas entre sí o se adhieren entre sí. En la zona de transición entre las dos capas, los materiales que forman las capas también pueden estar presentes mezclados entre sí. También puede ser preferible que sustancialmente toda la primera superficie principal de la capa funcional esté directamente conectada a la segunda superficie principal de la capa impermeabilizante. Por ejemplo, puede ser preferible que al menos 90%, más preferiblemente al menos 95%, de la primera superficie principal de la capa funcional esté conectada directamente a la segunda superficie principal de la capa impermeabilizante.
Preferiblemente, la capa funcional comprende una mezcla heterogénea de al menos dos fases discretas, en particular una fase continua de polímero termoplástico y una fase discontinua de carga sólida. La fase continua de polímero termoplástico comprende al menos un polímero termoplástico P2 y opcionalmente uno o más materiales poliméricos y/o aditivos que pueden mezclarse o intercalarse suficientemente con el al menos un polímero termoplástico P2 para constituir esencialmente una única "fase de polímero termoplástico". La fase de polímero termoplástico se caracteriza generalmente por ser capaz de formar una masa fundida calentándola por encima de una temperatura especificada y a continuación, de volver a solidificarse cuando se enfría lo suficiente. Debido a la presencia de la fase termoplástica, la capa funcional es soldable con otras capas que comprenden polímeros termoplásticos, que son compatibles con el al menos un polímero termoplástico P2.
La fase de carga sólida discontinua comprende al menos una carga de partículas sólidas F, que pueden estar presentes en la capa funcional como partículas individuales o como agregados de una o más partículas. Estos están al menos parcialmente, preferiblemente completamente, rodeados por la fase termoplástica continua, es decir, la carga de partículas sólidas F se dispersa en la fase continua de polímero termoplástico. En caso de que la capa funcional contenga uno o más aglutinantes minerales, tales como cemento, es esencial que estos no formen redes sólidas interconectadas de aglutinantes minerales hidratados. Puede ser preferible que la capa funcional esté esencialmente libre, más preferiblemente completamente libre, de redes sólidas interconectadas de aglutinantes minerales hidratados. Las partículas de la al menos una carga de partículas sólidas F generalmente no sufrirá un cambio de fase por calentamiento, al menos no a temperaturas a las que la fase de polímero termoplástico forma una masa fundida. En cambio, las partículas de la carga de partículas sólidas F permanecerá como una fase sólida discontinua discreta intercalada entre la fase termoplástica continua. Las partículas de la al menos una carga de partículas sólidas F puede dispersarse por toda la matriz formada por el al menos un polímero termoplástico P2. Preferiblemente, las partículas de la al menos una carga de partículas sólidas F están distribuidas por todo el volumen de la capa funcional. Se entiende que el término "distribuida en todo el volumen" significa que la al menos una carga sólida F está presente esencialmente en todas las porciones de la capa funcional pero no implica necesariamente que la distribución sea uniforme en toda la capa funcional. Sin embargo, puede ser preferible que la al menos una carga de partículas sólidas F se distribuya uniformemente por todo el volumen de la capa funcional. Para un experto en la técnica, es evidente que incluso si la al menos una carga de partículas sólidas F está "distribuida uniformemente", puede haber regiones en la capa funcional, que tengan una concentración ligeramente más alta de la al menos una carga de partículas sólidas F que otras regiones y que, por lo general, no se puede lograr una distribución 100% uniforme.
El dispositivo de sellado comprende adicionalmente una capa adhesiva aplicada como revestimiento al menos parcialmente que cubre la primera superficie principal de la capa impermeabilizante. Se entiende que la expresión "aplicada como revestimiento sobre la primera superficie principal de la capa impermeabilizante" significa que la capa adhesiva se ha aplicado directamente sobre la primera superficie principal de la capa impermeabilizante, es decir, la capa adhesiva y la capa impermeabilizante están directamente conectadas entre sí sobre sus superficies opuestas.
El adhesivo que reviste la primera superficie principal de la capa impermeabilizante es un adhesivo sensible a la presión (PSA) o un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión (HM-PSA). El término "adhesivo sensible a la presión" designa en la presente divulgación materiales adhesivos viscoelásticos, que se adhieren instantáneamente a la mayoría de los sustratos con la aplicación de una ligera presión y permanecen permanentemente adherentes. El término "adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión (HM-PSA)" designa en la presente divulgación una clase de adhesivos sensibles a la presión, que se aplican como adhesivo de fusión en caliente.
Los adhesivos sensibles a la presión y los adhesivos de fusión en caliente sensibles a la presión adecuados incluyen, por ejemplo, composiciones basada en polímeros acrílicos, copolímeros de bloques de estireno, poli-aolefinas amorfas (APAO), polímeros de éter de vinilo, elastómeros tales como, por ejemplo, caucho de butilo, etilen vinil acetato, caucho natural, caucho de nitrilo, caucho de silicona y caucho de etileno-propileno-dieno. Además de los polímeros mencionados anteriormente, las composiciones adhesivas sensibles a la presión y de fusión en caliente sensibles a la presión adecuadas típicamente comprenden uno o más constituyentes adicionales que incluyen, por ejemplo, resinas adherentes, ceras, cargas y plastificantes, así como uno o más aditivos tales como, por ejemplo, agentes de absorción de luz UV, estabilizadores de calor y UV, abrillantadores ópticos, pigmentos, colorantes y desecantes.
De acuerdo con una o más realizaciones, el adhesivo es un adhesivo sensible a la presión basado en un copolímero de bloques de estireno o un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión basado en un copolímero de bloques de estireno, que comprende al menos un copolímero de bloques de estireno.
Los copolímeros de bloques de estireno adecuados incluyen copolímeros de bloques del tipo SXS, en cada uno de los cuales S indica un bloque de estireno (o poliestireno) no elastomérico y X indica un bloque elastomérico de aolefina, que puede ser polibutadieno, poliisopreno, poliisopreno-polibutadieno, poliisopreno total o parcialmente hidrogenado (polietileno-propileno), polibutadieno total o parcialmente hidrogenado (polietileno-butileno). El bloque elastomérico de a-olefina tiene preferiblemente una temperatura de transición vitrea en el rango de -55°C a -35°C. El bloque elastomérico de a-olefina también puede ser un bloque de a-olefina modificado químicamente. Los bloques de a-olefina modificados químicamente particularmente adecuados incluyen, por ejemplo, bloques de a-olefina injertados con ácido maleico y particularmente bloques de etileno-butileno injertados con ácido maleico.
Preferiblemente, el al menos un copolímero de bloques de estireno se selecciona del grupo que consiste en copolímeros de bloques SBS, SIS, SIBS, SEBS y SEPS. Estos pueden tener una estructura lineal, radial, dibloque, tribloque o en estrella, prefiriéndose la estructura lineal. Los copolímeros de bloques de estireno adecuados del tipo SXS incluyen copolímeros de bloques basados en bloques X intermedios saturados o insaturados. También son adecuados los copolímeros de bloques de estireno hidrogenado. El al menos un copolímero de bloques de estireno puede estar presente en el adhesivo basado en copolímero de bloques de estireno en una cantidad de 5 al 60% en peso, más preferiblemente de 10 al 55% en peso, lo más preferiblemente de 20 al 50% en peso basándose en el peso total del adhesivo.
El adhesivo basado en copolímero de bloques de estireno comprende preferiblemente al menos una resina adherente. El término "resina adherente" se refiere en el presente documento a resinas que en general mejoran la adhesión y/o adherencia de una composición adhesiva. El término adherencia se refiere en el presente documento a la propiedad de una sustancia de ser adherente o adhesiva por simple contacto. La adherencia se puede medir, por ejemplo, como una adherencia en bucle. Las resinas adherentes preferidas son adherentes a una temperatura de 25°C.
Las resinas adherentes adecuadas incluyen resinas sintéticas, resinas naturales y resinas naturales modificadas químicamente. La al menos una resina adherente puede estar presente en el adhesivo basado en copolímero de bloques de estireno en una cantidad de 5 a 60% en peso, preferiblemente de 10 a 55% en peso, lo más preferiblemente de 20 a 50% en peso, basándose en el peso total del adhesivo.
Los ejemplos de resinas naturales adecuadas y resinas naturales modificadas químicamente incluyen colofonias, ésteres de colofonia, ésteres de colofonia modificados con fenoles y resinas terpénicas. Se debe entender que el término colofonia incluye colofonia de caucho, colofonia de madera, colofonia de aceite de sebo, colofonia destilada y colofonias modificadas, por ejemplo, versiones dimerizadas, hidrogenadas, maleadas y/o polimerizadas de cualquiera de estas colofonias.
Las resinas de terpeno adecuadas incluyen copolímeros y terpolímeros de terpenos naturales, tales como resinas de estireno/terpeno y alfa metil estireno/terpeno; resinas politerpénicas obtenibles a partir de la polimerización de hidrocarburos terpénicos, tales como el monoterpeno bicíclico conocido como pineno, en presencia de catalizadores de Friedel-Crafts a temperaturas moderadamente bajas; resinas de politerpeno hidrogenado; y resinas terpénicas fenólicas modificadas que incluyen derivados hidrogenados de las mismas.
El término "resina sintética" se refiere en el presente documento a compuestos obtenidos a partir de reacciones químicas controladas tales como poliadición o policondensación entre reactivos bien definidos que no tienen por sí mismos la característica de las resinas. Los monómeros que pueden polimerizarse para sintetizar las resinas sintéticas pueden incluir monómero alifático, monómero cicloalifático, monómero aromático o mezclas de los mismos. Los monómeros alifáticos pueden incluir parafinas C4 , Cs y Ce, olefinas y diolefinas conjugadas. Los ejemplos de monómeros alifáticos o monómeros cicloalifáticos incluyen butadieno, isobutileno, 1,3-pentadieno, 1,4-pentadieno, ciclopentano, 1-penteno, 2-penteno, 2-metil-1-penteno, 2-metil-2-buteno, 2-metil-2-penteno, isopreno, ciclohexano, 1-3-hexadieno, 1-4-hexadieno, ciclopentadieno y diciclopentadieno. Los monómeros aromáticos pueden incluir monómero aromático Cs, C9, y C10, tal como estireno, indeno, derivados de estireno, derivados de indeno, cumarona y combinaciones de los mismos.
