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L'invention concerne un procédé pour l'améliora- tion des propriétés des matières thermo-plastiques de cou leur claire, à utiliser telles quelles ou mélangées avec des agrégats minéraux et des pigments.
Ces matières thermo-plastiques de couleur claire améliorées sont destinées à être employées dans la construc- tion des routes, en particulier, pour les traffic stript", les masses pour joints, les couvertures de toits, les dallages, etc..., bref, dans les cas où la couleur foncée .des bitumes asphaltiques, du goudron ou de la poix n'est .pas voulue.
L'amélioration de ces matières se traduit par une élévation du point de fusion, une diminution de la tendance à l'écoulement et de la friabilité et une augmentation de l'élasticité.
Il est notoire que les propriétés des bitumes as- phaltiques, du goudron et de la poix sont améliorées par sui- . te d'une addition de caoutchouc naturel ou synthétique, vulca- mis ou non. Le brevet américain 2,197,461 mentionne une amélio- ration des matières, bitumineuses comme l'asphalte et les poly- mères hydrocarboniques par l'addition de polyisobutène, poly- styrène et analogue s.
Suivant le brevet français 694.789, les produits de polymérisation des alcadiènes sont employés pour le même but. Le brevet néerlandais 72.650 mentionne une amélioration des propriétés des bitumes asphaltiques ou de la poix, entre autres par les alcapolyène, tandis que le brevet néerlandais 64.163 mentionne une amélioration des propriétés des asphal- tes naturels et des résidus de.distillation de l'huile brute par l'addition de polyéthènè, de même que le brevet néerlandais
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70,860dans lequel est décrite une méthode spéciale d'incor- poration de polyéthène da,s les bitumes asphaltiques.
L'amélioration des bitumes asphaltiques, du goudron et de la poix, consistant principalement ou exclusivement en hydrocarbures, est donc connue.
L'invention couvre cependant un tout autre domaine, notamment l'amélioration des propriétés des produits thermo- plastiques contenant de l'oxygène à base de résines naturel- les, consistant principalement en acides terpéniques tels quels ou estérifiés avec un alcool (p.ex. pentaérythritol, diphénylolpropane et analogues) ou modifiés suivant les mé- thodes connues dans .1' industrie des peintures, soit amenés à la consistance voulue au moyen d'un solvant.
'Suivant l'invention, les résines naturelles, telles' quelles ou estérifiées ou modifiées d'une autre façon, diluées ou non avec un solvant approprié, sont sensiblement amélio- rées par l'addition de polyéthènes, su sorte que le point de fusion de la résine ou du mélange à base de résine peut être élevé à 80 c et plus, que la tendance à l'écoulement à 60 c peut être diminuée sensiblement ou entièrement et que la température de friabilité peut être diminuée de quelques dizaines de degrés C.
Les résines ainsi améliorées, mélangées ou non avec' des agrégats minéraux, des charges et des matières colorantes (éventuellement pigments) ont un produit de fusion plus élevé, boulent moins et sont moins friables que les mêmes mélanges sans addition de polyéthènes
Une amélioration ne se produit oue lorsque le poids moléculaire moyen du polyéthène ajouté est au-dessus de 10.000, de préférence entre 20.000 et 35.UOO, mais au dessous de 100.000. Le pourcentage de polyéthène incorpore dans la mas-
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se thermo-plastique doit être supérieur au pourcentage de polyéthène soluble dans le liant à la température voulue.
Par refroidissement l'excès de polyéthène forme dans la masse une ossature élastique, qui provoque justement l'amélioratin ci-dessus mentionnée.
La quantité de polyéthène ajoutée à la résine doit donc être d'au moins 0,5% en poids (calculée sur la résine), de préférence de 2 à 10%en poids; pour des buts spéciaux, cette quantité peut être élevée à 50% en poids.
Les polyéthènes peuvent être dissous soit direc- tement dans le liant (mélange de résine et d'huile), soit d'a- bord dans une partie.du liant et ensuite être dilués avec le reste de celui-ci, ou bien ils peuvent être dissous d'abord dans un des composants du liant et ensuite être mélangés avec le reste des composants. Il est aussi possible de mélanger l'agrégat minéral d'abord avec une solution concentrée de polyéthène et ensuite avec le reste du liant ou les composants de celui-ci. Il est également possible de mélanger l'agrégat minéral d'abord avec une partie du liant ou avec un des compo- sants de celui-ci et ensuite avec le reste du liant ou les com- posants de celui-ci, dans lesquels le polyéthène est dissous.
EXEMPLE I. -
Une masse pour "traffic strips" composée de 80% d'agrégats minéraux, à savoir sable, charge et bioxyde de titane et de 20% de liant, consistant en résine et huile miné- rale,a un point de fusion de 50 c et ne répond pas aux exigen- ces posées par le Laboratoire d'état des Ponts et Chaussées (Rijkswegenbouwlaboratorium) en ce qui concerne sa tendance à l'écoulement et sa friabilité.
Après une addition de 0,5% en poids de polyéthène (de poids moléculaire = 28.000) calculée sur le mélange total
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ou de 2,5% en poids, calculé sur le liant, le point de fusion monte à 74 c
Après une addition d'l% en poids de polyéthène (cal- culé sur le mélange total) ou de 5% en poids (calculé sur le liant), le point de fusion monte à 86 c tandis que la tendan- ce à l'écoulement à 60 C et la friabilité répondent tout-à- fait aux exigences posées.
EXEMPLE II.-
Un mélange de 80% en poids d'agrégats minéraux et de 20% en poids de liant, composé de résine naturelle modifiée au pentaérythritol et d'huile minéralea un point de fusion de 62 C et ne répond pas aux exigences posées par le'Labora- toire d'Etat des Ponts et Chaulées.
