DE1166957B - Bei Normaltemperatur zu wetterfesten und abriebfesten UEberzuegen haertende UEberzugs- und Belagmassen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C09d

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 22 h-7/01

1 166 957
S 73685IV c/22 h
26. April 1961
2. April 1964

Es besteht ein wachsender Bedarf an besseren Werkstoffen als Konstruktionselemente beim Bau von Straßen, Flugplätzen u. ä. Solche Werkstoffe sollen z. B. eine bessere Abriebfestigkeit haben und widerstandsfähiger gegen Lösungsmittel und Wärme sein, insbesondere bei Asphaltstraßen, und eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen Rutschen besitzen. Ferner besteht Bedarf an einer wirtschaftlichen Oberflächenmischung, die auf Beton- und Asphaltstraßen sowie Lagerflächen aufgebracht werden kann, um die Zerstörung der Oberfläche durch Regen, Enteisungssalze und das Reißen durch Sprödigkeit bei kaltem Wetter zu verringern. Bei Asphaltbelägen besteht ferner ein Bedarf an Werkstoffen, die eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Wärme und Lösungsmittel aufweisen. Dies ist besonders dringend erforderlich bei Reparaturwerkstätten, Anlauf- und Vorwärmstellen sowie Startbahnen für Düsenflugzeuge, da die Hitze und der Düsentreibstoff die Asphaltoberfläche leicht angreifen. Darüber hinaus neigen Beton- und Asphaltstraßenbeläge und frei liegendes Metall an Straßenbrücken usw. zu einer glatten Oberfläche infolge Abrieb, welche ihrerseits wieder die Schleudergefahr erhöht.

Verschiedene Zubereitungen wurden bereits für obige Zwecke vorgeschlagen, jedoch haben alle diese bisher nicht zufriedengestellt. In den meisten Fällen besaßen die vorgeschlagenen Zubereitungen zu geringe Abrieb- und Rutschfestigkeit sowie Lösungsmittelbeständigkeit. In anderen Fällen wiesen die als Anstriche aufgebrachten Zubereitungen nicht die nötige Haftfestigkeit, insbesondere auf öligen oder schmutzigen Belägen auf. Andere Überzüge haben schlechte Wetterbeständigkeit, andere auch mangelnde Wärmebeständigkeit, oder sie sind zu spröde für weitgehende Anwendung, oder aber die Anstriche sind zu teuer oder zu schwierig aufzubringen.

Es wurde beispielsweise vorgeschlagen, Mischungen von Epoxyharzen und Asphalt (Erdölbitumen) zu verwenden. Der Asphalt besitzt jedoch, wenn überhaupt, nur eine geringe Verträglichkeit für Epoxyharze und liefert spröde Überzüge. Der weitere Zusatz von Polyamiden bringt eine geringere Verbesserung, jedoch führt dies zu zusätzlichen Nachteilen, wie hoher Viskosität, höheren Kosten und geringerer Festigkeit.

Es wurden bereits Überzugsmassen aus PoIyepoxyd, polymerisierten konjugierten Fettsäuren und einem bituminösen Material oder auch solche mit einem Polyamid statt der polymerisierten Fett-Bei Normaltemperatur zu wetterfesten und
abriebfesten Überzügen härtende Überzugs- und Belagmassen

Anmelder:

Shell Internationale Research Maatschappij

N. V., Den Haag

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

James Richard Scheibli, Oakland, Calif.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 28. April 1960

säuren vorgeschlagen. Es sind auch Belagmassen in Form von Gemischen von Epoxyharzen und Kohlenteerprodukten mit Zusatz an Aminen und Amiden als Härter und gegebenenfalls Füllstoffen bekannt. Diese Massen weisen jedoch verschiedene Nachteile hinsichtlich der Aushärtung und der mechanischen Eigenschaften auf.

Die Erfindung betrifft nun bei normalen Temperaturen zu wetterfesten und abriebfesten Überzügen härtende Überzugs- und Belagmassen auf Basis von aus Erdöl stammenden bituminösen Stoffen mit einem Zusatz an Polyepoxyden mit mehr als einer Epoxygruppe im Molekül, einem Härter und gegebenenfalls mehr als 50% inerten festen Stoffen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß der Härter aus primären, mindestens 20 Kohlenstoffatome enthaltenden Polyaminen mit mehreren Aminoalkylgruppen besteht.

