DE1915108B2 - PROCESS FOR IMPRAEGNATING SOFT POLYURETHANE FOAM MOLDED BODIES WITH BITUMES - Google Patents

PROCESS FOR IMPRAEGNATING SOFT POLYURETHANE FOAM MOLDED BODIES WITH BITUMES

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DE1915108B2 DE19691915108 DE1915108A DE1915108B2 DE 1915108 B2 DE1915108 B2 DE 1915108B2 DE 19691915108 DE19691915108 DE 19691915108 DE 1915108 A DE1915108 A DE 1915108A DE 1915108 B2 DE1915108 B2 DE 1915108B2
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Description

1 21 2

Polyurethanweichschaumformkörper, die durch wenn dies gelänge, müßte, ähnlich dem Lösungsmittel,Polyurethane flexible foam moldings, which if this were to succeed, would have to, similar to the solvent,

formgebendes Verschäumen von mehrwertigen Poly- das Wasser der verwendeten Emulsion aus demshaping foaming of polyvalent poly- the water of the emulsion used from the

ätheralkoholen oder Polyestern mit organischen Di- getränkten Schaumstoff entfernt werden, was nur mitether alcohols or polyesters with organic di-soaked foam can be removed, which is only possible with

isocyanaten erhältlich sind, werden in großem Umfang erheblichem technischem Aufwand und nicht ohneIsocyanates are obtainable, are on a large scale considerable technical effort and not without

für Isolierungszwecke verwendet. Derartige z. B. unter 5 Beeinträchtigung der physikalischen Eigenschaftenused for isolation purposes. Such z. B. under 5 impairment of physical properties

der Bezeichnung Moltopren S und T im Handel be- des getränkten Schaumstoffes möglich wäre,the designation Moltopren S and T in the trade of the impregnated foam would be possible,

findliche Polyurethanschaumstoffe haben eine offene Überraschenderweise wurde nun gefunden, daßSensitive polyurethane foams have an open. Surprisingly, it has now been found that

Zellstruktur. Sie sind deshalb nicht wasserdicht und es möglich ist, PolyurethanweichschaumformkörperCell structure. They are therefore not waterproof and it is possible to use flexible polyurethane foam moldings

haben auch im komprimierten Zustand einen niedrigen direkt mit Bitumen zu imprägnieren.have to be impregnated directly with bitumen even when compressed.

Wasserdampfdiffusionswiderstandsfaktor. Um bei- io Das erfindungsgemäße Verfahren ist deshalb dadurchWater vapor diffusion resistance factor. The method according to the invention is therefore characterized

spielsweise Isolierbänder aus solchem Material dennoch gekennzeichnet, daß man die Formkörper kurzzeitig,For example, insulating tapes made of such a material are nevertheless characterized by the fact that the molded bodies are briefly

im Hoch- und Tiefbau als Isoliermittel gegen Feuchtig- vorzugsweise wenige Sekunden, in die heiße, aufin civil engineering as an isolating agent against moisture - preferably a few seconds in the hot one

keit und sogar Druckwasser verwenden zu können, maximal 2300C erhitzte Schmelze des Bitumens mitability and even pressurized water to be able to use a maximum of 230 0 C heated melt of the bitumen

werden entsprechend dem Stand der Technik diese einem Erweichungspunkt von höchstens 110° C,according to the state of the art, these have a softening point of no more than 110 ° C,

Polyurethanschaumstoffbänder mit Bitumen im- 15 bestimmtnachderRing-undKugelmethode(DIN1995),Polyurethane foam tapes with bitumen determined according to the ring and ball method (DIN1995),

prägniert. Die so behandelten Bänder sind im korn- eintaucht.impregnated. The strips treated in this way are immersed in the grain.

