EP0306834B1 - Mehrschichtiges Fugenüberbrückungsmaterial, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung - Google Patents

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EP0306834B1
EP0306834B1 EP88114272A EP88114272A EP0306834B1 EP 0306834 B1 EP0306834 B1 EP 0306834B1 EP 88114272 A EP88114272 A EP 88114272A EP 88114272 A EP88114272 A EP 88114272A EP 0306834 B1 EP0306834 B1 EP 0306834B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
making
covering
joint covering
joint
Prior art date
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EP88114272A
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French (fr)
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EP0306834A1 (de
Inventor
Willy Ott
Otto Schubert
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Hoechst AG
Carl Freudenberg KG
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Hoechst AG
Carl Freudenberg KG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/66—Sealings
    • E04B1/68—Sealings of joints, e.g. expansion joints
    • E04B1/6809—Reverse side strips

Definitions

  • the application relates to a multilayer joint bridging material, a process for its production and its use.
  • expansion joints and connection joints are required for many construction types. Such interruptions in buildings are intended to compensate for the changes in length of the materials, both in the manufacture of the building and in the event of later influence from temperature fluctuations.
  • the joints are either created by recesses in the manufacture of the surface or they are created when prefabricated parts are joined together. Such an example is e.g. the laying of pipes.
  • sealants are plastic or elastic materials such as bitumen, silicone rubber or others.
  • press-in foam strips made of different materials are often used, often in combination with the above-mentioned materials.
  • sealing tapes made of flexible plastics such as polyisobutylene, soft PVC, high-pressure polyethylene, etc.
  • Joint tapes of the conventional type can be attacked, for example, by weather influences and micro-cracked by depolymerizing influences on the surface will. The consequence is also increased permeability or sometimes spontaneous tearing of the tape in the joint. Often there is no tightness to the investment material due to the lack of liability. In addition, there is no satisfactory solution for joints that collide or intersect at angles.
  • a joint bridging tape made of neoprene or ethylene propylene rubber (EPR) is known, the edge region of which is reinforced with strip material of metallic or non-metallic character with high tensile strength (US Pat. No. 3,455,077).
  • the reinforcement between the material to be bridged, the tape and the strip material is carried out with an adhesive based on high molecular weight polyisobutylene with a low molecular weight content in heavy gasoline.
  • the system is structured as follows: A solvent-free 2-component system consisting of an epoxy resin and an amine hardener is used to seal the concrete surface.
  • a rubber-elastic polyurethane layer consisting of a polyol and an isocyanate hardener is applied to this layer, which is followed by the application of the actual chemical-resistant surface layer.
  • This surface layer consists of a modified phenol-formaldehyde resin with an acidic hardener, which can be applied together with a glass fiber insert as a laminate layer.
  • the present invention has for its object to provide a liquid-tight, chemical-resistant, flexible expansion joint bridging in combination with a suitable connection compound, which does not have the disadvantages mentioned.
  • films of 0.2 to 5.0, preferably 0.7 to 1.5, in particular approximately 1 mm thick and approximately 240 mm wide are generally used.
  • the width of the tapes can vary depending on the purpose and type of use, e.g. widths of 100 to 500 mm are suitable.
  • the preforming of a middle loop may not be necessary.
  • the loop is then created manually during embedding.
  • a continuous bead of, for example, 20 mm wide and 20 mm deep with bevelled side surfaces is produced in the manufacture of the tape by conventional manufacturing methods for thermoplastics or elastomers.
  • prefabricated shaped pieces which generally have the same dimensions in terms of thickness and width as the foils used for the joint tape.
  • This can be T-shaped and cross-shaped parts or transitions from floor to wall joint, d. H. angular.
  • the production takes place with appropriate tools, e.g. by deep drawing; Injection molding is also possible.
  • Parts made of elastomers can be manufactured using the usual methods of rubber processing. The free ends in the longitudinal direction are connected with joint tape to further bridge the joints.
  • the individual parts should be made at least in such a size that the free-standing ends ensure a perfect connection with the joint tapes.
  • All plastic parts and tapes generally have recesses, for example, peripheral perforations of at least 10 mm in diameter, so that a good anchoring in the connecting mass is guaranteed.
  • Thermoplastic materials and elastomers are generally used as the material for the production of the joint tapes and the prefabricated individual parts.
  • Examples include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyester, polyamides, poly (meth) acrylates, polyvinylidene fluoride, polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, fluoropolymers, elastomers such as natural or synthetic rubber types or fluoroelastomers.
  • woven or non-woven material made from these materials can also be used in the form of laminates, with metal mesh also serving as an insert in the latter. In many cases it is a prerequisite when using such substances that, like the resins used for the lamination, they have sufficient resistance to chemicals and weathering.
  • the curable plastics which are used as the connection (coating) composition can generally be cured with the hardener substances known for curing at room temperature, for example polyamines, inorganic and organic acids, polyisocyanates and organic peroxide compounds.
