DE19725890A1 - Verwendung von PVC-Compounds zur Herstellung von Großprofilen - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung 11 PVC-Compounds, bestehend im wesentlichen aus

• a) 100 Gewichtsteilen PVC mit einem K-Wert zwischen 57 und 90 oder einem Gemisch eines solchen PVCs mit anderen Homo- oder Copolymeren, wobei der PVC-Anteil in diesem Gemisch minde­ stens 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Gemisches, beträgt,
• b) 15 bis 250 Gewichtsteilen eines oder mehrerer Weichmacher aus der Gruppe der Phthalate, der aliphatischen Dicarbonsäuren, der aliphatischen oder aromatischen Monocarbonsäuren, der Po­ lyester, der Phosphorsäureester und der epoxidierten Fett­ säureester
• c) 0,5 bis 10 Gewichtsteilen eines oder mehrerer Stabilisatoren,
• d) bis zu 250 Gewichtsteilen Füllstoffe,
• e) bis zu 15 Gewichtsteilen Gleitmittel,
• f) bis zu 1,5 Gewichtsteilen Lichtschutzmittel sowie
• g) gewünschtenfalls organischer oder anorganischer Farbpigmente,

zur Herstellung von Großprofilen für die Abdichtung und Abdeckung von Spalten und Fugen zwischen Betonteilen.

In der Bauwirtschaft werden in großem Umfang Fertigteile aus Be­ ton eingesetzt. Diese Betonfertigteile bilden untereinander Spal­ ten und Fugen, die, besonders im Außenbereich, abgedichtet oder abgedeckt werden müssen, um einen wirksamen Schutz gegen Ver­ schmutzung und Witterungseinflüsse zu bieten. Üblicherweise wer­ den solche Fugen mit mineralischen Mörteln, mit bituminösen Dich­ tungsmassen oder mit silikonhaltigen Dichtungsmassen abgedichtet. Diese Art der Fugenabdichtung ist einerseits nur durch Zerstörung des Fugenmaterials wieder zu beseitigen und andererseits oft mit erheblichem apparativen oder manuellen Einsatz verbunden. Die Ab­ dichtung dieser Betonfugen mit vorgefertigten Kunststoffprofilen ist dagegen sehr einfach und schnell durchzuführen. Außerdem las­ sen sich die Fugenprofile leicht und zerstörungsfrei wieder ent­ fernen, was beispielsweise den Austausch einzelner Betonelemente erleichtert. Solche Fugenprofile müssen jedoch vor allem hin­ sichtlich ihrer Elastizität und ihrer Witterungsbeständigkeit den besonderen Anforderungen dieses Einsatzgebietes entsprechen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, geeignete Kunst­ stoffmassen bereitzustellen, die für eine Verwendung zur Herstel­ lung von Großprofilen für die Abdichtung und Abdeckung von Spal­ ten und Fugen zwischen Betonteilen geeignet sind.

Demgemäß wurde die Verwendung der eingangs beschriebenen PVC-Com­ pounds zur Herstellung solcher Großprofile gefunden. Weiterhin wurde ein Verfahren zur Abdichtung und Abdeckung von Spalten und Fugen zwischen Betonteilen mittels Großprofilen, die unter Verwendung dieser PVC-Compounds hergestellt werden, gefunden.

Die Komponente a) kann neben PVC auch weitere Homo- oder Copolymere oder Pfropfcopolymere enthalten, wobei diese Mischung vorzugsweise einen k-Wert von mehr als 64 aufweist. Die Homo- oder Copolymere können beispielsweise aus Ethylen, Propylen, Bu­ tadien, Vinylacetat, Glycidyl(Meth)acrylat, (Meth)acrylaten mit Alkoholkomponenten von C₁ bis C₁₀-Alkoholen (verzweigt oder unver­ zweigt), Styrol oder Acrylnitril aufgebaut sein. Zu nennen sind beispielsweise Polyacrylate mit gleichen oder verschiedenen Alko­ holresten aus der Gruppe der C₄- bis C₈-Alkohole, besonders des Butanols, Hexanols, Octanols und 2-Ethylhexanols, Polymethylmeth­ acrylat, Methylmethacrylat-Butylacrylat-Copolymere, Methylmeth­ acrylat-Butylmethacrylat-Copolymere, Ethylen-Vinylacetat-Copoly­ mere, chloriertes Polyethylen und PVC, Nitrilkautschuk, Acrylni­ tril-Butadien-Styrol-Copolymere, Ethylen-Propylen-Copolymere, Ethylen-Propylen-Dien-Copolymere, Styrol-Acrylnitril-Copolymere, Acrylnitril-Butadien-Rubber, Styrol-Butadien-Elastomere und Me­ thylmethacrylat-Styrol-Butadien-Copolymere.