primierten Zustand wasserdicht und haben einen Die direkte Imprägnierung und Tränkung mit hohen Wasserdampfdiffusionswiderstandsfaktor. Da- heißen Bitumenschmelzen ist insofern überraschend, neben haben sie die verarbeitungstechnisch besonders als die thermische Beanspruchbarkeit der für die Hergünstige Eigenschaft, nach dem Komprimieren nur 20 stellung imprägnierter Polyurethanweichschaumformrelativ langsam ihr Rückstellvermögen zu entfalten, körper geeigneten Produkte von den Herstellern der sofern die Imprägnierung mit einer geeigneten Bitumen- Schaumrohstoffe mit höchstens 120° C angegeben wird, type vorgenommen wurde. Diese Eigenschaft ist eine Bei einer solchen Temperatur ist aber die Imprägnie-Folge des Kräftespiels zwischen der Elastizität des rung mit Bitumen nicht möglich, da Bitumen, je Schaumstoffes und der Plastizität des Bitumens. Die 25 nach der Type, noch fest hart oder zumindest zu hoch-Rückstellkraft des Schaumstoffes überwindet nur viskos für eine Tränkung ist. Es war deshalb nicht zu langsam die einer schnellen Formänderung entgegen- erwarten, daß man Polyurethanschaumstoffe in bis wirkende hohe Viskosität des Bitumens. auf 2300C erhitztes Bitumen eintauchen kann, ohneprimed condition waterproof and have a direct impregnation and impregnation with high water vapor diffusion resistance factor. This means that bitumen melts are surprising insofar as they have the ability to develop their resilience relatively slowly in terms of processing technology, especially as the thermal resistance of the impregnated flexible polyurethane foam mold, which is relatively slow after compression suitable bitumen foam raw materials with a maximum of 120 ° C is specified, type was made. At such a temperature, however, the impregnation result of the play of forces between the elasticity of the bitumen is not possible, since bitumen, per foam and the plasticity of the bitumen. The 25 according to the type, still firmly hard or at least too high-restoring force of the foam overcomes only viscous for an impregnation. It was therefore not too slow to expect a rapid change in shape that polyurethane foams could be used in bitumen with a high viscosity. can immerse bitumen heated to 230 0 C without

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 281 678 ist ein dadurch dem Schaumstoff zu zerstören. Es ist bei-From the German Auslegeschrift 1 281 678 one is to destroy the foam in this way. It is both-

Verfahren zur Herstellung eines mit Bitumen im- 30 spielsweise die nach DIN 53571 bestimmte Zugfestig-Process for the production of a tensile strength determined according to DIN 53571 with bitumen, for example

prägnierten Schaumkunststoffes bekannt, welches keit eines erfindungsgemäß behandelten Schaum-impregnated foam plastic known, which speed of a foam treated according to the invention

dadurch gekennzeichnet ist, daß nach der Tränkung Stoffkörpers niedriger Dichte nicht geringer als vorcharacterized in that, after the impregnation, the lower density body is not less than before

des Schaumkunststoffes der Überschuß des Imprägnie- der Behandlung mit der Bitumenschmelze,of the foam plastic the excess of the impregnation treatment with the bitumen melt,

rungsmittels durch Schleudern entfernt wird. Die Es ist einleuchtend, daß das erfindungsgemäßeis removed by spinning. It is evident that the inventive

Entfernung des überschüssigen Imprägnierungsmittels 35 Verfahren besonders wirtschaftlich ist, da die Not-Removal of the excess impregnation agent 35 process is particularly economical because the emergency

durch Schleudern gelingt nur, solange das Imprägnie- wendigkeit der Herstellung von Bitumenlösungen oderby spinning is only successful as long as the impregnation of the production of bitumen solutions or

rungsmittel flüssig ist. Verwendet man ein zähflüssiges Bitumenemulsionen entfällt und weder Lösungsmittelis liquid. If a viscous bitumen emulsion is used, there is no need and neither solvent

Bitumen, wie dies z. B. nach dem Gegenstand der wiedergewonnen noch Wasser aus dem SchaumstoffBitumen, such as this, for. B. after the subject of the still recovered water from the foam

