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Patent Searching and Data


Title:
AIR-DRYING BINDERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/008679
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns air-drying binders based on polybutadiene oils which are liquid at room temperature and aromatic-free aliphatic hydrocarbons and/or turpentine oil, as well as the use of such binders in reinforcing, bonding, coating and/or impregnating construction materials, residues, waste or any other kind of material.

Inventors:
GUELS VOLKER (DE)
Application Number:
PCT/EP1991/001851
Publication Date:
May 29, 1992
Filing Date:
September 27, 1991
Export Citation:
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Assignee:
GUELS VOLKER (DE)
International Classes:
B09B3/00; C04B26/04; C04B41/46; C04B41/48; C08K5/13; C08K13/00; C09D109/00; C09D121/00; E01C13/00; E04F15/12; (IPC1-7): C04B26/04; C04B41/46; C09D109/00; E01C13/00; E04F15/12
Foreign References:
EP0294501A11988-12-14
EP0304767A21989-03-01
EP0276657A11988-08-03
EP0211712A11987-02-25
EP0146098A21985-06-26
Other References:
World Patent Index Latest, Derwent Publications Ltd, (Londen, GB) & JP, A, 61258743 (NIPPON STEEL CORP.) 14. Mai 1985, siehe Zusammenfassung
Chemical Abstracts, Band 101, Nr. 42, 1984 (Columbus, Ohio, US) siehe Seite 95, Zusammenfassung 74471e, & JP, A, 5964138 (NIPPON PETROCHEMICALS CO., LTD) 12. April 1984
Chemical Abstracts, Band 17, Nr, 42, 1987 (Columbus, Ohio, US) siehe Zusammenfassung 218228s, & RO, A, 91529 (POLICOLOR INTR. LACURI) 30. April 1987
Attorney, Agent or Firm:
JÖNSSON, Hans-Peter (DE)
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Claims:
Patentansp-cüche
1. Lufttrocknende Bindemittel auf der Basis von bei Raumtempe¬ ratur flüssigen Polybutadienölen und aliphatischen Kohlenwasser¬ stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aromatenfreie alipha¬ tische Kohlenwasserstoffe und/oder Terpentinöl enthalten.
2. Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aromatenfreien aliphatischen Kohlenwasserstoffe Verdun¬ stungszahlen nach DIN von mehr als 50, inbesondere 100 bis 1000, aufweisen.
3. Bindemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polybutadienöl etwa 72 % 1,4cis Doppelbindungen, etwa 27 % 1,4transDoppelbindungen und etwa 1 % 1,2VinylDoppel bindungen aufweist und eine Molmasse von etwa 1800, eine Dichte von etwa 0,91 g/cm^ und eine Viskosität von 770 mPas (Brook field) besitzt.
4. Bindemittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polybutadienöl Hydrophobierungs, Alterungs und Ermüdungsschutzmittel, Füllstoffe und/oder Pig¬ mente und/oder Polymerharze enthält.
5. Bindemittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polybutadienöl Trockenstoffe vom Typ mehrwertiger organischer Metallsalze und/oder nichtionogene Netzmittel enthält.
6. Bindemittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Metallsalze Kobalt, Blei, Magnesium und/oder Mangan enthalten.
7. Bindemittel nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, daß als nichtionogene Netzmittel Nonylphenolethoxylate enthalten sind.
8. Bindemitt ch einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn: ιet, daß neben den Polybutadienölen aromaten¬ freie aliphati. Kohlenwasserstoffe in einer Menge von 2 bis 98, insbesondere „ bis 60 Gew.%, bezogen auf das Bindemittel, enthalten sind.
9. Bindemittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß neben den Polybutadienölen Terpen¬ tinöl in einer Menge von 0,5 bis 30, insbesondere 1 bis 20 Gew.%, bezogen auf das Bindemittel, enthalten ist.
10. Bindemittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es als Terpentinöl Pine Oil enthält.
11. Bindemittel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß neben den Polybutadienölen aromatenfreie aliphatische Kohlen¬ wasserstoffe in einer Menge von 35 bis 89,5 Gew.%, insbesondere 35 bis 55 Gew.% und Pine Oil in einer Menge von 1 bis 15 Gew.%, insbesondere 5 bis 15 Gew.% enthalten sind.
12. Bindemittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß 1/2 bis 1/20 des Terpentinöls durch estermodifiziertes, aminneutralisiertes Polybutadienöl ersetzt ist.
13. Bindemittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das estermodifizierte, aminneutralisierte Polybutadienöl 10 bis 30 Gew.% des Terpentinöls substituiert.
14. Verwendung des Bindemittels nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 zur Verfestigung, Verklebung, Beschichtung und/oder Imprägnierung von Baustoffen, Reststoffen, Abfall¬ stoffen und sonstigen Materialien aller Art.
15. Verwendung nach Anspruch 14 in einer Menge von 1 bis 30 Gew.%, insbesondere 1,5 bis 10 Gew.%. bezogen auf die zu ver¬ festigenden, zu verklebenden, zu beschichtenden oder zu im¬ prägnierenden Materialien.
16. Verwendung des Bindemittels nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 als Zusatzmittel in an sich bekannten Beton, Estrich, Putz und Fugenmaterialien.
17. Verwendung nach Ansprüchen 14 oder 15, dadurch gekennzeich¬ net, daß als Baustoff feuchter oder trockener Sand, Blähschie¬ fer, Kies, Zement, Schotter, Holz, Mineralfasern, insbesondere Asbestfasern, Steinwollefasern, Glasfasern und Glaswollefasern, Schaumstoffgranulate, Holzwolle, Glaswolle, Steinwolle, Glimmer, Blähton, Lehm, Ton, Schmelzgranulate, Fasern aus synthetischem oder natürlichem Material, Keramikfasern, Kunststoffteile, ins¬ besondere aus Polyethylen, Polyurethan, Polyvinylchlorid, Poly¬ styrol, deren Granulate oder Schaumsstoffe, Mineralien, Mikro mineralien, Stäube aller Art, Carbonate, AltReifenGranulate, gekörnte Abfälle, Klärschlamm, Verbrennungsrückstände, Flug¬ aschen, Abfallreste von Verbundelementen oder Zementprodukten, Schlacken, Glas, Schaumglasgranulat, keramische Teile und Ab¬ fälle eingesetzt werden.
18. Verwendung nach Anspruch 14 oder 15 zur Herstellung von Flächebefestigungen, insbesondere Straßenflächen, Gehwegflächen, Radwegflächen, Tennisplätzen, Garageneinfahrten, Hofbefestigun gen, Pflasterverfugungen, Ausgleichs und NiveauEstriche, Estriche für Fußbodenheizung, Ausgleichsbeton, Formbeton, Dünn¬ bettmörtel, Dünnbettspachtel, Fugenmörtel, Umkehrdächer, wasser durchlässige Baumscheiben, Baufertigteilen und Formteilen, ins¬ besondere Platten, Pflaster, kaschierte Platten, Pflanzgefäßen, Standfiguren, Abstandhaltern, Dränageplatten, Filterplatten, Steinrohlingen, Natursteinnachbildungen, für Natursteinrestau¬ rierungen und r Gefachausbildung.
19. Verwendu :.ch Anspruch 14 oder 15 zur Hestellung von Un terbodenschut einschlagschutz und/oder Hohlraumversiegelung im Automobilbt _ „n.
20. Verwendung nach Anspruch 14 oder 15 als Haftvermittler und/oder Haftgrundierung, insbesondere im Baubereich.
Description:
ufttrocknende Bindf-πrittel

