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Verfahren zum Herstellen einer Dachbahn Die Erfindung betrifft ein
Verfahren zum Herstellen einer Dachbahn.
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Es sind Dachbahnen in Form von Dachpappen bekannt, wobei Dachpappe
in einem weiteren Sinne zu verstehen ist und sich nicht nur auf die Verwendung von
Pappen als Trägerschicht beschränkt. Bei derartigen Dachbahnen hat sich eine Dreiteilung
des Aufbaues in der Weise bewährt, daß die Dachbahn aus einer Trägerbahn, einer
Dichtungsschicht und einer Wetterschicht besteht. Auf diese Weise sind bisher Teer-
bzw. Teersonderdachpappen, Bitumendachpappen und Glasvlies-Bitumen-Dachbahnen entwikkelt
worden. In jedem Falle muß eineDachbahneinerseits undurchlässig für tropfbar flüssiges
Wasser sein; andererseits muß aber auch die Dachbahn im Hinblick auf die darunterliegenden
Räume eine genügende Wasserdampf durchlässigkeitbesitzen. Teerdachpappen befriedigen
in aller Regel hinsichtlich einer Wasserdampfdurchlässigkeit, sind aber gegen Sonneneinstrahlungen
empfindlich. Bitumendachpappen dagegen sind gegen Sonneneinstrahlungen unempfindlicher,
weisen aber eine geringere Wasserdampfdurchlässigkeit auf. Die Wetterschicht besteht
bei derartigen Dachbahnen aus einer Sand- oder Kiesbestreuung, wobei es darauf ankommt,
eine möglichst feste Haftung dieser Bestreuungsschicht zu erreichen.
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Man hat bereits versucht, derartige Dachbahnen durch Folien aus Kunststoffen
zu ersetzen. Die damit erzielten Erfolge sind jedoch nur gering, da einerseits die
Preise für derartige Kunststoffolien sehr hoch liegen und da andererseits diese
Folien trotz ihrer hohen Verschleißfestigkeit nicht in. der Lage sind, den vereinigten
Einflüssen von Regen, Luft, Sonneneinstrahlung und Wind unter Einschluß von Schnee,
Staub und Eisstaubabrieb auf die Dauer standzuhalten.
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Andererseits bestand die Forderung, die bekannten Dachbahnen in Form
von Dachpappen insbesondere hinsichtlich ihrer Eigenelastizität zu verbessern. Diese
Forderungen ergaben sich vor allem im Zusammenhang mit modernen großflächigen Flachdächern.
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Die Verwendung von Belagmassen, die aus Polyvinylchlorid (PVC) od.
dgl. und bitumenartigen Stoffen bestehen, ist an sich bekannt. So hat man bereits
zur Herstellung einer korrosionsschützenden Überzugmasse Steinkohlenteer mit einer
geringen Menge von Polyvinylchlorid vermischt und zur Erzielung einer chemischen
Uinsetzung für längere Zeit erhitzt.
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Zur Herstellung eines Lackgrundstoffes ist es auch bekannt, Polyvinylchlorid
in Verbindung von Bitumen, Asphalt, Teer oder Pech zu verkochen. Mischungen aus
Polyvinylchlorid in geringen Mengen und Teeren, Bitumina, Asphalten und Pechen wurden
so auch für Betonanstriche, für Rostschutzfarben und für mäßig durch Chemikalien
beanspruchte Spezialanstriche benutzt.
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Weiter ist es bekannt, Isoliermassen, die vornehmlich für Bauten und
Flugzeugstartbahnen verwendet werden sollen, aus Mischungen von Polyvinylchlorid,
einem Weichmacher und Steinkohlenteerweichpech herzustellen. Eine ähnliche Mischung,
die hauptsächlich aus Teerpech unter -Zusatz von Weichmachern und einem geringen
Anteil von Polyvinylchlorid hergestellt wird, ist bereits zur Imprägnierung einer
Papierbahn vorgeschlagen worden, so daß auf diese Weise eine kunstlederartige Bahn
hergestellt werden kann, die gegebenenfalls auch zum Belegen von Dächern zu benutzen
ist. Die Wetterfestigkeit dieser Materialien ist jedoch aus den bereits obenerwähnten
Gründen beschränkt. Außerdem ist der Zusatz von Weichmachern meistens verhältnismäßig
teuer, so daß sich derartige Bautenschutzmittel auch aus wirtschaftlichen Gründen
nur in geringem Umfange durchsetzen können.
