DE2211492A1 - Process for coloring bitumen-based hot application compounds and color additives for bitumen-sand mixtures or asphalt compounds - Google Patents
Process for coloring bitumen-based hot application compounds and color additives for bitumen-sand mixtures or asphalt compoundsInfo
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500-18.453P ' 9. 3. 1972500-18.453P 'March 9, 1972
30CIETE LANGUEDOCIENNE DE SOUPRE ET MICRON-COULEURS, Paris30CIETE LANGUEDOCIENNE DE SOUPRE ET MICRON-COULEURS, Paris
(Prankreich)(France)
Verfahren zum .Einfärben von Varmauftrag'smassen auf Bitumenbasis und Farbzusatz für Bituhjen-Sandniischungen bzw. Asphalt-Process for .colouring bitumen-based varm coating compounds and color additive for Bituhjen sand mixtures or asphalt
ina ssenina ssen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einfärben von Warmauftragsmassen, die durch Mischen von Sand, ggf. Splitt, destilliertem Bitumen, ggf. Füllern und/oder Zusätzen zur Veränderung der Viskosität und des Schmelzpunktes der Auftragmasse erhalten werden, durch Zumischen von Pigment. Sie betrifft mithin insbesondere Belagmaasen für Straßen und Bürgersteige, Sportplätze bzw. -anlagen, Parkplätze usw.The invention relates to a method of coloring of hot application masses obtained by mixing sand, possibly grit, distilled bitumen, possibly fillers and / or additives to change the viscosity and the melting point of the coating material can be obtained by adding pigment. she therefore particularly affects pavement meadows for streets and sidewalks, Sports fields or facilities, parking lots, etc.
Die v/armauftragsmassen wie Gußasphalt oder Asphaltbeton u.dgl. werden allgemein durch Zusammenmischen von Sand und ggf.The v / arm application masses such as mastic asphalt or asphalt concrete and the like are generally made by mixing together sand and possibly
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Splitt mit auf über seinen Schmelzpunkt erhitztem Bitumen beispielsweise in einem Schaufelmischer - erhalten. Dieser Mischung werden oft auch Rillstoffe oder Zusätze beigegeben, mit denen die Viskosität oder Schmelztemperatur der Auftragsmasse modifiziert werden soll. For example, grit with bitumen heated to above its melting point in a paddle mixer - received. Creasing materials or additives are often added to this mixture, with which the viscosity or melting temperature of the coating material is to be modified.
In gewissen !Fällen wird - z.B. aus ästhetischen Gründen ^ eine Einfärbung dieser V/ariaauftragsmassen gewünscht. Zu diesem Zweck wird die Masse mit destilliertem Bitumen mit einem Penetrationsindex von 20/30 bis 180/220 (definiert durch die französische Norm 66 004) hergestellt, bevorzugt werden jedoch sog. "pigmentierbare" destillierte Bitumensorten verwendet, die weniger dunkel sind.! Eg for aesthetic reasons / ariaauftragsmassen desired coloration ^ V this - in certain cases. For this purpose, the compound is made with distilled bitumen with a penetration index of 20/30 to 180/220 (defined by the French standard 66 004), but preference is given to using so-called "pigmentable" distilled bitumen types, which are less dark.
Die Einfärbung solcher V/armauftragsmassen erfolgt nun bislang durch direkte Zugabe von Pigment oder einer Liischung von Pigment und Sand in den Irischer. Diese direkte Einführung von pulverförmigem Pigment in die Mischvorrichtung hat zahlreiche Nachteile. So wird beim Zuschütten des Pigments in den Liischer eine erhebliche Lenge farbiger Staub entwickelt, der die Umgebung verschmutzt. Daneben neigt das Pigment zur Bildung von KlUmpchen, die v/ährend des Liischvorgangs nicht zerteilt bzw. beseitigt werden, da sie vom Bitumen mit einer Art Hülle umgeben werden* die eine gleichmäßige Dispersion des enthaltenen Pigments verhindert.The coloring of such V / arm application masses now takes place up to now by direct addition of pigment or a mixture of pigment and sand in the Irish. This direct introduction of powdered pigment into the mixer has numerous disadvantages. So when the pigment is poured into the Liischer developed a considerable amount of colored dust, which polluted the surroundings. In addition, the pigment tends to form of lumps that are not broken up during the mixing process or removed, as they are surrounded by bitumen with a kind of shell * which ensures an even dispersion of the pigment it contains.
