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herstellenden Unternehmen sind bemüht, die Produktionskosten zu vermindern, die feuer-und explo- sionsgefährlichen, die Umwelt verschmutzenden Technologien durch Einführung modernerer Techno- logien zu ersetzen und auch die Produktivität zu erhöhen.
Die Kombination von zum Imprägnieren geeignetem Bitumen und dem Trägerstoff Polyurethan- schaum bedeutet unter dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit zweifellos eine optimale Lösung, wenn es gelingt, die an Auswahl und Qualität gestellten Anforderungen zu befriedigen. Es bedarf keiner ausführlicheren Erklärung, dass Bitumen an sich, d. h. ohne Lösungsmittel oder Emulsionsbildung mit Wasser, zum Imprägnieren des Polyurethanschaumes ungeeignet ist. Die Nachteile der mit Lö- sungsmitteln arbeitenden Verfahren wurden bereits ausführlich dargelegt.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein geeignetes Bitumenpräparat für Imprägnierzwecke zu verwenden, ohne die geschilderten Nachteile der bekannten Technologien in Kauf nehmen zu müssen. Das verwendete Bitumenpräparat soll über in weiten Grenzen variierbare Eigenschaften verfügen, für das Imprägnieren von Trägerstoffen zum Zweck des Isolierens gegen Wasser ohne jedes Verdünnungsmittel geeignet sein, der Imprägnierprozess soll bei 50 bis 90 C innerhalb verhält- nismässig kurzer, technologisch akzeptabler Zeiträume vor sich gehen, und das hergestellte Dich- tungsmaterial soll für die bestimmungsgemässe Anwendung geeignet sein, was dadurch erreicht wer- den sollte, dass die gesamte Menge des auf den Träger aufgebrachten Imprägniermittels in den
Poren des Trägers verbleiben kann.
Die wasserdichtenden Eigenschaften des imprägnierten Poly- urethanschaumstoffes und sein Aussehen sollen besser sein, als dies bei den gegenwärtig hergestell- ten Produkten der Fall ist.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die Verwendung eines Bitumenpräpa- rates des eingangs erwähnten Typs, in welchem zusätzlich Leinölfirnis, Stearin sowie gegebenen- falls Polyisobutylen, Spindelöl, hydrophobierende Mittel auf Silkonbasis und Stabilisatoren in sol- cher Menge enthalten sind, dass die bei 110 C mit dem Teerviskosimeter gemessene Viskosität des
Bitumenpräparates höchstens ein Fünftel des gleichfalls bei 110 C gemessenen Wertes des Bitumens allein beträgt.
Vorzugsweise werden auf 1 Massenteil Schaumstoff 2, 5 bis 4 Massenteile des Bitumenpräpara- tes bei 60 bis 90 C aufgebracht, der imprägnierte Schaumstoff wird abkühlen gelassen und zweck- mässig über seinen gesamten Querschnitt mit Luft beblasen.
Das erfindungsgemäss verwendete Bitumenpräparat ist frei von flüchtigen Lösungsmitteln und seine physikalischen Eigenschaften können dem Anwendungszweck entsprechend innerhalb weiter Grenzen variiert werden, das Präparat enthält ferner leicht zugängliche und billige Zusatzstoffe, welche die Alterungs- und Haltbarkeitseigenschaften des damit imprägnierten Kunststoffträgers nicht nachteilig beeinflussen.
Die Zusatzstoffe des zum Imprägnieren verwendeten Bitumenpräparates verändern den ursprünglichen Erweichungspunkt und die ursprüngliche Penetrationsfähigkeit des darin enthaltenen Bitumens nur in geringem Mass oder überhaupt nicht.
