WO2006058441A1 - Polyurethan und damit hergestelltes geotextil - Google Patents

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WO2006058441A1
WO2006058441A1 PCT/CH2004/000723 CH2004000723W WO2006058441A1 WO 2006058441 A1 WO2006058441 A1 WO 2006058441A1 CH 2004000723 W CH2004000723 W CH 2004000723W WO 2006058441 A1 WO2006058441 A1 WO 2006058441A1
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Sylvia Hofmann
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Sylvia Hofmann
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    • C08G18/4808—Mixtures of two or more polyetherdiols

Definitions

  • the present invention relates to the field of geotextile.
  • the object of the present invention is to provide a geotextile which prevents the penetration or leakage of liquids, for example salt water in offshore areas, into the soil and, if possible, preserves the water which is applied for pouring the vegetation in the area, where it is absorbed by the roots.
  • the geotextile should be mechanically strong enough so that roots can not damage or penetrate the geotextile, thereby nullifying the above leak safety.
  • the use of special materials as well as application-related processing methods ensures 100% jointless laying and that the resulting surface tensions due to thermal or dynamic soil deformation can be absorbed by the geotextile. Even for areas such as golf courses this must be guaranteed.
  • a geotextile which is produced with a polyurethane obtained by polymerization of a two-component system consisting of:
  • a polyol component comprising a polyether polyol, a polyester polyol, a propylene oxide homopolymer and a ground molecular sieve, and
  • Objects of the invention are also the said two-component system itself and the polyurethane obtainable therefrom.
  • a new polyurethane is used, which is obtainable by polymerization of a two-component system.
  • the grain size described components are:
  • the polyol component a) of the two-component system comprises at least one polyether polyol, which is preferably obtainable by polymerization of a polyfunctional alcohol having 2 to 8, preferably 2 to 6 hydroxyl groups with alkylene oxide, in particular propylene oxide, by processes customary in the art.
  • the polyether polyol is a mixture of two different polyether polyols, wherein the mass ratio of the two polyether polyols is in the range of about 30:14 to about 24:20, more preferably in the range of about 28:16 to about 26:18, and most preferably about 27: 17.
  • the polyether polyol consists of two polyether polyols
  • the predominant one of the two polyether polyols has an average molecular weight in the range of 400 to 500 g / mol and the other has a viscosity of about 1600 to 25 ° C about 2000 mPa-s.
  • the polyol component a) further comprises a polyester polyol, which is obtainable by condensation of diols, in particular ethylene glycol, with 1, ⁇ -difunctional carboxylic acids, in particular adipic acid.
  • the polyester polyol is a mixture of two such polyester polyols wherein the mass ratio of the two polyesters ranges from preferably about 25: 2 to about 19: 8, more preferably in the range of about 23: 4 to about 21: 6 is, and more preferably about 22: 5.
  • the predominant of the two polyester polyols has an average molecular weight in the range of 350 to 400 and the second has an average molecular weight in the range of 300 to 350.
  • the polyol component a) further comprises one or more homopolymers of propylene oxide, wherein the end groups are preferably modified with ethylene oxide (English "capped with ethylene oxide”).
  • the average molecular weight of the homopolymer is preferably in the range of 3,000 to 4,500, more preferably in the range of 3,500 to 4,000.
  • the mass ratio of polyether polyol (s) to polyester polyol (s) is preferably in the range of about 41:30 to about 47 to 24, preferably from about 43:28 to about 45:26, and more preferably about 44:27.
  • the mass ratio of polyether polyol to propylene oxide homopolymer is preferably in the range of about 41:24 to about 47:18, more preferably in the range of about 43:22 to about 45:20, and more preferably about 44:21.
  • the polyol component also comprises ground molecular sieve having a pore size of preferably about 3 to about 7 ⁇ , more preferably about 5 ⁇ .
  • the molecular sieve is ground, preferably to a mean grain size of about 50 to about 150 ⁇ , more preferably about 80 to about 120 ⁇ , most preferably about 100 ⁇ .
  • the polyol component may also preferably comprise a monomeric C 2 -C 8 diol, in particular butanediol.
  • a diol is present, the amount thereof is preferably 6 to 10% by weight, more preferably about 8% by weight, based on the remaining components of the polyol component, but without counting the molecular sieve.
  • the isocyanate component comprises diphenylmethane-4,4'-diisocyanate and may additionally comprise other isocyanates customary in polyurethane production.
  • Isocyanates are exemplified in DE-196 30 787, column 4 below to column 6 above, referenced; this publication is hereby incorporated by reference.
  • the isocyanate component is at least 95 percent by weight, more preferably at least 98 percent by weight, of diphenylmethane-4,4'-diisocyanate.
  • starter and polymerization catalysts can also be used. In that case, these catalysts may be admixed to the polyol component prior to use in the polymerization reaction.
  • starter catalysts are dibutyltin dilaurate and dioctyltin mercaptide.
  • a preferred curing catalyst is the commercial product DC 2.
  • the mass ratio of polyol component to isocyanate component is preferably in the range of about 108:15 to about 102:21, more preferably in the range of about 106:17 to about 104:19, most preferably about 105:18.
