RU2593845C2

RU2593845C2 - Применение полиолефиновых герметизирующих пленок с покрытием из нереактивного термоплавкого клея для герметизации

Info

Publication number: RU2593845C2
Application number: RU2013117938/03A
Authority: RU
Inventors: Мартин ЛИННЕНБРИНК; Дорин ЯНКЕ
Original assignee: Сикэ Текнолоджи Аг
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2016-08-10
Also published as: CN103249900B; US20130212967A1; WO2012080353A1; JP2014504320A; US9157238B2; EP2652224A1; BR112013011062A2; EP2466030A1; US20130340368A1; RU2013117938A; CN103249900A; JP5976007B2; US8858743B2; EP2652224B1

Abstract

Изобретение относится к герметизации наземной или подземной конструкции. Способ для герметизации подземной или наземной конструкции, включающий покрытие гибкой полиолефиновой герметизирующей пленки нереактивным термоплавким клеевым составом с образованием полиолефиновой герметизирующей пленки, покрытой термоплавким клеем, которая является неклейкой при температуре 25°С, укладку полученной пленки на поверхность наземной или подземной конструкции, подачу тепла для частичного плавления указанного состава, охлаждение клеевого состава с формированием клеевого соединения между указанной пленкой и поверхностью конструкции, где указанный клеевой состав не содержит перечисленных полимеров, что могло бы привести к образованию более высокомолекулярных соединений. Применение гибкой полиолефиновой герметизирующей пленки, полученной указанным выше способом, для герметизации подземной или наземной конструкции. Композиционный материал, полученный по указанному выше способу. Технический результат - повышение надежности герметизации. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Description

Область изобретения

Изобретение относится к области герметизации наземной или подземной конструкции и области термоплавких клеев.

Уровень техники

Полиолефиновые герметизирующие пленки были известны уже довольно давно. Они также длительное время использовались для герметизации крыш и конструкций крыш. Традиционно такие пленки укладывались на крышу в виде клейких полос и соединялись вместе термосваркой. Для крепления таких полос на месте до настоящего времени в основном использовались механические средства фиксации, например гвозди. Естественно, по этой причине весьма проблематично гарантировать водонепроницаемое уплотнение.

Однако полиолефиновые герметизирующие пленки затруднительно соединять. Существующие системы являются очень дорогостоящими и поэтому имеют много недостатков. До настоящего времени реактивные термоплавкие клеи использовались для связывания полиолефинов, как раскрыто в WO 2009/133093 А, где до сих пор использовались реактивные термоплавкие клеи на основе силанизированных привитых поли-α-олефинов. Однако такие клеи являются очень дорогостоящими.

Сущность изобретения

Задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы сделать доступным способ, который позволит герметизировать наземную или подземную конструкцию надежным и эффективным по затратам способом.

Неожиданно было обнаружено, что способ в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения способен решить эту задачу. В частности, указанный способ позволяет реализовать очень простым путем давнее пожелание, а именно долговечное связывание гибкой полиолефиновой полосы с субстратом по всей площади, в частности с крышей или конструкцией крыши, и, таким образом, обеспечить оптимальную герметизацию. Неожиданно было обнаружено, что нереактивные термоплавкие клеевые составы наилучшим образом подходят для решения этой проблемы. Было показано как особо преимущественное то обстоятельство, что гибкие полиолефиновые пленки, покрытые такими нереактивными термоплавкими клеевыми составами, являются неклейкими и, следовательно, могут храниться в течение длительного периода времени, в частности, в виде рулонов. При необходимости, они могут быть соединены с субстратом, который необходимо герметизировать, благодаря введению тепла и последующего охлаждения, с образованием в результате композиционного материала. Было показано, что этот процесс очень быстро приводит к клеевому соединению, так что через несколько минут между полиолефиновой полосой и присоединенным к нему субстратом могут передаваться значительные усилия. Такое быстрое возрастание прочности преимущественно, поскольку для склеивания не требуются механические средства крепления, такие как крепежные детали или нечто им подобное. Кроме того, нереактивные термоплавкие клеевые составы, подходящие для настоящего изобретения, являются существенно менее дорогостоящими, чем реактивный термоплавкий клей, который использовался в уровне техники для связывания полиолефинов до настоящего времени.

Герметизирующие пленки, раскрытые в настоящем документе, можно легко изготавливать, хранить и транспортировать в течение длительного периода времени, и их можно наносить или связывать очень простым способом. В частности, для укладки и фиксации не требуются никакие механические средства крепления, такие как гвозди. Это уменьшает уязвимость пленок к повреждению. В результате существенно уменьшаются источники негерметичности.

Другие аспекты изобретения являются предметом других независимых пунктов формулы изобретения. Особенно предпочтительные варианты реализации изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

Способы осуществления изобретения

В первом аспекте изобретение относится к способу герметизации наземной или подземной конструкции. Указанный способ включает следующие этапы:

а) покрытие гибкой полиолефиновой герметизирующей пленки нереактивным термоплавким клеевым составом с образованием полиолефиновой герметизирующей пленки, покрытой термоплавким клеем, которая является неклейкой при температуре 25°С;

б) укладку полиолефиновой герметизирующей пленки, покрытой термоплавким клеем, на поверхность наземной или подземной конструкции;

в) подачу тепла для частичного плавления нереактивного термоплавкого клеевого состава;

г) охлаждение нереактивного термоплавкого клеевого состава с формированием клеевого соединения между гибкой полиолефиновой герметизирующей пленкой и верхней поверхностью конструкции.

