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DE3932033A1 - Schalldaemm- und entdroehnmasse zur beschichtung von karosserieblechen - Google Patents

Schalldaemm- und entdroehnmasse zur beschichtung von karosserieblechen

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Publication number
DE3932033A1
DE3932033A1 DE19893932033 DE3932033A DE3932033A1 DE 3932033 A1 DE3932033 A1 DE 3932033A1 DE 19893932033 DE19893932033 DE 19893932033 DE 3932033 A DE3932033 A DE 3932033A DE 3932033 A1 DE3932033 A1 DE 3932033A1
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DE
Germany
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weight
bitumen
soundproofing
approx
polymer
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Application number
DE19893932033
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English (en)
Inventor
Helmut Pelzer
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Individual
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Individual
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D195/00Coating compositions based on bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Civil Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalldämm- und Entdröhnmasse auf Bitumenbasis zur Beschichtung von Karosserieblechen, insbesondere zur Unterbodenbeschichtung, welche außer Bitumen Thermoplaste und Füllstoffe aufweist. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer schnell festen lösungsmittelfreien Unterbodenbeschichtung mit einer erfindungsgemäßen Schalldämm- und Entdröhnmasse. Sie geht aus von einem Stand der Technik, wie er durch die DE 37 41 491 A1 bekannt ist.
In vielen Bereichen der Technik, insbesondere im Automobilbau, werden dünnwandige Bleche verwendet, die - etwa durch laufende Motoren oder durch die von den Fahrzeugreifen und den Fahrbahnunebenheiten ausgehenden Schwingungen - selbst zu Schwingungen und damit zur Schallabstrahlung angeregt werden. Es ist üblich, diese Blechflächen zur Schwingungsdämpfung mit sog. Antidröhnbelägen zu versehen. Dies geschieht meist durch Aufbringen von vorgefertigten Belägen mittels Verklebung oder durch Aufbringen streich- oder spritzbarer sog. Kaltbitumenmassen. Das Anbringen vorgefertigter Beläge oder Platten ist sehr aufwendig und außerdem über Kopf, beispielsweise als Unterbodenschutz, schwierig auszuführen. Spritzbare Beschichtungsmassen, etwa flüssige, lösungsmittelfreie oder -arme härtbare Polyurethan-Bitumen-Weichmacher-Einkomponenten-Zusammensetzungen der Art, wie sie in der DE 37 00 100 C1 beschrieben sind, tropfen nach und benötigen außerdem eine genügend lange Aushärtzeit bzw. Ausdampfzeit für das Lösungsmittel. Zwar wurde versucht, das Nachtropfen und Verlaufen an geneigten Flächen durch Erzeugen thixotroper Eigenschaften zu verhindern, die erforderliche Aushärtezeit bedeutete aber in jedem Fall eine nicht vermeidbare Verzögerung im Fertigungsverlauf.
Der Erfindung liegt danach die Aufgabe zugrunde, einmal eine Schalldämm- und Entdröhnmasse zur Verfügung zu stellen, die zwar zur Verarbeitung zunächst aufgeschmolzen werden muß, jedoch bei relativ moderaten Temperaturen gut verarbeitbar, insbesondere verspritzbar ist und sich nach dem Aufbringen so schnell verfestigt, daß Masseverlagerungen durch Abtropfen, Verlaufen usw. unterbunden werden, zum anderen ein Verfahren zur rationellen Verarbeitung der Beschichtungsmasse zur Verfügung zu stellen. Sie wird einmal durch eine Schalldämm- und Entdröhnmasse der eingangs beschriebenen Art gelöst, die sich dadurch auszeichnet, daß die Beschichtungsmasse lösungsmittelfrei ist und sich zusammensetzt aus den bei einer zwischen ca. 165°C und 195°C aufschmelz- und intensiv vermischbaren Bestandteilen:
30-55 Gew.-% Hartbitumen (1 mmP40 mm; 80°CT110°C)
 4-10 Gew.-% Acrylsäure-Copolymerisat (SYNTHACRYL VSC 2291)
15-28 Gew.-% polymerenmodifiziertes Bitumen
Erweichungspunkt:
56°C bis 64°C oder 36°C bis 42°C (bestimmt nach DIN 52 011 (Ring+Kugel))
20-45 Gew.-% gemahlenen Glimmer (ca. 10 µmD20 µm),
worin bedeuten:
P - Penetration nach AFNOR-Norm T 66004
T - Erweichungstemperatur nach AFNOR-Norm T 66008
D - Teilchengröße in µm,
Hartbitumen = H 90/100 W (SHELL)
und daß die fertige Masse bei einer zwischen 165°C und 195°C liegenden Temperatur durch Spritzauftrag verarbeitbar ist. Dabei ist SYNTHACRYL VSC 2291 der Handelsname eines besonders geeigneten Acrylsäurester-Copolymerisats, während H 90/100 W der Handelsname einer geeigneten Hartbitumenqualität von SHELL, CARIBIT 45 ein geeignetes polymerenmodifiziertes Bitumen ist.