Es konnte unerwartet festgestellt werden, daß obige Überzugs- und Belagmassen bei tiefen Temperaturen leicht zu einem homogenen Produkt gehärtet werden können, welches ausgezeichnete Flexibilität und gute Haftfestigkeit auf Zement, Asphalt, Holz und Metall besitzt. Beläge mit oberflächlichem Überzug dieser gehärteten Zubereitung haben ausgezeichnete Abriebfestigkeit, gute Wärme- und Lösungsmittelbeständigkeit und besitzen, gemischt mit inertem

409557/497

Material, eine geringe Rutschgefahr. Darüber hinaus konnte gefunden werden, daß obige Überzugs- und Belagmassen ein ausgezeichnetes Bindemittel für Zuschlagstoffe darstellen und daher zur Herstellung von Decküberzügen auf bereits vorbereitete Zement-, Asphalt- oder Metalloberflächen oder zum Aufbau neuer Beläge dienen können. Die erhaltenen Beläge haben eine überraschende Widerstandsfähigkeit gegen Lösungsmittel, wie Benzin, Düsentreibstoff u. ä., und eine gute Wärmebeständigkeit, d. h., sie schmelzen nicht und fließen nicht, wenn sie höheren Temperaturen ausgesetzt werden. Außerdem sind Abriebfestigkeit und Wetterbeständigkeit derartiger Beläge überragend.

Werden inerte Zuschlagstoffe den Überzugs- und Belagmassen vor oder während des Härtens zugesetzt, besitzen diese Produkte eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Rutschen.

Weitere unerwartete Vorteile der erfindungsgemäßen Zubereitungen gegenüber oben angedeuteten Epoxyharz-Asphalt-Mischungen sind niedere Viskosität, verbesserte Festigkeit, gute Elastizität und rasches Härten bei niederen Temperaturen.

Die erfindungsgemäßen Überzugs- und Belagmassen erwiesen sich als sehr geeignet nicht nur für die Behandlung von Straßen und Flugplätzen sowie in gleicher Weise für Hafenanlagen, Warenhausfußböden, Bürgersteige, Tennisplätze, Schiffsdecks u. ä., wo gute Abriebfestigkeit und Wetterbeständigkeit besonders gefordert werden.

Die in den erfindungsgemäßen Überzugs- und Belagmassen verwendeten bituminösen Stoffe umfassen Bitumina oder Destillatbitumina. Sie bestehen hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen, jedoch auch aus gewissen Mengen schwefel-, stickstoff- und sauerstoffhaltigen Substanzen. Sie sind im allgemeinen schmelzbar und in Schwefelkohlenstoff weitgehend löslich.

Die Asphalte (Erdölbitumen) können direktdestilliert, geblasen, gecrackt sowie auch katalytisch oder nichtkatalytisch polymerisiert sein. Sie sind ohne Rücksicht auf ihre ursprüngliche Penetration und ihren Erweichungspunkt geeignet.

Besonders bevorzugt werden direktdestillierte Bitumen für Bodenbeläge mit einer Penetration zwischen 40 und 300 und einem Erweichungspunkt zwischen 60 und 35°C. Geblasene Asphalte werden im allgemeinen durch Blasen von Bitumen in Gegenwart oder Abwesenheit von Katalysatoren oder durch Fluxen bei höheren Temperaturen mit einem sauerstoffhaltigen Gas, wie Luft, erhalten. Typische geblasene Bitumine haben einen Erweichungspunkt zwischen etwa 150 und 50⁰C und eine Penetration zwischen etwa 100 und 0.

Naphthenbasische (aromatische) Erdölasphalte, wie solche mit einem gewissen Anteil von Rückständen aus der Destillation von katalytisch gecrackten Gasölen, werden auch bevorzugt.

Weitere bevorzugte Substanzen sind auch hochsiedende Erdölextrakte wie solche aus der Lösungsmittelextraktion von Erdöl nach selektiver Extraktion der Aromaten. Hierzu werden als Extraktionsmittel verschiedene nichtreaktionsfähige, hochpolare Aromaten, bevorzugt extrahierende Lösungsmittel verwendet, wie flüssiges SO2, Phenol, Kresol, Furfurol, /S^-Dichlor-äthyl-äther, Nitrobenzol u. ä. Die Anwendung des sogenannten Doppellösungsmittelverfahrens unter Verwendung weitgehend unmischbarer Lösungsmittel, wie Kresol und Propan, ergibt auch geeignete Extrakte. Besonders bevorzugt werden auch Furfurolextrakte und solche des Eleleanu-Prozesses von Erdöldestillaten, z. B. Extrakte nach Verwendung von flüssigem SO2 oder SO2 und Benzol usw. Diese Extrakte sind bei gewöhnlichen Temperaturen hochsiedende Stoffe, die in ihrer Konsistenz zwischen viskosen Flüssigkeiten und teerähnlichen Substanzen liegen. Der Siedepunkt liegt bei 760 mm Hg vorzugsweise über 300⁰C.

