CH691048A5 - Plastic sealing sheet for rubbish dumps, roads, buildings etc. - Google Patents
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Abstract
Plastic sealing sheet (I) with appreciably better biaxial extensibility than conventional sheet, comprising upper layer (A), lower layer (C) and a barrier layer (B) between (A) and (C). All three layers are based on organic polymers, those in layers (A) and (C) having better mechanical properties than the polymer(s) in layer (B). Layers (A) and (C) may be based on the same or different polymer(s), and the polymer in (B) is such that biaxial extension of the strip causes no damage to this layer. Biaxial extension also causes no interlaminar sepn.. Also claimed is a process for the prodn. of (I).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kunststoffdichtungsbahn, umfassend einen Verbund aus einer Oberschicht und einer Unterschicht sowie einer dazwischen liegenden Sperrschicht.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch Verfahren zur Herstellung dieser Kunststoffdichtungsbahn sowie deren Verwendung.
Kunststoffdichtungsbahnen auf der Basis von Ethylen-Homopolymeren und/oder Ethylen-Copolymeren sowie Propylen-Homopolymeren und/oder Propylen-Copolymeren sind bekannt. Siehe beispielsweise die Produkte der Firma National Seal Company in Aurora, IL 60504, USA, und Produkte der Firma Montell Polyolefins in l-44100 Ferrara, Italien.
Kunststoffdichtungsbahnen aus PE-HD (Polyethylen-high density) mit einer Sperrschicht aus ausschliesslich gewalzten Aluminiumfolien (etwa 50 bis etwa 250 Mikrometer dick) sind bekannt.
Schon bei geringen biaxialen Dehnungen reisst diese Aluminium-Sperrschicht, und die Sperrfunktion wird erheblich reduziert.
Bei der in DE OS 3 514 383 beschriebenen Kunststoffdichtungsbahn müssen die innen liegenden Schichten - Zitat - mindestens annähernd gleiche mechanische Eigenschaften wie die der äusseren Kunststoffbahnen - Zitat Ende - haben.
Die in DE OS 3 514 383 erwähnte - Zitat - hohe Dehnbarkeit - Zitat Ende - betrifft eine monoaxiale Dehnbarkeit, welche nichts mit einer biaxialen Dehnung zu tun hat.
Zur Auskleidung von Deponien werden hauptsächlich Dichtungsbahnen aus PE-HD verwendet.
Kunststoffbahnen dieser Art haben eine geringe biaxiale Dehnung und passen sich wegen ihrer geringen Flexibilität entsprechend schlecht auf dem Abdichtungsträger an.
Wenn der maximale Wert der biaxialen Dehnung überschritten wird, dann reisst die Kunststoffbahn. Dies resultiert darin, dass Schadstoffe durch die entstandenen Risse ins Wasser, in den Boden oder in die Atmosphäre gelangen können.
Herkömmliche Dichtungsbahnen auf der Basis von Polyethylen sollten wegen der hohen Permeationsraten, wie zum Beispiel bei halogenierten Kohlenwasserstoffen, wie etwa Dichlorbenzol, zweckmässig nicht zum Abdichten von Deponien verwendet werden.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu überwinden.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kunststoffdichtungsbahn zur Verfügung zu stellen, welche eine die Diffusion von Schadstoffen, wie etwa aromatische und halogenierte Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Dichlorbenzol, Dichlormethan, hemmende Sperrschicht aus organischem Material hat.
Diese Kunststoffdichtungsbahn soll eine hohe Flexibilität haben, verbunden mit einer hohen biaxialen Dehnung und einem hohen Relaxationsvermögen.
Es soll insbesondere ein neues, im Gebrauchstemperaturbereich von - 40 DEG C bis + 70 DEG C flexibles Produkt mit einer Dicke (Stärke) von 1,5 mm bis 5 mm zur Verfügung gestellt werden, welches keine Weichmacher oder Bitumen enthält, und eine gute Witterungsbeständigkeit sowie eine gute und einfache Verarbeitbarkeit, insbesondere Verschweissbarkeit mit herkömmlichen Schweisstechniken und Schweissgeräten (Doppelheizkeil-Naht, Extrusionsnaht, Heissgas-Handschweissung, maschinelle Heissgas-Schweissung), sowie eine gute chemische, biologische und Bitumen-Beständigkeit aufweist.
Ebenso soll es keine Schwermetallstabilisatoren enthalten.
Das neue Produkt soll so zusammengesetzt, hergestellt und für die jeweilige Anwendung entsprechend verarbeitbar sein, dass daraus ein sehr gutes Preis/Leistungsverhältnis im Vergleich zum Stand der Technik resultiert.
Für die Anwendung in Unterwasserabdichtungen, beispielsweise Unterwasserdeponien, soll die Dichte dieser Kunststoffdichtungsbahn zwecks einfacherer Verlegung einstellbar sein.
Bei dieser Anwendung soll die Dichte vorzugsweise 1,2 g/cm<3> bis 1,4 g/cm<3> sein.
Ferner sollen einfache und billige Verfahren zur Herstellung dieses neuen Produktes zur Verfügung gestellt werden.
