CH489562A

CH489562A - Färbbares Bindemittel

Info

Publication number: CH489562A
Application number: CH86765A
Authority: CH
Inventors: Stern Robert
Original assignee: British Petroleum Co
Priority date: 1961-12-22
Filing date: 1965-01-21
Publication date: 1970-04-30

Description


  Färbbares Bindemittel    Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Bindemittel,  welches 50-89 Gew.-% eines Öles, welches vorzugs  weise ein Petroleum- oder Steinkohlenteerdestillat oder  -destillatrückstand ist, und welches bei 760 mm Hg  einen Anfangssiedepunkt von wenigstens 300  C be  sitzt und weniger als 5 Gew.-% von in n-Heptan unlös  lichem Material enthält, und, bezogen auf das Binde  mittel. 1-15 Gew.-% eines polymerisierten, azyklischen  Mono-Olefins und 10-40 Gew.-% eines mit dem ge  nannten Öl verträglichen anderen Harzes enthält. Fer  ner bezieht     siel:    das Hauptpatent auf die Verwendung  dieses Bindemittels zur Herstellung eines     Strassenbela-          geS.     



  Es     wird    nun festgestellt, dass Strassenbeläge, wel  che aus Gemischen unter Verwerdung eines solchen  Bindemittels hergestellt werden, nur langsam erhärten  und die vorliegende Erfindung bezweckt daher diese  Erhärtung zu beschleunigen.  



  Das erfindungsgemässe färbbare Bindemittel unter  scheidet sich nun     vom    Bindemittel. das Gegenstand des  Patentanspruches 1 vom Hauptpatent ist. dadurch, dass  es ferner, bezogen auf das Gesamtgewicht des Binde  mittels. 0.01-l0 Gew-%. vorzugesweise 0,1-3 Gew.-%.  organisches Trocknungsmittel enthält.  



  - Unter der Bezeichnung  organisches Trockenmit  tel  ist ein Pb-. Mn-, Co-. Ca-. Zn-. oder Fe-Salz einer  Resin-, Sulfo-, Fett- oder Naphtensäure zu verstehen.  Bevorzugt werden Co- und Mn-Salze. z. B. Kobaltresi  nat oder Mangannaphtenat verwendet.  



  Das enwähnte öl kann aromatischer, naphtenischer  oder paraffinischer Art sein. Es kann ein atmosphäri  sches Destillat, ein Vakuumdestillat, ein atmosphäri  scher Destillatrückstand, ein Vakuumdestillatrückstand  oder ein Öl. welches durch Lösemittelextraktion aus  einem solchen erhalten werden kann, sein. Das will       heissen,    dass es entweder das mit Lösemittel behan  delte öl oder ein Lösemittelextrakt sein kann.  



  Einige dieser Öle. insbesondere wenn es sich um  einen Vakuumrückstand handelt, können mehr als  5 Gew.% an in n-Heptan unlöslichem Material enthal-    ten. Ein solches Öl kann im erfindungsgemässen Binde  mittel nicht verwendet werden, wenn es nicht des  asphaltiert wird, und zwar deshalb, weil die asphaltar  tigen Stoffe eine Überdeckung der Pigmente bewirken  können. Es ist überhaupt angezeigt, jedes Öl, das  irgendwelche asphaltartige Stoffe enthält, zu desasphal  tieren.  



  Ein für die erfindungsgemässe Zusammensetzung  besonders geeignetes Öl ist ein aromatischer Extrakt,  welcher aus einer Petroleumfraktion, vorzugsweise  einem Petroleumvakuumrückstand, erhalten wird.  



  Der Anteil des Öles im Bindemittel kann justiert  werden. um die Viskosität des Bindemittels bei seiner  Verwendungstemperatur zu regulieren. Als zusätzlicher  Punkt kommt noch hinzu, dass die Zusammensetzung  umso billiger ist. je     grösser    der Ölanteil ist.  



  Das Harz kann ein natürliches Harz oder ein  natürliches Harz. welches durch chemische Behandlung  modifiziert wurde, sein. Geeignete Harze sind z. B.  PetroPetroleudienharze. Kolophonium. metallische Resi  nate. insbesondere Zink- und Calciumresinate.     Resino-          line.    Gummiarabikum. Glycerophthalharze modifiziert  durch Trockenöl und Kumaronharze. welch letztere  besonders geeignet zur Verwendung mit aromatischen  Ölen. wie z. B. Teerölen. sind.  