Weitere bevorzugte bituminöse Stoffe sind: Heizölrückstände, wie Rückstände von Heizölen mit einer Viskosität zwischen 10 und etwa 1500 cSt. Die für die erfindungsgemäße Zubereitung verwendbaren Polyepoxyde sind solche mit mehr als einer Epoxygruppe, d. h. mehr als einer

--Gruppe.

Diese Verbindungen können gesättigt, aliphatisch, cycloaliphatisch, aromatisch oder heterocyclisch sein und können Substituenten wie Chlor, Hydroxylgruppen, Äthergruppen u. ä. tragen. Sie können monomer oder polymer sein.

Als Polyepoxyde für das erfindungsgemäße Verfahren werden solche mit einem Epoxyäquivalent > 1,0 herangezogen.
Die Polyepoxyde, die für die erfindungsgemäßen Zubereitungen bevorzugt werden, sind die Glycidyläther, speziell die Glycidylpolyäther mehrwertiger Phenole und mehrwertiger Alkohole, insbesondere mit einem Epoxyäquivalent >l,0 und einem Molekulargewicht zwischen 200 und 8000. Andere geeignete Polyepoxyde sind Epoxyester und epoxydierte Diolefine und deren Polymeren und Copolymeren.

Die besonders reaktionsfähigen Zusätze, d. h. die

erfindungsgemäßen Härter, für die erfindungsgemäßen

Überzugs- und Belagmassen umfassen die primären Polyamine, welche mehrere Aminoalkylgruppen mit mindestens 20 Kohlenstoffatomen in der Kette besitzen, vorzugsweise poly-(aminoalkyl)-substituierte Kohlenwasserstoffe mit insgesamt mindestens 20 Kohlenstoffatomen, wie z. B. 1,3-Bis-(l0-aminodecyl)-cyclohexan, l,3-Bis-(12-aminododecyl)-cyclohexen-2, 2,2-Bis- (4- amino - propyl-cyclohexyl)- octan, 2,2-Bis-(4-aminododecyl-cyclohexyl)-decan, Bis-(8-aminododecylcyclohexyl) u. ä. Bevorzugt sind solche Polyamine, die nur primäre Aminogruppen enthalten und vorzugsweise durch Polymerisation langkettiger ungesättigter Monoamine hergestellt werden, wie die Monoamine ungesättigter Fettsäuren, z. B. Linolenylamin, Linolylamin, Eläostearylamin u. ä. Diese Substanzen werden erhalten, indem zuerst das Amin gebildet und dann dieses polymerisiert wird oder aber indem zuerst die ungesättigte Fettsäure polymerisiert und diese dann zum Amin umgesetzt wird. Die hier nicht beanspruchte Umsetzung der Säuregruppe in die Aminogruppe wird auf übliche Weise erreicht, z. B., indem das Ammoniumsalz der Säure gebildet, dieses zum Nitril entwässert und schließlich aus dem Nitril durch Hydrierung das Amin gewonnen wird.

Normalerweise wird die Polymerisation der ungesättigten Amine (oder von ungesättigten Säuren oder deren niedere aliphatische Ester, die auch zur Herstellung der bevorzugten Polyamine herangezogen werden können) durch Erhitzen des Mono-

mers, vorzugsweise in Gegenwart eines Peroxyds, durchgeführt.

Besonders bevorzugt zur Herstellung der betreffenden Polyamine werden die dinieren und trimeren Säuren, die man aus äthylenisch ungesättigten Fettsäuren erhalten kann. Diese gewinnt man aus halbtrocknenden oder trocknenden Ölen, besonders konjugierten Fettsäuren mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen. Die allgemeine Struktur der erhaltenen trimeren Säuren dürfte wohl folgende sein: ι ο

H

R5

H

H

/

R6

H

HC

H

V

— COOH 15

20

V

cx

/

\

\

CH

— C00H

HC

CH

(

T~ R2

Il

K

CH

I

/

HC

C

Λ

R3

\c

H

HOOC

In obiger Formel sind die Substituenten Ri, R₂ und R3 Alkylengruppen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen und die Substituenten R₄, R5 und Re Alkylgruppen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen. Normalerweise besitzen diese Substanzen folgende allgemeine Formel:

Ri H R₂ R₅ C

\ / / \/ V
CC CH CH

HC

HC

H H
H CH C

R₆

35

R₅

R₄

worin R₄, R5 und Re Alkylcarboxygruppen, wie

O

— (CH₂)₇ —C —OH

und Ri, R2 und R3 langkettige Alkylgruppen, wie CH₃(CHs)₅ sind.

