CZ184893A3

CZ184893A3 - Sealing acrylic compound, and process for preparing thereof

Info

Publication number: CZ184893A3
Application number: CZ931848A
Authority: CZ
Inventors: Joseph David Tanzer
Original assignee: Rohm & Haas
Priority date: 1992-09-11
Filing date: 1993-09-07
Publication date: 1994-03-16
Also published as: DE69309202D1; FI933713L; AU4482393A; JP3604162B2; HU9302401D0; PL172107B1; KR940007155A; FI933713A0; JPH06166864A; ATE150776T1; TW249244B; IL106769A; ZA936349B; IL106769A0; NO932989D0; BR9303760A; GR3022952T3; CN1084199A; SK95493A3; AU658525B2

Description

Oblast techniky

Tento vynález se týká akrylového prostředku, který je zejména použitelný jako těsnicí nebo zalévací prostředek. Zvláště se tento vynález týká způsobu přípravy akrylového těsnicího nebo zalévacího prostředku se zlepšenou adhezí, silan neobsahujícího akrylového emulzního kopolymerního pojivá s teplotou skelného přechodu od 0 °C do - 60 °C, přičemž tento způsob v sobě zahrnuje smíchání s pojivém oxidem zinku v množství od 0,5 do 5 % hmotnostních suchého oxidu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá, a dále s pevným oxidem křemičitým v množství od 0,5 do 10 % hmotnostních suchého oxidu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá.

Dosavadní stav techniky

Při mnohých aplikacích konstrukčních materiálů se používají těsnicí a zalévací prostředky, zejména pak k zalévání spár, spojů a jiných mezer a otvorů v architektonických stavebních a konstrukčních materiálech nebo mezi těmito materiály a to jak mezi podobnými tak i odlišnými, jakož i k ochraně uvedených spár, spojů a mezer a otvorů. Uvedené prostředky se používají jak při vnitřních, tak i při vnějších aplikacích a jsou proto vystaveny působení různých vlivů při změnách teploty, intenzity slunečního světla a vlhkosti. Klíčovou vlastností, ovlivňující chování těchto prostředků a udržování charakteru tohoto chování po celou dobu působení, je adheze těsnicích a zalévacích prostředků vůči uvedeným architektonickým konstrukčním materiálům, pro které je daná aplikace určena. Zejména se této adheze velmi obtížně dosahuje u skla, keramických obkladacek, tašek a hliníkových povrchů za vlhka.

Ug-^-4_ř576_ř864 popisuje vodou smáčené plastové hmoty, sestávající z plastového podkladu s povrchem, který je ne— smáčivý vodou čili vodu odpuzuje, a je na něj nanesena (1) adhezní a (2) vodou nesmáčecí vrstva. Pojivo obsahuje vodou nerozpustné organické rozpouštědlo, rozpustný a v podstatě nebotnající polymer, který obsahuie polární skupinu. Vodou smáčená vrstva přilne na podklad pomocí pojivá a skládá se z koloidních částic, vybraných ze skupiny, sestávající z oxidu křemíku, oxidu kovu a jejich směsí. Dále popisuje zvýšenou přilnavost vrstvy oxidu křemíku/nebo kovu, která neobsahuje pojivo, vůči povrchu nesmáčivého plastu.

US-A-4,626,567 popisuje objev těsnicího prostředku z akrylového kopolymerního latexu, který obsahuje akrylový kopolymer mající teplotu ekelného přechodu nepřesahující 0 °C a s alespoň 0,5 % hmotnostními oxidu křemičitého. EP-A-0 258 988 popisuje objev permanentně flexibilního a tmelového a těs ničího prostředku s nelepivým povrchem, který obsahuje jeden nebo více polymerů majících hodnotu od - 50 °C do - 10 °C a na řetězci zavěšené určité funkční skupiny. Vysoce reflexní neprůsvitné pigmenty jako je například oxid zinku, byly objeveny při přípravě tmelů a těsniv, které jsou neprůsvitné, a to zejména vůči ultrafialovému záření, a typicky se používají v koncentracích od 5 do 75 % hmotnostních celkových pevných podílů. Jiná objevená plniva a nastavovadla v sobě zahrnují oxid křemičitý. EP-A-0 327 376 popisuje objev kopolymerů vinylesterů a monomerů křemíku s teplotou skelného přechodu v rozmezí od - 20 °C do + 40 °C, které jsou vhodnými pojivý pro emulzní nátěrové hmoty, přičemž tyto nátěrové hmoty mohou též obsahovat anorganická plniva jako oxid křemičitý. EP-A-0 373 866 popisuje objev jistých kopolymerních emulzí, post-reagujících s epoxidovým sílaném, který se používá ve formulacích nátěrových hmot a plastů. Dále popisuje takové formulace obsahující plniva, jako je oxid křemičitý a pigmenty, jako je oxid zinku a sulfid zinku.

Podstata vynálezu

Tento vynález zkoumá výše uvedené problémy ve spojení s oblastí techniky zabývající se těsnicími nebo zalévacími prostředky, které nemají dobrou adhezi, jako je adheze za vlhka vůči sklu, keramickým obkladačkám nebo hliníkovým povrchům nebo adhezi za vlhka akrylových těsnicích a zalévacích prostředků, které neobsahují silan.