Weiterbildungsformen der erfindungsgemäßen Schalldämm- und Entdröhnmasse sind Gegenstand der Ansprüche 2 und 3, wobei sich die Weiterbildungsform gemäß Anspruch 3 besonders bewährt hat. Mit Hilfe von an sich bekannten Weichmacherzusätzen wie Polyvinylacetat, Polyisobutylen, Butylbenzylphthalat, Dibutylphthalat, Dioctylphthalat u. ä. kann die bei der Verarbeitung gewünschte Viskosität eingestellt werden, während der Zusatz von Antioxidantien wie beispielsweise Kreide oder "TRIGANOX 1010" - bei den angegebenen Rezepturen in einer Größenordnung von ca. 0,1 Gew.-% die verarbeitungsfertige Masse stabilisiert, insbesondere hitzestabilisiert. Darauf hinzuweisen ist, daß die Ansprüche nur einige der erfindungsgemäß möglichen Zusätze aus einer rel. großen Zahl hierzu geeigneter, an sich bekannter Verbindungen aufführen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer schnell festen lösungsmittelfreien Unterbodenbeschichtung mit einer Schalldämm- und Entdröhnmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche zeichnet sich dadurch aus, daß in situ
30-55 Gew.-% Hartbitumen (1 mmP40 mm; 80°CT110°C)
 4-10 Gew.-% Acrylsäureester-Copolymerisat (SYNTHACRYL VSC 2291)
15-28 Gew.-% polymerenmodifiziertes Bitumen
ggf. ca. 0,1 Gew.-% Antioxidantien (bspw. Triganox 1010; Kreide)
grob zerkleinert in einen beheizbaren Mischer eingefüllt, auf eine Temperatur zwischen ca. 170°C bis 200°C erhitzt und aufgeschmolzen und während des und nach dem Aufschmelzen durchmischt werden, wobei während des Mischvorganges 20-45 Gew.-% gemahlenen Glimmer (Korngröße ca. 10 µmD20 µm) der Mischung zugesetzt und untergemischt werden und daß die fertige Masse im wesentlichen ohne zeitliche Verzögerung durch geeignete Mittel wie Industrieroboter oder dgl. aufgetragen wird.
Bei einem anderen erfindungsgemäßen Verfahren wird die fertige Masse am Ort der Verarbeitung grob zerkleinert in einen beheizbaren Mischer eingefüllt, bei einer Temperatur zwischen ca. 170°C bis 200°C aufgeschmolzen und dann im wesentlichen ohne zeitliche Verzögerung durch geeignete Mittel wie Industrieroboter oder dgl. aufgetragen. Als für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens vor allem auch wegen ihrer energiesparenden Funktion besonders geeignete Aufschmelzeinrichtungen haben sich sog. Faßschmelzanlagen, bei denen ein Aufschmelzkopf zusammen mit der Materialaufnahmeeinrichtung der Auftraganlage in die in festem Zustand vorgelegte Beschichtungsmasse mit dem Verbrauch fortschreitend eintaucht und dabei immer nur die jeweils gerade benötigte Menge in spritzfähigen Zustand bringt.