En particular, las resinas sintéticas adecuadas incluyen resinas de hidrocarburos sintéticos fabricadas mediante la polimerización de mezclas de monómeros insaturados que se obtienen como subproductos del craqueo de líquidos de gas natural, gasóleo o naftas de petróleo. Las resinas de hidrocarburos sintéticos obtenidas a partir de provisiones de partida basadas en petróleo se denominan en el presente documento "resinas de hidrocarburos de petróleo". Estas incluyen también resinas aromáticas monoméricas puras, que se fabrican mediante la polimerización de provisiones de partida monoméricas aromáticas que han sido purificadas para eliminar los contaminantes que causan el color y para controlar con precisión la composición del producto. Las resinas de hidrocarburos de petróleo tienen típicamente un peso molecular medio (Mn) relativamente bajo, tal como en el rango de 250 a 5.000 g/mol y una temperatura de transición vítrea superior a 0°C, preferiblemente igual o superior a 15°C, más preferiblemente igual o superior a 30°C.
Puede ser preferible que la al menos una resina adherente se seleccione del grupo que consiste en resinas de hidrocarburos de petróleo alifáticos C5, resinas de hidrocarburos de petróleo alifáticos/aromáticos C5/C9 mixtos, resinas de hidrocarburos de petróleo alifáticos C5 modificados aromáticos, resinas de hidrocarburos de petróleo cicloalifáticos, resinas de hidrocarburos de petróleo alifáticos/cicloalifáticos C5 mixtos, resinas de hidrocarburos de petróleo aromáticos/cicloalifáticos C9 mixtos, resinas de hidrocarburos de petróleo alifáticos C5/cidoalifáticos/aromáticos C9 mixtos, resinas de hidrocarburos de petróleo cicloalifáticos modificados aromáticos y resinas de hidrocarburos de petróleo aromáticos C9, así como versiones hidrogenadas de las resinas antes mencionadas. Las notaciones "C5" y "C9" indican que los monómeros a partir de los cuales se fabrican las resinas son predominantemente hidrocarburos que tienen de 4 a 6 y d e 8 a 10 átomos de carbono, respectivamente. El término "hidrogenado" incluye resinas total, sustancialmente y al menos parcialmente hidrogenadas. Las resinas parcialmente hidrogenadas pueden tener un nivel de hidrogenación, por ejemplo, de 50%, 70% o 90%.
De acuerdo con una o más realizaciones, el adhesivo es un adhesivo sensible a la presión basado en caucho o un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión basado en caucho, que comprende al menos un elastómero. Los elastómeros adecuados para el adhesivo basado en caucho incluyen, por ejemplo, caucho de butilo, caucho de butilo halogenado, caucho de etileno-propileno, caucho de monómero de etileno-propileno dieno, caucho natural, caucho de cloropreno, 1,4-cis-poliisopreno sintético, polibutadieno, copolímero de isopreno-butadieno, copolímero de metacrilato de metilo-butadieno, copolímero de metacrilato de metilo-isopreno, copolímero de acrilonitrilo-isopreno y copolímero de acrilonitrilo-butadieno, y caucho de silicona. De acuerdo con una o más realizaciones, el al menos un elastómero se selecciona del grupo que consiste en caucho de butilo, caucho de butilo halogenado, caucho de etileno-propileno, caucho de monómero de etileno-propileno dieno, caucho natural, caucho de cloropreno, 1,4-cispoliisopreno sintético, polibutadieno y copolímero de isopreno-butadieno, preferiblemente de grupo formado por caucho de butilo, caucho de butilo halogenado, caucho natural y caucho de cloropreno.
De acuerdo con una o más realizaciones, el al menos un elastómero está presente en el adhesivo basado en caucho en una cantidad de 5 a 70% en peso, preferiblemente de 10 a 60% en peso, más preferiblemente de 10 a 55% en peso, aún más preferiblemente de 15 a 50% en peso, basándose en el peso total del adhesivo.
El adhesivo basado en caucho preferiblemente comprende adicionalmente al menos una resina adherente, preferiblemente seleccionada del grupo que consiste en resinas sintéticas, resinas naturales y resinas naturales modificadas químicamente. De acuerdo con una o más realizaciones, la al menos una resina adherente está presente en el adhesivo sensible a la presión basado en caucho en una cantidad de 2,5 a 60% en peso, preferiblemente de 5 a 55% en peso, más preferiblemente de 5 a 50% en peso, aún más preferiblemente de 10 a 45% en peso, basándose en el peso total del adhesivo.
Las resinas adherentes adecuadas que se van a utilizar en el adhesivo basado en caucho incluyen, en particular, las resinas de hidrocarburos de petróleo descritas anteriormente que son adecuadas para los adhesivos basado en copolímero de bloques de estireno. Preferiblemente, la al menos una resina adherente contenida en el adhesivo basado en caucho es una resina de hidrocarburo de petróleo que tiene un punto de reblandecimiento determinado utilizando el método de Anillo and Bola como se define en la norma DIN EN 1238 de al menos 75°C, preferiblemente al menos 85°C, en particular en el rango de 75 a 180°C, preferiblemente de 80 a 160°C.
De acuerdo con una o más realizaciones, el adhesivo basado en caucho comprende adicionalmente al menos una resina de poliolefina líquida a 25°C, preferiblemente seleccionada del grupo que consiste en polibuteno y poliisobutileno líquidos a 25°C. El término "polibuteno líquido a 25°C" se refiere en el presente documento a oligómeros de olefina de bajo peso molecular que comprenden isobutileno y/o 1-buteno y/o 2-buteno. La razón de los isómeros de olefina C4 puede variar según el fabricante y el grado. Cuando la olefina C4 es exclusivamente 1-buteno, el material se denomina "poli-n-buteno" o "PNB". El término "poliisobutileno líquido a 25°C" se refiere en el presente documento a poliolefinas de bajo peso molecular y oligómeros de olefina de isobutileno. Adecuado a 25°C, el polibuteno y el poliisobutileno líquidos tienen un peso molecular medio numérico (Mn) de menos de 15.000 g/mol, preferiblemente menos de 5.000 g/mol, aún más preferiblemente menos de 1.000 g/mol.
Los polibutenos y poliisobutilenos líquidos a 25°C comercialmente disponibles incluyen, por ejemplo, Indopol® H-300 e Indopol® H-1200 (de Ineos); Glissopal® V230, glisopal® V500 y Glissopal® V700 (de BASF); Dynapak® poli 230 (de Univar GmbH, Alemania); y Daelim® PB 950 (de Daelim Industrial).
De acuerdo con una o más realizaciones, la al menos una resina de poliolefina líquida a 25°C está presente en el adhesivo basado en caucho en una cantidad de 2,5 a 55% en peso, preferiblemente de 5 a 50% en peso, más preferiblemente de 5 a 50% en peso, aún más preferiblemente de 10 a 45% en peso, basándose en el peso total del adhesivo.
De acuerdo con una o más realizaciones, el adhesivo basado en caucho comprende adicionalmente al menos una carga, preferiblemente seleccionada del grupo que consiste en carbonato de calcio, arcilla, arcilla expandida, tierra de diatomeas, piedra pómez, mica, caolín, talco, dolomita, xonotlita, perlita, vermiculita, Wollastonita, barita, carbonato de magnesio, silicato de magnesio, sílice precipitada, sílice pirógena, cuentas de vidrio, esferas de vidrio huecas, esferas de cerámica, bauxita y zeolitas, más preferiblemente de grupo que consiste en carbonato de calcio, arcilla, arcilla expandida, tierra de diatomeas, piedra pómez, mica, caolín, talco, dolomita, xonotlita, perlita, vermiculita, Wollastonita, barita, carbonato de magnesio, silicato de magnesio, sílice precipitada y sílice pirógena. De acuerdo con una o más realizaciones, la al menos una carga está presente en el adhesivo basado en caucho en una cantidad de 5 a 80% en peso, preferiblemente de 10 a 75% en peso, más preferiblemente de 15 a 70% en peso, aún más preferiblemente de 15 a 65% en peso, basándose en el peso total del adhesivo.
De acuerdo con una o más realizaciones, el adhesivo es un adhesivo sensible a la presión de base acrílica o un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión de base acrílica, que comprende al menos un polímero de acrilato.
Los polímeros de acrilato adecuados incluyen homopolímeros, copolímeros e interpolímeros superiores de monómeros acrílicos opcionalmente con uno o más monómeros etilénicamente insaturados. Preferiblemente, el polímero de acrilato se ha preparado utilizando una mezcla de monómeros que comprende al menos 65% en peso, más preferiblemente 75% en peso, lo más preferiblemente 85% en peso, basándose en el peso total de la mezcla de monómeros, de monómeros acrílicos de la siguiente fórmula (I);
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donde R1 es un hidrógeno o un grupo metilo y R2 es un hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 2 a 30, preferiblemente de 2 a 9, átomos de carbono. Los grupos alquilo se seleccionan preferiblemente de grupo que consiste en grupos alquilo ramificados, no ramificados, cíclicos, acíclicos y saturados.
Puede ser preferible que el polímero de acrilato se pueda obtener por polimerización por radicales de una mezcla que comprenda al menos 65% en peso, más preferiblemente 75% en peso, lo más preferiblemente 85% en peso, basándose en el peso total de la mezcla de uno o más monómeros acrílicos de fórmula (I).
Los ejemplos de monómeros acrílicos especialmente adecuados incluyen, por ejemplo, acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de n-butilo, metacrilato de n-butilo, acrilato de n-pentilo, acrilato de n-hexilo, acrilato de n-heptilo, acrilato de n-octilo, metacrilato de n-octilo, acrilato de n-nonilo, acrilato de laurilo, acrilato de estearilo, acrilato de behenilo y sus isómeros ramificados, como por ejemplo acrilato de isobutilo, acrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de 2-etilhexilo, acrilato de isooctilo, metacrilato de isooctilo y también metacrilato de ciclohexilo, acrilato de isobornilo, metacrilato de isobornilo o acrilato de 3,5-dimetiladamantilo.