Podle prvního aspektu poskytuje tento vynález akrylový prostředek, zvláště dobře použitelný jako těsnicí nebo zalévací prostředek se zlepšenou adhezi, přičemž uvedený prostředek obsahuje akrylové emulzní kopolymerní pojivo s teplotou skelného přechodu od 0 °C do 60 °C, oxid zinku a pevný oxid křemičitý, přičemž oxid křemičitý je pevný a je v množství od 0,5 do 10 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá a oxid zinku je v množství od 0,5 do 5 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá.

Podle druhého aspektu poskytuje tento vynález způsob pro vznik akrylového prostředku, zvláště použitelného jako těsnicí nebo zalévací prostředek se zlepšenou adhezi, přičemž uvedený prostřdek obsahuje akrylové emulzní kopolymerní pojivo s teplotou skelného přechodu od 0 °C do - 60 °C, přičemž se toto kopolymerní pojivo míchá s oxidem zinku v množství od 0,5 do 5 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá, a s pevným oxidem křemičitým v množství od 0,5 do 10 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá.

Výhodné je, je-li teplota skelného přechodu uvedeného akrylového emulzního kopolymerního pojivá od - 20 °C do - 50 °C

Výhodné je, jestliže je uvedený oxid zinku přimícháván v množství od 1,0 do 2,6 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá. Výhodné je, jestliže je uvedený oxid křemičitý přimícháván v množství od 1,0 do 5,5 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá,

Výhody tohoto vynálezu spočívají v tom, že poskytuje způsob pro přípravu akrylového těsnicího nebo zalévacího prostředku se zlepšenou adhezi, způsob pro zlepšení adheze akrylového těsnicího nebo zalévacího prostředku za vlhka vůči sklu, keramickým obkladačkám nebo hliníkovým povrchům, a poskytuje způsob pro zlepšení adheze silan neobsahujícího akrylového těsnicího nebo zalévacího prostředku.

Tento vynález se tedy týká způsobu přípravy akrylového těsnicího nebo zalévacího prostředku se zlepšenou adhezí, sílán neobsahujícího prostředku, obsahujícího akrylové emulzní kopolymerní pojivo s teplotou skelného přechodu od 0 °C do - 60 °C, přičemž zlepšení zahrnuje smíchání pojivá s oxidem zinku v množství od 0,5 do 5 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá a s pevným oxidem křemičitým v množství od 0,5 do 10 % hmotnostních v suchém stavu, vzta ženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá.

Žádná z výše uvedených referencí z dané oblasti techniky neuvádí způsob pro zlepšení adheze vodného akrylového těsnicího nebo zalévacího prostředku utvořením prostředku včleněného akrylového emulzního kopolymerního pojivá s teplotou skelného přechodu od 0 °C do - 60 °C, obsahujícího pevný oxid zinku v množství od 0,5 do 5 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá, a pevný oxid křemičitý v množství od 0,5 do 10 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymrního pojivá) a aplikaci uvedeného prostředku na podklad.

Tento vynález je zaměřen na způsob přípravy akrylového těsnicího nebo zalévacího prostředku se zlepšenou adhezí, sílán neobsahujícího prostředku, sestávajícího z akrylového kopolymerního emulzního pojivá s teplotou skelného přechodu od 0 °C do - 60 °C, přičemž zlepšení zahrnuje smíchání s pojivém a s oxidem zinku v množství od 0,5 do 5 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá, a s pevným oxidem křemičitým v množství od 0,5 do 10 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá.

Akrylové emulzní kopolymerní pojivo je vodný emulzní polymer, připravený adiční polymerací alespoň jednoho ethylenicky nenasyceného monomeru, přičemž pojivový prostředek obsahuje více než 50 % hmotnostních akrylových monomerů. Akrylové monomery tak, jak jsou zde definované, zahrnují (meth)akrylovou kyselinu, estery (meth)akrylové kyseliny, amidy (meth)akrylové kyseliny, nitrily (meth)akrylové kyseliny apod. Jako ethylenicky nenasycené monomery, patřící mezi monomery akrylových esterů, lze uvést methylakrylat, ethylakrylat, butylakrylat, 2-ethylhexylakrylat, decylakrylat, methylmethykrylat, butylmethakrylat, isodecylmethakrylat, hydroxyethylakrylat, hydroxyethylmethakrylat, a hydroxypropylmethakrylat; akrylamidy nebo substituované akrylamidy; styren nebo substituované styreny; butadien; vinylaceat nebo jiné vinylestery; akrylonitril nebo methakrylonitril; a podobné, které mohou být použity vzhledem ke zde uvedené hodnotě teploty skelného přechodu (Τ^). Výhodné je převažující množství butylakrylatu. Mohou být také včleněny silikon obsahující monomery jako například vinylalkoxysilany včetně vinyltrimethoxysilan, allyltrialkoxysilany včetně allyltrimethoxysilanu, (meth)akryloxyalkyl trioakoxysilany včetně methakryloxypropyl trimethoxysilanu, (meth)akryloxyalkyl alkyldialkoxysilny zahrnující methykryloxypropyl methyldiethoxysilan, (meth)akryloxyalkoxyalkyl trialkoxysilany zahrnující methakryloxyethyl trimethoxysilan a merkaptoalkyl trialkoxysilany zahrnující raerkaptopropyl trimethoxysila, přičemž úroveň tohoto včlenění je od 0,01 do 6 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost akrylového emulzního kopolymeru. Lze také použít v nízkých úrovních koncentrací ethylenicky nenasycené monokarbonové kyseliny, například od 0 do 7 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost akrylového emulzního kopolymeru, a to kyselinu methakrylovou nebo kyselinu akrylovou.