Après l'addition d'l% en poids de polyéthène du poids moléculaire mentionné dans l'exemple I (calculé sur le mélange total) ou de 5% calculé sur le liant, le mélange obtenu a un point de fusion de 88 c tandis que la tendance à l'écoulement à 60 c et le friabilité répondent entièrement aux exigences posées.
EXEMPLE III. -
Une masse pour joints, composée de micro-amiante et de résine naturelle diluée par une huile minérale ou une huile d'anthracène, a un point de fusion de 56 C et coule à 60 c Après l'addition de 7% en poids de polyéthène (de poids moléculaire = 30.000) calculé sur le liant, ce mélange a un point de fusion de 85 c et ne coule pratiquement pas à 60 C.
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The invention relates to a process for improving the properties of clear-colored thermoplastic materials, for use as such or mixed with mineral aggregates and pigments.
These improved light-colored thermoplastics are intended for use in road construction, in particular, for traffic stript "s, joint materials, roofing, paving, etc. , in cases where the dark color of asphaltic bitumens, tar or pitch is not desired.
The improvement in these materials results in an increase in the melting point, a decrease in flow tendency and friability and an increase in elasticity.
It is well known that the properties of asphaltic bitumens, tar and pitch are improved by follow-up. te of an addition of natural or synthetic rubber, vulcanized or not. US Patent 2,197,461 discloses an improvement in bituminous materials such as asphalt and hydrocarbon polymers by the addition of polyisobutene, polystyrene and the like.
According to French patent 694,789, the products of polymerization of alkadienes are used for the same purpose. Dutch patent 72,650 mentions an improvement in the properties of asphaltic bitumens or pitch, inter alia by alkapolyenes, while Dutch patent 64,163 mentions an improvement in the properties of natural asphalts and of the residues from the distillation of crude oil. by the addition of polyethene, as well as the Dutch patent
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70,860, in which a special method of incorporating polyethene in asphaltic bitumens is described.
The improvement of asphaltic bitumens, tar and pitch, consisting mainly or exclusively of hydrocarbons, is therefore known.
The invention, however, covers a completely different field, in particular the improvement of the properties of thermoplastic products containing oxygen based on natural resins, consisting mainly of terpene acids as such or esterified with an alcohol (eg. (pentaerythritol, diphenylolpropane and the like) or modified according to methods known in the paint industry, or brought to the desired consistency by means of a solvent.
According to the invention, natural resins, as such or esterified or otherwise modified, diluted or not with a suitable solvent, are substantially improved by the addition of polyethenes, so that the melting point of the resin or resin-based mixture can be raised to 80 ° C and above, the flow tendency at 60 ° C can be reduced substantially or entirely, and the friability temperature can be reduced by a few tens of degrees C .
The resins thus improved, whether or not mixed with mineral aggregates, fillers and coloring matters (possibly pigments) have a higher melt product, ball less and are less friable than the same mixtures without the addition of polyethenes.
Improvement does not occur when the average molecular weight of the added polyethene is above 10,000, preferably between 20,000 and 35,000, but below 100,000. The percentage of polyethene incorporated in the mass
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thermoplastic must be greater than the percentage of polyethene soluble in the binder at the desired temperature.
On cooling, the excess polyethene forms an elastic framework in the mass, which precisely causes the above-mentioned improvement.
The amount of polyethene added to the resin must therefore be at least 0.5% by weight (calculated on the resin), preferably from 2 to 10% by weight; for special purposes this amount can be increased to 50% by weight.
Polyethenes can be dissolved either directly in the binder (mixture of resin and oil) or first in part of the binder and then be diluted with the rest of it, or they can be dissolved first in one of the components of the binder and then be mixed with the rest of the components. It is also possible to mix the mineral aggregate first with a concentrated solution of polyethene and then with the remainder of the binder or the components thereof. It is also possible to mix the mineral aggregate first with a part of the binder or with one of the components thereof and then with the remainder of the binder or components thereof, in which the polyethene is dissolved.
EXAMPLE I. -
A mass for "traffic strips" composed of 80% mineral aggregates, namely sand, filler and titanium dioxide and 20% binder, consisting of resin and mineral oil, has a melting point of 50 ° C and does not meet the requirements of the State Bridges and Roads Laboratory (Rijkswegenbouwlaboratorium) with regard to its flow tendency and friability.
After an addition of 0.5% by weight of polyethene (of molecular weight = 28,000) calculated on the total mixture
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or 2.5% by weight, calculated on the binder, the melting point rises to 74 c
After addition of 1% by weight polyethene (calculated on the total mixture) or 5% by weight (calculated on the binder) the melting point rises to 86 ° C while the tendency to flow at 60 C and friability fully meet the requirements.
EXAMPLE II.-
A mixture of 80% by weight of mineral aggregates and 20% by weight of binder, composed of natural resin modified with pentaerythritol and mineral oil has a melting point of 62 C and does not meet the requirements set by the'Labora - State roofing of Ponts et Chaulées.
After the addition of 1% by weight of polyethene of the molecular weight mentioned in Example I (calculated on the total mixture) or of 5% calculated on the binder, the mixture obtained has a melting point of 88 c while the flow tendency at 60 ° C and the friability fully meet the requirements.
EXAMPLE III. -
A joint compound, composed of micro-asbestos and natural resin diluted with mineral oil or anthracene oil, has a melting point of 56 ° C and flows at 60 ° C. After the addition of 7% by weight of polyethene (molecular weight = 30,000) calculated on the binder, this mixture has a melting point of 85 C and hardly sinks at 60 C.
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