Die ' Erfindung betrifft lufttrocknende Bindemittel auf der Basis von bei Raumtemperatur flüssigen Polybutadienölen und speziellen Kohlenwasserstoffen und/oder Terpentinöl sowie deren Verwendung zur Verfestigung, Verklebung, Beschichtung oder Imprägnierung von Baustoffen, Reststoffen, Abfallstoffen und sonstigen Ma¬ terialien aller Art.

Die Verwendung von bei Raumtemperatur flüssigen Butadienölen zur Herstellung von lufttrocknenden Harzen ist seit langem im Stand der Technik beispielsweise aus Römpps Chemielexikon, 9. Auflage, Seite 3280 (Heidel und Ditt ann, Chimia, 22, (1968, S. 213-218), bekannt. Auf dem Bausektor haben jedoch Butadienöle in der Ver¬ gangenheit aufgrund der schwierigen Verarbeitbarkeit wenig An¬ klang gefunden. Bekanntermaßen trocknen die flüssigen Polybuta- dienöle unter der Einwirkung von Luftsauerstoff relativ schnell aus, so daß eine Lagerung unter Schutzgas empfohlen wird. Auch die Verwendung von Lösungsmitteln wie Testbenzinen zur Ein¬ stellung der Viskosität der Polybutadienöle beinhaltet gewisse Schwierigkeiten, wenn das mit den Polybutadienölen zu verfesti¬ gende Produkt bei üblichen Umgebungstemperaturen wie beispiels¬ weise Raumtemperatur an der Luft getrocknet werden soll. Darüber hinaus reagieren die im Handel erhältlichen Polybutadienöle außerordentlich leicht mit Wasser, so daß die zu verbindenden Baustoffe bisher in besonders trockener, praktisch wasserfreier Form eingesetzt werden mußten.

EP 0 211 712 AI beschreibt ein organisches Bindemittel zur Be¬ handlung von porösen Baustoffen mittels einer Lösung von bei Raumtemperatur flüssigen Polybutadienölen in aromatischen oder aliphatischen Kohlenwasserstoffen, insb-: -ondere Xylol, Toluol, Benzin F und Testbenzin.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegend. Erfin g, lufttrock¬ nende Bindemittel auf der Basis von bei Raumteir.pt: atur flüssigen Polybutadienölen bereitzustellen, die einfach und ohne Schutz¬ gasatmosphäre handhabbar sind und den zu verfestigenden Mate¬ rialien eine hohe Druckfestigkeit verleihen. Bei der Verklebung, Beschichtung oder Imprägnierung von Materialien besteht die vor- nehmliche Aufgabe darin, diesen einen festen inneren Verbund zu verleihen und/oder die Oberfläche vor Umwelteinflüssen zu schützen, sowie eine möglichst optimale Verklebung der Mate¬ rialien oder Grundierung für weitere Oberflächenbehandlungen zur Verfügung zu stellen.