Insbesondere wird ein Verfahren zur Herstellung einer schnell festen lösungsmittelfreien Unterbodenbeschichtung mit der erfindungsgemäßen Schalldämm- und Entdröhnmasse bevorzugt, bei dem die Bestandteile
30-35 Gew.-% Hartbitumen (1 mmP40 mm; 80°CT110°C)
 4-10 Gew.-% Acrylsäureester-Copolymerisat (SYNTHACRYL VSC 2291)
15-28 Gew.-% polymerenmodifiziertes Bitumen
ggf. ca. 0,1 Gew.-% Antioxidantien (bspw. Triganox 1010; Kreide)
grob zerkleinert in einen beheizbaren Mischer eingefüllt, auf eine Temperatur zwischen ca. 170°C bis 200°C erhitzt und aufgeschmolzen und während des nach dem Aufschmelzen durchmischt werden, wobei während des Mischvorganges 20-45 Gew.-% gemahlenen Glimmer, Korngröße ca. 10 µmD20 µm, der Mischung zugesetzt und untergemischt werden und dann die fertige Mischung im wesentlichen ohne zeitliche Verzögerung durch temperaturhaltende Thermosbehälter zum Ort der Verarbeitung verbracht und dort durch geeignete Mittel wie Industrieroboter oder dgl. unmittelbar verarbeitet wird. Hierbei wird trotz räumlicher Entfernung zwischen Zulieferer und Verarbeiter eine Zwischenerhitzung der auftragfähigen Masse vermieden. Das nachfolgende Ausführungsbeispiel dient der Erläuterung der Erfindung.
Beispiel
42 Gew.-% Hartbitumen
Penetration ca. 10 mm (AFNOR-Norm T 66004)
Erweichgst., ca. 100°C (AFNOR-Norm T 66008)
 7 Gew.-% Acrylsäureester-Copolymerisat (SYNTHACRYL VSC 2291)
ca. 0,1 Gew.-% Antioxidantien (bspw. Triganox 1010; Kreide)
21 Gew.-% polymerenmodifiziertes Bitumen (CARIBIT 45)
30 Gew.-% gemahlenen Glimmer (ca. 10 µm Korngröße 20 µm)
wurden bei einer Temperatur von 180°C aufgeschmolzen und intensiv durchmischt. Unmittelbar anschließend wurde die Masse mittels eines Industrieroboters aus dem Aufschmelzbehälter auf ein Stahlblech, Stärke 1 mm, in einer Stärke von 3 mm (entspricht einer Belagmasse von 3,8 kgm-2) über Kopf aufgetragen. Die Masse wurde so schnell fest, daß keinerlei Abtropferscheinung festgestellt wurde. Die Haftung der Masse am Blech war ausgezeichnet, die Oberfläche sehr dicht. Biegeversuche zeigten eine hohe Elastizität der Beschichtung.
Das beigegebene Diagramm macht den Verlauf des durch die Beschichtung erreichten Verlustfaktors in Abhängigkeit von der Temperatur deutlich.

Claims (14)

1. Schalldämm- und Entdröhnmasse auf Bitumenbasis zur Beschichtung von Karosserieblechen, insbesondere zur Unterbodenbeschichtung, welche außer Bitumen Thermoplaste und Füllstoffe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsmasse lösungsmittelfrei ist und sich zusammensetzt aus den bei einer Temperatur zwischen ca. 165°C und 195°C aufschmelz- und intensiv vermischbaren Bestandteilen;
30-55 Gew.-% Hartbitumen (1 mmP40 mm; 80°CT110°C)
 4-10 Gew.-% Acrylsäureester-Copolymerisat (SYNTHACRYL VSC 2291)
15-28 Gew.-% polymerenmodifiziertes Bitumen
Erweichungspunkt:
56°C bis 64°C oder 36°C bis 42°C (bestimmt nach DIN 52 011 (Ring+Kugel))
20-45 Gew.-% gemahlenen Glimmer (ca. 10 µmD20 µm,)
worin bedeuten:
P - Penetration nach AFNOR-Norm T 66004
T - Erweichungstemperatur nach AFNOR-Norm T 66008
D - Teilchengröße in µm,
Hartbitumen = H 90/100 W (SHELL)
und daß die fertige Masse bei einer zwischen 165°C und 195°C liegenden Temperatur durch Spritzauftrag verarbeitbar ist.
2. Schalldämm- und Entdröhnmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich zusammensetzt aus
35-50 Gew-% Hartbitumen (1 mmP40 mm; 80°CT110°C)
 6- 9 Gew.-% Acrylsäureester-Copolymerisat (SYNTHACRYL VSC 2291)
18-23 Gew.-% polymerenmodifiziertes Bitumen
26-38 Gew.-% gemahlenen Glimmer (ca. 10 µmD20 µm).