Vorzugsweise enthält die Komponente a) mehr als 80 Gew.-% PVC, besonders bevorzugt nur PVC.

Das PVC der Komponente a) weist vorzugsweise einen K-Wert zwi­ schen 61 und 85, besonders bevorzugt zwischen 64 und 75 auf.

Als Komponente b) enthält das PVC-Compound einen oder mehrere Weichmacher. Als besonders geeignet haben sich Phthalate erwie­ sen, beispielsweise die handelsüblichen Phthalsäureester. Weiter­ hin bevorzugte Weichmacher sind die Adipinsäureester sowie Poly­ ester aliphatischer Dicarbonsäuren. Weiterhin eignen sich epoxidierte Fettsäureester wie epoxidiertes Sojabohnenöl und epoxidiertes Leinöl. Besonders bevorzugt werden solche Weichma­ cher in solcher Menge eingesetzt, daß die Kältebruchfestigkeit unterhalb -10°C, vorzugsweise unterhalb -15°C liegt. Die Ein­ stellung der Mengenverhältnisse läßt sich durch wenige Vorversu­ che ermitteln. Vorzugsweise enthält das Compound einen Weichma­ cheranteil von 25 bis 100 Gewichtsteilen.

Als Komponente c) enthält das PVC-Compound Stabilisatoren, die während und nach der Verarbeitung zum Zwischen- bzw. Endprodukt abgespaltene Salzsäure neutralisieren können. Als Stabilisatoren kommen alle üblichen PVC-Stabilisatoren in fester oder flüssiger Form in Betracht, beispielsweise übliche Ca/Zn-, Ba/Zn-, Pb- oder Sn-Stabilisatoren sowie auch säurebindende Schichtsilikate wie Hydrotalcit. Die Stabilisatoren werden dem Compound in Mengen von 0,5 bis 10, bevorzugt von 1 bis 6, besonders bevorzugt von 1,5 bis 4 Gewichtsteilen zugesetzt.

Als Komponente d) enthält das PVC-Compound Füllstoffe. Besonders geeignet sind neben Ruß anorganische Füllstoffe, welche die Druck-, Zug- und Biegefestigkeit sowie die Härte und Wärmeform­ beständigkeit positiv beeinflussen. Zu nennen sind beispielsweise natürliche Calciumcarbonate (Kreide, Kalkstein, Marmor), synthe­ tische Calciumcarbonate, Dolomit, Silikate (SiO₂, Glas, Quarz, Quarzit, Kieselsäure, Sand, Diatomeenerde), Aluminiumsilikate (z. B. Kaolin, calciniertes Kaolin, Glimmer, Feldspat), Asbest, Talkum, Bariumsulfat und Hydroxide (z. B. des Magnesiums oder Alu­ miniums). Vorzugsweise werden als Füllstoffe Calciumcarbonate, Kreide, Dolomit, Kaolin, Silikate, Talkum und Ruß in unbe­ handelter oder gecoateter Form eingesetzt.

Die bevorzugten Mengenanteile der Füllstoffe hängen von den ge­ wünschten Compoundeigenschaften sowie von der Art des Füllstoffs ab. Im allgemeinen werden die Füllstoffe in Mengen von 0,01 bis 250 Gewichtsteilen, bevorzugt von 0,02 bis 150 Gewichtsteilen, besonders bevorzugt von 0,05 bis 100 Gewichtsteilen zugegeben.