Weiterhin ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung Reststoffe und Abfallstoffe wie beispielsweise Kunststoff oder Schaumstoffreste einer geeigneten Wiederverwendung zuzuführen.

Die vorstehend genannten Aufgaben wurden gelöst mit lufttrock¬ nenden Bindemitteln auf der Basis von bei Raumtemperatur flüssi¬ gen Polybutadienölen und aliphatischen Kohlenwasserstoffen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie aromatenfreie aliphatische Kohlenwasserstoffe und/oder Terpentinöl enthalten.

Überraschenderweise wurde nach langwierigen Testversuchen her¬ ausgefunden, daß die erfindungsgemäß einzusetzenden aromaten¬ freien Kohlenwasserstoffe und/oder Terpentinöl in der Lage sind, handelsüblichen Polybutadienölen eine erniedrigte Viskosität zu verleihen, die erstmals eine außerordentlich einfache Handhabung erlauben. Das Merkmal der Aromatenfreiheit ist hier von beson¬ derer Bedeutung, da übliche Aroma engehalte in handelsüblichen aliphatischen Kohlenwasserstoffen, beisp elsweise Testbenzin,

das Bindemittel unbrauchbar machen und aus Umweltschutzgründen nicht empfehlenswert sind.

Es wurde gefunden, daß mit Hilfe der vorliegenden Erfindung auch Materialien wie Sand, die mehr als 2 Gew.% Wasser enthalten, verbunden wer können, während bisher im Stand der Technik besondere Vor tungen getroffen werden mußten, beispielsweise das Ausglühe die Wassergehalte möglichst klein zu halten. So war es bic erforderlich Sande mit einem Siθ2~Gehalt von mehr als 99,5% einzusetzen.

Darüber hinaus wurde gefunden, daß Polybutadienöle in Anwesen¬ heit der aromatenfreien aliphatischen Kohlenwasserstoffe und/oder Terpentinöl in handelsüblichen Behältern ohne Schutz¬ gasa't osphäre praktisch unbegrenzt gelagert werden können, ohne die Eigenschaften zu verändern. Andererseits wird jedoch beim Vermischen, Streichen, nach Hochdruck- oder Niederdruckver¬ fahren, Eintauchen, Besprühen oder sonstigen Verfahren mit Bau¬ stoffen, Reststoffen, Abfallstoffen und sonstigen Materialien aller Art eine Abbinde- oder Trockenzeit erreicht, die eine problemlose Anwendung der lufttrocknenden Bindemittel für eine Vielzahl von Produkten erlaubt.

Bei Raumtemperatur oder leicht erhöhter Temperatur bis etwa 50 oder 70 °C werden beispielsweise Topfzeiten (Abbindezeiten) von wenigen Stunden bis einigen Tagen erreicht, die je nach Bedarf eingestellt werden können. Auch Verarbeitungstemperaturen unter¬ halb 0 °C, beispielsweise bis -50 °C, sind ohne weiteres mög¬ lich. Die Topfzeit ist selbstverständlich neben der Temperatur auch von den zu verfestigenden, zu verklebenden, zu beschich¬ tenden oder zu imprägnierenden Materialien und der Menge des lufttrockenden Bindemittels, bezogen auf die jeweiligen Ma¬ terialien, abhängig. Die Einstellung vorgewählter Topfzeiten ist durch einfache Versuche möglich, bei denen insbesondere die Tem¬ peratur und die Menge des Bindemittels, bezogen auf die jeweili¬ gen Materialien, variiert wird. Darüber hinaus läßt sich

selbstverständlich auch das Mengenverhältnis von Polybutadien¬ ölen zu aromatenfreien aliphatischen Kohlenwasserstoffen und/oder Terpentinöl in einem breiten Bereich variieren und so¬ mit neben der Topfzeit auch die verfestigende Wirkung des luft¬ trocknenden Bindemittels variieren. Hohe Polybutadienanteile führen hier in der Regel zu festen Verbunden. Durch Zugabe von Wasser, beispielsweise in einer Menge von bis zu 20%, bezogen auf das Bindemittel, läßt sich eine außerordentlich lange Ab¬ bindezeit einstellen. Die Verwendung von bis zu 99 % Wasser er¬ laubt die Herstellung von Flächenbegrünungen.

Wenn im Sinne der vorliegenden Erfindung die Rede von Polybuta¬ dienölen ist, so werden hierunter unsubstituierte und substitu¬ ierte Polybutadiene verstanden, die in vielfältiger Form im Han¬ del von verschiedensten Herstellern erhältlich sind.

Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Polybutadienöl, das etwa 72 % 1,4-cis-Doppelbindungen, etwa 27 % 1,4-trans-Doppelbindungen und etwa 1 % 1,2-Vinyl-Doppelbindungen aufweist, das darüber hinaus eine Molmasse von etwa 1800, eine Dichte von etwa 0,91 g/cm^ und eine Viskosität von 770 mPas (Brookfield) besitzt. Bei dem unter der Bezeichnung Polyöl R 110 im Handel erhältlichen Produkt variieren die Anteile der jewei¬ ligen Doppelbindungen um die genannten Werte. Ebenso stellt die Angabe der Molmasse nicht auf das ausschließliche Vorhandensein von Polybutadien mit der genannten Molmasse ab, sondern hier¬ unter ist ein mittleres Molekulargewicht zu verstehen, das be¬ dingt durch unterschiedliche Chargen auch variiert. Aus der An¬ gabe der Viskositätszahl bei 20 °C ergibt sich, daß es sich zwar um ein fließfähiges, jedoch relativ hochviskoses Polybutadienöl handelt. Die Polybutadienöle haben auch bei Temperaturen bis unter -50 °C eine noch ausreichende Viskosität.

Den Polybutadienölen können in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an sich aus dem Stand der Technik bekannte Zusatzstoffe, die auch Synthesekautschuk zugesetzt wer-

den können, in gleicher Weise zugesetzt werden. Eine Übersicht über im Stand der Technik bekannte Kautschuk-Chemikalien und- Zuschlagsstoffe gibt Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, 4. Auflage, Band 13, Seiten 637-671. Dementsprechend können in ei bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden

Erfindung di ..ybutadienöle insbesondere Hydrophobierungs-, Alterungs- ur .idungsschutzmittel, Füllstoffe, Pigmente sowie sämtliche au; -ausektor bekannten Polymerharze auf der Basis von Polyureth_.._*i._., Silikonen, Epoxiden, Acrylaten, Polyestern, Polysulfiden auf der Basis anorganischer und organischer Lö¬ sungsmittel sowie auch auf Wasserbasis (Lösung oder Emulsion) enthalten. Geeignete Mengen dieser Mittel sind dem Fachmann einerseits aus der Synthesekautschukherstellung bekannt; an¬ dererseits sind diese Mengen auch durch einfache Versuche zu ermitteln. Voraussetzung für deren Einsatz ist jeweils die Ver¬ träglichkeit mit den Polybudtadienölen und den einzusetzenden Lösungsmitteln. So können dem erfindungsgemäßen Bindemittel bei¬ spielsweise im Stand der Technik bekannte anorganische und/oder organische Hydrophobierungsmittel wie Zinn-organische Verbin¬ dungen, Silikone, Alkylchlor- und Alkylalkoxyεilane, Paraffine, Wachse, Metallseifen auch mit Zusätzen an Aluminium- oder Zir¬ konium-Salzen, quartäre organische Verbindungen, Harnstoff- Derivate oder Fettsäure-modifizierte Melaminharze zugesetzt wer¬ den. Die einzusetzenden Mengen richten sich dabei nach dem ge¬ wünschten Grad der Hydrophobierung und können bei Bedarf vom Fachmann mit einfachen Versuchen ermittelt werden.

Zur Beschleunigung der Trocknung ist der Einsatz von Übergangs¬ metallverbindungen, insbesondere organischen Metallsalzen von Übergangsmetallen auch aus der Synthesekautschukherstellung be¬ kannt. Dementsprechend besteht eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darin, Polybutadienöle mit Trocken¬ stoffen vom Typ mehrwertiger organischer Metallsälze einzuset¬ zen, die eine besonders gezielte Abbindungszeit ermöglichen.

In gleicher Weise kann es erforderlich sein, den Polybutadien¬ ölen Netzmittel zuzusetzen, um eine verbesserte Haftfestigkeit zwischen den getrockneten Polybutadienölen und dem zu verfesti¬ genden, zu verklebenden, zu beschichtenden oder zu imprägnieren¬ den Material zu erzielen. Aufgrund der ansich hydrophoben Natur der Polybutadienöle selbst haben sich n_ - -tionoge Netzmittel als besonders vorteilhaft herausgestellt, w ei insbesondere Nonyl- phenolethoxylate bevorzugt verwendet wer en. Als organische Me¬ tallsalze werden vorzugsweise Kobalt, Bxei, Magnesium und/oder Mangan enthaltende Verbindungen eingesetzt, jeoch in derart ge¬ ringen Anteilen, daß die Umweltverträglichkeit des Produkts nicht beeinträchtigt wird, insbesondere die Wassergefährdungs- klasse nach den einschlägigen Bauverordnungen nicht verschlech¬ tert wird.

Prinzipiell sind zwar alle bekannten Kohlenwasserstoffe geeig¬ net, die Viskosität von Polybutadienölen zu reduzieren. Handels¬ übliche Kohlenwasserstoffe, die vielfach als Lösungsmittel ein¬ gesetzt werden, enthalten jedoch meist einen mehr oder weniger großen Anteil an Aromaten, insbesondere Benzol. Demgegenüber besteht die Erfindung darin, aromatenfreie aliphatische Kohlen¬ wasserstoffe insbesondere mit Verdunstungszahlen nach DIN 53 170 (Verdunstungszahl von Diethylether = 1) im Bereich oberhalb von 50; vorzugsweise im Bereich von 100 bis 1000 einzusetzen. Hier¬ bei wird erreicht, daß der aromatenfreie aliphatische Kohlen¬ wasserstoff oder das aliphatische Kohlenwasserstoffgemisch bei der Anwendung der Bindemittel in vergleichbarer Zeit verdunstet, wie die Autoxidation der Polybutadienöle fortschreitet. Bevor¬ zugt eingesetzt werden daher im Sinne der vorliegenden Erfindung Gemische von Isoparaffinen mit 8 bis 16 C-Atomen, insbesondere 11 bis 13 C-Atomen und Aromatengehalten von weniger als 100 pp , insbesondere 50 ppm. Wenn im Zusammenhang mit der Erfindung also die Rede von aromatenfreien aliphatischen Kohlenwasserstoffen ist, so bedeutet dies, daß die einzusetzenden aliphatischen Koh¬ lenwasserstoffe, die auch im Handel erhältlich sind, auch solche

