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DE102004035201B4 - Wasserdichtes, biegbares Abdichtungsmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Wasserdichtes, biegbares Abdichtungsmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung Download PDF

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Abstract

Wasserdichtes, biegbares Abdichtungsmaterial, insbesondere für Dachkehlen, mit einer Deckschicht (1) aus nicht-klebendem, plastisch verformbarem Material auf der Basis von Kautschuk, einer unteren, plastisch verformbaren Klebeschicht (2) und mit einem Verstärkungselement, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement in die Klebeschicht (2) eingebettet ist, dass für das Verstärkungselement eine Matrix (3) aus kreuzweise und lose übereinander gelegten, biegsamen Glasfäden (31, 32) vorgesehen ist, wobei die Matrix (3) bezüglich der Längs- und Querrichtung des Abdichtungsmaterials unter einem Winkel von etwa 45° gedreht ist, dass die Glasfäden (31, 32) jeweils aus einer Vielzahl von miteinander versponnenen Glasfasern bestehen, und dass die Glasfäden (31, 32) mit einem Haftvermittler benetzt sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein wasserdichtes, biegbares Abdichtungsmaterial gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zu dessen Herstellung. Ein derartiges Abdichtungsmaterial ist aus der Druckschrift DE 22 25 358 C2 bekannt.
  • Zum Abdichten von Dachkehlen verwendet man seit alters her Bleiblech, welches sich in idealer Weise plastisch verformen und damit an nahezu beliebige Dachformen anpassen lässt. Außerdem ist Blei vollkommen resistent gegen die immer stärker werdende UV-Strahlung. Wegen seiner hohe Toxizität wird jedoch Blei zunehmend von Ersatzwerkstoffen verdrängt.
  • Aus der Druckschrift DE 22 25 358 C2 ist es bekannt, ein plastisch verformbares Abdichtungsmaterial mit einer nicht-klebenden Deckschicht aus einer Bitumen-/Kautschukmasse auf der einen Seite und mit einer klebenden Bitumen-/Kautschukschicht auf der anderen Seite auszubilden. Zwischen den beiden Schichten ist ein Verstärkungselement aus Glasfasern oder einem Drahtnetz eingelagert.
  • Eine Verstärkungseinlage aus Glasfaservlies ist an sich auch bei einer Dachbedeckungsbahn aus der Druckschrift DE 71 16 872 U bekannt. Das Glasfaservlies ist in eine Lage aus Synthesekautschuk eingebettet, die an ihrer Unterseite mit einer Klebeschicht aus einem Bitumen-/Butylgemisch versehen ist. Die Klebeschicht ist mit einer Abziehfolie aus silikonisiertem Papier geschützt. In ähnlicher Weise ist es bei einer Dachdichtungsbahn aus der Druckschrift DE 29 08 529 C2 bekannt, zwischen einer Deckschicht aus einem Elastomer und einer Unterschicht aus einem Kautschuk-/Bitumengemisch ein weitmaschiges Glasfasergewebe als Verstärkungseinlage vorzusehen. Durch Vulkanisieren wird die Unterschicht durch das Glasfasergewebe hindurchmit der Deckschicht verbunden. Eine plastische Verformbarkeit ist bei derartigen Dachbedeckungsbahnen jedoch nicht vorgesehen.
  • Aus der Druckschrift DE 36 42 063 C2 ist ein plastisch verformbares Abdichtungsmaterial bekannt, bei dem als Verstärkungselement ein Streckmetallgitter in eine einzige Elastomerschicht aus Polyisobutylen eingewalzt ist. Das Streckmetalllgitter kann auch zwischen zwei derartigen Elastomerschichten verpresst oder mit einer Polyisobutylen-Masse umspritzt werden.
