DE2518139A1 - Verfahren zur herstellung eines unterbodenschutzes fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Beschreibung zu der Patentanmeldung

Deutsche Shell
Aktiengesellschaft, Hamburg

betreffend:

Verfahren zur Herstellung eines Unterbodenschutzes für Fahrzeuge

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schutzschichten auf Metallflächen, insbesondere an Kraftfahrzeugen. Diese Schichten dienen als Korrosionsschutz, wobei sie auf der Unterseite des Fahrzeuges als sog. Unterbodenschutz erheblichen mechanischen und thermischen Beanspruchungen ausgesetzt sind; gleichzeitig sollen sie die Vibrationen der Karosseriebleche dämpfen, um die Geräuschentwicklung, besonders das lästige Dröhnen herabzusetzen. Im folgenden sind diese Schutz- und Dämpfungsschichten einfach "Unterbodenschutz¹¹ genannt, obwohl sie natürlich auch an anderen Teilen des Fahrzeuges oder an anderen Stahlkonstruktionen, wie Brücken, eingesetzt werden können.

Das Verfahren zur Herstellung dieses Unterbodenschutzes

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ORIGINAL INSPECTED

besteht im wesentlichen darin, daß man aus wässrigen Dispersionen von Bitumen und Kunstharz oder Natur- oder Kunstkautschuk mit feinzerteilten vulkanisiertem Kautschuk und feinkörnigen mineralischen Füllstoffen eine Schlämme mit etwa 50 bis 6o Gew.$ Feststoffanteil herstellt und auf die zu schützenden Flächen aufspritzt, bis sich eine Schicht in gewünschter Stärke, vorzugsweise $-$ mm, abgelagert hat. Nach dem Trocknen bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur bildet die Ablagerung eine dichte, zähe, elastische Schutzschicht, die gegen chemische Angriffe sehr widerstandsfähig ist.

Nach der bevorzugten Ausführungsform wird die Schlämme durch weitere Zusätze, wie Bentonit, in einen ausgeprägt thixotropen Zustand versetzt.

Es ist schon lange bekannt, daß als Unterbodenschutz für Kraftfahrzeuge eine Komposition geeignet ist, die zusammengesetzt ist aus etwa 30 bis 70 fo Bitumen, 5 bis 10 $ Harz, 10 bis 30 fo Kautschuk, vorzugsweise von gebrauchten Reifen, und 30 bis 60 <fo mineralischen Füllstoffen (vgl.US-PS 2.265. 770) · Zur Herstellung von Schutzschichten aus diesen Kompositionen wurde der Bitumenanteil in organischen Lösungsmitteln, wie Benzol, unter Zusatz von weiteren polaren Lösungsmitteln, wie Alkohol, aufgelöst, die übrigen Feststoffe zugemischt, die Lösung aufgespritzt und bei erhöh-

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ter Temperatur die Lösungsmittel abgedampft und gleichzeitig die Komponenten zusammengeschmolzen, oftmals unter Bildung einer Schaumstruktur.

Bei diesem Verfahren ist die Verwendung organischer Lösungsmittel sehr lästig, da sie besondere Schutzvorrichtungen, Dämpfe-Absaugung und Rückgevinnungsanlagen notwendig macht. Einfach auf die Lösungsmittel zu verzichten und die Masse im geschmolzenen Zustand aufzutragen, bot aber
keine praktikable Lösung; vielmehr ist das Aufspritzen
zur Erzeugung von Schutzschichten auf unregelmäßig geformte Flächen die beste Methode. Auch würde das Auftragen bei erhöhter Temperatur die Anwendung des Verfahrens zum nachträglichen Anbringen von Schutzschichten am fertigen Kraftfahrzeug oder zu Reparaturarbeiten ausschließen. Der Erfindung lag also die Aufgabe zugrunde, ein Spritzverfahren zu entwickeln, das ohne organische Lösungsmittel auskommt und keine Trocknung oder Schmelzung bei erhöhter Temperatur
erforderlich macht.

Es wurde nun gefunden, daß man einen befriedigenden Unterbodenschutz herstellen kann, wenn man von einer wässrigen Bitumenemulsion ausgeht. Es ist natürlich bekannt, durch
Aufsprühen von Bitumenemulsionen, auch mit Zusatz von
mineralischen Füllstoffen, bituminöse Schutzschichten zu
erzeugen. Es ist aber überraschend, daß man aus der wäss-

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rigen Phase, ohne Schmelzung oder Wärmebehandlung, Schutzschichten herstellen kann, die homogen und hinreichend zäh, elastisch und haftfähig für einen Unterbodenschutz sind.

Die erfindungsgemäß zu verwendende Schlämme wird zweckmäßig aus einer Bindemittel- und einer Füllstoffkomponente zusammengemischt. Für die Bindemittelkomponente verwendet man eine stabile Bitumenemulsion des anionischen Typs. Die Emulsionen enthalten gewöhnlich etwa 50 Gew.fa Mineralölbitumen ο Zweckmäßig hat der Bitumenanteil einen Erweichungspunkt R+K von etwa 6$ C, ist also deutlich härter als das für die üblichen, z.B. im Straßenbau verwendeten Emulsionen eingesetzte Bitumen. Auch eine Mischung etwa gleicher Anteile einer Emulsion aus Hochvakuumbitumen und einer gewöhnlichen Straßenbauemulsion, Erweichungspunkt R+K des Bitumenanteils etwa 35 bis 45 C, ist gut geeignet. Als Emulgatoren werden verseifte Naturharze bevorzugt. Ein Zusatz von Bentonit zur Stabilisierung ist vorteilhaft, während die bekannten Bitumen-Ton-Emulsionen, die Bentonit als Emulgator enthalten, weniger geeignet sind.

