DE1085805B

DE1085805B - Colored mastic asphalt compounds

Info

Publication number: DE1085805B
Application number: DED24630A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Hinkel
Original assignee: Deutsche Shell GmbH
Current assignee: Deutsche Shell GmbH
Priority date: 1957-01-07
Filing date: 1957-01-07
Publication date: 1960-07-21

Description

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.Colored mastic asphalt compounds Mastic asphalt compounds consist of mineral particles and binders, the mineral usually being a mixture of sand and filler and if necessary, fine-grain rock is used. The amount of binder should be slightly larger than to fill the cavities between the mineral particles is necessary so that an easily spreadable mass is created. As the binder also forms the load-bearing part of the mass, one uses quite hard and high melting grades, for road construction purposes e.g. B. Asphalt bitumen with a penetration from about 15 to 45. In mastic asphalt compounds, which are used for the production of interior coverings are determined, even harder binders are usually used, their penetration even can be below 10.

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. The required quantities are used to produce the mastic asphalt compounds of the binding agent and the mineral at a temperature above the melting point of the binding agent by means of lying temperature, and this mixture is used to achieve the desired good properties heated to a high temperature for a long time. Usually the mixture is kept at one temperature for 4 to 8 hours or more Maintained from 200 to 2300 C ("cooked"). Mastic asphalt compounds have also been used recently initially prepared in modern mixing plants in a short time, with the binding agent is injected in finely divided form and mixed very intimately with the mineral, and then driven out to the processing site in so-called mastic asphalt pots. The pourable liquid mass obtained by one of these methods is in this state built-in. If you don't "cook" enough when making the mastic asphalt, the result is a mass that is not completely homogeneous and difficult to pour and process so that, for example, the covering made from such a mass has a rough surface Has.

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. No ramming or rolling tools are required for paving mastic asphalt necessary. Mastic asphalt compounds are therefore very suitable for the production of Fufi flooring in residential, commercial and meeting rooms and for manufacture of molded articles, such as floor panels. But also found for road construction purposes asphalt masse use.

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. Mastic asphalt masses must be sharp from rammed or rolled asphalt masses a distinction can be made, which also consist of mineral particles and binding agents, in which the binder is just not enough to get between the To completely fill the cavities located in the mineral particles, and in which the mineral framework forms the supporting component. Rammed and rolled asphalt masses are used in their Production only briefly temperatures between Exposed to 160 to 1800 C, and they do no cooking process.

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. The binders commonly used in mastic asphalt compounds are Dark colored, so that the floor coverings and moldings made from these compositions are black to dark gray in color. When it comes to rubbers for friendliness dusty living, business or meeting rooms, they should but often given a different color, and sometimes it is also used for road construction purposes desired to have colored mastic asphalt compounds.

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. For coloring mastic asphalt masses, this has so far been mainly used inorganic pigments added, for example iron, chromium and lead oxides, whereby however, only relatively dark shades can be achieved. Also is the required The amount of pigment is relatively large. A lightening of the dark-colored mastic asphalt masses can be achieved by using well-known, light-colored fillers and lightening pigments, such as fly ash and filter ash or titanium dioxide.

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.The use of organic pigments has not yet become known for the production of colored cast asphalt, which is probably due to the fact that they decompose at the necessary high temperatures of the cooking process or lose their coloring properties for other reasons. Lithol red has heretofore been proposed as an organic pigment for asphalt, but it has been specifically noted that it is much less suitable than the inorganic pigments. In particular, it cannot withstand the temperatures of 200 to 2300 ° C. which occur when mastic asphalt is cooked and is therefore entirely unsuitable for the special purpose of the invention. It is also known to process asphalt masses using so-called light-colored binders, such as stearin pitch or tar extracts; which can be colored by organic dyes of the alizarin, aniline and anthraquinone series. However, these measures cannot be used in the case of mastic asphalt compounds because of the high heat resistance of the dyes which is required. It has also been recommended to produce colored rammed or rolled asphalt masses using solutions or suspensions of organic dyes, such as brilliant green and brilliant scarlet, which color the stone material in question, but this method of working comes because of the low heat resistance of these dyes for those subjected to a cooking process Mastic asphalt compounds out of the question. Surprisingly, it has now been found that an organic pigment of the formula which is commercially available under the name Indanthren-Brillantorange GR, is very suitable for the production of light brown to red-colored mastic asphalt compounds. This pigment can be exposed to the temperatures used in the cooking process for several hours without any change, and it also offers the advantage that the colorations obtained are extremely fast and stable, so that only small amounts of the pigment are required. In general, 0.03 to 0.1 percent by weight of this pigment is sufficient to evenly color the mastic asphalt mass. This also results in a significant economic advantage over the materials previously used for the production of colored mastic asphalt compounds.

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. The lightening pigments known per se can be used to shade the color also use. As such, z. B. white metal oxides; carbonates and sulphates, like titanium dioxide and barite.

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.The amount of these lightening pigments depends on the desired one Colour. In general there are only relatively small amounts of the lightening pigments required. They are used e.g. B. in amounts of about 0.5 to 2 percent by weight, calculated on the entire mastic asphalt mass.