  • the two-component system according to the invention is preferably used in solvent-free form for the preparation of the novel polyurethane and of the geotextile according to the invention.
  • the geotextile according to the invention comprises a layer of a woven or non-woven fabric interspersed with the polyurethane according to the invention.
  • the geotextile according to the invention is preferably a sandwich compound consisting of two or more layers of woven or nonwoven fabric (fiber reinforcements), which are each filled with polyurethane according to the invention, and which likewise preferably have two or more layers. layer thicknesses of polyurethane according to the invention are glued. If desired, additional overlying fiber reinforcements, which are plastic-infiltrated, and which therefore give tremendous skill values, may be present.
  • the layer consists of a nonwoven fabric, it preferably comprises fibers, optionally wires and optionally sheetlike structures (flakes) of elastomeric polymers with the highest demands on long-term stability, predominantly synthetic raw materials and wires of partially unlimited length and 3 to 15 cm staple fibers Length, which are joined to mats so that the later achieved strength is direction independent.
  • the fleece is a flexible floor training possible with good adaptation to uneven ground without risk of damage to the structure.
  • the individual webs of the layer can be laid on the ground to be sealed in such a way that the interfaces overlap by at least 10 cm.
  • these individual joints can be sewn in place by means of a bag sewing machine, so that it is ensured during the application that no slipping, or shifting, or caused by wind blowing away is made possible, so that the reinforcement is guaranteed over the entire surface.
  • this fiber fabric of crossing threads and thread systems serves exclusively as a probation and for receiving the novel polyurethane.
  • the polyol and the isocyanate component (where the possible catalysts are previously the polyol component be admixed) by means of a transportable spraying machine over the entire surface to be used as a reinforcing layer of fabric or nonwoven in one operation, and cure in a short time by itself to the inventive polyurethane. Typical curing times are a few minutes.
  • a spraying machine is suitable on a small scale, for example, a high-pressure cleaner, which has a spray head with multiple nozzles, so that the components can be applied simultaneously.
  • the spray arms of the high-pressure cleaner preferably have an inner diameter which is slightly larger than a conventional high-pressure cleaner, and the nozzles are preferably somewhat smaller in diameter. For larger areas, many such high pressure cleaners can be used at the same time.
  • this first layer of inventive polyurethane which mainly serves the mechanical production
  • the spraying process can be repeated by applying a second layer. This ensures that the geotextile is completely saturated with the polyurethane and is coated so that all cavities are completed.
  • the term "substantially sealed” is understood to mean that the permeation rate for water through the layer (in 1 water per m 2 layer area and time) due to the infiltrated polyurethane is preferably at least 99%, more preferably at least 99% , 9% is reduced when compared to a same but polyurethane-free layer.
  • the sealing by the polyurethane is such that the finished geotextile is impermeable to water, thus waterproof.
  • a second layer of woven or nonwoven fabric preferably a nonwoven web of fibers of special synthetic raw materials, such as e.g. Polypropylene, polyethylene, polyacrylonitrile, polyamide, polyvinyl chloride and polyester are also laid as loosely laid fibers and wires so that crossing two-thread systems form an additional solid probation, which form an additional root penetration protection after subsequent coating with inventive polyurethane.
  • special synthetic raw materials such as e.g. Polypropylene, polyethylene, polyacrylonitrile, polyamide, polyvinyl chloride and polyester are also laid as loosely laid fibers and wires so that crossing two-thread systems form an additional solid probation, which form an additional root penetration protection after subsequent coating with inventive polyurethane.
  • the mats of the second layer are laid overlapping and can be sewn together, so that this layer is absolutely gap overlapping.
  • this mat is sprayed, with the polyurethane so penetrates through the fiber that an additional bonding with the lower fabric EPU mat (the single-layer geotextile) connects the entire surface and cured quickly , After curing, the spraying process is also repeated and thereby the remaining cavities and bumps fully filled. After one day of venting, this novel highly stable geotextile can be over-poured to make the plantings.
  • the geotextile according to the invention is preferably inserted 0.5 m to 1 m deep below the greening level.
  • the edges of the geotextile are each pulled half a meter down. This prevents that laterally penetrating, rising salt, from unprotected zones, can flow down and not spread on the geotextile, thereby disrupting plant growth.
  • the inventive polyurethane has a high plasticization and an extremely high tear strength and breakage coverage (well over 200%).
  • the inventive polyurethane is 100% resistant to all environmental influences, as well as salt water. It is completely impermeable to water and does not undergo any aging or embrittlement process, even in the case of constantly exposed solar radiation or free weathering for a period of at least 20 years.
  • the aging of the polyurethane is additionally delayed by at least a power of ten. It is believed that this large decrease in aging has to do with burying the geotextile.
  • the geotextile according to the invention is particularly suitable for sealing landfills against leakage of seepage water, and for sealing areas close to the sea with
  • For groundwater spotting in particular also artificial fillings in the sea (in the form of artificial artificial islands, for example) against the penetration of salt water, which makes their greening with salt-sensitive plants possible.
