DE2125866A1

DE2125866A1 - Aushärtbare Mischung

Info

Publication number: DE2125866A1
Application number: DE19712125866
Authority: DE
Inventors: Jean-Philippe Decines; Lehureau Jean Lyon; Rhone Rieux (Frankreich)
Original assignee: Progil SARL
Current assignee: Progil SARL
Priority date: 1970-06-05
Filing date: 1971-05-25
Publication date: 1972-01-05
Also published as: BE767879A; FR2093201A5; NL148088B; LU63279A1; SU445204A3; ES391946A1; CA918323A; US3842024A; GB1346881A; AT324924B; NL7107615A

Description

PATENTANWALT DlPL-INQ. JOACHIM STRASSE

645 HANAU · ROMERSTR. 19 · POSTFACH 793 ■ TEL.S0803 · TELEQRAMME: HANAUPATENT · TELEX: 418478ipat

PROGIL , S. Λ.

77» rue de Miromeenil
Paris Q

Frankreich Zo/Nie - Io 6l3

Aushärtbare Mischung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine auehärtbare Mischung ohne Lösungsmittel sowie deren Herstellung und Anwendung für Abdichtungen und Straßenbaumaterialien.

Es ist bekannt, eine Mischung aus Bitumen und Epoxyharzen zu verwenden, insbesondere wenn große Anforderungen an Festigkeit und Lebensdauer gestellt werden, wie dies bei Isolierschichten für Hochbauten, Dachbelägen, Fugenabdichtungen oder Belügen für Rollbahnen der Fall ist.

In der Praxis enthalten bekannte Bitumen-Epoxy-Mischungen aufgrund der begrenzten Verträglichkeit der beiden Stoffe

109882/1881

_BAD

untereinander einen relativ geringen Bitutnenanteil, der sich in der Größenordnung von 15 bis 2o Si des Gesamtgewichtes bewegt. Die spezifischen Eigenschaften sind vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt aus gesehen noch nicht zufriedenstellend. Sie können durch Idschungen auf der Basis von Diphenylolpropan-Diepoxyd mit 15 Gewichtsprozent Bitumen, wobei dieser Anteil die Verträglichkeitsgrenze darstellt, in bezug auf die mechanischen Eigenschaf ten verbessert vier den.

Ferner sind Harze mit komplizierterem Aufbau bekannt, beispielsweise Polyglyzid-Ester der polymerisieren Leinölsäure, die eine gute Verträglichkeit mit Bitumen aufweisen, Derartige Zusammensetzungen, die teuer in der Herstellung sind, weisen ähnliche mechanische Eigenschaften wie Diphenylolpropan-Epoxyd auf, ausgenommen die Zugfestigkeit, die gering ist.

Im Ganzen gesehen liefern die bekannten Zusammensetzungen im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit und auf die sich ergebenden Eigenschaften kein3swegs zufriedenstellende Ergebnisse .

Zur Erhöhung der Grenze der Verträglichkeit zwischen den beiden Produkten ist ein Zusatz eines Lösungs- und Verdünnungsmittels bekannt, das die Verträglichkeit verbessert. Auf diese Weise kann der Bitumengehalt der liischung auf teerte erhöht werden, die deutlich oberhalb von 5o Gewichtsprozenten liegen. Diesea Ergebnis wird jedoch bei einer gleichzeitigen Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des ausgehärteten Endproduktes erhalten.

Bei den bekannten Techniken scheint eine Erhöhung der Vertri';glichkeitsgrenze, sei es durch die Zugabe eines Verdürmungs-Lösungsmittels, sei es durch ein System wit kompliziertem Aufbau wie beispielsweise beim f'olyglyzid-Estor der Leinölsäure, mit einer relativen Erhaltung der mechanischen Eigenschaften nicht vereinbar zu sein.

109882/1851

ρ λ η

212588S

£»ε ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese teiie zu vermeiden und eine aushärtbare Mischung aus Bitumen und einem besonderen Typ von Epoxyharz mit einem höheren r.itumengehalt zu schaffen, wobei die Mischung nach dem Aushärten in bezug auf bekannte Zusammensetzungen aus Glyzerin-Leinolestor und einem Lösungsmittel deutlich verbesserte Eigenschaften aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe setzt sich die aushärtbare Fischung aus einem reaktiven Polyepoxytither, der bei der Reckt ion von (n + 1) Molekülen einer Dxepoxyverbindung mit η - Molekülen oinos Polyols entsteht, einem Härter und Bitumen mit t.iehr als 50 Gewichtsprozent der Mischung zusammen, wobei der Härter mit dem Polyepoxyather ein Polyadditioneharz bildet. Vorteilhafterweise beträgt der Bitumengehalt auch Io bis 5o Ge\*'ichtsprozent. Als Bitumen ist in bevorzugter Weise ein Straßenbitumen mit einer Eindringungstiefe zwischen und 3oo vorgesehen.