Zweckmässig kann das erfindungsgemäss verwendete Bitumenpräparat 70 bis 90 Massen-% Strassenbaubitumen, 1 bis 3 Massen-% Leinölfirnis, 2 bis 10 Massen-% Paraffin, 3 bis 20 Massen-% Stearin, bis 2 Massen-% Polyisobutylen mit einem Molekulargewicht von 5000 bis 10000, bis 5 Massen-% 50%iges Silikophob der Firma Kemikal (Lösung eines harzartigen Oligomeren mit einer Durchschnittsmolmasse von 1000 bis 3000, welches durch katalytische Kondensation von Dimethyldichlorsilan und Tetraäthoxysilan erhalten wird, in Toluol) oder sonstiges Silikonharz, bis 4 Massen-% Spindelöl und 0, 05 bis 0, 1 Massen-% ss-Naphthol enthalten.
Vorteilhaft werden auf Mass zugeschnittene Streifen des Polyurethanschaumstoffes durch mittelbar oder unmittelbar beheizbare Walzenpaare mit einer Temperatur von 80 bis 90 C geführt, wobei das Bitumenpräparat kontinuierlich zugegeben wird. Das Massenverhältnis von Polyurethanschaumstoff zu Bitumenpräparat wird dabei durch Einstellen des Walzenspaltes geregelt.
Der imprägnierte Schaumstoff wird mittels im Gegenstrom geführter Luft gekühlt, die Strömungsgeschwindigkeit der Luft wird der Länge des Kiihlabschnittes entsprechend auf unterschiedliche Weise eingestellt.
Ein auf die voranstehend beschriebene Weise hergestelltes Dichtungsmaterial kann auf zahlreichen Gebieten der Bauindustrie angewendet werden, z. B. für folgende Zwecke :
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- Abdichten von Dilatationsspalten gegen Wasser, - Dichtung der Türen und Fenster von herkömmlichen und von aus vorgefertigten Elementen gebauten Gebäuden, - Isolierung von Beton-Metall-Verbindungen, - Dichtung der senkrechten und waagrechten Spalten zwischen Betonelementen, - Dichten der Dilatationsspalten von Schwimmbecken, - Dichten der Dilatationsspalten von aus Beton gebauten Sportobjekten, - Dichten der Dilatationsspalten von Autobahnen und Rollfeldern.
Das Dichtungsmaterial ist nicht klebrig ; es ist frei von Lösungsmitteln, fasst sich trocken an und kann mit der Hand oder manuellen Werkzeugen leicht in die Dilatationsspalten eingebracht werden. Das Dichtungsmaterial wird in zusammengedrücktem Zustand in den Spalt eingelegt. Danach dehnt sich das Material wieder aus und versucht, seine ursprüngliche Gestalt anzunehmen, wodurch es gut an den Rändern des Spaltes anliegt und jeder Bewegung flexibel zu folgen vermag.
Die Bitumenkomponente des erfindungsgemäss verwendeten Bitumenpräparates ist Strassenbau-
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Penetration (Eindringtiefe einer Nadel bei 25 C, ausgedrückt in 0, 1 mm) : 71 bis 100 (d. h. 7, 1 bis 10 mm) bzw. 55 bis 70. Brechpunkt höchstens -10oe.
Das als Zusatzstoff verwendete Paraffin hat ein Molekulargewicht von 250 bis 450 und besteht zu 60 bis 95% aus Normalparaffinkohlenwasserstoffen. Der Erstarrungspunkt liegt vorzugsweise bei wenigstens 52 bis 54 C ; zweckmässig ist das Paraffin technisches oder raffiniertes Paraffin mit einem Erstarrungspunkt von 45 bis 60 C.
Die Stearinkomponente ist bevorzugt ein bei 55 bis 60 C schmelzendes Gemisch von Stearin- säure und Palmitinsäure.
Der Leinölfirnis enthält ausser den mit dem Sikkativ eingebrachten geringen Mengen keine Lösungsmittel und keine Harzsäuren, er ist vorteilhaft ein innerhalb von höchstens 24 h trocknender Firnis mit höchstens 1% flüchtigen Bestandteilen, einem spezifischen Gewicht (bei 20 C) von 0, 935 bis 0, 950, einer Säurezahl von höchstens 7, und einer Verseifungszahl von 185 bis 200.