  • the hardener substances known for curing at room temperature
  • the plastics that can be used do not result in an adhesive and tight connection to the connecting compound, which can consist, for example, of thermosets such as phenoplasts, aminoplasts, polyurethanes, epoxy and unsaturated polyester resins, but also of the thermoplastic or elastic plastics already mentioned above.
  • a special pretreatment, ie an etching of the plastic parts and tapes is therefore necessary.
  • the prefabricated joint parts are generally connected with tapes of different lengths depending on the local conditions. This can be done, for example, by welding, gluing or, in the case of elastomers, by vulcanization.
  • the composite is to be produced by means of adhesive, it can often be carried out with the same reactive resin that is used for the connection coating.
  • the installation of a thin glass fiber fleece is advisable because of the better flexibility of the glue point.
  • connection coating composition which consists of the above-mentioned substances.
  • the system of epoxy resin, polyurethane and phenolic resin already mentioned can also be used advantageously according to the invention with the plastic parts and strips.
  • an unmodified liquid epoxy resin with an epoxy equivalent of 175-185 is used as the epoxy component.
  • Polyamines, for example 4,4′-diaminodiphenylmethane, Bis-cyclohexylaminomethane, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane can be used, the mixing ratio being 1-3: 1, preferably 2: 1 parts by weight.
  • the rubber-elastic layer consists of compounds bearing hydroxyl groups, e.g. a polyol such as "Poly BD” from Sartomer, Westchester, PA, USA and a polyisocyanate hardener, for example tolylene-2,4-, toluene-2,6-, cyclohexylene-1,4-, isophorone or diphenylmethane diisocyanate and Xylylene diisocyanates.
  • the two components are generally used in a mixing ratio of 1-5: 1, preferably 2-4: 1 parts by weight.
  • Phenol resols for example, can be used as modified phenol-formaldehyde resins.
  • Such a medium viscosity and a molar ratio of phenol: formaldehyde of 1: 1.75 is preferred.
  • Organic sulfonic acids such as benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and others. can be used as a hardener for the phenol-formaldehyde resins in conventional amounts. In the following description, the hardeners used are generally no longer mentioned in the resins to be used.
  • the structure of the bridging according to the invention is carried out as follows, it being understood that the resin components and the reinforcing insert, that is to say the connecting layer, are only applied to the edges of the substrates to be bridged and the compensators effect the actual bridging of the joints: the epoxy resin the sealing layer to be applied first. This is followed by the crack-bridging rubber-elastic layer made of polyurethane. Both functionally have only barrier and crack-bridging properties and are not always necessary.
  • the embedding is not limited to laminate systems.
  • the expansion joints can also be installed in chemical-resistant bricks, for example in production boilers, laboratory buildings, etc.
  • a coating system consisting of a liquid epoxy resin (EA 175-185) and 4,4'-diaminodiphenylmethane, mixing ratio 2: 1 / "Poly BD” and diphenylmethane diisocyanate, mixing ratio 4: 1 / a medium-viscosity phenoresol with a Molar ratio of phenol: formaldehyde of 1.75, which contained an organic sulfonic acid as a hardener.
  • the epoxy resin was applied to the substrate in a thickness of approx. 0.5 mm (a). After approx. 24 hours, (b) followed, the application of the polyol (approx. 2 mm) and after a further 24 hours (c) the phenolic resin and the expansion joints in the following order: 1) glass fiber mat impregnated with phenolic resin (weight per unit area 450 g / m2) , 2) compensators, 3) like 1), 4) cover fleece made of glass fiber (basis weight 30 g / m2), also impregnated with phenolic resin (total layer thickness (c) approx. 3 mm).
  • the etching was carried out with liquid ammonia in which metallic sodium was dissolved.
  • a reinforced concrete slab (1) with the dimensions 230 x 200 x 40 mm was coated on one side with epoxy resin (2) and polyol (3) in such a way that a circular place (approx. 30 mm diameter) concrete (4) remained free.
  • a hole of the same size was previously punched into the textile glass mats to be applied subsequently.
  • the upper textile glass mat soaked with phenolic resin (7).
  • the sample was loaded in a bending testing machine in such a way that a crack (8) of 0.2 mm in width was produced across the entire plate. After unloading, the remaining crack width should be at least 0.05 mm.
  • a cylinder with an inner diameter of 100 mm (9) was placed on the site to be tested. The cylinder was filled with about 500 ml of colored dichloromethane (10) and pressurized (1 bar). After 42 days at 1 bar, the test arrangement was disassembled and checked for leaks.
  • Example 2 The experimental setup was as described in Example 1. A well had previously been deep-drawn in the embedded film. Diameter 20 mm, depth 20 mm, with rounded bottom. Accordingly, there was a recess in the concrete base used been incorporated. Storage liquid was dichloromethane here too.