Diese Erfindung ist durch die Merkmale in den unabhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die erfindungsgemässen Kunststoffdichtungsbahnen haben hervorragende Grundeigenschaften, die sich aus der Zusammensetzung der einzelnen Komponenten und dem Herstellungsverfahren ergeben, wie sie in den nachfolgenden Beispielen beschrieben sind.
Zusätzlich werden folgende, für die Erfindung charakteristische Merkmale festgestellt:
- Permeabilität bezüglich Schadstoffen, wie 1,2-Dichlorbenzol, gleich oder kleiner als 0,002 g/10<4> m<2>/ Jahr bei einer Schadstoffkonzentration von 30 mg/Liter H2O;
- hervorragende Flexibilität;
- hervorragende thermische Alterungsbeständigkeit;
- gute Witterungsbeständigkeit (bei einem Einsatz von 2,5% Russanteilen);
- gute chemische und biologische Alterungsbeständigkeit, speziell im Kontakt mit wäss rigen Medien, bituminösen Stoffen, Mikroorganismen;
- gute Kälteflexibilität, geringe Versteifung bei tiefen Temperaturen;
- guter Verbund, gute Verschweissung der Schichten innerhalb der Kunststoffdichtungsbahn;
- ökologische Unbedenklichkeit;
insbesondere kein Bitumen, keine Weichmacher, keine Schwermetallstabilisatoren, wie etwa Pb, Cd, keine Rauch- und/oder Geruchsbildung bei der Herstellung und der Verarbeitung, rezyklierbar, unbedenkliche Entsorgung durch Deponierung oder Verbrennung;
- gute Verarbeitbarkeit, insbesondere gute Schweissbarkeit für die beschriebenen Anwendungen mit herkömmlichen Schweisstechniken und schweissgeräten (Heissluft, Heizkeil, etc.).
Die Qualität der Schweissverbindungen zwischen den einzelnen Bahnen zu flächigen Abdichtungen entspricht der DVS-Norm 2203, Teile 1-5 ("Deutscher Verband für Schweisstechnik e.V.").
Weil die erfindungsgemässen Kunststoffdichtungsbahnen flexibel sind, passen sie sich besser dem jeweiligen Untergrund an.
Daraus resultiert ein flächiger, satter Pressverbund zwischen erfindungsgemässen Kunststoffdichtungsbahnen und Untergrund.
Der Vorteil eines flächigen, satten Pressverbundes besteht darin, dass in der erfindungsgemässen Kunststoffdichtungsbahn nur geringe, wenn überhaupt, Spannungen vorhanden sind.
Es ist möglich, die Sperrschicht mehrlagig aufzubauen. Dabei werden die entsprechenden Sperrschichten mit einem geeigneten Haftvermittler miteinander verbunden.
Im folgenden Teil werden weitere mögliche Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Kunststoffdichtungsbahnen genannt:
- Coextrusionsverfahren (Blasen oder Breitschlitzdüse)
- Kombinationen von verschiedenen Verfahrenstechniken.
Auf einem Schmelzwalzenkalander wird auf die Sperrschicht, mit oder ohne Haftvermittler, entweder gleichzeitig on-line oder nacheinander off-line die Oberschicht und die Unterschicht aufgetragen.
Die Sperrschicht, mit oder ohne Haftvermittler, wird auf einer Laminieranlage mit der Oberschicht und mit der Unterschicht laminiert.
Dabei werden die Oberschicht und die Unterschicht entweder auf einem Folienkalander oder auf einer Mono-Extrusionsanlage hergestellt.
Die nachfolgenden Beispiele illustrieren die vorliegende Erfindung.
Beispiel 1
Zur Herstellung einer Kunststoffdichtungsbahn mit einer Gesamtdicke von 2,5 mm, bei der die Oberschicht und die Unterschicht gleich beschaffen sind, wurden folgende Komponenten in einen gleichlaufenden Doppelschneckenextruder geführt:
<tb><TABLE> Columns=2
<tb>Head Col 1: Komponenten
<tb>Head Col 2: Gew.-%
<tb><SEP>VLDPE (Very low density polyethylene) mit einer Dichte von 0,910 g/cm<3><SEP>62,6
<tb><SEP>VLDPE mit einer Dichte von 0,914 g/cm<3><SEP>31,3
<tb><SEP>Compound, bestehend aus
<tb><SEP>40 Gew.-% VLDPE (d = 0,910 g/cm<3>)
<tb><SEP>20 Gew.-% VLDPE (d = 0,914 g/cm<3>)
<tb><SEP>40 Gew.-% Russ (als Pigment und Lichtschutzmittel)
<tb><SEP>mit einer Dichte von 1,140 g/cm<3><SEP>6,0
<tb><CEL AL=L>Hitzestabilisator<CEL AL=L>0,1.
<tb></TABLE>
In diesem Doppelschneckenextruder wurden diese Komponenten plastifiziert, homogen gemischt und über eine Breitschlitzdüse (Arbeitsbreite 1 m) extrudiert. Die Materialdosierung in den Extruder erfolgte über eine Differential-Dosierwaage.
