DE2642825C2

DE2642825C2 - Mit einem bitumenösen Schwefel enthaltenden Tränkmittel getränkte Baupappe, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung zur Herstellung von Asphaltdachschindeln

Info

Publication number: DE2642825C2
Application number: DE2642825A
Authority: DE
Inventors: Creighton Oakville Ontario Bean; Gerhard Johannes August Oakville Ontario Kennepohl; Laverne John Georgetown Ontario Miller
Original assignee: GULF CANADA Ltd TORONTO ONTARIO CA
Current assignee: GULF CANADA Ltd TORONTO ONTARIO CA
Priority date: 1975-10-02
Filing date: 1976-09-23
Publication date: 1986-01-30
Also published as: AU1849676A; FR2326552A1; AU504008B2; CA1047851A; GB1567917A; DE2642825A1; FR2326552B1; US4079158A; JPS5351225A; JPS601433B2

Description

3. Verwendung der bitumengetränkten Baupappe gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von Asphaltdachschindeln.

Die stark gestiegenen Kosten für Erdölprodukte, einschließlich der für Bitumen-getränkte Baupappe verwendeten Qualitäten, haben ein Bedürfnis für Materialien geschaffen, die die für Baumaterialien und insbesondere Asphaltschindeln verwendeten Bitumenqualitäten zumindest teilweise ersetzen können. Zur Herstellung von Bedachungsmaterialien werden im allgemeinen zwei verschiedene Bitumenqualitäten eingesetzt Die sogenannte Papptränkqualität dient zum Tränken des Pappträgers, der dem Material in erster Linie seine Zugfestigkeit und Zerreißfestigkeit verleiht Die zweite Qualität eignet sich zum Beschichten; sie wird im allgemeinen mit einem inerten Mineralfüllstoff gestreckt, wodurch der Überzug dem Bedachungsmaterial seine Haltbarkeit verleiht Typische Eigenschaften von handelsüblichem Tränkbitumen, wie sie von der American Roofing Manufacturers Association (ARMA) angegeben werden, sind in Tabelle I wiedergegeben:

Tabelle I — Papptränkbitumen Eigenschaften

Minimum

Maximum

ASTM-Norm

Erweichungspunkt (° C) Flammpunkt (⁰C)

Penetration bei 0⁰C, 200 g, 60 s (dmm) Penetration bei 25⁰C, 100 g, 5 s (dmm) Penetration bei 46° C, 50 g, 5 s (dmm) Duktilitätbei25°C(cm) Duktüitätbei4°C(cm)

Flüchtigkeit bei 165° C, 5 Std. Gewichtsverlust (%) Gesamtbitumenlöslichkeit in Trichloräthylen (%) Hochtemperaturstabilität Erweichungspunkt nach dem Test

Typische Eigenschaften von Beschichtungsbitumen, wie es gegenwärtig zur Herstellung von Bedachungsmaterialien angewandt wird, sind in Tabelle II wiedergegeben (nach ARMA):

Tabelle II — Beschichtungsbitumen

60	68	D-2398
260	—	D-92
3	—	D-5
18	50	D-5
_	150	D-5
10		D-113
3	—	D-113
—	0,5	D-6
99,5	—	D-2042
60	68	D-2398

50 eigenschaften

Minimum

Maximum

ASTM-Norm

Erweichungspunkt (⁰C) Flammpunkt (⁰C)

Penetration bei CC 200 g, 60 s (dmm) 55 Penetration bei 25° C, 100 g, 5 s (dmm)

Penetration bei 46° C, 50 g, 5 s (dmm) Duktilitätbei25°C(cm) Flüchtigkeit bei 165°C, 5 Std. Gewichtsverlust (%)