einschließen, die nur geringe Mengen an Benzol, beispielsweise 100 ppm oder weniger, enthalten.

Terpentinöl im Sinne der Erfindung ist beispielsweise in Uli¬ manns Enzyklopϊr'e der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 22, Seite 553 bis- definiert und umfaßt im weitesten Sinne natür¬ liche oder «tische Gemische von mono- und bicyclischen Monoterpenen in der Regel kleinen Mengen an Terpen-Sauer- stoff-Verbinc j . (z.B. Terpenalkohole) , Sesquiterpenen und andere Verbindungen. So wird weiterhin unterschieden in Balsam¬ terpentinöl, Wurzelterpentinöl, Sulfatterpentinöl und Kienöl einschließlich Terpentinersatz, Pine Oil oder Orangenterpenen.

In einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann Pine Oil als Bestandteil der lufttrocknenden Bindemittel eingesetzt werden. Hierunter versteht man nach Ulimanns Enzyklo¬ pädie der Technischen Chemie, 4. Auflage, Band 22, Seite 561 und 562, brennbare, farblose bis gelbe, ölige angenehm riechende Flüssigkeiten, deren Hauptkomponenten aus Terpenalkoholen, hauptsächlich oc-Terpineolen und Terpen-Kohlenwasserstoffen be¬ steht. Synthetisches Pine Oil unterscheidet sich in der chemi¬ schen Zusammensetzung von natürlichem, insbesondere durch das Fehlen von Borneol, Campher, Ester, Anethol und Sesquiterpenen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind jedoch synthetische und natürliche Pine Oils gleichermaßen einsetzbar.

Erfindungsgemäß können also die Bindemittel aromatenfreie ali¬ phatische Kohlenwasserstoffe und Terpentinöl nebeneinander ent¬ halten. Darüber hinaus ist selbstverständlich auch die Substi¬ tution der Kohlenwasserstoffe durch Terpentinöl und umgekehrt möglich. Das Mengenverhältnis dieser Bestandteile untereinander ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung in der Regel nicht kritisch, da beide Bestandteile die gleiche Aufgabe, nämlich die Einstellung der Viskosität und der Trocknungszeit des Binde¬ mittels lösen. Darüber hinaus bewirken diese Bestandteile eine gute Beständigkeit sogar feuchten Materialien gegenüber, die die

erfindungsgemäßen Bindemittel einer sehr breiten Anwendung zu¬ gänglich machen.

Ebenso von gewisser Bedeutung ist die Gesamtmenge der einzu¬ setzenden aromatenfreien aliphatischen Kohlenwasserstoffe und/oder Terpentinöl, bezogen auf die Polybutadienöle. Eine zu geringe Menge an aromatenfreien aliphatische^ Kohlenwasser¬ stoffen und/oder Terpentinöl bedingt selbstve ständlich eine hohe Viskosität des Bindemittels, das dieses : r viele prak¬ tische Anwendungen wenig geeignet erscheinen läßt. Andererseits ist für bestimmte Anwendungen eine geringe Viskosität erwünscht, vornehmlich bei der Verklebung oder Imprägnierung von Mate¬ rialien, bei denen ein möglichst tiefes Eindringen des Binde¬ mittels in das Material erwünscht ist. Beim Beschichten von Oberflächen kann dagegen eine hohe Viskosität erwünscht sein, wenn eine sofortige Haftung auf der Oberfläche angestrebt wird. Gleiches gilt auch für bestimmte Anwendungen beim Verkleben oder Imprägnieren.

Eine zu starke Verdünnung der Polybutadienöle mit aromatenfreien aliphatischen Kohlenwasserstoffen und/oder Terpentinöl anderer¬ seits bedingt eine geringe Verfestigungswirkung der Bindemittel, die allerdings durch ein angepaßtes Mengenverhältnis von zu ver¬ festigendem Material und Bindemittel wieder ausgeglichen werden kann.