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Schließlich ist es noch bekannt, Preßmassen, die gegebenenfalls auch
als Ausgangsstoff für die Erzeugung von Preßplatten dienen können, aus einer Mischung
von Polyvinylchlorid und Asphaltmehl, dem gegebenenfalls auch gemahlenes Bitumen
oder Steinkohlenteerpech zugesetzt wird, herzustellen, wobei die Mischung dann in
einem bestimmten Temperaturbereich kalandriert wird. Da die in diesem Falle als
Füllstoffe benutzten Asphalt-, Bitumen- und Steinkohlenteerpechmehle nur aus verhältnismäßig
harten und ölarmen Ausgangsstoffen, die eine Vermahlung gestatten, hergestellt werden
können, bleiben die physikalischen Eigenschaften der Preßmasse für die Verwendung
als Dachbedeckung unbefriedigend: Die Erfindung hat daher die Aufgabe, einen Weg
zum Herstellen einer Dachbahn zu finden, die unter Verwendung einer aus Polyvinylchlorid
od. dgl. und bitumenartigen Stoffen bestehenden Belagmasse hergestellt
werden
kann und dabei die günstigen Eigenschaften neuer Kunststoffe ausnutzt, wobei gleichfalls
den üblicherweise an eine Dachbedeckung zu stellenden Ansprüchen genügt wird.
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Nach der Erfindung wird zur Schaffung einer Dach bahn Polyvinylchlorid
(PVC), Polyvinylidenchlorid .(geführtes Warenzeichen: SARAN) oder ein Mischpolymerisat
hiervon und ein Teer, insbesondere Steinkohlenteer, zu einer- Belagmasse - gemischt,
anschließend auf eine Trägerbahn -aufgebracht und weiterhin zwecks Gelierung des
Polymerisates einer Erwärmung unterworfen, wobei die Belagmasse bei der Fertiggelierung
mit einer Bestreuung aus Sanden oder Gesteinssplitten versehen wird. Als Teer im
Sinne der Erfindung können auch Steinkohlente:erweichpeche verwendet werden. Auch
die durch Druckextraktion mit Hilfe von sauren Ölen gewonnenen Kohlenextrakte können
als Teere zur Ausführung der Erfindung benutzt werden.
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Der Teer, insbesondere der Steinkohlenteer, wirkt hierbei als Weichmacher,
indem gleichzeitig die sich bei der Gelierung einstellende Vernetzung des Polymerisates
die Festigkeit der Belagmasse erhöht. Es ist auf diese Weise möglich, den Polymerisatanteil
auf höchstens 40,% der Belagmasse zu beschränken, wobei im allgemeinen sogar nur
mit 20 bis 25 Gewichtsprozent gerechnet zu werden braucht. Es ergibt sich auf diese
Weise eine chemisch und mechanisch äußerst widerstandsfähige Dachbahn, die trotz
großer Festigkeit über eine sehr große Zähigkeit und ein großes Dehnungsvermögen
verfügt, so daß die Gefahr von Rissen in der Bahn nach einer Verlegung weitgehend
vermindert ist. Das nach der Gelierung vernetzte Polymerisat verleiht der Belagmasse
eine Festigkeit, .die ein Fließen des Teeres auch bei starker Sonneneinstrahlung
verhindert. Der Teeranteil verringert außerdem wesentlich die Lichtempfindlichkeit
des Polymerisates und beschleunigt seine Gelierung. Der hohe Anteil des als Weichmacher
wirkenden Teeres und dementsprechend der geringe Anteil des Polymerisates, insbesondere
des Polyvinylchlorids, stellen sicher, daß der Aufwand zur Herstellung derartiger
Bahnen gering bleibt. Die Gelierung des Polymerisates erfolgt bei einer über 100°
C liegenden Temperatur und vorzugsweise bei einer Temperatur, die über 140° C liegt.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ergibt sich daraus, daß der
Gesteinsplitt der Wetterschicht auf besonders zuverlässige und sichere Weise in
der aus Teer und Polyvinylchlorid aufgebauten Dichtungsschicht eingebaut ist. Die
vor der Fertiggelierung aufgebrachte Bestreuungsschicht wird bei der Gelierung und
insbesondere bei dem Schrumpfungsprozeß, der als Folge der nach Abschluß der Gelierung
vor sich gehenden Abkühlung eintritt, zu einer äußerst festen Haftung mit der Belag-
oder Dichtungsmasse gebracht.
