DE1669754A1

DE1669754A1 - Formmassen auf Basis von kautschukelastischen Polymerisaten,organischen Bindemitteln und gegebenenfalls mineralischen Fuellstoffen

Info

Publication number: DE1669754A1
Application number: DE19681669754
Authority: DE
Inventors: Wilhelm-Friedrich Beckerle; Alfred Erhard; Rolf Petri; Hans Dr Reinhard; Walter Dr Schneider
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1968-02-14
Filing date: 1968-02-14
Publication date: 1971-06-03
Also published as: DE1669754B2; SE359843B; BE727887A; AT296857B; FR2001846A1; NL6902138A; GB1247954A; CH476039A; DE1669754C3

Description

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AG

Unsere Zeichen: O.Z. 25 397 Wd/Ho

Ludwigshafen/Rhein, den 13.2.1968

Formmassen auf Basis von kautschukelastischen Polymerisaten, organischen Bindemitteln und gegebenenfalls mineralischen Füllstoffen

Formmassen auf Basis von kautschukelastischen Polymerisaten, wie Natur- und Synthesekautschuk, organischen Bindemitteln, wie besonders Bitumen, sind schon lange bekannt.

Derartige Formmassen, die gegebenenfalls mineralische Füllstoffe, wie Sand, Gesteinssplit und/oder Gesteinsmehl enthalten, wurden auch schon zur Herstellung von Straßenbelägen empfohlen.

Bekannt ist weiterhin, Beläge für Sportplatzbeläge aus Formmassen auf Basis von organischen Füllstoffen, wie Gummi und Kork und/ oder anorganischen Füllstoffen, wie Sand, Gesteinssplit und/oder Ziegelmehl herzustellen, die als Bindemittel Bitumen oder Bitumenemulsionen enthalten. Beläge aus derartigen Formmassen erweichen jedoch bei Sonnenbestrahlung stark und werden in der Kälte hart. Schließlich verlieren derartige Beläge im laufe der

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Zeit durch Verdampfen flüchtige Bestandteile des Bitumens und verspröden dadurch immer mehr«

E3 wurde nun gefunden, daß Formmassen auf Basis von kautschukelaiischen Polymerisaten, organischen Bindemitteln und gegebenenfalls mineralischen Füllstoffen, die

a) als Bindemittel 5 bis 30 % ihres Gewichts an Polymerisaten aus mindestens 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Polymerisate, Estern der Acryl- und/oder Methacrylsäure mit 4 bis C-Atome enthaltenden Alkanolen,

b) 20 bis 90 °/o ihres Gewichts an kautschukelastischen Polymerisaten,

c) 5 bis 200 #, bezogen auf das Gewicht der Bindemittel (a) Zement und/oder gelöschten Kalk und

d) 0 bis 50 ia ihres Gewichts an mineralischen Füllstoffen enthalten, besonders vorteilhafte Eigenschaften aufweisen.

Der Anteil der Bindemittel-Polymerisate in den Formmassen beträgt vorzugsweise 10 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Formmasse. Die in den 'Formmassen als Bindemittel enthaltenen Polymerisate aus Estern der Acryl- und/oder Methacrylsäure mit-4 bis 14 C-Atomen enthaltenden Alkanolen können ausschließlich aus derartigen Acryl- bzw. Methacrylsaureestern aufgebaut sein. Geeignete Acryl- bzw. Methacrylsäureester sind besonders die des n-Butanols, n-Pentanols, n-Hexanols, des 2-Äthylhexylalkohols, des Laurylalkohols und des Dodecylalkohols. Zusätzlich können die als Bindemittel verwendeten Polymerisate noch bis zu 50 $>