Die Temperatur der aus der Breitschlitzdüse austretenden bahnförmigen Masse betrug 220 DEG C bis 230 DEG C. Der Ausstoss lag bei 130 kg pro Stunde.
Diese bahnförmige Masse wurde von oben in den unteren Spalt eines 3-Walzen-Glättwerkes eingeführt. Gleichzeitig lief von unten über die untere Walze die Sperrschicht mit einer Geschwindigkeit von 1,6 m/Minute ein.
Die Sperrschicht war eine vorgefertigte, 70 Mikrometer dicke Folie aus PVDC (Polyvinylidenchlorid), die beidseitig mit EVA (Ethylen-Vinylacetat-Copolymer) als Haftvermittler beschichtet war (je 25 Mikrometer).
Um eine optimale Haftung zwischen der zu bildenden ersten Schicht (Oberschicht) und der Haftvermittlerschicht zu erhalten, wurde mit Materialvorlage gefahren, um den notwendigen Anpressdruck zu erhalten.
Die Temperatur der unteren Walze betrug 60 DEG C bis 90 DEG C, diejenige der mittleren Walze von 40 DEG C bis 60 DEG C. Über den Spalt zwischen der unteren und mittleren Walze wurde die Dicke der Bahn von 1,2 mm eingestellt. Anschliessend wurde die Bahn über Kühlwalzen auf Raumtemperatur abgekühlt und aufgewickelt.
In einem zweiten Arbeitsgang wurde die zweite Schicht (Unterschicht) mit der im ersten Arbeitsgang hergestellten Bahn vollständig verschweisst. Das Pla stifizieren, Homogenisieren und Extrudieren erfolgte in der gleichen Art und Weise wie oben beschrieben.
Die aus der Breitschlitzdüse austretende bahnförmige Masse wurde in den unteren Spalt eines 3-Walzen-Glättwerkes eingeführt.
Gleichzeitig lief von unten über die untere Walze die Bahn aus dem ersten Arbeitsgang ein, wobei die Sperrschicht auf die Seite mit der Materialvorlage gerichtet war.
Die Temperatur der unteren Walze betrug 30 DEG C bis 50 DEG C, diejenige der mittleren Walze 50 DEG C bis 80 DEG C. Über den Spalt der unteren und mittleren Walze wurde die Dicke der Bahn von 2,5 mm eingestellt.
Anschliessend wurde diese Bahn über Kühlwalzen auf Raumtemperatur abgekühlt, die Ränder wurden geschnitten und die Bahn wurde aufgerollt.
Die so erhaltene Bahn hatte folgende Eigenschaften:
<tb><TABLE> Columns=5
<tb>Head Col 1 to 2 AL=L: Prüfung
<tb>Head Col 3 AL=L: Norm
<tb>Head Col 1: Einheit
<tb>Head Col 2: Wert
<tb><SEP>Bahnstärke<SEP>DIN 53370<SEP>mm<SEP>2,5
<tb><CEL CB=1 CE=2 AL=L>Dichte der Bahn<SEP>-<SEP>g/cm<3><SEP>0,
93
<tb><SEP>Reissfestigkeit<SEP>längs<SEP>DIN 53455<CEL AL=L>N/mm<2><SEP>24
<tb><SEP>quer<SEP>24
<tb><SEP>Reissdehnung<SEP>längs<SEP>DIN 53455<SEP>%<SEP>750
<tb><SEP>quer<SEP>750
<tb><SEP>Streckspannung<SEP>längs<SEP>DIN 53455<SEP>N/mm<2><SEP>7
<tb><SEP>quer<SEP> <CEL AL=L> <SEP>7
<tb><SEP>Dehnung bei Streckspannung<SEP>längs<SEP>DIN 53455<SEP>%<SEP>16
<tb><CEL CB=2 AL=L>quer<SEP>16
<tb><SEP>Faltbiegung in der Kälte<SEP>SIA 280/2<SEP> DEG C<SEP>< -50
<tb><SEP>Formänderung in der Wärme<SEP>längs<SEP>SIA 280/3<SEP>%<SEP>< 1
<tb><CEL CB=2 AL=L>quer<CEL CB=5 AL=L>< 1
<tb><SEP>thermische Alterung (70 Tage, 70 DEG C)<SEP>SIA 280/7
<tb><SEP>- Massenveränderung<SEP>%<SEP>-0,05
<tb><SEP>biaxiale Dehnung<SEP>-<SEP>%<SEP>180
<tb><SEP>(Drucktopf-Durchmesser: 180 mm
<tb><SEP>Prüftemperatur:
23 DEG C)
<tb><CEL CB=1 CE=2 AL=L>Permeabilität bezüglich 1,2-Dichlorbenzol (DCB)<SEP>-<SEP>g/10<4>m<2>/Jahr<SEP>0,002
<tb><SEP>(c = 30 mg/Liter H2O)
<tb><SEP>Weiterreisswiderstand<SEP>DIN 53363<SEP>N/mm<SEP>206
<tb><SEP>Flexibilität (Torsionsmessung)
<tb><SEP>Speichermodul G min [mPa]
<tb><CEL CB=1 CE=2 AL=L>T = -20 DEG C<SEP>285
<tb><SEP>T = 0 DEG C<SEP>150
<tb><SEP>T = 23 DEG C<CEL CB=5 AL=L>76
<tb></TABLE>
Beispiel 2
Analog Beispiel 1 wurden folgende Komponenten verarbeitet:
<tb><TABLE> Columns=2
<tb>Head Col 1: Komponenten
<tb>Head Col 2: Gew.-%
<tb><SEP>VLDPE mit einer Dichte von 0,910 g/cm<3><SEP>31,3