  • polyester diol 26 m TJ (obtainable by polymerization of
  • CD 10 (obtainable by polymerization of ethylene glycol and adipic acid, MG 340)
  • polyester diol 25 Ti (obtainable by polymerization of
  • the spray pressure was about 200 bar for both components; the polyol / catalyst component was sprayed at a temperature of about 35 0 C and the isocyanate component at a temperature of about 25 ° C.
  • the relative spraying power of the two nozzles corresponded to the mass ratio (polyol component a) + catalysts c)): isocyanate component b), as can be calculated from the totals indicated in Examples 1 to 3. So much formulation was applied that a continuous impregnation of the mat was achieved. After this layer had cured, a second layer of the same formulation was applied under the same conditions.
  • this second layer After curing of this second layer, another layer of non-woven polyester was used, which was also used as a root penetration protection, and this was also done in the form of mats which were sewn over the edges in an overlapping manner.
  • This second location was also sprayed as described above with two successive layers of the polyurethane mixture according to the invention (the same as for the first two layers), wherein during the first spraying care was taken that the penetration of the polyester fleece went so far that the bonding of the polyester fleece with the underlying layers was guaranteed.
  • the finished geotextile After a final curing and venting period of one day, the finished geotextile was covered with soil at a depth of approx. 0.5 to 1 m, after which the ponds were planted with salt-sensitive plants.

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Abstract

Es wurde ein Polyurethan durch Polymerisation von a) einer Polyolkomponente, umfassend ein Polyetherpolyol, ein Polyesterpolyol, ein Propylenoxid-Homopolymer and gemahlenes Molekularsieb. und b) einer Isocyanatkomponente, umfassend Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, hergestellt. Dieses Polyurethan ist gegen Alterung und Salzwasser beständig. Das Polyurethan kann zur Herstellung von Geotextilen verwendet werden, die sich zur Abdichtung von Deponien und zum Verhindern des Eindringens von Salzwasser in Böden von küstennahen Gebieten eignen.

Description

Polyurethan und damit hergestelltes Geotextil
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Geo- textile.
Hintergrund der Erfindung
Im Boden von küstennahen Gebieten muss sichergestellt werden, dass aufsteigendes Salz (in den Boden eindringendes Meerwassser) vom Grund nicht in die Begrünungsnutzschicht aufsteigen kann. Hierzu wurden bislang insbesondere Polyethy- lenfilme verwendet Diese Filme müssen eher dick sein, um das Erfordernis der Beständigkeit gegen Meerwasser zu gewährleisten. Sie sind daher schwierig zu handhaben und müssen passgenau und fugenfrei miteinander verschweisst werden, um Leckagen zu verhindern. Sie sind auch nicht besonders befähigt, thermisch oder mechanisch bedingte Verschiebungen im Gefüge des Bodens mitzumachen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Geotextil bereitzustellen, das im Boden das Eindringen oder Lecken von Flüssigkeiten, etwa von Salzwasser in küstennahen Gebie- ten, verhindert, und das Wasser, welches zum Giessen der Begrünung aufgebracht wird, möglichst in dem Bereich erhält, wo es von den Wurzeln aufgenommen wird. Das Geotextil soll mechanisch genügend beständig sein, so dass Wurzeln das Geotextil nicht beschädigen oder durchdringen können, wodurch die obige Lecksicherheit nichtig würde. Gleichzeitig soll für grossflächige Verlegungen gewährleistet sein, dass durch Ver- wendung von speziellen Materialien sowie anwendungstechnischen Verarbeitungsverfahren eine absolut fugenlose Verlegung 100%ig gewährleistet ist, und dass die entstehenden Flächenspannungen aufgrund thermischer oder dynamischer Bodenverfor- mungen vom Geotextil aufgenommen werden können. Selbst bei Flächen wie Golfplätzen muss dies gewährleistet sein.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch ein Geotextil, das mit einem Polyurethan hergestellt ist, das durch Polymerisation eines Zweikomponentensystems, bestehend aus:
a) einer Polyolkomponente, umfassend ein Polyetherpo- lyol, ein Polyesterpolyol, ein Propylenoxid-Homopolymer und gemahlenes Molekularsieb, und
b) einer Isocyanatkomponente, umfassend Diphenyl- methan-4, 4 ' -diisocyanat,
erhältlich ist.
Gegenstände der Erfindung sind auch das besagte Zweikomponentensystem selber und das daraus erhältliche Polyu- rethan.
Beschreibung der Erfindung
Für das erfindungsgemässe Geotextil wird ein neues Polyurethan verwendet, das durch Polymerisation eines Zweikomponentensystems erhältlich ist. Im Folgenden werden die Korn- ponenten beschrieben:
Die Polyolkomponente a) des Zweikomponentensystems um- fasst mindestens ein Polyetherpolyol, das bevorzugt durch Polymerisation von einem polyfunktionalen Alkohol mit 2 bis 8, vorzugsweise 2 bis 6 Hydroxylgruppen mit Alkylenoxid, insbesondere Propylenoxid nach in der Technik üblichen Verfahren erhältlich ist. Bevorzugt ist das Polyetherpolyol eine Mischung aus zwei verschiedenen Polyetherpolyolen, wobei das Massenverhältnis der beiden Polyetherpolyole im Bereich von etwa 30 : 14 bis etwa 24 : 20, eher bevorzugt im Bereich von etwa 28 : 16 bis etwa 26 : 18 liegt und am meisten bevorzugt etwa 27 : 17 beträgt. In Fall, wo das Polyetherpolyol aus zwei Polyetherpolyolen besteht, ist es auch bevorzugt, dass das prädominate der beiden Polyetherpolyole ein mittleres Mo- lekulargewicht im Bereich von 400 bis 500 g/mol aufweist und das andere eine Viskosität bei 25°C von etwa 1600 bis etwa 2000 mPa-s.