Gesamtbitumenlöslichkeit in Trichloräthylen (%) 60 Hochtemperaturstabilität

Erweichungspunkt nach dem Test

In der US-PS 21 64 508 wird eine Baupappe beschrieben, die mit Bitumen beschichtet ist Aus der US-PS 56 368 ist ein Dachmaterial bekannt, das aus einer Mischung aus Kalk, Schwefel, Asphalt, Teer und Pech besteht wobei diese Mischung auf eine Unterlage aus Papier oder Pappe aufgebracht wird. Der Schwefelanteil liegt unter 10%, die physikalischen Eigenschaften und das Entflammbarkeitsverhalten sind unbefriedigend.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Baupappe, die insbesondere zur Herstellung von Asphaltdachschindeln geeignet ist, zur Verfugung zu stellen, die nicht nur ausgezeichnete physikalische Eigenschaften und eine gute

96	107	D-2398
260		D-92
6	_	D-5
12	25	D-5
—	50	D-5
1,5	—	D-113
	0,5	D-6
99,5		D-2042
93	107	D-2398

Beständigkeit aufweist, sondern die außerdem schwer entflammbar ist Diese Aufgabe wird durch eine Baupappe gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst

Durch die Zugabe von Schwefel zu Bitumen kann das Bitumen nicht nur gestreckt werden, sondern aufgrund der feinen Dispergierung des Schwefels in dem Bitumen, wobei die Schwefelteilchen einen Durchmesser unter 50 μπι aufweisen, wird eine wesentlich höhere Feuerbeständigkeit erzielt gegenüber den gleichen Bitumen, s jedoch ohne den Zusatz des Schwefels.

Die bitumengetränkte Baupappe erhält man durch intensives Miteinander-Vermischen von flüssigen Bitumen und flüssigem Schwefel und anschließendem Imprägnieren oder Beschichten einer Papierpappe. Hierzu erzeugt man zunächst bei einer Temperatur von 1 ί 5 bis 176° C eine fein verteilte Dispersion von flüssigen Schwefeltröpfchen mit einem Durchmesser unter 50 um in flüssigem Bitumen, wobei der Anteil 10 bis 55 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des flüssigen Bitumens, beträgt, und mit dieser Dispersion wird dann eine Bahn von Papierpappe imprägniert oder beschichtet Die Beschichtung der Papierpappbahn erfolgt bei einer Temperatur von 115 bis 176° C wobei wenigstens 140 Gew.-%, vorzugsweise 160 bis 260 Gew.-% Tränkbitumen, bezogen auf die nicht getränkte Pappe, als Oberzug zurückbleiben.

Derartig hergestellte bituminöse getränkte Baupappe ist besonders zur Herstellung von Asphaltdachschindein geeignet

Nachfolgend sind in der Beschreibung alle Teile und Prozente auf das Gewicht bezogen, wenn nicht anders angegeben. Unter Papierpappe werden poröse Gewebe aus verfilzten oder gewehten Fasermaterialien verstanden.

Beim Vermischen des flüssigen Schwefels mit dem flüssigen Bitumen bei einer Temperatur zwischen 115 bis 176° C muß eine genügende Scherkraft vorliegen. Die Scherwirkung kann beispielsweise mit Hochgeschwindigkeitsrührern, Propellermischern und anderen Mischvorrichtungen mit hoher Scherwirkung erzeugt werden. Es ist bekannt, daß sich derart in Bitumen dispergierter Schwefel in einer Menge von etwa 15 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gemisch, in dem Bitumen löst und/oder sich auf andere Weise mit diesem kombiniert Die Menge des homogen dispergierten Schwefels richtet sich in erster Linie nach der Art des Bitumens. Werden größere Mengen an flüssigem Schwefel mit flüssigem Bitumen gemischt, so wird der Oberschuß über die homogen dispergierbare Menge in Form feiner Tröpfchen von flüssigem Schwefel in dem flüssigen Bitumen heterogen dispergiert, und zwar bis zu einem Gesamtschwefelgehalt des Gemisches von etwa 50 bis 60 Gewichtsprozent Oberhalb dieser Menge kommt es zu einer Inversion und es bildet sich eine Dispersion von flüssigem Bitumen in flüssigem Schwefel. Schwefelmengen oberhalb 55%, bezogen auf das Gesamtgewicht von Schwefel und Bitumen, sind daher im Rahmen der Erfindung ungeeignet Beim Abkühlen der heterogenen Dispersionen von flüssigen Schwefeltröpfchen in flüssigem Bitumen verfestigt sich der Schwefel und kristallisiert aus, so daß er in Form kleiner Teilchen im Bitumen dispergiert bleibt

