DE2448852C3 - Verwendung eines Bindemittels für Verklebung von Kautschuk- bzw. Kunststoffteilchen - Google Patents

Description

lbis10Gew.-% wasserlösliche Melamin-

und/oder Harnstoff- und/oder Phenol-Formaldehydharze und 0,5 bis 5 Gew.-°/o Formaldehyd bzw. Formaldehyd

freisetzende Verbindungen und 85 bis 98,5 Gew.-°/o Kunststoffdispersion.

Es ist bekannt, aus Kunsisioffgranuiaien, Kautschuk und Kunststoffdispersionen elastische Beläge herzustellen, die für die verschiedensten Zwecke, wie z. B. für Sportanlagen, Gehwege, wie beispielsweise in Einkaufszentren, Fußgängerzonen verwende! werden. Diese Beläge werden entweder als Platten, oder Bahnen oder dergleichen hergestellt und mit einem geeigneten Untergrund, wie z. B. Beton, Bitukies. mit geeigneten Klebstoffen, wie z. B. Polyurethankautschukmassen, bzw. Kunststoff oder Kautschukdispersion verklebt oder direkt als streichbare Masse auf geeignetem Untergrund verstrichen, wobei das in der pastenförmigen Masse enthaltene Bindemittel die elastische Schicht auch mit dem Untergrund verklebt.

Der Nachteil von Polyurethankautschukbindemitteln liegt darin begründet, daß die Beläge nur nut trockenem Untergrund abbinden und Jeswegen die Verlegung nur bei trockener Witterung möglich ist. Zudem sind zur Verlegung Spezialgeräte erforderlich. Nachteile der Belage aus Platten und Bahnen bestehen zum einen in der Schwierigkeit, diese mit rauhem Untergrund ohne Ausgleichsschicht zu verkleben, wobei an nicht vollständig verklebten Stellen sogenannte Dampfblasen durch eingedrungenes Wasser entstehen können, zum anderen kommt es immer wieder zum gegenseitigen Aufbiegen der Platten und Bahnen an den Stoßen, was z. B. durch thermische Ausdehnung bzw. abwechselnde Trockenschrumpfung und Quellung verursacht werden kann.

Der Nachteil von Bindemitteln auf Dispersionsbasis lic£t im relativ hohen Wassergehalt (ca. 40 — 60%). wodurch dickere Schichten bis zu 5 cm nach Ausbildung eines wasserdampfsperrenden Trocknungsfilmes auf der Oberfläche nur sehr schlecht durchtrocknen. In einem Arbeitsgang können daher immer nur geringe Schichtstärken von 2-4 nun aufgetragen werden. Ein 1 - 3 cm starker elastischer Belag erfordert daher in der Regel mehrere Arbeitsgänge. Durch den beim Abbindebzw. Trocknungsvorgang entstehenden Feuchtigkeitsverlust unterliegen die herkömmlichen Beläge der Trockcnschrumpfung. Dies äiil"3crt sich hier durch geringe Maßhaltigkeit des aufgebrachten Belages und kann zudem zu Kissen und Sprüngen im Belag führen.

Die Verwendung von FormaldchydpnlYkondensatharzen .ins Phenol und/oder Harnstoff und/oder Melamin mit ι'der ohne Im iri.ildehydzusätzcn. mit '»der ohne K ;it;ik'-,linien, bei l^iuiWmpcralur, wie auch unter !r« ιπΊΊΐψ. Kt dem i-'.r hmann bekannt und beclarl keine.- u eiteren HiMnKrii. hen Be'.ehreibiHur

Der Nachteil der Verwendung von Phenol-, Harnstoff- oder Melaminformaldehydpolykondensatharzen als Bindemittel für elastische Bodenbeläge, die Umwelteinflüssen, Sonneneinstrahlungen, Temperaturwechsel

ϊ und Feuchtigkeit ausgesetzt sind, liegt in der Kälteversprödung und der Hydrolyseempfindlichkeit z. B. der Harnstoffharze. Nicht nur die mangelnde Haftung zwischen Kautschuk- bzw. Kunststoffteilchen mit solchen Harzen, sondern auch die unterschiedlichen

to elastischen Eigenschaften führen zu frühzeitigem Auskrümeln solcher anfänglich elastischer Beläge.

