DE2903769C2 - Hot melt adhesive for sealing membranes - Google Patents
Hot melt adhesive for sealing membranesInfo
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Description
Dichtungsbahnen als Vulkanisat auf Basis Polychloropren, EPDM, Polyisobutylen, chlorsulfoniertem Polyäthylen oder Butylkautschuk in Form von Mischungen zeichnen sich durch eine hohe Beständigkeit aus. Sie können daher als Dichtungsbahnen für Dachabdeckungen und Tiefbauten in bevorzugter Weise Anwendung finden. Weiterhin sind Bahnen auf Basis der genannten Kunstkautschuke für Sportplatzbeläge im Freien und in Hallen geeignet. Die Dichtungsbahnen können zusätzlich mit einem Trägermaterial aus Faserbahnen oder Geweben auf anorganischer oder organischer Basis verbunden sein. Die Bahnen zeichnen sich durch geringe Verformungen aus, wenn sie durch Hitze oder Kälte beansprucht werden. Die bisher bekanntgewordenen Schmelzkleber für derartige Bahnen haben in verschiedener Hinsicht Nachteile, die von Fall zu Fall in verschiedener Weise auftreten. Einige Schmelzkleber verlieren bei einer Anwendung im Freien oder auf dem Dach bei höheren Temperaturen eine ausreichende Kohäsionshaftfestigkeit. Teilweise lassen die Schmelzkleber auch nicht zu, daß sie das Verkleben der Nähte mit hinreichender Sicherheit ermöglichen. Es ist daher erforderlich, zusätzliche Klebstoffe und Nahtklebestreifen zu verwenden. Sealing membranes in the form of vulcanized polychloroprene, EPDM, polyisobutylene, chlorosulfonated polyethylene or butyl rubber mixtures are characterized by high durability. They are therefore preferred as sealing membranes for roof coverings and civil engineering. Membranes based on the synthetic rubbers mentioned are also suitable for outdoor and indoor sports field surfaces. The sealing membranes can also be bonded to a carrier material made of fiber membranes or fabrics on an inorganic or organic basis. The membranes are characterized by low deformation when exposed to heat or cold. The hot melt adhesives known to date for such membranes have disadvantages in various respects, which appear in different ways from case to case. Some hot melt adhesives lose sufficient cohesive bond strength when used outdoors or on the roof at higher temperatures. In some cases, the hot melt adhesives do not allow the seams to be bonded with sufficient reliability. It is therefore necessary to use additional adhesives and seam tape.
Wieder andere Schmelzkleber enthalten Lösungsmittel, so daß sie bei der Anwendung und beim Auftreten von Hitze zu Blasenbildung führen können. Darüber hinaus ist stets eine Wartezeit für die ausreichende Verflüchtigung der Lösungsmittel erforderlich. Das Verlegen in Bitumen oder Asphalt oder auf Bitumenpappe ist vorteilhaft, wenn dies mit dem vorübergehenden Anschmelzen des Schmelzklebers erfolgen kann, weil auf diese Weise Störungen durch unsachgemäße Verlegung kaum zu befürchten sind.Other hot melt adhesives contain solvents, which can lead to the formation of bubbles when applied and when exposed to heat. In addition, a waiting period is always required for the solvents to evaporate sufficiently. Laying in bitumen or asphalt or on bitumen paper is advantageous if this can be done with the hot melt adhesive temporarily melting, because in this way there is little risk of problems caused by improper laying.
Feuchtigkeitsreste unter der Dichtungsbahn sind nicht zu befürchten. Weiterhin ist eine Verlegungsmöglichkeit erwünscht, die weitgehend witterungsunabhängig ist.There is no need to worry about residual moisture under the sealing membrane. Furthermore, an installation option that is largely independent of the weather is desirable.
