DE2433052A1 - Bitumen-polyisobutylen-klebemassen mit verbesserter waermestandfestigkeit - Google Patents

Bitumen-polyisobutylen-klebemassen mit verbesserter waermestandfestigkeit

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DE2433052A1
DE2433052A1 DE2433052A DE2433052A DE2433052A1 DE 2433052 A1 DE2433052 A1 DE 2433052A1 DE 2433052 A DE2433052 A DE 2433052A DE 2433052 A DE2433052 A DE 2433052A DE 2433052 A1 DE2433052 A1 DE 2433052A1
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bitumen
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polyisobutylene
fibrids
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DE2433052A
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Heinz Ing Grad Berbner
Wolfgang Dipl Ing Dr Immel
Werner Schmitt
Leo Dr Unterstenhoefer
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BASF SE
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BASF SE
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09J195/00Adhesives based on bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09J123/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
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    • C09J123/22Copolymers of isobutene; Butyl rubber ; Homo- or copolymers of other iso-olefines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials

Description

Unser Zeichen: O. Z. 50 645 Fre/AR 6700 ludwigshafen, 1.7. 1974
Bitumen-Polyisobutylen-Klebemassen mit verbesserter Wärmestandfestigkeit
Die Erfindung betrifft Klebemassen aus 100 Gewiehtsteilen Bitumen oder bituminösen Substanzen, 25 bis 200 Gewiehtsteilen Polyisobutylen und 0,3 bis 10 Gewiehtsteilen Fibriden oder Stapelfasern aus Olefinpolymerisaten.
Aus derartigen Mischungen erhält man Klebemassen, die sich durch eine besonders gute Wärmestandfestigkeit auszeichnen.
Es ist bekannt, daß man für die Ausrüstung von selbstklebenden Bauisolierfolien, Korrosionsschutzbandagen, Dampfsperrbahnen und für das Verbinden von Kunststoff- und Kautschuk-Folien Klebemassen auf der Basis Bitumen-Kautschuk verwendet. Weiterhin sind Klebemassen auf der Basis Polyisobutylen und Bitumen bekannt. Nachteilig bei diesen Mischungen ist ihre Weichheit und ihre starke Neigung zum kalten Fluß. Bei Verwendung von Primärbitumen, deren Erweichungspunkt (DIN 19959 Ring + Kugel)
ο ^
maximal bei 70 C liegt, ist besonders die Wärmestandfestigkeit der Klebemassen unbefriedigend. An der Oberfläche von auf Dächern verlegten und überlappt verklebten Bauisolierfolien können durch direkte Sonneneinstrahlung Temperaturen bis zu 700C und darüber auftreten. Werden solche Verklebungen begangen, so werden durch starke Deformation die Massen seitlich aus der Verbindungsstelle gedrückt. Dies führt dann zu Undichtigkeiten. Bei Verklebungen an senkrechten Wänden mit Massen mit unzureichender Wärmestandfestigkeit sind in der Regel zusätzliche Befestigungsmaßnahmen erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Klebemassen oder Klebefolien auf Basis von Bitumen-Polyisobutylen-Mischungen aufzufinden, die bei guter Klebefestigkeit eine bessere Wärmestandfestigkeit aufweisen.
53/74 -2-
509885/1047
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Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man Klebemassen aus 100 Gewichtsteilen Bitumen oder bituminösen Substanzen und 25 bis 200 Gewichtsteilen Polyisobutylen, 0,3 bis
10 Gewichtsteile Fibride oder Stapelfasern aus thermoplastischen Kunststoffen zusetzt» Die Zugabe von geringen Mengen Fasern oder Fibriden aus thermoplastischem Kunststoff bewirkt eine deutliche Steigerung der Wärmestand- und Klebefestigkeit.