  • the laminate, the connection to the film, the film and the film in the thermally and mechanically stressed deep-drawn area of the well were sealed against the test medium.
  • a small segment was immediately coated with phenolic resin laminate on the surface pretreated in this way. Then the parts were stored at room temperature and exposure to light. After 4 days / 1 week / 2 weeks / 1 month / 2 months / 3 months, a section was coated again.

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Description

  • Die Anmeldung bezieht sich auf ein mehrschichtiges Fugenüberbrückungsmaterial, ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung.
  • In der Bautechnik sind Dehnungsfugen und Anschlußfugen bei vielen Bauausführungen erforderlich. Solche Unterbrechungen in Bauwerken sollen die Längenänderungen der Werkstoffe sowohl bei der Herstellung des Bauwerkes wie auch bei späterem Einfluß von Temperaturschwankungen auffangen. Die Fugen werden entweder durch Aussparungen bei der Herstellung der Fläche erzeugt oder sie entstehen beim Zusammenfügen von Fertigteilen. Ein solches Beispiel ist z.B. die Verlegung von Rohren.
  • Im allgemeinen werden solche Fugen nach Abschluß der Arbeiten mit Dichtstoffen ausgefüllt, um das Eindringen von unerwünschten Stoffen wie Schmutz, Wasser usw. zu verhindern. Wesentlich ist, daß solche Dichtstoffe die ausgleichenden Bewegungen der Fugen mitmachen. Im allgemeinen sind dies plastisch oder elastisch bleibende Massen wie Bitumen, Silikonkautschuk oder andere. Teilweise finden hier auch einpressbare Schaumstreifen aus verschiedenen Werkstoffen, oft in Kombination mit den oben erwähnten Massen Verwendung. Auch ist bekannt, Dichtungsbänder aus flexiblen Kunststoffen wie Polyisobutylen, Weich-PVC, Hochdruckpolyethylen usw. einzusetzen.
  • In vielen Fällen haben diese bekannten Systeme Nachteile. Die Dichtungsmassen verlieren im Laufe der Zeit durch Alterungsprozesse ihre Elastizität, sie verlieren die Haftung zu den Fugenflanken oder reißen in sich. Von außen einwirkende Medien können dadurch eindringen und die Verbindung noch weiter zerstören.
  • Fugenbänder der herkömmlichen Art können z.B. durch Witterungseinflüsse angegriffen und durch depolymerisierende Einflüsse an der Oberfläche mikrorissig werden. Die Folge ist ebenfalls erhöhte Durchlässigkeit oder manchmal spontanes Reißen des Bandes in der Fuge. Oft ist die Dichtheit zur Einbettungsmasse wegen fehlender Haftung nicht gegeben. Außerdem gib es keine befriedigende Lösung bei winklig aufeinanderstoßenden oder sich kreuzenden Fugen.
  • Bei besonders hohen Anforderungen an Dichtwirkung, Chemikalienbeständigkeit und Witterungsstabilität gibt es bis jetzt keine befriedigende Lösung. Ein solcher Fall liegt z.B. bei der Beschichtung von Auffangwannen und Auffangräumen aus Beton mit Dehnungsfugen vor. Besonders, wo es um die Lagerung chlorierter Kohlenwasserstoffe geht, sind nur wenige Kunststoffe beständig genug, um alle Anforderungen zu erfüllen.
  • Ein Fugenüberbrückungsband aus Neopren oder Ethylen-propylen-Gummi (EPR) ist bekannt, dessen Randbereich mit Streifenmaterial metallischen oder nicht-metallischen Charakters mit hoher Zugfestigkeit verstärkt ist (US-A-3,455,077). Die Verstärkung zwischen dem zu überbrückenden Material, dem Band und dem Streifenmaterial wird mit einem Klebstoff auf Basis von hochmolekularem Polyisobutylen mit einem niedermolekularen Anteil in Schwerbenzin durchgeführt.
  • Es ist ferner bekannt, daß mit einem rißüberbrückenden mehrschichtigen System auf Basis verschiedener härtender Kunststoffe hoch chemikalienbeständige Beschichtungen durchgeführt werden können. Dieses Beschichtungssystem ist mit dem Prüfzeichen PA-VI 211.019 vom 12.03.1987 vom Institut für Bautechnik, Berlin, zum Abdichten von Auffangwannen und Auffangräumen aus Stahlbeton für die Lagerung folgender Flüssigkeiten zugelassen worden: Dichlormethan, Trichlormethan, Tetrachlormethan sowie chlorierte Kohlenwasserstoffe mit C > 2, sofern sie nicht nach der Verordnung über brennbare Flüssigkeiten der Gefahrenklasse A I, A II und B zuzuordnen sind. Außerdem ist es für wäßrige Lösungen organischer Säuren bis 10 % Säuregehalt geeignet.
