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Farbige Gußasphaltmassen Gußasphaltmassen bestehen aus Mineralteikhen
und Bindemittel, wobei als Mineral gewöhnlich ein Gemisch von Sand und Füllstoff
und gegebenenfalls Gestein feiner Körnung verwendet wird. Die Menge des Bindemittels
soll etwas größer sein als zum Ausfüllen der Hohlräume zwischen den Mineralteilchen
notwendig ist, so daß eine gut streichfähige Masse entsteht. Da das Bindemittel
zudem den tragenden Bestandteil der Masse bildet, verwendet man ziemlich harte und
hochschmelzende Sorten, für Straßenbauzwecke z. B. Asphaltbitumen mit einer Penetration
von etwa 15 bis 45. In Gußasphaltmassen, welche zur Herstellung von Innenbelägen
bestimmt sind, verwendet man meist noch härtere Bindemittel, deren Penetration sogar
unter 10 liegen kann.
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Zur Herstellung der Gußasphaltmassen werden die erforderlichen Mengen
des Bindemittels und des Minerals bei einer oberhalb des Schmelzpunktes des Binde--
mittels liegenden Temperatur gemischt, und diese Mischung wird zwecks Erzielung
der gewünschten guten Eigenschaften noch längere Zeit auf eine hohe Temperatur erhitzt.
Normalerweise wird das Gemisch 4 bis 8 Stunden oder noch länger bei einer Temperatur
von 200 bis 2300 C gehalten (»gekocht«). Neuerdings werden Gußasphaltmassen auch
zunächst in modernen Mischanlagen in kurzer Zeit aufbereitet, wobei das Bindemittel
in feinverteilter Form eingespritzt und sehr innig mit dem Mineral gemischt wird,
und nachher in sogenannten Gußasphaltkochern zur Verarbeitungsstelle ausgefahren.
Die nach einer dieser Methoden erhaltene gießbar flüssige Masse wird in diesem Zustand
eingebaut. Wenn man bei der Herstellung der Gußasphaltmasse nicht genügend »kocht«,
erhält man eine Masse, die nicht ganz homogen sowie schlecht gießbar und verarbeitbar
ist, so daß z.B. der aus einer solchen Masse hergestellte Belag eine rauhe Oberfläche
hat.
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Zum Einbau von Gußasphaltmassen sind keine Stampf- oder Walzwerkzeuge
erforderlich. Gußasphaltmassen eignen sich daher sehr gut für die Herstellung von
Fufibodenbelägen in Wohn-, Geschäfts-und Versammlungsräumen und für die Herstellung
von Formkörpern, wie Fußbodenplatten. Aber auch für Straßenbauzwecke finden Guß
asphaltmas sen Verwendung.
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Gußasphaltmassen müssen scharf von Stampf- oder Walzasphaltmassen
unterschieden werden, welche ebenfalls aus Mineralteilchen und Bindemittel hestehen,
bei welchen das Bindemittel aber gerade nicht ausreicht, um die sich zwischen den
Mineralteilcher befindenden Hohlräume ganz zu füllen, und bei welchen das Mineralgerüst
den tragenden Bestandteil bildet. Stampf- und Walzasphaltmassen werden bei ihrer
Herstellung nur kurz Temperaturen zwischen
160 bis 1800 C ausgesetzt, und sie machen
keinen Kochprozeß durch.
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Die in den Gußasphaltmassen gewöhnlich verwendeten Bindemittel sind
dunkel gefärbt, so daß die aus diesen Massen hergestellten Fußbodenbeläge und Formkörper
eine schwarze bis dunkelgraue Farbe haben. Wenn es sich um Beläge für frenndlich
zu gestaubende Wohn-, Geschäfts- oder Versammlungsräume handelt, so sollen diese
aber öfters eine andere Farbe erhalten, und auch für Straßenbauzwecke ist es manchmal
erwünscht, über farbige Gußasphaltmassen zu verfügen.
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Zur Färbung von Gußasphaltmassen hat man diesen bisher vorwiegend
anorganische Pigmente zugesetzt, beispielsweise Eisen-, Chrom- und Bleioxyde, wodurch
jedoch nur verhältnismäßig dunkle Farbtöne erzielt werden können. Auch ist die erforderliche
Pigmentmenge relativ groß. Eine Aufhellung der dunkelgefärbten Gußasphaltmassen
läßt sich durch Verwendung bekannnter, hellfarbiger Füllstoffe und Aufhellungspigmente,
wie Flug- und Filterasche oder Titandioxyd, erzielen.