Die Mischkomponente Bitumen soll nach DIN 1995 einen Erweichungspunkt von 25 bis 14O0C, vorzugsweise von 44 bis 11O0C, und eine Penetration bei 25 C in 1/1O mm von 1 bis 300, vorzugsweise 20 bis 100, aufweisen. Anstelle der genannten Bitumen können auch andere bituminöse Substanzen eingesetzt werden. Geeignet sind z.B. auch Rückstände aus der Erdölraffination, welche bei der Entsäuerung von Schmierölen anfallen und sich wie folgt zusammensetzenj 24 bis 40, vorzugsweise 26 bis 35 Gewichtsprozent bituminöse aromatische Kohlenwasserstoffe; bis 25, vorzugsweise 18 bis 23 Gewichtsprozent bituminöse naphthenische Kohlenwasserstoffe; 27 bis 45, vorzugsweise 30 bis 41 Gewichtsprozent Calciumnaphthenat und Calciumsulfonat;
11 bis 20, vorzugsweise 13 bis 18 Gewichtsprozent Calciumhydroxid und Calciumsulfat sowie 0,5 bis 5, vorzugsweise .0.7 bis 2,5 Gewichtsprozent Schwefel mit der Maßgabe, daß die Summe der Prozentzahlen 100 betragen muß.
Die Mischkomponente Polyisobutylen kann auch aus Polyisobutylenmischungen mit verschiedenen Molekulargewichten bestehen. Vorteilhafte Mischungen setzen sich z.B. aus 94 Gewichtsprozent Polyisobutylen mit einem Molekulargewicht von 15 000 (nach Staudinger) und 6 Gewichtsprozent Polyisobutylen mit einem Molekulargewicht von 150 000 (nach Staudinger) zusammen. Gute Klebeeigenschaften werden auch mit einer Mischung aus 90 Gewichtsprozent Polyisobutylen mit einem Molekulargewicht von 10 000 und 10 Gewichtsprozent Polyisobutylen mit einem Molekulargewicht von 100 000 erzielt.
Die in der erfindungsgemäßen Mischung aus Bitumen und Polyisobutylen zur Anwendung kommenden Fasern und Fibride aus Thermoplasten sollen vorzugsweise aus Olefinpolymerisaten hergestellt
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sein. Die Fasern können sowohl als Stapelfasern als auch als Fibride eingesetzt werden. Bei Verwendung von Stapelfasern werden vorzugsweise Fasern aus Polypropylen mit Faserlänge von 3 bis 25 mm, bevorzugt 5 bis 15 mm, verwendet. Die Faserstärke soll 2 bis 20 m/u, vorzugsweise 5 bis 15 m/u, betragen. Werden Fibride eingesetzt, so haben sich solche mit großer spezifischer Oberfläche bewährt. Diese beträgt bei Fibriden aus Polyäthylen bis 30 m /go Der Faser- bzw. Fibridanteil beträgt 0,3 bis 10, vorzugsweise 0,5 bis 3, Gewichtsteile. Die Verwendung der Fasern aus den thermoplastischen Kunststoffen haben bei der Verlegung von beschichteten Bahnen den Vorteil, daß bei Anschlüssen, Aufkantungen uswo die Fasern in dem Klebefilm bleiben und nicht aufspringen.
Bei der Herstellung der Mischung werden übliche Mischaggregate verwendet. Mit Vorteil werden kontinuierlich arbeitende eingesetzt. Hierbei geht man so vor, daß bei Verwendung von zwei Polyisobutylenkomponenten diese zunächst gemischt werden; anschließend werden in das gleiche Mischaggregat das Bitumen bzw. die oben erwähnten Rückstände aus der Erdölraffination und der Faseranteil zugegeben. Der Faseranteil kann auch erst bei der Extrusion in die Klebemasse eingebracht werden. Bei Verwendung von Fasern oder Fibriden aus den Thermoplasten ist darauf zu achten, daß die Mischtemperatur unter dem Schmelzpunkt des eingesetzten Thermoplasten gehalten wird. Die homogene Masse gibt man« zweckmäßigerweise in einen Extruder. Über eine Breitschlitzdüse erfolgt der Austrag. Es ist dadurch möglich, Folien aus Kunststoffen oder Kautschuk kontinuierlich mit der Klebemasse zu beschichten. Um ein Verkleben auf der Rolle zu verhindern, wird ein Silikonpapier als Trennpapier verwendet.
Die Erfindung wird anhand einiger Beispiele weiter erläutert. Alle Teilangaben beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiel 1
In einem kontinuierlich arbeitenden Mischaggregat werden zunächst 94 Teile Polyisobutylen mit einem Molekulargewicht von 15 000 und 6 Teile Polyisobutylen mit einem Molekulargewicht von 150 000 gemischt. In einem kaskadenförmig angeordneten