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u Gewichtes weitere äthylenisch ungesättigte Monomere, z.B. vinylaromatische Verbindungen, wie Styrol, O(-Me thy I styrol, Vinyltoluole und Ghlorstyrole, andere Acryl- und Methacrylsäureester, wie Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, Isopropyl-acrylat und -methacrylat, Acrylnitril, Vinylester, wie besonders Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinyllaurat und Vinylstearat, Vinyläther, wie besonders Vinylisobutyläther und/oder Vinylhalogenide, wie Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, sowie ferner Monoolefine, wie besonders Äthylen, einpolymerisiert enthalten. Der Anteil an derartigen Monomeren liegt vorzugsweise zwischen 5 und Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamten Monomeren. Ferner können die als Bindemittel verwendeten Polymerisate auch geringe Mengen, beispielsweise 0,1 bis 7, insbesondere 0,5 bis 5 Gewichtsprozent an äthylenisch ungesättigten Monomeren einpolymerisiert enthalten, die reaktive Gruppen aufweisen. Beispiele für derartige Monomere mit reaktiven Gruppen sind besonders in 0(>ß-Stellung äthylenisch ungesättigte Carbonsäuren, wie Acryl-, Methacryl-, Malein-, Itacon- und Fumarsäure oder gegebenenfalls deren Anhydride, Vinylsulfonsäure, Monoacrylsäureester von Alkandiolen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Glykolmonoacrylat, Butandiol-1,4-monoacrylat und Hexandiol-1,6-monoacrylat, Amide äthylenisch ungesättigter Mono- und Dicarbonsäuren und deren gegebenenfalls verätherte N-Methylolderivate, wie Acrylamid, Methacrylamid, Ma'einsäurediamid, Maleinsäureimid, N-Methylolmethacrylamid, N-Methylolacrylamid, N-Methylolmaleinimid, N-Methoxymethylacrylamid und -methacrylamid, N-(n-Butoxy)-methy1-acrylamid und -methacrylamid sowie ferner 3-Chlor-2-hydroxypropyl-

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aerylat und -methacrylat.

Die als Bindemittel für die Formmassen verwendeten Acryl- bzw. Methacrylester-Polymerisate werden in Form ihrer wäßrigen Dispersionen eingesetzt. Diese können leicht in Üblicher Weise hergestellt werden und enthalten im allgemeinen 30 bis 60 # ihres Gewichtes an den Polymerisaten und als Emulgatoren die üblichen Mengen emulgierend wirkender Alkoxylierungsprodukte, die gegegebenenfalls sulfiert sind. Als Alkoxylierungsprodukte für die wäßrigen Dispersionen der als Bindemittel verwendeten Polymerisate kommen besonders solche in Frage, die mindestens 5 Alkylenoxideinheiten, vorzugsweise mindestens 5 Athylenoxideinheiten, aufweisen. Die Zahl der Alkylenoxideinheiten derartiger Alkoxylierungsprodukte liegt im allgemeinen zwischen 10 und 50, vorzugsweise zwischen 15 und 30. Die Alkoxylierungsprodukte können sich von Alkylphenolen, wie p-Nonylphenol und 2-Äthylhexalphenol, von Fettsäureamiden, wie Stearylamid oder Spermölfettsäureimid, Fettsäuren, wie Stearinsäure und Ölsäure, oder von Fettalkoholen, wie Stearylalkohol und Laurylalkohol, ableiten. Zusätzlich können die Dispersionen der Acryl- bzw. Methacrylester-Polymerisate noch andere übliche Emulgatoren enthalten.

Die als Komponente (b) eingesetzten kautschukelastischen Polymerisate haben im allgemeinen im Temperaturbereich zwischen -20 und +80 C kautschukelastische Eigenschaften. In Frage kommen vor allem Natur- und Synthesekautschuk sowie Butylkautschuk, die vorzugsweise wie üblich vulkanisiert und insbesondere gegen UV-

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licht stabilisiert sind. Besonders geeignet sind z.B. Reifengummiabfälle. Als kautschukelastische Polymerisate kommen für die Formmassen ferner z.B. Polyurethan-Kautschuk und Polyisobutylen in Frage. Die kautschukelastischen Polymerisate werden den Formmassen bei ihrer Herstellung im allgemeinen in zerkleinertem Zustand, z.B. als Gummimehl oder in feinkörnigem oder faserförmigem Zustand zugefügt, wobei die Teilchen im allgemeinen einen Durchmesser unter 10 mm, meist zwischen 2 und 5 mm aufweisen. Soweit die kautschukelastischen Polymerisate in faserförmigem Zustand eingesetzt werden, beträgt die Länge der Fasern vorzugsweise 5 bis 20 mm. Die kautschukelastischen Polymerisate können den Formmassen auch in geschäumtem Zustand einverleibt werden. Ihr Anteil an den Formmassen beträgt vorzugsweise 40 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Formmasse.

Als Komponente (c) enthalten die Formmassen übliche Zementsorten, beispielsweise Portlandzement, Eisenportlandzement, Tonerdeschmelzzement, Hochofenzement, Sulfathüttenzement, Traßzement, oder gelöschten Kalk. Anstelle von gelöschtem Kalk oder zusätzlich hierzu kann bei der Herstellung der Formmassen auch gebrannter Kalk eingesetzt werden.