Die Beispiele erläutern die Erfindung. Die in den Beispielen verwendeten Schwefel-Bitumen-Gemische werden dadurch hergestellt, daß man flüssigen Schwefel mit 250 g flüssigem Bitumen von 149⁰C in einem Metallbehälter vermengt, der auf einer 1500-W-Heizplatte aufsitzt und außerdem durch ein um die Außenseite gewundenes elektrisches Heizband beheizt wird. Der flüssige Schwefel hat ebenfalls eine Temperatur von 149°C und wird in einer Menge zugesetzt, daß sein Anteil 10%, 25% bzw. 50%, bezogen auf das Gewicht des Gemischs, beträgt Anfangs wurde die Schwefeldispersion in Bitumen dadurch erhalten, daß man 1 bis 2 Minuten mit einem 373 W-Turbinenmischer mischt, der mit einem mit 5000 bis 7000 U/min arbeitenden Hochgeschwindigkeitsscherkopf ausgerüstet ist

Es hat sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, daß man das Dispergieren des flüssigen Schwefels in dem flüssigen Bitumen durch 2- bis 5minütiges Mischen unter Verwendung eines luftbetriebenen Labormischers, dessen Propellerblatt mit Preßluft von 7 bar mit 3000 bis 4000 U/min angetrieben wird, vornimmt Hierbei entstehen geeignete Schwefeldispersionen in Bitumen, bei denen praktisch alle Schwefeltröpfchen einen Durchmesser unterhalb 50 μπι aufweisen und die mittlere Schwefeltröpfchengröße im Bereich von 1 bis 10 μπι liegt Die Temperatur des Gemischs wird mit Hilfe eines Rheostaten, der den elektrischen Strom des Heizbands regelt, auf 149 ±5°C eingestellt; die Heizplatte, auf der der Behälter sitzt, wird auf eine mittlere Heizstufe geschaltet

Beispiel 1

Trockenes Pappmaterial wird unter Verwendung verschiedener Schwefel-Bitumen-Gemische getränkt Die erhaltene Pappe eignet sich als Dachpappe zur Herstellung von Kombibelägen und für Bitumen-Rollseitenstükke sowie als Träger für Asphaltschindeln, die auf einer Seite mit einem mineralgefüllten Überzug und gegebenenfalls einem Oberflächenbelag aus Mineralgranulat versehen sind. Das Beispiel erläutert auch die verbesserten flammhemmenden Eigenschaften der erfindungsgemäß mit Schwefel und Bitumen getränkten Pappe gegenüber Pappe, die mit gewöhnlichem Bitumen getränkt ist.

Zum Tränken mit den Schwefel-Bitumen-Mischungen bzw. mit gewöhnlichem Bitumen werden Proben trokkener Pappe verwendet Das zum Tränken verwendete Bitumen ist handelsübliches Raffineriebitumen mit einem spezifischen Gewicht von 1,0209 (15°C), einem Flammpunkt (ASTM-D 92) von 271⁰C, einer Penetration (ASTM D-5) von 35 (25° C) und einem Ring- und Kugelerweichungspunkt (ASTM D-36) von 65° C. Die Schwefel-Bitumen-Ansätze werden dadurch hergestellt, daß man etwas Bitumen mit flüssigem Schwefel bei 148 ±5°C zu Mischungen vermengt, die 25% Schwefel enthalten. Das Mischen erfolgt unter Erwärmen und Rühren. Bei der visuellen Untersuchung von statistischen Proben unter dem Mikroskop zeigt sich, daß der Schwefel nach nur wenigen Minuten dauerndem Mischen gleichförmig dispergiert ist, wobei die mittlere Schwefeltröpfchengröße unterhalb 10 μπι liegt, und praktisch alle Schwefeltröpfchen einen Durchmesser unterhalb 50μΓΠ aufweisen. Quadratische Probenplatten der trockenen, nicht getränkten Platte mit einer Kantenlänge von 30,4 cm und einer Stärke von 0.48 mm werden mit der Hand etwa 45 Sekunden in die Bitumen- bzw. Schwefel-Bitumen-Mischun-