В настоящем документе «герметизирующая пленка» понимается как гибкий, то есть поддающийся сгибанию, плоский пластик, в частности, толщиной от 0,05 миллиметров до 5 миллиметров, который можно сворачивать в рулон. Таким образом, в дополнение к пленкам в прямом смысле с толщиной менее 1 миллиметра и предпочтительно имеются в виду герметизирующие полосы, такие как полосы, которые обычно используются для герметизации туннелей, крыш и плавательных бассейнов с типовой толщиной от 1 до 3 мм и, в особых случаях, даже толщиной до 5 мм. Такие пленки обычно создаются за счет нанесения щеткой, разливкой, глазурованием или экструзией и, в типичном случае, доступны в продаже в рулонах или создаются на месте. Они могут быть изготовлены в один слой или в несколько слоев. Для специалиста в данной области техники будет понятно, что пленки могут содержать дополнительные материалы и технологические средства, такие как наполнители, стабилизаторы ультрафиолетового света и термостабилизаторы, пластификаторы, смазывающие вещества, биоциды, противопожарные средства, антиоксиданты, пигменты, такие как диоксид титана и технический углерод, а также красители. Это означает, что в настоящем документе пленки, которые не состоят на 100% из полиолефина, также обозначены как полиолефиновые пленки.

В частности, стандартные полиолефиновые герметизирующие пленки для области герметизации сооружений подходят в качестве гибких полиолефиновых герметизирующих пленок или герметизирующих пленок. Такие полиолефиновые пленки, содержат, в частности, пластификаторы.

Гибкие полиолефиновые герметизирующие пленки основаны на гибких полиолефинах, известных специалистам в данной области как «ГПО» ("FPO").

Такие гибкие полиолефины являются гомополимерами или сополимерами олефинов, в частности этиленов и пропиленов. Чтобы иметь возможность использоваться на практике в качестве герметизирующей пленки, важно, чтобы указанные полиолефины были гибкими. Применение жестких полиолефинов может привести к ситуации, когда при сгибании или при изгибе, например, при нанесении пленки и при эксплуатации, например, за счет колебаний температурных или механических нагрузок или, например, при ходьбе или езде поверх пленки они могут разрушиться или, по меньшей мере, разорваться, в результате чего герметизирующая функция уже не может быть обеспечена. Кроме того, на практике неизбежно, что герметизирующая пленка должна быть доставлена на строительную площадку в виде рулона. Однако жесткий полиолефин невозможно скатать в рулон.

Чтобы оптимизировать механические свойства гибкой полиолефиновой герметизирующей пленки, предпочтительно, если герметизирующая пленка армирована волокнами. В частности, особенно предпочтительно, если полиолефиновая герметизирующая пленка армирована волокнами. Армирование волокнами может иметь место в виде непряденого волокна или предпочтительно посредством плоских волокнистых структур. Предпочтительно армирование волокнами происходит таким образом, что ПВХ герметизирующая пленка армируется волокнистым матом, волокнистым слоем, волокнистым флисом, слоем сетки из волокна или тканью из волокна.

Предпочтительно, чтобы гибкая полиолефиновая герметизирующая пленка была армирована тканью.

В частности, подходящими в качестве волокон являются волокна, выполненные из стекла, углеводорода, целлюлозы, хлопка или синтетических пластиков, предпочтительно волокна, выполненные из полиэфира или гомополимера или сополимера этиленов и/или пропиленов или вискозы. По их форме волокна могут использоваться в виде коротких волокон или длинных волокон или в виде крученых, тканых или нетканых волокнистых материалов. Применение волокон является, в частности, предпочтительным для увеличения механической прочности, в частности когда по меньшей мере часть волокон изготовлена из волокна с высокой прочностью на растяжение или с чрезвычайно высокой прочностью на растяжение, в частности, из стекловолокна или арамидного волокна. Предпочтительными волокнами являются стекловолокна или полиэфирные волокна.

В частности, предпочтительными являются гибкие полиолефиновые герметизирующие пленки, которые армированы стекловолокнистым нетканым материалом и/или стекловолоконными или полиэфирными сетками.

Особенно подходящими являются гибкие полиолефиновые герметизирующие пленки от компании Sika Sarnafil AG, Швейцария, в номенклатуре изделий Sarnafil® TG и Sarnafil® TS, в частности Sarnafil® TS 77-15, TS 77-18, и TS-20, и в номенклатуре изделий Sikaplan® WT.

Подземные и наземные конструкции представляют собой, в частности, сооружения, здания, опорные стены, крыши, туннели и мосты. Особенно предпочтительными в качестве подземной или наземной конструкции являются крыши, в частности плоские крыши.

В настоящем документе «нереактивный» термоплавкий клеевой состав означает термоплавкий клеевой состав, который не содержит полимеров, которые химически реагируют друг с другом при комнатной температуре или при температуре плавления, что могло бы привести к образованию более высокомолекулярных соединений. Такие нереактивные термоплавкие клеевые составы, в частности, содержат полимеры без изоцианатных, алкоксисилановых, эпоксидных или (мет)акрилатных групп.

Поэтому реактивный термоплавкий клеевой состав не содержит эпоксидной смолы, в частности твердой эпоксидной смолы.

В настоящем документе «термоплавкий клеевой состав» означает состав, который является твердым при температуре 25°С и плавится при нагревании до температуры плавления и, таким образом, становится текучим. Такой термоплавкий клеевой состав может быть нанесен на субстрат при температуре нанесения, которая находится выше температуры плавления термоплавкого клеевого состава, а после охлаждения снова становится твердым и, таким образом, создает силу сцепления с субстратом. Поскольку термоплавкий клеевой состав в предлагаемом изобретении представляет собой нереактивный термоплавкий клеевой состав, термоплавкий клеевой состав опять плавится при нагревании до температуры плавления, благодаря чему клеевая связь может снова быть разрушена.

В настоящем документе «комнатная температура» понимается как 25°С.

