【課題を解決するための手段】
【0008】
驚くべきことに、請求項1に記載のプロセスが、この問題を解決可能であることが見出されている。特に、このプロセスは、基質、特に屋根または屋根構造物への、PVC帯の全面の長期的な接着に対する、およびこのようにして最適な封止を得ることの、長年抱かれてきた要求の非常に単純な方法での実現を可能にする。驚くべきことに、非反応性分散接着剤、特に、ポリエステルポリオールに基づくポリウレタン分散接着剤およびエチル−酢酸ビニル共重合体分散接着剤が、この問題の解決策に最適に適することが発見されている。分散接着性化合物でコーティングされたPVCフィルムが非粘着性であり、したがって、特にロールの形態で、長期間にわたって保管され得ることが、特に有利であるとして示されている。必要とされるとき、それらは、それらが封止対象の基質との接触中に熱を、およびその後、冷却を導入することによって封止されるように、基質に結合することができ、結果として、組成物が形成され得る。このプロセスが、接着結合を非常に迅速にもたらし、その結果、数分後に、強力な力が、PVCフィルムと基質との間にすでに伝達されることが示されており、試験において、それらはしばしば、それらが基質における材料破壊をもたらすほど高い。この強度の迅速な増大は、クランプ等の機械的固定手段が接着のために何ら必要とされないという点で有利である。
【0009】
この文書で明らかにされる封止フィルムは、簡便に生み出され、長期間にわたって保管され、出荷されることが可能であり、非常に単純な方法で置かれ、接着されることが可能である。特に、釘等の機械的締結手段は、敷設および固定のために何ら必要とされない。これは、損傷に対するフィルムの脆弱性を低減する。結果として漏出の源は、大幅に低減される。
【0010】
本発明の他の態様は、他の独立請求の範囲の主題である。本発明のとりわけ好ましい実施形態は、従属請求の範囲の主題である。
【0011】
本発明を遂行する方法
第1の態様では、本発明は、地上または地下構造物を封止するためのプロセスに関する。このプロセスは、次のステップを含む:
a)非反応性分散接着性化合物を、可撓性ポリ塩化ビニル封止フィルム上に塗布するステップ、
b)室温で非粘着性である、分散接着性化合物でコーティングされたポリ塩化ビニル封止フィルムを形成するために、非反応性分散接着性化合物を蒸発分離するステップ、
c)蒸発分離された分散接着性化合物でコーティングされたポリ塩化ビニル封止フィルムを、地下または地上構造物の表面上に置き、結果として、蒸発分離された分散接着性化合物が、ポリ塩化ビニル封止フィルムと、表面との間に配置されるようになるステップ、
d)蒸発分離された分散接着性化合物の溶解による、部分溶解または接着を用いて熱を導入するステップ、
e)可撓性ポリ塩化ビニル封止フィルムと、構造物の表面との間の接着結合を形成することによる、蒸発分離された分散接着性化合物の冷却のステップ。
【0012】
本文書において、「封止フィルム」は、特に、巻き上げることのできる、0.05ミリメートル〜5ミリメートルの厚さの、可撓性の、つまり曲げることのできる、平坦なプラスチックを意味するように理解される。したがって、厳密な意味で1ミリメートル未満の厚さのフィルムおよび好ましくは封止帯に加えて、フィルムは、典型的に1〜3mmの厚さの、ならびに特別な場合には更に最大5mmの厚さの、典型的にトンネル、屋根、およびスイミングプールを封止するために現状で使用されるものであるように理解される。かかるフィルムは、通常、ブラッシング、鋳込、転がし、または押出しによって作製され、典型的に、ロール型で市販されているか、またはその場で作製される。それらは、単層でまたは複数層で作製され得る。フィルムが、充填剤、UVおよび熱安定剤、可塑剤、滑沢剤、殺虫剤、難燃剤、酸化防止剤、二酸化チタンおよび油煙等の顔料、ならびに染料等の、他の更なる材料および加工剤を含有し得ることは、当業者に明らかである。これは、本文書において、100%PVCもしくは軟性PVCまたはPET製でないフィルムもまた、PVCフィルムまたは軟性PVCフィルムとして表記されることを意味する。
【0013】
標準的なPVCフィルム、特に軟性PVCフィルムは特に、可撓性ポリ塩化ビニル封止フィルムとして、建物を封止する領域によく適している。かかるPVCフィルムは、特に可塑剤、典型的にフタレート可塑剤を含有する。
【0014】
封止フィルムとして実際面で使用可能となるために、これらのPVCフィルムが可撓性であることは重要である。剛体のPVCフィルムの使用は、例えば、温度の変動、またはフィルム上の歩行中もしくは運転中に起こるもの等の機械的負荷の結果として、フィルムの塗布中および使用中に起こるもの等の、フィルムの屈曲もしくはリカービング中に、それが破損するまたは少なくとも断裂する場合があり、このようにして封止機能がもはや確保され得ない状況をもたらすであろう。更に、封止ホイルがロール形態で建設現場に送達されなければならないことは実際面で不可避である。剛体のPVCはしかしながら巻くことができない。