gen bei 149°C getaucht, um sie zu tränken und das Durchlaufen einer kontinuierlichen Ptppbahn über Walzen durch einen Tauchtank zu simulieren. Hierauf läßt man die Platten 15 Sekunden abtropfen und legt sie dann einzeln zwischen die Platten einer hydraulischen Presse, die auf 104 bis 121°C aufgeheizt sind. Hierbei wird überschüssiges Tränkmittel ausgepreßt, so daß eine getränkte Pappe zurückbleibt, die 180 bis 200 Gewichtsprozent Tränkmittel, bezogen auf die trockene Papplatte, enthält Die getränkten Pappen sind mit Ausnahme der Zusammensetzung des mit Schwefel versetzten Tränkmittels vergleichbar mit handelsüblichen bitumengetränkten Papierpappen, die als Dachbeläge verwendet werden. Zum Vergleich der Flammhemmwirkung der Tränkmittel wird ein modifizierter Verbrennungstest unter Anwendung einer herkömmlichen Vorrichtung durchgeführt Hierzu werden Rahmen in Form eines rechteckigen, umgekehrten »U« aus 3,2 mm starkem Messing mit

ίο einer Seitenbreite von 13 mm hergestellt Der Abstand zwischen den Innenseiten der Rahmenseiten beträgt 51 mtii und der Abstand zwischem dem Boden und der oberen Innenseite des umgekehrten »U« beträgt 254 nun. Zwei Rahmen werden auf beiden Seiten einer 76 χ 254 mm großen Platte aus getränkter Pappe befestigt so daß ein flacher Testkörper mit einer freien Pappkante entsteht Der Testkörper wird am Rahmen befestigt und in einem Winkel von 45° und mit der freien Pappkante nach unten gehalten. Zum gleichmäßigen Entzünden wird die Kerze eines Standard-Brenners verwendet Die Ramme wird auf eine Länge von 7,6 cm eingestellt, wobei die Spitze der Kerze 5 cm von der Pappoberfläche und 13 ram von der Unterkante angeordnet ist, so daß die Flamme etwa 2£ cm der Pappoberfläche berührt Man wiegt jede zu prüfende Materialprobe vor dem Verbrennen und den gesammelten Aschenrückstand sowie den nicht verbrannten Teil der Probe nach dem Selbstverlöschen. Da ein Drittel der Probe der Verbrennung nicht zugänglich ist da es zwischen den Seitenteilen ohne

Luftzutritt eingeklemmt ist können bestenfalls zwei Drittel jeder Probe verbrennen.

Teil A

Um die Brenneigenschaften zweier Pappproben zu illustrieren, von denen die eine mit Bitumen und die andere mit einem Schwefel-Bitumen-Gemisch, das 25% Schwefel enthält getränkt ist, werden die gewogenen Proben von getränkter Pappe nebeneinander in eine Raumkammer gehängt und gleichzeitig mit identischen Kerzenflammen entzündet wobei man die Flammen 60 Sekunden an die Proben hält und dann entfernt Die bitumengetränkte Pappe brennt 30 Sekunden nach Entfernen der Flamme und verbrennt vollständig, das heißt die gesamte freiliegende Pappe wird zu Kohle und Asche verbrannt und während dem Versuch tropfen beträchtliche Bitumenmengen von der Probe. Der Verbrennungsrückstand hat keine Festigkeit und bricht in sich zusammen. Aus dem Gewicht der gesammelten Asche und des Rückstands ergibt sich, daß 67% des verbrennbaren Anteils der Originaiprobe verbrannt sind Im Gegensatz dazu brennt die mit Schwefel und Bitumen getränkte Pappe nur 193 Sekunden nach Entfernen der Flamme. Mit fortschreitender Verbrennung von der Unterkante bildet sich auf der Probenoberfläche eine Kohleschicht Der Rückstand aus Pappe und schaumförmiger Kohle bleibt als intakte Platte im Inneren des Rahmens. Während des Versuchs tropft nur wenig Tränkmittel von der Probe ab. Aus dem Gewicht des Rückstands ergibt sich, daß nur 56% des verbrennbaren Anteils der Probe verbrannt sind.

