DE10106872A1 - Tile adhesive containing powder of hydrophobically modified redispersible ethylene-butadiene-vinyl acetate terpolymer - Google Patents
Tile adhesive containing powder of hydrophobically modified redispersible ethylene-butadiene-vinyl acetate terpolymerInfo
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Abstract
Description
Fliesenbeläge in Form von Natursteinen oder industriell erzeugten Platten sind wichtige Boden- und Wandbelagsmaterialien, welche wegen ihrer vorteilhaften Eigenschaften weite Verbreitung in der Bautechnik erlangt haben. Sie lassen sich leicht reinigen und sind licht- und wasser beständig.Tile coverings in the form of natural stones or industrially produced panels are important floor and wall covering materials, which are widely used because of their advantageous properties in construction technology. They are easy to clean and are light and water resistant.
Traditionell wurden früher Fliesen, aber auch Natursteinbeläge, z. B. aus Mamor oder Granit, fast ausschließlich nach dem Dickbettverfahren verlegt. Als Fliesenkleber wurden dazu Mörtel aus Sand, Zement und Wasser gemischt. Dieser Mörtel wurde auf die Rückseite der Fliesen aufgetragen und dann auf die zu verfliesende Wand aufgedrückt. Der Arbeitsaufwand war hoch und diese Art der Verlegung von Fliesen konnte nur von speziell ausgebildeten Fachleuten ausgeführt werden.Traditionally, tiles, but also natural stone coverings, e.g. B. made of marble or granite, almost exclusively laid using the thick bed method. Mortar was used as a tile adhesive mixed from sand, cement and water. This mortar was on the back of the tiles applied and then pressed onto the wall to be tiled. The workload was high and this way of laying tiles could only be done by specially trained professionals be carried out.
Beim heute üblichen Dünnbettverfahren wird der Fliesenkleber mit einer Zahnkelle auf die ebene Wand aufgetragen und danach die Fliesen in das Kleberbett eingelegt. Als Fliesenkleber für dieses Dünnbettverfahren werden Werktrockenmörtel verwendet. Sie bestehen im wesentlichen aus Sand, Zement, Cellulosederivaten und redispergierbarem Kunstharzpulver, meist auf Basis von Styrolacrylaten oder Polyvinylacetat.In today's thin-bed process, the tile adhesive is leveled with a notched trowel Applied to the wall and then placed the tiles in the adhesive bed. As a tile adhesive for This thin bed process uses dry mortar. They essentially exist made of sand, cement, cellulose derivatives and redispersible synthetic resin powder, mostly based of styrene acrylates or polyvinyl acetate.
Kritische Untergründe, die bei Temperaturänderungen oder bei Feuchtigkeitsschwankungen, arbeiten, d. h. sich mechanisch deformieren, lassen sich jedoch mit den am Markt befindlichen Fliesenklebern nur schlecht verfliesen. Beispiele für solche Problemuntergründe sind Gipsputze, Spanplatten, Gipskarton, Porenbeton oder auch Holzplatten. Bei Wärme- oder Feuchtigkeitsein wirkungen verziehen sich diese Untergründe, und wenn die ausgehärteten Kleber kein aus reichendes Verformungsvermögen aufweisen, um die entstehenden Spannungen abzubauen, kommt es zur Rissbildung an den Fliesen oder Sprüngen bis hin zum vollständigen Abplatzen der Fliesen.Critical substrates that are affected by temperature changes or fluctuations in humidity, work, d. H. deform mechanically, but can be with those on the market Tile adhesives only poorly tiled. Examples of such problem backgrounds are gypsum plasters, Chipboard, plasterboard, aerated concrete or wooden panels. When there is heat or moisture effects warp these substrates, and if the hardened adhesive does not work have sufficient deformation capacity to relieve the stresses there is cracking on the tiles or cracks up to the complete chipping of the Tiles.
