DE1694580B1

DE1694580B1 - Verfahren zur Herstellung von elastischen Laufbahnbelaegen

Info

Publication number: DE1694580B1
Application number: DE1694580A
Authority: DE
Inventors: Theodore Buchholtz; Drew Richard G; Rambosek George M
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1966-06-10
Filing date: 1966-06-10
Publication date: 1975-04-10

Description

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tionsgemische unter Umgebungsbedingungen hat sich absorptionsmittel, Antioxydationsmittel, Pigmente eine ganze Reihe von löslichen Metallverbindungen und Stabilisatoren verwendet werden,

als Katalysatoren brauchbar erwiesen, wie z. B. Da gewöhnlich große Flächen gepflastert werden Organozinnverbindungen, die mindestens eine direkte müssen, ist es — unter Beachtung des jeweils geZinn-Kohlenstoff-Bindung enthalten, Zinn- und Blei- 5 wünschten Endergebnisses — am wirtschaftlichsten, salze von Carbonsäuren und quecksilberorganische die maximal mögliche Menge an feinteiligem Füllstoff Verbindungen. Ein bevorzugter Katalysator ist je- zu verwenden, die noch ein brauchbares Produkt doch eine Kombination aus einem Bleisalz einer liefert. Das Reaktionsgemisch kann 50 Gewichts-

Carbonsäure, wie z. B. Bleioctoat, einer ionisierbaren prozent feinteiligen Füllstoff, bezogen auf das Gewicht

Monoorganoquecksilber(II)-Verbindung, wie z. B. io der fließfähigen Reaktionsteilnehmer, enthalten, ehe

Phenylquecksilber(H)-hydroxyd, und Bleioxyd, Die das Gemisch zur geeigneten Vermischung nach üb-

Gesamtmenge an Katalysator sollte nicht weniger als liehen Verfahren zu trocken wird. Mit komplizierteren

0,1 % des Reaktionsgemisches betragen und kann zur Mischvorrichtungen können jedoch auch noch höhere

Beschleunigung der Härtung bis zu 3 % bzw. bis zu Mengenanteile an Füllstoff verwendet werden. 30 bis

einem solchen höheren Wert betragen, bei dem der 15 45% Füllstoff stellen einen bevorzugten Bereich dar.

Beschleunigungseffekt noch nicht verlorengeht bzw. In bezug auf den kautschukartigen Zuschlagstoff

bei dem noch keine unerwünschten Nebenreaktionen hat es sich als bedeutsam erwiesen, daß mindestens

feststellbar sind. 10 % des Gesamtvolumens des Pflasterungsmaterials

Um zähe, abnutzungs- und abriebfeste kautschuk- aus dem Zuschlagstoff bestehen, um ein übermäßiges artige Produkte zu erhalten, muß in den Reaklions- 20 Spritzen des Materials während der Aufbringung und gemischen eine gewisse Menge an trifunktionellen vor dem Härten zu verhindern. Vorzugsweise sollte Reaktionspartnern vorhanden sein, um die Ver- der Zuschlagstoff 35 bis 45 Volumprozent des Pflastenetzung der Reaktionspartner sowie ihre Ketten- rungsmaterials ausmachen. Es können jedoch 50 % des Verlängerung zu erleichtern. Dies läßt sich leicht da- Gesamtvolumens des Materials aus Zuschlagstoff bedurch erreichen, daß man dem Reaktionsgemisch et- 25 stehen. Es können sämtliche federnden bzw. elastischen was Triisocyanat und/oder Triol einverleibt. Wenn Feststoffe, die mit der Polyurethanmatrix verträglich z. B. das Reaktionsgemisch im wesentlichen aus einem sind, wie z. B. zerkleinerte Stücke aus vulkanisiertem aromatischen Diisocyanat und Polypropylenglykol be- Kautschuk, Stücke von Naturkork und künstlichem steht, kann sehr leicht eine bestimmte Menge an tri- Kork, verwendet werden. Vorzugsweise besteht der funktionellen Reaktionszwischenprodukten erzielt 3° Zuschlagstoff jedoch aus rauhen, unregelmäßigen werden, indem man mit dem aromatischen Diiso- Körnern eines vorgehärteten Polyurethanelastomeren, cyanat 5 bis 15% eines Triols, wie z. B. Trimethylol- das die gleiche ungefähre Zusammensetzung hat wie propan, umsetzt, um etwas Triisocyanat zu erhalten, die Matrix, die beim Härten des flüssigen Reaktionsoder indem man als Teil der Monomerenbeschickung gemisches entsteht. Zur Herstellung dieser Körner zur Herstellung des als Ausgangsmaterial dienenden 35 kann eine vorgehärtete Polyurethanbahn einfach auf polymeren Polyols 5 bis 15 % eines Triols, wie z. B. den gewünschten Größenbereich zerkleinert werden. Trimethylolpropan oder Glycerin verwendet. Das er- Wenn derartige Körner verwendet werden, findet nur haltene gehärtete Produkt ist das Ergebnis der ein- ein geringes oder gar kein Absetzen des Zuschlagstufigen, ununterbrochenen Umsetzung dieses Reak- stoffes statt, und die ganze Pflasterung — sowohl die tionsgemisches. 40 Matrix als auch der Zuschlagstoff — haben in bezug