Jestliže je žádoucí nízká úroveň koncentrace předem zesítovaného nebo gelového polymeru, lze použít nízké koncentrace multi-ethylenicky nenasycených monomerů, jako je například allylmethakrylat, diallylftalat, 1,4-butylenglykoldimethakrylat, 1,6-hexandiolakrylat a podobně, a to v koncenracích od 0,01 do 5 % hmotnostních, vzatženo na hmotnost akrylového emulzního kopolymeru.

Hodnota teploty skelného přechodu (T ) uvedeného akrylo3 _w vého emulzního kopolymeru musí být v rozmezí, které je použitelné pro těsnicí nebo zalévací prostředky. Požadují se teptoty skelného přechodu tak, jak se počítají podle Foxovy rovnice |TG Fox, Bull. Am Physics Soc., Vol. 1, Issue 3, p. 123 (1956)|, od 0 °C do - 60 °C. Výhodné jsou teploty skelného přechodu od - 20 °C do - 50 °C.

Částice uvedeného akrylového emulzního kopolymerů mají velikost průměru od 80 do 400 nanometrů, jak bylo změřeno za použití Brookhaven BI-90 Particle Sizer, za použití způsobu s rozptylem světla.

Avšak lze použít polymodální distribuci velikosti částic, jak je uvedeno v US-A-4,384,056 a US-A-4,539,361.

Uvedený emulzní kopolymer může obsahovat částice kopolymeru, připravené ze dvou nebo více vzájemně nekompatibilních kopolymerů. Tyto vzájemně nekompatibilní kopolymery mohou být přítomny v rozličných morfologických konfiguracích jako například částice jádro/slupka, částice jádro/slupka s fází ve slupce, která zcala nezapouzdřuje jádro, částice jádro/slupka s několikanásobnými jádry, částice sz vzájemně se pronikajícími mřížkami nebo sítěmi apod.

Uvedený akrylový emulzní kopolymer může být připravený dobře známými způsoby v dané oblasti techniky pro polymerování ethylenicky nenasycených monomerů. Lze použít aniontové nebo neiontové povrchově aktivní látky nebo jejich směsi. Výhodné jsou neiontové povrchově aktivní látky. Vlastní polymerace se může provádět rozličnými způsoby, například se všemi zúčastněnými monomery pro reagování v reaktoru na začátku polymerace, nebo s částí monomeru přítomném na začátku reakce v reaktoru ve formě emulze, a s malými částečkami emulzního polymeru ve formě polymeračních jader (jako očkovací centra) na začátku reakce v reaktoru. Jako malé očkovací centra (jádro pro očkování) se zde rozumí předem připravené (např. jako malé tabr letky) částečky emulzního polymeru s průměrem menším než 80 nanometrů. Při použití těchto malých částeček emulzného polymeru působí tyto částečky jako polymerační centra na začátku reakce, což je pro danou polymerační reakci výhodné. Daná polymerační reakce může být iniciována různými způsoby, známými v dané oblasti techniky, jako například termický rozklad iniciátoru a použití oxidačně-redukční reakce (redox reakce), čímž se generují volné radikály působící na polymerací.

Mezi činidla, působící jako přenosci řetězce, patří merkaptany, polymerkaptany a halogenové sloučeniny a někdy se v polymerační směsi používají též pro moderování molekulové hmotnosti daného akrylového emulzního kopolymerů. Obecně se použí7 vají v množství od 0 do 1 % hmotnostní, vztaženo na hmotnost daného polymerního pojivá, a to alkylmerkaptany, kyselina merkaptopropionová, nebo estery kyseliny merkaptopropionové.

Uvedený akrylový těsnicí nebo zalévací prostředek se zlepšenou adhezi, obsahující akrylové emulzní kopolymerní pojivo, dále obsahuje oxid zinku v množství od 0,5 do 5 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá. Výhodný je oxid zinku v množství od 0,1 do 2,6 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na suché kopolymerní pojivo. Oxid zinku může být včleněn ve formě pevného oxidu zinku nebo ve formě koplexů zinku s aminy a podobně, jako například komplexy zinkammoniumkarboxylové.

Oxid zinku se do tvaru formy komplexu převádí rozpouštěním pevného oxidu zinku s vodným ammoniakem a s ammoniumdikarbonatem (kyselýmuhličitanem amonným).