Puede ser preferible que la mezcla a partir de la cual se prepara al menos un polímero de acrilato comprenda adicionalmente hasta 15% en peso, preferiblemente al menos 35% en peso, de comonómeros en forma de compuestos vinílicos, preferiblemente uno o más compuestos vinílicos seleccionados del grupo que consiste en ésteres vinílicos, haluros de vinilo, haluros de vinilideno, hidrocarburos etilénicamente insaturados con grupos funcionales y nitrilos de hidrocarburos etilénicamente insaturados.
Los compuestos acrílicos que contienen grupos funcionales, por ejemplo, grupos hidroxilo y grupos hidroxialquilo, también se incluyen en el término "compuesto de vinilo". Los compuestos vinílicos adecuados incluyen, por ejemplo, anhídrido maleico, estireno, compuestos estirénicos, (met)acrilamidas, (met)acrilamidas N-sustituidas, ácido acrílico, ácido beta-acriloiloxipropiónico, ácido vinilacético, ácido fumárico, ácido crotónico, ácido aconítico, ácido dimetilacrílico, ácido tricloroacrílico, ácido itacónico, acetato de vinilo, (met)acrilato de hidroxialquilo, (met)acrilatos que contienen grupos amino y (met)acrilatos que contienen grupos hidroxilo.
De acuerdo con una o más realizaciones adicionales, el al menos un polímero de acrilato se ha preparado utilizando una mezcla de reactivos que comprende:
a) al menos 65% en peso, preferiblemente al menos 75% en peso, de uno o más monómeros acrílicos de fórmula (I) donde R1 es un hidrógeno o un grupo metilo y R2 es un grupo alquilo que tiene de 2 a 9 átomos de carbono, y
b) de 0 a 20% en peso, preferiblemente de 2,5 a 15% en peso, de al menos un compuesto vinílico seleccionado del grupo que consiste en ácido (met)acrílico, ácido beta-acriloiloxipropiónico, ácido vinilacético, ácido fumárico, ácido crotónico, ácido aconítico, ácido dimetilacrílico, ácido tricloroacrílico, ácido itacónico, acetato de vinilo y (met)acrilatos de hidroxialquilo.
Puede ser preferible que el al menos un polímero de acrilato tenga un peso molecular medio Mn en el rango de 50.000 a 1.000.000 g/mol, tal como de 100.000 a 750.000 g/mol, más preferiblemente de 150.000 a 500.000 g/mol. Preferiblemente, el al menos un polímero de acrilato tiene una temperatura de transición vítrea Tg de menos de 0°C, más preferiblemente menos de -10°C, lo más preferiblemente menos de -25°C.
De acuerdo con una o más realizaciones, el adhesivo es un adhesivo sensible a la presión de base acrílica al menos parcialmente entrecruzado o un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión de base acrílica al menos parcialmente entrecruzado. Se ha descubierto que estos tipos de adhesivos son útiles para proporcionar dispositivos de sellado que tienen una ventana operativa más amplia en términos de temperatura de aplicación mínima y máxima. En particular, se ha descubierto que dichos adhesivos mantienen su fuerza adhesiva a temperaturas más altas en comparación con los adhesivos de base acrílica no entrecruzados. Además, se ha descubierto que las composiciones adhesivas de base acrílica al menos parcialmente entrecruzadas permiten ajustes en la formulación para lograr una mayor adherencia incluso a bajas temperaturas.
De acuerdo con una o más realizaciones, el adhesivo es una composición al menos parcialmente entrecruzada de:
a') al menos 65,0% en peso, preferiblemente al menos 85,0% en peso, del al menos un polímero de acrilato, b') de 0,01 a 5,0% en peso, preferiblemente de 0,1 a 1,0% en peso, de al menos un agente de curado, c') de 0,1 a 5,0% en peso, preferiblemente de 0,25 a 2,5% en peso, de al menos un iniciador, y
d') de 0 a 30,0% en peso, preferiblemente de 5,0 a 20,0% en peso, de al menos una resina adherente, estando basadas todas las proporciones en el peso total de la composición.
El al menos un agente de curado es preferiblemente un acrilato multifuncional seleccionado del grupo que consiste en dimetacrilato de butanodiol, dimetacrilato de etilenglicol, dimetacrilato de dietilenglicol, dimetacrilato de trietilenglicol, trimetacrilato de trimetilolpropano, diacrilato de butanodiol, diacrilato de hexanodiol, triacrilato de trimetilolpropano y diacrilato de tripropilenglicol, etoxitriacrilato de trimetilolpropano, triacrilato de trimetilolpropano, diacrilato de tripropilenglicol, dimetacrilato de propilenglicol, diacrilato de dipropilenglicol, hidroxipentaacrilato de dipentaeritritol, diacrilato de neopentilglicol propoxilado, dimetacrilato de bisfenol A etoxilado, diacrilato de hexanodiol alcoxilado, diacrilato de bisfenol A etoxilado, dimetacrilato de bisfenol A etoxilado, triacrilato de trimetilolpropano etoxilado, diacrilato de neopentilglicol propoxilado, triacrilato de glicerilo propoxilado, diacrilato de polibutadieno y dimetacrilato de polibutadieno.
De acuerdo con una o más realizaciones, el adhesivo es un adhesivo sensible a la presión curable por UV o un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión de base acrílica curable por UV, que se ha entrecruzado al menos parcialmente mediante el uso de radiación UV.
De acuerdo con una o más realizaciones, el al menos un iniciador c') contenido en la composición entrecruzable presentada anteriormente es un fotoiniciador. Los fotoiniciadores adecuados incluyen, por ejemplo, éteres de benzoína, dialcoxiacetofenonas, alfa-hidroxiciclohexilarilcetonas, ésteres de alfa-cetofenilacetato, bencildialquilcetales, cloro- y alquiltioxantonas y alfa-amino- y alfa-hidroxialquilarilcetonas.
Preferiblemente, la primera superficie principal de la capa impermeabilizante está revestida con una capa adhesiva continua. El término "capa continua" se refiere en el presente documento a capas que consisten en una sola zona recubierta con el adhesivo mientras que una "capa discontinua" se considera que consta de varias zonas aisladas revestidas con el adhesivo.
El espesor preferido de la capa adhesiva depende de la realización del dispositivo de sellado, en particular del tipo de adhesivo. Puede ser preferible que la capa adhesiva tenga un espesor de 0,1 a 2,5 mm, preferiblemente de 0,2 a 2,0 mm, más preferiblemente de 0,2 a 1,5 mm, lo más preferiblemente de 0,3 a 1,0 mm. El espesor de la capa adhesiva se puede determinar utilizando el método de medición definido en la norma DIN EN 1849-2. De acuerdo con una o más realizaciones, la capa adhesiva tiene un espesor uniforme de tal manera que la diferencia entre los espesores medidos de la capa adhesiva en dos puntos cualesquiera de la superficie de la capa impermeabilizante no es superior a 0,15 mm, preferiblemente no superior a 0,075 mm, lo más preferiblemente no superior a 0,05 mm. La superficie orientada hacia el exterior de la capa adhesiva opuesta al lado de la capa impermeabilizante se cubre preferiblemente al menos parcialmente, preferiblemente completamente, con un revestimiento antiadherente para evitar una adhesión prematura no deseada y para proteger la capa adhesiva de la humedad, el ensuciamiento y otros factores ambientales. En caso de que el dispositivo de sellado se proporcione en forma de rollos, el revestimiento antiadherente permite un fácil desenrollado sin que el adhesivo se pegue al lado posterior del dispositivo de sellado. El revestimiento antiadherente también se puede cortar en múltiples secciones para permitir la separación en porciones del revestimiento de la capa adhesiva.
Los materiales adecuados para el revestimiento antiadherente incluyen papel Kraft, papel revestido con polietileno, papel revestido con silicona, así como películas poliméricas, por ejemplo, películas de polietileno, polipropileno y poliéster recubiertas con agentes antiadherentes poliméricos seleccionados entre silicona, urea de silicona, uretanos, ceras y agentes antiadherentes de acrilato de alquilo de cadena larga.
La capa impermeabilizante comprende al menos un polímero termoplástico P1.
La composición detallada de la capa impermeabilizante no está particularmente restringida, pero debe ser lo más impermeable posible y no descomponerse ni dañarse mecánicamente incluso bajo la influencia prolongada del agua o la humedad. Preferiblemente, el al menos un polímero termoplástico P1 está presente en la capa impermeabilizante en una cantidad de al menos 80% en peso, preferiblemente al menos 85% en peso, más preferiblemente al menos 90% en peso, lo más preferiblemente al menos 95% en peso, basándose en el peso total de la capa impermeabilizante.
El al menos un polímero termoplástico P1 y P2 se selecciona preferiblemente de grupo que consiste en copolímero de etileno - vinil acetato (EVA), copolímeros de etileno - éster acrílico, copolímeros de etileno - a-olefina, copolímeros de etileno - propileno, copolímeros de propileno - a-olefina, copolímeros de propileno - etileno, polipropileno (PP), polietileno (PE), poli(cloruro de vinilo) (PVC), tereftalato de polietileno (PET), poliestireno (PS), poliamidas (PA), polietileno clorosulfonado (CSPE), caucho de etileno propileno dieno (EPDM) y poliisobutileno (PIB). De acuerdo con una o más realizaciones, el al menos un polímero termoplástico P1 y P2 se selecciona del grupo que consiste en polietileno de baja densidad, polietileno lineal de baja densidad, polietileno de alta densidad, copolímero de etileno - vinil acetato (EVA), copolímeros de etileno - éster acrílico, copolímeros de etileno - a-olefina y copolímeros de etileno - propileno. De acuerdo con una o más realizaciones, el al menos un polímero termoplástico P1 y P2 se selecciona del grupo que consiste en copolímeros de propileno - a-olefina, copolímeros de propileno -etileno y polipropileno (PP).
Preferiblemente, el al menos un polímero termoplástico P1 es miscible con el al menos un polímero termoplástico P2 contenido en la capa funcional. Más preferiblemente, el al menos un polímero termoplástico P1 es soldable con el al menos un polímero termoplástico P2. El hecho de que los polímeros sean "soldables" entre sí significa aquí que una capa termoplástica que consiste en el al menos un polímero termoplástico P1 puede unirse homogéneamente mediante soldadura térmica con otra capa termoplástica que consiste en el al menos un polímero termoplástico P2. De acuerdo con una o más realizaciones, el al menos un polímero termoplástico P1 y el al menos un polímero termoplástico P2 son idénticos.
