DK174070B1 - Pigmenterbart bindemiddelpræparat - Google Patents

Description

DK 174070 B1

Den foreliggende opfindelse angår et pigmenterbart bindemiddelpræparat indeholdende en mineralsk smøreolieekstrakt, og en jordolieharpiks og/eller en cumaron-inden-harpiks.

5 Sådanne bindemiddelpræparater kendes fra Britisk patentskrift nr. 1.226.234. Disse præparater indeholder endvidere en klasse af blokcopolymere af typen styren konjugeret dien.

Disse bindemiddelpræparater har lys farve og er der-for pigmenterbare, så at de endelige mineralske aggregat-, fyldstof- og pigmentholdige asfaltiske præparater fx kan bruges til mærkningsformål ved hjælp af farvede overlejringer på asfaltiske betonbaserede vej forløb.

Det har nu vist sig at de ovennævnte bindemiddelpræ-15 parater kan forbedres med hensyn til deres smidigheds-og adhæsionsegenskaber henimod mineralaggregater ved at bruge en speciel gruppe harpikser.

Opfindelsen angår derfor bindemiddelpræparater, hvori jordolieharpiksen og/eller cumaron-inden-harpiksen 20 indeholder karboxylsyre-, karboxylsyreanhydrid- eller hydroxylgrupper. Disse harpikser vil herefter blive betegnet med udtrykket modificerede harpikser.

Det foreliggende bindemiddelpræparat kan også bruges fx til industrielle formål såsom i byggeindustrien, 25 fx til tagtækning og tætning, til rørbelægninger og til hydrauliske formål.

Egnede ekstrakter vindes ved opløsningsmiddel-ekstraktion af en mineralsk smøreolie, især af en Bright-Stock, som er en smøreolie, afledet af en deasfalteret olie.

50 Velegnede opløsningsmidler er fx fenol, N-metylpyr- rolidon, flydende svovldioxid enten alene eller i kombination med en aromatisk forbindelse som fx benzen og især furfural.

Disse ekstrakter kan bruges i mængder på 30-99 vægt%, 35 fortrinsvis 60-95 vægt% af bindemidlet,

Jordolieharpikser kan fremstilles ved polymerisation af umættede kulbrinter som måtte være til stede i umættede jordoliefraktioner, fx termisk krakkede frak- DK 174070 ΒΊ 2 tioner og umættede kulbrinter vundet ved pyrolyse af kulbrinter.

Cumaron-inden-harpikser kan fremstilles ved polymerisation af umættede kulbrinter som er til stede i kul-5 tjæredestillater.

De foreliggende modificerede harpikser kan fx vindes ved behandling af de ovennævnte harpikser med umættede karboxylsyrer eller anhydrider deraf især malein-syreanhydrid, eller ved mild oxidation.

10

De kan endvidere fremstilles ved modifikation af fremstillingsprocessen for harpikser, fx ved polymerisation af de umættede kulbrinter i nærværelse af umættede karboxylsyrer eller anhydrider, især maleinsyreanhydrid, eller i nærværelse af hydroxylgruppeholdige umættede karboxylsyrer eller estere deraf, fx hydroxyætylmetacry-lat.

De modificerede harpikser kan have sure værdier, fx 1-100, fortrinsvis 5-50 mg KOH/g.

De foreliggende modificerede harpikser kan hensigts- 20 mæssigt bruges i en mængde pa 1-70 vægt%, fortrinsvis 5-40 vægt% af bindemidlet.

Selvfølgelig kan man bruge ekstrakter og/eller blandinger af modificerede harpikser, eventuelt sammen med de umodificerede harpikser eller andre harpikser.

25

Ekstrakterne og/eller harpikserne kan delvis eller helt blæses før eller efter blanding. Normalt nedsætter blæsning af ekstrakten den mængde harpiks der behøves.

Sammenlignet med blæste blandinger af ekstrakter og umodificerede harpikser udviser blæste blandinger af ekstrakter og de foreliggende modificerede harpikser forbedrede klæbeegenskaber, ,

Det foreliggende bindemiddelpræparat kan bruges som koldasfaltbitumen (cutbacks) eller sammen med en flux- olie. Der kan fx bruges mængder på 30-60 vægt% flygtige 3 5 organiske opløsningsmidler eller fluxolie.