üie Diepoxyverbindung ist vorzugsweise ein Kondensationsprodukt eines Diphenols mit einem Epihalohydrin, wobei die Reaktion zur weiteren Addition für die Gewinnung eines PoIyepoxyjithers mit reagierenden Epoxygruppen am Ende der Kette geir.äl. der Formel

( CIi₀-CII-CII₀-C-R₁₁-O-CH₀-CII-CH₀) + (011-R₀-I " " 1 2 , Zl_n ₊ _t i 2

-CiI-CIl^-C- (R₁-O-CH_n-CHOH-CH_n-O-IO -0-CH₀-CiIOII-CH₀-O-R.

-0-CI₀-CII-CII₀ O

ablauft, in der

V. Jar Rest oines Diphonols und R₀ der Rest eines Polyols ist.

109882/1851

BAD ORIGINAL

Die Mischung aus Bitumen, Polyepoxyilther und einen llürter ohne einen Zusatz, der al3 Lösungsmittel wirkt, ergibt eine bessere Verträglichkeit für den Bitumen, selbst für Bituniengehalte, die oberhalb von 5o Gewichtsprozent liegen.

Die Erfindung ermöglicht nicht nur die Erhöhung der Vortraglichkeitsgrenze für Bitumen, beim Mischen mit i~ea2ttivc::i PoIyepoxyäther und in der Folge davon eine Verringerung des Selbstkostenpreises, sondern verbessert deutlich die mechanischen Eigenschaften der 1-Iisellung nach der Aushärtung iia Vergleich au anderen bekannten Zusammensetzungen, wodurch sich für die Weiterverwertung ein breites Anwendungsgebiet fc ergibt.

Der Polyopoxyäther entsteht - wie schon erwähnt wurde - bei der Reaktion einer Diepoxyverbindung mit einou Polyol. Dio Uiepoxyverbindung selbst entsteht durch die Kondensation eines Diphenols wie beispielsweise Diphenolpropaii, Resorcin bzw. m-Dihydroxybenzol etc. mit einem Epihalohydriii väe beispielsweise Epichlorhydrin. Die Diepoxyverbindung reagiert mit oder ohne Katalysator, mit oder ohne Lösungsmittel bei I50 - I60 C mit einoin Polyol, das Athylenglylcol, Diäthylonglykol, *Butandion, Fentandion, Hexaridion, Octandioii oder auch ein Polyäthylenglykol etc. sein kann. Die verwendeten Diepoxy verb indungen können aus iia Vakuum rektifizierten ψ reinen Produkten oder aus rohen Kondensationsprodukten bestehen und zeichnen sich dadurch aus, da3 sie einen Sauerstoffgehalt bezüglich dos Epoxyda-uteils zwischen 5° und loo % des theoretischen Gehalts aufweisen.

Der für die Bildung des aus dem reaktiven Polyepoxyäther hervorgehenden Ilaraes verwendete Härtor ist vorzugsweise ein Atnin, ein Arninoaraid, ein Amidoainin der polymerisieren Leinölsäure odor ein hydrolysierbares Ii.iin. Die Wahl des . Hh'rters ermöglicht, die Qualität dos Endproduktes für die beabsichtigte l/eitorverwendung vorauszubostimmen .

109882/1851

Dor erfindungsgemäßen Mischung können verschiedene bekannte Zusätze beigefügt werden, wie beispielsweise die Streckbarkeit erhöhende Zusätze, adhesive, reaktive oder nichtreaktive Verflüssigungsmittel, Katalysatoren für die Polyaddition, aktive oder nichtative Füllstoffe und sonstige Hilfs- und Füllmittel zur Verbesserung der Eigenschaften des Endproduktes. Des weiteren ist es möglich, zum Erreichen dieses Zweckes ein Lösungsmittel zur Erhöhung der Verträglichkeitsgrenze zuzusetzen, wobei jedoch die mechanischen Eigenschaften verschlechtert werden, aber trotzdem noch immer die gestellten Anforderungen erfüllen.

wie Tiervorsuche gezeigt haben, ist die erfindungsgemäße Mischung nicht giftig.