  • Das System ist wie folgt aufgebaut:
    Zum Versiegeln der Betonoberfläche dient ein lösungsmittelfreies 2-Komponentensystem aus einem Epoxidharz und einem Amin-Härter. Auf diese Schicht wird eine gummielastische Polyurethan-Schicht aus einem Polyol und einem Isocyanat-Härter aufgebracht, woran sich der Auftrag der eigentlichen chemikalienbeständigen Oberflächenschicht anschließt. Diese Oberflächenschicht besteht aus einem modifizierten Phenol-Formaldehydharz mit saurem Härter, die zusammen mit einer Glasfasereinlage als Laminatschicht aufgebracht werden kann.
  • Auch bei diesen Beschichtungssystemen konnte bisher das Problem der Dehnungsfugenüberbrückung nicht befriedigend gelöst werden. Zwar wurde im Rahmen des Prüfzeichens eine mit Spreizdübel im Beton verankerte aufgeschraubte Fluorelastomerfolie zugelassen, die aufwendig und teuer ist, doch war es wünschenswert, beispielsweise für die Sanierung alter Auffangwannen mit Dehnungsfugen eine universell anwendbare Möglichkeit zu finden. Besonders auch im Hinblick auf winklig aufeinanderstoßende oder sich kreuzende Fugen war eine Lösung zu suchen.
  • Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine flüssigkeitsdichte, chemikalienresistente, flexible Dehnungsfugenüberbrückung in Kombination mit einer geeigneten Anschlußmasse zu schaffen, die die genannten Nachteile nicht besitzt.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein mehrschichtiges Fugenüberbrückungsmaterial bestehend aus
    • a) gegebenenfalls einer Versiegelungsschicht,
    • b) gegebenenfalls einer gummielastischen Schicht
    • c) zwei Schichten aus Duroplastharzen
    • d) einer Schicht aus thermoplastischen oder elastomeren Kunststoffen und gegebenenfalls e) einer mit Duroplastharz getränkten Abdeckschicht,
    wobei die Reihenfolge der Schichten von den Oberflächen der zu überbrückenden Bauteile ausgeht und Schicht d) fest und dicht zwischen die beiden Duroplastharzschichten c) eingelagert ist mit der Maßgabe, daß nur die Ränder der Schicht d) mit dem mehrschichtigen Material der Schichten a) bis c) in Kontakt kommen und allein das Mittelteil der schicht d) sich über dem zu überbrückenden Übergang befindet.
  • Ein weiterer Gegenstand ist ein Verfahren zu seiner Herstellung, bei dem zunächst auf die Ränder eines Übergangs (Fuge) nacheinander
    • a) gegebenenfalls eine Versiegelungsschicht,
    • b) gegebenenfalls eine gummielastische Schicht,
    • c₁) eine Duroplastharzschicht aufgebracht wird, anschließend
    • d) eine den Übergang und den Schichtaufbau a) bis c₁) überdeckende Schicht aus einem thermoplastischen oder elastomeren Kunststoff gelegt wird, die ihrerseits an den Rändern mit
    • c₂) einer zweiten Duroplastharzschicht und gegebenenfalls
    • e) einer ebenso getränkten Abdeckschicht beschichtet wird, wodurch die Schicht d) fest und dicht zwischen die beiden Schichten c) eingelagert wird.
  • Wenn auch im nachfolgenden vielmals von Fluorkunststoffen die Rede ist, bedeutet das nicht, daß für weniger aggressive Chemikalieneinwirkung bzw. potentielle Einwirkung, wie sie beim Lagern und Umschlagen von Chemikalien vorliegt, kein anderer Kunststoff verwendet werden kann. Die Buchstabenfolge a) bis e) ergibt sich aus der Reihenfolge der Beschichtungsschritte.
  • Das der Erfindung zugrunde liegende System gliedert sich in drei Teile:
    • 1. Vorgefertigte und vorbereitete Kunststoff-Teile und Bänder (Kompensatoren),
    • 2. Verbund der Teile untereinander,
    • 3. Verbund der Kompensatoren mit der Anschluß-Beschichtungsmasse.
  • 1) Für das Dehnungsfugenband werden im allgemeinen Folien von 0,2 bis 5,0, vorzugsweise 0,7 bis 1,5 insbesondere von ca. 1 mm Stärke und ca. 240 mm Breite verwendet. Die Breite der Bänder kann jedoch je nach Einsatzzweck und -art variieren z.B. sind Breiten von 100 bis 500 mm geeignet. Bei flexiblem Material kann eventuell die Vorformung einer Mittelschleife unterbleiben. Die Schleife wird dann während der Einbettung manuell erzeugt. Bei steiferen Folien wird durch übliche Fertigungsmethoden für thermoplastische Kunststoffe bzw. Elastomere eine durchlaufende Sicke von beispielsweise 20 mm Breite und 20 mm Tiefe mit abgeschrägten Seitenflächen bei der Herstellung des Bandes erzeugt.