De sluttelige asfaltpræparater hvori de foreliggende pigmenterbare bindemidler bruges indeholder sædvanl* vis mineralaggregater og fyldstoffer, begge i mængder DK 174070 Bl 3 på fx 5-98 vægt%, fortrinsvis 20-95 vægt% af asfaltpræparatet.

Egnede mineralaggregater er stensnitter, grus, slagger og sand.

5 Egnede fyldstoffer er mineralstøv, jordbrugskalk, malet kalksten og talkum.

De foreliggende pigmenterbare bindemidler kan være tilstede i mængder på fx 1-15 vægt%, fortrinsvis 4-8 vægt% af asfaltpræparatet.

I® Pigmenter kan bruges i mængder på 0-10 vægt%, for trinsvis 0,05-2 vægt% af asfaltpræparatet.

Egnede pigmenter er fx røde og gule jernoxider, titanoxid (hvidt), chromexgrønt og koboltblåt.

De foreliggende bindemiddelpræparater kan også inde-holde mindre mængder såsom 0-30 vægt%, fx 0,5-10 vægt%, regnet på del mængder, af andre bestanddele, såsom blæst eller ikke blæst bitumen, fx propanbitumen; naturlige eller syntetiske gummier, fx eventuelt hydrogenerede, ligekædede eller forgrenede, fx stjerneformede blokco-20 polymerer af styren og en konjugeret dien (fx butadien eller isopren), voksarter såsom paraffinvokser; polymerer såsom polyæten, polypropylen og poly(iso)buten; klæbestoffer, såsom litiumsalte af C10_40-(hydroxy)-fedt-syrer, fx litium (hydroxy)stearat for at gøre de fore-25 liggende præparater selvklæbende, osv. Fortrinsvis inde holder præparatet en syntetisk gummi som ovenfor defineret, og/eller et Li-salt af en C10_4Q-fedtsyre eller af en C^Q_4Q-hydroxyfedtsyre.

30 Eksempel 1

En Bright-Stock furfuralekstrakt (BFE) blev blandet med følgende harpikser: A: umodificeret cumaron-inden-harpiks, 35 B: kommerciel modificeret harpiks indeholdende karbo- xylsyregrupper (syretal 19 mg KOH/g), C: eksperimentelt modificeret jordolieharpiks indehol dende karboxylsyregrupper (syretal 9,2 mg KOH/g).

4 DK 174070 Bl

De modificerede harpikser B og C er begge fremstillet ved polymerisation af umættede kulbrinter i nærværelse af maleinsyreanhydrid.

Harpikserne omrørtes med ekstrakten ved 200-220°C 5 i ca. 30 minutter.

De vundne blandinger afprøvedes og resultaterne fremgår af tabel A (sammensætninger i vægt%).

Tabel A

10

Præparat nr._1_2_3_4 BFE 70 68 70,5 67

Harpiks A 30 24 29 - ^ Harpiks B - 8 - -

Harpiks C 33

Maleinsyreanhydrid - - 0,5

Egenskaber 20 Penetration ved 25°C, 0,1 mm (ASTM D 5) 88 88 79 81

Blødgøringspkt. ring og kugle, °C (ASTM

D 36) 43,5 46 45 46

Smidighed ved 10°C, 25 cm (ASTM D 113) 14 >80 10 >60

Marshall stabilitet, N ] 7350 7860 7180 7330

Marshall stabilitet efter 14 dage ved 60 C under vand, N } 0 6850 6500 6780 30 Bevaret stabilitet, % 0 87 90 92 ^ ASTM D 1559, ved 60°C, tæt asfaltisk beton, 5,8% bindemiddel, ca. 5% hulrum.

35 Denne tabel viser de fremragende samlede egenskaber af præparaterne ifølge opfindelsen (præparat 2 og præparat 4) og de meget forbedrede smidighedsegenskaber af de foreliggende præparater 2 og 4 sammenlignet med præpa- 5 DK 174070 B1 raterne 1 og 3 indeholdende umodificeret harpiks.