Die Polyolkomponente a) umfasst des Weiteren ein PoIy- esterpolyol, das durch Kondensation von Diolen, insbesondere Ethylenglykol, mit 1,ω-difunktionalen Carbonsäuren, insbesondere Adipinsäure, erhältlich ist. Eher bevorzugt ist das Polyesterpolyol eine Mischung von zwei solchen Polyesterpoly- olen, wobei das Massenverhältnis der beiden Polyester im Bereich von bevorzugt etwa 25 : 2 bis etwa 19 : 8, eher bevor- zugt im Bereich von etwa 23 : 4 bis etwa 21 : 6 liegt, und besonders bevorzugt etwa 22 : 5 ist. In dem Fall weist das prädominate der beiden Polyesterpolyole ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 350 bis 400 und das zweite ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 300 bis 350 auf. Die Polyolkomponente a) umfasst des weiteren eines oder mehrere Homopolymere des Propylenoxids, wobei die Endgruppen vorzugsweise mit Ethylenoxid modifiziert wurden (englisch "capped with ethylene oxide") . Das mittlere Molekular- gewicht des Homopolymers liegt bevorzugt im Bereich von 3000 bis 4500, eher bevorzugt im Bereich von 3500 bis 4000. Das Massenverhältnis von Polyetherpolyol (en) zu Polyesterpo- lyol(en) liegt bevorzugt im Bereich von etwa 41 : 30 bis etwa 47 zu 24, bevorzugt von etwa 43 : 28 bis etwa 45 : 26 und be- sonders bevorzugt beträgt es etwa 44 : 27. Das Massenverhältnis von Polyetherpolyol zu Propylenoxid-Homopolymer liegt bevorzugt im Bereich von etwa 41 : 24 bis etwa 47 : 18, eher bevorzugt im Bereich von etwa 43 : 22 bis etwa 45 : 20 und besonders bevorzugt beträgt es etwa 44 : 21.
Die Polyolkomponente umfasst auch gemahlenes Molekularsieb mit einer Porengrösse von bevorzugt etwa 3 bis etwa 7 Ä, eher bevorzugt etwa 5 Ä. Das Molekularsieb wird gemahlen, bevorzugt auf eine mittlere Korngrösse von etwa 50 bis etwa 150 Ä, eher bevorzugt etwa 80 bis etwa 120 Ä, besonders bev- rozugt etwa 100 Ä.
Die Polyolkomponente kann bevorzugt auch ein monomeres C2-C8-Diol, insbesondere Butandiol, umfassen. Wenn ein solches Diol vorhanden ist, beträgt die Menge davon bevorzugt 6 bis 10 Gewichtsprozente, eher bevorzugt etwa 8 Gewichtspro- zente, bezogen auf die restlichen Bestandteile der Polyolkomponente, aber ohne Mitzählung des Molekularsiebes.
Die Isocyanatkomponente umfasst Diphenylmethan-4, 4 '- diisocyanat und kann daneben noch weitere in der Polyurethanherstellung übliche Isocyanate umfassen. Für weitere solche Isocyanate wird beispielhaft auf die DE-196 30 787, Spalte 4 unten bis Spalte 6 oben, verwiesen; diese Veröffentlichung ist hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen. Bevorzugt besteht die Isocyanatkomponente aber zu mindestens 95 Gewichts- prozent, eher bevorzugt zu mindestens 98 Gewichtsprozent, aus Diphenylmethan-4, 4 ' -diisocyanat.
Zur Begünstigung der Polymerisation können übliche Starter- und Polymerisationskatalysatoren mit eingesetzt werden. In dem Fall können diese Katalysatoren vor dem Einsatz in der Polymerisationsreaktion der Polyolkomponente hinzugemischt werden. Bevorzugte Beispiele für Starterkatalysatoren sind Dibutylzinndilaurat und Dioctylzinnmercaptid. Ein bevorzugter Härtungskatalysato ist das Handelsproduckt DC 2.
Das Massenverhältnis Polyolkomponente zu Isocyanatkom- ponente liegt bevorzugt im Bereich von etwa 108 : 15 bis etwa 102 : 21, eher bevorzugt im Bereich von etwa 106 : 17 bis etwa 104 : 19, am meisten bevorzugt beträgt es etwa 105 : 18.
Das erfindungsgemässe Zweikomponentensystem wird zur Herstellung des erfindungsgemässen Polyurethans und des er- findungsgemässen Geotextils bevorzugt in lösungsmittelfreier Form eingesetzt.