Die von diesen Säuren abgeleiteten Polyamine besitzen dieselbe Formel mit Ausnahme, daß die Carboxylgruppen durch die Gruppe NH₂ — ersetzt und in einigen Fällen einige oder alle Doppelbindungen zu Einfachbindungen geöffnet sind.

Die oben beschriebenen Säuren werden durch Addition an Ammoniumchlorid in dessen Lösung in das Ammoniumsalz umgesetzt. Die Konzentration der Lösung soll zwischen 10 und 50% betragen. Die Salze werden durch Abdampfen des Wassers aus der Lösung und durch Erhitzen dieser auf 100 bis 200⁰C während mindestens 2 bis 3 Stunden in die Nitrile umgewandelt. Die Amine werden dann durch Hydrierung der Nitrile auf übliche Weise erhalten, z. B. durch Verwendung eines Metallhydrierkatalysators und Wasserstoff unter Druck.

Die erfindungsgemäßen Überzugs- und Belagmassen können auf jede geeignete Weise hergestellt werden, beispielsweise durch Vermischen der Bestandteile mit oder ohne Erwärmung. Wenn eine oder mehrere der Komponenten sehr dickflüssig oder fest sind, so ist es vorteilhaft, sie vor oder während des Mischens zu erwärmen. Verschiedene Lösungs- oder Verdünnungsmittel, die vor oder während des Härtens abgedampft werden, können zugesetzt werden, um das Mischen zu erleichtern; jedoch ist der Zusatz dieser Stoffe im allgemeinen nicht wünschenswert, da dadurch im allgemeinen die Härtungszeit des fertigen Materials verlängert wird. Geeignete Lösungsmittel umfassen die Kohlenwasserstoffe, wie Xylol, Benzol u. ä. In manchen Fällen ist es auch vorteilhaft, alle flüssigen Polyepoxyde, wie normalerweise flüssigen Glycidylpolyäther mehrwertiger Alkohole, als Verdünnungsmittel heranzuziehen oder Monoglycidylderivate, wie Butylglycidyläther, AUyI-glycidyläther usw., oder andere reaktionsfähige Substanzen, wie Nitrile, ζ. B. Acrylnitril, Propionnitril, u. ä. zu verwenden.

Das Verhältnis bituminöser Stoffe zu Polyepoxyd in den Überzugs- und Belagmassen kann schwanken, abhängig von den gewünschten Eigenschaften des fertigen Produkts. Zubereitungen mit den oben angedeuteten unerwarteten Eigenschaften, wie gute Verträglichkeit, ausgezeichnetes Haften, überragende Überzugseigenschaften, werden erhalten, wenn die Epoxyde vorzugsweise über 5%, im allgemeinen zwischen 15 und 85 Gewichtsprozent der Mischung bituminösen Materials mit Polyepoxyd ausmachen.

Der Anteil der poly-(aminoalkyl)-substituierten Verbindungen in der erfindungsgemäßen Zubereitung kann auch in bestimmten Grenzen schwanken. Er soll mindestens 0,8 Äquivalent poly-(aminoalkyl)-substituierte Verbindung je Äquivalent Polyepoxyd betragen. Wie hinsichtlich des Verhältnisses von poly-(aminoalkyl)-substituierter Verbindung zu Polyepoxyd erwähnt, bezieht sich die chemisch äquivalente Menge auf die zur Einbringung eines Aminowasserstoffs in die Epoxygruppe erforderliche Menge. Die bevorzugten Anteile schwanken zwischen 0,8 und 4, vorzugsweise 1,2 und 2,0 Äquivalenten poly-(aminoalkyl)-substituierte Verbindung je Äquivalent Polyepoxyd.

Ein Teil, z. B. bis zu 50 Gewichtsprozent, der poly.-(aminoalkyl)-substituierten Verbindung kann durch andere Substanzen ersetzt sein, wie durch eine obengenannte langkettige Säure als solche, deren Polyamin oder aliphatische oder aromatische Polyamine oder bekannte Härter, wie mehrbasische Säureanhydride, Alkalien, Metallsalze od. ä.

Eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Überzugs- und Belagmasse enthält inerte, feste Teilchen und wird entweder zur Herstellung eines Überzugs verwendet, oder diese werden auf den Überzug aufgestreut. Diese Teilchen sollen eher feinkörnig sein, und eine Korngröße zwischen 4,7 und 0,05 mm (mesh size 4-300) wird vorgezogen. Bevorzugte Stoffe sind Sand, Gesteinsplit (feingemahlenes Gestein), gemahlene Muscheln, Quarzsplit, Körner aus geschmolzenem Aluminiumoxyd, feinkörnige Harze u. &., besonders bevorzugt werden Minerale, insbesondere silikatische, wie Sand und Gesteinsplit. Es können auch Mischungen verschiedener Substanzen angewendet werden.

Die Menge der der erfindungsgemäßen Überzugsund Belagmasse zuzusetzenden inerten Teilchen soll mindestens 50 Gewichtsprozent der gesamten Mi-

schung von bituminösem Material und Polyepoxyd, vorzugsweise 70 bis 2000% ausmachen.

Die inerten Teilchen können der Zubereitung vor der Anwendung beigegeben werden. Dies ist die bevorzugte Methode, wenn die Zubereitung als Bindemittel genommen werden soll, oder die Mischung aus bituminösem Material + Polyepoxyd + poly-(aminoalkyl)-substituierter Verbindung kann zuerst auf die Unterlage aufgebracht und dann die inerten Teilchen in diese eingebracht werden. Beim Überziehen von Straßenbelägen werden die Mischungen direkt auf die Oberfläche aufgebracht und dann die inerten Teilchen, wie oben beschrieben, auf diesen Überzug aufgestreut. Die Teilchen können in die Überzugsmasse infolge ihres eigenen Gewichtes einsinken, oder sie können mit Walzen od. ä. eingepreßt werden.

Die Zuschlagstoffe können, wenn gewünscht, erhitzt werden, um das Aushärten zu begünstigen, insbesondere sind Temperaturen zwischen etwa 150 und 400⁰C zur Beschleunigung des Härteyorganges von Straßenbelägen und großflächigen Überzügen auf Flugfeldern u. ä. geeignet.

Wenn die erfindungsgemäßen Zubereitungen als Überzüge verwendet werden sollen, so können sie auf jede Oberfläche aufgebracht werden. Sie sind jedoch besonders geeignet für Beton, Asphalt, Holz und Stahl. Der Beton kann jede übliche Art sein, hergestellt aus hydraulischen Zementen, wie Portlandzement, und anderen aluminium- und sauerstoffenthaltenden Zementarten. Die Asphaltbeläge können hergestellt sein aus direktdestillierendem sowie aus raffiniertem oder modifiziertem Asphalt. Die Zubereitung kann in ganz dünnen Überzügen oder als dicke Beläge aufgebracht werden. Die Aufbringung auf die Oberfläche kann auf jede geeignete Weise geschehen. Ist das Material dick und enthält große Mengen inerter Teilchen, wird die Mischung am besten streifenförmig aufgetragen (with a screed), aufgestrichen, eingeschaufelt oder eingebürstet. 1st das Material jedoch flüssiger, kann es aufgesprüht werden. Die Überzüge schwanken in ihrer Dicke zwischen etwa 0,15 und 1,25 cm.

Die Zubereitung eignet sich auch zum Überziehen von Leitungen, Tiefbohrtürmen im Meer u. ä.

Diese Zubereitungen können auch verwendet werden als Einbettmassen, Gießmassen, Dichtungsmassen, für Dachpappe und zum Bestreichen von Papier u. ä.

Folgende Beispiele erläutern die Erfindung. Wenn nicht anders angegeben, sind die Teile Gewichtsteile. Polyesterharze A, B, C und D sind Reaktionsprodukte von bis-Phenol mit Epichlorhydrin unter verschiedenen Bedingungen. Sie haben folgendes Molgewicht und Epoxyäquivalent:

Beispiel 1

14,3% PolyätherA und 62,5% direktdestillierter Asphalt wurden unter Erwärmung zusammengemischt. In diese Mischung wurden 23,2% eines Polyamins, welches aus dimerisierter Linolsäure hergestellt wurde, eingerührt. Die ganze Masse wurde sorgfältig gemischt und auf den Asphaltbelag einer Straße als Überzug von etwa 0,15 cm Dicke aufgebracht. In kurzer Zeit bei normalen Temperaturen bildete die Zubereitung einen homogenen, elastischen, lösungsmittelbeständigen Überzug, der auf dem Asphaltbelag gut haftete.