Ein einzigartiges Kontrollsystem ermöglicht die auf Wetterbeständigkeit, Reißfestigkeit und Abrieb-Herstellung von kautschukartigen Elastomeren mit festigkeit gleichmäßige physikalische Eigenschaften. Shore-A₂-Durometerwerten von 25 bis 80 und höher. Weiterhin bildet sich eine sehr feste, gleichmäßige Dieses System ermöglicht die Regelung des Duro- zusammenhängende Bindung zwischen der PoIymeterwertes innerhalb einer Fehlergrenze von ± 5 45 urethanmatrix und den Körnern aus; die Körner Werten auf der Shore-A₂-Skala. Diese Regelung wird werden an die Matrix mit einer Adhäsionsbindung dadurch erreicht, daß man dem Reaktionsgemisch gebunden, die offensichtlich ebenso groß wie die Kovorbestimmte Mengen eines Kettenabbruchsmittels, häsionsfestigkeit der Matrix selbst ist.
wie z. B. Äthylenglykolmonobutyläther, Diäthylen- Die Größe der Körner bezieht sich auf die Klassifiglykolmonobutyläther, Oleylalkohol oder einen ahn- 50 zierung durch Sieben. Wenn also die Teilchen durch liehen hochsiedenden einwertigen Alkohol, zugibt, um ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,15 cm die Endhärte auf einen gewünschten Bereich einzu- hindurchgehen, jedoch nicht durch ein Sieb mit der stellen. nächstkleineren lichten Maschenweite, so wird hier

Unter »feinteiligen Füllstoffen« sind Füllstoffe in von 0,15 cm großen Teilchen gesprochen. Bei Teilchen-Form von feinen Fasern, Pulvern oder pulverähn- 55 größen der Körner unterhalb von 0,15 cm ist die geliehen Substanzen zu verstehen, wobei die einzelnen härtete Pflasterung nicht ausreichend verformbar, um Teilchen eine sehr geringe Größe aufweisen und Stöße ohne übermäßig rasche Rückstellung bzw. Erkleiner als 100 μ. und im allgemeinen kleiner als 10 μ holung aufnehmen zu können. Körner, die größer als sind, wie es bei gepulverten Tonen und Talkarten der 2,0 cm sind, sind unhandlich und führen zur Bildung Fall ist. Grobe Füllstoffe machen das Produkt zer- 60 verhältnismäßig großer Hohlräume, die die Pflastebrechlicher und viel weniger reißfest, ohne daß sie die rung übermäßig schwächen. Ein bevorzugter Größen-Zugfestigkeit des Produktes merklich erhöhen. Bevor- bereich der Körner ist 0,15 bis 1,25 cm.
zugte Verstärkungsfüllstoffe sind gemahlene Tripel- Unter Verwendung von Zuschlagstoffkörnern, die erde oder gemahlener Ton; außerdem bzw. an Stelle sich in ihrer Farbe von derjenigen der Matrix (d. h. dieser Materialien können jedoch Ruß, Titandioxyd, 65 des Bindemittels) unterscheiden, können höchst deko-Hohlkügelchen, wie z. B. aus Polystyrol, Glas, aus rative Effekte erzielt werden. In ähnlicher Weise kann Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensationsprodukten die Rauhigkeit der Oberfläche der Pflasterung variiert und andere Materialien, wie z. B. Ultraviolettlicht- werden, indem man die Größe der Körner des Zu-

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schlagstoffes variiert und/oder indem man weitere miteinander und mit den Zuschlagstoffkörnern verKörner auf die Oberfläche der Pflasterung streut, ehe mischt werden, wenn diese Bestandteile aus ihren das Bindemittel gehärtet ist. Umgekehrt kann die Lagerbehältern zugeführt werden. Nach dem VerPflasterung mit einem Überzug des Elastomeren ver- mischen wird das erhaltene Pflasterungsmaterial mit sehen werden, um eine vollkommen glatte, kautschuk- 5 Hilfe einer Rutsche 36 auf die zu pflasternde Oberähnliche Oberfläche zu erhalten. fläche innerhalb eines begrenzenden Auf tragrahmens38

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme aufgebracht. Wenn sich der Lastwagen vorwärts be-

auf die Zeichnungen weiter erläutert. In den Zeich- wegt, verteilt der Auftragrahmen 38, der aus einem

nungen zeigt offenen Rahmen mit einem Auftragstab 40 besteht,

F i g. 1 eine Perspektivansicht einer erfindungs- io das Pflasterungsmaterial waagerecht zwischen den

gemäß hergestellten Pflasterung, wobei ein Ende im Führungsstreifen 42, die den Auftragrahmen führen

Querschnitt gezeigt wird, und weiterhin die Höhe der Polyurethanpflasterung

F i g. 2 gibt eine schematische Erläuterung eines regeln. Beim Aufgießen auf feste Träger- bzw. UnterVerfahrens zur Aufbringung der Pflasterung in konti- baumaterialien, wie z. B. Asphalt, Holz und Beton, nuierlicher Weise; 15 ist die Pflasterung selbstverankernd und haftet fest

F i g. 3 ist eine Draufsicht auf eine erfindungs- an dem Unterbau. Dieses Verfahren wird im folgenden

gemäß gepflasterte Rennbahn; Beispiel erläutert.