Teil B

Um die Brenneigenschaften dickerer Platten der getränkten Pappe zu illustrieren, werden doppelt dicke getränkte Pappen dadurch hergestellt, daß man zwei quadratische getränkte Pappplatten mit einer Kantenlänge von 30,4 cm aufeinander legt und durch Pressen zwischen den erhitzten Platten laminiert Das Tränken und Pressen erfolgt auf die vorstehend beschriebene Weise. Die Brenneigenschaften von zwei Proben, die mit Bitumen bzw. einem Schwefel-Bitumen-Gemisch, das 25% Schwefel enthält getränkt worden sind, werden wie in Teil A verglichen. Von den doppelt dicken Pappproben (etwa 1,02 mm Stärke) verbrennt die bitumengetränkte Pappe 60 Sekunden nach der Entzündung vollständig und zerfällt auch vollständig, wobei 72% des verbrennbaren Anteils verbrannt sind. Die mit Schwefel und Bitumen getränkte Pappe verlöscht 60 Sekunden nach dem Entzünden, nachdem die Flamme 85% der Strecke bis zum oberen Ende der Pappe zurückgelegt hat Nur 37,5% des verbrennbaren Anteils des Probengewichts sind verbrannt. Zum Vergleich mit einem handelsüblichen

so Material wird eine 7,6 χ 25,4 cm große und 0,89 mm starke Probe aus bitumengetränkter gewalkter Pappe, die Teil einer im Handel vertriebenen Bitumenpapprolle ist wie die anderen Proben befestigt und 60 Sekunden entzündet Die Probe verbrennt vollständig und zerfällt 64 Sekunden nach dem Entzünden. 67% des verbrennbaren Anteils des Probengewichts sind verbrannt

Beispiel 2

Die flammhemmenden Eigenschaften von Asphaltschindeln, die im mineralgefüllten Bitumenüberzug Schwefel bzw. keinen Schwefel enthalten, werden miteinander verglichen. Hierzu werden zahlreiche Schindeln dadurch hergestellt daß man einen rr.ineralgefüllten Überzug auf handelsübliche bitumengetränkte Papierpappe von 0,69 mm Dicke aufbringt Als Füllstoff dient pulverisierter Kalkstein, wie er üblicherweise in Asphaltschindeln verwendet wird. Die asphaltgetränkte Trägerpappe ist ebenfalls ein Handelsprodukt, das üblicherweise für Asphaltschindeln verwendet wird. Sie enthält keinen Schwefel im Tränkbitumen. Für die verschiedenen gefüllten Beschichtungsmassen wird handelsübliches 210 Melt-Beschichtungsbitumen mit einer API-Wichte von 6,1 (15,5°C). einem spezifischen Gewicht von 1,028 (15,5°O, einem Flammpunkt (COC) von 274°C (ASTM D 92), einem Erweichungspunkt von 103⁰C (ASTM D 36) und einer Penetration (ASTM D 5) von 14 (25⁰C; 100 g, 5 see) verwendet Die Bitumenproben werden einzeln in der vorstehend beschriebenen Heizvorrichtung auf 149 ±5°C erhitzt wobei man die schwefelhaltigen Proben mit soviel flüssigem Schwefel versetzt, daß dessen Gewichtsanteil im Gemisch 10%, 25% bzw. 50% beträgt. Die Zugabetemperatur des Schwefels beträgt ebenfalls 149 ±5°C,