Um die Widerstandsfähigkeit des Überzugs gegen Lösungsmittel und Düsentreibstoffe zu prüfen, wurden diese zweimal am Tag auf den Überzug aufgespritzt. Selbst nach 6 Wochen unter diesen Bedingungen konnte keine Veränderung der Oberfläche festgestellt werden. Während der gleichen Zeit wurde unter der Beanspruchung und der Behandlung eine nichtmodifizierte Asphaltstraße weich und begann abzubröckeln.

Platten aus Stahl und Aluminium und Zementplatten, überzogen mit obiger Mischung, wurden auch durch Düsentreibstoff nicht angegriffen.

Beispiel 2

19% PolyätherA und 50% direktdestillierter Asphalt wurden unter Erwärmen gemischt und 31% eines Polyamins — gewonnen aus dimerisierter Linolsäure — eingerührt. Diese Mischung wurde auf eine glatte Betonoberfläche in einer Menge von etwa 0,6 kg/qm aufgebracht. Der Überzug härtete zu einem elastischen, zähen Belag.

In einem analogen Versuch wurde Sand auf den Belag aufgestreut, bevor dieser völlig ausgehärtet war. Man erhielt einen harten, rutschfesten Überzug mit guter Haftfähigkeit und Flexibilität.

Beispiel 3

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines dicken Straßenbelages. 14,3% PolyätherA und 62,5% direktdestillierter Asphalt wurden unter Erwärmung gemischt und dann wie in den vorhergehenden Beispielen 23,2% Polyamin beigegeben. Die gleiche Menge Quarzsplit wurde obiger Mischung zugegeben. Die Masse wurde sorgfältig gemischt und mit Kelle und breiter Bürste etwa 6 kg/qm auf die Betonschicht aufgetragen. Nachdem eine glatte Schicht aufgebracht war, wurde zusätzlicher Quarzsplit auf die Fläche geschüttet und mit einer schweren Walze zur Kornverdichtung eingewalzt. Nach dem Härten des Belags wurde der überschüssige Split abgekehrt. Man erhielt eine sehr harte Fläche mit guter Rauheit und Wetterfestigkeit.

Polyäther	Molgewicht	Epoxyäquivalent
A	350	1,75
B	483	1,9
C	710	1,9
D	900	1,8

Der in den Beispielen verwendete Beton wurde aus hydraulischem Zement (Portlandzement) mit Sand als Zuschlagstoff und Wasser hergestellt.

Beispiel 4

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung und

einige Eigenschaften einer Zubereitung aus PoIyäther D und einem Polyamin aus dimerisierter Linolsäure sowie einem niederviskosen härtenden

Asphalt (medium curing asphalt). Der Polyäther D wurde in einem Lösungsmittel

aus 90 Teilen Xylol und 10 Teilen Äthylenglykoläthyläther (»Cellosolve«) zu einer 70%igen Lösung aufgelöst. Das Polyamin wurde in demselben Lösungsmittel zu einer 85%igen Lösung gelöst.

15% der Polyäther-D-Lösung, 15% der Polyamin-

lösung und 17% einer härtenden Asphaltfraktion (medium curing asphalt cutback) mit 100 bis 200 SSF bei 60⁰C wurden miteinander gemischt. Die erhaltene Mischung wurde auf eine Betonstraße aufgebracht, die vorher mit Salzsäure gereinigt wurde. Der Überzug war etwa 0,15 cm stark und härtete in kurzer Zeit bei normalen Temperaturen zu einem harten, elastischen, lösungsmittelbeständigen Belag.

Beispiel 5

10

Die im Beispiel 4 beschriebene Mischung wurde auf einen Asphaltbelag aufgebracht, der vorher mit einer Reinigungsmittellösung gesäubert wurde. Der Überzug war etwa 0,15 cm stark, darauf wurde Sand vor dem völligen Aushärten aufgestreut. Man erhielt einen harten, elastischen, rutschfesten

^BelaS· Beispielo

56,1 Teile PolyätherA wurden mit 40,2 Teilen trimerisierter Linolsäure in Gegenwart eines Kerosinextrakte erhitzt, um ein Vorkondensat zu bilden. 21,3 Teile eines aus trimerisierter Linolsäure gewonnenen Polyamins und 37,3 Teile eines mittelschnell bindenden Verschnittbitumens mit 100 bis 200 SSF bei 6O⁰C wurden dem Vorkondensat zugegeben, gerührt und mit 100% Sand versetzt, schließlich auf Beton als dicker Belag aufgetragen und vor dem Aushärten auf die Oberfläche Sand ' aufgestreut. Man erhielt einen elastischen, lösungsmittelbeständigen Belag mit geringer Rutschgefahr.