La capa funcional comprende de 10 a 70% en peso, preferiblemente de 20 a 60% en peso, más preferiblemente de 30 a 55% en peso, lo más preferiblemente de 35 a 50% en peso, basándose en el peso total de la capa funcional, del al menos un polímero termoplástico P2.
La capa funcional también comprende de 30 a 90% en peso, preferiblemente de 40 a 80% en peso, más preferiblemente de 45 a 70% en peso, lo más preferiblemente de 50 a 65% en peso, basándose en el peso total de la capa funcional, de al menos una carga de partículas sólidas F. Preferiblemente, la al menos una carga de partículas sólidas F es una carga mineral seleccionada entre cargas minerales inertes y aglutinantes minerales. El término "carga mineral inerte" designa cargas minerales que, a diferencia de los aglutinantes minerales, no reaccionan con el agua, es decir, no experimentan una reacción de hidratación en presencia de agua. La carga mineral inerte adecuada para su uso en la capa funcional incluye arena, granito, carbonato de calcio, arcilla, arcilla expandida, tierra de diatomeas, piedra pómez, mica, caolín, talco, dolomita, xonotlita, perlita, vermiculita, Wollastonita, barita, carbonato de magnesio, hidróxido de calcio, aluminatos de calcio, sílice, sílice pirógena, sílice fundida, aerogeles, cuentas de vidrio, esferas de vidrio huecas, esferas de cerámica, bauxita, hormigón triturado y zeolitas.
El término "arena" se refiere en el presente documento a los sedimentos clásticos minerales (rocas clásticas) que son conglomerados sueltos (sedimentos sueltos) de pequeños granos redondos o angulares, que fueron desprendidos de la estructura de grano original durante la degradación mecánica y química y transportados a su punto de depósito, teniendo dichos sedimentos un contenido de SiO2 superior a 50% en peso, en particular superior a 75% en peso, de forma especialmente preferida superior a 85% en peso. El término "carbonato de calcio" como carga mineral inerte se refiere en el presente documento a cargas calcíticas producidas a partir de tiza, piedra caliza o mármol por trituración y/o precipitación.
De acuerdo con una o más realizaciones, la al menos una carga de partículas sólidas F es una carga mineral inerte seleccionada del grupo que consiste en arena, granito, carbonato de calcio, arcilla, arcilla expandida, tierra de diatomeas, piedra pómez, mica, caolín, talco, dolomita, xonotlita, perlita, vermiculita, Wollastonita, barita, carbonato de magnesio, hidróxido de calcio, aluminatos de calcio, sílice, sílice pirógena, sílice fundida, aerogeles, cuentas de vidrio, esferas de vidrio huecas, esferas de cerámica, bauxita, hormigón triturado y zeolitas.
De acuerdo con una o más realizaciones, la capa funcional comprende de 10 a 80% en peso, preferiblemente de 25 a 75% en peso, más preferiblemente de 30 a 70% en peso, lo más preferiblemente de 35 a 65% en peso, basándose en el peso total de la capa funcional, de al menos una carga mineral inerte, preferiblemente seleccionada del grupo que consiste en hormigón triturado, carbonato cálcico, tierra de diatomeas, piedra pómez, mica, caolín, talco, dolomita, xonotlita, perlita, vermiculita, Wollastonita, barita, carbonato de magnesio.
El término "aglutinante mineral" se refiere en el presente documento a un aglutinante que, en presencia de agua, reacciona en una reacción de hidratación con formación de hidratos sólidos o fases hidratadas. En particular, el término "aglutinante mineral" se refiere en el presente documento a aglutinantes minerales no hidratados, es decir, aglutinantes minerales, que no se han mezclado con agua y han reaccionado en una reacción de hidratación. Los aglutinantes minerales adecuados para su uso en la capa funcional incluyen aglutinantes hidráulicos, no hidráulicos, hidráulicos latentes y puzolánicos.
De acuerdo con una o más realizaciones, la al menos una carga de partículas sólidas F es un aglutinante mineral seleccionado del grupo que consiste en aglutinantes hidráulicos, no hidráulicos, hidráulicos latentes y puzolánicos. El término "aglutinante hidráulico" designa en el presente documento sustancias que se endurecen como resultado de reacciones químicas con agua ("reacciones de hidratación") y producen hidratos que no son solubles en agua. En particular, las reacciones de hidratación del aglutinante hidráulico tienen lugar esencialmente independientemente del contenido de agua. Esto significa que los aglutinantes hidráulicos pueden endurecerse y conservar su resistencia incluso cuando se exponen al agua, por ejemplo, bajo el agua o en condiciones de alta humedad. Los ejemplos de aglutinantes hidráulicos incluyen cemento, escoria de cemento y cal hidráulica. Por el contrario, los "aglutinantes no hidráulicos", tales como la cal apagada con aire (cal no hidráulica) y el yeso, son al menos parcialmente solubles en agua y deben mantenerse secos para conservar su resistencia. El término "yeso" designa en el presente documento cualquier forma conocida de yeso, en particular sulfato de calcio deshidratado, sulfato de calcio a-hemihidrato, sulfato de calcio p-hemihidrato o sulfato de calcio anhidrita o mezclas de los mismos.
El término "aglutinante hidráulico latente" designa en el presente documento aditivos de hormigón de tipo II particulares con carácter hidráulico latente según DIN EN 206-1:2000. Estos materiales son aluminosilicatos de calcio que no pueden endurecerse directamente o endurecerse demasiado lentamente cuando se mezclan con agua. El proceso de endurecimiento se acelera en presencia de activadores alcalinos, que rompen los enlaces químicos en la fase amorfa (o vítrea) del aglutinante y promueven la disolución de especies iónicas y la formación de fases de hidrato de aluminosilicato de calcio. Los ejemplos de aglutinantes hidráulicos latentes incluyen escoria granulada de alto horno.
El término "aglutinantes puzolánicos" designa en el presente documento en particular aditivos de hormigón tipo II con carácter puzolánico según DIN EN 206-1:2000. Estos materiales son compuestos silíceos o de aluminosilicato que reaccionan con agua e hidróxido de calcio para formar fases de hidrato de silicato de calcio o de hidrato de aluminosilicato de calcio. Los aglutinantes puzolánicos incluyen puzolanas naturales tales como tras y puzolanas artificiales tales como cenizas volantes y humo de sílice.
De acuerdo con una o más realizaciones, la capa funcional comprende de 10 a 80% en peso, preferiblemente de 25 a 75% en peso, más preferiblemente de 30 a 70% en peso, lo más preferiblemente de 35 a 65% en peso, basándose en el peso total de la capa funcional, de cemento o clínker de cemento. El cemento puede ser cualquier cemento convencional, por ejemplo, uno de acuerdo con los cinco tipos principales de cemento según DIN EN 197­ 1: a saber, cemento Portland (CEM I), cementos Portland compuestos (CEM II), cemento de alto horno (CEM III), cemento puzolánico (CEM IV) y cemento compuesto (CEM V). Estos tipos principales de cemento se subdividen, según la cantidad añadida, en 27 tipos de cemento adicionales, que son conocidos por el experto en la técnica y se enumeran en la norma DIN EN 197-1. Naturalmente, todos los demás cementos que se producen de acuerdo con otra norma también son adecuados, por ejemplo, de acuerdo con la norma ASTM o la norma india. En la medida en que se hace referencia aquí a tipos de cemento según la norma DIN, esto naturalmente también se refiere a las composiciones de cemento correspondientes que se producen según otra norma de cemento.
De acuerdo con una o más realizaciones, la capa funcional comprende de 1 a 60% en peso, preferiblemente de 2,5 a 55% en peso, más preferiblemente de 5 a 50% en peso, lo más preferiblemente de 10 a 40% en peso, de al menos una carga mineral inerte seleccionada del grupo que consiste en arena, granito, carbonato de calcio, arcilla, arcilla expandida, tierra de diatomeas, piedra pómez, mica, caolín, talco, dolomita, xonotlita, perlita, vermiculita, Wollastonita, barita, carbonato de magnesio, hidróxido de calcio, aluminatos de calcio, sílice, sílice pirógena, sílice fundida, aerogeles, cuentas de vidrio, esferas de vidrio huecas, esferas de cerámica, bauxita, hormigón triturado y zeolitas, y de 1a 60% en peso, preferiblemente de 2,5 a 55% en peso, más preferiblemente de 5 a 50% en peso, lo más preferiblemente de 10 a 40% en peso, de al menos un aglutinante mineral seleccionado del grupo que consiste en aglutinantes hidráulicos, no hidráulicos, hidráulicos latentes y puzolánicos, en particular cemento y clínker de cemento, estando basadas todas las proporciones en el peso total de la capa funcional.
De acuerdo con una o más realizaciones, la capa funcional comprende de 1 a 60% en peso, preferiblemente de 2,5 a 55% en peso, más preferiblemente de 5 a 50% en peso, lo más preferiblemente de 10 a 40% en peso, de hormigón triturado y de 1a 60% en peso, preferiblemente de 2,5 a 55% en peso, más preferiblemente de 5 a 50% en peso, lo más preferiblemente de 10 a 40% en peso, de al menos otra carga mineral inerte y/o al menos un aglutinante mineral seleccionado del grupo que consiste en aglutinantes hidráulicos, no hidráulicos, hidráulicos latentes y puzolánicos, en particular cemento y clínker de cemento, estando basadas todas las proporciones en el peso total de la capa funcional.