Das erfindungsgemässe Geotextil umfasst in der einfachsten Ausführungsform ein Lage aus einem Gewebe oder Vlies, die mit dem erfindungsgemässen Polyurethan durchsetzt ist. Bevorzugt ist das erfindungsgemässe Geotextil ein Sand- wichcompound aus zwei oder mehreren Lagen Gewebe oder Vlies (Faserarmierungen) , die jeweils von erfindungsgemässem Polyurethan aufgefüllt sind, und die ebenfalls bevorzugt mit Zwi- schenschichtstärken aus erfindungsgemässem Polyurethan verklebt sind. Gewünschtenfalls können weitere oberliegenden Faserarmierungen, welche kunststoffdurchdrungen sind, und die daher enorme Fertigkeitswerte ergeben, vorhanden sein.
Wenn die Lage aus einem Vlies besteht, umfasst sie bevorzugt Fasern, gewünschtenfalls Drähte und optional auch flächenhafte Gebilde (Blättchen) aus elastomeren Polymeren mit höchsten Anforderungen an Langzeitbeständigkeit, vorwiegend synthetischen Rohstoffen sowie Drähte mit teilweise un- begrenzter Länge sowie Spinnfasern mit 3 bis 15 cm Länge, die so zu Matten aneinandergefügt werden, dass die später erzielte Festigkeit richtungsunabhängig ist. Bei dieser Anordnung des Vlieses ist eine dem Boden flexible Flächenausbildung mit guter Anpassung an unebenen Untergrund ohne Gefahr von Beschädigung des Gefüges möglich.
Die einzelnen Bahnen der Lage können auf dem abzudichtenden Boden so verlegt werden, dass die Schnittstellen um mindestens 10 cm überlappen. Vorzugsweise können mittels einer Sacknähmaschine diese einzelnen Stossstellen an Ort und Stelle vernäht werden, so dass während der Applikation gewährleistet ist, dass kein Verrutschen, oder Verschieben, oder durch Windeinwirkung verursachtes Wegblasen ermöglicht wird, so dass die Armierung ganzflächig gewährleistet ist. Grundsätzlich dient dieses Fasergewebe aus kreuzenden Fäden und Fadensystemen ausschliesslich als Bewährung- sowie zur Aufnahme des erfindungsgemässen Polyurethans.
Zum Herstellung des fertigen erfindungsgemässen Geo- textils können die Polyol- und die Isocyanatkomponente (wobei die allfälligen Katalysatoren vorgängig der Polyolkomponente hinzugemischt werden) mittels einer transportablen Sprühmaschine vollflächig auf die als Armierung dienende Lage aus Gewebe oder Vlies in einem Arbeitsgang aufgespritzt werden, und härten in kurzer Zeit von selber zum erfindungsgemässen Polyurethan aus. Typische Aushärtzeiten sind einige Minuten. Als Sprühmaschine eignet sich im kleinen Massstab z.B. ein Hochdruckreiniger, der einen Sprühkopf mit mehreren Düsen aufweist, damit die Komponenten gleichzeitig aufgetragen werden können. Die Sprüharme des Hochdruckreinigers weisen be- vorzugt einen gegenüber einem üblichen Hochdruckreiniger leicht vergrösserten Innendurchmesser auf, und die Düsen sind im Durchmesser bevorzugt etwas kleiner. Für grossere Flächen können gleichzeitig viele solcher Hochdruckreiniger eingesetzt werden.
Beim Besprühen mit den beiden Komponenten werden in der Lage die Hohl- und/oder Zwischenräume, die zwischen den vorher angeführten Fasern, Drähte und Blättchen in der Lage Gewebe oder Vlies vorhanden sind, ausgefüllt, so dass diese Hohl- und/oder Zwischenräume nach dem Aushärten zum erfin- dungsgemässen Polyurethan im Wesentlichen abgedichtet werden. Gleichzeitig werden die Fasern, Drähte und flächenförmigen Gebilde durch das Polyurethan mechanisch fest miteinander verbunden werden, wobei durch das spezielle Geflächt die enorme Flexibilität des Polyurethanes im vollem Unfang erhal- ten bleibt.
Nach Aufbringen dieser ersten Schicht aus erfindungs- gemässem Polyurethan, welche hauptsächlich der mechanischen Fertigung dient, kann der Sprühvorgang durch Aufbringen einer zweiten Schicht wiederholt werden. Dabei wird gewährleistet, dass das Geotextil vollkommen mit dem Polyurethan durchtränkt und beschichtet wird, so dass sämtliche Hohlräume abgeschlossen sind.
Als "im Wesentlichen abgedichtet" wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung verstanden, dass die Durchtrittsleis- tung für Wasser durch die Lage (in 1 Wasser pro m2 Lagenfläche und Zeit) durch das eingedrungene Polyurethan bevorzugt um mindestests 99%, eher bevorzugt um mindestens 99,9% verringert wird, wenn mit einer gleichen, aber polyurethanfreien Lage verglichen wird. Besonders bevorzugt ist die Abdichtung durch das Polyurethan dergestalt, dass das fertige Geotextil wasserundurchlässig, mithin wasserdicht ist.