Ähnliche Folgen hat die unzureichende Wasserfestigkeit bzw. zu hohe Wasseraufnahme von ausgehärteten Fliesenkleberschichten. Eindringende Feuchtigkeit bewirkt ein Anschwellen der Klebeschicht gegenüber den mechanisch starren Fliesen, mit der Folge, dass großflächige Schäden an den Verfliesungen bzw. den Bodenbelägen entstehen.Inadequate water resistance or excessive water absorption have similar consequences hardened tile adhesive layers. Penetrating moisture causes the swelling to swell Adhesive layer compared to the mechanically rigid tiles, with the result that large areas Damage to the tiles or floor coverings occurs.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen kunstharzvergüteten Fliesenkleber bereitzustellen, der auch auf kritischen Untergründen und auch bei Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen, sowie bei mechanischen Belastungen eine hohe Flexibilität und zusätzlich eine wasserabstoßende Wirkung aufweist.The present invention is therefore based on the object, a resin-tempered To provide tile adhesive that also on critical surfaces and also at temperature and moisture fluctuations, as well as high flexibility and mechanical loads additionally has a water-repellent effect.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Ansprüchen 1 bis 4 aufgeführten Merk male gelöst.This object is achieved according to the invention by the Merk listed in claims 1 to 4 times solved.
Terpolymere nach Anspruch 1 sind Mischpolymerisate aus drei Monomeren. Die beanspruchten Ethylen-Butadien-Vinylacetat-Terpolymere bestehen aus den Monomereinheiten Ethylen, Butadien und Vinylacetat. Sie werden durch Dispersionspolymerisation in Wasser gewonnen (Emulsionspolymerisation). Durch Sprühtrocknen dieser wäßrigen Dispersionen erhält man feinteilige Pulver. Damit sich diese Partikel anschließend wieder in Wasser redispergieren lassen, werden zur Ausgangsdispersion Schutzkolloide zugesetzt. Ein geeignetes Schutzkolloid ist Polyvinylalkohol. Wenn man die so erzeugten Pulver in Wasser aufrührt, so entstehen wieder Dispersionen mit fein verteilten Harzpartikeln. Die so erhaltene Dispersion gleicht in ihrem Eigenschaftsbild der Ausgangsdispersion, vor Sprühtrocknen. Die mittleren Partikeldurchmesser der Sekundärdispersion schwanken dann zwischen 2 und 20 µm.Terpolymers according to claim 1 are copolymers of three monomers. The claimed Ethylene-butadiene-vinyl acetate terpolymers consist of the monomer units ethylene, Butadiene and vinyl acetate. They are obtained by dispersion polymerization in water (Emulsion polymerization). Spray drying of these aqueous dispersions gives fine powder. So that these particles can then be redispersed in water again, protective colloids are added to the initial dispersion. A suitable protective colloid is Polyvinyl alcohol. If you stir the powders so produced in water, they are created again Dispersions with finely divided resin particles. The dispersion thus obtained is similar in its Characteristics of the initial dispersion, before spray drying. The mean particle diameter the secondary dispersion then fluctuate between 2 and 20 µm.
Die Massenanteile der Monomerbausteine im Terpolymerisat betragen 0,5 bis 20% für Ethylen, 0,1 bis 5% für Butadien, der Rest entfällt auf Polyvinylacetat.The mass fractions of the monomer units in the terpolymer are 0.5 to 20% for ethylene, 0.1 to 5% for butadiene, the rest is for polyvinyl acetate.