Es wurde nun ein Verfahren gefunden, mit dem die Entwicklung von Staub vermieden und die Bildung solcher Klümpchen verhindert werden kann. Darüber hinaus ermöglicht es eine beträchtliche Verminderung der zur Erzielung einer Einfärbung bestimmter Stärke notwendigen Ilenge Pigment und die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Bitumens.A method has now been found by which the development of dust and the formation of such lumps has been avoided can be prevented. In addition, it enables a considerable reduction in the amount of time needed to achieve coloring certain strength necessary ilege pigment and the enhancement the mechanical properties of the bitumen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Einfärbung von Warmauftragsmassen der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment in Form einer Pigmentzusammensetzung zugemischt wird, die das Pigment und ein polyolefinisches· Harz mit einem Erweichungspunkt unter1850G enthält.The inventive process for the coloring of hot coating compositions of the type mentioned is characterized in that the pigment in the form of a pigment composition is admixed with a softening point containing the pigment and a polyolefinic resin unter185 · G 0.
Das polyolefinische Harz kann z.B. Polyäthylen, Polybuten oder Polyisobutylen sein. Vorzugsweise verwendet man Polypropylen. Ataktisches Polypropylen mit einem Molekulargewicht von 20 000 bis 70 000, insbesondere von 20 000 bis 30 000 ist besonders geeignet. Dieser Harztyp, der als Rückstand der Herstellung von spritzgußfähigen isotaktischen Polypropylenharzen anfällt, hat außerdem den Vorteil, billig zu sein. Die Viskosität des verwendeten ataktischen Polypropylens variiert von 500 bis 30 000 Gentipoise und liegt vorzugsweise zwischen 2 000 und 3 000 Gentipoise. Verwendet werden gemäß der Erfindung polyolefinische Harze mit einem Erweichungspunkt unter 1850G. Harze mit einem Erweichungspunk tisch nicht mehr mit Bitumen mischbar.The polyolefinic resin can be, for example, polyethylene, polybutene or polyisobutylene. Polypropylene is preferably used. Atactic polypropylene with a molecular weight of 20,000 to 70,000, in particular 20,000 to 30,000, is particularly suitable. This type of resin, obtained as a residue from the production of injection-moldable isotactic polypropylene resins, also has the advantage of being inexpensive. The viscosity of the atactic polypropylene used varies from 500 to 30,000 gentipoise and is preferably between 2,000 and 3,000 gentipoise. According to the invention, polyolefinic resins with a softening point below 185 ° G are used. Resins with a softening point table are no longer miscible with bitumen.
185°C. Harze mit einem Erweichungspunkt über 185 G sind prak-185 ° C. Resins with a softening point above 185 G are practically
Das Pigment kann irgendein mit dem verwendeten Bitumen bei dessen Schmelztemperatur verträgliches Pigment aein. Zu nennen sind von mineralischen Pigmenten natürliches oder synthetisches Eisenoxidrot, Chromoxidgrün, Titanoxid, Chromgelb und Titanweiß und von organischen Pigmenten Phthalocyaningrün und -blau.The pigment can be any pigment compatible with the bitumen used at its melting temperature. To call are of mineral pigments natural or synthetic iron oxide red, chrome oxide green, titanium oxide, chrome yellow and Titanium white and, from organic pigments, phthalocyanine green and blue.
Die erfindungsgemäßen Pigmentzusammensetzungen können ausschließlich Pigment und polyolefinisches Harz enthalten, kan kann ihnen indessen auch Füllstoffe zusetzen zur Modifizierung des plastischen Verhaltens und/oder Mittel zur Herabsetzung der Viskosität und des Schmelzpunktes der Zusammen- ·The pigment compositions according to the invention can Only contain pigment and polyolefinic resin, but fillers can also be added for modification the plastic behavior and / or means for reducing the viscosity and the melting point of the composition
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Setzung. Diese letzteren Zusammensetzungen haben den Vorteil, daß sie die Einführung aller notwendigen Zusätze für die Herstellung der gefärbten Warmauftragsmassen in gut definierten •Mengenverhältnissen auf der Baustelle in einem Mal ermöglichen.Settlement. These latter compositions have the advantage that they introduce all the necessary additives for the production of the colored hot application materials in well-defined • Enable quantitative proportions on the construction site all at once.