F i g. 4 gibt eine Seitenansicht einer Rolle von vor- . · , ·,

gefertigter Pflasterung und Beispiel 1

F i g. 5 eine Perspektivansicht einer erfindungs- 20 Unter Anwendung des in F i g. 2 erläuterten Vergemäß hergestellten Pflasterungsplatte. fahrens wurde eine 1,27 cm dicke Polyurethan-

In F i g. 1 wird eine Pflasterung 10 gezeigt, die eine pflasterung von 244 cm Breite auf Asphalt mit einer

Pflasteroberfläche 12 aus der erfindungsgemäßen Poly- Geschwindigkeit von 75 cm pro Minute aufgebracht,

urethan-Pflasterungsmasse aufweist, die an ein starres wobei die Zeit zwischen dem Aufgießen und Verteilen

Träger- bzw. Unterbaumaterial 14 verankert ist, das 25 bis zum Härten jeweils 7 Minuten betrug. Das Pflaste-

Asphalt, Beton oder ein anderes starres Unterbau- rungsmaterial härtete zu einer elastischen Pflasterung

bzw. Gründungsmaterial sein kann, das als Träger- mit einer Durometer-Härte von 60.

material für Pflasterungen bzw. Fußböden geeignet ist. Das Pflasterungsmaterial wurde nach folgender

Die Polyurethanpflasterung 12 enthält eine konti- Rezeptur zusammengestellt:

nuierliche Matrix 16 aus dem Bindemittel und Zu- 30 „

schlagstoffkörner 18. Der Übersichtlichkeit halber ist ^{lei1 A}

kein Versuch gemacht worden, die verschiedenen Gewichtsteile

anderen Zusätze zu zeigen, die in der Polyurethan- Polypropylenglykol (Molekulargewicht

pflasterung enthalten sein können, wie z. B. die Anti- 2025) 51,5

Oxydationsmittel, Ultraviolettlichtstabilisatoren, Pig- 35 Kolloidale Kieselsäure 0,5

mente und feinteiligen Füllstoffe. Bleiglätte 0,1

Bei der Herstellung der Pflasterung wird zunächst Teilweise kalzinierter Ton 46,5

das starre Trägermaterial bzw. die Gründung 14 ge- Calciumoctoat 0,1

legt. Sodann kann die Polyurethanpflasterung 12 auf 2,6-Di-tert.-butyl-4-methylphenol

das Trägermaterial in Form vorgefertigter Bahnen 40 (Wetterstabilisator) 1,0

bzw. Platten oder durch Aufgießen einer flüssigen Phenylquecksilber(II)-acetat 0,2

Pflasterungsmasse und Härten an Ort und Stelle auf- Äthylenglykolmono-n-butyläther 1,0

gebracht werden. TMR

Zur Aufbringung der Polyurethanpflasterung durch

Härten an Ort und Stelle können verschiedene Ver- 45 Gewichtsteile

fahren angewendet werden. Eines dieser Verfahren 80:20-Gemisch aus 2,4- und 2,6-To-

wird durch F i g. 2 erläutert, in der eine Draufsicht luylendiisocyanat 86,7

auf einen Lastwagen od. dgl. 20 gezeigt wird, auf Trimethylolpropan-Propylenoxyd-

dessen Ladefläche sich ein mit »TeilA« bezeichneter Addukt mit einem Molekulargewicht

Lagerbehälter 22 und ein mit »Teil B« bezeichneter 50 von 440 6,0

Lagerbehälter 24 befinden. In dem mit »Teil A« be- Trimethylolpropan 7,3

zeichneten Lagerbehälter 22 können das Polyalkylen-

ätherpolyol, der Füllstoff, der Katalysator und die 40 Volumprozent des Gesamtmaterials bestanden

Pigmente in Form einer flüssigen Mischung gelagert aus einem Zuschlagstoff aus Körnern mit der gleichen

werden. Der Zuschlagstoff wird in einem Aufgabe- 55 Zusammensetzung wie der Matrix. Diese Körner

trichter 23 mitgeführt, aus dem er direkt in den wurden hergestellt, indem ähnliche Teile A und B

Mischer 30 gelangt. Der mit »Teil B« bezeichnete wie oben vermischt und unter Bildung einer festen,