Erfindung möglich ist, läßt sich das Bitumen nicht entfernt werden muß.Invention is possible, the bitumen does not have to be removed.

mehr abschleudern, bzw. es verklebt einzelne Lagen 40 Eine besonders bevorzugte Ausführung des erdes Dichtungsbandes miteinander zu einer nicht mehr findungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man trennbaren Masse. Gleichzeitig wird die Zentrifuge die Formkörper vor dem Eintauchen in die erhitzte verstopft. Verwendet man aber dünnflüssige Im- Bitumenschmelze oder in der Bitumenschmelze komprägnierungsmittel, so werden diese Imprägnierungs- primiert und in der Bitumenschmelze expandieren läßt, mittel bei der Verwendung, nämlich beim Zusammen- 45 Man erhält auf diese Weise gleichmäßig durchpressen des Bandes, aus dem Dichtungsband heraus- imprägnierte Schaumstoffe, auch wenn die Verweilzeit gedrückt. der Schaumstoffe im Bitumen beispielsweise nurthrow off more, or individual layers 40 stick together. A particularly preferred embodiment of the earth Sealing tape together to a no longer inventive method consists in that one separable mass. At the same time, the centrifuge will heat the molded body prior to being immersed in it clogged. But if you use low-viscosity in the bitumen melt or in the bitumen melt compacting agent, so these impregnation are primed and allowed to expand in the bitumen melt, medium when used, namely when pressed together evenly of the tape, foam impregnated out of the sealing tape, even if the dwell time pressed. the foams in bitumen, for example, only

Entsprechend dem Stand der Technik tränkt man 4 Sekunden beträgt, sofern die Viskosität der SchmelzeAccording to the prior art, soaking takes 4 seconds, provided the viscosity of the melt

den Schaumstoffkörper mit Bitumenlösungen. Hierbei unterhalb 200 cSt liegt. Läßt man die Schaumstoffethe foam body with bitumen solutions. This is below 200 cSt. Leaves the foams

darf das Lösungsmittel den Schaumstoff nicht an- 50 in der Schmelze nicht völlig expandieren bzw. kom-the solvent must not completely expand or compress the foam in the melt.

greifen und muß nach dem Tränken unter Zurück- primiert man die Schaumstoffe nach der Behandlunggrab and must after soaking with back-squeezing the foams after the treatment

lassen des Bitumens leicht aus dem Schaumstoff zu außerhalb der Schmelze und läßt sie erneut außerhalblet the bitumen easily out of the foam to outside of the melt and leave it outside again

entfernen sein. Aus diesem Grunde werden meistens der Schmelze expandieren, kann man den Anteil desremove his. For this reason, the melt will usually expand, one can increase the proportion of

niedrigsiedende, vorwiegend aliphatische Kohlen- vom Schaumstoff aufgenommenen Bitumens variieren.low-boiling, predominantly aliphatic carbon bitumen absorbed by the foam vary.

Wasserstoffe verwendet. Von besonderem Nachteil 55 Man erhält einen Schaumstoff verschiedenen spezifi-Hydrogen used. Of particular disadvantage 55 A foam of different specific

ist dabei die Notwendigkeit der Entfernung und sehen Gewichtes. Mit anderen Worten ist das spe-is doing the need to distance and see weight. In other words, this is special

Wiedergewinnung der brennbaren Lösungsmittel. zifische Gewicht vom Bitumengehalt der SchaumstoffeRecovery of the flammable solvents. Specific weight of the bitumen content of the foams

Man hat auch bereits versucht, Polyurethanweich- abhängig, wobei der Bitumengehalt vom Grad derAttempts have also been made to make polyurethane soft-dependent, the bitumen content depending on the degree of

schaumformkörper mit Bitumenemulsionen zu be- Kompression nach dem Imprägnieren während desfoam moldings with bitumen emulsions to compression after impregnation during the

handeln. Hierzu ist es jedoch notwendig, daß das 60 Expandierens in der Schmelze abhängig ist.Act. For this, however, it is necessary that the expansion in the melt is dependent.