Die Füllstoffe sind fein zerteilte Materialien, die im allgemeinen eine Korngröße unter 74 η haben. Der Pigmentzusammensetzung können beliebige Füllstoffe und vorzugsweise der am üblichsten ange?iandte Füllstoff, Kalkstein, zugemischt werden. IEaη kann die Viskosität oder den Schmelzpunkt des polyolefinischen Harzes absenkende Mittel zumischen, die mit dem Pigment und den Bitumen verträglich sind. Von diesen sind Wachse zu nennen, wie die mikrokristallinen Wachse, Paraffin, Paraffinöl, Harze, wie die Cumaronharze oder Kolophonium oder Lösungsmittel, wie Hexan oder Xylol.The fillers are finely divided materials which generally have a grain size below 74 η . Any desired fillers and preferably the most commonly used filler, limestone, can be admixed with the pigment composition. IEaη can add agents which lower the viscosity or the melting point of the polyolefinic resin and which are compatible with the pigment and the bitumen. Of these, waxes are to be mentioned, such as the microcrystalline waxes, paraffin, paraffin oil, resins such as the coumarone resins or rosin, or solvents such as hexane or xylene.
Die Pigmentzusammensetzung enthält zumindest 20 ψ und vorzugsweise 30 bis 50 "fa Polyolefin. In der Tat ist es nicht möglich, homogene Mischungen zu erhalten, die weniger als 20 $> Harz enthalten. Die Verwendung von Olefinmengen über 50 °fo ist zwar möglich, hat aber kein zusätzliches Interesse für die Einfärbung der Warmauftragsmassen.The pigment composition contains at least 20 ψ and preferably 30 to 50 "fa polyolefin. In fact, it is not possible to obtain homogeneous blends containing less than 20 % resin. The use of olefin amounts in excess of 50 ° fo is possible but no additional interest in the coloring of the hot application materials.
Zur Herstellung der Pigmentzusammensetzuhg erhitzt man das Polyolefin auf eine leicht über seinem Schmelzpunkt liegende Temperatur. Das geschmolzene Olefin wird in einem Mischer wie einem Schaufelmischer energisch gerührt und mit dem Pigment versetzt und ggf. mit Füllstoffen und/oder anderen Zusätzen.Nach vollständiger Dispersion des Pigments im Polyolefin wird die gebildete Masse oder Paste zu festen Teilchen verarbeitet. Dazu kann man die lüasse beispielsweise abkühlen und mahlen. Die !.lasse wird indessen vorzugsweise extrudiertTo produce the pigment composition, heating is carried out the polyolefin to a temperature slightly above its melting point. The molten olefin is in a mixer vigorously stirred like a paddle mixer and mixed with the pigment and possibly with fillers and / or others Additions: After the pigment is completely dispersed in the polyolefin, the resulting mass or paste becomes solid particles processed. To do this, you can cool the lüasse, for example and grind. The! .Lasse is, however, preferably extruded
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und zu -dünnen Halmen geformt. Diese Halme können entweder abgekühlt und gemahlen oder zerschnitten werden. Man kann •die Halme auch in der Wärme zerschneiden und die erhaltenen Teilchen abkühlen. Die Abkühlung kann in Luft oder in Wasser erfolgen.and shaped into thin stalks. These straws can either cooled and ground or cut up. You can • cut the stalks in the warmth and the preserved ones Cool the particles. The cooling can take place in air or in water.
Die erhaltenen Teilchen können so, wie sie sind, gelagert und aufbewahrt werden. Vorzugsweise versieht man sie jedoch in bekannter Weise mit einer Hülle bzw. Oberflächenschicht aus Talkum, kolloidalem Siliciumdioxid, Ton oder Metallstearaten. The obtained particles can be stored as they are and be kept. However, they are preferably provided with a casing or surface layer in a known manner from talc, colloidal silicon dioxide, clay or metal stearates.
Zur Einfärbung der Warinauftragsmasse bringt man in diese eine geeignete Lienge der Pigmentzusammensetzung, die je nach Pigmentgehalt der verwendeten Zusammensetzung, dem speziell · verwendeten Pigment und der gewünschten Intensität der Einfärbung variieren kann. Diese Menge liegt im allgemeinen bezogen auf den endgültigen Belag zwischen 2 und 5 Gew.-^.To color the material to be applied, it is brought into it a suitable length of the pigment composition, depending on the pigment content of the composition used, the special pigment used and the desired intensity of coloring can vary. This amount is generally related on the final coating between 2 and 5 wt .- ^.
Die Anwendung der Pigmentzusammensetzung gemäß der Erfindung bietet zahlreiche Vorteile. Der wichtigste besteht in der Verbesserung der Dispersion des Pigments. In der Tat schmilzt das Polyolefin bei Kontakt mit der Auftragsmasse rasch und mischt sich leicht mit dieser (wobei das im Harz verteilte Pigment im Bitumen glatt dispergiert wird). Dank der verbesserten Dispersion des Pigments kann die zur Erzielung einer bestimmten Farbintensität notwendige Menge desselben empfindlich vermindert werden. Diese Pigmentmenge reduziert sich häufig auf die Hälfte von derjenigen, die notwendig ist, wenn das Pigment lediglich in Form von Pulver in. die Warmauftragsmasse eingebracht wird.The use of the pigment composition according to the invention offers numerous advantages. The most important one is in improving the dispersion of the pigment. In fact, the polyolefin melts on contact with the coating material quickly and easily mixes with it (the pigment dispersed in the resin being smoothly dispersed in the bitumen). thanks to the improved dispersion of the pigment can be used in the amount of pigment necessary to achieve a particular color intensity can be sensitively reduced. This amount of pigment is often reduced to half of what is necessary is when the pigment is only introduced into the hot application mass in the form of powder.