<tb><SEP>VLDPE mit einer Dichte von 0,914 g/cm<3><SEP>15,6
<tb><SEP>Compound, bestehend aus
<tb><SEP>40 Gew.-% VLDPE (d = 0,910 g/cm<3>)
<tb><SEP>20 Gew.-% VLDPE (d = 0,914 g/cm<3>)
<tb><SEP>40 Gew.-% Russ (als Pigment und Lichtschutzmittel)
<tb><SEP>mit einer Dichte von 1,140 g/cm<3><SEP>3,0
<tb><SEP>Hitzestabilisator<SEP>0,1
<tb><SEP>Compound, bestehend aus
<tb><SEP>20 Gew.-% VLDPE (d = 0,910 g/cm<3>)
<tb><SEP>10 Gew.-% VLDPE (d = 0,914 g/cm<3>)
<tb><SEP>70 Gew.-% BaSO4
<tb><SEP>mit einer Dichte von 1,955 g/cm<3><SEP>50
<tb></TABLE>
Die so erhaltene Bahn hatte folgende Eigenschaften:
<tb><TABLE> Columns=5
<tb>Head Col 1 to 2 AL=L: Prüfung
<tb>Head Col 3 AL=L: Norm
<tb>Head Col 1: Einheit
<tb>Head Col 2: Wert
<tb><SEP>Bahnstärke<SEP>DIN 53370<SEP>mm<SEP>2,5
<tb><CEL CB=1 CE=2 AL=L>Dichte der Bahn<SEP>-<SEP>g/cm<3><SEP>1,246
<tb><SEP>Reissfestigkeit <SEP>längs<SEP>DIN 53455<CEL AL=L>N/mm<2><SEP>18,7
<tb><SEP>quer<SEP>18,7
<tb><SEP>Reissdehnung <SEP>längs<SEP>DIN 53455<SEP>%<SEP>500
<tb><SEP>quer<SEP>500
<tb><SEP>Faltbiegung in der Kälte<CEL CB=3 AL=L>SIA 280/2<SEP> DEG C<SEP>< -50
<tb><SEP>Formänderung in der Wärme<SEP>längs<SEP>SIA 280/3<CEL AL=L>%<SEP>< 1
<tb><SEP>Wärme<SEP>quer<SEP>< 1
<tb><SEP>thermische Alterung (70 Tage, 70 DEG C)<SEP>SIA 280/7
<tb><SEP>- Massenveränderung<SEP>%<SEP>-0,05
<tb><CEL CB=1 CE=2 AL=L>biaxiale Dehnung<SEP>-<SEP>%<SEP>111
<tb><SEP>(Drucktopf-Durchmesser:
180 mm
<tb><CEL CB=1 CE=2 AL=L>Prüftemperatur: 23 DEG C)
<tb><SEP>Flexibilität (Torsionsmessung)
<tb><SEP>Speichermodul G min [mPa]
<tb><SEP>T = -20 DEG C<SEP>354
<tb><SEP>T = 0 DEG C<SEP>182
<tb><SEP>T = 23 DEG C<SEP>90
<tb></TABLE>
Beispiel 3
Analog Beispiel 1 wurden folgende Komponenten verarbeitet:
<tb><TABLE> Columns=2
<tb>Head Col 1: Komponenten
<tb>Head Col 2: Gew.-%
<tb><SEP>VLDPE mit einer Dichte von 0,910 g/cm<3><SEP>31,3
<tb><SEP>VLDPE mit einer Dichte von 0,914 g/cm<3><SEP>15,6
<tb><SEP>Compound, bestehend aus
<tb><SEP>40 Gew.-% VLDPE (d = 0,910 g/cm<3>)
<tb><SEP>20 Gew.-% VLDPE (d = 0,914 g/cm<3>)
<tb><SEP>40 Gew.-% Russ (als Pigment und Lichtschutzmittel)
<tb><SEP>mit einer Dichte von 1,140 g/cm<3><SEP>3,0
<tb><SEP>Hitzestabilisator<SEP>0,1
<tb><SEP>Compound, bestehend aus
<tb><SEP>20 Gew.-% VLDPE (d=0,910 g/cm<3>)
<tb><SEP>10 Gew.-% VLDPE (d=0,914 g/cm<3>)
<tb><SEP>70 Gew.-% TiO2
<tb><SEP>mit einer Dichte von 2,030 g/cm<3><SEP>50
<tb></TABLE>
Die so erhaltene Bahn hatte folgende Eigenschaften:
<tb><TABLE> Columns=5
<tb>Head Col 1 to 2 AL=L: Prüfung
<tb>Head Col 3 AL=L: Norm
<tb>Head Col 1: Einheit
<tb>Head Col 2: Wert
<tb><SEP>Bahnstärke<SEP>DIN 53370<SEP>mm<SEP>2,5
<tb><CEL CB=1 CE=2 AL=L>Dichte der Bahn<SEP>-<SEP>g/cm<3><SEP>1,261
<tb><SEP>Reissfestigkeit<SEP>längs<SEP>DIN 53455<CEL AL=L>N/mm<2><SEP>15
<tb><SEP>quer<SEP>15
<tb><SEP>Reissdehnung<SEP>längs<SEP>DIN 53455<CEL AL=L>%<SEP>450
<tb><SEP>quer<SEP>500
<tb><SEP>Faltbiegung in der Kälte<SEP>SIA 280/2<SEP> DEG C<SEP>< -50
<tb><SEP>Formänderung in der Wärme<SEP>längs<SEP>SIA 280/3<SEP> %<CEL AL=L>< 1
<tb><SEP>quer<SEP>< 1
<tb><SEP>thermische Alterung (70 Tage, 70 DEG C)<CEL CB=3 AL=L>SIA 280/7
<tb><SEP>- Massenveränderung<SEP>%<SEP>-0,05
<tb><SEP>biaxiale Dehnung<SEP>-<SEP>%<SEP>102
<tb><SEP>(Drucktopf-Durchmesser:
180 mm
<tb><CEL CB=1 CE=2 AL=L>Prüftemperatur: 23 DEG C)
<tb><SEP>Flexibilität (Torsionsmessung)
<tb><SEP>Speichermodul G min [mPa]
<tb><SEP>T = -20 DEG C<CEL CB=5 AL=L>425
<tb><SEP>T = 0 DEG C<SEP>213
<tb><SEP>T = 23 DEG C<SEP>106
<tb></TABLE>
The present invention relates to a plastic sealing membrane, comprising a composite of an upper layer and a lower layer and an intervening barrier layer.