Lagerbehälter 24 enthält flüssiges Polyisocyanat. Auf elastomeren Bahn umgesetzt wurden, die sodann zu

der Ladefläche des Lastwagens befindet sich weiterhin Zuschlagstoffkörnern mit einer Durchschnittsgröße

ein Motor 26 mit einer Antriebswelle 28, die in ge- 60 von 0,15 cm gemahlen wurden,

eigneter Weise durch (nicht näher bezifferte) Getriebe Die Teile A und B wurden in einem kontinuier-

mit einem Mischer 30, Pumpen 32, 34 und 36 und liehen Rohrmischer in einem solchen Mengenverhältnis

einer Förderschnecke 37 zum Befördern des Zuschlag- miteinander vermischt, daß ein — NCO/ — OH-

stoffes aus dem Aufgabetrichter 23 in den Mischer 30 Verhältnis von 1:1 vorlag, und mit Hilfe einer Rutsche

verbunden ist. 65 in einen Auftragrahmen befördert und in einer Dicke

Der Mischer 30 kann ein gewöhnlicher Rohrmischer von 1,25 cm auf ein bereits aufgetragenes und bewitter-

(zylindrischer Außenmantel und axial angeordnete tes Asphaltpflaster aufgetragen. Nach diesem Verfah-

Mischwelle) sein, in dem die Teile A und B gründlich ren wurde eine 2,5 m breite Bahn des Polyurethan-

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pilasters mit einer Geschwindigkeit von 75 cm pro Herstellung des weichen Zuschlagstoffes 3 % eines Minute aufgebracht. Innerhalb von 7 Minuten nach Kettenabbruchsmittels zu dem Gemisch gegeben dem Gießen des ersteren Pflasterungsmaterials war wurden.

dieses erhärtet und konnte begangen werden. Die Teil A

Oberfläche war nicht klebend und schien nach Ablauf 5 Gewichtsprozent

dieser Zeit für den allgemeinen Gebrauch vollständig Bestandteil (ungefähr)

gehärtet zu sein. Die Pflasterung haftete zähe an dem Kolloidale Kieselsäure 1,15

Asphalt und wies eine Durometer-Härte von 60 auf. Polypropylenglykol (Molekular-

_ . . . _o gewicht 2025) 26,00

Beispiel 2 ₁₀ Polypropylenglykol (Molekular-

Eine 200 m lange Pferdetrainingsrennbahn wurde gewicht 1025) 24,45

nach dem Plan von F i g. 3 hergestellt, wobei die Renn- Grüne Pigmentpaste 0,80

bahn in ihrer Gesamtheit mit der Bezugszahl 44 Calciumoxyd 0,20

bezeichnet wird. In dem in der Zeichnung schraffiert Calciumoctoat 0,20

gezeigten Teil der Rennbahn wurde das Polyurethan- 15 Bleioctoat 0,80

pflasterungsmaterial auf einem Betonunterbau und Teilweise kalzinierter Ton 46,00

auf den übrigen Teilen auf einem Asphaltunterbau 2-Äthylhexyl-octyl-phenyl-phosphit .. 0,40

aufgebracht. Die Rennbahn war 3 m breit und das

Polyurethanpflaster 2,5 cm dick. Die Rennbahn wurde In der vorstehenden Rezeptur des Teils A dient die

in Abschnitte unterteilt, jeder Abschnitt unterschied so grüne Pigmentpaste zum Färben des Gemisches und sich etwas vom nächsten; die Unterschiede sind für das Bleioctoat als Katalysator zur Beschleunigung der die einzelnen Abschnitte in F i g. 3 angegeben. Hierbei Umsetzung zwischen den sekundären Hydroxylbedeutet »A.« Zuschlagstoff, »S.« weich, »M.« Matrix, gruppen der Bestandteile dieses Gemisches mit den »H.« hart und »C. T.« Kettenabbruchsmittel (das in Isocyanatgruppen des Bestandteile des weiter unten Prozent des Gesamtgewichts des Polyurethanpflaste- 25 angegebenen Gemisches »Teil B«. Der teilweise kalzirungsmaterials angegeben wird). Wo Zuschlagstoff- nierte Ton dient als Füllstoff, während das Phosphit körner zur Erhöhung der Oberflächenrauhigkeit auf ein Wetterstabilisator ist. Die kolloidale Kieselsäure die Polyurethanpflasterungsoberfläche gestreut wurden, wird als Hilfsmittel verwendet, um den als Füllstoff ist dies ebenfalls angegeben. verwendeten Ton in Suspension zu halten, während

So wurde beispielsweise der Abschnitt 46 der 30 das Calciumoctoat als Verdünnungsmittel dient, um Rennbahn mit einer 2,5 cm dicken und 3 m breiten die Fließfähigkeit des Polypropylenglykolgemisches Polyurethanpflasterung versehen, die aus 215 kg selbst mit dem hohen Mengenanteil Ton beizube-Zuschlagstoffkörnern und 270 kg Matrix bestanden, halten. Das Calciumoxyd dient als Stabilisierungswobei diesem Gemisch 3 Gewichtsprozent eines Ket- mittel für den Katalysator während der Lagerung, tenabbruchsmittels zugesetzt worden waren. Die 35