В настоящем документе «температура плавления» определяется как температура размягчения, измеренная с помощью способа кольца и шара в соответствии со стандартом DIN EN 1238.

В настоящем документе «частичное плавление» или «частично плавить» означает нагревание термоплавкого клеевого состава до температуры, которая находится выше так называемой температуры перехода (кроссовера) («T_crossover») и которая находится ниже температуры размягчения, измеренной в соответствии со способом кольца и шара в соответствии со стандартом DIN EN 1238.

Температура перехода, часто называемая границей текучести, означает такую температуру, при которой кривые модуля потерь и модуля накопления пересекаются при измерении с помощью ДМТА (динамико-механическо-термического анализа). В предлагаемом изобретении для определения температуры перехода с применением измерений ДМТА используют следующие параметры измерений ДМТА:

Устройство: Anton Paar MCR 300 SN 616966

Программное обеспечение US V2.3

Штамп: пластина толщиной 25 мм (плоская поверхность)

Зазор измерения: (толщина образца) 1 мм

Диапазон температур: 200°С-90°С при скорости изменения - 1°С/мин.

Частота колебаний: 1 Гц

Амплитуды гамма-излучения: 1% (соответствует 0,8 мрад)

Частичное плавление в типичном случае происходит при температуре, которая существенно ниже температуры размягчения, то есть ниже на по меньшей мере 20°С, в частности по меньшей мере 30°С и предпочтительно по меньшей мере 40°С.

На этапе а) способа гибкую полиолефиновую герметизирующую пленку покрывают нереактивным термоплавким клеевым составом.

Для этой цели нереактивный термоплавкий клеевой состав нагревают выше температуры плавления, так что термоплавкий клеевой состав становится текучим, и при температуре нанесения наносят на гибкую полиолефиновую герметизирующую пленку.

Температура плавления термоплавкого клеевого состава должна быть, если это возможно, достаточно высокой, такой чтобы она была выше температуры, встречающейся при использовании герметизирующей пленки. Для герметизации подземной или наземной конструкции поэтому предпочтительно, чтобы температура плавления нереактивного термоплавкого клеевого состава составляла от 80 до 200°С, в частности от 130 до 180°С.

Температура нанесения в типичном случае выбирается таким образом, чтобы вязкость расплавленного термоплавкого клеевого состава сопровождала хорошее качество нанесения с помощью устройств для нанесения клея, обычно используемых с термоплавкими клеями. Поэтому температура нанесения выбирается таким образом, что вязкость находится предпочтительно в диапазоне 1500-40000 мПа·с при измерении в соответствии Brookfield Thermosel. Если используется слишком высокая температура нанесения, клей или гибкая полиолефиновая герметизирующая пленка может термически повреждаться до неприемлемых пределов. Поэтому температура нанесения предпочтительно составляет ниже 200°С, предпочтительно ниже 190°С.

Нанесение расплавленного нереактивного термоплавкого клеевого состава осуществляют на гибкую полиолефиновую герметизирующую пленку при описанной выше температуре нанесения предпочтительно посредством выдавливания и скребка, нанесения распылением, нанесения кистью, штампованием, накатки, разливания, нанесения щеткой, накатки, погружения или экструзии.

Нанесение нескольких слоев нереактивного термоплавкого клеевого состава на гибкую полиолефиновую герметизирующую пленку не обязательно происходит на изготовленную раньше гибкую полиолефиновую герметизирующую пленку, но может происходить непосредственно при изготовлении гибкой полиолефиновой герметизирующей пленки, например, благодаря одновременной экструзии гибкого полиолефина и нереактивного термоплавкого клеевого состава. В связи с этим такую одновременную экструзию гибкого полиолефина и нереактивного термоплавкого клеевого состава можно понимать как «покрытие гибкой полиолефиновой герметизирующей пленки» в смысле предлагаемого изобретения.

Нанесение нереактивного термоплавкого клеевого состава может происходить на плоскость полностью в виде сетки или с использованием специального рисунка.

Полиолефиновую герметизирующую пленку, покрытую термоплавким клеем, получают путем нанесения нереактивного термоплавкого клеевого состава, и она является неклейкой при температуре 25°С.

Чтобы ускорить быстрое охлаждение до комнатной температуры, наносимый нереактивный термоплавкий клеевой состав может охлаждаться с помощью средств охлаждения, например путем обдувания холодным воздухом или путем охлаждения пленки за счет укладывания пленки на заранее охлажденное или активно охлаждаемое тело или приведения в контакт с охлаждаемым телом.

Полиолефиновую герметизирующую пленку, покрытую термоплавким клеем, полученную таким способом, теперь можно по мере необходимости обрезать, разрезать, сворачивать в рулон или дополнительно непосредственно обрабатывать. Рулоны пластиковой пленки с покрытием теперь можно хранить или транспортировать по мере необходимости.

Этап а) происходит предпочтительно в технологическом процессе на заводе по производству пленки, и полиолефиновая герметизирующая пленка, покрытая термоплавким клеем, доставляется на строительную площадку предпочтительно в виде полиолефиновой герметизирующей пленки с покрытием из термоплавкого клея для нанесения из рулона. Особенно предпочтительно, чтобы нанесение нереактивного термоплавкого клеевого состава не происходило на строительной площадке, что особо предпочтительно с точки зрения производства работ и технической безопасности вследствие высоких температур нанесения и связанной с ними опасности пожара и ожогов. Кроме того, не нужно будет ждать на строительных площадках, пока термоплавкий клеевой состав наносится и охлаждается, что позволяет, таким образом, существенно ускорить производство работ на строительной площадке. Используя то обстоятельство, что полиолефиновая герметизирующая пленка с покрытием из термоплавкого клеевого состава является неклейкой, пленку с покрытием можно просто свернуть в рулон, хранить, экономно используя пространство, транспортировать и раскатывать по мере необходимости. Преимущественно отдельные слои в рулоне не приклеиваются друг к другу, означая, что преимущественно в рулонах при хранении не возникают слипания, в частности при долговременном хранении. В определенных непреимущественных случаях, однако, можно отметить, что при укладывании прокладочной бумаги, в частности прокладочной бумаги с проклейкой кремнийорганическими соединениями, на пленку с покрытием перед сворачиванием в рулон, слипаний можно полностью избежать.