【0015】
可撓性ポリ塩化ビニル封止フィルムの力学を最適化するために、封止フィルムが繊維で強化される場合が、有利である。PVC封止フィルムが繊維で強化される場合が、とりわけ有利である。繊維での強化は、疎性繊維(loose fibers)の形態で、または好ましくは、2次元繊維物を使用して起こり得る。好ましくは繊維による強化は、PVC封止フィルムが繊維マット、繊維層、繊維不織布材料、繊維スクリム、または繊維布で強化されることにおいて起こる。ガラス、炭化水素、セルロース、綿、または合成プラスチックの繊維、好ましくはポリエステルの、またはエチレンおよび/もしくはプロピレンの単独重合体もしくは共重合体の、またはビスコースの繊維が、繊維として特に適している。それらの形態の点では、繊維は、短繊維もしくは長繊維として、または紡績、織物、もしくは不織物繊維材の形態で使用されてもよい。繊維の使用は、特に繊維の少なくとも一部分が、高張力または極度に高張力の繊維で、特にガラス繊維またはアラミド繊維で作製されるとき、機械的強度を改善するために特に有利である。好ましくは、繊維は、ガラス繊維またはポリエステル繊維である。
【0016】
特に好適なPVCフィルムは、Sika Sarnafil AG,Switzerlandによって販売される、提供品Sikaplan(登録商標)−12、Sikaplan(登録商標)−15 G、Trocal(登録商標)12、Trocal(登録商標)15 SG、ならびに製品群Sarnafil(登録商標)G410およびSarnafil(登録商標)S327における製品によるものである。
【0017】
地下および地上構造物は、特に建物、家、擁壁、屋根、トンネル、および橋である。地下または地上構造物としてとりわけ好ましいのは、屋根、特に平屋根である。
【0018】
本文書において、「非反応性」分散接着性化合物は、室温で相互にまたは空気中の粒子と化学的に反応する重合体を何ら有さない、分散接着性化合物を指す。かかる非反応性分散接着性化合物は特に、イソシアネート、アルコキシシラン、エポキシド、または(メタ)アクリレート基を含まない重合体を有する。したがって、非反応性分散接着性化合物は特に、エポキシド、とりわけ固体エポキシ樹脂を何ら有さない。
【0019】
本文書において、「室温」は、25℃として定義される。
【0020】
更に、非反応性分散接着性化合物は、分散剤として存在する。「分散剤」は、互いの中に溶解不可能、もしくはそのように少なくともほとんど溶解不可能であり、相互に化学結合せず、かつ2つの相を有する、少なくとも2つの材料の不均質な混合物を意味する。本発明の一部として、分散剤は、固体(懸濁液)または液体(乳剤)の別の液体中のかかる不均質な混合物として定義される。
【0021】
分散剤の液相は、好ましくは溶媒、特に、常圧での沸点が120℃未満、好ましくは90℃未満である有機溶媒、または水である。
【0022】
水は、好ましい液相である。したがって、非反応性分散接着性化合物は、好ましくは水性分散剤である。好ましくは、分散接着性化合物は、液相および固体相を有する。
【0023】
本化合物は分散剤として存在するため、この関連におけるかかる溶媒が、固相の固体または第2の液体を溶解させる完全な立場にはないことは明白である。通常は、水が好ましい液相である。
【0024】
特によく適することが判明しているものは、一方で、ポリエステルポリオールに基づくポリウレタン分散剤上の非反応性分散接着性化合物、および他方で、少なくとも1つの結合、好ましくは不飽和C=C二重結合を有する、少なくとも2つの単量体の遊離ラジカル重合から得られる共重合体を含有する分散剤である。
【0025】
ポリエステルポリオール系ポリウレタンは、好ましくは、ポリイソシアネートおよびエステルポリオール、好ましくは室温で固体のそれらの反応から、室温で製造される。ポリエステルポリオールは今度は、250g/mol未満、とりわけ150g/mol未満の分子量を有する、好ましくは短鎖ポリオール、好ましくはジオールもしくはトリオール、または適切な化学量論におけるポリエーテルポリオールおよびジカルボン酸もしくはジカルボン酸無水物である、二価以上のアルコールを有するヒドロキシカルボン酸の重縮合または脂肪族および/もしくは芳香族ポリカルボン酸の重縮合によって作製され、その結果、反応性生物は、ヒドロキシル基を有し、このようにしてポリエステルポリオールを表すようになる。