Bitumen in den benötigten Emulsionen in außer- Man kann auf diese Weise z. B. Schaumstoffe vomBitumen in the required emulsions in other parts of the world. B. foams from

ordentlich feiner Verteilung vorliegt, um den fein- spezifischen Gewicht 0,04 zu mit Bitumen imprägniertenneatly fine distribution is present, around the fine specific gravity 0.04 impregnated with bitumen

porigen Schaumstoff vollständig und gleichmäßig Schaumstoffen vom spezifischen Gewicht 0,16 ver-porous foam completely and evenly, foams with a specific weight of 0.16

mit Bitumen zu durchtränken. Es ist jedoch schwierig, arbeiten.to impregnate with bitumen. However, it is difficult to work.

derartige Emulsionen herzustellen. Aus diesem Grunde 65 Man erhält nach dem erfindungsgemäßen Verläßt sich deshalb noch kein technisch brauchbares fahren bitumenimprägnierte Schaumstoffkörper, die Verfahren zur Behandlung der Weichschaumform- denen auf dem Markt befindlichen Schaumstoffkörper mit Bitumenemulsionen verwirklichen. Selbst körpern zumindest gleichwertig sind. Jedoch er-to produce such emulsions. For this reason 65 is obtained after leaving the invention Bitumen-impregnated foam bodies that are not technically usable are therefore not yet available Process for the treatment of the flexible foam moldings which are available on the market realize with bitumen emulsions. Even bodies are at least equivalent. However he

möglicht das erfindungsgemäße Verfahren, sehr viel härtere Bitumensorten als Destillatbitumen mit der Penetration 80 zu verarbeiten. Bei dem Verfahren des Standes der Technik unter Verwendung von Bitumenlösungen benötigt man aber um so mehr Lösungsmittel, je härter das Bitumen ist, da bei konstantem Lösungsmittelgehalt die Viskosität der Bitumenlösungen um so höher ausfällt, je härter das Bitumen ist. Beim Imprägnieren mit Bitumenlösungen aus härterem Bitumen steigen damit einerseits die Kosten für die Lösungen, da die Lösungsmittel teurer als das verwendete Bitumen sind, zum anderen die Kosten für das Entfernen der Lösungsmittel aus den imprägnierten Schaumstoffen.the method according to the invention enables much harder types of bitumen than distillate bitumen with the Process penetration 80. In the prior art method using bitumen solutions However, the harder the bitumen, the more solvent you need, since the solvent content remains constant the viscosity of the bitumen solutions is higher, the harder the bitumen is. At the Impregnating with bitumen solutions made from harder bitumen increases the costs for the on the one hand Solutions, since the solvents are more expensive than the bitumen used, on the other hand the cost of removing the solvents from the impregnated foams.

Selbst wenn es möglich wäre, entsprechend feinteilige Bitumenemulsionen aus harten Bitumensorten herzustellen, wären solche Emulsionen zur Imprägnierung von Polyurethanschaumstoffen wenig geeignet, da hartes Bitumen schlecht an Polyurethanschaumstoffen haftet. Das Bitumen darf jedoch keinesfalls aus den imprägnierten Schaumstoffen auswaschbar sein.Even if it were possible, correspondingly finely divided bitumen emulsions made from hard bitumen types produce such emulsions for impregnating polyurethane foams would be few suitable because hard bitumen does not adhere well to polyurethane foams. However, the bitumen must not be used under any circumstances be washable from the impregnated foams.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man Bitumensorten mit Erweichungspunkten (gemessen nach DIN 1995) bis zu 1100C. Bei Verwendung so harter Bitumensorten erhält man als Verfahrensprodukte feste Schaumstoffkörper mit spezifischen Gewichten, welche — wie oben ausgeführt — zwischen dem spezifischen Gewicht des Schaumstoffes und dem des Bitumens, je nach Anforderung, liegen können. Zur Herstellung besonders schwerer Schaumstoffkörper, wie Bänder, Stäbe oder Platten, ist es auch möglich, mit feinsten Gesteinsmehlen oder Bariumsulfat gefülltes Bitumen zu verwenden.To carry out the process according to the invention, types of bitumen with softening points (measured according to DIN 1995) up to 110 ° C. are used that of the bitumen, depending on the requirements. For the production of particularly heavy foam bodies, such as strips, rods or plates, it is also possible to use bitumen filled with the finest rock flour or barium sulfate.