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Als Trägerbahnen sind diejenigen zu benutzen, die sich bei der Dachpappenfabrikation
bewährt haben, insbesondere also Roh- oder Wollfilzpappen oder solche mit hohem
Anteil an Mineralfasern, Glasfasergewebe, Glasfaservliese, aber auch Papier- und
Jutegewebe und Vliese aus anderen Werkstoffen.
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Das Polymerisat ist vorzugsweise völlig ohne übliche Weichmacher als
Hartpolymerisat zu verwenden, und zwar insbesondere in Pulverform. Es empfiehlt
sich besonders die Verwendung von hochpolymerem Polyvinylchlorid, schon da die Reißfestigkeit
des Polyviny lchlorids mit der Erhöhung des K-Wertes zunimmt. Der Belagmasse werden
vorzugsweise feinzerteilte Füllstoffe, insbesondere mineralischer Art, zugesetzt.
Hierzu eignen sich beispielsweise Schiefermehle, Quarzmehle, Asbestmehle oder anorganische
Faserstoffe, i. B. Schlackenwolle oder Steinwolle. Es empfiehlt sich weiter, der
Belagmasse wasserunlösliche Netzmittel und/oder Gleitmittel in geringen Mengen zuzusetzen.
Als Netzmittel seien beispielsweise Fettalkoholsulfonate und Alkylarylsulfonate,
als Gleitmittel Metallseifen oder andere fettsaure Salze oder auch Emulgatoren handelsüblicher
Art genannt.
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Eine weitere Verbesserung wird dadurch erzielt, daß der Füllstoff
ganz oder zum Teil durch ein pulverförmiges Pigment und insbesondere eine Metallbronze,
z. B. eine Kupfer-, Aluminium- oder Messingbronze, ersetzt wird. Man erhält auf
diese Weise ein in der Masse selbst feinverteiltes Metallpulver, das die Wärmeeinstrahlung
verhindert und dessen Wirksamkeit auch nicht durch teilweise Verwitterung der Einbettungsmasse
oder mechanische Beschädigung der Bahn beeinträchtigt wird. Das auf diese Weise
in die Belagmasse eingebaute Metallpulver verbessert außerdem das Aussehen der Dachbahn.
Bei Verwendung einer pulverförmigen Kupferbronze kann außerdem mit einem Patinaüberzug
des Kupferpulvers im Verlaufe längerer Einwirkung der Atmosphärilien gerechnet werden.
Der Zusatz der Netz- und Gleitmittel trägt dazu bei, um ein teilweises Aufschwimmen
des Pigment- oder Metallpulvers während der Gelierung zu erleichtern. Er verbessert
außerdem die Haft- und Streichfähigkeit der Belagmasse und ermöglicht dadurch eine
Erhöhung des Füllstoffanteiles.
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Es empfiehlt sich, das Bestreuungsmaterial durch Zumischen von Metallpulver
mehr oder weniger stark zu metallisieren. Dieser Effekt kann je nach den Erfordernissen
von einem leichten Seidenglanz bis zu einer geschlossenen Metalloberfläche variieren.