Der in der Lack- und Farbenindustrie als Bindemittel oder zum Verdünnen von Ölfarben verwendete Leinölfirnis ist für das erfindungsgemäss verwendete Bitumenpräparat geeignet. Um den Leinölfirnis und das Stearin gegen Oxydation zu stabilisieren, ist in dem Präparat zweckmässig auch ss-Naphthol (Fp.: 122 C) enthalten, welches dem Produkt gleichzeitig fungizide und insektizide Eigenschaften verleiht.
Die hydrophoben Eigenschaften des imprägnierten Dichtungsmaterials können gewünschtenfalls durch Zusatz von Silikonharzen zum Bitumenpräparat noch erhöht werden. Als Silikonharz kann z. B. die 50%ige Harzlösung Silikophob der Fa. Kemikal zugesetzt werden, die Heteroalkylsiloxane enthält. Ihr Trockengehalt an Harz beträgt 35 bis 38%.
Die Zusammensetzung einiger bestimmter erfindungsgemäss verwendbarer Bitumenpräparate und deren massgebende Eigenschaften sind in folgenden Arbeitsvorschriften zu deren Herstellung dargelegt.
Arbeitsvorschrift 1
82 Massenteile Bitumen (ungarischer Standard MSz 3276-76) werden auf 90 bis 100 C erwärmt.
Dann werden 2 Massenteile Leinölfirnis (ungarischer Standard MSz 998-59) zugemischt. Zu dem Gemisch werden zuerst 10 Massenteile Stearin (ungarischer Standard MSz 3733), dann 6 Massenteile rohes oder technisches Erdölparaffin (ungarischer Standard MSz 13245) und schliesslich 0, 03 Massenteile ss-Naphthol gegeben. Während der Zugabe der Komponenten wird intensiv gerührt, die Temperatur von 90 bis 100 C wird beibehalten.
Das Präparat hat folgende physikalische Parameter :
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<tb>
<tb> Erweichungspunkt <SEP> 43, <SEP> 5 C <SEP> (MSz <SEP> 3253)
<tb> Viskosität <SEP> (mit <SEP> dem <SEP> Teerviskosimeter
<tb> bei <SEP> 110 C <SEP> gemessen) <SEP> 11, <SEP> 8 <SEP> s
<tb> Penetration <SEP> (25 C, <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> mm) <SEP> 69 <SEP> (MSz <SEP> 13162).
<tb>
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Arbeitsvorschrift 2
Auf die in Arbeitsvorschrift 1 beschriebene Weise wird ein Präparat der folgenden Zusammensetzung hergestellt :
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<tb>
<tb> 85, <SEP> 5 <SEP> Massenteile <SEP> Bitumen
<tb> 2 <SEP> Massenteile <SEP> Leinölfirnis
<tb> 6 <SEP> Massenteile <SEP> Industriestearin
<tb> 6 <SEP> Massenteile <SEP> technisches <SEP> Paraffin
<tb> 0, <SEP> 5 <SEP> Massenteile <SEP> 50%iges <SEP> Silikophob-Harz
<tb> 0, <SEP> 05 <SEP> Massenteile <SEP> ss-Naphthol.
<tb>
Physikalische Parameter des Präparates :
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<tb>
<tb> Erweichungspunkt <SEP> 45 C
<tb> Penetration <SEP> 93
<tb> Viskosität <SEP> (bei <SEP> 110 C) <SEP> 10, <SEP> 5 <SEP> s
<tb>
Arbeitsvorschrift 3
2 Massenteile Leinölfirnis, 0, 5 Massenteile Polyisobutylen (Oppanol B 10 der Fa. BASF, Molmasse 140 bis 4000) und 0, 5 Massenteile 50%iges Silikophob-Harz der Fa. Kemikal werden miteinan-
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bei dieser Temperatur homogenisiert, dann werden 5 Massenteile Stearin, 0, 05 Massenteile ss-Naphthol und 6 Massenteile technisches Paraffin zugegeben. Die Komposition hat einen Erweichungspunkt von 45 C.
