ES2416080T3

ES2416080T3 - Un pegamento bituminoso en frío

Info

Publication number: ES2416080T3
Application number: ES09150810T
Authority: ES
Inventors: Hans Aerts; Eric Bertrand; Michel Getlichermann
Original assignee: Imperbel NV
Current assignee: Imperbel NV
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2013-07-30
Anticipated expiration: 2029-01-16
Also published as: EP2208768B1; PL2208768T3; EP2208768A1; US8257483B2; DK2208768T3; US20100212546A1

Abstract

Un pegamento bituminoso en frío para pegar en frío materiales de construcción y que comprende betún y almenos 10% en peso de un compuesto de aceite vegetal basado en una cadena de carbonos que comprende de 6 a12 átomos de carbono y que además comprende arcilla y un agente dispersante, caracterizado por que dichopegamento bituminoso en frío comprende al menos 35% en peso de betún y además comprende entre 0,1 y 5% enpeso de un disolvente

Description

Un pegamento bituminoso en frío.

Campo de la invención.

La presente invención se refiere a un pegamento bituminoso en frío para pegar en frío materiales de construcción y que comprende betún y al menos 10% en peso de aceite y que además comprende arcilla y un agentes dispersante. Dicho pegamento en frío de un componente se conoce de la patente europea EP 1544254. Realmente este documento describe una composición adhesiva que contiene un polímero que tiene grupos sililo reactivos, un material bituminoso y, opcionalmente, un plastificante derivado de aceite de soja tal como algunos ésteres o ácidos grasos. Esta composición adhesiva conocida se usa, por ejemplo, para impermeabilizar superficies de construcción y adherir láminas para cubiertas de tejados de betún modificado. La composición adhesiva conocida también está exenta de carcinógenos tales como alquitrán de hulla, isocianatos tóxicos y disolventes volátiles.

Un objeto de la presente invención es producir un pegamento bituminoso en frío de un componente que tenga solo una cantidad relativamente pequeña de disolventes, sin que afecte de forma adversa a la viscosidad del pegamento en frío.

Para este propósito, un pegamento bituminoso en frío según la presente invención, se caracteriza porque dicho aceite es un compuesto de aceite vegetal, basado en una cadena de carbonos que comprende al menos una de C6 a C12 átomos de carbono y además comprende entre 0,1 y 5% en peso de un disolvente. La presencia del compuesto de aceite vegetal, basado en una cadena de carbonos que comprende al menos una de 6 a 12 átomos de carbono, permite producir un pegamento estable de un componente que tiene una viscosidad que presenta una facilidad de manejo del pegamento durante la aplicación. Puesto que la cantidad de disolvente es menos de 3% en peso, el pegamento se puede calificar como pegamento sin disolvente.

Una primera realización preferida de un pegamento bituminoso en frío según la invención, se caracteriza porque dicho disolvente está formado por agua o un alcohol. El uso de agua como disolvente presenta la ventaja de estabilizar el pegamento. Además, el agua es una sustancia que no daña el medio ambiente.

Una segunda realización preferida de un pegamento bituminoso en frío según la invención, se caracteriza porque dicho compuesto de aceite vegetal forma entre 10 y 30% en peso de dicho pegamento bituminoso en frío. Con esta cantidad de aceite se obtiene una viscosidad de 10 a 20 Pa.s a 5s-1 y 20ºC.

Una tercera realización preferida de un pegamento bituminoso en frío según la invención, se caracteriza porque dicho compuesto de aceite vegetal comprende una mezcla de compuestos de aceites vegetales basados en una cadena de carbonos que comprende de 6 a 8 átomos de carbono, o de 8 a 10 átomos de carbono, o de 10 a 12 átomos de carbono, o una mezcla de los mismos. La mezcla de dos o más compuestos de aceites vegetales que comprenden cadenas de carbonos con un número diferente de átomos de carbono, permite mejorar las propiedades del pegamento, en particular en lo que se refiere a la viscosidad.

Preferiblemente, dicho compuesto de aceite vegetal basado en 6 a 12 átomos de carbono es un éster de aceite vegetal o un ácido graso.