Durch die Verwendbarkeit geblasenen Bitumens zum Tränken und Imprägnieren der Schaumstoffkörper läßt sich der Temperaturanwendungsbereich der erfindungsgemäß hergestellten Formkörper im Vergleich zu denen des Standes der Technik erheblich erweitern. So kann die Dauerbelastbarkeit von 800C auf 1200C gesteigert werden. Eine ähnliche Verbesserung ergibt sich bei der Kältebeanspruchbarkeit. Mit geblasenem Bitumen hergestellte Bänder sind noch bei niedrigeren Temperaturen plastisch als solche mit destilliertem Bitumen.The fact that blown bitumen can be used for impregnating and impregnating the foam bodies means that the temperature range of application of the molded bodies produced according to the invention can be considerably expanded compared to those of the prior art. In this way, the long-term load capacity can be increased from 80 ° C. to 120 ° C. There is a similar improvement in the ability to withstand cold temperatures. Tapes made with blown bitumen are plastic even at lower temperatures than tapes made with distilled bitumen.

Die Temperatur der Bitumenschmelze zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Bitumentype entsprechend zu wählen. Während beim Imprägnieren mit Bitumen 300 eine Badtemperatur von etwa 1300C ausreichend ist, benötigt man beispielsweise für ein geblasenes Bitumen 105/15 eine Temperatur von 2300C und für ein Hochvakuum-Bitumen 85/95 eine Temperatur von 21O0C.The temperature of the bitumen melt for carrying out the method according to the invention is to be selected according to the type of bitumen. During the impregnation with bitumen 300 a bath temperature of about 130 0 C is sufficient to a temperature of 230 0 C and a high-vacuum bitumen required for example for a blown bitumen 105/15 85/95, a temperature of 21O 0 C.

Durch Zusatz von Substanzen, die die Viskosität des Bitumens in gewünschten Temperaturbereichen stark herabsetzen, hat man zusätzlich die Möglichkeit, die Mindestbehandlungstemperatur zu erniedrigen. Derartige Substanzen sind beispielsweise Amine, Paraffine, Wachse, wie z. B. Aminwachse, Harze, wie z. B. Cumaronharze, Destillatrückstände, wie z. B. Stearinpeche, Extrakte oder Extraktionsrückstände, wie sie z. B. bei der Erdölraffination mit Propan unter Druck anfallen, oder Destillate organischer Produkte, wie z. B. Naphthensäuren. Dabei ist es durch derartige Zusatzgrundstoffe möglich, besondere Eigenschaften der imprägnierten Schaum-Stoffkörper, wie etwa Klebrigkeit, Steifigkeit, Haftung, Hydrophobie, Wasserdampfdurchlässigkeit, Witterungsbeständigkeit, in gewünschtem Sinne zu beeinflussen. By adding substances that increase the viscosity of the bitumen in the desired temperature range greatly reduce, there is also the option of lowering the minimum treatment temperature. Such substances are, for example, amines, paraffins, waxes, such as. B. amine waxes, resins, such as B. coumarone resins, distillate residues, such as. B. stearin pitch, extracts or extraction residues, how they z. B. incurred in petroleum refining with propane under pressure, or organic distillates Products such as B. naphthenic acids. Such additional raw materials make it possible to create special ones Properties of the impregnated foam material, such as stickiness, rigidity, adhesion, Hydrophobicity, water vapor permeability, weather resistance, to be influenced in the desired sense.