so daß die Temperatur der Mischung während des Vermengens nicht über diesen Bereich steigt. Das flüssige Bitumen bzw. die Schwefel-Bitumen-Mischungen werden bei dieser Temperatur mit einer abgewogenen Menge pulverisiertem Kalkstein versetzt, der auf dieselbe Temperatur vorerhitzt ist Die Herstellung der gefüllten Beschichtungsmasse erfolgt unter Verwendung desselben Mischers, jedoch mit geringerer Geschwindigkeit als beim Dispergieren des flüssigen Schwefels im Bitumen. Um eine möglichst wirksame Benetzung des Füllstoffs mit Bitumen bzw. dem Schwefel-Bitumen-Gemisch zu erzielen, beträgt die Drehgeschwindigkeit des Mischers etwa 1/10 der Geschwindigkeit beim Dispergieren des Schwefels. Während dem Mischen wird die Temperatur der gefüllten Beschichtungsmasse auf 149 ±5° C thermostatisiert. Der Anteil des Füllstoffs beträgt in jedem Fall 50 Gewichtsprozent der gefüllten Masse. Zur Herstellung von Schindeln wird ein 30,5 χ 35,5 cm großer Abschnitt der bitumengetränkten Pappe auf die untere Backe einer 50-t-Hydraulischen Presse gelegt und mit 200 g der heißen gefüllten Überzugsmasse beschichtet, die grob verteilt wird, indem man sie etwa 2,15 mm dick zwischen metallische Abstandhalter gießt Dieser Aufbau wird dann mit einem Blatt von PTFE-beschichtetem Schnelltrennpapier belegt, worauf man die Backen der Presse schließt und den Aufbau 5 Minuten mit 9100 kg preßt Während der Herstellung und dem Pressen der Schindeln werden die Backen der Presse bei 104 ±5° C gehalten. Nach dem Entnehmen aus der Presse werden die Schindeln in kaltes Wasser eingebracht und das Sehneiitrennpapier sowie die Abstandhalter werden entfernt Man untersucht die Dicke der Schindeln an '·

verschiedenen Punkten und schneidet einen geeigneten 76,5 χ 254 mm großen Bereich mit im wesentlichen gleichmäßiger Dicke von 2,15 mm aus, der als Testprobe für den Entflammbarkeitstest dient. Die Testproben sind mit Ausnahme der Zusammensetzung des schwefelhaltigen mineralgefüllten Überzugs vergleichbar mit gleich großen Testproben, die aus handelsüblichen Asphaltschindeln ausgeschnitten wurden, die einen 50% mineralgefüllten Bitumenüberzug aufweisen. Zum Vergleich der Entflammbarkeit der verschiedenen Proben werden diese in die Testrahmen aus Beispiel 1 eingespannt und 60 Sekunden mit der Standardkerze entzündet. ^:

Einige Proben werden vor dem Entzünden gewogen und auch der Rückstand nach der Selbstverlöschung wird ,

gesammelt, um den Gewichtsverlust zu bestimmen. Die visuelle Untersuchung der Schindeln nach dem Selbstverlöschen zeigt, daß reine Asphaltschindeln nach dem Entzünden leicht brennen und im allgemeinen mit nur 25 · einmaliger Entzündung vollständig verbrennen. Während des Brennens tropfen an der Unterkante große ij,

Bitumenmengen ab. Die Asphaltschinde! ist nach dem Brennen kaum mehr intakt und der Pappträger weist ■;'·.?

zahlreiche Risse und durchgebrannte Löcher auf. Im Gegensatz dazu entwickeln Schindeln mit einem Schwefel- });

Bitumen-Überzug an der Flammbasis mit fortschreitender Verbrennung eine schaumige Kohleschicht und diese ''■■

Schicht ist vermutlich dafür verantwortlich, daß die Flammen schneller verlöschen und das Bitumen nicht von 30 L· der Schindel abschmilzt Nach vollständiger Verbrennung, die gewöhnlich 2 oder 3maliges Entzünden mit der m