Нереактивные термоплавкие клеевые составы являются твердыми при комнатной температуре и плавятся при нагревании свыше температуры плавления, становясь жидкими. Выражаясь точнее, нельзя говорить о «температуре плавления» для полимера. Поэтому в настоящем документе «температура плавления» понимается как температура размягчения, измеряемая с помощью способа кольца и шара в соответствии со стандартом DIN EN 1238. Расплавленные термоплавкие клеевые составы в типичном случае наносят при температуре, которая выше, чем температура размягчения, в типичном случае по меньшей мере на 20°С. Эта температура, называемая «температурой нанесения», в типичном случае составляет от 140 до 200°, от 150 до 180°С. При температуре нанесения клей имеет вязкость, которая допускает простое нанесение. Вязкость, определенная в соответствии с Brookfield Thermosel, предпочтительно, составляет при этой температуре до 1500-50000 мПа·с. Если она значительно больше, то нанесение очень затруднительно. Если она значительно менее, то слой клея такой тонкий, что стекает во время нанесения с поверхности материала для приклеивания до того, как он затвердевает за счет охлаждения. В частности, предпочтительной в области температур от 150 до 180° является вязкость, равная 2500-20000 мПа·с, измеренная в соответствии с Brookfield Thermosel.

Неприемлемые нереактивные термоплавкие клеевые составы представляют собой такие составы, которые являются клейкими при температуре 25°С. Является ли термоплавкий клеевой состав клейким или нет, можно легко определить, нажав на мгновение на поверхность пальцем. В спорных случаях можно рассыпать порошковый мел по поверхности нереактивного термоплавкого клея при температуре 25°С; затем по поверхности слегка ударяют, таким образом, чтобы порошковый мел осыпался. Если оставшийся на поверхности порошковый мел визуально остается прилипшим, то клей считается клейким.

Предпочтительные варианты реализации термоплавких клеевых составов в предпочтительном варианте реализации представляют собой те, которые при температуре 25°С содержат твердый термопластичный поли-α-олефин, предпочтительно атактический поли-α-олефин (АРАО), в частности составляющий по массе более 50%, предпочтительно более 60%, по отношению к нереактивному термоплавкому клеевому составу.

В настоящем документе термин «α-олефин» понимается в стандартном определении олефина по формуле C_xH_2x (х соответствует числу атомов углерода), который содержит двойную связь С-С на первом атоме углерода (α-углерод). Примерами α-олефинов являются этилен, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен и 1-октен. Следовательно, например, 1,3-бутадиены, 2-бутены и стирол не являются α-олефинами в смысле настоящего документа.

В настоящем документе термин «поли-α-олефины» понимаются в стандартном определении как гомополимеры α-олефинов и сополимеры нескольких различных α-олефинов. Неклейкие атактические поли-α-олефины (АРАО) имеют аморфную структуру по сравнению с другими полиолефинами. Преимущественно такие неклейкие поли-α-олефины имеют температуры размягчения больше 90°С, в частности от 90°С до 130°С. Молекулярная масса M_n составляет, в частности, от 7000 до 25000 г/моль. В частности, предпочтительные неклейкие поли-α-олефины доступны в продаже под фирменным наименованием Vestoplast® от компании Degussa.

В частности, предпочтительными являются атактические поли-α-олефины с большим содержанием пропилена и частично кристаллические тройные сополимеры пропилена, этилена и бутилена.

В другом варианте реализации нереактивный термоплавкий клеевой состав содержит сополимерную твердую фазу при температуре 25°С, которая получается за счет свободнорадикальной полимеризации, по меньшей мере, 2 мономеров, по меньшей мере, с одной, предпочтительно с одной, ненасыщенной двойной связью С=С, предпочтительно, сополимера этилена и винилацетата, в частности, в количестве, более 50% по массе, предпочтительно, более 60% по отношению к количеству нереактивного термоплавкого клеевого состава.

Сополимеры этилена и винилацетата (EVA) оказались предпочтительными, в частности такие, которые содержат винилацетатную часть в количестве менее 50%, в частности с винилацетатной частью от 10 до 40%, предпочтительно от 15 до 30%.

Нереактивный термоплавкий клеевой состав также содержит предпочтительно полиолефины, твердые при 23°С углеводородные смолы, мягкие смолы, такие как полиолефины с малеиновой кислотой, и стабилизаторы ультрафиолетового света и/или термостабилизаторы.

Углеводородная смола, твердая при 23°С, предпочтительно имеет температуру размягчения от 100 до 140°С, в частности от 110 до 130°С. Было показано, что особенно предпочтительно, если процентное содержание углеводородных смол в твердой фазе при 23°С составляет максимально по массе 20%, в частности максимально по массе 16%, предпочтительно от 10 до 16%, по отношению к термоплавкому клеевому составу.

Мягкая смола имеет температуры размягчения от -10°С до 40°С. На основании того факта, что мягкая смола (WH) при комнатной температуре (23°С) очень близка к температуре плавления или размягчения, при комнатной температуре она уже является жидкой или очень мягкой. Мягкая смола может быть натуральной смолой или синтетической смолой, в частности такие мягкие смолы представляют собой от средне- до высокомолекулярных соединений из классов парафинов, углеводородных смол, полиолефинов, сложных полиэфиров, простых полиэфиров, полиакрилатов и аминовых смол. Мягкая смола предпочтительно имеет температуру плавления или температуру размягчения от 0°С до 25°С, в частности от 10°С до 25°С. Мягкие смолы используются только в малых количествах. Предпочтительно процентное содержание всех мягких смол составляет максимум 20% по массе по отношению к термоплавкому клеевому составу.

