DE102005018728A1

DE102005018728A1 - Abdichtmasse für Bauwerksflächen

Info

Publication number: DE102005018728A1
Application number: DE200510018728
Authority: DE
Inventors: Klaus Wichmann
Original assignee: Heinrich Hahne & Co KG GmbH
Current assignee: Heinrich Hahne & Co KG GmbH
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2025-04-23
Also published as: DE102005018728B4

Abstract

Eine Abdichtungsmasse für Bauwerksflächen, insbesondere Balkonoberflächen, mit einer wässrigen Kunststoffdispersion auf der Basis von carboxylierten Butadien-Styrol-Copolymeren mit einem Feststoffanteil von 20 bis 75 Gew.-% in der wässrigen Dispersion wird ausgestaltet durch den Zusatz einer zweiten Komponente zu der wässrigen Kunststoffdispersion als einer ersten Komponente in einem Mengenverhältnis von 3 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die erste Komponente, wobei die zweite Komponente zu 30 bis 100 Gew.-% aus einem hydrophilen, wasserdispergierbaren, aliphatischen Polyisocyanat auf der Basis von Hexamethylen-1,6-Diisocyanat besteht, um eine schnellere Aushärtung zu erreichen, ohne dabei die Vorteile der wässrigen Kunststoffdispersion hinsichtlich einer einfachen Viskositätseinstellung, einer leichten Reinigung und der Einarbeitung von Füllstoffen und Zusatzmitteln preiszugeben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtmasse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Abdichtmassen in Form wässriger Kunststoffdispersionen lassen sich in Abhängigkeit von der Zugabe von Wasser einfach auf eine gewünschte Verarbeitungsviskosität einstellen und auch durchaus bequem und einfach verarbeiten. Ebenso läßt sich im Wege der Naßreinigung Abdichtungsmasse von Werkzeug, Händen oder von Stellen fehlerhafter Ausbringung leicht entfernen. Als streichbare einkomponentige Abdichtung sind diese Abdichtmassen seit vielen Jahren bekannt und erfolgreich eingesetzt und auch in der Lage, nahtlose Abdichtungen ohne Schwachstellen selbst im Bereich schwieriger Anschlüsse herzustellen. Solche Abdichtungen können im Innen- und Außenbereich verwendet werden, beispielsweise auch für Sperrschichten unter Fliesen oder Natursteinbelägen, waren allerdings wegen ihrer Wasserquellbarkeit nicht in Dauernaßbereichen zu empfehlen.

Solche marktgängigen wässerigen Kunststoffdispersionen enthalten beispielsweise Styrol und Butadien im Gewichtsverhältnis von etwa 55 : 45 mit einer Teilchengröße von weniger als 0,2 μm, einen ph-Wert von ca. 8,5 und einer Dichte von 1,005 g/cm³. Der Carboxylierungsgrad ist geringer als 4 % bezogen auf das Trockenpolymer. Solche Dispersionen weisen eine Viskosität von beispielsweise 175 mPas auf.