Dementsprechend besteht eine bevorzugte Ausführungsform der vor¬ liegenden Erfindung darin, daß die Bindemittel neben Polybuta¬ dienölen aromatenfreie aliphatische Kohlenwasserstoffe in einer Menge von 2 bis 98, insbesondere 5 bis 60 Gew.%, enthalten. Auf¬ grund des Eigengeruchs des Terpentinöls werden die einzusetzen¬ den Mengen hier üblicherweise geringer gehalten, so daß neben den Polybutadienölen Terpentinöl in einer Menge von 0,5 bis 30, insbesondere 1 bis 20 Gew.%, in den erfindungsgemäßen Binde¬ mitteln enthalten ist. Die genannten Mengenangaben für aromaten¬ freie aliphatische Kohlenwasserstoffe und Terpentinöl sind dabei

für die Möglichkeiten ausgelegt, daß die aromatenfreien ali¬ phatischen Kohlenwasserstoffe und Terpentinöl, insbesondere Pine Oil, jeweils alleinige Bestandteile der Bindemittel sind und darüber hinaus aυch für den Fall, daß neben aromatenfreien ali¬ phatischen Ko'' ' asserstoffen auch Terpentinöl in den erfin¬ dungsgemäßen nitteln enthalten ist. Hierbei gelten die ge¬ nannten Oberg für die Gemische aus Kohlenwasserstoffen und Terpentinöl, " ' wenigstens 2 Gew.-% Polybutadienöle enthal¬ ten sind.

Eine weiter bevorzugte Ausführungsform für den Fall der gleich¬ zeitigen Anwesenheit von aromatenfreien aliphatischen Kohlen¬ wasserstoffen und Pine Oil beinhaltet die Anwesenheit von 35 bis 89,5 Gew.%, insbesondere 35 bis 55 Gew.% aromatenfreier alipha- tischer Kohlenwasserstoffe neben 1 bis 15 Gew.%, insbesondere 5 bis 15 Gew.% Terpentinöl, bezogen auf das Bindemittel. Auch hier gelten die oben genannten Obergrenzen.

Im Stand der Technik sind auch substituierte und modifizierte Polybutadienöle bekannt. Unter der Bezeichnung Polyvest^ OC 4000 wird beispielsweise ein estermodifiziertes Polybutadienöl ver¬ trieben, das mit Wasser mischbar ist. Das Handelsprodukt besteht aus 74 % estermodifiziertem Polybutadienöl, das aminneutrali- siert wurde. Daneben enthält das Handelsprodukt 26 % Butyl- glycol. Überraschenderweise wurde gefunden, daß dieses mit Was¬ ser mischbare Polybutadienöl in ausgezeichneter Weise mit Terpentinöl dispergiert werden kann. Die so erhaltenen Disper¬ sionen können ohne Schwierigkeiten in die oben genannten Binde¬ mittelzusammensetzungen eingebracht werden. Beim Vermischen mit feinem feuchten oder trockenen Quarzsand wird beispielsweise ein wasserdurchlässiges Baumaterial erhalten werden, das nicht nur außerordentlich hohe Druckfestigkeiten aufweist, sondern darüber hinaus auch über eine sehr hohe Elastizität im Vergleich zu Be¬ ton- oder Zementprodukten verfügt, so daß die erhaltenen Produk¬ te bei entsprechender Körnung auch zur Herstellung von Dünnbett¬ spachteln geeignet sind.

Dementsprechend besteht eine bevorzugte Ausführungform der vor¬ liegenden Erfindung in einem Bindemittel, daß dadurch gekenn¬ zeichnet ist, daß 1/2 bis 1/20 des Terpentinöls durch ester¬ modifiziertes, aminneutralisiertes Polybutadienöl ersetzt ist. Eine darüber hinaus bevorzugte Ausführungform der erfindungs¬ gemäßen Bindemittel ist dadurch gekennzeichnet, daß das ester¬ modifizierte, aminneutralisierte Polybutadienöl in einer Menge von 10 bis 30 Gew.% der oben genannten Menge an ..rpentinöl ein¬ gesetzt wird.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Bindemittel können vor allem Baustoffe, Reststoffe, Abfallstoffe und sonstige Materialien aller Art verfestigt, beschichtet oder imprägniert werden. .Nach Benetzung der Materialien mit dem Bindemittel, beispielsweise durch Vermischen, Eintauchen, Besprühen, Aufstreichen, erfolgt die oxidative Aushärtung durch Luftsauerstoff, vorzugsweise bei Raumtemperatur, und damit eine Verklebung des Material-Binde¬ mittelgemisches. So können auch Natursteine dauerhaft verfestigt werden oder kontaminierte Baustoffe, Hausmüll oder andere Ma¬ terialien aller Art mit den erfindungsgemäßen Bindemitteln ein¬ gekapselt werden.

Die Mengenverhältnisse von zu verfestigenden, zu verklebenden, zu beschichtenden oder zu imprägnierenden Materialien und Binde¬ mitteln richten sich nach den Erfordernissen der jeweiligen An¬ wendung. Eine hohe Verfestigungswirkung bedingt selbstverständ¬ lich einen hohen Anteil an Bindemittel, während eine geringe Menge an Bindemittel eine geringe Verfestigungswirkung aber hohe Kriechwirkung hervorruft. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Bindemittel in einer Menge von 0,02 bis 30 Gew.%, bezogen auf das Material, zur Verfesti¬ gung, Verklebung, Beschichtung oder Imprägnierung von Baustof¬ fen, Wertstoffen, Abfallstoffen und sonstigen Materialien aller Art eingesetzt. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet den Einsatz einer Menge von

1,5 bis 10 Gew.% zur Verfestigung von Baustoffen, Reststoffen, Abfallstoffen und/oder sonstigen Materialien.