  • Aus der Druckschrift DE 29 22 242 C2 ist eine Abdeckfolie aus einer Grundschicht und einer Bitumenschicht bekannt, welche auf einer Oberfläche der Grundschicht aufflaminiert ist. Die Grundschicht besteht aus einer Maschenware aus synthetischen, miteinander verbundenen Fasern, welche elastisch sind und im Falle von dickeren Fasern beim Verformen Rückstellkräfte ausüben. Die bekannte Abdichtfolie weist daher keine oder nur eine unzureichende plastische Verformbarkeit auf. Als Verstärkungselement bei verformbaren Abdichtmaterialien hat sich daher Streckmetall wegen seiner hohen plastischen Verformbarkeit am Markt durchgesetzt. Steckmetall ist indessen gegenüber Maschenware verhältnismäßig schwer und wesentlich teurer.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, ein Abdichtungsmaterial der eingangs erwähnten Art und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, dessen Verstärkungselement bei hoher plastischer Verformbarkeit leichter und billiger als Streckmetall ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Abdichtungsmaterials nach der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung geht zunächst von der Überlegung aus, anstelle von perforiertem Metall oder Streckmetall Fasern als Verstärkungsmaterial in eine plastisch verformbare Klebeschicht einzubetten. Die Fasern sind jedoch im Gegensatz zum Stand der Technik nicht in Form einer Maschenware, also von miteinander verbundenen Fasern, ausgebildet, sondern in Form einer Matrix aus kreuzweise und lose übereinander gelegten biegsamen Glasfäden. Um eine hohe plastische Dehnbarkeit dieser Matrix zu erzielen, ist die Matrix bezüglich der Längs- und Querrichtung des Abdichtungsmaterials unter einem Winkel von etwa 45° gedreht. Jedes aus vier verschiedenen Glasfäden bestehende (im Ausgangszustand) etwa quadratische Element der Matrix lässt sich in beiden Richtungen rautenförmig verformen, wobei die nicht miteinander verbundenen vier Glasfäden aufeinander gleiten können und dabei von ihrer plastisch verformbaren Einbettungsschicht aus Kautschuk oder Elastomer zusammengehalten werden. Die Glasfäden bestehen vorzugsweise jeweils aus einer Vielzahl von miteinander versponnenen Glasfasern, wodurch eine hohe Biegsamkeit der Glasfäden erreicht wird. Die Verwendung von Glasfäden hat den weiteren Vorteil der Unverrottbarkeit dieses Materials gegenüber Witterungs- und UV-Strahlungseinflüssen. Darüber hinaus sind Glasfäden aus Glasfasern leicht und im Vergleich zu Streckmetall wesentlich preisgünstiger.
  • Die Erfindung wird mit ihrem weiteren Einzelheiten und Vorteilen an Hand eines Ausführungsbeispiels in den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
    • 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines streifen- oder bahnförmigen Abdichtungsmaterials nach der Erfindung, das auf seiner klebenden Rückseite mit einer geteilten Abziehfolie bedeckt ist, und
    • 2 eine schematische Draufsicht auf das Verstärkungselement des Abdichtungsmaterials nach 1 in Form einer Matrix aus kreuzweise und lose übereinander gelegten Glasfäden.
  • Das in 1 im Querschnitt dargestellte, streifen- oder bahnförmige Abdichtungsmaterial 10 weist im dargestellten Beispielsfall eine ebene Deckschicht 1 auf, welche plastisch sehr gut verformbar ist. Die Deckschicht 1 besteht beispielsweise aus Mischungen auf der Basis von Kautschukmaterial mit Gewichtsverhältnissen der einzelnen Mischungsbestandteile zwischen den beiden folgenden Alternativen 1) und 2):
    • Alternative 1):
      • 150 Gewichtsteile mittelmolekulares Polyisobutylen (PIB)
      • 20 Gewichtsteile Ethylen niedriger Dichte
      • 5 Gewichtsteile Copolymer aus Isobutylen und Paramethylstyrol
      • 0 Gewichtsteile Reaktorblend
      • 30 Gewichtsteile Pigmente
      • 10 Gewichtsteile Verarbeitungshilfsmittel
      • 250 Gewichtsteile Zuschlagstoffe.
    • Alternative 2):
      • 120 Gewichtsteile mittelmolekulares Polyisobutylen (PIB)
      • 40 Gewichtsteile Ethylen niedriger Dichte
      • 20 Gewichtsteile Copolymer aus Isobutylen und Paramethylstyrol
      • 30 Gewichtsteile Reaktorblend
      • 80 Gewichtsteile Pigmente
      • 120 Gewichtsteile Verarbeitungshilfsmittel
      • 250 Gewichtsteile Zuschlagstoffe.
  • Bei beiden vorgenannten Alternativen 1) und 2) liegt der Staudingerindex des mittelmolekularen PIB-Anteils bei etwa 200 ccm/g.