Полиолефины, привитые малеиновой кислотой, особенно предпочтительны, поскольку они предпочтительны по силе адгезии. Было показано, что, в частности, предпочтительно, что такими полиолефинами, привитыми малеиновой кислотой, являются полипропилены, привитые малеиновой кислотой, в частности с молекулярной массой от 7000 до 14000 г/моль. Было показано, что особенно предпочтительно, если процентное содержание всех полиолефинов, привитых малеиновой кислотой, составляет максимально 20% по массе, в частности максимально 15% по массе, предпочтительно менее 10% по массе по отношению к термоплавкому клеевому составу.

Кроме того, нереактивный термоплавкий клеевой состав может содержать другие ингредиенты. Подходящие другие ингредиенты представляют собой, в частности, ингредиенты, которые выбирают из группы, включающей пластификаторы, усилители адгезии, средства для поглощения ультрафиолетовых лучей, стабилизаторы ультрафиолетового света и термостабилизаторы, оптические отбеливатели, фунгициды, пигменты, красители, наполнители и влагопоглотители.

Нереактивный термоплавкий клеевой состав предпочтительно имеет температуру плавления от 80 до 200°С, в частности от 130 до 180°С, измеренную как температура размягчения в соответствии со стандартом DIN EN 1238.

Количество нереактивного термоплавкого клеевого состава, наносимое на этапе а) обычно составляет от 50 до 300 г/м², в частности от 100 до 200 г/м², предпочтительно от 100 до 150 г/м². Толщина покрытия нереактивным термоплавким клеевым составом предпочтительно составляет от 50 до 500 мкм, в частности от 50 до 100 мкм.

В указанном способе на этапе б), следующем за этапом а), полиолефиновую герметизирующую пленку, покрытую термоплавким клеевым составом, укладывают на поверхность подземной или наземной конструкции. Нанесение пленки с покрытием происходит таким образом, что нереактивный термоплавкий клеевой состав располагается между гибкой полиолефиновой герметизирующей пленкой и поверхностью конструкции.

Пленка может перемещаться по поверхности за счет недостаточной клейкости полиолефиновой герметизирующей пленки, покрытой термоплавким клеем. Однако, исходя из массы полиолефиновой герметизирующей пленки с клейким покрытием, для такого перемещения требуется определенное минимальное усилие. Таким образом, это является преимущественным, поскольку нежелательное перемещение может быть предотвращено. Например, на наклонных поверхностях нежелательное перемещение или раскручивание за счет слабых ветров может быть, в основном, предотвращено. Минимальное усилие, необходимое для перемещения, может быть отрегулировано за счет выбора вспомогательных материалов (например, наполнителей) или толщины пленки; поскольку в противном случае поверхностная структура полиолефиновой герметизирующей пленки, покрытая термоплавким клеем, может, несомненно, пострадать из-за адгезионного трения. Например, адгезионное трение может возрастать за счет грубой клеящей поверхности, которая, например, является результатом неравномерного нанесения клея или нанесения клея с применением сетки.

Поверхность конструкции может состоять из различных материалов. В частности, такими материалами поверхности являются бетон, штукатурка, камень, кирпич, строительный раствор, фиброцементы, натуральный камень, такой как гранит или мрамор; металлы или сплавы, такие как алюминий, сталь, цветные металлы и оцинкованные листовые металлы; дерево, пенопластовая изоляция, полиизоциануратные смолы (PIR); субстраты с покрытием, такие как металлы или сплавы с покрытием; и краски и лаки. В частности, предпочтительными являются материалы, которые используются как нижний слой крыши.

При необходимости субстрат может быть предварительно обработан перед нанесением клея или герметизирующего материала. Такие виды предварительной обработки включают, в частности, процессы физической или химической очистки, например полирование, пескоструйную обработку, очистку щеткой или подобные им способы, или обработку моющими средствами, растворителями или нанесение клеящего вещества, клеевого раствора или грунтовки.

В одном варианте реализации изобретения, как и в описанном способе, поверхность с покрытием 4 подземной или наземной конструкции 5 покрыта термоплавким клеем, что достигается с помощью дополнительного этапа а′):

а′) Нанесение нереактивного термоплавкого клеевого состава 2 на поверхность 4 подземной или наземной конструкции 5.

Здесь принципиально то, что этап а′) имеет место до этапа б).

На другом этапе в) способа тепло подается таким образом, что нереактивный термоплавкий клеевой состав приклеивается за счет плавления.

Подача тепла на этапе в) происходит предпочтительно таким образом, что температура термоплавкого клеевого состава не превышает температуру, составляющую по меньшей мере 30°С, предпочтительно по меньшей мере 40°С, ниже температуры плавления, что значит ниже температуры размягчения термоплавкого клеевого состава.

Подачу тепла можно предпочтительно осуществлять на этапе в) во время нанесения полиолефиновой герметизирующей пленки, покрытой термоплавким клеем 3, на этапе б), в частности, в зазор 6, сформированный во время нанесения между полиолефиновой герметизирующей пленкой, покрытой термоплавким клеем 3, и поверхностью 4 конструкции 5.

В другом варианте реализации подачу тепла осуществляют на этапе в) на сторону полиолефиновой герметизирующей пленки 1, расположенную напротив термоплавкого клеевого состава 2, и тепло передается через полиолефиновую герметизирующую пленку 1 (непосредственно) на термоплавкий клеевой состав 2.