Aufgabe der Erfindung war es ein Bindemittel zu finden, das diese Nachteile beseitigt und es ermöglicht, dauerhaft elastische Schichten der gewünschten Stärke

ti nach einem Verfahren herzustellen, das die Verarbeitung unabhängig von Klima- bzw. Witterungseinflüssen ermöglicht.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Bindemittels aus Kunststoffdispersionen, Formaldehyd

.'ο und/oder formaldehydfreisetzenden Polykondensaten, härtbaren Melamin- und/oder Harnstoff- und/oder Phenol-Formaldehydharzen, gegebenenfalls unter Verwendung eines Katalysators, zum Verkleben von Kautschuk- und/oder Kunststoffteilchen zu Bahnen,

-'"' Platten oder Belägen in Dicken über 1 cm, vorzugsweise 1,5 —3 cm in einem Arbeitsgang, mit einem Gehalt von 1-10 Gew.-% wasserlöslicher Melamin- und/oder Harnstoff- und/oder Phenolformaldehydharze und 0,5-5 Gew.-% Formaldehyd auf 85-98,5 Gew.-°/o der

!" Kunststoffdispersion.

Überraschenderweise trocknen die erfindungsgemäß verwendeten Bindemittel auch in dickeren Schichten rasch durch und sind nach relativ kurzer Zeit klebefrei. Dies ist bei der Herstellung von Bodenbelägen oder

⁽'· schalldämmenden Schichten erwünscht und vorteilhaft.

Als härtbare Phenolformaldchyuharze, die noch

wasserlöslich sind, werden solche bezeichnet, die aus Phenol bzw. Phenolderivaten durch Kondensation mit Formaldehyd hergestellt werden. Die Reaktionsbedin-

'" gungen wie Druck, Temperatur und Katalysator sowie die Formaldehydzugabe wird so bemessen, daß nur ein tcilvernetztes Produkt aus hauptsächlich kettenförmigen Kondensaten mit nur einem geringen Anteil an Flächen- und Raumvernetzung entstehen, in denen

'· wechselweise Phenolbauelemente mit bei der Reaktion mit Formaldehyd entstehenden Bauelementen abwechseln. Entsprechendes gilt für Melamin- und H a rnstofformaldehydpoly kondensate.

Formaldehyd wird bevorzugt in For·.ι seiner wäßri-

■'' gen Lösung als Formalin als Abbindekomponente verv endet. Auch Formaldehydpolykondensate, die unter Hydrolyse Formaldehyd freisetzen, werden verwendet. Als solche Formaldehyd freisetzenden Polykondensate eignen sich z. B. Paraformaldchyd

" und/oder Hexamethylentetramin weiterhin beispielsweise Methylolhamstoff sowie deren Gemische.

Als Kunststoffdispersionen für die Verwendung als Bestandteil des Bindemittels eignen sich z. B. Vinylharzdispersionen wie z. B. Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid,

"" Polyvinylidenchlorid und deren Copolymerisate mil Propylen, Butylen, Acrylnitril vorzugsweise mit Äthylen; y.. B. Dibutylmalcat, Äthylacrylat etc.; z. B. Styrolcopolymerisate wie z. B. mit Butadien; /.. B. Kautschuklatiees wie z. B. nachchlorierter Gummi, Polychloropren, ehlorsulfoniertes Polyäthylen; z. Ii. chlorierte Polyäihci, /.. Ii. Alkydharze air. mehrbasigen Säuren, wie z. B. Phthalsäureanhydrid. Maleinsäureanhydrid, aus mehr funktmnellcn Alkoholen wie ζ H Glycerin. Peiillnierν

toi; und aus einbasigen Fettsäuren; z. B. Polyacryliite wie z, B. Poly-Methacrylsäure, Polymetnylmethacrylat, Polyäthylhexylacrylat und Copolymere mit Acrylnitril und Butadien, oder deren Gemische in wäßriger Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 30 und 65 Gew.-% vorzugsweise 40—50 Gew.-%.