  Das Harz ist ein natürliches oder synthetisches  Polymer, dessen physikalische Eigenschaften einen  Kontrast zu polymerisiertem Olefin bilden. Daher neigt  das Harz dazu, ein kristallinisches Aussehen zu zeigen,  hart und spröde zu sein; es kann leicht zu Pulver zer  rieben werden, z. B. durch Reiben zwischen den Fin  gern. Andererseits ist     Polyäthylen    nicht kristallinisch       sondern    weich und geschmeidig und kann nicht leicht  pulverisiert werden.

   Ein für das erfindungsgemässe  Bindemittel besonders geeignetes Harz wird aus einem       Monomer,    das von Petroleum abstammt,     herecstellt.     Die vollständige Analyse des     Monomers    ist nicht be  kannt, aber es enthält einen wesentlichen Teil an       Cyclopentadien.         Das Harz erhöht die Viskosität und Duktilität (IP  32/55) des Bindemittels bei der Umgebungstemperatur  und ebenfalls dessen Adhäsion an einer Unterlage,  einem Mineralaggregat oder Papier.  



  Das polymerisierte Mono-Olefin ist vorzugsweise  ein solches, welches ein Molekulargewicht von  <B>2000-500000</B> besitzt. Besonders geeignete Polymere  sind solche, welche aus Monomeren mit 2-4 Kohlen  stoffatomen abgeleitet sind, z. B. Polyäthylen, insbe  sondere Hochdruck-Polyäthylen, welches besser löslich  ist, und Polyisobutylen.  



  Die Polyolefine verbessern die Kohäsion, besonders  bei Sommertemperaturen, und erhöhen den Erwei  chungspunkt. Eine zu grosse Polyolefinkonzentration  kann eine zu hohe Viskosität bei Verwendungstempe  ratur zur Folge haben.  



  Die Bindemittel können durch Erhitzen der zusam  mengemischten Komponenten auf eine Temperatur  von 100-179  C hergestellt werden.  



  Das erfindungsgemässe Bindemittel kann auch ge  färbt sein und aus einem durchscheinenden Bindemit  tel, wie vorstehend beschrieben, welches eine genü  gende Menge eines organischen Farbstoffes oder eines  mineralischen Pigmentes enthält um das ganze Ge  misch zu färben, bestehen.  



  Üblicherweise wird ein organisches Pigment in einer  Konzentration von 1-100 Gewichtsteilen pro Million  Gewichtsteile verwendet. Das Pigment soll bei der Ver  wendungstemperatur beständig sein. Beispiele solcher  beständiger Pigmente sind:  Carburex-Rot, Organol-Gelb, Lutetia-Cyanin,  Lutetia-Smaragd, Acetochinon-Gelb,     Acetochinon-          Grün.     



  Mit Vorteil wird jedoch ein mineralisches Pigment  verwendet, weil diese eine grössere Deckungskraft be  sitzen.     Üblicherweise    werden dem Bindemittel 0,5  5 Gew.-% mineralisches Pigment zugesetzt, wobei das  Pigment in gewissen Fällen einen Teil eines anderen  Bestandteiles ersetzen kann. Die mineralischen Pigmente  sind im Bindemittel unlöslich. Geeignete mineralische  Pigmente sind z. B.:  y Cadmium-Orange. Cadmium-Rot. Cadmium-Gelb,  Chromgelb. Kobaltblau, Manganblau. Chromoxvdgrün.  Molybdänorange.  



  Die Bindemittel können mit einem flüchtigen  Lösungsmittel verdünnt oder in einem flüchtigen Trä  ger, z. B. Wasser. emulgiert werden. um ein Ver  schnittbindemittel zu erzeugen.  



  Der zur Prüfung der Erzeugnisse der Beispiele an  gewendete Eindringungstest ist der     Kegelpenetrometer-          test.    welcher vom  French Bridges and Highway  Dept.  angewendet wird. Diese Prüfung besteht im  Messen der Eindringung eines Eichkegels mit einem  Spitzenwinkel von 90 . wenn dieser unter einer stati  schen Belastung P auf die Oberfläche gedrückt wird.  Die Stabilität wird als Quotient aus der Belastung P  und der Querschnittsfläche (@2) des Eindruckkreises  angenommen.  