Arbeitsvorschrift 4
Auf die in Arbeitsvorschrift 1 beschriebene Weise wird ein Präparat folgender Zusammensetzung hergestellt :
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<tb>
<tb> 75, <SEP> 5 <SEP> Massenteile <SEP> Bitumen
<tb> 2, <SEP> 5 <SEP> Massenteile <SEP> Leinölfirnis
<tb> 20 <SEP> Massenteile <SEP> Industriestearin
<tb> 2 <SEP> Massenteile <SEP> technisches <SEP> Paraffin
<tb> 0, <SEP> 05 <SEP> Massenteile <SEP> ss-Naphthol.
<tb>
Das Präparat hat einen Erweichungspunkt von 44, 5 C.
Arbeitsvorschrift 5
Auf die in Arbeitsvorschrift 1 beschriebene Weise wird ein Präparat folgender Zusammensetzung hergestellt :
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<tb>
<tb> 86 <SEP> Massenteile <SEP> Bitumen
<tb> 2 <SEP> Massenteile <SEP> Leinölfirnis
<tb> 6 <SEP> Massenteile <SEP> Industriestearin
<tb> 6 <SEP> Massenteile <SEP> technisches <SEP> Paraffin
<tb> 0, <SEP> 05 <SEP> Massenteile <SEP> ss-Naphthol.
<tb>
Das Produkt hat folgende physikalische Parameter :
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<tb>
<tb> Erweichungspunkt <SEP> 44, <SEP> 5 C <SEP>
<tb> Penetration <SEP> 72
<tb> Viskosität <SEP> (bei <SEP> 110 C) <SEP> 17 <SEP> s
<tb>
Arbeitsvorschrift 6
Auf die in Arbeitsvorschrift 1 beschriebene Weise wird ein Präparat folgender Zusammensetzung hergestellt :
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<tb>
<tb> 82 <SEP> Massenteile <SEP> Bitumen
<tb> 3 <SEP> Massenteile <SEP> Spindelöl
<tb> 10 <SEP> Massenteile <SEP> technisches <SEP> Paraffin
<tb> 4 <SEP> Massenteile <SEP> Industriestearin
<tb> 1 <SEP> Massenteil <SEP> Leinölfirnis
<tb>
Der Erweichungspunkt des Präparates stimmt mit dem des Ausgangsbitumens überein, die Penetration ist etwas höher. Die Viskosität bei 110 C beträgt 12 bis 14 s.
Die Eigenschaften einiger der so erhaltenen Bitumenpräparate werden des besseren Überblickes halber in der nachstehenden Tabelle 1 mit den Eigenschaften des Bitumens selbst sowie mit den Eigenschaften von mit verschiedenen Zusätzen modifizierten Bitumen verglichen.