Se ha encontrado que los aglutinantes minerales, si están presentes en la capa funcional, permanecen en un estado sustancialmente no hidratado incluso si el dispositivo de sellado se almacena durante varias semanas a temperatura ambiente normal y una humedad relativa de 50%. Sin embargo, incluso si la capa funcional contiene aglutinantes minerales hidratados, por ejemplo, en caso de que al menos una carga de partículas sólidas contenga o consista en hormigón triturado, es esencial que los aglutinantes minerales hidratados no formen redes sólidas interconectadas. La presencia de redes sólidas de aglutinantes minerales hidratados en la capa funcional reduciría significativamente la flexibilidad del dispositivo de sellado, lo que no es deseable en aplicaciones de impermeabilización y techado. Preferiblemente, el tamaño medio de partícula d50 de la al menos una carga de partículas sólidas F es de 1 a 300 |jm, más preferiblemente de 1 a 250 |jm, aún más preferiblemente de 2 a 200 |jm, lo más preferiblemente de 2 a 150 |jm. El término "tamaño medio de partícula d50" se refiere en el presente documento a un tamaño de partícula por debajo del cual 50% de todas las partículas en volumen son más pequeñas que el valor d50. El término "tamaño de partícula" se refiere al diámetro esférico equivalente al área de una partícula. La distribución del tamaño de partícula se puede medir por difracción láser según el método descrito en la norma ISO 13320:2009. Para la determinación de la distribución del tamaño de partícula, las partículas se suspenden en agua (método de dispersión húmeda). Se puede utilizar un dispositivo Mastersizer 2000 (marca comercial de Malvern Instruments Ltd, GB) para medir la distribución del tamaño de partícula.
Preferiblemente, el tamaño de partícula total de la carga de partículas sólidas F (de al menos 98% de las partículas) está por debajo de 250 jim, más preferiblemente por debajo de 200 jim, aún más preferiblemente por debajo de 100 jim. También puede ser preferible que menos de 40% en peso, más preferiblemente menos de 30% en peso, aún más preferiblemente menos de 20% en peso, lo más preferiblemente menos de 10% en peso de las partículas de la al menos una carga de partículas sólidas F tenga un tamaño de partícula inferior a 5 jim y/o que menos de 40% en peso, más preferiblemente inferior a 30% en peso, aún más preferiblemente inferior a 20% en peso, lo más preferiblemente inferior a 10% en peso de las partículas de la al menos una carga de partículas sólidas F tenga un tamaño de partícula superior a 100 jm.
La capa funcional puede comprender adicionalmente uno o más tensioactivos. El término "tensioactivo" se refiere en el presente documento a sustancias reductoras de la tensión superficial, que usualmente son compuestos orgánicos que contienen grupos hidrófobos e hidrófilos. De acuerdo con la carga del grupo hidrófilo, los tensioactivos se clasifican típicamente en tensioactivos aniónicos, catiónicos, anfóteros y no iónicos.
De acuerdo con una o más realizaciones, la capa funcional comprende adicionalmente al menos un tensioactivo SF seleccionado del grupo que consiste en tensioactivos aniónicos, catiónicos, anfóteros, no iónicos y poliméricos. Los ejemplos de tensioactivos aniónicos adecuados incluyen tensioactivos que contienen grupos carboxilato, sulfato, fosfato o sulfonato, tales como derivados de aminoácidos; sulfatos de éter de alcohol graso; sulfatos de alcoholes grasos; jabones; productos etoxilados de alquilfenol; productos etoxilados de alcoholes grasos; alcanosulfonatos; olefinosulfonatos; y alquilfosfatos.
Los ejemplos de tensioactivos catiónicos adecuados incluyen compuestos de amonio o fosfonio cuaternarios, tales como, por ejemplo, sales de tetraalquilamonio; compuestos de N,N-dialquilimidazolina; compuestos de dimetildiestearilamonio, compuestos de N-alquilpiridina; y cloruros de amonio.
Los tensioactivos anfóteros (zwitteriónicos) tienen centros catiónicos y aniónicos anclados a la misma molécula. Los ejemplos de tensioactivos anfóteros adecuados incluyen electrolitos anfóteros tales como ácidos aminocarboxílicos y betaínas.
Los ejemplos de tensioactivos no iónicos adecuados incluyen productos etoxilados, tales como, por ejemplo, aductos etoxilados de alcoholes, tales como polioxialquilen polioles; aminas; ácidos grasos; amidas de ácidos grasos; alquilfenoles; etanolamidas; aminas grasas; polisiloxanos; ésteres de ácidos grasos; éteres de poliglicol de alquilo o alquilfenilo, tales como, por ejemplo, éteres de poliglicol de alcohol graso; alquilglucósidos; ésteres de azúcar; ésteres de sorbitán; polisorbatos u óxidos de trialquilamina; ésteres y amidas de ácidos poli(met)acrílicos con polialquilenglicoles o aminopolialquilenglicoles, que como máximo pueden estar unidos por un extremo con grupos alquilo.
Los tensioactivos poliméricos se pueden dividir en dos grupos de compuestos. El primer grupo incluye polímeros tipo peine o rastrillo en los que hay una cadena polimérica orgánica con grupos hidrófobos a intervalos regulares a lo largo de la cadena y grupos hidrófilos a intervalos aleatorios o regulares a lo largo de esa cadena. El segundo grupo de tensioactivos poliméricos incluye copolímeros de bloques en los que hay bloques de grupos hidrófobos (B) y bloques de grupos hidrófilos (A) normalmente en configuración A-B-A. Ciertos tensioactivos poliméricos tales como los tensioactivos de copolímero de óxido de etileno-óxido de propileno también pueden clasificarse como tensioactivos no iónicos.
De acuerdo con una o más realizaciones, el al menos un tensioactivo SF está presente en la capa funcional en una cantidad de al menos 0,05% en peso, basándose en el peso total de la capa funcional. Puede ser ventajoso que el al menos un tensioactivo SF esté presente en la capa funcional en una cantidad de 0,1 a 5,0% en peso, preferiblemente de 0,1 a 4,0% en peso, más preferiblemente de 0,1 a 3,0% en peso, lo más preferiblemente de 0,25 a 2,0% en peso, basándose en el peso total de la capa funcional.
Puede ser preferible que el al menos un tensioactivo SF se seleccione del grupo que consiste en monoestearatos de glicerol, éteres de policarboxilato, polisiloxanos modificados con poliéter, siloxanos de poli(óxido de alquileno), hidroxietilaminas, erucamidas, estearil estearamidas, alcanosulfonatos de metales alcalinos y alquilaril sulfonatos. Los ejemplos de monoestearatos de glicerol comercialmente disponibles incluyen Dimodan HP (de Danisco).
Los ejemplos de éteres de policarboxilato adecuados incluyen superplastificantes basados en éter de policarboxilato (PCE), que están compuestos por un copolímero de metoxipolietilenglicol (cadena lateral) injertado con copolímero de ácido metacrílico (cadena principal). Los superplastificantes basados en éter de policarboxilato disponibles en el mercado adecuados incluyen Viscocrete® Polymer PC-2, Viscocrete® Polymer RMC-2 y Cemerol® R-750 MC (de Sika).
Los ejemplos de polisiloxanos modificados con poliéter adecuados incluyen copolímeros de poliéterpolisiloxano. Los polisiloxanos modificados con poliéter comercialmente disponibles incluyen Tegostab B8870 (de Evonik).
Los ejemplos de siloxanos de poli(óxido de alquileno) comercialmente disponibles incluyen Niax L-1500 (de Momentive).
Los ejemplos de hidroxietilaminas adecuadas incluyen bis(2-hidroxietil)aminas, que están comercialmente disponibles como Armostat 300 (de Akzo Nobel).
Los ejemplos de erucamidas y estearil estearamidas comercialmente disponibles incluyen Kemamide E180 y Kemamide 80 (de PMC Biogenix).
Los ejemplos de alcanosulfonatos de metales alcalinos adecuados incluyen alcanosulfonatos de sodio, que están comercialmente disponibles como Armostat 3002 (de Akzo Nobel) y Loxiol 93P (de Emery Oleochemicals).
Los ejemplos de alquilarilsulfonatos disponibles comercialmente adecuados incluyen ZetaSphere 2300, 3100 y 3700 (de Airproducts).
De acuerdo con una o más realizaciones, la capa funcional comprende al menos un tensioactivo SF seleccionado del grupo que consiste en monoestearatos de glicerol, éteres de policarboxilato, polisiloxanos modificados con poliéter, siloxanos de poli(óxido de alquileno), hidroxietilaminas, erucamidas, estearil estearamidas, alcanosulfonatos de metales alcalinos, y alquilaril sulfonatos, en donde el al menos un tensioactivo SF está presente en la capa funcional en una cantidad de 0,1 a 5,0% en peso, preferiblemente de 0,1 a 4,0% en peso, más preferiblemente de 0,1 a 3,0% en peso, lo más preferiblemente de 0,25 a 2,0% en peso, basándose en el peso total de la capa funcional.
El espesor de la capa funcional no está particularmente restringido y puede no ser constante en la dirección longitudinal y/o transversal del dispositivo de sellado. Preferiblemente, la capa funcional tiene un espesor máximo, determinado utilizando el método de medición definido en la norma DIN EN 1849-2, de 0,1 a 2,5 mm, más preferiblemente de 0,1 a 2,0 mm, aún más preferiblemente de 0,1 a 1,5 mm, lo más preferiblemente de 0,1 a 1,0 mm. También puede ser preferible que la capa funcional tenga un espesor mínimo, determinado utilizando el método de medición definido en la norma DIN EN 1849-2, de 0,05 a 2,5 mm, más preferiblemente de 0,05 a 2,0 mm, aún más preferiblemente de 0,05 a 1,5 mm, lo más preferiblemente de 0,05 a 1,0 mm. Además, puede ser ventajoso que la capa funcional tenga un espesor medio, calculado como media aritmética de los espesores máximo y mínimo, determinado utilizando el método de medición definido en la norma DIN EN 1849-2, de 0,075 a 2,5 mm, preferiblemente de 0,1 a 2,0 mm, aún más preferiblemente de 0,1 a 1,5 mm, lo más preferiblemente de 0,1 a 1,0 mm.
El espesor de la capa impermeabilizante no está particularmente restringido. La capa impermeabilizante puede tener un espesor, determinado utilizando el método de medición definido en la norma DIN e N 1849-2, de 0,05 a 2,5 mm, preferiblemente de 0,05 a 1,5 mm, aún más preferiblemente de 0,1 a 1,0 mm, lo más preferiblemente de 0,1 a 0,5 mm.