Die Auswahl der mit Hilfe der erfindungsgemäßen Bindemittel zu verfestigende' i verklebenden, zu beschichtenden oder zu im¬ prägnierender ffe ist praktisch nicht begrenzt. So können insbesondere ^.ter oder trockener Sand, Blähschiefer, Kies, Zement, Sehe*-. iolz, Mineralfasern, beispielsweise Fasern aus Asbest, Steil - . Glas oder Glaswolle, Schaumstoffgranulate, Holzwolle, Glaswolle, Steinwolle, Glimmer, Blähton, Lehm, Ton, Schmelzgranulate, Fasern aus synthetischem oder natürlichem Ma¬ terial, Keramikfasern, Kunststoffteile, insbesondere aus Poly- ethylen, Polyurethan, Polyvinylchlorid, Polystyrol, deren Granu¬ late oder Schaumstoffe, Mineralien, Mikromineralien, Stäube aller Art, Carbonate, Alt-Reifen-Granulate, gekörnte Abfälle, Klärschlamm, Verbrennungsrückstände, Flugaschen, Abfallreste von Verbundelementen oder Zementprodukten, Schlacken, Glas, Schaum¬ glasgranulat, keramische Teile und -Abfälle mit Hilfe der er¬ findungsgemäßen Bindemittel verfestigt, verklebt, beschichtet oder imprägniert werden.

Insbesondere können die erfindungsgemäßen Bindemittel somit zur Herstellung von Flächenbefestigungen, wie Straßenflächen, Geh¬ wegflächen, Radwegflächen, Tennisplätzen, Garageneinfahrten, Hofbefestigungen, Pflasterverfugungen, Ausgleich- und Niveau- Estrichen, Estrichen für Fußbodenheizung, Ausgleichbeton, Form¬ beton, Dünnbettmörtel, Dünnbettspachtel, Fugenmörtel, Umkehr¬ dächer, wasserdurchlässige Baumscheiben, Baufertigteilen und -Formteilen wie Platten, Pflaster, kaschierte Platten, Pflanz¬ gefäßen, Standfiguren, Abstandhaltern, Dränageplatten, Filter¬ platten, Steinrohlingen, Natursteinnachbildungen, Naturstein¬ restaurierungen und zur Gefachausbildung verwendet werden. Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ' Asbestfasern, beispielsweise in Form von Spritzasbest oder Faserplatten, der¬ art zu binden, daß eine sofortige Dekontamination oder Asbest-

Sanierung durch Entfernung der Materialien nicht erforderlich ist. Verunreinigungen der Oberflächen stören in der Regel nicht, so daß die erfindungsgemäßen Bindemittel beispielsweise durch Sprühen direkt, ohne eine Vorreinigung, auf die Oberflächen auf¬ gebracht werden können. In gleicher Weise können die erfindungs¬ gemäßen Bindemittel zur Verfestigung von Putzen oder Steinen aller Art eingesetzt werden. Auch im Bergbau ist die Verwendung zur Bindung von Kohlestäuben möglich.

Eine weitere Möglichkeit der Beschichtung von Oberflächen be¬ steht beispielsweise in der Verwendung der erfindungsgemäßen Bindemittel als Unterbodenschutz oder Steinschlagschutz im Automobilbereich sowie als Haftbrücke bei fetthaltigen Mate¬ rialien und Edelstahl.

Schadstoffbelastete Fugenabdichtungen, -bänder und -flächen kön¬ nen insbesondere durch Besprühen oder Streichen so versiegelt werden, daß die Schadstoffe nicht mehr entweichen können und die sonst notwendige Entsorgung und Lagerung entfällt.

Die erfindungsgemäßen Bindemittel können beispielsweise für die Verfestigung ein- und mehrkörniger, trockener Sande eingesetzt werden. Die üblicherweise hellgrünen über dunkelgrün, braun bis violetten Bindemittel haben meist einen schwachen, spezifischen Eigengeruch, der durch gewisse Anteile an Pine Oil überlagert werden kann.

Nach Benetzung der Sande oder sonstigen Materialien mit den er¬ findungsgemäßen Bindemitteln erfolgt die oxidative Aushärtung durch Luftsauerstoff beispielsweise bei Raumtemperatur oder er¬ höhter Temperatur, und eine Verklebung des Baustoff-Bindemittel Gemisches unter Erhalt eines wasserdurchlässigen Körpers.

Bei Herstellung in einer Negativform kann nach dem Abbinden die¬ ser Körper ohne Probleme entnommen werden. Formteile können

direkt in Holz- oder sonstigen Formen gefertigt werden. Trenn¬ mittel, wie beispielsweise Schalöle, sind normalerweise nicht erforderlich.

Die erfindungε --mäßen Bindemittel können beispielsweise als Ein- komponentensy zur Verfestigung von Sanden unterschiedlicher Körnungen ein st werden. Je nach Kornverteilung und Feuch¬ tigkeitsgehalt Einsatzmengen von 0,5 bis 10 Gew.%, insbe¬ sondere 1,5 bis ca. 10 Gew.% Bindemittel, bezogen auf das zu verfestigende Material, bevorzugt. Bei Verwendung der erfin¬ dungsgemäßen Bindemittel wird der Farbton des zu verfestigenden Materials, insbesondere des Sandes nicht verändert. Die Sand¬ struktur und der natürliche Hohlraumgehalt des Sandes bleiben auch bei dichtester Lagerung fast vollkommen erhalten.