Die neuen Formmassen können schließlich als Komponente (d) noch bis zu 50 % ihres Gewichtes an mineralischen Füllstoffen, wie Gesteinsmehl, Ziegelmehl, Schiefermehl, dchwerspat, dchlacken- mehl und/oder Gesteinssplitfc enthalten. Geeigneter Gesteinssplitt hat vorzugsweise eine feine Körnung und im allgemeinen einen

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größten Teilehendurchmesaer unter 7 mm.

Bei der Herstellung der Formmassen können die Bestandteile unter Verwendung der üblichen Zwangsmischer, wie Schneckenmischer, oder von Freifallmischern, wie sie im Baugewerbe üblich sind, gemischt werden. Dabei kann noch Wasser zugesetzt werden. Seine Menge liegt, einschließlich des d-urch die gegebenenfalls verwendete wäßrige Polyacrylat- bzw. Polymethacrylat-Dispersion eingebrachten Wasseranteils im allgemeinen zwischen 3 und 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die frisch angesetzte Formmasse. Die frisch angesetzte Formmasse kann, solange sie noch plastisch verformbar ist, in an sich üblicher Weise unter Verwendung der im Baugewerbe üblichen Maschinen, z.B. mit Straßenfertigern, auf Unterlagen, z.B. auf einen Sportplatz- oder Wegunterbau, aufgebracht werden. Die Formmassen können auch in Formen eingebracht und dort unter Abbinden des Zements und/oder gelöschten Kalks gehärtet werden. Sie eignen sich mit besonderem Vorteil zur Herstellung von Spiel- und Sportplatzbelägen, wobei sie im allgemeinen in einer Stärke von 0,5 bis 5 cm auf den in üblicher Weise vorbereiteten Untergrund aufgebracht werden. Ferner können aus den noch plastisch verformbaren Formmassen Gehwegbeläge, gegebenenfalls in Plattenform oder bahnförmig, hergestellt werden.

Durch geeignete Wahl' der Mengenverhältnisse der Komponenten der Formmassen können deren Härte und Elastizität in einem weiten Bereich variiert werden. Beispielsweise erhält man ver-

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hältnismäßig harte Massen für die Herstellung von Gehwegbelägen, wenn man den Formmassen verhältnismäßig hohe Anteile an mineralischen Füllstoffen, beispielsweise 30 bis 80 fo ihres Gewichtes einverleibt und hochvulkanisierte kautschukelastische Polymerisate, z.B. Hartgummiabfälle, einsetzt.

Sehr weiche Beläge, beispielsweise für Kinderspielplätze, werden dagegen erhalten, wenn man nur geringe Anteile an feinteiligen mineralischen Füllstoffen, beispielsweise 0 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Formmasse,an Ziegelmehl oder Gesteinsmehl und verhältnismäßig schwach vulkanisierte Naturkautschuk-, Synthesekautschuk- oder Butylkautschukabfälle verwendet.

Für die Herstellung von Belägen für'Fußballplätze haben sich Formmassen bewährt, die 5 bis 30 % ihres Gewichtes an .acryl- bzw. Methacrylester-Polymerisate, 20 bis 90 Gewichtsprozent Gummiabfälle einer Shore-Härte von 45 bis 90,5 bis 200 Gewichtsprozent, bezogen auf die'Acryl- bzw. Methacrylester-Polymerisate an Zement und 0 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Formmasse eines Gemisches aus feinteiligem Gesteinssplitt einer Korngröße von 1 bis 7 mm, besonders bewährt.

Geeignete Tennisplatzbeläge können beispielsweise aus Formmassen aus 9 bis 11 Gewichtsteilen einer 40 bis 60 %igen wäßrigen Dispersion eines Copolymerisates aus 60 bis 80 Gewichtsprozent Acrylsäure-n-butylester, 15 bis 25 Gewichtsprozent Acrylsäure-2-Äthyl-

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hexylester und 6 bis 10 Gewichtsprozent Methacrylsäuremethylester sowie 9 bis 11 Gewichtsteilen Gummifasern der ühore-Härte "A"=50 bis 60 und einer Länge von 5 bis 15 mm, 50 bis 55 Teilen Moränesplitt einer Körnung von 2 bis 5 mm und 8 bis 11 Gewichtsteilen Eisenportlandzement hergestellt werden.

Für die Herstellung von Anlaufbahnen kommen besonders Formmassen aus 10 bis 14 Gewichtsteilen einer 40 bis 60 $igen wäßrigen Dispersion aus Copolymerisaten aus 60 bis 80 Gewichtsprozent Acrylsäure-n-butylester, 10 bis 20 Gewichtsprozent Vinylisobutyläther, 6 bis 9 Gewichtsprozent Styrol und 1,5 bis 2,5 Gewichtsprozent Itaconsäure sowie 12 bis 16 Gewichtsteilen Gummifasern der Shore-Härte "A"=60 bis 80 und einer Länge von 20 bis 30 mm, 12 bis 16 Gewichtsteilen Gummifasern einer Länge von 1 bis mm und der Shore-Härte "A"=60 bis 80 und 9 bis 11 Gewichtsteilen Eisenportlandzement 375.