Tabelle 1
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<tb>
<tb> Zusammensetzung <SEP> Konzentration <SEP> der <SEP> Penetration <SEP> Erweichungspunkt <SEP> Viskosität
<tb> Zusätze <SEP> (25 C, <SEP> oc <SEP> s
<tb> 0, <SEP> 1 <SEP> mm) <SEP> (110oye)
<tb> Bitumen-58 <SEP> 46, <SEP> 5 <SEP> 144
<tb> Bitumen <SEP> + <SEP> Leinölfirnis <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 103 <SEP> 40, <SEP> 5 <SEP> 65
<tb> modifiziertes <SEP> Bitumen <SEP> *) <SEP> 27 <SEP> 160 <SEP> 44, <SEP> 5 <SEP> 7, <SEP> 2 <SEP>
<tb> gemäss <SEP> Arbeitsvorschrift <SEP> 5 <SEP> 14 <SEP> 72 <SEP> 44, <SEP> 5 <SEP> 17
<tb> Bitumen-70 <SEP> 48 <SEP>
<tb> gemäss <SEP> Arbeitsvorschrift <SEP> 2 <SEP> 14, <SEP> 5 <SEP> 93 <SEP> 45 <SEP> 16, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Bitumen-69 <SEP> 46, <SEP> 5 <SEP> 122
<tb> Bitumen <SEP> + <SEP> Stearin <SEP> 8 <SEP> 142 <SEP> 39,
<SEP> 5 <SEP> 34
<tb> Bitumen <SEP> + <SEP> Paraffin <SEP> 6 <SEP> 36 <SEP> 47 <SEP> 36
<tb> gemäss <SEP> Arbeitsvorschrift <SEP> 1 <SEP> 18 <SEP> 69 <SEP> 43, <SEP> 5 <SEP> 11, <SEP> 8 <SEP>
<tb>
Auf die in Arbeitsvorschrift 1 beschriebene Weise wurde ein Präparat der folgenden
Zusammensetzung hergestellt :
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<tb>
<tb> 73 <SEP> Massenteile <SEP> Bitumen
<tb> 1 <SEP> Massenteil <SEP> Spindelöl
<tb> 20 <SEP> Massenteile <SEP> Industriestearin
<tb>
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<tb>
<tb> 6 <SEP> Massenteile <SEP> technisches <SEP> Paraffin
<tb> 0, <SEP> 05 <SEP> Massenteile <SEP> ss-Naphthol.
<tb>
Physikalische Parameter des Produktes :
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<tb>
<tb> Erweichungspunkt <SEP> 44, <SEP> 5 C <SEP>
<tb> Penetration <SEP> 160
<tb> Viskosität <SEP> (bei <SEP> 110 C) <SEP> 7, <SEP> 2 <SEP> s
<tb>
Die Erfindung wird an Hand des folgenden Beispiels noch näher erläutert.
Beispiel :
Mit einem gemäss den obigen Arbeitsvorschriften hergestellten Bitumenpräparat wird offenporiger, weicher Polyurethanschaum auf folgende Weise imprägniert :
Der Polyurethan-Schaumstoff wird zu Streifen gewünschter Länge geschnitten und zwischen mittels direkter Heizung auf 80 bis 900C erwärmten Imprägnier- und Andrückwalzen hindurchgeführt. Das Gewichtsverhältnis zwischen Polyurethanschaumstoff und Imprägniermittel wird auf 1 : 3, 5 eingestellt. Die Vorrichtung arbeitet kontinuierlich. Im Anschluss an den Imprägnierabschnitt wird das imprägnierte Produkt in einen Kühlabschnitt geführt und im Kühltunnel mit Luft im Gegenstrom gekühlt. Um die Kühlung zu intensivieren, wird in den Kühlabschnitt sowohl an seinem Anfang als auch in der Mitte und am Ende Kühlluft in regelbarer Weise eingeblasen.
Die erwärmte Luft wird durch einen Kamin abgeführt. Das imprägnierte Material wird in dem Kühlabschnitt so geführt, dass es über seine ganze Fläche mit der Aussentemperatur in Berührung kommt. Die Verweilzeit des Materials im Kühltunnel muss mit der Schneide- bzw. Imprägniergeschwindigkeit in Einklang gebracht werden, damit die Fertigung kontinuierlich verläuft. Das fertige Produkt wird in Kartons entsprechender Grösse verpackt.
Die Fähigkeit des so erhaltenen Dichtungsmaterials, Wasser aufzunehmen bzw. das Wasser abzustossen, wurde mit folgender Methode untersucht :
Streifen aus Polyurethan-Schaumstoff, die gleiche Masse aufweisen, werden unter Verwendung von Bitumenpräparaten gemäss den Arbeitsvorschriften in identischer Weise erfindungsgemäss imprägniert, wobei darauf geachtet wird, dass die Streifen etwa gleich viel Imprägniermittel aufnehmen. Gemessen wird die Wasseraufnahme der imprägnierten Streifen innerhalb 1 min und innerhalb 24 h. Die Masse des aufgenommenen Wassers wird auf die Masse des Dichtungsmaterials bezogen :
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fen mit 0, 01 g Genauigkeit abgewogen. Die Proben werden unzusammengedrückt in eine mit Wasser gefüllte Wanne eingetaucht, wobei das gesamte Volumen der Probe unter Wasser sein muss.