Uvedený akrylový těsnicí nebo zalévací prostředek se zlepšenou adhezí, obsahující akrylové emulzní kopolymerní pojivo, dále obsahuje pevný oxid křemičitý v množství od 0,5 do 10 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá. Výhodné množství oxidu křemičitého je 1,0 až 5,5 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojíva.Pevný oxid křemičitý může být včleněn ve formě pevného oxidu křemičitého nebo ve formě koloidního oxidu křemičitého.

Adhezi těsnicího nebo zalévacího prostředku lze zlepšit včleněním silanu s nízkou relativní molekulovou hmotností, silanového typu nebo aditiv s piekurzorem silanu promotujícím adhezi. Taková aditiva, jejichž typická relativní molekulová hmotnost je nižší než 1 000, jsou drahá, mohou mít nestabilní účinnost a mohou vést k nestabilitě daného těsnicího nebo zalévacího prostředku. Uvedený těsnicí nebo zalévací prostředek podle tohoto vynálezu je bez silanu, to zanmená, že v něm není žádný silan, silanový typ látky neboaditiva s prekur zorem silanu.

Kromě toho se k akrylovému emulznímu kopolymeru, oxidu zinku a pevnému oxidu křemičitému, tedy konvenčnímu těsnicí8 mu a zalévacímu prostředku mohou přidávat další látky, jako například pigmenty, plniva, dispergátory, povrchově aktivní látky, koalescenty, vlhčící prostředky, tužidla, modifikátory reologických vlastností, sušicí retardéry, plastifikátory, biocidy, odpěňovače, koloranty, vosky apod., a to k uvedenému těsnicímu a zalévacímu prostředku podle tohoto vynálezu.

Těsnicí a zalévací prostředky podle tohoto vynálezu mohou být připraveny smícháním daného akrylového emulzního kopolymeru, oxidu zinku a pevného oxidu křemičitého s konvenčními komponentami v některém zazřízení pro zpracovávání disperzí, které je schopné zpracovávat materiály vysoce viskózní nebo s velmi obtížně zpracovatelnou konzistencí, jako je například mlýn Sigma.

Uvedené těsnicí nebo zalévací prostředky podle tohoto vynálezu mohou být aplikovány v širokém sortimentu architektonických konstrukčních materiálech, jako je například dřevo, cement nebo beton, hliník nebo jiné kovy, silo, keramika, glazované nebo neglazované obkladačky, polyvinylchlorid nebo jiné plasty, sádra, štuky a střešní krytiny, různé podklady jako jsou asfaltové povrchy, membrány ze syntetických plastů a izolace z pěnového polyurethanuj nebo na předem natřené povrchy s podkladovým nátěrem, nedostatečně natřené, opotřebované nebo povětrnostním vlivům vystavené podkladové materiály.

Těsnicí nebo zalévací prostředky podle tohoto vynálezu mohou být aplikovány způsoby, dobře známými v dané oblasti techniky, jako za pomoci stříkacích pistolí, hladítek apod.

Tento vynález bude dále ilustrován následujícími Příklady, které však žádným způsobem neomezují obsah ani rozsah tohoto vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Příprava akrylového emulzního kopolymerního pojivá

Příprava Vzorku 1

Do pětilitrové čtyřhrdlé baňky, vybavené mechanickým míchadlem, teploměrem, zpětným chladičem a topným pláštěm, se přidá 700 g deionizované vody, 3,25 g natriumdodecylbenzensulfonatu a 0,75 g uhličitanu sodného. Přivádí se proud dusíku a obsah se zahřeje na teplotu 85 °C. Předemulze monomeru se připraví z 325,0 g deionizované vody, 12,5 g natriumdodecylbenzensulfonatu, 1 445,3 g butylakrylatu, 52,5 g kyseliny akrylové a 2,25 g 3-(trimethoxysilyl)propylmethakrylatu. Do baňky se přidá roztok 4,5 g persulfatu amonného v 60,0 g deionizované vody. Do reaktoru se stejnoměrně s roztokem 1,5 g persulfatu amonného ve 120 g deionizované vody přidává emulze monomeru v průběhu 160 minut, přičemž se teplota udržuje na hodnotě 85 °C. Po ukončení přidávání veškerého monomeru se reakční směs udržuje na teplotě 85 °C po dobu dalších 30 minut a poté se ochladí. Při teplotě 65 °C se k reakční směsi přidává 0,011 g síranu železnatého v 7,5 g deionizované vody, 1,1 g terc.butylhydroperoxidu v 15 g deionizované vody a 1,25 g natriumformaldehydsulfoxylatu v 15 g deionizované vody. Po šedesáti minutách se k reakční směsi za teploty 57 °C přidá 1,1 g terč.butylhydroperoxidu v 15 g deionizované vody a 1,25 g natriumformaldehydsulfoxylatu. Hodnota pH ochlazeného latexu se upraví na 5,4 přídavkem 8,0 g amoniaku (28%ního) a zředí se 12,0 g deionizované vody. Obsah pevných podílů ve finálním latexu je 52 % a velikost částic 150 nanometrů, jak se určí pomocí Brookhaven BI-90 Particle Sizer.