Подача тепла может осуществляться посредством горячего воздуха, пламени, индукции или диэлектрического нагрева. Подачу тепла осуществляют предпочтительно таким образом, что тепло не вызывает чрезмерного отрицательного температурного воздействия или даже разрушения пленки, клея или материала поверхности конструкции.

Поскольку термоплавкое клеевой состав частично плавится, термоплавкий клеевой состав является, по меньшей мере, частично текучим, обеспечивая хорошее внутреннее сцепление с поверхностью конструкции.

Нагревание клея, таким образом, происходит, в частности, при температуре клея от 70 до 130°С.

На этапе г), который имеет место после этапа в), термоплавкий клеевой состав 2 охлаждается и образует клеевое соединение между гибкой полиолефиновой герметизирующей пленкой 1 и поверхностью конструкции 5. Такое охлаждение в типичном случае происходит без других вспомогательных средств. В определенных случаях, однако, может быть применительно и предпочтительно ускорение охлаждения, если, например, после короткого промежутка времени допускается приложение нагрузки или хождение по пленке. Это может, например, осуществляться с помощью охлаждающего средства, охлаждающего пленку или конструкцию, такого как сильная струя, в частности сильная струя воздуха.

С помощью этого способа, как описано, герметизируется подземная или наземная конструкция. Такая герметизация представляет собой, в частности, герметизацию от воды, в частности от дождевой воды или воды в конструкции. С помощью данного способа конструкции могут быть надежно герметизированы на длительные периоды времени, обычно на несколько лет, в частности более чем на 10 или 20 лет.

Таким образом, применение гибкой полиолефиновой герметизирующей пленки покрытой нереактивным термоплавким клеем 3, которая является неклейкой при температуре 25°С, для герметизации подземной или наземной конструкции, представляет собой другой аспект настоящего изобретения.

Наконец, композиционный материал 8 образует другой аспект настоящего изобретения.

Такой композиционный материал 8 содержит:

i) слой полиолефиновой герметизирующей пленки 1,

ii) слой термоплавкого клеевого состава 2,

iii) подземную или наземную конструкцию 5.

Слой термоплавкого клеевого состава 2 в этом случае располагается между слоем полиолефиновой герметизирующей пленки 1 и подземной или наземной конструкцией 5.

В этом случае подземной или наземной конструкцией 5 является, в частности, крыша.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение будет описано более подробно с помощью чертежей предпочтительных вариантов реализации изобретения, поэтому отмечается, что показаны только существенные элементы для наглядного представления изобретения. Аналогичные элементы на различных чертежах отмечены аналогичными обозначениями. Также обращается внимание на то, что чертежи, указанные в настоящем документе, являются схематическими представлениями без взаимосвязи по размерам.

Они показывают:

Фиг. 1 - схематическое поперечное сечение через гибкую полиолефиновую герметизирующую пленку или герметизирующую полосу, на которую нанесен нереактивный термоплавкий клеевой состав;

Фиг. 2 - схематическое представление способа получения полиолефиновой герметизирующей пленки, покрытой термоплавким клеем; поперечное сечение полиолефиновой герметизирующей пленки, покрытой термоплавким клеем, свернутой в рулон;

Фиг. 3 - схематическое поперечное сечение через композиционный материал с покрытием после его изготовления в первом варианте реализации;

Фиг. 4 - схематическое поперечное сечение через композиционный материал с покрытием после его изготовления во втором варианте реализации;

Фиг. 5 - схематическое поперечное сечение через композиционный материал с покрытием после его изготовления в третьем варианте реализации.

Приведенные ниже чертежи схематически показывают индивидуальные стадии способа герметизации подземной или наземной конструкции.

На Фигуре 1 показана гибкая полиолефиновая герметизирующая пленка 1, на которую нереактивный термоплавкий клеевой состав 2 был нанесен в виде покрытия на гибкую полиолефиновую герметизирующую пленку 1 на этапе а) с образованием полиолефиновой герметизирующей пленки, покрытой термоплавким клеем 3, которая не является клейкой при температуре 25°С. Недостаток клейкости позволяет сворачивать клей или пленку в рулон без каких-либо проблем, как показано на Фигуре 2. Кроме того, пленка может свободно перемещаться и не приклеивается нежелательным образом к субстрату; поэтому предпочтительно, чтобы пыль или другие мелкие частицы не оставались прилипшими к поверхности, загрязняя, таким образом, поверхность пленки или вызывая неприятный внешний вид.

На Фигуре 2 показано, что полиолефиновую герметизирующую пленку, покрытую термоплавким клеем 3, или герметизирующую полосу 3 можно свернуть в рулон 9. В показанном в данном случае схематическом представлении термоплавкий клеевой состав 2 плавится и с помощью устройства для нанесения клея 10, например струйного устройства с широкой прорезью, наносится на гибкую полиолефиновую герметизирующую пленку 1. Таким образом, полиолефиновая герметизирующая пленка перемещается под устройством для нанесения 10. В типичном случае полиолефиновую герметизирующую пленку раскатывают из рулона (не показано). С целью обеспечения более быстрого охлаждения до комнатной температуры воздействует на материал охлаждающим средством 11 (например, сильной струей воздуха) в показанном здесь варианте реализации. На Фигуре 2 также показано, что изготовленная таким образом полиолефиновая герметизирующая пленка, покрытая термоплавким клеем 3, сворачивается таким способом в рулон. Кроме того, в нижней части Фигуры 2 показан увеличенный схематический разрез рулона 9 с полиолефиновой герметизирующей пленкой, покрытой термоплавким клеем 3. За счет сворачивания в рулон герметизирующей пленки с покрытием отдельные слои свернутой в рулон полиолефиновой герметизирующей пленки, покрытой термоплавким клеем 3, находятся в непосредственном контакте друг с другом и, в частности, не содержат промежуточных слоев прокладочной бумаги. Полиолефиновая герметизирующая пленка с покрытием термоплавким клеем 3 может, если необходимо, быть раскатанной без слипаний из рулона 9 даже после длительного времени хранения или транспортировки. Рулон 9 можно хранить в течение длительных периодов времени и транспортировать с экономией в пространстве и, при необходимости, раскатывать на заводе по производству пленки или на строительной площадке и, во всяком случае, обрезать до требуемой длины полосы.