The present invention also relates to methods for producing this plastic sealing membrane and to the use thereof.
Plastic sealing sheets based on ethylene homopolymers and / or ethylene copolymers and propylene homopolymers and / or propylene copolymers are known. See, for example, the products of the National Seal Company in Aurora, IL 60504, USA, and products from the Montell Polyolefins company in 1-44100 Ferrara, Italy.
Plastic sealing sheets made of PE-HD (polyethylene high density) with a barrier layer made of exclusively rolled aluminum foils (about 50 to about 250 micrometers thick) are known.
Even at low biaxial strains, this aluminum barrier layer tears, and the barrier function is significantly reduced.
In the case of the plastic sealing sheet described in DE OS 3 514 383, the inner layers - quote - must have at least approximately the same mechanical properties as those of the outer plastic sheets - quote end.
The - quotation - high extensibility - end of quotation - mentioned in DE OS 3 514 383 relates to a monoaxial extensibility which has nothing to do with biaxial stretching.
PE-HD geomembranes are mainly used to line landfills.
Plastic sheets of this type have a low biaxial elongation and, because of their low flexibility, adapt poorly to the sealing carrier.
If the maximum value of the biaxial elongation is exceeded, the plastic web breaks. The result of this is that pollutants can get into the water, the ground or the atmosphere through the cracks that have formed.
Conventional geomembranes based on polyethylene should not be used to seal landfills due to the high permeation rates, such as with halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene.
It is an object of the present invention to overcome the above drawbacks.
It is a further object of the present invention to provide a plastic sealing sheet which has an organic material barrier layer which inhibits the diffusion of pollutants, such as aromatic and halogenated hydrocarbons, for example dichlorobenzene, dichloromethane.
This plastic sealing membrane is said to have a high degree of flexibility combined with a high biaxial stretch and a high relaxation capacity.
In particular, a new product with a thickness (thickness) of 1.5 mm to 5 mm, which contains no plasticizers or bitumen, and a good weather resistance is to be made available, which is flexible in the operating temperature range from -40 ° C. to + 70 ° C. as well as good and easy processability, in particular weldability with conventional welding techniques and welding equipment (double heating wedge seam, extrusion seam, hot gas manual welding, mechanical hot gas welding), and good chemical, biological and bitumen resistance.
It should also not contain any heavy metal stabilizers.
The new product should be assembled, manufactured and processable for the respective application in such a way that it results in a very good price / performance ratio compared to the state of the art.
For use in underwater seals, for example underwater landfills, the density of this plastic sealing membrane should be adjustable for the purpose of easier laying.
In this application, the density should preferably be 1.2 g / cm 3 to 1.4 g / cm 3.
Furthermore, simple and cheap processes for the production of this new product are to be made available.
This invention is characterized by the features in the independent claims.
Preferred embodiments are defined in the dependent claims.
The plastic sealing sheets according to the invention have excellent basic properties which result from the composition of the individual components and the production process, as are described in the examples below.