Gewünschtenfalls kann auf das gebildete Geotextil eine zweite Lage aus Gewebe oder Vlies, bevorzugt einem Vlies aus Fasern spezieller synthetischer Rohstoffe wie z.B. Polypropy- len, Polyethylen, Polyacrylnitril, Polyamid, Polyvinylchlorid und Polyester ebenfalls als lose verlegte Fasern und Drähte so aufgelegt werden, dass kreuzende Zweier-Fadensysteme eine zusätzliche feste Bewährung bilden, welche nach folgenden Beschichten mit erfindungsgemässem Polyurethan einen zusätzli- chen Wurzeldurchdrinngungsschutz bilden.
Auch die Matten der zweiten Lage werden überlappend verlegt und können zusammengenäht werden, so dass auch diese Schicht absolut fugenüberlappend entsteht. Nach der Verlegung dieser Schicht wird im selben Verfahren mit dem selben Polyu- rethan diese Matte besprüht, wobei das Polyurethan so durch die Faser durchdringt, dass ein zusätzliches Verkleben mit der unteren Gewebe-EPU-Matte (dem einlagigen Geotextil) vollflächig verbindet und schnell aushärtet. Nach der Aushärtung wird der Sprühvorgang ebenfalls wiederholt und werden dabei die noch vorhandenen Hohlräume und Unebenheiten voll ausgefüllt. Nach einem Tag Ablüftzeit kann bereits dieses neuartige hochstabile Geotextil über-schüttet werden, um die Bepflanzungen vorzunehmen.
Das erfindungsgemässe Geotextil wird je nach Pflanzentiefe der Begrünung bevorzugt 0,5 m bis 1 m tief unter die Begrünungsebene eingelegt. Vorzugsweise werden die Kanten des Geotextils jeweils einen halben Meter nach unten gezogen. Hierdurch verhindert man, dass durch seitlich eindringendes, aufsteigendes Salz, von nicht geschützten Zonen, nach unten abfliessen kann und sich nicht auf das Geotextil verteilt und dadurch das Pflanzenwachstum stören würde.
Das erfindungsgemässe Polyurethan weist eine hohe Plastifizierung und eine extrem hohe Weiterreissfestigkeit und Bruchdeckung (weit über 200%) auf. Das erfindungsgemässe Polyurethan ist 100 % beständig gegen sämtliche Umwelteinflüsse, wie auch Salzwasser. Es ist absolut wasserundurchlässig und unterliegt keinem Alterungs- oder Versprödungspro- zess, sogar nicht einmal bei ständig ausgesetzter Sonnenein- Strahlung oder freien Bewitterung über einen Zeitraum von mindestens 20 Jahren. Es wurde des Weiteren überraschenderweise gefunden, dass in erfindungsgemässen Geotextilen die Alterung des Polyurethans um mindestens einer 10er Potenz noch zusätzlich verzögert wird. Es wird vermutet, dass diese starke Abnahme der Alterung mit dem Eingraben des Geotextils zu tun hat.
Das erfindungsgemässe Geotextil eignet sich insbesondere zur Abdichtung von Deponien gegen Leckagen von Sickerwässern, und zur Abdichtung von meeresnahen Gebieten mit tie- fem Grundwasserspeigel, insbesondere auch von künstlichen Aufschüttungen im Meer (etwa in Form von aufgeschütteten künstlichen Inseln) gegen das Eindringen von Salzwasser, wodurch deren Begrünung mit salzempfindlichen Pflanzen ermög- licht wird.
Die Erfindung wird nun durch die folgenden Beispiele veranschaulicht. Diese dienen nur zur Illustration, nicht aber zur Beschränkung des Schutzumfangs
1) Polyurethanrezeptur
a) POLYOLKOMPONENTE Gewichtsteile al) Polyetherpolyol 25
(erhältlich durch Polymerisation von 5 Ethylenoxid mit Ethylenglykol, MG 440) a2) Polyesterdiol 26 m TJ (erhältlich durch Polymerisation von
> Ethylenglykol und Adipinsäure, MG 390) a3) Polyesterdiol
CD 10 (erhältlich durch Polymerisation von Ethylenglykol und Adipinsäure, MG 340)
H1 a4) Homopolymer von Propylenoxid 7 a5) Polyetherpolyol 15
(Voralux HN 370, Hydroxylzahl 26-30 mg KOH/g) σ> 15 aδ) Polyetherpolyol 13
(erhältlich durch Polymerisation von Propylenoxid mit Ethylenglykol, MG 4000) a7) 1, 4-Butandiol 7 a8) Molekularsieb 5 Ä gemahlen 4 20 Total 103
b) ISOCYANATKOMPONENTE Gewichtsteile
bl) Diphenylπιethan-4, 4 '-diisocyanat 21 Total 21
C) KATALYSATOREN Gewichtsteile 5 cl) Dibutylzinndilaurat (120 UL 1) 0,2 c2) Dioctylzinnraercaptid (Fomrez UL 32) 0,4 m Ti c3) Härtungskatalysator (DC 2) 0,3
> c4) Oberflächenaktiver Stoff (LK 221 E) 1,8
CO
Total 2,7
10 2) Dreikomponentensystem für Polyurethan
a) POLYOLKOMPONENTE Gewichtsteile al) Polyetherpolyol 24
