DEM0000382MA - Bitumen-Masse oder bitumenähnliche Masse für Anstriche, Isolierungen, Deckmassen u. dgl. und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Bitumen-Massen bzw. bitumenähnliche Massen, z.B. pechhaltige Massen oder von Kohle herstammende Massen, wie sie für Isolierungen, Anstriche und Deckzwecke z.B. für Pappen, Betonflächen usw. verwendet werden, sowie auf Verfahren zur Herstellung solcher Massen.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf verbesserte Massen, wie sie aus Glanzkohle-haltigen Kohlen durch Behandeln in feinpulvriger Form mit einem Überschuss an Lösungsmitteln in der Wärme unterhalb der Zersetzungstemperatur der Kohle und Abdestillieren des überschüssigen Lösungsmittels gewonnen werden können, sowie auf Verfahren zur Herstellung derartiger Messen.

Es ist bekannt, dass Bitumen-Massen und insbesondere bitumenähnliche, z.B. pechenthaltende Massen neben vorteilhaften Eigenschaften die bei manchen Verwendungs- zwecken sehr unerwünschte Eigenschaften besitzen, an Flächen z.B. aus Beton oder Pappe oder an anderen Flächen ungenügend bzw. nicht in wünschenswertem Masse zu haften, wobei diese Massen unter Umständen auch den Übelstand aufweisen, dass etwa an ihnen vorhandene ölige Bestandteile sich im Laufe der Zeit mehr oder weniger abscheiden.

Homogene bitumenähnliche kolloide Massen, wie sie aus Glanzkohle bzw. Kohlen, die überwiegend aus Glanzkohlen bestehen, durch Erwärmen mit Kohlenwasserstoff-Gemischen, bei Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperatur der Kohle hergestellt werden können, wobei ein Lösen der Kohle bzw. von Kohlenteilen und eine homogene Verteilung auch der ungelösten feinkörnigen Feststoffe eintritt, sodass nach Abdestillieren des überschüssigen Lösungsmittels eine als Bitumen anzusprechende Masse mit wertvollen Eigenschaften verbleibt, sind in Beziehung auf ihre Klebfähigkeit, bzw. Haftfestigkeit verbesserungsfähig. Auch ist es unter Umständen wünschenswert, ihre Stabilität hinsichtlich der Abscheidung von Ölanteilen zu erhöhen; in gewissem Masse auch dann, wenn verblassenes Pech zur Verminderung dieser Ölabscheidung z.B. während oder vor dem Aufschliessungsvorgang zugemischt wurde.

Die Erfindung bringt nun die Überwindung bzw. wesentliche Verminderung dieser Mängel durch Schaffung einer Bitumen-Masse bzw. bitumenähnlichen Masse von grosser Klebkraft und Haftfestigkeit, die z.B. auf Betonflächen haltbar und dauerhaft aufgebracht werden kann und auf Pappen unter Herstellung vorzüglicher Dachpappen, wobei die Neigung Öl abzuscheiden mindestens in erheblichem Masse verringert wird.

Diese Masse gemäss der Erfindung besteht aus Bitumen, bitumenähnlichen Stoffen, wie z.B. Pechgemischen usw., Aufschliessungsprodukten von Glanzkohle, wie sie oben beschrieben sind und für die in dem DRP 752 577 bevorzugte Herstellungsverfahren unter Schutz gestellt sind, sowie gegebenenfalls Verdünnungsmitteln einerseits und Rückständen der Behandlung von Teerkohlenwasserstoffen, insbesondere Rohbenzol, bzw. benzolhaltigen Fraktionen oder Gasen mit polymerisierend wirkenden Mitteln, insbesondere Schwefelsäure, andererseits. Die Massen können sonstige Zusatzstoffe z.B. Füllstoffe usw. enthalten.

Bei der Reinigung von Rohbenzol durch Behandeln mit konzentrierter Schwefelsäure fällt nach dem Abdestillieren des gereinigten Benzols als Rückstand eine harzartige Masse von Polymerisaten an, die Polymerisate der das Benzol verunreinigenden Stoffe bzw. Schwefelsäure-Einwirkungsprodukte solcher Stoffe enthält, sowie Polymerisate aus Waschölbestandteilen des Ausgangsbenzols bzw. Schwefelsäure-Einwirkungsprodukte solcher Waschölbestandteile und überdies unpolymerisierte verhältnismässig niedriger, jedoch höher als die abgetriebene gereinigte Benzolfraktion siedende Waschölbestandteile.

Wird ein solcher Rückstand zu Bitumen-Massen bzw. bitumenähnlichen Massen zugegeben, z.B. Pech-Massen, so tritt eine erhebliche und überraschende Erhöhung der Klebkraft ein und zwar auch dann, wenn die Zusatzmenge verhältnismässig geringgehalten wird, z.B. im Bereich von etwa 5% oder 10%.

Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn nicht der gesamte oben charakterisierte Destillationsrückstand in dem Endprodukt enthalten ist, z.B. zugesetzt wird, sondern nur die höhersiedenden Anteile, d.h. wenn die unter 230° vorzugsweise unter 300° siedenden Anteile dieses Rückstands entfernt worden sind z.B. durch Abdestillieren, vor oder gegebenenfalls auch nach dem Zusetzen.

Massen von überragenden Eigenschaften werden erhalten, wenn diese hochsiedenden Anteile solcher Rückstand-Polymerisate in Mengen von etwa 5 - 10% zu homogenen kolloidalen Bitumen-ähnlichen Massen zugegeben werden, wie sie aus Kohlen mit einem wesentlichen Gehalt an Glanzkohle durch Behandeln mit Teerkohlenwasserstoffen, z.B. etwa im Siedebereich des Anthracenöls, unter Erwärmen auf z.B. ungefähr 360° während verhältnismässig kurzer Zeit, und Abdestillieren des überschüssigen Lösungsmittels (DRP 752577) erhalten werden, und die Pech, insbesondere verblasenes Pech enthalten können.

Die so erhaltene Masse zeigt hervorragende Klebeigenschaften ohne dass das Aussehen und die sonstigen günstigen Eigenschaften der Messe beeinträchtigt werden; es wird im Gegenteil eine Ölabscheidung vermindert, also die Stabilität erhöht. Anstriche mit dieser Masse, z.B. auf Betonflächen, geben festhaftende Überzüge mit ausgezeichneten Eigenschaften. Dachpappen, hergestellt mit solchen Massen, zeigen eine ausgezeichnete Haftung der Deckschicht an der Unterlage unter vorzüglichen sonstigen Eigenschaften.

Die Zugabe des Rückstand-Polymerisats, vorzugsweise der hochsiedenden Anteile, kann zu der sonst fertigen Masse, oder während oder vor ihrer Herstellung geschehen. Insbesondere ist die homogene und gleichmässige Verteilung dann gewährleistet, wenn das Rückstand-Polymerisat vor der Herstellung der endgültigen Bitumenmasse zugefügt wird, z.B. bei der Herstellung der Massen aus Glanzkohle vor dem Aufschluss durch Lösungsmittelbehandlung in der Wärme. Dabei kann dann das Abdestillieren der niedriger siedenden Anteile des Polymerisats mit dem Abdestillieren des Überschusses an Lösungsmittel geschehen. Besteht infolge der beidem Abdestillieren verwendeten Temperatur die Gefahr einer Entfernung eines zu grossen Teils des Polymerisats, so ist das Zusetzen nach Beendigung der Destillation oder kurz vorher vorzuziehen.

Das Vorhandensein der niedrigerer siedenden Anteile der Polymerisate beeinträchtigt die Verbesserung der Haftfestigkeit nicht, schafft jedoch eine gewisse Klebrigkeit, die in gewissen Fällen, z.B. bei Anstrichen, unerwünscht sein mag, sodass in der Regel die Verwendung nur der höhersiedenden Bestandteile, wie oben ausgeführt, bevorzugt ist.

Die erhaltenen Massen besitzen gute allgemeine Eigenschaften, so z.B. zeigt ein Produkt hergestellt nach dem Verfahren des DRP 752 577 mit einem Gehalt von 20% an den über 320° siedenden Anteilen des bei der Destillation von Schwefelsäure gewaschenem, mit Alkali und Wasser behandeltem Rohbenzol anfallenden Rückstandes einen Brechpunkt von unter -14°, einen Tropfpunkt von etwa 108° und einen Erstarrungspunkt von etwa 74°.

Diese Eigenschaften kommen praktisch denen von bestem Bitumen gleich, sind ihnen in mancher Hinsicht überlegen, sodass die verhältnismässige Wohlfeilheit ihnen gegenüber einen wesentlichen Vorzug schafft.

Ausser den Schwefelsäure-Behandlungsprodukten sind auch die Polymerisationsrückstände der Behandlung mit anderen polymerisierend wirkenden Mittel geeignet. Ausser den Rückständen der Behandlung von Benzol sind auch die Rückstände der Behandlung anderer Teerkohlenwasserstoffe mit polymerisierend wirkenden Mitteln geeignet.

Die Massen können Füllstoffe und andere Zusatzstoffe enthalten, vorzugsweise nicht solche, die die Erhöhung der Klebkraft ausgleichen.

Die Vermengung geht auf übliche Weise z.B. durch Verrühren in der Wärme vor sich und wird zweckmässig in einem Zeitpunkt vorgenommen, in dem das Produkt warm vorliegt bzw. ein Vermischen leicht durchgeführt werden kann, z.B. bei Vor- handensein verhältnismässig grosser Mengen Lösungsmittel.

Die Zusatzmenge kann auch weniger als 5% und auch mehr als 10% z.B. 20% oder mehr betragen. Zu bemerken ist allerdings, dass eine allzugrosse Zusatzmenge z.B. von 30% und mehr sich nur in Sonderfällen empfiehlt, da die gewünschte Klebkrafterhöhung schon, wie ausgeführt, bei verhältnismässig geringen Zusatzmengen eintritt.