Kerze erfordert, sind die Schindeln immer noch intakt und weisen keine durchgebrannten Löcher auf. Um die * Ergebnisse objektiver zu gestalten, werden zahlreiche Verbrennungsversuche paarweise gleichzeitig mit be- . i

nachbauen Duplikatrahmen und -kerzen durchgeführt, so daß Streuwerte keine Verzerrung der Ergebnisse fjj

bewirken können. Der Gewichtsverlust beim vollständigen Verbrennen, ausgedrückt als Prozentsatz des verbrennbaren Anteils des Schindelgewichts, ist die beste Bewertungsgrundlage für die Feuerbeständigkeit der Vergleichsproben. Hierbei ist die Feuerbeständigkeit um so höher, je geringer der Gewichtsverlust ist Quantita- y

tiv läßt sich feststellen, daß Schindeln mit einem schwefelfreien Überzugsbitumenbinder 67 bis 85% ihres ν

verbrennbaren Gewichts bei der vollständigen Verbrennung verlieren, während Schindeln, die 10% Schwefel im

Überzugsbinder enthalten, 33 bis 47%, Schindeln, die 25% Schwefel im Überzugsbinder enthalten, etwa 30% 40 *; und Schindeln, die 50% Schwefel im Überzugsbinder enthalten, etwa 13% ihres verbrennbaren Gewichts bei der φ

vollständigen Verbrennung verlieren. Zum weiteren Nachweis der relativen Flammbeständigkeit von Schindeln, ,:

die Schwefel im Bitumenüberzug enthalten, wird eine Probe aus oxidiertem Beschichtungsbitumen, das mit 0,3% ,^;

Eisen(HI)-chlorid oxidiert worden ist, zur Herstellung von Schindeln auf die vorstehende Weise verwendet fi

(handelsübliche Asphaltschindeln mit FeCU-oxidiertem Beschichtungsbitumen werden in die Feuerklasse A für 45 ;J Dächer eingereiht während Asphaltschindeln mit normal oxidiertem Beschichtungsbitumen nur in die Klasse B y^;

eingereiht werden). Die vorstehend erhaltenen Schindeln mit FeCU-oxidiertem Beschichtungsbitumen verlieren ;.

im vorstehenden Test 52 bis 57% ihres verbrennbaren Gewichts bei der vollständigen Verbrennung. Schindeln, ΐ

die nur 10% Schwefel im Bitumenüberzugsbinder enthalten, besitzen somit größere Flammbeständigkeit als die %

in die Feuerklasse A eingereihten handelsüblichen Schindeln. 50 S

Beispiel 3 S

Dieses Beispiel erläutert die Überlegenheit von Asphaltschindeln, bei denen sowohl das Tränkmittel des if

Pappträgers als auch der Binder des gefüllten Überzugs 25% Schwefel und 75% Bitumen enthalten. Das Schwefel-Bitumen-Gemisch wird gemäß Beispiel 1 hergestellt und gemäß Beispiel 1 (Teil B) zu einer laminierten Platte von 1,02 mm Dicke verarbeitet Die getränkte Platte wird dann gemäß Beispiel 2 mit einem 50% mineralgefüilten Überzug versehen, der 25% Schwefel und 75% 210 Melt-Beschichtungsbitumen im Binder enthält Aus der entstandenen Platte mit einer Dicke von etwa 2,15 mm wird ein 7,6 χ 25,4 cm großer Bereich mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Dicke von 2,15 mm ausgeschnitten und wie in den vorstehenden Beispielen befestigt und 60 Sekunden entzündet Nach der Entzündungsperiode verlischt die Flamme wieder, nachdem sie in 6 Sekunden 7,6 cm die Testprobe hinaufgebrannt ist Beim Brennen der Testprobe entwickelt sich an der Flammenbasis eine dichte schaumige Kohleschicht Der Gewichtsverlust während des anfänglichen Brennens beträgt 3,6%. Beim Wiederentzünden mit der Kerzenflamme, die zur Aufrechterhaltung der Verbrennung kontinuierlich gegen die Schindel gehalten wird, verbrennt die Probe schließlich vollständig. Der Gewichtsver- es lust beim vollständigen Verbrennen beträgt nur 23,2% des verbrennbaren Anteils der Probe. Im Vergleich hierzu beträgt in Beispiel 2 der Gewichtsverlust von Schindeln, die 25% Schwefel und 75% Bitumen im Binder des gefüllten Überzugs, jedoch keinen Schwefel im Tränkbitumen des Trägers enthalten, etwa 30% des ver-