Zur Erläuterung der Mischung sind in Tabelle 1 einige Beispiele zusatmuengesteilt, die selbstverständlich nicht vollständig sind. Die angegebenen reaktiven Polyepoxyäther entstehen durch eine Reaktion einer Diepoxyverbindung mit einem Polyol bei 155 ° C.

Tabelle 1

Polyepoxy Diepoxyverbindung Polyol

Nr. 1 Diphenylolpropan~Diepoxyd Xthylenglylcol

Ni-. 2 Diphcnylolpropan-Diepoiryd Diäthylenglykol

Nr. 3 Dipheiiylolpropan-Diepoxyd 1- ,8-Octaridion

Fr. ^li Renorcin-Oiepoxyd DiKthylenglykol

Nr. 5 Uesorcin-Diepoxyd 1-, 6-lIexandion

Kr. 6 Resorcin-Diepoxyd Noopontylglykol

i,

Dio Polyepoxyäther werden boi 8o ° C durch Rühren mit einem Bitumen mit einer Eindringunnstiefo von l8o - 22o gemischt·

Die Verträglichkeit wird anhand des Bestrebens der Mischungen, ntnbil zu bleiben, d. h. dem Fehlen von Entniiechungs-

_ 10988 2/1851

BAD ORIGINAL

vorgängen, beurteilt. Anschließend wird don Mischungen oino bestimmte Gewichtsmenge eines Härters, und zwar oinos aii sich bekannten Amidoamids, zugesetzt. Die Mischungen wardoxi bei 7o ° C zu Platten gegossen. Die erhaltenen Platten werden nach 48 Stunden aus den Formen genommen, zwei Tage bei 5o ° C und einen Tag bei 2o ° C konditioniert. Im Anschluß daran werden Zugfestigkeitsprüfungen durchgeführt.

Die nachfolgende Tabelle 2 gibt die Daten aller mechanisehoη Messungen an, die bei 2o C mit einem Dynamometer erfolgten.

Tabelle 2

Polyepo- Polyepo- Bitumen Härter Vertrngxyäther xyäther i. Gew.?6 in lich-

i. Gew.

Gew.

keit

Bruch- Zugdehnung festigin keit _n (kg/cm"')

1	36	45	19	verträgl.	5	i4o
2	59	15	26	fl	5	45o
2	49	3o	21	Il	6	34o
2	34	5o	16	Il	Io	Ho
3	59	15	26	Il	5	3'io
3	49	3o	21	•1	4	22o
3	34	4o	26	Il	6	I6o
4	49	15	36	Il	6o	24o
4	4o	3o	3o	Il	62	165
4	3o	5o	2o	Il	72	9o
5	5o	15	35	Il	7	345
5	41	3o	29	• 1	5,5	23o
5	29	5o	21	Il	4,5	12o
6	5o	15	35	Il	7	435
6	41	3o	29	• 1	4	325
6	32	45	23	Il	• 2	I7o

109882/1851

Im Vergleich dazu sind in der folgenden Tabelle 3 Werte für von der Erfindung abweichende Diepoxyverbindunjren zusammengestellt.

Tabelle 3

Diepoxy- Gew. % Gew. «« Ge%v. % Vertrag- Bruch- Zugfestigverbdg. dieser des des lieh- delmg. keit _n Verbdjr. Bitumens Härters keit in (?ί) (kg/cm")

JJipheny- lolproi;an-	42,5	15	42,5	vertr.	1	17
Ditpoxyd	4o	2o	• 4o	unvertr.		15
mit 8,6 %						Io
Sauerstoff
Polyester der poly	62	15	23	vertr.	24
mer is ier-	54	3o	16	vortr.	3o
ten Lein öl säure	39	5o	11	vertr.	5o

Die Beispiele der Tabelle 3 zeigen die ic Vergleich zu den erfindungsgemäßen Mischungen mittelmäßigen Eigenschaften bekannter Mischungen.

Dio mechanischen Eigenschaften sind stets schlechter als bei den erfindungsgemäßen Mischungen innerhalb des herkömmlichen Verträglichkeitsbereiches.

In Tabelle 4 sind einige Beispiele mit einem nichtreagierenden Lösungsmittel zusammengestellt, die nur eine Auswahl darstellen und keineswegs den Erfindungsbereich zur Gänze abdecken.

Die Zusammensetzungen enthalten 6o Gewichtsprozent Bitumen der Eindringungstiefe luo/22o und 7 % nichtreagierendes Lösungsmittel .