El dispositivo de sellado puede comprender adicionalmente una capa de refuerzo para mejorar la estabilidad dimensional del dispositivo de sellado. La capa de refuerzo está preferiblemente al menos parcialmente incluida en la capa impermeabilizante. Las capas de refuerzo adecuadas incluyen, por ejemplo, rejillas de refuerzo y materiales de fibra de refuerzo.
Se puede utilizar cualquier tipo de rejilla de refuerzo comúnmente utilizada para mejorar la estabilidad dimensional de las membranas impermeabilizantes termoplásticas. Típicamente, tales rejillas de refuerzo comprenden una malla de hebras entrelazadas, que comprenden o están compuestas de material plástico o metálico. Las rejillas de refuerzo adecuadas tienen una resistencia a la tracción suficiente para resistir el desgarro cuando se exponen a las cargas de tracción típicas experimentadas por las membranas impermeabilizantes desde varias direcciones. Los materiales particularmente adecuados para la capa de rejilla de refuerzo incluyen, por ejemplo, polipropileno, tereftalato de polietileno (PET) y poliéster.
El término "material de fibra" se refiere en el presente documento a materiales compuestos de fibras. Las fibras pueden comprender o consistir en material orgánico o sintético. Estas incluyen, en particular, fibras de celulosa, fibras de algodón, fibras de proteínas, fibras orgánicas sintéticas y fibras inorgánicas sintéticas. Las fibras sintéticas adecuadas incluyen fibras hechas de poliéster, un homopolímero o copolímero de etileno y/o propileno, viscosa, nailon y vidrio. Las fibras pueden ser fibras cortas o fibras largas, fibras o filamentos hilados, tejidos o no tejidos. Las fibras pueden ser por otra parte fibras alineadas o estiradas. Además, puede ser ventajoso utilizar juntas diferentes fibras, tanto en términos de geometría como de composición. El material de fibra de refuerzo puede tener la forma de una estera de fibra, una tela no tejida o un tejido fibroso. Los materiales particularmente adecuados para el material de fibra de refuerzo incluyen fibras de vidrio, fibras de poliéster y fibras de nailon.
De acuerdo con una o más realizaciones, el dispositivo de sellado comprende una capa de refuerzo, que está completamente incluida en la capa impermeabilizante. Por la expresión "totalmente incluida" se entiende que la capa de refuerzo está sustancialmente completamente cubierta por la matriz de la capa impermeabilizante.
De acuerdo con una o más realizaciones adicionales, el dispositivo de sellado comprende una capa de refuerzo, que se encuentra entre la capa impermeabilizante y la capa funcional. En estas realizaciones, un lado de la capa de refuerzo está preferiblemente conectada directamente a la segunda superficie de la capa impermeabilizante, estando conectado el otro lado directamente a la primera superficie de la capa funcional. También es posible que la capa de refuerzo esté parcialmente incluida en la capa impermeabilizante y/o en la capa funcional. Sin embargo, también puede ser posible o incluso preferible que el dispositivo de sellado no contenga ninguna capa de refuerzo. El dispositivo de sellado típicamente se proporciona en forma de cinta prefabricada, que se suministra en el sitio de construcción y se desenrolla de los rollos para proporcionar tiras que tienen un ancho típico de 1 a 20 cm. Las tiras se pueden utilizar, por ejemplo, para sellar juntas entre dos membranas impermeabilizantes adyacentes o para reparar lugares dañados en membranas impermeabilizantes existentes.
Las preferencias dadas anteriormente para la capa impermeabilizante, la capa funcional, la capa adhesiva, la capa de refuerzo, el revestimiento antiadherente y para el al menos un polímero termoplástico P1 y P2 así como para la al menos una carga de partículas sólidas F, se aplican por igual a todos los aspectos de la presente invención a menos que se indique lo contrario.
Otro objeto de la presente invención es un método para producir un dispositivo de sellado de la presente invención. El método para producir un dispositivo de sellado no está particularmente limitado y puede utilizarse cualquier tecnología convencional adecuada para producir membranas compuestas que comprendan láminas y películas basadas en polímeros.
El dispositivo de sellado de la presente invención se puede producir, por ejemplo, utilizando técnicas convencionales de extrusión, calandrado, compresión o fundición. Preferiblemente, el método para producir un dispositivo de sellado de la presente invención comprende extruir y/o calandrar y/o coextruir composiciones de la capa impermeabilizante y la capa funcional. Las "composiciones" de la capa impermeabilizante y la capa funcional comprenden todos los constituyentes necesarios para formar las respectivas capas.
Preferiblemente, el método para producir un dispositivo de sellado de la presente invención comprende las etapas de:
i) Extruir y/o calandrar y/o coextruir composiciones de la capa impermeabilizante y la capa funcional para formar un material compuesto de membrana,
ii) Proporcionar una composición adhesiva y, opcionalmente, calentar la composición adhesiva para permitir que la composición adhesiva fluya, y
iii) Aplicar como revestimiento la composición adhesiva sobre la primera superficie principal de la capa impermeabilizante opuesta al lado de la capa funcional de manera que la primera superficie principal esté cubierta al menos parcialmente por una capa adhesiva.
De acuerdo con una o más realizaciones, la etapa i) comprende las etapas de:
i') Coextruir composiciones de la capa impermeabilizante y la capa funcional a través de un troquel común para formar un material compuesto de membrana, o
i') Extruir una composición de la capa impermeabilizante a través de un troquel para formar la capa impermeabilizante e
i") Extruir una composición de la capa funcional a través de un troquel sobre la superficie de la capa impermeabilizante para formar un material compuesto de membrana o
i') Extruir una composición de la capa funcional a través de un troquel para formar la capa funcional e i") Extruir una composición de la capa impermeabilizante a través de un troquel sobre la superficie de la capa funcional para formar un material compuesto de membrana.
En una etapa de extrusión, la composición de la capa correspondiente se procesa primero por fusión en una extrusora para producir una masa fundida homogeneizada, que a continuación, se extruye a través de un troquel de extrusión. Los aparatos de extrusión adecuados que comprenden al menos una extrusora y un troquel de extrusión son bien conocidos por los expertos en la técnica. Se puede utilizar cualquier extrusora convencional, por ejemplo, una extrusora de ariete, una extrusora de un solo tornillo o una extrusora de doble tornillo. Preferiblemente, la extrusora es una extrusora de tornillo, más preferiblemente una extrusora de doble tornillo. El troquel de extrusión, preferiblemente un troquel plano, consiste en las regiones de colector, aproximación y labio. En caso de un procedimiento de coextrusión, se puede utilizar un aparato extrusor que comprenda al menos dos extrusoras, preferiblemente extrusoras de doble tornillo, y un troquel de un solo colector o de múltiples colectores. Como alternativa al procedimiento de coextrusión, la etapa i) se puede realizar utilizando dos aparatos extrusores separados, cada uno de los cuales comprende una extrusora y un troquel, preferiblemente un troquel plano.
La temperatura de extrusión es preferiblemente de 80 a 250°C, más preferiblemente de 100 a 240°C, aún más preferiblemente de 120 a 220°C, lo más preferiblemente de 140 a 200°C. El término "temperatura de extrusión" se refiere a la temperatura de la composición extruida en la salida del troquel. Preferiblemente, la presión de extrusión es de 20 a 350 bar, preferiblemente de 30 a 240 bar, más preferiblemente de 35 a 200 bar, lo más preferiblemente de 40 a 130 bar. La "presión de extrusión" se refiere a la presión de la composición al final de la zona de dosificación justo antes de que la composición entre en la entrada del troquel.
De acuerdo con una o más realizaciones, el método para producir un dispositivo de sellado comprende una etapa adicional de empleo de rodillos de enfriamiento de calandria separados a través de los cuales se estira el material compuesto de membrana obtenido en la etapa i) antes de la aplicación del adhesivo. El material compuesto de membrana se estira a través de los rodillos de enfriamiento de la calandria para asegurar que las capas se unan entre sí y/o para controlar el espesor de las capas extruidas, en particular el espesor de la capa funcional.
En caso de que la composición de la capa funcional contenga uno o más aglutinantes minerales, la cantidad de agua contenida en la composición, si está presente, debe ser lo suficientemente baja para mantener los aglutinantes minerales en una forma esencialmente no hidratada durante las etapas de procesamiento de la masa fundida y de extrusión/calandrado. No se desea la hidratación de los aglutinantes minerales durante el procedimiento de producción ya que reduciría significativamente la flexibilidad de la capa funcional debido a la formación de redes sólidas interconectadas de aglutinantes minerales hidratados. La flexibilidad de la capa funcional es esencial para proporcionar dispositivos de sellado, que puedan almacenarse y transportarse en forma de rollos y que puedan aplicarse fácilmente sobre la superficie del sustrato a impermeabilizar.
De acuerdo con una o más realizaciones preferidas, la cantidad de agua en la composición de la capa funcional no es superior a 5% en peso, preferiblemente no superior a 2,5% en peso, más preferiblemente no superior a 1% en peso, lo más preferiblemente no superior a 0,5% en peso, basándose en el peso total de la composición de la capa funcional.
La composición adhesiva se puede aplicar sobre la primera superficie principal de la capa impermeabilizante utilizando cualquier medio convencional tal como revestimiento con troquel, revestimiento por extrusión, revestimiento por rodillo o técnicas de laminación por pulverización, preferiblemente mediante revestimiento con troquel. Que la composición adhesiva se caliente o no en la etapa ii) depende de la realización del dispositivo de sellado, en particular del tipo de adhesivo. En caso de que el adhesivo sea un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión, puede ser preferible que la composición adhesiva se caliente a una temperatura en el rango de 50 a 150°C, tal como de 75 a 125°C, en particular de 80 a 120°C. En caso de que el adhesivo sea un adhesivo sensible a la presión, se prefiere que la composición adhesiva no se caliente en la etapa ii) del método.
La composición adhesiva se puede aplicar solo sobre una parte o sobre toda el área de la primera superficie principal de la capa impermeabilizante. También puede ser preferible que la composición adhesiva se aplique sustancialmente sobre toda el área de la primera superficie principal de la capa impermeabilizante. Puede ser preferible, por ejemplo, que la composición adhesiva se aplique sobre al menos 80%, más preferiblemente al menos 90%, lo más preferiblemente al menos 95% del área de la primera superficie principal de la capa impermeabilizante. De acuerdo con una o más realizaciones, la composición adhesiva es un adhesivo sensible a la presión basado en caucho o un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión basado en caucho, que comprende al menos un elastómero.