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Die Verwendung von organischen Pigmenten ist bisher für die Herstellung
farbiger Gußasphalte nicht bekanntgeworden, was wohl darauf zurückzuführen ist,
daß sie sich bei den notwendigen hohen Temperatu ren des Kochprozesses zersetzen
oder ihre färberischen Eigenschaften aus sonstigen Gründen verlieren. Litholrot
wurde zwar bisher als organisches Pigment für Asphalt vorgeschlagen, aber es wurde
dabei ausdrücklich bemerkt, daß es viel weniger geeignet ist als die anorganischen
Pigmente. Insbesondere hält es die bei dem Kochen von Gußasphalt auftretenden Temperaturen
von 200 bis 2300 C nicht aus und ist daher für den speziellen Zweck der Erfindung
ganz ungeeignet. Weiterhin ist es bekannt, Asphaltmassen unter Verwendung sogenannter
hellfarbiger Bindemittel, wie Stearinpech oder Teerextrakte; herzustellen, welche
sich durch organische Farbstoffe der Alizarin-, Anilin- und Anthrachinonreihe anfärben
lassen.
Auch diese Maßnahmen können jedoch bei Gußasphaltmassen wegen der zu fordernden
hohen Hitzebeständigkeit der Farbstoffe nicht angewendet werden. Es wurde auch schon
empfohlen, gefärbte Stampf- oder Walzasphaltmassen unter Verwendung von Lösungen
oder Suspensionen organischer Farbe stoffe, wie Brillantgrün und Brillantscharlach,
herzustellen, welche das betreffende Gesteinsmaterial selbst anfärben, doch kommt
diese Arbeitsweise wegen der geringen Hitzebeständigkeit dieser Farbstoffe für die
einem Kochprozeß unterworfenen Gußasphaltmassen nicht in Frage. überraschenderweise
wurde nun gefunden, daß ein organisches Pigment der Formel
welches unter der Bezeichnung Indanthren-Brillantorange GR im Handel erhältlich
ist, sich zur Herstellung von hellbraun bis rotgefärbten Gußasphaltmassen sehr gut
eignet. Dieses Pigment kann den beim Kochprozeß angewendeten Temperaturen mehrere
Stunden ohne Veränderung ausgesetzt werden, und es bietet weiterhin den Vorteil,
daß die erzielten Färhungen äußerst echt und beständig sind, so daß nur geringe
Mengen des Pigments benötigt werden. Im allgemeinen reichen 0,03 bis 0,1 Gewichtsprozent
dieses Pigments bereits aus, um die Gußasphaltmasse gleichmäßig durchzufärben. Hierbei
ergibt sich auch ein bedeutender wirtschaftlicher Vorteil gegenüber den bisher zur
Herstellung von farbigen Gußasphaltmassen eingesetzten Stoffen.
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Zur Nuancierung der Farbe kann man die an sich bekannten Aufhellungspigmente
mitverwenden. Als solche eignen sich z. B. weiße Metalloxyde; -karbonate und -sulfate,
wie Titandioxyd und Schwerspat.
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Die Menge dieser Aufhellungspigmente richtet sich nach der gewünschten
Farbe. Im allgemeinen sind nur verhältnismäßig geringe Mengen der Aufhellungspigmente
erforderlich Man verwendet sie z. B. in Mengen von etwa 0,5 bis 2 Gewichtsprozent,
berechnet auf die ganze Gußasphaltmasse.
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In den Gußasphaltmassen können die üblichen Mineralien mit der üblichen
Kornzusammensetzung verwendet werden. Zweckmäßig verwendet man helle Mineralien,
z. B. Quarzsplitt, Sand und Kalksteinmehl.
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In den Gußasphaltmassen gemäß der Erfindung verwendet man geeignete
sogenannte helle Bindemittel, die eine längere Erhitzung auf 200' bis 2300 C ohne
heträchtliche Zersetzung aushalten, z B. Gilsonit, Stearinpech, Albinobitumen (für
die Herstellung vgl. die USA.-Patentschriften 2201466, 2231419), und die in der
französischen Patentschrift 993 604 beschriebenen Extrakte. Ein sehr geeignetes
helles Bindemittel wird in folgender Weise erhalten: Aus einem Naphthensäuren enthaltenden
Erdöl werden zunächst die leichten Fraktionen (Benzin, Leuchtöl, Gasöl) durch Destillation
abgetrennt. Ein aus dem Rückstand durch Vakuumdestillation gewonnenes Schmieröldestillat
wird mit Schwefelsäure behandelt, mit Kalk neutralisiert und redestilliert. Der
bei dieser Redestillation verbleibende Rückstand besteht aus Calciumsalzen von Erdölnaphthensäuren
und Erdölsulphonsäuren, Öl und untergeordneten Mengen Kalk und Calciumsulfat und
kann als Bindemittel verwendet werden.
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Ein geeignetes helles Bindemittel kann man aus einem Naphthensäuren
enthaltenden Erdöl auch gewinnen, indem man zunächst die leichten Fraktionen durch
Destillation aus dem Erdöl abtrennt und die Schmierölfraktionen in Anwesenheit von
Kalk destilliert. Der bei dieser Destillation verbleibende Rückstand besteht aus
Calciumsalzen von Erdölnaphthensäuren, Öl und untergeordneten Mengen Kalk und kann
als Bindemittel verwendet werden.