  Der zur     Prüfung    der Erzeugnisse der Beispiele ver  wendete Oberflächenhaftungstest ist der  French Navy  Test No. 211,132 . Dieser Test besteht darin, dass ein  kalibrierter Fontainebleau-Sand auf die zu prüfende  Oberfläche geschleudert wird. Die Oberfläche wird  dabei als nichtklebrig erachtet, wenn die     Sandkörner     nicht auf der Oberfläche haften.  



  Die zur Prüfung der Erzeugnisse, die nach den Bei  spielen hergestellt wurden, verwendete Auslaugprüfung    besteht im Eintauchen von Proben des     Hubbard-Field-          Typs    (ASTM test D.1138) in Dieselöl während einer  Minute. Nachdem die Proben während 24 Stunden ste  hen gelassen wurden, werden sie eine Minute lang mit  einer Drahtbürste kräftig gebürstet und dann visuell in  Bezug auf Verschlechterung der Oberfläche beurteilt.    <I>Beispiel 1</I>  Ein durchschneidendes Bindemittel wurde durch  Zusammenrühren folgender bei einer Temperatur von  120  C hergestellt:  Öl 60     Gewichtsteile       Dieses Öl war ein schwerer aromatischer Extrakt,  welcher durch Extraktion eines Vakuumdestillates  eines Rohöles aus dem mittleren Osten gewonnen  wurde.

   Dieser aromatische Extrakt hatte einen An  fangssiedepunkt von 384  C und bei einer Temperatur  von 50-- C eine Viskosität von 55 Centistoke.  



       Harz    29 Gewichtsteile  Dieses Harz war ein Kohlenwasserstoffdienharz,  welches einen Erweichungspunkt von 110- C hatte.  Polymer 10 Gewichtsteile  Dieses Polymer was Polyäthylen mit einem mittle  ren Molekulargewicht von 5000.  



  Trockenmittel 1 Gewichtsteil    Dieses Trockenmittel war Kobaltresinat.  



  Ein weiteres durchscheinendes Bindemittel wurde  entsprechend den vorstehenden Angaben. aber ohne  Zusetzung des Trockenmittels. hergestellt.  



  Die Bestandteile dieser beiden Bindemittel wurden  bei einer Temperatur von 150- C mit folgenden Mine  ralien gemischt. um zwei für Strassenbeläge geeignete  Zusammensetzungen zu erzeugen:  
EMI0002.0011     
  
    Porphyr <SEP> Korngrösse <SEP> 68 <SEP> Gewichtsteile
<tb>  0,08-4 <SEP> mm
<tb>  Fontainbleau- <SEP> Korngrösse
<tb>  Sand <SEP> 0,08-0,5 <SEP> mm <SEP> 12 <SEP> Gewichtsteile
<tb>  Kalkstein- <SEP> Korngrösse <SEP> 9 <SEP> Gewichtsteile
<tb>  Füllmaterial <SEP> kleiner <SEP> als
<tb>  0,08 <SEP> mm       Diese für Strassenbeläule bestimmten Materiale ent  hielten 9     Gew.-0;        o    Bindemittel.  



  Aus diesen Zusammensetzungen hergestellte Test  stücke wurden den vorstehend erwähnten Versuchen  zur Feststellung der Stabilität, der     Oberflächenhaftunye     und der     Auslaugbarkeit        unterzogen    und die Resultate  dieser Versuche sind     nachstehend        zusammen@@e;tellt:

         
EMI0003.0000     
  
    mit <SEP> Trockenmittel <SEP> ohne <SEP> Trockenmittel
<tb>  Eindringtest <SEP> Stabilität <SEP> unter <SEP> Stabilität <SEP> unter
<tb>  einer <SEP> statischen <SEP> einer <SEP> statischen
<tb>  Belastung <SEP> von <SEP> Belastung <SEP> von
<tb>  2 <SEP> kg <SEP> nach <SEP> 8 <SEP> Tagen <SEP> 2 <SEP> kg <SEP> nach <SEP> 1 <SEP> Tag
<tb>  160 <SEP> kg/cm2 <SEP> 15 <SEP> kg/cm2
<tb>  Auslaugtest <SEP> Oberfläche <SEP> Oberfläche
<tb>  leicht <SEP> zerkratzt <SEP> tief <SEP> gezeichnet
<tb>  Anhalt- <SEP> Die <SEP> Anhaft- <SEP> Die <SEP> Anhaft  fähigkeitstest <SEP> fähigkeit <SEP> der <SEP> Fähigkeit <SEP> der
<tb>  Oberfläche <SEP> Oberfläche <SEP> war
<tb>  verschwand <SEP> 72 <SEP> Stunden <SEP> nach
<tb>  7 <SEP> Stunden <SEP> nach <SEP> der <SEP> Herstellung
<tb>  der <SEP> Herstellung <SEP> nicht
<tb>  verschwunden       