Příklad 2

Příprava akrylového emulzního kopolymerního pojivá

Příprava Vzorku 2

Do pětilitrové čtyřhrdlé baňky, vybavené mechanickým míchadlem, teploměrem, zpětným chladičem a topným pláštěm, se přidá 700 g deionizované vody. Začne se přivádět proud dusíku a voda se zahřeje na teplotu 83 °C. Připraví se předemulze monomeru z 300,0 g deionizované vody, 17,1 g natriumdodecylbenzansulfonatu, 1 520, g butylakrylatu a 55,1 g kyseliny akrylové. Do baňky se přidá roztok 4,7 g persulfatu amonného v 30,0 g deionizované vody. Přidá se část 24,6 g póly(methyl)methakrylat/butylakrylat/kyselina methakrylová) latexu s veli10 kosti částic 100 nanometrů. Do reaktoru se stejnoměrné přidává předemulze monomeru po dobu 180 minut, přičemž se teplota udržuje na 83 °C. Po přidání 45 % předemulze monomeru se začne přidávat roztok 1,58 g persulfatu amonného v 90 g deionizované vody a pokračuje současně s přidáváním předemulze monomeru. Po úplném přidání veškerého monomeru se reakční směs udržuje na teplotě 83 °C po dobu dalších 30 minut. Potom se ochladí. K reakční směsi se přidá při teplotě 80 °C 2,1 g amoniaku (28%ního) zředěného 6 g deionizované vody a reakční směs se pak ochladí. Při teplotě 65 °C se poté přidá k reakční směsi 0,008 g síranu železnatého v 5 g deionizované vody, 1,1 g terč.butylhadroperoxidu v 5 g deionizované vody a 0,75 g natriumformaldehydsulfoxylatu v 10 g deionizované vody. Po padesáti minutách se k reakční směsi při teplotě 50 °C přidá 1,1 g terc.butylhydroperoxid v 5 g deionizované vody a 0,75 g natriumformaldehydsulfoxylatu v 10 g deionizované vody. Hodnota pH ochlazeného latexu se upraví na 5,3 přídavkem 8,0 g amoniaku (28%ního) zředěného 12,0 g deionizované vody. Obsah pevných podílů ve finálním latexu je 55 % a velikost částic je 390 nanometrů, jak bylo zjištěno za pomoci Brookhaven BI-90 Particle Sizer.

Příklad 3

Příprava akrylového eraulzního kopolymerního pojivá

Příprava Vzorku 3

Do pětilitrové čtyřhrdlé baňky, vybavené mechanickým míchadlem, teploměrem, zpětným chladičem a topným pláštěm, se přidá 1 200 g deionizované vody, 65 g natriumdodecylbenzensulfonatu a 0,75 g uhličitanu sodného. Začne se přivádět dusík a voda se zahřeje na teplotu 85 °C. Připraví se předemulze monomeru z 725,0 g deionizované vody, 65,0 g natriumdodecylbenzensulfonatu, 1 447,5 g butylakrylatu a 52,5 g kyseliny akrylové. Do baňky se přidá roztok 4,5 g persulfatu amonného v 60,0 g deionizované vody. Připraví se předemulze monomeru a roztok 1,5 g persulfatu amonného rozpuštěného ve 120 g deionizované vody a přidává se rovnoměrně do reaktoru po dobu 210 minut, přičemž se teplota udržuje na hodnotě 85 °C. Když je přídavek monomeru zcela ukončen, reakční směs se udržuje na teplotě 85 °C po dobu dalších 30 minut a poté se ochladí. Při teplotě 65 °C se pak k reakční směsi přidá 0,011 g síranu železnatého v 7,5 g deionizované vody, 1,1 g terc.butylhydroperoxidu v 15 g deionizované vody a 1,25 g natriumformaldehydsulfoxylatu v 15 g deionizované vody. Po 30 minutách se k reakční směsi za teploty 54 °C přidá 1,1 g terc.butylhydroperoxidu v 15 g deionizované vody a 1,25 g natriumformaldehydsulfoxylatu v 15 g deionizované vody. Hodnota pH ochlazeného latexu se upraví na 4,5 pomocí 4,0 g amoniaku (23%ního) a zředí 8,0 g deionizované vody. Ve finálním latexu je 40 % hmotnostních obsahu pevných podílů a velikost částic je 64 nanometrů, jak je stanoveno pomocí Brookhaven BI-90 Particle Sizer.

Příklad 4

Příprava akrylového těsnicího prostředku

Do mlecího zařízení Sigma se tak, aby se vyplnila čtvrtina kapacity, přidá formulace ingrediencí, uvedených v Tabulce 4,1 a míchá se po dobu 45 minut. Poté následuje aplikace vakuového odsávání po dobu 10 minut, čímž se dosáhne odvzdušnění těsniva.

Tabulka 4.1

Ingredience pro akrylový těsnicí prostředek (všechna množství jsou v gramech)

Složka	Vzorek 4	Slouč. A	Slouč. B	Slouč. C
Vzorek 1	718	718	718	718
Neiontová povrchově aktivní
látka (TRITON X-405)	3,2	3,2	3,2	3,2
Ethylenglykol	2,0	2,0	2,0	2,0
Oxid titanicitý (76%ní suspenze)
(TIPURE R942)	48,2	48,2	48,2	48,2
Aniontový zahuštovač
(Acrysol TT615)	12	12	18	18
Pevný oxid křemičitý
(Cab-O-Sil M5) i	16	16	0	0
Předmíchaný oxid zinku	65	0	65	0
Amoniak (28%ní)	0	30	0	30
Deionizované voda	0	18	0	18
Odpěňovač
(Nopco NXZ)	3,2	3,2	3,2	3,2

Předmíchaná směs oxidu zinku se připraví smícháním 311 g hydrogenuhličitanu amonného, 322 g oxidu zinku (KADOX 515) 1 210 g hydroxidu amonného (28%ního) a 716 g deionizované vody.

Všechny čtyři akrylové těsnicí prostředky se velmi dobře aplikují pomocí stříkací pistole, neboř jejich viskozita nepůsobí nežádoucí odpor.

Příklad 5

Vyhodnocení akrylového těsnicího prostředku z hlediska adheze za mokra a za sucha

Podkladový materiál se nejprve očistí a potom se nanáší vrstva těsnicího prostředku podle ASTM C794 se hodnotí, jak je níže popsáno.

Sklo, které je anodizováno hliníkem a glazovaná strana keramické obkládačky se čistí pomocí methylethylketonu a poté se opláchne deionizovanou vodou:, tyto podkladové materiály se pak suší vzduchem v digestoři. Zadní strana obkládačky se očistí od prachu a od stop suchých plastů. Polyvinylchlorid (PVC) se očistí pomocí mýdla a vody, poté následu je opláchnutí deionizovanou vodou; podkladová deska se pak suší vzduchem v digestoři. Blok portlandského cementu se skrápí pod tekoucí vodou a zbytky stop pistů se následně odstraňují omýváním deionizovanou vodou, poté následuje oplach deionizovanou vodou a sušení vzduchem v digestoři.

Po čištění se aplikuje nanášená vrstva následujícím způsobem: na testovaný povrch daného podkladového materiálu se v kolmém směru na testovaný povrch položí proužek z Teflonu o Šířce 2,54 cm.

Na testovaný povrch podkladového materiálu se nanese výše uvedeným způsobem daný těsnicí prostředek o tloušřce 0,32 cm. Dva proužky o šířce 2,54 cm se položí na povrch naneseného těsnicího prostředku kolmo na proužek z Teflonu.

Na nový povrch se nanese polyesterový film (MYLAR) a povrch se uválcuje pomocí ocelového válce tak, aby tlouštka těsnicího prostředku byla 0,16 cm. Dále se testuje panel s hliníkovou distanční fólií a to tak, že se testuje na nejvyšší části panelu pomocí testující látky tak, aby bylo možno po- 13 užít válec k uválcování testovaného povrchu. Na testovaný povrch se nanese tenká vrstva těsnicího prostředku, na který se položí uvedené proužky tkaniny a pevně se vtlačí do těsnicího prostředku. Tyto vzorky se pak suší/vytvrzují po dobu dvou týdnu při teplotě 23 °C a 50%ní relativní vlhkosti.

Adheze suché povrchové vrstvy se určí tak, že se testované proužky o šířce 2,54 cm rozřežou po délce strany proužků a poté se suší/vytvrzují za přebytku těsnicího prostředku. Po uvolnění těsnicího prostředku od proužku z Teflonu se provede testování pro každý jednotlivý odříznutý proužek o šířce 2,54 cm, který je dále předmětem testování. Uvedená podkladová látka se upevní do přístroje Applied Test System Series 1102, což je univerzální testovací přístroj na testování vzorků tkanin a látek s úhlem pro zpětné odtrhávání 180 stupňů a s rychlostí odtrhávání 5,1 cm/minutu. Délka testu je pro každý proužek 1,5 minuty (7,62 cm), přičemž se zaznamenává síla, která během testování působí na daný vzorek. Zaznamenávají se vysoké a nízké hodnoty poškození a to podle stupně poškození vzorku při testování (A = poškození pojivá - adhezní poškození; C = kohezní poškození; CP = vrchol kohezního poškození;

LC - lehké kohezní poškození; SS = poškození pojivá smykem nebo skluzem; a FD = odtržení tkaniny prasknutím).

Adheze vlhké povrchové vrstvy se určí na testovacím zařízení, přičemž se postupuje stejně jako při přípravě vzorků pro stanovení adheze suché povrchové vrstvy, za použití stejné dávky těsnicího prostředku - pojivá. Po sušení/vytvrzení se vzorky ponoří do deionizované vody po dobu sedmi dnů, lehce se osuší a testují se tak, jak je výše popsáno u stanovení adheze suché povrchové vrstvy.

Tabulka 5.1

Vyhodnocení akrylového těsnicího prostředku na adhezi vlhké a suché povrchové vrstvy

Podkladový materiál	Adheze suché povrchové vrstvy(kg/cm)
Vzorek 4	Slouč.A	Slouč.S Slouč.C
Sklo	2,86-3,3lCP	0,77-0,98A	1,34-1,65A 0,41-0,\|
Obkladačka - vrchní	2,22-2,68C	0,70-0,89A	1,25-1,54A 0,43-0,48.
Obkladačka - spodn^_t	2,42-3,13C	2,15-2,SOC	1,25-1,61A 0,80-0,93*
Cement	1,75-3,29A	-	0,66-1,32*
Hliník	2,77-3,65C	-	0,12-0,21*
PVC	0,62-0,82	—	0,43-0,66.

Podkladový materiál	Adheze vlhké povrchové vrstvy (kg/cm)
Vzorek 4	Slouč.A	Slouč.B	Slouč.C
Sklo	2,11-2,42CP	0,23-0,30A	0,03-0,OSA 0,03-0,OSA
Obkladačka vrchní část	2,42-3,35CP	0,20-0,29A	0,02A	0,03-0,OSA
Obkladačka spodní část	1,93-2,42CP	0,98-1,34CP	1,49-1,	84A 0,43-0,54A
Cement	O,93-1,81LC	-	-	0,55-l,43LC
Hliník	1,79-2,47	-	-	0,75-1,07CP
PVC	0,89-1,40	-	-	0,54-0,66A

Vzorek 4 podle tohoto vynálezu prokazuje neočekávaně vysoce zlepšenou adhezi vlhké a suché povrchové vrstvy vůči architektonickým stavebním materiálům v porovnání se srovnávací Sloučeninou A (neobsahuje oxid zinku), Sloučeninou B (neobsahuje oxid křemičitý) a s porovnávací Sloučeninou C (neobsahuje žádný oxid zinku ani oxid křemičitý).

Příklad 6

Příprava a vyhodnocení akrylového těsnicího prostředku obsahujícího včleněné styren/akrylové kopolymerní pojivo

Do jedné čtvrtiny kapacity míchacího zařízení Sigma se přidá směs formulačních ingrediencí, uvedená v následujícím seznamu v Tabulce 6.1. Směs se promíchává po dobu 45 minut a poté následuje aplikace velmi nízkého tlaku (domovní vakuum) na dobu 10 minut, aby se tak dosáhlo odvzdušnění těsnicího prostředku.

fe

Tabulka 6.1

Ingredience pro akrylový těsnicí prostředek (všechna množství .

jsou udána v gramech)

Ingredience	Vzorek 5
Styren/akrylové pojivo^	799
Neiontová povrchově aktivní látka(TRITON X-405)	6,4
Biocid (SKANE M-8)	1,0
Ethylenglykol	2,0
Oxid titaničitý(76%ní suspenze) (TIPURE R942)	48,2

Aniontový zahušřovač (ACRYSOL TT615)	10
Pevný oxid křemičitý (LUDOX HS40)	37,5
2 Oxid zinku předem smíchaný	36,4
Odpěňovač (Nopco NXZ)	3,2

^Styren/akrylové pojivo obsahující 96 % akrylového monomeru a 4 % styrenu.

Oxid zinku předem smíchaný se připraví smícháním 311 g hydrogenuhličitanu amonného, 322 g oxidu zinku (KADOX 515),

210 g hydroxidu amonného (28%ního) a 716 g deionizované vody.

Vyhodnocení adheze vlhké povrchové vrstvy byla provedena tak, jak je uvedeno v Příkladu 5.

Tabulka 6.2

Vyhodnocení akrylového těsnicího prostředku na adhezi vlhké povrchové vrstvy

Podkladový materiál	Adheze vlhké povrchové vrstvy (kg/cm) Vzorek 5
Sklo	0,63-l,59A
Hliník	0,39-0,57A
Borovice	0,09-0,14A

Vzorek 5 podle tohoto vynálezu prokazuje velmi dobrou adhezi vůči sklu a hliníku a slabou vůči borovicovému dřevu.

Příklad 7

Příprava a vyhodnocení akrylových těsnicích prostředků s včleněným oxidem křemičitým o různých koncentracích

Do jedné čtvrtiny kapacity míchacího zařízení Sigma se přidá směs formulačních ingrediencí, uvedená v následujícím seznamu v Tabulce 7.1. Směs se promíchává po dobu 45 minut a poté následuje aplikace velmi nízkého tlaku (domovní vakuum) na dobu 10 minut, aby se tak dosáhlo odvzdušnění těsnicího prostředku.

Tabulka 7.1

Ingredience pro akrylové těsnicí prostředky (všechna množství jsou udána v gramech)

Ingredience	Vzorek číslo
6	7	8	9	10
Celkově akrylové pojivo	712	712	717	712	700
Amoniak (28%ní)	-	-	-	-	14
Ethylenglykol	2,3	2,3	2,3	2,3	2,3
Minerální olej	-	-	-	-	40
Oxid titaničitýí76%ní suspenze) (TIPURE R942)	45	45	45	45	45
Aniontový zahušiovač (ACRYSOL TT615)	12	11	12	10
Pevný oxid křemičitý (CAB-O-SIL M5)	1,0	2,1	«·	4,2	26
Koloidní oxid křemičitý (14,5% aktivní)(Nalco 2326)		—	14,5	*
Oxid zinku předem smíchaný^	57	57	57	57	57
Odpěňovač (Nopco NXZ)	3	3	3	3	3

^Oxid zinku předem smíchaný se připraví smícháním 311 g hydrogenuhličitanu amonného, 322 g oxidu zinku (KADOX 515), 1 210 g hydroxidu amonného (28%ního) a 716 g deionizované vody.

Vyhodnocení adheze vlhké povrchové vrstvy byla provedena tak, jak je popsáno v Příkladu 5.

Tabulka 7.2

Podkladový materiál	Vzorek číslo 6 7 8 9 10
Sklo Hliník	0,07-0,llA 0,07-0,12A 0,20-0,38A 0,21-l,16A 0,34-0,43 1,22-1,66CP - 0,57-0,6í

Vzorky 8, 9 a 10 podle tohoto vynálezu prokazují velmi dobrou adhezi vlhké povrchové vrstvy vůči sklu, a v případech, kdy bylo provedeno měření, též vůči hliníku.

Příklad 8

Do jedné čtvrtiny kapacity míchacího zařízení Sigma se přidá směs formulačních ingradiencí, uvedená v následujícím seznamu v Tabulce 8.1. Směs se promíchává po dobu 45 minut a poté následuje aplikace velmi nízkého tlaku (domovní vakuum) na dobu 10 minut, aby se dosáhlo odvzdusnění těsnicího prostředku .

Tabulka 8.1

Ingredience	Vzorek číslo
11	12
Celkově akrylové pojivo	665	665
Neiontová povrchově aktivní látka (TRITON X-405)	2,1	2,1
Oxid zinku	9,0	11,0
Oxid titaničitýí76%ní suspenze) (TIPURE R942)	45	45
Ethylenglykol	2,3	2,3
Aniontový zahuštovač(ACRYSOL TT615)	8	8
Pevný oxid křemičitý(LUDOX HS40)	35	35
Amoniak (28%ní)	3	3
Odpěňovač (Nopco NXZ)	3	3

Vyhodnocení adheze vlhké povrchové vrstvy bylo provedeno tak, jak je popsáno v Příkladu 5.

Tabulka 8.2

Podkladový materiál	Vzorek číslo
ý'/	42
Sklo	0,50-1,00 A	0,23-0,66A
Hliník	0,46-l,07A	0,54-0,79A

Vzorky 11 a 12 podle tohoto vynálezu prokazují dobrou adhezi vlhké povrchové vrstvy vůči sklu, a v případech, kdy byla měřena, také vůči hliníku.

Ochranné známky jsou tyto: TRITON, TIPURE, ACRYSOL, CAB-O-SIL, NOPCO, SKANE a LUDOX.

ltí

Průmyslová využitelnost

Akrylový těsnicí a zalévací prostředek podle tohoto vynálezu má zlepšené adhezívní vlastnosti a jeho využití se týká především aplikací na různé architektonické stavební materiály, kde je výborným pojivém, osvědčujícím se zejména při zalévání, utěsňování a ochraně míst uvedených materiálů, kde jsou spáry, spoje, mezery apod.

*

Claims

1. Způsob přípravy prostředku, který je zejména vhodný k použití jako akrylový těsnicí nebo zalévací prostředek se zlepšenou adhezí, přičemž uvedený prostředek obsahuje akrylové emulzní kopolymerní pojivo s teplotou skelného přechodu od Q°C do- 60 °C,vyznačující se tím, že uvedené kopolymerní pojivo je smícháno s oxidem zinku v množství od 0,5 do 5 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá, a s pevným oxidem křemičitým v množství od 0,5 do 10 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá.

2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že uvedené akrylové emulzní kopolymerní pojivo má teplotu skelného přechodu od - 20 °C do - 50 °C.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2,vyznačující se tím, že uvedený oxid zinku je přimíchán v množství od 1,0 do 2,6 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá.

4. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačuj íc í se t í m, že uvedený oxid křemičitý je přimíchán v množství od 1,0 do 5,5 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá.

5. Prostředek, zvláště vhodný pro použití jako akrylový těsnicí nebo zalévací prostředek se zlepšenou adhezí, vyznačující se t ím, že uvedený prostředek obsahuje akrylové emulzní kopolymerní pojivo s teplotou skelného přechodu od 0 °C do - 60 °C, oxid zinku a oxid křemičitý, přičemž oxid zinku je v množství od 0,5 do 5 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá, a dále pevný oxid křemičitý v množství od 0,5 do 10 % hmotnostních v suchém stavu, vztaženo na hmotnost suchého kopolymerního pojivá.

6. Prostředek podle nároku 5, vyznačující se tím, že uvedený prostředek je takový prostředek který je definován v kterémkoli z nároků 2 až 4.