Hierdurch ist eine gute Wasserdurchlässigkeit ausgehärteter Bin¬ demittel-Sand-Mischungen gegeben. Bei Bedarf ist eine Färbung der Massen durch Zugabe an sich bekannter, wetterbeständiger Farbpigmente zu den zu verfestigenden Materialien ebenso mög¬ lich, wie die vorherige Zugabe von Farbpigmenten zu den Binde¬ mitteln.

Die Aushärtung der Mischungen erfolgt durch Aufnahme von Luft¬ sauerstoff und ist dementsprechend auch temperaturabhängig. Typische Verarbeitungszeiten für Bindemittelgemische mit den verschiedensten Materialien aller Art, beispielsweise Sande, be¬ tragen 120 min. bei 3 °C oder 60 min. bei 20 °C. Die Bindemit¬ tel-Sand-Mischungen werden bevorzugt in Mischaggregaten (Frei¬ fallmischern) hergestellt und müssen unverzüglich weiterverar¬ beitet werden. Kleine Mengen können ohne weiteres mit handels¬ üblichen Bohrmaschinenvorsätzen verarbeitet werden. Auch das Anrühren von Hand ist möglich.

Beim Zusatz der erfindungsgemäßen Bindemittel zu handelsüblichen Zementmischungen, vorzugsweise Traßzementmischungen, die bei-

spielsweise 10 Gew.Teile Wasser auf 100 Gew.Teile Traßzement enthalten, kann eine wasserfest abbindende Masse enthalten wer¬ den. Beim Einsatz des oben genannten modifizierten Polybutadien¬ öl in der Bindemittelzusammensetzung werden mehr oder weniger elastische wasserfeste Formteile oder im Rohzustand auch Fer¬ tigmörtel, insbesondere Dünnbettmörtel, Flußspachtel oder Dünnbettspachtel erhalten, die beispielsweise für die Betonsa¬ nierung eingesetzt werden können. Ebenε ist die Verwendung der Bindemittel in üblichen Haftvermittler:, oder Beschichtungs- mitteln möglich. Hierbei können die Materialien teilweise oder vollständig eingekapselt werden.

Daneben ist auch die Verwendung der Bindemittel als Additiv in allen bekannten Beton-, Estrich-, Putz- und Fugenmaterialien möglich. Unabhängig davon, ob deren Basis mineralischer, kunst- stoff- oder kunststoffvergüteter Herkunft ist, wird bei den hier eingesetzten Materialien durch den Zusatz des erfindungsgemäßen Bindemittels das Eigenschaftsprofil nicht verschlechtert, son¬ dern in der Regel verbessert. Bei der Verwendung zur Herstellung von Beton kann beobachtet werden, daß die Rostneigung der Ar¬ mierungen aufgrund der höheren Oberflächenflexibilität geringer ist beim Vergleich derselben Proben ohne Zusatz der Bindemittel.

Ausführunqsbeispiel

Aus 100 Gew.Teilen Sand mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 2 % und 2 Gew. ilen Bindemittel bestehend aus 41,4 Gew. -Teilen Polybutadienöl nivest R S, Hüls AG), 10,9 Gew. -Teilen Pine Oil (handelsübliche spezifisches Gewicht bei 15,5 °C im Bereich von 0,916 bis 0,92-., Terpenalkoholgehalt ca. 70 bis 75 %), 10,2 Gew. -Teilen wasserverdünnbares, unverseifbares, aminneutrali- siertes 1,4-cis-Polybutadienöl (74 Gew.-% in Butylglykol ) (Polyvest R OC 4000) und 37,5 Gew. -Teilen aliphatische Kohlen¬ wasserstoffe (Shellsol R T) (relatives Molekulargewicht 172, eine Verdunstungszahl nach DIN 53170 von 107, einem nicht meßbaren Aromatengehalt mit weniger als 0.01 Gew.% Benzol und einem Siedebereich von 182 bis 212 °C) wurden Prismen einer Kanten¬ länge von 4 x 4 x 16 cm hergestellt.

Nach 3 Tagen bei 50 °C ergab sich eine Druckfestigkeit von 13,2 N/mm 2 , nach 7 Tagen bei 50 °C eine Druckfestigkeit von 18,5 N/mm 2 und nach 28 Tagen bei 50 °C eine Druckfestigkeit von wenigstens 30 N/mm 2 .

Die Biegezugfestigkeit wurde ' nach 3 Tagen bei 50 °C mit 6,0 N/mm 2 bestimmt. Das Elastizitätsmodul betrug ca. 2,9 x 10^ N/mm 2 , und die Zugfestigkeit nach DIN 53455 2,0 N/mm 2 .

Die Scherfestigkeit betrug ca. 1,3 N/mm 2 ohne Auflast.

Eingesetzt wurde ein Kristallsand der Kornstufe nach ISO Vor¬ zugsreihe "G 40", "G 40T" mit einer Korngrößenverteilung im Bereich von 0,25 bis 1 mm.