  • Für winklig aufeinanderstoßende oder sich kreuzende Fugen werden vorgefertigte Formstücke benötigt, die im allgemeinen die gleichen Dimensionen hinsichtlich Stärke und Breite wie die für das Fugenband eingesetzten Folien aufweisen. Das können T-förmige sowie kreuzförmige Teile bzw. Übergänge von Boden- zur Wandfuge, d. h. winkelförmige, sein. Die Herstellung erfolgt mit entsprechenden Werkzeugen, z.B. mittels Tiefziehen; Spritzgießen ist ebenso möglich. Teile aus Elastomeren können nach den üblichen Methoden der Kautschukverarbeitung gefertigt werden. Die freien Enden in Längsrichtung werden zur weiteren Überbrückung der Fugen mit Fugenband verbunden.
  • Die Einzelteile sollen zumindest in solcher Größe hergestellt werden, daß die freistehenden Enden eine einwandfreie Verbindung mit den Fugenbändern gewährleisten.
  • Alle Kunststoff-Teile und -Bänder haben im allgemeinen Aussparungen z.B. eine Randlochung von mindestens 10 mm Durchmesser, damit eine gute Verankerung in der Anschlußmasse gewährleistet ist.
  • Als Material für die Herstellung der Fugenbänder und der vorgefertigten Einzelteile werden im allgemeinen thermoplastische Kunststoffe und Elastomere eingesetzt. Beispiele hierfür sind Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyester, Polyamide, Poly(meth)acrylate, Polyvinylidenfluorid, Polyvinylchlorid, Polytetrafluorethylen, Fluorcopolymerisate, Elastomere wie beispielsweise natürliche oder synthetische Kautschuktypen oder Fluorelastomere. Aber auch gewebtes oder non-woven-Material aus diesen Stoffen kann in Form von Laminaten eingesetzt werden, wobei als Einlage in letzterem auch Metallgewebe dienen kann. In vielen Fällen ist es Voraussetzung bei der Verwendung derartiger Stoffe, daß diese, ebenso wie die zur Laminierung verwendeten Harze, eine genügende Chemikalien- und Wetterbeständigkeit aufweisen.
  • Die härtbaren Kunststoffe, die als Anschluß(beschichtungs)masse eingesetzt werden, können im allgemeinen mit den für die Härtung bei Raumtemperatur bekannten Härtersubstanzen ausgehärtet werden, z.B. Polyaminen, anorganische und organische Säuren, Polyisocyanate und organische Peroxidverbindungen. die meisten der verwendbaren Kunststoffe ergeben keine haftfeste und dichte Verbindung zur Anschlußmasse, die z.B. aus Duroplasten wie Phenoplasten, Aminoplasten, Polyurethanen, Epoxid- und ungesättige Polyesterharzen aber auch aus den bereits vorstehend genannten thermoplastischen oder elastischen Kunststoffen bestehen kann. Eine spezielle Vorbehandlung, d.h. eine Anätzung der Kunststoff-Teile und -Bänder ist deshalb erforderlich. Bei den Fluorthermoplasten oder Fluorelastomeren zum Beispiel ist es vorteilhaft, diese Vorbehandlung im allgemeinen entweder mit einer Lösung aus metallischem Natrium in Tetrahydrofuran und Naphthalin oder in flüssigem Ammoniak, in dem metallisches Natrium gelöst ist, durchzuführen. Nach gründlichem Waschen und Trocknen werden die behandelten Teile durch Verpackung vor Berührung geschützt.
  • 2) Die vorgefertigten Fugenteile werden im allgemeinen je nach den örtlichen Gegebenheiten mit verschieden langen Bändern verbunden. Das kann z.B> mittels Schweißen, Kleben bzw. bei Elastomeren mittels Vulkanisieren erfolgen.
  • Das Schweißen solcher Bänder mit Profil ist meist problematisch. Hier wurde gefunden, daß das Verschweißen mittels flächiger elektrisch leitender Bänder (Metallgewebe), wie in der EP-A-0 0290 016 welche nicht veröffentlicht ist und damit lediglich einen stand der Technik gemäß Art. 54(3) darstellt (veröffentlichung 9.11.1988) beschrieben und auf die hiermit Bezug genommen wird, sehr gut gelingt.
  • Soll der Verbund mittels Kleben hergestellt werden, so kann dieses vielfach mit demselben Reaktivharz durchgeführt werden, das zur Anschlußbeschichtung eingesetzt wird. Hierbei ist der Einbau eines dünnen Glasfaservlieses wegen der besseren Flexibilität der Klebestelle ratsam.
  • Während des Verbindevorganges ist es günstig, die Teile unter Druck zu fixieren.
  • 3) Die vorgefertigen, vorbereiteten und verbundenen Kunststoff-Teile und -Bahnen werden nun in die Anschlußbeschichtungsmasse eingebettet, die aus den vorstehend genannten Stoffen besteht.