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Die Herstellung der farbigen Gußasphaltmassen erfolgt auf bekannte
Weise, indem man z. B. dem geschmolzenen Bindemittel zunächst die feinsten Mineralien
und anschließend allmählich die gröberen Mineralien zugibt. Das Farbpigment kann
man zu irgendeinem beliebigen Zeitpunkt zugeben. Dem Vermischen der Bestandteile
folgt dann das übliche »Kochen«.
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Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel näher erläutert: Beispiel
10 Gewichtsteile eines hellen Bindemittels wurden in einem beheizten Rührkessel
aufgeschmolzen, und es wurden unter ständigem Rühren nacheinander 0,05 Gewichtsteile
des obengenannten organischen orangefarbenen Farbpigmentes, 1 Gewichtsteil Titanweiß,
24 Gewichtsteile Kalksteinmehl, 30 Gewichtsteile Sand, 20 Gewichtsteile Quarzsplitt
der Körnung 0/3 mm und 25 Gewichtsteile Quarzsplitt der Körnung 3/5 mm zugesetzt.
Anschließend wurde diese Mischung 6 Stunden unter Rühren gekocht, wodurch ein Gußasphalt
von kräftiger, rotbrauner Farbtönung erhalten wurde.
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Als Bindemittel wurde ein bei der Redestillation eines mit Schwefelsäure
behandelten und mit Kalk neutralisierten Schmieröldestillats verbleibenderRückstand
verwendet. Das Bindemittel hatte die folgenden Eigenschaften: Penetration (100 g,
5 Sekunden, 250 C) 16 Erweichungspunkt (RingundKugel), OC 85,5 Union-Farbe einer
Lösung von 1,5 g des Bindemittels in 100 ccm Benzol ..... 2,5 bis 3 Asche, Gewichtsprozent
. . ........... 15,9 Vergleichsversuche mit üblichen organischen Farbpigmenten Es
wurden gefärbte Gußasphaltmischungen nach dem folgenden Rezept hergestellt: 25 Gewichtsteile
Quarzit 2/5 25 Gewichtsteile Quarzsand 25 Gewichtsteile Feinsand 24 Gewichtsteile
Kalksteinmehl 1 Gewichtsteil Titanweiß 0,1 Gewichtsteil Pigment 10 Gewichtsteile
Bindemittel Das Bindemittel war dasselbe, wie es im Ausführungsbeispiel verwendet
wurde.
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Ein Teil jeder Mischung wurde nach kurzem Mischen bei 2100 C in eine
flache Musterdose abgefüllt Ein weiteres Teil wurde im Trockenschrank 6 Stunden
auf 2100 C gehalten und anschließend in eine zweite Musterdose gegossen. Nach dem
Abkühlen wurden jeweils die beiden Ansichtsmuster im Farb ton verglichen. Die verwendeten
Pigmente und die Ergebnisse dieser Prüfung waren: Indanthrenbrillantorange GR .
. . unverändert Hansagelb 3R ................. stark verändert Permanentorange G
extra stark verändert Heliobordo BLC ...... stark verändert
Indanthrenbrillantorange
GR ist das erfindungsgemäß verwendete Pigment. Die Formeln der anderen Pigmente
sind:
| Handelsaame Formel |
| 0 |
| 11 |
| C-CH3 |
| Hansagelb 3 R CH3O N=N-CH CH8 |
| I C |
| O |
| H |
| 0 |
| N |
| 11 11 |
| C2H5O-C-C HCN½)cl |
| Permanentorange G extra -cI |
| N |
| C2H5O-C-C V ~ NN |
| II II |
| O N / C=O |
| N |
| X |
| Calciumsalz von |
| OH |
| Heliobordo BLC zur < N = |
| SO3H |
Es ist an sich bekannt, in farbigen Belagmassen helle Bindemittel mitzuverwenden
und deren an sich geringes Bindevermögen durch Zusatz spezieller Harze zu verbessern,
die bei der selektiven Extraktion von beispielweise Teeren, Pechen oder Bitumen
anfallen.
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Solche Bindemittel lassen sich durch organische Farbstoffe anfärben,
und sie werden dann im angewärmten bzw. vorgewärmten Zustand mit den
üblichen Füllstoffen
und Mineralgemischen zu einem Belagstoff kombiniert.
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Bei der Gußasphaltherstellung hat man jedoch bisher praktisch ausschließlich
anorganische Pigmente, wie Eisenoxydrot, verwendet, da hier ein Kochprozeß erforderlich
ist, dem die üblichen organischen Pigmente nicht gewachsen sind. Zur Erzielung eines
ausreichend kräftigen Farbtones werden dabei etwa S0lo des anorganischen Pigmentes
benötigt, was im Vergleich
zu dem erfindungsgemäß verwendeten speziellen
organischen Farbpigment ein sehr hoher Prozentsatz ist.