5 0 9 8 8 5/1047 -4-
- t - CLZ. 30 643
Λ.
zweiten Mischer wird die Polyisobutylenmischung mit 100 Teilen Bitumen, das nach DIIT 1995 einen Erweichungspunkt von 440C und eine Penetration von 85 hat, bei einer Temperatur von 950C zusammen mit 1,3 Teilen Polyäthylen-Fibriden (Polyäthylen nach Hochdruckverfahren MI = 20; Dichte = 0,918) gemischt. Anschließend wird die Mischung einem Extruder augeführt und über eine Breitschlitzdüse als 1 mm starkes Klebeband ausgetragen. Nach dem Erkalten der Masse, d.h. ca. 2 Stunden nach der Extrusion, werden zwei thermoplastische Kunststoffolien miteinander verklebt. Die Kunststoffolie besteht aus einer Mischung aus Bitumen und einem Copolymerisat des Äthylens. In Anlehnung an DIN 53 274 wird die Trennlast bei 5 cm Probenbreite geprüft. Folgende Werte werden bei einer Backenabzugsgeschwindigkeit von 300 mm/min und einer Länge der Verklebung von 100 mm ermittelt.
Trennlast in Kp nach
1 Stunde 1 Tag 14 Tagen 4 Wochen 9 11 12,5 12,2
bei der gleichen Mischung ohne Fasern
6,1 6,2 8,9 886
Die Prüfung der Wärmestandfestigkeit ergab bei 800C und einer Temperzeit von 24 Stunden folgende Werte:
1 mm dicke Probe mit Fibriden - keine Veränderung 1 mm dicke Probe ohne Fibride - Ablaufweg 64 mm
Hierbei ist die Wärmestandfestigkeit wie folgt definiert: unter Wärmestandfestigkeit versteht man die längenänderung einer definierten Klebeschicht in mm, die auf einer schräg gestellten Glasplatte unter einem Neigungswinkel von 75° und einer Temperatur von 800C im Wärmeschrank in Abhängigkeit von der Zeit gemessen wird.
Beispiele 2 bis 6
Bei der Herstellung der Mischungen der in der Tabelle zusammengefaßten Beispiele 2 bis 6 wurde wie im Beispiel 1 verfahren.
509885/1047
Tabelle
MG = Molekulargewicht nach Staudinger
Zusammensetzung der Klebemassen Wärmestandfestigkeit
Polyisobutylen Bitumen Fasern ^?1 ^°°C "1^
(Gewichtsteile) (Gewichtsteile) (Gewichts- οταηαβη nacn ι -| Tag 14 Tagen 4 Wo-
teile) Stunde chen
Trennlast (Kp/5 cm Breite^
Bei-
45 Teile MG 10
spiel 2 5 "
MG 10-
50 Teile (Penetration 80)
1,3 Teile
Polyäthylen-
Fibride keine Veränderung 8,1
8,1 8,9
45 Teile MG 1θ 5 " MG 10
50 Teile (Penetration 80) Ablauf 55 mm
6,3
6,6 6,6
Bei- 47 Teile MG 1,5.1OZ 50 Teile 1 Teil Keine Veränderung 11 spiel 3 3 " MG 1,5010D (Penetration Polypropylen,
80) glatte Faser, Länge 5-10 mm
14
14
47 Teile MG 1,5.1OZ 50 Teile 3 Teile MG 1,5«1OP (Penetration
80) Ablauf 64 mm
9,0
11,0 12,5
10,0
7,7.
14
12,0
Beispiel47 Teile MG 1,5c107 50 Teile 1 Teil AbI 4 3 " MG 1,5.10p (Penetration HD-PE-Fibride
80)
auf 4 mm 9,5
10
10
10
Bei- 47 Teile MG 1,5.1OZ 50 Teile 3 Teile Keine Veränderung 6,8 Teile MG 1,5.10D (Penetration PE-Fibride
spiel 5 3
6,8 6,8
80)
(ND-PE, MI = 6, Dichte = 0,96)
Bei- Handelsübliche Masse aus Kautschuk spiel 6 und Bitumen (Handelsname Struktol) Ablauf 7,5 mm
2,9
2,7 4,1
4,3

Claims (1)

  1. O.Z. 30 643
    Patentanspruch.
    Klebemassen aus
    a) 100 Gewichtsteilen eines Bitumen,
    b) 25 bis 200 Gewichtsteile Polyisobutylen und
    c) 0,3 bis 10 Gewichtsteilen Fibriden oder Stapelfasern aus Olefinpolymerisaten.
    BASi1 Aktiengesellschaft
    509885/10A7
DE2433052A 1974-07-10 1974-07-10 Bitumen-polyisobutylen-klebemassen mit verbesserter waermestandfestigkeit Pending DE2433052A1 (de)

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FR7521741A FR2277870A1 (fr) 1974-07-10 1975-07-10 Matieres adhesives a base de bitume et de polyisobutylene avec une resistance accrue au fluage a chaud sous charge
BE158138A BE831188A (fr) 1974-07-10 1975-07-10 Matieres adhesives a base de bitume et de polyisobutylene avec une resistance accrue au fluage a chaud sous charge

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