Emulgiert man in der wässrigen Terpolymerisat-Primärdispersion Stearinsäure bei Temperaturen über 50°C, so erhält man nach Sprühtrocknen hydrophobe, d. h. wasserabweisend ausgerüstete Ethylen-Butadien-Vinylacetat-Terpolymer-Redispersionspulver. Der Massenanteil von Stearin säure beträgt 0,5 bis 5%. Anstelle von Stearinsäure können auch die entsprechenden Alkalisalze verwendet werden. (Alkali steht hier für die entsprechenden Natrium- und Kaliumverbindungen.) Erfindungsgemäße Fliesenkleber nach den Ansprüchen 1 bis 4 enthalten 2 bis 20% (Massen anteile) Redispersionspulver. Außerdem sind enthalten 50 bis 70% mineralische Zuschläge, wie Quarzsande, Kalksteinmehl, Leichtfüllstoffe oder ähnliche Stoffe. Als hydraulische Bindemittel werden Zemente, gewöhnlich Portlandzement, verwendet. Unter den zusätzlich enthaltenen verschiedenen Additiven sind besonders die Cellulosederivate (ca. 1%) hervorzuheben.Stearic acid is emulsified in the aqueous terpolymer primary dispersion at temperatures above 50 ° C, after spray drying, hydrophobic, d. H. water-repellent Ethylene-butadiene-vinyl acetate terpolymer redispersion powder. The mass fraction of stearin acidity is 0.5 to 5%. Instead of stearic acid, the corresponding alkali salts can also be used be used. (Alkali here stands for the corresponding sodium and potassium compounds.) Tile adhesive according to the invention according to claims 1 to 4 contain 2 to 20% (mass proportions) Redispersion powder. It also contains 50 to 70% mineral supplements, such as Quartz sands, limestone powder, light fillers or similar substances. As a hydraulic binder cements, usually Portland cement, are used. Among the additionally included The cellulose derivatives (approx. 1%) are particularly noteworthy of various additives.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung können die beanspruchten Fliesenkleber auch Mischungen von Stearinsäure und Ethylen-Butadien-Vinylaceat-Terpolymerisat-Re dispersionspulver darstellen. Diese Mischungen lassen sich durch Blenden von feinteiliger Stearinsäure und reinem Redispersionspulver bei Raumtemperatur gewinnen. Der Vorgang läuft ohne Wasser ab. Im Gegensatz dazu werden die in den Ansprüchen 1 bis 3 beschriebenen hydrophob ausgerüsteten Terpolymerisate vor Sprühtrocknung mit Stearinsäure bzw. Alkalistea raten in wässriger Phase emulgiert und dann zu Redispersionspulver getrocknet.According to a further exemplary embodiment of the invention, the tile adhesives claimed also mixtures of stearic acid and ethylene-butadiene-vinyl acetate terpolymer-Re represent dispersion powder. These mixtures can be finely divided by screens Win stearic acid and pure redispersion powder at room temperature. The process is running without water. In contrast, those described in claims 1 to 3 Terpolymers made hydrophobic before spray drying with stearic acid or alkali metal advise emulsified in aqueous phase and then dried to redispersion powder.
Zur Verbesserung der Zugfestigkeitseigenschaften können auch Fasern zugesetzt werden. Für diese Einsatzzwecke eignen sich Glasfasern, Carbonfasern und synthetische Polmerfasern. Die Länge der Fasern kann zwischen 0,1 und 10 mm schwanken. Üblicherweise werden Faserlängen von 1 bis 4 mm bevorzugt. Die Massenanteile der Fasern in den fertig gemischten Fliesenklebern liegen meist zwischen 0,5 bis 5%.Fibers can also be added to improve tensile properties. For these applications are suitable for glass fibers, carbon fibers and synthetic polymer fibers. The The length of the fibers can vary between 0.1 and 10 mm. Usually fiber lengths from 1 to 4 mm preferred. The mass fraction of the fibers in the ready-mixed tile adhesives are usually between 0.5 and 5%.
Damit die erfindungsgemäßen Fliesenmörtel nicht nur Wasser abweisen, sondern auch die Entstehung von Schimmelbefall verhindern, werden den Mörtelpulvern 4-Hydroxybenzoesäu realkylester bzw. die entsprechenden Natriumsalze, also Natrium-Alkyl-4-Hydroxybenzoate, zugesetzt und homogen eingemischt. Als Aufwandkonzentrationen in den schimmelhemmend formulierten Fliesenklebern haben sich Massenanteile von 0,1 bis 3% bewährt.So that the tile mortar according to the invention not only repel water, but also the To prevent mold from developing, 4-hydroxybenzoic acid is added to the mortar powders real alkyl esters or the corresponding sodium salts, that is to say sodium alkyl 4-hydroxybenzoates, added and mixed homogeneously. As an expense concentration in the mold-inhibiting Formulated tile adhesives have proven themselves to be mass fractions of 0.1 to 3%.