  • Das Abdichtungsmaterial 10 nach 1 weist ferner eine untere Klebeschicht 2 auf, welche eine hohe Klebekraft aufweist und plastisch sehr gut verformbar ist. Die Klebeschicht 2 besteht beispielsweise aus Mischungen auf der Basis von Kautschuk oder Elastomer mit Gewichtsverhältnissen der einzelnen Mischungsbestandteile zwischen den beiden folgenden Alternativen 3) und 4):
    • Alternative 3):
      • 100 Gewichtsteile Butyl mit einer Mooney-Viskosität um 50 bei 125 °C
      • 20 Gewichtsteile Butyl mit einer Mooney-Viskosität um 70 bei 125 °C
      • 2 Gewichtsteile Copolymer aus Isobutylen und Paramethylstyrol
      • 0 Gewichtsteile Reaktorblend aus Kautschuk in einer Polypropylenmatrix
      • 10 Gewichtsteile Ethylen niedriger Dichte
      • 20 Gewichtsteile mittelmolekulares Polyisobutylen (PIB) mit einem Staudingerindex um 200 ccm/g
      • 100 Gewichtsteile niedermolekulares Polyisobutylen (PIB
      • 25 Gewichtsteile Klebemittel
      • 20 Gewichtsteile fortgebendes Pigment
      • 100 Gewichtsteile funktionelle Zuschlagstoffe und Verarbeitungshilfsmittel .
    • Alternative 4):
      • 100 Gewichtsteile Butyl mit einer Mooney-Viskosität um 50 bei 125 °C
      • 50 Gewichtsteile Butyl mit einer Mooney-Viskosität um 70 bei 125 °C
      • 10 Gewichtsteile Copolymer aus Isobutylen und Paramethylstyrol
      • 50 Gewichtsteile Reaktorblend aus Kautschuk in einer Polypropylenmatrix
      • 30 Gewichtsteile Ethylen niedriger Dichte
      • 60 Gewichtsteile mittelmolekulares Polyisobutylen (PIB) mit einem Staudingerindex um 200 ccm/g
      • 130 Gewichtsteile niedermolekulares Polyisobutylen (PIB
      • 45 Gewichtsteile Klebemittel
      • 40 Gewichtsteile farbgebendes Pigment
      • 200 Gewichtsteile funktionelle Zuschlagstoffe und Verarbeitungshilfsmittel.
  • Zwischen den beiden Schichten 1 und 2 ist eine Matrix 3 aus kreuzweise übereinander angeordneten, biegsamen Glasfäden 31, 32 (2) angeordnet, die in die Klebeschicht 2 eingebettet ist. Die Anordnung der Matrix 3 ist so gewählt, dass sie bezüglich der Längs- und Querrichtung des streifen- oder bahnförmigen Abdichtungsmaterials 10 unter einem Winkel von etwa 45° gedreht ist. Jedes aus vier verschiedenen Glasfäden 31, 32 bestehende (im Ausgangszustand), etwa quadratische Element 33 der Matrix 3 lässt sich in beiden Richtungen rautenförmig verformen, wobei die nicht miteinander verbundenen vier Glasfäden 31, 32 jedes quadratischen Elementes 33 der Matrix 3 lose aufeinander gleiten können und dabei von ihrer plastisch verformbaren Einbettungsschicht (Klebeschicht 2) zusammengehalten werden. Die Glasfaden 31, 32 bestehen vorzugsweise jeweils aus einer Vielzahl von miteinander versponnenen Glasfasern, um eine hohe Biegsamkeit der Glasfäden zu erreichen. Für eine gute Einbindung in die Klebeschicht 2 können die Glasfäden 31, 32 mit einem Haftvermittler auf der Basis eines flüssigen Kunstharzes, beispielsweise Epoxyharz oder Polyurethanharz, oder auf der Basis eines flüssigen Kautschukmaterials benetzt sein. Zur leichteren Verarbeitung des Abdichtungsmaterials 10 kann, wie 1 zeigt, die untere Klebeschicht 2 mit einer geteilten Abziehfolie 4, beispielsweise aus Papier oder Kunststoff, beschichtet sein.
  • Zur Herstellung des Abdichtungsmaterials 10 wird die Matrix 3 aus kreuzweise und lose übereinander angeordneten Glasfäden 31, 32 in die untere Klebeschicht 2 unter einem Winkel von etwa 45° bezüglich der Längs- und Querrichtung des Abdichtungsmaterials 10 eingebettet, beispielsweise eingewalzt. Anschließend wird die Deckschicht 1 aus nicht-klebendem Material auf die Klebeschicht 2 mit der dort eingewalzten Matrix 3 aufgeklebt, gegebenenfalls unter Verwendung eines zusätzlichen Klebers in fester oder flüssiger Form.