brennbaren Gewichts bei der vollständigen Verbrennung. „„j_or

Die erfindungsgemäßen Baupappen, in denen ein Teil des Bitumens im mineralgefüllten Bitumenuberzug oder

im Tränkbitumen durch Schwefel ersetzt ist, werden zusätzlich in einem beschleunigten Bewitterungstest |jemäß

ASTM D 1669 einer Untersuchung der physikalischen Eigenschaften im Vergleich zu den Eigenschaften von

handelsüblichen Papptränk- und -beschichtungsbitumenqualitäten und emer Umweltuntersuchung unterwo^fen die eine mögliche Luftverschmutzung durch den zugesetzten Schwefel feststellen soll. Hierbei ze: gt «k ** der Einschluß von Schwefel in den Proben keine schädlichen Nebenwirkungen zeigt In Abhängigkeit vom Mengenden in der flüssigen Schwefel-Bitumen-Mischung senkt der Schwefel die Viskosität des flüssigen Materials bei Temperaturen oberhalb etwa 110⁰C, so daß beim Handhaben, Mischen und Auftragen des Materials niedrigere

,o Temperaturen angewandt werden können. Die Schwefel-Bitumen-Mischungen werden ^her gewöhnlich be, einer Temperatur von etwa 149 ±5°C hergestellt und angewandt, was ihre Verwendung zur Herstellung von Bimmen Dachbelägen nicht ausschließt, obwohl mineralgefüllte Bitumenüberzüge auf Schindeln bisher im

aigeldnenbeiet^

im allgemeinen bei noch höheren Temperaturen, zum Beispiel etwa 204°C, mit B.tumen getränkt wurde. T^mperaTuren oberhalb 149 ±5°C können bei Schwefel-Bitumen-Mischungen angewandt werden wenn geeig-τ- · ι_· _ α K^;=K=n r!=^i4nr/«v> Q^^wpfeivprur^achten Luftverunreinigungen vorhanden sina.

T^mperaTuren oberhalb 149 ±5C können bei SchwefelBitug g
lervorichtungen zum Abziehen der durch Schwefel verursachten _f ^LJ^^un.^^^

Die vorstehend beschriebenen Dachbeläge mit einem mineralgefu lten Schwefel-Bitumen-Uberzug können gegebenenfalls Decküberzüge aus reflektierenden und/oder dekorativen fe.nteiligen Stemmaterialien aufwei-

sen.

55

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Claims

Patentansprüche:

1. Baupappe, die mit einem bituminösen Schwefel-enthaltenden Tränkmittel getränkt und gegebenenfalls beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das bituminöse Tränkmittel eine gleichmäßige Dispersion von 10 bis 55 Gew.-% Schwefel in 90 bis 45 Gew.-% Bitumen ist und die Schwefelteilchen einen Durchmesser unter 30 μπι aufweisen.

2. Verfahren zur Herstellung von bitumengetränkter Baupappe, bei dem flüssiges Bitumen und flüssiger Schwefel intensiv miteinander vermischt werden und dann eine Bahn von Papierpappe damit imprägniert und/oder beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Temperatur von 115 bis 176^CC eine fein verteilte Dispersion von flüssigen Schwefeltröpfchen in flüssigem Bitumen, mit einem Anteil von 10 bis 55 Gew.-% Schwefel, bezogen auf das Gewicht des flüssigen Bitumens, erzeugt wird, wobei der Durchmesser der Schwefeltröpfchen unter 50 μπι liegt