Aus der DD-PS 83 801 ist ein Schmelzkleber bekannt, der aus 40 bis 70 Gew.-Teilen Bitumen oder Teer und aus 30 bis 60 Gew. -Teilen Äthylen-Vinylacetat-Copolymer, dessen Vinylacetatgehalt 30 bis 45 Gew.-% beträgt, besteht. Dieser Schmelzklebestoff ist bei einer Verarbeitungstemperatur um 160°C eine dünnflüssige, langsam abbindende Masse von guter Alterungsbeständigkeit. Bei diesem Schmelzkleber ist allerdings die Klebefestigkeit oberhalb von 60°C nicht besonders gut. Da auf dem Dach Temperaturen von 90°C erreicht werden, ist der in dieser Druckschrift beschriebene Schmelzkleber nur begrenzt anwendbar. Außerdem ist bei diesem Schmelzkleber keine Grenzflächenvernetzung zwischen der Deckschicht (nach der DE-PS 83 801 AP-Copolymerfolien) und dem Schmelzkleber möglich. Durch eine Grenzflächenvernetzung wäre aber eine Verbesserung der Haftung zwischen Deckschicht und Kleber erreichbar.A hot melt adhesive is known from DD-PS 83 801 which consists of 40 to 70 parts by weight of bitumen or tar and 30 to 60 parts by weight of ethylene-vinyl acetate copolymer, the vinyl acetate content of which is 30 to 45% by weight. This hot melt adhesive is a thin, slow-setting mass with good ageing resistance at a processing temperature of around 160°C. However, the adhesive strength of this hot melt adhesive is not particularly good above 60°C. Since temperatures of 90°C are reached on the roof, the hot melt adhesive described in this publication can only be used to a limited extent. In addition, no interfacial cross-linking between the top layer (AP copolymer films according to DE-PS 83 801) and the hot melt adhesive is possible with this hot melt adhesive. However, an improvement in the adhesion between the top layer and the adhesive could be achieved through interfacial cross-linking.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Verkleben von Dichtungsbahnen bereitzustellen, das sich einer Schmelzkleberzusammensetzung bedient. Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß Patentanspruch 1.The object of the present invention is to provide a method for bonding sealing sheets using a hot melt adhesive composition. The object is achieved according to patent claim 1.
Die wesentlichen Bestandteile sind Äthylenvinylacetat- Mischpolymerisat, Polychloropren oder Polyisobutylen, Bitumen, Butylphenolharz und Metalloxyde. Bei dem im Vordergrund stehenden Äthylenvinylacetat-Mischpolymerisat kommt es auf den Vinylacetatanteil von 10-50 Mol-% wesentlich an.The main components are ethylene vinyl acetate copolymer, polychloroprene or polyisobutylene, bitumen, butylphenol resin and metal oxides. In the case of the ethylene vinyl acetate copolymer, which is the main ingredient, the vinyl acetate content of 10-50 mol% is essential.
Steigt der Äthylenanteil stärker, so führt dies zu einem unerwünschten Abfall in der Nahtfestigkeit wegen des Abfalls der Adhäsion im Nahtbereich. Ist der Äthylenanteil zu klein, so führt dies zu einer verhältnismäßig geringen Haftung wegen Abfall der Kohäsion bei einer höheren Temperatur. Bei dem Polychloropren kommt es wesentlich auf die Fähigkeit zur starken Kristallisation an. Die starke Kristallisation ist ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal. Bei dem Polyisobutylen ist der Grenzbereich des Mol-Gewichts von Bedeutung. Stark kristallisierend sind solche Polychloroprene, die unvulkanisiert bereits eine Elastizität und Festigkeit aufweisen.If the ethylene content increases more, this leads to an undesirable drop in the seam strength due to the drop in adhesion in the seam area. If the ethylene content is too small, this leads to relatively poor adhesion due to the drop in cohesion at a higher temperature. With polychloroprene, the ability to crystallize strongly is essential. Strong crystallization is a key distinguishing feature. With polyisobutylene, the limit range of the molar weight is important. Polychloroprenes that already have elasticity and strength when unvulcanized are highly crystallizing.