De acuerdo con una o más realizaciones, el al menos un elastómero está presente en el adhesivo basado en caucho en una cantidad de 5 a 70% en peso, preferiblemente de 10 a 60% en peso, basándose en el peso total del adhesivo y el adhesivo basado en caucho comprende adicionalmente al menos una resina adherente y al menos una resina de poliolefina líquida a 25°C y/o al menos una carga. Las resinas adherentes preferidas, las resinas poliolefínicas líquidas a 25°C y las cargas y sus cantidades respectivas en el adhesivo basado en caucho ya se han presentado anteriormente en el contexto del dispositivo de sellado de la presente invención.
De acuerdo con una o más realizaciones, la composición adhesiva es un adhesivo sensible a la presión de base acrílica o un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión de base acrílica, que comprende al menos un polímero de acrilato. Los polímeros de acrilato preferidos para su uso en el adhesivo de base acrílica ya se han presentado anteriormente en el contexto del dispositivo de sellado de la presente invención.
De acuerdo con una o más realizaciones, la composición adhesiva es un adhesivo sensible a la presión de base acrílica al menos parcialmente entrecruzado o un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión de base acrílica al menos parcialmente entrecruzado.
De acuerdo con una o más realizaciones, la composición adhesiva es una composición al menos parcialmente entrecruzada de:
a') al menos 65,0% en peso, preferiblemente al menos 85,0% en peso, del al menos polímero de acrilato, b') de 0,01 a 5,0% en peso, preferiblemente de 0,1 a 1,0% en peso, de al menos un agente de curado, c') de 0,1 a 5,0% en peso, preferiblemente de 0,25 a 2,5% en peso, de al menos un iniciador, y
d') de 0 a 30,0% en peso, preferiblemente de 5,0 a 20,0% en peso, de al menos una resina adherente, estando basadas todas las proporciones en el peso total de la composición.
De acuerdo con una o más realizaciones, la composición adhesiva es un adhesivo sensible a la presión curable por UV o un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión de base acrílica curable por UV y el método para producir un dispositivo de sellado comprende una etapa adicional de:
iv) Someter la capa adhesiva a radiación UV para efectuar el entrecruzamiento de la composición adhesiva.
De acuerdo con una o más realizaciones, la composición adhesiva es una composición curable por UV que comprende:
a") Al menos 65,0% en peso, preferiblemente al menos 85,0% en peso, del al menos polímero de acrilato, b") de 0,01 a 5,0% en peso, preferiblemente de 0,1 a 1,0% en peso, de al menos un agente de curado, c") de 0,1 a 5,0% en peso, preferiblemente de 0,25 a 2,5% en peso, de al menos un fotoiniciador, y d") de 0 a 30,0% en peso, preferiblemente de 5,0 a 20,0% en peso, de al menos una resina adherente, estando basadas todas las proporciones en el peso total de la composición curable por UV.
De acuerdo con una o más realizaciones, el método para producir un dispositivo de sellado comprende una etapa adicional de:
v) Aplicar un revestimiento antiadherente en la superficie exterior de la capa adhesiva opuesta al lado de la capa impermeabilizante.
Otro objeto de la presente invención es un método para impermeabilizar un sustrato que comprende las etapas de:
i) proporcionar la primera y segunda membranas impermeabilizantes que tengan superficies internas y externas,
ii) Colocar dichas membranas impermeabilizantes sobre la superficie del sustrato de manera que las superficies internas de dichas membranas queden frente a la superficie del sustrato y las porciones de los extremos de las membranas se superpongan para formar una junta superpuesta entre las membranas, iii) aplicar un dispositivo de sellado de acuerdo con la presente invención a y sobre la junta superpuesta de manera que la capa adhesiva entre en contacto directo con al menos una porción de la superficie exterior de la primera y la segunda membranas impermeabilizantes en ambos lados de la junta superpuesta, y iv) Presionar el dispositivo de sellado contra las superficies exteriores de la primera y segunda membranas impermeabilizantes con una presión suficiente para efectuar la unión adhesiva.
Las superficies opuestas de las porciones de los extremos de las membranas impermeabilizantes, es decir, la superficie exterior de la porción del extremo de la primera membrana y la superficie interior de la porción del extremo de la segunda membrana, están preferiblemente unidas entre sí. Dependiendo de las propiedades de las membranas impermeabilizantes, las porciones de los extremos se pueden unir entre sí, por ejemplo, por medios adhesivos o por medio de soldadura por calor. En algunos casos, las superficies de las membranas impermeabilizantes deben tratarse previamente para permitir la unión adhesiva.
De acuerdo con una o más realizaciones, cada una de la primera y segunda membranas impermeabilizantes comprende una capa impermeabilizante que tiene un primera y segunda superficies principales y que comprende al menos un polímero termoplástico P1 y una capa funcional que tiene una primera y segunda superficies principales y que comprende:
a) de 10 a 70% en peso de al menos un polímero termoplástico P2 y
b) de 30 a 90% en peso de al menos una carga de partículas sólidas F, estando basadas dichas proporciones en el peso total de la capa funcional, en donde
la capa funcional y la capa impermeabilizante están conectadas directa o indirectamente sobre al menos parte de sus superficies principales opuestas.
En estas realizaciones, la superficie interior de la primera y segunda membranas impermeabilizantes corresponde a la primera superficie principal de la capa impermeabilizante de la primera y segunda membranas impermeabilizantes, es decir, la primera y segunda membranas impermeabilizantes se colocan sobre la superficie del sustrato de manera que las capas impermeabilizantes estén frente a la superficie del sustrato.
Puede ser preferible que la capa impermeabilizante y la capa funcional de la primera y segunda membranas impermeabilizantes estén directamente conectadas entre sí sobre al menos parte de sus superficies principales opuestas. También puede ser preferible que sustancialmente toda la primera superficie principal de la capa funcional esté directamente conectada a la segunda superficie principal de la capa impermeabilizante. Por ejemplo, puede ser preferible que al menos 90%, más preferiblemente al menos 95%, de la primera superficie principal de la capa funcional esté conectada directamente a la segunda superficie principal de la capa impermeabilizante.
Otro objeto más de la presente invención es el uso del dispositivo de sellado de la presente invención para sellar juntas superpuestas formadas entre partes superpuestas de membranas poliméricas, preferiblemente membranas impermeabilizantes y para tapar brechas en membranas poliméricas, preferiblemente membranas impermeabilizantes.
Descripción detallada de los Dibujos
La Fig. 1 muestra una sección transversal de una realización del dispositivo de sellado (1) que comprende una capa impermeabilizante (2) que tiene una primera y una segunda superficies principales opuestas, una capa funcional (3) que tiene una primera y una segunda superficies principales opuestas y una composición de capa adhesiva (4) que reviste la primera superficie principal de la capa impermeabilizante (2). En esta realización, sustancialmente toda la primera superficie principal de la capa funcional (3) está directamente conectada a la segunda superficie principal de la capa impermeabilizante (2).
La Fig. 2 muestra la sección transversal de una realización del dispositivo de sellado (1) que comprende una capa impermeabilizante (2), una capa funcional (3), una composición de capa adhesiva (4) que reviste la primera superficie principal de la capa impermeabilizante (2), y un revestimiento antiadherente (5) que cubre sustancialmente toda la superficie orientada hacia el exterior de la capa adhesiva (4) opuesta al lado de la capa impermeabilizante (2). En esta realización, sustancialmente toda la primera superficie principal de la capa funcional (3) está directamente conectada a la segunda superficie principal de la capa impermeabilizante (2).
La Fig. 3 muestra una sección transversal de una realización del dispositivo de sellado (1) que comprende una capa impermeabilizante (2), una capa funcional (3), una composición de capa adhesiva (4) que reviste la primera superficie principal de la capa impermeabilizante, un revestimiento antiadherente (5) que reviste sustancialmente toda la superficie exterior de la capa adhesiva (4) opuesta al lado de la capa impermeabilizante (2), y una capa de refuerzo (6) completamente incluida en la capa impermeabilizante (2)
Ejemplo
Preparación de dispositivos de sellado.
Los dispositivos de sellado se produjeron proporcionando un material compuesto de membrana que comprendía una capa impermeabilizante y una capa funcional y aplicando como revestimiento una composición adhesiva sobre la superficie exterior de la capa impermeabilizante. Los materiales compuestos de membrana se prepararon siguiendo el procedimiento descrito en la solicitud de patente publicada WO 2017/108843 A1 (páginas 39-40; Ejemplo 1, "Preparación de las membranas ilustrativas"). El espesor de la capa impermeabilizante fue de aprox. 0,5 mm y el espesor del funcional fue de aprox. 0,4 mm.
Las composiciones adhesivas se aplicaron sobre la superficie de la capa impermeabilizante utilizando un aparato de revestimiento con rodillo con o sin calentamiento. En caso de que el adhesivo fuera un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión, la composición adhesiva se calentó primero para permitir que fluyera y a continuación, se aplicó sobre la superficie de la capa impermeabilizante. En el caso de un adhesivo sensible a la presión curable por UV, la composición adhesiva se aplicó primero sobre la superficie de la capa impermeabilizante para formar una capa adhesiva, que se sometió a radiación UV para efectuar el entrecruzamiento de la composición adhesiva.