3. Schalldämm- und Entdröhnmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich zusammensetzt aus
42 Gew.-% Hartbitumen (1 mmP40 mm; 80°CT110°C) H 90/100 W SHELL
 7 Gew.-% Acrylsäureester-Copolymerisat (SYNTHACRYL VSC 2291)
21 Gew.-% polymerenmodifiziertes Bitumen (CARIBIT 45)
30 Gew.-% gemahlenen Glimmer (ca. 10 µmD20 µm).
4. Schalldämm- und Entdröhnmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, eine Penetration P des Hartbitumens von 3 mmP25 mm und Erweichungstemperatur T von 92°CT105°C.
5. Schalldämm- und Entdröhnmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das polymerenmodifizierte Bitumen mit einem oder mehreren an sich bekannten Weichmachern zur Viskositätssteuerung sowie insbesondere bei höheren Temperaturen stabilisierenden Antioxidantien versetzt ist.
6. Schalldämm- und Entdröhnmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das polymerenmodifizierte Bitumen mit Enthylenpolymeren versetzt ist.
7. Schalldämm- und Entdröhnmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das polymerenmodifizierte Bitumen mit einem Polyurethan versetzt ist.
8. Schalldämm- und Entdröhnmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das polymerenmodifizierte Bitumen mit einem Polyethylen versetzt ist.
9. Schalldämm- und Entdröhnmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das polymerenmodifizierte Bitumen mit einem Polyisobutylen versetzt ist.
10. Schalldämm- und Entdröhnmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das polymerenmodifizierte Bitumen mit einem Polyvinylazetat versetzt ist.
11. Schalldämm- und Entdröhnmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das polymerenmodifizierte Bitumen mit einem Diphthalatweichmacher oder einem Phosphatweichmacher versetzt ist.
12. Verfahren zur Herstellung einer schnell festen lösungsmittelfreien Unterbodenbeschichtung mit einer Schalldämm- und Entdröhnmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in situ
30-55 Gew.-% Hartbitumen (1 mmP40 mm; 80°CT110°C)
 4-10 Gew.-% Acrylsäureester-Cpolymerisat (SYNTHACRYL VSC 2291)
ggf. ca. 0,1 Gew.-% Antioxidantien (bspw. Triganox 1010; Kreide)
15-28 Gew.-% polymerenmodifiziertes Bitumen
grob zerkleinert in einen beheizbaren Mischer eingefüllt, auf eine Temperatur zwischen ca. 170°C bis 200°C erhitzt und aufgeschmolzen und während des und nach dem Aufschmelzen durchmischt werden, wobei während des Mischvorganges 20-45 Gew.-% gemahlenen Glimmer (ca. 10 µmD20 µm) der Mischung zugesetzt und untergemischt werden und daß die fertige Mischung im wesentlichen ohne zeitliche Verzögerung durch geeignete Mittel wie Industrieroboter oder dgl. aufgetragen wird.
13. Verfahren zur Herstellung einer schnell festen lösungsmittelfreien Unterbodenbeschichtung mit einer Schalldämm- und Entdröhnmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die fertige Masse am Ort der Verarbeitung grob zerkleinert in einen beheizbaren Mischer eingefüllt, bei einer Temperatur zwischen ca. 170°C bis 200°C aufgeschmolzen und dann im wesentlichen ohne zeitliche Verzögerung durch geeignete Mittel wie Industrieroboter oder dgl. aufgetragen wird.
14. Verfahren zur Herstellung einer schnell festen lösungsmittelfreien Unterbodenbeschichtung mit einer Schalldämm- und Entdröhnmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile
30-55 Gew.-% Hartbitumen (1 mmP40 mm; 80°CT110°C)
 4-10 Gew.-% Acrylsäureester-Copolymerisat (SYNTHACRYL VSC 2291)
15-28 Gew.-% polymerenmodifiziertes Bitumen
ggf. ca. 0,1 Gew.-% Antioxidantien (bspw. Triganox 1010; Kreide)
grob zerkleinert in einen beheizbaren Mischer eingefüllt, auf eine Temperatur zwichen ca 170°C bis 200°C erhitzt und aufgeschmolzen und während des und nach dem Aufschmelzen durchmischt werden, wobei während des Mischvorganges 20-45 Gew.-% gemahlenen Glimmer (ca. 10 µmD20 µm) der Mischung zugesetzt und untergemischt werden und daß die fertige Mischung im wesentlichen ohne zeitliche Verzögerung per temperaturhaltenden Thermosbehälter zum Ort der Verarbeitung verbracht und dort durch geeignete Mittel wie Industrieroboter oder dgl. unmittelbar verarbeitet wird.
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