Ein derartig aufgebauter Schmelzkleber läßt sich auch vereinfacht herstellen, indem er als gesonderte Materialbahn bei niedriger Temperatur auf die Dichtungsbahn aufkalandriert wird. Die hierbei auftretende Temperatur von etwa 50°C führt bereits zu einer guten Adhäsion zwischen Belag und Schmelzkleber. Da die Dichtungsbahn bei dem Zusammenbringen mit der Schmelzklebeschicht unvulkanisiert ist, führt die anschließende Vulkanisation bei ca. 165°C zu einer Grenzflächenvernetzung zwischen Belag und Schmelzkleber. Außerdem erfolgt bei der Vulkanisation, bedingt durch die Anwesenheit von Metalloxyden und dem Butylenphenolharz eine geringe Vernetzung des Polychloroprens, so daß die Kohäsion des Schmelzklebers bei höheren Temperaturen verbessert wird. Die Fertigstellung der Bahn mit Schmelzkleber führt somit zu einem lagerfähigen Schichtmaterial. Die endgültige Aushärtung des Schmelzklebers erfolgt dann später beim Verlegen. Dabei wird die Schmelzkleberschicht für wenige Sekunden mit einer Gasflamme behandelt und anschließend auf den Untergrund aufgepreßt. Die vorübergehende Aufschmelzung führt zu einer so wirksamen Verklebung, daß auch die Bahnennähte eine sichere und dauerhafte Verklebung erfahren.A hot melt adhesive constructed in this way can also be produced in a simpler way by calendering it onto the sealing sheet as a separate material sheet at a low temperature. The temperature of around 50°C that occurs here already leads to good adhesion between the covering and the hot melt adhesive. Since the sealing sheet is not vulcanized when it is brought together with the hot melt adhesive layer, the subsequent vulcanization at around 165°C leads to an interfacial cross-linking between the covering and the hot melt adhesive. In addition, the presence of metal oxides and the butylene phenol resin causes a slight cross-linking of the polychloroprene during vulcanization, so that the cohesion of the hot melt adhesive is improved at higher temperatures. Completing the sheet with hot melt adhesive thus results in a layered material that can be stored. The final hardening of the hot melt adhesive then takes place later during installation. The hot melt adhesive layer is treated with a gas flame for a few seconds and then pressed onto the substrate. The temporary melting leads to such an effective bond that the web seams also experience a secure and permanent bond.
Die Herstellung von Stoß- und Überlappungsfugen ist daher problemlos und kann in einfacher Weise ausgeführt werden. Da die Verklebung der Schmelzkleberschicht auf der ganzen Bahnbreite erfolgt, ist auch eine Nacharbeitung nicht erforderlich. Insbesondere werden zusätzliche Klebstoffe für die Nahtränder vermieden. Die physikalischen Eigenschaften dieses Schmelzklebers und der durch die Vulkanisation entstandene Verbund bringen es auch mit sich, daß sie in vorteilhafter Weise mit einer dünneren Dichtungsbahn verbunden werden können als dies bisher üblich war. Der Schmelzkleber hat nach der Aushärtung dichtungsbahnähnliche Eigenschaften mit thermoplastischem Charakter, die einen Eigenschaftssprung zwischen Asphalt einerseits und Dichtungsbahn andererseits leicht überbrücken. Die Erfindung wird in Verbindung mit einem Beispiel beschrieben. Dabei bedeuten die Bezeichnungen A-Q folgendes:
A = Äthylenvinylacetat-Mischpolymerisat mit einer Mooney-Viskosität 12±4
B = Polyisobutylen, Mol-Gewicht 5 000 000
C = Polychloropren, stark kristallisierend
D = Stearinwachsartige Verarbeitungshilfe
E = Füllstoff, aktiv oder inaktiv, wie z. B. Ruß oder Kreide
F = Alterungsschutzmittel von Typ p-Phenylendiamin
G = Zinkoxid
H = Magnesiumoxid
I = Hitzeaktives Butylenphenolharz
K = Bitumen, Kugeldruckpunkt 120/130
L = Schälfestigkeit in daN/2,5 em bei RT (z. B. 23°C)
M = Schälfestigkeit in daN/2,5 cm bei +60°C
N = Schälfestigkeit in daN/2,5 cm bei +80°C