Ein besonderer Nachteil dieser wässrigen Dispersionen liegt darin, daß die Aushärtung der Beschichtung aufgrund von Trocknung erfolgt, deren Fortschreiten im allgemeinen langwierige, ggf. mehrere Tage dauernde Trocknungszeiten erfordert, in denen darauf aufbauende Folgearbeiten zurückstehen müssen. Insbesondere bei niedriger Bauwerks- und Umgebungstemperatur, hoher Luft- und Bauwerksfeuchtigkeit oder bei mangelhafter Innenventilation in Gebäuden können sich lange Wartezeiten ergeben, die sich dann noch vervielfachen, wenn für eine Durchtrocknung mehrere Lagen der Abdichtungsmasse in dünneren Schichten aufzutragen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abdichtungsmasse von einer wässrigen Kunststoffdispersion nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend zu schaffen, die insbesondere eine schnellere Aushärtung erzielt, ohne daß dabei die Vorteile der wässrigen Kunststoffdispersion im Sinne einer einfachen Einstellung der Viskosität der Masse und einer leichten Reinigung wie auch die Möglichkeit der Einarbeitung von Füllstoffen und Zusatzmitteln preisgegeben werden müssen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe von einer Abdichtungsmasse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß dieser Abdichtungsmasse eine zweite Komponente nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 zugegeben wird. Die so gebildete Abdichtungsmasse besteht nun aus zwei Komponenten, die erst vor dem Verbrauch zeitlich einsatzgerecht zusammengemischt werden. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Zwei-Komponenten-Abdichtmasse bei einer Topfzeit von einigen Stunden gut verarbeitbar bleibt, anschließend aber rasch aushärtet. Langwierige Wartezeiten, ggf. auch mehrtägige Arbeitspausen im Sinne eines bisherigen Durchtrocknens erübrigen sich damit. Die Zwei-Komponenten-Abdichtmasse gemäß der Erfindung nimmt bereits bei dem Zusammenmischen der Komponenten eine pastösere Konsistenz an, die aber gut aufzutragen, aufzuspachteln und abzuziehen ist und gewünschtenfalls auch mit Wasser niedriger viskos eingestellt werden könnte, vor allem aber in der Verarbeitungszeit leicht mit Wasser zu Reinigungszwecken zu entfernen ist. Die damit zu erzielende Beschichtung hat also problemlose Verarbeitungseigenschaften. Insbesondere die Spachtelfähigkeit der standfesten Masse erleichtert die Verarbeitung. Sie erzielt eine hohe Flexibilität und gute Rißüberbrückungseigenschaften. Sie besitzt auch von Haus aus gute Haftungseigenschaften gegenüber mineralischen Untergründen. Da die Aushärtung nicht auf einen Durchtrocknungsvorgang angewiesen ist, können auch dickere Schichten in einem Zuge aufgebracht werden, die dann auch bei ungünstigen Trocknungsbedingungen aushärten.

Diese Abdichtungsmasse ist nach dem Aushärten nicht mehr wasserquellbar und damit auch in Dauernaßbereichen problemlos verwendbar.

Für die Durchhärtung mit Hilfe der zweiten Komponente dürfte eine Reaktion der Isocyanatgruppen des Polyisocyanats mit der Kunststoffdispersion im Sinne einer Koagulation der Dispersion ausschlaggebend sein. Die zweite Komponente kann Kohlenwasserstoffharz vor allem als Verdünner enthalten, auf der Basis von Monomeren mit acht und/oder neun Kohlensstoffatomen und insbesondere Vinyltoluen, Inden, Methylinden, Styrol und α-Methylstyrol).

In besonders vorteilhafter und geeigneter Weise kann die erste Komponente mit Füllstoffen versehen werden, für die sich die wässrige Dispersion gut eignet und die auch in der pastösen Masse gut verteilt und fest eingelagert werden. Füllstoffe dieser Art sind beispielsweise mineralische Füllstoffe insbesondere in feinen Partikeln.

Geeignet sind vor allem Füllstoffe, die üblicherweise bei der Herstellung von Dispersionsfarben und Beschichtungsmassen Verwendung finden. Die Korngröße der Füllstoffe liegt überweise in einem Bereich bis maximal 100 μm. In dieser Hinsicht haben sich Bariumsulfat (Schwerspat), Calciumcarbonat, Talkum, Magnesiumcalciumcarbonate u. dgl. bewährt, die mit Gewichtsanteilen bis zu 50% bezogen auf die erste Komponente eingebracht werden können. Mit Vorteil kann aber auch ein feinkörniger elastomerer Füllstoff, insbesondere Gummimehl, in einer Menge bis zu 20 Gew.% in der ersten Komponente und bezogen auf diese enthalten sein, um der Abdichtungsmasse eine festere aber elastische Konsistenz zu geben. Diese Füllstoffe führen auch zu einer rauhen und griffigen Oberfläche der mit der Abdichtungsmasse hergestellten Abdichtungsschicht, auf der dann aufbauende Beläge wie etwa Stein- oder Fliesenbeläge gut zu verlegen sind, da sie beim Aufbringen festliegen und sich nicht leicht verschieben. Ebenso können kies- oder granulatförmige Beläge einfach darauf verteilt werden, da sie bei Glättungsbewegungen nicht zum Verrutschen neigen.

