NL8201688A

NL8201688A - Dakbedekkings- en afdichtingsmateriaalbaan.

Info

Publication number: NL8201688A
Application number: NL8201688A
Authority: NL
Original assignee: Freudenberg Carl Fa
Priority date: 1981-11-14
Filing date: 1982-04-23
Publication date: 1983-06-01
Also published as: DE3145266C2; FR2516575B1; JPS5887374A; DE3145266A1; FR2516575A1; JPS6237154B2; US4714651A; GB2111860B; GB2111860A; BE893036A

Description

< 5' * .

V - 1 -

Dakbedekkings- en afdichtingsmateriaalbaan.

De uitvinding heeft betrekking op een sterke elastische dakbedekkings- en afdichtingsmateriaalbaan, bestaande uit ten minste €en laag vliesstof uit organisch materiaal en eventueel ten minste ein verdere 5 laag vliesstof uit anorganisch materiaal, waarbij op beide zijden een laag bitumen is aangebracht en de laag of lagen vliesstof met bitumen is of zijn doordrenkt.

Set is sedert lang bekend oppervlakken, zoals bijv. daken, af te dichten met bitumineuze afdek-10 banen. De bitumineuze afdekbanen bestaan gewoonlijk uit een drager, die doordrenkt is met bitumen en/of van een dergelijke laag is voorzien. Als draagmateriaal worden vaak vliezen, vliesstoffen of vilten toegepast uit textielafvallen, bijv. wol. Dergelijke dragers bezitten 15 echter slechts een geringe sterkte en nagenoeg geen elasticiteit.

Voor het van een laag voorzien van de bekende bitumineuze dakbanen wordt zogenaamd geoxydeerd bitumen toegepast, waarvan het visco-elastische gedrag 20 zeer sterk temperatuurafhankelijk is. Zo vloeit het geoxydeerde bitumen gemakkelijk bij hogere temperaturen, vervormd het zich continu in het gemiddelde temperatuur-gebied en wordt het Bij lage temperaturen, reeds rondom het vriespunt, Bros en breekbaar.

25 De onder gebruikmaking van bitumineuze dakbanen vervaardigde dakconstructies, die enigszins dicht moeten zijn, worden in de regel voorzien van een aantal, vaak zelfs meer dan vijf lagen, van het hierboven beschreven eenvoudige dakvilt. NiCttegenstaande dit.doen 30 zich vaak beschadigingen voor door de weinige elasticiteit van de afdichtingsbanen en door dilatatieverplaatsingen "van de dakconstructie. De aanbrengkosten zijn bovendien zeer hoog, omdat het noodzakelijk is een aantal banen op elkaar aan te brengen. De uitvoering van dakbedekkings-35 werkzaamheden bij lagere temperaturen is nagenoeg on-mogelijk vanwege het brosworden van de materiaalbanen.

Er is ook reeds voorgesteld de kwaliteit 8201688 " - 2 - van de bitumineuze dakafdichtingsbanen te verbeteren door toepassing van glas- of mineraalvezelvliezen resp. -weefsels, eventueel tezamen met organische synthetische vezels. Een dergelijk voorstel is beschreven in het 5 Duitse Gebruiksmodel 77 23 547. Deze draagmaterialen bezitten weliswaar in .vergelijking met de oorspronkelijk gebruikte dakvilten een aanzienlijk hogere sterkte, maar hun breukrek is toch zeer laag en bedraagt meestal ongeveer 2 tot 5 %. De door de dilatatie opgewekte af-10 metingsveranderingen leiden in de regel reeds tot scheuren vanwege de geringe elasticiteit en het slechte arbeids-opnamevermogen.

Een verdere verbetering van de bitumineuze dakafdichtingsbanen werd beoogd door toepassing van 15 modificatoren, die het visco-elastische gedrag van het bitumen moeten verbeteren. Zo wordt in het Duitse Gebruiksmodel 79 05 531 een mengsel voorgesteld uit bitumen en etheencopolymerisaat. Op deze wijze kan het visco-elastische gedrag van het bitumen, in het bijzonder 20 de sterke temperatuurafhankelijkheid daarvan, worden verbeterd zodat dergelijke dakvilten ook bij lagere temperatuur toepasbaar zijn.