Den Formmassen können auch Farbpigmente, beispielsweise Titandioxid.B, Zinkweiß, Mennige, Eisenoxid-Rot, Chromoxid-Grün oder Ruß zugesetzt werden. Derartige farbige Formmassen eignen sich beispielsweise in Verbindung mit den ungefärbten Formmassen zur Herstellung von Begrenzungslinien auf Spiel- und Sportplätzen, zur Herstellung gefärbter Platten sowie ferner für die Herstellung von Markierungsstreifen an Fußgängerüberwegen.

Es ist ein besonderer Vorteil der neuen Formmassen, daß sie praktisch nicht zum altern neigen und beispielsweise bei der

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Herstellung von Sport- und Spielplatzbelägen kalt auf dem Untergrund aufgebrächt werden können. Ein Verspröden durch Abdampfen niedersiedender Bestandteile findet nach dem nur wenige Stunden in Anspruch nehmenden Abbinden und Austrocknen der Beläge nicht mehr statt, aus den Formmassen können je nach der Zusammensetzung der mineralischen Füllstoffe, bzw. der Korngrößenverteilung der verwendeten mineralischen Füllstoffe wasserdurchlässige oder wasserundurchlässige Beläge hergestellt werden.

Die in den folgenden Beispielen angegebenen Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht.

Beispiel 1

10 Teile einer in üblicher Weise hergestellten 50 #igen wäßrigen Dispersion eines Mis chpolymerisates aus 80 % Acrylsäure-n-butylester und 20 i» Acrylsäure-2-äthylhexylester, die 3,0 i» ihres Gewichtes eines mit 25 Mol Äthylenoxid oxäthylierten und danach sulfierten Nonylphenols als Emulgator enthält, wird mit 40 Teilen Moränesplitt der Korngröße 1 bis 7 mm, 15 Teile Gummifasern einer Faserlänge von 1 bis 20 mm und 7 Teilen Eisenportlandzement 275 in einem Zwangsmischer vermischt. Man erhält eine Formmasse, die sich vor allem zur Herstellung von Belägen für Spielplätze, Tennisplätze und Mehrzweckspielfelder eignet. Die Beläge haben gute Wasserdurchlässigkeit und Elastizität. Ihre Elastizität erlaubt ein weiches Gehen, Laufen und Springen und ergibt gute Sprunghöhen für Bälle.

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Beispiel 2

20 Teile einer in üblicher Weise hergestellten 50 %igen wäßrigen Dispersion eines Mischpolymerisates aus 60 % Acrylsäure-2-äthylhexylester, 30 $> Methacrylsäure-n-butylester und 10 Teilen Styrol, die als Emulgator 1,5 $ eines Adduktes aus 30 Mol Athylenoxid und 1 Mol Isooctylphenol enthält, werden in einem Zwangsmischer mit 10 Teilen Gummimehl, 20 Teilen G-ummifasern einer Faserlänge von 1 bis 2Ö mm, 15 Teilen eines G-ummigranulates eines Korndurchmessers von 2 bis 5 mm und 18 Teilen Eisenportlandzement 275 gemischt. Der verwendete Gummi hat eine Shore-Härte von Man erhält eine Formmasse, die mehrere Stunden leicht verarbeitbar ist, und sich besonders zur Herstellung von Gehwegbelägen und von Belägen von Laufbahnen eignet.

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Claims

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Patentanspruch

Formmassen auf Basis von kautschukelastischen Polymerisaten, organischen Bindemitteln und gegebenenfalls mineralischen Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß sie

a) als Bindemittel 5 bis 30 $ ihres Gewichtes an Polymerisaten aus mindestens 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die lolymerisate, Estern der Acryl- und/oder Methacrylsäure mit 4 bis H C-Atome enthaltenden Alkanolen,

b) 20 bis 90 # ihres Gewichtes an kautschukelastischen Polymerisaten

c) 5 bis 200 %, bezogen auf das Gewicht der Bindemittel a) Zement und/oder gelöschten Kalk und

d) 0 bis 50 # ihres Gewichtes an mineralischen Füllstoffen enthalten.

Badisehe Anilin- & Soda-Fabrik AG

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