  • Das bereits erwähnte System aus Epoxidharz, Polyurethan und Phenolharz kann auch vorteilhaft erfindungsgemäß mit den Kunststoffteilen und -Bändern eingesetzt werden. Als Epoxidkomponente dient beispielsweise ein unmodifiziertes flüssiges Epoxidharz mit einem Epoxidäquivalent von 175-185. Als Härter können Polyamine z.B. 4,4′-Diaminodiphenylmethan, Bis-cyclohexylaminomethan, 3,3′-Dimethyl-4,4′-diaminodiphenylmethan eingesetzt werden, wobei das Mischungsverhältnis 1-3:1, vorzugsweise 2:1 Gewichtsteile beträgt.
  • Die gummielastische Schicht besteht aus hydroxylgruppentragenden Verbindungen, z.B. einem Polyol wie "Poly BD" der Fa. Sartomer, Westchester, P.A., USA und einem Polyisocyanathärter beispielsweise Toluylen-2,4-, Toluylen-2,6-, Cyclohexylen-1,4-, Isophoron- oder Diphenylmethan-diisocyanat sowie den Xylylendiisocyanaten. Die beiden Komponenten werden im allgemeinen im Mischungsverhältnis von 1-5:1, vorzugsweise 2-4:1 Gewichtsteilen verwendet. Als modifizierte Phenol-Formaldehyd-harze können beispielsweise Phenolresole eingesetzt werden. Ein solches mittlerer Viskosität und einem Molverhältnis von Phenol:Formaldehyd von 1:1,75 wird bevorzugt. Organische Sulfonsäuren wie Benzolsulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure u.a. können als Härter für die Phenol-Formaldehyd-harze in üblichen Mengen verwendet werden. In der nachfolgenden Beschreibung werden die mitverwendeten Härter bei den einzusetzenden Harzen im allgemeinen nicht mehr erwähnt.
  • Im allgemeinen wird der erfindungsgemäße Aufbau der Überbrückung wie folgt vorgenommen, wobei zu verstehen ist, daß die Harzkomponenten und die Verstärkungseinlage, d.h. die Anschlußschicht nur auf die Ränder der zu überbrückenden Substrate aufgetragen werden und die Kompensatoren die eigentliche Überbrückung der Fugen bewirken: Das Epoxidharz ist die zuerst aufzutragende Versiegelungsschicht. Darauf folgt die rißüberbrückende gummielastische Schicht aus Polyurethan. Beide haben funktionell nur absperrende und rißüberbrückende Eigenschaften und sind nicht immer erforderlich. Hierauf schließt sich eine mit Phenolharz getränkte Mattenlage beispielsweise aus Glasfaservlies an, worauf die Kunststoff-Kompensatoren randseitig aufgelegt werden und mit einer zweiten getränkten Mattenlage und gegebenenfalls einem Abdeckvlies so überdeckt, daß 60 - 80 mm Kompensatorrand einlaminiert sind. Die Randlochung in den Matten gewährleistet, daß die etwas starren Mattenlagen sich von oben und unten im Bereich der Lochungen so annähern können, daß eine zusätzliche Verankerung durch das gehärtete Harz stattfindet.
  • Das gesamte System bietet nach der Aushärtung folgende Vorteile:
    • Die Bewegungen an der Dehnungsfuge bzw. an der Anschlußfuge werden von dem flexiblen Material aufgenommen
    • Der Verbund zwischen den Kompensatoren und der Anschlußschicht ist flüssigketisdicht - auch gegen Lösemittel
    • bei Verwendung geeigneter Materialien zeigen diese ausgezeichnete Beständigkeit gegen aggressive Flüssigkeiten und Gase.
  • Natürlich beschränkt sich die Einbettung nicht auf Laminatsysteme. Die Kompensatoren können auch in chemikalienfeste Ausmauerungen beispielsweise in Produktionskessel, Laboratoriumsbauten usw. eingebaut werden.
  • Als Einsatzgebiete kommen somit in Frage: Beschichtung von Auffangwannen mit Dehnungsfugenüberbrückung, Überbrücken von Übergängen bei verlegten Rohren, Erzeugen von Dichten Übergängen bei Ausmauerungen (z.B. Waschtürmen, Schornsteinen) zu Anschlußstutzen, hochwertige Fassadenabdichtungen usw.. Dabei ist es gleichgültig, welche Materialien überbrückt werden sollen, z.B. Beton, Stein, Metall, Kunststoff u. a.; wesentlich ist, daß die Seitenteile der thermoplastischen oder eleastomeren Schicht fest und dicht in dem sie umgebenden Duroplastharz eingelagert sind.