Fliesenkleber mit Redispersionspulver auf Basis von hydrophob ausgerüsteten Ethylen-Butadien- Vinylaceatat-Terpolymerisaten wirken nach Redispergierung, d. h. nach Vermischen mit Wasser, wie ein Kunststoffharz, d. h. sie verkleben beim Abbinden die Füllstoffe wie ein organischer Binder. Gleichzeitig wird das starre und spröde Zement-Sand-Gerüst durch das elastische Kunstharz flexibilisiert. Bei mechanischer Beanspruchung kann sich die Kunststoffmatrix dehnen und Spannungen aufnehmen. Desweiteren ist das Eindringen von Wasser in die Fliesenkleber schicht durch die Hydrobierung verhindert, so dass Feuchteabsprengungen nicht mehr möglich sind.Tile adhesive with redispersion powder based on hydrophobically treated ethylene-butadiene Vinyl acetate terpolymers act after redispersion, i.e. H. after mixing with water, like a plastic resin, d. H. when setting, they stick the fillers together like an organic one Binder. At the same time, the rigid and brittle cement-sand framework is replaced by the elastic one Resin made flexible. The plastic matrix can stretch under mechanical stress and absorb tension. Furthermore, the penetration of water into the tile adhesive layer is prevented by the water treatment, so that moisture blasting is no longer possible are.
Zur Anwendung werden die erfindungsgemäßen Fliesenkleber mit ausreichend Wasser ange mischt und dann mit einer Zahnspachtel auf dem Untergrund aufgezogen. Auf dieser Kleber schicht lassen sich dann die Fliesen leicht verlegen. Die elastischen Kleberschichten haften ausgezeichnet auch auf Problemuntergründen und sind zudem wasserabweisend ausgerüstet, so dass Rißbildungen und Absprengungen praktisch nicht mehr auftreten. For use, the tile adhesives according to the invention are supplied with sufficient water mixes and then spread on the surface with a notched trowel. On this glue layer, the tiles can then be easily laid. The elastic adhesive layers adhere excellent also on problem substrates and are also water-repellent, so that cracks and chipping practically no longer occur.
Ein 5-L-Autoklav mit Intensivrührung, Thermoelement, Heiz- und Kühlvorrichtung wird sorgfältig mit Stickstoff gespült. Dann gibt man 20 g Polyvinylalkohol mit einem Restacetyl gehalt von 8%, gelöst in 250 ml heißem Wasser von 70°C zu. Anschließend fügt man unter Schutzstickstoff 8 g Dodecylbenzolsulfonat sowie 2 g Ammoniumperoxodisulfat in 20 g Wasser und 100 g reines Vinylacetat zu und schließt das Druckgefäß. Über eine Druckbürette werden dann 20 g verflüssigtes Butadien eingepresst. Danach drückt man 100 bar Ethylen auf und erhöht die Innentemperatur des Autoklavens vorsichtig auf 110°C.A 5 L autoclave with intensive stirring, thermocouple, heating and cooling device is carefully flushed with nitrogen. Then 20 g of polyvinyl alcohol with a residual acetyl are added content of 8%, dissolved in 250 ml of hot water at 70 ° C. Then you add Protective nitrogen 8 g dodecylbenzenesulfonate and 2 g ammonium peroxodisulfate in 20 g Add water and 100 g of pure vinyl acetate and close the pressure vessel. Via a pressure burette 20 g of liquefied butadiene are then injected. Then you press 100 bar ethylene and carefully increases the internal temperature of the autoclave to 110 ° C.
Man läßt nun die Polymerreaktion über einen Zeitraum von 12 Stunden bei intensiver Rühr ung ablaufen. Nach Beendigung kühlt man auf 20°C und läßt überschüssige Gase aus dem Autoklaven austreten.The polymer reaction is then left over a period of 12 hours with vigorous stirring run out. After completion, the mixture is cooled to 20 ° C. and excess gases are let out of the Exit the autoclave.