Der Bitumenemulsion wird eine Kunstharzdispersion oder ein Latex aus synthetischem oder auch Naturkautschuk zugesetzt. Der Harzzusatz ist maßgeblich für die Haftfähigkeit des fertigen Unterbodenschutzes auf metallischen Unterlagen,

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während der Zusatz von Kautschuk-Latex eine zähere, aber weniger haftfeste Schutzschicht ergibt. Das Mengenverhältnis, auf die Feststoffanteile der Dispersionen bezogen, beträgt zweckmäßig etwa 10 Gew. Teile Harz auf 35 Gew. Teile Bitumen. Bevorzugt wird ein Acrylharz, doch sind auch andere, als Bindemittel bekannte Kunstharze, wie Melaminharz gut geeignet.

Bekanntlich muß beim Mischen von wässrigen Dispersionen der pH-Wert unter Kontrolle gehalten werden, um Ausflocken zu vermeiden. Die Harzdispersionen, die im allgemeinen direkt vom Polymerisationsprozeß herrühren, sind in dieser Hinsicht meist weniger empfindlich, aber die anionischen Bitumenemulsionen dürfen nicht in den neutralen oder gar sauren Bereich geraten; sie wurden ihre Stabilität verlieren. Da die Harzdispersionen meist deutlich sauer reagieren, müssen sie notfalls vor der Zumischung mit Alkali abgestumpft werden.

Die Füllstoffkomponente besteht aus feinzerteiltem vulkanisierten Kautschuk und mineralischem Füller. Zweckmäßig verwendet man Gummimehl oder Gummiraspel, das aus gebrauchten Autoreifen und anderen Gummiabfällen gewonnen wird. An mineralischen Füllern steht eine große Auswahl zur Verfügung; gut bewährt hat sich eine Mischung aus etwa gleichen Teilen Schiefermehl und einem Muscovit/Chlorit/Quarz-

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Gemenge (unter der Bezeichnung "Plastorit" im Handel). Zweckmäßig verwendet man 10 bis 20 Gew. Teile Gummimehl und etwa 25 Gew. Teile mineralischen Füller. Das Gemisch wird mit lasser angeschlämmt und mit der Bindemittelkomponente zu der spritzfertigen Schlämme angerührt.

Vorteilhaft macht man die Schlämme thixotrop. Einerseits wird sie dadurch lagerstabil, braucht also nicht mehr gleich nach dem Aufmischen verarbeitet zu werden; zum anderen können dann die für den Unterbodenschutz gewünschten Schichtdicken von 1 bis 3 nun, sogar darüber leichter und zuverlässiger erzielt werden. Von den an sich bekannten thixotropierenden Mitteln eignet sich besonders Bentonit, Ein Zusatz von 2 bis 6 Gew. Teilen Bentonit zu der Füllstoffkomponente ist ausreichend. Um den optimalen Thixotropie-Effekt zu erzielen, muß man dann den pH-Wert der fertigen Schlämme im Bereich von 8.5 bis 10.5 halten. Zweckmäßig wird dieser Wert durch einen Zusatz verdünnter Salzsäure zu der Füllstoffkomponente eingestellt, der nach den pH-Werten der Bitumenemulsion und der Acrylharzdispersion und nach ihren Mengenverhältnissen bemessen wird.

Mit diesen thixotropen Schlämmen ist es möglich, Schichten von 3 mm Stärke und darüber auf vertikalen Flächen und auch auf der Unterseite von Blechen zu erzeugen. Nach dem Ver-

dunsten des Wasseranteiles bilden diese Schichten homogene, zähe, in mechanischer und chemischer Hinsicht sehr widerstandsfähige Überzüge. Eine Wärmebehandlung ist nicht erforderlich, allerdings auch nicht schädlich, sofern die
Temperatur etwa I50 C nicht übersteigt. Wenn zur Beschleunigung des Trocknens erhöhte Temperaturen angewandt werden, dürfen diese jedenfalls zu Anfang des TrοcknungsVorganges nicht so hoch steigen, sonst erhält man Schutzschichten
mit blasiger Struktur, die weniger widerstandsfähig sind.

Patentansprüche

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   (Iy Verfahren zur Herstellung von Schutzschichten an sich bekannter Zusammensetzung auf Stahlkonstruktionen, wie Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß man aus wässrigen Dispersionen von Bitumen und Kunstharz oder Natur- oder Kunstkautschuk mit feinzerteiltem vulkanisiertem Kautschuk und feinkörnigen mineralischen Füllstoffen eine Schlämme mit etwa 50 bis 6o Gew.^o Peststoffanteil herstellt und sie auf die zu schützenden Flächen aufspritzt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schlämme durch Zusatz an sich bekannter Thixotropierungsmittel, wie Bentonit in einen thixotropen Zustand versetzt.

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