Voor de werkelijke verbetering van de afdichtende werking van bitumineuze dakbanen is echter 25 niet slechts de verbetering van de elasticiteit van het bitumen voldoende, want de elasticiteit van de afdichtings-baan wordt in hoofdzaak bepaald en begrensd door de eigenschappen van het textiele of minerale draagmateriaal. Noch de uit verschillende afvalvezels vervaardigde 30 gebruikelijke vilten, noch de eventueel uit sterke draagmaterialen zoals glas vervaardigde, vliezen of weefsels bezitten de noodzakelijke temperatuuronafhankelijke elasticiteit, zodat het op het dak door thermische dilatatie steeds weer tot scheuren ofwel ondichtheden 35 kan komen.

De uitvinding heeft nu tot doel op zich hekende bitumineuze dakbedekkings- en afdichtingsbanen zodanig te verbeteren, dat zij zonder moeilijkheden over een groot temperatuurinterval kunnen worden aangebracht, 4Q waarbij ook na lange tijd bij moeilijke objecten, 8201688 * .«*·£ - 3 - bijv. vlakke daken, geen scheuren en ondichtheden mogen optreden.

Volgens de uitvinding wordt dit nu bereikt, doordat de vliesstof nit organisch materiaal een 2 5 oppervlaktegewicht bezit van 50 tot 350 g/m , in het temperatuurgebied tussen -20°C en +70°C ter plaatse van een door spanning veroorzaakte vervorming (rek) ε van b 0/03 tot 0,30 % na relaxatie een blijvende restvervorming ε bezit, waarvan de waarde ten hoogste 03 3 2 10 ε < 29,6226 .εβ - 15,5418 .εβ + 2,9359 .εβ - 0,0769

CO mm S S S

bedraagt, terwijl de bitumenlaag eventueel bestaat uit een door toevoeging van modificators, bijv. plastomeren met voldoend lage glasomzettingspunten, elastisch gemaakt bitumen.

15 In dit verband werd gevonden, dat een bijzonder gunstlge verbetering van de eigenschappen van bekende bitumineuze afdichtingsbanen wordt verkregen door toepassing van de vliesstofbanen volgens de uitvinding, die voor wat hetreft hun elasticiteit speciaal zijn ingesteld 20 op het opheffen van de bekende gebreken. Het is bijzonder gunstig deze vliesstofbanen toe te passen in combinatie met elastisch gemodificeerde typen bitumen. Als modificators worden plastomeren voorgest41d met voldoend lage glasomzettingspunten, bijv. atactisch polypropyleen en in het 25 bijzonder thermoplastlsche elastomeren op basis van styrol-butadieen-blokcopolymeren (SBR). De laatstgenoemde elastomeren vormen door de combinatie van starre styrol-en elastische butadieenblokken een fysisch samengehouden netwerk en bezitten een goede elasticiteit, die tot 30 aan het glasomzettingspunt van polystyrol nagenoeg onafhankelijk is van eventuele temperatuursveranderingen.

Door het bljmengen van geschikte modificators, in het bijzonder van de elastomere blokcopolymeren, kan het visco-elastische gedrag van'het bitumen, in het bijzonder 35 echter zijn sterke temperatuurafhankelijkheid, aanmerke-lijk worden verbeterd. De met dergelijke bitumenmassa*s . vervaardigde afdichtingsbanen zijn ook bij lage tempera-turen zonder moeilijkheden toepasbaar.

Het is mogelijk de elastische dakbedekkings-40 en afdichtingsbanen relatief dun uit te voeren, waarbij 8201688 - 4 - in de regel diktes van 2 tot 8 ram voldoende zijn.

Van belang is, dat het oppervlak steeds wordt gevormd door een voldoen sterke en compacte bitumenlaag. Verder is het doelmatig dat de elastische vezelversterkte dak-5 afdichtingsbaan over zijn dwarsdoorsnede een getrapte saraenstelling bezit. Dit moet zodanig worden verstaan, dat het aandeel van de versterkingsvezels voor de afdek-baan naar binnen toe toeneemt. Het oppervlak is dus in hoofdzaak vrij van vezels, terwijl de vezeldichtheid 10 naar binnen toe progressief toeneemt.