  • Für die nachstehend beschriebenen Beispiele wurde als Anschlußbeschichtungsmasse ein Beschichtungssystem aus einem flüssigen Epoxidharz (EA 175-185) und 4,4′-Diaminodiphenylmethan, Mischungsverhältnis 2:1 / "Poly BD" und Diphenylmethandiisocyanat, Mischungsverhältnis 4:1 / einem mittelviskosen Phenoresol mit einem Molverhältnis von Phenol:Formaldehyd von 1;1,75, das eine organische Sulfonsäure als Härter enthielt, eingesetzt.
  • Das Epoxidharz wurde in einer Stärke von ca. 0.5 mm auf das Substrat aufgebracht (a). Nach ca. 24 Stunden folgte (b), das Aufbringen des Polyols (ca. 2 mm) und nach weiteren 24 Stunden (c) des Phenolharzes und der Kompensatoren im folgender Reihenfolge: 1) mit Phenolharz getränkte Glasfasermatte (Flächengewicht 450 g/m²), 2) Kompensatoren, 3) wie 1), 4) Abdeckvlies aus Glasfaser (Flächengewicht 30 g/m²), ebenfalls mit Phenolharz getränkt (Gesamtschichtdicke (c) ca. 3 mm).
  • Als Kompensatorenmaterial diente ein thermoplastisch verarbeitbarer terpolymerer Fluorkunststoff in Folienform aus Tetrafluorethylen und teilfluorierten Cokomponenten, das vorher gelocht und angeätzt worden war. Die Ätzung erfolgte mit flüssigem Ammoniak, in dem metallisches Natrium aufgelöst war.
  • Die Prüfung auf die Beständigkeit der Überbrückungssysteme erfolgte in Anlehnung an die "Bau- und Prüfgrundsätze für Beschichtungen für Beton-, Putz- und Estrichflächen von Auffangwannen und Auffangräumen für Wassergefährdende Flüssigkeiten" vom Institut für Bautechnik, Berlin.
    • Beispiele
  • 1) Eine Stahlbetonplatte (1) mit den Abmessungen 230 x 200 x 40 mm wurde auf einer Seite dergestalt mit Epoxidharz (2) und Polyol (3) beschichtet, daß im Zentrum eine kreisförmige Stelle (ca. 30 mm Durchmesser) Beton (4) frei blieb. In die nachfolgend aufzubringenden Textilglasmatten wurde vorher ein Loch gleicher Größe gestanzt. Nach dem Aufbringen der ersten, der unteren Mattenlage (5), getränkt mit Phenolharz wurde eine vorbereitete Folie aus Fluorkunststoff (6) aufgelegt. Diese Folie hatte eine Größe von 150 x 150 x 1 mm. Auf einem Kreisbogen mit r = 45 mm waren 12 Löcher gleichmäßig verteilt eingestanzt. Der Durchmesser der Löcher betrug 10 mm. Die Folie wurde vorher angeätzt. Darauf kam die zweite, die obere mit Phenolharz getränkte Textilglasmatte (7).
    Nach einer Lagerungszeit von 28 Tagen bei Raumtemperatur wurde die Probe in einer Biegeprüfmaschine so belastet, daß quer durch die ganze Platte ein Riß (8) von 0,2 mm Breite entstand. Nach dem Entlasten soll die bleibende Rißbreite mindestens 0,05 mm betragen. Dann wurde ein Zylinder mit 100 mm Innendurchmesser (9) auf die zu prüfende Stelle gesetzt. Der Zylinder wurde mit ca. 500 ml gefärbtem Dichlormethan (10) gefüllt und unter Druck (1 bar) gesetzt. Nach 42 Tagen bei 1 bar wurde die Prüfanordnung auseinandergenommen und auf Dichtheit geprüft.
  • Das Laminat, die Verbindung zur Folie und die Folie hatten kein Prüfmedium durchgelassen.
  • 2) Die Versuchsanordnung war wie unter Beispiel 1 beschrieben. In der eingebetteten Folie war vorher mittels Tiefziehen ein Näpfchen erzeugt worden. Durchmeser 20 mm, Tiefe 20 mm, mit abgerundetem Boden. Dementsprechend war in der verwendeten Betonunterlage eine Vertiefung eingearbeitet worden. Lagerflüssigkeit war auch hier Dichlormethan.
  • Das Laminat, die Verbindung zur Folie, die Folie und die Folie im thermisch wie mechanisch beanspruchten tiefgezogenen Bereich des Näpfchens waren gegen das Prüfmedium dicht.
  • 3) Zwei angeätzte Folienstücke aus Fluorkunststoff wurden ca. 50 mm überlappt, mit Phenolharz verklebt und zur Verstärkung mit einem 50 mm breiten Abdeckvlies versehen. Nach 14 Tagen Härtungszeit wurde diese Folie, wie unter Beispiel 1 beschrieben, geprüft. Prüfmedium war Dichlormethan. Die Klebestelle zeigte kein Durchdringen von Prüfmedium.
