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Verfahren zur Herstellung schnellhärtender Spachtelmassen Spachtel
wurden bisher aus Gemischen von trocknenden Ölen und Füllstoffen hergestellt. Nach
dein Auftragen solcher Spachtelmassen erfolgt eine Härtung durch Aufnahme von Luftsauerstoff
und Oxydation der trocknenden Öle. Da die Oxydation von der Oberfläche aus fortschreitet,
dauert es lange, bis die Spachtelmassen durchgehärtet sind. Im allgemeinen kann
man erst einige Tage nach dem Auftragen der Schicht schleifen.
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Nach neueren Verfahren werden Spachtelmassen aus Füllstoffen mit Harzen
oder Nitrocellulose als Bindemittel hergestellt. Durch Verwendung von flüchtigen
Lösungsmitteln werden diese Massen in einen spritz- oder streichfähigen Zustand
übergeführt. Die Trocknung erfolgt durch Verdunsten des Lösungsmittels. In dickeren
Schichten beansprucht diese Verdunstung ebenfalls längere Zeit. Außerdem findet
ein Schrumpfen des Spachtels statt, wodurch bei dickerem Auftrag Risse entstehen
können.
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Bei diesen beiden Verfahren braucht die Herstellung einer fertigen
Spachtelung eine erhebliche Zeit. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Spachtel
nur in verhältnismäßig dünnen Schichten aufgetragen werden können. Hierbei wird
beim Auftragen der jeweils oberen Schicht die untere Schicht immer wieder angelöst.
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Es ist ferner vorgeschlagen worden, als Bindemittel für Spachtelmassen
Mischungen von monomeren polymerisi,erbaren synthetischen Verbindungen mit ganz
oder teilweise durchpolymerisierten Stoffen und mit Peroxyden als Polymerisationsbeschleuniger
zu verwenden. Arbeitet man nach diesem Verfahren, so stellt sich ebenfalls eine
Reihe von Nachteilen heraus. Spachtel mit Verwendung der genannten Stoffe als Bindemittel
geben fadenziehende und zähe Massen, die das Auftragen und besonders das nachherige
Schleifen erschweren oder unmöglich machen.
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Es ist ferner bekannt, Spachtelmassen zu verwenden, die als Bindemittel
u.npolymerisiertes Styrol und ein Kunstharzvorkondensationsprodukt aus Maleinsäureanhydrid
mit einem mehrwertigen Alkohol, als Füllmittel flockiges oder körniges Aluminium
enthalten. Als Polymerisationsbeschleuniger kann ein organische Peroxyd verwendet
werden. Derartige Spachtelmassen haben den Nachteil, daß zu ihrem Erhärten hohe
Temperaturen erforderlich sind., die eine Anwendung, z. B. für Holz, unmöglich machen.
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Es sind schließlich Stoffgemische beschrieben, die eine monomere Vinylverbindung,
Acrylsäureester oder Methacrylsäureester, einen ungesättigten Polyester, ein organisches
Peroxyd und einen säurebeständigen Füllstoff enthalten. Derartige Mischungen benötigen
aber zum Erhärten erhöhte Temperaturen, z. B. 125 bis 135°. Die Notwendigkeit, hohe
Härtungstemperaturen zu verwenden, erschwert die Anwendung derartiger Spachtelmassen
weitgehend und macht sie zum Teil unmöglich.
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Es ist weiter bekannt, Spachtelmassen auf der Basis ungesättigter
Polyester und einer monomeren Vinylverbindung, z. B. Styrol, als Lösungsmittel unter
Zusatz von organischen Peroxyden und anorganischen Stoffen zu verwenden. An Stelle
von Styrol als Lösungsmittel kann man auch Methacrvlsäureester oder Gemische von
Styrol und Methacrylsäureester verwenden.
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Schließlich ist bekannt, solchen auf Polyestern und einer monomeren
Vinylverbindung aufgebauten Massen neben Peroxyden auch Amine zuzusetzen, wobei
letztere die Funktion eines Inhibitors ausüben.
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Du Nachteil aller dieser Spachtelmassen liegt darin, daß zur Erhärtung
der Spachtelmassen hohe Temperaturen erforderlich sind.