Bevorzugt eignen sich Kunststoffdispersionen deren Glastemperaturen unter 30⁰C und deren Filmbildungstemperatur zwischen 0° und 30° C liegen.

Die Kunststoffdispersionen können Schutzkolloide verschiedenster Art enthalten, wie z. B. Carboxymethylcellulose, wasserlösliche Stärke, Fischleim; bevorzugt eignen sich Kunststoffdispersionen mit Polyvinylalkohol als Schutzkolloid. Vorzugsweise werden Dispersionen mit Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren verwendet, deren Äthylengehalt zwischen 10—60 Gew.-%, vorzugsweise 15 - 30 Gew.-% liegt.

Als Kautschuke eignen sich beispielsweise Naturoder Synthesekautschuke wie z. B. Polyisopren-, Polychloropren-, Polyhcrylnitrilkautschuk, Polybutadien, Copolymeren aus Äthylen-Propylen, Butadien-Styrol, Acrylnitril-Butadien, Acrylnitrilmethacrylat, vorzugsweise Äthylenvinylacetat oder deren Gemische ebenso wie gemahlene Gummiabfälle verschiedenster Herkunft, wie beispielsweise Gummimehl und/oder Gumniigranulat wie sie beim Zerkleinern von Altreifen anfallen.

Als Kunststoffteilchen eigenen sich beispielsweise Polyvinylester, Polyolefine, Polyvinylhalogenide, Polyester, Polyamide, Polycarbonate, Polyacrylate, Polystyrol, Weich-PVC, gegebenenfalls mit bekannten organischen und anorganischen Füll- und Zuschlagstoffen, anorganischen und/oder organische Pigmenten und Farbstoffen wie z. B. Holzmehl, Korkmehl, Kieselkreide, Schwerspat, Talkum, Glimmer, Asb· ->t, Pyrophyllit, Calzit, Leichtspat, Dolomit, Titandioxid, Eisenoxide, Chromoxide, Phthalcyaninblau.

Zur Einstellung bzw. Verkürzung der Abbindezdt werden in bekannter Weise saure Katalysatoren wie z. B. verdünnte Mineralsäuren z. B. Salzsäure, organische Säuren wie z. B. Oxalsäure, sauer hydrolysierencJe Salze wie z. B. Chrom III nitrat, Aluminiumchlorid, Zinknitrat in Mengen von 0,1 — 2 Gew.-°/o, vorzugsweise 0,5- 1 Gew.-%, zugegeben.

Die den elastischen Belag ergebende Masse wird beispielsweise so hergestellt, daß 20 — 50 Gew.-% vorzugsweise 25-35 Gew.-% Kunststoffdispersionen mit 35-65 Gew.-% vorzugsweise 45-55 Gew.-9'o Feststoffgehalt, 40 — 75 Gew.-% Kautschuk- bzw. Kunststoffteilchen, 0,5—10 Gew.-% vorzugsweise 1 —3 Gew.-°/o noch wasserlösliche Formaldehydpolykondensationsharze in fester Form oder wäßriger Lösung, 0,1 —5 Gew.-°/o vorzugsweise 0,5— 1,5 Gew.-% Formaldehyd bzw. Formaldehyd freisetzende Verbindungen und gegebenenfalls ein Abbindekatalysator in fester Form b/.w. wäßriger Lösung in Mengen von 0,1 —2 Gew.-°/o gemischt werdsn.