Auf diese Weise wird eine bessere Abschirmung gegen die schädigenden Wirkungen der
Atmosphärilien auf die Dachbahn und außerdem eine Sicherung gegen eine unerwünschte
Wanderung von Ölanteilen des Teers an die Oberfläche erreicht. Auch die ästhetische
Wirkung wird dadurch verbessert.
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Um nun aber eine einwandfreie und dauerhafte Haftung der Destreuungsbronzierung
mit dem übrigen Bestreuungsmaterial zu erzielen, ist eine Behandlung mit härtbaren
Harzen vorgesehen. Das Bestreuungsmaterial wird dazu in einen geeigneten Mischer
mit geringen Mengen einer Lösung eines härtbaren Harzes, insbesondere einer Siliconharzlösung,
gleichmäßig durchfeuchtet, wobei die Harzmenge so gering gehalten wird, daß die
Schüttfähigkeit des Materials erhalten bleibt. Darauf wird das Pigment, also z.
B. die Aluminium- oder Kupfer- oder Messing-Bronze, eingemischt und die Mischung
zur Entfernung des Harzlösungsmittels und zu der notwendigen chemischen Härtung
des Harzes einige Minuten beispielsweise auf 150° C erhitzt und in heißem oder abgekühltem
Zustand verarbeitet. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Härtung des Harzes
nach der Aufstreuung der Bestreuungsmischung auf die Kunststoffbahn während deren
Gelierung vorzunehmen. Als Pigmente können außer den genannten auch Metalloxyde
dienen. Ein weiterer Erfolg dieser Behandlung besteht auch darin, daß das Bestreuungsmaterial
ausgeprägt hydrophob wird.
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Unter Umständen kann es sich empfehlen, die Belagmasse vor dem Einbringen
des Füllers und insbesondere des Metallpulvers oder vor dem Aufstreuen der Bestreuungsmasse
durch mäßige Erwärmung vorzugelieren.
In dem -Falle; daß `eine derartige
Vorgelierung vor dem Einbringen des Füllers und insbesondere des Metallpulvers erfolgt,
ergibt sich der Vorteil, daß das Metallpulver in eine Masse von sehr großer Elastizität
eingebracht wird, die besonders geeignet ist, Metallbronzen in Verteilung zu halten
bzw. zum Aufschwimmen zu bringen.
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Beispiel 1 Zur Herstellung der Belagmasse werden miteinander gemischt:
| 22°/o von vorzugsweise hochpolymerem Poly- |
| vinylchlorid in Pulverform, |
| 48'°/o präparierter Steinkohlenteer, |
| 30% Schiefermehl. |
Die Bestandteile der Masse- werden bei Zimmertemperatur vermischt und danach auf
eine Trägerbahn aufgestrichen. Zur Erleichterung der Verarbeitung und zur besseren
Verteilung der mineralischen Füllstoffe werden zweckmäßig geringe Mengen von wasserunlöslichen
Netzmitteln oder Metallseifen als Gleitmittel zugesetzt, z. B. - 0,5 bis 1,01/o
Zinkstearat und bzw. oder Emulgator handelsüblicher Art in etwa der gleichen Menge.
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Nachdem die Belagmasse auf die Trägerbahn aufgestrichen worden ist,
wird die Bahn einer Erwärmung von vorzugsweise 120 bis 150° C ausgesetzt, wobei
die Zeitdauer auch etwas von der Temperatur abhängt. In der Regel genügt eine Erwärmungszeit
von 6 bis 10 Minuten.
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Die so hergestellte Dachbahn eignet sich insbesondere als rollbare
Dachbahn, die auch noch mit einer Bestreuung versehen werden kann.
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Beispiel 2 Zur Herstellung einer zur Anfertigung von Dachschindeln
dienenden Dachbahn kann in dem Rezept des Beispiels 1 der Steinkohlenteer durch
Steinkohlenteerweichpech ersetzt werden, um eine härtere Belagmasse zu erhalten.
Im übrigen kann das Beispiel 1 beibehalten werden.