(erhältlich durch Polymerisation von Ethylenoxid mit Ethylenglykol, MG 440)
15 a2) Polyesterdiol 27
(erhältlich durch Polymerisation von Ethylenglykol und Adipinsäure, MG 390)
■ a3) Polyesterdiol
(erhältlich durch Polymerisation von 20 Ethylenglykol und Adipinsäure, MG 340)
a4) Homopolymer von Propylenoxid 9 a5) Polyetherpolyol 13
(Voralux HN 370, Hydroxylzahl 26-30 mg KOH/g) aβ) Polyetherpolyol 11
(erhältlich durch Polymerisation von
Propylenoxid mit Ethylenglykol, MG 4000) a7) 1,4-Butandiol 10 a8) Molekularsieb 5 Ä gemahlen 6 m TJ Total 106
> 10
CD b) ISOCYANATKOMPONENTE Gewichtsteile bl) Diphenylmethan-4, 4 '-diisocyanat 18 U)
Total 18
σ> 15 C) KATALYSATOREN Gewichtsteile cl) Dibutylzinndilaurat (120 UL 1) 0,3 c2) Dioctylzinnmercaptid (Fomrez UL 32) 0,4 c3) Härtungskatalysator (DC 2) 0,3 c4) Oberflächenaktiver Stoff (LK 221 E) 1/7 20 Total 2,7
3) Polyurethanrezeptur
a) POLYOLKOMPONENTE Gewichtsteile al) Polyetherpolyol 24
5 (erhältlich durch Polymerisation von Ethylenoxid mit Ethylenglykol, MG 440) m a2) Polyesterdiol 25 Ti (erhältlich durch Polymerisation von
> Ethylenglykol und Adipinsäure, MG 390)
CD 10 a3) Polyesterdiol I
(erhältlich durch Polymerisation von' Ethylenglykol und Adipinsäure, MG 340) I
Tl a4) Homopolymer von Pröpylenoxid 10 m CD a5) Copolymer-Polyol 13 m 15 (Voralux HN 370, Hydroxylzahl 26-30 mg KOH/g) σ> a6) Polyetherpolyol 1Ö
(erhältlich durch Polymerisation von
Pröpylenoxid mit Ethylenglykol, MG 4000) a7) 1,4-Butandiol 10
20 a8) Molekularsieb 5 Ä gemahlen 6 Total 104
b) ISOCYANATKOMPONENTE Gewichtsteile
bl) Diphenylmethan-4, 4 '-diisocyanat 17 Total 17
C) KATALYSATOREN Gewicht s teile 5 cl) Dibutylzinndilaurat (120 UL 1) o, 3 c2) Dioctylzinnmercaptid (Fomrez UL 32) o, 4 m TJ c3) Härtungskatalysator (DC 2) o, 3
> c4) Oberflächenaktiver Stoff (LK 221 E) 1/ 7
CO I I
Total 2,7
_4) Geotextile
Auf in Küstennähe in den Boden eingegrabenen Gruben wurden Matten aus herkömmlichem nichtgewebtem "spunlayed" Material auf Polypropylenbasis, wie es üblicherweise im Gartenbau ver- wendet wird, ausgelegt, so dass an den Kanten der Matten eine etwa 10 cm breite Überlappung entstand; die verlegten Matten wurden mit einer Sacknähmaschine an den Überlappungen miteinander vernäht. Auf diese Lage wurde eine erste Schicht des erfindungsgemässen Polyurethans aufgetragen, wobei jede der in den Beispielen 1 bis 3 beschriebenen Rezepturen verwendet wurde. Vor dem Aufsprühen wurden die Diokomponente und die Katalysatorkomponente gemischt. Das Aufsprühen der Rezeptur erfolgte mittels Hochdruckreiniger, wobei die mit Katalsyto- ren versetze Polyolkomponente und die Isocyanatkomponente über separate Düsen aufgesprüht wurden. Der Sprühdruck betrug für beide Komponenten etwa 200 bar; die Polyol- /Katalysatorkomponente wurde bei einer Temperatur von etwa 350C und die Isocyanatkomponente bei einer Temperatur von etwa 25°C versprüht. Die relative Sprühleistung der beiden Dü- sen entsprach dem Massenverhältnis (Polyolkomponente a) + Katalysatoren c) ) : Isocyanatkomponente b) , wie es aus den in den Beispielen 1 bis 3 angegebenen Totalen berechnet werden kann. Es wurde soviel Rezeptur aufgetragen, dass eine durchgehende Imprägnierung der Matte erzielt wurde. Nach Aushärten dieser Lage wurde eine zweite Lage derselben Rezeptur und unter denselben Bedinungen aufgetragen. Nach dem Aushärten dieser zweiten Lage wurde eine weitere, als Wurzeldurchdringungsschutz diende Lage aus Polyestervlies aufgetragen, wobei dies ebenfalls in Form von Matten, die an den Kanten überlap- pend vernäht wurden, geschah. Auch diese zweite Lage wurde wie oben beschrieben mit zwei sukzessiven Lagen der erfin- dungsgemässen Polyurethanmischung (derselben wie für die ersten beiden Lagen) besprüht, wobei bei der ersten Besprühung darauf geachtet wurde, dass die Durchdringung des Polyester- vlieses soweit ging, dass auch das Verkleben des Polyestervlieses mit den darunterliegenden Schichten gewährleistet wurde. Nach einer schlussendlichen Aushärtungs- und Auslüftungsdauer von einem Tag wurde das fertige Geotextil ca 0,5 bis 1 m hoch mit Erde zugedeckt und danach die Bepflanzung der Gruben mit salzempfindlichen Pflanzen vorgenommen.