Oberfläche des Bahnabschnitts wurde vor dem Härten Teil B

mit weichen Zuschlagstoffkörnern bestreut, um die Bestandteile Gewichtsprozent

Oberflächenrauhigkeit zu erhöhen. 80: 20-Gemisch aus 2,4- und 2,6-To-

Der weiche Zuschlagstoff bestand aus Körnern mit luylendiisocyanat 90

einer Shore-A₂-Durometer-Härte von 40 bis 45, 40 Trimethylolpropan : 10

während die harten Körner eine Shore-A₂-Duro-

meter-Härte von 55 bis 70 aufwiesen. Die Bestandteile des Teils B wurden zu einem

Solche Abschnitte der Rennbahn, die 3 % Ketten- Addukt umgesetzt, ehe mit Teil A vermischt wurde, abbruchsmittel enthielten, besaßen eine durchschnitt- Teil A wurde durch Vakuumtrocknung in Gegenwart liehe Gesamtdurometerhärte von 40. Der Abschnitt 45 lediglich der Hälfte des Bleioctoats wasserfrei geohne jegliches Kettenabbruchsmittel zeigte eine allge- macht; der Rest des Bleioctoats wurde nach der meine Durometerhärte von 60, obgleich 50 Ge- Vakuumdestillation zugegeben. Wichtsprozent (Volumprozent, da das spezifische Die Teile A und B wurden in einem Verhältnis

Gewicht der Körner und der Matrix etwa gleich ist) von 92 Teilen Teil A je 8 Teile Teil B vermischt, des Materials aus einem weichen Zuschlagstoff mit 50 was zu einem ungefähren Verhältnis — NCO/ — OH einer Durometerhärte von 45 bestehen. von 1:1 führte.

Der Zuschlagstoff und die auf die Abschnitte auf- Sowohl bei der Herstellung der Matrix als auch bei

gestreuten Körner hatten einen Größenbereich von der Herstellung der Zuschlagstoffkörner wurde als 0,3 bis 1,25 cm und hatten im Prinzip die gleiche Kettenabbruchsmittel ein Produkt verwendet, Polyurethanzusammensetzung wie die Matrix, mit der 55 das normalerweise als Stabilisator für Vinylharze sie vollkommen verträglich waren. Nach dem Härten verwendet wird und aus einer Lösung von Carbonder Polyurethanpflasterung und mechanischer Zer- säuresalzen des Bariums und Calciums in einem störung von Proben aus den einzelnen Abschnitten Lösungsmittelgemisch besteht, das eine kerosinähnliche wurde festgestellt, daß bei Zugspannung ein Bruch Kohlenwasserstoff-Fraktion, Phenol und Äthylenebenso oft durch die Mitte der Zuschlagstoffkörner 60 glykolmonobuttyläther enthält. Die Rennbahnabauftrat wie an ihrem Rand. schnitte wurden hergestellt, indem zunächst der Zu-

Im folgenden ist die Gesamtrezeptur sowohl des schlagstoff mit Teil A vermischt und sodann die erhalfür die Matrix verwendeten Bindemittels als auch des tene Masse mit Teil B in einem Turbinenzement-Zuschlagstoffes angegeben. Der Unterschied zwischen mischer vermischt, aus dem Mischer auf den Asphaltdem harten Zuschlagstoff und dem weichen Zuschlag- 65 bzw. Betonunterbau gegossen und das Gemisch in stoff bestand lediglich darin, daß zur Herstellung des geeigneter Weise verteilt und glattgestrichen wurde, harten Zuschlagstoffes kein Kettenabbruchsmittel zu Innerhalb von 1 Stunde nach der Aufbringung

dem Reaktionsgemisch gegeben wurde, während zur war die Rennbahn betriebsfertig und wurde 6 bis

8 Monate unter sämtlichen Wetterbedingungen als Pferdetrainingsrennbahn benutzt, um zu bestimmen, welche Abschnitte der Rennbahn die besten Eigenschaften besitzen.

Nahezu sämtliche Abschnitte der Bahn schienen brauchbar zu sein, doch waren nach Auffassung des Pferdetrainers nach mehrmonatiger Beobachtung von Pferden, die auf der Bahn trainiert wurden, die Abschnitte mit einer Durometerhärte von 40 im allgemeinen am günstigsten. Die Rennbahn wurde durch Pferde, die Hufeisen, Stollen, Griffe und Hufeinlagen trugen, nicht beschädigt. Die Pferde konnten kurz angehalten oder sogar gewendet bzw. aus einem Galopp angehalten werden, ohne daß die Rennbahnoberfläche beschädigt wurde. Die Pferde schienen mit ihren Hufen einen guten Kontakt mit der Bahn zu haben, gleichgültig, ob die Bahn trocken oder naß war, und galoppierten leicht auf der Bahn. Von den Jockeis und Trainern wurde berichtet, daß die Erschütterungen, die gewöhnlich von den Pferdebeinen auf den Reiter übertragen werden, beim Galoppieren auf dieser Bahn im Gegensatz zu gewöhnlichen Lehmbahnen stark gedämpft waren oder sogar völlig fehlten. In mindestens einem Fall wurde beobachtet, daß ein Pferd, das auf gewöhnlichen Rennbahnen lahm gelaufen war, auf dieser Bahn ohne Begünstigung des lahmen Beins laufen konnte. Die erfindungsgemäß gepflasterten Rennbahnen haben also außer ihrer Verwendbarkeit bei sämtlichen Wetterbedingungen den Vorteil, daß sie infolge ihrer Elastizität die Unfallgefahr, d. h. das Auftreten von gebrochenen Sesamknöcheln, abgeschlagenen Hufen, Sehnenzerrungen und anderen Verletzungen der Pferdebeine, stark verringern.