ポリエステルポリオールとしてとりわけ好ましいのは、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、トリメチルアジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マイレン酸、フマル酸、フタル酸、フタル酸無水物、イソフタル酸、テレフタル酸(terepthalic acid)、トリメリト酸、およびトリメリト酸無水物等の、有機ジカルボン酸もしくはトリカルボン酸、特にジカルボン酸、またはそれらの無水物もしくはエステルを有する、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジ−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、グリセリン、または1,1,1−トリメチオールプロパンからの縮合製品である。
【0026】
共重合体の作製のためにとりわけ好適な単量体は、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸アミド、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、ブタジエン、イソプレン、スチレン、アクリロニトリル、ビニルエステル、およびアリルエーテルからなる群から選択される。かかる共重合体は、特に、遊離ラジカル乳化または溶媒重合によって生成される。反応機構に基づいて、重合は、二重結合を介して生じる。したがって共重合体は、いずれの(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、または(メタ)アクリル酸アミド基ももはや有さない。
【0027】
エチレン/酢酸ビニル共重合体は、このタイプの共重合体としてとりわけ好ましい。
【0028】
好ましくは、非反応性分散接着性化合物は、ポリウレタン分散剤であるか、またはそれを含有し、特にポリエステルポリオールに基づくポリウレタン分散剤上のものである。
【0029】
非反応性分散接着性化合物が、ポリウレタン分散剤、特にポリエステルポリオールに基づくポリウレタン分散剤と、少なくとも1つの、好ましくは1つの、不飽和C=C二重結合を有する少なくとも2つの単量体の遊離ラジカル重合から得られる、少なくとも1つの共重合体、好ましくはエチレン/酢酸ビニル共重合体とを含有し、ここでポリウレタン分散剤と、共重合体との間の重量比が、100:30〜30:70の、特に50:50である、不飽和C=C二重結合を有する少なくとも2つの単量体からなることが、とりわけ好適であることが判明した。
【0030】
少なくとも1つの、好ましくは1つの、不飽和C=C二重結合を有する少なくとも2つの単量体の遊離ラジカル重合から得られる、ポリエステルポリオールに基づくポリウレタンおよび共重合体の、非反応性分散接着性化合物の重量のうちの割合は、好ましくは30〜70重量%、特に50〜40重量%である。
【0031】
好ましくは、非反応性分散剤および薬剤化合物は、液相および固相を有する。
【0032】
固相は、特に室温で固体である1つの重合体を含む。
【0033】
非反応性分散接着性化合物の固体部分が、60〜120℃、とりわけ70〜90℃の融解温度を有することもまた好ましい。
【0034】
室温で固体である重合体は、特に、前述のポリウレタンおよび共重合体であり、好ましくは特に、少なくとも1つの、好ましくは1つの、不飽和C=C二重結合を有する、少なくとも2つの単量体の遊離ラジカル重合から得られる、ポリエステルポリオールに基づくポリウレタンおよび共重合体である。
【0035】
非反応性分散接着性化合物は、好ましくは水性分散剤である。
【0036】
かかる水性分散剤において、非反応性分散接着性化合物全体の重量のうちのの水の分率は、好ましくは30〜70重量%、特に40〜60重量%である。
【0037】
固体または第2の液相および液相は、通常の製造方法で作製される。現場での調製がとりわけ好ましく、すなわち、固相または第2の液相を液相中に導く前駆体が、強撹拌下で混合され、相互に反応させられる。このために非常に適切な方法は、液相における、不飽和C=C二重結合を有する少なくとも2つの単量体の乳化重合であり、それは所望の分散剤を直接もたらすことができる。
【0038】
分散剤としてすでに存在している2つ以上の分散剤を相互に混合することもまた、時には有利である。
【0039】
かかる非反応性分散接着性化合物の生成は、当業者に既知の方法で生じる。可能な限り最良の分散剤を得るために、高速ミキサー、特にローター・ステーター分散機器を生成において使用することが好ましい。
【0040】