Mit einem leichten Stickstoffstrom werden zusätzlich gasförmige Anteile aus dem Autokla venansatz abgestreift und die entstandene Dispersion dann aus dem Autoklaven entnommen. With a gentle stream of nitrogen, gaseous components from the autoclave are also removed stripped off and the resulting dispersion is then removed from the autoclave.
Gebildetes Koagulat wird mit einem Grobfilter abgetrennt und der pH-Wert der Dispersion mit Natriumhydrogencarbonat auf 5 eingestellt. Danach emulgiert man in der synthetisierten Dispersion bei 60°C 3 g feinteiliges Stearinpulver unter intensivem Rühren.The coagulate formed is separated off with a coarse filter and the pH of the dispersion adjusted to 5 with sodium hydrogen carbonate. Then emulsify in the synthesized Dispersion at 60 ° C 3 g of finely divided stearin powder with intensive stirring.
Anschließend wird die Dispersion sprühgetrocknet. Dazu setzt man einen Rotationszerstäuber ein. Die Temperatur der zur Trocknung verwendeten heißen Luft beträgt am Trocknereingang ca. 130°C, die Luftaustrittstemperatur schwankt zwischen 98 und 102°C.The dispersion is then spray dried. To do this, use a rotary atomizer on. The temperature of the hot air used for drying is at the dryer entrance approx. 130 ° C, the air outlet temperature fluctuates between 98 and 102 ° C.
Ausbeute: 120 g sprühgetrocknetes Terpolymerisatpulver, einschließlich der Hilfsstoffe. Vinylacetat-Gehalt: 50%, Ethylen-Gehalt 20%, Butadien-Gehalt 1%, Rest Hilfsstoffe (alle Angaben in Massenanteilen, Analyse mittels GPC).Yield: 120 g of spray-dried terpolymer powder, including the auxiliaries. Vinyl acetate content: 50%, ethylene content 20%, butadiene content 1%, rest of auxiliaries (all Mass percentages, analysis using GPC).
Zur Herstellung eines Fliesenkleberpulvers wird das durch Sprühtrocknung erhaltene Ter polymerisatpulver (vergleiche obige Darstellung) mechanisch mit Hilfe eines Pflugschar mischers mit den Zuschlägen vermischt. Die Massenanteile der Zuschläge werden so gewählt, dass eine Formulierung mit 60% Feinsand, 30% Portlandzement und 10% sprühgetrock netem Terpolymerpulver, enthaltend Stearinsäure, entsteht.To produce a tile adhesive powder, the ter obtained by spray drying polymer powder (see illustration above) mechanically using a ploughshare mixer mixed with the aggregates. The mass proportions of the surcharges are chosen so that a formulation with 60% fine sand, 30% Portland cement and 10% spray dry net terpolymer powder containing stearic acid.
Zur Anwendung wird das Pulver mit Wasser zu einer geschmeidigen Masse verrührt und auf den Untergrund, der verfliest werden soll, aufgezogen.For use, the powder is mixed with water to a smooth mass and opened the surface that is to be tiled is drawn up.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2866375A1 (en) * | 2004-02-18 | 2005-08-19 | Soprema | Simultaneously sealing and fixing tiling, e.g. for kitchen or bathroom walls or floors, using coupling primer and fixing adhesive based on liquid sealant or hydraulic binder-based mortar |
| EP2099722B2 (en) † | 2006-12-20 | 2015-09-02 | Wacker Chemie AG | Hydrophobic laying of tiles |
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2001
- 2001-02-14 DE DE2001106872 patent/DE10106872A1/en not_active Ceased
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| FR2866375A1 (en) * | 2004-02-18 | 2005-08-19 | Soprema | Simultaneously sealing and fixing tiling, e.g. for kitchen or bathroom walls or floors, using coupling primer and fixing adhesive based on liquid sealant or hydraulic binder-based mortar |
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