Onafhankelijk van de opbouw van de dak-bedekkings·^· en afdichtingsbaan, dat wil zeggen van het gebruik van e§n of meer lagen vliesstof bestaande uit hydrofobe synthetische vezels en eventueel een aanvullende 15 toepassing van §§n of meer vliesstoflagen nit anorganisch materiaal, is het bij de uitvinding van belang, dat de vliesstofdrager een zo hoge elasticiteit bezit, dat in het temperatuurinterval tussen -20°C en +70°C en in het gebied van .een door spanning veroorzaakte vervorming 20 ε_ van 0,03 tot 0,30 na het opheffen van de spanning en b * de daardoor plaatsvindende relaxatie een blijvende restvervorming e„ bezit, waarvan de waarde hoogstens e < 29.6226 .B 3 - 15,5418 .εβ2 + 2,9359 .ε - 0,0769 oo — ' s s s bedraagt.

25 Door geschikte eenvoudige proefnemingen kan telkens de optimale restvervorming van de vliesstof-drager worden bepaald.

De in het temperatuurinterval tussen -20°C en +70°C vereiste waarden van de restvervorming zijn 30 in het bijzonder van groot belang voor de duurbelasting van de dakbedekkings- en afdichtingsbaan. Verrassender-wijs kunnen op deze wijze de gebruikseigenschappen van de gereed zijnde dakbedekkingsbaan op eenvoudige wijze worden gemeten door analyse en oraschrijven van het 35 draagmateriaal.

Terwijl de dakbedekkings- en afdichtingsbaan volgens de uitvinding in principe kan worden vervaardigd onder gebruikmaking van normale bitumenmengsels, is het in veel gevallen toch doelmatig elastisch gemodificeerde 40 bitumenmengsels toe te passen. Ook in dit geval wordt 8201688 - 5 - echter het elastische gedrag van de afdichtingsbaan uitsluitend bepaald door de hiervoor gedefinieerde elastische eigenschappen van het draagmateriaal.

Een bijzonder gunstige uitvoering van de 5 dakbedekkings- en afdichtingsbaan ligt in de toepassing van een drager nit in hoge mate hydrofobe synthetische vezelvliezen. Het gewicht van het vlies ligt al naar ο het toepassingsdoel tussen 50 en 350 g/m . Vanwege de wijze van belasting van het dak is het noodzakelijk 10 dat de als drager toegepaste vliesstoffen geen voorkeurs-geometrische richting bezitten voor wat betreft hun eigenschappen. In dit verband zij er op gewezen, dat reeds een tweedimensionale verdeling van de sterkte-eigenschappen, zoals deze voorkomt Bij. weefsels, zeer nadelig is.

15 De voorgestelde vliesstofinlage voor de bitnminenze. dakbedekkings- en afdichtingsbaan bezit behalve de beschreven hoge elasticiteit nog verdere belangrijke eigenschappen. De grootste trekkracht, gemeten volgens DIN 58 857 aan 5 cm brede stroken bedraagt ten 20 minste 250 N, omgerekend op een oppervlaktegewicht van 100 g/m . De hoogste rek bij brenk ligt tussen 30 en 60 %.

De als drager voorgestelde vliesstofbaan wordt op doelmatige wijze verstevigd door gladde of gestructureerde kalanderwalsen. Een voorkeursuitvoeringsvorm 25 bestaat nit een tweetraps verstevigde vliesstof, waarbij deze eerst is voorverstevigd met behulp van een verwarmde kalander en daarna verstevigd is met een bindmiddel-dispersie.

De vezels van de vliesstof zijn in hoge 30 mate hydrofobe synthetische vezels, in het bijzonder polyestervezels. Bijzonder gunstig zijn spinvliezen uit polyestervezels.

Voor vele doeleinden verdient het aan-beveling bitnminenze dakbedekkings- resp. afdichtingsbanen 35 toe te passen, die behalve de textiele vliesstoffen aan-vullend minder elastische dragers, bijv. glasvliezen of glasweefsels bevatten. Hierbij dient de elastische drager-baan uit textiele vliesstoffen als extra beveiliging, wanneer door overschrijding van de elasticiteitsgrens 40 van de minder elastische anorganische vliesstof de dak- 820 1 6 8 8 .