Die Mischung kann noch weitere Zuschlagstoffe wie z. B. Füllstoffe, das Ausgleiten verhindernde Stoffe wie z. B. Quarz oder Glasmehl, Siliciumcarbid, Borcarbid oder reflektierende Zusätze wie z. B. Aluminiumbronze, Glas- oder Kunststoffpcrlen oder auch deren Gemische in Mengen /wischen I und 100% zur gesamten Mischung enthalten. Die Mischungen können von Hand oder auch in einfachen Mischern, wie sie auch an Baustellen vorhanden sind, hergestellt werden. Die Mischungen sind streichfähig, die Oberflächen leicht glätlbar, binden gut ;ib und sind nach vergleichsweise kurzer Zeit begehbar. Auch wird das bisher gefürchteic Auswaschen der Kunststoffdispersion bei plötzlich einsetzendem Regen während des Trocknungszeitraums durch die kurze Abbindezeiten verhindert. Außerdem ist das Schrumpfen oder Reißen der Beläge beim Trocknen so gut wie ausgeschlossen, weiterhin zeichnen sich die Beläge durch gute Maßhaltigkeit aus.

Die erfindungsgemäß hergestellten Beläge werden z. B. für Beläge von Sportstätten wie Handball- ider Tennisplätzen, Laufbahnen auf Schulhöfen, Kinderspiel-

K) platzen und Einkaufszentren oder auch Fußgängerzonen verwendet Sie ermöglichen den Benutzern physiologisch gerechtes Gehen und bewirken geringere Ermüdung. Ebenso können diese streichbaren Massen als schallschluckende Beschichtungen sowohl auf

is Aulien- als auch Innenwänden, -decken usw. aufgebracht werden.

In den Beispielen 1—8 sind erfindungsgemäße Zusammensetzungen des Bindemittels aufgeführt.

,₍₎ Beispiel!

3l,6Gew.-% Kunstharzdispersion (Copolymerisat aus

Vinylacetat und Äthylen mit 17 Gew.-%

Äthylen im Copolymerisat und 50

Gew.-% Feststoffgehalt in der Disper-

.'■'■ sion)

66,4 Gew.-% Granulat (bestehend aus iOO Teilen

Vinylacetatäthylen-Copolymerisat mit 40

Gew.-% Äthylen, 90 Teilen Kieselkreide,

3 Teilen Eisenoxyd, 1 Teil Calciumstea-

Ki rat),

1,6 Gew.-% Melaminharz noch wasserlöslich,

0,4 Gew.-% Formaldehyd in Form der 30%igen

wäßrigen Lösung (Formalin).
Eine 2,5 cm Schicht ist nach 24 Stunden begehbar.

Beispiel 2

31,2Gcw.-%
66 Gew.-%
1,6 Gew.-%
0,4 Gew.-%

Kunstharzdispersion, wie in Beispiel 1
Granulat wie in Beispiel 1
Melaminharz noch wasserlöslich
Formaldehyd in Form der 3O°/oigen wäßrigen Lösung

0,8Gew.-% Chrom III nitrat in Form einer 40%igen wäßrigen Lösung
dicke Schicht ist nach 3-4 Stunden

Eine 2,5 cm
begehbar.

31,8Gew.-%

6,8 Gew-%

45,4 Gew.-%

l3.6Gew.-%

l.4Gew.-%

0.4 Gew.-%

0,6 Gew.-%

Eine 2,5 cm
begehbar.

Beispiel 3

Vinylacetatäthylen Copolymerisat mit einem Ätiiylengehalt von 35 Gew. % in Pulverform (unter 1,5 mm Durchmesser) Quarzmehl

Kunstharzdispersion (wie Beispiel 1)
Wasser

Melaminharz noch wasserlöslich
Formaldehyd in Form der 30%igen wäßrigen Lösung (Formalin)
Oxalsäure in Form der konzentrierten wäßrigen Lösung
dicke Schicht ist nach 6-8 Stunden

Beispiel 4

27.4 Gew. % Kunstharzdispersion (Vinylacctatäthylen-Copolymerisat mit einem Äthylengehalt von 20% und 50 Gew.-% Feststoff in der Dispersion).