Claims

Patentansprüche
1. Zweikomponentensystem, bestehend aus:
a) einer Polyolkomponente, umfassend ein Polyetherpo- lyol, ein Polyesterpolyol, ein Propylenoxid-Homopolymer und gemahlenes Molekularsieb, und
b) einer Isocyanatkomponente, umfassend Diphenyl- methan-4, 4'-diisocyanat,
wobei dieses Zweikomponentensystem nach Vermischen zu einem Polyurethan polymerisierbar ist.
2. Zweikomponentensystem nach Anspruch 1, wobei in der Komponente a) das Massenverhältnis von Polyetherpolyol zu Polyesterpolyol im Bereich von 41 : 30 bis 47 zu 24, bevorzugt von 43 : 28 bis 45 : 26 liegt und besonders bevorzugt etwa 44 : 27 ist.
3. Zweikomponentensystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei in der Komponente a) das Massenverhältnis von Polyetherpolyol zu Propylenoxid-Homopolymer im Bereich von 41 : 24 bis 47 : 18, eher bevorzugt im Bereich von 43 : 22 bis 45 : 20 liegt und besonders bevorzugt etwa 44 : 21 ist.
4. Zweikomponentensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Polyetherpolyol der Polyolkomponente a) aus zwei Polyetherpolyolen in einem Massenverhältnis von 30 : 14 bis 24 : 20, bevorzugt im Bereich von 28 : 16 bis etwa 26 : 18 liegt und am meisten bevorzugt etwa 27 : 17 ist; und das prädominate der beiden Polyetherpolyole ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 400 bis 500 g/mol aufweist und das andere eine Viskosität bei 25°C von etwa 1600 bis etwa 2000 mPa's..
5. Zweikomponentensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Polyesterpolyol der Polyolkomponente a) eine Mischung von zwei Polyesterpolyolen ist, wobei das Massenverhältnis der beiden Polyester im Bereich von bevorzugt etwa 25 : 2 bis etwa 19 : 8, eher bevorzugt im Bereich von etwa 23 : 4 bis etwa 21 : 6 liegt, und besonders bevorzugt etwa 22 : 5 ist; und das prädominate der beiden Polyesterpolyole ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 350 bis 400 und das zweite ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 300 bis 350 auf..
6. Zweikomponentensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Propylenoxid-Homopolymer der Polyolkomponente a) ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 3000 bis 4500 g/mol aufweist.
7. Zweikomponentensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Massenverhältnis von Komponente a) zu Komponente b) im Bereich von 108 : 15 bis etwa 102 : 21, eher bevorzugt im Bereich von 106 : 17 bis 104 : 19 liegt und am meisten bevorzugt etwa 105 : 18 ist.
8. Polyurethan, erhältlich durch Polymerisieren eines Zweikomponentensystems nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Geotextil umfassend: i) eine Lage aus einem Gewebe oder Vlies, und
ii) ein Polyurethan nach Anspruch 8, wobei das Polyurethan in der Lage vorhandene Hohl- und-/oder Zwischenräume im Wesentlichen abdichtet.
10. Geotextil nach Anspruch 9, wobei die Lage ein Vlies ist, das Spinnfasern von 3 bis 15 cm Länge umfasst.
11. Geotextil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinnfasern aus einem Kunststoff bestehen, der aus Polypropylen, Polyethylen, Polyacrylnitril, Polyamid, Po- lyvinylchlorid und Polyester ausgewählt ist.
12. Geotextil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies Drähte umfasst.
13. Geotextil nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyurethan die im Gewebe oder im Vlies vorhandenen Hohl und-/oder Zwischenräume wasserdicht ausfüllt.
14. Geotextil nach einem der Ansprüche 10 bis 13 in Form eines Schichtverbundes, dadurch gekennzeichnet, dass es eine zweite Lage aus einem Gewebe oder Vlies umfasst, wobei in der zweiten Lage vorhandene Hohl- und-/oder Zwischenräume von einem Polyurethan nach Anspruch 8 ausgefüllt sind, und die erste und zweite Lage mittels einem Polyurethan nach Anspruch 8 miteiander verklebt sind.
15. Geotextil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich- net, dass die Aussenfläche der ersten und/oder der zweiten Lage mit einem Polyurethan nach Anspruch 8 beschichtet ist.
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