Claims (10)

  1. Wasserdichtes, biegbares Abdichtungsmaterial, insbesondere für Dachkehlen, mit einer Deckschicht (1) aus nicht-klebendem, plastisch verformbarem Material auf der Basis von Kautschuk, einer unteren, plastisch verformbaren Klebeschicht (2) und mit einem Verstärkungselement, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement in die Klebeschicht (2) eingebettet ist, dass für das Verstärkungselement eine Matrix (3) aus kreuzweise und lose übereinander gelegten, biegsamen Glasfäden (31, 32) vorgesehen ist, wobei die Matrix (3) bezüglich der Längs- und Querrichtung des Abdichtungsmaterials unter einem Winkel von etwa 45° gedreht ist, dass die Glasfäden (31, 32) jeweils aus einer Vielzahl von miteinander versponnenen Glasfasern bestehen, und dass die Glasfäden (31, 32) mit einem Haftvermittler benetzt sind.
  2. Abdichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die plastisch verformbare Klebeschicht (2) aus Kautschuk besteht.
  3. Abdichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als plastisch verformbare Klebeschicht (2) ein Elastomer vorgesehen ist.
  4. Abdichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftvermittler auf der Basis eines flüssigen Kunstharzes gewählt ist.
  5. Abdichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftvermittler auf der Basis eines flüssigen Kautschukmaterials gewählt ist.
  6. Abdichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Klebeschicht (2) mit einer geteilten Abziehfolie (4) aus Papier oder Kunststoff beschichtet ist.
  7. Abdichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (1) aus nicht-klebendem, plastisch verformbarem Material auf der Basis von Kautschuk folgende Zusammensetzung aufweist: 120 bis 150 Gewichtsteile mittelmolekulares Polyisobutylen (PIB) mit einem Staudingerindex um 200 ccm/g; 20 bis 40 Gewichtsteile Ethylen niedriger Dichte; 5 bis 20 Gewichtsteile Copolymer aus Isobutylen und Paramethylstyrol; 0 bis 30 Gewichtsteile Reaktorblend; 30 bis 80 Gewichtsteile Pigmente; 10 bis 120 Gewichtsteile Verarbeitungshilfsmittel; 250 Gewichtsteile Zuschlagstoffe.
  8. Abdichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die plastisch verformbare Klebeschicht (2) aus Kautschuk oder Elastomer folgende Zusammensetzung aufweist: 100 Gewichtsteile Butyl mit einer Mooney-Viskosität um 50 bei 125 °C; 20 bis 50 Gewichtsteile Butyl mit einer Mooney-Viskosität um 70 bei 125 °C; 2 bis 10 Gewichtsteile Copolymer aus Isobutylen und Paramethylstyrol; 0 bis 50 Gewichtsteile Reaktorblend aus Kautschuk in einer Polypropylenmatrix; 10 bis 30 Gewichtsteile Ethylen niedriger Dichte; 20 bis 60 Gewichtsteile mittelmolekulares Polyisobutylen (PIB) mit einem Staudingerindex um 200 ccm/g; 100 bis 130 Gewichtsteile niedermolekulares Polyisobutylen (PIB); 25 bis 45 Gewichtsteile Klebemittel; 20 bis 40 Gewichtsteile farbgebendes Pigment; 100 bis 200 Gewichtsteile funktionelle Zuschlagstoffe und Verarbeitungshilfsmittel.
  9. Verfahren zum Herstellen eines Abdichtungsmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die kreuzweise und lose übereinander gelegten Glasfäden (31, 32) aus einer Vielzahl von miteinander versponnenen Glasfasern bestehen und mit dem Haftvermittler benetzt sind, dass die Matrix (3) in die untere Klebeschicht (2) unter einem Winkel von etwa 45° bezüglich der Längs- und Querrichtung des Abdichtungsmaterials eingewalzt wird, und dass anschließend die nicht-klebende Deckschicht (1) auf die Klebeschicht (2) mit der dort eingewalzten Matrix (3) aufgeklebt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-klebende Deckschicht (1) auf die Klebeschicht (2) unter Verwendung eines zusätzlichen Klebers in fester oder flüssiger Form aufgeklebt wird.
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