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Außerdem werden die Eigenschaften der Auftragsmaase durch ' die Anwesenheit der olefinischen Harze, verbessert. Der Erweichungspunkt ist erhöht, was zu einer Steigerung der Härte insbesondere bei Umgebungstemperatur und erhöhten Temperaturen führt. Pie Penetration ist empfindlich vermindert und mithin die Elastizität und Plastizität verbessert. Außerdem besitzt die Auftragsmasse eine bessere i'ließfestigkeit bei erhöhter Temperatur. Im übrigen beobachtet man eine Verbesserung der Benetzbarkeit und der Kohäsivität vor und nach Alterung durch UV- und IH-Strahlungen.In addition, the properties of the application dimensions are given by ' the presence of the olefinic resins is improved. The softening point is increased, which leads to an increase in hardness, especially at ambient and elevated temperatures leads. Pie penetration is sensitively reduced and thus the elasticity and plasticity improved. aside from that the coating compound has better resistance to tensile strength at elevated temperatures. Otherwise, an improvement is observed the wettability and cohesiveness before and after aging by UV and IH radiation.
Es ist schließlich zu bemerken, daß die in !Form fester Teilchen vorliegende Pigmentzusammensetzung leicht pneumatisch zu fördern und auch automatisch zu dosieren ist.Finally, it should be noted that the in! Form is more solid Particles present pigment composition is easy to convey pneumatically and also to be metered automatically.
In einem Behälter mit Z-förmigem Hührer werden 40 Gewiehtsteile eines ataktischen Polypropylens mit einem Molekulargewicht von 20 000 bis 30 000 aufgeschmolzen und auf 1400O erhitzt. In die energisch gerührte Masse werden 60 Gewicht stelle natürliches Eisenoxidrot-Pigment eingeführt. Nach 10 Minuten ist das Pigment im Polypropylen vollständig dispergiert. Die Masse wird extrudiert und zu Halmen geformt, die zu Körnern bzw. Granalien zerschnitten und dann an Luft in einer Drehtrommel abgekühlt werden. Die Granalien werden mit Talkum umhüllt und gelagert.In a container with a Z-shaped Hührer 40 Gewiehtsteile are melted an atactic polypropylene having a molecular weight from 20,000 to 30,000 and heated to 140 0 O. 60 parts by weight of natural iron oxide red pigment are introduced into the vigorously stirred mass. After 10 minutes the pigment is completely dispersed in the polypropylene. The mass is extruded and shaped into stalks, which are cut into grains or granules and then cooled in air in a rotating drum. The granules are coated with talc and stored.
Daneben werden in einem Schaufelmischer 50 Teile Splitt einer Korngröße von 2 bis 5 mm und 50 Teile Sand von 0 bis 2 "mn gebracht. Nach dem Aufheizen auf 1800C v/erden 7,5 Teile eines auf 155°C! erhitzten pignientierbaren Bitumens mit einsm l'ene-In addition, in a paddle mixer 50 parts ballast chippings with a grain size of 2 to 5 mm, and 50 parts of sand from 0 to 2 "mn are brought v. After heating to 180 0 C / earth, 7.5 parts of a 155 ° C! Heated pignientierbaren bitumen with one l'ene-
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trationsindex von 180/220 eingeführt. Diese Bestandteile werden bis zur Homogenisierung der Auftragsmasse durchmischt. Tration index of 180/220 introduced. These components are mixed until the application material is homogenized.
Bei einem ersten Test gibt man zu der erhaltenen Auf-· ■ tragsinasse (bezogen auf die Masse) 4,8 Gew-^ natürliches Eisenoxidrot-Pigment in Form von Pulver. Man rührt 4 Minuten lang durch und erhält nach dem Ausgießen, Verdichten und Abkühlen einen Belag von Bordeaux-braunroter Farbe.In a first test, you add · ■ to the answer you received load-bearing capacity (based on the mass) 4.8 wt- ^ natural Iron oxide red pigment in powder form. The mixture is stirred for 4 minutes long and, after pouring, compacting and cooling, gets a layer of bordeaux-brown-red color.