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Es wurde nun gefunden, daß schnellhärtende, lufttrocknende Spachtelmassen
auf der Basis eines ungesättigten Polyesterharzes und einer monomeren Vinylverbindung
als Lösungsmittel unter Zusatz von organischen Peroxyden und anorganischen Füllstoffen
so hergestellt werden können, daß sie ein Bindemittelgemisch aus a) einer monomeren
Vinylverbindung, z. B. Styrol oder Vinyltoluol, b) Acryl- oder Methacrylsäureestern
und c) einem ungesättigten Polyesterharz enthalten, wobei als Polymerisatio,nskatalysatoren
organische Verbindungen zusammen mit Aminen oder organischen Schwefelverbindungen
als reduzierende Bestandteile des Katalysatorsystems verwendet werden.
Nur
bei Gegenwart aller dieser Bestandteile ist es möglich, Spachtelmassen zu erhalten,
die. schon bei Zimmertemperatur in kurzer Zeit erhärten. Derartige Spachtelmassen
können daher erst kurz vor der Verwendung aus allen Bestandteilen zusammengemischtwerden.
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Besonders gute Erfolge werden dann erhalten, wenn der ungesättigte
Polyester ein Ester einer a-ß-ungesättigten mehrbasischen Säure mit einem mehrwertigen
Alkohol ist. Beispielsweise kann mit gutem Erfolg ein Ester verwendet werden, .der
aus Maleinsäureanhydrid und Glykol hergestellt ist.
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Als Füllmittel gemäß der Erfindung können beispielsweise Schiefermehl;
Bariumsulfat, Quarzmehl, Eisenoxyd, Glimmer oder gefälltes oder pyrogen hergestelltes
feinverteiltes Siliciumoxyd oder Titanoxyd verwendet werden.
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Es hat sich ferner gezeigt, daß besonders gute Ergebnisse erhalten
werden, wenn das Bindemittel zu 40 bis 90% aus dem ungesättigten Polyester besteht.
Derartige Mischungen erhärten schnell und ergeben Spachtelmassen oder Fugenfüller
von guter Elastizität und Biegsamkeit.
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Unter den Stoffen, die als reduzierende Bestandteile des Katalysatorsvstems
verwendet werden können, haben sich Dialkylmonoarylamine, wie z. B. Diathanolp-toluidin,
ganz besonders gut bewährt. Mit Hilfe dieser Stoffe gelingt es, die Poly merisation
bei Zimmertemperatur in kurzer Zeit einwandfrei durchzuführen.
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Eine weitere Verbesserung der Spachtelmassen kann dadurch erreicht
werden, daß sie geringe Mengen flüchtiger organischer Lösungsmittel, wie z. B. Methanol,
Äthanol oder niedere aliphatisch.e Ester, enthalten. Im einzelnen ist die Ursache
für die Wirkung derartiger Zusätze noch nicht festgestellt. Es ist aber beobachtet
worden, daß durch solche Zusätze die Polymerisation bedeutend erleichtert wird.
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Es hat sich ferner gezeigt, daß man den Spachtelmassen Polymerisationsverzögerer,
z. B. Polyphenole, wie Hydrochinon, zusetzen kann. Derartige Zusätze bewirken eine
bessere Lagerbeständigkeit der anzuwendenden Bestandteile des Spachtels vor dem
Zusatz des Redox-Katalysators. Unerwarteterweise hat sich hierbei gezeigt, daß die
inhibierende Wirkung der Polymerisationsverzögerer durch die erfindungsgemäß verwendeten
Polymerisationsbeschleuniger aufgehoben wird.
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Spachtelmassen gemäß der Erfindung können außer den genannten Bestandteilen
noch die sonst üblichen Zusätze, wie Weichmachungsmittel, natürliche oder künstliche
Harze, Farbstoffe u. dgl. für sich oder in Mischung miteinander, enthalten.
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Spachtelmassen nach der Erfindung würden bei Zusammenbringen aller
Bestandteile schon vor dem Auftragen erhärten. Es ist daher notwendig, die Bindemittel
und die Beschleuniger erst kurz vor der Verwendung zusammenzubringen. Man kann z.