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Beispiel 3 95 % präparierter Steinkohlenteer werden mit 5 0/0 Polyvinylchlorid-Pulver
kalt gemischt und durch Erwärmen- auf 120 bis 140° C vorgeliert, d. h., es wird
eine homogene und sich auch beim Abkühlen nicht mehr trennende Mischung beider Stoffe
hergestellt. Es entsteht eine stark fadenziehende und ausgesprochen elastische Masse,
die infolge ihrer Elastizität besonders geeignet ist, Metallbronzen in Verteilung
zu halten bzw. zum Aufschwimmen zu bringen. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur
werden dieser Mischung ein Pigment (Metallbronze), insbesondere Aluminium- oder
Kupferbronze in Mengen von etwa 2 bis 5% zugesetzt. Auch hier kann die Schwimmfähigkeit
der Bronzen durch geringe Zusätze von Metallseifen verbessert werden. Der so vorgelierten
Masse werden nun die Restmenge an Polyvinylchlorid und die jeweils vorgesehene Füllermenge
zugesetzt und innig gemischt. Diese Fertigmischung kann etwa folgende Zusammensetzung
haben: 69% vorgelierter Teer (wie oben beschrieben), 18 % Restmenge an Polyvinylchlorid,
31/o Alu-Bronze, 101/o Füller.
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Nach dem Aufstreichen der Mischung auf die Trägerfolie wird bei Temperaturen
über etwa 120° C, vorzugsweise bei 140 bis 150° C, fertiggeliert, wobei eine Dachbahn
mit metallglänzender Oberfläche entsteht, die ihren Metallcharakter weder durch
mechanische Beschädigung noch durch Abwittern der Oberfläche verliert.
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Beispiel 4 Metallisierte Dachbahnen, aber nicht mit hochglänzender,
sondern mattierter Oberfläche, also z. B. mattweiß oder mattkupferfarben, können
erhalten werden, wenn man Polyvinylchlorid-Pulver analog Beispiel 1 mit präpariertem
Steinkohlenteer und gleichzeitig mit geringen Mengen, vorzugsweise 2 bis 5 % Metallbronze,
vermischt, diese Mischung mittels geeigneter Einrichtungen auf die Trägerbahn aufstreicht
und durch Erwärmen auf etwa 130 bis 150° C geliert.
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Die hierbei fehlende Vorgelierung des Teers analog Beispiel 3 mit
Polyvinylchlorid führt zu einer unelastischen Mischung und begünstigt eine homogene
Verteilung der Bronze in der Belagschicht, wirkt also deren Aufschwimmen an die
Oberfläche entgegen. Der damit erzielte Mattierungseffekt kann durch Zusatz mineralischer
Füllstoffe, wie z. B. Talkum -oder Quarzmehl, gegebenenfalls wieder unter Beigabe
geringer Mengen Metallseifen als Gleitmittel, in weiten Grenzen variiert werden.
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a) Rezept zur Herstellung einer mattweißen Aluminiumfolie: 62,51/o
präparierter Steinkohlenteer, 201,0,0/ö. Polyvinylchlorid-Pulver, 15,0% Quarzmehl,
2,51/o Alu-Bronze.
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b) Rezept zur Herstellung einer mattroten Kupferfolie: 60,5% präparierter
Steinkohlenteer, 20-,00/a Polyvinylchlorid-Pulver, 10,0,% Quarzmehl, 5,01/o Talkum,
0',5 % Zinkstearat, 4,0% Kupferbronze.
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Beispiel s Für die Herstellung von metallisiertem Bestreuungsmaterial
hat sich folgende Mischung bewährt: 96,0% Gesteinssplitt 0,2 bis 1,0 mm, 1,51/o
Siliconharzlösung, 2,5% Alu-Bronze.
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Dieses Bestreuungsmaterial wird auf die Belag" masse gemäß Beispiel
1 aufgestreut, und während des sich anschließenden Gelierungsprozesses erfolgt auch
eine Aushärtung des Siliconharzes. Es ist auch möglich, die Härtung des Siliconharzes
vor -der Hufstreuung durch kurzzeitige Erwärmung der das Bestreuungsmittel bildenden
Mischung auf etwa 150° C vorzunehmen.