Preferiblemente dicho compuesto de aceite vegetal C10 está formado por un éster que es un caprilato caprato de isopentilo o un decanoato de n-butilo y C8 es un éster de metilo. Alternativamente, dicho éster de aceite vegetal C12 es un laurato de metilo y dicho C10 es un éster de metilo. Estos compuestos de aceite vegetal están fácilmente disponibles en el mercado.

Preferiblemente, dicho pegamento comprende además fibras, en particular fibras de celulosa, que forman entre 0,5 y 5% en peso de dicho pegamento. El uso de fibras da una estructura al pegamento.

Ahora se describirá la invención con más detalle en la descripción dada a continuación y con referencia a la figura 1 que ilustra los resultados del ensayo.

El pegamento bituminoso en frío según la presente invención se proporciona para pegar en frío materiales de construcción tales como membranas bituminosas, láminas metálicas para cubiertas de tejado, cristales aislantes, etc. El pegamento en frío comprende al menos 35% en peso de betún y preferiblemente entre 35 y 55% en peso de betún, más preferiblemente 45% en peso, lo que da buenas propiedades de estanqueidad sin afectar a las propiedades tixotrópicas del pegamento y sin aumentar sustancialmente la viscosidad. Además, puesto que el betún tiene propiedades adhesivas inherentes, la presencia de betún contribuye a las propiedades adhesivas del pegamento. El betún usado preferiblemente tiene la propiedad de tener una penetración de 20 a 500 dmm (1/10 mm) cuando se mide mediante un método de penetración de aguja.

El pegamento bituminoso en frío según la invención comprende además al menos 10% en peso de aceite formado por un compuesto de aceite vegetal basado en una cadena de carbonos que comprende al menos una de C6 a C12 átomos de carbono. Preferiblemente, el compuesto de aceite vegetal forma entre 10 y 30% en peso del pegamento bituminoso en frío. Esto permite producir un pegamento de un componente, que tiene una viscosidad de 10 a 20 Pa.s a 5 s-1 y 20ºC. El compuesto de aceite vegetal puede estar formado por solo un aceite, pero preferiblemente está compuesto por una mezcla de diferentes aceites vegetales, tales como por ejemplo aceites con C6 y C8 átomos de carbono, C8 y C10 átomos de carbono, C10 y C12 átomos de carbono o una mezcla de los mismos. La mezcla

5 de diferentes compuestos de aceites vegetales mejora las propiedades del pegamento, en particular en lo que se refiere a las propiedades tixotrópicas en condiciones húmedas y la sensibilidad a fluctuaciones de temperatura. Una mezcla de diferentes compuestos de aceites vegetales también ha mostrado una mejor estabilidad a largo plazo y permite mantener el pegamento fluido incluso cuando permanece en contacto con aire ambiente durante un periodo de tiempo más largo, por ejemplo durante 5 horas.

10 En particular, una mezcla de 10-30% en peso de aceite vegetal C10 formado por carpilato caprato de isopentilo (laurato de isoamilo), o decanoato de n-butilo o un aceite C12 formado por laurato de metilo y 0,1-5% en peso de compuestos de aceites vegetales C8 formados por un éster de metilo, ha demostrado tener excelentes propiedades tixotrópicas.

El pegamento bituminoso en frío según la invención comprende además entre 0,1 y 5% en peso de un disolvente.

15 Este disolvente preferiblemente es agua, ya que este último no daña el medio ambiente y es fácil de obtener. Sin embargo, también se puede usar un disolvente orgánico tal como un alcohol o trementina artificial. En el caso de usar alcohol, se prefieren el metanol o etanol. El uso de agua como disolvente tiene la ventaja adicional de que también es un disolvente inorgánico, que se mezcla bien con el compuesto de aceite vegetal. Además, el uso de agua mejorará más las propiedades tixotrópicas del pegamento y reducirá la sensibilidad a las fluctuaciones de

20 temperatura, ya que la viscosidad depende menos de la temperatura cuando se compara con disolventes de pegamentos basados en disolventes orgánicos volátiles. La figura adjunta muestra la viscosidad en función de la temperatura para un pegamento (gráfica a) según la presente invención y pegamentos (b, c) que tienen disolventes orgánicos. Como puede verse en esta figura, la viscosidad permanece más baja a lo largo de todo el intervalo de temperatura para el pegamento (a) según la presente invención.