B. so verfahren, daß man eine Masse aus dem Füllstoff, dem Bindemittel und dem reduzierenden
Anteil des Beschleunigers herstellt und das Peroxyd erst kurz vor dem Gebrauch zusetzt.
Vorteilhaft verfährt man auch so, daß die Bindemittel mit den reduzierenden Bestandteilen
des Beschleunigers und gegebenenfalls den flüchtigen Lösungsmitteln und Weichmachern
einerseits und die Füllstoffe mit dem oxydierenden Bestandteil des Beschleunigers
andererseits erst kurz vor dem Gebrauch vermischt und dann auf die zu spachtelnde
Unterlage aufgetragen werden.
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Spachtelmassen gemäß der Erfindung ergeben ausgezeichnet haftende,
feste und doch elastische Spachte-Lungen. Gegenüber den bisher bekannten Massen
erbärten sie in- so kurzer Zeit, daß z. B. die Fertigspachtelung eines Kraftwagens
innerhalb weniger Stunden bei Zimmertemperatur möglich ist.
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Beispiel 1 47,7 Gewichtsteite Schiefermehl, 15,5 Gewichtsteile rotes
Eisenoxyd und 0,61 Gewichtsteile pyrogen hergestellte feinverteilte Kieselsäure
werden mit 20,6 Gewichtsteilen polymerisiertem Maleinsäureglykolester, 1,5 Gewichtsteilen
Methylmethacrylat, 14,8 Gewichtsteilen Monostyrol und 0,61 Gewichtsteilen Methylacetat,
die 0,15 Gewichtsteile Dimethylanilin und 0,03 Gewichtsteile Hydrochinon enthalten,
auf einem Kneter vermischt, worauf die Masse auf einem Walzenstuhl verrieben wird.
Kurz vor Gebrauch werden 3 Gewichtsteile einer Härtepaste zugesetzt, die aus gleichen
Teilen Benzoylperoxyd und Weichmachern lz. B. Dibutylphthalat) besteht. Die Masse
ist nach dem Auftragen in dünner Schicht bei normaler Temperatur nach etwa 30 Minuten
erhärtet. Beispiel 2 28,1 Gewichtsteile Schiefermehl, 24 Gewichtsteile Quarzmehl,
6,4 Gewichtsteile Zinkoxyd und 2,5 Gewichtsteile Benzoylperoxyd werden mit 24 Gewichtsteilen
polymerisiertem Maleinsäureglykolester, 12 Gewichtsteilen Monostyrol, 3 Gewichtsteilen
Methylacrylat, 0,3 Gewichtsteilen Diäthyl-p-toluidin und 0,04 Gewichtsteilen Hydrochinon
innig vermengt. Nach dem Mischen ist die Masse während etwa 30 Minuten verarbeitbar.
Nach dem Auftragen ist sie bei normaler Temperatur nach etwa 90 Minuten vollständig
durchgehärtet. Die Spachtelmasse eignet sich besonders zum Auftragen auf Leichtmetalle,
wie z. B. auf Aluminium-Silicium-Legierungen. Beispiel 3 Eine Flüssigkeit, bestehend
aus 30 Gewichtsteilen polymerisiertem Maleinsäureglykolester, 11 Gewichtsteilen
Acrylsäu.rebutylester, 4 Gewichtsteilen Monoätyrol, 2 Gewichtsteilen Methylacrylat,
2 Gewichtsteilen Dibutylphthalat, 1 Gewichtsteil Diäthylolp-toluidin und 0,04 Gewichtsteilen
Hydrochinon, wird mit einem Pulver vermischt, das aus 25 Teilen Schiefermehl, 24,2
Gewichtsteilen Quarzmehl und 0,8 Gewichtsteilen pyrogen hergestellter Kieselsäure
besteht. Nach Zusatz einer Paste, die aus 1,5 Gewichtsteilen Benzoyl-)eroxyd und
1,5 Gewichtsteilen Dibutylphthalat besteht, ist die Mischung etwa 10 Minuten lang
verirbeitbar. Nach dem Auftragen erhärtet sie innerhalb jon 30 Minuten bei normaler
Temperatur und bildet einen elastischen und biegsamen Spachtel, der auch ils Fugenfüller
geeignet ist.