Der nachfolgende Versuchsbericht zeigt die Eigenschäften des erfindungsgemäß beschichteten PoIyurethanweichschaumformkörpers. In diesem Versuchsbericht wird die Wasserdichtigkeit, die Druckwasserdichtigkeit und die Wasserdampfdichtigkeit der mit Bitumen imprägnierten Schaumstoffe angegeben, und zwar in Abhängigkeit von der Dichte der imprägnierten Schaumstoffe und der Kompression, unter der sich die imprägnierten Schaumstoffe befinden. Kompression 5: 1 heißt also, das der imprägnierte Schaumkörper auf ein Fünftel seines ursprünglichen Volumens zusammengedrückt ist.The following test report shows the properties of the molded polyurethane foam body coated according to the invention. In this test report, the watertightness, the pressurized watertightness and the water vapor tightness of the bitumen-impregnated foams are given, depending on the density of the impregnated foams and the compression, under which the impregnated foams are located. Compression 5: 1 means that the impregnated foam body is compressed to a fifth of its original volume.

Dichte des
1 t"vi T^ τ" 1 fm 1 of*Density of
1 t "vi T ^ τ" 1 fm 1 of * Kompressioncompression Dichtigkeit einer Fuge, die mitTightness of a joint with 11 imprägnier -
ten Schaum
stoffesimpregnation -
ten foam
fabric 5:15: 1 dem imprägnierten Schaum
gefüllt istthe impregnated foam
is filled I wasserdichtI waterproof 0,170.17 4:1
3:14: 1
3: 1 )) 0,20
0,270.20
0.27 2:12: 1 11 0,400.40 5:15: 1 I druckwasserdichtI watertight 0,180.18 4:14: 1 [ bei 0,5 atü Wasserdruck[at 0.5 atü water pressure 0,230.23 3:13: 1 JJ 0,300.30 2:12: 1 ϊ wasserdampfdichtϊ water vapor tight 0,450.45 5:15: 1 I entsprechend einemI according to one 0,190.19 3:13: 1 [ Diffusionswiderstands-[Diffusion resistance 0,240.24 3:13: 1 J faktor μ von etwa 30000J factor μ of about 30000 0,320.32 2:12: 1 0,480.48

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Imprägnieren von PoIyurethanweichschaumformkörpern mit Bitumen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Formkörper kurzzeitig, gegebenenfalls wenige Sekunden, in die heiße, auf maximal 2300C erhitzte Schmelze des Bitumens mit einem Erweichungspunkt von höchstens 1100C, bestimmt nach der Ring- und Kugelmethode (DIN 1995), eintaucht.1. A method for impregnating polyurethane flexible foam moldings with bitumen, characterized in that the moldings are briefly, optionally for a few seconds, in the hot melt of the bitumen heated to a maximum of 230 ° C. with a softening point of not more than 110 ° C., determined according to the ring and ball method (DIN 1995), immersed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Formkörper vor dem Eintauchen in die Bitumenschmelze oder in dieser komprimiert, in der Schmelze expandieren läßt und gegebenenfalls anschließend außerhalb oder innerhalb der Schmelze nochmals komprimiert und zuletzt außerhalb der Schmelze expandieren läßt.2. The method according to claim 1, characterized in that the shaped body before Immersion in the bitumen melt or in this compressed, can expand in the melt and optionally then compressed again outside or inside the melt and can finally expand outside of the melt. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Bitumen verwendet, welches Füllstoffe und/oder organische Zusatzstoffe üblicher Art wie Paraffine, Wachse, Harze, Amine enthält.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that bitumen is used, which fillers and / or organic additives of the usual type such as paraffins, waxes, resins, Contains amines.
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