Se utilizaron cuatro adhesivos diferentes en la preparación de los dispositivos de sellado:
Adhesivol: Adhesivo sensible a la presión basado en acrilato curable por UV que comprende:
• de 60 a 85% en peso de al menos un polímero de acrilato,
• de 0,01 a 1,0% en peso de un agente de curado,
• de 0,1 a 3% en peso de un iniciador, y
• de 2,5 a 25% en peso de una resina adherente
Adhesivo 2: Adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión basado en elastómero termoplástico (SikaMelt 9209HT, disponible en Sika Automotive GmbH, Alemania)
Adhesivo 3: Adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión basado en caucho de butilo que comprende:
• de 5 a 40% en peso de un caucho de butilo,
• de 5 a 40% en peso de al menos una resina de hidrocarburo de petróleo (adherente),
• de 5 a 40% en peso de polibuteno líquido a 25°C,
• de 10 a 70% en peso de cargas minerales, y
• de 0,1 - 5% en peso de aditivos, incluidos antioxidantes, estabilizadores térmicos y pigmentos de color
Adhesivo 4: Sellador adhesivo basado en copolímero de etileno-propileno (SikaLastomer SL-70, disponible en Sika Automotive USA)
Prueba de estanqueidad
La idoneidad de los dispositivos de sellado preparados para su uso en el sellado de juntas superpuestas, conexiones y detalles en sistemas de impermeabilización basados en membranas se determinó con una prueba de estanqueidad como se describe a continuación.
Primero se perforó un orificio circular que tenía un diámetro de aprox. 1 cm en el centro de una tira de una membrana impermeabilizante. La membrana impermeabilizante consistía de una capa impermeabilizante que tenía un espesor de aprox. 1,2 mm y una capa funcional que tenía un espesor de aprox. 0,4 mm y se preparó utilizando el mismo procedimiento descrito anteriormente sin aplicación de la capa adhesiva. El orificio se perforó a través de todo el espesor de la membrana impermeabilizante. A continuación, la membrana impermeabilizante se colocó sobre una superficie de sustrato de hormigón con la capa funcional hacia arriba y se aplicó una tira de 15 x 15 cm de un dispositivo de sellado sobre el orificio de manera que la capa adhesiva se pusiera en contacto con la capa funcional de la membrana impermeabilizante. El dispositivo de sellado se presionó posteriormente contra la superficie exterior orientada hacia arriba de la membrana impermeabilizante para efectuar la unión adhesiva entre la capa funcional de la membrana impermeabilizante y la capa impermeabilizante del dispositivo de sellado. La muestra de prueba así obtenida comprendía la membrana impermeabilizante y el adhesivo del dispositivo de sellado unidos entre sí con la capa adhesiva del dispositivo de sellado.
A continuación, se dio la vuelta a la muestra de prueba y se colocó sobre una superficie de un sustrato de hormigón con la capa impermeabilizante de la membrana impermeabilizante hacia arriba. Se montó verticalmente sobre el orificio un tubo que tenía un diámetro de 5 cm y una longitud de 30 cm y el tubo se llenó completamente con agua. La conexión entre el tubo y la superficie de la membrana impermeabilizante se hizo estanca mediante el uso de un revestimiento adhesivo. El nivel de agua en el tubo se midió después de períodos de tiempo predeterminados para determinar si la unión entre la membrana impermeabilizante y el dispositivo de sellado aún era estanca o si se había producido una fuga. Los resultados de la prueba de estanqueidad se presentan en la Tabla 1.
Tabla 1
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De acuerdo con los resultados de las pruebas, los dispositivos de sellado con una capa de adhesivo sensible a la presión de base acrílica de curado UV y el adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión basado en caucho de butilo funcionan mejor en términos de estanqueidad en comparación con los dispositivos de sellado con una capa de el adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión basado en elastómero termoplástico o el sellador adhesivo basado en copolímero de etileno-propileno. Tales dispositivos de sellado son, por lo tanto, más adecuados para su uso en el sellado de juntas superpuestas, conexiones y detalles en sistemas de impermeabilización basados en membranas.

Claims (17)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de sellado que comprende una capa impermeabilizante (2) que tiene una primera y una segunda superficies principales y que comprende al menos un polímero termoplástico P1 y una capa funcional (3) que tiene una primera y una segunda superficies principales y que comprende:
a) de 10 a 70% en peso de al menos un polímero termoplástico P2 y
b) de 30 a 90% en peso de al menos una carga de partículas sólidas F, estando basadas dichas proporciones en el peso total de la capa funcional (3), en donde
la capa funcional (3) y la capa impermeabilizante (2) están conectadas directa o indirectamente sobre al menos parte de sus superficies principales opuestas y en donde el dispositivo de sellado comprende adicionalmente una capa adhesiva (4) que reviste y cubre al menos parcialmente la primera superficie principal de la capa impermeabilizante opuesta al lado de la capa funcional (3), en donde el adhesivo es un adhesivo sensible a la presión o un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión.
2. El dispositivo de sellado según la reivindicación 1, en donde las partículas de la al menos una carga de partículas sólidas F se distribuyen por todo el volumen de la capa funcional (3).
3. El dispositivo de sellado según la reivindicación 1 o 2, en donde el adhesivo es un adhesivo sensible a la presión basado en caucho o un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión basado en caucho que comprenden al menos un elastómero seleccionado del grupo que consiste en caucho de butilo, caucho de butilo halogenado, caucho de etileno-propileno, caucho de monómero de etileno-propileno dieno, caucho natural, caucho de cloropreno, 1,4-cis-poliisopreno sintético, polibutadieno y copolímero de isopreno-butadieno.
4. El dispositivo de sellado según la reivindicación 3, en donde al menos un elastómero está presente en el adhesivo basado en caucho en una cantidad de 5 a 70% en peso, preferiblemente de 10 a 60% en peso, basándose en el peso total del adhesivo y en donde el adhesivo basado en caucho comprende adicionalmente al menos una resina adherente y al menos una resina de poliolefina líquida a 25°C y/o al menos una carga.
5. El dispositivo de sellado según la reivindicación 1 o 2, en donde el adhesivo es un adhesivo sensible a la presión de base acrílica o un adhesivo de fusión en caliente sensible a la presión de base acrílica que comprende al menos un polímero de acrilato.
6. El dispositivo de sellado según la reivindicación 5, en donde el al menos un polímero de acrilato se ha preparado utilizando una mezcla de monómeros que comprende al menos 65% en peso de monómeros acrílicos de fórmula (I);
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en donde Ri es un hidrógeno o un grupo metilo y R2 es un hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 2 a 30 átomos de carbono.
7. El dispositivo de sellado según la reivindicación 5 o 6, en donde el adhesivo es un adhesivo de base acrílica al menos parcialmente entrecruzado.
8. El dispositivo de sellado según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en donde el adhesivo es una composición al menos parcialmente entrecruzada de:
a') al menos 65,0% en peso del al menos un polímero de acrilato,
b') de 0,01 a 5,0% en peso de al menos un agente de curado,
c') de 0,1 a 5,0% en peso, de al menos un iniciador, y
d') de 0 a 30,0% en peso de al menos una resina adherente, estando basadas todas las proporciones en el peso total de la composición.
9. El dispositivo de sellado según la reivindicación 8, en donde el al menos un iniciador c') es un fotoiniciador.
10. El dispositivo de sellado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la capa adhesiva (4) tiene un espesor de 0,1 a 2,5 mm, preferiblemente de 0,2 a 2,0 mm.
11. El dispositivo de sellado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende adicionalmente un revestimiento antiadherente (5) que cubre al menos parcialmente la superficie orientada hacia el exterior de la capa adhesiva (4) opuesta al lado de la capa impermeabilizante (2).
12. El dispositivo de sellado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los polímeros termoplásticos P1 y P2 se seleccionan del grupo que consiste en copolímero de etileno - vinil acetato (EVA), copolímeros de etileno - éster acrílico, copolímeros de etileno - a-olefina, copolímeros de etileno - propileno, copolímeros de propileno - a-olefina, copolímeros de propileno - etileno, polipropileno (PP), polietileno (PE), poli(cloruro de vinilo) (PVC), tereftalato de polietileno (PET), poliestireno (PS), poliamidas (PA), polietileno clorosulfonado (CSPE), caucho de etileno propileno dieno (EPDM) y poliisobutileno (PIB) y/o la al menos una carga de partículas sólidas F se selecciona del grupo que consiste en cargas minerales inertes y aglutinantes minerales.
13. Un método para producir un dispositivo de sellado según cualquiera de las reivindicaciones 1-12 que comprende las etapas de:
i) Extruir y/o calandrar y/o coextruir composiciones de la capa impermeabilizante (2) y la capa funcional (3) para formar un material compuesto de membrana,
ii) Proporcionar una composición adhesiva y, opcionalmente, calentar la composición adhesiva para permitir que la composición adhesiva fluya, y
iii) Aplicar como revestimiento la composición adhesiva sobre la primera superficie principal de la capa impermeabilizante (2) opuesta al lado de la capa funcional (3) de manera que la primera superficie principal de la capa impermeabilizante (2) esté cubierta al menos parcialmente por una capa adhesiva (4).
14. El método según la reivindicación 13, en donde la composición adhesiva es un adhesivo sensible a la presión de base acrílica, curable por UV, y en donde el método comprende una etapa adicional de:
iv) Someter la capa adhesiva (4) a radiación UV para efectuar el entrecruzamiento de la composición adhesiva.
15. El método según la reivindicación 13 o 14 que comprende una etapa adicional de:
v) Aplicar un revestimiento antiadherente (5) a la superficie orientada hacia el exterior de la capa adhesiva (4) opuesta al lado de la capa impermeabilizante (2).
16. Un método para impermeabilizar un sustrato que comprende las etapas de:
i) Proporcionar una primera y una segunda membranas impermeabilizantes que tienen superficies internas y externas,
ii) Colocar las membranas impermeabilizantes sobre la superficie del sustrato de manera que las superficies internas de dichas membranas queden frente a la superficie del sustrato y las porciones de los extremos de dichas membranas se superpongan para formar una junta superpuesta entre las membranas,
iii) Aplicar un dispositivo de sellado (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 a y sobre la junta superpuesta de manera que la capa adhesiva (4) entre en contacto directo con al menos una porción de la superficie exterior de la primera y segunda membranas en ambos lados de la junta superpuesta, y iv) Presionar el dispositivo de sellado (1) contra las superficies exteriores de las membranas impermeabilizantes con una presión suficiente para efectuar la unión adhesiva.
17. El uso del dispositivo de sellado según cualquiera de las reivindicaciones 1-12 para sellar juntas superpuestas formadas entre porciones superpuestas de membranas poliméricas, preferiblemente membranas impermeabilizantes y para reparar brechas en membranas poliméricas, preferiblemente membranas impermeabilizantes.
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