DE2523176A1

DE2523176A1 - Unterlegter kunstrasen oder teppichaehnliches material

Info

Publication number: DE2523176A1
Application number: DE19752523176
Authority: DE
Inventors: William Gridley Toland
Original assignee: Chevron Research and Technology Co
Current assignee: Chevron USA Inc
Priority date: 1974-05-29
Filing date: 1975-05-26
Publication date: 1975-12-11
Also published as: NL7506045A; AU8143775A; GB1504612A; US3935352A; MX3490E; DE2523176B2; DE2523176C3; CA1060057A; JPS512226A; NL163842B; NL163842C; FR2272835B1; FR2272835A1; IT1038476B

Description

RECHTSANWÄLTE

DR. JU*. βΓ·..-η:ί?Μ. WALTER ΒΕΑ . -

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Unsere Nr. 19 893

Chevron Research Company San Francisco, CaI., V.St.A.

Unterlegter Kunstrasen oder teppxchähnliches Material

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines unterlegten Kunstrasens oder einer teppichähnlichen Struktur, insbesondere mit plastiziertem Schwefel als Unterlagematerial.

In der US-PS 2 515 847 wird eine unterlegte teppichähnliche Oberfläche beschrieben. Der Kunstrasen oder die teppichähnliche

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Fläche der obigen Patentschrift eignet sich als Grün für Golfplatze und besitzt eine obere Schicht aus rauhem, mit Noppen versehenem Material, und dieses rauhe Material ist mit Schichten aus schwammgummiähnlichem Material unterlegt. Das unterlegte rauhe Material wird auf die Erde aufgebracht.

Ferner ist selbstverständlich bekannt, teppichähnliches Material auf Beton und Holzflächen zu verlegen.

Künstlicher Rasen wurde auf Fußballfeldern und ähnlichen Plätzen verlegt. Gewöhnlich besitzt der Kunstrasen Fasern, die in einer Unterlage enthalten oder in diese eingewebt sind, und er ist mit einem Polster versehen, das an der Unterlage haftet. Der so zusammengesetzte Kunstrasen wird gewöhnlich direkt als einheitliches Produkt auf die Erde oder eine andere Oberfläche aufgelegt. Beispielsweise wird in der U.S. Patentschrift 3 332 828 in Figur 2 ein Kunstrasen beschrieben, der Fasern in einer Unterlage enthält und bei dem der Rasen ebenfalls mit einem Polster verbunden ist. In Figur 5 der U.S. Patentschrift 3 332 828 ist der Rasen mit der Unterlage, aber ohne das Polster gezeigt.

In der U.S. Patentschrift 3 422 615 wird ebenfalls ein synthetisches, rasenähnliches Material beschrieben, das als "Florware" ausgewiesen wird. Fasern, die zur Herstellung der Garne für die Fabrikation der Florware nach U.S. Patentschrift 3 422 615 geeignet sein sollen, enthalten Olefine, insbesondere Polypropylen, ferner andere Materialien wie z.B. Nylon, Vinylvinylidenchlorid, Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Poly- .

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ester, Polyacrylnitril, Celluloseacetat, Cellulosetriacetat, Reyon und Glas in Faserform.

Plastizierter Schwefel wurde bereits in verschiedenen Veröffentlichungen beschrieben, beispielsweise von J. I. Jin in "Chemistry of Plasticized Sulfur", Petroleum Division, A.C.S. Symposion, Bd. 19, No. 2, März 197¹», S. 234-2¹Il, und von C. Kinney Hancock in "Plasticized Sulfur Compositions for Traffic Marking", Industrial and Engineering Chemistry, Bd. 46, No. 11, November 195¹I, S. 2431-2^35. Patentschriften, die sich auf plastizierten Schwefel beziehen, sind beispielsweise die U.S. Patentschriften 3 316 115 "Marking Composition"; 3 kj>k 852 "Plasticized Sulfur Compositions"; 3 W 9¹Jl "Sprayable Sulfur Road Marking Compositions"; 3 459 717 "Sulfur Based Plastic Composition"; 3 560 451 "Plastic and Nonflammable Sulfur Composition"; 3 453 125 "Plasticized Sulfur Compositions"; 3 674 525 "Plasticized Sulfur Compositions " and 3 676 166 "Plasticized Sulfur Compositions". In der US-PS 3 823 019 werden ebenfalls plastifizierte Schwefelzusammensetzungen beschrieben.

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung eines unterlegten Kunstrasens oder einer teppichähnlichen Struktur dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus geschmolzenem plastiziertem Schwefel auf eine Oberfläche aufgetragen und dann der synthetische Rasen oder das teppichähnliche Material, das selbst eine Unterlage besitzt, auf die Schicht des plastizierten Schwefels aufgebracht wird.