本プロセスのステップa)において、非反応性分散接着性化合物2は、可撓性ポリ塩化ビニル封止ホイル1に塗布される。非反応性分散接着性化合物をポリ塩化ビニル封止フィルムに塗布することは、特に、ブレードコーティング、噴霧、ブラッシング、スタンピング、圧延、鋳造、塗装、ロールコーティング、または浸漬を通じて生じる可能性がある。
【0041】
非反応性分散接着性化合物は、全表面にわたって、格子パターンで、または特別なパターンで塗布される可能性がある。
【0042】
次いでステップb)において、非反応性分散接着性化合物2は、蒸発分離される。このようにして、分散接着性化合物3でコーティングされ、蒸発分離されたポリ塩化ビニル封止フィルム4は形成され、それは室温で非粘着性である。
【0043】
蒸発分離は、溶媒または水の蒸発を引き起こす。いわゆる蒸発分離時間、つまり、非反応性分散接着性化合物の塗布から、化合物が乾燥する、つまり、非粘着性となるまでに経過する時間は、好ましくは10〜240分間、特に30〜90分間である。
【0044】
蒸発分離は、空気曝露手段によって加速することができる。空気曝露手段は、例えば、送風機、特に、好ましくは加熱空気による、空気送風機であり得るか、または赤外線源が目的を果たしてもよい。蒸発分離は、室温で、または若干高温で、特に60℃を下回る温度で行われてもよい。
【0045】
ステップa)において塗布される非反応性分散接着性化合物の量は、好ましくは、ステップb)後の分散接着性化合物3のコーティングの厚さが、50〜500ミクロン、特に100〜250ミクロンであるように選択される。
【0046】
この方法で生成される、蒸発分離され、分散接着性化合物でコーティングされた、ポリ塩化ビニル封止フィルムは、必要に応じて、切り取り、切断、巻き上げ、または更に直接加工されてもよい。コーティングされたプラスチックフィルムのロールは、次に必要に応じて保管または輸送可能である。
【0047】
ステップa)およびb)は、好ましくは、フィルム工場における工業プロセスで起こり、コーティングされたポリ塩化ビニル封止フィルムは、建設現場に、好ましくは、ロールから使用するためのコーティングされたポリ塩化ビニル封止フィルムの形態で到達する。これは、蒸発分離が建設現場で生じる必要がないため、とりわけ有利であり、つまり、分散接着性化合物が溶媒に基づく場合、蒸発した溶媒がフィルム工場においてより簡便におよびより効率的に収集され得、このようにして溶媒が環境に侵入することまたは点火することを防止するため、労働衛生、産業安全性、および生態毒性学的根拠に基づいて有利である。更に、分散化合物が蒸発分離されるまで建設現場で待機する必要がなく、このようにして著しく加速された作業が建設現場で可能となる。蒸発分離された分散接着性化合物が非粘着性であるという特性に基づいて、コーティングされたフィルムは、単純に巻き上げられ、ロールとして省スペース様態で保管および輸送され、必要に応じて広げられることが可能である。好ましくはロール上の個々の層は、互いに接着せず、つまり、好ましくはロールにおける束化が、保管中、特に長期的な保管中に、何ら発生しない。ある種の好ましくない場合において、しかしながら、束化は、分離紙(separating paper)、特にシリコン加工分離紙を、巻き上げ前に、コーティングされたフィルム上に塗布することによって完全に回避され得る。
【0048】
ステップb)の後のステップc)において、分散接着剤でコーティングされたポリ塩化ビニル封止フィルム4は、地下または地上構造物6の表面5上に置くことができる。コーティングされたフィルムを置くことは、蒸発分離された分散接着性化合物3が、ポリ塩化ビニル封止フィルム1と表面5との間に配置されるような方法で行われる。
【0049】
フィルムは、蒸発分離された分散接着性化合物の粘着性の欠如のため、表面上で移動可能である。しかしながら、接着剤でコーティングされたPVCフィルムの本質的な重量に基づいて、ある種の最小の力がこの移動のために要求される。これは、したがって、所望されない移動がこのようにして防止され得るため、利点である。例えば、傾斜した表面上で、微風による所望されない滑りまたは吹き飛びが一般に防止され得る。一方で、移動のために必要な最小の力は、添加剤(例えば、充填剤)またはフィルムの厚さの選定を通じて調整可能であるが、他方で、蒸発分離された分散接着性化合物の表面構造は、スティクションに大幅に影響を及ぼす可能性がある。例えば、スティクションは、粗い接着剤表面によって増加する可能性があり、それは例えば、接着剤の不均一な塗布または格子の形態で塗布された接着剤の結果である。
【0050】