In den Gußasphaltmassen können die üblichen Mineralien mit der üblichen Kornzusammensetzung verwendet werden. Zweckmäßig verwendet man helle Mineralien, z. B. Quarzsplitt, Sand und Kalksteinmehl. In the mastic asphalt masses, the usual minerals can be mixed with the usual Grain composition can be used. It is advisable to use light-colored minerals, z. B. quartz chippings, sand and limestone powder.

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. Suitable ones are used in the mastic asphalt compounds according to the invention so-called light-colored binders, which require prolonged heating to 200 'to 2300 C without withstand considerable decomposition, e.g. gilsonite, stearic pitch, albino bitumen (for the production see the USA patents 2201466, 2231419), and in the French patent specification 993 604 extracts described. A very suitable one light-colored binder is obtained in the following way: From a naphthenic acid containing First of all, the light fractions (petrol, light oil, gas oil) are obtained by distillation severed. A lubricating oil distillate obtained from the residue by vacuum distillation is treated with sulfuric acid, neutralized with lime and redistilled. Of the The residue remaining in this redistillation consists of calcium salts of petroleum naphthenic acids and petroleum sulphonic acids, oil and minor amounts of lime and calcium sulphate and can be used as a binder.

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. A suitable light-colored binder can be obtained from a naphthenic acid Oil containing petroleum can also be obtained by first passing through the light fractions Distillation separates from the petroleum and the lubricating oil fractions in the presence of Distilled lime. The residue remaining in this distillation consists of Calcium salts of petroleum naphthenic acids, oil and minor amounts of lime and can can be used as a binder.

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«. The production of the colored mastic asphalt masses is carried out in a known manner Way by z. B. the molten binder first the finest minerals and then gradually adding the coarser minerals. The color pigment can to admit at any given time. Mixing the ingredients the usual "cooking" then follows.

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. The invention is explained in more detail by the following example: Example 10 parts by weight of a light-colored binder were placed in a heated stirred tank melted, and 0.05 parts by weight were successively with constant stirring of the above-mentioned organic orange colored pigment, 1 part by weight of titanium white, 24 parts by weight of limestone powder, 30 parts by weight of sand, 20 parts by weight of quartz grit the grain size 0/3 mm and 25 parts by weight quartz chippings of grain size 3/5 mm added. This mixture was then boiled for 6 hours with stirring, making a mastic asphalt of strong, red-brown hue was obtained.

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. A binder with sulfuric acid was used as a binder in the redistillation treated and lime-neutralized lubricating oil distillate remaining residue used. The binder had the following properties: penetration (100 g, 5 seconds, 250 C) 16 softening point (ring and ball), OC 85.5 Union color one Solution of 1.5 g of the binder in 100 cc of benzene ..... 2.5 to 3 ashes, percent by weight . . ........... 15.9 Comparison tests with common organic color pigments Es colored mastic asphalt mixtures were made according to the following recipe: 25 parts by weight Quartzite 2/5 25 parts by weight Quartz sand 25 parts by weight Fine sand 24 parts by weight Limestone powder 1 part by weight titanium white 0.1 part by weight pigment 10 parts by weight Binder The binder was the same as that used in the exemplary embodiment became.

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.After brief mixing at 2100 ° C., part of each mixture was filled into a flat sample can. Another part was kept in the drying cabinet at 2100 ° C. for 6 hours and then poured into a second sample can. After cooling, the two samples were compared in color. The pigments used and the results of this test were: Indanthrene Brilliant Orange GR. . . unchanged Hansa yellow 3R ................. strongly changed Permanent Orange G extra strongly changed Heliobordo BLC ...... strongly changed Indanthrene Brilliant Orange GR is the pigment used according to the invention. The formulas of the other pigments are: Commercial formula 0 11 C-CH3 Hansa Yellow 3 R CH3O N = N-CH CH8 IC O H 0 N 11 11 C2H5O-CC HCN½) cl Permanent orange G extra -cI N C2H5O-CC V ~ NN II II ON / C = O N X Calcium salt of OH Heliobordo BLC for <N = SO3H It is known per se to use light-colored binders in colored pavement masses and to improve their inherently low binding capacity by adding special resins that arise during the selective extraction of, for example, tar, pitch or bitumen.

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. Such binders can be colored by organic dyes, and they are then in a warmed or preheated state with the usual fillers and mineral mixtures combined to form a topping material.

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. In the production of mastic asphalt, however, one has practically exclusively so far Inorganic pigments, such as iron oxide red, are used because a cooking process is required here which the usual organic pigments cannot cope with. To achieve a A sufficiently strong hue is about 50% of the inorganic pigment needed what in comparison to the special one used according to the invention organic color pigment is a very high percentage.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Use of an organic orange pigment of the formula in small amounts, preferably about 0.03 to 0.1 percent by weight, and optionally together with known lightening pigments for the production of light brown to red mastic asphalt compositions based on light-colored binders and preferably light-colored minerals.

2. Embodiment of the invention according to claim 1, characterized in that that a residue is used as the light-colored binder that occurs during redistillation a lubricating oil distillate treated with sulfuric acid and neutralized with lime from a petroleum containing naphthenic acids remains ~~~~~~~~ considered Publications: German Patent No. 849 824 ..