Als Komponente e) enthält das PVC-Compound Gleitmittel, welche vor allem der Verbesserung des Verarbeitungsverhaltens dienen. Als Gleitmittel kommen beispielsweise Kohlenwasserstoffe wie Öle, Paraffine, PE-Wachse, pP-Wachse, Fettalkohole mit 6 bis 20 C-Ato­ men, Ketone, Carbonsäuren wie Fettsäuren, Montansäure oder oxi­ diertes PE-Wachs, Metallsalze von Carbonsäuren, Carbonsäureamide sowie Carbonsäureester, z. B. mit den Alkoholen Ethanol, Fett­ alkoholen, Glycerin, Ethandiol, Pentaerythrit und langkettigen Carbonsäuren als Säurekomponente in Betracht. Die Gleitmittel werden im allgemeinen in Mengen von 0,01 bis 15, vorzugsweise von 0,02 bis 10, besonders bevorzugt von 0,05 bis 5 Gewichtsteilen zugesetzt.

Als Lichtschutzmittel f) kann das PVC-Compound alle üblichen Lichtschutzmittel enthalten, neben Ruß also beispielsweise Verbindungen auf Basis von Benzophenon, Benzotriazol, Zimtsäure, organischen Phosphiten und Phosphoniten sowie sterisch gehinderte Amine.

Um die Profile auch optisch an die unterschiedlichen Einsatzmög­ lichkeiten anzupassen, kann das PVC-Compound als Komponente g) auch organische oder anorganische Farbpigmente enthalten, wie sie zur PVC-Färbung üblich und dem Fachmann geläufig sind. Vorteil­ haft werden diese Pigmente als sogenannte Masterbatche, d. h. z. B. in Form von Coextrudaten mit PVC, eingesetzt.

Besonders bevorzugt ist die Verwendung von PVC-Compounds, die als Füllstoffe bzw. als Pigment Ruß, vorteilhaft in einer Menge von 0,1 bis 2 Gewichtsteilen enthalten.

Die Herstellung des Compoundes erfolgt im allgemeinen durch in­ tensive Mischung der Komponenten mit handelsüblichen Heiz/Kühlmi­ scherkombinationen, so daß ein rieselfähiges Dry-blend entsteht. Hierzu werden alle festen Stoffe im Heizmischer vorgelegt und in­ tensiv vorgemischt. Bei Erreichen von einer Temperatur von minde­ stens 70°C werden die flüssigen Bestandteile der Rezeptur langsam zugegeben, um ein Absinken der Temperatur zu vermeiden. Nach Er­ reichen einer Endtemperatur von maximal 120°C wird das Gemisch im Kühlmischer auf mindestens 30°C abgekühlt.

Das PVC-Compound kann in üblicher Weise zu Profilen verarbeitet werden. Die Verarbeitung erfolgt vorzugsweise durch Extrusion bei einer Extrusionstemperatur zwischen 130 und 210°C.

Für die Abdichtung und Abdeckung von Spalten und Fugen zwischen Betonteilen sind verschiedene Profilformen geeignet. Als beson­ ders geeignet hat sich eine Struktur erwiesen, bei der das Groß­ profil eine Doppel-T-Profilform aufweist, in welcher der senk­ rechte T-Balken schmaler als die Hälfte des abzudichtenden Beton­ spalts, der diesen senkrechten T-Balken kreuzende Querbalken so dimensioniert ist, daß er sich nur durch Verformung in den Beton­ spalt einbringen läßt und der obere Querbalken eine Länge auf­ weist, die um mindestens 50% größer ist als die Breite des Be­ tonspalts.

Die unter Verwendung der genannten PVC-Compounds hergestellten Großprofile lassen sich für die Abdichtung und Abdeckung von Spalten und Fugen zwischen Betonteilen verschiedener Art einset­ zen. Besonders geeignet ist der Einsatz der Profile zur Abdich­ tung und Abdeckung von Spalten und Fugen zwischen Fertigbautei­ len, insbesondere im Gebäudebau und im Straßenbau sowie zwischen Betonschwellen im Gleisbau.