25 El pegamento en frío según la presente invención, debido al uso del compuesto de aceite vegetal tiene la ventaja de usar solo una cantidad pequeña o incluso no usar disolvente orgánico volátil, limitando así sustancialmente la polución del aire y proporcionando todavía buenas propiedades de viscosidad. El pegamento según la presente invención también se puede usar en un sustrato mojado o húmedo sin necesidad de secar este último antes de aplicar el pegamento, reduciendo así sustancialmente el tiempo de aplicación. Realmente, el agua se mezclará con

30 el pegamento, debido a la presencia de los compuestos de aceites vegetales. La presencia de agua en el pegamento también prevendrá que el pegamento colapse a lo largo del tiempo, mejorando así el tiempo de almacenamiento hasta más de 3 años.

El pegamento según la presente invención comprende además preferiblemente de 0,1 a 1% de un agente dispersante con el fin de mejorar las propiedades tixotrópicas. La adición de fibras, en particular fibras de celulosa, 35 que forman entre 0,5 y 5% en peso del pegamento, también contribuirá positivamente a las propiedades tixotrópicas.

También se puede añadir un agente de carga, en particular CaCO3, que forma entre 25 y 45% en peso. Finalmente, se puede añadir arcilla que forma entre 0,5 y 4% en peso del pegamento para mejorar más las propiedades tixotrópicas. Preferiblemente se usa arcilla atapulguita.

En la tabla que se da a continuación, se presenta un ejemplo de los componentes de un pegamento bituminoso en 40 frío según la invención. Las cantidades indicadas se dan con respecto a la composición total del pegamento.

Componente Adhesivo; Betún 70/100 dmm Aditivo: Agua como disolvente Aceite vegetal: Caprilato caprato de isopentilo Aditivo reológico: Arcilla Tensioactivo Carga: Carga Fibras de refuerzo: Fibras de celulosa

Cantidad en % en peso 40 - 50 1 - 3 15 - 20 1 - 2

0,1 - 0,4 29 - 33 0,7 - 2

Con el fin de ensayar el rendimiento de despegado del pegamento bituminoso en frío según la invención, se llevó a cabo un ensayo de despegado. Para este ensayo se pegaron membranas bituminosas de 5 x 35 cm cada una, de diferente composición, sobre diferentes soportes. Se usó cada vez una cantidad de 1 kg/m2 para la adherencia de la 45 membrana bituminosa sobre el soporte, usando el pegamento bituminoso en frío según la invención. El ensayo de

despegado se realizó a una velocidad de 100 mm/min. Los resultados se presentan en la tabla dada a continuación y se presentan como N/5 cm (Newton/5 cm). La superficie del soporte se usó como estaba, mojada o tratada primero con una imprimación bituminosa y secada durante un mínimo de 12 h. Los resultados se obtuvieron después de 28 y 56 días a temperatura ambiente y 28 y 56 días a 70ºC. Los valores son siempre una media de diferentes ensayos.

Tabla: Resultados del ensayo de despegado sobre diferentes soportes después de 28 y 56 días de envejecimiento.

Membrana: Soporte 28 días a temperatura ambiente (N/5 cm) 28 días a 70ºC (N/5 cm) 56 días a temperatura ambiente (N/5 cm) 56 días a 70ºC (N/5 cm)

Tipo 1 Tipo 2: Cemento con imprimación bituminosa Cemento con imprimación bituminosa 8 11 42 62 10 26 48 80

Tabla: Resultados del ensayo de despegado sobre diferentes soportes después de 28 días de envejecimiento

Membrana: Soporte 28 días a temperatura ambiente (N/5 cm) 28 días a 70ºC (N/5 cm)

Tipo 1: Cemento con imprimación bituminosa 8 42

Cemento seco: 8 26

Cemento mojado: 7 43

Madera: 5 26

Madera con imprimación bituminosa: 7 33

Metal: 7 31

Metal con imprimación bituminosa: 7 48

Tipo 2: Cemento con imprimación bituminosa 11 62

Cemento seco: 7 77

Cemento mojado: 8 85

Madera: 7 96

Madera con imprimación bituminosa: 6 96

Metal: 6 90

Metal con imprimación bituminosa: 8 81

Cuando se evalúa el rendimiento para el mismo pegamento respecto al tiempo sobre un soporte de cemento

10 impregnado con imprimación bituminosa, los resultados para dos tipos diferentes de membranas impermeabilizantes bituminosas se muestran en la figura 1, en la que se muestra la fuerza requerida en función del tiempo. Como se muestra en esta figura, después de envejecimiento artificial (28 o 56 días a 70ºC), el rendimiento del pegamento aumenta de forma espectacular dando un pegamento con alto rendimiento para los diferentes soportes y membranas bituminosas.