Nach mehreren Monaten Bewitterung und Benutzung mit zahlreichen Vollblutpferden mit allen Arten von Hufeisen wurde die Bahn absichtlich beschädigt, wobei Stücke herausgeschnitten wurden. Flüssiges, zu Polyurethanelastomerem härtbares Gemisch wurde in die Vertiefungen gegossen, geglättet und mit Körnern bestreut, um Ausbesserungsstellen zu erhalten, die in wenigen Minuten härteten und ein homogener Bestandteil der Rennbahnoberfläche wurden. Die Pflasterung läßt sich also leicht ausbessern.

Die Schwierigkeit beim Abreißen des Pflasters vom Unterbau zeigt, daß das Pflaster sowohl auf dem Betonunterbau als auch auf dem Asphalt gut haftete.

Das erfindungsgemäß festgestellte Polyurethanpflasterungsmaterial kann auch in Form vorgefertigter Bahnen hergestellt und zu Rollen aufgewickelt werden, wie bei 48 in F i g. 4 gezeigt wird, die dann auf der zu pflasternden Oberfläche ausgebreitet und auf ihr befestigt werden können. Man kann auch Pflasterungsplatten 50 herstellen, wie in F i g. 5 erläutert wird. Zur Verankerung vorgefertigter Bahnen bzw. Platten können das Trägermaterial bzw. der Unterbau, auf dem die Pflasterung angebracht werden soll, oder aber die Unterseite der Polyurethanbahnen bzw. -platten, oder beide Materialien, zunächst mit einem geeigneten Grundiermittel überzogen werden, ehe das Bahnen- bzw. Plattenmaterial verlegt wird, falls man eine bleibende Verbindung des Bahnen- bzw. Plattenmaterials mit dem Unterbau wünscht. Zur Erhöhung der Gleitfestigkeit der Pflasterung im nassen Zustand ist es zu empfehlen, durch Bestreuen mit weiteren Zuschlagstoffkörnern eine zusätzliche Oberflächenrauhigkeit zu erreichen, insbesondere für Fahrzeugverkehr.

Obgleich die hier angegebenen Beispiele verhältnismäßig genaue Einzelheiten über die Rezeptur des Bindemittels und der Zuschlagstoffkörner enthalten, die das erfindungsgemäße Pflasterungsmaterial bilden, können diese Rezepturen sowohl in bezug auf die Bestandteile als auch in bezug auf die Mengenverhältnisse beträchtlich variiert werden, in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck der Pflasterung, den Umgebungsbedingungen, die sie aushalten muß, und den Wünschen des Verbrauchers.

Obgleich zahlreiche lösliche Metallverbindungen zur Katalyse der Umsetzung zwischen den sekundären Hydroxylgruppen des Polypropylenglykols mit den Isocyanatgruppen verwendet werden können, sind Katalysatormassen, die ganz oder teilweise aus einer ionisierbaren Monorganoquecksilber(II)-verbindung, wie z. B. Phenylquecksüber(II)-acetat oder Butylquecksilber(II)-hydroxyd, bestehen, vorzuziehen, da gefunden wurde, daß mit diesen Katalysatoren katalysierte Reaktionsgemische sowohl an nassen als auch an trockenen Oberflächen haften und weniger empfindlich geenüber den Umgebungsbedingungen, insbesondere gegenüber Feuchtigkeit, sind als Systeme, die mit anderen Katalysatoren gehärtet worden sind. Die neuartigen Polyurethanelastomer-Pflasterungen sind wasserbeständig, leicht zu verlegen und auszubessern, dauerhaft und anpassungsfähig am nahezu sämtliche Erfordernisse. Sie liefern kautschukartige Pflasterungen mit einer derart vielseitigen Verwendbarkeit und einer derart leichten Ausbesserungsfähigkeit, wie sie bisher unbekannt war. Die Variationsmöglichkeiten der Pflasterungseigenschaften, die lediglich durch eine Variation der Menge an verwendetem Kettenabbruchsmittel gegeben sind, werden durch das folgende Beispiel erläutert.

Beispiel 3

Unter Verwendung einer ähnlichen flüssigen Pflasterungsmasse wie in Beispiel 2 mit einem Gewichtsverhältnis von Teil A zu Teil B von 10:1 wurden die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen kautschukartigen Polyurethanpflasterung durch Variation der Menge an Kettenabbruchsmittel wie folgt variiert.