O = Adhäsionsbruch (Trennung zwischen Deckschicht und Schmelzkleber)
P = Kohäsionsbruch (Trennung im Schmelzkleber)
Q = Beurteilung der Kalandrierbarkeit; dabei bedeutet i. O. (in Ordnung) und Schrumpf (der Schmelzkleber schrumpft)
The production of butt and overlap joints is therefore problem-free and can be carried out in a simple manner. Since the hot melt adhesive layer is bonded across the entire width of the sheet, no reworking is required. In particular, additional adhesives for the seam edges are avoided. The physical properties of this hot melt adhesive and the bond created by vulcanization also mean that they can be advantageously bonded to a thinner sealing sheet than was previously usual. After curing, the hot melt adhesive has properties similar to sealing sheeting. with a thermoplastic character, which easily bridge a property jump between asphalt on the one hand and sealing membrane on the other. The invention is described in connection with an example. The designations AQ mean the following:
A = Ethylene vinyl acetate copolymer with a Mooney viscosity of 12±4
B = polyisobutylene, molecular weight 5,000,000
C = Polychloroprene, strongly crystallizing
D = Stearin wax-like processing aid
E = filler, active or inactive, such as carbon black or chalk
F = Anti-aging agent of type p-phenylenediamine
G = zinc oxide
H = magnesium oxide
I = Heat-active butylene phenol resin
K = Bitumen, ball pressure point 120/130
L = peel strength in daN/2.5 em at RT (e.g. 23°C)
M = peel strength in daN/2.5 cm at +60°C
N = peel strength in daN/2.5 cm at +80°C
O = Adhesive failure (separation between top layer and hot melt adhesive)
P = cohesive failure (separation in the hot melt adhesive)
Q = Assessment of calenderability; where OK means (OK) and shrinkage (the hot melt adhesive shrinks)
Die kleinen Buchstaben a-i bedeuten die verschiedenen Mischungsansätze. Dem Mischungsaufbau sind zugeordnet die Schälfestigkeiten von zwei Dichtungsbahnen, die den Schmelzkleber zwischen sich aufweisen. Der Abzugswinkel beträgt dabei 180°. Die Abzugsgeschwindigkeit beträgt 100 mm/min. Die Trennbilder enthalten eine Aussage, ob die Trennung zwischen dem Schmelzkleber und der Bahn oder im Schmelzkleber selbst erfolgt ist. Schließlich enthält die Tabelle eine Aussage über die Kalandrierbarkeit. Die in der Anlage beigefügte Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch eine Bahn gemäß c). Diese Bahn zeigt ein Optimum bei den vorgenommenen Prüfungen.The small letters a-i represent the different mixtures. The peel strengths of two sealing sheets with the hot melt adhesive between them are assigned to the mixture structure. The peel angle is 180°. The peel speed is 100 mm/min. The separation images indicate whether the separation occurred between the hot melt adhesive and the sheet or in the hot melt adhesive itself. Finally, the table contains information about the calenderability. The drawing attached in the appendix shows a cross-section through a sheet according to c). This sheet shows an optimum in the tests carried out.
Die Beispiele a, e und h in der Tabelle, die bezüglich der Merkmale O, P und Q deutliche Unterschiede aufweisen, haben Vergleichscharakter.Examples a, e and h in the table, which show significant differences with regard to the characteristics O, P and Q, are for comparative purposes.
Die Bahn besteht aus der Deckschicht 1, der Gewebeeinlage 2 und der Schmelzkleberschicht 3. &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz29&udf54; &udf53;vu10&udf54;The web consists of the cover layer 1 , the fabric insert 2 and the hot melt adhesive layer 3 . &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz29&udf54;&udf53;vu10&udf54;
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Cited By (1)
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Cited By (1)
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