15 Además, se ensayó el rendimiento perpendicular en diferentes soportes de membranas bituminosas de 10 x 10 cm (valor máximo en la rotura). El ensayo se llevó a cabo a una velocidad de 10 mm/min. Las muestras se evaluaron después de 3 h, 24 h, 7 días y 28 días a temperatura ambiente. Se usa cada vez 1 kg/m2 de pegamento. Los resultados se muestran en la tabla dada a continuación.

Tabla: Resultados del ensayo de despegado perpendicular sobre diferentes soportes a temperatura ambiente (valor 20 máximo en la rotura.

Membrana Soporte 3 h (N/100 cm2) 24 h (N/100 cm2) 7 días 28 días (N/100 cm2) (N/100 cm2)

Tipo 1 Cemento con imprimación 101 467 908 1264 bituminosa Madera con imprimación 85 121 388 1089bituminosa Aislamiento con 105 268 362 774 poliuretano

Después de envejecimiento a temperatura ambiente, el rendimiento en la rotura (perpendicular) aumenta de forma espectacular en función del tiempo (desde 3 horas a 28 días) cuando se aplica sobre diferentes soportes.

Claims

REIVINDICACIONES

1.-Un pegamento bituminoso en frío para pegar en frío materiales de construcción y que comprende betún y al menos 10% en peso de un compuesto de aceite vegetal basado en una cadena de carbonos que comprende de 6 a 12 átomos de carbono y que además comprende arcilla y un agente dispersante, caracterizado por que dicho pegamento bituminoso en frío comprende al menos 35% en peso de betún y además comprende entre 0,1 y 5% en peso de un disolvente.
2.-El pegamento bituminoso en frío según la reivindicación 1, caracterizado por que dicho disolvente está formado por agua.
3.-El pegamento bituminoso en frío según la reivindicación 1, caracterizado por que dicho disolvente está formado por un alcohol, en particular metanol o etanol.
4.-El pegamento bituminoso en frío según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que dicho compuesto de aceite vegetal forma entre 10 y 30% en peso de dicho pegamento bituminoso en frío.
5.-El pegamento bituminoso en frío según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que dicho compuesto de aceite vegetal comprende una mezcla de compuestos de aceites vegetales basados en una cadena de carbonos que comprende de 6 a 8 átomos de carbono, o de 8 a 10 átomos de carbono, o de 10 a 12 átomos de carbono, o una mezcla de los mismos.
6.-El pegamento bituminoso en frío según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que dicho pegamento bituminoso comprende una mezcla de compuestos de aceites vegetales que comprende entre 10 y 30% en peso de un compuesto de aceite vegetal C10 o C12 y entre 0,1 y 5% en peso de un compuesto de aceite vegetal C6 o C8.
7.-El pegamento bituminoso en frío según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que dicho compuesto de aceite vegetal está formado por un éster o un ácido graso.
8.-El pegamento bituminoso en frío según la reivindicación 5, 6 ó 7, caracterizado por que dicho compuesto de aceite vegetal C10 es un caprilato caprato de isopentilo o un decanoato de n-butilo y el C8 es un éster de metilo o dicho compuesto de aceite vegetal C12 es un laurato de metilo y el C10 es un éster de metilo.
9.-El pegamento bituminoso en frío según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que dicho agente dispersante forma de 0,1 a 1% en peso de dicho pegamento.
10.- El pegamento bituminoso en frío según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que dicho pegamento comprende fibras, en particular fibras de celulosa, que forman entre 0,5 y 5% en peso de dicho pegamento.
11.- El pegamento bituminoso en frío según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que comprende entre 25 y 45% en peso de un agente de carga, en particular CaCO3.
12.- El pegamento bituminoso en frío según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que dicha arcilla forma entre 0,5 y 4% en peso de dicho pegamento.
13.- El pegamento bituminoso en frío según la reivindicación 12, caracterizado por que dicha arcilla está formada por arcilla atapulguita.

Figura 1