Kettenabbruchsmittel	Prozent des Reaktionsgemisches	—	1	2	4	0,5	1	2	0,5	1	2
Lösung von Carbonsäuresalzen des Bariums und Calciums in einem Lösungsmittelge misch, das eine kerosinähnliche Kohlen wasserstoff-Fraktion, Phenol und Äthylen- glykolmonobutyläther enthält Phenol
Äthylenglykolmonobutyläther

(Fortsetzung der vorstehenden Tabelle)

Kettenabbruchsmittel

Prozent des Reaktionsgemisches

Effekt des Kettenabbruchsmittels auf die physikalischen Eigenschaften

Zugfestigkeit (kg/cm²)

Dehnung (%)

Durometerhärte (Shore A₂) ...
Zeit bis zum Härten (Minuten)

92,5	57,5	45,6	37,4	71,5	48,6	32,3	52,2	37,1
175	160	206	343	206	225	375	180	223
75	65	52	40	60	54	31	65	50
5	5	7	20	6	7	13	7	20

Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, können die Eigenschaften der Pflasterung mit Hilfe eines höchst einfachen Regelungsverfahrens stark verändert werden.

Die Pflasterung ist gegenüber dem Angriff von Erdbodenorganismen inert. Die Vielseitigkeit in der Auswahlmöglichkeit der physikalischen Eigenschaften ermöglicht weiterhin die Anpassung der neuartigen kautschukartigen Polyurethanpflasterungsmaterialien an jeden Verwendungszweck, für den eine kautschukartige Pflasterung gewünscht wird.

Die vorstehenden Beispiele sind auf die Verwendung eines bevorzugten Polyurethankautschuks sowohl für den körnigen Zuschlagstoff als auch für das Bindemittel der Pflasterung gerichtet, da diese Materialien im Vergleich zu anderen Polyurethanen zusätzlich zu ihrer leichten Handhabungsfähigkeit bei der Aufbringung in Form flüssiger Reaktionsgemische und Härtung an Ort und Stelle, ihrer raschen Ausbesserungsfähigkeit und ihrer raschen Härtung auf einen gewünschten Durometerhärtebereich mit einem Minimum an Erfahrung recht wirtschaftlich sind. Alle diese Merkmale sind vom Standpunkt der Herstellung einer brauchbaren Pflasterung wünschenswert. Durch Regelung der Menge des Katalysators und durch geeignete Wahl der Zugabe des Katalysators während der Härtung bzw. durch Hitzehärtung ohne Katalysator können die Härtungszeiten stark variiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 kautschukartige Pflasterungsmaterialien bisher nur in Patentansprüche: unbedeutendem Maße verwendet worden sind, gibt es jedenfalls zahlreiche Bereiche, wo geeignete kau-

1. Verfahren zur Herstellung von elastischen tschukartige Pflasterungen eine Möglichkeit zur Lö-Laufbahnbelägen durch Aufbringen und Erhärten- 5 sung seit langem bekannter Probleme bieten wurden, lassen bei normaler Außentemperatur einer aus So besteht beim Bau von gepflasterten Oberflächen einem Bindemittel und darin eingebetteten, elasti- aller Art, wie z. B. von Fahrbahnen, Aschenbahnen sehen Teilchen bestehenden Belagmasse auf dem für Leichtathleten, Leichtathletik-Wettkampfplätzen, Untergrund, dadurch gekennzeichnet, Spielfeldern im Innern von Gebäuden und im Freien, daß man als Bindemittel ein gießfähiges, lösungs- io wie Tennis-, Baseball-, Handball- und Fußballspielmittelfreies, einen löslichen metallkatalysatorent- feldern, Fußböden und Fußgängerwegen seit langem haltendes Reaktionsgemisch, das hauptsächlich aus ein Bedarf nach zufriedenstellenden kautschukartigen einem Polyalkylenglykol, aromatischen Diiso- Pflasterungen zur Verringerung der Unfallgefahr, zur cyanaten und zum Erreichen einer Shore-A₂-Duro- Aufnahme von Stoßen und zur Erzielung von Pflastemeterhärte von 25 bis 80 ausreichenden Mengen 15 rungen, die wetterbeständig sind und starker Beanvon mono- und trifunktionellen Reaktionskompo- spruchung widerstehen.