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Nach einer "bevorzugten Ausführungsform der Erfindung lässt man die plastizierte Schwefelschicht ausreichend lange abkühlen, damit sie erstarrt, bevor man den synthetischen Rasen oder das teppichähnliche Material auf den plastizierten Schwefel auflegt.

Unter anderem beruht die Erfindung auf der Beobachtung, dass der plastizierte Schwefel und künstlicher Rasen oder teppichähnliches Material mit Unterlage bei gemeinsamer Anwendung eine sehr gute Gebrauchseignung besitzen, insbesondere als Bodenbelag im Freien, und dass sie bei gemeinsamem Gebrauch tatsächlich einen synergetischen Effekt aufweisen. Bei Verwendung von plastiziertem Schwefel allein gibt es oft Zug- und Biegefestigkeitsprobleme, und der plastizierte Schwefel zeigt bei starker mechanischer Beanspruchung häufig gewisse Bruchstellen und Absplitterungen. Wenn andererseits nur Kunstrasen oder eine leichte Schicht Teppiehmaterial auf einen Boden aufgebracht wird, auch auf einen Boden, der beispielsweise mit Aluminiumhydroxychlorid behandelt wurde, um die Verfestigung des Bodens zu unterstützen, so wird der Teppich leicht durch hohe Absätze oder ähnliche Gegenstände durchstossen. Wenn dagegen Kunstrasen oder ein leichtes Teppichmaterial als Auflage auf einer Schicht aus plastiziertem Schwefel verwendet wird, so wird eine Oberfläche erhalten, die nicht leicht durchstossen wird, und auch der darunterliegende plastizierte Schwefel wird nicht so leicht zerbrochen. Somit werden die Nachteile der einzelnen Komponen-. ten durch ihre gemeinsame Anwendung überwunden.

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Der Kunstrasen oder das Teppichmaterial kann mit oder ohne Polster zur Anwendung gebracht werden, aber der Rasen oder das teppichähnliche Material sollte eine eigene Unterlage oder Versteifung oder eine ähnliche Struktur besitzen, die die Fasern und/oder Garne zusammenhält, die den Teppich oder Rasen bilden. Eine geeignete Struktur aus Kunetrasen oder teppichähnlichem Material mit einer eigenen Unterlage

wird in der deutschen Patentanmeldung (unsere Nr.

Chevron 19 892) beschrieben.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die beschriebene Auflagefläche relativ bequem und schnell hergestellt werden kann. Plastizierter Schwefel kann in grossen Mengen erzeugt werden, und er kann durch Auftragen in geschmolzenem Zustand leicht in verschiedenster Weise geformt werden. Wenn dagegen mit Asphalt gearbeitet wird, um eine Unterlage für eine Rasenfläche herzustellen, so bestehen Schwierigkeiten, den Asphalt in unregelmässige Räume einzubringen. Ferner ist es schwieriger, eine gute Haftung an Asphalt zu erreichen, als es mit den erfindungsgemässen Komponenten möglich ist.

Auch ist die Aushärtungs- oder Erstarrungszeit bei plastiziertem Schwefel recht kurz, verglichen mit der Härtungszeit von Beton, Endlich zeigte es sich, dass der plastizierte Schwefel in Kombination mit dem Rasen verhältnismässig leicht ist, wenn man eine bestimmte Festigkeit oder Dicke des Materials zugrunde legt und mit der Kombination von synthetischem Rasen auf Beton vergleicht.

Die erfindungsgemässen Zusammensetzungen des plastizierten Schwefels enthalten vorzugsweise in der Hauptsache Schwefel.

Vorzugsweise enthält der plastizierte Schwefel mehr als

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50 Gewichtsprozent Schwefel und im günstigsten Falle etwa 70-90 Gewichtsprozent oder mehr.

Ferner sind die erfindungsgemässen Zusammensetzungen aus plastiziertem Schwefel Produkte, die bei Raumtemperatur inner-' halb relativ kurzer Zeit erstarren, "beispielsweise in weniger als etwa 30 Minuten und gewöhnlich weniger als etwa 5 Minuten.

Die Erfindung bezieht sich ausser auf ein Herstellungsverfahren auch auf ein neues Produkt, nämlich das Produkt, das nach den hier beschriebenen Methoden hergestellt wird, also einen synthetischen Rasen oder ein teppichähnliches Material, das selbst eine Unterlage besitzt und mit einer Schicht aus plastiziertem Schwefel unterlegt ist.