構造物の表面は、種々の材料からなる可能性がある。特に、かかる表面材料は、コンクリート、石膏、石、れんが、モルタル、繊維セメント、および花崗岩または大理石等の天然石;アルミニウム、鋼、非鉄金属、および亜鉛メッキ金属等の金属または合金;木材、断熱発泡材、ポリイソシアヌレート樹脂(PIR);コーティングされた金属または合金等のコーティングされた基質;ならびに染料およびニス等の建造物材料である。特に好ましいものは、屋根の下部層として使用される材料である。
【0051】
必要とされる場合、基質は、接着剤または封止材を塗布する前に、前処理され得る。かかる前処理には、特に物理的および/または化学的洗浄プロセス、例えば、研磨、砂吹き、ブラッシング、もしくは同様の方法、または洗浄剤、溶媒での処理、または結合剤、結合溶液、もしくはプライマーの塗布が含まれる。
【0052】
本発明の一実施形態では、記載されるプロセスにあるように、地下または地上構造物6の表面5は、次の更なるステップa’)およびb’)を通じて得られる、蒸発分離された分散接着性化合物3でコーティングされた表面5’である:
a’)非反応性分散接着性化合物2を、地下または地上構造物6の表面5上に塗布するステップ、
b’)蒸発分離された分散接着性化合物3でコーティングされた表面5’を形成しながら、非反応性分散接着性化合物を空気2に曝露するステップ。
【0053】
ステップa’)およびb’)が、ステップc)の前に起こることは、ここで必須である。
【0054】
更なるステップd)において、熱が導入され、その結果、蒸発分離された分散接着性化合物3は、溶融または融合し始める。
【0055】
熱の導入は、好ましくは、ステップd)において、ステップc)における分散接着剤でコーティングされたポリ塩化ビニル封止フィルム4の塗布中に、特に、分散接着剤でコーティングされたポリ塩化ビニル封止フィルム4と、構造物6の表面5との間の塗布中に形成される間隙7の中へと生じ得る。
【0056】
更なる実施形態では、ステップd)における熱が、分散接着性化合物と反対側の、ポリ塩化ビニル封止フィルム4の面に導入され、ポリ塩化ビニル封止フィルム4によって(それを通じて)、分散接着性化合物上に伝達される。
【0057】
熱の導入は、熱空気、炎、誘導、または誘電加熱を用いて行うことができる。熱の導入は、好ましくは、熱がフィルムに過度に熱的に悪影響を及ぼさないか、または接着剤、もしくは構造物の表面の材料を破壊しないような方法で生じる。
【0058】
このようにして分散接着性化合物は、融合または部分的に溶融され、蒸発分離された分散接着性化合物は、少なくとも部分的に流動可能となり、それによって構造物の表面との密接な結合が確保される。
【0059】
接着剤の加熱はこのようにして、特に60〜120℃の接着剤温度に対して生じる。
【0060】
ステップd)の後のステップe)において、蒸発分離された分散接着性化合物3が冷却され、可撓性ポリ塩化ビニル封止フィルム1と構造物6の表面との間で接着結合を形成する。この冷却は、典型的に、他の添加剤なしに生じる。ある種の場合において、しかしながら、冷却が加速されるべきである場合、例えば、短時間後にフィルムが負荷を担持するか、その上を歩行されることになっている場合に、それは賢明かつ有利であり得る。これは、例えば、送風機、特に空気の送風機等の、冷却手段によりフィルムまたは構造物を冷却することによって行うことができる。
【0061】
記載されるこのプロセスを通じて、地下または地上構造物は封止される。この封止は、特に、水に対する、特に雨水または建造用水に対する封止である。このプロセスにより、構造物は、長い一定期間、典型的に数年間、特に10または20年間超にわたって、確実に封止され得る。
【0062】
このようにして、室温で非粘着性でありる、蒸発分離された非反応性分散接着剤でコーティングされたポリ塩化ビニル封止フィルム3の使用は、地下または地上構造物の封止についての本発明の別の態様を形成する。
【0063】
最後に、複合材料9は、本発明の別の態様を形成する。
【0064】
この複合材料9は、
i)ポリ塩化ビニル封止フィルム1の層、
ii)蒸発分離された分散接着性化合物3の層、
iii)地下または地上構造物6、
を有する。
【0065】
蒸発分離された分散接着性化合物3の層は、これによって、ポリビニル封止フィルム1の層と地下または地上構造物6との間に配置される。
【0066】
この場合、地下または地上構造物6は、特に屋根である。
【0067】
以下において、本発明は、好ましい実施形態に基づく図の補助を用いて、より詳述されることになるが、それによって本発明の直接の理解のために必須の要素のみが示されることに留意する。種々の図における均等要素は、均等の記号で標識される。本明細書に示される図は、寸法関係を伴わない略図であることもまた指摘される。
それらは次のものを示す: