DE69927878T2

DE69927878T2 - Beschichten von bituminösen Substraten

Info

Publication number: DE69927878T2
Application number: DE69927878T
Authority: DE
Inventors: David Goodro Kelly; Huiling Yang; Donald Alfred Winey
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1999-05-06
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2019-05-07
Also published as: CN1235996A; JP4619466B2; AU2392399A; EP0960919B1; CA2270318C; ES2251155T3; JP2000037656A; EP0960919A1; CA2270318A1; BR9901536A; DE69927878D1; AU758655B2; KR19990088094A; US6528581B1

Description

Diese Erfindung befaßt sich mit der Beschichtung bituminöser Substrate. Genauer gesagt, befaßt sich diese Erfindung, wenn auch nicht ausschließlich mit einem Verfahren zur Verbesserung der Qualität eines Mastixbeschichtungssystems.
Ein großer Teil des Dachdeckermarktes nutzt Asphalt-basierende Produkte, zum Beispiel modifizierte Bituminenrollen, als ein Ausgangssubstrat, das dann mit herkömmlichen Dachmastixen beschichtet wird, um die Haltbarkeit (Asphaltschädigung) zu verbessern, Energieeinsparungen (weiße Beschichtung gegen schwarzen Asphalt) zu liefern, die Entzündungsrate zu verringern und das Aussehen zu verbessern. Solche Beschichtungen werden oft als „Dachmastixe" bezeichnet, obgleich „Mastixbeschichtungen", wie hierin verwendet, irgendeine solche dicke Beschichtung umfassen, die auf eine im wesentlichen horizontale Oberfläche wie zum Beispiel eine Dachabdeckung, auf eine im wesentlichen vertikale Oberfläche, wie zum Beispiel eine Wand oder auf andere Substratoberflächen aufgebracht werden. Leider weisen diese Mastixbeschichtungen Mängel auf. Eine Dachabdeckung oder andere Oberflächen können aufgrund der Gestaltung oder wegen Fehlern Wasser stauen. Dieses angestaute Wasser führt zu einem Verlust der Haftung und Blasenbildung führt zum Versagen der Mastixbeschichtung. Die Mastixbeschichtungen neigen auch dazu, durch das Ausbluten schwarzer Chemikalien aus dem Asphaltsubstrat, auf das der Mastix aufgebracht wird, zu verblassen.
Ein Mastixbeschichtungssystem, das gute Haftung und hervorragende Beständigkeit gegen Blasenbildung zeigt, insbesondere wenn es angestautem Wasser ausgesetzt ist, wird in US-A-5059456 offenbart. Dieses System ist auf die Verwendung einer wasserbasierenden Haftbeschichtung zwischen dem Substrat und der Mastixbeschichtung angewiesen. Die Haftbeschichtung besteht aus einem wasserunlöslichen Polymerlatex und einem mehrwertigen Metallion, wobei der Polymerlatex Einheiten umfaßt, wie sie aus der Herstellung eines Monomergemisches resultieren, umfassend mindestens 20 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Monomergemisches, mindestens eines hydrophoben Monomers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (C₄-C₂₀)-Alkylmethacrylaten und (C₈-C₂₀)-Alkylacrylaten, und 3,0 Gew.-% bis 7,5 Gew.-% Methacrylsäure, basierend auf dem Gewicht des Monomergemisches und wobei der Polymerlatex eine Glasübergangstemperatur von –20 bis 5 °C aufweist und wobei das Molverhältnis von dem mehrwertigen Metallion zu der Methacrylsäure in dem Polymerlatex etwa 1:1 bis etwa 0,375:1 beträgt. Die Haftbeschichtung wird auf das Substrat vor der anschließenden Aufbringung einer Mastixbeschichtung aufgebracht. Obgleich dieses System Haftungs- und Blasenbildungsbeständigkeitseigenschaften bietet, die gegenüber herkömmlichen Mastixsystemen hervorragend sind, verbleibt der Bedarf nach einer Verbesserung dieser Eigenschaften.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Mastixbeschichtungssystem bereitzustellen, das gegenüber denen, die in US-A-5059456 beschrieben werden, verbesserte Haftung und Beständigkeit gegen Blasenbildung liefert. Überdies werden die obigen Verbesserungen der Qualität eines Mastixbeschichtungssystems bevorzugt mit einem System erreicht, das nicht notwendigerweise auf die Verwendung einer Haftbeschichtung zwischen dem Substrat und der Mastixzusammensetzung angewiesen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verbesserung der Qualität eines Mastixbeschichtungssystems bereitgestellt, umfassend:

(A) das Bilden einer Mastixdeckbeschichtungszusammensetzung und gegebenenfalls einer Haftbeschichtungszusammensetzung;
(B) gegebenenfalls das Aufbringen der Haftbeschichtungszusammensetzung auf ein bituminöses Substrat;
(C) das Aufbringen der Mastixdeckbeschichtungszusammensetzung entweder direkt auf ein bituminöses Substrat oder, wenn vorhanden, auf die Haftbeschichtungszusammensetzung, welche bereits auf das bituminöse Substrat aufgebracht worden ist; wobei mindestens eine der Mastixdeckbeschichtungs zusammensetzung und gegebenenfalls der Haftbeschichtungszusammensetzung einen wasserunlöslichen Polymerlatex umfaßt; wobei der Polymerlatex eine Tg von –25 °C bis 20 °C, bevorzugt –10 °C bis 0 °C aufweist, und aus einem Monomergemisch hergestellt ist, umfassend: (a) mindestens 20 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 70 Gew.-% mindestens eines hydrophoben Monomers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (C₈ bis C₂₄)-Alkyl(meth)acrylaten; (b) 0 oder bis zu 45 Gew.-%, bevorzugt 0 oder bis zu 35 Gew.-%, stärker bevorzugt 0 oder bis zu 10 Gew.-% mindestens eines vinylaromatischen Monomers; (c) 0 oder bis zu 75 Gew.-%, bevorzugt bis zu 74,5 Gew.-%, stärker bevorzugt 5 bis 70 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 5 bis 50 Gew.-% mindestens eines Monomers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (C₁ bis C₄)-Alkyl(meth)acrylaten; und (d) 0 oder bis zu 5 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 2,5 Gew.-% mindestens eines Monomers, ausgewählt aus Acryl- oder Methacrylsäure; vorausgesetzt daß, wenn (b) nicht in dem Gemisch vorhanden ist, die Menge an (d) in dem Bereich von 0 oder bis zu weniger als 3 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis weniger als 3 Gew.-% liegt; und worin das Gewicht von (a) und (b) zusammen mindestens 25 Gew.-%, bevorzugt 30 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 35 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 45 Gew.-% des Monomergemisches bildet.

In einem anderen Aspekt liefert die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung, die zur Verwendung als eine Mastixdeckbeschichtungszusammensetzung oder eine Mastixhaftbeschichtungszusammensetzung geeignet ist, umfassend einen wasserunlöslichen Polymerlatex;
wobei der Polymerlatex eine Tg von –25 °C bis 20 °C, bevorzugt –10 °C bis 0 °C aufweist und aus einem Monomergemisch hergestellt ist, umfassend

(a) mindestens 20 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 70 Gew.-% mindestens eines hydrophoben Monomers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (C₈ bis C₂₄)-Alkyl(meth)acrylaten;
(b) 0 oder bis zu 45 Gew.-%, bevorzugt 0 oder bis zu 35 Gew.-%, stärker bevorzugt 0 oder bis zu 10 Gew.-% mindestens eines vinylaromatischen Monomers;
(c) 0 oder bis zu 75 Gew.-%, bevorzugt bis zu 74,5 Gew.-%, stärker bevorzugt 5 bis 70 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 5 bis 50 Gew.-% mindestens eines Monomers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (C₁ bis C₄)-Alkyl(meth)acrylaten; und
(d) 0 oder bis zu 5 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 2,5 Gew.-% mindestens eines Monomers, ausgewählt aus Acryl- oder Methacrylsäure; vorausgesetzt daß, wenn (b) nicht in dem Gemisch vorhanden ist, die Menge an (d) in dem Bereich von 0 oder bis zu weniger als 3 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis weniger als 3 Gew.-% liegt; und worin das Gewicht von (a) und (b) zusammen mindestens 25 Gew.-%, bevorzugt 30 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 35 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 45 Gew.-% des Monomergemisches bildet.

In einem noch anderen Aspekt liefert die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Mastixdeckbeschichtung aus einem wasserunlöslichen Polymerlatex in einem Mastixbeschichtungssystem zur Verbesserung der Haftung und der Beständigkeit gegen Blasenbildung, wobei der Polymerlatex eine Tg von –25 °C bis 20 °C, bevorzugt –10 °C bis 0 °C aufweist und aus einem Monomergemisch hergestellt ist, umfassend:

(a) mindestens 20 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 70 Gew.-% mindestens eines hydrophoben Monomers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (C₈ bis C₂₄)-Alkyl(meth)acrylaten;
(b) 0 oder bis zu 45 Gew.-%, bevorzugt 0 oder bis zu 35 Gew.-%, stärker bevorzugt 0 oder bis zu 10 Gew.-% mindestens eines vinylaromatischen Monomers;
(c) 0 oder bis zu 75 Gew.-%, bevorzugt bis zu 74,5 Gew.-%, stärker bevorzugt 5 bis 70 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 5 bis 50 Gew.-% mindestens eines Monomers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (C₁ bis C₄)-Alkyl(meth)acrylaten; und
(d) 0 oder bis zu 5 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 2,5 Gew.-% mindestens eines Monomers, ausgewählt aus Acryl- oder Methacrylsäure; vorausgesetzt daß, wenn (b) nicht in dem Gemisch vorhanden ist, die Menge an (d) in dem Bereich von 0 oder bis zu weniger als 3 Gew.-%, bevorzugt 0,05 bis weniger als 3 Gew.-% liegt; und worin das Gewicht von (a) und (b) zusammen mindestens 25 Gew.-%, bevorzugt 30 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 35 Gew.-% oder mehr, noch stärker bevorzugt 45 Gew.-% oder mehr des Monomergemisches bildet.

Bevorzugt ist mindestens eines von (b) und (d) in dem Monomergemisch vorhanden.
Mastixbeschichtungssysteme, die die Deck- und/oder Haftbeschichtung dieser Erfindung einsetzen, zeigen überraschend verbesserte Haftung und Beständigkeit gegen Blasenbildung, insbesondere wenn sie angestautem Wasser ausgesetzt sind. Sie sind auch gegen das Ausbluten von dunklen Chemikalien aus dem bituminösen Substrat beständig.
Ein übliches Substrat zur Anwendung der Erfindung ist eine modifizierte bituminöse Schicht.
Der Polymerlatex kann durch Emulsionspolymerisationstechniken, die in der Technik allgemein bekannt sind, hergestellt werden. Beispielsweise offenbart US-A-5521266 ein sehr geeignetes Verfahren der wässerigen Polymerisation, das zur Bildung von Polymeren geeignet ist, die Monomere mit geringer Wasserlöslichkeit enthalten.
Das mindestens eine hydrophobe Monomer (a) wird bevorzugt aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus Ethylhexylacrylat (EHA), Octylmethacrylat, Isooctylmethacrylat, Decylmethacrylat (n-DMA), Isodecylmethacrylat (IDMA), Laurylmethacrylat (LMA), Pentadecylmethacrylat, Stearylmethacrylat (SMA), Octylacrylat, Isooctylacrylat, Decylacrylat, Isodecylacrylat, Laurylacrylat (LA) und den (C₁₂ bis C₁₅)-Alkylmethacrylaten. LMA, IDMA und die (C₁₂ bis C₁₅)-Alkylmethacrylate sind die am stärksten bevorzugten Monomere.
Das mindestens eine hydrophobe Monomer (a) ist in dem Monomergemisch am stärksten bevorzugt in einer Menge von 30 bis 70 Gew.-% vorhanden.
Das mindestens eine vinylaromatische Monomer wird bevorzugt aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus Styrol (Sty), Vinyltoluol, 2-Bromstyrol, o-Bromstyrol, p- Chlorstyrol, o-Methoxystyrol, p-Methoxystyrol, Allylphenylether, Allyltolylether und alpha-Methylstyrol. Styrol ist das am stärksten bevorzugte Monomer.
Das mindestens eine vinylaromatische Monomer ist in dem Monomergemisch bevorzugt in einer Menge von weniger als 35 Gew.-%, stärker bevorzugt 0 oder bis zu 10 Gew.-% vorhanden.
Die bevorzugten (C₁ bis C₄)-Alkyl(meth)acrylate sind Methylmethacrylat (MMA), Ethylacrylat (EA) und Butylacrylat (BA).
Das Monomergemisch, das zur Herstellung des Polymerlatex verwendet wird, enthält bevorzugt etwa 0,5 Gew.-% bis weniger als 3 Gew.-% (basierend auf dem Gewicht aller Monomere) an Methacrylsäure. Ein bevorzugtes Niveau an Methacrylsäure beträgt 1 bis 2 %.
„Glasübergangstemperatur„ oder „Tg", wie hierin verwendet, zeigt die mittlere Glasübergangstemperatur eines Polymers an, wie durch Differentialscanningkalorimetrie gemäß ASTM E-1356-91 bestimmt.
Die Monomerkomponenten des Polymerlatex sollten so ausgewählt werden, daß die Tg des getrockneten Polymerlatex –25 °C bis +20 °C beträgt, und eine Tg von –10 °C bis 0 °C ist bevorzugt. Polymere mit Tg's über +5 °C ergeben Beschichtungen, die ihre Flexibilität bei geringer Temperatur verlieren können. Polymere mit Tg's unter –25 °C können ausbluten, wobei die farbigen Chemikalien in dem Substrat in die Deck- und Haftbeschichtung migrieren und die Leistung des Mastixbeschichtungssystems verschlechtern.
Das Molekulargewicht des Polymerlatex beeinflußt die Blasenbeständigkeit und die Haftung. Eine Verringerung des Molekulargewichtes des Polymers verbessert die Blasenbeständigkeit und die Haftung. Eine Verringerung des Molekulargewichts des Polymers verbessert die Blasenbeständigkeit und die Haftung. Bevorzugt hat der Polymerlatex ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von etwa 10.000 bis etwa 150.000, was die beste Beständigkeit gegen Blasenbildung und Haftung ergibt. Das Molekulargewicht kann durch eine breite Vielzahl an Kettenübertragungsmittel kontrolliert werden, wie einem Fachmann allgemein bekannt sein wird. Diese umfassen beispielsweise Alkylmercaptane, Halogenverbindungen und andere allgemein bekannte Mittel. Ein Kettenübertragungsmittel, wie beispielsweise n-Dodecylmercaptan (n-DDM), das bei einem Niveau von etwa 0,1 Gew.-% (basierend auf dem Gewicht aller Monomere) bis etwa 2,5 Gew.-% verwendet wird, kann effektiv das gewünschte Molekulargewicht liefern. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw) wird durch wässerige Gelpermeationschromatographie bestimmt.
Die Mastixdeckbeschichtungszusammensetzungen und -Haftbeschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden typischerweise, zusätzlich zu dem Polymerlatex, mindestens eine oder mehrere der folgenden Komponenten umfassen: Pigmente, Streckmittel, Dispergiermittel, oberflächenaktive Mittel, Koaleszenzmittel, Benetzungsmittel, Verdickungsmittel, Rheologiemodifikatoren, Trocknungsverzögerer, Weichmacher, Biozide, Mehltaumittel, Entschäumer, Färbemittel, Wachse, Haftunterstüzer, Zinkoxid und festes Siliciumdioxid. Diese Zusammensetzungen können auch ein oder mehrere Polymerlatizes umfassen, die den wasserunlöslichen Polymerlatex, oben definiert, teilweise ersetzen.
Die Mastixdeckbeschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden immer ein Pigment umfassen, wie zum Beispiel Titaniumdioxid oder das opake Polymer Ropaque von Rohm and Haas Company.
Die Mastixdeck- und Haftbeschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden für gewöhnlich ein Biozid und/oder Mehltaumittel umfassen, wie Kathon 887 oder Skane M-8 von Rohm and Haas Company.
Die Haftbeschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, die auf Polymerlatizes mit Tg's von etwa –25 °C bis etwa +5 °C basieren, sind bei Temperaturen, bei denen Dachdeckmaterialien normalerweise aufgebracht werden, nicht ausreichend klebefrei. Daher wird in die Haftbeschichtungszusammensetzungen bevorzugt eine Verbindung wie ein mehrwertiger Metallionenkomplex eingeführt, um eine klebefreie Beschichtung zu erreichen. Es können mehrwertige Metallionen wie Cal cium-, Magnesium-, Zink-, Barium- und Strontiumionen verwendet werden. Komplexe aus mehrwertigen Metallionen, wie Zinkhexammoniak und dergleichen und Salze von mehrwertigen Metallionen mit Gegenionen wie Chlorid, Acetat, Bicarbonat und dergleichen können zur Bereitstellung der Ionen verwendet werden. Zink ist das bevorzugte mehrwertige Metallion. Das Niveau an mehrwertigem Metallion in der Haftbeschichtungszusammensetzung kann so kontrolliert werden, daß eine klebefreie Beschichtung erhalten wird, und dies wird durch die Kontrolle des Molverhältnisses von zugegebenem mehrwertigem Metallion zu Methacrylsäure in der Polymerhaftbeschichtung erreicht. Es können Molverhältnisse von mehrwertigem Metallion/Methacrylsäure von mindestens etwa 0,375:1 und bis zu etwa 1:1 verwendet werden. Ein Molverhältnis von etwa 0,5:1 ist bevorzugt.
Die folgenden Beispiele, einschließlich die Vergleichsbeispiele, werden allein zum Zwecke der Veranschaulichung von Details der Erfindung angegeben und sollen in keinsterweise einschränken.
Beispiel 1. Herstellung des Vergleichsgolymerlatex A
Der Polymerlatex wurde auf herkömmliche Art und Weise (siehe zum Beispiel US-A-5356968, Beispiel 1) aus einem Gemisch aus 1323,0 g Butylacrylat, 684,6 g Methylmethacrylat und 17,1 g Methacrylsäure über 3 h und 20 min bei 84 °C hergestellt. Die Menge an Wasser betrug 1648,8 g; der verwendete Radikalinitiator war 5,6 g Ammoniumpersulfat und der eingesetzte Emulgator war 2,0 g Natriumdodecylbenzolsulfonat. Der resultierende Polymerlatex hatte einen Gesamtfeststoffgehalt von 55,7 % (der theoretische Feststoffgehalt betrug 55,9); einen pH von 9,7, eine durchschnittliche Teilchengröße von 337 nm (Brookfield Particle Size Analyzer, Modell BI-90), eine Viskosität von 0,200 Pa·s (Brookfield Viskometer, Spindel #2, 60 U/min), eine Mittelpunkt-Glasübergangstemperatur, bestimmt durch Differentialscanningkalorimetrie von –6,6 °C. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht war größer als 500.000.
Beispiel 2. Herstellung von Vergleichsgolymerlatex B
Der Polymerlatex wurde auf herkömmliche Art und Weise (siehe zum Beispiel US-A-5356968, Beispiel 1) aus einem Gemisch aus 1188,0 g Butylacrylat, 552,6 g Methylmethacrylat, 59,4 g Methacrylsäure und 5,4 g N-Dodecylmercaptan über 3 h bei 84 °C hergestellt. Die Menge an Wasser betrug 1474 g; der verwendete Radikalinitiator war Ammoniumpersulfat und der eingesetzte Emulgator war 3,6 g Natriumdodecylsulfat. Der resultierende Polymerlatex hatte einen Gesamtfeststoffgehalt von 55,6 % (der theoretische Feststoffgehalt betrug 55,96); einen pH von 7,2, eine durchschnittliche Teilchengröße von 338 nm (Brookfield Particle Size Analyzer, Modell BI-90), eine Viskosität von 0,128 Pa·s (Brookfield Viskometer, Spindel #2, 60 U/min), eine Mittelpunkt-Glasübergangstemperatur, bestimmt durch Differentialscanningkalorimetrie von –0,8 °C und ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 170.000.
Beispiel 3. Herstellung von Polymerlatex 1
Der Polymerlatex wurde auf herkömmliche Art und Weise (siehe zum Beispiel US-A-5356968, Beispiel 1) aus einem Gemisch aus 543,6 g Butylacrylat, 270 g Methylmethacrylat, 201,6 g Styrol, 756 g Isodecylmethacrylat, 28,8 g Methacrylsäure und 5,4 g n-Dodecylmercaptan über 3 h bei 84 °C hergestellt. Die Menge an Wasser betrug 1474 g; der verwendete Radikalinitiator war Ammoniumpersulfat und der eingesetzte Emulgator war 3,6 g Natriumdodecylsulfat. Der resultierende Polymerlatex hatte einen Feststoffgehalt von 55,7 % (der theoretische Feststoffgehalt betrug 55,9 %); einen pH von 6,7, eine durchschnittliche Teilchengröße von 332 nm (Brookfield Particle Size Analyzer, Modell BI-90), eine Viskosität von 0,135 Pa·s (Brookfield Viskometer, Spindel #2, 60 U/min), eine Mittelpunkt-Glasübergangstemperatur, bestimmt durch Differentialscanningkalorimetrie von –6,1 °C und ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 92.000.
Es wurden verschiedene andere Polymerzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, wie dargestellt, im wesentlichen gemäß der Herstellung von Polymerlatex 1 erzeugt.
Tabelle 1 Zusammensetzungen (Gew.-%) verschiedener Polymerlatizes, hergestellt gemäß Polymerlatex 1.
Die Mastixbeschichtungen können mit verschiedenen Kombinationen von Inhaltsstoffen hergestellt werden. Nachstehend zeigen wir drei Beispiele, die wir zum Testen der Mastixbeschichtungsleistung an APP mod-bit verwendet haben. Mastixbeschich tung 1, gezeigt in Beispiel 4, wurde mit dem Standard-Polymerlatex, gezeigt in Beispiel 1 hergestellt.
Beispiel 4: Herstellung von Mastixbeschichtung 1
Die Mastixbeschichtungen 2 und 3 wurden zur Verwendung mit den Polymerlatizes, die gemäß der Herstellung für Polymerlatex 1 erzeugt wurden, hergestellt.
Beispiel 5: Herstellung von Mastixbeschichtung 2
Beispiel 6: Herstellung von Mastixbeschichtung 3
Test der Mastixsysteme
Das Substrat für alle Tests war ataktisches Polypropylen-modifiziertes bituminöses Dachdeckermaterial, hergestellt von US Intec (Brai TM SP4).
Blasenbildung der Mastixsysteme
Proben für die Messung der Blasenbildung wurden hergestellt, indem ein 14 cm großer Streifen durch eine Hälfte der APP mod-bit-modifizierten Bitumenrolle geschnitten wurde. Die Beschichtung wurde auf die APP mod-bit-Probe bei einer Naßdicke von 0,64 mm unter Verwendung eines Abzugsstabes, hergestellt von Paul & Gardner Co., Incorporated, aufgebracht. Nachdem die Proben 24 Stunden bei 24 °C und 50 % relativer Feuchte trocknen konnten, wurden sie in 8 cm Abschnitte geschnitten. Die Proben wurden unter 4 cm deionisiertes Wasser gelegt und nach dem ersten Tag und nach 14 Tagen geprüft. Das Niveau der Blasenbildung wurde gegenüber Standards gemäß ASTM D-714 bewertet.
Beschichtungsausbluten (Vergilben)
Zusätzliche Proben, die auf dieselbe Weise hergestellt wurden, wurden in einem Atlas Weather-O-Meter^® gemäß ASTM G-26 (modifiziert auf 0,30 W/m² Bestrahlung) künstlichen Witterungsbedingungen ausgesetzt. Nach 330 Stunden wurden die Proben entfernt und der Vergilbungsgrad bestimmt. Der Grad des Ausblutens oder der Verfärbung wurde unter Verwendung der L-a-b-Farbskala bestimmt; wobei man sich auf b, die Blau-zu-Gelb-Skala konzentrierte.
Haftung der Mastixbeschichtunqen
Die Haftung der Mastixbeschichtung an das APP mod-bit-Substrat wurde wie folgt gemessen. Ungefähr 20 g der Mastixbeschichtung wurden auf APP mod-bit-Proben (7,5 × 15 cm) aufgebracht. In dem Mastix befanden sich 2,5 cm breite Streifen aus Polyester/Baumwollstoff. Nachdem der Mastix mindestens 14 Tage bei 24 °C und 50 % relativer Feuchte trocknen konnte, wurde die Ablösefestigkeit (Kraft pro Breiteneinheit) gemessen („Trockenhaftung"). Die Naßhaftung wurde nach der Trockenhaftung gemessen, indem der getrocknete Mastix auf APP mod-bit 7 Tage in deionisiertem Wasser getränkt wurde.
Beispiel für die Wirkung einer Bindemittelzusammensetzung auf die Blasenbildung der Beschichtung
Mastixproben wurden nach dem oben zitierten Verfahren für Blasenbildungsmessungen hergestellt.
Wirkung von verschiedenen Polymerzusammensetzungen auf die Blasenbildung einer Mastixbeschichtung auf APP mod-bit. Die Blasenbildungsskala mit zwei Bezeichnungen: Größe (2 = große Blasen, 8 = sehr kleine Blasen) und Dichte (F = wenig, M = mittel, MD = halbdicht, D = dicht) wird in Tabelle 2 veranschaulicht.
Tabelle 2
Beispiel für die Wirkung einer Bindemittelzusammensetzung auf die Haftung und das Ausbluten der Beschichtung
Die Wirkung verschiedener Polymerzusammensetzungen auf die Haftung und das Ausbluten einer Mastixbeschichtung auf die Haftung an APP mod-bit (naß und trocken) wird in Tabelle 3 veranschaulicht.
Tabelle 3
Beispiel für die Wirkung einer hydrophoben Zusammensetzung auf die Beschichtungshaftung
Die Wirkung des Styrol- und LMA-Niveaus auf die Haftung einer Mastixbeschichtung (2) auf die Haftung an APP mod-bit (naß und trocken) wird in Tabelle 4 veranschaulicht.
Tabelle 4
Beispiel für die Wirkung des Styrol- und MAA-Niveaus auf die Haftung der Beschichtung
Die Wirkung des Säure- und Styrolniveaus auf die Haftung einer Mastixbeschichtung (3) an APP mod-bit (naß und trocken) wird in Tabelle 5 veranschaulicht.

Claims

Verfahren zum Verbessern der Qualität eines Mastixbeschichtungssystems, umfassend: (A) das Bilden einer Mastixdeckbeschichtungszusammensetzung und gegebenenfalls einer Haftbeschichtungszusammensetzung, (B) gegebenenfalls das Aufbringen der Haftbeschichtungszusammensetzung auf ein bituminöses Substrat, (C) das Aufbringen der Mastixdeckbeschichtungszusammensetzung entweder direkt auf ein bituminöses Substrat oder, wenn vorhanden, auf die Haftbeschichtungszusammensetzung, welche bereits auf das bituminöse Substrat aufgebracht worden ist, wobei mindestens eine der Mastixdeckbeschichtungzusammensetzung und gegebenenfalls der Haftbeschichtungszusammensetzung einen wasserunlöslichen Polymerlatex umfasst, wobei der Polymerlatex eine Tg von –25°C bis 20°C aufweist und aus einem Monomergemisch hergestellt ist, umfassend: (a) mindestens 20 Gew.-% mindestens eines hydrophoben Monomers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (C₈ bis C₂₄)-Alkyl(meth)acrylaten, (b) 0 oder bis zu 45 Gew.-% mindestens eines vinylaromatischen Monomers, wobei das Gewicht von (a) und (b) zusammen mindestens 25 Gew.-% des Monomergemisches ausmacht, (c) 0 oder bis zu 75 Gew.-% mindestens eines Monomers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (C₁ bis C₄)-Alkyl(meth)acrylaten, und (d) 0 oder bis zu 5 Gew.