Bei einer zweiten Versuchsreihe werden unter den gleichen Bedingungen abnehmende Mengen der oben hergestellten Pigmentzusaumensetzung zugegeben und zugeniischt. Ein Belag von gleicher Farbintensität wie beim ersten rfest wird durch Zugabe von 3,75 Gew.-$ Pigmentzusammensetzung erhalten, was einem Pigmentanteil von 2,25 Gew-$ Eisenoxidrot entspricht.In a second series of tests, decreasing amounts of the pigment composition prepared above are added and admixed under the same conditions. A coating of the same color intensity as determined in the first r is obtained by the addition of 3.75 wt .- $ pigment composition, which corresponds to a pigment content of 2.25 wt $ iron oxide.
3ei einem dritten Versuch werden getrennt unter gleichen Bedingungen 2,25 Gew.-^o Eisenoxid und 1,5 Lß> ataktisches Polypropylen zugegeben, wie sie für die Herstellung der Pigment Zusammensetzung verwendet wurden. Die Farbe der schließlich erhaltenen Auftragsmasse bzw. des Belages ist für das Auge viel weniger intensiv als die mit der Pigmentzusammensetzung erhaltene.In a third experiment, 2.25% by weight of iron oxide and 1.5 L of atactic polypropylene are added separately under the same conditions as were used for the preparation of the pigment composition. The color of the application mass or coating finally obtained is much less intense to the eye than that obtained with the pigment composition.
Es v/ird unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 gearbeitet, aber das natürliche Eisenoxidrot Pigment durch ein synthetisches Eisenoxidrot ersetzt. Man erhält durch Zugabe von 3,75 Gew.-$ Pigmentzusammensetzung (entsprechend 2,25 cß> Pigment) die gleiche Farbintensität wie bei Einführung von 4,8 i> des gleichen synthetischen Eisenoxid-Pigments in Pulverform.The same conditions are used as in Example 1, but the natural iron oxide red pigment is replaced by a synthetic iron oxide red. Is obtained by the addition of 3.75 wt .- $ pigment composition (corresponding to 2.25 c ß> pigment) has the same color intensity as with introduction of 4.8 i> of the same synthetic iron oxide pigment in powder form.
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Es wird unter den gleichen !Bedingungen wie in Beispiel 1 gearbeitet, jedoch der pigmentierbare destillierte Bitumen durch einen nicht pigmentierbaren Bitumen ersetzt. Man erhält eine höhere Färb intensität bei Zugabe von 3,75 (iew.-'/o, Pigmentzusammensetzung (entsprechend 2,25 Gew.-^ Pigment) als bei direkter Einführung von 4,8 γό des gleichen Pigments in Pulverform.The same conditions as in Example 1 are used, but the pigmentable distilled bitumen is replaced by a non-pigmentable bitumen. A higher color intensity is obtained with the addition of 3.75 (iew .- '/ o, pigment composition (corresponding to 2.25 wt .- ^ pigment) than with direct introduction of 4.8 γό of the same pigment in powder form.
Es wird unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 gearbeitet, aber das Eisenoxidrot durch wasserfreies Chromoxidgrün ersetzt. Man erhält bei Zugabe von 3,75 Gew.-^o Pigmentzusammensetzung (entsprechend 2,25 Grew.-$ Pigment) die gleiche Farbintensität wie bei direkter Zugabe von 4,8 *£> des gleichen Chromoxidgrüns in Pulverform.The same conditions as in Example 1 are used, but the iron oxide red is replaced by anhydrous chromium oxide green. Is obtained with the addition of 3.75 wt .- ^ o pigment composition (corresponding to 2.25 Grew .- $ pigment) has the same color intensity as with a direct addition of 4.8 * £> of the same chromium oxide in powder form.
Man arbeitet immer noch unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 aber unter Herstellung einer Pigmentzusammensetzung mit 50 Teilen Polypropylen und 50 Teilen mittlerem Chromgelb. Man erhält bei Einführung von 3,75 Gew.-> der Pigmentzusammensetzung (entsprechend 1,ö7 i<> Pigment) die gleiche Farbintensität wie bei direkter Zugabe von 4,8 $> des gleichen Chromgelbs in Form von Pulver= The same conditions as in Example 1 are still used, but a pigment composition containing 50 parts of polypropylene and 50 parts of medium chrome yellow is produced. Upon introduction of 3.75 wt .-> of the pigment composition is obtained (corresponding to 1, OE7 i <> pigment) has the same color intensity as with a direct addition of 4.8 $> of the same chrome yellows in the form of powder =
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Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
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