Mit Vorteil für eine gleichmäßige, koagulationsfreie Einlagerung von Füllstoffpartikeln kann die erste Komponente bis zu 1 Gew.% eines Netzmittels beigemischt enthalten.

Weiterhin kann die erste Komponente bis zu 1 Gew.% eines Verdickungsmittels enthalten, etwa eines typischen PU-Verdickungsmittels wie Fettalkoholethoxylat, gelöst in Wasser oder Butyldiglykol oder ein Butadien-Acrylat-Copolymer. Ein solches Verdickungsmittel ist zusätzlich geeignet, aufgrund seiner Hydroxylgruppen mit den Isocyanatgruppen der zweiten Komponente zu reagieren und damit auch den Viskositätsanstieg und die Durchhärtung der Abdichtungsmasse zu fördern.

Im Sinne einer besseren Lagerfähigkeit kann die erste Komponente bis zu 1 Gew.% eines üblichen Konservierungsmittels enthalten, etwa eines Formaldehyd-Depotstoffs, der ein Faulen der wässrigen Kunststoffdispersion verhindert.

Weiter kann die erste Komponente bis zu 1 Gew.% eines Natrium- und/oder Kaliumhydroxyds enthalten, um die wässrige Kunststoffdispersion im basischen Bereich zu halten und somit basisch zu stabilisieren.

Weiter kann die Abdichtungsmasse, zweckmäßig in der ersten Komponente, bis zu 5 Gew.% bezogen auf die erste Komponente an Pigmenten für eine gewünschte farbliche Gestaltung der Dichtungsschicht enthalten.

Schließlich kann vorteilhaft ein Haftmittel vorgesehen werden und zwar mit einem Anteil bis zu 6 Gew.% bezogen auf die zweite Komponente. Insbesondere hat sich ein 3-Glycidoxypropyl-trimethoxysilan als ausgezeichnetes Haftmittel selbst auf Glas oder glasierten Fliesen, ebenso auf Feinsteingut, herausgestellt, welches in einem wässrigen System wie der ersten Komponente nicht stabil bliebe, in der zweiten Komponente aber lagerfähig enthalten sein kann. Damit läßt sich ein Dichtungsbelag erzielen, der in sich elastisch und rißüberbrückend ist und nicht nur auf mehr oder weniger rauhem Untergrund, sondern auch auf glattem, selbst glasiertem Untergrund fest haftet.

Bei dem Kohlenwasserstoffharz können nicht reaktive Hydroxylgruppen vorhanden sein, die allerdings praktisch bedeutungslos sind, da das Harz zur Verdünnung der Isocyanatkomponente dient.

Die als erste Komponente im allgemeinen sehr dünnflüssige Kunststoffdispersion erhält durch die Zugabe der beschriebenen zweiten Komponente neben einer beschleunigten Verarbeitbarkeit, bei der einerseits eine praktisch ausreichende Topf zeit aber danach auch eine rasche Aushärtung eintritt, generell eine Verlagerung der zu verarbeitenden Abdichtmasse zu einer höheren Viskosität. Diese könnte zwar noch durch Einmischen von Wasser beeinflußt werden, allerdings ist die höhere Viskosität durchaus vorteilhaft für die Verarbeitung, auch für das Aufbringen von Dichtschichten, die mehrere Millimeter stark sein können und auch als dicke Schicht durchhärten, da das Aushärten nicht an den Trocknungsvorgang der bisherigen einkomponentigen wässrigen Kunststoffdispersion gebunden ist.

Vom Aushärtungsverhalten, von der Elastizität und von den Haftungseigenschaften ist die Abdichtungsmasse ausgezeichnet für den Einsatz in der Balkon- und Terrassensanierung geeignet.