Beispiel 7

Polyäther A, das im Beispiel 1 beschriebene PoIyamin, Asphalt mit einer Viskosität 705 cSt bei 6O⁰C und ein primäres Ci2-Amin wurden unter Erwärmen gemischt. In der Mischung waren dann folgende Komponenten: 36^Ή/_Ο Polyäther, 30% Asphalt, 20% Polyamin, 14% trimeres Ci2-Amin. Die Mischung wurde gerührt und auf eine Asphaltstraße in einer Menge von 0,6 kg/qm aufgetragen. Vor dem Aushärten wurde auf die Oberfläche Sand aufgestreut. Man erhielt einen harten, elastischen, rutschfesten Überzug.

Der obige Versuch wurde wiederholt mit Ausnahme, daß diesmal 200% Sand der anfanglichen Mischung zugegeben wurden. Man erhielt auch hier auf Beton einen harten, rutschfesten Belag.

Beispiel 8

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung und einige Eigenschaften einer Zubereitung mit PolyätherA, Polyamin aus dinierisierten Sojabohnenöl-Fettsäuren und einem bituminösen Material, gewonnen aus dem Destillationsrückstand bei einer katalytischen Crackung von Gasöl.

Etwa 15 Gewichtsprozent Polyäther A wurden .mit 65% oben beschriebenem bituminösem Material und 20% oben beschriebenem Polyamin gemischt und diese Mischung auf eine Asphaltstraße zu einem etwa 6,15 cm dicken Überzug aufgetragen. Aluminiumoxyd der Korngröße 0.60 mm (30 mesh) wurde auf die Oberfläche vor der Erhärtung aufgestreut. Man erhielt einen harten, elastischen, nichtrutschenden Überzug mit guter Wetterbeständigkeit.

Beispiel 9 ⁶S

10% Polyäther B wurden mit 70% direktdestilliertem Asphalt und 20% Polyamin des Beispiels 1 gemischt und diese Mischung zur Bildung eines Überzuges von 0,15 mm Dicke auf eine Betonstraße aufgebracht. Aluminiumoxyd der Korngröße 0,60 mm (30 mesh) wurde vor Erhärten der Oberfläche auf diese gestreut. Man erhielt einen harten, elastischen, rutschfesten Überzug mit guter Wetterbeständigkeit. Die entsprechenden Ergebnisse erhielt man, wenn Polyäther durch die gleichen Mengen folgender Substanzen ersetzt wird: Polyäther C, Poly-(allylglycidyl)-äther mit einem Molekulargewicht von etwa 450, Diglycidyläther von Resorcin und Diglycidyläther von l,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-butan.

Beispiel 10

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung und einige Eigenschaften einer Zubereitung mit PolyätherA, einem Polyamin aus Beispiel 1 und einem Heizölrückstand. Etwa 15 Gewichtsprozent PolyätherA wurden mit 65% eines Heizöls folgender Eigenschaften und 20% des im Beispiel 1 beschriebenen Polyamins vermischt.

Heizöl:

Spezifisches Gewicht (⁰API 8,0) ... 1,14
Flammpunkt (Pensky-Martens

geschl. Tiegel), ⁰C 82

Stockpunkt, ⁰C +1

Viskosität, cSt 370

Schwefelgehalt, Gewichtsprozent ... 1,84

RestkohlenstofF, Gewichtsprozent .. 19,0

Die Mischung wurde auf eine Asphaltstraße zur Bildung eines etwa 0,15 cm dicken Überzugs aufgespritzt und auf die noch weiche Oberfläche Aluminiumoxyd der Korngröße 0,60 mm gestreut. Man erhielt einen harten, rutschfesten, gut wetterbeständigen Überzug.

Ähnliche Ergebnisse erhielt man, wenn statt obigen Heizöls ein Heizölrückstand folgender Eigenschaften verwendet wird:

Spezifisches Gewicht (⁰API 17,0) .. 0,9529 Flammpunkt (Pensky-Martens),

⁰C 80

Stockpunkt, ⁰C -23

Viskosität, cSt 52

Schwefelgehalt, Gewichtsprozent .. 1,64

Restkohlenstoff, Gewichtsprozent.. 9,0

Beispielll

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung und einige Eigenschaften einer Zubereitung mit Polyäther A, einem Polyamin des Beispiels 1 und einem Erdöldestillat des Eleleanu-Extraktionsverfahrens.