В варианте реализации, показанном в настоящем документе, сворачивание в рулон происходит без использования прокладочной бумаги с проклейкой кремнийорганическими соединениями, которую можно было бы укладывать на клей при сворачивании в рулон и которая затем могла бы предотвратить прилипание друг к другу отдельных слоев в рулоне.

На Фигурах 3 и 4 показаны этапы б) и в) способа.

Первый вариант реализации показан на Фигуре 3. Здесь на этапе б) полиолефиновую герметизирующую пленку, покрытую термоплавким клеем 3, укладывают на поверхность 4 подземной или наземной конструкции 5. За счет недостаточной клейкости пленки ее можно перемещать по поверхности 4, таким образом, например, обеспечивая возможность окончательного позиционирования пленки. За счет веса пленки пленка обладает определенной инерцией и, в частности, интенсивно предотвращает нежелательное перемещение, например, из-за вибрации или воздействия ветра. Кроме того, на Фигуре 3 показан вариант этапа в). Здесь подачу тепла на этапе в) осуществляют посредством его воздействия на полиолефиновую герметизирующую пленку, покрытую термоплавким клеем 3, на этапе б) через зазор 6, образованный при укладке между полиолефиновой герметизирующей пленкой, покрытой термоплавким клеем 3, и поверхностью 4 конструкции 5. За счет тепла склеивание происходит путем плавления термоплавкого клея 2. Таким образом, термоплавкий клей становится мягким или слегка клейким и может соединяться с поверхностью 4 конструкции. На следующем этапе г) термоплавкий клей 2 снова охлаждают, за счет чего возникает клеевое соединение между гибкой полиолефиновой герметизирующей пленкой 1 и поверхностью конструкции 5; в результате образуется композиционный материал 8. Композиционный материал 8 содержит слой полиолефиновой герметизирующей пленки 1, слой термоплавкого клеевого состава 2 и подземную или наземную конструкцию 5. Слой термоплавкого клеевого состава 2 в этом случае располагается между слоем полиолефиновой герметизирующей пленки 1 и подземной или наземной конструкцией 5.

На Фигуре 4 показан второй вариант реализации. В основном он соответствует Фигуре 3 за исключением того, что поверхность 4 конструкции показывает поверхность 4′, покрытую термоплавким клеем 2. Такая поверхность 4′ обеспечивается перед укладкой с помощью дополнительного этапа а′). На этапе а′) нереактивный термоплавкий клеевой состав 2 наносят на поверхность 4 подземной или наземной конструкции 5, а затем выполняют этап б).

На Фигуре 5 показан третий вариант реализации. Здесь тепло подают с применением источника тепла 7 на этапе в) на сторону полиолефиновой герметизирующей пленки 1, противоположную термоплавкому клеевому составу 2, и оно передается через полиолефиновую герметизирующую пленку 1 на термоплавкий клеевой состав 2. За счет тепла происходит частичное плавление термоплавкого клеевого состава 2. Таким образом, термоплавкий клеевой состав становится, по меньшей мере частично, жидким и может соединяться с поверхностью 4 конструкции. На следующем этапе г) термоплавкий клеевой состав 2 снова охлаждается, за счет чего возникает адгезивная связь между гибкой полиолефиновой герметизирующей пленкой 1 и поверхностью конструкции 5; в результате, как показано на Фигуре 4, формируется композиционный материал 8.

Примеры

Ниже изобретение будет проиллюстрировано на основе примеров.

Гибкая полиолефиновая герметизирующая пленка Sarnafil® TS 77-18, армированная полиэфирной сеткой, доступная в продаже от компании Sika Sarnafil AG, Швейцария, толщиной 1,8 мм, была нанесена в количестве 150 г/м² с помощью нагревания до 180°С расплавленного нереактивного термоплавкого клея SikaMelt®-9171, доступного в продаже от компании Sika Automotive GmbH, Германия. После охлаждения до комнатной температуры гибкая полиолефиновая пленка с клейким покрытием, полученным таким способом, была нарезана на полосы 5×20 см.

Гибкая полиолефиновая пленка с клейким покрытием, изготовленная таким способом, была неклейкой при температуре 23°С, что было определено путем рассыпания порошкового мела. Когда пленка была установлена вертикально, весь порошковый мел осыпался с поверхности клея, так что визуально на поверхности уже нельзя было обнаружить никакого мела.

Полосы гибкой полиолефиновой пленки с клейким покрытием, изготовленные таким способом, были уложены на бетонную плиту садовой дорожки и на цинковую плиту таким образом, что покрытая клеем сторона оказалась в контакте с субстратом для приклеивания. Полосы были подняты, и в зазор задувался горячий воздух с применением тепловой пушки или пламени, так что температура, измеренная в клее, находилась в пределах от 115°С до 135°С; затем они были прижаты валиком весом 5 кг. Немедленно после охлаждения композиционного материала до комнатной температуры было измерено сопротивление отслаиванию с помощью машины для испытания на растяжение (угол 90°, скорость толкания вперед 100 мм/мин); результаты приведены в таблице 1.

Клей SikaMelt®-9171 имеет температуру размягчения, равную 160°С, в соответствии с измерением способом кольца и шара в соответствии со стандартом DIN EN 1238 и температуру перехода, равную 109°С, определенную в соответствии с способом DMTA, описанным выше.

Справочный список обозначений

1 Гибкая полиолефиновая герметизирующая пленка или герметизирующая полоса

2 Нереактивный термоплавкий клеевой состав

3 Полиолефиновая клейкая пленка с термоплавким покрытием

4 Поверхность

4′ Поверхность, покрытая термоплавким клеем 2

5 Подземная или наземная конструкция

6 Зазор

7 Источник тепла

8 Композиционный материал

9 Рулон

10 Устройство для нанесения клея

11 Охлаждающее средство

Claims

1. Способ для герметизации подземной или наземной конструкции, включающий этапы:
а) покрытие гибкой полиолефиновой герметизирующей пленки (1) нереактивным термоплавким клеевым составом (2) с образованием полиолефиновой герметизирующей пленки, покрытой термоплавким клеем (3), которая является неклейкой при температуре 25°С;
б) укладку полиолефиновой герметизирующей пленки, покрытой термоплавким клеем (3), на поверхность (4) наземной или подземной конструкции (5);
в) подачу тепла для частичного плавления нереактивного термоплавкого клеевого состава (2);
г) охлаждение нереактивного термоплавкого клеевого состава (2) с формированием клеевого соединения между гибкой полиолефиновой герметизирующей пленкой (1) и поверхностью конструкции (5),
при этом нереактивный термоплавкий клеевой состав не содержит полимеров, содержащих изоцианатные, алкоксисилановые, эпоксидные или (мет)акрилатные группы, и полимеров, которые химически реагируют друг с другом при комнатной температуре или при температуре плавления, что могло бы привести к образованию более высокомолекулярных соединений.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нереактивный термоплавкий клеевой состав представляет собой термопластичный поли-α-олефин в твердой фазе при температуре 25°С, предпочтительно атактический поли-α-олефин (АРАО), в частности, в количестве более 50% по массе, предпочтительно более 60% по отношению к нереактивному термоплавкому клеевому составу.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нереактивный термоплавкий клеевой состав содержит сополимер твердый при 25°С, который получают радикальной полимеризацией по меньшей мере 2 мономеров с по меньшей мере одной, предпочтительно с одной, ненасыщенной двойной связью С=С, предпочтительно сополимера этилена и винилацетата, в частности, в количестве более чем 50% по массе, предпочтительно более 60%, по отношению к количеству нереактивного термоплавкого клеевого состава.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что нереактивный термоплавкий клеевой состав имеет температуру плавления от 80 до 200°С, в частности от 130 до 180°С.

5. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что нереактивный термоплавкий клеевой состав (2) на этапе а) наносят в количестве от 50 до 300 г/м², в частности от 100 до 200 г/м².

6. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что поверхность (4) подземной или наземной конструкции (5) представляет собой поверхность, покрытую термоплавким клеем (4′), что достигают с помощью дополнительного этапа а′):
а′) нанесение нереактивного термоплавкого клеевого состава (2) на поверхность (4) подземной или наземной конструкции (5);
при условии, что этап а′) имеет место до этапа б).

7. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что подачу тепла, указанную на этапе в), осуществляют одновременно с укладкой полиолефиновой герметизирующей пленки, покрытой термоплавким клеем (3), на этапе б), в частности, в зазор (6), образованный во время укладки между полиолефиновой герметизирующей пленкой, покрытой термоплавким клеем (3), и поверхностью (4) конструкции (5).

8. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что подачу тепла на этапе в) осуществляют на стороне полиолефиновой герметизирующей пленки (1), противоположной относительно термоплавкого клеевого состава (2), и оно передается на термоплавкий клеевой состав (2) через полиолефиновую герметизирующую пленку (1).

9. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что подачу тепла на этапе в) осуществляют таким образом, что температура термоплавкого клеевого состава не превышает температуру по меньшей мере на 30°С, предпочтительно по меньшей мере на 40°С, менее температуры плавления термоплавкого клеевого состава (2).

10. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что гибкая полиолефиновая герметизирующая пленка (1) армирована тканью.

11. Применение гибкой полиолефиновой герметизирующей пленки, покрытой нереактивным термоплавким клеем (3), которая не является клейкой при температуре 25°С, для герметизации подземной или наземной конструкции, при этом полиолефиновую герметизирующую пленку, покрытую термоплавким клеем (3), получают путем покрытия гибкой полиолефиновой герметизирующей пленки (1) нереактивным термоплавким клеевым составом (2) и нереактивный термоплавкий клеевой состав не содержит полимеров, содержащих изоцианатные, алкоксисилановые, эпоксидные или (мет)акрилатные группы, и полимеров, которые химически реагируют друг с другом при комнатной температуре или при температуре плавления, что могло бы привести к образованию более высокомолекулярных соединений.

12. Композиционный материал (8), полученный по способу по любому из пп. 1-10, который содержит:
i) слой полиолефиновой герметизирующей пленки (1),
ii) слой нереактивного термоплавкого клеевого состава (2),
iii) подземную или наземную конструкцию (5),
при условии, что слой термоплавкого клеевого состава (2) в этом случае располагается между слоем полиолефиновой герметизирующей пленки (1) и подземной или наземной конструкцией (5),
при этом нереактивный термоплавкий клеевой состав не содержит полимеров, содержащих изоцианатные, алкоксисилановые, эпоксидные или (мет)акрилатные группы, и полимеров, которые химически реагируют друг с другом при комнатной температуре или при температуре плавления, что могло бы привести к образованию более высокомолекулярных соединений.

13. Композиционный материал (8) по п. 12, отличающийся тем, что подземной или наземной конструкцией (5) является крыша.