Eine besonders gute Verbindung ist dabei zu einem nachfolgenden polyurethangebundenen Steinbelag, vor allem polyurethangebundenen Natursteinbelag, festzustellen. So hat sich ein Kiesbelag, auch als Quarzkiesbelag oder Steinchenteppich aus einem Natursteingranulat und einem Polyurethanbinder als vorteilhaft für Balkon und Terrasse gezeigt. Das Natursteingranulat kann insbesondere ein Marmorkies oder ein Quarzkies mit einer Korngröße von 2 bis 4 mm sein. Geeignet ist auch ein farbig ummantelter Quarzkies ("Dekorkies") mit einer Korngröße von 1 bis 4 mm. Ein solcher Kies kann mit 2 bis 8 Gew.% eines Polyurethan-Einkomponentenklebers versetzt und vermischt werden, der auf eine zuvor auf den Boden in einer Stärke von 1,5 bis 3,0 mm aufgebrachten Schicht der oben beschriebenen Abdichtungsmasse aufgetragen wird. Insbesondere eine oberflächenrauhe Abdichtungsmasse, etwa auch mit Füllstoff-Einlagen, erleichtert die gleichmäßige Verteilung des Steinbelags ohne Verrutschen oder Verschieben auf dem Untergrund und haftet gut an der Abdichtungsmasse wenn der Kleber an der Luft (Feuchtigkeit) aushärtet.

Beispiel 1:

Eine Abdichtungsmasse wird vor der Verarbeitung aus zwei Komponenten angemischt, wobei eine erste Komponente in einem 20 kg-Gebinde mit 0,5 kg einer zweiten Komponente gemischt wird. Die erste Komponente weist nachstehende Bestandteile mit in Gewichtsprozenten angegebenen Anteilen auf: Kunststoffdispersion auf der Basis von carboxylierten

Butadien-Styrol-Copolymer (Feststoff: Wasser wie 1:1)	40,0%
Wasser	10,0%
Calciumcarbonat	35,0%
Schwerspat-Füllstoff	10,0%
Pigmente	2,0%
Netzmittel	1,0%
Verdickungsmittel (Fettalkoholethoxylat, in Wasser gelöst)	0,5%
Konservierungsmittel (Formaldehyd-Depotstoff)	0,5%
Natriumhydroxid	1,0%
	100,0%

Die zweite Komponente enthält folgende Bestandteile mit in Gewichtsprozenten angegebenen Anteilen:

Polyisocyanat auf HDI-Basis 100,0%
Die entsprechend aus der ersten und der zweiten Komponente zusammengemischte Abdichtungsmasse ist über mehrere Stunden verarbeitbar, bindet aber danach rasch ab und ist dann sowohl begehbar wie auch für einen weiteren Boden- oder Wandaufbau fertig benutzbar.
Beispiel 2:

Eine Abdichtungsmasse für Bauwerksinnen- oder Außenflächen, insbesondere für Balkonflächen einschl. Balkonwänden wird zeitgerecht zur Verarbeitung aus einer ersten Komponente und einer zweiten Komponente gemischt. Die erste Komponente basiert auf einer wässrigen Kunststoffdispersion mit eingearbeitetem Gummimehl als Füllstoff und mit nachstehenden Bestandteilen, zu dem die Anteile ein Gewichtsprozenten angegeben sind: Kunststoffdispersion auf der Basis eines

carboxylierten Butadien-Styrol-Copolymers (Feststoff: Wasser wie 1:1)	30,0%
Calciumcarbonat	44,0%
Gummimehl, Körnung ≤ 0,4 mm	20,0%
Pigmente	3,0%
Netzmittel	1,0%
Verdickungsmittel (Butadien-Acrylat-Copolymer)	1,0%
Konservierungsmittel (Formaldehyd-Depotstoff)	0,5%
Caliumhydroxyd	0,5%
	100,0%

Die zweite Komponente weist folgende Bestandteile mit den dahinter angegebenen Anteilen in Gewichtsprozenten auf:

Polyisocyanat, hydrophil, wasserdispergierbar, aliphatisch, auf der Basis von Hexamethylen-1,6-Diisocyanat	47,0%
Kohlenwasserstoffharz (monomer mit überwiegend aromatischem Charakter und nicht reaktiven Hydroxylgruppen)	47,0%
Haftmittel (3-Glycidoxypropyl-trimethoxysilan)	6,0%