Das erfindungsgemässe Produkt eignet sich besonders als Bodenbelag im Freien, weil sich mit dem geschmolzenen, plastizierten Schwefel und den rasenähnlichen Oberflächenmaterialien gut arbeiten lässt, und weil dor Rasen nicht abgerissen oder aufgerollt und weggenommen werden kann, wie es bei Gummioder Latexbelegen und ähnlichen Produkten möglich ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsxorm der Erfindung wird der Kunstrasen auf den plastizierten Schwefel aufgebracht, wenn dieser ' sich noch in geschmolzenem Zustand befindet, sodass der Rasen oder das teppichähnliohe Material praktisch mit dem plastizierten Schwefel integriert oder fest verbunden wird. Der Rasen oder die teppichähnliche Struktur, die selbst eine Unterlage besitzt, kann ab ex* auch mit dem plastizierten Schwefel verklebt oder nach einer anderen Methode, beispielsweise durch Heften, verbunden werden.

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Vorzugsweise enthält der Rasen oder die teppichähnliche Struktur, die auf den plastizierten Schwefel aufgebracht und/ oder mit diesem verbunden wird, eine Unterlage, aber sie. muss nicht unbedingt ausser dieser Unterlage noch ein Polster oder ein schwammähnliehes Material enthalten, das ebenfalls mit dem Rasen oder dem teppichähnlichen Material verbunden ist. - .'.'·■

Plastizierter Schwefel, wie er hier verstanden wird, besitzt gewöhnlich einen niedrigeren Schmelzpunkt und eine höhere Viskosität als elementarer Schwefel. Ausserdem benötigt plastizierter Schwefel längere Zeit zum Kristallisieren, d.h. die Kristallisationsgeschwindigkeit von plastiziertem Schwefel ist geringer als die von elementarem Schwefel. Eine übliche Methode zur Ermittlung der Kristallisationsgeschwindigkeit ist die folgende: Das Prüfmaterial (0,040 g) wird auf einem Objektträger bei 13O⁰C geschmolzen und dann mit einem quadratischen Deckplättchen bedeckt. Der Objektträger wird auf eine Heizplatte gelegt und auf einer Temperatur von 78 ^2°0 gehalten, die auf dem Glasträger mit einem Oberflächenpyrometer gemessen wird. An einer Ecke wird die Schmelze mit einem Kristall des Prüf materials geimpft. Die Zeit bis zur Beendigung der Kristallisation wird gemessen. Plastizierter Schwefel ist also Schwefel, der ein Additiv enthält, das die Kristallisationszeit innerhalb der Fehlergrenze erhöht, . d.h. die mittlere Kristallisationszeit des plastizierten Schwefels ist "grosser als die mittlere Kristallisationszeit des elementaren Schwefels. Für die erfindungsgemässen Zwecke werden als Plastiziermittel Substanzen verwendet, die

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ibsiffi Zusatz zu geschmolzenem, elementarsiß Schwefel eine Erhöhung der Kristallisationsseil; gegenüber der von elementarem Schwefel selbst "bewirken. In einer Yers^Oiisreilie benötigte elementarer Schwefel 0,44 Minuten siua ^J.stnllisisrea unter ϊβη obigen Bedingungen, während Sete/efel mit ein-sm behalt von 3,8# eines Phenol-Schwefel-Atiduite (wis in-DT-OS 23 2k issseiirieben) . 2,9 Minuter, "benötigte_e Schwefel mit

sinem 'Gehalt von 6,696 "bzw* 9_fS>% des gl-aichen Phenol-Schwefel-Äddukts benötigte 5,7 bzw* 22 Mimiten*

Anorganische Plastiziermittel sind Sissn-j lx⁵sen- und

Saosphorsulfide, aber besonders bevorsiigte Plastisierr· sittel sind organische "Verbindungen₅ ils m±% Schwefel waiter Slidung schwefelhaltiger Produkte reagiären Sännen^ wie 3,B, Styrol, ^rMethylstyrol, Dicyeloperitadierij Tisylcyclohexen, Sie Addukte aus. aromatischen Varbiz-dnngsii xiiiä '5o2iwafel der DT-OS 23 2¹I 175 sowie die ar^matiBCiicai 7e2?Miiihmgen, slie

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Der elementare Schwefel kann kristallin oder amorph sein, und er kann geringe Mengen Verunreinigungen enthalten, wie sie normalerweise in handelsüblichen Schwefelsorten gefunden werden. Die optimalen Schwefelmengen in der Zusammensetzung sowie die Mengen der anderen Komponenten können erheblich schwanken. Im allgemeinen werden aber bei einem Schwefelgehalt von 73 bis 97 Gewichtsprozent zufriedenstellende Ergebnisse erzielt.

Dicyclopentadien ist im Handel leicht erhältlich, im allgemeinen in einer Reinheit von etwa 96% und darüber. Vorzugsweise wird es in der obigen besonders geeigneten Zusammensetzung des plastizierten Schwefels in einer Menge von etwa 1 bis 7 Gewichtsprozent angewandt.