Beispiel 1.

Ein Produkt, hergestellt nach dem Verfahren der Deutschen Reichspatentschrift 752 577, wurde versetzt mit 10% eines Rückstandes, der erhalten worden war durch Behandeln von Rohbenzol mit konzentrierter Schwefelsäure. Von diesem Rückstand wurden die unter 300° C siedenden Anteile abdestilliert.

Die unten stehende Tabelle zeigt die Eigenschaften zweier mit diesem Produkt unter Verwendung von Asbest- und Gesteinsmehl hergestellten Massen mit vorzüglicher Klebekraft.

Beispiel 2.

Es wurde eine überwiegend aus Glanzkohle bestehende Kohle mit einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von etwa 30% mit der fünffachen Menge Antracenöl bei etwa 360° etwa drei Stunden erhitzt und dann etwa 50% der Gesamtmasse abdestilliert. Das so erhaltene Produkt wurde mit 30% des über 320° siedenden Anteils eines bei der Behandlung von Rohbenzol mit konzentrierter Schwefelsäure erhaltenen Rückstandes versetzt.

Das auf diese Weise erzeugte Produkt wies hervorragende Klebkraft auf und besass einen Erweichungspunkt von 70° C, einen Tropfpunkt (nach Übbelohde) von 115° und einen Brechpunkt (nach Fraass) von minus 10°C.

Claims (10)

1. Bitumen-Masse bzw. bitumenähnliche Masse z.B. für Isolierungen, Anstriche,k Deckmassen und dergl., gekennzeichnet durch einen Gehalt an Rückständen der Behandlung von Teerkohlenwasserstoffen, insbesondere Rohbenzol, mit polymerisierend wirkenden Mitteln, insbesondere Schwefelsäure.

2. Bitumen-Masse bzw. bitumenähnliche Masse gemäss Anspruch 1 gekennzeichnet durch einen Gehalt an über etwa 230° siedenden Anteilen der Rückstände.

3. Bitumen-Masse bzw. bitumenähnliche Masse gemäss Anspruch 1 gekennzeichnet durch einen Gehalt an über etwa 300° siendenden Anteilen der Rückstände.

4. Bitumen-Masse bzw. bitumenähnliche Masse gemäss Anspruch 3 gekennzeichnet durch einen Gehalt an über etwa 320° siedenden Anteile der Rückstände.

5. Bitumen-Masse bzw. bitumenähnliche Masse gemäss Ansprüchen 1 - 4 gekennzeichnet durch einen Gehalt in der Grössenordnung von etwa 5-10% an Rückstand, vorzugsweise höhersiedenden Rückstandsanteilen, bezogen auf das Bitumen bzw. den bitumenähnlichen Stoff plus Verdünnungsmittel.

6. Bitumen-Masse bzw. bitumenähnliche Masse gemäss Ansprüchen 1 - 5 gekennzeichnet durch einen Gehalt an Auf- schliessungsprodukten von Glanzkohlen bzw. Kohlen mit einem wesentlichen Anteil von Glanzkohle in feinpulvriger Form mit lösend wirkenden Kohlenwasssserstoffölen, insbesondere Steinkohlenteerölen, bei erhöhten unterhalb der Zersetzungstemperatur der Steinkohle liegenden Temperaturen unter nachfolgendem Abdestillieren eines Teils der Kohlenwasserstofföle ohne mechanische Abtrennung, insbesondere an Aufschliessungsprodukten mit einem Verhältnis von Lösungsmittel zu Ausgangskohle von etwa 2-3:1, als Bitumen.

7. Bitumen-Masse bzw. bitumenähnliche Masse gemäss Anspruch 6 gekennzeichnet durch einen Gehalt an Pech, insbesondere an verblasenem Pech.

8. Bitumen-Masse bzw. bitumenähnliche Masse gemäss Ansprüchen 1 - 7 gekennzeichnet durch einen Gehalt an Zusatzstoffen, wie z.B. Füllstoffen.

9. Verfahren zur Herstellung von Bitumen-Massen bzw. bitumenähnlichen Massen gemäss Ansprüchen 1-8 dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstand bzw. der Rückstandsanteil in der Wärme unter Rühren zu dem Bitumen bzw. der bitumenähnlichen Masse, vorzugsweise vor ihrer Fertigstellung, zugegeben wird.

10. Verfahren zur Herstellung von Bitumen-Massen bzw. bitumenähnlichen Massen der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückstand, vorzugsweise der über 300°C, mit besonderem Vorteil der über 320°C siedende Anteil des Rückstandes, vorzugsweise zur Behandlung von Benzol mit Schwefelsäure, dem Gemisch aus Lösungsmitteln und Ausgangskohle und gegebenenfalls Pech, vorzugsweise verblasenem Pech, vor Abkühlung, gegebenenfalls vor Abdestillieren des überschüssigen Lösungsmittels bzw. vor der Aufschliessungsbehandlung zugemischt wird.