nenten besteht, wobei die Isocyanat- und Hydroxyl- Ein besonders großer Bedarf nach solchen Pflastegruppen in annähernd äquivalenten Mengen vor- rungsmaterialien besteht beim Bau von Pferderennhanden sind, verwendet, dem gegebenenfalls noch bahnen. Gegenwärtig werden solche Rennbahnen ge-20 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Reak- 20 wohnlich aus einem Sand-Lehm-Belag von 5 bis 10 cm tionsgemisch, eines feinteiligen anorganischen Füll- Dicke oder mehr auf einer Lehmträgerschicht hergestoffes einer Teilchengröße kleiner als 100 μ, züge- stellt, um eine Rennbahnoberfläche zu erhalten, die mischt worden ist, und daß dieses Bindemittel die Pferdebeine und -hufe vor übermäßigen Stoßen 50 bis 90 Volumprozent und die elastischen Teil- und Verletzungen schützt, während gleichzeitig eine chen mit einer Korngröße von 0,15 bis 2,0 cm 25 griffige Rennbahnoberfläche erhalten wird. Unter 10 bis 50 Volumprozent der Belagmasse aus- starker Benutzung entwickeln sich in solchen Rennmachen, bahnen Löcher bis hinab zur Lehmträgerschicht; und

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- bei nassem Wetter erodieren sie und werden schlüpfzeichnet, daß die elastischen Teilchen aus Poly- rig und schlammig. Solche Rennbahnen können urethan bestehen, das durch Zerkleinern des er- 30 nahezu ausschließlich bei gutem Wetter verwendet härteten Bindemittels entstanden ist. werden, und die Rennbahnen können an Kurven nicht

3. Abänderung des Verfahrens nach den An- überhöht gebaut werden.

sprächen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Das erfindungsgemäße Verfahren ist nun dadurch

man aus dem Bindemittel und den elastischen Teil- gekennzeichnet, daß man als Bindemittel ein gießchen Bahnen oder Platten herstellt und diese nach 35 fähiges, lösungsmittelfreies, einen löslichen Metallgeeigneter Grundierung der Belagschichten und katalysator enthaltendes Reaktionsgemisch, das haupt- bzw. oder des Untergrundes verlegt. sächlich aus einem Polyalkylenglykol, aromatischen

Diisocyanaten und zum Erreichen einer Shore-A₂-Durometerhärte von 25 bis 80 ausreichenden Mengen

40 von mono- und trifunktionellen Reaktionskomponenten besteht, wobei die Isocyanat- und Hydroxylgruppen in annähernd äquivalenten Mengen vorhanden

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur sind, verwendet, dem gegebenenfalls noch 20 bis Herstellung von elastischen Laufbahnbelägen durch 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Reaktions-Aufbringen und Erhärtenlassen bei normaler Außen- 45 gemisch, eines feinteiligen anorganischen Füllstoffes temperatur einer aus einem Bindemittel und darin ein- einer Teilchengröße kleiner als 100 μ zugemischt gebetteten, elastischen Teilchen bestehenden Belag- worden ist, und daß dieses Bindemittel 50 bis 90 Vomasse auf dem Untergrund. lumprozent und die elastischen Teilchen mit einer

Es sind bereits zahlreiche Vorschläge zur Her- Korngröße von 0,15 bis 2,0 cm 10 bis 50 Volumprozent stellung kautschukartiger Pflasterungen gemacht wor- 50 der Belagmasse ausmachen.

den. Diese Vorschläge reichen von der Verwendung Gießfähige Reaktionsgemische aus Polyalkylen-

vorgefertigter Kautschukblöcke bis zu Kombinationen ätherpolyolen und organischen Polyisocyanaten, die von Naturkautschuklatices mit Zement. Soweit be- bei Umgebungstemperatur und unter Normaldruck kannt, ist keiner dieser Vorschläge tatsächlich in vom flüssigen Zustand zu einem festen, elastomeren nennenswertem Maße gewerblich ausgewertet wor- 55 Zustand härten, können leicht erhalten werden,'indem den. Die hauptsächlichsten Gründe für die begrenzte man ein organisches und vorzugsweise ein aromatisches Verwendung der bisher vorgeschlagenen kautschuk- Polyisocyanat und ein polymeres Polyalkylenätherartigen Pflasterungen sind die Schwierigkeit der polyol, vorzugsweise ein Poly öl, das sich vom 1,2-Pro-Vulkanisation von Kautschuken an Ort und Stelle, pylenoxyd ableitet, in etwa äquivalenten Mengen, die Unmöglichkeit der geeigneten Bindung von Natur- 60 d. h. in einem Äquivalenzverhältnis von 0,8 :1 bis und Synthesekautschuken an feste Trägermaterialien, etwa 1,2:1, mischt. Das Reaktionsgemisch wird vorüber denen die Pflasterung hergestellt wird, die zugsweise in Gegenwart eines geeigneten, in dem Polyschlechte Wetterbeständigkeit, die Reparaturschwie- öl löslichen Metallkatalysators umgesetzt, so daß die rigkeiten und — im Falle von an Ort und Stelle ge- Reaktion bei Raumtemperatur rasch fortschreitet, härteten Kautschuklatex-Zement-Massen bzw. Latex- 65 d. h. zum Beispiel innerhalb von einer Stunde oder Asphalt-Massen — das Fehlen von kautschukartigen weniger von einer Flüssigkeit zu einer praktisch voll-Eigenschaften im Endprodukt. ständig umgesetzten festen Masse führt.

Unabhängig von den Gründen dafür, weshalb Zur Beschleunigung der Umsetzung solcher Reak-