31 Gew.-% Vinylacetatäthylen-Copolymerisatpulver mit 60 Gew. -% Äthylen und einem Teilchendurchmesser unter 0.1 mm

4OGew.-°/o Granulat aus gemahlenen Autoreifen mit

einem Durchmesser unter 3 mm,
1 Gew.-% Phenolharz noch wasserlöslich
0,6Gew.-% Formaldehyd in Form der 30%igen

wäßrigen Lösung (Formalin)

Eine 2,5 cm dicke Schicht ist nach 8—10 Stunden begehbar.

Beispiel 5

27,2 Gew.-% Kunstharzdispersion (Vinylacetatäthylen-Copolymerisat mit 20 Gew.-% Äthylen und einem Feststoffgehalt von 55 Gew.-% in der Dispersion)

30,8 Gew.-% Vinylacetatäthylen-Copolymerisatpulver mit einem Äthylengehalt von 55 Gew.-% und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 mm

40 Gew.-% Granulat wie in Beispiel 4,
1 Gew.-% Phenolharz, noch wasserlöslich
0.6 Gew.-% Formaidehyd in Form der "?0%igen

wäßrigen Lösung (Formalin)

0,4 Gew.-% Aluminiumchlorid in Form einer 27%igen Lösung in Wasser.

Eine 2,5 cm dicke Schicht ist nach 3-4 Stunden begehbar.

Beispiel 6

24 Gew.-% Polychloropren latex mit 60 Gew.-% Feststoffgehalt in der Dispersion
73 Gew.-% Granulat wie in Beispiel 1
1,9 Gew.-% Phenolharz noch wasserlöslich
0,5 Gew.-% Formaldehyd in Form der 30%igen

wäßrigen Lösung
0,6 Gew.-% Aluminiumsulfat in Form der konz.

wäßrigen Lösung.
Eine 2.5 cm dicke Schicht ist in 2 - 3 Stunden begehbar.

Beispiel 7

30.5 Gew.-% einer 50%igen 2-Chlorbutadiendispersion 62Gew.-% Altgummigranulat mit einem Teilchendurchmesser zwischen 2 und 10 mm

6 Gew.-°/o Vinylacetatäthylen-Copolymerisat mit 40 Gew.-% Äthylen und einem Teilchendurchmesser unter 0,1 mm
1 Gew.-% Phenolharz noch wasserlöslich
ίο 0,5 Gew.-% Formaldehyd in Form der 30%igen

wäßrigen Lösung (Formalin).
Eine 2,5 cm dicke Schicht ist in 6 — 8 Stunden begehbar.

Beispiel 8

ii28Gew.-°/o einer Butadien-Acrylonitril-Mischpolymerisatdispersion jnit einem Acrylonitrilgehalt von 28 Gew.-%

52Gew.-°/o Altgummigranulat mit einem Teilchendurchmesser unter 5 ":m
.'" 17Gew.-% geschäumtes Polystyrol

1,6 Gew.-⁹/o Melaminharz noch wasserlöslich

0,8 Gew.-% Formaldehyd in Form der 30%igen

wäßrigen Lösung (Formalin)

0,6 Gew.-% Aluminiumnitrat in konz. wäßriger Lö- -'Ί sung.

Eine 2,5 cm dicke Schicht ist in 6 - 9 Stunden begehbar.

Vergleichsbeispiel

32.6 Gew.-% Kunstharzdispersion wie in Beispiel 1 2 *" und 3 (Vinylacetatäthylen-Copolymerisat

mit 17% Äthylen und 50 Gew.-%

Feststoffgehalt)

67,4 Gew.-% Granulat, wie in Beispiel I
Eine 2,5 cm dicke Schicht ist auch nach 14 Tagen noch π nicht begehbar, da der Belag nur oberflächlich verfilmt ist. Beim Betreten wird Dispersion aus dem Untergrund herausgepreßt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verwendung eines Bindemittels zum Verkleben von Kautschuk- und/oder Kunststoffteilchen zu Bahnen, Platten oder Belägen in Dicken über 1 cm, vorzugsweise 1,5 bis 3 cm, in einem Arbeitsgang, enthaltend