109882/1851

BAD ORIGINAL

ο
— ο —

Tabelle 4	Härter in Gew. %	Bru chde hnung in (%)	Zxx g f e s t i a xe i t
Diepoxy- verbindung in Gew. %
Polyepoxy- ä ther	Io	loo	95
Nr. 2 23	Io	Go	12o
Nr. 3 23	14	2oo	a 5
Nr. 4 19	13,5	>2oo	45
Nr. 5 19·5	14	4o	6o
Nr. 6 19
Ester der po lymerisiert en Leinölsäure	7	8o	5
26

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele noch veranschaulicht .

Beispiel 1

Einer Mischung aus 34g Polyepoxyäther Nr. 2, 5o g Bitumen l8o/22o und 16 g eines bekannten Härtere werden 75o g Sand zugesetzt und die Masse verknetet. Die Zusammensetzung wird in einer Schalenform auf einer Botonflclche ausgebreitet und bei Umgebungstemperatur ausgehärtet. Das Endprodukt ist zäh und biegsam, stoßfest und weist hohe chemische Neutralität gegenüber Lösungsmitteln auf.

Beispiel 2

Die Mischung nach Beispiel 1 aus Polyepoxyäther, Bitumen, und dein bekannten Härter wird ohne Zugabe von Sand zum Abdichten der Hisse eines Zementbetons verwendet. Die Risse werden gereinigt und mit der Mischung aufgefüllt. Nach eini-

109882/1851

BAD ORIGINAL

gen Stünden des Aushärtens ergibt sich eine Fuge mit ausgezeichneter Haftfähigkeit.

Beispiel 3

Das Bindemittel Polyepoxyäther, Bitumen, Härter wird auf eine sandgestrahlte metallische Stütze aufgebracht. Die Stütze wird Temperaturschwanlcungen und äußeren Witterungseinflüssen ausgesetzt und zeigt nach dem Entfernen des Binde· .Tiittels keinerlei Rostspuren.

Patentansprüche:

109882/1851

Claims

- Io -

Schutzansprüche

1. Aushärtbare Mischung ohne Lösungsmittel für Abdichtungen und Straßenbaumaterialien, dadurch gekennzeichnet , daß sich die Mischung aus einem reaktiven Polyepoxyäther, der bei der Reaktion von (n + l) Molekülen einer Diepoxyverbindung mit n- Molekülen eines Polyols entsteht, einem Härter und Bitumen mit mehr als 5o Gewichtsprozenten der Mischung zusammensetzt, wobei der Härter mit dem Polyepoxyäther ein Polyadditionsharz bildet.

2. Aushärtbare Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t , daß der Bitumengehalt Io bis 5° Gewichtsprozent beträgt.

3· Auehärtbare Mischung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bitumen ein Straßenbitumen mit einer Eindringungstiefe zwischen 2o und 3oo vorgesehen ist.

km Aushärtbare Mischung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet , daß die Diepoxyverbindung ein Kondensationsprodukt eines Diphenols mit einem Epihalo- ψ hydrin ist, wobei die Reaktion zur weiteren Addition für

die Gewinnung eines Polyepoxaäthers mit reagierenden Epoxygruppen am Ende der Kette gemäß der Formel

( CH₀-CH-CH₀-O-R_-1-O-CH₀-Ch-CH₀^ + /OlI-R₀-OIl) ^V \/ ² * ² \' ²⁾n + 1 ^l - η

-0-CK₀-CHOH-CII₂-O-R₁

-0-CH₀-CH-CH₀
0

- 11 -

109882/1851

abläuft, in der R₁ dor Rest eines Diphenols und R,, der Rest eines Polyols ist.

5. Aushärtbare Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als Härter ein Amin, ein Amidoamin, ein Amid der polymßrisierten Leinölsäure oder ein hydrolysierbares Iniin vorgesehen ist.

6. Verfahren zur Herateilung einer auehärtbaren Mischung nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß ein aus der Reaktion von (n + 1) Molekülen einer Diepoxyverbindung mit n- Molekülen eines Polyols erhaltener reaktiver Polyepoxyäther, ein Härter und Bitumen auf eine Temperatur von 5° bis loo C erhitzt werden.

7. Verwendung der aushärtbaren Mischung nach den Ansprüchen 1 bis 5 als Isoliermasse für Hochbauten für Dachbeläge, Fugendichtungen, Beläge für Rollbahnen und Bindebzw. Witterungsschutzmittel für Metallflöchen.

109882/1851