Die Glasfasern werden in der bevorzugten Zusammensetzung vorzugsweise in Form von gemahlenen Pasern verwendet, deren Länge im allgemeinen bei etwa 0,8 mm bis 6,4 mm und im günstig sten Falle im Durchschnitt bei etwa 1,6 mm liegt. Diese Pasern, die im allgemeinen aus Glas mit hohem Siliziumdioxidgehalt bestehen, sind im Handel leicht erhältlich, oft mit Stärke als Bindemittel beschichtet. Die Art des Glases ist aber nicht kritisch, so lange die erhaltene Zusammensetzung die entsprechende Scherfestigkeit besitzt, die vorzugsweise bei etwa 28 bis 56 kg/cm liegt. Die Glasfasern machen vorzugsweise etwa 1 bis 5 Gewichtsprozent der erfindungsgemässen Zusammensetzung aus.

Der Talk, der in der bevorzugten Zusammensetzung aus Dicyclo-

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pentadlen, Schwefel, G-lasfasern und Talk vorzugsweise verwendet wird, ist ein blättriges Produkt oder-eine dichte Sorgte wie z.B. Steatit. Auch verunreinigte Sorten wie z.B_e Speckstein können benutzt werden«- Dieser Bestandteil wird vorzugsweise in einer Menge yqtl etwa 1 Ms 15 G-ewiehtsprozent der lusammensetzung angewandt und erfüllt eine doppelte Fuiilrfeioni Er macht da« Gemisch thixotrop und dispergiert die Glasfasern in der Zusammensetzung^ wodurch die Agglomerisaoii der Pasern verhindert wird.

Die "bevorzugte Zusammensetzung wird als dünnflüssiges Gemisch der Bsstandteile zur Anwendung gebracht_f wobei der Schwefel und Bleyelopentadien in geschmolzenem Zustand vorliegen und die Glasfasern und !EaIk in dem geschmolzenen Material verteilt sind. Die Zusammensetzung wird also durch homogenes Mischen der Bestandteile bei einer Temperatur hergestellt, die koch genug ist, um den Schwefel und Bicyclopentadien in geschmolzenem Zustand zu halten, Eine !Bemperatur von etwa

Ms 160⁰G ist befriedigend, aber Temperaturen von etwa O Ms 160⁰G sind am besten geeignet. Jeder übliche Kessel oder ein anderes Reaktionsgefäss, das die erforderliche Temperatur gewährleistet und Mischeinrichtungen besitzt, kann zur Herstellung der erfindungsgeraässen Zusammensetzung verwendet werden«

Die beigefügten Zeichnungen dienen als Beispiele und sollen die 'Beiden Ausführungsformen der Erfindung erläutern:

IiFX" 1 ist eine schematisciie Darstellung &es zji'iti-izr-lsclvriz

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Rasens oder des teppichähnliclien Materials, das mit plastiziertem Schwefel unterlegt ist, wobei zwischen den Garnen oder Pasern des Rasens und dem plastizierten Schwefel ein Polster verwendet wird. Figur 2 ist eine schematische Darstellung der Ausführungsform, bei der kein Polster verwendet wird und der synthetische Rasen mit der Unterlage direkt auf dem plastizierten Schwefel aufliegt oder mit diesem verbunden ist.

Claims

Patentansprüche:

1. J Unterlegter Kunstrasen oder teppichähnliche Struktur, gekennzeichnet durch eine erstarrte Schicht aus plastiziertera Schwefel und einen darübergeschichteten synthetischen Rasen oder ein teppichähnliches Material, wobei der synthetische Rasen oder das teppichähnliche Material-selbst eine Unterlage besitzt.

2. Unterlegter Kunstrasen oder teppichähnliches Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage des Kunstrasens oder des teppichähnlichen Materials mit dem plastizierten Schwefel durch Leim oder einen anderen Klebstoff verbunden ist.

3. Verfahren zur Herstellung eines unterlegten Kunstrasens oder einer teppichähnlichen Struktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus geschmolzenem,plastiziertem Schwefel auf eine Oberfläche aufgetragen und dann der synthetische Rasen oder das teppichähnliche Material, das selbst eine Unterlage besitzt, auf die Schicht des plastizierten Schwefels aufgebracht wird.

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b. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die plastizierte Schwefelschicht sich solange abkühlen läßt, daß sie erstarrt, bevor der synthetische Rasen oder das teppichähnliche Material auf den plastizierten Schwefel aufgebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der synthetische Rasen oder das teppichähnliche Material so auf den geschmolzenen plastizierten Schwefel aufgebracht wird, daß der Kunstrasen oder das teppichähnliche Material starr mit dem plastizierten Schwefel bei dessen Erstarren verbunden wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3» ^ oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Schwefel mit Dicyclopentadien, aliphatischen! Polysulfid, aromatischem Polysulfid oder deren Gemischen plastiziert wird.

Für: Chevron Research Company

San Franeisco/, CaI., V.St.A.

Dr.H.J.Wolff Rechtsanwalt

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