Beispiel Herstellung eines PVC-Compounds

In einem Heiz/Kühlmischer wurden
100 Gewichtsteile PVC mit einem K-Wert von 71
50 Gewichtsteile Diisononylphthalat (Palatinol®N, Hersteller BASF)
2,5 Gewichtsteile Irgastab® CZ 2001/1 (Hersteller Ciba Geigy)
25 Gewichtsteile Kreide
0,5 Gewichtsteile Stearinsäure
0,3 Gewichtsteile Tris-tridecylphosphit und
0,8 Gewichtsteile Ruß
intensiv durchmischt und auf eine Temperatur von 110°C erhitzt. Das Gemisch wurde weiter gerührt und dabei durch Außenkühlung auf 30°C abgekühlt.

Claims (10)

1. Verwendung eines PVC-Compounds, bestehend im wesentlichen aus

• a) 100 Gewichtsteilen PVC mit einem K-Wert zwischen 57 und 90 oder einem Gemisch eines solchen PVCs mit anderen Homo- oder Copolymeren, wobei der PVC-Anteil in diesem Gemisch mindestens 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse des Gemisches, beträgt,
• b) 15 bis 250 Gewichtsteilen eines oder mehrerer Weichmacher aus der Gruppe der Phthalate, der aliphatischen Dicarbon­ säuren, der aliphatischen oder aromatischen Monocarbon­ säuren, der Polyester, der Phosphorsäureester und der epoxidierten Fettsäureester,
• c) 0,5 bis 10 Gewichtsteilen eines oder mehrerer Stabilisa­ toren,
• d) bis zu 250 Gewichtsteilen Füllstoffe,
• e) bis zu 15 Gewichtsteilen Gleitmittel,
• f) bis zu 1,5 Gewichtsteilen Lichtschutzmittel sowie
• g) gewünschtenfalls organischer oder anorganischer Farb­ pigmente,

zur Herstellung von Großprofilen für die Abdichtung und Ab­ deckung von Spalten und Fugen zwischen Betonteilen.

2. Verwendung eines PVC-Compounds nach Anspruch 1 zur Herstel­ lung von Großprofilen für die Abdichtung und Abdeckung von Spalten und Fugen zwischen Fertigbauteilen im Gebäudebau.

3. Verwendung eines PVC-Compounds nach Anspruch 1 zur Herstel­ lung von Großprofilen für die Abdichtung und Abdeckung von Spalten und Fugen zischen Fertigbauteilen im Straßenbau.

4. Verwendung eines PVC-Compounds nach Anspruch 1 zur Herstel­ lung von Großprofilen für die Abdichtung und Abdeckung von Spalten und Fugen zwischen Betonschwellen im Gleisbau.

5. Verwendung eines PVC-Compounds nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnete daß das enthaltene PVC einen K-Wert zwischen 61 und 85 aufweist.

6. Verwendung eines PVC-Compounds nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das enthaltene PVC einen K-Wert zwischen 64 und 75 aufweist.

7. Verwendung eines PVC-Compounds nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das PVC-Compound einen Weichma­ cheranteil von 25 bis 100 Gewichtsteilen enthält.

8. Verwendung eines PVC-Compounds nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff bzw. als Pigment Ruß enthalten ist.

9. Verwendung eines PVC-Compounds nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnete daß das Großprofil eine Doppel-T-Pro­ filform aufweist, in welcher der senkrechte T-Balken schmaler als die Hälfte des abzudichtenden Betonspalts, der diesen senkrechten T-Balken kreuzende Querbalken so dimensioniert ist, daß er sich nur durch Verformung in den Betonspalt ein­ bringen läßt und der obere Querbalken eine Länge aufweist, die um mindestens 50% größer ist als die Breite des Beton­ spalts.

10. Verfahren zur Abdichtung und Abdeckung von Spalten und Fugen zwischen Betonteilen mittels Großprofilen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Großprofile unter Verwendung eines PVC-Com­ pounds gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 hergestellt werden.