Etwa 23 Gewichtsprozent Polyäther A wurden mit 45% des Erdölextrakts und 32% des im Beispiel 1 beschriebenen Polyamins gemischt. Eigenschaften des Erdöldestillats:

Spezifisches Gewicht (⁰API 5,8) ... 1,0305 Flammpunkt (Cleveland open cup),

°C 212

Viskosität (Saybolt universal

seconds) bei 100⁰C 96,1

Anilinpunkt, ⁰C 27

Säurezahl 1,1

Jodzahl 69

409 557/497

Der Mischung wurden noch 200% Gesteinsplit, der auf 120⁰C erhitzt war, zugegeben und die ganze Masse aufgebracht und eingewalzt. Nach dieser Verdichtung konnte der Straßenbelag erhärten. Er wurde elastisch und hatte eine gute Widerstandsfahigkeit gegen Lösungsmittel und Wärme.

Beispiel 12

Beispiel 1, 2, 4 und 10 wurden wiederholt mit Ausnahme, daß das verwendete Polyamin ersetzt wurde durch ein solches, welches aus dimerisierten Sojabohnen-Fettsäuren erhalten wurde. Man erhielt ähnliche Ergebnisse.

Beispiel 13

Beispiel 1 wurde wiederholt mit Ausnahme, daß statt Polyäther A die äquivalente Menge Polyäther B und C verwendet wurde. Man erhielt dieselben elastischen Überzüge.

Um das Aushärten zu beschleunigen, ist es möglich, Härter für Epoxidverbindungen wie Amine, Säuren, Anhydride u. ä., vorzugsweise in Mengen zwischen etwa 0,1 und 20 Gewichtsprozent, zuzugeben.

Beispiel 14

42 Teile Polyäther A und 63 Teile des im Beispiel 1 beschriebenen Polyamins sowie 58 Teile des im Beispiel 10 beschriebenen Heizöls wurden gemischt, aufgelegt und zwischen zwei Glasplatten bei Raumtemperatur gehärtet. Der erhaltene Körper hatte eine Zerreißfestigkeit von 24 kg/qcm, Dehnung 125% und Zugfestigkeit von 16 kg/qcm.

Beispiel 15

Beispiel 14 wurde wiederholt mit Ausnahme, daß das Heizöl ersetzt wurde durch Gußasphalt (paving grade asphalt). Es wurden die entsprechenden Ergebnisse erhalten.

B e i s ρ i e 1 16

Beispiel 14 wurde wiederholt mit Ausnahme, daß das Polyamin ersetzt wurde durch eines, das durch Polymerisation von Aminen der Sojabohnenöl-Fettsäuren hergestellt wurde. Man erhielt die entsprechenden Ergebnisse.

Beispiel 17

Beispiel 1 wurde wiederholt mit Ausnahme, daß statt des dort verwendeten Polyamins folgende Substanzen verwendet wurden: l,3-Bis-(10-aminodecyl)-cyclohexan bzw. Bis-(8-amino-dodecyl-cyclohexyl) bzw. 2,2-Bis-(4-amino-butyl-cyclohexyl)-dodecan. Man erhielt die entsprechenden Resultate.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Bei Normaltemperatur zu wetterfesten und abriebfesten Überzügen härtende Überzugs- und Belagmassen auf Basis von aus Erdöl stammenden bituminösen Stoffen mit einem Zusatz von PoIyepoxyden mit mehr als einer Epoxygruppe im Molekül, einem Härter und gegebenenfalls mehr als 50% inerten festen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß der Härter aus primären, mindestens 20 Kohlenstoffatome enthaltenden Polyaminen mit mehreren Aminoalkylgruppen besteht.

2. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das primäre Polyamin ein poly - (aminoalkyl) - substituierter Kohlenwasserstoff mit 20 bis 80 Kohlenwasserstoffatomen ist.

3. Zubereitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyamin ein polymerisiertes, langkettiges, ungesättigtes Monoamin ist.

4. Zubereitung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyamin ein solches einer polymerisierten Fettsäure aus trocknenden ölen, vorzugsweise der dimerisierten oder trimerisierten Linolsäure ist, deren Carboxylgruppe durch die Aminogruppe ersetzt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 200 179;
belgische Patentschrift Nr. 578 153.