  • 4) An einer angeätzten Fluorkunststoff-Folie wurde die Verklebbarkeit über einen längeren Lagerungszeitraum geprüft. Für die Versuche wurden zwei Ätzverfahren herangezogen: die Methode mit flüssigem Ammoniak und metallischem Natrium, zum anderen eine Lösung von metallischem Natrium in Tetrahydrofuran und Naphthalin. Nach dem Ätzen wurde gründlich mit Wasser und im letzten Fall auch mit Aceton gewaschen und getrocknet.
  • Auf die so vorbehandelten Oberfläche wurde ein kleines Segment sofort mit Phenolharz-Laminat beschichtet. Dann wurden die Teile bei Raumtemperatur und Lichteinfluß gelagert. Nach 4 Tagen / 1 Woche / 2 Wochen / 1 Monat / 2 Monaten / 3 Monaten wurde erneut ein Teilstück beschichtet.
  • Schälversuche zeigten keine Haftungsabnahme.

Claims (13)

  1. Mehrschichtiges Fugenüberbrückungsmaterial bestehend aus
    a) gegebenenfalls einer Versiegelungsschicht (2),
    b) gegebenenfalls einer gummielastischen Schicht (3),
    c) zwei Schichten aus Duroplastharzen (5 und 7),
    d) einer Schicht aus thermoplastischen oder elastomeren Kunststoffen (6) und gegebenenfalls e) einer mit Duroplastharz getränkten Abdeckschicht, wobei die Reihenfolge der Schichten von den Oberflächen der zu überbrückenden Bauteile ausgeht und wobei die Schicht d) fest und dicht zwischen die beiden Duroplastharzschichten c) eingelagert ist mit der Maßgabe, daß nur die Ränder der Schicht d) mit dem mehrschichtigen Material der Schichten a) bis c) in Kontakt kommen und allein das Mittelteil der Schicht d) sich über dem zu überbrückenden Übergang (4 bzw.8) befindet.
  2. Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Fugenüberbrückungsmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst auf die Ränder eines Übergangs (Fuge) (8) nacheinander
    a) gegebenenfalls eine Versiegelungsschicht (2),
    b) gegebenenfalls eine gummielastische Schicht (3),
    c₁) eine Duroplastharzschicht (5) aufgebracht wird, anschließend
    d) eine den Übergang und den Schichtaufbau a) bis c₁) überdeckende Schicht (6) aus einem thermoplastischen oder elastomeren Kunststoff gelegt wird, die ihrerseits an den Rändern mit
    c₂) einer zweiten Duroplastharzschicht (7) und gegebenenfalls
    e) einer ebenso getränkten Abdeckschicht beschichtet wird, wodurch die Schicht d) fest und dicht zwischen die beiden Schichten c) eingelagert wird.
  3. Fugenüberbrückungsmaterial nach Anspruch 1 oder Verfahren zu dessen Herstellung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht d) vorgefertigte Teile in Form von Bändern oder Formstücken darstellt.
  4. Fugenüberbrückungsmaterial oder Verfahren zu dessen Herstellung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Polytetrafluorethylen, Fluorcopolymerisate, natürliche und synthetische Kautschuke oder Fluorelastomere als Schicht d) eingesetzt werden.
  5. Fugenüberbrückungsmaterial oder Verfahren zu dessen Herstellung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Schicht d) mit Aussparungen, vorzugsweise einer Randlochung versehen sind.
  6. Fugenüberbrückungsmaterial oder Verfahren zu dessen Herstellung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht c) aus einem Duroplastharz besteht aus der Gruppe der Phenoplaste, Aminoplaste, Polyurethane und ungesättigten Polyesterharze.
  7. Fugenüberbrückungsmaterial oder Verfahren zu dessen Herstellung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Duroplastharz ein Phenol-Formaldehyd-harz ist.
  8. Fugenüberbrückungsmaterial oder Verfahren zu dessen Herstellung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder und Formstücke der Schicht d) mit einer Mittelsicke versehen sind.
  9. Fugenüberbrückungsmaterial oder Verfahren zu dessen Herstellung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder und Formteile der Schicht d) angeätzt sind.
  10. Fugenüberbrückungsmaterial oder Verfahren zu dessen Herstellung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Versiegelungsschicht a) aus einem mit einem Polyaminhärter gehärteten flüssigen Epoxidharz besteht.
  11. Fugenüberbrückungsmaterial oder Vefahren zu dessen Herstellung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die gummielastische Schicht b) aus einem Polyurethan aus einem Polyol und einem Polyisocyanat besteht.
  12. Verwendung des Materials nach Anspruch 1 zur Herstelung von permanenten, rißfesten, flüssigkeitsdichten Abdichtungen.
  13. Verwendung nach Anspruch 12 als Überbrückungen von Dehnungsfugen, Übergängen bei verlegten Rohren, Ausmauerungen.
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