Nach 1 min werden die Proben aus dem Wasser genommen, auf keinen Fall zusammengedrückt, das an der Oberfläche anhaftende Wasser wird abtropfen gelassen, dann wird das Gewicht der Probe festgestellt. Das ursprüngliche Gewicht der Probe wird mit A t, das Gewicht nach 1 min im Wasser mit A2 bezeichnet.
Zur Bestimmung der Wasseraufnahme innerhalb von 24 h werden die Proben erneut in die Wanne eingebracht. Mittels eines unter Wasser befestigten Drahtnetzes wird das Aufschwimmen der Proben verhindert. Nach 24 h wurden die Proben vorsichtig aus dem Wasser genommen, 1 min lang abtropfen gelassen und dann gewogen. Die Masse wird mit A3 bezeichnet. Für die in Massen-% ausgedrückte Wasseraufnahme ergibt sich somit
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lösungsmittel (Benzin-) haltiger Bitumenlösung imprägniert wurden.
Aus der die Messwerte enthaltenden Tabelle 2 ist ersichtlich, dass die Wasseraufnahme der mit den erfindungsgemäss verwendeten Präparaten imprägnierten Schaumstoffstreifen viel geringer, ihre wasserabstossende Wirkung demnach grösser ist als jene mit der herkömmlichen Bitumenkompositionen behandelten Polyurethan-Schaumstoffe.
Tabelle 2
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<tb>
<tb> Imprägniermittel <SEP> Bitumengehalt <SEP> auf <SEP> den <SEP> Wasseraufnahme <SEP> in <SEP> Massen-%
<tb> (Bitumenpräparat) <SEP> Träger <SEP> bezogen <SEP> nach <SEP> 1 <SEP> min <SEP> nach <SEP> 24 <SEP> h <SEP> insgesamt
<tb> (Massen-%)
<tb> mit <SEP> Benzin <SEP> bereitete <SEP> Bitumenlösung <SEP> 267, <SEP> 1 <SEP> 275 <SEP> 225, <SEP> 9 <SEP> 500, <SEP> 9 <SEP>
<tb> gemäss <SEP> Arbeitsvorschrift <SEP> 1 <SEP> 249, <SEP> 7 <SEP> 44, <SEP> 1 <SEP> 59, <SEP> 5 <SEP> 103, <SEP> 6 <SEP>
<tb> gemäss <SEP> Arbeitsvorschrift <SEP> 4 <SEP> 268, <SEP> 6 <SEP> 65, <SEP> 5 <SEP> 41, <SEP> 3 <SEP> 106, <SEP> 8 <SEP>
<tb> gemäss <SEP> Arbeitsvorschrift <SEP> 2 <SEP> 295 <SEP> 57, <SEP> 8 <SEP> 36 <SEP> 93, <SEP> 8 <SEP>
<tb> gemäss <SEP> Arbeitsvorschrift <SEP> 2 <SEP> 318, <SEP> 5 <SEP> 25 <SEP> 17, <SEP> 6 <SEP> 42,
<SEP> 6 <SEP>
<tb>
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verwendung eines Bitumenpräparates, in welchem neben Bitumen Paraffin enthalten ist, zum Imprägnieren von offenporigem weichem Polyurethanschaumstoff, dadurch gekennzeichnet, dass im Bitumenpräparat zusätzlich Leinölfirnis, Stearin sowie gegebenenfalls Polyisobutylen, Spindel- öl, hydrophobierende Mittel auf Silikonbasis und Stabilisatoren in solcher Menge enthalten sind, dass die bei 110 C mit dem Teerviskosimeter gemessene Viskosität des Bitumenpräparates höchstens ein Fünftel des gleichfalls bei 110 C gemessenen Wertes des Bitumens allein beträgt.