- 6- bedekkings- en afdichtingsbaan zonder medetoepassing van het textiele draagmateriaal zou breken. De meetoegepaste minder elastische drager waarborgt echter door zljn hoge beginmodulus, in het bijzonder bij hoge temperaturen 5 van 180 tot 200°C een goede verwerkbaarheid bij het in een bitumenbad voorzien van een laag, zelfs dan wanneer vanwege de kosten wordt gewerkt met een zeer lichte elastische drager.

De vervaardiging van de volgens de uit-10 vinding voorgestelde dakbedekkings- en afdichtingsbanen kan volgens meerdere werkwijzen plaatsvinden. Zeer goed toepasbaar is het dompelproces gebleken, waarbij het draagmateriaal wordt gevoerd door een verwarmd bitumenbad en op deze wijze wordt voorzien van lagen. De afdichtings-15 baan kan echter ook worden vervaardigd volgens een kalander-proces, waarbij de bitumenlaag wordt gevormd in een kalanderspleet en op de drager wordt aangebracht.

De meting van de vereiste elasticiteit vindt plaats op de wijze als de sterktebeproeving bij 20 textielmaterialen volgens DIN 58 857. Als proefstukken worden daarbij 5 cm brede stroken toegepast waarbij de inklemlengte 20 cm bedraagt. Bij de beproeving van de elasticiteit wordt het proefstuk door aanbrenging van een daartoe noddzakelijke trekspanning over een bedrag 25 van bijv. 10 %, 20 % of 30 % gerekt. Daarna wordt de belasting weggenomen, zodat het prodfstuk vrij kan relaxeren.

Na 10 minuten wordt de restlengte van het proefstuk vastgesteld. De gedwongen deformatie en de restdeformatie worden daarbij als volgt gedefinieerd:

30 _ Ls “ L0 ALS

£s L L

o o

. It ..- L . A.L

CO Q 00 εοο = ϊ~ = ”χΓ Ο o waarin Lq de uitgangslengte van het proefstuk is (inspan-35 lengtej L de lengte van het proefstuk onder spanning en s L de lengte van het proefstuk na relaxatie.

8201688 -,7- 5- ^

UITVOERUTGSVQORBEELD

Een polyester-spinvlies werd verkregen door verspinnen van polyetheentereftalaat tot eindloze draden, die. door middel van een aerodynamisch wegtrek- 5 kanaal in een luchtstraal werden weggetrokken en daarbij gelijktijdig gestrekt en door een pendelbeweging werden verdeeld. Het oppervlaktegewicht bedroeg 220 g/m .

Dit spinvlies werd voorverstevigd in de spleet van een tot 140°C verwarmde kalander met gladde walsen, zodat 10 een 0,55 mm dikke laag werd gevorrad. In een Poulard werd dit vlies doordrenkt met een dispersie uit een bindmiddel, bestaande uit styrol, acrylzuur, acrylnitril, acrylamiet, en butylacrylaat. Het gedrenkte vlies werd gedroogd en bij temperaturen van 200°C nagecondenseerd.

15 De gereedgemaakte vliesstof bezat de volgende eigenschappen:

Oppervlakteg;ewicht 250 g/m^ dikte 0,55 mm

hoogste trekkracht in lengte-riciiting 880 N

20 in dwarsriciiting 830 N

hoogste rek in lengterichting 56 % in dwarsrichting 55 %

De elasticiteit van het materiaal werd, zoals boven beschreven, onderzocht bij de volgende 25 temperaturen: -20°C, +20°C en +70°C. De resultaten zijn aangegeven in de nu volgende tabel: - tabel - 8201688 - 8 -

TABEL

Proef Gedwongen Temperatuur Restdeformatie

deformatie °C

1 0,15 -20 0,0645 5 2 0,15 +20 0,0605 3 0,15 +70 0,0610 4 0,20 -20 0,096 5 0,20 +20 0,100 6 0,20 +70 0,090 10 7 0,30 -20 0,186 8 0,30 +20 0,180 9 0,30 +70 0,156

Bij de onderzochte waarden van de gedwongen deformatie gel-den 'uit de vergelijfcing 15 εβ<29,6226 .ε3,, - 15,5418 .e2g + 2,9359 .e - 0,0769 de volgende maximale waarden voor eg = 0,15 geldt < 0,1138 voor sg = 0,20 geldt εω < 0,1256 voor ε = 0,30 geldt ε < 0,2049 - conclusies - 8201688

Claims

1. Dakbedekkings- en afdichtingsmateriaalbaan bestaande uit ten minste §§n laag vliesstof uit organisch materiaal en eventueel ten minste e£n verdere laag vliesstof uit anorganisch materiaal, waarbij op beide zijden 5 een laag bitumen is aangebracht en de laag of lagen vliesstof met bitumen is of zijn doordrenkt, met h e t k e n m e r k, dat de vliesstof uit organisch materiaal a) een oppervlaktegewicht bezit van 50 tot 350 g/m2 en 10 b] in het temperatuurgebied tussen -20°C en +7Q°C ter plaatse van een door spanning veroorzaakte vervorming (rek) ε van 0,03 tot 0,30 % na relaxatie b een blijvende restvervoming ε^ bezit, waarvan de waarde ten hoogste 15 ε < 29,6226 ,e3e - 15,5418 .ε2 + 2,9359 .ε= - 0,0769 bedraagt, terwijl de bitumenlaag eventueel bestaat uit • een door toevoeging van modificators, bijv. plastomeren met voldoend lage glasomzettingspunten, elastisch gemaakt bitumen. 2Q

2. Dakbedekkings- en afdichtingsbaan volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat deze een aantal lagen vliesstof bevat, waarbij het door de lagen veroorzaakte vezelaandeel in dwarsdoorsnede van de baan zodanig is verdeeld, dat het oppervlak in hoofdzaak 25 vrij is van vezels, terwijl de vezeldichtheid naar binnen toe progressief toeneemt.

3. Dakbedekkings- en afdichtingsbaan volgens e£n der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de vliesstof uit organisch materiaal een 30 in hoofdzaak hydrofobe vliesstof uit synthetische vezels is.

4. Dakbedekkings- en afdichtingsbaan volgens conclusie 3,met het kenmerk, dat de vliesstof uit organisch materiaal een spinvliesstof uit 35 polyestervezels is. 8201688 < - 10 - •Μ » ♦ '

5. Dakbedekkings- en afdichtingsbaan volgens §en der voorgaande conclusies, met h e t kenmerk, dat de vliesstof uit organisch materiaal bij een specifieke maximale trekkracht, gemeten volgens DIN 58 857 aan 5 cm 5 brede stroken, van ten minste 250 N per 100 g/m oppervlakte-gewicht een hoogste rek bij breuk heeft tussen 30 % en 60 %.

6. Dakbedekkings- en afdichtingsbaan volgens §§n der voorgaande conclusies, met het kenmerk, 10 dat de vliesstof uit organisch materiaal in verschillende geometrische richtingen in hoofdzaak een zelfde maximale trekkrabht bezit.

7. Dakbedekkings- en afdichtingsbaan volgens §§n der voorgaande conclusies, met het kenmerk, 15 dat de vliesstof uit organisch materiaal bestaat uit synthetische vezels en door kalanderen en eventueel aan-. vullend door bindmiddel is verstevigd.

8. Dakbedekkings- en afdichtingsbaan volgens e£n der voorgaande conclusies, met het kenmerk, 20 dat de vliesstof uit organisch materiaal een mengsel uit synthetische vezels bezit, dat tot aan 25 gew. % thermo-plastische bindvezels bevat voor het verstevigen van de vliesstof,

9. Dakbedekkings- en afdichtingsbaan volgens 25 d§n der. voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de vliesstof uit anorganisch materiaal vezels uit glas- en/of asbest- en/of mineraalvezels bezit.

10. Dakbedekkings- en afdichtingsbaan als beschreven en/of toegelicht aan de hand van het voorbeeld. 8201688