  <I>Beispiel 2</I>  Ein     durchscheinendes    Bindemittel wurde durch Zu  sammenrühren folgender Komponenten bei einer Tem  peratur von 130 C hergestellt:  
EMI0003.0002     
  
    Öl <SEP> 55 <SEP> Gewichtsteile
<tb>  Das <SEP> Öl <SEP> entsprach <SEP> demjenigen, <SEP> welches
<tb>  im <SEP> Beispiel <SEP> 1 <SEP> verwendet <SEP> wurde.
<tb>  Harz <SEP> 37 <SEP> Gewichtsteile
<tb>  Das <SEP> Harz <SEP> war <SEP> ein <SEP> Polyterpenharz, <SEP> welches
<tb>  einen <SEP> Erweichungspunkt <SEP> von <SEP> 120  <SEP> C <SEP> hatte.
<tb>  Polymer <SEP> 8 <SEP> Gewichtsteile
<tb>  Das <SEP> Polymer <SEP> war <SEP> ein <SEP> Polyäthylen <SEP> mit <SEP> einem
<tb>  mittleren <SEP> Molekulargewicht <SEP> von <SEP> 12 <SEP> 000.
<tb>  Trocken- <SEP> Kobaltnaphtenat <SEP> und <SEP> Mangannaphtenat,
<tb>  mittel <SEP> je <SEP> 0.5 <SEP> Gew.-%,

   <SEP> bezogen <SEP> auf <SEP> das <SEP> gesamte
<tb>  Gewicht <SEP> der <SEP> drei <SEP> vorstehend <SEP> erwähnten
<tb>  Ingredienzien.       Zwei Strassenbelagsmaterial-Zusammensetzungen,  von welchen die eine ein Bindemittel mit Trockenmit  tel, die andere ein Bindemittel ohne     Trockenmittel    ent  hielt, wurden in gleicher Weise hergestellt wie im Bei  spiel 1.  



  Die beiden Zusammensetzungen wurden hinsicht  lich der Anhaftfähigkeit in der vorstehend erwähnten  Weise untersucht und die Vergleichsresultate sind  nachstehend zusammengestellt:  
EMI0003.0004     
  
    mit <SEP> Trockenmittel <SEP> ohne <SEP> Trockenmittel
<tb>  Anhalt- <SEP> Die <SEP> Anhaft- <SEP> Die <SEP> Anhaft  fähigkeitstest <SEP> Fähigkeit <SEP> der <SEP> fähigkeit <SEP> der
<tb>  Oberfläche <SEP> Oberfläche <SEP> war
<tb>  verschwand <SEP> nach <SEP> 8 <SEP> Tagen
<tb>  18 <SEP> Stunden <SEP> nach <SEP> nicht
<tb>  der <SEP> Herstellung. <SEP> verschwunden.

Claims

PATENTANSPRUCH Färbbares Bindemittel nach dem Patentanspruch I des Hauptpatentes, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner 0,01-10 Gew.-% bezogen auf das Gesamtge wicht des Bindemittels, an einem organischen Trocken mittel enthält. UNTERANSPRÜCHE 1. Bindemittel nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Menge an Trockenmittel 0,1 3 Gew.-% beträgt. z. Bindemittel nach Patentanspruch oder Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocken mittel ein organisches Kobaltsalz oder ein organisches Mangansalz ist. 3. Bindemittel nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet. dass das Kobaltsalz Kobaltresinat oder Kobaltnaphthenat und das Mangansalz Mangannaph- thenat ist.

<I>Anmerkung des</I> Eidg. <I>Amtes für geistiges Eigentum:</I> Sollten Teile der Beschreibung mit der im Patentanspruch gegebenen Definition der Erfindung nicht in Einklang stehen, so sei daran erinnert, dass gemäss Art. 51 des Patentgesetzes der Patentanspruch für den sachlichen Geltungsbereich des Patentes massgebend ist.