-% mindestens eines Monomers, ausgewählt aus Acryl- und Methacrylsäure, wobei, wenn (b) nicht in dem Monomergemisch vorhanden ist, die Menge an (d) in dem Bereich von 0 oder bis zu weniger als 3 Gew.-% liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine hydrophobe Monomer (a) aus der Gruppe, bestehend aus Ethylhexylacrylat (EHA), Octylmethacrylat, Isooctylmethacrylat, Decylmethacrylat (n-DMA), Isodecylmethacrylat (IDMA), Laurylmethacrylat (LMA), Pentadecylmethacrylat, Stearylmethacrylat (SMA), Octylacrylat, Isooctylacrylat, Decylacrylat, Isodecylacrylat, Laurylacrylat (LA) und den (C₁₂ bis C₁₅)-Alkylmethacrylaten, ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine vinylaromatische Monomer (b) aus der Gruppe, bestehend aus Styrol (Sty), Vinyltoluol, 2-Bromstyrol, o-Bromstyrol, p-Chlorstyrol, o-Methoxystyrol, p-Methoxystyrol, Allylphenylether, Allyltolylether und alpha-Methylstyrol, ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das (C₁ bis C₄)-Alkyl(meth)acrylat (c) aus der Gruppe, bestehend aus Methylmethacrylat (MMA), Ethylacrylat (EA) und Butylacrylat (BA), ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Polymerlatex ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 10.000 bis 150.000 aufweist.
Zusammensetzung, geeignet zur Verwendung als eine Mastixdeckbeschichtung oder Haftbeschichtung, umfassend einen wasserunlöslichen Polymerlatex, wobei der Polymerlatex eine Tg von –25°C bis 20°C aufweist und aus einem Monomergemisch hergestellt ist, umfassend: (a) mindestens 20 Gew.-% mindestens eines hydrophoben Monomers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (C₈ bis C₂₄)-Alkyl(meth)acrylaten, (b) 0 oder bis zu 45 Gew.-% mindestens eines vinylaromatischen Monomers, wobei das Gewicht von (a) und (b) zusammen mindestens 25 Gew.-% des Monomergemisches ausmacht, (c) 0 oder bis zu 75 Gew.-% mindestens eines Monomers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (C₁ bis C₄)-Alkyl(meth)acrylaten, und (d) 0 oder bis zu 5 Gew.-% mindestens eines Monomers, ausgewählt aus Acryl- und Methacrylsäure, wobei, wenn (b) nicht in dem Monomergemisch vorhanden ist, die Menge an (d) in dem Bereich von 0 oder bis zu weniger als 3 Gew.-% liegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 6, wobei das mindestens eine hydrophobe Monomer (a) aus der Gruppe, bestehend aus Ethylhexylacrylat (EHA), Octylmethacrylat, Isooctylmethacrylat, Decylmethacrylat (n-DMA), Isodecylmethacrylat (IDMA), Laurylmethacrylat (LMA), Pentadecylmethacrylat, Stearylmethacrylat (SMA), Octylacrylat, Isooctylacrylat, Decylacrylat, Isodecylacrylat, Laurylacrylat (LA) und den (C₁₂ bis C₁₅)-Alkylmethacrylaten, ausgewählt ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 6, wobei das mindestens eine vinylaromatische Monomer (b) aus der Gruppe, bestehend aus Styrol (Sty), Vinyltoluol, 2-Bromstyrol, o-Bromstyrol, p-Chlorstyrol, o-Methoxystyrol, p-Methoxystyrol, Allylphenylether, Allyltolylether und alpha-Methylstyrol, ausgewählt ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 6, wobei das (C₁ bis C₄)-Alkyl(meth)acrylat (c) aus der Gruppe, bestehend aus Methylmethacrylat (MMA), Ethylacrylat (EA) und Butylacrylat (BA), ausgewählt ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 6, wobei der Polymerlatex ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 10.000 bis 150.000 aufweist.