In addition, the following features characteristic of the invention are found:
- Permeability to pollutants, such as 1,2-dichlorobenzene, equal to or less than 0.002 g / 10 <4> m <2> / year at a pollutant concentration of 30 mg / liter H2O;
- excellent flexibility;
- excellent thermal aging resistance;
- good weather resistance (when using 2.5% soot);
- Good chemical and biological aging resistance, especially in contact with aqueous media, bituminous substances, microorganisms;
- good flexibility at low temperatures, low stiffening at low temperatures;
- good bond, good welding of the layers within the plastic sealing membrane;
- ecological safety;
in particular no bitumen, no plasticizers, no heavy metal stabilizers, such as Pb, Cd, no smoke and / or odor during production and processing, recyclable, safe disposal by landfill or incineration;
- Good processability, especially good weldability for the described applications with conventional welding techniques and welding equipment (hot air, heating wedge, etc.).
The quality of the welded connections between the individual sheets to form flat seals corresponds to the DVS standard 2203, parts 1-5 ("German Association for Welding Technology e.V.").
Because the plastic sealing sheets according to the invention are flexible, they adapt better to the respective subsurface.
This results in a flat, tight press bond between the plastic sealing membrane according to the invention and the substrate.
The advantage of a flat, full press fit is that only little, if any, tension is present in the plastic sealing membrane according to the invention.
It is possible to build up the barrier layer in multiple layers. The appropriate barrier layers are bonded together using a suitable bonding agent.
In the following part, further possible methods for producing the plastic sealing sheets according to the invention are mentioned:
- co-extrusion process (blow molding or slot die)
- Combinations of different process technologies.
The upper layer and the lower layer are applied to the barrier layer, with or without adhesion promoter, on a melt roller calender either simultaneously on-line or successively off-line.
The barrier layer, with or without adhesion promoter, is laminated on a laminating system with the top layer and with the bottom layer.
The upper and lower layers are produced either on a film calender or on a mono-extrusion line.
The following examples illustrate the present invention.
example 1
In order to produce a plastic sealing membrane with a total thickness of 2.5 mm, in which the top layer and the bottom layer are of the same nature, the following components were fed into a twin screw extruder running in the same direction:
<tb> <TABLE> Columns = 2
<tb> Head Col 1: components
<tb> Head Col 2:% by weight
<tb> <SEP> VLDPE (Very low density polyethylene) with a density of 0.910 g / cm <3> <SEP> 62.6
<tb> <SEP> VLDPE with a density of 0.914 g / cm <3> <SEP> 31.3
<tb> <SEP> compound consisting of
<tb> <SEP> 40% by weight VLDPE (d = 0.910 g / cm <3>)
<tb> <SEP> 20% by weight VLDPE (d = 0.914 g / cm <3>)
<tb> <SEP> 40% by weight carbon black (as pigment and light stabilizer)
<tb> <SEP> with a density of 1.140 g / cm <3> <SEP> 6.0
<tb> <CEL AL = L> heat stabilizer <CEL AL = L> 0.1.
<tb> </TABLE>
In this twin-screw extruder, these components were plasticized, mixed homogeneously and extruded through a slot die (working width 1 m). The material was dosed into the extruder using a differential dosing scale.
The temperature of the sheet-like mass emerging from the slot die was 220 ° C. to 230 ° C. The output was 130 kg per hour.
This web-like mass was introduced from above into the lower nip of a 3-roll calender. At the same time, the barrier layer ran in from below via the lower roller at a speed of 1.6 m / minute.
The barrier layer was a prefabricated, 70 micron thick film made of PVDC (polyvinylidene chloride), which was coated on both sides with EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer) as an adhesion promoter (25 microns each).
In order to obtain optimal adhesion between the first layer to be formed (top layer) and the adhesion promoter layer, a material template was used in order to obtain the necessary contact pressure.
The temperature of the lower roll was 60 ° C. to 90 ° C., that of the middle roll from 40 ° C. to 60 ° C. The thickness of the web was set at 1.2 mm via the gap between the lower and middle roll. The web was then cooled to room temperature via cooling rolls and wound up.
In a second step, the second layer (sub-layer) was completely welded to the sheet produced in the first step. Placement, homogenization and extrusion were carried out in the same manner as described above.
The web-like mass emerging from the slot die was introduced into the lower nip of a 3-roll smoothing unit.
At the same time, the web from the first operation ran in from below via the lower roller, the barrier layer being directed to the side with the material template.
The temperature of the lower roller was 30 ° C. to 50 ° C., that of the middle roller 50 ° C. to 80 ° C. The thickness of the web was set at 2.5 mm via the gap of the lower and middle roller.
This web was then cooled to room temperature via chill rolls, the edges were cut and the web was rolled up.
The web thus obtained had the following properties:
<tb> <TABLE> Columns = 5
<tb> Head Col 1 to 2 AL = L: test
<tb> Head Col 3 AL = L: norm
<tb> Head Col 1: unit
<tb> Head Col 2: value
<tb> <SEP> web thickness <SEP> DIN 53370 <SEP> mm <SEP> 2.5
<tb> <CEL CB = 1 CE = 2 AL = L> density of the web <SEP> - <SEP> g / cm <3> <SEP> 0,
93
<tb> <SEP> tear strength <SEP> longitudinal <SEP> DIN 53455 <CEL AL = L> N / mm <2> <SEP> 24
<tb> <SEP> across <SEP> 24
<tb> <SEP> elongation at break <SEP> longitudinal <SEP> DIN 53455 <SEP>% <SEP> 750
<tb> <SEP> across <SEP> 750
<tb> <SEP> yield stress <SEP> along <SEP> DIN 53455 <SEP> N / mm <2> <SEP> 7
<tb> <SEP> across <SEP> <CEL AL = L> <SEP> 7
<tb> <SEP> elongation at yield stress <SEP> along <SEP> DIN 53455 <SEP>% <SEP> 16
<tb> <CEL CB = 2 AL = L> across <SEP> 16
<tb> <SEP> folding in the cold <SEP> SIA 280/2 <SEP> DEG C <SEP> <-50
<tb> <SEP> shape change in the heat <SEP> along <SEP> SIA 280/3 <SEP>% <SEP> <1
<tb> <CEL CB = 2 AL = L> across <CEL CB = 5 AL = L> <1
<tb> <SEP> thermal aging (70 days, 70 ° C) <SEP> SIA 280/7
<tb> <SEP> - mass change <SEP>% <SEP> -0.05
<tb> <SEP> biaxial elongation <SEP> - <SEP>% <SEP> 180
<tb> <SEP> (pressure pot diameter: 180 mm
<tb> <SEP> test temperature:
23 DEG C)
<tb> <CEL CB = 1 CE = 2 AL = L> Permeability to 1,2-dichlorobenzene (DCB) <SEP> - <SEP> g / 10 <4> m <2> / year <SEP> 0.002
<tb> <SEP> (c = 30 mg / liter H2O)
<tb> <SEP> Tear resistance <SEP> DIN 53363 <SEP> N / mm <SEP> 206
<tb> <SEP> flexibility (torsion measurement)
<tb> <SEP> memory module G min [mPa]
<tb> <CEL CB = 1 CE = 2 AL = L> T = -20 DEG C <SEP> 285
<tb> <SEP> T = 0 DEG C <SEP> 150
<tb> <SEP> T = 23 DEG C <CEL CB = 5 AL = L> 76
<tb> </TABLE>
Example 2
The following components were processed analogously to Example 1:
<tb> <TABLE> Columns = 2
<tb> Head Col 1: components
<tb> Head Col 2:% by weight
<tb> <SEP> VLDPE with a density of 0.910 g / cm <3> <SEP> 31.3
<tb> <SEP> VLDPE with a density of 0.914 g / cm <3> <SEP> 15.6
<tb> <SEP> compound consisting of
<tb> <SEP> 40% by weight VLDPE (d = 0.910 g / cm <3>)
<tb> <SEP> 20% by weight VLDPE (d = 0.914 g / cm <3>)
<tb> <SEP> 40% by weight carbon black (as pigment and light stabilizer)
<tb> <SEP> with a density of 1.140 g / cm <3> <SEP> 3.0
<tb> <SEP> heat stabilizer <SEP> 0.1
<tb> <SEP> compound consisting of
<tb> <SEP> 20% by weight VLDPE (d = 0.910 g / cm <3>)
<tb> <SEP> 10% by weight VLDPE (d = 0.914 g / cm <3>)
<tb> <SEP> 70% by weight BaSO4
<tb> <SEP> with a density of 1.955 g / cm <3> <SEP> 50
<tb> </TABLE>
The web thus obtained had the following properties:
<tb> <TABLE> Columns = 5
<tb> Head Col 1 to 2 AL = L: test
<tb> Head Col 3 AL = L: norm
<tb> Head Col 1: unit
<tb> Head Col 2: value
<tb> <SEP> web thickness <SEP> DIN 53370 <SEP> mm <SEP> 2.5
<tb> <CEL CB = 1 CE = 2 AL = L> density of the web <SEP> - <SEP> g / cm <3> <SEP> 1.246
<tb> <SEP> tear strength <SEP> longitudinal <SEP> DIN 53455 <CEL AL = L> N / mm <2> <SEP> 18.7
<tb> <SEP> across <SEP> 18.7
<tb> <SEP> elongation at break <SEP> lengthways <SEP> DIN 53455 <SEP>% <SEP> 500
<tb> <SEP> across <SEP> 500
<tb> <SEP> fold bending in the cold <CEL CB = 3 AL = L> SIA 280/2 <SEP> DEG C <SEP> <-50
<tb> <SEP> shape change in the heat <SEP> along <SEP> SIA 280/3 <CEL AL = L>% <SEP> <1
<tb> <SEP> heat <SEP> across <SEP> <1
<tb> <SEP> thermal aging (70 days, 70 ° C) <SEP> SIA 280/7
<tb> <SEP> - mass change <SEP>% <SEP> -0.05
<tb> <CEL CB = 1 CE = 2 AL = L> biaxial elongation <SEP> - <SEP>% <SEP> 111
<tb> <SEP> (pressure pot diameter:
180 mm
<tb> <CEL CB = 1 CE = 2 AL = L> test temperature: 23 ° C)
<tb> <SEP> flexibility (torsion measurement)
<tb> <SEP> memory module G min [mPa]
<tb> <SEP> T = -20 DEG C <SEP> 354
<tb> <SEP> T = 0 DEG C <SEP> 182
<tb> <SEP> T = 23 DEG C <SEP> 90
<tb> </TABLE>
Example 3
The following components were processed analogously to Example 1:
<tb> <TABLE> Columns = 2
<tb> Head Col 1: components
<tb> Head Col 2:% by weight
<tb> <SEP> VLDPE with a density of 0.910 g / cm <3> <SEP> 31.3
<tb> <SEP> VLDPE with a density of 0.914 g / cm <3> <SEP> 15.6
<tb> <SEP> compound consisting of
<tb> <SEP> 40% by weight VLDPE (d = 0.910 g / cm <3>)
<tb> <SEP> 20% by weight VLDPE (d = 0.914 g / cm <3>)
<tb> <SEP> 40% by weight carbon black (as pigment and light stabilizer)
<tb> <SEP> with a density of 1.140 g / cm <3> <SEP> 3.0
<tb> <SEP> heat stabilizer <SEP> 0.1
<tb> <SEP> compound consisting of
<tb> <SEP> 20% by weight VLDPE (d = 0.910 g / cm <3>)
<tb> <SEP> 10% by weight VLDPE (d = 0.914 g / cm <3>)
<tb> <SEP> 70 wt% TiO2
<tb> <SEP> with a density of 2.030 g / cm <3> <SEP> 50
<tb> </TABLE>
The web thus obtained had the following properties:
<tb> <TABLE> Columns = 5
<tb> Head Col 1 to 2 AL = L: test
<tb> Head Col 3 AL = L: norm
<tb> Head Col 1: unit
<tb> Head Col 2: value
<tb> <SEP> web thickness <SEP> DIN 53370 <SEP> mm <SEP> 2.5
<tb> <CEL CB = 1 CE = 2 AL = L> density of the web <SEP> - <SEP> g / cm <3> <SEP> 1.261
<tb> <SEP> tear strength <SEP> longitudinal <SEP> DIN 53455 <CEL AL = L> N / mm <2> <SEP> 15
<tb> <SEP> across <SEP> 15
<tb> <SEP> Elongation at break <SEP> along <SEP> DIN 53455 <CEL AL = L>% <SEP> 450
<tb> <SEP> across <SEP> 500
<tb> <SEP> folding in the cold <SEP> SIA 280/2 <SEP> DEG C <SEP> <-50
<tb> <SEP> change in shape in the heat <SEP> along <SEP> SIA 280/3 <SEP>% <CEL AL = L> <1
<tb> <SEP> across <SEP> <1
<tb> <SEP> thermal aging (70 days, 70 ° C) <CEL CB = 3 AL = L> SIA 280/7
<tb> <SEP> - mass change <SEP>% <SEP> -0.05
<tb> <SEP> biaxial elongation <SEP> - <SEP>% <SEP> 102
<tb> <SEP> (pressure pot diameter:
180 mm
<tb> <CEL CB = 1 CE = 2 AL = L> test temperature: 23 ° C)
<tb> <SEP> flexibility (torsion measurement)
<tb> <SEP> memory module G min [mPa]
<tb> <SEP> T = -20 DEG C <CEL CB = 5 AL = L> 425
<tb> <SEP> T = 0 DEG C <SEP> 213
<tb> <SEP> T = 23 DEG C <SEP> 106
<tb> </TABLE>
Claims (20)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH01810/96A CH691048A5 (en) | 1996-07-20 | 1996-07-20 | Plastic sealing sheet for rubbish dumps, roads, buildings etc. |
EP19960115692 EP0767052A1 (en) | 1995-10-02 | 1996-10-01 | Plastic sealing sheet |
US08/720,629 US6194049B1 (en) | 1995-10-02 | 1996-10-02 | Polymeric waterproofing membrane |
CA 2187037 CA2187037C (en) | 1995-10-02 | 1996-10-02 | Polymeric waterproofing membrane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH01810/96A CH691048A5 (en) | 1996-07-20 | 1996-07-20 | Plastic sealing sheet for rubbish dumps, roads, buildings etc. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH691048A5 true CH691048A5 (en) | 2001-04-12 |
Family
ID=4219142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH01810/96A CH691048A5 (en) | 1995-10-02 | 1996-07-20 | Plastic sealing sheet for rubbish dumps, roads, buildings etc. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH691048A5 (en) |
-
1996
- 1996-07-20 CH CH01810/96A patent/CH691048A5/en not_active IP Right Cessation
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Free format text: DSM N.V.;SARNA PATENT- UND LIZENZ-AG TRANSFER- SARNA PATENT- UND LIZENZ-AG |
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