Die erste Komponente wird in einem 20 kg-Gebinde mit 1,2 kg der zweiten Komponente zusammengebracht und durchmischt und steht dann als Abdichtungsmasse für eine mehrstündige Verarbeitungszeit streichfähig zur Verfügung und härtet danach rasch ab. Die Abdichtungsmasse ist lösungsmittelfrei aber auch nicht an die Trocknung von Wasseranteilen gebunden.
Beispiel 3:
Eine Abdichtungsmasse nach Beispiel 2 wird in einer Stärke von 2 mm auf eine renovierungsbedürftige Balkonfläche aufgetragen. Nach dem Aushärten wird auf diese Schicht ein Natursteingranulat aus Quarzkies mit einer Korngröße von etwa 3 mm aufgebracht, das mit 5 Gew.% eines an der Luft aushärtenden Polyurethan-Einkomponentenbinders versetzt ist. Das Natursteingranulat wird durch streifende Bewegung mit einer Kelle oder mit Abziehwerkzeugen auf eine Höhe von etwa 7 mm gleichmäßig verteilt, wobei der griffig rauhe Untergrund, gebildet durch die Oberfläche der Abdichtungsschicht, ein Verrutschen des Kiesbelags bremst und damit die ebenmäßige Verteilung erleichtert. Nach dem Aushärten des Polyurethans entsteht eine optisch ansprechende, griffige, poröse aber gut zu reinigende Bodenfläche.

Claims

Abdichtungsmasse für Bauwerksflächen, insbesondere Balkonoberflächen, mit einer wässrigen Kunststoffdispersion auf der Basis von carboxylierten Butadien-Styrol-Copolymeren mit einem Feststoffanteil von 20 bis 75 Gew.% in der wässrigen Dispersion, gekennzeichnet durch den Zusatz einer zweiten Komponente zu der wässrigen Kunststoffdispersion als einer ersten Komponente in einem Mengenverhältnis von 3 bis 10 Gew.% bezogen auf die erste Komponente, wobei die zweite Komponente zu 30 bis 100 Gew.% aus einem hydrophilen, wasserdispergierbaren, aliphatischen Polyisocyanat auf der Basis von Hexamethylen-1,6-Diisocyanat besteht.
Abdichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente bis 50 Gew.% an einem mineralischen feinkörnigen Füllstoff enthält.
Abdichtungsmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mineralische Füllstoff Schwerspat umfaßt.
Abdichtungsmasse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mineralische Füllstoff Calciumcarbonat umfaßt.
Abdichtungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente bis zu 20 Gew.% eines feinkörnigen Füllstoffs aus elastomeren Material mit einer Körnung bis zu 0,4 mm enthält.
Abdichtungsmasse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der feinkörnige Füllstoff ein Gummimehl ist.
Abdichtungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente bis zu 1 Gew.% von einem dispergierenden, koagulationshemmenden Netzmittel enthält.
Abdichtungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente bis zu 1 Gew.% eines Verdickungsmittels enthält.
Abdichtungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente bis zu 1 Gew.% eines fäulnishemmenden Konservierungsmittels enthält.
Abdichtungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente bis zu 1 Gew.% von Natrium- und/oder Kaliumhydroxyd zur Stabilisierung der Basizität der Dispersion enthält.
Abdichtungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Komponente bis zu 5 Gew.% an Pigmenten enthält.
Abdichtungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Komponente bis zu 6 Gew.% eines Haftmittels enthält.
Abdichtungsmasse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Haftmittel im wesentlichen in einem 3-Glycidoxypropyl-trimethoxysilan besteht.
Abdichtungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlenwasserstoffharz Hydroxylgruppen enthält, die nicht reaktiv sind.
Abdichtungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Komponente zu 0 bis 70 Gew.% aus einem flüssigen monomeren Kohlenwasserstoffharz mit überwiegend aromatischem Charakter besteht.
Oberfläche für Bauwerke, insbesondere auf Balkonen und Terrassen, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schicht von ausgehärteter Abdichtungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 15 in einer Stärke von 1,5 bis 3,0 mm aufweist.
Oberfläche nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht von Abdichtungsmasse mit einem Belag von Steingranulat mit einer Korngröße bis zu 4.0 mm überzogen ist, das mit einem Polyurethanbinder in einem Gewichtsanteil von 2 bis 8 % versetzt ist.
Oberfläche nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyurethanbinder ein durch Luftfeuchtigkeit aushärtender Einkomponentenbinder ist.