Eksempel 2 5 Følgende komponenter sammenblandes til dannelse af et tætningspræparat for samlinger (vægt%): 40,5% blanding af BFE og karboxyleret jordolieharpiks, vægtforhold 75:25, PEN (25°C, 0,1 mm) 200, 36,3% kalkstens-fyldstof, 10 4,7% litiumstearat, 1,7% forgrenet styren/butadien/styren-blokcopolymer med et styrenindhold på 30 vægt%, 1,0% dioleat af oleylaminopropyldiamin, 13,8% diklormetan 15 2,0% pigment

Egenskaberne efter afdampning af opløsningsmidlet fremgår af tabel B.

20 Tabel B

PEN (25°C, 0,1 mm) 44

Dryppunkt, °C (IP 132/65) 191

Strømning 1,5 mm, 14 dage, lodret, 90°c ingen 25

Gode vådvedhæftningsegenskaber på beton, træ, glas og aluminium.

Eksempel 3 30 Følgende komponenter blev blandet for at vinde et tagdækningspræparat (vægt%): 77,7% blanding af 91vægt%s blanding af BFE og karboxyleret jordolieharpiks (vægtforhold 75,4:24,6) og 9 vægt%s hydrogeneret ligekædet styren/butadien/ 35 styren-blokcopolymer med et styrenindhold på 33 vægt%.

15,5% kalkstens-fyldstof, 3,9% Ti02 DK 174070 B1 5 6 2,9% Pigment

Egenskaberne fremgår af tabel C.

Tabel C

Blødgøringspunkt R & B (°C) 121

Penetration 25°C (0,1 mm) 46 0

Viskositet 180°c (mPa) 9630 200°C 3910 220°C 1630 ^ Koldbøjning (0 30 mm, 5 s) (DIN 52123) består (°C) - 10 svigter (°C) - 15

Strømningsresistents (2 timer) (DIN 52123) 0 består (°C) 110 svigter (°C) 115

Strækprøve (ASTM D 2523/66T/D 412, ASTM 1708/70)

Flydespænding (105 N/mm2) 3,5 5 Modulus 300% i« «i 4,0

Modulus 500% " " 6,2

Maximal spænding " " 14,3

Forlængelse ved maksimal spænding (%) 980 c o

Spænding ved brud (10 N/mm ) 13,7 D Forlængelse ved brug (%) 1000 3

Claims (8)

1. Pigmenterbart bindemiddelpræparat indeholdende en mineralsk smøreblieekstrakt, en jordolieharpiks og/eller 5 en cumaron-inden-harpiks, kendetegnet ved at jordolieharpiksen og/eller cumaron-inden-harpiksen indeholder karboxylsyre-, karboxylsyreanhydrid- eller hydro-xylgrupper (modificeret harpiks).

2. Præparat ifølge krav 1, kendetegnet ved ^0 at ekstrakten er en Bright-Stock furfuralekstrakt.

3. Præparat ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved at mængden af ekstrakten er 30-99 vægtft, fortrinsvis 60-95 vægt%, og af den modificerede harpiks 70-1 vægt%, fortrinsvis 40-5 vægt%.

4. Præparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved at den modificerede harpiks er vundet ved behandling af harpiksen med maleinsyrean-hydrid.

5. Præparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, 20 kendetegnet ved at den modificerede harpiks er vundet ved polymerisation af de umættede kulbrinter, ud fra hvilke harpikserne er fremstillet, i nærværelse af maleinsyreanhydrid.

6. Præparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1-5, 2 ζ Ό kendetegnet ved at ekstrakten og/eller harpik sen er blæst.

7. Præparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1-6, kendetegnet ved at der yderligere er et pigment og/eller mineralaggregat og/eller fyldstof til ste- 30 de.

8. Præparat ifølge et hvilket som helst af kravene 1-7, kendetegnet ved at der yderligere er en mindre del syntetisk gummi og/eller Li-salt af en C^^Q-fedt- syre eller hydroxyfedtsyre til stede. 35